JPH0496648A - 電気制動装置の冷却装置 - 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］ 本発明は車両のエンジンフライホイールとそのハウジン
グとの間に装置されて電気的に制動作用する電気制動装
置に関し、特に制動作用するコアコイル部分の冷却装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、車両の制動装置としては、所謂“リターダと称さ
れる電気制動装置が知られている。即ち、この“リター
ダとは、電磁話導作用の電磁力を利用して駆り系の回転
を電気的に抑制する渦電流方式の電気制動装置である（
例えば、特公昭６３−１９８７７７号公報参照）。

一般に、このような構造の電気制動装置における制動時
の運動エネルギは、熱エネルギに変換されて大気に放出
されるだけであるから、従来では、電気制動装置（リタ
ーダ）の回転機を発電可能な発電機や誘導機として用い
、制動時の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッ
テリに回収しこの回収された電気エネルギを種々補機の
駆動用に活用することが試みられている。また、車両用
電気制動装置（リターダ）は、車両の制動のみならず、
エンジン側の種々の制御にも利用することが考慮されて
いるのは指摘するまでもない。

ところで、車両用電気制動装置（リターダ）の回転機は
、エンジンクランク軸のフライホイールとそのハウジン
グとの間に、コアとコイルを設けて電磁話導作用するよ
うに構成されているため、使用に大きな発熱を伴なう。

したがって、この回転機を冷却するため、ハウジングに
通風孔を明けて外気を導入することが考えられるが、こ
の外気導入すると、水や塵埃も一緒にハウジング内部に
侵入し、水等がコイルに部分に付着してショートの原因
になったり、コア部分に付着して磁気抵抗を変化する等
の原因となる。

また、前述した電気制動装置に類似する始動兼充電装置
の冷却手段としては、例えば特開昭６３−１９８７７７
号公報に記載された冷却装置がある。っまり、この冷却
装置にあっては、エンジンブロックにブラケットを介し
て電機子鉄心、界磁鉄心を取付け、電機子鉄心の巻線近
傍とエンジンブロックの冷却液循環系路との間に、ブラ
ケット内部を通るヒートバイブを設置し、電機子巻線の
熱量をヒートバイブで冷却液に伝達する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前述した従来の冷却装置は、エンジンブロッ
ク側に電機子鉄心等が一体的に結合される構成に限定さ
れるから、エンジンブロックに対して電機子部分等がハ
ウジングで覆って分離構成される車両用電気制動装置に
は通用できない。また、同冷却装置は、エンジンブロッ
クの冷却液を利用するため、冷却液経路を特別に形成し
たり、ヒートバイブ挿通孔を設ける等の加工が必要にな
って、エンジンブロック側の構造が煩雑化する欠点があ
る。更に、同冷却装置では、冷却液経路と電機子鉄心等
が隣接しているため、シール不良による不具合いを生じ
易い等の問題がある。更に冷却液に捨てられた熱は結局
放熱器より放散させる必要がある放熱器の容量増を招く
。

本発明の目的は、このような従来の問題点に鑑み、エン
ジン側冷却液を利用することなく、密封したハウジング
内に収容される電気制動装置の回転機を、適切に冷却で
きる電機制動装置の冷却装置を得るにある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため、本発明は、エンジンクランク
軸のフライホイールを密封状態で収納するハウジングを
設け、制動及び発電可能な回転機の回転部を前記フライ
ホイールの外周に固着し、前記ハウジングの内部に固定
子部を固着する電気制動装置において、前記固定子部コ
イルに最寄のハウジングの外に、フィン付ヒートバイブ
を突出状態で設置することを提案するものである。

［作　　用］ 前述したような本発明の構成によると、密封したハウジ
ング内に配置されるエンジン駆動系のフライホイールと
ハウジングとの間に装着される回転機にあっては、走行
中の制動に伴う発電作用の際に、特に固定子部に生した
発熱は、ヒートバイブを介して、外気、走行風により直
接的に冷却されることになる。

［実　施　例］ 以下、図面を用いて本発明の一実施例の詳細を説明する
。

第１図は本発明による電気制動装置（リターダ）を組付
けたエンジン駆動系であって、エンジン１は例えばディ
ーゼルエンジンである。このエンジンの背面側にはフラ
イホイールハウジング２とステータハウジング３がステ
ータリング４を介して密封接合される。そして、フライ
ホイールハウジング２及びステータハウジング３内には
、エンジン１のクランク軸５に固着したフライホイール
ｂが収納され、同フライホイール６にはクラッチ７が組
付けられ、このクラッチ７が入力軸８を介し変速機９に
連結され、変速機９の高速動力が駆動輪へ伝達するよう
になっている。

前記フライホイールハウジング２及び前記ステータハウ
ジング３で構成されるハウジングの内部には、前記フラ
イホイール６の外周部と前記ステータリング４との間に
、電気制動装置の主要部を構成する回転機１０が組込ま
れる。即ち、前記ステータリング４に薄い鋼板を多数重
ねた円筒形のステータコア１１が嵌込まれ、このステー
タコア１１のコイル溝に細い導線を巻いたステータコイ
ル１２が挿入されて固定子部１３が形成される。

また、前記フライホイール６の外周部には、ボルト１４
によりリング１５と共にロータコア１６が、ステータコ
ア１１の内側に近接対向した状態で固定される。そして
、前記ステータコア１１のコイル溝にはかご形ロータコ
イル１７が挿入され、ロータコイル１７の両側のエンド
リング１８に保接リング１９が嵌着されて回転子部２０
が構成されている。いい変えると、これらの固定子部１
３と回転子部２０で制動、発電が可能なかご形誘導機が
構成されるわけである。

前述した電気制動装置即ち、回転機１０においては、磁
極となる回転子部２０より交流電流が誘起する固定子部
１３の方が発熱が大きいので、本発明によれば、この固
定子部１３の部分を積極的に冷却する構成が設けられる
。詳細にいうと、前記フライホイールハウジング２の外
周部には孔２ａが貫通され、ステータコア１１の外周か
ら内側にかけてのステータコア１１の近くに孔１１ａが
形成される。

一方、パイプ２１ａの放熱端にフィン２１ｂが取付けら
れ、同パイプ２１ａの中間に取付はフランジ２１Ｃが設
けられるヒートバイブ２１が用意される。

このヒートバイブ２１は、その加熱端を前記フライホイ
ールハウジング２の外部から孔２ａを通って内部挿入さ
れ、前記ステータコア１１の孔１１ａに挿入される。そ
して、前記ヒートバイブ２１のフランジ２１ｃは、前記
フライホイールハウジング２に対してボルト２２で締結
されるから、ヒートバイブ２１の放熱端のフィン２１ｂ
はフライホイールハウジング２の外部に突出した状態と
なる。これらのヒートバイブ２１はステータコア１１の
円周上に複数本放射状に配置されるわけである。

前述したフライホイールハウジング２及びステータハウ
ジング３は、図示実施例の場合、熱伝導性の良いアルミ
ニウム類であるが、それらの外面には必要に応じて放熱
リブ等が設けられるので、優れた放熱性をもっている。

第２図は前述した電気制動装置の電気回路図であり、３
相に構成されたステータコイル１２はＹ結線されている
。即ち、これらのステータコイル１２の各相は、交流を
全波整流して直流に変換するインバータ回路３０の入力
側に接続され、インバータ回路３０ａの出力側はレギュ
レータ３１とバッテリ３２の並列回路に接続される。そ
して、前述したロータコイル１７の両端のスリップリン
グ３３に接するブラシ３４の一方はアースされ、ブラシ
３４の他方は界磁電流制御回路３５を介してバッテリ３
２に接続される。また、制御回路３６にはブレーキスイ
ッチ３７と回転センサ３９の信号が人力し、このスイッ
チ、回転信号よりインバータ回路３０、異時１を流制御
圃路３５に制御信号が出力される。なお、バッテリ３２
には他の電装品３８が接続されるのは改めて指摘するま
でもない。

図示実施例の電気制動装置は、以上のような構造である
から、次のように制御される。

エンジン運転時にあっては、エンジン１のクランク軸５
ａの動力がフライホイール６、クラッチ７、人力軸８を
介して変速機９に入力され、変速機９の変速動力が駆動
輪に伝達されるので、車両が走行する。

車両の走行中の降板時に、ブレーキスイッチ３７がＯＮ
されると、制御回路３６から界磁電流制御回路３５に電
流制御信号が人力し、バッテリ３２からフライホイール
６と一体的に回転している回転機１０のロータコイル１
７に界ｆｆｌ電流が流れ一方がＳ極に他方がＮ極に磁化
されることになる。そして、この磁極の磁力線をステー
タコイル１２が横切るので、交流起電力が発生し、この
場合の８動電流と磁極との間に電磁力を生じる。このと
き、制御回路３６はセンサ３９の回転信号によりインバ
ータ回路３０にロータ側より低い回転速度で開閉制御信
号を人力して、ステータコイル１２の回転磁界を低速制
御する。したがって、前述した電磁力はその回転を抑制
するように回転子部２０に対して作用し、これに伴いフ
ライホイール６を含むエンジン駆動系が制動されること
になる。

一方、ステータコイル１２に８起した交流起動はインバ
ータ回路３ｏで整流されるが、レギュレータ３１で電圧
調整されてバッテリ３２に充電され、こうしてエンジン
駆動系の減速時の運転エネルギが電気エネルギに変換し
て回収される。勿論、バッテリ３２の電力は必要時に電
装品３８の駆動に使用されることになる。

ところで、回転機１０による制動、発電の際には、ステ
ータコイル１２、ロータコイル１７に電流が流れて発熱
するけれども、特にステータコイル１２の発熱が大きく
なる。図示実施例の場合、ステータコア１１からフライ
ホイールハウジング２にかけてはヒートバイブ２１が設
置され、同ヒートバイブ２１放熱端のフィン２１ｂが外
気に触れているから、同ヒートパイプ２１は走行中の走
行風に触れて冷えている。そこで、ステータコイル１２
の熱はステータコア１１を介してヒートバイブ２１の加
熱端に伝達し、更にヒートバイブ２１の熱伝導作用での
放熱端に放熱され、直接的に冷却される。また、熱伝導
性のよいフライホイールハウジング２及びステータハウ
ジング３も外気により冷却されるので、回転機１０発熱
は確実に放熱・冷却される。

なお、本発明は前述した回転機構造ばかりでなく、他の
構造の回転機にも適用できるのは、明らかなところであ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれは、密封ハウジング
内に設けられる回転機の固定子部からハウジングの外に
達するフィン付ヒートバイブが設けられ、且つ前記ハウ
ジングの貫通穴部はシールヒートパイプとの間は密封が
可能であるから外部より水、慶の侵入の恐れはなく、外
気温度や走行風により回転機のコイル発熱を良好に冷却
できるまた、本発明においては、外気、走行風を利用し
て冷却するので、エンジン側に特別な加工を施す必要が
なく、水漏れ等の心配もない。

そして、本発明は、回転機の固定子部からハウジングの
外にヒートバイブを放射状に配置する構成であるから、
組付は性に優れ、取付は自由度が大きく、ヒートバイブ
本数等により冷却効果を最適化できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１図は本発明による電気制動装置の一部拡大
断面図、￥Ｓ２図は電気制動装置の電気回路図である。 １・・・エンジン、２・・・フライホイールハウジング
、３・・・ステータハウジング、５・・・クランク軸、
６・・・タライホイール、１０・・・回転機、１３・・
・固定子部、２０・・・回転子部、２１・・・ヒートバ
イブ。 特許出願人　日野自動車工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンクランク軸のフライホィールを密封状態
   で収納するハウジングを設け、制動及び発電可能な回転
   機の回転部を前記フライホィールの外周に固着し、前記
   ハウジングの内部に固定子部を固着する電気制動装置に
   おいて、前記固定子部コイルに最寄のハウジングの外に
   、フィン付ヒートパイプを突出状態で設置することを特
   徴とする電気制動装置の冷却装置。
2. （２）放熱端にフィンを有する前記ヒートパイプの加熱
   端を、前記ハウジング外から固定子部ステータコア内部
   のコイル近傍に向って挿入し、同ヒートパイプを外部か
   ら前記ハウジングに固着することを特徴とする請求項（
   １）記載の電気制動装置の冷却装置。
3. （３）前記ハウジングはアルミニウム製であることを特
   徴とする請求項（１）記載の電気制動装置の冷却装置。