JPS61244258A - 電磁リタ−ダの電機子ロ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電磁リターダの電機子ロータに係り、特に車
両に用いる１１電機子ロータ係る。これらロータは、強
磁性材料から作られ九少なくとも１つのディスクｔＶし
、間隙をあけて交互に設けられた陽極と陰極の電磁極の
ステータリングを横切るようにされている。従ってこの
ディスクは、ディスク本体に渦電流が生じる友めにブレ
ーキが掛けられ且つ加熱される。

とりわけこれらロータの内でも、好ましくは曲げられそ
して湾曲し九通気フィン全構成する円形のアームにより
、当該ロータのディスクは固定リングに連結されていて
、これらアームの最も大きい直径部分が間隙とは反対側
でディスクの表面から突き出し、またこれら部分の上端
は環状のフランジにより互いに連結され、ディスク、リ
ング、アームおよびフランジにより形成された組立体が
、一般的にはスチールから作られる型成形された単一の
ブロックとして構成されているロータに関係している。

（従来の技術） こうしたロータを装備したリターダ金使用する際、渦電
流によりそうし九ロータのディスクに生じた熱の除去は
、原理的にはアームを通じてフランジに伝達したり、デ
ィスク、アームそしてフランジから輻射して行なわれる
。このうち後者の現象は、通気、実際にはアーム手段艮
使われるフィンの輪郭により著しく強められ、ロータは
、ディスク、アームおよびフランジの冷却しようとする
高温表面全冷却空気で吹き流し、フィンとしての役割金
果九している。

検討してき九周知のロータの実例では、ディスクに生じ
光熱の除去について全く不満足である。

例えばこうしたディスクが赤熱して、７００°Ｃまで遅
し九りあるいはこの＠度値を越えてしまい、これに対し
、フランジが５００℃以下の温度のままのごとがある。

このためディスクを効率よく冷却することが重要である
。

実際には、このディスクを装備したリターダにより生じ
る減速トルクは、ディスクが過熟されていると著しい割
合で減少する。

従ってこうしｍトルクは、ディスクが周囲温度から７０
０℃の値の温度まで加熱される場合、所定の回転速度と
消費電力の下でＣ値からＣ／３値まで減少することがあ
る。

（問題点を解決する友めの手段） 本発明の目的は、特に、リターダの運転中でのディスク
の冷却金改善し、加熱された状況の下でこの装置により
生み出されるトルク値を増加させることにある。

このため本発明に係るこの形式のロータは、フランジ金
ディスクに連結するアーム部分の少なくとも一部が、狭
く細長いポケット１−形成する平行な２つの隔壁に分け
られ、当該ポケットの底がディスクにより形成され、ま
たこのポケットはフランジに形成されたスリットを介し
て当該フランジの自由面に軸方向に位置していることｔ
Ｓ徴としている。

好ましい実施例では、以下の構成の１つおよび／または
他のものが採夛入れられる。

ロータの軸線に最も近接しているポケットの端壁の輪郭
を広げ且つ丸めて、軸線に最も接近したポケットのゾー
ンにも当該ポケットの底に通気空気が出入りし易くする
。

ポケットはさらに、ロータの軸線に最も接近したポケッ
トの端、部で、ロータの半径方向外向きに延びている。

ポケットはさらに、ロータの軸線から最も遠去かった端
部で、ロータの半径方向外向きに延びている。

ディスクが形成するポケットの底には少なくとも１つの
オリフィスが開けられ、このポケット金間隙に連絡して
いる。

ポケット金形成する平行な隔壁は、一部がディスクにつ
ながる基部のレベルで厚くされ、伝導により当該ディス
クから出る熱の除去を強めている。

ポケット金形成する平行な２つの隔壁のそれぞれの平均
的な厚みが、比較可能な寸法からなる、従来技術のロー
タに使われている単一のアームの厚みに比べて同じ程度
の寸法からなっている。

前述した各項目に係るロータにおいて、ロータの外径が
５００ミリから５５０ミリの範囲にあり、ポケット１−
形成する平行な２つの隔壁のそれぞれの平均的な厚みが
６ミリの値からなる。

本発明は、これら主要な構成の他にも別の構成を備えて
いる。こうし几構成は同時に使用するごとが好ましく、
また′以下に明確に説明されている。

以下、限定しない方法で添付図面に基づき本発明の好ま
しい一実施例を説明する。

（実施例） 図面の第１図と第２図は、本発明により構成し友ｔａリ
ターダのロータを示し、それぞれが第２図の矢印工に沿
った半端面図と第１図の…−■線に沿つ元手断面図であ
る。また付属のステータは、第２図にてその一部が輪郭
線で示されている。

第６図と第４図は、それぞれが第１図の■−■線とｆｆ
４線に沿った一部断面図である。

本明細書で使用する用語で１０−タ”は、より正確には
単一部品の箇々の小組立体１をさしている。これら小組
立体は、電磁ま几は１渦電流１リターダの軸＃！ｘに合
わせてロータ組立体に組み込まれるもので、強磁性材料
から作られた電機子ディスク金偏えている。

周知のようにそうしたディスク２は、車両のトランスミ
ッションシャフトのような減速しようとするシャフト３
にしつかυと固定される。しかも、リターダのステータ
４を横切って移動できるように、より具体的に言えばス
テータの一部全構成する交互に並んだ陽極と陰極の誘導
子種５のリングを横切って移動できるように、間隙］！
ｉ′（ｉ−介在させて取シ付けられている。こうしてデ
ィスク２は、ブレーキ作用金加えてこのディスクに発熱
を起こす渦電流のシートとなっている。

リターダのロータ組立体は、単一体かまｆｃは好ましく
はステータの各側に対称的に分割されたロータすなわち
前述した小組立体の他に、軸！Ｘの廻りｔｌ−回転する
スリープ、ハブまたはプレートのような中間部品６を備
えている。この中間部品自体は、一般に減速しようとす
るシャフト３にボルトで連結して固定されている。実施
例で言及されている箇々の１０−タ″１は、この中間部
品にボルト止めされる部分である。

単一部品の箇々のロータ１は、ディスク２の他に、それ
自体周知の方法で当該ロータに一体的に型成形され次固
定リング７と、円形の通気フィン９と、リムま几は環状
のフランジ１０とを備えている。

前記固定リング７は、ディスク２の内径以下の平均直径
からな夛、ねじが付いていないかまたはねじの付けられ
た軸方向の孔８が開けてあり、ごのリングを中間部品に
固定するボルト（図示されていない）′を受は入れるこ
とができる。

通気フィン９は、間隙ｍの形成される表面とは反対側に
あるディスク２の表面から突き出している。これらフィ
ンの少なくとも一部（具体的には２箇のうちの１つまた
は６箇のうちの１つ）は軸線Ｘに向けて延長され、ディ
スクリング７に連結するアーム９１　を構成している。

前記リムまたは環状のフランジ１０はディスクにほぼ平
行に延び、フィン９の拡径部分の上端を接続して、これ
らフィン、ディスクおよびフランジの間に通気用の案内
チャンネルを形成している。

フィン９とアーム９１會延ばすような場合、これらフィ
ン９とアームは半径を大きく採ることを考慮するならロ
ータの回転方向に対し後方に向けて湾曲さゼることが好
ましい。

さらに、アーム９１は図示の実施例のように軸方向に曲
げて、ステータの内側でリング７を軸方向に６短縮”し
、ロータの中央部分の軸方向寸法を小さくすることが望
ましい。

ただし前記アーム９１は１真っ直ぐ”にすること本でき
る。この例におけるアームの中心ｍは、同一の横断面上
にほぼ連続して位置している。

各ロータにおけるアーム９１の数は８に等しく、またフ
ィン９の総数は１６であるのがよい。

本発明は、リターダの使用中に生じた渦電流により、デ
ィスクに生じた熱の除去についての改善法を提案するも
のである。

これを行なうために、フィン９の少なくとも一部は、間
に狭く細長いポケット１３を形成する平行な対の隔壁１
２によυ構成されている。前記ポケット１３に底がディ
スク２によ多形成され、またフランジ１０に形成された
スリット１４を介してフランジ１０の自由面上にあって
軸方向に位置している。

実験によれば、予期され危かったこととして、フランジ
に位置する中空または仕切られ次フィンの付いたそうし
次構造は、単純な中実なフィンからなる同じ種類の周知
の構造に比べてさらに効率のよい冷却を行なえることが
判明している。

このことに、ロータの回転中に通気流によってポケット
の内＊表面に生じる激しい吹き流し効果による。

そうした吹き流しの強さは、フランジ１０のほぼ平らか
ま、たは截頭円錐形からなる自由面が滑らかで、回転中
に空気上１捕捉”する突起らしいものがないために驚く
ほど大きい。

この冷却性能の改善により減速トルクが増加することに
カる。その他については変化はない。この改善効果は、
通気に伴って消費されたトルク、すなわち冷却作業に際
してリターダを運転するのに要するトルクを事実上増加
させることなく行なわれる。

従って効果的な実施例では、前述し九改善策により、恒
久運転の２０分後の状態で１高温”リターダの減速トル
クは２０チ以上改善され、他方、冷却時にこのリターダ
を運転するのに要する低トルクの増加は最大でも１１５
までである。これに対し、一般に提案されているロータ
の修正された構造では、当該ロータの冷却性能全高温時
にトルクが約２０％にわたり増加する段階まで改善する
と、冷却時の運転トルクが２倍もしくは６倍になってい
た。

狭く細長いポケット１３は、当該ポケットの半径方向の
両端を閉じることもできる。

こうした構造が第１図と第２図に採シ入れられている。

この場合、ポケットの半径方向の内側端部全形成する壁
１５の縁をＡ（第２図）の位置で広げ、またこのポケッ
トの底すなわちディスク２との連１ｆｌｌｓＢのレベル
で、ポケット内側の壁１５は表面の基部を丸くするのが
よい〇 こうして広がったＡと丸くされたＢによ久、第２図の矢
印１で概略的に示すように、ポケットの上流ゾーンでも
当該ポケットの底に吹き流し空気流を送シ込め、このゾ
ーン内に空気の流れかいデッドスペースはできない。

ま几ポケットは、２つの半径方向端部のうちの一方およ
び／または他方を完全に開放して、このポケットをフラ
ンジ１０の自由面の軸方向だけに形成するだけではなく
、ロータ・リングの内側および／まｆｃは外側に向けて
半径方向に形成することもできる。

そうした場合、同一のポケット１３を形成する２つの隔
壁１２の端部全当該ポケットの半径方向の開口の一方お
よび／またニ他方に近接して同じレーベルで閉じること
もできる。すなわち、こうした端部位置で隔壁の平均的
な表面に直交する向きに互いに向き合っているか、ある
いはこれら２つの隔壁１２のいずれか一方金他方に対し
半径方向に延ばすこともできる。

この後者の例でに、アーム９１ヲポケツトの２つの隔壁
の一方の内部延長部だけで構成することもできる。

ポケットをロータの内方に向けて開口させていることか
ら、このポケットの底の吹き流し作用を改善し、ロータ
の冷却時にリターダの駆動トルクを減らし、またロータ
を軽量化できる利点がある。

他の変更例では、適当な断面輪郭金持つ少なくとも１つ
のオリフィス１６により電機子ディスク２自体を貫通し
てポケット１３の底を形成し、ポケットの内部を間隙Ｅ
に連絡させている。

そうしたオリフィス１６は、間隙から冷却しようとする
高温空気を取シ出すか、ま−ｆｃはこの間隙に冷却空気
を送り込む働きができる。

平行な隔壁１２の厚みｅに関連して、この隔壁の厚みは
比較的厚く作ってあシ、ディスク２からの伝導により取
シ除かれる熱は本発明の改良を採シ入れるだけの価値の
ある充分なものである。改良のねらいは、隔てられたフ
ィンに蓄えられた熱を空気によって取シ除くことにある
。

従って各隔壁１２のこの厚みｅは、従来技術で周知の構
造において本明細書で指摘した分割隔壁の役割を果たし
ている単一フィンの厚みと同じ程度の寸法にすることも
できる。

この厚みは、外径が５００ミリから５５０ミリの間にあ
るフィン１６本を持つロータで、５ミリから８ミリの値
が適当である。

ディスク２に生じた熱の伝導による除去をさらに改善す
るには、ディスクに隣接して隔壁１２０基部のレベルで
当該隔壁全厚くするのも有益である。

この構造は、第１図と第４図において参照番号１７で示
されている。隔壁１２の断面は、例えば、はぼ台形をし
ている。

図示の実施例では、ディスク２につながるこの台形上し
た大きな基部は、取シ除こうとする熱量に応じてロータ
の軸線Ｘから遠去かるにつれ連続して幅が広がっている
。半径方向に所定厚を持つディスク２のリングから取シ
除かれる熱量は、このリングの平均半径に応じて増加す
る。

チャンネル１１の内部に通気用の空気流を導入し易くす
るために、フランジ１０の内縁は参照番号１８の位置で
僅かに広げられている（第２図と第６図）。

選択した実施例により、またいかなる実施例であっても
、構造、機能並びに利点（とりわけ、冷却性能を改善し
て、高温時における減速トルクを強めるンが前述した構
成により充分に満足できる電磁リターダのｔ機子ロータ
が得られる。

当然のこととして、ｆた前述したことから明らかなよう
に、本発明は、非常に詳しく検討してきた実用的な使い
方および実施例の発明に限定されない。しかもこの発明
には多くの変更例が包含されている。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、本発明により構成しｆＣｔ磁リター
ダのロータを示し、第１図は第２図の矢印Ｉに沿った半
端面図であシ、また第２図は第１図の…−…線に沿った
半断面図である。 第６図と第４図線、それぞれが第１図の■−■線と■−
ＩＶ線に沿った一部断面図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁リターダの電機子ロータして、通気フィンを
   形成する円形のアーム（９、９＿１）により固定リング
   （７）に連結された少なくとも１つのデイスク（２）を
   有し、これらアームの拡径部分がデイスクから軸方向に
   突き出し、また当該拡径部分の上端は環状のフランジ（
   １０）により互いに接続されていて、デイスク、リング
   、アームおよびフランジにより形成された組立体が型成
   形された単一のブロックとして構成されている電磁リタ
   ーダの電機子ロータにおいて、フランジ（１０）をデイ
   スク（２）に連結するアーム部分（９）の少なくとも一
   部が、狭く細長いポケット（１３）を形成する平行な２
   つの隔壁（１２）に分けられ、当該ポケットの底がデイ
   スクにより形成され、またこのポケットはフランジに形
   成されたスリット（１４）を介して当該フランジの自由
   面に軸方向に位置していることを特徴とする電磁リター
   ダの電機子ロータ。
2. （２）ロータの軸線に最も近接しているポケット（１３
   ）の端壁（１５）の輪郭を（Ａ、Ｂの位置で）広げ且つ
   丸めて、軸線に最も接近したポケットのゾーンにも当該
   ポケットの底に通気空気が出入りし易くしていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電機子ロータ
   。
3. （３）ポケット（１３）はさらに、ロータの軸線に最も
   接近したポケットの端部で、ロータの半径方向外向きに
   延びていることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の電機子ロータ。
4. （４）ポケット（１３）はさらに、ロータの軸線から最
   も遠去かつた端部で、ロータの半径方向外向きに延びて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項
   のいずれか一つの項に記載の電機子ロータ。
5. （５）デイスク（２）が形成するポケット（１３）の底
   には少なくとも１つのオリフィス（１６）が開けられ、
   このポケットを間隙（Ｅ）に連絡していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか一つの
   項に記載の電機子ロータ。
6. （６）ポケット（１３）を形成する隔壁は、一部がデイ
   スク（２）につながる基部のレベルで（１７の位置を）
   厚くされ、伝導により当該デイスクから出る熱の除去を
   強めていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
   第５項のいずれか一つの項に記載の電機子ロータ。
7. （７）ポケット（１３）を形成する平行な２つの隔壁（
   １２）のそれぞれの平均的な厚みが、比較可能な寸法か
   らなる従来技術のロータに使われている単一のアームの
   厚みに比べて同じ程度の寸法からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第６項のいずれか一つの項に
   記載の電機子ロータ。
8. （８）ロータの外径から５００ミリから５５０ミリの範
   囲にあり、ポケット（１３）を形成する平行な２つの隔
   壁（１２）のそれぞれの平均的な厚みが６ミリの値から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の電
   機子ロータ。