DE102013215680A1

DE102013215680A1 - Swash plate machine

Info

Publication number: DE102013215680A1
Application number: DE201310215680
Authority: DE
Inventors: Eberhard Maier; 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: WO2015018583A1

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) beweglich gelagerte Kolben (7), ein Gehäuse (4), welches einen mit Hydraulikflüssigkeit befüllten Innenraum (44) der Schrägscheibenmaschine (1) begrenzt, eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche innerhalb und außerhalb des Innenraumes (44) ausgebildet ist, wenigstens eine Lagerung (10) für die Antriebswelle (9), eine Dichtung (80) zur Abdichtung der durch das Gehäuse (4) geführten Antriebswelle (9), um ein Ausströmen der Hydraulikflüssigkeit aus dem Innenraum (44) zu verhindern, wobei eine Lagerung (10) für die Antriebswelle (9) eine Förderwirkung für Hydraulikflüssigkeit aufweist und die Lagerung (10) mit der Förderwirkung in einer fluidleitenden Verbindung zu einem mit Hydraulikflüssigkeit befüllten Randraum an der Dichtung (80) steht, so dass mittels der von der Lagerung (10) geförderten Hydraulikflüssigkeit die Dichtung (80) mit der geförderten Hydraulikflüssigkeit kühlbar ist.Swashplate machine (1) as axial piston pump (2) and / or axial piston motor (3), comprising a cylinder drum (5) rotatably or rotationally mounted about an axis of rotation (8) with piston bores (6), pistons movably mounted in the piston bores (6) ( 7), a housing (4) which delimits an interior space (44) of the swashplate machine (1) filled with hydraulic fluid, a drive shaft (9) at least rotationally fixed to the cylinder drum (5), which is formed inside and outside the interior space (44) is, at least one bearing (10) for the drive shaft (9), a seal (80) for sealing the through the housing (4) guided drive shaft (9) to prevent leakage of the hydraulic fluid from the interior (44) a bearing (10) for the drive shaft (9) has a conveying action for hydraulic fluid and the bearing (10) with the conveying action in a fluid-conducting connection to a hydraulic fluid llten margin space on the seal (80) is so supported by means of the bearing (10) hydraulic fluid is cooled by the seal (80) with the pumped hydraulic fluid.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zum Betreiben einer Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 8 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9.The present invention relates to a swashplate machine according to the preamble of claim 1, a method for operating a swashplate machine according to the preamble of claim 8 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 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. 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 Schwenkwiege wird von zwei hydraulischen Schwenkeinrichtungen, die je von einem Verstellkolben und einem Verstellzylinder gebildet sind, um eine Schwenkachse verschwenkt. Ein Gehäuse schließt einen Innenraum der Schrägscheibenmaschine ein und innerhalb des Gehäuses sind die Komponenten der Schrägscheibenmaschine angeordnet. Dabei ist der Innenraum mit Hydraulikflüssigkeit befüllt. Die Antriebswelle ist durch eine Öffnung des Gehäuses nach außerhalb des Innenraumes geführt, damit von der Antriebswelle ein Drehmoment abgegeben oder aufgenommen werden kann. An dem Gehäuse ist eine Dichtung befestigt, welche die rotierende Antriebwelle flüssigkeitsdicht abdichtet, damit keine Hydraulikflüssigkeit von dem Innenraum nach außen strömen kann. An der Dichtung treten Reibungskräfte beispielsweise zwischen einem rotierenden und einem feststehendem Gleitring auf und diese Reibungskräfte führen zu einem Erwärmen und damit erhöhten Verschleiß der beiden Gleitringe. Dadurch weist in nachteiliger Weise die Dichtung eine geringe Lebensdauer auf und muss gegebenenfalls in aufwendiger Weise ausgetauscht werden, um die Funktionsfähigkeit der Schrägscheibenmaschine zu erhalten.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 fixedly connected to a drive shaft and a hydraulic fluid acts temporarily on a first part of the rotating piston bores under high pressure and a hydraulic fluid acts temporarily on a second part of the rotating piston bores at 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 pivoting cradle is pivoted by two hydraulic pivoting devices, each of which is formed by an adjusting piston and an adjusting cylinder, about a pivot axis. A housing encloses an interior of the swash plate machine and within the housing, the components of the swash plate machine are arranged. The interior is filled with hydraulic fluid. The drive shaft is guided through an opening of the housing to the outside of the interior, so that a torque can be delivered or absorbed by the drive shaft. On the housing, a seal is attached, which seals the rotating drive shaft liquid-tight, so that no hydraulic fluid can flow from the interior to the outside. Frictional forces occur, for example, between a rotating and a stationary sliding ring on the seal, and these frictional forces lead to heating and thus increased wear of the two sliding rings. As a result, disadvantageously, the seal has a short service life and may need to be exchanged in a complex manner in order to maintain the operability of the swashplate machine.

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 beweglich gelagerte Kolben, ein Gehäuse, welches einen mit Hydraulikflüssigkeit befüllten Innenraum der Schrägscheibenmaschine begrenzt, eine mit der Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, welche innerhalb und außerhalb des Innenraumes ausgebildet ist, wenigstens eine Lagerung für die Antriebswelle, eine Dichtung zur Abdichtung der durch das Gehäuse geführten Antriebswelle, um ein Ausströmen der Hydraulikflüssigkeit aus dem Innenraum zu verhindern, wobei eine Lagerung für die Antriebswelle eine Förderwirkung für Hydraulikflüssigkeit aufweist und die Lagerung mit der Förderwirkung in einer fluidleitenden Verbindung zu einem mit Hydraulikflüssigkeit befüllten Randraum an der Dichtung steht, so dass mittels der von der Lagerung geförderten Hydraulikflüssigkeit die Dichtung mit der geförderten Hydraulikflüssigkeit kühlbar ist. Die Lagerung für die Antriebswelle mit der Förderwirkung weist zu der Dichtung einen kleineren Abstand auf als eine weitere Lagerung für die Antriebswelle. Aufgrund der Förderwirkung der Lagerung im Bereich oder in der Nähe der Dichtung und einer entsprechenden fluidleitenden bzw. hydraulischen Verbindung des Randraumes an der Dichtung zu der Lagerung mit der Förderwirkung kann Hydraulikflüssigkeit zu dem Randraum an der Dichtung geleitet werden und dadurch die Dichtung mit der Hydraulikflüssigkeit gekühlt werden. An der Dichtung treten Reibungskräfte an einem Dichtspalt zwischen einem rotierenden Teil der Dichtung und einem feststehenden Teil der Dichtung auf. Diese Reibung führt zu einer Erwärmung der Dichtung und einem daraus resultierenden größeren Verschleiß. Aufgrund der Kühlung mit der Hydraulikflüssigkeit aufgrund der Förderung mittels der Lagerung ist es möglich, die Dichtung wesentlich zu kühlen und dadurch die Erwärmung der Dichtung wesentlich zu reduzieren ohne eine derartige Förderung von Hydraulikflüssigkeit zu dem Randraum. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Lebensdauer der Dichtung wesentlich verlängert und außerdem die Zuverlässigkeit der Dichtung erhöht werden.Swash plate machine according to the invention as axial piston pump and / or axial piston motor comprising a cylinder drum rotatable about a rotation axis with piston bores, pistons movably mounted in the piston bores, a housing defining an interior of the swash plate machine filled with hydraulic fluid, at least rotationally fixed to the cylinder drum Drive shaft, which is formed inside and outside the inner space, at least one bearing for the drive shaft, a seal for sealing the guided through the housing drive shaft to prevent leakage of hydraulic fluid from the interior, wherein a support for the drive shaft, a conveying action for hydraulic fluid has and the storage with the conveying effect is in a fluid-conducting connection to an area filled with hydraulic fluid edge space on the seal, so that by means of the Gef rderten hydraulic fluid, the seal with the subsidized hydraulic fluid is coolable. The storage for the drive shaft with the conveying action has to the seal a smaller distance than a further support for the drive shaft. Due to the conveying effect of the bearing in the region or in the vicinity of the seal and a corresponding fluid-conducting or hydraulic connection of the edge space on the seal to the bearing with the conveying action hydraulic fluid can be passed to the edge space on the seal, thereby cooling the seal with the hydraulic fluid become. Friction forces occur at the seal at a sealing gap between a rotating part of the seal and a fixed part of the seal. This friction leads to a heating of the seal and a resulting greater wear. Due to the cooling with the hydraulic fluid due to the promotion by means of storage, it is possible to substantially cool the seal and thereby significantly reduce the heating of the seal without such promotion of hydraulic fluid to the edge space. As a result, advantageously the life of the seal can be significantly increased and also the reliability of the seal can be increased.

Insbesondere ist an der Schrägscheibenmaschine wenigstens ein Zulaufkanal zum Leiten von Hydraulikflüssigkeit aus einem Kernraum zu dem Randraum an der Dichtung ausgebildet und/oder an der Schrägscheibenmaschine ist wenigstens ein Ablaufkanal zum Leiten von Hydraulikflüssigkeit von dem Randraum an der Dichtung zu dem Kernraum ausgebildet. Mittels des wenigstens einen Zulaufkanales und/oder Ablaufkanales kann die Hydraulikflüssigkeit gezielt zu dem Randraum für eine optimierte Kühlung geleitet werden. In particular, at least one inlet channel for conducting hydraulic fluid from a core space to the edge space is formed on the seal on the swash plate machine and / or on the swash plate machine is formed at least one flow channel for conducting hydraulic fluid from the edge space to the seal to the core space. By means of the at least one inlet channel and / or outlet channel, the hydraulic fluid can be directed to the edge space for optimized cooling.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Schrägscheibenmaschine mehrere Zulaufkanäle auf, welche tangential umlaufend im Bereich der Dichtung ausgebildet sind und/oder die Schrägscheibenmaschine weist mehrere Ablaufkanäle auf, welche tangential umlaufend im Bereich der Dichtung ausgebildet sind und/oder der wenigstens eine Zulaufkanal und/oder der wenigstens eine Ablaufkanal ist als eine Bohrung in dem Gehäuse ausgebildet. Mittels der mehreren Zulaufkanäle und/oder Ablaufkanäle kann die Hydraulikflüssigkeit an mehreren Stellen in den Randraum an der Dichtung geleitet werden, da die mehreren Zulaufkanäle und/oder Ablaufkanäle tangential umlaufend auf den Randraum verteilt sind. Dadurch kann aufgrund einer Vielzahl von Zulaufkanälen und/oder Ablaufkanälen umlaufend an der Dichtung eine im Wesentlichen gleichmäßige Kühlung mittels der geförderten Hydraulikflüssigkeit erreicht werden. In a further embodiment, the swash plate machine has a plurality of inlet channels, which are formed tangentially in the area of the seal and / or the swash plate machine has a plurality of drain channels, which are formed tangentially circumferentially in the region of the seal and / or the at least one inlet channel and / or at least one drainage channel is formed as a bore in the housing. By means of the plurality of inlet channels and / or drain channels, the hydraulic fluid can be passed at several points in the edge space on the seal, since the plurality of inlet channels and / or drainage channels are distributed tangentially circumferentially on the edge space. As a result, substantially uniform cooling by means of the delivered hydraulic fluid can be achieved on the seal due to a multiplicity of inlet channels and / or outlet channels.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Lagerung mit der Förderwirkung für Hydraulikflüssigkeit mit dem wenigstens einen Ablaufkanal fluidleitend verbunden.In a supplementary embodiment, the bearing with the conveying action for hydraulic fluid with the at least one flow channel fluidly connected.

Vorzugsweise ist die Lagerung für die Antriebswelle mit der Förderwirkung für Hydraulikflüssigkeit als ein Wälzlager, insbesondere ein einfaches Kegelrollenlager, ein Pendelrollenlager oder ein doppeltes Kegelrollenlager, ausgebildet und/oder der von dem Gehäuse begrenzte Innenraum ist mit Hydraulikflüssigkeit befüllt und der Innenraum ist in einen fiktiven Randraum und einen fiktiven Kernraum unterteilt und der Randraum weist einen Abstand von weniger als 5 cm, 3 cm oder 1 cm zu der Dichtung auf und der Kernraum ist von dem Innenraum ohne dem Randraum gebildet und/oder mit der Schrägscheibenmaschine ist ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar.Preferably, the bearing for the drive shaft with the conveying action for hydraulic fluid as a rolling bearing, in particular a simple tapered roller bearing, a spherical roller bearing or a double tapered roller bearing, formed and / or limited by the housing interior is filled with hydraulic fluid and the interior is in a fictitious edge space and a fictitious core space and the edge space has a distance of less than 5 cm, 3 cm or 1 cm to the seal and the core space is formed from the interior without the edge space and / or with the swash plate machine is a method described in this patent application executable.

In einer Variante ist die Dichtung als eine Gleitringdichtung mit einem rotierenden Gleitring und einem feststehenden Gleitring ausgebildet und der rotierende Gleitring liegt auf dem feststehenden Gleitring an einem Dichtspalt auf und Hydraulikflüssigkeit ist durch den Randraum, insbesondere im Bereich des Dichtspaltes, an dem feststehenden und rotierenden Gleitring durch leitbar aufgrund der von der Lagerung geförderten Hydraulikflüssigkeit.In one variant, the seal is designed as a mechanical seal with a rotating seal ring and a stationary seal ring and the rotating seal ring rests on the stationary seal ring at a sealing gap and hydraulic fluid is through the edge space, in particular in the region of the sealing gap, on the fixed and rotating seal ring by conductive due to the hydraulic fluid conveyed by the storage.

Zweckmäßig ist die Dichtung als eine Radial-Wellendichtring ausgebildet mit einem auf der rotierenden Antriebswelle aufliegenden feststehenden Dichtring, so dass zwischen dem Dichtring und der Antriebswelle ein Dichtspalt ausgebildet ist und Hydraulikflüssigkeit durch den Randraum, insbesondere im Bereich des Dichtspaltes, an dem feststehenden Dichtring und an der rotierenden Antriebswelle durch leitbar ist aufgrund der von der Lagerung geförderten Hydraulikflüssigkeit.Suitably, the seal is designed as a radial shaft seal with a resting on the rotating drive shaft fixed sealing ring, so that between the sealing ring and the drive shaft, a sealing gap is formed and hydraulic fluid through the edge space, in particular in the region of the sealing gap, on the fixed sealing ring and the rotating drive shaft can be conducted by virtue of the hydraulic fluid conveyed by the bearing.

Erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Schrägscheibenmaschine, insbesondere einer in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Schrägscheibenmaschine, mit den Schritten: in Kolbenbohrungen an einer rotierenden Zylindertrommel Hydraulikflüssigkeit ein- und ausgeleitet wird und Kolben in den Kolbenbohrungen bewegt werden, eine rotierende Antriebswelle von einer Lagerung gelagert wird, die rotierende Antriebswelle mit einer Dichtung abgedichtet wird, um ein Ausströmen von Hydraulikflüssigkeit aus einem Innenraum der Schrägscheibenmaschine zu verhindern, wobei von der Lagerung Hydraulikflüssigkeit gefördert und durch einen Randraum an der Dichtung geleitet wird, so dass mit der geförderten Hydraulikflüssigkeit die Dichtung gekühlt wird.Method according to the invention for operating a swashplate machine, in particular a swashplate machine described in this patent application, comprising the steps of introducing and discharging hydraulic fluid into piston bores on a rotating cylinder drum and moving pistons in the piston bores, a rotating drive shaft being supported by a bearing which rotates Drive shaft is sealed with a seal to prevent leakage of hydraulic fluid from an interior of the swash plate machine, wherein the storage of hydraulic fluid is conveyed and passed through an edge space at the seal, so that with the conveyed hydraulic fluid, the seal is cooled.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Hydraulikflüssigkeit in einem Kreislauf von einem Randraum an der Dichtung zu einem Kernraum und von dem Kernraum zu dem Randraum gefördert.In another embodiment, the hydraulic fluid is conveyed in a circuit from an edge space on the seal to a core space and from the core space to the edge space.

In einer ergänzenden Variante wird die Hydraulikflüssigkeit durch wenigstens einen Zulaufkanal von dem Kernraum zu dem Randraum an der Dichtung gefördert und anschließend wird die Hydraulikflüssigkeit durch wenigstens einen Ablaufkanal von dem Randraum an der Dichtung zu dem Kernraum gefördert. In a supplementary variant, the hydraulic fluid is conveyed through at least one inlet channel from the core space to the edge space at the seal, and then the hydraulic fluid is conveyed through at least one drainage channel from the edge space at the seal to the core space.

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 Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche.In a further embodiment, the swashplate machine comprises a pivoting cradle mounted pivotably about a pivot axis with a support surface for supporting the pistons on the support surface.

Vorzugsweise ist die Antriebswelle um eine Rotationsachse, insbesondere die Rotationsachse der Zylindertrommel, drehbar bzw. rotierend gelagert.Preferably, the drive shaft about an axis of rotation, in particular the axis of rotation of the cylinder drum, rotatably or rotatably mounted.

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 werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, embodiments 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 mit einer Dichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel und einer Lagerung in einem ersten Ausführungsbeispiel, 3 a partial longitudinal section of the swash plate machine with a seal in a first embodiment and a storage in a first embodiment,

4 einen Teillängsschnitt der Schrägscheibenmaschine mit der Dichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel und der Lagerung in einem zweiten Ausführungsbeispiel, 4 a partial longitudinal section of the swash plate machine with the seal in the first embodiment and the storage in a second embodiment,

5 einen Teillängsschnitt der Schrägscheibenmaschine mit der Dichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel und der Lagerung in einem dritten Ausführungsbeispiel, 5 a partial longitudinal section of the swash plate machine with the seal in the first embodiment and the storage in a third embodiment,

6 einen Teillängsschnitt der Schrägscheibenmaschine mit der Dichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel und der Lagerung in dem ersten Ausführungsbeispiel und 6 a partial longitudinal section of the swash plate machine with the seal in a second embodiment and the storage in the first embodiment and

7 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. 7 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 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 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 rotationally fixed and connected in the axial direction, wherein the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 one or two parts are formed and the boundary between the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 in 1 is shown in dashed lines. The cylinder drum 5 guides the rotational movement of the drive shaft 9 with out due to a non-rotatable connection. 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 of 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 one each 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 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 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 provided and every shoe 39 is there with one piston each 7 connected. For this purpose, the sliding shoe 39 a camp ball 40 ( 1 ), 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 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 diese Lagerung 10 weist eine Förderwirkung für Hydraulikflüssigkeit auf, d. h. bildet zusätzlich eine Pumpe zur Förderung der Hydraulikflüssigkeit, und eine zweite Seite 65 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf. Die Antriebswelle 9 ist durch die Öffnung 63 geführt, so dass die Antriebswelle 9 innerhalb und außerhalb des Innenraumes 44 einteilig ausgebildet ist.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 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 fluidly connected. At a swivel angle α of 0 ° and during operation of the swash plate machine 1 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 although 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 this storage 10 has a conveying action for hydraulic fluid, ie additionally forms a pump for conveying the hydraulic fluid, and a second side 65 has a recess for mounting the drive shaft 9 with another storage 10 on. The drive shaft 9 is through the opening 63 guided so that the drive shaft 9 inside and outside the interior 44 is formed in one piece.

In 3 ist in einem Teillängsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel der Lagerung 10 an der ersten Seite 64 abgebildet, d. h. als ein einfaches Kegelrollenlager 43 ausgebildetes Wälzlager 36. Das einfache Kegelrollenlager 43 weist Rollen 68 als Wälzelemente 67 auf, welche auf einem Innenring 69 und einem Außenring 70 aufliegen. Eine Dichtung 80 ist im Bereich des einfachen Kegelrollenlagers 43 ausgebildet, um ein Ausströmen der Hydraulikflüssigkeit von innerhalb des Innenraumes 44 im Bereich der Antriebswelle 9 nach außerhalb zu verhindern. In 3 ist die Dichtung 80 als eine Gleitringringdichtung 71 ausgebildet. Ein rotierender Dichtungsgehäusering 78 ist fest mit der Antriebswelle 9 verbunden und an dem rotierenden Dichtungsgehäusering 78 ist ein rotierender Gleitring 72 aus einem elastischen Material befestigt. Ein feststehender Dichtungsgehäusering 79 ist an dem Flansch 21 des Gehäuses 4 fest befestigt, und an dem feststehenden Dichtungsgehäusering 79 ist ein feststehender Gleitring 73 aus einem elastischen Material befestigt. Der feststehende Gleitring 73 und der rotierende Gleitring 72 liegen unter einer axialen Druckkraft aufeinander und zwischen dem rotierenden Gleitring 72 und dem feststehenden Gleitring 73 entsteht dadurch ein Dichtspalt 74.In 3 is a partial longitudinal section of a first embodiment of the storage 10 on the first page 64 pictured, ie as a simple tapered roller bearing 43 trained rolling bearing 36 , The simple tapered roller bearing 43 has roles 68 as rolling elements 67 on which is on an inner ring 69 and an outer ring 70 rest. A seal 80 is in the range of simple tapered roller bearings 43 designed to prevent leakage of hydraulic fluid from within the interior 44 in the area of the drive shaft 9 to prevent outside. In 3 is the seal 80 as a mechanical seal 71 educated. A rotating seal housing ring 78 is fixed to the drive shaft 9 connected and to the rotating seal housing ring 78 is a rotating seal ring 72 made of an elastic material. A fixed seal housing ring 79 is on the flange 21 of the housing 4 firmly attached, and to the stationary seal housing ring 79 is a stationary sliding ring 73 made of an elastic material. The stationary seal ring 73 and the rotating seal ring 72 are under an axial compressive force on each other and between the rotating seal ring 72 and the stationary seal ring 73 this creates a sealing gap 74 ,

Das Gehäuse 4 begrenzt den Innenraum 44, der mit Hydraulikflüssigkeit befüllt ist und außerdem Komponenten der Schrägscheibenmaschine 1 aufnimmt. Dabei ist der Innenraum 44 in einen fiktiven Randraum 17 mit einem Abstand von weniger als 2 cm zu der Gleitringdichtung 71 unterteilt und in einen fiktiven Kernraum 23. Der fiktive Kernraum 23 stellt dabei den gesamten Innenraum 44 abzüglich des Randraumes 17 dar. In das Gehäuse 4 an dem Flansch 21 ist eine als Bohrung 35 ausgebildeter Zulaufkanal 33 eingearbeitet. Der Raum an dem einfachen Kegelrollenlager 43 zwischen dem Innenring 69 und dem Außenring 70 dient zur Aufnahme der Rollen 68 und bildet außerdem zusätzlich einen Ablaufkanal 34 für Hydraulikflüssigkeit. Der Ablaufkanal 34 ist dabei insbesondere zwischen dem Innen- und Außenring 69, 70 und außerhalb der Rollen 68 ausgebildet. Das einfache Kegelrollenlager 43 weist eine Förderwirkung für Hydraulikflüssigkeit auf, d. h. bildet damit eine Pumpe zum Fördern der Hydraulikflüssigkeit. Aufgrund der fluidleitenden Verbindung des Randraumes 17 mittels des Zu- und Ablaufkanales 33, 34 kann im Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1, d. h. bei einer rotierenden Antriebswelle 9 von dem einfachen Kegelrollenlager 43 Hydraulikflüssigkeit gefördert werden, d. h. von dem Kernraum 23 durch den Zulaufkanal 33 zu dem Randraum 17 im Bereich der Gleitringdichtung 71 gefördert werden und anschließend wieder von dem Randraum 17 durch den Ablaufkanal 34 in den Kernraum 23 zurück befördert werden als Kreislauf. Damit wird durch den Randraum 17 mit dem sehr geringen Abstand zu der Gleitringdichtung 71 Hydraulikflüssigkeit gefördert, so dass dadurch in vorteilhafter Weise mittels der geförderten Hydraulikflüssigkeit die Gleitringdichtung 71, d. h. der rotierende und feststehende Gleitring 72, 73, gekühlt werden kann. The housing 4 limits the interior 44 , which is filled with hydraulic fluid and also components of the swash plate machine 1 receives. Here is the interior 44 in a fictional border area 17 with a distance of less than 2 cm to the mechanical seal 71 divided and into a fictional core space 23 , The fictional core space 23 represents the entire interior 44 minus the marginal space 17 in the housing 4 on the flange 21 is one as a bore 35 trained inlet channel 33 incorporated. The space at the simple tapered roller bearing 43 between the inner ring 69 and the outer ring 70 serves to accommodate the roles 68 and also forms an additional drainage channel 34 for hydraulic fluid. The drainage channel 34 is in particular between the inner and outer ring 69 . 70 and outside the roles 68 educated. The simple tapered roller bearing 43 has a conveying action for hydraulic fluid, ie forms a pump for conveying the hydraulic fluid. Due to the fluid-conducting connection of the edge space 17 by means of the inlet and outlet channels 33 . 34 can during operation of the swash plate machine 1 ie with a rotating drive shaft 9 from the simple tapered roller bearing 43 Hydraulic fluid to be promoted, ie from the core space 23 through the inlet channel 33 to the edge space 17 in the area of the mechanical seal 71 be promoted and then again from the edge space 17 through the drainage channel 34 in the core space 23 be transported back as a cycle. This is by the edge space 17 with the very short distance to the mechanical seal 71 Promotes hydraulic fluid, thereby advantageously by means of the pumped hydraulic fluid, the mechanical seal 71 ie the rotating and fixed slide ring 72 . 73 , can be cooled.

In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Wälzlagers 36 dargestellt. Das Wälzlager 36 ist als ein Pendelrollenlage 61 ausgebildet. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben. Der Ablaufkanal 34 ist sowohl zwischen dem Innen- und Außenring 69, 70 des Pendelrollenlagers 61 ausgebildet als auch zusätzlich als eine Bohrung 35 in dem Flansch 21 des Gehäuses 4. In 4 is a second embodiment of the rolling bearing 36 shown. The rolling bearing 36 is as a pendulum roller bearing 61 educated. In the following, essentially only the differences to the in 3 illustrated embodiment described. The drainage channel 34 is both between the inner and outer ring 69 . 70 of the spherical roller bearing 61 formed as well as in addition as a bore 35 in the flange 21 of the housing 4 ,

In 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des Wälzlagers 36 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Wälzlager 36 ist als ein doppeltes Kegelrollenlager 62 ausgebildet und der Ablaufkanal 34 ist neben dem Raum zwischen den Innen- und Außenringen 69, 70 des doppelten Kegelrollenlagers 62 auch als eine Bohrung 35 an dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ausgebildet. In 5 is a third embodiment of the rolling bearing 36 shown. In the following, essentially only the differences to the in 3 illustrated embodiment described. The rolling bearing 36 is as a double tapered roller bearing 62 trained and the drainage channel 34 is next to the space between the inner and outer rings 69 . 70 Double tapered roller bearing 62 also as a bore 35 on the flange 21 of the housing 4 educated.

In 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Dichtung 80 dargestellt. Die Dichtung 80 ist als ein Radial-Wellendichtring 75 mit einem elastischen Dichtring 76 und einer Schlauchfeder 77 ausgebildet. Die ringförmige Schlauchfeder 77 ist an dem Flansch 21 des Gehäuses 4 befestigt und an der ringförmigen Schlauchfeder 77 ist der elastische Dichtring 76 befestigt. Der elastische Dichtring 76 liegt außenseitig auf der rotierenden Antriebswelle 9 auf, so dass sich dadurch der Dichtspalt 74 zwischen der rotierenden Außenfläche der Antriebswelle 9 und dem Dichtring 76 ausbildet. Das Wälzlager 36 ist, wie in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, als ein einfaches Kegelrollenlager 43 ausgebildet. Die Funktionsweise entspricht dabei in analoger Weise dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, d. h. von dem einfachen Kegelrollenlager 43 mit der Pumpwirkung wird die Hydraulikflüssigkeit von dem Kernraum 23 durch den Zulaufkanal 33 an dem Flansch 21 des Gehäuses 4 zu dem Randraum 17 geleitet zur Kühlung des Radial-Wellendichtringes 75 und anschließend durch den Ablaufkanal 34 zwischen dem Innen- und Außenring 69, 70 des einfachen Kegelrollenlagers 43 wieder zurück zu dem Kernraum 23 geleitet, d. h. es ist ein Kreislauf zur Förderung von Hydraulikflüssigkeit vorhanden, welcher von dem Kernraum 23 in den Randraum 17 und umgekehrt ausgebildet bzw. ausgerichtet ist. In 6 is a second embodiment of the seal 80 shown. The seal 80 is as a radial shaft seal 75 with an elastic sealing ring 76 and a hose spring 77 educated. The annular hose spring 77 is on the flange 21 of the housing 4 attached and to the annular hose spring 77 is the elastic sealing ring 76 attached. The elastic sealing ring 76 lies outside on the rotating drive shaft 9 on, so that thereby the sealing gap 74 between the rotating outer surface of the drive shaft 9 and the sealing ring 76 formed. The rolling bearing 36 is, as in the in 3 illustrated embodiment, as a simple tapered roller bearing 43 educated. The Mode of operation corresponds in an analogous way to the in 3 illustrated embodiment, ie from the simple tapered roller bearing 43 with the pumping action, the hydraulic fluid from the core space 23 through the inlet channel 33 on the flange 21 of the housing 4 to the edge space 17 directed to cooling the radial shaft seal 75 and then through the drainage channel 34 between the inner and outer ring 69 . 70 the simple tapered roller bearing 43 back to the core room 23 passed, ie there is a circuit for the promotion of hydraulic fluid, which from the core space 23 in the marginal space 17 and vice versa trained or aligned.

In 7 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 7 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. Das Wälzlager 36 weist eine Förderwirkung für Hydraulikflüssigkeit auf, d. h. bildet auch eine Pumpe zur Förderung von Hydraulikflüssigkeit. Durch eine entsprechende fluidleitende Verbindung des Randraumes 17 an der Dichtung 80 durch den Zu- und Ablaufkanal 33, 34 zu dem Kernraum 23 des Innenraumes 44 kann Hydraulikflüssigkeit aus dem Kernraum 23 zu dem Randraum 17 an der Dichtung 80 zur Kühlung der Dichtung 80 geleitet werden. In vorteilhafter Weise kann dadurch die aus der Reibung resultierende Erwärmung der Dichtung 80 reduziert werden und die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Dichtung 80 wesentlich erhöht werden. Overall, considered with the swash plate machine according to the invention 1 significant benefits. The rolling bearing 36 has a conveying action for hydraulic fluid, ie also forms a pump for conveying hydraulic fluid. By a corresponding fluid-conducting connection of the edge space 17 at the seal 80 through the inlet and outlet channel 33 . 34 to the core space 23 of the interior 44 can hydraulic fluid from the core space 23 to the edge space 17 at the seal 80 for cooling the seal 80 be directed. Advantageously, thereby resulting from the friction heating of the seal 80 be reduced and the life and reliability of the seal 80 be increased significantly.

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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 ) movably mounted pistons ( 7 ), - a housing ( 4 ), which contains a filled with hydraulic fluid interior ( 44 ) of the swashplate machine ( 1 ), - one with the cylinder drum ( 5 ) at least rotatably connected drive shaft ( 9 ), which inside and outside the interior ( 44 ), - at least one bearing ( 10 ) for the drive shaft ( 9 ), - a seal ( 80 ) for sealing through the housing ( 4 ) guided drive shaft ( 9 ) to prevent the hydraulic fluid from flowing out of the interior ( 44 ), characterized in that a storage ( 10 ) for the drive shaft ( 9 ) has a conveying action for hydraulic fluid and the storage ( 10 ) with the conveying action in a fluid-conducting connection to an edge space filled with hydraulic fluid ( 17 ) on the seal ( 80 ), so that by means of storage ( 10 ) conveyed hydraulic fluid the seal ( 80 ) is coolable with the pumped hydraulic fluid.

Swash plate machine according to claim 1, characterized in that on the swash plate machine ( 1 ) at least one inlet channel ( 33 ) for conducting hydraulic fluid from a core space ( 23 ) to the edge space ( 17 ) on the seal ( 80 ) is formed and / or on the swash plate machine ( 1 ) at least one drainage channel ( 34 ) for conducting hydraulic fluid from the peripheral space ( 17 ) on the seal ( 80 ) to the core space ( 23 ) is trained.

Swash plate machine according to claim 2, characterized in that the swash plate machine ( 1 ) several inlet channels ( 33 ), which tangentially encircling in the region of the seal ( 80 ) are formed and / or the swash plate machine ( 1 ) several drainage channels ( 34 ), which tangentially encircling in the region of the seal ( 80 ) are formed and / or the at least one inlet channel ( 33 ) and / or the at least one drainage channel ( 34 ) as a bore ( 35 ) in the housing ( 4 ) is trained.

Swash plate machine according to claim 2 or 3, characterized in that the storage ( 10 ) with the conveying action for hydraulic fluid with the at least one flow channel ( 34 ) is fluid-conductively connected.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the bearing ( 10 ) for the drive shaft ( 9 ) with the conveying action for hydraulic fluid as a rolling bearing ( 36 ), in particular a simple tapered roller bearing ( 43 ), a spherical roller bearing ( 61 ) or a double tapered roller bearing ( 62 ), and / or that of the housing ( 4 ) limited interior space ( 44 ) is filled with hydraulic fluid and the interior ( 44 ) into a fictitious marginal space ( 17 ) and a fictitious core space ( 23 ) and the marginal space ( 17 ) is less than 5 cm, 3 cm or 1 cm from the seal ( 80 ) and the core space ( 23 ) from the interior ( 44 ) without the marginal space ( 17 ) is formed and / or with the swash plate machine ( 1 ) a method according to claim 8 is executable.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the seal ( 80 ) as a mechanical seal ( 71 ) with a rotating sliding ring ( 72 ) and a fixed sliding ring ( 73 ) is formed and the rotating seal ring ( 72 ) on the fixed sliding ring ( 73 ) at a sealing gap ( 74 ) rests and hydraulic fluid through the edge space ( 17 ), in particular in the region of the sealing gap ( 74 ), on the fixed and rotating sliding ring ( 72 . 73 ) is conductive due to the storage ( 10 ) conveyed hydraulic fluid.

Swash plate machine according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the seal ( 80 ) as a radial shaft seal ( 75 ) is formed with a on the rotating drive shaft ( 9 ) resting fixed sealing ring ( 76 ), so that between the sealing ring ( 76 ) and the drive shaft ( 9 ) a sealing gap ( 74 ) is formed and hydraulic fluid through the edge space ( 17 ), in particular in the region of the sealing gap ( 74 ), on the fixed sealing ring ( 76 ) and on the rotating drive shaft ( 9 ) is conductive due to the storage ( 10 ) conveyed hydraulic fluid.

Method for operating a swashplate machine ( 1 ), in particular a swash plate machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, comprising the steps: - in piston bores ( 6 ) on a rotating cylindrical drum ( 5 ) Hydraulic fluid is introduced and discharged and piston ( 7 ) in the piston bores ( 6 ) are moved, A rotating drive shaft ( 9 ) from a storage ( 10 ), - the rotating drive shaft ( 9 ) with a seal ( 80 ) is sealed to prevent leakage of hydraulic fluid from an interior space ( 44 ) of the swashplate machine ( 1 ), characterized in that from storage ( 80 ) Hydraulic fluid and through an edge space ( 17 ) on the seal ( 80 ), so that with the pumped hydraulic fluid, the seal ( 80 ) is cooled.

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 ) according to one or more of claims 1 to 7 and / or with the drive train ( 45 ) a method according to claim 8 is executable.

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 ).