JPS62501227A - 定速駆動用差動伝動装置 - 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】 定速駆動用差動伝動装置 技術分野 この発明は、可変速度入力軸により駆動されて定速度の出力を設ける定速駆動用 差動伝動装置に関するものである。差動伝動装置は差動出力軸と、一対の流体連 結された容積装置を有した流体トリム装置とを有している。容積装置の１つ、ポ ンプ、は容積の変化によって定出力速度を設けるよう可変容積である。他の流体 容積装置、モータ、は固定された最大容積を一般に有するが、定出力速度が達成 できる下限における入力速度の範囲を延長するよう入力速度の低範囲にて小容積 に調節できる。

背景技術 変化する入力速度で負荷を駆動すべ（定出力速度を達成する定速駆動装置が従来 がら良く知られ℃いる。

定速駆動装置の様な重要な利用は、航空機の動力源を設ける発電機や交流機を駆 動する航空機にある。定速駆動装置は、変化する速度で作動できる航空機エンジ ンによってｇ動される。

一般に、定速駆動装置は複数個の相対的に動く部材を有した差動装置と、関連し たトリム装置とを有する。

このトリム装置は一般に流体連結された流体ポンプとモータの形の流体伝動装置 で、流体ポンプとモータは、定速駆動装置が作動されなければならない速度範囲 に比例した寸法にされる。定速駆動装置とし２で用いられる２つの基本的形状の 差動伝動装置がある。これは入力差動装置か出力差動装置のいずれかにできる。

各々の場合に、トリム装置は入力速度が変わるときに定出力速度を設けるよう必 要とされる如（差動速度を加減できる。

入力差動装置が用いられるときに、トリム装置、所謂流体ポンプとモータ、はト リム装置の速度能力の最大使用をなす一方向の最大速度から他方向への最大速度 に作動できるが、トリム装置のトルク能力の最大利用以下となる入力速度によっ てトルクが逆に変化する。

出力差動装置において、トリム装置のトルクは速度と無関係でトリム装置のトル ク能力の全使用ができるが、速度能力は入力速度に比例して入力速度範囲の下限 の速度利用を制限する。

上述の特長は、入力差動装置によってトリム装置が入力速度範囲の下限で増大す る損失音生じるトルクを設けねばならないことを除いて、入力差動装置か出力差 動装置のいずれかと共に使用すべ（同一寸法のトリム装置金つくるようなす。こ のために、成る他の要件が魅力的な入力差動装置を設けるけれども、差動出力装 置が通常使用される。

入力差動装置が用いられるときに、トリム装置の寸法を低減するよう速度範囲の 下限の負荷を制限するよう異常にならない。トリム装置を過大寸法にしないこと が重要で、伝動状態にあるときに、すなわち定速度出力を設けるよう作動入力速 度の正常範囲内にて定速駆動装置が作動するときに効果的になるようトリム装置 が設計される。

出力差動装置を用いる定速駆動用差動伝動装置において、可変速度入力軸と定速 度出力軸とトリム装置の構成部材に連結される差動装置の複数の相対的に移動可 能な部材を有するのが普通である。トリム装置の構成部分はオーバセンタ可変容 積装置に流体連結された定容積流体装置である。定容積流体装置は可変容積流体 装置においてだけできる。従って、差動装置および可変容積流体装置への入力速 度が予定値以下に低下したときに、定容積流体装置は定速度出力の達成にもとづ き十分な速度で回転しない。航空機利用において、定速度出力が達成できる正常 入力速度はエンジンの無負荷にあり、定速度駆動装置はエンジン無負荷速度およ び高速度にて課するようできる負荷を適宜取扱うことができる。

従来技術は、流体トリム装置が出力差動装置のトルク特性の利点をとるよう形成 できると共に流体トリム装置のポンプとモータの速度能力をまだ使用できる定速 駆動用差動伝動装置を記載していない。これは定速駆動が達成される速度以下に 普通ある低入力速度で作動するときの通常定容積モータの容積の減少によって達 成される。

定速駆動用差動伝動装置は一対の相対的に動くようできる部材を有した出力差動 装置を用い、該部材の１つは可変速度入力軸に接続でき、別の１つが定速度で駆 動されるべく出力軸に接続され、第６の部材が流体トリム装置の構成部分に接続 されている。流体トリム装置は一対の流体容積装置を有し℃おり、１つの流体容 積装置は最大容積またはその近くにて普通に固定された容積をなし、差動装置の 第３の部材に連結されている。別の流体容積装置は可変速度入力軸に駆動連結さ れたオーバセンタ可変容積ポンプである。通常定容積装置は可変容積装置の容積 によって決められる速度にて作動され、出力合計器として作用する出力差動装置 に速度を加えるか或は減じ、これによって入力速度の一定範囲内にて一定出力速 度にもとづいている。

定速駆動が達成できて従来周知よりも低入力速度にて定速駆動できる範囲を広げ るよう正常定速駆動が達成できる速度以下に入力速度がなるときに、小容積に正 常定容積装置の容積を減少することに改良がある。

入力速度範囲の低速度における定速駆動のこの拡大は、正常定容積装置が小さく 効果的につくられて負荷を取扱うよう試みるので、定速駆動に減少された負荷要 件があるときに用いられる。定速駆動が達成できる入力速度の範囲は装置寸法を 大きくすることなく増大され、従って最大効率が正常作動範囲内で達成できる。

この発明の目的は、好適なトルク特性を有する出力差動装置を用い且つ定容積が 通常のモータの容積の減少を設けることによって出力差動装置と関連したトリム 装置を構成する流体ポンプおよびモータの速度容量の最大使用をなす定速駆動用 の新規で改良された差動伝動装置を提供することにある。

この発明の別の目的は、差動装置に対する入力速度を感知する制御装置を有し、 入力速度が予定値以下のときにモータの容積が、定速駆動出力が達成できる入力 速度の範囲を増大するポンプの速度に対するモータの速度全効果的に増大するよ うに減少される上述の項に規定される如き差動伝動装置を提供することにある。

この発明の他の目的は、差動伝動装置に関連した制御装置が、入力速度における 作動が予定値以下のときに負荷を制限する手段を有する上述の項に規定されるよ ５な差動伝動装置を提供することにある。

この発明の更に別の目的は、出力差動装置および一対の流体連結された流体容積 装置を用い、流体容積装置の１つが差動装置の１つの部材に連結されて通常は定 容積で、入力速度が予定値以下のときに上述の流体容積装置の容積を減少するよ う作動できて定速駆動装置への入力速度を感知する手段を有した定速駆動装置を 提供することにある。

この発明の笠だ他の目的は、変化する速度で作動できる入力軸に連結でき且つ出 力差動装置および関連Ｉ７た流体トリム装置を有し、出力差動装置の１つの部材 に連結さ才する第１流体容積装置と、入力軸に連結でき容積が変化できる第２流 体容積装置とを流１体トリム装暗が有１．、入力軸の速度を感知する装置と、入 力軸速度が予定値以下のときに第１流体容積装置の容積を減少する装置とを備え た定速駆動装置全提供することにある。

この発明の更にまた別の目的は、第１流体容積装置が通常一定容積を有すると共 に人力軸速度が予定値以下のときに容、積を減少できる定速駆動装置を提供する ことにある。

この発明のまた別の他の目的は、第１流体容積装置の容積が減少されるときに定 速駆動装置の出力軸に作用される負荷を制限する負荷制限装置を有した定速駆動 装置を提供することにある。

第１図は定速駆動用の出力差動伝動装置の概要図、第２図は縦軸が流体トリム装 置部材の作動方向で横軸が定速駆動に対する入力速度である速度線図、定速駆動 に使用できる差動伝動装置が第１図に概略的に示される。差動伝動装置は、出力 差動装置とじて作用し６つの相当的に動（ようできる部材ヲもった差動遊星歯車 装置１０を有する。差動遊星歯車装＠１０は種々の異った型をとることかで・き 、太陽歯車とリング歯車と回転可能な支持体上の中間遊星歯車とを有する型にし たり、或は支持体上の遊星歯車と個別に関連した一対の太陽歯車を有するようで きる。差動遊星歯車装置１０の相対的に動くようできる部材の１つは、航空機の エンジンのような可変速度入力軸に連結可能な入力軸１２に連結される。差動遊 星歯車装置１０の第２の部材は、航空機の電気出力源として用いられる発電機や 交流機のような負荷に連結可能な出力軸１４に連結される。

流体トリム装置は差動遊星歯車装置１０と連動され、図示される様に閉回路に夫 々流体接続された可変容積型および定容積型の流体容積装置＋６．ｊ８ｉ有する 流体伝動装置の型をなしている。流体接続は流体管路２０．２２によって概略的 に示される。流体トリム装置は、出力合計器と１−、て作用する差動遊星歯車装 置１０に関連した当業者周知のものである。可変容積型の流体容積装置１６はオ ーバセンタ可変容積装置で、軸２４により入力軸１２に連結され、これによって 流体容積装置１６は入力軸１２の速度で駆動される。流体容積装置１６は、軸２ ４によシ駆動される回転可能なシリンダを有し一連の軸方向に移動できるピスト ンを支持し行程が揺動体によって制御されるアキシアルピストン装置とすること ができ、流体容積装置１６の容積を決めるよう揺動体を位置決め調節でき、揺動 体の容積設定が容積制御装置３０の制御のもとになされる。

定速駆動にて通例である様に、容積制御装置６０は、出力軸１４の速度を検知す るよう出力軸１４に連結された入力軸３４を有し出力軸１４の定速度を達成すべ く流体容積装置１６の容積を容積制御装置３０が設定するようなす出力速度感知 制御装置３２によって制御される。

流体容積装置１８は通常定容積で、軸４０によって差動遊星歯車装置１０の第３ の相対的に動くようできる部材に連結されている。また、この定容積型の流体容 積装置１８はアキシアルピストン型にすることができ、回転可能なシリンダが軸 方向に可動なピストンを支持し且つ軸４０に連結される。定容積アキシアルピス トン装置は、当業者に通常理解される様に位置決め調節できない揺動体を有する 。こ〜に記載される差動伝動装置に使用できる通常型の流体トリム装置はセンソ 等の米国特許第３，７３３．９２４号明細書に示されており、その説明がこ＼に 参照される。

第２図を参照するに、入力軸１２の速度は、速度線図に見られる様に零から右方 に増大する線４２によシ示される。定速度駆動に対する入力が航空機のエンジン からとすると、エンジンの始動にて、入力速度は０で始まり、点４４にて示され る様にアイドリンク速度に増大し、点４６で最大速度になる。零速度からアイド リング速度に、両流体容積装置１６．１８は、点５０に達するまで線４８により 示される様に速度が増大する。エンジン速度がアイドリンク速度を越えるときに 、流体容積装置１６の速度は線５２により示される様に点５０から増大する。点 ５０において、流体容積装置１６の揺動体は零容積位置に向って順次動（ような り、従って線５４により示される様に流体容積装置１８の速度が低下し、点５６ にて流体容積装置１６は零容積になる。流体容積装置１６の揺動体が中心の他方 の側に動かされるときに、流体容積装置１８の速度の増大が点５６から線６０に 沿って点５８にて最大速度になる。従って先に述べた様に、速度線図は定速駆動 として用いられる出力差動伝動装置に一般的である。

この線図から、流体容積装置の全速度能力が特に点４４にてアイドリング速度と して示される速度以下の低入力速度にて使用されないことが理解されよう。

定速駆動が達成できる作動速度の範囲全増大するために、流体容積装置１８の揺 動体は変調制御装置や２位置制御装置によって容積全減少する位置に移動制御さ れるようつ（られる。減少された容積によって、流体容積装置１８は効果的に小 さくなり、従って流体容積装置１６に対して高速度で回転する。この増大された 増産能力は、点５０から点６４に延びる点、線６２によって示される。流体容積 装置１８の揺動体のこの調節は、揺動体に連結された出力・１１を有し連結部７ ６によって入力ｌ１１］１２０入力速度感知制御装置７４に制御管路７２を介し て応答する容積；ｆｉ制御装置７０によって達成される。

線６２に沿って作動するときに、定速、小動は正常作動にあるときのように負荷 能力をもたず、従って小さな負荷が課せられる。これを達成する装置が負荷制限 器８０で、入力速度感知制御装置７４に接続され航空機の発電機や交流機に関連 した電気動力回路からの定負荷構成部分全遮断するよう作動できる信号金受ける 。

流体容積装＃１８の調節可能な揺動体と容積制御装置７０は従って可変容、債流 体装置金設ける上述した特許に示される基本型にすることができる。

正常定容漬型の流体容積装置１８を調節する能力によって、負荷能力の比例した 減少と共に定速駆動への入力速度の下限における速度範囲の延長ができる。これ ・は低入力速度での定速出力の附加的範囲を設けるよう流体容積装置１８の速度 の効果的増大によって達成される。延長された速度範囲における使用の１つは、 地上適合検査状態の航空機の定速、駆動をとることである。

以上の説明から、定速１駆動が一対の流体連結された装置をもった流体トリム装 置を有する出力差動装置を実施し、流体容積装置１６が１駆動入力軸に連結され たオーバセンタ可変容積装置であることが明らかであろう。流体容積装［ユ１８ は差動装置知連結され、正常定容積装置であるが可変容、債の能力？もっている 。駆動入力速度の第１範囲内の定速、節動に対する駆動入力・油の変化する速度 によって１駆動出力軸の定速度を維持するよう正常定容積流体装置の作動速度と 方向を制御するよう可変オーバセンタ容積流体装置全制御する装置が設けられる 。

流体容積装置１８は正常定容積にあるときに第２図の線図の点５６．５８間の一 方向の作動の最大速度と、駆動入力速度の範囲が点４４．４６間で変わるときの 点５０．５６間の他方向の作動の最大速度以下との間で作動する。流体容積装置 １８の容積の減少によって、他方向の作動の点６４にて最大速度に増大された速 度での流体容積装置１８の作動を設けるよう第１範囲より低い点５０．６４間を 駆動入力速度の第２範囲にすることができる。

定速駆動に対する入力速度が第２図の線図の点４４で示される様に予定値以下に なるときに、流体容積装置１８は正常定容積よりも小容積で作動して流体容積装 置１８が増大速度で小容積装置として効果的に作動するようなり、定速駆動の負 荷条件が減少されるときに十分な定速駆動出力を設けるようできる。

国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも３の相対的に移動可能な部材を有し１つを可変速度入力軸に連結 でき他の１つを定速度で駆動される負荷に連結できる出力差動装置、１つが可変 入力軸に連結され他の１つが出力差動装置の第３の部材に連結された一対の流体 連接された流体容積装置であつて１つの流体容積装置は入力速度が変わるときに 定出力速度を維持するよう他方の流体容積装置の回転速度と方向を変えるようオ ーバセンタ可変容積型である流体容積装置、他方の流体容積装置の速度を効果的 に増大し低入力速度にて定速出力の附加的な範囲を設けるよう入力速度が一定値 以下にあるときに他方の流体容積装置の容積を減少する装置を備えた、可変速度 入力軸に連結できて一定値の入力速度以上の定速度出力を有した定速駆動用差動 伝動装置。
2. ２．入力速度が一定値以下のときに作動できる定速駆動の負荷を制限する装置を 有する請求の範囲第１項記載の定速駆動用差動伝動装置。
3. ３．変化する速度で作動できる入力軸に連結でき出力差動装置および関連した流 体トリム装置を備え、流体トリム装置は出力差動装置の１つの部材に連結された 第１の流体容積装置と、入力軸に連結できて可変容積である第２の流体容積装置 とを有した定速駆動装置において、入力軸の速度を検知する装置と、入力軸速度 が予定値以下にあるときに第１流体容積装置の容積を減少する装置とを備えてい る定速駆動装置。
4. ４．第１流体容積装置は正常定容積を有していて入力軸速度が予定値以下にある ときに容積を減少できる請求の範囲第３項記載の定速駆動装置。
5. ５．第１流体容積装置の容積が減少されるときに定速駆動の出力に作用される負 荷を制限する負荷制限器を有した請求の範囲第３項記載の定速駆動装置。
6. ６．複数の相対的に移動可能な部材を有し部材の１つが駆動入力軸に連結され第 ２の部材が駆動出力軸および第３の部材に連結された差動遊星歯車装置、一対の 流体連接された流体装置を有し流体装置の１つが可変オーバセンタ容積で駆動入 力軸に連結され他方の流体装置が可変容積で差動遊星歯車装置の第３の部材に連 結された流体伝動装置、他方の流体装置が最大容積に設定されている間に駆動入 力速度の第１範囲内の駆動入力の変化する速度にて駆動出力軸の定速度を維持す るよう他方の流体装置の作動速度と方向を制御するようなすと共に駆動入力速度 の第１範囲が最大および最小速度間で変わるときに一方向の作動の最大速度と他 方向の作動の最大速度以下との間で他方の流体装置が作動する可変オーパセンタ 容積流体装置を制御する装置、他方向の作動の最大速度に増大された速度での他 方の流体装置の作動を設けるよう第１範囲より低い駆動入力速度の第２範囲内に て駆動入力軸が作動するときの他方の流体装置の容積を減少する装置を備えた流 体差動伝動装置。
7. ７．可変オーパセンタ容積流体装置を制御する装置は駆動出力軸の速度を検知す る速度感知器を有している請求の範囲第６項記載の流体差動伝動装置。
8. ８．他方の流体装置の容積を減少する装置は駆動入力軸の速度を検知する速度感 知器を有している請求の範囲第７項記載の流体差動伝動装置。
9. ９．複数の相対的に移動可能な部材を有し１つの部材が駆動入力軸に連結され第 ２の部材が駆動出力軸および第３の部材に連結された差動装置、一対の流体連接 された流体装置を有し１つの流体装置が可変容積で駆動入力軸に連結され他方の 流体装置が少なくとも２つの容積を有して最大容積にて正常作動できて差動装置 の第３の部材に連結された流体伝動装置、他方の流体装置が最大容積にて設定さ れている間に駆動入力速度の第１範囲内の駆動入力軸の変化する速度にて駆動出 力軸の定速度を維持するようなすと共に他方の流体装置が駆動入力速度の第１範 囲の一端にて最大速度以下で作動すべく可変容積流体装置を制御する装置、増大 された速度での他方の流体装置の作動を設けるよう第１範囲より低い駆動入力速 度の第２範囲内で駆動入力軸が作動するときに最大容積から他方の流体装置の容 積を減少する装置を備えた流体差動伝動装置。
10. １０．複数の相対的に移動可能な部材を有した差動遊星歯車装置、該部材の１つ に連結された入力軸、該部材の他の１つに連結された出力軸、一対の流体連接さ れた容積装置を有し第１の容積装置が可変容積で入力軸に連結され第２の容積装 置が最大容積位置と少なくも１つの小容積位置とを有する型で差動遊星歯車装置 の第３の部材に連結された流体振動装置、第１容積装置の容積を制御するよう出 力軸の速度に応答する装置、入力速度が予定値以下にあるときに該小容積位置に て第２容積装置が作動するようなす入力軸の速度を検知する装置を備えた、可変 入力速度にて定出力速度を設ける定速駆動用差動伝動装置。
11. １１．複数の相対的に移動可能な部材を有する遊星歯車装置、該部材の１つに連 結された入力軸、該部材の他の１つに連結された出力軸、一対の流体連接された 回転可能な容積装置であつて第１の回転可能な容積装置がオーパセンタ可変容積 型で入力軸に連結され第２の回転可能な容積装置が最大容積位置と少なくとも１ つの小容積位置とを有する型で差動遊星歯車装置の第３の部材に連結された容積 装置、入力速度が予定値以下にあるときに該小容積位置にて第２容積装置が作動 するようなす入力軸の速度を検知する装置を備えた、可変入力速度にて定出力速 度を設ける定速駆動用差動伝動装置。