JP2008517205A

JP2008517205A - 静圧軸方向ピストン機械およびその使用方法

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Publication number: JP2008517205A
Application number: JP2007537095A
Authority: JP
Inventors: リーブヘル，マークス; ヘグルシュペルガー，ヨーゼフ; ジウバ，ペーター; バウアー，ヨーゼフ; フェダーホルツナー，ヨハン
Original assignee: マークスリーブヘルインターナショナルアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2008-05-22
Also published as: US20070261547A1; KR20070067187A; WO2006042435A1; CN101044317A; EA010848B1; CA2588231A1; US7661351B2; CN100529389C; EP1802867A1; BRPI0516387A; EA200700800A1

Abstract

本発明は、静圧軸方向ピストン機械（１０）であって、第１軸（３９）の周囲を回動し第１軸（３９）と同心の部分円上に配置されて軸方向に延在する複数のシリンダ孔（２８）を有するシリンダブロック（３０）と第２軸（３８）の周囲を回動する平面（１２）とからなり、その上でシリンダ孔（２８）の数に対応する多数のピストン（２７、２７′）が連繋するシリンダ孔（２８）に着脱自在に貫通するよう第２軸（３８）と同心の第２基準ピッチ円上に旋回自在に連接されて環を形成し、さらに第１軸（３９）の周囲のシリンダブロック（３９）と第２軸（３８）の周囲の駆動軸（１１）との回軸数を同期させる手段（１９、…、２５）を設けることを特徴とする静圧軸方向ピストン機械に関する。シリンダブロック（３９）と駆動軸（１１）は２つの軸（３８、３９）に並行に設置される第１位置と２つの軸（３８、３９）が互いに零と相違する最大ピボット角度（α_ｍａｘ）を形成する第２位置との間で連続して調整される。前記の種類の静圧軸方向ピストン機械（１０）が、特性、例えば効率、出力密度および速度範囲を向上させるのは、最大ピボット角度（α_ｍａｘ）が４５度以上、とりわけ５０度である。
【選択図】図２

Description

本発明は静圧軸方向ピストン機械の分野に関する。請求項１の前段に静圧軸方向ピストン機械を、さらに前記機械の使用方法を表現する。

絶え間なく変化する静圧軸方向ピストン機械、とりわけ建築あるいは農業の目的で使用される乗り物内のものは、以前から従来技術より知られている（例えば、公報ＤＥ−ＡＳ−１１１３６２１、ＤＥ−Ｃ２−２９０４５７２、ＤＥ−Ａ１−３７０７３８２、ＤＥ−Ａ１−４３４３４０１およびＥＰ−Ａ１−１１９５５４２参照）。これらの変速機において、転送される動力は、変速機の機械分配および静圧分配に、駆動速度の機能として割り振られ、転送されてその後再び結合される。

変速機の静圧動力転送分配は、従来は、二つの静圧軸方向ピストン機械からなり、液圧によりお互いに結合し、いずれの場合も一方がポンプとして機能し、他方がモーターとして機能する。二つの機械は、この場合、駆動ステップに応じてその役割を交換することができる。

静圧軸方向ピストン機械は、静圧動力分配変速機の必須要素を構成し、決定的に変速機の特性、例えば、効率、外形寸法、複雑性、含まれる速度範囲、駆動ステップの種類と数等に影響する。この種の静圧軸方向ピストン機械の例は、ＤＥ−Ａ１−１９８３３７１１あるいはＤＥ−Ａ１−１００４４７８４に開示される。静圧軸方向ピストン機械および前記機械を搭載した動力分配トラクター変速機の機能および理論は、２０００年のＨ．Ｂｏｒｋ他によるＴＵミュンヘンの刊行物、「絶え間なく変化する動力分配トラクター変速機のモデリング、シミュレーションおよび分析」に記載される。

静圧軸方向ピストン機械において、シリンダブロックには軸方向ピストンが貫通し、駆動フランジに対して旋回することができ、その上に軸方向ピストンが軸方向に平行な基本構成からのピボット角度以上で旋回自在に設置される。ピボット角度により、一定の回転速度の場合、ポンプとして機能する軸方向ピストン機械は、単位時間当たりの量をおおよそ運搬する。モーターとして機能する軸方向ピストン機械においては、ピボット角度はトルク出力および回転速度に影響する。動力分配変速機においてポンプとしておよびモーターとして機能する２つの軸方向ピストン機械の連携により、駆動速度は、駆動内燃機関のエンジン回転数の如何にかかわらず設定することができ、ポンプとモーターのピボット角度は適宜変化する。従って、トラクターにおいては、例えば、駆動速度の変化にかかわらず、一定のディーゼルエンジンの速度を維持すること、およびエンジンを最も有益な動作基点において操作すること、あるいは取出軸の回転速度を最適に取出軸により駆動されるアクセサリーのワークタスクに適応させることが可能である。

軸方向ピストン機械の可能な最高ピボット角度は、軸方向ピストン機械の操作範囲を決定し、従って、変速機の特性もまた決定する。これまでに知られている軸方向ピストン機械においては、最高ピボット角度は４５度あるいはそれ以下に制限される。このため、動力および変動の範囲に制限が生じる。この結果、また、軸方向ピストン機械が使用される動力分配変速機は効率が制限され、駆動ステップ毎の制限された速度範囲を含み、構造および空間の要件に関して比較的高い出費を引き起こす。

従って、本発明の目的は、既知の軸方向ピストン機械と比較して著しく改良された特性により識別され、動力分配変速機において使用される時に変速機の特性における当該改良をもたらす静圧軸方向ピストン機械を提供することである。

前記の目的は、請求項１の特徴全体により達成される。発明の本質は、軸方向ピストン機械にあり、４５度以上、とりわけ５０度あるいはそれ以上の最高ピボット角度を提供することである。最高ピボット角度が増加することにより、機械の効率が向上する。同時に、普及が増加する。すなわち、一定の回転速度の場合、拡大した操作範囲が得られる。更に、同一の外形寸法で動力が増加し、あるいは同一の動力で縮小した外形寸法が可能となる。個々の軸方向ピストン機械におけるこれらの改良は、また、前記機械に搭載された動力分配変速機における当該改良をもたらす。

本発明による静圧軸方向ピストン機械の好適な改良点は、回動自在の平面が駆動軸の一端に設置されて第２軸の周囲を回動し、同期させる手段は、前記中央同期軸はピストンのベルト内に配置されて、一方が第１接合部を介して駆動軸に、他方が第２接合部によりシリンダブロックに回転固定される係合の中にある中央同期軸からなり、零と相違するピボット角度を実現するために同期軸は駆動軸の中央漏斗形開口部内の全ての側に旋回自在であり、前記開口部はピストンのベルト内に配置され、機械の最大ピボット角度が漏斗形開口部および同期軸の断面の寸法および形態により決定的に確定し、第１および第２接合部はいずれの場合も三脚接合部として設計され、同期軸は軸方向に着脱自在に駆動軸内に設置されることによりピボット角度が変化した場合の距離変化を補償し、手段は駆動軸に設けられて同期軸に弾性的にシリンダブロックの方向に圧縮応力を与え、圧縮応力を与える手段は軸方向の圧縮バネからなり、圧力ピストンおよび同期軸の一端に旋回自在に接続される第１圧力ピンを介して圧力を与え、同期軸は旋回自在にそこに接続される第２圧力ピンを介してシリンダブロック上の他方の端で支持されることを特徴とする。

このように設計された静圧軸方向ピストン機械において、最大ピボット角度を増加させるために、好適には、漏斗形の開口部は局所的にいずれの場合も隣接するピストン間で突出部により広げられ、同期軸の断面輪郭は突出部に適応される。突出部は、基本的には様々な形状とすることができるが、適応された同期軸の断面輪郭と連携して、同期軸が外側に更に大いに旋回するのを可能にさせなければならない。好適な更なる改良により、漏斗形の開口部の縁の輪郭がピストンの数に対応する数の角を有する多角形であり、多角形の角がいずれの場合も隣接するピストン間に配置されて突出部を形成すれば、とりわけ有益である。

特に、３で割り切れる数のピストンを提供することができ、同期軸の断面輪郭は回転対称を有し、１２０度での回転の結果としてそれ自体に結合する。同期軸の断面輪郭の１２０度の回転対称は、同期軸の３個の溝形の凹部により生成され、軸方向に動いていずれの場合も１２０度の回転となるように配置される。好適には、この場合、９個のピストンが提供される。

本発明による静圧軸方向ピストン機械の更なる改良は、ピストンはいずれの場合もピストン軸部の一方に配置され、ピストン軸部は他方に向かって先が細くなり、他方には球面軸受に球頭部が旋回自在に設置され、球面軸受は駆動軸上に形成されたフランジの第２基準ピッチ円上に固定されて第２軸の周囲を回動可能な平面を形成し、ピストン、ピストン軸部および球頭部はいずれの場合も一構成要素の一部であることを特徴とする。

本発明によれば、本発明による静圧軸方向ピストン機械は、乗り物、とりわけ内燃エンジンにより駆動され、動力分配変速機により転送される駆動力の一部は液圧により転送され、前記液圧動力転送は少なくとも液圧により相互に接続された２つの静圧軸方向ピストン機械が使用され、選択的にポンプとしておよびモーターとして機能するトラクターの動力分配変速機に使用される。

更なる実施例は、従属請求項より理解される。

本発明を、更に詳細に、以下に実施例により図面と関連づけて説明する。

図１は、本発明の好適な実施例に従う旋回しないシリンダブロック（軸角α＝０）を有する静圧軸方向ピストン機械の縦断面図を示す。静圧軸方向ピストン機械１０は、細長い駆動軸１１、シリンダブロック３０、複数のピストン２７および駆動軸１１とシリンダブロック３０の回転を同期させる同期軸２３からなる。駆動軸１１は、その長さが異なって機械加工される部分に細分されており、静圧軸方向ピストン機械１０が動力分配変速機の一部である時に、軸を設置し、伝達歯車を受け、クラッチを受けて始動させるのに役立つのは、図７に例として図式的に示すとおりである。

シリンダブロック３０に面する一方の端において、駆動軸１１は太くなり、駆動軸１１の軸３８と同心のフランジ１２となる。９個の円筒軸受容器３２が均一に基準ピッチ円上の軸３８の周囲に配置されて、フランジ１２の端面内で圧延され（図４および５も参照）、ピストン２７の旋回自在な設置のための球面軸受１８が前記軸受容器３２内に挿入される。軸受容器３２の軸は、数度（例えば５度）駆動軸１１の軸３８に関して放射状に外側に傾く。フランジ１２の端面は、同様に機械加工されて外側に傾き、軸受容器３２の領域において、それらの軸に対して垂直に動く。

フランジ１２の中心には、漏斗形の開口部１３（図４、５）が設けられ、駆動軸１１の内部で結合して段階状の直径の中心孔１５の中に続く。３個の軸方向に平行な孔１４は、第１三脚接合部２２の一部であり、孔１５の周囲の駆動軸１１の中に導入され、孔１５と部分的に重なるように、いずれの場合も、１２０度回動するように配置される。同等の孔が、対面にシリンダブロック３０内に存在し、第２三脚接合部２４の一部となっている。２個の三脚接合部２２および２４は、同期軸２３を、駆動軸１１およびシリンダブロック３０に回動自在に固定連結させるが、一方、同時にシリンダブロック３０のフランジ１２あるいは駆動軸１１に関する旋回性を保証する。このため、図６によれば、同期軸２３は両端においてそれぞれ３個の放射状に延在する円筒型ほぞ３４を備える。前記ほぞは１２０度回動するように配置され、第１三脚接合部２２については、中心孔１５から側面に開いた重複領域を経て隣接孔１４へと延在する。ほぞ３４の同等の係合が第２三脚接合部２４においてもまた行われる。遊びを低減するために、いずれの場合も、環１７（図１）が外部に冠されてほぞ３４に引き込まれる。

シリンダブロック３０がフランジ１２に関して回動する時、同期軸２３により埋められるシリンダブロック３０とフランジ１２の間の距離は変化する。この距離の変化が補正可能となるように、同期軸２３は着脱自在に第１三脚接合部２２の領域内の軸方向に取り付けられる。同期軸２３は、その端部がシリンダブロック３０に面して回動可能に第１圧力ピン２５上に固定され、圧力ピン２５はシリンダブロック３０内に挿入されてその長さの部分がシリンダブロック３０から突出する。同期軸２３が第２三脚接合部２４のシリンダブロックとの係合から出ないようにするために、第２圧力ピン２５に軸方向に圧縮応力で押し付けられる。圧縮バネ１９は孔１５内に配置され、圧縮応力の生成に役立ち、軸方向に着脱自在の圧力ピストン２０および第２圧力ピン２１を介して同期軸２３に押し付けられる。圧力ピストン２０、圧力ピン２１、２５および同期軸２３は、いずれの場合も、主要な油ダクトを有する。

（円筒型の）シリンダブロック３０は、９個の軸方向に平行なシリンダ孔２８を有し、シリンダ孔２８は基準ピッチ円上の軸３９の周囲に均一に配置されて、図５の軸受容器３２と同様に、いずれの場合も、相互に４０度の角距離である。シリンダ孔２８は、図示される例において約２６ｍｍの直径を有し、ブラインド孔としてフランジ１２に面している側から設計される。ピストン２７は、回動自在にフランジ１２に取り付けられ、この側からシリンダ孔２８に中に貫通する。このため、いずれのピストン２７も細長い下方に向かって細くなるピストン軸部２７′を有し、ピストン軸部２７′は下端において球頭部２６と結合し、そのために旋回自在に連繋する球面軸受１８に取り付けられる。シリンダブロック３０が図１に示す場所から上方に旋回する時（ピボット角度α＝０）、図２に示すとおり、延伸面と垂直な中央平面の上に位置するピストン２７は、シリンダ孔２８の中へ更に移動し、孔の中に設けられた媒介物を圧迫するか、あるいは孔を経て移動させる。一方、中央平面の下に位置するピストン２７は、シリンダ孔２８の外へ更に移動し、孔の中に設けられた媒介物を拡張させるか、あるいは孔を経て吸い込む。シリンダブロック３０が図３のように下方に旋回する時、中央平面の上および下に位置するピストン２７は、役割を交換する。ピストン２７の最大ピストンストロークは、図示される例において約９３ｍｍである。

一定角度α≠０の場合、駆動軸１１およびその結果として、同期軸２３を介して、シリンダブロック３０もまた軸３８および３９の周囲をそれぞれ回動する。９個のピストン２７のそれぞれが１回転毎に全行程サイクルを通過し、上死点および下死点を、いずれの場合も、ピストンおよびシリンダ孔がそれぞれ回転運動の上の頂点および下の頂点（α＞０、図２参照）、あるいは下の頂点および上の頂点（α＜０、図３参照）にある時に通過する。液圧力軸方向ピストン機械１０は、この場合、液圧ポンプとして動作することができる。ただし、駆動が駆動軸１１を介して発生し、液圧媒体がシリンダ孔２８から外に移動するピストン２７で吸い込まれ、シリンダ孔２８の中に移動するピストンにより締め付けられる時に限定される。１回転毎のポンプの容積は、この場合、ピボット角度αが大きくなるほど高くなる。しかしながら、液圧モーターとしても機能することができる。ただし、シリンダがいずれの場合も上死点と下死点の間で加圧下の液圧媒体と共に時に作用し、発生する回転運動が駆動軸１１において取り出される時に限定される。回転力は、この場合、ピボット角度αが大きくなるほど高くなる。対照的に、高い回転速度が駆動軸１１で実現されるのであれば、ピボット角度αは小さくしなければならない。動力分配変速機４０において、図７に図式的に示すとおり、液圧動力分配は２個の液圧軸方向ピストン機械Ｈ１およびＨ２により形成される。前記液圧軸方向ピストン機械Ｈ１およびＨ２は図１に示す種類のものであり、液圧により相互に接続され、選択的にポンプとして、およびモーターとして、速度範囲に応じて機能する。

シリンダ孔２８の作業領域は、ピストン２７により定められ、シリンダブロック３０の外端面から接続する開口部２９を経て到達可能である。個々のシリンダを稼働させるために、図１から３には図示されないが、回転により固定された管理ディスクが対応する開口部と共に提供され、その上でシリンダブロック３０は軸方向に外端面で平面軸受を介して支持される（軸受孔３１はシリンダブロック３０内に放射状に設置するために提供される）。これらの管理の詳細は既知であり、冒頭に述べた公報より収集することができる。同様のことが、シリンダブロック３０をフランジ１２に対する所望のピボット角度αで旋回させるために必要とされる旋回機にも適用される。

従来の静圧軸方向ピストン機械、例えば冒頭に述べた公報に記載されるものが有する旋回範囲は、最大ピボット角度α_ｍａｘである４５度により限定される。結果的に、１回転毎のピストンストロークは制限され、従って、全体的な寸法は同じままで、力の調整の範囲もまた制限される。このため、とりわけ静圧軸方向ピストン機械が動力分配変速機に使用される場合に制限されることになる。本発明による静圧軸方向ピストン機械においては、この制限は撤廃される。最大ピボット角度α_ｍａｘが４５度以上、好適には最大５０度で実施されるためである。

静圧軸方向ピストン機械の最大ピボット角度α_ｍａｘの実質的な制限は、図１から３によると、駆動軸１１とシリンダブロック３０の間の同期機構により提供される。シリンダブロック３０がピボット角度αで旋回する時、同期軸２３は、駆動軸の軸３８により、約半分のピボット角度で旋回する。この旋回のための空間を提供するために、図４および５のとおり、軸受容器３２の中心の基準ピッチ円上に漏斗形の開口部１３が備えられ、その開口角度が同期軸２３の旋回範囲を決定する。既知の静圧軸方向ピストン機械においては、開口部１３は円錐形の構造を有する。開口部の幅は、従って、軸受容器３２に内接する円により決定される。本解決法においては、対照的に、隣接する軸受容器３２の間に存在する空間を利用して同期軸２３の可能な旋回範囲を増加させる。このため、図５によれば、隣接する軸受容器３２の間の角度範囲内に、突出部３３が開口部の中に提供され、内接する円を超えて延在する。同時に、図６ｄによれば、同期軸２３の断面輪郭は変化して円より逸脱し、開口部１３の突出部３３と連携して、増加した旋回範囲が同期軸２３のために得られる。この場合、軸方向ピストン機械が回動する時、同期軸２３が歯車のように開口部１３の縁の輪郭上の環状歯車内で回転する。

開口部１３の縁の輪郭は、基本的には波形構造とすることができ、波高点は軸受容器３２の間に位置し、波の谷は軸受容器３２で直接配置される。好適には、図５のとおり、漏斗形の開口部１３の縁の輪郭はピストン２７の角に対応する多数の角を有する多角形、すなわち九辺形であり、多角形の角はいずれの場合も隣接するピストン２７の間あるいは軸受容器３２の間に配置されて、突出部３３を形成する。対照的に、同期軸２３の断面輪郭は回転対称を有し、１２０度での回転の結果としてそれ自体に結合する。この１２０度の回転対称は、同期軸２３の３個の溝形の凹部３５により生成され、軸方向に動いていずれの場合も１２０度の回転となるように配置される。同期軸２３のリブは、開口部１３の突出部３３に同期的に貫通する溝形の凹部の間に位置し続ける。ただし、三脚接合部２２の対応する方向角度の場合で、同期軸が開口部の壁上を最高ピボット角度α_ｍａｘで回転する時に限定される。同期軸２３の１２０度の対称および開口部１３の４０度の対称のため、貫通はいずれも第３突出部３３においてのみ起こる。回転操作のスナップショットでは、同期軸２３の溝形の凹部３５のうちの一つが、横に九角形の漏斗１３の片側に正確に平行に配置されるのは、図７に示すとおりである。

旋回範囲が広いため、図１から３に従う静圧軸方向ピストン機械は、とりわけ乗り物の動力分配変速機における使用に適しており、内燃エンジン（ディーゼルエンジン）により駆動され、一方高トルクが低駆動速度範囲において提供されなければならず、他方高駆動速度が好効率と共に可能となるトラクターの場合は特にそうである。そのような動力分配変速機の図は、図８に示すとおりであり、図８の変速機を大幅に簡略化したものを図９に示す（しかしながら、この場合、図８の連続取出軸４２は駆動軸５６に取り替えられ、段階状の遊星歯車４５となる。同様に、ねじれダンパー４９もない）。図示される動力分配変速機４０は、カルダン軸４１を介してねじれダンパー４９が内燃エンジン５０に接続され、ピストン／シリンダ配置により象徴される。取出軸４２は動力分配変速機４０を通過し、一方が直接カルダン軸４１に接続され、他方は駆動軸４７にクラッチ４６を解して接続することができる。トラクターの場合は、農業用の附属品を駆動軸４７により駆動することができる。

取出軸４２には、段階状の遊星歯車４５の大太陽歯車ｚ１が設置され、更に２つの遊星歯車ｚ２、ｚ２′、小太陽歯車ｚ１′および環状歯車ｚ３からなる。小太陽歯車ｚ１′は、回転により、中空軸を介して歯車ｚ７とかみ合う追加的な歯車ｚ６に固定して接続される。環状歯車ｚ３は、回転により、歯車ｚ４に固定して接続され、交互に歯車ｚ５とかみ合う。歯車ｚ５は、クラッチＫ３を介して第１静圧軸方向ピストン機械Ｈ１の駆動軸４３に接続することができる。歯車ｚ７はクラッチＫ２を介して第２静圧軸方向ピストン機械Ｈ２の駆動軸４４に接続することができる。２つの遊星歯車ｚ２、ｚ２′の遊星キャリア（図８の５５）は、回転により、歯車ｚ８に固定して接続され、一方は歯車ｚ９にかみ合い、他方は歯車ｚ１７にかみ合う。歯車ｚ９は、中空軸およびクラッチＫ１により、第２静圧軸方向ピストン機械Ｈ２の駆動軸４４に接続することができる。歯車ｚ１７は、動力伝達装置４８の一部であり、乗り物の駆動軸に接続される。図９の変速機において、乗り物の推進力は対応する駆動輪５４で取出される。変速機の機械分配と液圧分配を介して伝達される動力は、遊星キャリア５５でまとめられる。更に、取出軸４２がその上に、回転により、歯車ｚ１０を固定して設置し、第１静圧軸方向ピストン機械Ｈ１の駆動軸４３に中間歯車ｚ１２および追加的な歯車ｚ１１を介してクラッチＫ４により接続することができる。

２個の静圧軸方向ピストン機械Ｈ１およびＨ２は、液圧により相互に２個の液圧パイプ５１および５２を介して接続され、いずれの場合も前進および戻り配管として使用される。多方向バルブ５３は液圧パイプ５１および５２に挿入されており、パイプの交換を可能にする。ただし、２個の軸方向ピストン機械Ｈ１およびＨ２がそれらの役割を交換する時、すなわち、ポンプとして機能する軸方向ピストン機械がモーターとして機能する時、およびその逆の時に限定される。

図８および図９の動力分配変速機４０の作用形態は、図１０の部分図を参照することにより説明することができる。部分図ａ１からａ３は、いずれの場合も第１前進駆動ステップに関し、部分図ｂ１からｂ３は第２前進駆動ステップに関し、部分図ｃは逆進に関する。スペースの関係で、個々の変速機の部品の参照符号で図９の参照符号と同一のものは省略する。

第１前進駆動ステップ（遅い前進駆動、図１０（ａ１））の開始において、クラッチＫ１およびＫ２は係合する。第１静圧軸方向ピストン機械Ｈ１は、第１前進駆動ステップにおいて、ポンプとして機能し、第２静圧軸方向ピストン機械Ｈ２はモーターとして機能する。軸方向ピストン機械Ｈ１（ポンプ）は、まず、旋回していない状態（ピボット角度α＝０）から低速で旋回し、完全に旋回する状態（ピボット角度α＝α_ｍａｘ）になり、図１０（ａ２）に達する。その結果、益々液圧液をモーターとして機能する軸方向ピストン機械Ｈ２にポンプで送る。後者は極限まで旋回し、その結果、高トルクを低速の上昇回転速度で出力する。軸方向ピストン機械Ｈ１が極限まで旋回する時（図１０（ａ２））、軸方向ピストン機械Ｈ２は低速で旋回して零に戻る（図１０（ａ３））。この場合、その回転速度は上昇し、一方、軸方向ピストン機械Ｈ１の回転速度と転送液圧動力は駆動ステップの最後に零に低下する。図１１において、第１前進駆動ステップは零から約１８ｋｍ／ｈの間の速度範囲に該当し、転送される液圧動力のフラクションＨＰは、直線的に１００％から０％に減少する。

第１駆動ステップの終了（図１０（ａ３））から第２駆動ステップの開始（図１０（ｂ１））の移行において、クラッチＫ１は開放され、代わりにクラッチＫ２が係合する。ピボット角度が零の場合には軸方向ピストン機械Ｈ２がトルクを受けないため、シフトトルクは事実上零である。クラッチＫ１およびＫ２の始動と同時に、多方向バルブ５３の切替により、軸方向ピストン機械Ｈ１はモーター操作に変わり、軸方向ピストン機械Ｈ２はポンプ操作に変わる。第１駆動ステップと同様の作用が、その後、異なった割合で起きる。まず、モーターＨ１が完全に旋回した状態で、ポンプＨ２が旋回していない状態（図１０（ｂ１））から次第に旋回し、同様に完全に旋回するに至る（図１０（ｂ２））。モーターＨ１は、その後、旋回を零に戻し（図１０（ｂ３））、回転速度を増し、転送される液圧動力は零に低下する。第２前進駆動ステップは図１１の１８ｋｍ／ｈから６２ｋｍ／ｈの間の速度範囲に該当する。転送される液圧動力のフラクションは、この場合、０％からまず最高値の約３０％（３０ｋｍ／ｈ）に増加し、その後０％（約５３ｋｍ／ｈ）に減少し、それ以上の速度の場合は０％に留まる。この種の変速機の構造および変速機の管理は、図１１によれば、結果的に変速機の効率エータ（ｅｔａ）となり、開始時に非常に高速に８５％以上の値に上昇し、最高駆動速度はその極限値である約９０％にまで及ぶ。

逆進（図１０（ｃ））に関しては、クラッチＫ２およびＫ３が開放されてクラッチＫ１およびＫ４が閉鎖される。軸方向ピストン機械Ｈ１はポンプとして機能し、軸方向ピストン機械Ｈ２はモーターとして機能する。モーターＨ２は完全に旋回し、一方ポンプＨ１はピボット角度零から旋回する。

本発明の実施例に従う、旋回しないシリンダブロックを有する静圧軸方向ピストン機械の縦断面図である。＋５０度で旋回するシリンダブロックを有する図１の静圧軸方向ピストン機械の詳細図である。 −５０度で旋回するシリンダブロックを有する図１の静圧軸方向ピストン機械の詳細図である。１個の三脚接合部および同期軸のための空間を有する図１の機械の駆動軸の頭部の拡大図の縦断面図である。図４の駆動軸の頭部の軸方向の上面図である。軸部上の凹部および三脚接合部のために両端に形成されたほぞを有する図１の同期軸の様々な図を示す部分図ａ）からｅ）である。図６ａおよびｂは側面図であり、図６ｃは図６ｂの平面Ｂ−Ｂの縦断面図であり、図６ｄは図６ａの平面Ａ−Ａの横断面図であり、図６ｅは斜視側面図である。漏斗形の開口部内の同期軸の位置の回転時の上面図である。同期軸の溝形の凹部の１つが横に九角形の漏斗の面の１つに対して平行に設置される。図１から６に従い選択的にポンプとしておよびモーターとして機能する２個の静圧軸方向ピストン機械を有するトラクターのための実施例である動力分配変速機の要約図である。大幅に簡略化された図８の図に従う変速機であるが、連続取出軸はない。図９に従う変速機の様々なシフト位置を示す様々な部分図１０（ａ１）から図１０（ｃ）である。第１前進駆動ステップ（図１０（ａ１）から図１０（ａ３））、第２前進駆動ステップ（図１０（ｂ１）から図１０（ｂ３））および逆駆動（図１０（ｃ））である。図８から１０に従う動力分配変速機を有するトラクターの駆動速度ｖの機能としての効率ｅｔａ（曲線Ａ）および動力伝達の割合静圧フラクション（曲線Ｂ）である。１８００ｒｅｖ／ｍｉｎにおいて変速機入力動力が１９５ｋＷの場合、および２１００ｒｅｖ／ｍｉｎにおいて最終速度が６２ｋｍ／ｈの場合である。

符号の説明

１０静圧軸方向ピストン機械（モーター、ポンプ）
１１駆動軸
１２フランジ
１３開口部（漏斗形）
１４孔（三脚接合部）
１５孔（加圧装置）
１６軸方向ダクト
１７環
１８球面軸受
１９圧縮バネ
２０圧力ピストン
２１、２５圧力ピン
２２、２４三脚接合部
２３同期軸
２６球頭部
２７ピストン
２７′ ピストン軸部
２８シリンダ孔
２９接続開口部（シリンダ孔）
３０シリンダブロック
３１軸受孔
３２軸受容器
３３突出部
３４ほぞ（三脚接合部）
３５凹部（溝形）
３６、３７軸受皿
３８軸（駆動軸）
３９軸（シリンダブロック）
４０動力分配変速機
４１カルダン軸
４２取出軸
４３、４４駆動軸（軸方向ピストン機械）
４５段階状の遊星歯車
４６クラッチ
４７駆動軸
４８動力伝達装置
４９ねじれダンパー
５０内燃エンジン
５１、５２液圧パイプ
５３多方向バルブ
５４駆動輪
５５遊星キャリア
５６駆動軸
Ｈ１、Ｈ２静圧軸方向ピストン機械
Ｋ１、…、Ｋ４クラッチ
ｚ１、…、ｚ１７歯車
α ピボット角度
α_ｍａｘ最高ピボット角度

Claims

静圧軸方向ピストン機械（１０）であって、第１軸（３９）の周囲を回動し第１軸（３９）と同心の基準ピッチ円上に配置されて軸方向に延在する複数のシリンダ孔（２８）を有するシリンダブロック（３０）と第２軸（３８）の周囲を回動する平面（１２）とからなり、前記平面上でシリンダ孔（２８）の数に対応する多数のピストン（２７、２７′）が連繋するシリンダ孔（２８）に着脱自在に貫通するよう第２軸（３８）と同心の第２基準ピッチ円上に旋回自在に連接されてベルトを形成し、さらに第１軸（３９）の周囲のシリンダブロック（３９）と第２軸（３８）の周囲の駆動軸（１１）との回軸数を同期させる手段（１９、…、２５）を設け、シリンダブロック（３９）と駆動軸（１１）は２つの軸（３８、３９）に並行に設置される第１位置と２つの軸（３８、３９）が互いに零と相違する最大ピボット角度（α_ｍａｘ）を形成する第２位置との間で連続して調整され、最大ピボット角度（α_ｍａｘ）は４５度以上であることを特徴とする静圧軸方向ピストン機械。
最大ピボット角度（α_ｍａｘ）が５０度あるいはそれ以上であることを特徴とする請求項１に記載の静圧軸方向ピストン機械。
回動自在な平面（１２）が駆動軸（１１）の一端に設置されて第２軸（３８）の周囲を回動し、同期させる手段（１９、…、２５）はピストン（２７、２７′）のベルト内に配置されて一方が第１接合部（２２）を介して駆動軸（１１）に、他方が第２接合部（２４）によりシリンダブロック（３０）に回転固定される係合の中にある中央同期軸からなり、零と相違するピボット角度（α）を実現するために同期軸（２３）は駆動軸（１１）の中央漏斗形開口部（１３）内の全ての側に旋回自在であり、前記開口部はピストン（２７、２７′）のベルト内に配置され、機械の最大ピボット角度（α_ｍａｘ）が漏斗形開口部（１３）および同期軸（２３）の断面の寸法および形態により決定的に確定することを特徴とする請求項１または２に記載の静圧軸方向ピストン機械。
第１および第２接合部はいずれの場合も三脚接合部（２２、２４）として設計され、同期軸（２３）が軸方向に着脱自在に同期軸（１１）に設置されることによりピボット角度（α）が変化した場合の距離変化を補償し、手段（１９、２０、２１）は駆動軸（１１）に設けられて同期軸（２３）に弾性的にシリンダブロック（３０）の方向に圧縮応力を与えることを特徴とする請求項３に記載の静圧軸方向ピストン機械。
圧縮応力を与える手段は軸方向の圧縮バネ（１９）からなり、圧力ピストン（２０）および同期軸（２３）の一端に接続される第１圧力ピン（２１）を介して圧力を与え、同期軸（２３）は旋回自在にそこに接続される第２圧力ピン（２５）を介してシリンダブロック（３０）上の他方の端で支持されることを特徴とする請求項４に記載の静圧軸方向ピストン機械。
最大ピボット角度（α_ｍａｘ）を増加させるために漏斗形の開口部（１３）は局所的にいずれの場合も隣接するピストン（２７、２７′）間で突出部（３３）により広げられ、同期軸（２３）の断面輪郭は突出部（３３）に適応されることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の静圧軸方向ピストン機械。
漏斗形の開口部（１３）の縁の輪郭がピストン（２７、２７′）の数に対応する数の角を有する多角形であり、多角形の角がいずれの場合も隣接するピストン（２７、２７′）間に配置されて突出部（３３）を形成することを特徴とする請求項６に記載の静圧軸方向ピストン機械。
３で割り切れる数のピストン（２７、２７′）が提供され、同期軸（２３）の断面輪郭は回転対称を有し、１２０度での回転の結果としてそれ自体に結合することを特徴とする請求項７に記載の静圧軸方向ピストン機械。
同期軸（２３）の断面輪郭の１２０度の回転対称は、同期軸（２３）の３個の溝形の凹部（３５）により生成され、軸方向に動いていずれの場合も１２０度の回転となるように配置されることを特徴とする請求項８に記載の静圧軸方向ピストン機械。
９個のピストン（２７、２７′）が提供されることを特徴とする請求項８または９に記載の静圧軸方向ピストン機械。
ピストン（２７）はいずれの場合もピストン軸部（２７′）の一方に配置され、ピストン軸部（２７′）は他方に向かって先が細くなり、他方には球面軸受（１８）に球頭部（２６）が旋回自在に設置され、球面軸受（１８）は駆動軸（１１）上に形成されたフランジ（１２）の第２基準ピッチ円上に固定されて第２軸（３８）の周囲を回動可能な平面を形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の静圧軸方向ピストン機械。
ピストン（２７）、ピストン軸部（２７′）および球頭部（２６）はいずれの場合も一構成要素の一部であることを特徴とする請求項１１に記載の静圧軸方向ピストン機械。
三脚接合部（２２、２４）を形成するために、同期軸（２３）は両端においてそれぞれ３個の円筒型ほぞ（３４）を有し、円筒型ほぞは１２０度回動して放射状に延在することを特徴とする請求項４に記載の静圧軸方向ピストン機械。
乗り物、とりわけ内燃エンジンにより駆動され、動力分配変速機により転送される駆動力の一部は液圧により転送され、前記液圧動力転送は少なくとも液圧により相互に接続された２つの静圧軸方向ピストン機械が使用され、選択的にポンプとしておよびモーターとして機能するトラクターの動力分配変速機における、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の静圧軸方向ピストン機械（１０）の使用。