DE3125116A1

DE3125116A1 - "Adjustable, hydrostatic axial-piston machine"

Info

Publication number: DE3125116A1
Application number: DE19813125116
Authority: DE
Inventors: Uenal Dipl.-Ing. 7990 Friedrichshafen Gazyakan; Michael Ing.(grad.) 7996 Friedrichshafen Meyerle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1981-06-26
Filing date: 1981-06-26
Publication date: 1983-01-13

Abstract

The invention relates to an adjustable, hydrostatic axial-piston machine, e.g. in the form of a hydraulic variable-delivery pump or an adjustable hydromotor. The pivoting body, in which the swash plate is fastened as a guiding face for the pistons running in a cylinder body, is pivoted, with respect to the shaft of the axial-piston machine, with the aid of a servo-piston which is supported in the gear case. This results in a very compact design of an axial-piston machine or even of a hydrostatic drive consisting of a hydropump and/or hydromotor. The noise produced by the appliance resulting therefrom is considerably less than in known machines of this type. Pre-assembly of the servo-piston in casing sections can reduce the assembly time and costs.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verstellbare, The invention relates to an adjustable,

hydrostatische Axialkolbenmaschine, im wesentlichen bestehend aus einem Zylinderkörper mit in ihm laufenden Kolben, denen eine Schiefscheibe als Steuerfläche zugeordnet ist, mit einem Schwenkkörper zum Neigen der Schiefscheibe gegenüber einer An- bzw. Abtriebswelle sowie mit einer Verstellvorrichtung für den Schwenkkörper.hydrostatic axial piston machine, essentially consisting of a cylinder body with pistons running in it, which have a swash plate as a control surface is assigned, with a swivel body for tilting the swash plate with respect to a Input and output shaft as well as with an adjusting device for the swivel body.

Aus der US-PS 42 32 587 ist eine Axialkolbenmaschine in Form einer hydraulischen Pumpe bekannt, bei der die Verstellbewegung für den Schwenkkörper von einem Druck über eine Steuervorrichtung bewerkstelligt wird, deren Wirkrichtung quer zur Maschinenlängsachse liegt. Das Gehäuse der bekannten Pumpe besteht im wesentlichen aus vier einzelnen Teilen, was zu langen Montagezeiten und hohen Wartungskosten führt. From US-PS 42 32 587 an axial piston machine in the form of a hydraulic pump known in which the adjustment movement for the swivel body is accomplished by a pressure via a control device, the direction of action is transverse to the machine's longitudinal axis. The housing of the known pump consists essentially from four individual parts, resulting in long assembly times and high maintenance costs leads.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verstellbare, hydrostatische Axialkolbenmaschine zu schaffen, die eine kompakte Bauweise aufweist und einfach montierbar ist. Bei Verwendung der Axialkolbenmaschine in einem Leistungsverzweigungsgetriebe soll das Hydrostatgetriebe als separate Baueinheit montierbar und austauschbar sein. Daneben soll die Geräuschabstrahlung möglichst gering sein. The invention is based on the object of an adjustable, hydrostatic To create an axial piston machine that is compact and simple is mountable. When using the axial piston machine in a power split transmission the hydrostatic transmission should be able to be mounted and exchanged as a separate structural unit. In addition, the noise emission should be as low as possible.

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. The task is cited in the characterizing part of claim 1 Features solved.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß der Aufbau einer sehr kompakten, hydrostatischen Axialkolbenmaschine und sogar eines kompakten Hydrostatgetriebes möglich ist. Zum Zweck der Montage ist es möglich, Baugruppenvorfertigung durchzuführen, so daß die Gesamt-Montagezeit erheblich reduziert werden kann. The invention has the advantages over the known that the construction of a very compact, hydrostatic axial piston machine and even one compact hydrostatic transmission is possible. For the purpose of assembly it is possible to Carry out assembly prefabrication, so that the overall assembly time is significantly reduced can be.

Durch die kompakte Bauweise ergibt sich ein schwingungssteiferer Aufbau und somit eine erhebliche Verringerung der Geräuschentwicklung gegenüber den bekannten Maschinen.The compact design results in a more vibration-resistant structure and thus a considerable reduction in noise generation compared to the known Machinery.

Der einfache Aufbau einer Nulleinstellung macht aufwendig herzustellende und zu justierende Mittel, z. B. doppelt wirkende Federn, überflüssig.The simple structure of a zero setting makes it complex to manufacture and means to be adjusted, e.g. B. double-acting springs, superfluous.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Further, advantageous refinements emerge from the subclaims emerged.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Teilschnitt des Erfindungsgegenstands in Anwendung auf ein Hydrostatgetriebe, bestehend aus einer verstellbaren Hydropumpe und einem Hydromotor mit drei Gehäuseteilen, Fig. 2 einen durch das Getriebe gelegten Teilschnitt, aus dem ein Längsschnitt durch einen Verstellkolben für die verstellbare Hydropumpe ersichtlich ist, Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer verstellbaren Axialkolbenmaschine mit zwei Gehäuseteilen. The invention is based on exemplary embodiments with reference to drawings explained. 1 shows a partial section of the subject matter of the invention in use on a hydrostatic transmission, consisting of an adjustable hydraulic pump and a Hydraulic motor with three housing parts, Fig. 2 one through the transmission laid partial section from which a longitudinal section through an adjusting piston for the adjustable hydraulic pump can be seen, Fig. 3 is a partial section through another Embodiment of an adjustable axial piston machine with two housing parts.

In einem Gehäuse (Fig. 1), das im wesentlichen aus einem Frontgehäuseteil 24, einem diesem nachgeordneten Mittelgehäuseteil 25 und einem seinerseits nachgeordneten Endgehäuseteil 26 gebildet wird, ist ein Hydrostatgetriebe untergebracht. Dieses besteht im wesentlichen aus einer Antriebswelle 22, einer verstellbaren Hydropumpe 20, einem Hydromotor 21 und einer Abtriebswelle 23. Zwischen der Hydropumpe 20 und dem Hydromotor 21 sind ein Nierenkörper 15 mit Leitungen 18, 19 sowie Ventilplatten 16 und 17 angeordnet. Zu der Hydropumpe 20 gehört eine Schiefscheibe 29, die in einem gegenüber der Antriebswelle 22 neigbaren Schwenkkörper 1 drehfest befestigt ist. Die Schiefscheibe 29 dient als Steuerfläche für Kolben, die in einem umlaufenden Zylinderkörper 28 laufen. Der Schwenkkörper 1 ist mit einer Seitenwand 31 versehen, die am Zylinderkörper 28 entlanggeführt ist und ihn teilweise umgreift. In a housing (Fig. 1), which essentially consists of a front housing part 24, a middle housing part 25 arranged downstream of this, and a second, in turn, downstream End housing part 26 is formed, a hydrostatic transmission is housed. This consists essentially of a drive shaft 22, an adjustable hydraulic pump 20, a hydraulic motor 21 and an output shaft 23. Between the hydraulic pump 20 and the hydraulic motor 21 is a kidney body 15 with lines 18, 19 and valve plates 16 and 17 arranged. The hydraulic pump 20 includes a swash plate 29, which is shown in FIG a swivel body 1 which can be tilted relative to the drive shaft 22 is fastened in a rotationally fixed manner is. The swash plate 29 serves as a control surface for pistons in a rotating Cylinder body 28 run. The swivel body 1 is provided with a side wall 31, which is guided along the cylinder body 28 and partially engages around it.

An der Seitenwand 31 ist ein Schwenkhebel 4 angesetzt, dessen freies Ende in einen kugelförmigen Kopf 5 übergeht, der sich seinerseits mit einem Verstellkolben 6 in Eingriff befindet und zu diesem Zweck in dessen Ausnehmung 45 eingreift. On the side wall 31, a pivot lever 4 is attached, the free The end merges into a spherical head 5, which in turn is connected to an adjusting piston 6 is engaged and engages in its recess 45 for this purpose.

Der Schwenkkörper 1 ist um einen Drehpunkt 59 (Fig. 2) verschwenkbar. Seine Verschwenkungsbewegung wird durch den Verstellkolben 6 bewirkt. Dieser läuft in einem Arbeitszylinder 57, der im Bereich einer Ausnehmung 45 offen ist und dadurch mit dem Innenraum des Gehäuses 24, 25, 26 in Verbindung steht. The swivel body 1 can be swiveled about a pivot point 59 (FIG. 2). Its pivoting movement is brought about by the adjusting piston 6. This one runs in a working cylinder 57, which is open in the area of a recess 45 and thereby with the interior of the housing 24, 25, 26 is in communication.

Der Verstellkolben 6 ist in axialer Richtung verschiebbar. Er wird durch eine Druckfeder 46 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Nullage 7 gehalten. Er besitzt eine mechanische Nullpunktarretierung. Hierzu fixiert eine Stellschraube 50 gegen eine vorgespannte Druckfeder 49 einen Nullpunkt 7, wobei eine weitere Druckfeder 46 mit kleinerer Federkraft gegen die Druckfeder 49 mit größerer Federkraft wirkt. Bei einem hydrostatischen Leistungsverzweigungsgetriebe liegt die Nullage außerhalb der Schwenkmitte, bei anderen Getrieben ist die Nullage in der Mitte des Schwenkbereichs angeordnet. The adjusting piston 6 is displaceable in the axial direction. He will held in the zero position 7 shown in FIG. 2 by a compression spring 46. He has a mechanical zero point lock. A set screw fixes it for this purpose 50 against a pretensioned compression spring 49 a zero point 7, with a further compression spring 46 acts with a smaller spring force against the compression spring 49 with a larger spring force. In the case of a hydrostatic power split transmission, the zero position is outside the swivel center, with other gearboxes the zero position is in the middle of the swivel range arranged.

Soll der Verstellkolben 6 in Richtung eines Pfeils 47 verschoben werden, dann wird über (aus der Zeichnung nicht ersichtliche) Druckmittelleitungen einem Druckraum 60 (Fig. 2) Druckmittel zugeführt. Sobald der in dem Druckraum 60 herrschende Druck die auf den Verstellkolben 6 ausgeübte Kraft der Druckfeder 46 übersteigt, wird der Verstellkolben 6 in Richtung des Pfeils 47 verschoben. Er nimmt über den Kopf 5 und den Schwenkhebel 4 den Schwenkkörper 1 mit, der in Richtung eines Pfeils 48 verschwenkt. If the adjusting piston 6 is to be displaced in the direction of an arrow 47 , then via pressure medium lines (not shown in the drawing) a pressure chamber 60 (Fig. 2) supplied pressure medium. As soon as the in the pressure chamber 60 the prevailing pressure is the force of the compression spring 46 exerted on the adjusting piston 6 exceeds, the adjusting piston 6 is displaced in the direction of arrow 47. He takes over the head 5 and the pivot lever 4 with the pivot body 1, which in the direction of an arrow 48 is pivoted.

Soll der Schwenkkörper 1 entgegen der Richtung des Pfeils 48 verschwenkt werden und sich der Verstellkolben 6 entgegen der Richtung des Pfeils 47 verschieben, wird der Verstellkolben 6 im Druckraum 60 mit Drucköl beaufschlagt. If the swivel body 1 is to be swiveled against the direction of the arrow 48 and the adjusting piston 6 move against the direction of arrow 47, the adjusting piston 6 in the pressure chamber 60 is acted upon with pressurized oil.

Dem Anschlag des zurücklaufenden Verstellkolbens 6 dient eine Stellschraube 50, an deren Schraubenkopf 52 der Verstellkolben 6 anschlagen kann. Die Einstellung dieses Anschlags erfolgt durch Verdrehung der Stellschraube 50 in einem Gewinde, das in einem Deckel 54 vorhanden ist, der in das Mittelgehäuseteil 25 eingeschraubt ist, und der den Druckraum 60 nach außen druckdicht verschließt. The stop of the returning adjusting piston 6 is used by an adjusting screw 50, on the screw head 52 of which the adjusting piston 6 can strike. The setting this stop takes place by turning the adjusting screw 50 in a thread, which is present in a cover 54 which is screwed into the middle housing part 25 is, and which closes the pressure chamber 60 to the outside in a pressure-tight manner.

Der Einstellung der Stellschraube 50 dient ein Schlitz 51 oder ein Innensechskant am freien Ende des Schraubenbolzens.A slot 51 or a slot is used to adjust the adjusting screw 50 Allen key at the free end of the screw bolt.

Ein Federelement 53 dient der Verdrehsicherung der Stellschraube 50. Eine Feineinstellung kann auch über eine zusätzliche Kontermutter bewerkstelligt werden.A spring element 53 serves to prevent the adjusting screw 50 from rotating. Fine adjustment can also be made using an additional lock nut will.

Im Getriebegehäuse können neben dem Verstellkolben 6 und dem Nierenkörper 15 auch Einspeiseventile 9, 10 (Fig. 1) untergebracht sein, die an eine Speisepumpe 11 angeschlossen sind. In addition to the adjusting piston 6 and the kidney body 15 also feed valves 9, 10 (Fig. 1) can be accommodated, which are connected to a feed pump 11 are connected.

Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3. Das Getriebegehäuse wird hier durch ein Frontgehäuseteil 33 und ein Endgehäuseteil 34 gebildet. In letzterem ist ein Nierenkörper 42 gelagert. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Pumpe mit einer Antriebswelle 40, einem Zylinderkörper 41 sowie in ihm laufenden Kolben 43, einem Schwenkkörper 35 und einem Schwenkhebel 38, der in einen Kopf 37 ausläuft. Ein Verstellkolben 36 bewirkt die Verstellung der Pumpe. Ebenso könnte es sich aber um einen Hydromotor handeln, wobei die dargestellte Welle dann die Abtriebswelle wäre. Der Kopf 37 des Verstellkolbens 36 für die Verstellung der Pumpe greift in eine Ausnehmung 55 des Verstellkolbens 36 ein, wodurch eine mechanische Koppelung zwischen dem Schwenkkörper 35 und dem Verstellkolben 36 gewährleistet ist. Another exemplary embodiment is shown in FIG. 3. The transmission housing is formed here by a front housing part 33 and an end housing part 34. In the latter a kidney body 42 is mounted. The embodiment is a Pump with a drive shaft 40, a cylinder body 41 and running in it Piston 43, a swivel body 35 and a swivel lever 38 which is inserted into a head 37 expires. An adjusting piston 36 adjusts the pump. Likewise could but it is a hydraulic motor, the shaft shown then the Output shaft would be. The head 37 of the adjusting piston 36 for adjusting the pump engages in a recess 55 of the adjusting piston 36, whereby a mechanical Coupling between the swivel body 35 and the adjusting piston 36 ensured is.

Anstatt der Ausnehmung 45, 55 könnte eine mechanische Kopplung zwischen dem Schwenkkörper 1 bzw. 35 einerseits und dem Verstellkolben 6 bzw. 36 andererseits auch durch einen Ansatz am Verstellkolben 6, 36 und einen Eingriff am Schwenkkörper 1 erzielt werden (in der Zeichnung nicht dargestellt). Instead of the recess 45, 55, a mechanical coupling between the swivel body 1 or 35 on the one hand and the adjusting piston 6 or 36 on the other hand also by an approach on the adjusting piston 6, 36 and an engagement on the swivel body 1 can be achieved (not shown in the drawing).

Der Verstellkolben 6, 36 ist im Mittelgehäuseteil 25 (Fig. 1, 2) bzw. im Endgehäuseteil (Fig. 3) quer zur Antriebswelle 22, 40 sowie zur Abtriebswelle 23 angeordnet und liegt neben dem Nierenkörper 15, 42 sowie neben dem Zylinderkörper 28, 41. The adjusting piston 6, 36 is in the middle housing part 25 (Fig. 1, 2) or in the end housing part (Fig. 3) transversely to the drive shaft 22, 40 and to the output shaft 23 and is located next to the kidney body 15, 42 and next to the cylinder body 28, 41.

Da der Verstellkolben 6, 36 im Gehäuse der Axialkolbenmaschine gelagert ist, kann er in der entsprechenden Baugruppe, beispielsweise in dem Mittelgehäuseteil 25 (Fig. 1, 2) oder in dem Endgehäuseteil 34 (Fig. 3) vormontiert werden. Er erleichtert und verbilligt demgemäß die Montage der Axialkolbenmaschine. Since the adjusting piston 6, 36 is mounted in the housing of the axial piston machine it can be in the corresponding assembly, for example in the middle housing part 25 (Fig. 1, 2) or in the end housing part 34 (Fig. 3) are preassembled. He relieved and accordingly makes the assembly of the axial piston machine cheaper.

In Anwendung an ein Leistungsverzweigungsgetriebe liegt der Nullpunkt (Stelle 7) in der Verschwenkungsbewegung des Schwenkkörpers 1 außerhalb seiner Schwenkmitte 12. When used on a power split transmission, the zero point is located (Point 7) in the pivoting movement of the pivot body 1 outside of its pivot center 12th

Der Verstellbereich X des Schwenkkörpers 1 (Fig. 2) bezieht sich in Anwendung der Axialkolbenmaschine bei einem Fahrzeuggetriebe auf Vorwärtsfåhrt, der Verstellbereich Y auf Rückwärts fahrt. The adjustment range X of the swivel body 1 (Fig. 2) relates when using the axial piston machine in a vehicle gearbox to drive forward, the adjustment range Y moves to reverse.

Bezugszeichen 1 Schwenkkörper 4 Schwenkhebel 5 Kopf 6 Verstellkolben 7 Stelle 8 Stelle 9 Einspeiseventil 10 Einspeiseventil 11 Speisepumpe 12 Schwenkmitte 15 Nierenkörper 16 Ventilplatte 17 Ventilplatte 18 Leitung 19 Leitung 20 Hydropumpe 21 Hydromotor 22 Antriebswelle 23 Abtriebswelle 24 Frontgehäuseteil 25 Mittelgehäuseteil 26 Endgehäuseteil 28 Zylinderkörper 29 Schiefscheibe 31 Seitenwand 33 Frontgehäuseteil 34 Endgehäuseteil 35 Schwenkkörper 36 Verstellkolben 37 Kopf 38 Schwenkhebel 40 Antriebswelle 41 Zylinderkörper 42 Nierenkörper 43 Kolben 45 Ausnehmung 46 Druckfeder 47 Pfeil 48 Pfeil 49 Druckfeder 50 Stellschraube 51 Schlitz 52 Schraubenkopf 53 Federelement 54 Deckel 55 Ausnehmung 57 Arbeitszylinder 59 Drehpunkt 60 Druckraum L e e r s e i t eReference numeral 1 swivel body 4 swivel lever 5 head 6 adjusting piston 7 digit 8 digit 9 feed valve 10 feed valve 11 feed pump 12 swivel center 15 kidney body 16 valve plate 17 valve plate 18 line 19 line 20 hydraulic pump 21 hydraulic motor 22 drive shaft 23 output shaft 24 front housing part 25 middle housing part 26 end housing part 28 cylinder body 29 swash plate 31 side wall 33 front housing part 34 End housing part 35 Swivel body 36 Adjusting piston 37 Head 38 Swivel lever 40 Drive shaft 41 cylinder body 42 kidney body 43 piston 45 recess 46 compression spring 47 arrow 48 arrow 49 compression spring 50 adjusting screw 51 slotted 52 screw head 53 Spring element 54 cover 55 recess 57 working cylinder 59 pivot point 60 pressure chamber L. e e r e i t e

Claims

Adjustable, hydrostatic axial piston machine Claims Adjustable, hydrostatic axial piston machine, essentially consisting of a cylinder body with pistons running in it, to which a swash plate is assigned as a control surface is, with a swivel body for tilting the swash plate with respect to an on or off. Output shaft as well as with an adjusting device for the swivel body and with a front housing part and a middle housing part or / and an end housing part, in that the adjusting device consists of a fluid-operated one Adjusting piston (6; 36) is formed, which is arranged downstream in one of the front housing part (24) Housing part (Middle housing part 25; end housing part 34) transversely to Arranged drive shaft (22; 40) or output shaft (23) of the axial piston machine and is mechanically connected to a pivot lever (4) of the pivot body (1; 35).

2. Axial piston machine according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z ei c h ne t that an adjusting piston t6; 36) in its housing (24, 25, 26; 33, 34) is housed.

3. Axial piston machine according to claims 1 and 2, thereby g e k It is noted that the adjusting piston (6; 36) next to the kidney body (15; 42) is arranged.

4. Axial piston machine according to claims 1 to 3, characterized g e k It is noted that the adjusting piston (6; 36) next to the kidney body (15; 42) and next to the cylinder body (28; 41) is arranged.

5. Axial piston machine according to claims 1 to 4, characterized g e k It is noted that both the adjusting piston (6; 36) and the kidney body (15; 42) are housed as separate components in the housing (24, 25, 26; 33, 34).

6. Axial piston machine according to one or more of the preceding Claims, characterized g e k e n n z e i c h -n e t that for the zero position adjustment of the Adjusting piston (6; 36) on the adjusting screw (50) over its screw head (52) protruding, axially displaceable spring element (53) is provided.

7. Axial piston machine according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the gear housing (24, 25, 26; 33, 34) the adjusting piston (6; 36), the kidney body (15; 42) and feed valves (9, 10) are provided.

8. Axial piston machine according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the adjusting piston (6; 36) is a mechanical one Has zero point locking which comprises an adjusting screw (50), this one Zero point (7) fixed against a pretensioned compression spring (49) and another compression spring (46) with a smaller spring force against the pretensioned compression spring (49) with a larger one Spring force acts.

9. Axial piston machine according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the zero point when applied to a power split transmission (Point 7) in the pivoting movement of the pivoting body (1) outside of it Pivot center (12) lies.

10. Axial piston machine according to claim 9, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the adjusting piston (6; 36) in the R area is the pretensioned compression spring Press (49) further together with a small stroke.

11. Axial piston machine according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the pivot lever (4; 38) of the pivot body (1; 35) in a recess (45; 55) of the adjusting piston (6; 36) engages.

12. Axial piston machine according to claim 11, characterized in that it is e k e n n z e i c h n e t that at the free end of the pivot lever (4; 38) a spherical head (5) is provided.

13. Axial piston machine according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the pivot lever (4; 38) of the pivot body (1; 35) is attached to an approach is articulated on the adjusting piston (6; 36).

14. Axial piston machine according to claim 1, characterized in that it is e k e n n z e i c h ne t that the adjusting piston (6) in the middle housing part (25) of the housing (24, 25, 26) is stored.

15. Axial piston machine according to claim 1, characterized in that it is e k e n n z e i c h n e t that the adjusting piston (36) is in an end housing part (34) of the high pressure housing (33, 34) is stored.

16. Axial piston machine according to claims 1 and 4, characterized g e k e n n n z e i c h n e t that the adjusting piston (6; 36) against a non-adjustable Compression spring (46) and against an adjustable compression spring (49) can be deflected.

17. The axial piston machine according to claim 5, characterized in that it is e k e n n z e i c h n e t that both the adjusting piston (6, 36) and the kidney body (15, 42) housed in the same housing part (middle housing part 25 or end housing part 34) are.