JPS5918581B2 - 流体力学的制動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一体となってトーラス型作動室を形成する回
転翼車と固定翼車なもち、上記作動室に連通され、また
冷却回路を形成するべく冷却器へ連通し得る流入ダクト
及び昔流ダクトをもち、上記作動液の充填リザバなもち
、このリザバは上記ダクトの一つに、即ち作動中は充填
・吐出ダクトによって、冷却回路に連通され、かつ作動
液により作動室を充填するために圧縮空気により加圧さ
れるようになって居り、また余剰作動液と上記作動室か
ら漏洩した作動液のいずれか一つ又は両方を収容するた
めの収集リザバをそなえ、上記収集リザバは、上記充填
リザバと同一レベル以上に配設した収集リザバの方へ向
う流れを閉じる弁をそなえたダクトによって上記充填リ
ザバに連通されているような型の流体力学的制動装置に
係る。

この種の流体力学的制動装置は殆んど摩耗せず特に車輛
用として考えられている。

この種制動装置は周知であり、制御用空圧及び液圧によ
り駆動されなければならない多くの制御装置を含んでい
る。

即ち冷却回路を遮断するための制御弁、充填の程度を従
って所望制動トルクを調節するために作動室に連通され
るバイパス弁及び特に充填の程度が制動作用中に調節さ
れるとき、収集リザバから液を引出して作動液の分量を
増加するだめの充填ポンプがある。

充填リザバは充填シリンダとして構成され、その内部に
ピストンを含む。

これはばねの力によって一つの端位置へと一方向に変位
して、作動液を収集リザバ及び冷却回路から引き出す。

ばねで片寄せした（ ｓｐｒｉｎｇ ｂｉａｓｓｅｄ
）不還弁が収集リザバと充填リザバ間の連通ダクト中に
設けられ、該不還弁は液が収集リザバから引き出される
間だけ開くがそれ以外は閉じている。

制動作用が始まると圧縮空気はばねの力に抗してピスト
ンを他の端の位置へと変位を起こさせ、制動室の急速な
充填となり一時に制御弁は冷却水循環のために開く。

作動室は単純な絞りオリフィスとして構成された換気及
びベント手段を具備し、これは制動が行われたり解かれ
たりするときに作動室への充填又はそれからの吐出を助
ける。

もう一つの周知の制動装置では、収集リザバがない；充
填リザバは同様にピストンをもったシリンダとして構成
され；それは制動作用の開始に当って制動装置を充填す
るためのみならずまたその終りに当って制動装置から吐
出するためにも用いられ、さらに制動作用中は制動装置
の充填の程度の調節のため“に用いられる。

すべてこれらの工程は充填シリンダ中に加わる空気圧を
変化することによって行われる。

従って充填ポンプを必要としない代りに重大な欠陥を我
慢しなければならない；制動装置のケーシングをロータ
軸が通る所から吐出された漏洩液を収集し得る収集リザ
バが存在しないために、この漏洩液は損失となり比較的
短い期間で新しい作動液で補充されなければならない；
即ち、この制動装置は作動液なしで運転することもあり
得るのである。

収集リザバのないことからくるもう一つの欠陥は制動室
は換気及びベント手段を具備し得ないことであり、その
ため制動作用中に漏洩液の流れを生ずる結果となる。

本発明の目的は、収集リザバと充填リザバの間にポンプ
を設ける必要のない流体力学的制動装置を提供すること
であって、それによれば大量の作動液がベントの際に収
集リザバの中へ逃れ出ることなく作動領域の急速な換気
及びベントが可能となる。

本発明の目的は、一体となってトーラス型作動室を形成
する回転翼車と固定翼車な有し；上記作動室より冷却器
へ作動液を送る背離ダクトと冷却器より作動液を上記作
動室へ流入せしめる流入ダクトより成る冷却回路を有し
；上記流入ダクトに連通されて、作動液を作動室へ充填
しかつ該作動室から吐出するための充填・吐出ダクトに
より上記作動室に連通された、圧縮空気により加圧され
る充填リザバを有し；制動トルクを調節するために該圧
縮空気の圧力を変化する手段を有し；余剰作動液と上記
作動室より漏洩した作動液のいずれか一方又は両方を収
容するだめの収集リザバを有し；該収集リザバは該収集
リザバへの作動液の流れを閉塞する弁２５を具えたダク
トによって上記充填リザバに連通され；上記作動室を上
記収集リザバヘ連通して上記作動室を作動液により充填
するさいには空気が急速に作動室より逃げ１だ上記作動
室から上記作動液を吐出するさいには空気が急速に上記
作動室へ入り得るごとくする大断面ダクトを有し、上記
大断面ダクトは弁２９を有し該弁は、上記大断面ダクト
を通って作動液が収集リザバの方へ流れていないときけ
つねに開いており、また該弁は浮力体を内蔵する浮子室
より成ること、上記浮子室の下方部分に入口がそして上
方部分には出口があること、上記出口の前部に弁座があ
ること、上記入口と浮力体の間にじゃま板が配設されこ
れが入口より流入する流体を上記浮力体の周囲に導くこ
とそして空気と作動液の泡状混合物中では浮力を生ぜず
純粋の作動液中では生ずるごとく浮力体の比重を選択す
ることを特徴とする流体力学的制動装置により達成され
た。

今日まで用いられた単純な絞りオリフィスと異なって、
大流量断面ダクトが換気及びベントの際に大量の空気の
流過を許す。

゛ベントの際は、作動液は大流量断面ダクトに入り、次
いで弁が閉じる。

よって恐らく小量の漏洩作動液は、何の苦もなく、ポン
プなしに収集リザバから充填リザバの中へ、周知の又は
次の例に記載された方法で運搬される。

かように本発明装置によれば、制御装置の運転中作動液
が流出を続けるのとは異り、運転中は弁２９はそれを通
って作動液の通過するのを阻止し、また軸から軸密封要
素を通過して漏洩する小量の作動液は、圧力のない収集
リザバに収集され次いで容易に充填リザバに移動するの
で、流出する作動液は殆んどなく従って充填ポンプを必
要としないという効果を有する。

本発明に係るベント弁は、作動液と空気との泡状混合物
が大流量断面ダクトの中へ入ったときには反応せず、次
に純粋の作動液が入った際のみ作動するという、作動確
実性という利益がある。

弁はじゃま板により動圧力には反応せずに、静圧力即ち
流入する流体により弁体に生じた浮力に反応する。

かように、作動領域の完全な空気抜きは泡によってもな
され、収集室へ余りにも多くの作動液が吐出することな
く行われる。

以下、本発明を実施例について付図を参照しながら詳細
に説明しよう。

第１図に示す本発明に係る流体力学的制動装置は回転翼
車１０に関連するロータ軸１１、固定翼車１２及び制動
ケーシング１３をもち、回転翼車１０と固定翼車１２と
は一体となってトーラス形状の作動室を形成する。

回転翼車１０のポンプ作用によって、作動液は制動作用
の間、絶えず冷却回路を通って流れる（昔流ダクト１７
、熱交換器１８、流入ダクト１９）。

ロータ軸１１は２つのころがりベアリング１４により軸
受けされる。

ロータ軸はフランジ３０と内歯３１とを有する。

ロータ軸１１が制動ケーシング１３を貫通する所は２つ
の密封要素１５．１６によって密封される。

軸密封要素を通過する作動液は、圧力のない収集リザバ
２０としてつくられた、制動装置ケーシングの一部分へ
ダクト１６ａ、１６ｂを経て漏洩液として収集される。

熱交換器はパイプ３２により、図示せざるも冷却器へ連
通される。

充填リザバ２２としてつくられた別の室が制動ケーシン
グ１３の下方領域中に設けられる。

この充填リザバ２２は、収集リザバ２０の中に収集され
た漏洩液が充填リザバ２２の中へ自由に流入できるよう
に、ダクト２４又は仕切壁２１に設けたポート（図示せ
ず）を経て収集リザバ２０へ連通されており；収集リザ
バ２０は充填リザバ２２と同一レベル以上に、本例では
その上方に配設されている。

充填及び吐出ダクト２６け充填室２２を冷却回路のダク
ト１９と連通ずる。

制動作用を始めるため、即ち制動装置の作動室を液で充
填するためには、圧縮空気（矢印２３ａ）がダクト２３
を経て充填リザバ２２へ供給され、作動液をダクト２６
及び１９を経て作動室中へと（矢印２６ａ）押す。

作動液が吐出されるときけ、空気は戻り作動液（矢印２
６ｂ）の圧力を受けて、充填リザバ２２からダクト２３
（矢印２３ｂ）を経て逃げる。

チェック弁２５がダクト２４又は仕切壁２１に設けたポ
ートと共動して、制動作用の間、充填リザバ２２から収
集リザバ２０へ作動液が戻るのを防止する。

周知の不還弁と異なり、このチェック弁２５は蓄勢力に
よって（例えばばね２５ａによって）開に保たれ、たマ
充填すザバ２２から収集リザバ２０への流れの場合、流
れる液によって生じた圧力によってのみ閉じるごとくつ
くられている。

同様なチェック弁（ベント弁２９）が大断面ベントダク
ト２８中に設けられ、このダクトは制動装置の作動室に
連通され収集リザバ２０の中へと伸びる。

ダクト２８は作動室を作動液で充填するさいには空気が
作動室から急速に逃げ、そして作動室から作動液を吐出
するさいには空気が作動室に急速に流入し得るためにあ
る。

然しながら本例においては、ベント弁２９のばね２９ａ
（／′ｉ、作動室を作動液で充填するさいに収集リザバ
の方へ急速に流れる空気の動圧に抗して弁を開に保ち、
そして収集リザバ２０の方へ流れる作動液の動圧によっ
てのみ閉じるようにつくられている。

充填リザバ２２中の作動液は直接に圧縮空気によって片
寄せされている。

然しながら、空気のクッションは撓みダイアフラムによ
って液から分離してもよい。

第２図に示す本発明に係るベント弁１２９は、第１図に
示すベント弁２９と機能的に次の如く相−違する。

即ち、第１に、これは媒体に取り囲まれた弁体の浮力に
よって駆動されるのに対し、弁２９は空気又は作動液の
動圧力に対して反応する。

弁１２９は基部１３０及びカバ一部１３２とより成る弁
ケーシングを有する。

基部の下方端には大流量断面ダクト１２８が外方へ開き
、これはカバ一部１３２の上方端から続いている。

基部１３０の床面上に垂直ピン１３６が固着され、その
上に垂直方向に摺動自在の球形弁体１３５が配設されて
いる。

弁体１３！Ｍ１２つの半分１３５ａ及び１３５ｂより成
り、フランジリム上の溶着によって中空体をなす。

中空体の内側にジャケット状チャンネル１３５ｃがあり
、ピン１３６を隙間をもって取り囲む。

ピン１３６の上に更にじゃま板１３７が取付けられ、こ
れがダクト１２８へ入って来る媒体を弁体１３５の周囲
に導くので、弁体は主として動圧力にさらされることは
ない。

カバ一部１３２の上方端にガスケットリング１３４が設
けられて弁体１３５に対する弁座を形成する。

弁体１３５の比重を、空気中でもまた作動液と空気との
泡状混合物中でも浮き上がらないように選択する。

そして弁体１３５は純粋の作動液中においてのみ浮き上
がるような浮力を生ずるようになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の縦方向断面図、第２図は本発
明に係るベント弁の断面図である。 １０は回転翼車、１１はロータ軸、１２は固定翼車、１
３は制動ケーシング、１４はころがり軸受、１５，１６
は密封要素、１７は昔流ダクト、１８は熱交換器、１９
は流入ダクト、２０は収集リザバ、２１は仕切壁、２２
け充填リザバ、２５はチェック弁、２６は充填及び吐出
ダクト、２９はチェック弁（ベント弁）、１２８は大流
量断面ダクト、１２９はベント弁、１３０は基部、１３
２けカバ一部、１３４はガスケットリング、１３５は弁
体、１３５ａ 、１３５ｂ（／ｉ弁体の半分、１３５ｃ
はジャケット状チャンネル、１３６はピン、１３７ばじ
ゃま板である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一体となってトーラス型作動室を形成する回転翼車
   と固定翼車を有し；上記作動室より冷却器へ作動液を送
   る昔流ダクトと冷却器より作動液を上記作動室へ流入せ
   しめる流入ダクトより成る冷却回路を有し；上記流入ダ
   クトに連通されて、作動液を作動室へ充填しかつ該作動
   室から吐出するための充填・吐出ダクトにより上記作動
   室に連通された、圧縮空気により加圧される充填リザバ
   を有し；制動トルクを調節するために該圧縮空気の圧力
   を変化する手段を有し；余剰作動液と上記作動室より漏
   洩した作動液のいずれか一方又は両方を収容するための
   収集リザバを有し；該収集リザバは該収集リザバへの作
   動液の流れを閉塞する弁２５を具えたダクトによって上
   記充填リザバに連通され；上記作動室を上記収集リザバ
   ヘ連通して上記作動室を作動液により充填するさいには
   空気が急速に作動室より逃げまた上記作動室から上記作
   動液を吐出するさいには空気が急速に上記作動室へ入り
   得るごとくする大断面ダクトを有し、上記大断面ダク）
   Ｈ弁２９を有し該弁は、上記大断面ダクトを通って作動
   液が収集リザバの方へ流れていないときはつねに開いて
   おり、また該弁は浮力体を内蔵する浮子室より成ること
   、上記浮子室の下方部分に入口がそして上方部分には出
   口があること、上記出口の前部に弁座があること、上記
   入口と浮力体の間にじゃま板が配設されこれが入口より
   流入する流体を上記浮力体の周囲に導くことそして空気
   と作動液の泡状混合物中では浮力を生ぜず純粋の作動液
   中では生ずるごとく浮力体の比重を選択することを特徴
   とする流体力学的制動装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の流体力学的制動装置に
   おいて、上記浮力体がジャケット状の垂直チャンネルを
   有し、それにより上記浮子室の床上に固着した垂直ピン
   に対しクリアランスをつけて摺動自在に組立てられてい
   ること及び上記ピンが同様にじゃま板を担持しているこ
   とを特徴とする流体力学的制動装置。