CN105697710A - 传动模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于传动系的传动模块(17)，包括具有传动装置壳体(36)的传动装置(35)和各具有一个壳体(4)的至少一个斜盘式机器(1)，其中，该至少一个斜盘式机器(1)固定在传动装置(35)上，传动装置(35)的传动装置壳体(36)和所述至少一个斜盘式机器(1)的至少一个壳体(4)至少部分一体地用至少一个连接壳体部分(43)构成，使得由该至少一个连接壳体部分(43)至少部分地形成传动装置壳体(36)并且至少部分地形成斜盘式机器(1)的壳体(4)。

Description

传动模块
技术领域
本发明涉及一种传动模块和一种传动系。
背景技术
斜盘式机器用作用于把机械能变换为液压能的轴向活塞泵和用于把液压能变换为机械能的轴向活塞马达。在具有液压式分传动系和机械式分传动系的传动系中，液压分传动系包括第一和第二斜盘式机器，它们液压地互相连接并且由此还构成一个液压传动装置。机械分传动系还包括一个机械的传动装置。借助液压分传动系能够把内燃机的机械能传递给驱动轮并且用机械分传动系能够把内燃机的机械能以类似方式传递给驱动轮或者机动车的车轮。在这种情况下两个斜盘式机器和所述机械传动装置组合成一个传动模块，也就是说互相连接。在此，第一和第二斜盘式机器一般借助螺钉连接直接与机械传动装置的传动装置壳体连接。在这种情况下两个斜盘式机器实施振动，这导致对机动车的噪声干扰。由于机械传动装置的传动装置壳体和斜盘式机器的壳体构造为分开的构件，该传动模块不利地需要大的安装空间并且传动模块的振动引起噪声干扰。
EP1013928A2给出一种斜盘结构式的轴向活塞泵，具有一个被驱动的、回转的缸体，该缸体具有多个在其内设置的活塞孔，其中，在分别通过桥接部互相分开的活塞孔内设置由线性地在下死点和上死点之间运动的活塞并且设置有具有低压接口肾状区和高压接口肾状区的控制盘。
CH405934给出一种斜盘式轴向活塞泵，它的不回转的缸体能够为了改变输送量而根据输送压力纵向移动，其中，在通过弹簧向增大输送量的方向上施压的缸体上固定有一个带有滑阀活塞的控制滑阀单元。
DE2733870C2给出一种用于斜盘式轴向活塞泵的控制装置，其中，在用于使斜盘摆动的摇架的两侧，各一个液压加载的摆动翼作用在马达上，其中，两个电动机可借助一个可绕摇架的旋转轴线摆动的板状控制阀闸板来控制并且用于调整泵的输送量。
发明内容
本发明的用于传动系的传动模块包括一个具有传动装置壳体的传动装置、各具有一个壳体的至少一个斜盘式机器，其中，该至少一个斜盘式机器固定在传动装置上，传动装置的传动装置壳体和所述至少一个斜盘式机器的至少一个壳体至少部分一体地用至少一个连接壳体部分构成，使得由该至少一个连接壳体部分至少部分地构成传动装置壳体和至少部分地构成所述壳体。由此该传动模块具有紧凑的结构形式，从而需要小的安装空间，例如在布置于机动车内的情况下。通过至少部分一体地构成传动装置的传动装置壳体和至少一个斜盘式机器的壳体，还能够减小噪声发出，因为在传动装置壳体和斜盘式机器的壳体之间不需要螺钉连接。
在一种补充的实施方式中，所述至少一个斜盘式机器的至少一个壳体以至少30％体积百分比、40％体积百分比、50％体积百分比或者70％体积百分比包括所述至少一个连接壳体部分。由此，斜盘式机器的壳体的主要部分由所述至少一个连接壳体部分组成。
特别是，所述传动装置是机械式传动装置，和/或，由于至少部分地构成传动装置壳体和至少部分地构成所述壳体的所述至少一个连接壳体部分，所述至少一个斜盘式机器固定在传动装置上。借助所述至少一个连接壳体部分，斜盘式机器固定在传动装置上，使得由此例如不需要螺钉连接来连接斜盘式机器的壳体与传动装置。由此能够简化传动模块的装配并降低成本。
在另一种设计方案中，传动装置壳体多体式地通过传动装置壳体部分构成并且所述壳体多体式地通过壳体部分构成，一个传动装置壳体部分和一个壳体部分一体地构造为一个连接壳体部分。
在一个补充实施方式中，多个传动装置壳体部分和多个壳体部分一体地各构造为一个具有各一个传动装置壳体部分和各一个壳体部分的连接壳体部分，使得传动模块包括多个连接壳体部分。因此，传动模块包括多个连接壳体部分并且这些连接壳体部分在这种情况下部分地构成传动装置壳体和部分地构成斜盘式机器的壳体。
在一种附加实施方式中，传动装置壳体多体式构成，例如具有作为一个上面的传动装置壳体部分和一个下面的传动装置壳体部分的两个传动装置壳体部分。
优选所述至少一个连接壳体部分用相同的材料构成。
在一种变型中，所述至少一个连接壳体部分用轻金属、特别是铝构成。
适宜的是，所述至少一个斜盘式机器的至少一个壳体各包括一个主壳体和一个接口板。
在一种附加实施方式中，传动装置壳体和/或连接壳体部分和/或主壳体用轻金属、特别是铝构成。
在一种补充实施方式中，接口板至少部分地、特别是完全地用钢构成。
在另一种实施方式中，主壳体至少部分地、特别是完全地与传动装置壳体一体构成，和/或所述主壳体至少部分地、特别是完全地由所述至少一个连接壳体部分构成。
特别是，接口板是一个分开的构件，用于补充传动装置壳体和/或补充主壳体和/或补充连接壳体部分。
在一种补充实施方式中，在接口板上构造至少一个液压通道，用于与高压开口和/或与低压开口和/或与至少一个摆动装置以液压方式连接，和/或，在主壳体上不构成用于所述高压开口和/或用于所述低压开口和/或用于至少一个摆动装置的液压通道。
在另一种设计方案中，斜盘式机器包括一个驱动轴和一个缸体并且该驱动轴和该缸体通过至少一个支承装置、特别是滚动支承装置支承。
在一个补充的变型中，所述至少一个支承装置特别是仅仅固定在所述至少一个连接壳体部分上。该连接壳体部分至少部分地、特别是完全地用铝构成，使得在固定有全部支承装置的连接壳体部分上出现基本恒定的热膨胀系数，由此驱动轴的支承装置不会通过不同的热膨胀系数受到不利影响。驱动轴因此支承在钢制的接口板上，使得接口板的钢和连接构件的铝的不同热膨胀系数不会在不同温度下不利地影响斜盘式机器的驱动轴的支承装置。
在另一个变型中，用于斜盘式机器的驱动轴的全部支承装置仅固定在所述至少一个连接壳体部分上。
在另一种设计方案中，斜盘式机器包括一个位于驱动轴上的第一支承装置和一个位于缸体的径向外侧上的第二支承装置。
在一种附加设计方案中，传动模块包括两个斜盘式机器并且两个斜盘式机器的接口板一体构成，优选两个斜盘式机器的两个主壳体至少部分地一体构成。因此，通过用于传动模块的两个斜盘式机器的接口板的一体构成，传动模块对周围环境的液压连接能够完全在用于两个斜盘式机器的仅一个接口板上构成。这使得能够特别简单地实现传动模块与周围环境、特别是传动系的液压连接。在该接口板内优选加工有至少一个液压通道，它使第一斜盘式机器与第二斜盘式机器液压连接或者反之。
根据本发明的用于机动车的、具有液压的分传动系和机械的分传动系的传动系包括传动模块，该传动模块具有用于把机械能变换为液压能和反之的第一和第二斜盘式机器并具有机械式的传动装置，该传动系还包括至少一个压力存储器，其中，所述传动模块构造为在本申请中说明的传动模块。
优选，所述传动系包括两个斜盘式机器，它们以液压方式互相连接并且起液压传动装置功能，和/或，该传动系包括作为高压存储器和低压存储器的两个压力存储器。
附图说明
下面参照附图详细说明本发明的一个实施例。附图示出：
图1一个斜盘式机器的纵剖面，
图2所述斜盘式机器的阀盘的按照图1的横剖面A-A以及一个摆动摇架的视图，
图3一个用于机动车的传动系。
具体实施方式
在图1中以纵剖面示出的斜盘式机器1用作轴向活塞泵2，用于转换或者变换机械能(转矩、转速)为液压能(体积流、压力)；或者用作轴向活塞马达3，用于转换或者变换液压能(体积流、压力)为机械能(转矩、转速)。驱动轴9借助支承装置10在多体式的壳体4的法兰21上并且借助另一支承装置10在斜盘式机器1的壳体4上以可围绕旋转轴线8旋转或者说转动的方式支承(图1)。一个缸体5抗扭转地在轴向上与驱动轴9连接，其中，驱动轴9和缸体5一体构造并且驱动轴9和缸体5之间的边界在图1中用虚线表示。缸体5由于抗扭转的连接而与驱动轴9一起进行旋转运动。在缸体5内加工有多个活塞孔6，它们具有任意横截面，例如正方形的或者圆形的。在这里，活塞孔6的纵轴线基本上平行于驱动轴9或者缸体5的旋转轴线8定向。在活塞孔6内分别可运动地支承有一个活塞7。摆动摇架14以可围绕摆动轴线15摆动的方式支承在壳体4上。摆动轴线15垂直于图1的图面并且平行于图2的图面。缸体5的旋转轴线8平行于图1的图面并且在该图面内布置以及垂直于图2的图面。壳体4液体密封地限界内室44，该内室44用液压液填充。
摆动摇架14具有一个平面的或者说平坦的支承面18，用于间接支承支托盘37和用于直接支承滑座39。支托盘37设置有多个滑座39并且在这里每个滑座39各与一个活塞7连接。为此，滑座39具有支承球40(图1)，该支承球固定在活塞7上的支承窝59内，使得在支承球40和活塞7上的支承窝59之间构成活塞连接部位22。部分球形构造的支承球40和支承窝59两者互补地或者球形地构成，使得由此在存在支承球40和活塞7上的支承窝59相互之间的相应运动可能性的情况下在活塞7与滑座39之间存在持久连接。由于活塞7与旋转的缸体5之间的连接和支承窝59与滑座39之间的连接，滑座39随同执行围绕旋转轴线8的旋转运动，并且，由于滑座39在支托盘37上的固定连接或者设置，支托盘37也随同执行围绕旋转轴线8的旋转运动。为了使滑座39持久地接触摆动摇架14的支承面18，支托盘37被压力弹簧41通过压力压到支承面18上。
摆动摇架14如前述那样可围绕摆动轴线15摆动地受支承并且还具有用于穿过驱动轴9的开口42(图1)。在壳体4上构成摇架支承装置20。在这里，在摆动摇架14上构造两个支承区段。摆动摇架14的两个支承区段都支承在摇架支承装置20上。由此摆动摇架14借助摇架支承装置20或者说壳体4上的滑动支承装置可围绕摆动轴线15摆动地被支承。在图1的图示中，支承面18按照在图1中的剖面图具有大约+20°的摆动角α。按照图1的剖面，该摆动角α存在于一个垂直于旋转轴线8的虚拟平面和一个由摆动摇架14的平的支承面18展开的平面之间。在这种情况下摆动摇架14可以借助两个摆动装置24在两个摆动极限角α之间在+20°和-20°之间摆动。
第一和第二摆动装置25、26作为摆动装置24具有位于摆动装置24和摆动摇架14之间的连接部位32。两个摆动装置24各具有一个调整活塞29，它在调整缸30内可运动地受支承。在这里，调整活塞29或者调整缸30的轴线基本上平行于缸体5的旋转轴线8定向。在调整活塞29的在图1中在左边示出的端部区域上，该调整活塞具有支承窝31，在该支承窝31内支承一个支承球19。在这里，支承球19存在于摆动摇架14的摆动臂16上(图1至2)。因此，第一和第二摆动装置25、26分别通过对应的摆动臂16上的各一个支承球19与摆动摇架14连接。通过打开两个阀27、28(按照图1的图示位于第一摆动装置25上的第一阀27和位于第二摆动装置26上的第二阀28)中的一个，摆动摇架14能够围绕摆动轴线15摆动，因为由此在打开的阀27、28处在调整活塞29上通过调整缸30内的处于压力下的液压液施加一个力。在这种情况下不仅摆动摇架14执行摆动运动，而且支托盘37由于压力弹簧41的压力加载而一起执行摆动摇架14的该摆动运动。
在斜盘式机器1作为轴向活塞泵2运行时，在驱动轴9的转速恒定的情况下，摆动角α的量值越大则由斜盘式机器1输送的体积流越大，反之亦然。为此在缸体5的在图1中在右边示出的端部上支承一个阀盘11，其具有肾状的高压开口12和肾状的低压开口13。因此，旋转的缸体5的活塞孔6在布置于高压开口12上的情况下引导流体地与高压开口12连通并且在布置于低压开口13上的情况下引导流体地与低压开口13连通。在摆动角α为0°的情况下并且在斜盘式机器例如作为轴向活塞泵2运行的情况下，尽管驱动轴9和缸体5旋转运动，但没有液压液被轴向活塞泵2输送，因为活塞7在活塞孔6内不执行往复运动。在斜盘式机器1作为轴向活塞泵2以及作为轴向活塞马达3运行的情况下，暂时与高压开口12处于引导流体的连通中的活塞孔6比暂时与低压开口13处于引导流体的连通中的活塞孔6具有更大的液压液压力。缸体5的一个轴向端部66支承在阀盘11上。在壳体4的第一侧64或者说壳体4的法兰21上构成具有支承装置10的开口63，第二侧65与第一侧64对置地构成。
支托盘37环形地构造为平面盘，因此具有用于穿过驱动轴9的开口38。在支托盘37上固定具有支承球40的滑座39。支托盘37具有9个孔，在这些孔内布置有滑座39，使得滑座39可在径向方向上、亦即垂直于这些孔的纵轴线可相对于支托盘37运动。支托盘37和滑座39多体式地构成。孔的数量相当于滑座39和活塞7的数量并且在每个孔内各固定一个滑座39。支托盘37不直接支承在支承面18上。
在图3中示出的传动系45具有第一和第二斜盘式机器50、51以及机械式传动装置35。这两个斜盘式机器50、51和该机械式传动装置35相互连接成一个传动模块17。传动系45具有机械的分传动系33和液压的分传动系34，借助它们可以分别分开地或者共同地把内燃机46的机械能传递给轮57。内燃机46借助轴47驱动行星齿轮传动装置48。通过行星齿轮传动装置48驱动两根轴47，其中，带有离合器49的第一轴47与机械式传动装置35连接，而机械式传动装置35通过第一轴47与差分传动装置56连接，使得机械式传动装置35构成机械的分传动系33的一部分。由行星齿轮传动装置48驱动的第二或另一轴47通过离合器49驱动第一斜盘式机器50，第一斜盘式机器50借助两个液压管线52与第二斜盘式机器51以液压方式连接。第一和第二斜盘式机器50、51由此构成液压式传动装置60并因而是液压的分传动系34的一部分，还可由第二斜盘式机器51借助轴47驱动差分传动装置56。差分传动装置56通过轮轴58驱动轮57。传动系45还具有作为高压存储器54和作为低压存储器55的两个压力存储器53。在这里两个压力存储器53借助未示出的液压管线也与两个斜盘式机器50、51以液压方式连接，使得由此能够把内燃机46的机械能以液压方式存储在高压存储器54内并且此外在机动车的再生运行中通过传动系45也能够把机动车的动能以液压方式存储在高压存储器54中。借助存储在高压存储器54中的液压能，能够附加地用斜盘式机器50、51驱动差分传动装置56。
仅一个斜盘式机器1的驱动轴9或者从动轴9与机械式传动装置35的轴67机械连接。机械式传动装置35的其余机械部件，特别是齿轮，在图1中未示出。在机械式传动装置35上固定有两个斜盘式机器1，在图1中最上面的斜盘式机器以纵剖面完全示出，而下面的斜盘式机器1按照图1仅部分地以纵剖面示出。各个斜盘式机器1的壳体4包括一个用轻金属如铝制成的主壳体61和一个用钢制的接口板62。在接口板62中加工有液压通道68，用于连接斜盘式机器1与周围环境，特别是与传动系45。液压通道68用于摆动装置24和高压开口12以及低压开口13(未示出)的液压连接。此外，作为第一斜盘式机器50和第二斜盘式机器51的两个斜盘式机器1也通过液压通道68以液压方式互相连接。主壳体61完全由至少一个连接壳体部分43构成，该连接壳体部分43还至少部分地构成机械式传动装置35的传动装置壳体36。由此，机械式传动装置35的传动装置壳体36和斜盘式机器1的壳体4至少部分地一体构成。
传动模块17例如也可以包括两个连接壳体部分43(未表示)。在存在两个连接壳体部分43的情况下，由第一连接壳体部分43例如构成传动装置壳体36的一个半体和主壳体61的一个半体，而传动装置壳体36的第二半体和主壳体61的第二半体由第二连接壳体部分43构成。
驱动轴9通过两个支承装置10仅在至少一个连接壳体部分43上间接或者直接支承。作为摆动滚子轴承70的第一支承装置69支承在斜盘式机器的壳体4的开口63内。摆动滚子轴承70或者第一支承装置69也可以与此不同地通过附加轴承座间接地固定在壳体4上，亦即壳体4的作为连接壳体部分43的一部分的法兰21上。在缸体5的径向外侧23上，在主壳体61上固定有至少三个滚针轴承72作为第二支承装置71。在这里滚针轴承72在径向外侧23的周向上均匀地分布在径向外侧23上。
图1中上面的第一斜盘式机器50完全示出而下面的第二斜盘式机器51仅部分示出。在这里，第一斜盘式机器50的主壳体61和第二斜盘式机器51的主壳体61至少部分地用至少一个连接壳体部分43一体构成。用于两个斜盘式机器50、51的接口板62一体构成。这使得能够实现传动模块17与传动系45的紧凑的外部液压连接。此外，两个斜盘式机器50、51之间的液压连接集成于一体的接口板62内，其方式是，在接口板62内加工用于第一斜盘式机器50与第二斜盘式机器51的液压连接的液压通道68(未示出)。接口板62通过未示出的螺钉连接固定在两个斜盘式机器50、51的主壳体61上。
总的来看，本发明的传动模块17和本发明的传动系45关系到实质的优点。用铝制成的至少一个连接壳体部分43既构成传动装置壳体36也构成斜盘式机器1的主壳体61。因此，传动模块17需要小的安装空间，亦即它的结构方式紧凑，并且由此特别适合于用在机动车内。两个斜盘式机器1通过至少一个连接壳体部分43不用螺钉连接地直接固定在传动装置35上使得在传动模块17振动时传动模块17发出小的噪声。

Claims (15)

1.用于传动系(45)的传动模块(17)，包括：
具有传动装置壳体(36)的传动装置(35)，
各具有一个壳体(4)的至少一个斜盘式机器(1)，其中，该至少一个斜盘式机器(1)固定在所述传动装置(35)上，
其特征在于，
所述传动装置(35)的传动装置壳体(36)和所述至少一个斜盘式机器(1)的至少一个壳体(4)至少部分一体地通过至少一个连接壳体部分(43)构成，使得由该至少一个连接壳体部分(43)至少部分地形成所述传动装置壳体(36)和至少部分地形成所述至少一个斜盘式机器(1)的壳体(4)。
2.根据权利要求1所述的传动模块，其特征在于，
所述传动装置(35)是机械式传动装置(35)，和/或
由于至少部分地形成传动装置壳体(36)和至少部分地形成所述壳体(4)的所述至少一个连接壳体部分(43)，所述至少一个斜盘式机器(1)固定在传动装置(35)上。
3.根据权利要求1或2所述的传动模块，其特征在于，传动装置壳体(36)多体式地用传动装置壳体部分(36)构成并且壳体(4)多体式地用壳体部分(4)构成，一个传动装置壳体部分(36)和一个壳体部分(4)一体地构造为一个连接壳体部分(43)。
4.根据权利要求3所述的传动模块，其特征在于，多个传动装置壳体部分(36)和多个壳体部分(4)一体地构造为各一个连接壳体部分(43)，所述连接壳体部分各具有一个传动装置壳体部分(36)和一个壳体部分(4)，使得传动模块(17)包括多个连接壳体部分(43)。
5.根据上述权利要求之一或者多项所述的传动模块，其特征在于，所述至少一个连接壳体部分(43)用相同的材料构成。
6.根据上述权利要求之一或者多项所述的传动模块，其特征在于，所述至少一个连接壳体部分(43)用轻金属、特别是铝构成。
7.根据上述权利要求之一或者多项所述的传动模块，其特征在于，所述至少一个斜盘式机器(1)的所述至少一个壳体(4)各包括一个主壳体(61)和一个接口板(62)。
8.根据权利要求7所述的传动模块，其特征在于，
所述主壳体(61)至少部分地、特别是完全地与传动装置壳体(36)一体构成，和/或
所述主壳体(61)至少部分地、特别是完全地由所述至少一个连接壳体部分(43)形成。
9.根据权利要求7或8所述的传动模块，其特征在于，所述接口板(62)是一个分开的构件，用于补充传动装置壳体(36)和/或补充主壳体(61)和/或补充连接壳体部分(43)。
10.根据上述权利要求之一或者多项所述的传动模块，其特征在于，斜盘式机器(1)包括一个驱动轴(9)和一个缸体(5)并且所述驱动轴(9)和缸体(5)用至少一个支承装置(10)、特别是滚动支承装置(10)支承。
11.根据权利要求10所述的传动模块，其特征在于，所述至少一个支承装置(10)特别是仅固定在所述至少一个连接壳体部分(43)上。
12.根据权利要求10或11所述的传动模块，其特征在于，用于斜盘式机器(1)的驱动轴(9)的全部支承装置(10)仅固定在所述至少一个连接壳体部分(43)上。
13.根据权利要求10至12之一或者多项所述的传动模块，其特征在于，斜盘式机器(1)包括位于驱动轴(9)上的第一支承装置(10，69)和位于缸体(5)的径向外侧(23)上的第二支承装置(10，71)。
14.根据权利要求7至13之一或者多项所述的传动模块，其特征在于，传动模块(17)包括两个斜盘式机器(1)并且这两个斜盘式机器(1)的接口板(62)一体构成，优选两个斜盘式机器(1)的两个主壳体(61)至少部分一体构成。
15.用于机动车的传动系(45)，具有液压的分传动系(34)和机械的分传动系(33)，包括：
传动模块(17)，具有用于把机械能变换为液压能和反之的第一和第二斜盘式机器(50、51)并且具有机械式传动装置(35)，
至少一个压力存储器(53)，
其特征在于，所述传动模块(17)根据上述权利要求之一或者多项构造。
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