(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜板式のアキシャルピストンモータ、特に車輪モータであって、斜板と制御面とを有する定置の支持部と、シリンダ胴として形成された回動する被駆動部と、シリンダ胴と被駆動部とを支承するための共通の軸受とが設けられている形式のものにおいて、
該軸受（３ａ，３ｂ）が、半径方向でシリンダ胴（５）と、支持部（１）に結合された、前記シリンダ胴（５）を取り囲む軸受ブシュ（２）との間に配置されていて、前記軸受（３ａ，３ｂ）が、外部の力も駆動装置の力も受容するように形成されていることを特徴とする斜板式のアキシャルピストンモータ。
【請求項２】
前記軸受（３ａ，３ｂ）が、Ｏ形に配置された２つの傾斜転がり軸受、特に円錐ころ軸受から成る、請求項１記載のアキシャルピストンモータ。
【請求項３】
回転同期的にシリンダ胴（５）と連結された環状板形状の斜板（８）が設けられており、該斜板（８）がアキシャルピストンモータの制御面（１０ａ）と接触していて、前記斜板（８）には、シリンダ胴（５）のシリンダ孔（５ｃ）をアキシャルピストンモータの圧力接続部に連通させるための貫通孔が設けられている、請求項１又は２記載のアキシャルピストンモータ。
【請求項４】
前記斜板（８）が、往復動ピストン（６）を支持するために設けられた走行面（８ａ）を有しており、該走行面（８ａ）には凹面状の、特に球面状の湾曲が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載のアキシャルピストンモータ。
【請求項５】
斜板（８）の傾斜角が２０゜〜３０゜である、請求項１から４までのいずれか１項記載のアキシャルピストンモータ。
【請求項６】
制御面（１０ａ）が制御板（１０）に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のアキシャルピストンモータ。
【請求項７】
斜板（８）および制御板（１０）が、支持部（１）に形成された傾斜ジャーナル（１ａ）上に配置され、かつスラスト軸受（１１）を介在してばね力によって負荷されている、請求項３から６までのいずれか１項記載のアキシャルピストンモータ。
【請求項８】
支持部（１）と被駆動部（４）との間にブレーキが配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のアキシャルピストンモータ。
【請求項９】
前記ブレーキが、液圧式に解除可能なばね蓄圧式ブレーキ（１２）として形成されている、請求項８記載のアキシャルピストンモータ。
【請求項１０】
シリンダ胴（５）に、車輪固定フランジ（５ａ）およびリムセンタリング手段（５ｂ）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載のアキシャルピストンモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜板式アキシャルピストンモータ、特に車輪モータであって、斜板と制御面とを有する定置の支持部と、シリンダ胴が組み込まれた回動する被駆動部と、シリンダ胴と支持部とを支承するための共通の軸受とが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式のアキシャルピストンモータは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４２０２２号明細書により公知である。この公知のアキシャルピストンモータでは、シリンダ胴が駆動軸を介在することなく直接、被駆動部として作用する（そのためこのようなアキシャルピストンモータは「軸なし」アキシャルピストンモータとも呼ばれる）。このアキシャルピストンモータは、少ない部品だけで構成されている。この公知のアキシャルピストンモータでは、車輪負荷は軸ジャーナルを介して定置の支持部に導入される。この車輪負荷によって軸ジャーナルの直径、ひいてはシリンダ胴およびアキシャルピストンモータの半径方向での最小寸法が規定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、公知のアキシャルピストンモータを改良し、半径方向で寸法が減じられた、アキシャルピストンモータのシリンダ胴を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の構成では、軸受が、半径方向でシリンダ胴と、支持部に結合された、シリンダ胴を取り囲む軸受ブシュとの間に配置されているようにした。
【０００５】
【発明の効果】
本発明の思想によれば、シリンダ胴の外側での支承部が軸受ブシュ内に設けられているようになっている。このような形式の配置によって、シリンダ胴の寸法、ひいてはアキシャルピストンモータの寸法が半径方向で減じられる。これによってシリンダ胴および駆動装置の重量が減じられる。従って本発明に基づき構成されたアキシャルピストンモータは、冒頭に記したアキシャルピストンモータに対して、動力学的に優れており、かつ、より高い回転数で運転される。このため寸法が減じられたことに基づき製造コストが減少する。本発明によるアキシャルピストンモータの構成によって、非常に小さな構成ユニットを形成することができる。しかしながら、軸ジャーナルと、この軸ジャーナル上に配置された内側の軸受とを省くことによって得られる空間を、シリンダ胴の寸法を減じさせるために用いるのではなく、別の用途に用いることもまた可能である。
【０００６】
従来技術の公知のアキシャルピストンモータにおいては軸ジャーナルおよび軸受のために使用されていて、その結果アキシャルピストンモータを所定の最小大きさにするシリンダ胴内のシリンダ孔の半径方向内側の空間が、例えば、冒頭に記したドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４２０２２号明細書記載の、アキシャルピストンモータの駆動装置の力（軸方向力）を補償するための装置を取り付けるために使用されてもよい。なぜならばこのような装置が占めるスペースが、車輪負荷を受容するための軸ジャーナルより著しく小さいので、シリンダ胴をさらに小さく製造することが可能であるからである。
【０００７】
駆動装置の力が所定の程度を超えない限りは、軸受が外部の力（車輪負荷）も駆動装置の力も受容するために形成していると、極めて有利である。これにより駆動装置の力を補償するための装置が必要がなくなる。
【０００８】
本発明の特に有利な別の改良形によると、斜板は、駆動装置の力の半径方向成分が運転状態で車輪負荷に対して反対方向に作用しているように配置されている。従って軸受は車輪の負荷が軽減される。鉛直方向に生じる軸受負荷の減少が得られ、これにより軸受の耐用寿命が著しく長くなる。
【０００９】
合目的な形式では、軸受がＯ形に配置された２つの傾斜転がり軸受、特に円錐ころ軸受からなっている。
【００１０】
本発明のアキシャルピストンモータは、定吸収容量形式としても可変吸収容量形式としても構成することができる。
【００１１】
回転同期的にシリンダ胴と連結された、環状板形状の斜板が設けられており、この斜板がアキシャルピストンモータの制御面と接触していて、この斜板には、シリンダ胴のシリンダ孔をアキシャルピストンモータの圧力接続部に連通させるための貫通孔が設けられていると製造技術的に有利である。
【００１２】
本発明の特に有利な構成として、斜板が、往復動ピストンを支持するために設けられた走行面を有しており、この走行面には凹面状、特に球面状の湾曲が設けられている。このような走行面により、シリンダ孔から最も大きく進出して作動圧下にある往復動ピストンに作用し、かつ、斜板の走行面における往復動ピストンの支持力分解から生じるピストン横方向力（半径方向力）が、斜板の傾斜角によってのみ規定されるのではなく、走行面の湾曲によっても規定される。従って、走行面の湾曲を考慮に入れて、斜板の走行面には、斜板の傾斜角に比べて小さな往復動ピストンの支持角が生ぜしめられる。
【００１３】
従って、斜板の傾斜角が同一だとすると、最も大きく進出した往復動ピストンのピストン横方向力が減じられる。逆にこのことは、最大限の材料負荷を活用すると、斜板の傾斜角が高められ、ひいては、本発明によるアキシャルピストンモータの出力がかなり向上されるという点も利用することができる。
【００１４】
合目的な形式では、シリンダ胴および往復動ピストンができるだけ均一に負荷を受けるために、受け面８ａの湾曲は、運転中に生じるシリンダ孔５ｃ内での往復動ピストンの面加圧および／または往復動ピストンの撓みが、２０％以上、特に１０％以上互いにずれないように寸法設定されている。
【００１５】
このような形式で往復動ピストンおよびシリンダ孔全てに、均一な負荷が生じる。
【００１６】
アキシャルピストンモータにおいて、斜板の傾斜角が２０゜〜３０゜であると特に有利である。このようなアキシャルピストンモータは、小さな外寸において大きなジオメトリ的な容積流量を有しており、ひいては高い出力を有している。往復動ピストンおよびシリンダ孔に対する負荷は本発明による走行面の湾曲によて、公知の駆動機構に比べてそれでもなお大きくはならない。
【００１７】
製造技術的には、制御面が制御板に配置されていると有利である。これによりこの斜板は別に製造することができ、制御板に制御スリットを設けることを簡単にしている。
【００１８】
また有利には、斜板および制御板が、支持部に形成された傾斜ジャーナル上に配置され、かつスラスト軸受を介在してばね力によって負荷されている。
【００１９】
本発明では、支持部と被駆動部との間にブレーキが配置されていて、このブレーキが、液圧式に解除可能なばね蓄圧式ブレーキとして形成されていると有利である。
【００２０】
本発明のアキシャルピストンモータを車輪駆動装置として使用する場合には、シリンダ胴に車輪固定フランジおよびリムセンタリング手段が設けられていると有利である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００２２】
本発明によるアキシャルピストンモータは定置の支持部１を有しており、この支持部１は、車両固定の構成部材（フレーム、軸等）に固定するために形成されていてかつ軸受ブシュ２に結合されている。半径方向でこの軸受ブシュ２の内部には、Ｏ形に配置された傾斜転がり軸受（有利には円錐ころ軸受）として形成された２つの軸受３ａ，３ｂを用いて被駆動部４が支承されている。この被駆動部４は主としてアキシャルピストンモータのシリンダ胴５から成っている。シリンダ胴５には、車輪フランジ５ａとリムセンタリング手段５ｂとが一体成形されている。軸受ブシュ２内でシリンダ胴５を外側で支承することによって、本発明のアキシャルピストンモータを半径方向で寸法を減じられて形成することができ、これによりアキシャルピストンモータの重量も減じられる。これにより動力学的に向上し（トルクが小さくなり）かつ回転数の限界値が著しく高められる。また製造コストも減じられる。
【００２３】
軸受３ａ，３ｂは、外部の力（車輪負荷）も駆動装置の力も受容できるように寸法設定されている。この目的のために、図面において右側に位置する軸受３ｂは、図面において左側に位置する軸受３ａよりも大きく寸法設定されている。受容されるべき駆動装置の力がより大きな軸受を必要とし、この大きな軸受が場所的な問題を生ぜしめる場合には、従来技術の公知のアキシャルピストンモータにおいては軸ジャーナルおよび軸受のために使用されている、シリンダ胴５内のシリンダ孔の半径方向内側の空間内に、アキシャルピストンモータの駆動装置の力（軸方向力）を補償するための装置を取り付けすることができる。よってこれらの軸受は、車輪負荷によって生ぜしめられる外部の力および駆動装置からの横方向の力を受容しなければならない。
【００２４】
斜板８は、運転時の駆動装置の力の半径方向の成分が、車輪負荷に対して反対方向に向かって作用するように配置されている（すなわち図面から明らかなように、斜板８はアキシャルピストンモータの下方、つまり路面に近い領域において、シリンダ胴５への軸方向間隔が上方領域における間隔よりも大きく形成されるように傾いている）。これにより軸受３ａ，３ｂの耐用寿命が長くなる。
【００２５】
シリンダ胴５は同心的なシリンダ孔５ｃを有しており、このシリンダ孔５ｃ内ではそれぞれ１つの往復動ピストン６が長手方向に運動可能である。往復動ピストン６はスライドシュー７を介して、環状板形状の斜板８の走行面８ａで支持されている。これらのスライドシュー７は、同様に環状板形状の押さえプレート９によって走行面８ａ方向で負荷されている。斜板８の走行面８ａは、少なくともシリンダ孔５ｃから最も大きく進出する往復動ピストン６の領域において、凹状の湾曲が設けられている。この湾曲は球状に形成されていると有利である。走行面８ａの湾曲に基づき、走行面８ａにおける力分解時には、斜板８の傾斜角が単独では作用せず、付加的に、湾曲によって生ぜしめられる角も作用する。これにより、シリンダ孔５ｃから最も大きく進出する往復動ピストン６のために、走行面８ａにおける力分解時に、結果として支持角が生じる。この支持角は、傾斜角と、走行面８ａの湾曲によって規定された角との差から生ぜしめられ、従ってこの支持角度は斜板の傾斜角よりも小さい。
【００２６】
これにより、傾斜角は不変のままで、シリンダ孔５ｃから最も大きく進出した往復動ピストン６の領域に走行面８ａの凹面状の湾曲が設けられていることに基づき、ピストンの横方向力が減じられる。逆に、これらの作用は、許容可能な材料負荷を活用しつつ、最大可能なピストン横方向力をそのままにして、斜板８の傾斜角を拡大することを可能にする。このことは、ジオメトリ的な容積流量の増大、ひいては本発明によるアキシャルピストン機械の出力を上昇をさせる。
【００２７】
完全を期すため念のため言及すると、前述の実施例に示したように、シリンダ孔５ｃに最も深く進入した往復動ピストン６のための、走行面８ａの湾曲において、所定の支持角が結果的に生じる。この支持角は、傾斜角と、走行面８ａの湾曲によって規定される角度との和によって生じる。従って支持角は傾斜角より大きくなる。これにより進入した往復動ピストン６のためにピストン横方向力は増大されはするものの、往復動ピストン６の、負荷に関連した面の加圧および撓みは臨界的なものにはならない。なぜならば往復動ピストン６は、シリンダ孔５ｃ内で全長においてピストン横方向力に対して支持されているからである。
【００２８】
シリンダ胴５および往復動ピストン６ができるだけ均一に負荷を受けるために、走行面８ａの湾曲は、運転中に生じるシリンダ孔５ｃ内での往復動ピストン６の面加圧および／または往復動ピストン６の撓みが、互いに２０％を超えてずれないように、特に１０％を超えてずれないように寸法設定されていると有利である。
【００２９】
本発明によるアキシャルピストンモータは、２０゜〜３０゜の斜板８の傾斜角を有していると有利である。
【００３０】
アキシャルピストンモータの制御は、制御スリットが設けられた、環状板形状の制御板１０を用いて行われていて、この制御板１０には制御面１０ａが設けられている。シリンダ孔５ｃに圧油を供給することができるように、斜板８およびスライドシュー７並びに往復動ピストン６には貫通孔が設けられている。斜板８および押さえプレート９はシリンダ胴４と回転同期的に回転し、かつアキシャル軸受１１を介してばね力（皿ばね１２）によって、回動しない制御板１０に向けて押しつけられる。
【００３１】
制御板１０および斜板８並びに押さえプレート９は、支持部１に形成された傾斜ジャーナル１ａ上に配置されている。本発明によるアキシャルピストン機械の吸引容量を調整することのできる構成においては、傾斜ジャーナル１ａは斜板８の傾斜角度を調整するために旋回可能であってよい。
【００３２】
被駆動部２と支持部１との間には、ばね蓄力式ブレーキ１３が配置されている。このブレーキは、皿ばね１４の力によって閉鎖位置方向に負荷されており、横断面Ｌ字状のリングピストン１５によって液圧式に解除される。このばね蓄力式ブレーキ１３はマルチディスクパッケージ１６を有しており、この場合個々のディスクは軸受ブシュ２もしくはシリンダ胴５に結合された連行フレーム１７に連結されている。
【００３３】
本発明によるアキシャルピストンモータの圧油接続部（高圧、低圧、ブレーキ圧、排気）は、図面では支持部１の、右側の端面に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】車輪モータとして形成された斜板式のアキシャルピストンモータを、その長手方向中心平面に向かってみた状態で示す図である。
【符号の説明】
１  支持部、  １ａ  傾斜ジャーナル、  ２  軸受ブシュ、  ３ａ，３ｂ  軸受、  ４  被駆動部、  ５  シリンダ胴、  ５ａ  車輪フランジ、  ５ｂ  リムセンタリング手段、  ５ｃ  シリンダ孔、  ６  往復動ピストン、  ７  スライドシュー、  ８  斜板、  ８ａ  走行面、  ９  押さえプレート、  １０  制御板、  １０ａ  制御面、  １１  スラスト軸受、  １２  皿ばね、  １３  ばね蓄力式ブレーキ、  １４  皿ばね、  １５  リングピストン、  １６  マルチディスクパッケージ、  １７  連行フレーム
【図１】
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