JPS62228719A - 流体力学的作動回路 - Google Patents

流体力学的作動回路

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JPS62228719A
JPS62228719A JP61300207A JP30020786A JPS62228719A JP S62228719 A JPS62228719 A JP S62228719A JP 61300207 A JP61300207 A JP 61300207A JP 30020786 A JP30020786 A JP 30020786A JP S62228719 A JPS62228719 A JP S62228719A
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medium
working
circuit
hydrodynamic
working chamber
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JP61300207A
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ベルトルト　ヘルマン
クラウス　ブロズィウス
オラフ　シュピッツァ
ルドルフ　フェッツァ
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Voith Turbo GmbH and Co KG
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Voith Turbo GmbH and Co KG
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/08—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium
    • B60T1/087—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium in hydrodynamic, i.e. non-positive displacement, retarders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D33/00—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/06—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/04—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type

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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） 本発明は、少なくとも２個の羽根車を具備する流体力学
的作動回路、特に特許請求の範囲第（１）項に記載され
ているように、空気で充填された作動回路の作動チャン
バ内で、空気の通過により生じる容量の低下を防止する
ために、回路が遮断された状態において有効な装置を具
備する遅延装置に関する。
（従来の技術） 流体力学的ブレーキ（以下、「リターダ」と記す）では
、内部が空の状態で１回転速度に大きな差がある場合、
２枚のブレードの縁部の間で生じる空気の循環により容
量が低下する。
西ドイツ国特許第１１４４３１７号明細書では、前記し
た容量の低下を大幅に減少させるために、ステータ（固
定子）とロータ（回転子）の間の間隙に。
カメラの絞りに似た隔壁を挿入することにより、例えば
ブレーキ内が空の状態において、この隔壁で空気の循環
を阻止するようにした装置が開示されている。
西ドイツ国特許第２２２７６２４号明細書では、１個の
羽根車におけるブレードに１弾性タペットを摺動可能に
取付けてあり、流体回路の作動時に、このタペットが作
動媒体により流れの外に押し出されて、空になった作動
チャンバ内に押し込まれ、それにより、空気の循環を阻
止するようにした装置が開示されている。
また、西ドイツ国特許第２１３５２６８号明細書では、
枢着された流れ阻止体が、流体回路の作動時には、作動
チャンバの外に押し出され、チャンバ内が空になると１
作動チャンバの外側部分で自動的に閉鎖するようになっ
ている装置が開示されている。
作動チャンバの排気についても、開示されている。
周知の装置により１回路をオフにしたときに、エネルギ
ーを浪費する空気の通過は減少できる。
しかし、この種の装置では、例えば西ドイツ国特許第１
１４４３１７号明細書に開示されている例のように、作
動チャンバが空になったとき、ダイヤフラムを滑らかに
動かすための複雑な自動装置が必要となる。そのために
は、ダイヤフラムが互いに接触せずに動きうるように、
ブレードの縁部を分割し、かつダイヤフラムのための高
価なリンケージや案内装置を備えることが必要となる。
これは。
ブレーキ容量を低下させることになる。
前記した、その他の明細書の例においても、流体回路の
作動時に、流れ阻止体が作動チャンバの外に押し出され
るのは、流れが十分な勢いを持つ場合に限られており、
従って、流動速度が遅い場合には、ブレーキ容量は低下
すると考えられる。
西ドイツ国特許公開第３２１７４６５号明細書では、作
動チャンバが空になったとき、流体継手が加熱し過ぎる
のを防止するための装置が開示されている。
その手段として、作動チャンバには、一定量の流体を、
冷却剤として継続的に導入する。密封された空気との相
互反応により、部分的に真空が作り出される。冷却剤は
、密封された空気の熱を吸収するためのものであり、継
手縁端部のバルブから排出される。その目的は、明らか
に、継手の作動チャンバ内の空気を、冷却剤中に溶かす
ことである。しかし、そのためには、冷却剤は、継手の
作動チャンバの外に排出されたときに、冷却剤から空気
を逃すために、大気圧下でｐ、蓋容器に戻す必要がある
。そして、その後、冷却剤を、全く空気を含まない状態
で、作動チャンバに供給しなければならない。
部分的に真空が存在する条件下で、冷却剤が空気を吸収
し得るかどうかは疑問である。
また、回転する羽根車におけるブレードの後縁よりＩ）
η方に開口部を設けることにより、ブレードで形成され
る溝を、その開口部の位置で、径方向の外向きに開口さ
せる必要がある。
（発明が解決しようとする問題点） このような設計のブレードは、ブレーキングトルクを著
しく低下させるため、リターダには不適当である。
一般に、リターダへの作動媒体の供給は、作動媒体から
空気が逃げることのできない閉鎖回路内で行われている
。しかし、通常のリターダは、流体と空気の混合物で作
動されるので、その作動チャンバには超高圧が加わり、
従って空気は作動媒体中に溶けたままになり、リターダ
の作動モードへの悪影響はない。従って、西ドイツ国特
許公開第３２１７４６５号に開示されている装置は、リ
ターダには適さない。
本発明の目的は、公知の装置における上記問題点を解決
し、最も簡単な装置により、空気の通過容量を大幅に、
かつ確実に減少できるリターダを提供することである。
（問題点を解決するための手段） 前記の問題点は、特許請求の範囲第（１）項に記載の特
徴により解決できる。
本発明では１作動回路の遮断時、つまり作動チャンバが
空の状態では１作動時の充填量に比して少量の流動性封
鎖媒体が、作動媒体の代わりに、作動回路へ導入される
。
空気の通過を減少させるための公知の装置では、羽根車
の間の空気の循環を、完全には阻止できず、十分な阻止
効果が得られないということが分かった。その理由は、
おそらく隣接するブレードの縁部の間の末端部における
断面部分が、機械的な流れ阻止体では、完全に閉鎖でき
ないためと考えられる。
本発明では、作動チャンバ全体を満たすには十分でない
少量の封鎖媒体を、継続的に供給・排出することにより
、空気の循環を阻止する。このことは、供給パイプ及び
排出パイプを備えた封鎖媒体のための独立した補助回路
によりなされる。
封鎖媒体は１作動チャンバに入ると、回転する羽根車に
付属する縁部層、及びこれと同時に回転する空気の流れ
で捕えられ、それにより、エネルギーを浪費する空気の
移動、すなわち、１つの羽根車から他の羽根車への空気
の移動を阻止するための、ディスク型の薄い封鎖媒体フ
ィルムが形成される。それ以外には５機械的に作動する
部材は必要ではない。
本発明は、摩耗部材や、高価な制御装置を必要とせず、
かつ機能的に信頼度が高く、しかし、極めて簡単な設計
からなる点で勝れている。
作動チャンバにおいて、封鎖媒体を継続的に供給・排出
することにより１作動回路、特にリターダの構成部材の
、前の作動段階から残った熱も効果的に放散される。ま
た、それにより、作動回路の休止時に、空気の通過によ
る加熱のような１回路の加熱を防止できる。
（作用） 特許請求の範囲第（２）項及び第（３）項に記載しであ
るように１本発明では、空気、あるいは、主に流動性作
動媒体と空気との混合物を、封鎖媒体として使用するこ
とができるが、後者の場合、流体回路の作動に適する作
動媒体を用いるのが望ましい。
特許請求の範囲における、その他の従属項は、好適な実
施例及び封鎖媒体のための供給路の開口部の設計に焦点
を当てている。
供給路には、開口部に１個以上のノズルを設けることが
でき、このノズルは、径方向の内側の中枢部、径方向の
外側１作動チャンバの外側、あるいは、中心部近傍のい
わゆるコアリングと呼ばれる部分の中の、いずれかの場
所に設けられる。
また、ノズルは、密封された空気の循環を阻止するため
に１羽根車の間の自由断面における径方向の外側部分だ
けが、封鎖媒体のフィルムで覆われるように配置するこ
とも可能である。
ノズルは１例えばロータ、ステータ、あるいはケーシン
グなどの回転部材に設けてもよい。特に。
封鎖媒体を、羽根車の間の間隙に直接導入するのが効果
的である。
封鎖媒体は、ステータあるいはロータなどの。
径方向の外側に設けた開口部、または前記の間隙から噴
出させてもよい。ロータを、排出される封鎖媒体を収集
するための管状路で囲んでもよい。
本発明の第２の特徴は、循環ポンプではなく、作動チャ
ンバの内部の流動エネルギーで、封鎖媒体を循環させる
ことである。封鎖媒体は、排出路を通して、作動チャン
バから排出され、冷却された後、制御下で供給路に再導
入される。
リターダの外部には、ある程度まで流体で満たされた、
例えば、熱交換器などのタンクが設けられている０作動
チャンバから排出される空気、あるいは流体・空気混合
物は、作動回路中で封鎖媒体のフィルムを形成するのに
必要な量の流体が確保できるように、タンク内で流体の
表面」―を案内される。
（実施例） 本発明の実施例を、添付の図面に基づき説明する。図中
、共通部分は同一の符号で示しである。
第１図は、ハウジング（５）内で固定されている羽根車
（４）（ステータ）と対向するように５羽根車（３）（
ロータ）が取付けられ、かつ駆動軸（２）で駆動される
作動回路（１）（リターダ）を示す。符号（６）は、ブ
レーキ作動時に、供給路（７）から作動チャンバに供給
され、かつ排出口（８）から作動チャンバの外へ排出さ
れる作動媒体のための供給口を示す。
簡明化のため、ブレーキ作動時に２作動媒体をリターダ
へ供給するための主回路については、第１図並びに他の
図面中では省略する。
ブレーキ休止時に、リターダに封鎖媒体を供給するため
に、副回路が設けられている。この回路のために、ハウ
ジング（５）の径方向の内側には。
封鎖媒体用の供給路（！りが設けられている。
封鎖媒体は、ノズル（１０）から１羽根車（３）　（４
）で形成される作動チャンバに供給される。ノズル（１
０）を、羽根車（３）（ロータ）の径方向の内側あるい
は外側に設けることにより、噴流を作動チャンバの径方
向の外側か、あるいは内側に向けることができる。
羽根車（３）が回転中は、封鎖媒体は、羽根車の間の間
隙（１４）の領域でフィルムを形成し、かつ排出路（１
３）が接続されている収集路（１２）において、作動チ
ャンバの外部に設けられた孔（１１）から排出される。
排出路（１３）から排出された封鎖媒体は、適当な処理
と冷却を施された後、再び供給路（９）に導入される。
封鎖媒体の流動方向は１図中、矢印で示されている。
副回路の維持装置１例えば循環ポンプや冷却装置は、第
１図乃至第４図では省略しである。
第２図は、第１図に示す設計とは異なり１作動チャンバ
の中心に、封鎖媒体を導入する供給路（１５）を設けで
あるリターダを示す、供給路（１５）の末端部には１羽
根車の間の間隙（１４）に直接、極方向の外側に向けて
封鎖媒体を噴出させるノズルが設けである。封鎖媒体は
、第１図の設計と同様に、孔（１１）及び排出路（１３
）から排出される。
第３図は、供給路（１６）において、径方向の内側に向
けられたノズルから、封鎖媒体を、羽根車の間の間隙（
１４）に直接導入するリターダを示す。
この設計では、間隙（１４）の径方向の外側で、特に高
密度の封鎖媒体フィルムが形成される。空気の通過、特
に作動チャンバの外側部分での空気の通過は、ブレーキ
容量を低下させることが認識された。
固定した羽根車（４）の、径方向の外側に取付けられた
排出路（１３）から、封鎖媒体は１作動チャンバの外へ
排出される。
第４図は、２個の羽根車、つまり駆動軸（２）に固定さ
れている第１の羽根車（３）と、第２駆動軸（１７）に
固定されており、かつ羽根車（３）と逆方向に回転する
第２の羽根車（４ａ）とを備えるリターダを示す。
逆回転は、図中では省略しである駆動軸（２）、及び第
２駆動軸（１７）の間に取付けられた反転装置でひき起
こされる。この設計例は、反転リターダとも呼ばれるが
、第３図に示すように、封鎖媒体は１間隙（１４）に径
方向の外側から導入するのが適当である。
この設計例においても、封鎖媒体は、孔（１１）から羽
根車（３）（４ａ）を収容しているハウジング（５）の
収集路（１２）内に排出される。
第５図は、別の実施例を示す、この設計例では、主回路
は、ブレーキ作動中に循環する作動媒体に連結されてお
り、一方、副回路は、封鎖媒体に連結されている。
ブレーキ休止時に、封鎖媒体用に使用されるパイプ、供
給路、及び排出路は、ブレーキ作動時に。
リターダを作動媒体で充填する場合に使用するものと共
通のものである。ブレーキ作動に必要な付加的部材は、
簡明化のため図中では省略しである。
この実施例で封鎖媒体として用いられるのは。
空気と作動流体の混合物である。排出路（１８）及び供
給路（２０）は、タンク（１９）に接続されている。こ
のタンクは１例えば熱交換器でもよい。
排出路（１８）は、封鎖媒体が回転に伴うエネルギーに
より振り出されて、タンク（１９）に圧入されるように
１作動チャンバの外側部分に配置されている。それによ
り、タンク（１９）の内側に圧力が加わり、供給路（２
０）で副回路の流れが生じる。供給路（２０）のタンク
側端部は、空気が流入した場合に。
供給路の内部に少量の流体が同時に入るように配置され
ている。封鎖媒体は、作動チャンバの中心部近傍で、羽
根車の間の間隙（１４）に再導入される。
タンク（２１）は、余剰分の封鎖媒体を収集する。
と同種のものである。
（発明の効果） 本発明は、流体力学的ブレーキあるいは流体力学的継手
などの、２個の羽根車を備えた作動回路、特に、トルク
コンバータをブレーキとして臨時に代用する場合には、
ポンプインペラ、タービンランナー、及びステータなど
の、少なくとも３個の羽根部材を備えるトルクコンバー
タに使用可能である。
本発明は１羽根車が互いに逆方向に回転するようになっ
ているリターダに特に有効である。その種のリターダの
場合、ブレーキ効果を損わずに。
２枚の羽根車の間の間隙に、４ｉ！械的に作動するオリ
フィス型のバルブを設けることは、設計上費用がかかる
。回転する羽根車の１つに０作動チャンバに封鎖媒体を
供給するための開口部を設けることが望ましい。
本発明により１合理化されるもう１つの点は、リターダ
が作動中でも、封鎖媒体を供給できることである。それ
により、無荷重作動のための特別な充填・排出装置は不
要となる。作動媒体の供給・還元パイプは、封鎖媒体回
路とは独立して設けることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第３図は、封鎖媒体用の各種設計による供給
路と排出路を備えるリターダの概略断面図。 第４図は、逆方向に回転する羽根車を備えるリターダの
概略断面図、 第５図は、封鎖媒体用の主回路及び副回路を接続した実
施例の概略断面図である。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）環状作動チャンバを形成する、少なくとも２個の
    羽根車からなり、 該作動チャンバは、主流体回路により、回路がオンの時
    には、少なくとも部分的に作動媒体で充填され、かつ回
    路がオフの時には、該作動媒体は排出されて、チャンバ
    は空にされ、さらに、 作動チャンバが空の状態のとき、空気の通気容量を減少
    させるための装置を具備し、羽根車（３）（４）の間の
    空気の通過を阻止するために、副回路に存在し、かつ作
    動チャンバの容量に比して少量の流動性封鎖媒体が、作
    動チャンバを通過できるようにしてあることを特徴とす
    る流体力学的作動回路。
  2. （２）空気を封鎖媒体として用いることを特徴とする特
    許請求の範囲第（１）項に記載の流体力学的作動回路。
  3. （３）作動チャンバは、ブレーキ作動時には、流動性作
    動媒体で充填され、かつブレーキ休止時には、主に流動
    性作動媒体と空気との混合物からなる封鎖媒体で充填さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
    の流体力学的作動回路。
  4. （４）封鎖媒体のための供給路（９）の開口部は、作動
    チャンバの径方向の内側に位置づけされていることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のい
    ずれかに記載の流体力学的作動回路。
  5. （５）封鎖媒体のための供給路（１６）の開口部は、作
    動チャンバの径方向の外側に位置づけされていることを
    特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項の
    いずれかに記載の流体力学的作動回路。
  6. （６）封鎖媒体のための供給路（９）（２０）の開口部
    は、１個以上のノズル（１０）を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第（４）項若しくは第（５）項に記載
    の流体力学的作動回路。
  7. （７）封鎖媒体のための供給路（９）の開口部のノズル
    （１０）は、作動回路（１）の駆動軸（２）と一緒に回
    転する羽根車（３）上に配置されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第（６）項に記載の流体力学的作動回
    路。
  8. （８）封鎖媒体のための供給路の開口部は、被回転部材
    （４）（５）に配置されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第（６）項に記載の流体力学的作動回路。
  9. （９）封鎖媒体のための供給路の開口部は、被回転羽根
    車（４）に配置されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第（６）項に記載の流体力学的作動回路。
  10. （１０）封鎖媒体のための供給路（１５）（２０）の開
    口部は、作動チャンバ内で中央部近傍に配置されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（６）項に記載の流
    体力学的作動回路。
  11. （１１）供給路の開口部から噴出される封鎖媒体の噴出
    方向は、径方向を向いていることを特徴とする特許請求
    の範囲第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載の
    流体力学的作動回路。
  12. （１２）封鎖媒体の噴出方向は、径方向に傾斜している
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１
    １）項のいずれかに記載の流体力学的作動回路。
  13. （１３）封鎖媒体の噴出方向は、羽根車（３）（４）（
    ４ａ）の間の間隙（１４）の方向を向いていることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１２）項の
    いずれかに記載の流体力学的作動回路。
  14. （１４）羽根車は、径方向の外側で、封鎖媒体を収集す
    るための環状の収集路（１２）で囲まれていることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１３）項の
    いずれかに記載の流体力学的作動回路。
  15. （１５）羽根車（３）（４）の中、少なくとも１個は、
    径方向の外側において、作動回路の外に封鎖媒体を排出
    させるための１個以上の排出口（８）を有することを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１４）項の
    いずれかに記載の流体力学的作動回路。
  16. （１６）作動チャンバは、封鎖媒体を強制循環させ、か
    つ冷却装置を備える回路に結合されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第（１）項乃至第（１５）項のいず
    れかに記載の流体力学的作動回路。
  17. （１７）封鎖媒体の循環は、作動回路内の羽根車の通気
    効果により生じ、かつ封鎖媒体回路は、作動回路が取り
    出す封鎖媒体を蓄えるためのタンク（１９）を備えてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第（１６）項に記載
    の流体力学的作動回路。
  18. （１８）羽根車（３）（４ａ）は、互いに逆方向に回転
    し、かつ少なくとも１個の羽根車は、封鎖媒体が通過す
    るための、少なくとも１個の孔（１１）を有しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１７
    ）項のいずれかに記載の流体力学的作動回路。
JP61300207A 1985-12-21 1986-12-18 流体力学的作動回路 Pending JPS62228719A (ja)

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DE3545660.4 1985-12-21

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