JP2007505273A - 流体式リターダ - Google Patents

Abstract

本発明は、ロータ羽根車とステータ羽根車によって形成されるトーラス形状の作業室を有する流体式リターダ、特にウォーターリターダに関する。その場合にステータ羽根車は、ステータハウジングを有しており、その中に排出通路が形成されており、その場合に排出通路は、大体において、環状通路の形状を有しており、その環状通路がステータ羽根車内の孔を通して作業室と接続されている。この流体式リターダは、次の特徴を有している。排出通路が大体において、ロータ羽根車のプロフィール直径の２／１０から４／１０の通路幅を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体式リターダ、特にウォーターリターダ、すなわちその作業媒体が水または水との混合物、特に車両の冷却循環内でも使用される、水−グリコール−混合物である、リターダに関する。本発明は、さらに、この種のリターダを有する車両駆動装置に関する。

リターダと、リターダを有する車両駆動装置ないしドライブトレインは、一般に知られており、かつ広まっている。流体式ブレーキまたは流れブレーキとも称される、リターダは、車両あるいはまた固定的な設備も、少ない摩耗で制動するために使用される。２つの羽根車、すなわち駆動されるロータ羽根車と固定のステータ羽根車の互いに向き合った、隣接した配置によって、トーラス形状の作業室が形成され、その中で作業媒体が流れ循環を形成し、その流れ循環によって駆動トルクが固定のステータ羽根車へ伝達される。

従来の開発作業は、主として出力最適化と組立て大きさ最適化を扱ってきた。すなわち今日、多数の手段が知られており、それによってリターダの出力消費は、ブレーキ駆動において最大にし、アイドリング駆動においては最小限に抑えることができる。さらに、今日のリターダは、極めてわずかな組立て大きさを有しているので、リターダのためにますます少なくなるスペースしか提供されない車両内に、場所をとらないように配置することができる。それに対して、特に出力が増大されるブレーキ駆動においてリターダの騒音発生を抑えることには、今日まで取り組んで来なかった。今日では知られているように、車両ドライブトレインからの騒音放出が少ないことに基づいて、たとえば人を輸送する場合でもリターダを有する車両の高い快適性を可能にするためには、リターダからの騒音放出も減少させることが必要である。特に、いわゆるパワーの増大されたウォーターリターダは、ブレーキ駆動において極めてうるさい。

本発明の課題は、特にブレーキ駆動においてその騒音発生が既知の解決に比較して最小限に抑えられている、リターダ、特にウォーターリターダを提供することである。さらに、安価に形成される形態を示そうとしている。

この課題は、請求項１の特徴を有する流体式リターダによって、ないしは請求項７に基づくリターダを有するドライブトレインによって解決される。従属請求項は、本発明の特に好ましい展開を記述している。

発明者は、特にリターダの排出通路の形状が、騒音放出に作用を有していることを、認識した。その場合に発明者は、排出通路形状を開発し、その排出通路形状が最小限に抑えられた騒音放出に関して特に好ましいことが証明された。排出通路は、リターダのステータハウジング内に環状通路として形成されており、大体において、ロータ羽根車のプロフィール直径の２／１０から４／１０の通路幅を有している。特にステータ羽根車のプロフィール直径に相当する、ロータ羽根車のプロフィール直径は、ロータ羽根の羽根プロフィールの外径である。

排出通路の通路高さが、大体において、ロータ羽根車のプロフィール直径の１／１０から２／１０であると、特に効果的である。さらに、ロータ羽根のプロフィール直径の３／１０と特に３．５／１０の排出通路の通路幅が、特に効果的であることが明らかにされた。

通路高さないし通路幅の寸法を定める際の、「大体において」という表現は、排出通路が特に一貫して、ロータ羽根車のプロフィール直径の２／１０から４／１０の通路幅を有していることを意味している。同様なことは、通路高さについても当てはまり、通路高さは好ましくはその推移全体にわたって、ロータ羽根車のプロフィール直径の１／１０から２／１０である。しかしまた、その通路が一方の端部において偏平にされているので、通路幅全体ないし通路高さ全体がプロフィール直径の上述した割合を有してはいない、実施形態も考えられる。この形態も、排出通路の本発明に基づく形成に含まれる。

少なくとも排出通路の壁の材料を適切に選択することによっても、騒音発生にポジティブな影響を与えることができる。すなわち、その緩衝特性に基づいて、以下のグループから選択された材料が効果的である。
−非鉄材料
−プラスチック（好ましくは使用領域に応じて耐温度および耐圧）

その場合に、排出通路の流れと接触する表面だけを、あるいはまた排出通路の壁全体を、この種の材料によって形成することができる。さらに、特別な形態においては、ステータハウジング全体をこの種の材料によって形成することができる。

特に、上述した特徴の組合わせとリターダをウォーターリターダ、すなわち作業媒体が水または、水−グリコール混合物もその中に入る、水混合物であるリターダとして形成することが、既知の形態に比較して著しい騒音最適化をもたらす。さらに、リターダを、たとえば自動車のドライブトレイン内に配置することを考慮することによっても、騒音放出を最小限に抑えることができる。すなわち、特に、リターダが、自動車駆動装置内で従動側においてトランスミッションに取り付けられていると、効果的である。それによってトランスミッションがリターダの騒音放出のための共振体として作用することを、ほぼ回避することができる。この種のリターダは、二次ウォーターリターダとも称される。

以下、添付の図を用いて本発明を詳細に説明する。

図１に示すリターダは、作業室４を有しており、その作業室はロータ羽根車１とステータ羽根車２によって形成される。ロータ羽根車１は羽根プロフィール１．２を有しており、ステータ羽根車２は羽根プロフィール２．２を有しており、それらは知られているように、作業室４内に対向して配置されている。ステータ羽根車２は、ステータハウジング２．１と一体的に形成されている。さらに、図には、ステータハウジング２．１内に形成された流れ通路、すなわち充填通路７と排出通路３が見られる。その場合に充填通路７と排出通路３は、それぞれ環状通路として形成されて、互いに隣接して配置されており、その場合にそれらの通路はステータハウジング２．１の壁によって互いに分離されている。

ロータ羽根車１は、ロータ軸と一体的に形成されており、そのロータ軸はシール５によってステータハウジング２．１に対しても、ステータハウジング２．１と結合された、ロータ羽根車１を包囲するハウジング６に対しても、シールされている。

ロータ羽根車１とステータ羽根車２ないし羽根プロフィール１．２と２．２は、それぞれ図にＤ_Ｐで示すプロフィール直径を有している。

排出通路は、図示のように、ロータ軸の軸方向に、符号Ｂで示す幅と、ロータ軸の半径方向に、符号Ｈで示す高さを有している。この排出通路幅Ｂと場合によっては排出通路高さＨは、騒音放出を最小限に抑えるために、本発明に基づく、記載された寸法で形成されている。

ブレーキ駆動において、作業媒体、好ましくは水ないしは水混合物が、充填通路７を介して作業室４内へ達する。そのために、充填通路７を作業室４から分離する、ステータハウジング２．１の壁には孔８が設けられており、その孔は破線で示唆されており、ステータ２の羽根プロフィール２．２内の充填通路内へ開口している。この種の供給する通路またはスリットを有するステータ羽根は、充填羽根とも称される。リターダは、予め定められた数の、この種の充填羽根を有しており、たとえばそれぞれ２番目の羽根を充填羽根として形成することができる。

作業媒体は、作業室を排出通路から分離する、ステータハウジング２．１の壁の孔９を介して、作業室４から排出通路３内へ達する。好ましくはこの孔９は、プロフィール直径Ｄ_Ｐの領域に半径方向に配置されているので、作業媒体は−図示のように−大体において、あるいは完全に、羽根プロフィールの外径に相当する、半径方向の位置で排出通路３内へ流入する。さらに、孔９の流れ長さは、好ましくは比較的短く形成されている。次に、作業媒体は環状の流れで排出通路３を貫流する。それぞれ孔９を通るこの環状の流れの速度および作業媒体の流出速度に従って、作業媒体はステータハウジング２．１の、孔９と対向する壁に衝突する。さらに、作業媒体が、排出通路３の半径方向外側に位置する壁に衝突することも考えられる。この衝突が、ノッキング騒音を発生させる。しかし、排出通路を本発明に基づいて形成することによって、ノッキング騒音は最小限に抑えられる。さらに、安価な材料、特に金属とは異なる材料を使用することが可能であって、そのことが滴衝撃をさらに緩衝することができる。

ステータハウジング内に形成されている、排出通路と充填通路とを有するウォーターリターダを示す横断面図である。

符号の説明

１ ロータ羽根車
１．２ ロータ羽根プロフィール
２ ステータ羽根車
２．１ ステータハウジング
２．２ ステータ羽根プロフィール
３ 排出通路
４ 作業室
５ シール
６ ハウジング
７ 充填通路
８ 孔
９ 孔

Claims (7)

1. ロータ羽根車（１）とステータ羽根車（２）によって形成される、トーラス形状の作業室（４）を有する流体式リターダ、特にウォーターリターダであって、
   ステータ羽根車（２）は、ステータハウジング（２．１）を有しており、その中に排出通路（３）が形成されており、その場合に、
   排出通路（３）はほぼ環状通路の形状を有しており、前記環状通路がステータ羽根車（１）内の孔を通して作業室（４）と接続されている、
   前記流体式リターダにおいて、
   排出通路（３）が、大体において、ロータ羽根車（１）のプロフィール直径（Ｄ_Ｐ）の２／１０から４／１０の通路幅（Ｂ）を有していることを特徴とする流体式リターダ。
2. 排出通路（３）が、大体において、ロータ羽根車のプロフィール直径（Ｄｐ）の１／１０から２／１０の通路高さ（Ｈ）を有していることを特徴とする請求項１に記載の流体式リターダ。
3. 排出通路（３）の通路幅（Ｂ）が、大体において、ロータ羽根車（１）のプロフィール直径（ＤＰ）の３／１０または３．５／１０であることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の流体式リターダ。
4. 少なくとも排出通路（３）の壁と、特にステータハウジング全体が、以下の材料の１つ、
   非鉄材料、
   プラスチック
   から形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の流体式リターダ。
5. リターダが作業媒体として自動車冷却循環の冷媒、特に水または水−グリコール−混合物を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の流体式リターダ。
6. リターダが、二次リターダであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の流体式リターダ。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のリターダを有する、ドライブトレイン、特に自動車駆動装置であって、
   エンジンおよび
   トランスミッション、
   を有する、前記ドライブトレインにおいて、
   リターダ（１０）が、従動側においてトランスミッション（６）に取り付けられていることを特徴とするドライブトレイン。

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