JPS627425B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は駆動軸と縦動軸の回転が共に変化する
ような場合において、従動側軸の回転数が駆動軸
の回転数の各変化に対応して常に最適な特性曲線
に適合した回転数をもつて回転し得るよう自動的
に制御する回転制御方法に関するものである。

例えば、エンジンを発電機の駆動用として用い
る場合、従動側発電機の特性に応じて、エンジン
の回転数と発電機の回転数との比をコントロール
することによつて省エネ形のシステムを提供する
ことができる。

又、別の例として、例えば従動軸の負荷がコン
プレツサー、オイル、水ポンプ、フアン等の回転
数と負荷特性が一様でないものに対し、エンジン
も又その回転数と出力特性が一様でない場合があ
り、両者の組合せ域は負荷が２種以上の複合せら
れた場合、エンジンの回転数に対して、従動軸の
回転数をある特性をもつて変化させる必要がある
ときがある。

その１例を第１図に示す。即ち、図において、
Nrは駆動軸（エンジン）の回転数、Nnは従動軸
回転数を夫々示しているが、両者の比率は一般に
駆動軸の回転数の増大と共に低下する傾向をもつ
ている。ところが両者の関係には一応、これに適
した特性が存在しており、実線で表示するような
最適特性が望ましいに拘らず、実際には点線の如
き各回転数をもつて運転されている場合も少くな
い。

そこで、かかる両者の関係を改善しエンジンの
回転数変化に対し常にこれに適した特性をもつて
従動側回転数を制御できるようにすることは極め
て必要なことであり、ひとしく業界の要望すると
ころである。

本発明は上述の如き実状に対応し、その要望に
応えて発明するに至つたもので、上述の如き所要
特性に対しこれに適合した回転制御可能なＶベル
ト変速式回転制御方法を提供することを目的とす
るものである。

即ち本発明の特徴とするところは、駆動プーリ
及び駆動プーリに対向する従動プーリを備え、そ
れら両プーリをＶ変速プーリとして両プーリ間に
ベルトを掛架し、少くとも何れか一方のＶ変速プ
ーリの可動プーリ片を可動プーリ片作動用アーム
により固定プーリ片に対しベアリングを介して移
動可能となし、両プーリ片により形成されるＶ溝
中のベルト有効ピツチ径を可変ならしめると共に
それに対応して対向する他の変速プーリのＶベル
トの有効ピツチ径も可変ならしめる伝動機構にお
いて、機械的システムと電気的制御システムとの
複合による回転制御に着目するもので、前記変速
プーリのＶ溝巾を可変ならしめる作動用アームの
位置変化を該アームに連動して作動する変換器を
介して電圧変化としてとらえ、この電圧変化を駆
動プーリよりとり出した駆動プーリの回転数に比
例した電圧変化と差動アンプに導入し、それら両
電圧変化信号の差を検出すると共に、それに応じ
て差動信号をアウトプツトし、これにもとづいて
正逆作動変換器を作動させ、可動プーリ片を動か
せ、もつて差動アンプへの両電圧信号の電位差が
零が、又はある幅を有して零に近い範囲に入る如
く可動プーリ片を自動的に移動調整し、駆動プー
リの回転数の変化に応じて従動プーリの回転を所
要の特性曲線に適合する如く保持せしめる点にあ
る。

以下、更にその具体的態様について順次添付図
面を参照しつつ説明する。

第２図は本発明Ｖベルト変速式回転制御を実施
する伝動機構の１例を示し、第３図はその駆動側
変速プーリの詳細断面図である。

先ず、第２図において、１は第３図でその詳細
を示す駆動側変速プーリで、一端に軸を一体にし
て回転する歯車３を有しており、その歯車３に近
接して駆動軸、即ち、駆動側変速プーリ１の回転
をとり出すマグネテイツク回転ピツクアツプ４が
設けられている。そして、一方、前記駆動側変速
プーリ１に対向して従動側変速プーリ２が設けら
れ、前記駆動側変速プーリ１と従動側変速プーリ
２との間にわたつてＶベルト５が掛架されてい
る。なお、特に、図示していないが、必要に応じ
てアイドラープーリを設けることも可能である。

しかして、上記構成において、駆動側変速プー
リ１は第３図に図示する如く可動プーリ片１ａと
固定プーリ片１ｂの両者よりなつており、可動プ
ーリ片１ａのボス部延設部分と、その側方で同軸
に固定されたストツパー１３との間にスプリング
１４がその両端を各突起１５，１５′に止着して
介装されていて軸上で移動可能であると共に、可
動プーリ片１ａのボス部外周にベアリング８を介
してガイドリング１２が取り付けられ、該ガイド
リング１２に第２図に示すフオーク付き可動プー
リ片作動用アーム６の先端のフオーク部６′が係
着し、ガイドリング１２に対し外部より該フオー
ク部６′にて外力をかけることにより可動プーリ
片１ａを移動せしめるようになしている。

なお、上記作動用アーム６の他方端は第２図に
見られるように軸受７に支承されたシヤフト９に
軸着されており、該シヤフト９にはその一端にお
いて軸受７を中心としてシヤフト９の回転と連動
して回転する可変抵抗器１０を取り付けてあり、
一方、他端にはシヤフト９と一体に回転するギヤ
ードモータ１１を有している。

従つて前記作動用アーム６のシヤフト９に対す
る相対回転は一方において可変抵抗器１０と連動
し、他方においてギヤードモータ１１と連動す
る。

第４図は上記の如きベルト伝動機構を利用する
場合において、本発明回転制御方法を実施するブ
ロツク線図であり、特に前記第２図では機構を中
心にして示しているが、駆動側変速プーリ１の駆
動軸回転数に対して従動側変速プーリ２の軸回転
を自動的に制御するため電気的な制御システムが
組み合わされている。

即ち、今、駆動軸の回転信号をマグネテイツク
回転ピツクアツプ４によりとり出し、その信号を
回転アンプM₁を介して電圧変化として差動アン
プM₂に導く。一方、可動プーリ片作動用アーム
６の位置変化と連動して作動する可変抵抗器１０
によつて生ずる電圧変化を差動アンプM₂に導き
駆動軸回転よりの電圧信号と可変抵抗器１０より
発生する電圧信号の電位差をもとに差動アンプ
M₂よりのアウトプツト信号をサーボアンプM₃に
与え、それにより発生する正転、逆転、停止の電
力をギヤードモータ１１に与え、ギヤードモータ
１１の回転によつて可動プーリ片１ａを動かすフ
オーク付きの作動用アーム６を作動させる。この
ときそれによつて可変抵抗器１０側の電圧も連動
して変化し、駆動軸の回転よりとり出す電圧信号
と可変抵抗器１０側よりの電圧信号で差動アンプ
M₂内においてバランスのとれる位置までギヤー
ドモータ１１を働かせ、駆動側と、従動側間の各
プーリ回転比率を適切に保持することができる。

従つて、駆動側変速プーリ１の回転数が変化し
た場合においても、それに応じて従動側プーリ２
には、その場合の適切な、バランスのとれた回転
数が得られ、予め、決められている駆動側と従動
側との特性曲線があるときは、これに適合した両
者の回転比率を保持した制御を行なうことができ
る。

なお、上記説明は駆動側変速プーリ１の可動プ
ーリ片１ａの一部にベヤリング８を介してガイド
リング１２を取りつけた場合であるが、駆動側変
速プーリ１に限らず、従動側変速プーリ２の可動
プーリ片に対してガイドリングを取り付け、前記
の制御システムを適用することも可能である。

又、従動側プーリが１つに限らず、従つて、従
動軸が複数ある場場合においては少くともその１
つの従動軸にＶ変速プーリを設け、これと駆動側
変速プーリとの間に本発明回転制御方法を実施す
ることが可能である。

更に、前記第２図に図示する機構においては駆
動側回転検出器としてマグネテイツク回転ピツク
アツプ、可動プーリ片作動用アーム６が連動する
ものとして可変抵抗器１０が利用されているが、
前者に代り発電式回転計等、直接アナログ信号を
とり出す方式、また、後者に代り差動トランス、
バリアブルコンデンサー、磁気センサー等を使用
することも考えられ、何れも同様の効果を奏し得
る。

なお、本発明回転制御方法は特にエンジンを原
動機とした場合にその利用効果が発揮される。

本発明は、以上の如く駆動側プーリ、従動側プ
ーリ共に、変速プーリを用いたベルト伝動機構に
おいて、駆動側プーリの軸回転数の変化に応じて
可動プーリ片作動用アームを利用して変位又は角
度位置を検出し、その動きに応じた電圧変化を生
ぜしめ、特に該可動プーリ片の移動をアーム、ね
じ等を介して外力により正、負両方向に移動させ
て駆動軸回転数に比較した電圧に変化させ、この
駆動軸より得られる電圧信号と、一方、変位変換
器又は角度変換器に連動して得られる可変抵抗器
側よりの電圧信号を差動アンプ内でバランスのと
れる位置まで調整作動させ、駆動、従動両軸の回
転比を所要の特性に適合せしめる如くなしたもの
であるから駆動側プーリの軸回転数の各変化があ
るとしても、これらの各回転数に対応して常に従
動側プーリに対し任意の特性に適合するよう従動
側プーリ片の可動プーリ片を自動的に移動調整す
ることができ、自動車等において従動側の負荷特
性が一様でなく、又エンジンもその回転数と出力
特性が一様でない場合でも夫々に対しエンジンの
回転数の変化に対応し従動軸の回転を所定の特性
をもつて変化させることができる特長を発揮す
る。

かくして駆動側の回転数と従動側の回転数との
間に無駄がなくなり、省エネは勿論、機械設備の
耐久性の面において顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は駆動軸と従動軸の回転数の関係を示す
説明図、第２図は本発明のＶベルト変速式回転制
御方法を実施する機構の概略斜視図、第３図は駆
動側変速プーリの詳細を示す断面図、第４図は第
２図の電気的制御システムのブロツク配線図であ
る。 １……駆動側変速Ｖプーリ、２……従動側変速
Ｖプーリ、３……歯車、４……マグネテイツク回
転ピツクアツプ、５……Ｖベルト、６……フオー
ク付可動プーリ片作動用アーム、６′……作動用
アーム先端部、７……軸受、８……ベヤリング、
９……シヤフト、１０……可変抵抗器、１１……
ギヤードモータ、１２……ガイドリング、M₁…
…回転アンプ、M₂……差動アンプ、M₃……サー
ボアンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動プーリ及び駆動プーリに対向する従動プ
   ーリを備え、それら両プーリをＶ変速プーリとし
   て両プーリ間にベルトを掛架し、少くとも何れか
   一方のＶ変速プーリの可動プーリ片を可動プーリ
   片作動用アームにより固定プーリ片に対しベアリ
   ングを介して移動可能となし、両プーリ片により
   形成されるＶ溝中のベルト有効ピツチ径を可変な
   らしめると共に、それに対応して対向する他の変
   速プーリのＶベルトの有効ピツチ径も可変ならし
   める伝動機構において、前記変速プーリのＶ溝巾
   を可変ならしめる作動用アームの位置変化を該ア
   ームに連動して作動する変換器を介して電圧変化
   としてとらえ、この電圧変化を駆動プーリよりと
   り出した駆動プーリの回転数に比例した電圧変化
   と差動アンプに導入し、それら両電圧変化信号の
   差を検出すると共にそれに応じて差動信号をアウ
   トプツトし、これにもとづいて正逆作動変換器を
   作動させ、可動プーリ片を動かせ、もつて差動ア
   ンプへ両電圧信号の電位差が零か、又はある幅を
   有して零に近い範囲に入る如く可動プーリ片を自
   動的に移動調整し、駆動プーリの回転数の変化に
   応じて従動プーリの回転を所要の適性状態に保持
   せしめることを特徴とするＶベルト変速式回転制
   御方法。