JPS594553B2 - 傾動可能シリンダ−ブロツクを有する斜板型の軸方向ピストン機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は傾動自在のシリンダブロックを有する斜板型の
軸方向ピストン機械に関するもので、詳細には駆動軸に
より機械の本体内の固定ベアリング内で回転されるソケ
ット板とボール及びソケット継手によりソケット板と作
動的に結合されるピストンと円弧状摺動路内でストロー
ク制御機構により変位されるようにつくられた弁板とか
ら成り、該円弧状摺動路は該シリンダから離れた該弁板
の背面と合致する形状につくられて該背面を支持し、該
弁板の側面は該機械本体の側面間に案内せられて傾動中
心軸の方向の変位を防止するようにした傾動自在のシリ
ンダブロックを有する斜板型の軸方向ピストン機械に関
する。

具体化されたこの種の軸方向ピストン機械は、コンパク
トな独立した伝達装置に特に適し、而して使用中、圧力
及び回転速度が高いときでさえ、その無音と振動のない
ことで優れている。

この種の機械では面域と溝とを備えた弁板を設けこれに
於て流体圧力がシリンダブロックに作用し、且つそれに
より該弁板に伝達される傾動モーメントのバランスをと
るべく使用されるようにする提案が既になされた（ドイ
ツ刊行特許明細書第１０１７４６８号及びこれに対応す
る米国特許第２９６７４９１号）。

更に該弁板を安定にするべく、その側面はローラーによ
り支持される面を備えている。

この装置は該シリンダブロックが傾動されるときいつで
も特にこれが負荷下で傾動されるとき、該弁板に作用す
る方は、該弁板を不整合とならしめ且つ機械の本体内の
側方支持装置間に割り込ましめる欠点がある。

この作用を防止するために円弧状凹面摺動路を有する軸
方向ピストン機械に於て、該弁板の側面をボールにより
及び該ボールの助けを介して推力の大きさに依存する追
加の側方力を該弁板の側面に加えるように支持して杉板
の側面はその結果保持されるようにしたものが提案され
た。

（米国特許明細書第３２３３５５５号）。

しかし乍ら、上記両者装置は次の如き欠点を有する。

即ちシリンダブロックが傾け、られているとき該弁板が
回転しているシリンダブロックにより加えられるトルク
の作用により側方案内面間に割り込み押し込まれること
を防止するべく、該弁板は大きい寸法であらねばならな
いが、さもなければその補助装置が設けられねばならな
い不利がある。

傾動し得るシリンダブロック及び調節可能なりレードル
をもつ軸方向ピストン機械に於て、該弁板を円弧状摺動
路間に或は該機械本体内側の球状面上に支持することが
提案された。

（スイス特許明細書第３２５５８７号）。

しかし乍ら、この明細書に記載の装置は球状面上にそれ
自身が自由に調節し得る弁板を側方に案内するための装
置を欠く。

それ故このような案内のない弁板構造では側方案内装置
間に割り込みによる押し込みの問題は起らない。

本発明の目的は、確実に案内されるこの種の機械のため
の弁板を提供するにあり、これにより割り込み或は押し
込みの危険が追加の手段を使用せずに完全に除去され、
又圧油の通路に絶対不可欠であるものに限定された全体
の寸法が最小のものを得ることが出来るようにしたもの
である。

この目的を達成するため、本発明によれば傾動中心軸に
対し半径方向に延びる弁板の２つの面の少くとも１つは
流体圧推力が該弁板をその側面の１つの面を機械本体内
の共働する案内側面と接触状態に保たせるように球面円
弧状に形成される。

追加の手段を全く欠いた状態で、この装置は該弁板にそ
の側面を案内する面の１つとの接触を維持することを強
制し、かくして該シリンダブロックの推力の大きさ及び
その傾斜角度に無関係に割り込みを防止することを保証
する。

本発明の一実施例に於いて、該弁板の背面は本発明によ
り意図された２つの円弧面の１つであり、又機械の本体
の談合致し得る形状につくられた摺動路は傾動中心軸の
存する中心をめぐる球状面である。

傾動面に対して該球状面が対称的である特定の場合に於
いて、該球状面の中心は傾動中心軸と該シリンダブロッ
クの回転軸との交叉点に一致する。

本発明の他の特徴によれば、該弁面は該シリンダブロッ
クの回転軸上に存する中心をめぐる凸球面又は凹球面で
あり得る。

この特徴は本発明の上記第１実症例と組合わせてもよい
。

本発明の全ての実施例は何等の追加の手段なしに次のこ
とを保証する。

即ち該弁板は１つの側方案内面と接触を保たれ而してこ
れによりシリンダブロックの傾動が負荷の存在とは無関
係に調節されるとき、その路内に該弁板が割り込み或は
押し込むことから防止されることを保証する。

本発明実施例を添付図面につき下記詳述する。

第１図示の軸方向ピストン機械は機体２内のボールベア
リング１内に装着され且つソケット板４と一体に形成さ
れた駆動軸３から成る。

ピストン７のピストン杆６の端部のボール５は該ソケッ
ト板４のソケット内で動く。

シリンダブロック９は該ソケット板４とピストン７を介
して該１駆動軸３により回転される。

ビストンストロークは該軸３の回転中心軸１１に対する
シリンダブロックの回転中心軸１０の傾斜角度に依存す
る。

該シリンダブロック９は該ソケット板４の中心のソケッ
ト内にはめ込まれた軸１３の球頭１２により中心位置に
保たれる。

該シリンダブロックは弁板１５に圧接する。

杉板１５は隊って機械の本体の部分１７面上に形成され
た円弧状摺動路１６により摺動自在に支持され、而して
該シリンダブロックは機械が負荷を受けているときは専
ら流体圧推力により或は、さもなければ軸１３の端とシ
リンダブロック９との間に介入した圧縮はね１４によっ
てのみ該弁板と接触状態に保たれる。

該駆動軸の回転中心軸１１に対してのシリンダブロック
９の回転中心軸１０の傾斜の角度、従って該シリンダブ
ロック９内のピストン７により排出される容量は該弁板
１５と係合するピン１８により変えられ得る。

該ピンは機械本体の部分１７に設けた横断孔２０内に摺
動自在に含まれる制御杆１９に固着されている。

該制御杆１９は、該制御杆１９を前後に動かすようにつ
くられたストローク制御機構に接続されている。

而してこれにより該ピノ１８により該弁板１５をその円
弧状摺動路１６内で変位せしめて、紙面と垂直な方向の
傾動中心軸２１をめぐり該シリンダブロック９を揺動せ
しめる。

該弁板１５は、該シリンダブロックの回転の角度位置に
機能的依存関係で機械の機体の部分１７に設けた入口及
び出口２４．２５に該室８を接続することによって該シ
リンダ室８へ及び８からの流体圧媒体の流入及び流出の
ための（そら笠形の）ポート２２及び２３を含む。

（第２図乃至第５図） 第１図及び第２図示の実施例に於いて該弁板１５は球状
凸状前面２６を有する。

この面形状のため負荷されたシリンダブロック９の推力
Ｒは該弁板１５上にか＼る。

この推力Ｒは該弁板１５の背面２７を支持する円弧状摺
動路面１６の反推力Ｚにより対抗される。

しかし乍ら該推力Ｒ及びＺは該弁板１５をしてそのひと
つの側面２８と、核体の部分１７の側方案内面２９との
間の接触を維持せしめる合成側方推力Ｓを生ずる。

従って該弁板の反対側に間隙３２が、こちら側の側面３
０とこれに対応する案内面３１との間に開口生成する。

その側面２８の１つと、こ減と協働する側方案内面２９
間の接触維持は、該弁板１５が該制御杆１９及びそのピ
ン１８により変位せしめられつつあるとき、該弁板は摺
動路１６とその側方案内面２９及び３１とにより形成さ
れた案内路の軸との軸整合をはずれて側方に傾かず、而
して、かくして割り込みとならないことを保証する。

（第５図を参照し乍ら後に説明する） 第１図、第２図及び第３図示の実施例に於いて弁板１５
の面２６は球状凸面である一方、摺動路１６の形状と合
致する弁板の背面２７は傾動中心軸２１上に位置された
中心をめぐる円弧状或は球状である。

又同じ部品及び対応する力作用の線は同じ参照番号によ
り示されている。

第４図の実施例に於いて該弁板１５の作用前面２６は平
らであり、その背面２７及びその対応する摺動路１６の
みは傾動中心軸２１上の中心をめぐって球面的に弧状の
面をもつ。

傾斜の有効角度の振幅が対称的である図示の実施例に当
てはまる特定の場合に於いて球状背面２７の中心及び球
状摺動路１６の中心は該傾動中心軸２１が該シリンダブ
ロックの回転中心軸１０と交叉する交叉点に位置する。

他に第１図の同じ部品及び相当する力は前記図面と同じ
符号によって示されている。

本発明に従って装置の幾何学構成の結果として起り、而
して該弁板１５に作用する関連した力は第５図を参照す
ることにより更に容易に理解されるであろう。

この図に於いて Ｐ ＋ Ｐ’＝スｌ−ローフ制御機構により生ずる調節
力Ｐ−該推力により互に押圧される面間の摩擦Ｐ′＝側
方案内面の個所での係合側面間の摩擦Ｓ二該弁面と及び
或は該弁板の背面とその共働する摺動路との幾何学構成
により生じ る側方推力 ＭＲ＝該シウシウシリンダブロック９弁板１５に伝達さ
れるトルクで、反時計方向が士、時計方向が−を附して
表わされる。

該弁板１５は側方推力Ｓにより側方案内面に押し付けら
れるが、該推力Ｓと該弁板１５が傾動される作用点０と
の距離をａとすれば、該弁板１５にＳＸａの案内側面に
対して傾けられることを避けるモーメントが生ずる。

また該弁板１５とその摺動路１６との間に該摺動路１６
の方向に摩擦Ｐが発生するが、この摩擦Ｐは弁板１５に
作用するアキシャルピストン機械の作動圧力に起因する
ものであり、しかも該圧力はシリンダブロックの回転方
向と該機械の使用のモードによりポート２２又は２３の
領域に両ポート２２，２３の中間からｂだけ離れて作用
するので該弁板１５には前記モーメントｓＸａに対向し
て作用するモーメントＰ×ｂを生ずる。

さらに該弁板１５にはその調整中に摩擦Ｐ′によりモー
メントＰＸｂと反対向きのモーメントＰ′×ｃが作用す
る。

従ってＳＸａのモーメントがＰＸｂ−Ｐ’Ｘｃ±ＭＲよ
りも大きいか或は等しければ該弁板１５は側方案内面２
９又は３０に面接触し、弁板の割り込み、押し込みが防
止される。

実用試験によって該負荷受圧面の球面幾何形状により発
生される側方推力Ｓは完全な安定を保証するに常に充分
であることが確認された。

実際、本発明により提案された装置の幾何学構成により
成就される弁板の安定性は無負荷作動中でさえいかなる
追加の案内及び位置設定手段の設置をも全く不要とする
ほど充分高い。

後者の場合には常に存在するばね１４の推力は全く充分
であり又本発明に従った装置に於いて、この推力は該シ
リンダブロック９が該弁板１５との接触を維持すること
と該弁板１５が該摺動路１６の面との接触を維持するこ
とを確実にする二重の機能を遂行する。

本発明の実施の態様は以下の通りである。

態様の１ 弁板１５の背面２７及び機械の部分１７のそれと合致し
得る形式にされた摺動路１６は傾動中心軸２１上に存す
る中心をめぐる球面であることを特徴とする特許請求の
範囲に従った軸方向ピストン機械。

態様の２ 摺動路１６の球状面の中心は傾動中心軸２１とシリンダ
ブロックの回転中心軸１０との交叉点と一致することを
特徴とする態様の１に従った軸方向ピストン機部 態様の３ 弁板１５の面２６は該シリンダブロックの回転中心軸１
０上に存する中心をめぐる凹球面又は凸球面であること
を特徴とする特許請求の範囲に従った軸方向ピストン機
部

【図面の簡単な説明】

第１図はシリンダブロックの傾斜面に於ける軸方向ピス
トンポンプの線図的断面図、第２図は本発明の第１実施
例の第１図のＩ−Ｉ線截断の断面図、第３図はその第２
実癩例の１図のＩ−Ｉ線截断の断面図、第４図はその第
３実施例の第１図のＩ−１線截断のそれに相当する断面
図、第５図は弁板に影響する力を示すための該弁板の作
用面の線図を示す。 １・・・・・・ボールベアリング、２・・・・・・機体
、３・・・・・・駆動軸、４・・・・・・ソケット板、
５・・・・・・ボール、７・・・・・・ピストン、９・
・・・・・シリンダブロック、１０・・・・・・シリン
ダブロックの軸、１５・・・・・・弁板、１６・・・・
・・円弧状摺動路、２１・・・・・・傾動軸、２６・・
・・・・前面、２７・・・・・・背面、２８，３０・・
・・・・弁板の側面、２９゜３１・・・・・・機体内の
側方案内面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機体と、傾動自在のシリンダブロックと、該シリン
   ダブロックの回転中心軸と、駆動軸により該機体内に固
   定されたベアリングで回動するソケット板と、該ソケッ
   ト板を通る該傾動自在のシリンダブロックに関する傾動
   中心軸と、該ソケット板にボール及びソケット継手によ
   り結合して該ソケット板と共働するピストンと、ストロ
   ーク制御機構により変位されるようにつくられ且つその
   ような変位で前記傾動中心軸のまわりに該ブロックを傾
   動すべく作用する該シリンダブロックのピストン端の弁
   板と、該弁板を支承するための該機体内の円弧状摺動路
   とを備え、該弁板には該シリンダブロックの該ピストン
   端で係合し且つ流体圧推力を受ける前面及び該円弧状摺
   動路に合致し得ると共に係合する形状をした背面とを有
   し、該弁板の両側面を案内すると共に該傾動中心軸の方
   向に該弁板の移動を防止する機体内の側方案内面を有す
   る型式の軸方向ピストン機械に於て、該弁板の両側面の
   １方を該機体内の共働する側方案内面に連続して接触を
   保持させる側方への推力が該弁板上の該シリンダブロッ
   クの各ピストン端により及ぼされる各流体圧推力によっ
   て発生するように該弁板の前面と背面のいずれか１つを
   該流体圧推力に対して球状に彎曲した曲面に形成して成
   る傾動自在のシリンダブロックを有する軸方向ピストン
   機械。