JPH0345234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一定の或いは調節自在の傾斜角を有
するシリンダドラムを備え、該シリンダドラムの
シリンダ孔内を前後動自在のピストン部材が機械
ハウジング内の入力軸（ポンプ作動）乃至は出力
軸（モータ作動）に流体静力学的及び／又は流体
動力学的スライド軸受に接続した駆動フランジに
軸方向と半径方向で支持され、そして少なくとも
幾つかの該スライド軸受（スライド面）の圧力室
には該ピストン部材内の中央ダクト及び該駆動フ
ランジ内の関連するダクトによつてアキシヤルピ
ストン機械の作動媒体が供給される、傾斜軸形式
に構成されたアキシヤルピストン機械の駆動フラ
ンジ用軸受に関する。

いわゆる傾斜軸アキシヤルピストン機械の場
合、該回動自在のシリンダドラム内に配置された
ピストンは、同時に回動する駆動フランジ（駆動
デイスク）上のピストンロツドを介して作動し、
該駆動フランジの回転軸と該シリンダドラムの回
転軸とは調節自在或いは一定の角度を形成する。
該ピストンロツドは、或いは該ピストンとピスト
ンロツドが単一部材で形成されるならばピストン
部材は、該駆動フランジの回転軸に対して垂直で
且つ該シリンダと該駆動フランジの回転軸が交叉
する点を通る駆動フランジの枢軸面に旋回自在に
支持される。該ピストンロツドの該駆動フランジ
に作用する力は、この枢軸面で該駆動フランジに
対して１つの軸方向の分力と１つの半径方向の分
力とにに分岐される。これらの駆動フランジの力
の支持は、主にローラ軸受の種々の組合わせによ
つて行われている。

アキシヤルピストン機械が、特に殆ど或いは全
く潤滑性のない水性流体状の作動媒体で作動され
る時は、耐久性を増加するためにはまた騒音を減
少させるために、多くの試みが駆動フランジをス
ライド軸受で支持することで行われてきた。

該駆動フランジに軸方向に作用する力の支持
は、前記形式の公知の機械では、スライドシユー
によつて行われてきた。該スライドシユーは流体
静力学的軸受部材として構成され、１つのスライ
ドシユーが各ピストンと関連している。流体静力
学的な無負荷支持は、該スライドシユーの軸受面
内に位置され且つ該ピストン及び該ピストンロツ
ドを貫通するダクトを介して作動圧が作用する圧
力室によつて行われている（米国特許第3198130
号、西独特許第1193705号）。各ピストンの力の軸
方向の分力は、かくして直接に且つ殆ど完全に流
体静力学的に支持される。残りの軸方向の力は、
該スライドシユーの支持面或いは別個のアキシヤ
ルスライドリングによつて流体動力学的に吸収さ
れる。

該駆動フランジ上に半径方向に作用する力を受
けるために、該枢軸面を横断する支持の中心を有
するラジアル軸受が設けられる。この方法によつ
てのみ、該駆動フランジ上に作用する傾斜した力
を避けることができる。該ラジアル軸受に関する
最も簡単な解決は、例えば米国特許第3198130号
或いば米国特許第3056358号に開示されている流
体動力学的に支持するスライド軸受である。しか
しながら実際には、制限された空間容積（アキシ
ヤルピストン機械のハウジングの半径方向の大き
さは、該駆動フランジの領域中の構造の半径寸法
により必然的に決まる。）の観点から、十分な負
荷を掛け得る軸受を構成することが困難であるこ
とがわかる。これは特に低潤滑性を有する流体で
の作動に言えることである。それゆえ、西独特許
第1193705号に於いては、スライドシユーは、半
径方向に負荷を掛けられた駆動フランジの側方に
設けられ、アキシヤルピストン機械の作動媒体の
作動圧が作用する圧力室を備え、該圧力室は流体
静力学的軸受として該駆動フランジに作用する半
径方向の力の大部分を支持している。

しかしながら、この構成は次のような欠点を有
している。即ち、該スライドシユーは該駆動フラ
ンジの最も大きな直径の領域に設けねばならず、
そのため該アキシヤルピストン機械の外径が増加
する。該スライドシユーは、半径方向の弯曲の必
要性及び該ハウジングを介して外側から圧力供給
が要求されるために比較的高価である。これを別
にしても、そのような構成は、傾斜角即ちシリン
ダドラムの回転軸の該駆動フランジの回転軸に対
する傾斜角が調節自在のアキシヤルピストン機械
にとつて適当でない。枢支角度の変更は、ラジア
ルスライド軸受によつて支持されるべき該駆動フ
ランジに作用する力の半径方向の分力の大きさを
変更する。該スライドシユーへの該作動媒体の圧
力作用が一定に保たれるならば、該ラジアルスラ
イド軸受の該スライドシユーは、該シリンダード
ラムの枢支角が小さいと、該駆動フランジを負荷
から遠ざかる側方へ押す。他方、該駆動フランジ
に生じる半径方向の力の完全な支持は、枢支角の
大きな場合には常に保証されるわけではない。

本発明の目的は、傾斜軸形式に構成されたアキ
シヤルピストン機械の駆動フランジ用軸受を、全
ての作動条件で且つ調節自在の機械の場合はシリ
ンダドラムの全ての枢支位置で自動的に適合する
軸受支持状態、特に駆動フランジのラジアル軸受
支持状態を作出すべく改良することにある。

この目的を達成するために、上記形式の軸受け
に関して、ピストン部材の数に対応する数の圧力
室が、該駆動フランジの周囲に亘つて分配して半
径方向に流体静力学的に作動するスライドベアリ
ングとして設けられる。これらの圧力室は、該駆
動フランジを取り囲む該ハウジングの円筒状軸受
面或いは軸受スリーブに対向して置かれ、各圧力
室にはピストン部材の中央ダクト及び該駆動フラ
ンジ内の関連しているダクトによつて作動媒体が
供給され、各圧力室とピストン部材との間の関係
は、ポンプ作動においては圧力室が該関連するピ
ストン部材よりも該駆動フランジの回転方向の後
方となるようにし、またモータ作動においては圧
力室が該関連するピストン部材よりも先行するよ
うにずらされている。

この軸受の有利な実施例は、特許請求の範囲の
従属項中に特徴付けられている。

該駆動フランジの軸受の特徴付けられた構成
は、該圧力室は半径方向負荷の作用領域内で作動
し、枢支角度或いは作動圧の変化による負荷の大
きさの変化に対して、自動的に且つ正確に応動す
ることを保証する。静圧が圧力室内で作られ、そ
れが高ければ、該駆動フランジの外周と該ハウジ
ングの円筒状面乃至は軸受スリーブとの間の潤滑
スロツトが小さく調節される。該圧力室内へ流入
する圧力流体は、該円筒状軸受面上の流体動力学
的潤滑フイルムを直接作り出すのに役立つ。流体
動力学的スライド軸受効果はこれによりかなりの
程度で補助され、例えば該機械が始動する時のよ
うに、過度的な作動状態において、金属同士の接
触が避けられる。

本発明の他の有利性、特に特許請求の範囲第３
項に基づく構成の有利性は、該駆動フランジの半
径方向及び軸方向の軸受支持状態が、圧力負荷さ
れたピストンの数の変化に伴う脈動する力の全て
も取り除くことにある。もし半径方向の力が該駆
動フランジに作用し、その力が該シリンダドラム
の枢支角度が減少するに従つて減少すると、該圧
力室の圧力は潤滑スロツトが増大するに従つて降
下し、その結果該駆動フランジが負荷から遠ざか
り側方に近づく危険性が存在しなくなる。本発明
に基づく構成は、流体動力学的潤滑フイルム用に
ラジアルスライド軸受に良好な供給量を保証し、
且つ該潤滑スロツトの幅に依存する該駆動フラン
ジの流体静力学的無負荷を確実にする。

本発明の実施例を添付面を用いて以下に更に詳
細に説明する。

アキシヤルピストン機械は、ハウジングカバー
２を備えるハウジング１と、幾つかのシリンダ孔
４を備えたシリンダドラム３と、該シリンダ孔４
内を前後動自在で且つピストンロツド６に固着さ
れたピストン５から成る。該ピストンロツド６は
駆動フランジ７に枢着されている。同様に駆動フ
ランジ７に枢着されたピン８により、該シリンダ
ドラム３が回動自在に取り付けられ且つ制御鏡面
体９上に支持されている。図示されていない該シ
リンダドラム３の傾斜角度を変更するための調節
装置は、該制御鏡面体９に作用する。該傾斜角度
の変更によつて、該シリンダ孔４内の該ピストン
５の行程が変わる。

該駆動フランジ７はシヤフト１０に連結され、
該シヤフト１０はアキシヤルピストン機械の操作
方法に従つて入力軸或いは出力軸として作用す
る。該駆動フランジ７は室１１を構成し、その内
部にスライドシユー１２該シヤフト１０に関して
軸線方向に移動自在となるように配置されてい
る。該スライドシユー１２は軸受盤に１３に接触
しており、該軸受盤１３と共に該駆動フランジ７
のアキシヤル軸受を構成している。該スライドシ
ユー１２は圧力室１４を構成し、該圧力室１４は
孔１５を介して該室１１と連通されている。該室
１１はダクト１６を介してピストンロツド６及び
対向するピストン部材のピストン５内の中央ダク
ト１７に順次に連通されている。いずれの場合に
も、該ピストン５の前方の円筒形の孔４内に存す
る作動媒体は、対応する圧力室１４内に存在する
圧力中に供給される。

該駆動フランジ７は、該ハウジング１内に配置
した軸受スリーブ１８上に、ラジアルスライド軸
受として該駆動フランジ７の外周面で支持されて
いる。該駆動フランジ７の外周面に、円周方向に
分配され且つピストン５の数に対応した圧力室１
９が設けられる。第２図示の如く、各圧力室１９
は更に接続ダクト２０を介してすべてのスライド
シユー１２の圧力室１１の１つに接続され、該圧
力室１９は次のピストン５と関連している室１１
ではなく、一定の回転角度でずらされている室１
１に接続されている。各接続ダクト２０内にはス
ロツトルポイント２１が置かれ、この大きさで該
ラジアル軸受のための潤滑と冷却の量を決定する
ことができる。

図示の如く、各圧力室１９は、関連する室１１
及び関連するピストン部材５，６に対して、該駆
動フランジ７の90°の回転角度でずらされている。
第２図中に示されている通り、各圧力室１９は、
関連するビストン部材に対して、ポンプ作動のた
めには該ピストン部材の後方となるように、また
モータ作動のためには該ピストン部材の前方とな
るようにずらされている。これにより、該ラジア
ル軸受の負荷領域Ｌ−Ｌへの圧力媒体の連続的供
給があらゆる作動条件において達成される。

第１図中、部材１９，２０，２１は理解しやす
くするために回転方向にずらして示されている。
該駆動フランジ７中のこれらの部材の実際の位置
は第２図中で見ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアキシヤルピストン機械の断面略図、
第２図は第１図の−線断面図である。 １……ハウジング、５，６……ピストン部材、
７……駆動フランジ、１１……室、１６……ダク
ト、１７……中央ダクト、１８……軸受スリー
ブ、１９……圧力室、２０……接続ダクト、２１
……スロツトルポイント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定の或いは調節自在の傾斜角を有するシリ
   ンダドラムを備え、該シリンダドラムのシリンダ
   孔内を自在に前後動するピストン部材が入力軸
   （ポンプ作動）乃至は出力軸（モータ作動）に連
   結されている駆動フランジに枢支され、該駆動フ
   ランジは流体静力学的及び／又は流体動力学的ス
   ライド軸受によつて機械ハウジング内に軸方向及
   び半径方向を支持され、且つ該スライド軸受の幾
   つかの圧力室には該ピストン部材内の中央ダクト
   及び該駆動フランジ内の関連しているダクトを介
   してアキシヤルピストン機械の作動媒体が供給さ
   れた傾斜軸形式に構成されたアキシヤルピストン
   機械の駆動フランジ用軸受に於いて、該駆動フラ
   ンジ７の周囲に分配され且つ該ピストン部材５，
   ６の数に対応する数の圧力室１９が、該駆動フラ
   ンジ或いは軸受スリーブ１８を取り囲むハウジン
   グ１の円筒状軸受面に対向して位置し、半径方向
   の流体静力学的及び流体動力学的に作用するスラ
   イド軸受として設けられ、各圧力室１９へピスト
   ン部材の中央ダクト１７及び該駆動フランジ内の
   関連するダクト１６を介して作動媒体が供給さ
   れ、各圧力室１９及びこれに関連しているピスト
   ン部材５，６は、ポンプ作動においては該圧力室
   １９が該関連するピストン部材５，６よりも該駆
   動フランジ７の回転方向の後方となり、モータ作
   動においては該ピストン部材５，６よりも前方に
   なるように、該駆動フランジ７の周方向に互いに
   ずらされていることを特徴とする傾斜軸形式に構
   成されたアキシヤルピストン機械の駆動フランジ
   用軸受。 ２ 該圧力室１９は該駆動フランジ７の周方向に
   該関連するピストン部材に対し約90°ずらされて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の軸受。 ３ スライドシユーが軸方向の流体静力学的スラ
   イド軸受として該駆動フランジ内の各ピストン部
   材に対向して位置し、それの圧力室は関連してい
   るピストン部材内の中央ダクトに連通され且つ各
   スライドシユーは該軸方向に可動自在に該駆動フ
   ランジ内の室内に配設され、該室は該スライドシ
   ユーの孔を介して該スライドシユーの該圧力室へ
   連通され、更に該室は該駆動フランジ内のダクト
   によつて該関連するピストン部材内の中央ダクト
   に連通されている軸受に於いて、該室１１は該駆
   動フランジ７内の更なる接続ダクト２０によつて
   該駆動フランジ７の周囲の圧力室１９の１つに連
   通されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の軸受。 ４ スロツトルポイント２１が各圧力室１９に導
   く該接続ダクト２０内に配設されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の軸受。