JPS63302152A - タ−ビン式ブレ−キ - Google Patents
タ−ビン式ブレ−キInfo
- Publication number
- JPS63302152A JPS63302152A JP13647587A JP13647587A JPS63302152A JP S63302152 A JPS63302152 A JP S63302152A JP 13647587 A JP13647587 A JP 13647587A JP 13647587 A JP13647587 A JP 13647587A JP S63302152 A JPS63302152 A JP S63302152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- air compressor
- crankshaft
- valve
- brake
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、タービン式ブレーキに係り、特に空気圧縮機
を減速ブレーキのために設けたタービン式ブレーキに関
する。
を減速ブレーキのために設けたタービン式ブレーキに関
する。
［従来の技術］
−ａに、大型バスやトラック等のように、摩擦ル１動に
よる熱変換量が大きい車両においては、主ブレーキの補
助となる装置（減速ブレーキ）が必要である。従来この
種の減速ブレーキは、入力側、即ち車輪の方から内燃機
関または回転抵抗体を駆動して、抵抗損失を生じさせ、
制動力を得るようになっていた。
よる熱変換量が大きい車両においては、主ブレーキの補
助となる装置（減速ブレーキ）が必要である。従来この
種の減速ブレーキは、入力側、即ち車輪の方から内燃機
関または回転抵抗体を駆動して、抵抗損失を生じさせ、
制動力を得るようになっていた。
回転対抗体を利用する減速ブレーキのうちでは、流体式
および電気式リターダが広く知られ、実用化されている
。
および電気式リターダが広く知られ、実用化されている
。
第４図に示すように、流体式リターダａは、内燃Ｒ閏す
と車輪Ｃとを連結する動力伝達軸ｄの途中に設けられ、
出力側に固定されたロータｅと入力側に固定されたステ
ータｆとの間に流体（水、オイル等）のうす流を起こさ
せて、吸収するエネルギを熱に変換するものである。こ
の流体は、流体タンクｇ内に備えられた熱交換器りによ
って冷却されながら循環される。また１１動力の調整は
、流体の流量を弁ｉにより加減することにより行われる
。
と車輪Ｃとを連結する動力伝達軸ｄの途中に設けられ、
出力側に固定されたロータｅと入力側に固定されたステ
ータｆとの間に流体（水、オイル等）のうす流を起こさ
せて、吸収するエネルギを熱に変換するものである。こ
の流体は、流体タンクｇ内に備えられた熱交換器りによ
って冷却されながら循環される。また１１動力の調整は
、流体の流量を弁ｉにより加減することにより行われる
。
また、電気式リターダは、電磁石の間で上記と同様のロ
ータを回転させ、磁場内を金属が動くときに生ずるうず
電流（ツーコミ流）をオ−ム熱の形で発散させるように
なっている。
ータを回転させ、磁場内を金属が動くときに生ずるうず
電流（ツーコミ流）をオ−ム熱の形で発散させるように
なっている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで上記リターダにおいては、出力側のトルクを最
終的には熱エネルギへ変換させ、その分が制動エネルギ
となるようにしているため、ブレーキ効率を上げるため
には、作動媒体（流体または回転抵抗体）の冷却のため
の装置が不可欠であり、スペース上およびコスト上の大
きな問題点となっていた。
終的には熱エネルギへ変換させ、その分が制動エネルギ
となるようにしているため、ブレーキ効率を上げるため
には、作動媒体（流体または回転抵抗体）の冷却のため
の装置が不可欠であり、スペース上およびコスト上の大
きな問題点となっていた。
一方、本発明者らは、排気を回収してこれを有効利用す
る「ターボコンパウンドエンジン」を開発中であった。
る「ターボコンパウンドエンジン」を開発中であった。
第５図に示すように、このシステムは、内燃機関ｊに備
えられた過給機にのタービン に、高温な排気を供給し
てその効率を高めると共に、その下流側にクランクシャ
フトｍに連結されたパワータービンｎを設け、この駆動
に要する力を制動力として、エンジンブレーキカを高め
ようとするものであった。
えられた過給機にのタービン に、高温な排気を供給し
てその効率を高めると共に、その下流側にクランクシャ
フトｍに連結されたパワータービンｎを設け、この駆動
に要する力を制動力として、エンジンブレーキカを高め
ようとするものであった。
この提案によると、冷却装置（ｇ、ｈ）は不要であるの
で、上記問題点は一応解決されることになる。ただしあ
くまでも排気を利用するタービンであるので、その制動
力にはおのずと１１限がある。
で、上記問題点は一応解決されることになる。ただしあ
くまでも排気を利用するタービンであるので、その制動
力にはおのずと１１限がある。
そこで本発明は、上記事情に鑑み、冷却用装置が不要で
しかも所望の制動力が得られる減速ブレーキを提供すべ
く、タービン式ブレーキとして創案されたものである。
しかも所望の制動力が得られる減速ブレーキを提供すべ
く、タービン式ブレーキとして創案されたものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、内燃機関のクランク軸に、空気圧縮機のター
ビンを連結し、その空気圧縮機の吸入口に上記タービン
を作動させるためのバルブを設けたものである。
ビンを連結し、その空気圧縮機の吸入口に上記タービン
を作動させるためのバルブを設けたものである。
［作用コ
クランク軸が回転して、空気圧縮機のタービンが駆動さ
れると、その特性に応じたエネルギが消費され、内燃機
関の運転を制動する力が発生し、減速ブレーキとして作
用する。
れると、その特性に応じたエネルギが消費され、内燃機
関の運転を制動する力が発生し、減速ブレーキとして作
用する。
吸入口に設けられたバルブは、この空気圧縮機への空気
供給または供給停止を行い、実質的に作動を制御する。
供給または供給停止を行い、実質的に作動を制御する。
［実施例］
以下１本発明の実施例を添付図面に従って説明する。
第１図は、本発明に係るタービン式ブレーキの一実施例
を示したものであり、内燃機関１のクランク軸２に、主
ブレーキ（図示せず）を補助するための空気圧縮機３の
タービン４が連結され、タービン４を作動させるための
バルブ５が設けられて構成されている。
を示したものであり、内燃機関１のクランク軸２に、主
ブレーキ（図示せず）を補助するための空気圧縮機３の
タービン４が連結され、タービン４を作動させるための
バルブ５が設けられて構成されている。
クランク軸２の出力軸６は、車輪（図示せず）を駆動す
るための動力伝達軸７に連結していると共に、所定のギ
ア比に形成されたタービン式ブレーキ用増速ギア８を有
している。そして、タービン４の入力軸９は、この増速
ギア８の出力軸１０と一体的に形成されており、ギア８
を介してクランク軸２と連結されていることになる。
るための動力伝達軸７に連結していると共に、所定のギ
ア比に形成されたタービン式ブレーキ用増速ギア８を有
している。そして、タービン４の入力軸９は、この増速
ギア８の出力軸１０と一体的に形成されており、ギア８
を介してクランク軸２と連結されていることになる。
第２図に示すように、空気圧縮機３は、羽根車１１と、
これを収容するためのケーシング１２とからなる。ケー
シング１２には、入力軸９の軸方向外方に吸入口１３が
、また羽根車１１の径方向外方に吐出口１４が形成され
ている。そしてバルブ５は、吸入口１３を開放あるいは
開成するために、吸入口１３に備えられた回動軸１５の
軸廻りに回動自在な弁体として形成されている。即ち空
気の流入方向Ｂに対し平行あるいは横断して位置される
ようになっている。また本実施例にあっては、吐出口１
４にも同様のバルブ１６が設けられ、その開口面積Ａを
回動角度によって適宜変える（絞る）ことができるよう
になっている。
これを収容するためのケーシング１２とからなる。ケー
シング１２には、入力軸９の軸方向外方に吸入口１３が
、また羽根車１１の径方向外方に吐出口１４が形成され
ている。そしてバルブ５は、吸入口１３を開放あるいは
開成するために、吸入口１３に備えられた回動軸１５の
軸廻りに回動自在な弁体として形成されている。即ち空
気の流入方向Ｂに対し平行あるいは横断して位置される
ようになっている。また本実施例にあっては、吐出口１
４にも同様のバルブ１６が設けられ、その開口面積Ａを
回動角度によって適宜変える（絞る）ことができるよう
になっている。
これらのバルブ５．１６には、前出第１図に示したよう
に、駆動手段１７が備えられている。駆動手段１１は、
吸入口１３が閑、および吐出口１４が開となるように、
それぞれのバルブ５．１６を適宜位置させておくような
付勢力を有したエアシリンダ１８．１９と、その付勢力
を車道る圧力を有する圧縮空気を収容するためのエアタ
ンク２ｏと、エアシリンダｉ８．１９へ圧縮空気を供給
するための供給路２１の途中に設けられた電磁弁２２と
、電磁弁２２を開■させるためのスイッチ２３とにより
形成されている。
に、駆動手段１７が備えられている。駆動手段１１は、
吸入口１３が閑、および吐出口１４が開となるように、
それぞれのバルブ５．１６を適宜位置させておくような
付勢力を有したエアシリンダ１８．１９と、その付勢力
を車道る圧力を有する圧縮空気を収容するためのエアタ
ンク２ｏと、エアシリンダｉ８．１９へ圧縮空気を供給
するための供給路２１の途中に設けられた電磁弁２２と
、電磁弁２２を開■させるためのスイッチ２３とにより
形成されている。
スイッチ２３は、ニュートラルスイッチ２４と、クラッ
チスイッチ２５と、タービン式ブレーキスイッチ２６と
から成り、全てがｒＯＮＪとなったときに電磁弁２２が
開となるように、直列に接続されている。ニュートラル
スイッチ２４は変速機（図示せず）がニュートラル位置
以外となっている時に、またクラッチスイッチ２５は車
輪駆動を入断するクラッチ（図示せず）が入続されてい
る時にそれぞれ「ＯＮ」となるように形成されている。
チスイッチ２５と、タービン式ブレーキスイッチ２６と
から成り、全てがｒＯＮＪとなったときに電磁弁２２が
開となるように、直列に接続されている。ニュートラル
スイッチ２４は変速機（図示せず）がニュートラル位置
以外となっている時に、またクラッチスイッチ２５は車
輪駆動を入断するクラッチ（図示せず）が入続されてい
る時にそれぞれ「ＯＮ」となるように形成されている。
次に本実施例の作用を説明する。
通常運転時にあって、内燃機関１のクランク軸２が回転
されると、増速ギア８により適宜回転数が増加されて、
タービン４が駆動される。
されると、増速ギア８により適宜回転数が増加されて、
タービン４が駆動される。
このとき、電磁弁２２のスイッチ２３をｒＯＦＦＪにし
ておくと、吸入口１３のバルブは閉、吐出口１４のバル
ブは開となり、空気に運動エネルギを与えることができ
ず、空気圧縮機３を駆動するための力、即ちタービン式
ブレーキの制動力は最小（ゼロ）となり、内燃機関１の
運転に影響を及ぼすことがない。
ておくと、吸入口１３のバルブは閉、吐出口１４のバル
ブは開となり、空気に運動エネルギを与えることができ
ず、空気圧縮機３を駆動するための力、即ちタービン式
ブレーキの制動力は最小（ゼロ）となり、内燃機関１の
運転に影響を及ぼすことがない。
停止前あるいは長い下りの坂道等で、主ブレーキを補う
制動力が必要となった時は、電磁弁２２のスイッチ２３
をｒＯＮＪにする。このとき、エンジンブレーキは働い
ている状悪になっている。電磁弁２２が開になると、エ
アシリンダ１８゜１９は圧縮空気によって付勢力に抗し
てバルブ５゜１６をそれぞれ回動させ、吸入口１３を開
放して空気をケーシング１２内に供給すると共に吐出口
１４を所定の面積Ａに絞る。これでクランク軸２に働く
力、即ち内燃機関１への制動力が発生し、減速される。
制動力が必要となった時は、電磁弁２２のスイッチ２３
をｒＯＮＪにする。このとき、エンジンブレーキは働い
ている状悪になっている。電磁弁２２が開になると、エ
アシリンダ１８゜１９は圧縮空気によって付勢力に抗し
てバルブ５゜１６をそれぞれ回動させ、吸入口１３を開
放して空気をケーシング１２内に供給すると共に吐出口
１４を所定の面積Ａに絞る。これでクランク軸２に働く
力、即ち内燃機関１への制動力が発生し、減速される。
このように、作動媒体としての空気に運動エネルギを与
えることで、これに消費されるエネルギである制動力を
得るようにしたので、バルブを繰作するだけで所望の減
速ブレーキが得られる。
えることで、これに消費されるエネルギである制動力を
得るようにしたので、バルブを繰作するだけで所望の減
速ブレーキが得られる。
本発明者らは、上記作用効果を確認する実験を、本実施
例の構成に則り、行っている。ユニでは、タービン式ブ
レーキにより得られる制動力Ｆと、バルブ５．１６によ
って調節される開口（絞り）面積Ａとの関係を求めてい
る。この結果を第３図に示す。図中、実線であられした
もの（Ｃ）は、吐出口１４＠を調節した場合、破線（Ｄ
）は吸入口１３側である。同図に示したように、どちら
の場合も面積Ａを拡大させるに従って制動力が増大し、
所望の制動力Ｆが予め設定できるが、特に吸入口１３側
を閑（Ａ＝Ｏ）とした場合Ｅは、制動力Ｆが発生せず、
このバルブ５がタービン式ブレーキの作動を制御する機
能を果たしていることがわかる。
例の構成に則り、行っている。ユニでは、タービン式ブ
レーキにより得られる制動力Ｆと、バルブ５．１６によ
って調節される開口（絞り）面積Ａとの関係を求めてい
る。この結果を第３図に示す。図中、実線であられした
もの（Ｃ）は、吐出口１４＠を調節した場合、破線（Ｄ
）は吸入口１３側である。同図に示したように、どちら
の場合も面積Ａを拡大させるに従って制動力が増大し、
所望の制動力Ｆが予め設定できるが、特に吸入口１３側
を閑（Ａ＝Ｏ）とした場合Ｅは、制動力Ｆが発生せず、
このバルブ５がタービン式ブレーキの作動を制御する機
能を果たしていることがわかる。
［発明の効果］
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。
発揮する。
（１）従来減速ブレーキとして使用されていなリターダ
に変えて、空気圧縮機のタービンをクランク軸に連結し
たので、作動媒体を冷却するための装置が不要となり、
減速ブレーキの省スペース、且つコスト低減が達成され
る。
に変えて、空気圧縮機のタービンをクランク軸に連結し
たので、作動媒体を冷却するための装置が不要となり、
減速ブレーキの省スペース、且つコスト低減が達成され
る。
（２）空気圧縮機の吸入口にバルブを設けたので、通常
運転時に制動力が発生せず、燃費の劣化が防止できる。
運転時に制動力が発生せず、燃費の劣化が防止できる。
第１図は本発明に係るタービン式ブレーキの一実施例を
示した構成図、第２図はその空気圧縮機を示した側断面
図、第３図はその作用を説明するための絞り面積−制動
力関係図、第４図は従来の減速ブレーキである流体式リ
ターダを示した構成図、第５図はターボコンパウンドエ
ンジンのシステム図である。 図中、１は内燃機関、２はクランク軸、３は空気圧縮機
、４はそのタービン、５はバルブ、１３は吸入口である
。
示した構成図、第２図はその空気圧縮機を示した側断面
図、第３図はその作用を説明するための絞り面積−制動
力関係図、第４図は従来の減速ブレーキである流体式リ
ターダを示した構成図、第５図はターボコンパウンドエ
ンジンのシステム図である。 図中、１は内燃機関、２はクランク軸、３は空気圧縮機
、４はそのタービン、５はバルブ、１３は吸入口である
。
Claims (2)
- （１）内燃機関のクランク軸に、空気圧縮機のタービン
を連結し、該空気圧縮機の吸入口に上記タービンを作動
させるためのバルブを設けたことを特徴とするタービン
式ブレーキ。 - （２）上記空気圧縮機が、その吐出口に絞り部を設けた
上記特許請求の範囲第１項に記載のタービン式ブレーキ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13647587A JPS63302152A (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | タ−ビン式ブレ−キ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13647587A JPS63302152A (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | タ−ビン式ブレ−キ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302152A true JPS63302152A (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=15175994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13647587A Pending JPS63302152A (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | タ−ビン式ブレ−キ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63302152A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01116259A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Isuzu Motors Ltd | タービン式ブレーキ |
| JPH03182651A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-08 | Isuzu Motors Ltd | アンチスキッド制御装置付きターボリターダ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3050932A (en) * | 1958-01-18 | 1962-08-28 | Daimler Benz Ag | Auxiliary turbine drive arrangement for supercharged internal combustion engines |
-
1987
- 1987-05-30 JP JP13647587A patent/JPS63302152A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3050932A (en) * | 1958-01-18 | 1962-08-28 | Daimler Benz Ag | Auxiliary turbine drive arrangement for supercharged internal combustion engines |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01116259A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Isuzu Motors Ltd | タービン式ブレーキ |
| JPH03182651A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-08-08 | Isuzu Motors Ltd | アンチスキッド制御装置付きターボリターダ |
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