CN103573573A - 静液压的轴向活塞式机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种斜盘式结构的静液压的轴向活塞式机器，其中可以借助于调节阀使偏转支架偏转，其中偏转支架的运动通过复位弹簧反馈到调节阀上。按本发明所述复位弹簧在其调节阀侧的端部段与远离调节阀的端部段之间的区域内联接到偏转支架上。

Description

静液压的轴向活塞式机器

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的斜盘式结构的静液压的轴向活塞式机器。

背景技术

这种轴向活塞式机器例如在DE 10 2008 038 435 A1中得到公开。在这种静液压的机器中可以通过偏转支架的偏转来调整排量/排出容量，在该偏转支架上靠着多个活塞，所述活塞在缸筒中引导。在已知的实施方式中通过对位缸和调整缸来实现偏转支架的偏转，其中对位缸沿着一个方向加载偏转支架并且调整缸沿着相反方向进行加载。以常规的方式用泵压力加载所述对位缸的对位活塞，而调整缸的调整活塞通过调节阀用控制油进行加载。调节阀的滑阀可以克服复位弹簧的力进行调整，其中复位弹簧的预应力取决于偏转支架的偏转角度。当电或者电液地作用到滑阀上的调整力相对于复位弹簧的力保持均衡-偏转支架调整到与作用在调节阀上的调整力成正比的偏转角度上时，所述调节阀的滑阀位于其调节/基本位置中。

在已知的轴向活塞式机器中，所述复位弹簧通过连杆与对位活塞耦合，其中调节阀和复位弹簧设置到轴向活塞式机器的壳体上并且所述连杆从轴向活塞式机器的壳体中出来伸入设置的阀壳中。

具有复位弹簧的套装的阀壳要求显著的结构空间，此外，轴向活塞式机器的壳体的结构比较复杂，因为连杆必须以合适的方式穿过。

由Bosch Rexroth 公司在A4CSG的型号名称下示出了具有电子比例的调整机构的轴向活塞式机器，其调整机制详细地在DE 100 63 526 C1中进行描述。在这种解决方案中，所述调节阀和对位缸同样机械地通过连动件耦合并且横向于与缸筒连接的驱动轴的轴线进行布置并且设置在轴向活塞式机器的壳体上。这种变型方案示出了与前面所描述的现有技术一样的缺点-由于设置用于调节阀并且用于复位弹簧的壳体使得轴向活塞式机器的径向尺寸比较大。

发明内容

相应地，本发明的任务是实现一种紧凑的静液压的轴向活塞式机器。

该任务通过具有权利要求1的组合特征的静液压的轴向活塞式机器得到解决。

本发明的有利的改进方案是从属权利要求的主题。

按本发明的轴向活塞式机器用偏转支架的偏转角的电子比例的调整来实施，其中对位缸的对位活塞和/或调整缸的调整活塞作用在该偏转支架上。后者可以借助于能比例调整的调节阀进行控制，该调节阀的滑阀通过复位弹簧用取决于偏转角的复位力进行加载。在偏转支架上支撑着多个活塞，所述活塞在与驱动轴作用连接的缸筒中进行引导。按本发明，所述复位弹簧在其调节阀侧的端部段和远离调节阀的端部段之间的区域内联接在偏转支架上。通过所述几何形状可以显著降低轴向活塞式机器的结构长度，因为通常在复位弹簧一侧实现联接。

在本发明的优选实施例中，调整弹簧间接地联接到偏转支架上。

所述调整弹簧例如可以支撑在弹簧套上，其中偏转支架以连动件力锁合或者形状锁合地与弹簧套连接。

在替代的解决方案中，所述弹簧套可以通过抵靠弹簧在壳体侧得到支撑。

当抵靠弹簧与复位弹簧同轴布置时，获得了非常紧凑的解决方案，其中两个弹簧可以顺序安置。

为了实现足够的支撑，优选所述抵靠弹簧的弹簧力选择得大于复位弹簧的弹簧力。

当支撑复位弹簧的套在底部侧具有用于抵靠弹簧的端部段的容纳部从而使两个弹簧部分地彼此重叠时，所述轴向活塞式机器的结构长度可以进一步降低。

在本发明的实施例中，所述复位弹簧在侧面与调整缸或者与对位缸错开地布置。

可以如此选择所述部件的定向，使得对位缸、调整缸以及复位弹簧平行于驱动机构轴线。

附图说明

下面根据示意图详细解释本发明的优选实施例。

附图示出：

图1是斜盘式结构的按本发明的静液压的轴向活塞式机器的纵剖图，

图2是按图1的轴向活塞式机器的打开的壳体的示意性侧视图，

图3是按图1和2的轴向活塞式机器的偏转支架的调整装置的结构的原理图，以及

图4是用于轴向活塞式机器的偏转支架的调整装置的变型方案。

具体实施方式

在下面的实施方式中假定已知斜盘式结构的轴向活塞式机器的原则性结构，从而在此仅仅解释对于理解本发明来说重要的部件。此外，参照专业文献例如开头所述的现有技术。

轴向活塞式机器1具有带有驱动轴2的驱动机构以及可偏转地支承在壳体中的偏转支架4。所述驱动轴2通过滚动轴承6支承在具有盆状壳体部件8和盖子10的壳体中。所述驱动轴2不可相对旋转地与缸筒12连接，在该缸筒中可移动地引导多个工作活塞14。所述活塞分别与缸孔限制了工作腔16，该工作腔可以通过控制盘与高压或低压置于压力介质连接之中。活塞14在缸筒12旋转期间以活塞靴18在偏转支架4的滑动面上滑动。排量/排出容量以及由此活塞冲程的调整通过调整装置20来实现，该调整装置的基本结构在开头所描述的现有技术中得到解释。

相应地，这种调整装置20具有对位缸22，该对位缸的对位活塞24通过球节26与偏转支架4连接。泵压力作用在对位缸22的压力室28中，从而始终以泵压力加载对位活塞24的端面。在图1所示的位置中，偏转支架4摆出到例如+20°的最大值上，其中对位活塞24完全移入。在此，用最大的应力加载对位弹簧30。对位弹簧30的在图1中右边的端部段支撑在可沿着对位活塞24移动的弹簧盘32上，其中通过对位活塞24的外圆周上的凸肩34（也参见图3）来限定移动行程。对位弹簧30的在图1中左边的另外的端部段靠在支撑部件36上，该支撑部件的结构随后根据图3进行解释。如从图1中获知，所述支撑部件36其本身支撑在球节26上并且由此支撑在偏转支架4上。如此选择在靠到凸肩34上时所述支撑部件36和弹簧盘32之间的轴向间距，从而以预应力加载所述对位弹簧30。

调整缸38与对位缸24沿直径错开地作用在偏转支架4上，该调整缸的调整活塞40限定了调整腔42。在根据图1的视图中仅仅可以看到调节阀44的比例磁铁45。调节阀44本身在按图1的剖面中不能看到并且例如大致处在图1中附图平面下面在与对位缸22相同的周向圆上。当然也可以以其它方式定位所述调节阀44。

通过所述调节阀44可以向调整腔42输入控制油，或者可以增加与油箱的控制油连接。调整活塞40具有比对位活塞24更大的直径。调整活塞40通过球节46与偏转支架4连接。所述调整缸40被调整弹簧48包围，该调整弹簧一方面通过弹簧盘54作用在凸肩50上并且另一方面作用在其本身通过球节46支撑在偏转支架4上的弹簧盘52上。又如此选择弹簧盘52与凸肩50的轴向间距，从而以预应力加载调整弹簧48。

为了调整图1中所示的偏转角度，泵压力不仅在调整腔42中而且也在压力室28中，从而由于调整活塞40的更大的直径使得偏转支架4以所示出的方式调整到其最大的偏转角度上。在偏转支架4的这个位置中，对位活塞24如所解释的那样完全移入，其中弹簧盘32于是抵靠到壳体的凸肩上并且从凸肩34提起，从而张紧对位弹簧30。原则上实现了沿着排量/排出容量的降低的方向调整偏转角度，方法是通过调节阀44控制通向油箱接口的控制油连接并且相应地通过所产生的作用到偏转支架上的力矩实现偏转。在达到力矩平衡时保持所希望的偏转角度。

泵的重要的压力介质接口（油箱接口、压力接口、可能的泄漏接口）构造在盖子10上。

在图2中非常示意性地示出了在摘除盖子10时轴向活塞式机器的侧视图。可看到盆状的壳体部件8以及具有通过活塞14限制的工作腔16的缸筒12。驱动轴2布置在中间。此外示出了调整缸38的、对位缸20的以及调节阀44的位置。从该视图中看到了所述调节阀44集成到轴向活塞式机器的壳体中并且没有如开头所描述的现有技术那样布置在外面，从而能够非常紧凑地构造轴向活塞式机器的径向尺寸。对位缸20和调整缸38沿直径相互对置并且作用到所说明的偏转支架4上，该偏转支架可围绕图2中水平延伸的偏转轴线56偏转。从按图2的视图中可以获知，对位缸20的、调整缸38的以及调节阀44的轴线与驱动轴2的轴线具有大致相同的间距，也就是说所有三个部件可以集成到壳体部件8中或者说封闭该壳体部件的盖子10中。

图3示出了调整装置20的部件的原理图，其具有调节阀44，通过该调节阀可以用控制油加载调整缸38（图1）的调整腔42，使得偏转支架4从其基本位置以最小的排量/排出容量朝着偏转的位置（最大的排量/排出容量）的方向偏转出去。在此，最大的偏转角度α如图3中点划线所示，大致为+/-20°。在此，偏转轴线56垂直于图3中的附图平面延伸。

如所解释地，所述偏转支架4支承在壳体部件8中。所述调节阀44容纳在盖子10中或盖子上并且具有滑阀58，通过该滑阀可以控制工作接口A、油箱接口T与引导系统压力的压力接口P之间的压力介质连接。工作接口A与调整缸38的所述调整腔42处于压力介质连接之中。在轴向活塞式机器的基本位置中，偏转支架4例如调整到图3中所示的-20°的偏转角度上。为了朝着最小排量/排出容量（参见图1）的方向进行偏转，通过调节阀44将控制油导入调整缸38的调整腔42中，使得偏转支架4由于调整缸38和对位缸22之间的面积差而偏转回来。所述滑阀58具有第一控制棱边60，通过该控制棱边可以控制压力接口P与工作接口A之间的压力介质连接。通过另一控制棱边62控制油箱接口T与工作接口A之间的压力介质连接。在调节阀44的所示出的调节位置中，关闭或者至少强烈地抑制工作接口A与油箱接口T和压力接口P的压力介质连接，在调节阀44的没有示出的基本位置中，工作接口A与油箱接口T连接并且相应地使调整缸38卸压，从而将偏转支架4转回到基本位置（偏转角度-20°）中。当通过比例磁铁64施加到滑阀58上的磁力与作用到滑阀58上的复位弹簧66的力保持均衡，则调整到调节位置，所述复位弹簧66与偏转支架4相耦合，从而根据偏转支架4的偏转角度α张紧或者卸载复位弹簧66。如所提到的，通过比例磁铁64实现对滑阀58的调整，该比例磁铁通过推杆68作用到滑阀上。比例磁铁64的衔铁70克服复位弹簧66的力通过对位弹簧72进行加载，该对位弹簧其本身支撑在极管74的底部上。滑阀58根据图3中的视图从盖子10中伸出，其中在其倒圆的端部段上支撑着弹簧盘76，复位弹簧66作用在该弹簧盘上。该复位弹簧本身支撑在弹簧套78上，该弹簧套可移动地在壳体侧的导引机构80中进行引导。该导引机构80现在由壳体部件8的凹槽形成，弹簧套78插入该凹槽中，从而该弹簧套以其外侧在壳体中进行引导。在一种变型方案中，弹簧套也可以通过壳体固定的引导销在内部得到引导。在所示出的实施例中，所述弹簧套78具有设有中间缺口的底部82，其中复位弹簧66支撑在底部82的保留的环形凸肩上。所述偏转支架4具有连动件84，该连动件的端部段大致位于通过偏转轴线56延伸并且垂直于图1中图纸平面构造的平面内。所述连动件84具有端部段90，该端部段力锁合或者形状锁合地与弹簧套78连接。由于偏转运动必须如此构造所述连接，使得其允许偏转支架4的偏转以及弹簧套78的线性移动。在所示出的实施例中，在弹簧套78的外周中构造了连动件凹槽88，连动件84的球状的端部段90嵌入该连动件凹槽中，使得偏转支架4的偏转运动转换成弹簧套的线性移动并且根据该移动张紧或者卸载所述复位弹簧66。相应地在滑阀58上产生复位力，该复位力取决于偏转角度α。如所解释的，当磁力以及对位弹簧72的力大致相应于由复位弹簧66施加的力时，调节阀44位于其调节位置中。也就是说，在控制开始时滑阀58首先通过比例磁铁64移出来并且然后随着偏转角度的增加再回到所示出的调节位置中。

在所述实施例中，复位弹簧66到偏转支架4上的联接处于包含偏转轴线56的平面86范围内，并且以显著的程度相对于复位弹簧66的远离调节阀44的左边端部段远离，从而相应地相对于常规解决方案降低轴向活塞式机器的结构长度。

图4示出了按图1的实施例的变型方案，其中调节阀44的基本构造相应于按图3的实施例的调节阀的基本构造，从而为了避免重复可以在调节阀44方面参照前面所述的实施方式。在图4中示出的偏转支架4也具有连动件84，该连动件的与弹簧套78共同作用的端部段90大致位于包含偏转轴线56的平面86内。然而在此，所述端部段90没有嵌入弹簧套78的凹槽中，而是从后面卡住弹簧套78的调节阀侧的环形端面92。沿着相反方向由抵靠弹簧94的力加载该弹簧套，所述力作用在弹簧套78的底部82上并且支撑在导引机构80的端面96上。在按图4的实施例中，在所述端面96中也构造了用于抵靠弹簧14的定心销。为了进一步缩短轴向长度，所述底部82具有盆状的凹处，该凹处形成了用于抵靠弹簧94的套侧的端部段的容纳部98。复位弹簧66的相邻的端部段插入到在容纳部98的外圆周和弹簧套78的内圆周之间的环形空间中，并且由此通过容纳部98进行定心。所述抵靠弹簧94的弹簧力大于复位弹簧66的弹簧力，从而朝偏转支架4的连动件84的端部段90预紧所述弹簧套78。该实施例在功能上相当于图3中的实施例，然而具有以下优点，即装配比按图3的实施例中的更简单，因为端部段90不必“穿入”弹簧套78中。在前面所描述的实施例中，所述结构长度相对于常规解决方案几乎减少了复位弹簧的长度-由此明显将按本发明的静液压装置（具有调整系统的泵/马达）构造得更短。

公开了斜盘式结构的轴向活塞式机器，其中可以借助于调节阀偏转偏转支架，其中偏转支架的运动通过复位弹簧耦合回调节阀上。所述复位弹簧按本发明在其调节阀侧的端部段与远离调节阀的端部段之间的区域内联接到偏转支架上。

按本发明的静液压的轴向活塞式机器尤其也可以用在所谓的混合动力汽车中，例如用在轿车中，其具有内燃机和液压传动系包括液压泵、液压储能器以及两个位于内燃机和一个轴之间的液压马达。

Claims (10)

1.斜盘式结构的静液压的轴向活塞式机器，具有用于调整偏转支架（4）的偏转角度的调整装置（20），其中对位缸（22）的对位活塞（24）和/或调整缸（38）的调整活塞（40）作用在该偏转支架上，其中偏转角度（α）能够借助于调节阀（44）进行调整，该调节阀的滑阀（58）通过复位弹簧（66）用取决于偏转角度（α）的复位力进行加载，其特征在于，所述复位弹簧（66）在其调节阀侧的端部段和远离调节阀（44）的端部段之间的区域内联接到偏转支架上。

2.按权利要求1所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，所述复位弹簧（66）间接地联接到偏转支架（4）上。

3.按权利要求1或2所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，复位弹簧（66）支撑在弹簧套（78）上。

4.按权利要求3所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，偏转支架（4）以连动件（84）力锁合或者形状锁合地与弹簧套（78）连接。

5.按权利要求3所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，所述弹簧套（78）通过抵靠弹簧（94）朝着其在连动件（84）上的抵靠位置的方向进行预紧。

6.按权利要求5所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，抵靠弹簧（94）与复位弹簧（66）同轴地布置。

7.按权利要求6所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，复位弹簧（66）和抵靠弹簧（94）部分地彼此重叠。

8.按权利要求5、6或7中任一项所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，抵靠弹簧（94）的弹簧力大于复位弹簧（66）的弹簧力。

9.按权利要求5到8中任一项所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，所述弹簧套（78）在底部侧具有用于复位弹簧（66）的端部段的容纳部（98）。

10.按上述权利要求中任一项所述的静液压的轴向活塞式机器，其中，所述调节阀（44）在侧面与调整缸（38）和/或对位缸（22）错开地布置，并且优选平行于驱动机构轴线布置。

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