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TECHNISCHER BEREICH
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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Maschine, die mit einem Rotationssensor versehen ist, und eine Lüfterantriebsvorrichtung.
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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
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Herkömmlicherweise werden eine hydraulische Pumpe, die durch eine Kraftmaschine angetrieben wird, und ein hydraulischer Motor, der durch Öl angetrieben wird, oftmals in einer Baumaschine oder ähnlichem verwendet.
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Beispielsweise ist ein hydraulische Axialtaumelscheibenmaschine, die als Pumpe oder Motor betrieben werden kann, mit einer Rotationswelle, die drehbar in einem Gehäuse angebracht ist, einem Zylinderblock, der sich gemeinsam mit der Rotationswelle dreht, einer Vielzahl von Kolben, die in eine Vielzahl von Zylinderbohrungen eingepasst sind, die an dem Zylinderblock ausgebildet sind, so dass sie hin- und herlaufen können, einer Taumelscheibe, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, so dass diese relativ zu der Rotationswelle gekippt werden kann, um Spitzenenden der Kolben zu stützen, so dass sie diese gleitfähig berühren, und einer Ventilplatte versehen, die gleitfähig eine hintere Endfläche des Zylinderblocks berührt, und ist konfiguriert, um Öl in den Zylinderbohrungen durch einen Anschluss zu führen, der an der Ventilplatte vorgesehen ist.
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Wenn die hydraulische Taumelscheibenmaschine als hydraulische Pumpe verwendet wird, wird der Zylinderblock durch drehbares Antreiben der Rotationswelle durch die Kraftmaschine oder ähnliches gedreht und kann der Kolben hin- und herlaufen, um dadurch das Öl, das von einem niederdruckseitigen Anschluss angesaugt wird, zu dem Zylinderloch durch den Kolben mit Druck zu beaufschlagen, um dieses von einem hochdruckseitigen Anschluss auszustoßen.
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Wenn die hydraulische Taumelscheibenmaschine als hydraulischer Motor verwendet wird, wird ebenso das Öl von dem hochdruckseitigen Anschluss zu dem Zylinderloch zugeführt und wird der Kolben aus dem Zylinderloch vorgeschoben, um die Taumelscheibe zu drücken, um dadurch die Rotationswelle gemeinsam mit dem Zylinderblock zu drehen.
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Als derartige hydraulische Taumelscheibenmaschine ist aus
JP 2002 267 679 A eine mit einem Rotationssensor zum Erfassen einer Drehzahl des Zylinderblocks versehene Maschine bekannt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration der in
JP 2002 267 679 A offenbarten hydraulischen Taumelscheibenmaschine darstellt. Eine hydraulische Taumelscheibenmaschine
100 ist mit einem Gehäuse
110, einem Deckelkörper
120, einer Rotationswelle
130, einem Zylinderblock
140, einem Kolben
150, einer Ventilplatte
160 sowie einer Taumelscheibe
170 versehen. Erfasste konkave Abschnitte
520 sind an der äußeren Umfangsfläche des Zylinderblocks
140 an vorbestimmten Intervallen ausgebildet. Ein elektromagnetischer Rotationsaufnehmersensor
500 zum Erfassen der erfassten konkaven Abschnitte
520 ist an einer Position angeordnet, die den erfassten konkaven Abschnitten
520 gegenüber liegt, und ist an dem Gehäuse
110 fixiert. Wenn der Zylinderblock
140 sich dreht, tritt jeder erfasste konkave Abschnitt
520 durch die Position des Rotationssensors
500, um dadurch den Abstand (das Magnetfeld) zwischen dem Rotationssensor
500 und den erfassten konkaven Abschnitten
520 periodisch zu verändern. Der Rotationssensor
500 überträgt ein Erfassungssignal entsprechend einer Änderung des Magnetfelds zu einer Steuerung, die nicht dargestellt ist. Die Steuerung formt eine Wechselstromwellenform des Erfassungssignals von dem Rotationssensor
500 um und berechnet dessen Frequenz als Drehzahl des Zylinderblocks
140.
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Ferner ist aus der
JP H06-2 647 A eine hydraulische Maschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Eine weitere hydraulische Maschine ist aus der
JP H04-58 070 A bekannt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
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Die vorstehend beschriebene hydraulische Taumelscheibenpumpe gemäß
JP 2002 267 679 A verändert Positionen der Kolben, die in den Zylinderlöchern gleiten, die auf demselben Kreis angeordnet sind, durch Drehen des Zylinderblocks. Ebenso dreht der hydraulische Taumelscheibenmotor den Zylinderblock durch eine Veränderung der Positionen der Kolben, die in den Zylinderlöchern gleiten, bezüglich der Zeit durch eine Zufuhr eines Hochdrucköls in die Zylinderlöcher, die auf demselben Kreis angeordnet sind. Daher ist in beiden Fällen der Pumpe und des Motors die Drehung des Zylinderblocks eine Wirbelbewegung.
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Wenn die hydraulische Maschine, die in 7 dargestellt ist, angetrieben wird, ändert sich der Abstand zwischen dem Rotationssensor 500, der an dem Gehäuse 110 angebracht ist, und den erfassten konkaven Abschnitten 520, die an dem Zylinderblock 140 vorgesehen sind, durch die Wirbelbewegung des Zylinderblocks 140, so dass sich ein Problem eines Fehlers der Erfassung der Drehzahl des Zylinderblocks 140 ergibt.
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Die Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend angegebenen Umstände gemacht, und es ist ihre Aufgabe, eine hydraulische Maschine zur Verfügung zu stellen, die die Drehzahl des Zylinderblocks mit einer hohen Genauigkeit ungeachtet der Wirbelbewegung des Zylinderblocks erfassen kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer hydraulischen Maschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie einer Lüfterantriebsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 3 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
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Die hydraulische Maschine und die Lüfterantriebsvorrichtung der Erfindung sind so konfiguriert, dass die erfasste Einheit an der äußeren Umfangsfläche des Zylinderblocks ausgebildet ist und der Rotationssensor zum Erfassen der erfassten Einheit an der Position entsprechend der Position zwischen dem tiefsten Abschnitt des Zylinderlochs und der hinteren Endfläche des Zylinderblocks in der axialen Richtung des Zylinderblocks vorgesehen ist. Da eine Anordnungsposition des Rotationssensors an einer Basisendseite der Rotationswelle liegt, wird dieser weniger durch die Wirbelbewegung des Zylinderblocks beeinträchtigt. Daher wird der Abstand zwischen dem Rotationssensor und der Erfassungseinheit ungeachtet der Wirbelbewegung des Zylinderblocks im Wesentlichen konstant gehalten. Als Folge kann die Genauigkeit der Drehzahl des Zylinderblocks im Vergleich mit der herkömmlichen Ausführung verbessert werden.
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Ferner ist die Lüfterantriebsvorrichtung der Erfindung so konfiguriert, dass der hydraulische Motor an dem Träger in einem Zustand angebracht ist, in welchem der Rotationssensor an einer Rückflächenseite des Trägers gelegen ist. Als Folge ist es möglich zu verhindern, dass Staub und Schmutz, die von außen durch die Drehung des Lüfters eintreten, an dem Rotationssensor anhaften.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration eines hydraulischen Motors darstellt, der auf eine dieses Ausführungsbeispiel bildende Lüfterantriebsvorrichtung angewendet ist;
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2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A des in 1 dargestellten hydraulischen Motors;
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3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B des in 1 dargestellten hydraulischen Motors;
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4 ist eine Hinteransicht der das Ausfuhrungsbeispiel bildenden Lüfterantriebsvorrichtung;
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5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C der in 4 dargestellten Lüfterantriebsvorrichtung;
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6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D der in 4 dargestellten Lufterantriebsvorrichtung; und
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7 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration eines herkömmlichen hydraulischen Pumpenmotors darstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Richtungsumschaltventil
- 2
- hydraulische Pumpe
- 3, 4
- Rohrleitungen
- 5
- Öltank
- 10
- hydraulischer Taumelscheibenmotor
- 11
- Gehause
- 12
- Endabdeckung
- 13
- Rotationswelle
- 13a
- Achse
- 14
- Zylinderblock
- 15
- Kolben
- 16
- Ventilplatte
- 17
- Taumelscheibe
- 18
- Anbringabschnitt
- 21
- zylindrischer Abschnitt
- 22
- Endwandabschnitt
- 23
- Oldichtung
- 24a, 24b
- Lager
- 25
- Durchgangsloch
- 26
- Verzahnung
- 27
- spitzenendseitige Endfläche
- 28
- hinterendseitige Endflache
- 29
- Zylinderloch
- 31
- Zufuhr-/Ausstoßanschluss
- 32
- Zylinderanschluss
- 33
- Kolbengleitstück
- 34
- Gleitstuckhalter
- 35
- konvexer Abschnitt (des Zylinderblocks)
- 36
- Haltefuhrung
- 37
- Feder
- 38
- Platte
- 39
- Stift
- 41
- tiefster Abschnitt des Zylinderlochs
- 42
- Zufuhr-/Ausstoßdurchgang
- 50
- Rotationssensor
- 51
- Erfassungseinheit
- 52
- erfasste Einheit
- 53
- konkaver Abschnitt
- 54
- konvexer Abschnitt
- 60
- Lüfterantriebsvorrichtung
- 61
- Träger
- 62
- Lufter
- 63
- Blende
- 64
- Durchgangsloch
- 65
- Basisabschnitt
- 66
- Seitenwandabschnitt
- 67
- Lüfternabe
- 68
- Flügel
- 69
- Öffnung
- 71, 72
- Schraube
- 80
- Wärmetauscher
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BESTE WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Maschine und einer Lüfterantriebsvorrichtung der Erfindung wird im Folgenden im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In dem folgenden Ausführungsbeispiel wird im Übrigen ein Beispiel beschrieben, in welchem die hydraulische Maschine der Erfindung auf einen hydraulischen Taumelscheibenmotor angewendet ist und der hydraulische Taumelscheibenmotor auf die Lüfterantriebsvorrichtung angewendet wird.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration des hydraulischen Taumelscheibenmotors darstellt (Querschnittsansicht in einer X-Z-Ebene), 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A des hydraulischen Taumelscheibenmotors, der in 1 dargestellt ist (Querschnittsansicht in einer X-Y-Ebene), und 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B eines hydraulischen Taumelscheibenmotors 10, der in 1 dargestellt ist. Ebenso ist 4 eine Hinteransicht der Lüfterantriebsvorrichtung, auf die der in 1 dargestellte hydraulische Taumelscheibenmotor angewendet ist, ist 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C in 4 und ist 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D in 4.
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Eine in den 4 bis 6 dargestellte Lüfterantriebsvorrichtung 60 ist eine Vorrichtung, die einen Lüfter zum Kühlen eines Wärmetauschers 80 einer Kraftmaschine einer Baumaschine oder ähnlichem antreibt.
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Die Lüfterantriebsvorrichtung 60 besteht aus dem hydraulischen Taumelscheibenmotor 10 (im Folgenden abgekürzt als „Hydraulikmotor” bezeichnet), einem Träger 61, der den Hydraulikmotor 10 stützt, einem Lüfter 62, der drehbar an einer Rotationswelle des Hydraulikmotors 10 angebracht ist, um durch den Hydraulikmotor 10 angetrieben zu werden, und einer Blende 63.
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Der Hydraulikmotor 10 wandelt Öl, das von einer Hydraulikpumpe 2 zugeführt wird (siehe 1), in eine Rotationskraft zum Drehen des Lüfters 62 um. Wie in 5 dargestellt ist, ist ein Rotationssensor 50, der eine Drehzahl des Lüfters 62 erfasst, an einer hinteren Endseite des Hydraulikmotors 10 angebracht. Der Hydraulikmotor 10 und der Rotationssensor 50 werden später im Einzelnen beschrieben.
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Der Träger 61 ist ein plattenförmiges Element, an dem der Hydraulikmotor 10 angebracht ist. Der Trager 61 besteht aus einem Basisabschnitt 65, der mit einer länglichen flachen Plattenform ausgebildet ist, deren Abmessung in einer Langsrichtung im Wesentlichen dieselbe wie die Abmessung des Warmetauschers 80 ist, und einem Seitenwandabschnitt 66, der in einer flachen Plattenform ausgebildet ist, die von beiden Seitenrändern des Basisabschnitts 65 mit einem rechten Winkel nach hinten gebogen ist. Ein Durchgangsloch 64 zum Abringen des Hydraulikmotors 10 ist an einem zentralen Abschnitt des Basisabschnitts 65 ausgebildet.
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Wie in 5 dargestellt ist, ist der Hydraulikmotor 10 in das Durchgangsloch 64 in einem Zustand eingepasst, in welchem ein Spitzenende einer Rotationswelle 13 an einer Flachenseite (Seite, an welcher der Lüfter installiert ist) des Basisabschnitts 65 des Trägers 61 angeordnet ist, und ist der Rotationssensor 50 an einer hinteren Flächenseite des Basisabschnitts 65 angeordnet und an dem Basisabschnitt 65 durch eine Vielzahl von Schrauben 71 fixiert. Wie in 6 dargestellt ist, sind ein Abschnitt, der an einer hinteren Flächenseite des Basisabschnitts des Hydraulikmotors 10 gelegen ist, nämlich eine hintere Endseite des Gehäuses 10, und eine Endabdeckung 12, die später beschrieben wird, mit dem Seitenwandabschnitt 66 des Tragers 61 an ihren beiden Seiten abgedeckt.
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Der Lüfter 62 besteht aus einer Lufternabe 67 und einer Vielzahl von Flügeln 68. Jeder der Flügel 68 ist an der Lüfternabe 67 durch eine Schraube befestigt und die Lüfternabe 67 ist mit der Rotationswelle 13 des Hydraulikmotors 10 durch eine Schraube 72 befestigt, und wenn der Hydraulikmotor 10 angetrieben wird, dreht sich der Lüfter 62.
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Die Blende 63 ist ein quadratisches rahmenformiges Element bei Betrachtung von der Vorderseite, das zum Einschließen des Lüfters 62 installiert ist, um eine Geblaseleistung des Lufters 62 zu verbessern, und ist an dem Wärmetauscher 80 sowie dem Träger 61 unter Verwendung von geeigneten Mitteln angebracht. Eine kreisformige Öffnung 69 ist an einem zentralen Abschnitt der Blende 63 vorgesehen, wie in 4 dargestellt ist.
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Bei der Lüfterantriebsvorrichtung 60 mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration dreht sich der Lufter 62, wenn der Hydraulikmotor 10 angetrieben wird, wird Luft, deren Temperatur niedrig ist, die durch die Drehung des Lufters 62 angesaugt wird, durch den Wärmetauscher 80 gefuhrt, um dadurch den thermischen Austausch des Wärmetauschers 80 voranzutreiben.
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Als Nächstes wird der Hydraulikmotor 10, der den Lüfter 62 antreibt, im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Der Hydraulikmotor 10 ist mit dem Gehäuse 11, der Endabdeckung 12, der Rotationswelle 13, einem Zylinderblock 14, einem Kolben 15, einer Ventilplatte 16 und einer Taumelscheibe 17 versehen.
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Das Gehäuse 11 nimmt die Rotationswelle 13, den Zylinderblock 14, die Ventilplatte 16 und die Taumelscheibe 17 im Inneren auf und ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, die aus einem zylindrischen Abschnitt 21, von dem ein Ende offen ist, und einem Endwandabschnitt 22 besteht. Im Folgenden werden eine Seite eines Endwandabschnitts 22 und eine Öffnungsseite des Gehäuses 11 als „Spitzenendseite” bzw. „Hinterendseite” bezeichnet. Wie in den 1 bis 3 dargestellt ist, ist ein flanschförmiger Anbringabschnitt 18, der radial nach außen von einem Ende der Öffnungsseite vorsteht, an dem zylindrischen Abschnitt 21 ausgebildet. Ein Schraubenloch (nicht dargestellt) zum Anbringen des Hydraulikmotors 10 an dem Trager 61 der vorstehend beschriebenen Lufterantriebsvorrichtung ist an dem Anbringabschnitt 18 vorgesehen. Der Anbringabschnitt 18 kann an einer hinteren Fläche des Basisabschnitts 65 in Anlage gelangen, wenn der Hydraulikmotor 10 an dem Basisabschnitt 65 des Trägers 61 bei der Lüfterantriebsvorrichtung angebracht wird und an dem Basisabschnitt 65 durch die Schrauben 71 befestigt wird, wie in den 5 und 6 dargestellt ist.
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Die Endabdeckung 12 ist ein Deckelkörper, der die Öffnung an der Hinterendseite des Gehauses 11 verschließt. Ein Richtungsumschaltventil 1 ist in der Endabdeckung 12 zum Umschalten der Zufuhr-/Ausstoßrichtungen des Ols von der Hydraulikpumpe 2 durch Umschalten eines Schiebers 1a eingebaut. Eine Oldichtung 23a ist zwischen dem Endwandabschnitt 22 des zylindrischen Abschnitts 21 und der Rotationswelle 13 in dem Gehäuse 11 vorgesehen. Ebenso ist eine Öldichtung 23b zwischen dem Gehäuse 11 und der Endabdeckung 12 vorgesehen. Das Öl wird in dem Gehäuse 11 durch die Öldichtungen 23a und 23b eingeschlossen.
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Die Rotationswelle 13 ist drehbar durch das Gehäuse 11 und die Endabdeckung 12 durch Lager 24a bzw. 24b gestützt. Unterdessen wird in der folgenden Beschreibung eine Seite, an der die Rotationswelle 13 durch das Lager 24a gestützt ist, als „Basisendseite” der Rotationswelle bezeichnet und wird eine Seite, an der die Rotationswelle 13 durch das Lager 24b gestützt ist, als „Spitzenendseite” der Rotationswelle bezeichnet. Wie in 1 dargestellt ist, steht das Spitzenende der Rotationswelle 13 von dem Endwandabschnitt 22 des Gehauses 11 vor. Die vorstehend beschriebene Lufternabe 67 des Lufters 62 ist an dem Spitzenende der Rotationswelle 13 angebracht.
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Der Zylinderblock 14 ist mit der Rotationswelle 13 durch eine Verzahnung 26 gekoppelt, um integral mit der Rotationswelle 13 in dem Gehause 11 gedreht zu werden. Der Zylinderblock 14 ist so angeordnet, dass eine Endfläche 27 an einer Spitzenendseite (im Folgenden als „Spitzenendfläche 27” bezeichnet) der Taumelscheibe 17 gegenüberliegt und eine Endfläche 28 an einer Hinterendseite (im Folgenden als „Hinterendflache 28” bezeichnet) gleitfahig eine Fläche der Ventilplatte 16 berührt, und ist drehbar, während er die Ventilplatte 16 berührt. Eine Vielzahl von Zylinderlöchern 29 ist an dem Zylinderblock 14 an gleichmaßigen Intervallen in einer Umfangsrichtung um eine Achse des Zylinderblocks 14 und derart vorgesehen, dass sie parallel zu der Rotationswelle 13 sind, wie in 1 dargestellt ist. Ein Zylinderanschluss 32, der in Verbindung mit einem Zufuhr-/Ausstoßanschluss 31 der Ventilplatte 16 zu bringen ist, die spater beschrieben wird, ist an einem Basisendabschnitt jedes Zylinderlochs 29 ausgebildet, der an der Seite der Hinterendfläche 28 des Zylinderblocks 14 gelegen ist.
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Der Kolben 15 ist in jedes Zylinderloch 29 eingepasst, so dass dieser hin- und herlaufen kann. Der Kolben 15 druckt die Taumelscheibe durch eine Zufuhr des Öls in das Zylinderloch 29, um dadurch die Rotationskraft in dem Zylinderblock 14 durch eine Kraft einer Rotationsrichtungskomponente zu erzeugen, die erzeugt wird, wenn die Taumelscheibe 17 gedrückt wird. Wie in 1 dargestellt ist, hat ein Spitzenende jedes Kolbens 15 einen Aufbau, bei welchem ein Kolbengleitstück 33 an einem konkaven kugelförmigen Abschnitt angebracht ist. Das Kolbengleitstuck 33 gleitet an einer Gleitflache S der Taumelscheibe 17, so dass es diese durch einen Gleitstückhalter 34 gleitfahig beruhren kann.
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Die Ventilplatte 16 ist in einer kreisförmigen Plattenform ausgebildet und ist an der Endabdeckung 12 fixiert, um die Hinterendflache 28 des Zylinderblocks 14 gleitfahig zu beruhren. Die Ventilplatte 16 ist mit länglichen lochförmigen Zufuhr-/Ausstoßanschlüssen 31, 31 versehen, die entlang der Umfangsrichtung ausgebildet sind, wie in 3 dargestellt ist. Jeder Zufuhr-/Ausstoßanschluss 31 durchdringt die Ventilplatte 16 in ihrer axialen Richtung, wie in 1 dargestellt ist, und eine Öffnung von diesem an einer Seite zum Anliegen an dem Zylinderblock 14 kann in Verbindung mit einer Vielzahl der Zylinderanschlüsse 32 stehen. Eine Öffnung jedes Zufuhr-/Ausstoßanschlusses 31 an einer Seite zum Anliegen an der Endabdeckung 12 steht in Verbindung mit Zufuhr-/Ausstoßdurchgangen 42, 42, die innerhalb der Endabdeckung 12 ausgebildet sind. Unterdessen sind die Zufuhr-/Ausstoßdurchgange 42, 42, die innerhalb der Endabdeckung 12 ausgebildet sind, mit der Hydraulikpumpe 2 oder einem Öltank 5 durch Rohrleitungen 3, 4 und das Richtungsumschaltventil 1 verbunden.
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Die Taumelscheibe 17 ist zwischen dem Endwandabschnitt 22 des Gehauses 11 und dem Zylinderblock 14 vorgesehen und hat eine flache Gleitfläche S, die mit einem vorbestimmten Winkel in einer Ebene gekippt ist, die parallel zu der X-Y-Ebene ist, wie in 2 dargestellt ist. Wie vorstehend beschrieben ist, gleitet jedes Kolbengleitstück 33 kreisförmig, während es auf die Gleitfläche S in Verbindung mit der Drehung des Zylinderblocks 14 gedrückt wird. In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 2 dargestellt ist, wird eine Bauart mit feststehender Verdrangung angewendet, bei der die Taumelscheibe 17 mit dem Endwandabschnitt 22 fixiert ist. Unterdessen kann ebenso eine Bauart mit variabler Verdrängung angewendet werden, bei der eine Taumelscheibenkippvorrichtung vorgesehen ist, die einen Kippwinkel der Taumelscheibe 17 verändert. Im Fall der Bauart mit variabler Verdrangung kann die Motorkapazitat durch Verändern des Kippwinkels der Gleitflache S zu Veranderung des Abstands des Hin- und Herlaufs des Kolbens 15 verändert werden.
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Bei dem Hydraulikmotor 10 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau, wie in 1 dargestellt ist, wird das Ol von der Hydraulikpumpe 2 zu dem Zylinderloch 29 durch einen Zufuhr-/Ausstoßdurchgang 42 und einen Zufuhr-/Ausstoßanschluss 31 zugefuhrt, und wird andererseits das Ol in jedem Zylinderloch 29 zu dem Zufuhr-/Ausstoßdurchgang 42 durch den anderen Zufuhr-/Ausstoßanschluss 31 ausgestoßen, um zu dem Oltank 5 zurückgeführt zu werden. Der Kolben 15 in dem Zylinderloch 29, dem das Ol zugefuhrt wird, drückt die Taumelscheibe 17. Dann wird die Rotationskraft durch die Kraft der Rotationsrichtungskomponente erzeugt, die in dem Kolben 15 erzeugt wird. Die Rotationskraft wird auf die Rotationswelle 13 durch den Zylinderblock 14 übertragen, um die Rotationswelle 13 zu drehen.
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Als Nächstes werden der Rotationssensor 50, der in dem vorstehend beschriebenen Hydraulikmotor 10 vorgesehen ist, und eine erfasste Einheit 52, die durch den Rotationssensor 50 erfasst wird, im Einzelnen beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist ein Durchgangsloch 25, das in einer radialen Richtung hindurch dringt, an der Hinterendseite des vorstehend beschriebenen Gehäuses 11 ausgebildet und ist der Rotationssensor 50 in dem Durchgangsloch 25 montiert. Unterdessen wird in dem Ausführungsbeispiel eine Ebene, die senkrecht zu der Rotationswelle 13 in 1 ist und den Anbringabschnitt 18 enthält, betrachtet und ist der Rotationssensor 50 so installiert, dass er einen Teil der Ebene umfasst. Der Rotationssensor 50 erfasst eine Drehzahl des vorstehend beschriebenen Zylinderblocks 14 innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer. Der Zylinderblock 14 und die Rotationswelle 13 drehen sich integral und die Rotationswelle 13 und der Lufter 62 drehen sich integral. Daher ist die Drehzahl des Zylinderblocks 14 gleich der Drehzahl des Lüfters 62.
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Der Rotationssensor 50 ist mit einer Erfassungseinheit 51 versehen, die die erfasste Einheit 52 erfasst, die an einer äußeren Umfangsfläche des Zylinderblocks 14 vorgesehen ist. Die Erfassungseinheit 51 ist an dem Gehäuse 11 in einem Zustand fixiert, in welchem sie der erfassten Einheit 52 mit einem gleichmäßigen Intervall gegenübersteht. Ein Erfassungsergebnis durch die Erfassungseinheit wird zu einer nicht dargestellten Berechnungseinheit ubertragen. Die Berechnungseinheit berechnet die Drehzahl des Zylinderblocks 14 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit 51.
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Als vorstehend beschriebener Rotationssensor 50 kann ein elektromagnetischer Aufnehmersensor unter Verwendung eines MR-Elements (eines Elements basierend auf dem Magnetresistenzeffekt) und eines Hall-Elements beispielsweise angewendet werden. Der elektromagnetische Aufnehmerrotationssensor ist ein allgemeiner Sensor mit einem Aufbau, der durch Wickeln einer Spule um einen Permanentmagnet erhalten wird und der eine Veränderung eines magnetischen Flusses zwischen der Erfassungseinheit und der erfassten Einheit erfasst.
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Die erfasste Einheit 52 ist ein zahnradformiger konkavkonvexer Abschnitt, der durch Schneiden der konkaven Abschnitte 53 an gleichmäßigen Intervallen über den gesamten Umfang der außeren Umfangsfläche des Zylinderblocks 14 ausgebildet wird, wie in 3 dargestellt ist. Die erfasste Einheit 52 wird an einer Position entsprechend einer Anordnungsposition des vorstehend beschriebenen Rotationssensors 50, namlich an der Hinterendseite des Zylinderblocks 14 ausgebildet.
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Wenn der Zylinderblock 14 sich dreht, treten der konkave Abschnitt 53 und ein konvexer Abschnitt 54 der erfassten Einheit 52 durch die Position des Rotationssensors 50, wodurch sie periodisch den Abstand (das Magnetfeld) zwischen der Erfassungseinheit 51 und der erfassten Einheit 52 verandern. Die Erfassungseinheit 51 des Rotationssensors 50 gibt eine Wechselspannung, die durch eine Veranderung des Magnetfelds erzeugt wird, als Signal ab und uberträgt das Signal auf die Berechnungseinheit. Die Berechnungseinheit formt die Wechselspannung in einen Impuls und zählt eine Impulsanzahl zur Berechnung der Drehzahl des Zylinderblocks 14 (nämlich der Drehzahl des Lüfters 62).
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Die vorstehend beschriebene Anordnungsposition des Rotationssensors 50 wird im Einzelnen beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, ist das Ausfuhrungsbeispiel derart konfiguriert, dass die Erfassungseinheit 51 des Rotationssensors 50 an der Hinterendseite des Gehäuses 11 angeordnet ist.
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Dabei ist die „Hinterendseite des Gehäuses” eine Position, die einer Position zwischen einem tiefsten Abschnitt 41 eines Abschnitts, in welchem ein Innendurchmesser des Zylinderlochs 29 ein Kolbendurchmesser ist, und die Hinterendflache 28 des Zylinderblocks 14 in einer axialen Richtung des Zylinderblocks 14 gegenuberliegt. Der Grund zur Anordnung des Rotationssensors 50 an der Hinterendseite des Gehauses 11 ist im Folgenden angegeben. Die Basisendseite und die Spitzenendseite der Rotationswelle 13 sind durch die Lager 24a bzw. 24b gestutzt. Daher ist ein Schlag der Rotationswelle 13 durch die Wirbelbewegung an einem zentralen Abschnitt zwischen der Basisendseite und der Spitzenendseite am Größten. Wenn die Erfassungseinheit 50 an der Basisendseite der Rotationswelle 13 vorgesehen wird, wie in 1 dargestellt ist, nämlich an der Position, die der Position zwischen dem tiefsten Abschnitt 41 des Zylinderlochs 29 und der hinterendseitigen Endfläche 28 des Zylinderblocks 14 in der axialen Richtung des Zylinderblocks 14 gegenüberliegt, wird diese weniger durch den Schlag der Rotationswelle 13 im Vergleich mit einem Fall beeintrachtigt, in welchem diese so vorgesehen ist, dass sie naher an der Spitzenendseite als der in 1 dargestellten Position liegt. Der Abstand zwischen der erfassten Einheit 52, die an der äußeren Umfangsfläche des Zylinderblocks 14 ausgebildet ist, und der Erfassungseinheit 51 des Rotationssensors 50 wird nämlich ungeachtet der Wirbelbewegung des Zylinderblocks 14 ständig im Wesentlichen konstant gehalten.
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Ebenso dreht, wie vorstehend beschrieben ist, der Hydraulikmotor 10 den Zylinderblock 14 durch zeitliches Verändern einer Position des Kolbens 15, der in den Zylinderlöchern 29 gleitet, die auf demselben Kreis angeordnet sind. Daher wird die Wirbelbewegung des Zylinderblocks 14 in einer Richtung eines maximalen Kippwinkels der Taumelscheibe 17, nämlich in der X-Y-Ebene erzeugt, wie in 2 dargestellt ist. Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel die Erfassungseinheit 51 des Rotationssensors 50 in der X-Z-Ebene angeordnet, wie in 1 dargestellt ist.
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Dabei ist die „X-Z-Ebene” die Ebene, die sowohl eine Linie an der Gleitfläche S der Taumelscheibe 17, die orthogonal zu einer Achse 13a der Rotationswelle 13 ist, als auch die Achse 13a enthält. Die „Linie an der Gleitflache S der Taumelscheibe 17, die orthogonal zu der Achse 13a ist,” ist nämlich die Linie, die orthogonal zu einer Linie in der Richtung des maximalen Kippwinkels der Taumelscheibe 17 ist. Anders gesagt ist die „Ebene, die sowohl die Ebene an der Gleitflache S der Taumelscheibe 17, die orthogonal zu der Achse 13a ist, als auch die Achse 13a umfasst,” die Ebene, die orthogonal zu der Ebene ist, die sowohl die Linie in der Richtung des Kippwinkels an der Gleitfläche S der Taumelscheibe 17 als auch die Achse 13a enthalt (X-Y-Ebene in 2).
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Wenn der Rotationssensor 50 in der X-Z-Ebene angeordnet wird, die orthogonal zu der X-Y-Ebene ist, kann die Wirkung der Schwingung in der X-Y-Richtung des Zylinderblocks 14 minimiert werden. Unterdessen umfasst die „Ebene, die sowohl die Linie an der Gleitfläche der Taumelscheibe, die orthogonal zu der Achse der Rotationswelle ist, als auch die Achse enthält” die Ebene, die durch Drehen der X-Z-Ebene, die in 1 dargestellt ist, um wenige Grad um die Achse der Rotationswelle 13 erhalten wird.
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Wenn unterdessen die Bauart mit variabler Verdrängung angewendet wird, bei der der Kippwinkel der Taumelscheibe 17 verandert werden kann, bedeutet die vorstehend beschriebene X-Z-Ebene die Ebene, die sowohl eine Achse einer Taumelscheibenrotationswelle zum Kippen der Taumelscheibe 17 (nicht dargestellt) als auch die Achse 13a der Rotationswelle 13 enthält.
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Als Ergebnis der Anordnung der Erfassungseinheit 51 des Rotationssensors 50 an der Hinterendseite des Gehauses wird die erfasste Einheit 52 zwischen dem tiefsten Abschnitt 41 des Abschnitts, in welchem der Innendurchmesser des Zylinderlochs 29 der Kolbendurchmesser ist, und der hinterendseitigen Endflache 28 des Zylinderblocks 14 in der axialen Richtung des Zylinderblocks 14 ausgebildet. Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Z-Richtung des Zylinderanschlusses 32 geringer als eine Durchmesserabmessung des Zylinderlochs 29, so dass ein äußerer Umfangsabschnitt einer Ausbildungsposition des Zylinderanschlusses 32 dicker als ein außerer Umfangsabschnitt einer Ausbildungsposition des Zylinderlochs 29 ist. Wenn die erfasste Einheit 52 durch Einsetzen des dicken Abschnitts ausgebildet wird, ergibt sich der folgende Vorteil.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist der äußere Umfangsabschnitt der Ausbildungsposition des Zylinderlochs 29 dunn. Wenn daher die erfasste Einheit 52 so ausgebildet wird, dass sie naher an der Spitzenendseite des Zylinderblocks als der Position ausgebildet, die in 1 dargestellt ist, ist es notwendig, den konkaven Abschnitt 53 zwischen benachbarten Zylinderlöchern auszubilden, um den dunnen Abschnitt zu vermeiden, so dass eine Festigkeit sichergestellt wird. In diesem Fall ist die Anzahl der auszubildenden konkaven Abschnitte 53 dieselbe wie die Anzahl der Zylinderlöcher 29. Wenn andererseits die erfasste Einheit 52 an dem vorstehend beschriebenen dicken Abschnitt vorgesehen wird, ist es möglich, den konkavkonvexen Abschnitt mit einer Zahnradform kontinuierlich auszubilden, so dass ein Schnittprozess einfach ist und die konkaven Abschnitte 53 ungeachtet der Anzahl der Zylinderlocher 29 ausgebildet werden konnen.
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Wenn die Lüfterantriebsvorrichtung 60, die in 4 bis 6 dargestellt ist, angetrieben wird, schwingt ebenso das Spitzenende des Hydraulikmotors 10 höchst einfach, da der Lufter 62, der eine große Abmessung hat, sich an dem Spitzenende des Hydraulikmotors 10 dreht. Da andererseits der Basisabschnitt 65 fixiert ist, ist die Schwingung in der Umgebung des Basisabschnitts 65 gering und je weiter sie von dem Basisabschnitt 65 entfernt ist, umso größer ist die Schwingung. Wenn daher der Hydraulikmotor 10 an dem Basisabschnitt 65 angebracht wird, ist es zum Minimieren der Schwingung, die auf den Rotationssensor 50 übertragen wird, wenn der Hydraulikmotor angetrieben wird, vorzuziehen, dass der Rotationssensor 50 so nah wie moglich an dem Basisabschnitt 65 angeordnet ist. Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Hydraulikmotor 10 an dem Basisabschnitt 65 durch Einpassen des Gehäuses 11 in das Durchgangsloch 64 des Basisabschnitts 65 und durch Gestatten, dass der Anbringabschnitt 18 in Anlage an die hintere Fläche des Basisabschnitts 65 gelangt, um durch die Schraube fixiert zu werden, angebracht. Ebenso ist, wie vorstehend beschrieben ist, der Rotationssensor 50 in dem Gehäuse 11 so installiert, dass er einen Teil der Ebene umfasst, die senkrecht zu der Rotationswelle 13 ist, und den Anbringabschnitt 18 umfasst. Wenn daher der Hydraulikmotor 10 an dem Basisabschnitt 65 angebracht wird, ist der Rotationssensor 50 an der Position in der Nähe der hinteren Fläche des Basisabschnitts 65 angeordnet. Daher kann die Schwingung, die auf den Rotationssensor 50 ubertragen wird, wenn der Hydraulikmotor angetrieben wird, minimiert werden.
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Wenn unterdessen die Lüfterantriebsvorrichtung 60 angetrieben wird, werden Stab und Schmutz mit der Luft von außen angesaugt. Der Staub und der Schmutz treten durch den Wärmetauscher 18, den Lüfter 62 und die Öffnung 69 der Blende 63. Wie jedoch in 6 dargestellt ist, ist die Hinterendseite des Hydraulikmotors 10 an der Rückflächenseite des Basisabschnitts 65 des Trägers 61 gelegen und sind beide Seiten davon mit dem Seitenwandabschnitt 66 abgedeckt. Daher wird der Rotationssensor 50 vor Staub und Schmutz geschutzt, der von außen angesaugt wird.
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Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Lüfterantriebsvorrichtung 60 des Ausführungsbeispiels eine Konfiguration, bei der die erfasste Einheit 52 an der äußeren Umfangsfläche des Zylinderblocks 14 in dem Hydraulikmotor 10 vorgesehen ist, der den Lufter 62 antreibt, und ist der Rotationssensor 50, der die erfasste Einheit 52 erfasst, an der Position entsprechend der Position zwischen dem tiefsten Abschnitt 41 des Zylinderlochs 29 und der Zylinderblockhinterendfläche 28 in der axialen Richtung des Zylinderblocks 14 vorgesehen. Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann der Abstand zwischen dem Rotationssensor 50 und der erfassten Einheit 52 ungeachtet der Wirbelbewegung des Zylinderblocks 14 im Wesentlichen konstant gehalten werden. Als Folge kann die Erfassungsgenauigkeit der Drehzahl des Zylinderblocks im Vergleich mit der herkömmlichen Ausführung verbessert werden, und wird es moglich, die Lüftersteuerung mit einer hohen Genauigkeit vorzunehmen.
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Ebenso hat die Lüfterantriebsvorrichtung 60 des Ausführungsbeispiels eine Konfiguration, bei der die Erfassungseinheit 51 des Rotationssensors 50 in der Ebene angeordnet ist, die sowohl die Linie an der Taumelscheibe 17, die orthogonal zu der Achse 13a der Rotationswelle 13 des Hydraulikmotors 10 ist, als auch die Achse 13a enthält. Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird dieser weniger durch die Wirbelbewegung des Zylinderblocks 14 in der X-Y-Ebene beeinträchtigt. Als Folge kann die Erfassungsgenauigkeit der Drehzahl des Zylinderblocks weitergehend verbessert werden.
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Ebenso kann gemaß der Lüfterantriebsvorrichtung 60 des Ausführungsbeispiels die Schneidbearbeitung einfach durchgeführt werden, da die vorstehend beschriebene erfasste Einheit 52 als dicker Abschnitt zwischen dem tiefsten Abschnitt 41 des Abschnitts, in welchem der Innendurchmesser des Zylinderlochs 29 der Kolbendurchmesser ist, und der hinterendseitigen Endfläche 28 des Zylinderblocks 14 in der axialen Richtung des Zylinderblocks 14 ausgebildet ist. Ebenso ist es moglich, die Anzahl der konkaven Abschnitte 53, die auszubilden sind, ungeachtet der Anzahl der Zylinderlöcher 29 zu vergroßern, so dass die Erfassungsgenauigkeit der Drehzahl des Zylinderblocks 14 weitergehend verbessert werden kann.
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Ferner kann gemaß der Lüfterantriebsvorrichtung 60 des Ausführungsbeispiels, da diese so konfiguriert ist, dass der Hydraulikmotor 10 an dem Trager 61 in einem Zustand angebracht ist, in welchem der vorstehend beschriebene Rotationssensor 50 näher an der Rückfläche des Basisabschnitts 65 gebracht ist, die Schwingung, die auf den Rotationssensor 50 übertragen wird, wenn der Hydraulikmotor angetrieben wird, minimiert werden, so dass die Möglichkeit eines Versagens durch die Schwingung des Rotationssensors verringert werden kann.
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Zusätzlich ist gemäß der Lüfterantriebsvorrichtung 60 des Ausführungsbeispiels diese so aufgebaut, dass der Hydraulikmotor 10 an dem Träger 61 in einem Zustand angebracht ist, in welchem der vorstehend beschriebene Rotationssensor 50 an der Rückflächenseite des Trägers 61 gelegen ist, so dass es möglich ist zu verhindern, dass Staub und Schmutz, die von außen eindringen, an dem Rotationssensor 50 anhaften.
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Obwohl der Fall, in welchem die hydraulische Maschine der Erfindung auf die Lüfterantriebsvorrichtung angewendet ist, in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist unterdessen die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auf eine andere Antriebsvorrichtung oder eine hydraulische Taumelscheibenpumpe angewendet werden.
