JPH01113501A - 斜板構造形式の調節可能なアキシアルピストン機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、斜板構造形式の調節可能なアキシアルピスト
ン機械であって、機械の回転軸線に対して同軸的にケー
シング内で回転可能なシリンダドラムを備え、このシリ
ンダドラムがピストン備えた多数の円筒状の縦孔を有し
て（・て、ピストンが旋回体の作用面に作用結合されて
おり、旋回体の旋回角が調節装置によって機械の回転軸
線に対しゼ可変であり、Ｄ・つ、旋回体が作用面とは反
対側の支持側でケーシング内の支持面に支持される形式
のものに関する。

従来の技術 このようなアキシアルピストン機械は公知である。この
ばあい旋回体の支持側は半円筒状に形成されていてかつ
ケーシング内の同じ半径の中空円筒状に成形された支持
面内に支持されている。このばあい旋回体の旋回運動は
定置の旋回軸線を中心として行なわれろ。旋回運動は滑
り軸受げによって行なわれる力）又は転動体を用いて行
なわれ、該転動体は旋回体の支持側とケーシングの支持
面との間に設けられている。このような構成の欠点は、
旋回体の半円筒状の構成によって機械の軸方向長さが犬
ぎ（なるということにある。特に滑り軸受は７有する構
成では滑り運動乞助勢する材料を使用する必要がありか
つハイドロスタティックな圧力軽減が必要である。支承
面間で転動体を有する構成によって付加的に軸方向寸法
が増大する。

更にＥＰ−ＡＯ１６３９９５号明細書から）・イドロス
タテイックなアキシアルピストン機械が公知であり、こ
のばあいアキシアルピストン機械の斜板は旋回支承体内
で旋回軸線を中心として旋回可能に支承されている。前
記旋回支承体は旋回軸線に沿って相前後して位置する、
コツプ状のケーシング部分の球面状の切欠き内と斜板の
球面状の切欠き内とに支承された２つの球によって形成
されている。このアキシアルピストン機械の欠点は、斜
板の旋回角を変えるばあい支承個所において高い滑り摩
擦が生じ、この滑り摩擦は、調節力をわずかに維持する
ために、ハイドロスタティックな圧力軽減によってかつ
摩擦係数のわずかな材料を使用することによって減少さ
れねばならない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、軸方向寸法が短くされかつ旋回体の旋
回角を変えるばあい旋回体支承部における滑り運動が回
避されるように、冒頭に述べた形式のアキシアルピスト
ン機械を改良することにある。

問題点を解決するための手段 前記課題は本発明によれば、旋回体の支持側とケーシン
グ内の支持面とが、調節装置を操作したばあい支持面に
対して相対的な旋回体の転動運動を生ぜしめる協働する
輪郭を有して（・ろことによって解決された。

本発明の作用効果 前記本発明の構成では旋回体の旋回軸線は定置であるの
ではなく、ケーシング内の支持面の輪郭によってＤ・つ
転動軌道の輪郭によって規定される軌道に沿って運動す
る。従って、旋回体を偏平なディスクとして構成でき、
該ディスクは支持側の輪郭によって直接ケーシングの支
持面内の適当な輪郭に軸方向で支持され、このばあい転
動体を間挿する必要はなくもしくは滑り軸受けとしての
構成をとる必要はない。このような本発明の構成による
アキシアルピストン機械は５機械の回転軸線に対して調
節不能な傾斜した作用面がケーシング内側に成形されて
いる公知の定容素形機械とほぼ同様に軸方向で短かく構
成される。これにもＤ）かわらずこのような本発明によ
るアキシアルピストン機械は旋回体調節時に極めてわず
乃・な支承摩擦、即ち、転動摩擦が生ずるに過ぎない。

本発明によるアキシアルピストン機械の特に有利な構成
では、旋回体の支持側およびケーシング内の支持面に、
ピストンによって生ぜしめられる回転モーメントを支持
するための案内装置が設けられていて、該案内装置は、
旋回体の支持側とケーシング内の支持面との間の滑り運
動を阻止するように、協働しかつ転勤運動を案内する。

案内装置は歯機構として、有利にはインゼリュート歯機
構として構成できるが、ケーシングに対して相対的な旋
回体の滑り運動を阻止ししかも転勤運動を保証する別の
歯形式もしくは別の形状接続的な手段を設けることもで
きる。協働する歯機構もしくは案内装置【工有利には支
持側および支持面の外周面に設けられる。

有利には旋回体の支持側のための輪郭として、例えば部
分円筒状に形成できるとつ面形状を与えることができか
つケーシング内の支持面はほぼ平らな面として回転軸線
に対して垂直に形成されている。このようにして調節装
置を操作したばあい支持面に対して相対的な旋回体の所
望の転動運動を生ぜしめろ極めて簡単な幾何学的な関係
が得られる。支持側および支持面の輪郭の別の幾何学的
な対偶も考えられるが、いずれにせよ支持面に対して相
対的な旋回体の転勤運動が生せしめられねばならない。

従って例えば幾何学的な関係の逆転も可能であり、即ち
、支持側を平らに形成しかつ支持面にとつ面形の輪郭を
与えることもできる。

旋回体がどんな方向に偏位するＤ）とは無関係に常に旋
回体の偏心的な支承形式が与えられる。

通常このことは調節範囲全体に亘って行なわれ、即ち、
転勤運動にもかかわらず旋回体の支承形式は機械の回転
軸線に対して偏心的に維持される。

モータとして使用するばあい転動輪郭の位置はそれぞれ
、あらゆる運転状態でＤ・つ全旋回範囲で旋回体が発生
するピストン力によって最大の旋回角の方向に押される
ように、選ばれる。

このばあい調節装置は小さな旋回角の方向に作用する。

ばね戻し作用又は外方旋回する調節ピストンはこの構造
形式では省かれる。調節装置が故障したばあいモータは
自動的に大ぎな旋回角に進みかつこのばあい最大の回転
モーメントが発生する。

例えば開かれた回路内で片側で旋回するポンプのばあい
使用目的に応じて転動輪郭は、旋回体が常時最大の旋回
角を得よ５とするように又は常時零位置を得ようとする
ように、設計される。

調節可能なアキシアルピストン機械が機械の零行程位置
から対向する２つの側に向けて可動な旋回体を有してい
る本発明の極めて有利な構成では、零行程位置から出発
する両旋回方向のそれぞれに少なくとも１つの輪郭が配
属されていてかつ輪郭が互いに平行でしかも零行程位置
で機械の回転軸線に対して軸線を中心として対称的に間
隔をおいて配置されている。これによって、零行程位置
で両旋回方向に配属された輪郭は同時にケーシング内の
支持面に接触するようになり、これによって安定した中
立位置が得られる。この中立位置から旋回体（工適当に
適合された調節装置によって対向する２つの側に向げて
旋回させられる。このばあいポンプ運転のばあい搬送流
の流れ方向が逆転され、かつ、モータ運転のばあい出力
軸の回転方向が変わる。

それぞれの輪郭には個有の案内歯機構を配属することが
できる。

実施例 第１図では本発明によるハイＰロスタテイックなアキシ
アルピストン機械の基本的な構造を示している。ケーシ
ング１内には入力もしくは出力軸２が回転可能に支承さ
れている。入力もしくは出力軸には例えば歯又は類似の
手段によって多数の円筒状の縦孔４を備えたシリンダド
ラム３が不動に結合されていて、前記縦孔内ではピスト
ン５が摺動可能である。縦孔牛は孔６によって制御板７
と制御底部δ内の液体供給通路および液体排出通路（図
示せず）に接続されている。ピストン５は縦孔４から突
出する端部−Ｃｌヘッド９として形成されていて、該球
ヘッドは滑ワシュー１０内の適当な切欠き円に収容され
ている。滑シュー１０はハイＰロスタティツクに圧力を
軽減されて旋回体１２の作用面１１に支承されていて、
この旋回体は入力もしくは出力軸に結合されたシリンダ
ドラム３およびそのピストン５０回転運動に対して定置
であるので、滑つシュー１０と旋回体１２との間で相対
運動が生ぜしめられる。押え板１３によって滑りシュー
１０＆工作用面１１に接触した状態で維持される。最大
の旋回角に達している旋回体１２の図示の位置では入力
もしくは出力軸が駆動されると、即ち、ポンプ運転のば
あい円筒状の縦孔４内でのピストン行程によって、液体
が押のけられるｆＪ）もしく＆Ｚ吸込まれかつ圧力が生
ぜしめられる。逆のケースでは、即ち、モータ運転のば
あいピストン５の圧力負荷によっテ？’ｌリシュー１０
と旋回体１２との間の作用結合部を介してシリンダドラ
ム３および入力もしくは出力軸に作用する回転モーメン
トが生ぜしめられひいてはケーシングの外部を占める軸
端に作用する回転運動が得られる。

最大位置、即ち、旋回体１２が最大に偏位した旋回体位
置と、零行程位置、即ち、旋回体およびその作用面１１
が入力もしくは出力軸２０回転軸線２に対して垂直に位
置する位置との間では旋回角は任意に調節することがで
きる。このことは環状に形成された調節装置によって行
なわれ、この調節装置はケーシング１の内孔内で移動可
能に支承されたブシュ１４と制御底部８に対して支持さ
れたシールリング１５とから構成されていムシシュ１４
とシールリング１５との間には圧力な力・けられた液体
が流入する室１６が設けられていて、これによってブシ
ュ１４＆エシールリング１５から離れるようにケーシン
グ１の内孔から押し出される。前記ブシュ１仝は図示さ
れてない手段を用いて旋回体１２に枢着されていてひい
ては旋回体を零行程位置の方向に移動させる。ブシュ１
４もしくは旋回体１２の逆向き運動は有利には、旋回体
支承が偏心的に行なわれることによって得られろ。それ
というのも前述のてこ比に基づいて、ピストン５によっ
て生ぜしめられるピストン力のために旋回体の戻り旋回
が′自動的に行なわれるからである。戻り旋回運動はば
ね力によって又は液力式に助勢することもできる。

旋回体１２は本発明によれば、作用面１１とは反対側の
支持面１７に成形された輪郭１８によってケーシング１
の支持面１９に支承される。

旋回体はほぼ環状ディスクの形状を有している。

支持面１９は直接ケーシング内に成形されるか又は図示
のようにケーシング１内に組込まれた構成部材２０の一
部であってもよく、この構成部材は半径方向で二環分化
された環状ディスクの形状を有している。輪郭１δはと
り面形で部分円筒状であるが、この場合側のとり面形の
輪郭が与えられてもよい。輪郭は共通の円筒軸線を有す
る２つの単個輪郭から成っていて、前記輪郭＆工環状デ
ィスク状の旋回体１２の中実軸線Ｄ）ら半径方向の間隔
をおいて入力もしくは出力軸の両側を占めていてかつそ
れぞれ旋回体１２の内径において初まって半径方向で外
方にのびている。構成部材２０の支持面１９における、
輪郭１８と協働する対応輪郭は入力もしくは出力軸２０
回転軸線に対して垂直に位置する平らな面である。調節
装置を操作したばあい、つま９ブシユ１４を引込むか又
は押し出したばあい旋回体１２は支持側１７に成形され
たとつ面形の部分円筒状の輪郭１８によって支持面１９
の平らな対応輪郭に沿って転勤運動を行なう。このよう
にして旋回体１２と支持面１９との間でころがり摩擦が
克服されればよい。

旋回体１２の自動的な旋回のために入力もしくは出力軸
２の中央線に対して、旋回体の偏心的な支承形式が得ら
れるような輪郭１δの位置が選ばれる。このばあい転勤
運動に基づいて常時転位する旋回点は旋回体が最大に偏
位したばあいでも偏心的に位置するので、いずれにせよ
自動的な旋回が生ぜしめられる。逆の関係では偏心的な
支承形式は、旋回体の自動的な戻り旋回を得るためにも
利用できる。

図面において入力もしくは出力軸２０回転軸線の下側を
占める旋回体部分は支持面１７において斜めに面取りさ
れているので、このためにおよび前記個所で存在する、
前述の構成部材の使用により生ぜしめられる自由スペー
スに基づいて、公知の機械と同じ旋回角で、旋回体の旋
回運動が可能にされている。支持面１７はこの範囲で、
旋回体１２が最大に偏位したばあいケーシング内面に平
面平行に接触する。これによって簡単な形式で旋回角を
制限することができる。しの１し斜板構造形式のいわゆ
る定容骨形機械よりも差程長く構成されてない前記構成
の偏平な構造形式が特に有利である。

第２図および第３図でを工事発明によるアキシアルピス
トン機械の主要な構成を図示して（・る。

構成部材２０の支持面１９におけろ旋回体１２の転勤運
動を正確に案内するために、とつ面形の部分円筒状の両
単個輪郭の共通の円筒軸線の延長部内で環状ディスク状
の旋回体の外周面で支持側１７に歯２１が設けられてい
て、この歯は支持面１９の歯みぞの対置する歯面２２，
２３１７３に係合する。この協働する歯機構はインゼリ
ュート歯機構として構成されている。旋回体１２の支持
側の歯２１はいわば歯車の歯であるのに対して、構成部
材２０の支持面１９の歯面２２．２３はラックの直線的
な歯面を有する歯みぞを成している。ラックに沿ったこ
のような歯車の運動は歯車の回転と同時にラックに対し
て平行な歯車軸線の直線的な移動を生せしめろ。

図示の協働する歯機構は支持面１９に対して相対的な旋
回体のずれを阻止しひいて（工正確に規定された転勤運
動を保証する。

第４図ではアキシアルピストン機械の別の構成を示して
いて、このばあい前記図面で図示されたアキシアルピス
トン機械とは異って旋回体１２は両側に向けて旋回可能
である。それぞれの旋回方向には、旋回体１２の支持側
１７に設けられる輪郭１８ａもしくは１８ｂが属する。

輪郭１８ａは図面では別の図面ですでに示された歯機構
２１，２２．２３によって覆われていて、該歯機構はあ
らゆる条件下で構成部材２０に沿った旋回体１２の転勤
運動を保証する。旋回体１２が時計回り方向で偏位した
ばあ（・には、輪郭１８ｂによって転勤運動が生ぜしめ
られる。

輪郭１８ｂに属する図示されてない歯機構は滑。

り運動を阻止する。逆時計回り方向で旋回体が偏位した
ばあいには輪郭１８ａに沿った転勤運動が行なわれる。

調節装置は図示のアキシアルピストン機械のばあい、圧
力負荷に応じてブシュ１４がケーシングの円孔から押出
されかつこの内孔内に引込まれしかもこれによって対向
する２つの側に向けた旋回体の偏位が可能にされるよう
に形成されている。このばあいシールリング１５はスト
ツノぐとして用いられ、このストッパは通常の手段によ
って伝力接続又は摩擦接続式にケーシングの内孔に固定
されている。更に調節装置の操作によってそれぞれ零行
程位置から出発する旋回運動のみが生せしめられれば十
分である。戻り旋回運動は、旋回体の偏心的な支承に基
づいて常に零位置に向けて作用する固有旋回力によって
行なわれる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は旋
回体が最大に偏位した状態での、片側に偏位する旋回体
を有する調節可能なアキシアルピストン機械の縦断面図
、第２図は旋回体の零行程位置におけるアキシアルピス
トン機械の縦断面図、第３図は第２図の断面図に対する
垂直方向の縦断面図、第４図はアキシアルピストン機械
の零行程位置における両側に偏位する旋回体を有する調
節可能なアキシアルピストン機械の縦断面図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．斜板構造形式の調節可能なアキシアルピストン機械
   であつて、機械の回転軸線に対して同軸的にケーシング
   内で回転可能なシリンダドラムを備え、このシリンダド
   ラムがピストンを備えた多数の円筒状の縦孔を有してい
   て、ピストンが旋回体の作用面に作用結合されており、
   前記旋回体の旋回角が調節装置によつて機械の回転軸線
   に対して可変であり、かつ、旋回体が作用面とは反対側
   の支持側でケーシング内の支持面に支持される形式のも
   のにおいて、旋回体（１２）の支持側（１７）とケーシ
   ング（１）内の支持面（１９）とが、調節装置を操作し
   たばあい支持面（１９）に対して相対的な旋回体（１２
   ）の転動運動を生ぜしめる協働する輪郭を有しているこ
   とを特徴とする、斜板構造形式の調節可能なアキシアル
   ピストン機械。
2. ２．旋回体（１２）の支持側（１７）およびケーシング
   （１）円の支持面（１９）に、ピストンによつて生ぜし
   められる回転モーメントを支持するために協働する案内
   装置（２１，２２，２３）が設けられている請求項１項
   記載のアキシアルピストン機械。
3. ３．ケーシング（１）内の支持面（１９）に係合する、
   旋回体（１２）の支持側（１７）の輪郭がとつ面形状を
   有している請求項１項又は２項記載のアキシアルピスト
   ン機械。
4. ４．ケーシング（１）内の支持面（１９）が回転軸線に
   対して垂直に配置されていてかつほぼ平らな面として形
   成されている請求項３項記載のアキシアルピストン機械
   。
5. ５．機械の零行程位置から対向する２つの側に向けて可
   動な旋回体が設けられていて、零行程位置から出発する
   両旋回方向のそれぞれに少なくとも１つの輸郭および案
   内装置が配属されていて、輪郭が互いに平行にしかも零
   行程位置で回転軸線に対して軸線を中心として対称的に
   間隔をおいて配置されている請求項１から４までのいず
   れか１項記載のアキシアルピストン機械。