JPH05164153A - すくい管式可変速流体継手の作動油流量制御装置 - Google Patents

すくい管式可変速流体継手の作動油流量制御装置

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JPH05164153A
JPH05164153A JP32313791A JP32313791A JPH05164153A JP H05164153 A JPH05164153 A JP H05164153A JP 32313791 A JP32313791 A JP 32313791A JP 32313791 A JP32313791 A JP 32313791A JP H05164153 A JPH05164153 A JP H05164153A
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flow rate
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oil
bypass line
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Shigeru Toida
滋 戸井田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 作動油の流量制御機構の小形化を図り、しか
も流体継手の動力伝達効率の向上を図ること。 【構成】 すくい管7を移動させることにより出力軸回
転数を制御するすくい管式可変速流体継手において、前
記すくい管7の出口側と作動室6の入口側とを接続する
主油回路8の途中にバイパスライン10を設け、このバ
イパスライン10に圧力調整弁11と、作動油流量制御
機構である流量調整弁12とを設け、この流量調整弁1
2にコントローラ12aを設けるとともに、前記主油回
路8の油冷却器9の油入口側に温度センサ13を設け、
前記コントローラ12aに温度センサ13を接続して構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、すくい管式可変速流体
継手の作動油流量制御装置に係り、特に流量制御機構の
小形化を図るために好適なすくい管式可変速流体継手の
作動油流量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の装置は、特開昭56−53186
号公報、特開昭56−153714号公報および特開昭
55−130725号公報に記載のように、作動油の循
環する主配管上に流量制御機構を設けていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、弁の
大きさ、その取り付けスペース等の点に配慮されておら
ず、最大通過流量に合わせた大形の流量制御機構を設け
なければならないという問題があった。
【0004】本発明の目的は、作動油流量制御機構の小
形化を図り、しかも流体継手の動力伝達効率を高め得る
すくい管式可変速流体継手の作動油流量制御装置を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明はすくい管の出口側と作動室の入口側とを接
続する主油回路の途中に、主油回路内の圧力を調整する
バイパスラインを設け、そのバイパスラインの途中に、
必要循環流量を超えた余分な作動油を排出する作動油流
量制御機構を設けたものである。
【0006】
【作用】本発明において、バイパスラインの途中に設け
た作動油流量制御機構は、主油回路を流れる流量が必要
量より過大となった場合、バイパスラインを通じて、必
要循環流量を超えた余分な作動油を排出させる。
【0007】このように、主油回路に循環させる必要な
流量に応じてバイパスラインの流量を制御するようにし
ているので、主油回路に流量不足を生じさせることな
く、主油回路の流量を制御することができる。
【0008】また、バイパスラインに設けた作動油流量
制御機構には、必要循環流量を超えた余分な流量を排出
させるだけの容量があればよく、したがって作動油流量
制御機構に、流体継手の最大通過流量に相当する容量の
ものを使用しなければならない従来技術に比べて、作動
油流量制御機構を大幅に小形化することが可能となる。
【0009】さらに、流体継手の作動室には、必要循環
流量のみを供給するので、作動油とすくい管との衝突に
よる損失を少なくすることができ、したがって流体継手
の動力伝達効率を向上させることができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
【0011】図1は本発明の第1の実施例を示す系統
図、図2は出力軸回転数と循環作動油流量との関係を示
す線図である。
【0012】その図1に示す第1の実施例では、流体継
手1は入力軸2と、これに取り付けられたポンプ羽根車
3と、タービン羽根車4と、これに取り付けられた出力
軸5と、作動室6と、すくい管7と、作動油の主油回路
8とを有して構成されている。
【0013】前記主油回路8は、すくい管7の出口側と
作動室6の入口側とを結んでいる。この主油回路8に
は、油冷却器9が設けられている。
【0014】この流体継手1は、すくい管7をタービン
羽根車4の半径方向に移動させることにより、作動油の
すくい量を制御し、出力軸5の回転数を制御するすくい
管式可変速流体継手である。
【0015】また、前記主油回路8には、バイパスライ
ン10が接続されている。このバイパスライン10に
は、圧力調整弁11と、作動油流量制御機構である流量
調整弁12とが直列に設けられている。前記流量調整弁
12には、コントローラ12aが設けられている。
【0016】さらに、前記主油回路8には油冷却器9の
入口側に、温度センサ13が設けられている。この温度
センサ13は、前記バイパスライン10に設けられた流
量調整弁12のコントローラ12aに接続されている。
【0017】この第1の実施例では、前記バイパスライ
ン10に設けられた圧力調整弁11により、主油回路8
を含む流体継手1内の圧力が予め設定された規定値に保
持されている。
【0018】ところで、前記すくい管式可変速流体継手
の場合、流体継手1に設けられたすくい管7により、流
体継手1内の作動油をすくい出す。すくい出された作動
油は、主油回路8を経由して油冷却器9に流入し、この
油冷却器9で冷却され、主油回路8を通って作動室6に
循環する。
【0019】前記すくい管7→主油回路8→作動室6に
循環させる必要のある作動油の流量は、次の数1〜数3
により計算される。この計算により求められた結果を図
2に一点鎖線の曲線20で示す。
【0020】
【数1】Q=q/(Δt×γ×c) Q:作動油必要循環量 q:流体継手内のすべり損失 Δt:油冷却器の油側出入口温度差 γ:油の比重 c:油の比熱
【0021】
【数2】q=P0×(1−s)/s P0:出力軸動力 s:すべり
【0022】
【数3】s=1−n2/n11:入力軸回転数 n2:出力軸回転数 しかし、従来技術では安全率を見込んで、図2に実線で
示す曲線21のように作動油の制御を行っている。とこ
ろが、実際に主油回路8内を循環させる必要のある流量
は、図2に一点鎖線で示す曲線20のようになる。した
がって、図2に斜線を施して示した流量は不要な循環流
量である。
【0023】すくい管式可変速流体継手の場合、前述の
ごとく、すくい管7が作動油をすくい出す際、作動油と
すくい管7との衝突により損失が生じる。その損失は、
すくう流量に比例する。したがって、すくい流量を最少
限に抑える必要がある。そのためには、流体継手1内に
不要な作動油が戻らないようにすればよい。
【0024】そこで、この第1の実施例では、出力軸回
転数に対する必要最少限度の流量を確保したうえで、主
油回路8における油冷却器9の入口側に設けられた温度
センサ13により冷却前の作動油の温度を検出し、その
検出結果を流量調整弁12のコントローラ12aに送
り、バイパスライン10に設けられた流量調整弁12の
開度を制御し、流体継手1の作動室6の入口側には必要
最少限度の流量を送る。
【0025】すなわち、温度センサ13により検出され
た主油回路8内の作動油の温度が規定値以上になったと
きは、コントローラ12aにより流量調整弁12の開度
を小さくし、バイパスライン10から流量調整弁12お
よび圧力調整弁11を通じて排出される流量を少なく
し、主油回路8を循環する流量を多くし、油冷却器9で
冷却される油量を多くする。これにより、流体継手1内
を循環する作動油の温度を、適正な温度に低下させるこ
とができる。
【0026】反対に、主油回路8内の作動油の温度が規
定値以下になったときは、温度センサ13からの検出結
果によりコントローラ12aで流量調整弁12の開度を
大きくし、バイパスライン10から流量調整弁12およ
び圧力調整弁11を通じて排出される流量を多くし、主
油回路8を循環する流量を少なくし、油冷却器9で冷却
される油量を少なくする。その結果、流体継手1内を循
環する作動油の温度を、適正な温度まで上昇させること
ができる。
【0027】したがって、この第1の実施例では流体継
手1内を循環する作動油を、適正な温度に調整しつつ、
必要最少限度の流量に抑えることができるので、作動油
流量制御機構である流量調整弁12に小形のものを使用
することが可能となる。主配管上に流量調整弁を設けた
従来技術と、前記第1の実施例とを比較すると、例えば
4000kW程度の動力を伝達する流体継手の場合、従
来技術では65〜80Aの弁が必要であるのに対して、
この第1の実施例では25A程度の弁で十分機能を果た
すことができた。
【0028】また、この第1の実施例では主油回路8か
ら作動室6に必要最少限度の流量を送るようにしている
ので、すくい管7が作動油をすくい出すときの、作動油
とすくい管7との衝突による損失を少なくすることがで
きる結果、流体継手1の動力伝達効率を向上させること
ができる。
【0029】次に、図3は本発明の第2の実施例を示す
系統図である。
【0030】この図3に示す第2の実施例では、バイパ
スライン10に、圧力調整弁11と流量調整弁12とが
互いに並列に接続されているほかは、前記第1の実施例
と同様である。
【0031】ついで、図4は本発明の第3の実施例を示
す系統図である。
【0032】この図4に示す第3の実施例では、バイパ
スライン10に、作動油流量制御機構として、流量調整
弁に代えて機械式の可変オリフィス14が設けられてい
る。そして、前記可変オリフィス14の操作部14a
に、主油回路8に設けられた温度センサ13が接続され
ており、温度センサ13による温度の検出結果により、
前記操作部14aを制御し、可変オリフィス14の開度
を制御し、流体継手1内を循環する作動油の温度を適正
に調整しつつ、作動油の循環する流量を必要最少限度に
抑えるようにしている。
【0033】この第3の実施例の他の構成,作用は、前
記第1の実施例と同様である。
【0034】続いて、図5は本発明の第4の実施例を示
す系統図である。
【0035】この図5に示す第4の実施例では、すくい
管7の近傍に位置センサ15が設けられている。そし
て、前記位置センサ15はバイパスライン10に設けら
れた流量調整弁12のコントローラ12aに接続されて
いる。
【0036】この種すくい管式可変速流体継手では、出
力軸回転数の調節は流体継手1内を流れる作動油量を調
節して行う。作動油量の調節は、すくい管7を流体継手
1と一緒に回転する回転ドラムの半径方向に移動させ、
回転ドラム内面の油層からすくい出す作動油量を変化さ
せることによって行う。
【0037】そこで、この第4の実施例では位置センサ
15により、回転ドラムの半径方向におけるすくい管7
の位置を検出し、その検出結果をコントローラ12aに
送り、このコントローラ12aにより流量調整弁12の
開度を制御する。これにより、流体継手1内には回転ド
ラムの半径方向におけるすくい管7の位置によって決ま
る出力軸回転数に対応した必要最少限度の油量が供給さ
れ、余分な作動油はバイパスライン10から流量調整弁
12および圧力調整弁11を通じて排出される。
【0038】この第4の実施例の他の構成,作用は前記
第1の実施例と同様である。また、この第4の実施例は
前記第2,第3の実施例に対しても適用することができ
る。
【0039】次に、図6は本発明の第5の実施例を示す
系統図である。
【0040】この図6に示す第5の実施例では、すくい
管操作機17の中央制御装置16に、バイパスライン1
0に設けられた流量調整弁12が接続されている。
【0041】すくい管式可変速流体継手では、中央制御
装置16からすくい管操作機17に制御信号を送り、こ
のすくい管操作機17によりすくい管7を回転ドラムの
半径方向に位置を調節し、出力軸回転数を制御する。
【0042】したがって、この第5の実施例ではすくい
管操作機17の中央制御装置16より制御信号を取り込
むことにより、回転ドラムの半径方向におけるすくい管
7の位置によって決まる出力軸回転数に対応させて流量
調整弁12の開度を調節し、主油回路8から流体継手1
内に必要最少限度の流量を供給し、余分な作動油をバイ
パスライン10から流量調整弁12および圧力調整弁1
1を通じて排出することができる。
【0043】なお、この第5の実施例の他の構成,作用
は、前記第1の実施例と同様である。
【0044】また、この第5の実施例も前記第4の実施
例と同様、第2,第3の実施例にも適用することができ
る。
【0045】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、すくい管
の出口側と作動室の入口側とを接続する主油回路の途中
に、主油回路内の圧力を調整するバイパスラインを設
け、そのバイパスラインの途中に、必要循環流量を超え
た余分な作動油を排出する作動油流量制御機構を設けて
いるので、バイパスラインに設けた作動油流量制御機構
には、必要循環流量を超えた余分な作動油を排出させる
だけの容量があればよく、したがって作動油流量制御機
構に、流体継手の最大通過流量に相当する容量のものを
使用しなければならない従来技術の比べて、作動油流量
制御機構を大幅に小形化し得る効果がある。
【0046】さらに、流体継手の作動室には必要循環流
量のみを供給するようにしているので、作動油とすくい
管との衝突による損失を少なくすることができ、したが
って流体継手の動力伝達効率の向上を図り得る効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す系統図である。
【図2】流体継手の出力軸回転数と循環作動油流量との
関係を示す線図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す系統図である。
【図4】本発明の第3の実施例を示す系統図である。
【図5】本発明の第4の実施例を示す系統図である。
【図6】本発明の第5の実施例を示す系統図である。
【符号の説明】
1…流体継手、2…入力軸、3…ポンプ羽根車、4…タ
ービン羽根車、5…出力軸、6…作動室、7…すくい
管、8…作動油の主油回路、9…油冷却器、10…作動
油のバイパスライン、11…圧力調整弁、12…流量調
整弁、12a…流量調整弁のコントローラ、13…作動
油の温度センサ、14…機械式の可変オリフィス、15
…すくい管の位置センサ、16…中央制御装置、17…
すくい管操作機。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 すくい管を移動させることにより、出力
    軸回転数を制御するすくい管式可変速流体継手におい
    て、前記すくい管の出口側と作動室の入口側とを接続す
    る主油回路の途中に、主油回路内の圧力を調整するバイ
    パスラインを設け、そのバイパスラインの途中に、必要
    循環流量を超えた余分な作動油を排出する作動油流量制
    御機構を設けたことを特徴とするすくい管式可変速流体
    継手の作動油流量制御装置。
JP3323137A 1991-12-06 1991-12-06 すくい管式可変速流体継手 Expired - Lifetime JP2790932B2 (ja)

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Cited By (2)

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CN101825166A (zh) * 2010-04-30 2010-09-08 中国北车集团大连机车研究所有限公司 调速型液力偶合器垂直反车传动装置
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