JPS60139538A - 自動車のリタ−ダ - 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】 創１−悲杜１１」 本発明はリターダに係り、とくに発電機から構成され、
この発電機が発電を行なう際に外部からなされる仕事を
ｉｌｌ動力として利用するとともに、この制動力を得る
際の上記発電機の出力を抵抗によって熱に変換するよう
にした自動車のリターダに関する。

４迷ＩＬ 自動車を制動するために従来より用いられているリター
ダは渦電流を用いるものであって、固定子コイルによっ
て形成される磁場の中でロータを回転させ、ロータに渦
電流を発生させることによって、運動エネルギを熱エネ
ルギに変換するようになっていた。このような従来の渦
ｌｌ流式のリターダは、その大きさおよび重量が大きく
なるという欠点があった。さらに上記ロータは冷却用フ
ィンを備えているために、制動を行なわない場合におい
ても、上記フィンによって風損を生じ、燃費を悪化させ
るという欠点があった。

このような問題点に鑑みて、発電機から成るリターダが
提案されている。この発電機は例えば誘導子型発電機か
ら構成されており、しかもその回転子がエンジンのフラ
イホイールと兼用されるようになっているために、リタ
ーダをコンパクトに構成することができるようになる。

ところが従来のこの種のリターダにおいては、上記発電
機の発電出力が負荷−抵抗によって消費されるようにな
っており、負荷抵抗によって発電出力が熱に変換され、
大気中に放出されるようになっていた。従ってこのよう
な従来のリターダにおいては、制動力を得る際に発電機
が発生する発電出力を有効に利用することができないと
いう欠点があった。

発明の目的 本発明はこのような問題点に翫みてなされたものであっ
て、発電機から構成されるリターダが制動力を生ずるた
めに行なう発電の出力を有効に利用できるようにした自
動車のリターダを提供することを目的とするものである
。

１里！Ｉす（ 本発明は、リターダを発電機から構成し、この発電機が
発電を行なう際に外部からなされる仕事を制動力として
利用するとともに、この制動力を得る際の前記発電機の
出力を抵抗によって熱に変換りるようにした自動車のリ
ターダにおいて、ランキン４ノイクルを設けるとともに
、前記抵抗をこのランキンサイクルの熱源として利用し
、前記発電機の出力をこのランキンサイクルによって仕
事として回収するようにしたことを特徴とする自動車の
リターダに関するものである。

実施例 以下本発明を図示の一実施例によって説明する。

第１図は本実施例に係るリターダを備えたエンジン１を
示すものであって、このエンジン１は例えばトラック用
のディーゼルエンジンから構成されている。そしてこの
エンジン１の背面側にはフライホイールハウジング２が
設けられており、このハウジング２内にはクランクシャ
フト３に固着されたフライホイール４が収納されている
（第２図参照）。さらにフライホイールハウジング２の
背面側にはトランスミッション５が配されており、エン
ジン１の回転数を適当な値に変速し、プロペラシャフト
６を介して駆動輪へ伝達するようになっている。

つぎにこのエンジン１に設けられているリターダの構造
について述べると、第２図に示すようにハウジング２内
に収納されたフライホイール４の外周面には、円周方向
に沿って所定のビッヂで誘導子磁極７が設番ノられてい
る。そしてこの磁極７を備えたフライホイール４が誘導
子型発電機の回転子を構成しており、この発電機が自動
車のリターダを構成するようになっている。

ハウジング２の上下にはそれぞれケース８が設けられて
おり、これらのケース８内には誘導子型発電機の固定子
が収納されている。この固定子は第３図に示づように、
フライホイール４の円周方向に配列された複数のボール
コア９を備えている。

ボールコア９の下端部は上記誘導子磁極７に微小なエフ
ギャップを介して対向するとともに、その上端部は固定
子ヨーク１０を介してケース８の蓋板に固着されている
。そしてボールコア９には電機子コイル１１と界磁コイ
ル１２とがそれぞれ巻装されている。なお電機子コイル
１１は２つのボールコア９に跨って巻装されているのに
対して、界磁コイル１２はそれぞれのボールコア９に１
つずつ巻装されている。そして界磁コイル１２は第２図
に示すように、コントローラ１３を介してバッテリ１４
と接続されている。これに対して電機子コイル１１は負
荷抵抗１５と接続されるようになっている。

つぎに上記誘導子型発電機の負荷抵抗１５を熱源として
利用するランキンサイクルについて説明すると、第１図
に示すようにこのランキンサイクルは゛タービン１６を
備えており、このタービン１６の人口側は加熱器１７と
接続されている。この加熱器１７の発熱体として上記負
荷抵抗１５が用いられるようになっている。これに対し
てタービン１６の出口側は再生器１８を通して凝集器１
９と接続されるようになっている。そしてこの凝集器１
９によって凝集された作動流体はフィードポンプ２０に
よって加圧されるようになっており、このフィードポン
プ２０を出た作動流体は再生器１８によって予熱される
ようになっている。さらに再生器１８の出口側は排気管
２１から成る予熱器と接続されるようになっており、こ
の予熱器２１の出口側が上記加熱器１７と接続されてい
る。

このような閉回路によって再生ランキンサイクルが構成
されている。

そしてこの再生ランキンサイクルのタービン１６の軸に
はフライホイール２２とプーリ２３とが取付けられるよ
うになっている。フライホイール２２はタービン１６で
回収された仕事を蓄えておくためのものであり、これに
苅してプーリ２３はクランクシャフト３側に取付けられ
たプーリ２４とベルト２５を介して伝動されるようにな
っている。そしてプーリ２４とフライホイール３との間
にはクラッチ２６が設けられている。

つぎに以上のような構成に成るこの自動車のリターダの
動作について説明する。例えばこのリターダを備えた自
動車が長い坂を下りる場合には、運転席に設けられてい
るリターダスイッチを投入する。すると第２図に示すコ
ントローラ１３を介してバッテリ１４からこの誘導子型
発電機の界磁コイル１２に電流が流れ、コイル１２が励
磁されることになる。界磁コイル１２は第３図に示すＪ
うに、ボールコア９を２つずつ互に逆向きに磁（Ｌする
とともに、共通の電機子コイル１１が巻装された一対の
ボールコア９が互に異極となるように磁化Ｊる。従っで
ある瞬間においては第３図において点線で示すような磁
気回路２７が形成され、これに対してフライホイール４
が回転して誘導子磁極７がボールコア９のピッチに相当
する角度だけ移動すると、第３図において鎖線で示Ｊよ
うな磁気回路２８が形成される。

これらの磁気回路２７．２８を通過する磁束はともに電
機子コイル１１と鎖交するとともに、２つの磁気回路２
７．２８を通過する磁束の向きは互に反転することにな
る。従ってこの磁束の変、化によって電機子コイル１１
に起電力が誘起され、この誘導子型発電機が発電を行な
うことになる。

このことはエンジン１あるいは車両がフライホイール４
を駆動することになり、このときに外部からなされる仕
事が制動力として利用されることになる。従ってこの誘
導子型発電機の発電によって車両が制動力を受け、減速
されることになる。そしてこのときの発電出力は、負荷
抵抗１５によって消費されるようになっている。

この負荷抵抗１５は第１図に示Ｊように、ランキンサイ
クルの加熱器１７内に設けられているために、排気管２
１から成る予熱器によって予熱された作動流体をさらに
加熱することになり、これによって作動流体を高温の気
体に変換する。そしてこの作動流体はタービン１６に供
給され、このタービン１６によって高温の作動流体が仕
事をづることになる。そして仕事をした作動流体は再生
器１８を通って凝集器１９に導かれる。この凝集器１９
において作動流体は液体に変換されるとともに、ノイー
ドボンプ２０によって加圧され゛Ｃ押出される。そして
加圧された作動流体は再生器１８によって第１段の予備
加熱が行なわれるとともに、さらに排気管２１から成る
予熱器によって排気ガスで加熱され、この後に負荷抵抗
１５を備える加熱器１７に供給されるようになっている
。このようなサイクルを繰返ずことによって、リターダ
が作動されたときにランキンサイクルのタービン１６′
ｃエネルギの回収を行なうよ゛うになっている。

タービン１６で回収された仕事はフライホイール２２を
駆動するために、このフライホイール２２の回転によっ
て機械的なエネルギとして一旦蓄えられることになる。

そしてフライホイール２２は、プーリ２３．２４Ｊ５よ
びベルト２５を介してクランクシャフト３と連動されて
いるために、クラッチ２６が接続状態に切換えられた擲
合には、このフライホイール２２の回諷力がクラッチ２
６を介してエンジン１に伝達されることになる。すなわ
ちタービン１６で回収された仕事は、クラッチ２６が接
続状態に切換えられるとエンジン１に伝達されてこのエ
ンジン１を駆動することになる。

従ってこれにより、リターダの負荷抵抗１５の仕事を有
効に利用して、例えば発進時の車両の駆動を行なうこと
ができるようになる。従ってこのような構成によれば、
リターダの出力を熱として大気中に捨てることなく、有
効に利用することが可能となるとともに、このランキン
サイクルによってエネルギを回収した分だ番プエンジン
１の燃費を低減することができるようになる。

以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例においてはリターダが誘導子型発電機から構成さ
れているが、本発明は必ずしも誘導子型発電機から成る
リターダに限定されるものではなく、その他各種の発電
機によってリターダを構成してもよい。またこの実施例
のリターダを構成する発電機の闘転子がフライホイール
４と兼用されるようになっているが、リターダを構成り
る発電機の回転子は必ずしもこのフライホイールを兼用
する必要はない。

発明の効果 以上のように本発明は、ランギンサイクルを設けるとと
もに、抵抗をこのランギンサイクルの熱源として利用し
、発電機の出力をこのランギンサイクルによって仕事と
して回収するようにした自動車のリターダに関するもの
Ｃある。従って本発明によれば、発電機から成るリター
ダの出力を有効に利用することが可能となり、この回収
された仕事によってエンジンを駆動するようにすれば、
エンジンの燃費をさらに低減することもできるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るリターダを備えたエン
ジンのブロック図、第２図は同エンジンに設けられたリ
ターダを示す外観斜視図、第３図はこのリターダの固定
子の展開拡大縦断面図である。 なお図面に用いた符号において、 １・・・エンジン ２・・・フライホイールハウジング ４・・・フライホイール ７・・・誘導子磁極 ９・・・ボールコア １１・・・電機子コイル １２・・・界磁コイル １５・・・負荷抵抗 １６・・・タービン １７・・・加熱器 １９・・・凝集器 ２０・・・フィードポンプ ２２・・・フライホイール ２６・・・クラッチ である。 出願人　日野自動車工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リターダを発電機から構成し、この発電機が発電を行な
   う際に外部からなされる仕事を制動力として利用すると
   ともに、この制動力を得る際の前記発電機の出力を抵抗
   によって熱に変換するようにした自動車のリターダにお
   いて、ランキンサイクルを設けるとともに、前記抵抗を
   このランキンサイクルの熱源として利用し、前記発電機
   の出力をこのランキンサイクルによって仕事として回収
   するようにしたことを特徴とする自動車のリターダ。