JPH08501856A - アキシャルピストン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 揺動板（３）に対して回転可能なシリンダーボディ（２）を有し、該シリンダーボディ内で数個のピストン（６）が軸方向変位可能に配置され、前記ピストンは該ピストンの自由端に関節結合された摺動シュー（９）を介して前記揺動板（３）の摺動接触面（４）に支持され、前記摺動シュー（９）を前記摺動接触面（４）に保持する圧力要素（１３）が設けられたアキシャルピストン装置が、説明される。その様な種類のアキシャルピストン装置の内部漏れを減少することが望ましい。そのために、ばね要素（１６）が、各摺動シュー（９）と圧力要素（１３）との間に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】アキシャルピストン装置 本発明は、揺動板に対して回転可能なシリンダボディを有し、該ボディには、 軸方向に変位できるように、数個のピストンが、該ピストンの自由端に関節結合 された摺動シューによって、揺動板の摺動接触面上に支持されており、摺動シュ ーを摺動接触面上に保持するために圧力要素が備えられている形式のアキシャル ピストン装置に関する。 その様な種類のアキシャルピストン装置は、ポンプやモーターで使用される。 ひとつの使用領域として、車両の駆動があり、そこでは、アキシャルピストン装 置は、駆動装置の一部分を形成する。その様な車両では、アキシャルピストン装 置の閉塞作用、つまり、“モータブレーキ作用”は、多くの場合で不十分である ことがわかった。従って、アキシャルピストン装置が中立位置にある状態、すな わち、実際には駆動を妨げるべき状態にあっても、車両はスロープ面では独りで 動き出すことになる。 この現象は、駆動装置の内部漏れによる。この内部漏れの大部分は、アキシャ ルピストン装置内で発生する。 アキシャルピストン装置の内部漏れの問題は公知である。例えば、前述した種 類のアキシャルピストン装置を開示する独特許第37 25 979 C2号は、摺動シュー の支持面を該面に対向する揺動板の面とマッチングさせることにより、傾きを防 止する試みを述べている。独特許第28 04 912 C2号は、揺動板の摺動接触面上で 、揺動板の放射方向外端部に摺動シューを保持するような止め輪を備えるもので ある。米国特許第3 382 793号は、保持板により、接触を保証する。 既知の全解決法は、アキシャルピストン装置の内部シーリングを改善すること であるが、本質的には、摺動シューが摺動接触面に対して傾斜しないようにする だけである。圧縮行程から吸入行程への遷移（ポンプの場合）の間や、作業行程 から供給行程への遷移（モータの場合）間、或いは逆の遷移の間で、既知の解決 法は、特にアキシャルピストン装置では、役に立たない。その様な遷移間で、力 関係は確定しない。つまり、摺動シュー側部から作用する力も、摺動シューと摺 動接触面の間の接続領域の揺動板側部から作用する力も、摺動接触面上の摺動シ ューの座を確実なものにしない。摺動シューの一部は、常にその様な領域に位置 するので、前述したように、内部漏れを導くようなシールされていない部分が生 じる。 本発明は、アキシャルピストン装置の内部漏れを減少するためのものである。 前述した種類のアキシャルピストン装置では、どの摺動シューと圧力要素の間 にもばね要素を備えることで、この問題が解決される。 摺動シューを摺動接触面上に押しつけるように摺動シュー上に作用する力は、 今はもう、圧力要素によって生じるのではなく、圧力要素と摺動シューとの間に ある程度の予応力を以て挿入されるばね要素によって生じる。摺動シューと圧力 要素との間の間隔が最大になる位置においても、摺動シュー上に必要な力を作用 させることができ、ばね要素は十分に予応力がかけられている。摺動シューが、 その結果、確実に摺動接触面上に保持されるように、油圧流体が摺動シューと摺 動接触面の間で漏出しないので、内部漏れが最小に保たれる。内部漏れした油圧 流体は、摺動シューと摺動面の間の接触面の潤滑に必要とされるもので、非常に 少量でよい。摺動シューは摺動接触面上の圧力下で永続的に保持されるので、摺 動シューが摺動接触面を取り外しても、前述したように、潤滑には影響しない。 そのために磨耗がかなり減少する。耐用年数は、摺動シューや、揺動板の摺動接 触面の不可避的磨耗を補うことにより、もっと延長され得る。ばね要素は、磨耗 が生じても、摺動シューを摺動接触面と接触するように常に案内するので、圧力 要素を調整する必要がない。ばね要素の長所は製造コストが割安なことである。 摺動シューは、比較的低精度で製造できる。特に、厚さの公差が増す。摺動シュ ー個々の間の変化量は、ばね要素によって補なえる。摺動接触面も、或る程度低 精度に製造できる。ばね要素の力が摺動接触面に対して摺動シューを押しつける のに十分であれば、平面形状から変位しても許容できる。 好ましい構成において、ばね要素は、環状構成とし、摺動シューをその長さ方 向の一部分に取り巻くようにする。それで、摺動シューの周囲全体にばねの力が 作用し、シューは、接触面を全体にわたって比較的一様に応力をかけられる。そ のため、摺動接触面に対して摺動シューの傾斜は、実質的になくなる。 特に好ましい構成において、ばね要素は波形ばねの型であるとよい。そのよう な波形ばねは、全体の高さが小さくてよいので、現在のアキシャルピストン装置 を実質的変更することなく、該装置に組み込むことができる。ばねは、歪んだ環 状円板の型である、つまり、円周方向に平らでなく波形である環状円板である。 簡単な方法で、ばねの力は摺動シューの円周方向の幾つかの点に均一に分配でき る。 ここでは波形ばねは、少なくとも３つのうねりを有することが有利である。２ つより多いうねりを備えるようにすることにより、圧力要素と摺動シューのどち らにも対応する数の支持部分を形成できる。これによって、ばねによる不均一な 力で、摺動シューが傾斜するのを防止できる。 波形ばねが３つのうねりを有することが特に好ましい。その場合に、不十分な 予応力でばねは揺らいだり、結果として摺動シューからの力が不均一になるのを 回避できる。 本発明は、以下に、好ましい具体例に関して、図面とともに述べられる。 図１は、アキシャルピストン装置の一部分の概略図である。 図２は、図１の拡大断片図である。 図３は、波形ばねの図である。 アキシャルピストン装置１は、揺動板３に対して回転するように配置されたシ リンダーボディ２を備えている。揺動板３の摺動接触面４だけが示され、特にこ の場合は、軸５に対して傾斜している。しかし、本発明は、傾斜しない面でも適 用できる。 シリンダーボディ２内で軸方向に変位できるように、複数のピストンが配列さ れている。ピストンの自由端において、つまり、シリンダーボディ２から突き出 した自由端において、ピストン６は、摺動シュー９の球面シート８で受け取られ る玉状部材７を有する。摺動シュー９は、ピストン６の自由端にピボット取付け されている。ピストンは中空であり、絞り溝１１により摺動シュー９の均合圧力 領域１２と接続する内部空間１０を有している。非常に少量の油圧流体が、均合 圧力領域１２によって揺動板の摺動接触面４に与えられる。その結果、形成され る液体の膜は、摺動接触面４上で摺動シュー９の摺動摩擦を少なくする。さらに 、均合圧力領域１２での油圧流体は、摺動シュー９から流体静力学的な力を除去 し て、摩擦を一層減少させる。 さらに、圧力板１３が、球面軸受け１４を介してシリンダーボディ２に固定さ れている。球面軸受け１４とシリンダーボディ２との間に、揺動板３方向に圧力 板１３を押す圧縮ばね１５がある。 圧力板１３と摺動シュー９との間には、ばね要素１６がある。摺動シュー９と 圧力板１３の間で加圧されたばね要素１６によって、圧力板１３は、摺動シュー ９上に永続的な力を作用するので、摺動シュー９が、揺動板３の摺動面４に対し て永続的な圧力を受ける。 ばね要素１６は、摺動シュー９の僅かな厚さの違いを補える。さらに、摺動シ ュー９は、摺動面４に少しの凹凸があっても、常に摺動面４に対し、比較的緊密 に保持することができる。 ばね要素１６は、波形ばねの型をしている。すなわち、平面図では環状の円板 の形を有する。この波形ばねは、円周方向に不均一で、３つの山部１７、１８、 １９と、３つの溝部２０、２１、２２を有している。圧力板１３と摺動シュー９ の両方に、円周方向に均一に分配された３つの支持部分があるので、摺動シュー ９は全体が均一な圧力で加圧される。 ばね１６は、リング形状で摺動シュー９をその長さの一部分で取り巻く。ばね は、シート８も含む摺動シュー９の部分に渡って延びている。この領域において 、摺動シュー９は直径が小さくなっており、ばね要素１６はより大きな直径に続 く部分の段部に位置する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 揺動板に対して回転可能なシリンダーボディを有し、該シリンダーボディ 内で数個のピストンが軸方向変位可能に配置され、前記ピストンは該ピストンの 自由端に関節結合された摺動シューを介して前記揺動板の摺動接触面に支持され 、前記摺動シューを前記摺動接触面に保持する圧力要素が設けられたアキシャル ピストン装置であって、各摺動シュー（９）と圧力要素（１３）との間にもばね 要素（１６）が、設けられていることを特徴とするアキシャルピストン装置。 ２． ばね要素（１６）は、環状構成で、摺動シュー（９）を該シューの長さ方 向の一部分で取り巻くことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルピストン装 置。 ３． ばね要素（１６）が波形ばねであることを特徴とする請求項２に記載のア キシャルピストン装置。 ４． 波形ばねが少なくとも３つのうねり（１７−２２）を持つことを特徴とす る請求項３に記載のアキシャルピストン装置。 ５． 波形ばねが正確に３つのうねり（１７−２２）を持つことを特徴とする請 求項４に記載のアキシャルピストン装置。