JPH0617858A - 流体式リターダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体式リターダ装置の提供。 【構成】 回転軸１０とロータ６とを断接可能なクラッ
チ装置１３を駆動する駆動装置２２が、負圧室２３ｃを
有する空気圧シリンダ装置２３ｍ及び第１液圧シリンダ
装置２３ｎ，１２３ｎを備える空液変換装置２３と、第
１液圧室２３ｇ，１２３ｇに接続する第２液圧室２４ｃ
を第２液圧プランジャ部材２４ｂによつて区画し、第２
液圧プランジャ部材２４ｂにクラッチ装置１３を接続す
る第２液圧シリンダ装置２４とを有し、負圧室２３ｃに
負圧を導入して第２液圧プランジャ部材２４ｂを倍力さ
せて駆動する。 【効果】 負圧供給源を備える車両に、流体式リターダ
装置を容易に搭載することが可能になつた。駆動装置が
ケースに一体に形成され、車両への搭載性が良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クラッチ装置の断接に
負圧を使用する流体式リターダ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】トラック、バス等の大型車
両において、流体式リターダ装置を搭載するものが知ら
れている。流体式リターダ装置は、降坂時、高速からの
減速時等に制動トルクを発生させ、ブレーキの温度上昇
によるフェードを防止し、車両の安全性及び摩擦材の耐
久性を向上させる。

【０００３】従来の流体式リターダ装置として、例えば
特開昭６３−３０６９５６号に開示されるものがある。
この流体式リターダ装置は、プロペラシャフト等の車輪
と共に回転する回転軸に固定されるロータと、車体側に
回転不可能に固定されるステータとを備え、ロータをク
ラッチ装置によつて回転軸側に接続固定して、ステータ
とロータとの間の作動流体の速度エネルギによつて制動
トルクを発生させる。このステータ及びロータを収容す
るケース内には、常時流体が充填されている。なお、ロ
ータを回転軸側に接続固定するクラッチ装置は、ケース
の外部に配置すると共に、クラッチ装置を断接する駆動
装置をケースの外側に配置している。

【０００４】しかしながら、このような従来の流体式リ
ターダ装置にあつては、クラッチ装置を断接する駆動装
置が、単一の油圧シリンダ装置によつて構成され、油圧
供給口からシリンダに圧油を供給し、ピストンに往き作
動を与えてクラッチ装置を接続させる構造であつたた
め、車両に油圧源を備える必要があり、フルパワーブレ
ーキシステムを有する特殊車両等にしか流体式リターダ
装置を搭載できないという技術的課題があつた。

【０００５】また、クラッチ装置を断接する駆動装置
が、単一の空気圧シリンダ装置によつて構成されるもの
も提案されている。しかしながら、このような従来の流
体式リターダ装置にあつては、比較的高圧の圧力空気を
導入してシリンダ装置を駆動する構造であつたため、車
両に圧力空気源を備える必要があり、エアーブレーキシ
ステムを有する中・大型車両にしか流体式リターダ装置
を搭載できないという技術的課題があつた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、車輪と共に回転する回転軸に相対回転不可能に固定
可能なロータと、ロータに対向して設けられ、車体側部
材に実質的に固定されるステータと、回転軸とロータと
を断接可能なクラッチ装置と、作動流体入口及び作動流
体出口を有して車体側部材に固定され、ロータ及びステ
ータを収容するリターダ室に作動流体を充填するケース
と、該ケースに付属され、前記クラッチ装置を断接する
駆動装置とを備える流体式リターダ装置であつて、前記
駆動装置が、該ケースに形成され、空気圧プランジャ部
材によつて区画される負圧室を有する空気圧シリンダ装
置及び該空気圧プランジャ部材と一体の第１液圧プラン
ジャ部材によつて区画される第１液圧室を有する第１液
圧シリンダ装置を備え、該負圧室に負圧を導入して該第
１液圧室に圧液を発生する空液変換装置と、該ケースに
形成され、該第１液圧シリンダ装置の第１液圧室に接続
する第２液圧室を第２液圧プランジャ部材によつて区画
し、該第２液圧プランジャ部材に前記クラッチ装置を接
続する第２液圧シリンダ装置とを有し、前記空液変換装
置の負圧室に負圧を導入して該第１液圧室及び第２液圧
室に圧液を発生させ、該第２液圧プランジャ部材を該第
１液圧プランジャ部材に対して倍力させて駆動すること
を特徴とする流体式リターダ装置である。

【作用】

【０００７】このような流体式リターダ装置は、車両の
走行中において、駆動装置によつてクラッチ装置を接続
させてその機能が発揮される。すなわち、負圧室に負圧
供給源からの負圧を供給し、空気圧プランジャ部材及び
第１液圧プランジャ部材を一体に往き作動させる。これ
により、第２液圧室に圧液が発生し、適当に倍力されて
第２液圧プランジャ部材が往き作動する。第２液圧プラ
ンジャ部材の往き作動により、クラッチ装置が接続さ
れ、ロータが回転を開始する。その結果、リターダ装置
の機能が発揮され、ロータによる攪拌によつて生ずる作
動流体の速度エネルギがステータに吸収され、減速作用
が発生する。

【０００８】流体式リターダ装置の駆動停止は、駆動装
置によつてクラッチ装置を切断し、ロータの回転を実質
的に停止させてなされる。すなわち、負圧室に大気を導
入し、空気圧プランジャ部材及び第１液圧プランジャ部
材を一体に復帰させ、第２液圧プランジャ部材を復帰さ
せる。これによつてクラッチ装置が切断され、ロータの
回転が実質的に停止するので、作動流体の速度エネルギ
がステータに作用しなくなり、リターダ装置の駆動が停
止する。

【実施例】

【０００９】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１，図２は、本発明の第１実施例を示
す。流体式リターダ装置は、ロータ側ケース１とステー
タ側ケース２とを後記するステータ５の外向きフランジ
部５ａ及びシールリング１９を介在させて複数個のボル
ト３０によつて一体的に固着したケース３を有する。こ
のケース３は、図外のフレームのサイドメンバーやトラ
ンスミッションリヤカバー等の車体側部材に固着されて
非回転である。ロータ側ケース１及びステータ側ケース
２の中心部には、トランスミッション出力軸等の回転軸
１０が２組のシール部材３２ａ，３２ｂ及び軸受３３，
３４を介在させて回転自在かつ液密に貫通している。こ
の回転軸１０は、図外のプロペラシャフト等を介して車
輪に接続され、車輪と共に回転するものであり、主回転
軸１０ａに副回転軸１０ｂをセレーシヨン結合させ、ナ
ット１０ｃにて固定してある。

【００１０】このようにして回転軸１０の周囲に、シー
ル部材３２ａ，３２ｂを介在するケース３にて区画さ
れ、常時作動流体（油又は水）が充填されたリターダ室
４を画成している。このリターダ室４内には、ステータ
側ケース２の内側に位置させて、回転軸１０を中心とす
る放射状の羽根が形成されたステータ５が設けられると
共に、ロータ側ケース１の内側に位置させて、回転軸１
０を中心とする放射状の羽根を有し、ステータ５と対向
して回転軸１０側の部材に相対回転不可能に固定可能な
ロータ６が設けられる。しかして、ステータ５は、外向
きフランジ部５ａによつてケース３と一体をなし、車体
側部材に実質的に回転不可能に固定されている。

【００１１】また、このリターダ室４の下部に位置する
ステータ側ケース２に作動流体入口９ａが設けられ、リ
ターダ室４の下部に位置するロータ側ケース１に作動流
体出口９ｂが設けられている。

【００１２】更に、ロータ６の内周部には、図２に拡大
して示すように円環状をなす複数枚のプレッシャプレー
ト１４ａ，１４ｂ，１４ｃをスプライン部３５にて結合
させて中心軸線方向のスライド自在に支持する筒状の支
持部材７が設けられ、この支持部材７は第１軸受１２及
び第２軸受１１を介してケース３に回転自在に支承され
る。すなわち、第１軸受１２は、内輪をロータ側ケース
１の環状段面に圧入固定して設けられ、外輪との間に転
動体を保持し、第２軸受１１は、内輪を端部に位置する
可動のプレッシャプレート１４ａの環状段面に圧入固定
して設けられ、外輪との間に転動体を保持している。そ
して、支持部材７の軸線方向の一端部は、軸線方向の移
動不可能なプレッシャプレート１５及びロータ６の内周
部と共にリベット３１によつて一体的に固着され、プレ
ッシャプレート１５の筒状部には第１軸受１２の外輪が
圧入固定されている。

【００１３】また、第２軸受１１の外輪は、後記する第
２液圧プランジャ部材２４ｂの先端部の環状段面２４ｆ
に圧入固定されている。しかして、ロータ６を支持する
支持部材７は、その一端部がプレッシャプレート１５及
び第１軸受１２を介してロータ側ケース１に回転自在に
堅固に支持され、その他端部が可動のプレッシャプレー
ト１４ａ、第２軸受１１及び第２液圧プランジャ部材２
４ｂを介してステータ側ケース２に回転自在に支持され
る。

【００１４】一方、複数枚のクラッチプレート１６は、
回転軸１０に軸線方向の移動自在にスプライン部３６に
て結合され、各プレッシャプレート１４ａ，１４ｂ，１
４ｃ，１５間に挟装されている。この支持部材７、プレ
ッシャプレート１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５、クラッ
チプレート１６等によつて、回転軸１０側部材とロータ
６とを断接可能なクラッチ装置１３を構成している。

【００１５】しかして、回転軸１０と一体に回転するク
ラッチプレート１６に対し、プレッシャプレート１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５を押し付けることにより、ク
ラッチ装置１３が接続され、非回転部であるケース３に
第１軸受１２及び第２軸受１１を介して回転自在に支持
された筒状の支持部材７が回転するので、支持部材７と
一体のロータ６が回転軸１０と一体回転する。

【００１６】次に、クラッチ装置１３を断接駆動する駆
動装置２２について説明する。駆動装置２２は、負圧に
て作動する空液変換装置２３と、液圧にて作動する第２
液圧シリンダ装置２４とからなる。

【００１７】空液変換装置２３は、空気圧シリンダ装置
２３ｍ及び第１液圧シリンダ装置２３ｎを備える。空気
圧シリンダ装置２３ｍは、ステータ側ケース２の外周部
に環状に形成した空気圧シリンダ２３ａに、環状の空気
圧プランジャ部材２３ｂをスライド自在に嵌挿し、負圧
室２３ｃを画成して構成され、空気圧プランジャ部材２
３ｂの外周部は、気密性及び可撓性を有するダイヤフラ
ム２３ｄによつて空気圧シリンダ２３ａとの気密を保持
している。この空気圧プランジャ部材２３ｂは、軽量化
のために内部を空洞にすると共に、負圧室２３ｃ内に圧
縮して介装した戻しスプリング２３ｈによつて常時復帰
方向に付勢されている。

【００１８】また、第１液圧シリンダ装置２３ｎは、空
気圧プランジャ部材２３ｂの筒状をなす内周部に、一体
に形成した第１液圧プランジャ部材２３ｅと、ステータ
側ケース２に形成され、第１液圧プランジャ部材２３ｅ
がしゆう動自在に嵌入する第１液圧シリンダ２３ｆとを
備え、第１液圧シリンダ２３ｆに第１液圧プランジャ部
材２３ｅが嵌入して、第１液圧室２３ｇを画成してい
る。但し、第１液圧プランジャ部材２３ｅの断面積より
も空気圧プランジャ部材２３ｂの断面積を大きく設定し
て、負圧室２３ｃに導入される負圧の作用が倍力される
ようになつている。

【００１９】この負圧室２３ｃのインレットポート２３
ｉには、図外の切換バルブを介して負圧供給源が接続さ
れ、切換バルブの切り換え操作によつて、空気圧プラン
ジャ部材２３ｂ及び第１液圧プランジャ部材２３ｅを一
体として図上にて左方に往き作動させるようになつてい
る。空気圧プランジャ部材２３ｂの往き作動は、第１液
圧プランジャ部材２３ｅによつて案内される。負圧供給
源は、通常、バキュームブレーキシステムに組み込まれ
ているものでよいが、エンジンの負圧を使用することも
できる。２３ｊは、第１液圧室２３ｇの外周部に設けら
れ、圧液及び空気を封止するシールリングであり、２３
ｋは、第１液圧室２３ｇの内周部に設けられ、圧液を封
止するシールリングである。

【００２０】また、空液変換装置２３の外面は、ステー
タ側ケース２の外面に取付けた着脱自在な空気孔付カバ
ー２９によつて覆い、ダイヤフラム２３ｄ、第１液圧プ
ランジャ部材２３ｅ等の損傷を防止するようにしてあ
る。

【００２１】一方、第２液圧シリンダ装置２４は、ステ
ータ側ケース２の内周部に形成した環状の第２液圧シリ
ンダ２４ａに、環状の第２液圧プランジャ部材２４ｂを
しゆう動自在に嵌挿させて、第２液圧室２４ｃを画成し
て構成されている。２４ｄは、第２液圧プランジャ部材
２４ｂの外周部に設けられ、圧液を封止するシールリン
グであり、２４ｅは、第２液圧プランジャ部材２４ｂの
内周部に設けられ、圧液を封止するシールリングであ
る。

【００２２】この第２液圧室２４ｃと第１液圧室２３ｇ
とが、通液路２５によつて接続され、これらには作動液
が充満されている。但し、第１液圧プランジャ部材２３
ｅの断面積よりも第２液圧プランジャ部材２４ｂの断面
積を大きく形成し、圧液が１：（５〜１０）に倍力され
るように設定してある。しかして、空気圧シリンダ２３
ａ、第１液圧シリンダ２３ｆ及び第２液圧シリンダ２４
ａは、同心状に形成されている。そして、第２液圧プラ
ンジャ部材２４ｂの先端部の環状段面２４ｆには、前述
したように第２軸受１１の外輪が圧入固着されると共
に、外向きフランジ状をなす突起部２４ｇがステータ側
ケース２の内壁に当接するストッパーを形成している。

【００２３】次に、流体式リターダ装置の作用について
説明する。車両の走行中において、図外のリターダスイ
ッチをＯＮ作動し、駆動装置２２を駆動してクラッチ装
置１３を接続させる。すなわち、負圧室２３ｃに負圧供
給源からの負圧を供給し、空気圧プランジャ部材２３ｂ
及び第１液圧プランジャ部材２３ｅを一体に往き作動さ
せる。これにより、通液路２５を介して第２液圧室２４
ｃに圧液が発生し、前述したように倍力されて第２液圧
プランジャ部材２４ｂが往き作動する。第２液圧プラン
ジャ部材２４ｂの往き作動により、第２軸受１１を介し
てプレッシャプレート１４ａが押し込まれるので、各プ
レッシャプレート１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５間にそ
れぞれクラッチプレート１６が挟圧されてクラッチ装置
１３が接続し、回転軸１０、クラッチプレート１６、各
プレッシャプレート１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５及び
支持部材７を介してロータ６が回転を開始する。その結
果、リターダ装置の機能が発揮され、ロータ６による攪
拌によつて生ずる作動流体の速度エネルギがステータ５
に吸収される。

【００２４】具体的には、ロータ６の羽根による自己ポ
ンプ作用（及び図外のポンプ）によつて、冷却を兼ねた
作動流体が作動流体入口９ａから矢印Ａ方向に流入して
作動流体出口９ｂから流出する循環状態において、ロー
タ６の回転エネルギがステータ５に良好に吸収され、作
動流体に熱として伝えられて減速作用が発生する。同時
に、作動流体によつて湿式多板をなすクラッチ装置１３
の冷却も図られる。

【００２５】リターダスイッチをＯＦＦ作動し、負圧室
２３ｃに大気を導入すれば、戻しスプリング２３ｈの弾
発力によつて空気圧プランジャ部材２３ｂ及び第１液圧
プランジャ部材２３ｅが一体に復帰し、第２液圧プラン
ジャ部材２４ｂ及び第２軸受１１も復帰する。第２液圧
プランジャ部材２４ｂは、突起部２４ｇがステータ側ケ
ース２の内壁に当接するまで復帰する。これによつてク
ラッチ装置１３が切断され、ロータ６の回転が実質的に
停止するので、リターダ装置の駆動が停止する。すなわ
ち、作動流体の速度エネルギがステータ５に作用しなく
なり、リターダ装置の作動が停止する。

【００２６】図３には、本発明の第２実施例を示し、第
１実施例と実質的に同一部分には同一符号を付してそれ
らの説明を省略する。この実施例にあつては、空液変換
装置２３の第１液圧シリンダ装置１２３ｎの構成が、第
１実施例と相違している。この第１液圧シリンダ装置１
２３ｎは、ステータ側ケース２に周方向の３箇所以上と
して第１液圧シリンダ１２３ｆを形成し、各第１液圧シ
リンダ１２３ｆに第１液圧プランジャ部材１２３ｅをし
ゆう動自在に嵌挿し、第１液圧室１２３ｇを画成してい
る。この各第１液圧プランジャ部材１２３ｅは、空気圧
プランジャ部材２３ｂに溶接固着されて一体をなしてい
る。なお、第１液圧プランジャ部材１２３ｅの断面積の
総和よりも第２液圧プランジャ部材２４ｂの断面積を大
きく形成し、１：（５〜１０）に倍力されるようにして
ある。また、第１液圧プランジャ部材１２３ｅが周方向
で分割されているので、空気圧プランジャ部材２３ｂの
外周部のみならず内周部をも、気密性及び可撓性を有す
るダイヤフラム２３ｄによつて覆い、空気圧シリンダ２
３ａの気密を保持している。勿論、通液路２５は、各第
１液圧室１２３ｇと第２液圧室２４ｃとを接続するよう
に複数個形成してある。

【００２７】但し、第２実施例によれば、３箇所以上の
各第１液圧プランジャ部材１２３ｅに圧液及び空気を封
止するシールリング１２３ｊを介装してあるので、シー
ルリング１２３ｊの使用個数は増加するが、第１液圧プ
ランジャ部材１２３ｅを３個とすれば、シールリング１
２３ｊのしゆう動面積が減少すると共に、ステータ側ケ
ース２に同数の第１液圧シリンダ１２３ｆを形成すれば
よいので、加工が容易である。

【００２８】しかして、第２実施例によれば、車両の走
行中において、図外のリターダスイッチをＯＮ作動し、
負圧室２３ｃに負圧供給源からの負圧を供給すれば、空
気圧プランジャ部材２３ｂ及び各第１液圧プランジャ部
材１２３ｅが一体に往き作動する。これにより、第１実
施例と同様に空気圧シリンダ２３ａ及び第１液圧シリン
ダ１２３ｆと同心状に形成した第２液圧シリンダ２４ａ
に画成される第２液圧室２４ｃに、各通液路２５を通じ
て圧液が発生し、第２液圧プランジャ部材２４ｂが往き
作動する。第２液圧プランジャ部材２４ｂの往き作動に
より、クラッチ装置１３が接続する。

【００２９】リターダスイッチをＯＦＦ作動し、負圧室
２３ｃに大気を導入すれば、戻しスプリング２３ｈの弾
発力によつて空気圧プランジャ部材２３ｂ及び各第１液
圧プランジャ部材１２３ｅが一体に復帰し、第２液圧プ
ランジャ部材２４ｂ及び第２軸受１１も復帰する。第２
液圧プランジャ部材２４ｂは、突起部２４ｇがステータ
側ケース２の内壁に当接するまで復帰する。これによつ
てクラッチ装置１３が切断され、リターダ装置の駆動が
停止する。

【発明の効果】

【００３０】以上の説明によつて理解されるように、本
発明に係る流体式リターダ装置によれば、クラッチ装置
を断接する駆動装置が負圧にて作動するので、バキュー
ムブレーキシステム等の負圧供給源を備える例えば小型
トラック車両に、流体式リターダ装置を容易に搭載する
ことが可能になつた。加えて、負圧にて作動する駆動装
置が、流体式リターダ装置のケースに一体に形成されて
いるので、車両への搭載性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る流体式リターダ装
置を示す断面図。

【図２】 同じくクラッチ装置を示す断面図。

【図３】 本発明の第２実施例に係る流体式リターダ装
置を示す断面図。

【符号の説明】

１：ロータ側ケース、２：ステータ側ケース、３：ケー
ス、４：リターダ室、５：ステータ、６：ロータ、７：
支持部材、９ａ：作動流体入口、９ｂ：作動流体出口、
１０：回転軸、１１：第２軸受、１２：第１軸受、１
３：クラッチ装置、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１５：プ
レッシャプレート、１６：クラッチプレート、２２：駆
動装置、２３：空液変換装置、２３ａ：空気圧シリン
ダ、２３ｂ：空気圧プランジャ部材、２３ｃ：負圧室、
２３ｄ：ダイヤフラム、２３ｅ，１２３ｅ：第１液圧プ
ランジャ部材、２３ｆ，１２３ｆ：第１液圧シリンダ、
２３ｇ，１２３ｇ：第１液圧室、２３ｈ：戻しスプリン
グ、２３ｊ，２３ｋ，１２３ｊ：シールリング、２３
ｍ：空気圧シリンダ装置、２３ｎ，１２３ｎ：第１液圧
シリンダ装置、２４：第２液圧シリンダ装置、２４ａ：
第２液圧シリンダ、２４ｂ：第２液圧プランジャ部材、
２４ｃ：第２液圧室、２４ｆ：環状段面、２４ｇ：突起
部、２５：通液路、２６，２７，２８：シールリング、
２９：カバー、３２ａ，３２ｂ：シール部材、３３，３
４：軸受。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪と共に回転する回転軸に相対回転不
   可能に固定可能なロータと、ロータに対向して設けら
   れ、車体側部材に実質的に固定されるステータと、回転
   軸とロータとを断接可能なクラッチ装置と、作動流体入
   口及び作動流体出口を有して車体側部材に固定され、ロ
   ータ及びステータを収容するリターダ室に作動流体を充
   填するケースと、該ケースに付属され、前記クラッチ装
   置を断接する駆動装置とを備える流体式リターダ装置で
   あつて、前記駆動装置が、該ケースに形成され、空気圧
   プランジャ部材によつて区画される負圧室を有する空気
   圧シリンダ装置及び該空気圧プランジャ部材と一体の第
   １液圧プランジャ部材によつて区画される第１液圧室を
   有する第１液圧シリンダ装置を備え、該負圧室に負圧を
   導入して該第１液圧室に圧液を発生する空液変換装置
   と、該ケースに形成され、該第１液圧シリンダ装置の第
   １液圧室に接続する第２液圧室を第２液圧プランジャ部
   材によつて区画し、該第２液圧プランジャ部材に前記ク
   ラッチ装置を接続する第２液圧シリンダ装置とを有し、
   前記空液変換装置の負圧室に負圧を導入して該第１液圧
   室及び第２液圧室に圧液を発生させ、該第２液圧プラン
   ジャ部材を該第１液圧プランジャ部材に対して倍力させ
   て駆動することを特徴とする流体式リターダ装置。