JPH0565721U - 流体式リターダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 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、支持部材７の端部に位
置するプレッシャプレート１４ａを押圧するプランジャ
部材２１と、ケース３の外部に配置され、プランジャ部
材２１をケース３内に向けて押圧駆動し、クラッチ装置
１３を接続させる駆動装置２２とを備え、プランジャ部
材２１をプレッシャプレート側部材３５と駆動装置側部
材３６とに２分割し、両部材３５，３６間に圧縮可能に
弾性体３７を介在させる。 【効果】 クラッチ装置の接続作動に際し、ケースの内
容積の変化が小さく、かつ、弾性体が圧縮変形して急速
な接続作動が防止される。その結果、制動トルクが安定
的に得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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】

トラック、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ェードを防止し、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、クラッチ装置をケースの外部に 配置すると共に、クラッチ装置を接続駆動する駆動装置であるシリンダ装置をケ ースの外側に配置して構成される。このような流体式リターダ装置は、プロペラ シャフト等の車輪と共に回転する回転軸に固定可能なロータと、車体側に回転不 可能に固定されるステータとを備え、ロータをクラッ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ーによつて制 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。

【０００４】 しかして、この流体式リターダ装置によれば、クラッチ装置をケースの外部に 配置したため、ステータ及びロータを収容するケースの内部スペースを削減する ことはできるが、クラッチ装置の作動流体による冷却作用が得られないのみなら ず、ケース内の作動流体とケース外の外気との間の回動スライド部を多く有し、 流体の漏洩を生じ易い。加えて、クラッチ装置を接続して流体式リターダ装置を 作動させる作動開始直後に比較的鋭いピークトルク値が発生するため、接続ショ ックを生じ、乗員に与える制動フィーリングが不快なものであると共に、クラッ チ装置の摩擦材の摩耗を促すため、耐久性に劣り、大形のクラッチ装置が必要に なる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、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ッチ装置とを備え、クラッチ装置が、ロータに固設さ れ、複数枚のプレッシャプレートを回転軸の軸線方向に移動自在に支持すると共 にケースに回転自在に支持される支持部材と、前記プレッシャプレートの間に配 置され、回転軸側部材に軸線方向の移動自在に支持されるクラッチプレートとを 有し、ロータ、ステータ及びクラッチ装置が、作動流体を充填し、車体側部材に 固定するケースに収容される流体式リターダ装置であつて、周方向に間隔を置い てケースを液密かつスライド自在に挿通して設けられ、支持部材の端部に位置す るプレッシャプレートを押圧するプランジャ部材と、ケースの外部に配置され、 プランジャ部材をケース内に向けて押圧駆動し、クラッチ装置を接続させる駆動 装置とを備え、かつ、前記プランジャ部材がプレッシャプレート側部材と駆動装 置側部材とに２分割され、両者間に圧縮可能に弾性体を介在させることを特徴と する流体式リターダ装置である。

【作用】

【０００６】 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、駆動装置を駆動し てクラッチ装置を接続作動して制動トルクを得る。すなわち、駆動装置の駆動に より、プランジャ部材がケース内に向けて押圧駆動され、端部に位置するプレッ シャプレートが押し込まれるので、各プレッシャプレート間にクラッチプレート が挟圧され、クラッチ装置が接続して回転軸、クラッチプレート、各プレッシャ プレート及び支持部材を介してロータが回転を開始する。これにより、リターダ 装置の機能が発揮され、ロータによる攪拌によつて生ずる作動流体の速度エネル ギーがステータを介して作動流体に熱として吸収される。このように、流体式リ ターダ装置の作動は、ケース内にプランジャ部材のみが突入してなされる。

【０００７】 このような流体充満式の流体式リターダ装置の作動開始直後において、プラン ジャ部材がスライドを開始した直後は、弾性体が圧縮変形可能であるので、各プ レッシャプレートがクラッチプレートを強く挟圧することが防止され、弾性体の 弾発力に応じた挟圧力が得られる。すなわち、弾性体が充分に圧縮変形されるま での間、弾性体が次第に圧縮変形しながら両者のスライド方向長さが次第に減少 し、充分に弾性体が圧縮変形した後は、両者がプランジャ部材として一体にスラ イドして、クラッチ装置が完全に接続され、各プレッシャプレートとクラッチプ レートとが強く挟圧されて一体回転するようになる。クラッチ装置が接続される までの間は、弾性体の弾性変形量に応じてロータの回転数の上昇速度が緩和され る。

【０００８】 これにより、制動トルクの立ち上がり特性の改善が次のように得られる。すな わち、発生トルクの内、制動開始直後に作動流体の攪拌開始に起因して急激に立 ち上がつて発生するピークトルク値が著しく軽減され、その後、緩やかな曲線を 描いてほぼ平坦な特性の定常的な設定トルク値に収束する。 しかして、ロータの自己ポンプ作用又は別置ポンプによつてケース内に冷却を 兼ねた作動流体が循環する状態において、ロータの回転エネルギーがステータを 介して作動流体に熱として伝えられて減速作用が発生する。その際、作動流体に よつてクラッチ装置の冷却も図られる。なお、駆動装置は、ケースの外部に装備 するので、圧力空気等の作動流体の漏れによる実害は生じない。

【０００９】 流体式リターダ装置の駆動停止に際しては、駆動装置の駆動を停止し、プラン ジャ部材を復帰させる。これにより、クラッチ装置が切断してロータの回転が停 止する。その結果、作動流体の速度エネルギーがステータに作用しなくなり、リ ターダ装置の作動が停止する。また、駆動装置の復帰作動に伴つて、弾性体の圧 縮状態も解除され、プランジャ部材はプレッシャプレート側部材と駆動装置側部 材とが伸長し、元位置に復帰する。

【実施例】

【００１０】 以下、本考案の実施例について図面を参照して説明する。 図１〜図５は、本考案の１実施例を示す。流体式リターダ装置は、図１に示す ようにロータ側ケース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 トランスミッショ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、トランスミッション出力軸 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、図外のプロペラシャフト 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をセレーション結合させ、ナット１０ｃにて固定してある。１０ ｄはシールリングである。

【００１１】 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。

【００１２】 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。 更に、ロータ６の内周部には、円環状をなす複数枚のプレッシャプレート１４ ａ，１４ｂ・・・をスプライン結合させて中心軸線方向のスライド自在に支持す る筒状の支持部材７が備えられ、この支持部材７は第１軸受１２及び第２軸受１ １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 １２ａ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１２ｂとの 間に転動体を保持し、第２軸受１１は、内輪１１ａを端部に位置する可動のプレ ッシャプレート１４ａの環状段面に圧入固定して設けられ、外輪１１ｂ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 移動不可能なプレッシャプレート１５の第１筒状部１５ａに圧入固着され、プレ ッシャプレート１５の第２筒状部１５ｂには第１軸受１２の外輪１２ｂが圧入固 定されている。

【００１３】 また、第２軸受１１の外輪１１ｂ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２０の外周部には、後記するプランジャ部材２１が固定 されている。しかして、ロータ６を支持する支持部材７は、その一端部がプレッ シャプレート１５及び第１軸受１２を介してロータ側ケース１に回転自在に積極 的に支持され、その他端部が可動のプレッシャプレート１４ａ、第２軸受１１、 接続部材２０及びプランジャ部材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。

【００１４】 一方、複数枚のクラッチプレート１６は、回転軸１０のスプライン歯１０ｅに 軸線方向の移動自在に配置され、各プレッシャプレート１４ａ，１４ｂ・・・， １５間に挟装されている。この支持部材７、プレッシャプレート１４ａ，１４ｂ ・・・，１５、クラッチプレート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ッチ装置１３を構成している。 しかして、回転軸１０と一体に回転するクラッチプレート１６に対し、プレッ シャプレート１４ａ，１４ｂ・・・，１５を押し付けることにより、クラッチ装 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。

【００１５】 次に、クラッチ装置１３を接続駆動するプランジャ部材２１及び駆動装置２２ について説明する。 プランジャ部材２１は、周方向に間隔を置いてステータ側ケース２を液密かつ スライド自在に挿通して設けられ、一端部が接続部材２０を介して第２軸受１１ の外輪１１ｂに結合される。２３はプランジャ部材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。 プランジャ部材２１は、図２に詳示するようにプレッシャプレート側部材３５ と駆動装置側部材３６とに２分割し、両者３５，３６間に圧縮可能に弾性体であ るスプリング３７を介在させて構成される。

【００１６】 具体的には、有底筒状をなすプレッシャプレート側部材３５の内部に、同じく 有底筒状をなす駆動装置側部材３６をスライド自在に挿入し、駆動装置側部材３ ６の一端部の外向き突出部３６ａとプレッシャプレート側部材３５の他端部の内 向き突出部３５ａとが係合して、両者３５，３６の分離脱落が防止されるように なつている。しかして、プランジャ部材２１の接続作動時には、駆動装置側部材 ３６の外向き突出部３６ａの一端がプレッシャプレート側部材３５の底部に当接 するまでの間、スプリング３７が圧縮変形しながら両者３５，３６のスライド方 向長さが次第に減少し、外向き突出部３６ａの一端がプレッシャプレート側部材 ３５の底部に当接した後は、両者３５，３６が一体にスライドするようになる。 なお、プランジャ部材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。

【００１７】 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 がプランジャ部材２１つまり駆動装置側部材３６の他端部に固着され、筒状に突 出する環状段面２５ａがシール材２６を介してカバー２４の環状内周面２４ａに スライド自在に嵌合している。更に、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。

【００１８】 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２７によつて圧力室２９が画成されている。この圧力室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 操作によつて圧力室２９に圧力空気を供給し又はドレンすることができるように なつている。なお、ピストン部材２５の他端側への復帰は、圧力室２９をドレン した際、例えばステータ側ケース２とピストン部材２５との間に圧縮して介装し た図外の復帰スプリングによつて行われる。

【００１９】 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ッチをＯＮ作動し、駆動装置２２ を駆動してクラッチ装置１３を接続作動させる。すなわち、圧力室２９に外部か ら圧力空気を供給し、ピストン部材２５を図１上にて左方にスライドさせ、プラ ンジャ部材２１及び接続部材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を介してプレッシャプレート１４ａが押し込ま れ、各プレッシャプレート１４ａ，１４ｂ・・・，１５間に各クラッチプレート １６が挟圧され、クラッチ装置１３が接続するので、回転軸１０、各クラッチプ レート１６、各プレッシャプレート１４ａ，１４ｂ・・・，１５及び支持部材７ を介してロータ６が回転を開始する。このようにして、リターダ装置の機能が発 揮されるが、流体式リターダ装置の作動は、ケース３内にプランジャ部材２１の みが突入してなされる。

【００２０】 このような流体充満式の流体式リターダ装置の作動開始直後において、ピスト ン部材２５が左方にスライドを開始した直後は、プランジャ部材２１のスプリン グ３７が圧縮変形可能であるので、各プレッシャプレート１４ａ，１４ｂ・・・ ，１５が各クラッチプレート１６を強く挟圧することが防止され、スプリング３ ７の弾発力に応じた挟圧力が得られる。すなわち、駆動装置側部材３６の外向き 突出部３６ａの一端が、プレッシャプレート側部材３５の底部に当接するまでの 間、スプリング３７が圧縮変形しながら両者３５，３６のスライド方向長さが次 第に減少し、外向き突出部３６ａの一端がプレッシャプレート側部材３５の底部 に当接してスプリング３７が充分に圧縮された後は、両者３５，３６が一体にス ライドして、各プレッシャプレート１４ａ，１４ｂ・・・，１５と各クラッチプ レート１６とが強く挟圧されて一体回転するようになる。

【００２１】 駆動装置２２の駆動開始後の時間の経過と各プレッシャプレート１４ａ，１４ ｂ・・・，１５に生ずる軸線方向押圧力との関係を図３に示す。同図から知られ るように、破線Ｂにて示す従来品（プランジャ部材２１が一体をなし、スプリン グ３７を有しない。）にあつては時間の経過に従つて軸線方向押圧力が一直線を なすように上昇し、クラッチ装置１３の接続荷重Ｘにまで達するが、実線Ａにて 示す本実施例品によれば、駆動開始直後はスプリング３７の弾性変形に応じた軸 線方向押圧力が得られ、駆動装置側部材３６がプレッシャプレート側部材３５に 当接して折れ点ａに達した後に、駆動装置２２による駆動力が接続部材２０に確 実に作用するようになり、クラッチ装置１３の接続荷重Ｘにまで達する。

【００２２】 駆動装置２２の駆動開始後の時間の経過とロータ６の回転数との関係は、図４ に示すようであり、回転軸１０が３０００ｒｐｍにて回転する状態において、破 線Ｂにて示す従来品にあつては駆動開始直後に急速な回転数の上昇を生じた後に クラッチ装置１３の接続完了点ｂに達するのに対し、実線Ａにて示す本実施例品 によれば、駆動開始直後はスプリング３７の弾性変形に応じて回転数の上昇速度 が緩和されて緩徐に得られた後、クラッチ装置１３の接続完了点ｃに達する。

【００２３】 これにより、制動トルクの立ち上がり特性の改善が次のように得られる。すな わち、図５において実線Ａは本実施例品の特性を示し、破線Ｂは従来品の特性を 示す。本実施例品によれば、同図から知られるように発生トルクの内、制動開始 直後に作動流体の攪拌開始に起因して急激に立ち上がつて発生する従来品のピー クトルク値ｄが、ピークトルク値ｅにまで著しく軽減され、その後、緩やかな曲 線を描いてほぼ平坦な特性の定常的な設定トルク値ｆに収束する。なお、設定ト ルク値ｆは、従来品と本実施例品とで異ならない。

【００２４】 上記のようにして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ーが吸収される。すなわち、ロータ６の自己ポ ンプ作用又は電動式の別置ポンプによつて、冷却を兼ねた作動流体が作動流体入 口９ａから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作動流体に熱として伝えられて減速作用が発生する。その際 、作動流体によつてクラッチ装置１３の冷却も図られる。なお、駆動装置２２は 、ケース３の外部に装備するので、圧力空気の漏れによる実害は生じない。

【００２５】 リターダスイッチをＯＦＦ作動すれば、圧力室２９の圧力空気がドレンされ、 リターダ装置の駆動が停止する。すなわち、ピストン部材２５、プランジャ部材 ２１、接続部材２０及び第２軸受１１が図外の復帰スプリングの弾発力によつて 復帰し、クラッチ装置１３が切断されるので、ロータ６の回転が停止する。これ により、作動流体の速度エネルギーがステータ５に作用しなくなり、リターダ装 置の作動が停止する。ピストン部材２５の復帰作動に伴つて、スプリング３７の 圧縮状態が解除され、プランジャ部材２１はプレッシャプレート側部材３５と駆 動装置側部材３６とが伸長し、元位置に復帰する。プランジャ部材２１の復帰状 態では、駆動装置側部材３６の外向き突出部３６ａとプレッシャプレート側部材 ３５の内向き突出部３５ａとが係合して、両者３５，３６の分離脱落が防止され る。なお、両突出部３５ａ，３６ａが係合して両者３５，３６の分離脱落が防止 されるので、スプリング３７に若干の初圧縮を与えて両者３５，３６間に介在さ せることも可能である。

【００２６】 ところで、第１軸受１２は、支持部材７を回転自在にケース３に支持すればよ く、第１軸受１２の内輪１２ａを軸線方向の移動不可能にプレッシャプレート１ ５に固着すると共に、外輪１２ｂをロータ側ケース１に固着することができる。 また、第２軸受１１の内輪１１ａを接続部材２０に固着すると共に、外輪１１ｂ を端部に位置する可動のプレッシャプレート１４ａに固着しても、同様の作用を 得ることができる。更に、接続部材２０を省略し、第２軸受１１の内輪１１ａ又 は外輪１１ｂを直接プランジャ部材２１のプレッシャプレート側部材３５に固着 することもできる。

【考案の効果】

【００２７】 以上の説明によつて理解されるように、本考案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）クラッチ装置の接続作動に際し、ケース内にプランジャ部材が突出するの みであるから、ケースの内容積の変化が小さく、作動開始直後に一時的に生ずる 圧力上昇を抑制することができる。加えて、クラッチ装置の接続作動に際し、弾 性体が弾性的に圧縮変形して急激な接続作動が防止される。その結果、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。 （２）クラッチ装置をケースの内部に配置し、クラッチ装置を断接駆動する駆動 装置をケースの外部に配置したので、クラッチ装置の作動流体による冷却作用を 得つつ、ステータ及びロータを収容するケースの内部スペースを削減することが できる。

【００２８】 （３）ケース内の液密を保持する回動スライド部を減少させて駆動装置をケース の外部に配置できるので、作動流体の漏洩を良好に防止することができる。 （４）駆動装置をケースの外部に配置するので、これをケースの内部に配置する 場合と比較して、保守・点検が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の１実施例に係る流体式リターダ装置
の半部を示す断面図。

【図２】 同じく要部を拡大して示す断面図。

【図３】 同じく時間−軸線方向押圧力特性を示す線
図。

【図４】 同じく時間−ロータ回転数特性を示す線図。

【図５】 同じく時間−発生トルク特性を示す線図。

【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、１１ａ：内輪、１１
ｂ：外輪、１２：第１軸受、１２ａ：内輪、１２ｂ：外
輪、１３：クラッチ装置、１４ａ，１４ｂ，１５：プレ
ッシャプレート、１６：クラッチプレート、２０：接続
部材、２１：プランジャ部材、２２：駆動装置、２３：
シールリング、２４：カバー、２５：ピストン部材、２
６：シール材、２７：ダイヤフラム、２９：圧力室、３
１，３２：シール部材、３３，３４：軸受、３５：プレ
ッシャプレート側部材、３５ａ：内向き突出部、３６：
駆動装置側部材、３６ａ：外向き突出部、３７：スプリ
ング（弾性体）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
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ッチ装置とを備え、クラ
   ッチ装置が、ロータに固設され、複数枚のプレッシャプ
   レートを回転軸の軸線方向に移動自在に支持すると共に
   ケースに回転自在に支持される支持部材と、前記プレッ
   シャプレートの間に配置され、回転軸側部材に軸線方向
   の移動自在に支持されるクラッチプレートとを有し、ロ
   ータ、ステータ及びクラッチ装置が、作動流体を充填
   し、車体側部材に固定するケースに収容される流体式リ
   ターダ装置であつて、周方向に間隔を置いてケースを液
   密かつスライド自在に挿通して設けられ、支持部材の端
   部に位置するプレッシャプレートを押圧するプランジャ
   部材と、ケースの外部に配置され、プランジャ部材をケ
   ース内に向けて押圧駆動し、クラッチ装置を接続させる
   駆動装置とを備え、かつ、前記プランジャ部材がプレッ
   シャプレート側部材と駆動装置側部材とに２分割され、
   両者間に圧縮可能に弾性体を介在させることを特徴とす
   る流体式リターダ装置。