DE102007017652A1

DE102007017652A1 - Rotary piston engine

Info

Publication number: DE102007017652A1
Application number: DE200710017652
Authority: DE
Inventors: Henning Lund Larsen
Original assignee: Sauer Danfoss ApS
Current assignee: Danfoss Power Solutions ApS
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2008-10-16
Also published as: WO2008125106A1

Abstract

Bei einem Gerotormotor kommt es im Bereich der Drehschieberanordnung (23), die den Zu- und Abfluss von Hydrauliköl zu den Fluidkammern (19) steuert, aufgrund des Öldrucks zu Verformungen in der Motorwelle (6). Dadurch können sich die Spalte (36) zwischen Motorwelle (6) und Gehäuse (18) vergrößern und dadurch verstärkte Leckageverluste entstehen. Um dies zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass im Bereich der Ausnehmungen (12, 13, 14) der Drehschieberanordnung (23) in der Motorwelle (6) Abstützmittel (10) für die Ausnehmungen (12, 13, 14) vorgesehen werden.In the case of a gerotor motor, due to the oil pressure, deformations in the motor shaft (6) occur in the area of the rotary valve arrangement (23), which controls the inflow and outflow of hydraulic oil to the fluid chambers (19). As a result, the gaps (36) between the motor shaft (6) and the housing (18) can increase, thereby causing increased leakage losses. To avoid this, it is proposed that in the region of the recesses (12, 13, 14) of the rotary valve arrangement (23) in the motor shaft (6) support means (10) for the recesses (12, 13, 14) are provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenmaschine mit einem Zahnrad, einem dieses umschließenden, mit ihm Verdrängungskammern bildenden Zahnring, einer Motorwelle und einer das Zahnrad und die Motorwelle drehfest verbindenden Kardanwelle, wobei die Motorwelle und ein die Motorwelle aufnehmendes Gehäuse eine Ausnehmungen umfassende Drehschieberanordnung zur Ansteuerung der Verdrängungskammern aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Gerotormotor.The The invention relates to a rotary piston machine with a gear, a surrounding this, with him repressive chambers forming toothed ring, a motor shaft and a gear and the Motor shaft rotatably connecting propeller shaft, the motor shaft and a motor shaft receiving housing comprising a recesses Rotary slide arrangement for controlling the displacement chambers having. In particular, the invention relates to a gerotor motor.

Derartige Maschinen sind als Motoren, Pumpen oder Durchflussmesser bekannt. Sie werden beispielsweise als Antrieb für Fahrzeuge und Maschinen, in hydrostatischen Lenkeinheiten und auf vielen anderen Gebieten verwendet.such Machines are known as motors, pumps or flow meters. They are used, for example, as a drive for vehicles and Machines, in hydrostatic steering units and on many others Used areas.

Die Antriebs- bzw. Pumpeinheit derartiger Rotationskolbenmaschinen wird von einem so genannten Gerotor- Zahnradsatz mit einem fest stehenden äußeren Zahnring und einem darin angeordneten Zahnrad ausgebildet. Das innere Zahnrad weist dabei einen Zahn weniger als der äußere Zahnring auf. Dadurch bildet sich zwischen äußerem Zahnkranz und innerem Zahnring eine entsprechende Anzahl an Verdrängungskammern. Durch eine geeignete Ansteuerung dieser Verdrängungskammern wird das innere Zahnrad in Bewegung gesetzt, wobei es gleichzeitig rotiert und innerhalb des inneren Zahnrings orbitiert.The Drive or pump unit of such rotary piston machines is from a so-called gerotor gear set with a fixed outer Toothed ring and a gear arranged therein formed. The inner Gear has one tooth less than the outer Tooth ring on. This forms between the outside Sprocket and inner ring gear a corresponding number of displacement chambers. By a suitable control of these displacement chambers the inner gear is set in motion while being at the same time rotated and orbitiert within the inner gear ring.

Die Kraftübertragung vom inneren Zahnkranz auf die Motorwelle, die mit externen Komponenten in Verbindung steht, erfolgt unter Verwendung einer Kardanwelle. Die Kardanwelle ist jeweils drehfest mit dem Zahnrad, als auch mit der Motorwelle verbunden. Im Betrieb rotiert und nutiert die Kardanwelle. Um Platz für die Nutationsbewegung der Kardanwelle zu schaffen, ist üblicherweise in der Motorwelle ein Aufnahmeraum, meist in Form einer zylindrischen Ausnehmung, vorgesehen.The Power transmission from the inner sprocket to the motor shaft, which is in connection with external components, takes place under Use of a cardan shaft. The cardan shaft is rotatable connected to the gear, as well as with the motor shaft. Operational rotates and nutates the cardan shaft. To make room for the nutation movement The propeller shaft is usually in the motor shaft a receiving space, usually in the form of a cylindrical recess, intended.

Um die Verdrängungskammern zu einem geeigneten Zeitpunkt mit der unter Hochdruck stehenden Hydraulikversorgungsleitung bzw. mit der unter Niederdruck stehenden Verbindungsleitung zum Hydraulikvorratstank fluidisch zu verbinden, ist eine geeignete Ansteuerungsvorrichtung erforderlich. Heutzutage dient dazu in der Regel eine Drehschieberanordnung, welche sich über eine gewisse axiale Länge der Motorwelle hin erstreckt. Die Drehschieberanordnung besteht typischerweise aus zwei Ringkanälen sowie einer Anzahl damit verbundener axialer Kanäle, welche längs des äußeren Umfangs der Motorwelle angeordnet sind. Diese treten während der Drehung der Motorwelle im Gehäuse mit korrespondierend angeord neten Zu- bzw. Abführleitungen in Kontakt, welche im die Motorwelle aufnehmenden Motorgehäuse angeordnet sind und entsprechende Öffnungen, die zur Motorwelle hin gerichtet sind, aufweisen.Around the displacement chambers at an appropriate time with the under high pressure hydraulic supply line or with the low-pressure connection line to the hydraulic storage tank Fluidly connect is a suitable drive device required. Nowadays, this is usually done with a rotary valve arrangement, which is about a certain axial length of Motor shaft extends out. The rotary valve arrangement typically exists of two ring channels and a number of associated axial channels, which along the outer Circumference of the motor shaft are arranged. These occur during the rotation of the motor shaft in the housing with corresponding angeord Neten supply and discharge lines in contact, which arranged in the motor shaft receiving the motor housing are and corresponding openings facing the motor shaft directed, have.

Derartige Rotationskolbenmaschinen sind beispielsweise aus DE 19 06 445 C1 oder DE 26 06 172 C2 bekannt. Bei den dort dargestellten Motoren ist die Aufnahmeöffnung für die Kardanwelle in der Motorwelle sehr tief ausgebildet. Die Aufnahmeöffnung erstreckt sich über einen großen Teil des Bereichs der Motorwelle, die im Motorgehäuse liegt, hinweg. Diese Anordnung wird allgemein gewählt, um den Winkel zwischen Kardanwelle und Motorwelle bzw. Kardanwelle und innerem Zahnrad (Nutationswinkel) möglichst klein zu halten. Auf diese Weise sollen die Verluste und der Verschleiß in den jeweiligen Lagerungsstellen möglichst vermieden werden. Von Nachteil ist dabei, dass ein Großteil der Motorwelle aufgrund der Kardan-Ausnehmung nur sehr dünnwandig ausgebildet ist. Dadurch befinden sich zwangsläufig große Teile der in der Motorwelle ausgebildeten Ausnehmungen, die Teil der Drehschieberanordnung sind, in einem Bereich, in dem die Motorwelle nur eine geringe Wandstärke aufweist. Ein Großteil der Drehschieberausnehmungen ist somit nur dünnwandig unterstützt. Wird die Rotationskolbenmaschine unter hohem Druck betrieben, so wirkt dieser Druck auch und gerade im Bereich der Ausnehmungen der Drehschieberanordnung radial von außen auf die Motorwelle ein. Diese verformt sich aufgrund der nur dünnwandigen Ausbildung der Motorwelle nicht unerheblich. Die Verformung reicht aus, um eine spürbare Vergrößerung des Spalts zwischen Motorwelle und Motorwellenaufnahmeraum im Gehäuse zu bewirken. Die Größe der Leckagen steigt, womit der Wirkungsgrad des Motors entsprechend absinkt.Such rotary piston engines are for example off DE 19 06 445 C1 or DE 26 06 172 C2 known. In the engines shown there, the receiving opening for the cardan shaft in the motor shaft is very deep. The receiving opening extends over a large part of the range of the motor shaft, which lies in the motor housing, away. This arrangement is generally chosen to minimize the angle between propshaft and motor shaft or propeller shaft and inner gear (Nutationswinkel). In this way, the losses and wear in the respective storage locations should be avoided as far as possible. The disadvantage here is that a large part of the motor shaft is formed only very thin due to the gimbal recess. As a result, there are inevitably large parts of the recesses formed in the motor shaft, which are part of the rotary valve arrangement, in a region in which the motor shaft has only a small wall thickness. A large part of the rotary valve recesses is thus supported only thin-walled. If the rotary piston machine is operated under high pressure, then this pressure also acts and in the region of the recesses of the rotary valve arrangement radially from the outside on the motor shaft. This deforms not insignificantly due to the only thin-walled design of the motor shaft. The deformation is sufficient to cause a noticeable increase in the gap between the motor shaft and the motor shaft receiving space in the housing. The size of the leaks increases, whereby the efficiency of the engine decreases accordingly.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rotationskolbenmaschine mit verringerten Leckageverlusten zur Verfügung zu stellen.The The object of the invention is therefore to provide a rotary piston machine to provide with reduced leakage losses.

Dazu wird vorgeschlagen, eine Rotationskolbenmaschine, insbesondere einen Gerotormotor, mit einem Zahnrad, einem dieses umschließenden, mit ihm Verdrängungskammern bildenden Zahnring, einer Motorwelle und einer das Zahnrad und die Motorwelle drehfest verbindenden Kardanwelle, wobei die Motorwelle und ein die Motorwelle aufnehmendes Gehäuse eine Ausnehmungen umfassende Drehschieberanordnung zur Ansteuerung der Verdrängungskammern aufweist, dahingehend auszubilden, dass die Wände der Ausnehmungen durch wenigstens ein Stützmittel abgestützt sind. Durch die Abstützung der Wände der Ausnehmungen mit Hilfe des Stützmittels bzw. der Stützmittel kann die Verformung einzelner Bereiche der Rotationskolbenmaschine verringert werden. Dadurch können verformungsbedingte Leckageverluste vermieden werden, so dass der Wirkungsgrad der Rotationskolbenmaschine gesteigert werden kann.For this purpose, a rotary piston machine, in particular a gerotor motor, with a gear, this enclosing, with it displacement chambers forming toothed ring, a motor shaft and the gear and the motor shaft rotatably connecting propeller shaft, wherein the motor shaft and the motor shaft receiving housing comprising a recesses Rotary slide assembly for controlling the displacement chambers, to be formed such that the walls of the recesses are supported by at least one support means. By supporting the walls of the recesses with the aid of the support means or the support means, the deformation of individual regions of the rotary piston machine can be reduced. As a result, deformation-induced leakage losses can be avoided, so that the efficiency of the rotary piston machine ge can be increased.

Insbesondere sollen dabei die Wände der in der Motorwelle ausgebildeten Ausnehmungen durch wenigstens ein Stützmittel abgestützt sein. Speziell die unter Hochdruck stehenden Ausnehmungen sollen durch ein Stützmittel abgestützt werden. Dabei ist es durchaus denkbar, dass die (üblicherweise) unter Hochdruck stehenden Ausnehmungen zu gewissen Betriebszeitpunkten auch unter einem Niederdruck stehen können. Eine besonders geringe Leckage ergibt sich, wenn ein größerer Anteil bzw. sämtliche Ausnehmungen jeweils wenigstens ein Stützmittel aufweisen. Denkbar ist es, dass unterschiedliche Ausnehmungen unterschiedliche Stützmittel aufweisen. Auch ist es möglich, dass einzelne oder alle Ausnehmungen jeweils mehrere Stützmittel aufweisen. Im Übrigen kann es auch sinnvoll sein, wenn zumindest bestimmte Bereiche der Motorwelle wenigstens ein Stützmittel aufweisen. Insbesondere kann es sich um den Bereich zwischen Hochdruckbereichen und Niederdruckbereichen der Drehschieberanordnung handeln. Auch hierdurch können Leckageverluste nochmals vermindert werden.Especially should thereby the walls of trained in the motor shaft Recesses supported by at least one support means be. Especially the high-pressure recesses should be supported by a proppant. there It is quite possible that (usually) under high pressure standing recesses at certain operating times also below can be a low pressure. A particularly low leakage results if a larger proportion or all recesses each have at least one support means. It is conceivable it that different recesses different support means exhibit. It is also possible that single or all recesses each have a plurality of support means. Furthermore It can also be useful if at least certain areas of the Motor shaft have at least one support means. Especially It can be the area between high pressure and low pressure areas the rotary valve arrangement act. Also by this can Leakage losses are reduced again.

Eine mögliche Bauweise ergibt sich, wenn wenigstens ein Stützmittel als Materialverstärkung ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der dünnwandige Abschnitt der die Kardanwelle aufnehmenden Kardan-Ausnehmung in der Motorwelle weniger tief ausgeführt wird. Auch ist es denkbar, den entsprechenden Abschnitt der Motorwelle mit einer größeren Materialstärke zu versehen, beispielsweise indem eine zwei- oder mehrfach gestufte Kardan-Ausnehmung vorgesehen wird. Will man die äußeren Abmessungen der Rotationskolbenmaschine nicht ansteigen lassen, muss gegebenenfalls die Länge der Kardanwelle entsprechend gekürzt werden. Dies kann zu einer vergrößerten Exzentrizität und einem erhöhten Verschleiß der Verbindungen zwischen Kardanwelle und Motorwelle bzw. Kardanwelle und innerem Zahnrad führen. Dieser Effekt kann jedoch durch die geringeren Leckageverluste und den damit einhergehenden höheren Wirkungsgrad überkompensiert werden. Ein weiterer Vorteil einer Motorwelle mit dickerer Wandung ist darin zu sehen, dass die Durchbiegung der Welle im Falle radialer Lasten (z. B. wenn ein Rad mit der Motorwelle verbunden ist) verringert werden kann. Dies kann auch zu einer weiteren Verringerung von Leckagen bzw. zu einem geringeren Verschleiß der Wälzlagereinrichtung durch „Schiefstellung" führen und ein besseres Laufverhalten bewirken. Noch ein Vorteil bei einer kürzer ausgeführten Kardanwelle besteht darin, dass der Verwindungswinkel der Kardanwelle unter Belastung geringer werden kann, wodurch der Nachlauf der Drehschieberanordnung gegenüber dem Zahnradsatz verringert werden kann, welches auch zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Gerotormotors beitragen kann. Durch die größeren Wandstärken bzw. den anteilmäßig längeren Bereich der Motorwelle ohne Kardan-Ausnehmung kann es zu einer Erhöhung der Gesamtmasse der Rotationskolbenmaschine kommen. Dieser Effekt kann jedoch zumindest teilweise dadurch kompensiert werden, dass im entsprechenden Bereich der Motorwelle ein oder mehrere über den Querschnitt verteilt angeordnete Bohrungen vorgesehen werden, die gewichtsreduzierend wirken, ohne die Stabilität des entsprechenden Bereichs der Motorwelle über Gebühr zu verringern.A possible construction results if at least one proppant is designed as a material reinforcement. This can be, for example be achieved by the thin-walled section the cardan shaft receiving gimbal recess in the motor shaft less deep running. It is also conceivable that corresponding section of the motor shaft with a larger one Material thickness, for example by having a or multi-stepped cardan recess is provided. Will you the outer dimensions of the rotary piston machine If necessary, do not increase the length of the Cardan shaft to be shortened accordingly. This can become one enlarged eccentricity and a increased wear of the connections between Cardan shaft and motor shaft or cardan shaft and inner gear to lead. However, this effect may be due to the lower Leakage losses and the associated higher efficiency overcompensated become. Another advantage of a motor shaft with thicker wall can be seen in the fact that the deflection of the shaft in the case of radial loads (eg when a wheel is connected to the motor shaft) decreases can be. This can also lead to a further reduction of leaks or to a lower wear of the rolling bearing device lead by "misalignment" and a better one Cause running behavior. Another advantage with a shorter one executed propeller shaft is that the torsion angle The propshaft under load may be lower, causing the caster reduced the rotary valve assembly relative to the gear set which can also be used to increase the efficiency the gerotor motor can contribute. By the bigger ones Wall thicknesses or the proportionately longer Area of the motor shaft without gimbal recess may increase it the total mass of the rotary piston machine come. This effect However, it can be at least partially compensated by the fact that in corresponding region of the motor shaft one or more over holes distributed in the cross section are provided, which reduce weight, without the stability of the corresponding area of the motor shaft over charge to reduce.

Eine weitere mögliche Ausbildung wenigstens eines Stützmittels besteht darin, dieses als Statikeinrichtung auszubilden. Unter einer Statikeinrichtung können jegliche Strukturen verstanden werden, die nach den Gesetzen der Statik stabilitätserhöhend wirken. Dabei kann es sich beispielsweise um furchenartige, sickenartige oder stegartige Strukturen (in Axialrichtung und/oder Radialrichtung verlaufend) oder um Wabenstrukturen handeln. Als besonders vorteilhaft erweist es sich in diesem Zusammenhang, wenn eine ohnehin vorzusehende Materialstrukturierung als Statikeinrichtung ver wendet wird. Beispielsweise kann die drehfeste Verbindung zwischen Kardanwelle und Motorwelle dadurch ausgebildet werden, dass das entsprechende Ende der Kardanwelle einen leicht konvex geformten Bereich aufweist, dessen Oberfläche mit Längsfurchen versehen ist und die Innenseite der Kardanbohrung dazu korrespondierend angeordnete Längsfurchen aufweist. Sind die derart in der Kardanbohrung der Motorwelle vorgesehenen Längsfurchen zumindest zum Teil im Bereich von Ausnehmungen der Drehschieberanordnung angeordnet, so können diese ohnehin vorhandenen Längsfurchen gleichzeitig als Statikeinrichtung dienen. Dies kann die Fertigungskosten entsprechend verringern.A further possible training at least one support means is to train this as a static device. Under one Statics facility can understand any structures which increase the stability according to the laws of statics. This may be, for example, furrow-like, sickle-like or web-like structures (in the axial direction and / or radial direction running) or to act honeycomb structures. As a particularly advantageous In this context, it proves to be, if one already provides Material structuring is used as a static device ver. For example can the non-rotatable connection between cardan shaft and motor shaft be formed by the fact that the corresponding end of the propeller shaft a having slightly convex shaped area, its surface is provided with longitudinal grooves and the inside of the gimbal having correspondingly arranged longitudinal grooves. Are those provided in the Kardanbohrung the motor shaft Longitudinal grooves at least partially in the region of recesses arranged the rotary valve assembly, they can anyway existing longitudinal grooves simultaneously as a static device serve. This can reduce the manufacturing costs accordingly.

Eine weitere mögliche Ausbildung wenigstens eines Stützmittels ergibt sich, wenn dieses in Form einer Materialveränderung ausgebildet ist. Unter einer Materialveränderung ist in diesem Zusammenhang beispielsweise ein gesonderter Härtevorgang des Materials (beispielsweise Induktionshärten) zu verstehen. Auch ist es denkbar, dass in diesem Bereich ein anderes Material bzw. eine Materialveränderung in Form einer Änderung der Legierungszusammensetzung vorgesehen wird. Dadurch können die Vorteile der Erfindung erzielt werden, ohne dass die gesamte Motorwelle kostenintensiv gehärtet werden muss bzw. aus einem entsprechenden Material bestehen muss.A further possible training at least one support means arises if this in the form of a material change is trained. Under a material change is in This connection, for example, a separate hardening process of the material (for example induction hardening). It is also conceivable that in this area another material or a material change in the form of a change the alloy composition is provided. This allows the Advantages of the invention can be achieved without the entire motor shaft must be hardened costly or from a corresponding Material must exist.

Von Vorteil ist es auch, wenn sich zumindest ein Stützmittel über wenigstens 50% der Breite der korrespondierenden Ausnehmung erstreckt. Versuche haben ergeben, dass sich bereits bei diesem Anteil eine starke Abnahme der Leckageverluste und damit eine spürbare Verbesse rung des Wirkungsgrads erreichen lässt. Unter „Breite" ist insbesondere die Ausdehnung in Axialrichtung zu verstehen. Ein nochmals überraschend deutlicher Anstieg der Dichtigkeit ergibt sich, wenn sich zumindest ein Stützmittel über wenigstens 60% der Breite der korrespondierenden Ausnehmung erstreckt. Ein weiteres erstaunlich starkes Ansteigen der Dichtigkeit ergibt sich mit weiter zunehmendem Anteil, beispielsweise wenn sich das Stützmittel über wenigstens 70%, 80%, 90% bzw. 95% der Breite der korrespondierenden Ausnehmung erstreckt. Die größte Wirkung der Erfindung ergibt sich, wenn sich zumindest ein Stützmittel über die gesamte Breite der korrespondierenden Ausnehmung erstreckt. Die Erfindung kann auch realisiert werden, wenn die genannten Überdeckungsbereiche durch Aneinanderreihung verschiedener, jeweils kürzerer Stützmittel realisiert werden. In entsprechender Weise kann es auch von Vorteil sein, wenn sich zumindest ein Stützmittel über wenigstens 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 100% der axialen Länge des im Gehäuse befindlichen Teils der Motorwelle erstreckt. Die bereits gemachten Ausführungen gelten in entsprechender Weise.It is also advantageous if at least one support means extends over at least 50% of the width of the corresponding recess. Experiments have shown that even with this share a strong decrease in leakage losses and thus a noticeable improvement tion of the effect degrees. A further surprisingly significant increase in the tightness is obtained if at least one support means extends over at least 60% of the width of the corresponding recess A further surprisingly strong increase in the tightness results with further increasing proportion, for example when the support means extends over at least 70%, 80%, 90% and 95% of the width of the corresponding recess The greatest effect of the invention results if at least one support means extends over the entire width of the corresponding recess The invention can also be realized if the above-mentioned overlapping areas are realized by lining up different, respectively shorter, supporting means, In a corresponding manner it can also be advantageous if at least one proppant means at least 50%, 60%, 70%, 80%. , 90% or 100% of the axial length d it extends in the housing located part of the motor shaft. The statements already made apply accordingly.

Von Vorteil ist es, wenn die Motorwelle von randseitigen Wälzlagereinrichtungen abgestützt ist. Derartige Wälzlagereinrichtungen können auf nur einer Seite, insbesondere auf der dem Antriebszahnrad benachbarten Seite, oder aber auch der diesem beabstandeten Seite angeordnet werden. Selbstverständlich können Wälzlagereinrichtungen an beiden Enden der Motorwelle vorgesehen werden. Mit derartigen Wälzlagereinrichtungen kann der Wirkungsgrad der Rotationskolbenmaschine nochmals gesteigert werden. Der Begriff Wälzlager ist in diesem Zusammenhang breit auszulegen und kann insbesondere auch Kugellager und Carb-Lager umfassen.From It is an advantage if the motor shaft of peripheral rolling bearing devices is supported. Such rolling bearing devices can work on just one side, especially on the drive gear adjacent side, or even this side spaced to be ordered. Of course, rolling bearing facilities be provided at both ends of the motor shaft. With such Rolling bearing devices, the efficiency of the rotary piston machine be increased again. The term rolling bearings is in In this context, it can be interpreted broadly and, in particular, also Ball bearings and carb bearings include.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Motorwelle Ausnehmungen, insbesondere einen Aufnahmeraum zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kardanwelle aufweist. Durch derartige Ausnehmungen in der Motorwelle kann das Gesamtgewicht der Rotationskolbenmaschine verringert werden. Dient die korrespondierende Ausnehmung gleichzeitig als Aufnahmeraum für die Kardanwelle, so kann die Größe der Rotationskolbenmaschine verringert werden. Die Tiefe der Ausnehmung für die Kardanwelle beträgt vorzugsweise nur einen gewissen Anteil des Bereichs der Motorwelle, der sich im Gehäuse befindet. Insbesondere beträgt die Tiefe der Kardanbohrung in der Motorwelle weniger als 70% der Länge des Bereichs der Motorwelle, der sich im Gehäuse befindet. Denkbar sind in diesem Zusammenhang auch 90%, 80%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20% oder 10%. Neben der Kardan-Ausnehmung, die als Aufnahmeraum zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kardanwelle vorgesehen ist, können auch weitere Ausnehmungen vorgesehen werden, die durch den Materialabtrag eine Gewichtsreduktion der Rotationskolbenmaschine bewirken. Insbesondere kann es sich um eine Längsbohrung handeln, die sich längs der Mittelachse der Motorwelle erstreckt. Auch können mehrere, beispielsweise kreisförmig und beabstandet zur Mittellinie der Motorwelle angeordnete Bohrungen vorgesehen sein. Die gewichtsreduzierenden Bohrungen können selbstverständlich auch in einem Bereich der Motorwelle vorgesehen werden, welcher außerhalb des Bereichs der Motorwelle liegt, der im Gehäuse angeordnet ist. Sämtliche Ausnehmungen – einschließlich der Kardan-Ausnehmung für die Kardanwelle – können auch gestuft ausgebildet sein, d. h. in Axialrichtung gesehen unterschiedliche Querschnitte aufweisen.Advantageous It is also when the motor shaft recesses, in particular a Receiving space for at least partially receiving the propeller shaft. Through such recesses in the motor shaft, the total weight the rotary piston machine can be reduced. Serves the corresponding Recess at the same time as a receiving space for the cardan shaft, so can the size of the rotary piston machine be reduced. The depth of the recess for the cardan shaft is preferably only a certain proportion of the range of Motor shaft, which is located in the housing. Especially the depth of the gimbal in the motor shaft is less as 70% of the length of the range of the motor shaft, which is located in the housing. Are conceivable in this context also 90%, 80%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20% or 10%. In addition to the gimbal recess, as the receiving space for at least partially receiving the cardan shaft is provided, further recesses may be provided be, by the material removal a weight reduction of Rotary piston machine effect. In particular, it may be a longitudinal bore acting along the central axis of the motor shaft extends. Also, several, for example, circular and spaced from the center line of the motor shaft arranged bores be provided. The weight-reducing holes can of course also in one area of the motor shaft be provided, which is outside the range of the motor shaft lies, which is arranged in the housing. All Recesses - including the gimbal recess for the cardan shaft - can also be stepped be educated, d. H. seen in the axial direction different Have cross sections.

Von Vorteil ist es auch, wenn die drehfeste Verbindung zwischen Kardanwelle und Motorwelle und/oder zwischen Kardanwelle und Zahnrad durch eine formschlüssige Verbindung erfolgt. Insbesondere für die Verbindung zwischen Kardanwelle und Motorwelle ist es möglich, dass die entsprechende formschlüssige Verbindung gleichzeitig als Statikeinrichtung und damit stabilisierend für die Drehschieberanordnung wirkt. Als formschlüssige Verbindung kommt dabei insbesondere eine Anordnung zueinander korrespondierend ausgebildeter Längsfurchen an Kardanwelle, Motorwelle und/oder Zahnrad in Betracht, welche formschlüssig ineinander eingreifen.From It is also an advantage if the non-rotatable connection between propshaft and motor shaft and / or between propshaft and gear through a positive connection takes place. Especially for the connection between cardan shaft and motor shaft makes it possible that the corresponding positive connection simultaneously as a static device and thus stabilizing for the Rotary slide arrangement acts. As a positive connection in particular, an arrangement is corresponding to one another trained longitudinal furrows on cardan shaft, motor shaft and / or Gear in consideration, which engage positively in one another.

Von Vorteil ist es, wenn der Durchmesser der Kardanwelle wenigstens 20% von deren Länge beträgt. Dadurch können relativ große Kräfte übertragen werden. Gegebenenfalls besteht bei einer derart dicken Ausführung der Kardanwelle auch die Möglichkeit, im Inneren der Kardanwelle gewichtsreduzierende Ausnehmungen, beispielsweise in Form von Bohrungen, vorzusehen, ohne dass die Stabilität der Kardanwelle leidet. Darüber hinaus kann bei einem derartigen Verhältnis von Durchmesser zu Länge die Kardanwelle im Verhältnis zu bekannten Bauausführungen verkürzt ausgebildet werden, so dass die Rotationskolbenmaschine, in der die Kardanwelle eingesetzt wird, entsprechend geringere Außenabmessungen aufweisen kann. Selbstverständlich können hier auch andere Durchmesser/Längenverhältnisse gewählt werden, insbesondere 25%, 30%, 35%, 45% bzw. 50%.From It is advantageous if the diameter of the cardan shaft at least 20% of their length. Thereby can relatively large forces are transmitted. Optionally, in such a thick design The cardan shaft also has the option of being inside the cardan shaft Weight-reducing recesses, for example in the form of holes, provided that the stability of the cardan shaft does not suffer. In addition, at such a ratio from diameter to length the cardan shaft in proportion shortened to known construction versions shortened so that the rotary piston machine in which the propshaft is inserted will have correspondingly smaller outer dimensions can. Of course, there are others here too Diameter / aspect ratio selected especially 25%, 30%, 35%, 45% and 50%.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung ergibt sich, wenn die Rotationskolbenmaschine eine Vorzugsdrehrichtung aufweist, wobei die hochdruckseitige(n) Ausnehmung(en) der Drehschieberanordnung an einer dem inneren Zahnrad beabstandeten Seite der Motorwelle ausgebildet sind. In diesem Bereich ist üblicherweise keine Ausnehmung, wie beispielsweise eine Kardan-Ausnehmung zur Aufnahme der Kardanwelle vorzusehen. Wenn gerade in diesem Bereich der Hochdruckbereich der Rotationskolbenmaschine angeordnet wird, so können die auftretenden Leckageverluste entsprechend verringert werden. Befinden sich in diesem Bereich der Motorwelle Ausnehmungen, so dienen diese in der Regel ausschließlich der Gewichtsreduktion, so dass deren Größe und Formgebung einen weiten Gestaltungsspielraum aufweist, bzw. derartige Ausnehmungen gänzlich entfallen können. Von daher ist eine besonders große Unterstützung der entsprechenden Ausnehmung, die Teil der Drehschieberanordnung ist, möglich. Leckageverluste können dadurch in besonderem Maße vermieden werden. Das Gesagte schließt es nicht aus, dass die Rotationskolbenmaschine in gewissen Betriebsmodi auch mit anderweitigen Druckverhältnissen betrieben werden kann. Über die Gesamtbetriebsdauer der Rotationskolbenmaschine gesehen kann sich durch die vorgeschlagene Anordnung jedoch insgesamt ein höherer Wirkungsgrad ergeben.A further advantageous embodiment results when the rotary piston machine has a preferred direction of rotation, wherein the high-pressure side (s) recess (s) of the rotary valve arrangement are formed on a side of the motor shaft spaced from the inner gear. In this area is usually no recess, such as to provide a cardan recess for receiving the propeller shaft. If the high-pressure region of the rotary-piston machine is arranged in this area, then the leakage losses occurring can be correspondingly reduced the. Are located in this area of the motor shaft recesses, they usually serve only the weight reduction, so that their size and shape has a wide design freedom, or such recesses can be completely eliminated. Therefore, a particularly large support of the corresponding recess, which is part of the rotary valve arrangement, possible. Leakage losses can be avoided to a special extent. The above does not exclude that the rotary piston machine can be operated in other operating modes with other pressure conditions. Seen over the total operating time of the rotary piston machine, however, a higher efficiency can result overall from the proposed arrangement.

Weitere Ausbildungsmöglichkeiten, Vorteile und Aufgaben der Erfindung ergeben sich aufgrund des folgenden Ausführungsbeispiels eines Gerotormotors, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.Further Training possibilities, advantages and objects of the invention result from the following embodiment a gerotor motor, with reference to the accompanying drawings.

Es zeigt:It shows:

1 einen schematischen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Gerotormotors; 1 a schematic cross section through an embodiment of a gerotor motor;

2 einen Querschnitt durch eine Zahnrad-Zahnkranz-Antriebsvorrichtung. 2 a cross section through a gear-sprocket drive device.

In 1 ist ein Gerotormotor 1 in schematischer Querschnittsansicht dargestellt.In 1 is a gerotor motor 1 shown in a schematic cross-sectional view.

Der Gerotormotor 1 weist auf seiner in 1 links befindlichen Seite einen Gerotor-Zahnradsatz 2 auf. Zur Verdeutlichung des Aufbaus des Gerotor-Zahnradsatzes 2 ist in 2 eine Querschnittsansicht längs der Querschnittsebene II-II dargestellt.The gerotor engine 1 points to his in 1 on the left side a gerotor gear set 2 on. To clarify the structure of the gerotor gear set 2 is in 2 a cross-sectional view along the cross-sectional plane II-II shown.

Der Gerotor-Zahnradsatz 2 weist einen äußeren Zahnring 3 mit Innenzähnen 22 und ein darin angeordnetes inneres Zahnrad 4 mit Außenzähnen 21 auf (s. 2). Das innere Zahnrad 4 weist einen Zahn 21 weniger auf, als Zähne 22 im äußeren Zahnring 3 vorgesehen sind. Auf diese Weise bilden sich zwischen innerem Zahnrad 4 und äußerem Zahnring 3 mehrere Fluidkammern 19. Durch eine geeignete Beaufschlagung der Fluidkammern 19 mit unter Hochdruck stehenden Hydraulikfluid kann das innere Zahnrad 4 in eine Rotationsbewegung gegenüber dem äußeren Zahnring 3 versetzt werden. Selbstverständlich wird nur ein Teil der Fluidkammern 19 mit der Hochdruckversorgungsleitung in Verbindung gesetzt. Der andere Teil der Fluidkammern 19 wird mit einem Fluidauslass verbunden, der im Wesentlichen drucklos mit einem Hydraulikfluidsammelbehälter in Verbindung stehen kann.The gerotor gear set 2 has an outer toothed ring 3 with internal teeth 22 and an inner gear disposed therein 4 with external teeth 21 onto. 2 ). The inner gear 4 has a tooth 21 less on, than teeth 22 in the outer toothed ring 3 are provided. In this way, form between inner gear 4 and outer tooth ring 3 several fluid chambers 19 , By a suitable loading of the fluid chambers 19 With high pressure hydraulic fluid, the inner gear can 4 in a rotational movement relative to the outer toothed ring 3 be offset. Of course, only a part of the fluid chambers 19 connected to the high pressure supply line. The other part of the fluid chambers 19 is connected to a fluid outlet, which may be substantially without pressure in communication with a hydraulic fluid reservoir.

Das innere Zahnrad 4 rotiert im Betrieb jedoch nicht nur um den Zahnradmittelpunkt 27. Vielmehr folgt der Zahnradmittelpunkt 27 einer Kreislinie um die Mittelachse 26 des Gerotormotors 1. Mit anderen Worten orbitiert das innere Zahnrad 4 im Laufe seiner Rotationsbewegung um die Mittelachse 26 des Gerotormotors 1.The inner gear 4 In operation, however, not only revolves around the gear center 27 , Rather, the gear center follows 27 a circle around the central axis 26 of the gerotor motor 1 , In other words, the inner gear is orbiting 4 in the course of its rotation about the central axis 26 of the gerotor motor 1 ,

Der Antrieb externer Komponenten erfolgt über die in 1 auf der rechten Seite befindliche Motorwelle 6. Die Motorwelle 6 verfügt dazu über einen je nach der konkreten Ausführung unterschiedlich ausgebildeten Verbindungsbereich 28. Die Motorwelle 6 ist in einem Gehäuse 18 angeordnet. Gegenüber dem Gehäuse 18 vollzieht die Motorwelle 6 im Betrieb eine reine Drehbewegung um die Mittelachse 26 von Gehäuse 18 bzw. Motorwelle 6. Die Drehbewegung der Motorwelle 6 ist somit nicht von einer Orbitalbewegung überlagert.The drive of external components via the in 1 Motor shaft located on the right side 6 , The motor shaft 6 For this purpose, it has a connection area of different design depending on the specific embodiment 28 , The motor shaft 6 is in a housing 18 arranged. Opposite the case 18 completes the motor shaft 6 in operation a pure rotary motion about the central axis 26 of housing 18 or motor shaft 6 , The rotational movement of the motor shaft 6 is thus not overlaid by an orbital motion.

Die Motorwelle 6 ist an ihren beiden, innerhalb des Gehäuses 18 liegenden Endbereichen jeweils durch einen Wälzlagerring 15 reibungsarm in der Wellenbohrung 17 gelagert.The motor shaft 6 is at her two, inside the case 18 lying end portions in each case by a rolling bearing ring 15 low friction in the shaft bore 17 stored.

Zur Umsetzung der kombinierten Rotations- und Orbitalbewegung des inneren Zahnrads 4 des Gerotor-Zahnradsatzes 2 auf die reine Rotationsbewegung der Motorwelle 6 des Gerotormotors 1, ist eine Kardanwelle 5 vorgesehen. Die beim Betrieb des Gerotormotors 1 nutierende Kardanwelle 5 sorgt für eine drehfeste Verbindung zwischen dem inneren Zahnrad 4 des Gerotor-Zahnradsatzes 2 und der Motorwelle 6. Dazu ist die Kardanwelle 5 jeweils drehfest mit der Motorwelle 6 bzw. mit dem inneren Zahnrad 4 verbunden. Im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Enden der Kardanwelle jeweils mit Zahnkränzen 7, 8 versehen. Die Zahnkränze 7, 8 greifen dabei jeweils in korrespondierend ausgebildete Zahnkränze 10, 29 der Motorwelle 6 bzw. des inneren Zahnrads 4 ein.To implement the combined rotational and orbital motion of the inner gear 4 of the gerotor gear set 2 on the pure rotational movement of the motor shaft 6 of the gerotor motor 1 , is a cardan shaft 5 intended. The operation of the gerotor motor 1 nutating cardan shaft 5 ensures a rotatable connection between the inner gear 4 of the gerotor gear set 2 and the motor shaft 6 , This is the cardan shaft 5 each rotatably with the motor shaft 6 or with the inner gear 4 connected. In the present embodiment shown, the ends of the cardan shaft are each with sprockets 7 . 8th Mistake. The sprockets 7 . 8th in each case engage in correspondingly formed sprockets 10 . 29 the motor shaft 6 or the inner gear 4 one.

Beim Betrieb des Gerotormotors 1 bewirkt die von der orbitierenden Bewegung des inneren Zahnrads 4 überlagerte Rotationsbewegung eine nutierende Bewegung der Kardanwelle 5. Um der Kardanwelle 5 diese Nutationsbewegung zu ermöglichen, sind in der Motorwelle 6, als auch im inneren Zahnrad 4 des Gerotor-Zahnradsatzes 2 entsprechende Kardanbohrungen 30, 31 vorgesehen. Die Kardanbohrungen 30, 31 sind jeweils in zwei Teilbereiche unterteilt, nämlich in einen mit einem Zahnkranz 10, 29 versehenen Bereich sowie einen äußeren Abschnitt 11, 32, der jeweils im Wesentlichen eine glatte Wand aufweist.When operating the gerotor motor 1 causes the orbiting movement of the inner gear 4 superimposed rotational movement a nutating movement of the propeller shaft 5 , To the propshaft 5 To enable this Nutationsbewegung are in the motor shaft 6 , as well as in the inner gear 4 of the gerotor gear set 2 corresponding gimbals 30 . 31 intended. The gimbals 30 . 31 are each divided into two sub-areas, namely in one with a sprocket 10 . 29 provided area as well as an outer section 11 . 32 each having a substantially smooth wall.

Die Durchmesser der Kardanbohrungen 30, 31, insbesondere der äußeren Bereiche 11, 32 ist derart gewählt, dass zwischen der Kardanwelle 5 und der Wand der Kardanbohrung 30, 31 auch unter Berücksichtigung des Nutationswinkels α ein ausreichendes Spiel verbleibt. Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die äußeren Bereiche 11, 32 der Kardanbohrungen 30, 31 jeweils einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser auf. Insbesondere im Falle größerer Nutationswinkel α ist es jedoch denkbar, eine ein- oder mehrfach gestufte Bohrung, gegebenenfalls auch eine konische Bohrung, vorzusehen.The diameters of the gimbals 30 . 31 , especially the outer areas 11 . 32 is chosen such that between the propshaft 5 and the wall of the gimbal 30 . 31 also under Be Considering the Nutationswinkels α a sufficient clearance remains. Im in 1 illustrated embodiment, the outer areas 11 . 32 the gimbals 30 . 31 each have a substantially constant diameter. In particular, in the case of larger nutation angle α, however, it is conceivable to provide a single or multiple stepped bore, possibly also a conical bore.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist weiterhin noch eine Zwischenscheibe 33 zwischen dem die Motorwelle 6 aufnehmenden Gehäuse 18 und dem Gerotor-Zahnradsatz 2 vorgesehen. Als äußerer Abschluss des Gerotor-Zahnradsatzes 2 dient ein Deckel 34. Die Teile der Anordnung werden durch Schrauben 24, die in entsprechende Schraubenlöcher 25 eingesetzt sind, aneinander befestigt. Im Bereich der Schraubenlöcher 25, der sich im Gehäuse 18 befindet, ist ein Gewinde vorgesehen.In the illustrated embodiment is still an intermediate disc 33 between the motor shaft 6 receiving housing 18 and the gerotor gear set 2 intended. As outer termination of the gerotor gear set 2 serves a lid 34 , The parts of the arrangement are made by screws 24 in corresponding screw holes 25 are used, attached to each other. In the area of screw holes 25 who is in the case 18 is located, a thread is provided.

Die Ansteuerung der Fluidkammern 19 des Gerotor-Zahnradsatzes 2 erfolgt mit Hilfe einer Drehschieberanordnung 23, die in Axialrichtung der Motorwelle 6 vorgesehen ist. Je nach Drehwinkel der Motorwelle 6 wird ein geeignet gewählter Teil der Fluidkammern 19 mit Hilfe der Drehschieberanordnung 23 mit einem Fluideinlass (nicht dargestellt), der mit dem Hochdruckteil einer Hydraulikölversorgungsanlage verbunden ist, fluidisch verbunden. Der andere Teil der Fluidkammern 19 ist mittels der Drehschieberanordnung 23 mit einem Auslassanschluss (nicht dargestellt) verbunden, der das Hydrauliköl beispielsweise in ein unter Umgebungsdruck stehendes Hydraulikölreservoir ausgibt.The control of the fluid chambers 19 of the gerotor gear set 2 takes place by means of a rotary valve arrangement 23 in the axial direction of the motor shaft 6 is provided. Depending on the angle of rotation of the motor shaft 6 becomes a suitably chosen part of the fluid chambers 19 with the help of the rotary valve arrangement 23 with a fluid inlet (not shown), which is connected to the high-pressure part of a hydraulic oil supply system, fluidly connected. The other part of the fluid chambers 19 is by means of the rotary valve arrangement 23 connected to an outlet port (not shown), which outputs the hydraulic oil, for example, in a standing under ambient pressure hydraulic oil reservoir.

Die Drehschieberanordnung 23 umfasst zwei auf der Außenseite 35 der Motorwelle 6 ausgebildete radiale Kanäle 13 und 14, nämlich einen inneren radialen Kanal 14 (in der Zeichnung rechts) und einen äußeren radialen Kanal 13 (in 1 links). Weiterhin sind in gewissen radialen Bereichen der Motorwelle 6 an deren Außenseite 35 axiale Kanäle 12 vorgesehen. Diese stehen zum Teil mit dem äußeren radialen Kanal 13, zum Teil jedoch auch mit dem inneren radialen Kanal 14 in Verbindung. Bei einer entsprechenden Winkelstellung der Motorwelle 6 bewirken die axialen Kanäle 12 über an der Innenwand 20 der Wellenbohrung 17 angeordnete Kanalöffnungen 16, die wiederum mit im Gehäuse 18 vorgesehenen Fluidkanälen 37 in Verbindung stehen, eine fluidische Verbindung des inneren radialen Kanals 14 bzw. des äußeren radialen Kanals 13 mit den entsprechenden Fluidkammern 19 des Gerotor-Zahnradsatzes 2. Selbstverständlich ist hierzu die Zwischenscheibe 33 mit einer Anzahl axial durchgehender, kreisförmig angeordneter Kanäle versehen.The rotary valve arrangement 23 includes two on the outside 35 the motor shaft 6 trained radial channels 13 and 14 namely an inner radial channel 14 (right in the drawing) and an outer radial channel 13 (in 1 Left). Furthermore, in certain radial areas of the motor shaft 6 on the outside 35 axial channels 12 intended. These are partly with the outer radial channel 13 , but partly also with the inner radial channel 14 in connection. At a corresponding angular position of the motor shaft 6 cause the axial channels 12 over on the inner wall 20 the shaft bore 17 arranged channel openings 16 , in turn, with in the housing 18 provided fluid channels 37 communicating, a fluidic connection of the inner radial channel 14 or the outer radial channel 13 with the corresponding fluid chambers 19 of the gerotor gear set 2 , Of course, this is the washer 33 provided with a number of axially continuous, circular channels arranged.

Wie in 1 deutlich zu erkennen ist, ist die Gesamttiefe der Kardanbohrung 30 in der Motorwelle 6 im Verhältnis zum Längenbereich der Motorwelle 6, der vom Gehäuse 18 aufgenommenen ist, relativ klein gewählt. Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Gesamttiefe der Kardanbohrung 30 etwa 50% des Bereichs der Motorwelle 6, der vom Gehäuse 18 aufgenommen ist (d. h. der Tiefe der Wellenbohrung 17). Durch diese Ausbildung ist es möglich, dass der gesamte innere radiale Kanal 14 durch ein Stützmittel abgestützt ist, das beim in 1 dargestellten inneren radialen Kanals 14 in Form einer Materialverdickung ausgeführt ist. Es ist auch möglich, die Motorwelle 6 in diesem Bereich vollständig massiv auszuführen. Jedoch wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Bohrung 38 vorgesehen, die der Gewichtsreduktion des Gerotormotors 1 dient. Diese Bohrung kann sich im Übrigen auch in den Teil der Motorwelle 6 erstrecken, der nicht mehr innerhalb des Gehäuses 18 liegt und kann bis in den Verbindungsbereich 28 hinein verlaufen. Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Bohrung 38 mittels radial nach außen weisender Kanäle zusätzlich der Schmierung der Wälzlager 15. Dazu steht die Bohrung 38 mit einer oder mehreren radialen Bohrungen in Verbindung, die ihrerseits in die Wellenbohrung 17 münden. Die Bohrung 38 steht wiederum mit einem Niederdruckanschluss in Verbindung. Dadurch kann Lecköl vom inneren radialen Kanal am in 1 rechts befindlichen Wälzlager 15 vorbeiströmen und dadurch für eine Schmierung des Lagers sorgen.As in 1 can be clearly seen, is the total depth of the gimbal 30 in the motor shaft 6 in relation to the length range of the motor shaft 6 from the housing 18 recorded is relatively small. Im in 1 illustrated embodiment, the total depth of the gimbal 30 about 50% of the range of the motor shaft 6 from the housing 18 is received (ie the depth of the shaft bore 17 ). Through this design, it is possible that the entire inner radial channel 14 is supported by a proppant which is in the in 1 shown inner radial channel 14 in the form of a material thickening is executed. It is also possible the motor shaft 6 completely massive in this area. However, in the present embodiment, a bore 38 provided the weight reduction of the gerotor motor 1 serves. Incidentally, this hole can also be found in the part of the motor shaft 6 extend that is no longer inside the case 18 lies and can be up in the connection area 28 into it. Im in 1 illustrated embodiment, the bore is used 38 by means of radially outwardly facing channels additionally the lubrication of the bearings 15 , This is the hole 38 associated with one or more radial bores, which in turn into the shaft bore 17 lead. The hole 38 in turn communicates with a low pressure port. This allows leakage oil from the inner radial channel at the in 1 right-hand roller bearings 15 flow past and thereby provide lubrication of the bearing.

Der in 1 dargestellte äußere radiale Kanal 13 sowie die dort dargestellten axialen Kanäle 12 sind ebenfalls durch ein Stützmittel abgestützt. Im vorliegenden Fall liegt dieses Stützmittel in Form des Zahnkranzes 8 der Kardanbohrung 30 vor. Aufgrund der Rippenstruktur liegt hier eine verstärkte Stützwirkung basierend auf der Statikwirkung einer derartigen Rippenstruktur vor.The in 1 illustrated outer radial channel 13 as well as the axial channels shown there 12 are also supported by a proppant. In the present case, this support means is in the form of the ring gear 8th the gimbal 30 in front. Due to the rib structure here is a reinforced support effect based on the static effect of such a rib structure.

Dank der Stützeinrichtungen kann die Motorwelle 6 im Bereich der Drehschieberanordnung 23 dem radial auf die Außenseite 35 der Motorwelle 6 einwirkenden Hydraulikdruck gut widerstehen. Dadurch kann die Verformung der Motorwelle kleiner werden und die im Bereich der Spalte 36 zwischen Außenseite 35 der Motorwelle 6 und der Innenwand 20 der Wellenbohrung 17 unvermeidlichen Leckageverluste bleiben sehr klein. Der Wirkungsgrad des Motors 1 steigt dadurch an.Thanks to the support facilities, the motor shaft can 6 in the area of the rotary valve arrangement 23 the radially on the outside 35 the motor shaft 6 well withstand acting hydraulic pressure. As a result, the deformation of the motor shaft can be smaller and in the region of the column 36 between outside 35 the motor shaft 6 and the inner wall 20 the shaft bore 17 inevitable leakage losses remain very small. The efficiency of the engine 1 rises by it.

Beim in 1 dargestellten Gerotormotor 1 ist der innere radiale Ring 14 mit dem Hochdruckkeil des Hydrauliksystems verbunden. Hier ist die Entfernung zum relativ dünnwandig ausgeführten äußeren Bereich 11 der in der Motorwelle 6 ausgebildeten Kardanbohrung 30 besonders groß. Die Leckageverluste können dadurch nochmals reduziert werden.When in 1 shown gerotor motor 1 is the inner radial ring 14 connected to the high-pressure wedge of the hydraulic system. Here is the distance to the relatively thin-walled outer area 11 in the motor shaft 6 trained gimbal drilling 30 extraordinary big. The leakage losses can thereby be further reduced.

Wie ebenfalls aus 1 ersichtlich, ist der äußere radiale Kanal 13 im dargestellten Ausführungsbeispiel nur über etwa 75% seiner Breite hinweg mit einem Stützmittel in Form des Zahnkranzes 10 der Motorwelle 6 mechanisch abgestützt. Dennoch wird bereits durch diese Abstützung eine erstaunlich stark verringerte Durchbiegung der Außenseite 35 der Motorwelle 6 erreicht, so dass der Spalt 36 zwischen Motorwelle 5 und Wellenbohrung 17 sehr klein bleibt und die Leckageverluste entsprechend gering sind. Darüber hinaus sind die Verformungen der Motorwelle 6 in diesem Bereich auch deshalb gering, weil der entsprechende Bereich nur einen geringen Hydrauliköldruck aufweist. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, dass ein größerer Anteil der Breite des äußeren radialen Kanals 13 durch Stützmittel abgestützt wird. Insbesondere kann auch der gesamte äußere radiale Kanal 13 derartig abgestützt werden.Like also out 1 it is obvious outer radial channel 13 in the illustrated embodiment only over about 75% of its width with a support means in the form of the ring gear 10 the motor shaft 6 mechanically supported. Nevertheless, already by this support a surprisingly greatly reduced deflection of the outside 35 the motor shaft 6 achieved, so that the gap 36 between motor shaft 5 and shaft bore 17 remains very small and the leakage losses are correspondingly low. In addition, the deformations of the motor shaft 6 Low in this area also because the corresponding area has only a small hydraulic oil pressure. Of course, it is also possible that a larger proportion of the width of the outer radial channel 13 is supported by proppant. In particular, also the entire outer radial channel 13 be supported in this way.

Zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrads des in 1 gezeigten Gerotormotors 1 wird an den axialen Enden der Motorwelle 6 zwischen Motorwelle 6 und Gehäuse 18 jeweils ein Wälzlagerring 15 angeordnet.To further increase the efficiency of in 1 shown gerotor motor 1 is at the axial ends of the motor shaft 6 between motor shaft 6 and housing 18 each a rolling bearing ring 15 arranged.

Um die geringere Tiefe der in der Motorwelle 6 vorgesehenen Kardanbohrung 30 auszugleichen, ist es einerseits möglich, den Nutationswinkel α der Kardanwelle 6 zu vergrößern. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Dicke des Gerotor-Zahnradsatzes 2 zu vergrößern. Dabei ist es möglich, die im inneren Zahnrad 4 des Gerotor-Zahnradsatzes 2 vorgesehene Kardanbohrung 31 in zwei Teilbereiche zu unterteilen. So kann ein Teil der Kardanbohrung 31 mit einem Zahnkranz 29 versehen sein, dessen Längsfurchen mit einem korrespondierenden Zahnkranz 7 im Endbereich der Kardanwelle 5 in Eingriff kommen. Ein weiterer, äußerer Bereich 32 der im inneren Zahnrad 4 ausgebildeten Kardanbohrung 31 weist dem gegenüber eine im Wesentlichen unstrukturierte Innenwandung auf, deren Durchmesser dem „Tal-Tal"-Durchmesser des Zahnkranzes 29 im inneren Zahnrad 4 entspricht. Gegebenenfalls kann der Innendurchmesser auch größer als der Tal-Tal-Durchmesser des Zahnkranzes 7 gewählt werden (entsprechendes gilt für die Kardanbohrung 30 in der Motorwelle 6). Mit den beiden genannten Möglichkeiten ist es möglich, den äußeren Bereich 11 der in der Motorwelle 6 ausgebildeten Kardanbohrung 30 gegenüber dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel noch weiter zu verkürzen und im Extremfall auf Null zu reduzieren.To the lesser depth of the motor shaft 6 provided Kardanbohrung 30 compensate, it is possible on the one hand, the nutation angle α of the cardan shaft 6 to enlarge. Alternatively or additionally, it is also possible, the thickness of the gerotor gear set 2 to enlarge. It is possible that in the inner gear 4 of the gerotor gear set 2 provided cardan hole 31 into two parts to divide. So can part of the gimbal 31 with a sprocket 29 be provided, the longitudinal grooves with a corresponding sprocket 7 in the end of the cardan shaft 5 get in touch. Another, outer area 32 the inside gear 4 trained gimbal drilling 31 has the opposite a substantially unstructured inner wall, the diameter of the "valley-valley" diameter of the ring gear 29 in the inner gear 4 equivalent. Optionally, the inner diameter may be larger than the valley-valley diameter of the ring gear 7 can be selected (the same applies to the gimbal 30 in the motor shaft 6 ). With the two options mentioned above it is possible to use the outer area 11 in the motor shaft 6 trained gimbal drilling 30 opposite to the 1 illustrated embodiment even further to shorten and in the extreme case to reduce to zero.

Ein Vorteil bei der Vergrößerung der Breite des Gerotor-Zahnradsatzes 2 liegt darin, dass die mittels der Fluidkammern 19 erzeugbaren Drehmomente vergrößert werden können. In Bezug auf den Nutationswinkel α kann in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung ein geeigneter Kompromiss aus geringem Verschleiß der Zahnkränze 7, 8, 10, 29 von Kardanwelle 5, Motorwelle 6 und innerem Zahnrad 4 einerseits und möglichst geringer Größe des Gerotormotors 1 andererseits, gewählt werden.An advantage in increasing the width of the gerotor gear set 2 lies in that the means of the fluid chambers 19 can be increased producible torques. With regard to the nutation angle α, depending on the specific application, a suitable compromise may be the low wear of the sprockets 7 . 8th . 10 . 29 from cardan shaft 5 , Motor shaft 6 and inner gear 4 on the one hand and the smallest possible size of the gerotor motor 1 On the other hand, to be elected.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 1906445 C1 [0006]
- DE 2606172 C2 [0006]

Claims

Rotary piston machine ( 1 ), in particular gerotor motor, with a gear ( 4 ), an enclosing this, with him repressive chambers ( 19 ) forming toothed ring ( 3 ), a motor shaft ( 6 ) and one the gear ( 4 ) and the motor shaft ( 6 ) rotatably connecting propeller shaft ( 5 ), wherein the motor shaft ( 6 ) and a motor shaft receiving housing ( 18 ) a recesses ( 12 . 13 . 14 ) comprehensive rotary valve arrangement ( 23 ) for controlling the displacement chambers ( 19 ), characterized in that the walls of the recesses ( 12 . 13 . 14 ) by at least one proppant ( 6 . 10 ) are supported.

Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that at least one support means as material reinforcement ( 6 ) is trained.

Rotary piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that at least one support means as a static device ( 10 ) is trained.

Rotary piston machine according to one of the claims 1 to 3, characterized in that at least one support means is formed in the form of a material change.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one support means ( 6 . 10 ) over at least 50 the width of the corresponding recess ( 12 . 13 . 14 ).

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the motor shaft ( 6 ) of peripheral rolling bearing devices ( 15 ) is supported.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the motor shaft ( 6 ) Recesses ( 30 . 38 ), in particular a receiving space ( 30 ) for at least partially receiving the cardan shaft ( 5 ) having.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rotationally fixed connection between propeller shaft ( 5 ) and motor shaft ( 6 ) and / or between cardan shaft ( 5 ) and gear ( 4 ) by a positive connection ( 7 . 8th . 10 . 29 ) he follows.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the diameter of the propeller shaft ( 5 ) is at least 20 of its length.

Rotary piston machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the rotary piston machine ( 1 ) has a preferred direction of rotation, wherein the high-pressure side (s) recess (s) ( 14 ) of the rotary valve arrangement ( 23 ) on a gear ( 4 ) spaced side of the motor shaft ( 6 ) are formed.