JP6448246B2 - シリンダブロックを連行するための等速ジョイントを備えた斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸線を中心として回転可能に配置され、駆動フランジを有する駆動軸と、回転軸線を中心として回転可能に配置されるシリンダブロックであって、該シリンダブロックの回転軸線に対して同心的に配置される複数のピストン穴を有し、該ピストン穴内にそれぞれ１つのピストンが長手方向摺動可能に配置されるシリンダブロックと、を備え、前記ピストンは前記駆動フランジに枢着的に取り付けられており、前記駆動軸と前記シリンダブロックとの間に、前記シリンダブロックと前記駆動軸とを同期的に回転させる、等速ジョイントとして形成された連行ジョイントが配置されている、斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械に関する。

さらに本発明は、アキシャルピストン機械を備える出力分岐型トランスミッションに関する。

冒頭で述べた形式のものとは異なる斜板式のアキシャルピストン機械の場合、駆動機構の多岐にわたる使用を可能にするために、駆動軸がアキシャルピストン機械を貫通してガイドされていることが公知である。斜板式のアキシャルピストン機械では、シリンダブロック内で長手方向摺動可能なピストンはそれぞれ、スライドシューによって斜板に支持されている。しかしながら、斜板式のアキシャルピストン機械の作動中、シリンダブロックが回転すると、ピストン及びピストンに配置されたスライドシューの慣性力が高いことにより、斜板式のアキシャルピストン機械の最大許容回転数は制限されてしまう。斜板式のアキシャルピストン機械のこの制限された最大許容回転数は、液圧モータとして使用にとっては欠点である。

冒頭で述べた形式の斜軸式のアキシャルピストン機械は、斜板式のアキシャルピストン機械に比べて著しく高い最大許容回転数を有しているので、斜軸式のアキシャルピストン機械は、液圧モータとして使用に有利である。

斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械では、シリンダブロック内で長手方向摺動可能に配置されたピストンは通常、ボールジョイントによって駆動軸の駆動フランジに取り付けられている。この場合、ピストンの力はピストンを介して、駆動軸に存在する駆動フランジに支持され、トルクを発生させる。斜軸式のアキシャルピストン機械の場合、その原理に基づき、回転時に、シリンダブロックの、内部に配置されたピストンを伴う連行は行われない。シリンダブロックの連行のためには付加的な装置が必要である。

駆動軸の回転中、シリンダブロックのできるだけ同期的な連行及び回転が行われることが所望されている。アキシャルピストン機械を液圧モータとして使用する場合、シリンダブロックが同じ回転をしないならば、内部に配置されたピストンを有するシリンダブロックの慣性力により、同じではないトルクが駆動軸で生じる。同じではないトルクは、アキシャルピストン機械の製造に関して危険な構成部分の負荷を生ぜしめる。さらに、同じではないトルクにより、アキシャルピストン機械が設けられている駆動系に、望ましくないノイズが生じる恐れがある。

さらに斜軸式のアキシャルピストン機械では、それぞれ少なくとも部分的にピストン内に配置され、ピストン並びに駆動フランジにボールジョイントを介して枢着結合されたコネクティングロッドを介してシリンダブロックの連行を行うことが公知である。この場合、コネクティングロッドはシリンダブロックを連行するために、シリンダブロックのピストン穴のピストン内壁に支持されている。このような形式のコネクティングロッドを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械は、独国２８０５４９２Ｃ２号特許明細書により公知である。

さらに斜軸式のアキシャルピストン機械では、シリンダブロックに設けられたピストン穴内で長手方向摺動可能なピストンを介して直接、シリンダブロックの連行を行うことが公知であり、このためにピストンは円錐状に形成されていて、円錐状に成形された周面が設けられている。この場合、ピストンはシリンダブロックを連行するために円錐状の区分で、シリンダブロックのピストン穴の内壁に支持されている。このような円錐状に形成されたピストンを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械は、独国１０２００９００５３９０Ａ１号特許明細書により公知である。

しかしながら、コネクティングロッド又はピストンを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械では、ピストン若しくはコネクティングロッドの数が限られていることによりシリンダブロックの正確な回転同期的な連行が行われず、シリンダブロックの連行の際に同様ではない回転運動が生じる。これは液圧モータとして使用するには不都合である。コネクティングロッド又はピストンを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械のさらなる欠点は、アキシャルピストン機械を可変容量形機械として構成する場合、シリンダブロックをより小さな押しのけ容積へと戻し旋回する際に、シリンダブロックと駆動軸との間にルーズな遊びが生じることにある。ルーズな遊びが生じることにより、駆動軸とシリンダブロックとの間に不都合な回動が生じ、これによりコネクティングロッド若しくは円錐状に形成されたピストンを付加的に接線方向で位置合わせすることになる。コネクティングロッド若しくは円錐状に形成されたピストンを接線方向で位置合わせすることに伴い接線方向の力成分が生じ、この力成分により、コネクティングロッド若しくはピストンを介して伝達される高いブラインドトルク（Blinddrehmoment）が生じ、これにより強度及び摩耗に関して高い構成部分負荷が生じる。

液圧モータとして使用するためにシリンダブロックと駆動軸の同期回転を得るために、冒頭で述べた形式の斜軸式のアキシャルピストン機械では、シリンダブロックを回転同期的に連行するための連行ジョイントとして等速ジョイントが使用される。公知の斜板式のアキシャルピストン機械ではこのために、ルゼッパ（Rzeppa）原理又はトライポッド原理による等速ジョイントが使用されている。ルゼッパ原理のものでは、駆動フランジ及びシリンダブロックに設けられた溝状の軌道を転動する球として形成された転動体が、シリンダブロックを連行するために駆動軸とシリンダブロックとの間でトルクを伝達しており、トライポッド原理のものでは、シリンダブロックと駆動軸との間に連結軸が配置されていて、該連結軸の両軸端部には指状の軸受ジャーナルが設けられており、該軸受ジャーナルでは、ローラの形の転動体が支持されていて、該転動体が駆動軸及びシリンダブロックに設けられた相応の軌道を転動し、シリンダブロックを連行するためのトルクを伝達する。ルゼッパ原理による等速ジョイントを備えた斜軸式のアキシャルピストン機械は例えば独国３８０００３１Ｃ２号特許明細書により公知である。ルゼッパ原理又はトライポッド原理によるこのような形式の等速ジョイントにより確かにシリンダブロックを回転同期的に連行することはできるが、球若しくはローラのために軌道を手間をかけて製作することにより大きな製造の手間がかかる。さらに、シリンダブロックの連行の際に伝達すべきトルクが相応に高い場合、このような形式の等速ジョイントでは、球若しくはローラとして形成された転動体に高いヘルツの接触圧が生じ、これにより軌道を深く硬化させる必要がある。転動体用の軌道が設けられた構成部分の適当な熱処理による所要な硬化加工の際には、軌道が設けられた硬化される構成部分に寸法変化が生じ、これにより硬化された構成部分を手間かけて機械的に後処理する必要がある。従ってルゼッパ原理又はトライポッド原理によるこのような形式の等速ジョイントにより、斜軸式機械の製造に大きな手間がかかる。

冒頭で述べた形式の、シリンダブロックを連行するための等速ジョイントを備えた斜軸式のアキシャルピストン機械におけるさらなる欠点は、駆動軸がアキシャルピストン機械を貫通することができないことにある。何故ならば、ルゼッパ原理又はトライポッド原理による等速ジョイントはシリンダブロックの回転軸線と駆動軸の回転軸線との交点に配置されているからである。従って、シリンダブロックを連行するための等速ジョイントを備えた公知の斜軸式のアキシャルピストン機械では、モータとして構成された場合にはトルクの出力が、若しくはポンプとして構成された場合にはトルクの入力が一方の側でしか行えず、これによりアキシャルピストン機械の使用は限られたものとなる。両側へのトルクの出力、又はアキシャルピストン機械を通して別の消費機のためにトルクを貫通伝達することが所望される斜軸式機械での使用のためには、公知の斜軸式のアキシャルピストン機械では、アキシャルピストン機械の汎用性を可能にするために、付加的な構成部分、例えば分配伝動装置が必要である。

シリンダブロックの連行のためにルゼッパ原理又はトライポッド原理による等速ジョイントを使用している公知の斜軸式のアキシャルピストン機械ではさらに、駆動フランジが設けられた駆動軸の軸受をアキシャルピストン機械のハウジング内で片持ち式に構成しなければならず、これによりアキシャルピストン機械の構成長さは、駆動軸の両軸受の所要な軸受ベースにより拡大される。

独国２８０５４９２Ｃ２号特許明細書 独国１０２００９００５３９０Ａ１号特許明細書 独国３８０００３１Ｃ２号特許明細書

本発明の課題は、僅かな所要構成スペースで、簡単に、多岐にわたって使用することができる、冒頭で述べた形式の、シリンダブロックを連行するための等速ジョイントを備えた斜軸式のアキシャルピストン機械を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、連行ジョイントとシリンダブロックとには、前記シリンダブロックの回転軸線に対して同心的に配置された長手方向穴が設けられており、該長手方向穴を通って、駆動フランジを備えた駆動軸が前記シリンダブロックを貫通して延在しており、前記駆動軸の領域では、前記アキシャルピストン機械の前記シリンダブロック側の端部へのトルクの貫通伝達が行われるようにした。

等速ジョイントとして形成された連行ジョイントとシリンダブロックとに、シリンダブロックの回転軸線に対して同心的に配置された長手方向穴を設けることにより、駆動軸はシリンダブロック及びアキシャルピストン機械を貫通して案内されることができ、これにより本発明によるアキシャルピストン機械において貫通伝達を行うことができる。アキシャルピストン機械のシリンダブロック側の端部へのトルクの貫通伝達により、本発明による斜軸式のアキシャルピストン機械を液圧モータとして使用する際に、トルクをアキシャルピストン機械の両側で導出し、取り出すことができる。本発明による斜軸式のアキシャルピストン機械を液圧ポンプとして使用する場合、トルクの貫通伝達が可能であることにより、液圧ポンプとして形成された本発明による複数のアキシャルピストン機械を相前後して配置し、駆動することができ、手間のかかる分配伝動装置を使用する必要はない。さらに、トルクの貫通伝達が可能であることにより、液圧モータとして形成された本発明による複数の斜軸式のアキシャルピストン機械を相前後して配置して、出力トルクを高めることができる。従って、アキシャルピストン駆動機構を貫通してガイドされた駆動軸によるトルクの貫通伝達可能性により、本発明による斜軸式のアキシャルピストン機械は、貫通伝達可能性により駆動軸の両側におけるトルクの取り出しが所望される使用、又は別の消費機を駆動するためにトルクをアキシャルピストン機械を通して貫通伝達させたい使用といった、多岐にわたる使用に適したものとなる。

本発明の好適な別の構成では、駆動軸は、アキシャルピストン機械のハウジング内で、前記シリンダブロックの両側で軸支されている。等速ジョイント及びシリンダブロックに設けた長手方向穴及びこれにより可能となるシリンダブロックを貫通した駆動軸の案内により、駆動フランジを備えた駆動軸をハウジング内でシリンダブロックの両側で支持することができる。これにより、駆動軸の幅の広い支持ベースが得られ、これにより、駆動フランジを備えた駆動軸を片側で片持ち式に支持した場合よりも、本発明によるアキシャルピストン機械の構成長さはコンパクトになる。

本発明の別の好ましい構成によれば、トルクを貫通伝達するために、駆動軸の両端部にトルクを伝達するためにそれぞれトルク伝達手段が設けられている。これにより、駆動軸の両側でトルクを取り出すことができる、若しくは、別の消費機を駆動するためにトルクをアキシャルピストン機械を通して伝達することができるといった、本発明によるアキシャルピストン機械の多岐の使用が可能となる。駆動軸の駆動フランジ側の端部には通常、トルク伝達手段としてスプライン軸歯列が設けられている。駆動軸の反対側の、即ちシリンダブロック側の端部には、本発明によるアキシャルピストン機械を液圧ポンプ又は液圧モータとして使用する場合にはトルクを貫通伝達するために、若しくは、アキシャルピストン機械が液圧モータとして使用される場合にはトルクの出力のために、両側に向かってトルク伝達手段として同様に、スプライン軸歯列又は多角形結合部又は嵌合キー結合を設けることができる。

本発明の別の好ましい構成では、駆動軸は中空軸として形成されていて、該中空軸を貫通して、トルクを貫通伝達するために、アキシャルピストン機械を貫通するトルクロッドが案内されている。駆動軸を中空軸として構成することにより、駆動軸を貫通してトルクロッドを案内することができ、このトルクロッドにより、駆動軸のトルクとは独立したトルクをアキシャルピストン機械を通して導通することができる。これにより、本発明によるアキシャルピストン機械の汎用性はさらに改善される。

本発明の別の構成により、トルクロッドが、駆動軸に対する機械的な作用結合を有しないならば特別な利点が得られる。アキシャルピストン機械を貫通ガイドされているトルクロッドが、アキシャルピストン機械の駆動軸に対して不動に結合されていなければ、中空軸として形成されている駆動軸と、中空軸として形成された駆動軸を貫通案内されるトルクロッドとに、それぞれ異なる回転数及び／又はそれぞれ異なる回転方向が生じることができるので、本発明によるアキシャルピストン機械の汎用性に関するさらなる利点が得られる。これにより駆動軸及びトルクロッドには、それぞれ異なる回転数及び／又はそれぞれ異なる回転方向を有する２つの異なるトルクが形成されることができる。

本発明の別の好適な構成によれば、等速ジョイントとして形成された前記連行ジョイントは、コーンビーム（円錐放射、Kegelstrahl）形半割ローラジョイントとして形成されており、該コーンビーム形半割ローラジョイントは、半円柱状の２つの半割ローラを有する少なくとも１つのローラ対から成っており、半円柱状の前記半割ローラは回転軸線のところで平らにされていて、前記半割ローラは前記平らにされた側で扁平な滑動面を形成しており、該滑動面において、前記ローラ対の前記半割ローラは面接触しながら互いに当接する。コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントにより、連行ジョイントのための僅かな構成の手間で、斜軸式のアキシャルピストン機械においてシリンダブロックを連行することができる。駆動軸とシリンダブロックとの間に設けられたこのような形式のコーンビーム形半割ローラは、相応に形状的に設計することにより簡単に、シリンダブロックの正確かつ同様の連行を行う一定速度の等速ジョイントとして構成することができる。さらに、シリンダブロックの連行のための連行ジョイントとして、駆動軸とシリンダブロックとの間にコーンビーム形半割ローラジョイントが配置されている場合には簡単に、トルクの貫通伝達を得るために駆動軸をアキシャルピストン機械に通して軸方向で貫通案内することができ、これにより、本発明によるアキシャルピストン機械は、貫通伝達可能性により駆動軸の両側におけるトルクの取り出しが所望される使用、又は別の消費機を駆動するためにトルクをアキシャルピストン機械を通して貫通伝達すべき使用といった、多岐にわたる使用に適したものとなる。コーンビーム形半割ローラジョイントでは、各ローラ対の半割ローラはそれぞれ対になって配置されている。コーンビーム形半割ローラジョイントのローラ対の半割ローラは実質的には、回転軸線のところまで、即ち、長手方向軸線のところで平らにされた円柱体によって形成されている。平らにされた部分により、半割ローラの平らにされた側に、接触面としての平らな滑動面が生じ、この滑動面で、１つのローラ対の両半割ローラが互いに当接し、両平らな面の間の面接触を介して力の伝達が行われる。それぞれ２つの半円柱状の半割ローラから成るこのような形式のローラ対であって、その半割ローラは、回転軸線のところで、従って半割ローラの長手方向軸線のところで平らにされていて、平らにされた側で、面接触を形成しながら互いに接触して、扁平な滑動面を形成している、ローラ対によって、力は、即ち、シリンダブロックを連行するためのトルクは僅かな構成の手間で伝達される。何故ならば半割ローラは簡単かつ安価に製造可能であるからである。１つのローラ対の両半割ローラの間の接触面は扁平な滑動面として形成されていて、力伝達のために１つのローラ対の両半割ローラの間に面接触が生じることにより、シリンダブロックを連行する際に伝達すべき力が大きい場合でも、僅かなヘルツの面接触が得られる。従って、相応のローラ対によって形成されたコーンビーム形半割ローラジョイントは、例えば高い回転速度により生じる恐れがある過負荷に対して堅牢である。従って、本発明によるアキシャルピストン機械が液圧モータとして形成されている場合、本発明によるアキシャルピストン機械は高い回転速度を伴う使用でも使用できる。１つのローラ対の両半割ローラの接触面の領域で面接触が形成されることにより、コーンビーム形半割ローラジョイントの半割ローラでは、平らにされた側を耐摩耗性に関して処理すれば十分である。限定的な表面硬化を伴うこのような処理の場合、方法に基づく半割ローラの構成サイズの変更はごく僅かであるので、半割ローラの機械的な後処理は必要ない。従って、本発明による斜軸式のアキシャルピストン機械にかかる製造の手間は、簡単に製造されるコーンビーム形半割ローラジョイントにより減じることができる。

本発明の一態様により、半割ローラが半径方向でピストンの内側に、かつ駆動軸の回転軸線及びシリンダブロックの回転軸線から間隔を置いて配置されているならば、特別な利点が得られる。即ち、コーンビーム形半割ローラジョイントは、ピストンの円環及びピッチ円の内側に配置されていて、これによりアキシャルピストン機械の省スペースの構成が得られる。さらに、ローラ対の半割ローラは、駆動軸の回転軸線及びシリンダブロックの回転軸線に対して垂直方向の間隔を有しているので、扁平な滑動面により形成される接触面に、シリンダブロックを連行するトルクを伝達することができる。コーンビーム形半割ローラジョイントの半割ローラのこのような配置によりやはり簡単に、コーンビーム形半割ローラジョイントに、シリンダブロックの回転軸線に対して同心的に配置された長手方向穴を設けることができ、これにより駆動軸をシリンダブロック及びアキシャルピストン機械を貫通させて案内して、貫通伝達可能性を得ることができる。

本発明の好適な構成によれば、各ローラ対はそれぞれ、シリンダブロックに配設されたシリンダブロック側の半割ローラと、駆動軸に配設された駆動軸側の半割ローラとを有しており、１つのローラ対のシリンダブロック側の半割ローラは、円筒状の、特に部分円筒状のシリンダブロック側の収容部に収容されており、１つのローラ対の駆動軸側の半割ローラは、円筒状の、特に部分円筒状の駆動軸側の収容部内に収容されている。このような形式のローラ対によって、シリンダブロックを連行するための力及びトルクを簡単に伝達することができる。相応の半割ローラが収容されていて支持されている円筒状の収容部は、簡単かつ僅かな製造の手間で製造することができ、これにより、簡単かつ安価に製造される半割ローラと相俟って、シリンダブロックを連行するための連行ジョイントにより製造の手間が僅かになる。

本発明の構成によれば、駆動軸側の半割ローラの回転軸線は、駆動軸の回転軸線に対して所定の傾斜角度だけ傾けられていて、駆動軸の回転軸線に交差している。駆動軸側の半割ローラが複数設けられているならば、これらの半割ローラの回転軸線は、駆動軸に関して１つのコーンビーム（円錐放射）を形成する。同様に、シリンダブロック側の半割ローラの回転軸線は、シリンダブロックの回転軸線に対して所定の傾斜角度だけ傾けられていて、シリンダブロックの回転軸線に交差している。シリンダブロック側の半割ローラが複数設けられているならば、これらの半割ローラの回転軸線も、シリンダブロックに関して１つのコーンビームを形成する。

本発明の一態様により、前記両傾斜角は数値的に同じであり、各ローラ対の前記シリンダブロック側の半割ローラの回転軸線と、駆動軸側の半割ローラの回転軸線とは、駆動軸の回転軸線とシリンダブロックの回転軸線の間の角度を半分にする線に対して垂直な１つの平面、言い換えると、駆動軸の回転軸線とシリンダブロックの回転軸線の間の角度を二等分にする平面で交差しており、１つのローラ対の半割ローラは、該半割ローラの両回転軸線の交点の領域に配置されているならば特別な利点が得られる。駆動軸のための半割ローラの回転軸線の傾斜角及びシリンダブロックのための半割ローラの回転軸線の傾斜角、即ち互いに連結すべき両構成部分のための両半割ローラの両回転軸線の傾斜角が同じ大きさで、即ち数値的に同じであるならば、対を成して、即ち各ローラ対ごとに、コーンビーム形半割ローラジョイントの、駆動軸に属する半割ローラの各回転軸線は、シリンダブロックに属する半割ローラの各回転軸線に、半分の傾転角で傾いた平面で交差することになる。この場合、傾転角は、駆動軸の回転軸線に対するシリンダブロックの回転軸線の傾斜角に相当する。従って、ローラ対の回転軸線の交点は、駆動軸の回転軸線とシリンダブロックの回転軸線との間の角度を半分にする線に対して垂直な平面に位置している。この交点では、各ローラ対の、扁平な滑動面で互いに接触する両半割ローラで、シリンダブロックを連行するための力の伝達が行われる。各ローラ対の半割ローラの回転軸線の交点が、角度を半分にする平面上に位置していることにより、シリンダブロックの回転軸線に対する、及び駆動フランジの回転軸線に対する交点の垂直方向の、従って半径方向の間隔は同じである。従って、同じ距離によって形成される同じレバーアームにより同じ角速度が、ひいては同じ回転が生じる。従って、コーンビーム形半割ローラジョイントのローラ対の半割ローラの同じ傾斜角の形成により、コーンビーム形半割ローラジョイントを、僅かな構成の手間により、正確に回転同期的にシリンダブロックを連行することができる等速ジョイントとして形成することができる。

本発明によるアキシャルピストン機械は、１つの回転方向でのみ運転することができ、この場合、この回転方向のために、駆動軸とシリンダブロックとの間で所望の回転方向で連行トルクを伝達することができる１つ又は複数のローラ対を設ければ十分である。

本発明の好適な構成では、アキシャルピストン機械は両回転方向で駆動可能であって、各回転方向のためにそれぞれ少なくとも１つのローラ対が、シリンダブロックの回転同期的な連行のために設けられている。これにより簡単に、駆動軸とシリンダブロックとの間で両回転方向で連行トルクを伝達することができる。従って、コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントは、両回転方向で運転される液圧モータとしてのアキシャルピストン機械の使用に適している。

駆動軸とシリンダブロックとの間の伝達すべきトルクに応じて、伝達すべきトルクが小さい場合には、各回転方向につき、従って、連行トルクの各モーメント方向につき唯１つのローラ対を設ければ十分である。駆動軸とシリンダブロックとの間の伝達すべきトルクが高いもののためには、相応の回転方向のためにローラ対の数を増やすことができる。全周にわたって複数のローラ対が、特に少なくとも２つのローラ対が分配されている、好適には均等に分配されて配置されているならば、連行トルクの各方向のために半径方向の力の補償が得られる。

本発明の別の構成によれば、円筒状の収容部に収容された各半割ローラは、収容部内で回転軸線の長手方向で固定されている。これにより、アキシャルピストン機械の作動中に、半割ローラが、それぞれ円筒状の収容部から滑脱することを確実に阻止することができる。

半割ローラの長手方向におけるこのような固定は、半割ローラの円柱状の区分に鍔が設けられていて、この鍔が収容部に設けられた溝に係合するならば、僅かな構成の手間で得ることができる。例えばリング鍔として形成された鍔若しくはリング溝として形成された溝は、相応の半割ローラ若しくは相応の収容部に、簡単かつ僅かな製造の手間で製作することができ、これにより各半割ローラを対応する収容部内で軸方向で固定することができる。

コーンビーム形半割ローラジョイントの相応のローラ対の駆動軸側の半割ローラのための駆動軸側の収容部は、駆動軸又は駆動フランジに形成することができ、これにより相応のローラ対の駆動軸側の半割ローラの支持が駆動軸で直接行われる。

相応のローラ対の駆動軸側の半割ローラの駆動軸における直接的な支持とは選択的に、駆動軸側の収容部を、駆動軸に回動不能に結合された構成部分に形成することができる。これにより、駆動軸側の収容部の簡単な製造に関して利点が得られる。この場合、駆動軸側の収容部が設けられた構成部分は簡単に、形状接続的又は摩擦接続的なトルク伝達結合により駆動軸に相対回動不能に結合することができる。

駆動フランジは本発明の構成によれば、駆動軸に一体に形成することができる。さらに選択的には、駆動フランジと駆動軸とを別体として構成することができ、この場合、駆動フランジは駆動軸にトルク伝達可能に結合されている。従って、駆動フランジは駆動軸とは別体に形成されていて、適当なトルク伝達結合部、例えば、スプライン歯列によって形成することができる軸・ハブ結合部を介して駆動軸に相対回動不能に結合することができる。

本発明の好適な別の構成によれば、シリンダブロック側の収容部は、シリンダブロックの長手方向穴に配置され、前記シリンダブロックに回動不能に結合されているスリーブ状の連行エレメント内に配置されており、前記駆動軸は前記スリーブ状の連行エレメントを貫通して延在している。シリンダブロックに回動不能に結合されているスリーブ状の連行エレメント内に、コーンビーム形半割ローラジョイントのシリンダブロック側の半割ローラのためのシリンダブロック側の収容部を配置し、形成することにより、シリンダブロック側の収容部を簡単に製造及び形成することができるという利点が得られる。この場合、シリンダブロック側の収容部が設けられた連行エレメントは簡単に、形状接続的又は摩擦接続的なトルク伝達結合によりシリンダブロックに回動不能に結合することができる。さらに、スリーブ状の連行エレメントの内部を通って簡単に、駆動軸を、コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントと、シリンダブロックと、アキシャルピストン機械とを貫通させてガイドすることができる。

この場合、スリーブ状の連行エレメントは好適には、シリンダブロックに設けられた長手方向穴内に相対回動不能に配置されている。これにより、シリンダブロックと連行エレメントの同心的な配置が得られ、このような配置により、僅かな構成の手間で、駆動軸をスリーブ状の連行エレメントを通して、従って、コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントを通して貫通案内することができる。

本発明の好適な別の構成によれば、駆動軸とスリーブ状の連行エレメントとの間に、ボールとボールソケットとから形成される球面状のガイドが、前記シリンダブロックを支持するために形成されている。駆動軸における球面状区分と、スリーブ状の連行エレメントにおける中空球面状区分とにより形成されている球面状のガイドによって、簡単に、トルクの貫通案内を行う本発明によるアキシャルピストン機械において、シリンダブロックをセンタリングして、支持することができる。さらにこれにより、連行ジョイントと駆動軸との間に配置されたコーンビーム形半割ローラジョイントのローラ対は、球面状のガイドの領域に配置され、これによりアキシャルピストン機械の省スペースな構成が得られる。

本発明の好適な別の構成では、連行エレメントには、駆動軸の方向で延在する少なくとも１つの指状の隆起部が設けられており、該隆起部にはそれぞれ、シリンダブロック側の半割ローラのためのシリンダブロック側の収容部が形成されている。スリーブ状の連行エレメントに設けられたこのような指状の隆起部により簡単に、ローラ対の両半割ローラを連行トルクの伝達のためにシリンダブロックと駆動軸との間に配置することができる。

本発明の別の構成によれば特に好適には、駆動軸若しくは駆動フランジ若しくは前記駆動軸に回動不能に結合された構成部分には、少なくとも１つのポケット状の凹部が設けられており、該凹部には、前記連行エレメントのそれぞれ１つの指状の隆起部が係合し、前記ポケット状の凹部には、駆動軸側の半割ローラのための駆動軸側の収容部が形成されている。従って、連行エレメント若しくはシリンダブロックに設けられた指状の隆起部は、駆動軸側のポケット状の凹部にそれぞれ係合し、これにより、コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントを駆動軸とシリンダブロックとの間に省スペースに配置することができる。

本発明によるアキシャルピストン機械は、固定の押しのけ容積を有した定容量形機械として形成することができる。

簡単に等速ジョイントとして形成することができる、コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントでは、シリンダブロックを連行するために、さらに、傾転角、即ち、駆動軸の回転軸線とシリンダブロックの回転軸線の互いの傾転角を変更することができ、これにより、コーンビーム形半割ローラジョイントとして構成された連行ジョイントは、可変の押しのけ容積を有する可変容量形機械に適したものとなる。コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントは、シリンダブロックの戻し旋回により傾転角を減じる際に、コネクティングロッド若しくはピストンを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械において生じるような欠点を伴うルーズな遊びが生じないというさらなる利点を有している。

本発明はさらに、請求項１から２３までのいずれか１項記載のアキシャルピストン機械を備える出力分岐型トランスミッションに関する。特に、本発明による斜軸式のアキシャルピストン機械の駆動軸を中空軸として形成し、該中空軸を通して、アキシャルピストン機械を貫通するトルクロッドを貫通ガイドし、該トルクロッドを、駆動軸の回転数とは独立した回転数でかつ／又は駆動軸と同じ又は異なる回転方向で作動させることができるならば、出力分岐型トランスミッションでは特別な利点が得られる。何故ならば、駆動軸には、出力分岐型トランスミッションの静液圧的分岐のトルクが生じ、トルクロッドには、出力分岐型トランスミッションの機械的分岐のトルクが生じるからである。

以下に本発明の実施例を概略的に示した図面につき、本発明のさらなる利点と詳細を詳しく説明する。

本発明による斜軸式機械の第１の態様を示す縦断面図である。 本発明による斜軸式機械の第２の態様を示す縦断面図である。 本発明による斜軸式機械の第３の態様を示す縦断面図である。 等速ジョイントとして形成された連行ジョイントの領域における図１〜図３の一部を拡大して示した図である。 第１の回転方向で連行ジョイントに伝達力が生じた状態で示す図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 第２の逆の回転方向で連行ジョイントに伝達力が生じた状態で示す図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 駆動軸とシリンダブロックの連行エレメントとの間の連行ジョイントを三次元的に示した図である。 連行ジョイントを取り外した状態で、連行ジョイントのローラ対を示した図７に相当する図である。 図７及び図８のローラ対を示した図である。 駆動軸を三次元的に示した図である。 連行ジョイントの連行エレメントをローラ対と共に示した三次元的な図である。 連行ジョイントのローラ対なしで示した図１１に相当する図である。

図１に示す本発明による静液圧式のアキシャルピストン機械１は、斜軸式機械として形成され、ハウジング２を有している。ハウジング２は、ハウジングポット２ａとハウジングリッド２ｂとから成っている。ハウジング２内では、駆動フランジ３を有する駆動軸４が、軸受５ａ，５ｂにより回転軸線Ｒｔを中心として回転可能に支持されている。図示した実施例では、駆動フランジ３は駆動軸４と一体に成形されている。

駆動フランジ３に軸方向で隣接して、シリンダブロック７がハウジング２内に配置されている。シリンダブロック７には複数のピストン穴８が設けられていて、これらのピストン穴８は、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して同心的に配置されている。ピストン穴８内には、それぞれ１つのピストン１０が長手方向摺動可能に配置されている。

駆動軸４の回転軸線Ｒｔは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚと交点Ｓにおいて交差している。

シリンダブロック７には、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して同心的に配置された中央の長手方向穴１１が設けられており、この長手方向穴１１を貫通して駆動軸４が延在している。アキシャルピストン機械１を貫通してガイドされる駆動軸４は、軸受５ａ，５ｂによってシリンダブロック７の両側で支持されている。このために駆動軸４は、軸受５ａによってハウジングポット２ａに、軸受５ｂによってハウジングリッド２ｂに支持されている。

駆動軸４には、駆動フランジ３側の端部において、入力トルクを導入するための、若しくは出力トルクを取り出すためのトルク伝達手段１２、例えばスプライン歯列が設けられている。アキシャルピストン機械１を貫通してガイドされる駆動軸４の、シリンダブロック７側の、即ち逆側の端部は、ハウジングリッド２ｂから外へ出るようにガイドされていて、トルク伝達手段１３を有している。駆動軸４の、ハウジングリッド２ｂから突出するスタッド部に設けられたトルク伝達手段１３は好適にはスプライン軸歯列、多角形輪郭又は嵌合キー継手として形成されている。従って駆動軸４によって、アキシャルピストン機械１を通したトルクの貫通伝達が得られる。この貫通伝達により、トルクをアキシャルピストン機械１を通して伝達することができ、又はアキシャルピストン機械１が液圧モータとして構成されている場合は、両側からの出力が可能となる。ハウジングリッド２ｂにはこのために、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対して同心的に配置された、駆動軸４用の貫通孔１４が形成されている。

図１に示したアキシャルピストン機械１は、不変の押しのけ容積を有した定容量形機械として形成されており、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対して、不変の傾斜角若しくは傾転角αを有している。

シリンダブロック７は、ピストン穴８及びピストン１０によって形成される押しのけ室Ｖへの圧力媒体の供給及び押しのけ室Ｖからの圧力媒体の排出を制御するために、ハウジングリッド２ｂに形成された制御面１５に接触しており、この制御面１５には、アキシャルピストン機械１の入口ポート１６と出口ポートとを形成する、キドニ（腎臓）形の制御穴（図示せず）が設けられている。ピストン穴８及びピストン１０によって形成された押しのけ室Ｖを、ハウジングリッド２ｂ内に配置された制御穴に接続するために、シリンダブロック７の各ピストン穴８には制御開口１８が設けられている。

ピストン１０はそれぞれ、駆動フランジ３に枢着的に取り付けられている。このために、それぞれのピストン１０と駆動フランジ３との間には、球面ジョイントとして形成されたそれぞれ１つのジョイント結合部２０が形成されている。ジョイント結合部２０は図示した実施例ではボールジョイントとして形成されていて、このボールジョイントは、ピストン１０のボールヘッド１０ａと、駆動フランジ３に設けられたボールソケット３ａとから形成されている。このボールソケット３ａにピストン１０のボールヘッド１０ａが取り付けられている。

ピストン１０は、それぞれ１つの鍔区分１０ｂを有しており、この鍔区分１０ｂでピストン１０はピストン穴８内に配置されている。ピストン１０のピストンロッド１０ｃは鍔区分１０ｂをボールヘッド１０ａに接続している。

シリンダブロック７の回転時のピストン１０の補償動作を可能にするために、ピストン１０の鍔区分１０ｂは遊びを有してピストン穴８内に配置されている。ピストン１０の鍔区分１０ｂはこのために球面状に形成することができる。ピストン穴８に対してピストン１０をシールするために、ピストン１０の鍔区分１０ｂにはシール手段２１、例えばピストンリングが配置されている。

シリンダブロック７を支持し、センタリングするために、シリンダブロック７と駆動軸４との間には球面状のガイド２５が形成されている。球面状のガイド２５は、駆動軸４の球面状区分２６によって形成されていて、この球面状区分２６上には、シリンダブロック７が、中央の長手方向穴１１の領域に配置された中空球面状区分２７で配置されている。区分２６，２７の中心点は、駆動軸４の回転軸線Ｒｔとシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚとの交点Ｓ上に位置している。

アキシャルピストン機械１の作動中に、シリンダブロック７の連行を可能にするために、駆動軸４とシリンダブロック７との間に連行ジョイント３０が配置されていて、この連行ジョイント３０は駆動軸４とシリンダブロック７とを回転方向で連結している。連行ジョイント３０は等速ジョイントとして形成されていて、これにより、シリンダブロック７と駆動軸４の回転同期的な連行が可能になるので、シリンダブロック７と駆動軸４との同様の同期回転が行われる。

等速ジョイントとして形成された、図１の図平面及び断面には詳しく示されていない連行ジョイント３０は、コーンビーム形半割ローラジョイント３１として形成されている。

シリンダブロック７と駆動軸４とを回転同期的に連結させるコーンビーム形半割ローラジョイント３１の構成は、以下で図４〜図１２につき詳しく説明する。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１は複数のローラ対５０，５１，５２，５３から形成されていて、これらのローラ対は、駆動軸４と、シリンダブロック７に回動不能に結合されたスリーブ状の連行エレメント４０との間に配置されている。

スリーブ状の連行エレメント４０は、シリンダブロック７の中央の長手方向穴１１内に配置されている。連行エレメント４０は、シリンダブロック７の長手方向でシリンダブロック７に、軸方向及び周方向で固定されている。軸方向の固定のために、連行エレメント４０は一方の端面で、長手方向穴１１の直径段部１１ａに当接している。回転方向の固定は、図示の実施例では、スリーブ状の連行エレメント４０とシリンダブロック７との間に配置された結合ピンによって形成されている固定手段４５によって行われる。アキシャルピストン機械１を貫通してガイドされる駆動軸４はこの場合、スリーブ状の連行エレメント４０も貫通して延在している。スリーブ状の連行エレメント４０の内径にはこのために、シリンダブロック７の長手方向穴１１に整合する輪郭が設けられている。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１の複数のローラ対５０〜５３はそれぞれ、２つの、即ち一対の半円柱状の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂから成っている。半円柱状の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、図９との関連で詳しく示されているように、それぞれ実質的に、回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚに沿って平らにされた円柱状の部材である。対になって配置された半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは平らにされた面で、平らな滑動面ＧＦを形成している。この滑動面ＧＦで、１つのローラ対５０，５１，５２，５３の両半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、面接触部を形成しながら互いに当接している。

半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、半径方向でピストン１０のピッチ円内側に、回転軸線Ｒｔ，Ｒｚから間隔を置いて配置されている。コーンビーム形半割ローラジョイント３１は従って、ピストン１０のピッチ円の内側に省スペースに配置することができ、駆動軸４は、トルクの貫通伝達を可能にするために、コーンビーム形半割ローラジョイント３１の半割ローラの半径方向内側に貫通案内することができる。

各ローラ対５０〜５３は、シリンダブロック７に属するシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａと、駆動軸４に属する駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂとを有していて、これらの半割ローラは扁平な滑動面ＧＦで互いに当接しており、互いに接触している。

対応するローラ対５０〜５３のシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａはそれぞれ、円筒状の、特に部分円筒状の、シリンダブロック側の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ内に収容されていて、ローラ対５０〜５３の駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂは、円筒状の、特に部分円筒状の、駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂ内に収容されている。

半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂは、それぞれ円筒状の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂ内で、各回転軸線の長手方向で固定されている。

このために、各半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの円柱状区分には鍔６０が設けられており、該鍔６０は、対応する収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂに設けられた溝６１に係合する。

この場合、図４には、ローラ対５０の駆動軸側の半割ローラ５０ｂが太い線で、該半割ローラ５０ｂ上に載置されるシリンダブロック側の半割ローラ５０ａは細い線で示されている。ローラ対５１のシリンダブロック側の半割ローラ５１ａが太い線で、該半割ローラ５１ａ上に載置される駆動軸側の半割ローラ５１ｂは細い線で示されている。半割ローラ５０ｂと５１ａの、図４の断面上に位置する、平らにされた扁平な滑動面ＧＦが示されている。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１では、図４により明らかであるように、駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対して傾斜角γだけ傾いている。駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔと交点Ｓｔにおいて交差している。複数の駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの個々の回転軸線ＲＲｔは図４で示したように、交点Ｓｔに先端部を有する、駆動軸４の回転軸線Ｒｔを中心としたコーンビーム（円錐放射）を形成している。

同様に、シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの回転軸線ＲＲｚは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して傾斜角γだけ傾いている。シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの回転軸線ＲＲｚは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚと交点Ｓｚにおいて交差している。複数のシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの個々の回転軸線ＲＲｚは図４で示したように、交点Ｓｚに先端部を有する、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚを中心としたコーンビームを形成している。

シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対するシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの回転軸線ＲＲｚの傾斜角γは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対する駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔの傾斜角γと数値的に同じである。従って、互いに連結させたい駆動軸４とシリンダブロック７の半割ローラの回転軸線ＲＲｚ，ＲＲｔの傾斜角γは同じである。これにより、対応するローラ対５０〜５３では、１つのローラ対を形成する両半割ローラの、駆動軸４に属する回転軸線ＲＲｔと、シリンダブロック７に属する回転軸線ＲＲｚとはそれぞれ対になって１つの平面Ｅで交差し、この平面Ｅは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔと、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚとの間の角度を二等分している。１つのローラ対を形成する２つの半割ローラの、それぞれ駆動軸４に属する回転軸線ＲＲｔが、シリンダブロック７に属する回転軸線ＲＲｚと対を成して交差する、平面Ｅ上の交点ＳＰは図４に示されている。従ってこの平面Ｅは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対して垂直に位置する平面Ｅ１及びシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して垂直に位置する平面Ｅ２に関して半分の傾斜角若しくは傾転角α／２で傾いている。平面Ｅは、回転軸線Ｒｔ，Ｒｚの交点Ｓを通って延在している。

各ローラ対５０，５１，５２，５３の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚの交点ＳＰの領域に配置されていて、これにより、各ローラ対５０〜５３の両半割ローラの交点ＳＰでは平らな滑動面ＧＦ間で、シリンダブロック７を連行するために力の伝達が行われる。

各ローラ対５０〜５３の両半割ローラの交点ＳＰが、角度を半分にする平面Ｅ上に位置していることにより、駆動軸４の回転軸線Ｒｔ及びシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対する交点ＳＰの垂直半径方向間隔ｒ１，ｒ２は数値的に同じ大きさである。半径方向間隔ｒ１，ｒ２によって形成される同じ大きさの交点ＳＰのレバーアームにより、駆動軸４の角速度φ１と、シリンダブロック７の角速度φ２は同じになり、これにより、コーンビーム形半割ローラジョイント３１によって、シリンダブロック７を正確に回転同期的かつ一様に連行及び回転させることができる等速ジョイントが形成される。

駆動軸４の回転時におけるアキシャルピストン機械１の作動時に、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対してシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚが傾斜角若しくは傾転角αで傾いている場合、各ローラ対５０〜５３の両半割ローラの両滑動面ＧＦは互いに滑動する。さらに、相応の半割ローラが円筒状の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂによって収容された状態で、各回転軸線ＲＲｔ若しくはＲＲｚを中心としてそれぞれ半円柱状の半割ローラが回転する。それぞれ対になって配置されている半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚが互いに傾いていることに基づき、相応の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂ内で回転することにより、互いに接している半割ローラの平らな面、即ち滑動面ＧＦを互いに位置合わせさせることができる。

図１に示したアキシャルピストン機械１は両回転方向で作動可能である。両回転方向で、シリンダブロック７を同期回転するように連行するために、各回転方向に、即ち、連行トルクのモーメント方向に、シリンダブロック７の連行のためにそれぞれ少なくとも１つのローラ対５０〜５３が設けられている。

図示した実施例では、駆動軸４が反時計回りで回転する際に、シリンダブロック７を連行するためにローラ対５０，５１が働く。図５には、駆動軸４のこの回転方向に関して、ローラ対５０，５１の半割ローラ５０ａ，５０ｂと５１ａ，５１ｂの平らな滑動面ＧＦに伝えられる力Ｆ１，Ｆ２が図示されていて、この力がシリンダブロック７を連行するための連行トルクＭ２を発生させる。駆動軸４を介してトルクＭ１が作用すると、駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂには力Ｆ１が加えられ、この力Ｆ１が、シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａに生じる力Ｆ２を介して、シリンダブロック７を連行するための連行トルクＭ２を発生させる。

図示した実施例では、駆動軸４が逆方向で、即ち時計回りで回転する際に、シリンダブロック７を連行するためにローラ対５２，５３が働く。図６には、駆動軸４のこの回転方向に関して、ローラ対５２，５３の半割ローラ５２ａ，５２ｂと５３ａ，５３ｂの平らな滑動面ＧＦに、駆動軸４に作用するトルクＭ１から伝えられる力Ｆ１，Ｆ２が図示されていて、この力がシリンダブロック７を連行するための連行トルクＭ２を発生させる。駆動軸４を介してトルクＭ１が作用すると、駆動軸側の半割ローラ５２ｂ，５３ｂには力Ｆ１が加えられ、この力Ｆ１が、シリンダブロック側の半割ローラ５２ａ，５３ａに生じる力Ｆ２を介して、シリンダブロック７を連行するための連行トルクＭ２を発生させる。

図示の実施例では、各回転方向にそれぞれ２つのローラ対５０，５１若しくは５２，５３が設けられており、この場合、ローラ対５０，５１は第１の回転方向のために、ローラ対５２，５３は第２の回転方向のために、全周にわたって均一に分配されている。これにより半径方向の力の補償が行われる。各回転方向につき２つのローラ対が設けられている図示の実施例では、ローラ対５０，５１は１８０°の回転角度だけずらされて配置されていて、ローラ対５２，５３は１８０°の回転角度だけずらされて配置されている。第１の回転方向のためのローラ対５０，５１は、第２の回転方向のためのローラ対５２，５３に対して９０°の回転角度だけずらされている。

図示の実施例では、駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂのための駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂは駆動軸４に形成されている。このために駆動軸４には球面状区分２６の領域で、ポケット状の凹部７０，７１，７２，７３が設けられており、これら凹部の側面にそれぞれ１つの駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂが形成されている。

図示の実施例では、シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａのためのシリンダブロック側の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａはスリーブ状の連行エレメント４０に形成されている。スリーブ状の連行エレメント４０にはこのために、駆動軸４に向かう方向で延在する指状の隆起部４１，４２，４３，４４が設けられており、この隆起部にそれぞれ１つのシリンダブロック側の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａが形成されている。スリーブ状の連行エレメント４０にはさらに、球面状のガイド２５の中空球面状区分２７が設けられている。

この場合、連行エレメント４０の各指状の隆起部４１，４２，４３，４４は、駆動軸４に対応するように配設されたポケット状の凹部７０，７１，７２，７３に係合する。

図２及び図３には、本発明による斜軸式のアキシャルピストン機械の別の実施態様が示されている。この場合、図１と同じ構成部分には同じ符号を付与している。図２及び図３に示した実施態様は、シリンダブロック７を連行するための等速ジョイントとして形成されたコーンビーム形半割ローラジョイント３１の構成に関して図４〜図１２と同じである。

図２のアキシャルピストン機械１では、駆動軸４は中空軸として形成されていて、回転軸線Ｒｔに対して同心的かつ同軸的に配置された長手方向穴１００を有している。長手方向穴１００には、駆動軸４を貫通してガイドされているトルクロッド１０５が回転軸線Ｒｔに対して同心的に配置されている。トルクロッド１０５を介してトルクＭｔが伝達可能であり、アキシャルピストン機械１を通したトルクの貫通伝達が達成可能である。トルクロッド１０５は、駆動軸４に対して機械的な作用結合を有していない。これにより駆動軸４とトルクロッド１０５とはそれぞれ異なる回転数及び／又はそれぞれ異なる回転方向で回転可能である。

図２の実施の形態では、駆動軸４は、駆動フランジ側の端部にのみ、トルクを導入するため若しくはトルクを取り出すためのトルク伝達手段１２を有している。駆動軸４のシリンダブロック側の端部は、ハウジングリッド２ｂの領域で終端している。

図３には、本発明によるアキシャルピストン機械１の１つの実施態様が示されている。図３の実施態様では、駆動軸４は図２と同様に中空軸として形成されていて、トルクロッド１０５を貫通案内するための同軸的な長手方向穴１００が形成されている。駆動軸４には、図１の場合と同様に、駆動フランジ側の端部にはトルク伝達手段１２が、ハウジングリッド２ｂから突出しているシリンダブロック側の軸端部にはトルク伝達手段１３が設けられている。

シリンダブロック７を連行し、トルクを貫通伝達するための等速ジョイントを備えた本発明によるアキシャルピストン機械１は一連の利点を有している。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１として形成された等速ジョイントによれば、半割ローラを配置することにより簡単に、長手方向穴１１を介してアキシャルピストン機械１のシリンダブロック側にトルクを貫通伝達することができる。コーンビーム形半割ローラジョイント３１として形成された等速ジョイントは、半割ローラの回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚの傾斜角度γを相応に選択することにより簡単に、一定速度の等速ジョイントとして形成することができる。等速ジョイントとして形成されたコーンビーム形半割ローラジョイント３１は、不変の又は可変の押しのけ容積を有したアキシャルピストン機械１に適している。可変の機械の場合、シリンダブロック７が減じられた押しのけ容積の方向に戻し旋回される際にルーズな遊びは生じない。さらに、コーンビーム形半割ローラジョイント３１の主要な利点としては、駆動軸４がシリンダブロック７及びアキシャルピストン機械１を貫通してガイドされることができ、これにより貫通伝達が達成されることがある。駆動軸４はシリンダブロック７の両側でハウジング２に軸支することができ、これによりアキシャルピストン機械１の軸方向でのコンパクトな構成形式に関する利点が得られる。コーンビーム形半割ローラジョイント３１は面接触部を有している。１つの半割ローラ対５１〜５３の両半割ローラの扁平な滑動面ＧＦで面接触することにより、僅かなヘルツの接触圧力しか生じない。これによりコーンビーム形半割ローラジョイント３１は、例えば高い回転速度により生じることがある過負荷に対して敏感ではなく堅牢である。従ってコーンビーム形半割ローラジョイント３１はアキシャルピストン機械１、好適には液圧モータのために、高い回転速度を伴う使用に適している。半割ローラの扁平な滑動面ＧＦでの面接触により生じる僅かな負荷に基づき、半割ローラでは平らにされた扁平な滑動面ＧＦに、摩耗保護に関する表面処理しか必要ではない。半割ローラの深い硬化は省くことができる。例えば窒化により得られる半割ローラの限定的な表面硬化によっては、半割ローラの僅かな寸法変化しか生じないので、半割ローラの機械的な後処理を省くことができる。コーンビーム形半割ローラジョイント３１の半割ローラの製造の手間が僅かであることにより、本発明によるアキシャルピストン機械１の構成の手間が僅かなものとなる。

本発明によるアキシャルピストン機械１では、コーンビーム形半割ローラジョイント３１によるシリンダブロック７のトルク連行機能と、球面状のガイド２５によるシリンダブロック７の支持機能とは分離されている。両機能は、形状的に単純な必要な面と構成部分とにより簡単かつ安価に得られる。特に、コーンビーム形半割ローラジョイント３１の半割ローラの収容部と、半割ローラ自体とは簡単かつ安価に製造される。

本発明は図示した実施態様に限定されるものではない。図１〜図３の構成は、定容量型機械として図示した構成とは選択的に、可変容量形機械として構成することもできる。可変容量形機械の場合、押しのけ容積を変更するために、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに関するシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚの傾斜角αが調節可能である。シリンダブロック７が当接する制御面１５はこのために、ハウジング２に旋回可能に配置されている揺動体に形成されている。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１は図示した数のローラ対に限定されるものではない。シリンダブロック７のより高い伝達すべき連行トルクＭ２のために、１つの回転方向につき２対のローラ対を設ける代わりに、より多くのローラ対を使用することもできることがわかる。同様に、シリンダブロック７のより低い伝達すべき連行トルクＭ２のためには、１つの回転方向につき１つだけのローラ対を設けることができる。

アキシャルピストン機械が単に一回転方向で運転可能である場合には、相応に、シリンダブロック７の連行トルクＭ２を伝達することができるように、所望の回転方向に関してのみ１つの又は複数のローラ対を設ければ良い。

駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂを収容し、支持するための駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂは、駆動軸４に構成するのとは選択的に駆動フランジ３又は、駆動軸４に回動不能に結合された構成部分に形成することもできる。駆動フランジ３と駆動軸４とを別体として形成することもでき、この場合、駆動フランジ３は適当なトルク伝達手段、例えば歯列を介して駆動軸４に回動不能に結合される。駆動軸４及び駆動フランジ３のこのような別体としての構成では、駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂを収容するための駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂも、選択的に駆動フランジ３又は駆動軸４に配置することができる。

アキシャルピストン機械１は液圧モータ又は液圧ポンプとして形成することができる。

トルク伝達手段１２，１３が両側に設けられた駆動軸４で貫通伝達が行われることにより、本発明によるアキシャルピストン機械１を液圧ポンプとして使用する場合には、複数の液圧ポンプを相前後して配置することができ、トルクの貫通伝達を介して駆動することができる。トルク伝達手段１２，１３が両側に設けられた駆動軸４で貫通伝達が行われることにより、本発明によるアキシャルピストン機械１を液圧モータとして使用する場合には、複数の液圧モータを相前後して配置することができ、トルクの貫通伝達を介して出力トルクを高めることができる。トルク伝達手段１２，１３が両端部に設けられた駆動軸４で貫通伝達が行われることにより、本発明によるアキシャルピストン機械１を液圧モータとして使用する場合には、駆動軸４の両軸端部で出力トルクを取り出すことができる。これにより、駆動軸が、１つの車両の異なる複数の駆動輪又は異なる複数の駆動軸に接続されている走行駆動装置では利点が得られる。

中空軸を貫通してガイドされるトルクロッド１０５を有した中空軸として駆動軸４が構成されていることにより、アキシャルピストン機械１を通した貫通伝達をトルクロッド１０５により実現し、トルクロッド１０５を介して、トルクＭｔを、アキシャルピストン機械１の内部で、アキシャルピストン機械１によって導通することができる。この場合、トルクロッド１０５と駆動軸４とは異なる回転数及び／又は異なる回転方向を有していて良い。駆動軸４の内部に配置されたトルクロッド１０５によるトルクの貫通伝達により、本発明によるアキシャルピストン機械１を多岐にわたって使用することができ、出力分岐型トランスミッションにおける本発明によるアキシャルピストン機械１の使用時に特別な利点が得られる。

１ アキシャルピストン機械、 ２ ハウジング、 ２ａ ハウジングポット、 ２ｂ ハウジングリッド、 ３ 駆動軸フランジ、 ３ａ ボールソケット、 ４ 駆動軸、 ５ａ，５ｂ 軸受、 ７ シリンダブロック、 ８ ピストン穴、 １０ ピストン、 １０ａ ボールヘッド、 １０ｂ 鍔区分、 １０ｃ ピストンロッド、 １１ 長手方向穴、 １１ａ 直径段部、 １２，１３ トルク伝達手段、 １４ 貫通孔、 １５ 制御面、 １６ 入口ポート、 １８ 制御開口、 ２０ ジョイント結合部、 ２１ シール手段、 ２５ 球面状のガイド、 ２６ 球面状区分、 ２７ 中空球面状区分、 ３０ 連行ジョイント、 ３１ コーンビーム形半割ローラジョイント、 ４０ 連行エレメント、 ４１，４２，４３，４４ 隆起部、 ４５ 固定手段、 ５０，５１，５２，５３ ローラ対、 ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ シリンダブロック側の半割ローラ、 ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ 駆動軸側の半割ローラ、 ５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ シリンダブロック側の収容部、 ５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂ 駆動軸側の収容部、 ６０ 鍔、 ６１ 溝、 ７０，７２，７２，７３ 凹部、 １００ 長手方向穴、 １０５ トルクロッド、 Ｒｔ 駆動軸の回転軸線、 Ｒｚ シリンダブロックの回転軸線、 Ｓ 交点、 α 傾斜角若しくは傾転角、 Ｖ 押しのけ室、 ＲＲｔ 駆動軸側の半割ローラの回転軸線、 ＲＲｚ シリンダブロック側の半割ローラの回転軸線、 ＧＦ 滑動面、 Ｓｔ 交点、 Ｓｚ 交点、 γ 傾斜角、 Ｅ 平面、 Ｅ１ 駆動軸の回転軸線に対して垂直な平面、 Ｅ２ シリンダブロックの回転軸線に対して垂直な平面、 ＳＰ 交点、 ｒ１，ｒ２ 間隔、 Ｆ１，Ｆ２ 力、 Ｍ１ トルク、 Ｍ２ 連行トルク、 Ｍｔ トルク

Claims (22)

1. 回転軸線（Ｒｔ）を中心として回転可能に配置され、駆動フランジ（３）を有する駆動軸（４）と、
   回転軸線（Ｒｚ）を中心として回転可能に配置されるシリンダブロック（７）であって、該シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）に対して同心的に配置される複数のピストン穴（８）を有し、該ピストン穴（８）内にそれぞれ１つのピストン（１０）が長手方向摺動可能に配置されているシリンダブロック（７）と、を備え、
   前記ピストン（１０）は前記駆動フランジ（３）に枢着的に取り付けられており、前記駆動軸（４）と前記シリンダブロック（７）との間に、前記シリンダブロック（７）と前記駆動軸（４）とを同期的に回転させる、等速ジョイントとして形成された連行ジョイント（３０）が配置されている、斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械（１）において、
   前記連行ジョイント（３０）と前記シリンダブロック（７）とには、前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）に対して同心的に配置された長手方向穴（１１）が設けられており、該長手方向穴（１１）を通って、前記駆動フランジ（３）を備えた前記駆動軸（４）が前記シリンダブロック（７）を貫通して延在しており、前記駆動軸（４）の領域では、前記アキシャルピストン機械（１）の前記シリンダブロック側の端部へのトルクの貫通伝達が行われており、
   等速ジョイントとして形成された前記連行ジョイントは、コーンビーム形半割ローラジョイント（３１）として形成されており、該コーンビーム形半割ローラジョイント（３１）は、半円柱状の２つの半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）を有する少なくとも１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）から成っており、半円柱状の前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は回転軸線（ＲＲｔ；ＲＲｚ）のところで平らにされていて、前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は前記平らにされた側で扁平な滑動面（ＧＦ）を形成しており、該滑動面において、前記ローラ対（５０；５１；５２；５３）の前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は面接触しながら互いに当接していることを特徴とする、斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械。
2. 前記駆動軸（４）は、前記アキシャルピストン機械（１）のハウジング（２）内で、前記シリンダブロック（７）の両側で軸支されている、請求項１記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
3. トルクを貫通伝達するために、前記駆動軸（４）の両端部にトルクを伝達するために、それぞれトルク伝達手段（１２，１３）が設けられている、請求項１又は２記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
4. 前記駆動軸（４）は中空軸として形成されていて、該中空軸を貫通して、トルクを貫通伝達するために、前記アキシャルピストン機械（１）を貫通するトルクロッド（１０５）が案内されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
5. 前記トルクロッド（１０５）は、前記駆動軸（４）に対する機械的な作用結合を有しない、請求項４記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
6. 前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は半径方向で前記ピストン（１０）の内側に、かつ前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）及び前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）から間隔を置いて配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
7. 各ローラ対（５０；５１；５２；５３）はそれぞれ、前記シリンダブロック（７）に属している１つのシリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）と、前記駆動軸（４）に属している１つの駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）とを有しており、１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）のシリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）は、円筒状の、特に部分円筒状のシリンダブロック側の収容部（５５ａ；５６ａ；５７ａ；５８ａ）内に収容されており、１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）の駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）は、円筒状の、特に部分円筒状の駆動軸側の収容部（５５ｂ；５６ｂ；５７ｂ；５８ｂ）内に収容されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
8. 前記駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）の回転軸線（ＲＲｔ）は、前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）に対して所定の傾斜角（γ）だけ傾けられていて、前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）に交差しており、前記シリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）の回転軸線（ＲＲｚ）は、前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）に対して所定の傾斜角（γ）だけ傾けられていて、前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）に交差している、請求項１から７までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
9. 前記両傾斜角（γ）は数値的に同じであり、各ローラ対（５０；５１；５２；５３）の前記シリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）の回転軸線（ＲＲｚ）と、前記駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）の回転軸線（ＲＲｔ）とは、前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）と前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）の間の角度を半分にする線に対して垂直な１つの平面（Ｅ）で交差しており、１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）の半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は、該半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）の前記両回転軸線（ＲＲｚ；ＲＲｔ）の交点（ＳＰ）の領域に配置されている、請求項８記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
10. 前記アキシャルピストン機械（１）は両回転方向で運転可能であって、各回転方向につきそれぞれ少なくとも１つのローラ対（５０，５１；５２，５３）が、前記シリンダブロック（７）の回転同期的な連行のために設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
11. 全周にわたって、複数のローラ対（５０，５１，５２，５３）が、特に少なくとも２つのローラ対が分配配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
12. 円筒状の収容部（５５ａ；５５ｂ；５６ａ；５６ｂ；５７ａ；５７ｂ；５８ａ；５８ｂ）に収容された各半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は前記収容部（５５ａ；５５ｂ；５６ａ；５６ｂ；５７ａ；５７ｂ；５８ａ；５８ｂ）内で、前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）の回転軸線（ＲＲｚ；ＲＲｔ）の長手方向で固定されている、請求項７から１１までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
13. 前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）の円柱状区分には鍔（６０）が設けられており、該鍔（６０）は、前記収容部（５５ａ；５５ｂ；５６ａ；５６ｂ；５７ａ；５７ｂ；５８ａ；５８ｂ）に設けられた溝（６１）に係合する、請求項１２記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
14. 前記駆動軸側の収容部（５５ｂ；５６ｂ；５７ｂ；５８ｂ）は、前記駆動軸（４）又は前記駆動フランジ（３）に形成されている、請求項７から１３までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
15. 前記駆動軸側の収容部（５５ｂ；５６ｂ；５７ｂ；５８ｂ）は、前記駆動軸（４）に回動不能に結合されている構成部分に形成されている、請求項７から１３までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
16. 前記駆動フランジ（３）は前記駆動軸（４）に一体に形成されているか、又は前記駆動フランジ（３）と前記駆動軸（４）とは別体に形成されており、前記駆動フランジ（３）は、前記駆動軸（４）にトルク伝達可能に結合されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
17. 前記シリンダブロック側の収容部（５５ａ；５６ａ；５７ａ；５８ａ）は、前記シリンダブロック（７）の前記長手方向穴（１１）に配置された、前記シリンダブロック（７）に回動不能に結合されているスリーブ状の連行エレメント（４０）内に配置されており、前記駆動軸（４）は前記スリーブ状の連行エレメント（４０）を貫通して延在している、請求項７から１６までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
18. 前記駆動軸（４）と前記スリーブ状の連行エレメント（４０）との間に、ボール（２６）とボールソケット（２７）とから形成される球面状のガイド（２５）が、前記シリンダブロック（７）を支持するために形成されている、請求項１７記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
19. 前記連行エレメント（４０）には、前記駆動軸（４）の方向で延在する少なくとも１つの指状の隆起部（４１；４２；４３；４４）が設けられており、該隆起部にはそれぞれ、前記シリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）のためのシリンダブロック側の収容部（５５ａ；５６ａ；５７ａ；５８ａ）が形成されている、請求項１７又は１８記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
20. 前記駆動軸（４）若しくは前記駆動フランジ（３）若しくは前記駆動軸に回動不能に結合された構成部分には、少なくとも１つのポケット状の凹部（７０；７１；７２；７３）が設けられており、該凹部には、前記連行エレメント（４０）のそれぞれ１つの指状の隆起部（４１；４２；４３；４４）が係合し、前記ポケット状の凹部（７０；７１；７２；７３）にはそれぞれ１つの、駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）のための駆動軸側の収容部（５５ｂ；５６ｂ；５７ｂ；５８ｂ）が形成されている、請求項１９記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
21. 前記アキシャルピストン機械（１）は、固定の押しのけ容積を有する定容量形機械として形成されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
22. 前記アキシャルピストン機械（１）は、可変の押しのけ容積を有する可変容量形機械として形成されており、前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）の、前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）に対する傾きが可変である、請求項１から２０までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。

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