JP6395492B2 - 斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸線を中心として回転可能に配置され、駆動フランジを有する駆動軸と、回転軸線を中心として回転可能に配置されるシリンダブロックであって、該シリンダブロックの回転軸線に対して同心的に配置される複数のピストン穴を有し、該ピストン穴内にそれぞれ１つのピストンが長手方向摺動可能に配置されるシリンダブロックと、を備え、前記ピストンは前記駆動フランジに枢着的に取り付けられており、前記駆動軸と前記シリンダブロックとの間に、前記シリンダブロックと前記駆動軸とを同期的に回転させる連行ジョイントが配置されている、斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械に関する。

斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械では、シリンダブロック内で長手方向摺動可能に配置されたピストンは通常、ボールジョイントによって駆動軸の駆動フランジに取り付けられている。この場合、ピストンの力はピストンを介して、駆動軸に存在する駆動フランジに支持され、トルクを発生させる。斜軸式のアキシャルピストン機械の場合、その原理に基づき、回転時に、シリンダブロックの、内部に配置されたピストンを伴う連行は行われない。シリンダブロックの連行のためには付加的な装置が必要である。

駆動軸の回転中、シリンダブロックのできるだけ同期的な連行及び回転が行われることが所望されている。シリンダブロックが同じ回転をしないならば、内部に配置されたピストンを有するシリンダブロックの慣性力により、同じではないトルクが駆動軸で生じる。同じではないトルクは、アキシャルピストン機械の製造に関して危険な構成部分の負荷を生ぜしめる。さらに、同じではないトルクにより、アキシャルピストン機械が設けられている駆動系には望ましくないノイズが生じる恐れがある。

シリンダブロック及び駆動軸の同期回転を得るために、公知の斜軸式のアキシャルピストン機械では、シリンダブロックを回転同期的に連行するための連行ジョイントとして等速ジョイントが使用される。公知の斜軸式のアキシャルピストン機械ではこのために、ルゼッパ（Rzeppa）原理又はトライポッド原理による等速ジョイントが使用されている。ルゼッパ原理のものでは、駆動フランジ及びシリンダブロックに設けられた溝状の軌道を転動する球として形成された転動体が、シリンダブロックを連行するために駆動軸とシリンダブロックとの間でトルクを伝達しており、トライポッド原理のものでは、シリンダブロックと駆動軸との間に連結軸が配置されていて、該連結軸の両軸端部には指状の軸受ジャーナルが設けられており、該軸受ジャーナルではローラの形の転動体が支持されていて、該転動体は駆動軸及びシリンダブロックに設けられた相応の軌道を転動し、シリンダブロックを連行するためのトルクを伝達する。ルゼッパ原理による等速ジョイントを備えた斜軸式のアキシャルピストン機械は例えば独国３８０００３１Ｃ２号特許明細書により公知である。ルゼッパ原理又はトライポッド原理によるこのような形式の等速ジョイントにより確かにシリンダブロックを回転同期的に連行することはできるが、球若しくはローラのために軌道を手間をかけて製作することにより大きな製造の手間がかかる。さらに、シリンダブロックの連行の際に伝達すべきトルクが相応に高い場合、このような形式の等速ジョイントでは、球若しくはローラとして形成された転動体に高いヘルツの接触圧が生じ、これにより軌道を深く硬化させる必要がある。転動体用の軌道が設けられた構成部分の適当な熱処理による所要な硬化加工の際には、軌道が設けられた硬化される構成部分に寸法変化が生じ、これにより硬化された構成部分を手間をかけて機械的に後処理する必要がある。従ってルゼッパ原理又はトライポッド原理によるこのような形式の等速ジョイントにより、斜軸式機械の製造に大きな手間がかかる。

さらに斜軸式のアキシャルピストン機械では、それぞれ少なくとも部分的にピストン内に配置され、ピストン並びに駆動フランジにボールジョイントを介して枢着結合されたコネクティングロッドを介してシリンダブロックの連行を行うことが公知である。この場合、コネクティングロッドはシリンダブロックを連行するために、シリンダブロックのピストン穴のピストン内壁に支持されている。このような形式のコネクティングロッドを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械は、独国２８０５４９２Ｃ２号特許明細書により公知である。

さらに斜軸式のアキシャルピストン機械では、シリンダブロックに設けられたピストン穴内で長手方向摺動可能なピストンを介して直接、シリンダブロックの連行を行うことが公知であり、このためにピストンは円錐状に形成されていて、円錐状に成形された周面が設けられている。この場合、ピストンはシリンダブロックを連行するために円錐状の区分で、シリンダブロックのピストン穴の内壁に支持されている。このような円錐状に形成されたピストンを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械は、独国１０２００９００５３９０Ａ１号特許明細書により公知である。

しかしながら、コネクティングロッド又はピストンを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械では、ピストン若しくはコネクティングロッドの数が限られていることによりシリンダブロックの正確な回転同期的な連行が行われず、シリンダブロックの連行の際に同じではない回転運動が生じる。コネクティングロッド又はピストンを介してシリンダブロックの連行を行う斜軸式のアキシャルピストン機械のさらなる欠点は、アキシャルピストン機械を可変容量形機械として構成する場合、シリンダブロックをより小さな押しのけ容積へと戻し旋回する際に、シリンダブロックと駆動軸との間にルーズな遊びが生じることにある。ルーズな遊びが生じることにより、駆動軸とシリンダブロックとの間に不都合な回動が生じ、これによりコネクティングロッド若しくは円錐状に形成されたピストンを付加的に接線方向で位置合わせすることになる。コネクティングロッド若しくは円錐状に形成されたピストンを接線方向で位置合わせすることに伴い接線方向の力成分が生じ、この力成分により、コネクティングロッド若しくはピストンを介して伝達される高いブラインドトルク（Blinddrehmoment）が生じ、これにより強度及び摩耗に関して高い構成部分負荷が生じる。

公知の斜軸式のアキシャルピストン機械におけるさらなる欠点は、駆動軸がアキシャルピストン機械を貫通することができないことにある。何故ならば、ルゼッパ原理又はトライポッド原理による等速ジョイントはシリンダブロックの回転軸線と駆動軸の回転軸線との交点に配置されているから、若しくはシリンダブロックをコネクティングロッド若しくはピストンを介して連行する場合、シリンダブロックは、シリンダブロックの回転軸線に対して同心的に配置された中心ピンに支持されているからである。従って、公知の斜軸式のアキシャルピストン機械では、モータとして構成された場合にはトルクの出力が、若しくはポンプとして構成された場合にはトルクの入力が一方の側でしか行えず、これによりアキシャルピストン機械の使用は限られたものとなる。両側へのトルクの出力、又はアキシャルピストン機械を通して別の消費機のためにトルクを貫通伝達することが所望される斜軸式機械での使用のためには、公知の斜軸式のアキシャルピストン機械では、アキシャルピストン機械の汎用性を可能にするために、付加的な構成部分、例えば分配伝動装置が必要である。

シリンダブロックの連行のためにルゼッパ原理又はトライポッド原理による等速ジョイントを使用している、又はシリンダブロックの連行がコネクティングロッド若しくはピストンを介して行われる公知の斜軸式のアキシャルピストン機械ではさらに、駆動フランジが設けられた駆動軸の軸受をアキシャルピストン機械のハウジング内で片持ち式に構成しなければならず、これによりアキシャルピストン機械の構成長さは、駆動軸の両軸受の所要な軸受ベースにより拡大される。

独国３８０００３１Ｃ２号特許明細書 独国２８０５４９２Ｃ２号特許明細書 独国１０２００９００５３９０Ａ１号特許明細書

本発明の課題は、連行ジョイントに関する僅かな構成の手間でシリンダブロックの正確に回転同期的な連行を行い、構成の手間に関して簡単にされた、簡単に、多岐にわたって使用することができる、冒頭で述べた形式の斜軸式のアキシャルピストン機械を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、連行ジョイントをコーンビーム形（Kegelstrahl-）半割ローラジョイントとして形成するようにした。

コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントにより、連行ジョイントのための僅かな構成の手間で、斜軸式のアキシャルピストン機械においてシリンダブロックを連行することができる。駆動軸とシリンダブロックとの間に設けられたこのような形式のコーンビーム形半割ローラは、相応に形状的に設計することにより簡単に、シリンダブロックの正確かつ同様の連行を行う一定速度の等速ジョイントとして構成することができる。さらに、シリンダブロックの連行のための連行ジョイントとして、駆動軸とシリンダブロックとの間にコーンビーム形半割ローラジョイントが配置されている場合には簡単に、駆動軸をアキシャルピストン機械に通して軸方向で貫通案内することができ、これにより、本発明によるアキシャルピストン機械は、貫通伝達可能性により駆動軸の両側におけるトルクの取り出しが所望される使用、又は別の消費機を駆動するためにトルクをアキシャルピストン機械を通して貫通伝達すべき使用といった、多岐にわたる使用に適したものとなる。

本発明の好適な構成では、コーンビーム形半割ローラジョイントは、半円柱状の２つの半割ローラを有する少なくとも１つのローラ対から成っており、半円柱状の前記半割ローラは回転軸線のところで平らにされていて、半割ローラは前記平らにされた側で扁平な滑動面を形成しており、該滑動面において、前記ローラ対の半割ローラは面接触しながら互いに当接している。従って、半割ローラはそれぞれ対になって配置されている。コーンビーム形半割ローラジョイントのローラ対の半割ローラは実質的には、回転軸線のところで、即ち、長手方向軸線のところで平らにされた円柱体によって形成されている。平らにされた部分により、半割ローラの平らにされた側に、接触面としての平らな滑動面が生じ、この滑動面で、１つのローラ対の両半割ローラが互いに当接し、両平らな面の間の面接触を介して力の伝達が行われる。それぞれ２つの半円柱状の半割ローラから成るこのような形式のローラ対であって、その半割ローラは、回転軸線のところで、従って半割ローラの長手方向軸線のところで平らにされていて、平らにされた側で、面接触しながら互いに当接して、扁平な滑動面を形成している、ローラ対によって、力は、即ち、シリンダブロックを連行するためのトルクは僅かな構成の手間で伝達される。何故ならば半割ローラは簡単かつ安価に製造可能であるからである。１つのローラ対の両半割ローラの間の接触面は扁平な滑動面として形成されていて、力伝達のために１つのローラ対の両半割ローラの間に面接触が生じることにより、シリンダブロックを連行する際に伝達すべき力が大きい場合でも、僅かなヘルツの面接触が生じる。従って、相応のローラ対によって形成されたコーンビーム形半割ローラジョイントは、例えば高い回転速度により生じる恐れがある過負荷に対して堅牢である。従って、本発明によるアキシャルピストン機械が液圧モータとして形成されている場合、本発明によるアキシャルピストン機械は高い回転速度を伴う使用でも使用できる。１つのローラ対の両半割ローラの接触面の領域で面接触が形成されることにより、コーンビーム形半割ローラジョイントの半割ローラでは、平らにされた側を耐摩耗性に関して処理すれば十分である。限定的な表面硬化を伴うこのような処理の場合、方法に基づく半割ローラの構成サイズの変更はごく僅かであるので、半割ローラの機械的な後処理は必要ない。従って、本発明による斜軸式のアキシャルピストン機械にかかる製造の手間は、簡単に製造されるコーンビーム形半割ローラジョイントにより減じることができる。

本発明の一態様により、半割ローラが半径方向でピストンの内側に、かつ駆動軸の回転軸線及びシリンダブロックの回転軸線から間隔を置いて配置されているならば、特別な利点が得られる。即ち、コーンビーム形半割ローラジョイントは、ピストンの円環及びピッチ円の内側に配置されていて、これによりアキシャルピストン機械の省スペースの構成が得られる。さらに、ローラ対の半割ローラは、駆動軸の回転軸線及びシリンダブロックの回転軸線に対して垂直方向の間隔を有しているので、扁平な滑動面により形成される接触面に、シリンダブロックを連行するトルクを伝達することができる。コーンビーム形半割ローラジョイントの半割ローラのこのような配置により簡単に、駆動軸がシリンダブロック及びアキシャルピストン機械を貫通してガイドされることもでき、貫通伝達が達成される。

好適には、各ローラ対はそれぞれ、シリンダブロックに属するシリンダブロック側の１つの半割ローラと、駆動軸に属する駆動軸側の１つの半割ローラとを有しているので、シリンダブロックを連行するための力及びトルクを簡単に伝達することができる。

１つのローラ対のシリンダブロック側の半割ローラは、本発明の好適な構成では、円筒状の、特に部分円筒状の、シリンダブロック側の収容部内に収容されていて、１つのローラ対の駆動軸側の半割ローラは、円筒状の、特に部分円筒状の、駆動軸側の収容部内に収容されている。相応の半割ローラが収容されていて支持されているこのような収容部は、簡単かつ僅かな製造の手間で製造することができ、これにより、簡単かつ安価に製造される半割ローラと相俟って、本発明による連行ジョイントにより製造の手間が僅かになる。

本発明の構成によれば、駆動軸側の半割ローラの回転軸線は、駆動軸の回転軸線に対して所定の傾斜角度だけ傾けられていて、駆動軸の回転軸線に交差している。駆動軸側の半割ローラが複数設けられているならば、これらの半割ローラの回転軸線は、駆動軸に関して１つのコーンビーム（Kegelstrahl、円錐放射）を形成する。

同様に、シリンダブロック側の半割ローラの回転軸線は、シリンダブロックの回転軸線に対して所定の傾斜角度だけ傾けられていて、シリンダブロックの回転軸線に交差している。シリンダブロック側の半割ローラが複数設けられているならば、これらの半割ローラの回転軸線も、シリンダブロックに関して１つのコーンビームを形成する。

本発明の一態様により、前記両傾斜角は数値的に同じであり、各ローラ対の前記シリンダブロック側の半割ローラの回転軸線と、駆動軸側の半割ローラの回転軸線とは、駆動軸の回転軸線とシリンダブロックの回転軸線の間の角度を半分にする線に対して垂直な１つの平面、言い換えると、駆動軸の回転軸線とシリンダブロックの回転軸線の間の角度を二等分にする平面で交差しており、１つのローラ対の半割ローラは、該半割ローラの両回転軸線の交点の領域に配置されているならば特別な利点が得られる。駆動軸のための半割ローラの回転軸線の傾斜角及びシリンダブロックのための半割ローラの回転軸線の傾斜角、従って互いに連結すべき両構成部分のための両半割ローラの両回転軸線の傾斜角が同じ大きさで、即ち数値的に同じであるならば、対を成して、即ち各ローラ対ごとに、駆動軸に属する半割ローラの各回転軸線は、シリンダブロックに属する半割ローラの各回転軸線に、半分の傾転角で傾いた平面で交差することになる。この場合、傾転角は、駆動軸の回転軸線に対するシリンダブロックの回転軸線の傾斜角に相当する。従って、ローラ対の回転軸線の交点は、駆動軸の回転軸線とシリンダブロックの回転軸線との間の角度を半分にする線に対して垂直な平面に位置している。この交点では、各ローラ対の、扁平な滑動面で互いに接触する両半割ローラで、シリンダブロックを連行するための力の伝達が行われる。各ローラ対の半割ローラの回転軸線の交点が、角度を半分にする平面上に位置していることにより、シリンダブロックの回転軸線及び駆動フランジの回転軸線に対する交点の垂直方向の、従って半径方向の間隔は同じである。従って、同じ距離によって形成される同じレバーアームにより同じ角速度が、ひいては同じ回転が生じる。従って、コーンビーム形半割ローラジョイントのローラ対の半割ローラの同じ傾斜角の形成により、コーンビーム形半割ローラジョイントを、僅かな構成の手間により、正確に回転同期的にシリンダブロックを連行することができる等速ジョイントとして形成することができる。

本発明によるアキシャルピストン機械は、１つの回転方向でのみ運転することができ、この場合、この回転方向のために、駆動軸とシリンダブロックとの間で所望の回転方向で連行トルクを伝達することができる１つ又は複数のローラ対を設ければ十分である。

本発明の別の構成により、アキシャルピストン機械が両回転方向で運転可能である場合に、各回転方向のためにそれぞれ少なくとも１つのローラ対がシリンダブロックの回転同期的な連行及び連行トルクの伝達のために設けられているならば特別な利点が得られる。これにより簡単に、駆動軸とシリンダブロックとの間で、両回転方向で連行トルクを伝達することができる。

駆動軸とシリンダブロックとの間の伝達すべきトルクに応じて、伝達すべきトルクが小さい場合には、各回転方向につき、従って、連行トルクの各モーメント方向につき唯１つのローラ対を設ければ十分である。駆動軸とシリンダブロックとの間の伝達すべきトルクが高いもののためには、相応の回転方向のためにローラ対の数を増やすことができる。全周にわたって複数のローラ対が、特に少なくとも２つのローラ対が分配されている、好適には均等に分配されて配置されているならば、連行トルクの各方向のために半径方向の力の補償が得られる。

本発明の一実施態様によれば、少なくとも１つのローラ対は、前記シリンダブロックの長手方向で、前記シリンダブロックの外側に配置されている。

本発明の選択的な構成により、少なくとも１つのローラ対がシリンダブロックの長手方向で少なくとも部分的に、シリンダブロックの内側に配置されている場合には、軸方向でコンパクトな構成形式が得られ、このようの構成形式により、軸方向でコンパクトに構成されたアキシャルピストン機械としてアキシャルピストン機械を構成することができる。

本発明の別の構成によれば、円筒状の収容部に収容された各半割ローラは、収容部内で回転軸線の長手方向で固定されている。これにより、アキシャルピストン機械の作動中に、半割ローラが、それぞれ円筒状の収容部から滑脱することを確実に阻止することができる。

半割ローラの長手方向におけるこのような固定は、半割ローラの円柱状の区分に鍔が設けられていて、この鍔が収容部に設けられた溝に係合するならば、僅かな構成の手間で得ることができる。例えばリング鍔として形成された鍔若しくはリング溝として形成された溝は、相応の半割ローラ若しくは相応の収容部に、簡単かつ僅かな製造の手間で製作することができ、これにより各半割ローラを対応する収容部内で軸方向で固定することができる。

相応のローラ対の駆動軸側の半割ローラのための駆動軸側の収容部は、駆動軸又は駆動フランジに形成することができ、これにより相応のローラ対の駆動軸側の半割ローラの支持が駆動軸で直接行われる。

相応のローラ対の駆動軸側の半割ローラの駆動軸における直接的な支持とは選択的に、駆動軸側の収容部を、駆動軸に回動不能に結合された構成部分に形成することができる。これにより、駆動軸側の収容部の簡単な製造に関して利点が得られる。この場合、駆動軸側の収容部が設けられた構成部分は簡単に、形状接続的又は摩擦接続的なトルク伝達結合により駆動軸に相対回動不能に結合することができる。

駆動フランジは本発明の構成によれば、駆動軸に一体的に形成することができる。さらに選択的には、駆動フランジと駆動軸とを別体として形成することができ、この場合、駆動フランジは駆動軸にトルク伝達可能に結合されている。従って、駆動フランジは駆動軸とは別体に形成されていて、適当なトルク伝達結合部、例えば、スプライン歯列によって形成することができる軸・ハブ結合部を介して駆動軸に相対回動不能に結合することができる。

相応のローラ対のシリンダブロック側の半割ローラのためのシリンダブロック側の収容部を、シリンダブロックに直接配置することができ、これにより、相応のローラ対のシリンダブロック側の半割ローラがシリンダブロックで直接、支持される。

相応のローラ対のシリンダブロック側の半割ローラをシリンダブロックで直接支持するのに対して択一的に、シリンダブロック側の半割ローラを、シリンダブロックに相対回動不能に結合されているスリーブ状の連行エレメントに配置することができる。これにより、シリンダブロック側の収容部の簡単な製造に関して利点が得られる。この場合、シリンダブロック側の収容部が設けられた連行エレメントは簡単に、形状接続的又は摩擦接続的なトルク伝達結合によりシリンダブロックに回動不能に結合することができる。

本発明の好適な別の構成では、連行エレメント若しくはシリンダブロックには、駆動軸の方向で延在する少なくとも１つの指状の隆起部が設けられており、該隆起部にはそれぞれ、シリンダブロック側の半割ローラのためのシリンダブロック側の収容部が形成されている。このような指状の隆起部により簡単に、ローラ対の両半割ローラを連行トルクの伝達のためにシリンダブロックと駆動軸との間に配置することができる。

本発明の別の構成によれば特に好適には、駆動軸若しくは駆動フランジ若しくは前記駆動軸に回動不能に結合された構成部分には、少なくとも１つのポケット状の凹部が設けられており、該凹部には、前記連行エレメント若しくはシリンダブロックのそれぞれ１つの指状の隆起部が係合し、前記ポケット状の凹部には、駆動軸側の半割ローラのための駆動軸側の収容部が形成されている。従って、連行エレメント若しくはシリンダブロックに設けられた指状の隆起部は、駆動軸側のポケット状の凹部にそれぞれ係合し、これにより、コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントを駆動軸とシリンダブロックとの間に省スペースに配置することができる。

本発明の好適な別の構成によれば、駆動軸とシリンダブロックとの間に球面状のガイドが形成されている。駆動軸における球面状区分と、シリンダブロック又はスリーブ状の連行エレメントにおける中空球面状区分とにより形成されている球面状ガイドによって簡単に、シリンダブロックをセンタリングして、支持することができる。ローラ対を備えた連行ジョイントが球面状のガイドの領域に配置されるならば、アキシャルピストン機械の省スペースな構成が可能である。

本発明の好適な別の構成によれば、シリンダブロックには、該シリンダブロックの回転軸線に対して同心的に配置された長手方向穴が設けられており、該長手方向穴を通して、駆動フランジを有した駆動軸がシリンダブロックを貫通して延在している。駆動軸とシリンダブロックとの間の、本発明によりコーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントと、駆動軸とシリンダブロックとの間の球面状のガイドとにより、シリンダブロックに、シリンダブロックの回転軸線に対して同心的に配置された長手方向穴を設けることができ、本発明によるアキシャルピストン機械において貫通伝達を行うために、この長手方向穴を通して駆動軸を貫通案内することができる。

この場合、スリーブ状の連行エレメントは好適には、シリンダブロックに設けられた長手方向穴内に相対回動不能に配置されている。従って、駆動軸は、スリーブ状の連行エレメントも貫通して延在している。

本発明の好適な構成によれば、駆動軸の両端部には、トルク伝達のためにそれぞれトルク伝達手段が設けられている。これにより、駆動軸の両側でトルクを取り出すことができる、若しくは、別の消費機を駆動するためにトルクをアキシャルピストン機械を通して伝達することができるといった、本発明によるアキシャルピストン機械の多岐の使用が可能となる。

本発明の別の好ましい別の構成では、駆動軸は中空軸として形成されていて、中空軸を貫通して、アキシャルピストン機械を貫通する貫通伝達軸が案内されている。これにより本発明によるアキシャルピストン機械の汎用性が得られ、この場合、駆動軸と、中空軸として形成された駆動軸を貫通案内される貫通伝達軸とにおいて、異なる回転数及び／又は異なる回転方向を持った異なるトルクを形成することができる。

本発明の一態様によれば、駆動軸を、アキシャルピストン機械のハウジングにおいて駆動フランジの領域に片側で支持することができる。これにより駆動フランジの片持ち式の支持が得られる。

本発明の選択的な構成によれば、特に好適には、駆動軸をハウジングにおいて、シリンダブロックの両側で支持する。これにより、駆動軸の幅の広い支持ベースが得られ、これにより本発明によるアキシャルピストン機械のコンパクトな構成長さが得られる。さらに、駆動軸の両側での支持は、アキシャルピストン機械を貫通案内される駆動軸において利点を有している。

本発明の一態様によれば、ピストンを駆動フランジに結合するジョイント結合部の中心点は、シリンダブロックの長手方向で、シリンダブロックの外側に配置されている。従って、シリンダブロックが回転する際に、ピストンを駆動フランジに結合するジョイント結合部はシリンダブロックの長手方向の延在の外側に位置する。

本発明の別の構成により、ピストンを駆動フランジに結合するジョイント結合部の中心点が、シリンダブロックの長手方向で、少なくとも部分的にシリンダブロックの内側に配置されているならば、本発明によるアキシャルピストン機械のコンパクトな構成長さに関してさらなる利点が得られる。従って、シリンダブロックが回転する際に、ピストンを駆動フランジに結合するジョイント結合部は少なくとも部分的にシリンダブロックの長手方向の延在の内側に位置する。これにより、アキシャルピストン機械の軸方向で特に短い構成長さが得られる。さらに、このような構成形式により、駆動軸とシリンダブロックとの間に拡大されたスペースが得られるので、シリンダブロックの傾転角を拡大することができ、アキシャルピストン機械の出力密度を高めることができ、若しくは駆動軸の直径を拡大して、貫通伝達トルクを高めることができる。

アキシャルピストン機械は、不変の押しのけ容積を有した定容量形機械として形成することができる。

簡単に等速ジョイントとして形成することができる、コーンビーム形半割ローラジョイントとして形成された連行ジョイントでは、シリンダブロックを連行するために、さらに、傾転角、即ち、駆動軸の回転軸線とシリンダブロックの回転軸線の互いの傾転角を変更することができ、これにより、コーンビーム形半割ローラジョイントとして構成された連行ジョイントは、可変の押しのけ容積を有する可変容量形機械に適したものとなる。本発明による連行ジョイントは、シリンダブロックの戻し旋回により傾転角を減じる際に、コネクティングロッド若しくはピストンを介してシリンダブロックの連行を行う先行技術による斜軸式のアキシャルピストン機械において生じるような欠点を伴うルーズな遊びが生じないというさらなる利点を有している。

以下に本発明の実施例を概略的に示した図面につき、本発明のさらなる利点と詳細を詳しく説明する。

本発明による斜軸式機械の第１の態様を示す縦断面図である。 本発明による連行ジョイントの領域における図１の一部を拡大して示した図である。 第１の回転方向で連行ジョイントに伝達力が生じた状態で示す図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である 第２の逆の回転方向で連行ジョイントに伝達力が生じた状態で示す図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明による斜軸式機械の第２の態様を示す縦断面図である。 本発明による斜軸式機械の第３の態様を示す縦断面図である。 本発明による斜軸式機械の第４の態様を示す縦断面図である。 駆動軸とシリンダブロックとの間の本発明による連行ジョイントを三次元的に示した図である。 シリンダブロックを取り外した状態で、連行ジョイントのローラ対を示した図８に相当する図である。 図８及び図９のローラ対を示した図である。 本発明による連行ジョイントの駆動軸を示した三次元的な図である。 本発明による連行ジョイントのシリンダブロックをローラ対と共に示した三次元的な図である。 本発明による連行ジョイントのローラ対なしで示した図１２に相当する図である。

図１に示す本発明による静液圧式のアキシャルピストン機械１は、斜軸式機械として形成され、ハウジング２を有している。ハウジング２は、ハウジングポット２ａとハウジングリッド２ｂとから成っている。ハウジング２内では、駆動フランジ３を有する駆動軸４が、軸受５ａ，５ｂにより回転軸線Ｒｔを中心として回転可能に支持されている。図示した実施例では、駆動フランジ３は駆動軸４と一体に成形されている。

駆動フランジ３に軸方向で隣接して、シリンダブロック７がハウジング２内に配置されている。シリンダブロック７には複数のピストン穴８が設けられていて、これらのピストン穴８は、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して同心的に配置されている。ピストン穴８内には、それぞれ１つのピストン１０が長手方向摺動可能に配置されている。

駆動軸４の回転軸線Ｒｔは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚと交点Ｓにおいて交差している。

シリンダブロック７には、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して同心的に中央に配置された長手方向穴１１が設けられており、この長手方向穴１１を貫通して駆動軸４が延在している。アキシャルピストン機械を貫通してガイドされる駆動軸４は、軸受５ａ，５ｂによってシリンダブロック７の両側で支持されている。このために駆動軸４は、軸受５ａによってハウジングポット２ａに、軸受５ｂによってハウジングリッド２ｂに支持されている。

駆動軸４は、駆動フランジ側の端部において、入力トルクを導入するための、若しくは出力トルクを取り出すためのトルク伝達手段１２、例えばスプライン歯列を有して形成されている。駆動軸４の反対側、即ちシリンダブロック側の端部にも、アキシャルピストン機械１を通して貫通伝達するためにトルク伝達手段を設けることができる。この貫通伝達により、トルクをアキシャルピストン機械１を通して伝達することができ、又はアキシャルピストン機械１がモータとして構成されている場合は、両側からの出力が可能となる。このためにハウジングリッド２ｂ内には、駆動軸４のための貫通孔１３が形成されており、この貫通孔１３は図示の実施例ではカバー１４によって閉じられている。

図１に示したアキシャルピストン機械１は、不変の押しのけ容積を有した定容量形機械として形成されており、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対して、不変の傾斜角若しくは傾転角αを有している。

シリンダブロック７は、ピストン穴８及びピストン１０によって形成される押しのけ室Ｖへの圧力媒体の供給及び押しのけ室Ｖからの圧力媒体の排出を制御するために、ハウジングリッド２ｂに形成された制御面１５に接触しており、この制御面１５には、アキシャルピストン機械１の入口ポート１６と出口ポートとを形成する、キドニ（腎臓）形の制御穴（図示せず）が設けられている。ピストン穴８及びピストン１０によって形成された押しのけ室Ｖを、ハウジングリッド２ｂ内に配置された制御穴に接続するために、シリンダブロック７の各ピストン穴８には制御開口１８が設けられている。

ピストン１０はそれぞれ、駆動フランジ３に枢着的に取り付けられている。このために、それぞれのピストン１０と駆動フランジ３との間には、球面ジョイントとして形成されたそれぞれ１つのジョイント結合部２０が形成されている。ジョイント結合部２０は図示した実施例ではボールジョイントとして形成されていて、このボールジョイントは、ピストン１０のボールヘッド１０ａと、駆動フランジ３に設けられたボールソケット３ａとから形成されている。このボールソケット３ａにピストン１０のボールヘッド１０ａが取り付けられている。

ピストン１０は、それぞれ１つの鍔区分１０ｂを有しており、この鍔区分１０ｂでピストン１０はピストン穴８内に配置されている。ピストン１０のピストンロッド１０ｃは鍔区分１０ｂをボールヘッド１０ａに接続している。

シリンダブロック７の回転時のピストン１０の補償動作を可能にするために、ピストン１０の鍔区分１０ｂは遊びを有してピストン穴８内に配置されている。ピストン１０の鍔区分１０ｂはこのために球面状に形成することができる。ピストン穴８に対してピストン１０をシールするために、ピストン１０の鍔区分１０ｂにはシール手段２１、例えばピストンリングが配置されている。

シリンダブロック７を支持し、センタリングするために、シリンダブロック７と駆動軸４との間には球面状のガイド２５が形成されている。球面状のガイド２５は、駆動軸４の球面状区分２６によって形成されていて、この球面状区分２６上には、シリンダブロック７が、中央の長手方向穴１１の領域に配置された中空球面状区分２７で配置されている。区分２６，２７の中心点は、駆動軸４の回転軸線Ｒｔとシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚとの交点Ｓ上に位置している。

図１のアキシャルピストン機械１では、ピストン１０を駆動フランジ３に結合するジョイント結合部２０の中心点Ｍは、シリンダブロック７の長手方向で、完全にシリンダブロック７の外側に配置されている。従ってジョイント結合部２０の中心点Ｍは、回転軸線Ｒｚを中心としてシリンダブロック７が回転する際に常に、シリンダブロック７の長手方向の延在の外側に位置している。

アキシャルピストン機械１の作動中に、シリンダブロック７の連行を可能にするために、駆動軸４とシリンダブロック７との間に連行ジョイント３０が配置されていて、この連行ジョイント３０は駆動軸４とシリンダブロック７とを回転方向で連結している。連行ジョイント３０は等速ジョイントとして形成されていて、これにより、シリンダブロック７と駆動軸４の回転同期的な連行が可能になるので、シリンダブロック７と駆動軸４との同様の同期回転が行われる。

本発明によれば、等速ジョイントとして形成された連行ジョイント３０は、コーンビーム形半割ローラジョイント３１として形成されている。

シリンダブロック７と駆動軸４とを回転同期的に連結させるコーンビーム形半割ローラジョイント３１の構成は、以下で図２〜図４及び図８〜図１３につき詳しく説明する。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１は複数のローラ対５０，５１，５２，５３から形成されていて、これらのローラ対は、駆動軸４と、シリンダブロック７に回動不能に結合されたスリーブ状の連行エレメント４０との間に配置されている。

スリーブ状の連行エレメント４０は、シリンダブロック７の中央の長手方向穴１１内に配置されている。連行エレメント４０は、シリンダブロック７の長手方向でシリンダブロック７に、軸方向及び周方向で固定されている。軸方向の固定のために、連行エレメント４０の一方の端面は、長手方向穴１１の直径段部１１ａに当接している。回転方向の固定は、図示の実施例では、スリーブ状の連行エレメント４０とシリンダブロック７との間に配置された結合ピンによって形成されている固定手段４５によって行われる。アキシャルピストン機械１を貫通する駆動軸４はこの場合、スリーブ状の連行エレメント４０も貫通して延在している。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１の複数のローラ対５０〜５３はそれぞれ、２つの、従って一対の半円柱状の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂから成っている。半円柱状の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、図１０との関連で詳しく示されているように、それぞれ実質的に、回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚに沿って平らにされた円柱状の部材である。対になって配置された半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは平らにされた面で、平らな滑動面ＧＦを形成している。この滑動面ＧＦで、１つのローラ対５０，５１，５２，５３の両半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、面接触部を形成しながら互いに当接している。

半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、半径方向でピストン１０のピッチ円内側に、回転軸線Ｒｔ，Ｒｚから間隔を置いて配置されている。コーンビーム形半割ローラジョイント３１は従って、ピストン１０のピッチ円の内側に省スペースに配置することができる。

各ローラ対５０〜５３は、シリンダブロック７に属するシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａと、駆動軸４に属する駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂとを有していて、これらの半割ローラは扁平な滑動面ＧＦで互いに当接しており、互いに接触している。

対応するローラ対５０〜５３のシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａはそれぞれ、円筒状の、特に部分円筒状の、シリンダブロック側の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ内に収容されていて、ローラ対５０〜５３の駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂは、円筒状の、特に部分円筒状の、駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂ内に収容されている。

半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂは、それぞれ円筒状の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂ内で、各回転軸線の長手方向で保持されている。

このために、各半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの円柱状区分には鍔６０が設けられており、該鍔６０は、対応する収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂに設けられた溝６１に係合する。

この場合、図２には、ローラ対５０の駆動軸側の半割ローラ５０ｂが太い線で、該半割ローラ５０ｂ上に載置されるシリンダブロック側の半割ローラ５０ａは細い線で示されている。ローラ対５１のシリンダブロック側の半割ローラ５１ａが太い線で、該半割ローラ５１ａ上に載置される駆動軸側の半割ローラ５１ｂは細い線で示されている。半割ローラ５０ｂと５１ａの、図２の断面上に位置する、平らにされた扁平な滑動面ＧＦが示されている。

本発明によるコーンビーム形半割ローラジョイント３１では、図２により明らかであるように、駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対して傾斜角γだけ傾いている。駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔと交点Ｓｔにおいて交差している。複数の駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの個々の回転軸線ＲＲｔは図２で示したように、交点Ｓｔに先端部を有する、駆動軸４の回転軸線Ｒｔを中心としたコーンビーム（円錐放射）を形成している。

同様に、シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの回転軸線ＲＲｚは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して傾斜角γだけ傾いている。シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの回転軸線ＲＲｚは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚと交点Ｓｚにおいて交差している。複数のシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの個々の回転軸線ＲＲｚは図２で示したように、交点Ｓｚに先端部を有する、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚを中心としたコーンビームを形成している。

シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対するシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの回転軸線ＲＲｚの傾斜角γは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対する駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔの傾斜角γと数値的に同じである。従って、互いに連結させたい駆動軸４とシリンダブロック７の半割ローラの回転軸線ＲＲｚ，ＲＲｔの傾斜角γは同じである。これにより、対応するローラ対５０〜５３では、１つのローラ対を形成する両半割ローラの、駆動軸４に属する回転軸線ＲＲｔと、シリンダブロック７に属する回転軸線ＲＲｚとはそれぞれ対になって１つの平面Ｅで交差し、この平面Ｅは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔと、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚとの間の角度を二等分している。１つのローラ対を形成する２つの半割ローラの、それぞれ駆動軸４に属する回転軸線ＲＲｔが、シリンダブロック７に属する回転軸線ＲＲｚと対を成して交差する、平面Ｅ上の交点ＳＰは図２に示されている。従ってこの平面Ｅは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対して垂直に位置する平面Ｅ１及びシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して垂直に位置する平面Ｅ２に関して半分の傾斜角若しくは傾転角α／２で傾いている。平面Ｅは、回転軸線Ｒｔ，Ｒｚの交点Ｓを通って延在している。

各ローラ対５０，５１，５２，５３の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚの交点ＳＰの領域に配置されていて、これにより、各ローラ対５０〜５３の両半割ローラの交点ＳＰでは平らな滑動面ＧＦ間で、シリンダブロック７を連行するために力の伝達が行われる。

各ローラ対５０〜５３の両半割ローラの交点ＳＰが、角度を半分にする平面Ｅ上に位置していることにより、駆動軸４の回転軸線Ｒｔ及びシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対する交点ＳＰの垂直半径方向間隔ｒ１，ｒ２は数値的に同じ大きさである。半径方向間隔ｒ１，ｒ２によって形成される同じ大きさの交点ＳＰのレバーアームにより、駆動軸４の角速度φ１と、シリンダブロック７の角速度φ２は同じになり、これにより、本発明によるコーンビーム形半割ローラジョイント３１によって、シリンダブロック７を正確に回転同期的かつ一様に連行及び回転させることができる等速ジョイントが形成される。

駆動軸４の回転時におけるアキシャルピストン機械１の作動時に、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対してシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚが傾斜角若しくは傾転角αで傾いている場合、各ローラ対５０〜５３の両半割ローラの両滑動面ＧＦは互いに滑動する。さらに、相応の半割ローラが円筒状の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂによって収容された状態で、各回転軸線ＲＲｔ若しくはＲＲｚを中心としてそれぞれ半円柱状の半割ローラが回転する。それぞれ対になって配置されている半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚが互いに傾いていることに基づき、相応の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ，５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂ内で回転することにより、互いに接している半割ローラの平らな面、即ち滑動面ＧＦを互いに位置合わせさせることができる。

図１に示したアキシャルピストン機械１は両回転方向で作動可能である。両回転方向で、シリンダブロック７を同期回転するように連行するために、各回転方向に、即ち、連行トルクのモーメント方向に、シリンダブロック７の連行のためにそれぞれ少なくとも１つのローラ対５０〜５３が設けられている。

図示した実施例では、駆動軸４が反時計回りで回転する際に、シリンダブロック７を連行するためにローラ対５０，５１が働く。図３には、駆動軸４のこの回転方向に関して、ローラ対５０，５１の半割ローラ５０ａ，５０ｂと５１ａ，５１ｂの平らな滑動面ＧＦに伝えられる力Ｆ１，Ｆ２が図示されていて、この力がシリンダブロック７を連行するための連行トルクＭ２を発生させる。駆動軸４を介してトルクＭ１が作用すると、駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂには力Ｆ１が加えられ、この力Ｆ１が、シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａに生じる力Ｆ２を介して、シリンダブロック７を連行するための連行トルクＭ２を発生させる。

図示した実施例では、駆動軸４が逆方向で、即ち時計回りで回転する際に、シリンダブロック７を連行するためにローラ対５２，５３が働く。図４には、駆動軸４のこの回転方向に関して、ローラ対５２，５３の半割ローラ５２ａ，５２ｂと５３ａ，５３ｂの平らな滑動面ＧＦに、駆動軸４に作用するトルクＭ１から伝えられる力Ｆ１，Ｆ２が図示されていて、この力がシリンダブロック７を連行するための連行トルクＭ２を発生させる。駆動軸４を介してトルクＭ１が作用すると、駆動軸側の半割ローラ５２ｂ，５３ｂには力Ｆ１が加えられ、この力Ｆ１が、シリンダブロック側の半割ローラ５２ａ，５３ａに生じる力Ｆ２を介して、シリンダブロック７を連行するための連行トルクＭ２を発生させる。

図示の実施例では、各回転方向にそれぞれ２つのローラ対５０，５１若しくは５２，５３が設けられており、この場合、ローラ対５０，５１は第１の回転方向のために、ローラ対５２，５３は第２の回転方向のために、全周にわたって均一に分配されている。これにより半径方向の力の補償が行われる。各回転方向につき２つのローラ対が設けられている図示の実施例では、ローラ対５０，５１は１８０°の回転角度だけずらされて配置されていて、ローラ対５２，５３は１８０°の回転角度だけずらされて配置されている。第１の回転方向のためのローラ対５０，５１は、第２の回転方向のためのローラ対５２，５３に対して９０°の回転角度だけずらされている。

図示の実施例では、駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂのための駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂは駆動軸４に形成されている。このために駆動軸４には球面状区分２６の領域で、ポケット状の凹部７０，７１，７２，７３が設けられており、これら凹部の側面にそれぞれ１つの駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂが形成されている。

図示の実施例では、シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａのためのシリンダブロック側の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａはスリーブ状の連行エレメント４０に形成されている。スリーブ状の連行エレメント４０にはこのために、駆動軸４に向かう方向で延在する指状の隆起部４１，４２，４３，４４が設けられており、この隆起部にそれぞれ１つのシリンダブロック側の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａが形成されている。スリーブ状の連行エレメント４０にはさらに、球面状のガイド２５の中空球面状区分２７が設けられている。

この場合、連行エレメント４０の各指状の隆起部４１，４２，４３，４４は、駆動軸４に対応するように配設されたポケット状の凹部７０，７１，７２，７３に係合する。

図１のアキシャルピストン機械１では、コーンビーム形半割ローラジョイント３１のローラ対５０〜５３は、シリンダブロック７の長手方向で、シリンダブロック７の外側に配置されている。

図５〜図７には、本発明による斜軸式のアキシャルピストン機械の別の実施態様が示されている。この場合、図１と同じ構成部分には同じ符号を付与している。図５〜図７に示した実施態様は、シリンダブロック７を連行するためのコーンビーム形半割ローラジョイント３１の構成に関して図１〜図４及び図８〜図１３と同じである。

図５に示したアキシャルピストン機械１は、可変の押しのけ容積を有した可変容量形機械として形成されている。可変容量形機械の場合、押しのけ容積を変更するために、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対するシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚの傾斜角αが調節可能である。シリンダブロック７が当接する制御面１５はこのために、ハウジング２に旋回軸線ＳＡを中心として旋回可能に配置されている揺動体１００に形成されている。揺動体１００の旋回軸線ＳＡ、ひいてはシリンダブロック７の旋回軸線ＳＡは、駆動軸４の回転軸線Ｒｔとシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚとの交点Ｓ上に位置していて、回転軸線Ｒｔ，Ｒｚに対して垂直である。

揺動体１００の位置に応じて、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対するシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚの傾斜角αは変化する。シリンダブロック７は、駆動軸４の回転軸線Ｒｔに対してシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚが同軸となるゼロ位置へと旋回させることができる。このゼロ位置を起点として、シリンダブロック７は一方の側又は両方の側へと旋回することができるので、図５のアキシャルピストン機械は、片側に旋回可能な又は両側に旋回可能な可変容量形機械として構成することができる。揺動体１００を、ひいてはシリンダブロック７を旋回させるための装置は図５には詳しく示されていない。

図６に示したアキシャルピストン機械１の構成では、ピストン１０を駆動フランジ３に結合するジョイント結合部２０の中心点Ｍが、シリンダブロック７の長手方向で、少なくとも部分的にシリンダブロック７の内側に配置されている。ジョイント結合部２０の中心点Ｍは、シリンダブロック７が回転する際に、少なくとも部分的にシリンダブロック７の長手方向の延在の内側に位置している。図６では、上死点に位置している、図６の上方のピストン１０について、ジョイント結合部２０の中心点Ｍがシリンダブロック７のピストン穴８内に突入している量Ｌが示されている。このために、駆動フランジ３の、シリンダブロック７に面した端面には指状の隆起部３ｂが形成されており、この隆起部の端部に、ジョイント結合部２０のボールソケット３ａが配置されている。

図６では、コーンビーム形半割ローラジョイント３１のローラ対５０〜５３は、シリンダブロック７の長手方向で、少なくとも部分的にシリンダブロック７の内側に配置されている。

図６の構成により、駆動軸４の長手方向でコンパクトなアキシャルピストン機械１の構成が得られる。さらに、駆動軸４とシリンダブロック７との間には比較的大きなフリースペースが生じる。このように拡大されたフリースペースは、シリンダブロック７の傾転角αを拡大するために、従って、アキシャルピストン機械１の出力密度を高めるために、かつ／又は駆動軸４の直径を拡大するために、従って貫通伝達トルクを高めるために利用することができる。

図７に示したアキシャルピストン機械１では、図１、図５、図６に示したようなハウジング２において駆動軸４を両側で軸支する構成に代えて、駆動フランジ３を備えた駆動軸４を２つの軸受５ａ，５ｂによって片側で、即ち片持ち式に支持している。図７に示したアキシャルピストン機械１は、可変容量形機械として形成されている。選択的にアキシャルピストン機械１を定容量形機械として構成できることがわかる。図７に示した構成では、シリンダブロック７に、駆動軸４を貫通案内させるための中央の長手方向穴１１を設けることができる。しかしながらシリンダブロック７の中央の長手方向穴１１は省くこともできる。

シリンダブロック７を連行するためのコーンビーム形半割ローラジョイント３１を備えた本発明によるアキシャルピストン機械１は一連の利点を有している。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１は、半割ローラの回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚの傾斜角度γを相応に選択することにより簡単に、一定速度の等速ジョイントとして形成することができる。本発明による等速ジョイントとして形成されたコーンビーム形半割ローラジョイント３１は、不変の又は可変の押しのけ容積を有したアキシャルピストン機械１に適している。可変容量形機械の場合、シリンダブロック７が減じられた押しのけ容積の方向で戻し旋回される際にルーズな遊びは生じない。さらに、コーンビーム形半割ローラジョイント３１の主要な利点としては、駆動軸４がシリンダブロック７及びアキシャルピストン機械１を貫通してガイドされることができ、これにより貫通伝達が達成されることがある。駆動軸４はシリンダブロック７の両側でハウジング２に軸支することができ、これによりアキシャルピストン機械１の軸方向でのコンパクトな構成形式に関する利点が得られる。コーンビーム形半割ローラジョイント３１は面接触部を有している。半割ローラ対５１〜５３の両半割ローラの扁平な滑動面ＧＦに面接触することにより、僅かなヘルツの接触圧力しか生じない。これにより本発明によるコーンビーム形半割ローラジョイント３１は、例えば高い回転速度により生じることがある過負荷に対して敏感ではなく堅牢である。従ってコーンビーム形半割ローラジョイント３１は、アキシャルピストン機械１、好適には液圧モータのために、高い回転速度を伴う使用に適している。半割ローラの扁平な滑動面ＧＦでの面接触により生じる僅かな負荷に基づき、半割ローラでは平らにされた扁平な滑動面ＧＦに、摩耗保護に関する表面処理しか必要ない。半割ローラの深い硬化は省くことができる。例えば窒化により得られる半割ローラの限定的な表面硬化によっては、半割ローラの僅かな寸法変化しか生じないので、半割ローラの機械的な後処理を省くことができる。コーンビーム形半割ローラジョイント３１の半割ローラの製造の手間が僅かであることにより、本発明によるアキシャルピストン機械１の構成の手間が僅かなものとなる。

本発明によるアキシャルピストン機械１では、コーンビーム形半割ローラジョイント３１によるシリンダブロック７のトルク連行機能と、球状のガイド２５によるシリンダブロック７の支持機能とは分離されている。両機能は、形状的に単純な必要な面と構成部分とにより簡単かつ安価に得られる。特に、コーンビーム形半割ローラジョイント３１の半割ローラの収容部と、半割ローラ自体とは簡単かつ安価に製造される。

本発明は図示した実施態様に限定されるものではない。図６に示した構成は、定容量形機械として図示した構成とは選択的に、可変容量形機械としても構成することができる。図７に示した構成では選択的に、ジョイント結合部２０の中心点Ｍを、図６の構成と同様にピストン穴内部に沈めて配置することができる。さらに、図１、図５、図６、図７に示したアキシャルピストン機械は、両回転方向で作動するアキシャルピストン機械に代えて、単に、１つの回転方向で運転可能であるように構成することができ、この場合、コーンビーム形半割ローラジョイント３１は相応に単純化される。

コーンビーム形半割ローラジョイント３１は図示した数のローラ対に限定されるものではない。シリンダブロック７の伝達すべき連行トルクＭ２がより高いもののためには、１つの回転方向につき２つのローラ対に代わって、より多数のローラ対を使用することができることがわかる。同様に、シリンダブロック７のより低い伝達すべき連行トルクＭ２のためには、１つの回転方向につき１つだけのローラ対を設けることができる。

アキシャルピストン機械が単に一回転方向で運転可能である場合には、相応に、シリンダブロック７の連行トルクＭ２を伝達することができるように、所望の回転方向に関してのみ１つの又は複数のローラ対を設ければ良い。

駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂを収容し、支持するための駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂは、駆動軸４に構成するのとは選択的に駆動フランジ３又は、駆動軸４に回動不能に結合された構成部分に形成することもできる。駆動フランジ３と駆動軸４とを別体として形成することもでき、この場合、駆動フランジ３は適当なトルク伝達手段、例えば歯列を介して駆動軸４に回動不能に結合される。駆動軸４及び駆動フランジ３のこのような別体としての構成では、駆動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂを収容するための駆動軸側の収容部５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂも、選択的に駆動フランジ３又は駆動軸４に配置することができる。

シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａを収容し、支持するためのシリンダブロック側の収容部５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａは、スリーブ状の連行エレメント４０に構成するのとは選択的にシリンダブロック７に直接形成することができ、このためにシリンダブロック７には好適には指状の隆起部４１，４２，４３，４４が設けられている。

１ アキシャルピストン機械、 ２ ハウジング、 ２ａ ハウジングポット、 ２ｂ ハウジングリッド、 ３ 駆動軸フランジ、 ３ａ ボールソケット、 ３ｂ 隆起部、 ４ 駆動軸、 ５ａ，５ｂ 軸受、 ７ シリンダブロック、 ８ ピストン穴、 １０ ピストン、 １０ａ ボールヘッド、 １０ｂ 鍔区分、 １０ｃ ピストンロッド、 １１ 長手方向穴、 １１ａ 直径段部、 １２ トルク伝達手段、 １３ 貫通孔、 １４ カバー、 １５ 制御面、 １６ 入口ポート、 １８ 制御開口、 ２０ ジョイント結合部、 ２１ シール手段、 ２５ 球面状のガイド、 ２６ 球面状区分、 ２７ 中空球面状区分、 ３０ 連行ジョイント、 ３１ コーンビーム形半割ローラジョイント、 ４０ 連行エレメント、 ４１，４２，４３，４４ 隆起部、 ４５ 固定手段、 ５０，５１，５２，５３ ローラ対、 ５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ シリンダブロック側の半割ローラ、 ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ 駆動軸側の半割ローラ、 ５５ａ，５６ａ，５７ａ，５８ａ シリンダブロック側の収容部、 ５５ｂ，５６ｂ，５７ｂ，５８ｂ 駆動軸側の収容部、 ６０ 鍔、 ６１ 溝、 ７０，７２，７２，７３ 凹部、 １００ 揺動体、 Ｒｔ 駆動軸の回転軸線、 Ｒｚ シリンダブロックの回転軸線、 Ｓ 交点、 α 傾斜角若しくは傾転角、 Ｖ 押しのけ室、 Ｍ ジョイント結合部の中心点、 ＲＲｔ 駆動軸側の半割ローラの回転軸線、 ＲＲｚ シリンダブロック側の半割ローラの回転軸線、 ＧＦ 滑動面、 Ｓｔ 交点、 Ｓｚ 交点、 γ 傾斜角、 Ｅ 平面、 Ｅ１ 駆動軸の回転軸線に対して垂直な平面、 Ｅ２ シリンダブロックの回転軸線に対して垂直な平面、 ＳＰ 交点、 ｒ１，ｒ２ 間隔、 Ｆ１，Ｆ２ 力、 Ｍ１ トルク、 Ｍ２ 連行トルク、 ＳＡ 揺動体の旋回軸線、 Ｌ 量

Claims (30)

1. 回転軸線（Ｒｔ）を中心として回転可能に配置され、駆動フランジ（３）を有する駆動軸（４）と、
   回転軸線（Ｒｚ）を中心として回転可能に配置されるシリンダブロック（７）であって、該シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）に対して同心的に配置される複数のピストン穴（８）を有し、該ピストン穴（８）内にそれぞれ１つのピストン（１０）が長手方向摺動可能に配置されているシリンダブロック（７）と、を備え、
   前記ピストン（１０）は前記駆動フランジ（３）に枢着的に取り付けられており、前記駆動軸（４）と前記シリンダブロック（７）との間に、前記シリンダブロック（７）と前記駆動軸（４）とを同期的に回転させる連行ジョイント（３０）が配置されている、斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械（１）であって、
   前記連行ジョイント（３０）は、コーンビーム形半割ローラジョイント（３１）として形成されており、
   前記コーンビーム形半割ローラジョイント（３１）は、半円柱状の２つの半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）を有する少なくとも１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）から成っており、半円柱状の前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は回転軸線（ＲＲｔ；ＲＲｚ）のところで平らにされていて、前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は前記平らにされた側で扁平な滑動面（ＧＦ）を形成しており、該滑動面において、前記ローラ対（５０；５１；５２；５３）の前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は面接触しながら互いに当接していることを特徴とする、斜軸式の静液圧式のアキシャルピストン機械。
2. 前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は半径方向で前記ピストン（１０）の内側に、かつ前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）及び前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）から間隔を置いて配置されている、請求項１記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
3. 前記ローラ対（５０；５１；５２；５３）はそれぞれ、前記シリンダブロック（７）に属している１つのシリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）と、前記駆動軸（４）に属している１つの駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）とを有している、請求項１または２記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
4. １つのローラ対（５０；５１；５２；５３）のシリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）は、円筒状の、特に部分円筒状のシリンダブロック側の収容部（５５ａ；５６ａ；５７ａ；５８ａ）内に収容されており、１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）の駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）は、円筒状の、特に部分円筒状の駆動軸側の収容部（５５ｂ；５６ｂ；５７ｂ；５８ｂ）内に収容されている、請求項３記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
5. 前記駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）の回転軸線（ＲＲｔ）は、前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）に対して所定の傾斜角（γ）だけ傾けられていて、前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）に交差している、請求項３又は４記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
6. 前記シリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）の回転軸線（ＲＲｚ）は、前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）に対して所定の傾斜角（γ）だけ傾けられていて、前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）に交差している、請求項３から５までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
7. 前記両傾斜角（γ）は数値的に同じであり、各ローラ対（５０；５１；５２；５３）の前記シリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）の回転軸線（ＲＲｚ）と、前記駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）の回転軸線（ＲＲｔ）とは、前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）と前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）の間の角度を半分にする線に対して垂直な１つの平面（Ｅ）で交差しており、１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）の半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は、該半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）の前記両回転軸線（ＲＲｚ；ＲＲｔ）の交点（ＳＰ）の領域に配置されている、請求項５又は６記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
8. 前記アキシャルピストン機械（１）は両回転方向で運転可能であって、各回転方向につきそれぞれ少なくとも１つのローラ対（５０，５１；５２，５３）が、前記シリンダブロック（７）の回転同期的な連行のために設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
9. 全周にわたって、複数のローラ対（５０，５１，５２，５３）が、特に少なくとも２つのローラ対が分配配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
10. 少なくとも１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）は、前記シリンダブロック（７）の長手方向で、前記シリンダブロック（７）の外側に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
11. 少なくとも１つのローラ対（５０；５１；５２；５３）は、前記シリンダブロック（７）の長手方向で、少なくとも部分的に前記シリンダブロック（７）の内側に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
12. 円筒状の収容部（５５ａ；５５ｂ；５６ａ；５６ｂ；５７ａ；５７ｂ；５８ａ；５８ｂ）に収容された各半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）は前記収容部（５５ａ；５５ｂ；５６ａ；５６ｂ；５７ａ；５７ｂ；５８ａ；５８ｂ）内で、前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）の回転軸線（ＲＲｚ；ＲＲｔ）の長手方向で固定されている、請求項４から１１までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
13. 前記半割ローラ（５０ａ，５０ｂ；５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ）の円柱状区分には鍔（６０）が設けられており、該鍔（６０）は、前記収容部（５５ａ；５５ｂ；５６ａ；５６ｂ；５７ａ；５７ｂ；５８ａ；５８ｂ）に設けられた溝（６１）に係合する、請求項１２記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
14. 前記駆動軸側の収容部（５５ｂ；５６ｂ；５７ｂ；５８ｂ）は、前記駆動軸（４）又は前記駆動フランジ（３）に形成されている、請求項４から１３までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
15. 前記駆動軸側の収容部（５５ｂ；５６ｂ；５７ｂ；５８ｂ）は、前記駆動軸（４）に回動不能に結合されている構成部分に形成されている、請求項４から１３までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
16. 前記駆動フランジ（３）は前記駆動軸（４）に一体的に形成されているか、又は前記駆動フランジ（３）と前記駆動軸（４）とは別体に形成されており、前記駆動フランジ（３）は、前記駆動軸（４）にトルク伝達可能に結合されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
17. 前記シリンダブロック側の収容部（５５ａ；５６ａ；５７ａ；５８ａ）は、前記シリンダブロック（７）に、又は、前記シリンダブロック（７）に回動不能に結合されているスリーブ状の連行エレメント（４０）内に配置されている、請求項４から１６までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
18. 前記連行エレメント（４０）若しくは前記シリンダブロック（７）には、前記駆動軸（４）の方向で延在する少なくとも１つの指状の隆起部（４１；４２；４３；４４）が設けられており、該隆起部には、前記シリンダブロック側の半割ローラ（５０ａ；５１ａ；５２ａ；５３ａ）のためのシリンダブロック側の収容部（５５ａ；５６ａ；５７ａ；５８ａ）が形成されている、請求項１７記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
19. 前記駆動軸（４）若しくは前記駆動フランジ（３）若しくは前記駆動軸に回動不能に結合された構成部分には、少なくとも１つのポケット状の凹部（７０；７１；７２；７３）が設けられており、該凹部には、前記連行エレメント（４０）若しくはシリンダブロック（７）のそれぞれ１つの指状の隆起部（４１；４２；４３；４４）が係合し、前記ポケット状の凹部（７０；７１；７２；７３）にはそれぞれ１つの、駆動軸側の半割ローラ（５０ｂ；５１ｂ；５２ｂ；５３ｂ）のための駆動軸側の収容部（５５ｂ；５６ｂ；５７ｂ；５８ｂ）が形成されている、請求項１８記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
20. 駆動軸（４）とシリンダブロック（７）との間に球面状のガイド（２５）が形成されている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
21. 前記シリンダブロック（７）には、該シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ)に対して同心的に配置された長手方向穴（１１）が設けられており、該長手方向穴（１１）を通して、前記駆動フランジ（３）を有した前記駆動軸（４）が前記シリンダブロック（７）を貫通して延在している、請求項１から２０までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
22. 前記スリーブ状の連行エレメント（４０）は、前記シリンダブロック（７）の前記長手方向穴（１１）内に配置されている、請求項２１記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
23. 前記駆動軸（４）の両端部には、トルクを伝達するためにトルク伝達手段（１２）が設けられている、請求項１から２２までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
24. 前記駆動軸（４）は中空軸として形成されていて、該中空軸を貫通して、前記アキシャルピストン機械（１）を貫通する貫通伝達軸が案内されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
25. 前記駆動軸（４）は前記ハウジング（２）内で、前記駆動フランジ（３）の領域に片側で軸支されている、請求項１から２４までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
26. 前記駆動軸（４）は前記ハウジング（２）内で、前記シリンダブロック（７）の両側で軸支されている、請求項１から２４までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
27. 前記ピストン（１０）を前記駆動フランジ（３）に結合する前記ジョイント結合部（２０）の中心点（Ｍ）は、前記シリンダブロック（７）の長手方向で、前記シリンダブロック（７）の外側に配置されている、請求項１から２６までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
28. 前記ピストン（１０）を前記駆動フランジ（３）に結合する前記ジョイント結合部（２０）の中心点（Ｍ）は、前記シリンダブロック（７）の長手方向で、少なくとも部分的に前記シリンダブロック（７）の内側に配置されている、請求項１から２６までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
29. 前記アキシャルピストン機械（１）は、固定の押しのけ容積を有する定容量形機械として形成されている、請求項１から２８までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。
30. 前記アキシャルピストン機械（１）は、可変の押しのけ容積を有する可変容量形機械として形成されており、前記シリンダブロック（７）の回転軸線（Ｒｚ）の、前記駆動軸（４）の回転軸線（Ｒｔ）に対する傾きが可変である、請求項１から２８までのいずれか１項記載の静液圧式のアキシャルピストン機械。

Images