JP2951994B2 - 流体継手の変速装置 - Google Patents

流体継手の変速装置

Info

Publication number
JP2951994B2
JP2951994B2 JP5511790A JP5511790A JP2951994B2 JP 2951994 B2 JP2951994 B2 JP 2951994B2 JP 5511790 A JP5511790 A JP 5511790A JP 5511790 A JP5511790 A JP 5511790A JP 2951994 B2 JP2951994 B2 JP 2951994B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
oil
hydraulic oil
rotation speed
fluid coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP5511790A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03260421A (ja
Inventor
隆司 酒井
和男 服部
克己 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP5511790A priority Critical patent/JP2951994B2/ja
Publication of JPH03260421A publication Critical patent/JPH03260421A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2951994B2 publication Critical patent/JP2951994B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流体継手の変速機構に関し、特に、充排油
形変速機構の変速時間を短縮するようにした変速装置に
関する。
〔従来の技術〕
従来、流体継手は回路内に常に流体(作動油)を満し
て運転する一定充填式のものと、回路内の流体(作動
油)の量を加減して伝達トルクの容量を変えることので
きる可変充填式のものとがあり、該可変充填式のものに
は、可変速形と充排油形がある。
第9図(a)は、上記可変速形流体継手の概略図であ
って、駆動軸101に連結されたインペラ(ポンプ羽根
車)102と、被動軸104に連結されたランナ(タービン羽
根車)103とが対向して取付けられて流体回路を形成し
ており、該回路内の作動油は油タンク105、油ポンプ10
6、オイルクーラ107を経て、操作機108で操作されるス
クープチューブ109を介して一部入れ換え(増減)でき
るようになっている。
このものは、被動側の回転数制御と駆動側電動機の無
負荷起動を目的として機能し、ランニングコストの低減
と駆動機コストの低減効果を有している。
第9図(b)は、上記充排油形流体継手の概略図であ
って、回路内の作動油は、オイルクーラー107の出口に
接続された充排油切換弁111を経て、回路内への補充配
管112又は油タンク105への戻し配管113を経て充排油さ
れ、回路内の油はノズル114を経て常時、定量ずつ油タ
ンク105へ戻すようになっている。
このものは、動力遮断(クラッチ作用)、ねじり振動
の吸収、原動機の無負荷起動及び起動抵抗の軽減を目的
として機能し、エンジンの単独運転、被動機のオン・オ
フ運転及び原動機の容易な起動と加速等の効果を有して
いる。
第9図(c)は、上記一定速形(一定充填式)流体継
手の概略図であって、回路内には常に流体を満たして運
転されるようになっている。このものは、起動抵抗の緩
和、振動と衝撃の緩和と吸収、ねじり振動の吸収及びト
ルクリミッタを目的として機能し、電動機の保護と接続
機の保護という効果を有している。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記した従来の可変速形流体継手(第9図(a))
は、スクープチューブ109の位置を変化させることによ
り任意の回転数に設定でき、回転数制御範囲が広く多要
項の運転に適しているが、最高回転数と最低回転数間の
変速応答速度は速いもので10秒程度必要とした。
また、充排油形流体継手(同図(b))は、充排油切
換弁111の開閉により最高回転数と最低回転数の2点の
みの切換えを行ない、駆動機の単独運転、被動機のオン
・オフ運転に適しているが、被動機の運転時に常にノズ
ル114から作動油を排出しており、小型のものでは効率
低下を来たし、また、該ノズル114からの作動油排出量
に制限があるため、変速応答速度は遅いという問題点が
あった。
また、一定速形流体継手(同図(c))は、主として
衝撃力の吸収、緩和に適しているが、速度制御はできな
い。
従って、これら従来構造のものを、製鉄工場で製造中
の鋼材表面のスケールを取り除くために用いられるデス
ケーリングポンプ等の断続運転を行なう装置に適用する
と、変速応答速度が遅いため実用化が非常に困難である
という問題点があった。そのため無負荷運転時には被動
軸の最高回転数で連続運転し、バルブ等で絞って運転し
ていた。
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、流体
継手の変速機構の最高回転数から最低回転数まで、及び
最低回転数から最高回転数までの変速応答速度を著しく
改善すると共に、回転数制御範囲を最高回転数及び最低
回転数の2点とし、最低回転数を用途により設定できる
ようにすることを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明は、駆動軸に連
結される流体継手のインペラ又はインペラケーシングの
外周部に、作動油の差圧で排油穴を開閉する弁を設けて
充排油を行なうようにし、最高回転数から最低回転数ま
で及び最低回転数から最高回転数まで減速及び加速する
構成とし、上記インペラケーシング内の排油穴の内側に
半径方向内方に突出するダムを設け、該ダムの高さによ
ってインペラケーシング内に保持される作動油の油面を
変化させて最低回転数を変えるように構成したことを特
徴としている。
〔作 用〕
本発明は上記のように構成されているので、スタート
前の停止状態又は駆動軸のみ回転している状態では、作
動油とバルブ作動油は共に供給されない。
次いで、インペラとランナとによって形成される回路
内に作動油が供給され、且つインペラ又はインペラケー
シングの外周部に設けられ作動油の差圧によって開閉す
る弁にバルブ作動油が供給された状態で駆動軸が回転す
ると、上記弁に作用する上記バルブ作動油による閉方向
に働く力と、回路内の作動油による開方向に働く力の差
によって、該弁は回路内の作動油の排油穴を全閉し、被
動軸を最高回転数で回転させる。
次いで、バルブ作動油の供給を停止すると、上記弁を
閉じる方向に働く力が零になり、一方、該弁を開く方向
に働く回路内の作動油の圧力によって、該弁を瞬間に全
開する。従って、回路内の作動油は排油穴より極めて短
時間に排出する。
そしてこの際、インペラケーシング内の排油穴の近
傍、通常前方に設けられた半径方向内方に突出する最低
速度設定ダムによって、回路内の作動油は該ダムのレベ
ルに保持され、被動軸は最低回転数で運転される。
このように、上記弁(制御弁)を開閉することによ
り、被動軸は最高回転数及び最低回転数の二つの運転を
著しく短時間に移行することができる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す変速機構を備えた
流体継手の上半分を示す縦断面図である。
図において、駆動軸1にインペラ2が取付けられ、該
インペラ2に対向して流体回路を構成するランナ3が被
動軸4に取付けられている。該ランナ3の外周を取り巻
くインペラケーシング5は、インペラ2に取付けられ、
該インペラケーシング5には更に、側方に内部ケーシン
グ6、排油穴Bの半径方向外側に弁座(バルブシート)
7と弁体(バルブディスク)8及び弁カバー9がそれぞ
れ取付けられている。
上記弁体8の反弁座側には、弁カバー9の内面によっ
て弁作動圧力室9aが形成されており、該圧力室9aの半径
方向外側は小穴Cを経て外部に開放され、また半径方向
内側は、軸受ケーシング11に取付けられた作動油供給用
給油ノズル10に連通されている。なお、上記給油ノズル
10は省略し、軸受ケーシング11に形成された作動油供給
室Eからバイパスしたバルブ作動油供給穴Fから、弁体
8の作動油を供給するようにしてもよい。
一方、ランナ3には、半径方向内側に、作動油供給室
Eに連通された作動油給油穴Aが設けられており、また
インペラケーシング5には、前記排油穴Bと、該排油穴
Bの軸方向内側に、最低回転数設定ダムが半径方向内方
に突出するようにして設けられている。なお、図中12は
軸受である。
次に、作用について説明する。
(i)スタート前停止状態又は駆動軸1のみが回転して
いる状態では、第2図に示すように、インペラ2とラン
ナ3とによって形成される回路内の作動油と、給油ノズ
ル10からのバルブ作動油が共に供給されておらず、弁体
8は排油穴Bを開放している。
(ii)次いで、駆動軸1が駆動中、作動油が給油室Eよ
り給油穴Aを経て回路内に充填され、且つバルブ作動油
が給油ノズル10より弁体8の背面(図で右側)の圧力室
9aに供給されると、第3図及び弁体8部分の拡大図であ
る第3a図に示すように、弁座7は速やかに閉鎖され、作
動油が回路内に斜線に示すように充満され、被動軸4は
100%の速度で回転する。
この際、第3a図において弁体8を閉じる方向に働く力
F1は、 F1=P1×A1 …… ここで、P1は弁体8を閉じる方向に働く圧力で、 P1=γ/2g×ω×R2×1/10 A1:弁体8の背面(図で右側)の受圧面積 γ:作動油の比重 ω:インペラ2の回転角速度 R:弁体8の半径 一方、弁体8を開ける方向に働く力F2は、 F2=P2×A2 …… ここで、P2は弁体8を開ける方向に働く圧力で、 P2=γ/2g×ω×R2×1/10 A2:弁体8の前面(図で左側)の受圧面積 、両式より、 F1−F2=P1×A1−P2×A2 ここで、P1×A1−P2×A2>0となるように小穴Cと受圧
面積A1及びA2を決定すると、 F1−F2>0即ちF1>F2となって弁体8は全閉する。
この状態で小穴Cより小量のバルブ作動油q1が常時漏
洩(リーク)しているがQ1>q1なるバルブ作動油Q1が供
給されているので、P1の圧力降下は微少である。
(iii)次いで、第4図に示すように、給油ノズル10か
らのバルブ作動油の供給が停止されると、第4a図の拡大
図に示すように、弁体8を閉じる方向に働く力F1は零と
なり、該弁体8を開ける方向に働く力F2は、F2=P2×A
>0で、 従って、F2>F1であるから、弁体8は、次の瞬間には、
第5図に示すように開となる。
(iv)上記第5図及び第5a図の状態では、弁体8は開で
あり、作動油(図で斜線で示されている。)は最低速度
設定ダムDのレベルに保持され、残余は矢印のように排
出されて被動軸4は最低回転数で運転される。なお、該
ダムDの高さによって作動油の油面が変化し、最低回転
数が変わる。
上記した作動油及びバルブ作動油の系統を、第6図な
いし第8図について説明すると、第6図は、基本的な系
統図を示し、油タンクaからストレーナbを介し油ポン
プcより作動油及びバルブ作動油が供給され、必要によ
り油圧調整用レリーフ弁dと油冷却器eが設置される。
制御弁fが全開の場合、作動油とバルブ作動油が共に
供給され、第1図の弁体8は閉、被動軸4は最高回転数
で運転される(第3図,第3a図)。
この状態から制御弁fを全閉にすると、バルブ作動油
(図で破線で示す。)は供給されず、第1図の小穴Cよ
りバルブ作動油は排出され、弁体8は開となり、インペ
ラ2とランナ3の回路中の作動油は極めて短時間に排出
され、被動軸4は最低回転数で運転される。即ち、第4
図,第4a図の状態を経て第5図,第5a図の状態になる。
この状態から再び制御弁fを全開にすると、作動油と
バルブ作動油が共に供給され、第1図の弁体8は閉、被
動軸4は最高回転数で運転される。
このように、制御弁fを開閉することにより、被動軸
4は最高回転数と最低回転数の二つの運転を著しく短時
間で移行し、第3図→第4図→第5図→第3図……の動
作を繰り返えす。
上記制御弁fが全閉の時に作動油の熱交換を行なうた
めに、バイパスラインの油量調整オリフィスhを経由
し、適量の作動油を供給する。最低回転数での運転時間
が短い場合、或いは最低回転数での作動油発熱量が少な
い場合は、該バイパスラインは省略することができる。
第7図は、応答性の改善,調整を目的とし、第6図に
おける制御弁fを、作動油制御弁fと、バルブ作動油制
御弁gとに分割した系統の例である。
第8図は、動力の小さい場合に適用される最も簡単な
系統である。この場合は、第1図の給油ノズル10は不要
であり、作動油供給室Eから分岐するバルブ作動油供給
穴Fよりバルブ作動油が供給される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、駆動軸に連結
される流体継手のインペラ又はインペラケーシングの外
周部に、作動油の差圧で排油孔を開閉する弁を設け、短
時間で充排油を行なうようにしたことにより、最高回転
数から最低回転数まで、及び最低回転数から最高回転数
まで著しく変速時間を短縮することができる。
また、インペラケーシング内の排油穴の内側にダムを
設け、該ダムの高さにより最低回転数を用途により設定
できるようにしたことにより、頻繁に負荷運転と無負荷
運転を繰り返えす被動機、例えばデスケーリング装置用
ポンプ等に対しても、無負荷運転時には最低回転数で運
転することができ、簡単な制御で多大な省エネルギ効果
を得ることができる。
【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す変速機構を備
えた流体変速機の異なった作動状態を示す縦断面図、第
3図,第4図及び第5図は作用説明図、第3a図,第4a図
及び第5a図は要部を拡大して示した作用説明図、第6
図,第7図及び第8図は作動油及びバルブ作動油の異な
った系統図、第9図(a)(b)及び(c)は従来の流
体継手の説明図である。 1……駆動軸、2……インペラ、3……ランナ、4……
被動軸、5……インペラケーシング、6……内部ケーシ
ング、7……弁座、8……弁体、9……弁カバー、10…
…給油ノズル、11……軸受ケーシング、A……作動油給
油穴、B……排油穴、C……小穴、D……最低速度設定
ダム、E……作動油給油室、F……バルブ作動油給油
穴。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−86665(JP,A) 実開 昭63−104734(JP,U) 実公 昭35−9015(JP,Y1) 実公 昭15−18142(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 33/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流体継手の変速機構において、駆動軸に連
    結される流体継手のインペラ又はインペラケーシングの
    外周部に、作動油の差圧で排油穴を開閉する弁を設けて
    充排油を行なうようにし、最高回転数から最低回転数ま
    で及び最低回転数から最高回転数まで減速及び加速する
    構成とし、上記インペラケーシング内の排油穴の内側に
    半径方向内方に突出するダムを設け、該ダムの高さによ
    ってインペラケーシング内に保持される作動油の油面を
    変化させて最低回転数を変えるように構成したことを特
    徴とする流体継手の変速装置。
JP5511790A 1990-03-08 1990-03-08 流体継手の変速装置 Expired - Lifetime JP2951994B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5511790A JP2951994B2 (ja) 1990-03-08 1990-03-08 流体継手の変速装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5511790A JP2951994B2 (ja) 1990-03-08 1990-03-08 流体継手の変速装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03260421A JPH03260421A (ja) 1991-11-20
JP2951994B2 true JP2951994B2 (ja) 1999-09-20

Family

ID=12989809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5511790A Expired - Lifetime JP2951994B2 (ja) 1990-03-08 1990-03-08 流体継手の変速装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2951994B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453852C (zh) * 2003-12-22 2009-01-21 福伊特涡轮机两合公司 液力耦合器
KR20200080731A (ko) * 2018-12-27 2020-07-07 주식회사 기원솔루텍 크러셔용 유체 클러치의 오일 순간 배출장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0830506B2 (ja) * 1991-07-16 1996-03-27 株式会社荏原製作所 急加速流体継手
CN100376822C (zh) 2002-02-25 2008-03-26 株式会社荏原制作所 变速装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453852C (zh) * 2003-12-22 2009-01-21 福伊特涡轮机两合公司 液力耦合器
KR20200080731A (ko) * 2018-12-27 2020-07-07 주식회사 기원솔루텍 크러셔용 유체 클러치의 오일 순간 배출장치
KR102187184B1 (ko) * 2018-12-27 2020-12-04 주식회사 기원솔루텍 크러셔용 유체 클러치의 오일 순간 배출장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03260421A (ja) 1991-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4073139A (en) Hydrodynamic coupling
US5245820A (en) Air turbine starter with passive hydraulic capacitor
GB2081850A (en) Hydraulic friction clutch
US3955365A (en) Fluid coupled drive apparatus
JP2951994B2 (ja) 流体継手の変速装置
US5406792A (en) Quick acceleration fluid coupling
US4076110A (en) Quick disengagement viscous drive coupling
JP2010529374A (ja) トルク伝達デバイス
CN207261100U (zh) 一种硅油风扇离合器
US4784247A (en) Viscous fluid coupling
US3716995A (en) Hydrodynamic transmission
JPH06193548A (ja) ハイドロメカニック式の駆動ユニット
JPH04290657A (ja) トルクコンバータ
JP2536504B2 (ja) 粘性流体継手
US1957124A (en) Variable torque fluid transmission
JP3025240B2 (ja) スロットルエレメントを有するハイドロダイナミック・トルクコンバータ
CN107687487A (zh) 一种硅油风扇离合器
JPS6124753Y2 (ja)
JP2821800B2 (ja) 可変容量トルクコンバータ
JPH094693A (ja) トルクコンバータ付きクラッチ装置
JP3216151B2 (ja) 粘性流体継手
JP2698952B2 (ja) 車両用自動変速機の直結クラッチ制御装置
RU1772791C (ru) Устройство дл гидрорегулировани ротора ротативной машины
JP3234969B2 (ja) 排水ポンプの回転数制御方法
JP3874650B2 (ja) 流体継手

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100709

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100709