(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（９）内に回動軸線（２）を中心に回動可能に配置されたシリンダドラム（４）を備え、前記シリンダドラム（４）は、少なくとも１つのピストン凹設部（５）を備え、前記ピストン凹設部（５）に、ピストン（６）が長手方向摺動可能に配置されており、前記ピストン凹設部（５）は、前記シリンダドラム（４）の回動時に交互に入口側（Ｅ）及び出口側（Ａ）に接続され、前記入口側（Ｅ）及び出口側（Ａ）は、制御プレート（１２）に複数の接続部（２１，２２）を備え、前記接続部（２１，２２）の間の切換制御領域（２５，２６）において前記制御プレート（１２）に切換制御装置（３０）が配置されており、前記切換制御装置（３０）は、前記ピストン（６）と前記ピストン凹設部（４）とにより形成された押しのけ室（Ｖ）への又は押しのけ室（Ｖ）からの容積流れにより、前記押しのけ室（Ｖ）内の圧力と、前記接続部（２１，２２）の圧力との間の圧力適合を緩衝する、静圧的な容積形機械であって、
前記切換制御装置（３０）は、前記押しのけ室（Ｖ）を前記入口側（Ｅ）又は前記出口側（Ａ）又は緩衝容積としての圧力媒体貯蔵部（３３）に接続するための少なくとも２つの流れ接続部（４０）を備え、前記流れ接続部（４０）は、前記押しのけ室（Ｖ）により、前記切換制御領域（２５；２６）に沿った運動時に常に少なくとも２つ同時に開放されるものであり、
前記制御プレート（１２）に設けられた前記流れ接続部（４０）は、前記押しのけ室（Ｖ）の接続開口（２０）の前縁（Ｋ）に一致する１本の輪郭線（Ｌ）上に配置されており、
前記流れ接続部（４０）は、前記制御プレート（１２）に、半径方向に様々な部分円直径で配置されていて、前記押しのけ室（Ｖ）は、前記制御プレート（１２）に沿った運動時に、前記接続開口（２０）の前縁（Ｋ）で、前記流れ接続部（４０）を常に少なくとも２つ同時に開放するようになっていることを特徴とする、流体力学式の容積形機械。
【請求項２】
前記切換制御装置（３０）は、少なくとも２つの別の流れ接続部（４０）を備え、前記流れ接続部（４０）は、前記押しのけ室（Ｖ）の運動方向に相前後して配置されている、請求項１記載の容積形機械。
【請求項３】
前記流れ接続部（４０）は、前記制御プレート（１２）に、周方向及び半径方向に分配して配置されていて、前記押しのけ室（Ｖ）は、前記制御プレート（１２）に沿った運動時に、少なくとも２つの流れ接続部（４０）を同時に、かつ少なくとも２つの別の流れ接続部（４０）を時間的にずらして同時に開放する、請求項２記載の容積形機械。
【請求項４】
前記流れ接続部（４０）は、それぞれノズル孔（４１）として形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の容積形機械。
【請求項５】
前記流れ接続部（４０）は、それぞれ絞り溝（７０）として形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の容積形機械。
【請求項６】
前記ノズル孔（４１）又は前記絞り溝（７０）は、前記制御プレート（１２）に形成されている、請求項４または５記載の容積形機械。
【請求項７】
前記流れ接続部（４０）は、前記入口側（Ｅ）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の容積形機械。
【請求項８】
前記流れ接続部（４０）は、前記出口側（Ａ）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の容積形機械。
【請求項９】
前記流れ接続部（４０）は、前記圧力媒体貯蔵部（３３）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の容積形機械。
【請求項１０】
当該容積形機械は、アキシャルピストン機械（１）として構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の容積形機械。
【請求項１１】
当該容積形機械は、ポンプ又はモータとして構成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の容積形機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内に回動軸線を中心に回動可能に配置されたシリンダドラムを備え、シリンダドラムは、少なくとも１つのピストン凹設部を備え、ピストン凹設部に、ピストンが長手方向摺動可能に配置されており、ピストン凹設部は、シリンダドラムの回動時に交互に入口側及び出口側に接続され、入口側及び出口側は、制御プレートに複数の接続部を備え、接続部の間の切換制御領域において制御プレートに切換制御装置が配置されており、切換制御装置は、ピストンとピストン凹設部とにより形成された押しのけ室への又は押しのけ室からの容積流れにより、押しのけ室の圧力と、接続部の圧力との間の圧力適合を緩衝する、静圧的な容積形機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような静圧的な容積形機械では、圧力媒体で充填された相応の押しのけ室を形成する複数のピストン凹設部が、回動軸線を中心とするシリンダドラムの回動時に、入口側から出口側へ切り換わる。この場合、入口側及び出口側は、制御プレートに設けられ、対応する接続部に接続されている。制御プレートには、シリンダドラムが当接している。この場合、ピストン凹設部は、それぞれ相応の接続開口を備え、接続開口により、ピストン凹設部は、制御プレートに設けられた接続部を制御する。
【０００３】
容積形機械の運転中に入口側及び出口側にそれぞれ異なる圧力が作用するので、ピストン凹設部の圧力切換時に、圧力媒体の弾性と、押しのけ室と制御プレートに設けられた対応する接続部との間に作用する圧力差とに起因して、押しのけ室が対応する接続部に接続される場合に高い容積流量が生じる。押しのけ室が接続部に接続される場合に高い圧力ピークを回避するために、既に、制御プレートの接続部の間の切換制御領域に切換制御装置を配置することが知られており、切換制御装置により、押しのけ室において圧力上昇が要求される場合、圧力下にある圧力媒体が押しのけ室に供給されるか、もしくは押しのけ室において圧力低下が要求される場合、押しのけ室から、圧力下にある圧力媒体が放出される。したがってこのような切換制御装置は、押しのけ室への又は押しのけ室からの容積流量により、ピストン凹設部により形成された押しのけ室と接続部との間の圧力が適合されることを可能にし、その結果、押しのけ室に作用する圧力と接続部に作用する圧力との間の圧力適合により、接続部への押しのけ室の切換制御に際して、存在する圧力差が減少する。
【０００４】
冒頭で述べたような静圧的な容積形機械は、ドイツ連邦共和国特許第１９７０６１１４号明細書において公知である。切換制御装置は、圧力媒体貯蔵部（アキュムレータ）により形成されており、圧力媒体貯蔵部は、両方の接続部の間の切換制御領域で制御プレートに配置された１つ又は複数の接続孔を介して、押しのけ室に接続される。この場合、接続孔は、相応に寸法決めされた、容積流量を制限する横断面を介して、押しのけ室に対して圧力媒体を供給するかもしくは排出することができるので、押しのけ室における減衰された圧力上昇もしくは圧力低下により、対応する接続部に押しのけ室が接続される場合に圧力ピークを回避することができる。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許第１９７０６１１４号明細書では、複数の接続孔を、切換制御領域で、シリンダドラムの運動方向にみて相前後して、ひいては前後に続くように配置することができる。接続孔は、切換制御領域に沿ってシリンダドラムが回動する際に、ピストン凹設部の接続開口により、時間的にみて前後して開放される。複数の接続開口により、個々の接続開口により形成された開口横断面の所望の拡大が得られる。
【０００６】
通常、切換制御装置の接続孔を介する容積流量は高く、それも、接続孔の、絞り作用を及ぼす横断面において圧力媒体の圧力が低下して、圧力媒体にキャビテーション及び相応のキャビテーション気泡が生じる程度に高い。これに続く、流れ方向で接続孔に続く圧力上昇に際して、キャビテーション気泡が、破壊的に相応の騒音発生と共に再形成される。例えば制御プレート又はシリンダドラムにおいて、材料表面の付近で、材料表面は、破壊圧力により破損する恐れがあり、容積形機械の耐用期間を短縮する材料浸食が生じる。切換制御装置の接続孔におけるキャビテーションを及ぼす流れによるこのような材料エロージョンの値は、接続孔の横断面の２乗ひいては接続孔の直径の４乗である。
【０００７】
切換制御装置の接続孔の横断面積は、相応の容積流量により押しのけ室内の圧力の所望の圧力適合が得られるように設計されているので、シリンダドラムの運動方向で相前後して配置された個々の接続孔を有する公知の切換制御装置では、個々の接続孔の要求される直径に基づいて、接続孔におけるジェットキャビテーションにより、高い材料エロージョンが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許第１９７０６１１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べたような静圧的な容積形機械を改良して、切換制御装置のキャビテーションを及ぼす流れによる材料エロージョン及びキャビテーションを及ぼす流れに惹起される騒音が低減されたもの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の本発明の装置によれば、ハウジング内に回動軸線を中心に回動可能に配置されたシリンダドラムを備え、シリンダドラムは、少なくとも１つのピストン凹設部を備え、ピストン凹設部に、ピストンが長手方向摺動可能に配置されており、ピストン凹設部は、シリンダドラムの回動時に交互に入口側及び出口側に接続され、入口側及び出口側は、制御プレートに複数の接続部を備え、接続部の間の切換制御領域において制御プレートに切換制御装置が配置されており、切換制御装置は、ピストンとピストン凹設部とにより形成された押しのけ室への又は押しのけ室からの容積流れにより、押しのけ室の圧力と、接続部の圧力との間の接続時の圧力適合を緩衝する、静圧的な容積形機械であって、切換制御装置は、少なくとも２つの流れ接続部を備え、流れ接続部は、押しのけ室により、切換制御領域に沿った運動時に同時に制御される。
【００１１】
好適には、制御プレートに設けられた流れ接続部は、押しのけ室の接続開口の前縁に一致する１本の輪郭線上に配置されている。
【００１２】
好適には、流れ接続部は、制御プレートに、半径方向に様々な部分円直径で配置されていて、押しのけ室は、制御プレートに沿った運動時に、接続開口の前縁で、流れ接続部を同時に開放する。
【００１３】
好適には、切換制御装置は、少なくとも１つの別の流れ接続部を備え、流れ接続部は、押しのけ室の運動方向に相前後して配置されている。
【００１４】
好適には、流れ接続部は、制御プレートに、周方向及び半径方向に分配して配置されていて、押しのけ室は、制御プレートに沿った運動時に、少なくとも２つの流れ接続を同時に、少なくとも１つの別の流れ接続部を時間的にずらして開放する。
【００１５】
好適には、流れ接続部は、それぞれノズル孔として形成されている。
【００１６】
好適には、流れ接続部は、それぞれ絞り溝として形成されている。
【００１７】
好適には、ノズル孔又は絞り溝は、制御プレートに形成されている。
【００１８】
好適には、切換制御装置は、複数の孔を備えるシーブ状もしくは格子状の構造として形成されており、孔は、それぞれ流れ接続部を形成する。
【００１９】
好適には、シーブ状もしくは格子状の構造は、網状体として、特にメッシュ状の網状体として形成されている。
【００２０】
好適には、シーブ状もしくは格子状の構造は、複数の貫通孔を備える金属薄板から形成されている。
【００２１】
好適には、切換制御装置の通流方向に複数のシーブ状もしくは格子状の構造が相前後して配置されている。
【００２２】
好適には、切換制御装置は、複数の孔を備える多孔質材料から形成されており、孔は、それぞれ流れ接続部を形成する。
【００２３】
好適には、多孔質材料は、連続気泡金属フォーム、特に多孔質焼結材料として形成されている。
【００２４】
好適には、シーブ状もしくは格子状の構造又は多孔質材料は、制御プレートの孔に配置されたインサートとして形成されている。
【００２５】
好適には、流れ接続部は、入口側に接続されている。
【００２６】
好適には、流れ接続部は、出口側に接続されている。
【００２７】
好適には、流れ接続部は、圧力媒体貯蔵部に接続されている。
【００２８】
好適には、容積形機械は、アキシャルピストン機械として構成されている。
【００２９】
好適には、容積形機械は、ポンプ又はモータとして構成されている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の構成によれば、切換制御装置は、少なくとも２つの流れ接続部を備え、流れ接続部は、押しのけ室により、切換制御領域に沿った運動時に同時に制御される。この場合、本発明は、切換制御装置の横断面積に対する材料エロージョンの関係を利用している。制限された圧力媒体流れ及び押しのけ室の圧力を制御するための容積流量に対して切換制御装置の特定の横断面積が必要である場合、本発明によれば、必要な横断面積を少なくとも２つひいては３つ以上の流れ接続部に分割することが好適であることが明らかであり、流れ接続部は、押しのけ室により、切換制御領域に沿った運動時に同時に制御される。したがって本発明によれば、複数の流れ接続部は、より小さな開放横断面を備えてよく、この場合、同時に開放される流れ接続の数により切換制御装置の総横断面積が得られる。これにより、材料エロージョンは大幅に低減される。なぜならば、材料浸食の値は、一定の総横断面積では、同時に制御される流れ接続部の数に対して反比例するからである。したがって、相応に低減された個々の開放横断面を有する、同時に制御される流れ接続部の数の増加により、一定の総横断面積では、材料浸食は低減される。したがって、横断面積で縮小された複数の流れ接続部（流れ接続部は同時に押しのけ室により制御されて開放される）に押しのけ室の圧力を制御するための切換制御装置の所要の総横断面積を分割する本発明による分割により、キャビテーションエロージョン並びにキャビテーションにより生じる騒音ひいては容積形機械のノイズを低減することができる。
【００３１】
本発明による好適な態様によれば、制御プレートに設けられた流れ接続部は、押しのけ室の接続開口の前縁に一致する１本の輪郭線上に配置されている。複数の流れ接続部のこのような配置により、簡単に、流れ接続部は、切換制御領域に沿って接続部に向かう押しのけ室の運動時に、同時に押しのけ室の前縁により制御されて、したがって開放される。
【００３２】
このような配置は、本発明による好適な態様において、流れ接続部は、制御プレートに、半径方向に様々な部分円直径で配置されていて、押しのけ室は、制御プレートに沿った運動時に、接続開口の前縁で、流れ接続部を同時に開放する場合に、簡単に得られる。それぞれ異なる部分円直径で流れ接続部を配置したことにより、簡単に、押しのけ室は、接続開口の前縁で、切換制御領域に沿って接続部に向かって回動する際に、複数の制御接続部を同時に制御して、したがって開放することができる。
【００３３】
本発明の改良態様によれば、切換制御装置は、少なくとも１つの別の流れ接続部を備え、流れ接続部は、押しのけ室の運動方向に相前後して配置されている。したがって、切換制御装置は、同様に押しのけ室により回動時に、したがって切換制御領域に沿って運動する際に相前後して制御されて開放される流れ接続部を備える。これにより、切換制御装置の開放横断面の所望の拡大が得られる。
【００３４】
特に好適には、流れ接続部は、制御プレートに、周方向及び半径方向に分配して配置されていて、押しのけ室は、制御プレートに沿った運動時に、少なくとも２つの流れ接続を同時に、少なくとも１つの別の流れ接続部を時間的にずらして開放する。これにより、本発明による切換制御装置が得られ、そこでは、流れ接続部により形成された個々の横断面は、同時に、かつ時間的に相前後して、接続部に向かって切換制御領域に沿って押しのけ室が運動する間に制御されて開放される。
【００３５】
本発明では、個々の開放横断面の構成ひいては流れ接続部の構成は、任意であってよい。
【００３６】
本発明の好適な態様によれば、流れ接続部は、それぞれノズル孔として形成されている。このようなノズル孔は、簡単に製造することができる。
【００３７】
本発明の選択的な態様によれば、流れ接続部は、それぞれ絞り溝として形成されている。
【００３８】
ノズル孔又は絞り溝は、特に好適には、制御プレートに形成されている。これにより、切換制御領域において接続部の間に作用する切換制御装置は、簡単に形成することができる。
【００３９】
本発明の好適な態様によれば、切換制御装置は、複数の孔を備えるシーブ状もしくは格子状の構造として形成されており、孔は、それぞれ流れ接続部を形成する。切換制御装置のこのようなシーブ状もしくは格子状の構造により、エロージョンに関する材料損失量をさらに低減することができる。なぜならば、このような構造により、簡単に、孔により形成される個々の流れ接続部の個数を大幅に増加することができるからである。
【００４０】
本発明の態様によれば、シーブ状もしくは格子状の構造は、網状体として、特にメッシュ状の網状体として形成することができる。
【００４１】
別の態様によれば、シーブ状もしくは格子状の構造は、複数の貫通孔を備える金属薄板から形成することができる。シーブ状もしくは格子状の構造としてのこのような格子状体は、簡単に、例えばレーザ法により貫通孔を形成することにより、金属薄板から製造することができる。
【００４２】
この場合、切換制御装置は、個々のシーブ状もしくは格子状の構造を備えてよく、又は切換制御装置の通流方向に複数のシーブ状もしくは格子状の構造を相前後して配置してよく、したがって複数のシーブ状もしくは格子状の構造は、通流方向にスタックすることができる。
【００４３】
本発明の別の好適な態様によれば、切換制御装置は、複数の孔を備える多孔質材料から形成されており、孔は、それぞれ流れ接続部を形成する。このような多孔質材料により、材料損失量の大幅な低減を得ることができる。なぜならば、多孔質材料により、簡単に、孔により形成される個々の流れ接続部の個数を大幅に増加することができる。このような多孔質材料では、孔は、フォーム状材料の相応の中間室により形成され、中間室は、個々の小さな流れ接続部ひいては開放横断面のように働く。
【００４４】
好適な態様によれば、多孔質材料は、連続気泡金属フォーム、特に多孔質焼結材料として形成されている。このような金属フォームにより、簡単に、多数の個々の小さな流れ接続部を備える本発明による切換制御装置を提供することができる。
【００４５】
本発明の好適な態様によれば、シーブ状もしくは格子状の構造又は多孔質材料は、制御プレートの孔に配置されたインサートとして形成されている。このようなインサートは、本発明による切換制御装置を形成するために、簡単に、制御プレートの孔に配置して固定することができる。
【００４６】
本発明による切換制御装置の流れ接続部は、押しのけ室が切換制御領域に沿った運動時に切り換わり、したがって容積形機械の入口側又は出口側に接続されている接続部に接続してよい。
【００４７】
選択的に、本発明による切換制御装置の流れ接続部は、圧力媒体貯蔵部に接続してよい。
【００４８】
容積形機械は、好適には、アキシャルピストン機械として構成されている。この場合、容積形機械は、ポンプ又はモータとして構成してよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明によるアキシャルピストン機械の長手方向断面図である。
【図２】図１のＡ方向にみた図１の断面図である。
【図３】背景技術における切換制御装置の構成を図１のＢ方向にみて示す断面図である。
【図３ａ】背景技術における切換制御装置のそれぞれ異なる構成を図３のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図である。
【図３ｂ】背景技術における切換制御装置のそれぞれ異なる構成を図３のＣ−Ｃ線に沿って示す断面図である。
【図４】本発明による切換制御装置の第１の態様を図１のＢの方向にみて示す断面図である。
【図４ａ】本発明による切換制御装置のそれぞれ異なる構成を図４のＤ−Ｄ線に沿って示す断面図である。
【図４ｂ】本発明による切換制御装置のそれぞれ異なる構成を図４のＤ−Ｄ線に沿って示す断面図である。
【図４ｃ】図４ａの一部の拡大図である。
【図４ｄ】図４ｂの一部の拡大図である。
【図５】本発明による切換制御装置の第２の態様を示す図である。
【図６】本発明による切換制御装置の第３の態様を示す図である。
【図７】本発明による切換制御装置の第４の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
次に本発明の実施の形態を、図示の態様を用いて詳しく説明する。
【００５１】
図１には、静圧的な容積形機械、例えばポンプ又はモータとして構成された、斜板構造形式のアキシャルピストンポンプ１を長手方向断面図で示してある。
【００５２】
アキシャルピストン機械１は、回動軸線２を中心に回動可能に配置された駆動装置アセンブリ３を備え、駆動装置アセンブリ３は、シリンダドラム４を備え、シリンダドラム４は、回動軸線２に対して同心的に配置された複数のピストン凹設部５を備え、ピストン凹設部５は、好適には、シリンダ孔により形成されており、シリンダ孔には、それぞれ１つのピストン６が長手方向摺動可能に支持されている。
【００５３】
ピストン６は、シリンダドラム４から突出する領域で、例えばスライドシューとして形成されたそれぞれ１つの支持要素７により、斜板により形成される走行軌道８に支持されている。回動軸線２に対して傾けられた走行軌道８は、ハウジング９に一体的に成形されているか、又は相対回動不能に取り付けられていてよく、この場合、アキシャルピストン機械１は、決まった押しのけ容積を有する。しかし、斜板は、回動軸線２に対する傾きを調節可能に形成してもよい。これにより、アキシャルピストン機械１は、変化可能な押しのけ容積を有する。スライドシューにより形成された支持要素７は、シリンダドラム４と一緒に回転するリングディスク状のリテーナプレート１０により、走行軌道８からの持ち上がりに対して阻止されている。
【００５４】
シリンダドラム４は、軸方向において、ハウジングに固定された制御面１１に支持されている。制御面１１は、図示の態様では、制御ディスク１２に形成されており、制御ディスク１２は、ハウジング９又は相応のハウジング蓋９ａに相対回動不能に取り付けられている。
【００５５】
シリンダドラム４を中央の孔が貫通しており、中央の孔を通って、回動軸線２に対して同心的に配置された、駆動装置アセンブリ３の駆動軸１３が、シリンダドラム４に貫通案内されている。駆動軸１３は、軸受け１５，１６により、ハウジング９に回動可能に支持されている。周囲に対してシールするために、軸受け１５の領域に、シール要素１７、例えば軸シールリングが配置されている。シリンダドラム４は、例えば連行歯列１８により、回転同期的であるが、軸方向摺動可能に駆動軸１３に結合されている。駆動装置アセンブリ３は、さらにばね１９を備え、ばね１９は、シリンダドラム４を、制御面１１に当て付けて保持する。
【００５６】
アキシャルピストン機械１は、入口側Ｅと出口側Ａとを備え、入口側Ｅは、例えばハウジング９内の吸込通路により形成されており、出口側Ａは、例えばハウジング９内の吐出通路により形成されている。回動軸線２を中心としてシリンダドラム４が回動する際に、ピストン凹設部５と、ピストン凹設部５に配置された相応のピストン６とにより形成された押しのけ室Ｖが、交互に入口側Ｅと出口側Ａとに接続される。
【００５７】
シリンダドラム４のピストン凹設部５は、入口側Ｅと出口側Ａとに接続するために、図２（図２にはシリンダドラム４の、制御ディスク１２ひいては制御面１１に接触している端面が投影図で示してある）に詳しく示してあるように、それぞれ接続開口２０を備える。図示の態様では、接続開口２０は、シリンダドラム４の端面に、それぞれキドニ（腎臓）形に形成されている。
【００５８】
制御ディスク１２は、入口側Ｅもしくは出口側Ａに接続するために、キドニ形の接続部２１，２２を備え、接続部２１，２２は、キドニ形の制御部を形成していて、この制御部と、シリンダドラム４内の接続開口２０とが協働することになる。
【００５９】
図３には、背景技術によるアキシャルピストン機械１の接続開口２０と共に、キドニ形の接続部２１，２２を備える制御プレート１２の制御面１１を投影図で示してある。
【００６０】
図３から看取されるように、入口側Ｅに接続されているキドニ形の接続部２１と、出口側Ａに接続されているキドニ形の接続部２２との間の制御プレート１２の制御面１１の領域は、それぞれ分離ウェブとして形成された切換制御領域２５，２６を形成し、切換制御領域２５，２６において、シリンダドラム４の接続開口２０が接続部２１，２２から分離されている。この場合、切換制御領域２５，２６は、ピストン６の運動の死点の領域に配置されている。
【００６１】
矢印Ｎの方にシリンダドラム４が回動運動する際に、したがって切換制御領域２６に沿って吸込通路を形成する入口側Ｅから吐出通路を形成する出口側Ａへ切り換わる押しのけ室Ｖの圧力を、出口側Ａの圧力に対して適合させるために、接続部２１，２２の間の切換制御領域２６において、切換制御装置３０が、制御プレート１２の制御面１１に配置されている。相応に、接続部２１，２２の間の切換制御領域２５において、切換制御装置３０が、制御プレート１２の制御面１１に配置されており、制御プレート１２により、切換制御領域２５に沿って、吐出通路を形成する出口側Ａから吸込通路を形成する入口側Ｅに運動する際に切り換わる押しのけ室Ｖの圧力の入口側Ｅ内の圧力への適合を達成することができる。
【００６２】
図３ａ及び図３ｂには、背景技術において公知の切換制御装置３０が詳しく示してあり、その際、切換制御領域２６の領域において図３のＣ−Ｃ線に沿った断面を展開した拡大図で詳しく示されている。
【００６３】
切換制御装置３０は、絞り孔もしくはノズル孔として形成された２つの接続孔３１，３２を備え、接続孔３１，３２は、図３に関して看取されるように、同一の部分円直径で周方向に相前後して配置されており、したがって矢印Ｎの方向に切換制御領域２６に沿って運動する際に、押しのけ室Ｖの接続開口２０により、順次、したがって時間的に相前後して制御されて開放される。図３ａの態様では、接続孔３１，３２は、直接に、出口側Ａに接続され、したがってハウジング９内で吐出通路に接続されている。図３ｂの態様では、接続通路３１，３２は、緩衝容積としての圧力媒体貯蔵部３３に接続されている。
【００６４】
この場合、相応の円形のノズル横断面を形成する、切換制御領域２６における接続孔３１，３２を介して、押しのけ室Ｖ内で減衰された圧力上昇を得るために、出口側Ａもしくは圧力媒体貯蔵部３３から押しのけ室Ｖへの容積流れが生じる。接続孔３１，３２を介する押しのけ室Ｖへの容積流れは、図３ａ及び図３ｂにおいて、対応する矢印により看取される。シリンダドラム４の接続開口２０が、矢印Ｎの方向にさらに移動する際に、キドニ形の接続部２２ひいては吐出通路に接続されるとき、切換制御領域２６における切換制御装置３０による圧力上昇により、押しのけ室Ｖがあとで出口側Ａに接続される際に高い圧力ピークを回避することができる。
【００６５】
切換制御領域２５の範囲における切換制御装置３０は、相応に、絞り孔もしくはノズル孔として形成された接続孔３１，３２を備え、接続孔３１，３２は、図３に関して看取されるように、同一の部分円直径で周方向に相前後して配置されており、したがって矢印Ｎの方向に切換制御領域２５に沿って移動する際に、押しのけ室Ｖの接続開口２０により、順次、したがって時間的に相前後して制御されて開放される。図３ａと同様に、接続孔３１，３２は、直接に入口側Ｅに接続されているか、又は図３ｂと同様に、緩衝容積としての圧力媒体貯蔵部３３に接続されていてよい。
【００６６】
この場合、相応の円形のノズル横断面を形成する、切換制御領域２５における接続孔３１，３２を介して、押しのけ室Ｖ内で減衰された圧力低下を得るために、押しのけ室Ｖから入口側Ｅもしくは圧力媒体貯蔵部３３への容積流れが生じる。矢印Ｎの方向にさらに移動する際に、シリンダドラム４の接続開口２０がキドニ形の接続部２１ひいては吸込通路に接続されるとき、切換制御領域２５における切換制御装置３０による圧力低下により、押しのけ室Ｖがあとで入口側Ｅに接続される際に高い圧力ピークを回避することができる。
【００６７】
接続孔３１，３２を介する減衰作用を及ぼす容積流量により所望の圧力制御、つまり押しのけ室Ｖ内の圧力上昇もしくは圧力低下を生ぜしめるために、接続孔３１，３２に特定の横断面積が必要である。図３、図３ａ及び図３ｂにおける背景技術では、接続孔３１，３２は、シリンダドラム４の運動方向にみて相前後して、したがって時間的にずらして、シリンダドラム４の接続開口２０により制御されて開放されるので、各接続孔３１，３２に、特定の横断面積が必要であるので、接続孔３１，３２は、それぞれ特定の直径を有している。
【００６８】
切換制御装置３０の接続孔３１，３２を通る高い容積流量に基づいて、キャビテーション及びキャビテーションエロージョンを惹起するような高い容積流量が生じるので、背景技術による切換制御装置３０の接続孔３１，３２では、接続孔３１，３２の大きな直径及び横断面に基づいて、材料エロージョンの高い値が発生し、その値は、接続孔３１，３２の横断面積の２乗ひいてはノズル孔として形成された接続孔３１，３２の直径の４乗に比例する。
【００６９】
図４及び図４ａ〜図４ｄには、本発明による切換制御装置３０を示してある。ここでは、図３及び図３ａ、図３ｂと同一の構成要素には、同一の符号を設けてある。
【００７０】
図４は、図３と同様に、本発明による容積形機械のシリンダドラム４に設けられた接続開口２０と共に、キドニ形の接続部２１，２２を備える制御プレート１２の制御面１１を投影図で示している。図４ａ及び図４ｂには、図３ａ及び図３ｂと同様に、切換制御領域２６の範囲で切換制御装置３０を詳しく示してあり、その際、図４のＤ−Ｄ線に沿った断面を展開した拡大図で詳しく示されている。図４ｃは、図４ａの一部を拡大して示しており、図４ｄは、図４ｂの一部を拡大して示している。
【００７１】
本発明による切換制御装置３０は、複数のより小さな流れ接続部４０を備え、流れ接続部４０は、それぞれ異なる部分円直径で配置されていて、それぞれ押しのけ室Ｖへの又は押しのけ室Ｖからの減衰された容積流れのための開口横断面を形成する。追加的に、流れ接続部４０は、周方向に相前後して配置されている。
【００７２】
それぞれ異なる部分円直径での流れ接続部４０の配置により、少なくとも２つの流れ接続部４０が１本の輪郭線Ｌ上に位置することが得られ、この輪郭線Ｌは、矢印Ｎに沿った運動方向で前方に位置する、シリンダドラム４の接続開口２０の前縁Ｋに一致するので、切換制御領域２５もしくは２６に沿った接続開口２０の運動時に、少なくとも２つの流れ接続部４０が、同時に、つまりシリンダドラム４の同一の回動角度位置で、接続開口２０の前縁Ｋにより制御されて開放される。
【００７３】
したがって本発明では、切換制御装置３０を介する減衰された容積流れひいては押しのけ室Ｖ内の所望の圧力制御、つまり圧力上昇もしくは圧力低下を達成するために必要な切換制御装置３０の横断面積は、複数の流れ接続部４０に分割され、複数の流れ接続部４０は、それぞれより小さな開口横断面積を有し、複数の流れ接続部４０の数により、所望の圧力制御のための必要な横断面積に相当する総横断面が提供される。
【００７４】
同時に制御される流れ接続部４０の数の増加により、個々の流れ接続部４０の横断面を低減することができる。キャビテーションエロージョンによる材料浸食が流れ接続部４０の数に対して反比例しているので、本発明による切換制御装置３０により、キャビテーションエロージョンの低減及びキャビテーションによる騒音の低減が得られる。
【００７５】
図４及び図４ａ〜図４ｄにおいて、切換制御装置３０の個々の流れ接続部４０は、それぞれノズル孔４１として形成されており、ノズル孔４１は、制御プレート１２に形成されていて、制御面１１に通じている。
【００７６】
図４ａ及び図４ｃの態様によれば、個々の流れ接続部４０は、出口側Ａに接続されている。図４ｂ及び図４ｄの態様では、個々の流れ接続部４０は、緩衝容積としての圧力媒体貯蔵部３３に接続されている。
【００７７】
図４の態様では、例えば８つの流れ接続部が設けられている。しかし、もちろん本発明による切換制御装置３０は、より多数又はより少数の流れ接続部を有する変化した数の流れ接続部を有してよい。例えば４つの流れ接続部を設けてよく、そのうち２つの流れ接続部は、それぞれ異なる部分円直径で１本の輪郭線Ｌ上に配置されていて、したがって接続開口２０の前縁Ｋにより同時に制御されて開放され、別の両方の流れ接続部は、回動方向Ｎで２つの流れ接続部の前方又は後方で制御されて開放される。この場合、別の両方の流れ接続部は、同じくそれぞれ異なる部分円直径で１本の輪郭線Ｌ上に配置してよく、したがって同時に接続開口２０の前縁Ｋにより制御されて開放される。
【００７８】
したがって個々の流れ接続部４０により形成された開放横断面は、切換制御領域２５，２６を越える接続開口２０の運動時に、同時に、及びシリンダドラム４の運動方向で相前後して、したがって時間的にずれて開放される。
【００７９】
図５には、本発明による第２の態様を示してあり、第２の態様では、切換制御装置３０は、多数の孔を有する多孔質材料５０を備え、この場合、個々の孔は、それぞれ流れ接続部４０を形成する。この場合、押しのけ室Ｖの圧力を適合させるための容積流れは、多孔質材料５０を通って、押しのけ室Ｖにもしくは押しのけ室Ｖから案内される。多孔質材料５０は、好適には、連続気泡材料フォームとして形成されていて、好適には焼結材料から成っている。このような多孔質材料５０の孔は、それぞれ個々の小さな開放横断面したがって流れ接続部４０のように働く材料の中間室により形成されている。
【００８０】
多孔質材料５０は、インサートとして、例えば円筒形のインサートとして形成されており、インサートは、制御プレート１２内の孔５２に配置されて固定されている。
【００８１】
図６には、本発明の別の態様を示してあり、この態様では、切換制御装置３０は、多数の孔を有するシーブ状もしくは格子状の構造６０を備え、この場合、個々の孔は、それぞれ流れ接続部４０を形成する。
【００８２】
この場合、シーブ状もしくは格子状の構造６０は、織物としての網状体、例えばメッシュ状の網状体から形成してよい。シーブ状もしくは格子状の構造６０は、同様に、貫通孔を有するプレート状の金属薄板から形成してもよい。貫通孔は、例えばレーザ法により金属薄板に形成してよい。
【００８３】
シーブ状もしくは格子状の構造６０は、図５と同様に、好適には円筒形のインサートとして形成されており、インサートは、制御プレート１２内の孔５２に配置されて固定されている。
【００８４】
この場合、多数の孔を有する、図５の多孔質材料５０もしくは図６のシーブ状もしくは格子状の構造６０により、個々の孔により形成された複数の流れ接続部４０が、切換制御領域２５，２６を越えるシリンダドラム４の運動時に、接続開口２０の前縁Ｋに一致するそれぞれ１本の輪郭線Ｌ上に位置するので、それぞれ複数の孔が同時に前縁Ｋにより制御されて開放される、ということが得られる。追加的に、別の孔ひいては別の流れ接続部が、接続開口２０の運動中に相前後して制御されて開放される。図５の多孔質材料５０もしくは図６のシーブ状もしくは格子状の構造６０により、簡単に、孔により形成された複数の流れ接続部４０及び開放横断面が、切換制御領域２５，２６を越える接続開口２０の運動時に、同時に、及びシリンダドラム４の運動方向で相前後して、したがって時間的にずらして開放される、ということが得られる。
【００８５】
図５又は図６の態様では、切換制御装置３０は、直接に出口側Ａもしくは入口側Ｅ又は緩衝容積としての圧力媒体貯蔵部３３に接続してよい。
【００８６】
図７には、本発明による別の態様を示してあり、この態様では、個々の流れ接続部４０は絞り溝７０として制御プレート１２の制御面１１に形成されており、絞り溝７０は、切換制御装置２５もしくは２６から接続部２２もしくは２１にひいては出口側Ａもしくは入口側Ｅに延在している。この場合、絞り溝７０は、半径方向に、それぞれ異なる部分円直径で配置されている。絞り溝７０の先端部は、シリンダドラム４の接続開口２０の前縁Ｋに一致する１本の輪郭線Ｌ上に位置するので、接続開口２０の前縁Ｋにより、矢印Ｎの方向に切換制御装置２５もしくは２６に沿って接続部２１もしくは２２の方向に運動する際に、絞り溝７０は、同時に制御されて開放される。
【００８７】
本発明による、図４〜図７における複数の流れ接続部４０を備える切換制御装置３０は、切換制御領域２５及び／又は切換制御領域２６に配置してよい。
【００８８】
この場合、容積形機械は、ポンプとして形成してよく、その際、入口接続部Ｅは吸込通路として形成されていて、出口接続部Ａは吐出通路として形成されている。容積形機械は、同様に、モータとして形成してもよく、この場合、入口接続部Ｅは吐出通路として形成されていて、出口接続部Ａは吸込通路として形成されている。
【符号の説明】
【００８９】
１  アキシャルピストン機械、  ２  回動軸線、  ３  駆動装置アセンブリ、  ４  シリンダドラム、  ５  ピストン凹設部、  ６  ピストン、  ７  支持要素、  ８  走行軌道、  ９  ハウジング、  ９ａ  ハウジング蓋、  １０  リテーナプレート、  １１  制御面、  １２  制御ディスク、制御プレート、  １３  駆動軸、  １５，１６  軸受け、  １７  シール要素、  １８  連行歯列、  １９  ばね、  ２０  接続開口、  ２１，２２  接続部、  ２５，２６  切換制御領域、  ３０  切換制御装置、  ３１，３２  接続孔、  ３３  圧力媒体貯蔵部、  ４０  流れ接続部、  ４１  ノズル孔、  ５０  多孔質材料、  ５２  孔、  ６０  シーブ状もしくは格子状の構造、  ７０  絞り溝、  Ａ  出口側、  Ｅ  入口側、  Ｋ  前縁、  Ｌ  輪郭線、  Ｎ  矢印、  Ｖ  押しのけ室
【図１】
0006319955.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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