JP2002048164A - 産業用車両の油圧ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ブレーキ材などの磨耗を防止で
き、信頼性の高い産業用車両の油圧ブレーキを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本体ケース２Ａ内に回転自在に支持さ
れ、トルクコンバータ１のタービン軸６にそのインプッ
ト軸５が連結され、アウトプット軸７がトランスミッシ
ョン３のインプット軸８に連結されたロータ４と、ロー
タ４に取り付けられた複数のブレード21と、トルクコン
バータ１のタービン軸６の回転数がインペラ軸41の回転
数よりも大きくなったとき、すなわち車両が坂道を下っ
ているとき、タービン軸６の回転方向に抗するように、
ブレード21に圧油を供給する油圧回路を備える。この構
成によれば、車両が坂道を下っているとき、タービン軸
６の回転方向に抗するように、ロータのブレード21に圧
油が供給されることにより、車両の運動エネルギーが吸
収され、車速が減速される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用車両の油圧
ブレーキ装置、特にトルコン式Ｔ／Ｍ（トランスミッシ
ョン）のドライブユニットを搭載したダンプトラックに
使用される油圧ブレーキ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トルコン式Ｔ／Ｍのドライブユニ
ットを搭載したダンプトラックでは、下り坂走行中、制
動手段としてエンジンブレーキかフットブレーキを使用
している。

【０００３】車両が坂道を下るとき単位時間当たりに吸
収する位置エネルギーＨは式（１）で示される（図７参
照）。Ｖは車両走行速度、Ｗは車両総重量、θは坂道の
角度である。

【０００４】Ｈ＝ＷＶｓｉｎθ…（１） この位置エネルギーＨがブレーキにかかる負担の度合い
を表している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ダンプトラッ
クなどの車両では車両総重量Ｗに対するエンジン馬力が
小さくエンジンブレーキだけでは上記位置エネルギーＨ
を吸収することができず、フットブレーキを頻繁に使用
せざるを得ないため、フットブレーキに負担がかかり、
フットブレーキのブレーキ材などの磨耗が促進され、破
損につながる恐れがあった。

【０００６】そこで本発明は、ブレーキ材などの磨耗を
防止でき、産業用車両の信頼性の高いブレーキを構成で
きる産業用車両の油圧ブレーキ装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうち請求項１記載の発明は、トルクコ
ンバータのタービン軸とトランスミッションのインプッ
ト軸間に連結される産業用車両の油圧ブレーキであっ
て、本体内に回転自在に支持され、前記トルクコンバー
タのタービン軸にそのインプット軸が連結され、アウト
プット軸が前記トランスミッションのインプット軸に連
結されたロータと、前記ロータに取り付けられた複数の
ブレードと、前記トルクコンバータのインペラ軸の回転
数を検出する第１回転センサと、前記トルクコンバータ
のタービン軸の回転数を検出する第２回転センサと、前
記第２回転センサにより検出されるタービン軸の回転数
が、前記第１回転センサにより検出されるインペラ軸の
回転数よりも大きくなったとき、前記タービン軸の回転
方向に抗するように、前記ブレードに圧油を供給する油
圧回路を備えたことを特徴としたものである。

【０００８】上記構成によれば、トルクコンバータのタ
ービン軸に連結されたロータが駆動され、タービン軸の
回転数がインペラ軸の回転数よりも大きくなったとき、
すなわち車両が坂道を下っているとき、タービン軸の回
転方向に抗するように、ロータのブレードに圧油が供給
され、車両の運動エネルギーが吸収される。よって、制
動がかかり、車速が減速される。

【０００９】また請求項２に記載の発明は、上記請求項
１に記載の発明であって、トルクコンバータのタービン
軸の回転により駆動されるポンプを備え、このポンプよ
り圧油をブレードに供給することを特徴とするものであ
る。

【００１０】上記構成によれば、タービン軸の回転によ
りポンプが駆動され、ロータのブレードに圧油が供給さ
れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形
態における産業用車両の油圧ブレーキを備えたトルコン
式Ｔ／Ｍのドライブユニットの構造図、図２はそのロー
タの概略斜視図である。

【００１２】図１において、１はトルクコンバータ（Ｔ
／Ｃ）、２はリターダ（本発明の油圧ブレーキの一
例）、３はトランスミッションであり、リターダ２の本
体ケース２Ａ内に、ロータ４が回転自在に支持されてい
る。

【００１３】このロータ４のインプット軸５は、トルク
コンバータ１のタービン軸６と連結され、ロータ４のア
ウトプット軸７は、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）３の
インプット軸８と連結されている。またロータ４のアウ
トプット軸７には大歯車９が外嵌され、この大歯車９と
噛み合う小歯車10が設けられ、この小歯車10の軸にベー
ンポンプ11の駆動軸が連結されており、トルクコンバー
タ１のタービン軸６の回転により、ロータ４、大歯車
９、小歯車10を介してベーンポンプ11が駆動される。

【００１４】またロータ４のボス（ハブ）４Ａの外周に
は９０゜間隔で４枚のブレード21（図５参照）が取り付
けられ、これらブレード21とボス４Ａとの間にはそれぞ
れ仕切り板22（図５参照）により区切られたドレイン溝
23が設けられ、ロータ４のアウトプット軸７内の中心
に、このドレイン溝23に連通するドレインポート24が設
けられ、このドレインポート24の排出口24Ａに対抗する
ように、本体ケース２Ａにドレイン孔25が設けられてい
る。

【００１５】またブレード21の外周で、かつ本体ケース
２Ａの内部には、９０゜間隔でブレード21に対して圧油
を噴出するノズル31を有する内部ケース32（図５参照）
が設けられ、本体ケース２Ａにノズル31に圧油を供給す
る供給口33が設けられている。

【００１６】またトルクコンバータ１のインペラ軸41の
回転数を検出する第１回転センサ42と、トルクコンバー
タ１のタービン軸６の回転数を検出する第２回転センサ
43が設けられ、第２回転センサ43により検出されるター
ビン軸６の回転数が、第１回転センサ42により検出され
るインペラ軸41の回転数よりも大きくなったとき、ター
ビン軸６の回転方向Ｂ（図５参照）に抗するように、ブ
レード21に圧油を供給する油圧回路が設けられている。

【００１７】この油圧回路は、図３に示すように、ベー
ンポンプ11の吸込口に接続された油タンク50と、ベーン
ポンプ11の吐出口に接続された、リリーフ弁51、流量調
節弁52、および４ポート２位置の電磁切換弁53と、上記
第１回転センサ42により検出されたトルクコンバータ１
のインペラ軸41の回転数信号と第２回転センサ43により
検出されたトルクコンバータ１のタービン軸６の回転数
信号を入力し、タービン軸６の回転数がインペラ軸41の
回転数よりも大きくなったとき、電磁切換弁53のソレノ
イド53Ａを励磁する制御回路54から構成されている。

【００１８】上記構成による作用を説明する。トルクコ
ンバータ１のインペラ軸41が回転されると、トルクコン
バータ１の内部に充填された油によりタービン軸６が回
転され、このタービン軸６に連結されたロータ４が回転
され、ロータ４に連結されたトランスミッションのイン
プット軸８が回転され、よってトルクコンバータ１より
トランスミッション３へ動力が伝達される。

【００１９】また同時に、ロータ４のアウトプット軸７
に外嵌された大歯車９が回転され、小歯車10を介してベ
ーンポンプ11が駆動される。駆動されたベーンポンプ11
から吐出された圧油は、通常は切換弁53により遮断さ
れ、流量調節弁52を介して油タンク50へ戻されている。

【００２０】このような状態において、車両が坂道を下
り始め、トルクコンバータ１のタービン軸６の回転数が
インペラ軸41の回転数よりも大きくなると、制御回路54
により電磁切換弁53のソレノイド53Ａが励磁され、圧油
がこの電磁切換弁53、本体ケース２Ａの供給口33を介し
て内部ケース32の４つのノズル31へ供給され、ノズル31
よりブレード21に対して圧油が噴出される。この圧油に
よりブレード21が、タービン軸６の回転方向Ｂ、すなわ
ちトランスミッション３の軸の回転方向に抗するよう
に、逆方向へロータ４を回転させようとし、その結果、
図４に示すように、車両の運動エネルギーＥが吸収さ
れ、制動がかかり車速が減速される。

【００２１】この圧油の噴出により、図５（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示すように、ブレード21の回転位置が０゜から
３０゜、６０゜と変わると圧力（動圧）は、図６に示す
ように、コサインカーブのように変化し、制動とともに
減衰する。

【００２２】このように、坂道を下るときにエンジンブ
レーキに加えて、リターダ２によって流体の運動エネル
ギーを使用して車両の運動エネルギーＥを吸収すること
により、制動力を増すことができ、よって従来のように
フットブレーキを頻繁に使用する必要がなくなり、フッ
トブレーキのブレーキ材などの磨耗を防止でき、信頼性
の高い産業用車両のブレーキを提供することができる。

【００２３】なお、本実施の形態において、ベーンポン
プ11をトルクコンバータ１の回転力により駆動している
が、これに限ることはなく、他の機器、たとえばモータ
の回転力により駆動するようにしてもよい。

【００２４】また本実施の形態において、トルクコンバ
ータ１のタービン軸６の回転数を検出しているが、ター
ビン軸６に限ることはなく、このタービン軸６に連結さ
れた軸、たとえばリターダ２のロータ４やトランスミッ
ション３の軸の回転数を検出するようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、坂道を下
るときにフットブレーキを頻繁に使用する必要をなくす
ことができ、従来のようなフットブレーキのブレーキ材
などの磨耗を防止でき、信頼性の高い産業用車両のブレ
ーキを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における産業用車両の油圧
ブレーキ装置を備えたトルコン式Ｔ／Ｍのドライブユニ
ットの構造図である。

【図２】同産業用車両の油圧ブレーキ装置のロータの斜
視図である。

【図３】同産業用車両の油圧ブレーキ装置の油圧回路図
である。

【図４】同産業用車両の油圧ブレーキ装置による位置エ
ネルギーの制動の特性図である。

【図５】同産業用車両の油圧ブレーキ装置のロータのブ
レード位置の説明図である。

【図６】同産業用車両の油圧ブレーキ装置の制動特性図
である。

【図７】産業用車両が坂道を下るときにブレーキにかか
る負担の説明図である。

【符号の説明】

１ トルクコンバータ ２ リターダ ２Ａ リターダの本体ケース ３ トランスミッション ４ ロータ ５ ロータのインプット軸 ６ トルクコンバータのタービン軸 ７ ロータのアウトプット軸 ８ トランスミッションのインプット軸 11 ベーンポンプ 21 ブレード 41 トルクコンバータのインペラ軸 42 第１回転センサ 43 第２回転センサ 53 電磁切換弁 54 制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクコンバータのタービン軸とトラン
   スミッションのインプット軸間に連結される産業用車両
   の油圧ブレーキであって、 本体内に回転自在に支持され、前記トルクコンバータの
   タービン軸にそのインプット軸が連結され、アウトプッ
   ト軸が前記トランスミッションのインプット軸に連結さ
   れたロータと、 前記ロータに取り付けられた複数のブレードと、 前記トルクコンバータのインペラ軸の回転数を検出する
   第１回転センサと、 前記トルクコンバータのタービン軸の回転数を検出する
   第２回転センサと、 前記第２回転センサにより検出されるタービン軸の回転
   数が、前記第１回転センサにより検出されるインペラ軸
   の回転数よりも大きくなったとき、前記タービン軸の回
   転方向に抗するように、前記ブレードに圧油を供給する
   油圧回路を備えたことを特徴とする産業用車両の油圧ブ
   レーキ装置。
2. 【請求項２】 トルクコンバータのタービン軸の回転に
   より駆動されるポンプを備え、 このポンプより圧油をブレードに供給することを特徴と
   する請求項１に記載の産業用車両の油圧ブレーキ装置。