CN101558239A - 轴向活塞机和用于轴向活塞机的控制板 - Google Patents
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Abstract
一种用于轴向活塞机的控制板，具有至少两个控制孔(31、32)，借助所述控制孔，可转动地安装在外壳(2)中的缸体(4)的缸膛(9)在所述缸体(4)旋转时交替地与高压连接头和低压连接头连接，在所述控制板(20)的外圆周的部分区域上形成有向外延伸的扩宽面(40)，所述扩宽面构成为与轴向活塞机(1)的支撑元件(52、53)限定地接触以便实现所述控制板(20)的扭转止动。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴向活塞机以及用于这样的轴向活塞机的控制板。
背景技术
在轴向活塞机中，沿纵向方向可移动地设置在缸体的缸膛中的活塞在缸体每次旋转时进行由进气行程以及压缩行程组成的往复运动。为了确保气缸和轴向活塞机的相应工作管路之间的旋转同步的连接，在缸体的端面具有所谓的控制板，在所述控制板中形成有用于将缸体与高压连接头以及低压连接头连接的在通常情况下呈肾状的控制孔。
在图5至图7中示出一种如从现有技术中已知的并且例如以近似的形式在DE 102 51 552 B3中说明的传统的控制板。控制板100的外径与轴向活塞机的相应的外壳部件的内径相当。在远离缸体的一侧的方向上控制板100支撑在外壳盖上，在所述外壳盖中形成有轴向活塞机的高压连接头以及低压连接头。控制板100具有在其圆周上分布的多个控制孔101或102，所述控制孔设置成用于将缸体与低压连接头或高压连接头连接。除了这些控制孔101、102，所谓的肾状的进气孔和所谓的肾状的压缩孔，此外控制板100具有中心凹部，所述中心凹部由轴向活塞机的与缸体抗扭地连接的轴穿过。两个形成用于漏油的通道的侧向的缺口103邻接在这个中心凹部上。此外在边缘区域内形成有尤其是从图7的描述中可获悉的凹槽104，所述凹槽能够使控制板100扭转止动地定位。根据在图6中的描述，这个凹槽104与安装在机器的外壳中的销钉110配合，使得一方面确保控制板100不能够旋转180°地安装在轴向活塞机中并且另一方面也确保在运转期间不出现板100的旋转。
在过去多次证明，这样的控制板必须以相对耗费的加工过程制造。在此，板通常由坯料或粗糙的冲压件或锻造件切削制造，其中在所有表面上完全地切削加工相应的零件。尤其是在这个工序中，加工出用于扭转止动的肾状的进气孔101、肾状的压缩孔102、漏油口103以及凹槽104。
发明内容
现在本发明的目的是，提供一种新型的用于轴向活塞机的分配板或控制板，所述分配板或控制板一方面在其运转特性上至少等同于已知的控制板，可是另一方面能够较简单地且成本较低地制造。
根据本发明该目的通过用于具有权利要求1的特征的轴向活塞机的控制板和具有权利要求11的特征的轴向活塞机得以实现。本发明的有利的改进是从属权利要求的主题。
根据本发明的解决方案依据如下想法，控制板在其外圆周的部分区域上形成有向外延伸的扩宽面，所述扩宽面构成为允许与轴向活塞机的支撑元件限定地接触以便实现用于控制板的扭转止动。为此扩宽面例如能够具有适合与相应的支撑元件的平的壁接触的直的边缘区域。此外也可设想在扩宽面中的边缘侧的凹部或者隆起，所述凹部或隆起能够例如与椭圆形地或圆柱形地形成的支撑元件配合或与在支撑元件中相应的凹部配合。
相应地，根据本发明提供一种用于轴向活塞机的控制板，其具有至少两个控制孔，借助所述控制孔，可转动地安装在外壳中的缸体的缸膛在缸体旋转时交替与高压连接头和低压连接头连接，其中根据本发明提出，在控制板的外圆周的部分区域上形成有向外延伸的扩宽面，所述扩宽面构成为与轴向活塞机的支撑元件限定地接触以便实现用于控制板的扭转止动。
根据本发明的解决方案的优点在于，为了实现扭转止动能够放弃已知的销钉-凹槽-连接。与图5至图7中所示的凹槽相反，在根据本发明的控制板中通过控制板的外圆周的特殊的形状或外轮廓实现扭转止动，为此带来的优点是，例如设有的边缘侧的凹部能够连贯地，即在控制板的整个厚度上制成。这也意味着，允许根据本发明的控制板以简单的方式通过冲压工序制造，其中直接制成控制板的外轮廓、内轮廓和肾状的区域。然后只是还需要进行控制板的两个平整-接触面的精加工，这在制造中带来明显的优点。或者为此控制板也能够借助激光切割制造，其中省去平面的精加工，因为能够采用具有所需的表面质量的高质量的预加工材料。在根据现有技术的控制板中两种方法只能够被有限制地采用，因为用于扭转止动的凹槽的加工只能够通过板的切削加工完成。
根据本发明的设想的改进方案涉及特别的措施，通过所述措施能够附加地减少控制板的材料消耗以及空间需求。在此例如能够提出，在至少一个与低压连接头连接的控制孔的区域内，板的外边缘区域沿径向方向减小。此外控制板的径向向内的边缘能够构成为定心面，所述定心面使控制板居中地设置在外壳侧的定心体上。这个定心面能够由多个部分面组成，所述部分面形成在控制板的在通孔中径向向内地延伸的内边缘段上。在此各个凹部最好如此大地径向延伸，使得在控制板和定心体之间的凹部的区域内存在适合积聚在缸体内部的泄漏流体流过的间隙。
此外，本发明建议一种轴向活塞机，其具有可转动地安装在外壳中的缸体，其中在缸体中形成缸膛，在所述缸膛中设置有轴向可移动的活塞，其中缸膛具有朝向缸体的端面的孔，所述孔在缸体旋转时通过控制板的至少两个控制孔交替地与高压连接头和低压连接头连接，其中控制板为根据前面所述的根据本发明的设想构成的控制板。机器以有利的方式构成为斜盘式机器，其中那么用于扭转止动地定位控制板的支撑元件能够通过调节活塞导向装置形成。
附图说明
接下来将借助附图进一步阐述本发明。附图示出：
图1示出根据本发明构成的轴向活塞机的示意图；
图2示出根据本发明的控制板的第一实施例的图；
图3示出在轴向活塞机中的图2的根据本发明的控制板的结构；
图4示出在轴向活塞机中的根据本发明的控制板的可替代的实施形式的结构；以及
图5至图7示出根据现有技术的轴向活塞机的控制板的外形和结构。
具体实施方式
在图1中示出的并且通常设有参考标记1的根据本发明的轴向活塞机很大程度上构成为与从DE 102 51 552 B3中已知的轴向活塞机相同。机器1的已知的组成部分的结构和功能将相应地在下面仅仅简要概述。
轴向活塞机1具有可转动地安装在外壳2中的轴3，在所述轴上设置有缸体4，其中缸体4与轴3抗扭地相互连接。轴3穿过缸体4并且分别借助滚动轴承5和6安装在缸体4的两侧，其中下面的滚动轴承6尤其具有插入轴向活塞机1的外壳盖8的相应的凹部中的轴承环7。
在缸体4中形成有分布在圆周上的多个缸膛9，其中缸膛9的中轴线平行于或倾斜于轴3的中轴线延伸。在这些缸膛中插入轴向可移动的活塞10，所述活塞在远离外壳盖8的一侧具有球形的头11，所述球形的头与滑座12的对应的凹部配合形成铰接连接。活塞10借助滑座12支撑在斜盘13上，使得在缸体4旋转时活塞10相应地交替进行往复运动。在此行程的高度通过调节斜盘13预先设定，所述斜盘能够围绕垂直于轴3的纵向轴线延伸的倾斜轴调节。为此设有具有活塞50的调节装置14，所述活塞的两端一方面与斜盘13配合并且另一方面与控制活塞导向装置51配合。尤其是这样的具有圆柱形的或罐形的控制活塞导向装置51的结构以后还将进一步阐述。
缸体4具有中心孔15，在所述中心孔内设置有在第一弹簧座17和第二弹簧座18之间压紧的压力弹簧16。在此第一弹簧座17沿轴向方向固定在轴3上，然而与此相反第二弹簧座18通过插入缸体4的凹槽中的卡圈形成。缸体4通过弹簧16的力沿轴向方向如此移动，使得其端面19密封地紧贴在控制板20上。
在根据图1的截面图中，控制板20的不可见的控制孔在每个远离缸体的一侧与轴向活塞机1的至少一个高压连接头和一个低压连接头持续地接触。缸体4的缸膛9通过相应的孔21朝向缸体4的端面19打开，其中在缸体4旋转时这些孔21经过控制板并且因此与用于高压连接头或低压连接头的控制孔交替地连接。
首先通过定心面29固定控制板20的相对于轴3的位置，后面将进一步阐述所述定心面的结构。为此控制板20的通孔具有径向的尺寸范围，所述尺寸范围与同外壳部件连接的定心体的外部的径向的尺寸范围相应。在所示实施例中，定心体通过滚动轴承6的外轴承环7形成。控制板20沿轴向方向支撑在外壳盖8上，其中为了避免泄漏，控制板20具有密封的周围区域28，所述密封的周围区域形成有在控制板20的远离缸体4的一侧上并且与外壳盖8的表面密封地配合。
对于轴向活塞机的按规定的运转，除了控制板20的定心的结构以外还需要相应的定向，其中必须确保，在机器1运转期间也不发生控制板20的扭转。为此当在现有技术中使用开头所提及的销钉-凹槽-连接时，现在根据本发明建议，控制板20以特殊的方式构成，使得也达到扭转止动的结构，但是放弃销钉-凹槽-连接并且相应地能够简化控制板20的制造。现在将借助图2和图3阐述相应地构成的控制板的第一实施例。
首先在图2中是可见，控制板20具有中心孔30以及用于低压连接头的控制孔31和三个用于高压连接头的控制孔32。在此中心通孔30的直径相当于滚动轴承6的轴承环7的外圆周。通孔30的内边缘33相应地形成前面所提及的定心面29。此外通孔30通过两个凹部34和35扩宽，在所述凹部之间分别形成一段，使得定心面29最后通过部分面29.1和29.2在该段上形成。通过凹部34和35，在轴承环7的外圆周上部分地形成有可由泄漏流体流过的间隙22(参见图1)。
控制盘20的根据本发明的特点在于在外圆周的上部区域内向外延伸的扩宽面40。这个扩宽面40在其边缘区域41内以特殊的方式形成有，以便允许其相对于轴向活塞机的支撑元件限定地接触。以这种方式尽管放弃销钉-凹槽-连接，但是允许控制盘20具有扭转止动的结构。
在图2和图3的实施例中，扩宽面40具有相应地与支撑元件的平的壁配合的直的边缘区域41。为此根据在图3中的描述最好提出，使用已经在前面提及的控制活塞导向装置51作为支撑元件。该控制活塞导向装置具有底端平放在圆盘53上的圆筒52。如在图3中所示，在此这个圆盘53在其边缘区域54内同样直地被切断，使得控制板20的扩宽部40的边缘区域41能够平整地紧贴在圆盘的边缘区域54。以这种方式在轴向活塞机1的运转期间以有效的方式防止控制盘20的扭转。
控制盘20的根据本发明的构造的优点在于，扩宽面40的边缘区域41的相应的构造能够在控制盘20的整个高度或厚度上延伸。这使控制盘20能够以相对简单并且成本低的方式制造。例如可设想简单地冲压制造控制盘20，其中在此能够同时制成外轮廓、内轮廓和肾状的区域。在这种情况下只是还需要在控制盘20的两个平整接触面上进行精加工。但是为此可替代的是，相应地成形的坯料也能够借助激光切割加工，其中那么在此不再需要平面的精加工，因为已经能够使用具有所需的表面质量的高质量的预加工材料。在两种方案实施起来明显比目前的用于制造控制盘所需的坯料或粗糙的冲压件或锻压件的切削加工简单。但是同时完全地保持控制盘的功能性，因为通过扩宽部40的边缘区域41的相应的构造到达始终希望的扭转止动。
从图2和图3中能够获悉用于构成控制盘20的另外的措施，通过所述措施使材料消耗以及空间需求达到最佳。因此一方面提出，在低压控制孔31的区域内控制板的外边缘区域42沿径向方向减小。因此一方面空间需求并且另一方面材料消耗也减少。此外通过在扩宽面的边缘区域41内和/或在控制板20的位于扩宽面40的对面的边缘区域内的相应的缺口43和44形成用于无损失地排出泵漏油的孔。
图4示出根据本发明的控制板20的可替代的实施形式，所述控制板在扩宽面40的边缘区域的结构上有所不同。在此控制活塞导向装置51只是构成为向上延伸的圆筒52，其中那么扩宽面40的边缘区域具有与圆筒52的圆柱形的外轮廓配合的边缘侧的凹部45。另一方面在轴向活塞机运转时，通过这个结构避免控制盘20的转动。此外可设想，在边缘区域借助隆起或凸起形成扩宽面，所述隆起或凸起与在支撑元件中的相应的凹陷处或凹部配合。
总的来看本发明相应地揭示了简单地且成本低地制造用于轴向活塞机的控制盘的可能性。但是同时确保在轴向活塞机中的控制盘的精确的构造和定向。
Claims (13)
1.一种用于轴向活塞机的控制板，具有至少两个控制孔(31、32)，借助所述控制孔，可转动地安装在外壳(2)中的缸体(4)的缸膛(9)在所述缸体(4)旋转时交替与高压连接头和低压连接头连接，其特征在于，在所述控制板(20)的外圆周的部分区域上形成有向外延伸的扩宽面(40)，所述扩宽面构成为与所述轴向活塞机(1)的支撑元件(52、53)限定地接触以便实现用于所述控制板(20)的扭转止动。
2.如权利要求1所述的控制板，其特征在于，所述扩宽面(40)具有用于与所述支撑元件(52、53)的平的壁接触的直的边缘区域(41)。
3.如权利要求2所述的控制板，其特征在于，所述扩宽面(40)具有边缘侧的凹部(45)。
4.如权利要求3所述的控制板，其特征在于，所述凹部(45)构成为用于与椭圆形的或圆柱形的所述支撑元件(52)配合。
5.如前述权利要求中任一项所述的控制板，其特征在于，在所述扩宽面(40)的边缘区域内和/或在所述控制板(20)的位于所述扩宽面(40)对面的边缘区域内形成有缺口(43、44)。
6.如前述权利要求中任一项所述的控制板，其特征在于，在所述控制板(20)中形成有通孔(30)，其中所述控制板(20)的径向向内的边缘(33)构成为定心面(29)，所述定心面使所述控制板(20)居中地设置在外壳侧的定心体(7)上。
7.如权利要求6所述的控制板，其特征在于，所述定心面(29)由多个部分面(29.1、29.2)组成，所述部分面形成在所述控制板(20)的在通孔(30)中径向向内延伸的内边缘段上，所述内边缘段通过凹部(34、35)相互分开。
8.如权利要求7所述的控制板，其特征在于，所述各个凹部(34、35)如此大地径向延伸，使得在所述控制板(20)和所述定心体(7)之间的所述凹部(34、35)的区域内存在间隙(22)。
9.如前述权利要求中任一项所述的控制板，其特征在于，所述控制板(20)的外边缘区域(42)在至少一个与低压连接头连接的所述控制孔(31)的区域内沿径向方向减小。
10.如前述权利要求中任一项所述的控制板，其特征在于，所述控制板通过冲压件形成。
11.一种轴向活塞机(1)，具有可转动地安装在外壳中的缸体(4)，在所述缸体中形成缸膛(9)，在所述缸膛(9)中设置有轴向可移动的活塞(10)，其中所述缸膛(9)具有朝向所述缸体(4)的端面(19)的孔(21)，所述孔在所述缸体(4)旋转时通过所述控制板(20)的至少两个控制孔(31、32)交替与高压连接头和低压连接头连接，其特征在于，所述控制板(20)为如前述权利要求中任一项所述的控制板。
12.如权利要求11所述的轴向活塞机，其特征在于，所述机器构成为斜盘式机器，其中通过调节活塞导向装置(14)形成所述支撑元件(52、53)。
13.如权利要求11或12所述的轴向活塞机，其特征在于，在所述控制板(20)中形成有通孔(30)，并且所述缸体(4)抗扭地设置在轴(3)上，其中所述轴(3)在所述控制板(20)的那侧上安装在外壳(8)中，并且所述控制板(20)借助在控制板(20)的内边缘(33)上形成的定心面(29)居中地设置在滚动轴承(6)的外轴承环(7)上。
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