DE102006030711A1 - Radial slewing motor especially for vehicle, has sliding sealing ring with internal diameter determined by diameter of rotor shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen radialen Schwenkmotor, der aus einem Stator mit radial nach innen gerichteten Statorflügeln und einem Rotor mit einer Rotorwelle und mit radial nach außen gerichteten Rotorflügeln besteht, die zusammen mindestens einen Druckraum und einen Ablaufraum ausbilden, wobei der Druckraum gegenüber dem Ablaufraum und nach außen durch ein auf jeden Statorflügel und jeden Rotorflügel angeordneten Kastendichtelement und einer im Bereich der Rotorwelle angesiedelten ringförmigen Dichtungseinheit abgedichtet ist und die Dichtungseinheit aus einem radial äußeren Gleitdichtring und einem radial inneren Weichdichtring besteht. Derartige Schwenkmotore werden insbesondere im Fahrzeugbau zur Realisierung der unterschiedlichsten Bewegungsabläufe verwendet. Beispielsweise kommt ein Schwenkmotor der vorliegenden Gattung in einem Stabilisator eines Kraftfahrzeuges zum Einsatz.The The invention relates to a radial swing motor, the a stator with radially inwardly directed stator blades and a rotor with a rotor shaft and with radially outward rotor blades consisting of at least one pressure room and a drainage room form, wherein the pressure chamber opposite the drainage chamber and after Outside through one on each stator wing and every rotor blade arranged box sealing element and one in the rotor shaft settled annular Sealing unit is sealed and the sealing unit of a radially outer sliding seal and a radially inner soft seal. Such pivoting motors Especially in vehicle construction to realize the most diverse movements used. For example, a swing motor of the present Genus in a stabilizer of a motor vehicle for use.
Ein radialer Schwenkmotor besteht in der Regel aus einem Stator mit mindestens einem nach innen gerichteten Statorflügel und einem Rotor mit mindestens einem nach außen gerichteten Rotorflügel, wobei der Stator an ein Fahrzeugteil und der Rotor an ein anderes Fahrzeugteil angelenkt sind. Der Rotorflügel ist innerhalb eines Freiraumes im Stator nur begrenzt schwenkbar, sodass sich zwischen dem Statorflügel und dem Rotorflügel mindestens eine Druck- und eine Saugkammer ausbilden. Zur Gewährleistung der inneren Dichtheit zwischen der Druck- und der Saugkammer ist der Rotorflügel gegenüber dem Statorwänden mit einem formangepassten Gleitdichtelement ausgerüstet. Zur Gewährleistung der äußeren Dichtheit befindet sich im Bereich der Rotorwelle zwi schen dem Rotor und dem Stator ein Dichtring, zu dem die verschiedensten Ausführungen bekannt sind.One radial swing motor usually consists of a stator with at least one inwardly directed stator wing and a rotor with at least one outwards directed rotor blades, with the stator attached to one vehicle part and the rotor attached to another Vehicle part are articulated. The rotor wing is within a free space in the stator only limited pivoting, so that between the stator and the rotor blade form at least one pressure and a suction chamber. To guarantee the inner tightness between the pressure and the suction chamber is the rotor wing across from the stator walls equipped with a form-fitting sliding seal element. to warranty the outer tightness is located in the rotor shaft between the rotor and the stator a sealing ring to which a variety of designs are known.
So ist es beispielsweise bekannt, einen flexiblen Diagonaldichtring zu verwenden, der in einer Ringnut in der Stirnfläche des Stators eingesetzt und mit seiner diagonalen Dichtkante entgegen der Druckrichtung auf den umlaufenden Dichtspalt zwischen den Stimflächen des Stators und des Rotorflugels ausgerichtet ist. Im Betrieb gelangt über diesen Dichtspalt Druckmedium in den Hohlraum des Diagonaldichtringes, wo sich ein zur Druckkammer gleicher Druck aufbaut, der auf Grund unterschiedlicher Flächenverhältnisse den flexiblen Diagonaldichtring mit seiner Dichtkante gegen den umlaufenden Dichtspalt presst und ihn verschließt. Dieser Diagonaldichtring hat aber einen sehr hohen Verschleiß, da der ruhende Diagonaldichtring unterschiedlichen Druckbelastungen ausgesetzt ist und ständig gegen den sich in wechselnden Richtungen bewegenden Rotor gepresst wird. Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, dass der eingeschlossene Druck in den Hohlräumen des Diagonaldichtringes auch bei einer drucklosen Druckkammer erhalten bleibt. So entsteht eine hohe Haftreibung, die erst bei jedem Anfahrvorgang überwunden werden muss. Das erhöht wiederum den Verschleiß und verringert den Wirkungsgrad des Schwenkmotors.So For example, it is known a flexible diagonal sealing ring to use in an annular groove in the face of the Stators used and opposite with its diagonal sealing edge the pressure direction on the circumferential sealing gap between the end faces of the Stators and the rotor flight is aligned. In operation passes through this sealing gap Pressure medium in the cavity of Diagonaldichtichtes, where a the same pressure builds up to the pressure chamber, due to different area ratios the flexible Diagonaldichtring with its sealing edge against the circulates sealing gap and closes it. This diagonal sealing ring has but a very high level of wear, because the resting Diagonaldichtring different pressure loads is exposed and constantly pressed against the moving rotor in changing directions becomes. Another disadvantage is that the trapped Pressure in the cavities of the Diagonaldichtringes also obtained at a pressure-free pressure chamber remains. This results in a high stiction, which is overcome only at each startup must become. That increases turn the wear and tear reduces the efficiency of the swing motor.
Es ist auch bekannt, an Stelle des flexiblen Diagonaldichtringes einen Gleitdichtring zu verwenden. Dieser Gleitdichtring wird vorzugsweise im Rotor in der Art eingesetzt, dass er einerseits vom Druck des Druckmediums beaufschlagt wird und sich in Druckrichtung andererseits gegen den ruhenden Stator anlehnt. Dieser Gleitdichtring besitzt auf Grund der Materialeigenschaften ein besseres Gleitverhalten, aber dafür geringere Dichteigenschaften. Diese unzureichende Dichtheit führt zu einem geringeren Wirkungsgrad und grenzt die Einsatzmöglichkeiten des Schwenkmotors stark ein.It is also known, in place of the flexible Diagonaldichtringes a To use sliding seal. This sliding seal is preferably used in the rotor in the way that he on the one hand by the pressure of Pressure medium is applied and on the other hand in the printing direction against the dormant stator leans. This sliding seal has due to the material properties a better sliding behavior, but for that lower sealing properties. This insufficient tightness leads to a lower efficiency and limits the applications of the swing motor strong.
Aus
der
Diese Dichtvariante hat aber auch wesentliche Nachteile, weil beide Dichtelemente dieser Dichtvariante dem hohen Innendruck des Schwenkmotors ausgesetzt sind. Das führt zu hohen Reibungswerten zwischen dem Gleitdichtring und den Stirnflächen des Stators, die das Laufverhalten negativ beeinflussen und insbesondere das Anfahrverhalten verschlechtern. Das führt aber auch zu axialen Ausdehnungen und Verschiebungen der einzelnen Elemente innerhalb der zulässigen Toleranz, sodass der umlaufende Dichtspalt zwischen dem Gleitdichtring und den Rotorflügeln nicht mehr ausreichend von der Weichstoffdichtung abgedeckt ist. Dadurch kommt es zu inneren Undichtigkeiten zwischen den Saugkammern und den Druckkammern. Beide Nachteile verschlechtern den Wirkungsgrad des Schwenkmotors.These But sealing variant also has significant disadvantages because both sealing elements This sealing variant exposed to the high internal pressure of the swing motor are. Leading To high friction between the Gleitdichtring and the end faces of the Stators that negatively affect the running behavior and in particular the starting behavior worsened. But this also leads to axial expansions and displacements of the individual elements within the permissible tolerance, so that the circumferential sealing gap between the Gleitdichtring and the rotor blades is no longer sufficiently covered by the soft gasket. This leads to inner leaks between the suction chambers and the pressure chambers. Both disadvantages worsen the efficiency the swing motor.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die vom Innendruck wirksam belasteten Flächen der Dichtung eines gattungsgemäßen Schwenkmotors zu verringern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Gleitdichtring mit seinem Innendurchmesser auf den Durchmesser der Rotorwelle abgestimmt ist und der Weichdichtring mit einer axialen Sicherung in die Rotorwelle eingesetzt und gegenüber dem Gleitdichtring axial beweglich ausgeführt ist.The invention is therefore the task Basically, to reduce the effective pressure of the internal pressure surfaces of the seal of a generic swing motor. This object is achieved in that the Gleitdichtring is tuned with its inner diameter to the diameter of the rotor shaft and the soft seal ring is inserted with an axial securing in the rotor shaft and axially movable relative to the Gleitdichtring.
Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.Appropriate Embodiments emerge from the subclaims 2 to 6.
Der neue Schwenkmotor beseitigt die genannten Nachteile des Standes der Technik. Dabei liegt der besondere Vorteil darin, dass die statische Abdichtung durch den Weichdichtring erhalten bleibt und dennoch die Reibungswiderstände zwischen dem mit der Rotorwelle mitdrehenden Gleitdichtring und dem Deckel des Stators verringert und die Abdichtung der Druck- und Ablaufräume verbessert werden.Of the new swivel motor eliminates the mentioned disadvantages of the state of the technique. The particular advantage is that the static seal is maintained by the soft seal and yet the frictional resistance between the with the rotor shaft co-rotating Gleitdichtring and the cover of the Stators reduced and the sealing of the pressure and drainage spaces are improved.
Die Verringerung der Reibungswiderstände ist darauf zurückzuführen, dass sich durch die Zweiteilung der Dichtungseinheit in einen Gleitdichtring und einen Weichdichtring und durch die Durchmesserangleichung zwischen dem Innendurchmesser des Gleitdichtringes und dem Außendurchmesser der Rotorwelle eine Verkleinerung der radialen Dichtfläche zwischen dem Gleitdichtring und dem Deckel ergeben hat. Das führt zu einem verbesserten Laufverhalten des Rotors.The Reduction of frictional resistance is due to that through the division of the sealing unit into a sliding seal and a soft seal and by the diameter adjustment between the inner diameter of the Gleitdichtringes and the outer diameter of the Rotor shaft a reduction of the radial sealing surface between has resulted in the sliding seal and the lid. That leads to one improved running behavior of the rotor.
Durch die Zweiteilung der Dichtungseinheit in einen Gleitdichtring und einen Weichdichtring und durch die Durchmesserangleichung zwischen dem Innendurchmesser des Gleitdichtringes und dem Außendurchmesser der Rotorwelle stellt sich aber auch eine verbesserte Dichtigkeit zwischen den Druck- und den Ablaufräumen ein. So bleibt der Weichdichtring vom hohen Innendruck des Schwenkmotors unbelastet und auch die sich innerhalb der Toleranzen einstellenden axialen Verschiebungen des Gleitdichtringes können nicht auf den Weichdichtring übertragen werden. Damit bleibt der Weichdichtring immer und unabhängig von den vorherrschenden Drücken und dem Verschleißzustand des Gleitdichtringes auf den Ringspalt zwischen dem Gleitdichtring und der Rotorwelle ausgerichtet.By the division of the seal unit in a sliding seal and a soft seal and by the diameter adjustment between the inner diameter of the Gleitdichtringes and the outer diameter The rotor shaft but also provides an improved tightness between the pressure and drainage spaces. So the soft seal remains unloaded from the high internal pressure of the swing motor and also the itself within the tolerances adjusting axial displacements of the Gleitdichtringes can not transferred to the soft seal become. Thus, the soft seal remains always and independent of the prevailing pressures and the state of wear of the sliding seal on the annular gap between the sliding seal and the rotor shaft aligned.
Eine besonders gute Abdichtung ergibt sich durch den Einsatz einer geteilten Kolbendichtung, weil die Kolbendichtteile genau auf die vorhandenen Dichtspalte ausgerichtet werden können.A Particularly good sealing results from the use of a split Piston seal, because the piston sealing parts exactly on the existing sealing gaps can be aligned.
Es ist auch von Vorteil, wenn die axiale Sicherung des Weichdichtringes durch einen, in der Rotorwelle eingesetzten Sicherungsring erfolgt, weil das fertigungstechnisch günstiger ist. Dabei kann dieser Sicherungsring mit einem zusätzlichen Stützelement kombiniert werden, in dem weitere Dichtringe eingebunden sein können. Diese zusätzlichen Dichtringe erhöhen die Sicherheit gegen eine Leckage.It is also advantageous if the axial securing of the soft seal is effected by a circlip inserted in the rotor shaft, because the manufacturing technology cheaper is. In this case, this circlip with an additional support element be combined, can be involved in the other sealing rings. These additional Increase sealing rings the security against a leak.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The Invention is based on an embodiment be explained in more detail.
Dazu zeigen:To demonstrate:
Der
radiale Schwenkmotor gemäß der
Der
Stator
Der
Rotor
Der
Rotor
Zur
Abdichtung dieser Dichtspalte
Der
Gleitdichtring
Dabei
realisiert die radiale Dichtfläche
In
der gleichen radialen Ebene des Gleitdichtringes
Axial
gesichert ist die geteilte Kolbendichtung
Während des
Betriebes des Schwenkmotors wird der Gleitdichtring
Ein
Austreten von Leckage im Bereich der axialen Dichtfläche
- 11
- Statorstator
- 22
- Rotorrotor
- 33
- Gehäusecasing
- 44
- Deckelcover
- 55
- Spannringclamping ring
- 66
- Statorflügelstator vanes
- 77
- Rotorwellerotor shaft
- 88th
- Lagerzapfenpivot
- 99
- Rotorflügelrotor blades
- 1010
- Druckraumpressure chamber
- 1111
- Ablaufraumdrain space
- 1212
- Zulaufanschlussinflow connection
- 1313
- Ablaufanschlussdrain connection
- 1414
- axialer Dichtspaltaxial sealing gap
- 1515
- axialer Dichtspaltaxial sealing gap
- 1616
- radialer Dichtspaltradial sealing gap
- 1717
- KastendichtelementBox sealing element
- 1818
- Stopfbuchsegland
- 1919
- Lagercamp
- 2020
- Sicherungsringcirclip
- 2121
- kombinierte Dichtungseinheitcombined sealing unit
- 2222
- Gleitdichtringsliding sealing ring
- 2323
- geteilte Kolbendichtungdivided piston seal
- 2424
- Stützelementsupport element
- 2525
- radiale Dichtflächeradial sealing surface
- 2626
- axiale Dichtflächeaxial sealing surface
- 2727
- KolbendichtungsteilPiston seal part
- 2828
- KolbendichtungsteilPiston seal part
- 2929
- Vorspannelementbiasing member
- 3030
- Dichtringseal
- 3131
- Dichtringseal
Claims (6)
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
DE200610030711 DE102006030711B4 (en) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Radial swing motor |
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DE102006030711A1 true DE102006030711A1 (en) | 2008-01-03 |
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-
2006
- 2006-06-30 DE DE200610030711 patent/DE102006030711B4/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
DE102006030711B4 (en) | 2008-09-11 |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
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