JPH0646028B2

JPH0646028B2 - 少くとも２つの独立作動流を有する斜軸形アキシャルピストン機械

Info

Publication number: JPH0646028B2
Application number: JP59196497A
Authority: JP
Inventors: メルクレヴアルター; ヴアーゲンザイルルートウイツヒ
Original assignee: ハイドロマチックゲゼルシャフトミットベシュレンクターハフツング
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPS6095193A; DE3333812C2; DE3333812A1; US4617853A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、シリンダードラムのシリンダー孔に設けられ
る少くとも２群の作動ピストンが大径の外側円弧上と小
径の内側円弧上に夫々配列されており、該作動ピストン
は該機械の駆動軸に固定された駆動板に枢着され、該シ
リンダードラムは該作動ピストンを通じての回転同伴に
より回転すべく駆動された少くとも２つの独立した作動
流を有する斜軸形アキシャルピストン機械に関する。

（従来の技術）この種のアキシャルピストン機械は、例えば、ドイツ特
許出願公開明細書第31 34 537 号に於いて知られてい
る。これは、いわゆる固定ユニット、即ち、シリンダー
ドラムと駆動軸との間の角度が一定で変化しない形式の
ものに属する。この機械を通じて吐出される液体の独立
した各作動流は、異なる円弧上に配列された２群の作動
ピストンにより作られ、各独立した作動流は、その流れ
に追加或いは減少することにより、該機械がポンプとし
て使用されているときには多くの吐出量を、また該機械
がモーターとして使用されているときにはより速い速度
を生じるように使用される。この幾つかの独立作動流
は、本質的に固定されているようなユニットを非連続的
に変更可能にする、即ち、吐出流の追加或いは減少に相
当する段階に応じた変更を可能にするために使用され
る。

異なる円弧上に配列された作動ピストンの幾つかの群を
備えたアキシャルピストン機械であって、作動ピストン
の各群により生じた作動流が他の作動流に関連して或い
は独立して量を連続的に変化させ得るものは、例えば米
国特許明細書第1,714,148号及び第2,520,632号及びドイ
ツ特許明細書第31 27 610 号から知られている。これら
のすべては、駆動軸とシリンダードラムが回転の共通軸
を持ち且つシリンダードラムのシリンダー孔内の作動ピ
ストンの往復動が該回転の軸に対して傾いた板により起
こされる、いわゆる斜板形のアキシャルピストン機械に
関する。このような機械においては、特にそれがポンプ
として使用されているとき、該シリンダードラムは該作
動ピストンにより回転可能に駆動されることがないの
で、回転モーメントが作動ピストンを通じてシリンダー
ドラムに伝達されることがない。該作動流で吐出される
量は、該回転の軸に対して斜板の傾角を変更する簡単な
方法で変えることができる。もし、これらの公知の文献
に見られるように、分離した斜板或いは斜板領域が夫々
の円弧上の作動ピストンの個々の群に対して設けられる
ならば、個々の作動流の連続し独立した調節が可能にな
る。

尚、斜板形のアキシャルピストン機械の斜板の傾角の調
整のために往復動する調整ピストンとして、球状の頭部
を形成したものが公知である（特開昭58-65980号公
報）。

（発明が解決しようとする問題点）１つの作動流を有する斜板形のアキシャルピストン機械
の場合、即ち、１つの作動ピストンの群が１つの円弧上
に配列された場合には、該駆動軸と該シリンダードラム
との傾角の変更により連続的な吐出量（或いはモーター
としての使用の場合には速度）を変更できることが知ら
れている。この傾角の変更は、該シリンダードラムを収
容するハウジングと部分的に係合する調節機構により行
なわれ、該シリンダードラムは該駆動軸を収容するハウ
ジングの部分に関して揺動自在に支持される。該調節機
構は、中実ハウジング内の枢着長孔を有する弁板に直接
作用させることもできる。このような斜軸機械の各作動
態様に於いては、該作動ピストンはシリンダードラムを
回転同伴すべく摩擦モーメント及び加速モーメントを伝
達しなくてはならず、また該作動ピストンはこれらのモ
ーメントを伝達できるように形成されていなくてはなら
ないので、幾つかの独立した動作流を有する可変傾角の
アキシャルピストン機械を構成することはこれまで経済
的に可能ではなかった。動かされる質量が大きいと、高
速を許容されない。ドイツ特許出願公開明細書第31 27
610 号に見られるように、斜軸構成のアキシャルピスト
ン機械の場合には、異なる円弧上の作動ピストンの幾つ
かの群は、吐出流の段階的変更を行なうために調整機構
の代わりとして、ポンプ作動では該吐出流に追加し又は
モーター作動の場合には速度を増大させる機能を果たす
にすぎなかった。

本発明の基本的課題は、少くとも２つの独立した作動流
を有する上記形式の斜軸アキシャルピストン機械を更に
発展させ、高速及び変速時であっても作動流の吐出量
（ポンプとして使用の場合）或いは速度（モーターとし
て使用の場合）の連続的変更を作動ピストンにより伝達
されるべき回転同伴力（モーメント）の制御で可能にす
ることにある。

（問題点を解決するための手段）この課題を解決するために、本発明では、上記形式の斜
軸構成のアキシャルピストン機械の場合、該アキシャル
ピストン機械は、駆動軸と該シリンダードラムとの間の
傾角及びこれによる吐出量が連続的に調節でき、調節機
構が直接または間接に弁板に係合されており、更にシリ
ンダードラムの回転同伴が一つの円弧上の作動シリンダ
ーの一つの群のみによって行なわれる機械として構成さ
れる。

作動ピストンの幾つかの群のうち一つの円弧上に配置さ
れた一群のみがモーメントの伝達、即ちシリンダードラ
ムの回転同伴のために用いられるならば、上記の質量に
関する問題は高速でも解決できることが分った。回転同
伴を行なわない群の作動ピストンは、シールとしてシリ
ンダー孔内へ延びる一つのシール領域だけを備えた球状
ピストンに形成される。このような球状ピストンであっ
て、一体構造でピストンロッドがボールジョイントによ
りピストンに接続されていない構成のものは公知であ
る。

（作用）本発明の好ましい第１実施例に於いて、該シリンダード
ラムの回転同伴は外側円弧上の作動ピストンの群を通じ
てのみ行なわれる。該外側円弧は他の円弧に比べて大き
な直径を有し、それゆえ、各作動ピストンは該シリンダ
ードラムの回転の中心軸から大きな半径距離に存し、こ
の作動ピストンの群の場合、伝達されるべき回転同伴力
は伝達されるべき回転モーメントの点に於いては小さ
い。該作動ピストンはその分軽量構造にでき、それでも
必要な回転同伴力を伝達できる。この構造の場合、該シ
リンダードラム回転振動に関する状態は、該シリンダー
ドラムが該外側円弧を通じてのみ同伴されるときに特に
良いことが分った。

本発明の好ましい第２実施例に於いて、該シリンダード
ラムの回転同伴は、内側円弧上の作動ピストンの群を通
じてのみ行なわれる。この構成の場合、外側円弧上の作
動ピストンは同伴力を伝達せず、しかもそのために軽量
構造にでき、その結果、軽量で小さな遠心力しか発生せ
ず、該アキシャルピストン機械を高速で運転できる。こ
れらの２つの実施例のいずれが特に適切であるかは、ア
キシャルピストン機械の使用分野と要求速度に基づいて
決められる。

本発明の両実施例の好ましい機構に於いて、同伴する作
動ピストンは、該駆動板から該シリンダーブロック内を
見たとき円錐状に太くなりしかも該シリンダー孔に当接
する同伴領域が形成され、該同伴領域には該シリンダー
孔内へ延びてシールとなる球状領域が隣接し、該球状は
該シリンダー孔の直径に相当する直径を有する一体構造
ピストンとして形成される。

かかる一体構造のピストンはドイツ特許出願公告明細書
第23 58 870 号（特公昭59-5794号公報）に公知であ
る。これらのピストンは、小さくそして軽量構造となし
得られ、また、同伴力を該シリンダードラムに当接する
ピストンロッドにより或いはボールジョイントで該ピス
トンロッドに連結した円筒状のピストン本体に当接する
ことにより伝達する通常の組立式ピストンよりもシリン
ダードラムと駆動軸との間に大きな傾角が得られるの
で、本発明の関連に於いて使用するのに特に好適であ
る。

（実施例）以下、添付図面に従って本発明の実施例を説明する。

第１図と第３図に示したアキシャルピストン機械は、ボ
ールベアリング１を介してハウジング２に収容され且つ
一体的に駆動板４を支持した駆動軸３を有する。作動ピ
ストン６、７は、ボールジョイント５を介して該駆動板
４に球節結合される。該作動ピストン６、７は、シリン
ダードラム９のシリンダー孔８内を移動する。該シリン
ダードラム９は、該駆動板４及び作動ピストン６を介し
て駆動軸３により回転されるように設けられる。該作動
ピストン６、７のストロークは、該駆動軸３の回転軸11
に対して傾いた該シリンダードラムの回転の軸10の方向
に行なわれる。該シリンダードラム９は、ボール12で駆
動板４に支承したセンターピン13により中心が維持さ
れ、該機械が負荷を受けるときは作動流体の圧力の作用
により、また、それが無負荷の状態のときには、該ピン
13とシリンダードラム９の間に設けた押圧ばね14の圧力
のみにより、弁板15上に支承される。該弁板15は、ハウ
ジング17の円筒状案内路16上に支持される。該駆動軸３
の軸に対する該シリンダードラム９の軸10の傾角の変
更、即ち、該シリンダー孔８内の作動ピストン６、７の
ストローク量の変更のために、該弁板15が調節ロッド19
に固定した調節ピン18へ係合される。該調節ロツド19の
一部は、ハウジング17の穴20内に移動可能に収容され
る。該調節ロッド19は調節機構（図示してない）に連結
され、これにより該調節ロッド19がその長さ方向に移動
され、該ピン18は該円筒状案内面16内の弁板15を動か
し、該シリンダードラム９を揺動軸21の廻りに揺動させ
る。

作動ピストン６及び７の２つの群は、外側円弧22と内側
円弧23の異なった円弧上に配置して設けられる。各円弧
上に、各群６、７につき７本ずつのピストンが設けられ
る。第１図乃至第３図に示した実施例に於いては、外側
円弧22の作動ピストン６が回転同伴作動ピストン即ち駆
動板４とシリンダードラム９との間の同伴力を伝達でき
るピストンとして構成されている。図示のような一体構
造の作動ピストン６の場合、第５図による明瞭に見られ
るように、該シリンダー孔８の方向に円錐状に拡がり該
作動ピストンのシール機能を営む球状領域25が連設され
た回転同伴領域を通じて回転同伴が起こされる。このよ
うな一体構造のピストン６は、従来より知られている。
第１図乃至第３図及び第５図に基づく内側円弧上の同伴
力を伝達する作動ピストン７は、単にシール機能を果た
すための球形或いは球状領域28を有する一体構造の球状
ピストンとして形成される。このような球状ピストンも
従来より知られている。第６図に示した実施例の場合、
同伴力を伝達する回転同伴作動ピストン26は内側円弧上
に配置され、単にシール機能を営む作動ピストン27は外
側円弧22上に配置される。

該弁板15には、吸入口30、31と圧力口32、33が各作動ピ
ストンの群に対応して設けられる。ポンプとしてアキシ
ャルピストン機械を使用する図示の実施例に於いて、２
つの吸入口30、31は共通の吸入管34に接続され、圧力口
32、33は分離された圧力管に夫々開口し、分離されてい
るので、独立した作動回路が該圧力側に形成される。図
示実施例とは逆に、ハウジング17内の配管34、35、36の
配列を対称にすることができることは明らかであり、吸
入側に分離配管を存在させ、完全に独立した作動回路を
形成できる。このようなアキシャルピストン機械は、モ
ーター及びポンプの両方として作動することができ、オ
ープン作動回路或いはクローズド作動回路に設けられ
る。このようなアキシャルピストン機械のポンプ作動で
は逆作動、即ち中立位置から該シリンダードラム９をネ
ガティブ傾角とポジティブ傾角とした使用ができ、その
結果、圧力側と吸入側の独立した回路を交換できる。

第１図乃至第３図の実施例に於いて、駆動軸３が原動機
により回転されると、該駆動軸３の駆動板４に結合され
た外側円弧22の作動ピストン６がシリンダードラム９に
回転を与え、その回転に伴って該作動ピストン６と内側
円弧23上の作動ピストン７とが該シリンダードラム９の
シリンダー孔８内を往復し、ポンプ作動が行なわれる。
該内側円弧23上の作動ピストン７は、シリンダードラム
９の回転同伴を行なわないシール領域のみを備えた球状
ピストンで構成され、それ故、軽量であるので、該作動
ピストン７は小さな遠心力しか発生しなくなる。その結
果、高速でポンプ作動を行なってもシリンダードラム９
の振動が少なくなり、シリンダードラム９が弁板15から
遊離して流体が漏れることが少なくなり、騒音の発生も
少なくなる。

（発明の効果）以上のように本発明によるときは、斜軸形アキシャルピ
ストン機械の揺動可能なシリンダードラムの回転同伴
を、該シリンダードラムの外側円弧上と内側円弧上に配
列された少なくとも２群の作動ピストンのうちの１つの
群によってのみ行なわれる構成とし、残りの群の作動ピ
ストンをシリンダー孔のシール領域のみを備えた球状ピ
ストンに構成したので、回転同伴を行なう作動ピストン
以外の作動ピストンの重量が軽くなり、高速でアキシャ
ルピストン機械を運転したときに回転振動が少なくなる
等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアキシャルピストン機械を示す第２図
のＩ−Ｉ線部分の断面図、第２図は第１図のII−II線断
面図、第３図は第１図に対して90゜だけ回転した場合の
部分断面図、第４図は第３図のIV−IV線断面図、第５図
は本発明の第１実施例の一部分を取出してその部分の縦
断面を示す部分断面図、第６図は本発明の第２実施例の
一部分を取出してその部分の縦断面図を示す部分断面図
である。３……駆動軸、４……駆動板６、７、26、27……作動ピストン８……シリンダ孔、９……シリンダドラム 15……弁板、16……案内路 18……調節ピン、19……調節ロッド 22……外側円弧、23……内側円弧 30、31……吸入口、32、33……圧力口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ルートウイツヒヴアーゲンザイルドイツ連邦共和国 7917 フオーリンゲンライヘルストラーゼ 20 (56)参考文献実開昭55−78767（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】斜軸形アキシャルピストン機械であって、
シリンダードラムのシリンダー孔に設けられる少なくと
も２群の作動ピストンが大径の外側円弧上と小径の内側
円弧上に夫々配列されており、該シリンダードラムは各
円弧の直径に対応して配列した２群の制御孔を有する弁
板の表面上を回転し、該作動ピストンは該機械の駆動軸
に固定された駆動板に枢着され、該シリンダードラムは
該作動ピストンを通じての回転同伴により回転すべく駆
動され、直接或いは間接に該弁板に係合した調節機構を
備えて駆動軸とシリンダードラムとの傾角及び吐出量を
連続的に調節するものに於いて、該アキシャルピストン
機械は、該シリンダードラムの回転同伴が一つの円弧に
沿った作動ピストン群の一つによってのみ起こす機械と
して構成され、該シリンダードラムの回転同伴を行なわ
ない上記作動ピストンの１群或いは複数群は、上記シリ
ンダー孔のシールとして延びるシール領域のみを備えた
球状ピストンであることを特徴とする少くとも２つの独
立した作動流を有する斜軸形アキシャルピストン機械。
【請求項２】上記シリンダードラムの回転同伴が上記外
側円弧上の作動ピストン群を通じてのみ起こされること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のアキシャル
ピストン機械。
【請求項３】上記シリンダードラムの回転同伴が上記内
側円弧上の作動ピストン群を通じてのみ起こされること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のアキシャル
ピストン機械。
【請求項４】上記各回転同伴作動ピストンは、（上記駆
動板側から上記シリンダー孔内を覗くと）円錐形に拡が
り且つ上記シリンダー孔に当接する回転同伴領域が形成
され、更に該シリンダー孔内にシールとして延びる球状
領域が該回転同伴領域に隣接して設けられ、該球状の直
径を該シリンダー孔の直径に適合させた全体一体構造に
形成されることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は
第３項に記載のアキシャルピストン機械。