CN103547806A - 摆线泵、摆线马达和摆线传动系统 - Google Patents

摆线泵、摆线马达和摆线传动系统 Download PDF

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Abstract

摆线泵(1)，包括：具第一和第二供给凹槽(18a、18b、19a、19b)的壳体(2)；内转子(4)；相对于壳体(2)可旋转地定位的外转子(5)；内转子位于外转子内，内外转子的凸部(13、14)接合，内转子绕从外转子的旋转轴线(15)偏心的轴线(15b)定中心，有高低压部段的压力室(7)限定在内外转子之间，其特征在于内转子可旋转地设置在固定于泵的中央传动轴的一端并绕旋转轴线定中心的轴筒(10b)上，当中央传动轴(10)转动时，内转子在外转子中偏移，内转子设有从压力室延伸到轴筒的径向供给管道(9)，轴筒设有至少第一和第二圆筒开口(16、17)，第一圆筒开口相对于第二圆筒开口轴向移位，第一开口和第二圆筒开口设成分别与高低压部段相连。

Description

摆线泵、摆线马达和摆线传动系统
技术领域
本发明涉及内齿轮泵(gerotor)的领域并且特别地涉及内齿轮泵在传动系统中的应用。
背景技术
如今，存在用作液压泵和液压马达的内齿轮泵的各种示例。这些内齿轮泵包括由内转子和外转子的相互作用的凸部限定的压力室。内齿轮泵是众所周知的流体指引单元并且通常包括设置有内部凸部的中空外转子以及设置有外部凸部的内转子。
如今，存在两种类型的内齿轮泵，这两种类型的内齿轮泵为低速高扭矩(LSHT)内齿轮泵和高速低扭矩(HSLT)内齿轮泵。
对于LSHT内齿轮泵而言，外转子是固定的并且内转子位于外环内。内转子比外转子少一个凸部并且内转子具有相对于外环的轴线偏移或偏心的旋转轴线。内转子偏心地布置在外转子内。内转子安装成相对于外转子进行自转和公转运动并且由外转子的凸部支承且引导。内转子和外转子的相互作用的外部凸部和内部凸部限定了多个容积压力室，所述多个容积压力室在内转子的运动期间膨胀及收缩。这些已知的LSHT内齿轮泵受到传动轴的慢转速的限制，因为内转子每转一周，轴转动一个齿。这些已知的LSHT内齿轮泵包括用于引导流体的分离的阀结构。这些类型的内齿轮泵的另一缺点在于其包括造成振动和噪声的振荡部件。这些解决方案限于包括提供繁重且庞大的解决方案的若干部件。此外，这些已知的解决方案限于具有包括若干昂贵且复杂的部件的高成本的解决方案。
对于HSLT内齿轮泵而言，外转子与内转子同时旋转。内转子围绕固定的轴线旋转并且外环在壳体内滑动。这些已知的HSLT内齿轮泵在内转子和外环的凸部与壳体之间需要宽的间隙。因此，这些已知的解决方案导致高泄露和低效率。这些现有解决方案在高压情况下提供了恒定的效率损失和流体泄露。
上述问题在内齿轮泵在液压传动中组合使用的情况下会彼此增强。
因此，需要一种减小或优选地去除了上述缺点的改进的摆线泵(gerotor pump)和摆线马达(gerotor motor)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种创造性的摆线泵和摆线马达、以及摆线泵和摆线马达在发明的摆线传动系统(gerotor transmission system)中的组合。
本发明的目的通过根据权利要求1的摆线泵1来解决。
所述摆线泵包括：壳体，该壳体包括第一供给凹槽和第二供给凹槽；内转子和外转子，所述内转子和外转子均可相对于壳体旋转地定位。内转子位于外转子内，并且内转子的凸部与外转子的凸部接合。所述凸部可以是用于内齿轮泵应用的任何已知的设计。内转子被定中心在从所述外转子的旋转轴线偏心的旋转轴线上。外转子的所述旋转轴线也是泵的中心轴线。具有高压部段和低压部段的压力室被限定在内转子与外转子之间。
本发明的摆线泵的特征在于内转子可旋转地设置在轴筒上，其中，轴筒固定在泵的中央传动轴的一个端部处并且围绕内转子的所述旋转轴线定中心。由此，当所述中央传动轴转动时，所述内转子在所述外转子中偏移(wander)。该偏移是由偏心设置的轴筒在其旋转时引起的。即，当中央传动轴旋转时，轴筒将与中央传动轴一起旋转，从而轴筒在内转子中滑动，该旋转轴线将执行围绕外转子的旋转轴线的公转运动。
当内齿轮泵用作泵时，压力室的高压部段从而位于轴筒表面的相对于泵的所述中心轴线的最大偏移处的前部。因此，当内齿轮泵用作泵时，低压室从而位于轴筒表面的相对于泵的所述中心轴线的最小偏移处的后部。其中，在前部是沿中心轴线的旋转方向，而在后部是沿中央传动轴的旋转方向的相反方向。
内转子设置有从压力室延伸至轴筒的径向供给管道。在所述泵中使用的压力介质从而通过所述低压部段中的所述径向供给管道被吸入到压力室中，并且通过所述高压部段中的径向供给管道被压出。
为了设置用于泵送压力介质的入口和出口，轴筒设置有至少第一圆筒开口和第二圆筒开口。第一圆筒开口相对于第二圆筒开口轴向移位。这有利于控制本发明的摆线泵。
所述第一圆筒开口设置成其与所述高压部段相连，因此，第一圆筒开口在轴筒上定位成第一圆筒开口最早始于轴筒的表面的相对于泵的中心轴线的最大偏移量处并且延伸不超过轴筒的表面的相对于泵的中心轴线的最小偏移量处。
所述第二圆筒开口设置成其与所述低压部段相连。因此，第二圆筒开口在轴筒上定位成第二圆筒开口最早始于轴筒的表面的相对于泵的中心轴线的最小偏移量处，并且延伸不超过轴筒的表面的相对于泵的中心轴线的最大偏移量处。第一供给凹槽和第二供给凹槽中的一者对应地与第一圆筒开口和第二圆筒开口中的一者相连。
本发明的泵为排量泵，其中，传动轴和外转子均能够转动，由此泵的流速取决于传动轴与外转子之间的相对速度。本发明的泵在其设计方面是紧凑的，这是由于泵通过径向供给管道和圆筒开口的径向供应。本发明的摆线泵还能够制造得非常有效率，因为所有旋转部件都能够设置在中心轴上，由此通过最小的努力就能够获得低公差。由于内转子与安装在外转子上的凸缘之间的相对速度较低，因此能够达到高效率，这是因为当中心轴旋转360度时内转子仅旋转一个凸部接合所对应的距离。此外，由于凸缘与外转子一起旋转，并且外转子与内转子沿同一方向旋转，因此凸缘与内转子之间的相对速度降低，从而能够更有效地密封摆线泵，这进一步有助于摆线泵的高效率。本发明的摆线泵还能够用作摆线马达。
本发明的有利实施方式具有供给管的设置在轴筒内的内端。所述供给管设置有第一供给管线和第二供给管线，所述第一供给管线和所述第二供给管线在其外端处对应地与所述第一供给凹槽和所述第二供给凹槽相连。此外，供给管设置有与所述第一供给管线和所述第二供给管线对应的至少第一供给开口和第二供给开口，并且其中，第一供给开口和第二供给开口相对于彼此轴向移位，使得所述第一供给开口和第二供给开口的轴向位置与所述第一圆筒开口和第二圆筒开口的轴向位置对应。从而压力室通过供给管线与第一供给凹槽和第二供给凹槽相连，其中，压力介质能够从供给凹槽中的一个供给凹槽泵送至另一个供给凹槽。供给管不与轴筒一起旋转，但能够转动。从而供给管有利于摆线泵的向前-向后以及空档控制。这是因为供给凹槽之间的连接能够容易地制造成能够通过转动供给管而使供给凹槽与不同的供给管线相连，或使得供给管线彼此相连从而两个压力室之间的压力差不能够被建立。这结合图7a至图7b进行进一步地说明。
通过实施从属权利要求的特征中的一个特征或若干特征来获得另外的优点。
根据本发明的另一方面，提出了一种摆线马达。该摆线马达包括内转子、以及相对于壳体可旋转地定位的外转子，其中，所述壳体设置有第一供给凹槽和第二供给凹槽。
内转子位于外转子内并且内转子的凸部与外转子的凸部接合。内转子围绕从摆线马达的相对于壳体固定的中心轴的轴线偏心的旋转轴线定中心。内转子是偏心的并可旋转地设置在所述中心轴上。
摆线马达的特征在于：第一凸缘和第二凸缘从外转子的两侧径向延伸，使得所述凸缘在内转子与外转子之间限定具有第一压力部段和第二压力部段的压力室。第一压力部段和第二压力部段将是相对于壳体静止的，这是因为中心轴是固定的并且内转子可旋转地设置在中心轴上。
至少所述第一凸缘设置有大致轴向的供给管道，即，供给管道通过凸缘从凸缘的一个轴向侧延伸至另一轴向侧。轴向供给管道设置在所述压力室与在壳体中设置的圆弧形供给室之间。供给室的圆形有利于与具有大致圆形的外周的压力室的接合。
所述圆弧形供给室被分成第一供给室和第二供给室，第一供给室和第二供给室各自与所述供给凹槽中的一个供给凹槽相连，并且第一供给室和第二供给室被突出到所述圆弧形供给室中的第一头部分隔。第一头部适于配装到圆弧形供给室中，使得第一头部将第一供给室与第二供给室彼此密封。
由于凸缘与外转子一起旋转，并且外转子和内转子沿相同方向旋转，因此降低了凸缘与内转子之间的相对速度，从而能够更高效地密封摆线马达，其中，能够获得摆线马达的高效率。
此外，由于内转子和外转子能够可旋转地设置在中心轴(外转子带有凸缘)上，摆线马达能够被有效地密封并且变得更高效。内凸部与外凸部之间的间隙由于在中心轴上的布置而能够被最小化，其中，压力室中的不同的压力部段之间将存在较少的泄漏。
由于相对于中心轴和壳体，压力室中的固定压力部段以及轴向供给管道可以对泵实施简单且有效的控制。下面进一步描述了这种控制的示例。
根据本发明的另一目的，提出了一种液压传动装置。本发明的液压传动装置包括上述摆线泵和摆线马达，其中，所述摆线泵和摆线马达的供给凹槽相连成使得摆线泵能够驱动摆线马达，由此形成封闭的油循环系统。
此外，摆线泵的外转子和摆线马达的外转子设置有齿轮部，并且所述齿轮部直接地或间接地通过额外的齿轮部彼此啮合，所述额外的齿轮部与所述齿轮部彼此啮合。
本发明的传动装置为分扭矩(split torque)传动装置，其中，扭矩能够通过齿轮部和油循环系统传输。
传动装置的输入件为摆线泵的中央传动轴并且输出件为外转子的齿轮部。其中，传动装置能够被向后驱动，即，在发动机制动的情况下，由此摆线泵变成马达的功能并且摆线马达变成泵的功能。
通过利用根据发明的传动装置中的从属权利要求中任一项的摆线泵和/或摆线马达，传动装置产生下面进一步描述的额外的特征和优点。
具有排量泵和排量马达的本技术的液压传动装置的一般工作原理是已知的并且因此将不进一步详细说明。然而，通过利用根据本发明的摆线泵和摆线马达，能够构造高效的、紧凑的和易于控制的摆线传动系统。此外，由于摆线传动系统的简单的控制和设计，因此本发明的液压传动系统还将是生产成本低廉的。
附图说明
现在将参照附图对本发明进行详细描述，其中：
图1示出了根据本发明的摆线泵的示意性分解图。
图2示出了穿过摆线泵的示意性横截面。
图3a至图3d示出了摆线泵的中央传动轴、轴筒和供给管的示意图。
图4示出了根据本发明的摆线马达的示意性分解图。
图5示出了根据本发明的控制盘的示意图。
图6a示出了摆线马达的壳体中的圆弧形供给室的示意图。
图6c至图6d示出了控制盘的三个位置的示意图。
图7a至图7c示出了供给管的三个位置的示意图。
图8a、图8b各自示出了液压传动的示意图。
具体实施方式
在本发明的以下若干实施方式中，简单地以对执行本发明的具体模式进行说明的方式示出和描述了本发明。
本发明并不限于所提出的具体实施方式，而是包括本权利要求的范围内的所有变型。总体上不对诸如轴承、螺栓和钻孔之类的标准结构构件做进一步注释或描述及在附图中提供任何附图标记。
图1示出了根据本发明的摆线泵1的实施方式。泵1被称作泵，但还能够用作马达。泵1包括壳体2，该壳体2包括第一供给凹槽18a、18b和第二供给凹槽19a、19b。壳体2仅部分地示出在附图中。内转子4和外转子5围绕中心轴线15可旋转地设置。内转子4位于外转子5内，并且内转子4的凸部13与外转子5的凸部14接合。内转子4围绕从中心轴线15偏心的旋转轴线15b(在图3c中示出)定中心，中心轴线15还是所述外转子5的旋转轴线15。具有高压部段7a和低压部段7b的压力室7被限定在内转子4与外转子5之间。
输入至泵1的扭矩输入被施加在泵的中央传动轴10处，该中央传动轴10定中心在中心轴线15上。内转子4可旋转地设置在固定在中央传动轴10的一个端部处的轴筒10b上，其中，内转子4被围绕所述旋转轴线15b定中心。因此，轴筒10b偏心地设置在中央传动轴上。
由于轴筒10b的偏心以及内转子4在轴筒10b上的可旋转布置，因此内转子4的凸部13在中央传动轴10转动时将与外转子5的凸部14接合，并且从而内转子4沿着外转子5的内周偏移。在示出的实施方式中，随着轴筒10b旋转，内转子4在轴筒10b上滑动，由此内转子4在外转子3内偏移，即，内转子4从而在外转子5中偏移。对应于轴筒10b的每次完整的旋转，内转子4旋转一个凸部13、14接合的距离。
内转子4设置有从压力室7延伸到轴筒10b的径向供给管道9。当径向供给管道9处于压力室7的低压部段7a中时，压力介质将通过径向供给管道9被吸入到压力室7中，并且当径向供给管道9处于压力室7的高压部段7b中时，压力介质将通过径向供给管道9被压出压力室7。
轴筒10b设置有至少第一圆筒开口16和第二圆筒开口17，其中，在示出的实施方式中，轴筒10b设置有分成三个一组的两组16、17的六个开口16a、16b、16c和17a、17b、17c，这增加了轴筒10b的强度并且还在轴筒10b的基本整个外周上具有开口。第一圆筒开口16a、16b、16c相对于第二圆筒开口17a、17b、17c轴向移位，并且所述第一圆筒开口16a、16b、16c设置成使得其与所述高压部段7b相连，并且所述第二圆筒开口17a、17b、17c设置成使得其与所述低压部段7a相连。
在示出的摆线泵的优选实施方式中，供给管8的内端20设置在轴筒10b内，由此实现了将压力介质向摆线泵的有效供给。供给管8设置有第一供给管线11和第二供给管线12，所述第一供给管线11和第二供给管线12各自优选地被分成在供给管8的内部均匀地分布并轴向延伸的两个子管线11a、11b以及12a、12b。供给管线11a、11b；12a、12b能够在供给管8的外端21处与所述第一供给凹槽18a、18b和第二供给凹槽19a、19b相连。
为了将成对的供给管线11a、11b；12a、12b与压力室7相连，供给管8设置有与所述第一供给管线11a、11b和第二供给管线12a、12b对应的至少第一供给开口22a、22b和第二供给开口23a、23b。成对的供给开口22a、22b；23a、23b围绕供给管8的外周区域对应地分布，使得每对供给开口均定位成彼此相对。然而重要的是，第一供给开口22a、22b和第二供给开口23a、23b相对于彼此轴向移位，使得所述第一供给开口22a、22b和第二供给开口23a、23b的所述对22、23的轴向位置对应于所述第一圆筒开口16a、16b、16c和第二圆筒开口17a、17b、17c的所述组16、17的轴向位置。这允许第一供给开口22a、22b仅与第一圆筒开口16a、16b、16c接触，并且允许第二供给开口23a、23b仅与第二圆筒开口17a、17b、17c接触。从而，压力介质能够从第一供给凹槽18a、18b经由第一供给管线11a、11b并且经由第一供给开口22a、22b以及第一圆筒开口16a、16b、16c通过径向供给管道9泵送到压力室7的低压部段7a中。当压力介质在转子4与转子5之间排出到压力室7的高压部段7b时，压力介质将通过径向供给管道9被压出并且通过第二圆筒开口17a、17b、17c和第二供给开口23a、23b被压到第二供给管线12a、12b中以及被压出到第二供给凹槽32a、32b。圆筒开口16、17和供给开口22、23的轴向移位允许高压部段7b和低压部段7a分别与一个供给管线相连。
为了关于旋转轴线15b达到力矩平衡，内转子4的内部区域40比压力室7沿轴向方向延伸得更远。内转子4的外部区域(在压力室7中)的突出部的面积与内部区域40的暴露于圆筒开口16a、16b、16c、17a、17b、17c的突出部的面积优选为相等的，由此，实现了相对于压力的力矩平衡。
此外，外转子5在每个轴向侧处优选地设置有第一凸缘29和第二凸缘30。从而，凸缘29、30为压力室7在其轴向方向上定界。由于凸缘29、30与内转子4之间的较低的相对速度，压力室7从而被更好地密封，这因此提高了泵1的效率。
图2公开了穿过泵1——即，内转子4和外转子5——的横截面。供给管8定位成在中部关于中心轴线15定中心。在该优选实施方式中，供给管8设置有四个供给管线11a、11b、12a、12b，即，第一供给管线和第二供给管线11a、11b、12a、12b被分成两对供给线路(11a、11b)和(12a、12b)，每对供给线路在供给管8中定位成彼此相对，并且其中，每个子供给线路11a、11b、12a、12b均设置有相应的供给开口22a、22b、23a、23b，其中，在图2中仅示出了第一供给开口22a、22b。这是因为第一对供给开口22a、22b和第二对供给开口23a、23b相对于彼此轴向移位。
旋转轴筒10b位于供给管8的外侧，该旋转轴筒10b与泵的中央传动轴10一起旋转。高压部段7a和低压部段7b跟随轴筒10b的旋转。当轴筒10b顺时针旋转时，高压部段7a在压力室7中沿顺时针方向从与叶片50相同的径向位置延伸到与叶片51相同的径向位置。如果轴筒10b将逆时针旋转，则高压部段7a和低压部段7b将互换位置。在供给管8与内转子4之间密封的轴筒10b在叶片50、51以及外部轴向边缘上滑动。外部轴向边缘优选地设置有密封环。叶片50、51分别位于轴筒10b的表面的偏移量处于其最大值和最小值的位置处。
优选的是圆筒开口16a、16b、16c、17a、17b、17c定位成使得第一圆筒开口16a、16b、16c(图2中未示出，因为所有第一圆筒开口16a、16b、16c布置在该横截面之外的另一轴向位置)设置在轴筒10b的周缘区域的沿顺时针方向从叶片50延伸到叶片51的一半区域上。从而第一圆筒开口16a、16b、16c通过径向供给管道9与压力室7的高压部段7a相连，其中，第二圆筒开口17a、17b、17c设置在轴筒10b的周缘区域的沿顺时针方向从叶片51延伸到叶片50的一半区域上。从而第二圆筒开口17a、17b、17c通过径向供给管道9与压力室7的低压部段7b相连。
现在，将结合图3a、图3b、图3c、图3d对本发明的优选实施方式中的供给管8与轴筒10b以及圆筒开口16a、16b、16c、17a、17b、17c与供给开口22a、22b、23a、23b之间的关系进行进一步说明。
图3a、图3b和图3c示出了设置在轴筒10b中的供给管8，并且图3d仅示出了供给管8。供给管8的外端21设置有第一供应开口31a、31b和第二供应开口32a、32b，开口的每一组31、32各自与第一供给管线11a、11b和第二供给管线12a、12b对应。供应开口31a、31b、32a、32b适于与壳体2中供给凹槽18a、18b、19a、19b(图3中未示出)相连。当轴筒10b旋转时，圆筒开口16a、16b、16c、17a、17b、17c将通过静止的供给开口22a、22b、23a、23b。由于圆筒开口16a、16b、16c、17a、17b、17c的组16、17的轴向移位以及静止的供给开口16a、16b、16c、17a、17b的轴向移位和轴向分布，因此相应的压力室7a、7b将总是与其相应的供给管线11a、11b、12a、12b接触。
在供给开口22a、22b、23a、23b的对22、23的每一侧上设置有密封环60、61、62，使得密封环60、61、62将供给管8与轴筒10b之间密封，由此在供给管8与轴筒10b之间形成两个环形空间63、64。供给开口22a、22b、23a、23b的组22、23各自在一个环形空间63、64中形成开口(mouth)，由此无论供给管8相对于轴筒10b的位置如何，圆筒开口16a、16b、16c、17a、17b、17c通过相应的环形空间63、64具有与其对应的供给管线11a、11b、12a、12b的有效连接。由于密封环60、61、62并且从而由于环形空间63、63，摆线泵1中的损失减小了。
轴筒10b上的圆筒开口16a、16b、16c、17a、17b、17c位于敞开隔间45中。隔间45的目的在于加强中空轴筒10b的结构。所述两个叶片50、51之间的一组隔间45暴露于相同的压力部段7a、7b。
在图3d中，只公开了供给管8。供给管8的外端21设置有供应开口32a、32b、33a、33b(在图3d的视图中仅示出了32a、33b)，所述供应开口32a、32b、33a、33b将供给管线11a、11b、12a、12b与供给凹槽18a、18b、19a、19b相连。齿轮35设置在供应开口32a、32b、33a、33b的邻近处，供给管8能够通过齿轮35转动，例如凭借电动马达37，由此供应开口32a、32b、33a、33b能够与或者第一供给凹槽18a、18b或者第二供给凹槽19a、19b相连，这将结合图7进一步说明。
在图4中，公开了根据本发明的摆线马达101的实施方式。摆线马达101被称作马达，但还能够用作泵。摆线马达101包括壳体102，在该壳体102中设置有第一供给凹槽和第二供给凹槽。壳体102仅部分地示出在附图中。内转子104和外转子105可旋转地设置，其中，内转子104位于外转子105内，并且内转子104的凸部113与外转子105的凸部114接合。内转子104围绕从摆线马达101的固定中心轴110的中心轴线115偏心的旋转轴线115b定中心。中心轴110相对于壳体102是静止的。内转子104是偏心的并且可旋转地设置在所述中心轴115上。
外转子105设置有第一凸缘129和第二凸缘130，第一凸缘129和第二凸缘130从外转子105的两侧径向延伸，使得第一凸缘129和第二凸缘130将具有第一压力部段107a和第二压力部段107b的压力室107限定在内转子104与外转子105之间。第一压力部段107a和第二压力部段107b的位置取决于内转子104的凸部13与外转子105的凸部14接合的位置，其中，由于内转子104在中心轴110上的偏心布置，压力部段107a、107b将相对于壳体102静止。
至少所述第一凸缘129设置有轴向供给管道109，该轴向供给管道109在所述压力室107与设置在所述壳体102中的圆弧形供给室108之间延伸。轴向供给管道在其从第一凸缘129的一个轴向侧延伸到另一轴向侧的意义上来说是轴向的，轴向供给管道并非必须与中心轴线115平行。
所述圆弧形供给室108被分成第一供给室108a和第二供给室108b，所述供给凹槽118、119中的其中一个供给凹槽在第一供给室108a和第二供给室108b中对应地形成开口，并且所述第一供给室108a和第二供给室108b被突出到所述圆弧形供给室108中的第一头部222(图4中未示出)分隔。
圆弧形供给室108中的头部222(在图5中示出)的布置取决于摆线马达101所需的排量。通过将第一头部222布置在供给室108的中间，使得第一供给室108a和第二供给室108b各自包括圆弧形供给室108的一半，第一供给室108a将专门通过第一凸缘129中的轴向供给管道109与第一压力部段107a相连并且第二供给室108b将专门通过第一凸缘129中的轴向供给管道109与第二压力部段107b相连。
由于内转子104是偏心的并且可旋转地设置在固定中心轴115上，因此压力室107的第一压力部段107a和第二压力部段107b将是相对于壳体102静止的。因此，圆弧形供给室108的两个端部定位成使得它们被布置在从第一压力部段107a以及第二压力部段107b的过渡部的每一侧上。圆弧形供给室108明显地具有两个端部，所述两个端部应当设置在壳体102中，使得所述两个端部定位在从第一压力部段107a至第二压力部段107b的过渡部的每一侧上。
第一供给凹槽和第二供给凹槽分别在第一孔口131和第二孔口132中形成开口(在图6中示出)，其中，第一孔口131位于圆弧形供给室108的端部处的所述第一供给室108a中，并且第二孔口132位于所述第二供给室108b中。圆弧形供给室108设置有面向所述第一凸缘129的敞开横截面区域，使得形成所述供给室108与轴向供给管道109之间的敞开接口，其中，当第一头部222设置在所述两个端部之间的中间——即，内转子104的凸部113与外转子105的凸部114接合的位置的正前方——时，第一供给室108a和第二供给室108b能够通过轴向供给管道109分别暴露于压力室107的所述第一压力部段107a和第二压力部段107b。第一头部222将在下文进一步描述并在图5b中示出。
在图4中示出的摆线马达101的实施方式中，摆线马达101设置有可旋转地设置的控制盘201。该控制盘设置在所述壳体102与所述第一凸缘129之间。该控制盘201设置有具有至少第一开口203和第二开口204的接口部段202，该接口部段202与供给室108与轴向供给管道109之间的接口对准。在该优选实施方式中，第一头部222设置在控制盘201上，由此能够通过控制盘201的转动来控制摆线马达101的排量。通过转动控制盘201，第一头部222在供给室108a中滑动，其中，第一供给室108a和第二供给室108b的尺寸可以被改变。
从而，第二头部223优选地在壳体102中设置在圆弧形供给室108的端部之间，该第二头部223突出到控制盘201的第一开口203中。当控制盘201转动时，控制盘201布置在壳体102与第一凸缘109之间，使得第一头部222能够在第一供给室108a中滑动并且第二头部223能够在控制盘201中的接口部段202的所述第一开口203中滑动。控制盘201在其外周处设置有齿轮部235，其中，控制盘能够例如通过电动马达237凭借蜗轮236转动。
现在将结合图5a和图5b对控制盘201进行更详细地描述。接口部段202包括第一开口203和第二开口204。第一开口203为圆弧形的并且适应成使得第二头部223能够在其中滑动。第一开口203为半圆弧。第一开口203和供给室108的圆形形状允许控制盘201的转动，其中，第一头部222和第二头部223分别被在供给室108和第一开口203中引导。第二开口204实际上包括若干圆形钻孔。理论上，第二开口204也可以是类似第一开口203的完全敞开的圆弧形开口，然而，具有类似所示出的孔的若干小孔的设计增大了控制盘201的强度。
对于控制盘201而言，为了实现关于中心轴线215的力矩平衡，控制盘201设置有第二接口部段205，该第二接口部段205也是圆弧形开口并且布置成与第一开口203基本相反并位于第一接口部段201的径向外侧(如图所示)或径向内侧。第二接口部段205适于与供给室108a、108b中的暴露于高压的一个供给室相连，并由此在控制盘201中存在开口203、204(图4和图6)时提供关于控制盘201的中心轴线215的力矩平衡。为了获得该力矩平衡，在壳体102中设置第三头部240，当控制盘201转动时，所述第三头部240适于在第二接口部段205中滑动。当定位在相应的供给室108a、108b时，第二接口部段205从位于第三头部240的相反侧上的相应的供给室108a、108b暴露于压力中，由此获得力矩平衡。由于该力矩平衡，能够容易地转动控制盘201。
现在，将结合图6a至图6d以及图4和图5对控制盘201的功能进行说明。首先，使用控制盘201来控制摆线马达101的排量取决于在摆线马达101的壳体102中设置足够的圆弧形供给室108。在示出的实施方式中，摆线马达101构造成使得第一孔口131与高压供给凹槽相连并且第二孔口与低压供给凹槽相连。在这种情况下将因此也对摆线马达101进行说明。然而，摆线马达101能够沿相反的方向驱动，其中，效率将较低。
在图6a中，示出了壳体102的示意图，在壳体102中设置有圆弧形供给室108。圆弧形供给室108延伸几乎整个圆，其中，圆弧形供给室108的两个端部被头部223分隔。孔口131、132设置在供给室108的每个端部处，摆线马达101的供给凹槽在孔口131、132中形成开口。第一孔口131具有使得其能够被设置在控制盘201上的头部222覆盖的尺寸。在摆线马达1的正常运行中，第一孔口131适于为高压入口。第二孔口132进一步延伸到供给室108中，其中，第二孔口132适于为低压出口。第二孔口132的形状适于优化流出圆弧形室108的流体。即使第一孔口131和第二孔口132适于为高压入口和低压出口，摆线马达101也能够使用，反之亦然，其中，摆线马达101变得较低效。
壳体102和转子104、105相对于彼此定位，使得第一压力部段107a和第二压力部段107b各自面向圆弧形供给室108的一半。
现在，在图6b、图6c、图6d中，控制盘201安装在壳体102中的圆弧形供给室108的前部。在图6b、图6c、图6d中，由于第一头部222设置在控制盘102的未图示的一侧上，因而不能够观察到第一头部222，然而，由于第一头部222对于控制功能而言是重要的，因此第一头部222的位置在这些附图中用控制盘的附图标记——即，22——来标记。
在图6b中，控制盘201定位在开始位置，在该开始位置，控制盘201设置成使得第一头部222与第二头部223相反地定位。从而第一供给室108a和第二供给室108b各自包括供给室108的一半。第一供给室108a在第一头部222与第二头部223之间延伸，使得第一孔口131在第一供给室108a中形成开口，并且第二供给室108b在第一头部222与第二头部223之间延伸，使得第二孔口132在第二供给室108b中形成开口。从而第一供给室108a和第二供给室108b通过第一凸缘129中的轴向供给管道109单独地暴露于压力室107的第一压力部段107a和第二压力部段107b中。在该开始位置，摆线马达101中的压力介质的排量是100％。
在图6c中，示出了控制盘201的结束位置。在该结束位置，控制盘201已经相对于壳体102转动，使得第一头部222覆盖第一孔口131，并且从而紧靠第二头部223布置。在该结束位置，第二供给室108b包括全部供给室108，第二供给室108b不被第一头部222占据，并且从而第二供给室108b与压力室107的第一压力部段107a和第二压力部段107b两者相连。在该结束位置，摆线马达101的排量为零，摆线马达101不能够传输任何扭矩，由于摆线马达101不能够在两个压力部段107a、107b之间建立任何压力，并且压力室107仅与供给凹槽中的一个供给凹槽相连，因此摆线马达101靠惯性转动(freewheel)。
控制盘201优选地在开始位置与结束位置之间的多个位置无限可移位，然而，不连续的移位也是可能的。图6c中示出了一个这种位置，在该位置，摆线马达101设定用于部分排量，即，在100％与0％之间的排量。其中，在部分排量中，第一头部222布置成使得第一供给室108a小于第二供给室108b，由此第二供给室108b暴露于第一压力部段107a和第二压力部段107b两者中。因此，第一压力部段107a中的压力可以仅建立在部段107a的面向减小的第一供给室108a的部分中，从而改变了摆线马达101的排量，其中，第一头部222越接近第二头部223，排量越小。控制盘102因而允许相同行程长度情况下的低压再循环，从而在部分排量期间也获得高效率。然而，摆线马达1能够沿相反的方向驱动，其中，在行程长度的改变期间出现高损失。
控制盘201能够转动多远受控制盘201中的第一头部222和第二头部223以及第一开口203的限制，在该控制盘201中，当控制盘201转动时，第二头部滑动。
能够设计没有控制盘201的摆线马达101，其中，凸缘109直接紧靠具有供给室108的壳体102布置。在这种设计中，取决于第一头部222设置在供给室中的位置，摆线马达101的排量是恒定的。
然而，在摆线马达101的示出的优选实施方式中，摆线马达101设置有控制盘201，第二头部223作为壳体102的一部分设置在至少所述第一孔口131之间并且大致靠近至少所述第一孔口131，并且其中，所述第一头部222设置在控制盘201上并且适于在控制盘201转动时在所述圆形供给室108中滑动。第二头部123适于配装到所述第一开口203中，由此控制盘201能够转动，使得第一头部222被在圆弧形供给室108中引导并且控制盘201由设置在所述第一开口203中的第二头部123进一步引导。
控制盘201在其外周上设置有齿轮部235。从而控制盘201能够由电动马达237例如通过蜗轮236移位。
以上描述了与摆线马达101有关的控制盘201。然而，本发明的控制盘201还能够用于控制其他排量泵和排量马达，例如设置有壳体的弯曲轴线排量泵，其适于与控制盘201一起配装。
图7示出了压力介质的流动方向如何能够通过根据本发明的摆线泵1(图1至图3)中的可转动的供给管8改变。供给管8的外端21设置有第一供应开口31a、31b和第二供应开口32a、32b，第一供应开口31a、31b和第二供应开口32a、32b与第一供给管线11a、11b和第二供给管线12a、12b对应。供给管8能够转动使得所述供应开口能够定位在图7a的第一位置、图7c的第二位置、以及图7b的第三位置。
如之前所述，相应的供应开口31a、31b、32a、32b的进给管线11、12分别与高压部段7a和低压部段7b相连。这使得能够通过转动供给管8来相对于供给凹槽18a、18b、19a、19b改变压力介质的泵送方向。这将在下面描述。
在图7a中示出的第一位置，第一供应开口31a、31b与第一供给凹槽18a、18b相连并且第二供应开口32a、32b与第二供给凹槽19a、19b相连。由此，在该第一位置，压力介质能够从第二供给凹槽19a、19b泵送至第一供给凹槽18a、18b。
在图7c中示出的第二位置，第一供应开口31a、31b与第二供给凹槽19a、19b相连并且第二供应开口32a、32b与第一供给凹槽18a、18b相连。由此，在该第一位置，压力介质能够从第一供给凹槽18a、18b泵送至第二供给凹槽19a、19b。
在图7b中示出的第三位置，第一供应开口31a、31b和第二供应开口32a、32b直接彼此相连，其中，由于第一供应开口31a、31b和第二供应开口32a、32b直接彼此相连，因而不能在压力室7的高压部段7a与低压部段7b之间建立压力。因此将不产生排量。
当摆线泵1在下面进一步描述的传动系统301中使用时，这能够用来产生用于传动的前进齿轮、倒档齿轮和空档齿轮。
本发明的摆线泵1和摆线马达101能够组合在如图8a、8b中示出的创造性的液压传动系统301中。为了获得这种组合，摆线泵1的外转子5和摆线马达101的外转子105设置有齿轮部310和齿轮部311，并且所述齿轮部310、311直接地或间接地通过额外的齿轮部312互相啮合，并且其中，所述摆线泵1的供给凹槽31a、31b；32a、32b与所述摆线马达101的供给凹槽131、132相连，使得所述摆线泵1驱动所述摆线马达101，并且形成封闭的油循环系统。传动系统301的输入件将是摆线泵1的中心轴10。该输入件可以与内燃机的飞轮相连。传动系统301的输出件将分别为摆线马达101的齿轮部310和摆线泵1的齿轮部311，齿轮部310和齿轮部311例如通过额外的齿轮部312互相啮合。
在液压传动系统301的优选实施方式中，充气蓄能器320设置在压力介质循环系统中，其中，所述蓄能器320是可压缩的，使得其适于吸收压力介质循环系统中的压力峰值。由于压力介质循环系统中的压力峰值的吸收，内燃机的连接至液压传动系统301的输入件的飞轮可以制作得更小，由此节省了车辆的成本和重量。
根据本发明的液压传动系统301能够用作用于车辆的具有用于向前驱动和向后驱动的全范围齿轮比的全功能的传动系统，在该液压传动系统301中，摆线泵设置有可转动的供给管8，该供给管8允许压力介质或者从第一供给凹槽18a、18b到第二供给凹槽19a、19b泵送或者沿相反的方向泵送，并且摆线马达101设置有控制盘，该控制盘允许在100％与0％之间调整摆线马达101的排量。这由于从摆线泵1流动的方向能够通过可转动的供给管8调整而获得，如结合图7所描述的。并且通过利用控制盘201改变摆线马达101中的排量来获得不同的齿轮比。
如将意识到的，在不背离所附权利要求的范围的所有情况下，本发明能够在各种明显的方面中改型。因此，有关附图和描述被视为是说明性的而非限制性的。
权利要求中提到的附图标记不应当被视为限制由权利要求保护的主题的范围，并且附图标记的唯一功能是使权利要求更容易理解。

Claims (18)

1.一种摆线泵(1)，包括：
壳体(2)，所述壳体(2)包括第一供给凹槽(18a、18b)和第二供给凹槽(19a、19b)；
内转子(4)；以及
相对于所述壳体(2)以可旋转的方式定位的外转子(5)；
其中，所述内转子(4)位于所述外转子(5)内，并且所述内转子(4)的凸部(13)与所述外转子(5)的凸部(14)接合，所述内转子(4)围绕与所述外转子(5)的旋转轴线(15)偏心的轴线(15b)定中心，其中，在所述内转子(4)与所述外转子(5)之间限定有具有高压部段和低压部段的压力室(7)，所述摆线泵(1)的特征在于，
所述内转子(4)以可旋转的方式设置在轴筒(10b)上，所述轴筒(10b)固定在所述泵(1)的中央传动轴(10)的一个端部处并且围绕所述旋转轴线(15b)定中心，由此，当所述中央传动轴(10)转动时，所述内转子(4)在所述外转子(5)中偏移，并且其中，所述内转子(4)设置有从所述压力室(7)延伸至所述轴筒(10b)的径向供给管道(9)，并且其中，所述轴筒(10b)设置有至少第一圆筒开口(16)和第二圆筒开口(17)，使得所述第一圆筒开口(16)相对于所述第二圆筒开口(17)轴向移位，并且所述第一开口(16)设置成使得所述第一开口(16)与所述高压部段相连，并且所述第二圆筒开口(17)设置成使得所述第二圆筒开口(17)与所述低压部段相连。
2.根据权利要求1所述的摆线泵(1)，其中，在所述轴筒(10b)内设置有供给管(8)的内端(20)，所述供给管(8)设置有第一供给管线(11a、11b)和第二供给管线(12a、12b)，所述第一供给管线(11a、11b)和所述第二供给管线(12a、12b)在所述供给管(8)的外端(21)处对应地与所述第一供给凹槽(18a、18b)和所述第二供给凹槽(19a、19b)相连，并且所述供给管(8)设置有与所述第一供给管线(11a、11b)和所述第二供给管线(12a、12b)相对应的至少第一供给开口(22a、22b)和第二供给开口(23a、23b)，并且其中，所述第一供给开口(22a、22b)和所述第二供给开口(23a、23b)相对于彼此轴向移位，使得所述第一供给开口(22a、22b)和所述第二供给开口(23a、23b)的轴向位置与所述第一圆筒开口(16a、16b、16c)和所述第二圆筒开口(17a、17b、17c)的轴向位置相对应。
3.根据权利要求2所述的摆线泵(1)，其中，所述第一供给管线(11a、11b)在所述供给管(8)中被分成彼此相对地定位的两个子供给管线(11a、11b)，所述第二供给管线(12a、12b)在所述供给管(8)中被分成彼此相对地定位的两个子供给管线(12a、12b)，并且其中，每个子供给管线(11a、11b、12a、12b)均设置有位于相同轴向位置处的对应的供给开口(22a、22b、23a、23b)。
4.根据权利要求3所述的摆线泵(1)，其中，在所述供给管(8)与所述轴筒(10b)之间设置有第一密封环(60)、第二密封环(61)和第三密封环(62)，使得在所述供给管(8)与所述轴筒(10b)之间形成两个彼此密封的环形空间(27、28)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的摆线泵(1)，其中，在所述外转子(5)的每一侧处设置有第一凸缘(29)和第二凸缘(30)，其中，所述第一凸缘(29)和所述第二凸缘(30)与所述外转子(5)一起旋转并且在所述轴向方向上限制所述压力室(7)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的摆线泵(1)，其中，所述供给管(8)的所述外端(21)设置有与所述第一供给管线(11a、11b)和所述第二供给管线(12a、12b)相对应的第一供应开口(31a、31b)和第二供应开口(32a、32b)，其中，所述供给管(8)能够以可旋转的方式移位，使得所述供应开口能够定位在：
第一位置，在所述第一位置，所述第一供应开口(31a、31b)与所述第一供给凹槽(18a、18b)相连，并且所述第二供应开口(32a、32b)与所述第二供给凹槽(19a、19b)相连；
第二位置，在所述第二位置，所述第一供应开口(31a、31b)与所述第二供给凹槽(19a、19b)相连，并且所述第二供应开口(32a、32b)与所述第一供给凹槽(18a、18b)相连；以及
第三位置，在所述第三位置，所述第一供应开口(31a、31b)和所述第二供应开口(32a、32b)彼此直接相连。
7.一种摆线马达(101)，包括：
壳体(102)，所述壳体(102)包括第一供给凹槽(118)和第二供给凹槽(119)；
内转子(104)；以及
相对于所述壳体(102)以可旋转的方式定位的外转子(105)；
其中，所述内转子(104)位于所述外转子(105)内，并且所述内转子(104)的凸部(113)与所述外转子(105)的凸部(114)接合，并且其中，所述内转子(104)围绕与所述马达(101)的固定中心轴(115)偏心的旋转轴线(115b)定中心，所述摆线马达(101)的特征在于，
所述内转子(104)以可旋转的方式偏心地设置在所述中心轴(115)上，其中，
第一凸缘(129)和第二凸缘(130)从所述外转子(105)的两侧径向地延伸，从而所述凸缘(129、130)在所述内转子(104)与所述外转子(105)之间限定具有第一压力部段和第二压力部段的压力室(107)，并且
至少所述第一凸缘(129)设置有轴向供给管道(109)，所述轴向供给管道(109)设置在所述压力室(107)与设置于所述壳体(102)中的圆弧形供给室(108)之间，其中，所述供给室(108)被分成第一供给室(108a)和第二供给室(108b)，所述第一供给室(108a)和所述第二供给室(108b)各自与所述供给凹槽(118、119)中的一个供给凹槽相连，并且所述第一供给室(108a)和所述第二供给室(108b)通过第一头部(222)分隔。
8.根据权利要求7所述的摆线马达(101)，其中，所述第一供给凹槽(118)和所述第二供给凹槽(119)分别在第一孔口(131)和第二孔口(132)中形成开口，其中，所述第一孔口(131)位于所述圆弧形供给室(108)的一端处的所述第一供给室(108a)中，并且所述第二孔口(132)位于所述第二供给室(108b)中，以及
所述供给室(108)具有面向所述第一凸缘(129)的敞开横截面区域(110)，从而在所述供给室(108)与所述轴向供给管道(109)之间形成接口，其中，所述第一供给室(108a)和所述第二供给室(108b)能够分别暴露于所述压力室(107)的所述第一压力部段和所述第二压力部段中。
9.根据前述权利要求8中的任一项所述的摆线马达(101)，其中，在所述壳体(107)与所述第一凸缘(129)之间设置有控制盘(201)，其中，所述控制盘(201)具有接口部段(202)，所述接口部段(202)设置有至少第一开口(203)和第二开口(204)，所述接口部段(202)和所述供给室(108)与所述轴向供给管道(109)之间的所述接口对准，并且其中，
所述第一头部(222)设置在所述控制盘(201)上。
10.根据前述权利要求9中的任一项所述的摆线马达(101)，其中，在所述壳体(102)中设置有第二头部(123)，所述第二头部(123)位于所述孔口(131、132)之间并且基本上靠近所述孔口(131、132)，并且其中，
所述第一头部(222)适于能够在所述圆形供给室(108)中滑动，并且
所述第二头部(123)适于配装到所述第一开口(203)中，由此，
所述控制盘(201)能够以可旋转的方式移位，使得所述第一头部(222)在所述圆弧形供给室(108)中被引导、并且所述第二头部(123)在所述第一开口(203)中被引导。
11.根据权利要求10所述的摆线马达(101)，其中，所述控制盘(201)能够以可旋转的方式移位，使得所述控制盘(201)能够被布置在以下位置：
第一位置，在所述第一位置，所述成形的供给室(108)被所述第一头部(222)分成两半，由此，所述第一头部(222)因而定位成大致与所述第二头部(123)相对，以及所述第一供给室(108a)因而与所述压力室(107)的所述第一压力部段相连，所述第二供给室(108b)与所述压力室(107)的所述第二压力部段相连；
第二位置，在所述第二位置，所述第一头部(222)定位成靠近所述第二头部(123)，其中，所述第一孔口(131)因而被所述第一头部(222)堵塞。
12.根据权利要求10所述的摆线马达(101)，其中，所述控制盘(2xx)能够在介于所述第一位置与所述第二位置之间的多个位置不连续地或无限地移位。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的摆线马达(101)，其中，所述控制盘(201)设置有与所述第一接口部段(203)相对应的第二接口部段(205)，并且所述第二接口部段(205)位于所述第一接口部段(201)的在径向方向上的内侧或外侧并且与所述第一接口部段(202)成镜像，其中，所述第二接口部段(205)与所述供给室(108)相连并因此围绕所述控制盘(201)的中心轴线(215)提供力平衡。
14.一种液压传动系统(301)，包括根据权利要求1至5中的任一项所述的摆线泵(1)以及根据权利要求7至13中的任一项所述的摆线马达(101)，
所述液压传动系统(301)的特征在于，所述摆线泵的外转子和所述摆线马达的外转子设置有齿轮部(310、311)，并且所述齿轮部(310、311)直接地或通过额外的齿轮部(312)间接地彼此啮合，所述额外的齿轮部(312)与所述齿轮部(310、311)彼此相互啮合；
其中，所述摆线泵(1)的所述供给凹槽(31a、31b；32a、32b)与所述摆线马达(101)的所述供给凹槽(131、132)相连，使得所述摆线泵(1)驱动所述摆线马达(101)，并且形成封闭的油循环系统，并且
其中，所述传动系统(301)的输入件是所述摆线泵(1)的中心轴(10)，并且所述传动系统(301)的输出件是所述齿轮部(310、311)或所述额外的齿轮部(312)。
15.根据权利要求14所述的液压传动系统(301)，其中，在所述油循环系统中设置有蓄能器，其中，所述蓄能器适于吸收所述油循环系统中的压力峰值。
16.一种车辆，所述车辆设置有根据权利要求12至15中的任一项所述的液压传动系统。
17.一种控制盘(201)，所述控制盘(201)用于通过压力室(107)与圆弧形供给室(108)之间的轴向供给管道(109)和固定压力部段来控制排量泵(101)中的压力介质的流动，其特征在于，所述控制盘(201)适于设置在所述供给室(108)与所述轴向供给管道(109)之间，其中，所述控制盘(201)具有接口部段(202)，所述接口部段(202)设置有至少第一开口(203)和第二开口(204)，所述接口部段(202)与所述供给室(108)与所述轴向供给管道(109)之间的所述接口对准，并且其中，
在所述第一开口(203)与所述第二开口(204)之间在所述控制盘(201)上设置有头部(222)，并且所述头部适于配装在所述供给室(108)中。
18.根据权利要求17所述的控制盘(201)，其中，所述控制盘(201)适于能够以可旋转的方式移位，使得所述第一头部(222)在所述圆弧形供给室(108)中被引导。
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