CN101479469A - 带有径向活塞的紧凑型液压机构 - Google Patents

Abstract

一种机构，包括带有径向活塞的气缸体(10)，所述气缸体在固定壳体(1A，1B)内旋转，分配盖(1A)形成壳体的一部分并且具有在所述盖的外表面(1’A)和内表面(1”A)之间延伸的供给管道和排放管道(3A，3B)。内部分配器(22)具有选择性地连接到供给管道和排放管道的分配管(24A，24B)，所述分配管开口至分配面(22B)上，所述分配面垂直于转轴并且设置成抵靠气缸体的连通面(10A)，以允许分配管与气缸体的管道(18)连通。在气缸体(10)的横向面(11)上，与气缸(12)的底部(12A)的外侧径向相邻的区域(Z)中，设有连通面(10A)和容置包括分配面(22B)的该分配器(22)的至少一部分的轴向凹陷部(30)，该连通面形成于该凹陷部(30)的平的表面中。

Description

带有径向活塞的紧凑型液压机构

技术领域

本发明涉及一种诸如马达或泵的液压机构，该液压机构包括气缸体(cylinder block)；所述气缸体适于围绕在固定壳体内的转轴旋转并且具有多个气缸，在各气缸中设置有适于与固定到壳体上或与壳体一体形成的凸轮(cam)配合的活塞，所述气缸相对于转轴径向延伸并且通过气缸管道与设置在垂直于转轴的气缸体的连通面中的连通孔口连接；所述马达还包括形成壳体的一部分的分配盖以及相对所述分配盖不旋转的内部流体分配器；所述分配盖包括穿过对应于所述气缸的轴向凸起的区域并且在所述分配盖的外表面和内表面之间延伸的供给管道和排放管道；所述内部分配器具有在连接面和分配面之间延伸的分配管道，所述连接面与所述内表面配合以用于选择性地将分配管道连接到供给管道和排放管道；所述分配面垂直于转轴并且以在气缸体旋转时使所述分配管道的分配孔口与连通孔口连通的方式设置为抵靠所述连通面。

背景技术

在此种类型的机构中，当其为马达时，驱动输出由强制与气缸体一起旋转的构件形成。例如，所述构件由形成伸出于壳体并且固定待驱动的物件的凸缘的气缸体的一部分构成，或者所述构件还可以由强制与气缸体一起旋转的驱动轴构成。具体地，该轴与在气缸体中形成的中心孔接合并且通过开槽强制与其一起旋转。

此种类型的马达广泛用于驱动各种类型的移动构件，特别是用于使车辆移动的车辆位移构件。

类似机构可以用作在压力下给液压回路供给流体的泵。

通常，此类机构用在车辆中并且处于也被车辆的其它零部件占有的环境下。理想的是液压连接易于接近，这就是供给管道和排放管道的出口位于分配盖的外表面中的原因。

发明内容

本发明的目的是通过增加上述类型的液压机构的紧凑性，改进现有技术的已知情形的所述液压机构。

通过如下细节达到上述目的：在由气缸的端壁部径向朝外限定的区域中，气缸体的横向面设有轴向后座部，在该轴向后座部中设有分配器的至少一部分，分配面处于所述分配器的至少一部分中，连通面设置在所述后座部的平的表面中。

该液压机构的整体轴向尺寸通过对应于该轴向后座部的深度的尺寸来减小，有利的是所述后座部容纳分配器的一部分。由于所述管道仍位于所述分配盖的外表面中，因此此构造决不会阻碍接近供给管道和排放管道的液压连接。应当注意的是，该液压机构的重量对应从该后座部去除的材料的重量成比例的减少。应当注意的是，如下文所述，本发明产生的改进完全与传统分配器的应用相容，无论所述轴是否是贯通轴，作为马达的驱动输出构件，轴与该气缸体的中心孔接合。

有利地，该后座部延伸至位于由至少一部分活塞的包络面限定的两个横向面之间的径向平面。在这种情况下，有利地，至少对于所述至少一些活塞在其中滑动的气缸，气缸管道具有区段，所述区段朝向与该后座部相对的气缸体的一侧而相对于所述活塞其滑动的轴偏置，。

这些构造使得轴向后座部具有相对较大的深度，由此提高了机构的紧凑性。

有利地，在该分配盖的内表面上，分配盖具有穿入该后座部的伸长部。

因此，需要与内部分配器适当地配合的分配盖的一部分可以容纳在该后座部中，由此进一步提高了机构的紧凑性。

有利地，该分配盖的伸长部和该后座部具有相向的圆柱面，在相向的圆柱面之间设置旋转轴承。

具体地，旋转轴承包括轴颈轴承或滚针轴承。可以以避免任何在操作中气缸体朝向后座部倾斜或变形的倾向的方式，通过在后座部中支撑所述气缸体来提高气缸体的刚性。

附图说明

通过阅读仅通过非限定示例示出的实施例的详细描述，将更好地理解本发明并且其优点将更清晰。参考附图进行描述，其中：

图1示出了本发明的机构的第一实施例的径向半剖概略视图；

图2示出了图1的机构的改型的径向半剖视图；以及

图3示出了本发明的机构的第二实施例的径向半剖视图。

具体实施方式

为了简化起见，下面对液压马达进行描述，可以理解的是所描述的机构也可以是泵。

图1的马达具有壳体，壳体包括通过虚线所示的紧固螺丝2连接在一起的两个部分1A和1B。壳体的部分1A形成分配盖，并且具有在分配盖1A的外表面1’A和所述盖的内表面1”A之间延伸的管道3A、3B。例如，管道3A是供给管道而管道3B是排放管道。自然，如果马达的气缸体的旋转方向改变，则此情形会相反。

即使在所示的示例中，管道3B具有位于与管道3A的端部相同的轴向底座(footprint)的径向部分，管道也彼此隔离。此特征提供的优点是使得可以将位于垂直于气缸体的转轴A的外表面1’A的所述管道的连通孔口(例如，管道3A的孔口3’A)对准，以便于连接到外部管子上。

图1的马达也具有气缸体10，其安装成围绕转轴A旋转并且其具有多个气缸12，在各气缸12中设置有适于与凸轮16配合的活塞14(部分示出)，在本示例中，凸轮16形成在壳体的部分1B的内周的部分上。

图1的马达是径向活塞马达，气缸相对于轴A径向延伸。它们通过气缸管道18连接到位于气缸体的连通面10A的连通孔口20。所述连通面是平的并且垂直于轴A。

可以看出供给管道和排放管道穿过对应于与轴A平行的气缸12的凸起的区域E(阴影线区域)。

马达还具有内部流体分配器22，其是非旋转的，即其被防止相对于壳体围绕轴A旋转。所述分配器具有在分配器的连接面22A和分配面22B之间延伸的分配管道24A、24B。连接面22A与分配盖1A的内表面1”A配合以用于选择性地将分配管道连接到供给管道和排放管道。可以看出管道24A连接到管道3A，而管道24B连接到管道3B。分配面22B平行于气缸体的连通面10A，并且以在气缸体旋转时使位于分配面22B中的所述分配管道的分配孔口26与连通孔口20持续连通的方式设置为抵靠所述连通面。

在所示的示例中，该内部流体分配器22是阶梯式的。其连接面22A呈阶梯状轴向外表面，在所述的阶梯状轴向外表面中开有两个沟槽分别是23A和23B，所述沟槽在轴向隔开。可以看出，当该内部分配器22安装在分配盖1A中时，位于所述分配盖的内表面的供给管道3A和排放管道3B的孔口的位置与相应的沟槽23A和23B对齐。第一组的所有分配管道24A均与沟槽23A连接，并且第二组的所有的分配管道24B均与沟槽23B连接。

应当注意的是，为了简化起见，示出的分配器具有两组分配管道和两组沟槽。自然地，分配器可以具有三组或四组分配管道，特别是如果马达具有多个操作立体容积，则本身公知的立体容积选择器可以通过与分配盖1A的内表面1”A配合的密封垫23’使一些沟槽彼此连通。

气缸体10的横向面11设有轴向后座部30，该横向面11位于与内部分配器22所在的一侧相同的一侧；所述分配器的一部分穿入该轴向后座部30中。所述的后座部位于通过气缸12的端壁部12A径向向外限定的区域Z中。换句话说，该后座部仅在该气缸体的一部分方向上延伸，该气缸体的一部分沿径向位于气缸的下方。可以看出该气缸体的连通面10A位于在所述后座部30的端壁处形成的平的表面中。

内部流体分配器22穿入所述后座部中，并且类似地，在与分配器22的连接面配合的分配盖1A的内表面1”A的相同侧上，分配盖1A设置有穿入后座部的伸长部32。具体地，所述伸长部32是围绕分配器的连接面22A的一部分设置的环形伸长部。在本示例中，伸长部32用于覆盖沟槽23B。

可以理解的是，通过此构造，马达的轴向长度减小距离D，所述距离D对应于分配器22穿入后座部的穿入深度，进而是后座部的深度。

分配盖的伸长部32和后座部30具有分别是32A、30A的相向的圆柱面，在所述相向的圆柱面之间设置旋转轴承34。例如，旋转轴承是轴颈轴承或滚针轴承。此轴承的优点是能够在需要时在考虑后座部30存在的同时增强气缸体的刚性。

所述后座部在气缸体的表面11向内部延伸(即，朝向相对的表面13延伸)至位于由活塞的包络面(envelope)限定的两个横向平面P1、P2之间的径向平面P。

在本示例中可以看出，可以观察到活塞沿其滑动的轴Ap基本位于限定后座部的端壁的平面P内。

在示出的示例中，气缸体具有单排活塞，但是可以具有多排，在这种情况下，平面P1和P2由第一排活塞的包络面限定，平面P在平面P1和P2之间延伸。

可以看出，气缸管道18在与气缸体的表面11所在的一侧相反的一侧而相对于活塞所滑动的轴Ap偏置。更具体地，示出的气缸管道18包括从气缸的端壁12A朝向轴A径向延伸的区段18A，以及连接连通孔口20和区段18A且基本轴向延伸的连接区段18B。区段18A朝向与后座部相对的气缸体的一侧13而相对于轴Ap偏置。区段18A可以相对轴A的垂线略微倾斜。

在图1中，可以看出相对于壳体1A、1B的气缸体10的旋转由球轴承5支撑。在本示例中，马达的驱动输出直接由气缸体形成，为此，气缸体具有外凸缘10B，待驱动的构件可以通过任何适当的连接装置连接到外凸缘10B上，例如通过螺丝旋入锥形孔10’B中。由于球轴承与凸轮16附近的壳体的部分1B的内周配合，并且与外凸缘10B的外周配合，因此球轴承5沿径向方向位于气缸体的外部。动态垫7由保持环7’相对于壳体的部分1B被保持来提供密封。球轴承吸收轴向力和径向力，并提供轴向非常紧凑的优点。自然地，本发明可以采用其他类型的轴承，如锥形滚柱轴承。

接下来，对图2进行描述，其中与图1的元件类似的元件由类似的附图标记表示。在本示例中，壳体包括由螺丝2装配起来的三个部分1A、1B、1C。分配器22与图1的分配器类似，并且与由壳体的部分1A形成的分配盖配合。除了凸缘10B仅用作带有轴承5的支撑，不构成马达的驱动输出构件之外，气缸体10也基本与图1的气缸体类似。所述驱动输出构件由通过开槽9与气缸体配合的输出轴8形成。通过在输出轴8与壳体的部分1A和部分1C之间分别设置的动态密封垫7来提供密封。在本示例中，输出轴是贯通轴，气缸体10和内部分配器22的中心是空的。应当注意的是，气缸体的中空部30在转轴A的相同侧上敞开。

轴承5可以由任何适当的轴承代替，例如设置在输出轴8和壳体的部分1C之间的锥形滚柱轴承。

接下来，对图3进行描述，图3与参考图1和图2描述的前面实施例不同之处在于使用了不同类型的分配器。在图3中，对应于前面附图中的元件的元件由相似的附图标记加100来表示。为了简化起见，仅示出了马达的基本部分，特别是没有示出完整的壳体或示出旋转支撑轴承。因此，示出了两个壳体部分，分别是101A和101B。凸轮110形成在部分101B的内周处，并且部分101A形成分配盖。图3示出了设置在所述部分101A中的供给管道或排放管道中的一个管道103A，所述管道通过位于分配盖的外表面101’A中的孔口103’A向外终止。供给管道和排放管道穿过对应于气缸的轴向凸起的区域E。气缸体110以其气缸112、其气缸管道118、其活塞114和其在横向面111中的后座部130，基本上与图1和图2的气缸体类似。其中设置有连通孔口120的连通面110A在所述后座部130的端壁中形成。所述后座部130在由气缸的端壁部112A径向向外限定的区域Z中延伸。

内部流体分配器122由设有轴孔124的盘形件形成，所述轴孔124由穿过分配器的连接面122A和分配面122B之间的所述盘形件来形成分配管道。在气缸体旋转时，位于分配面122B的轴孔124的分配孔口126与气缸管道的连通孔口120持续对齐。

在分配器122的连接面122A的相同侧，轴孔124开口至连接柱142所设置的凹槽140中，连接柱142支承抵靠分配盖101A的内表面101”A。在本示例中，所述内表面径向延伸。为每一轴孔124提供设置连接柱142的凹槽140。在本示例中，使连接柱通过螺旋弹簧支承抵靠分配盖101A的内表面101”A。孔143穿过每一连接柱142，使得每一连接柱设置在位于分配盖101A的内表面101”A的供给管道或排放管道的孔口周围。在本示例中，可以看出连接柱142围绕管道103A的孔口103”A。以图3中示出的管道103A为例，可以看出每一供给管道和排放管道具有径向区段TR，所述径向区段TR从分配盖101A的外表面101’A朝向轴A延伸到一沟槽形成端壁，在所述沟槽形成端壁中设有多个轴向延伸的盲孔PB；形成所述管道的孔口103”A的所述盲孔的开口端位于分配盖101A的内表面101”A中。

可以看出，盘形件122完全容纳在气缸体110的后座部130中。还可以看出，在分配盖的内表面101”A的相同侧，分配盖101A具有穿入后座部的伸长部132。所述伸长部围绕有助于通过任何公知装置(未示出)径向楔入和成角度定位的内部分配器122延伸。伸长部穿入后座部130并且具有面向后座部130的圆柱面130A的圆柱面132A，必要时可以在所述相向的面之间设置旋转轴承134。

在本示例中，在图3中，马达的驱动输出由通过开槽109连接到气缸体110上的输出轴108形成。可以看出，动态密封垫107设置在壳体的部分101A和输出轴108之间。类似的另一垫设置在相反侧，例如，图2中所示出的。

自然地，在图3中示出的实施例中，利用由环状盘形件形成的分配器与由图1中示出的气缸体的凸缘的直接驱动的方式完全相容。

在各种示出的实施例中，供给管道和排放管道的连接孔口位于分配盖的外表面的一部分中，所述分配盖的外表面的一部分基本沿轴向延伸并且位于离开轴A的一距离处，该距离至少与气缸体的最大径向尺寸DR基本相等。因此，所述连接孔口容易接近。有利地，在当它们通过例如设置在平面上而位于所述外表面相同区域中时，更容易接近它们。

Claims (11)

1.一种液压机构，诸如包括气缸体(10；110)的马达或泵；所述气缸体(10；110)适于围绕在固定壳体(1A，1B；1A，1B，1C；101A，101B)内的转轴(A)旋转并且具有多个气缸(12；112)；在各气缸中设有适于与固定到壳体上或与壳体一体形成的凸轮(16；116)配合的活塞(14；114)，所述气缸相对于转轴径向延伸并且通过气缸管道(18；118)与设置在垂直于转轴(A)的、气缸体(10；110)的连通面(10A；110A)中的连通孔口(20；120)连接；所述马达还包括形成壳体的一部分的分配盖(1A；101A)，以及相对所述分配盖(1A；101A)不旋转的内部流体分配器(22；122)；所述分配盖包括穿过对应于气缸的轴向凸起的区域(E)且在所述分配盖的外表面(1’A；101’A)和内表面(1”A；101”A)之间延伸的供给管道和排放管道(3A，3B；103A)；所述内部分配器具有在连接面(22A；122A)和分配面(22B；122B)之间延伸的分配管道(24A，24B；124)；所述连接面(22A；122A)与所述内表面(1”A；101”A)配合用于选择性地将分配管道连接到供给管道和排放管道；所述分配面(22B；122B)垂直于转轴并且以在气缸体(10；110)旋转时使所述分配管道的分配孔口(26；126)与连通孔口(20；120)连通的方式设置成抵靠连通面(10A；110A)；

所述液压机构的特征在于，在由气缸(12；112)的端壁部(12A，112A)径向向外限定的区域(Z)中，气缸体(10；110)的横向面(11；111)设有轴向后座部(30；130)；在轴向后座部中设置分配器(22；122)的至少一部分，分配面(22B；122B)位于该分配器(22；122)的至少一部分中，连通面(10A；110A)设置在所述后座部(30；130)的平的表面中。

2.如权利要求1所述的液压机构，其特征在于，所述连通面(10A；110A)形成在所述后座部(30；130)的端壁处。

3.如权利要求1或2所述的液压机构，其特征在于，所述后座部(30；130)延伸至位于由至少一部分活塞(14；114)的包络面限定的两个横向平面(P1、P2)之间的径向平面(P)。

4.如权利要求3所述的液压机构，其特征在于，至少对于所述至少一部分活塞在其中滑动的气缸(12；112)，气缸管道(18；118)具有管道区段(18A)，所述管道区段(18A)朝向与后座部(30；130)相对的气缸体(10；110)的一侧(13)而相对于活塞所滑动的轴(Ap)偏置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的液压机构，其特征在于，所述分配盖(1A；101A)的内表面(1”A；101”A)具有穿入后座部(30；130)的伸长部(32；132)。

6.如权利要求5所述的液压机构，其特征在于，所述分配盖(1A；101A)的伸长部(32；132)和后座部(30；130)具有相向的圆柱面(32A，30A；132A，130A)，在所述相向的圆柱面之间设置旋转轴承(34；134)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的液压机构，其特征在于，所述分配器(22)的连接面(22A)具有阶梯状轴向外表面，至少两个轴向隔开的沟槽(23A，23B)开口于所述阶梯状轴向外表面中，所述沟槽与位于分配盖(1A)的内表面(1”A)中的供给管道和排放管道(3A，3B)的相应的孔口对齐。

8.如权利要求1至6中任一项所述的液压机构，其特征在于，所述内部分配器(122)由具有形成分配管道的轴孔(124)的盘形件形成，并且在与连接面相同的一侧，轴孔开口至设置有连接柱(142)的凹槽(140)中；所述连接柱在所述内表面(101A)的供给管道和排放管道(103)的孔口(103”A)周围支承抵靠分配盖(101A)的内表面(101”A)。

9.如权利要求8所述的液压机构，其特征在于，所述盘形件(122)完全容纳在气缸体(110)的后座部(130)内。

10.如权利要求1至9中任一项所述的液压机构，其特征在于，所述气缸体(10；110)的后座部(30；130)在与转轴(A)相同的一侧开口。

11.如权利要求1至10中任一项所述的机构，其特征在于，所述供给管道和排放管道(3A，3B；103A)具有位于分配盖(1A；101A)的外表面(1’A；101’A)的一部分中的连接孔口(3’A；103’A)，其基本上沿轴向延伸并且位于离开转轴(A)的一距离处，该距离至少基本上等于该气缸体(10；110)体的最大径向尺寸(DR)。

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