JP2002153042A - 電磁式リターダ - Google Patents

電磁式リターダ

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JP2002153042A
JP2002153042A JP2000342058A JP2000342058A JP2002153042A JP 2002153042 A JP2002153042 A JP 2002153042A JP 2000342058 A JP2000342058 A JP 2000342058A JP 2000342058 A JP2000342058 A JP 2000342058A JP 2002153042 A JP2002153042 A JP 2002153042A
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Japan
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eddy current
current generating
electromagnetic retarder
generating rotor
rotor
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JP2000342058A
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English (en)
Inventor
Yukinari Mochida
幸成 望田
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Nippon Sharyo Ltd
Original Assignee
Nippon Sharyo Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却効果を高めた電磁式リターダを提供する
こと。 【解決手段】 車軸4から伝わるタイヤの回転を回転増
速機構15を介して伝達して渦電流発生ロータ17を高
速回転させ、その回転する渦電流発生ロータ17内に僅
かなエアギャップで励磁ユニット18を固定して対向さ
せたものであって、励磁ユニット18に対向する渦電流
発生ロータ17の回転円筒部32に複数の冷却用空気孔
32Bが形成された電磁式リターダ10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トレーラなどの被
牽引車両の補助制動装置である電磁式リターダに関し、
特に制動時に高温となる渦電流発生ロータの冷却を効果
的に行うようにした電磁式リターダに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車で長い下り坂を走行する場合、デ
ィスクブレーキなどの機械的制動装置は、摩擦熱による
ブレーキパッドの変質やブレーキオイルの発泡などによ
ってブレーキの利きが悪くなるおそれがある。そのた
め、ブレーキをかけ続けなければならないところでは、
一般にエンジンブレーキを使用してスピードを抑えるよ
うにしている。ところがトレーラなどの牽引車両では、
エンジンブレーキが被牽引車両側に直接作用しないの
で、走行を安定させるためにも被牽引車両側のブレーキ
をかけ続けなければならない。そのため近年では、被牽
引車量におけるエンジンブレーキの代替手段として、電
磁式リターダが抑速装置として開発・利用されている。
電磁式リターダは、タイヤの回転を受けて高速回転する
渦電流発生ロータに、エアギャップを介して励磁極を対
向して固定させ、回転する渦電流発生ロータに渦電流を
発生させて、電気エネルギを熱エネルギに変換して制動
力を起こさせるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
での電磁式リターダは、加熱したロータを冷却するため
の手段として、そのロータに冷却フィンを設けて放熱面
積を増やしていたに過ぎなかった。そのため、長い下り
坂で電磁式リターダが長時間使用され続けると、冷却フ
ィンからの放熱だけでは十分な冷却効果が得られず、温
度上昇によって制動能力を低下させ、更には電磁式リタ
ーダの寿命を縮めたり、破損に至るおそれもあった。
【0004】そこで、本発明は、かかる課題を解決すべ
く、冷却効果を高めた電磁式リターダを提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁式リターダ
は、車軸から伝わるタイヤの回転を回転増速機構を介し
て伝達して渦電流発生ロータを高速回転させ、その回転
する渦電流発生ロータ内に僅かなエアギャップで励磁ユ
ニットを固定して対向させたものであって、前記渦電流
発生ロータは、前記励磁ユニットに対向する回転円筒部
に複数の冷却用空気孔が形成されたものであることを特
徴とする。従って、本発明の電磁式リターダによれば、
高速回転する渦電流発生ロータの冷却用空気孔から空気
を強制的に吹き出させて、その渦電流発生ロータ内に進
入する空気の流れを作ることで、高温になった回転円筒
部を内側から冷やして効率良く冷却を行うことができる
ようになった。
【0006】また、本発明の電磁式リターダは、前記冷
却用空気孔が、前記励磁ユニットの挿入された前記渦電
流発生ロータの外側から見て、前記エアギャップ部分よ
りも同アクスル軸上に配置されたもう一方のリターダと
の対向面側に設けられたものであることを特徴とする。
従って、本発明の電磁式リターダによれば、渦電流発生
ロータ内に進入した空気が冷却用空気孔から吹き出すま
での間に、エアギャップ部分を通って高温になった渦電
流発生ロータからの熱伝達を遮り、また励磁ユニットに
直接当たることによって、励磁ユニットの冷却も行うこ
とができる。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる電磁式リタ
ーダの一実施形態について図面を参照しながら以下に説
明する。図1は、トレーラに設けられた電磁式リターダ
の一実施形態を示した断面図である。ところで、図示し
た被牽引車両の足まわりは、左右対称に構成されている
ため、同一の符号を付して片側のみを示して説明する。
被牽引車両の足まわりは、不図示のリーフスプリングを
介したアクスル軸によって車体1に支持されている。具
体的には、電磁式リターダ10を内設した連結枠2から
車軸支持パイプ3が左右に伸び、その車軸支持パイプ3
に対し、車軸4に固定されたドラム5が軸受6を介して
回転可能に取り付けられている。そして、タイヤ7がそ
のドラム5に対してホイール8によって取り付けられ、
走行によるタイヤ7の回転が、ドラム5から車軸4を介
して連結枠2内の電磁式リターダ10へと伝えられるよ
うになっている。
【0008】次に、図2は、電磁式リターダ10を拡大
して示した一部断面図である。電磁式リターダ10は、
ハウジング11が取付ブラケット12によって連結枠2
内に固定され、そのハウジング11内には、軸受13に
よってキャリア14が回転可能に挿入されている。そし
て、そのキャリア14には同軸上に車軸4が連結され、
タイヤ7の回転が伝わるようになっている。また、キャ
リア14には、渦電流発生ロータ17へ回転を増速させ
て伝達するための回転増速機構15が連結されている。
回転増速機構15は、ハウジング11の内周面にリング
ギヤ21が固定され、リングギヤ21の内側にはキャリ
ア14に回転支持された複数のピニオンギヤ22,22
…が噛合し、更にこれら複数のピニオンギヤ22,22
…に噛合してサンギヤ23が中心に設けられている。回
転増速機構15は、こうしたリングギヤ21、ピニオン
ギヤ22,22…及びサンギヤ23によって構成された
遊星歯車機構である。
【0009】そして、高速回転を出力するサンギヤ23
には、同軸上にシャフト16が固定されており、更にそ
のシャフト16には、渦電流発生ロータ17がやはり同
軸上に連結されている。ここで、図3は、電磁式リター
ダ10を図2の左側から見た一部断面図である。渦電流
発生ロータ17は、シャフト16に連結された中心のボ
ス部30から放射状にスポーク部31,31…が伸び、
回転円筒部32に連結されて形成されたものである。回
転円筒部32には、外周面に冷却用フィン32A,32
A…が形成され、更に本実施形態では冷却用空気孔32
B,32B…が穿設されている。冷却用空気孔32B,
32B…は、円周上に複数設けられ、軸方向に見て励磁
ユニット18よりもスポーク部31,31…側(図2の
左側)に位置している。
【0010】一方、ハウジング11には、図2に示すよ
うに支持管19がフランジ部分で固定され、渦電流発生
ロータ17に連結されたシャフト16がそこを貫いて、
軸受20によって回転支持されている。そして、支持管
19には、その外周に励磁極33,33…が図3に示す
ように放射状に固定され、各励磁極33,33…に励磁
コイル34,34…が巻回された励磁ユニット18が構
成されている。励磁極33,33…は、図3に示すよう
にT字形状をしたものであり、その上端面と回転円筒部
32の内周面とのエアギャップが0.5mm程度になる
ように構成されている。
【0011】こうした電磁式リターダ10では、励磁コ
イル34,34…に発生した磁束は、励磁極33,33
…からエアギャップを通って回転する渦電流発生ロータ
17へ入って磁束ループが形成される。渦電流発生ロー
タ17は、鉄等を主体とする導電性材料が用いられてい
るため起電力に比例する渦電流が発生し、渦電流発生ロ
ータ17の渦電流によって、タイヤ7の回転に対向する
トルクが生じて制動力として作用する。ところで、タイ
ヤ7の回転は、車軸4を介して回転増速機構15へと伝
えられ、更にその回転増速機構15によって渦電流発生
ロータ17に高速回転で伝達される。そのため、制動時
には、渦電流発生ロータ17の回転円筒部32は、発生
した渦電流によって加熱されて500℃以上の高温にな
る。
【0012】電磁式リターダ10では、走行による風に
よって高温になった渦電流発生ロータ17の空冷が行わ
れる。電磁式リターダ10を支持する連結枠2は網目構
造であるため、トレーラが走行すれば渦電流発生ロータ
17に風が当てられるからである。その際、先ず渦電流
発生ロータ17は、回転円筒部32に形成された空冷用
フィン32A,32A…によって放熱面積が増やされて
いるため、風によって熱がうばわれて冷やされる。しか
し、こうした放熱は、冷却フィン32A,32A…が形
成された回転円筒部23の外周面側のみで行われるた
め、前記課題でも述べたように十分な冷却効果が得られ
なかった。そこで、本実施形態では、回転円筒部32に
形成された冷却用空気孔32B,32B…から外側に向
けて空気が吹き出し、それに伴って進入した空気によっ
て渦電流発生ロータ17が内側から冷やされる。
【0013】走行中、渦電流発生ロータ17は高速回転
しており、その回転の遠心力によって内部の空気が冷却
用空気孔32B,32B…から高速で吹き出される。吹
き出す空気の風速は、約時速200km程度である。そ
して、回転円筒部32内の空気が吹き出されると、内部
が負圧になって外の空気が吸い込まれることとなる。そ
の際、渦電流発生ロータ17は、図1に示すようにスポ
ーク部31,31…側が他方の渦電流発生ロータ17と
僅かな隙間でしか配置されていないため、多くの空気が
反対の外側(タイヤ側)から進入することとなる。そう
して外側から進入した空気は、回転円筒部32の内周面
に沿って、或いは励磁ユニット18にぶつかりながらス
ポーク部31,31…側へと流れて冷却用空気孔32
B,32B…から吹き出される。こうして、回転円筒部
32の内周面や励磁ユニット18は、渦電流発生ロータ
17内に入って冷却用空気孔32B,32B…から噴出
する空気によって熱がうばわれ、冷やされることとな
る。
【0014】従って、本実施形態の電磁式リターダ10
によれば、冷却用空気孔32B,32B…から強制的に
空気を吹き出させ、それによって内部に進入する空気の
流れを作ったので、渦電流の発生によって高温になる回
転円筒部32の内側を冷やすことができ、効率良く冷却
を行うことができるようになった。その際、回転円筒部
32の円周上に設けた冷却用空気孔32B,32B…に
よって全周にわたって空気を吹き出させるので、内部全
体に空気が流れて均等に冷やすことができる。また、励
磁コイル34,34…は、それ自体の発熱量は小さいも
のの、励磁極33,33…と回転円筒部32との間には
僅かなエアギャップしかないため、高温になった回転円
筒部32からの影響を受ける。しかし、本実施形態で
は、そうした熱伝達を遮るように、進入した空気がエア
ギャップを流れて励磁コイル34,34…への影響を抑
えることができる。更には、進入した空気が励磁ユニッ
ト18に直接当たることによって、励磁ユニット18を
冷却することができる。
【0015】以上、本発明に係る電磁式リターダの一実
施形態について説明したが、本発明はこれに限定される
ことなく様々な変更が可能である。例えば、冷却用空気
孔32B,32B…の位置は、前記実施形態の電磁式リ
ターダにおいて効果的な冷却を行うために選定した位置
であり、構造が異なるような場合に変更することはかま
わない。
【0016】
【発明の効果】本発明は、励磁ユニットに対向する渦電
流発生ロータの回転円筒部に複数の冷却用空気孔を形成
したので、冷却効果を高めた電磁式リターダを提供する
ことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】トレーラに設けた電磁式リターダを示した断面
図である。
【図2】本発明に係る電磁式リターダの一実施形態を示
した一部断面図である。
【図3】電磁式リターダを図2の左側から見た一部断面
図である。
【符号の説明】
1 車体 2 連結枠 4 車軸 6 タイヤ 10 電磁式リターダ 15 回転増速機構 17 渦電流発生ロータ 18 励磁ユニット 32 回転円筒部 32A 冷却用フィン 32B 冷却用空気孔 33 励磁極 34 励磁コイル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車軸から伝わるタイヤの回転を回転増速
    機構を介して伝達して渦電流発生ロータを高速回転さ
    せ、その回転する渦電流発生ロータ内に僅かなエアギャ
    ップで励磁ユニットを固定して対向させた電磁式リター
    ダにおいて、 前記渦電流発生ロータは、前記励磁ユニットに対向する
    回転円筒部に複数の冷却用空気孔が形成されたものであ
    ることを特徴とする電磁式リターダ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電磁式リターダにおい
    て、 前記冷却用空気孔は、前記励磁ユニットが挿入された前
    記渦電流発生ロータの外側から見て、前記エアギャップ
    部分よりも同アクスル軸上に配置されたもう一方のリタ
    ーダとの対向面側に設けられたものであることを特徴と
    する電磁式リターダ。
JP2000342058A 2000-11-09 2000-11-09 電磁式リターダ Pending JP2002153042A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6700265B1 (en) * 1999-12-22 2004-03-02 Telma Eddy current retarder
CN107425698A (zh) * 2017-08-10 2017-12-01 迈格钠磁动力股份有限公司 一种车用筒式永磁涡流缓速器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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