(57)【要約】【課題】クレイドル振動を抑え、騒音を減少させる。【解決手段】ハウジング（１）と調節装置（１３）と穴（４４）とを含むアキシャルピストンエンジンであって、該ハウジングは内部空間に、持上げプレート（３）と、シリンダー（２６及び２８）及びその中で往復運動し得該シリンダーから突き出す端が該持上げプレート上に支持されるピストン（２９）を有する回転可能な状態で支持されるシリンダードラム（６）とを備え、該調節装置は、クレイドルピン（４１）及びアーム（１４）によって該持上げプレートに作用しこれを調整し、該調節装置はすべり部材（４２）を備えた該クレイドルピンがかみ合うすき間（４３）を有する調整ピストン（４０）を保持する、アキシャルピストンエンジンにおいて、該穴は、該持上げプレート中、該アーム中及び該クレイドルピン中に形成され、該調節ピストンの該すき間に開口することを特徴とするアキシャルピストンエンジンを提供する。【選択図】図２
2009539008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）と調節装置（１３）と穴（４４）とを有するアキシャルピストンエンジンであって、該ハウジングは内部空間に、持上げプレート（３）（Ｈｕｂｓｃｈｅｉｂｅ）（斜板）と、シリンダー（２６及び２８）及び該シリンダー中で往復運動することができ該シリンダー（２６及び２８）から突き出した端が該持上げプレート（３）上に支持されるピストン（２９）を有する回転可能な状態で支持されるシリンダードラム（６）とを備え、該調節装置は、クレイドルピン（４１）及びアーム（１４）によって該持上げプレート（３）に作用しこれを調節し、該調節装置はすべり部材（Ｇｌｅｉｔｓｔｅｉｎ）（４２）を備えた該クレイドルピン（４１）がかみ合うすき間（４３）を有する調整ピストン（４０）を保持する、アキシャルピストンエンジンにおいて、
該穴（４４）は、該持上げプレート（３）中、該アーム（１４）中及び該クレイドルピン（４１）中に形成され、該調節ピストン（４０）の該すき間（４３）に開口することを特徴とするアキシャルピストンエンジン。
【請求項２】
前記穴（４４）が前記シリンダー（２６及び２８）に面する前記持上げプレート（３）の面の加圧される側に開口することを特徴とする、請求項１に記載のアキシャルピストンエンジン。
【請求項３】
前記すき間（４３）を前記シリンダー（２６及び２８）から高圧力をかけられている前記穴（４４）を経て油圧媒体で充填し得ることを特徴とする、請求項１または２に記載のアキシャルピストンエンジン。
【請求項４】
前記すべり部材（４２）と、前記クレードルピン（４１）と、前記調整ピストン（４０）の前記すき間（４３）の壁との間に潤滑剤の薄層を形成することを特徴とする、請求項1から３のいずれかに記載のアキシャルピストンエンジン。
【請求項５】
前記潤滑剤の薄層によって前記調整ピストン（４０）からの前記クレイドルピン（４１）の機械的切り離しがもたらされることを特徴とする、請求項４に記載のアキシャルピストンエンジン。
【請求項６】
前記すべり部材（４２）が中空の円柱として構築されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のアキシャルピストンエンジン。
【請求項７】
前記すべり部材（４２）が前記クレイドルピン（４１）に適合してはめられる（ａｕｆｇｅｓｔｅｃｋｔ  ｉｓｔ）ことを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載のアキシャルピストンエンジン。
【請求項８】
前記調整ピストン（４０）の並進運動（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒｉｓｃｈｅ  Ｂｅｗｅｇｕｎｇ）が前記すべり部材（４２）及び前記クレイドルピン（４１）によって前記調整装置（１３）の前記アーム（１４）の回転運動に変換されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載のアキシャルピストンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングと調節装置と穴とを有するアキシャルピストンエンジンに関するもので、特に、該ハウジングは内部空間に、持上げプレート（Ｈｕｂｓｃｈｅｉｂｅ）（斜板）と、シリンダー及び該シリンダー中で往復運動することができ該シリンダーから突き出した端が該持上げプレート上に支持されるピストンを有する回転可能な状態で支持されるシリンダードラムとを備え、該調節装置は、クレイドルピン及びアームによって該持上げプレートに作用しこれを調節し、該調節装置はすべり部材（Ｇｌｅｉｔｓｔｅｉｎ）を備えた該クレイドルピンがかみ合うすき間を有する調整ピストンを保持するアキシャルピストンエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１は、ハウジングを有するアキシャルピストンエンジンであって、該ハウジングが内部空間に、リーク空間（Ｌｅｃｋｒａｕｍ）を含み、持上げプレート（斜板）と、シリンダー及び該シリンダー内で往復運動でき該シリンダーから突き出した端が該持上げプレートに支持されるピストンを有する回転可能な状態で支持されたシリンダードラムとを備える、アキシャルピストンエンジンを開示している。
【０００３】
更に、特許文献２は、一方ではピボットクレイドルのクレイドルピンに連結され、他方では補助ピストンの押し付け部分に連結されるリングを配置することによって、アキシャルピストンエンジンの該ピボットクレードルの調整がスムーズにかつ磨耗の少ない仕方で行える可能性があることを開示している。前記ピボットクレイドルの調整を担っている前記補助ピストンは、段をつけられた直径を有しそしてそれに合わせて前記ハウジングの段をつけられたすき間を走る。すべり部材が、前記クレイドルピンに適合してはめられ、移動できそして回転できるように配列される。調整部材の一部分に油圧液を誘導する油穴が、前記すべり部材の輪状の空間に開口しそれによって該輪状の空間の負担を流体静力学的に緩和する（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｓｃｈ  ｅｎｔｌａｓｔｅｎ）。
【０００４】
既知のアキシャルピストンエンジンは、ピストンを支持するピボットクレイドルが、アキシャルピストンエンジンの作動の間、クレイドル振動ともいわれる途切れない振動にさらされるという不利点を有する。これによって、一方では構造物によって伝えられる破壊的な騒音が発せられ、他方においては該振動によって悪影響される部品がよりひどい磨耗にさらされ、これはしばしば機械の不調及び高いメンテナンスコストの原因となる。
【０００５】
前記振動を抑えるための既知の方法は、主として部品の流体静力学的な負担の軽減（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｓｃｈｅ  Ｅｎｔｌａｓｔｕｎｇ）に基づくが、これは構造が高度に複雑になるという特徴を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第４，４２３，０２３  Ａ１号明細書
【特許文献２】特開２００４−３４００８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、それゆえ前記振動及びクレイドル振動を単純な方法で効果的に抑え、構造物によって伝えられる騒音の発生を減少させ、そしてこれによって磨耗に対する抵抗力を改善した、背景技術において述べたようなタイプのアキシャルピストンエンジンを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、ハウジング（１）と調節装置（１３）と穴（４４）とを有するアキシャルピストンエンジンであって、該ハウジングは内部空間に、持上げプレート（３）と、シリンダー（２６及び２８）及び該シリンダー中で往復運動することができ該シリンダー（２６及び２８）から突き出した端が該持上げプレート（３）上に支持されるピストン（２９）を有する回転可能な状態で支持されるシリンダードラム（６）とを備え、該調節装置は、クレイドルピン（４１）及びアーム（１４）によって該持上げプレート（３）に作用しこれを調節し、該調節装置はすべり部材（４２）を備えた該クレイドルピン（４１）がかみ合うすき間（４３）を有する調整ピストン（４０）を保持する、アキシャルピストンエンジンにおいて、該穴（４４）は、該持上げプレート（３）中、該アーム（１４）中及び該クレイドルピン（４１）中に形成され、該調節ピストン（４０）の該すき間（４３）に開口することを特徴とするアキシャルピストンエンジンを提供することで達成される。
【０００９】
すなわち本発明によると、クレイドルピン及びアームによってピボットクレイドルに作用し調整する調整装置であって、すべり部材を備えた該クレイドルピンがかみ合うすき間を有する調整ピストンを保持する調整装置、及び該ピボットクレイドル中、該アーム中及び該クレイドルピン中に形成され、そして該調整ピストンの該すき間に開口する穴が提供される。
【００１０】
これによって前記すべり部材を有する前記クレイドルピンがかみ合う前記すき間の中に油圧媒体が誘導され、そして前記アキシャルピストンエンジンの前記ピボットクレイドルの調節を低摩擦下で行い、アキシャルピストンエンジンの作動の間に起こる振動を抑制する潤滑剤の薄層が形成される。
【００１１】
本発明の更なる有利点及び特徴が残りの従属請求項から理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明は、以下により好ましい実施形態及び図面を参照して詳細に説明される。図は：
【図１】従来技術によるアキシャルピストンエンジンの実施形態の全体図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるピボットクレイドルの概略側面図である。
【図３】図２によるピボットクレイドルの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明による方法のより良い理解を提供するために、最初に図１として、従来技術による可変容量（ｖｅｒｓｔｅｌｌｂａｒｅｎ  Ｖｅｒｄｒａｅｎｇｕｎｇｓｖｏｌｕｍｅｎ）かつ可変な流れ方向の斜板構造物（Ｓｃｈｒａｅｇｓｃｈｅｉｂｅｎｂａｕｗｅｉｓｅ）を有するアキシャルピストンエンジンの断面を示す。このアキシャルピストンエンジンは既知の仕方で、重要な部品として、図１で上に位置する端面で開口する中空の円柱状のハウジング１、該ハウジング１に固定され該ハウジングの開口端を閉じる連結ブロック２、持上げ板または斜板（Ｈｕｂ−  ｏｄｅｒ  Ｓｃｒａｅｇｓｃｈｅｂｅ）３、制御部材４、駆動軸５、シリンダードラム６、及び随意に冷却回路７を含む。
【００１４】
前記斜板３は、半円筒状の横断面を有するいわゆるピボットクレイドルとして構築され、そしてお互いに間隔（そこでは負担が油圧によって軽減される）（ｕｎｔｅｒ  ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｓｃｈｅｒ  Ｅｎｔｌａｓｔｕｎｇ）をとって回転方向に沿って平行に延びる２つのベアリング面と共に、前記連結ブロック２に面するハウジング端壁９の内側の面に固定された２つの対応して形成されるベアリングシェル８上に支持される。前記油圧による負担の軽減は、前記ベアリングシェル８中に形成されそして連結部１１によって圧力媒体を供給される圧力ポケット１０によって、既知の方法に従い行われる。円柱状のハウジング壁１２の突出物中に配列された調整装置１３が、斜板３を、前記連結ブロック２の方向に延びるアームによって捕捉し、そしてアームを斜板の回転方向に関して垂直な回転軸の回りに回転させる働きをする。
【００１５】
前記制御部材４は、ハウジングの内部空間に面する前記連結ブロック２の内側の面に固定されそしてインゲン豆形制御スロットの形態の２つの直通の開口部１５が該制御部材には備えられ、この直通の開口部は、連結ブロック２の圧力導管１６Ｄ及び吸込み導管１６Ｓによって圧力回路及び吸込み回路（図示せず）に連結される。前記圧力導管１６Ｄは、前記吸込み導管１６Ｓよりも小さい流れの横断面を有する。ハウジングの内部空間に面する前記制御部材４の球状の制御面が、前記シリンダードラム６のベアリング面として作用する。
【００１６】
前記駆動軸５は、前記ハウジング端壁９の直通穴を通って該ハウジング１中に突き出し、ベアリング１７によってこの直通穴の中に、そして他のベアリング１８によって、前記連結ブロック２中の端で広がる止まり穴１９のより狭い穴部分に、及びこのより狭い穴部分に隣接した制御部材４中の中央直通穴２０の領域に回転可能な状態で支持される。前記ハウジング１の内側では、前記駆動軸５は、前記斜板３の回転による最大の偏りに従って一定の大きさに作られた直径を有する前期斜板３中の中央直通穴２１、及び２つの穴部分を有する前記シリンダードラム６の中央直通穴を通って更に延びる。
【００１７】
これらの穴部分の一方が袖状の拡張部２３中に形成されるが、該袖状の拡張部は、前記シリンダードラム６上に形成され、該シリンダードラムの斜板３に面する端面２２を超えて突き出し、この拡張部によって該シリンダードラム６が前記駆動軸５にキー溝接合部２４によって回転を固定される仕方で連結される。もう一方の穴部分は、円錐形の通路で構築される。この穴は、第１の穴部分の近くで最大の直径を有するこの穴の横断面から、前記制御部材４に接触する前記シリンダードラム６の端面またはベアリング面の近くで最小の直径有するこの穴の横断面まで先細りする。前記駆動軸５及びこの円錐形の穴部分によって画定される環状の空間を２５と指定する。
【００１８】
前記シリンダードラム６は、概して軸の方向に延びる段をつけられたシリンダー穴２６を有し、該シリンダー穴は均一に前記駆動軸に関して同軸のピッチ円（Ｔｅｉｌｋｒｅｉｓ）上に配列され、そしてシリンダードラム端面２２で直接に開口し、前記制御部材４に面するシリンダードラムベアリング面で前記制御スロットと同じピッチ円上の開口導管２７を経由して開口する。前記シリンダードラム端面２２で直接に開口するより大きな直径を有するシリンダー穴部分それぞれに、裏当て２８が挿入される。この裏当て２８を含む前記シリンダー穴２６を、この場合シリンダーと呼ぶ。またこれらのシリンダー２６及び２８内で動けるように配列されたピストン２９が与えられ、ピストンの端部は前記斜板３に面し、ピストンは、スライディングシュー３１中に支持され、斜板５（Ｓｃｈｒａｅｇｓｃｈｅｉｂｅ  ５）に固定された環状のスライディングプレート３２上に流体静力学的に支持される球状のヘッド３０を有する。
【００１９】
それぞれのスライディングシュー３１には、前記スライディングプレート３２に面するそれらのスライディング面で、図示はしないが圧力ポケットが与えられ、該圧力ポケットは、該スライディングシュー３１中の直通穴３３によって、前記ピストン２９中の段をつけられた軸上の直通導管３４へ連結され、そしてこのようにして次に前記シリンダー穴２６中の該ピストン２９によって画定されるシリンダーの作動空間へと連結される。それぞれの軸上の直通導管３４においては、付属する球状のヘッド３０の領域において絞り弁が構築される。キー溝接合部２４によって前記駆動軸５上に軸の方向に移動可能な状態で配列され、バネ３５によって斜板３の方向に作用される据付部材３６が、前記スライディングプレート３２に対して前記スライディングシューが接触するように該スライディングシュー３１を保持する。
【００２０】
ハウジング内部空間中の受容される部品３〜６などによって占有されていない構造空間は、リーク空間３７として作用し、このリーク空間は、アキシャルピストンエンジンの作動の間に、例えばシリンダー２６及び２８とピストン２９との間、制御部材４とシリンダードラム６との間、斜板３とスライディングプレート３２とベアリングシェル８との間などの全てのギャップを通して排出されるリーク液を受容する。
【００２１】
前記アキシャルピストンエンジンの機能は、一般的に知られ、そして以下のポンプとして使用したときの説明中ではその要点に限定して説明される。
【００２２】
前記アキシャルピストンエンジンは、作動のために流体として油を備える。前記シリンダードラム６は、前記ピストン２９と共に駆動軸５によって回転させられる。前記調節装置１３を始動させることによって、前記斜板３を前記シリンダードラム６に対して傾斜した位置に回転させるとき、全てのピストン２９は持ち上がり運動を行う。前記シリンダードラム６が３６０°回転させられるとき、それぞれのピストン２９は吸込みストローク及び圧縮ストロークを行い、対応する油の流れが産出され、これは前記開口導管２７、前記制御スロット１５、並びに前記圧力導管１６Ｄ及び前記吸込み導管１６Ｓを経由して供給及び排出される。それぞれのピストン２９の圧縮ストロークの間、圧力油は、関連するシリンダー２６及び２８から、前記軸上の直通導管３４及び付属するスライディングシュー３１中の直通穴３３を経由して、その圧力ポケットへと流れ、そして前記スライディングプレート３２と各スライディングシュー３１の間に圧力場を形成し、これは該スライディングシューの流体静力学的ベアリングとして作用する。更に、圧力油が、前記連結部１１を経由して、前記ベアリングシェル８中の圧力ポケット１０へと供給され、斜板３を流体静力学的に支持する。
【００２３】
図２及び図３は、斜板に作用する調整装置１３を有する、本発明に従い構築したアキシャルピストンエンジンの好ましい実施形態の該斜版３のそれぞれ側面図及び平面図である。図２による表示は、図１に対して反対方向から見た斜板３を示しており、そして対応する部品はそれゆえ図１に関して反対の側に配列される。他の全ての点で、本発明によって構築されるアキシャルピストンエンジンは、例えばより詳細には示していない部品について、図１に示した従来技術によるアキシャルピストンエンジンの実施形態と同様にして構築することができる。
【００２４】
本発明の構造では、前記斜板３は、ピボットクレイドルの形態で構築されるが、該ピボットクレイドルは、詳細には示さないが２つの２枚貝の片方の殻の形をしたベアリング要素上に支持され、図２及び図３中でもやはり示さない保持器に誘導されるローラーベアリング要素によって該殻の形をしたベアリング要素上を回転する。前記ピボットクレイドル３を調整するための前記調整装置１３は、調整ピストン４０を有し、該調整ピストンは、クレイドルピン４１によって前記アーム１４に連結され、該アーム１４は該ピボットクレイドル３に作用する。前記クレイドルピン４１の前記調整ピストン４０中へのかみ合わせは、必然的に、関与する部品の運動方向の組合せから生み出される円弧と直線の幾何学的組合せによって、及び２次元運動を可能とするすべり部材４２によって行われる。
【００２５】
前記すべり部材４２は、中空の円柱の形に構築され、前記アーム１４に連結される前記クレイドルピン４１に適合してはめられる。前期すべり部材は、前記調整ピストン４０中に形成されるすき間４３にかみ合う。前記すべり部材４２は、前記ピボットクレイドル３の回転をスムーズに調整するために一定の程度のクリアランスと共にこのすき間４３に支持されなければならない。
【００２６】
しかし、これは、例えば前記シリンダードラム２３の循環運動のために、前記アキシャルピストンエンジンの作動の間に必然的に起こる振動をもたらす。その結果、構造物によって伝えられる騒音が、個々の部品を経由して外に発せられ、そして前記アキシャルピストンエンジンの増加させられたレベルの作動騒音として現れる。更に、前記すべり部材４２の領域のクリアランスのために、関与する部品の磨耗がより激しくなる危険性もある。
【００２７】
本発明によると、それゆえ、油圧媒体を穴４４を通して前記すき間４３へと誘導することによって前記すべり部材４２の負担を流体静力学的に緩和する（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｓｃｈ  ｚｕ  ｅｎｔｌａｓｔｅｎ）設備が与えられる。前記穴４４は、前記ピボットクレイドル３中、前記アーム１４中、及び前記クレイドルピン４１中を延び、そして最後に前記すき間４３に開口する。前記すべり部材４２は、これによって前記すき間４３中に流体の観点から見て支持される。
【００２８】
前記穴４４の加圧側開口部は、高圧領域中に、好ましくは前記アキシャルピストンエンジンのシリンダー２６及び２８が面する前記ピボットクレイドル３の面４５の高圧領域中に形成される。これによって、前記シリンダー２６及び２８中の高圧によって油圧媒体が絶え間なく前記穴４４中に押し出されるので、該穴４４を経由して信頼できる様式で前記すき間４３を確実に充填できる。前記すき間４３中へ運搬された油圧媒体は、再びリークギャップによってアキシャルピストンエンジンの前記リーク空間３７に達し得、そしてそこで再び利用可能となる。
【００２９】
前記すき間４３の充填及び前記すべり部材４２の負担の流体静力学的軽減のために、該すべり部材４２と、前記クレイドルピン４１と、前記調整ピストン４０の該すき間４３との間のギャップサイズまたはクリアランスはより小さくできる。加えて、構造物によって伝えられる騒音が効果的に抑制されるので、前記アキシャルピストンエンジンの作動騒音レベルを減少させることができる。摩擦する相手同士がもはや固定された本体の接触によってお互いにその上を滑る状態でなくなり、その代り潤滑剤の薄層によってお互いに滑る状態となるので、前記ピボットクレイドル３の調整スピードを著しく増加させることができる。部品の磨耗が改善されるように、ヒステリシス特性も改善することができる。
【００３０】
本発明は、示された実施形態に限定されず、例えばアキシャルピストンエンジンの他の構造のためにも使用できる。本発明の全ての特徴をお互いに、あらゆる望ましい仕方で組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１      ハウジング
２      連結ブロック
３      持上げプレートまたは斜板
４      制御部材
５      駆動軸
６      シリンダードラム
７      冷却回路
８      ベアリングシェル
９      ハウジング端壁
１０    圧力ポケット
１１    連結部
１２    円柱状のハウジング壁
１３    調整装置
１４    アーム
１５    直通開口部
１６Ｄ  圧力導管
１６Ｓ  吸込み導管
１７    ベアリング
１８    ベアリング
１９    止まり穴
２０    中央直通穴
２１    中央直通穴
２２    端面
２３    袖状の拡張部
２４    キー溝接合部
２５    円錐形の穴部分によって画定される空間
２６    段をつけられたシリンダー穴
２７    開口導管
２８    裏当て
２９    ピストン
３０    球状のヘッド
３１    スライディングシュー
３２    スライディングプレート
３３    直通穴
３４    軸上の直通導管
３５    バネ
３６    据付部材
３７    リーク空間
４０    調整ピストン
４１    クレイドルピン
４２    すべり部材
４３    すき間
４４    穴
４５    面
【図１】
2009539008.tif 000003
【図２】
2009539008.tif 000004
【図３】
2009539008.tif 000005
【国際調査報告】
2009539008.tif 000006
2009539008.tif 000007
2009539008.tif 000008
2009539008.tif 000009