JP4124979B2 - Hydraulically driven generator - Google Patents
Hydraulically driven generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP4124979B2 JP4124979B2 JP2001155817A JP2001155817A JP4124979B2 JP 4124979 B2 JP4124979 B2 JP 4124979B2 JP 2001155817 A JP2001155817 A JP 2001155817A JP 2001155817 A JP2001155817 A JP 2001155817A JP 4124979 B2 JP4124979 B2 JP 4124979B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- oil
- output
- hydraulic
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Hydraulic Motors (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
【0001】
本発明は、エンジン出力による発電を行う発電機に係り、特に、発電機の配置を容易にすると共に、油圧ハンチングがなく、冷却機構造を簡素化する油圧駆動型発電機に関するものである。
【従来の技術】
【0002】
従来、エンジンの出力で発電機を駆動することがよく行われている。特に、車載の電力機器を稼働させる場合、外部電力が得にくいため、エンジン出力による発電が有効である。そこで、従来は、エンジンの出力回転軸にプーリを取り付け、そのプーリにベルトの片側を掛け、そのベルトの反対側を発電機の回転軸に掛けている。従って、発電機は、エンジンの周辺に互いの軸を平行にして設置されるのが普通である。
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、従来の技術では、エンジンと発電機とを動力伝達機構で機械的に連結しているので、エンジンと発電機との配置関係に制約がある。伝達効率等も考慮に入れると、エンジンの近傍に発電機を配置するのが望ましいが、その一方で、車両をコンパクトにまとめる、或いは重量バランスを良くするといった観点からエンジンの近傍には発電機を配置したくない場合もある。このような互いに矛盾する要求があるため、発電機の配置は設計者にとって難問となっている。
【0004】
また、上記の問題点に対し本出願人は、本発明において油圧を利用した油圧駆動型発電機を提案するものであるが、この油圧駆動型発電機を実際に試作してみたところ、油圧ハンチング等の問題点や冷却機構造を簡素化できる利点があることが予見された。油圧ハンチングは、発電機の出力制御を行った時に油圧制御と共振するのが原因と思われる。
【0005】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、発電機の配置を容易にすると共に、油圧ハンチングがなく、冷却機構造を簡素化する油圧駆動型発電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、エンジンの出力回転軸にオイルポンプの入力回転軸を連結し、このオイルポンプの出力油圧により回転駆動されるオイルモータを設け、このオイルモータの出力回転軸に発電機の回転軸を連結した油圧駆動型発電機において、前記発電機は冷却油給油口を有し、前記オイルポンプの出力油圧配管は、分岐されて前記オイルモータの給油口及び前記発電機の冷却油給油口に接続され、前記オイルポンプから供給されるオイルを前記発電機の冷却に用いるように構成したものである。
【0007】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において前記オイルモータの出力回転軸と前記発電機の回転軸との間にフライホイルを設けたものである。
【0008】
また、請求項3の発明は、請求項1の発明において前記オイルモータの出力回転軸と前記発電機の回転軸との間に増速機構を設けたものである。
【0010】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0011】
図1に示されるように、本発明に係る油圧駆動型発電機は、エンジン1の出力回転軸にオイルポンプ2の入力回転軸が連結されており、このオイルポンプ2の出力油圧により回転駆動されるオイルモータ3が設けられている。さらに、このオイルモータ3の出力回転軸には発電機4の回転軸が連結されている。発電機4は、例えば、回転子を永久磁石で構成し、固定子をコイルで構成した永久磁石式発電機である。発電機4の出力は、電力制御部5を介して負荷(図示せず)に接続されている。オイルモータ3の出力回転軸と発電機の回転軸との間には、フライホイル6が設けられている。オイルポンプ2の出力油圧配管11は、分岐されてオイルモータ3の給油口12に接続されていると共に、発電機4の冷却油給油口13に接続されている。オイルモータ3の排油口14及び発電機の冷却油排油口15にはオイルタンク(図示せず)への排油配管16が接続されている。
【0012】
本発明によれば、エンジン1の出力は、オイルポンプ2によりいったん油圧に変換されてオイルモータ3に伝達され、オイルモータ3で回転力に再変換される。そして、発電機4の回転子がオイルモータ3の回転力で回転される。これにより、エンジン1の出力を電力制御部5から電力として取り出すことができる。
【0013】
本発明によれば、エンジン1と発電機4とが動力伝達機構で機械的に連結されておらず、エンジン1とは切り離して発電機4を配置することができる。オイルポンプ2やオイルモータ3は、発電機4に比べて著しく小さいので、配置の制約がない。従って、エンジン1と発電機4とをそれぞれ所望の場所に配置すればよいことになる。オイルポンプ2とオイルモータ3とを接続する油圧配管11は、任意に引き回すことができ、配置の制約にはならない。
【0014】
また、オイルモータ3の出力回転軸と発電機4の回転軸とを直結しても上記の効果は得られるが、実際に試作してみると発電機の出力制御に伴い油圧ハンチングが生じる場合があった。しかし、本発明によれば、オイルモータ3の出力回転軸と発電機4の回転軸との間にフライホイル6が設けられているので、発電機4の出力制御と油圧制御との共振関係がフライホイル6で遮断され、仮に油圧系に油圧ハンチングの兆候があっても、フライホイル6が回転を安定化させるので、発電機4の回転には油圧ハンチングの影響が及ばない。これにより、安定な発電出力が得られる。
【0015】
また、本発明によれば、オイルポンプ2から供給されるオイルの一部が発電機4の冷却に使用される。発電機4をオイル冷却するので、従来の空冷よりも冷却効率がよく、発電機4の冷却構造を小型化することができる。
【0016】
次に、本発明の他の実施形態を図2に示す。この油圧駆動型発電機は、オイルモータ3の出力回転軸と発電機4の回転軸との間に増速機構7を設けたものである。その他の部分は、図1と同じであるから、説明は省略する。増速機構7は、歯数の多い歯車8を有する入力軸がオイルモータの出力回転軸に連結され、歯数の少ない歯車9を有する出力軸が発電機の回転軸に連結されている。
【0017】
この構成においても、エンジン1と切り離して発電機4を配置することができる。また、増速機構7により回転数を高めるので、増速しない場合に比べて同じ発電機4からより大きな電力を取り出すことができる。さらに、この構成においては、フライホイル6を設けた図1の構成と同様に、油圧ハンチング防止の効果が実験的に確かめられた。その理由は明らかにできなかったが、増速機構7がフライホイル6と同様に大きな慣性を持つからとも考えられる。
【0018】
次に、発電機の構造を説明する。
【0019】
図3に示した発電機は、発電機本体と増速機構とを一体化したものである。増速機構の外殻をなす増速機構ハウジング31は、発電機本体の外殻をなす発電機本体ハウジング32の一端に固定されている。増速機構ハウジング31の入力側端部及びそれに対向する端部には入力軸受33が設けられ、この入力軸受33に増速機構ハウジング31内に挿通された入力軸34が軸承されている。増速機構ハウジング31内において入力軸34に大径の入力側歯車35が取り付けられている。増速機構ハウジング31の出力側端部では発電機の回転軸36が増速機構ハウジング31内に挿通され、入力軸34と平行に配置されている。この回転軸36には、入力側歯車35に噛合し、入力側歯車35より小径の、従って歯数の少ない出力側歯車37が取り付けられている。
【0020】
発電機の回転軸36には、永久磁石からなる回転子38が取り付けられている。回転子38は、外周面に現れる磁極の極性が交互に反転するよう複数の永久磁石を周方向に並べて配置したものである。回転子38の周囲は、固定子39で囲繞されている。この固定子39には、径方向内方に端面を臨ませた複数の固定子歯(図示せず)が周方向に並べて配置されている。各固定子歯には、巻線が施されている。尚、回転子、固定子の詳細な構造、巻線の電気的接続については、公知の発電機技術で十分に実施できるから、説明を省略する。
【0021】
発電機本体ハウジング32の両端部には軸受41が設けられ、この軸受41に回転軸36が軸承されている。固定子39は、その周囲を囲繞する発電機本体ハウジング32に固定されている。
【0022】
発電機本体ハウジング32の内周には、固定子39の外周を取り巻く螺旋溝42が形成されている。発電機本体ハウジング32及び増速機構ハウジング31の相互の接続部分には、発電機本体ハウジング32内と増速機構ハウジング31内とを連絡する連絡流路43が形成されている。増速機構ハウジング31の下部には、冷却油排油口44が形成されている。また、発電機本体ハウジング32の上部には冷却油給油口45が形成されている。即ち、この構成では、増速機構にもオイルを回すようになっている。図2に示したオイルポンプ2の出力油圧配管11の分岐は、ここでは発電機本体ハウジング32の上部の冷却油給油口45に接続されることになる。オイルポンプ2から供給されたオイルは、まず発電機本体ハウジング32内に入り、螺旋溝42を通って固定子39の外周を巡り、連絡流路43を通って増速機構ハウジング31内に入る。オイルは、冷却油排油口44から排油配管16へ排出される。即ち、発電機を冷却したオイルは、連絡流路43を通り、増速歯車の潤滑にも利用され、その後、排油される。
【0023】
次に、油圧駆動型発電機を搭載した車両の実施形態を説明する。
【0024】
図4に示した車両は、リフティングマグネットを具備した重機である。この重機は、油圧シリンダ51で起伏される主アーム52と、主アーム52の先端を支点として油圧シリンダ53で前後に揺動される副アーム54と、副アーム54の先端に設けられて油圧シリンダ55で前後に傾斜されるリフティングマグネット56と、主アーム52と一体に旋回される運転席部57と、その運転席部57を支持し前後移動及び旋回移動させる無限軌道式車輪58とからなる。運転席部57には、計器盤、制御盤、配電盤(盤類は図示せず)、エンジン1、発電機4が搭載されている。エンジン1にはオイルポンプ2が取り付けられている。このオイルポンプ2は、油圧シリンダの油圧系とは別途のもので、油圧駆動型発電機専用に設けたものである。発電機4は、増速機構を一体化した油圧駆動型発電機であり、オイルモータ3が取り付けられている。
【0025】
この重機は、鉄屑、鉄材などの磁力で保持可能な資材を荷役するものである。リフティングマグネット56は、電磁石であり、マグネットコイルの電流を制御することによって荷の吸着、釈放が行われる。釈放に際しては、吸着時とは逆極性のマグネット電流を流すことが必要である。このマグネットコイルの電流を発電機4から供給する。電力制御部5には、スイッチングにより出力電圧を調節する定電圧回路と、出力電圧の極性を正反転させてマグネットコイルに供給する極性切替回路とが設けられる。
【0026】
本発明によれば、エンジン1とは切り離して発電機4を配置することができる。図4の場合、エンジン1が運転席部57の後部のエンジン室内に軸を左右にして配置されているのに対し、発電機4は運転席部57の上部に軸を前後にして配置されている。
【発明の効果】
【0027】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0028】
(1)発電機はエンジンに対し全く自由な場所に設置することができるので、配置設計が容易になる。
【0029】
(2)フライホイルが回転を安定化させるので、油圧ハンチングをなくすることができる。
【0030】
(3)発電機をオイル冷却するので、冷却効率がよく、発電機の冷却構造を小型化することができる。
【0031】
(4)増速機構により回転数を高め、大きな電力を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】 本発明の一実施形態を示す油圧駆動型発電機の構成図である。
【図2】 本発明の一実施形態を示す油圧駆動型発電機の構成図である。
【図3】 本発明の一実施形態を示す増速機構一体型の油圧駆動型発電機の断面図である。
【図4】 本発明の油圧駆動型発電機を搭載した重機の構成図である。
【符号の説明】
【0033】
1 エンジン
2 オイルポンプ
3 オイルモータ
4 発電機
6 フライホイル
7 増速機構BACKGROUND OF THE INVENTION
[0001]
The present invention relates to a generator that generates power by engine output, and more particularly to a hydraulically driven generator that facilitates the arrangement of the generator, eliminates hydraulic hunting, and simplifies a cooler structure.
[Prior art]
[0002]
Conventionally, the generator is often driven by the output of the engine. In particular, when operating an on-vehicle power device, it is difficult to obtain external power, and therefore power generation by engine output is effective. Therefore, conventionally, a pulley is attached to the output rotation shaft of the engine, one side of the belt is hung on the pulley, and the opposite side of the belt is hung on the rotation shaft of the generator. Therefore, the generator is usually installed around the engine with their axes parallel to each other.
[Problems to be solved by the invention]
[0003]
By the way, in the prior art, since the engine and the generator are mechanically connected by a power transmission mechanism, the arrangement relationship between the engine and the generator is limited. In consideration of transmission efficiency, it is desirable to place a generator near the engine. On the other hand, a generator is placed near the engine from the viewpoint of compacting the vehicle or improving the weight balance. Sometimes you don't want to place it. Because of these conflicting requirements, generator placement is a challenge for designers.
[0004]
Further, the applicant of the present invention proposes a hydraulically driven generator using hydraulic pressure in the present invention, but when this hydraulically driven generator was actually prototyped, hydraulic hunting was proposed. It is foreseen that there are problems such as these and the advantage that the structure of the cooler can be simplified. The hydraulic hunting seems to be caused by resonance with the hydraulic control when the output control of the generator is performed.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulically driven generator that solves the above-described problems, facilitates the arrangement of the generator, has no hydraulic hunting, and simplifies the cooler structure.
[Means for Solving the Problems]
[0006]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an input rotary shaft of an oil pump is connected to an output rotary shaft of an engine, and an oil motor that is rotated by the output hydraulic pressure of the oil pump is provided. In a hydraulically driven generator in which a rotating shaft of a generator is connected to an output rotating shaft, the generator has a cooling oil supply port, and an output hydraulic pipe of the oil pump is branched to supply an oil supply port of the oil motor and The oil connected to the cooling oil supply port of the generator is configured to use oil supplied from the oil pump for cooling the generator .
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a flywheel is provided between the output rotation shaft of the oil motor and the rotation shaft of the generator .
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a speed increasing mechanism is provided between the output rotation shaft of the oil motor and the rotation shaft of the generator .
[0010]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0011]
As shown in FIG. 1, a hydraulically driven generator according to the present invention has an input rotary shaft of an
[0012]
According to the present invention, the output of the engine 1 is once converted into hydraulic pressure by the
[0013]
According to the present invention, the engine 1 and the
[0014]
The above effect can also be obtained by directly connecting the output rotation shaft of the oil motor 3 and the rotation shaft of the
[0015]
Further, according to the present invention, part of the oil supplied from the
[0016]
Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. This hydraulically driven generator is provided with a
[0017]
Even in this configuration, the
[0018]
Next, the structure of the generator will be described.
[0019]
The generator shown in FIG. 3 is an integrated generator body and speed increasing mechanism. A speed increasing
[0020]
A
[0021]
Bearings 41 are provided at both ends of the
[0022]
A
[0023]
Next, an embodiment of a vehicle equipped with a hydraulically driven generator will be described.
[0024]
The vehicle shown in FIG. 4 is a heavy machine equipped with a lifting magnet. This heavy machine includes a
[0025]
This heavy machine handles materials that can be held by magnetic force such as iron scraps and iron materials. The lifting
[0026]
According to the present invention, the
【The invention's effect】
[0027]
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0028]
(1) Since the generator can be installed at any place with respect to the engine, the layout design becomes easy.
[0029]
(2) Since the flywheel stabilizes rotation, hydraulic hunting can be eliminated.
[0030]
(3) Since the generator is oil-cooled, the cooling efficiency is good and the generator cooling structure can be downsized.
[0031]
(4) The speed increasing mechanism can increase the rotational speed and take out a large amount of electric power.
[Brief description of the drawings]
[0032]
FIG. 1 is a configuration diagram of a hydraulically driven generator showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a hydraulically driven generator showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a speed increasing mechanism-integrated hydraulically driven generator showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a heavy machine equipped with a hydraulically driven generator according to the present invention.
[Explanation of symbols]
[0033]
1
Claims (3)
前記発電機は冷却油給油口を有し、
前記オイルポンプの出力油圧配管は、分岐されて前記オイルモータの給油口及び前記発電機の冷却油給油口に接続され、
前記オイルポンプから供給されるオイルを前記発電機の冷却に用いるように構成したことを特徴とする油圧駆動型発電機。An oil drive is connected to the output rotation shaft of the engine, and an oil motor is provided that is driven to rotate by the output hydraulic pressure of the oil pump. The oil drive is connected to the output rotation shaft of the oil motor. Type generator,
The generator has a cooling oil filler opening;
The output hydraulic piping of the oil pump is branched and connected to an oil supply port of the oil motor and a cooling oil supply port of the generator,
Hydraulic driven generator, characterized by being configured the oil supplied from the oil pump as used in the cooling of the generator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001155817A JP4124979B2 (en) | 2001-05-24 | 2001-05-24 | Hydraulically driven generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001155817A JP4124979B2 (en) | 2001-05-24 | 2001-05-24 | Hydraulically driven generator |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002349411A JP2002349411A (en) | 2002-12-04 |
| JP2002349411A5 JP2002349411A5 (en) | 2004-11-04 |
| JP4124979B2 true JP4124979B2 (en) | 2008-07-23 |
Family
ID=18999934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001155817A Expired - Fee Related JP4124979B2 (en) | 2001-05-24 | 2001-05-24 | Hydraulically driven generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4124979B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2756827C (en) * | 2009-04-21 | 2016-06-14 | Gen-Tech Llc | Power generator system |
| CN114526189A (en) * | 2021-12-25 | 2022-05-24 | 陈英林 | Hydraulic power generation device |
-
2001
- 2001-05-24 JP JP2001155817A patent/JP4124979B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002349411A (en) | 2002-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9431879B2 (en) | Generator motor and electric vehicle using same | |
| US6700268B2 (en) | Rotational electric machine and a vehicle loaded therewith | |
| RU2547938C2 (en) | Aircraft electrical drive (versions) | |
| JP4106951B2 (en) | Vehicle drive electric device | |
| JP5496937B2 (en) | Permanent magnet generator motor and permanent magnet generator motor for hydraulic excavator | |
| JP5688684B2 (en) | Rotating electric machine | |
| JP2004215353A (en) | Rotating electric machine | |
| JP2003169448A (en) | Hybrid vehicle drive system | |
| JP4069796B2 (en) | Magnetic circuit controller for multi-axis multilayer motor | |
| WO2005078279A1 (en) | Motor-driven pump unit | |
| CN117916989A (en) | Axial Flux Machine | |
| JP5232088B2 (en) | Rotor | |
| JP2011528776A (en) | Adjusting device for electrical adjustment of crank CVT | |
| EP1860759A2 (en) | Axial Gap alternator | |
| JP4124979B2 (en) | Hydraulically driven generator | |
| JP2012189011A (en) | Pump, and electric pump unit | |
| JP2003235208A (en) | Power source of construction machine | |
| JP2002349411A5 (en) | ||
| JP3937950B2 (en) | Double-sided gap type rotating electric machine | |
| CN108028575B (en) | Rotating electrical machine equipped with means for adjusting the angular position of the shaft | |
| JP2013090454A (en) | Cooling device for vehicle use rotary electric machine | |
| JP3078273U (en) | Wheel-type direct drive motor structure for electric vehicles | |
| JP3937747B2 (en) | Eddy current reducer | |
| JP2025092999A (en) | Electric pump | |
| JP2026013239A (en) | Pump unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071106 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080415 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080507 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130516 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140516 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |