[发明专利]转矩马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种转矩马达，优选是用于建筑机械、升降机、载重汽车和这类设备的回转驱动装置，包括：细长的管状外壳；至少一个轴向移动地容纳在外壳内的活塞，其通过向压力室内加载压力介质而被轴向驱动；以及至少一个轴向固定并可环绕旋转轴线旋转地容纳在外壳内的轴，其中活塞具有轴贯通切口，活塞利用其可在轴上轴向移动。

背景技术

在这种转矩马达中，活塞的轴向运动能够转换成轴相对于外壳或外壳相对于轴的扭转，其中所述活塞通过压力室的压力介质加载。为此轴通常与活塞螺旋接合，活塞又抗扭地相对于外壳引导。例如DE 201 07206介绍了这样一种转矩马达，根据该文献，活塞一方面抗扭地在圆柱形外壳的内表面上引导并且另一方面螺旋接合在轴的一个螺纹段上。如果活塞通过液压或者气动加载而在外壳内轴向移动，那么其轴向运动通过螺旋接合转换成轴的旋转运动。在这种情况下的一个问题是活塞相对于轴和/或相对于外壳的密封。为了在活塞与轴之间进行密封，DE 201 07206提出，为活塞提供一个与螺旋接合段隔开的密封段，其在轴密封段上滑动并密封。但这种活塞结构在结构尺寸方面存在缺陷并且加工费用很高。此外，沿不同的旋转方向运行产生不同的力比。

此外JP 61-278606 A公开了一种转矩马达，其轴具有一个螺旋形的凸轮段，应当产生密封的装入可轴向移动的活塞内的对应件在该凸轮段上滑动。在此轴和活塞的结构均非常复杂，此外不能在活塞的整个调整行程上产生不变的旋转运动。此外JP 63-130905 A介绍了一种转矩马达，其中轴具有螺纹形的齿部，活塞利用与之配合的螺纹形齿部处于其上面。活塞相对于活塞杆的密封仅通过螺旋齿部的啮合产生，这样在高压和/或稀液介质的情况下自然造成泄漏并只允许效率不高的运行。在此，类似的问题也出现在活塞相对于圆柱体的扭转止动器中。

此外，所公开的具有螺旋齿部的转矩马达所能达到的效率很差，因为通过很高的单位面积压力和有摩擦的表面造成很大的损失。由此迄今为止这种转矩马达的应用领域仅有限地停留在润滑剂相关的压力介质上。

发明内容

本发明由此出发的目的在于，提供一种开头所述类型的转矩马达，其避免现有技术的缺点并以有利的方式对其进一步构成。优选提供一种成本低廉和简单密封的活塞-轴设置，其在短的马达结构长度情况下与所使用的压力介质无关，在有益的效率下产生高转矩和大旋转角。

该目的依据本发明通过一种按权利要求1所述的转矩马达得以实现。本发明的优选实施形式为从属权利要求的主题。

因此本发明脱离迄今为止的方案，即在轴与活塞之间具有螺旋接合并通过活塞在外壳上的抗扭引导将活塞的轴向运动转换成轴与外壳之间的旋转运动。取而代之，根据与螺旋形接合轨迹的导程楔作用的结合的曲轴原理，活塞操纵轴。出人意料的是，在这种情况下可以放弃迄今为止所始终遵循的方案，即将活塞的轴向运动转换成轴的旋转运动的转矩马达的活塞也始终防止扭转所采用的方式，本发明不予采纳。依据本发明轴构成为曲轴，其旋转轴线相对于活塞的轴贯通切口偏移。相应的滑动经过轴贯通切口的轴部分相对于轴的旋转轴线具有杠杆臂，其将在轴与活塞之间的接合期间通过活塞的轴向移动以及在轴与活塞之间和/或在活塞与外壳之间的螺旋形接合轨迹的导程产生的径向力转换成轴相对于外壳旋转运动或者反之亦然。为了达到有利的力削减比，在此方面特别是轴贯通切口与活塞横截面相关大约设置在活塞的中心，其中，取消活塞的扭转止动器，从而形成活塞相对于外壳的可扭转性。通过轴贯通切口基本设置在活塞横截面的平面重心上，产生很小的倾覆力矩和很小的止动力，这样也通过活塞的可扭转性和取消扭转止动器或单独的导向件得到支持。此外，通过轴贯通切口所述的中心设置，在很小止动力的同时还取得最大的有效杠杆臂。虽然偏心的轴贯通孔不言而喻可以进一步加大轴的杠杆臂，但利用相反杠杆臂的反作用力会使效果重新破灭，主要是因为在这种情况下需要补偿倾覆力矩，这样会使效率变差。此外，活塞相对于外壳的可扭转性原则上可以使轴断面的导程变化。