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クロスドライブ ステアリング トランスミッションは、精密でエネルギー効率の高いステアリングを可能にするために 履帯車両で使用されるトランスミッションです。
以下の主要部分から構成されます。
ステアリングトランスミッションは、履帯式車両のトランスミッションに必要な 2 つの機能、つまり、比較的一定のエンジン速度を変化する道路速度に連動させるトランスミッションと、2 つの出力シャフト (および履帯) を異なる速度で駆動して車両を操縦するステアリングギアボックスを組み合わせたものです。
クロスドライブトランスミッションは、戦車が大型化、重量化していた第二次世界大戦後に開発されました。初期のギアボックスでは、操舵用ブレーキで発生する熱量が問題となっていました。戦車が重くなるにつれ、効率性 (つまり、同じエンジンからより多くのパワーを引き出せること) だけでなく、操舵ブレーキの熱や摩耗によって無駄になるパワーを減らすためにも、より効率的なシステムが必要になりました。
クロスドライブトランスミッションは、以前の制御差動ステアリングギアボックスから開発されました。その革新は、両側をクロスカップリングすることで、ギアボックスの低速側からの余分なパワーを高速側に供給できるようにすることでした。これにより、ブレーキによって消費されるパワーが削減され、高速トラックを駆動するために利用できるパワーが増加しました。これを実装することは、両側間で異なるギア比を必要とするため、ほとんどのトランスミッションにとって困難でした。ほとんどのギアボックスは、固定ギアとクラッチを介して単一の比率を提供するだけで、ステアリングを単一の半径に制限していました。[i]
クロスドライブの革新的な点は、クロスシャフトにトルクコンバーターを使用したことです。 [1]これにより、両側の比率を連続的に変更でき、より正確なステアリングが可能になります。また、トルクコンバーターは、戦車設計に必要な高トルクを簡単に実現できるため、重量とコストを削減できます。
クロスドライブトランスミッションは、当時使用されていたマニュアルトランスミッションの運転性も向上させました。マニュアルトランスミッションは重く、運転に疲れ、運転者のスキルと力が必要で、クラッチプレートが摩耗するたびに頻繁に調整する必要がありました。プリセレクターギアボックスは運転作業を簡素化するために使用されていましたが、機械的な複雑さを犠牲にしていました。クロスドライブトランスミッションは、機械的に作動する自動変速ギアボックスを提供し、比率の選択は手動、自動、または事前選択のいずれかでした。ステアリングの制御入力も軽くなり、1950年のT44貨物トラクターのCD-850-1トランスミッションで使用されていた単一の手動制御ジョイスティックまたは「ウォブルスティック」を使用できるようになりました。[2]
これらのトランスミッションの構造では、トランスミッションとステアリング ギアボックスの機能が 1 つのケースに統合されました。これにより、全体の重量と容積が軽減され、整備時間も短縮されました。このとき関連して開発されたのが「パワー パック」コンセプトで、エンジンとトランスミッションを 1 つのユニットとして取り外すことができました。サイズと複雑さが増すにつれて、フィッターの時間は短くなりましたが、現場で移動式クレーンによる機械的な取り扱いが可能になりました。小さな部品を取り外すために、より多くの接続を分解して再組み立てするよりも、1 つの大きなユニットを交換する方が迅速かつ簡単になりました。
1100 型
その後設計されたクロスドライブトランスミッションであるアリソンX1100は、1970年代のアメリカの実験的な MBT-70とXM1 [3]戦車で使用され、後にM1エイブラムスに採用されました。これはステアリングクロスカップリングに異なる原理を採用しています。流体力学的トルクコンバーターの代わりに、油圧ポンプと油圧モーターの静圧的組み合わせを使用しています。[4]
X1100はモジュラーシステムとして設計されており、ディーゼルからガスタービンまで、さまざまな動力装置を備えた車両に簡単に適応できます。中央モジュールは駆動エンジンに合わせて調整され、外側のステアリングモジュールは車両の重量と速度に合わせて調整されます。[4]
注記
- ^ このステアリング半径はギアボックスの比に応じて変化するため、高速で旋回するには、事前に計画を立てて適切なギアにシフトするという複雑なプロセスが必要になる可能性があります。
参考文献
- ^ 「24: クロスドライブトランスミッション」。自動車の原理。米国陸軍省。1985 年 10 月 29 日。TM-9-8000。
- ^ John F. Loosbrook (1950 年 3 月)。「新型陸軍トラクターは飛行機のように操縦可能」。ポピュラーサイエンス誌、133～135 ページ。
- ^ Schmidt, JW; Hadley, GL (1977 年 2 月 1 日)。「XM1 戦車用の新型 X1100 オートマチック トランスミッション」。SAE 技術論文。SAE 技術論文シリーズ。1 ( 770339) 。doi :10.4271/770339。
概要: X1100 は、40 ～ 50 mph の速度で走行する 49 ～ 60 トン クラスの車両用に設計および開発された、完全自動シフト トランスミッションです。モジュラー設計が採用されており、1300 ～ 1500 GHP のディーゼル エンジンまたはタービン エンジンに柔軟に対応できるほか、現行の M60 車両にも適応できます。このオートマチック トランスミッションは、ピボット ステアを備えた油圧式ステア システム、4 速レンジ パック、一体型パワー ブレーキ、および高速リバースを備えています。トルク コンバーターはすべてのギア レンジでロックアップでき、最適なトランスミッション性能を提供します。
- ^ ab 「25: X1100 シリーズ クロスドライブ トランスミッション」。自動車の原理。米国陸軍省。1985 年 10 月 29 日。TM-9-8000。