(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．１  内燃機関と、
１．２  ステータ、ロータ及びハウジングを有する流体力学的リターダ（２）と、
１．３  内燃機関に付属する送風機（３）を有する冷却系と、
が設けられている自動車用の駆動ユニットにおいて、
１．４  クランク軸線方向断面に見て、内燃機関、リターダ（２）及び送風機（３）の順に配置され、
１．５  リターダ（２）がクランクハウジング（１．３）の送風機（３）側面、クランク軸（１）に対して平行に延びた送風機軸（３．２）の面、及び送風機輪（３．１）の内燃機関側面の３つの面に囲まれた空間内に配置され、
１．６  リターダが送風機軸線方向に見て送風機輪（３．１）の飛行円内に含まれることを特徴とする内燃機関と流体力学的リターダを有する駆動ユニット。
【請求項２】
リターダ（２）のロータ（２．１）が、クランク軸の上、又はクランク軸に対して同軸的なクランク軸ジャーナル（１．２）の上に浮動支持されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、請求項１の前文に記載の、特に自動車用の駆動ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような駆動ユニットは、ドイツ国特許第３７１３５８０号明細書により公知になっている（文献１）。
【０００３】
リターダは、とりわけ重い車両において、特に高い走行速度からのブレーキ（整合ブレーキ）の際に生じる運動ブレーキエネルギーを吸収しかつ熱に変換するために利用されるが、リターダは例えば３０ｋｍ／ｈの一定速度で、かつ７％の勾配の際に必要な継続ブレーキ動力のためにも良好に適している。作動流体として、通常油が使われる。リターダにおいて作動流体に移動する熱は、特殊な熱交換器により冷却媒体又は周囲空気に供給しなければならない。
【０００４】
米国特許第３７２０３７２号明細書（文献２）により公知のリターダは、駆動機関に統合されて、継続的にクランク軸に結合されており、常に冷却装置の冷却媒体が通って流れている。その場合、リターダのロータは、個別の冷却媒体ポンプの代わりに循環ポンプとして使われる。この装置の目的は、乗客室内の空間を加熱するために、リターダにより冷却媒体を加熱することにある。この目的は、またリターダに配置された制御装置も使われ、この制御装置は、放熱器を通るバイパス導管における冷却媒体の温度に依存し、冷却媒体の分配を管理するだけである。
【０００５】
ドイツ国特許第３３０１５６０号明細書（文献３）によれば、さらに切換え可能なクラッチを介して駆動機関のクランク軸と車両の駆動輪とに結合されたリターダが公知である。しかしながらリターダの役割は、車両の大きな運動ブレーキエネルギーを吸収やエネルギーを熱への変換ではない。リターダは、もっぱら加熱装置として作動し、その場合、熱出力が利用可能な駆動出力の範囲内で制御されるようにする。内燃機関の冷却媒体は同時にリターダの作動流体である。
【０００６】
ドイツ国特許出願公告第１９４６１６７号（米国特許第３６５０３５８号）明細書により公知のリターダは、内燃機関のクランク軸によって駆動され、この内燃機関の冷却媒体は、リターダのための作動流体としても利用される。この作動様式の利点は、発生した熱が放熱器に供給される冷却媒体に直接伝わる点と、２つの流体間の熱交換器が不要になるという点にある。ロータの支持は転がり軸受けによって行なわれ、かつフレームとロータ軸の間の密閉は２つのリップパッキンによって行なわれる。
【０００７】
この構成の駆動ユニットにおいて、特に駆動ユニットが自動車に使われるものである場合に、軸線方向の全長及び重量をできるだけ小さく維持することが望まれている。このことは、従来の公知の駆動ユニットにおいて望ましい程度には達成されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、軸線方向全長及び重量が公知の駆動ユニットにおけるものより小さくなるように、請求項１の前文に記載の駆動ユニットを構成することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題は、内燃機関と、ステータ、ロータ及びハウジングを有する流体力学的リターダ（２）と、内燃機関に付属する送風機（３）を有する冷却系と、が設けられている自動車用の駆動ユニットにおいて、クランク軸線方向断面に見て、内燃機関、リターダ（２）及び送風機（３）の順に配置され、リターダ（２）がクランクハウジング（１．３）の送風機（３）側面、クランク軸（１）に対して平行に延びた送風機軸（３．２）の面、及び送風機輪（３．１）の内燃機関側面の３つの面に囲まれた空間内に配置され、リターダが送風機軸線方向に見て送風機輪の飛行円内に含まれるように配置されていることを特徴とすることによって解決される。
さらに、好適にはリターダ（２）のロータ（２．１）が、クランク軸の上、又はクランク軸に対して同軸的なクランク軸ジャーナル（１．２）の上に浮動支持されていることを特徴とすることによって解決される。
【００１０】
【作用】
本発明により詳細には下記が達成される。
（１）リターダのロータの浮動支持によって、リターダのロータにおける特別な軸受けが（又は２つの個別な軸受けでさえも）省略される。それにより軸線方向の全長がわずかになる。
（２）所定の内燃機関においても、リターダの実用的な配置により内燃機関の前側における送風機とクランクハウジングの間の空間が、クランクハウジング及び送風機を著しく変更する必要なしに利用できる。
（３）通常、振動ダンパは、リターダのロータに固定的に接続されている。本発明によれば、ダンパのサイズを軸線方向においても減少することができる。望ましい状態の場合、これは本発明を適用した際にそもそもダンパは不要となる。
【００１１】
【実施例】
本発明を図面により詳細に説明する。
【００１２】
図１において、内燃機関のうちいくつかのわずかな部分だけが図示されており、とりわけクランク軸１、接続軸１．１、クランク軸１の端面側にねじ止めされた軸ジャーナル１．２及びクランクハウジング１．３が図示されている。
【００１３】
図１においてクランクハウジング１．３の左側に、リターダ２と、さらに送風機３がある。
【００１４】
リターダ２はロータ羽根車２．１とステータ羽根車２．２を有する。ロータ羽根車は軸ジャーナル１．２上に浮動支持されている。リターダはハウジングを有し、このハウジングはロータ羽根車を囲むベル状部２．３、さらに被覆部材２．４から構成されている。軸ジャーナル１．２はさらにダンパ装置２．５を有し、このダンパ装置は軸ジャーナル１．２に回らないように固定されて結合されている。
【００１５】
送風機３は、内燃機関のクランク軸１によって駆動されており、しかもここでは部分的にしか図示されていない変速機歯車セットを介して駆動されている。送風機軸３．２は、軸ジャーナル１．２に対して平行に延びていることがわかる。
【００１６】
リターダに面したクランクハウジング１．３の端面又は送風機３を駆動する変速機歯車セットにより、さらに送風機軸３．２により、かつ最後に送風機輪３．１の後側エッジによって制限される共通の空間を満たしているように、実際にリターダ２の配置が行なわれている。その場合、被覆部材２．４を有するリターダ２は、図２による平面図において送風機輪３．１の飛行円内にある。したがって空間は最適に利用される。
【００１７】
クランクハウジング１．３と、送風機軸３．２及び送風機輪３．１との間の前記空間におけるリターダ２をこの配置とすることによるまったく決定的な利点は、以下の通りである。すなわち送風機輪３．１から発生された気流は、送風機輪３．１とリターダ２の間の空間的な接近に基づいて、ブレーキ作動の際に生じる熱をこのリターダの外面から放散する。したがってリターダに付属の熱交換器が負荷を免れることは明らかである。
【００１８】
リターダ２は、内燃機関の直前（内燃機関冷却部の冷却側）にあるので、リターダ入力側と放熱器の間にある水の量、さらに内燃機関潤滑油の量及びそれに釣合って内燃機関も含めた冷却系の金属の量は、容量的なエネルギー吸収のために利用できる。それによりリターダは、さらに大きな容量を有する。ブレーキ出力は、放熱器が継続的に伝達することができるものよりも多くのエネルギーを短期的には発生することができる。
【００１９】
本発明によるコンパクトな配置により、必要な導管は、最小の長さに減少している。したがって従来の駆動ユニットにおいて、比較的長い導管の経路によって発生する問題も最小になっている。
【００２０】
前記被覆部材２．４は、多くの機能を有する。
（１）被覆部材は、ステータ羽根車２．２を囲むことによって、リターダハウジングの一部を形成している。
（２）被覆部材は、この駆動ユニットの構想に基づいて同時に冷却媒体及び作動媒体（いわゆる水ポンプリターダ）である媒体用の３つの接続管片、すなわち２つの入り口と１つの出口を有する収集空間を中空部材として形成している。３つの接続管片のうち１つ、すなわち車両放熱器の冷却水が通る接続管片２．８が、図１に示されており、別の両方の接続部２．９は図３及び４に示されている。
【００２１】
（３）被覆部材２．４は、クランクハウジング１．３又はその他に固定の周囲に支持されており、それによりトルク支持部を形成している。
（４）被覆部材２．４は、ロータハウジング２．３にかぶせることによりこれと結合されている（円筒形整合面２．６参照）。それにより、ロータハウジング２．３を支持する。さらに、このロータハウジング２．３のために心出し部材として使われ、同時にロータハウジング２．３と軸ジャーナル１．２の間の摺動リングパッキンを心出しするようにする。
【００２２】
（５）被覆部材２．４は、ステータ羽根車２．２を支持し、差込み結合により結合もされており、かつ整合面２．７上に支持されている。
（６）被覆部材２．４は、ステータ羽根車２．２の後壁における通口２．８を介してリターダ２の作動空間に導通接続されているので、一方においてリターダの作動空間と被覆部材２．４の内部空間との間の流体交換を行なうことができる。
【００２３】
この配置から得られる利点は多様である。とりわけ本発明の被覆部材の構成と配置は、構造のコンパクト性に貢献する。駆動ユニット全体は、送風機輪３．１が可動で、場合によっては被覆部材２．４を取り外すことによってあらゆる主要な部分を自由に点検できるので、保守が容易である。
【００２４】
図示した実施例において個別の軸ジャーナル１．２も設けられている場合、軸ジャーナル１．２とクランク軸１が１つの部品を形成するように、このような軸ジャーナルをクランク軸１に一体形成することももちろん可能である。
【００２５】
図３及び４は、リターダの構成に関する限りにおいて、主要な部材との関係を再度示している。特に、被覆部材２．４が、差込み結合によって相応する導管接続部に接続されていることがわかる。
【００２６】
ステータ羽根車２．２と被覆部材２．４は一体に形成してもよく、したがって１つの部分として形成することができる。
【００２７】
前記のことから明らかなように、リターダ２のロータ２．１は好ましくは浮動支持されることがあり、したがってロータ２．１はクランク軸の軸受けによって支持されている。
【００２８】
本発明者等は、特に巧妙な方法で中間部材４を設けている。中間部材はクランクハウジング１．３と送風機３との間にある。中間部材はクランクハウジング１．３に支持されており、かつ被覆部材２．４に直接続いている。中間部材は多数の要素を支持している。それぞれの場合に、回転輪３．１を有するその軸３．２とを含む送風機３全体を支持している。さらに、リターダ２のハウジング２．３及び２．４を心出しする。さらに、例えばサーモスタットのようなその他のユニットを支持することができる。
【００２９】
中間部材の概要は、図５から明らかである（ここでは太い一点鎖線で概略的に示されている）。それにより詳細に内燃機関用冷却流体用の入口開口４．９、さらにクランクハウジングからの出口開口４．１０が示されている。さらに補助機のＶベルト用の張り車４．１１が明らかである。さらに補助ユニットを支持するための台４．１３用の結合点４．１２が示されている。図５の右上の位置に、車両放熱器に流れる冷却流体のための出口開口４．８がある。
【００３０】
図６は、送風機軸３．２の領域における周囲を示している。詳細には中間部材４があり、クランクハウジング１．３、サーモスタットハウジング４．１、及びサーモスタット４．２が示されており、その他にリターダ２への流体用の短絡結合部としての通路４．４が示されている。
【００３１】
図７に示す断面図は、図６に示したものとは異なった角度のものである。ここでも前記の導管４．４、被覆部材４．２、及び差込み結合部２．９が示されている。
【００３２】
同様に、図８に示す断面図は、図６に示したものと相違した角度のものである。図９も同様である。図９によれば、歯車装置境界部としてのハウジング部分４．５、さらに送風機３の駆動装置用の駆動歯車４．７、送風機軸３．２、及び差込み結合部２．９が示されている。
【発明の効果】
本発明によれば、リターダのロータを浮動支持することによって、リターダのロータにおける特別な軸受けが（又は２つの個別な軸受けでさえも）省略されるので、軸線方向の全長がわずかになる。
また、所定の内燃機関においても、リターダの実用的な配置により内燃機関の前側における送風機とクランクハウジングの間の空間が、クランクハウジング及び送風機を著しく変更する必要なしに利用できる。
さらに、本発明によれば、ダンパのサイズを軸線方向においても減少することができる。望ましい状態の場合、これは本発明を適用した際にそもそもダンパは不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  駆動ユニットを示す側面図であり、部分的に図２の切断面Ａ−Ａに沿った軸線方向の断面を示す図である。
【図２】  図１と同じ駆動ユニットを示す送風機輪を取り除いた場合のクランク軸の方向における平面図であり、送風機輪の飛行円は、一点鎖線で概略的に示されている。
【図３】  図２の切断面Ｂ−Ｂに沿った拡大断面図である。
【図４】  図２の切断面Ｄ−Ｄに沿った拡大断面図である。
【図５】  クランクハウジングとリターダの間の中間部材を示す図２と同様な図である。
【図６】  図１の一部を詳細を説明するために示す図である。
【図７】  図１の一部を詳細を説明するために示す図である。
【図８】  図１の一部を詳細を説明するために示す図である。
【図９】  図１の一部を詳細を説明するために示す図である。
【符号の説明】
１  クランク軸、
２  リターダ、
３  送風機、
４  中間部材、
１．２  軸ジャーナル、
１．３  クランクハウジング、
２．１  ロータ、
２．２  ステータ、
２．３  ハウジング、
２．４  ハウジング、
３．２  送風機軸。
【図１】
0003927613.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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