JPH0849722A

JPH0849722A - 圧力媒体伝達装置

Info

Publication number: JPH0849722A
Application number: JP6298558A
Authority: JP
Inventors: Karl Hiestand; ヒーシュタントカール
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-02
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1996-02-20
Also published as: EP0657238B1; US5549427A; ATE161764T1; DE4341167A1; DE59404950D1; EP0657238A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】経済的に製造でき、且つ多面的に使用できる圧
力媒体伝達装置を提供する。【構成】外側の構成要素２１は、直接にまたは中間部材
１２を介して作業機械Ｍのケーシング２に固定され、内
側の構成要素３１は、外側の構成要素２１にたいして半
径方向に間隔をもって、直接にまたは中間部材５を介し
て、ケーシング２内に回転可能に支持されているスピン
ドル３に固定されている。圧力媒体ダクト２６，２７ま
たは３６，３７の領域に、相対回転不能に保持される中
間部材４１，４２が設けられている。中間部材は、外側
の構成要素２１の圧力媒体ダクト２６または２７を内側
の構成要素３１の圧力媒体ダクト３６または３７と連通
させるための少なくとも１つのダクト４５または４６を
備えており、且つ両構成要素の一方に、有利には内側の
構成要素３１に、半径方向に向けられるそれぞれ二つの
密封ギャップ４７，４８または４９，５０を介して側方
から支持され、且つ他の構成要素にたいして変位可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位置固定して支持され
ている外側の構成要素から、回転駆動可能な内側の構成
要素へ圧力媒体を伝達させるための圧力媒体伝達装置で
あって、外側の構成要素と内側の構成要素とが互いに嵌
合するように配置され、且つ互いに付設される圧力媒体
ダクトを備えている圧力媒体伝達装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ドイツ特許公開第３５３７６８６号公報
により、液圧操作可能な締め付けシリンダに圧力媒体を
供給するためのこの種の装置が知られている。この装置
では、外側の構成要素が内側の構成要素にわずかな遊び
をもって回転可能に支持されており、その結果両構成要
素の間には、軸線方向に密封ギャップが形成されてい
る。この密封ギャップの領域には、両構成要素に形成さ
れる圧力媒体ダクトが配置されている。さらに両構成要
素はころ軸受を介して互いに直接に支持しあっている。

【０００３】この公知の圧力媒体伝達装置は構成が簡潔
であるが、密封ギャップの高さが両ころ軸受によって決
定され、しかも作動条件が異なっても半径方向の小さな
間隔を維持しなければならないので、極めて正確なころ
軸受を使用する必要がある。このためのコストは高く、
しかも回転数が高い場合には、温度分布の不均一により
密封ギャップの変化を考慮しなければならない。また、
密封ギャップの領域で構成要素が損傷することがある。
さらに、密封ギャップが拡大してころ軸受を通って流出
する圧力媒体の量が増大すると軸受摩擦が大きくなるの
で、かなりの出力ロスが生じることもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
種の圧力媒体伝達装置を次のように構成すること、即ち
両構成要素が互いに直接に支持されず、且つころ軸受を
介しても支持されず、よって軸線方向に延びる密封ギャ
ップを取り囲まないように構成し、それにもかかわら
ず、作動条件が違っても満足な圧力媒体の伝達が可能で
あるように構成すること、熱負荷または他の外的な影響
による内側の構成要素及び（または）外側の構成要素の
位置変化を自動的に補償することができ、しかもこれに
よって圧力媒体の伝達または装置の作動特性が阻害され
ないように構成すること、位置の精度が不正確でもこれ
が不都合に影響しないように構成すること、これを達成
するための構成が簡潔であること、ころ軸受のような高
価な部品を使用する必要がないこと、よって経済的な製
造と多面的な適用性が与えられているように構成するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、外側の構成要素が、直接にまたは中間部材
を介して作業機械のケーシングに固定され、内側の構成
要素が、外側の構成要素にたいして半径方向に間隔をも
って、直接にまたは中間部材を介して、ケーシング内に
回転可能に支持されているスピンドルに固定されている
こと、外側の構成要素と内側の構成要素の間にして、こ
れら両構成要素のなかに互いに付設されるように設けら
れている前記圧力媒体ダクトの領域に、前記半径方向の
間隔を補償するため、閉じたリングとして構成され且つ
相対回転不能に保持される中間部材が設けられ、該中間
部材は、外側の構成要素の圧力媒体ダクトを内側の構成
要素の圧力媒体ダクトと連通させるための少なくとも１
つのダクトを備えており、且つ両構成要素の一方に、有
利には内側の構成要素に、半径方向に向けられるそれぞ
れ二つの密封ギャップを介して側方から支持され、且つ
他の構成要素にたいして変位可能であることを特徴とす
るものである。

【０００６】請求項２によれば、中間部材は、内側の構
成要素にたいして半径方向に間隔をもって配置され、且
つ内側の構成要素から突出している突出部とともに、半
径方向へ向けられる密封ギャップを形成している。

【０００７】この場合、請求項３によれば、内側の構成
要素は、スピンドルに固定される二つまたは三つの部分
から成り、これらの部分は、１個または複数個の環状溝
を取り囲み、１個または複数個の環状溝に、定置の構成
要素で支持されている中間部材が係合している。

【０００８】請求項４によれば、外側の構成要素から中
間部材へ圧力媒体を直接に供給する場合、中間部材と外
側の構成要素との軸線方向の隙間は、中間部材に形成さ
れるダクトの両側で該ダクトに挿着されているパッキン
リングによって密封されている。

【０００９】一方、請求項５によれば、中間部材が、そ
れぞれ、ピンとして構成されスピンドルの長手軸線に平
行に配置されている案内部材で移動可能に案内され、該
案内部材が定置の構成要素で支持され、該案内部材を介
して圧力媒体を付設される中間部材に供給可能であるよ
うに構成することも可能である。

【００１０】この場合、請求項６によれば、ピンが、外
側の構成要素を形成している二つの部分の間に挿着され
ており、且つ外側の構成要素の圧力媒体ダクトに接続さ
れているダクトであって圧力媒体を中間部材に供給する
ためのダクトを備えている。

【００１１】一方、請求項７にしたがって、ピンが、片
側の端面において、該端面に挿着されるパッキンを介し
て、圧力媒体ダクトを有している外側の構成要素の部分
に接し、ピンの他の端面が、凸状に湾曲するように構成
することも可能である。

【００１２】請求項８によれば、中間部材を両構成要素
の間で自動的に簡単に位置調整できるように、中間部材
は、それぞれ、凸状に湾曲するように構成された外側面
を介して、外側の構成要素に位置調整可能に支持されて
いる。

【００１３】請求項９によれば、一つまたは二つの中間
部材の両側にそれぞれ、帰路管に接続されている圧力媒
体集積室が設けられ、請求項１０によれば、中間部材
は、外側の構成要素に挿着されるピンであって中間部材
に形成される穴、溝等に係合するピンによって相対回転
不能に保持されている。

【００１４】請求項１１によれば、外側の構成要素は、
鐘形ケースまたは同様の中間部材により作業機械のケー
シングに、有利にはスピンドル部材に固定されている。
また、請求項１２によれば、内側の構成要素が、直接に
作業機械のスピンドルに、またはスピンドルに取り付け
られているサーボ装置のシリンダに固定されていること
も可能である。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて
説明する。

【００１６】図１と図４に図示し、１または１’の符号
を付した装置は、圧力媒体を、位置固定して支持されて
いる外側の構成要素２１から、回転駆動可能な内側の構
成要素３１へ伝達させるために用いられる。内側の構成
要素３１は、サーボ装置５と固定連結されている。図示
していない圧力媒体供給管及び圧力媒体戻し管に接続さ
れている外側の構成要素２１は、鐘形ケース１２または
１２’を用いて作業機械Ｍのケーシング２にねじ１３に
より取り付けられている。これにたいして内側の構成要
素３１は、軸受４によりケーシング２内に回転可能に支
持されている機械スピンドル３と共に回転する。

【００１７】図示した実施例の場合、サーボ装置５また
は５’として、両側を圧力媒体により付勢可能な位置調
整ピストン７が設けられている。位置調整ピストン７
は、シリンダ６内を位置調整可能に配置されており、引
張り棒１１と駆動連結されている。引張り棒１１によ
り、例えば機械スピンドル３に取り付けられるチャック
を操作可能である。位置調整ピストン７に付設されてい
る圧力室８または９内に圧力媒体を供給すると、位置調
整ピストン７及び引張り棒１１は左側へ、または右側へ
移動する。図１に図示した実施例の場合、サーボ装置５
はねじ１０を用いて機械スピンドル３にねじ止めされて
いる。これにたいして図４に図示した実施例の場合に
は、サーボ装置５’は機械スピンドル３に組み込まれて
いる。

【００１８】外側の構成要素２１は、ねじ２４によって
互いに連結されている二つの部分２２と２３から構成さ
れている。そして別のねじ２５を用いて外側の構成要素
２１は鐘形ケース１２と固定連結されている。

【００１９】これにたいして内側の構成要素３１は、三
つの部分３２，３３，３４から構成されている。これら
の部分のうち中央部分３４は、二つの外側部分３２と３
３の間に固定されている。内側の構成要素３１は、ねじ
３５により、サーボ装置５のシリンダ６に固定されてい
る（図１）か、直接機械スピンドル３に固定されている
（図４）。

【００２０】半径方向に互いに間隔をもって配置されて
いる内側の構成要素３１と外側の構成要素２１には、圧
力媒体ダクト２６と２７または３６と３７が互いに付設
されるように形成されている。これらの圧力媒体ダクト
を介して圧力媒体を選択的にサーボ装置５の圧力室８ま
たは圧力室９に供給可能である。さらに、外側の構成要
素２１は帰路管２８を備えている。

【００２１】外側の構成要素２１と内側の構成要素３１
との間に半径方向の間隔があるにもかかわらず、圧力媒
体を満足に伝達させることができるように、両構成要素
の間には二つの中間部材４１と４２が挿着されている。
中間部材４１と４２は閉じたリングとして構成されてお
り、ダクト４５または４６を有している。ダクト４５ま
たは４６は、外側の構成要素２１の圧力媒体ダクト２６
または２７及び内側の構成要素３１の圧力媒体３６と３
７に連通している。

【００２２】この場合、中間部材４１と４２は内側の構
成要素３１内に設けられた管条溝５１または５２に挿着
されており、内側の構成要素３１と共に、半径方向に向
けられる密封ギャップ４７と４８または４９と５０を形
成している。さらに内側の構成要素３１の二つの部分３
２と３３には、半径方向に突出している突出部３８また
は３９が設けられている。また、内側の構成要素３１の
中央部分３４は外側の構成要素２１の方向へ突出して、
両中間部材４１，４２と共に環状室６０を形成してい
る。この環状室６０、及び中間部材４１と４２の横に設
けられている空間５３と５４には、半径方向に向けられ
ている密封ギャップ４７または４８、或いは４９または
５０を介して流出する圧力媒体が捕獲される。外側の構
成要素２１内に設けられる分岐管２９と３０、及び中間
部材４１と４２に形成される荷重軽減穴５９を介して、
密封ギャップ４７，４８，４９，５０を通って流出する
圧力媒体を帰路管２８に供給することができる。

【００２３】中間部材４１と４２は、相対回転不能に保
持されている。このため、外側の構成要素２１に挿着さ
れるピン５７が用いられる。このピン５７は、中間部材
４１と４２に形成される長穴状の繰り抜き部５８に係合
する。さらに、図１に図示した実施例の場合には、ダク
ト４５と４６の領域において中間部材４１と４２の外側
面にパッキンリング５５と５６が挿着されている。その
結果、圧力媒体を外側の構成要素２１から中間部材４１
または４２へほとんどロスなしに伝達させることができ
る。

【００２４】圧力媒体供給ダクト２６を介して圧力媒体
を供給すると、圧力媒体は中間部材４５のダクト４５を
介して内側の構成要素３１の圧力媒体供給ダクト３６に
達し、そこからシリンダ６の圧力室８へ達する。その結
果ピストン７が付勢されて、左側へ移動する。その際、
半径方向に向けられている密封ギャップ４７と４８を介
して圧力媒体が集積室５３及び環状室６０へ流出し、よ
って中間部材４１は環状溝５１内である程度振動する。
その結果、密封ギャップ４７と４８の幅は常時わずかに
変動する。また、中間部材４１は、例えば外側の構成要
素２１の位置が変化することにより傾斜することもあ
る。しかしこれによって圧力媒体の伝達が阻害されるこ
とはなく、この場合中間部材４１は外側の構成要素２１
にたいしてわずかに変位するにすぎない。

【００２５】図４に図示した圧力媒体伝達装置１’の実
施例では、外側の構成要素２１と内側の構成要素３１と
の間に配置される中間部材４１’と４２’は、それぞれ
案内部材６１としてのピン６２上に配置されている。こ
の場合ピン６２は、外側の構成要素２１の二つの部分２
２と２３の間で保持されており、ダクト６３を備えてい
る。ダクト６３は、外側の構成要素２１の圧力媒体ダク
ト２６’及び中間部材４１’のダクト４５と連通してい
る。

【００２６】ピン６２の、圧力媒体ダクト２６’側の端
面には、弾性的なパッキン６４が挿着されている。これ
にたいしてピン６２の逆の側の端面６５は、凸状に湾曲
して構成されている。両中間部材４１’と４２’の、外
側の構成要素２１に接している外側面６７も凸状に湾曲
して構成されている。その結果、外側の構成要素２１に
挿着され繰り抜き部５８’に係合しているピン５７’に
より相対回転不能に保持されている中間部材４１’と４
２’は振動することができる。リング４３’または４
４’として構成されている中間部材４１’と４２’は、
それぞれ他の中間部材に付設されている案内部材６１を
収容するための穴６６を備えている。

【００２７】このように、案内部材６１が半径方向外側
へ変位することができ、且つ機械スピンドル３の縦軸線
Ａにたいする向きに関しても変位することができるの
で、外的な影響によって生じる外側の構成要素２１及び
（または）内側の構成要素３１の位置変化を自動的に修
正することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明による圧力媒体伝達装置によれ
ば、外側の構成要素は内側の構成要素とは独立に作業機
械の一部に固定されているので、外側の構成要素と内側
の構成要素の間に軸線方向の密封ギャップは存在せず、
また両構成要素はころ軸受を介して互いに支持されてい
ない。従って、熱応力及び他の外的影響により生じる外
側の構成要素及び（または）内側の構成要素の位置変
化、及び場合によっては装置の組立ての際に生じる位置
精度の不備は、密封ギャップの高さに不都合に影響せ
ず、むしろ外側の構成要素と内側の構成要素との半径方
向の間隔は、半径方向に向けられる密封ギャップの領域
において両構成要素の一方で案内されている中間部材に
より補償される。なお、中間部材は軸線方向、半径方向
またはスピンドルの軸線にたいして傾斜するように自動
的に位置調整できる。このようにわずかな製造コストで
高い作動安定性が保証されている。

【００２９】さらに本発明の利点は、中間部材とこれを
担持している構成要素の間の半径方向の密封ギャップを
特別に加工する必要がないこと、中間部材がある程度振
動して、中間部材から流出する圧力媒体の量が両構成要
素の相対回転数とは関係なくほぼ一定であることであ
る。また、流出する圧力媒体による出力ロスもわずかで
ある。そして、１つの中間部材の二つの密封ギャップを
圧力媒体が貫流するので、中間部材は十分に潤滑されて
おり、作動障害はほとんどない。従って本発明による圧
力媒体伝達装置は製造が簡単で、経済的であるばかりで
なく、多面的に使用することができ、特に作業機械のス
ピンドルの後端に取り付けられる取付けユニットとして
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工作機械に取り付けられた本発明による圧力媒
体伝達装置を示す図である。

【図２】図１の圧力媒体伝達装置の部分拡大図である。

【図３】図１の圧力媒体伝達装置の部分拡大図である。

【図４】中間部材の支持構造が異なり、且つスピンドル
にサーボ装置を組み込んだ図１の圧力媒体伝達装置を示
す図である。

【図５】図４の部分拡大図である。

【符号の説明】

１圧力媒体伝達装置２作業機械のケーシング３スピンドル５サーボ装置１２鐘形ケース２１外側の構成要素２６，２７，３６，３７圧力媒体ダクト３１内側の構成要素４１，４２，４１’，４２’ 中間部材４７，４８，４９，５０密封ギャップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置固定して支持されている外側の構成
要素（２１）から、回転駆動可能な内側の構成要素（３
１）へ圧力媒体を伝達させるための圧力媒体伝達装置で
あって、外側の構成要素（２１）と内側の構成要素（３
１）とが互いに嵌合するように配置され、且つ互いに付
設される圧力媒体ダクト（２６，２７または３６，３
７）を備えている圧力媒体伝達装置において、外側の構成要素（２１）が、直接にまたは中間部材（１
２）を介して作業機械（Ｍ）のケーシング（２）に固定
され、内側の構成要素（３１）が、外側の構成要素（２
１）にたいして半径方向に間隔をもって、直接にまたは
中間部材（５）を介して、ケーシング（２）内に回転可
能に支持されているスピンドル（３）に固定されている
こと、外側の構成要素（２１）と内側の構成要素（３１）の間
にして、これら両構成要素のなかに互いに付設されるよ
うに設けられている前記圧力媒体ダクト（２６，２７ま
たは３６，３７）の領域に、前記半径方向の間隔を補償
するため、閉じたリング（４３または４４）として構成
され且つ相対回転不能に保持される中間部材（４１，４
２）が設けられ、該中間部材（４１，４２）は、外側の
構成要素（２１）の圧力媒体ダクト（２６または２７）
を内側の構成要素（３１）の圧力媒体ダクト（３６また
は３７）と連通させるための少なくとも１つのダクト
（４５または４６）を備えており、且つ両構成要素の一
方に、有利には内側の構成要素（３１）に、半径方向に
向けられるそれぞれ二つの密封ギャップ（４７，４８ま
たは４９，５０）を介して側方から支持され、且つ他の
構成要素（２１）にたいして変位可能であることを特徴
とする圧力媒体伝達装置。
【請求項２】中間部材（４１，４２）が、内側の構成
要素（３１）にたいして半径方向に間隔をもって配置さ
れ、且つ内側の構成要素（３１）から突出している突出
部（３８，３９，３４）とともに、半径方向へ向けられ
る密封ギャップ（４６，４７または４８，４９）を形成
していることを特徴とする、請求項１に記載の圧力媒体
伝達装置。
【請求項３】内側の構成要素（３１）が、スピンドル
（３）に固定される二つまたは三つの部分（３２，３
３，３４）から成り、これらの部分（３２，３３，３
４）が、１個または複数個の環状溝（５１，５２）を取
り囲み、１個または複数個の環状溝（５１，５２）に、
定置の構成要素（２１）で支持されている中間部材（４
１，４２）が係合していることを特徴とする、請求項１
または２に記載の圧力媒体伝達装置。
【請求項４】外側の構成要素（２１）から中間部材
（４１，４２）へ圧力媒体を直接に供給する場合、中間
部材（４１，４２）と外側の構成要素（２１）との軸線
方向の隙間が、中間部材（４１，４２）に形成されるダ
クト（４５，４６）の両側で該ダクト（４５，４６）に
挿着されているパッキンリング（５５，５６）によって
密封されていることを特徴とする、請求項１から３まで
のいずれか１つに記載の圧力媒体伝達装置。
【請求項５】中間部材（４１’，４２’）が、それぞ
れ、ピン（６２）として構成されスピンドル（３）の長
手軸線（Ａ）に平行に配置されている案内部材（６１）
で移動可能に案内され、該案内部材（６１）が定置の構
成要素（２１）で支持され、該案内部材（６１）を介し
て圧力媒体を付設される中間部材（４１’または４
２’）に供給可能であることを特徴とする、請求項１か
ら３までのいずれか１つに記載の圧力媒体伝達装置。
【請求項６】ピン（６２）が、外側の構成要素（２
１）を形成している二つの部分（２２，２３）の間に挿
着されており、且つ外側の構成要素（２１）の圧力媒体
ダクト（２６’）に接続されているダクト（６３）であ
って圧力媒体を中間部材（４１’）に供給するためのダ
クト（６３）を備えていることを特徴とする、請求項５
に記載の圧力媒体伝達装置。
【請求項７】ピン（６２）が、片側の端面において、
該端面に挿着されるパッキン（６４）を介して、圧力媒
体ダクト（２６’）を有している外側の構成要素（２
１）の部分（２３）に接し、ピン（６２）の他の端面
（６５）が、凸状に湾曲するように構成されていること
を特徴とする、請求項６に記載の圧力媒体伝達装置。
【請求項８】中間部材（４１’，４２’）が、それぞ
れ、凸状に湾曲するように構成された外側面（６７）を
介して、外側の構成要素（２１）に位置調整可能に支持
されていることを特徴とする、請求項１から７までのい
ずれか１つに記載の圧力媒体伝達装置。
【請求項９】一つまたは二つの中間部材（４１，４
２）の両側にそれぞれ、帰路管（２８）に接続されてい
る圧力媒体集積室（５３，５４）が設けられていること
を特徴とする、請求項１から８までのいずれか１つに記
載の圧力媒体伝達装置。
【請求項１０】中間部材（４１，４２または４１’ま
たは４２’）が、外側の構成要素（２１）に挿着される
ピン（５７，５７’）であって中間部材（４１，４２ま
たは４１’または４２’）に形成される穴（５８）、溝
（５８’）等に係合するピン（５７，５７’）によって
相対回転不能に保持されていることを特徴とする、請求
項１から９までのいずれか１つに記載の圧力媒体伝達装
置。
【請求項１１】外側の構成要素（２１）が、鐘形ケー
ス（１２）または同様の中間部材（１２’）により作業
機械（１）のケーシング（２）に、有利にはスピンドル
部材に固定されていることを特徴とする、請求項１から
１０までのいずれか１つに記載の圧力媒体伝達装置。
【請求項１２】内側の構成要素（３１）が、直接に作
業機械（１）のスピンドル（３）に、またはスピンドル
（３）に取り付けられているサーボ装置（５）のシリン
ダ（６）に固定されていることを特徴とする、請求項１
から１１までのいずれか１つに記載の圧力媒体伝達装
置。