JP2001336480A - Pump drive mechanism - Google Patents

Pump drive mechanism

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JP2001336480A
JP2001336480A JP2000156012A JP2000156012A JP2001336480A JP 2001336480 A JP2001336480 A JP 2001336480A JP 2000156012 A JP2000156012 A JP 2000156012A JP 2000156012 A JP2000156012 A JP 2000156012A JP 2001336480 A JP2001336480 A JP 2001336480A
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JP
Japan
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continuously variable
variable transmission
pump
toroidal
type continuously
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Pending
Application number
JP2000156012A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Miyata
慎司 宮田
Hiroyuki Ito
裕之 伊藤
Takashi Imanishi
尚 今西
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a mechanism capable of performing the drive of a water supply pump 3 without using wastful energy with a low cost and lower the cost and time for repairing in case of out of order. SOLUTION: A toroidal type stepless regulator 2 is installed between a water supply pump 3 and an electric motor 1. The water supply quantity can be changed by changing the transmission ratio of the toroidal type stepless regulator 2 while conducting the constant-speed operation of an electric motor 1. Also the abnormality of the toroidal type stepless regulator 2 can freely be detected by a sensor such as a acceleration pick-up sensor 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明に係るポンプ駆動装
置は、例えばビルディングの地下室内等に設置して、こ
のビルディングの屋上に設置した給水タンクにこのビル
ディングで使用する水を揚げる為に利用する。或は、農
業用、産業用の貯水池或は貯水槽に揚水する為等、各種
用途に使用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION The pump driving apparatus according to the present invention is installed, for example, in a basement room of a building, and is used for lifting water used in the building into a water supply tank installed on the roof of the building. Alternatively, it can be used for various purposes such as pumping water into agricultural or industrial reservoirs or water tanks.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばビルディングの場合、地中の水道
管内を流れる水の圧力で上部階に直接給水する事は不可
能である。この為一般的なビルディングの場合には、地
下室に貯水槽と揚水ポンプとを設け、水道からこの貯水
槽内に注水した水を、揚水ポンプにより屋上に設置した
別の貯水槽に移している。ビルディング内で使用する水
は、この屋上に設けた貯水槽から各階に、水頭圧を利用
して供給する様にしている。尚、この様な場合に使用す
るポンプとして一般的には、うず巻きポンプ、斜流ポン
プ、軸流ポンプ等のターボ型ポンプ(特にうず巻きポン
プ)が使用される。
2. Description of the Related Art For example, in the case of a building, it is impossible to directly supply water to an upper floor by the pressure of water flowing in an underground water pipe. For this reason, in the case of a general building, a water storage tank and a water pump are provided in the basement, and water injected into the water storage tank from the water supply is transferred to another water tank installed on the roof by the water pump. The water used in the building is supplied from the water tank installed on the roof to each floor using the head pressure. Incidentally, as a pump used in such a case, a turbo-type pump (particularly, a centrifugal pump) such as a centrifugal pump, a mixed flow pump, and an axial flow pump is generally used.

【0003】又、上述の様な揚水ポンプで、屋上の貯水
槽等に送る水の量を変える為の方法として従来から、例
えば朝倉書店が発行している「流体機械ハンドブック」
等に記載されている様に、次の〜の様な方法が知ら
れている。 揚水ポンプと貯水タンクとの間に設けた流量調整弁
の開度を変える。 揚水ポンプを互いに並列に複数個設け、同時に運転
する揚水ポンプの台数を変える。 揚水ポンプを回転駆動する為の電動モータの回転速
度を変化させる。
[0003] As a method for changing the amount of water sent to a rooftop water storage tank or the like with the above-described water pump, a "fluid machine handbook" issued by Asakura Shoten, for example, has conventionally been used.
And the like, the following methods are known. The opening of the flow control valve provided between the pump and the water storage tank is changed. A plurality of pumps are provided in parallel with each other, and the number of pumps operating simultaneously is changed. The rotation speed of the electric motor for rotating the pump is changed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述の〜に示した
各方法のうち、の方法の場合には、送水量を少なくし
た場合に揚水ポンプを運転する為に要するエネルギが無
駄になる。即ち、上述した「流体機械ハンドブック」に
も記載されている様に、送水量を少なくすべく流量調整
弁の開度を小さくしても、上記揚水ポンプを駆動する為
に要する動力は、送水量を少なくする程には小さくなら
ず、その分、エネルギが無駄になる。
In the case of any of the above-mentioned methods (1) to (4), the energy required to operate the water pump when the amount of water supply is reduced is wasted. That is, as described in the above-mentioned "Fluid Machine Handbook", even if the opening of the flow control valve is reduced to reduce the amount of water supply, the power required to drive the pump is still the amount of water supplied. Is not so small as to reduce the energy, and energy is wasted correspondingly.

【0005】又、の方法の場合には、同時に運転す
る可能性のある複数台の揚水ポンプを設置する必要があ
る為、設備費並びに設置スペースが嵩んだり(の場
合)、出力の大きな電動モータの回転制御を行なう為に
大型のインバータ設備が必要になりコストが嵩む(の
場合)等の問題を生じる。本発明は、この様な事情に鑑
みて、ポンプの下流側の流路を流量調整弁により絞らな
くても、電動モータ等の駆動源を定速運転したまま、ポ
ンプの運転速度を変える事により送水量の調節を自在と
し、送水量を低減した場合のエネルギ効率の向上を図れ
るポンプ駆動装置を実現すべく発明したものである。同
時に本発明は、故障時にも構成部材の損傷を最小限に抑
える事で、修理に要する費用並びに時間の低減を図るも
のである。
In the case of the method (1), it is necessary to install a plurality of pumps which may be operated at the same time. In order to control the rotation of the motor, a large-sized inverter facility is required, which causes a problem such as an increase in cost (in the case). The present invention has been made in view of the above circumstances, by changing the operating speed of the pump while the driving source such as the electric motor is operated at a constant speed, even if the flow path on the downstream side of the pump is not restricted by the flow control valve. The present invention has been made in order to realize a pump driving device capable of freely adjusting a water supply amount and improving energy efficiency when the water supply amount is reduced. At the same time, the present invention aims to reduce the cost and time required for repair by minimizing damage to components even in the event of a failure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のポンプ駆動装置
は、従来から知られているポンプ駆動装置と同様に、電
動モータ或はエンジン等の駆動源と、この駆動源により
回転駆動されるポンプとを備える。特に、本発明のポン
プ駆動装置に於いては、上記ポンプと上記駆動源との間
に、変速比を連続的に変換自在な、トロイダル型無段変
速機若しくはトロイダル型無段変速機を組み込んだ無段
変速装置を配置している。そして、この駆動源の駆動軸
とこのトロイダル型無段変速機若しくは無段変速装置の
入力部とを、このトロイダル型無段変速機若しくは無段
変速装置の出力部と上記ポンプの回転軸とを、ぞれぞれ
回転力の伝達自在に結合している。更に、上記トロイダ
ル型無段変速機に発生した異常を検知する為の異常検知
手段を設けている。
A pump driving apparatus according to the present invention comprises a driving source such as an electric motor or an engine and a pump driven by the driving source, similarly to a conventionally known pump driving apparatus. And In particular, in the pump drive device of the present invention, a toroidal-type continuously variable transmission or a toroidal-type continuously variable transmission that can continuously change the gear ratio is incorporated between the pump and the drive source. A continuously variable transmission is arranged. The drive shaft of the drive source and the input of the toroidal-type continuously variable transmission or the continuously variable transmission are connected to the output of the toroidal-type continuously variable transmission or the continuously variable transmission and the rotary shaft of the pump. , Respectively, so as to freely transmit the rotational force. Further, there is provided an abnormality detecting means for detecting an abnormality occurring in the toroidal type continuously variable transmission.

【0007】[0007]

【作用】上述の様に構成する本発明のポンプ駆動装置の
場合には、電動モータ、エンジン等の駆動源を定速運転
した状態のまま、トロイダル型無段変速機若しくはトロ
イダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の変速比
を変える事により、ポンプの運転速度を変えて、このポ
ンプによる送水量を調節できる。この為、送水量とこの
ポンプの運転に要するエネルギとをほぼ比例させて、無
駄なエネルギ消費をなくせる。しかも、同時に運転する
複数台のポンプや大型のインバータが不要である為、設
備費や設置スペースが嵩む事もない。更に、トロイダル
型無段変速機の異常を検知する異常検知手段を設けてい
るので、このトロイダル型無段変速機が故障した場合
に、直ちに駆動源を停止する等の処置を行なえる。この
為、このトロイダル型無段変速機の損傷が大きくなった
り、或は駆動源やポンプまで損傷する事を防止できる。
In the case of the pump driving apparatus of the present invention constructed as described above, the toroidal type continuously variable transmission or the toroidal type continuously variable transmission is operated while the driving sources such as the electric motor and the engine are operated at a constant speed. By changing the gear ratio of the continuously variable transmission incorporating the above, the operating speed of the pump can be changed and the amount of water supplied by the pump can be adjusted. For this reason, wasteful energy consumption can be eliminated by making the amount of water supplied and the energy required for the operation of the pump substantially proportional. In addition, since a plurality of pumps and a large-sized inverter that operate at the same time are not required, there is no increase in equipment cost and installation space. Furthermore, since the abnormality detecting means for detecting an abnormality of the toroidal-type continuously variable transmission is provided, when the toroidal-type continuously variable transmission fails, it is possible to immediately take measures such as stopping the drive source. For this reason, it is possible to prevent the toroidal-type continuously variable transmission from being greatly damaged, or the drive source and the pump from being damaged.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1は、請求項1、2に対応す
る、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の
ポンプ駆動装置は、駆動源である電動モータ1と、トロ
イダル型無段変速機2と、送水ポンプ3とを、動力の伝
達方向に関して互いに直列に配置している。即ち、上記
電動モータ1の駆動軸4と、上記トロイダル型無段変速
機2の入力部である入力軸5とを、互いに同軸に結合し
ている。又、このトロイダル型無段変速機2の出力部で
ある出力歯車6と、上記送水ポンプ3の回転軸7とを、
伝達歯車8を介して結合している。
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 and 2. In the pump drive device of the present example, an electric motor 1, which is a drive source, a toroidal-type continuously variable transmission 2, and a water pump 3 are arranged in series with each other in the direction of power transmission. That is, the drive shaft 4 of the electric motor 1 and the input shaft 5 which is an input part of the toroidal type continuously variable transmission 2 are coaxially connected to each other. An output gear 6 which is an output part of the toroidal type continuously variable transmission 2 and a rotating shaft 7 of the water supply pump 3 are
They are connected via a transmission gear 8.

【0009】上記トロイダル型無段変速機2は、例えば
実開昭62−71465号公報、実願昭63−6929
3号(実開平1−173552号)のマイクロフィル
ム、特開平1−169169号公報、同1−31226
6号公報、同10−196759号公報、同11−63
146号公報等、多数の文献に記載されて従来から広く
知られているものである。図示の例では、上記トロイダ
ル型無段変速機2として、それぞれ2個ずつの入力側デ
ィスク9、9と出力側ディスク10、10とを、動力の
伝達方向に関して互いに並列に配置した、所謂ダブルキ
ャビティ型のものを使用している。上記各入力側ディス
ク9、9と上記各出力側ディスク10、10との間には
パワーローラ11、11(後述する実施の形態を示す図
4参照。他の図面には省略。)を、それぞれ複数個ずつ
挟持している。上記電動モータ1の駆動軸4が回転する
と、ローディングカム装置等の押圧装置の働きにより上
記各入力側ディスク9、9が、それぞれ上記各出力側デ
ィスク10、10に押圧されつつ回転する。そして、上
記各入力側ディスク9、9の回転が、上記各パワーロー
ラ11、11を介して上記出力側ディスク10、10に
伝達される。これら各出力側ディスク10、10の回転
は、上記出力歯車6から取り出されて、上記送水ポンプ
3を回転駆動する。
The toroidal-type continuously variable transmission 2 is disclosed, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-71465 and Japanese Utility Model Application No. 63-6929.
No. 3 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-173552), JP-A-1-169169, and 1-31-2226.
No. 6, No. 10-196759, No. 11-63
It is described in a number of documents such as Japanese Patent No. 146, and is widely known in the past. In the illustrated example, as the toroidal-type continuously variable transmission 2, a so-called double cavity in which two input-side disks 9 and 9 and two output-side disks 10 and 10 are arranged in parallel with each other in the power transmission direction. I am using a type. Power rollers 11 and 11 (see FIG. 4 showing an embodiment to be described later; omitted in other drawings) are provided between the input disks 9 and 9 and the output disks 10 and 10, respectively. Multiple pieces are pinched. When the drive shaft 4 of the electric motor 1 rotates, the input disks 9, 9 rotate while being pressed by the output disks 10, 10 by the action of a pressing device such as a loading cam device. Then, the rotation of each of the input-side disks 9, 9 is transmitted to the output-side disks 10, 10 via the power rollers 11, 11. The rotation of each of the output-side disks 10 and 10 is taken out from the output gear 6 and drives the water supply pump 3 to rotate.

【0010】上述の様なトロイダル型無段変速機2を収
納したケーシング12の外面には、このトロイダル型無
段変速機2の状態を検知する為のセンサである加速度ピ
ックアップ13を設置している。そして、この加速度ピ
ックアップ13の検出信号を、前記電動モータ1を制御
する為の、マイクロコンピュータを内蔵した制御器14
に、同図に矢印で示す様に入力している。この制御器1
4は、上記加速度ピックアップ13が検出した、上記ケ
ーシング12の振動の値が、予め設定した所定値を越え
た場合に上記電動モータ1にやはり同図に矢印で示す制
御信号を送り、この電動モータ1への通電を停止する。
即ち、上記制御器14は、図2に示す様に、同図に曲線
aで示した上記振動の測定値を、同図に直線bで示した
設定値と比較する。そして、この測定値が設定値を上回
った場合に、上記電動モータ1を停止する。
On the outer surface of the casing 12 accommodating the toroidal type continuously variable transmission 2 described above, an acceleration pickup 13 which is a sensor for detecting the state of the toroidal type continuously variable transmission 2 is installed. . A detection signal of the acceleration pickup 13 is transmitted to a controller 14 having a built-in microcomputer for controlling the electric motor 1.
Are input as indicated by arrows in FIG. This controller 1
Reference numeral 4 denotes a control signal also indicated by an arrow in FIG. 4 to the electric motor 1 when the value of the vibration of the casing 12 detected by the acceleration pickup 13 exceeds a predetermined value. Power supply to 1 is stopped.
That is, as shown in FIG. 2, the controller 14 compares the measured value of the vibration shown by the curve a in the figure with the set value shown by the straight line b in the figure. Then, when the measured value exceeds the set value, the electric motor 1 is stopped.

【0011】上述の様に構成する本例のポンプ駆動装置
の場合には、上記電動モータ1を定速運転した状態のま
ま、上記トロイダル型無段変速機2の変速比を変える事
により、前記送水ポンプ3の運転速度を変えて、この送
水ポンプ3による送水量を調節できる。即ち、送水量は
この送水ポンプ3の回転速度にほぼ比例し、この送水ポ
ンプ3の回転速度は上記出力歯車6の回転速度に比例す
るので、この出力歯車6の回転速度を、上記トロイダル
型無段変速機2の変速比を変える事により調節すれば、
上記電動モータ1の駆動軸4の回転速度を変える事な
く、上記送水量を調節できる。
In the case of the pump driving apparatus of the present embodiment constructed as described above, the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission 2 is changed while the electric motor 1 is operated at a constant speed. By changing the operation speed of the water supply pump 3, the amount of water supplied by the water supply pump 3 can be adjusted. That is, the amount of water supply is substantially proportional to the rotation speed of the water supply pump 3 and the rotation speed of the water supply pump 3 is proportional to the rotation speed of the output gear 6. By adjusting by changing the gear ratio of the step transmission 2,
The water supply amount can be adjusted without changing the rotation speed of the drive shaft 4 of the electric motor 1.

【0012】例えば、前記各パワーローラ11、11の
周面を、上記各入力側ディスク9、9の内径寄り部分
と、上記各出力側ディスク10、10の外径寄り部分と
に当接させ、上記トロイダル型無段変速機2の変速比を
減速側にすれば、上記送水量を少なくできる。この状態
では、このトロイダル型無段変速機2の入力軸5を回転
駆動する為に要するトルクは小さくて済み、上記電動モ
ータ1への通電量は少なくて済む。これに対して、上記
各パワーローラ11、11の周面を、上記各入力側ディ
スク9、9の外径寄り部分と、上記各出力側ディスク1
0、10の内径寄り部分とに当接させ、上記トロイダル
型無段変速機2の変速比を増速側にすれば、上記送水量
を多くできる。この状態では、このトロイダル型無段変
速機2の入力軸5を回転駆動する為に要するトルクが大
きくなり、上記電動モータ1への通電量は多くなる。
For example, the peripheral surface of each of the power rollers 11, 11 is brought into contact with a portion near the inner diameter of each of the input disks 9, 9 and a portion near the outer diameter of each of the output disks 10, 10, If the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission 2 is set on the reduction side, the water supply amount can be reduced. In this state, the torque required to rotationally drive the input shaft 5 of the toroidal type continuously variable transmission 2 is small, and the amount of electricity to the electric motor 1 is small. On the other hand, the peripheral surface of each of the power rollers 11 and 11 is provided with a portion near the outer diameter of each of the input disks 9 and 9 and each of the output disks 1 and 9.
The water supply amount can be increased by bringing the toroidal type continuously variable transmission 2 into contact with the inner diameter portions 0 and 10 and increasing the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission 2 to the speed increasing side. In this state, the torque required to rotationally drive the input shaft 5 of the toroidal-type continuously variable transmission 2 increases, and the amount of power to the electric motor 1 increases.

【0013】次に、図3は、請求項1、2に対応する、
本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合
には、電動モータ1の回転速度を表す信号と、送水ポン
プ3の回転速度を表す信号とを、この電動モータ1を制
御する為の制御器14に入力している。そして、この制
御器14は、電動モータ1の回転速度と送水ポンプ3の
回転速度との少なくとも一方が異常値になった場合、或
はこれら両回転速度同士の間に整合性がなくなった場合
に、上記電動モータ1を停止させる。
Next, FIG. 3 corresponds to claims 1 and 2.
9 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, a signal indicating the rotation speed of the electric motor 1 and a signal indicating the rotation speed of the water pump 3 are input to a controller 14 for controlling the electric motor 1. Then, the controller 14 determines whether at least one of the rotation speed of the electric motor 1 and the rotation speed of the water supply pump 3 becomes an abnormal value, or when there is no consistency between these two rotation speeds. Then, the electric motor 1 is stopped.

【0014】即ち、この電動モータ1と上記送水ポンプ
3との間に設けたトロイダル型無段変速機2の入力側、
出力側各ディスク9、10と各パワーローラ11、11
(図4)との当接部に滑りが発生した場合には、上記電
動モータ1の回転速度が急激に上昇する(吹き上がる)
と共に、上記送水ポンプ3の回転速度が急激に低下(更
には停止)する。この様な場合に上記制御器14が上記
電動モータ1への通電を停止するので、この電動モータ
1の損傷を防止できる。
That is, the input side of the toroidal type continuously variable transmission 2 provided between the electric motor 1 and the water pump 3,
Output side disks 9 and 10 and power rollers 11 and 11
When a slippage occurs in the contact portion with FIG. 4 (FIG. 4), the rotation speed of the electric motor 1 sharply increases (blows up).
At the same time, the rotation speed of the water pump 3 suddenly decreases (further stops). In such a case, the controller 14 stops energizing the electric motor 1, so that the electric motor 1 can be prevented from being damaged.

【0015】又、上記トロイダル型無段変速機2の変速
制御を行なう為の制御用油圧系統に異常が発生した場合
に、このトロイダル型無段変速機2の変速制御を行なえ
なくなるが、この様な場合には、電動モータ1の回転速
度と送水ポンプ3の回転速度との間に、或は制御器14
の指令値と実際の回転速度との間に整合性がなくなる
為、この様な場合にも、上記電動モータ1を停止させ
る。尚、この様に、所定部分の回転速度を測定して上記
トロイダル型無段変速機2の異常を検知する為には、図
示の様に電動モータ1の回転速度と送水ポンプ3の回転
速度とを検知する他、他の部分の回転速度を検出しても
良い。例えば、上記電動モータ1の回転速度の代わり
に、上記トロイダル型無段変速機2の入力軸5、入力側
ディスク9、9、押圧装置15のローディングカム16
等の回転速度を検出する事もできる。又、上記送水ポン
プ3の回転速度の代わりに、上記トロイダル型無段変速
機2の出力歯車6或は出力側ディスク10、10の回転
速度を検出しても良い。
Further, when an abnormality occurs in the control hydraulic system for performing the shift control of the toroidal type continuously variable transmission 2, the shift control of the toroidal type continuously variable transmission 2 cannot be performed. In this case, the rotation speed of the electric motor 1 and the rotation speed of the water pump 3 or the controller 14
In this case, the electric motor 1 is stopped even in such a case, because there is no consistency between the command value and the actual rotational speed. In order to detect the abnormality of the toroidal-type continuously variable transmission 2 by measuring the rotation speed of a predetermined portion in this way, as shown in the drawing, the rotation speed of the electric motor 1 and the rotation speed of the water pump 3 are determined. In addition to detecting the rotation speed, the rotation speed of another portion may be detected. For example, instead of the rotational speed of the electric motor 1, the input shaft 5 of the toroidal type continuously variable transmission 2, the input disks 9, 9, and the loading cam 16 of the pressing device 15 are used.
And the like can be detected. Instead of the rotation speed of the water pump 3, the rotation speed of the output gear 6 or the output disks 10, 10 of the toroidal-type continuously variable transmission 2 may be detected.

【0016】次に、図4は、請求項1、2に対応する、
本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合
には、トロイダル型無段変速機2を構成するパワーロー
ラ11の傾斜角度を検出する為のセンサ17を設けてい
る。そして、このセンサ17の検出信号を、電動モータ
1を制御する為の制御器14に入力している。そして、
この制御器14は、上記センサ17の検出信号と指令値
との間に整合性がなくなった場合に、上記電動モータ1
を停止させる。
Next, FIG. 4 corresponds to claims 1 and 2.
13 shows a third example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, a sensor 17 for detecting the inclination angle of the power roller 11 constituting the toroidal type continuously variable transmission 2 is provided. The detection signal from the sensor 17 is input to a controller 14 for controlling the electric motor 1. And
When the consistency between the detection signal of the sensor 17 and the command value is lost, the controller 14 controls the electric motor 1
To stop.

【0017】即ち、上記トロイダル型無段変速機2は、
送水ポンプ3の回転速度の目標値に対応して変速比を調
節すべく、各パワーローラ11、11の傾斜角度を調節
するが、この調節が目標値と異なる場合には、何れかの
部分で故障が発生したものと考えられる。そこで、この
様な場合には、上記電動モータ1を停止して、故障が広
がる事を防止する。尚、図示の例では、上記センサ17
を1個のパワーローラ11部分にのみ設けているが、総
てのパワーローラ11、11にセンサ17を設け、これ
ら各パワーローラ11、11が同期して傾斜しているか
否かを判定自在とする事もできる。即ち、各入力側ディ
スク9、9と各出力側ディスク10、10との間での動
力伝達を安定して行なわせる為には、総てのパワーロー
ラ11、11が同期して傾斜する必要がある。そこで、
何れかのパワーローラ11の傾斜が他のパワーローラ1
1、11と同期していない場合には、上記送水ポンプ3
を停止させて、故障が広がる事を防止する。
That is, the toroidal type continuously variable transmission 2 includes:
In order to adjust the gear ratio in accordance with the target value of the rotation speed of the water supply pump 3, the inclination angle of each of the power rollers 11, 11 is adjusted. It is probable that a failure occurred. Therefore, in such a case, the electric motor 1 is stopped to prevent the failure from spreading. In the illustrated example, the sensor 17
Is provided only on one power roller 11, but all the power rollers 11, 11 are provided with sensors 17 so that it is possible to determine whether or not these power rollers 11, 11 are inclined in synchronization. You can do it. That is, in order to stably transmit power between the input-side disks 9 and 9 and the output-side disks 10 and 10, all the power rollers 11 and 11 need to be tilted synchronously. is there. Therefore,
The inclination of one of the power rollers 11 is different from that of the other power roller 1.
If not synchronized with 1 and 11, the water pump 3
To stop the failure from spreading.

【0018】次に、図5は、請求項1〜3に対応する、
本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合
には、電動モータ1、1とトロイダル型無段変速機2、
2と送水ポンプ3、3とを2組、互いに並列に設置して
いる。そして、これら各トロイダル型無段変速機2、2
のケーシング12、12に加速度ピックアップ13、1
3を設置し、これら各加速度ピックアップ13、13の
検出信号を、上記両電動モータ1、1を制御する為の制
御器14に入力している。この制御器14は、上記1対
の電動モータ1、1のうちの何れか一方の電動モータ1
のみを駆動すると共に他方の電動モータ1を停止させ
て、何れか一方の送水ポンプ3により、下部貯水タンク
18から上部貯水タンク19に、同図に破線矢印で示す
様に送水する。
Next, FIG. 5 corresponds to claims 1-3.
14 shows a fourth example of an embodiment of the present invention. In the case of this example, the electric motors 1 and 1 and the toroidal-type continuously variable transmission 2
2 and two sets of water pumps 3 and 3 are installed in parallel with each other. And each of these toroidal type continuously variable transmissions 2, 2
Acceleration pickups 13, 1
3, and the detection signals of the respective acceleration pickups 13, 13 are input to a controller 14 for controlling the electric motors 1, 1. The controller 14 controls one of the pair of electric motors 1, 1.
While driving only the other electric motor 1 and stopping the other electric motor 1, water is supplied from one of the water supply pumps 3 to the upper water storage tank 19 from the lower water storage tank 18, as indicated by a broken line arrow in FIG.

【0019】この様に構成する本例の場合、その時点で
下部貯水タンク18から上部貯水タンク19への送水に
使用している一方の組のトロイダル型無段変速機2に異
常が発生した場合に、この一方の組の電動モータ1を停
止すると共に、それまで停止していた他方の組の電動モ
ータ1を起動させる。この為、本例の場合には、上部貯
水タンク19への水の供給が停止され、この上部貯水タ
ンク19を設置したビルディング等が断水する事を防止
できる。尚、本例の構造は、電動モータ1、1とトロイ
ダル型無段変速機2、2と送水ポンプ3、3とを3組以
上、互いに並列に設置した構造で実施する事もできる。
In the case of this embodiment having such a configuration, when an abnormality occurs in one of the sets of the toroidal type continuously variable transmission 2 used for water supply from the lower water storage tank 18 to the upper water storage tank 19 at that time. Then, the one set of the electric motors 1 is stopped, and the other set of the electric motors 1 which has been stopped is activated. For this reason, in the case of this example, the supply of water to the upper water storage tank 19 is stopped, and it is possible to prevent a building or the like in which the upper water storage tank 19 is installed from being cut off. In addition, the structure of this example can also be implemented by a structure in which three or more sets of the electric motors 1, 1 and the toroidal-type continuously variable transmissions 2, 2 and the water pumps 3, 3 are installed in parallel with each other.

【0020】尚、トロイダル型無段変速機に発生した異
常を検知する為の異常検知手段としては、以上の各実施
の形態で述べた様な、加速度(振動)、入出力部の回転
速度、パワーローラの傾斜角度を検出するものに限ら
ず、下記の〜の様なものを検出するものも採用でき
る。 油温 トロイダル型無段変速機の内部には、潤滑及び伝達効率
の確保の為に潤滑油(トラクションオイル)を連続的に
供給し排出するが、内部の軸受が損傷したり、入力側、
出力側各ディスクとパワーローラとの接触状態が不良に
なった場合には、摩擦熱の増大に伴う内部温度の上昇に
基づき、排出油温が上昇する。そこで、この排出油温を
連続的に観察したり、或は供給油温と排出油温との差を
観察する事により、異常発生を検知する事ができる。即
ち、異常が発生した場合には、上記排出油温が急上昇し
たり、供給油温と排出油温との差が大きくなるので、電
動モータ等の駆動源を停止する。 電動モータの駆動トルク トロイダル型無段変速機が破損した場合は、このトロイ
ダル型無段変速機を駆動する為に要するトルクが大きく
なる。そこで、送水量に比べて電動モータの駆動トルク
が大きくなった場合には、上記トロイダル型無段変速機
に異常が発生したとして、電動モータ等の駆動源を停止
する。 制御用油圧 トロイダル型無段変速機の変速比を変えるには、前述の
実願昭63−69293号(実開平1−173552
号)のマイクロフィルム等多くの文献に記載されている
様に、パワーローラを支持したトラニオンを、油圧シリ
ンダにより平行移動させる。従って、上記変速比を適切
に変える為には、この油圧シリンダに給排する油圧が適
正でなければならない。圧油発生の為のポンプが故障し
たり、上記油圧シリンダに圧油を給排する為の給油通路
が詰まる等の異常が発生した場合には、上記変速比の制
御を行なえなくなる。そこで、上記油圧シリンダ部分の
油圧が適正か否かを判定し、適正でないと判定した場合
には、電動モータ等の駆動源を停止する。 送水ポンプから出る異常信号 送水ポンプに異物が詰まったり、焼き付いたりした場合
には、そのまま運転を継続すると、トロイダル型無段変
速機や駆動源に設計値を越える過大トルクが加わり、こ
れらトロイダル型無段変速機や駆動源までも損傷する。
そこで、上記送水ポンプにセンサを設置し、この送水ポ
ンプの回転トルクや流量、或は加速度(振動)が異常値
になった場合には、電動モータ等の駆動源を停止する。
The abnormality detecting means for detecting an abnormality occurring in the toroidal-type continuously variable transmission includes acceleration (vibration), rotation speed of the input / output unit, rotation speed of the input / output unit as described in each of the above embodiments. The present invention is not limited to the one that detects the inclination angle of the power roller, and the one that detects the following (1) to (4) can also be adopted. Oil temperature Lubricating oil (traction oil) is continuously supplied and discharged inside the toroidal type continuously variable transmission to ensure lubrication and transmission efficiency. However, internal bearings may be damaged,
If the contact state between each output side disk and the power roller becomes poor, the temperature of the discharged oil increases due to the increase in the internal temperature caused by the increase in the frictional heat. Therefore, by continuously observing the temperature of the discharged oil or observing the difference between the temperature of the supplied oil and the temperature of the discharged oil, it is possible to detect the occurrence of an abnormality. That is, when an abnormality occurs, the drive source such as the electric motor is stopped because the discharged oil temperature rises rapidly or the difference between the supply oil temperature and the discharged oil temperature becomes large. Driving Torque of Electric Motor When the toroidal type continuously variable transmission is damaged, the torque required to drive the toroidal type continuously variable transmission increases. Therefore, when the driving torque of the electric motor becomes larger than the water supply amount, it is determined that an abnormality has occurred in the toroidal-type continuously variable transmission, and the driving source such as the electric motor is stopped. To change the gear ratio of the control hydraulic toroidal-type continuously variable transmission, the above-described Japanese Utility Model Application No. 63-69293 (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 1-173552) is used.
As described in many documents such as the microfilm of No. 1), a trunnion supporting a power roller is translated by a hydraulic cylinder. Therefore, in order to change the gear ratio appropriately, the hydraulic pressure supplied to and discharged from the hydraulic cylinder must be appropriate. If an abnormality such as a failure of a pump for generating pressure oil or a blockage of an oil supply passage for supplying / discharging the pressure oil to / from the hydraulic cylinder occurs, the gear ratio cannot be controlled. Then, it is determined whether or not the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder portion is appropriate. If it is determined that the hydraulic pressure is not appropriate, the drive source such as the electric motor is stopped. Abnormal signal output from the water pump If foreign matter is clogged or seized in the water pump, if operation is continued as it is, excessive torque exceeding the designed value will be applied to the toroidal type continuously variable transmission and drive source, and these toroidal type It also damages the step transmission and the drive source.
Therefore, a sensor is installed in the water supply pump, and when the rotation torque, the flow rate, or the acceleration (vibration) of the water supply pump becomes an abnormal value, the drive source such as the electric motor is stopped.

【0021】尚、以上の説明は、本発明のポンプ駆動装
置を構成する無段変速機として、トロイダル型無段変速
機を単独で使用した場合に就いて行なったが、比較的小
型の送水ポンプを駆動する場合等、駆動トルクが小さく
て済む場合には、ベルト式無段変速機等、他の構造の無
段変速機を使用する事もできる。或は、大型の送水ポン
プを高速で回転させる場合等、駆動トルクが特に大きく
なる場合には、前記特開平10−196759号公報等
に記載されている様に、トロイダル型無段変速機と遊星
歯車機構とを組み合わせた、動力循環型と呼ばれる無段
変速装置を使用する事もできる。
The above description has been made on the case where the toroidal type continuously variable transmission is used alone as the continuously variable transmission constituting the pump driving device of the present invention. In the case where the driving torque is small, for example, when driving a motor, a continuously variable transmission having another structure such as a belt-type continuously variable transmission can be used. Alternatively, when the driving torque is particularly large, for example, when a large water pump is rotated at a high speed, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-196759, a toroidal-type continuously variable transmission and a planetary gear are used. A continuously variable transmission called a power circulation type, which is combined with a gear mechanism, can also be used.

【0022】更に、図示の各例の様な、トロイダル型無
段変速機の異常を検出して駆動源を停止して、故障の拡
大を防止する構造は、電動モータ或はエンジンにより送
水ポンプ等のポンプを駆動する装置に限らず、自動車用
の自動変速機として更には工作機械等、他の一般機械用
変速機として使用するトロイダル型無段変速機にも適用
できる。この場合、トロイダル型無段変速機に異常が発
生した場合には、このトロイダル型無段変速機と走行用
エンジンとの結合を遮断し、このエンジンが破損する事
を防止する。或は、上記トロイダル型無段変速機と駆動
輪との結合を遮断し、この駆動輪がロックして走行安定
性が損なわれる事を防止する。
Further, the structure for detecting the abnormality of the toroidal-type continuously variable transmission and stopping the drive source to prevent the failure from expanding, as in the respective examples shown in the drawings, includes a water pump such as a water pump using an electric motor or an engine. The present invention can be applied not only to the apparatus for driving the pump described above, but also to a toroidal type continuously variable transmission used as an automatic transmission for an automobile and also as a transmission for another general machine such as a machine tool. In this case, when an abnormality occurs in the toroidal-type continuously variable transmission, the coupling between the toroidal-type continuously variable transmission and the traveling engine is cut off to prevent the engine from being damaged. Alternatively, the coupling between the toroidal-type continuously variable transmission and the driving wheels is cut off, and the driving wheels are locked to prevent the running stability from being impaired.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、低コスト且つ狭い空間への設置が容易で、
しかも運転時に要するエネルギが少なくて済むポンプ駆
動装置を実現できる。更に、故障時にも構成部材の損傷
を最小限に抑える事で、修理に要する費用並びに時間の
低減を図れる。
Since the present invention is constructed and operates as described above, it can be easily installed in a small space at low cost.
Moreover, it is possible to realize a pump drive device that requires less energy during operation. Further, even when a failure occurs, the cost and time required for repair can be reduced by minimizing damage to the components.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first example of an embodiment of the present invention.

【図2】加速度ピックアップで検出した振動レベルと基
準値とを示す線図
FIG. 2 is a diagram showing a vibration level detected by an acceleration pickup and a reference value;

【図3】本発明の実施の形態の第2例を示す略断面図。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a second example of the embodiment of the present invention.

【図4】同第3例を示す略断面図。FIG. 4 is a schematic sectional view showing the third example.

【図5】同第4例を示す略断面図。FIG. 5 is a schematic sectional view showing the fourth example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動モータ 2 トロイダル型無段変速機 3 送水ポンプ 4 駆動軸 5 入力軸 6 出力歯車 7 回転軸 8 伝達歯車 9 入力側ディスク 10 出力側ディスク 11 パワーローラ 12 ケーシング 13 加速度ピックアップ 14 制御器 15 押圧装置 16 ローディングカム 17 センサ 18 下部貯水タンク 19 上部貯水タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor 2 Toroidal type continuously variable transmission 3 Water pump 4 Drive shaft 5 Input shaft 6 Output gear 7 Rotating shaft 8 Transmission gear 9 Input side disk 10 Output side disk 11 Power roller 12 Casing 13 Acceleration pickup 14 Controller 15 Pressing device 16 Loading cam 17 Sensor 18 Lower water storage tank 19 Upper water storage tank

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今西 尚 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3H045 AA06 AA09 AA12 AA16 AA23 BA19 BA41 CA00 CA09 CA12 CA22 CA29 DA02 EA38 3H075 AA06 CC25 CC37 DB22 DB32 EE02 EE04 EE06 EE12 3J051 AA03 BA03 BD01 BE09 CA05 CB07 ED11 FA10  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Imanishi 1-5-50 Kugenuma Shinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in NSK Ltd. (reference) 3H045 AA06 AA09 AA12 AA16 AA23 BA19 BA41 CA00 CA09 CA12 CA22 CA29 DA02 EA38 3H075 AA06 CC25 CC37 DB22 DB32 EE02 EE04 EE06 EE12 3J051 AA03 BA03 BD01 BE09 CA05 CB07 ED11 FA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動源と、この駆動源により回転駆動さ
れるポンプとを備えたポンプ駆動装置に於いて、このポ
ンプと上記駆動源との間にトロイダル型無段変速機若し
くはトロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置
を配置し、上記駆動源の駆動軸とこのトロイダル型無段
変速機若しくは無段変速装置の入力部とを、このトロイ
ダル型無段変速機若しくは無段変速装置の出力部と上記
ポンプの回転軸とを、ぞれぞれ回転力の伝達自在に結合
すると共に、上記トロイダル型無段変速機に発生した異
常を検知する為の異常検知手段を設けた事を特徴とする
ポンプ駆動装置。
1. A pump drive device comprising a drive source and a pump rotated by the drive source, wherein a toroidal-type continuously variable transmission or a toroidal-type continuously variable transmission is provided between the pump and the drive source. A continuously variable transmission incorporating a transmission is disposed, and the drive shaft of the drive source and an input portion of the toroidal type continuously variable transmission or the continuously variable transmission are connected to the toroidal type continuously variable transmission or the continuously variable transmission. And the rotary shaft of the pump are connected to each other so as to be able to transmit rotational force, and abnormality detecting means for detecting an abnormality occurring in the toroidal type continuously variable transmission is provided. Characteristic pump drive.
【請求項2】 トロイダル型無段変速機に、このトロイ
ダル型無段変速機の状態を検知する為のセンサを設置
し、このセンサの検出値が予め設定した所定値を越えた
場合に駆動源を停止する、請求項1に記載したポンプ駆
動装置。
2. A toroidal-type continuously variable transmission having a sensor for detecting a state of the toroidal-type continuously variable transmission, and a drive source when a detection value of the sensor exceeds a predetermined value. The pump driving device according to claim 1, wherein the pump driving device is stopped.
【請求項3】 駆動源とトロイダル型無段変速機若しく
は無段変速装置とポンプとを2組、互いに並列に設置
し、一方の組に異常が発生した場合に、この一方の組の
駆動源を停止すると共に、それまで停止していた他方の
組の駆動源を起動させる、請求項2に記載したポンプ駆
動装置。
3. A drive source and two sets of a toroidal type continuously variable transmission or a continuously variable transmission and a pump are installed in parallel with each other, and when an abnormality occurs in one of the sets, the drive source of the one set is used. 3. The pump driving device according to claim 2, wherein the driving of the other set is stopped and the other set of driving sources which has been stopped is activated.
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Cited By (2)

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