説明

液圧式振動モータ

【課題】 液圧式振動モータを提供する。
【解決手段】 本発明は、圧力ライン(3、4)を介して圧力補償用デバイスに結合された少なくとも2つの作動チャンバ(21、22)を有する液圧式振動モータ(1)であって、第1の作動チャンバ(21)が第1の圧力ライン(3)に接続され、第2の作動チャンバ(22)が第2の圧力ライン(4)に接続され、圧力補償用デバイスが、第1の補償シリンダ(6)および第2の補償シリンダ(7)を有し、各補償シリンダ(6、7)が、それぞれ1つの補償体積(16、17)と、各補償体積(16、17)を画定するためのそれぞれ1つの弾性力蓄積機構とを有し、第1の補償シリンダ(6)の補償体積(16)が第1の圧力ライン(3)に接続され、第2の補償シリンダ(7)の補償体積(17)が第2の圧力ライン(4)に接続される液圧式振動モータ(1)に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧力ラインを介して圧力補償用デバイスに結合される少なくとも2つの作動チャンバを有する液圧式振動モータであって、第1の作動チャンバが第1の圧力ラインに接続され、第2の作動チャンバが第2の圧力ラインに接続される液圧式振動モータに関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1に、2軌轍の自動車の車軸にある分割スタビライザ用の液圧式振動モータであって、振動モータが、ベーンを有するモータ・シャフトを有し、振動モータの作動チャンバが、個々の作動チャンバに分割され、少なくとも2つの個別の作動チャンバ用の少なくとも第1および第2の液圧式ポートと、適切であれば作動チャンバ間の接続システムとを備え、接続システムが、少なくとも対として作動チャンバを液圧的に接続し、接続された作動チャンバの構成が、第1の液圧式ポートに割り当てられた作動チャンバが第2の液圧式ポートに割り当てられた作動チャンバと交番するように成された液圧式振動モータが開示されている。
【0003】
自動車のシャシ内で使用される液圧式振動モータでは、高速であり、時として突発的な振動モータの運動により、キャビテーション、すなわち圧力変動による作動液中での空洞の発生および破裂が発生することがある。キャビテーションは、自動車の乗員が煩わしく感じることがある鮮明に聞こえるノイズを生じることがある。キャビテーションを防止するために、下記特許文献2では、作動チャンバからの空気の排出を阻止するそれぞれ1つの逆止め弁デバイスを介して液圧式振動モータの作動チャンバを環境に接続することが提案されている。このようにして、環境からの空気の吸入によってキャビテーションの発生を防止することが図られている。
【0004】
特に自動車のハイパワー動作中の液圧式システムへの空気の導入は、液圧式システムの剛性および反応性に大きな悪影響を及ぼすことがあることが判明している。より長い動作期間のうちには、液圧式システムにおけるシールにも悪影響が及ぼされることがある。さらに、空気の導入中に、油圧式システム内への水分および/または汚れの望ましくない侵入を十分に確実に防止することもできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】独国特許第19533864C1号明細書
【特許文献2】独国特許第10140460C1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、従来技術の欠点をなくし、特に自動車がハイパワー範囲で使用されるときにも、望ましくないキャビテーションを従来よりも確実に防止することができる液圧式振動モータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的は、本発明によれば、独立請求項1の特徴によって実現される。従属請求項は、本発明の有利な変形形態に関する。
【0008】
本発明によれば、冒頭に記載した種類の液圧式振動モータ(油圧式振動モータ)が、第1および第2の補償シリンダを有する圧力補償用デバイスを備え、これらの各補償シリンダが、それぞれ1つの補償体積(補償領域)と、それぞれ1つの弾性力蓄積機構とを有し、弾性力蓄積機構は、各力蓄積機構に割り当てられた補償体積を画定するものであり、第1の補償シリンダの補償体積(補償領域)が第1の圧力ラインに接続され、第2の補償シリンダの補償体積(補償領域)が第2の圧力ラインに接続される。
【0009】
有利には、各補償シリンダが、それぞれ1つの圧縮体積(圧縮領域)を有し、第1の補償シリンダの圧縮体積(圧縮領域)が第2の圧力ラインに接続され、第2の補償シリンダの圧縮体積(圧縮領域)が第1の圧力ラインに接続される。このようにすると、圧力補償用デバイスは、作動チャンバ内での様々な圧力構成(仕様)に、より良く適合させることができる。キャビテーションを、より一層確実に防止することができる。
【0010】
圧力補償用デバイスは、それぞれ1つのピストンが、各補償シリンダの弾性力蓄積機構の負荷の下で配置され、このピストンが各補償シリンダの補償体積を画定する場合に、さらに改良される。
【0011】
各補償シリンダ内に配置された弾性力蓄積機構の最大伸長が制限されるように、各ピストン用のそれぞれ1つのストッパが各補償シリンダ内に提供されることが好ましい。このようにすると、特に単純に、かつ確実に、圧力補償用デバイスを液圧式振動モータの作動チャンバに適合させることができる。
【0012】
有利には、圧力補償用デバイスは、一方の補償シリンダの弾性力蓄積機構の最大伸長時に、前記補償シリンダの補償体積(補償領域)に接続された圧力ラインが前記補償シリンダのピストンによって閉じられるように設計することができる。このようにすると、特に、液圧式デバイスのロバスト(頑強)性が高められる。
【0013】
好ましくは、圧力補償用デバイスは、各ピストンの終端位置の少なくとも1つに関して補償シリンダ内に終端位置減衰手段が提供されるように設計することができる。例えば機械的な設計または液圧式の設計であってよいそのような終端位置減衰手段は、圧力補償用デバイスの動作信頼性の向上に大きく寄与する。
【0014】
弾性力蓄積機構がばね要素として設計されることが適当であることがある。このようにすると、連続動作について特に信頼性が高く、短い反応時間を特徴とするロバスト(頑強)な圧力補償用デバイスが提供される。
【0015】
圧力補償用デバイスに関する特にロバスト(頑強)な設計を提供するために、第1の補償シリンダのばね要素が、第1の補償シリンダの圧縮体積(圧縮領域)内に配置され、第2の補償シリンダのばね要素が、第2の補償シリンダの圧縮体積(圧縮領域)内に配置されることが有利である。
【0016】
有利には、各補償シリンダ内に配置されたばね要素の最大圧縮が制限されるように、各ピストン用のそれぞれ1つのストッパを各補償シリンダの圧縮体積(圧縮領域)内に提供することができる。このようにして、ばね要素の摩耗を大幅に低減することができる。ばね要素のいわゆる「ブロッキング」を防止することができる。
【0017】
液圧式振動モータの1つまたは複数の第1の作動チャンバが、第1の圧力ラインに接続される作動チャンバの第1の群を成し、液圧式振動モータの1つまたは複数の第2の作動チャンバが、第2の圧力ラインに接続される作動チャンバの第2の群を成すことが適当であることがある。
【0018】
有利には、圧力補償用デバイスを振動モータに一体化することができる。このようにすると、自動車内で小さな設置スペースしか占めない特にコンパクトな構成が提供される。
【0019】
有利には、圧力補償用デバイスを振動モータのハウジングの外部に配置することができる。これは、メンテナンスしやすい構成を提供する。
【0020】
可能な後付けに関して、圧力補償用デバイスは、好ましくは振動モータのハウジングに配置することができるコンパクトな構造ユニットとして設計されることが適当であることがある。
【0021】
以下、図面を参照して、本発明のさらなる詳細および利点をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】液圧式振動モータと、そこに配置された圧力補償用デバイスとを示す図である。
【図2】第1の作動チャンバ内に圧力が発生しているときの補償シリンダを示す図である。
【図3】第2の作動チャンバ内に圧力が発生しているときの補償シリンダを示す図である。
【図4】第2の作動チャンバ内に真空が発生しているときの補償シリンダを示す図である。
【図5】作動チャンバで圧力が発生していない状態での補償シリンダを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
図1に、自動車のスタビライザ2に接続された液圧式振動モータ(油圧式振動モータ)1の簡略化した完全ではない図を示す。スタビライザ2(図面には全体が示されていない)は、分割スタビライザとして設計されている。コンパクトな構造ユニット5として設計される圧力補償用デバイスが、液圧式アセンブリのハウジングに配置される。圧力補償用デバイスは、圧力ライン3、4用のポートを有する。図2〜5に概略的に示されるように、圧力ライン3、4は、圧力補償用デバイスの補償シリンダ6、7を、振動モータ1の作動チャンバ21、22または作動チャンバ群に液圧的に接続する。圧力補償用デバイスは、好ましくはモジュール式であり、保持デバイス23によって構造ユニット5に一体化される。図示される例では、圧力補償用デバイスの構造ユニット5は、固定デバイス18を有し、その固定デバイス18によって、構造ユニット5が振動モータ1のハウジングに固定される。
【0024】
図2〜5は、様々な状態での圧力補償用デバイスの概略図を示す。図2〜5に示される圧力補償用デバイスは、補償シリンダ6、7を有する。補償シリンダ6、7は、ライン3、4(図1も参照)を介して、図1に部分的に示される液圧式振動モータ1の作動チャンバ21、22に接続される。第1の補償シリンダ6は、第1の作動チャンバ21に液圧的に接続された補償体積(補償領域)16を有する。第2の作動チャンバ22に液圧的に接続された圧縮体積(圧縮領域)14が、第1の補償シリンダ6内に提供される。補償体積(補償領域)16と圧縮体積(圧縮領域)14は、ピストン10によって互いに分離される。ピストン10に結合されたばね要素8が、第1の補償シリンダ6の圧縮体積(圧縮領域)14内に配置される。図2〜5に例として示されるように、ばね要素8と反対の側に位置する第1の補償シリンダ6の端部が、ピストン10用のストッパ12を形成することができる。第2の補償シリンダ7は、第2の作動チャンバ22に液圧的に接続された補償体積(補償領域)17を有する。第2の補償シリンダ7の圧縮体積(圧縮領域)15は、第1の作動チャンバ21に液圧的に接続される。第2の補償シリンダ7においても、補償体積(補償領域)17と圧縮体積(圧縮領域)15が、ピストン11によって互いに分離され、ピストン11は、補償体積(補償領域)15内に配置されたばね要素9に結合される。例示の図面では、ばね要素9と反対の側に位置された第2の補償シリンダ7の端部が、ピストン11用のストッパ13を形成する。ストッパ12は、補償体積(補償領域)16の最小の膨張を定める。同じことが、補償体積(補償領域)17に関して、ストッパ13に当てはまる。図示される構成は特にロバストであるが、ストッパ12、13が、この例で示されるのとは異なる様式で配置されることが適当であることもある。
【0025】
図2は、第1の作動チャンバ21内に圧力が発生している圧力補償用デバイスの状態を示す。上述したように、作動チャンバ21は、第1の補償シリンダ6の補償体積(補償領域)16に液圧的に接続されている。したがって、前記補償体積(補償領域)16が膨張され、前記補償体積(補償領域)16に割り当てられた第1の補償シリンダ6のばね要素8は圧縮される。第1の補償シリンダ6の補償体積(補償領域)16は、ばね要素8の負荷の下にあるピストン10によって画定される。図2に示される状態では、第1の作動チャンバ21内に生じている圧力により、ピストン10がストッパ12から離れ、ばね要素8が圧縮される。図2に示される状態では、ピストン11がストッパ13に位置されており、したがってばね要素9のさらなる伸長が制限されるので、第2の補償シリンダ7の圧縮体積(圧縮領域)15が図2に示されるよりもさらに膨張することはありえない。図2に示される状態では、ピストン11は、ライン4への第2の補償シリンダ7の開口を閉じる。
【0026】
第2の補償シリンダ7とライン4は、図2に示される終端位置へのピストン11の移動が液圧式に減衰されるように設計されて、互いに接続されることが好ましい。ここで、この構成は、図2に示されるピストン11の終端位置でピストン11とストッパ13の間に薄いオイル・クッション(より詳細には図示せず)が形成されるように設計することができる。図示される例では、ストッパ13は、第2の補償シリンダ7の壁によって形成される。
【0027】
図2に示される圧力補償用デバイスの状態では、ばね要素8が、最大限に圧縮されている。図示される状態では、第1の補償シリンダ6のピストン10が、ライン4への第1の補償シリンダ6の開口を閉じる。ここに図示されるピストン10の終端位置に関しても終端位置減衰手段が提供されることが有利である。
【0028】
図3に示される状態では、第2の作動チャンバ22内に圧力が発生している。それに対応して、第2の補償シリンダ7の圧縮体積(圧縮領域)15が圧縮され、第2の補償シリンダ7の補償体積(補償領域)17が膨張される。ばね要素8を備える第1の補償シリンダ6のピストン10は、ストッパ12に位置される。
【0029】
第1の補償シリンダ6とライン3は、図3に示される終端位置へのピストン10の移動が液圧式に減衰されるように設計されて、互いに接続されることが好ましい。ここで、この構成は、図3に示されるピストン10の終端位置でピストン10とストッパ12の間に薄いオイル・クッション(より詳細には図示せず)が形成されるように設計することができる。図示される例では、ストッパ12は、第1の補償シリンダ6の壁によって形成される。
【0030】
図3に示される圧力補償用デバイスの状態では、ばね要素9が、最大限に圧縮されている。図示される状態では、第2の補償シリンダ7のピストン11が、ライン3への第2の補償シリンダ7の開口を閉じる。ここに図示されるピストン11の終端位置に関しても終端位置減衰手段が提供されることが有利である。
【0031】
図2および3に関連して説明した液圧式の終端位置減衰手段の代わりに、またはそれに加えて、例えば機械的な終端位置減衰手段を提供することができる。
【0032】
図4は、第2の作業チャンバ22内に真空が発生しているときの圧力補償用デバイスの状態を示す。第1の補償シリンダ6の圧縮体積14は、それに対応して縮小される。図4に例として示される状態では、ばね要素8は、図2に示される状態ほどには圧縮されていない。ばね要素9を備える第2の補償シリンダ7のピストン11は、ストッパ13に位置される。
【0033】
図5は、2つの作業チャンバ21、22で圧力が発生していない状態での圧力補償用デバイスを示す。前記状態では、2つの補償シリンダ6、7のピストン10、11が、固定位置、すなわちシステムの初期位置を取る。前記初期位置では、両方のピストン10、11が、それぞれのストッパ12および13に位置される。
【0034】
作動チャンバ21、22につきそれぞれ1つの補償シリンダ6、7を提供することにより、作動チャンバ21、22または作動チャンバ・群の設計、および発生する圧力勾配に合わせて、ばね要素を非常に正確に調整することができる。ピストン10、11およびばね要素8、9の設計における製造公差を、より良く制御することができる。本発明によるシステムは、耐用年数にわたって生じることがあるいかなる圧力降下の変化に対しても非常にロバスト(頑強)である。また、上述したシステムは、比較的摩耗が生じにくい。
【0035】
ピストン10、11用の機械的な端部ストッパが、補償シリンダ6、7の圧縮体積14、15内にそれぞれ提供されることがあり、それぞれの圧縮体積(圧縮領域)14、15内に配置されたばね要素8、9の最大圧縮時または高圧縮時に、ばね要素8、9の圧縮を制限する。図5に、そのような端部ストッパが、概略的に、かつ例示的にストッパ30、31として示されている。より見やすくするために、前記ストッパ30、31は、図5にのみ示されている。ストッパ30は、図2に示される状態でばね要素8に関して有効であり、ストッパ31は、図3に示される状態でばね要素9に関して有効である。
【符号の説明】
【0036】
1 液圧式振動モータ
3 第1の圧力ライン
4 第2の圧力ライン
6 第1の補償シリンダ
7 第2の補償シリンダ
16 補償体積
17 補償体積
21 第1の作動チャンバ
22 第2の作動チャンバ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧力ライン(3、4)を介して圧力補償用デバイスに結合された少なくとも2つの作動チャンバ(21、22)を有する液圧式振動モータ(1)であって、第1の作動チャンバ(21)が第1の圧力ライン(3)に接続され、第2の作業チャンバ(22)が第2の圧力ライン(4)に接続され、前記圧力補償用デバイスが、第1の補償シリンダ(6)および第2の補償シリンダ(7)を有し、各前記補償シリンダ(6、7)が、それぞれ1つの補償体積(16、17)と、各前記補償体積(16、17)を画定するためのそれぞれ1つの弾性力蓄積機構とを有し、前記第1の補償シリンダ(6)の前記補償体積(16)が前記第1の圧力ライン(3)に接続され、前記第2の補償シリンダ(7)の前記補償体積(17)が前記第2の圧力ライン(4)に接続される液圧式振動モータ(1)。
【請求項2】
各前記補償シリンダ(6、7)が、それぞれ1つの圧縮体積(14、15)を有し、前記第1の補償シリンダ(6)の前記圧縮体積(14)が前記第2の圧力ライン(4)に接続され、前記第2の補償シリンダ(7)の前記圧縮体積(15)が前記第1の圧力ライン(3)に接続される請求項1に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項3】
それぞれ1つのピストン(10、11)が、各前記補償シリンダ(6、7)の前記弾性力蓄積機構の負荷の下で配置され、前記ピストン(10、11)が各前記補償シリンダ(6、7)の前記補償体積(16、17)を画定する請求項1または2に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項4】
各前記補償シリンダ(6、7)内に配置された前記弾性力蓄積機構の最大伸長が制限されるように、各前記ピストン(10、11)用のそれぞれ1つのストッパ(12、13)が各前記補償シリンダ(6、7)内に提供される請求項3に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項5】
前記圧力補償用デバイスが、一方の前記補償シリンダ(6、7)の前記弾性力蓄積機構の最大伸長時に、前記補償シリンダ(6、7)の前記補償体積(16、17)に接続された前記圧力ライン(3、4)が前記補償シリンダ(6、7)の前記ピストン(10、11)によって閉じられるように設計される請求項3または4に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項6】
前記圧力補償用デバイスが、各前記ピストン(10、11)の終端位置の少なくとも1つに関して前記補償シリンダ(6、7)内に終端位置減衰手段が提供されるように設計される請求項3乃至5のいずれか一項に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項7】
前記弾性力蓄積機構が、ばね要素(8、9)として設計される請求項3乃至6のいずれか一項に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項8】
前記第1の補償シリンダ(6)の前記ばね要素(8)が、前記第1の補償シリンダ(6)の前記圧縮体積(14)内に配置され、前記第2の補償シリンダ(7)の前記ばね要素(9)が、前記第2の補償シリンダ(7)の前記圧縮体積(15)内に配置される請求項7に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項9】
各前記補償シリンダ(6、7)内に配置された前記ばね要素(8、9)の最大圧縮が制限されるように、各前記ピストン(10、11)用のそれぞれ1つのストッパ(30、31)が、各補償シリンダ(6、7)の前記圧縮体積(14、15)内に提供される請求項8に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項10】
1つまたは複数の第1の作動チャンバ(21)が、前記第1の圧力ライン(3)に接続される作動チャンバの第1の群を成し、1つまたは複数の第2の作動チャンバ(22)が、前記第2の圧力ライン(4)に接続される作動チャンバの第2の群を成す請求項1乃至9のいずれか一項に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項11】
前記圧力補償用デバイスが、前記振動モータ(1)内の前記補償シリンダ(6、7)と一体化される請求項1乃至10のいずれか一項に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項12】
前記圧力補償用デバイスが、前記振動モータ(1)のハウジングの外部に前記補償シリンダ(6、7)を有して構成される請求項1乃至10のいずれか一項に記載の液圧式振動モータ(1)。
【請求項13】
前記圧力補償用デバイスが、前記振動モータ(1)のハウジングに配置される構造ユニット(5)として設計される請求項12に記載の液圧式振動モータ(1)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−11737(P2011−11737A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2010−137103(P2010−137103)
【出願日】平成22年6月16日(2010.6.16)
【出願人】(508174975)ドクトル イング ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト (134)
【氏名又は名称原語表記】Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft
【住所又は居所原語表記】Porscheplatz 1, D−70435 Stuttgart, Germany
【Fターム(参考)】