JPH054586Y2 - - 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
に伴つて要求される車両の減速性能の増大が、パ
ワーライン上に装着された油圧リターダによつて
車両の運動エネルギーを吸収し、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し
て、車軸部のフートブレーキでは負担大になつ
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
等の要因となることを解消させる油圧リターダ装
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、それが出
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ニ
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
に過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、このリターダ装置には、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
エンジンブレーキを効かせ悪いと云われているオ
ートマチツクトランスミツシヨン搭載の車両のト
ランスミツシヨンケース内に内在された油圧リタ
ーダとか、通常のトランスミツシヨンとアクスル
間に介在された渦電流リターダ等とかがあつた。

オートマチツクトランスミツシヨンにおける油
圧リターダは、第５図に示す如く、ロータ１′と
トランスミツシヨンケースに一体化されたステー
タ２′とよりなり、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油圧リターダで
運動エネルギーを吸収させる作動油系統にも共用
され、また、それら作動油を冷却させるオイルク
ーラも共用されていた。

そして、加速時には、インプツトシヤフト４′
ａによる入力はロツクアツプクラツチ５′、トル
クコンバータ３′、油圧リターダのロータ１′、多
板クラツチ６′及びブレーキ７′で制動されるリン
グギヤとの歯合するプラネタリギヤ８′を経てア
ウトプツトシヤフト４′ｂに出力し、減速時には、
アウトプツトシヤフト４′ｂよりの回転力が多板
クラツチ６′で接続された油圧リターダのロータ
１′を回転させ、その運動エネルギーをオイルポ
ンプ９′によつて循環される作動油圧への放熱し、
吸収されることによつて制動していた。

また、渦電流リターダは、第６図に示す如く、
空冷する為のフイン１″ａが設けられたロータ
１″を板状マグネツト１０″が羅列されたステータ
２″の磁場の中に回し、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ものであつた。電
流を取扱う為に空冷化し、設計配置上、トランス
ミツシヨンのギヤ比による減速が受けられない位
置に装着される関係上、大型のものであつた。

なお、図中、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、減速時には、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。

そこで、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正化等で対
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、単なるエンジンブレーキやトランス
ミツシヨンのギヤ比の改良では制動能力が十分で
なくなり、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
ことを必要とした。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。

ところで、エンジンブレーキを特殊に改良した
ものもあつたが、制動能力がエンジンの改良に委
ねられる為に自由に選択設計出来ず、だからとい
つて、パワーライン上で十分な制動性能をあげら
れるようにしたものがなく、特に、通常のトラン
スミツシヨン搭載車両にはなかつた。

従来におけるリターダ装置は、オートマチツク
トランスミツシヨン搭載車両におけるように、ト
ルクコンバータ３′のスリツプロスでエンジンブ
レーキが効かなくなる為、油圧リターダを内在さ
せたものがあつたが、十分な制動能力をもつよう
に設計されたものでなく、作動油がトルクコンバ
ータ３′やトランスミツシヨンの作動油を、また
その作動油のオイルクーラを共用するものであつ
た。従つて、オイルクーラ及びオイルポンプが共
用であるので大型化し、コンパクト化出来ないそ
のわりには許容量一杯に使用出来ず、また、常
時、稼動させていなければならなかつた。しか
し、常時、稼動させているにしては油圧リターダ
による放熱がそれに循環する作動油に十分吸収さ
せることが出来るような機能を有するものでなか
つた。

また、渦電流リターダに至つては、100℃を越
えると磁力が低下するので冷却されるが、電流を
扱う関係上、冷却水が使用出来ず、フイン１″ａ
による空冷のため冷却効率が悪く、制動の吸収馬
力を大きく出来ず、その上、騒音が大きく、装置
を大型化するというものであつた。

以上の如く、いずれのリターダ装置にあつて
も、高過給、高出力エンジン搭載に対しては不都
合なものであつた。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、油圧リターダ
による放熱で運動エネルギーが吸収される独自の
オイルクーラ及びオイルポンプを設け、それらの
稼動が制御操作出来るようにした作動油系統を有
する油圧リターダがパワーライン上に装着される
ことによつて、確実な制動馬力が得られると共
に、低燃費指向上、油圧リターダの非作動時にお
けるオイルポンプ稼動によるエンジンの馬力損失
を小さく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、固定するステータに対してロータを
回転させることにより作動油に運動エネルギーが
放熱されて吸収馬力を得る油圧リターダの循環回
路において、運動エネルギーが吸収された作動油
を冷却して放熱させる油圧リターダ循環回路独自
のオイルクーラと、該オイルクーラ及び油圧リタ
ーダに作動油を供給循環させる独自のオイルポン
プとを有し、該オイルポンプと上記オイルクーラ
間にタイマで、切換えが遅延される切換弁を設
け、該切換弁の油圧リターダ作動より非作動への
切換え時に、その切換えから一定時間経過後でな
いとオイルクーラへの作動油の流れを非導通とし
ない作動油切換手段が設けられ、オイルポンプに
よる消費馬力を小さくする油圧リターダ装置であ
る。

作 用 従つて、本考案は油圧リターダで放熱された運
動エネルギーを作動油に吸収させ制動の吸収馬力
が得られるものであるが、その吸収馬力を効果的
にする為には温度の上昇した作動油を独自のオイ
ルクーラにより冷却することである。

そこで、オイルクーラを油圧リターダ循環回路
独自に有したと同様にオイルポンプも独自のもの
が設けられる。しかしながら、オイルポンプが油
圧リターダ作動による制動時に稼動されて、作動
油圧が高められて制動能力を得ることはよいが、
非作動時の制動していない時には、寧ろ、停止し
ていることが望ましい。ところが、電磁クラツチ
等で稼動制御することとなると、構造上、油圧リ
ターダ装置内での設置、及びコンパクト化が困難
となる。しかしながら、油圧リターダをパワーラ
イン上に装着した関係上、設置の容易性、コンパ
クト化でオイルポンプは油圧リターダ装置内に収
納し、油圧リターダと共に、回転出来るように
し、常時、稼動させておくことが構造上、都合よ
い。そして、そのように設置されたオイルポンプ
はフリクシヨン損失を少なくし、出来るだけ燃費
の向上が図られるようにすることにある。

そこで、油圧リターダ作動時には、作動油を油
圧リターダとオイルクーラに循環させ、オイルポ
ンプで作動油圧がかけられることにより制動馬力
を得られ、非作動時には、引き摺り抵抗によるエ
ンジン馬力の損失を低減させる為に油圧リターダ
内の作動油は抜かれる。そして、非作動時でも駆
動し続けるオイルポンプは少しでも損失馬力を軽
減させる為に、管路抵抗によるフリクシヨン損失
を小さくすることであつて、オイルポンプより作
動油が吐出されても流れないようにすることであ
る。その為に、空気圧、アクチユエータ、電磁弁
及びタイマ等で操作される切換弁をオイルポンプ
とオイルクーラ間に設ける。そして、該切換弁を
油圧リターダの作動より非作動に切換えた時、ま
た作動油が高温で冷却を必要とする場合がある
が、そのような時の為に、作動油温度がオイルク
ーラで適温に冷却されるであるとする一定時間
は、作動油をオイルクーラへ流した上でバイパス
してドレーンし、一定時間経過後は、始めて、オ
イルクーラへの作動油の流れを非導通とし、オイ
ルポンプよりの作動油の流れがバイパスされてド
レーンさせ、オイルポンプによる消費馬力を軽減
させる。

実施例 以下、図面に基いて本考案の実施例を説明する
と、第１図は油圧リターダを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制
御回路の概略を示し、第３図は同制御回路の他の
形態を示し、第４図は第３図における制御回路を
他の切換弁にて行つた形態を示す。

低燃費によるエンジンの高過給、高出力化が進
むにつれ制動力は大きければ大きい程よい。運動
エネルギーを吸収して制動する油圧リターダは、
パワーライン上に装着され、高過給、高出力エン
ジンであつてもエンジンブレーキ以上の制動が効
くようになる。そして、油圧リターダの運動エネ
ルギー吸収許容量を増大し、制動馬力が大きくさ
れることによつては、フートブレーキと同様に走
行車両の停止の制動をも可能となる。

そして、上記運動エネルギー吸収許容量の効果
的かつ信頼性ある油圧リターダ装置の為に、その
装置の取付位置、重量、コンパクト化、及び制御
操作などを油圧リターダ、該油圧リターダで放熱
を受けた作動油の冷却、及び循環の改良によつて
行おうとするものである。

第１図において、油圧リターダＲがフライホイ
ール部ＦよりエンジンＥ側に装着されることによ
つて、トランスミツシヨン部Ｔのギヤ比が生かさ
れて小型化し、パワーライン上の挿脱を容易に装
着されている。

油圧リターダの作動油がエンジン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を流れ、該作動油系統には独自の
オイルクーラ１１、オイルポンプ１２、及び切換
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。

切換弁１３は油圧リターダ装置の作動及び非作
動の切換操作がされるものであつて、作動油を油
圧リターダに流すか、抜くかの切換え操作がされ
るものと、油圧リターダの非作動への切換え時
に、タイマ等の遅延装置で一定の時間経過後でな
いとオイルクーラへの流れが非導通とされないよ
う切換え操作がなされるものとがある。そして、
切換弁１３の切換え操作は、車両に既設されてい
るエアタンク３１よりの空気圧をもつて、エア作
動バルブ３２による切換えで行われ、その他の操
作手段として、アクチユエータ、又は電磁弁にて
行われてもよい。

以上の油圧リターダの操作形態は第２図に示す
如く、油圧リターダの作動時（切換弁１３の実線
による作動油の流れ）には、ステータ２に対する
ロータ１の回転で作動油に放熱させて、運動エネ
ルギーを吸収し、切換弁１３ａを経てオイルクー
ラ１１にて冷却され、切換弁１３ｃを経て油圧リ
ターダＲへと循環する。一方、オイルポンプ１２
がオイルパン１５より作動油を吸い上げ、切換弁
１３ｂを経てオイルクーラ１１の上流側に供給
し、作動油圧の低下を補うものである。なお、オ
イルポンプ１２を吐出した作動油はオイルシール
及びベアリングに供給されることは当然である。

油圧リターダの非動時（切換弁１３の点線によ
る作動油の流れ）には、油圧リターダＲ内の作動
油は吐出されて、切換弁１３ａを経てオイルパン
１５にドレーンされ、オイルクーラ１１より流出
した作動油は同様に切換弁１３ｃを経てオイルパ
ン１５にドレーンし、油圧リターダＲへは流れな
い。そこで、油圧リターダが空となるので、ロー
タ１は空転し制動馬力がなくなる。

一方、オイルポンプ１２は油圧リターダ装置に
内蔵されている関係上、油圧リターダの作動時、
非作動時に関係なく駆動されている。そこで、エ
ンジン馬力の負担軽減の為、油圧リターダ循環回
路の管路抵抗によるフリクシヨン損失を少なくす
ることで、オイルポンプ１２よりの作動油の流れ
が切換弁１３ｂによりオイルパン１５にドレーン
される。

しかし、この油圧リターダの作動時より非作動
時への移行時に、作動油が油圧リターダよりの放
熱を受けて、まだ高温であつた場合には、切換弁
１３ｂの切換えをせずにオイルクーラ１１に作動
油を流入させて冷却し、その後、オイルパン１５
にドレーンすることが望ましい。

従つて、オイルポンプ１２とオイルクーラ１１
間の切換弁１３ｂを、その切換えがタイマ１４等
で一定時間遅延しないと、オイルクーラ１１への
非導通への切換えがされないようにし、油圧リタ
ーダを非作動に切換えても、作動油が適温に冷却
されるに必要な一定時間までは作動油をオイルク
ーラ１１に流し、一定時間経過後は、タイマ１４
付設の切換え弁１３ｂを切換えてオイルパン１５
にドレーンし、オイルクーラ１１へ非導通とす
る。

第３図においては、第２図における他の実施例
であつて、油圧リターダ作動時（切換弁１３の実
線の流れ）に油圧リターダ循環回路へオイルポン
プ１２によつて作動油を供給するに当つて該作動
油がオイルクーラ１１の流出側で油圧リターダの
流入側に行われる。油圧リターダの非作動時（切
換弁１３の点線の流れ）には、切換弁１３b′によ
つて当初は作動油がオイルクーラ１１に流れ、冷
却されてオイルパン１５にドレーンされるが、タ
イマ１４による一定の時間が経過すると、切換弁
１３b′を切換えてオイルクーラへ流さずにオイル
パン１５にドレーンする。

以上を除いては第２図の回路と相違せず、その
機能は同じものである。

そして、第４図は第３図における、オイルポン
プ１２とオイルクーラ間の切換弁１３ｂ，１３
b′を３段切換弁１３ｄとするものである。

なお、以上、油圧リターダはフライホイール部
に装着したものを想定して説明しているが、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、本考案は独自のオイルクーラとオ
イルポンプを有した油圧リターダ装置をパワーラ
イン上に装着することにより、高過給、高出力エ
ンジン搭載車両であつても制動馬力を大きく採る
ことが出来、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制動馬力が
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、燃費の軽減をし、
しかも、油圧リターダの非作動時においてのロー
タの回転による引き摺り抵抗による、又はオイル
ポンプの駆動による作動油の流れによる管路抵抗
によるフリクシヨン損失で生ずるエンジン馬力の
損失が低減されて低燃費に出来る。

【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、油圧リターダの制
御回路概略図、第３図は、同制御回路の他の形態
概略図、第４図は、第３図における制御回路の切
換弁を変えた形態概略図である。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……切換弁、１３ａ，１
３ｂ，１３b′，１３ｃ，１３ｄ……切換弁、１４
……タイマ、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、３２……エアと作動バルブ、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、１０″……マグネツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定するステータに対してロータを回転させる
   ことにより作動油に運動エネルギーが放熱されて
   吸収馬力を得る油圧リターダの循環回路におい
   て、運動エネルギーの吸収した作動油を冷却して
   放熱させる油圧リターダ循環回路独自のオイルク
   ーラと、該オイルクーラ及び油圧リターダに作動
   油を供給循環させる独自のオイルポンプとを有
   し、該オイルポンプと上記オイルクーラ間に切換
   弁を設け、該切換弁が油圧リターダ作動より非作
   動への切換え時に、その切換えから一定の時間経
   過後でないと、オイルクーラへの作動油の流れを
   非導通としない作動油切換手段を有することを特
   徴とするオイルポンプによる消費馬力を小さくす
   る油圧リターダ装置。