DE212019000189U1

DE212019000189U1 - Taumelscheibenlager

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Publication number: DE212019000189U1
Application number: DE212019000189.0U
Authority: DE
Original assignee: Dana Motion Systems Italia SRL
Current assignee: Dana Motion Systems Italia SRL
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-09-29
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: CN214367258U; EP3527837A1; US20210010464A1; WO2019158528A1; US11248593B2

Abstract

Taumelscheibenlager (10), umfassend:
ein bogenförmiges Käfigelement (12) mit mindestens einem Flansch (22) und einer Vielzahl von Wälzelementen (36), die drehbar mit dem mindestens einen Flansch (22) gekoppelt ist, wobei sich ein Kopplungssitz (42) seitlich von dem mindestens einen Flansch (22) erstreckt und der Kopplungssitz (42) ein Einsteckloch (48) aufweist; und
ein Koppelglied (14), das drehbar mit dem Käfigelement (12) gekoppelt ist, wobei das Koppelglied (14) einen mittleren Abschnitt (68) aufweist, der zwischen einem ersten Endabschnitt (70) und einem zweiten Endabschnitt (72) angeordnet ist, wobei ein erster Schaft (74) den mittleren Abschnitt (68) mit dem ersten Endabschnitt (72) verbindet und ein zweiter Schaft (76) den mittleren Abschnitt (68) mit dem zweiten Endabschnitt (72) verbindet und wobei der mittlere Abschnitt (68) im Einsteckloch (48) angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft das Gebiet der hydraulischen Kolbenvorrichtungen mit variabler Verdrängung; insbesondere das Gebiet der Kolbenvorrichtungen mit variabler Verdrängung; und insbesondere Taumelscheibenlager für hydraulische Kolbenvorrichtungen mit variabler Verdrängung vom Taumelscheibentyp.
Stand der Technik
Hydraulische Kolbenvorrichtungen mit variabler Verdrängung, die eine neigbare Taumelscheibe aufweisen, die die Verdrängung bzw. die Fördermenge des Kolbens innerhalb eines rotierenden Zylinderblocks steuert. Ein Beispiel für eine neigbare Taumelscheibe ist die in einem Gehäuse bereitgestellte Taumelscheibe vom Wiegentyp. Dabei ist ein bogenförmiges Taumelscheibenlager zwischen einer konvexen bogenförmigen Fläche der Taumelscheibe und einer konkaven Sitzfläche im Gehäuse angeordnet.
Das Taumelscheibenlager ermöglicht es der Taumelscheibe, sich relativ zum Gehäuse zu neigen. Das Taumelscheibenlager kann eine Vielzahl von Wälzlagersegmenten aufweisen, die sich in Lagerschuhen oder Käfigen befinden. Die Wälzlagersegmente erfahren nicht nur Wälzbewegungen, sondern auch Gleitbewegungen aufgrund der schnellen Neigebewegungen und der Schwerkraft des Taumelscheibenlagers, das zu Schlupf führen kann.
Um zu gewährleisten, dass die Taumelscheibenlager im Betrieb nicht in eine nachteilige Position rutschen, ist eine Zeitsteuerungs- oder Positionierungsanordnung zwischen der Taumelscheibe und dem Gehäuse angeordnet. Die Zeitsteuerungs- oder Positionierungsanordnung ist schwenkbar mit dem Taumelscheibenlager verbunden. Die Zeitsteuerungs- oder Positionierungsanordnung verhindert Schlupf der Taumelscheibenlager.
Die US5630352 offenbart eine hydraulische Kolbenmaschine mit variabler Verdrängung mit Sattellagern, die in einem Gehäuse ein Joch schwenkbar mit einer Grundplatte verbinden. Das Joch steuert den Hub der Kolben im Zylinderblock. Jedes Sattellager beinhaltet eine bogenförmige innere und äußere Lagerschale, die am Joch bzw. der Gehäusegrundplatte befestigt sind, wobei eine Vielzahl von Wälzelementen zwischen den Lagerschalen in einem Käfig festgehalten sind, und einen Zeitsteuerungshebel, der die Lagerringe und den Käfig zueinander positioniert und hält. Der Zeitsteuerungshebel hat einen mittleren Abschnitt, der zwischen den Lagerschalen schwenkbar an das Lager montiert ist, und entgegengesetzte Endabschnitte, die schwenkbar in der Gehäusegrundplatte und im Joch aufgenommen werden.
Die EP0771936 offenbart eine Axialkolbenhydraulikeinheit mit variabler Verdrängung, die eine Wiegenfläche und eine Taumelscheibe mit einer konvexen Fläche aufweist. Eine Wälzlagerbaugruppe umfasst einen Lagerkäfig, der einen Schlitz definiert. Die Lagertaktung wird durch ein Koppelglied mit mehreren Abschnitten erzielt. Ein erster Bereich ist relativ zum Gehäuse schwenkbar montiert. Ein zweiter Bereich schwenkt und gleitet innerhalb eines länglichen Schlitzes, der durch die Taumelscheibe definiert ist. Ein Taktbereich schwenkt und gleitet im Schlitz.
Die vorliegende Offenbarung ist wenigstens teilweise darauf gerichtet, einen oder mehrere Aspekte des Systems nach dem Stand der Technik zu verbessern oder zu überwinden.
Kurzfassung der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung beschreibt ein Taumelscheibenlager. Das Taumelscheibenlager umfasst ein bogenförmiges Käfigelement mit mindestens einem Flansch und einer Vielzahl von Wälzelementen, die drehbar mit dem mindestens einen Flansch gekoppelt ist. Von dem mindestens einen Flansch erstreckt sich seitlich ein Kopplungssitz, wobei der Kopplungssitz ein Einsteckloch aufweist. Ein Koppelglied ist drehbar mit dem Käfigelement gekoppelt, wobei das Koppelglied einen mittleren Abschnitt aufweist, der zwischen einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt angeordnet ist. Ein erster Schaft verbindet den mittleren Abschnitt mit dem ersten Endabschnitt und ein zweiter Schaft verbindet den mittleren Abschnitt mit dem zweiten Endabschnitt. Der mittlere Abschnitt ist im Einsteckloch angeordnet.
Figurenliste
Die vorgenannten und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen völlig verständlich.

1 ist eine isometrische Ansicht des Taumelscheibenlagers gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine auseinandergezogene Ansicht des Taumelscheibenlagers aus 1;
3 ist eine Vorderansicht einer Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung;
4 ist eine Querschnittsansicht der Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung aus 3 entlang der Linie IV-IV;
5 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer Taumelscheibe, des Taumelscheibenlagers und eines Lagerschalenelements der Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung aus 3;
6 ist eine Schnittansicht durch eine teilmontierte Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung, die die Taumelscheibe in neutraler Stellung zeigt; und
7 ist eine Schnittansicht durch eine teilmontierte Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung, die die Taumelscheibe in einem maximalen Winkel geneigt zeigt.

Detaillierte Beschreibung
Diese Offenbarung betrifft allgemein ein Taumelscheibenlager für eine Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung.
1 und 2 veranschaulichen ein Taumelscheibenlager 10. Das Taumelscheibenlager 10 umfasst ein Käfigelement 12 und ein Koppelglied 14. Das Käfigelement 12 hat eine bogenförmige Form. Das Käfigelement 12 weist eine konkave Käfigfläche 18 und eine konvexe Käfigfläche 20 auf. Die konkave Käfigfläche 18 und die konvexe Käfigfläche 20 sind auf entgegengesetzten Seiten des Käfigelements 12 ausgebildet.
Das Käfigelement 12 umfasst mindestens einen Flansch 22. Bei einer Ausführungsform kann das Käfigelement 12 ferner einen zweiten Flansch 32 umfassen. Der erste Flansch 22 ist bogenförmig. Der erste Flansch 22 weist eine Kante 24 auf, die sich entlang dessen Länge erstreckt. Bei einer Ausführungsform können die konkave Käfigfläche 18 und die konvexe Käfigfläche 20 entgegengesetzte Flächen des ersten Flansches 22 umfassen. Die konkave Käfigfläche 18 und die konvexe Käfigfläche 20 können auf entgegengesetzten Seiten des ersten Flansches 22 ausgebildet sein.
Der zweite Flansch 32 ist bogenförmig. Der zweite Flansch 32 verläuft parallel zum ersten Flansch 22. Der zweite Flansch 32 ist vom ersten Flansch 22 beabstandet. Bei einer Ausführungsform können die konkave Käfigfläche 18 und die konvexe Käfigfläche 20 entgegengesetzte Flächen des zweiten Flansches 32 umfassen. Die konkave Käfigfläche 18 und die konvexe Käfigfläche 20 können auf entgegengesetzten Seiten des zweiten Flansches 32 ausgebildet sein.
Das Käfigelement 12 kann ferner mindestens einen Vorsprung 26, 28 umfassen. Der mindestens eine Vorsprung 26, 28 ist am Ende des ersten Flansches 22 angeordnet. Bei einer Ausführungsform kann das Käfigelement 12 einen ersten Vorsprung 26 und einen zweiten Vorsprung 28 umfassen. Der erste und der zweite Vorsprung26, 28 erstrecken sich jeweils seitlich vom ersten Flansch 22. Der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 erstrecken sich jeweils in eine Richtung von der Kante 24 weg. Der erste und der zweite 26, 28 Vorsprung sind an entgegengesetzten Enden des ersten Flansches 22 angeordnet.
Bei einer Ausführungsform können die konkave Käfigfläche 18 und die konvexe Käfigfläche 20 die jeweilige Fläche des ersten und des zweiten Vorsprungs 26, 28 umfassen. Die konkave Käfigfläche 18 und die konvexe Käfigfläche 20 können jeweils auf entgegengesetzten Seiten des ersten und den zweiten Vorsprungs 26, 28 ausgebildet sein.
An der konkaven Käfigfläche 18, liegen der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 mit dem ersten Flansch 22 auf einer Ebene. Unter Bezugnahme auf 2 liegen der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 an der konvexen Käfigfläche 20 mit dem ersten Flansch 22 nicht auf einer Ebene. Der erste Flansch 22 ist gegenüber dem ersten und dem zweiten Vorsprung 26, 28 versetzt. An der konvexen Käfigfläche 20 sind zwischen dem ersten Flansch 22 und dem ersten und zweiten Vorsprung 26, 28 jeweilige erste Schulterabschnitte 30 ausgebildet. Die jeweiligen ersten Schulterabschnitte 30 liegen auf einer Ebene.
Mindestens ein Vorsprung 26, 28 ist mit dem ersten und dem zweiten Flansch 22, 32 verbunden. Bei einer Ausführungsform sind sowohl der erste als auch der zweite Vorsprung 26, 28 mit dem ersten und dem zweiten Flansch 22, 32 verbunden. Der erste und der zweite Vorsprung26, 28 sind seitlich mit dem zweiten Flansch 32 verbunden. Der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 sind an entgegengesetzten Enden des zweiten Flansches 32 angeordnet.
An der konvexen Käfigfläche 20, liegen der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 mit dem zweiten Flansch 32 auf einer Ebene. Mit Bezug auf 1 liegen der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 an der konkaven Käfigfläche 18 mit dem zweiten Flansch32 nicht auf einer Ebene. Der zweite Flansch 32 ist gegenüber dem ersten und zweiten Vorsprung 26, 28 versetzt. An der konkaven Käfigfläche 18 sind zwischen dem ersten zweiten 32 und dem ersten und zweiten Vorsprung 26, 28 jeweilige zweiten Schulterabschnitte 34 ausgebildet. Die jeweiligen zweiten Schulterabschnitte 34 liegen auf einer Ebene.
Bei einer Ausführungsform können der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 jeweils als überlappende Körper ausgebildet sein. Der erste Vorsprung 26 kann einen konkavseitigen ersten Vorsprungskörper 26a und einen konvexseitigen ersten Vorsprungskörper 26b umfassen. Der konkavseitige erste Vorsprungskörper 26a überlappt sich mit dem konvexseitigen ersten Vorsprungskörper 26b. Der konkavseitige erste Vorsprungskörper 26a ist mit dem ersten Flansch 22 verbunden und ist mit dem zweiten Flansch 32 nicht verbunden. Der konkavseitige erste Vorsprungskörper 26a kann mit dem ersten Flansch 22 monolithisch ausgebildet sein. Der konvexseitige erste Vorsprungskörper 26b ist mit dem zweiten Flansch 32 verbunden und ist mit dem ersten Flansch 22 nicht verbunden. Der konvexseitige erste Vorsprungskörper 26b kann mit dem zweiten Flansch 32 monolithisch ausgebildet sein.
Der zweite Vorsprung 28 kann einen konkavseitigen zweiten Vorsprungskörper 28a und einen konvexseitigen zweiten Vorsprungskörper 28b umfassen. Der konkavseitige zweite Vorsprungskörper 28a überlappt sich mit dem konvexseitigen zweiten Vorsprungskörper 28b. Der konkavseitige zweite Vorsprungskörper 28a ist mit dem ersten Flansch 22 verbunden und ist mit dem zweiten Flansch 32 nicht verbunden. Der konkavseitige zweite Vorsprungskörper 28a kann mit dem ersten Flansch 22 monolithisch ausgebildet sein. Der konvexseitige zweite Vorsprungskörper 26b ist mit dem zweiten Flansch 32 verbunden und ist mit dem ersten Flansch 22 nicht verbunden. Der konvexseitige zweite Vorsprungskörper 28b kann mit dem zweiten Flansch 32 monolithisch ausgebildet sein.
Das Käfigelement 12 umfasst ferner eine Vielzahl von Wälzelementen 36. Die Vielzahl von Wälzelementen 36 ist drehbar im Käfigelement 12 gehalten. Die Vielzahl von Wälzelementen 36 ist drehbar mit dem mindestens einen Flansch 22 gekoppelt.
Bei einer Ausführungsform erstreckt sich eine Vielzahl von Armen 38 vom ersten Flansch 22. Unter Bezugnahme auf 2 ist die Vielzahl von Armen 38 zueinander beabstandet und bildet Spalten 40 dazwischen. Die Vielzahl von Armen 38 verläuft zueinander parallel. Die Vielzahl von Wälzelementen 36 ist drehbar zwischen der Vielzahl von Armen 38 gekoppelt. Die Vielzahl von Wälzelementen 36 ist zwischen der Vielzahl von Armen 38 eingefügt. Die Vielzahl von Wälzelementen 36 befindet sich in den Spalten 40. An beiden Enden des Käfigelements 12 befinden sich Endarme 36 benachbart zu dem ersten oder zweiten Vorsprung 26, 28. Endwälzkörper 36 befinden sich zwischen einem Endarm 38 und dem jeweiligen ersten und zweiten Vorsprung 26, 28.
Bei einer Ausführungsform ist die Vielzahl von Armen 38 zwischen dem ersten Flansch 22 und dem zweiten Flansch 32 verbunden. An der konkaven Käfigfläche 18 liegt die Vielzahl von Armen 38 mit dem ersten Flansch 22 auf einer Ebene. Unter Bezugnahme auf 2 liegt die Vielzahl von Armen 38 an der konvexen Käfigfläche 20 mit dem ersten Flansch22 nicht auf einer Ebene. Der erste Flansch 22 ist gegenüber der Vielzahl von Armen 38 versetzt. Die jeweiligen ersten Schulterabschnitte 30 sind an der konvexen Käfigfläche 20 zwischen dem ersten Flansch 22 und der Vielzahl von Armen 38 ausgebildet. Die jeweiligen ersten Schulterabschnitte 30 liegen auf einer Ebene. Die ersten Schulterabschnitte 30, die an der Vielzahl von Armen 38 ausgebildet sind, liegen auf einer Ebene mit den ersten Schulterabschnitten 30, die am ersten und zweiten Vorsprung 26, 28 ausgebildet sind. Die ersten Schulterabschnitte 30 der Vielzahl von Armen 38 und der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 stellen einen ersten Bewegungsweg für das Taumelscheibenlager 10 bereit.
An der konvexen Käfigfläche 20 liegt die Vielzahl von Armen 38 mit dem zweiten Flansch 32 auf einer Ebene. Unter Bezugnahme auf 1 liegt die Vielzahl von Armen 38 an der konkaven Käfigfläche 18 mit dem ersten Flansch32 nicht auf einer Ebene. Der zweite Flansch 32 ist gegenüber der Vielzahl von Armen 38 versetzt. An der konkaven Käfigfläche 18 sind zwischen dem zweiten Flansch 32 und der Vielzahl von Armen 38 jeweilige zweite Schulterabschnitte 34ausgebildet. Die jeweiligen zweiten Schulterabschnitte 34 liegen auf einer Ebene. Die zweiten Schulterabschnitte 34, die an der Vielzahl von Armen 38 ausgebildet sind, liegen mit den zweiten Schulterabschnitten 34, die am ersten und zweiten Vorsprung 26, 28 ausgebildet sind, auf einer Ebene. Die zweiten Schulterabschnitte 34 der Vielzahl von Armen 38 und der erste und der zweite Vorsprung 26, 28 stellen einen zweiten Bewegungsweg für das Taumelscheibenlager 10 bereit. Das Taumelscheibenlager 10 ist darauf beschränkt, sich entlang des Wegs zu bewegen, der durch den ersten und den zweiten Bewegungsweg vorgezeichnet ist.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst das Käfigelement 12 ferner einen Kopplungssitz 42. Der Kopplungssitz 42 erstreckt sich seitlich vom ersten Flansch 22. Der Kopplungssitz 42 ist bezüglich der Bogenlänge des ersten Flansches 22 in der Mitte des ersten Flansches 22 angeordnet. Der Kopplungssitz 42 weist eine Öffnung 44 auf. Die Öffnung 44 ist vom ersten Flansch 22 abgewandt. Die Ebene der Öffnung 44 verläuft parallel zur Kante 24. Die Öffnung 44 ist von einem Rand 46 umgeben.
Der Kopplungssitz 42 weist ein Einsteckloch 48 auf. Das Einsteckloch 48 erstreckt sich linear von der Öffnung 42 in den Kopplungssitz 42 hinein. Das Einsteckloch 48 endet am Boden 50, der vom ersten Flansch 22 gebildet ist. Das Einsteckloch 48 ist von einer Wand 52 umschlossen. Die Wand 52 erstreckt sich zwischen dem Boden 50 und dem Rand 46.
Bei einer Ausführungsform ist der Kopplungssitz 42 in den ersten Flansch 22 eingesenkt. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Kopplungssitz 42 an der Kante 24 des ersten Flansches 22 positioniert. Eine Querschnittsebene durch den Kopplungssitz 42 verläuft senkrecht zum ersten und zweiten Vorsprung 26, 28. Eine Querschnittsebene durch den Kopplungssitz 42 verläuft senkrecht zur konkaven Käfigfläche 18 und zur konvexen Käfigfläche 20.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 erstreckt sich ein Paar Vorkragungen 54 seitlich vom ersten Flansch 22. Die Vorkragungen 54 erstrecken sich von der Kante 24. Die Vorkragungen 54 sind an entgegengesetzten Seiten des Kopplungssitzes 42 bereitgestellt. Die Vorkragungen 54 sind benachbart zum Kopplungssitz 42 ausgebildet. Die Vorkragungen 54 bieten eine strukturelle Stützung für den Kopplungssitz 42 am ersten Flansch 22. Die Vorkragungen 54 sind an den Kopplungssitz 42 angeschweißt.
Der Kopplungssitz 42 ist ringförmig. Die Öffnung 44 ist im Kopplungssitz 42 mittig angeordnet. Die Öffnung 44 ist rund. Der Rand 46 ist als Ring ausgebildet, der die Öffnung 44 umschließt. Das Einsteckloch 48 ist im Kopplungssitz 42 mittig angeordnet. Das Einsteckloch 48 ist im Querschnitt rund.
Der Durchmesser des Kopplungssitzes 42 ist größer als die Breite des ersten Flansches 22. Der Kopplungssitz 42 erstreckt sich über den ersten Flansch 22. Entgegengesetzte Abschnitte des Kopplungssitzes 42 erstrecken sich quer über den ersten Flansch 22. Der Kopplungssitz 42 erstreckt sich über die konkave Käfigfläche 18 und die konvexe Käfigfläche 20. Der Kopplungssitz 42 weist einen ersten Sockelabschnitt 56 und einen zweiten Sockelabschnitt 58 auf, die über die konkave Käfigfläche 18 bzw. die konvexe Käfigfläche 20 überhängen. Der erste Sockelabschnitt 56 verläuft senkrecht zur konkaven Käfigfläche 18. Der zweite Sockelabschnitt 58 verläuft senkrecht zur konvexen Käfigfläche 20. An der konvexen Käfigfläche 20 ist der Kopplungssitz 42 von den ersten Schulterabschnitten 30 der Arme 38 beabstandet. Der zweite Sockelabschnitt 58 ist linear von benachbarten Armen 38 beabstandet. Zwischen dem zweiten Sockelabschnitt 58 und den benachbarten Armen 38 ist ein Einschubspalt 60 ausgebildet.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst das Käfigelement 12 ferner ein Paar Zähne 62, die am Kopplungssitz 42 angeordnet sind. Das Paar Zähne 62 erstreckt sich axial vom Rand 46 des Kopplungssitzes 42. Die Zähne 62 sind als Erweiterung des Randes 46 ausgebildet. Die Erweiterungsrichtung der Zähne 62 verläuft parallel zur Mittelachse des Kopplungssitzes 42. Die Erweiterungsrichtung der Zähne 62 verläuft senkrecht zur Ebene der Öffnung 44.
Die Zähne 62 liegen sich am Rand 46 diametral gegenüber. Die Zähne 62 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Randes 46 angeordnet. Die Zähne 62 quer zur Öffnung 44 angeordnet. Bei einer Ausführungsform sind die Zähne 62 zum ersten Flansch 22 versetzt angeordnet. Die Zähne 62 sind zur Kante 24 versetzt angeordnet.
Die Zähne 62 weisen jeweilige Innenflächen 64 auf. Die Innenflächen 64 sind an der Kante der Öffnung 44 angeordnet. Die Innenflächen 64 sind bündig mit der Wand des 52 des Einstecklochs 48. Die Innenflächen 64 weisen dieselbe Krümmung wie die Wand 52 auf. Die Innenflächen 64 dienen als Verlängerung der Wand 52. Der Durchmesser des Einstecklochs 48 ist im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen 64.
Jeder Zahn 62 hat jeweils ein Paar Seitenwände 66. Die Seitenwände 66 flankieren die Innenflächen 64. Die gegenüberliegenden Seitenwände 66 der jeweiligen Zähne 66 fluchten mit dem Rand 46. Die jeweiligen Flächen der Seitenwände 66 setzen die Fläche des Randes 46 auf entgegengesetzten Seiten der jeweiligen Zähne 62 fort. Die Breite der Seitenwände 66 ist im Wesentlichen gleich der Breite des Randes 46.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist das Koppelglied 14 drehbar mit dem Käfigelement 12 gekoppelt. Das Koppelglied 14 hat einen mittleren Abschnitt 68, der zwischen einem ersten Endabschnitt 70 und einem zweiten Endabschnitt 72 angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform hat der mittlere Abschnitt 68 eine Mittelachse A. Das Koppelglied 14 ist um die Mittelachse A bezüglich des Käfigelements 12 drehbar. Der mittlere Abschnitt 68 ist vom ersten Endabschnitt 70 und vom zweiten Endabschnitt 72 beabstandet. Der mittlere Abschnitt 68, der erste Endabschnitt 70 und der zweite Endabschnitt 72 sind linear ausgerichtet.
Ein erster Schaft 74 verbindet den mittleren Abschnitt 68 mit dem ersten Endabschnitt 70. Der erste Endabschnitt 70 ist mit einem Ende des ersten Schafts 74 verbunden. Das entgegengesetzte Ende des ersten Schafts 74 ist mit dem mittleren Abschnitt 68 verbunden. Ein zweiter Schaft 76 verbindet den mittleren Abschnitt 68 mit dem zweiten Endabschnitt 72. Der zweite Endabschnitt 72 ist mit einem Ende des zweiten Schafts 76 verbunden. Das entgegengesetzte Ende des zweiten Schafts 76 ist mit dem mittleren Abschnitt 68 verbunden. In einer Ausführungsform des Endes befinden sich die Verbindungen des ersten und des zweiten Schafts 74, 76 auf entgegengesetzten Seiten des mittleren Abschnitts 68.
Der mittlere Abschnitt 68 ist in das Einsteckloch 48 gesteckt. Der mittlere Abschnitt 68 ist drehbar im Einsteckloch 48 aufgenommen. Der mittlere Abschnitt 68 ist zwischen den Zähnen 62 angeordnet. Der mittlere Abschnitt 68 ist drehbar zwischen den Zähnen 62 aufgenommen.
Der mittlere Abschnitt 68 ist als Zylinder konfiguriert, der eine Zylinderfläche 78, ein erstes Zylinderende 80 und ein zweites Zylinderende 82 aufweist. Die Zylinderfläche 78 ist im Querschnitt rund und hat entlang ihrer Länge einen einheitlichen Durchmesser. Das erste Zylinderende 80 und das zweite Zylinderende 82 verlaufen zueinander parallel.
Der erste und der zweite Schaft 74, 76 sind an der Zylinderfläche 78 mit dem mittleren Abschnitt 68 verbunden. Der erste und der zweite Schaft 74, 76 erstrecken sich quer vom mittleren Abschnitt 68. Der erste und der zweite Schaft 74, 76 verlaufen senkrecht zur Mittelachse A des mittleren Abschnitts 68. Der erste und der zweite Schaft 74, 76 sind aneinander linear ausgerichtet. Der erste und der zweite Schaft 74, 76 sind vom ersten Zylinderende 80 beabstandet. Bei einer Ausführungsform sind der erste und der zweite Schaft 74, 76 dem zweiten Zylinderende benachbart 82 angeordnet. Die Länge des ersten Schafts 74 ist kürzer als der zweite Schaft 76. Das erste Endstück 70 ist als Kugel konfiguriert und das zweite Endstück 72 ist als Kugel konfiguriert.
Das Koppelglied 14 ist durch den Kopplungssitz 42 und durch die Zähne 62 gelagert. Abschnitte der Zylinderoberfläche 78 berühren die Wand 52 des Einstecklochs 48 und die Innenflächen 64 der jeweiligen Zähne 62 gleitbeweglich. Das erste Zylinderende 68 berührt den Boden 50 des Einstecklochs 48 gleitbeweglich.
Der erste und der zweite Schaft 74, 76 sind vom Kopplungssitz 42 beabstandet. Der erste und der zweite Schaft 74, 76 sind vom Rand 46 beabstandet. Der erste und der zweite Schaft 74, 76 sind in einem vertikalen Abstand zum Rand 46 angeordnet, so dass sie mit den Zähnen 62 berührbar sind. Der erste und der zweite Schaft 74, 76 können an die jeweiligen Zähne 74, 76 anstoßen, wenn das Koppelglied 14 eine Drehung im Kopplungssitz 42 vollzieht. Die Drehbewegung des Koppelglieds 14 wird durch den Stoßkontakt des ersten und des zweiten Schafts 74, 76 und der jeweiligen Zähne 74, 76 eingeschränkt. Bei einer Ausführungsform kann das Koppelglied 14 eine Drehbewegung bis 180 Grad vollziehen, wenn es im Kopplungssitz 42 angeordnet ist.
3 veranschaulicht eine Vorderansicht einer Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung 100. Bei einer Ausführungsform umfasst die Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung 100 mindestens ein Taumelscheibenlager 10. Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst die Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung 100 ein erstes und ein zweites Taumelscheibenlager 10.
4 zeigt eine Querschnittsansicht der Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung 100 entlang der Linie IV-IV. Die Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung 100 weist ein Gehäuse 102 und eine Taumelscheibe 104 auf. Bei einer Ausführungsform handelt es sich um eine Taumelscheibe 104 vom Wiegentyp. Die Taumelscheibenlager 10 sind zwischen der Taumelscheibe 104 und dem Gehäuse 102 angeordnet. Die Taumelscheibenlager 10 befinden sich an entgegengesetzten Enden der Taumelscheibe 104. Schrauben 110 verbinden ein Lagerschalenelement 16 mit dem Gehäuse 106. Das Lagerschalenelement 16 ist bezüglich des Gehäuses 106 fest.
Das Koppelglied 14 ist mit der Taumelscheibe 104 und dem Gehäuse 102 gekoppelt. Die Taumelscheibe 104 weist eine Bohrung 108 auf, um den ersten Endabschnitt 70 aufzunehmen. Der erste Endabschnitt 70 ist gleitbeweglich in der Bohrung 108 gehalten. Das Gehäuse 102 weist eine Bohrung 106 auf, um den zweiten Endabschnitt 72 aufzunehmen. Der zweite Endabschnitt 72 ist gleitbeweglich in der Bohrung 106 gehalten. Die Endpunkte des Wegs des Taumelscheibenlagers 10 bezüglich des Gehäuses 102 und der Taumelscheibe 104 sind durch die Kopplung des Koppelglieds 14 an die Taumelscheibe 104 und das Gehäuse 102 eingeschränkt.
5 veranschaulicht das Taumelscheibenlager 10, das zwischen dem Lagerschalenelement 16 und der Taumelscheibe 104 gekoppelt ist. Das Käfigelement 12 kann beweglich an das Lagerschalenelement 16 gekoppelt sein. Das Lagerschalenelement 16 ist bogenförmig. Das Lagerschalenelement 16 weist eine konvexe Schalenfläche 84, eine konkave Schalenfläche 86 und eine Schalenrippe 90 auf. Die konvexe Schalenfläche 84 und die konkave Schalenfläche 86 sind auf entgegengesetzten Seiten des Lagerschalenelements 16 ausgebildet. An der konvexen Schalenfläche 84 ist ein Loch 88 bereitgestellt, um die Schraube 110 aufzunehmen.
Die Schalenrippe 90 ist entlang der entsprechenden Seiten der konvexen Schalenfläche 84 und der konkaven Schalenfläche 86 angeordnet. Die Schalenrippe 90 erstreckt sich über die konkave Schalenfläche 86. Die konkave Schalenfläche 86 nimmt die konvexe Käfigfläche 20 des Käfigelements 12 auf. Die Schalenrippe 90 weist eine erste Schalenlauffläche 92, eine zweite Schalenlauffläche 92 und eine Schalenkante 96 auf. Die erste Schalenlauffläche 92 und die zweite Schalenlauffläche 92 befinden an entgegengesetzten Seiten der Schalenrippe 90. Die Schalenkante 96 verbindet die entsprechenden Seiten der ersten Schalenlauffläche 92 und der zweiten Schalenlauffläche 92.
Die Schalenrippe 90 passt in den Einschubspalt 60 zwischen dem zweiten Sockelabschnitt 58 des Kopplungssitzes 42 und den benachbarten Armen 38. Bei einer Ausführungsform hat der zweite Sockelabschnitt 58 keinen Kontakt mit der ersten Schalenlauffläche 92 und die ersten Schulterabschnitte 30 sind nicht in Kontakt mit der zweiten Schalenlauffläche 92. Die Schalenrippe 90 bewegt sich im ersten Bewegungsweg, der durch die ersten Schulterabschnitte 30 der Vielzahl von Armen 38 und die ersten und zweiten Vorsprünge 26, 28 definiert ist. Die Vielzahl von Wälzelementen 36 ist gegenüber der konkaven Schalenfläche 86 drehbar. Das Taumelscheibenlager 10 ist gegenüber dem Lagerschalenelement 16 beweglich, da sich die Wälzelemente 36 gegen die konkave Schalenfläche 86 drehen.
Die Taumelscheibe 104 weist eine Lagerfläche 112 auf. Die Lagerfläche 112 ist konvex und ist in der konkaven Käfigfläche 18 des Käfigelements 12 aufgenommen. Eine erste Taumelscheibenrippe 114 erstreckt sich von der Lagerfläche 112. Die erste Taumelscheibenrippe 114 ist bogenförmig und von der Bohrung 108 beabstandet. Die Taumelscheibenrippe 114 bewegt sich im zweiten Bewegungsweg, der durch die zweiten Schulterabschnitte 32 der Vielzahl von Armen 38 und die ersten und zweiten Vorsprünge 26, 28 definiert ist. Bei einer Ausführungsform berührt die erste Taumelscheibenrippe 114 die ersten Schulterabschnitte 30. Die ersten Schulterabschnitte 30 bewegen sich entlang der ersten Taumelscheibenrippe 114, während sich das Taumelscheibenlager 10 gegenüber der Taumelscheibe 104 bewegt. Eine zweite Taumelscheibenrippe 116 erstreckt sich von der Lagerfläche 112. Die zweite Taumelscheibenrippe 116 ist bogenförmig und der Bohrung 108 benachbart angeordnet. Bei einer Ausführungsform hat der erste Sockelabschnitt 56 keinen Kontakt mit der zweiten Taumelscheibenrippe 116. Die Vielzahl von Wälzelementen 36 ist gegenüber der Lagerfläche 112 drehbar. Das Taumelscheibenlager 10 ist gegenüber der Taumelscheibe 104 beweglich, da sich die Wälzelemente 36 gegen die Lagerfläche 112 drehen.
6 veranschaulicht einen Schnitt durch das Taumelscheibenlager 10, das zwischen der Taumelscheibe 104 und dem Gehäuse 102 angeordnet ist, wobei sich das Taumelscheibenlager 10 in neutraler Stellung befindet und die Taumelscheibe 104 null Winkelausschlag zeigt. Der mittlere Abschnitt 68 des Koppelglieds 14 ist im Kopplungssitz 42 des Käfigelements 12 angeordnet. Die Bohrung 106 im Gehäuse 102 und die Bohrung 108 in der Taumelscheibe 104 fluchten. Der erste Endabschnitt 70 des Koppelglieds 14 ist am Ende der Bohrung 108 angeordnet. Der zweite Endabschnitt 72 des Koppelglieds 14 ist am Ende der Bohrung 106 angeordnet.
7 veranschaulicht einen Schnitt durch das Taumelscheibenlager 10, das zwischen der Taumelscheibe 104 und dem Gehäuse 102 angeordnet ist, wobei sich das Taumelscheibenlager 10 in einer Endstellung befindet und die Taumelscheibe 104 einen maximalen Winkelausschlag zeigt. Die Bohrung 106 im Gehäuse 102 und die Bohrung 108 in der Taumelscheibe 104 sind voneinander beabstandet. Die Kanten der Öffnung 116 der Bohrung 106 haben Kontakt mit dem ersten Schaft 74. Die Kanten der Öffnung 118 der Bohrung 108 haben Kontakt mit dem zweiten Schaft 76. Die jeweiligen Stoßkontakte schränken die weitere Bewegung des Taumelscheibenlagers 10 ein. Der erste und der zweite Endabschnitt 70, 72 gleiten in der jeweiligen Bohrung 108, 106, während sich die Taumelscheibe von null Winkelausschlag zu einem maximalen Winkelausschlag bewegt. Der erste und der zweite Endabschnitt 70, 72 sind an der jeweiligen Öffnung 118, 116 der Bohrung 108 und der Bohrung 106 angeordnet. Für den Fachmann wäre ersichtlich, dass die vorgenannten Ausführungsformen geändert oder kombiniert werden können, um das Taumelscheibenlager 10 der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung beschreibt ein Taumelscheibenlager 10. Das Taumelscheibenlager 10 ist in einer Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung 100 enthalten. Das Taumelscheibenlager 10 verbindet die Taumelscheibe 104 und das Gehäuse 12 der Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung 100. Das Taumelscheibenlager 10 ermöglicht eine relative Bewegung zwischen der Taumelscheibe 104 und dem Gehäuse 102 und verhindert gleichzeitig Schlupf zwischen der Taumelscheibe 104 und dem Gehäuse 102.
Das Koppelglied 14 ist mit dem Käfigelement 12 gekoppelt, so dass es der Bewegung des Käfigelements 12 durch eine Schwenkbewegung folgt. Das Koppelglied 14 ist ohne zusätzliche Komponenten mit dem Käfigelement 12 gekoppelt. Die Zähne 62, die am Kopplungssitz 42 des Käfigelements 12 ausgebildet sind, verlängern den Kontakt zwischen dem Koppelglied 14 und dem Käfigelement 12, um so eine größere Stabilität für die gegenseitige Kopplung bereitzustellen. Die Zähne 62 begrenzen das Ausmaß der Drehung des Koppelglieds 14, so dass die allgemeine Position des ersten und des zweiten Endabschnitts 70, 72 jeweils relativ zum Käfigelement 12 aufrechterhalten wird.
Entsprechend beinhaltet diese Offenbarung alle Änderungen und Äquivalente des Gegenstands, der in den hieran angehängten Ansprüchen genannt ist, wie es vom geltenden Recht erlaubt wird. Darüber hinaus ist jegliche Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen ihren möglichen Varianten von der Offenbarung umfasst, sofern hierin nicht anders angegeben.
Wenn auf technischen Merkmale, die in einem Anspruch genannt sind, Bezugszeichen folgen, wurden die Bezugszeichen nur zum Zweck der Erhöhung der Verständlichkeit der Ansprüche aufgenommen und demnach haben weder die Bezugszeichen noch ihre Abwesenheit einschränkende Wirkung auf die oben beschriebenen technischen Merkmale oder auf den Umfang von Anspruchselementen.
Ein Fachmann wird erkennen, dass die Offenbarung in anderen besonderen Formen verkörpert sein kann, ohne von der Offenbarung oder wesentlichen Eigenschaften davon abzuweichen. Die obigen Ausführungsformen sind daher in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als die hierin beschriebene Offenbarung einschränkend zu betrachten. Der Umfang der Erfindung wird somit durch die angehängten Ansprüche angegeben statt durch die obige Beschreibung, und alle Änderungen, die unter die Bedeutung und in den Bereich der Äquivalenz der Ansprüche fallen, sollen darin erfasst sein.
Die Offenbarungen in der europäischen Patentanmeldung Nr. 18425006.6 , aus der die Anmeldung Priorität beansprucht, sind durch Bezugnahme hierin eingeschlossen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5630352 A [0005]
EP 0771936 A [0006]
EP 18425006 [0056]

Claims

Taumelscheibenlager (10), umfassend: ein bogenförmiges Käfigelement (12) mit mindestens einem Flansch (22) und einer Vielzahl von Wälzelementen (36), die drehbar mit dem mindestens einen Flansch (22) gekoppelt ist, wobei sich ein Kopplungssitz (42) seitlich von dem mindestens einen Flansch (22) erstreckt und der Kopplungssitz (42) ein Einsteckloch (48) aufweist; und ein Koppelglied (14), das drehbar mit dem Käfigelement (12) gekoppelt ist, wobei das Koppelglied (14) einen mittleren Abschnitt (68) aufweist, der zwischen einem ersten Endabschnitt (70) und einem zweiten Endabschnitt (72) angeordnet ist, wobei ein erster Schaft (74) den mittleren Abschnitt (68) mit dem ersten Endabschnitt (72) verbindet und ein zweiter Schaft (76) den mittleren Abschnitt (68) mit dem zweiten Endabschnitt (72) verbindet und wobei der mittlere Abschnitt (68) im Einsteckloch (48) angeordnet ist.
Taumelscheibenlager (10) nach Anspruch 1, wobei der Kopplungssitz (42) ringförmig ist und das Einsteckloch (48) mittig angeordnet ist.
Taumelscheibenlager (10) nach Anspruch 2, wobei der Durchmesser des Kopplungssitzes (42) größer ist als die Breite des mindestens einen Flansches (22).
Taumelscheibenlager (10) nach Anspruch 2, wobei gegenüberliegende Sockelabschnitte (56, 58) des Kopplungssitzes (42) sich quer über den mindestens einen Flansch (22) erstrecken.
Taumelscheibenlager (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner umfassend ein Paar Zähne (62), die sich axial von einem Rand (46) des Kopplungssitzes (42) erstrecken.
Taumelscheibenlager (10) nach Anspruch 5, wobei sich die Zähne (62) auf dem Rand (46) diametral gegenüberliegen.
Taumelscheibenlager (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Zähne (62) von dem mindestens einen Flansch (22) versetzt sind.
Taumelscheibenlager (10) nach Anspruch 5, 6 oder 7, wobei der Kopplungssitz (42) ein Einsteckloch (48) aufweist, das sich von der Öffnung (44) erstreckt, und wobei die Innenflächen (64) der Zähne (62) bündig mit einer Wand (52) des Einstecklochs (48) sind.
Taumelscheibenlager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mittlere Abschnitt (68) als Zylinder konfiguriert ist, der ein erstes Zylinderende (80) und ein zweites Zylinderende (82) aufweist.
Taumelscheibenlager (10) nach Anspruch 9, wobei der erste und der zweite Schaft (74, 76) vom ersten Zylinderende (80) beabstandet sind.
Taumelscheibenlager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Länge des ersten Schafts (74) kürzer ist als der zweite Schaft (76).
Taumelscheibenlager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Endstück (70) als Kugel konfiguriert ist und das zweite Endstück (72) als Kugel konfiguriert ist.
Taumelscheibenlager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen zweiten Flansch (32), wobei mindestens ein Vorsprung (26, 28) den zweiten Flansch (32) mit dem mindestens einen Flansch (22) verbindet, wobei sich die Vielzahl von Armen (38) seitlich zwischen dem mindestens einen Flansch (22) und dem zweiten Flansch (22) erstreckt und wobei die Wälzelemente (36) zwischen der Vielzahl von Armen (38) eingefügt sind.
Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung (100), umfassend mindestens ein Taumelscheibenlager (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Endabschnitt (70) mit einer Taumelscheibe (104) gekoppelt ist und der zweite Endabschnitt (72) mit einem Gehäuse (102) gekoppelt ist.
Hydraulikvorrichtung mit variabler Verdrängung (100) nach Anspruch 14, ferner umfassend ein Lagerschalenelement (16), wobei das Käfigelement (12) beweglich an das Lagerschalenelement (16) gekoppelt ist.