JPH051366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、原動機と軸継手を介して直結駆動さ
れる作業機例えば発電機、回転圧縮機等の駆動制
御装置に関する。

（従来技術及び問題点） 従来発電機又は回転圧縮機等の作業機はそれを
駆動する原動機（エンジン又はモータ）との間に
各種軸継手を介して直結駆動するように構成され
ている。

それと共に、前記軸継手は一般に原動機及び作
業機相互の軸振動及びトルク変動を吸収、緩衝さ
せる為ゴムあるいはスプリング又は弾性樹脂等の
緩衝部材を介在させ構成するのが普通であつて、
これらの選択に当つては常用回転領域内で共振を
生じせしめないよう配慮の上その特性及び寸法等
の諸元を決定している。

それと共に、前記した共振回転域は前記駆動原
動機及び作業機の振動特性又は前記緩衝部材の緩
衝特性、及びそれらの組み合せ内容によつても異
るが、一般に当該作業機の常用回転数以下の比較
的低速回転域に設定されるのが普通である。

したがつて、通常該作業機の始動時には常用回
転域に到達するまでの極く僅かな時間帯である
が、前記共振回転域を通過することになる。その
為前記緩衝部材はこのような正常な始動状態に於
ける一時的な通過に対しては充分な耐久性を有す
るように設定されることは勿論であるが、例えば
エンジン駆動型回転圧縮機のように、始動時点か
らある程度の負荷が加わつた状態で始動するよう
な作業機の場合、特に寒冷時又は整備不良等によ
り前記エンジンの出力低下が大きくなつているよ
うな場合には、前記エンジンが即座に常用回転域
まで立ち上れず、該エンジンの初爆後暫らくの間
低速回転域で始動渋帯することがある。このよう
な場合、前記始動渋帯時の回転域が前述の共振回
転域外であれば特に問題ないが、万一共振回転域
内で長時間渋帯したような場合には、前記共振現
象に伴い軸継手に異常な過大トルクが加わりこれ
によりその緩衝部材が破壊したり、又ゴム等の緩
衝部材を用いる場合にあつては該緩衝部材内部が
自己発熱し、溶融破壊する等致命的な欠陥を有し
ている。また、このような現象はある一定の周期
でトルク変動を生ずるエンジン駆動タイプに於て
特に顕著で、該エンジンのガバナ特性上一旦共振
現象が発生すると容易にその共振回転域から脱す
ることが難しく、よつて上記した緩衝部材の破壊
も一層促進する結果となる。また、上記現象を回
避する為に前記緩衝部材のバネ定数を変更した
り、軸継手そのものを定格トルク以上のものとす
ることも考えられるが、その場合には該軸継手部
分の寸法が過大となり、かつコストも大巾に増大
するという問題点がある。

（発明の目的） 本発明は、以上の問題点を解消する為に作業機
の運転時、万一原動機が共振回転域内で長時間渋
帯するようなことがあつた場合、該渋帯時間を積
算し、その累積時間が所定時間に達した時点で前
記駆動原動機を停止させ、軸継手の破損を防止す
ると共に、過剰な品質と高価な軸継手を用いるこ
となく小型でかつ安価な作業機とすることを目的
とする。

（構成） 本発明は、上記目的を達成するために、原動機
と軸継手を介して直結駆動するように構成した作
業機に於いて、該作業機には原動機の回転数検知
用の回転センサと該回転センサからの出力信号に
基づいて前記原動機の停止装置を駆動する制御器
を設け、前記原動機の始動後その回転数が所定の
回転域において渋帯したときに、前記制御器にお
いてその停滞時間を累積すると共に、その累積時
間が予め定めた一定時間に達した場合、該制御器
からの信号により停止装置を動作させるように構
成したものである。

（実施例） 第１図は本発明による駆動制御装置の全体を示
す結線図で、１は制御器で、その端子１ａは回路
２、始動スイツチ３を介して電源４に接続されて
いる。

一方端子１ｂは回路５を介して原動機又は作業
機（図示せず）の一端に装着した回転センサ６の
出力端子６ａに接続し、該回転センサからの出力
信号に基づいて所定の制御動作を行うようになつ
ている。

また、前記回転センサ６は図示せざる操作パネ
ルに装着の回転計７に対しても出力信号を送出
し、前記原動機の回転数を表示するようになつて
いる。

また、制御器１の端子１ｃからは回路８を介し
て停止装置１０（マグネチツクストツパー）に接
続し、前記制御器からの出力信号により停止装置
１０を動作させるように構成されている。

それと共に、もう一方の端子１ｄは警報装置１
１（ブザー又は表示ランプ）に接続し、制御装置
１からの出力信号により警報動作を行うように構
成されている。

なお、１ｅは電源端子、Ｅはアースである。第
２図は、制御器１の内部構造を示す概要図で、２
０は周波数・電圧変換器（Ｆ／Ｖ）、その入力端
子は制御器１の端子１ｂを介して回転センサ６に
接続している。

また、前記周波数・電圧変換器２０の出力端子
はコンパレータ２１のプラス端子及びコンパレー
タ２２のマイナス端子にそれぞれ接続されてい
る。

２３は予め設定された原動機の共振回転域Ｎに
於ける下限の回転数N_L（第３図）を設定する為の
基準電圧で、コンパレータ２１のマイナス端子に
接続されている。

また、２４は前記共振回転域の上限の回転数
N_H設定する為の基準電圧でコンパレータ２２の
プラス端子に接続している。

さらに、コンパレータ２１，２２の出力端子は
AND回路２５の入力端子にそれぞれ接続すると
共に、該AND回路の出力側はその出力端子より
OR回路２６の入力端子に直接接続する回路とオ
ンデレータイマー２７、フリツプフロツプ回路２
８を介して前記OR回路の入力端子に接続する二
つの回路を構成している。

このオンデレータイマー２７は、AND回路２
５からの出力信号を受けてその時間を累積し、そ
の時間が予め設定された時間に達したらその出力
端子より信号を出力するように構成されている。

また、フリツプフロツプ回路２８は、オンデレ
ータイマー２７からの出力を記憶するもので、後
述するリレー３１の動作により原動機が停止した
場合であつても切換スイツチ３（第１図参照）に
よつて電源を遮断しない限りはOR回路２６に対
して信号を出力し続けるようになつている。

そして、前記OR回路２６の出力端子はリレー
２９の入力端子に接続すると共に、その接点２９
ａは制御器１の端子１ｄを介して警報装置１１に
接続している。

一方、オンデレータイマー２７の出力端子から
は、単安定マルチバイブレータ３０を介してリレ
ー３１に接続すると共に、該リレーの接点３１ａ
を介して停止装置１０に接続する異常時停止回路
が構成されている。

そして、単安定マルチバイブレータ３１はオン
デレータイマー２７からの出力信号を受けた時点
からの一定時間だけ前記リレー３１に信号を出力
するもので、これにより停止装置１０もその出力
時間だけ動作する。

第３図は本発明装置の動作要領を示すタイムチ
ヤートであつて、以下その作用について説明す
る。

まず、始動スイツチ３を投入し図示せざる原動
機を始動する。

これにより、前記原動機は徐々に回転を上昇さ
せると共に、回転センサ６からも前記原動機の回
転数に応じたパルス信号を出力し、この信号は制
御器１内の周波数・電圧変換器２０及び回転計７
に対して送信されると共に、該周波数・電圧変換
器にて電圧変換された信号がコンパレータ２１，
２２に対して出力される。

これにより、前記コンパレータにて予め設定さ
れた基準電圧２３，２４との比較がなされる。

そして、前記原動機の回転数が共振回転域Ｎの
下限値N_L（第３図参照）に達すると前記周波数・
電圧変換器２０にて電圧変換された信号が基準電
圧２４より高くなり、よつてその信号はAND回
路２５からOR回路２６に出力され該OR回路か
らの信号によりリレー２９を駆動し、その接点２
９ａを閉路して警報装置１１を動作させる。

一方、前記AND回路２５からの出力信号は、
オンデレータイマー２７にも出力されているの
で、該オンデレータイマーは同時にその信号の入
力時間の積算を開始する。

以上の動作は原動機の回転数が第３図に示す共
振回転域Ｎの範囲内にある間継続して行われるこ
とになるが、前記原動機が正常状態で始動した場
合には、前記した共振回転域の通過時間は極く僅
か（0.5〜１秒）であるので停止装置１０の動作
には至らず警報装置１１が一時的に動作するのみ
に止る。

よつて、この時点で運転者は前記警報装置のこ
の一時的な動作によつて制御器１が正常に機能し
ていることを判断する。

一方、原動機の回転数が前述した共振回転域の
上限N_Hから上方の常用回転域（図示せず）まで
上昇せず、該共振回転域Ｎの範囲内でそのまゝ長
時間渋滞した場合、又は、一旦前記共振回転域を
脱し常用回転域に到達したが、何らかの原因によ
りその回転数が低下し、共振回転域Ｎ内に再突入
し、該回転域内で長時間渋滞したような場合等に
は、（第３図参照）オンデレータイマー２７によ
つて積算された時間（t₁＋t_o）が予め設定された
一定時間Ｔに達した後、単安定マルチバイブレー
タ３０に対して信号を出力する。

これにより、前記単安定マルチバイブレータ
は、第３図に示すt₃の一定時間リレー３１に信号
を出力し、該リレーを励磁する。

よつて、その接点３１ａは閉路し、さらに停止
装置１０が動作して原動機を自動停止する。この
とき、警報装置１１はフリツプフロツプ回路２８
がオンデレータイマー２７から出力される前記信
号を記憶している為、例え前記原動機が停止した
状態であつても始動スイツチ３によつて電源回路
を開路しない限りは継続してOR回路２６に継続
して出力し続けるようになつており、これにより
リレー２９の接点２９ａもそのまゝ励磁され続け
るから前記警報装置１１も引き続き動作し続け
る。

以上により、運転者は原動機が前述した異常現
象により停止したものであることを判断し、しか
るべき点検処置後再始動を行えばよい。

なお、以上の実施例に於て回転センサ６はパル
ス信号を出力するものとして説明したが、これに
限らずアナログ信号を出力するものであつても構
わない。その場合は周波数・電圧変換器２０は不
要となる。

（効果） 以上詳述した如く、本発明によれば万一作業機
駆動用の原動機が、その運転中に於て予め定めら
れた共振回転域内で万一長時間渋滞した場合であ
つても、その渋滞時間を積算し前記原動機を停止
させるから、前述した共振現象に伴う過大な異常
トルクによつて軸継手に介在する緩衝部材の破壊
及び該緩衝部材自体の内部発熱に伴う溶融破壊が
発生することを回避できる。

したがつて、原動機の始動運転時に於て、万一
該原動機が常用回転域までスムースに立ちあがれ
ない場合、又は平常運転状態に於て何らかの異常
により常用回転域から共振回転域に突入するよう
なことがあつたとしても自動的に原動機を停止さ
せるので、安全でかつその耐久性も保証される。

また、これに伴い、軸継手そのものも必要以上
に過剰な品質のものを選択する必要がないから小
型でかつ安価な作業機とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による駆動制御装置の全体を示
す結線図。第２図は制御器の内部構造を示す概要
図、第３図は本発明駆動制御装置の動作要領を示
すタイムチヤートである。 １…制御器、６…回転センサ、１０…停止装
置、１０…警報装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原動機と軸継手を介して直結駆動するように
   構成した作業機に於いて、該作業機には原動機の
   回転数検知用の回転センサと該回転センサからの
   出力信号に基づいて前記原動機の停止装置を駆動
   する制御器を設け、前記原動機の始動後その回転
   数が所定の回転域において渋帯したときに、前記
   制御器においてその停滞時間を累積すると共に、
   その累積時間が予め定めた一定時間に達した場
   合、該制御器からの信号により停止装置を動作さ
   せるように構成したことを特徴とする駆動制御装
   置。