JPS58221022A - Variable speed fluid coupling - Google Patents

Variable speed fluid coupling

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JPS58221022A
JPS58221022A JP10219382A JP10219382A JPS58221022A JP S58221022 A JPS58221022 A JP S58221022A JP 10219382 A JP10219382 A JP 10219382A JP 10219382 A JP10219382 A JP 10219382A JP S58221022 A JPS58221022 A JP S58221022A
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JP
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output shaft
impeller
working fluid
pump
runner
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JP10219382A
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Japanese (ja)
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Muneo Kato
加藤 宗雄
Shigeru Otake
茂 大竹
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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Publication date
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Publication of JPS58221022A publication Critical patent/JPS58221022A/en
Publication of JPS6333013B2 publication Critical patent/JPS6333013B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D33/00Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/06Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit
    • F16D33/08Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit by devices incorporated in the fluid coupling, with or without remote control
    • F16D33/10Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit by devices incorporated in the fluid coupling, with or without remote control consisting of controllable supply and discharge openings
    • F16D33/12Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit by devices incorporated in the fluid coupling, with or without remote control consisting of controllable supply and discharge openings controlled automatically by self-actuated valves

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To aim at enlarging an adjusting range, by constituting a feed-back pump with the use of a Westco pump so that the axial space thereof is made less for obtaining a compact arrangement, and further by making discharge pressure for feed-back large. CONSTITUTION:Working fluid which enters in an impeller 5 rotates together with the latter for rotating an inner runner 12 so that an output shaft 9 integrally incorporated therewith is rotated. When the rotation of the output shaft 9 is lowered, a spool 21 is pushed up by the actuation of a Wesco Pump 22 and the actuation of a pressure detecting device 28 so that a flow adjusting valve is opened, resulting in increasing the supply volume of working fluid into the impeller 5, and therefore, the rotational speed of the output shaft 9 is raised. On the contrary, when the rotational speed of the output shaft 9 is raised, the spool 21 is moved downward so that the open degree of the flow adjusting valve is reduced for decreasing the inlet flow into the impeller 5, thereby the rotational speed of the output shaft 9 is lowered.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体継手、゛特に入力軸に取付けたインペラ内
にランナーを回転自在に配設すると共に該ランナーを出
力軸に取付け、作動流体供給用ポンプにより上記インペ
ラ内に作動流体を供給しながら入力軸の回転を出力軸に
伝達すると共に、該作動流体の供給量を流量調節弁によ
り調節しながらその供給量、を、インペラ外周に設けた
小排出孔から連続的に排出する流量より大きくするか又
は小さくすることにより、インペラ、ランナーの内部流
体の自由表面の軸中心からの位置を自在に加減して出力
軸の回転速度を制御する可変速流体継手に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fluid coupling, in particular, a runner is rotatably disposed within an impeller attached to an input shaft, the runner is attached to an output shaft, and a working fluid is supplied into the impeller by a pump for supplying working fluid. The rotation of the input shaft is transmitted to the output shaft while supplying working fluid, and the supply amount of the working fluid is continuously controlled by a flow control valve through a small discharge hole provided on the outer periphery of the impeller. This relates to a variable speed fluid coupling that controls the rotational speed of the output shaft by freely adjusting the position of the free surface of the internal fluid of the impeller and runner from the axis center by making the flow rate larger or smaller than the discharge flow rate. .

一般に、上記種類の可変速流体継手に於いて、作動流体
の供給量は出力軸の回転速度並びに該出力軸により回転
駆動されるポンプ又は送風機などの被動機の負荷側状態
量、例えば吐出圧力、流量、吸込水槽水位、吐出水槽水
位などの状態量に対応して発せられる制御圧力信号(以
下単に被動機の制御圧力という。)に応じて制御される
ようになっている。上記被動機の制御圧力信号と上記出
力軸にフィードバック用ポンプを取付けて、その吐出圧
力信号とで流量調節弁を制御するようになっている。
Generally, in the variable speed fluid coupling of the above type, the supply amount of the working fluid is determined by the rotational speed of the output shaft and the load side state quantity of the driven machine such as a pump or blower rotationally driven by the output shaft, such as the discharge pressure. It is controlled in accordance with a control pressure signal (hereinafter simply referred to as driven machine control pressure) that is generated in response to state variables such as flow rate, suction water tank water level, and discharge water tank water level. A feedback pump is attached to the output shaft and the control pressure signal of the driven machine, and the flow control valve is controlled by the discharge pressure signal.

従来、この種の流体継手に於いて、出力軸は竪軸であり
上記フィードバック用ポンプが遠心ポンプ羽根により構
成され、これを入出力軸を水平に配向したいわゆる横型
の流体継手に採用した場合には、該ポンプが作動流体の
液面上方に位置しても、その機能を発揮させるため、出
力軸の回りに円環状の吸込口ケーシングを設けて流体を
誘導せねばならず、そのために軸方向のスペースを必要
と腰装置の全長が大きくなり、フィードバック操作に用
いる遠心ポンプの吐出圧力が不足して調整範囲が小さい
、などの欠点を有するものであった。
Conventionally, in this type of fluid coupling, the output shaft is a vertical shaft, and the feedback pump is composed of centrifugal pump vanes.When this is adopted in a so-called horizontal fluid coupling with the input and output shafts oriented horizontally In order to perform its function even when the pump is located above the surface of the working fluid, it is necessary to provide an annular suction port casing around the output shaft to guide the fluid. This system requires a large amount of space, increases the total length of the waist device, and has drawbacks such as the discharge pressure of the centrifugal pump used for feedback operation is insufficient and the adjustment range is small.

本発明は、上記従来の可変速流体継手の問題点を解決す
るためになされたもので、上記フィードバック用ポンプ
をウェスコポンプにより構成することにより、軸方向の
スペースを小となしてコンパクトな構造であり、さらに
、フィードバック用の吐出圧力が大であり、調整範囲を
大とすることが出来る横型の可変速流体継手を提供する
ことを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the problems of the conventional variable speed fluid coupling, and by configuring the feedback pump with a Wesco pump, the axial space is small and the structure is compact. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a horizontal variable speed fluid coupling that has a large discharge pressure for feedback and can have a wide adjustment range.

本発明は、本体ケーシングに入力軸と出力軸とを略水平
に支承し、該入力軸に取(=jけたインペラ内にランナ
ーを回転自在に配設すると共に該ランナーを出力軸に取
付け、上記入力軸により回転駆動される作動流体供給用
ポンプにより上記インペラ内に作動流体を供給して入力
軸の回転を出力軸に伝達すると共に、該作動流体の供給
量を流量調節弁により調筋して前記イ゛ンベラ及びラン
ナーの内部流体の自由表面の、軸中心からの位置を調節
しながら出力軸の回転速度を制御するようにした流体継
手において;上記出力軸にフィードバック用のウェスコ
ポンプを設け、該ウェスコポンプからの吐出圧力信号に
より上記流量調節弁を制御・するようにしたことを特徴
とする可変速流体継手である。
The present invention has an input shaft and an output shaft supported substantially horizontally in a main body casing, a runner rotatably disposed in an impeller attached to the input shaft, and the runner attached to the output shaft. A working fluid supply pump rotationally driven by the input shaft supplies working fluid into the impeller to transmit the rotation of the input shaft to the output shaft, and the supply amount of the working fluid is adjusted by a flow rate regulating valve. In the fluid coupling that controls the rotational speed of the output shaft while adjusting the position of the free surface of the internal fluid of the equalizer and runner from the shaft center; a Wesco pump for feedback is provided on the output shaft; The variable speed fluid coupling is characterized in that the flow rate regulating valve is controlled by a discharge pressure signal from the Wesco pump.

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第1図において、1は本体ケーシングであって
、その一端側軸受2には入力軸3が支承されている。該
入力軸3の右方内端部には7ランジ4を介してインペラ
5が一体的に取すイ」けられ、更に該インペラ5にはス
リーブ6が固着されると共に上記本体ケーシング1内に
設けられた軸受胴体7の軸受8に支承されている。従っ
て入力軸3.7ランジ4、インペラ5、スリーブ6から
成る入力側回転体は、充分大きな間隔を以て設けられた
軸受2と8とで確実に支承されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a main body casing, and an input shaft 3 is supported by a bearing 2 at one end thereof. An impeller 5 is integrally mounted on the right inner end of the input shaft 3 via a 7 flange 4, and a sleeve 6 is fixed to the impeller 5 and is inserted into the main body casing 1. It is supported in a bearing 8 of a bearing body 7 provided. Therefore, the input-side rotating body consisting of the input shaft 3, 7, the flange 4, the impeller 5, and the sleeve 6 is reliably supported by the bearings 2 and 8, which are spaced apart from each other with a sufficiently large distance.

9は出力軸であって、上記本体ケーシングjの他端側軸
受10に支承されると共に、その左方内端部は上記7ラ
ンシ゛4内に設けられた軸受11に支承され、出力側回
転体も、充分大トな間隔に設けた軸受10と11とで確
実に支承され、前記の入力側回転体の支承法と相まって
、流体継手の軸方向の長さを小さくしている。12はラ
ンナーであって、前記出力軸9に取すイ」けられると共
に、上記インペラ5内で自由に回転出来るようになって
いる。
Reference numeral 9 denotes an output shaft, which is supported by a bearing 10 on the other end side of the main body casing j, and its left inner end is supported by a bearing 11 provided in the 7-ranche 4, and is connected to the output side rotating body. It is also reliably supported by bearings 10 and 11 provided at a sufficiently large interval, and in combination with the above-mentioned method of supporting the input side rotating body, the length of the fluid coupling in the axial direction is reduced. Reference numeral 12 denotes a runner, which is mounted on the output shaft 9 and can freely rotate within the impeller 5.

上記軸受胴体7の下方部は開口していて、左右の油槽1
3.14を連通させている。また、該軸受胴体7の下部
には作動流体供給用の遠心ポンプ15が下方からとりつ
けられている。該遠心ポンプ15は、上記入力軸3及び
インペラ5と一体となって回転するスリーブ6に取り付
けられたタイミング歯$16により、中間歯車17を介
して回転駆動されるようになっている。18は軸受用ブ
ツシュであって、前記中間歯車17を回転自在に軸着す
ると共に上記軸受胴体7に嵌着されている。
The lower part of the bearing body 7 is open, and the left and right oil tanks 1
3.14 is communicated. Further, a centrifugal pump 15 for supplying working fluid is attached to the lower part of the bearing body 7 from below. The centrifugal pump 15 is rotationally driven via an intermediate gear 17 by a timing tooth 16 attached to a sleeve 6 that rotates together with the input shaft 3 and impeller 5. Reference numeral 18 denotes a bearing bushing, which rotatably supports the intermediate gear 17 and is fitted into the bearing body 7.

第2図からも明らかなように、上記遠心ポンプ15の吐
出口は配管19を介して、流量調節装置20の流入室2
0aに連絡されている。該流量調節装置20は、第3図
に示すようなケーシングを」二記軸受胴体7に取り付け
、該軸受胴体7も装置の一側壁として機能せしめるよう
に構成されている。該流量調節装置20にはスプール室
20bが形成されていて、その中でスプール21を上下
動させることにより流量調節弁を構成している。第1図
から明らかなように、該スプール室20bは流出室20
cから、上記スリーブ6と出力軸9の間に形成された流
路6aを通って、インペラ5の右側室に連通すると共に
、更にランナー12のボス部内側に形成された流路12
aを通ってインペラ5の左側室内に連通されている。
As is clear from FIG.
0a has been contacted. The flow rate regulating device 20 is constructed such that a casing as shown in FIG. 3 is attached to a bearing body 7, and the bearing body 7 also functions as one side wall of the device. A spool chamber 20b is formed in the flow rate adjustment device 20, and a flow rate adjustment valve is configured by moving the spool 21 up and down within the spool chamber 20b. As is clear from FIG. 1, the spool chamber 20b is the outflow chamber 20.
c, the flow path 6a formed between the sleeve 6 and the output shaft 9 communicates with the right chamber of the impeller 5, and a flow path 12 formed inside the boss portion of the runner 12.
It communicates with the left side chamber of the impeller 5 through a.

22は上記出力軸9のフィードバック用のウェスコポン
プであって、その羽根車22aは出力軸9に取り付けら
れている。該ウェスコポンプ22のケーシングには第4
図に示すように吸込通路22I)と吐出通路22cが形
成されていて、該吸込通路221]は上記流量調節装置
20の流入室20aに連通すると共に、吐出通路22c
はスプール室20clに連通している。特に軸方向に吸
込ケーシングを必要としない。また、ウェスコポンプ2
2の囁込みは、吸上げ状態ではなく、押込み状態で運転
されている。該スプール室2Od内にはスプール23が
上下動するように収容されている。該スプール23は戻
しぼね24により下方に付勢されている。上記スプール
室20clは連通路20eにより前記流入室20aに連
絡されていて、スプール室2Od内の圧力流体は、ニー
ドル弁25により適量が流入室2Oa内に流出され、ス
プール室2Ocl内のフィードバック操作に用いる圧力
を戻しバネ24に対し適切に設定できるようになってい
る。
22 is a Wesco pump for feedback of the output shaft 9, and its impeller 22a is attached to the output shaft 9. The casing of the Wesco pump 22 has a fourth
As shown in the figure, a suction passage 22I) and a discharge passage 22c are formed, and the suction passage 221] communicates with the inflow chamber 20a of the flow rate adjustment device 20, and the discharge passage 22c
communicates with the spool chamber 20cl. In particular, no suction casing is required in the axial direction. Also, wesco pump 2
2. Whispering is operated in a pushing state, not in a sucking state. A spool 23 is housed in the spool chamber 2Od so as to move up and down. The spool 23 is urged downward by a return spring 24. The spool chamber 20cl is connected to the inflow chamber 20a by a communication path 20e, and an appropriate amount of the pressure fluid in the spool chamber 2Od is discharged into the inflow chamber 2Oa by a needle valve 25, and is subjected to feedback operation in the spool chamber 2Ocl. The pressure used can be set appropriately for the return spring 24.

前記スプール21と23の上端部はレバー26の両端部
に各々枢着されると共に、該レバー26の中間部にはロ
ッド27の下端部が枢着されている。該口・ンド27の
上端部は圧力検出装置28に連結されている。
The upper ends of the spools 21 and 23 are pivotally connected to both ends of a lever 26, and the lower end of a rod 27 is pivotally connected to the middle part of the lever 26. The upper end of the port 27 is connected to a pressure detection device 28.

第5図からも明らかなように、上記圧力検出装置28に
はダイヤフラム29が設けられていて、ポンプ或いは送
風機等の被動機(図示せず)から負荷側状態量に対応す
る制御圧力に応じて抑圧作動されるようになっている。
As is clear from FIG. 5, the pressure detecting device 28 is provided with a diaphragm 29, and the pressure detecting device 28 is equipped with a diaphragm 29, which detects the pressure from a driven machine (not shown) such as a pump or blower according to the control pressure corresponding to the state quantity on the load side. It is designed to be suppressed.

該ダイヤフラム29の背面にはロッド30を介して作動
杆31が取り付けられている。該作動杆31と支持杆3
2との開には背圧ばね33が介挿されていて、調節ねじ
34により前記支持杆32を適宜位置に設定することに
より、上記作動杆31の初期位置を調節設定するように
なっている。前記作動杆31にはL形リンク35の一側
端部が枢着され、また該り形リンク35の他側端部はロ
ッド36を介してレバー37の一側端部に枢着されてい
る。該レバー37の他側端部は上記ロッド27の上端部
に枢着されており、その中間部は調節ねじ38に枢支さ
れている。該調節ねじ38はハンドル39により適宜位
置に設定されるようになっており、被動機の制御圧力に
基づく制御を行なわない場合でも、ロッド36とレバー
37との枢着点37bを支点とし、ねじ38とレバー3
7との枢着点37aの位置を手動で設定して、ウェスコ
ポンプ22の吐出圧力による出力軸回転数のフィードバ
ック制御のみにより制御を行なうことができる。また、
上記圧力検出装置28のダイヤフラム29は、第6図に
示すようなベロー29′に代えてもよい。
An operating rod 31 is attached to the back surface of the diaphragm 29 via a rod 30. The operating rod 31 and the support rod 3
A back pressure spring 33 is inserted in the opening between 2 and 2, and the initial position of the operating rod 31 can be adjusted by setting the supporting rod 32 to an appropriate position using an adjusting screw 34. . One end of an L-shaped link 35 is pivotally connected to the operating rod 31, and the other end of the L-shaped link 35 is pivotally connected to one end of a lever 37 via a rod 36. . The other end of the lever 37 is pivotally attached to the upper end of the rod 27, and its intermediate portion is pivotally supported by an adjustment screw 38. The adjustment screw 38 is set at an appropriate position by a handle 39, and even when control based on the control pressure of the driven machine is not performed, the adjustment screw 38 is set at a pivot point 37b between the rod 36 and the lever 37 as a fulcrum, and the screw is set at an appropriate position by a handle 39. 38 and lever 3
By manually setting the position of the pivot point 37a with respect to the wesco pump 22, control can be performed only by feedback control of the output shaft rotation speed based on the discharge pressure of the Wesco pump 22. Also,
The diaphragm 29 of the pressure sensing device 28 may be replaced with a bellows 29' as shown in FIG.

被動機の負荷側状態量としては吐出圧力のほか、吐出流
量、吸込水槽水位、吐出水槽水位などの負荷の状態量を
対象として検出を行ない、機械的電気的方法で圧力又は
力に転換して作動杆31に作用するようにしてもよい。
In addition to the discharge pressure, load state quantities of the driven machine are detected such as discharge flow rate, suction water tank water level, and discharge water tank water level, and are converted into pressure or force using mechanical and electrical methods. It may also be made to act on the operating rod 31.

このようにしてこれらの負荷側状態量を一定に保つ制御
を行なうことができる。前記本体ケーシング1の下部の
油槽13内には、螺旋状に捲回された冷却管40が配設
されていて、この中を流れる外部からの冷媒により作動
油を冷却するようになっている。
In this way, control can be performed to keep these load-side state quantities constant. A spirally wound cooling pipe 40 is disposed in the oil tank 13 at the bottom of the main body casing 1, and the hydraulic oil is cooled by an external refrigerant flowing through the cooling pipe 40.

次に、上記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

電動機等の適宜原動機(図示せず)により上記入力軸3
を回転駆動して、インペラ5を回転させると共に、これ
と一体的に回転するタイミング歯車16により、中間歯
車17を介して遠心ポンプ15を稼動させる。該遠心ポ
ンプ15が回転し始めると、これにより押し上げられた
作動流体は配管19を通って流量調節装置20の流入室
2Oa内に流入する。運転開始時にはレバー26の支点
26aは中立位置にあり、また枢着点26bが戻しばね
24により押し下げられているので、上記ス“プール2
4は上方に位置し流量調節弁は開口している。従って、
上記のように流入室2Oa内に入った作動流体の一部は
スプール室2Ob内を通って、流出室20c及び通路6
aからインペラ5の右側室内に流入すると共に、更にま
た通路12aを経てインペラ5の左側室内に流入する。
The input shaft 3 is connected to the input shaft 3 by an appropriate prime mover (not shown) such as an electric motor.
is rotated to rotate the impeller 5, and the centrifugal pump 15 is operated via the intermediate gear 17 by the timing gear 16 which rotates integrally with the impeller 5. When the centrifugal pump 15 begins to rotate, the working fluid pushed up thereby flows into the inflow chamber 2Oa of the flow rate adjustment device 20 through the pipe 19. At the start of operation, the fulcrum 26a of the lever 26 is in the neutral position, and the pivot point 26b is pushed down by the return spring 24, so that the spool 2
4 is located above, and the flow rate control valve is open. Therefore,
A part of the working fluid that has entered the inflow chamber 2Oa as described above passes through the spool chamber 2Ob, and passes through the outflow chamber 20c and the passage 6.
It flows into the right side chamber of the impeller 5 from a, and further flows into the left side chamber of the impeller 5 through the passage 12a.

作動流体の供給量は、インペラ5の外周に設けた小さな
排出孔43より連続的に排出される量より多いので、ラ
ンナ−12内部に作動流体が次第に蓄積され、自由表面
が中心軸に近付く位置となり、ランナー12の回転速度
を上昇せしめる。
Since the amount of working fluid supplied is greater than the amount that is continuously discharged from the small discharge hole 43 provided on the outer periphery of the impeller 5, the working fluid gradually accumulates inside the runner 12 and reaches a position where the free surface approaches the central axis. Therefore, the rotational speed of the runner 12 is increased.

インペラ5内に入った作動流体は該インペラ5と共に回
転し、内側のランナー12を回転させて、これと一体に
なった出力軸9を回転せしめる。出力軸9が回転すると
、ウェスコポンプ22が作動し始め、その吸込通路22
bから上記流入室2Oa内の作動流体の一部を吸い込み
、前記出力軸9の回転数に対応した圧力の作動流体を吐
出通路22cからスプール室20d内に送り込む。スプ
ール室2Od内に入った圧力流体はニードル弁25によ
り適切に調圧され連通路20−eを通って流入室2Oa
内に流出される。
The working fluid that has entered the impeller 5 rotates together with the impeller 5, causing the inner runner 12 to rotate and the output shaft 9 integrated therewith to rotate. When the output shaft 9 rotates, the Wesco pump 22 starts to operate, and its suction passage 22
A part of the working fluid in the inlet chamber 2Oa is sucked in from the inflow chamber 2Oa, and the working fluid at a pressure corresponding to the rotational speed of the output shaft 9 is sent into the spool chamber 20d from the discharge passage 22c. The pressure fluid entering the spool chamber 2Od is appropriately pressure-regulated by the needle valve 25 and passes through the communication path 20-e to the inflow chamber 2Oa.
leaked inside.

上記出力軸9の回転数が少ない内は、上記被動機の制御
圧力は低いので、背圧ばね33に抗してグイヤ7ラム2
9を押圧する力は弱く、ロッド27即ちレバー26の支
点 26aの位置はほとんど変化せず、また、上記ウェ
スコポンプ22の吐出圧力も小さいので、戻しばね24
を縮める力がなくスプール室2Od内のスプール23も
ほとんど動かされることがなく、上記レバー26の枢着
点26bも・そのままの位置にある。従って、スプール
21は十分間いたーままでインペラ5内に作動流体を供
給し続ける。
As long as the rotation speed of the output shaft 9 is low, the control pressure of the driven machine is low, so that the ram 2
9 is weak, the position of the rod 27, that is, the fulcrum 26a of the lever 26 hardly changes, and the discharge pressure of the Wesco pump 22 is also small, so the return spring 24
There is no force to retract the spool 23 in the spool chamber 2Od, and the pivot point 26b of the lever 26 remains in the same position. Therefore, the spool 21 continues to supply working fluid into the impeller 5 for a sufficient period of time.

被動機の制御圧力(例えば吐出圧力)が大きくなり、制
御圧力が高まると、圧力検出装置28のグイヤ7ラム2
9が第2図で左方に押圧され、背圧ばね 33に抗して
作動杆31を左方に移動させる。作動杆31が左方に動
くと、L形すンク35が支点 35aを中心に右回転し
てロッド36を上方に持ち」二げる60ツド36が上に
動くと、第1図から明らかなようにレバー37が調節ね
し38との枢着点37aを中心に右回転してロッド27
を下方に押下げる。ロッド27が下方に移動すると、第
2図から明らかなようにレバー26の支点26aが下方
に下がる。
When the control pressure (for example, discharge pressure) of the driven machine becomes large and the control pressure increases, the Guya 7 ram 2 of the pressure detection device 28
9 is pushed to the left in FIG. 2, causing the operating rod 31 to move to the left against the back pressure spring 33. When the operating rod 31 moves to the left, the L-shaped rod 35 rotates clockwise about the fulcrum 35a and holds the rod 36 upwards. The lever 37 rotates clockwise around the pivot point 37a with the adjustment screw 38, and the rod 27
Press down. When the rod 27 moves downward, the fulcrum 26a of the lever 26 moves downward, as is clear from FIG.

レバー26の支点26aが下方に移動すると、該レバー
26を左回転させるので、スプール21は下方に押下げ
られ、流入室20aからスプール室20bに流入する作
動流体の流入量を絞る。スプール室2Ob内への流入量
が減少するとインペラ5内の作動流体の量の増加が抑制
され、出力軸9の回転速度の上昇が抑制される。
When the fulcrum 26a of the lever 26 moves downward, the lever 26 is rotated to the left, so the spool 21 is pushed down and the amount of working fluid flowing from the inflow chamber 20a to the spool chamber 20b is throttled. When the amount of flow into the spool chamber 2Ob is reduced, an increase in the amount of working fluid in the impeller 5 is suppressed, and an increase in the rotational speed of the output shaft 9 is suppressed.

また、出力軸9の回転速度が上昇しているときは出力軸
9の回転速ハにウェスコポンプ22の吐出圧力即ちスプ
ール室20d内圧力が上昇するので、戻しばね24に打
ち勝ってスプール23が押し上げられ、レバー26の枢
着点26&の位置が上がる。そして、流入室20aから
スプール室20bに流入する作動流体の流入量を絞る。
Furthermore, when the rotational speed of the output shaft 9 is increasing, the discharge pressure of the Wesco pump 22, that is, the pressure inside the spool chamber 20d increases due to the rotational speed of the output shaft 9, so that the spool 23 is pushed up by overcoming the return spring 24. and the position of the pivot point 26 & of the lever 26 is raised. Then, the amount of working fluid flowing from the inflow chamber 20a into the spool chamber 20b is throttled.

これによって出力軸9の回転速度が上昇するのを抑制す
る援助をする。
This helps to suppress an increase in the rotational speed of the output shaft 9.

スプール室2Ob内への流入量、即ちインペラ5内への
供給量が減少すると、インペラ5の外周に設けた小さな
排出孔43より連続的に排出される量に近づき、やがて
、供給量と排出量とが平衡して回転速度の上昇が止まる
When the amount of inflow into the spool chamber 2Ob, that is, the amount of supply into the impeller 5 decreases, the amount approaches the amount that is continuously discharged from the small discharge hole 43 provided on the outer periphery of the impeller 5, and eventually the supply amount and the discharge amount When the rotational speed reaches equilibrium, the increase in rotational speed stops.

更に、平衡状態を越えて供給量が減少し、排出量より小
さくなると、インペラ5内の作動流体の量が減少に転じ
、出力軸9の回転速度が低下し始める。
Further, when the supply amount exceeds the equilibrium state and becomes smaller than the discharge amount, the amount of working fluid in the impeller 5 starts to decrease, and the rotational speed of the output shaft 9 starts to decrease.

出力軸9の回転速度が低下すると、出力軸9の回転速度
の低下と共にウェスコポンプ22の吐出圧力即ちスプー
ル室20d内圧力が低下するので、戻しばね24により
スプール23が押し下げられ、レバー26の枢着、α2
sbの位置が下がる。
When the rotational speed of the output shaft 9 decreases, the discharge pressure of the Wesco pump 22, that is, the pressure inside the spool chamber 20d decreases, so the spool 23 is pushed down by the return spring 24, and the lever 26 pivots. Arrival, α2
The position of sb is lowered.

そしてこれを迫って被動機の制御圧力が低下して背圧ば
ね33により作動杆31が第2図で右方に押し戻され、
L形すンク35を左回転させて、ロッド36を下げる。
Then, as this approaches, the control pressure of the driven machine decreases, and the operating rod 31 is pushed back to the right in FIG. 2 by the back pressure spring 33.
Rotate the L-shaped sink 35 to the left and lower the rod 36.

ロッド36が下降するとレバー37が左回転してロッド
27を持ち上げ、レバー″26の支点26aが上方に移
動する。
When the rod 36 descends, the lever 37 rotates to the left to lift the rod 27, and the fulcrum 26a of the lever ''26 moves upward.

以」二のように、出力軸9の回転速度が下がると、枢着
点26bが先づ下がり、これを迫ってレバー26の支点
26aが」二がるので、レバー26は右回転してスプー
ル23を上方へ持ち上げて、スプール室20bへの流入
量即ちインペラ5内への流入量を増大させ、出力軸9の
回転速度を再び上昇させる。
As shown in Figure 2 below, when the rotational speed of the output shaft 9 decreases, the pivot point 26b lowers first, and this causes the fulcrum 26a of the lever 26 to move upward, causing the lever 26 to rotate clockwise and release the spool. 23 upward to increase the amount of flow into the spool chamber 20b, that is, the amount of flow into the impeller 5, and increase the rotational speed of the output shaft 9 again.

以」二のように、出力軸9の回転が低下すればウェスコ
ポンプ22の働き及び圧力検出装置28の働軽によりス
プール21が押し上げられて流量調節弁が開かれ、イン
ペラ5内への作動流体の供給量が増大し、出力軸9の回
転速度は上昇する。逆に、出力軸9の回転数が上昇する
と、スプール21が下方に移動されて該流量調節弁の開
度が小となり、インペラ5内への流入量がj威少して出
力軸9の回転数が下降し、被動機の制御圧力が設定値に
なるように自動的に制御される。
As shown in (2) below, when the rotation of the output shaft 9 decreases, the spool 21 is pushed up by the action of the Wesco pump 22 and the pressure detection device 28, opening the flow rate control valve, and the working fluid flows into the impeller 5. The amount of supply increases, and the rotational speed of the output shaft 9 increases. Conversely, when the rotational speed of the output shaft 9 increases, the spool 21 is moved downward and the opening degree of the flow control valve becomes smaller, and the amount of flow into the impeller 5 is increased, causing the rotational speed of the output shaft 9 to decrease. is automatically controlled so that the control pressure of the driven machine reaches the set value.

以上の実施例においては、運転当初の調節弁用スフ”−
ル21の開度法めにおいて、ウェスコポンプ22を用い
ているので、ニードル弁25の逃し量変化によりフィー
ドバック用スプール室2Od内の圧力が、従来の渦巻ポ
ンプに比べて高められる。即も、ウェスコポンプ22を
用いると、同一羽根車外径の渦巻ポンプに比べ締切吐出
圧が2〜2.5倍程度の大きさになる。このため使用し
得る圧力が広範囲になり、これを利用して、これにより
被動機側の回転数に対するフィードバック用スプール2
3の位置を戻しバネ24の作用に対抗して全速回転時と
低速回転時とで適切なるストロークが得られるよう設定
することが容易である。
In the above embodiment, the control valve valve "-"
Since the Wesco pump 22 is used in determining the opening of the valve 21, the pressure inside the feedback spool chamber 2Od is increased by changing the relief amount of the needle valve 25 compared to a conventional volute pump. In other words, when the Wesco pump 22 is used, the shutoff discharge pressure is about 2 to 2.5 times higher than that of a centrifugal pump with the same impeller outer diameter. For this reason, the usable pressure is wide-ranging, and by utilizing this, the spool 2 for feedback on the rotation speed on the driven machine side
It is easy to return the position No. 3 and set it so that an appropriate stroke can be obtained between full-speed rotation and low-speed rotation against the action of the spring 24.

そして、フィードバック用スプール23のストロークは
、レバー26によって調節弁用スプール21のストロー
クに直接反転して調節作用に寄与する。従って、当初一
度二−ドル弁25の設定を行なえば、その後は調節は不
要となる。そして、スプール23のストローク位置が適
切となるように作動流体の種類、温度、吐出設定圧力、
設定回転数などに応じて、ニードル弁25を当初設定調
整しておくことにより、適用範囲の広い優れた制御を行
なうことができる。
The stroke of the feedback spool 23 is directly reversed by the lever 26 to the stroke of the regulating valve spool 21, thereby contributing to the regulating action. Therefore, once the two-dollar valve 25 is initially set, no adjustment is required thereafter. Then, the type of working fluid, temperature, discharge setting pressure, etc. are adjusted so that the stroke position of the spool 23 is appropriate.
By initially adjusting the settings of the needle valve 25 according to the set rotation speed, etc., excellent control with a wide range of application can be performed.

本発明は以」二のように構成されているので、従来の渦
巻ポンプ式フィードバック機構に比べ、同じ寸法ならば
吐出圧力ががなり高く、圧力の調整範囲が広いので制御
が容易となり、同様な圧力を対象とすれば寸法を非常に
小さくすることかでト、しかも軸方向の吸込ケーシング
も必要なく、装置全体をコンパクトにまとめることが出
来る効果がある。
Since the present invention is constructed as follows, the discharge pressure is much higher for the same dimensions than the conventional centrifugal pump type feedback mechanism, and the pressure adjustment range is wide, making control easier. When dealing with pressure, the dimensions can be made very small, and there is no need for an axial suction casing, which has the effect of making the entire device compact.

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

第1図は本発明の可変速流体継手の一実施例を示す縦断
面図、第2図は第1図の1−1線に沿った横断面図、第
3図は流量調節装置のケースを示す拡大図、第4図はウ
ェスコポンプのケースを示す拡大図、第5図は圧力検出
装置を拡大して示す断面図、第6図は前記圧力検出装置
の別の実施例を示す部分断面図である。 1・・・本体ケーシング 2・・・軸受3・・・入力軸
     4・・・7ランジ5・・・インペラ    
 6・・・スリーブ6a・・・流路     7・・・
軸受胴体8・・・軸受      9・・・出力軸10
.11・・・軸受   12・・・ランナー12a・・
・流路     13.14・・・油槽15・・・遠心
ポンプ  16・・・タイミング歯車17・・・中間歯
車   18・・・ブツシュ19・・・配管     
20・・・流量調節装置20a・・・流入室   20
b・・・スプール室20c・・・流室    20d・
・・スプール室20e・・・連通路    21・・・
スプール22・・・ウニスフポンプ 22a・・・羽根
車22b・・・吸込通路   22c・・・吐出通路2
3・・・スプール   24・・・戻しばね25・・・
ニードル弁  26・・・レバー26a・・・支点  
  26b・・・枢着点27・・・ロッド    28
・・・圧力検出装置29・・・グイヤフラム 29′・
・・ベロー30・・・ロッド    31・・・作動杆
32・・・支持杆    33・・・背圧ばね34・・
・調節ねじ   35・・・I−形リンク、35a・・
・支点     36・・・ロッド37・・・レバー 
   37a、37b・・・枢着点38・・・調節ねじ
   39・・・ハンドル40・・・冷却管    4
3・・・排出孔特許出願人 株式会社荏原製作所 代理人弁理士 端 山 五 − 同 千1)稔 第3図 第4図
Fig. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the variable speed fluid coupling of the present invention, Fig. 2 is a transverse sectional view taken along the line 1-1 in Fig. 1, and Fig. 3 is a case of the flow rate adjustment device. 4 is an enlarged view showing the case of the Wesco pump, FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the pressure detection device, and FIG. 6 is a partial sectional view showing another embodiment of the pressure detection device. It is. 1...Body casing 2...Bearing 3...Input shaft 4...7 Lange 5...Impeller
6... Sleeve 6a... Channel 7...
Bearing body 8...Bearing 9...Output shaft 10
.. 11... Bearing 12... Runner 12a...
・Flow path 13.14... Oil tank 15... Centrifugal pump 16... Timing gear 17... Intermediate gear 18... Bush 19... Piping
20...Flow rate adjustment device 20a...Inflow chamber 20
b... Spool chamber 20c... Flow chamber 20d.
...Spool chamber 20e...Communication path 21...
Spool 22... Unisf pump 22a... Impeller 22b... Suction passage 22c... Discharge passage 2
3... Spool 24... Return spring 25...
Needle valve 26... Lever 26a... Fulcrum
26b... Pivot point 27... Rod 28
...Pressure detection device 29... Guyafram 29'.
... Bellows 30 ... Rod 31 ... Operating rod 32 ... Support rod 33 ... Back pressure spring 34 ...
・Adjustment screw 35...I-type link, 35a...
・Fulcrum 36...Rod 37...Lever
37a, 37b... Pivot point 38... Adjustment screw 39... Handle 40... Cooling pipe 4
3...Discharge hole patent applicant: Ebara Corporation, patent attorney, Go Hatayama - 1) Minoru, Figure 3, Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、本体ケーシングに入力軸と出力軸とを略水平に支承
し、該入力軸に取付けたインペラ内にランナーを回転自
在に配設すると共に該ランナーを出力軸に取付け、上記
入力軸により回転駆動される作動流体供給用ポンプによ
り上記インペラ内に作動流体を供給して入力軸の回転を
出力軸に伝達すると共に、該作動流体の供給量を流量調
節弁に・より調節して前記インペラ及びランナーの四部
流体の自由表面の、軸中心からの位置を調節しながら出
力軸の回転速度を制御するようにした流体継手において
;上記出力軸にフィードバック用のウェスコポンプを設
け、該ウェスコポンプからの吐出圧力信号により上記流
量調節弁を制御するようにしたことを特徴とする可変速
流体継手。 2、本体ケーシングに入力軸と出力軸とを略水平に支承
し、該入力軸に取付けたインペラ内にランナーを回転自
在に配設すると共に該ランナーを出力軸に取付け、上記
入力軸により回転駆動される作動流体供給用ポンプによ
り上記インペラ内に作動流体を供給して入力軸の回転を
出力軸に伝達すると共に、該作動流体の供給量を流量調
節弁により調節して前記インペラ及びランナーの内部流
体の自由表面の、軸中心からの位置を調節しながら出力
軸の回転速度を制御するようにした流体継手において;
上記出力軸にフィードバック用のウェスコポンプを設け
、該ウェスコポンプからの吐出圧力信号並びに前記出力
軸により回転駆動される被動機の負荷側の状態に応じた
負荷側状態量信号により上記流量調節弁を制御するよう
にしたことを特徴とする可変速流体継手。
[Claims] 1. An input shaft and an output shaft are supported substantially horizontally in a main body casing, a runner is rotatably disposed within an impeller attached to the input shaft, and the runner is attached to the output shaft; A working fluid supply pump rotationally driven by the input shaft supplies working fluid into the impeller to transmit the rotation of the input shaft to the output shaft, and the amount of the working fluid supplied is adjusted by a flow rate control valve. In the fluid coupling, the rotational speed of the output shaft is controlled while adjusting the position of the free surface of the four-part fluid of the impeller and the runner from the shaft center; a Wesco pump for feedback is provided on the output shaft; A variable speed fluid coupling characterized in that the flow control valve is controlled by a discharge pressure signal from the Wesco pump. 2. An input shaft and an output shaft are supported substantially horizontally in the main body casing, and a runner is rotatably disposed within an impeller attached to the input shaft, and the runner is attached to the output shaft and is rotationally driven by the input shaft. A working fluid supply pump supplies working fluid into the impeller to transmit the rotation of the input shaft to the output shaft, and a flow control valve adjusts the amount of working fluid supplied to the inside of the impeller and runner. In a fluid coupling that controls the rotational speed of an output shaft while adjusting the position of the free surface of the fluid from the shaft center;
A feedback Wesco pump is provided on the output shaft, and the flow rate regulating valve is controlled by a discharge pressure signal from the Wesco pump and a load side state quantity signal corresponding to the load side state of the driven machine rotationally driven by the output shaft. A variable speed fluid coupling characterized in that it is controlled.
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JPS6333013B2 JPS6333013B2 (en) 1988-07-04

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5491675A (en) * 1977-12-22 1979-07-20 Voith Turbo Kg Fluid coupling

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5491675A (en) * 1977-12-22 1979-07-20 Voith Turbo Kg Fluid coupling

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