DE60013061T2

DE60013061T2 - Hydraulikmotor mit bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE60013061T2
Application number: DE60013061T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Tsuchiura-shi SATOU; Kazuyuki Ino; Yoshinori Tsuchiura-shi TAKEUCHI
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: JP2000320444A; CN1088801C; US6405835B1; DE60013061D1; JP3718080B2; EP1096143A1; EP1096143A4; KR100418071B1; EP1096143B1; WO2000068568A1; KR20010071733A; CN1300344A

Description

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 vor gesehen 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 bogenförmi gen 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, wo durch 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 Vorsprün gen 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 ent sprechende 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 Zylinder blocks 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 klei nen 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 Ventilplat te 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.

Claims

Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung, der grundsätzlich ein röhrenförmiges Gehäuse (11), eine drehbar in dem Gehäuse (11) gehaltene Ausgangswelle (14), einen in dem Gehäuse vorgesehenen Zylinderblock (15) zum drehenden Antreiben der Ausgangswelle (14), dem von außen Drucköl zugeführt wird, und eine zwischen dem Zylinderblock (15) und dem Gehäuse (11) vorgesehene Bremsvorrichtung (31) zum Bremsen der Ausgangswelle umfaßt, wobei die Bremsvorrichtung – auf der inneren Umfangsseite des Gehäuses (11) vorgesehene, ringförmige, nicht rotierende Bremsscheiben (23), – im Wechsel mit den nicht rotierenden Bremsscheiben (23) überlappend und axial beweglich auf der äußeren Umfangsseite des Zylinderblocks (15) vorgesehene, ringförmige, rotierende Bremsscheiben (32) umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie von einem Bremskolben (27) in Reibungseingriff mit den nicht rotierenden Bremsscheiben gebracht werden, – auf den Umfangsflächen des Zylinderblocks (15) in Intervallen in vorgegebenen Winkeln in dessen Umfangsrichtung mehrere, sich axial erstreckende, bogenförmige Nuten (17) vorgesehen sind, – auf der inneren Umfangsseite der rotierenden Bremsscheiben (32) mehrere, sich radial nach innen erstreckende, bogenförmige Vorsprünge (33) vorgesehen sind, die mit den bogenförmigen Nuten (17) in Eingriff stehen, und – die Bremsscheiben (32) mindestens drei radial innere Oberflächenabschnitte umfassen, die zwischen den bogenförmi gen Vorsprüngen (33) vorgesehen und in einer Bogenform ausgebildet sind, die mit der Kontur der Umfangsfläche des Zylinderblocks (15) übereinstimmt; dadurch gekennzeichnet, daß – am inneren Umfang der Bremsscheiben (32) zwischen den bogenförmigen Vorsprüngen (33) mindestens drei radiale Kontaktinselabschnitte (34) mit den radial inneren Oberflächenabschnitten vorgesehen sind, – zwischen den bogenförmigen Rillen (17) des Zylinderblocks (15) und den gegenüberliegenden, bogenförmigen Vorsprüngen (33) der Bremsscheiben (32) erste kleine Spalte (S1) zur Begrenzung der Drehbewegungen der rotierenden Scheiben (32) in bezug auf den Zylinderblock (15) vorgesehen sind, und – zwischen den radial inneren Oberflächenabschnitten der radialen Kontaktinselabschnitte (34) und den Umfangsflächen des Zylinderblocks (25) weitere schmale Spalte (S2) zur Begrenzung der radialen Bewegungen der Bremsscheiben (32) in bezug auf den Zylinderblock (15) vorgesehen sind, – wobei die Spalträume der weiteren schmalen Spalte (S2) schmaler als die Spalträume der ersten schmalen Spalte (S1) sind.
Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Bremsvorrichtung nicht zwischen dem Zylinderblock (15) und dem Gehäuse (11), sondern zwischen der Ausgangswelle (44) und dem Gehäuse (41) vorgesehen ist.
Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheiben (32) statt mit einem Inselabschnitt mit zwischen den nebeneinander liegenden, bogenförmigen Vorsprüngen (33) angeordneten Nuten (36) versehen sind, die Ölkanäle bilden.
Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Vorsprünge (33) einen geringfügig kleineren Krümmungsradius aufweisen, als die bogenförmigen Nuten (17).
Hydraulikmotor mit Bremsvorrichtung nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem der Inselabschnitte (34) und den beiden daneben liegenden, bogenförmigen Vorsprüngen (33) bogenförmige Kerben (34a, 34b) vorgesehen sind.