JPS61255282A - 高速シリンダ駆動用パワ−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】 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スクリュープレス等の油圧源と
して有用な高速シリンダ駆動用パワージェネレータに関
する。

（従来技術） 一般に油圧システムでは、総ての作業エネルギを油圧ポ
ンプの馬力にたよる方式と、アキュムレータに一時的に
ポテンシャルエネルギの形で蓄積しておいて作業時に一
挙に放出させる方式とがある。また従来の油圧システム
では主回路の途中に制御用のバルブを設け、これによっ
て油のながれの方向と速度を制御しており、その他リリ
ーフバルブなど各種の弁装置が設けられるのが普通であ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の油圧システムで上述した油圧ポンプの馬力にたよ
る方式のものでは、ポンプの容量に自ずと現実的な制限
があり、高速化は困難でかつ非現実的に多量なエネルギ
の浪費を強いる。またアキュームレータにエネルギを蓄
える方式のものでは複雑な制御システムを必要とする。

加えるにアキュームレータはおおきな設置スペースを必
要とする。高頻度の保守点検も必要である。

主回路のパルプは、油の流れにおおきな抵抗をあたえて
熱によるエネルギ損失をあたえると同時に大容量のもの
は制御上程々のトラブルがありまたシステムを複雑にす
る。またこれらバルブは高圧下での使用にたえず、油圧
シリンダの高圧化の大きな障害となっていた。また従来
の油圧システムのレリーフバルブは衝撃的圧力増加に対
する応答性がわるく、高速のシステムには不向きである
。

さらに従来の油圧システムでは熱発生対策のために大き
な油タンクが必要であり、油の量も非常に多いなど、種
々問題となる点があった。

本発明Ｖｉ、上述した問題点を解決し、主回路のバルブ
やＩＪ　ＩＪ−フバルプが不要で、騒音がなく、安全で
省エネルギ型の、高速高負荷油圧シリンダの駆動が可能
な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） 本発明に係る高速高圧シリンダ駆動用パワージェネレー
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
軸との間に正転用クラッチおよび逆転用クラッチを装着
しさらに該出力軸に対してブレーキを設けた正逆転モー
タと、前記正逆転モータの出力軸に連結された固定容量
ポンプとを有し、前記ポンプの流体の流れ方向および（
または）流量を前記のクラッチ類の操作で制御するよう
にしたものである。

（実施例） 以下、本発明を図面を参照しながら実施例について説明
する。

第１図は本発明の実施例に係る高速高圧シリンダ駆動用
パワージェネレータの部分的な縦断面図である。本発明
のパワージェネレータは正逆転モータ１と固定容量ポン
プ２とから成る。まず正逆転モータ１について説明する
。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７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５Ｖｃは正転用の
クラッチおよび遊星歯車機構を介して逆転用のクラッチ
が装着されている。

まず正転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の端面には正転側シリ
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けシリン
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。

逆転側のクラッチ機構はフライホイール５に対して上述
の正転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。まずフライホイール５に内歯車
重５が固着され、この内歯車の内側でケース３には複数
個のピン１７が取り付けられている。各々のビン１７に
は、軸受を介して、前記内歯車１５と噛み合う遊星歯車
１６が軸支されている。出力軸１４には軸受２８を介し
て太陽歯車付逆転ホイール１８が軸支されて前記遊星歯
車１６と噛み合っている。１９．３０けそ九ぞれケース
３とフライホイール５および出力軸重４とフライホイー
ル５との間に装着された軸受、２１は逆転ホイール１８
とケース３との間に装着された軸受である。図示のよう
に出力軸１４には逆転側クラッチボス２３が装着され、
このクラッチボス２３と逆転ホイール１８との間に逆転
側摩擦板群２２が装着されている。出力軸１４側のケー
ス３にはまた逆転側シリンダ２６が軸支され、このシリ
ンダ２６て収容さｆしたピストン２５の端部には軸受２
７を介してクラッチ作動子２４が軸支されている。３１
は逆転側シリンダ室へつながる油圧ラインであり、この
油圧力によりピストン２５を介して前記クラッチ作動子
２４が摩擦板群２２を押圧しクラッチを働かせる。

このような構成で固定子コイル４Ｋ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
フライホづ一ル５Ｖｉ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、図のＸ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、正
転側シリンダ室のピストン９は図中左方へ移動し、摩擦
板群１２を押圧し、こＡＫ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け瞬間的に正
転状態に入る。

次に、Ｘ側からの供給流体の圧力を解放し、Ｙ側からラ
イン３１を介Ｉ−で圧縮流体を供給すると、この流体の
圧力のある間シリンダ２６のピストン２５は図中右方へ
移動し、作動子２４を介して摩擦板群２２を押圧する。

こｔａｌｃよってフライホイール５から内歯車１５、遊
星歯車１６、逆転ホイール１８にかかつていた逆転の回
転トルクはクラッチボス２３を介（〜で出力軸１４に伝
達され、瞬間的に逆転状態になる。上述のクラッチ機構
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。

正逆転モータ１には第１図の如くブレーキ機構が設けら
れている。逆転側シリンダ２６の外側部にブレーキハウ
ジング３２が固定され、このハウジングと出力軸１４に
固着したブレーキボス３３との間にブレーキ用摩擦板群
３４が装着されている。図示実施例では、ハウジング３
２はこの中のピストン３５に対するブレーキ用シリンダ
も兼ねている。ピストン３５はハウジング３２との間に
装着された圧縮ばね３６によって摩擦板群３４を押圧す
る方向に付勢されているが、後述する如くピストン３５
とハウジング３２との間のシリンダ室に油圧をかけるこ
とにより、ピストン３５は摩擦板群３４とは反対側、即
ち圧縮ばね３６の方へ移動する。２９はハウジング端部
と出力軸１４との間に介在された軸受、３７はブレーキ
機構のシリンダ室へつながる油圧ラインである。このブ
レーキ機構の油圧ライン３７から圧縮流体をＺ方向に供
給すると、流体の圧力のある間該シリンダてはまってい
るピストン３５は図中左方へ移動し、摩擦板群３４を解
放する。ライン３７からの圧縮流体の圧力’！１−ＯＫ
すると圧縮ばね３６の力によって摩擦板群３４は押圧さ
れ、したがってブレーキハウジング３２から停止トルク
がブレーキボス３３に伝えられ、出力軸１４は瞬間的に
停止状態罠はいる。

出力軸１４に取り付けられた固定容量ポンプ２は出力軸
１４の正転、停止、逆転に応じてボートＡ、Ｂから回転
方向に応じた方向に高圧の油が高速で吐出、吸入される
。

次に、このパワージェネレータの働きを以下に説明する
。

第２図に本発明のジェネレータにより駆動される両軸型
油圧シリンダ４０を示す。この場合、パワージェネレー
タのボートＡ、Ｂからの油はシリンダ内ピストン４１の
両側につながっている。主回路にはバルブはないが、パ
ワージェネレータの正転クラッチ、逆転クラッチ、ある
いはブレーキに応じてピストン４１が動く。クラッチ類
とブレーキの作動空圧または作動油圧または作動電流を
適当に設定し、クラッチとブレーキを交互または同時に
働かせれば、シリンダの運動速度を制御することもでき
る。

次に、第３図に示すプレス４３のように、ピストン４２
の上下の作動面積のことなる場合には面積の小さいルー
ト４５にアキュームレータ４４を入れる。主回路にはバ
ルブはないが、パワージェネレータの正転クラッチ、逆
転クラッチ、あるいはブレーキに応じてピストン４２が
動く。クラッチ類とブレーキの作動空圧または作動油圧
または作動電流を適当に設定し、クラッチとブレーキを
交互または同時に働かせれば、ピストンの運動速度を制
御することもできる。またこれらの回路は閉回路であり
、流体の摩擦損失が僅かで、油圧ポンプも小さくて良い
。圧力が過負荷になろうとすれば、クラッチがすべりポ
ンプが止まり、オーバロードになるのが防止される。リ
リーフ弁に比べて応答性において信頼性が高い。

（発明の効果） 本発明の効果を列記すれば次のとおりである。

（イ）、高速高負荷油圧シリンダ駆動と可能とする。

（ロ）、大幅な省エネルギを図ることができる。

（ハ）、騒音がない。

に）、主回路に制御用パルプを必要としないので圧力損
失が少ない。

（ホ）、圧力的に制限のある大きなバルブを使用する必
要がないことは、メンテナンス上おおいに有利である。

（へ）、油圧システムの高圧化が図れる。

（ト）、リリーフ弁に代わる安全な油圧システムとなる
。

（ト）、油量、タンクが大幅に小さくなる。

本発明のパワージェネレータは、油圧シリンダ用のポン
プとして、油圧シリンダを高速高圧で作動させるための
油圧源として、あるいは油圧モータ（回転アクチュエー
タ）、油圧プレスの油圧源として使用して有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る高速シリンダ駆動用パワ
ージェネレータの一部分裁断した側面図、第２図は本発
明のパワージェネレータにより駆動される両軸型油圧シ
リンダの概略図、第３図は本発明により駆動されるプレ
スの概略図である。 １・・・正逆転モータ、　　　２・・・固定容量ポンプ
、３・・・モータケース、　　　５・・・フライホイー
ル、１４・・・出力軸、　　　　４０・・・両軸型油シ
リンダ、４３・・・プレス、　　　　Ａ、Ｂ・・・油圧
ボート。 復代理人　弁理士　染川利吉 第２図 第３図

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
   間に正転用クラッチおよび逆転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正逆転モータと、
   前記正逆転モータの出力軸に連結された固定容量ポンプ
   とを有し、前記ポンプの流体の流れ方向および（または
   ）流量を前記のクラッチ類の操作で制御するようにした
   ことを特徴とする高速シリンダ駆動用パワージェネレー
   タ。