JPS6365829B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ピストン−シリンダー構造における
潤滑油供給方法にかかわり、前記構造は、脈動的
作動圧のもとにある少くとも一つの作動室及び少
くとも一箇の変形可能なほどに柔軟な、蛇腹状、
特にホース状のシーリング素子を有し、前記シー
リング素子はその表面部とシリンダーの内側周面
との間に潤滑油室を有し、この室から潤滑油は流
動供給されるようになつている。

本発明は更に、ピストン−シリンダー構造にお
ける潤滑油供給装置にかかわり、前記構造は脈動
的作動室を区画する少くとも二つの作動素子（シ
リンダー及びピストン）及び少くとも一箇の変形
可能なほどに柔軟な蛇腹状、特にホース状のシー
リング素子を有し、前記素子は、潤滑油供給装置
と結合した潤滑油室の上に、作動室の脈動に応じ
て周期的変形する間第一作動素子であるシリンダ
ーにより形成される支承面を有する。

上述の分野の方法及び装置はドイツ公告公報第
2554733号に記載されており、これにおいては、
ホース状シーリング素子の個別的に記載された支
持部が潤滑油を円筒状支持面に、同様に圧力作動
行程、即ち、ポンプ駆動による作動室容積の減少
に伴う行程もしくはモーター駆動による作動室容
積の増加に伴う行程により、潤滑油供給が行われ
る。この供給は例えば対圧による多かれ少なかれ
独立した材料の流れを加圧することによつて行わ
れ、材料の流れは、調整位置を経て低圧室と接続
する潤滑油室から生ずる。このようにして、作動
室の圧力（以下の文では作動圧と略す）の変動と
別個に、作動圧と潤滑油室における圧力との平衡
が保たれ、それによりシーリング素子と支持面と
の間の直接的な接触或いは混合摩擦が避けられ
る。勿論、しばしば作動圧の最大値を越えるポン
プ圧の潤滑油供給、また供給量の適当な制御或い
は調整が可能である。これらについてはかなり高
度に要求がある。

本発明の課題は、従つて先に述べた分野の、柔
軟なシーリング素子を有するピストン−シリンダ
ー構造における潤滑油の供給の方法及び装置であ
つて、作動圧との比較では基本的に僅かの潤滑油
供給圧しか必要とせず、潤滑油供給の際に一定の
供給量のための調整及び制御の必要のないような
方法及び装置を提供することである。このような
課題の解決のため、本発明によれば特許請求の範
囲第１項乃至１０項に掲示した特徴を有する方法
及び装置が提供される。

この解決法によれば、一定の時間間隔をおいて
比較的低い作動圧で、シーリング素子と支持面の
間の潤滑油室中へ比較的低い供給圧で一定量の潤
滑油を導入出来ると共に、この潤滑油は、シーリ
ング素子を確実に支持するほどの抑制された流入
のもとで、接触或いは混合摩擦を生ずることなく
支承面を満たす。この場合本発明の目的に沿うた
めには、低圧で作動する潤滑油供給装置は、逆止
め弁により逆流が防止されるようになし、それに
よりシーリング素子に対する潤滑油圧力と作動圧
の間の必要な平衡状態を迅速に達成しうる。しか
しながら潤滑油室に十分な支持圧力を形成するよ
うにする限り、一定の逆止め装置或いは逆流防止
装置を具備しなくてもよい。

本発明の特に有利な実施態様においては、ピス
トン−シリンダー構造の作動行程と別個の、好ま
しくは潤滑油供給圧力が少くともほぼ一定である
ようにした特に単純な構造が提供される。これは
簡単な方法によつて、シーリング素子を夫々有す
る多数のピストン−シリンダー構造に対する共通
的な潤滑油供給を可能にする。逆に、本発明の別
の実施態様によれば、潤滑油供給圧は、ピストン
−シリンダー構造の周期的作動室変化に関し、作
動圧の最大値の間の作動行程域、即ち低い作動圧
の場合に、最大値を有する時間函数と同期する。

このような実施態様の場合には、特に僅か一つ
のシーリング素子或いはこのような素子の数が少
い場合に適用され、この際には潤滑油ポンプはピ
ストン−シリンダー対の駆動部と結合することが
できる。

本発明装置の更に別の実施態様によれば、逆止
め弁構造が、潤滑油室に向かう潤滑油供給口の域
内に弁ピースを有してなる特徴をもつ。逆止め弁
構造の弁ピースのこの構成により、作動圧を上昇
させた場合に潤滑油供給溝における、特に慣性力
のない閉止が可能になる。特に作動圧が極めて高
い場合、潤滑油の圧縮性及び供給管の弾力的柔軟
性が要求される時には、これは全体的な供給機構
の全体的な負担を軽減し、支承面に作用する潤滑
油体積の減少を避け、従つてシーリング素子と潤
滑油供給口の不均等部分との接触から保護し、か
くして損傷を避けうる。

次に本発明を添付図面と関連しつつ更に詳細に
説明する。

第１図の構成において、第１作動片であるシリ
ンダー１及び第二作動片であるピストン２は、ホ
ース状シーリング素子３により相互に連絡してお
り、そのシーリング素子３はシリンダー１の内側
周面である円筒状支承面４上に支承されている。

シリンダー１に接するシーリング素子３の軸方
向接触域３ａにおいては、支承面４は、外方にわ
ん曲する移行的に変化する断面４ａを有するトロ
イド形である。接触域３ａはシリンダー１の中間
リング１ａと加硫により材料的に結合している。

この接触域３ａには、以下に述べる潤滑油供給
のための供給口が設けられている。シーリング素
子３の他方側（下側）は同様にピストン２の円錐
面と材料的に結合している。圧縮スプリング２ａ
は、シリンダー１中で押動可能なシヤフトを下方
に、揺動駆動片に対して弾圧し、それによりシー
リング素子の内方に形成される作動室５は、ピス
トン２が矢印Ｘの方向に作動することによつて小
さくなる。図面においてピストン２は、作動室５
の容積が最大となる場合もつとも下の位置をと
る。

作動室５はその上部に設けられたカバー６に取
付けた供給接続管６ａを通じ、ポンプとして機能
する図示されていない弁構造と接続する。シーリ
ング素子３とシリンダー１の支承面４との間には
割目状の潤滑油室３ｂがあり、これは軸方向の厚
さが狭く、この室への潤滑油の充填は、ピストン
の作動に対応するシーリング素子の縦方向伸張の
際に、シーリング素子３と支承面４との接触によ
つて行われる。

ピストン駆動は駆動軸７ａ及びカム７ｂを有す
るモーター組体７によつて行われ、カム軸７ｂに
むかつてピストン軸２ｂが圧縮スプリング２ａに
より弾圧される。モーター組体７は更に、図式的
に示した回転軸８ａ及びカム８ｂを経て、ポンプ
８をふくむ潤滑油供給部と接続している。潤滑油
供給管８ｃは例えば逆止め弁８ｄを有するように
してもよく、また好ましくは、潤滑油供給口９は
慣性力が無くとも作用する逆止め弁ピース１５を
有るようにする。潤滑油供給口９は、通過溝が配
置される環状体１０の下部に設けられており、こ
の環状体１０の上部は移行型断面部４ａとなつて
いる。

ピストンの上下動によりシーリング素子３が揺
動的に伸張すると、シーリング素子内部の引張力
はこの移行型断面部４ａのわん曲により外方に方
向を変え、中間リング１ａとの結合を強める方向
に働く。

第２図は、ポンプとしての、即ち作動室５の容
積が増大するにつれ高い作動圧が得られるように
したピストン−シリンダー構造体の駆動状態を示
す。ａ図は時間を函数とした作動ピストン２の行
程h_Aのプロセスと、潤滑油供給ポンプのポンプ行
程h_Zを示している。これらの作動態様は、作動室
容積の増大を伴う作動行程に対して、これと同期
する潤滑油供給と対応する。潤滑油供給圧P_Zの
関係するプロセスは、ｂ図の曲線Ｂで示される。

このような供給態様の場合には、比較的小さい
最大供給圧P_Z1が可能となる。潤滑油供給量V_Zの
時間函数はｃ図の曲線Ｂで示される。一方本明細
書の最初の方で述べたような利点を有する非同期
的潤滑油供給、例えばｂ図の線Ａで示す実質的に
一定である供給圧P_Z0を得るようにすることもで
きる。この場合にも、第１図の構成の室３ｂにお
ける潤滑油流入が行われ、流入は、作動室容積の
増大をもたらす作動工程域において、即ち僅かの
作動圧のもとでｃ図の曲線Ａによる供給量V_Zが
得られる。

第３ａ及び３ｂ図は、環状体１０の端部１０ａ
に逆止め弁を有する潤滑油供給口の構成を個別に
示したものである。供給管８ｃに対してシリンダ
ー１中を放射方向に通る放射方向管１１、環状体
１０周囲の周囲分配溝１２、及び環状体端部１０
内側の多数の放射方向管１３、が接続している。
放射方向管１３は、環状体１０とシリンダー１の
間の内側周囲溝１４中に開孔しており、前記内側
周囲溝１４は隙間状の潤滑油室３ｂへの潤滑油の
最終的分配路としての役割をなす。潤滑油供給口
９自体は断面三角形の周囲溝を形成しており、こ
の中に環状の、縦方向に変形可能な弁ピース１５
がはめこまれている。弁ピース１５の、シーリン
グ素子３に向かうベース側１５ａは一定の幅を有
し、この幅ｂは放射方向断面厚さｄよりも実質的
に大きく、そのため支承面４に対して鋭角をなす
環状裏面部１５ｂを形成している。潤滑油供給圧
がシーリング素子内側に作用する作動圧を十分に
高めると、第３ａ図に点線で示すように環状の弁
ピース１５が放射方向（半径方向）内方に変形
（移動）する。それにより環状裏面部１５ｂ近く
に、潤滑油空隙３ｂ中に開口する通溝が形成さ
れ、この通溝は作動圧が小さくなるにつれ、環状
体の外方への伸張のもとで自動的に再び閉止す
る。環状の弁ピース１５は変形できないほどに堅
いものであつてもよいが、比較的柔軟な材料、特
に滑らかな合成樹脂からなるものであることが好
ましく、それにより迅速な弁作動のためには僅か
な圧力差であることが十分であるようになし、更
にシーリング素子３のシリンダー１内面と対向し
た面は、弁ピースと接触することによる荷重が僅
かしかないようにする。また環状の弁ピースの重
さが小さいことによつて慣性力作用が小さくなる
ようにする。

環状の弁ピース１５の外面には周囲を周回する
環状突出部１５ｃがあり、これは周囲溝１４中に
位置しており、弁ピース１５の径方向への移動を
確実にする。

第３ｂ図から分かるように、環状突出部１５ｃ
は切欠部１５ｄを有し、これは裏面部１５ｂ内方
にある。

従つて周囲溝１４からの潤滑油は裏面部１５ｂ
が径方向内方に移動すると、その際に形成される
通溝に達する。

第４図の逆止め弁の実施態様の場合には、供給
管８ｃ及び放射方向管１１に周囲分配孔２２及
び、環状体２０の右手前部内側に放射方向管１１
と最終分配孔２４が接続している。移行型断面部
４ａは、環状体２０と分けられており、シーリン
グ素子３における接触域３ａの変形可能特性によ
り放射方向に押しつけられる環状の弁ピース２５
を形成しており、弁ピース２５はその裏面部２５
ａと共に、作動圧が潤滑油供給圧を高めると、潤
滑油供給口を閉じる。

第４図において弁ピース２５がシリンダー１の
中心方向に押されると、その裏面部２５ａの下方
で潤滑油室３ｂへの潤滑油の流通が可能になる。
この場合においてもまた、シリンダー１の支承面
４の円筒状部分に対して裏面部２５ａは鋭角に形
成されており、これは潤滑油を均等にかつ迅速に
分散させるのに役立つ。

環状の弁ピース２５は、通常、放射方向変形特
性のかわりに、或いはこの特性に加え軸線方向変
形特性を有してもよく、このような材料は容易に
入手しうる。内方に変形する場合には、第４図の
実施例の場合、弁ピースの裏面部２５ａの内側辺
部をシリンダーからはなすようにする一方、外側
部は接触するようにして、環状体２０の横断面を
簡単にねじることができる。このようにして、弁
の作動のため環状体を僅かに変形させることがで
きる。

第５図の実施態様においては、放射方向に押し
やる（変形させる）ことのできる環状の弁ピース
３５が設けられており、この弁ピースはその右前
面部３５ａでシリンダー１の対応する平板面に接
しており、潤滑油供給圧の作用のもとで左方向
に、開放する方向に変形させることができる。弁
ピース３５には更にスペーサ（間隔リング）３６
が設けられており、これはその右端部に周囲分配
溝３２ａ及び３２ｂ、弁ピース３５の右端部へ潤
滑油を通過させるための放射方向孔３３を有す
る。このような実施態様は、弁ピース３５が変形
しえない消耗性材料から作られる場合に適当であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はホース状シーリング素子を有するピス
トン−シリンダー構造の断面図であつて、潤滑油
供給装置の駆動状態を説明する。第２図は三つの
図ａ，ｂ及びｃにより、ピストン−シリンダー構
造の潤滑油供給のプロセスを示す。第３ａ及び３
ｂ図は、それぞれ弁止め弁構造を有する作動シリ
ンダーとホース状シーリング素子との接触域にお
ける拡大した放射方向断面図及び横断面図であ
る。第４図及び第５図は、それぞれ別の逆止め弁
構造からなるホース状シーリング素子の接触域の
放射方向断面図である。 図中番号１はシリンダー、２はピストン、３は
シーリング素子、３ａはシーリング素子の、シリ
ンダーとの接触域、３ｂは空隙状潤滑油室、４は
シリンダーの円筒状支承面、４ａは支承面上方の
移行型状断面部、５は作動室、８はポンプまたは
潤滑油供給部、９は潤滑油供給口、１０は環状
体、１５，２５，３５は環状弁ピース、１５ａは
環状前面部、１５ｂは環状裏面部、１５ｃは環状
突出部、１５ｄは切欠部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ピストン−シリンダー構造における潤滑油供
   給方法であつて、シリンダーとその内側に嵌合さ
   れるピストンは脈動的作動圧のもとにある少なく
   とも一つの作動室を形成し、且つシリンダーの内
   側には少なくとも一つの変形可能なほどに柔軟な
   蛇腹状、特にホース状のシーリング素子が、一側
   をシリンダーの内側上部に係着し、他側をピスト
   ンの上部周縁に固着して保持され、前記素子は、
   シリンダーの内側周面と対向する表面に潤滑油室
   を有し、潤滑油がこの室に連続的な供給により流
   入するようにしてなる場合において、 シーリング素子３の表面とシリンダー１の内側
   面との間の隙間状の潤滑油室３ｂ中への潤滑油の
   供給を、ピストンの作動工程域における作動室容
   積の増大を伴なう作動に対応するシーリング素子
   の縦方向伸張によつて行ない、潤滑油の流入量を
   周期的に変動させたことを特徴とする潤滑油供給
   方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法であつて、
   潤滑油供給を一定の供給圧PZで行い、前記供給
   圧はピストン−シリンダー構造の作動圧PAに関
   し同期せず、作動圧の最大値PA₁に関しこれより
   少ない最大値PZ₀を有する実質的に一定な時間函
   数Ａを有し、潤滑油室へ通じる経路内に逆止め弁
   を設けるか、又は潤滑油室に十分な支持圧力を付
   与して潤滑油の供給を行うようにしたことを特徴
   とする方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方法であつて、
   ピストン−シリンダー構造の周期的な作動室変化
   に関し、潤滑油供給圧PZが、作動室容積の増大
   を伴なう作動工程における低い作動圧に対して最
   大供給圧PZ₁を有する時間函数Ｂと同期すること
   を特徴とする方法。 ４ ピストン−シリンダー構造における潤滑油供
   給装置であつて、シリンダーとその内側に嵌合さ
   れるピストンは脈動的作動圧のもとにある一つの
   作動室を形成し、且つシリンダーの内側には少な
   くとも一つの変形可能なほどに柔軟な蛇腹状、特
   にホース状のシーリング素子が、一側をシリンダ
   ーの内側上部に係着し、他側をピストンの上部周
   縁に固着して保持され、前記素子が対向するシリ
   ンダーの内側周面との間の潤滑油供給装置と接続
   した潤滑油室を設け、作動室の脈動に対応して周
   期的変形すると共にシリンダーにより形成される
   支承面を有してなる場合において、 潤滑油供給部８が周期的作動圧PAの最大値
   PA₁より小さい最大供給圧値PZ₀，PZ₁を有して
   低い作動圧の場合に最大供給値を有する時間函数
   と同期して供給作動し、潤滑油の供給経路に逆止
   め弁構造８ｄ，１５，２５，３５を有することを
   特徴とする装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の装置であつて、
   隙間潤滑油室としてシーリング素子３の表面部と
   支承面４の間の僅かの厚さに形成された潤滑油室
   ３ｂを有してなる装置において、前記逆止め弁構
   造が、潤滑油室３ｂ中へ向かう潤滑油供給口９の
   区域内に少なくとも一つの弁ピース１５，２５，
   ３５を有することを特徴とする装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の装置であつて、
   少なくとも一つの環状の、作動圧の潤滑油供給圧
   の作用のもとで放射方向に変形可能な弁ピース１
   ５，２５，３５を有し、これは好ましくは、支承
   面４の内側に環状溝として形成された潤滑油供給
   口９の中に配置されていることを特徴とする装
   置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の装置であつて、
   環状弁ピース１５が、実質的に三角形の横断面を
   有しシーリング素子３に向いたベース側１５ａ、
   及びベース幅ｂよりも小さい断面高さｄを有する
   ことを特徴とする装置。 ８ 特許請求の範囲第６項もしくは７項記載の装
   置であつて、環状弁ピース１５はそのシーリング
   素子３と反対側の裏面に少なくとも一つの放射方
   向突出素子１５ｃを有し、突出素子は支承面側の
   固定体の対応する切欠部１４中に位置しており、
   好ましくは切欠部１５ｄにより中断される環状突
   出部１５ｃとして形成されていることを特徴とす
   る装置。 ９ 特許請求の範囲第５項記載の装置であつて、
   支承面４は前記作動片１とシーリング素子３との
   接触域３ａで、少なくともその断面が円錐型もし
   くはトロイド型の移行的に変化していく形状の表
   面断面部４ａを有してなる装置において、 前記移行型断面部４ａの少なくとも一部は、潤
   滑油供給口の域内に設けられ、この口の開閉を行
   うための、放射方向に移動可能である環状弁ピー
   ス２５，３５を形成していることを特徴とする装
   置。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の装置であつ
   て、環状弁ピース２５の裏面側が、支承面４の円
   筒状面中において、鋭角の円錐面２５ａを形成し
   ていることを特徴とする装置。