DE102013201343A1 - Axial piston machine i.e. hydrostatic axial piston machine, for hydraulic hybrid powertrain of motor vehicle, has pivot cradle secured with retaining element in first coupling region and piston coupled with shoe in second coupling region - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit einer Schwenkwiege, die in ersten Kopplungsbereichen mit Stelleinrichtungen und in zweiten Kopplungsbereichen mit Kolben gekoppelt ist. The invention relates to an axial piston machine with a pivoting cradle, which is coupled in first coupling areas with adjusting devices and in second coupling areas with pistons.
Stand der TechnikState of the art
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Axialkolbenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf die Herstellkosten zu optimieren. The object of the invention is to optimize an axial piston according to the preamble of
Die Aufgabe ist bei einer Axialkolbenmaschine mit einer Schwenkwiege, die in ersten Kopplungsbereichen mit Stelleinrichtungen und in zweiten Kopplungsbereichen mit Kolben gekoppelt ist, dadurch gelöst, dass in den ersten Kopplungsbereichen an der Schwenkwiege eine elastisch vorgespannte Halteeinrichtung befestigt ist, die in den zweiten Kopplungsbereichen mit Kolbenschuhen der Kolben gekoppelt ist. Die Axialkolbenmaschine dient dazu, hydraulische in mechanische Energie umzuwandeln, und umgekehrt. Daher wird die Axialkolbenmaschine auch als Hydrostat bezeichnet. Die Schwenkwiege wird auch als Schwenkscheibe bezeichnet. Daher wird die Axialkolbenmaschine mit der Schwenkwiege auch als Schwenkscheibenmaschine bezeichnet. Die Kolben oder Arbeitskolben sind vorzugsweise in einer Zylindertrommel geführt, die antriebsmäßig mit einer Welle verbunden ist. Die Kolben laufen in axialer Richtung, das heißt parallel zur Drehachse der Zylindertrommel, an der Schrägscheibe oder Schwenkwiege an. Die Stelleinrichtungen umfassen zum Beispiel einen Stellkolben und einen Gegenkolben, mit denen die Schwenkwiege in eine gewünschte Position geschwenkt werden kann. Durch eine Veränderung des Schwenkwinkels kann der Förderhub der Axialkolbenmaschine variiert werden. Mit der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung werden die Kolbenschuhe der Kolben auf einfache Art und Weise kontinuierlich in Anlage an der Schwenkwiege gehalten. The object is achieved in an axial piston machine with a pivoting cradle which is coupled in first coupling areas with adjusting devices and in second coupling areas with pistons, characterized in that in the first coupling areas on the pivoting cradle an elastically biased holding device is fixed, which in the second coupling areas with piston shoes the piston is coupled. The axial piston machine is used to convert hydraulic to mechanical energy, and vice versa. Therefore, the axial piston machine is also referred to as Hydrostat. The pivoting cradle is also referred to as swivel disk. Therefore, the axial piston machine with the pivoting cradle is also referred to as a swashplate machine. The pistons or power pistons are preferably guided in a cylinder drum which is drivingly connected to a shaft. The pistons run in the axial direction, that is parallel to the axis of rotation of the cylinder drum, on the swashplate or pivoting cradle. The adjusting devices comprise, for example, an adjusting piston and an opposing piston with which the pivoting cradle can be pivoted to a desired position. By changing the swivel angle of the delivery stroke of the axial piston machine can be varied. With the holding device according to the invention, the piston shoes of the piston are held in a simple manner continuously in contact with the pivoting cradle.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch vorgespannte Halteeinrichtung zur Befestigung an der Schwenkwiege jeweils ein Durchgangsloch pro Stelleinrichtung umfasst. Dadurch werden die Herstellkosten der Halteeinrichtung erheblich reduziert. Die Befestigung der Halteeinrichtung kann auf einfache Art und Weise durch Befestigungselemente, wie Schrauben, erfolgen, die sich durch die Durchgangslöcher hindurch erstrecken. Besonders vorteilhaft können zum Beispiel mit Gewinde versehene Kugelzapfen der Stelleinrichtungen verwendet werden, um die Halteeinrichtung mit den Durchgangslöchern an der Schwenkwiege zu befestigen. A preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that the elastically prestressed holding device for attachment to the pivoting cradle comprises in each case one through-hole per actuating device. As a result, the production costs of the holding device are considerably reduced. The attachment of the holding device can be done in a simple manner by fasteners, such as screws, which extend through the through holes. Particularly advantageously, for example, threaded ball studs of the adjusting devices can be used to secure the holding device with the through holes on the pivoting cradle.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch vorgespannte Halteeinrichtung mit Hilfe von Kugelzapfen an der Schwenkwiege befestigt ist. Die Kugelzapfen sind vorteilhaft jeweils einem der Kolben, also dem Stellkolben und dem Gegenkolben, der Stelleinrichtungen zugeordnet. Ein freies Ende der Kugelzapfen ist kugelartig ausgeführt, um eine Art Kugelgelenk darzustellen, durch das der Stellkolben beziehungsweise der Gegenkolben an die Schwenkwiege angelenkt ist. Der Kugelzapfen ist vorteilhaft mit einem Absatz beziehungsweise Bund ausgestattet, dessen Außendurchmesser etwas größer als der Lochdurchmesser der Durchgangslöcher ist. Dadurch wird die Befestigung der Halteeinrichtung an der Schwenkwiege mit Hilfe der Kugelzapfen vereinfacht. A further preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that the elastically prestressed holding device is fastened by means of ball studs on the pivoting cradle. The ball studs are advantageously assigned to one of the pistons, that is to say the adjusting piston and the opposing piston, the adjusting devices. A free end of the ball stud is designed like a ball to represent a kind of ball joint through which the actuating piston or the counter-piston is articulated to the pivoting cradle. The ball stud is advantageously equipped with a shoulder or collar whose outer diameter is slightly larger than the hole diameter of the through holes. As a result, the attachment of the holding device to the pivoting cradle with the help of the ball stud is simplified.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch vorgespannte Halteeinrichtung ein elastisch vorgespanntes Halteblechteil umfasst. Das elastisch vorgespannte Halteblechteil ist vorzugsweise als Stanzformteil ausgeführt. Das liefert den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Halteeinrichtung extrem kostengünstig hergestellt werden kann. Das Stanzformteil ist zum Beispiel aus Metallblech, insbesondere aus einem Federstahlblech, gebildet. A further preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that the elastically prestressed holding device comprises a resiliently biased retaining plate part. The elastically prestressed retaining plate part is preferably designed as a stamped part. This provides the advantage that the holding device according to the invention can be manufactured extremely inexpensively. The stamped part is formed, for example, from sheet metal, in particular from a spring steel sheet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch vorgespannte Halteblechteil mit einer Gleitreibung vermindernden Beschichtung versehen ist. Die Gleitreibung vermindernde Beschichtung ist vorzugsweise an einer Gleitfläche ausgebildet, mit der das Halteblechteil an einer Lochscheibe anliegt, die sich im Betrieb der Axialkolbenmaschine relativ zu dem elastisch vorgespannten Halteblechteil bewegt, insbesondere dreht. Durch die Gleitreibung vermindernde Beschichtung kann ein unerwünschter Verschleiß zwischen dem Halteblechteil und der Lochscheibe deutlich reduziert werden. A further preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that the elastically prestressed retaining plate part is provided with a sliding friction-reducing coating. The sliding friction-reducing coating is preferably formed on a sliding surface, with which the holding plate part rests against a perforated disc, which moves in the operation of the axial piston relative to the elastically prestressed retaining plate part, in particular rotates. Due to the sliding friction-reducing coating, undesired wear between the holding sheet part and the perforated disk can be significantly reduced.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch vorgespannte Halteblechteil als Ringkörper mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flanschbereich und mit einem sich radial nach innen erstreckenden Stützbereich ausgeführt ist. In dem Flanschbereich sind die Durchgangslöcher vorgesehen, die zur Befestigung des Halteblechteils an der Schwenkwiege dienen. Mit dem Stützbereich ist das Halteblechteil vorteilhaft gegen eine beziehungsweise die Lochscheibe vorgespannt, die zur Kopplung der Kolbenschuhe mit der Schwenkwiege dient. Der Stützbereich ist vorteilhaft durch einen Verbindungsbereich einstückig mit dem Flanschbereich verbunden. Dabei erstreckt sich der Verbindungsbereich vorteilhaft im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkwiege. A further preferred exemplary embodiment of the axial piston machine is characterized in that the elastically prestressed retaining plate part is designed as an annular body with a flange region extending radially outwards and with a support region extending radially inwards. In the flange region, the through holes are provided, which serve for fastening the retaining plate part to the pivoting cradle. With the supporting area, the holding plate part is advantageously biased against one or the perforated disc, which serves to couple the piston shoes with the pivoting cradle. The support region is advantageously connected in one piece with the flange region by means of a connection region. In this case, the connecting region advantageously extends substantially perpendicular to the pivoting cradle.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch vorgespannte Halteeinrichtung eine Lochscheibe mit Durchgangslöchern für die Kolbenschuhe umfasst. Die Kolbenschuhe sind zum Beispiel radial außen mit einer umlaufenden Stufe ausgestattet, an welcher die Lochscheibe anliegt. Die Kolbenschuhe erstrecken sich mit einem Gelenkbereich durch die Durchgangslöcher der Lochscheibe hindurch. Die Gelenkbereiche der Kolbenschuhe umgreifen vorteilhaft Kugelköpfe, die an den Kolben, insbesondere Arbeitskolben, der Axialkolbenmaschine ausgebildet sind. Die Lochscheibe mit den Durchgangslöchern ist vorteilhaft als Stanzteil ausgeführt. Dadurch wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung weiter vereinfacht. Die Lochscheibe kann kostengünstig aus Stahlblech hergestellt werden. Im Betrieb der Axialkolbenmaschine dreht sich die Lochscheibe zusammen mit den Kolben, die in der Zylindertrommel geführt sind, um die Drehachse der Zylindertrommel. A further preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that the elastically prestressed holding device comprises a perforated disc with through-holes for the piston shoes. The piston shoes are equipped, for example, radially outward with a peripheral step on which abuts the perforated disc. The piston shoes extend with a hinge region through the through holes of the perforated disc. The joint areas of the piston shoes advantageously encompass ball heads which are formed on the pistons, in particular working pistons, of the axial piston machine. The perforated disc with the through holes is advantageously designed as a stamped part. As a result, the production of the holding device according to the invention is further simplified. The perforated disc can be inexpensively made of sheet steel. During operation of the axial piston machine, the perforated disk rotates together with the pistons, which are guided in the cylinder drum, about the axis of rotation of the cylinder drum.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lochscheibe an dem Stützbereich des elastisch vorgespannten Halteblechteils abstützt. Die Lochscheibe ist mit einem radial äußeren Umfangsrandbereich vorteilhaft so an dem Stützbereich des elastisch vorgespannten Halteblechteils abgestützt, dass die Lochscheibe mit den Kolbenschuhen gegen die Schwenkwiege gepresst oder gedrückt wird. Dadurch werden die Kolbenschuhe auf einfache Art und Weise in stabiler Anlage an der Schwenkwiege gehalten. A further preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that the perforated disc is supported on the support region of the elastically prestressed retaining plate part. The orifice plate is advantageously supported with a radially outer circumferential edge region on the support region of the elastically prestressed holding sheet part such that the perforated disc is pressed or pressed against the pivoting cradle by the piston shoes. As a result, the piston shoes are held in a simple manner in stable contact with the pivoting cradle.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Axialkolbenmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lochscheibe mit einer Gleitreibung vermindernden Beschichtung versehen ist. Die Gleitreibung vermindernde Beschichtung ist vorteilhaft an einer Gleitfläche ausgebildet, mit der die Lochscheibe an dem Stützbereich des elastisch vorgespannten Halteblechteils anliegt. Dadurch kann ein unerwünschter Verschleiß zwischen dem Halteblechteil und der relativ dazu bewegten Lochscheibe erheblich reduziert werden. A further preferred embodiment of the axial piston machine is characterized in that the perforated disc is provided with a sliding friction-reducing coating. The sliding friction-reducing coating is advantageously formed on a sliding surface, with which the perforated disc bears against the support region of the elastically prestressed retaining sheet metal part. As a result, undesired wear between the retaining plate part and the perforated disc moved relative thereto can be considerably reduced.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Halteeinrichtung, insbesondere ein Halteblechteil, und/oder eine Lochscheibe für eine vorab beschriebene Axialkolbenmaschine. Die genannten Teile sind separat handelbar. The invention further relates to a holding device, in particular a holding plate part, and / or a perforated disc for a previously described axial piston machine. The parts mentioned are separately tradable.
Die auch als Hydrostat bezeichnete Axialkolbenmaschine ist vorteilhaft in einem stationären oder mobilen Hydraulikantrieb angeordnet. Der mobile Hydraulikantrieb ist vorzugsweise Teil eines Hydraulikhybridantriebsstrangs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. The axial piston machine, also referred to as hydrostat, is advantageously arranged in a stationary or mobile hydraulic drive. The mobile hydraulic drive is preferably part of a hydraulic hybrid drive train, in particular of a motor vehicle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Es zeigen: Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In
Die Axialkolbenmaschine
Wenn die Axialkolbenmaschine über die Antriebswelle
Der Hydrostat
Im Pumpenbetrieb wird die Antriebswelle
Zwischen der Schwenkwiege
Durch die Schrägstellung der Schwenkwiege
Auf einer Saugseite strömt Druckflüssigkeit in einen sich vergrößernden Kolbenraum. Gleichzeitig wird auf einer Hochdruckseite die Druckflüssigkeit durch die Kolben
Der Schwenkwinkel der Schwenkwiege
In
Die beiden Stelleinrichtungen
Der Stellkolben
Die Kugelzapfen
Die Kugelzapfen
Die Kugelzapfen
Die Durchgangslöcher in dem Flanschbereich
Die Lochscheibe
Im Betrieb der Axialkolbenmaschine
Zur Verminderung einer unerwünschten Gleitreibung im Betrieb der Axialkolbenmaschine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE201310201343 DE102013201343A1 (en) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Axial piston machine i.e. hydrostatic axial piston machine, for hydraulic hybrid powertrain of motor vehicle, has pivot cradle secured with retaining element in first coupling region and piston coupled with shoe in second coupling region |
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DE102013201343A1 true DE102013201343A1 (en) | 2014-07-31 |
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Citations (1)
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DE102010052067A1 (en) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulic piston machine |
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2013
- 2013-01-29 DE DE201310201343 patent/DE102013201343A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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