DE4336366C2 - Gehäuse für Hydraulikeinheiten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für eine Hydraulik­ einheit, wie z. B. eine hydraulische Axialkolbenpumpe mit variabler Verdrängung.

Konventionelle hydraulische Axialkolbeneinheiten mit variabler Verdrängung weisen einen Zylinderblock, der in einem Hauptgehäuse drehbar aufgenom­ men ist, mit einer Vielzahl von in einem ringförmigen Muster angeordneten Axialzylindern, eine Schwenkscheibe, die in dem Hauptgehäuse aufgenommen ist, Steuerungen zum Neigen der Schwenkscheibe, eine Endkappe auf dem Gehäuse, die die Hochdrucköffnung enthält, und eine Vorderabdeckung auf dem Gehäuse mit einem Montierflansch auf. In vielen Fällen besteht das Hauptgehäuse aus einer vorderseitigen und einer rückseitigen Hälfte, die entlang einem zentralen Flansch verbunden sind, so daß die verschiedenen Bauteile der Hydraulikeinheit während der Montage leicht installiert werden können. Mehrteilige Gehäuse für derartige Hydraulikeinheiten weisen jedoch mehrere Probleme auf.

Als erstes werden Dichtungen an den Verbindungen der Gehäusebauteile für einen hydraulischen Durchgang zwischen den Bauteilen benötigt.

Leckage an solchen Dichtungen ist ein verbreitetes Problem, da große Hydrauliklasten axial entlang der Eingangswelle geschaffen werden, die direkt auf die verschiedenen Verbindungen zwischen den Gehäusebautei­ len wirken.

Als zweites werden verschiedene Befestigungssysteme entlang aller der­ artigen Verbindungen benötigt, um die Gehäusebauteile gegen die Trenn­ kräfte zu halten, die durch diese hydraulischen Schublasten bewirkt werden. Diese Befestigungssysteme nehmen große Mengen an Raum ein und benötigen dadurch ein Gehäuse, das größer ist, als es für die Hydraulikvorrichtung spezifisch benötigt wird. Größere Hydraulikeinhei­ ten benötigen mehr Materialien und einen größeren Raum in dem Fahrzeug oder der Vorrichtung, in dem bzw. in der die Einheit ver­ wendet wird.

Wegen dieser Raumbegrenzungen müssen Bauteile wie z. B. Ventile und Steuerungen so ausgelegt sein, daß sie innerhalb eines der separaten Gehäusebauteile passen. Das schränkt die Auslegung und die Anordnung derartiger Bauteile ernsthaft ein.

Zusätzlich sind, da Gehäuse des Standes der Technik Verbindungen in dem Weg der hydraulischen Haupttrennkraft haben, die Anordnungen der verschiedenen Zugangsöffnungen im allgemeinen auf die Endplatte oder die Vorderplatte des Gehäuses beschränkt.

In der US-3,422,767 ist ein mindestens dreiteiliges Gehäuse beschrieben, welches aus einem Gehäuseteil 12, welches in Form eines becherartigen gegossenen Gehäuses 18 ausgebildet ist, einem Ventilblock bzw. Steuerblock 16 und einer Grundplatte 14 besteht, welche einen geeigneten Montierflansch 14a aufweist. Diese drei Gehäuseelemente sind mittels Schrauben 20 zusammengehalten.

In der US-4,142,452 ist ein prismatisches Gehäuse beschrieben, in wel­ chem Stellelemente für Axialkolbenmaschinen platzsparend untergebracht sind. Das Gehäuse besteht aus einem Gehäuseteil und einem Gehäuseboden, wobei die Stellzylinder der Stellelemente mittels Bohrungen in dem Gehäuseboden verbunden sind, welcher gegen das Gehäuseteil bzw. Zylindergehäuse mittels Schraubbolzen gehalten ist. Die Zylinder stützten sich gegen den Gehäuse­ boden ab. Das Gehäuse ist somit zweiteilig ausgebildet und besitzt die oben angegebenen Nachteile.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Gehäuse für Hydraulikeinheiten bereitzustellen, welches einstückig ausgebildet ist, so daß die Gehäusebauteilverbindungen entlang des Weges der hydraulischen Haupttrennkräfte eliminiert werden, und welches mit Zugangsöffnungen zur Installation der unitären Hydraulikeinheit versehen ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine unitäre Hydraulikgehäuseeinheit mit Zugangsöffnungen vorzusehen, die so zu den axial gerichteten hydraulischen Kräften innerhalb der Gehäuseeinheit ausgerichtet sind, daß diese Kräfte durch die Gehäuseeinheit zuverlässig aufgenommen werden.

Diese Aufgaben werden durch ein einstückig gegossenes Gehäuse mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und durch ein Gehäuse für eine Hydraulikeinheit mit den Merkmalen gemäß Anspruch 2 erreicht.

Zweckmäßige Weiterbildungen des Gehäuses für eine Hydraulikeinheit nach Anspruch 2 sind in den abhängigen Ansprüchen 3 und 4 definiert.

Das Gehäuse für eine hydraulische Axialkolbeneinheit mit variabler Verdrängung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein einstückig gegossenes unitäres hohles Gehäuse mit einer vorderseitigen und einer rückseitigen Wand sowie einer durchgehenden Seitenwand auf, die die vorderseitige und die rückseitige Wand verbindet. Vorzugsweise weist die durchgehende Seitenwand gegenüberliegende Ober- und Unterwände sowie gegenüberliegende rechte und linke Seitenwände auf. Eine Öff­ nung in der vorderseitigen Wand nimmt eine Eingangswelle auf, die sich zu der rückseitigen Wand erstreckt, um eine Drehachse in dem Gehäuse zu bilden. Eine Zugangsöffnung ist in der linken Seitenwand ausgebil­ det, und zwar quer zu der Drehachse, um eine Installation eines Rotor­ blockes oder anderer Bauteile einer konventionellen Hydraulikeinheit in­ nerhalb des Gehäuses zu erlauben. Eine Servobohrung ist in der Ober­ wand ausgebildet, um eine Installation eines Servosteuerkolbens innerhalb des Gehäuses zu erlauben. Eine Öffnung in der rechten Seitenwand erlaubt eine Installation verschiedener Steuerungen auf der rechten Seitenwand mit hydraulischen und mechanischen Verbindungen zu dem Servosystem in innerhalb des Gehäuses.

In der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungsseiten wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht des Hydraulikgehäuses der vorliegen­ den Erfindung;

Fig. 2 ist eine Aufrißvorderansicht des Gehäuses;

Fig. 3 ist eine linke Aufrißseitenansicht des Gehäuses; und

Fig. 4 ist eine rechte Aufrißseitenansicht des Gehäuses.

Bezugnehmend nun auf die Zeichnung, in der ähnliche oder entsprechen­ de Teile mit denselben Bezugsziffern identifiziert sind, und insbesondere auf Fig. 1, ist das Gehäuse der vorliegenden Erfindung im allgemeinen mit 10 bezeichnet. Das Gehäuse 10 ist einstückig gegossen, um ein unitäres bzw. einstückiges hohles Gehäuse mit durchgehenden Seitenwänden 16, 18 zu bilden, die sich zwischen einer vorderseitigen Wand 12 und einer gegen­ überliegenden rückseitigen Wand 14 erstrecken um ein abgeschlossenes hohles Gehäuse zu bilden. Vorzugsweise stellen die durchgehenden Wände gegenüberliegende rechte und linke Seitenwände 16 und 18 sowie gegenüberliegende Ober- und Unterwände 20 und 22 dar.

Wie man in den Fig. 1 bis 4 erkennen kann eliminiert die Verwendung eines einstückig gegossenen Gehäuses 10 die Notwendigkeit von Vorderplatten, Endkappen oder Befestigungssystemen zum Verbinden separater Gehäusebauteile, um hydraulischen Axialschubkräften, die innerhalb des Gehäuses erzeugt werden, zu widerstehen. Wie oben diskutiert, benötigten viele Gehäuse des Standes der Technik zweiteilige Hauptgehäuse, um einen Zugang zu dem Inneren für Herstellung und Montage zu erlauben. Da die Verbindungen zwischen den verschiedenen Bauteilen der Gehäuse des Standes der Technik die Anordnungen der anderen Zugangsöffnungen beschränkten, wurden konventionellerweise verschiedene Ventilbauteile in der Vorderabdeckung oder der Endkappe angeordnet. Die Verwendung eines einstückigen Gehäuses 10 in der vor­ liegenden Erfindung eliminiert Verbindungen in den Seitenwänden 16, 18 zwischen der vorderen und der rückseitigen Wand 12 und 14, die den hydraulischen Trennkräften in der Einheit ausgesetzt waren. Somit ist die einzige in der Vorderwand 12 angeordnete Öffnung die Öffnungsfläche 24 des Dichtungsträgers. In ähnlicher Weise ist eine Öffnung 26 auf der rückseitigen Wand 14 so angeordnet, daß sie leicht durch die Öff­ nungsfläche 24 des Dichtungsträgers bearbeitet werden kann.

Da sich keine Verbindungen durch die obere und die untere Wand 20 und 22 oder die rechte und die linke Seitenwand 16 und 18 erstrecken, können verschiedene Zugangsöffnungen oder andere Öffnungen in diesen Flächen ausgebildet sein. Fig. 3 zeigt eine Öffnung 28 in der linken Seitenwand 18, durch die ein sich drehender Block und eine Schwenk­ scheibe (nicht gezeigt) innerhalb des Gehäuses 10 installiert werden können. Fig. 4 zeigt eine als Öffnung 30 ausgebildete Steuermontierfläche, die auf der rechten Seitenwand 16 angeordnet ist. Eine Servobohrung ist vertikal durch die Oberwand 20 ausgerichtet, wie in Fig. 1 gezeigt. Mehrteilige Gehäuse des Standes der Technik würden die Anordnungen der hier gezeigten Öffnungen 28, 30 und 32 in den Wänden wegen der Anordnungen der Verbindungen zwischen den Bauteilen der Gehäuse des Standes der Technik nicht zulassen.

Da die rechte und die linke Seitenwand und die Ober- und Unterwand 16, 18, 20 und 22 in einem einstückige Gußstück ausgebildet sind, wider­ stehen die durchgehende Seitenwände 16, 18 der axialen Schubkraft, die in­ nerhalb des Hydraulikgehäuses 10 entsteht. Da die konventionellen Befestigungsvorrichtungen für mehrteilige Gehäuse eliminiert sind, erlaubt ein unitäres Gehäuse 10 eine größere Entwurfsfreiheit für die Ventilbau­ teile sowie eine Anordnung dieser Bauteile innerhalb des Gußstückes. Zusätzlich kann die Größe des einstückigen Gehäuses 10 kleiner als die der mehrteiligen Gehäuse des Standes der Technik wegen der Eliminierung der Trennverbindungen zwischen Mehrfachbauteilen sein.

In Anbetracht der Tatsache, daß die Erfindung in Verbindung mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben worden ist, wird klar sein, daß viele Modifikationen, Ersetzungen und Zufügungen ausge­ führt werden können, die innerhalb des beabsichtigten breiten Schutz­ umfanges der angefügten Ansprüche sind. Zum Beispiel können ver­ schiedene Zugangsöffnungen durch die durchgehenden Seitenwände 16, 18 angeordnet und auf den Wänden 16,18 je nach Wunsch dimensioniert werden, und zwar quer zur Drehachse, die sich von der Vorderwand 12 zur rückseitigen Wand 14 erstreckt.

Es ist deshalb ein verbessertes unitäres Gehäuses für Hydraulik­ einheiten gezeigt und beschrieben worden, das zumindestens alle der oben aufgeführten Ziele verwirklicht.

Claims (4)

1. Einstückig gegossenes Gehäuse (10) einer unitären Hydraulikeinheit, die gegenüberliegende Vorder- und Rückwände (12, 14), eine Drehachse, die sich zwischen der Vorder- und der Rückwand (12, 14) erstreckt, und durchgehende Seitenwände (16, 18) aufweist, die sich zwischen der Vorder- und Rückwand (12, 14) erstrecken, um ein abgeschlossenes hohles Gehäuse (10) zu bilden, wobei die Vorderwand (12) eine Öff­ nung (32) darin zum Aufnehmen einer Eingangswelle aufweist, wobei die durchgehenden Seitenwände (16, 18) mindestens eine Zugangsöff­ nung (28, 30) darin aufweisen.

2. Gehäuse für eine Hydraulikeinheit, das aufweist:
ein einstückig gegossenes hohles Gehäuse (10) mit gegenüberliegenden vorder- und rückseitigen Wänden (12, 14), gegenüberliegenden Ober- und Unterwänden (20, 22) und gegenüberliegenden rechten und linken Seitenwänden (16, 18);
eine Öffnung (32) in der vorderseitigen Wand (12), die angepaßt ist, um eine Eingangswelle einer Axialkolbenhydraulikeinheit mit variabler Verdrängung aufzunehmen, wobei sich die Eingangswelle zu der rück­ seitigen Wand (14) erstreckt und
mindestens eine Öffnung (30) in einer Wand (16, 18), die quer zur Drehachse der Eingangswelle für einen Zugang zum Inneren des Gehäu­ ses (10) ist.

3. Gehäuse gemäß Anspruch 2, wobei mindestens eine Zugangsöffnung (28) in der linken Seitenwand (18) angeordnet ist.

4. Gehäuse gemäß Anspruch 3, wobei das Gehäuse (10) des weiteren eine Servobohrung aufweist, die in dessen Oberwand (20) ausgebildet ist.