JP2003512964A - リターダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、変速機潤滑用の変速機油回路（２０）と、運転流体として変速機油を使用するリターダ冷却回路（４）とから成る産業用自動車のリターダ装置に関する。変速機油回路（２０）およびリターダ冷却回路（４）は、接続管（１２）を介して、その両回路（２０、４）が１台の搬送ポンプ（１４）によって同時に供給されるように、連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、特許請求の範囲請求項１に記載されている形式のリターダ装置に関
する。

【０００２】 流体リターダは、例えばドイツのデュベル社出版の本「タッシェンブーホ フ
ュア デン マシーネンバウ」第１８版、第Ｒ４９〜Ｒ５３頁で知られている。
そのリターダは、作動回路に運転流体を充填および排出するために、投入および
しゃ断される。

【０００３】 流体リターダは特に産業用自動車に採用されている。そのリターダ冷却回路は
、本来の変速機油回路と別個に形成され、一般に、変速機油溜めからの変速機油
を固有の運転流体として利用している。

【０００４】 リターダは一般に、ロータ装置を備えた非摩耗連続ブレーキとして利用される
。そのロータ装置は、車両の変速機に結合され、車両を制動するために変速機の
機械エネルギを熱エネルギに変換し、これを放出する。従って、リターダの運転
流体として、変速機油を利用することが、まず考えられる。

【０００５】 例えばドイツ特許出願公開第１９７５１７７６号明細書およびドイツ特許出願
公開第１９６４６５９８号明細書において、そのような流体リターダが知られて
いる。その流体リターダにおいて、ロータが機械エネルギを液体のエネルギに変
換し、そのエネルギ自体はロータ装置において熱に変換され、これによって、所
望の制動力が発生される。

【０００６】 流体リターダは、制動すべき変速機に追加的に連結されるか、あるいはその変
速機に既に一体に組み込まれる。流体リターダは、その通常の配置構造において
、特に産業用自動車の変速機に一体化され、変速機出力軸によって駆動され、既
に上述したように、その運転流体は、別個の変速機油回路にも同時に供給する変
速機油溜めからの油である。

【０００７】 リターダはその構造および機能について、逆向き運転方向で採用される流体ト
ルクコンバータに匹敵する。公知の流体リターダは、通常、ロータ装置とステー
タ装置とで形成され、そのロータ装置は、ロータ軸とロータ羽根車とで形成され
ている。そのロータ羽根車は、それに対して間隔を隔てて配置されたステータ羽
根車と共働する。

【０００８】 そのリターダのロータ装置は、変速機の出力軸に結合され、ステータ装置は、
リターダハウジングあるいは変速機ハウジングに固定して配置されている。ロー
タ羽根車とステータ羽根車との間に存在する運転流体は、ロータ装置からのトル
クの作用によって、ポンプの場合のように駆動され、そして、リターダの作動回
路内を循環される。その場合、運転流体から取り出したトルクが、変速機を制動
するために関与される。その場合常に、或る回転数差が維持されねばならない。

【０００９】 ロータの減速ないし制動のために消滅する運動エネルギが、変速機油を加熱さ
せる。リターダないし油の過熱を防止するために、加熱された変速機油は、それ
が冷却器を通過する間に冷却されねばならない。

【００１０】 リターダ内で発生された熱を排出するために、リターダ冷却回路が利用される
。そのリターダ冷却回路は、通常、ステータ装置とロータ装置とを備えたリター
ダおよび冷却器を含んでいる。そのリターダ冷却回路は、リターダの活動状態に
おいて、リターダの本来の作動回路として閉じられている。その場合、系統内に
おける充填状態を維持するために、内部漏洩で失われた運転流体が、調整弁およ
びリターダポンプを介して補給される。リターダの非活動状態において、変速機
油はリターダポンプによって、変速機回転数に、従って車両速度に関係して、リ
ターダのロータ装置とステータ装置とを迂回して、冷却器を通して搬送され、続
いて変速機油溜めに戻される。そのために、リターダポンプは場合によっては、
変速段によって変速機の出力軸に結合されているので、リターダポンプの駆動は
、常に速度に関係して行われる。リターダの冷却回路における冷却器は、エンジ
ンの冷却水系統に接続されているそれ自体公知の熱交換器である。

【００１１】 上述した従来における構造の場合、変速機油を搬送するために常に２台のポン
プに対する構造空間が用立てられねばならない。これは特に、燃費を低下するた
めに望まれる車両の軽量化について不利である。また、２台の搬送ポンプは同じ
目的に対して多かれ少なかれコスト係数を不必要に高める、ことも明白である。

【００１２】 更に従来における基本的系統において、車速が低い場合、それに応じて少量の
変速機油が熱交換器を通して導かれる。冷却力の度合いは本質的にその貫流量に
左右されるので、そのように車速が低い場合、変速機油の冷却は、どちらかと言
えば効果がなく、その冷却器は効率が悪い。

【００１３】 更に、或る走行状態において、多量の変速機油を冷却器を通して導かねばなら
ない所定の負荷状態が生ずる。その走行状態として、例えば産業用自動車が全負
荷で登り坂を走行する場合のような低速時に大きな動力を生ずるような走行状態
が挙げられる。その場合、低い車速に関係してそれに応じて、変速機ポンプは冷
却器に少量の変速機油しか供給しない、という問題がある。この負荷状態におい
て必要な冷却力は、かなり多量の変速機油によってしか実現できない。またこの
場合も、冷却器の効率は悪い。

【００１４】 本発明の課題は、従来における欠点を除去し、リターダの冷却器を通る変速機
油の貫流量を、発生する所定の走行状態に対して最良に合わせて冷却力を高める
目的で、簡単に手段によって増大することができるようなリターダ装置を提供す
ることにある。

【００１５】 この課題は、本発明に基づいて、特許請求の範囲請求項１に記載のリターダ装
置によって解決される。

【００１６】 リターダ冷却回路の熱交換器は、基本的に、例えばリターダの制動状態に対し
て、即ちその閉鎖作動回路において常に当てはまらなければならないように、リ
ターダポンプで用意できる変速機油の搬送量の数倍に対して設計されている。従
っていつでも、支配的速度に関係して冷却器を貫流する量を越える変速機油量が
、簡単に冷却器に取り入れられる。

【００１７】 本発明に基づいて、そのようにして貫流量は、これが専ら車両の実際速度に左
右されることなしに、最良に増大させられる。これは本発明によれば、例えば登
り坂走行の場合のように、定格負荷時並びに全負荷時ないし過負荷時における低
い車速においてもできる。

【００１８】 従って本発明に基づいて、リターダ冷却回路が変速機油回路に付け加えられ、
これによって、変速機油を搬送するポンプは１台しか必要とされない。支配的温
度あるいは支配的負荷状態に応じて、あるいは車両のその都度の負荷状態に対し
て重要であると見なされる他の一定に設定されるパラメータ値に応じて、本発明
に基づく分配器を介して、その都度所望の変速機油量が、熱交換器を通して導か
れる。

【００１９】 増大した貫流量による改良された冷却力は、冷却過程中に生ずる変速機油の最
高温度を低下させる。これによって、その運転流体の寿命は大きく延長される。
更に、採用される熱交換器の効率が向上する。全体として良好な冷却挙動に伴っ
て、リターダの再調節（Ruckregelung）も遅くなる。

【００２０】 本発明に基づいて変速機ポンプだけしか利用されないことによって、リターダ
ポンプで行えるよりも速くリターダ冷却回路を充填することができるだけでなく
、変速機ポンプに後置接続された分配器の内部において既に、例えば温度、負荷
、速度、回転数、リターダ運転状態などのような注意すべきパラメータに関して
知能制御をすることができる。

【００２１】 本発明の他の利点および詳細は、従属請求項および図に示した実施例の以下の
原理的説明から理解できる。

【００２２】 図１には、産業用自動車の変速機（図示せず）に一体化されている冷却回路付
きリターダ（制動機）１が、概略的に示されている。

【００２３】 リターダ１は、制動活動状態において、即ち変速機の制動作用時に、切換弁２
を介して、熱交換器を表している冷却器３に接続されている。その場合、閉鎖作
動回路ないしリターダ冷却回路４が形成されている。変速機の制動中にリターダ
１のロータ５によって与えられるトルクによって、作動回路４内を、運転流体と
して変速機油が循環する。冷却器３は記号的に示されたエンジン冷却装置６に接
続されている。この冷却器３において、リターダ１で加熱された変速機油が冷却
され、その熱はエンジン冷却水に放出される。

【００２４】 非制動状態において、リターダ１は変速機油が空にされる。始動できるように
するために、所定の始動変速機油量が必要とされている。その油量は、切換弁２
が作動回路４を閉じた後で、油タンク７から急速に用意される。リターダ１を活
動する際、油タンク７が運転者によって、概略的にしか示されていない圧縮空気
装置２２によって、作動される。そして必要な始動変速機油量が、作動回路４に
搬送され、リターダ１が制動トルクを発生する。

【００２５】 リターダ１の制動力は、本質的に、リターダ１ないし作動回路４における有用
な変速機油量に左右される。制動力は、運転者がブレーキ段階選択器８を介して
段階調整することによって、選定される。そのために、ブレーキ段階選択器８に
制御弁９が接続されている。この制御弁９は調整弁１０にも作用する。この調整
弁１０は一方では供給配管１１を介して作動回路４に接続され、他方ではリター
ダポンプ１２を介して変速機油溜め１３に接続されている。選定された或るブレ
ーキ段階およびそれに伴う所定の制動力に応じた変速機油量が、リターダポンプ
１２によって変速機油溜め１３から搬送され、調整弁１０を介して作動回路４に
導入される。リターダポンプ１２は変速機の出力部に結合されているので、その
搬送作用は、変速機の回転数、従って産業用自動車の速度に関係して行われる。

【００２６】 変速機ポンプ１４および調整弁１０は、リターダ１の制動運転中、常に或る油
量を作動回路４に供給する。これによって、リターダ１において生じ、内部漏れ
（配管１６で概略的に図示）を介して変速機油溜め１３に戻る漏洩損失を補償す
る。

【００２７】 リターダ１の非制動活動状態において、変速機ポンプ１４が変速機油を供給管
１７を介して直接、いま開いているリターダ冷却回路４に搬送する。リターダ１
のこの状態において、図１に破線で示されているように、切換弁２は、冷却器３
が供給管１７を介して直接、分配器１３ないし変速機ポンプ１４および変速機油
溜め１５に接続されているように、切り換えられている。変速機ポンプ１４によ
って搬送された変速機油は、冷却器３から出た後、排出管１８を介して再び変速
機油溜め１５に戻される。問題ない機能を果たす目的で冷却器３に対して或る背
圧を維持するために、排出管１８は圧力保持弁１９を有している。

【００２８】 分配器１３から変速機潤滑装置２０に配管が分岐している。変速機の潤滑にと
って必要な変速機油量も、同様に変速機ポンプ１４によって用意される。

【００２９】 一方では、変速機の潤滑にとって必要な変速機油量の配分、および他方では、
リターダ冷却回路４への変速機油の補給は、本発明に基づいて、通常構造の多く
の弁を有する分配器１３によって保障される。その分配器１３ないしその弁は電
子制御され、その開放挙動は、例えば変速機油温度および変速機負荷状態のよう
な複数のパラメータに関係して行われる。

【００３０】 変速機ポンプ１４が追加的にリターダ冷却回路ないし作動回路４への供給に使
われるので、この変速機ポンプ１４はそれに応じて高い圧力に対して設計されて
いる。

【００３１】 図２には、本発明の異なった実施例の一部が概略的に示されている。

【００３２】 冷却器３を貫流する変速機油量の所望の増大は、同様に、変速機ポンプ１４を
変速機外部における通常の電動モータ２１に連結することによって実現される。
その電動モータ２１は、好適には電子制御される。さもなければ、変速機に連結
されてその出力回転数に関係して駆動される変速機ポンプ１４は、本発明に基づ
いて、変速機から切り離され、電動モータ２１で駆動される。これによって、変
速機の出力回転数と無関係に、高い総搬送出力が得られる。その電動モータ２１
は同様に所定のパラメータに関係して電子制御され、これによって、分配器１３
の制御と組み合わせて常に、変速機およびリターダ１のその都度の実際負荷状態
に対して理想的な変速機油量の分配が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 変速機油回路に接続される本発明に基づくリターダ装置の概略構成図。

【図２】 本発明に基づくリターダ装置の異なった実施例の概略構成図。

【符号の説明】

１ リターダ ２ 切換弁 ３ 冷却器、熱交換器 ４ 作動回路、リターダ冷却回路 ５ ロータ ６ エンジン冷却装置 ７ 油タンク ８ ブレーキ段階選択器 ９ 制御弁 １０ 調整弁 １１ 供給管 １２ 接続管 １３ 分配器 １４ 変速機ポンプ １５ 変速機油溜め １６ 漏洩管 １７ 供給管 １８ 排出管 １９ 圧力保持弁 ２０ 変速機潤滑装置 ２１ 電動モータ ２２ 圧縮空気装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローランド、アルトバーター ドイツ連邦共和国フリードリッヒスハーフ ェン、ニコラウスベーク、８ Ｆターム(参考） 3D047 BB01 BB51 FF00 3J058 AB02 BA31 CC03 CD05 CD07 CD23 CD34 DB21 DB25 FA11 3J063 AA12 AB41 AC03 BA15 CC12 CC15 CC23 CC31 XH03 XH12 XH23

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リターダ冷却回路（４）から成る自動車特に産業用自動車のリターダ装置にお
   いて、リターダ冷却回路（４）が、リターダ（１）と、エンジン冷却装置（６）
   に接続されている冷却器（３）と、切換弁（２）とを有し、この切換弁（２）が
   、リターダ（１）が制動活動していない位置において、リターダ（１）を運転す
   ることなしに、変速機油を変速機油溜め（１５）から冷却器（３）を介して変速
   機油溜め（１５）に戻し、リターダ（１）が制動活動している位置において、冷
   却器（３）をリターダ（１）に接続して閉鎖作動回路（４）を形成し、必要な制
   動力を形成するためにリターダ（１）によって必要とされる運転流体としての変
   速機油の油量が、少なくとも１つの制御弁（９）および又は調整弁（１０）を介
   して調整され、変速機油を変速機油溜め（１５）から変速機部品に搬送するため
   の変速機ポンプ（１４）を有する変速機潤滑用の変速機油回路が、リターダ冷却
   回路（４）との接続管（１２、１７）を有し、これによって、変速機ポンプ（１
   ４）が同時に、リターダ（１）の非制動活動状態あるいは制動活動状態において
   必要な変速機油量をリターダ冷却回路（４）に供給するための搬送ポンプとして
   採用されることを特徴とするリターダ装置。
2. 【請求項２】 変速機油回路が、一方では変速機への変速機油供給量および他方ではリターダ
   冷却回路（４）への変速機油供給量を調整する分配器（１３）を有していること
   を特徴とする請求項１記載のリターダ装置。
3. 【請求項３】 分配器（１３）が、パラメータに関係して、特に負荷および又は温度に関係し
   て電子制御されることを特徴とする請求項２記載のリターダ装置。
4. 【請求項４】 分配器（１３）が、変速機ポンプ（１４）と調整弁（１０）との間に配置され
   ていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のリターダ装置
   。
5. 【請求項５】 制御弁（９）および又は調整弁（１０）が分配器（１３）に一体化されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のリターダ装置。
6. 【請求項６】 変速機ポンプ（１４）が駆動モータ（２１）に連結され、この駆動モータ（２
   １）がパラメータに関係して制御されることを特徴とする請求項１ないし５のい
   ずれか１つに記載のリターダ装置。