(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体を、第１の構成要素（１１；１１１）から、消費装置（１０２）に付設される回転駆動可能な第２の構成要素（２１；１２１）へ伝達させるための圧力媒体供給装置であって、両構成要素（１１，２１；１１１，１２１）の間に環状室（３１，３１’；１３１）が設けられ、該環状室（３１，３１’；１３１）に、媒体用の供給管（１２；１２２）と、消費装置（１０２）に通じている管（２２；１２２）とが接続され、環状室（３１，３１’；１３１）の横に、半径方向に指向する第１及び第２の密封隙間（３２，３３；１３２，１３３）が設けられ、環状室（３１，３１’；１３１）が、片側を第１の構成要素（１１；１１１）によって、他の側を第２の構成要素（２１；１２１）によってそれぞれ軸線方向において取り囲まれている前記圧力媒体供給装置において、
第１の構成要素（１１；１１１）が、第２の構成要素（２１；１２１）にたいして軸線方向へ制限的に移動可能に支持されていること、
第１の構成要素（１１；１１１）の、環状室（３１，３１’；１３１）を画成している周面（３７；１３７）と半径方向に指向する環状面（３８；１３８）とが、互いに鋭角を成して配置されるように、環状室（３１，３１’；１３１）が第２の構成要素（２１；１２１）の回転軸線（Ａ）にたいして傾斜しており、または横断面にてくさび状に構成されていること、
第１の構成要素（１１；１１１）から第２の構成要素（２１；１２１）へ圧力媒体を伝達させる際に第１の構成要素（１１；１１１）を遊動状態に保持するため、第１の構成要素（１１；１１１）と第２の構成要素（２１；１２１）との間に、半径方向に指向する第１及び第２の密封隙間（３２，３３；１３２，１３３）のうち一方の密封隙間（３３；１３３）に接続される圧力室（３４；１３４）が設けられ、該圧力室（３４；１３４）は、半径方向に指向する第３の密封隙間（３６；１３６）を介して圧力付勢を解除可能であることを特徴とする圧力媒体供給装置。
【請求項２】
環状室（３１，３１’；１３１）または該環状室を画成している第１の構成要素（１１；１１１）の周面（３７；１３７）の傾斜角（α）が次のように選定されていること、即ち環状室（３１，３１’；１３１）を画成している半径方向の面に対する第１の構成要素（１１；１１１）の周面（３７；１３７）の投影面が、第１の構成要素（１１；１１１）の前記半径方向の環状面（３８；１３８）に相当するように選定されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧力媒体供給装置。
【請求項３】
半径方向に指向する第１及び第３の密封隙間（３２；３６；１３２；１３６）が直接に、またはダクト（１１８，１１９）を介してそれぞれ捕集室（１７，１８；１１５，１１６）または大気に接続されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力媒体供給装置。
【請求項４】
捕集室（１７，１８；１１５，１１６）が第１の構成要素（１１；１１１）に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の圧力媒体供給装置。
【請求項５】
半径方向に指向する第２の密封隙間（３３）を介して付勢可能で、第１の構成要素（１１）に形成されている、圧力室（３４）の圧力面（４０）が、環状室（３１）と第２の半径方向の密封隙間（３３）とを画成している第１の構成要素（１１）の環状面（３８，３９）を合わせたよりも大きいことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１つに記載の圧力媒体供給装置。
【請求項６】
第１の構成要素（１１）の、環状室（３１）を画成し且つ傾斜して形成されている周面（３７）が、第１の半径方向の密封隙間（３２）に付設される第１の構成要素（１１）の端面（１５）に分岐するように直接接続されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１つに記載の圧力媒体供給装置。
【請求項７】
第１の構成要素（１１１）が二つに分割して構成され、該第１の構成要素（１１１）の、環状室（１３１）を画成し且つ傾斜して形成される周面（１３７）が、半径方向に指向する第２の密封隙間（１３３）に付設され且つ半径方向に指向する第１の構成要素（１１１）の環状面（端面１１４）に分岐するように直接接続されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１つに記載の圧力媒体供給装置。
【請求項８】
第１の構成要素（１１；１１１）が、第２の構成要素（２１；１２１）で直接軸線方向に制限的に支持されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１つに記載の圧力媒体供給装置。
【請求項９】
第１の構成要素（１１）が、互いに連結される二つのリング（２３，２４）を組み合わせて成る第２の構成要素（２１）の、周回している環状溝（２６）内に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の圧力媒体供給装置。
【請求項１０】
互いに連結される二つのリング（１２０，１２１’）を組み合わせて成る第１の構成要素（１１１）が、第２の構成要素（１２１）を取り囲んでいることを特徴とする、請求項８に記載の圧力媒体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、媒体を、第１の構成要素から、消費装置（例えばサーボ装置）に付設される回転駆動可能な第２の構成要素へ伝達させるための圧力媒体供給装置であって、両構成要素の間に環状室が設けられ、該環状室に、媒体用の供給管と、消費装置に通じている管とが接続され、環状室の横に、半径方向に指向する第１及び第２の密封隙間が設けられ、環状室が、片側を第１の構成要素によって、他の側を第２の構成要素によってそれぞれ軸線方向において取り囲まれている前記圧力媒体供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ特許公開第４１２４１５３号公報によりこの種の圧力媒体装置は知られている。この公知の圧力供給装置は実際優れた効果を発揮するものであるが、例えば切り換え過程の場合のように環状室に衝撃的に圧力が発生すると、第１の構成要素が短時間で第２の構成要素のほうへ押圧されてこれに当接し、その際必然的に滑り摩擦が生じるので、特に回転数の差が大きいときにこの滑り摩擦が生じるので、両構成要素の密封隙間の領域が損傷することがある。その結果、密封隙間の作用は始動後短時間で損なわれる場合がある。密封隙間の後に付加的に調整室を設けることによってこの不具合を十分回避できるが、そのために構成がかなり複雑になる。また、この公知の圧力媒体供給装置の適用範囲は限られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、媒体を一つの構成要素から他の構成要素へ伝達させるための装置を次のように構成すること、即ち両構成要素が互いに押圧し合うことなく、環状室内に衝撃的に高い圧力を発生させることができ、第１の構成要素が切り換え過程によって軸線方向に移動しても、該第１の構成要素が第２の構成要素に非常に小さい力でしかも短時間接触するように構成して、密封隙間の領域における摩擦力による損傷をほぼ解消できるように構成することである。
【０００４】
さらに本発明の課題は、伝動の間第１の構成要素が媒体によって遊動状態で保持され、よって媒体により側方から支持され、構成が簡潔であるにもかかわらず長期的な支障のない作動が保証されるように構成することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、第１の構成要素が、第２の構成要素にたいして軸線方向へ制限的に移動可能に支持されていること、第１の構成要素の、環状室を画成している周面と半径方向に指向する環状面とが、互いに鋭角を成して配置されるように、環状室が第２の構成要素の回転軸線にたいして傾斜しており、または横断面にてくさび状に構成されていること、第１の構成要素から第２の構成要素へ圧力媒体を伝達させる際に第１の構成要素を遊動状態に保持するため、第１の構成要素と第２の構成要素のと間に、半径方向に指向する第１及び第２の密封隙間のうち一方の密封隙間に接続される圧力室が設けられ、該圧力室は、半径方向に指向する第３の密封隙間を介して圧力付勢を解除可能であることを特徴とするものである。
【０００６】
この場合合目的であるのは、遊動状態を得るために、環状室または該環状室を画成している第１の構成要素の周面の傾斜角を次のように選定すること、即ち環状室を画成している半径方向の面に対する第１の構成要素の周面の投影面が、第１の構成要素の前記半径方向の環状面に相当するように選定することである。
【０００７】
また、半径方向に指向する第１及び第３の密封隙間が直接に、またはダクトを介してそれぞれ捕集室または大気に接続されているのが有利である。この場合、捕集室は第１の構成要素に設けられる。
【０００８】
さらに、半径方向に指向する第２の密封隙間を介して付勢可能で、第１の構成要素に形成されている、圧力室の圧力面が、環状室と第２の半径方向の密封隙間とを画成している第１の構成要素の環状面を合わせたよりも大きいのが好ましい。
【０００９】
また、第１の構成要素の、環状室を画成し且つ傾斜して形成されている周面が、第１の半径方向の密封隙間に付設される第１の構成要素の端面に分岐するように直接接続されているのも可能である。或いは、第１の構成要素が二つに分割して構成され、該第１の構成要素の、環状室を画成し且つ傾斜して形成される周面が、半径方向に指向する第２の密封隙間に付設され且つ半径方向に指向する第１の構成要素の環状面（端面）に分岐するように直接接続されていてもよい。
【００１０】
第１の構成要素は、第２の構成要素で直接軸線方向に制限的に支持されている。その際、第１の構成要素は、互いに連結される二つのリングを組み合わせて成る第２の構成要素の、周回している環状溝内に配置されている。他の構成によれば、互いに連結される二つのリングを組み合わせて成る第１の構成要素が、第２の構成要素を取り囲んでいてもよい。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。
【００１２】
図１から図３までに図示し、それぞれ符号１を付した圧力媒体供給装置は、媒体を定置の第１の構成要素１１から、回転駆動可能な第２の構成要素２１へ伝達させるために用いる。第２の構成要素２１は、図示していない消費装置としてのサーボ装置に付設されており、該サーボ装置に媒体を供給する。両構成要素１１と２１の間には、環状室３１が設けられている。環状室３１には、供給管１２と、サーボ装置に通じている管２２とが接続されている。環状室３１の横には、半径方向に指向している第１の密封隙間３２と、同様に半径方向に指向している第２の密封隙間３３とが配置されている。両密封隙間３２と３３は、前記両構成要素１１と２１によって画成される。このように環状室３１は、軸線方向において右側を第２の構成要素２１によって取り囲まれ、左側を第１の構成要素１１によって取り囲まれている。
【００１３】
上記構成の場合、第１の構成要素１１はリング１３から成っている。リング１３には、伝達されるべき媒体を供給する供給ホースのための接続部１４が形成されている。さらにリング１３には、より厳密にはその側部端面１５または１６には、還路管１９に結合されている捕集室１７と１８が形成されている。これにたいして第２の構成要素２１は、二つのリング２３と２４から組み合わされている。リング２３と２４は、ねじ２５によって互いに固定されている。その結果環状溝２６が形成されている。環状溝２６には、第１の構成要素１１を形成しているリング１３が挿着されている。よって、リング１３は第２の構成要素２１の端面２７と２８で支持され、且つ第２の構成要素２１にたいして軸線方向へ制限的に移動可能に配置されている。
【００１４】
環状室３１は、第２の構成要素２１の回転軸線Ａにたいして角度αを成すように傾斜して配置されている。従って、環状室３１を画成している周面３７と、この周面３７に接続している第１の構成要素１１の環状面３８とは、互いに鋭角を成すように延びている。前記角度αは、環状室３１を画成している半径方向の面に対する周面３７の投影面が、その大きさに関してほぼ環状面３８に相当するように選定されている。その結果、周面３７と環状面３８を、伝達されるべき媒体によって付勢すると、この付勢によって生じる互いに逆方向の力が平衡状態を保持する。
【００１５】
第１の構成要素１１と第２の構成要素２１の間には、半径方向に指向した第１の密封隙間３２とは逆の側に、同様に半径方向に指向する第３の密封隙間３６が設けられている。この第３の密封隙間３６は、圧力室３４を画成している。圧力室３４は、環状隙間３５を介して第２の密封隙間３３に連通している。この場合、媒体によって付勢され、第１の構成要素１１に設けられている圧力面４０の大きさは、環状室３１と第２の密封隙間３３とを画成している、第１の構成要素１１の軸線に直角な環状面３８と３９を合わせた大きさよりも大きい。
【００１６】
供給装置１が図１に図示したホームポジションにあるときに、供給装置１の環状室３１に管１２を介して媒体（例えば液圧流体）が供給されると、媒体は定置の第１の構成要素１１から管２２を介して、第２の構成要素２１とともに回転駆動される消費装置（図示せず）へ流れる。第１の構成要素１１の端面１６が第２の構成要素２１の端面２８に接しており、しかも軸線方向に大きな力が作用しないので、第３の密封隙間３６はほぼ閉塞し、一方第１及び第２の密封隙間３２と３３は開いている。従って、媒体は第１の密封隙間３２を介して捕集室１７へ流入し、且つ第２の密封隙間３３を介して圧力室３４へ流入する。
【００１７】
しかしながら、圧力面４０が互いに対向配置されている二つの環状面３８と３９を合わせた大きさよりも大きいので、短時間経過しただけで圧力室３４内の圧力は、第１の構成要素１１が図２に図示した位置へ変位するほどの大きさになる。圧力媒体の伝達の間、第１の構成要素１１はこの位置に留まっているが、ある程度は第２の構成要素２１の環状溝２６内で遊動する。なぜなら、第３の密封隙間３６が開いていると、環状面３８と３９に作用する力であって、周面３７に作用する反力ぶんだけ減少した前記力によって、第１の構成要素１１が左側へ戻り、第１及び第２の密封隙間３２，３３が開いていると、圧力面４０に作用する力によって右側へ戻るからである。
【００１８】
図３は、第１の構成要素１１と第２の構成要素２１の間に設けられる環状室３１’を、横断面がくさび状になるようにも構成できることを示している。この場合、環状室３１’を画成している第２の構成要素２１の周面３７’は、筒状の外面として構成されている。
【００１９】
図４に図示した実施例では、圧力媒体供給装置１０１にサーボ装置１０２が付設されている。サーボ装置１０２は、フランジ１０７を用いて作業機械に固定されている、回転するシリンダ１０３と、このシリンダ１０３に挿着され、圧力媒体によって付勢されるピストン１０４とを有している。ピストン１０４のピストン棒１０５は、操作されるべきサーボ要素と連結されており、その結果、第１の構成要素１１１から、シリンダ１０３に装着されている第２の構成要素１２１を介して圧力媒体供給装置１０１の圧力室１０６へ圧力媒体を供給すると、サーボ要素を操作することができる。
【００２０】
この実施例の場合、第１の構成要素１１１は、互いにねじ止めされている二つのリング１２０と１２０’から組み合わせられている。段付き軸１２３として構成された第２の構成要素１２１は、これらのリング１２０と１２０’によって取り囲まれている。両構成要素１１１と１２１の間には、第２の構成要素１２１の軸線方向にたいして傾斜して配置される環状室１３１が設けられている。環状室１３１には、供給管１１２と、サーボ装置１０２に通じている管１２２とが接続されている。
【００２１】
環状室１３１には、半径方向に指向された第１の密封隙間１３２と、同様に半径方向に指向された第２の密封隙間１３３が付設されている。第１及び第２の密封隙間１３２と１３３は、それぞれ第１の構成要素１１１の端面１１３または１１４と、第２の構成要素１２１の端面１２４または１２５によって取り囲まれている。さらに、第１の構成要素１１１と第２の構成要素１２１の間には圧力室１３４が設けられている。圧力室１３４は、環状隙間１３５を介して第２の密封隙間１３３に接続されている。圧力室１３４は、半径方向に指向された第３の密封隙間１３６を介して圧力負荷を解除できる。
【００２２】
密封隙間１３２または１３３及び１３６を介して流出する圧力媒体は、還路管１１７に接続されている捕集室１１５または１１６に捕集される。密封隙間１３２，１３６と捕集室１１５または１１６との連通は、ダクト１１８または１１９によって実現される。ダクト１１８または１１９は、第１の構成要素１１１のリング１２０または１２０’に形成されている。
【００２３】
圧力媒体を供給すると、第２の構成要素１２１の端面１２４と１２６の間で軸線方向に制限的に移動可能な第１の構成要素１１１は、図１の実施例の場合と同様に、環状室１３１が傾斜して配置されているために遊動状態で保持される。この時、傾斜して延びている周面１３７と、この周面１３７にたいして鋭角を成すように接続されている第１の構成要素１１１の軸線直角な環状面１３８とに作用する力はほぼ平衡状態を保持し、圧力室１３４に圧力が発生すると、この圧力により第１の構成要素１１１は自動的にもとの位置へ復帰する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明による圧力媒体供給装置または圧力媒体伝達装置によれば、第１の構成要素が第２の構成要素に側方から摩擦接触しないように、しかも切り換えの際に短時間でも摩擦接触しないように常に保証されている。即ち環状面の横断面を本発明にしたがって構成することにより、媒体の供給によって軸線方向に制限的に移動可能な第１の構成要素に作用する側方からの力はほぼ相殺される。その結果、第１の構成要素はこの側方からの力によって第２の構成要素のほうへ押圧されず、密封隙間を画成している面は摩擦力によって損傷を受けることがない。むしろ、環状室に付設される二つの密封隙間から流出する圧力媒体により、媒体伝達の間第１の構成要素は遊動状態で保持され、よって両構成要素の間の摩擦は最小に抑えられる。
【００２５】
環状室を画成している第１の構成要素の周面が、両構成要素の組立を可能にするため、第１の構成要素の、環状室をさらに画成している周面の投影面よりもわずかに大きいので、第１の構成要素は、第２の密封面の方向へ作用する小さな力で常に付勢されている。その結果、第１及び第２の密封隙間は媒体伝達の際にゆっくり開口する。この場合第３の密封隙間は閉じられ、両構成要素の間に設けられた圧力室に圧力が発生するので、第１の構成要素は短時間で自動的にもとの位置へ復帰し、これにより第３の密封隙間が開口するので、圧力室の圧力は再び降下する。このように第１の構成要素は第２の構成要素の二つの端面の間で軸線方向に移動し、第２の構成要素に押圧されることもなければ、摩擦接触することもない。これを実現するための構成は簡潔であるにも関わらず、本発明による圧力媒体供給装置は長寿命で圧力媒体の支障のない伝達を可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧力媒体供給装置を、圧力媒体伝達開始前の状態で示した断面図である。
【図２】図１の圧力媒体供給装置を、圧力媒体伝達中に示した断面図である。
【図３】両構成要素の間に設けられる環状室の変形例を備えた図２の圧力媒体供給装置の断面図である。
【図４】本発明による圧力媒体供給装置の変形例を、圧力媒体伝達開始前の状態で示した断面図である。
【符号の説明】
１，１０１          圧力媒体供給装置
１１，１１１        第１の構成要素
１２，１２２        供給管
２１，１２１        第２の構成要素
２２，１２２        管
３１，３１’，１３１        環状室
１０２              サーボ装置（消費装置）
【図１】
0003664512.tif 000002
【図２】
0003664512.tif 000003
【図３】
0003664512.tif 000004
【図４】
0003664512.tif 000005