JPH04293658A - 流体式リターダ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自己ポンプ作用を積極
的に有する流体式リターダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】トラツク、バス等の大型車
両において、流体式リターダ装置を装着するものが知ら
れている。流体式リターダ装置は、降坂時、高速からの
減速時等に制動トルクを発生させ、ブレーキの温度上昇
によるフエードを防止し、車両の安全性及び摩擦材の耐
久性を向上させる。

【０００３】従来の流体式リターダ装置として、例えば
特開昭６３−３０６９５６号に開示されるものがある。 この流体式リターダ装置は、プロペラシヤフト等の車輪
と共に回転する回転軸に固定されるロータと、車体側に
回転不可能に固定されるステータとを備え、ロータをク
ラツチ装置によつて回転軸側に接続固定して、ステータ
とロータとの間の作動流体の速度エネルギによつて制動
トルクを発生させる。このステータ及びロータを収容す
るケース内には、常時流体が充填されている。なお、ロ
ータを回転軸側に接続固定するクラツチ装置は、ケース
の外部に配置すると共に、クラツチ装置を接続駆動する
シリンダ装置をケースの外側に配置している。

【０００４】しかして、この流体式リターダ装置の作動
時には、作動流体の速度エネルギが熱エネルギに変換さ
れて制動力が得られるため、作動流体に昇温を生ずる。 特に、流体式リターダ装置にあつては比較的短時間の作
動が多く、その作動中にケース内の作動流体に急激な昇
温を生ずるため、作動流体に粘性低下、変質等を生じ易
い。そこで、作動流体の外部流通経路にオイルポンプを
付属させ、ケース内の作動流体を循環させ、作動流体の
昇温を防止するように構成している。

【０００５】しかしながら、このような従来の流体式リ
ターダ装置にあつては、別置きのオイルポンプによつて
作動流体に循環を生じさせ、ケース内の作動流体の昇温
を防止する構造であつたため、大型のオイルポンプを設
ける必要があり、収容スペースを多大に要すると共に不
経済であるという問題があつた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、車輪と共に回転する回転軸に相対回転不可能に固定
可能なロータと、ロータに対向して設けられ、車体側部
材に実質的に固定されるステータと、回転軸とロータと
を断接可能なクラツチ装置と、作動流体入口及び作動流
体出口を有して車体側部材に固定され、ロータ及びステ
ータを収容するリターダ室に作動流体を充填するケース
とを備える流体式リターダ装置であつて、ロータの反ス
テータ側面に作動流体を作動流体出口に向けて送り出す
ポンプ羽根を形成する流体式リターダ装置である。そし
て、クラツチ装置に、クラツチ切断時に接続方向の残圧
を作用させることができる。

【作用】

【０００７】このような流体式リターダ装置は、車両の
走行中において、クラツチ装置を接続作動させてその機
能が発揮される。クラツチ装置の接続作動によつてロー
タが回転するので、冷却を兼ねた作動流体がリターダ室
に充填された状態でのロータの回転により、ロータの回
転エネルギーがステータに良好に吸収され、作動流体に
熱として伝えられて減速作用が発生する。しかして、リ
ターダ装置の作動によつて昇温したリターダ室内の作動
流体は、リターダ装置の作動と同時に作動するポンプ羽
根の積極的な自己ポンプ作用によつて作動流体出口に向
けて送り出され、作動流体入口から流入する作動流体と
置換される。なお、ロータ自体にも、若干の自己ポンプ
作用がある。

【０００８】このようにして、瞬間的使用が頻繁に行わ
れる流体式リターダ装置において、リターダ室内の作動
流体が昇温と同時に新たな作動流体との入れ換えを生ず
る。このポンプ羽根による自己ポンプ作用は、流体式リ
ターダ装置の作動時に積極的に得られ、かつ、車輪と共
に回転する回転軸の回転数つまり車両速度に応じて得ら
れる。従つて、流体式リターダ装置に発生する制動トル
クと略比例して、作動流体の入れ換えが生ずる。加えて
、ポンプ羽根による作動流体の攪拌作用によつても、制
動トルクが発生する。流体式リターダ装置の駆動停止は
、クラツチ装置を切断し、ロータの回転を実質的に停止
させてなされる。これにより、作動流体の速度エネルギ
がステータに作用しなくなり、リターダ装置の作動が実
質的に停止する。しかし、クラツチ装置に残圧を作用さ
せる場合には、クラツチ切断時にもロータが低速回転を
続けるので、ポンプ羽根の作用によつて作動流体が作動
流体出口から少しずつ流出する状態が持続し、循環を生
ずる。

【実施例】

【０００９】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１〜図４は、本発明の１実施例を示す
。流体式リターダ装置は、ロータ側ケース１とステータ
側ケース２とを後記するステータ５の外向きフランジ部
５ａ及び図外のシールリングを介在させて複数個の六角
穴付きのボルト３０ａ，３０ｂによつて一体的に固着し
たケース３を有する。このケース３は、図外のトランス
ミツシヨンリヤカバー等の車体側部材に固着されて非回
転である。ロータ側ケース１及びステータ側ケース２の
中心部には、トランスミツシヨン出力軸等の回転軸１０
が２組のシール部材３１，３２及び軸受３３，３４を介
在させて回転自在かつ液密に貫通している。この回転軸
１０は、図外のプロペラシヤフト等を介して車輪に接続
され、車輪と共に回転するものであり、主回転軸１０ａ
に副回転軸１０ｂをセレーシヨン結合させ、ナツト１０
ｃにて固定してある。

【００１０】このようにして回転軸１０の周囲に、シー
ル部材３１，３２を介在するケース３にて区画され、常
時作動流体（油又は水）が充填充満されたリターダ室４
を画成している。このリターダ室４内には、ステータ側
ケース２の内側に位置させて、回転軸１０を中心とする
放射状の羽根が形成されたステータ５が設けられると共
に、ロータ側ケース１の内側に位置させて、回転軸１０
を中心とする放射状の羽根を有し、ステータ５と対向し
て回転軸１０側の部材に相対回転不可能に固定可能なロ
ータ６が設けられる。しかして、ステータ５は、外向き
フランジ部５ａによつてケース３と一体をなし、車体側
部材に実質的に回転不可能に固定されている。

【００１１】また、このリターダ室４の上部に位置する
ステータ側ケース２に作動流体入口９ａが設けられ、リ
ターダ室４の上部に位置するロータ側ケース１に作動流
体出口９ｂが設けられている。なお、作動流体入口９ａ
は、ステータ側ケース２の下部に設けることもできる。 更に、ロータ６の内周部には、図１，図３に示すように
円環状をなす複数枚のプレツシヤプレート１４ａ，１４
ｂ，１４ｃをスプライン部３５にて結合させて中心軸線
方向のしゆう動自在に支持する筒状の支持部材７が設け
られ、この支持部材７は第１軸受１２及び第２軸受１１
を介してケース３に回転自在に支承される。すなわち、
第１軸受１２は、内輪をロータ側ケース１の環状段面に
圧入固定して設けられ、外輪との間に転動体を保持し、
第２軸受１１は、内輪を端部に位置する可動のプレツシ
ヤプレート１４ａの環状段面に圧入固定して設けられ、
外輪との間に転動体を保持している。そして、支持部材
７の軸線方向の一端部は、軸線方向の移動不可能なプレ
ツシヤプレート１５の大径筒状部に圧入固着され、プレ
ツシヤプレート１５の小径筒状部には第１軸受１２の外
輪が圧入固定されている。

【００１２】また、第２軸受１１の外輪は、円環状をな
す接続部材２０の環状段面に圧入固定され、接続部材２
０の外周部には、後記するプランジヤ部材２１が圧入固
定されている。しかして、ロータ６を支持する支持部材
７は、その一端部がプレツシヤプレート１５及び第１軸
受１２を介してロータ側ケース１に回転自在に堅固に支
持され、その他端部が可動のプレツシヤプレート１４ａ
、第２軸受１１、接続部材２０及びプランジヤ部材２１
を介してステータ側ケース２に回転自在に支持される。

【００１３】一方、複数枚のクラツチプレート１６は、
回転軸１０に軸線方向の移動自在にスプライン部３６に
て結合され、各プレツシヤプレート１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ，１５間に挟装されている。１７はクラツチプレー
ト１６の移動を規制するストツパリングである。この支
持部材７、プレツシヤプレート１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
，１５、クラツチプレート１６等によつて、回転軸１０
側部材とロータ６とを断接可能なクラツチ装置１３を構
成している。なお、図３では、プレツシヤプレート及び
クラツチプレート１６の枚数を増加して示してあるが、
これらの枚数は任意である。

【００１４】しかして、回転軸１０と一体に回転するク
ラツチプレート１６に対し、プレツシヤプレート１４ａ
，１４ｂ，１４ｃ，１５を押し付けることにより、クラ
ツチ装置１３が接続され、非回転部であるケース３に第
１軸受１２及び第２軸受１１を介して回転自在に支持さ
れた筒状の支持部材７が回転するので、支持部材７と一
体のロータ６が回転軸１０と一体回転する。更に、この
クラツチ装置１３には、作動流体の流路３７が形成され
ている。すなわち図４に示すように支持部材７とプレツ
シヤプレート１４ａ，１４ｂ，１４ｃとを結合するスプ
ライン部３５の間に位置させて、支持部材７の内周面に
軸線方向の凹溝７ａを形成し、かつ、この凹溝７ａに接
続するように軸線方向の移動不可能なプレツシヤプレー
ト１５の外周部に、内外を連通する連通孔１５ａを穿設
してある。但し、凹溝７ａと連通孔１５ａとを対応させ
て設ける必要は、必ずしもない。

【００１５】次に、クラツチ装置１３を接続駆動するプ
ランジヤ部材２１及び駆動装置２２について説明する。 プランジヤ部材２１は、周方向に間隔を置いてケース３
を液密かつしゆう動自在に挿通して設けられ、内端部が
接続部材２０を介して第２軸受１１の外輪に結合される
。２３はプランジヤ部材２１とステータ側ケース２との
間の液密を保持するシールリングである。なお、プラン
ジヤ部材２１は、円環状をなす接続部材２０の周方向に
３個以上配設されている。

【００１６】また、駆動装置２２は、ケース３つまりス
テータ側ケース２の外部に配置され、ステータ側ケース
２の外周部を覆うようにボルト３０ａによつてステータ
側ケース２に一体的に固着したカバー２４と、ステータ
側ケース２とカバー２４との間に配置されるピストン部
材２５とを備える。ピストン部材２５は、その内周部が
プランジヤ部材２１の外端部に圧入固着され、筒状に突
出する環状段面がシール材２６を介してカバー２４の環
状内周面にしゆう動自在に嵌合している。また、ピスト
ン部材２５の外周部は、気密性及び可撓性を有するダイ
ヤフラム２７の内周部が接着され、ダイヤフラム２７の
外周部は、ステータ側ケース２とカバー２４との間に挟
着されている。かくして、ステータ側ケース２とカバー
２４との間には、ピストン部材２５及びダイヤフラム２
７によつて内室２８及び外室２９が画成されている。こ
の内室２８及び外室２９には、図外の切換バルブを介し
て圧力空気供給源が接続され、切換バルブの切り換え操
作によつて内室２８又は外室２９の一方に圧力空気を供
給し、他方をドレインすることができるようになつてい
る。

【００１７】そして、ロータ６の反ステータ側面つまり
凸湾曲面側に作動流体を作動流体出口９ｂが存在する外
周部に向けて送り出すポンプ羽根１８を形成する。ポン
プ羽根１８は、図２に示すように周方向の間隔を置いて
ロータ６の内周部に複数個形成され、矢印Ｎにて示す方
向へのロータ６の回転により、作動流体を作動流体出口
９ｂへ向けて圧送できる形状を与えてある。

【００１８】次に、流体式リターダ装置の作用について
説明する。車両の走行中において、図外のリターダスイ
ツチをＯＮ作動し、駆動装置２２を駆動してクラツチ装
置１３を接続作動させる。すなわち、内室２８をドレイ
ンさせると共に外室２９に外部から圧力空気を供給し、
ピストン部材２５を図１上にて左方にしゆう動させ、プ
ランジヤ部材２１及び支持部材２０を押し込む。その際
、ダイヤフラム２７が変形する。これにより、第２軸受
１１を介してプレツシヤプレート１４ａが押し込まれる
ので、各プレツシヤプレート１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，
１５間にクラツチプレート１６が挟圧され、クラツチ装
置１３が接続してクラツチプレート１６、各プレツシヤ
プレート１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５及び支持部材７
を介してロータ６が回転を開始する。その結果、リター
ダ装置の機能が発揮され、ロータ６による攪拌によつて
生ずる作動流体の速度エネルギがステータ５に吸収され
る。

【００１９】すなわち、ロータ６に形成したポンプ羽根
１８による積極的な自己ポンプ作用によつて、冷却を兼
ねた作動流体が作動流体入口９ａから矢印Ａ方向に流入
して作動流体出口９ｂから流出する循環状態において、
ロータ６の回転エネルギーがステータ５に良好に吸収さ
れ、作動流体に熱として伝えられて減速作用が発生する
。このポンプ羽根１８による自己ポンプ作用は、流体式
リターダ装置の作動時に積極的に得られ、かつ、車輪と
共に回転する回転軸１０の回転数つまり車両速度に応じ
て得られる。従つて、流体式リターダ装置に発生する制
動トルクと略比例して、作動流体の入れ換えが生ずる。 加えて、ポンプ羽根１８による作動流体の攪拌作用によ
つても、制動トルクが発生する。なお、ロータ６に形成
した制動用の羽根によつても、若干の自己ポンプ作用が
得られる。同時に、作動流体によつてクラツチ装置１３
の冷却も積極的に図られる。クラツチ装置１３には、支
持部材７の凹溝７ａ及びプレツシヤプレート１５の連通
孔１５ａからなる流路３７が形成されているので、作動
流体入口９ａから矢印Ａ方向に流入して作動流体出口９
ｂから流出する作動流体の一部が、この流路３７を流通
してクラツチ装置１３の過熱を防止する。

【００２０】リターダスイツチをＯＦＦ作動し、外室２
９の圧力空気をドレインし、内室２８に圧力空気を供給
すれば、リターダ装置の駆動が停止し、ピストン部材２
５、プランジヤ部材２１、支持部材２０及び第２軸受１
１が復帰し、クラツチ装置１３が切断されるので、ロー
タ６の回転が実質的に停止する。これにより、作動流体
の速度エネルギがステータ５に作用しなくなり、リター
ダ装置の作動が停止する。但し、この実施例にあつては
、クラツチ装置１３をケース３内つまり常時作動流体が
充填充満されたリターダ室４に配置したので、切断時に
おいても回転軸１０が回転する限りは作動流体の粘性抵
抗によつてクラツチ装置１３に引きずりトルクを生じ、
ロータ６が低速回転する。このため、ポンプ羽根１８に
よる自己ポンプ作用は、流体式リターダ装置の非作動時
にも僅かに得られ、リターダ室４内の作動流体の入れ換
わりを生ずるので、作動流体の滞留に起因する昇温を防
止することができる。

【００２１】ところで、上記実施例にあつては、クラツ
チ装置１３をリターダ室４内に配置する湿式について説
明したが、クラツチ装置をケース３の外部に配置する乾
式のものにも本発明を適用できることは勿論である。但
し、乾式のクラツチ装置を使用する場合には、切断時の
引きずりトルクが期待できないので、図３に示すように
プレツシヤプレート１４ａをばね４０にて常時弾性的に
付勢する。これにより、引きずりトルクが発生するので
、流体式リターダ装置の非作動時にもポンプ羽根１８に
よる自己ポンプ作用を確保することができる。

【００２２】図５，図６には、ポンプ羽根１９の他の構
造例を示し、前記実施例と同一部分には同一符号を付し
てそれらの説明を省略する。このポンプ羽根１９は、ロ
ータ６の反ステータ側面つまり凸湾曲面側の外周部に形
成した以外は、前記実施例のポンプ羽根１８と同様であ
る。しかして、矢印Ｎにて示す方向へのロータ６の回転
により、作動流体が作動流体出口９ｂへ向けて送り出さ
れる。

【発明の効果】

【００２２】以上の説明によつて理解されるように、本
発明に係る流体式リターダ装置によれば、次の効果が得
られる。 （１）作動流体に昇温を生ずる流体式リターダ装置の作
動時に、ロータの積極的な自己ポンプ作用によつて作動
流体の循環を生ずるので、効率的に作動流体の入れ換え
ひいては作動流体の昇温防止を図ることができ、作動流
体の粘性低下、変質等を良好に避けることができる。し
かも、このロータの自己ポンプ作用は、制動すべき回転
軸の回転速度に応じて得られる。その結果、強制供給用
のオイルポンプの小型化又は省略が可能である。 （２）クラツチ装置に、クラツチ切断時に接続方向の残
圧を作用させれば、流体式リターダ装置の非作動時にも
作動流体の緩やかな循環を生ずるので、作動流体の昇温
を更に効果的に防止することができる。 しかして、本発明によれば、流体式リターダ装置によつ
て発生する制動トルクが、安定的に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例に係る流体式リターダ装置
を示す断面図。

【図２】　　同じく実施例に係るポンプ羽根の配置を示
す説明図。

【図３】　　同じく実施例に係るクラツチ装置の半部を
示す断面図。

【図４】　　同じく実施例に係る支持部材及びプレツシ
ヤプレートを示す断面図。

【図５】　　他の構造例に係るポンプ羽根を備える流体
式リターダ装置の半部を示す断面図。

【図６】　　同じく他の構造例に係るポンプ羽根の配置
を示す説明図。

【符号の説明】

１：ロータ側ケース、２：ステータ側ケース、３：ケー
ス、４：リターダ室、５：ステータ、６：ロータ、７：
支持部材、９ａ：作動流体入口、９ｂ：作動流体出口、
１０：回転軸、１１：第２軸受、１２：第１軸受、１３
：クラツチ装置、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５：プレ
ツシヤプレート、１６：クラツチプレート、１８，１９
：ポンプ羽根、２０：接続部材、２１：プランジヤ部材
、２２：駆動装置、２４：カバー、２５：ピストン部材
、２７：ダイヤフラム、２８：内室、２９：外室、３１
，３２：シール部材、３３，３４：軸受。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車輪と共に回転する回転軸に相対回転
   不可能に固定可能なロータと、ロータに対向して設けら
   れ、車体側部材に実質的に固定されるステータと、回転
   軸とロータとを断接可能なクラツチ装置と、作動流体入
   口及び作動流体出口を有して車体側部材に固定され、ロ
   ータ及びステータを収容するリターダ室に作動流体を充
   填するケースとを備える流体式リターダ装置であつて、
   ロータの反ステータ側面に作動流体を作動流体出口に向
   けて送り出すポンプ羽根を形成することを特徴とする流
   体式リターダ装置。
2. 【請求項２】　　請求項１のクラツチ装置に、クラツチ
   切断時に接続方向の残圧を作用させることを特徴とする
   請求項１の流体式リターダ装置。