JPH01170729A - タービンブレーキ装置 - Google Patents

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］ この発明は、減速ブレーキとして内燃機関のクランク軸
に軸流式の空気圧１１機を設けたタービンブレーキ装置
に関する。

［従来の技術］ 一般に、大型バスやトラック等のように、摩擦制動によ
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。

回転抵抗体を利用する減速ブレーキとして、流体式およ
び電気式リターダが実用化されている。

第５図に示すように、流体式リターダａは、内燃機関す
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Ｃ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、流木タンク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。また制動力の調整は、
流体の流量を弁ｉにより加減することにより行なわれる
。

これに対し、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）をオー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９ｈ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、本出願人らは、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」（特願昭６１−２２
８１０７号）を開発中であった。

−第６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β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
ャブト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、エンジンブレーキ力を高
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
力にはおのずと制限がある。

そこで、冷却用装置が不要でしがも所望の制動力が得ら
れる減速ブレーキの開発が望まれていた。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決することを目的とし、こ
の発明は内燃機関のクランク軸で駆動される駆動軸の両
端に空気圧縮機のタービンを連結すると共に、上記駆動
軸に上記圧縮機の一方を断続するクラッチを設けて構成
し、問題点を解決するための手段としたものである。

［作用］ クランク軸が回転して、駆動軸に動力が伝達されると空
気圧縮機のタービンが駆動され空気圧縮機の特性に応じ
たエネルギが消費され、消費エネルギは制動力として内
燃機関に作用し、内燃機関を制動する。このとき、クラ
ッチがＯＮ（接）のときは２つの空気圧ＷＩ機の消費エ
ネルギが制動力となり、ＯＦＦのときは一方の空気圧縮
機の消費エネルギが制動力となる。即ち車両の積載量の
変化や、速度の変化に応じてクラッチを０Ｎ−ＯＦＦＬ
、この後、適正な制動特性でエンジンを制動できるよう
になる。

［実施例］ 以下、本発明の好適一実施例を添付図面に従って説明す
る。

第１図は、この発明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で駆動されて主ブレーキ（図示
せず）を補助するための２つの空気圧縮機３．４が連結
されて構成される。

クランク軸２には、クラッチ７を介して出力軸５が連結
されており、この出力軸５には所定のギア比を有して形
成されて上記空気圧縮機３゜４を駆動する増速ギア８が
一体的に設けられる。

図示さ五るように、空気圧縮機３，４は、両端にそれぞ
れブレーキタービン９．１０を取り付けた駆動軸１１を
ブレーキタービン９，１０のそれぞれで空気を吸込んで
吐出させるように、１つのハウジング１３内に回転自在
に収容して構成される。

従ってハウジング１３には、空気圧縮Ｒ３，４に対して
それぞれ空気の吸込口１４．１５及び吐出口１６．１７
を有して形成される。ところで、ハウジング１３内の駆
動軸１１には、上記増速ギヤ８と噛合されてアイドルギ
ヤ１２を介して駆動力を伝達される入力ギヤ１８が一体
的に設けられていると共に、一方の空気圧縮機３に対し
て他方の空気圧縮機４を断続する電磁クラッチ１９が取
り付けられている。

クラッチ７を断続するスイッチ２０は、ニュートラルス
イッチ２１とクラッチスイッチ２２と、タービンブレー
キスイッチ２３とから成り、全てが「ＯＮ」となったと
きに上記クラッチ１をＯＮ（接）にするように、直列に
接続されている。

ニュートラルスイッチ２１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とき、またクラッチスイ
ッチ２２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。さて、上述の如く電磁クラッチ１９をＯＮ
とすると、第２図に示すように一方に対して他方の空気
圧縮機が駆動され総和の制動仕事を行うようになる。即
ち、２つの空気圧縮機３．４のブレーキタービン９．１
０の羽根車径を同一にして同一の能力を持たせたとき得
られるブレーキ性能（Ｉ）に対して、電磁クラッチ１９
をＯＮとするとその時点でのブレーキ性能（Ｉ）に対し
て２倍のブレーキ性能（ＩＩ）に移行されることになる
。従って、第３図に示すように高速でブレーキ性能を大
にすることも、第４図に示すように中速でブレーキ性能
を大にすることも自在であり、また積載時にはブレーキ
性能（ｎ）で、無積載時にはブレーキ性能＜Ｉ）で制動
仕事を行えるようになる、更に積載車両（例えばトラッ
クやトラクタ等）の種類や使用用途に基づいてブレーキ
タービンの径を定め、ブレーキ性能の切換えポイントを
適宜に設定することによって上記ブレーキ性能（Ｉ）（
ｎ）が挾む領域（ｌ［［）内でブレーキ性能を任意に選
択できる。具体的に積載重量によってブレーキ性能と切
換える場合は、荷台とフレームとの間にロードセル等の
重量検出手段を設け、この手段の計測する重量がある一
定値を越えたときに上記電磁クラッチをＯＮさせるよう
に構成し、車速による場合は速度計のメータリレで上記
電磁クラッチをＯＮ、ＯＦＦさせるように構成する。

［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。

内燃機関のクランク軸で駆動される駆動軸の両端に、空
気圧縮機のタービンを連結すると共に、上記駆動軸に上
記圧縮機の一方を断続する電磁クラッチを設けたので、
車両の積載状態や車速に対してブレーキ性能を適正に調
節できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適一実施例を示す構成図、第２図
乃至第４図はブレーキ性能線図、第５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６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、３，４は空気圧
縮機、９．１０はそのブレーキタービン、１９は電磁ク
ラッチである。 特　許　出　願　人　　いすり自動車株式会社代理人弁
理士　絹　　谷　信　雄 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関のクランク軸で駆動される駆動軸の両端に、空
   気圧縮機のタービンを連結すると共に、上記駆動軸に上
   記圧縮機の一方を断続するクラッチを設けたことを特徴
   とするタービンブレーキ装置。