JPS59145375A - 斜板型の調整可能なアキシヤルピストン機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、斜板型構造の調整可能なアキシャルピストン
機械、例えばアキシャルピストンポンプ又はアキシャル
ピストンモータであって、ピストン支持面（１斜板“）
が半円筒状の揺動体に形成されていて、この揺動体の円
筒面が中空円筒状の支承体内に滑動支承されて支えられ
ており、圧力媒体源に接続された圧力ポケットが設けら
れており、この場合アキシャルピストン機械に２つの導
管接続部、即ち搬送導管接続および低圧導管接続部が設
けられており、圧力媒体源に接続されている圧力ポケッ
トは、揺動体の、搬送圧で給圧される作業ピストンが支
持されている方の側に配置されている形式のものに関す
る。

アキシャルピストン機械において揺動体を１つのすべり
軸受内に支承することが知られている。この場合すべり
軸受は静水圧的な負荷軽減を目的として互いに相対的に
しゆう動可能な両方の部材の少な（とも一方に圧力ポケ
ットを有している。公知の１実施態様によれは支承体内
に配置されたこの圧力ポケットへアキシャルピストン機
械の外部に位置する導管又はケーシング内の通路を介し
てアキシャルピストン機械の高圧通路から圧力媒体が供
給される。公知の別の実施態様によれば圧力ポケットへ
圧力媒体がピストン、孔、すベリシュー内の圧力クッシ
ョン、揺動体内の孔を介してシリンダ室から供給される
。このため揺動体内に複数の孔が形成されており、これ
らの孔は斜板内ですべりシューの圧力クッションによっ
て覆われる範囲内に通じている。すベリシューは互いの
間に中間室を形成するので、揺動体内の孔の入口前にす
べりシューが位置してない場合この孔はアキシャルピス
トン機械の内部室へ通じ、これによって圧力ポケットが
圧力負荷を除かれる。このことはしかし圧力ポケットの
一様でない振動状の負荷、ひいては特に低回転数の際の
揺動体と支承面との間の潤滑膜形成の支障、さらには漏
れ油損失の増大につながる。さらに、圧力ポケット内の
汚れが揺動体内の孔からすべりシューの下へ達して摩耗
の増大につながる危険も伴うことになる。また、圧力ポ
ケットからの後吸込み、ひいてはキャビテーションが派
生することもある（ドイツ連邦共和国特許出願公開第２
２５４８０９号明細書参照）。

このような公知例に対して本発明は冒頭に述べた形式の
アキシャルピストン機械がら出発スる。この形式のアキ
シャルピストン機械は特にアキシャルピストンポンプと
して次のような構造のものにしか有利に適用できなかっ
た。即ち、常に制御液面内の同じ通路が高圧を導く通路
であって、要するに常に、シリンダドラムのシリンダの
内アキシャルピストンポンプの特定された側に位置する
シリンダが高圧を受ける構造のものにしか適用できなか
った。

本発明の目的は次の点にある。即ち、２つの導管接続部
の内選択的に一方が搬送導管接続部をなしに他方が低圧
導管接続部をなす形式のアキシャルピストン機械、要す
るに両方の搬送方向での閉ざされた循環回路用に適して
いるアキシャルピストン機械において、静圧的な軸受負
荷軽減圧よって支持特性を可能な限りわずかな製作費で
可能な限り良好にすることである。

この目的を本発明は特許請求の範囲第１項に示す構成に
よって達成した。本発明によればアキシャルピストン機
械の両方の導管接続部のどちらが搬送導管接続部である
か問題ではな（、常に、搬送導管圧による負荷を受ける
制御通路が位置する側に、揺動体支承部にも搬送導管圧
による負荷を受ける圧力ポケットが配置されており、要
するに揺動体のどち、ら側にも各１つ圧力ポケットが設
けられていて、そのつとたんに一方の圧力ポケット、そ
れも揺動体の、搬送圧によって給圧される作業ピスト２
ンが支えられている方の側の圧力ポケットのみが搬送導
管圧の負荷を受ける。この場合、アキシャルピストン機
械の１一方の側“とはシリンダドラムの回転軸線を通る
平面、それも揺動体の旋回軸と直角をなす平面をはさん
でその一方の側を意味する・このような圧力ポケットに
よれば、斜板に支持されている作業ピストンによって惹
起される支持力だけが補償されることになる。

アキシャルピストン機械の旋回軸線の一方の側において
揺動体に支持されて作業ピストンに対して少な（ともほ
ぼ平行に配置されている少な（とも１つの調節ピストン
と、旋回軸線の他方の側において揺動体に支持されてい
る１つの対抗力発生部材、例えばばね又は有利には第２
のピストンを備えたアキシャルピストン機械の場合、調
節ピストンおよび対抗力発生部材によってやはり作業ピ
ストンの力の方向と平行に揺動体へ働（力が生せしめら
れる。このような付加的な、支承面へ働（力をも支える
ために、特許請求の範囲第２項に示す構成によれば複数
の補助圧力ポケットが設けられている。さらに、シリン
ダドラム内の作業ピストンが低圧の負荷を受ける側にそ
れぞれ配置されている補助圧力ホケットによっても、低
圧でピストン支持面へ支持された作業ピストンによって
生ぜしめられたスラスト力がつり合わされる−このよ５
なつり合わせが低圧の負荷を受ける主圧力ポケットによ
って行なわれない限り−。

シリンダドラムの回転軸線を通ってアキシャルピストン
機械の旋回軸線と直角な平面の一方の側で調節ピストン
が、他方の側で対抗力発生部材がそれぞれ揺動体に支持
されているアキシャルピストン機械の場合、本発明によ
れば前記平面のどちら側にも各１つの補助圧力ポケット
が設けられている・両方の主圧力ポケットの内そのつと
一方だけが搬送圧で給圧されて他方は放圧されているか
又は低圧と接続されているのに対して、２つの補助圧力
ポケラドを有する種種の実施態様の場合これらの補助圧
力ポケットは両方共常にその所属の圧力の負荷を受ける
。

一方の側の補助圧力ポケットが他方の側の主圧力ポケッ
トと接続されているように構成することも可能である。

補助圧力ポケットは調節ピストンを負荷する圧力に比例
した圧力によって負荷することもできる。対抗力発生部
材が常に圧力の負荷を受ける１つのピストンである場合
、補助圧力ポケットを対抗力発生ピストンを負荷するの
と同じ圧力、例えば搬送圧で負荷してもよい。

回転軸線を通って旋回軸線と直角をなす前述の平面の片
側に調節ピストンも対抗力発生部材も配置されている実
施態様の場合、たんに１つの補助圧力ポケットだけが同
じ側に配置される。

本発明によれば、閉ざされた循環系において搬送方向が
逆転されるか又は同じ搬送方向で作業運転から制動運転
へ移行する場合にも効果的に負荷除去がなされる。この
ような負荷除去によって、閉ざされた循環系内で作業す
る機械においても振動、消音、ヒステリシスに関して最
良の調節特性が可能になる。静水圧的な負荷除去を伴う
このような滑動支承された揺動体はころがり軸受による
揺動体支承よりも長い耐用寿命を可能にする。揺動体と
支承体との間の間隙における液体クッションによって圧
力ピークの解消による騒音低減が得られる。さらに、吐
出側の交代に際しても調節ピストン力の負荷除去が得ら
れる。

次に図面に示した実施例について本発明を詳述する： 支承体１は中空円筒面２を有しており、この中空円筒面
２内に揺動体３がその円筒回生を介して支承されている
。この場合揺動体３は、側板５によって側方へのずれを
防止されている。

揺動体３は要するに支承面２，４において旋回可能であ
る。この旋回には調節ピストン６が使われる。この調節
ピストン６は調節シリンダ７内でしゆう動可能であって
、ピストン棒８が球頭部９を介して揺動体３に支えられ
ている・対抗力をあたえるために対抗力発生ピストン１
０が使われる。この対抗力発生ぎストンｌＯは対抗力発
生シリンダ１１内でしゆう動可能であってピストン棒１
２を有しており、このピストン棒１２も球頭部１３を介
して揺動体３に支えられている。調節ピストン６は対抗
力発生ピストン１ｏに比して著しく大きなピストン面な
有している。

揺動体３は中央孔１４を有しており、この中央孔１４を
図示しない軸が貫通する。揺動体３に１つのピストン案
内面（１斜板”）１５が設けられている。図面中ではこ
の斜板１５に支持されているピストン並びにシリンダド
ラムおよびこのシリンダドラムが接触している制御体が
図示されていない。制御体内には２つの通路が形成され
ていて、運転状態次第でそのつと一方が搬送圧通路をな
して他方が低圧通路をなす。

いずれの通路にも導管１６．１７の一方が接続されてい
る。導管１６からは分岐導管１８が分岐し、導管１７か
らは分岐導管１９が分岐している。これら両方の分岐導
管１８．１ｙ９は１つの切替弁２０へ通じており、この
切替弁２０は両方の分岐導管１８．１９の内そのつど高
い方の圧力を導く分岐導管、ひいては導管１６．１７の
内そのつど高い方の圧力を導（導管を導管２１と接続す
る・導管２１には一方で常に対抗力発生シリンダ１１が
接続されており、他方では導管２２を介して３ポ一ト３
位置方向制御弁２３が接続されている。この方向制御弁
２３の第２のボートにはタンク２４へ通ずる導管２５が
接続されており、第３のポートには調節シリンダ７へ通
ずる導管２６が接続されている◇方向制御弁２３が閉鎖
位置にある時は、調節シリンダ７内の作業室が閉ざされ
て圧力液体が調節シリンダ７内に封じ込められ、これに
対して調節ピストン１０が圧力を受け、かくして揺動体
３を緊張下に保つ。方向制御弁２３が導管２２゜２３を
互いに接続する位置を占めると、導管２１内に支配する
圧力が導管２６を介して調節シリンダ７内へ導ひかれる
。調節ピストン６は、同じ圧力を受ける対抗力発生ピス
トン１０よりも大きなピストン面を有しているので、第
１図で見て左へ押しずらされて揺動体３を時計回りに旋
回させ、この結果揺動体３は対抗力発生ピストン１０を
第１図で見て右へ押しずらす。逆に、方向制御弁１３が
導管２５．２６を互いに接続する位置を占めると、圧力
媒体が調節シリンダ７から放出された、圧力を受けた対
抗力発生ピストン１０が揺動体３を逆時計回りに旋回さ
せる。実施例の場合方向制御弁２３が搬送圧によって制
御される、いわゆる５圧力カツト機能”を及ぼす弁とし
て示されている。

導管１６と結合されている制御底内の通路が搬送圧通路
であって、導管１７と結合されている制御底内の通路が
低圧通路である場合、第２図中に平面２７の右側に配置
されているシリンダドラム内の作業ピストン（図示せず
）が搬送圧を受ける。

中空円筒状の支承面２およびこれに対応する円筒状の支
承面金は、揺動体３が中心として旋回することになる旋
回軸線２８に対して同心的に配置されている。

以上の点に関しては先行技術に相当する。

揺動体３内には圧力ポケット２９が形成されていると共
に第２の圧カボケッ）３０も形成されている。圧力ポケ
ット２９は孔３１および第２の孔３２を介して、導管１
６と接続されている。第２の圧力ポケット３０は孔３３
および孔３４を介して導管１７と接続されている。

この結果、導管１６が搬送圧導管であって、第２図中の
平面２７の右側において搬送圧を受ける作業ピストンが
支持されている場合、導管１６、孔３２．３１を介して
、やはり平面２７の右側に配置されている圧力ポケット
２９が圧力を受け、従って同じ右側において揺動体δを
作業ピストンによって惹起する力の負荷から解放するこ
とになる。

このような場合には導管１７が低圧通路に接続され、従
って平面２７の左側で支持されている作業ピストンは低
圧を受ける。これに相応して平面２７の左側に配置され
ている圧力イケット３０も孔３３．．３４および導管１
７を介して低圧を受ける・ 逆に導管１７が搬送圧を受けた場合、圧力ポケット３０
も搬送圧を受け、平面２７の左側にそれぞれ位置する作
業ピストンも搬送圧を受け、これによって圧力ポケット
は同じ側に位置して、搬送圧を受ける作業ピストンと同
じ対抗力を生ずる。

調節ピストン６および対抗力発生ピストン１０も揺動体
３へ作用する軸方向の力を発生する。

この力もつり合わせるために、対抗力発生ピストン１０
のピストン棒１２が１つの孔３５を有しており、この孔
３５は揺動体３内の孔３６に通じていて、圧力ポケット
２９と平行に配置されている圧力ポケット３７と接続さ
れている。

平面２７の他方の側には同様に圧力ポケット３０と平行
に圧力ポケット３８が配置されており、この圧力ポケッ
ト３８は１つの横孔４０を介して孔３６と接続されてい
る。要するに両方の補助ポケット３７．３８は対抗力発
生ピストン１０へも作用する圧力を常に受けている。調
節ピストン６は平面２７の左側に配置されている。

要するに両方の導管１６．１７内に支配する圧力の内大
きい方の圧力は常に一面では対抗力発生ピストン１０へ
作用し、他面では両方の補助圧力ポケット３７．３８内
へ作用する。従って両方の補助圧力ボケツ）３７．３８
は平面２７０両側に配置されている。というのは、ピス
トン１０，６も平面２７０両側へ分かれて配置されてい
るからである◇補助圧力ポケット３７゜３８は、平面２
７のそれぞれ一方の側に位置する作業ピストンのピスト
ン面の合計に対する対抗力発生ピストン１０のピストン
面の比に相応して、圧力ポケット２９．３０に比較して
狭い第３図および第４図の実施例は以上の実施例と次の
点で異なる。即ち、補助圧力ポケット３８が常に１つの
横孔４１を介して圧力ポケット２９と接続されていて、
圧カボケツ）３０は１つの横孔４２を介して常に補助圧
力ポケット３７と接続されている。

第５図および第６図の実施例は第２図および第３図の場
合と次の点で異なる。即ち、補助圧力ポケット３８と圧
力ポケット２９との接続が支承体１内に形成されている
横孔４３によってなされており、これに相応して圧力２
ケツト３０と補助圧力ポケット３７との接続がやはり支
承体１内に形成されている横孔４４によってなされてい
る。

第７図および第８図の実施例は第１図の例と次のように
異なっている。即ち、導管２１から導管４５が分岐し、
この導管４５は孔４６，４７を介して常に両方の補助圧
力ポケット３７゜３８を搬送圧で負荷している。この場
合横孔牛８は支承体１内に配置されている。

第９図および第１０図の実施例は、横孔４９が揺動体３
内に形成されている点で異なるだけでほぼ第７図および
第８図の例に相応している・第１１図および第１２図の
実施例は第１図の場合と次のように異なっている。即ち
、補助圧力ポケット３７．３８を互いに接続する横孔５
０が揺動体３内に形成されている。

第１３図および第１４図の実施例の場合調節シリンダ７
および対抗力発生シリンダ１１がいずれも第２図又は第
１４図における平面２７の右側に配置されている。この
場合たんに１つの補助圧力ポケット５７が同じ右側に形
成されている。

別の実施態様として、例えば、調節ピストン並びに対抗
力発生部材が回転軸線を通って旋回方向に延びる平面の
同じ一方の側に配置されていてもよい。この構成は、例
えば第１４図の例において下方左に見える対抗力発生部
材用の支持点が右側に、それも第１４図中左側に図示し
た位置と対称的に配置されることを意味する・さらに種
種異なる実施態様が可能であって、特に、１つの補助圧
力ポケットがたんに調節ピストン用の対抗力の発生部と
してか又はたんに対抗力発生部材用の対抗力の発生部と
して設けること、又は２つの補助圧力ポケットを設けて
一方を調節ピストンに、他方を対抗力発生部材にそれぞ
れ付属すること（要するに特許請求の範囲第３項に記載
の例）が可能である。換言すれば、第１４図において左
側ｋ、右側の補助圧力ポケット５７に相当する第２の補
助圧力ポケットを設け、この補助圧力ポケットを接続孔
を介して第１４図中下方圧に図示した対抗力発生部材用
の受けと接続することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアキシャルピストン機械の略示縦断面
図、第２図は第１図中のＩＩ−ＩＩ線による略示端面図
、第３図は別の実施例の略示縦断面図であって、第４図
はその略示端面図、第５図はさらに別の実施例の略示縦
断面図であって、第６図はその略示端面図、第７図はさ
らに別の実施例の略示縦断面図であって、第８図はその
略示端面図、第９図はさらに別の実施例の略示縦断面図
であって、第１０図はその略示端面図、第１１図はさら
に別の実施例の略示縦断面図であって、第１２図はその
略示端面図、第１３図はさらに別の実施例の略示縦断面
図であって、第１４図はその略示端面図である。 １・・支承体、２・・・中空円筒面、３・・揺動体、牛
・・円筒面、５・・・側板、６・・・調節ピストン、７
・・・調節シリンダ、８・・・ピストン棒、９・球頭、
１０・・・対抗力発生ピストン、１１・・・対抗力発生
シリンダ、１２・・・ピストン棒、１３・・球頭、１４
・中央孔、１５・・ピストン案内面（“斜板“）、１６
．１７・・・導管、１８．１９・・分岐導管、２０・・
切替弁、２１．２２・・・導管、２３・・方向制御弁、
２４・・・タンク、２５．２６・・・導管、２７・・・
平面、２８・・・旋回軸線、２９．３０・・・圧力ポケ
ット、３１，３２，３３，３４，３５，３６・孔、３７
．３８・・・圧力ポケット、壬０，４１．４２，４３，
４４，４８．４９・・・横孔（ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、斜板型の調整可能なアキシャルピストン機械であっ
   て、ピストン支持面が半円筒状の揺動体に設けられてお
   り、揺動体の円筒面が中空円筒状の支承体内に滑動支承
   されており、揺動体には圧力媒体源に接続された圧力ボ
   ケットカ設けられており、アキシャルピストン添 機械には２つの導管接続部、即ち搬圧導管接。 続部と低圧導管接続部とが設けられており、前記圧力媒
   体源に接続されている圧力ポケットは揺動体の、搬送圧
   で給圧される作業ピストンが支えられている方の側に配
   置されている形式のものにおいて、両方の導管接続部が
   いずれも搬送導管接続部として使用可能であって、その
   つと一方が搬送導管接続部として働く時他方は低圧導管
   接続部として働き、２つの圧力ポケット（２９，３０）
   が設けられていて、揺動体（３）の、搬送圧で給圧され
   る作業ビストイが支えられている側と同じ側に配置され
   ている圧力ポケットが圧力媒体源に接続されており、こ
   の場合圧力媒体源は搬送圧導管であることを特徴とする
   、アキシャルピストン機械。 ２、旋回軸線の一方の側において揺動体に支えられて作
   業ピストンに対して少なくともほぼ平行に配置されてい
   る少なくとも１つの調節ピストンと、旋回軸線の他方の
   側において揺動体に支えられている１つの対抗力発生部
   材とをｉえており、付加的に少なくとも１つの補助圧力
   ポケット（３７，３８，’５７）が設けられており、こ
   の＠動圧力ポケット（３７，３８，５７）は調節ピスト
   ン（６）を給圧する圧力に比例する圧力によって給圧さ
   れていて、かつこの補助圧力ポケットは、揺動体（３）
   の、調節ピストン（６）又は対抗力発生部材（１０）が
   支えられている側に配置されている特許請求の範囲第１
   項に記載のアキシャルビストン機械。 ３．揺動体（３）の一方の側に調節ピストン（６）が、
   他方の側に対抗力発生部材（１０）が配置されている特
   許請求の範囲第２項に記載いに接続されている特許請求
   の範囲第２項に記載のアキシャルピストン機械。 、、ＩＩ圧力２ケツ）（３７，３８）がそれぞれ互いに
   反対側の圧カボケツ）　（３０、２９）に接続されてい
   る特許請求の範囲第３項に記載のアキシャルピストン機
   械。 ６、接続が揺動体（３）内の１つの横孔（４０，４１，
   ４９，５０）によってなされている特許請求の範囲第各
   項又は第５項に記載のアキシャルピストン機械。 ７、接続が揺動体（３）を支えている支承体（１）内の
   １つの横孔（４３、４，８）によってなされている特許
   請求の範囲第４項又は第５項に記載のアキシャルピスト
   ン機械。 ８、調節ピストン（６）および対抗力発生部材（１０）
   が同じ側において揺動体に支承されており、この同じ支
   承側にたんに１つの＠揚圧カボケツ）（５７）が配置さ
   れている特許請求の範囲第２項に記載のアキシャルピス
   トン機械。 ９、補助圧力ポケッ）　（５７）又は補助圧カボケツ）
   （３７，３８）が常に搬送圧導管に接続されている特許
   請求の範囲第２項に記載のアキシャルピストン機械。 １０、いずれの圧力ポケット（２９，３０）も、アキシ
   ャルピストン機械の両方の導管接続部（１６，１７）の
   一方に常に接続されている特許請求の範囲第１項に記載
   のアキシャルピストン機械。 １１、対抗力発生部材が、そのつと搬送圧導管に接続さ
   れている対抗力発生シリンダ内でしゆう動可能な１つの
   対抗力発生ピストンから成つており、補助圧力ポケット
   （５７）又は補助圧力ポケツ）（３７，３８）が対抗力
   発生シリンダ（１１）の圧力室に接続されている特許請
   求の範囲第２項に記載のアキシャルピストン機械。 １２　　接続が対抗力発生ピストン（１０）のピストン
   棒（１２）内の１つの孔（３５）およびこの孔（３５）
   に通じている揺動体（３）内の１つの孔（３６）によっ
   てなされている特許請求の範囲第１１項に記載のアキシ
   ャルピストン機械。 １３、　　接続路（４５）が対抗力発生シリンダ（１１
   ）への供給路（２１）から分岐している特許請求の範囲
   第１１項に記載のアキシャルピストン機械。