JPS61255281A - クランク式パワ−ジエネレ−タ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は各種油圧ユニットあるいは高速高力のアクチュ
エータ等の油圧源その他油圧プレスあるいはスクリュー
プレス等の油圧源として有用なパワージェネレータに関
する。

（従来技術） 従来のパワージェネレータでは、モータ、小プーリ、ベ
ルト等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エネルギ放出を行って
おり、また停止の場合は別途設けたブレーキ装置で急速
停止を行うのが普通であった。フライホイール系の回転
は多くの歯車群によって減速（−、クランクシャフトま
たは偏心歯車を低速で回転させている。このような構造
により、モータ単独の場合に比べて１／４〜１／６の容
量のモータの使用が可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の構造では全体として外形および重量ともに大きく
なり、構成部品も大形でかつその個数も多く、多数の取
付穴のために組立工数がかかる。

フライホイールの回転系における歯車群は通常歯車１個
につき噛合部が１個所なのでトルクのわりに大きな歯車
が必要で、これが被動部の運動エネルギを増すこととな
り、大きな熱エネルギがクラッチ、ブレーキの摩擦に消
費されてしまうといった欠点がある。

本発明は上述の欠点をなくし、全体として軽量カッコン
パクトなりランク式のパワージェネレータを提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明によるクランク式パワージェネレータは、内周部
に固定子コイルを固着したケース内に回転子コアを固着
したフライホイールを出力軸に対して回転可能に設ける
とともに前記フライホイールと前記出力軸との間に駆動
用クラッチを装着しさらに該出力軸に対してブレーキを
設けた電動モータと、前記電動モータの出力軸に遊星歯
車減速機構を介して連結されたクランク軸と、前記クラ
ンク軸に軸支されたシリンダと、前記シリンダに出入す
る有孔のプランジャと、前記プランジャを揺動可能に軸
支しているガジヨンピンとを有し、前記遊星歯車減速機
構は前記クランク軸のジャーナル部の凹状端部内だ収容
されており、前記クランク軸の回転によりシリンダ室内
の流体が前記ピストンおよびガジヨンピンの内部を通し
て流出入するように構成されている。

（実施例） 次に、本発明を、図面を参照しながら、実施例について
説明する。

本発明のパワージェネレータは駆動部となる電動モータ
と作動部となるクランク式ポンプとから構成される。ま
ず電動モータについて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る電動モータ１の縦断面図
である。モータケース３の内周部に固定子コイル４が固
定され、また回転子コア６がケース内のフライホイール
５の外周部に固着されて前記固定子コイル４の内側と対
面している。前記フライホイール５は、ケース３の中心
に配置された軸受１３および軸受１９によりケース内で
回転自在に軸支されている。フライホイール５には駆動
用のクラッチおよびブレーキ機構が装着されている。

まずこの駆動用のクラッチについて説明する。

出力軸１４のケース内軸端にクラッチボス１１が固着さ
れ、該クラッチボスの外側でフライホイール５の端面に
は駆動側シリンダ１０が固着されている。なお、図示の
実施例ではシリンダ１０の端部にシリンダカバー８が固
着され、このシリンダ１０とシリンダカバー８とによっ
て環状のシリンダ室が形成される。７はこの環状シリン
ダ室につながる油圧ライン、１３はシリンダ１０をケー
ス３に軸支している軸受である。環状シリンダ室内には
駆動側ピストン９が収容され、該シリンダ室内でピスト
ン９とフライホイール５との間に摩擦板群１２が配置さ
れている。

次にブレーキ機構はケース３の軸側で上述の駆動用クラ
ッチ機構とは反対側に設けられるが、いずれもケース３
内にある。このブレーキ機構側のモータケース端部は出
力軸１４を包囲するように凹形に形成されかつこの凹形
部２１がケース端板２６で閉塞されている。２９は出力
軸１４と端板２６との間の軸受である。後述する如くこ
のケースの凹形部はブレーキ側シリンダ室を兼ねるもの
である。ケース凹形部２１内で出力軸１４の外周部にブ
レーキボス２３が固着され、このブレーキボス２３とケ
ース３の凹形部内壁との間にブレーキ用の摩擦板群２２
が装着されている。摩擦板群２２の軸方向外側には前記
凹形部内を摺動するブレーキ側ピストン２４が収容され
、またこのピストン２４とケース３との間にブレーキ側
シリンダ室３０が形成される。ピストン２４とケース端
板２６との間に圧縮ばね２５が装着され、これによって
ブレーキ側ピストン２４は常に摩擦板群２２を押圧する
方向に付勢されている。なお、２７け出力軸１４とフラ
イホイール５との間に装着された軸受である。３１は前
記ブレーキ側シリンダ室３０に連通ずる油圧ラインであ
り、この油圧力により前記圧縮ばね２５に抗してピスト
ン２４を摩擦板群２２から離れる方向に移動させる。

このような構成で固定子コイル４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６および
フライホイール５は所定の回転数で回転する。このフラ
イホイール５の回転中に、第１図のＢ側からブレーキ側
シリンダ室３０に圧縮流体を供給してブレーキ側摩擦板
群２２を解放Ｌ、同時に入側からライン７を介して圧縮
流体を供給すると、該流体の圧力のある間、駆動側シリ
ンダ室のピストン９は図中右方へ移動し、摩擦板群１２
を押圧し、これによってフライホイール５からシリンダ
１０および摩擦板群１２を介して回転トルクがクラッチ
ボス１１に伝達され、出力軸１４は瞬間的に回転状態に
入る。

次に、入側およびＢ側の供給流体の圧力を解放すると、
ブレーキ側シリンダ３０のピストン２４け圧縮ばね２５
の力で図中左方へ移動し、ブレーキ側摩擦板群２２を押
圧する。こｆｌ、ＶＣよってフライホイール５が回転し
たま才でケース３から摩擦板群２２を介して停止トルク
がブレーキボス２３に伝えられ、出力軸１４は瞬間的に
停止状態になる。上述のクラッ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。

次に上述した電動モータ１により駆動される作動部即ち
クランク式ポンプ２について説明する。

第２図は本発明の実施例に係るパワージェネレータの側
面断面図、第３図は第２図のほぼト］線に沿った断面図
である。ポンプフレーム４１に、前記電動モータ１の出
力軸１４と同一軸線上に整列してクランク軸４２が軸支
され、このクランク軸４２のクランクピン部にブツシュ
４８を介して作動部シリンダ４５の頭部が軸支されてい
る。クランク軸４２の一方のジャーナル部５４は大径に
形成されかつその外端部は凹状となっている。この凹状
端部の内周壁には内歯車５５が形成され、また電動モー
タ１の出力軸１４の先端にも小歯車５６が固着されかつ
この部分が前記ジャーナル部５４の凹状端部内に収容さ
れている。モータケース３のポンプフレームに対面した
ケース端板２６には、前記ジャーナル部５４の内歯車５
５および出力軸１４先端の小歯車５６と噛合う複数個の
遊星歯車５７が軸支され、この構成によって前記出力軸
１４とクランク軸４２はクランク軸ジャーナル部５４に
内蔵された遊星歯車減速機構を介して駆動される。

作動部シリンダ４５のシリンダ室５２には有孔のプラン
ジャ４４が出入可能に収容され、さらに該プランジャ４
４０基端部は、中心に流体通路５１をもつガジヨンピン
４６にメタル５３を介して揺動可能に軸支されている。

ガジヨンピン４６はポンプフレーム４１に固定されかつ
その中心流体通路５１はプランジャ４４の孔を通してシ
リンダ室５２に連通している。なお、４９はシリンダ４
５とプランジャ４４との間のパツキン押え、５０はプラ
ンジャ周部とシリンダ壁との間に介在されたガイドメタ
ル、４７はクランク軸ジャーナル部とポンプフレーム４
１の間に介在されたメタルである。ガジヨンピン４６と
プランジャ４４との間にもＯリング、パツキン等が装着
されることは勿論である。

上述した電動モータ１の出力軸１４の回転駆動、したが
ってクランク軸４２の回転駆動により、シリンダ４５は
クランク運動を行い、プランジャ４１：ｌガジヨンピン
４６を中心に首振りの揺動運動を行いつつ前記シリンダ
室５２を出入し、これによってシリンダ室５２内の流体
はきわめて高速高圧でガジヨンピン４６の流体通路５１
を通り第２図の矢印Ｃ方向に流出、あるいは逆方向に流
入する。

（発明の効果） 本発明のパワージェネレータによれば、駆動部の重量が
軽減され、また遊星歯車機構を用いた減速機構が作動部
の大径のクランク軸ジャーナル部内に収容されるなど全
体の構造がコンパクトになり、クランク軸の両側にそれ
ぞれ同様なエネルギ蓄積型のモータを取り付けることに
より構造を何ら複雑化せずにトルクを簡単に２倍にする
ことが可能であり、省エネルギ効果の高いパワージェネ
レータが得られる。作動部のシリンダおよびプランジャ
の機構はシリンダの大端部が大径のクランクピンに軸支
されてクランク運動を行うので、きわめて高速高力なポ
ンプ機能が発揮され、したがって油圧プレス用のポンプ
として、また各種油圧シリンダの高速高圧作動のための
油圧源として、さらに油圧モータや回転アクチュエータ
を一定角度高速高圧で作動させるための油圧源として有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパワージェネレータの電動モータ
の側面断面図、第２図は本発明の実施例のパワージェネ
レータの側面断面図、第３図は第２図のト」線に沿った
断面図である。 １・・・電動モータ、　　　２・・・クランク式ポンプ
、３・・・モータケース、　　５・・・フライホイール
、１４・・・出力軸、　　　　４１・・・ポンプフレー
ム、４２・・・クランク軸、　　４４・・・プランジャ
、４５・・・シリンダ、　　　４６・・・ガジヨンピン
、５１・・・流体通路。 復代理人　弁理士　染用利吉 第２図 り 第３因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内周部に固定子コイルを固着したケース内に、回転子コ
   アを固着したフライホイールを出力軸に対して回転可能
   に設けるとともに前記フライホイールと前記出力軸との
   間に駆動用クラッチを装着しさらに該出力軸に対してブ
   レーキを設けた電動モータと、前記電動モータの出力軸
   に遊星歯車減速機構を介して連結されたクランク軸と、
   前記クランク軸に軸支されたシリンダと、前記シリンダ
   に出入する有孔プランジャと、前記プランジャを揺動可
   能に軸支しているガジヨンピンとを有し、前記遊星歯車
   減速機構は前記クランク軸のジャーナル部の凹状端部内
   に収容されており、前記クランク軸の回転によりシリン
   ダ室内の流体が前記ピストンおよびガジヨンピンの内部
   を通して流出入することを特徴とするクランク式パワー
   ジェネレータ。