JPH08207718A - 内燃機関と流体力学的リターダを有する駆動ユニット - Google Patents
内燃機関と流体力学的リターダを有する駆動ユニットInfo
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Abstract
タ及びハウジングを有する流体力学的リターダと、送風
機を有する機関に付属の冷却系とが設けられている、特
に自動車用の駆動ユニットに関する。本発明は、機関、
送風機及びリターダは、軸線方向断面に見て、リターダ
が、リターダの方に向いたクランクハウジングの前面、
機関軸に対して平行に延びた送風機軸、及び送風機輪の
後側端面により3つの側面において制限された空間内に
配置されており、リターダが正面から見て、実質的に送
風機輪の飛行円内に含まれるように配置されていること
を特徴とする。
Description
の、特に自動車用の駆動ユニットに関する。
許第3713580号明細書により公知になっている
(文献1)。
特に高い走行速度からのブレーキ(整合ブレーキ)の際
に生じる運動ブレーキエネルギーを吸収しかつ熱に変換
するために利用されるが、リターダは例えば30km/
hの一定速度で、かつ7%の勾配の際に必要な継続ブレ
ーキ動力のためにも良好に適している。作動流体とし
て、通常油が使われる。リターダにおいて作動流体に移
動する熱は、特殊な熱交換器により冷却媒体又は周囲空
気に供給しなければならない。
2)により公知のリターダは、駆動機関に統合されて、
継続的にクランク軸に結合されており、常に冷却装置の
冷却媒体が通って流れている。その場合、リターダのロ
ータは、個別の冷却媒体ポンプの代わりに循環ポンプと
して使われる。この装置の目的は、乗客室内の空間を加
熱するために、リターダにより冷却媒体を加熱すること
にある。この目的は、またリターダに配置された制御装
置も使われ、この制御装置は、放熱器を通るバイパス導
管における冷却媒体の温度に依存し、冷却媒体の分配を
管理するだけである。
(文献3)によれば、さらに切換え可能なクラッチを介
して駆動機関のクランク軸と車両の駆動輪とに結合され
たリターダが公知である。しかしながらリターダの役割
は、車両の大きな運動ブレーキエネルギーを吸収やエネ
ルギーを熱への変換ではない。リターダは、もっぱら加
熱装置として作動し、その場合、熱出力が利用可能な駆
動出力の範囲内で制御されるようにする。機関の冷却媒
体は同時にリターダの作動流体である。
(米国特許第3650358号)明細書により公知のリ
ターダは、内燃機関のクランク軸によって駆動され、こ
の内燃機関の冷却媒体は、リターダのための作動流体と
しても利用される。この作動様式の利点は、発生した熱
が放熱器に供給される冷却媒体に直接伝わる点と、2つ
の流体間の熱交換器が不要になるという点にある。ロー
タの支持は転がり軸受けによって行なわれ、かつフレー
ムとロータ軸の間の密閉は2つのリップパッキンによっ
て行なわれる。
動ユニットが自動車に使われるものである場合に、軸線
方向の全長及び重量をできるだけ小さく維持することが
望まれている。このことは、従来の公知の駆動ユニット
において望ましい程度には達成されていない。
方向全長及び重量が公知の駆動ユニットにおけるものよ
り小さくなるように、請求項1の前文に記載の駆動ユニ
ットを構成することにある。
流体力学的リターダを有する駆動ユニットにおいて、内
燃機関と、ステータ、ロータ及びハウジングを有する流
体力学的リターダと、送風機を有する機関に付属の冷却
系とが設けられている、特に自動車用の駆動ユニットに
おいて、機関、送風機及びリターダが、軸線方向断面に
見て、リターダが、リターダの方に向いたクランクハウ
ジングの前面、機関軸に対して平行に延びた送風機軸、
及び送風機輪(3.1)の後側端面により3つの側面に
おいて制限された空間内に配置されており、リターダ
が、正面から見て、実質的に送風機輪の飛行円内に含ま
れるように配置されていることを特徴とすることによっ
て解決される。
のロータにおける特別な軸受けが(又は2つの個別な軸
受けでさえも)省略される。それにより軸線方向の全長
がわずかになる。 (2)所定の内燃機関においても、リターダの実用的な
配置により内燃機関の前側における送風機とクランクハ
ウジングの間の空間が、クランクハウジング及び送風機
を著しく変更する必要なしに利用できる。 (3)通常、振動ダンパは、リターダのロータに固定的
に接続されている。本発明によれば、ダンパのサイズを
軸線方向においても減少することができる。望ましい状
態の場合、これは本発明を適用した際にそもそもダンパ
は不要となる。
かな部分だけが図示されており、とりわけクランク軸
1、接続軸1.1、クランク軸1の端面側にねじ止めさ
れた軸ジャーナル1.2及びクランクハウジング1.3
が図示されている。
左側に、リターダ2と、さらに送風機3がある。
タ羽根車2.2を有する。ロータ羽根車は軸ジャーナル
1.2上に浮動支持されている。リターダはハウジング
を有し、このハウジングはロータ羽根車を囲むベル状部
2.3、さらに被覆部材2.4から構成されている。軸
ジャーナル1.2はさらにダンパ装置2.5を有し、こ
のダンパ装置は軸ジャーナル1.2に回らないように固
定されて結合されている。
駆動されており、しかもここでは部分的にしか図示され
ていない変速機歯車セットを介して駆動されている。送
風機軸3.2は、軸ジャーナル1.2に対して平行に延
びていることがわかる。
3の端面又は送風機3を駆動する変速機歯車セットによ
り、さらに送風機軸3.2により、かつ最後に送風機輪
3.1の後側エッジによって制限される共通の空間を満
たしているように、実際にリターダ2の配置が行なわれ
ている。その場合、被覆部材2.4を有するリターダ2
は、図2による平面図において送風機輪3.1の飛行円
内にある。したがって空間は最適に利用される。
3.2及び送風機輪3.1との間の前記空間におけるリ
ターダ2をこの配置とすることによるまったく決定的な
利点は、以下の通りである。すなわち送風機輪3.1か
ら発生された気流は、送風機輪3.1とリターダ2の間
の空間的な接近に基づいて、ブレーキ作動の際に生じる
熱をこのリターダの外面から放散する。したがってリタ
ーダに付属の熱交換器が負荷を免れることは明らかであ
る。
冷却側)にあるので、リターダ入力側と放熱器の間にあ
る水の量、さらに機関潤滑油の量及びそれに釣合って機
関も含めた冷却系の金属の量は、容量的なエネルギー吸
収のために利用できる。それによりリターダは、さらに
大きな容量を有する。ブレーキ出力は、放熱器が継続的
に伝達することができるものよりも多くのエネルギーを
短期的には発生することができる。
要な導管は、最小の長さに減少している。したがって従
来の駆動ユニットにおいて、比較的長い導管の経路によ
って発生する問題も最小になっている。
る。 (1)被覆部材は、ステータ羽根車2.2を囲むことに
よって、リターダハウジングの一部を形成している。 (2)被覆部材は、この駆動ユニットの構想に基づいて
同時に冷却媒体及び作動媒体(いわゆる水ポンプリター
ダ)である媒体用の3つの接続管片、すなわち2つの入
り口と1つの出口を有する収集空間を中空部材として形
成している。3つの接続管片のうち1つ、すなわち車両
放熱器の冷却水が通る接続管片2.8が、図1に示され
ており、別の両方の接続部2.9は図3及び4に示され
ている。
ング1.3又はその他に固定の周囲に支持されており、
それによりトルク支持部を形成している。 (4)被覆部材2.4は、ロータハウジング2.3にか
ぶせることによりこれと結合されている(円筒形整合面
2.6参照)。それにより、ロータハウジング2.3を
支持する。さらに、このロータハウジング2.3のため
に心出し部材として使われ、同時にロータハウジング
2.3と軸ジャーナル1.2の間の摺動リングパッキン
を心出しするようにする。
2.2を支持し、差込み結合により結合もされており、
かつ整合面2.7上に支持されている。 (6)被覆部材2.4は、ステータ羽根車2.2の後壁
における通口2.8を介してリターダ2の作動空間に導
通接続されているので、一方においてリターダの作動空
間と被覆部材2.4の内部空間との間の流体交換を行な
うことができる。
とりわけ本発明の被覆部材の構成と配置は、構造のコン
パクト性に貢献する。駆動ユニット全体は、送風機輪
3.1が可動で、場合によっては被覆部材2.4を取り
外すことによってあらゆる主要な部分を自由に点検でき
るので、保守が容易である。
ル1.2も設けられている場合、軸ジャーナル1.2と
クランク軸1が1つの部品を形成するように、このよう
な軸ジャーナルをクランク軸1に一体形成することもも
ちろん可能である。
りにおいて、主要な部材との関係を再度示している。特
に、被覆部材2.4が、差込み結合によって相応する導
管接続部に接続されていることがわかる。
一体に形成してもよく、したがって1つの部分として形
成することができる。
2のロータ2.1は好ましくは浮動支持されることがあ
り、したがってロータ2.1はクランク軸の軸受けによ
って支持されている。
4を設けている。中間部材はクランクハウジング1.3
と送風機3との間にある。中間部材はクランクハウジン
グ1.3に支持されており、かつ被覆部材2.4に直接
続いている。中間部材は多数の要素を支持している。そ
れぞれの場合に、回転輪3.1を有するその軸3.2と
を含む送風機3全体を支持している。さらに、リターダ
2のハウジング2.3及び2.4を心出しする。さら
に、例えばサーモスタットのようなその他のユニットを
支持することができる。
(ここでは太い一点鎖線で概略的に示されている)。そ
れにより詳細に機関用冷却流体用の入口開口4.9、さ
らにクランクハウジングからの出口開口4.10が示さ
れている。さらに補助機のVベルト用の張り車4.11
が明らかである。さらに補助ユニットを支持するための
台4.13用の結合点4.12が示されている。図5の
右上の位置に、車両放熱器に流れる冷却流体のための出
口開口4.8がある。
囲を示している。詳細には中間部材4があり、クランク
ハウジング1.3、サーモスタットハウジング4.1、
及びサーモスタット4.2が示されており、その他にリ
ターダ2への流体用の短絡結合部としての通路4.4が
示されている。
は異なった角度のものである。ここでも前記の導管4.
4、被覆部材4.2、及び差込み結合部2.9が示され
ている。
たものと相違した角度のものである。図9も同様であ
る。図9によれば、歯車装置境界部としてのハウジング
部分4.5、さらに送風機3の駆動装置用の駆動歯車
4.7、送風機軸3.2、及び差込み結合部2.9が示
されている。
動支持することによって、リターダのロータにおける特
別な軸受けが(又は2つの個別な軸受けでさえも)省略
されるので、軸線方向の全長がわずかになる。また、所
定の内燃機関においても、リターダの実用的な配置によ
り内燃機関の前側における送風機とクランクハウジング
の間の空間が、クランクハウジング及び送風機を著しく
変更する必要なしに利用できる。さらに、本発明によれ
ば、ダンパのサイズを軸線方向においても減少すること
ができる。望ましい状態の場合、これは本発明を適用し
た際にそもそもダンパは不要となる。
2の切断面A−Aに沿った軸線方向の断面を示す図であ
る。
除いた場合の機関軸の方向における平面図であり、送風
機輪の飛行円は、一点鎖線で概略的に示されている。
る。
る。
を示す図2と同様な図である。
る。
る。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 1.1 内燃機関と、 1.2 ステータ、ロータ及びハウジングを有する流体
力学的リターダ(2)と、 1.3 送風機を有する機関に付属の冷却系とが設けら
れている、特に自動車用の駆動ユニットにおいて、 1.4 機関、送風機(3)及びリターダ(2)が軸線
方向断面に見て、 1.4.1 リターダ(2)が、リターダ(2)の方に
向いたクランクハウジングの前面(1.3)、機関軸
(1)に対して平行に延びた送風機軸(3.2)、及び
送風機輪(3.1)の後側端面により3つの側面におい
て制限された空間内に配置されており、 1.4.2 リターダ(2)が正面から見て、実質的に
送風機輪(3.1)の飛行円内に含まれるように配置さ
れていることを特徴とする内燃機関と流体力学的リター
ダを有する駆動ユニット。 - 【請求項2】 リターダが、実質的に送風機輪(3.
1)の飛行円内に含まれることを特徴とする請求項1記
載の駆動ユニット。 - 【請求項3】 リターダ(2)のロータ(2.1)が、
機関軸の上、又は機関軸に対して同軸的なクランク軸ジ
ャーナル(1.2)の上に浮動支持されていることを特
徴とする請求項1又は2記載の駆動ユニット。
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