CN111828694A - 具有被集成到连接板中的阀芯的轴向活塞机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴向活塞机，设置了能够关于第一阀轴线线性运动的第一阀芯，所述第一阀芯在其两个对置的端部上分别被连接到第一或第二流体接口上，所述第一阀芯的中间区域限定了控制部位，所述第一阀芯如此构成，从而在所述控制部位上加载着所述第一流体接口处的压力和所述第二流体接口处的压力之中的较低压力，所述控制部位通过固定的第一节流机构并且进一步通过第二节流机构与所述壳体的内部空间相连接，设置了能够关于第二阀轴线线性运动的第二阀芯，所述第二节流机构能够通过第二阀芯的运动来调节，第一阀轴线沿着调节轴线的方向布置在调节活塞与调节阀之间或者布置在所述调节阀的区域中，所述第一阀轴线横向于调节轴线来定向。

Description

具有被集成到连接板中的阀芯的轴向活塞机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的轴向活塞机。

背景技术

由EP 849 468 B2 已知一种以斜轴结构方式的轴向活塞机，该轴向活塞机的枢转角能够借助于调节活塞和调节阀来调节。

发明内容

本发明的优点在于，即使最大可能的枢转角被选择得大，所述轴向活塞机的结构尺寸也较小。尤其是所谓的安装高度较小。除此以外，所述轴向活塞机能够容易地且成本低廉地制造。

根据独立权利要求而提出，设置了能够关于第一阀轴线线性运动的第一阀芯，其中所述第一阀芯在其两个对置的端部上被连接到第一或者第二流体接口上，其中所述第一阀芯的中间区域限定了控制部位，其中所述第一阀芯如此构成，从而在所述控制部位上加载着所述第一流体接口处的压力和所述第二流体接口处的压力之中的较低压力，其中所述控制部位通过固定的第一节流机构并且进一步通过第二节流机构与所述壳体的内部空间相连接，其中设置了能够关于第二阀轴线线性运动的第二阀芯，其中所述第二节流机构能够通过所述第二阀芯的运动来调节，其中所述第二阀芯由所述控制部位处的压力朝所述第二节流机构的打开方向加载，其中所述第二阀芯由第一弹簧朝所述第二节流机构的关闭方向加载，其中所述第一阀轴线沿着调节轴线的方向布置在调节活塞和调节阀之间或者布置在所述调节阀的区域中，其中所述第一阀轴线横向于调节轴线来定向。

所述第一阀轴线优选垂直于调节轴线来布置。所述调节轴线优选是调节活塞的中轴线。所述调节阀优选具有第三阀芯和操纵磁体，其中所述调节轴线最高优选是第三阀芯和/或操纵磁体的中轴线。所述第二阀轴线优选是第二阀芯的中轴线。所述第一和第二旋转轴线优选在枢转角的每次调节中相交。

在从属权利要求中说明了本发明的有利的拓展方案和改进方案。

能够规定，所述第一阀轴线在所述调节轴线的背向缸筒的一侧上以相对于调节轴线的间距来布置。在这个位置上，所述第一阀芯能够直接被接纳在壳体中，而不必为此显著地增强或扩大所述壳体。

能够规定，所述壳体包括罐状的第一壳体件，所述驱动轴被旋转支承在所述第一壳体件中，其中所述第一壳体件在背向驱动轴的一侧上形成开口，该开口利用第二壳体件覆盖，所述第二壳体件与所述第一壳体件固定地连接，其中所述第一和第二流体接口布置在第二壳体件中，其中所述第一和/或第二阀芯分别被接纳在第二壳体件中。所述调节阀和/或所述调节活塞优选分别直接被接纳在第二壳体件中。所述第一和/或第二阀芯优选直接被接纳在第二壳体件中。所述第二壳体件优选一件式地构成。由此得到一种特别紧凑的轴向活塞机。

能够规定，所述第一壳体件具有平坦的接触面，所述第二壳体件抵靠在所述接触面上，其中所述第一阀轴线平行于所述接触面来布置。由此得到一种特别紧凑的轴向活塞机，该轴向活塞机此外能够容易地制造。所述调节轴线优选平行于所述接触面来布置。

能够规定，所述第二阀轴线如此横向于第一阀轴线来布置，使得该第二阀轴线处于具有所述调节轴线的平面中，其中该第二阀轴线与所述第一阀轴线相交。所述第二阀轴线优选垂直于所述第一阀轴线来布置。

能够规定，所述调节轴线与所述第二阀轴线之间的角度在15°与45°之间。由此得到一种特别紧凑的轴向活塞机。

能够规定，所述第二阀轴线和所述调节轴线在所述调节阀的区域中相交。由此得到一种特别紧凑的轴向活塞机。

能够规定，所述第二阀芯布置在所述调节轴线的背向缸筒的一侧上。因此，所述第二阀芯能够容易地从外部来安装。

能够规定，在所述缸筒中以能线性运动的方式接纳了多个工作活塞，所述工作活塞分别通过球窝关节与所述驱动轴耦合，其中所述驱动轴和所述缸筒仅仅通过所述球窝关节和所述工作活塞处于旋转驱动连接之中，其中所述枢转角至少能够在0°和30°之间的范围内调节。本发明对于具有如此大的调节范围的轴向活塞机特别有用。所述工作活塞优选能够基本上平行于第二旋转轴线来线性运动。所述接触面的面法线与所述第一旋转轴线之间的角度优选为最大枢转角的一半、最高优选为15°。

能够规定，所述第二阀芯被接纳在壳体中的孔中，所述孔用螺塞向外封闭，其中所述螺塞如此布置，使得所述第一旋转轴线与所述螺塞相交。由此，所提到的螺塞可以尤其容易地接近。所提到的孔优选直接布置在所述第二壳体件中。

能够规定，为所述第一和/或第二流体接口分别分配了笔直的第一连接孔，所述第一连接孔将相关的流体接口与所述第一阀芯的所分配的端部连接起来。这样的轴向活塞机能够特别容易地且成本低廉地制造。所述至少一个第一连接孔优选基本上平行于所述调节轴线来伸展。所述至少一个第一连接孔优选直接汇入到以下通道中，所述通道限定相关的流体接口。所述至少一个第一连接孔优选直接与接纳有第一阀芯的孔相交。

能够规定，所述第二阀芯通过笔直的第二连接孔与所述壳体的内部空间相连接，其中为所述第一和第二流体接口分别分配了第一连接孔，其中所述第二连接孔布置在所述两个第一连接孔之间。这样的轴向活塞机能够特别容易地且成本低廉地制造。

不言而喻，前面所提到的和接下来还要解释的特征不仅能够以相应所说明的组合来使用，而且也能够以其它的组合或者单独地使用，而不离开本发明的范围。

附图说明

下面借助于附图对本发明进行详细解释。其中：

图1示出了按本发明的轴向活塞机的纵剖面；

图2示出按照图1的轴向活塞机的透视图；

图3示出了按照图1的轴向活塞机的剖视图，其中剖面在图1中用A-A表示；并且

图4示出了图1的在第二阀芯的区域中的放大的截取部分。

具体实施方式

图1示出了按本发明的轴向活塞机10的纵剖面。所述轴向活塞机10包括壳体20，该壳体由第一和第二壳体件21、22所组成。第一壳体件21构造为罐状。在所述第一壳体件的底面的区域中，驱动轴30以能关于第一旋转轴线11旋转的方式得到了支承。借助于两个在此构造为圆锥滚子轴承的旋转轴承32来进行支承。所述驱动轴30以驱动轴颈33从壳体20中伸出来，使得该驱动轴能够与另一个（未示出的）装置、例如燃烧马达或车轮置于旋转驱动连接之中。

在背向驱动轴的一侧上，所述第一壳体件21具有开口，该开口被平坦的接触面25连续地包围。所述第二壳体件22抵靠在这个接触面25上，其中相应的接合间隙用密封圈流体密封地封闭。所述两个壳体件21、22共同限定内部空间26，其典型地被连接到储箱上，从而在内部空间26中存在低压，其中在内部空间26中积聚的压力流体能够朝储箱流出。

在所述内部空间26中接纳有缸筒40，所述缸筒能够关于第二旋转轴线12旋转。所述第二旋转轴线12由圆筒形的定心活塞42限定，该定心活塞以能线性运动和旋转运动的方式被接纳在缸筒40中。所述定心活塞42通过球窝关节与驱动轴30耦合，其中所提及的球窝关节的中心限定了第一和第二旋转轴线11、12的交点。

此外，在所述缸筒40中以能线性运动的方式接纳了多个工作活塞41，所述工作活塞均匀分布地围绕着所述第二旋转轴线12来布置。所述工作活塞40分别通过所分配的球窝关节43与驱动轴30的法兰31耦合。所述法兰31能够在其外圆周面上设有多个计数孔，这些计数孔能够借助于转速传感器34来检测，从而能够测量驱动轴30的旋转速度和/或旋转位置。所述工作活塞41构造为轻微锥形，因而它们在所述缸筒40的旋转期间能够稍许相对于缸筒40倾斜。由此避免轴向活塞机10的卡住。驱动轴30与缸筒40之间的旋转驱动连接在此仅仅通过工作活塞41及其球窝关节43来进行。在此要注意，在这方面也能够使用其它解决方案、像例如由US 4 991 492 已知的三脚架同步机构（Tripodenmitnahme）。该轴向活塞机的特征在于，用特别简单的旋转同步机构通过工作活塞实现特别大的最大的枢转角13。

在所述缸筒40与所述第二壳体件22之间布置了分开的摆球（Steuerlinse）44，该摆球能够沿着圆形轨道在所述第二壳体件22上移动。这个圆形轨道的中轴线与第一和第二旋转轴线21、22的交点相交，其中所述中轴线垂直于图1的图纸平面来伸展。所述缸筒40与摆球44之间的接触面构造为关于所述第二旋转轴线12旋转对称，其中该接触面优选构造为球形或者平坦的。

在所述第二壳体件22中，以能够沿着调节轴线51的方向运动的方式接纳了调节活塞50。当前的轴向活塞机10为所述枢转角13的从0°到32°的调节范围而设计。这个调节范围结合上面所解释的简单的旋转同步机构而极其大。因此，所述调节轴线51不是垂直于第一旋转轴线11来定向。相应的角度在此更确切地说为90°减去最大枢转角的一半、也就是74°。不言而喻，能够使用其它角度。

同步件52嵌合到所述调节活塞50中，该同步件此外还嵌合到所述摆球44中。与此相对应，所述缸筒40的第二旋转轴线12的位置能够通过所述调节活塞50的运动来调节并且因此能够调节所述枢转角13，所述枢转角确定了所述轴向活塞机10的排量。所述枢转角13是第一和第二旋转轴线11、12之间的角度。

所述调节活塞50用调节压力来调节，所述调节压力从盖子64的一侧作用到调节活塞50上，其中在所述调节活塞50的相对侧上加载着所述壳体20的内部空间中的压力。这种调节压力通过所述第二壳体件22中的孔（在图3中65号）从调节阀60引导到盖子64处并且被从那里引导到接纳了所述调节活塞50的孔中。所述调节阀60和盖子64布置在调节活塞50的对置侧面上。

在此，用所述调节阀60实现所述枢转角13的电子比例的调节，其中所述枢转角13大致与对于所述操纵磁体62的电操控成比例。这种调节的特点在于，所述调节活塞50的位置借助于第三弹簧63被传递到所述调节阀60的第三阀芯61上。

但是，本发明也能够与每种任意的其它调节原理来一起使用。重要的仅仅是，相应的调节阀60与调节轴线51同轴地布置并且更确切地说布置在调节活塞50的旁边。

此外，要指出所述第一和第二阀芯70、80，下面要参照图3和4对其进行详细解释。

按本发明的轴向活塞机10的特征尤其在于，安装高度14特别小，其中最大枢转角13特别大。在此，垂直地从第一旋转轴线11到轴向活塞机10的与第一旋转轴线11隔得最远的点来测量所述安装高度14。

图2示出了按照图1的轴向活塞机10的透视图。尤其可以看出具有第一和第二壳体件21、22的壳体20。所述轴向活塞机10具有第一和第二流体接口23、24。当所述缸筒旋转时，压力流体在第一和第二流体接口23、24之间更换。所述压力流体优选是液体、最优选是液压油。所述轴向活塞机10优选被装入在封闭的液压回路中。在此，所述轴向活塞机大多作为液压马达来运行。

沿着所述第一旋转轴线的方向看，所述第一和第二流体接口23、24关于调节轴线51对称地布置。因此，所述压力流体能够以特别简单的方式被引导到第一阀芯（在图3中70号）的两个对置的端部、也就是利用基本上平行于调节轴线51来伸展的笔直的连接孔（在图3中23a、24a号）。

此外可以看出螺塞78、86，用所述螺塞封闭了分别接纳有所述第一或第二阀芯（在图1中70、80号）的孔。

图3示出了按照图1的轴向活塞机的剖视图，其中剖面在图1中用A-A来表示。所述第一阀芯70被接纳在第二壳体件22中的圆筒形的孔中，因而该第一阀芯能够沿着第一阀轴线71的方向线性运动，所述第一阀轴线由所提到的孔的中轴线限定。所提到的孔在其两个对置的端部上分别用螺塞78来封闭。

所述第一阀芯70在两端分别具有轴环79，所述轴环分别在其朝向第一阀芯70中心的一侧上形成圆环形地围绕着第一阀轴线71环绕的控制边缘74。两条控制边缘74分别形成能调节的节流机构，所述节流机构被连接在控制部位77和第一或第二流体接口之间，其中最后提到的连接通过连接孔23a、24a来达成。

两个轴环79分别被环绕的槽分成两个区段，其中仅仅外部的或端侧的区段79a设有侧面的展平部，以便将压力从所分配的第一或第二流体接口引导到第一阀芯70的所分配的端侧上。结果，当所述第二流体接口处的压力大于所述第一流体接口处的压力时，所述控制部位77、即两个轴环79之间的区域与第一流体接口相连接。在相反的情况下，所述控制部位77与第二流体接口相连接。

在无压力的状态下，所述第一阀芯70被两个第二弹簧75预紧到中间位置中，在该中间位置中所述控制边缘74上的节流机构都关闭，因而所述控制部位77不与两个流体接口中的任一个相连接。所述第二弹簧75分别通过所分配的弹簧座圈76作用到第一阀芯70上，从而精确地确定了其中间位置。在离开所述第一阀芯70的中间位置的地方，两个弹簧座圈之一分别抵靠在第二壳体件22上，使得相关的第二弹簧75的力不再被传递到第一阀芯70上。

所述第一阀轴线71垂直于调节轴线（在图2中51号）来定向。所述第一阀轴线在背向缸筒（在图1中40号）的一侧上与调节轴线隔开地布置。在此，由图3可见，所述第一阀芯70以非常小的间距布置在所述调节阀60的旁边，从而特别节省空间地构造了所述轴向活塞机。

图4示出了图1的在第二阀芯80的区域中的放大的截取部分。所述第二阀芯80以能线性运动的方式被接纳在圆筒形的孔27中。所提到的孔27的中轴线限定了第二阀轴线83，该第二阀轴线与调节轴线51相交，其中相应的交点布置在调节阀60的区域中。调节轴线51与第二阀轴线83之间的角度例如为30°。因此，所述孔27一方面能够无问题地通过螺塞86来封闭，其中分配给第二阀芯80的构件尽管如此还稍微向外突出。

所述第二阀芯80构造成罐状，其中它在其底侧上具有轴环，该轴环构成端部止挡。所述第二阀芯80由第一弹簧加载，该第一弹簧抵靠在所提到的轴环91上，其中该第一弹簧在无压力的状态下将轴环91压向第二壳体件22。

所述控制部位77布置在第二阀芯80的背向第一弹簧85的一侧上，使得在那里起作用的压力朝第二节流机构82的打开方向加载第二阀芯80。所述第二节流机构82由第二阀芯80中的多个径向孔构成，所述径向孔与第二壳体件22上的圆环形环绕的控制边缘90共同起作用。在无压力的状态下，所述第二节流机构82完全关闭。当所述控制部位77处的压力超过被预紧的第一弹簧85的等效压力时，所述第二节流机构打开。压力流体然后从控制部位77经由第一节流机构81、进一步经由第二节流机构82、进一步经由连接孔92流到轴向活塞机的内部空间（在图1中26号）中。所述连接孔92与调节轴线51交叉，使得该连接孔被接纳有调节活塞（在图1中50号）的孔所中断。

所述第一节流机构81具有固定的流动阻力。所述第一节流机构由单独的盘84构成，该盘固定地被安装在罐状的第二阀芯80的敞开的端部上。当所述第二节流机构82打开时，在所述第一节流机构81处基本上加载着控制部位77处的压力与内部空间中的压力之间的压差。与此相对应，所述第一节流机构81确定有多少压力流体从压力较低的流体接口（在图2中23或24号）流到壳体的内部空间中并且从那里继续流到储箱中。

附图标记列表：

10轴向活塞机

11第一旋转轴线

12第二旋转轴线

13枢转角

14安装高度

20壳体

21第一壳体件

22第二壳体件

23第一流体接口

23a到第一流体接口的第一连接孔

24第二流体接口

24a到第二流体接口的第一连接孔

25接触面

26内部空间

27用于第二阀芯的孔

30驱动轴

31法兰

32旋转轴承

33驱动轴颈

34转速传感器

40缸筒

41工作活塞

42定心活塞

43球窝关节

44摆球

50调节活塞

51调节轴线

52同步件

60调节阀

61第三阀芯

62操纵磁体

63第三弹簧（反馈耦合弹簧）

64盖子

65用于调节压力的孔

70第一阀芯

71第一阀轴线

72第一阀芯的端部

73第一阀芯的中间区域

74控制边缘

75第二弹簧

76弹簧座圈

77控制部位

78螺塞

79轴环

79a轴环的具有侧面展平部的外部区段

80第二阀芯

81第一节流机构

82第二节流机构

83第二阀轴线

84盘（具有第一节流机构）

85第一弹簧

86螺塞

87调节轴线与第二阀轴线之间的角度

88径向孔

90控制边缘

91轴环

92第二连接孔。

Claims (12)

1.轴向活塞机（10），包括壳体（20）、驱动轴（30）和缸筒（40），其中所述驱动轴（30）关于第一旋转轴线（11）借助于至少一个旋转轴承（32）以能旋转的方式被支承在所述壳体（20）中，其中所述缸筒（40）能够关于第二旋转轴线（12）旋转，其中所述缸筒与所述驱动轴（30）处于旋转驱动连接之中，其中在所述壳体（20）中以能沿着调节轴线（51）的方向线性运动的方式接纳了调节活塞（50），其中所述调节活塞（50）如此与所述缸筒（40）处于同步连接之中，使得所述第一与所述第二旋转轴线（11、12）之间的枢转角（13）能够调节，其中所述壳体（20）具有第一和第二流体接口（23、24），所述第一和第二流体接口如此被连接到所述缸筒（40）上，使得当所述枢转角（13）不等于零时所述缸筒（40）的旋转伴随着所述第一与所述第二流体接口（23、24）之间的流体流动，其中设置了调节阀（60），所述调节阀与所述调节轴线（51）同轴地布置在所述调节活塞（50）的旁边，

其特征在于，设置了能够关于第一阀轴线（71）线性运动的第一阀芯（70），其中所述第一阀芯（70）在其两个对置的端部上被连接到第一或者第二流体接口（23、24）上，其中所述第一阀芯（70）的中间区域（73）限定了控制部位（77），其中所述第一阀芯（70）如此构成，从而在所述控制部位（77）上加载着所述第一流体接口（23）处的压力和所述第二流体接口（24）处的压力之中的较低压力，其中所述控制部位（77）通过固定的第一节流机构（81）并且进一步通过第二节流机构（82）与所述壳体（20）的内部空间（26）相连接，其中设置了能够关于第二阀轴线（83）线性运动的第二阀芯（80），其中所述第二节流机构（82）能够通过第二阀芯（80）的运动来调节，其中所述第二阀芯（80）由所述控制部位（77）处的压力朝所述第二节流机构（82）的打开方向加载，其中所述第二阀芯由第一弹簧（85）朝所述第二节流机构（82）的关闭方向加载，其中所述第一阀轴线（71）沿着调节轴线（51）的方向布置在调节活塞（50）与调节阀（60）之间或者布置在所述调节阀（60）的区域中，其中所述第一阀轴线横向于调节轴线（51）来定向。

2.根据权利要求1所述的轴向活塞机，

其中所述第一阀轴线（71）在所述调节轴线（51）的背向缸筒（40）的一侧上以相对于所述调节轴线（51）的间距来布置。

3.根据前述权利要求中任一项所述的轴向活塞机，

其中所述壳体（20）包括罐状的第一壳体件（21），所述驱动轴（30）被旋转支承在所述第一壳体件中，其中所述第一壳体件在背向驱动轴（30）的一侧上形成开口，所述开口用第二壳体件（21）来覆盖，所述第二壳体件与所述第一壳体件（21）固定地连接，其中所述第一和第二流体接口（23、24）布置在所述第二壳体件（22）中，其中所述第一和/或第二阀芯（70、80）分别被接纳在所述第二壳体件（22）中。

4.根据权利要求3所述的轴向活塞机，

其中所述第一壳体件（21）具有平坦的接触面（25），所述第二壳体件（22）抵靠在所述接触面上，其中所述第一阀轴线（71）平行于所述接触面（25）来布置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的轴向活塞机，

其中所述第二阀轴线（83）如此横向于所述第一阀轴线（71）来布置，使得所述第二阀轴线处于具有所述调节轴线（51）的平面中，其中所述第二阀轴线与所述第一阀轴线（71）相交。

6.根据权利要求5所述的轴向活塞机，

其中所述调节轴线（51）与所述第二阀轴线（83）之间的角度（87）在15°与45°之间。

7.根据权利要求5或6所述的轴向活塞机，

其中所述第二阀轴线（83）和所述调节轴线（51）在所述调节阀（60）的区域中相交。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的轴向活塞机，

其中所述第二阀芯（80）布置在所述调节轴线（51）的背向缸筒（40）的一侧上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的轴向活塞机，

其中在所述缸筒（40）中以能线性运动的方式接纳有多个工作活塞（41），所述工作活塞分别通过球窝关节（43）与所述驱动轴（30）耦合，其中所述驱动轴（30）和所述缸筒（40）仅仅通过所述球窝关节（43）和所述工作活塞（30）处于旋转驱动连接之中，其中所述枢转角（13）至少能在0°与32°之间的范围内调节。

10.根据前述权利要求中任一项所述的轴向活塞机，

其中所述第二阀芯（80）被接纳在所述壳体（20）中的孔（27）中，所述孔用螺塞（86）向外封闭，其中所述螺塞（86）如此布置，使得所述第一旋转轴线（11）与所述螺塞（86）相交。

11.根据前述权利要求中任一项所述的轴向活塞机，

其中分别为所述第一和/或第二流体接口（23、24）分配了笔直的第一连接孔（23a、24a），所述第一连接孔将相关的流体接口（23、24）与所述第一阀芯（70）的所分配的端部连接起来。

12.根据权利要求11所述的轴向活塞机，

其中所述第二阀芯（80）通过笔直的第二连接孔（92）与所述壳体（20）的内部空间（26）相连接，其中为所述第一和第二流体接口（23、24）分别分配了第一连接孔（23a、24a），其中所述第二连接孔（92）布置在所述两个第一连接孔（23a、23a）之间。

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