JPH054583Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、車両用エンジンの高過給、高出力化
に伴つて車両の減速性能の増大が要求され、車両
の運動エネルギーを吸収する為に、車軸部のフー
トブレーキでは負担が大になつて車両の安全性の
低下をはじめ車両のドライバビリテイの悪化、ブ
レーキライニングの寿命低下等の要因となるの
で、エンジンのパワーを伝達するフライホイール
部、クラツチ部、機械式トランスミツシヨン、プ
ロペラシヤフト、及びデイフアレンシヤルギヤ部
のパワーライン上に油圧リターダを装着させ、エ
ンジンブレーキ以上の一定のブレーキを効かせら
れるようにする油圧リターダによるブレーキ装置
に関するものである。

従来の技術 従来より車両には車軸に直接取付けられたフー
トブレーキとは別に、エンジンからデイフアレン
シヤルギヤ部までのパワーライン上に補助ブレー
キ装置が装着され、理想としては、車両の加速の
ため発生したエンジンの運動エネルギーを減速時
に総て吸収することが出来ればよいが、これが出
来ない為に車両の停止及び緊急な減速にはフート
ブレーキを用いていた。ところが、実用面ではフ
ートブレーキによつて不都合を感じないが、車両
の安全性、ドライバビリテイ及びブレーキライン
グの寿命等の点より補助ブレーキ装置の吸収馬力
も車両総重量に比例して大きくすることが望まれ
ていた。

従来の補助ブレーキ装置には最もポピユラーの
エンジンのサイクルを利用したエンジンのエンジ
ンブレーキと、車両総重量の非常に大きい場合ま
たはオフロード用等の一部特殊車両に適用されて
いるにすぎないエンジンサイクルとは別装置であ
るリターダを装着したリターダ装置とがあつた。

そして、従来のリターダ装置は、第５図に示す
如く、エンジン及びトランスミツシヨンの油圧系
統が利用され、回転するブレードであるロータと
固定するブレードであるステータとで運転エネル
ギーを上記油圧系統の作動油に吸収させて放熱さ
せた油圧リターダがあつて、オートマチツクトラ
ンスミツシヨン部、クラツチ部、プロペラシヤフ
ト部及びデイフアレンシヤルギヤ部等、パワーラ
イン上に取付けられたものであつた。

車両総重量の大きい上、トルクコンバータがス
リツプロスしてエンジンブレーキの効かないオー
トマチツクトランスミツシヨン搭載の車両では、
第５図で示す如く、オートマチツクトランスミツ
シヨン内に油圧リターダを内在し、トルクコンバ
ータ３′に充填される油圧系統の作動油が減速時
の運動エネルギーを吸収させるロータ１′とステ
ータ２′とよりなる油圧リターダにも共用され、
従つて、作動油を冷却するオイルクーラも共用さ
れていた。

図中、４′ａはインプツトシヤフト、４′ｂはア
ウトプツトシヤフトであり、５′はロツクアツプ
クラツチ、６′は多板クラツチ、７′はブレーキ、
８′はプラネタリギヤであつて、９′はオイルポン
プである。

そして、トランスミツシヨンケース内に収める
為の困難性と、軽量コンパクト化の工夫を軽減さ
せるため、プロペラシヤフト部に油圧リターダが
装着されたものもあつたが、装着は容易になつた
ものの、トランスミツシヨンのギヤ比による減速
がないのでかえつて大型化され、スペースを得る
のに困難し、その上、作動油の洩れを受けるオイ
ルパンも大きいものが必要であつた。

また、リターダ装置には、第６図に示す如く、
磁場の中に空冷する為のフイン１″ａを設けたロ
ータ１″を回し、それによつて生ずる渦電流で運
動エネルギーを吸収する渦電流リターダがあつた
が、電流を取扱う為に、設計上、通常トランスミ
ツシヨンとアクスル間に介在されていた。そし
て、結局、トランスミツシヨンのギヤ比による減
速を受けないので大型化が余儀無くされていた。

なお、図中、２″はステータであつて、１０″は
マグネツトである。４″はシヤフト、４″ｃはプロ
ペラシヤフトへ取付ける為のフランジである。

考案が解決しようとする問題点 ところで、低燃費、高出力、低公害等のニーズ
により車両用デイーゼルエンジンの過給化が進
み、更に、インタクーラの採用で過給技術に拍車
がかかつた。その一方、高出力エンジンは車両総
重量の大きい車両に搭載され、要求される車両の
減速性能も大きくすることが必要で、補助ブレー
キ装置の吸収馬力も車両総重量に比例して大きく
することが望まれていた。

従来においても、減速時において、一応エンジ
ンブレーキが効くものの、それでは同一出力エン
ジンで高過給エンジンと無過給エンジンとを比較
した場合、高過給エンジンは無過給エンジンに対
して車両の制動性能が、吸収馬力がエンジンの総
排気量にほぼ比例するので不利となり、吸収馬力
不足となつて車軸部のフートブレーキの負担大と
なり、車両の安全性の低下、車両のドライバビリ
テイの悪化、及びブレーキライニングの寿命低下
等の要因となつて不都合であつた。

それ故に、エンジン出力が向上されると同時
に、負出力、即ち吸収馬力の増大の方策が立てら
れることが必要となり、特に、車両総重量の大き
い場合には更に吸収馬力の増大が必須となつた。

それにもかかわらず、過給エンジン搭載車両の
場合までは、通常トランスミツシヨンのギヤ比の
適性化等で対処されていたが、高過給、高出力エ
ンジン搭載車両になると、エンジンブレーキを改
良したものであつても制動能力を自由に選択設計
出来るものでなく、だからといつて、パワーライ
ン上で制動性能をあげられるようにしたものが通
常のトランスミツシヨン搭載車両にはなかつた。

ところで、一方でオートマチツクトランスミツ
シヨン搭載車両において、トルクコンバータがス
リツプロスを生じ、エンジンブレーキがきかない
ので油圧リターダの内設されたものもあつたが、
該油圧リターダによる放熱で運動エネルギーを十
分に吸収出来るようにした独立した制動装置とし
ての機能を有するものでなかつた。

このように放熱して運動エネルギーに対する吸
収馬力を得るリターダ装置が特殊車両にあつたと
しても、それは一般的でなく、油圧リターダにし
ても、また渦電流リターダにしても、放熱に対す
る吸収の対処が十分でなく、許容容量がない為に
連続して使用出来るものでなく、使用すると許容
限界温度をすぐ越してしまい、しかもそれを知る
すべもなく、制動装置としては、不都合のもので
あつた。

即ち、従来存在する油圧リターダにおいては、
作動油がエンジン、トルタコンバータ及びトラン
スミツシヨンの作動油系統と共用され、オイルク
ーラもが共用されていた為、作動油温度を大幅に
低下させることが困難で、許容限界温度にすぐ達
し易かつた。

そこで、従来のオートマチツクトランスミツシ
ヨン部に内在された油圧リターダについて述べる
と、油圧リターダはトランスミツシヨンケース内
に収納され、トルクコンバータ３′と作動油を共
用しているので、一応、コンパクト化したもの
の、ロータ１′とステータ２′とよりなる油圧リタ
ーダＲの放熱が許容限界温度を満たし易く、ま
た、トランスミツシヨンケース内に油圧リターダ
を収める為の設計上、スペース的困難性を有し、
制動性能の設計の自由度が出来ないという不都合
さがあつた。

だからといつて、プロペラシヤフト等に油圧リ
ターダを装着すると、トランスミツシヨンのギヤ
比による減速がない為に油圧リターダが大型化
し、まして、作動油の冷却をするオイルクーラが
エンジン冷却水を使用するのでエンジンより離れ
ていると配管上不都合であつた。

また、渦電流リターダにおいては、100℃を越
えると磁力が低下するので、放熱による運動エネ
ルギーの吸収馬力が小さく、放熱出来るようにす
る為冷却するにしても、電流を扱うので冷却水に
よるオイルクーラが使用出来ず、フイン１″ａに
よる空冷をしても冷却効率が悪く、その上、騒音
が大きく、その装置を大型化するという不都合が
あつた。

そこで、本考案は、高過給、高出力エンジン搭
載車両において、オートマチツクトランスミツシ
ヨン搭載車両以外の機械式トランスミツシヨン搭
載車両であつても、エンジンやトランスミツシヨ
ンの作動油系統より独立した独自の作動油系統を
有する油圧リターダをパワーライン上に装着する
ことによつて、車軸部のフードブレーキが連続使
用出来ず、また、使用時に急激な効き方をするの
に対し、作動油のオーバヒートしない範囲ならい
くらでも連続して運動エネルギーの吸収をし、確
実な制動馬力を自由に設計次第で選択出来て出
せ、それ故、登降坂の多い場所での降坂に、エン
ジンブレーキが働くそれ以上の一定の車両の制動
を効かせれ、しかも、滑らかな効き方をする油圧
リターダによるブレーキ装置を提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段 本考案は、ステータに対してパワーライン上の
シヤフトに固定されたロータを回転することによ
り該ロータとステータ間に貯留する作動油に放熱
させ、運動エネルギーを作動油に吸収させる油圧
リターダにおいて、エンジン及びトランスミツシ
ヨンの作動油系統とは独立した独自のオイルクー
ラ、オイルポンプ及びオイルパンを有する作動油
系統が設けられ、油圧リターダの連続使用等で作
動油への吸収仕事がその作動油の放熱能力をオー
バし、作動油及び冷却水の温度が上昇したとき、
作動油温度又は冷却水温度を検知する検出装置を
設け、該検出装置の作動で作動油圧を低下するよ
うに開く制御弁を設け、作動油の放熱能力をオー
バすることのない放熱バランス可能な作動油圧以
上に作動油圧を上昇させないようにする油圧リタ
ーダによるブレーキ装置である。

また油圧リターダの連続使用で作動油への吸収
仕事が放熱能力をオーバし、作動油及び冷却水の
温度が上昇したときには、作動油温度又は冷却水
温度を検知して作動油圧を低下するように制御弁
を開くと共に、ドライバーにそのことを信号する
アラーム装置（音又は光）を設けた油圧リターダ
によるブレーキ装置である。

作 用 従つて、停止するステータに対してパワーライ
ン上のシヤフトに取付けられたロータの回転で、
その運動エネルギーを該ロータとステータ間に存
在する作動油に放熱する。放熱されることにより
作動油温度は上昇し、上昇した作動油をオイルク
ーラにより冷却する。オイルクーラがエンジンや
トランスミツシヨンとは独立した独自の作動油系
統に有するのでエンジンブレーキ以上の一定の大
きな吸収馬力が得られ、その吸収馬力は設計上の
自由度があり、ブレーキ装置として油圧リターダ
を連続して使用出来る。

ところで、設計により選定設置された油圧リタ
ーダも吸収馬力が大きい程よいがその許容量に限
界があり、オイルクーラで作動油が冷却出来る温
度以上に運動エネルギーの放熱を吸収して作動油
温度が上昇し、また、その作動油を冷却している
冷却水温度が上昇して作動油の放熱能力をオーバ
したときは、それを作動油温度及び作動油を冷却
する冷却水温度で検知して、直ちに、作動油系統
の制御弁を開いて油圧リターダに注入されていた
作動油圧を低下させることにより、その作動油圧
の低下でロータの回転にもかかわらず運動エネル
ギーの吸収能力は低下し、作動油への放熱能力を
オーバすることはなくバランスする。

また、作動油が放熱能力をオーバする時には光
又は音によるアラーム装置でドライバーに警報す
る。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
ると、第１図は油圧リターダのパワーライン上に
装着された状態を示し、第２図は油圧リターダの
構造を示して、第３図は油圧リターダの制御状態
の概略を示す。

第１図において、油圧リターダＲをフライホイ
ール部ＦよりエンジンＥ側に装着し、トランスミ
ツシヨン部Ｔのギヤ比が生かされ小型化すること
により、パワーライン上に油圧リターダ装着の設
計を容易にする。

油圧リターダＲの作動油にはエンジンＥ及びト
ランスミツシヨン部Ｔの作動油系統とは独立した
独自の作動油系統Ｓを設け、該作動油系統Ｓには
オイルクーラ１１、オイルポンプ１２、及び制御
弁１３を有する。

オイルクーラ１１は作動油の冷却がラジエータ
２１により冷却され、ウオータポンプ２２により
循環されるエンジン冷却水Ｗを利用される。

制御弁１３は油圧リターダＲの作動油の吸収仕
事が放熱能力をオーバしたときの温度を検出器で
作動油温度又は冷却水温度により検知し、その信
号で、エア作動バルブ１３ａが開かれてエアタン
ク３１よりの空気圧作動で開閉操作される。

油圧リターダＲは、第２図に示す如く、プレー
ドのあるロータ１とプレードのあるステータ２よ
り構成し、パワーライン上のフライホイール４３
のエンジンＥ側、即ち、クランクシヤフト４１に
装着Ｃ、エンジン始動用クランクギヤ４２とフラ
イホイール４３間に挿脱出来るようスタツドボル
ト４４締めされ、フライホイールハウジング４５
内に収納されていることになる。

ロータ１の回動と共に作動するオイルポンプ１
２により吐出された作動油は、ロータ１とフライ
ホイールハウジング４５に固定されたステータ２
よりなる油圧リターダＲの軸心方向より入つて円
周方向に抜け、バルブボデイ４６に収められ制御
弁１３によつて油圧リターダＲ内の作動油圧を制
御されることにより、運動エネルギーの作動油へ
の放熱の度合が制御される。

第３図に示す如く、油圧リターダＲを出た作動
油はオイルクーラ１１の冷却水Ｗで冷却され、ま
た、油圧リターダＲに還元されているが、オイル
クーラ１１の大きさによる冷却許容能力、及びラ
ジエータで冷却される冷却水の冷却許容能力によ
つて油圧リターダの放熱仕事が決められる。そこ
で、油圧リターダの放熱が吸収出来なくなる作動
油の吸収能力を、オーバされる温度がサーモスタ
ツト等の検出装置で作動油温度又は冷却水温度の
測定によつて検出し、その信号１４をもつてエア
作動バルブ１３ａの空気圧による作動で制御弁１
３を開き、開かれることによつて作動油はオイル
パン１５へ流出され作動油圧を逃すことになる。
油圧リターダの作動油圧が減衰すると作動油への
放熱は削減され、このようにして、油圧リターダ
の吸収仕事と作動油の放熱能力とのバランスがと
られることになる。そして、制御弁１３の開閉制
御により放熱バランス可能な作動油圧以上上昇し
ない制御が出来る。

なお、オイルポンプ１２は低下している作動油
圧を上昇させる為に、オイルパン１５より汲み上
げた作動油を油圧リターダに送る装置である。

なおまた、制御弁１３の一実施例形態を第４図
Ａにより示すと、検出装置よりの信号１４をエア
作動バルブ１３ａに働かせ、バネ力によつて、エ
アタンク３１よりの空気圧１３ｂを開閉操作し、
開閉による空気圧で調圧弁１３ｃを開閉させ、オ
イルパンに作動油を抜くと同時に油圧リターダＲ
への作動油圧が減圧され調圧される。

また、他の実施例による制御弁として第４図Ｂ
に示す如く、油圧リターダＲとオイルクーラとの
循環系を分岐して、信号１４により開閉する開閉
弁１３ｄを設け、該開閉弁１３ｄにより開かれて
流れる作動油は調圧弁１３ｅにより調圧されて、
一定圧以上のときにはオイルパン１５に作動油を
流出させ、流出させることにより油圧リターダの
作動油圧を減圧させ、油圧リターダの放熱バラン
ス可能な作動油圧以上上昇させないようにする。

なお、以上、油圧リターダはフライホイール部
に装着したものについて説明したが、パワーライ
ン上のクラツチ部、トランスミツシヨン部及びプ
ロペラシヤフト部等のいずれのシヤフトに装着さ
れた油圧リターダであつてもよいことは云うまで
もない。

考案の効果 以上の結果、本考案はフートブレーキに併用し
た独自のオイルクーラの有する油圧リターダを装
着することにより、高過給、高出力エンジン搭載
車両における運動エネルギーの吸収馬力を大きく
取ることが出来、そして、車両の減速能力が増大
し、走行上の安全性に対する余裕を増し、ドライ
バビリテイが向上し、フートブレーキの使用頻度
が減つて、その使用頻度の減少によつてフエード
現象、ライニングの寿命に対して有利となり、登
降坂の多い道路であつても、上記吸収馬力が大き
いので降坂時の平均車速を安心して上げることが
出来、所要時間を短縮し、しかも、連続使用での
吸収仕事が作動油の放熱能力をオーバしないよう
に制御されるので安心して運転出来るという効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の油圧リターダのパワーライ
ン上、装着状態図、第２図は、油圧リターダ構造
図、第３図は、油圧リターダの制御状態概略図で
ある。第４図は油圧リターダの制御弁の形態図で
あつて、Ａはその一実施例図、Ｂは他の実施例図
である。第５図は、従来の油圧リターダ装着構造
状態図であり、第６図は、渦電流リターダ構造状
態図である。 Ｅ……エンジン、Ｒ……油圧リターダ、Ｆ……
フライホイール部、Ｃ……クラツチ部、Ｔ……ト
ランスミツシヨン部、Ｓ……作動油系統、Ｗ……
冷却水、１，１′，１″……ロータ、２，２′，
２″……ステータ、１１……オイルクーラ、１２
……オイルポンプ、１３……制御弁、１３ａ……
エア作動バルブ、１３ｂ……調圧弁、１４……信
号、１５……オイルパン、２１……ラジエータ、
２２……ウオータポンプ、３１……エアタンク、
４１……クランクシヤフト、４２……エンジン始
動用クランクギヤ、４３……フライホイール、４
４……スタツドボルト、４５……フライホイール
ハウジング、３′……トルクコンバータ、４′ａ…
…インプツトシヤフト、４′ｂ……アウトプツト
シヤフト、５′……ロツクアツプクラツチ、６′…
…多板クラツチ、７′……ブレーキ、８′……プラ
ネタリギヤ、９……オイルポンプ、１″ａ……フ
イン、４″……シヤフト、４″ｃ……フランジ、１
０″……マグネツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ステータに対してパワーライン上のシヤフト
   に固定されたロータを回転することにより該ロ
   ータとステータ間の貯留する作動油に放熱さ
   せ、運転エネルギーを作動油に吸収させる油圧
   リターダにおいて、独自のオイルクーラ、オイ
   ルポンプ及びオイルパンを有する作動油系統が
   設けられ、作動油温度又は冷却水温度を検知す
   る検出装置を設け、該検出装置の作動で作動油
   圧を低下するように開く制御弁を設け、油圧リ
   ターダの連続使用時で作動油への吸収仕事がそ
   の作動油の放熱能力をオーバし、作動油及び冷
   却水の温度が上昇したとき、作動油の放熱能力
   をオーバすることのない放熱バランス可能な作
   動油圧以上に作動油圧を上昇させないようにす
   る油圧リターダによるブレーキ装置。 ２ 油圧リターダの連続使用で作動油への吸収仕
   事が放熱能力をオーバし、作動油及び冷却水の
   温度が上昇したときには、作動油温度又は冷却
   水温度を検知して作動油圧を低下するように制
   御弁を開くと共に、ドライバーにそのことを信
   号するアラーム装置を設けた実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の油圧リターダによるブレー
   キ装置。