(57)【要約】本発明は、流体式リターダ、特にウォーターリターダに関するものであって、羽根の数ＺＲを有するロータ羽根車、羽根の数ＺＳを有するステータ羽根車を有し、ロータ羽根車とステータ羽根車は互いにトーラス形状の作業室を形成し、その作業室内で作業媒体によってトルクがロータ羽根車からステータ羽根車へ伝達され、羽根は、内径ＤＩと外径ＤＡを有するプロフィールを備えている。本発明は、次の特徴を有する：標準プロフィールに対して半径方向にシフトされたプロフィールの外径ＤＡ，Ｖを標準プロフィールの外径ＤＡによって割り算することから得られる、プロフィールシフトファクターｆＶで乗算された、ロータ羽根数ＺＲとステータ羽根数ＺＳの合計の半分から得られる、平均の羽根数Ｚｍが、作業媒体によって定められており、その場合にＺｍは作業媒体がオイルである場合には２２と２５の間、特に２３．５±０．３５であり、作業媒体が水または水混合物である場合には１９と２２の間、特に２０．５±０．３５であり、その場合に標準プロフィールが次の関係によって定められている。ＤＩ＝０．４±０．０５・ＤＡ【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体式リターダ、特にウォーターリターダであって、
羽根の数ＺＲを有する、ロータ羽根車（２）、
羽根の数ＺＳを有する、ステータ羽根車（３）、
を有し、
ロータ羽根車（２）とステータ羽根車（３）が、互いにトーラス形状の作業室（１０）を形成し、前記作業室内で作業媒体によってトルクがロータ羽根車（２）からステータ羽根車（３）へ伝達され、
羽根は、内径ＤＩと外径ＤＡを有するプロフィールを備えている、
前記流体式リターダにおいて、
標準プロフィールに対して半径方向に変位されたプロフィールの外径ＤＡ，Ｖを標準プロフィールの外径ＤＡによって割り算することから得られる、プロフィールシフトファクターｆＶで乗算された、ロータ羽根数ＺＲとステータ羽根数ＺＳの合計の半分から得られる、平均の羽根数Ｚｍが、作業媒体によって定められており、その場合にＺｍは作業媒体がオイルである場合には２２と２５の間、特に２３．５±０．３５であり、作業媒体が水または水混合物である場合には１９と２２の間、特に２０．５±０．３５であり、その場合に標準プロフィールが次の関係によって定められている、
［式１］
ＤＩ＝０．４±０．０５・ＤＡ
ことを特徴とする流体式リターダ。
【請求項２】
作業媒体がオイルである場合に、ロータ羽根数ＺＲは、ステータ羽根数ＺＳの１．２倍から１．５倍、特に１．３５±０．１５倍であり、作業媒体が水または水混合物である場合には、ロータ羽根数ＺＲは、ステータ羽根数ＺＳの１．１５倍から１．４５倍、特に１．３±０．１５倍であることを特徴とする請求項１に記載の流体式リターダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の流体式リターダに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のリターダは、多数の公報から知られている。たとえば、特許文献１が挙げられる。
【０００３】
リターダの分野における研究と開発は、これまで主として、ブレーキ駆動においてできるだけ高いパワー密度を得るという視点で推移しており、非ブレーキ駆動においてはパワー消費をできるだけ小さくしようとしている。それに従ってリターダの構造的な形成は、ほぼこの視点の元でだけ行われてきた。
【０００４】
わずかな刊行物のみが、特にブレーキ駆動におけるリターダによる騒音発生を扱っている。これに関しては特許文献２が指摘され、これはロータ羽根車とステータ羽根車の羽根数の比を記述しており、その比はオイルリターダ、すなわちその作業媒体がオイルであるリターダにおいては、特に小さい騒音発生をもたらす。この文書には、二次手段が記載されており、それは通常、この種のリターダによってドライブトレインの騒音放出を減衰させるために、今日でもまだ実施されている。
【０００５】
特許文献２に記載されている手段は、組立て形状の異なる多数のリターダにおいて、平均的な騒音発生を低く抑えるために十分ではないことが、明らかにされている。特に、今日まで、騒音発生に影響を与える変量が、十分に理解されていない。
【特許文献１】ＤＥ３１１３４０８Ｃ１
【特許文献２】ＥＰ０６３４５８４Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、既知のリターダに比較して騒音発生に関して改良された、流体式リターダを提供することである。その場合に、本発明に基づく手段は、できるだけ大きい数の構造的な自由度をそのままにしておかなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１の特徴を有する流体式リターダによって解決される。請求項２は、請求項１に基づくリターダの、特に効果的な展開を記述している。
【０００８】
発明者は、リターダの平均の羽根数を適切に選択することによって、騒音発生が著しく減少することを、認識した。その場合にこの文書において平均の羽根数というのは、ロータとステータの羽根数の算術的平均、すなわちロータ羽根数とステータ羽根数の合計の半分である。その場合に本発明によれば、同時に、いわゆるプロフィールシフトファクターが考慮される。プロフィールシフトファクターは、いわゆる標準プロフィールを有するリターダ内の流れ循環の半径方向の位置に対する、与えられたリターダの流れ循環の半径方向の位置の変位を記述している。詳細には、プロフィールシフトファクターは、「変位されたプロフィール」の外径を標準プロフィールの外径で割り算することによって得られる。従ってプロフィールシフトファクターは、たとえばプロフィールの外径が、標準プロフィールの外径よりも２倍大きい場合には、２である。プロフィールが標準プロフィールに対して変位されていない場合、すなわち判断すべきプロフィールの外径が標準プロフィールの外径と等しい場合には、１のプロフィールシフトファクターが得られる。
【０００９】
標準プロフィールの外径は、該当するプロフィールの外径と内径の比によって定められる。その場合に標準プロフィールは正確には、内径が外径の約０．４倍である場合に得られる。その場合に許容誤差が０．０５であると仮定することができ、すなわち標準プロフィールについてつぎの式が成立する。
［式１］
ＤＩ＝０．４±０．０５・ＤＡ
【００１０】
最適な騒音減少を得るために、平均の羽根数を設計する場合に、それぞれのリターダの作業媒体が考慮される。すなわち、作業媒体オイルについて、ないしはその大部分がオイルからなる作業媒体について、プロフィールシフトファクターによって乗算された平均の羽根数が２２から２５の領域にある場合に、最少の騒音発生が得られる。特に好ましくは、この作業媒体において、プロフィールシフトファクターによって乗算された平均の羽根数は、２３．５±０．３５である。
【００１１】
作業媒体が水、あるいは主に水からなる作業媒体の場合には、プロフィールシフトファクターによって乗算された、最適な平均の羽根数は、１９と２２の間の数において得られる。好ましくは、プロフィールシフトファクターによって乗算された、平均の羽根数は、作業媒体が水または水混合物である場合に、２０．５±０．３５である。
【００１２】
両方の作業媒体について、プロフィールシフトファクターによって乗算された、平均の羽根数が、オイルで２３．５、水で２０．５である場合に、特に良好な騒音放出値が得られる。
【００１３】
本発明の好ましい展開において、羽根数は、同時にロータ羽根数とステータ羽根数の間の関係を用いて定められる。特に好ましくは、作業媒体がオイルまたはオイル混合物である場合に、ロータ羽根数はステータ羽根数の１．３５倍である。ここでも、前記ファクターに関して好ましくは±０．１５の誤差が許され、すなわち、次の関係が得られる。
［式２］
ＺＲ＝１．３５±０．１５・ＺＳ
【００１４】
作業媒体が水または水混合物である場合に、ロータ羽根数はステータ羽根数の好ましくは１．３倍である。ここでも好ましくは±０．１５の誤差が許容され、すなわち以下の関係が成立する。
［式３］
ＺＲ＝１．３±０．１５・ＺＳ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すリターダは、ロータ羽根車２がその上にくさび止めされている、駆動軸１と、ハウジング４内に相対回動不能に配置された、ステータ羽根車３を有している。図示の実施例において、リターダには、図示されていない制御装置を介して供給通路５を通して作業液が供給される。その場合に作業液は、まず分配室６内へ達する。作業液は、流出通路７から再び搬出される。ロータ羽根車において、内側の領域に充填スリット８が、そして半径方向外側の領域に排出スリット９が見られる。２つの羽根車、すなわちロータ羽根車とステータ羽根車は、互いにトーラス形状の作業室１０を形成する。
【００１７】
本発明は、リターダの図示の形態に限定されるものではない。すなわち、特に、作業媒体をステータないしステータハウジングを介して作業室１０へ供給することもできる。そのためには、ステータハウジングには、好ましくは半径方向内側に位置するリング状の充填通路とそれに隣接して配置された、半径方向外側に位置するリング状の排出通路が設けられる。接続端を介して作業媒体が充填通路内へ給送され、そこからステータ羽根−いわゆる充填羽根−内の孔ないし通路を介して作業室１０内へ、そして再びステータ内の適当な孔を介して作業室１０から排出通路内へ給送される。そこから作業媒体は、再び適当な接続端、特に正確には１つの接続端によって、リターダから導出される。
【００１８】
その場合に、特に、リターダの浮動軸承が考慮される。
【００１９】
図２は、特に、本発明にとって主要な変量を示している。すなわち、図２ａには、ロータＲとステータＳのプロフィールを標準プロフィールとして示している。プロフィールは、それぞれ外径ＤＡと内径ＤＩを有している。内径ＤＩは、外径ＤＡの約０．４倍である。ロータは、羽根の数ＺＲを有し、ステータは羽根の数ＺＳを有している。
【００２０】
図２ｂには、いわゆる変位されたプロフィールを有するリターダが示されている。ここでは、プロフィールは標準プロフィールに対して半径方向外側へ変位されている。それによって変化した変量は、添字Ｖを付加して示されている。プロフィールシフトファクターｆＶは、ここでは図２ｂの外径ＤＡ，Ｖと図２ａのプロフィールの外径ＤＡの比によって得られる。
【００２１】
図から明らかなように、図２ｂ内のプロフィールシフトファクターは、約２である。もちろん、リターダのプロフィールを標準プロフィールに対して半径方向内側へシフトさせることも可能であって、その場合には１より小さいプロフィールシフトファクターが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】リターダを概略的に示す縦断面図である。
【図２】リターダのロータプロフィールとステータプロフィールの寸法を有する略図を示している。
【符号の説明】
【００２３】
２      ロータ羽根車
３      ステータ羽根車
１０    作業室
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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