(57)【要約】【課題】ハウジングに関して最適化され、また、装置内部から熱を効果的に除去することが可能な空気ブレーキ機器として用いる電気油圧式アクチュエータを提供する。【解決手段】  電気油圧式アクチュエータは、油圧ユニットの油圧制御シリンダを作動させるように、電気エンジンと電気エンジンによって駆動するポンプとを有し、エンジンと油圧ユニットがともに、ハウジングの部分内に収容され、ハウジングが、少なくとも一部に、外側に配置された冷却フィンを備え、ハウジングが、少なくとも２つの対向面において、相対的に真っすぐな壁部を有する立方形又は長方形の断面形状であり、壁部が、縦方向に連続している、底が平らなくぼみ又は切欠きを備え、冷却フィンが、少なくとも一部分において、嵌め込み及び設置の目的で、ハウジングのくぼみ又は切欠きに形状及び深さを適合させた、着脱可能なプレート状冷却モジュールの形態により設置される。
2019525105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ユニット（３）の油圧式位置決めシリンダ（８）を作動させるように、電気エンジン（１）と該電気エンジンによって駆動するポンプ（２）とを有する電気油圧式アクチュエータ（１０）であって、前記エンジン（１）及び前記油圧ユニット（３）がそれぞれ、ハウジング（２０）のハウジング部（２１、２２）内に収容され、前記ハウジング（２０）には、少なくとも一部に、外側に配置された冷却フィン（４）が設置され、前記ハウジング（２０）が、縦方向に連続しているくぼみ又は切欠き（２４）が形成された、少なくとも２つの対向面において、本質的に真っすぐな壁部（２３）を有する立方形又は長方形の断面形状であり、前記冷却フィン（４）が、少なくとも部分的に、前記ハウジング（２０）の前記くぼみ又は切欠き（２４）に嵌め込まれ取り付けられるように形状及び深さが合わせられた、着脱可能なプレート状冷却モジュール（５）の形態により設置されることを特徴とする電気油圧式アクチュエータ。
【請求項２】
前記冷却モジュール（５）が、平らな後部を備えたハウジング面と、それぞれのハウジング部（２１、２２）の全長にわたり連続して延びる、前記ハウジング（２０）と平行に配置された平行冷却フィン（４）と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項３】
前記冷却モジュール（５）内の前記冷却フィン（４）は、高さ及び／又は方向が異なることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項４】
前記フィン（４）の方向が、動作方向ｘと同軸であることを特徴とする、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項５】
前記ハウジング部（２１、２２）が、押出成形部分として製造されることを特徴とする、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項６】
前記冷却フィン（４）が、前記冷却モジュール（５）の外側に開いた間隙を形成することを特徴とする、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項７】
前記冷却モジュール（５）が、押出成形部分として製造されることを特徴とする、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項８】
前記冷却モジュール（５）が、前記ハウジング（２０）とは異なる材料から製造されることを特徴とする、請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項９】
前記ハウジング部（２１、２２）が、前記ハウジング（２０）と本質的に同一の円周方向断面形状を有する端部カバー（６）によって密閉されることを特徴とする、請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項１０】
前記ハウジング（２０）の前記くぼみ又は切欠き（２４）の平らな面には、構成部品、具体的には付属装置を取り付ける接続部及び／又はスロットが設けられていることを特徴とする、請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項１１】
前記冷却モジュール（５）が、前記冷却フィン（４）の材料及び／又は形状及び長さに関して、同じアクチュエータ（１０）の可変的に交換可能なモジュールとして設置されることを特徴とする、請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項１２】
前記くぼみ又は切欠き（２４）が、縁領域を除いて、前記ハウジング（２０）の幅の中央領域に設けられ、前記冷却フィン（４）の形状及び向きが、前記ハウジング（２０）の中心線Ｙに対して対称であることを特徴とする、請求項１から１１のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項１３】
前記冷却モジュール（５）が、外側が胃のような曲線により成形されることを特徴とする、請求項１から１２のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項１４】
前記アクチュエータ（１０）には、制御／インターフェースボックス（７）であって、前記油圧ユニット（３）の前記ハウジング部（２１）の外周面の上を突き出ることなく、前記エンジン（１）の前記ハウジング部（２２）に接続された制御／インターフェースボックスが設置されていることを特徴とする、請求項１から１３のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【請求項１５】
前記ハウジング部（２１、２２）が、動作方向ｘと同軸に、かつ互いに同軸に位置合わせされることを特徴とする、請求項１から１４のうちのいずれか一項に記載の電気油圧式アクチュエータ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の導入部にあるように、油圧ユニットの油圧制御シリンダを作動させる電気エンジン及び油圧ポンプを備えた電気油圧式アクチュエータに関する。このような電気油圧式アクチュエータは、種々の装置及び機器の位置決めに用いられる。本発明は、具体的には、例えば、ブレーキシステムにおけるいわゆる空気ブレーキ装置、及びクレーンシステムを制動する装置として用いられる電気油圧式アクチュエータを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
電気油圧式ブレーキ装置は、電気エンジンと、電気エンジンに接続された油圧ユニットと、を有する。油圧ユニットは、適切な制御ユニットによって作動する油圧作動式位置決めシリンダを備える。油圧ユニットは、更に、タンクモジュールと、作動液の対応する導管又はラインと、を備える。また、油圧ユニットは、制御ユニットとともにアクチュエータを作動させるように機能する、アクチュエータ、油圧弁及び制御部品も備える。
【０００３】
本発明は、具体的には、このような電気油圧式アクチュエータであって、油圧ユニットと電気エンジンをともに収容するハウジングを備えた電気油圧式アクチュエータに関する。ハウジングはコンパクトなデザインであり、種々の電気油圧式アクチュエータの構成部品とモジュールを収容する。このようなハウジングは、以前では、外部破損に対する強度及び耐熱性保護の面での高い要求により、電気油圧式アクチュエータ用に製造されていた。通常、成型部品からなる２つ又は３つの部分によるハウジングを備えている（usually comprising housings, in two or three sections, of moulded components）。そして、鋳造金属製のハウジングは機械加工され、ねじなどの適切な接続具を用いて相互接続される。電気油圧式アクチュエータの内部で発生した熱が十分に除去されることが確実なように、このような電気油圧式アクチュエータのハウジング部は、少なくとも一部に、外側に冷却フィンを備える。しかしながら、成型による冷却フィンの製造は、困難であることが分かっており、また、電気油圧式アクチュエータのこのようなハウジングを成型するときの最小壁厚さは相対的に大きく、これによって、熱の除去が困難になる。これに対して、このような空気ブレーキ機器の以前のものは、プレート状の金属材料からなる複数の個々の部分を備えたハウジングも使用するが、この方法を用いて製造される空気ブレーキ機器のハウジングは、実際に見られる動作条件に要求される強度を欠くことが多い。一方で、鋳造から製造されるハウジングなどの、電気油圧式アクチュエータのこのようなハウジングに対する解決策があったが、これは、製造するのが非常に高価であり、また、これらの装置の異なるサイズ及び形状に対して、それぞれ異なる工具が必要であった。他方では、多数の異なる構成部品を製造し相互接続する必要があるハウジング解決策が提案されているが、強度及び安定性の点から、かなり不都合なことが分かった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このことを念頭に置いて、本発明の課題は、具体的には、種々のサイズ及びデザインの装置変形物の多様性を考慮して、ハウジングに関して最適化され、また、装置内部から熱を効果的に除去することが可能な空気ブレーキ機器として用いる電気油圧式アクチュエータを提供することである。また、本発明における電気油圧式アクチュエータを、ハウジングに関して比較的低い製造費用において製造することも可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載されている特徴を有する電気油圧式アクチュエータを用いることによって、課題は解決される。本発明の設計上の好適な特徴、及び本発明の拡大範囲は、従属請求項の主題である。
【０００６】
本発明では、油圧ユニットの油圧式アクチュエータシリンダを作動させるように、電気エンジンとこれによって駆動するポンプとを有した電気油圧式アクチュエータが設置され、電気エンジンと油圧式機械はともに、装置のハウジング部内に収容され、ハウジングは、少なくとも一部に、外側に配置された冷却フィンを備え、その特徴は、外被が立方形又は長方形の断面形状であることであり、また、ハウジングは、縦方向に連続している底が平面状のくぼみ又は切欠きが設けられた、少なくとも２つの対向面において、本質的に真っすぐな壁部を備え、冷却リブが、少なくとも一部分において、ハウジングのくぼみ又は切欠きに嵌め込まれ取り付けられるように形状及び深さが調整された、着脱可能なプレート状冷却モジュールを備える。
【０００７】
このように、アクチュエータのハウジングは、本質的に立方形状又は長方形状に製造され、コンパクトなデザインであり、平らな外壁を有する。このため、本発明における電気油圧式アクチュエータでは、ハウジングは、油圧ユニットのハウジング部と、このハウジング部が接続される電気エンジンのハウジング部と、を備える。ハウジングの２つの部分はともに、アクチュエータの、コンパクトなブロック形状の完全なハウジングを形成する。本発明における、装置のブロック状又は長方形状のハウジングは、対向し本質的に真っすぐな、少なくとも２つの壁部を有し、これらの壁部の外側には、縦方向に連続している、底が平面状のくぼみ及び／又は切欠きが形成される。少なくとも２つの（好ましくは対向する）壁部のくぼみ又は切欠きは、プレート状冷却モジュールを差し込むのに用いることができ、これらの切欠きは、多数の冷却フィンを備える。また、ハウジングの真っすぐな部分のくぼみ又は切欠きは、付加的な付属機器、装置及び構成部品、例えば、センサ、スイッチ及び同種のものを工場において設置するのに用いることもできる。いったんプレート状冷却モジュールが取り付けられると、これらの付属部品は外部から完全に隠され、そして、その状態では接触することができない。多数の冷媒フィン（coolant fins）を有する、連結可能な冷却モジュールを取り外すだけで、これらの構成部品又はその接続部に再び接触することができる。このように、電気油圧式アクチュエータの外被の外形は、本質的に完全に密閉されており、破損する可能性のある攻撃点（points of attack）などはもたらされないが、必要に応じて、種々の部品、構成部品などの要求に合わせるように、底が平面状のくぼみ又は切欠きにおいて、広範囲のアクチュエータを用いることができる。
【０００８】
また、本発明は、着脱可能なプレート状冷却モジュールを簡単かつ容易に用いて、熱除去に関して種々の要件を満たすことができる、という利点も有する。例えば、特定の用途には大きな冷却力が必要であってもよく、その目的のために冷却モジュールが最適化されるのに対し、他の利用分野では、このような最適化された熱除去が必要でなくてもよい。とりわけ、本発明における電気油圧式アクチュエータは、用いられる工具の形状に関係なく、種々のサイズ及び長さのアクチュエータを製造するのに用いることができる。ブロック状ハウジングのハウジング部は、全く同じ製造装置及び全く同じ工具を用いて、種々の長さ、又は必要なサイズに合わせた標準の長さにより、容易に製造することができる。これによって、空気ブレーキ機器及び／又はこのような電気油圧式アクチュエータのハウジング構造がかなり単純化される。また、プレート状冷却モジュールの冷却モジュール及び冷却フィンを、別々に又は少なくとも一部設計することは、材料に関して、ハウジング部と冷却モジュールの冷却効果の両方に関して、特定の要件に特に対応することが可能である、という利点も有する。
【０００９】
とりわけ、着脱可能なプレート状冷却モジュールは、メンテナンスを実行するのに、又は油圧部品若しくは電気部品などの内部構造物を変更するのに、容易に取り外すことができ、また、冷却モジュールは、破損した場合は、ハウジング全体を交換する必要なしに、容易に交換することができる。
【００１０】
本発明の設計上の好適な特徴によって、電気油圧式アクチュエータの冷却モジュールにおいて、ハウジングの面に平らな後部が付与される。外側に配置された平行な冷却フィンが、ハウジングに設置されており、ハウジングのそれぞれの部分、すなわち、電気エンジンを収容する部分、及び油圧ユニットを収容する部分、又はハウジングの２つの部分のうちのいずれか一方を覆う部分の全長に沿って連続的に延びる。平らな後部を備えた冷却モジュールは、ハウジングの切欠き及び／又はくぼみに確実かつ安全に固定することができる。また、全表面レベルの取り付け（overall-surface level fitting）は、ハウジングから離れて外部から作動液の熱を除去するように熱を十分に伝導できることを確実にする、という利点も有する。外側に配置された冷却フィンは、平行に配置され、上方にフィンを有した大規模な冷却ユニットを有するプレート状冷却モジュールを構成し、上方フィンの間隙に冷却空気を流すことができる。本発明では、冷却フィン、ひいては冷却モジュールは、ハウジング部の全長にわたって設置され、すなわち、上から下まで途切れずに延びる。このため、冷媒フィンは、ハウジングから上方及び下方に、フィン間に開いた間隙をもって間隔を置いて配置されており、これによって、熱を十分に除去することができる。また、冷却モジュールは押出又は押出成形によって製造することもできるため、製造工程も非常に単純化される。
【００１１】
本発明の更なる設計上の好適な特徴では、冷却モジュール内の冷却フィンは、種々の高さであり、及び／又は種々の方向に配置される。冷却モジュールの冷却フィンは、ハウジングのどこに位置するか又は配置されているかに応じて、種々の深さにおいて製造することができる。このため、更に外側に位置する、これらの冷却フィンは、中央に位置するものよりも高い（又は深い）場合がある。また、冷却フィンは、冷却モジュール内において種々の方向に配置することもできる。両方の手段は、特定の電気油圧式アクチュエータの冷却要件に特に対応するのに用いることができ、このため、内側の油圧部品及び電気部品は、異なるように、具体的には種々の箇所において冷却することができる。
【００１２】
本発明の更に別の設計上の好適な特徴では、冷却モジュールの内側の冷媒フィンは、作動時に電気油圧式アクチュエータが移動する方向ｘに同軸に位置合わせされる。作動時の電気油圧装置の移動方向、すなわち、ピストンシリンダユニットがどのように移動するかについては、通常、そのハウジングに対して縦方向である。本発明では、冷却フィンもこの方向に配置され、すなわち、冷却フィンは、動作方向と同軸に設置される。冷却フィンをその動作方向に対して縦方向に位置合わせさせると、ハウジング部の設置が更に容易になるため、ハウジング部のすべての領域において熱が十分に除去される。熱除去部品は、アクチュエータのハウジングの外側に沿って縦方向に実質的に途切れない。
【００１３】
本発明の更なる設計上の好適な一特徴では、電気油圧式アクチュエータのハウジング部は、押出成形部分として製造される。本発明におけるハウジング部の形状及びコンパクトなデザインによって、押出成形を用いてハウジング部を形成することができる。押出成形部分により、必要な目的及びデザインに応じて、種々の長さのハウジング部、ひいては種々のサイズのアクチュエータを形成することができ、このため、全く同じ押出成形工具を用いて、電気油圧式アクチュエータにおけるハウジングのこのような部分の、種々の多数の変形物を製造することができる。
【００１４】
更なる設計上のもう一つの好適な特徴では、電気油圧装置の冷却モジュールにおける冷却フィンは、冷却モジュールの外側に開いた間隙を形成するように設置され、このため、冷却フィンは、外側カバーにより囲まれているのではなく、冷却空気を通すように、外部から自由に接触することが可能であり、これによって、冷却効果が向上し、また、同じ冷却効果を得るように、冷却モジュールを更にコンパクトな、すなわち、更に小さなデザインにすることができる。冷却フィンは、例えば、個々の冷却リブ間に均等に大きな間隙を有する均一な冷却空間を形成するように、プレート状冷却モジュールにおいて均等に間隔を置いて配置されていてもよい。または、冷却フィンは、種々の距離を置いて設置され、プレート状冷却モジュールに対して種々の方向に配置されていてもよい。
【００１５】
本発明における更に別の設計上の好適な特徴では、電気油圧式アクチュエータにおけるハウジングの冷却モジュールは、押出成形部分になっている。本発明では、冷却フィンは、ハウジングにおける底が平面状のくぼみ及び／又は切欠きに連続して設置され、すなわち、ハウジング部の特定部分は途切れておらず、冷却モジュールは、押出成形部分になり得ることが好適であり、これによって、同じ押出成形工具を、種々の長さの種々のアクチュエータの冷却モジュールに用いることができるため、費用が削減される。冷却モジュールは、アルミニウム合金などの金属材料から製造されることが好ましく、または、冷却効果を発揮するように、適切な材料であって、特定の温度において十分に耐熱性があり、装置の内側から熱を除去するのに十分な熱伝導率を有する、適切な材料から製造されてもよい。
【００１６】
本発明の別の設計上の好適な特徴では、ハウジングの冷却フィンを有する冷却モジュールは、ハウジングとは異なる材料から製造される。ハウジングは、例えば、一般的な圧力に耐えるのに十分強い原料から製造されてもよいのに対し、冷却フィンを有する冷却モジュールは、それほど強くはないが優れた熱伝導体である、異なる二次材料から製造される。
【００１７】
本発明の別の設計上の好適な特徴では、アクチュエータのハウジング部は、それぞれの場合において、ハウジングと同じ円周方向断面を有する端部カバーによって閉じられる。このため、本発明におけるアクチュエータのハウジングの端部カバーは、ハウジングのそれぞれの部分を閉じ、カバー面において、連続した外形及び／又は断面形状も維持される。このような観点から、カバーは、ハウジング部のそれぞれの外周形状に合わせた、単純なプレート状部品として配置することができる。このことは、ハウジングの本質的に立方形状又はブロック形状のデザインが、カバー及びハウジング壁の横方向のくぼみにも用いられ、フィンの形状が、関連するハウジングカバーに連続することを意味する。これによって、ハウジングを簡単かつ安全に閉じることができ、アクチュエータにおけるハウジング部の外形及びデザインは、ハウジングの開口のそれぞれの端部において、カバーにわたって延びる。
【００１８】
本発明の更なる設計上の好適な特徴では、ハウジングにおけるくぼみ又は切欠きの平面には、構成部品、具体的には付属装置を接続する接続部及び継手が設けられる。このような接続部及び／又は継手は、電気油圧式アクチュエータを、それぞれの用途に特に適合させることができ、種々のセンサ、スイッチ及び構成部品は、例えば、冷却モジュールの後部、すなわちハウジングの平面に単純に取り付けられていてもよい。いったん、外側に突き出た冷却フィンを有する冷却モジュールが取り付けられると、これらの付属部品及び機器の接続部はもはや見えなくなり、外部から接触できなくなり、装置の信頼性が更に高まる。これによって、誤って操作されるか又は破損するのを防ぐこともできる。また、構成部品を取り付ける種々の接続部及び継手では、アクチュエータの種々の変形物に対して同じハウジング形状を用いることができる、という利点も有する。１つ以上の接続部及び継手を用いていないと、冷却モジュールが接続部及び継手を覆っているため、完成品では、もはや見えなくなる。このため、種々の変形物は、より少ない労力及びより低い製造費用によって、簡単かつ容易に製造することができ、また、本発明における着脱可能な冷却モジュールは、工場において元来取り付けられていなかった付属部品を、あとから取り付けるのに用いることもできる。
【００１９】
本発明の更なる設計上の好適な特徴では、冷却モジュールは、全く同じアクチュエータにおける可変の交換可能なモジュールとして、冷却フィンの材料及び／又は形状及び長さと同様に利用可能である。これによって、製造費用を大幅に増加させることなく、製造における可変性が増大する。冷却モジュールは、それぞれのハウジングの継手に取り付けられていてもよく、関係する要件及び動作条件に応じて、再び取り外されてもよい。また、冷却フィンの異なる材料、並びに、異なる形状及び／又は向き及び長さも、作動時に装置を用いて、最新の状態に適合させることができる。この適合は、外部から非常に容易に実行することができ、また、アクチュエータは、そのハウジングの形状に関して、異なるように設計される必要はない。
【００２０】
本発明の更なる設計上の好適な特徴では、冷却モジュールの切欠き及び／又はくぼみは、縁領域を除いて、ハウジングの幅の中央領域に設けられ、冷却フィンの形状及び向きは、ハウジングの中心線に対して対称である。ハウジングの中央領域から対称に開始して冷却フィンを配置し分割することは、ハウジングの高温領域が十分に冷却される、という利点を有するのに対し、中央から更に離れた縁領域では、冷却効果が減少するが、この領域では、その効果は必要ではない。しかしながら、冷却モジュールの冷却フィンが、ハウジングの外側の中央領域にのみ設置されているため、外部効果に関するものを含めて、ハウジングの安定性及び強度は保証されている。
【００２１】
本発明の更なる設計上の好適な特徴では、ハウジングの冷却モジュールには、外形が胃のような曲線が付与される。この設計上の好適な特徴では、本発明における冷却モジュールの後部は平面であるが、冷却モジュールの前面は外側に湾曲しており、これによって、冷却フィンの長さが変化し、及び／又はハウジングから種々の強度により突き出る可能性がある。それにもかかわらず、胃のような形状は、本質的に立方形又は長方形のハウジングが、アクチュエータ内部の一般的な熱分布に合わせて調整された冷却モジュールにおいて、一種の湾曲形状を有する、という利点を有する。湾曲形状は、側方の冷却フィンが、冷却モジュールの中央領域の冷却フィンよりも中心点に近いことを意味する。この意味はハウジング内の熱分布を考慮するため、冷却効果はそれに応じて更に最適化される。
【００２２】
本発明の別の設計上の好適な特徴では、アクチュエータは、制御／インターフェースユニットであって、油圧ユニットのハウジング部の外周面を越えて突き出ることなく、エンジンのハウジング部に取り付けられた接続部品及び制御部品を有した制御／インターフェースユニットを有する。このため、本発明における制御／インターフェースユニットは、アクチュエータの最も広い外周面に囲まれている。したがって、以前の場合のように、妨げになる突き出た構成部品を形成することはない。鋳造部分から製造された、これらのようなアクチュエータのハウジングを有する以前のものでは、アクチュエータの制御／インターフェースユニットは、通常、油圧ユニット外被の外周面に取り付けられた構成部品であったが、このような突き出た外側制御部品は、特定の動作条件下で外部部品によって破損する危険性がある。これに対して、本発明における制御／インターフェースユニットは、油圧ユニットの（より広い）ハウジング部の外周面にも囲まれている。これによって、全体として非常にコンパクトなデザインとなり、破損の危険性を最小に抑えながら、電気油圧式アクチュエータを局所的に接続する、十分な接続性を維持する。
【００２３】
本発明の更なる特徴では、ハウジング部は、動作方向と同軸に、かつ互いに同軸に配置される。すなわち、ハウジングの２つの部分が同じ面上に並んでおり、これによって、外形が、連続的で更にコンパクトなブロックになる。
【００２４】
本発明は、図面を参照して、設計上の好適な特徴についての詳細な説明が続くように、以下に更に詳細に説明され、十分に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】組み立てられた状態の本発明における電気油圧式アクチュエータについての、第１の設計上の特徴の上方からの斜視図を示す。
【図２】冷却モジュールが取り外された、本発明における第１の設計上の特徴の上方からの分解斜視図を示す。
【図３】本発明における電気油圧式アクチュエータについての、第１の設計上の特徴の下方からの斜視図を示す。
【図４】組み立てられた状態の本発明における電気油圧式アクチュエータについての、第２の設計上の特徴の上方からの斜視図を示す。
【図５】冷却モジュールが取り外された、本発明による第２の設計上の特徴の上方からの分解斜視図を示す。
【図６】組み立てられた状態の電気油圧式アクチュエータについての、第２の設計上の特徴の下方からの斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１から３は、本発明における電気油圧式アクチュエータ１０についての、第１の設計上の特徴の種々の斜視図を示している。図１は、上方からの斜視組立図によるアクチュエータ１０を示し、図２は、冷却モジュール５が取り外された、同じ設計上の特徴を示し、また、図３は、この第１の設計上の特徴による電気油圧式作動装置１０の更なる斜視図を示しており、これは下方からの図である。
【００２７】
第１の設計上の特徴では、電気油圧式アクチュエータ１０は、本質的に立方形／正方形の断面形状のハウジング２０を備え、このハウジングは、上部領域に油圧ユニット３の第１のハウジング部２１と、第１のハウジング部よりも下にある電気エンジン１の第２のハウジング部２２と、を有している。ブロック状ハウジング２０のハウジングの２つの部分２１、２２は、互いに同軸で、かつ、アクチュエータ１０の動作方向ｘと同軸に配置されている。具体的には、必ずしも必要ではないが、アクチュエータ１０は、例えば、クレーン又はリフトにおけるように、ブレーキシステムをフェールセーフ方式において作動させるように機能する空気ブレーキ装置として知られているものである。本発明は、ブロック状及び／又は立方形状であるハウジング２０の特定の設計が特徴であり、ハウジング２０の外側に、この例では、油圧ユニット３のハウジング部２１にのみ、本質的に真っすぐな、少なくとも２つの壁部２３が設置されている。ハウジング２０の真っすぐな壁部２３は、上側ハウジング部２１の全長にわたり連続して底が平面状に延びる切欠き及び／又はくぼみ２４から構成されている。これらのくぼみ及び／又は切欠き２４は、冷却モジュール５を受け入れるように機能する。本発明では、図２の分解組立図に示すとおりである。
【００２８】
冷却モジュール５は、プレート状冷却モジュール５に多数の冷却フィン４を有しており、平らな後部は、ハウジング２０の平らな壁部２３のくぼみ２４の形状及びサイズに合わせられている。冷却フィン４は、アクチュエータ１０内の内部処理により加熱するハウジング部２１、２２を冷却するように機能する。下側ハウジング部２２内に設置された電気エンジン１は、上側ハウジング部２１内に収容されている油圧ユニット３の油圧ポンプ２を駆動させる。油圧ユニット３内では、油圧ポンプは、位置決めシリンダ８に接続されており、位置決めシリンダは、図に示されているように、油圧ユニット３内の対応する制御部、弁及び導管を介して、動作方向ｘに作動する。位置決めシリンダ８は、作動させるシステム、例えばブレーキシステムに接続するように、アクチュエータ１０の上端にベアリングスリーブ９を有している。図３から理解できるように、下側には、２つのフランジ状突部と、アクチュエータ１０が中に設置される貫通穴と、を有するフットアタッチメント（foot attachment）１１がある。電気エンジン１は、ハウジング２０の狭い下側ハウジング部２２内に収容されており、ハウジング部２２には、ハウジングのドッグレッグ突出壁部（dog-leg-projecting wall section）に冷却フィン４が設置されている。これらの冷却フィン４は、電気エンジン１からの廃熱を、ハウジングから周囲空気へ除去する。電気エンジン１の下側ハウジング部２２は、その下側がカバー６によって下方に閉じられる。電気エンジン１の一方の面には、インターフェース／制御ユニット７が設置されており、このインターフェース／制御ユニットには、アクチュエータ１０が電気的にかつ油圧によって接続されている。
【００２９】
本発明では、外形寸法が広い油圧ユニット３の上側ハウジング部２１は、４つの側壁によって、本質的に立方形状、ブロック状の形状に設けられ、少なくとも２つの対向側壁は、本質的に同一に設計されている。この例では、図２の分解組立図に示されているように、２つの対向壁、上側ハウジング部２１の部分２３は、着脱可能な冷却モジュール５を受け入れるように機能する、２つの切欠き及び／又はくぼみ２４を有している。冷却モジュール５のくぼみ２４は、上側ハウジング部２１の平らな壁部２３の幅のおよそ３分の２を超える中央領域に形成される。図１から３のこの設計上の特徴では、くぼみ２４には、冷却モジュール５の対応する形状を冷却フィン４と一致させる、一種のＶ字形状の傾斜側壁が設置されている。冷却モジュール５は、着脱可能な構成部品として、アクチュエータ１０のハウジング２０に取り付けられている。冷却フィン４を有する冷却モジュール５は、付属部品をハウジングに取り付けるなどの必要に応じて、ハウジングを介して取り外すことができる。また、着脱可能な冷却モジュール５は、種々の目的及び動作条件により交換することができ、冷却フィン４が破損した場合に交換することもできる、という利点も有する。しかしながら、ハウジング２０のモジュール構造の大きな利点の一つは、着脱可能な冷却モジュール５と、ハウジング部の一定で連続している断面形状によって、同じハウジング内において種々の種類の油圧ユニット及びエンジンを用いることができるため、同じハウジング２０を種々の変形物及びモデルタイプに用いることができる、ということである。
【００３０】
第１の設計上の特徴におけるような右側冷却フィン及び左側冷却フィンのそれぞれの列を有する冷却モジュール５は、湾曲して突き出た形態により設置され、冷却モジュール５の中央冷却フィン４は、横方向冷却フィン４よりも短くなる（図１及び２を参照）。着脱可能な冷却モジュール５と同様に、更なる冷却フィン４も、他の側壁、及び、ハウジングの壁に形成された、エンジン１用に設置されている下側ハウジング部２２に設置され、すなわち、着脱可能な冷却モジュール５としてではなく、固定された冷却フィン４として、設置されている。または、更なる冷却フィンは、着脱可能なモジュールとしても製造されてもよいが、本発明では、ハウジング部２１及び２２は、押出成形部分から製造されるため、これらの全長にわたって連続して一定の断面形状を有し、このため、押出成形装置の同じ工具を、異なるサイズのアクチュエータ１０に用いることができ、これによって、製造費用がかなり削減され、アクチュエータ１０の更に広範囲の変形が可能になる。概して、本発明におけるように、カバー６を有するハウジング２０の形状、及び平らな側壁によって、非常にコンパクトなデザインになる。アクチュエータ１０は、例えば、センサ、スイッチなどへの接続部のように、コンパクトでブロック状の構成部品であるように示され、外側へ不確実に突き出る、センサ、スイッチなどへの接続部を含む構成部品を有さない。インターフェース及び制御ユニット７でさえも、最も広いハウジング部２１よりも更に外側へ不確実に突き出ることなく、コンパクトなデザインに一体化されている。
【００３１】
図４、５及び６は、本発明における、アクチュエータ１０の第２の設計上の特徴の種々の図を示している。第２の設計上の特徴は、その内部構造物及び構成部品、すなわち、油圧ユニット３及び電気エンジン１に関して、第１の設計上の特徴と本質的に同一である。本発明による第２の設計上の特徴は、ハウジング２０の形状、並びに冷却モジュール５の位置及び形状が異なる点で、第１の設計上の特徴とは異なる。
【００３２】
やはり、電気油圧式アクチュエータ１０のハウジング２０は、立方形又は正方形の断面形状に製造され、ハウジング部２１、２２は、押出成形部分として製造される。ここでも、ハウジング２０は、油圧ポンプ２及び位置決めシリンダ９を含む油圧ユニット３を収容する広い上側ハウジング部２１と、油圧ユニット３の油圧ポンプ２を駆動させる電気エンジン１を収容する第２のハウジング部２２と、に分割される。第１の設計上の特徴と同様に、本発明における第２の設計上の特徴は、連続して一定の断面形状の、ハウジングのそれぞれの部分２１、２２を有し、このため、押出成形を用いて製造することができる。冷却モジュール５の冷却フィン４と、ハウジング２０の壁部の外面としてのハウジング２０の平らな外面にある固定冷却フィンは、ハウジングをまたいで／ハウジングのそれぞれの部分２１、２２において連続して一定するように存在している（remain continuously constant over the straddling of/respective sections of housing 21, 22）。また、これは、冷却モジュール５を受け入れるように切欠き及び／又はくぼみ２４が設置されている、対向する２つの平らな壁部２３の場合も同様である。第１の設計上の特徴におけるように、切欠き／くぼみ２４の平らな壁部２３では、図５に示されている一連の接続部及び開口がハウジング２０内に設置され、接続部品並びに種々のセンサ及び／又はスイッチを、アクチュエータ１０に設置することができる。接続部及び継手は、後でメンテナンス目的により、又は後で付属部品を交換するのに用いることもできる。加えて、冷却モジュールは、プレート状部品であって、関連するくぼみ及び／又は切欠き２４に接続する平らな後部を有し、外側に冷却フィン４の突き出た列が形成されるプレート状部品として設置される。第１の設計上の特徴とは異なり、この第２の設計上の特徴では、切欠き／くぼみ２４は、中心線Ｙを中心にして非対称であるが、ハウジング２０に対して一方にのみ変位している。これに対応して、冷却モジュール５は、ハウジング２０のそれぞれの外壁において横方向に変位した位置に設置されている。第２の設計上の特徴では、冷却モジュール５は、それ自体、対称になっておらず、対称的ではない（not, in and of itself, symmetrical）が、冷却モジュールには、円錐状に延びる構成部品として、一方の側において、他方の側よりも長く及び／又は高い冷却フィンが設置されている。これに対応して、壁部２３の切欠き及び／又はくぼみ２４は、具体的には図５及び６に明確に示されているように、ハウジング２０の縁よりも中央領域において浅くなるように形成されている。第２の設計上の特徴では、アクチュエータ１０のハウジングの２つの部分２１、２２を有するハウジング２０の形状は、滑らかで平らな外壁部を有し全体としてコンパクトな構成部品を提供するように選択される。接続部品は、コンパクトなハウジング２０内において一体化され、冷却モジュール５によって部分的に覆われ、及び／又は、一体化され本質的に突き出ていない構成部品としても設置されているインターフェース／制御ボックス７内に収容されている。
【００３３】
また、第２の設計上の特徴では、本発明におけるアクチュエータ１０は、ハウジング部２１、２２の本質的に一定の外形において、より多数の変形物が特徴である。ハウジング部２１、２２の形状及びデザインが特にこの種類の製造に適しているため、種々の種類のアクチュエータ、並びに種々のサイズ及び／又は長さのこのようなアクチュエータ１０を、全く同じ押出成形工具によって製造することができる。とりわけ、コンパクトな立方形ハウジング２０を有するアクチュエータ１０のデザインは、内部のユニットから熱を除去するように特に最適化されている。ただし、電気エンジン１と油圧ユニット３の両方に関する限りでは、冷却フィン４、具体的には冷却モジュール５が配置された広い領域において、固定されるように取り付けられた冷却フィン４も熱を除去し、作動装置を以前のものよりもかなり良好に冷却する。
【００３４】
本発明による他の設計上の特徴では、冷却モジュール５は、スペーサを用いてハウジング２０に取り付けられている。これによって、冷却モジュールの後ろに取り付けられた付属機器及び構成部品に、前面に配置された冷却モジュール５が覆うことができる。このように、アクチュエータのハウジングの内側輪郭は、外側から連続的に覆われ、冷却モジュール及び内部に設置された冷却フィンによって、冷却目的に十分に用いることができる。ハウジング及び／又はハウジングのくぼみと冷却モジュールとの間のスペーサは、良好な熱伝導体の形態で、また、良好な熱伝導体である材料を用いて（in a form and using a material which is a good heat conductor）設けられることが好ましい。
【００３５】
本発明の更なる他の設計上の特徴では、冷却効果を促進するように、ファンユニットが設置されている。ファンユニット（図示せず。）は、例えば、エンジン１のハウジング部２２に一体化されており、冷却フィン４の方向に配置された通気口を有している。また、ファンユニットは、エンジン１のハウジング部２２と油圧ユニット３のハウジング部２１との間に、別のモジュールとして差し込むこともでき、ハウジングの他の部分と同じ断面形状及び外側輪郭を有することが好ましい。本発明の更なる態様では、冷却フィン４を有する冷却モジュール５は、冷却フィン４の間に設けられた間隙が外部から密閉されるように、外側プレート状カバーを有し得る。外側プレート状カバーは、ファンユニットからのファンによって促進されることが好ましい、一種の強制的な流れにより、冷却空気をガイドする。
【００３６】
本発明の更なる設計上の好適な特徴では、冷却モジュール５の冷却フィン４は、ハウジングのそれぞれの部分２１、２２の隣接する外壁と同一面上にあるように設置され、このため、ハウジング２０の外側には、突き出た冷却フィンがない。本発明における代替例では、冷却フィン４は同一面上にあるのではなく、ハウジング２０の隣接する壁部に対してわずかに突き出ている。
【００３７】
本発明の更なる設計上の特徴では、冷却モジュール５とハウジング２０との間に、熱伝導機器が設置されている。例えば、冷却モジュール５がハウジング２０に接続する箇所において、熱伝導ホイル又は熱伝導ペーストが利用される。
【００３８】
本発明は、示されている設計上の特徴の特性に限定されず、また、本発明には、添付の特許請求の範囲内の更なる派生例及び変更例が含まれる。
【００３９】
着脱可能及び／又は接続可能な冷却モジュール５の形状及びデザインは、示されている例におけるものとは異なり得る。冷却モジュール５は、種々の方法により、好ましくはボルト又は同種のものを含む着脱可能な接続部品によって、ハウジング２０に接続することができる。また、本発明によるアクチュエータ１０のハウジング２０の外側立方形状も、ハウジングが本質的に立方形状又はブロック形状構造である限り、変化し得る。縁領域は、わずかに傾斜していても、傾斜していなくてもよい。ただし、上述した設計上の特徴に示されている構造も、冷却フィン及び冷却モジュールの位置及び配置に関して変化し得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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