JP4820964B2 - 複数の定格量用共用ポンプハウジング - Google Patents

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Description

請求項1に係わる本発明は、製品シリーズの少なくとも2つの定格量に同じポット型ハウジングを用いて構成される斜板式液圧ピストンエンジンに関する。
また、請求項4に係わる本発明は、斜板式液圧ピストンエンジンに関し、そのハウジングもまたポット型構造であり、前端で駆動軸が外部駆動要素と連結され、蓋状軸受フランジを含む。
斜板式液圧ピストンエンジンは、例えば、特許文献1に記載されるように様々な構造が知られている。しかしながら、この公知の斜板式液圧ピストンエンジンの欠点は、ハウジングが特定の構造の1つの定格量だけに適しているため、よって、製品シリーズの定格量ごとに個別のハウジングを作製しなければならないことである。
独国特許出願公開第196 13 609 A1号明細書
従って、本発明の目的は、できる限り多くの部品を製品シリーズの異なる定格量に使用してもよく及び/又は単純な構造を確実にすることで、安定して容易に組立てられる構造となるような斜板式ピストンエンジンを開発することである。
本発明の目的は、請求項1の特徴により達成される。請求項1の従属項は本発明の有利な展開を含む。
請求項1に記載の液圧ピストンエンジンにおいて、ハウジングは、ポット型ハウジングとして構成され、任意で、液圧ピストンエンジンの異なる定格量の異なる駆動ユニットを収容してもよい。結果として、ピストンエンジンは、任意で、製品シリーズの少なくとも2つの定格量に対して、同一のハウジング内で異なる定格量の2つの駆動ユニットのうちの1つを取り付けることに適している。従って、本発明の実施形態において、1つのポット型ハウジングを製品シリーズの少なくとも2つの定格量に使用するため、生産コスト及び供給コストが実質的に削減される。結果として、製造コストも実質的に削減され、保管が簡易化される。
本発明の範囲内で、各駆動ユニットは、1つのシリンダードラムだけで形成される。しかしながら、ピストン及び/又は制御板及び/又は斜板を有するシリンダードラムが、異なる駆動ユニットをそれぞれ形成してもよい。
本発明は、一定で且つ調整可能な処理量を有する液圧ピストンエンジン、特に、アキシャルピストンエンジンに適している。後者の場合、斜板を揺動させるために液圧で作用する調整装置が提供されるのが好ましく、斜版は、特に、制御板の軸受面と蓋状軸受フランジとの間の領域に配置され、蓋状軸受フランジにおいて、貫通孔を外側に貫通し、貫通孔領域を密封する駆動軸を配置するピボット軸受配置を形成する。調整装置は、複数の定格量に同じであることが好ましいので、定格量のどれか一つに準じて構成されるピストンエンジンに対して同じ調整装置が適している。
これに関して、調整装置は、駆動ユニットの回転軸に対して横方向に傾く効果的な方向及び/又は調整方向を有してもよい。
更に、本発明の目的は、請求項4の特徴によって達成される。本発明の有利な展開は、請求項4の従属項に記載される。
本発明の請求項4のピストンエンジンにおいて、ハウジングは、また、蓋状軸受フランジで着脱可能に封止されるポット型ハウジングとして構成される、軸受フランジに貫通孔が配置され、駆動軸が軸受フランジにピボット軸受で回転可能に取り付けられて貫通孔を貫通し、軸受フランジは、外面に分散配置され、ピストンエンジンを支持体に締着する締着装置の部品である締着要素を含む。
本発明は、ピストンエンジンのハウジング端部で、駆動軸が機能的に挿入されて更に駆動軸要素に連結し、相当な負荷がかかるが、締着要素を介してピストンエンジンの各支持体に負荷を大幅に散らすことが根底にあると認識される。従って、十分な安定性を確実にすることで、ハウジング端部に軸受フランジを配置することができる。結果的に、ハウジング端部領域に、すなわち、軸受フランジと軸受フランジに面するポット型ハウジング端部との間に分割継手部が生じる。それにもかかわらず、ハウジングの十分な安定性が形成される。更に、駆動側に、ポット型ハウジングの端部からピストンエンジンを組み立ててもよく、及び/又は分解してもよいため、組立て易い配置となる。
これに関して、軸受フランジの内側に斜板を配置し、且つポット型ハウジングの底壁に駆動ユニット、特に、シリンダードラムを軸方向に有する制御板を配置するには特に有利である。ほとんどの場合、シリンダードラムに対して、駆動軸が軸方向に移動可能に固定して回転するように連結されるため、駆動軸が相当な運動隙間をもって斜板を貫通し、組み立て易い配置であり、まず、駆動軸と一緒に駆動ユニット、そして斜板が、ポット型ハウジングの開口から組立て可能である。
本発明の実施形態は、また、軸受フランジ内の斜板の揺動可能な取り付けに適しており非常に有利である。これに関して、ハウジングの駆動端で、軸受面が円弧形状部で、且つ軸受面内が凸状であるピボット軸受面を構成するのに有利である。軸受フランジ側の軸受面は、軸受フランジ側に単純な方法で構成され、組立てられていてもよい。軸受フランジを取り付ける間に、軸受面が自動で軸受位置に移動する。
そのようなピボット軸受において、円弧形状部で外側が凹面の軸受面が、比較的平面の部品、すなわち、軸受フランジに構成されるため、ポット型ハウジングの奥深い位置に配置する必要がなく、軸受面がより単純な方法で形成されてもよい。これは、また、軸受面の端部の取り付けに、例えば、ベアリングシェルの形態で用いられる。
請求項4に記載の本発明の実施形態は、特に、任意で設定してもよい可変定格量の少なくとも2つの駆動ユニットの併用に適しており、駆動ユニットは、それぞれ、シリンダードラムにより、又は制御板及び/又は斜板及び/又は異なる大きさのピストンによってさえ形成できる。
更に、本発明の実施形態は、軸受フランジから離れた、すなわち、ハウジングの底壁の外部領域に、ハウジング端部に配置された補助ポンプとの併用に適しており、その駆動軸は、同軸上に配置され、且つピストンエンジンの駆動軸に確実に作用するよう連結プラグによって固定して回転するように連結されるのが好ましい。これに関して、本発明の範囲内で、ポット型ハウジングは、異なる定格量の2つの補助ポンプのうちの1つが任意で設定されるように構成されてもよい。好ましくは、各歯車ポンプが1つ及び/又は複数の補助ポンプとして適しており、異なる定格量の2つの歯車ポンプの場合、軸方向奥行きの違いによって歯車ポンプが異なる。
これに関して、ポット型ハウジングが、対応する駆動ユニット、及び場合によっては対応する補助ポンプの収容に適するようにピストンエンジンが構成され、好ましくは、第1の場合はより少ない定格量が提供され、第2の場合はより大きい定格量が提供される。
独立項4に記載の実施形態の本発明の更なる利点は、各支持体にピストンエンジンを適合させるために、蓋状軸受フランジがアダプターの形成に適している点にあるため、ピストンエンジンは、例えば、異なる製造業者の異なる締着構造に適合させてもよい。これに関して、締着構造は、支持体側の、例えば、異なる締着要素及び/又はねじ要素であってもよい。
よって、少なくとも2つの異なる軸受フランジが、支持体の各締着及びセンタリング要素にそれぞれ適合される。
本発明は従属項で更に展開され、これらもまた単純な実施形態であり、駆動ユニット及び/又は補助ポンプが置き換え可能に単純化及び改良されるとともに、単純な方法で製造及び設置してもよい。
本発明の実施形態は、図面を参照して以下により詳細を記載する。
ポット型ハウジング1bのフランジ前面1aにおいて、軸受フランジ1cがポット型ハウジング1bに対して中心に配置され、ねじ止めされる。ピン又はセンタリングカラーによってセンタリングされてもよい。軸受フランジ1cとポット型ハウジング1bとの間でフランジ面1aがOリング3又は平面シールにより外側に密封される。アキシャルピストンユニット4に取り付けるために、軸受フランジ1cは、前域に、締着フランジ1d及びセンタリングカラー2aを含む。軸受フランジ1cに、2つのベアリングシェル5aが配置され、それぞれ複数の転動体を有する1つの軸受セグメント5bが案内される。軸受カラー5dにより、軸受セグメント5bの転動体に対して揺動クレードル5cが揺動可能に配置され、軸受カラー5dが揺動クレードル5c及びベアリングシェル5aに半径方向に案内される。また、揺動クレードル5cを平らなベアリングシェルに配置することもでき、軸受フランジ1cに対して揺動可能に配置される。
ベアリングシェル及び/又は平らなベアリングシェル5aは、ポット型ハウジング1bでベアリングシェル5aの外周方向に支持されるため、ポット型ハウジング1bからの落下を防ぐ。前方駆動軸軸受6a及びラジアルシャフトシールリング7aが各軸受フランジ1cの中央ボア領域にそれぞれ配置される。前方駆動軸軸受6aが、軸受カラー(不図示)及び締付リング8で軸受フランジ1cに軸方向に固定される。ラジアルシャフトシールリング7が2つの締付リング8,9の間に配置される。
アキシャルピストンユニット4を調整又は取り付けるための異なる要件に対して、軸受フランジ1c1,1c2(図5)が取り付けられ、これは異なる締着フランジ1d,1d1,1d2又はセンタリングカラー2aを含み、ポット型ハウジング1bに対して同じねじ11aで設計してもよい。
挿入の問題を解決するために、ポット型ハウジング1bと同じねじ11aを有する軸受フランジ1cが設計でき、ねじ止め平面の領域に締着フランジ1dを形成及び/又は組み込む。
駆動軸12が前方及び後方駆動軸軸受6a,6bに回転可能に取り付けられる。シリンダードラム13が、駆動軸12に対して固定して回転し、且つ軸方向に移動可能に連結される。シリンダードラム13に軸方向に移動可能に配置される駆動ユニットピストン14が、揺動クレードル5cで滑り子15により支持される。揺動クレードル5cが、滑り子16cにより、調整装置16の作動ピストン16aの溝16bに嵌合する。実施形態において、調整装置16が駆動軸12aに対して横方向に配置されて、ポット型ハウジング1bによってほぼ密閉される。
シリンダードラム13及び駆動ユニットピストン14が、駆動軸12によって回転される。調整装置16を作動して斜板17がシリンダードラム13に対して揺動する場合、駆動ユニットピストン14が持ち上げ運動を行う。シリンダードラム13が360度回転する場合、各駆動ユニットピストン14は、吸気行程及び圧縮工程を行い、対応して油流が生じ、制御板18の制御開口部(不図示)及びポット型ハウジング1bの制御開口部(不図示)を介して、高圧接続及び/又は低圧接続で油の供給と除去が行われる。ポット型ハウジング1bの制御開口部は、アキシャルピストンユニット4の製品シリーズのいくつかの定格量に同じであるように設計される。
作用接続19、すなわち、高圧接続及び低圧接続がポット型ハウジング1bに構成され、制御板18の軸受面1eとポット型ハウジング1bのフランジ後面1fとの間の領域に配置される。作用接続19は、ポット型ハウジング1bに45度の位置に設計される。
フィード圧フィルタリング装置に対する取付面1gは、作用接続19に対して取付面1hと45度の角度Wで交差する。更に、吸気ライン接続及びタンク接続がポット型ハウジング1bに配置される。
補助ポンプ22が、ポット型ハウジング1bの後方領域の半径拡大部21に配置される。補助ポンプ22の外歯インナーロータ22aが、スタブ軸23に固定して回転するように、且つ軸方向に移動可能に配置される。スタブ軸23が、歯部24を介して駆動軸に固定して回転するように、且つ軸方向に移動可能に連結され、及びOリング25によって駆動軸12に、且つカラー23aによって補助ポンプ22のインナーロータ22aに軸支持される。
スタブ軸23が、ポット型ハウジング1b、及び補助ポンプ22のポンプフランジ22cに回転可能に取り付けられる。補助ポンプ22のインナーロータ22aは、補助ポンプ22の内歯アウターロータ22bと嵌合配置され、補助ポンプ22のポンプフランジ22cに回転可能に配置される。ポット型ハウジング1b及び補助ポンプ22のポンプフランジ22cにおいて、補助ポンプ22に対する突出が吸引及び圧力側に構成される。ポット型ハウジング1bにおいて、補助ポンプ22に対する連結が吸引及び圧力側に構成される。補助ポンプ22のポンプフランジ22cが、蓋26により固定され、ポット型ハウジング1bのフランジ後面1fの凹部21にねじ止めされる。
ポット型ハウジング1bのフランジ後面1fから、ポット型ハウジング1b内の補助ポンプ22の軸受面1iまでの軸方向間隔bは、アキシャルピストンユニット4の製品シリーズの少なくとも2つの定格量に同じである。よって、補助ポンプ22の所要の吐出が、対応する奥行きの補助ポンプ22a,22bによって行われる。
更に、ポット型ハウジング1bのフランジ後面1fもまた、ねじ止めされ、更にアキシャルピストンユニットを取り付けることができる。ポット型ハウジング1bのフランジ後面1fにおいて、上記以外に調整用の開口部はない。
上記のピストンエンジンの実施形態は、任意で、下記の仕様を備える、又は備えない構成でもよい。
円弧形状のベアリングシェル5aは、互いに横方向の間隔を有し、軸受フランジ1cにおいて、駆動軸12が、ベアリングシェル5aの横方向の間隔間の自由空間に配置される貫通孔20を通って外側に伸長する。ピボット軸受の全体を5で示す。ピボット軸受は、揺動クレードル5cに対して、すなわち、斜板17に対して、ベアリングシェル5aの円弧形状部で、且つ凹状の軸受面及び/又は平らな軸受面が、揺動クレードル5cの前面の円弧形状部で、且つ凸状の平らな軸受面と、転がり接触及び/又は滑り接触を形成する。図2から分かるように、揺動クレードル5cは、2つの軸受カラー5dにより斜板17を横に伸びる揺動軸の縦方向に確実に位置決めする。
ベアリングシェル5aは、その外周方向でポット型ハウジング1bに確実に位置決めされる。実施形態において、ベアリングシェルの外側端は、フランジ面1aで形成される分割継手部Tまで、及び/又は軸受フランジ1cの対応する軸受面に伸びる。
図5に概略的に示すように、アキシャルピストンエンジンとして構成されるピストンエンジンのポット型ハウジング1bは、任意で、駆動ユニット10、又は異なる定格量の2つの駆動ユニット10a、10bの1つ、及び/又は軸受フランジ1c又は2つの異なる軸受フランジ1c1,1c2のうちの1つ、及び/又は補助ポンプ22又は異なる定格量の2つのポンプ22a,22bのうちの1つを備える。この場合、ポット型ハウジング1bに設定した奥行きA、すなわち、フランジ前面1aと軸受面1eとの間の及び/又は軸受フランジ1cの軸受後面とポット型ハウジング1bの底壁に対して有する制御板18との間の軸方向間隔が同じである。
異なる奥行きの補助ポンプ22a,22bの取り付けに対して、異なる軸方向にオフセットする蓋26a,26bが提供され、それらの異なる軸方向オフセットをvで示す。補助ポンプ22a,22bの軸方向の大きさをh1,h2で示す。
本発明の範囲内で、シリンダードラム13a,13bは異なる直径d1,d2を有するため、異なる定格量の駆動ユニット10a,10bが互いに異なり、例えば、異なる大きさのシリンダー室がシリンダードラム13a,13bに形成され、シリンダードラム13a,13bは、それぞれ対応するピストン14によって軸方向に画定される。
この場合、異なる定格量のシリンダードラム13a,13bに対して、制御板18a,18bは、それぞれ、断面積及び/又は直径c1,c2から分かるように、同じ又は異なる大きさに構成されてもよい。ピストンの断面寸法もまた、異なる駆動ユニット10a,10bと同じ又は異なる大きさでもよい。
2つの異なる軸受フランジ1c1,1c2は、場合によっては、異なる理由で取り付けられるかもしれない。理由の1つは、例えば、調整可能な斜板17等に対して異なるアキシャルピストンを提供するために、異なる定格量の駆動ユニット10a,10bに適合させるためである。そのような実施形態において、図5に、異なる横断面E1,E2に示すように、斜板17の斜面が異なるアキシャルピストンが形成される。図5に示す実施形態において、調整装置16が提供され、調整装置16は、駆動軸12aに対して横に伸びる押引部材の形態の調整部材16cを含み、調整部材16cは、ポット型ハウジング1bの内で斜板17から各シリンダードラム13a,13bの外側に伸びるレバー17aに作用する。図5に示すように、軸方向オフセット斜板17a,17bによって、調整部材16cとの連結部と各平面E1,E2との間にそれぞれ異なるレバー長さe1,e2が生じる。
軸受フランジ1c1,1c2は、異なる軸方向長さを有してもよく、長さの違いを図5にL1で示す。
本発明の範囲内において、軸受フランジ1c,1c1,1c2は、また、アダプターの機能を満たしてもよい。この目的を達成するために、軸受フランジ1c,1c1,1c2は、ポット型ハウジング1bに面する側に、外面に分散配置される締着要素を含み、ポット型ハウジング1bにそれぞれ対応する締着要素と締着装置11を形成し、締着装置11は、実施形態において、後方締着フランジ1jをポット型ハウジング1bの特定の孔パターン11aにねじ止めするねじ11bを用いるねじ込み式接続方式により形成される。
軸方向反対側に、すなわち、軸受フランジ1cが支持体(不図示)に面する側に、軸受フランジ1cが、支持体に締着要素(不図示)と協働して外面に分散配置される締着要素32aを含み、図示するように締着装置32を形成するが、また、ねじ込み式接続方式による実施形態において、その孔パターン32bを、支持体(不図示)の異なる孔パターンに適合させるために変えることができる。
アダプターの機能は、例えば、また、センタリング2に関して、異なる直径g1,g2等の異なる大きさを有する異なる軸受フランジ1c,1c1,1c2に構成されてもよい。
本発明の範囲内で、異なる駆動ユニット10a,10bが、例えば、異なる断面積を有する異なる駆動軸12a,12bに取り付けられてもよい。実施形態において、そのような場合、異なる断面の大きさのスタブ軸23a,23bがまたそれぞれ提供され、それぞれ駆動軸12a,12bの歯部に適合させる歯部24a,24bを含む。駆動軸12は、ポット型ハウジング1bの後方領域で、互いに軸方向に離間する1つ又は2つの軸受部を有する貫通孔31を貫通する。
図5でL1a,L1b,L2a,L2bを示す補助線は、駆動ユニット10a,10bと補助ポンプ22a,22bの軸受部を示す。それぞれポット型ハウジング1bに挿入され、各軸受面1e,1iに対して各制御板18a,18b及び/又は補助ポンプ22a,22bの対応する要素をそれぞれ有する。
本発明は、上記の実施形態に限定されない。開示、及び図示した全ての特徴は、本発明の範囲内で互いに所望に組み合わせてもよい。
図1は、本発明のピストンエンジンの実施形態の斜視図を示す。 図2は、本発明のピストンエンジンの実施形態の断面図を示す。 図3は、本発明の液圧ピストンエンジンの実施形態のベアリングシェル固定領域の詳細を断面図で示す。 図4は、本発明の液圧ピストンエンジンの正面図を示す。 図5は、駆動ユニットの組立て及び異なる定格量の内部歯車ポンプがそれぞれ同じポンプハウジングに見られる断面図を示す。
符号の説明
1 ハウジング
1b ポット型ハウジング
1c,1c1;1c2 蓋状軸受フランジ
6a ピボット軸受
10,10a;10b 駆動ユニット
17 斜板
20 貫通孔
12,12a;12b 駆動軸
32 締着装置
32a 締着要素

Claims (16)

  1. 駆動ユニット(10,10a;10b)、斜板(17)、及びハウジング(1)を有する液圧ピストンエンジンであって、
    前記ハウジング(1)はポット型ハウジング(1b)として構成され、任意で、定格量が異なる2つの駆動ユニット(10a;10b)のうちの1つ、定格量が異なる2つの軸受フランジ(1c1,1c2)のうちの1つ、及び定格量が異なる2つの補助ポンプ(22a,22b)のうちの1つを収容することを特徴とする液圧ピストンエンジン。
  2. ポット型ハウジング(1b)が、ポット型ハウジングに着脱可能に固定され、ねじ止めされる蓋状軸受フランジ(1c1;1c2)で封止される請求項1に記載の液圧ピストンエンジン。
  3. 駆動軸(12)は、軸受フランジ(1c1;1c2)で、ピボット軸受(6a)に回転可能に取り付けられ、前記軸受フランジ(1c1;1c2)の貫通孔を密封状に貫通する請求項2に記載の液圧ピストンエンジン。
  4. 駆動ユニット(10,10a;10b)、斜板(17)、及びハウジング(1)を有する液圧ピストンエンジンであって、
    駆動軸(12,12a;12b)が回転可能に取り付けられ、駆動ユニット(10,10a;10b)に固定して回転するよう連結され、且つ外側に密閉するようにハウジング(1)の貫通孔(20)を貫通する液圧ピストンエンジンであって、
    前記ハウジング(1)は、蓋状軸受フランジ(1c,1c1;1c2)で着脱可能に封止されるポット型ハウジング(1b)として構成され、
    前記貫通孔(20)は、前記蓋状軸受フランジ(1c,1c1;1c2)に配置され、
    前記駆動軸(12,12a;12b)は、前記蓋状軸受フランジ(1c,1c1;1c2)のピボット軸受(6a)に回転可能に取り付けられ、且つ前記貫通孔(20)を貫通し、並びに、
    前記蓋状軸受フランジ(1c,1c1;1c2)は、外面に分散配置される締着要素(32a)を含み、前記締着要素(32a)は、支持体に前記ピストンエンジンを締着する締着装置(32)の部品である
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  5. 駆動ユニット(10,10a;10b)が、駆動軸(12,12a;12b)に対して固定して回転するよう連結されるシリンダードラム(13,13a;13b)によりそれぞれ形成され、前記シリンダードラム(13,13a;13b)は、ほぼ軸方向並行に延びるピストンボアを含み、ピストン(14)が往復運動するよう取り付けられ、且つ斜板(17)に軸支持される請求項1から4のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  6. 斜板(17)が軸受フランジ(1c)の内側に配置される請求項1から5のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  7. 斜板(17)が横方向に傾斜した揺動軸に対して揺動可能に取り付けられ、前記斜板(17)の揺動角の液圧調整装置(16)が提供され、前記斜板(17)が軸受フランジ(1c,1c1;1c2)に配置されるベアリングシェル(5a)に取り付けられる請求項1から6のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  8. ベアリングシェル(5a)が、ポット型ハウジング(1b)で外周方向に支持される請求項7に記載の液圧ピストンエンジン。
  9. 制御板(18)が作動流体の供給及び除去を制御するために提供され、液圧調整装置(16)が、制御板(18)の軸受面(1e)と軸受フランジ(1c)の接合面(1a)との間の領域に配置される請求項6から8のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  10. 液圧調整装置(16)が、ポット型ハウジング(1b)に少なくともほとんど封入され、少なくとも2つの定格量に対して同じか又は異なる液圧調整装置(16)が提供される請求項6から9のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  11. 液圧調整装置(16)が、駆動ユニット(10,10a;10b)の回転軸(12a)に対して横方向に調整する請求項6から10のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  12. 異なる軸受フランジ(1c1,1c2)が、同じねじ(11a)を使用してねじ止めされている請求項2から4のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  13. 補助ポンプ(22)が、ポット型ハウジング(1b)において駆動ユニット(10,10a;10b)の反対領域に配置される請求項1から12のいずれかに記載液圧ピストンエンジン。
  14. ポット型ハウジング(1b)に制御板(18)が取り付けられ、全ての定格量に同じになるように構成される請求項1から13のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  15. 作用接続(19)が、約45度の角度(W)で互いに伸びる請求項1から14のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
  16. 制御板(18)と軸受フランジ(1c1;1c2)との長さ比が、駆動ユニットの定格量に関わらず、制御板(18)の軸受によって、軸受けフランジ(1c1;1c2)のフランジ後面からフランジ前面(1a)への間隔が常に同じであるように示される請求項2から4のいずれかに記載の液圧ピストンエンジン。
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