DE2333083A1

DE2333083A1 - Axial piston for hydrostatic pump or motor - adjusting lever moves piston via cross shaft and forked ram

Info

Publication number: DE2333083A1
Application number: DE19732333083
Authority: DE
Inventors: Kaspar Dipl Ing Ritter
Original assignee: KOPAT GES fur KONSTRUKTION EN
Current assignee: KOPAT GES fur KONSTRUKTION EN
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1973-06-29
Publication date: 1975-01-16

Abstract

The piston is only suitable for light loads. There is an outer housing and a piston drum. The piston fits in this and is sealed at the edge. It can be moved to any angle by input and output shafts that protrude through the housing. The base position of the piston is adjusted by hand or foot lever operating a pivoting ram with curved top surface. This ram has a fork shaped lower end that fits round a protuberance on the inner end of the hand lever cross shaft. This device is connected to a support journal on the side of the piston. On the other side of the piston, the support journal has a spring to return the piston to the neutral position. This spring can be adjusted.

Description

Anmelderin: KOPAT, Gesellschaft für Konstruktion, Entwicklung und Applicant: KOPAT, Society for Construction, Development and

Patentverwertung abH Jc Co. KG., 7323 BoIl Kreis Guppingen, Gruibinger Str. 49Patent exploitation abH Jc Co. KG., 7323 BoIl Kreis Guppingen, Gruibinger Str. 49

Axialkolbeneinheit, insbesondere als Bestandteil eines hydrostatischen Getriebes für kleinere Leistungen Axial piston unit, especially as part of a hydrostatic transmission for smaller powers

Die Erfindung erstreckt sich auf eine Axialkolbeneinheit (Pumpe und/ oder iotor) insbesondere als Bestandteil eines hydrostatischen Getriebes für kleinere Leistungen, die aus einen äußeren Gehäuse, einer relativ zu dem Gehäuse drehbaren Kolbentrommel mit einer Mehrzahl von in gleichem Abstand von der Mittelachse und parallel zu dieser angeordneten Zylindern mit abdichtend darin geführten Kolben, einer aus dem Gehäuse herausragenden mit der Kolbentrommel drehfest verbundenen Antriebs- bzw. Abtriebswelle,' einer im Gehäuse angeordneten Steuerscheibe und einem im Gehäuse kippbeweglich gelagerten auf unterschiedliche Schrägwinkel einstellbaren SchwenkkSrper zum Bewegen der Kolben in ihren Zylindern bei einer Relativdrehung der Kolbentrommel zu dem Schuienkkörper besteht. Es ist bereits bekannt, bei kleineren verhältnismäßig geringe Verstellkräfte erfordernden Axialkolbeneinheiten der geschilderten Art eine rein mechanische Verstelleinrichtung für den SchwenkkSrper zu verwenden. Dabei hat man bisher das Betätigungselement in Form eines Hand- bzw. eines Fußhebels für den Schwenkkörper unmittelbar auf einem in Verlängerung der Drehachse des Schwenkkörpers aus dem Gehäuse herausgeführten Zapfen drehfest angebracht. Eine solche besonders einfache Lösung der Bewegungsübertragung vom Betätigungselement auf den SchwenkkSrper besitzt jedoch den erheblichen Nachteil, daß sich der SchwenkkSrper bei dem in der Regel nur ca. * 15° betragenden Uiinkelausschlag zwischen der Nullage und der Stellung größter Fördermenge und damit auch höchster Geschwindigkeit eines über eine solche Axialkolbeneinheit angetriebenen Fahrzeuges nicht genügend feinfühlig mit HilfeThe invention extends to an axial piston unit (pump and / or iotor) in particular as a component of a hydrostatic transmission for smaller powers, which consists of an outer housing, a piston drum rotatable relative to the housing with a plurality of equidistant from the central axis and parallel to of these arranged cylinders with sealingly guided pistons, a drive or output shaft protruding from the housing with the piston drum in a rotationally fixed manner, a control disk arranged in the housing and a pivoting body, which is tiltably mounted in the housing and can be adjusted to different inclined angles, for moving the pistons in their cylinders there is a relative rotation of the piston drum to the Schuienkkörper. It is already known to use a purely mechanical adjusting device for the swivel body in the case of relatively small axial piston units of the type described, which require relatively small adjusting forces. Up to now, the actuating element in the form of a hand lever or a foot lever for the swivel body has been attached in a rotationally fixed manner directly to a pin extending out of the housing as an extension of the axis of rotation of the swivel body. However, such a particularly simple solution of the motion transmission from the actuator to the SchwenkkSrper has the considerable disadvantage on that the SchwenkkSrper in which usually only about * 15 ° amount end Uiinkelausschlag between the zero position and the position of the greatest flow and thus the highest speed of a such an axial piston unit driven vehicle is not sufficiently sensitive with the help

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eines ebenfalls nur über einen Winkel von - 15° bewegbaren Betätigungselementes steuern läßt. Dabei bewirken schon kleinstmögliche Veretellausechläge am Betätigungselement so starke Änderungen des Üb8r8etzungsverhältni8ses_f daß sich diese als unangenehm starke ruckartige Beschleunigungen und Verzögerungen des ganzen Fahrzeuges auswirken·an actuating element that can also only be moved over an angle of - 15 ° can be controlled. Here, even the smallest possible Veretellausechläge on the actuator so strong changes cause the Üb8r8etzungsverhältni8ses _f that these unpleasant strong sudden acceleration and deceleration of the whole vehicle impact ·

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend geschilderten Nachteile der bisher benutzten Mechanischen Schwenkkörper-Verstellungen mit einem möglichst kleinen zusätzlichen technischen Aufwand zu überwinden; Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß der Schwenkkörper mittels zweier Lagerzapfen in auf der Genaue-Innenseite angeordneten etwa halbzylindrischen Gleitlagerflächen mit verhältnismäßig großen Radien kippbar gelagert ist, von denen ein Lagerzapfen einen ebenfalls im Gehäuseinneren beweglichen Verstellhebel aufweist und in der Gehäusewand eine gesonderte Verstellwelle abdichtend gelagert ist, die auf einem aus dem Gehäuse hinausragenden Schaft das Betätigungselement trägt und z. B. über einen in einem gabelförmigen Schlitz des Schwenkarraes eingreifenden teilzylindrischen Nocken mit dem Schwenkkörper in einem die Uinkelausschläge der Verstellwelle verkleinernden Übersetzungsverhältnis formschlüssig verbunden ist. Durch diese- Ausgestaltung läßt sich der Schwenkkörper trotz seiner absichtlich reibungsbehafteten Lagerung in etwa halbzylindrischen Gleitlagerflächen mit verhältnismäßig großen Radien, um ungewollte Veränderungen des jeweils eingestellten SchiefWinkels zu verhindern, durch die eingebaute Untersetzung von ca· 1:2 bis 1:3 zwischen dem Schwenkkörper und der das Betätigungselement tragenden Verstellwelle mit Hilfe des für jeden Schtuenkkörperausschlag um einen zwei- bis dreimal größeren Winkel zu bewegenden Betätigungselementes erheblich feinfühliger und mit geringerer Körperkraft steuern.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the mechanical swivel body adjustments that have been used up to now with as little additional technical effort as possible overcome; According to the invention, this object has been achieved by that the swivel body by means of two bearing journals in approximately semi-cylindrical sliding bearing surfaces arranged on the exact inside is tiltable with relatively large radii, of which a journal has an adjusting lever also movable inside the housing and a separate adjusting shaft is sealingly mounted in the housing wall, which carries the actuating element on a shaft protruding from the housing and z. B. via an in a fork-shaped slot of the Schwenkarraes engaging part-cylindrical cam with the swivel body in one of the angular deflections the adjustment shaft reducing transmission ratio is positively connected. This configuration allows the swivel body despite its deliberately frictional bearing in approximately semi-cylindrical plain bearing surfaces with relatively large radii, unwanted changes in the set angle of inclination to prevent, by the built-in reduction of approx. 1: 2 to 1: 3 between the swivel body and the one that carries the actuating element Adjusting shaft with the help of the for each Schtuenkkörperausschlag to one Control the actuating element to be moved two to three times larger angle much more sensitively and with less physical strength.

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Um das Einstellen des Schwenkkörpers in seine Nullage »it senkrecht zur Antriebswelle gerichteter Schiefscheibe zu erleichtern, wird die erfindungsgeraäße Axialkolbeneinheit vorteilhaft so ausgebildet, daß der andere Lagerzapfen des Schwenkkörpers mit einer federnden Rasteinrichtung zum Arretieren des Schwenkkörpers in der Nullstellung uersehen ist. Durch Verwendung einer derartigen vorzugsweise in gewissen Grenzen einstellbaren Rasteinrichtung wird das Aufsuchen der Nullstellung der Axialkolbeneinheit für einen absoluten Stillstand allein nach dem durch das Betätigungselement vermittelte Gefühl ermöglicht.In order to set the swivel body in its zero position it is vertical To facilitate the swash plate directed towards the drive shaft, the axial piston unit according to the invention advantageously designed so that the other bearing pin of the swivel body with a resilient latching device for locking the swivel body in the zero position is overlooked. By using such a locking device, which is preferably adjustable within certain limits, the search for the Zero position of the axial piston unit for an absolute standstill solely according to the feeling conveyed by the actuating element enables.

Gemäß einer besonders einfachen und zuverlässigen Ausgestaltung besteht die einstellbare Rasteinrichtung aus einer an sich bekannten federbelasteten Kugel, die in einer von der Außenseite des Gehäuses aus einstellbaren Buchse mit exzentrischer Bohrung geführt ist und in eine radial verlaufende Rille auf der Außenseite einer Verlängerung des Lagerzapfens eingreift.According to a particularly simple and reliable embodiment, the adjustable latching device consists of a known one spring loaded ball that is in one of the outside of the case out of adjustable bushing with an eccentric bore and into a radial groove on the outside of an extension of the journal engages.

Nachstehend ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung mit 2 Abbildungen näher erläutert. Von diesen zeigen im einzelnen:The following is an exemplary embodiment of the invention based on the Drawing with 2 illustrations explained in more detail. Of these show in detail:

Fig. 1 eine Axialkolbeneinheit mit einer erfindungsgemäßen1 shows an axial piston unit with one according to the invention

Betätigungseinrichtung für die als Schwenkkörper ausgebildete Schiefscheibe im Längsschnitt entsprechend der Linie I-I in Fig. 2 undActuating device for the swash plate designed as a swivel body in a longitudinal section corresponding to the Line I-I in Fig. 2 and

Fig. 2 die gleiche Axialkolbeneinheit im senkrecht zum Schnitt der Fig. 1 liegenden Teilschnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 1.FIG. 2 shows the same axial piston unit in a partial section lying perpendicular to the section in FIG. 1, corresponding to the line II-II in Fig. 1.

Die in der Zeichnung veranschaulichte z. B. als Pumpenteil eines hydrostatischen Getriebes verwendbare Axialkolbeneinheit enthalt in einem Gehäuse 1 eine Mit einer Steuerscheibe 2 zusammenwirkende Kolbentrommel 3 mit darin abdichtend geführten Kolben 4, die mittels einerThe illustrated in the drawing, for. B. as a pump part of a Hydrostatic transmission usable axial piston unit contains in a housing 1 a with a control disk 2 interacting piston drum 3 with sealingly guided piston 4 therein, which by means of a

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Antriebswelle 5 in Drehung versetzbar sind. Die Kolben 4 stützen sich mit ihren Kuppen 6 über ein Drucklager 7 auf einem Schuienkkörper 8 ab. Der Schwenkkörper meist zwei halbzylindrische Lagerzapfen 9,10 auf, die mit entsprechenden halbzylindrischen Ausnehmungen 11,12 im Innern des Gehäuses 1 Gleitlager mit verhältnismäßig großen Radien für den um einen etuia t 15 betragenden Winkel 1 kippbeiueglichen Schwenkkörper θ bilden. Der Lagerzapfen 9 des Schwenkkörpers 8 ist mit einer als Schwenkarm 13 ausgebildeten Verlängerung versehen, die im Ausführungsbeispiel am Ende gabelartig geformt ist. In den Schlitz 14 des Schwenkarmes 13 greift ein teilzylindrischer Nocken 15 einer gesonderten Verstel luielle 16 ein, der im Gehäuse 1 abdichtend gelagert ist und auf seinem aus dem Gehäuse hinausragenden Schaft 17 das z. B. als Handhebel ausgebildete Betätigungselement 18 trägt. Anstelle der im Ausführungsbeispiel verwendeten Hebelverbindung zwischen einem Nocken 15 auf der Verstellwelle 16 und dem geschlitzten Schwenkarm 13 können im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch andere die UJinkelausschläge der Verstellwelle verkleinert auf den Schwenkkörper übertragende Verbindungselemente z. B. in Form eines Ritzels an der Verstellwelle 16 und eines Zahnsegmentes am Schwenkarm 13 treten. UJie in der Fig. 2 der Zeichnung dargestellt, ist der zweite Lagerzapfen 10 des Schwenkkörpers 8 mit einer federnden Rasteinrichtung zum Arretieren des Schwenkkörpers in der Neutrallage (Winkel ^1=0) versehen. Die Rasteinrichtung besteht in diesem Fall aus einer federbelasteten Kugel 19, die in einer von der Außenseite des Gehäuses 1 aus einstellbaren Buchse 20 mit einer exzentrischen Bohrung 21 geführt ist und in eine radial verlaufende Rille 22 auf der Stirnseite einer Verlängerung 23 des Lagerzapfens 11 eingreift. Diese Ausgestaltung der Rasteinrichtung gestattet es, durch Verdrehen der Buchse 20 im Gehäuse 1 die Neutrallage der Axialkolbeneinheit ein- bzw. nachzustellen. Drive shaft 5 can be set in rotation. The pistons 4 are supported with their tips 6 via a thrust bearing 7 on a pivot body 8. The pivot body usually two semi-cylindrical bearing pins at 9.10, the θ form with respective semi-cylindrical recesses 11,12 in the interior of the housing 1 slide bearing with relatively large radii for a etuia t 15 1 kippbeiueglichen amount angular pivoting body. The bearing pin 9 of the swivel body 8 is provided with an extension designed as a swivel arm 13, which in the exemplary embodiment is shaped like a fork at the end. In the slot 14 of the pivot arm 13 engages a partially cylindrical cam 15 of a separate Verstel luielle 16, which is sealingly mounted in the housing 1 and on its shaft 17 protruding from the housing, the z. B. designed as a hand lever actuating element 18 carries. Instead of the lever connection used in the embodiment between a cam 15 on the adjusting shaft 16 and the slotted swivel arm 13, other connecting elements which transfer the UJinkelausschlag of the adjusting shaft to the swivel body can of course also be reduced within the scope of the invention. B. occur in the form of a pinion on the adjusting shaft 16 and a toothed segment on the pivot arm 13. UJie shown in Fig. 2 of the drawing, the second bearing pin 10 of the swivel body 8 is provided with a resilient latching device for locking the swivel body in the neutral position (angle ^ 1 = 0). In this case, the locking device consists of a spring-loaded ball 19, which is guided in a bushing 20 with an eccentric bore 21 that can be adjusted from the outside of the housing 1 and engages in a radially extending groove 22 on the end face of an extension 23 of the bearing pin 11. This configuration of the latching device allows the neutral position of the axial piston unit to be set or readjusted by rotating the bushing 20 in the housing 1.

Ansprüche:Expectations:

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Claims

Anlage zur Anmeldung der KOPAT, Hasel3BCh¹STt für Konstruktion, Entwicklung und Patentwer«ertune mbH L Co. KG, 7323 BoIl Kreis Göppingen, Gruibinger Str. 49Annex to the registration of KOPAT, Hasel3BCh ¹ STt for construction, development and patenting mbH L Co. KG, 7323 Boil Kreis Göppingen, Gruibinger Str. 49

Patentansprüche:Patent claims:

Axialkolbeneinheit (Pumpe und/oder Motor), insbesondere als Bestandteil eines hydrostatischen Getriebes für kleinere Leistungen, bestehend aus einem äußeren Gehäuse, einer relativ zu dem Gehäuse drehbaren Kolbentrommel mit einer Mehrzahl von in gleichen Abstand von der Mittelachse und parallel zu dieser angeordneten Zylindern und abdichtend darin geführten Kolben, einer aus den Gehäuse herausragenden mit der Kalbentrommel drehfest verbundenen Antriebs- bzw. · Abtriebswelle, einer im Gehäuse angeordneten Steuerscheibe und einem im Gehäuse kippbeweglich gelagerten auf unterschiedliche Schrägtvinkel einstellbaren Schwenkkörper zum Bewegen der Kolben in ihren Zylindern bei einer Relativdrehung der KoIb entrommel zu dem Schwenkkärper, mit einer hand- (bzw. fuß-) betätigbaren mechanischen Verstelleinrichtung für den Schwenkkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkorper (8) mittels zweier Lagerzapfen (9,10) in auf der Gehäuseinnenseite angeordneten etwa halbzylindrischen Gleitlagerflächen (11,12) mit verhältnismäßig großen Radien kippbar gelagert ist, von denen ein Lagerzapfen (9) einen ebenfalls im Gehäuseinneren beweglichen Schwenkarm (13) aufweist und in der Gehäusewand eine gesonderte Verstellwelle (16) abdichtend gelagert ist, die auf einem aus dem Gehäuse hinausragenden Schaft (17) das Betätigungselement (18) trägt und z. B. über einen in einem gabelförmigen Schlitz (14) des Schwenkarmes (13) eingreifenden teilzylindrischen Nocken (15) mit dem Schwenkkörper (8) in einem die Ulinkelausschläge der Verstellwelle (13) verkleinernden Übersetzungsverhältnis formschlüssig verbunden ist*Axial piston unit (pump and / or motor), in particular as part of a hydrostatic transmission for smaller powers, consisting of an outer housing, one relative to the housing rotatable piston drum with a plurality of at the same distance from the central axis and parallel to this arranged cylinders and sealingly guided therein pistons, one Out of the housing protruding with the calf drum non-rotatably connected drive or output shaft, a control disc arranged in the housing and a tiltable mounted in the housing Swivel body adjustable to different oblique angles for Moving the pistons in their cylinders with a relative rotation of the KoIb de-drum to the swivel body, with a hand (or foot) actuatable mechanical adjusting device for the swivel body, characterized in that the Swivel body (8) by means of two bearing pins (9,10) in on the Approximately semi-cylindrical sliding bearing surfaces (11, 12) with relatively large radii arranged on the inside of the housing and mounted tiltably is, of which a bearing pin (9) has a pivot arm (13) also movable inside the housing and one in the housing wall separate adjusting shaft (16) is sealingly mounted, which carries the actuating element (18) on a shaft (17) protruding from the housing and z. B. over one in a fork-shaped Slit (14) of the swivel arm (13) engaging partially cylindrical The cam (15) is positively connected to the swivel body (8) in a transmission ratio that reduces the angular deflections of the adjusting shaft (13) *

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2.) Axial piston unit according to claim 1, characterized in that that the other bearing pin (1Q) of the swivel body (8) with a resilient latching device for locking of the shoe body is provided in the zero position.

3.) Axial piston unit according to claim 2, characterized in that that the position of the resilient locking device is adjustable.

4.) Axialkalbeneinheit according to claims 2 and 3, characterized in that the locking device consists of a known spring-loaded ball which is guided in an adjustable socket (20) with an eccentric bore (21) from the outside of the housing and in a radially extending groove (22) engages on the outside of an extension (23) of the bearing pin (10).

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