TECHNISCHER BEREICH
Die Erfindung betrifft einen Hydraulikmotor mit einer Bremsvorrichtung,
der beispielsweise zur Verwendung als Hydraulikmotor für einen Drehantriebsmechanismus
oder Fahrzeugantriebsmechanismus eines Baggers oder dergleichen geeignet ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Bremsvorrichtungen für Hydraulikmotoren sind in der JP
07310644, der JP 09112405 und
der US 56646 offenbart.
In den 8 bis 13
ist beispielhaft ein Hydraulikmotor mit einer Bremsvorrichtung gemäß dem Stand der
Technik dargestellt, der als Hydraulikmotor für einen Baggerdrehmechanismus verwendet
wird.
In den Figuren bezeichnen 1 einen unteren Verfahrkörper und
2 einen oberen Drehkörper, der drehbar auf dem unteren Verfahrkörper
1 montiert ist. Auf dem oberen Drehkörper 2 sind ein Rahmen
3, der eine Kabine 4 trägt, eine Gehäuseabdeckung, in deren Inneren
ein Maschinenraum definiert ist, und ein Gegengewicht 6 vorgesehen. Ferner
ist am vorderen Abschnitt des oberen Drehkörpers 2 ein vorderer Arbeitsmechanismus
7 mit einem Element vorgesehen, das gehoben und abgesenkt werden kann,
um beispielsweise einen Ausschachtungsvorgang auszuführen. Der obere Drehkörper
2 wird relativ zum unteren Verfahrkörper 1 gedreht, wobei er von
einem Hydraulikmotor 10 drehend angetrieben wird, wie nachstehend beschrieben.
Der (nachstehend einfach als „Hydraulikmotor" bezeichnete)
Hydraulikmotor 10 für einen Drehkörperantriebsmechanismus ist über ein
(nicht dargestelltes) Untersetzungsgetriebe auf dem drehbaren Rahmen 3
des oberen Drehkörpers 2 montiert und, wie nachstehend beschrieben, im
wesentlichen aus einem Gehäuse 11, einer Ausgangswelle 14, einem
Zylinderblock 15 und einer Bremsvorrichtung 22 zusammengesetzt.
Wie in 9 gezeigt, ist das Gehäuse
11 des Hydraulikmotors 10 aus einem Hauptgehäusekörper
12 mit stufiger, rohrförmiger Form mit einem zylindrischen Abschnitt
12A und einem an seinem unteren Ende geschlossenen unteren Abschnitt
12B und einem Kopfgehäuse 13 zusammengesetzt, das so beschaffen
ist, daß es das andere offene Ende des Hauptgehäusekörpers 12 schließt.
Ferner weist der Hauptgehäusekörper 12 um den äußeren Umfang seines unteren
Abschnitts 12B einen ringförmigen Flansch 12C auf. Das Gehäuse
11 ist vertikal angeordnet, und der Flansch 12C ist an seinem
unteren Ende einstückig an einem Untersetzungsgetriebe befestigt.
Überdies weist der Hauptgehäusekörper 12 auf seiner inneren
Umfangsseite zwei stufige Abschnitte 12D und 12E auf, durch die
sich der Innendruchmesser des Hauptgehäusekörpers 12 zu seinem offenen
Ende stufenweise vergrößert. An dem stufigen Abschnitt 12 ist in Abständen
um den inneren Umfang bzw. in Umfangsrichtung eine große Anzahl von Nuten
12F (von denen in der Zeichnung nur zwei gezeigt sind) zum Herstellen eines
Eingriffs mit nicht rotierenden Bremsscheiben 23 vorgesehen, die nachstehend
beschrieben werden.
14 bezeichnet eine Ausgangswelle, die drehbar im Gehäuse
11 gehalten wird. Genauer wird die Ausgangswelle 14 durch ein
in der Nähe seines unteren Abschnitts 12B im Hauptgehäusekörper
12 angeordnetes Lager 14A und gleichzeitig durch ein Lager
14B im Kopfgehäuse 13 drehbar gehalten.
15 bezeichnet einen im Gehäuse 11 vorgesehenen Zylinderblock.
Der Zylinderblock 15 ist mit der Ausgangswelle 14 kerbverzahnt
und wird von ihr gehalten. In diesem Fall sind in winkelig beabstandeten Positionen
mehrere Zylinder 16 axial um den Umfang der Ausgangswelle 14 im
Zylinderblock 15 ausgebildet. Zum und vom Zylinderblock wird von außerhalb
über Einlaß- und Auslaßöffnungen 18A und 18B Betriebsöl gefördert,
wie nachstehend beschrieben, wodurch die Ausgangswelle 14 drehend angetrieben
wird.
17 bezeichnet beispielsweise neun bogenförmige Nuten, die
auf der Seite des äußeren Umfangs des Zylinderblocks 15 vorgesehen sind.
Die bogenförmigen Nuten 17 weisen jeweils die Form halbkreisförmiger Nuten
auf, die sich in der Axialrichtung des Zylinderblocks 15 erstrecken und
im wesentlichen in gleichmäßig beabstandeten Positionen um den Umfang des Zylinderblocks
15 angeordnet sind. In diesem Fall sind die bogenförmigen Nuten
17, wie in 12 gezeigt, mit einem vorgegebenen
Krümmungsradius R1 ausgebildet, der beispielsweise ca. 10,00 mm beträgt.
18 bezeichnet eine zwischen dem Kopfgehäuse 13 und
dem Zylinderblock 15 vorgesehene und am Kopfgehäuse 13 befestigte
Ventilplatte. Die Ventilplatte 18 weist zwei Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen
18A und 18B auf, die abwechselnd mit den jeweiligen Zylindern
16 des Zylinderblocks 15 verbunden werden. Die Einlaß- und Auslaßöffnungen
18A und 18B sind mit einem (nicht dargestellten) Ölzufuhrkanal
verbunden, der auf der Seite des Kopfgehäuses 13 ausgebildet ist.
19 bezeichnet mehrere Kolben, deren einer Endabschnitt (der
obere Endabschnitt) jeweils verschiebbar in einen Zylinder
16 des Zylinderblocks 15 eingepaßt ist und deren anderer Endabschnitt
(der untere Endabschnitt) aus dem Zylinder 16 ragt. Jeder Kolben
19 weist an dem vorstehenden unteren Ende einen verschiebbaren Bremsklotz
20 auf.
21 bezeichnet eine Taumelscheibe, die fest am Hauptgehäusekörper
12 vorgesehen ist. Die Kolben werden hin und her in die und aus den Zylindern
16 bewegt, wenn veranlaßt wird, daß die jeweiligen Kolben 19 an
der Oberseite der Taumelscheibe 21 gleiten.
22 bezeichnet eine Bremsvorrichtung des negativen Typs, die
zum Bremsen der Ausgangswelle 14 und des Zylinderblocks 15 vorgesehen
ist. Die Bremsvorrichtung 22 ist aus nicht rotierenden Bremsscheiben
23, rotierenden Bremsscheiben 24, einem Bremskolben
27, etc. zusammengesetzt, wie nachstehend beschrieben.
23 bezeichnet die zwischen den stufigen Abschnitten
12D und 12E auf der inneren Umfangsseite des Hauptgehäusekörpers
12 vorgesehenen, nicht rotierenden Bremsscheiben. Die nicht rotierenden
Bremsscheiben 23 weisen jeweils die Form einer kreisförmigen Scheibe auf,
für die ein Reibungsmaterial verwendet wird und die auf der Seite des äußeren Rands
mit den Kopplungsnuten 12F des Hauptgehäusekörpers 12 in Eingriff
stehen. Dementsprechend sind die nicht rotierenden Bremsscheiben 23 in
bezug auf den Hauptgehäusekörper 12 axial beweglich, blockieren jedoch
bei einer Drehung in bezug auf diesen.
24 bezeichnet die rotierenden Bremsscheiben, die auf der
äußeren Umfangsseite des Zylinderblocks 15 vorgesehen sind. Wie in
10 gezeigt, weisen die rotierenden Bremsscheiben
24 jeweils die Form einer kreisförmigen Scheibe auf, für die ein Reibungsmaterial
(eine Verkleidung) verwendet wird, und sind abwechselnd mit den nicht rotierenden
Bremsscheiben 23 überlappend auf der äußeren Umfangsseite des Zylinderblocks
15 angeordnet.
Durch die bogenförmigen Vorsprünge 25, die nachstehend beschrieben
sind, werden die rotierenden Bremsscheiben 24 in bezug auf den Zylinderblock
15 axial beweglich gehalten und können in Reibungseingriff mit den nicht
rotierenden Bremsscheiben 23 gebracht werden, um durch Zusammenwirken mit
den nicht rotierenden Bremsscheiben 23 den Zylinderblock 15 abzubremsen.
25 bezeichnet neun bogenförmige Vorsprünge, die auf der inneren
Umfangsseite jeder der rotierenden Bremsscheiben 24 vorgesehen sind und
von gleichmäßig beabstandeten Winkelpositionen am inneren Umfang der rotierenden
Scheibe bogenförmig radial nach innen ragen. Die bogenförmigen Vorsprünge
25 stehen mit den bogenförmigen Nuten 17 auf der Seite des Zylinderblocks
15 in Eingriff, um die Bewegungen der rotierenden Bremsscheiben
24 in bezug auf den Zylinderblock 15 in Drehrichtung zu begrenzen.
In diesem Fall sind die bogenförmigen Vorsprünge 25, wie
in 12 gezeigt, mit einem vorgegebenen Krümmungsradius
R2 ausgebildet, der geringfügig kleiner als der Krümmungsradius R1 der vorstehend
erwähnten bogenförmigen Nuten 17 ist und beispielsweise ca. 9,75 mm beträgt.
26 bezeichnet neun Nuten, die zwischen nebeneinander liegenden
bogenförmigen Vorsprüngen 25 ausgebildet und abwechselnd mit den bogenförmigen
Vorsprüngen 25 in gleichmäßig beabstandeten Positionen am inneren Umfang
jeder der rotierenden Bremsscheiben 24 angeordnet sind.
27 bezeichnet einen Bremskolben, der axial verschiebbar in
den Hauptgehäusekörper 12 eingepaßt ist. Der Bremskolben 27 weist
eine stufige Zylinderform auf, um zusammen mit dem stufigen Abschnitt
12E des Hauptgehäusekörpers 12 eine Flüssigkeitsdruckkammer
28 zu bilden. Ferner wird der Bremskolben 27 unter dem Einfluß
der Vorspannwirkung einer Feder 29 durchgehend zu den nicht rotierenden
und den rotierenden Bremsscheiben 23 und 24 gedrückt. Dementsprechend
werden die nicht rotierenden und die rotierenden Bremsscheiben 23 und
24 durch den Bremskolben 27 in Reibungseingriff miteinander gehalten,
und der Zylinderblock 15 wird durch Aufbringen einer sogenannten Parkbremswirkung
zusammen mit der Ausgangswelle 14 in einem gebremsten Zustand gehalten.
Ferner weist das Gehäuse 11 einen (nicht dargestellten) Flüssigkeitskanal
auf, der mit der vorstehend erwähnten Flüssigkeitsdruckkammer 28 verbunden
ist. Wenn der Flüssigkeitsdruckkammer 28 über den Flüssigkeitskanal von
einer (nicht dargestellten) Hydraulikpumpe ein Teil des Drucköls zugeführt wird,
wird der Bremskolben 27 von den nicht rotierenden Bremsscheiben
23 weg bewegt, wodurch die auf den Zylinderblock einwirkende Bremswirkung
aufgehoben wird.
Bei einem derartigen Hydraulikmotor 10 gemäß dem Stand der
Technik wird den jeweiligen Zylindern 16 von einer Hydraulikpumpe über
die Einlaß- und Auslaßöffnungen 18A und 18B der Ventilplatte sukzessive
Drucköl zugeführt, wodurch Drücke erzeugt werden, die die Kolben 19 über
die Klötze 20 gegen die Taumelscheibe 21 drücken. Dementsprechend
wird veranlaßt, daß die Klötze in Umfangsrichtung auf der Taumelscheibe
21 gleiten, wodurch der Zylinderblock 15, der einstückig mit den
Kolben 19 zusammengebaut ist, gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die
Drehkraft über die Ausgangswelle 14 an ein Untersetzungsgetriebe
übertragen, wodurch der obere Drehkörper 2 in bezug auf den unteren Verfahrkörper
1 gedreht wird.
Wenn der Hydraulikmotor 10 derart in Betrieb ist, wird von
der Hydraulikpumpe ein Teil des Drucköls auch der Flüssigkeitsdruckkammer
28 zugeführt, wodurch der Bremskolben 27 gegen die Wirkung der
Feder 29 gemäß 9 nach oben verschoben wird,
wodurch der Zylinderblock 15 nicht mehr gebremst wird.
Andererseits wird die Zufuhr des Drucköls zur Flüssigkeitsdruckkammer
28 zum Zeitpunkt des Anhaltens des Hydraulikmotors unterbrochen, worauf
der Bremskolben 27 von der Feder 29 zu den nicht rotierenden Bremsscheiben
23 gedrückt wird, wodurch die nicht rotierenden Bremsscheiben
23 auf der Seite des Gehäuses 11 in Reibungseingriff mit den rotierenden
Bremsscheiben 24 auf der Seite des Zylinderblocks 15 gebracht
werden, um seine Drehung zu beenden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik werden die nicht
rotierenden und die rotierenden Bremsscheiben 23 und 24 durch
den Bremskolben 27 zusammen mit Kraft gegen das Gehäuse 11 gedrückt
und dadurch nicht drehbar am Gehäuse 11 befestigt, das einstückig auf dem
oberen Drehkörper 2 montiert ist.
Beim Stand der Technik befindet sich, wie in 12
gezeigt, jedoch im wesentlichen ein kleiner Spalt zwischen den bogenförmigen Nuten
17 auf dem Zylinderblock 15 und den bogenförmigen Vorsprüngen
25 auf den rotierenden Bremsscheiben 24. Wenn die Bremsvorrichtung
22 aktiviert wird, wodurch die Bremswirkung auf den Zylinderblock
15 aufgebracht wird, um die Drehbewegung des oberen Drehkörpers
2 zu beenden, können daher aufgrund seiner wiederholten vorwärts und rückwärts
gerichteten Trägheitsdrehungen sogenannte „Rückschwingbewegungen" des oberen
Drehkörpers auftreten. In einem derartigen Fall werden die, wie vorstehend beschrieben,
am Gehäuse 11 befestigten bogenförmigen Vorsprünge 25 der rotierenden
Bremsscheiben 24 wiederholt gegen die bogenförmigen Nuten 17 des
über ein Untersetzungsgetriebe mit der Seite des unteren Verfahrkörpers
1 verbundenen Zylinderblocks 15 geschlagen, wodurch Abriebverschleiß
auftritt, wie in 13 gezeigt.
Daneben können beim Fahren auf unebenem Boden beispielsweise Rückschlagbewegungen
und ruckartige Bewegungen der verzahnten Zahnräder des Untersetzungsgetriebes oder
der mechanischen Komponenten auf der Seite des vorderen Arbeitsmechanismus auftreten,
wodurch die bogenförmigen Vorsprünge 25 der rotierenden Bremsscheiben
24 häufig und wiederholt gegen die bogenförmigen Nuten 17 des
Zylinderblocks 15 geschlagen werden und so einem Abriebverschleiß ausgesetzt
sind.
Mit dem Fortschreiten des Abriebverschleißes der bogenförmigen Vorsprünge
25 werden die vorstehend erwähnten Spalten zwischen den bogenförmigen Vorsprüngen
25 und den bogenförmigen Nuten 17 erweitert, wodurch die Wirkung
des Zusammenstoßens und der Abriebverschleiß der bogenförmigen Vorsprünge
25 um so mehr verstärkt werden. In einigen Fällen sind die bogenförmigen
Vorsprüngen 25 vollständig oder in einem derartigen Ausmaß abgenutzt oder
beschädigt, daß die Bremsfunktion beeinträchtigt wird.
Da der Hydraulikmotor 10 vertikal angeordnet ist, sind die
unteren der rotierenden Bremsscheiben 24 zudem dem gesamten Gewicht der
nicht rotierenden und der rotierenden Bremsscheiben 23 und 24
ausgesetzt, die sich in den oberen Positionen befinden.
Daher wird beim Abbremsen des Hydraulikmotors eine extrem große Trägheitskraft
auf die unteren der rotierenden Bremsscheiben 24 aufgebracht, wodurch die
Wirkung der Kollision der bogenförmigen Vorsprünge 25 der rotierenden Bremsscheiben
24 mit den bogenförmigen Nuten 17 des Zylinderblocks
15 verstärkt und so der Grad des Abriebverschleißes der bogenförmigen Vorsprünge
25 gesteigert werden.
Ferner kann aus dem Abrieb der bogenförmigen Vorsprünge
25 resultierender Staub auf die gleitenden Teile des Hydraulikmotors
10 gelangen und Probleme, wie einen Abrieb oder ein Festfressen der gleitenden
Teile, verursachen, die zu einer Verschlechterung der Qualität der Leistung des
Hydraulikmotors 10 führen würden.
In diesem Zusammenhang kann ein Abriebverschleiß der rotierenden Bremsscheiben
durch Vergrößern der Kontaktbereiche mit dem Zylinderblock, genauer durch Erzeugen
flacher Längsnuten statt der bogenförmigen Nuten 17 am Zylinderblock
15 und Erzeugen flacher Vorsprünge statt der bogenförmigen Vorsprünge
25 zur Herstellung eines passenden Eingriffs mit den Nuten auf den rotierenden
Bremsscheiben in einem gewissen Ausmaß unterdrückt werden.
In diesem Fall wird es jedoch notwendig, die Längsnuten auf dem Zylinderblock
durch eine spanabhebende Bearbeitung mittels einer Wälzfräsmaschine oder dergleichen
zu erzeugen, was jedoch zeitaufwendig ist und die Effizienz der Produktion in erheblichem
Maße verringern könnte.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der vorstehend erwähnten Probleme beim Stand der Technik
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hydraulikmotor mit einer Bremsvorrichtung
zu schaffen, der so beschaffen ist, daß ein Abriebverschleiß der rotierenden Bremsscheiben
zum Zeitpunkt des Bremsens auf ein ausreichend niedriges Niveau unterdrückt wird,
um über einen langen Zeitraum eine zufriedenstellende Qualität der Bremsleistung
sicherzustellen, während die Ursachen für einen Abrieb und ein Festfressen der gleitenden
Teile ausgeschlossen und vereinfachte Bearbeitungsverfahren garantiert werden.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß Hydraulikmotor
mit Bremsvorrichtung des Typs geschaffen, der grundsätzlich ein allgemein röhrenförmiges
Gehäuse, eine drehbar in dem Gehäuse gehaltene Ausgangswelle, einen in dem Gehäuse
vorgesehenen Zylinderblock, dem zum drehenden Antreiben der Ausgangswelle von außen
Drucköl zugeführt wird, und eine zwischen dem Zylinderblock und dem Gehäuse vorgesehene
Bremsvorrichtung zum Bremsen der Ausgangswelle umfaßt, wobei die Bremsvorrichtung
auf der inneren Umfangsseite des Gehäuses vorgesehene, ringförmige, nicht rotierende
Bremsscheiben und im Wechsel mit den nicht rotierenden Bremsscheiben überlappend
und axial beweglich auf der äußeren Umfangsseite des Zylinderblocks vorgesehene,
ringförmige, rotierende Bremsscheiben umfaßt, die von einem Bremskolben in Reibungseingriff
mit den nicht rotierenden Bremsscheiben gebracht werden können.
Der erfindungsgemäße Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung ist, wie
in Anspruch 1 beansprucht. Er umfaßt mehrere, sich axial erstreckende, bogenförmige
Nuten, die auf den Umfangsflächen des Zylinderblocks in Intervallen in vorgegebenen
Winkeln in dessen Umfangsrichtung vorgesehen sind, mehrere, sich radial nach innen
erstreckende, bogenförmige Vorsprünge zum Begrenzen der Drehbewegungen der rotierenden
Bremsscheiben in bezug auf den Zylinderblock, die auf der inneren Umfangsseite der
rotierenden Bremsscheiben vorgesehen sind und mit den bogenförmigen Nuten in Eingriff
stehen, und mindestens drei radiale Kontaktinselabschnitte, die jeweils zwischen
den bogenförmigen Vorsprüngen angeordnet und so beschaffen sind, daß sie mit den
Umfangsflächen des Zylinderblocks in Kontakt gebracht werden, um radiale Bewegungen
der rotierenden Bremsscheiben in bezug auf den Zylinderblock zu begrenzen.
Durch die vorstehend beschriebene Konstruktion werden die mehreren,
auf der Seite des Zylinderblocks vorgesehenen, rotierenden Bremsscheiben beim Abbremsen
des Hydraulikmotors von einem Bremskolben der Bremsvorrichtung in Reibungseingriff
mit den mehreren, nicht rotierenden Bremsscheiben gedrückt, wodurch die Drehung
des Zylinderblocks beendet wird. Zu diesem Zeitpunkt stehen die aus der inneren
Umfangsseite der rotierenden Bremsscheiben ragenden bogenförmigen Vorsprünge mit
den bogenförmigen Nuten auf den Umfangsflächen des Zylinderblocks in Eingriff, wodurch
Drehbewegungen der rotierenden Bremsscheiben in bezug auf den Zylinderblock begrenzt
werden.
Daneben werden die an der inneren Umfangsseite der rotierenden Bremsscheiben
vorgesehenen, radialen Kontaktinselabschnitte zum Zeitpunkt des Bremsens mit den
Umfangsflächen des Zylinderblocks in Kontakt gebracht, um radiale Bewegungen der
rotierenden Bremsscheiben in bezug auf den Zylinderblock zu begrenzen. Dementsprechend
tragen die radialen Kontaktinselabschnitte zur Abmilderung der Auswirkungen von
Kollisionen bei, wenn die bogenförmigen Vorsprünge in radialer Richtung mit den
bogenförmigen Nuten des Zylinderblocks kollidieren.
Ferner weisen die radialen Kontaktinselabschnitte erfindungsgemäß
eine Bogenform auf, die mit der Kontur der Umfangsflächen des Zylinderblocks übereinstimmt,
und sind so angeordnet, daß sie den Umfangsflächen des Zylinderblocks über einen
kleinen Spaltraum gegenüberliegen, der schmaler als der Spaltraum zwischen den bogenförmigen
Nuten und den bogenförmigen Vorsprüngen ist.
Wenn die rotierenden Bremsscheiben bei der vorstehend beschriebenen
Konstruktion die Tendenz aufweisen, sich beim Bremsen in bezug auf den Zylinderblock
in radialer Richtung zu bewegen, werden die radialen Kontaktinselabschnitte mit
den Umfangsflächen des Zylinderblocks in Kontakt gebracht, wodurch verhindert wird,
daß die bogenförmigen Vorsprünge in radialer Richtung direkt mit den bogenförmigen
Nuten kollidieren.
Ferner weisen die rotierenden Bremsscheiben zusätzlich zu den bogenförmigen
Vorsprüngen und den radialen Kontaktinselabschnitten Nuten auf, die tiefer als die
radialen Kontaktinselabschnitte sind und Ölkanäle zwischen den Nuten und den Umfangsflächen
des Zylinderblocks bilden.
Wenn bei der soeben beschriebenen Konstruktion beispielsweise Öl zu
und vom Zylinderblock gefördert wird, kann ausgetretenes Öl im Gehäuse über die
zwischen den Nuten der rotierenden Bremsscheiben und dem Zylinderblock ausgebildeten
Ölkanäle Austrittskanäle nach außen finden. Dementsprechend wird dadurch verhindert,
daß der Öldruck im Gehäuse auf ein unnötig hohes Niveau ansteigt.
Andererseits wird erfindungsgemäß auch ein Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung
geschaffen, der grundsätzlich ein allgemein röhrenförmiges Gehäuse, eine drehbar
in dem Gehäuse gehaltene Ausgangswelle, eine im Gehäuse vorgesehene Ausgangswelle,
der von außen Drucköl zugeführt wird, um die Ausgangswelle drehend anzutreiben,
und eine zwischen der Ausgangswelle und dem Gehäuse vorgesehene Bremsvorrichtung
zum Bremsen der Ausgangswelle umfaßt, wobei die Bremsvorrichtung beweglich auf der
inneren Umfangsseite des Gehäuses vorgesehene, kreisförmige, nicht rotierende Bremsscheiben
und abwechselnd mit den nicht rotierenden Bremsscheiben überlappend auf der äußeren
Umfangsseite der Ausgangswelle vorgesehene, kreisförmige, rotierende Bremsscheiben
umfaßt, die durch einen Bremskolben mit den nicht rotierenden Bremsscheiben in Reibungseingriff
gebracht werden können.
In diesem Fall ist der Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, in vorgegebenen Winkelabständen in ihrer Umfangsrichtung
an den Umfangsflächen der Ausgangswelle vorgesehene, sich axial erstreckende, bogenförmige
Nuten, mehrere, auf der inneren Umfangsseite der rotierenden Bremsscheiben vorgesehene,
sich radial nach innen erstreckende, bogenförmige Vorsprünge, die zur Begrenzung
von Drehbewegungen der rotierenden Bremsscheiben in bezug auf die Ausgangswelle
mit den bogenförmigen Nuten in Eingriff stehen, und mindestens drei radiale Kontaktinselabschnitte
vorgesehen sind, die jeweils zwischen den bogenförmigen Vorsprüngen angeordnet und
so beschaffen sind, daß sie mit den Umfangsflächen der Ausgangswelle in Kontakt
gebracht werden, um radiale Bewegungen der rotierenden Bremsscheiben in bezug auf
die Ausgangswelle zu begrenzen.
Bei der eben beschriebenen Konstruktion stehen die auf der inneren
Umfangsseite der rotierenden Bremsscheiben vorgesehenen radialen Kontaktinselabschnitte
beim Bremsen des Hydraulikmotors mit den Umfangsflächen der Ausgangswelle in Eingriff,
wodurch radiale Bewegungen der rotierenden Bremsscheiben in bezug auf die Ausgangswelle
auf ähnliche Weise wie bei der oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung begrenzt werden, was zur Milderung der Auswirkungen von Kollisionen
zwischen den bogenförmigen Vorsprüngen und den bogenförmigen Rillen der Ausgangswelle
beiträgt.
Ferner weisen die radialen Kontaktinselabschnitte erfindungsgemäß
eine der Kontur der Umfangsflächen der Ausgangswelle entsprechende Bogenform auf
und sind so angeordnet, daß sie den Umfangsflächen der Ausgangswelle über einen
kleinen Spaltraum gegenüberliegen, der schmaler als der Spaltraum zwischen den bogenförmigen
Nuten und den bogenförmigen Vorsprüngen ist.
Wenn die rotierenden Bremsscheiben bei der eben beschriebenen Konstruktion
beim Bremsen die Tendenz haben, sich in bezug auf die Ausgangswelle in der radialen
Richtung zu bewegen, werden die radialen Kontaktinselabschnitte mit den Umfangsflächen
der Ausgangswelle in Kontakt gebracht, um eine direkte Kollision zwischen den bogenförmigen
Vorsprüngen und den bogenförmigen Nuten in radialer Richtung zu verhindern.
Ferner weisen die rotierenden Bremsscheiben zusätzlich zu den bogenförmigen
Vorsprüngen und den radialen Kontaktinselabschnitten erfindungsgemäß Nuten auf,
die tiefer als die radialen Kontaktinselabschnitte sind und Ölkanäle zwischen den
Nuten und den Umfangsflächen der Ausgangswelle bilden.
Wenn bei der eben beschriebenen Konstruktion beispielsweise Öl zum
bzw. vom Zylinderblock weg gefördert wird, kann ausgetretenes Öl im Gehäuse durch
die zwischen den Nuten der rotierenden Bremsscheiben und dem Zylinderblock ausgebildeten
Ölkanäle Ablaufkanäle nach außen finden. Dementsprechend wird auf ähnliche Weise
wie bei der vorstehend beschriebenen dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
verhindert, daß der Öldruck im Gehäuse auf ein unnötig hohes Niveau ansteigt.
Überdies weisen die bogenförmigen Vorsprünge erfindungsgemäß einen
geringfügig kleineren Krümmungsradius als die bogenförmigen Nuten auf. Diese Konstruktion
ermöglicht einen vereinfachten Zusammenbau der bogenförmigen Vorsprünge und der
bogenförmigen Nuten in einer Montagestufe.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen
1 eine vertikale Schnittansicht eines
Hydraulikmotors mit Bremsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in der Richtung der Pfeile I - I in 2;
2 eine quer verlaufende Schnittansicht
des Hydraulikmotors mit Bremsvorrichtung in der Richtung der Pfeile II - II in
1 in vergrößertem Maßstab, die einen Zylinderblock,
rotierende Bremsscheiben, etc. zeigt;
3 eine Teilschnittansicht der in
1 gezeigten Bremsvorrichtung in vergrößertem Maßstab;
4 eine vergrößerte Teilschnittansicht
durch die in 2 gezeigten bogenförmigen Nuten, bogenförmigen
Vorsprünge und radialen Kontaktabschnitte;
5 eine vertikale Schnittansicht eines
Hydraulikmotors mit Bremsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
6 eine quer verlaufende Schnittansicht
in der Richtung der Pfeile VI - VI in 5 in vergrößertem
Maßstab, die eine Antriebsscheibe, rotierende Bremsscheiben, etc. zeigt;
7 eine quer verlaufende Schnittansicht
einer modifizierten Ausführungsform, die einen Zylinderblock, rotierende Bremsscheiben
etc. aus der gleichen Position wie 2 zeigt;
8 eine schematische Außenansicht eines
hydraulischen Baggers, in den ein Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung gemäß dem
Stand der Technik eingebaut ist;
9 eine vertikale Schnittansicht des Hydraulikmotors
mit Bremsvorrichtung gemäß 8 in der Richtung der Pfeile
IX - IX in 10;
10 eine vergrößerte, quer verlaufende
Schnittansicht in der Richtung der Pfeile X - X in 9,
die einen Zylinderblock, rotierende Bremsscheiben, etc. zeigt;
11 eine Teilschnittansicht, die die in
9 gezeigte Bremsvorrichtung in vergrößertem Maßstab
zeigt;
12 eine Teilschnittansicht, die die in
10 gezeigten bogenförmigen Nuten und bogenförmigen
Vorsprünge in vergrößertem Maßstab zeigt; und
13 eine 12
ähnliche Teilschnittansicht, die einen abgenutzten bogenförmigen Vorsprung zeigt.
BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben. In der
folgenden Beschreibung sind die Bauteile, die mit ihren Gegenstücken gemäß dem vorstehend
beschriebenen Stand der Technik übereinstimmen, durch die gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, um Wiederholungen der gleichen Erläuterungen zu vermeiden.
In den 1 bis 4
ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei
31 die Bremsvorrichtung bezeichnet, die bei der ersten Ausführungsform
verwendet wird. Die Bremsvorrichtung 31 ist, im wesentlichen ähnlich wie
die Bremsvorrichtung 22 gemäß dem Stand der Technik, aus nicht rotierenden
Bremsscheiben 23, einem Bremskolben 27 und rotierenden Bremsscheiben
32 aufgebaut, wie nachstehend beschrieben.
32 bezeichnet mehrere rotierende Bremsscheiben, die bei der
vorliegenden Erfindung verwendet werden und um den äußeren Rand eines Zylinderblocks
15 vorgesehen sind. Wie in 2 gezeigt, werden
die rotierenden Bremsscheiben 32 auf ähnliche Weise, wie die rotierenden
Bremsscheiben 24 gemäß dem Stand der Technik, durch Bearbeiten eines Reibungsmaterials
zur Form kreisförmiger Scheiben hergestellt und weisen auf der Seite des inneren
Rands bogenförmige Vorsprünge 33 und Nuten 35 mit flachem Boden
auf, wie nachstehend beschrieben.
Die rotierenden Bremsscheiben 32 unterscheiden sich jedoch
dadurch von ihren Gegenstücken gemäß dem Stand der Technik, daß zusätzlich zu den
bogenförmigen Vorsprüngen 33 und Rillen 35 radiale Kontaktabschnitte
34 auf der Seite ihres inneren Umfangs vorgesehen sind.
33 bezeichnet beispielsweise neun bogenförmige Vorsprünge,
die sich vom inneren umfang jeder der rotierenden Bremsscheiben 32 radial
nach innen erstrecken. Wie in 4 gezeigt, weisen die
bogenförmigen Vorsprünge 33, ähnlich wie die bogenförmigen Vorsprünge
25 des Hydraulikmotors gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik,
eine halbkreisförmige Form mit einem Krümmungsradius R2 (von beispielsweise 9,75
mm) auf, der geringfügig kleiner als der Krümmungsradius R1 (von beispielsweise
10,00 mm) der bogenförmigen Nuten 17 ist, und sind im wesentlichen in gleichmäßig
beabstandeten Winkelpositionen um den inneren Rand der rotierenden Bremsscheiben
32 angeordnet.
Wie in 4 gezeigt, stehen die bogenförmigen
Vorsprünge 33 ferner zur Begrenzung von Drehbewegungen der rotierenden
Bremsscheiben 32 in bezug auf den Zylinderblock 15 beim Bremsen
des zuletzt genannten in radialer Richtung über einen kleinen Spaltraum S1 mit den
bogenförmigen Nuten 17 in Eingriff.
34 bezeichnet beispielsweise sechs radiale Kontaktinselabschnitte,
die an den Enden des inneren Umfangs der rotierenden Bremsscheiben 32 zwischen
den bogenförmigen Vorsprüngen 33 vorgesehen sind. Genauer sind die radialen
Kontaktinselabschnitte 34 als Endabschnitte in einer den äußeren Randflächen
des Zylinderblocks 15 entsprechenden Bogenform ausgebildet und in sechs
Intervallen zwischen den bogenförmigen Vorsprüngen 33 angeordnet,
wodurch drei weitere Interwalle ausgelassen werden, in denen Nuten 35 angeordnet
sind.
In diesem Fall sind die radialen Kontaktinselabschnitte
34, wie in 4 gezeigt, jeweils so angeordnet,
daß sie der äußeren Umfangsfläche des Zylinderblocks 15 über einen kleinen
radialen Spaltraum S2 gegenüberliegen, der schmaler als der vorstehend erwähnte
kleine Spaltraum S1 zwischen den bogenförmigen Nuten 17 des Zylinderblocks
15 und den gegenüberliegenden bogenförmigen Vorsprünge 33 der
rotierenden Bremsscheiben 32 ist (S2 < S1).
Wenn die rotierenden Bremsscheiben 32 beim Bremsen des Zylinderblocks
15 die Tendenz aufweisen, sich relativ zum Zylinderblock 15 zu
drehen, gelangen dementsprechend die radialen Kontaktinselabschnitte 34
mit den äußeren Umfangsflächen des Zylinderblocks 15 in Kontakt, bevor
die bogenförmigen Vorsprünge 33 mit den bogenförmigen Nuten 17
in Eingriff treten.
35 bezeichnet drei Nuten, die in jedem der drei Intervalle
zwischen den jeweiligen bogenförmigen Vorsprüngen 33 am inneren Umfang
der rotierenden Bremsscheiben 32 vorgesehen sind. Die Nuten 35
sind tiefer als die radialen Kontaktinselabschnitte 34 und, wie nachstehend
beschrieben, so angeordnet, daß sie Ölkanäle zwischen dem Zylinderblock
15 und den rotierenden Bremsscheiben 32 bilden.
36 bezeichnet drei Ölkanäle, die zwischen den Nuten
35 der rotierenden Bremsscheiben 32 und der äußeren Umfangsfläche
des Zylinderblocks 15 vorgesehen sind. Die Ölkanäle 36 sind so
beschaffen, daß sie ausgetretenes Öl, beispielsweise durch Spalträume zwischen den
Zylindern 16 und den Kolben 19 aus den Zylindern 16 in
das Gehäuse 11 ausgetretenes Öl, durch Spalträume zwischen dem Zylinderblock
15 und den nicht rotierenden Bremsscheiben 23 in die Richtung
des Pfeils A in 1 leiten.
Der Hydraulikmotor 10 mit der Bremsvorrichtung
31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, für den die vorstehend beschriebene
Konstruktion verwendet wird, unterscheidet sich hinsichtlich der grundsätzlichen
Funktionsprinzipien nicht wesentlich vom Stand der Technik.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind nämlich die radialen Kontaktinselabschnitte
34 zum Herstellen eines Eingriffs mit den äußeren Umfangsflächen des Zylinderblocks
15 an Positionen zwischen den bogenförmigen Vorsprüngen 33 an
den inneren Rändern der rotierenden Bremsscheiben 32 der Bremsvorrichtung
31 vorgesehen.
Wenn die rotierenden Bremsscheiben 32 bei dieser Konstruktion
die Tendenz haben, sich beim Abbremsen desselben in bezug auf den Zylinderblock
15 in radialer Richtung zu bewegen, werden die radialen Kontaktinselabschnitte
34 unter dem Einfluß der Last des Bremsdrehmoments, die von den nicht rotierenden
Bremsscheiben 23 auf die rotierenden Bremsscheiben 32 aufgebracht
wird, mit den äußeren Umfangsflächen des Zylinderblocks 15 in Kontakt gebracht.
Dadurch wird die oben erwähnte Last vom Zylinderblock 15 und den radialen
Kontaktinselabschnitten 34 gemeinsam gehalten, wodurch radiale Bewegungen
der rotierenden Bremsscheiben 32 begrenzt werden.
Zudem ist der kleine Spaltraum S2 zwischen dem Zylinderblock
15 und den radialen Kontaktinselabschnitten 34 der rotierenden
Bremsscheiben 32 auf einen Wert eingestellt, der kleiner als der kleine
Spaltraum S1 zwischen den bogenförmigen Nuten 17 des Zylinderblocks
15 und den bogenförmigen Vorsprüngen 33 ist. Selbst wenn die radialen
Kontaktinselabschnitte 34 der rotierenden Bremsscheiben 32, wie
vorstehend erwähnt, in radialer Richtung mit den äußeren Umfangsflächen des Zylinderblocks
15 in Kontakt gebracht werden, wird daher verhindert, daß die bogenförmigen
Vorsprünge 33 in radialer Richtung direkt mit den bogenförmigen Nuten
17 des Zylinderblocks 15 kollidieren.
Selbst wenn zwischen dem Zylinderblock 15 und den rotierenden
Bremsscheiben 32 ruckartige Bewegungen in radialer Richtung und/oder in
Umfangsrichtung auftreten, können derartige ruckartige Bewegungen daher bei der
vorliegenden Ausführungsform durch die gemeinsame Funktion der bogenförmigen Vorsprünge
33 und der radialen Kontaktinselabschnitte 34 begrenzt werden.
Daher wird es möglich, die Auswirkungen von Kollisionen abzuschwächen, denen die
bogenförmigen Nuten 17 und Vorsprünge 33 beim Abbremsen des Zylinderblocks
15 ausgesetzt sind, wodurch das Ausmaß des Abriebverschleißes der bogenförmigen
Vorsprünge 33 verringert und eine höhere Haltbarkeit und eine gesteigerte
Lebensdauer der rotierenden Bremsscheiben 32 garantiert werden.
Ferner werden zusätzlich zu den bogenförmigen Vorsprüngen
33 die radialen Kontaktinselabschnitte 34 der rotierenden Bremsscheiben
32 mit dem Zylinderblock 15 in Kontakt gebracht, so daß der Kontaktflächendruck
der bogenförmigen Vorsprünge 33 gegen den Zylinderblock 15 in
dem den Abmessungen des Kontaktbereichs der radialen Kontaktinselabschnitte
34 entsprechenden Ausmaß verringert werden kann. Auf diese Weise wird es
auch möglich, die Beständigkeit der rotierenden Bremsscheiben 32 einschließlich
der bogenförmigen Vorsprünge 33 gegen Abriebverschleiß durch eine Verringerung
des Kontaktflächendrucks insgesamt zu verbessern.
Selbst wenn der Hydraulikmotor als Rotationsmotor
für den oberen Drehkörper 2 verwendet wird, kann die Qualität der Leistung
der Bremsvorrichtung 31 dementsprechend im Vergleich zu seinem Gegenstück
gemäß dem Stand der Technik, bei dem Probleme, wie ein vorzeitiger Abriebverschleiß
der rotierenden Bremsscheiben 32 und Schäden an diesen auftreten, über
einen längeren Zeitraum in einem stabilen Zustand gehalten werden.
Ferner trägt die vorstehend beschriebene Konstruktion zur Verringerung
der Menge an Staub, der durch den Abrieb der Kontaktflächen der rotierenden Bremsscheiben
32 mit dem Zylinderblock 15 entsteht, und zum Verhindern einer
Ablagerung des durch den Abrieb entstandenen Staubs beispielsweise auf den Gleitflächen
der Kolben 19 und der Zylinder 16 oder auf den Gleitflächen des
Zylinderblocks 15 und der Taumelscheibe 21 bei. Ansonsten verbessert
eine Verringerung der Menge des abgeriebenen Staubs, der ein Festfressen oder Hängenbleiben
der Gleitflächen verursachen kann, die Qualität der Leistung und die Zuverlässigkeit
des Hydraulikmotors 10.
Ferner kann beispielsweise durch Freiräume zwischen den Zylindern
16 und den Kolben 19 aus den Zylindern 16 in das Gehäuse
11 ausgetretenes Öl über die drei zwischen dem Zylinderblock
15 und den rotierenden Bremsscheiben 32 vorgesehenen Ölkanäle
36 in die Richtung des Pfeils A in 1 geleitet
und über einen im Gehäuse 11 vorgesehenen (nicht dargestellten) Ablaufkanal
zur Seite eines Reservoirbehälters zurückgeführt werden, um zu verhindern, daß der
Öldruck im Gehäuse 11 auf ein unnötig hohes Niveau ansteigt. Daneben kann
das Öl konstant durch das Gehäuse 11 umgewälzt werden, wodurch der Zylinderblock
15 effektiv gekühlt wird.
Ferner können die radialen Kontaktinselabschnitte 34 in der
Preßformstufe zusammen mit den bogenförmigen Vorsprüngen 33 auf den rotierenden
Bremsscheiben 32 erzeugt werden, wodurch die Herstellung der rotierenden
Bremsscheiben zu geringen Kosten und ohne Steigerung der Anzahl der Schritte des
Herstellungsprozesses ermöglicht wird. Da zudem sämtliche bogenförmigen Vorsprünge
33 den gleichen Krümmungsradius aufweisen, kann die Form der rotierenden
Bremsscheiben 32 einschließlich der radialen Kontaktinselabschnitte
34 vereinfacht werden, wodurch die radialen Kontaktinselabschnitte
34 im Preßformprozeß mit höherer Genauigkeit erzeugt werden können, wodurch
die Fehler hinsichtlich der Breite des kleinen Spaltraums S2 zwischen den radialen
Kontaktinselabschnitte 34 und dem Zylinderblock 15 verringert
werden, wodurch ruckartige Bewegungen bzw. Rüttelbewegungen dieser Teile im Hinblick
auf eine Verlängerung der Lebensdauer unterdrückt und die Form der Preßform vereinfacht
werden.
Ferner kann jede der bogenförmigen Nuten 17, die mit den
bogenförmigen Vorsprüngen 33 der rotierenden Bremsscheiben 32
in Eingriff treten, unter Verwendung eines Schaftfräsers oder dergleichen leicht
so bearbeitet werden, daß sie die Form einer langen, halbkreisförmigen Nut aufweist,
die sich in der axialen Richtung des Zylinderblocks 15 erstreckt, wodurch
sich die beim Stand der Technik zur Erzeugung von quadratischen Längsnuten erforderliche
Verwendung einer Wälzfräsmaschine erübrigt, was zur effizienteren Gestaltung der
Bearbeitungsvorgänge beiträgt.
Nun ist in den 5 und 6
eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß der Hydraulikmotor als Hydraulikmotor des Typs mit gebogener Achse ausgebildet
ist.
In den Zeichnungen bezeichnet 40 den für die vorliegende
Ausführungsform verwendeten Hydraulikmotors des Typs mit gebogener Achse. Hierbei
ist der Hydraulikmotor 40 als Fahrzeugantriebsmotor ausgelegt und weist
ein Gehäuse 41 auf, das aus einem Hauptgehäusekörper 42 in Form
eines stufigen Rohrs und einem Kopfgehäuse 43 aufgebaut ist, das fest an
einer Endfläche des Abschnitts des Hauptgehäusekörpers 42 mit dem größeren
Durchmesser befestigt ist.
Auf der inneren Umfangsseite des Hauptgehäusekörpers 42 sind
stufige Abschnitte 42A und 42B vorgesehen, deren Durchmesser auf
der Seite des Kopfgehäuses 43 zum Ende stufenweise zunimmt. Zwischen den
stufigen Abschnitten 42A und 42B ist eine große Anzahl an Nuten
42C zum Herstellen eines Eingriffs mit nachstehend beschriebenen, nicht
rotierenden Bremsscheiben 54 vorgesehen.
44 bezeichnet eine Ausgangswelle, die von zwei Lagern
44A und 44B drehbar im Hauptgehäusekörper 42 gehalten
wird, und 45 bezeichnet eine Antriebsscheibe, die als integraler Bestandteil
derselben am vorderen Ende der Ausgangswelle 44 ausgebildet ist. An der
äußeren Umfangsseite der Antriebsscheibe 45 sind in gleichmäßig beabstandeten
Winkelpositionen beispielsweise neun axial gebogene Nuten 46 um den Umfang
der Antriebsscheibe 45 angeordnet, wie in 6
gezeigt. Die gebogenen Nuten 46 sind halbkreisförmig und weisen einen vorgegebenen
Krümmungsradius auf.
47 bezeichnet einen im Gehäuse 41 vorgesehenen Zylinderblock,
der einstückig mit der Ausgangswelle 44 drehbar ist. Mehrere Zylinder
48 (von denen in der Zeichnung nur einer gezeigt ist) sind in winkelig
beabstandeten Positionen in dem Zylinderblock 47 vorgesehen. In die jeweiligen
Zylinder 48 des Zylinderblocks 47 sind Kolben 49 verschiebbar
eingepaßt. Die vorstehenden Enden der Kolben 49 werden
von der Antriebsscheibe 45 verschiebbar gehalten.
50 bezeichnet ein fest an der inneren Endfläche des Kopfgehäuses
43 befestigtes Neigungshalteelement und 51 eine Ventilplatte,
die zwischen dem Neigungshalteelement 50 und dem Zylinderblock
47 angeordnet ist und mit ihnen in Gleitkontakt steht. Die Ventilplatte
51 weist zwei Einlaß- und Auslaßöffnungen 51A und 51B
auf, die mit im Kopfgehäuse 43 und im Neigungshalteelement 50
ausgebildeten (nicht dargestellten) Ölkanälen verbunden werden. Die Ventilplatte
51 wird im geneigten Zustand beispielsweise mittels eines (nicht dargestellten)
Kippmechanismus zusammen mit dem Zylinderblock 47 auf und entlang dem Neigungshalteelement
50 gedreht.
52 bezeichnet eine mittlere Welle, die den Zylinderblock
47 zwischen der Antriebsscheibe 45 und der Ventilplatte
51 hält. Die mittlere Welle 52 erstreckt sich mittig durch den
Zylinderblock 47 und ist an einem Ende verschiebbar mit der Antriebsscheibe
45 verbunden. Das andere Ende der mittleren Welle 52 ist drehbar
in die Ventilplatte 51 eingepaßt, um den Zylinderblock 47 in bezug
auf die Ventilplatte 51 zu zentrieren.
53 ist eine bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete
Bremsvorrichtung. Ähnlich wie bei ihrem vorstehend beschriebenen Gegenstück gemäß
dem Stand der Technik, ist die Bremsvorrichtung aus nicht rotierenden Bremsscheiben
54, rotierenden Bremsscheiben 55 und einem Bremskolben
60 zusammengesetzt, wie nachstehend beschrieben.
54 bezeichnet mehrere nicht rotierende Bremsscheiben, die
zwischen den stufigen Abschnitten 42A und 42B auf der inneren
Umfangsseite des Hauptgehäusekörpers 42 vorgesehen sind. Die nicht rotierenden
Bremsscheiben 54 weisen jeweils die Form einer kreisförmigen Scheibe aus
Reibungsmaterial auf und stehen auf der äußeren Umfangsseite mit Nuten
42C des Hauptgehäusekörpers 42 in Eingriff. Dementsprechend sind
die nicht rotierenden Bremsscheiben 54 in bezug auf den Hauptgehäusekörper
42 axial beweglich, doch ihre Drehbewegungen in bezug auf ihn werden begrenzt.
55 bezeichnet mehrere rotierende Bremsscheiben, die um den
äußeren Umfang der Antriebsscheibe 45 vorgesehen sind. Wie in
6 gezeigt, werden die rotierenden Bremsscheiben
55 auf im wesentlichen die gleiche Weise, wie die rotierenden Bremsscheiben
32 bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform, unter Verwendung
eines Reibungsmaterials in die Form kreisförmiger Scheiben gebracht. Auf der inneren
Umfangsseite jeder der rotierenden Bremsscheiben 55 sind beispielsweise
neun bogenförmige Vorsprünge 56, sechs radiale Kontaktinselabschnitte
57 und drei Nuten 58 vorgesehen.
Die rotierenden Bremsscheiben 55 sind in bezug auf die nicht
rotierenden Bremsscheiben 54 in abwechselnden, überlappenden Positionen
vorgesehen. Die rotierenden Bremsscheiben 55 mit den bogenförmigen Vorsprüngen
56, die mit den bogenförmigen Nuten 46 der Antriebsscheibe in
Eingriff stehen, können in der axialen Richtung bewegt werden, Drehbewegungen in
bezug auf diese werden jedoch blockiert.
Wenn die radialen Kontaktinselabschnitte 57 mit den äußeren
Umfangsflächen der Antriebsscheibe 45 in Eingriff gebracht werden, werden
überdies Bewegungen der rotierenden Bremsscheiben 55 in radialer Richtung
in bezug auf die Antriebsscheibe 45 blockiert.
59 bezeichnet drei Ölkanäle, die zwischen den äußeren Umfangsflächen
der Antriebsscheibe 45 und den Nuten 58 vorgesehen sind. Wenn
über die Spalträume zwischen den Zylindern 48 und den Kolben
49 Betriebsöl aus den Zylindern 48 in das Gehäuse 41
austritt, während es zu den entsprechenden Zylindern 48 oder von ihnen
weg gefördert wird, wird das ausgetretene Öl auf die gleiche Weise, wie bei der
vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform durch die Ölkanäle 36,
durch diese Ölkanäle 59 geleitet, mit dem Betriebsöl in einer Ölkammer
63 gemischt und nach dem Kühlen über einen im Gehäuse 41 vorgesehenen
(nicht dargestellten) Ablaufkanal zur Seite eines Reservoirbehälters zurückgeleitet.
60 bezeichnet einen verschiebbar auf der inneren Umfangsseite
des Hauptgehäusekörpers 42 vorgesehenen Bremskolben. Der Bremskolben
60 wird von einer Feder 61 durchgehend zu den nicht rotierenden
und den rotierenden Bremsscheiben 54 und 55 gedrückt, um die jeweiligen
nicht rotierenden Bremsscheiben 54 in Reibungseingriff mit den rotierenden
Bremsscheiben 55 zu halten, d.h. um den Zylinderblock 47 zusammen
mit der Ausgangswelle 44 in einem gebremsten Zustand zu halten. Wenn ein
Teil des Drucköls von der Hydraulikpumpe einer zwischen dem Bremskolben
60 und dem Stufigen Abschnitt 42B des Hauptgehäusekörpers
42 definierten Flüssigkeitsdruckkammer 62 zugeführt wird, wird
der Bremskolben 60 von den nicht rotierenden Bremsscheiben 54
fort bewegt, damit der Zylinderblock 47 nicht mehr gebremst wird.
63 bezeichnet eine zwischen den Lagern 44A und
44 im Hauptgehäusekörper 42 ausgebildete Ölkammer. Das Öl in der
Ölkammer 63 wird über einen Ölkanal 59 aus dem Gehäuse
41 an einen Ablaufkanal abgegeben.
Wenn bei dem Hydraulikmotor 40 mit der wie vorstehend beschrieben
konstruierten Bremsvorrichtung 53 von der Hydraulikpumpe über die Einlaß-
und Auslaßöffnungen 51A und 51B sukzessive Drucköl in die Zylinder
48 zugeführt wird, wird sukzessive eine Druckkraft erzeugt und von den
Kolben 49 auf die Antriebsscheibe 45 aufgebracht. Dementsprechend
wird der einstückig mit den Kolben 49 verbundene Zylinderblock
47 gedreht, wodurch die Ausgangswelle 44 beispielsweise zum Antreiben
des unteren Verfahrkörpers des hydraulischen Baggers drehend angetrieben wird.
Ferner kann durch Neigen der Ventilplatte 51 und des Zylinderblocks
47 längs dem Neigungshalteelement 50 mittels eines Neigungsmechanismus
die Hublänge der Kolben 49 verändert werden, um den Ausgang des Motors
einzustellen. Ferner wird die Drehung des Zylinderblocks 47 auf die gleiche
Weise wie beim Stand der Technik durch die Bremsvorrichtung 53 beendet,
und die auf den Zylinderblock 47 aufgebrachte Bremswirkung wird aufgehoben.
Daher können auch bei der wie vorstehend beschrieben konstruierten
vorliegenden Ausführungsform durch das begrenzende Zusammenwirken der bogenförmigen
Vorsprünge 56 und der radialen Kontaktinselabschnitte 57 ruckartige
oder rüttelnde Bewegungen begrenzt werden, die anderenfalls in radialer und Umfangsrichtung
zwischen der Antriebsscheibe 45 und den rotierenden Bremsscheiben
55 auftreten würden. Dadurch werden die Auswirkungen einer Kollision zwischen
den bogenförmigen Nuten 46 und den bogenförmigen Vorsprüngen
56 beim Abbremsen des Zylinderblocks 47 abgeschwächt bzw. auf
ein zur Verringerung des Abriebverschleißes der bogenförmigen Vorsprünge
56, zur Verbesserung der Haltbarkeit und zur Steigerung der Lebensdauer
der rotierenden Bremsscheiben 55 geeignetes Maß unterdrückt, wobei im wesentlichen
die gleichen funktionalen Auswirkungen wie bei der vorstehend beschriebenen ersten
Ausführungsform erzielt werden.
Ferner tendiert das Öl in der Ölkammer 63 dazu, bei hohen
Temperaturen zwischen den Lagern 44A und 44B zu stagnieren. Bei
der vorliegenden Ausführungsform, bei der zwischen dem Zylinderblock 47
und den Nuten 58 der rotierenden Bremsscheiben 55 die Ölkanäle
59 ausgebildet sind, wird das Öl in der Ölkammer 63 über die Ölkanäle
59 unter Rühren mit dem Öl im Gehäuse 41 gemischt und kann gekühlt
durch einen Ablaufkanal abgegeben werden, wodurch Schäden an den Lagern
44A und 44B und/oder den Öldichtungen verhindert werden können.
Obwohl die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform beispielhaft
anhand eines Falls beschrieben wurde, bei dem neun bogenförmige Nuten
17, neun bogenförmige Vorsprünge 33 und sechs radiale Kontaktinselabschnitte
34 verwendet wurden, ist festzuhalten, daß die Anzahl der bogenförmigen
Vorsprünge bzw. der radialen Kontaktinselabschnitte beliebig gewählt werden kann,
solange sie in gleichmäßig beabstandeten Winkelpositionen um den Umfang angeordnet
sind.
Ferner sind bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform
auf jeder rotierenden Bremsscheibe 32 sechs radiale Kontaktinselabschnitte
34 vorgesehen. Anstelle dieser Konstruktion können jedoch beispielsweise
drei radiale Kontaktinselabschnitte 34 auf rotierenden Bremsscheiben
32' vorgesehen sein, wie in 7 als Modifikation
gezeigt. In diesem Fall können die rotierenden Bremsscheiben 32' in bezug
auf den Zylinderblock 15 in einem stabilen Zustand gehalten werden. Das
gleiche gilt ähnlich für die zweite Ausführungsform.
Ferner wird der Hydraulikmotor 10 bei der ersten Ausführungsform
als Antrieb für einen Drehmechanismus eines hydraulischen Baggers verwendet. Es
erübrigt sich, darauf hinzuweisen, daß er jedoch auch als Fahrzeugantriebsmotor
verwendet werden kann.
Ferner wird der Hydraulikmotor 40 bei der vorstehend beschriebenen
zweiten Ausführungsform als Fahrzeugantriebsmotor für einen hydraulischen Bagger
verwendet. Selbstverständlich kann er jedoch auch als Drehantrieb zum Drehen des
oberen Drehkörpers eines hydraulischen Baggers verwendet werden.
Überdies wird im Zusammenhang mit jeder der vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen ein Hydraulikmotor des Typs mit axialen Kolben gezeigt, doch selbstverständlich
kann die vorliegende Erfindung ähnlich für einen Hydraulikmotor des Typs mit radialen
Kolben verwendet werden.
Obwohl der erfindungsgemäße Hydraulikmotor gemäß den vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen für einen hydraulischen Bagger verwendet wird, kann er überdies
auch für andere Baumaschinen, wie Kräne, Bulldozer und dergleichen verwendet werden,
wenn dies gewünscht wird.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie vorstehend im Einzelnen beschrieben, wird erfindungsgemäß ein
Hydraulikmotor mit einer Bremsvorrichtung geschaffen, die zwischen einem Gehäuse
und einem Zylinderblock des Hydraulikmotors angeordnete, nicht rotierende und rotierende
Bremsscheiben umfaßt, wobei die rotierenden Bremsscheiben an ihrer inneren Umfangsseite
mehrere bogenförmige Vorsprünge zum Begrenzen der Drehbewegung der rotierenden Bremsscheiben
in bezug auf den Zylinderblock sowie mindestens drei radiale Kontaktinselabschnitte
aufweisen, die radiale Bewegungen der rotierenden Bremsscheiben in ezug auf den
Zylinderblock begrenzen. Dementsprechend können ruckartige oder rüttelnde Bewegungen,
die beim Abbremsen des Hydraulikmotors in der radialen und der Umfangsrichtung zwischen
dem Zylinderblock und den rotierenden Bremsscheiben auftreten würden, durch das
Zusammenwirken der bogenförmigen Vorsprünge und der radialen Kontaktinselabschnitte
erheblich eingeschränkt werden.
Die vorstehend beschriebene Konstruktion trägt nämlich zur Abschwächung
bzw. Milderung der Auswirkungen einer Kollision zwischen den bogenförmigen Nuten
des Zylinderblocks und den bogenförmigen Vorsprüngen bei, wodurch die Haltbarkeit
und die Lebensdauer der rotierenden Bremsscheiben verbessert und eine stabile Leistung
der Bremsvorrichtung über einen längeren Zeitraum garantiert werden. Zudem kann
der Staub, der durch Abrieb zwischen dem Zylinderblock und den rotierenden Bremsscheiben
entsteht und beispielsweise auf die Gleitflächen des Zylinderblocks gelangt, reduziert
werden, wodurch eine hohe Qualität der Leistung und der Zuverlässigkeit des Hydraulikmotors
sichergestellt werden. Da die jeweiligen radialen Kontaktinselabschnitte einfach
die Form eines Bogens mit dem gleichen Krümmungsradius aufweisen, können sie überdies
leicht mit einem hohen Präzisionsniveau durch Preßformen oder dergleichen erzeugt
werden.
Andererseits wird erfindungsgemäß ein Hydraulikmotor mit einer Bremsvorrichtung
mit zwischen einem Gehäuse und einer Ausgangswelle des Motors angeordneten, nicht
rotierenden und rotierenden Bremsscheiben geschaffen, wobei die rotierenden Bremsscheiben
auf ihrer inneren Umfangsseite mehrere bogenförmige Vorsprünge zur Begrenzung von
Drehbewegungen der rotierenden Bremsscheiben in bezug auf die Ausgangswelle sowie
mehrere radiale Kontaktinselabschnitte aufweisen, die radiale Bewegungen der rotierenden
Bremsscheiben in bezug auf die Ausgangswelle begrenzen. In diesem Fall werden im
wesentlichen die gleichen funktionalen Wirkungen erzielt, wie bei der vorstehend
beschriebenen Konstruktion.