JPS5826544A

JPS5826544A - 電動機駆動システム

Info

Publication number: JPS5826544A
Application number: JP57124271A
Authority: JP
Inventors: レギナルド・デイ・ケリ−
Original assignee: FUOOSU CONTROL IND Inc
Current assignee: FUOOSU CONTROL IND Inc
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1983-02-17
Also published as: EP0070625A1; EP0070625B1; JPH0159830B2; DE3269355D1; US4463841A; CA1205397A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は電動機駆動システム、特に、運転装置、伝達
装置、あるいは工作機械の材料を前進または後退させる
装置等のような駆動装置に使用される電動機駆動システ
ムに関する。

一般に、この種の電動機駆動装置として、リューランド
・エレクトリ、り社（商標ＲＩＵＬＡＮＤ　）トマネス
マン・デマッグ社（商標ＯＥＭＡＧ　）　トで製造ある
いは市販されている装置が知られている。これらの電動
機駆動装置は互いに同じ概略的な構造を備えている。つ
ｔυこれらの電動機駆動装置は高速電動機あるいはメイ
ン電動機と、低速電動機のギアの減速装置とを僑え、こ
れらの高速電動機と低速電動機の一方の減速装置とはク
ラッチを介して互いに接続されている。

ＲＥＵＬＡＮＤの電動機駆動装置において、クラッチは
電磁クラ、チを備えている。ＤＥＭＡＧの電動機駆動装
置において、クラ、チは摩擦クラッチを備え、この摩擦
クラッチは高速電動機が減速されるときに高速電動機の
シャフトの軸方向の動きによって作用される。ＲｇＵＬ
ＡＮＤの駆動装置において、メイン電動機の出力シャフ
トは、これの周囲に取シ囲まれた電磁ブレーキの作用に
よりて制動される。ＤＥＭＡＧの電動機駆動装置におい
て、メイン電動機の出力シャフトは低速電動機のシャフ
トに取り囲まれたブレーキの作用と、高速電動機のシャ
フトと低速電動機のギアの減速装置とを接続しているク
ラ、チの作用とによって制動される。

２段変速が可能な電動機駆動装置は、低速電動機のギア
の減速装置の連続的な操作を供給して駆動装置の速い変
速操作を得る事と、部品を取り外して調節することなく
寿命を長く維持することができる装置を供給する事とが
望まれている。

また、低速電動機用−アの減速装置を高速電動機のシャ
フトに対するブレーキトルクの伝達を避ける事と、ブレ
ーキとクラッチとが作動したとＩＫ発生される摩擦熱の
効果的な放熱を行う事のできる装置を供給す゛ることか
望まれている。

電動機駆動装置がブレーキトルクの調節と同様に高速電
動機のシャフトへブレーキを介して作用されるブレーキ
トルクの調節手段を供給することが望まれている。この
ブレーキトルクは低速電動機のギアの減速装置から高速
電動機のシャフトへクラッチを介して伝達されるもので
ある。加えて、特に冷却剤あるいは水のような液体を電
動機駆動装置に供給する機構が使用されるとき、２段変
速可能な電動機駆動装置はこの液体が収納されるべ惠こ
とが望まれている。上述した市場に有用な２段変速可能
な電動機駆動装置を注意深く分析すれば、従来のいかな
る電動機駆動装置も電動機の駆動システムに望まれる特
徴を供給するものでないことは明らかである。

この発明は上述した事情に臨みなされたものいはシステ
ムを提供することである。特に、最少のメインテナンス
で長い寿命を維持し、かつ速い速度の切シ変え機構で正
確に工作機械や材料を最適位置に供給することができる
電動機駆動装置あるいはシステムを提供することである
。

この発明の電動機駆動装置は、また、ユニット構造を備
え、自動調節と、低い慣性力のオイルシェアのクラッチ
（ｏｆｌ　５ｈｅａｒ　ｃｌｕｔｃｈ）と、効果的に摩
擦熱を伝達しかつ外から調節可能なブレーキアッセンブ
リとを備えている。

この発明の一実施例によれば、上述した特徴と長所とは
電動機駆動システムに提供される。

この電動機駆動システムは市販されている高速あるいは
メイン電動機と、市販されている低速電動機のギアの減
速装置とを備えている。低速電動機のイアの減速装置の
出力シャフトと、高速電動機の出力シャフトとは対向す
る端面を有するハウジングを備えるオイルシェアのクラ
ッチブレーキ装置の対向する端部へ接続されている。こ
のクラ、チブレーキ装置のハウジングは、軸上に直列に
列んだ入力シャフトと出力シャフトとを回転可能に支持
し−ている。そして連続的に内側に適合しているオイル
シェアのブレーキグレートとディスクとが設置されハウ
ジングへ接続されている出力シャフトを制御する。

同様″な一組のオイルシェアのクラ、チデレームとディ
スクとはハウジング内に設置され、入力シャフトを出力
シャフトに接続し、ピストンの作用される非回転流体が
挿入されてブレーキグレートとディスク又はクラッチグ
レートとディスクとを選択的に継ぐ。クラ、チブレーキ
のハウジングに社潤活と冷却とを行なうオイルが収納さ
れている。このオイルはグレートとディスクとの両方を
介してくみ上げられ、作動ピストンはクラッチあるいは
ブレーキのどちらも作用されない中立あるいは中心位置
を備えている。

クラ、チブレーキユニットの入力シャフトは低速電動機
のギアの減速装置の出力シャフトへ接続され、クラ、チ
ブレーキの出力シャフトは高速電動機のシャフトに接続
されている。

次に、この発明の電動機駆動システムを添付図面を参照
して詳細に説明する。

第１図に示されている電動機駆動装置１０は、好ましく
は逆回転可能な第１の速い速度と第２の遅い速度とが交
互に要求される機械の操作あるいは運転を行なうもので
ある。このような機械は、例えば、移動機械、工作機械
、そして様様な運搬機等である。一般に、多変速駆動装
置１０は、「スラストノ臂、ケージ（ｔｈｒｕｓｔ　ｐ
ａｋａｇ＊）Ｊとして用いられているが、この多変速駆
動装置１０は機械的供給装置あるいは運転、またはぎ−
ルスクリ、−あるいは割シ出しあるいは位置決め運転に
用いられる。

多変速駆動装置１０は第１図に示されるように１回転可
能な出力シャフトｘｓｔ有するメイン電動機あるいは高
速電動機１２と、低速電動機のギア減速装置１４と、高
速電動機１２と低速電動機のギアの減速装置１４との間
に挿入されたオイルシェアのクラ、チプレーキ１６とを
備えている。

高速電動機１２は環状のカップリングハウジング２１に
よってクラッーチゾレーキ１６のハウジ、ング２２へ接
続されているハウジング１８を備えている。減速装置１
４は電動機２４と、例えば速度を１０対１の比に減速す
るギア減速機２６とを備えている。高速電動機１２と電
動機２４とは同じｒ　ｓ　ｐ　１　ｍ　（回転速度）例
えば１７２５　ｒｐｍである。高速電動機１２と減速ｉ
置１４とは標準ＮｇＭＡｒｃ」の端面あるいは端部に取
シ付けられた表面を備えている。第２図に示されるよう
に、減速装置１４は１つのスプールギア減速機として図
示されているギア減速機２６を介して電動機のシャフト
３４によって運転される出力シャフト３２を備えている
。しかし、第１図に示されるように、減速装置１４は、
様々の工場で製造され市販されているフオーム型の減速
機と接続されても良い。

クラ、チブレーキ１６は出力シャフト３８と軸方向に直
列に配置されている入力シャフト３６を備えている。両
方のシャフトはハウジン　′グ２２によって支持されて
いる減摩擦ベアリングによって回転可能に支持されてい
る。入力シャフト３６はう、グ４１に間隔を置いて角を
成して設けられた内方部を備え、また出力シャフト３８
の内方端を支持する減摩擦ベアリング４３を支持してい
る。

クラ、チ４５は入力シャフト３６を出力シャフト３８へ
選択的に接続し、そして環状のクラ、チディスク４６を
備えている。このクララチット３８と共に回転するが出
力シャフトに対して軸方向に自由に移動される。クラ、
チディスク４６は複数の環状のクラ、チグレート４８に
対して内側に適合するように配置されている。

このクラッチグレート４８は入力シャフト３６を形成す
る環状に所定間隔を置いて設けられたラッグ４１によっ
て移動される。

クラッチブレーキ１６はブレーキ５５を備えてｂる。こ
のブレーキ５５は、ハウジング２２に固定され、かつ環
状に配置されている一組のラッグ５７によって軸方向の
移動に対して支持されている環状の非回転ブレーキグレ
ートを複数備えている。この複数の環状のブレーキディ
スク５８は出力シャフト３８に設けられたスプラインに
よって接続され、出力シャフトと供に回転される。そし
てこのブレーキディスク５８は出力シャフトに対してブ
レーキグレート５ｇと内側で適合するように設置される
。ハウジング２２には、油の流れる部分（図示せず）と
出力シャフト３８の一部として形成されている推進羽根
６２との回転に対して、クラッチプレートとディスクと
の間と、ブレーキグレートとディスクとの間とに半径の
外方向に注入されあるいは圧入される油が貯められてい
る。

クラ、チ４５とブレーキ５５とは非回転ピストン６５の
軸方向の動きに対して交互にあるいは選択的に作用され
る。この非回転ピストン６５はクラッチプレート４８と
ブレーキグレート５６との間に位置される。２ストン６
５はハウジング２２の一部として形成されたシリンダ（
図示せず）内で軸方向の移動に対して支持されている。

そして、回転するクラ、チの作用リング６８は減摩擦ベ
アリング６９を介して非回転ピストン６５によって移動
される。好ましくは非回転ピストン６５はこれの互いに
対向する側に位置される一組の環状に設置された圧縮ば
ね７２によって中立あるいは中心位置に付勢される。こ
の中立位置においてクラ、チ４５とブレーキ５５とはど
ちらも結合されない。

非回転ピストン６５は複動型のピストンであり、流体あ
るいは圧縮空気の作用によって軸方向に移動される。こ
の流体あるいは圧縮空気は空気通路７４あるいは空気通
路７６を介して流入される圧縮空気の供給によって非回
転ピストンの一端側から挿入される。クラ、チ４５を作
用して入力シャフト３６を出力シャフト３８に結合する
とき、圧縮空気は空気通路７６を介して供給され、空気
通路７４から排出される。そして非回転ピストン６５は
第３図において右側へ移動し、クラッチディスク４６と
クラ、チプレート４８とを結合する−。ブレーキ５５の
作用によって出力シャフト３８を制御するとき圧縮空気
は空気通路７４を介して供給され、空気通路２６から排
出される。そして非回転ピストン６５は第３図において
左側へ移動し、回転可能なブレーキディスク８と回転不
可能なブレーキプレート５６とを結合する・圧縮空気は、第４図に線図で示される制御システムによ
りて空気通路７４あるいは空気通路１６のどちらか一方
に供給される。圧縮空気は、エアーコンプレッサーおる
いは空気供給タンクに接続されている空気通路８２を介
してコントロールシステムに接続されている。フィルタ
８３は空気通路８２内に取り付けられ、フィルタにかけ
られた空気は圧力調節器８４及び８６０２つに供給され
る。空気通路８７及び８８はダーク８９を備え、圧力調
節器８４及び８６を、ブレーキ作用ソレノイド９２を有
する４つの方向へ移動するダブルソレノイド制御パルプ
９０４個は空気通路７４．７６．８７．そ、して８８へ
接続され、５番目の口部は排気通路９７へ接続されてい
る。

クラ、チ４５を作用するときは、クラ、チンレノイ「９
４は励磁されバルブ９０は圧力の調節された空気を空気
通路８８から空気通路７６へ供給する。そして、空気通
路７４は排気通路９２へ接続され、その結果、第３図に
おいて非回転ピストン６５の左側が圧せられる。ブレー
キ５５を作用するときは、ブレーキソレノイド９２が励
磁され、圧力の調節された空気はパルプ９０によりて空
気通路８１がら空気通路７４へ導入され、空気通路７６
は排気通路９７へ接続される。その結果クラ、チブレー
キ１６の非回転ピストン６６の右側（第３図中）が圧せ
られる。

第２図はこの発明による他の実施例を示し、減速装置１
４とクラッチブレーキ１６とは、第１図に示されるよう
に高速電動機１２と軸方向に一直列に配置される代−わ
りに、高速電動機１２の上方に配置される。第１図に示
されている一直列のアッセンブリにおいて、クラ、チブ
レーキユニット１６の出力シャフト３８は、環状のカッ
プリングハウジング２１内に収納され、曲げ自在に直列
に設けられたカッブリング１０２によりて高速電動機の
シャフト１３に接続されている。しかし第２図に示され
る実施例において、クラッチブレーキ１６の出力シャフ
ト３８速電動機のシャフト１３と接続されている。好ま
しくは、第１図及び第２図に図示されている２つの電動
機駆動装置において、クラッチブレーキ１６のノ１ウジ
ング２２は標準的な両端あるいは両端面を備え、この両
端はクラッチブレーキ１６を減速装置１４と力、プリン
グツ・ウジング２１ｇ客利的に結合している。カッグリ
／ダハウジフグ２１はまた、標準ＮＥＭＡ　ｒＣＪ　の
両゛端あるいは両端面を介して高速電動機のノ１ウジン
グ１８へ接続されている。

第１図及び第２図に示されている電動機駆動装置の操作
において、例えば、送りねじ、低速電動機２４は好まし
くは連続的に操作される。

ソレノイド９４あるいは９４のどちらも作動されないと
き、空気通路７４及び１６の両方は、第４図に示される
ように、排気通路９７に接続され、そして非回転♂スト
ン６５は圧縮ばね７２によって及ぼされる付勢力の結果
として中立位置に位置する。高速電動機１２は作動され
出力シャフト１３を高速に回転し、例えば送りねじを急
速に前進させる。この送シねじの急速な前進では、高１
電動機１２は減速され、ブレーキ作用ソレノイド９２は
瞬間的に励磁され、ブレーキ５５は瞬間的に作用される
。出力シャフト１３はクラッチブレーキ１６の連続的に
回転するシャフト３２の低速度と等しいかあるいはこれ
よりも遅い速度に減速される。ブレーキ５５が瞬時に作
動された後、すぐにクラ、チンレノイド９４は励磁され
、出力シャフト１３はクラッチ４５によって出−カシャ
フト３２へ出力シャフト３８を介して結合される。出力
シャフト１３と送シスクリ、−とは低速あるいは送シ速
度で運転される。

低速送シが完了した後、クラッチ用ソレノイド９４は励
磁が弱められ、そしてブレーキ用ソレノイド９２は励磁
され、ブレーキ５５は出力シャフト１３と送りねじとを
効果的に制御する。

その結果、運転される送シねじの負荷は正確でしかも反
復可能な停止位置が駆動装置の操作のとの遅い速度から
得る事ができる。出力シャフト１３と送シねじと−を逆
回転し、始動位置へ急速に戻すとき、ブレーキ５５はブ
レーキ用のソレノイド９２の励磁を弱めることによって
解放され、高速電動機１２は作動し、逆回転に出力シャ
フト１３を運転する。ブレーキ５５はそれから、再び作
動し、出力シャフト１３の回転を止める。このような過
程が繰シ返えされて１つの速度切り換えサイクルが完了
する。

上述したことから、この発明による電動機駆動装置ある
いはシステムはかって要、求されている特徴と利点とを
備えている事は明らかである。

例えば、との電動機駆動装置は速い速度切シ換えサイク
ルを備え、減速装置１４が連続的に運転されることを可
能にしている。この電動機駆動装置はまた、出力シャフ
ト１３の高速と低速との回転を正確に制御することがで
きる。クラ、チブレーキ１６はさらに長くそして信頼性
の高い運転を最少のメインテナンスで供給し、この電動
機駆動装置によって運転される機構の短縮時間を最少に
する。非回転ピストン６５の通常の中立あるいは中心位
置は、クラ、チ４５とブレーキ５６との両方とも同時に
作動されないという事が確実にしている。そして圧力調
節器８４及び８６は、クラッチ４５よって伝達されるト
ルクあるいはブレーキ５５によりて作用されるブレーキ
トルクを正確にそして都合よく選択しあるいは調節する
。

クラッチブレーキ１６のノ１ウジング２２内に収納され
ている油の滑環は、クラッチ４５とブレーキ５５とから
摩擦熱−を効果的に放出し、力１つハウジング２２から
の放射によっであるいは水冷コイルへ熱が放出される。

クラッチ４５と、ブレーキ５５と、油の積極的な滑環と
は、この発明の電動機駆動装置が利用されることをさら
に可能にしている。′）ｔＤこの発明の利用において、
例えばこの電動機駆動装置が自動生産アッセンブリの装
置として利用された時に高いそして／あるいは速い速度
の切り換えサイクルカ；要求される事を満足させる。

この発明は上述した実施例に限定されることなくこの発
明の越権を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電動機駆動装置の一実施例を示
す斜視図でアリ、第２図はこの発明による電動機駆動装
置の他の実施例を示す斜視図であシ、第３図は第１図で
示される電動機駆動装置の軸方向に沿って切断した概略
的な断面図であシ、そして第４図は第１図及び第２図で
示される電動機駆動装置の電気式空気匍制御システムの
線図である。１３・・・出力シャフト、１４・・・減速装置、１６・
・・クラッチブレーキ、２２・・・ノ１ウジング、３２
・・・出力シャフト、３６・・・入力シャフト、３８・
・・出力シャフト、４６・・・クラッチディスク【、４
８・・・クラ、チ！レート、５６・・・ブレーキプレー
ト、５８・・・ブレーキデづスフ、６５・・・非回転ピ
ストン、９０・・・制御／臂ルプ。

Claims

【特許請求の範囲】１、　供給オイルを収納するハウジング（２２）と、軸
方向に互いに直列に整合して配列され、前記ハウジング
によって回転可能に支持された入力シャフト（３６）及
び出力シャフト（３８）と、前記へウジンイ内に備えら
れ、互いに保合Ｓ楡■記入カシャフトを前記出力シャフ
トに選択的に結合するように配置されたクラッチシレー
記出力シャフトを前記ハウジングに対して選択的にブレ
ーキするように配置されたブレーキグレート（５６）と
ディスク（５８）との第２の列と、前記・〜ウジング内
に支持され、前記クラ、チグレートとディスクとを互い
に締めつけるクラ、チの保合位置と前記ブレーキグレー
トとディスクとを互いに締めつけるブレーキの保合位置
との間を中立位量を介して軸方向に移動可能な作用ピス
トン（６５）とを有するオイルシェア、クラ、チブレー
キュニ、ト（１６）を備える電動機駆動システムにおい
て、前記クラッチブレーキユニ、トの前記出力シャフト
へ接続された電動機のシャフト（１３）を有する高速電
動機（１２）と、前記クラ、チプレー、キュニ。トの前記入力シャフトへ接続された出力シャフト（３２
）を備える低速電動機（１４）と、前記作用ピストンを
前記クラッチの係合位置と前艷ブレーキの係合位置との
間で移動、且つ前記中立位置へ移動させるための流体制
御バルブ（９０）とをさらに備える事を特徴とする電動
機駆動システム。（２）前記低速電動機の前記出力シャフトはクラッチブ
レーキユニットの入力シャフトと直列に整合して設けら
れ、前記低速電動機はクラッチブレーキユニットの／Ｓ
クジング（２２）によって支持され九ノ・ウジング（２
６）を備える事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の電動機駆動システム。（３）　　前記クラッチブレーキユニ、トの前記出力シ
ャフトは高速電動機のシャフトと一直列に配置され、曲
げ自在なカップリング（１ｏ２）ハクラッチブレーキ二
二、トの出カシャフトヲ高速電動のシャフトに接続する
事を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電動機駆動
システム。（４）　　前記高速電動機は電動機のハウジング（１８
）と、この高速電動機のハウジングをクラッチブレーキ
二二、トのハウジングへ確実に接続する環状のカップリ
ングハウジング（２１）とを備える事を特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の電動機駆動システム。（５）前記クラ、チブレーキュニ、トの前記入力シャ７
）（３ｇ）は低速電動機の出力シャフトを収納する筒状
部分を備える事を特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の電動機駆動システム。（６）　　前記クラッチブレーキユニｙトのアッセンブ
リと前記低速電動機とは高速電動機の上に設置される事
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電動機駆動シ
ステム。（７）　　前記クラ、チブレーキュニ、トの前記出力シ
ャフトは高速電動機のシャフトへ接続する曲げ自在なベ
ルト機構と、このベルト機構を有（８）前記作用ピスト
ン（６５）に作用され名流体の圧力はこれを調節する圧
力調節機（８４゜８６）によって、クラッチブレーキユ
ニ、トによって伝達されるトルクを選択する事を特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の電動機駆動システム。（９）　　前記流体制御パルプ（９ｏ）は作用ピストン
の一方の側に選択的に圧縮流体を供給するように接続さ
れ、複数のばね（７２）は作用ピストンを中立位置に付
勢し、前記流体制御パルプ（９０）は３個の位置と、作
用ピストンの互いに対面する側への流体の供給を制御す
るように接続されるパルプに作用されるダブルソレノイ
ドを備える事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電動機駆動システム。（転）前記作用ピストンは非回転でアシ、クラ、チプレ
ートの第１の列とブレーキグレートとディスクとの第２
の列との間に設置される事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の電動機駆動システム。