DE102013215634A1

DE102013215634A1 - Swash plate machine

Info

Publication number: DE102013215634A1
Application number: DE201310215634
Authority: DE
Inventors: Matthias Greiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2015-02-12
Also published as: WO2015018648A1

Abstract

Schrägscheibenmaschine (1) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder Axialkolbenmotor (3), umfassend eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6), in den Kolbenbohrungen (6) in Richtung einer Längsachse der Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7), eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist, eine um eine Schwenkachse (15) verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), wobei die Kolben (7) je eine Einsteckbohrung (82) aufweisen und innerhalb der Einsteckbohrung (82) je ein Kolbeneinsteckteil (23) angeordnet ist, so dass eine Bewegung der Kolben (7) in den Kolbenbohrungen (6) eine Relativbewegung in Richtung der Längsachse der Kolbenbohrungen (6) zwischen den Kolben (7) und den Kolbeneinsteckteilen (23) bedingt.Swash plate machine (1) as axial piston pump (2) and / or axial piston motor (3), comprising a cylindrical drum (5) rotatably mounted about a rotation axis (8) with piston bores (6) in the piston bores (6) in the direction of a longitudinal axis the piston bores (6) movably mounted pistons (7), one with the cylinder drum (5) at least rotatably connected drive shaft (9) which is rotatably mounted about the rotation axis (8), one about a pivot axis (15) pivotally mounted Pivoting cradle (14) with a support surface (18) for direct or indirect storage of the piston (7) on the support surface (18), wherein the piston (7) each have a Einsteckbohrung (82) and within the insertion bore (82) each have a Kolbeneinsteckteil (23) is arranged, so that a movement of the piston (7) in the piston bores (6) a relative movement in the direction of the longitudinal axis of the piston bores (6) between the piston (7) and the Kolbeneinsteckteilen (23) conditionally.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9.The present invention relates to a swashplate machine according to the preamble of claim 1 and a drive train according to the preamble of claim 9.

Stand der TechnikState of the art

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 drehfest 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. Die Gleitschuhe sind mit einer Gleitlagerung, welche im Allgemeinen hydrostatisch entlastet ist, auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert und die Gleitschuhe sind mit der Rückhaltescheibe verbunden. Die Kolben sind als Hohl- oder Vollkolben ausgebildet. Hohlkolben sind in der Herstellung teuer und bedingen ein großes Totvolumen an Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenbohrungen und Vollkolben weisen eine große Masse auf, so dass die Vollkolben, da diese eine Bewegung in den Kolbenbohrungen ausführen, zu einer großen ungleichen Masseverteilung in der Zylindertrommel führen. Aufgrund der Zentripetalbeschleunigung wegen der Rotationsbewegung der Zylindertrommel verursacht die ungleiche Masseverteilung ein Verkippen der Zylindertrommel.Swash plate machines serve as axial piston pumps for converting mechanical energy into hydraulic energy and as axial piston motor for converting hydraulic energy into mechanical energy. A cylinder drum with piston bores is rotatably or rotatably mounted and pistons are arranged in the piston bores. The cylinder drum is rotatably connected to a drive shaft and on a first part of the rotating piston bores temporarily acts a hydraulic fluid under high pressure and a second part of the rotating piston bores temporarily acts a hydraulic fluid under low pressure. A pivoting cradle is pivotally mounted about a pivot axis and on the pivoting cradle is on a retaining disc with sliding shoes. The pistons are attached to the sliding shoes. The retaining disc with the sliding shoes together with the cylinder drum performs a rotational movement about an axis of rotation and a flat bearing surface of the pivoting cradle is at an acute angle, for example between 0 ° and + 20 ° and between 0 ° and -20 ° as a swivel angle aligned with the axis of rotation of the cylinder drum. The sliding blocks are mounted with a sliding bearing, which is generally hydrostatically relieved, on the support surface of the pivoting cradle and the sliding blocks are connected to the retaining disc. The pistons are designed as hollow or solid pistons. Hollow pistons are expensive to manufacture and cause a large dead volume of hydraulic fluid in the piston bores and solid pistons have a large mass, so that the solid pistons, since they perform a movement in the piston bores, lead to a large uneven mass distribution in the cylinder barrel. Due to the Zentripetalbeschleunigung because of the rotational movement of the cylinder drum causes the unequal mass distribution tilting of the cylinder drum.

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. The EP 1 013 928 A2 shows an axial piston pump in a swash plate design with a driven rotating and a plurality of piston bores arranged therein cylinder barrel, wherein in each separated by webs piston bores are arranged between a bottom dead center and a top dead center movable pistons and a low-pressure connection kidney and a Hochdruck Hochdruck kidney having control disc provided is.

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. The CH 405 934 shows a Schrägscheibenaxialkolbenpumpe whose non-rotating cylinder block for varying the delivery rate in dependence on the delivery pressure is longitudinally displaceable, wherein on the pressed by a spring in the direction of increasing the delivery cylinder block, a control slide unit is fixed with a spool.

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. The DE 27 33 870 C2 shows a control device for a Schrägenscheibenaxialkolbenpumpe, in which acts on both sides of the cradle for pivoting the swash plate depending on a hydraulically actuated swing wing on the engine, both motors are controllable by means of a pivot about the pivot axis of the cradle pivotally mounted plate-shaped control valve slide and adjusting the flow rate of the pump serve.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen, in den Kolbenbohrungen in Richtung einer Längsachse der Kolbenbohrungen beweglich gelagerte Kolben, eine mit der Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, welche um die Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche, wobei die Kolben je eine Einsteckbohrung aufweisen und innerhalb der Einsteckbohrung je ein Kolbeneinsteckteil angeordnet ist, so dass eine Bewegung der Kolben in den Kolbenbohrungen eine Relativbewegung in Richtung der Längsachse der Kolbenbohrungen zwischen den Kolben und den Kolbeneinsteckteilen bedingt. Die Kolben weisen aufgrund der Einsteckbohrungen eine geringe Masse auf, so dass dadurch die auf die Kolben wirkenden Zentripedalkräfte aufgrund der Rotationsbewegung der Zylindertrommel bei einer ungleichen Masseverteilung aufgrund der Bewegung der Kolben in den Kolbenbohrungen gering ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Zentralfeder kleiner ausgelegt werden mit einer geringeren Druckkraft oder die Schrägscheibenmaschine kann mit einer höheren Drehzahl betrieben werden, da die Zylindertrommel erst bei einer größeren Drehzahl zum Kippen neigt. Die Zentralfeder behindert oder verhindert, insbesondere bei der Inbetriebnahme der Schrägscheibenmaschine, das Kippen der Zylindertrommel, da die Zylindertrommel auf ein Axiallagerbauteil, insbesondere eine Ventilscheiben, in axialer Richtung von der Zentralfeder gedrückt und dadurch entsprechend gelagert ist. Aufgrund der geringen Masse der Kolben sinken auch die Reibkräfte zwischen den Kolben und der Kolbenbohrung, da aufgrund der geringeren Masse der Kolben auf diese geringere Zentripetalkräfte wirken.Swash plate machine according to the invention as an axial piston pump and / or axial piston motor, comprising a cylinder drum rotatably mounted about a rotational axis with piston bores, piston movably mounted in the piston bores in the direction of a longitudinal axis of the piston bores, a drive shaft at least rotatably connected to the cylinder drum, which rotates about the rotation axis or rotatably mounted, a pivoting about a pivot axis mounted pivoting cradle with a support surface for direct or indirect storage of the piston on the support surface, wherein the pistons each have a Einsteckbohrung and within the insertion bore is arranged a Kolbeneinsteckteil, so that movement of the piston in the piston bores a relative movement in the direction of the longitudinal axis of the piston bores between the piston and the Kolbeneinsteckteilen conditionally. Due to the insertion bores, the pistons have a low mass, so that the centripetal forces acting on the pistons due to the rotational movement of the cylinder drum with an unequal mass distribution due to the movement of the pistons in the piston bores is thereby small. As a result, advantageously, a central spring can be made smaller with a lower pressure force or the swashplate machine can be operated at a higher speed since the cylinder drum tends to tip only at a relatively high speed. The central spring hinders or prevents, in particular during the commissioning of the swash plate machine, the tilting of the cylinder drum, since the cylinder drum on a thrust bearing component, in particular, a valve discs, pressed in the axial direction of the central spring and thereby stored accordingly. Due to the low mass of the piston, the frictional forces between the piston and the piston bore also decrease because, due to the lower mass of the piston, they act on these lower centripetal forces.

Insbesondere sind die Kolbeneinsteckteile fest mit der rotierenden gelagerten Zylindertrommel verbunden, so dass zwischen den Kolbeneinsteckteilen und der Zylindertrommel keine Relativbewegung, insbesondere keine Relativbewegung in Richtung der Längsachse der Kolbenbohrungen, ausführbar ist. Die Kolbeneinsteckteile können besonders einfach fest an der Zylindertrommel befestigt werden, so dass dadurch die Schrägscheibenmaschine in der Herstellung preiswert ist. In particular, the Kolbeneinsteckteile are firmly connected to the rotating cylinder drum mounted, so that between the Kolbeneinsteckteilen and the cylinder drum no relative movement, in particular no relative movement in the direction of the longitudinal axis of the piston bores, executable. The Kolbeneinsteckteile can be particularly easily fixed to the cylinder drum, so that thereby the swash plate machine is inexpensive to manufacture.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die Kolbeneinsteckteile dahingehend mit der rotierend gelagerten Zylindertrommel verbunden und/oder die Geometrie der Kolbeneinsteckteile und/oder die Geometrie der Einsteckbohrungen ist dahingehend ausgebildet, so dass zwischen den Kolben an den Einsteckbohrungen und einer radialen Außenseite der Kolbeneinsteckteile ein Zwischenraum, insbesondere ein Ringraum, vorhanden ist. Der Zwischenraum ist erforderlich, damit ein Strömungsraum vorhanden ist für die Strömung der Hydraulikflüssigkeit, welche zwischen den Kolbeneinsteckteilen, welche in axialer Richtung feststehend sind, und den in axialer Richtung beweglichen Kolben vorhanden ist. In a further embodiment, the Kolbeneinsteckteile are related to the rotatably mounted cylinder drum and / or the geometry of Kolbeneinsteckteile and / or the geometry of the Einsteckbohrungen is designed so that between the piston at the Einsteckbohrungen and a radial outer side of Kolbeneinsteckteile a gap, in particular an annulus, is present. The clearance is required for a flow space to be provided for the flow of the hydraulic fluid existing between the piston insertion parts which are fixed in the axial direction and the piston movable in the axial direction.

In einer ergänzenden Ausführungsform sind die Kolbeneinsteckteile dahingehend mit der rotierend gelagerten Zylindertrommel verbunden und/oder die Geometrie der Kolbeneinsteckteile und/oder die Geometrie der Einsteckbohrungen ist dahingehend ausgebildet, dass zwischen den Kolbeneinsteckteilen und den Kolben kein Kontakt besteht und/oder zwischen sämtlichen Oberflächen der Kolbeneinsteckteilen und sämtlichen Oberflächen der Kolben ein Abstand besteht. Da kein Kontakt zwischen den Kolben und den Kolbeneinsteckteilen vorhanden ist, treten in vorteilhafter Weise auch keine Reibungskräfte zwischen den Kolben und den Kolbeneinsteckteilen auf, die eine Relativbewegung in Richtung der Längsachse der Kolbenbohrungen zueinander ausführen.In a supplementary embodiment, the piston insertion parts are connected to the rotating cylindrical drum and / or the geometry of the Kolbeneinsteckteile and / or the geometry of the insertion holes is formed such that there is no contact between the Kolbeneinsteckteilen and the piston and / or between all surfaces of Kolbeneinsteckteilen and all surfaces of the piston is a distance. Since there is no contact between the piston and the Kolbeneinsteckteilen, occur in an advantageous manner, no friction forces between the piston and the Kolbeneinsteckteilen, which perform a relative movement in the direction of the longitudinal axis of the piston bores to each other.

Vorzugsweise münden die Kolbenbohrungen der Zylindertrommel in Ein- und Auslassöffnungen zum Ein- und Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in und aus den Kolbenbohrungen und an den Kolbeneinsteckteilen ist ein Befestigungsbolzen ausgebildet, welcher an einer Begrenzungsseite der Zylindertrommel für die Ein- und Auslassöffnungen befestigt ist. Preferably, the piston bores of the cylinder drum open into inlet and outlet openings for introducing and discharging hydraulic fluid into and out of the piston bores and on the Kolbeneinsteckteilen a fastening bolt is formed, which is attached to a boundary side of the cylinder drum for the inlet and outlet openings.

In einer Variante sind die Befestigungsbolzen mit einer Schraub- oder Pressverbindung an der Begrenzungsseite der Zylindertrommel für die Ein- und Auslassöffnungen befestigt und/oder die Ein- und Auslassöffnungen sind nierenförmig ausgebildet. Die Befestigungsbolzen können mit der Schraub- oder Pressverbindung besonders einfach, preiswert und zuverlässig an der Begrenzungsseite der Zylindertrommel für die Ein- und Auslassöffnungen befestigt werden. Dadurch ist die Schrägscheibenmaschine in der Herstellung besonders einfach und preiswert.In a variant, the fastening bolts are fastened with a screw or press connection on the boundary side of the cylinder drum for the inlet and outlet openings and / or the inlet and outlet openings are kidney-shaped. The fastening bolts can be fastened with the screw or press connection particularly simple, inexpensive and reliable on the boundary side of the cylinder drum for the inlet and outlet openings. As a result, the swash plate machine in the production is particularly simple and inexpensive.

Zweckmäßig ist mit den Kolben an je einer Kolbenverbindungsstelle je ein Gleitschuh verbunden und die Gleitschuhe und die Kolben sowie vorzugsweise die Kolbeneinsteckteile weisen jeweils einen Entlastungskanal auf zur Leitung von Hydraulikflüssigkeit zu einer Gleitlagerung zwischen den Gleitschuhen und der Auflagefläche der Schwenkwiege, um die Gleitlagerung zwischen den Gleitschuhen und der Auflagefläche der Schwenkwiege hydrostatisch zu entlasten. Die hydrostatische Entlastung der Gleitlagerung zwischen den Gleitschuhen und der Auflagefläche der Schwenkwiege reduziert die Reibungskräfte zwischen der Auflagefläche der Schwenkwiege und den Gleitschuhen. Appropriately connected to the piston at a respective piston connection point ever a shoe and the shoes and the pistons and preferably the Kolbeneinsteckteile each have a discharge channel for the supply of hydraulic fluid to a sliding bearing between the shoes and the support surface of the pivoting cradle to the sliding bearing between the shoes and to hydrostatically relieve the bearing surface of the swivel cradle. The hydrostatic relief of the sliding bearing between the shoes and the support surface of the pivoting cradle reduces the frictional forces between the support surface of the pivoting cradle and the sliding shoes.

In einer weiteren Ausführungsform ist an den Kolbeneinsteckteilen, vorzugsweise radial ausgerichtet, wenigstens ein Strömungskanal ausgebildet und der wenigstens eine Strömungskanal mündet in die Ein- und Auslassöffnungen zum Leiten von Hydraulikflüssigkeit durch den wenigstens einen Strömungskanal und durch die Ein- und Auslassöffnung und/oder die Kolbeneinsteckteile sind aus Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium, oder aus Kunststoff ausgebildet und/oder die Zylindertrommel ist axial beweglich an einer Antriebswelle gelagert und die Zylindertrommel ist mit einer Zentralfeder auf ein Axiallagerbauteil, insbesondere eine Ventilscheibe, mit einer Hochdrucköffnung und einer Niederdrucköffnung gedrückt. Die Befestigungsbolzen verschließen die Ein- und Auslassöffnungen nur teilweise, so dass außerhalb der Befestigungsbolzen die Hydraulikflüssigkeit durch die Ein- und Auslassöffnungen in die Kolbenbohrungen ein- und ausströmen kann. Die Strömungskanäle sind erforderlich, damit die Hydraulikflüssigkeit nach dem Ein- oder Ausleiten durch die Ein- und Auslassöffnungen anschließend in die Kolbenbohrungen ein- und ausströmen kann. In a further embodiment, at least one flow channel is formed on the Kolbeneinsteckteilen, preferably radially aligned, and the at least one flow channel opens into the inlet and outlet ports for conducting hydraulic fluid through the at least one flow channel and through the inlet and outlet ports and / or Kolbeneinsteckteile are made of metal, in particular steel or aluminum, or of plastic and / or the cylinder drum is axially movably mounted on a drive shaft and the cylinder drum is pressed with a central spring on a thrust bearing component, in particular a valve disc, with a high-pressure opening and a low-pressure opening. The fastening bolts close the inlet and outlet openings only partially, so that outside the fastening bolts, the hydraulic fluid can flow in and out through the inlet and outlet openings in the piston bores. The flow channels are required so that the hydraulic fluid after entering or exiting through the inlet and outlet ports then into the piston bores and can flow out.

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.Drive train according to the invention for a motor vehicle, comprising at least one swash plate machine for converting mechanical energy into hydraulic energy and vice versa, at least one pressure accumulator, wherein the swash plate machine is designed as a swash plate machine described in this patent application.

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. Preferably, the drive train includes two swash plate machines, which are hydraulically connected to each other and act as a hydraulic transmission and / or the drive train comprises two pressure accumulator as high-pressure accumulator and low pressure accumulator.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege.In a further embodiment, the swash plate machine comprises a weighing storage for the pivoting cradle.

Zweckmäßig umfasst die Schrägscheibenmaschine wenigstens eine Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege.Suitably, the swash plate machine comprises at least one pivoting device for pivoting the pivoting cradle.

In einer weiteren Variante umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen.In a further variant, the swash plate machine comprises a low-pressure opening for introducing and / or discharging hydraulic fluid into and / or out of the rotating piston bores.

In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen.In an additional embodiment, the swash plate machine includes a high pressure port for discharging and / or introducing hydraulic fluid from and / or into the rotating piston bores.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:In the following, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine, 1 a longitudinal section of a swash plate machine,

2 einen Querschnitt A-A gemäß 1 einer Ventilscheibe der Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege, 2 a cross section AA according to 1 a valve disc of the swash plate machine and a view of a pivoting cradle,

3 einen Teillängsschnitt der Schrägscheibenmaschine gemäß 1 an einer Zylindertrommel, 3 a partial longitudinal section of the swash plate machine according to 1 on a cylinder drum,

4 eine Seitenansicht eines Kolbeneinsteckteils, 4 a side view of a Kolbeneinsteckteils,

5 eine Ansicht einer Zylindertrommel der Schrägscheibenmaschine gemäß 1 in Richtung einer Rotationsachse der Zylindertrommel und 5 a view of a cylinder drum of the swash plate machine according to 1 in the direction of an axis of rotation of the cylinder drum and

6 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. 6 a drive train for a motor vehicle.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

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 verbunden, da zwischen der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 eine drehfeste Verbindung 43 vorhanden ist, wobei die Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 zweiteilig ausgebildet sind. Die Zylindertrommel 5 führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 mit aus aufgrund einer drehfesten Verbindung 43. In die Zylindertrommel 5 sind eine Vielzahl von Kolbenbohrungen 6 mit einem beliebigen Querschnitt, zum Beispiel quadratisch oder kreisförmig, eingearbeitet. Die Längsachsen 33 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 flüssigkeitsdicht einen Innenraum 44, der mit Hydraulikflüssigkeit befüllt ist.An in 1 in a longitudinal section shown swash plate machine 1 serves as axial piston pump 2 For conversion or conversion of mechanical energy (torque, speed) into hydraulic energy (volume flow, pressure) or as axial piston motor 3 for conversion or conversion of hydraulic energy (volume flow, pressure) into mechanical energy (torque, speed). A drive shaft 9 is by means of a storage 10 on a flange 21 one- or multi-part housing 4 and with another storage 10 on the housing 4 the swash plate machine 1 around a rotation axis 8th rotatably or rotatably mounted ( 1 ). With the drive shaft 9 is a cylinder drum 5 rotatably connected, as between the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 a non-rotatable connection 43 is present, the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 are formed in two parts. The cylinder drum 5 guides the rotational movement of the drive shaft 9 with out due to a non-rotatable connection 43 , In the cylinder drum 5 are a variety of piston bores 6 with any cross-section, for example square or circular, incorporated. The longitudinal axes 33 the piston bores 6 are essentially parallel to the axis of rotation 8th the drive shaft 9 or the cylinder drum 5 aligned. In the piston bores 6 is each a piston 7 movably mounted. A pivoting cradle 14 is about a pivot axis 15 pivotable on the housing 4 stored. The pivot axis 15 is perpendicular to the drawing plane of 1 and parallel to the drawing plane of 2 aligned. The rotation axis 8th the cylinder drum 5 is parallel to and in the drawing plane of 1 arranged and perpendicular to the drawing plane of 2 , The housing 4 limited liquid-tight an interior 44 which is filled with hydraulic fluid.

Die Schwenkwiege 14 weist eine ebene bzw. plane Auflagefläche 18 zur mittelbaren Auflage einer Rückhaltescheibe 37 und zur unmittelbaren Auflage von Gleitschuhen 39 auf. Die Rückhaltescheibe 37 ist mit einer Vielzahl von Gleitschuhen 39 verbunden und jeder Gleitschuh 39 ist dabei mit jeweils einem Kolben 7 verbunden. Hierzu weist der Gleitschuh 39 eine Lagerkugel 40 (1 und 3) 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 bzw. 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. 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 an der Rückhaltescheibe 37 führt auch die Rückhaltescheibe 37 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus. Damit die Gleitschuhe 39 in ständigem Kontakt zu der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 stehen, wird die Rückhaltescheibe 37 von einer Druckfeder 41 unter einer Druckkraft auf die Auflagefläche 18 gedrückt. The pivoting cradle 14 has a flat or planar support surface 18 for the indirect support of a retaining disc 37 and for the direct application of sliding shoes 39 on. The retaining disc 37 is with a variety of sliding shoes 39 connected and each shoe 39 is there with one piston each 7 connected. For this purpose, the sliding shoe 39 a camp ball 40 ( 1 and 3 ), which in a Lagerpfanne 59 on the piston 7 is attached, so that a piston joint 22 between the bearing ball 40 and the pan 59 on the piston 7 is trained. The partially spherical bearing ball 40 and pan 59 Both are complementary or spherical, so thereby at a corresponding movement possibility to each other between the bearing ball 40 and the pan 59 to the piston 7 a permanent connection between the piston 7 and the sliding shoe 39 is available. Due to the connection of the pistons 7 with the rotating cylinder drum 5 and the connection of the bearing pans 59 with the sliding shoes 39 lead the sliding shoes 39 a rotational movement about the axis of rotation 8th with out and due to the firm connection or arrangement of the sliding shoes 39 on the retaining disc 37 also carries the retaining disc 37 a rotational movement about the axis of rotation 8th with out. So that the sliding shoes 39 in constant contact with the support surface 18 the pivoting cradle 14 stand, the retaining disc 37 from a compression spring 41 under a compressive force on the support surface 18 pressed.

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 zweier Schwenkeinrichtungen 24 verschwenkt werden. The pivoting cradle 14 is - as already mentioned - around the pivot axis 15 pivoted and also has an opening 42 ( 1 ) for carrying out the drive shaft 9 on. At the housing 4 is a weighing storage 20 educated. Here are at the pivoting cradle 14 formed two bearing sections. The two bearing sections of the pivoting cradle 14 lie on the weighing storage 20 on. The pivoting cradle 14 is thus by means of a sliding bearing on the weighing storage 20 or the housing 4 around the pivot axis 15 pivoted. In the illustration in 1 has the bearing surface 18 according to the sectioning in 1 a pivot angle α of approximately + 20 °. The swivel angle α is between a notional plane perpendicular to the axis of rotation 8th and one of the flat bearing surface 18 the pivoting cradle 14 spanned level exists according to the sectional formation in 1 , The pivoting cradle 14 can between two pivotal limit angle α between + 20 ° and -20 ° by means of two pivoting devices 24 be pivoted.

Die erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 als Schwenkeinrichtungen 24 weist eine Verbindungsstelle 32 zwischen der Schwenkeinrichtung 24 und der Schwenkwiege 14 auf. Die beiden Schwenkeinrichtungen 24 weisen jeweils einen Verstellkolben 29 auf, welcher in einem Verstellzylinder 30 beweglich gelagert ist. Der Verstellkolben 29 bzw. eine Achse des Verstellzylinders 30 ist dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. An einem in 1 links dargestellten Endbereich des Verstellkolbens 29 weist dieser eine Lagerpfanne 31 auf, in welcher eine Lagerkugel 19 gelagert ist. Dabei ist die Lagerkugel 19 an einem Schwenkarm 16 (1 bis 2) der Schwenkwiege 14 vorhanden. Die erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 ist somit mit jeweils einer Lagerkugel 19 an jeweils einem Schwenkarm 16 mit der Schwenkwiege 14 verbunden. Durch Öffnen eines der beiden Ventile 27, 28 als erstes Ventil 27 an der ersten Schwenkeinrichtung 25 und dem zweiten Ventil 28 an der zweiten Schenkeinrichtung 26 gemäß der Darstellung in 1 kann die Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 verschwenkt werden, da dadurch auf den Verstellkolben 29 an dem geöffneten Ventil 27, 28 mit einer Hydraulikflüssigkeit unter Druck in dem Verstellzylinder 30 eine Kraft aufgebracht wird. 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. The first and second pivoting device 25 . 26 as pivoting devices 24 has a junction 32 between the pivoting device 24 and the swivel cradle 14 on. The two pivoting devices 24 each have an adjusting piston 29 on, which in an adjusting cylinder 30 is movably mounted. The adjusting piston 29 or an axis of the adjusting cylinder 30 is essentially parallel to the axis of rotation 8th the cylinder drum 5 aligned. At one in 1 left end portion of the adjusting piston shown 29 this has a bearing cup 31 in which a bearing ball 19 is stored. Here is the bearing ball 19 on a swivel arm 16 ( 1 to 2 ) of the pivoting cradle 14 available. The first and second pivoting device 25 . 26 is thus each with a ball bearing 19 on each one swivel arm 16 with the swivel cradle 14 connected. By opening one of the two valves 27 . 28 as the first valve 27 at the first pivoting device 25 and the second valve 28 at the second gift device 26 as shown in 1 can the swivel cradle 14 around the pivot axis 15 be pivoted, as a result of the adjusting piston 29 on the open valve 27 . 28 with a hydraulic fluid under pressure in the adjusting cylinder 30 a force is applied. Not only does the swing cradle lead here 14 but also the retaining disc 37 due to the pressurization with the compression spring 41 this pivoting movement of the pivoting cradle 14 with out.

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 Zylindertrommel 5 ist axial beweglich bezüglich der Antriebswelle 9 und mit einer Zentralfeder 76 wird die Zylindertrommel 5 in axialer Richtung auf die Ventilscheibe 11 als Axiallagerbauteil 79 gedrückt. Hierzu liegt die Zentralfeder 76 auf einem Auflagering 77 auf, welcher an der Zylindertrommel 5 befestigt ist und auf einem weiteren Auflagering 78 auf, welcher an der Antriebswelle 9 befestigt ist. 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, weil die Kolbenbohrungen 6 im Endbereich in nierenförmige Ein- und Auslassöffnungen 68 münden und die Ein- und Auslassöffnungen 68 in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 oder der Niederdrucköffnung 13 stehen. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 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. During operation of the swashplate machine 1 as axial piston pump 2 is at constant speed of the drive shaft 9 that of the swashplate machine 1 the larger the amount of the swivel angle α and the other way around, the greater the volumetric flow delivered. This is due to the in 1 right end of the cylinder drum 5 a valve disc 11 on, with a kidney-shaped high-pressure opening 12 and a kidney-shaped low-pressure opening 13 , The cylinder drum 5 is axially movable with respect to the drive shaft 9 and with a central spring 76 becomes the cylinder drum 5 in the axial direction on the valve disc 11 as thrust bearing component 79 pressed. For this lies the central spring 76 on a support ring 77 on, which on the cylinder drum 5 is attached and on another support ring 78 on, which on the drive shaft 9 is attached. The piston bores 6 the rotating cylinder drum 5 thus become fluid conducting in an arrangement at the high pressure port 12 with the high-pressure opening 12 connected and in an arrangement at the low pressure opening 13 with the low-pressure opening 13 connected fluid-conducting, because the piston bores 6 in the end area in kidney-shaped inlet and outlet openings 68 open and the inlet and outlet openings 68 in fluid communication with the high pressure port 12 or the low-pressure opening 13 stand. At a swivel angle α of 0 ° and during operation of the swash plate machine, for example as axial piston pump 2 is despite a rotational movement of the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 no hydraulic fluid from the axial piston pump 2 promoted as the pistons 7 no strokes in the piston bores 6 To run. During operation of the swashplate machine 1 both as axial piston pump 2 as well as axial piston motor 3 have the temporarily in fluid communication with the high pressure port 12 standing piston bores 6 a greater pressure on hydraulic fluid than the piston bores 6 temporarily in fluid communication with the low pressure port 13 stand. An axial end 66 the cylinder drum 5 lies on the valve disc 11 on. On a first page 64 of the housing 4 or the flange 21 of the housing 4 is an opening 63 with storage 10 trained and a second page 65 has a recess for mounting the drive shaft 9 with another storage 10 on.

Die Rückhaltescheibe 37 ist ringförmig als ebene Scheibe ausgebildet und weist somit eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Die Rückhaltescheibe 37 weist acht Bohrungen 36 auf innerhalb deren die Gleitschuhe 39 angeordnet sind, so dass die Gleitschuhe 39 in radialer Richtung, d. h. senkrecht zu einer Längsachse der Bohrungen 36, bezüglich der Rückhaltscheibe 37 beweglich sind. Die Rückhaltescheibe 37 und die Gleitschuhe 39 sind mehrteilig ausgebildet. Die Anzahl der Bohrungen 36 entspricht der Anzahl der Gleitschuhe 39 und Kolben 7 und in jeder Bohrung 36 ist jeweils ein Gleitschuh 39 befestigt. Die Rückhaltescheibe 37 liegt nicht unmittelbar auf der Auflagefläche 18 auf. Die Gleitschuhe 39 bilden an einer Seite, welcher der Schwenkwiege 14 zugewandt ist, eine Lagerfläche 34. An den Lagerflächen 34 der Gleitschuhe 39 liegen diese auf der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 auf, so dass eine Gleitlagerung 74 zwischen der Schwenkwiege 14 und den Gleitschuhen 39 vorhanden ist. The retaining disc 37 is annular as a flat disc and thus has an opening 38 for the implementation of the drive shaft 9 on. The retaining disc 37 has eight holes 36 inside of which the sliding shoes 39 are arranged so that the sliding shoes 39 in the radial direction, ie perpendicular to a longitudinal axis of the bores 36 , regarding the retaining disc 37 are mobile. The retaining disc 37 and the sliding shoes 39 are formed in several parts. The number of holes 36 corresponds to the number of sliding shoes 39 and pistons 7 and in every hole 36 is in each case a sliding shoe 39 attached. The retaining disc 37 does not lie directly on the support surface 18 on. The sliding shoes 39 form on one side, which is the pivoting cradle 14 facing, a storage area 34 , At the storage areas 34 the sliding shoes 39 they lie on the support surface 18 the pivoting cradle 14 on top, leaving a slide bearing 74 between the pivoting cradle 14 and the sliding shoes 39 is available.

In die Kolben 7 ist in Richtung der Längsachse 33 der Kolbenbohrungen 6 bzw. der Kolben 7 eine Einsteckbohrung 82 mit einem beliebigen Querschnitt, insbesondere kreisförmig oder quadratisch, eingearbeitet. Die Einsteckbohrungen 82 sind dabei an den in Richtung von 3 rechten Ende offen ausgebildet, so dass die Hydraulikflüssigkeit innerhalb der Kolbenbohrungen 6 in die Einsteckbohrungen 82 der Kolben 7 ein- und ausströmen kann und damit die Einsteckbohrungen 82 mit der Hydraulikflüssigkeit gefüllt sind. Die Kolben 7 liegen außenseitig auf den Kolbenbohrungen 6 der Zylindertrommel 5 auf, so dass dadurch von den Kolben 7 die Kolbenbohrungen 6 in Richtung von 1 und 3 nach links fluiddicht abgedichtet sind. Konzentrisch bzw. koaxial zu dem Kolbeneinsteckteil 23 ist an dem in 1, 3 und 4 rechten Endbereich der Kolbeneinsteckteile 23 ein Befestigungsbolzen 69 vorhanden. Die Kolbenbohrungen 6 münden in ihrem Endbereich in Ein- und Auslassöffnungen 68. Dabei weisen die nierenförmigen Ein- und Auslassöffnungen 68 eine kleinere Strömungsquerschnittsfläche auf als die Kolbenbohrungen 6. Die Ein- und Auslassöffnungen 68 sind dabei von einer Begrenzungsseite 70 von der Zylindertrommel 5 begrenzt. Die Befestigungsbolzen 69 der Kolbeneinsteckteile 23 sind mit einer Schraubverbindung 71 oder einer Pressverbindung 72 an der Begrenzungsseite 70 der Zylindertrommel 5 befestigt. Dadurch sind die Kolbeneinsteckteile 23 fest mit der rotierenden Zylindertrommel 5 verbunden, so dass die Kolbeneinsteckteile 23 keine Bewegung in Richtung der Längsachse 33 der Kolbenbohrungen 6 ausführen. Aufgrund der Bewegung der Kolben 7 innerhalb der Kolbenbohrungen 6 in Richtung der Längsachse 33 der Kolbenbohrungen 6 tritt somit an der Schrägscheibenmaschine 1 eine Relativbewegung zwischen den Kolben 7 und den Kolbeneinsteckteilen 23 auf, sofern der Schwenkwinkel α ungleich 0° ist. In the pistons 7 is in the direction of the longitudinal axis 33 the piston bores 6 or the piston 7 an insertion hole 82 with any cross-section, in particular circular or square, incorporated. The insertion holes 82 are in the direction of 3 right end formed open, allowing the hydraulic fluid within the piston bores 6 into the insertion holes 82 The piston 7 can flow in and out and thus the insertion holes 82 are filled with the hydraulic fluid. The pistons 7 lie outside on the piston bores 6 the cylinder drum 5 on, so that by the piston 7 the piston bores 6 in the direction of 1 and 3 sealed to the left fluid-tight. Concentric or coaxial with the Kolbeneinsteckteil 23 is at the in 1 . 3 and 4 right end of the Kolbeneinsteckteile 23 a fastening bolt 69 available. The piston bores 6 open in their end in inlet and outlet openings 68 , Here are the kidney-shaped inlet and outlet openings 68 a smaller flow cross-sectional area than the piston bores 6 , The inlet and outlet openings 68 are from a limiting page 70 from the cylinder drum 5 limited. The fastening bolts 69 the Kolbeneinsteckteile 23 are with a screw connection 71 or a press connection 72 on the boundary side 70 the cylinder drum 5 attached. As a result, the Kolbeneinsteckteile 23 firmly with the rotating cylinder drum 5 connected so that the Kolbeneinsteckteile 23 no movement in the direction of the longitudinal axis 33 the piston bores 6 To run. Due to the movement of the pistons 7 inside the piston bores 6 in the direction of the longitudinal axis 33 the piston bores 6 thus occurs at the swash plate machine 1 a relative movement between the pistons 7 and the piston male parts 23 on, provided that the pivot angle α is not equal to 0 °.

Die Ein- und Auslassöffnungen 68 sind von den Befestigungsbolzen 69 nur teilweise verschlossen, so dass außerhalb der Befestigungsbolzen 69 die Hydraulikflüssigkeit durch die Ein- und Auslassöffnungen 68 in die Kolbenbohrungen 6 ein- und ausströmen kann. Damit die Hydraulikflüssigkeit nach dem Durchströmen der Ein- und Auslassöffnungen 68 auch in die Kolbenbohrungen 6 ein- und ausströmen kann, weisen die Kolbeneinsteckteile 23 mehrere im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 33 bzw. radial ausgerichtete Strömungskanäle 75 auf. Der Durchmesser der zylinderförmigen Kolbeneinsteckteile 23 ist kleiner als der Durchmesser der Einsteckbohrungen 82 an den Kolben 7, so dass ein als Ringraum 81 ausgebildeter Zwischenraum 80 zwischen den Kolbeneinsteckteilen 23 und den Kolben 7 vorhanden ist. Die Kolbeneinsteckteile 23 und eine Außenseite 61 der Kolbeneinsteckteile 23 ist koaxial zu der Längsachse 33 ausgerichtet und auch die Einsteckbohrung 82 ist koaxial zu der Längsachse 33 ausgebildet. Dadurch besteht zwischen der Außenseite 61 der Kolbeneinsteckteile 23 und dem Kolben 7 an den Einsteckbohrungen 82 ein konstanter radialer Abstand, welcher dem Ringraum 81 entspricht. Damit besteht zwischen einer Oberfläche 62 der Kolbeneinsteckteile 23 und einer Oberfläche 67 der Kolben 7 kein Kontakt. Der Ringraum 81 ist erforderlich, da aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Kolben 7 und den Kolbeneinsteckteilen 23 die Hydraulikflüssigkeit durch den Ringraum 81 in die Einsteckbohrungen 82 ein- und ausströmen muss. Ein Entlastungskanal 73 an dem Gleitschuh 39 sowie an den Kolben 7 dient dazu, Hydraulikflüssigkeit zu der Gleitlagerung 74 zwischen der Lagerfläche 34 der Gleitschuhe 39 und der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 zu leiten. Durch diese hydrostatische Entlastung treten an der Gleitlagerung 74 weniger Reibungskräfte auf.The inlet and outlet openings 68 are from the mounting bolts 69 only partially closed, leaving outside the mounting bolts 69 the hydraulic fluid through the inlet and outlet openings 68 into the piston bores 6 can flow in and out. So that the hydraulic fluid after flowing through the inlet and outlet openings 68 also in the piston bores 6 can flow in and out, have the Kolbeneinsteckteile 23 several substantially perpendicular to the longitudinal axis 33 or radially oriented flow channels 75 on. The diameter of the cylindrical Kolbeneinsteckteile 23 is smaller than the diameter of the insertion holes 82 to the piston 7 so one as an annulus 81 trained space 80 between the Kolbeneinsteckteilen 23 and the piston 7 is available. The piston insertion parts 23 and an outside 61 the Kolbeneinsteckteile 23 is coaxial with the longitudinal axis 33 aligned and also the insertion hole 82 is coaxial with the longitudinal axis 33 educated. This is between the outside 61 the Kolbeneinsteckteile 23 and the piston 7 at the insertion holes 82 a constant radial distance, which is the annulus 81 equivalent. This is between a surface 62 the Kolbeneinsteckteile 23 and a surface 67 The piston 7 no contact. The annulus 81 is required because of the relative movement between the piston 7 and the piston male parts 23 the hydraulic fluid through the annulus 81 into the insertion holes 82 must flow in and out. A relief channel 73 on the slide shoe 39 as well as to the piston 7 serves to hydraulic fluid to the sliding bearing 74 between the storage area 34 the sliding shoes 39 and the bearing surface 18 the pivoting cradle 14 to lead. Through this hydrostatic discharge occur on the sliding bearing 74 less friction forces.

In 6 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.In 6 is an inventive drive train 45 shown. The drive train according to the invention 45 has an internal combustion engine 46 on which by means of a wave 47 a planetary gear 48 drives. With the planetary gear 48 become two waves 47 driven, being a first shaft 47 with a clutch 49 with a differential gear 56 connected is. A second or other shaft, which of the planetary gear 48 powered by a clutch 49 a first swash plate machine 50 on and the first swash plate machine 50 is by means of two hydraulic lines 52 with a second swashplate machine 51 hydraulically connected. The first and second swashplate machine 50 . 51 thereby form a hydraulic transmission 60 and from the second swash plate machine 51 can by means of a wave 47 also the differential gear 56 are driven. The differential gear 56 drives with the wheel shafts 58 the wheels 57 at. Furthermore, the drive train 45 two accumulators 53 as a high-pressure accumulator 54 and as a low-pressure accumulator 55 on. The two accumulators 53 are here by means not shown hydraulic lines with the two swash plate machines 50 . 51 hydraulically connected, so that mechanical energy of the internal combustion engine 46 in the high-pressure accumulator 54 hydraulically stored and further in a recuperation operation of a motor vehicle with the drive train 45 also kinetic energy of the motor vehicle in the high-pressure accumulator 54 can be stored hydraulically. By means of the high-pressure accumulator 54 stored hydraulic energy can be used with a swash plate machine 50 . 51 in addition the differential gear 56 are driven.

Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 wesentliche Vorteile verbunden. Bei der Herstellung der Kolben 7 ist kein Schweißvorgang wie aus dem Stand der Technik bekannten Hohlkolben erforderlich, so dass dadurch die Herstellung der Kolben 7 wesentlich preiswerter ist. Die Kolbeneinsteckteile 23 sind identisch ausgebildet und weisen eine gleichmäßige Masseverteilung auf, so dass dadurch die Kolbeneinsteckteile 23 keine Kippbewegung der Zylindertrommel 5 verursachen wie die Kolben 7 bei einem Schwenkwinkel der Schwenkwiege 14 ungleich 0°. Dadurch kann entweder die Zentralfeder 71 kleiner ausgelegt werden, so dass dadurch geringere Reibungskräfte zwischen der Zylindertrommel 5 und der Ventilscheibe 11 auftreten oder die Schrägscheibenmaschine 1 kann mit einer größeren Drehzahl betrieben werden bis ein Kippen der Zylindertrommel 5 auftritt. Aufgrund der geringen Masse der Kolben 7, der diese die Einsteckbohrungen 82 aufweisen, treten geringe Reibungskräfte zwischen dem Kolben 7 und der Zylindertrommel 5 an den Kolbenbohrungen 6 auf. Die Hydraulikflüssigkeit ist in einem geringen Umfang kompressibel, so dass auch bei einem Schwenkwinkel α der Schwenkwiege 14 von 0° in einem geringen Umfang Hydraulikflüssigkeit gefördert wird und dadurch Verlust in hydraulischer Form an der Schrägscheibenmaschine 1 auftreten. Aufgrund des geringen Totvolumens an Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenbohrungen 6 bei dem Schwenkwinkel der Schwenkwiege 14 von 0°, weist damit die Schrägscheibenmaschine 1 in diesem Betriebszustand nur sehr geringe hydraulische Verlust auf. Overall, considered with the swash plate machine according to the invention 1 significant benefits. In the production of the pistons 7 no welding operation is required, as known from the prior art hollow piston, so that thereby the production of the pistons 7 is much cheaper. The piston insertion parts 23 are identically formed and have a uniform mass distribution, so that thereby the Kolbeneinsteckteile 23 no tilting movement of the cylinder drum 5 cause like the pistons 7 at a swivel angle of the swivel cradle 14 not equal to 0 °. As a result, either the central spring 71 be designed smaller, so that thereby lower frictional forces between the cylinder drum 5 and the valve disc 11 occur or the swash plate machine 1 can be operated at a higher speed until a tilting of the cylinder drum 5 occurs. Due to the low mass of the pistons 7 , that these the insertion holes 82 have low friction forces between the piston 7 and the cylinder drum 5 at the piston bores 6 on. The hydraulic fluid is compressible to a small extent, so that even at a pivot angle α of the pivoting cradle 14 0 ° to a small extent hydraulic fluid is pumped and thereby loss in hydraulic form on the swash plate machine 1 occur. Due to the small dead volume of hydraulic fluid in the piston bores 6 at the swivel angle of the pivoting cradle 14 of 0 °, thus indicates the swash plate machine 1 in this operating condition only very low hydraulic loss.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1013928 A2 [0003]
CH 405934 [0004]
DE 2733870 C2 [0005]

Claims

Swashplate machine ( 1 ) as axial piston pump ( 2 ) and / or axial piston motor ( 3 ), comprising - one about an axis of rotation ( 8th ) rotatably or rotationally mounted cylindrical drum ( 5 ) with piston bores ( 6 ), - in the piston bores ( 6 ) in the direction of a longitudinal axis ( 33 ) of the piston bores ( 6 ) movably mounted pistons ( 7 ), - one with the cylinder drum ( 5 ) at least rotatably connected drive shaft ( 9 ), which around the axis of rotation ( 8th ) is rotatably or rotationally mounted, - one about a pivot axis ( 15 ) pivotally mounted pivoting cradle ( 14 ) with a bearing surface ( 18 ) for the direct or indirect storage of the pistons ( 7 ) on the support surface ( 18 ), characterized in that the pistons ( 7 ) one each insertion hole ( 82 ) and within the insertion bore ( 82 ) one piston insertion part each ( 23 ) is arranged, so that a movement of the piston ( 7 ) in the piston bores ( 6 ) a relative movement in the direction of the longitudinal axis ( 33 ) of the piston bores ( 6 ) between the pistons ( 7 ) and the Kolbeneinsteckteilen ( 23 ) conditionally.

Swash plate machine according to claim 1, characterized in that the Kolbeneinsteckteile ( 23 ) fixed to the rotating cylindrical drum ( 5 ) are connected so that between the Kolbeneinsteckteilen ( 23 ) and the cylinder drum ( 5 ) no relative movement, in particular no relative movement in the direction of the longitudinal axis ( 33 ) of the piston bores ( 6 ), is executable.

Swash plate machine according to claim 1 or 2, characterized in that the Kolbeneinsteckteile ( 23 ) to the effect with the rotating cylinder drum ( 5 ) and / or the geometry of the Kolbeneinsteckteile ( 23 ) and / or the geometry of the insertion holes ( 82 ) is formed so that between the piston ( 7 ) at the insertion holes ( 82 ) and a radial outside ( 61 ) of the piston insertion parts ( 23 ) a gap ( 80 ), in particular an annular space ( 81 ), is available.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the piston insertion parts ( 23 ) to the effect with the rotating cylinder drum ( 5 ) and / or the geometry of the Kolbeneinsteckteile ( 23 ) and / or the geometry of the insertion holes ( 82 ) is designed such that between the Kolbeneinsteckteilen ( 23 ) and the piston ( 7 ) there is no contact and / or between all surfaces ( 62 ) of the piston insertion parts ( 23 ) and all surfaces ( 67 ) The piston ( 7 ) there is a gap.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the piston bores ( 6 ) of the cylinder drum ( 5 ) in inlet and outlet openings ( 68 ) for introducing and discharging hydraulic fluid into and out of the piston bores ( 6 ) and at the Kolbeneinsteckteilen ( 23 ) a fastening bolt ( 69 ) is formed, which at a boundary side ( 70 ) of the cylinder drum ( 5 ) for the inlet and outlet openings ( 68 ) is attached.

Swash plate machine according to claim 5, characterized in that the fastening bolts ( 69 ) with a screw or press connection ( 71 . 72 ) on the boundary side ( 70 ) of the cylinder drum ( 5 ) for the inlet and outlet openings ( 68 ) and / or the inlet and outlet openings ( 68 ) are kidney-shaped.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that with the piston ( 7 ) at a respective piston connection point ( 22 ) one sliding shoe each ( 39 ) and the sliding shoes ( 39 ) and the pistons ( 7 ) and preferably the Kolbeneinsteckteile ( 23 ) each have a discharge channel ( 73 ) for conducting hydraulic fluid to a sliding bearing ( 74 ) between the sliding shoes ( 39 ) and the bearing surface ( 18 ) of the pivoting cradle ( 14 ) to the plain bearing ( 74 ) between the sliding shoes ( 39 ) and the bearing surface ( 18 ) of the pivoting cradle ( 14 ) hydrostatically relieve.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that on the Kolbeneinsteckteilen ( 23 ), preferably radially aligned, at least one flow channel ( 75 ) is formed and the at least one flow channel ( 75 ) into the inlet and outlet openings ( 68 ) leads to the passage of hydraulic fluid through the at least one flow channel ( 75 ) and through the inlet and outlet ( 68 ) and / or the Kolbeneinsteckteile ( 23 ) are made of metal, in particular steel or aluminum, or of plastic and / or the cylinder drum ( 5 ) axially movable on a drive shaft ( 9 ) is stored and the cylinder drum ( 5 ) with a central spring ( 76 ) to a thrust bearing component ( 79 ), in particular a valve disc ( 11 ), with a high-pressure opening ( 12 ) and a low-pressure opening ( 13 ) is pressed.

Powertrain ( 45 ) for a motor vehicle, comprising At least one swashplate machine ( 1 ) for the conversion of mechanical energy into hydraulic energy and vice versa, - at least one pressure accumulator ( 53 ), characterized in that the swash plate machine ( 1 ) is formed according to one or more of the preceding claims.

Drive train according to claim 9, characterized in that the drive train ( 45 ) two swashplate machines ( 1 ), which are hydraulically connected to each other and as a hydraulic transmission ( 60 ) and / or the powertrain ( 45 ) two accumulators ( 53 ) as a high-pressure accumulator ( 54 ) and low-pressure accumulator ( 55 ).