JPS61277879A - 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し、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、クランク軸の軸芯とプラ
ンジャ先端との距離が短かぐ、全体として軽量かつコン
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だ遊星歯
車減速機構を介して連結されかつ軸方向に離隔された偏
心クランク部をもつクランク軸と、貫通した横穴をもち
該噴入を介して両側部が前記偏心クランク部に軸支され
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
ンビンとを有し、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プラ
ンジャおよびガジヨンビ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１本発明？、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１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ｆｌ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
内である。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早擦板群２２
が装着されている。摩擦板群２２の軸方向外側′／ｃ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は出力軸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ＲＴ
ＪＬ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５０回転中に、第１図の８側からブレ
ーキ側シリンダ室３０Ｖｃ圧縮流体を供給してブレーキ
側摩擦板群２゛２を解放し、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ｆよってフライホイール５か
らシリンダｌＯおよび摩擦板群１２を介して回転トルク
がクラッチボスＩＩＶＣ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は圧縮ばね２５
の力で図中左方へ移動し、ブレーキ側摩擦板群２２１に
押圧する。これによってフライホイール５が回転したま
までケース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、夕型式も３相の範型モータに限定さ
れない。

次に上述した電動モータｌ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Ｉ−１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
支されているが、このクランク軸４２は軸線方向に離隔
した一対の偏心クランク部５８．５９を有する。作動部
シリンダ４５ば１．その頭部にシリンダ室５２ｆｔ貫く
ように横方向に貫通した横穴が形成され、この横穴に前
記クランク軸４２が挿通されている。具体的【は、シリ
ンダ４５はその両側部で前記横穴部分がクランク軸４２
の偏心クランク部５８．５９によってブツシュ４８．６
０を介して軸支されている。したがって偏心クランク部
５８．５９の互いに対向した側面はシリンダ４５のシリ
ンダ内壁の一部を構成している。クランク軸４２の一方
のジャーナル部５４ｆｄ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５５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４１ｖｃ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′／Ｃ連通している。なお、４９はシリ
ンダ４５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４１の間に介在されたメタルである。前記偏心クラ
ンク部５８．５９とシリンダ４５の横穴との間およびガ
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ｌ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４４はガジヨンピン４
６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、クランク軸のク
ランクピンとなる偏心クランク部をクランク軸上２個所
に分離し、両偏心クランク部の中間部をシリンダ室に内
蔵させる構成としたので。

シリンダ室内に出入するプランジャの先端がクランク軸
の軸芯に近すき、これによってストロークを変えずにク
ランク軸とガジヨンビンとの距離を大巾に短縮すること
ができ、したがってパワージェネレータの全高が短かぐ
なり、機械本体例えば油圧プレスクラウン上に設置する
のが容易となる。

駆動部の重量も軽減され、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だ収
容されるなど全体の構造声コンパクトになり、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偏心
クランク部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Ｉ−１線だ沿っ
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・・・ガジヨンビン、
５１・・・流体通路、 ５８．５９・・・偏心クランク部。 復代理人　弁理士　染用利吉 第１図 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かつ軸方向に離隔
   された偏心クランク部をもつクランク軸と、貫通した横
   穴をもち該横穴を介して両側部が前記偏心クランク部に
   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
   ガジョンピンとを有し、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プランジャおよびガジョンピン
   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。