JPH08508557A - 液圧駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、主として重い工業用ユニットを駆動するための液圧駆動システムに関し、ここで駆動システムはカム曲線素子（４０）の波形カム・プロフィル（３８）に対接して作用するように配置されるカムローラ（３０）を有する複数個の液圧被駆動ピストンユニット（１４）から成り、カム・プロフィル（３８）に対接するカムローラ（３０）の直線運動により、カム曲線素子（４０）とピストンユニット（１４）との間の相対駆動運動を生じる。本発明の特徴となる特色は、駆動システムは個別組立カム曲線素子モジュール（４１）及び個別組立ピストンユニット（１４）から構成され、前記カム曲線素子モジュール（４１）は被駆動側の作業ユニットに装着され且つピストンユニット（１４）は固定枠（１２）に装着される、あるいはその逆の態様で装着される、ことである。

Description

【発明の詳細な説明】 液圧駆動システム 本発明は、ミル、炉、ドラム、ウインチ、及び同類物を回転し、あるいは、コ ンベヤ、クレーン、ホイスト及び同類物を直線移動させる如き、主として大型の 重い工業用ユニットを操作するための液圧駆動システムに関し、このシステムは カム曲線素子の波形カム・プロフィルに対接して作用するように配置されるカム ローラを有する複数個の液圧被駆動ピストンユニットから成り、カム・プロフィ ルに対接するカムローラの直線運動により、カム曲線素子とピストンユニットと の間に相対駆動運動が生じる。 カムリング型の液圧回転モーターは以前より周知であり、このモーターは多数 の周方向に離間した放射方向配向シリンダーを持つ固定ハブ状シリンダーハウジ ングから成り、ここに於てカムローラ支持ピストンは通常直径方向に幾つかの対 になって動作し、その放射方向案内カムローラと共に、シリンダーハウジングを 包囲するリング素子の放射方向内方に面する波形カム曲線部に対接して作用する 。ピストンが外方に動くとき、ローラはカム曲線部へ押圧され且つ発生した接線 力によりカム曲線部を回転させる。かかる液圧モーターの特徴は、液圧モーター が停止から最大ｒｐｍまでの全ｒｐｍ範囲にわたり非常に高い一定トルクを発生 できることである。それ故にこの型の液圧モーターは非常に良好な始動と低ｒｐ ｍ性能とをギヤを使用することなく有し、同時にその設計は比較的にコンパクト で簡単であり、また修理が容易であり、無段回転速度制御が可能で ある。 これらの有利な特徴により、カムリング型液圧モーターは比較的に重い工業用 ユニットの操作に、即ちウインチ、エプロンコンベヤ、ミル、乾燥ドラム及び同 類物のモーターとして、幅広く適用される。 しかしながら、鉱石ミル、乾燥オーブン、バーキング・ドラム（barklng drum ）及び同類物の如き非常に大型のユニットを操作するには、今日のカムリング型 液圧モーターには、ある一定の限界がある。 本発明の主たる目的は上述のカム曲線原理により操作する液圧駆動システムを 提供することであり、これは非常に大きい外形寸法を持つユニットの操作に適用 することができる。 最も広い概念に於て、この目的は、駆動システムがカム曲線素子の個別組立モ ジュール及び個別組立ピストンユニットから構成され、前記カム曲線素子のモジ ュールは被駆動側の操作ユニットに装着され且つピストンユニットは固定枠に装 着される、あるいはその逆の態様で装着される、ということから本発明により達 成される。提案された原理により、非常に大きなユニットの駆動システム用キッ トモジュールとして送出された構成部品を組み立てることが可能になる。 しかして、この型の回転用液圧モーターは、ミル又は炉の如き非常に大きい操 作ユニットのために使用でき、カム曲線素子のモジュールは、ユニットの外周の まわりのリングとして、又は少なくともリングの一部として組み立てら れる湾曲したセグメントの形状を有し、カム曲線セグメントのカム・プロフィル は放射方向外方に面する。一方ピストンユニットは組み立てられた湾曲したカム 曲線セグメントの放射方向外側で円弧に沿って枠に装着される。 本発明による液圧駆動システムは、クレーンを輸送し、コンベヤを駆動し、又 は昇降手段及びジャッキを垂直駆動するために、大きな作業ユニットを直線駆動 するのにも適用でき、カム曲線素子のモジュールは直線であり、ピストンユニッ トはカム曲線素子と平行な直線に沿って装着される。 原理的には、本発明による液圧駆動システムをどれくらいの大きさに作ること ができるかについては上限がある。 本発明による駆動システムの更なる詳細を添付図に就いて以下で詳述する； 第１図は、本発明による液圧駆動システムにより駆動される、水平軸線の周り に回転するドラムの端面図であり、ドラム端部駆動システムの右側半分と、左側 半分の一部のみが示される。 第２図は、四つの別個のピストンユニットの一群をより拡大して示す。 第３図は、ピストンユニットのーつとその関連するカム曲線素子とを通る横断 面図である。 第４図は、二つのカム曲線セグメントの間の接合部で取った、第１図のVI−VI 線に沿う断面図である。 第１図は、本発明による液圧駆動システムの考えられる適用例、即ち非常に大 径で水平縦軸線を有する円筒ドラム １０を回転するための駆動システムを示す。ドラム１０は、縦方向にドラムに沿 って離間した位置で配置される軸受（図示せず）に回転可能に装着できる。 図示の実施例に於て、液圧駆動システムは、ドラム１０の周囲の一部、明確に は周囲の下半分、を包囲する固定Ｕ字形枠１２から成る。駆動システムを有する ドラム（第１図に一部のみ示される）の左側部分は右側半分と全く同一であるこ とが指摘されるべきである。所望であれば、以下に記載されるピストンユニット を持つ枠は、ドラム１０の周囲全体を包被できる。 枠１２は、放射状に配向した四つのピストンユニット１４から各々なる四つの 群を支持する。第３図で詳細に示されるように、各ピストンユニット１４は液圧 作動ピストン２０のための円筒孔１８のある体１６から成る。ピストン２０はピ ン２２によりピストンロッド２４に結合され、ピストンロッドのピストン２０か ら遠い方の端は横方向支持軸２８の中央部分２６を包囲し且つ保持する。中央部 分２６の他側で、支持軸２８は一対のカムローラ３０を軸受３４上に、及び一対 のガイドローラ３２を軸受３６上に支持する。カムローラ３０は、ドラム１０の 外周のまわりに装着された環状カム曲線素子４０の波形カム・プロフィル３８に 対接して転動するよう配置され、一方ガイドローラ３２は、カム曲線素子４０を 跨ぐ体１６の一対の平行な離間側部脚４４の放射状に配向したガイド溝４２内で 走行する。各ピストンユニット１４はピン４６により枠１２にしっかりと装着さ れ且つネジ４８により各群の四つのピストン ユニット１４の両側でトルク吸収腕５０にしっかりと装着される。第２図に図示 の如く、トルク吸収腕５０はそれらの端５１でボルト５２により枠１２に固定さ れる。 第１図で最も良く図示されるように、カム素子４０はドラム１０の回転駆動中 にカムローラ３０と相互作用するものであり、ネジ５４によりドラム１０に固定 される多数の湾曲したカム曲線セグメント４１から作られる。カムセグメント４ １の間の接合部は、第４図で示されるように作ることができ、ここに於て楔形端 部分５６は隣接するカムセグメントの反対端部分の対応楔形くぼみ５８に係合し 、二つの隣接カムセグメント４１間の接合部を通過するときカムローラ３０の表 面圧力に関して滑らかな転移が得られる。各カムセグメント４１の波形カム・プ ロフィル３８は図示の実施例に於て三つのローブを有し、曲線セグメント４１間 の接合部はカムセグメントの間の谷部分に配置される。各カムセグメントは、共 に溶接されてリングになる個々のローブ・ユニットから成ることも出来る。 本発明による液圧駆動システムの操作原理は周知の所謂“四ピストン機械”の 操作原理に相当し、このことはピストンの数は４で割り切れ、またカム頂部の数 は３で割り切れることを意味する。第１図に図示された実施例に於て、カムリン グ４０は各三つのカム頂部を持つ九つのカム曲線素子４１（即ち全部で二十七の カム頂部を持つことになる）から成り、一方ピストンユニット１６の数は四掛け る四、即ち＋六個になる。ピストンユニット１６はカムリング４０のカム曲線部 ３８と協働するように本来周知の態様で 構成され、ピストンユニット１４の異なる群に於けるピストン２０及び関連カム ローラ３０の同期位相ストロークで、ピストンユニットの流体圧力とカムリング ４０に付与されたトルクとの間の線形関係あるいは、ピストンユニットへの流体 流量とドラム１０のｒｐｍとの間の線形関係が達成される。 液圧流体の流れをそれぞれのピストンユニット１４に指向するために、弁６０ は各対のピストンユニット１４と関連でき、前記弁は、図示の例に於て、カム曲 線プロフィル３８と接触するカム従動部６２により制御される。第１図に於て、 四つのピストンユニット１４の各群についてーつの弁６０及びカム従動部６２の みが示される。対応弁（図示せず）は枠１２の他側に配置される。この弁機能は それぞれのピストンユニット１４に組み人れるか又は電気制御弁により行うこと も出来る。 第１〜４図に於て、本発明による駆動システムは、ドラムの中央に関して放射 方向外側に指向されるカム曲線素子４０のカム・プロフィル３８を有する大形回 転ドラム１０の形態で例示されている。しかしながら、本発明の範囲内で逆の構 成、即ちピストンユニット１４は可動回転部分に装着される一方でカム曲線素子 は固定枠部分に装着される構成、を有することも考えられる。ある適用例として 、カム素子及びピストンユニットを、例えばクレーン、ホイスト、コンベヤ及び 同類物に於いて、線形延出構成要素として作ることも考えられ、ここでピストン ユニットは可動作動部分に装着され且つストレートカム曲線セグメントは固 定支持面に装着される、あるいはその逆の態様で装着される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ミル、炉、ドラム、ウインチ、及び同類物を回転しあるいは、コンベヤ、 クレーン、ホイスト及び同類物を直線移動する如き、主として重い工業用ユニッ トを操作するための液圧駆動システムであり、カム曲線素子（４０）の波形カム ・プロフィル（３８）に対接して作用するように配置されるカムローラ（３０） を有する複数個の液圧被駆動ピストンユニット（１４）から成り、カム・プロフ ィル（３８）に対接するカムローラ（３０）の直線運動により、カム曲線素子（ ４０）とピストンユニット（１４）との間の相対駆動運動を生じる液圧駆動シス テムに於て、この駆動システムは、カム曲線素子の個別組立モジュール（４１） 及び個別組立ピストンユニット（１４）から構成され、前記カム曲線素子のモジ ュール（４１）は被駆動側の操作ユニットに装着され且つピストンユニット（１ ４）は固定枠（１２）に装着される、あるいはその逆の態様で装着される、こと を特徴とする液圧駆動システム。 ２．カム曲線素子のモジュールは、少なくとも作業ユニット（１０）の外周の まわりのリングの一部（４１）を形成するように組み立てられる湾曲したセグメ ント（４１）の形状を有することを特徴とする作業ユニット（１０）を回転駆動 するための第１項記載の液圧駆動システム。 ３．カム曲線セグメント（４１）のカム・プロフィル（３８）は放射方向外方 に面しており、ピストンユニット（１４）は組み立てられた湾曲したカム曲線セ グメント（４１）の放射方向外側で円弧に沿って装着されることを特徴 とする第２項記載の液圧駆動システム。 ４．カム曲線セグメントのカム・プロフィルは放射方向内方に面しており、ピ ストンユニットは組み立てられたカム曲線セグメントの放射方向内側で円弧に沿 って装着されることを特徴とする第２項記載の液圧駆動システム。 ５．カム曲線素子のモジュールは直線であり、ピストンユニットはカム曲線素 子と平行な直線に沿って装着されることを特徴とする作業ユニットを直線駆動す るための第１項記載の液圧駆動システム。 ６．各ピストンユニット（１４）は少なくともーつの円筒孔（１８）を持つ体 （１６）から成り、この孔内に液圧作動ピストン（２０）が変位可能に装着され 、前記ピストン（２０）はその末端で本来周知の態様でカム曲線素子（４０）の カム・プロフィル（３８）と接触するためのカムローラ手段（３０）を支持し、 体（１６）及びカムローラ手段（３０）は本来周知の態様で、ピストン（２０） がシリンダー内で往復運動する時、カム曲線素子の対称縦方向軸線と垂直な動き でカムローラ手段（３０）を案内する協働ガイド手段（３２、４２）を有するこ とを特徴とする第１〜５項の何れか一項記載の液圧駆動システム。 ７．多数の個別ピストンユニット（１４）を群にして枠上に装着することを特 徴とする第６項記載の液圧駆動システム。 ８．各群のピストンユニット（１４）は、操作中に一定のトルクを発生させる ために、組み立てられたカム曲線モジュール（４１）から成るカム曲線素子（４ ０）に作用す るピストンユニットの他の群の対応ピストンユニットと同期して且つ順に制御さ れることを特徴とする第７項記載の液圧駆動システム。 ９．外方に面するカム・プロフィル（３８）を持つ複数個のカム曲線セグメン ト（４１）から成るカムリング（４０）は管状作業ユニット（１０）の周部に装 着され、枠（１２）はカムリング（４０）の周囲を少なくとも部分的に包被する ことを特徴とする大径で且つ回転水平軸線を持つ管状作業ユニット（１０）を回 転させるための第８項記載の液圧駆動システム。 10．ピストンユニット（１４）への液圧媒体の供給をカム制御弁手段（６０） により制御することを特徴とする第７〜９項の何れか一項記載の液圧駆動システ ム。