JPS63302155A - タービン式ブレーキ - Google Patents

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、タービン式ブレーキに係り、特に空気圧縮機
を減速ブレーキのために設けたタービン式ブレーキに関
する。

［従来の技ｕＲ］ −ｆｆｌに、大型バスやトラック等のように、摩擦制動
による熱変換量が大きい車両においては、主ブレーキの
補助となる装置（減速ブレーキ）が必要である。従来こ
の種の減速ブレーキは、入力側、即ち車輪の方から内燃
機関または回転抵抗体を駆動して、抵抗損失を生じさせ
、Ｍ効力を得るようになっていた。

回転抵抗体を利用する減速ブレーキのうちでは、流体式
および電気式リターダが広く知られ、実用化されている
。

第３図に示すように、流体式リターダａは、内燃機関す
と車輪Ｃとを連結する動力伝達軸ｄの途中に設けられ、
出力側に固定されたロータｅと入力側に固定されたステ
ータｆとの間に流体（水、オイル等）のうす流を起こさ
せて、吸収するエネルギを熱に変換するものである。こ
の流体は、流体タンクｇ内に備えられた熱交換器りによ
って冷却されながら循環される。また制動力の！ｌ整は
、流体の流量を弁ｉにより加減す′ることにより行なわ
れる。

また、電気式リターダは、電磁石の間で上記と同様のロ
ータを回転させ、磁場内を金属が動くときに生ずるうず
電流（ツーコミ流）をオーム熱の形で発散させるように
なっている。

［発明が解決しようとする閏麗点］ ところで上記リターダにおいては、出力側のトルクを最
終的には熱エネルギへ変換させ、その分が制動エネルギ
となるようにしているため。

ブレーキ効率を上げるためには、作動媒体（流体または
回転抵抗体）の冷却のための装置が不可欠であり、スペ
ース上およびコスト上の大きな問題点となっていた。

一方１本発明者らは、排気を回収してこれを有効利用す
る「ターボコンパウンドエンジン」を開発中であった。

第４図に示すように、このシステムは、内燃機関ｊに備
えられた過給機にのタービンｌに、高温な排気を供給し
てその効率を高めると共に、その下流側にクランクシャ
フトｍに連結されたパワータービンｎを設け、この駆動
に要する力を制動力として、エンジンブレーキ力を高め
ようとするものであった。

この提案によると、冷却装置（ｇ、ｈ）は不要であるの
で、上記問題点は一応解決されることになる。ただしあ
くまでも排気を利用するタービンであるので、その制動
力にはおのずと制限がある。

そこで本発明は、上記事情に鑑み、冷却用装置が不要で
しかも所望のＭ１動力が得られる減速ブレーキを提供す
べく、タービン式ブレーキとして創案されたものである
。

［１ｍ居点を解決するための手段］ 本発明は、内燃機関のクランク軸に、空気圧縮機のター
ビンを連結し、この連結軸に流体クラッチを設けたもの
である。

［作用］ クランク軸が回転して、空気圧縮機のタービンが駆動さ
れると、その特性に応じたエネルギが消費され、内燃機
関の運転を制動する力が発生し、減速ブレーキとして作
用する。流体クラッチは、このタービンへの入力を入断
する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

第１図は、本発明に係るタービン式ブレーキの一実施例
を示したものであり、内燃機関１のクランク軸２に、主
ブレーキ（図示せず）を補助するための空気圧縮機３の
タービン４が連結され、その連結のための連結軸５に＆
キ、流体クラッチ２２が介設されている。

クランク軸２の出力軸７は、車輪（図示せず）を駆動す
るための動力伝達軸８に連結していると共に、所定のギ
ア比に形成されたタービン式ブレーキ用増遠ギア９を有
している。そして、タービン４の入力軸１０は、この増
速ギア９の出力軸１１に、流体クラッチ２２を介して連
結されていることになる。

第２図に示すように、空気圧縮機３は、羽根車１２と、
これを収容するためのケーシング１３とから成る。ケー
シング１３には、入力軸１０の軸方向外方に吸入口１４
が、また羽根車１２の径方向外方に吐出口１５が形成さ
れている。そして吐出口１５には、所定の空気流量を得
るための絞り部１６が設けられている。

流体クラッチ２２には、その内部に流体（オイル）を供
給するための流入路２３と、抜きとるための排出路２４
とが備えられ、それぞれの途中に電磁弁２５．２６が設
けられてる。流入路２３は、オイルギヤラリ（図示せず
）に連絡され、電磁弁２５が開となったときに、所定量
のオイルを供給するように形成されている。また排出路
２４は、排出端がオイルパン（図示せず）に連絡され、
電磁弁２６が開となったときに、流体クラッーチ２２内
のオイルを排出するように形成されている。さらに、流
体クラッチ２２を保全するための逆止弁２７が電磁弁２
６に併設され、閉成時にあってオイルが過剰供給された
ときに、速やかに排出路２４を開にするように形成され
ている。これら電磁弁２５，２６は、スイッチ１８を介
して電源１７に結線されている。

スイッチ１，８は、ニュートラルスイッチ１９と、クラ
ッチスイッチ２０と、切替スイッチ２８とから成り、−
全てが「ＯＮ」となったときに、電磁クラッチ６が入続
するように、直列に接続されている。ニュートラルスイ
ッチ１９は、変速機（図示せず）がニュートラル位置以
外となっている時に、またクラッチスイッチ２０は、車
輪駆動を入断するためのクラッチ（図示せず）が入続さ
れている時にそれぞれ「ＯＮ」となるように形成されて
いる。

切替スイッチ２８は、「ＯＮ」としたときに流入路２３
が開で且つ排出路２４が閑となり、ｒＯＦＦ、のときは
逆に流入路２３が閏で且つ排出路２４が開となるように
、電磁弁２５．２６を開閉するように形成されている。

次に本実施例の作用を説明する。

通常運転時にあって、内燃機関１のクランク軸２が回転
されると、タービン４との連結軸５である増速ギア９の
出力軸１１は、適宜回転数を増加されて回転駆動される
。このとき、スイッチ１８をｒＯＦＦＪにしておくと、
流体クラッチ２２内に所定量のオイルがない状態、即ち
流体クラッチ２２が連結軸５を断つ状態となるので、タ
ービン４は作動しない。

停止前あるいは長い下りの坂道等で、主ブレーキを補う
制動力が必要となった時は、スイッチ１８を「ＯＮ」に
する、電磁弁２５．２６はそれぞれ開および閑となり、
流体クラッチ２２内にオイルが供給され、連絡軸５を接
続させ、タービン４を駆動させる。このとき、エンジン
ブレーキは働いている状態になっている。これでタービ
ン４は回転を開始し、空気圧縮機３を駆動するための力
、即ちタービン式ブレーキの制動力が発生し、内燃機関
ｌの運転を抑えて減速させる。

このように、作動媒体としての空気に、運動エネルギを
与えることで、これに消費されるエネルギであるｗＩ動
力を得るようにしたので、流体クラッチ２２を繰作する
だけで減速ブレーキが得られる。

特に流体クラッチ２２は、公知のＭｆＲ作用によって、
クランク軸２の捩り振動、角速度変動等によるＪＩＷを
抑え、増速ギア９等の＃Ｑ傷を防止することができる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

（１）従来減速ブレーキとして利用されていたリターダ
に変えて、空気圧縮機のタービンをクランク軸に連結し
たので、作動媒体を冷却するための装置が不要となり、
減速ブレーキの省スペース、且つコスト低減が達成され
る。

（２）クランク軸との連結軸に、流体クラッチを設けた
ので、タービンの作動が確実になり、プレーキネ要時の
駆動による燃費の劣化を防止できると共に、連結軸の損
傷が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタービン式ブレーキの第一の実施
例を示した構成図、第２図はその空気圧縮機の縦断面図
、第３図は従来の減速ブレーキである流体式リターダを
示した構成図、第４図はターボコンパウンドエンジンの
システム図である。 図中、１は内燃機関、２はクランク軸、３は空気圧１１
１１．４はそのタービン、５は連結軸、２２は流体クラ
ッチである。 第２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関のクランク軸に、空気圧縮機のタービンを連結
   し、該連結軸に流体クラッチを設けたことを特徴とする
   タービン式ブレーキ。