DE102013218124A1

DE102013218124A1 - Swash plate machine

Info

Publication number: DE102013218124A1
Application number: DE201310218124
Authority: DE
Inventors: Matthias Greiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2015-03-12
Also published as: WO2015036176A1

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 Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), wobei die Schrägscheibenmaschine (1) eine Vorrichtung (23) zur Begrenzung einer Kippbewegung der Zylindertrommel (5) umfasst.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 supporting the pistons (7) on the bearing surface (18), wherein the swashplate machine (1) comprises a device (23) for limiting a tilting movement of the cylinder drum (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12.The present invention relates to a swash plate machine according to the preamble of claim 1 and a drive train according to the preamble of claim 12.

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 liegen Gleitschuhe 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 Zylindertrommel wird von einer Zentralfeder auf eine Ventilscheibe als Anschlussplatte gedrückt. Dies ist insbesondere bei der Inbetriebnahme der Schrägscheibenmaschine erforderlich, weil in den Kolbenbohrungen die Hydraulikflüssigkeit einen geringen Druck aufweist, so dass auf die Kolben nur geringe Druckkräfte auf die Auflagefläche der Schwenkwiege aufbringen und dadurch die Zylindertrommel nur mit sehr geringen hieraus resultierenden Gegenkräften auf die Ventilscheibe gedrückt ist. Im Betrieb der Schrägscheibenmaschine weisen bei einer verschwenkten Schwenkwiege die Kolben in den Kolbenbohrungen unterschiedliche axiale Positionen auf, so dass auf die Kolben unterschiedliche Zentripetalkräfte wirken aufgrund der Rotationsbewegung der Zylindertrommel. Dies führt zu einer Kippbewegung der Zylindertrommel, welche zu Undichtigkeiten zwischen den Kolbenbohrungen der Zylindertrommel und der Ventilscheibe führt. Eine starke Kippbewegung würde zu großen hydraulischen Verlusten zwischen Kolbenbohrungen der Zylindertrommel und der Ventilscheibe führen, so dass die maximale Drehzahl der Schrägscheibenmaschine hiervon begrenzt und klein ist.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 mounted pivotably about a pivot axis and on the pivoting cradle sliding shoes are on. 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 cylinder drum is pressed by a central spring on a valve disc as a connection plate. This is particularly necessary when commissioning the swash plate machine, because in the piston bores, the hydraulic fluid has a low pressure, so that apply only low pressure forces on the bearing surface of the pivoting cradle and thereby pressed the cylinder drum only with very little resulting negative forces on the valve disc on the piston is. During operation of the swash plate machine, the pistons in the piston bores have different axial positions in a pivoted pivoting cradle, so that different centripetal forces act on the pistons due to the rotational movement of the cylinder drum. This leads to a tilting movement of the cylinder drum, which leads to leaks between the piston bores of the cylinder drum and the valve disc. A strong tilting movement would lead to large hydraulic losses between piston bores of the cylinder drum and the valve disk, so that the maximum speed of the swashplate machine is limited and small.

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 Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche, wobei die Schrägscheibenmaschine eine Vorrichtung zur Begrenzung einer Kippbewegung der Zylindertrommel umfasst. Die Vorrichtung zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel begrenzt einen Kippwinkel der Zylindertrommel, sodass die Zylindertrommel nur bis zu einem maximalen Kippwinkel, insbesondere als Kippgrenzwinkel, verkippt werden kann. Dadurch weist die Zylindertrommel der Schrägscheibenmaschine in vorteilhafter Weise keine großen Kippwinkel auf, so dass dadurch ein Taumeln der Zylindertrommel aufgrund eines großen Kippwinkels vermieden und damit auch ein Schaden an der Schrägscheibenmaschine hieraus resultierend vermieden werden kann in vorteilhafter Weise. Eine Kippbewegung der Zylindertrommel führt darüber hinaus zu hydraulischen Verlusten zwischen den Kolbenbohrungen an der Zylindertrommel und einer Hoch- und Niederdrucköffnung an einer Ventilscheibe der Schrägscheibenmaschine. Durch eine Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel bzw. einer Begrenzung des Kippwinkels der Zylindertrommel sind auch die hydraulischen Verluste zwischen der Zylindertrommel und der Ventilscheibe begrenzt. Dadurch weist die Schrägscheibenmaschine in vorteilhafter Weise nur geringe hydraulische Verluste auf. 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 supporting the piston on the support surface, wherein the swash plate machine comprises a device for limiting a tilting movement of the cylinder drum. The device for limiting the tilting movement of the cylinder drum limits a tilt angle of the cylinder drum, so that the cylinder drum can only be tilted up to a maximum tilt angle, in particular as a tilting limit angle. As a result, the cylinder drum of the swashplate machine advantageously has no large tilt angle, thereby avoiding a tumbling of the cylinder drum due to a large tilt angle and thus also a damage to the swashplate machine thereof As a result, it can be advantageously avoided. A tilting movement of the cylinder drum also leads to hydraulic losses between the piston bores on the cylinder drum and a high and low pressure opening on a valve disc of the swash plate machine. By limiting the tilting movement of the cylinder drum or a limitation of the tilt angle of the cylinder drum and the hydraulic losses between the cylinder drum and the valve disc are limited. As a result, the swash plate machine advantageously has only low hydraulic losses.

In einer ergänzenden Variante begrenzt die Vorrichtung zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel eine Kippbewegung der Zylindertrommel um eine Kippachse senkrecht zu der Rotationsachse der Zylindertrommel. Die Kippachse ist im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse der Zylindertrommel und/oder im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Antriebswelle ausgerichtet, das heißt mit einer Abweichung von weniger als 10°, 5° oder 3° senkrecht zu der Rotationsachse der Zylindertrommel und/oder senkrecht zu der Längsachse der Antriebswelle ausgerichtet. In a supplementary variant, the device for limiting the tilting movement of the cylinder drum limits a tilting movement of the cylinder drum about a tilt axis perpendicular to the axis of rotation of the cylinder drum. The tilting axis is aligned substantially perpendicular to the axis of rotation of the cylinder drum and / or substantially perpendicular to the longitudinal axis of the drive shaft, that is with a deviation of less than 10 °, 5 ° or 3 ° perpendicular to the axis of rotation of the cylinder drum and / or perpendicular aligned with the longitudinal axis of the drive shaft.

In einer weiteren Ausführungsform begrenzt die Vorrichtung zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel die Kippbewegung der Zylindertrommel nur ab einem Kippgrenzwinkel. Zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel ist ein mechanischer Kontakt zwischen der Vorrichtung und der Zylindertrommel erforderlich. Weist die Zylindertrommel keinen Kippwinkel oder nur einen Kippwinkel unterhalb des Kippgrenzwinkels auf, tritt kein Kontakt zwischen der Vorrichtung und der Zylindertrommel auf und damit auch keine Reibung zwischen der Vorrichtung und der Zylindertrommel. In vorteilhafter Weise wirkt somit die Vorrichtung zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel erst ab einem Kippgrenzwinkel, welcher zu größeren hydraulischen Verlusten oder einem Taumeln der Zylindertrommel führen würde. In a further embodiment, the device for limiting the tilting movement of the cylinder drum limits the tilting movement of the cylinder drum only from a tilting limit angle. To limit the tilting movement of the cylinder drum, a mechanical contact between the device and the cylinder drum is required. If the cylinder drum does not have a tilt angle or only a tilt angle below the tilt limit angle, no contact occurs between the device and the cylinder drum and thus also no friction between the device and the cylinder drum. Advantageously, therefore, the device for limiting the tilting movement of the cylinder drum acts only from a Kippgrenzwinkel, which would lead to greater hydraulic losses or tumbling of the cylinder drum.

In einer ergänzenden Variante ist die Vorrichtung zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel als eine, insbesondere ausschließliche, mechanische Vorrichtung ausgebildet. Die Vorrichtung zur Begrenzung der Kippbewegung weist somit beispielsweise keine elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Aktuatoren zur Bewegung der Vorrichtung auf und/oder die mechanische Vorrichtung ist feststehend und/oder unbeweglich.In a supplementary variant, the device for limiting the tilting movement of the cylinder drum is designed as a, in particular exclusive, mechanical device. The device for limiting the tilting movement thus has, for example, no electric, pneumatic or hydraulic actuators for moving the device and / or the mechanical device is stationary and / or immovable.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist die Vorrichtung zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel als eine Zylindertrommellagerung ausgebildet, vorzugsweise als Zylindertrommelgleitlagerung oder als Zylindertrommelwälzlagerung. Die Zylindertrommellagerung als der Vorrichtung ist vorzugsweise eine fakultative Zylindertrommellagerung, da die Zylindertrommellagerung vorzugsweise nur ab einem Kippgrenzwinkel zur Lagerung der Zylindertrommel wirkt. In an additional embodiment, the device for limiting the tilting movement of the cylinder drum is designed as a cylinder drum bearing, preferably as Zylindertrommelgleitlagerung or as Zylindertrommelwälzlagerung. The cylinder drum bearing as the device is preferably an optional cylinder drum bearing, since the cylinder drum bearing preferably acts only from a Kippgrenzwinkel for storage of the cylinder drum.

In einer weiteren Ausführungsform steht die Zylindertrommellagerung mit einer radialen Außenseite der Zylindertrommel in Kontakt oder ist in Kontakt bringbar zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel. Die radiale Außenseite der Zylindertrommel ist eine besonders effektive Außenseite der Zylindertrommel zur Begrenzung des Kippwinkels der Zylindertrommel, da sich bei einer Kippbewegung der Zylindertrommel der Abstand der radialen Außenseite zu der Längsachse der Antriebswelle verändert. In a further embodiment, the cylinder drum bearing is in contact with a radial outer side of the cylinder drum or is brought into contact for limiting the tilting movement of the cylinder drum. The radial outer side of the cylinder drum is a particularly effective outside of the cylinder drum for limiting the tilt angle of the cylinder drum, since the distance between the radial outer side to the longitudinal axis of the drive shaft changes during a tilting movement of the cylinder drum.

In einer zusätzlichen Ausführungsform steht die Zylindertrommellagerung mit einem axialen Abstand zu einem axialen Ende der Zylindertrommel in Kontakt oder ist in Kontakt bringbar und das axiale Ende der Zylindertrommel ist ein zu der Schwenkwiege abgewandtes axiales Ende und der axiale Abstand beträgt wenigstens 10%, 20%, 30% oder 40% der axialen Gesamtausdehnung der Zylindertrommel. Ein ausreichender axialer Abstand der Zylindertrommellagerung zu dem axialen Ende der Zylindertrommel ist erforderlich, damit von der Zylindertrommellagerung ein entsprechend ausgerichtet großes Gegendrehmoment bezüglich der Kippachse der Zylindertrommel auf die Zylindertrommel aufbringbar ist zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel, weil die Kippachse im Bereich einer fiktiven Ebene positioniert ist und die fiktive Ebene auf dem axialen Ende der Zylindertrommel aufliegt, wobei dieses axiale Ende ein zu der Schwenkwiege abgewandtes axiales Ende der Zylindertrommel ist.In an additional embodiment, the cylindrical drum bearing is in contact or in contact with an axial distance to an axial end of the cylinder barrel and the axial end of the cylinder barrel is an axial end facing away from the pivoting cradle and the axial distance is at least 10%, 20%, 30% or 40% of the total axial extent of the cylinder drum. A sufficient axial distance of the cylinder drum bearing to the axial end of the cylinder drum is required so that from the cylinder drum bearing a correspondingly aligned counter torque with respect to the tilt axis of the cylinder drum can be applied to the cylinder drum to limit the tilting movement of the cylinder drum, because the tilt axis positioned in the region of a fictitious plane is and the notional plane rests on the axial end of the cylinder drum, said axial end is an axial end facing away from the pivoting cradle axial end of the cylinder barrel.

Vorzugsweise steht die Zylindertrommellagerung tangential vollständig umlaufend in Kontakt oder ist in Kontakt bringbar mit der radialen Außenseite der Zylindertrommel oder die Zylindertrommellagerung steht tangential umlaufend nur an wenigstens zwei oder drei Bereichen in Kontakt oder ist in Kontakt bringbar mit der radialen Außenseite der Zylindertrommel. Steht die Zylindertrommel an drei Bereichen in Kontakt oder ist an drei Bereichen mit der Zylindertrommel an der radialen Außenseite in Kontakt bringbar, ist die Zylindertrommellagerung beispielsweise als eine Dreipunktlagerung für die Zylindertrommel bezüglich einer Kippbewegung der Zylindertrommel ausgebildet. Preferably, the cylindrical drum bearing is tangentially completely in contact with or in contact with the radial outer side of the cylinder drum or the cylindrical drum bearing is tangentially circumferentially in at least two or three areas in contact or is brought into contact with the radial outer side of the cylinder drum. If the cylinder drum is in contact with three areas or can be brought into contact with the cylindrical drum on the radially outer side at three areas, the cylinder drum bearing is designed, for example, as a three-point bearing for the cylinder drum with respect to a tilting movement of the cylinder drum.

In einer ergänzenden Ausführungsform weist die Zylindertrommellagerung bei einem Kippwinkel von 0° einen Abstand zu der radialen Außenseite der Zylindertrommel auf. Die Zylindertrommellagerung weist bei einem Kippwinkel von 0° einen Abstand zu der radialen Außenseite der Zylindertrommel auf und erst bei einer Kippbewegung der Zylindertrommel bis zu einem Kippgrenzwinkel tritt ein Kontakt zwischen der Zylindertrommellagerung und der radialen Außenseite der Zylindertrommel auf. Bei keinem oder nur einem geringen Kippwinkel der Zylindertrommel treten somit keiner Reibungskräfte zwischen der Zylindertrommellagerung und der radialen Außenseite der Zylindertrommel auf. Dadurch wirkt die Zylindertrommellagerung in vorteilhafter Weise nur dann, wenn dies erforderlich ist für den Betrieb der Schrägscheibenmaschine, um einen großen Kippwinkel der Zylindertrommel zu verhindern. In a supplementary embodiment, the cylinder drum bearing at a tilt angle of 0 ° at a distance to the radial outside of the cylinder drum. The cylinder drum bearing has at a tilt angle of 0 ° at a distance to the radial outside of the Cylinder drum on and only with a tilting movement of the cylinder drum up to a Kippgrenzwinkel occurs contact between the cylinder drum bearing and the radial outer side of the cylinder drum. With no or only a small tilt angle of the cylinder drum thus occur no frictional forces between the cylinder drum bearing and the radial outer side of the cylinder drum. As a result, the cylinder drum bearing advantageously acts only when it is necessary for the operation of the swash plate machine to prevent a large tilt angle of the cylinder drum.

In einer ergänzenden Ausgestaltung umfasst die Schrägscheibenmaschine ein Gehäuse und die Vorrichtung, insbesondere die Zylindertrommellagerung, ist fest mit dem Gehäuse verbunden, insbesondere ist die Zylindertrommelgleitlagerung von dem Gehäuse gebildet.In a supplementary embodiment, the swash plate machine comprises a housing and the device, in particular the cylinder drum bearing, is fixedly connected to the housing, in particular the Zylindertrommelgleitlagerung is formed by the housing.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung weist die Zylindertrommelgleitlagerung eine tribologische Beschichtung, z. B. aus Kohlenstoff, Messing, PTFE oder PEEK, auf. Die tribologische Beschichtung reduziert die Reibleistung zwischen der Zylindertrommellagerung und der radialen Außenseite der Zylindertrommel. Dadurch kann in vorteilhafter Weise der Wirkungsgrad der Schrägscheibenmaschine zusätzlich verbessert werden. In an additional embodiment, the Zylindertrommelgleitlagerung a tribological coating, for. As carbon, brass, PTFE or PEEK, on. The tribological coating reduces the friction between the cylinder drum bearing and the radial outside of the cylinder drum. This can be additionally improved in an advantageous manner, the efficiency of the swash plate machine.

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 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 eine Längsachse der Antriebswelle und der Zylindertrommel bei einem verkippten Zylindertrommel und 3 a longitudinal axis of the drive shaft and the cylinder drum in a tilted cylinder drum and

4 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. 4 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. 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 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. 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 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, indem die Gleitschuhe in Bohrungen der Rückhaltescheibe 37 angeordnet sind und jeder Gleitschuh 39 ist dabei mit jeweils einem Kolben 7 verbunden. Die Rückhaltescheibe 37 weist eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Dabei 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, so dass 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 by the sliding shoes in holes of the retaining disc 37 are arranged and each shoe 39 is there with one piston each 7 connected. The retaining disc 37 has an opening 38 for the implementation of the drive shaft 9 on. In this case, the sliding block 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 are both complementary or spherical, so that 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 und um eine Kippachse 33 verkippbar bezüglich der Antriebswelle 9 und mit einer Zentralfeder 73 wird die Zylindertrommel 5 in axialer Richtung auf die Ventilscheibe 11 gedrückt. Die Kippachse 33 ist senkrecht zu der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 und/oder senkrecht zu einer Längsachse 61 der Antriebswelle 9. Die Zentralfeder 73 liegt auf einem Auflagering 34 auf, welcher an der Zylindertrommel 5 befestigt ist und auf einem weiteren Auflagering 35 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. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 keine Hydraulikflüssigkeit von der Axialkolbenpumpe 2 gefördert, da die Kolben 7 keine Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen 6 ausführen. Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 sowohl als Axialkolbenpumpe 2 als auch als Axialkolbenmotor 3 weisen die temporär in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 stehenden Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck an Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der Niederdrucköffnung 13 stehen. Ein axiales Ende 66 der der Zylindertrommel 5 liegt auf der Ventilscheibe 11 auf. An einer ersten Seite 64 des Gehäuses 4 bzw. dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ist eine Öffnung 63 mit der Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf. 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 and about a tilt axis 33 tiltable with respect to the drive shaft 9 and with a central spring 73 becomes the cylinder drum 5 in the axial direction on the valve disc 11 pressed. The tilt axis 33 is perpendicular to the axis of rotation 8th the cylinder drum 5 and / or perpendicular to a longitudinal axis 61 the drive shaft 9 , The central spring 73 lies on a support ring 34 on, which on the cylinder drum 5 is attached and on another support ring 35 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 port 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 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 Zylindertrommel 5 ist mittels der drehfesten Verbindung 43 lediglich drehfest mit der Antriebswelle 9 verbunden, sodass die Zylindertrommel 5 bezüglich der Antriebswelle 9 in Richtung einer Längsachse 61 der Antriebswelle 9 axial beweglich ist und zusätzlich auch bezüglich der Antriebswelle 9 verkippbar ist bezüglich der Kippachse 33. Die Zentralfeder 73 ist erforderlich, damit bei einer Inbetriebnahme der Schrägscheibenmaschine 1 die Zylindertrommel 5 an dem axialen Ende 66 mit einer ausreichenden Druckkraft auf die Ventilscheibe 11 gedrückt ist, um eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung zwischen den Hoch- und Niederdrucköffnungen 12, 13 an der Ventilscheibe 11 und den Kolbenbohrungen 6 an der Zylindertrommel 5 zu erreichen. Bei einem Schwenkwinkel α der Zylindertrommel 5 ungleich 0°, weisen die Kolben 7 in den Kolbenbohrungen 6 eine unterschiedliche axiale Position in den Kolbenbohrungen 6 auf. Aufgrund der Rotationsbewegung der Zylindertrommel 5 um die Rotationsachse 8 treten dadurch an der Zylindertrommel 5 unterschiedliche Zentripetalkräfte aufgrund der unterschiedlichen axialen Positionen der Kolben 7 auf. Dies führt zu einer Kippbewegung der Zylindertrommel 5 um die Kippachse 33. In 1 ist die Schrägscheibenmaschine 1 in einem Betriebszustand dargestellt mit einem Kippwinkel α der Zylindertrommel 5 um die Kippachse 33 von 0°. Dadurch ist die Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5, die Längsachse 61 der Antriebswelle 9 und eine Längsachse 62 der Zylindertrommel 5 identisch. Nach einer Kippbewegung der Zylindertrommel 5 um die Kippachse 33 weist die Zylindertrommel 5 einen Kippwinkel β auf. In 3 ist ein jeweils positiver und negativer Kippwinkel β vereinfacht dargestellt, das heißt, es tritt ein Winkel β zwischen der Längsachse 62 der Zylindertrommel 5 und der Längsachse 61 der Antriebswelle 9 auf. The cylinder drum 5 is by means of the non-rotatable connection 43 only rotatably with the drive shaft 9 connected so that the cylinder drum 5 with respect to the drive shaft 9 in the direction of a longitudinal axis 61 the drive shaft 9 is axially movable and in addition also with respect to the drive shaft 9 can be tilted with respect to the tilt axis 33 , The central spring 73 is required so that when commissioning the swash plate machine 1 the cylinder drum 5 at the axial end 66 with a sufficient pressure force on the valve disc 11 is pressed to a substantially fluid-tight connection between the high and low pressure openings 12 . 13 at the valve disc 11 and the piston bores 6 on the cylinder drum 5 to reach. At a swivel angle α of the cylinder drum 5 not equal to 0 °, the pistons point 7 in the piston bores 6 a different axial position in the piston bores 6 on. Due to the rotational movement of the cylinder drum 5 around the axis of rotation 8th thereby occur on the cylinder drum 5 different centripetal forces due to the different axial positions of the pistons 7 on. This leads to a tilting movement of the cylinder drum 5 around the tilt axis 33 , In 1 is the swashplate machine 1 shown in an operating state with a tilt angle α of the cylinder drum 5 around the tilt axis 33 from 0 °. This is the axis of rotation 8th the cylinder drum 5 , the longitudinal axis 61 the drive shaft 9 and a longitudinal axis 62 the cylinder drum 5 identical. After a tilting movement of the cylinder drum 5 around the tilt axis 33 has the cylinder drum 5 a tilt angle β. In 3 is a respective positive and negative tilt angle β simplified, that is, there is an angle β between the longitudinal axis 62 the cylinder drum 5 and the longitudinal axis 61 the drive shaft 9 on.

Der Kippwinkel β der Zylindertrommel 5 wird dabei von einer Vorrichtung 23 zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel 5 auf einen Kippgrenzwinkel β von beispielsweise 1°, 2° oder 3° begrenzt. Die Darstellung in 3 für die Größe des Kippwinkels β entspricht somit diesbezüglich nicht der Realität. Die Vorrichtung 23 ist als eine Zylindertrommellagerung 67 ausgebildet, beispielsweise als eine Zylindertrommelgleitlagerung 68 oder als eine Zylindertrommelwälzlagerung 69 mit nicht dargestellten Wälzelementen. Die Zylindertrommellagerung 67 weist bei einem Kippwinkel β der Zylindertrommel 5 von 0° oder bei einem Kippwinkel β von kleiner als dem Kippgrenzwinkel β, bis zu dem die Zylindertrommel 5 maximal verkippt werden kann, keinen Kontakt zu einer radialen Außenseite 70 der Zylindertrommel 5 auf. Bei einem Kippwinkel β von 0°, das heißt bei einer Identität zwischen der Längsachse 61 der Antriebswelle 9 und der Längsachse 62 der Zylindertrommel 5 beträgt der Abstand zwischen der Zylindertrommellagerung 67 und der radialen Außenseite 70 der Zylindertrommel 5 zwischen 20 µm und 60 µm. Die Zylindertrommellagerung 67 wirkt somit nur, sofern der Kippwinkel β einen maximalen Kippwinkel β überschreitet bzw. bis zu dem Kippgrenzwinkel β, bis zu welchem ein Verkippen der Zylindertrommel 5 um die Kippachse 33 möglich ist. The tilt angle β of the cylinder drum 5 is doing by a device 23 for limiting the tilting movement of the cylinder drum 5 limited to a tilting limit angle β of, for example, 1 °, 2 ° or 3 °. The representation in 3 for the size of the tilt angle β thus does not correspond to reality in this regard. The device 23 is as a cylinder drum storage 67 formed, for example as a cylinder drum sliding bearing 68 or as a cylinder barrel rolling bearing 69 with rolling elements, not shown. The cylinder drum storage 67 has at a tilt angle β of the cylinder drum 5 from 0 ° or at a tilt angle β smaller than the tilting limit angle β, to which the cylinder drum 5 can be tilted maximum, no contact with a radial outside 70 the cylinder drum 5 on. At a tilt angle β of 0 °, that is with an identity between the longitudinal axis 61 the drive shaft 9 and the longitudinal axis 62 the cylinder drum 5 is the distance between the cylinder drum bearings 67 and the radial outside 70 the cylinder drum 5 between 20 μm and 60 μm. The cylinder drum storage 67 thus acts only if the tilt angle β exceeds a maximum tilt angle β or up to the tilt limit angle β, up to which a tilting of the cylinder drum 5 around the tilt axis 33 is possible.

Die Zylindertrommel 5 weist eine axiale Gesamtausdehnung 71 in Richtung der Längsachse 62 der Zylindertrommel 5 auf. Die Zylindertrommellagerung 67 weist einen axialen Abstand 72 zu dem axialen Ende 66 der Zylindertrommel 5 an der Ventilscheibe 11 auf und dieser entspricht ungefähr 30% der axialen Gesamtausdehnung 71 der Zylindertrommel 5, so dass der Abstand zwischen der Zylindertrommellagerung 67 und dem axialen Ende 66 der Zylindertrommel 5 beispielsweise zwischen 30 mm und 40 mm beträgt. Ein ausreichender Abstand der Zylindertrommellagerung 67 zu dem axialen Ende 66 der Zylindertrommel 5 ist erforderlich, damit von der Zylindertrommellagerung 67 ein ausreichendes Gegendrehmoment auf die radiale Außenseite 70 der Zylindertrommel 5 bezüglich der Kippachse 33 aufgebracht werden kann. Dadurch ist eine effektive und zuverlässige Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel 5 bezüglich der Kippachse 33 möglich. The cylinder drum 5 has an overall axial extent 71 in the direction of the longitudinal axis 62 the cylinder drum 5 on. The cylinder drum storage 67 has an axial distance 72 to the axial end 66 the cylinder drum 5 at the valve disc 11 on and this corresponds to about 30% of the total axial extent 71 the cylinder drum 5 so that the distance between the cylinder drum bearings 67 and the axial end 66 the cylinder drum 5 for example, between 30 mm and 40 mm. A sufficient distance of the cylinder drum bearing 67 to the axial end 66 the cylinder drum 5 is required so that from the cylinder drum bearing 67 a sufficient counter torque on the radial outside 70 the cylinder drum 5 with respect to the tilt axis 33 can be applied. This is an effective and reliable limitation of the tilting movement of the cylinder drum 5 with respect to the tilt axis 33 possible.

In 4 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 45 dargestellt. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang 45 weist einen Verbrennungsmotor 46 auf, welcher mittels einer Welle 47 ein Planetengetriebe 48 antreibt. Mit dem Planetengetriebe 48 werden zwei Wellen 47 angetrieben, wobei eine erste Welle 47 mit einer Kupplung 49 mit einem Differentialgetriebe 56 verbunden ist. Eine zweite bzw. andere Welle, welche von dem Planetengetriebe 48 angetrieben ist, treibt durch eine Kupplung 49 eine erste Schrägscheibenmaschine 50 an und die erste Schrägscheibenmaschine 50 ist mittels zweier Hydraulikleitungen 52 mit einer zweiten Schrägscheibenmaschine 51 hydraulisch verbunden. Die erste und zweite Schrägscheibenmaschine 50, 51 bilden dadurch ein hydraulisches Getriebe 60 und von der zweiten Schrägscheibenmaschine 51 kann mittels einer Welle 47 auch das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden. Das Differentialgetriebe 56 treibt mit den Radwellen 58 die Räder 57 an. Ferner weist der Antriebsstrang 45 zwei Druckspeicher 53 als Hochdruckspeicher 54 und als Niederdruckspeicher 55 auf. Die beiden Druckspeicher 53 sind dabei mittels nicht dargestellter Hydraulikleitungen auch mit den beiden Schrägscheibenmaschinen 50, 51 hydraulisch verbunden, sodass dadurch mechanische Energie des Verbrennungsmotors 46 in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann und ferner in einem Rekuperationsbetrieb eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang 45 ebenfalls kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann. Mittels der in dem Hochdruckspeicher 54 gespeicherten hydraulischen Energie kann mit einer Schrägscheibenmaschine 50, 51 zusätzlich das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden.In 4 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. Die Schrägscheibenmaschine 1 ist mit der Zylindertrommellagerung 67 als der mechanischen Vorrichtung 23 zur Begrenzung der Kippbewegung der Zylindertrommel 5 versehen. Eine Kippbewegung der Zylindertrommel 5 um die Kippachse 33 ist dadurch bis zu einem Kippgrenzwinkel β begrenzt, sodass dadurch einerseits die hydraulischen Verluste zwischen der Zylindertrommel 5 an dem axialen Ende 66 und der Ventilscheibe 11 begrenzt sind und außerdem im Wesentlichen ein Taumeln der Zylindertrommel 5 aufgrund von großen Kippwinkeln β vermieden werden kann und dadurch auch hieraus resultierende Schäden an der Schrägscheibenmaschine 1. Darüber hinaus erhöht die Vorrichtung 23 die Drehzahlfähigkeit der Schrägscheibenmaschine 1, das heißt der maximal möglichen Drehzahl der Zylindertrommel 5 mit einem ordnungsgemäßen Betrieb auf ungefähr 6000 U/min. Die Zentralfeder 73 kann ferner auch mit einer geringeren Stärke ausgelegt werden, da zur Begrenzung der Kippbewegung bei höheren Drehzahlen der Schrägscheibenmaschine 1 die Vorrichtung 23 vorhanden ist. Dadurch treten aufgrund der von der Zentralfeder 73 auf die Zylindertrommel 5 aufgebrachten geringeren Druckkräfte auch geringe Reibkräfte zwischen der Zylindertrommel 5 und der Ventilscheibe 11 auf, sodass dadurch im Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 ein zusätzlicher höherer Wirkungsgrad erreicht werden kann. Overall, considered with the swash plate machine according to the invention 1 significant benefits. The swashplate machine 1 is with the cylinder drum bearing 67 as the mechanical device 23 for limiting the tilting movement of the cylinder drum 5 Mistake. A tilting movement of the cylinder drum 5 around the tilt axis 33 is thereby limited up to a Kippgrenzwinkel β, so thereby on the one hand, the hydraulic losses between the cylinder drum 5 at the axial end 66 and the valve disc 11 are limited and also essentially a tumbling of the cylinder drum 5 due to large tilt angles β can be avoided and thereby also resulting damage to the swash plate machine 1 , In addition, the device increases 23 the speed capability of the swash plate machine 1 , that is the maximum possible speed of the cylinder drum 5 with proper operation to about 6000 rpm. The central spring 73 can also be designed with a lower strength, as to limit the tilting movement at higher speeds of the swash plate machine 1 the device 23 is available. This occurs due to the of the central spring 73 on the cylinder drum 5 applied lower pressure forces and low frictional forces between the cylinder drum 5 and the valve disc 11 so that during operation of the swash plate machine 1 an additional higher efficiency can be achieved.

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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 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 storage of the pistons ( 7 ) on the support surface ( 18 ), characterized in that the swash plate machine ( 1 ) a device ( 23 ) for limiting a tilting movement of the cylinder drum ( 5 ).

Swash plate machine according to claim 1, characterized in that the device ( 23 ) for limiting the tilting movement of the cylinder drum, a tilting movement of the cylinder drum ( 5 ) about a tilt axis ( 33 ) perpendicular to the axis of rotation ( 8th ) of the cylinder drum ( 5 ) limited.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device ( 23 ) for limiting the tilting movement of the cylinder drum ( 5 ) the tilting movement of the cylinder drum ( 5 ) limited only from a Kippgrenzwinkel.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device ( 23 ) for limiting the tilting movement of the cylinder drum ( 5 ) as one, in particular exclusively, mechanical device ( 23 ) is trained.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device ( 23 ) for limiting the tilting movement of the cylinder drum ( 5 ) as a cylinder drum bearing ( 67 ) is formed, preferably as Zylindertrommelgleitlagerung ( 68 ) or as a cylinder drum rolling bearing ( 69 ).

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the cylinder drum bearing ( 67 ) with a radial outside ( 70 ) of the cylinder drum ( 5 ) is in contact or can be brought into contact for limiting the tilting movement of the cylinder drum ( 5 ).

Swash plate machine according to claim 5 or 6, characterized in that the cylinder drum bearing ( 67 ) with an axial distance ( 72 ) to an axial end ( 66 ) of the cylinder drum ( 5 ) is in contact or can be brought into contact and the axial end ( 66 ) of the cylinder drum to the pivoting cradle ( 14 ) facing away from the axial end ( 66 ) and the axial distance ( 72 ) at least 10%, 20%, 30% or 40% of the total axial extent ( 71 ) of the cylinder drum ( 5 ) is.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims 5 to 7, characterized in that the cylinder drum bearing ( 67 ) is tangentially completely circumferentially in contact or can be brought into contact with the radial outer side ( 70 ) of the cylinder drum ( 5 ) or the cylinder drum bearing ( 67 ) is tangentially circumferentially only in at least two or three areas in contact or can be brought into contact with the radial outer side ( 70 ) of the cylinder drum ( 5 )

Swash plate machine according to one or more of claims 5 to 8, characterized in that the cylinder drum bearing ( 67 ) at a tilt angle of 0 ° a distance to the radial outside ( 70 ) of the cylinder drum ( 5 ) having.

Swash plate machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the swash plate machine ( 1 ) a housing ( 4 ) and the device ( 23 ), in particular the cylinder drum bearing ( 67 ), fixed to the housing ( 4 ), in particular the cylindrical drum sliding bearing ( 68 ) of the housing ( 4 ) is formed.

Swash plate machine according to one or more of claims 5 to 10, characterized in that the cylinder drum sliding bearing ( 68 ) a tribological coating, for. B. made of carbon, brass, PTFE or PEEK.

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.