DE3800031C2

DE3800031C2 -

Info

Publication number: DE3800031C2
Application number: DE19883800031
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Dr.-Ing.E.H. 7502 Malsch De Molly
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-01-04
Filing date: 1988-01-04
Publication date: 1992-04-30
Also published as: DE3800031A1

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit Drehmomententwicklung an der Hubscheibe, enthaltend:The invention relates to an axial piston machine Torque development on the lifting disc, containing:

a) a lifting disc that rotates around an axis is stored,
b) a swivel body that is relative to the lifting disc is pivotable about a pivot axis, which in a plane perpendicular to the axis of the lifting disc,
c) a pivotable cylinder drum with an axis and a plurality of substantially axial Cylinder bores,
d) a control body, the one with a control surface on an end face of the Cylinder drum rests, which is supported on the swivel body and opposite this is not rotatable and which is each slightly less than 180 ° extending control openings, each with a pressure medium formed in the swivel body let or a pressure medium outlet are connected,
e) guided in the cylinder bores of the cylinder drum and articulated on the lifting disc by ball joints Pistons and
f) a Rzeppa joint between the lifting disc and the Cylinder drum, the center of which is at the break point between the axes of the lifting disc and the cylinder drum lies, with an inner part, which is longitudinally blue fende grooves has an outer part of a Recess of the lifting disk is formed and also has longitudinal grooves and balls that in the Grooves of the inner part and outer part as well as in one Cage are held, the inner part of the Rzeppa joint on a central guide link opposite the cylinder drum along its axis is slidably but rotatably guided.

Eine Axialkolbenmaschine ist eine mit einem Druckmittel, insbesondere Öl, arbeitende Axialkolbenpumpe oder ein Axialkolbenmotor.An axial piston machine is one with a pressure medium, especially oil, working axial piston pump or a Axial piston motor.

Ein Rzeppa-Gelenk ist ein an sich bekanntes, homokinema tisches Gelenk. Es enthält einen schalenförmigen Außen teil mit längsverlaufenden Nuten, einen Innenteil, der ebenfalls längsverlaufende Nuten aufweist und Kugeln, die in den Nuten des Außenteils und des Innenteils gehalten sind. Die Kugeln werden außerdem in Längsrichtung durch einen Käfig gehalten, der zwischen Außen- und Innenteil sitzt. Die Nuten von Außen- und Innenteil sind um unterschiedliche Mittelpunkte gekrümmt (FR-PS 8 49 676). A Rzeppa joint is a known, homokinema table joint. It contains a bowl-shaped exterior part with longitudinal grooves, an inner part, the also has longitudinal grooves and balls that held in the grooves of the outer part and the inner part are. The balls are also passed through in the longitudinal direction a cage held between the outer and inner part sits. The grooves of the outer and inner part are over different centers curved (FR-PS 8 49 676).

Underlying state of the art

Die US-PS 40 34 650 zeigt eine Axialkolbenmaschine mit einer Zylindertrommel, die auf einem Zapfen gelagert ist. Der Zapfen ist an einem Ende mittels eines Kugelgelenks zentral in einer Hubscheine (Triebflansch) gelagert. An seinem anderen Ende ist der Zapfen in einem Schwenkkörper geführt. Die Zylindertrommel weist einen Kranz von axialen Zylinderbohrungen auf. In den Zylinderbohrungen sind Kolben mit Kolbenstangen geführt, die über Kugelgelenke an der Hubscheibe angelenkt sind. Zwischen dem Zylinderblock und dem Schwenkkörper sitzt eine Scheibe. Die schwenkkör perseitige Fläche der Scheibe ist konkav - sphärisch. Die angrenzende Fläche des Schwenkkörpers ist komplementär dazu konvex - sphärisch. Die Scheibe ist gegen Verdrehung gesichert und weist Steueröffnungen auf, die sich jede über nahezu 180° erstrecken und über welche die Zylinder bohrungen abwechselnd mit einem Druckmitteleinlaß und mit einem Druckmittelauslaß verbindbar sind.The US-PS 40 34 650 shows an axial piston machine with a cylinder drum, which is mounted on a pin. The pin is at one end by means of a ball joint centrally stored in a lifting ticket (drive flange). At the other end of the pin is in a swivel body guided. The cylinder drum has a ring of axial Cylinder bores. Are in the cylinder bores Pistons guided with piston rods, which are connected via ball joints the lifting disc are articulated. Between the cylinder block and a disc sits on the swivel body. The swivel body the face of the disc is concave - spherical. The adjacent surface of the swivel body is complementary plus convex - spherical. The disc is against twisting secured and has tax openings that each extend over almost 180 ° and over which the cylinders holes alternately with a pressure medium inlet and with a pressure medium outlet can be connected.

Bei der Axialkolbenmaschine nach der US-PS 40 34 650 wird das Drehmoment an der Hubscheibe entwickelt. Der Zylinder block wird von der Hubscheibe mitgenommen. Diese Mitnahme erfolgt bei der bekannten Axialkolbenmaschine über die entsprechend ausgebildeten Kolbenstangen, die sich jeweils in bestimmten Winkelstellungen an die Innenwandungen der Zylinderbohrungen anlegen.In the axial piston machine according to US-PS 40 34 650 developed the torque on the lifting disc. The cylinder block is taken away from the lifting disc. This take away takes place in the known axial piston machine via the appropriately trained piston rods, each in certain angular positions on the inner walls of the Drill cylinder bores.

Bei einer Ausführung der US-PS 40 34 650 ist der Schwenkkörper gegenüber der Hubscheibe um eine Achse verschwenkbar, die gegenüber der Umlaufachse der Hubscheibe seitlich versetzt ist. Es erfolgt also eine "außermittige Verschwenkung" des Schwenkkörpers. Der Knickpunkt zwischen den Achsen von Hubscheibe und Zylindertrommel bleibt dabei aber unverändert. Dadurch wird das Totvolumen in den Zylinderbohrungen, das bei jeder Umdrehung komprimiert werden muß, gering gehalten und dadurch wieder der Wirkungsgrad der Axialkolbenma schine verbessert.In one embodiment of US-PS 40 34 650 is the Swivel body opposite the lifting disc about an axis pivotable, which is opposite to the axis of rotation of the Lifting disc is laterally offset. So there is one "off-center pivoting" of the swivel body. The Break point between the axes of the lifting disc and The cylinder drum remains unchanged. Thereby is the dead volume in the cylinder bores, which at every revolution must be compressed, kept low and thereby again the efficiency of the axial piston dimension apparently improved.

Bei der Mitnahme der Zylindertrommel über die Kolben stangen wird die Zylindertrommel ungleichförmig ange trieben, wenn sie nicht um den maximalen Schwenkwinkel verschwenkt ist. Das führt zu einer unerwünschten Unruhe.When taking the cylinder drum over the pistons rods, the cylinder drum is attached non-uniformly if they are not driven by the maximum swivel angle is pivoted. This leads to an undesirable restlessness.

Durch die DE-AS 12 20 735 ist eine Axialkolbenmaschine bekannt, bei welcher die Zylindertrommel von der Hubscheibe über ein Rzeppa-Gelenk der oben erläuterten Art mitgenommen wird. Bei der Axialkolbenmaschine nach der DE-AS 12 20 735 bildet der Außenteil der Rzeppa-Gelenks eine Schale, die an einen Ansatz der Zylindertrommel ange formt ist. Der Innenteil ist an einem hubscheibenseitigen Zapfen angebracht. Um den Außenteil herum ist in der Hub scheibe eine Ausnehmung gebildet, welche den Außenteil aufzunehmen vermag. Außerhalb dieser Ausnehmung sind die Kolbenstangen an der Hubscheibe angelenkt.DE-AS 12 20 735 is an axial piston machine known in which the cylinder drum of the Lifting disc via a Rzeppa joint of the type explained above is taken away. In the axial piston machine according to the DE-AS 12 20 735 forms the outer part of the Rzeppa joint a shell attached to a neck of the cylinder drum is shaped. The inner part is on a hub side Pin attached. Around the outer part is in the stroke disc formed a recess, which the outer part is able to record. Outside of this recess are the Piston rods articulated on the lifting disc.

Bei der Axialkolbenmaschine nach der DE-AS 12 20 735 ist entweder das Rzeppa-Gelenk zu klein, so daß es die auftretenden Belastungen nicht aufzunehmen vermag, oder es ergeben sich ziemlich große radiale Abmessungen. Die erreichbaren Schwenkwinkel sind dann stark begrenzt. Es ist nicht möglich, den Schwenkkörper außermittig zu verschwenken.In the axial piston machine according to DE-AS 12 20 735 either the Rzeppa joint is too small so that it is the occurring loads can not absorb, or it there are quite large radial dimensions. The achievable swivel angles are then very limited. It is not possible to off-center the swivel body swivel.

Durch die DE-OS 35 22 716 ist eine Axialkolbenmaschine mit Rzeppa-Gelenk bekannt, bei welcher der Außenteil des Rzeppa-Gelenks von der Hubscheibe selbst gebildet ist. By DE-OS 35 22 716 is an axial piston machine Rzeppa joint known, in which the outer part of the Rzeppa joint is formed by the lifting disc itself.

Die US-PS 46 24 175 beschreibt ein hydrostatisches Getriebe mit einer Axialkolbenpumpe und einem Axialkolben motor, die beide als Axialkolbenmaschine mit Drehmoment entwicklung an der Hubscheibe ausgebildet sind. Bei einer Ausführung der US-PS 46 24 175 sind die Zylindertrommeln beider Axialkolbenmaschinen gleichachsig zu beiden Seiten eines Steuerspiegelteils auf einer Welle angeordnet und mit den dazu ebenfalls gleichachsigen Antriebs- bzw. Abriebswellen des Getriebes gekuppelt. Die zu der Antriebs- oder Abtriebswelle geneigten Hubscheiben sind mit der jeweiligen Welle über ein Rzeppa-Gelenk gekuppelt. Dabei müssen aber diese Rzeppa-Gelenke das volle Drehmoment des Getriebes übertragen. Bei einer anderen Ausführung ist die Antriebswelle des Getriebes unmittelbar mit der Hubscheibe (Triebflansch) verbunden. Über ein Rzeppa-Gelenk wird die Zylindertrommel von dem Trieb flansch mitgenommen. Die Achse der Zylindertrommel bildet mit der Achse der Antriebswelle einen Winkel.The US-PS 46 24 175 describes a hydrostatic Gearbox with an axial piston pump and an axial piston motor, both as an axial piston machine with torque development on the lifting disc. At a Execution of US-PS 46 24 175 are the cylinder drums of both axial piston machines coaxial on both sides a control mirror part arranged on a shaft and with the drive or Wear shafts of the gearbox are coupled. The to the Input or output shaft are inclined lifting disks coupled to the respective shaft via a Rzeppa joint. But these Rzeppa joints have to do the full thing Transmission torque transmitted. Another one Execution is the drive shaft of the gearbox directly connected to the lifting disk (drive flange). About one Rzeppa joint, the cylinder drum from the drive flanged. The axis of the cylinder drum forms an angle with the axis of the drive shaft.

Es ergibt sich bei dieser Konstruktion das Problem, das Rzeppa-Gelenk jeweils innerhalb des Kranzes der Kugelgelenke unterzubringen, mit denen die Kolbenstangen an der Hubscheibe angelenkt sind. Bei der US-PS 46 24 175 sind aus diesem Grunde die Zvlinder gegen die Umlaufachse der Zylindertrommel geneigt angeordnet, so daß die Zylinderachsen auf einem sich zur Hubscheibe hin erweiternden Kegel liegen. Die Kugeln des Rzeppa-Gelenks liegen dabei in Nullhubstellung der Hubscheibe in einem Kranz innerhalb des Kranzes der Kugelgelenke. Dabei sind die Kugeln des Rzeppa-Gelenks so angeordnet, daß jeweils ein Paar von Kugeln mit relativ geringem Abstand vonein ander angeordnet sind und dann Lücken mit einem relativ großen Abstand zu den benachbarten Paaren gebildet sind. Die Kugelgelenke der Kolbenstangen sind jeweils im Bereich dieser Lücken angeordnet. The problem with this construction arises that Rzeppa joint each within the wreath of the To accommodate ball joints with which the piston rods are articulated on the lifting disk. In US-PS 46 24 175 are therefore the counter to the orbital axis the cylinder drum arranged inclined so that the Cylinder axes on one towards the lifting disc expanding cone. The balls of the Rzeppa joint are in the zero stroke position of the lifting disc in one Wreath within the wreath of the ball joints. Are the balls of the Rzeppa joint arranged so that each a pair of balls relatively close apart are arranged differently and then gaps with a relative large distance to the adjacent pairs are formed. The ball joints of the piston rods are in the area of these gaps arranged.

Disclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad bekannter Schwenktrommelmaschinen bei kleinen Abmessungen der bewegten Teile der Maschine zu steigern.The invention has for its object the efficiency Known swing drum machines with small dimensions to increase the moving parts of the machine.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daßAccording to the invention, this object is achieved in that

g) the number of balls of the Rzeppa joint is equal to that Number of pistons is, and
h) the balls and grooves of the Rzeppa joint opposite the Ball joints of the pistons by half a pitch are offset and radially into the space between extend the ball joints,
i) the cylinder drum only via the Rzeppa joint centered on the break point,
j) the pivot axis of the swivel body off-center Orbital axis of the lifting disc,
k) a recess in the recess of the lifting disc into which the leader at off-center pivoting of the swivel body in the Area of small swivel angle can be moved freely.

Der Außenteil des Rzeppa-Gelenks wird von der Hubscheibe gebildet, die eine entsprechende Ausnehmung aufweist. Die radialen Abmessungen werden weiter vermindert, indem die Anzahl der Kugeln des Rzeppa-Gelenks an die Anzahl der Kolben angepaßt wird und die Nuten für die Kugeln des Rzeppa-Gelenks sich radial zwischen die Kugelgelenke der Kolben oder Kolbenstangen erstrecken. Damit lassen sich geringe radiale Abmessungen der Hubscheibe und des Kranzes von Kolben und Zylindern und damit der Zylindertrommel erreichen. Das ermöglicht wieder einen großen Schwenkwinkel. Die Verschwenkung erfolgt um eine außer mittige Achse. Dadurch kann das Totvolumen in den Zylindern gering gehalten werden.The outer part of the Rzeppa joint is from the lifting disc formed, which has a corresponding recess. The radial dimensions are further reduced by the Number of balls of the Rzeppa joint to the number of Piston is adjusted and the grooves for the balls of the Rzeppa joint radially between the ball joints of the Extend pistons or piston rods. So that can be small radial dimensions of the lifting disc and the ring of pistons and cylinders and thus the cylinder drum to reach. That enables a big one again Swivel angle. The pivoting takes place by one central axis. This allows the dead volume in the Cylinders are kept low.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2. An embodiment of the invention is the subject of Claim 2.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are as follows with reference to the accompanying drawings explained.

Brief description of the drawings

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Axialkolbenmaschine. Fig. 1 is a side view, partly in section, of an axial piston machine.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Axialkolben maschine von Fig. 1 senkrecht zur Papierebene von Fig. 1. Fig. 2 shows a longitudinal section through the axial piston machine of Fig. 1 perpendicular to the paper plane of Fig. 1st

Fig. 3 zeigt die Steuerfläche des Steuerkörpers bei der Axialkolbenmaschine von Fig. 1 und 2. Fig. 3 shows the control surface of the control body in the axial piston machine of Fig. 1 and 2.

Fig. 4 zeigt die an der Steuerfläche des Steuerkörpers anliegende Stirnfläche der Zylindertrommel bei der Axialkolbenmaschine von Fig. 1 und 2. FIG. 4 shows the end face of the cylinder drum resting on the control surface of the control body in the axial piston machine of FIGS . 1 and 2.

Fig. 5 zeigt die schwenkkörperseitige Fläche des Steuerkörpers bei der Axialkolbenmaschine von Fig. 1 und 2. FIG. 5 shows the surface of the control body on the swivel body side in the axial piston machine of FIGS . 1 and 2.

Fig. 6 zeigt die an den Steuerkörper angrenzende Fläche des Schwenkkörpers bei der Axialkolbenmaschine von Fig. 1 und 2. Fig. 6 adjoining the control body surface facing the pivoting body in the axial piston machine of Fig. 1 and 2.

Fig. 7 zeigt eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab. Fig. 7 shows a detail on an enlarged scale.

Preferred embodiment of the invention

Die Axialkolbenmaschine weist eine Hubscheibe (Triebflansch) 10 auf, die in einem (nicht dargestellten) Gehäuse drehbar gelagert ist. Ein Schwenkkörper 12 ist mittels einer Führungsfläche 13 in dem Gehäuse um eine Achse 14 schwenkbar gelagert. Mit 16 ist eine Zylinder trommel bezeichnet. Die Zylindertrommel 16 weist einen Kranz von axialen Zylinderbohrungen 18 auf, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist. Die Zylinderbohrungen 18 sind mit Kanälen 20 verbunden, die in einer schwenkkörper seitigen Stirnfläche 22 münden. In den Zylinderbohrungen 18 sind Kolben 24 geführt. Die Kolben 24 weisen Kolben stangen 26 auf. Die Kolbenstangen 26 enden in Gelenkkugeln 28. Die Gelenkkugeln 28 sind in spärischen Ausnehmungen 30 der Hubscheibe 10 gehalten. Auf diese Weise sind die Kolbenstangen 26 über Kugelgelenke, die einen Kranz bilden, an der Hubscheibe angelenkt. Wie aus Fig. 1 und insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, sind insgesamt neun Zylinderbohrungen 18 mit Kolben 24 und Kolbenstangen 26 sowie Kugelgelenken 28, 30 vorgesehen. Der Zylinderblock 16 ist mit der Hubscheibe 10 über ein noch zu beschreibendes Rzeppa-Gelenk 32 verbunden. Der Zylinderblock 16 liegt mit der Stirnfläche 22 an einer Steuerfläche 34 eines Steuerkörpers 36 an. Der Steuerkörper 36 ist seinerseits mit einer planen Ringfläche 37 auf einer ebenfalls planen Ringfläche 39 des Schwenkkörpers 12 abgestützt.The axial piston machine has a lifting disk (drive flange) 10 which is rotatably mounted in a housing (not shown). A swivel body 12 is pivotally mounted in the housing about an axis 14 by means of a guide surface 13 . With 16 a cylinder drum is called. The cylinder drum 16 has a ring of axial cylinder bores 18 , as indicated by dashed lines in FIG. 1. The cylinder bores 18 are connected to channels 20 which open into an end face 22 on the swivel body side. Pistons 24 are guided in the cylinder bores 18 . The pistons 24 have piston rods 26 . The piston rods 26 end in joint balls 28 . The joint balls 28 are held in spherical recesses 30 of the lifting disk 10 . In this way, the piston rods 26 are articulated on the lifting disk via ball joints which form a ring. As is apparent from Fig. 1 and in particular in FIG. 4, nine cylinder bores 18 with pistons 24 and piston rods 26 and ball joints 28, 30 are provided. The cylinder block 16 is connected to the lifting disc 10 via a Rzeppa joint 32 to be described later. The end face 22 of the cylinder block 16 bears against a control surface 34 of a control body 36 . The control body 36 is in turn supported with a flat ring surface 37 on a likewise flat ring surface 39 of the swivel body 12 .

Der Außenteil des Rzeppa-Gelenks 32 wird von der Hubscheibe 10 gebildet, die zu diesem Zweck eine zentrale Ausnehmung 38 aufweist, In der Wandung der Ausnehmung 38 sind Nuten 40 gebildet. In den Nuten 40 sind Kugeln 42 des Rzeppa-Gelenks 32 geführt. An der Zylindertrommel 16 sitzt auf der der Stirnfläche 22 entgegengesetzten Stirnfläche 44 ein Ansatz 46. Auf diesem Ansatz 46 ist der Innenteil 48 des Rzeppa-Gelenks 32 geführt. Der Innenteil 48 weist in seiner Außenfläche Nuten 50 auf, in denen die Kugeln 42 ebenfalls geführt sind. Die Kugeln 42 sind durch einen Käfig 52 gehalten. Der Käfig 52 erstreckt sich zwischen dem Außenteil des Rzeppa-Gelenks 32, also der Innenfläche der Ausnehmung 38 der Hubscheibe 10, und dem Innenteil 48.The outer part of the Rzeppa joint 32 is formed by the lifting disk 10 , which has a central recess 38 for this purpose. Grooves 40 are formed in the wall of the recess 38 . Balls 42 of the Rzeppa joint 32 are guided in the grooves 40 . An attachment 46 sits on the cylinder drum 16 on the end face 44 opposite the end face 22 . The inner part 48 of the Rzeppa joint 32 is guided on this extension 46 . The inner part 48 has grooves 50 in its outer surface, in which the balls 42 are also guided. The balls 42 are held by a cage 52 . The cage 52 extends between the outer part of the Rzeppa joint 32 , that is to say the inner surface of the recess 38 of the lifting disk 10 , and the inner part 48 .

Das Rzeppa-Gelenk 32 weist neun Nuten 40, neun Nuten 50 und neun Kugeln 42 auf, also genau so viele wie die Axialkolbenmaschine Zylinderbohrungen 18 und Kolben 24 besitzt. Die Nuten 40 sind um eine halbe Teilung gegen die sphärischen Ausnehmungen 30 der Kugelgelenke versetzt und erstecken sich in radialer Richtung bis zwischen diese Ausnehmungen 30.The Rzeppa joint 32 has nine grooves 40 , nine grooves 50 and nine balls 42 , ie exactly as many as the axial piston machine has cylinder bores 18 and pistons 24 . The grooves 40 are offset by half a division against the spherical recesses 30 of the ball joints and extend in the radial direction until between these recesses 30 .

Der axiale Ansatz 46 der Zylindertrommel 16 ist ein Zapfen mit einer Keilverzahnung 54. Auf der Keilverzahnung 54 ist der Innenteil 48 mit entsprechenden Keilnuten 56 unverdrehbar geführt. Die Anzahl der Keile in der Keilverzahnung 54 und dementsprechend die Anzahl der Keilnuten 56 in der Innenfläche des Innenteils 48 entspricht ebenfalls der Anzahl der Zylinderbohrungen 18 und Kolben 24 in der Zylindertrommel. Es sind also neun Keile und Keilnuten vorgesehen. Die Keile der Keil verzahnung 54 und die Keilnuten 56 des Innenteils 48 sind eine halbe Teilung gegen die Nuten 50 versetzt, die in der Außenfläche des Innenteils gebildet sind. Auf diese Weise können die Abmessungen des Innenteils 48 klein gehalten werden, ohne die Struktur unzulässig zu schwächen. Die Keilnuten 56 können sich dabei radial bis zwischen die Nuten 50 erstrecken.The axial extension 46 of the cylinder drum 16 is a pin with a spline 54 . The inner part 48 is guided non-rotatably on the spline 54 with corresponding splines 56 . The number of splines in the spline 54 and accordingly the number of splines 56 in the inner surface of the inner part 48 also corresponds to the number of cylinder bores 18 and pistons 24 in the cylinder drum. So there are nine keys and keyways. The wedges of the spline 54 and the splines 56 of the inner part 48 are offset by half a pitch against the grooves 50 which are formed in the outer surface of the inner part. In this way, the dimensions of the inner part 48 can be kept small without unduly weakening the structure. The keyways 56 can extend radially between the grooves 50 .

An die Ausnehmung 38 schließt sich eine kegelstumpfförmige Vertiefung 58 an. Wenn die Zylindertrommel 16 in die Nullhubstellung zurückgeschwenkt wird, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, dann bleibt der Knickpunkt 60, also der Schnittpunkt der Achsen von Hubscheibe 10 und Zylindertrommel 16, unverändert. Die Zylindertrommel 16 schwenkt jedoch mit dem Schwenkkörper 12 um die außermittige Schwenkachse 14. Dadurch gleitet der Ansatz 46 in dem Innenteil 48 des Rzeppa-Gelenks 32 und bewegt sich in die Vertiefung 58 hinein. Auch das ist in Fig. 1 gestrichelt angedeutet. Durch die beschriebene Konstruktion kann das Rzeppa-Gelenk 32 bei kleinen radialen Abmessungen der Axialkolbenmaschine hinreichend stabil ausgebildet werden. Die Zylindertrommel 16 kann um eine außermittige Schwenkachse 14 verschwenkt werden. Eine axiale Belastung des Rzeppa-Gelenks 32 von der Zylindertrommel her ist ausgeschlossen. Die kleinen radialen Abmessungen der Hubscheibe 10 und der Zylindertrommel 16 gestatten einen großen Schwenkwinkel, wie auch aus Fig. 1 erkennbar ist. Durch den großen Schwenkwinkel und die Verringerung des Totvolumens ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad der Axialkolbenmaschine.A recess 58 in the shape of a truncated cone adjoins the recess 38 . When the cylinder drum 16 is pivoted back into the zero stroke position, as shown in broken lines in FIG. 1, the break point 60 , that is to say the intersection of the axes of the lifting disk 10 and the cylinder drum 16 , remains unchanged. However, the cylinder drum 16 pivots with the pivot body 12 about the off-center pivot axis 14 . As a result, the projection 46 slides in the inner part 48 of the Rzeppa joint 32 and moves into the depression 58 . This is also indicated by dashed lines in FIG. 1. The construction described allows the Rzeppa joint 32 to be made sufficiently stable with small radial dimensions of the axial piston machine. The cylinder drum 16 can be pivoted about an eccentric pivot axis 14 . Axial loading of the Rzeppa joint 32 from the cylinder drum is excluded. The small radial dimensions of the lifting disk 10 and the cylinder drum 16 allow a large swivel angle, as can also be seen from FIG. 1. The large swivel angle and the reduction of the dead volume result in a high efficiency of the axial piston machine.

Die Steuerfläche 34 des Steuerkörpers 36 ist konvex sphärisch. An der Steuerfläche 34 liegt die dazu komplementär konkav-sphärische Stirnfläche 22 der Zylindertrommel 16 an. Diese beiden Flächen sind in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt.The control surface 34 of the control body 36 is convex spherical. The complementary concave-spherical end face 22 of the cylinder drum 16 bears against the control surface 34 . These two areas are shown in Fig. 3 and Fig. 4.

Die Steuerfläche weist zwei halbmondförmige Steuer öffnungen 62 und 64 auf. Die Steueröffnungen 62,64 erstrecken sich jeweils über etwas weniger als 180°. Die Steueröffnungen sind über Kanäle 66 bzw. 68 von ovalem Querschnitt mit der rückwärtigen, schwenkkörperseitigen Fläche 70 des Steuerkörpers 36 verbunden, die in Fig. 5 dargestellt ist. Die beiden Steueröffnungen 62 und 64 sind auf der Außenseite von bogenförmigen, sich ebenfalls über nahezu 180° erstreckenden Nuten 72 bzw. 74 umgeben. Innerhalb der Steueröffnungen 62 und 64 verlaufen bogenförmige, sich über nahezu 180° erstreckende Nuten 76 bzw. 78.The control surface has two crescent-shaped control openings 62 and 64 . The control openings 62,64 each extend over slightly less than 180 °. The control openings are connected via channels 66 and 68, respectively, with an oval cross section to the rear surface 70 of the control body 36 on the swivel body side, which is shown in FIG. 5. The two control openings 62 and 64 are surrounded on the outside by arcuate grooves 72 and 74 , which also extend over almost 180 °. Arc-shaped grooves 76 and 78 , which extend over almost 180 °, run within the control openings 62 and 64 .

In der Stirnfläche 22 der Zylindertrommel 16 münden die Kanäle 20. Zwischen den Kanälen 20 erstrecken sich radiale Nuten 80. Die Nuten 80 sind mit den Steueröffnungen 62 oder 64 verbunden. Zwischen den Nuten 80 bilden sich dadurch Ölfilme aus, die in Umfangsrichtung jeweils durch die beiden gerade noch mit der betreffenden Steueröffnung in Verbindung stehenden Nuten 80 und in radialer Richtung innen und außen durch die bogenförmigen Nuten 72 und 76 bzw. 74 und 78 begrenzt sind. Diese Ölfilme bilden Druckfelder mit Kraftschwerpunkten 82 bzw. 84. Diese Druckfelder suchen die Zylindertrommel von dem Steuer körper 36 abzuheben. Dem wirken Kräfte entgegen, die von dem Druckmitteldruck auf die Stirnflächen der Zylinder bohrungen 18 ausgeübt werden.The channels 20 open into the end face 22 of the cylinder drum 16 . Radial grooves 80 extend between the channels 20 . The grooves 80 are connected to the control openings 62 or 64 . Oil films are formed between the grooves 80 , which are bounded in the circumferential direction by the two grooves 80 which are just connected to the relevant control opening and in the radial direction inside and outside by the arcuate grooves 72 and 76 or 74 and 78 . These oil films form pressure fields with force centers 82 and 84 . These pressure fields seek to lift the cylinder drum from the control body 36 . This is counteracted by forces exerted by the fluid pressure on the end faces of the cylinder bores 18 .

Die Fläche 70 des Steuerkörpers 36 besteht aus zwei schwach konkav gegeneinander geneigten Hälften 86 und 88 beiderseits einer Mittellinie 90. Die Fläche 70 ist auf einer Fläche 92 des Schwenkkörpers 12 abgestützt. Die Fläche 92 ist komplementär zu der Fläche 70 des Steuer körpers 36 schwach dachförmig. In den beiden Hälften 94 und 96 der Fläche 92 symmetrisch zu der Mittellinie 98 sind je eine nierenförmige Nut 100 bzw. 102 vorgesehen. In den Nuten 100 und 102 sitzen Dichtungsringe 104 bzw. 106. Durch die Dichtungsringe 104 und 106 werden Druckfelder 108 bzw. 110 abgegrenzt. Auf den Dichtungsringen 104 und 106 sind Scheiben 112 bzw. 114 angeordnet. Die Scheiben 112 und 114 haben die Form der Druckfelder 108 bzw. 110. Der Steuerkörper 36 liegt an den Scheiben 112 und 114 an. In den dem Steuerkörper 36 zugewandten Flächen weisen die Scheiben 112 und 114 Nuten 116 bzw. 118 auf, die längs eines geschlossenen, etwa der Kontur der Druckfelder 108 bzw. 110 folgenden Weges verlaufen. Die Scheiben 112 und 114 besitzen Durchbrüche 120 bzw. 122, die mit den Kanälen 66 bzw. 68 des Steuerkörpers 36 in Verbindung stehen. Die Nuten 120 und 122 sind über Nuten 124 bzw. 126 mit den Durchbrüchen 120 bzw. 122 verbunden.The surface 70 of the control body 36 consists of two halves 86 and 88 which are inclined slightly concavely relative to one another on both sides of a center line 90 . The surface 70 is supported on a surface 92 of the swivel body 12 . The surface 92 is complementary to the surface 70 of the control body 36 weak roof-shaped. In each of the two halves 94 and 96 of the surface 92 symmetrical to the center line 98 , kidney-shaped grooves 100 and 102 are provided. Sealing rings 104 and 106 are seated in grooves 100 and 102 . Pressure fields 108 and 110 are delimited by the sealing rings 104 and 106 . Disks 112 and 114 are arranged on the sealing rings 104 and 106 . The disks 112 and 114 have the shape of the pressure fields 108 and 110, respectively. The control body 36 bears against the disks 112 and 114 . In the surfaces facing the control body 36 , the disks 112 and 114 have grooves 116 and 118 , respectively, which run along a closed path approximately following the contour of the pressure fields 108 and 110, respectively. The disks 112 and 114 have openings 120 and 122 , respectively, which are connected to the channels 66 and 68 of the control body 36 . The grooves 120 and 122 are connected to the openings 120 and 122 via grooves 124 and 126, respectively.

Die Durchbrüche 120 und 122 stehen mit den Druckfeldern 108 bzw. 110 in Verbindung. Diese Druckfelder 108 und 110 sind wiederum mit einem Druckmitteleinlaß 128 bzw. einem Druckmittelauslaß 130 verbunden.The openings 120 and 122 are connected to the pressure fields 108 and 110, respectively. These pressure fields 108 and 110 are in turn connected to a pressure medium inlet 128 and a pressure medium outlet 130 , respectively.

Der Steuerkörper 36 weist in der Fläche 70 eine längs der Mittellinie 90 verlaufende, gerade Nut 132 von rechteckigem Querschnitt auf. Eine entsprechende Nut 134 ist in der Fläche 92 des Schwenkkörpers 12 längs der Mittellinie 98 vorgesehen. Die beiden Nuten 132 und 134 ergänzen sich zu einem Kanal von rechteckigem Querschnitt. Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist in diesem Kanal ein prismatisches Führungsstück 136 angeordnet. Das Führungsstück weist zwei konvex-zylindrische Seiten flächen 138 und 140, die jeweils am Grund der Nuten 132 bzw. 134 anliegen, und dazwischen zwei konkav- zylindrische Seitenflächen 142 und 144 auf. Dieses Führungsstück gestattet eine Verschiebung von Steuerkörper 36 und Schwenkkörper 12 gegeneinander in Richtung parallel zu den Mittellinien 90 und 98. Er gestattet auch eine begrenzte seitliche Ausgleichsbewegung, bei welcher die konvex-zylindrischen Seitenflächen 138 und 140 sich an den Bodenflächen der Nuten 132 bzw. 134 abwälzen.The control body 36 has in the surface 70 a straight groove 132 of rectangular cross section running along the center line 90 . A corresponding groove 134 is provided in the surface 92 of the swivel body 12 along the center line 98 . The two grooves 132 and 134 complement each other to form a channel of rectangular cross section. As can best be seen from FIG. 7, a prismatic guide piece 136 is arranged in this channel. The guide piece has two convex-cylindrical side surfaces 138 and 140 , which each abut the bottom of the grooves 132 and 134 , and in between two concave-cylindrical side surfaces 142 and 144 . This guide piece allows the control body 36 and swivel body 12 to be displaced relative to one another in the direction parallel to the center lines 90 and 98 . It also allows limited lateral compensation movement in which the convex-cylindrical side surfaces 138 and 140 roll on the bottom surfaces of the grooves 132 and 134, respectively.

Die Druckfelder 108 und 110 sind so angeordnet, daß sie jeweils eine Kraft erzeugen, welche durch den Kraftschwer punkt 82 bzw. 84 des zwischen der Steuerfläche 34 und der Stirnfläche 22 der Zylindertrommel gebildeten Druckfeldes geht und senkrecht zu dieser sphärischen Steuerfläche 34 verläuft. Dieses Druckfeld und die Krümmung der Steuer fläche sind bei richtiger Dimensionierung der Axialkolben maschine so gewählt, daß die von den Druckfeldern auf die Zylindertrommel 16 ausgeübten Kräfte durch die auf der Druck- und Saugseite gebildeten Kraftschwerpunkte der Kräfte gehen, mit denen sich die Kolben 24 an der Hub scheibe 10 abstützen und nur geringfügig kleiner sind als diese Abstützkräfte. Dann werden nämlich die auf die Zylindertrommel vom Druckmittel in den Zylinderbohrungen 18 auf die Zylindertrommel ausgeübten Kräfte durch diese Druckfelder annähernd kompensiert, so daß die Zylinder trommel 16 mit relativ geringer Kraft an der Steuerfläche 34 anliegt. Die Druckfelder 108 und 110 erzeugen nun wieder Kräfte, die auch durch die Kraftschwerpunkte 82, 84 der zwischen Steuerfläche 34 und Stirnfläche 22 gebildeten Druckfelder gehen und senkrecht zu der Steuerfläche 34 verlaufen. Diese Kräfte gehen daher im wesentlichen auch durch die Kraftschwerpunkte der Abstützkräfte der Kolben 18 an der Hubscheibe 10. Diese Kraftschwerpunkte 150 und 152 liegen auf der durch den Knickpunkt 60 parallel zu der Schwenkachse 14 verlaufenden Geraden in einem Abstand von 2r/ von dem Knickpunkt 60, wenn r der Radius des Kreises ist, auf welchem die Mittelpunkte der Gelenkkugeln 28 liegen.The pressure fields 108 and 110 are arranged so that they each generate a force which passes through the center of gravity 82 and 84 of the pressure field formed between the control surface 34 and the end face 22 of the cylinder drum and extends perpendicular to this spherical control surface 34 . This pressure field and the curvature of the control surface are chosen with the correct dimensioning of the axial piston machine so that the forces exerted by the pressure fields on the cylinder drum 16 go through the center of gravity of the forces formed on the pressure and suction side, with which the piston 24 engages the hub disk 10 support and are only slightly smaller than these support forces. Then the forces exerted on the cylinder drum by the pressure medium in the cylinder bores 18 on the cylinder drum are approximately compensated by these pressure fields, so that the cylinder drum 16 abuts the control surface 34 with a relatively small force. The pressure fields 108 and 110 now again generate forces which also pass through the centers of force 82 , 84 of the pressure fields formed between the control surface 34 and the end surface 22 and are perpendicular to the control surface 34 . These forces therefore essentially also go through the center of gravity of the supporting forces of the pistons 18 on the lifting disk 10 . These centers of force 150 and 152 lie on the straight line running through the kink 60 parallel to the pivot axis 14 at a distance of 2r / from the kink 60 if r is the radius of the circle on which the center points of the joint balls 28 lie.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 6 ist die Zylinder trommel 16 von einem Führungsring 154 gehalten, der mittels Schrauben 156 an dem Schwenkkörper 12 angebracht ist. Der Führungsring 154 weist einen Gleitlagerring 158 auf, in welchem die Zylindertrommel 16 gelagert ist.In the embodiment of FIGS. 1 through 6, the cylinder drum 16 is held by a guide ring 154, which is attached to the swing body 12 by means of screws 156th The guide ring 154 has a slide bearing ring 158 , in which the cylinder drum 16 is mounted.

Die Druckfelder 108 und 110 entlasten den Steuerkörper 36, so daß dieser im Rahmen der Führung gemäß Fig. 7 Ausgleichsbewegungen ausführen und sich genau nach der Stirnfläche 22 der Zylindertrommel 16 ausrichten kann. Es tritt also keine Überbestimmung durch die sphärischen Flächen 22 und 34 einerseits und den Gleitlagerring 158 andererseits auf.The pressure fields 108 and 110 relieve the control body 36 , so that it can carry out compensatory movements within the scope of the guide according to FIG. 7 and can align itself exactly with the end face 22 of the cylinder drum 16 . So there is no over-determination by the spherical surfaces 22 and 34 on the one hand and the slide bearing ring 158 on the other.

In dem Steuerkörper 36 ist eine zentrale Stufenbohrung 154 angebracht, die eine Schulter bildet. Ein Bolzen 156 mit einem Kopf 158 sitzt in einer Bohrung 160 der Zylinder trommel 16 und erstreckt sich in die Stufenbohrung 154.A central stepped bore 154 is formed in the control body 36 and forms a shoulder. A bolt 156 with a head 158 sits in a bore 160 of the cylinder drum 16 and extends into the stepped bore 154 .

Das Ende des Bolzens 156 ist in der Stufenbohrung 154 mittels eines Sprengringes 162 gesichert, der an der Schulter der Stufenbohrung 154 anliegt. In der Bohrung 160 ist eine Ringscheibe 164 mittels eines Sprengringes 166 gehalten. An der Ringscheibe 164 liegt eine Schraubenfeder 168 an. Die Schraubenfeder 168 umgibt den Bolzen 156 in der Bohrung 160. Die Schraubenfeder 168 liegt am anderen Ende an dem Außenring eines Kugellagers 170 an. Der Innenring des Kugellagers 170 ist an dem Kopf 158 des Bolzens 156 abgestützt. Auf diese Weise wird die Zylindertrommel 16 unabhängig von dem Öldruck in Anlage an der Steuerfläche 34 des Steuerkörpers 36 gehalten. Der Steuerkörper 36 steht fest. Die Zylindertrommel 16 rotiert zusammen mit der Schraubenfeder 168. Diese Relativbewegung wird durch das Kugellager 170 ermöglicht.The end of the bolt 156 is secured in the stepped bore 154 by means of a snap ring 162 which bears against the shoulder of the stepped bore 154 . An annular disc 164 is held in the bore 160 by means of a snap ring 166 . A helical spring 168 bears against the annular disk 164 . The coil spring 168 surrounds the bolt 156 in the bore 160 . The coil spring 168 abuts the outer ring of a ball bearing 170 at the other end. The inner ring of the ball bearing 170 is supported on the head 158 of the bolt 156 . In this way, the cylinder drum 16 is held in contact with the control surface 34 of the control body 36 regardless of the oil pressure. The control body 36 is fixed. The cylinder drum 16 rotates together with the coil spring 168 . This relative movement is made possible by the ball bearing 170 .

Bei der beschriebenen Axialkolbenmaschine erfolgt durch das Rzeppa-Gelenk eine genaue Festlegung des Knickpunktes, also des Schnittpunktes der Achsen von Hubscheibe 10 und Zylindertrommel 16. In diesem Knickpunkt 60 ist die Zylindertrommel 16 auf der einen Seite gehalten. Auf der anderen Seite ist die Zylindertrommel 16 außen an dem Schwenkkörper 12 geführt, nämlich durch den Gleitlagerring 158. Die Zylindertrommel 16 ist so eindeutig festgelegt. Der Steuerkörper 36 kann sich nach der Zylindertrommel ausrichten. Dabei erfolgt eine Druckentlastung so, daß auch keine Querkräfte an dem Steuerkörper 36 wirksam werden. Der Steuerkörper 36 ist wiederum über die planen Ringflächen 37 und 39 auf dem Schwenkkörper 12 geführt. Es erfolgt hier also eine Führung der Zylindertrommel 16 unmittelbar an dem Schwenkkörper 12.In the described axial piston machine, the Rzeppa joint precisely defines the break point, that is, the intersection of the axes of the lifting disk 10 and the cylinder drum 16 . In this break point 60 , the cylinder drum 16 is held on one side. On the other hand, the cylinder drum 16 is guided on the outside of the swivel body 12 , namely through the slide bearing ring 158 . The cylinder drum 16 is thus clearly defined. The control body 36 can align itself with the cylinder drum. Pressure relief takes place in such a way that no transverse forces on the control body 36 are effective. The control body 36 is in turn guided over the flat annular surfaces 37 and 39 on the swivel body 12 . The cylinder drum 16 is thus guided directly on the swivel body 12 .

Claims

1. Axial piston machine with torque development on the lifting disc, comprising:

a) a lifting disk ( 10 , 310 ), which is rotatably mounted about an axis,
b) a swivel body ( 12 , 210 , 282 , 368 ) which can be swiveled relative to the lifting disk ( 10 , 310 ) about a swivel axis ( 14 ) which lies in a plane perpendicular to the axis of the lifting disk ( 10 , 310 ),
c) a pivotable cylinder drum ( 16 , 250 , 320 ) with an axis and a plurality of essentially axial cylinder bores ( 18 , 324 ),
d) a control body ( 36 , 174 , 270 , 352 ),
which rests with a control surface ( 34 , 176 , 308 , 354 ) on an end surface ( 22 , 172 , 306 , 328 ) of the cylinder drum ( 16 , 250 , 320 ),
which is supported on the swivel body ( 12 , 210 , 282 , 368 ) and is non-rotatable with respect to this and
the control openings ( 62 , 64 ; 394 , 398 ), each extending over slightly less than 180 °, each have a pressure medium inlet ( 128 , 130 ) or a pressure medium outlet ( 130 ) formed in the swivel body ( 12 , 210 , 282 , 368 ) , 428 ) are connected,
e) in the cylinder bores ( 18 , 324 ) of the cylinder drum ( 16 , 250 , 320 ) and on the lifting disc ( 10 , 310 ) by ball joints ( 28 , 30 ; 332 , 334 ) articulated pistons ( 24 , 330 ) and
f) a Rzeppa joint ( 32 ) between the lifting disc ( 10 , 310 ) and the cylinder drum ( 16 , 250 , 320 ), the center of which at the break point between the axes of the lifting disc ( 10 , 310 ) and the cylinder drum ( 16 , 250 , 320 ), with an inner part which has longitudinal grooves, an outer part which is formed by a recess in the lifting disk and also has longitudinal grooves and balls which are held in the grooves of the inner part and outer part and in a cage, wherein the inner part of the Rzeppa joint is guided on a central guide member ( 46 ) relative to the cylinder drum along its axis, but is non-rotatably guided, characterized in that
g) the number of balls ( 42 ) of the Rzeppa joint ( 32 ) is equal to the number of pistons ( 24 , 330 ), and
h) the balls ( 42 ) and grooves ( 40 , 50 ) of the Rzeppa joint ( 32 ) with respect to the ball joints ( 28 , 30 ; 332 , 334 ) of the pistons ( 24 , 330 ) are offset by half a pitch and radially up to extend into the space between the ball joints,
i) the cylinder drum is centered only over the Rzeppa joint to the break point,
j) the swivel axis ( 14 ) of the swivel body ( 12 ) lies eccentrically to the circumferential axis of the lifting disk ( 10 ),
k) a recess ( 58 ) adjoins the recess ( 38 ) of the lifting disk ( 10 ), into which the guide member ( 46 ) can be freely moved in the region of small swivel angles when the swivel body is pivoted off-center.

2. Axial piston machine according to claim 1, characterized in that

a) a part ( 46 , 252 ) with spline teeth ( 54 , 254 ) is provided for the non-rotatable guidance of the inner part, on which the inner part ( 48 ) is guided non-rotatably with corresponding splines ( 56 ),
b) the spline ( 54 , 254 ) has a number of wedges corresponding to the number of pistons ( 24 ) which engage in a corresponding number of splines of the internal toothing ( 56 ), and
c) the wedges of the splines ( 54 , 254 ) and the splines of the inner part ( 48 ) are arranged in a gap to the grooves ( 50 ) of the inner part ( 48 ) which guide the balls ( 42 ).