JPS60184745A - フライホイ−ル装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転機械の軸系、例えば船用エンジンの１１１
進軸、往復動形圧縮機の駆動軸などに設（プるフライホ
イール装置、特に慣性モーメン１〜が可変であるフライ
ホイール装置に関する。

［従来技術１ 回’１１Ｉｔ　４Ａｌｌ械には、該回転機械軸系捩れ振
動の固有振動数を使用回転数よりずらす為、或（よ回転
エネルギを蓄積覆る為、フライホイールを設ける。

然し、従来のフライホイールではその慣（！Ｉ−モーメ
ン１〜が一定である為、回転機械の使用回転数領域が制
限されたり、或は乙ｌ算の誤差により使用回転数に捩れ
振動が発生した場合にも対処し得ない。更に、蓄積され
た回転１ニネルキには慣性モーメンｉ−１と回転角速ｊ
σθの２＠を乗じ１　′ たちの（Ｅ＝−ｙｌθ２）で表現され、フライホイール
が回転エネルギを放出することににす、回転速度が変化
してしまうどいつ不具合すあった。

［発明の目的］ 本発明はフライホイールの慣性モーメン１〜を自在に変
化させ得る様にし、上記した従来技術の問題点を解消覆
るものである１゜ ［発明の構成］ 本発明は重錘を回転中心に対し近接離反可能とし且所要
の位置で固定し得る様にし、回転体の慣性モーメン１−
の−要因である回転２＋’径を自在に変化させ得る様に
構成して慣性モーメントを回転状態に対応させて変化さ
けることがでさる様にしたものである。

［実　施　例］ 以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図、第２図は本発明の１実施例を示してＪ３す、回
転軸の端部に実施した例である。

図中１は回転軸２の軸端に設りたフランジであり、該フ
ランジ１にフライホイール装置３を取付りる。

該フランジ１に回転軸２と軸心を合致させて取付けられ
るスパイダ４は、その中心部が空洞となっており、空洞
の先端部には壁面を平滑に仕上げた油室穴５を形成しで
ある。又、スパイク４の外周には４対のブラウン１−〇
を十字状に突設し、該ブラケット６にそれぞれピン７を
嵌着し、更に該ピン７にブツシュ８を介して重錘レバー
９を回転自在に枢支せしめる。

該重錘レバー９の先端部に重錘１０を形成「しめ、基部
にはピン７と同心のピニオン歯１１を刻設し、該ピニオ
ン歯１１は後述するラック歯１２ど噛合せしめる。

前記スパイダ４の基端面にシリンダカバー１３を固着す
る。シリンダカバー１３のスパイダ側には前記油室穴５
と同様な油室穴１４を削貫き、その中心部にはシリンダ
カバー１３を貝通し反スパイダ側を所要長さに亘って大
径とした通孔１５を穿設する。又、該通孔１５と平行な
油路１６を穿設し、油路１６の１喘を前記油室穴１４に
、１１！（端を反スパイダ側端の外周面に開口させであ
る。

前記油室穴５および１４にピストン１１を油密且摺動自
在に嵌合する。ピストン１７の中央部の４面にラック歯
１２を刻設し、前記ピニオン歯１１と噛合させ、ピスト
ン１１の反スパイダ側に変位棒１８を延出ぜしめ、前記
通孔１５に油密に貫通させる。又、ピストン１７の中心
部には連通路１９を穿設し、１端を前記油室穴５に連通
し、他端を前記通孔１５の大径部に間口させている。

上記スパイダ４、重錘レバー９、シリンダカバー１３は
ケーシング２０に収納され、シリンダカバー１３の先端
部が突出する様になっている。シリンダカバー１３及び
変位棒１８の先端部が挿入される様に給油筒２１をケー
シング２０に取イ」ける。

該給油筒２１の内部には仕切壁２２が形成され、シリン
タカバー１３の先端は該仕切壁２２の手前で終り、変位
棒１８は仕切壁２２を貫通している。給油筒２１の仕切
壁２２で仕切られた位置よりスパイダ側にオイルポー１
〜２３．２４を穿設し、オイルポー１〜２３の両側及び
仕切壁２２に油止リング２５，２５．２６を設け−（、
オイルボート２３，２４が連通′ＴＪ−る内部を油密に
する。

前記変位棒１８の先端に駒２７を取付け、ヌ給油筒２１
の端部にはその軸心が変位棒１８の軸心と平行どなる様
に変位検出器２８を取付ける。変位検出器２８のスライ
ドロッド２９を給油筒２１の内部に突出さけ、その先端
を前記駒２７に係合ざ「変位棒１８の動ぎが駒２７を介
してスライド１］ツド２９に伝ｉ１される様にり”る。

尚、図中３０　Ｇ；１回転数ピックアップ用歯車、３１
は回転数ピックアップである。

次に上記装置の作動を説明する。

先ず回転体の慣性モーメントＩは、回転体のＭＩＭ、回
転中心から回転体の重心迄の距離Ｒ（回転半径）とする
と、 １　＝ＭＲ２ であり、同一の８間であれば回転半径の大さざによって
慣性モーメントが決定される。

従って、上記装置の重錘レバー９を傾動さぜれば、回転
中心から重錘１０迄の距離が変化、即ら回転半径が変化
して慣性モーメントが変化する。

先ず、第１図中イで示ず状態が重錘レバー９の標準位置
とし、この状態力口ら慣性モーメントを減少さける場合
オイルポー１−２３より油路１６を通して油室穴１４へ
圧油を供給し、ピストン１７を第１図中右方へ移動さけ
る。ラック歯１２の移動により、重錘レバー９が反時５
１方向に回動して１ｎｉｏが軸心に近ｆＮＪき、フライ
ホイール装置３の回転■４径が減少、即ち慣性モーメン
トが減少リ−る。尚、図中口で示ず重錘レバー９の位置
は慣性モーメント最小の状態を示す。

次に、慣性モーメンｉ〜を、増大さぜる場合は、オイル
ボート・２４より連通路１９を通して油室穴５へ１．１
］油を供給し、ピストン１７を左方へ移動ざＵる。ラッ
ク歯１２の移動により、重錘レバー９が時削方向に回動
して重錘１０が軸心から離れ、フライホイール装置３の
回転半径が増大、即ち慣性モーメンＩ・が増大する。尚
、図中ハで示す重錘レバー９の位置は慣性モーメント最
大の状態を示す。

又、前記ピストン１７の動ぎ、その位置は駒２７を介し
Ｃスライドロッド２９に伝達されて変位検出器２８にＪ
：って検知される。該変位検出器２８の検出信号を監視
しなから圧油を供給することにより、回転半径を任意の
値とすることができる。

史に回転数ピックアップ３１は回転体の回転数を検出し
得、回転数或は回転数の変化に応じＣ１最適な慣性モー
メン１への大きさとすることも可能Ｃある１゜ 本装置を用いれば、回転体の回転変動に対応させ慣性モ
ーメン］・を増減させることにより回転変動を少なくす
ること、低周波の捩れ振動による回転変動を解消するこ
とが可能となる。

斯かる回転制御を行う為の制御装置を第３図に示す。

尚、第３図中第１図と同一のものには同符号を付しであ
る。

前記オイルボー１〜２３．．２４にサーボ弁３３が接続
され、該サーボ弁３３には［−夕３４によって駆動され
る油圧ポンプ３５が接続されている。３６は油タンクを
示す。

又、図中３２は制御装置であり、該制御装置３２には変
位検出器２８、回転数ピックアップ３１からの検出信号
が入力され、両検出器からの信号を変換器３７’、３８
　、演算器３９、制御器４０に於いて適宜処理し、制御
信号を！ナーボ弁３３へ出力する様になっている。

上記制御Ｈ置に於いて、回転変動を小さくする為の制御
について説明する。

回転数ピックアップ３１からの信号は変換器３１におい
て、演算器３９で処理するに適した信号、例えばアナロ
グ信号をデジタル信号に変換して演算器３９に送出する
。

演算器３９では変換器３７からの信号に基づき、回転体
の平均回転数を計算すると共に変動回転数を計算りる。

更に、この計悼結果より変化さ口るべきフライホイール
装置３の慣性モーメン１〜量（ビスＩ〜ンの位置）を演
幹し、該演算結束を制御器４０へ出力する。

制御器４０では演鈴器３９からの信舅をサーボ弁駆動用
の制御信号に処理して、サーボ弁３３に入力してり一−
ボ弁３３を駆動する。

リーーボ弁３３が作動すると所要のオイルボー１へ２３
．２４より圧油が送給されピストン１７を移動りる。ピ
ストン１７の移動は変位検出器２８で検出され、検出結
果は制御装置３２へ入力される。制御装置３２では、先
ず変換器３８により前記した変換″ａ３７と１１１］様
な（ｇ号処理が行４つれ、更に演算器３９で変換器３７
からの信号に基づき演締した結果とを比較し、偏差が零
どなる様１ノーボ弁３３を作動させる。

面し−（、フライホイール装置３の回転エネルギの放出
、蓄積に応じて慣性モーメントを変化させるので回転数
を一定に保持することができる。

低周波の捩れ振動による回転変動についてし、上記した
と同様な手順を行えば、該捩れ振動に起因する回転変動
を解消づ°ることができる。

又、従来は使用回転数領域内に捩れ振動の共振点があり
、やむなく領域をμばめていることが多かったが、この
ような場合には、演算器３９に各使用回転毎に捩れ振動
の共（辰点をさｉ］るような慣性モーメントを得るよう
記憶させてＪ３けば、捩れ振動をさけることができ、使
用回転数領域を従来より広くとることができる。

又、第４図は本発明の他の実施例を示しくおり、フライ
ホイール装置３を４ＩＩＩＩ喘ではなく輔途中に設けた
場合である。

本実施例は前記実施例と略同様な構成である。

該実施例ではピストン１７、変位棒１８を太径どし、中
心部に回転軸２を貴通させており、油至穴５への給油は
ピストン１７．変位棒１８ど回転軸２との間を通して行
っている。

第５図は更に他の実施例を示しており、該実施例ではシ
リンダ４２を星型状に設け、シリンダ４２内のピストン
４３白体を重錘とし、該ピストン４３の位置を適宜変位
させ回転半径Ｒを変化させるもの（ある。

尚、実施例はいり゛れも油圧によってビスＩ〜ンを移動
さける様にしたが、スクリューによってピストン等を移
動さける様にしてもＪ：い。

［発明の効果］ 以上１本へた如く本発明にＪ、れぽｌＺ記の優れた効果
を発揮し得る。

（＋）　回転機械の使用回転数領域が広くなる。

（ｎ）　設＃ｔ　ｌ　ｏ′）４算誤差があっても、終正
が可能で＆ｊｒる。

０１０　回転数を一定に保持し得る制御が可能どなる。

。 Ｑｖ）　低次の捩れ振動による回転変動を防止し冑る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は一
部を断面した側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、
第３図は同曲実施例を作動させる為の制御装置のブロッ
ク図、第４図は他の実施例を示し一部を断面した側面図
、第５図は更に他の実茄例の説明図である。 ２は回転軸、３はノライボイール装置、９は重錘レバー
、１０は重錘、１１はビニオン歯、１２はラック歯、４
２はシリンダ、４３はピストンを示す。 特　エリ　出　願　人 石川島播磨重工業株式会社 第２図 ｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）　重錘を回転中心に対し近接離反可能に設りるど共
   に所要の位置で固定し得る様構成したことを特徴と−り
   るフライホイール装置。