JPH02111240A

JPH02111240A - 電動モータ

Info

Publication number: JPH02111240A
Application number: JP26032388A
Authority: JP
Inventors: Takuo Kamiide; 上出　拓郎
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-10-15
Filing date: 1988-10-15
Publication date: 1990-04-24
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: JP2620592B2

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。

（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。

（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。

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
。

（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。

（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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、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。
（２）、前記外筒の外側部に液体冷却装置が取り付けら
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。
（３）、前記フライホィールは、前記回転スリーブに対
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。