CN107429674A - 具有包括至少一个球轴承的径向活塞的液压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有径向活塞的液压装置(10)，其包括：轴(12)，其沿着轴线(1)布置；形成壳体元件的覆盖件(13)，此覆盖件与轴相对于彼此自由旋转；分配组件，包括：多凸角凸轮(14)；缸体柱(15)；分配件(16)，其构造为沿着轴的轴线(11)对着缸体柱(15)施加推力(P)；机械轴承组件(22)，其包括安装为在覆盖件(13)与轴(12)之间径向接触的至少一个机械轴承(22a)，此组件构造为承受通过分配件(16)施加的推力(P)；以及径向接触球轴承，其安装为在覆盖件(13)与轴(12)之间径向接触。

Description

具有包括至少一个球轴承的径向活塞的液压装置
技术领域
本发明涉及液压装置的领域。更准确地说，本发明涉及具有径向活塞的液压装置的领域。
背景技术
图1示出了根据现有技术的具有径向活塞1的液压装置的纵向剖面图。例如在文件FR2955903中描述了具有径向活塞的相似的液压装置。
液压装置1包括沿着旋转轴线3定位的轴2以及形成壳体元件的覆盖件4，它们相对于彼此自由旋转。
液压装置1另外地包括组件，此组件包括多凸角凸轮5、缸体柱6以及分配件7。
凸轮5由设置在覆盖件4中的环形成，并且在径向内表面上包括均匀分配在旋转轴线3周围的具有正弦型整体形状的一系列凸角。
缸体柱6布置在形成凸轮5的环的内部中并且限定多个缸体，此多个缸体相对于旋转轴线3径向定向并且通向面向凸轮5的缸体柱6的周向外面。活塞相应地径向滑动地安装在缸体的每个中。每个活塞都支撑在凸轮5的径向内表面上。
分配件7适于以受控方式在压力下将流体施加到活塞的每个，更准确地说施加在邻接活塞的缸体的内室中，使得在凸轮5的凸角上的活塞的连续轴承驱动缸体柱6以及连接到它的元件相对于凸轮5并且由此相对于覆盖件4相对旋转，或者相反。为此目的，在形成在凸轮5上的凸角的数量与定位在缸体柱6中的相关活塞的数量之间存在非对称性。
液压装置1还包括两个圆锥滚子轴承8a和8b，轴2和覆盖件4通过其安装为使得相对于彼此旋转。为此目的，轴承8a和8b安装为一方面与轴2径向接触并且另一方面与覆盖件4径向接触，并且布置在通过凸轮5、缸体柱6与分配件7形成的组件的两侧上。每个轴承8a和8b还安装在设置在轴2与覆盖件4中的两个轴向对接表面之间。
然而，锥形滚子轴承8a和8b必须在没有轴向间隙的情况下安装，以便确保它们能够承受液压装置1中的轴向力，并且避免使得轴承8a和8b分离。
为此目的，特别必要的是将预加载间隔件9a或弹性环9b布置为与轴承8a和8b轴向接触。预加载间隔件9a或弹性环9b例如一方面与轴承8a和8b轴向接触，并且另一方面与覆盖件4的轴向对接表面轴向接触，以便抵靠轴2的轴向对接表面按压轴承8a和8b，并且由此确保圆锥滚子轴承8a与8b在液压装置1中没有轴向间隙的情况下装配。
然而，预加载间隔件9a或弹性环9b生成预加载力，这在轴承8a与8b处引起阻力，由此减少了它们的使用寿命。
具有圆锥滚子的轴承的使用由此使得必须频繁替换它们。
此外，轴承8a和8b的滚子通常地浸没在设计为减小滚子与轴承8a和8b的内环与外环之间的摩擦的润滑油中。
然而，通过在轴承8a和8b的内环与外环上滚动，滚子使润滑油移动，由此在轴承8a和8b处生成额外的阻力。
因此，存在对于减小通过液压装置1的圆锥滚子轴承8a和8b引起的阻力的需要。
发明内容
本发明具有作为通过提出具有径向活塞的液压装置减小上述问题的目的，该液压装置包括：
沿着轴线布置的轴；
形成壳体元件的覆盖件，此覆盖件与轴相对于彼此自由旋转；
分配组件，包括：
多凸角凸轮；
相对于所述凸轮径向地布置的缸体柱，所述缸体柱包括多个缸体，此多个缸体中布置活塞引导为使得在缸体柱的相应缸体中径向地滑动并且支撑在凸轮的凸角上；
分配件，其构造为沿着轴的轴线对着缸体柱施加推力以便在压力下将流体连续地施加到活塞；
第一机械轴承，其安装为在所述覆盖件与所述轴之间径向接触，所述第一机械轴承是径向接触球轴承；
第二机械轴承组，其包括安装为在覆盖件与轴之间径向接触的至少第二机械机械轴承，所述第二机械轴承组构造为承受通过分配件施加的推力。
优选地，轴包括轴向对接表面，当分配件对着缸体柱施加推力时，缸体柱抵靠此轴向对接表面被按压。
优选地，第二机械轴承是圆锥滚子轴承或倾斜接触球轴承。
优选地，第二机械轴承包括其间安装滚子元件的外保持架与内保持架，内保持架与外保持架的轴向相对侧相应地安装为与轴和覆盖件轴向接触，以便承受推力。
优选地，液压装置包括旋转安装在轴周围的衬套，第二机械轴承安装为通过衬套与轴径向接触并且轴向接触。
优选地，第二轴承组包括径向接触球轴承与球推力轴承。
优选地，球推力轴承包括其间安装球的第一保持架与第二保持架，并且此组件的径向接触球轴承包括其间安装球的内保持架与外保持架，所述第一保持架安装为与所述轴轴向接触，并且所述组件的径向接触球轴承的外保持架的轴向相对侧相应地安装为与所述球推力轴承的第二保持架以及所述覆盖件轴向接触，以便承受所述推力。
优选地，第二机械轴承组包括滚针轴承与圆柱滚子球推力轴承。
优选地，圆柱滚子球推力轴承包括其间安装圆柱滚子的第一保持架与第二保持架，圆柱滚子球推力轴承的第一保持架安装为与覆盖件轴向接触，并且圆柱滚子球推力轴承的第二保持架安装为与缸体柱轴向接触，圆柱滚子球推力轴承的第一保持架与第二保持架的径向相对侧相应地安装为与覆盖件和缸体柱径向接触。
优选地，滚针轴承包括其间安装滚针的内保持架与外保持架，滚针轴承的内保持架的轴向相对侧相应地安装为与轴和覆盖件轴向接触，并且滚针轴承的外保持架的轴向相对侧安装为与覆盖件轴向接触。
优选地，液压装置包括旋转安装在轴周围的衬套，滚针轴承安装为通过衬套与轴径向接触且轴向接触。
优选地，第二机械轴承组在轴与覆盖件之间没有轴向间隙的情况下安装。
优选地，第二机械轴承的外保持架安装为通过预加载间隔件与覆盖件轴向接触，以便确保第二机械轴承组在轴与覆盖件之间没有径向间隙的情况下装配。
优选地，此组的径向接触球轴承的外保持架安装为通过预加载间隔件与球推力轴承的第二保持架轴向接触，以便确保第二机械轴承组在轴与覆盖件之间没有轴向间隙的情况下装配。
优选地，第二机械轴承组定位在沿着分配件对着缸体柱的推力方向布置的分配组件的第一侧周围。
优选地，液压装置包括布置在分配组件的两侧上的两个第一机械轴承，所述第一机械轴承是径向接触球轴承。
优选地，第一机械轴承定位在与分配件对着缸体柱的推力方向相反布置的分配组件的第二侧上。
优选地，第一机械轴承包括其间安装球的内保持架与外保持架，外保持架与内保持架的轴向相对侧相应地安装为与覆盖件和轴轴向接触以便获得通过覆盖件的轴向力的闭合。
优选地，第二机械轴承组定位在与分配件对着缸体柱的推力方向相反布置的分配组件的第二侧上。
优选地，第一机械轴承定位在沿着分配件对着缸体柱的推力方向布置的分配组件的第一侧上。
优选地，第一机械轴承包括其间安装球的内保持架与外保持架，内保持架的轴向相对侧安装为与轴轴向接触以便确保通过轴的力的闭合。
优选地，轴是中空的并且构造为安装在尤其是差动轴的轴周围，所述液压装置包括第一环密封件以及第二环密封件，此第一环密封件安装为一方面与轴的一端的外表面径向接触，并且另一方面与覆盖件径向接触，第二环密封件安装为一方面与轴的端部的内表面径向接触并且构造安装为另一方面与轴径向接触。
优选地，液压装置包括锁定环，此锁定环包括通过中间部分连接在一起的第一环形部分与第二环形部分，锁定环的第一环形部分安装在轴的端部的外表面上，并且第一环密封件安装为通过所述第一环形部分与轴的端部径向接触，锁定环的第二环形部分从中间部分延伸以使其自身远离轴的端部，并且第二环密封件安装为通过第二环形部分与轴的端部径向接触。
优选地，轴的端部的内表面设有肩部，此肩部形成容纳第二环密封件的空间。
优选地，液压装置还包括环形带，此环形带安装在轴的外表面上并且第一环密封件通过此环形带与轴的端部径向接触。
优选地，轴的端部的外表面设有肩部以容纳锁定环的第一部分或环形带。
优选地，第一环密封件与第二环密封件整体布置为一个在另一个周围。
附图说明
通过下面的描述，将显露本发明的其它特征、目的与优点，该描述是单纯说明性而非限定的，并且其必须参照附图阅读，在附图中：
图1示出了根据现有技术的液压装置的局部示意性剖面图；
图2示出了根据本发明的第一实施方式的液压装置的实例的局部示意性剖面图。
图3示出了根据本发明的第一实施方式的液压装置的另一个实例的局部示意性剖面图；
图4示出了根据本发明的第一实施方式的液压装置的另一个实例的局部示意性剖面图；
图5示出了根据本发明的第一实施方式的液压装置的另一个实例的局部示意性剖面图；
图6示出了根据本发明的第二实施方式的液压装置的另一个实例的局部示意性剖面图，所述液压装置处于接合构造中；
图7示出了处于脱离接合构造中的图6中示出的液压装置的局部示意性剖面图；
图8示出了图6中示出的液压装置的变型实施方式的局部示意性剖面图；
图9示出了图2中示出的液压装置的密封装置的局部示意性剖面图；
图10示出了图9中示出的密封装置的变型的局部示意性剖面图；
图11示出了图10中示出的密封装置的变型的局部示意性剖面图。
具体实施方式
图2至图5每个都示出了根据本发明的第一实施方式的液压装置10的局部剖面图。在此附图上示出了液压装置10的旋转轴线11。液压装置10优选地是马达。根据一个变型，液压装置是泵。
液压装置10包括沿着旋转轴线11定位的轴12以及形成壳体元件的覆盖件13。轴12与覆盖件13相对于彼此自由旋转。覆盖件13优选地固定，而轴12围绕旋转轴线11自由旋转。优选地，液压装置10构造为仅传送净转矩。具体地说，液压装置10不传送例如通过传动推力生成的轴向力，也不传送例如通过轮的压力生成的径向力。
液压装置10还包括分配组件，此分配组件包括多凸角凸轮14、缸体柱15以及分配件16。
凸轮14由与旋转轴线11共轴地布置并且设置在覆盖件13中的环形成。凸轮14的环与覆盖件13一体形成。凸轮14在径向内表面上包括均匀地分布在旋转轴线11周围的一系列凸角。凸角中的每个都具有正弦型的整体形状。
缸体柱15安装在轴12上并且布置在形成凸轮14的环的内部。它限定相对于旋转轴线11径向定向并且通向面向凸轮14的缸体柱15的外周向面的多个缸体。活塞安装为相应地在每个缸体中径向地滑动。每个活塞都支承在凸轮14的径向内表面上。
根据旋转轴线11在缸体柱15的第一侧上，分配件16安装在轴12上。分配件16适于以受控方式将压力下的流体连续地施加到每个活塞，更准确地说施加在邻接活塞的缸体的内室中，使得在凸轮14的凸角上的活塞的连续推力引起缸体柱15以及连接到它的元件(尤其是轴12)相对于凸轮14以及由此相对于覆盖件13的相对旋转，或者相反。为此目的，在形成于凸轮14上的凸角的数量与定位在缸体柱15中的相关活塞的数量之间存在非对称性。
分配件16还构造为沿着旋转轴线11对着缸体柱15施加推力P。由此，分配件16与缸体柱15彼此流体密封接触。液压装置10例如包括弹性返回元件，诸如拉伸或压缩弹簧，以对着缸体柱15按压分配件16。
在图2至图5中示出的实例中，轴12包括肩部17，此肩部形成轴向对接表面18，当分配件16对着缸体柱15施加推力P时，缸体柱15被对着该轴向对接表面按压。为此目的，轴向对接表面18(以及肩部17)设置在缸体柱15的与第一侧相对的第二侧上。由此，当分配件16对着轴向对接表面18按压缸体柱15时，推力P传送到轴12。
在图2至图5中示出的实例中，分配组件还包括构造为与缸体柱15接合与脱离接合的致动件19。为此目的，在轴向对接表面18与缸体柱15之间，在缸体柱15的第二侧上，致动件19安装在轴12上。致动件19适于使缸体柱15相对于轴12选择性地不可移动。致动件19构造为当期望缸体柱15相对于凸轮14的旋转致使轴12旋转时使缸体柱15相对于轴12不能移动。在图3和图5中示出的实例中，致动件19是堆叠盘。作为变型，致动件19具有适于与缸体柱15接合的支承表面。支承表面20例如是径向轴环，其布置为通过摩擦与缸体柱15的侧表面接合。根据变型，使用卡爪联接，其是具有定位在致动件19上以及缸体柱15上的齿与凹槽的装置，以便当齿与凹槽接合时，允许致动件19和缸体柱15在旋转时不移动。根据另一个变型，摩擦路径布置在致动件19上和/或缸体柱15上。特别地，致动件19可以具有摩擦锥体，该摩擦锥体设计为与设置在缸体柱15上的互补形状的锥体接触以便与其接合。
液压装置10还包括第一机械轴承21与第二机械轴承组22，第二机械轴承组包括至少一个第二机械轴承，轴12与覆盖件13通过该至少一个第二机械轴承相对于彼此旋转安装。为此目的，第一机械轴承21与第二机械轴承22安装为一方面与轴12径向接触并且另一方面与覆盖件13径向接触。
第二机械轴承组22构造为承受通过分配件16施加的推力P。
第一机械轴承21是径向接触球轴承，此径向接触球轴承包括其间安装有球的外保持架与内保持架。“径向接触球轴承”表示这样的球轴承，其中，与例如其合力将具有径向分量与轴向分量的倾斜接触球轴承相比，外保持架与内保持架的接触力的合力仅具有径向分量。第一机械轴承21例如是深沟球轴承。径向接触球轴承21构造为承受与推力P相比具有低幅度的轴向力。
在图2至图4中示出的实例中，第二机械轴承组22定位在分配组件的第一侧上，沿对着缸体柱15的分配件16的推力方向布置。换句话说，第二机械轴承组22布置为相对于缸体柱15与分配件16相对。在这些实例中，第一机械轴承21也定位在分配组件的第二侧上，与分配件16对着缸体柱15的推力方向相反地定位。
在图2中示出的实例中，第二机械轴承的组件22包括圆锥滚子轴承22a，此圆锥滚子轴承具有其间安装圆锥滚子的内保持架与外保持架。
圆锥滚子轴承22a布置为使得通过圆锥滚子施加在圆锥滚子轴承22a的内保持架上的推力的轴向合力沿着与分配件16在缸体柱15上的推力P相反的方向。换句话说，圆锥滚子轴承22a定位为使得在旋转轴线11上的其推力中心C朝向分配组件偏移。
在图3中示出的实例中，第二机械轴承组22包括倾斜接触球轴承22b，此倾斜接触球轴承具有其间安装有球的内保持架与外保持架。
倾斜接触球轴承22b定位为使得通过球施加在倾斜接触球轴承22b的内环上的推力P的轴向合力沿着与分配件16在缸体柱15上的推力P相反的方向。换句话说，倾斜接触球轴承22b定位为使得在旋转轴线11上的其推力中心C朝向分配组件偏移。
在图2和图3中示出的实例中，第二机械轴承22a、22b的内保持架与外保持架的轴向相对侧相应地安装为与轴12和覆盖件13轴向接触。为此目的，第二机械轴承22a、22b的内保持架例如与同第一轴向对接表面18相对的设置在轴13的肩部17上的第二轴向对接表面23轴向接触，并且第二机械轴承22a、22b的外保持架的与肩部17相对的侧面例如与设置在覆盖件13中的轴向对接表面24轴向接触。
应该理解的是，此组件使得能够确保承受通过分配件16施加在缸体柱15上的传送到轴12的推力P。
在图4中示出的实例中，第二机械轴承组22包括径向接触球轴承22c以及球推力轴承22d，此径向接触球轴承具有其间安装有球的外保持架与内保持架，此球推力轴承具有其间安装有球的第一保持架与第二保持架。
在图4中示出的实例中，球推力轴承22d的第一保持架安装成与轴12(尤其与轴12的第二轴向对接表面23)轴向接触。在此实例中，径向接触球轴承22c的外保持架的轴向相对侧相应地安装为与球推力轴承22d的第二保持架和覆盖件13轴向接触。
由此，第二机械轴承组22使得能够确保承受通过分配件16施加在缸体柱15上的传送到轴12的推力P。
优选地，第二机械轴承组22安装在轴12与覆盖件13之间的轴向间隙中，以便确保承受液压装置10中的轴向力并且尤其避免使得第二机械轴承组22脱离接合。
在图2和图3中示出的实例中，第二机械轴承22a、22b的外保持架安装为通过预加载间隔件28与覆盖件13轴向接触，以便确保第二机械轴承组22在轴12与覆盖件13之间没有轴向间隙的情况下装配。作为变型，为了省去预加载间隔件28，液压装置10的尺寸可以设计为使得第二机械轴承22a、22b在轴12与覆盖件13之间没有轴向间隙的情况下安装。
在图4中示出的实例中，径向接触球轴承22c的外保持架安装为通过预加载间隔件29与球推力轴承22d的第二保持架轴向接触，以便确保第二机械轴承组22在轴12与覆盖件13之间没有轴向间隙的情况下装配。在此实例中，径向接触球轴承22c的内保持架不与任何部分轴向接触。作为变型，为了省去预加载间隔件29，液压装置10的尺寸可以设计为使得第二机械轴承22c、22d在它们之间以及在轴12与覆盖件13之间没有轴向间隙的情况下安装。
预加载间隔件28、29或没有轴向间隙的液压装置10的尺寸，引起与推力P相比的小幅度的轴向预加载。如下文描述的，此力被第一机械轴承21承受。
在图2至图4中示出的实例中，第一机械轴承21的外保持架与内保持架的相对侧相应地安装为与覆盖件13和轴12轴向接触，以便通过覆盖件13获得轴向力的闭合并且承受施加到第二机械轴承组22的预加载力。为此目的，第一机械轴承21的内保持架例如安装为通过第一弹性环25与轴12轴向接触，该第一弹性环安装在轴12上的凹槽中，设置在第一机械轴承21与分配组件之间(图3)，并且第一机械轴承21的外保持架例如安装为通过第二弹性环26与覆盖件13轴向接触，该第二弹性环安装在设置于覆盖件13上的凹槽中，位于第一机械轴承21的与第一弹性环25相对的侧面上。作为变型，可以通过具有轴向对接表面27(图2和图4)的肩部替代第一弹性环25。应该理解的是，此装配允许第一机械轴承21承受施加到第二机械轴承组22的预加载力。
在图5中示出的实例中，第二机械轴承组22定位在分配组件的第二侧上。换句话说，第二机械轴承组22布置为相对于缸体柱15与致动件19相对。在此实例中，第一机械轴承21还定位在分配组件的第一侧上。此组件使得尤其能够简化并且减轻在分配组件的第一侧上的覆盖件13，此联接(即转矩的传送)大体上在分配组件的此侧上实现。
在图5中示出的实例中，第二机械轴承组22包括圆锥滚子轴承22e，此圆锥滚子轴承具有其间安装有圆锥滚子的内保持架与外保持架。作为变型，第二机械轴承组22可以包括结合图3和图4描述的第二机械轴承22b、22c、22d。
圆锥滚子轴承22e布置为使得通过圆锥滚子施加在圆锥滚子轴承22e的内保持架上的推力P的轴向合力沿着与分配件16在缸体柱15上的推力P相反的方向。换句话说，圆锥滚子轴承22e定位为使得在旋转轴线11上的其推力中心C偏移使其与分配组件保持距离。
在图5中示出的实例中，第二机械轴承22e、22b的内保持架与外保持架的轴向相对侧相应地安装为与轴12和覆盖件13轴向接触。为此目的，第二机械轴承22e的外保持架例如安装为经由第一弹性环30与覆盖件13轴向接触，此第一弹性环安装在设置于覆盖件13上的凹槽中，位于在第二机械轴承22e与分配组件之间，并且第二机械轴承22e的内保持架例如安装为经由第二弹性环31与轴12轴向接触，此第二弹性环安装在设置于轴12上的凹槽中，位于与第一弹性环30相对的一侧上。
应该理解的是，此组件使得能够承受通过分配件16施加在缸体柱15上的被传送到轴12的推力P。
在图5中示出的实例中，第一机械轴承21的内保持架的轴向相对侧都安装为与轴12轴向接触，以便通过轴12获得力的闭合。为此目的，第一机械轴承21的内保持架例如安装为一方面与轴12的第二轴向对接表面23轴向接触并且另一方面通过弹性环32与轴12轴向接触。第一机械轴承21的外保持架例如安装为与轴12的第二轴向对接表面23轴向接触，并且在肩部17的相对侧上，与覆盖件13的对接表面24间隔一段距离。应该理解的是，通过不使任何力从轴12传送到覆盖件13，第一机械轴承21使得对于第二机械轴承组22来说能够承受分配件16施加在缸体柱15上的推力P。
如图2至图5中所示，轴12是中空的并且构造为安装在一轴周围，此轴可能是差动轴30。差动轴30与差速器(未示出)联接，此差速器在其相对于缸体柱15与分配件16相对布置的端部与齿轮箱(未示出)相关联。为了确保差动轴30并且由此差速器和/或齿轮箱与轴12之间，以及与轴12和覆盖件13之间的液压装置10内部之间两者的流体密封性，液压装置10包括密封装置，其中在图9、图10和图11中示出了密封装置的几个变型。
为此目的，密封装置包括第一环密封件35以及第二环密封件37，此第一密封环安装为一方面与轴12的端部的外表面径向接触并且另一方面与覆盖件13径向接触，相对于缸体柱15布置在分配件16一侧，第二密封件安装为一方面与轴12的所述端部的内表面径向接触并且另一方面构造为安装为与差动轴30径向接触。
在图9中示出的变型中，液压装置10设有包括同心的第一环形部分32与第二环形部分33的锁定环31，第一环形部分32具有比第二环形部分33更小的直径，并且通过优选地在第一环形部分32与第二环形部分33之间径向地延伸的中间部分34彼此连接。锁定环31由此具有“S”状整体轮廓。
锁定环31的第一环形部分32安装在轴12的端部的外表面上。第一环密封件35安装为一方面与锁定环31的第一环形部分32径向接触，并且另一方面与覆盖件13径向接触，由此确保液压装置10的流体密封。第一环密封件35由此安装为通过锁定环31的第一环形部分32与轴12径向接触。锁定环31的第一环形部分32由此用作用于第一环密封件35的摩擦表面。第一环密封件35例如抵靠锁定环31的中间部分34布置。例如，在轴12的端部处设有肩部36以容纳锁定环31的第一环形部分32。
锁定环31的第二环形部分33从中间部分34延伸以使其自身远离轴12的端部。第二环密封件37安装为一方面与锁定环31的第二环形部分33径向接触，并且另一方面与差动轴30径向接触，由此确保差动轴30并且由此差速器和/或齿轮箱与液压装置10的轴12之间的密封。第二环密封件37由此安装为通过锁定环31的第二环形部分33与轴12径向接触。第一环密封件35和第二环密封件37安装在锁定环31的相对面上。锁定环31的第二环形部分33在差动轴30周围形成壳体以容纳第二环密封件37。差动轴30具有轴环38，例如第二环密封件37安装在其上。
在一个实施方式(未示出)中，锁定环31的两个环形部分32和33具有相同的直径。
作为变型，锁定环31的第二环形部分33具有比锁定环31的第一环形部分32的直径更小的直径。
在图10中示出的变型中，轴12的端部的内表面设有肩部39以便在轴12与差动轴30之间形成壳体40以容纳第二环密封件37。
图11中示出的变型与图10中示出的变型不同之处在于，在轴12的端部的外表面上还安装有环形带41并且环形带41插入在第一环密封件35与轴12之间。锁定环31的第一环密封件35由此通过环形带41与轴12径向接触。轴12的端部的外表面例如设有肩部36以容纳锁定环41。环形带41使得能够改良第一环密封件35与轴12之间的摩擦表面。
此外，在两个变型中为了获得紧凑性，第一环密封件35与第二环密封件37可以至少部分地一个定位在另一个周围。
图6和图7示出了根据本发明的第二实施方式的液压装置100的局部剖面图。液压装置100的旋转轴线111显示在这些附图上。液压装置100优选地是马达。根据一个变型，液压装置是泵。
液压装置100包括沿着旋转轴线111定位的轴112以及形成壳体元件的覆盖件113。轴112与覆盖件113相对于彼此自由旋转。覆盖件113优选地固定，而轴112围绕旋转轴线111自由旋转。优选地，液压装置100构造为仅传送净转矩。特别地，液压装置100不传送例如通过齿轮推力生成的任何轴向力，也不传送例如通过轮的压力生成的任何径向力。
轴112是贯穿轴并且可以脱离接合。沿着旋转轴线111的轴112的相对端部设计为联接到外轴(未示出)。为增加外轴与轴112之间的转矩的传送，轴112的端部设有设计为与外轴接触的接触面137，其进行喷丸加工，之后进行硬化表面处理。由此，接触面137是粗糙的并且构成摩擦表面，允许相当大的转矩在轴112与外轴之间传送。
在图6和图7中示出的实例中，液压装置100还包括密封支撑环138。密封支撑环138在轴112的一个端部处围绕轴112延伸，并且与覆盖件113轴向接触。密封支撑环138例如保持为与覆盖件113轴向接触并且通过在环138的整个周边上分布的多个螺钉139附接到所述覆盖件113。唇部140还从密封支撑环138轴向地延伸，与覆盖件113径向接触，以便在唇部140、环138与轴112之间形成空间，以容纳密封件并且由此确保液压装置100的流体密封。密封支撑环138是尤其有利的，因为其在液压装置100的维护过程中是易于可替换的。此密封支撑环138可以安装在轴112的一端或另一端处或者甚至两端。
液压装置100例如用作用于具有静液压与机械驱动的机动车辆的马达。在机械驱动阶段，液压装置100脱离接合并且通过热发动机经由车辆的齿轮箱来驱动轴112。在静液压驱动中，液压装置100接合并且驱动轴112，热发动机的齿轮箱在此情形中位于空挡，并且热发动机驱动泵以供给用于液压装置100的操作所需的油流。
液压装置100还包括分配组件，此分配组件包括多凸角凸轮114、缸体柱115以及分配件116。
凸轮114由与旋转轴线111共轴地布置并且设置在覆盖件113中的环形成。凸轮环114与覆盖件113一体形成。凸轮114在径向内表面上包括均匀地分布在旋转轴线111周围的一系列凸角。凸角中的每个都具有正弦型的整体形状。
缸体柱115安装在轴112上并且布置在形成凸轮114的环的内部。它限定相对于旋转轴线111径向定向并且通向面向凸轮114的缸体柱115的外周向面的多个缸体。活塞安装为使得相应地在每个缸体中径向地滑动。每个活塞都支承在凸轮114的径向内表面上。
在沿着旋转轴线111的缸体柱115的第一侧上，分配件116安装在轴112上。分配件116适于以受控方式将压力下的流体施加到每个活塞，更准确地说施加在邻接活塞的缸体的内室中，使得在凸轮114的凸角上的活塞的连续压力驱动缸体柱115以及连接到它的元件(尤其是轴112)相对于凸轮114以及由此相对于覆盖件113的相对旋转，或者相反。为此目的，在形成于凸轮114上的凸角的数量与定位在缸体柱115中的相关活塞的数量之间存在非对称性。
分配件116还构造为沿着旋转轴线111对着缸体柱115施加推力P。由此，分配件116与缸体柱115彼此流体密封接触。液压装置100例如包括弹性返回元件，诸如拉伸或压缩弹簧，以对着缸体柱115按压分配件116。
在图6和图7中示出的实例中，液压装置100还设有在轴112上拉动的衬套130。衬套130以围绕轴112旋转的方式可移动地安装。在其第一端部处，衬套130的平移被设置在轴112上的肩部117阻挡。在其第二端部处，衬套130形成轴向对接表面118，当分配件116对着缸体柱115施加推力P时，缸体柱115对着轴向对接表面118被按压。为此目的，还在缸体柱115中设有肩部141以便容纳衬套130的第二端部。缸体柱115由此在衬套130的第二端部周围延伸。由此，当分配件116对着衬套130的轴向对接表面118按压缸体柱115时，推力P经由衬套130以及所述轴112的肩部117传送到轴112。
在图6和图7中示出的实例中，液压装置100包括构造为在接合位置(图6)中与轴112接合并且在脱离接合位置(图7)中与轴112脱离接合的离合系统。换句话说，在接合构造中，液压装置100驱动轴112旋转，而在脱离接合构造中，液压装置100不能驱动轴112旋转。
为此目的，离合系统例如包括开槽离合环145，其在接合位置中安装在轴112上和衬套130上，使得液压装置100驱动轴112与衬套130旋转，并且在脱离接合位置中，开槽离合环仅安装在衬套130上，使得液压装置100仅驱动衬套130旋转并且不再驱动轴112的旋转，衬套130与轴112相对于彼此自由旋转。在接合构造中，开槽离合环145部分地围绕轴112、尤其是轴112的肩部117以及衬套130的第一端部延伸。在脱离接合构造中，开槽离合环145不再围绕衬套130的第一端部延伸。开槽离合环145构造为通过沿着旋转轴线111平移而从一个构造移动到另一个构造。例如通过离合系统的控制致动件控制开槽离合环145平移。这使得液压装置100能够与轴112联接或脱离联接。
液压装置100还包括具有至少一个第一机械轴承121a、121b的第一机械轴承组121，以及具有至少一个第二机械轴承122a、122b、122c的第二机械轴承组122，通过这些机械轴承，轴112与覆盖件113安装为能够相对于彼此旋转。为此目的，第一机械轴承121a、121b与第二机械轴承122a、122b中的至少一个安装为一方面与轴112径向接触并且另一方面与覆盖件113径向接触。
在图6中示出的实例中，第一机械轴承组121包括布置在分配组件的两侧上，尤其是缸体柱115与分配件116的两侧上的两个第一机械轴承121a、121b。换句话说，第一机械轴承中的一个121a相对于缸体柱115与分配件116相对布置并且第一机械轴承中的另一个121b相对于分配件116与缸体柱115相对地布置。第一机械轴承121a、121b与轴112和覆盖件113直接径向接触。
第一机械轴承121a、121b是径向接触球轴承，每个都包括其间安装有球的外保持架与内保持架。第一机械轴承121例如是深凹槽球轴承。径向接触球轴承121a、121b构造为承受相对于推力P具有低幅度的轴向力。
第二机械轴承组122构造为承受通过分配件116施加的推力P。
在图6中示出的实例中，第二机械轴承组122包括圆锥滚子轴承122e，此圆锥滚子轴承具有其间安装有圆锥滚子的内保持架与外保持架。第二机械滚子122a定位在分配组件的第一侧上，沿着分配件116对着缸体柱115的推力方向布置。换句话说，第二机械轴承组122相对于缸体柱115与分配件116相对地布置。
圆锥滚子轴承122a布置为使得通过圆锥滚子施加在圆锥滚子轴承122a的内保持架上的推力的轴向合力沿着与分配件116在缸体柱115上的推力P相反的方向。换句话说，圆锥滚子轴承122a定位为使得在旋转轴线111上的其推力中心C朝向分配组件偏移。
圆锥滚子轴承122a一方面经由衬套130与轴112径向接触并且另一方面与覆盖件113径向接触。
第二机械轴承122a的内保持架的轴向相对侧相应地安装为经由衬套130与轴112和缸体柱115轴向接触，沿着旋转轴线111与缸体柱115相对的第二机械轴承112a的外保持架的一侧安装为与覆盖件113轴向接触。例如在衬套130中设有肩部131以便形成对接表面，第二机械轴承122a的内保持架抵靠此对接表面轴向接触地安装。
应该理解的是，此组件事实上使得能够确保承受通过分配件116施加在缸体柱115上的传送到轴112的推力P。
优选地，圆锥滚子轴承122a安装为在轴112与覆盖件113之间没有轴向间隙，以便确保承受液压装置100中的轴向力，并且尤其避免了使得圆锥滚子轴承122a脱离附接。
为此目的，例如液压装置100尺寸设计为使得在圆锥滚子轴承122a与轴112/覆盖件113之间没有轴向间隙的情况下安装圆锥滚子轴承122a。作为另选，弹性环142可以插入到设置在衬套130中的凹槽中，面向与缸体柱115接触的圆锥滚子轴承的内保持架的侧面，并且预加载间隔件143定位在弹性环142与内保持架的所述侧面之间，从而确保在没有轴向间隙的情况下装配圆锥滚子轴承122a。在缸体柱115中还可以设有肩部144以容纳弹性环142与预加载间隔件143。
在图6中示出的实例中，定位在分配组件的第一侧上的第一机械轴承121a的内保持架的轴向相对侧都安装为与轴112轴向接触。同样地，定位在分配组件的第一侧上的第一机械轴承121a的外保持架的轴向相对侧都安装为与覆盖件113轴向接触。
此外，定位在分配组件的与第一侧相对的第二侧上的第一机械轴承121b的内保持架的轴向相对侧，都安装为与轴112轴向接触，同时外保持架的轴向相对侧都不与轴112的覆盖件113轴向接触。第一机械轴承121b的内保持架的轴向相对侧中的一个，例如安装为通过插入设置在轴112中的凹槽中的弹性环132与轴112轴向接触。
根据图6中示出的液压装置100的变型，液压装置100构造为通过两个操作缸体容量起作用。为此目的，液压装置100包括缸体容量选择滑动阀，以允许从一个容量通向另一个。滑动阀可以是对称滑动阀，意味着液压装置100不具有优选的方向(当液压装置100是马达时沿着车辆的前后方向具有相同行为)。
在图8中示出的实例中，第二机械轴承组122包括滚针轴承122b以及圆柱滚子推力轴承122c，此滚针轴承具有其间安装有针的外保持架与内保持架，此圆柱滚子推力轴承具有其间安装有圆柱滚子的第一保持架与第二保持架。
滚针轴承122b的内保持架经由衬套130与轴112径向接触，同时其外保持架与覆盖件113直接径向接触。
滚针轴承122b的内保持架的轴向相对侧相应地安装为经由衬套130并且例如设置在所述衬套130中的肩部131与轴112轴向接触，例如通过插入设置在覆盖件113中的凹槽中的弹性环133与覆盖件113轴向接触。滚针轴承122b的外保持架的轴向相对侧都安装为一方面例如通过形成设置在覆盖件113中的对接表面的肩部134并且另一方面通过覆盖件113的弹性环133与覆盖件113轴向接触。
由此，滚针轴承122b使得能够将衬套130与覆盖件113对准。
圆柱滚子推力轴承122c的第一保持架安装为与覆盖件113轴向接触，并且圆柱滚子推力轴承122c的第二保持架安装为与缸体柱115轴向接触。
相应地分别与圆柱滚子推力轴承122c的第一保持架与第二保持架的径向外侧与径向内侧相对的第一保持架与第二保持架的径向相对侧相应地安装为与覆盖件112与缸体柱115径向接触。为此目的，例如在覆盖件113中设有凹槽135以便接收圆柱形滚子推力轴承122c的第一保持架。另外，肩部136例如设置在缸体柱115中以便接收圆柱滚子推力轴承122c的第二保持架。
由此，圆柱滚子推力轴承122c使得能够吸收通过分配件116施加在缸体柱115上的传送到轴112的推力P。
优选地，圆柱滚子推力轴承122c在覆盖件113与缸体柱115之间没有轴向间隙的情况下安装，以便确保承受液压装置100中的轴向载荷并且尤其避免圆柱滚子推力轴承122c脱离附接。为此目的，液压装置100尺寸设计为使得圆柱滚子推力轴承122c安装为在圆柱滚子推力轴承与覆盖件113/缸体柱115之间没有轴向间隙。
此外，为了使液压装置100的体积最小化，圆柱滚子推力轴承122c具有大于滚针轴承122b的内径的内径，使得两个轴承122b、122c同心地布置，圆柱滚子推力轴承122c例如至少部分地在滚针轴承122b周围延伸。
在图2至图11中示出的液压装置10、100具有以下：优点确保承受分配件对着缸体柱15、115的推力P同时还允许施加到机械轴承21和22；121和122的预加载力减小，并且由此减小了它们的阻力，并且由此增加了它们的寿命。此外，在与圆锥滚子轴承的轴向尺寸相比球轴承具有减小的轴向尺寸的情况下，此液压装置10、100的轴向尺寸可以减小。最终，球轴承具有与圆锥滚子轴承相比不那么昂贵并且较轻的优点。

Claims (27)

1.一种具有径向活塞的液压装置(10，100)，包括：
轴(12，112)，其沿着轴线(11，111)布置；
形成壳体元件的覆盖件(13，113)，所述覆盖件与所述轴相对于彼此自由旋转；
分配组件，其包括多凸角凸轮(14，114)、缸体柱(15，115)和分配件(16，116)，所述缸体柱径向地面向所述凸轮(14，114)，所述缸体柱包括多个缸体(17，117)，所述多个缸体中布置活塞，所述活塞引导为使得在所述缸体柱的相应缸体中径向地滑动并且支撑在所述凸轮的凸角上；所述分配件构造为沿着所述轴的轴线(11，111)对着所述缸体柱(15，115)施加推力(P)以便将压力下的流体连续地施加到所述活塞；
第一机械轴承(21；121a，121b)，其安装为在所述覆盖件(13，113)与所述轴(12，112)之间径向接触；以及
第二机械轴承组(22，122)，其包括安装为在所述覆盖件(13，113)与所述轴(12，112)之间径向接触的至少一个第二机械轴承(22a；22b；22c，22d；22e；122a；122b，122c)，所述第二机械轴承组(22，122)构造为承受通过所述分配件(16，116)施加的所述推力(P)；
所述装置的特征在于所述第一机械轴承是径向接触球轴承。
2.根据权利要求1所述的液压装置(10，100)，其中，所述轴(12，112)包括轴向对接表面(18，118)，当所述分配件(16，116)对着所述缸体柱(15，115)施加所述推力(P)时，所述缸体柱(15，115)抵靠所述轴向对接表面(18，118)被按压。
3.根据权利要求1或2所述的液压装置(10，100)，其中，所述第二机械轴承(22a；22b；122a)是圆锥滚子轴承或倾斜接触球轴承。
4.根据权利要求3所述的液压装置(10，100)，其中，所述第二机械轴承(22a，22b；122a)包括其间安装滚动元件的外保持架与内保持架，并且其中，所述内保持架与所述外保持架的轴向相对侧相应地安装为与所述轴(12，112)和所述覆盖件(13，113)轴向接触，以便承受所述推力(P)。
5.根据权利要求3或4所述的液压装置(100)，其包括旋转安装在所述轴(112)周围的衬套(130)，并且所述第二机械轴承(122a)安装为通过所述衬套与所述轴(112)径向接触并且轴向接触。
6.根据权利要求1或2所述的液压装置(10)，其中，所述第二机械轴承组(22)包括径向接触球轴承(22c)与球推力轴承(22d)。
7.根据权利要求6所述的液压装置(10)，其中，所述球推力轴承(22d)包括其间安装球的第一保持架与第二保持架，其中，所述组(22)的径向接触球轴承(22c)包括其间安装球的内保持架与外保持架，并且其中，所述第一保持架安装为与所述轴(12)轴向接触，并且所述组(22)的径向接触球轴承(22c)的外保持架的轴向相对侧相应地安装为与所述球推力轴承(22d)的第二保持架以及所述覆盖件(13)轴向接触，以便承受所述推力(P)。
8.根据权利要求1或2所述的液压装置(100)，其中，所述第二机械轴承组(122)包括滚针轴承(122b)与圆柱滚子推力轴承(122c)。
9.根据权利要求8所述的液压装置(100)，其中，所述圆柱滚子推力轴承包括其间安装圆柱滚子的第一保持架与第二保持架，所述圆柱滚子推力轴承(122c)的第一保持架安装为与所述覆盖件(113)轴向接触，并且所述圆柱滚子推力轴承(122c)的第二保持架安装为与所述缸体柱(115)轴向接触，所述圆柱滚子推力轴承(122c)的第一保持架与第二保持架的径向相对侧相应地安装为与所述覆盖件(113)以及所述缸体柱(115)径向接触。
10.根据权利要求8或9所述的液压装置(100)，其中，所述滚针轴承(122b)包括其间安装滚针的内保持架与外保持架，所述滚针轴承(122b)的内保持架的轴向相对侧相应地安装为与所述轴(112)和所述覆盖件(113)轴向接触，并且用于所述滚针轴承(122b)的外保持架的轴向相对角安装为与所述覆盖件(113)轴向接触。
11.根据权利要求8至10中一项所述的液压装置(100)，其包括旋转安装在所述轴(112)周围的衬套(130)，并且所述滚针轴承(122b)安装为通过所述衬套与所述轴(112)径向接触。
12.根据权利要求1至11中一项所述的液压装置(10，100)，其中，所述第二机械轴承组(22，122)在所述轴(12，122)与所述覆盖件(13，113)之间没有轴向间隙的情况下安装。
13.根据权利要求4与权利要求12所述的液压装置(10)，其中，所述第二机械轴承(22a，22b)的外保持架安装为通过预加载间隔件(28)与所述覆盖件(13)轴向接触，以便确保所述第二机械轴承组(22)在所述轴(12)与所述覆盖件(13)之间没有轴向间隙的情况下装配。
14.根据权利要求6和权利要求12所述的液压装置(10)，其中，所述组(22)的径向接触球轴承(22c)的外保持架安装为通过预加载间隔件(29)与所述球推力轴承(22d)的第二保持架轴向接触，以便确保所述第二机械轴承组(22)在所述轴(12)与所述覆盖件(13)之间没有轴向间隙的情况下装配。
15.根据权利要求1至14中一项所述的液压装置(10，100)，其中，所述第二机械轴承组(22，122)定位在所述分配组件的第一侧上，沿着所述分配件(16，116)对着所述缸体柱(15，115)的推力方向布置。
16.根据权利要求1至14中一项所述的液压装置(100)，其包括布置在所述分配组件的两侧上的两个第一机械轴承(121a，121b)，所述第一机械轴承是径向接触球轴承。
17.根据权利要求15所述的液压装置(10，100)，其中，所述第一机械轴承(21，121a)定位在所述分配组件的第二侧上，与所述分配件(16，116)对着所述缸体柱(15，115)的推力方向相反地布置。
18.根据权利要求17所述的液压装置(10)，其中，所述第一机械轴承(21)包括其间安装有球的内保持架与外保持架，并且其中，所述外保持架与所述内保持架的轴向相对侧相应地安装为与所述覆盖件(13)和所述轴(12)轴向接触以便获得通过所述覆盖件(13)的轴向力的闭合。
19.根据权利要求1至14中一项所述的液压装置(10)，其中，所述第二机械轴承组(22)定位在所述分配组件的第二侧上，与所述分配件(16)对着所述缸体柱(15)的推力方向相反地布置。
20.根据权利要求19所述的液压装置(10)，其中，所述第一机械轴承(21)定位在所述分配组件的第一侧上，沿着所述分配件(16)对着所述缸体柱(15)的推力方向布置。
21.根据权利要求20所述的液压装置(10)，其中，所述第一机械轴承(21)包括其间安装有球的内保持架与外保持架，并且其中，所述内保持架的轴向相对侧安装为与所述轴(12)轴向接触以便确保通过所述轴(12)的力的闭合。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的液压装置(10)，其中，所述轴(12)是中空的并且构造为安装在一轴尤其是差动轴(30)周围，所述液压装置(10)包括第一环密封件(35)以及第二环密封件(37)，所述第一环密封件安装为一方面与所述轴(12)的端部的外表面径向接触并且另一方面与所述覆盖件(13)径向接触，所述第二环密封件一方面安装为与所述轴(12)的所述端部的内表面径向接触并且另一方面构造安装为与所述轴(30)径向接触。
23.根据权利要求22所述的液压装置(10)，其包括锁定环(31)，所述锁定环包括通过中间部分(34)连接到彼此的第一环形部分与第二环形部分(32，33)，
所述锁定环(31)的所述第一环形部分(32)安装在所述轴(12)的端部的外表面上并且所述第一环密封件(35)安装为通过所述第一环形部分(32)与所述轴(12)的端部径向接触，
所述锁定环(31)的所述第二环形部分(33)从所述中间部分(34)延伸以使其自身远离所述轴(12)的端部，并且所述第二环密封件(37)安装为通过所述第二环形部分(32)与所述轴(12)的端部径向接触。
24.根据权利要求22所述的液压装置(10)，其中，所述轴(12)的端部的内表面设有形成容纳所述第二环密封件(37)的空间(40)的肩部(39)。
25.根据权利要求24所述的液压装置(10)，还包括环形带(41)，所述环形带安装在所述轴(12)的端部的外表面上，并且所述第一环密封件(35)通过所述环形带与所述轴(12)的端部径向接触。
26.根据权利要求23或权利要求25所述的液压装置(10)，其中，所述轴(12)的端部的外表面设有容纳所述锁定环(31)的第一部分(32)或所述环形带(41)的肩部(36)。
27.根据权利要求22、24至25或当从属于权利要求23时的权利要求26中任一项所述的液压装置(10)，其中，所述第一环密封件与所述第二环密封件(35，37)整体布置为一个在另一个周围。
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