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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9.
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Stand der Technik
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Schrägscheibenmaschinen dienen als Axialkolbenpumpen zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und als Axialkolbenmotor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie. Eine Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen ist drehbar bzw. rotierend gelagert und in den Kolbenbohrungen sind Kolben angeordnet. Die Zylindertrommel ist fest mit einer Antriebswelle verbunden und auf einen ersten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und auf einen zweiten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck. Eine Schwenkwiege ist um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert und auf der Schwenkwiege liegt eine Rückhaltescheibe mit Gleitschuhen auf. An den Gleitschuhen sind die Kolben befestigt. Die Rückhaltescheibe mit den Gleitschuhen führt zusammen mit der Zylindertrommel eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse aus und eine ebene Auflagefläche der Schwenkwiege ist dabei in einem spitzen Winkel, zum Beispiel zwischen 0° und +20° und zwischen 0° und –20° als Schwenkwinkel, zu der Rotationsachse der Zylindertrommel ausgerichtet.
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Die Schwenkwiege wird von zwei hydraulischen Schwenkeinrichtungen, die je von einem Verstellkolben und einem Verstellzylinder gebildet sind, um eine Schwenkachse verschwenkt. Hierzu sind an der Schwenkwiege zwei Schwenkarme ausgebildet an denen die Verstellkolben befestigt sind. Eine Lagerpfanne an den Schwenkarmen ist an einer Lagerkugel an den Verstellkolben gelagert, so dass die Lagerkugel und die Lagerpfanne eine Vorrichtung zum Verbinden des Verstellkolbens mit der Schwenkwiege bilden. In nachteiliger Weise ist für die Lagerkugel und die Lagerpfanne eine hydraulische Entlastung im Allgemeinen erforderlich, so dass dadurch hydraulische Energieverluste auftreten. Die von den Verstellkolben auf die Schwenkwiege aufgebrachten Stellkräfte sind im Wesentlichen in Richtung der Rotationsachse der Zylindertrommel und zu der Wiegenlagerung ausgerichtet, so dass dadurch die zwischen der Wiegenlagerung und der Schwenkwiege auftretenden Druckkräfte zusätzlich erhöht werden und damit auch die Reibung zwischen der Wiegenlagerung und der Schwenkwiege. Außerdem treten Querkräfte an den Verstellkolben auf. Ferner ist die Wiegenlagerung aufgrund dieser größeren Druckkräfte größer zu dimensionieren.
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Die
EP 1 013 928 A2 zeigt eine Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise mit einer angetriebenen umlaufenden und eine Mehrzahl von darin angeordneten Kolbenbohrungen aufweisenden Zylindertrommel, wobei in den jeweils durch Stege voneinander getrennten Kolbenbohrungen linear zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt bewegliche Kolben angeordnet sind und eine Niederdruckanschlussniere und eine Hochdruckanschlussniere aufweisende Steuerscheibe vorgesehen ist.
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Die
CH 405 934 zeigt eine Schrägscheibenaxialkolbenpumpe, deren nicht umlaufender Zylinderblock zum Verändern der Fördermenge in Abhängigkeit vom Förderdruck längs verschiebbar ist, wobei an dem durch eine Feder in Richtung der Erhöhung der Fördermenge gedrückten Zylinderblock eine Steuerschiebereinheit mit einem Schieberkolben befestigt ist.
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Die
DE 27 33 870 C2 zeigt eine Steuereinrichtung für eine Schrägenscheibenaxialkolbenpumpe, bei der an beiden Seiten der Wiege zur Verschwenkung der Schrägscheibe je ein hydraulisch beaufschlagter Schwenkflügel am Motor angreift, wobei beide Motoren mittels eines um die Schwenkachse der Wiege verschwenkbar angeordneten plattenförmigen Steuerventilschiebers steuerbar sind und zur Einstellung der Fördermenge der Pumpe dienen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen, in den Kolbenbohrungen beweglich gelagerte Kolben, eine mit der Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege, wenigstens eine Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege mit wenigstens einem Aktuator und wenigstens einer Vorrichtung zum Verbinden des wenigstens einen Aktuators mit der Schwenkwiege, wobei die Vorrichtung zum Verbinden des Aktuators mit der Schwenkwiege als eine Kulissenführung ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise werden dadurch von der Schwenkeinrichtung im Wesentlichen keine zusätzlichen Druckkräfte auf die Schwenkwiege in Richtung der Rotationsachse der Zylindertrommel und zu der Wiegenlagerung aufgebracht, sodass dadurch geringere Druckkräfte zwischen der Wiegenlagerung und der Schwenkwiege auftreten und damit die Reibung reduziert wird und der Wirkungsgrad erhöht wird. Die Kulissenführung ist konstruktiv einfach gebaut und gestattet dadurch eine zuverlässige und preiswerte Verbindung des Aktuators mit der Schwenkwiege. Ferner kann der erforderliche Bauraum für die Schwenkeinrichtung reduziert werden.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist an der Schwenkwiege ein Kulissenstein angeordnet, welcher in einer beweglichen Kulisse, insbesondere formschlüssig mit einem Schlitz, gelagert ist. Der Kulissenstein ist fest mit der Schwenkwiege verbunden und führt somit die Bewegung, insbesondere Schwenkbewegung, der Schwenkwiege um die Schwenkachse mit aus. Beispielsweise ist der Kulissenstein wie die Schwenkwiege aus Metall, insbesondere Stahl, ausgebildet. Aufgrund einer Bewegung der Kulisse führt somit die Schwenkwiege die Schwenkbewegung um die Schwenkachse aus.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Kulisse mit einer Kulissenlagerung gelagert. Die Kulissenlagerung ist erforderlich, damit die Kulisse eine geführte Bewegung ausführt. Dabei werden von dem wenigstens einen Aktuator auf die Kulisse entsprechende Stellkräfte aufgebracht zum Bewegen der Kulisse.
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In einer ergänzenden Variante ist die Kulisse mit der Kulissenlagerung dahingehend gelagert, dass von der Kulisse, insbesondere ausschließlich, eine Translationsbewegung ausführbar ist. Eine, insbesondere ausschließliche, Translationsbewegung der Kulisse aufgrund einer von dem wenigstens einen Aktuator aufgebrachten Stellkraft ermöglicht eine besonders einfache Ausbildung der Kulissenlagerung und insbesondere auch des wenigstens einen Aktuators, da dieser Stellkräfte, insbesondere ausschließlich, in Richtung der Translationsbewegung auf die Kulisse aufbringt.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Bewegungsrichtung der Translationsbewegung der Kulisse im Wesentlichen parallel oder senkrecht zu der Schwenkachse der Schwenkwiege ausgerichtet und/oder die Kulissenlagerung ist als eine Gleitlagerung ausgebildet. Eine Gleitlagerung der Kulissenlagerung ist besonders einfach ausführbar und preiswert in der Herstellung, insbesondere bei einer Lagerung der Kulissenlagerung mit der Gleitlagerung, ausschließlich dahingehend, dass von der Kulisse ausschließlich eine Translationsbewegung ausführbar ist. Abweichend hiervon kann die Kulissenlagerung auch als eine Wälzlagerung ausgebildet sein. Im Wesentlichen parallel oder senkrecht bedeutet, dass die Bewegungsrichtung der Translationsbewegung der Kulisse mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5° parallel oder senkrecht zu der Schwenkachse der Schwenkwiege ausgerichtet ist.
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In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist der wenigstens eine Aktuator ein hydraulisch betätigbarer Aktuator, insbesondere umfasst der wenigstens eine Aktuator einen Verstellkolben und einen Verstellzylinder und der Verstellkolben ist in dem Verstellzylinder gelagert. Der in dem Verstellzylinder gelagerte Verstellkolben kann dadurch besonders einfach durch Öffnen eines Ventils bewegt werden, indem Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck in den Verstellzylinder bei dem geöffneten Ventil einleitbar ist und dadurch der Verstellkolben bewegbar ist zum Aufbringen einer Stellkraft auf die Kulisse und zum Bewegen der Kulisse.
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In einer ergänzenden Ausgestaltung ist der wenigstens eine Aktuator mit der Kulisse mechanisch verbunden, so dass mit dem wenigstens einen Aktuator die Kulisse bewegbar ist. Die mechanische Verbindung des Aktuators mit der Kulisse ist insbesondere dann besonders einfach, wenn die Kulisse ausschließlich eine Translationsbewegung ausführt, sodass eine gleichgerichtete ausschließliche Translationsbewegung des Verstellkolbens besonders einfach auf die Kulisse übertragen werden kann. Dadurch treten in vorteilhafter Weise an dem Verstellkolben im Wesentlichen keine Querkräfte auf.
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Zweckmäßig ist mit der Kulissenführung eine Translationsbewegung des wenigstens einen Aktuators und/oder der Kulisse in eine Schwenkbewegung der Schwenkwiege um die Schwenkachse umwandelbar.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine Aktuator als ein Spindeltrieb mit einem Elektromotor ausgebildet.
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Erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Schrägscheibenmaschine zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt, wenigstens einen Druckspeicher, wobei die Schrägscheibenmaschine als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Schrägscheibenmaschine ausgebildet ist.
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Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher als Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher.
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In eine weitern Ausführungsform ist die Antriebswelle um eine Rotationsachse, insbesondere die Rotationsachse der Zylindertrommel, drehbar bzw. rotierend gelagert.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege.
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Zweckmäßig umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen.
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In einer zusätzlichen Variante umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine,
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2 einen Querschnitt A-A gemäß 1 einer Ventilscheibe der Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege mit einem Kulissenstein und einer Kulisse ohne Darstellung der Kulissenlagerung,
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3 einen Schnitt B-B gemäß 2 des Kulissensteins und der Kulisse mit einer Kulissenlagerung und von zwei Aktuatoren und
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4 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Eine in 1 in einem Längsschnitt dargestellte Schrägscheibenmaschine 1 dient als Axialkolbenpumpe 2 zur Umsetzung bzw. Umwandlung mechanischer Energie (Drehmoment, Drehzahl) in hydraulische Energie (Volumenstrom, Druck) oder als Axialkolbenmotor 3 zur Umsetzung bzw. Umwandlung hydraulischer Energie (Volumenstrom, Druck) in mechanische Energie (Drehmoment, Drehzahl). Eine Antriebswelle 9 ist mittels einer Lagerung 10 an einem Flansch 21 eines- oder mehrteiligen Gehäuse 4 und mit einer weiteren Lagerung 10 an dem Gehäuse 4 der Schrägscheibenmaschine 1 um eine Rotationsachse 8 drehbar bzw. rotierend gelagert (1). Mit der Antriebswelle 9 ist eine Zylindertrommel 5 drehfest und in axialer Richtung verbunden, wobei die Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 ein- oder zweiteilig ausgebildet sind und die Grenze zwischen der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 in 1 strichliert dargestellt ist. Die Zylindertrommel 5 führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 mit aus aufgrund einer drehfesten Verbindung. In die Zylindertrommel 5 sind eine Vielzahl von Kolbenbohrungen 6 mit einem beliebigen Querschnitt, zum Beispiel quadratisch oder kreisförmig, eingearbeitet. Die Längsachsen der Kolbenbohrungen 6 sind dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Antriebswelle 9 bzw. der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. In den Kolbenbohrungen 6 ist jeweils ein Kolben 7 beweglich gelagert. Eine Schwenkwiege 14 ist um eine Schwenkachse 15 verschwenkbar an dem Gehäuse 4 gelagert. Die Schwenkachse 15 ist senkrecht zu der Zeichenebene von 1 und parallel zu der Zeichenebene von 2 ausgerichtet. Die Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ist parallel zur und in der Zeichenebene von 1 angeordnet und senkrecht auf der Zeichenebene von 2. Das Gehäuse 4 begrenzt einen Innenraum 44, der mit Hydraulikflüssigkeit befüllt ist.
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Die Schwenkwiege 14 weist eine ebene bzw. plane Auflagefläche 18 zur mittelbaren Auflage einer Rückhaltescheibe 37 auf, da zwischen der Rückhaltescheibe 37 und der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 eine Zwischenscheibe 38 angeordnet ist. Die Rückhaltescheibe 37 ist mit einer Vielzahl von Gleitschuhen 39 versehen und jeder Gleitschuh 39 ist dabei mit jeweils einem Kolben 7 verbunden. Hierzu weist der Gleitschuh 39 eine Lagerkugel 40 (1) auf, welcher in einer Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 befestigt ist, sodass eine Kolbenverbindungsstelle 22 zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 ausgebildet ist. Die teilweise sphärisch ausgebildete Lagerkugel 40 und Lagerpfanne 59 sind beide komplementär sphärisch ausgebildet, sodass dadurch bei einer entsprechenden Bewegungsmöglichkeit zueinander zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an den Kolben 7 eine ständige Verbindung zwischen dem Kolben 7 und dem Gleitschuh 39 vorhanden ist. Die Zwischenscheibe 38 dient dazu, um Reibungskräfte zwischen der rotierenden Rückhaltescheibe 37 und der drehfest und nicht rotierend um die Rotationsachse 8 gelagerten Schwenkwiege 14 zu reduzieren. Die Zwischenscheibe 38 liegt unmittelbar auf der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 auf und die Rückhaltescheibe 37 liegt auf der Zwischenscheibe 38 auf. Aufgrund der Verbindung der Kolben 7 mit der rotierenden Zylindertrommel 5 und der Verbindung der Lagerpfannen 59 mit den Gleitschuhen 39 führen die Gleitschuhe 39 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus und aufgrund der festen Verbindung bzw. Anordnung der Gleitschuhe 39 auf der Rückhaltescheibe 37 führt auch die Rückhaltescheibe 37 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus. Damit die Rückhaltescheibe 37 in ständigem mittelbarem Kontakt zu der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 steht, wird diese von einer Druckfeder 41 unter einer Druckkraft auf die Auflagefläche 18 gedrückt.
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Die Schwenkwiege 14 ist – wie bereits erwähnt – um die Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert und weist ferner eine Öffnung 42 (1) zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Am Gehäuse 4 ist eine Wiegenlagerung 20 ausgebildet. Dabei sind an der Schwenkwiege 14 zwei Lagerabschnitte ausgebildet. Die beiden Lagerabschnitte der Schwenkwiege 14 liegen auf der Wiegenlagerung 20 auf. Die Schwenkwiege 14 ist damit mittels einer Gleitlagerung an der Wiegenlagerung 20 bzw. dem Gehäuse 4 um die Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert. In der Darstellung in 1 weist die Auflagefläche 18 gemäß der Schnittbildung in 1 einen Schwenkwinkel α von ungefähr +20° auf. Der Schwenkwinkel α ist zwischen einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse 8 und einer von der ebenen Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 aufgespannten Ebene vorhanden gemäß der Schnittbildung in 1. Die Schwenkwiege 14 kann dabei zwischen zwei Schwenkgrenzwinkel α zwischen +20° und –20° mittels einer Schwenkeinrichtung 24 verschwenkt werden. Dabei führt nicht nur die Schwenkwiege 14, sondern auch die Rückhaltescheibe 37 aufgrund der Druckbeaufschlagung mit der Druckfeder 41 diese Schwenkbewegung der Schwenkwiege 14 mit aus.
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Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 als Axialkolbenpumpe 2 ist bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle 9 der von der Schrägscheibenmaschine 1 geförderte Volumenstrom umso größer, je größer der Betrag des Schwenkwinkels α ist und umgekehrt. Hierzu liegt an dem in 1 rechts dargestellten Ende der Zylindertrommel 5 eine Ventilscheibe 11 auf, mit einer nierenförmigen Hochdrucköffnung 12 und einer nierenförmigen Niederdrucköffnung 13. Die Kolbenbohrungen 6 der rotierenden Zylindertrommel 5 werden somit fluidleitend bei einer Anordnung an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung an der Niederdrucköffnung 13 mit der Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 keine Hydraulikflüssigkeit von der Axialkolbenpumpe 2 gefördert, da die Kolben 7 keine Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen 6 ausführen. Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 sowohl als Axialkolbenpumpe 2 als auch als Axialkolbenmotor 3 weisen die temporär in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 stehenden Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck an Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der Niederdrucköffnung 13 stehen. Ein axiales Ende 66 der der Zylindertrommel 5 liegt auf der Ventilscheibe 11 auf. An einer ersten Seite 64 des Gehäuses 4 bzw. dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ist eine Öffnung 63 mit der Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf.
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Die Schwenkeinrichtung 24 zum Verschwenken der Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 umfasst zwei Aktuatoren 16 und eine Vorrichtung 17 zum Verbinden der Aktuatoren 16 mit der Schwenkwiege 14. Die Vorrichtung 17 zum Verbinden der Aktuatoren 16 mit der Schwenkwiege 14 ist dabei als eine Kulissenführung 19 ausgebildet. Die Kulissenführung 19 weist einen Kulissenstein 23 und eine beweglich gelagerte Kulisse 25 auf. Die Kulisse 25 ist an einer Kulissenlagerung 31 gelagert, welche als Gleitlagerung 32 ausgebildet ist. Die Gleitlagerung 32 (3) ist dabei konstruktiv aufgrund ihrer Geometrie dahingehend ausgebildet, dass von der Kulisse 25 ausschließlich eine Translationsbewegung in Richtung der Translationsrichtung 33 der Kulisse 25 ausführbar ist. Die Gleitlagerung 32 weist somit eine ebene bzw. plane Lagerfläche auf. An der Kulisse 25 ist ein Schlitz 26 ausgebildet und die Längsausdehnung des Schlitzes 26 ist in einem spitzen Winkel zu der Translationsrichtung 33 ausgebildet. Abweichend von der in 3 dargestellten, im Wesentlichen geraden Längsausrichtung des Schlitzes 26 kann dieser auch gekrümmt, beispielsweise kreis- oder ellipsenförmig, ausgebildet sein in seiner Ausdehnung. Der Kulissenstein 23 ist gemäß der Darstellung in 2 an der linken Seite der Schwenkwiege 14 ausgebildet und innerhalb des Schlitzes 26 angeordnet, sodass dadurch der Kulissenstein 23 formschlüssig in dem Schlitz 26 der Kulisse 25 gelagert ist. Die Translationsrichtung 33 der Kulisse 25 ist dabei im Wesentlichen senkrecht zu der Schwenkachse 15 der Schwenkwiege 14 ausgerichtet, das heißt mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5°. Abweichend hiervon kann die Translationsrichtung 33 der Kulisse 25 auch im Wesentlichen parallel zu der Schwenkachse 15 ausgerichtet sein (nicht dargestellt), sodass dadurch der Kulissenstein 23 am oberen Ende, gemäß der Darstellung in 2, ausgebildet ist und an dieser oberen Seite der Schwenkwiege 14 auch die Kulisse 25 angeordnet ist (nicht dargestellt).
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Die beiden Aktuatoren 16 zum Bewegen der Kulisse 25 sind als Verstellkolben 29 ausgebildet, welche jeweils in einem Verstellzylinder 30 gelagert sind. Dabei mündet eine Hydraulikleitung 34 durch ein erstes Ventil 27 in den in 3 oben dargestellten Aktuator 16 und eine weitere Hydraulikleitung 34 durch ein zweites Ventil 28 in den in 3 unten dargestellten Aktuator 16, das heißt, in den Verstellzylinder 30. Durch das Öffnen des in 3 dargestellten oberen ersten Ventils 27 kann die Kulisse 25 in Richtung der Translationsrichtung 33, gemäß der Darstellung in 3, von oben nach unten bewegt werden. Umgekehrt wird bei einem Öffnen des zweiten, unteren Ventils 28 die Kulisse 25, gemäß der Darstellung in 3, nach oben bewegt. Mittels der Lagerung des Kulissensteins 23 an der Kulisse 25 ist die Bewegung der Kulisse 25 kinematisch mit der Bewegung der Schwenkwiege 14 gekoppelt. Eine Translationsbewegung der Kulisse 25 in Richtung der Translationsrichtung 33 bedingt eine Schwenkbewegung der Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15.
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In 4 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 45 dargestellt. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang 45 weist einen Verbrennungsmotor 46 auf, welcher mittels einer Welle 47 ein Planetengetriebe 48 antreibt. Mit dem Planetengetriebe 48 werden zwei Wellen 47 angetrieben, wobei eine erste Welle 47 mit einer Kupplung 49 mit einem Differentialgetriebe 56 verbunden ist. Eine zweite bzw. andere Welle, welche von dem Planetengetriebe 48 angetrieben ist, treibt durch eine Kupplung 49 eine erste Schrägscheibenmaschine 50 an und die erste Schrägscheibenmaschine 50 ist mittels zweier Hydraulikleitungen 52 mit einer zweiten Schrägscheibenmaschine 51 hydraulisch verbunden. Die erste und zweite Schrägscheibenmaschine 50, 51 bilden dadurch ein hydraulisches Getriebe 60 und von der zweiten Schrägscheibenmaschine 51 kann mittels einer Welle 47 auch das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden. Das Differentialgetriebe 56 treibt mit den Radwellen 58 die Räder 57 an. Ferner weist der Antriebsstrang 45 zwei Druckspeicher 53 als Hochdruckspeicher 54 und als Niederdruckspeicher 55 auf. Die beiden Druckspeicher 53 sind dabei mittels nicht dargestellter Hydraulikleitungen auch mit den beiden Schrägscheibenmaschinen 50, 51 hydraulisch verbunden, sodass dadurch mechanische Energie des Verbrennungsmotors 46 in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann und ferner in einem Rekuperationsbetrieb eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang 45 ebenfalls kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann. Mittels der in dem Hochdruckspeicher 54 gespeicherten hydraulischen Energie kann mit einer Schrägscheibenmaschine 50, 51 zusätzlich das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden.
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Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 und dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 45 wesentliche Vorteile verbunden. Die Aktuatoren 16 als Verstellkolben 29 und Verstellzylinder 30 sind mittels der Kulissenführung 19 kinematisch mit der Schwenkwiege 14 gekoppelt. Zum Bewegen der Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 werden somit von der Schwenkeinrichtung 24 keine Stellkräfte in Richtung der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 und in Richtung zu der Wiegenlagerung 20 auf die Schwenkwiege 14 in einem größeren Umfang aufgebracht, sodass dadurch an der Wiegenlagerung 20 geringere Druckkräfte auftreten. Ferner führt die Kulisse 25 ausschließlich eine Translationsbewegung in Richtung der Translationsrichtung 33 aus, sodass dadurch an dem Verstellkolben 29 keine Querkräfte auftreten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1013928 A2 [0004]
- CH 405934 [0005]
- DE 2733870 C2 [0006]
