(57)【要約】【課題】高回転数で運転することができ、かつ同時に高い効率を有するアキシャルピストン機械を提供する。【解決手段】伝動フランジ３の回転時に、スライドシュー１０５に作用する遠心力ＦＦとは逆向きに作用する補償力ＦＦＲがスライドシューに作用するように、スライドシュー１０５はそれぞれ伝動フランジ３に枢着的に支持されており、スライドシュー１０５において傾倒モーメントが発生しないか又は傾倒モーメントが部分的に又は完全に補償もしくは相殺されるように、スライドシュー１０５における補償力ＦＦＲの作用点ＡＰが選択されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜軸式のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械（１）であって、
回転軸線（Ｒｔ）を中心にして回転可能に当該アキシャルピストン機械（１）のハウジング（２）の内部に配置された伝動軸（４）と、回転可能に前記ハウジング（２）の内部に配置された伝動フランジ（３）と、回転軸線（Ｒｚ）を中心にして回転可能に前記ハウジング（２）の内部に配置されたシリンダブロック（７）と、を有しており、
該シリンダブロック（７）は複数のピストン穴（８）を備えていて、該ピストン穴（８）内に各１つのピストン（１０）が長手方向移動可能に配置されていて、該ピストン（１０）は前記伝動フランジ（３）に枢着的に取り付けられており、
該伝動フランジ（３）は、ハウジング側の滑り面（１０１）にスラスト軸受（１００）を用いて支持されていて、該スラスト軸受（１００）は、ハイドロスタティック式に負荷軽減される滑り軸受（１０２）として形成されており、該滑り軸受（１０２）は複数のスライドシュー（１０５）を有していて、該スライドシュー（１０５）はそれぞれ、前記伝動フランジ（３）内に枢着的に支持され、かつ前記滑り面（１０１）に向けられた端面に圧力ポケット（１０６）を備えており、該圧力ポケット（１０６）は、圧力媒体を供給するために、当該アキシャルピストン機械（１）の、前記圧力ポケット（１０６）に対応配置された押し退け室（Ｖ）に接続されている、アキシャルピストン機械（１）において、
前記伝動フランジ（３）の回転時に、前記スライドシュー（１０５）に作用する遠心力（ＦＦ）とは逆向きに作用する補償力（ＦＦＲ）が前記スライドシュー（１０５）に作用するように、前記スライドシュー（１０５）はそれぞれ前記伝動フランジ（３）に枢着的に支持されており、
前記スライドシュー（１０５）において傾倒モーメントが発生しないか又は傾倒モーメントが部分的に又は完全に補償もしくは相殺されるように、前記スライドシュー（１０５）における前記補償力（ＦＦＲ）の作用点（ＡＰ）が選択されている
ことを特徴とする、斜軸式のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械（１）。
【請求項２】
前記補償力（ＦＦＲ）の前記作用点（ＡＰ）は、軸方向において前記スライドシュー（１０５）の重心（ＳＰ）の高さに位置している、請求項１記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項３】
前記スライドシュー（１０５）は、前記伝動フランジ（３）の凹部（１１１）内に枢着的に支持されていて、前記伝動フランジ（３）の前記凹部（１１１）における前記スライドシュー（１０５）の半径方向の支持点（Ａ）が、前記補償力（ＦＦＲ）の前記作用点（ＡＰ）に相当している、請求項１又は２記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項４】
前記伝動フランジ（３）の前記凹部（１１１）における前記スライドシュー（１０５）の半径方向の支持点（Ａ）は、前記伝動フランジ（３）の前記回転軸線（Ｒｔ）に対して垂直に配置されかつ軸方向において前記スライドシュー（１０５）の重心（ＳＰ）の領域に配置された平面（ＥＥ）に位置している、請求項１から３までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項５】
前記スライドシュー（１０５）は、前記伝動フランジ（３）の凹部（１１１）に枢着的に支持されていて、前記伝動フランジ（３）の前記凹部（１１１）における前記スライドシュー（１０５）の半径方向の支持点（Ａ）が、前記補償力（ＦＦＲ）の前記作用点（ＡＰ）から軸方向で距離をおいて位置している、請求項１又は２記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項６】
前記スライドシュー（１０５）は、前記遠心力（ＦＦ）に基づいて発生するスライドシュー（１０５）における傾倒モーメントを部分的に又は完全に補償もしくは相殺する補償体（２００）に作用結合されている、請求項１，２又は５記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項７】
前記補償体（２００）は、前記スライドシュー（１０５）に対して作用する補償力（ＦＦＲ）を生ぜしめ、該補償力（ＦＦＲ）は、前記スライドシュー（１０５）における遠心力（ＦＦ）とは逆向きに作用し、前記補償体（２００）によって生ぜしめられて前記スライドシュー（１０５）に作用する補償力（ＦＦＲ）の前記作用点（ＡＰ）は、前記スライドシュー（１０５）の前記重心（ＳＰ）の領域に位置している、請求項６記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項８】
前記伝動フランジ（３）の前記凹部（１１１）における前記スライドシュー（１０５）の前記半径方向の支持点（Ａ）は、軸方向において前記スライドシュー（１０５）の前記重心（ＳＰ）から、第１のてこ腕（ｃ）の長さだけ距離をおいて位置している、請求項６又は７記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項９】
前記補償体（２００）は、前記伝動フランジ（３）に継手（２１０）を用いて枢着的に支持されていて、軸方向において前記重心（ＳＰ）の領域において前記スライドシュー（１０５）に作用結合されており、前記補償力（ＦＦＲ）は、前記補償体（２００）に対して作用する遠心力（ＦＦ）によって生ぜしめられる、請求項６から８までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１０】
前記伝動フランジ（３）における前記補償体（２００）の前記継手（２１０）は、軸方向において、前記スライドシュー（１０５）の前記重心（ＳＰ）と前記補償体（２００）の前記重心（ＳＫ）との間に配置されている、請求項９記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１１】
前記伝動フランジ（３）における前記補償体（２００）の前記継手（２１０）は、前記補償体（２００）の前記重心（ＳＫ）から、第２のてこ腕（ｂ）の長さだけ距離をおいて位置しており、前記補償体（２００）の質量（ｍ２）、第１のてこ腕（ｃ）及び第２のてこ腕（ｂ）は、前記補償体（２００）によって生ぜしめられる前記補償力（ＦＦＲ）が、前記スライドシュー（１０５）に対して作用する遠心力（ＦＦ）とほぼ同じ値を有するように設計されている、請求項９又は１０記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１２】
前記補償体（２００）は、前記スライドシュー（１０５）に対して同軸的にかつ該スライドシュー（１０５）の半径方向寸法内で、前記伝動フランジ（３）に配置されている、請求項６から１１までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１３】
前記伝動フランジ（３）は、別の凹部（２１１）を備えていて、該別の凹部（２１１）内に前記補償体（２００）は枢着的に支持されており、前記別の凹部（２１１）は、前記スライドシュー（１０５）のための前記凹部（１１１）に対して同軸的に配置されている、請求項１２記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１４】
前記別の凹部（２１１）は、前記押し退け室（Ｖ）に作用結合されていて、前記補償体（２００）は接続通路（２１２）を備えていて、該接続通路（２１２）を用いて前記スライドシュー（１０５）の前記圧力ポケット（１０６）は前記押し退け室（Ｖ）に接続されている、請求項１３記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１５】
前記スライドシュー（１０５）は枢着的な支持のために、直径遊び（ＤＳ１）をもって前記伝動フランジ（３）の前記凹部（１１１）内に配置されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１６】
前記スライドシュー（１０５）は、前記半径方向の支持点（Ａ）の領域に直径拡大部を備えている、請求項１５記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１７】
前記直径拡大部の半径方向外側面は、球面状の面（ＳＦ）として形成されていて、該面（ＳＦ）の中心（ＭＰ）が、前記スライドシュー（１０５）の前記重心（ＳＰ）に位置している、請求項１６記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１８】
前記直径拡大部の半径方向外側面は、リング面（ＲＦ）として形成されている、請求項１６記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項１９】
前記直径拡大部の半径方向外側面は、円筒面（ＺＦ）として形成されていて、該円筒面（ＺＦ）と前記伝動フランジ（３）の前記凹部（１１１）との間に、直径遊び（ＤＳ２）が形成されている、請求項１６記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項２０】
前記スライドシュー（１０５）を前記ハウジング側の滑り面（１０１）に向かって押圧するばね装置（１１０）が設けられている、請求項１から１９までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項２１】
前記伝動フランジ（３）と前記スライドシュー（１０５）との間に、前記押し退け室（Ｖ）に接続された圧力室（Ｄ）が形成されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項２２】
前記スライドシュー（１０５）は、シール装置（１１５）を用いて前記圧力室（Ｄ）に対してシールされている、請求項２１記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項２３】
前記スライドシュー（１０５）は、溝状の凹部（１１６）を備えていて、該凹部（１１６）内にシール装置（１１５）、特にシールリングが配置されている、請求項２２記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項２４】
前記補償体（２００）の前記継手（２１０）の領域に、少なくとも１つ凹部（２１５）が形成されていて、該凹部（２１５）を用いて前記圧力室（Ｄ）は前記押し退け室（Ｖ）に接続可能である、請求項９から１４及び２１のいずれか１項記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【請求項２５】
前記伝動フランジ（３）は、前記伝動軸（４）に一体に形成されている、請求項１から２４までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜軸式のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械であって、
回転軸線を中心にして回転可能にアキシャルピストン機械のハウジングの内部に配置された伝動軸と、回転可能にハウジングの内部に配置された伝動フランジと、回転軸線を中心にして回転可能にハウジングの内部に配置されたシリンダブロックと、を有しており、
該シリンダブロックは複数のピストン穴を備えていて、該ピストン穴内に各１つのピストンが長手方向移動可能に配置されていて、該ピストンは伝動フランジに枢着的に取り付けられており、
該伝動フランジは、ハウジング側の滑り面にスラスト軸受を用いて支持されていて、該スラスト軸受は、ハイドロスタティック式に負荷軽減される滑り軸受として形成されており、該滑り軸受は複数のスライドシューを有していて、該スライドシューはそれぞれ、伝動フランジ内に枢着的に支持され、かつ滑り面に向けられた端面に圧力ポケットを備えており、該圧力ポケットは、圧力媒体を供給するために、アキシャルピストン機械の、圧力ポケットに対応配置された押し退け室に接続されている、アキシャルピストン機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
斜軸式のハイドロスタティック式のアキシャルピストン機械において、シリンダブロック内に長手方向移動可能に配置されたピストンは、通常、ボールジョイントを用いて、伝動軸の伝動フランジに取り付けられている。このときピストン力は、ピストンを介して、伝動軸に位置する伝動フランジに支持され、かつトルクを生ぜしめる。
【０００３】
上記のような斜軸式のアキシャルピストン機械は、斜板式のアキシャルピストン機械に比べて、大幅に高い最大許容回転数を有しているので、斜軸式のアキシャルピストン機械は、ハイドロモータとしての使用のために利点を提供する。
【０００４】
斜軸式のアキシャルピストン機械では、ピストン力によって生ぜしめられる軸方向力を、伝動フランジ及び伝動軸を介してころがり軸受を用いてハウジングに支持することが公知である。このような斜軸式のアキシャルピストン機械は、例えば特許文献１に基づいて公知である。伝動軸のころがり軸受は、対を成して配置された円錐ころ軸受によって形成されている。受け止められる大きな軸方向力に基づいて、十分に長い耐用寿命をえるために、この両方の円錐ころ軸受は相応に大きく寸法設定されねばならない。しかしながら大きく寸法設定された軸受は、大きな所要スペースを必要とし、相応の大きな慣性力に基づいてアキシャルピストン機械の最大許容回転数を制限することになる。
【０００５】
このような欠点を回避するために、斜軸式のアキシャルピストン機械における軸方向力を、ハイドロスタティック式に負荷軽減される滑り軸受として形成されたスラスト軸受を用いて、ハウジング側の滑り面において負荷軽減することが、既に公知である。軸方向力をハイドロスタティック式に負荷軽減することによって、伝動軸及び伝動フランジのころがり軸受の寸法を小さく設計することができ、小さな慣性力に基づいてアキシャルピストン機械の制限回転数を高めることができる。
【０００６】
ハイドロスタティック式に負荷軽減される滑り軸受をスラスト軸受として形成するために、既に公知の斜軸式のアキシャルピストン機械では、ハウジング側の滑り面に接触する、伝動フランジの軸方向における端面に、圧力ポケットが形成されていて、の圧力ポケットは、圧力媒体を供給する押し退け室に接続されている。圧力ポケットのためのシール面を形成する、ハウジング側の滑り面における圧力ポケットの接触を達成するために、伝動フランジは、伝動軸とは別個の部材として形成されていて、軸方向において伝動軸に対して可動に配置されている。例えばスプライン歯列であるトルク結合部を介して、伝動フランジは伝動軸に、相対回動不能に結合されている。このようなアキシャルピストン機械は、例えば特許文献１の図３、特許文献２及び特許文献３に基づいて公知である。このような斜軸式のアキシャルピストン機械では、高回転数時にハウジング側の滑り面から伝動フランジが傾倒することはなく、もし傾倒が生じると、傾倒によって、ハイドロスタティック式に負荷軽減される滑り軸受におけるシール間隙が開放し、ひいてはハイドロスタティック式の滑り軸受における圧力媒体の漏れ損失が高められる。しかしながらこのようなアキシャルピストン機械には、次のような欠点がある。すなわちこのアキシャルピストン機械では、伝動フランジと伝動軸との間のトルク伝達のために必要なトルク結合部は、高い構造コストの原因となり、製造が面倒もしくは高価である。例えばスプライン歯列であるトルク結合部において生じる大きな応力及び負荷によって、トルク結合部において伝達可能な最大トルク、つまりアキシャルピストン機械の出力トルクに相当する最大トルクは、制限されている。さらに、圧力ポケットを備えた伝動フランジによって、圧力負荷に基づく部材変形によって発生する、ハウジング側のシール面における凹凸を、補償することができない。
【０００７】
ハイドロスタティック式に負荷軽減される滑り軸受をスラスト軸受として形成するために、既に公知の別の構成では、斜軸式のアキシャルピストン機械においてスライドシューが伝動フランジ内に長手方向移動可能に配置されていて、これらのスライドシューは、ハウジング側の滑り面に接触していて、圧力ポケットを備えており、この圧力ポケットは、圧力媒体供給のために、対応配置された押し退け室に接続されている。軸方向力が、伝動フランジとハウジングとの間に配置されたスライドシューを用いてハイドロスタティック式に負荷軽減されるようになっている、斜軸式のアキシャルピストン機械は、特許文献１の図１及び図４、特許文献４及び特許文献５に基づいて公知である。このようなハイドロスタティック式の滑り軸受及びスライドシューの使用時に、伝動フランジ及び伝動軸は一体に形成することができるので、伝動フランジと伝動軸との間における強度に関して臨界の結合部は省かれる。ハウジング側の滑り面とスライドシューの端面とによって形成される、滑り軸受の軸方向におけるシール面が、高いシール性のために正確に互いに接触し合いかつ互いに向かって方向付けされ得ることを達成するためには、スライドシューを伝動フランジ内において長手方向移動可能にかつ枢着的に支持することが必要である。それというのは、ハウジング側の滑り面に対する伝動フランジの正確な方向付けは、部材の許容誤差によって及びアキシャルピストン機械の運転時に発生する変形によって不可能だからである。伝動フランジにおけるスライドシューの枢着的な支持によって、ひいては伝動フランジにおけるスライドシューの傾倒運動可能な配置形態によって、さらに圧力負荷に起因する部材変形によって発生する、ハウジング側の滑り面における凹凸を、部分的に補償することができる。しかしながらこのような斜軸式のアキシャルピストン機械には、次のような欠点がある。すなわち、このようなアキシャルピストン機械では、高回転数時に、半径方向外側に向かって作用する大きな遠心力によって、伝動フランジにおけるスライドシューの枢着的な結合と相俟って、スライドシューは、ハウジング側の滑り面から傾倒することがあり、このような傾倒は、ハイドロスタティック式に負荷軽減される滑り面における漏れを高めることになり、ひいてはアキシャルピストン機械の作用効率を低下させる。従って最大許容回転数は、傾倒するスライドシューに起因して発生する漏れ損失に基づいて制限されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１５４９２１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第４８７２３９４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第３８２７３３７号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第３１９８１３０号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第４５４６６９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ゆえに本発明の課題は、伝動フランジに枢着的に支持されたスライドシューによって、軸方向力をハイドロスタティック式に負荷軽減する、冒頭に述べた斜軸式のアキシャルピストン機械を改良して、高回転数で運転することができ、かつ同時に高い効率を有するアキシャルピストン機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために本発明の構成では、伝動フランジの回転時に、スライドシューに作用する遠心力とは逆向きに作用する補償力がスライドシューに作用するように、スライドシューはそれぞれ伝動フランジに枢着的に支持されており、スライドシューにおいて傾倒モーメントが発生しないか又は傾倒モーメントが部分的に又は完全に補償もしくは相殺されるように、スライドシューにおける補償力の作用点が選択されている。
【発明の効果】
【００１１】
アキシャルピストン機械の高回転数時には、スライドシューの質量によって、半径方向外側に向いた遠心力が発生し、この遠心力はスライドシューの重心において作用する。本発明によれば、スライドシューに対して作用しかつ遠心力とは逆向きに作用する補償力が生ぜしめられ、この補償力はスライドシューにおいて、該スライドシューにおいて傾倒モーメントが発生しないか又は傾倒モーメントが部分的に又は完全に補償もしくは相殺されるように作用する。このように構成されていることによって、本発明に係るアキシャルピストン機械では、補償力によって、スライドシューに対して作用する遠心力に基づく、ハウジング側の滑り面からのスライドシューの傾倒を、阻止することができる。その結果本発明に係るアキシャルピストン機械は、高回転数時にもスライドシューの傾倒なしに運転することができるので、高回転数時においても、スライドシューとハウジング側の滑り面との間における、ハイドロスタティック式に負荷軽減される滑り軸受における漏れの増大が阻止され、アキシャルピストン機械は、高回転数時に高い効率を有する。
【００１２】
本発明の好適な態様によれば、補償力の作用点は、軸方向においてスライドシューの重心の高さに位置している。このように構成されていると、遠心力と補償力とは互いに直に向かい合って作用するので、スライドシューにおいて傾倒モーメントが発生することはない。
【００１３】
本発明の好適な態様によれば、スライドシューは、伝動フランジの凹部内に枢着的に支持されていて、伝動フランジの凹部におけるスライドシューの半径方向の支持点が、補償力の作用点に相当している。このような構成によって、補償力は、スライドシューの遠心力が支持される、凹部におけるスライドシューの半径方向の支持点においてもたらされる。
【００１４】
本発明の好適な態様によれば、伝動フランジの凹部におけるスライドシューの半径方向の支持点は、伝動フランジの回転軸線に対して垂直に配置されかつ軸方向においてスライドシューの重心の領域に配置された平面に位置している。この平面は、好ましくは、軸方向においてスライドシューの重心を通って延びている。凹部におけるスライドシューの半径方向の支持点において、スライドシューに対して作用する遠心力が、該遠心力に対して逆向きに作用する補償力によって支持される。伝動フランジの凹部におけるスライドシューの半径方向の支持点が、スライドシューにおける補償力の作用点が、伝動フランジの回転軸線に対して垂直に配置されかつ軸方向においてスライドシューの重心を通る平面に位置していると、遠心力と、この遠心力とは逆向きの補償力とは、直接向かい合って位置する等しい作用線を有しており、その結果てこ腕は発生せず、スライドシューにおいて遠心力に起因する傾倒モーメントが発生することもない。遠心力と補償力とによって形成された偶力のこのような位置によって、スライドシューにおいて遠心力に起因する傾倒モーメントが発生することを、簡単に阻止することができ、その結果、高回転数時におけるハウジング側の滑り面からのスライドシューの傾倒を、僅かな構造コストで阻止することができる。
【００１５】
本発明の同様に好適な択一的な態様によれば、スライドシューは、伝動フランジの凹部に枢着的に支持されていて、伝動フランジの凹部におけるスライドシューの半径方向の支持点が、補償力の作用点から軸方向で距離をおいて位置している。補償力の作用点のこのような位置によって、遠心力に基づいてスライドシューにおいて発生する傾倒モーメントを、簡単に補償もしくは相殺することができ、ひいてはハウジング側の滑り面からのスライドシューの傾倒を回避することができる。
【００１６】
本発明の択一的な態様によれば、スライドシューは、遠心力に基づいて発生するスライドシューにおける傾倒モーメントを部分的に又は完全に補償もしくは相殺する補償体に作用結合されている。スライドシューに作用結合されていて、遠心力に基づいて発生するスライドシューにおける傾倒モーメントを部分的に又は完全に補償もしくは相殺する、追加的な補償体によって、同様に僅かな追加的な構造コストで、スライドシューが高回転数時にハウジング側の滑り面から傾倒することを、阻止することができる。
【００１７】
本発明の好適な態様では、補償体は、スライドシューに対して作用する補償力を生ぜしめ、該補償力は、スライドシューにおける遠心力とは逆向きに作用し、補償体によって生ぜしめられてスライドシューに作用する補償力の作用点は、スライドシューの重心の領域に位置している。好ましくは、作用点はスライドシューの重心に位置している。このように構成されていると、補償体によって生ぜしめられる補償力と遠心力とが共にスライドシューの重心において作用するので、遠心力と、この遠心力とは逆向きの補償力とが、直接向かい合って位置しかつ同じ作用線を有することになるので、遠心力、及びこれによって発生し得るスライドシューの傾倒モーメントを、補償体によって生ぜしめられる補償力によって、簡単な構造で補償もしくは相殺することができる。
【００１８】
発生し得る傾倒モーメントを補償するために、本発明の別の態様では、伝動フランジの凹部におけるスライドシューの半径方向の支持点が、軸方向においてスライドシューの重心から、第１のてこ腕の長さだけ距離をおいて位置するように、スライドシューは伝動フランジの凹部において枢着的に支持されている。
【００１９】
本発明の好適な態様によれば、補償体は、伝動フランジに継手を用いて枢着的に支持されていて、軸方向において重心の領域においてスライドシューに作用結合されており、補償力は、補償体に対して作用する遠心力によって生ぜしめられる。このように構成されていると、スライドシューに対して作用しかつ、スライドシューに作用する遠心力とは逆向きに作用する補償力は、補償体に作用する遠心力によって生ぜしめられる。伝動フランジにおける補償体の枢着的な支持によって、僅かな構造コストで、力方向の変向を達成することができ、ひいては、半径方向外側に向いた遠心力から、スライドシューにおける遠心力とは逆向きの、半径方向内側に向いた補償力を生ぜしめることができる。
【００２０】
力方向の変向を特に簡単な構造コストによって可能にするために、本発明の別の態様では、伝動フランジにおける補償体の継手は、軸方向において、スライドシューの重心と補償体の重心との間に配置されている。補償体の重心において半径方向外側に向かって作用する遠心力に基づいて、継手のこのような選択、ひいては伝動フランジにおける補償体の支持点のこのような選択によって、簡単に、スライドシューの重心において、半径方向内側に向かって作用する補償力を生ぜしめることができる。
【００２１】
そのために、伝動フランジにおける補償体の継手は、補償体の重心から、第２のてこ腕の長さだけ距離をおいて位置している。本発明の好適な態様によれば、補償体の質量、第１のてこ腕及び第２のてこ腕は、補償体によって生ぜしめられる補償力が、スライドシューに対して作用する遠心力とほぼ同じ値を有するように設計されている。このようにして、相応の設計によって、遠心力に基づいてスライドシューに対して発生する傾倒モーメントを、補償体によって完全に又はほぼ完全に補償することができ、ひいては、ハウジング側の滑り面からのスライドシューの、遠心力に起因する傾倒を回避することができる。
【００２２】
補償体は、スライドシューの半径方向外側に配置されていて、外側から、スライドシューに該スライドシューの重心において作用する補償力を生ぜしめることができる。しかしながら本発明の別の態様におけるように、補償体が、スライドシューに対して同軸的にかつ該スライドシューの半径方向寸法内で、伝動フランジに配置されていると、所要スペースを小さくすることができ、有利である。
【００２３】
伝動フランジ内における補償体の収容のために、本発明の好適な態様によれば、伝動フランジは、別の凹部を備えていて、該別の凹部内に補償体は枢着的に支持されており、別の凹部は、スライドシューのための凹部に対して同軸的に配置されている。
【００２４】
特に好ましい態様では、別の凹部は、押し退け室に作用結合されていて、補償体は接続通路を備えていて、該接続通路を用いてスライドシューの圧力ポケットは押し退け室に接続されている。このように構成されていると、スライドシューの圧力ポケットに、押し退け室の圧力媒体を簡単に供給することができる。
【００２５】
本発明の好適な態様によれば、スライドシューは、該スライドシューの枢着的な支持のために、ひいては伝動フランジの凹部におけるスライドシューの傾倒補償のために、直径遊びをもって伝動フランジの凹部内に配置されている。凹部の内面とスライドシューの該面との間における直径遊びを相応に寸法設定することによって、簡単にかつ僅かな構造コストで、凹部におけるスライドシュー枢着的な支持及び凹部におけるスライドシューの傾倒補償を達成することができる。
【００２６】
本発明の好適な態様によれば、スライドシューは、半径方向の支持点の領域に直径拡大部を備えている。スライドシューにおける相応の直径拡大部によって、凹部におけるスライドシューの半径方向の支持点を、簡単かつ僅かな構造コストで形成することができ、ひいては補償力のために確定された作用点を得ることができる。
【００２７】
本発明の好適な態様によれば、直径拡大部の半径方向外側面は、球面状の面として形成されていて、該面の中心が、スライドシューの重心に位置している。凹部におけるスライドシューの半径方向の支持の領域を、スライドシューの直径拡大部における球面状の部分面として構成することによって、伝動フランジの凹部におけるスライドシューの特に良好な傾倒補償が得られる。
【００２８】
本発明の択一的な態様によれば、直径拡大部の半径方向外側面は、リング面として形成されている。凹部におけるスライドシューの半径方向の支持の領域を、スライドシューの直径拡大部におけるリング形状の部分面として構成することによって、僅かな構造コストで、伝動フランジの凹部におけるスライドシューの傾倒補償を得ることができる。
【００２９】
本発明の択一的な態様によれば、直径拡大部の半径方向外側面は、円筒面として形成されていて、該円筒面と伝動フランジの凹部との間に、直径遊びが形成されている。凹部におけるスライドシューの半径方向の支持の領域を、スライドシューの直径拡大部における円筒形の部分面として構成することによって、直径拡大部における円筒面と凹部の内面との間における相応の直径遊びとの関連において、僅かな構造コストで、伝動フランジの凹部におけるスライドシューの傾倒補償を得ることができる。
【００３０】
本発明の好適な態様では、スライドシューをハウジング側の滑り面に向かって押圧するばね装置が設けられている。ばね装置によって、ハウジング側の滑り面における滑り面にスライドシューのある程度の圧着を、簡単に達成することができる。
【００３１】
また、伝動フランジとスライドシューとの間に、押し退け室に接続された圧力室が形成されていると好適である。このように構成されていると、ハウジング側の滑り面におけるスライドシューの、圧力に関連した圧着を、簡単に達成することができる。同様に押し退け室に接続されている圧力ポケットによって、ハウジング側の滑り面におけるスライドシューの滑り面を部分的に負荷軽減することができるので、スライドシューにおいて追加的なハイドロスタティック式の圧着力が作用する。
【００３２】
本発明の別の好適な態様におけるように、スライドシューが、シール装置を用いて圧力室に対してシールされていると、特に有利である。このようなシール装置によって、伝動フランジとスライドシューとの間に形成された圧力室からの圧力媒体の漏れを減じることができ、これによって、本発明に係るアキシャルピストン機械の高い効率に関して利点が得られる。
【００３３】
本発明の別の好適な態様によれば、スライドシューは、溝状の凹部を備えていて、該凹部内にシール装置、特にシールリングが配置されている。このように構成されていると、シール装置の配置に関して、僅かな製造コストしかかからない。
【００３４】
スライドシューに補償体を備えた本発明に係るアキシャルピストン機械の構成では、補償体の継手の領域に、少なくとも１つ凹部が形成されていて、該凹部を用いて圧力室は押し退け室に接続可能であると、スライドシューを圧着する圧力室と押し退け室との接続を僅かな構造コストで達成することができる。
【００３５】
本発明に係るアキシャルピストン機械では、伝動フランジと伝動軸とを、摩擦力結合式又は形状結合式に互いに結合されている別個の部材によって形成することができる。このように構成されていると、両方の部材の製造時に利点を得ることができる。本発明に係るアキシャルピストン機械の別の好適な態様によれば、伝動フランジは、伝動軸に一体に形成されている。このように構成された、本発明に係るアキシャルピストン機械は、高回転数のために適し、大きなトルクを伝達することができる。
【００３６】
本発明の別の利点及び詳細については、以下において、実施の形態を概略的に示した図面を参照しながら詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る斜軸式のアキシャルピストン機械の第１の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る斜軸式のアキシャルピストン機械の第２の実施の形態を示す縦断面図である。
【図３】図１及び図２の一部を拡大して示す図である。
【図４】図１〜図３の一部を拡大して示す図である。
【図５】図４の一部を拡大して示す図である。
【図６】図５と同様の拡大図であって、本発明の別の実施の形態を示す図である。
【図７】図５と同様の拡大図であって、本発明のさらに別の実施の形態を示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００３９】
図１及び図２に示した、斜軸式機械として形成されたハイドロスタティック式（流体静力学的）の本発明に係るアキシャルピストン機械１は、ハウジング２を有していて、このハウジング２は、ハウジングポット２ａと、このハウジングポット２ａに固定されたハウジングリッド２ｂとから成っている。ハウジング２内には、伝動フランジ２を備えた伝動軸４が、軸受装置５ａ，５ｂを用いて回転軸線Ｒｔを中心にして回転可能に支持されている。図示の実施の形態では、伝動フランジ３は伝動軸４と一体成形されている。
【００４０】
伝動フランジ３に軸方向で隣接して、シリンダブロック７がハウジング２内に配置されており、このシリンダブロック７は、回転軸線Ｒｚを中心にして回転可能に配置され、かつ複数のピストン穴８を備えている。これらのピストン穴８は、図示の実施の形態では、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して同心的に配置されている。各ピストン穴８にはピストン１０が長手方向可動に配置されている。
【００４１】
伝動軸４の回転軸線Ｒｔは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚと交点Ｓにおいて交差している。
【００４２】
図示の実施の形態では、シリンダブロック７は、このシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して同心的に配置された中央の長手方向穴１１を備えており、この長手方向穴１１を貫いて伝動軸４が延びている。アキシャルピストン機械１を貫通する伝動軸４は、軸受装置５ａ，５ｂを用いてシリンダブロック７の両側において支持されている。そのために伝動軸４は、伝動フランジ側の軸受装置５ａでハウジングポット２ａ内に支持され、かつシリンダブロック側の軸受装置５ｂでハウジングリッド２ｂ内に支持されている。
【００４３】
伝動軸４は、伝動フランジ側の端部において、入力トルクを導入するためもしくは出力トルクを取り出すためのトルク伝達手段１２、例えばスプライン歯列を備えて形成されている。アキシャルピストン機械１を貫いて延びる伝動軸４の、反対側に位置するシリンダブロック側の端部は、ハウジングリッド２ｂの領域において終端している。ハウジングリッド２ｂには、伝動軸４及び軸受装置５ｂを収容するために、伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対して同心的に配置された孔１４が形成されており、この孔１４は、図示の実施の形態では、貫通孔として形成されている。
【００４４】
シリンダブロック７は、ピストン穴８とピストン１０とによって形成された押し退け室Ｖに対する圧力媒体の供給・排出を制御するために、制御面１５に接触している。この制御面１５は、キドニ（腎臓）形もしくは繭形の制御穴（図示せず）を備えており、これらの制御穴は、アキシャルピストン機械１の入口ポート１６及び出口ポートを形成している。ピストン穴８とピストン１０とによって形成された押し退け室Ｖを、制御穴に接続するために、シリンダブロック７は、各ピストン穴８に制御開口１８を備えている。
【００４５】
図１及び図２のアキシャルピストン機械１は、不変の押し退け容積を備えた定容量形機械として構成されている。定容量形機械では、伝動フランジ３もしくは伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対する、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚの傾斜角αひいては旋回角は、一定不変である。シリンダブロック７が接触している制御面１５は、ハウジング２に形成されており、図示の実施の形態ではハウジングリッド２ｂに、又はハウジング２に回動不能に配置された制御板に形成されている。
【００４６】
ピストン１０はそれぞれ、伝動フランジ３に枢着的に取り付けられている。そのために各ピストン１０と伝動フランジ３との間にはそれぞれ、球面継手として形成された継手２０が形成されている。この継手２０は、図示の実施の形態ではボールジョイントとして形成されており、このボールジョイントは、ピストン１０のボールヘッド１０ａと、伝動フランジ３に設けられたボールソケット３ａとによって形成されている。そしてこのボールソケット３ａに、ピストン１０はそのボールヘッド１０ａで取り付けられている。
【００４７】
ピストン１０は、それぞれ１つの鍔部分１０ｂを有していて、この鍔部分１０ｂでピストン１０は、ピストン穴８内に配置されている。ピストン１０のピストンロッド１０ｃは、鍔部分１０ｂをボールヘッド１０ａに結合している。
【００４８】
シリンダブロック７の回転時におけるピストン１０の補償動作を可能にするために、ピストン１０の鍔部分１０ｂは、遊びを伴ってピストン穴８内に配置されている。このためにピストン１０の鍔部分１０ｂは、球面状に形成されていてよい。ピストン穴８に対してピストン１０をシールするために、ピストン１０の鍔部分１０ｂには、シール手段２１、例えばピストンリングが配置されている。
【００４９】
シリンダブロック７の支持及びセンタリングのために、シリンダブロック７と伝動軸４との間には、球面状のガイド２５が形成されている。この球面状のガイド２５は、伝動軸４の球面状の部分２６によって形成されている。この球面状の部分２６上には、シリンダブロック７が、中央の長手方向穴１１の領域に配置された中空球面状の部分２７で配置されている。部分２６，２７の中心は、伝動軸４の回転軸線Ｒｔとシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚとの交点Ｓ上に位置している。
【００５０】
アキシャルピストン機械１の運転中に、シリンダブロック７の連れ回しを達成するために、連れ回し装置が設けられており、この連れ回し装置は、伝動軸４とシリンダブロック７とを回転方向において連結している。図１にはこの連れ回し装置は図示されていない。
【００５１】
同じ部材には同じ符号が付されている図２において、伝動軸４とシリンダブロック７との間における連れ回し装置として、連れ回し継手３０が配置されており、この連れ回し継手３０は、図示の実施の形態では、等速継手として円錐噴流構造形式で形成されていて、伝動軸４によるシリンダブロック７の回転同期的な連れ回しを可能にするので、シリンダブロック７と伝動軸４とは均一かつ同期的に回転させられる。
【００５２】
等速継手として形成された連れ回し継手３０は、図示の実施の形態では、コーンビーム形・半割ローラ継手（Kegelstrahl-Halbwalzengelenk）３１として形成されている。
【００５３】
コーンビーム形・半割ローラ継手３１は、複数のローラ対５０，５１から形成されていて、これらのローラ対５０，５１は、伝動軸４と、シリンダブロック７に回動不能に結合されたスリーブ形の連れ回しエレメント４０との間に配置されている。このとき伝動軸４は、同様に連れ回し継手３０を貫いて延びている。
【００５４】
コーンビーム形・半割ローラ継手３１の複数のローラ対５０，５１の各々は、各２つのつまり一対の半円筒形の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂから成っている。これらの半円筒形の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂはそれぞれ、ほぼ回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚのところまで平らに形成された円筒体によって形成されている。それぞれ対を成して配置された半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂは、平らに形成された側に、平らな滑り面ＧＦを形成しており、これらの滑り面ＧＦにおいて、１つのローラ対５０，５１の２つの半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂは、面接触部を形成しながら互いに接触している。
【００５５】
半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂは、半径方向においてピストン１０のピッチ円の内部に、かつ回転軸線Ｒｔ，Ｒｚから距離をおいて配置されている。これによって連れ回し継手３０を、スペースを節減してピストン１０のピッチ円の内部に配置することができ、かつ伝動軸４を、半径方向においてコーンビーム形・半割ローラ継手３１の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂの内部において貫通案内することができる。
【００５６】
各ローラ対５０，５１は、シリンダブロック７に所属の、シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａと、伝動軸４に所属の、伝動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂとを有しており、これらの半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂは、平らな滑り面ＧＦに接触し、かつ互いに接触している。
【００５７】
相応のローラ対５０，５１のシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａは、円筒形の、特に部分円筒形の、シリンダブロック側の収容部５５ａ内に収容され、かつローラ対５０，５１の伝動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂは、円筒形の、特に部分円筒形の、伝動軸側の収容部５５ｂに収容されていて、各円筒形の収容部５５ａ，５５ｂにおいて相応の回転軸線の長手方向で固定されている。
【００５８】
そのために各半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂは円筒形の部分に鍔６０を備えており、この鍔６０は、相応の収容部５５ａ，５５ｂに設けられた溝６１に係合している。
【００５９】
図２においてローラ対５０のうち、太線で伝動軸側の半割ローラ５０ｂが示され、細線で、半割ローラ５０ｂに接触しているシリンダブロック側の半割ローラ５０ａが示されている。またローラ対５１のうち、太線でシリンダブロック側の半割ローラ５１ａが示され、細線で、半割ローラ５０ｂに接触している伝動軸側の半割ローラ５１ｂが示されている。半割ローラ５０ａ，５１のうち、図２の切断平面に位置している平らに形成された平らな滑り面ＧＦが示されている。
【００６０】
コーンビーム形・半割ローラ継手３１では、図２において明らかなように、伝動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの回転軸線ＲＲｔは、伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対して、傾斜角γだけ傾けられている。伝動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂの回転軸線ＲＲｔは、伝動軸４の回転軸線Ｒｔと交点Ｓｔにおいて交差する。これによって複数の伝動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂの個々の回転軸線ＲＲｔは、交点Ｓｔに先端を有する、伝動軸４の回転軸線Ｒｔを中心とするコーンビームを成している。
【００６１】
相応にシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａの回転軸線ＲＲｚは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して、傾斜角γだけ傾けられている。シリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａの回転軸線ＲＲｚは、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚと交点Ｓｚにおいて交差する。これによって複数のシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａの個々の回転軸線ＲＲｚは、交点Ｓｚに先端を有する、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚを中心とするコーンビームを成している。
【００６２】
シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対するシリンダブロック側の半割ローラ５０ａ，５１ａの回転軸線ＲＲｚの傾斜角γと、伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対する伝動軸側の半割ローラ５０ｂ，５１ｂの個回転軸線ＲＲｔの傾斜角γとは、値的に同一である。従って互いに連結される伝動軸４及びシリンダブロック７の半割ローラの回転軸線ＲＲｚ，ＲＲｔの傾斜角γは、同じである。これによって、相応のローラ対５１においてそれぞれ対を成して、１つのローラ対を形成する２つの半割ローラの、伝動軸４に所属の回転軸線ＲＲｚとシリンダブロック７に所属の回転軸線ＲＲｚとは、１つの平面Ｅにおいて交差することが達成され、この平面Ｅは、伝動軸４の回転軸線Ｒｔとシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚとの間における角度半割面に相当する。平面Ｅに位置している交点ＳＰであってローラ対を形成する２つの半割ローラの、伝動軸４に所属の回転軸線ＲＲｔと、シリンダブロック７に所属の回転軸線ＲＲｚとが対を成して互いに交差する交点ＳＰは、図２において明らかである。これによって平面Ｅは、伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対して垂直に位置する平面Ｅ１及びシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対して垂直に位置する平面Ｅ２に対して、半分の傾斜角もしくは旋回角α／２をもって傾けられている。そして平面Ｅは、回転軸線Ｒｔ，Ｒｚの交点Ｓを通って延びている。
【００６３】
各ローラ対５０，５１の半割ローラ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂは、回転軸線ＲＲｔ，ＲＲｚの交点ＳＰの領域に配置されているので、各ローラ対５０，５１の両半割ローラの交点ＳＰにおいて、シリンダブロック７を連れ回すための、平らな滑り面ＧＦの間における力伝達が行われる。
【００６４】
各ローラ対５０，５１の両半割ローラの交点ＳＰが、角度半割平面Ｅに位置していることによって、伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対する交点ＳＰの垂直な半径方向距離と、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚに対する交点ＳＰの垂直な半径方向距離とは、値的に同じ大きさになる。交点ＳＰの、半径方向距離によって形成される等しい長さのてこ腕によって、伝動軸４とシリンダブロック７との等しい角速度が生ぜしめられ、これによってコーンビーム形・半割ローラ継手３１は、シリンダブロック７の、正確でかつ回転同期した均一な連れ回し及び回転を可能にする等速継手を形成する。
【００６５】
図１及び図２に示したような本発明に係る斜軸式のアキシャルピストン機械１では、伝動フランジ３を軸方向で支持するために、ハウジング２のハウジング側の滑り面１０１にスラスト軸受１００が設けられており、このスラスト軸受１００は、ハイドロスタティック式に負荷を軽減する滑り軸受１０２として形成されている。このハイドロスタティック式に負荷を軽減する滑り軸受１０２は、複数のスライドシュー１０５を有しており、これらのスライドシュー１０５はそれぞれ、伝動フランジ３に長手方向移動可能にかつ枢着的に支持されていて、滑り面１０１に向いた端面にそれぞれ圧力ポケット１０６を備えており、この圧力ポケット１０６は、圧力媒体供給のために、アキシャルピストン機械１の対応配置された押し退け室Ｖに接続されている。好ましくは、各ピストン１０にそれぞれ１つのスライドシュー１０５が対応配置されている。
【００６６】
スライドシュー１０５における圧力ポケット１０６はそれぞれ、伝動フランジ３における接続通路１０７とピストン１０における接続通路１０８とを介して、各押し退け室Ｖに接続されており、この押し退け室Ｖは、ピストン穴８と該ピストン穴８内に配置されたピストン１０とによって形成されている。ハウジング側の滑り面１０１は、ハウジング２に直に形成されても、又は、図示の実施の形態におけるように、ハウジング２に回動不能に固定された円形の対応ディスク（Laufscheibe）１０９に形成されてもよい。
【００６７】
ハイドロスタティック式に負荷を軽減する滑り軸受１０２として形成されたスラスト軸受１００は、アキシャルピストン機械１の運転時に発生する、伝動フランジ３における軸方向力を、ハイドロスタティック式に軽減するために働く。図３から明らかなように、押圧されたピストン１０において発生する、ピストン１０の長手方向に作用するピストン力ＦＫは、継手２０の中心Ｍにおいて、伝動軸４及び伝動フランジ３の回転軸線Ｒｔに対して平行に配置された軸方向力ＦＡと、それに対して垂直に位置していてトルクを生ぜしめる横力ＦＱとに分解される。軸方向力ＦＡ、つまりピストン力ＦＫの軸方向における力成分は、スライドシュー１０５を用いて生ぜしめられたハイドロスタティック式の負荷軽減力ＦＥによって軽減される。このように軸方向力ＦＡをハイドロスタティック式に軽減することによって、伝動軸４の軸受装置５ａ，５ｂの寸法を小さくすることができるので、軸受装置５ａ，５ｂにおいては僅かな慣性力しか発生せず、本発明に係るアキシャルピストン機械１のサイズをコンパクトにすることができる。
【００６８】
スライドシュー１０５はそれぞれ、例えば圧縮ばねであるばね装置１１０を用いて、ハウジング側の滑り面１０１に向かって押圧されていて、これによりハウジング側の滑り面１０１に圧着させられている。
【００６９】
スライドシュー１０５はそれぞれ、伝動フランジ３の凹部１１１内に長手方向移動可能にかつ枢着的に配置されている。これらの凹部１１１は、図示の実施の形態ではそれぞれ、伝動軸４及び伝動フランジ３の回転軸線Ｒｔに対して同心的に配置された凹部穴によって形成されている。伝動フランジ３とスライドシュー１０５との間には、各１つの圧力室Ｄが形成されており、この圧力室Ｄは、接続通路１０７，１０８を介して押し退け室Ｖに接続されている。スライドシュー１０５には各１つの接続通路１１２が配置されており、この接続通路１１２は、圧力ポケット１０６を圧力室Ｄに、ひいては対応配置された押し退け室Ｖに接続している。圧力室Ｄ及び圧力ポケット１０６は、スライドシュー１０５を滑り面１０１に圧着させる追加的なハイドロスタティックによる圧着力が発生するように設計されている。
【００７０】
スライドシュー１０５はそれぞれ、シール装置１１５を用いて圧力室Ｄに対してシールされている。スライドシュー１０５はそのために溝状の凹部１１６を備えており、この凹部１１６に、例えばシールリングであるシール装置１１５が配置されている。
【００７１】
アキシャルピストン機械１の高回転数時には、図４から明らかなように、スライドシュー１０５の質量ｍによって、半径方向外側に向かう遠心力ＦＦが発生し、この遠心力ＦＦは、スライドシュー１０５の重心ＳＰにおいて作用する。
【００７２】
遠心力ＦＦは、この遠心力ＦＦとは逆向きに半径方向内側に向かって作用する、伝動フランジ３における補償力ＦＦＲによって支持される。この補償力ＦＦＲは、図１〜図４の実施の形態では凹部１１１の領域に位置している。
【００７３】
遠心力ＦＦに基づいて生ぜしめられる傾倒モーメントによって、ハウジング側の滑り面１０１からスライドシュー１０５が傾倒することを阻止するために、本発明に係るアキシャルピストン機械１では、スライドシュー１０５はそれぞれ伝動フランジ３に枢着的に支持されていて、スライドシュー１０５が傾倒モーメントを生ぜしめないように、補償力ＦＦＲの作用点ＡＰがスライドシュー１０５に配置されている。すなわち、遠心力ＦＦとそれとは逆向きに作用する補償力ＦＦＲとによって形成された偶力（Kraeftepaar）の相互の位置は、本発明によれば、スライドシュー１０５において遠心力に基づく傾倒モーメントが発生しないように選択される。
【００７４】
そのために、補償力ＦＦＲが作用する、伝動フランジ３の凹部１１１におけるスライドシュー１０５の半径方向の支持点Ａは、平面ＥＥに配置されており、この平面ＥＥは、伝動フランジ３の回転軸線Ｒｔに対して垂直に延びていて、かつ軸方向においてスライドシュー１０５の重心ＳＰの領域に配置されている。これによって、半径方向の支持点Ａは、補償力ＦＦＲの作用点ＡＰを形成することになる。その結果、遠心力ＦＦとそれとは逆向きに作用する補償力ＦＦＲとは互いに整合する作用線を有する。
【００７５】
これによって、遠心力ＦＦとそれとは逆向きに作用する補償力ＦＦＲとによって形成された偶力は、直接かつ直に互いに向かい合って位置しているので、遠心力ＦＦ及びそれとは逆向きに作用する補償力ＦＦＲは、凹部１１１におけるスライドシュー１０５の支持点Ａに対しててこ腕を有しておらず、つまりスライドシュー１０５においては遠心力に基づく傾倒モーメントが発生しない。
【００７６】
伝動フランジ３の凹部１１１において長手方向移動可能なスライドシュー１０５を、凹部１１１内において枢着的に支持できるようにするために、スライドシュー１０５は、図５から明らかなように、伝動フランジ３の凹部１１１内に直径遊びＤＳ１をもって配置されていて、かつ支持点Ａが配置されている領域に、直径拡大部を備えている。
【００７７】
図５〜図７には、支持点Ａひいては平面ＥＥが配置されている、図１〜図４の領域が拡大して示されている。図１〜図５に示した実施の形態では、凹部１１１の内部に配置された、スライドシュー１０５における直径拡大部の半径方向外側面は、球面状の面ＳＦとして形成されており、この面ＳＦの中心ＭＰは、スライドシュー１０５の重心ＳＰに位置している。球面状の部分面ＳＦによって、凹部１１１におけるスライドシュー１０５の枢着的な支持が達成され、これによってさらに、スライドシュー１０５の良好な傾倒補償が保証される。
【００７８】
図６及び図７には、本発明に係るアキシャルピストン機械１において使用することができる、択一的な構成が示されている。
【００７９】
図６に示す実施の形態では、スライドシュー１０５の直径拡大部の半径方向外側面は、平面ＥＥの領域に、ひいては支持点Ａの領域において、円筒面ＺＦとして形成されていて、この円筒面ＺＦの周面は、スライドシュー１０５の長手方向軸線に対して同心的である。凹部１１１におけるスライドシュー１０５の傾倒補償を可能にするために、円筒面ＺＦと伝動フランジ３の凹部１１１との間には、直径遊びＤＳ２が形成されている。この直径遊びＤＳ２は、スライドシュー１０５の残りの領域における直径遊びＤＳ１よりも僅かである。
【００８０】
図７によれば、スライドシュー１０５の直径拡大部の半径方向外側面は、平面ＥＥの領域において、つまり支持点Ａの領域においてリング面ＲＦとして形成されている。リング状の部分面として形成されたリング面ＲＦは、半径Ｒを有していて、この半径Ｒの中心は平面ＥＥに配置されていて、スライドシュー１０５の重心ＳＰから半径方向に距離をおいて位置している。
【００８１】
図８には、本発明に係る斜軸式のアキシャルピストン機械１の別の構成が示されており、この図８において同一部材には同一符号が付されている。
【００８２】
図８の実施形態では、スライドシュー１０５はそれぞれ伝動フランジ３内意長手方向移動可能にかつ枢着的に支持されていて、伝動フランジ３の回転時に、スライドシュー１０５に作用する遠心力ＦＦとは逆向きの補償力ＦＦＲがスライドシュー１０５に作用するようになっており、このときスライドシュー１０５における補償力ＦＦＲの作用点ＡＰは、スライドシュー１０５において遠心力に基づく傾倒モーメントが部分的に又は完全に補償もしくは相殺されるように選択されている。
【００８３】
そのためにスライドシュー１０５はそれぞれ、追加的な補償体２００に作用結合されていて、この補償体２００は、遠心力ＦＦに基づいて発生するスライドシュー１０５における傾倒モーメントを部分的に又は完全に補償もしくは相殺する。
【００８４】
補償体２００は、スライドシュー１０５に作用する補償力ＦＦＲを生ぜしめ、この補償力ＦＦＲは、スライドシュー１０５における遠心力ＦＦとは逆向きに作用する。補償体２００によって生ぜしめられてスライドシュー１０５に作用する補償力ＦＦＲの作用点ＡＰは、スライドシュー１０５の重心ＳＰに位置している。
【００８５】
伝動フランジ３の凹部１１１におけるスライドシュー１０５の半径方向の支持点Ａは、軸方向において、スライドシュー１０５の重心ＳＰから第１のてこ腕ｃだけ距離をおいて位置している。
【００８６】
補償体２００は、伝動フランジ３に継手２１０を用いて枢着的に支持されていて、スライドシュー１０５に重心ＳＰにおいて作用結合している。補償力ＦＦＲは、補償体２００に作用する遠心力ＦＦ２によって生ぜしめられる。
【００８７】
図示の実施の形態では、補償体２００は、スライドシュー１０５に対して同軸的にかつスライドシュー１０５の半径方向寸法内で、伝動フランジ３内において長手方向移動可能にかつ枢着的に配置されている。
【００８８】
そのために伝動フランジ３は別の凹部２１１を備えており、この凹部２１１内において補償体２００は長手方向移動可能にかつ枢着的に支持されている。別の凹部２１１は、スライドシュー１０５のための凹部１１１に対して同軸的に配置されていて、凹部１１１に対して減じられた直径を有している。
【００８９】
別の凹部２１１は、伝動フランジ３における接続通路１０７とピストン１０における接続通路１０８とを介して、押し退け室Ｖに作用接続している。補償体２００は、接続通路２１２を備えており、この接続通路２１２を用いて、スライドシュー１０５の圧力ポケット１０６は、押し退け室Ｖに接続されている。
【００９０】
補償体２００とスライドシュー１０５との結合は、図示の実施の形態では、球面継手２２０によって行われ、この球面継手２２０の中心ＭＭＰは、スライドシュー１０５の重心ＳＰに配置されている。球面継手２２０は、図示の実施の形態では、補償体２００のピン形状の部分におけるボールヘッドとスライドシュー１０５における球面状の凹部とによって形成されている。
【００９１】
凹部２１１内に長手方向移動可能に配置された補償体２００を、凹部２１１内に枢着的に配置するために、補償体２００は直径遊びＤＳ３をもって凹部２１１内に配置されていて、継手２１０は、補償体２００の直径拡大部によって形成されている。図示の実施の形態において、直径拡大部の領域における補償体２００の半径方向外側面は、図７におけると同様にリング面として形成されている。もちろん、直径拡大部の領域における補償体２００の半径方向外側面は、択一的に図５及び図６に示したのと同様に形成されていてもよい。継手２１０は、半径方向の支持点Ｂを形成しており、この支持点Ｂによって補償体２００は凹部２１１内に支持されている。継手２１０、ひいては伝動フランジ３における補償体２００の支持点Ｂは、軸方向において、スライドシュー１０５の重心ＳＰと補償体２００の重心ＳＫとの間に配置されている。補償体２００の重心ＳＫは、継手２１０から、つまり支持点Ｂからてこ腕ａの長さだけ距離をおいて位置している。
【００９２】
図８の実施の形態では、ばね装置１１０は凹部２１１内に配置されていて、スライドシュー１０５に作用結合されている補償体２００を押圧する。択一的にばね装置１１０が凹部１１１内に配置されていて、スライドシュー１０５を直に押圧するような構成も可能である。
【００９３】
スライドシュー１０５を押圧する圧力室Ｄは、スライドシュー１０５と凹部１１１と補償体２００との間に配置されている。圧力室Ｄを押し退け室Ｖに接続するために、補償体２００の継手２１０の領域には、少なくとも１つの凹部２１５が形成されている。これによって圧力室Ｄは、凹部２１５と補償体２００の直径遊びＤＳ３とを介して、接続通路１０７に接続されている。
【００９４】
凹部１１１内におけるスライドシュー１０５の枢着的な支持、ひいては凹部１１１内におけるスライドシュー１０５の旋回調節可能性を得るために、図８に示したスライドシュー１０５は、図７におけると同様に、円筒形の外側面を備えており、このとき旋回調節可能性は、相応の直径遊びによって得られる。スライドシュー１０５の円筒形の外側面と凹部との間には、比較的短いガイド長さが形成されているので、相応に寸法設定された直径遊びと相俟って、スライドシュー１０５の必要な旋回調節可能性が可能になる。択一的に、伝動フランジ３の凹部１１１内におけるスライドシュー１０５の枢着的な支持は、図５及び図６におけると同様であってよい。
【００９５】
図８では、補償手段なしに、遠心力ＦＦは支持点Ａにおいて支持され、遠心力ＦＦが作用するスライドシュー１０５の重心ＳＰと、凹部１１１におけるスライドシュー１０５の支持点Ａとの間におけるてこ腕ｃによって、スライドシュー１０５の、遠心力に基づく傾倒モーメントが発生し、この傾倒モーメントによって、ハウジング側の滑り面１０１からのスライドシュー１０５の傾倒が生ぜしめられる。この遠心力に基づく傾倒モーメントは、追加的な補償体２００によって、部分的に又は完全に補償もしくは相殺される。追加的な補償体２００は、スライドシュー１０５の重心ＳＰにおいて、遠心力ＦＦとは逆向きに作用する補償力ＦＦＲを生ぜしめる。
【００９６】
補償力ＦＦＲは、補償体２００の質量ｍ２に基づいて発生して補償体２００の重心ＳＫにおいて作用する、補償体２００の半径方向外側に向いた遠心力ＦＦ２によって、支持点Ｂの選択によって得られる力作用方向の逆転と相俟って、半径方向内側に向かって発生する。
【００９７】
図８に示した実施の形態では、補償体２００の質量ｍ２、第１のてこ腕ｃ及び第２のてこ腕ａは、補償体２００によって生ぜしめられる補償力ＦＦＲがスライドシュー１０５に対して作用する遠心力ＦＦとほぼ同じ値を有するように、設計されている。これによって、追加的な補償体２００を用いてスライドシュー１０５の傾倒モーメントを補償もしくは相殺し、高回転数時に位おけるハウジング側の滑り面１０１からのスライドシュー１０５の傾倒を阻止することができる。
【００９８】
本発明は図示の実施の形態に制限されるものではない。
【００９９】
図１〜図７では、重心ＳＰを通る平面ＥＥにおける支持点Ａの位置によって、スライドシュー１０５において傾倒モーメントが発生しないことが達成される。もちろん、支持点Ａが配置されている平面ＥＥは、軸方向において重心ＳＰから僅かな距離をおいて位置することができるので、傾倒モーメントの部分的な補償だけが行われる。平面ＥＥのこの位置によって、遠心力ＦＦと補償力ＦＦＲとによって形成された偶力の間には、僅かなてこ腕が軸方向において生ぜしめられ、このてこ腕は、ばね１１０の圧着力とハイドロスタティック式の負荷軽減との相応な設定時に調整することができる。
【０１００】
スライドシュー１０５によるハイドロスタティック式の負荷軽減の選択は、ハイドロスタティック式の負荷軽減力ＦＥが軸方向力ＦＡに相当し、これによって軸方向力ＦＡが正確に補償もしくは相殺されるように、選択することができる。このような設計は、アキシャルピストン機械１は、不変の押し退け容積を備えた定容量形機械として構成されたアキシャルピストン機械１において実現可能である。
【０１０１】
択一的に、ハイドロスタティック式の負荷軽減力ＦＥの値を、軸方向力ＦＡよりも小さく設定することができるので、この両方の力から軸方向力を差し引いた差の値は、伝動フランジ側の軸受装置５ａによって受け止められる。
【０１０２】
択一的に、ハイドロスタティック式の負荷軽減力ＦＥの値を、軸方向力ＦＡよりも大きく設定することができるので、この両方の力から軸方向力を差し引いた差の値は、シリンダブロック側の軸受装置５ｂによって受け止められる。
【０１０３】
本発明に係るアキシャルピストン機械１は、定容量形機械として構成する代わりに、可変の押し退け容積を備えた可変容量形機械として構成されてもよい。可変容量形機械では、伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対する傾斜角α、ひいてはシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚの旋回角が、押し退け容積を変化させるために調節可能である。そのためにシリンダブロック７が接触している制御面１５は、クレードル体として形成されていて、このクレードル体は、ハウジング２内において旋回軸線を中心にして旋回可能に配置されている。この旋回軸線は、伝動軸４の回転軸線Ｒｔとシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚとの交点Ｓに位置していて、回転軸線Ｒｔ，Ｒｚに対して垂直に配置されている。クレードル体の位置に応じて、伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対する傾斜角、ひいてはシリンダブロック７の回転軸線Ｒｚの旋回角αが変化する。シリンダブロック７は、シリンダブロック７の回転軸線Ｒｚが伝動軸４の回転軸線Ｒｔに対して同軸的である０位置に旋回することができる。この０位置を起点として、シリンダブロック７は一方又は両方の側に旋回することができるので、図５に示したアキシャルピストン機械は、片側に旋回可能な可変容量形機械として構成することも、又は両側に旋回可能な可変容量形機械として構成することもできる。
【０１０４】
押し退け容積の調節が旋回角αの変化によって行われる可変容量形機械では、継手２０における力の分解によって、軸方向力ＦＡが変化する。旋回角αの減少による押し退け容積の減少時には、軸方向力ＦＡは高まる。ハイドロスタティック式の負荷軽減力ＦＥを設計するための上記３つの場合は、可変容量形機械の先覚各範囲における、ハイドロスタティック式の負荷軽減力ＦＥの選択に応じて、実行することができる。
【０１０５】
もちろん、連れ回しエレメント４０をシリンダブロック７に一体に形成することも可能である。
【０１０６】
ハウジング２において両側で支持されている、シリンダブロック７を貫通案内された伝動軸４の代わりに、伝動フランジ３を備えた伝動軸４を、２つの軸受装置を用いて片持ち式にハウジング２において支持することも可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  アキシャルピストン機械、  ２  ハウジング、  ２ａ  ハウジングポット、  ２ｂ  ハウジングリッド、  ３  伝動フランジ、  ３ａ  ボールソケット、  ４  伝動軸、  ５ａ，５ｂ  軸受装置、  ７  シリンダブロック、  ８  ピストン穴、  １０  ピストン、  １０ａ  ボールヘッド、  １０ｂ  鍔部分、  １０ｃ  ピストンロッド、  １１  長手方向穴、  １２  トルク伝達手段、  １４  孔、  １５  制御面、  １６  入口ポート、  １８  制御開口、  ２０  継手、  ２１  シール手段、  ２５  ガイド、  ２６  球面状の部分、  ２７  中空球面状の部分、  ３０  連れ回し継手、  ３１  コーンビーム形・半割ローラ継手、  ４０  連れ回しエレメント、  ５０，５１  ローラ対、  ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ  半割ローラ、  ５５ａ，５５ｂ  収容部、  ６０  鍔、  ６１  溝、  １００  スラスト軸受、  １０１  滑り面、  １０２  滑り軸受、  １０５  スライドシュー、  １０６  圧力ポケット、  １０７，１０８  接続通路、  １０９  対応ディスク、  １１０  ばね装置、  １１１  凹部、  １１２  接続通路、  １１５  シール装置、  １１６  凹部、  ２００  補償体、  ２１０  継手、  ２１１  凹部、  ２１２  接続通路、  ２１５  凹部、  ２２０  球面継手、  ａ  てこ腕、  Ａ  支持点、  ＡＰ  作用点、  Ｂ  支持点、  ｃ  第１のてこ腕、  Ｄ  圧力室、  ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３  直径遊び、  Ｅ  平面、  ＥＥ  平面、  ＦＡ  軸方向力、  ＦＥ  負荷軽減力、  ＦＦ  遠心力、  ＦＦ２  遠心力、  ＦＦＲ  補償力、  ＦＫ  ピストン力、  ＦＱ  横力、  ＧＦ  滑り面、  ｍ  質量、  ｍ２  質量、  Ｍ  中心、  ＭＰ  中心、  ＭＭＰ  中心、  Ｒ  半径、  ＲＦ  リング面、  Ｒｔ  回転軸線、  Ｒｚ  回転軸線、  ＲＲｔ  回転軸線、  ＲＲｚ  回転軸線、  Ｓ，Ｓｔ，Ｓｚ  交点、  ＳＦ  球面状の面、  ＳＫ  重心、  ＳＰ  交点，重心、  ＺＦ  円筒面、  γ  傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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