
伝動装置《動力伝達装置》(戦車工学~理論と設計の基礎~)
1・1・5 伝動装置
伝動装置の型式及び機構は極めて多種多用で、機械式、水力式、空気式、電気式、混合式等がある。
※水力式は水を使うわけではなく、英語の「Hidro(水力)」の訳語なのだが、作動油を使用するところから液圧式もしくは油圧式と訳すのが正しい。
(例) hydro-pneumatic:ハイドロニューマチック=油気圧
今日のまでのところ、最も普及を見たのは機械式伝動装置である。以下、装軌車両用機械式伝動装置の構造、ならびに各部の意義を簡単に検討してみる。
内燃機関においてはその荷重に応じて適応していく性質がないから、伝動装置には主クラッチを備えている。
クラッチの機構としては摩擦式、電磁式、水力式、慣性式等があり、摩擦式が最も普及している(摩擦クラッチの章参照)。
各種の地形を走行する際に戦車は種々の抵抗を受ける。この抵抗は種々の条件、すなわち土質、道路の横断面、走行速度等の条件に頼る広範囲にわたり変化する。
戦車が抵抗の異なる各種の地形を走破するためには、発動機の出力を一定に保ったままで走行速度を変化する様にしなければならない。しかしてこの事は普通我々の知っている様に発動機を標準回転数に近い回転数に保つ事によってのみ可能である。この事からいって伝動装置の回転数は一定では困る事になり、変速装置が必要になる。この変速装置を変速機というのである。
今日の戦車用発動機の軸は大抵車体の縦方向に沿って配置されるから、発動機の回転力を戦車の両側の走行装置へ伝えるためには横軸傘歯車装置が必要である。
横軸の両端には操向装置すなわち操向連動機、遊星歯車装置その他等を装備する(操向装置の章参照)。さらに車両の両側端部に一定の伝動比をもった終減速装置があり、被動冠歯車は履帯の起動輪に固定されている。主クラッチ、変速機、傘歯車装置、操向装置及び終減速装置を結合したものが戦車の伝動装置である。
戦車の伝動装置を作動させる(連結と遮断)ためには、クラッチ・ペダルとブレーキ・ペダル、制動用及び操向用槓桿、変速用槓桿ならびに曵桿があり、また時には種々な構造のサーボモーターがある事がある。
戦車の伝動装置及び操縦機構は次のような一般的要求を満たすものでなくてはならない。
a) ひっかかりや衝撃なしに円滑に作動する事
b) 伝動比の範囲が広い事(速度段数の多い事)、ならびに、出来れば自動的漸進式変速機であること。
c) 機械効率が高い事
d) 全速度段に対して十分の強度を有する事
e) 重量が軽い事
f) 長時間の運転に対し加熱する事がなく、また衰損少なく、確実に作動すること。
g) 取扱いが簡単である事
h) あらゆる走行条件、すなわち激しい動揺と衝撃と傾斜の下で、一年中いつでも故障なく作動する事。
i) 運転中静粛である事
ここにはただこれらの一般要求を列挙するだけにとめる。伝動装置の各国々の機構に対する要求においては後述のそれぞれの機構の章で構造理論の研究と、その計算をする際に研究する事にする。
【解説】
伝動装置とは「動力伝達装置」のことである。
英語でいうところの「POWER TRAINS:パワートレイン」である。
■ 動力伝達の流れ
①発動機(エンジン)
↓※場合により推進軸(ドライブシャフト/プロペラシャフト)
②連動機(クラッチ)
↓※場合により推進軸(ドライブシャフト/プロペラシャフト)
③変速機(トランスミッションorギアボックス)
↓
④操向装置/操向機(ステアリング)
↓
⑤終減速装置/終減速機(ファイナルドライブ)
61式戦車は記述内容に沿った構成と言えたが、74式戦車からはエンジンと一体化されたパワーパックとなり、②~④も一体化したために「操向変速機(ステアリングトランスミッション)」と呼ぶ。米国では単に「トランスミッション」英国では「ギアボックス」と記載されている。
なお、⑤の「終減速機」は車体に付いている最終減速装置であり、自動車用語の「終減速機(Final Drive)」とは少し異なる。
「Final Drive」の名称から雑誌等では「最終減速機」と訳され、しかもトランスミッションに付いているように誤解していることも散見される。