JPS58156751A - 定速駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変速駆動源を、用いて負荷機械を油圧で定速駆
動する装置に関する。

この種の定速駆動装置として例えば特願昭５４−１３８
９２０号（特開昭５６−７０１６４号公報）記載の発明
がある。このものの概略構成を第１図で説明すると、遊
星歯車装置（１）の入力軸（２）には舶用主機関（３）
を接続し、入力軸（２）の大歯車（４）には６個の遊星
歯車（５）を取付け、これらの遊星歯車は外側をリング
ギヤー（６）の内歯歯車（７）に、内側を出力軸（８）
の太陽歯車（９）に噛合させて出力軸（８）に接続した
発電機０〔を舶用主機関（３）で増速駆動するようにな
し、さらに、常時一定量の圧液を吐出するブーストポン
プＵυを別設すると共に、大歯車（４）には歯車（１？
Ｊを介して可変容量形ポンプ（１３１を、また、歯車＜
１４１を介して定容量杉油圧モータ（国を配設し、この
定容量杉油圧モータで舶用主機関（３）の回転速度に相
当する流量をブーストポンプ（ｌυつ吐出量から分離回
収し、その残りの圧液は可変容量形ポンプ（１３１でそ
の回転速度に関係なくすべて定容葉形油圧モータｔｔｅ
に供給し、この定容葉形油圧モータは供給流量に応じた
回転速度で歯車（１７１を介してリングギヤー（６）を
駆動することにより舶用主機関（３）の不足する回転速
度を補い、舶用主機関の回転速度が変動しても発電機Ｑ
ＯＩを常時一定速度で運転するようにしている。しかし
、この装置では、舶用主機関（３）の回転速度の補正値
を把握するためのブーストポンプＱｔｌｓ定容量形油圧
モータｆ１５および可変容量形ボンプロ〜の容量が犬で
あり、また、ブーストポツプ（ｌυの電動機Ｑ７）その
他の関連機器、配管等が付帯されるため装置が大型化し
、しかもコスト高を招く欠点があった。

本発明は、前記の点に鑑み、舶用主機関の回転速度の補
正値を把握するだめの前記ブーストポンプ、定容葉形油
圧モータ、これらの関連機器、配管等が不要となる小型
で低摩な定速駆動装置を提供することを目的としている
。

ｆ 本発明は、増速装置として差動歯車装置または遊星歯車
装置を用い、その２人力軸のうち、一方の入力軸には変
速駆動源を、他方の入力軸には変速駆動源で駆動される
可変容量形ポンプからの圧液により駆動される定容葉形
油圧モータを、出力軸には負荷機械および回転形切換弁
の回転軸を接続し、この回転形切換弁の回転軸に一端に
錘を取付は他端部に錘と対向する受圧部を形成したスプ
ールを回転軸軸線と直角に摺動可能に嵌挿すると共に、
回転軸とスプールとで前記可変容量形ポンプの流量調節
機構のサーボシリンダのサーボ圧切換機構を形成し、ま
た、前記回転形切換弁とは別に前記受圧部に所定圧力を
作用させるための定圧源を備え、前記受圧部に発生する
推力と前記錘に生じる遠心力とがスプールを介して釣合
うとき前記可変容量形ポンプの吐出量を一定に保つよう
に構成している。

以下本発明を図面に示す実施例について具体的に説明す
る。第２図において、遊星歯車装置＋２１）の入力軸（
２２１に変速駆動源である舶用主機関（ハ）を接続し、
入力軸（２２１の大歯車（２４には遊星歯車（ハ）を複
数個取付け、これらの遊星歯車は外側をリングギヤー■
の内歯歯車（２？）に、内側を定速度負荷機械である発
電機（至）を接続した出力軸（至）の太陽歯車（至）に
噛合させ、リングギヤー（２６１０外歯歯車３Ｄには歯
車国で定容葉形油圧モータ［有］を接続し、歯車０２と
同軸上に一方向クラッチ（図示せず）を設けて舶用主機
関起動時歯車ｔ３３が逆回転しないようにすると共に、
大歯車（２４）には歯車（２）を介して４可変容量形ポ
ンプ６５１を接続している。

しかして、定容量形油圧モータ鍮は、舶用主機関Ｉ２３
１の回転数を″大歯車（２４）、遊星歯車内、リングギ
ヤー（ハ）、太陽歯車（至）からなる歯車列で増速して
得られる回転数が発電機１２８）の設定回転数から不足
する分を補うものであり、そのだめの必要液量は可変容
量形ポンプｒ、３５１から供給される。また、この定容
葉形油圧モータ（ハ）は、その最低回転数を回転むらが
起らない範囲で定めることにより、舶用主機関の最高回
転数付近での回転むらによる設定回転数の変動を防止し
ている。

以上の構成は第１図に示した装置と略同じ構成である。

なお、定容量形油圧モーターのタンクにつながる流路に
カウンタバランス弁（図示せず）を設けることで、歯車
ｃ３２と同軸上に設ける一方向クラッチの機能を得るこ
ともできる。

ところで、本発明においては、出力軸＠の太陽歯車（３
０）に、可変容量形ポンプ６つと液圧的に接続せる回転
形切換弁（至）の回転軸ｃ３ηに軸着した歯車（３８１
を噛合させ、出力軸（２９＋の実際回転数と予じめ設定
された回転数との差異を検出して可変容量形ポンプ（句
のポンプ傾転角を制御するようにしている。

回転形切換弁（３６）は、第５図に示す如く、ケーシン
グＩ３！ｌＩに回転軸口を回転可能に支承し、この回転
軸には一端に錘（４１を取付は他端部に錘と対向する受
圧部（４υを形成したスプール（４２１を回転軸軸線と
直角に摺動可能に嵌挿すると共に、錘（４０のない側の
スプール端と回転軸ｃ’ｎに取付けたばね受は座（４３
間には錘の重さよりわずかに強い力を出すばね（Ｉ４）
を介装して起動時もしくは停止直前における低速回転時
にスプールの錘側への移動を防止している。また、ケー
シングＣ３１のスプール嵌挿孔（４つには受圧部（４υ
が位置する箇所から錘（４１が位置する第６液室ｆ４６
）に至る間第１液室（４ηと第２液室（４υを形成し、
スプール（４３に形成した受圧側ランド（４湧と錘側ラ
ンド６Ｉは、受圧側ランド（４！ｌｌｌの先端部で第１
液室（４ηと第２液室（機の連通を断つとき錘側ランド
（５（ｌｌの先端部が第２液室（櫓と第６液室ｆ４６）
の連通を断つように選定されており、第１液室（４７）
は回転軸６Ｄの他端部を支承するケーシングＯ９の軸受
部６υに形成された環溝（５３に通孔５３１で連通し、
通孔（５国、環溝（５２１，通孔６荀、通路５５）を経
て可変容量形ポンプ（至）の流量調節機構のサーボシリ
ンダ（至）のロッド室５７）に連通し、第２液室（４８
は通孔６９）、軸受部６υの環溝−、通孔６υ、通路ｌ
１ｉ３を経てサーボシリンダａ）のヘッド室ｆ１３に連
通している。一方、可変容量形ポンプ６５１は流路（財
）により定容葉形油圧モータ（ハ）に接続し、１　　流
路（６４）より分岐した通路６つには圧力調整弁（至）
を設けてその２次ポートを通路５５１に接続することに
より、圧力調整弁の２次圧力をスプール（４りの受圧部
（４１）に作用させている。しかして、回転形切換弁（
ア）の回転軸Ｃ′？）が発電機（２８９の設定回転数で
回転している時、錘（４１に生じる遠心力と受圧部（４
０に生じる推力とがスプール（４２１を介して釣合うよ
うにすると共に、その際受圧側ランド（４９１で第１液
室（４７）と第２液室（４ネの連通を断ち、錘側之ンド
（５０）で第２液室（機と第６液室（４６）の連通を断
つようにしている。

次に、本発明における動作につき説明する。

いま、舶用主機関（２３）と定容葉形油圧モータ（ハ）
〔以下油圧モータという〕により発電機（ハ）と回転形
切換弁（３６）の回転軸１３Ｄとを設定回転数で駆動し
ている状態においては、錘（４０に生じる遠心力と圧力
調整弁Ｉ５（至）の所定２次圧力が作用する受圧部（４
υに生じる推力とがスプール（４りを介して釣合い、受
圧側ランド（４ｇｌは第１液室（４ηと第２液室（喝の
連通を、また、錘側ランド５Ｉは第２液室（４枠と第３
液室（４０の連通を断ち、可変容量形ポンプ６５１のサ
ーボピストン呻前後の室がブロックされ、サーボピスト
ン鋪は静止していて可変容量形ポンプ６５１〔以下可変
ポンプという〕の吐出量は不変である。この状態から舶
用主機関１２謙の回転数が増加すると、可変ポンプ６９
の回転数が上がり吐出量が増し油圧モータ（３階の回転
数が上がるので、回転形切換弁０６）の回転軸１３７）
の回転数が上がり錘（４０に生じる遠心力が増大する。

しかるに、受圧部（４υに生じる推力は常に一定である
から〔圧力調整弁５８の２次圧力が一定ゆえ〕、舶用主
機関ｃ！３）の回転数が増加すると、スプール（４っけ
錘側へ移動し第２液室（４８と第３液室（４６）を連通
ずる。これにより通路（６２）’の圧液は通孔（６１）
、環溝６０１１通孔（５９、第２液室（４ａ１１第３液
室（４６）、回転軸１３７）の通孔（６ηを経てタンク
晴に通じる室呻に排出され、サーボピストン（６６）は
圧力詩整弁（至）からの圧液によりポンプ傾転角減少側
へ移動する。このポンプ傾転角減少過程において、可変
ポンプ６つからの吐出量の減少により油圧モータ（ハ）
の回転数が低下し出力軸回が設定回転数になると、錘＋
４０に生じる遠心力と受圧部（４υに生じる推力とがス
プール（４２を介して釣合い、前述したようにサーボピ
ストン（６う）は静止しポンプ吐出量は不変となるので
、発電機（２８１は設定回転数で駆動されることになる
。逆に、発電機が設定回転数で駆動されているとき舶用
主機関（２３の回転数が低下すると、可変ポンプ（３■
の回転数が下がり吐出量が減り油圧モータＣ（：３１の
回転数が下がるので、回転形切換弁ｆ３１ｉ１の回転軸
６７）の回転数が下がり錘（４（Ｉに生じる遠心力が受
圧部（４υに生じる推力に負け、スプール（４２はばね
（刊側へ移動し第１液室（４ηと第２液室（１８）を連
通ずる。これによりロッド室６ηは通路１！５５１、通
孔６１、環溝（５２、通孔５３）、第１液室（４力、第
２液室ｔ、＋ｇ）、通孔（５９１Ｘ環溝（６０１，通孔
６υ、通路口を経てサーボシリンダ（５６）のヘッド室
關に通じ、サーボシリンダｆ６ｔｉｌはその前後受圧面
積差に基づきポンプ傾転角増大側へ移動する。このポン
プ傾転角増大過程において、可変ポンプｒ、３５からの
吐出量の増大により油圧モータ（３３１の回転数が増加
し出力軸（至）の設定回転数になると、錘（４Ｃｊに生
じる遠心力と受圧部（４１）に生じる推力とがスプール
（４２）を介して釣合い、前述したようにサーボピスト
ン（６６）は静止しポンプ吐出量は不変となるので、発
電機Ｑａｌは設定回転数で駆動されることになる。

なお、第４図に示すように回転形切換弁鄭）の通孔（５
４）とサーボシリンダ（５６）のロンド室姉とを連通ず
る通路５５）に、定容量形ポンプσυおよび回転形切換
弁０６）と同じ構成である回転形切換弁（７りの受圧部
−に通じる通孔６４）とを接続すると共に、第２液室（
７５１に通じる通孔（７６）をタンク關に連通して、回
転形切換弁（７２の回転軸（慴と定容量形ポンプσυと
を駆動すれば、第１液室（７９）と第２液室（７５１が
受圧側ランド−の端縁部でわずかに連通した状態におい
て錘（８１）に生じる遠心力と受圧部σ３に生じる推力
とがスプール曽を介して釣合い、回転形切換弁（７２１
の回転軸−の回転数に対応しだ液圧が回転形切換弁ｔ３
６）の受圧部（４υに作用する。従って、回転軸（７枠
の回転数を一定とすることにより第３図に示す圧力調整
弁６８を省略できる。そこで、第５図に示す如く、定容
量形ポンプσυと回転形切換弁ａ３の回転軸σ樽とを、
いま一つの発電機（へ）を定速で駆動する舶用補助機関
（財）にベルト（８５）連結して駆動するようにすれば
、舶用主機関（路）と舶用補助機関（財）による発電機
（ハ）と（ハ）の並列運転が可能である。

以北説明した如く本発明によれば、変速駆動源の回転数
が変化しても出力軸の回転数は常に一定となるので、燃
費のよいしかも低質燃料が使える舶用主機関による発電
機駆動が可能であり、また、常時出力軸の回転数を検出
して設定回転数との差異を修正する制御方式ゆえ高精度
の定速回転が得られる。また、簡潔な構成の回転形切換
弁により出力軸の実際回転数を設定回転数と比較してサ
ーボピストン操作用サーボ圧の切換えを行っているので
、装置の簡素・小形化および価格の低減を図り得る効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の全体の配置図、第２図は本発明の実
施例を示す装置の全体の配置図、第６図は可変容量形ポ
ンプおよび定容量杉油圧モータに接続する回転形切換弁
の縦断面図、第４図は第６図の変更例を示す油圧系統図
、第５図は第４図に示す油圧回路を備えた装置の全体の
配置図である。 ２１・・・遊星歯車装置、２２・・・入力軸、２３・・
・舶用主機関、２６・・・リングギヤー、２８・・・発
電機、２９・・・出力軸、３３・・・定容量杉油圧モー
タ、３５・・・可変容量形ポンプ、３６・・・回転形切
換弁、３７・・・回転軸、４０・・・錘、４１・・・受
圧部、４２・・・スプール、５６・・・サーボシリンダ
、５８・・・圧力調整弁。 特許出願人　　川崎重工業株式会社 代理人　弁理士太田謙三 第１Ｉ！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 差動歯車装置または遊星歯車装置の２人力軸のうち、一
   方の入力軸には変速駆動源を、他方の入力軸には変速駆
   動源で駆動さ゛れる可変容量形ポンプからの圧液によシ
   駆動される定容量杉油圧モータを、出力軸には負荷機械
   ルよび回転形切換弁の回転軸を接続し、この回転形切換
   弁はその回転軸に一端に錘を取付は他端部に錘ど対向す
   る受圧部を形成したスプールを回転軸軸線と直角に摺動
   可能に嵌挿し、回転軸とスプールとで前記可変容量形ポ
   ンプの流量調節機構のサーボシリンダのサーボ圧を切換
   えるための切換機構を形成すると共に、前、煕受圧部に
   所定圧力を作用させるための定圧源を設け、前記受圧部
   に発生する推力と前記錘に生じる遠心力とがスプールを
   介して釣合うとき前記可変容量形ポンプの吐出量を一定
   に保つようにし友ことを特徴とする定速駆動装置。。