JP5431435B2 - 自動式の潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載のように、液圧媒体によって駆動可能であり、建設機械に取外し可能な構成要素であり、かつ、掘削機の液圧式ハンマーに組み込むために形成されておりかつ定められている自動式の潤滑装置であって、この潤滑装置は、潤滑剤を、潤滑剤リザーバから潤滑剤用導管を通って１つまたは複数の潤滑点に供給し、ポンプ要素を有する潤滑剤ポンプを具備し、この潤滑剤ポンプのポンプ要素には、カムによって、力が周期的に加えられてなる循環装置に関する。建設機械の液圧式ツールのための自動式の潤滑装置は、十分に知られている。

しかし乍ら、この場合、循環装置の部分は、従来のように、建設機械の中央に設けられている。このことは、従来よりも振動の少なくかつ保護されている位置決めという利点をもたらすが、導管が非常に長いこと、および液圧式ツールの、他の液圧式ツールとの交換の際にあるいは液圧式ツールの取外しまたは液圧式ツールの装着の際に取付の労力が高いことという欠点をもたらす。

この背景から、既に、特許文献１に、液圧媒体によって駆動可能な液圧式ツールに組み込むために形成されておりかつ定められており、掘削機の取外し可能な構成要素である、冒頭に記載された構造に基づく潤滑装置が、提案される。しかし、この公知の装置は、この場合では、ポンプ要素を駆動する偏心カムが、順送り分配器の制御ピストンの自由端の直線状の往復運動によってかつ介在するフリーホイール（Huelsenfreilauf）を介して、駆動されるという欠点を有する。このことによって、偏心カムの比較的急な動きが引き起こされる。何故ならば、制御ピストンの前進運動のみが、偏心カムの送りのために利用されることができ、これに対し、制御ピストンの戻りの段階で、偏心カムが停止するからである。制御ピストンの前進運動でも、運動は不均等である。

国際公開公報第02/33309 A1号

従って、本発明の課題は、明細書導入部に記載のタイプの自動式の潤滑装置を、ポンプ要素の、従来よりも均等な駆動が保証されているように、製造することにある。

この課題は、請求項１の特徴部分によって解決される。好都合な改善は従属請求項に記載されている。

本発明の主要思想は、ポンプ要素を駆動するカムを、トルクが伝達されるように、液圧モータにより、同期的に駆動することにある。従って、従来の技術と逆に、カムの常に中断される運動ではなくて、均等に進行する運動がなされる。液圧モータが、従来の技術に基づく解決策と比較して、比較的高い同期性を特徴とし、トルクが伝達されるように、駆動がなされるので、カムも同期的に駆動される。このことによって、潤滑剤の従来よりも著しく均等な供給が保証される。このことは、特に、液圧式ツールに潤滑装置を取着する場合に生じることがあるかなりの加速力および振動力の場合には、適切である。本発明では、偏心カムが、連続的に作動される液圧モータによって駆動されるので、重力による加速の何倍もの位の加速力の場合でも、長期間の作動が保証されている。

本発明の第１の実施の形態では、ポンプ要素は、偏心カムによって力が加えられる移動可能に取り付けられているポンプピストンと、偏心カムの方向にポンプピストンを引き戻すためのばねとを有する。このことによって、ポンプピストンは、常に、偏心カムと接触状態に保たれる。それ故に、ポンプピストンの出来る限り均等な往復運動が保証される。

代替の実施の形態では、ポンプ要素は、移動可能に取り付けられているポンプピストンを有し、このポンプピストンは前記偏心カムに沿って強制案内されており、ポンプピストンの前進および後退が偏心カム自体によって引き起こされる。

被駆動側では、液圧モータが、ウォーム歯車装置を介して、偏心カムと作用接続されていることは好ましい。ウォーム歯車装置は、偏心カム側の歯車に係合することができる。この歯車は、偏心カムに共軸にかつ回転不能に結合されている。

本発明の他の好ましい観点では、潤滑剤用導管内に、特にポンプ要素内に、供給された潤滑剤の戻りを阻止するために逆止め弁が設けられている。

本発明の特別な観点では、潤滑剤用ポンプには、市販のカートリッジと共の使用のためにおよび圧力管と共の使用のために形成されている潤滑剤リザーバ接続部が設けられている。かようにして、本発明に係わる潤滑装置は、使用制限なしに、種々の国々で、多数のユーザのために用いられることができる。

更に、潤滑剤用導管内に、特にポンプ要素内に、潤滑剤用導管および／または潤滑点のための所望の最大圧力を設定するために、圧力制御弁が設けられていることは適切である。

組込み技術的におよび保守技術的に適切な実施の形態では、液圧モータは、別個のユニットとして、複数のボルトによって、潤滑剤用ポンプに取外し可能に取着されている。このことによって、液圧モータは非常に容易に交換されることができる。

本発明の特別な観点では、液圧モータは、偏心カムの軸Ｂに対し直交に向けられている主軸Ａを有する。特に、液圧モータの主軸Ａは、潤滑剤用ポンプのポンプピストンの運動方向に平行に向けられていてもよい。

潤滑剤の吐出量を調整することができるように、加圧液の流れ、特に圧液を所望の流速に調整することができるために、流量制御弁が設けられている。

本発明に係わる潤滑装置のための典型的な吐出量の範囲は、０．５ないし１．５ｃｍ^３／分、好ましくは０．８ないし１．３ｃｍ^３／分にある。１行程当たりの吐出量は、本発明の特別な実施の形態では、０．１５ｃｍ^３／行程と０．２０ｃｍ^３／行程の間、好ましくは約０．１８ｃｍ^３／行程である。

更に、潤滑剤リザーバの実際の液面を表示するために、循環装置には表示手段が設けられている。このような表示手段は、連続的に、その時々の実際の液面を表示することができおよび／または最小限の液面より下の液面の下回りを見せることができる。このような液面表示は、覗き窓によって、目盛り板によって、ピストンの、圧力管のおよび／またはカートリッジの接近により作動される表示ピンによって、および／または液面信号を評価手段に伝達するための電気的な伝達手段によってなされることができる。

以下、本発明を、実施の形態の記述を基にしかつ添付の図面を参照して、他の特徴および利点に関しても詳述する。

図１は、自身の潤滑装置を備えた液圧式ハンマーを有する掘削機を示す。 図２は、本発明に係わる潤滑装置の実施の形態を部分断面図で示す。 図３は、図２の部分拡大図を示す。 図４は、図２に具体的に示された潤滑装置の、図２の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図を示す。 図５は、図２に示した潤滑装置の部分横断面図を、図２に直交の図で示す。 図６は、図２の実施の形態に対し変更された、本発明に係わる潤滑装置の実施の形態を示す。 図７は、図２の潤滑装置の実施の形態の斜視図を示す。

図１には、本発明に係わる潤滑装置の典型的な使用例が具体的に示されている。ここでは掘削機として具体的に示されている建設機械３０では、ブーム３１に、液圧式ツール１５が取着されている。この液圧式ツールは本発明に基づく潤滑装置３２を有する。図示した液圧式ハンマー（バイト）は高い機械的負荷に晒されており、液圧式ハンマーには、耐熱性の特殊潤滑剤が供給されねばならない。本発明に係わる潤滑装置の、以下に具体的に示した実施の形態は、高い固体粒子を有する特別潤滑剤、例えば銅製バイト用ペーストと共の使用のために、またはＥＰ２グリースと共の使用のために定められている。

本発明に係わる潤滑装置３２の組込みは、液圧式ツール１５に、またはこの液圧式ツールの支持装置自体になされる。このことによって、建設機械への長い潤滑剤用導管が省略される。更に、潤滑装置３２の直接的な取付によって、バイトおよび潤滑装置を、揃いのユニットとして、各々の掘削機に装着することができる。何故ならば、掘削機への組込みが省略されるからである。本発明に係わる潤滑装置は、液圧式ハンマーのかなりの振動および／または加速によっても損なわれない。

本発明に係わる潤滑装置は、潤滑装置３２にエネルギを供給するためには、高圧管を介して、建設機械３０の加圧液装置に接続されるだけでよい。潤滑装置３２の潤滑剤用ポンプ１２の駆動は、建設機械３０の圧液循環に接続される液圧モータ１４によってなされる。例えば、建設機械３０の運転台での液圧式ツール１５用の踏スイッチの作動の際に、潤滑装置３２にも、液圧モータ１４を駆動するために圧液が供給される。それ故に、潤滑剤の望ましい供給が生じる。

以下、図２ないし５を参照して、具体的な好ましい実施の形態を説明する。本発明に係わる潤滑装置３２の、ここに示した実施の形態は、モジュール式の構造体を有する。この構造体は、既述の液圧モータ１４を取り囲むユニット（液圧モータユニット）と、偏心カム１３およびポンプ要素１１を持つ潤滑剤用ポンプ１２を有する隣接のユニット（潤滑剤用ポンプユニット）とを含む。

潤滑剤用ポンプ１２を含むユニットは、まず、ブロック状の本体３３を有する。この本体には、保守の目的で取外し可能な蓋部６５を有する液圧モータ１４の、そのユニットが、複数のボルト１６を介してフランジ接合されている。

本体３３には、既述の偏心カム１３が主軸Ｂを中心として回転自在に取り付けられており、既述のポンプ要素１１は、偏心カム１３の主軸Ｂに対し垂直方向に移動可能に取り付けられている。この場合、偏心カム１３は、一側で蓋部３６によって閉じることができる偏心カム用リセス３７に収容されており、２つの回転軸受３４，３５に取り付けられている。ポンプ要素１１は、一側で偏心カム用リセス３７に通じるポンプ要素用孔３８に収納されている。潤滑剤リザーバ接続部２４は、接続孔３９を介して、ポンプ要素用孔３８に接続されている。更に、ポンプ要素用孔３８は、もう１つの潤滑剤排出孔４０を有する。この潤滑剤排出孔には、潤滑剤用導管２２が接続されており、潤滑剤を潤滑点２３に導く。

種々のタイプの潤滑剤リザーバ２１が、潤滑剤リザーバ接続部２４を介して本体３３に接続される。この場合、図２および３に示した断面図では、カートリッジ２６が、図６に示した断面図では、圧力管２５が、潤滑剤リザーバ２１として夫々接続されている。

本発明の特別な観点では、潤滑剤リザーバ接続部２４が、図６で具体的に示す圧力管２５と共の使用のためだけでなく、図２および３に例示された市販のカートリッジと共の使用のためにも形成されている。この目的のために、本体３３には、深鍋形のリセス４１が設けられており、リセスは底面４２を有する。この底面から、既述の接続孔３９が、ポンプ要素用孔３８へ延びている。縁部側では、底面４２に、環状に囲んでいるパッキング４３が設けられている。それ故に、圧力管２５（図６を参照）またはアダプタ２７（図２および３を参照）が密封式に挿入されることができる。アダプタ２７自体はカートリッジ接続部４４を有し、同様に、カートリッジ２６に対する密閉のために、環状のパッキング４５を有する。アダプタ２７は、接続孔３９内では、内部孔４６を有するねじ４７によって、雌ねじ部分４８にしっかり締め付けられる。

従って、潤滑剤用ポンプには、圧力管２５に代えて、アダプタ２７の予めの挿入によって、市販のカートリッジ２６を用いることができる。即ち、圧力管２５と市販のカートリッジ２６とを選択的に使用することができる。

以下、ポンプ要素１１の構造および機能方法を詳述する。ポンプ要素１１は、偏心カム１３によって、外被側の偏心カム面４９を介して駆動される。偏心カム１３の回転中に、偏心カム面４９はポンプ要素１１のポンプピストン１７を周期的に前方に押し出す。ポンプピストン１７は、ばね１８によって、偏心カム面４９に接触された状態に保たれる。ポンプピストン１７は、結果として、偏心カム１３の回転中に、均等な往復運動を実行する。ポンプピストン１７は、ばね１８の力に抗して、引っ込められる位置へもたらされるとき、同時に、潤滑剤が、接続孔３９を介して、ポンプ要素１１内のポンプ室５０へ吸引される。次に、ポンプピストン１７は、偏心カム面４９によって前方へ押し出されるとき、逆止め弁２０に抗して、潤滑剤を、ポンプ室５０から、潤滑剤出口孔４０を通って、潤滑剤用導管２２従ってまた潤滑点２３に押し入れる。

潤滑剤用導管２２従ってまた潤滑点２３における圧力が、所望の最大圧力より上に行かないこと、を保証するために、逆止め弁２０の下流に、圧力制御弁２８が設けられている。この圧力制御弁は、調整ねじ５１によって、所望の最大圧力へ調整される。

以下、偏心カム１３の駆動機構を詳述する。建設機械で利用される加圧液、特に圧液が、加圧液入口５２を通って、液圧モータ１４へ流入し、そこで、第１の液圧モータシャフト５３を駆動する。この第１の液圧モータシャフトは、回転不能に設けられた第１の歯車５４によって第２の歯車５５を回転させて、第２の液圧モータシャフト５６を駆動する。加圧液は、加圧液出口５８で、再度、液圧モータ１４から流出する。第２の液圧モータシャフト５６は、軸方向にかつ回転不能にウォーム歯車装置１９に結合されている。ウォーム歯車装置１９は、液圧モータ１４のハウジングから突出し、本体３３の駆動用孔５７に係合する。それ故に、ウォーム歯車装置は、偏心カム側の歯車２９に噛合する。この歯車は、トルクを偏心カム１３伝達し、偏心カム１３を回転させる。

前記の構造によって、偏心カム１３の非常に均等な駆動が保証される。

図７には、図２に示した潤滑装置３２の斜視図が示されている。液圧モータ１４の流量制御弁５９はシーリング・キャップ６１によって覆われている。潤滑装置３２全体は、複数の固定ねじ６４によって、液圧式ツール１５に固定される。かなりの加速度および振動の故に、潤滑装置の、液圧式ツールへのまたは液圧式ツールの支持装置への固定は、非常に危険である。固定ねじ６４の緩みを防ぐために、複数の特殊なロッキング・ワッシャが用いられることができる。追加的に、２つの固定ねじ６４のねじが被覆されていてもよい。多数の潤滑剤用接続部６０は、潤滑剤用導管の、潤滑点への接続を可能にする。

本体３３の内部には、深鍋形のリセス４１に通じる制御用リセス６２が設けられている。このことは、カートリッジが透明である場合、液面制御を可能にする。ここでは、リセス４１に、圧力管２５が挿入されている。更に、表示手段６３が、ここでは、ピンの形で設けられていてもよい。ピンは、カートリッジまたは圧力管の液面が低い場合、前へ出て、かくて、低い液面を、従ってまた、カートリッジの間もなく必要な交換または圧力管の再充填を表示する。

１１ ポンプ要素
１２ 潤滑剤用ポンプ
１３ 偏心カム
１４ 液圧モータ
１５ 液圧式ツール
１６ ボルト
１７ ポンプピストン
１８ ばね
１９ ウォーム歯車装置
２０ 逆止め弁
２１ 潤滑剤リザーバ
２２ 潤滑剤用導管
２３ 潤滑点
２４ 潤滑剤リザーバ接続部
２５ 圧力管
２６ カートリッジ
２７ アダプタ
２８ 圧力制御弁
２９ 偏心カム側の歯車
３０ 建設機械
３１ ブーム
３２ 潤滑装置
３３ 本体
３４ 回転軸受
３５ 回転軸受
３６ 蓋部（偏心カム用の）
３７ 偏心カム用リセス
３８ ポンプ要素用孔
３９ 接続孔
４０ 潤滑剤排出孔
４１ 深鍋形のリセス
４２ 底面
４３ パッキング
４４ カートリッジ接続部
４５ パッキング
４６ 内部孔
４７ ねじ
４８ 雌ねじ部分
４９ 偏心カム面
５０ ポンプ室
５１ 調整ねじ
５２ 加圧液入口
５３ 第１の液圧モータシャフト
５４ 第１の歯車
５５ 第２の歯車
５６ 第２の液圧モータシャフト
５７ 駆動用孔
５８ 加圧液出口
５９ 流量制御弁
６０ 潤滑剤用接続部
６１ シーリング・キャップ
６２ 制御用リセス
６３ 表示手段
６４ 固定ピン
６５ 蓋部（液圧モータ用の）

Claims (13)

1. 液圧媒体によって駆動可能であり、建設機械に取外し可能な構成要素であり、かつ、掘削機の液圧式ハンマーに装着される自動式の潤滑装置であって、
   この潤滑装置は、潤滑剤を、潤滑剤リザーバから潤滑剤用導管を通って１つまたは複数の潤滑点に供給し、また、ポンプ要素を有する潤滑剤ポンプを具備し、
   この潤滑剤ポンプの前記ポンプ要素には、径方向に突出したカムによって、力が周期的に加えられて、固体粒子成分のバイト用ペーストを含んだ耐熱性の液体潤滑剤を供給するように動作し、
   潤滑装置の駆動の間、前記カムは、液圧モータに作用接続されて、連続した一方向の同期回転され、
   前記液圧モータは、加圧液入口と、第１の液圧モータシャフトに固定された第１の歯車と、第２の液圧モータシャフトに固定され、前記第１の歯車に歯合された第２の歯車と、加圧液出口とを有し、
   前記カムは、カム側の歯車が固定されたシャフトに固定され、このカム側の歯車は、前記液圧モータの第２の液圧モータシャフトに従動シャフトを介して動作的に接続され、
   かくして、前記建設機械から前記加圧液入口を介して供給された加圧液が前記第１の液圧モータシャフトを介して第１の歯車を回転させ、この第１の歯車が前記第２の歯車を回転させて、第２の液圧モータシャフトを回転させ、この第２の液圧モータシャフトを回転させ、この第２の液圧モータシャフトが前記従動シャフトを介して前記カム側の歯車を回転させて、前記カムを回転させる、潤滑装置。
2. 前記ポンプ要素は、前記カムによって力が加えられて移動可能なポンプピストンと、前記カムの方向に前記ポンプピストンを付勢するばねとを有する請求項１に記載の潤滑装置。
3. 前記ポンプ要素は、移動可能に取り付けられているポンプピストンを有し、このポンプピストンは、前記カムの回転によって前進および後退に移動される請求項１に記載の潤滑装置。
4. 前記従動シャフトは、前記カム側の歯車に歯合したウォーム歯車を有する請求項１ないし３のいずれか１に記載の潤滑装置。
5. 前記ポンプ要素内に、供給された潤滑剤の戻りを阻止するために逆止め弁が設けられている請求項１ないし４のいずれか１に記載の潤滑装置。
6. 前記潤滑剤用ポンプには、圧力管と潤滑剤リザーバとが選択的に接続される請求項１ないし５のいずれか１に記載の潤滑装置。
7. 前記潤滑剤用ポンプには、圧力管と共の使用のために潤滑剤リザーバ接続部が設けられている請求項１ないし５のいずれか１に記載の潤滑装置。
8. 前記潤滑剤用ポンプには、所定のカートリッジと圧力管との少なくとも一方がアダプタを介して接続される潤滑剤リザーバ接続部が設けられている請求項１ないし５のいずれか１に記載の潤滑装置。
9. 前記ポンプ要素に、圧力制御弁が設けられている請求項１ないし８のいずれか１に記載の潤滑装置。
10. 前記液圧モータは、複数のボルトによって、前記潤滑剤用ポンプに取外し可能に取着されている請求項１ないし９のいずれか１に記載の潤滑装置。
11. 前記液圧モータは、前記カムの軸（Ｂ）に対し直交する主軸（Ａ）を有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１に記載の潤滑装置。
12. 前記液圧モータには、この前記液圧モータを駆動する加圧液の流を従って潤滑剤の吐出量を調整することができる流量制御弁が設けられている請求項１ないし１１のいずれか１に記載の潤滑装置。
13. 前記潤滑剤リザーバの実際の液面を表示するために、表示手段が設けられている請求項１ないし１２のいずれか１に記載の潤滑装置。

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