JPH01153825A

JPH01153825A - ハイドロダイナミック・リターダ

Info

Publication number: JPH01153825A
Application number: JP28596088A
Authority: JP
Inventors: Gerhard Kahlau; ゲルハルト　カーラウ
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1987-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1989-06-16
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: GB2212594B; GB2212594A; DE3738745C2; DE3738745A1; JPH0637906B2; GB8826470D0

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、少なくとも２つの互いに向き合った羽根車、
つまり１つのロータ羽根車と、ステータ羽根車とを有す
るハイドロダイナミック・リターダ（流体式制動機）で
あって、これらの羽根車が、共同して少なくとも１つの
充填及び排出が可能な円環状の作業室を形成しており、
かつ各羽根車のブレードが、それぞれ異なった方向を有
している形式のものに関する。

１つの回転方向において優先するリターダは、特に路面
走行車輌に用いられ、他の走行方向においては、ことに
高速走行時に有効な制動作用が行われ難い。

２つの走行方向について、−様に運転が行われる軌条走
行車輌の場合には、一般にリターダは、画定行方向にお
いて、同じ回転方向で駆動されるように、伝動装置に組
込まれている。

また、例えば貨車、または定置された搬送装置類では、
両回転方向または両運動方向で機能するリターダが必要
とされる。

〔従来の技術〕

リターダのブレード、つまり羽根を、流動方向または回
転方向に向かって傾斜させると、かなり高Ｃ１制動作用
が得られることは周知である。

しかし、このことは、リターダにとって１回転方向に対
する非対称性、つまり、一方の優先された回転方向のみ
でしか、高い制動作用しか得られないことをも意味する
。そこで、両回転方向について、同じ高い制動力を得る
ための以下に列挙するような措置が、既に提案されてい
る。

ドイツ連邦共和国特許第１６００１９１号明細書によれ
ば、混成的な成形体構造を有するブレードが開示されて
いる。一方の羽根車における各ブレードには、他方の羽
根車における交互の傾斜方向を有するブレードが、それ
ぞれ向き合っている。従って、互い違いに、いわゆる貫
通的なブレードの配置と、曳行的なブレードの配置とが
生じてしまう。

ドイツ連邦共和国特許第３５３５４９４号明細書によれ
ば、互いに内外に位置する、つまり嵌め合い式のブレー
ドが開示されている。一方のブレードは、一方の回転方
向のための傾斜方向に、また他方のブレードは、他方の
回転方向のための傾斜方向に向けられている。この場合
、両羽根車は、なるほど同時に媒体を充填しはするもの
の、その都度の回転方向に向けられたブレードのみが、
高い比制動作用を生じさせる。

ドイツ連邦共和国特許第２７５７２４０号明細書によれ
ば、ダブルフロー型のリターダが開示されている。その
各作業室には、互いに異なった傾斜方向のブレードが設
けられている。作業室から流出する流体によって操作さ
れる定置の可動装置を用いることにより、瞬間的な回転
方向のためにより高い制動モーメントを生ずる作業室が
、その都度活動させられる。

更に、ドイツ連邦共和国特許第３０００６６４号明細書
により公知となっているリターダにおいては、すべての
ブレードが、回転可能に構成されている。

つまり、それぞれ対をなす２つの隣接したプレードが、
円環背面壁の１部により、一つの容器状のユニットとし
てまとめられ、羽根車端面壁の範囲で、一種のトルネー
トのように回転可能に支承されている。しかし、この公
知例における欠点として、極めて精密に仕上げられねば
ならない可動部品の数が多過ぎること、騒音が激しく、
それに応じて摩耗度も高いことと、製造コストが高く、
かつ装置の自重が大きくなることなどが挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、低コストで製造しうる簡単で、しかも
信頼性の高い構造を有し、かつ両回転方向で、高い制動
モーメントを生じさせるリターダを提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するため、本発明によれば、冒頭に述べ
た形式のハイドロダイナミック・リターダにおいて、軸
方向に互いに向き合った各羽根車のブレードが、周方向
で配分された各セクターに分割されており、かつ周方向
に傾斜されたブレードを有するセクターに、周方向で反
対向きに傾斜されたブレードを有するセクターが続くよ
うに、配置されているものが提供される。

本発明によれば、互いに隣接する各羽根車におけるブレ
ードは、端面側に向かって軸方向で見て。

それぞれ異なった傾斜方向の各範囲に分割されている。

各羽根車においては、羽根の右方向傾斜を有する範囲と
、左方向傾斜を有する範囲とが互い違いになっており、
従って、リターダの回転中には、貫通する羽根位置を有
するブレードの範囲と、曳行的な羽根位置を有するブレ
ードの範囲とが、交互に向き合って位置することになる
。これは、両回転方向について当てはまる。

このような構成によって得られる利点は、ブレードが上
記のような各範囲に分割されていることにより１両回転
方向での同等な運転を可能とするのに、単に１対の羽根
車しか必要としないところにある。そのため、リターダ
自体には、可動な装置による制御プロセスも、費用の嵩
むその他の構成手段も必要とされないので１作業液の供
給及び排出を、特に簡単に行うことが可能になる。

請求項（２）乃至（７）には、特にブレードが対称的に
均等配分された各範囲に分割することに関する本発明の
有利な実施態様を記載しである。

例えば、請求項（４）に記載されているように。

ブレードを、それぞれ均等な４つの９０度分割範囲に分
けておけば、ロータ羽根車の羽根範囲が、ステータ羽根
車の羽根範囲を越える際に、制動モーメントの継続的な
発生及び消滅が起こり、そこで。

最小値から最大値への移行が、スムーズに衝撃なく達成
される。この際に有効的に得られる制動モーメントの値
は、片側にのみ傾斜したブレードを有する同じ直径の優
先的な回転方向によるリターダで得られる値を下回る。

また、本発明による別の利点として、リターダにおける
この相対的な出力軽減を、極めて簡単な形式で補償しう
ろことが挙げられる。つまり、リターダの出力は、断面
直径の５乗の割合で増大するので、片側にのみ傾斜した
ブレードを有するリターダと同じ出力を得るためには、
その直径を、約３２パーセント程度大きくすれば十分で
ある。従って、出力を増大させるため、何ら他の手段ま
たは装置を必要とせず、無駄な構成費用を投じなくても
よい。

〔作　　用〕

本発明によれば、両側を一つのステータ羽根車によって
取囲まれ、２つの作業室を有する１つのロータ羽根車を
備えたリターダが得られる。

また本発明は、ステータ羽根車を、ロータ羽根車と反対
方向に回転させうるようなリターダにも、効果的に応用
することができる。

〔実　施　例〕

以下、添付図面を参照し１本発明の好適実施例を詳細に
説明する。

第１図に示すリターダの駆動シャフト（１）は。

ケーシング（７）内で回動自在に支承されている。

駆動シャフト（１）上には、ブレード（３）を有するロ
ータ羽根車（２）が、相対回動不能に配置されている。

ケーシング（７）の内部では、ブレード（５）を有する
ステータ羽根車（４）が、ロータ羽根車（３）と向き合
って位置している。

ロータ羽根車（２）及びステータ羽根車（４）と、その
各ブレード（３０５）とは、一つの円環状の作業室（６
）を形成しており、この作業室（６）は、入口通路（８
）を介して１作業液を充填することが可能であるととも
に、出口通路（９）を介して、空にすることもできる。

第２図には、第１図示の矢印（ＩＩ）で示すように、回
転軸線（１０）の方向に見たステータ羽根車（４）の正
面が描かれている。この図から明らかなように、ステー
タのブレード（５）は、対をなして設けられたセクター
（Ａ）ＣＢ）に分割されている。

一方のセクター（Ａ）内では、ブレード（５ａ）が−方
の周方向で傾斜し、他方のセクター（Ｂ）内では、ブレ
ード（５ｂ）が他方の周方向で傾斜されている。

両方向におけるブレード傾斜は、好ましくは、同じ値に
設定される。

図示の実施例では、２つのセクター（Ａ）（Ｂ）が、そ
れぞれ等しい大きさで分割されており、その傾斜方向は
、９０’の旋回角度ごとに変動している。

ステータ羽根車（４）の場合とほぼ同じように。

羽根（３ａ）と羽根（３ｂ）とにブレードが分割された
ロータ羽根車（２）の回転中には、曳行的なブレード位
置と貫通的なブレード位置とが交互に生ずるので、脈動
的な制動モーメントの発生を余儀なくされる。　しかし
、その移行は、回転中、定常的にかつ無ＶＲ撃で行われ
る。従って、異なった傾斜方向のセクターを、極端に小
さく設計しておくことは、余り意味がない。

また１図示の実施例では、入口通路（８）と出口通路（
９）とが、互いに異なった傾斜方向を有するブレードの
突き合わされる範囲で開口している。

この場合、入口通路（８）を、作業室（６）の中心部に
まで、つまり、他方の羽根車付近の先端で互いに接する
ブレード（５ａ）　（５ｂ）内にまで、案内しておくと
有利である。他方、出口通路（９）は、好ましくは、円
環壁の背面側に配置され、この部分では、２つの異なっ
た方向のブレード（５ａ）（５ｂ）が。

共に背面壁内に開口している。

第３図は、第１図と類似の実施例を、第１図示の■−■
線における円筒断面で示している。

この場合、前述の実施例とは異なり、リターダ　・が、
いわゆるダブルフロー形式で配置されている。

ブレード（１３）を有するロータ羽根車（１２）と、そ
れぞれ反対側のブレード（１５）を有するステータ羽根
リム（１４）とが１作業室（１６）を形成している。こ
のブレードもやはり、セクター（Ａ）及び（Ｂ）に、つ
まりブレード（１３ａ）　（１３ｂ）及び（１５ａ）　
（１５ｂ）に分割されている。

この実施例においては、ロータの回転中に脈動する制動
モーメント特性を、ロータ（１２）の所定の位置では、
ブレード（１３ａ）　（１５ａ）が一方の作業室（１６
）内で貫通的な位置を占め、他方の作業室内では、曳行
的な位置を占めるように、またその逆も成立するように
、均等化することが可能である。

作業液の供給及び排出は、第１図と第２図とに示す実施
例における如く、ステータ羽根車内の各通路を介して行
うことができる。

なお、本発明によるリターダに、その空の状態における
換気損失を軽減するための公知の装置類を装着してもよ
いことは、言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による単流式リターダの概略的な縦断
面図である。第２図は、ステータ羽根車を回転軸線方向で見た正面図
である。第３図は、複流式リターダのブレードを、第１図の■−
■線方向で破断した円筒断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも２つの互いに向き合った羽根車、即ち
１つのロータ羽根車と、ステータ羽根車とを有するハイ
ドロダイナミック・リターダであって、これらの羽根車
が共同して、少なくとも１つの充填及び排出可能な円環
状の作業室を形成しており、かつ各羽根車のブレードが
、それぞれ異なった方向を有している形式のものにおい
て、軸方向に互いに向き合う羽根車（２）（４）（１２
）（１４）のブレード（３）（５）（１３）（１５）が
、周方向に配分されたセクター（Ａ）（Ｂ）に分割され
ており、かつ周方向に傾斜するブレードを有するセクタ
ー（Ａ）に、周方向に反対方向に傾斜するブレードを有
するセクター（Ｂ）が続いていることを特徴とするハイ
ドロダイナミック・リターダ。
（２）各ブレード（３）（５）（１３）（１５）が、周
方向に互いに対称的に配分され、少なくとも３０度の互
いに等しい開放角度を有するセクター（Ａ）（Ｂ）に分
割されており、各セクター（Ａ）（Ｂ）におけるブレー
ド（３）（５）（１３）（１５）は、互いに対称的に、
両周方向でロータ軸線（１０）に対し、それぞれ同じ角
度だけ傾斜していることを特徴とする請求項（１）記載
のハイドロダイナミック・リターダ。
（３）ロータ羽根車（２）（１２）、またはステータ羽
根車（４）（１４）における各ブレード（３）（５）（
１３）（１５）が、互いに等しい４つの四分円形状のセ
クター（Ａ）（Ｂ）に分割されていることを特徴とする
請求項（１）または（２）記載のハイドロダイナミック
・リターダ。
（４）作業液を作業室（６）内に供給する供給通路（８
）が位置している周範囲では、互いに異なる傾斜方向を
有する２つの隣接したセクターにおける最も外側の２枚
のブレードが、他方の羽根車に面した側の端面付近で、
互いに突き合わされていることを特徴とする請求項（１
）乃至（３）のいずれかに記載のハイドロダイナミック
・リターダ。
（５）作業液の排出通路（９）が位置しているスペース
内では、互いに異なった傾斜方向を有する２つの隣接し
たセクターにおける最も外側の２枚のブレードが、後方
の円環壁付近で互いに内外に開口していることを特徴と
する請求項（１）乃至（４）のいずれかに記載のハイド
ロダイナミック・リターダ。
（６）作業液の供給及び排出の通路（９）が、ステータ
羽根車（２）（１２）のブレード内に位置していること
を特徴とする請求項（４）または（５）記載のハイドロ
ダイナミック・リターダ。
（７）互いに背中合わせに配置され、共に回転すること
のできる２つのロータ羽根車（１２）が設けられており
、これらのロータ羽根車（１２）が、２つのステータ羽
根車（１４）と共に２つの同時に充填可能な作業室（１
６）を形成しており、かつ周方向で見て、両作業室（１
６）内における等しいブレードの勾配方向の各セクター
（Ａ）（Ｂ）が、軸方向で、次のように、つまり、ブレ
ード（１３ａ）（１５ａ）が、一方の作業室内では貫通
的な位置を占め、他方の作業室内では曳行的な位置を占
めるように、互いに向き合っていることを特徴とする請
求項（１）乃至（６）のいずれかに記載のハイドロダイ
ナミック・リターダ。