(57)【要約】【課題】少なくとも１つの回転する容積エレメント（３）を有する容積部分（２）と、ハウジング（８）の穴（１１）中に回転可能に取り付けられ制御軸（１７）を介して容積エレメント（２）と共に回転するように接続されたロータリ弁（１２）を有する制御部分（４１）と、ハウジング（８）中で回転可能に取り付けられ容積エレメント（２）と回転伝達接続された出力軸（１８）とを備える油圧モータ（１）が挙示される。  この種のモータの遮断時の信頼性を高めることが望まれている。【解決手段】そのために、出力軸（１８）がハウジング（８）中で軸線方向に、出力軸（１８）の噛合い形状（２７）がハウジング（８）の反対形状（２８）と噛み合うロック位置と、噛合い形状（２７）が反対形状（２８）と噛み合わない解除位置との間で移動可能であることが企図されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの回転する容積エレメントを有する容積部分と、ハウジングの穴中に回転可能に取り付けられ制御軸を介して容積エレメントと共に回転するように接続されたロータリ弁を有する制御部分と、ハウジング中で回転可能に取り付けられ容積エレメントと回転伝達接続された出力軸とを備える油圧モータであって、
出力軸（１８）が、ハウジング（８）中で軸線方向に、出力軸（１８）の噛合い形状（２７）がハウジング（８）の反対形状（２８）と噛み合うロック位置と、噛合い形状（２７）が反対形状（２８）と噛み合わない解除位置との間で移動可能であることを特徴とするモータ。
【請求項２】
噛合い形状（２７）がその前面と平行に延びる出力軸（１８）の平面に配置されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
出力軸（１８）とロータリ弁（１２）が一体に構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
噛合い形状（２７）がロータリ弁（１２）に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
ハウジング（８）が容積部分（２）と制御部分（４１）との間に弁板（７）を有し、反対形状（２８）が弁板（７）に構成されることを特徴とする請求項３または４に記載のモータ。
【請求項６】
出力軸（１８）がその両方の位置の一方へ予め緊張されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項７】
出力軸（１８）が、該出力軸の軸線方向へハウジング（８）に当接するばね装置（２３）が支持されるショルダ部（２６）を有することを特徴とする請求項６に記載のモータ。
【請求項８】
出力軸（１８）が軸線方向に作用する圧力で付勢可能である少なくとも１つの圧力作用面（３２）を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項９】
圧力作用面（３２）がロータリ弁（１２）によって取り囲まれた空間と接続されることを特徴とする請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
容積部分（２）に油圧液を供給する際に同時に圧力作用面（３２）の圧力付勢も発生する制御装置（３３）を設けたことを特徴とする請求項８または９に記載のモータ。
【請求項１１】
圧力作用面（３２）に向かう供給管（３９）中に圧力調整器（４０）が配設されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの回転する容積エレメントを有する容積部分と、ハウジングの穴中に回転可能に取り付けられ制御軸を介して容積エレメントと共に回転するように接続されたロータリ弁を有する制御部分と、ハウジング中で回転可能に取り付けられ、容積エレメントと回転伝達接続された出力軸とを備える油圧モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のモータは、たとえば米国特許第４６１３２９２号から知られている。
【０００３】
この種のモータの場合、該モータを遮断できること、つまり占有した回転角位置に確実に留まることを保証することが望ましい。この種の課題は、たとえば、エレメントがその位置に留まることをエレメントの位置決め後に保証する必要がある位置決め駆動装置において生じる。その他の課題は、たとえば荷重の上昇または下降後に安全上の理由から遮断する必要があるホイストウィンチである。
【０００４】
周知の場合において、この遮断は、モータのロータリ弁が軸線方向に移動可能であることによって可能になる。ある位置で該ロータリ弁が歯車装置と噛み合わされ、それによってさらなる回転が阻止される。ロータリ弁と出力軸が歯車装置を介して接続され、それによってロータリ弁の遮断時に出力軸も遮断される。
【０００５】
しかし、この構成は、出力軸の遮断のために２つの動力伝達接続、すなわち一方は出力軸からロータリ弁へ、他方はロータリ弁からハウジングへの接続が必要である欠点を有する。それによって一定の遊びと共により大きい不具合の確率も生じる。占有した位置は一定の許容差によってのみ保持することができる。また、この製造には費用がかかる。
【特許文献１】米国特許第４６１３２９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、モータ遮断時の信頼性を高める課題を基礎に置いている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、冒頭に述べた形式のモータにおいて、出力軸が、ハウジング中で軸線方向に、出力軸の噛合い形状がハウジングの反対形状と噛み合うロック位置と、噛合い形状が反対形状と噛み合わない解除位置との間で移動可能であることによって解決される。
【０００８】
前記構成において、モータのロックまたは遮断時にもう１つの唯一の動力伝達接続すなわち出力軸とハウジングとの間の接続がある。それに応じてモータの遮断位置でまだ生じ得る遊びが格段に少なくなる。モータが遮断される場合に相互に噛み合う一対の形状を製造するだけでよいため、製造が簡素化される。
【０００９】
好ましくは、噛合い形状はその前面と平行に延びる出力軸の平面に配置される。つまり、噛合い形状は軸線方向の出力軸の運動によって反対形状と噛み合わされる。すでに反対方向への小さな運動だけで、噛合い形状を反対形状から解除するには充分である。それによって簡単な方法で、同時的かつ確実なモータの解決策で信頼性のあるモータのロックが可能になる。
【００１０】
出力軸とロータリ弁は一体に構成されることが望ましい。出力軸が遮断されると、同時にロータリ弁も遮断され、それによって容積部分がそれ以上動作できなくなる。それによって、噛合い形状と反対形状とからなる対がロック位置で油圧力によって過負荷されることが阻止される。
【００１１】
この場合、噛合い形状がロータリ弁に配置されていると有利である。特に、ここで出力軸から離間したロータリ弁の前面が用いられる。ロータリ弁を噛合い形状のために使用できれば、構成の可能性がより大きくなる。
【００１２】
好ましくは、ハウジングは容積部分と制御部分との間に弁板を有し、反対形状は弁板に構成される。これは製造を容易にする。弁板はそもそも比較的高い精度で製造されなければならない。この製造はハウジングの外部で行うことができる。そこで前記製造においてさらに反対形状も取り付ければ、高い精度をもつモータの遮断可能性が生じる。
【００１３】
好ましくは、出力軸がその両方の位置の一方へ予め緊張される。たとえば出力軸はそのロック位置に予め緊張できるため、出力軸を回転させるためにはモータの遮断を意図的に解除しなければならない。これは運転中の信頼性を高める。
【００１４】
好ましくは、出力軸は、出力軸の軸線方向へハウジングに当接するばね装置が支持されるショルダ部を有する。このばね装置は、その両方の位置の一方へ、たとえばロック位置へ出力軸を予め緊張するために使用することができる。出力軸を回転させるためには、ばね応力を克服して遮断を解除する必要がある。
【００１５】
好ましくは、出力軸は軸線方向に作用する圧力で付勢可能である少なくとも１つの圧力作用面を有する。この場合、出力軸の遮断を油圧で解除することができる。それぞれの態様に応じて、圧力作用面に作用する圧力が出力軸をロック位置からまたはロック位置へ移動させる。そもそも油圧モータ中では油圧液は一定の圧力で提供されるため、ここでより大きい付帯費用なしに、特に比較的少ない機械的費用で出力軸の移動を生ぜしめることができる。
【００１６】
この場合、圧力作用面がロータリ弁によって取り囲まれた空間と接続されることが好ましい。対応するレイアウトにおいて、これはモータの内部密閉性を高める。圧力が圧力作用面に作用するとき、同時にロータリ弁が半径方向に多少外方へ負荷され、それによって該ロータリ弁が良好に穴の内壁に当接する。もちろん穴中でロータリ弁が固着するのを防止するために、作用する力は釣り合わせなければならない。
【００１７】
好ましくは、容積部分に油圧液を供給する際に同時に圧力作用面の圧力付勢も発生する制御装置を設けている。つまりモータを運転させたい場合は、制御装置が作動される。慣例の方法で制御装置が容積部分に供給する。しかしまた同時に、モータの遮断も解除されるため、出力軸を回転させることができる。もちろん、圧力作用面への圧力を別の方法で解除することも可能である。
【００１８】
好ましい態様において、圧力作用面に向かう供給管中に圧力調整器が配設されている。この圧力調整器は、特に出力軸が上記ばね装置によって負荷されるとき、出力軸の軸線方向の脈動運動を生ぜしめ、それによってモータを、たとえばドリル・ハンマとして使用することができる。圧力調整器は、出力軸の遮断可能性なしでも、すなわち出力軸が噛合い形状をもたず、ハウジングが反対形状をもたない場合でも使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を、以下、好ましい例を利用して図面との関係で説明する。
【００２０】
油圧モータ１は、外歯歯車３と内歯歯車４とを有する容積部分２を有する。歯車３は、それ自体公知であるように、油圧液が圧力下で正確に圧力ポケット５に供給されると、歯付きリング４中で自公転する。
【００２１】
容積部分２は、一方側の前面板６と、他方側の弁板７との間に配置されている。弁板７は容積部分２とハウジング８との間にある。ハウジング８は制御部分４１で多数の軸線方向に延びる通路９を有し、それらの各々が弁板７中の開口部１０で覆われる。
【００２２】
ハウジング８は、制御部分４１中にロータリ弁１２が配置されている穴１１を有する。ロータリ弁１２は、模式的にのみ示しているように、その円周に模式的にのみ示した供給接続管１５、１６を通路９と、したがって容積部分２と接続する一連の溝１３、１４を有する。ロータリ弁１２が液体の供給と排出の位置正確な制御を実行できるように、該ロータリ弁はカルダン軸として構成され、「ドッグ・ボーン（dog-bone）」とも呼ばれる制御軸１７を介して容積部分２の歯車３と接続されている。
【００２３】
ハウジング８中に、さらに出力軸１８が回転可能に取り付けられている。出力軸１８はロータリ弁１２と一体になっている。歯車３が回転すると、ロータリ弁１２が同時回転するだけでなく、出力軸１８も回転する。
【００２４】
ハウジング８の穴１１は、ねじ２０を用いてハウジング８に固定されているカバー１９で閉じられている。このカバーは、減径部を有する出力軸１８の部分２２を案内する開口部２１を有する。
【００２５】
カバー１９に、たとえば２つの皿ばねによって構成されたばね装置２３が支持される。ばね装置２３は、リング板２４とニードル軸受２５とを介して出力軸１８のショルダ部２６に作用し、それによって出力軸１８を容積部分２の方向に押圧する。
【００２６】
ロータリ弁１２は、その弁板７に隣接する端部に歯車装置によって構成された噛合い形状２７を有し、その歯が半径方向に延び、歯の頂点は軸線方向に向けられている。この種の歯車装置は「セレーション」または「ラジアル・セレーション」とも呼ばれる。歯はロータリ弁１２の前面に配置されている。弁板７はそれに対応した反対形状２８を有する。つまり出力軸１８がばね装置２３の作用下に図１に示したロック位置へ押圧されたとき、噛合い形状２７の歯が入り込むための円周方向に均等に配分された多数の歯状の切欠部を有する。入り込んだ場合、ロータリ弁１２の回転は遮断される。出力軸１８がロータリ弁１２と一体に接続されているため、出力軸１８の回転もできなくなる。
【００２７】
ハウジング中の穴１１は円周溝２９を有し、出力軸１８に設けたラジアル穴３０がその溝で連続的に覆われる。ラジアル穴３０は圧力作用面３２と接続されている、出力軸１８の軸穴３１につながる。圧力作用面３２は、ロータリ弁１２の内部の中空の前面である。ところで、後述するように、円周溝２９が圧力下に油圧液を供給されると、油圧液の圧力が圧力作用面に達し、そこで軸線方向に、すなわち出力軸１８がばね装置２３の力に抗してハウジング８から少し移動されるように作用する。ばね装置２３が配置されているチャンバ中に可能な限り集められた油圧液は、詳しく図示しない排出部を通して押し出される。この場合、噛合い形状２７は反対形状２８と噛み合わない。出力軸１８はそこで自由に回転することができる。この位置がここで「解除位置」と呼ばれる。摺動リング２５によって、ばね装置２３の力に抗して出力軸１８の低摩擦の回転も可能である。同時にロータリ弁１２も半径方向外方へ穴１１の壁に対して押圧され、そこで密閉される。
【００２８】
圧力作用面３２に圧力をかける図示した可能性のほかに、さらに別の可能性も考えられる。つまり、油圧液は、通常いずれにしても存在する開口部４２を介して容積部分２に隣接するモータの前面に供給することができる。直接ロータリ弁１２による供給も考えられる（図示せず）。見易くする理由から、図１には、圧力作用面３２に作用する圧力を明確に下げることができる独立の手段も図示していない。この手段は、付加的な弁またはタンク３５に向けた絞りとすることができる。
【００２９】
モータ１の作動に使用される制御装置３３を模式的に示している。制御装置３３は、ポンプ３４（または他の圧力源）とタンク３５に接続されている。制御装置は制御レバー３７を介して（または別の方法で）作動させることができる制御弁３６を有する。制御弁３６の作動に依存して両方の供給接続管１５、１６の一方がポンプ３４と接続させられ、他方がタンク３５と接続させられる。
【００３０】
切換弁３８を介して両方の供給接続管１５、１６からより高い圧力が円周溝２９と接続されている供給管３９に到達する。つまり制御弁３６がモータ１を運転させ出力軸１８を回すように作動させられると、弁板７に対する出力軸１８の遮断が解除される。
【００３１】
供給管３９中に圧力作用面３２に作用する圧力の高さを周期的に変化させる圧力調整器４０を配置することもできる。圧力がこの種の変化時に短時間、ばね装置２３の力が圧力作用面３２に作用する圧力の力より大きくなるまで下げられると、対応して出力軸１８の脈動的な軸線方向運動が生じる。この種の圧力調整器４０は、軸線方向に移動可能な出力軸に、出力軸１８が噛合い形状２７と反対形状２８とによって遮断できない場合でも設けることができる。この種の出力軸１８は、たとえば油圧作動式ドリル・ハンマに使用することができる。
【００３２】
制御弁３６が作動させられると、出力軸１８の遮断が自動的に解除されることを図示している。しかし同様に、圧力作用面３２の圧力付勢のために独立の弁（図示せず）を設けることも可能であり、それによって、所望の場合は、モータ１がそれ以外は油圧で作動されるべきでない場合でも、出力軸１８の遮断を解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】油圧モータの概略縦断面図である。
【図２】弁板の平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  油圧モータ、２  容積部分、３  容積エレメント、７  弁板、８  ハウジング、１１  穴、１２  ロータリ弁、１７  制御軸、１８  出力軸、２３  ばね装置、２６  ショルダ部、２７  噛合い形状、２８  反対形状、３２  圧力作用面、３３  制御装置、３９  供給管、４０  圧力調整器、４１  制御部分
【図１】
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【図２】
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