JPS595251Y2 - 回転機械の駆動伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はタービン及びモータの両部動源と圧縮機等の被
駆動機とを連結する回転機械の駆動伝達装置に関する。

昨今ではエネルギー価格の高騰に伴ない、工場排熱、太
陽熱、地熱等のエネルギー有効利用に関する技術開発が
盛んであるが、これらのエネルギーをタービン駆動に利
用するのが有力であり、このタービン出力をモータ駆動
力の補助とすることにより省エネルギー化を図ろうとす
るものが多い 例えば、従来の回転機械は第１図に示すように圧縮機１
側のプーリ２と、モータ３側のプーリ４とをベルト５に
より連結して、この圧縮機１を駆動すると共にこのモー
タ３の駆動軸６とタービン７の回転軸８とを電磁カップ
リング９を介して連結し、このタービン側からの駆動力
をモータ３の駆動軸６を介して圧縮機１へと伝達するよ
うにしている。

ところが、この装置では電磁カップリング９の継脱（特
に接続）はタービン７及びモータ３の停止時にしか行う
ことができず、しかもタービン機関はモータのような単
体機器とは異なり、種々の機器の集合体であるため、停
止後再起動を行う場合のような運転切換時に一定の運転
準備時間を費し、作業能率が悪く、また前記カップリン
グの継脱操作も煩わしいという欠陥がある。

本考案は、上述の欠陥に鑑みてなされたもので、ケーシ
ングを貫通して前後に突出した駆動軸を有するモータと
、該モータ駆動軸の一端部に連結された圧縮機等の被駆
動機と、前記モータ駆動軸の他端部とタービン回転軸と
を連結するクラッチ部材とを備え、該クラッチ部材のう
ちタービン回転軸側に取付けたクラッチをタービンの回
転に伴う遠心力により継脱を行う遠心クラッチとし、モ
ータ駆動軸他端部側に取付けたクラッチをタービン側の
動力をモータ側へ伝える一方向クラッチとし、且つ前記
遠心クラッチの外筒と一方向クラッチの外筒とを一体形
にし、駆動源側においてタービンとモータとを簡単にが
っ円滑に切り換えることにより、熱源の供給が不安定で
あっても有効なエネルギー利用ができ、エネルギー回収
効率を向上すると共に被駆動機側においてはエネルギー
の種類如何に拘らず安定した運転を行うことができる回
転機械の駆動伝達装置を提供することを目的とする。

以下、本考案に係る駆動伝達装置の一実施例を図面につ
いて説明する。

第２図は被駆動機として圧縮機Ｃを用いた駆動伝達装置
Ａの全体概略図である。

この圧縮機Ｃの回転軸１０はカップリング１１を介して
モータＭの駆動軸１２の一端と連結され、この駆動軸１
２の他端はクラッチ部材１３を介してタービンＴの回転
軸１４と連結されている。

このクラッチ部材１３は第３図に示すように、タービン
７の回転が一定回転以上になると遠心力により入り動作
して、タービンＴの回転をモータＭの駆動軸１２に伝達
する遠心クラッチ１３ ａと、タービンＴの側の動力を
モータ側に伝達する一方向クラッチ１３ ｂとを一体化
したものである。

すなわち、この遠心クラッチ１３ ａはタービンＴの回
転軸１４に固着したボス１５の外周において円弧状の遠
心錘１６が、この回転軸１４の回転に伴う遠心力により
ボス１５の放射状案内に沿って外方へ飛び出し、遠心錘
の外周が遠心クラッチ１３ａの内周を押圧し、この両者
の摩擦力によりタービンＴの回転をモータＭの駆動軸１
２に伝達するようにしたものである。

この遠心クラッチ１３ ａの伝達トルク特性は第４図に
示すように一定回転数まではトルク伝達せず、それ以上
になると伝達が可能となっているが、これは遠心錘１６
と遠心クラッチ１３ａの内周とが接触しないように遠心
錘１６に設けたばね１７によるものであり、このトルク
を伝達しない範囲１もこのばねの弾撥力により決定され
る。

次に前記一方向クラッチ１３ ｂはある回転方向に対し
ては噛合って同一速度で回転するが、これと逆方向の回
転に対してはスリップして回転伝達をしないようになっ
ており、例えばラチェット式、ローラ式、スプラグ式等
がある。

したがってこのクラッチ１３ｂではモータ側の回転力は
タービン側に伝達されず、タービン側の回転力のみがモ
ータ側の駆動軸１２を回転することになる。

次に作用について説明する。

まず、モータＭの駆動中にタービンＴを起動した場合に
おいては、タービンの回転数が増加すれば遠心クラッチ
１３ ａが入る。

さらにタービンが回転数を増してモータの回転数に達す
ると一方向クラッチ１３ ｂが噛み合い、タービンの動
力がモータの駆動軸１２を介して圧縮機Ｃに伝達される
。

この場合モータの負荷はタービンの出力分だけ軽減され
ることになる。

すなわち、まずモータＭの単独駆動時には遠心クラッチ
１３ａは切状態にあるため、遠心クラッチ１３ａの外輪
のみがモータの駆動軸１２と共回りし、タービンを回動
させる等の無駄なトルクは生じない。

特にこの外輪を駆動軸１２と共回りさせることによって
両者間の相対スリップを防止し、方向クラッチ１３ｂの
噛合部分の摩耗も生しないことになる。

次にタービンＴを起動すると、タービンの回転数がトル
ク伝達しない範囲ｌ内の場合は遠心錘１６と遠心クラッ
チ１３ ａの内周との接触はなく、タービンは空転する
にすぎず、この範囲１を越えればクラッチ１３ ａは入
状態となるが、まだモータ側の回転が多いため一方向ク
ラッチが切状態となっている。

さらにタービンが回転数を増大し、定格回転数を越える
と一方向クラッチ１３ ｂも入状態となりタービンによ
る圧縮機Ｃの駆動が開始する。

次にタービンＴの出力がなくなり、モータＭの回転数を
下回ると一方向クラッチ１３ ｂが切状態となり、続い
て遠心クラッチ１３ ａも外れ、モータのみの単独駆動
となる。

最後に、モータの電源を切ってタービンによる単独運転
を行う場合には、起動後、前述の範囲ｌを越えた時点で
遠心クラッチ１３ ａが入り、これと同時に一方向クラ
ッチ１３ｂも入ることになり、モータのロータ部は空転
状態のまま圧縮機Ｃが駆動されることになる。

以上のように、本考案によれば、被動機の回転軸をモー
タの駆動軸に連結し、この駆動軸に遠心クラッチ及び一
方向クラッチからなるクラッチ部材を介してタービンの
回転軸を取付けるようにしたため、タービンとモータの
周駆動力を自動的に切換えることができ、このタービン
の回転数とは無関係に被駆動機の回転数が所定の値に維
持され、仮にこのタービン駆動用のエネルギー供給が不
規則であっても被動機の電気人力が増減するのみで被駆
動機側の出力には影響を与えず安定した運転が可能であ
る。

その上タービン停止中は遠心クラッチが切状態で一方向
クラッチの内外輪に相対すべりがないから、摩擦トルク
（ドラグトルク）損失がなく、しかも一方向クラッチの
損耗も防止できる。

この様にして従来では廃棄を余儀なくされていたエネル
ギーを回収し、再利用することができ、しかもこの再利
用時の装置も何ら特別なものを使用せず、純機械的に行
うためきわめて低コストで行うことができ、又遠心クラ
ッチの部分が空廻りの場合に、一方向クラッチの内外筒
間に負荷が伝達されず、従って一方向クラッチの噛合部
分にすベリが生じないため無駄な馬力損失や噛合部分の
摩耗等が生ぜずして安定した運転が可能であり、更には
遠心クラッチの外筒と一方向クラッチの外筒は一体形で
あるため装置全体をコンパクトにできる等きわめて優れ
た実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転機械の駆動伝達装置を示す概略説明
図、第２図は本考案に係る回転機械の駆動伝達装置の一
実施例を示す全体概略説明図、第３図は同装置の要部断
面図、第４図はクラッチ部材の伝達トルクと回転数との
関係を示す説明図、第５図は遠心錘を軸方向から見た図
である。 Ａ・・・・・・駆動伝達装置、Ｃ・・・・・・圧縮機、
Ｍ・・・・・・モータ、Ｔ・・・・・・タービン、１０
．１４・・・・・・回転軸、１２・・・・・・駆動軸、
１３・・・・・・クラッチ部材、１３ ａ・・・・・・
遠心クラッチ、１３ｂ・・・・・・一方向クラッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングを貫通して前後に突出した駆動軸を有するモ
   ータと、該モータ駆動軸の一端部に連結された圧縮機等
   の被駆動機と、前記モータ駆動軸の他端部とタービン回
   転軸とを連結するクラッチ部材とを備え、該クラッチ部
   材のうちタービン回転軸側に取付けたクラッチをタービ
   ンの回転に伴う遠心力により継脱を行う遠心クラッチと
   し、モータ駆動軸他端部側に取付けたクラッチをタービ
   ン側の動力をモータ側へ伝える一方向クラッチとし、且
   つ前記遠心クラッチの外筒と一方向クラッチの外筒とを
   一体形にしたことを特徴とする回転機械の駆動伝達装置
   。