KR19980071722A - 액셜 피스톤 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액셜 피스톤 장치는 서로 상대적으로 요동 가능하도록 배열되는 제1 및 제2부재와, 상기 제2부재 내에 형성된 다수의 실린더 내에 각각 삽입되어 상기 제1부재와 맞물려서 상기 상기의 상대적인 요동운동에 의해서 왕복운동을 하는 다수의 피스톤, 및 상기 제1 및 제2부재를 서로 상대적으로 요동시키는 요동기구로 구성한 것으로서, 상기 제1 및 제2부재에 이들 중 하나가 다른 것에 대하여 일점을 중심으로 자유자재로 회전할 수 있게끔 하는 연결부를 설치하고, 상기 요동기구는 상기 제1 및 제2부재 중 적어도 하나를 회전시켜서 서로 상대적인 요동운동을 일으킴으로써 상기 피스톤을 왕복시키는 상대적 회전 기구로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

액셜 피스톤 장치

본 발명은 피스톤이 구동샤프트 방향으로 왕복하도록 배열된 액셜 피스톤식 용적형 장치에 관한 것으로, 특히 액체의 가압 및 이송에 적합한 액셜 피스톤식 액체펌프 및 가압된 액체에 의하여 출력샤프트을 구동하는 액셜 피스톤식 액체모터에 관한 것이다.

액셜 피스톤식 용적형 장치의 종래예로서 일본 기계공학회에서 편찬된 기계공학 핸드북(1991), B5, 유체기계, 188페이지-도 430(c)에 개시되어 있는 회전사판식 액체 펌프를 들 수 있다. 상기 회전사판식 액체펌프는 내부에 형성된 실린더 내에 삽입된 다수의 피스톤을 갖는 고정된 실린더 블록과, 피스톤에 연결되고 요동판 및 고정된 프레임(도시되지 않음) 사이에 배치되고 그들 사이의 베어링을 통해 요동판과 접촉하는 회전사판과 회전 방지 기구(도시되지 않음)에 의해 회전이 방지되는 요동판을 포함한다. 회전사판의 회전은 요동판을 요동시키고, 이 요동판의 요동 운동은 실린더 내의 각각의 피스톤을 왕복시킨다.

액셜 피스톤식 용적형 장치의 다른 종래예로서 일본 기계공학 핸드북, B 5, 유체기계, 188페이지 도. 420(a) 및 191페이지 도. 441에 개시되어 있고, 이들 중 하나는 사축식 액셜 피스톤 액체펌프이고 다른 하나는 사축식 액셜 피스톤 액체모터이다. 상기 펌프 또는 모터는 내부에 형성된 실린더 내에 삽입된 다수의 피스톤을 갖는 실린더 블록과, 그 축이 실린더 블록의 축에 대하여 경사지고 피스톤에 연결되는 입력 또는 출력 샤프트와, 샤프트와 실린더 블록을 연결하여 이들이 서로 동기하여 회전하게 하고, 상기 샤프트와 실린더 블록을 회전가능하게 지지하는 프레임(도시되지 않음)이 그 축 둘레로 회전할 수 있게 하는 회전 동기 기구를 포함한다. 도 430(a)에 도시된 펌프에서, 입력샤프트의 회전은 실린더 블록을 회전시키고 실린더 내의 피스톤과 도 441에 도시된 바와 같은 유체 모터를 왕복시키고, 밸브의 동작에 의해 실린더 내로 공급되는 유체는 피스톤을 왕복시키고 이 피스톤의 왕복은 출력 샤프트를 회전시킨다.

상술된 종래의 회전사판식 액체펌프에서, 요동판 및 프레임이 회전하지 않지만, 회전사판이 요동판과 회전하는 프레임 사이에 통합되므로, 2개의 회전-슬라이딩부가 펌프에 의해 가해지는 유압에 기인한 비교적 큰 하중 하에서 비교적 큰 슬라이딩 속도로 요동판 슬라이드에 존재하게 된다.

더욱이, 상술된 종래의 사축식 액셜 피스톤 액체 펌프 또는 모터에서, 회전하지 않는 프레임과 회전하는 입력 또는 출력샤프트의 플랜지부는 피스톤 헤드에 가해지는 액압에 기인한 비교적 큰 스러스트 하중 하에서 비교적 큰 슬라이딩 속도로 미끄러진다.

더욱이, 밸브판측에 있는 각각의 실린더의 개구면적이 각각의 피스톤의 단면적 보다 작은 경우에는, 서로 다른 액압 수용 면적에 따르는 실린더 블록 내를 점유하는 스러스트 하중이 밸브판에 작용하게 된다. 상기 스러스트 하중은 비교적 크고 실린더 블록은 이러한 비교적 큰 스러스트 하중과 함께 비교적 큰 슬라이딩 속도로 밸브판 위를 미끄러지게 된다.

상술된 종래의 회전사판식 액체펌프와 사축식 액체펌프 및 사축식 액체모터는 모두, 제1부재와 제2부재가 상대적인 회전운동을 하지 않고 입력샤프트 또는 출력샤프트의 회전에 따라 상대적인 요동운동만을 하도록 배열되고, 상기 제1부재는 그 축선 둘레 위치에서 다수의 피스톤과 맞물리고, 상기 제2부재는 그 축선 둘레에 그리고 이 축선에 대략 평행하게 내부에 형성된 다수의 실린더를 갖고, 상기 피스톤은 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 다수의 작업실을 각각 형성한다. 상기 구조에서, 입력 또는 출력 샤프트의 회전과, 상기 제1 및 제2부재의 상대적인 요동운동 및 피스톤의 왕복은 서로 연결되므로, 회전될 출력 샤프트를 구동함으로써 유체가 가압되거나 전달되고, 반면에, 상기 출력 샤프트는 적당히 가압된 유체를 작업실 내로 공급함으로써 구동된다.

예를 들어, 종래의 회전사판식 액체펌프에서는, 요동판이 제1부재이고, 제2부재는 프레임 및 실린더 헤드가 고정되는 실린더 블록과 같은 고정된 부재이다. 요동판과 실린더 블록 모두는 요동판을 위해 제공된 회전 방지 기구 때문에 상대 회전을 하지 않게 되지만, 상기 회전사판과 통합된 입력 샤프트의 회전에 의해 초래되는 회전사판의 회전에 의해 회전사판에 의해 분배되는 상대적인 요동 운동을 수행하게 된다.

입력 샤프트의 회전에 의해 초래되는 회전사판의 회전은 실린더 블록에 대하여 요동판을 요동시키고, 이 요동판은 피스톤을 왕복시키므로, 각 작업실의 체적이 변경되어 유체를 가압하고 전달한다.

반면에, 다른 종래의 사축식 유체 펌프 또는 유체 모터에서, 플랜지를 갖는 입력 또는 출력 샤프트가 상술된 제1부재이고, 실린더 블록은 제2부재이다. 이들 모두가 회전 동기 기구에 의해 서로 회전하기 때문에, 이들이 상대적인 회전 운동을 수행하지 않지만, 제1 및 제2부재가 서로에 대하여 경사진 축을 갖고 서로 각각 동기하여 축 둘레를 회전하기 때문에 상대적인 요동 운동을 수행하게 된다.

입력 또는 출력 샤프트의 플랜지부에 연결되며 제1부재 관통로드인 다수의 피스톤이 제2부재인 실린더 블록에 형성된 실린더 내에 축선에 거의 평행하게 실린더의 축 근처에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 다수의 작업실을 각각 형성한다.

입력 또는 출력 샤프트의 회전과, 샤프트의 플랜지와 실린더 블록 사이의 상대적인 요동운동, 및 각각의 작업실의 체적을 증감시키는 왕복 운동은 서로 연결되므로, 사축식 피스톤 유체 펌프는 회전될 입력 샤프트를 구동함으로써 유체를 가압 및 이송하고 사축식 피스톤 유체 모터는 적절히 가압된 유체를 작업실 내로 공급하여 회전될 출력 샤프트를 구동한다.

상술된 바와 같이, 종래의 액셜 피스톤 용적형 장치에서는, 스러스트력을 지탱하는 부분에 슬라이딩 하중 및 슬라이딩 속도가 모두 큰 회전-슬라이딩부가 존재한다. 슬라이드 베어링이 회전-슬라이딩부를 위해 제공된 경우에는, 기계적인 마찰 손실에 기인한 기계 효율의 저하와 늘어붙음의 발생에 의한 신뢰성의 저하라는 기술적인 문제점이 발생하게 된다.

반면에, 상대적으로 작은 마찰 저항을 갖는 스러스트 롤 베어링이 회전-슬라이딩부와 통합된 경우에는, 상술된 효율 및 신뢰성의 저하가 다소 개선될 수 있지만, 금속 피로가 진행됨으로써 수명을 연장시키는 것이 제한되고 또한 부품의 수가 증가하므로 제조비가 상승한다는 것이 개선되어야 할 문제점으로 남는다.

본 발명의 목적은 스러스트 방향으로 작용하는 하중에 의해 초래되는 기계적 마찰손실 및 마찰열 발생을 감소시킬 수 있고 부품의 수를 감소할 수 있는 액셜 피스톤 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예의 작은 용적으로 조절된 가변식 용적형 액체펌프의 단면도,

도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 가변식 용적형 액체펌프의 단면도,

도 3은 제1실시예의 큰 용적으로 조절된 가변식 용적형 액체펌프의 단면도,

도 4는 본 발명의 제2실시예의 작은 용적으로 조절된 가변식 용적형 액체펌프의 단면도,

도 5는 도 4의 선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 취한 가변식 용적형 액체펌프의 부분 단면도,

도 6은 제2실시예의 큰 용적으로 조절된 가변식 용적형 액체펌프의 단면도.

상술된 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 서로 상대적으로 요동 가능하도록 배열되는 제1 및 제2부재와, 상기 제2부재 내에 형성된 다수의 실린더 내에 각각 삽입되어 상기 제1부재와 맞물려서 상기 상기의 상대적인 요동운동에 의해서 왕복운동을 하는 다수의 피스톤, 및 상기 제1 및 제2부재를 서로 상대적으로 요동시키는 요동기구로 구성한 것으로서, 상기 제1 및 제2부재에 이들 중 하나가 다른 것에 대하여 일점을 중심으로 자유자재로 회전할 수 있게끔 하는 연결부를 설치하고, 상기 요동기구는 상기 제1 및 제2부재 중 적어도 하나를 회전시켜서 서로 상대적인 요동운동을 일으킴으로써 상기 피스톤을 왕복시키는 상대적 회전 기구로 구성됨을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치를 제공하게 된다.

상기 연결부는 상술된 지점 둘레로 다른 것 사이에서 슬라이딩 가능하게 이동하는 제1 및 제2부재 중 하나를 따라 구면 접촉부를 형성하도록 상기 제1 및 제2부재 내에 형성된 구면부를 포함하는 것이 바람직하다.

제1부재와 피스톤 사이의 맞물림은 피스톤 로드를 사용하는 기계적인 연결에 포함되므로, 그들 사이의 접촉은 슬라이드 슈(slide shoe) 등을 사용하게 된다.

상술된 장치는 하나의 피스톤에 의해 구성될 수 있고, 이에 대응하는 구성은 다수의 피스톤을 대신하게 된다.

본 발명의 제1실시형태는, 축선을 가지고 있으며 이 축선 상에 구의 중심이 존재하는 구면을 형성하는 구면부와 상기 구의 중심에서 상기 축선방향으로 상기 구면 상에 돌출시킨 샤프트부를 갖춘 레버, 상기 레버의 상기 구면의 대향측에 각각 연결된 다수의 피스톤, 축선을 가지고 있으며 이 축선으로부터 떨어져서 서로 간격을 두고 형성되어 있는 다수의 실린더 및 상기한 레버의 상기한 구면부를 미끄러질 수 있게 지지하는 구면지지부 및 상기 레버의 샤프트를 감싸는 지지부로 구성하여 상기 다수의 피스톤이 상기 다수의 실린더에 각각 미끄러질 수 있게 삽입되도록 한 고정부재, 및 상기 고정부재의 지지부 내에 회전식으로 삽입되어 상기 레버의 샤프트부에 대하여 미끄럽게 회전할 수 있도록 그리고 그 회전축선이 상기 레버의 상기 샤프트부의 축선과 편심을 이루도록 결합시킨 회전부재로 구성하여 상기 회전 부재의 회전이 상기 고정된 부재에 대한 상기 구면부의 요동운동을 초래함으로써 상기 피스톤을 왕복시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, 회전 부재의 결합부와 레버의 샤프트부가 회전 부재의 회전축과 레버의 샤프트부의 축 사이의 경사각을 변경 가능하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상술된 결합부의 축방향 이동은 회전부재의 회전축과 레버의 샤프트부의 축 사이의 경사각을 변경하므로, 레버에 연결된 피스톤의 왕복운동의 행정을 변화시킨다.

본 발명의 또 다른 특징은, 회전 방지 기구가 상술된 고정된 부재에 장착되어 레버가 지속적으로 회전하는 것을 방지하는 것이다.

본 발명의 다른 실시형태는, 서로 경사진 축을 갖고 이 축 둘레로 회전 가능한 제1 및 제2회전 부재(상기 제2회전 부재는 상기 축과 평행하게 내부에 형성되고 축으로부터 그리고 서로 분리되는 다수의 실린더를 갖는다)와, 상기 실린더 내에 각각 삽입되고 제1회전 부재에 기계적으로 연결되는 다수의 피스톤과, 실린더 내의 다수의 피스톤을 왕복시키도록 제1 및 제2회전 부재를 서로 상대적으로 요동시키는 기구를 포함하고, 상기 제1 및 제2회전 부재는 구면부와 구면지지부를 각각 구비하고, 서로 상대적으로 슬라이딩 가능하게 되는 제1 및 제2 회전 부재를 따라 구면 접촉부를 제공하고, 각각의 구면지지부 및 구면부는 제1 및 제2회전 부재의 축의 교차점에 구면 중심을 갖고, 제2회전 부재는 이 제2부재의 축 방향으로 제1회전 부재를 지지하고, 상대 요동 운동을 발생시키는 기구는 그 축 둘레로 제1 및 제2회전 부재를 회전시키는 회전 입력 샤프트 및 제1회전 부재를 회전시키도록 하는 동안 경사각을 일정하게 유지하도록 제1회전 부재를 지지하는 고정된 부재를 포함하고, 상기 제1회전 부재는 구면 접촉부를 따라 상기 제2회전 부재 위를 미끄러지고 제2회전 부재에 상대적으로 요동하게 되는 액셜 피스톤 장치를 제공하게 된다.

본 발명의 또 다른 특징은, 회전-동기화 기구가 통합되어 제1회전 부재의 회전을 제2회전 부재의 회전과 동기화하는 것이다.

본 발명에 따르면, 제1 및 제2회전 부재 중 하나가 다른 것에 대한 상대 요동 운동을 효율적으로 하기 위해서는, 상기 제1 및 제2회전 부재가 결합되어 상술된 구면 접촉부를 형성하는 것이다. 상기 제1 및 제2회전 부재는 구면 접촉부의 구면 중심으로부터 분리된 제1회전 부재의 일부가 제2회전부 내의 축 둘레를 회전 또는 선회하는 것이다.

더욱이, 회전 부재의 회전에 의해 요동되도록 구성되는 상술된 레버는 구면 접촉부와, 구면의 구면 중심으로부터 반경 방향으로 연장하는 가상선을 따라 구면부의 구면 표면으로부터 반경방향으로 연장하는 샤프트부를 갖는다. 상술된 고정된 부재는 내부에 형성되어, 다수의 피스톤이 레버의 구면부의 요동운동에 따라 왕복운동하도록 삽입되는 다수의 실린더를 갖는다. 더욱이, 상기 고정된 부재는 레버의 구면부를 지지하는 구면지지부와 회전 부재를 회전가능하게 지지하는 지지부를 포함하여, 회전 부재의 중심축이 고정된 부재의 구면지지부의 구면 중심을 통과하게 된다. 상기 회전 부재와 레버의 샤프트부는 회전부재의 중심축으로부터 반경방향으로 분리된 위치에서 서로 연결되므로, 회전 부재의 회전은 샤프트부의 연결부를 이 회전부재의 중심축 둘레로 선회시키고, 즉, 레버의 샤프트부는 회전부재의 회전에 의해 회전하게 된다.

회전부재와 레버의 샤프트부의 연결부는 회전 부재의 회전축에 대한 레버의 샤프트부의 경사각이 변경될 수 있도록 구성된다.

상술된 연결부의 위치를 이동시킴으로써, 회전부재의 회전축에 대한 레버의 샤프트부의 경사각이 변경되므로, 상술된 피스톤의 왕복 행정이 변경된다.

상기 레버는 이 레버가 지속적으로 회전하는 것을 방지하도록 고정된 부재에 고정된 회전 방지 기구를 갖는다.

더욱이, 상술된 제1회전 부재는 구면부와, 구면 표면의 구면 중심으로부터 구면 표면을 통해 가상선을 따라 반경방향으로 연장하는 구면부의 구면 중심으로부터 반경방향으로 연장하는 제1회전 샤프트부를 갖는다. 상기 제1회전 샤프트는 제1회전 샤프트부의 축을 중심으로 회전한다. 상술된 제2회전 부재는 구면 접촉부를 형성하도록 제1회전 부재의 구면부와 결합된 구면지지부와, 구면지지부의 구면 중심을 통과하고 제1샤프트부에 대하여 경사진 회전축을 갖는 제2회전 샤프트를 구비한다. 상기 제2회전 부재는 제1회전 부재의 축에 경사진 축을 중심으로 회전한다.

회전 동기화 기구는 제1 및 제2회전 부재 사이에 통합되어 그 회전을 동기화한다.

상기 제2회전 부재는 그 축으로부터 연장하고 원주 방향으로 일렬로 있는 내부에 형성된 다수의 실린더를 구비한다. 다수의 피스톤이 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 내부에서 왕복하게 된다. 제1회전 부재의 대향측에 있는 실린더의 개구는 제2회전 부재의 구면지지부와 통합된 부재에 의해 적어도 일부분이 폐쇄된다.

상기 제1회전 부재는 제1회전 샤프트부의 회전지지부와 제2회전 부재의 구면 접촉부로 2개의 위치로 회전가능하게 구속된다. 제1회전 샤프트부를 회전가능하게 지지하는 베어링은 제1회전 샤프트부에 대하여 축방향으로 이동가능하고 제1회전 샤프트부의 지지부의 변화에 대응하여 지지된다.

더욱이, 제1회전 샤프트부를 지지하는 베어링의 위치를 이동시킴으로써, 제1회전 샤프트부와 제2회전 샤프트부 사이의 경사각이 변경되고, 제1회전 부재에 연결된 각각의 피스톤의 왕복 행정이 제2회전부재에 상대적으로 변경된다.

상술된 바와 같이, 각 실린더 내의 유압은 서로 반대 방향의 스러스트 하중과 같이 제1 및 제2부재에 적용된다. 본 발명에서는, 구면 접촉부를 형성하도록 제1 및 제2부재가 연결되므로, 동일한 양의 작용력과 반력이 구면 접촉부에 적용되고, 스러스트 방향으로 제1 및 제2부재에 적용되는 힘이 동적으로 균형을 이루게 된다.

따라서, 외주부에서 큰 스러스트 하중으로 지지할 필요가 없게된다. 더욱이, 제1 및 제2부재가 구면부에서만 상대 요동 운동을 수행하므로, 슬라이딩 속도가 작고, 접촉부가 슬라이딩 표면을 형성하므로 기계적 마찰 손실이 적게되고, 늘어붙게 하는 열발생량 또한 감소된다. 상술된 바와 같이, 효율과 신뢰성이 높은 액셜 피스톤 장치가 내부에 롤 베어링을 결합하지 않고도 구성될 수 있게 된다.

더욱이, 구면 접촉부의 구면 중심으로부터 분리된 위치에서 제2부재의 축 둘레로 제1부재의 일부분을 회전 또는 선회시킴으로써, 종래 기술에서와 같은 회전사판을 사용하지 않고도 제1부재에 요동 운동을 공급하는 것이 가능하게 된다.

더욱이, 구면 접촉 수단의 구면 중심으로부터 분리된 위치에서 제2회전 부재의 축에 대하여 제1회전 부재의 일부분을 회전 또는 회전시키고, 제1회전 부재의 제1회전 샤프트부를 제2회전 부재의 제2회전 샤프트와 동심위치에 대하여 구속하여, 제2회전 샤프트에 대하여 제1회전 샤프트를 경사지게 함으로써 제1회전 부재의 플랜지부로 그리고 제2회전 부재의 실린더 블록으로 요동 운동을 공급하는 것이 가능하게 된다.

도 1 내지 도 3을 참고하여, 본 발명에 따르는 액셜 피스톤 장치의 실시예를 액셜 피스톤 액체펌프의 예를 들어 이하에서 설명한다.

도 1에서, 액체펌프는 다수의 피스톤(8)이 제공된 실린더 블록(9), 요동가능하고, 왕복운동을 하는 피스톤(8)에 연결된 레버(1), 및 이 레버(1)를 요동시키는 회전샤프트(3)를 포함한다.

레버(1)는 반구상의 볼록 구면부(이하, 구면부)(1a)와 구면부(1a)의 구면 중심으로부터 반경방향으로 표면을 따라 연장하는 샤프트부(1b)를 구비한다. 실린더 블록(9)은 전방커버(2)와 레버(1)의 구면부(1a)를 수용하는 실린더 블록(9) 사이의 공간을 형성하는 통합된 전방 커버(2)로 덮여있다.

전방커버(2)는 오목 반구상의 지지부(이하, 구면지지부)(2a)와 전방 노우즈부(2b)를 구비한다. 구면지지부(2a)는 레버(1)의 구면부(1a)와 연결하는 구면 연결부를 형성한다. 전방 노우즈부(2b)는 구면지지부(2a)로부터 연장하는 원통형태의 중공 샤프트에 형성된다. 상기 전방 노우즈부(2b)는 내주부에 형성되는 슬라이드 지지부(2c)를 구비한다. 상기 슬라이드 지지부(2c)는 회전 또는 구동샤프트(3) 또는 회전부재를 회전가능하게 지지한다.

슬라이드 지지부(2c)의 중심축은 구면지지부(2a)의 구면 중심을 관통하는 선 상에 있다. 슬라이드 지지부(2c)는 축방향으로 충분히 길게 만들어지고 구동샤프트(3)가 축방향에서 벗어나더라도 이 구동샤프트(3)를 충분히 지지할 수 있다.

구동샤프트(3)는 한쪽 단부에 원통형 구멍을 갖고 있어 구멍의 축이 구동샤프트(3)의 회전축에 대하여 편심되어 있다. 구동샤프트(3)는 이 구동샤프트에 고정된 구면부시를 통해 상기 구멍 안의 구면 부시를 회전가능하게 수용한다. 레버(1)의 샤프트부(1b)는 구면 부시(4) 내에 형성된 관통구멍 속에 슬라이딩가능하게 삽입된다. 구면 부시(4)는 레버(1)의 샤프트부(1b)의 축과 구동샤프트(3)의 회전축 사이의 일정한 경사각을 유지하는 동안 샤프트부(1b)가 경사각의 방향을 변경할 수 있도록 한다.

레버(1)의 샤프트부(1b)는 충분히 길게 만들어져 구면 부시(4)가 위치한 구동샤프트(3)의 일부분이 전방 노우즈부(2b) 안으로 축방향으로 미끄러질 수 있다.

레버(1)는 한쪽 단부가 구면부(1a)의 주변에 형성된 디스크형 플랜지부(1c)에 고정되어 삽입되고 다른 단부가 플랜지(1c)의 외주로부터 반경방향으로 돌출하는 안내핀(5)을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 안내핀(5)의 돌출 단부는 직사각형 블록(6) 내에 형성된 원통형 구멍 안에 회전가능하게 삽입된다. 상기 블록(6)은 플랜지(1c)의 외주에 대항하는 전방커버(2)의 일부분에 형성된 안내 홈의 2개의 평행면(2d) 사이에 슬라이딩가능하게 끼워진 평행측면(6a)이 제공되어 있어 도 1에 도시된 바와 같이 축방향으로 연장한다. 전방커버(2)의 일부분을 형성하는 안내핀(5), 직사각형 블록(6), 및 안내 홈은 레버(1)가 그 축 둘레로 회전하는 것을 방지하는 회전방지기구를 형성한다.

각각 구면 단부를 갖는 복수개의 피스톤 로드(7)는, 원주방향으로 일렬로 있고 레버(1)의 샤프트부(1b)의 축으로부터 분리되어 있는 위치에서, 레버(1)의 플랜지부(1c)에 연결된다. 각각의 피스톤 로드(7)의 구면 단부 중 하나는 플랜지(1c) 내에 형성된 오목 구면부와 회전가능하게 연결되고, 다른 구면 단부는 복수의 피스톤(8) 중 하나에 형성된 오목 구면부에 회전가능하게 연결된다.

실린더 블록(9)은 전방커버(2)의 개구단부를 폐쇄할 수 있도록 전방 커버(2)에 고정되고, 내부에 형성되는 복수의 실린더(9a)를 구비한다. 실린더(9a)는 구동샤프트(3)의 축 또는 전방 커버(2)의 실린더 베어링 부(2c)의 축과 평행한 위치 또는 분리된 위치에서 원주방향으로 배열된다. 복수의 피스톤(8)이 실린더(9a)에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 작업실(11)을 각각 형성한다.

피스톤(8)의 반대측에있는 실린더(9a)의 개구단부는 전방 커버(2)의 반대측에 위치하고, 실린더 헤드(10)에 의해 폐쇄된다. 실린더(9a), 피스톤 및 실린더 헤드에 의해 작업실이 형성된다.

실린더 헤드(10)는 실린더(9a)의 개구부에 열려 있는 흡입 포트(10a)와 송출포트(10b)를 갖는다. 흡입밸브(12)와 송출밸브(13)는 실린더 헤드(10)에 통합되어 흡입 포트(10a) 및 송출포트(10b)와 각각 연통한다.

후방 커버(14)는 실린더 블록(9)의 반대측에 있는 실린더 헤드(10) 상에 배열되고, 흡입구(14a)로부터 고리형의 흡입 통로홈(14b)을 경유하여 흡입밸브(12)에 이르는 흡입경로와, 송출밸브(13)로부터 고리모양의 송출 통로홈(14c)을 경유하여 송출포트(14d)에 이르는 송출경로를 구비한다.

전방 커버(2), 실린더 블록(10), 실린더 헤드(10) 및 후방커버(14)는 고정볼트(15)로 고정된다.

레버(1)는 그 중앙에 형성된 오목 구면부(1d)를 갖고 이 구면부(1d)는 오목 구면부(1d)와 공통의 구면중심을 갖는다. 레버(1)의 오목 구면부(1d)는 실린더 블록(9)의 중앙 관통 구멍에 슬라이딩 가능하게 삽입된 푸시 로드(16)의 단부에서 볼록 구면부(16a)를 회전 가능하게 수용하고 중앙 관통 구멍에 삽입된 스프링을 압착되므로, 레버(1)의 볼록 구면부(1a)는 전방 커버(2)의 구면지지부(2a)에 의해 가압된다.

그리하여, 본 액체펌프의 정지 중에 작업실(11)의 액압에 의한 가압력이 레버(1)에 작용하지 않더라도, 레버(1)의 볼록 구면부(1a)와 전방 커버(2)의 구면지지부(2a)가 항상 접촉하여 분리되지 않는다.

본 발명의 제1실시예의 상술한 구성에서, 구동축(3)이 회전할 때 레버(1)의 볼록 구면부(1a)의 구면 중심이 고정점이고 레버(1)가 회전 방지기구에 의하여 회전운동을 방지하기 때문에, 구면부시(4)가 선회하고, 즉 레버(1)의 구동부(1a)가 고정점 둘레를 회전하므로, 레버(1)의 플랜지(1c)가 종래의 회전사판식 액체펌프에서 요동판과 같이 요동운동을 행하는 방식으로 요동한다. 레버(1)의 플랜지(1c)의 요동운동은 피스톤로드(7) 통하여 피스톤(8)을 욍복시키고 작업 유체를 가압하고 이를 운반한다.

이러한 경우, 작업실(11)의 압력이 피스톤(8)과 구면로드(7)를 통하여 레버(1)에 작용하게 되고, 반력이 구면지지부(2a)에 의해 레버(1)의 구면부(1a)로 작용하여 스러스트 방향으로의 힘은 스러스트 베어링을 제공하지 않고도 균형을 이룬다.

한편, 작업실(11)의 압력은 이 작업실(11)의 한쪽 단부를 폐쇄하는 실린더 헤드(10)를 통해 고정볼트에 의하여 하나의 블록으로 통합되는 전방 커버(2), 실린더 블록(9), 실린더 헤드(10) 및 후방커버(14)에 작용하게 된다. 그러나 레버(1)의 볼록 구면부(1a)로부터 구면지지부(2a)로 반력이 작용하여 스러스트 방향의 힘이 스러스트 베어링을 제공하지 않고도 균형을 이룬다.

비교적 큰 하중이 볼록 구면부(1a)와 구면지지부(2a) 사이에 작용한다. 그러나 볼록 구면부(1a)와 구면지지부(2a) 사이에서의 상대 운동은 작은 요동운동이기 때문에 슬라이딩속도는 작고 기계적 마찰손실과 늘어붙음에 영향을 주는 열발생량이 감소하므로 고효율과 고신뢰성의 액체펌프가 구성될 수 있다.

또, 액체 펌프는 다른 구면지지부에 비해 스러스트 지지부가 없기 때문에 롤 베어링을 사용할 필요가 없고 액체펌프를 적은 제작비와 긴수명으로 할 수 있다. 또한 종래의 회전사판식 액체펌프에서와 같은 회전사판이 불필요하게 되는 점에서 제작비가 감소하게 된다.

도 1과 도 3을 비교하여 명백히 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 구동샤프트(3)의 축 이동을 레버(1)의 샤프트부(1b)와 구동샤프트(3) 사이의 연결부인 구면 부시(4)의 위치의 축방향으로 이동시켜, 구동샤프트(3)의 회전축에 대한 샤프트부(1b)의 경사각을 변경시킬 수 있어 레버(1)의 플랜지부(1c)의 요동각을 변경하게 된다.

따라서, 피스톤 행정은 도 1에 나타낸 S1에서 도 3에 나타낸 S2로 증가한다. 비록 종래의 회전사판식 액체펌프에서 사판의 경사각에 의하여 피스톤 행정이 고정되어 있을 지라도, 본 실시예에서는 필요에 따라 피스톤 행정을 변화시켜 펌프의 송출유량을 조정하는 가변식 용적기능 또는 용적 제어기능을 부가할 수 있다.

상기 기술한 본 발명의 제 1실시예에서는 피스톤(8)이 레버(1)의 플랜지부(1c)에 연결된다. 그러나 본 발명을 실시함에 있어서는 이러한 구조에 제한이 필요하지 않다. 예를 들어, 플랜지부(1c)의 단부면을 평평한 면으로 만들어, 피스톤의 형상을 상기 기술한「(신판)기계공학 편람 B5 유체기계 190페이지-도 437」의 회전사판식 피스톤 펌프에서의 피스톤과 같이 하고 회전사판식 피스톤 펌프처럼 피스톤슈 사이를 통합하여도 플랜지부의 요동운동에 의하여 피스톤이 왕복운동할 수 있다. 어떤 방식으로든지, 레버(1)의 구면부(1a)의 중심축으로부터 반경방향으로 분리된 위치에서 플랜지(1c)의 이동과 피스톤의 이동을 연결시키는 것이 필요하다.

또, 상기 기술한 피스톤슈를 이용한 액체펌프의 경우에서, 플랜지(1c)가 서서히 회전하여 원주방향에서 어긋난다 해도, 펌프가 정상적으로 작동할 수 있으므로, 본 발명의 제1실시예는 상기 기술한 회전방지기구 없이도 실시할 수 있다.

본 발명의 구성부품으로 정의되는 제1 및 제2부재는 본 실시예에서 예로서 다음과 같이 대응한다. 즉, 제1 부재는 레버(1)이고, 제2 부재는 실린더 블록(9), 전방 커버(2), 실린더 헤드(10) 및 후방 커버(14)이다. 레버(1)의 샤프트부(1b)를 편심상태로 지지하여 회전시키는 구동샤프트(3)는 실린더 블록(9)에 대하여 레버(1)를 요동하기 위한 요동기구를 형성한다.

도 4 내지 도 6을 참고하여, 본 발명의 액셜 피스톤 장치의 제 2실시예를 액셜 피스톤형 펌프를 예로 들어 이하에서 설명한다.

도 4 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제 1 회전부재인 레버(17)는 반구상의 볼록 반구부(이하에서 구면부라 약칭함)(17a)와 구면부(17a)의 구심으로부터 반경방향으로 연장하는 샤프트부(17b)를 구비한다. 레버(17)는 후에 설명하는 바와 같이 회전가능하게 지지된다.

전방 커버(18)와 실린더 블록(19) 및 실린더 헤드(20)는 그 외주부에 배열된 고정 볼트(21)에 의해 서로 고정되고, 너트(22)에 의해 실린더 블록(19)의 중앙부에 고정된 구동샤프트(23)와 함께 제2 회전 부재를 구성한다.

상기 제 2회전 부재는 두 부분에서 회전 가능하게 지지되는데, 하나는 전방 커버(18)의 중앙 단부의 돌출된 외측원통표면부(18a)이고 다른 하나는 전방 하우징(24)의 전방 노우즈부(24a)의 내측 슬라이드 지지부(24b) 및 후방 하우징(25)의 후방 노우즈(25a)의 내주 슬라이드 지지부(25b) 위에 있는 구동 샤프트(23)이다.

상기 전방 하우징(24)과 상기 후방 하우징(25)은 복수개의 볼트(26)에 의해 고정되어 하우징을 형성한다.

레버(17)의 샤프트부(17b)의 단부를 회전 가능하게 지지하고 상기 샤프트부(17b)의 경사각을 조절하기 위한 기구가 제공된다. 상기 기구에서, 샤프트부(17b)에 미끄러질 수 있게 삽입되는 구면 부시(27)가 슬라이드 부재(28)에 회전가능하게 삽입된다. 상기 슬라이드 부재(28)의 샤프트부(28a, 28b)는 제1안내 부재 및 제2안내 부재에 의해 각각 미끄러질 수 있게 지지된다. 상기 제1 및 제2안내 부재(30, 31)는 상기 전방 하우징(24)의 상기 전방 노우즈부(24a)로 고정된다.

상기 제1안내 부재(30)는 상기 제1안내 부재에 고정되는 특수 나사(32)를 갖는다. 상기 나사(32)는 단부에 핀부(32a)를 갖는다. 상기 핀부(32a)는 상기 슬라이드 부재(28)의 샤프트부(28b)에 형성된 키홈(28c)에 삽입되어 상기 슬라이드 부재(28)가 상기 샤프트부(28a, 28b)의 축 둘레로 회전하는 것을 방지한다. 상기 구면 부시(27)는 그 위치가 상기 샤프트부(17b)의 반경 방향으로 변경되도록 조절 가능하게 지지된다.

제1회전 부재인 상기 레버(17)의 구면부(17a)는 상기 제 2회전 부재의 부품인 상기 전방 커버(18)의 구면지지부(18b) 위에 회전 가능하게 지지되며, 상술된 바와 같이 샤프트부(17b)는 구면 부시(27)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 구면 부시(27)가 상기 제2회전 부재의 회전축으로부터 분리된 위치에 배치되기 때문에, 제1회전 부재의 회전축과 제2회전 부재의 회전축은 서로에 대해 경사지게 된다.

안내 핀(33)이 레버(17)에 고정되어 구면부(17a)에 인접하여 형성된 디스크 형 플랜지부(17c)의 외주로부터 반경 방향으로 돌출한다. 상기 안내 핀(33)은 직사각형 블록(34)의 원통형 관통구멍 안에 회전 가능하게 삽입된다. 제1 실시예에서 보는 바와 같이, 블록(34)은 전방 커버(18)의 내주부의 일부분에 형성된 안내 홈의 한 쌍의 평행판부들 사이에 미끄러질 수 있게 삽입되는 한 쌍의 평행측면들을 갖는다. 따라서, 상기 제1 및 제2회전 부재를 위한 회전 동기화 기구가 구성된다.

상기 회전 동기화 기구는 도 2에 도시된 것과 유사한 구조이다.

구면 단부를 각각 가진 복수개의 피스톤 로드(35)가 샤프트부(17b)의 중심 축으로부터 반경 방향으로 분리된 위치에 그리고 원주방향으로 일렬로 레버(17)의 플랜지 부(17c) 위에 장착된다. 피스톤 로드(35)의 일단부는 레버(17)의 플랜지부(17c) 위에 회전 가능하게 지지되고, 상기 막대(35)의 다른 단부는 상기 피스톤(36) 위에 회전 가능하게 장착된다.

상기 실린더 블록(19)은 실린더의 회전축으로부터 반경방향으로 분리된 위치에 그리고 원구방향으로 일렬로 실린더내부에 축방향으로 형성되는 복수개의 실린더(19a)를 가진다. 상기 피스톤(36)은 각각 상기 실린더(19a) 안에 미끄러질 수 있게 삽입된다.

각 실린더(19a)의 개구단부는 실린더 헤드(20)에 의해 폐쇄되고, 실린더 (19a), 피스톤(36) 및 실린더 헤드(20)는 복수개의 작업실(37)을 형성한다.

상기 실린더 헤드(20)에 있어서, 실린더들(19a)의 개구부로부터 구동샤프트(23)의 외주까지 실린더헤드(20)의 단부면에는 복수개의 반경 방향 연통홈(20a)이 형성되어 연장하게 된다. 복수개의 연통 구멍(23a)이 연통홈(20a)과 상기 후방 하우징(25)의 슬라이드 지지부(25b)를 연통시킨다. 상기 후방 하우징(25)의 슬라이드 지지부(25b)에 있어서, 도 5에서 도시된 바와 같이, 각 연통홈(23a)의 일단부가 개방된 축방향의 위치에는 흡입홈(25c) 및 송출홈(25d)이 형성된다. 상기 흡입홈(25c)은 흡입포트(25e)와 연통하고 전달홈(25d)은 전달포트(25f)와 연통한다.

레버는 이 레버(17)의 플랜지부(17c)의 중앙에 형성되는 오목 구면부(17d)를 가지며, 이 오목 구면부(17d)는 구면부(17a)에 대하여 공통의 구면 중심을 갖는다. 부시 부재(38)의 구면 단부(38a)는 상기 오목구면부(17d)에 끼워져 상기 전방 커버(18)의 구면지지부(18b) 위에 있는 레버(17)의 구면부를 가압하므로 구면지지부(18b)와 구면부(17a) 사이의 밀착 접촉이 항상 유지될 수 있다.

전술한 상기 제2 실시예의 구조에서, 도 4 및 6에서 보는 바와 같이, 구동축(23)이 구동되어 화살표 방향으로 회전할 때 제2회전 부재인, 전방 커버(18), 실린더 블록(19) 및 실린더 헤드(20)가 회전하며, 그후 제1 회전 부재의 레버(17)가 회전되며, 회전 동기화 기구에 의해 제2회전 부재를 동기화한다.

제1회전 부재의 회전축 및 제2회전 부재의 회전축이 서로 경사져 있기 때문에, 상기 실린더 블록(19)과 함께 회전하는 동안, 피스톤 로드(35)를 통해 레버(17)의 플랜지(17c)에 연결된 피스톤들(36)은 실린더들(19a) 안에서 왕복하게 된다.

피스톤들(36) 등에 의해 형성되는 상기 작업실(37)은 도 4 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 단면도의 아래부분을 통과할 때 체적이 팽창하고 단면도의 윗부분을 지날 때는 체적이 감소한다. 작업실(37)의 체적이 증가하는 동안에는(도 4에서 단면도의 아래부분), 상기 작업실(37)과 연통하는 연통 구멍(23a)의 개구가 연통홈(20a)을 통과하여 흡입홈(25c)과 연결되기 때문에, 작업 유체가 흡입 포트(25e)로부터 작업실(37) 안으로 흐르고, 작업실(37)의 체적이 감소하는 동안에는(도 4에서 윗부분), 연통 구멍(23a)의 개구가 전달홈(25d)과 연통하고 있기 때문에, 상기 작업 유체는 상기 배출 포트(25f)로부터 배출되어 펌프기능이 수행된다.

도 4 및 6에 있어서, 제1 및 제2회전 부재를 회전시키는 구동샤프트가 상기 구동 샤프트(23)이지만, 이 구동샤프트는 상기 레버(17)의 샤프트부(176)가 될 수도 있다.

상기 경우에 있어서, 상기 작업실(37) 내의 압력은 피스톤들(36) 및 피스톤 로드(35)를 통해 레버(17)에 작용하지만, 전방 커버(18)의 구면지지부(18b)로부터 레버(17)의 구면부(17a)에 반력이 작용하므로, 스러스트 방향의 힘은 다른 스러스트 지지부 없이도 평형을 유지한다.

한편, 작업실(37) 내의 압력은 각 작업실(37)의 한쪽 단부를 폐쇄하는 실린더 헤드(20)를 통해 서로 고정되고 하나의 블록으로 통합되는 전방 커버(18), 실린더 블록(19), 실린더 헤드(20) 및 구동샤프트(23)에 작용한다. 그러나 상기 레버(17)의 구면부(17a)로부터 발생한 반력이 전방 커버(18)의 구면지지부(18b)에 작용하므로, 다른 스러스트 지지부 없이도 스러스트 방향의 힘이 평형을 유지하게 된다.

상대적으로 큰 하중이 상기 구면부(17a) 및 상기 구면지지부(18b) 사이에 작용된다. 그러나 상기 구면부(17a) 및 상기 구면지지부(18b)사이의 상대 운동은 요동각이 작은 요동운동이므로, 슬라이딩 속도가 작고 기계적 마찰 손실과 눌러붙음에 영향을 주는 열 발생량이 작으므로 고효율과 고신뢰성의 액체 펌프를 구성할수 있다.

또한, 상기 액체 펌프가 상기 주변 구면지지부 이외의 다른 스러스트 지지부를 갖지 않기 때문에, 롤 베어링들 및 펌프를 사용할 필요가 없어 제작비를 낮출 수 있으며 수명을 연장할 수 있다.

도 4와 도 6을 비교하면 명백히 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(28)의 반경 방향 이동은 레버(17)의 샤프트부(17b)와 슬라이딩 부재(28) 사이의 연결부인 구면 부시(27)의 위치를 이동시키므로, 제1회전 부재의 샤프트부와 제2회전 부재의 회전축 사이의 경사각이 변할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 필요할 때마다 피스톤 행정을 변화시켜 펌프의 이송유량을 조절하여 다양한 용적 기능 또는 용적 제어 기능을 갖는 펌프를 제공할 수 있게 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 제2 실시예는 펌핑기능을 가진 유체 펌프와 관련되지만, 액체 모터의 기능을 갖는 것을 제공하는 것도 가능하다.

즉, 액체 공급홈과 같은 흡입홈(25c)을 흡입포트(25e) 대신에 가압된 유체용 공급 포트와 연통시키고, 액체 방출홈과 같은 송출홈(25d)을 송출포트(25f) 대신에 갑압된 유체용 송출 포트와 연통시킴으로써, 가압된 유체와 연통하는 위치에 있는 작업실(37)로 가압된 유체가 유입되어 (도 4 및 6에서, 단면도의 아래 측면; 도 5의 왼쪽 절반), 이 작업실을 팽창시킴으로 피스톤(36)은 가압되어 이동하고, 따라서 도 4 및 6에서 보는 바와 같이, 출력샤프트로서의 구동샤프트(23)를 화살표 방향으로 회전시킨다.

이때, 상기 작업실(37)은 작업실(37)이 가압된 유체와 연통하는 위치의 체적이 감소하므로(도 4 및 6의 단면도의 윗쪽 측면; 도 5의 오른쪽 절반), 피스톤(36)은 감압된 유체를 작업실 밖으로 밀게 된다. 가압된 유체를 가진 피스톤(36)을 가압하여 얻어진 일 에너지가 피스톤(36)에 의해 감압된 유체를 가압하여 얻어지는 일 에너지 보다 크기 때문에, 일에너지의 차이에 대응하는 동력이 상기 구동샤프트(23)의 출력샤프트로부터 얻어질 수 있다. 상기 출력샤프트는 레버(17)의 상기 샤프트부(17b)가 될 수 있다.

이런 방식으로, 본 발명이 상기 유체 모터에 작용되는 경우에 또한, 제2 실시예에서와 동일하게, 기계적 마찰 손실 및 눌러붙음에 영향을 주는 열발생량이 작게 되고, 고효율 및 고신뢰성의 장치가 실현 될 수 있으며, 상대적으로 큰 스러스트 하중이 작용되는 회전 지지부를 가지지 않으며 롤 베어링을 사용할 필요가 없기 때문에 적은 제작비와 긴 수명이 실현될 수 있다.

또한 제2 실시예와 동일하게, 필요할 때마다 피스톤 행정을 변경함으로써 상기 유체 모터의 출력을 조절하는 기능을 추가하는 것도 가능하다.

피스톤의 축방향 왕복에 의해 유체를 가압하고 전달하는 유체 펌프와 같은 액셜 피스톤 장치에 있어서, 본 발명에 따르면, 스러스트 방향의 상대적으로 큰 하중에 기인한 기계적 마찰 손실 및 마찰열 발생은 감소될 수 있고 스러스트 롤 베어링과 같은 부품들의 사용을 피할 수 있으므로, 고효율, 고신뢰성 및 고수명의 액셜 피스톤 장치를 저비용으로 제공 할 수 있게 된다. 또한, 용적 제어와 같은 기능을 가진 장치를 제공하는 것이 용이해진다.

Claims (15)

1. 서로 상대적으로 요동가능하도록 배열되는 제1 및 제2부재와, 상기 제2부재 내에 형성된 다수의 실린더 내에 각각 삽입되어 상기 제1부재와 맞물려서 상기 상기의 상대적인 요동운동에 의해서 왕복운동을 하는 다수의 피스톤, 및 상기 제1 및 제2부재를 서로 상대적으로 요동시키는 요동기구로 구성한 것으로서, 상기 제1 및 제2부재에 이들 중 하나가 다른 것에 대하여 일점을 중심으로 자유자재로 회전할 수 있게끔 하는 연결부를 설치하고, 상기 요동기구는 상기 제1 및 제2부재 중 적어도 하나를 회전시켜서 서로 상대적인 요동운동을 일으킴으로써 상기 피스톤을 왕복시키는 상대적 회전 기구로 구성됨을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2부재에는 각각 구면부 및 구면지지부가 있어서, 상기 제1 및 제2부재가 서로 상대적으로 미끄러질 수 있게끔 하는 구면 접촉부를 형성하고, 상기 제2부재는 상기 피스톤에 의해 상기 제1부재에 가해지는 반력을 지지하는 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제1부재는 상기 구면부, 상기 구면부의 구면에서 구면 중심을 통과하는 반경방향으로 돌출시킨 샤프트부, 및 상기 구면부의 구면 반대쪽에 있는 결합부로 구성되며, 상기 상대적인 회전 기구는 상기 제1부재의 상기 샤프트부를 회전시킴으로써 상기 제1부재의 피스톤 결합부를 상기 제2부재에 대하여 요동시키는 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 회전 기구는 상기 제1부재의 상기 샤프트부와 편심되게 맞물리는 회전샤프트로 구성하여, 이 회전 샤프트의 반전에 의해서 상기 제1부재의 상기 샤프트부의 맞물린 부분이 회전되도록 함을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 회전 샤프트의 일단부에 중공 원통부를 형성하여 그 속에 상기 샤프트부를 회전식으로 미끄러질 수 있도록 지지하여 상기 회전샤프트의 상기 제1부재의 상기 샤프트부에 대한 상대적인 축 변위에 의해 상기 맞물린 부분이 조절될 수 있도록 함을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
6. 제 2항에 있어서, 상기 제1부재는 상기 구면부, 상기 구면부의 구면에서 구면중심을 통과하는 반경방향으로 돌출시킨 샤프트부, 및 상기 구면부의 구면 반대쪽에 있는 피스톤 결합부로 구성하고, 상기 상대적인 회전 기구는 축선들이 서로 경사각을 이루고 있는 제1 및 제2부재를 각각의 축선을 중심으로 회전시키는 회전장치 및 그 경사각을 일정하게 유지시킬 수 있도록 상기 샤프트부를 회전식으로 지지하는 안내부재로 구성하여 상기의 피스톤 결합부를 상기 제2부재에 대하여 요동시키는 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 회전 장치는 상기 제1 또는 제2부재와 고정 연결되어 상기 제1 및 제2부재를 회전시키는 회전샤프트로 하고, 상기 안내 부재는 상기 제1부재의 상기 샤프트부의 반경 방향으로 조절가능케 하여, 상기 제1 및 제2부재 사이의 상기 경사각을 변경할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
8. 축선을 가지고 있으며 이 축선상에 구의 중심이 존재하는 구면을 형성하는 구면부와 상기 구의 중심에서 상기 축선방향으로 상기 구면 상에 돌출시킨 샤프트부를 갖춘 레버, 상기 레버의 상기 구면의 대향측에 각각 연결된 다수의 피스톤, 축선을 가지고 있으며 이 축선으로부터 떨어져서 서로 간격을 두고 형성되어 있는 다수의 실린더 및 상기한 레버의 상기한 구면부를 미끄러질 수 있게 지지하는 구면지지부 및 상기 레버의 샤프트를 감싸는 지지부로 구성하여 상기 다수의 피스톤이 상기 다수의 실린더에 각각 미끄러질 수 있게 삽입되도록 한 고정부재, 및 상기 고정부재의 지지부 내에 회전식으로 삽입되어 상기 레버의 샤프트부에 대하여 미끄럽게 회전할 수 있도록 그리고 그 회전축선이 상기 레버의 상기 샤프트부의 축선과 편심을 이루도록 결합시킨 회전부재로 구성하여 상기 회전 부재의 회전이 상기 고정된 부재에 대한 상기 구면부의 요동운동을 초래함으로써 상기 피스톤을 왕복시키는 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 회전부재는 상기 레버의 샤프트부에 결합되는 결합부와 상기 구면중심 간의 거리를 변화시킬 수 있도록 미끄러질 수 있어서 상기 레버 및 고정부재의 축선들 간의 각도를 변화시켜 상기한 피스톤의 행정을 변화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 레버가 그 축을 중심으로 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 방지 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
11. 서로에 대하여 경사진 축을 갖고 이 축 둘레로 회전 가능한 제1 및 제2 회전 부재, 상기 제2회전 부재 내에 그 축과 평행하게 떨어져서 서로 간격을 두고서 형성한 다수의 실린더, 상기 실린더 내에 각각 삽입되어 상기 제1 회전 부재와 기계적으로 연결되는 다수의 피스톤, 및 상기 실린더 내의 피스톤을 왕복시키는 요동 기구로 구성한 것으로서, 상기 제1 및 제2회전 부재는 서로 구면접촉하여 상대적으로 미끄러질 수 있도록 하는 구면부를 각각 갖추고 있으며, 각 구면부의 구면중심은 상기 제1 및 제2회전부재를 지지토록 하며, 상기 상대 요동 운동을 일으키는 요동기구는 상기 제1 및 제2회전 부재를 그 축을 중심으로 회전시키는 회전 입력 샤프트와 상기 제1회전 부재가 회전하는 동안 상기 경사각을 일정하게 유지하도록 상기 제1회전 부재를 회전 가능하게 지지하는 고정 부재로 구성하여, 상기 제1회전 부재가 상기 구면 접촉부를 따라 상기 제2회전 부재에 대하여 미끄러지면서 상대적인 요동운동을 하게끔 함을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 제1회전 부재의 회전을 상기 제2회전 부재의 회전과 동기시키기 위한 회전동기기구를 설치함을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
13. 제 11항에 있어서, 상기 실린더는 서로 간격을 두고서 원주방향으로 나란히 배열하여, 상기 제2회전 부재의 상기 구면부와 일체로된 부재 및 상기 피스톤과 함께 작동공간을 형성토록 함을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
14. 제 11항에 있어서, 상기 제1회전 부재는 상기 구면부로부터 축방향으로 연장된 샤프트부를 갖고, 상기 구면 접촉부 및 상기 고정된 부재에 의해 회전 가능하게 지지되는 샤프트부 두 부분에서 지지되는 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.
15. 제 14항에 있어서, 상기 제1회전 부재의 샤프트부를 회전 가능하게 지지하는 상기 고정된 부재는 상기 제2회전 부재의 축에 수직방향으로 조절가능케 하여 상기 경사각을 변화시킴으로써, 상기 피스톤의 행정을 변화시키는 것을 특징으로 하는 액셜 피스톤 장치.