JP2001295870A - 流体式リターダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ装置を別個に設置する必要がなく、取
付スペースの省スペース化を図ることができ、また、車
体に組み付ける部品点数や組み付け工程数を大幅に低減
させて、コストの低減を図ることができる流体式リター
ダ装置を得る。 【解決手段】 作動液体を循環させるポンプ装置１９
は、リターダケース５内の作動液入口５ｂ付近において
リターダケース５内に挿通した回転軸１１の周囲に作動
液体を貯留するポンプ室５５と、ポンプ室５５に臨む回
転軸１１に取り付けられて回転軸１１と一体にポンプ室
５５内を回転することでポンプ室５５内の作動液体をリ
ターダケース５の作動液出口５ａ側に圧送するポンプイ
ンペラ９１とを備えた構成として、リターダケース５に
内蔵される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に補助ブレ
ーキ装置として搭載される流体式リターダ装置に関する
もので、詳しくは、取付スペースの省スペース化や組み
付け工程数の低減を実現するための改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】トラックやバス等の大型車両において
は、降坂時や高速走行からの減速時に、通常のサービス
ブレーキとは別に制動トルクを発生して、サービスブレ
ーキへの負担を軽減して、サービスブレーキの温度上昇
によるフェードを防止し、車両の安全性及び摩擦材の耐
久性の向上を図る補助制動装置の一つとして、流体式リ
ターダ装置が開発されている。

【０００３】この流体式リターダ装置は、一般に、作動
液体を外部に送り出す作動液出口と作動液体を外部より
受け入れる作動液入口とを備えて内部に作動液体が満た
されるリターダケースと、リターダケース内に非回転に
装備されるステータ及び回転自在に装備されるロータ
と、リターダケースを挿通する回転軸にロータを断続す
るクラッチ機構と、車両の走行状態やブレーキ操作状態
に応じてクラッチ機構の動作を制御するクラッチ制御機
構と、作動液出口から出て作動液入口に戻る作動液体の
循環流路と、この循環流路及びリターダケース内に作動
液を循環させるために作動液体の圧送を行うポンプ装置
とを備えた構成とされ、ステータとロータとの相対回転
時に、これらのステータとロータとの間に介在する作動
液体圧がロータにかける負荷によって回転軸に制動トル
クを作用させる。

【０００４】なお、回転軸としては、例えば、車輪と一
体回転する車軸や、トランスミッションの出力軸が設定
される。また、リターダ装置で昇温した作動液体は、外
部に送り出され冷却装置として兼用される既設のラジエ
ータによって冷却される。また、従来装置の場合、ポン
プ装置は、独立した小型のポンプユニットで、ラジエー
タと作動液入口との間を連通させる循環流路に介在する
ように、車体側に装備することが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の流体式リターダ
装置は、トラックやバス等の大型車両用として開発され
てきたが、近年では、小型の商用車等への応用も、要求
されて来ている。しかし、前述したように、従来の流体
式リターダ装置は、作動液体を循環させるためのポンプ
装置が、リターダケースとは独立して取り付ける構成
で、ポンプ装置とリターダケースとのそれぞれを個別に
車体側に取り付けなければならないため、比較的に大き
な設置スペースの確保が必要となり、設置スペースが限
られた小型の商用車等への応用が困難になっていた。ま
た、独立したポンプ装置を使用する場合は、その駆動源
となる専用の給電設備あるいはエンジン出力を伝達する
専用の回転力伝達手段等を、別途、組み付けなければな
らず、組み付け部品点数や組み付け工程数の大幅な増大
を伴い、車両価格の低い小型の商用車等では、ポンプ装
置の追加に伴うコストアップが、車両価格の高騰を招き
かねないという問題もあった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、作動液体を循環させるポンプ装置を別個に設置する
必要がなく、従って、取付スペースの省スペース化を図
ることができ、設置スペースが限られた小型の商用車等
への応用が容易で、また、ポンプ装置やその専用の駆動
源を個別に車体に組み付ける必要がないために、車体に
組み付ける部品点数や組み付け工程数を大幅に低減させ
て、ポンプ装置の装備に要するコストの低減を図ること
ができ、車両価格の低い小型の商用車等への搭載も容易
な流体式リターダ装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る流体式リターダ装置は、作動液出口と作
動液入口とを備えて内部に作動液体が満たされるリター
ダケースと、前記リターダケース内に非回転に装備され
るステータ及び回転自在に装備されるロータと、前記リ
ターダケースを挿通する回転軸に前記ロータを断続する
クラッチ機構と、車両の走行状態やブレーキ操作状態に
応じて前記クラッチ機構を制御するクラッチ制御機構
と、前記作動液出口から出て前記作動液入口に戻る作動
液体の循環流路と、この循環流路及びリターダケース内
に作動液を循環させるために作動液体の圧送を行うポン
プ装置とを備え、前記ステータとロータとの相対回転時
に、これらのステータとロータとの間に介在する作動液
体圧がロータにかける負荷によって前記回転軸に制動ト
ルクを作用させる流体式リターダ装置であって、前記ポ
ンプ装置として、前記リターダケース内の作動液入口付
近において前記回転軸の周囲に作動液体を貯留するポン
プ室と、前記ポンプ室に臨む回転軸に取り付けられて回
転軸と一体に前記ポンプ室内を回転することでポンプ室
内の作動液体を作動液出口側に圧送するポンプインペラ
とを備えたことを特徴とする。

【０００８】そして、上記構成によれば、作動液体を循
環させるポンプ装置は、リターダケース内に内蔵された
形態となり、リターダケースの車体への取付によって同
時にポンプ装置の取り付けが完了し、ポンプ装置の車体
への取付を別個に実施する必要がなくなり、また、ポン
プ装置用として設置スペースを別個に確保する必要もな
い。従って、車体への取付スペースの省スペース化を図
ることができて、設置スペースが限られた小型の商用車
等への応用も容易になる。また、リターダケース内を挿
通する回転軸の回転自体が、ポンプインペラの回転駆動
源となって、ポンプ駆動用に専用の回転力伝達手段を装
備する必要がない。即ち、ポンプ装置やその専用の駆動
源を個別に車体に組み付ける必要がないため、車体に組
み付ける部品点数や組み付け工程数を大幅に低減させ
て、ポンプ装置の装備に要するコストの低減を図ること
ができ、車両価格の低い小型の商用車等についても、車
体価格への影響を最小限に抑えて搭載を可能にする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る流体式リター
ダ装置の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明
する。図１乃至図６は本発明に係る流体式リターダ装置
の一実施の形態を示したもので、図１は本発明に係る流
体式リターダ装置の一実施の形態の車両搭載状態を示す
車両の駆動系の概略図、図２は図１のII矢視図、図３は
図２のIII −III 線に沿う断面矢視図、図４は図３に示
した流体式リターダ装置の拡大縦断面図、図５は図４の
Ｖ矢視図、図６は図５のVI−VI線に沿う断面矢視図であ
る。

【００１０】この一実施の形態の流体式リターダ装置１
は、図１及び図４に示すように、昇温した作動液体を外
部の冷却装置３に送り出す作動液出口５ａと冷却装置３
で処理された作動液体を受け入れる作動液入口５ｂとを
備えて内部に作動液体が満たされるリターダケース５
と、リターダケース５内に非回転に装備されるステータ
７と、ステータ７に対向する位置に回転自在に装備され
るロータ９と、リターダケース５を挿通する回転軸１１
にロータ９を断続するクラッチ機構１３と、車両の走行
状態やブレーキ操作状態に応じてクラッチ機構１３の動
作を制御するクラッチ制御機構１５と、作動液出口５ａ
から冷却装置３を経て作動液入口５ｂに戻る作動液体の
循環流路１７と、この循環流路１７及びリターダケース
５内に作動液を循環させるために作動液体の圧送を行う
ポンプ装置１９とを備えて構成されており、ステータ７
とロータ９との相対回転時に、これらのステータ７とロ
ータ９との間に介在する作動液体圧がロータ９にかける
負荷によって回転軸１１に制動トルクを作用させるよう
になっている。

【００１１】この流体式リターダ装置１で使用する作動
液体は、車両のエンジンやトランスミッションの冷却オ
イルに兼用される作動油である。そして、冷却装置３と
しては、オイル冷却用として車両に既設装備されている
ラジエータが兼用される。リターダケース５は、本実施
の形態の場合、図１及び図２に示すように、車両２１の
トランスミッションケース２３の外周部に結合されるこ
とで、車体に固定した状態となる。図３に示すように、
リターダケース５に挿通した回転軸１１は、軸端に装備
された歯車２５がトランスミッションケース２３内の駆
動軸２７上の歯車２９に噛合していて、車両の走行時に
は、トランスミッションケース２３内の駆動軸２７に連
動して回転駆動されるようになっている。

【００１２】車両２１は、車体前部にラジエータ３が配
置されている。また、前輪３１ａ，３１ｂ及び後輪３２
ａ，３２ｂの各車輪毎に、ブレーキペダル３３の踏下等
のブレーキ操作に応じて制動力を発生するサービスブレ
ーキユニット３５が装備されている。サービスブレーキ
ユニット３５には、空気圧式又は油圧式又は電動式等、
車両の用途や動力性能に応じて、適宜形式のものが採用
される。

【００１３】本実施の形態のリターダケース５は、回転
軸１１を、歯車２５寄りに位置して回転軸１１の一端側
を支える転がり軸受４１と、リターダケース５内に位置
して回転軸１１の他端側を支える転がり軸受４２との二
つの転がり軸受によって回転自在に支持している。この
リターダケース５は、転がり軸受４１を保持する歯車側
端部ケース５１と、転がり軸受４２を保持すると共に歯
車側端部ケース５１に結合される略円筒状の中間部ケー
ス５２と、この中間部ケース５２の開口端を覆うべく中
間部ケース５２に結合される軸端側端部ケース５３の三
つのケースに分割されている。

【００１４】歯車側端部ケース５１は、中間部ケース５
２で囲われる内部側に、ステータ７が一体形成されると
共に、ステータ７とロータ９とで画成する液体充満空間
に連通するように、作動液出口５ａが装備されている。
中間部ケース５２は、回転軸１１の外周側に、ロータ９
とクラッチ機構１３とを配備する液体充満空間を画成し
ていて、また、クラッチ機構１３を作動させるクラッチ
制御機構１５が組み込まれている。軸端側端部ケース５
３は、作動液入口５ｂを有したカバーで、回転軸１１の
端部に、作動液入口５ｂからケース内に供給された作動
液体を貯留するポンプ室５５を画成している。

【００１５】このリターダケース５を構成している各ケ
ース相互の接続面や、歯車側端部ケース５１における回
転軸１１の挿通部は、作動液入口５ｂからケース内に供
給された作動液体が作動液出口５ａ以外から漏れないよ
うに、シールリング５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが
装備されている。

【００１６】歯車側端部ケース５１に一体形成されたス
テータ７は、作動液入口５ｂ側から流入してきた作動液
体をロータ９に向かって方向変換させる横断面形状が略
半円形のシェル（外殻）７ａと、シェル７ａの内面側に
固定されてステータ７からロータ９に渡された作動液体
がロータ９の回転トルクとなるように作動液体の流れ方
向を規制する羽根７ｂとを備えた構成である。また、ロ
ータ９も、ステータ７から受けた作動液体を再びステー
タ７側に戻す横断面形状が略半円形のシェル９ａと、シ
ェル９ａの内面側に固定されてステータ７からロータ９
に渡された作動液体が回転軸１１の制動トルクとなるよ
うに作動液体のエネルギーを受ける羽根９ｂとを備えた
構成で、転がり軸受５６によって歯車側端部ケース５１
に回転自在に支持されている。転がり軸受５６は、外輪
と内輪との間に作動液体の通過を許容する隙間を有した
タイプのものを使用していて、該転がり軸受５６内の隙
間を、ステータ７とロータ９との間に作動液体を供給す
る流路として積極利用し、特に、ロータ９自体に専用の
流路を穿設することはしていない。これは、転がり軸受
５６が配備されている位置が、ステータ７やロータ９の
内径側で、作動液体の供給口として最適だからである。

【００１７】クラッチ機構１３は、ロータ９に締結され
てロータ９と一体回転する略円筒状のクラッチハウジン
グ６１と、このクラッチハウジング６１の内周部に軸方
向にのみ移動可能にスプライン嵌合した複数枚のアウタ
ープレート６２と、回転軸１１の外周部に軸方向にのみ
移動可能にスプライン嵌合すると共にアウタープレート
６２と交互に配置された複数枚のインナープレート６３
と、制動が必要なときにアウタープレート６２とインナ
ープレート６３とを密着させるクラッチ作動ピストン６
５とを備えて、アウタープレート６２とインナープレー
ト６３との間の摩擦力でロータ９と回転軸１１とを接続
状態または分離状態に切り替えする湿式の多板クラッチ
である。各アウタープレート６２及びインナープレート
６３には、内径寄りの位置に、作動液体を挿通する開口
部６２ａ，６３ａが装備されており、各プレートが密着
状態になったときに、これらの開口部６２ａ，６３ａが
連続することで、作動液体の流路となる。

【００１８】クラッチ作動ピストン６５は、軸端側端部
ケース５３が接続される中間部ケース５２の端部で回転
軸１１の軸線方向に沿って変位可能に支持された第１の
スライド部材７１と、この第１のスライド部材７１の中
心部に転がり軸受７２を介して回転自在に結合されて第
１のスライド部材７１の変位時にアウタープレート６２
とインナープレート６３とを密着状態に押圧可能な第２
のスライド部材７３とを備えた構成である。なお、第２
のスライド部材７３は、回転軸１１との間に、作動液体
の流れる隙間８１を形成している。そして、転がり軸受
７２としては、第２のスライド部材７３との間の隙間ｓ
を０．２ｍｍ以下とすると共に、転がり軸受７２自体を
作動液体の通過を許さないシールド形のものを採用する
ことで、供給された作動液体のクラッチ作動ピストン６
５内における流路を前記の隙間８１のみに制限して、作
動液体の流れが拡散することによる圧力損失等の増大を
防止している。

【００１９】クラッチ制御機構１５は、図５及び図６に
示すように、中間部ケース５２の端部の三カ所に装備さ
れ、シリンダ部５２ｂに摺動可能に保持された制御ピス
トン９３によって、第１のスライド部材７１をスライド
操作するものである。制御ピストン９３は、シリンダ部
５２ｂに連通する制御圧供給口５２ｃに供給される流体
圧によって、図６の矢印（イ）方向に駆動されて、クラ
ッチ作動ピストン６５をクラッチ機構１３側にスライド
させる。制御圧供給口５２ｃへ供給される流体は、液圧
又は空気圧の何れでもよい。但し、制御圧供給口５２ｃ
への流体圧の供給は、車両の走行状態やブレーキの操作
状態に応じて、制動が必要な時に、供給されるようにな
っている。具体的には、図１に示すように、例えば、ブ
レーキペダル３３の踏下を行うと、それによって電磁弁
９４がバキュームタンク９５を圧力供給用のチャンバ９
６に連通させてチャンバ９６における空気圧から油圧へ
の圧力変換を利用して、制御圧供給口５２ｃに加圧又は
減圧作用する油圧力で、制御ピストン９３に所定の変位
動作をさせる。

【００２０】軸端側端部ケース５３の形成するポンプ室
５５に臨む回転軸１１の軸端部には、回転軸１１と一体
にポンプ室５５内を回転することでポンプ室５５内の作
動液体を作動液出口５ａ側に圧送するポンプインペラ９
１が装備されていて、本実施の形態では、このポンプイ
ンペラ９１とポンプ室５５とで、ポンプ装置１９を構成
している。

【００２１】以上の流体式リターダ装置１において、作
動液入口５ｂに供給された作動液体は、図４に二点鎖線
の矢印Ｒで示すように、略回転軸１１の外周面に沿って
効率良く（最短経路で）ステータ７とロータ９との間の
内径側に流入し、ステータ７とロータ９との間で所定の
トルク伝達を行った後に、作動液出口５ａから循環流路
１７に排出され、冷却装置３を経て、作動液出口５ａに
戻る循環を行う。

【００２２】以上の流体式リターダ装置１においては、
作動液体を循環させるポンプ装置１９は、リターダケー
ス５内に内蔵された形態となり、リターダケース５の車
体への取付によって同時にポンプ装置１９の取り付けが
完了し、ポンプ装置１９の車体への取付を別個に実施す
る必要がなく、また、ポンプ装置１９用として設置スペ
ースを別個に確保する必要もない。従って、車体への取
付スペースの省スペース化を図ることができ、設置スペ
ースが限られた小型の商用車等への応用も容易になる。

【００２３】また、リターダケース５内を挿通する回転
軸１１の回転自体が、ポンプインペラ９１の回転駆動源
となって、ポンプ駆動用に専用の回転力伝達手段を車体
に装備する必要がない。即ち、ポンプ装置１９やその専
用の駆動源を個別に車体に組み付ける必要がないため、
車体に組み付ける部品点数や組み付け工程数を大幅に低
減させて、ポンプ装置１９の装備に要するコストの低減
を図ることができて、車両価格の低い小型の商用車等に
ついても、車体価格への影響を最小限に抑えて、搭載を
可能にすることができる。

【００２４】なお、本発明の流体式リターダ装置は、小
型の商用車等への応用に適するが、勿論、従来と同様
に、トラックやバス等の大型車両に適用して、省スペー
ス化や低コスト化を活かして、大型車両における制動シ
ステムの小型・軽量化や、低コスト化に役立てることも
可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の流体式リターダ装置によれば、
作動液体を循環させるポンプ装置は、リターダケース内
に内蔵された形態となり、リターダケースの車体への取
付によって同時にポンプ装置の取り付けが完了し、ポン
プ装置の車体への取付を別個に実施する必要がなく、ま
た、ポンプ装置用として設置スペースを別個に確保する
必要もない。従って、車体への取付スペースの省スペー
ス化を図ることができ、設置スペースが限られた小型の
商用車等への応用も容易になる。

【００２６】また、リターダケース内を挿通する回転軸
の回転自体が、ポンプインペラの回転駆動源となって、
ポンプ駆動用に専用の回転力伝達手段を車体に装備する
必要がない。即ち、ポンプ装置やその専用の駆動源を個
別に車体に組み付ける必要がないため、車体に組み付け
る部品点数や組み付け工程数を大幅に低減させて、ポン
プ装置の装備に要するコストの低減を図ることができ
て、車両価格の低い小型の商用車等への搭載の際にも、
車体価格への影響を最小限に抑えて、小型の商用車等へ
の搭載も容易することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流体式リターダ装置の一実施の形
態の車両搭載状態を示す車両の駆動系の概略図である。

【図２】図１のII矢視図である。

【図３】図２のIII −III 線に沿う断面矢視図である。

【図４】図３に示した本発明の一実施の形態の流体式リ
ターダ装置の拡大縦断面図である。

【図５】図４のＶ矢視図である。

【図６】図５のVI−VI線に沿う断面矢視図である。

【符号の説明】

１ 流体式リターダ装置 ３ ラジエータ（冷却装置） ５ リターダケース ５ａ 作動液出口 ５ｂ 作動液入口 ７ ステータ ９ ロータ １１ 回転軸 １３ クラッチ機構 １５ クラッチ制御機構 １７ 循環流路 １９ ポンプ装置 ２１ 車両 ２３ トランスミッションケース ２５ 歯車 ２７ 駆動軸 ３３ ブレーキペダル ３５ サービスブレーキユニット ４１ 転がり軸受 ４２ 転がり軸受 ５１ 歯車側端部ケース ５２ 中間部ケース ５３ 軸端側端部ケース ５５ ポンプ室 ５６ 転がり軸受 ６１ クラッチハウジング ６２ アウタープレート ６３ インナープレート ６２ａ，６３ａ 開口部 ６５ クラッチ作動ピストン ７１ 第１のスライド部材 ７２ 転がり軸受 ７３ 第２のスライド部材 ８１ 隙間 ９１ ポンプインペラ ９３ 制御ピストン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動液出口と作動液入口とを備えて内部
   に作動液体が満たされるリターダケースと、前記リター
   ダケース内に非回転に装備されるステータ及び回転自在
   に装備されるロータと、前記リターダケースを挿通する
   回転軸に前記ロータを断続するクラッチ機構と、車両の
   走行状態やブレーキ操作状態に応じて前記クラッチ機構
   を制御するクラッチ制御機構と、前記作動液出口から出
   て前記作動液入口に戻る作動液体の循環流路と、この循
   環流路及びリターダケース内に作動液を循環させるため
   に作動液体の圧送を行うポンプ装置とを備え、前記ステ
   ータとロータとの相対回転時に、これらのステータとロ
   ータとの間に介在する作動液体圧がロータにかける負荷
   によって前記回転軸に制動トルクを作用させる流体式リ
   ターダ装置であって、 前記ポンプ装置として、前記リターダケース内の作動液
   入口付近において前記回転軸の周囲に作動液体を貯留す
   るポンプ室と、前記ポンプ室に臨む回転軸に取り付けら
   れて回転軸と一体に前記ポンプ室内を回転することでポ
   ンプ室内の作動液体を作動液出口側に圧送するポンプイ
   ンペラとを備えたことを特徴とする流体式リターダ装
   置。