JPH0637906B2

JPH0637906B2 - ハイドロダイナミック・リターダ

Info

Publication number: JPH0637906B2
Application number: JP28596088A
Authority: JP
Inventors: カーラウゲルハルト
Original assignee: フォイトターボゲーエムベーハーウントコンパニーカーゲー
Priority date: 1987-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: GB2212594B; GB2212594A; DE3738745C2; DE3738745A1; JPH01153825A; GB8826470D0

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、一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、両走行方向にお
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、かなり高い制動作用が
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、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つの隣接したブレードが、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、一種のトルネードのように回転可能
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に違いになってお
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、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、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てある。

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
ることが挙げられる。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、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(３)(５)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、
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)(Ｂ)に分
割されている。

一方のセクター(Ａ)内では、ブレード(5a)が一方の周方
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、定常的にかつ無衝撃で行われる。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、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)を中心部にま
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III−I
II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、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、本発明におけるリターダに、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III
−III線方向で破断した円筒断面図である。 (１)……駆動シャフト、(２)(12)……ロータ羽根車 (3)(3a)(3b)(5)(5a)(5b)(13)(13a)(13b)(15)(15a)(15b)
……ブレード (４)……ステータ羽根車、(６)……作業室 (７)……ケーシング、(８)……入口通路 (９)……出口通路、(10)……回転軸線 (14)……ステータ羽根リム、(16)……作業室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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、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。
【請求項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、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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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(16)を形成
しており、かつ周方向で見て、両作業室(16)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。