DE19922194B4

DE19922194B4 - Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln

Info

Publication number: DE19922194B4
Application number: DE19922194A
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Fukuhara; Mutsuo Sekiya
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2019-05-13
Also published as: JP2000170710A; US6237466B1; DE19922194A1; JP3174297B2

Abstract

Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln, mit:
einem Gehäuse (42), das drehbar an einer Drehwelle (19) befestigt ist;
einem Kästchen (43) mit einem Innenraum darin, wobei das Kästchen (43) an dem Gehäuse (42) befestigt ist;
einem Rotor (44), der an der Welle (19) befestigt ist und in dem Innenraum des Kästchens (43) aufgenommen ist, wobei der Rotor mehrere Radschaufeln (64–67) zur Ausbildung von Öldruckkammern (73, 74) aufweist, und wobei der Rotor (44) den Winkel der Drehwelle (19) bezüglich des Gehäuses (42) auf Basis der in die Öldruckkammern (73, 74) zugeführten Öldrücke steuert;
Stückdichtungen (1), die an dem Berührabschnitt zwischen dem Rotor (44) und dem Kästchen (43) angeordnet sind, die jeweils in einer Dichtungsnut aufgenommen sind,
wobei die Stückdichtungen an dem Rotor (44) ebenso wie an dem Kästchen (43) angeordnet sind; wobei
der hydrodynamische Widerstand des Arbeitsöls an dem Dichtungszwischenraum zwischen dem Ende des Dichtungselements (1), das in...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln zur Verwendung beispielsweise in einer Vorrichtung zur Anpassung des Zeitverlaufs einer Ventilbetätigung, die den Zeitverlauf der Öffnung und des Schließens eines Einlaß- und/oder Auslaßventils eines Motors entsprechend dem Betriebszustand des Motors steuert.

Aus der JP 10212910 A ist eine Vorrichtung zur Anpassung der Ventilsteuerzeiten bekannt. Dabei ist in einer einem Gehäuse gegenüberliegenden Oberfläche einer Radschaufel eine Nut ausgeformt, in welcher ein Dichtungselement eingesetzt ist. Eine Öldruckkammer, welche in dem Gehäuse ausgebildet ist, wird durch die Radschaufel und das Dichtungselement unterteilt. Das Dichtungselement weist bezüglich dem Durchmesser und in Umfangsrichtung der Radschaufel ein Spiel auf und ist an seiner Spitze mit einem runden Teil zur Berührung des Gehäuses ausgebildet. Dadurch wird die Rotationsbewegung verbessert.

Aus der US 2,790,520 ist eine Dichtung für Flügel- oder Laufschaufeln von Dämpfern bekannt, wobei die Dichtung in eine Nut eingesetzt wird, welche an der dem Gehäuse gegenüberliegenden Oberfläche des Flügels oder der Leitschaufel ausgebildet ist.

JP 6-71965 U betrifft einen Rotationsantrieb mit einer Welle, welche in einem Gehäuse angeordnet ist. Zwischen Nocken, welche auf der Welle vorgesehen sind, und dem Gehäuse sind Dichtungselemente angeordnet, welche jeweils eine Art Deckel für eine bessere Abdichtung aufweisen.

Aus der EP 0 829 621 A2 ist ein variabler Ventilverstellmechanismus bekannt. Der Mechanismus umfasst erste und zweite Öldruckkammern, welche durch an einer Welle angebrachte Radschaufeln voneinander getrennt sind. Zwischen den Radschaufeln und einem Gehäuse sind Dichtungen vorgesehen.

23 ist eine Querschnittsansicht eines Hydro-Stellorgans mit Radschaufeln, wie es in der japanischen Patentanmeldung JP-A9-314069 der Anmelderin oder der nachveröffentlichten JP 11- 218009 A offenbart ist. 24 ist eine detailliert e Querschnittsansicht des Plunger-Abschnitts des Stellorgans, das in 23 gezeigt ist, der ein wesentlicher Abschnitt des Stellorgans ist. 25 ist eine Querschnittsansicht des in 4 gezeigten Plunger-Abschnitts in einem Zustand, wenn ein Öldruck aufgebracht wird.

Die Referenznummer 19 bezeichnet eine Nockenwelle für ein Einlaßventil mit einem Nocken für das Einlaßventil 19a. Ein Zugorgan 21 für den Zeitablauf ist an einem Endabschnitt der Nockenwelle 19 angeordnet. Ein Stellorgan für die Anpassung des Zeitablaufs der Ventilbewegung ist mit der Nockenwelle 19 verbunden. Das Arbeitsöl des Stellorgans 40 ist das Schmieröl des (nicht gezeigten) Motors. Das Stellorgan 40 wirkt derart, daß der Vorspannwinkel der Nockenwelle derart verändert wird, daß der Zeitablauf des Öffnens und des Schließens des (nicht gezeigten) Einlaßventils fortlaufend verändert wird. Die Referenznummer 41 bezeichnet ein Lager für die Nockenwelle 19, und die Referenznummer 42 bezeichnet das Gehäuse des Stellorgans 40, das bezüglich der Nockenwelle für das Einlaßventil 19 drehbar ist.

Ein Kästchen 43 ist an das Gehäuse 42 befestigt, das einen Rotor 44 mit Radschaufeln darin unterbringt. Der Rotor 44 ist durch einen Bolzen 45 an die Nockenwelle 19 befestigt und kann sich bezüglich des Kästchens 43 drehen.

Eine Stückdichtung 46 ist zwischen dem Kästchen 43 und dem Rotor 44 zur Verhinderung des Ausfließens von Arbeitsöl zwischen den Kammern angeordnet, die durch das Kästchen 43 und den Rotor 44 begrenzt sind. Zu diesem Zweck wird die Stückdichtung 46 durch eine Plattenfeder 47 in einen engen Kontakt mit dem Rotor 44 gezwungen.

Eine Abdeckung 48 ist an das Kästchen 43 befestigt. Das Gehäuse 42, das Kästchen 43 und die Abdeckung 48 sind gemeinsam durch einen Bolzen 49 befestigt. Die Referenznummern 50, 51 und 52 bezeichnen einen O-Ring, eine Platte bzw. einen Bolzen. Die Referenznummern 53 und 54 bezeichnen O-Ringe. Ein zylindrischer Halter 55 ist in dem Rotor 44 angeordnet. Der Halter weist eine Eingriffsöffnung 55a auf, die sich in der Längsrichtung eines Plungers 56 derart erstreckt, daß sie mit dem Plunger 56 in Eingriff ist.

Der Plunger 56 kann in dem Gehäuse 42 gleiten und weist einen Eingriffswellenabschnitt 56a auf, der in die Eingriffsöffnung 55a des Halters 55 eindringen kann und mit diesem in Eingriff kommen kann. Der Plunger 56 wird durch Federn 57 in Richtung des Halters 55 gezwungen. Ein Arbeitsöl wird durch einen Plunger-Ölkanal 58 in die Eingriffsöffnung 55a eingeführt.

Wenn ein Arbeitsöl in die Eingriffsöffnung 55a eingeführt wird, bewegt sich der Plunger 56 gegen die Feder 57, so daß die Verriegelung zwischen dem Halter 55 und dem Plunger 56 gelöst wird. Die Referenznummern 59, 61 bezeichnen Luftöffnungen. Die Referenznummer 60 bezeichnet einen Wellenbolzen, der bezüglich der Abdeckung 48 drehbar ist.

Ein erster Ölkanal 62 und ein zweiter Ölkanal 63 erstrecken sich durch die Nockenwelle für das Einlaßventil 19 durch den Rotor 44. Der erste Ölkanal 62 steht mit einer Öldruckkammer für das Einrichten einer Verzögerung (einer Verzögerungskammer) 73 in Verbindung, die dazu dient, den Rotor 44 in einer Richtung zur Verzögerung zu drehen. Der zweite Ölkanal 63 steht mit einer Öldruckkammer zum Einrichten eines Vorauseilens (einer Vorauseilkammer) 74 in Verbindung, die dazu dient, den Rotor 44 in der Richtung zum Vorauseilen zu drehen. In der Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet die "Verzögerungsrichtung" diejenige Richtung, die das Volumen der Öldruckkammer zum Einrichten einer Verzögerung 73 vergrößert, also die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in 26, und die "Vorauseilrichtung" bedeutet die Richtung zur Vergrößerung des Volumens der Öldruckkammer zur Erreichung eines Vorauseilens 74, also die Uhrzeigersinn-Richtung gemäß 26. Beide Druckkammern 73, 74 werden nachfolgend noch erläutert.

Das Arbeitsöl für die Betätigung des Stellorgans 40 wird durch ein Ölsteuerungsventil 80 (nachfolgend OCV (oil control valve) genannt) zugeführt, das die Menge von Öl steuert, die dem Stellorgan 40 zugeführt werden soll. Das OCV 80 weist ein Ventilgehäuse 81, eine Spule 82, die in dem Ventilgehäuse 81 gleiten kann, eine Feder 83, welche die Spule 82 mit einer Zwangskraft belegt, und ein lineares Solenoid 84 zur Bewegung der Spule 82 gegen die Vorspannkraft der Feder auf. Das Arbeitsöl wird von einer Vorrichtung zur Zuführung von Schmieröl zugeführt, die zur Zuführung von Schmieröl zu jedem Teil des (nicht gezeigten) Motors vorgesehen ist. Die Vorrichtung zur Zuführung von Schmieröl besteht aus einer Ölwanne 91, einer Ölpumpe 92 und einem Ölfilter 93. Die Einlaßöffnung des OCV 80 ist mit dem Ölfilter 93 durch eine Ölzuführleitung 85a verbunden. Die Auslaßöffnungen des OCV 80 sind mit den ersten und zweiten Ölkammern 62, 63 durch eine erste Leitung 89 und eine zweite Leitung 90 verbunden. Das Arbeitsöl kehrt durch eine Ablaßleitung 80 zu der Ölwanne 91 zurück. Diese Elemente bilden zusammen mit dem Ölsteuerungsventil OCV 80 eine Vorrichtung zur Zuführung von Arbeitsöl zu dem Stellorgan 40.

Eine elektronische Steuerungseinheit 100 (nachfolgend als ECU (electronic control unit) bezeichnet) steuert eine Einspritzanlage, eine Zündanlage, die nicht gezeigt sind, und das OCV 80 auf Basis von Signalen von einem Sensor zur Erfassung der Einlaßluft, einem Drosselklappen-Sensor, einem Wassertemperatur-Sensor, einem Kurbelwinkel-Sensor und einem Nockenwinkel-Sensor, die nicht gezeigt sind. Somit steuert die ECU die Menge des eingespritzten Kraftstoffs, den Zeitpunkt der Zündung, den Zeitablauf der Öffnung des OCV 80 und den Zeitablauf des Schließens des OCV 80 nach dem Ausschalten des Zündungsschalters.

26 ist eine Querschnittsansicht der 22 entlang der Linie X-X. 27 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Zustandes, in dem eine Gleitplatte in 26 versetzt ist. 28 ist eine Querschnittsansicht der 23 entlang der Linie Y-Y. 29 ist eine Querschnittsansicht der 23 entlang der Linie Z-Z.

Der Rotor 44 weist erste bis vierte Radschaufeln 64–67 auf, die in der radialen Richtung nach außen vorstehen. Die Enden der Radschaufeln 64–67 gleiten entlang der Innenfläche des Kästchens 43, wobei sie diese berühren. Eine Stückdichtung 68 ist als Dichtungselement an dem Berührabschnitt einer jeden Radschaufel 64–67 angeordnet. Eine (nicht gezeigte) Rückfederung ist zwischen der Radschaufel 64–67 und der Stückdichtung 68 derart angeordnet, daß die Stückdichtung in Richtung der Innenfläche des Kästchens 43 gezwungen wird, welche die Gegenfläche der Stückdichtung ist. Gleitstücke 71 sind in dem Kästchen 43 vorgesehen, bei denen es sich um Abschnitte handelt, die an der Innenfläche des Kästchens 43 nach innen vorspringen. Eine Bolzenöffnung 72 ist in den Gleitstücken 71 angeordnet, durch welche der in 23 gezeigte Bolzen 49 eingeführt ist.

Das Ende eines jeden Gleitstücks 71 gleitet entlang der Außenfläche eines Radschaufel-Trageabschnitts 69, wobei es mit diesem in Kontakt steht. Der Radschaufel-Trageabschnitt 69 trägt die Radschaufeln.

Ein jeder Raum, dessen Konturen durch die Innenfläche des Kästchens 43 und die Außenfläche des Rotors 44 bestimmt sind, und der durch die benachbarten Gleitstücke 71 begrenzt ist, ist durch eine Radschaufel 64–67 in eine Öldruckkammer für eine Verzögerung 73 und eine Öldruckkammer für ein Vorauseilen 74 unterteilt. Die Öldruckkammer für eine Verzögerung 73 dient dazu, die Radschaufeln in der Richtung für eine Verzögerung zu drehen, und die Ölkammer für ein Vorauseilen 74 dient dazu, die Radschaufeln in einer Richtung für ein Vorauseilen zu drehen. Der Querschnitt einer jeden der Ölkammern 73, 74 weist im wesentlichen eine fächerähnliche Form auf.

Die Öldruckkammer für eine Verzögerung 73 und die Öldruckkammer für ein Vorauseilen 74 sind durch einen Verbindungskanal 75 miteinander verbunden. Eine Nut 76, mit welcher der Plunger-Ölkanal 58 in Verbindung steht, ist in dem Verbindungskanal 75 angeordnet.

Der Verbindungskanal 75 wird durch eine Gleitplatte 77, die in dieser Nut 76 angeordnet ist, abgetrennt. Die Gleitplatte 77 verhindert das Ausfließen von Öl zwischen der Ölkammer für eine Verzögerung 73 und der Ölkammer für ein Vorauseilen 74.

Die Gleitplatte 77 ist in dieser Nut 76 bewegbar. Wenn der Druck in der Öldruckkammer für eine Verzögerung höher ist, bewegt sich die Gleitplatte 77 in Richtung der Öldruckkammer für ein Vorauseilen, wie in 26 gezeigt ist. Wenn andererseits der Druck in der Öldruckkammer für ein Vorauseilen höher ist, bewegt sich die Gleitplatte 77 in Richtung der Öldruckkammer für eine Verzögerung 73, wie in 27 gezeigt ist.

Die Pfeile in 26, 27 und 28 zeigen die Drehrichtung des Stellorgans 40 insgesamt.

Die Öldruckkammer für eine Verzögerung 73 und die Öldruckkammer für ein Vorauseilen 74 werden hinsichtlich ihrer Konturen durch das Gehäuse 42, das Kästchen 43, den Rotor 44 und die Abdeckung 48 gebildet. Die Öldruckkammer für eine Verzögerung 73 steht mit dem ersten Ölkanal 62 in Verbindung, durch den das Arbeitsöl zugeführt wird. Die Öldruckkammer für ein Vorauseilen 74 steht mit dem zweiten Ölkanal 63 in Verbindung, durch den das Arbeitsöl zugeführt wird. Der Rotor 44 dreht sich bezüglich des Gehäuses 42, und die Volumina der Öldruckkammern 73, 74 verändern sich als Antwort auf die Ölmengen, die in die Öldruckkammern 73, 74 zugeführt werden.

Die Wirkungsweise des Stellorgans 40 und des Ölsteuerungsventils 80 werden nachfolgend beschrieben.

Wenn der Motor steht, befindet sich der Rotor 44 in der maximalen Verzögerungsposition, wie in 26 gezeigt ist. Es wird nämlich der Rotor 44 bezüglich des Gehäuses 42 bis zu einer maximalen Vorauseil-Stellung gedreht. Das Volumen der Öldruckkammer für eine Verzögerung ist bei seinem Maximum. Wenn die Ölpumpe 92 steht, wird kein Arbeitsöl zu dem ersten Ölkanal 62 oder dem zweiten Ölkanal 63 zugeführt. Deshalb wird kein Arbeitsöl in den Plunger-Ölkanal 58 zugeführt, und der Öldruck des Stellorgans 40 ist gering. Im Ergebnis wird der Plunger 56 durch die Vorspannungskraft der Feder 57 in Richtung des Halters 55 gedrückt, so daß der Eingriffswellenabschnitt 56a des Plungers 56 mit der Eingriffsöffnung 55a des Halters 55 in Eingriff steht, so daß ferner das Gehäuse 42 und der Rotor 44 miteinander in Eingriff sind.

Wenn der Motor von diesem Zustand ausgehend zu laufen beginnt, arbeitet die Ölpumpe 92 derart, daß der Druck des Arbeitsöls, das zu dem OCV 80 zugeführt wird, vergrößert wird. Dann wird durch eine erste Leitung 89 und einen ersten Ölkanal 62 ein Arbeitsöl in die Öldruckkammer 73 für eine Verzögerung in dem Stellorgan 40 zugeführt. Der Öldruck in der Öldruckkammer 73 zur Einstellung einer Verzögerung bewirkt eine Versetzung der Gleitplatte 77 in Richtung der Öldruckkammer 74 zur Einstellung eines Vorauseilens. Deshalb stehen die Öldruckkammer für eine Verzögerung 73 und die Plunger-Ölkammmer 58 miteinander in Verbindung, so daß das Arbeitsöl in die Eingriffsöffnung 55a des Halters 55 über den Plunger-Ölkanal 58 zugeführt wird. Im Ergebnis wird auf den Plunger 56 ein Druck ausgeübt, und dieser wird gezwungen, sich gegen die Vorspannungskraft der Feder 56 zu bewegen, so daß der Eingriffswellenabschnitt 56a des Plungers 56 aus der Eingriffsöffnung 55a des Halters 55 gelangt. Das heißt, die Verriegelung zwischen dem Plunger 56 und dem Rotor 44 wird gelöst.

Weil ein Arbeitsöl in die Öldruckkammer zur Einstellung einer Verzögerung 73 zugeführt wird, werden die Radschaufeln 64–67 des Rotors 44 von der Richtung für eine Verzögerung gegen die Gleitstücke 71 gedrückt. Deshalb drücken das Gehäuse 42 und der Rotor 44 infolge des Öldrucks in der Öldruckkammer zur Einstellung einer Verzögerung 73 gegeneinander, auch nachdem die Verriegelung zwischen dem Plunger 56 und dem Rotor 44 gelöst wurde. Im Ergebnis tritt die Vibration des Rotors oder ein Stoßen zwischen den genannten Elementen nicht auf.

Wenn der Rotor 44 in der Richtung zur Einstellung eines Vorauseilens gedreht werden soll, wird Arbeitsöl in die Öldruckkammer zur Einstellung eines Vorauseilens 74 durch die zweite Leitung 90 und den zweiten Ölkanal 63 gemäß der Steuerung des Ölsteuerungsventils 80 zugeführt. Der Öldruck in der Öldruckkammer zur Einstellung eines Vorauseilens 74 bewirkt eine Versetzung der Gleitplatte 77 in Richtung der Öldruckkammer zur Einstellung einer Verzögerung 73. Im Ergebnis steht der Plunger-Ölkanal 58 durch den Verbindungskanal 75 mit der Öldruckkammer zur Einstellung eines Vorauseilens 74 in Verbindung. Der Öldruck in der Öldruckkammer zur Einstellung eines Vorauseilens 74 bewirkt eine Versetzung des Plungers 56 in Richtung des Gehäuses 42 gegen die Vorspannungskraft der Feder 57. Im einzelnen wird die Verriegelung zwischen dem Plunger 56 und dem Halter 55 gelöst.

Wenn die Verriegelung gelöst wird, wird die Stellung des Rotors 44 bezüglich des Gehäuses 42 variiert, und entweder in der Richtung zur Einstellung eines Vorauseilens oder in Richtung zur Einstellung einer Verzögerung angepaßt. Die Menge der Ölzuführung wird durch Öffnen und Schließen des Ölsteuerungsventils 80 angepaßt, welches die Ölmenge in den Öldruckkammern 73, 74 anpaßt, so daß der Rotor 44 bezüglich des Gehäuses 42 gedreht wird. 27 zeigt den Zustand, in dem der Rotor 44 bis zu der maximalen Vorauseil-Stellung gedreht ist, so daß er mit einem Gleitstück 71 von der Seite der Öldruckkammer zur Einstellung einer Verzögerung 73 in Berührung kommt. In diesem Zustand drehen sich die Radschaufeln 64–67 des Rotors 44. Wenn der Öldruck in der Öldruckkammer zur Einstellung einer Verzögerung 73 größer ist als derjenige in der Öldruckkammer zur Einstellung eines Vorauseilens 74, dreht sich der Rotor 44 bezüglich des Gehäuses 42 in der Richtung zur Einstellung einer Verzögerung.

Wie vorangehend beschrieben, kann der Rotor 44 derart eingestellt werden, daß er sich in der Richtung zur Einstellung einer Verzögerung oder in der Richtung zur Einstellung des Vorauseilens bezüglich des Gehäuses 42 dreht, und zwar durch Steuerung der Ölmenge, die zu den Öldruckkammern 73, 74 zugeführt werden soll. Ferner dienen die Stückdichtungen dazu, das Ausfließen von Arbeitsöl zwischen den Öldruckkammern 73, 74 zu verhindern.

Das Ölsteuerungsventil 80 ist rückkopplungsgesteuert durch die elektronische Steuerungseinheit 100, und zwar auf der Basis von Signalen von einem Positionssensor, welcher den Drehwinkel des Rotors 44 bezüglich des Gehäuses 42 erfaßt, und eines Kurbelwinkelsensors, der den Ausstoßdruck der Ölpumpe 92 bestimmt.

Das Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln gemäß dem Stand der Technik weist den Nachteil auf, daß infolge der beschriebenen Gestaltung eine Einrichtung zur Erzeugung einer vorspannungskraft, beispielsweise eine Feder 47 erforderlich ist, um die Stückdichtungen 46, 68 für einen dichten Kontakt zwischen den Radschaufeln und dem Gehäuse zu drücken. Dies führt zu einer Vergrößerung der Anzahl der herzustellenden Elemente und zu einer Vergrößerung der Anzahl der Montageschritte beim Zusammensetzen der Einzelteile. Somit ist die Produktivität gering, und die Produktionskosten sind hoch.

Ein komplexer Mechanismus ist unter Verwendung eines Öldruck-Lieferungsmechanismus, beispielsweise einer Gleitplatte 77, zum Lösen der Verriegelungseinrichtung zur Unterdrückung der Drehung, beispielsweise ein Plunger 56, erforderlich. Somit ist die Vorrichtung komplex, und die Produktivität ist gering.

Darstellung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln zu schaffen, in dem die Verriegelungseinrichtung für die Drehung, beispielsweise ein Plunger, leicht gelöst werden kann, ohne daß ein komplexer Mechanismus, wie z.B. eine Gleitplatte, verwendet wird.

Ein Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln (vane type hydraulic actuator) gemäß der vorliegenden Erfindung weist folgendes auf:
ein Gehäuse, das drehbar an einer Drehwelle befestigt ist;
ein Kästchen mit einem Innenraum darin, wobei das Kästchen an das Gehäuse befestigt ist;
einen Rotor, der an die Welle befestigt ist und in dem Innenraum des Kästchens aufgenommen ist, wobei der Rotor mehrere Radschaufeln zur Ausbildung von Öldruckkammern aufweist, und wobei der Rotor den Winkel der Drehwelle bezüglich des Gehäuses auf Basis der in die Öldruckkammern zugeführten Öldrücke steuert;
Stückdichtungen, die an dem Berührabschnitt zwischen dem Rotor und dem Kästchen angeordnet sind, die jeweils in einer Dichtungsnut aufgenommen sind, wobei die Stückdichtungen an dem Rotor ebenso wie an dem Kästchen angeordnet sind; wobei
der hydrodynamische Widerstand des Arbeitsöls an dem Dichtungszwischenraum zwischen dem Ende des Dichtungselements, das in einer Dichtungsnut aufgenommen ist, und der Gegenfläche, an der das Dichtungselement in Berührung steht, größer ist als derjenige an dem Zwischenraum zwischen der Flanke des Dichtungselements und der Flanke der Dichtungsnut.

Der Rotor weist ferner eine Verriegelungseinrichtung zur Unterdrückung der Drehung des Rotors bezüglich des Gehäuses, eine Entriegelungseinrichtung zum Lösen der Unterdrückung der Drehung durch die Verriegelungseinrichtung, und einen Ölkanal zur Verbindung zwischen dem Boden der Dichtungsnut und der Entriegelungseinrichtung auf, wobei der Ölkanal dazu dient, ein Arbeitsöl in die Entriegelungseinrichtung derart zuzuführen, daß die Unterdrückung der Drehung durch die Verriegelungseinrichtung gelöst wird.

In einem Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln gemäß einer ersten Ausführungsform ist der Dichtungsabstand zwischen dem Ende des Dichtungselements und der Gegenfläche geringer als der Abstand des Zwischenraums zwischen der Flanke des Dichtungselements und der Flanke der Dichtungsnut, und der Dichtungsabstand zwischen dem Ende des Dichtungselements und der Gegenfläche ist geringer als der Abstand des Zwischenraums zwischen dem Rotor und dem Kästchen.

In einem Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Flanken der Dichtungsnut derart sich verjüngend ausgebildet sind, daß die Breite der Nut an dem äußeren Abschnitt der Nut größer ist.

In einem Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln gemäß einer noch weiteren Ausführungsform weist das Dichtungselement eine Form einer Schachtel mit einem hohlen Abschnitt an seiner Unterseite aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine detaillierte Querschnittsansicht einer Stückdichtung und einer Dichtungsnut, die in einem Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
2 ist eine detaillierte Querschnittsansicht des Hauptteils des in 1 gezeigten Stellorgans.
3 ist eine Vorderansicht des Stellorgans in einem Zustand, in dem die Abdeckung entfernt ist.
4 ist eine Vorderansicht des Stellorgans in einem Zustand, in dem das Gehäuse entfernt ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Stückdichtung.
6 und 7 sind Querschnittsansichten der Stückdichtung und der Nut zur Darstellung, wie diese wirken, wenn ein Öldruck aufgebracht wird.
8 und 9 sind Querschnittsansichten der Stückdichtung und der Dichtungsnut zur Darstellung, wie ein Arbeitsöl zugeführt wird.
10 ist eine detaillierte Querschnittsansicht einer Stückdichtung und einer Dichtungsnut, die in einem Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
11 ist eine Vorderansicht des Stellorgans in einem Zustand, in dem die Abdeckung entfernt ist.
12 ist eine Vorderansicht des Stellorgans in einem Zustand, in dem das Gehäuse entfernt ist.
13 bis 15 sind Querschnittsansichten der Stückdichtung, zur Darstellung wie diese Elemente wirken, wenn eine Hydraulikkraft aufgebracht wird.
16 und 17 sind Querschnittsansichten einer Stückdichtung und einer Dichtungsnut zur Darstellung, wie ein Arbeitsöl zugeführt wird.
18 ist eine perspektivische Ansicht einer Stückdichtung eines Hydro-Stellorgans mit Radschaufeln gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
19 bis 21 sind detaillierte Querschnittsansichten der Stückdichtung, zur Darstellung, wie diese wirkt, wenn ein Öldruck aufgebracht wird.
22 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Form einer Stückdichtung.
23 ist eine Querschnittsansicht eines Hydro-Stellorgans mit Radschaufeln gemäß dem Stand der Technik.
24 ist eine detaillierte Querschnittsansicht des Plunger-Abschnitts des Stellorgans, das in 23 gezeigt ist, wobei es sich um einen wesentlichen Abschnitt des Stellorgans handelt.
25 ist eine Querschnittsansicht des in 24 gezeigten Plunger-Abschnitts in einem Zustand, wenn ein Öldruck aufgebracht ist.
26 ist eine Querschnittsansicht von 23 entlang der Linie X-X.
27 ist eine teilweise Querschnittsansicht zur Darstellung eines Zustandes, in dem eine Gleitplatte gemäß 26 versetzt ist.
28 ist eine Querschnittsansicht von 23 entlang der Linie Y-Y.
29 ist eine Querschnittsansicht von 23 entlang der Linie Z-Z.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ausführungsform 1:
Ausführungsform 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben.
Die Elemente, die mit den Elementen gemäß dem Stand der Technik identisch oder gleichwirkend sind, sind durch die gleichen Referenznummern bezeichnet, und ihre Erläuterung ist weggelassen.
Referenznummer 1 bezeichnet eine Stück- oder Spandichtung (chip seal) als ein Dichtungselement. Die Stückdichtung 1 ist im wesentlichen aus einem Prisma mit quadratischer Grundfläche gebildet. Perspektivische Ansichten der Stückdichtung sind in 5 gezeigt. Die Stückdichtung 1 kann an ihrer Unterseite einen ausgenommenen Abschnitt 1a aufweisen. Beide ihrer Endabschnitte können, wie gezeigt in 5(a), abgeschrägt sein. Jedoch kann die Stückdichtung 1 ein einfacher Stab in Form eines quadratischen Prismas ohne ausgenommenen Abschnitt sein, wie in 5(b) gezeigt ist.
Die Referenznummer 2 bezeichnet eine Dichtungsnut zur Aufnahme der Stückdichtung. Die Dichtungsnut 2 ist an dem Ende einer jeden Radschaufel 64–67 angeordnet. Eine perspektivische Ansicht der Dichtungsnut und der Stückdichtung, die darin aufgenommen ist, ist in 3 gezeigt. Die Nut kann mit der Rotorachse parallel sein, d.h. daß ihre Breite konstant ist, wie in 3(b) gezeigt ist. Jedoch kann die Nut in Richtung der Rotorachse sich verjüngend ausgebildet sein, wie in 3(c) gezeigt ist, und ein Teil der Stückdichtung 1 kann von der Dichtungsnut 2 vorstehen. Die Dichtungsnut 2 weist einen runden, abgeschrägten Abschnitt 2a an ihrem oberen Randabschnitt und eine runde Kante 2b an ihrem unteren Abschnitt auf.
Referenznummer 3 bezeichnet einen Anhalte- oder Haltestift zur Verriegelung des Rotors 44. Der Anhaltestift 3 weist einen Eingriffsabschnitt 3a an einem Ende und eine Federhalteöffnung 3b an dem anderen Ende auf. Der Anhaltestift ist in einer Öffnung 4 zum Halten des Anhaltestifts aufgenommen, die in dem Rotor 44 angeordnet ist. Auch wenn der Eingriffsabschnitt 3a vollständig mit dem Gehäuse 42 in Eingriff ist, besteht ein Zwischenraum 4a. Wie nachfolgend beschrieben wird, kann ein Arbeitsöl in den Zwischenraum 4a von einem Ölkanal 6 derart eingeführt werden, daß eine Kraft auf den Anhaltestift in Richtung einer Feder 5 aufgebracht wird.
Der Anhaltestift 3 wird durch die Feder 5 stets in Richtung des Gehäuses 42 gezwungen, so daß der Eingriffsabschnitt 3a mit einer Eingriffsausnehmung 42a in Eingriff ist, die in dem Gehäuse 42 angeordnet ist. Der Anhaltestift 3 und die Feder 5 bilden eine Verriegelungseinrichtung. Die Öffnung 4 zum Halten des Anhaltestifts gehört zu einer Entriegelungseinrichtung.
Die Öffnung 4 zum Halten des Anhaltestifts ist mit der Dichtungsnut 2 durch einen Ölkanal 6 verbunden. Das Arbeitsöl von der Dichtungsnut 2 wird in die Öffnung 4 zum Halten des Anhaltestifts derart eingeführt, daß der Eingriff zwischen dem Eingriffsabschnitt 3a und der Eingriffsausnehmung 42a entriegelt wird. Der Raum, an dem die Feder vorgefunden wird, steht mit der Umgebung durch einen Ablaßkanal 7 in Verbindung.
Die Beziehungen bezüglich der Größe dieser Elemente sind nachfolgend erläutert. Wie die 1 zeigt, sind die Höhe und die Breite der Stückdichtung durch A bzw. B bezeichnet. Der Abstand zwischen dem Boden der Dichtungsnut 2 und der Innenfläche des Kästchens, wo die Stückdichtung in Berührung kommt, wird als C bezeichnet. Der Abstand des Zwischenraums zwischen dem Ende der Stückdichtung 1 und der Innenfläche des Kästchens 43, an der die Stückdichtung berühren kann, ist mit D bezeichnet. Der Abstand zwischen der Radschaufel (beispielsweise der ersten Radschaufel 64) und der Innenfläche des Kästchens 43, wo das Stück in Berührung kommen kann, wird mit E bezeichnet. Wie 6 zeigt, ist der Abstand zwischen der Flanke der Stückdichtung 1 und einer Flanke der Dichtungsnut 2 in einem Zustand, daß die andere Flanke des Stücks 1 mit der anderen Flanke der Dichtungsnut in Berührung steht, mit F bezeichnet.
Gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung sind die Abmessungen der Größen A, B, C, D, E und F derart definiert, daß der hydrodynamische Widerstand des Arbeitsöls an dem Zwischenraum D größer ist als in dem Zwischenraum F, d.h. E > D, und F > D.
Die anderen Radschaufeln 65-67 weisen eine ähnliche Dichtungsnut 2 und eine ähnliche Stückdichtung 1 wie die Radschaufel 64 auf. Darüber hinaus weist auch jedes Gleitstück 71 des Kästchens 43 eine Dichtungsnut 8 und eine Stückdichtung 9 als ein darin angeordnetes Dichtungselement ähnlich zu der Dichtungsnut 2 und der Stückdichtung 1 der Radschaufeln 64–67 auf.
Die Gestaltung des anderen Teils des Hydro-Stellorgans mit Radschaufeln gemäß der vorliegenden Erfindung ist identisch zu derjenigen gemäß dem Stand der Technik. Somit wird die Erklärung in Bezug auf die anderen Teile, abgesehen von der Stückdichtung und der Dichtungsnut, ausgelassen, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die Wirkungsweise des Hydro-Stellorgans gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Zunächst das Funktionsprinzip der Stückdichtung 1:
Wenn keine hydraulische Kraft aufgebracht wird, ist die Stückdichtung an dem mittleren Abschnitt der Dichtungsnut, wie gezeigt in 1, angeordnet. Wenn ein Arbeitsöl in einen Zwischenraum zwischen dem Ende der ersten Radschaufel 64 und der Innenfläche des Gehäuses 43 eingeführt wird, wie in 6 gezeigt ist, entweder von der Öldruckkammer für die Einstellung eines Vorauseilens 74 oder der Öldruckkammer für die Einstellung einer Verzögerung 73, fließt das Arbeitsöl im wesentlichen durch den Zwischenraum F, und zwar infolge des hydrodynamischen Widerstandes in den Zwischenräumen D und F, infolge der genannten Abmessungsbeziehungen. Deshalb wird die Stückdichtung 1 in Richtung einer Flanke der Dichtungsnut 2, wie gezeigt durch den weißen Pfeil in den Figuren, gedrückt. Gleichzeitig drückt das in den ausgenommenen Abschnitt 1a geströmte Arbeitsöl das Stück in Richtung des Kästchens 43.
Im Ergebnis berührt das Ende der Stückdichtung 1 die Innenfläche des Kästchens 43 durch den Öldruck, der durch das Arbeitsöl in dem ausgenommenen Abschnitt 1a bewirkt wurde, so daß die Dichtungskraft zwischen diesen sichergestellt werden kann.
Der runde abgeschrägte Rand 2a der Dichtungsnut 2 wirkt derart, daß das Arbeitsöl leicht in den Zwischenraum F und einen ausgenommenen Abschnitt 1a geleitet wird, so daß die Stückdichtung sofort sichergestellt werden kann.
Nachfolgend wird die Zuführung eines Öldrucks durch die Dichtungsnut beschrieben.
Wie in 8 gezeigt ist, strömt ein Arbeitsöl, das entweder von der Öldruckkammer zur Einstellung eines Vorauseilens oder zur Einstellung einer Verzögerung (was nicht gezeigt ist) zugeführt wird, in den Ölkanal 6, was die Stückdichtung 1 in Richtung des Kästchens 43 drückt, so daß eine Dichtungskraft sichergestellt wird. Der Ölkanal 6 kann als eine Nut ausgebildet sein, die an einer Endfläche des Rotors 44 in einer Längsrichtung ausgebildet ist. Das Arbeitsöl, das über den Ölkanal 6 zu der Öffnung zum Halten des Anhaltestifts gelangt ist, drückt den Anhaltestift 3 in Richtung der Feder 5 gegen die Vorspannungskraft der Feder 5, so daß der Anhaltestift, wie durch den weißen Pfeil in der Figur gezeigt ist, derart versetzt wird, daß der Eingriff zwischen dem Eingriffswellenabschnitt 3a und der Eingriffsausnehmung 42 gelöst wird.
Auf die gleiche Weise löst das Arbeitsöl, wenn das Arbeitsöl von der entgegengesetzten Richtung, wie gezeigt in 9, zugeführt wird, den Eingriff zwischen dem Eingriffswellenabschnitt 3a und der Eingriffsausnehmung 42a, wodurch die Dichtungskraft zwischen dem Dichtungselement und seiner Gegenfläche sichergestellt wird.
Die anderen Wirkungen des Hydro-Stellorgans gemäß der vorliegenden Erfindung sind identisch zu denjenigen gemäß dem Stand der Technik. Somit wird ihre Erklärung zur Vermeidung von Wiederholungen weggelassen.
Gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung sind keine zusätzlichen Druckeinrichtungen, beispielsweise zum Zwingen der Stückdichtung in Richtung des Kästchens 43, wie beim Stand der Technik, erforderlich. Die Stückdichtung kann leicht in eine dichte Berührung mit dem Kästchen gedrückt werden und wirkt als ein Dichtungselement, und zwar infolge eines Öldrucks an der Unterseite der Stückdichtung. Deshalb kann die Anzahl der Einzelteile und die Anzahl der Montageschritte verringert werden, wodurch die Produktivität verbessert werden kann. Im Ergebnis können die Herstellungskosten verringert werden.
Darüber hinaus ist, da der Eingriff zwischen dem Eingriffsabschnitt 3a und der Eingriffsausnehmung 42a leicht gelöst werden kann, indem die Stückdichtung versetzt wird, und indem Arbeitsöl zu dem Anhaltestift 3 zugeführt wird, keine zusätzliche Einrichtung zur Zuführung eines Öldrucks, wie z.B. die Gleitplatte 77 gemäß dem Stand der Technik, erforderlich. Deshalb kann die Anzahl der Einzelteile verringert werden.
Die Ausführungsform 1 wurde unter der Annahme beschrieben, daß der abgeschrägte Abschnitt 2a abgerundet ist, dieser Abschnitt kann jedoch auch eben sein.
Ausführungsform 2
Die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 10 bis 17 beschrieben.
Die Flanken der Dichtungsnut 2 bilden sich verjüngende Abschnitte 2c, die mit einem Verjüngungswinkel θ sich verjüngend ausgebildet sind. Die Breite der Nut 2 ist breiter an der Seite des Kästchens 43. Der Abstand zwischen dem äußeren Rand der Stückdichtung 1 und ihrem diagonal inneren, rund abgeschrägten Rand 1b der Stückdichtung 1 wird als G bezeichnet. Die Definitionen der anderen Abmessungen A bis F sind identisch zu denjenigen der Ausführungsform 1.
Bei der Ausführungsform 2 sind die Abmessungen, die in der Figur gezeigt sind, derart definiert, daß der hydrodynamische Widerstand in dem Zwischenraum D größer ist als derjenige in dem Zwischenraum, der zwischen der Stückdichtung 1 und dem sich verjüngenden Abschnitt 2c definiert ist. Im einzelnen: E > D, und D < A·tan θ, oder E > D, und A < C < G.
Die Gestaltung der anderen Abschnitte des Hydro-Stellorgans gemäß der Ausführungsform 2 ist ähnlich zu derjenigen bei der Ausführungsform 1, so daß ihre Erläuterung aus Gründen der Einfachheit weggelassen ist.
Die Wirkungsweise des Hydro-Stellorgans gemäß der Ausführungsform 2 wird nachfolgend beschrieben.
Wenn keine hydraulische Kraft aufgebracht wird, ist die Stückdichtung an dem mittleren Abschnitt in der Dichtungsnut, wie gezeigt in 10, angeordnet. Wenn ein Arbeitsöl eingeführt wird, wie in 13 gezeigt ist, und zwar in den Zwischenraum E zwischen dem Ende der ersten Radschaufel 64 und der Innenfläche des Kästchens 43, und zwar entweder von der Öldruckkammer zur Einstellung eines Vorauseilens 74 oder der Öldruckkammer zur Einstellung einer Verzögerung 73, strömt das Arbeitsöl im wesentlichen durch den Zwischenraum zwischen der Stückdichtung 1 und dem sich verjüngenden Abschnitt 2c der Nut, weil der hydrodynamische Widerstand in dem Zwischenraum D größer ist als derjenige in dem Zwischenraum zwischen der Stückdichtung 1 und dem sich verjüngenden Abschnitt 2c, solange die vorangehend genannten Beziehungen hinsichtlich der Abmessung eingehalten werden.
Deshalb wird die Stückdichtung 1 in Richtung einer Flanke der Dichtungsnut 2, wie durch den weißen Pfeil in der Figur gezeigt ist, gedrückt, und die Stückdichtung 1 neigt sich, wie in 14 gezeigt ist. Wenn sich die Stückdichtung 1 neigt, steht ein Rand des Endabschnitts der Stückdichtung 1 mit der Innenfläche des Kästchens 43 in Berührung, und der Zwischenraum D, der in dem Anfangszustand vorliegt, verschwindet. Dann strömt das Arbeitsöl in den Zwischenraum zwischen der Stückdichtung 1 und den sich verjüngenden Abschnitt 2c derart, daß es den ausgenommenen Abschnitt 1a erreicht, und drückt die Stückdichtung in Richtung des Kästchens 43.
Im Ergebnis steht das Ende der Stückdichtung 1 dicht mit der Innenfläche des Kästchens 43, wie in 15 gezeigt ist, in Berührung, und zwar durch den Öldruck, der durch das Arbeitsöl in dem ausgenommenen Abschnitt 1a erzeugt wird, so daß die Dichtungskraft zwischen diesen Teilen sichergestellt werden kann.
Die Stückdichtung kann sich leicht in der Dichtungsnut 2 neigen, wegen des sich verjüngenden Abschnitts 2c der Dichtungsnut 2. Wenn sich die Stückdichtung neigt, vergrößert sich die Breite des Zwischenraums zwischen der Stückdichtung 1 und dem sich verjüngenden Abschnitt 2c schnell, und das Arbeitsöl kann leicht in den ausgenommenen Abschnitt 1a eindringen. Somit kann die Dichtungskraft noch schneller sichergestellt werden.
Die Zuführung des Öldrucks zu dem Anhaltestift 3 unter Verwendung der Stückdichtung 1 wird nachfolgend beschrieben.
Wie 16 zeigt, wird ein Arbeitsöl entweder von der Öldruckkammer zur Einstellung eines Vorauseilens oder zur Einstellung einer Verzögerung (was nicht gezeigt ist) zugeführt und strömt in den Ölkanal 6, wodurch die Stückdichtung 1 zur Sicherstellung der Dichtungskraft in Richtung des Kästchens 43 gedrückt wird. Das Arbeitsöl erreicht die Öffnung 4 zum Halten des Anhaltestifts über den Ölkanal 6 und drückt den Anhaltestift 3 in Richtung der Feder 5 gegen die Vorspannungskraft der Feder, so daß der Anhaltestift 3, wie gezeigt durch den weißen Pfeil in der Figur, derart versetzt wird, daß der Eingriff zwischen dem Eingriffswellenabschnitt 3a und der Eingriffsausnehmung 42a gelöst wird.
Auf die gleiche Weise löst das Arbeitsöl, wenn es von der entgegengesetzten Richtung, wie gezeigt in 17, zugeführt wird, das die Dichtungskraft sicherstellt, den Eingriff zwischen dem Eingriffswellenabschnitt 3a und der Eingriffsausnehmung 42a, ähnlich wie bei dem in 16 gezeigten Fall.
Gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung kann der folgende Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen der Ausführungsform 1 erhalten werden, es kann nämlich das Arbeitsöl durch die Neigung der Stückdichtung 1 in der Dichtungsnut 2 mit dem sich verjüngenden Abschnitt 2c schnell in den ausgenommenen Abschnitt 1a eindringen. Deshalb kann die Dichtungskraft der Stückdichtung 1 noch schneller sichergestellt werden.
Die Ausführungsform 2 wurde unter der Annahme beschrieben, daß die Stückdichtung 1 einen ausgenommenen Abschnitt 1a aufweist. Jedoch ist der ausgenommene Abschnitts 1a nicht unbedingt für die Stückdichtung 1 erforderlich.
Ausführungsform 3:
Die Ausführungsform 3 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 18 bis 22 beschrieben. Die Stückdichtung 1 weist an ihrer Unterseite einen hohlen Abschnitt 1c auf, so daß der Schwerpunkt der Stückdichtung 1 ebenso wie eine Wirkebene des Öldrucks näher zu der Innenfläche des Kästchens 43 gelangt. Die Gestaltung des restlichen Teils des Hydro-Stellorgans gemäß dieser Ausführungsform ist identisch zu demjenigen von Ausführungsform 2, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen dessen Beschreibung weggelassen ist.
Die Wirkungsweise der Stückdichtung gemäß der Ausführungsform 3 ist folgende:
Die wesentlichen Wirkungen sind ähnlich zu denjenigen von Ausführungsform 2. Der Unterschied liegt darin, daß die Wirkebene des Öldrucks näher zu der Innenfläche des Kästchens 43 gelangt, weil das Arbeitsöl in den hohlen Abschnitt 1c an dem unteren Abschnitt der Stückdichtung eindringen kann. Die Wirkebene der Kraft zur Versetzung der Stückdichtung gelangt näher zu der Innenfläche des Kästchens 43, so daß der Zwischenraum zwischen dem Endabschnitt der Stückdichtung und der Innenfläche schnell verschwindet. Im Ergebnis kann eine stabile Dichtungskraft sichergestellt werden.
Die Ausführungsform 3 wurde unter der Annahme beschrieben, daß die Stückdichtung 1, die in 18 gezeigte Form aufweist, die Form der Stückdichtung 1 ist jedoch nicht auf diese Form beschränkt. Beispielsweise kann die Stückdichtung 1 an ihrer Unterseite einen hohlen Abschnitt 1c ebenso wie einen konkaven ausgenommenen Abschnitt 1d an ihrer Seitenfläche, wie gezeigt in 22, aufweisen. Ebenso weist eine derartige Stückdichtung die ähnlichen Wirkungen wie bei der in 18 gezeigten Stückdichtung auf. Das Arbeitsöl kann durch den konkaven ausgenommenen Abschnitt 1d leicht in den hohlen Abschnitt 1c einströmen, wodurch eine stabile Dichtungskraft schnell erreicht und sichergestellt werden kann. Die Materialkosten für die Stückdichtung können verringert werden, ohne daß die benötigte Festigkeit verringert wird. Es ist jedoch anzumerken, daß auch der hohle Abschnitt 1c nicht unabdingbar ist. Beispielsweise kann die Stückdichtung eine Form, wie sie in 5(b) gezeigt ist, aufweisen.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß das Dichtungselement an die Gegenfläche durch den Öldruck gedrückt werden kann, ohne daß eine zusätzliche Druckeinrichtung, wie z.B. die im Stand der Technik bekannte Feder, erforderlich ist. Deshalb kann die Anzahl der Einzelteile und die Anzahl der Montageschritte verringert werden. Im Ergebnis können die Produktivität verbessert und die Produktionskosten verringert werden.
In dem Fall, daß der Rand der Dichtungsnut derart abgeschrägt ist, daß er rund oder flach ist, kann das Arbeitsöl leicht in den Zwischenraum zwischen dem Dichtungselement und die Dichtungsnut eindringen, so daß eine Dichtungskraft schnell sichergestellt werden kann.
In dem Fall, daß die Flanken der Dichtungsnut sich verjüngend ausgebildet sind, so daß die Breite der Nut an dem äußeren Abschnitt der Nut größer ist, kann das Arbeitsöl leicht in den Zwischenraum zwischen dem geneigten Dichtungselement und der sich verjüngenden Dichtungsnut eindringen, so daß eine Dichtungskraft schnell sichergestellt werden kann.
In dem Fall, daß das Dichtungselement die Form einer Schachtel mit einem hohlen Abschnitt an ihrer Unterseite aufweist, gelangt die Wirkebene der Kraft zur Versetzung der Stückdichtung näher zu der Innenfläche des Kästchens 43. Im Ergebnis kann eine stabile Dichtungskraft sichergestellt werden.
In dem Fall, daß der Rotor ferner eine Verriegelungseinrichtung zur Unterdrückung der Drehung des Rotors bezüglich des Gehäuses, eine Entriegelungseinrichtung zum Lösen der Unterdrückung der Drehung durch die Verriegelungseinrichtung und einen Ölkanal zu einer Verbindung zwischen der Unterseite der Dichtungsnut und der Entriegelungseinrichtung aufweist, und der Ölkanal dazu dient, ein Arbeitsöl in die Entriegelungseinrichtung zuzuführen, ist es möglich, ein Arbeitsöl zu der Verriegelungseinrichtung derart zuzuführen, daß die Unterdrückung der Drehung gelöst wird, und zwar durch Versetzung des Dichtungselements, und ohne Verwendung eines komplexen Mechanismus zur Zuführung von Öldruck, wie dieser beispielsweise im Stand der Technik in Form der Gleitplatte vorliegt. Im Ergebnis kann die Anzahl der Einzelteile verringert werden.

Claims

Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln, mit: einem Gehäuse (42), das drehbar an einer Drehwelle (19) befestigt ist; einem Kästchen (43) mit einem Innenraum darin, wobei das Kästchen (43) an dem Gehäuse (42) befestigt ist; einem Rotor (44), der an der Welle (19) befestigt ist und in dem Innenraum des Kästchens (43) aufgenommen ist, wobei der Rotor mehrere Radschaufeln (64–67) zur Ausbildung von Öldruckkammern (73, 74) aufweist, und wobei der Rotor (44) den Winkel der Drehwelle (19) bezüglich des Gehäuses (42) auf Basis der in die Öldruckkammern (73, 74) zugeführten Öldrücke steuert; Stückdichtungen (1), die an dem Berührabschnitt zwischen dem Rotor (44) und dem Kästchen (43) angeordnet sind, die jeweils in einer Dichtungsnut aufgenommen sind, wobei die Stückdichtungen an dem Rotor (44) ebenso wie an dem Kästchen (43) angeordnet sind; wobei der hydrodynamische Widerstand des Arbeitsöls an dem Dichtungszwischenraum zwischen dem Ende des Dichtungselements (1), das in einer Dichtungsnut (2) aufgenommen ist, und der Gegenfläche, an der das Dichtungselement (1) dicht in Berührung steht, größer ist als derjenige an dem Zwischenraum zwischen der Flanke des Dichtungselements und der Flanke der Dichtungsnut (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (44) ferner eine Verriegelungseinrichtung (5, 3b) zur Unterdrückung der Drehung des Rotors bezüglich des Gehäuses (42) aufweist, eine Entriegelungseinrichtung (4) zum Lösen der Unterdrückung der Drehung durch die Verriegelungseinrichtung aufweist; und einen Ölkanal (6) zur Verbindung zwischen dem Boden der Dichtungsnut und der Entriegelungseinrichtung (4) vorgesehen ist, wobei der Ölkanal (6) dazu dient, ein Arbeitsöl in die Entriegelungseinrichtung derart zuzuführen, daß die Unterdrückung der Drehung durch die Verriegelungseinrichtung gelöst wird.
Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsabstand D zwischen dem Ende des Dichtungselements (1) und der Gegenfläche geringer ist als der Abstand F des Zwischenraums zwischen der Flanke des Dichtungselements und der Flanke der Dichtungsnut (2), und der Dichtungsabstand D zwischen dem Ende des Dichtungselements (1) und der Gegenfläche geringer ist als der Abstand des Zwischenraums E zwischen dem Rotor (44) und dem Kästchen (43).
Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln nach Anspruch 1, wobei das Dichtungselement ein Dichtungsstück ist.
Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln nach Anspruch 1, wobei der Rand (2a) der Dichtungsnut derart abgeschrägt ist, daß er rund oder flach ist.
Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln nach Anspruch 1, wobei die Flanken (2c) der Dichtungsnut derart sich verjüngend ausgebildet sind, daß die Breite der Nut an dem äußeren Abschnitt der Nut größer ist.
Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln nach Anspruch 5, wobei der Dichtungsabstand D zwischen dem Ende des Dichtungselements (1) und der Gegenfläche geringer ist als das Produkt der Höhe A des Dichtungselements (1) und tan θ, wobei θ ein Verjüngungswinkel der Flanke der Dichtungsnut (2) ist, und der Dichtungsabstand D zwischen dem Ende des Dichtungselements (1) und der Gegenfläche geringer ist als der Abstand des Zwischenraums E zwischen dem Rotor (44) und dem Kästchen (43).
Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln nach Anspruch 5, wobei die Höhe A des Dichtungselements (1) geringer ist als der Abstand C zwischen dem Boden der Dichtungsnut (2) und der Gegenfläche des Dichtungselements, und der Abstand C zwischen dem Boden der Dichtungsnut (2) und der Gegenfläche des Dichtungselements geringer ist als der Abstand G zwischen einem äußeren Rand des Dichtungselements und seinem diagonal inneren Rand, und der Dichtungsabstand D zwischen dem Ende des Dichtungselements (1) und der Gegenfläche geringer ist als der Abstand des Zwischenraums E zwischen dem Rotor (44) und dem Kästchen (43).
Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln nach Anspruch 1, wobei das Dichtungselement (1) eine Form einer Schachtel (18, 22) mit einem hohlen Abschnitt (1c) an seiner Unterseite aufweist.
Hydro-Stellorgan mit Radschaufeln nach Anspruch 8, wobei der Ölkanal (6) als eine Nut ausgebildet ist, die an einer Endfläche des Rotors (44) in der Längsrichtung angeordnet ist.