JPH02111240A - Electric motor - Google Patents
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- JPH02111240A JPH02111240A JP26032388A JP26032388A JPH02111240A JP H02111240 A JPH02111240 A JP H02111240A JP 26032388 A JP26032388 A JP 26032388A JP 26032388 A JP26032388 A JP 26032388A JP H02111240 A JPH02111240 A JP H02111240A
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は電動モータに関し、特に各種の油圧ユニット、
プレス機械あるいは高速高トルクの回転アクチュエータ
その他迅速な起動・停止および瞬間的大出力動作を行う
各種の作動装置の駆動源として有用なフライホイール式
電動モータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to electric motors, and in particular to various hydraulic units,
The present invention relates to a flywheel type electric motor that is useful as a drive source for press machines, high-speed, high-torque rotary actuators, and other various actuating devices that perform quick start-up/stop and instantaneous high-output operations.
（従来技術）
電流投入、遮断によって直接起動、停止を行う通常の電
動モータは定常出力に達するまでの時間およびその間の
電気エネルギの消費が大きく、これを解決するためにフ
ライホイールおよびクラッチを併用した電動モータが知
られている。例えばモータ本体から小プーリおよびベル
トを介してフライホイールを回転させて運動エネルギを
蓄え、フライホイールに設置したクラッチによって瞬間
的起動を行うと同時に瞬間的に運動エネルギの放出を行
うようにしたものあるいはケース内周壁に固定子コイル
を固着し、外周部に回転子コアを固着したフライホイー
ルをケース内部に収納するとともに、該フライホイール
をケース内で出力軸に対して回転自在に保持し、前記フ
ライホイールと出力軸との間に駆動クラッチを、また前
記ケースの内側部と出力軸との間にブレーキ機構を各々
設け、かつこれらを前記ケース内に収納したもの（特開
昭６１−２５１４４６号）等がある。(Prior art) A normal electric motor, which starts and stops directly by turning on and off current, takes a long time to reach a steady output and consumes a lot of electrical energy during that time.To solve this problem, a flywheel and a clutch are used together. Electric motors are known. For example, a flywheel is rotated from the motor body via a small pulley and a belt to store kinetic energy, and a clutch installed on the flywheel instantly starts the flywheel and at the same time instantaneously releases the kinetic energy. A flywheel having a stator coil fixed to the inner circumferential wall of the case and a rotor core fixed to the outer circumference is housed inside the case, and the flywheel is held rotatably relative to the output shaft within the case. A drive clutch is provided between the wheel and the output shaft, and a brake mechanism is provided between the inside of the case and the output shaft, and these are housed within the case (Japanese Patent Laid-Open No. 61-251446). etc.
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来のフライホイール式電動モータでプーリお
よびヘルドを介してフライホイールを回転させるもの°
は大きなスペースを必要とし、全体がユニット化されて
いないのでプレスや油圧ユニット等に取り付ける場合に
非常に不便であり、駆動源として適用される対象も限ら
れるという問題がある。後者の特開昭６１−２５１４４
６号公報に記載の電動モータは全体がコンパクトでユニ
ット化されている点でそれなりに有用であるが、フライ
ホイールがケース内に収納され、かつその外周部にケー
ス内周部の固定子コイルと対峙する回転子コアが取り付
けられる構造であるため、フライホイールをケース以上
に大きくできない。また適用する対象によってＧＤ？の
異なるフライホイールに変更する場合はケース内部を大
がかりに分解しなければならないという欠点がある。ま
た、固定子コイルや回転子コアがケースによって密閉さ
れているので発熱しやすい。またケース自体が外面の自
然放熱方式であるため冷却効果が小さく、過酷な運転に
は向かないという問題があった。(Problem to be Solved by the Invention) A conventional flywheel type electric motor described above that rotates a flywheel via a pulley and a heald.
The problem is that it requires a large space, and since it is not integrated as a whole, it is extremely inconvenient when attached to a press or hydraulic unit, and the objects to which it can be applied as a drive source are also limited. The latter Japanese Patent Publication No. 61-25144
The electric motor described in Publication No. 6 is useful in that it is compact and unitized as a whole, but the flywheel is housed in a case, and the outer periphery is connected to the stator coil on the inner periphery of the case. Because the structure is such that opposing rotor cores are attached, the flywheel cannot be larger than the case. Is it GD depending on the target? The disadvantage is that changing to a different flywheel requires extensive disassembly of the inside of the case. Furthermore, since the stator coils and rotor core are sealed by the case, they tend to generate heat. Furthermore, since the case itself uses a natural heat dissipation method on the outside, there is a problem that the cooling effect is small and it is not suitable for severe driving.
本発明は、駆動装置としてのコンパクト化、ユニット化
を損なわずにフライホイールの容易な交換および大形フ
ライホイールの採用が可能で、しかも冷却効率が高く過
酷な運転にも耐え得る電動モータを提供することにある
。The present invention provides an electric motor that can be made compact as a drive device, allows for easy flywheel replacement and the adoption of a large flywheel without sacrificing unitization, and has high cooling efficiency and can withstand harsh operation. It's about doing.
（課題を解決するための手段）
本発明による電動モータは片端が開放され、かつ内周部
に固定子コイルが固着された外筒と、前記外筒の中心部
に固定された固定内筒と、前記内筒の外周部に軸支され
かつ前記固定子コイルに対面する回転子コアを備えた回
転スリーブと、前記固定内筒に挿入された出力軸と、前
記外筒の開放端から露出して前記回転スリーブに連結さ
れたフライホイールと、前記フライホイールと前記出力
軸との間に装着された駆動クラッチおよび前記固定内筒
と前記出力軸との間に介装されたブレーキとを有して構
成されている。(Means for Solving the Problems) An electric motor according to the present invention includes an outer cylinder that is open at one end and has a stator coil fixed to its inner circumference, and a fixed inner cylinder that is fixed to the center of the outer cylinder. , a rotary sleeve having a rotor core supported pivotally on the outer periphery of the inner cylinder and facing the stator coil; an output shaft inserted into the fixed inner cylinder; and an output shaft exposed from the open end of the outer cylinder. and a flywheel connected to the rotating sleeve, a drive clutch installed between the flywheel and the output shaft, and a brake interposed between the fixed inner cylinder and the output shaft. It is composed of
（実施例）
次に、本発明を実施例について図面を参照して説明する
。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の１実施例に係る電動モータの縦断面図
である。外筒８はその一方の端部がモータベース１１に
よって閉塞され、かつその内周部に固定子コイル７が固
定されている。モータベース１１には外筒８と置忘に固
定内筒１４が固着され、この内筒１４およびモータベー
ス１１を貫通してモータ出力軸１３が軸受２３を介して
軸支されている。出力軸１３の一方の軸端には図外の被
動装置に連結される出力ピニオン２２が取り付けられ、
また他方の軸端には後述する駆動クラッチのタラノチハ
ブ１２が取り付けられている。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric motor according to an embodiment of the present invention. One end of the outer cylinder 8 is closed by a motor base 11, and the stator coil 7 is fixed to the inner circumference thereof. A fixed inner cylinder 14 is fixedly attached to the outer cylinder 8 and the motor base 11 , and a motor output shaft 13 is pivotally supported via a bearing 23 passing through the inner cylinder 14 and the motor base 11 . An output pinion 22 connected to a driven device (not shown) is attached to one shaft end of the output shaft 13.
Further, a taranochi hub 12 of a drive clutch, which will be described later, is attached to the other shaft end.
固定内筒１４の外周部には軸受２４を介して回転スリー
ブ１７が装着され、また該スリーブ１７の外周部には前
記固定子コイル７に対面する回転子コア９が固着されて
いる。回転スリーブ１７の片端部（ベース１１と反対側
端部）には、この実施例では、フランジ５ａをもつフラ
イホイールスリーブ５が固着されている。出力軸１３お
よびフライホイールスリーブ５を軸支する片側の軸受２
３゜２４は固定内筒１４の端部に固着されたキャンプ１
５および前記フライホイールスリーブ５によって押さえ
られている。フライホイールスリーブ５の外周部にはフ
ライホイール６がポルト２５によって脱着自在に取り付
けられる。フライホイール６は図示のように外筒８の片
側の開放端から外側に露出し、かつこの外筒開放端部８
ａとの間に隙間を形成している。したがって外筒内部は
この隙間を通して外気に連通ずるとともに、内部の固定
子コイル７および回転子コア９はフライホイール６の内
側面に対面している。さらに図示の実施例においてはフ
ライホイール６の内側面にはその回転により外筒内部に
対して冷気をもたらすための送風ないし換気作用を行う
羽根部６ａが形成されている。A rotary sleeve 17 is attached to the outer periphery of the fixed inner cylinder 14 via a bearing 24, and the rotor core 9 facing the stator coil 7 is fixed to the outer periphery of the sleeve 17. In this embodiment, a flywheel sleeve 5 having a flange 5a is fixed to one end of the rotating sleeve 17 (the end opposite to the base 11). A bearing 2 on one side that pivotally supports the output shaft 13 and the flywheel sleeve 5
3゜24 is the camp 1 fixed to the end of the fixed inner cylinder 14.
5 and the flywheel sleeve 5. A flywheel 6 is detachably attached to the outer periphery of the flywheel sleeve 5 by a port 25. As shown in the figure, the flywheel 6 is exposed to the outside from one open end of the outer cylinder 8 and is connected to the open end 8 of the outer cylinder 8.
A gap is formed between the Therefore, the inside of the outer cylinder communicates with the outside air through this gap, and the stator coil 7 and rotor core 9 inside face the inner surface of the flywheel 6. Further, in the illustrated embodiment, a vane portion 6a is formed on the inner surface of the flywheel 6, which performs a blowing or ventilation function to bring cool air to the inside of the outer cylinder by rotation thereof.
フライホイールスリーブ５の一端部には、後述する駆動
クラッチの環状シリンダ室２６を画成するクラッチシリ
ンダ２が出力軸１３と同芯状に固着されている。出力軸
軸端のクラッチボス１２とフライホイールスリーブ５と
の間にｒＪ擦板群１８が配置され、またこの摩擦板群１
８を押圧するための環状のクラッチピストン３がクラッ
チシリンダ２のシリンダ室２６に挿入されている。フラ
イホイールスリーブ側にはクラッチピストン３をクラッ
チ切り方向に付勢する戻しばね４が設けられている。ク
ラッチシリンダ２のシリンダ室２６には該シリンダ２内
の流体通路およびロータシール１を介して圧力流体（加
圧空気又は圧油）が導入される。これらの各部材によっ
て流体駆動式の駆動クラッチが構成されている。A clutch cylinder 2 defining an annular cylinder chamber 26 of a drive clutch, which will be described later, is fixed to one end of the flywheel sleeve 5 so as to be concentric with the output shaft 13. An rJ friction plate group 18 is arranged between the clutch boss 12 at the end of the output shaft and the flywheel sleeve 5, and this friction plate group 1
An annular clutch piston 3 for pressing the clutch cylinder 8 is inserted into a cylinder chamber 26 of the clutch cylinder 2 . A return spring 4 is provided on the flywheel sleeve side to bias the clutch piston 3 in the clutch disengaging direction. Pressure fluid (pressurized air or pressurized oil) is introduced into the cylinder chamber 26 of the clutch cylinder 2 via a fluid passage within the cylinder 2 and the rotor seal 1 . Each of these members constitutes a fluid-driven drive clutch.
モータベース１１に対接する固定内筒１４のベース側端
部の内側には段差状の凹形部が形成され、この凹形部の
一部とモータベース１１とによってブレーキ用の環状シ
リンダ室２７が画成される。A stepped concave portion is formed inside the base side end of the fixed inner cylinder 14 that is in contact with the motor base 11, and a part of this concave portion and the motor base 11 form an annular brake cylinder chamber 27. defined.
固定内筒１４の段差状凹形部と出力軸１３との間にブレ
ーキ用摩擦板群１９が配置され、この摩擦板群１９を押
圧して出力軸１３にブレーキ作用をもたらすための環状
ブレーキピストン１６がシリンダ室２７に挿入されてい
る。さらに駆動クラッチ側と同様にピストン１６をブレ
ーキ解除方向に付勢する戻しばね２０が固定内筒１４に
装着されている。ブレーキシリンダ室２７にはモータベ
ースｌｌ内の通路２８を通してブレーキ作動流体（加圧
空気又は圧油）が導入される。A brake friction plate group 19 is disposed between the step-like concave portion of the fixed inner cylinder 14 and the output shaft 13, and an annular brake piston for pressing the friction plate group 19 to apply a braking action to the output shaft 13. 16 is inserted into the cylinder chamber 27. Furthermore, like the drive clutch side, a return spring 20 is attached to the fixed inner cylinder 14 for biasing the piston 16 in the brake release direction. Brake working fluid (pressurized air or pressurized oil) is introduced into the brake cylinder chamber 27 through a passage 28 in the motor base 11.
図示実施例では外筒８の外周部に液冷用ジャケットｌＯ
が設けられ、図示しない冷却液ポンプによって冷却ｅ、
２１（油又は水）が循環するようになっている。In the illustrated embodiment, a liquid cooling jacket lO is provided on the outer periphery of the outer cylinder 8.
is provided, and is cooled by a cooling liquid pump (not shown).
21 (oil or water) is circulated.
上述の構成で固定子コイル７に例えば３相の交流電流に
より回転磁界を発生させると、回転子コア９およびスリ
ーブ１７．５を介してフライホイール６は所定の回転数
で回転する。このフライホイール６の回転中に、ブレー
キシリンダ室２７への圧縮流体の供給を止め、戻しばね
２０によりブレーキ用摩擦板群１９を解放し、同時にロ
ータシールｌおよびクラッチシリンダ２の流体通路を介
して圧縮流体をシリンダ室２６に供給する。駆動クラッ
チ側圧縮流体の圧力のある間、駆動側シリンダ室２６の
ピストン３は摩擦板群１８側へ移動し、該摩擦板群１８
を押圧し、これによってフライホイール６、フライホイ
ールスリーブ５および摩擦板群１８を介して回転トルク
がクラッチボス１２に伝達され、出力軸１３は瞬間的に
回転状態に入る。When a rotating magnetic field is generated in the stator coil 7 using, for example, three-phase alternating current in the above-described configuration, the flywheel 6 rotates at a predetermined rotational speed via the rotor core 9 and the sleeve 17.5. During this rotation of the flywheel 6, the supply of compressed fluid to the brake cylinder chamber 27 is stopped, the brake friction plate group 19 is released by the return spring 20, and at the same time, the compressed fluid is Compressed fluid is supplied to the cylinder chamber 26. While the drive clutch side compressed fluid is under pressure, the piston 3 of the drive side cylinder chamber 26 moves toward the friction plate group 18, and the friction plate group 18
As a result, rotational torque is transmitted to the clutch boss 12 via the flywheel 6, flywheel sleeve 5, and friction plate group 18, and the output shaft 13 instantaneously enters a rotating state.
次に、駆動クラッチ側の供給流体の圧力を解放し、同時
にモータベース１１の通路２８からブレーキシリンダ室
２７へ圧縮流体を供給し、そのときのブレーキピストン
１６の動作で戻しばね２０に抗してブレーキ用摩擦板群
１９を押圧する。これによってフライホイール６が回転
したままで固定内筒１４から摩擦板群１９を介して停止
トルクが出力軸１３に伝えられ、出力軸１４は瞬間的に
停止状態になる。上述のフランチ機構およびブレーキ機
構としては空圧、油圧あるいは電磁式など各種のものが
採用可能であり、モータ型式も３相の電型モータに限定
されない。Next, the pressure of the supply fluid on the drive clutch side is released, and at the same time, compressed fluid is supplied from the passage 28 of the motor base 11 to the brake cylinder chamber 27, and the movement of the brake piston 16 at that time causes the pressure of the supply fluid to be released against the return spring 20. Press the brake friction plate group 19. As a result, a stopping torque is transmitted from the fixed inner cylinder 14 to the output shaft 13 via the friction plate group 19 while the flywheel 6 remains rotating, and the output shaft 14 is momentarily brought to a stopped state. Various types such as pneumatic, hydraulic, and electromagnetic types can be used as the above-mentioned flanch mechanism and brake mechanism, and the motor type is not limited to a three-phase electric motor.
ここで本発明においては、モータ本体とフライホイール
、クラッチ、ブレーキがひとつのユニットとして一体化
され、またフライホイール６が外筒８から外部に露出し
ており、したがって適用対象によってモータ本体側を変
更せずにフライホイール６のみをこれに合ったエネルギ
容量のものに容易に交換可能である。この場合、フライ
ホイール６およびこれを取り付けるスリーブ５の取付穴
の寸法、位置等を同一にしておくことにより、種々の直
径、厚さのフライホイールが本体側を全く分解すること
なく迅速に交換できる。ユニット化されていても外筒内
は密閉されていないので、フライホイールの回転に伴な
う内部空冷が可能で、また外筒自体を強制液冷構造とし
たので温度上昇が極力抑えられる。Here, in the present invention, the motor body, flywheel, clutch, and brake are integrated as one unit, and the flywheel 6 is exposed to the outside from the outer cylinder 8. Therefore, the motor body side may be changed depending on the application. It is possible to easily replace only the flywheel 6 with one having an energy capacity that matches the above. In this case, by keeping the dimensions, positions, etc. of the mounting holes of the flywheel 6 and the sleeve 5 to which it is attached the same, flywheels of various diameters and thicknesses can be quickly replaced without disassembling the main body at all. . Even though it is unitized, the inside of the outer cylinder is not sealed, so internal air cooling is possible as the flywheel rotates, and the outer cylinder itself has a forced liquid cooling structure, which minimizes temperature rise.
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、フライホイール効
果をもたせたモータであるため省エネタイプであり従来
のモータの１／４〜ｌ／６の容量で急速大エネルギの出
力が可能となる。出力軸の瞬間的起動、瞬間的停止を高
い頻度で行うことが可能であり、全体がユニット化され
ており非常にコンパクトな電動モータが得られる。特に
本発明においてはフライホイールのみの交換がきわめて
容易でモータ本体部分の標準化が可能となり、その背低
コスト化される。モータ内部の冷却効果もよく、過酷な
運転に耐え得、各種油圧ユニットの駆動源として、また
鍛圧機械、鍛造ロール、各種のプレス機械の駆動源とし
て、その他高速間トルクの回転アクチュエータとして広
範囲の分野に適用可能である。モータ本体部分の大幅容
量低減、バルブ類の省略、油量大幅節約、配管節約など
多くの点で効果がある。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, since the motor has a flywheel effect, it is an energy-saving type and can rapidly output large amounts of energy with a capacity of 1/4 to 1/6 of that of a conventional motor. It becomes possible. It is possible to instantaneously start and instantaneously stop the output shaft with high frequency, and the entire unit is integrated, resulting in an extremely compact electric motor. In particular, in the present invention, it is extremely easy to replace only the flywheel, making it possible to standardize the motor body and reducing its height and cost. The motor has a good internal cooling effect and can withstand harsh operation, and can be used in a wide range of fields as a drive source for various hydraulic units, forging machines, forging rolls, various press machines, and other high-speed torque rotary actuators. Applicable to It is effective in many ways, including a significant reduction in the capacity of the motor body, the elimination of valves, significant savings in oil volume, and savings in piping.
第１図は本発明の１実施例に係る電動モータの縦断面図
である。
ｌ・・・ロータシール、２・・・クラッチシリンダ、３
・・・クラッチピストン、４．２０・・・戻しばね、６
・・・フライホイール、６ａ・・・羽根部、７・・・固
定子コイル、
８・・・外筒、９・・・回転子コア、
１０・・・液冷用ジャケット、１１・・・モーフベース
、１３・・・出力軸、１４・・・固定内筒、１６・・・
ブレーキピストン、１７・・・回転スリーブ、１８．１
９・・・摩擦板群。
復代理人 弁理士 染 川 利 吉FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric motor according to an embodiment of the present invention. l...Rotor seal, 2...Clutch cylinder, 3
...Clutch piston, 4.20...Return spring, 6
...Flywheel, 6a...Blade portion, 7...Stator coil, 8...Outer cylinder, 9...Rotor core, 10...Liquid cooling jacket, 11...Morph Base, 13... Output shaft, 14... Fixed inner cylinder, 16...
Brake piston, 17... Rotating sleeve, 18.1
9...Friction plate group. Sub-Agent Patent Attorney Rikichi Somekawa
Claims (3)
着された外筒と、前記外筒の中心部に固定された固定内
筒と、前記内筒の外周部に軸支されかつ前記固定子コイ
ルに対面する回転子コアを備えた回転スリーブと、前記
固定内筒に挿入された出力軸と、前記外筒の開放端から
露出して前記回転スリーブに連結されたフライホィール
と、前記フライホィールと前記出力軸との間に装着され
た駆動クラッチおよび前記固定内筒と前記出力軸との間
に介装されたブレーキとを有することを特徴とする電動
モータ。(1) an outer cylinder that is open at one end and has a stator coil fixed to its inner circumference; a fixed inner cylinder that is fixed to the center of the outer cylinder; and a fixed inner cylinder that is pivotally supported on the outer circumference of the inner cylinder; a rotating sleeve including a rotor core facing the stator coil; an output shaft inserted into the fixed inner cylinder; and a flywheel exposed from an open end of the outer cylinder and connected to the rotating sleeve; An electric motor comprising: a drive clutch installed between the flywheel and the output shaft; and a brake interposed between the fixed inner cylinder and the output shaft.
れていることを特徴とする請求項第１項記載の電動モー
タ。(2) The electric motor according to claim 1, wherein a liquid cooling device is attached to the outer side of the outer cylinder.
して脱着可能であり、かつ該フライホィールの内側面に
送風用羽根が形成されることを特徴とする請求項第１項
または第２項記載の電動モータ。(3) The flywheel is removable from the rotating sleeve, and air blowing vanes are formed on the inner surface of the flywheel. electric motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260323A JP2620592B2 (en) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63260323A JP2620592B2 (en) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Electric motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111240A true JPH02111240A (en) | 1990-04-24 |
| JP2620592B2 JP2620592B2 (en) | 1997-06-18 |
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ID=17346418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63260323A Expired - Lifetime JP2620592B2 (en) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Electric motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
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