EP3055564A1 - Schrägscheibenmaschine - Google Patents

Schrägscheibenmaschine

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Publication number
EP3055564A1
EP3055564A1 EP14762000.9A EP14762000A EP3055564A1 EP 3055564 A1 EP3055564 A1 EP 3055564A1 EP 14762000 A EP14762000 A EP 14762000A EP 3055564 A1 EP3055564 A1 EP 3055564A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing
housing part
swash plate
drive shaft
bearing blocks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14762000.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Greiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3055564A1 publication Critical patent/EP3055564A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2078—Swash plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2078—Swash plates
    • F04B1/2085—Bearings for swash plates or driving axles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26—Control
    • F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
    • F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B1/324—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Definitions

  • the present invention relates to a swashplate machine according to the preamble of claim 1.
  • Swash plate machines serve as axial piston pumps for converting mechanical energy into hydraulic energy and as axial piston motor for converting hydraulic energy into mechanical energy.
  • swash plate machines several guided in a rotating cylinder drum piston, also known as a working piston, based on a sliding surface of a pivoting cradle.
  • the inclination of the pivoting cradle is adjustable.
  • the pivoting cradle is mounted on its side facing away from the piston side in a housing of the swash plate machines.
  • the storage is usually done via two circular-shaped bearing shells, which are supported with their outside on the housing and on the inside of the pivoting cradle can slide in an adjustment along a circular arc.
  • the document DE 102 20 611 AI shows an attachment of the bearing shell on the housing by means of a screw which is inserted into a blind hole of the housing.
  • a screw head of the screw is arranged in a through hole of the bearing shell.
  • a disadvantage of such a fixed bearing shells are the production engineering effort for the thread, which must be introduced at a narrow point in the housing, and the possible loosening of the screw. From DE 10 2008 013 010 AI a Schwenkwiegenlagerung an axial piston machine is known, which has two arranged in a housing, separate bearing shells.
  • a disadvantage of the o.g. Solutions is that the distance between the bearing shells to each other is at least as large as the outer diameter of the bearing for receiving the drive shaft in the housing. This in turn ensures a high deflection of the pivoting cradle during operation.
  • devices for receiving bearing shells which can be used in a housing of an axial piston machine.
  • These so-called bearing blocks are made in one piece and ensure that the distance of the bearing shells can be selected smaller than the outer diameter of the bearing for receiving the drive shaft in the housing.
  • a disadvantage of the one-piece bearing blocks is the complex and expensive processing. Furthermore, the floors of the bearing block can not be made arbitrarily thin, because it loses a one-piece executed bearing block in stiffness. A low stiffness of the bearing block causes problems in receiving bearing shells, since the tolerances required for a reliable fastening can not be met.
  • the object of the invention is therefore to provide a swash plate machine, the structure of which is easy and inexpensive to produce with respect to the pivoting journalling and whose structure of the pivotal jaw bearing flows as little as possible into the axial size of the swashplate machine.
  • the swash plate machine comprises a housing part, a drive shaft mounted in the housing part, a swivel cradle pivotably mounted about a pivot axis, and a cradle support for the pivot cradle, the cradle support having a bearing block for supporting the cradle
  • the bearing block is disposed in the housing part.
  • the bearing block is designed in several parts.
  • the individual parts of the bearing block can be manufactured separately, whereby a high accuracy in the machining, in particular the part-cylindrical partial surfaces for receiving the pivoting cradle, or the bearing shells, can be achieved.
  • the bearing block can be made by machining with a high accuracy with a small axial length in the direction of the axis of rotation of the drive shaft.
  • a part of the bearing block can be clamped in a tool and then be made particularly accurate at a low bending due to a machining tool.
  • the bearing block is formed from two bearing blocks, which are fastened to each other at a distance H in the housing part.
  • each of the two bearing blocks can be manufactured as required.
  • the distance H of the bearing blocks is smaller than an outer diameter D of a arranged in the housing part bearing for supporting the drive shaft.
  • Bearing for the storage of the drive shaft is mounted from the inner side of the housing, it is advantageous to use the bearing block according to the invention.
  • the distance of the bearing blocks to each other in an advantageous manner regardless of the diameter of the bearing for supporting the drive shaft.
  • the bearing blocks are fixed via Einpress stainede axially to the drive shaft in the housing part.
  • the bearing blocks are inserted into the housing part and then fixed in such a way over the press-fit pieces in the housing part that they can not slip in the housing due to the forces generated by the working pistons of the oblique disk machine and introduced via the pivoting cradle.
  • the bearing blocks are secured after insertion of the press-fit against slipping during the further installation process of the swash plate machine, which allows simpler manufacturing processes.
  • the bearing blocks are each fixed via at least one pin radially to the drive shaft in the housing part.
  • the bearing blocks are each fixed via two pins, consisting of a pin pin and a sword pin, radially to the drive shaft in the housing part. This will ensure that the Do not move the bearing blocks radially to the drive shaft in the housing part when the forces generated by the working pistons and introduced via the pivoting cradle act on the bearing blocks.
  • the bearing blocks are designed as bearing shells, in which the pivoting cradle is mounted.
  • the bearing blocks thus serve as sliding bearing for receiving the pivoting cradle, whereby an additional bearing shell can be saved.
  • the bearing blocks are configured such that they receive further bearing shells, in which the pivoting cradle is mounted.
  • suitable bearings can be used in the bearing blocks. These can be made of all materials customary for bearing shells or slide bearings.
  • the bearing block is formed of the same material as the housing part.
  • the material may be made of metal, e.g. Be steel or aluminum.
  • the swash plate machine according to the invention can form, for example as a hydraulic motor and / or as a hydraulic pump, a hydraulic system and be used in a vehicle with a hydraulic hybrid drive.
  • the hydraulic hybrid drive may include, for example, an internal combustion engine, a hydraulic system with high and low pressure accumulator and a corresponding transmission.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a swash plate machine according to the invention
  • Fig. 3 a longitudinal section of the housing part by a weighing storage.
  • FIG. 1 shows a swash plate machine 1 according to the invention, as adjustable axial piston pump for conversion or conversion of mechanical energy (torque, speed) into hydraulic energy (volume flow, pressure) or as an adjustable axial piston motor for conversion or conversion of hydraulic energy ( Volume flow, pressure) in mechanical energy (torque, speed) can serve.
  • a drive shaft 9 is mounted rotatably or rotatably about a rotation axis 8 by means of a bearing 10 on a housing part 21 of a one-part or multi-part housing 4 and with a further bearing 10 on the housing 4 of the swashplate machine 1.
  • the bearing 10 in the housing part 21 can be mounted in this embodiment from the inside of the housing part 21.
  • a cylinder drum 5 is rotatably connected.
  • the cylinder drum can be slidably or firmly connected in the axial direction.
  • the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 are formed in two parts, but may also be formed as a component.
  • the cylinder drum 5 carries out the rotational movement of the drive shaft 9 due to its non-rotatable connection with.
  • a plurality of piston bores 6 are incorporated, in which piston 7 are guided.
  • the pistons 7 are also called working pistons.
  • the longitudinal axes 35 of the piston bores 6 and piston 7 are aligned substantially parallel to the axis of rotation 8 of the drive shaft 9 or the cylinder drum 5.
  • the longitudinal axes 35 of the piston bores 6 and the pistons 7 guided therein are not arranged axially parallel to one another.
  • each piston 7 is movably mounted.
  • a pivoting cradle 14 is pivotally mounted on the housing 4 about a pivot axis 15.
  • the pivoting cradle 14 also known as a swashplate, has a plane surface which comprises a sliding device 18.
  • a sliding device 18 On the sliding device 18, a plurality of sliding blocks 37 is arranged and each slide shoe 37 is connected to a respective piston 7.
  • each slide shoe 37 has a ball joint 39, which is fastened in a bearing socket 59 on the piston 7, so that a piston connection point 22 between the ball joint 39 and the bearing cup 59 is formed on the piston 7 and the piston 7 via the slide device 18 , or via the sliding block 37 is supported on the pivoting cradle 14.
  • the partially spherical joint ball 39 and bearing cup 59 are both complementary or spherical, so that in a corresponding movement possibility to each other between the joint ball 39 and the bearing cup 59 to the piston 7 as possible a permanent connection between the piston 7 and the slider is present , Due to the connection of the pistons 7 with the rotating cylinder drum 5 and the connection of the bearing cups 59 with the sliding blocks 37, the sliding blocks 37 perform a rotational movement about the axis of rotation 8.
  • the pivoting cradle 14 is pivotally mounted about the pivot axis 15 in a cradle 11 and has an opening 42 for the passage of the drive shaft 9.
  • the pivoting cradle 14 is adjustable via at least one pivoting device 24. The adjustment is made via adjusting piston 29th
  • the pivoting device 24 can be represented both by two adjusting piston 29 and by an adjusting piston 29 and an opposed piston.
  • the longitudinal section of the housing part 21 of the swashplate machine 1 shown in FIG. 2 shows the weighing support 11, the centrally arranged drive shaft 9, and the positions of the pivoting device 24, or the actuating and counter-piston of the pivoting device 24.
  • the weighing support 11 is formed from a multi-part bearing block 30, 60, wherein this is formed of two separate bearing blocks 30, 60, which at a distance H to each other in the
  • the distance H of the bearing blocks 30, 60 is smaller than an outer diameter D of the arranged in the housing part 21 bearing 10 for supporting the drive shaft 9.
  • the deflection of the pivoting cradle 14 is kept as small as possible during operation. This increases the efficiency of the swash plate machine 1 and reduces the wear on the weighing storage 11.
  • the bearing blocks 30, 60 via press-fit pieces 31, 61 axially fixed to the drive shaft 9 in the housing part 21.
  • the bearing blocks 30, 60 are inserted into the housing part 21 and fixed in the housing part 21 via the press-fit pieces 31, 61 in such a way that they pass through those of the
  • bearing blocks 30, 60 with the housing part 21. After joining, these may e.g. positively or non-positively connected to the housing part 21 via appropriate methods. Furthermore, it is shown that the bearing blocks 30, 60 each have at least one
  • Pin 44, 45 are fixed radially to the drive shaft 9 in the housing part 21.
  • the bearing blocks 30, 60 in each case via two pins 44, 45, consisting of a pin pin 44 and a sword pin 45, fixed radially to the drive shaft 9 in the housing part 21. This ensures that the bearing blocks 30, 60 do not move radially relative to the drive shaft 9 in the housing part 21, when the forces generated by the working piston 7, introduced via the pivoting cradle 14 act on the bearing blocks 30, 60.
  • the bearing blocks 30, 60 are formed as a bearing shells, in which the pivoting cradle 14 is mounted.
  • the bearing blocks 30, 60 thus serve as plain bearings for receiving the pivoting cradle 14.
  • various surface structures make sense, which improve the sliding properties of the bearing blocks 30, 60.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section of the housing part 21 by the weighing storage 11.
  • the structure is similar to the embodiment of Fig. 2, wherein the bearing block 30 shown additionally receives a bearing shell 12.
  • the bearing shell 12 can be made of all materials customary for bearing shells or sliding bearings, for example of a steel or of plastic, as well as of a composite material or of several layers of different materials.
  • the bearing block 30 adapts to the press-fit piece 31 in the housing part 21 of the swash plate machine 1.
  • the axial and radial attachment of the bearing block 30 is, as already described for FIG. 2, realized via the press-fit piece 31 and via the pins 44, 45.
  • the bearing block 30, 60 is preferably formed from the same material as the housing part 21.
  • the material may be made of metal, e.g. Be steel or aluminum.
  • Housing part 21 and the bearing block 30, 60 also be different.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine, umfassend ein Gehäuseteil, eine in dem Gehäuseteil gelagerte Antriebswelle, eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege und eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege, wobei die Wiegenlagerung einen Lagerbock zur Lagerung der Schwenkwiege umfasst, und der Lagerbock in dem Gehäuseteil angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist der Lagerbock mehrteilig ausgebildet.

Description

Beschreibung
Titel
Schrägscheibenmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Schrägscheibenmaschinen dienen als Axialkolbenpumpen zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und als Axialkolbenmotor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie. Bei Schrägscheibenmaschinen stützen sich mehrere in einer rotierenden Zylindertrommel geführte Kolben, auch bekannt als Arbeitskolben, an einer Gleitfläche einer Schwenkwiege ab. Zur Verstellung des Hubes der Kolben ist die Neigung der Schwenkwiege einstellbar. Dazu ist die Schwenkwiege an ihrer von den Kolben abgewandten Seite in einem Gehäuse der Schrägscheibenmaschinen gelagert ist. Die Lagerung geschieht meistens über zwei kreisbogenförmige Lagerschalen, die sich mit ihrer Außenseite am Gehäuse abstützen und an deren Innenseite die Schwenkwiege bei einer Verstellung entlang eines Kreisbogens gleiten kann.
Zur Sicherung bzw. Befestigung der Lagerschale am Gehäuse sind aus dem Stand der Technik verschiedene Ansätze bekannt.
In der DE 10 2006 055 161 AI ist eine Lagerschale gezeigt, an deren von der Schwenkwiege abgewandten Seite einstückig mit der Lagerschale ein Zapfen angebracht ist. Dieser erstreckt sich in ein Sackloch des Gehäuses und ist durch Presspassung gesichert. Dabei ist ein Überkopfmontage der Lagerschale im Gehäuse nur bedingt möglich, und eine dauerhafte Lagerschalenfixierung ist bei ungünstigen Betriebszu- ständen nicht sicher gestellt. Weiterhin sind bei dieser einstückigen Lösung Mindestanforderungen an das Material der gesamten Lagerschale zu stellen.
Die Druckschrift DE 102 20 611 AI zeigt eine Befestigung der Lagerschale am Gehäuse mittels einer Schraube, die in ein Sackloch des Gehäuses eingesetzt ist. Ein Schraubenkopf der Schraube ist in einem Durchgangsloch der Lagerschale angeordnet.
Nachteilig an derartig befestigten Lagerschalen sind der fertigungstechnische Aufwand für das Gewinde, das an einer engen Stelle im Gehäuse eingebracht werden muss, und das mögliche Lösen der Schraube. Aus der DE 10 2008 013 010 AI ist eine Schwenkwiegenlagerung einer Axialkolbenmaschine bekannt, wobei diese zwei in einem Gehäuse angeordnete, getrennte Lagerschalen aufweist.
Nachteilig an den o.g. Lösungen ist, dass der Abstand der Lagerschalen zueinander mindestens so groß ist, wie der Außendurchmesser des Lagers zur Aufnahme der Antriebswelle im Gehäuse. Dies wiederum sorgt für eine hohe Durchbiegung der Schwenkwiege während des Betriebs.
Ferner sind Vorrichtungen zur Aufnahme von Lagerschalen bekannt, die in ein Gehäuse einer Axialkolbenmaschine eingesetzt werden können. Diese sogenannten Lagerböcke sind einteilig ausgeführt und sorgen dafür, dass der Abstand der Lagerschalen kleiner als der Außendurchmesser des Lagers zur Aufnahme der Antriebswelle im Gehäuse gewählt werden kann.
Nachteilig an den einteilig ausgeführten Lagerböcken ist die komplexe und teure Bearbeitung. Ferner können die Böden des Lagerbocks nicht beliebig dünn ausgeführt werden, weil dadurch ein einteilig ausgeführter Lagerbock an Steifigkeit verliert. Eine geringe Steifigkeit des Lagerbocks sorgt für Probleme bei der Aufnahme von Lagerschalen, da die für eine betriebssichere Befestigung benötigten Toleranzen nicht eingehalten werden können. Die Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Schrägscheibenmaschine bereitzustellen, deren Aufbau bezüglich der Schwenkwiegenlagerung einfach und kostengünstig herstellbar ist und deren Aufbau der Schwenkwiegenlagerung so wenig wie möglich in die axiale Baugröße der Schrägscheibenmaschine einfließt.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird hinsichtlich der Schrägscheibenmaschine durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine umfasst ein Gehäuseteil, eine in dem Gehäuseteil gelagerte Antriebswelle, eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege und eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege, wobei die Wiegenlagerung einen Lagerbock zur Lagerung der
Schwenkwiege umfasst, und der Lagerbock in dem Gehäuseteil angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist der Lagerbock mehrteilig ausgebildet.
Bei der Herstellung können die Einzelteile des Lagerbocks separat gefertigt wer- den, wodurch eine hohe Genauigkeit bei der Bearbeitung, insbesondere der teil- zylinderförmigen Teilflächen zur Aufnahme der Schwenkwiege, bzw. der Lagerschalen, erzielt werden kann. Bei der Herstellung ist es besonders vorteilhaft, dass der Lagerbock spanabhebend mit einer hohen Genauigkeit bei einer geringen axialen Baulänge in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle herge- stellt werden kann. Bei den spanabhebenden Bearbeitungen kann insbesondere ein Teil des Lagerbocks in ein Werkzeug eingespannt werden und anschließend bei einer geringen Biegung aufgrund eines Bearbeitungswerkzeuges besonders genau hergestellt werden. Dadurch ist eine sehr geringe axiale Baulänge des mehrteiligen Lagerbocks und somit die Herstellung einer axial klein bauenden Schrägscheibenmaschine möglich, wobei trotzdem eine ausreichende genaue spanabhebende Bearbeitung der teilzylinderförmigen Teilflächen des mehrteiligen Lagerbocks erreicht wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Lagerbock aus zwei Lagerböcken gebildet, die in einem Abstand H zueinander in dem Gehäuseteil befestigt sind. ln vorteilhafter Weise kann dadurch bei der spanabhebenden Bearbeitung jedes Teil des Lagerbocks separat in ein Werkzeug eingespannt werden und anschließend bei einer geringen Biegung aufgrund eines Bearbeitungswerkzeuges besonders genau hergestellt werden. Dadurch kann jeder der zwei Lagerböcke be- darfsgerecht gefertigt werden.
Vorzugsweise ist der Abstand H der Lagerböcke kleiner als ein äußerer Durchmesser D eines im Gehäuseteil angeordneten Lagers zur Lagerung der Antriebswelle. Besonders bei Schrägscheibenmaschinen deren Gehäuse, bzw. Gehäuseteil auf der Seite der Schwenkwiege bearbeitet wird, bzw. bei denen das
Lager zur Lagerung der Antriebswelle von der inneren Gehäuseseite montiert wird, ist es von Vorteil den erfindungsgemäßen Lagerbock einzusetzen. Dieser ermöglicht es, dass der Abstand der Lagerböcke zueinander kleiner als der Außendurchmesser des Lagers ist, wodurch die Durchbiegung der Schwenkwiege im Betrieb so klein wie möglich gehalten werden kann. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Schrägscheibenmaschine und verringert den Verschleiß an der Wiegenlagerung. Durch den Einsatz der Lagerböcke ist der Abstand der Lagerböcke zueinander in vorteilhafter Weise unabhängig vom Durchmesser des Lagers zur Lagerung der Antriebswelle.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Lagerböcke über Einpressstücke axial zur Antriebswelle in dem Gehäuseteil fixiert. Die Lagerböcke werden in das Gehäuseteil eingesetzt und anschließend über die Einpressstücke in dem Gehäuseteil derart fixiert, dass sie durch die von den Arbeitskolben der Schräg- scheibenmaschine erzeugten, über die Schwenkwiege eingeleiteten Kräfte, nicht im Gehäuse verrutschen können. Zudem sind die Lagerböcke nach dem Einfügen der Einpressstücke gegen Verrutschen während des weiteren Montageverfahrens der Schrägscheibenmaschine gesichert, was einfachere Fertigungsverfahren zulässt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Lagerböcke jeweils über zumindest einen Pin radial zur Antriebswelle in dem Gehäuseteil fixiert. In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die Lagerböcke jeweils über zwei Pins, bestehend aus einem Stiftpin und einem Schwertpin, radial zur An- triebswelle in dem Gehäuseteil fixiert. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Lagerböcke nicht radial zur Antriebswelle im Gehäuseteil verschieben, wenn die von den Arbeitskolben erzeugten, über die Schwenkwiege eingeleiteten Kräfte auf die Lagerböcke wirken.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Lagerböcke als Lagerschalen ausgebildet, in denen die Schwenkwiege gelagert ist. Die Lagerböcke dienen somit als Gleitlager zur Aufnahme der Schwenkwiege, wodurch eine zusätzliche Lagerschale eingespart werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Lagerböcke derart ausgestaltet, dass sie weitere Lagerschalen aufnehmen, in denen die Schwenkwiege gelagert ist. Je nach Anwendungs- und Belastungsart der Schrägscheibenmaschine können somit geeignete Lagerschalen in die Lagerböcke eingesetzt werden. Diese können aus allen für Lagerschalen, bzw. Gleitlager üblichen Materialien hergestellt sein.
Vorzugsweise ist der Lagerbock aus dem gleichen Material wie das Gehäuseteil gebildet. Das Material kann aus Metall, z.B. Stahl oder Aluminium sein. Durch die Auswahl des gleichen Materials für die Lagerböcke und das Gehäuseteil werden Nachteile, die bei verschiedenen Materialien auftreten vermieden, wie z.B. unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten.
Die erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine kann beispielsweise als Hydraulikmotor und/ oder als Hydraulikpumpe ein hydraulisches System bilden und in einem Fahrzeug mit einem Hydraulikhybridantrieb eingesetzt werden. Der Hydraulikhybridantrieb kann beispielsweise, einen Verbrennungsmotor, ein hydraulischen System mit Hoch- und Niederdruckspeicher und ein entsprechendes Getriebe umfassen.
Ferner ist auch die Anwendung als mobile oder stationäre hydraulische Arbeitsmaschine möglich.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und der nachfolgenden Zeichnung. Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1: einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Schrägscheiben- maschine;
Fig. 2: ein Längsschnitt eines Gehäuseteils der erfindungsgemäßen
Schrägscheibenmaschine;
Fig. 3: einen Längsschnitt des Gehäuseteils durch eine Wiegenlagerung.
Ausführungsformen der Erfindung
Der in Fig. 1 dargestellte Längsschnitt zeigt eine erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine 1, die als verstellbare Axialkolbenpumpe zur Umsetzung bzw. Umwandlung von mechanischer Energie (Drehmoment, Drehzahl) in hydraulische Energie (Volumenstrom, Druck) oder als verstellbarer Axialkolbenmotor zur Umsetzung bzw. Umwandlung hydraulischer Energie (Volumenstrom, Druck) in mechanische Energie (Drehmoment, Drehzahl) dienen kann. Eine Antriebswelle 9 ist mittels einer Lagerung 10 an einem Gehäuseteil 21 eines ein- oder mehrteiligen Gehäuses 4 und mit einer weiteren Lagerung 10 an dem Gehäuse 4 der Schrägscheibenmaschine 1 um eine Rotationsachse 8 drehbar bzw. rotierend gelagert. Die Lagerung 10 in dem Gehäuseteil 21 ist in dieser Ausführungsform von der Innenseite des Gehäuseteils 21 montierbar. Mit der Antriebswelle 9 ist eine Zylindertrommel 5 drehfest verbunden. Die Zylindertrommel kann dabei in axialer Richtung verschiebbar oder fest verbunden sein. Die Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 sind zweiteilig ausgebildet, können aber auch als ein Bauteil ausgebildet sein. Die Zylindertrommel 5 führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 aufgrund ihrer drehfesten Verbindung mit aus. In die Zylindertrommel 5 sind eine Vielzahl von Kolbenbohrungen 6 eingearbeitet, in denen Kolben 7 geführt werden. Die Kolben 7 werden auch Arbeitskolben genannt. Die Längsachsen 35 der Kolbenbohrungen 6 und Kolben 7 sind dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Antriebswelle 9 bzw. der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. Je nach Anwendungsfall kann es auch sinnvoll sein, dass die Längsachsen 35 der Kolbenbohrungen 6 und die darin geführten Kolben 7 nicht achsparallel zueinander angeordnet sind. In den Kolbenbohrungen 6 ist jeweils ein Kolben 7 beweglich gelagert. Eine Schwenkwiege 14 ist um eine Schwenkachse 15 schwenkbar an dem Gehäuse 4 gelagert.
Die Schwenkwiege 14, auch bekannt als Schrägscheibe, weist eine ebene bzw. plane Fläche auf, die eine Gleitvorrichtung 18 umfasst. Auf der Gleitvorrichtung 18 ist eine Vielzahl von Gleitschuhen 37 angeordnet und jeder Gleitschuh 37 ist dabei mit jeweils einem Kolben 7 verbunden. Hierzu weist jeder Gleitschuh 37 eine Gelenkkugel 39 auf, welche in einer Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 befestigt ist, so dass eine Kolbenverbindungsstelle 22 zwischen der Gelenkkugel 39 und der Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 ausgebildet ist und sich der Kolben 7 über die Gleitvorrichtung 18, bzw. über den Gleitschuh 37 an der Schwenkwiege 14 abstützt. Die teilweise sphärisch ausgebildeten Gelenkkugel 39 und Lagerpfanne 59 sind beide komplementär bzw. sphärisch ausgebildet, so dass dadurch bei einer entsprechenden Bewegungsmöglichkeit zueinander zwischen der Gelenkkugel 39 und der Lagerpfanne 59 an den Kolben 7 möglichst eine ständige Verbindung zwischen dem Kolben 7 und der Gleitvorrichtung vorhanden ist. Aufgrund der Verbindung der Kolben 7 mit der rotierenden Zylindertrommel 5 und der Verbindung der Lagerpfannen 59 mit den Gleitschuhen 37 führen die Gleitschuhe 37 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 aus.
Die Schwenkwiege 14 ist um die Schwenkachse 15 schwenkbar in einer Wiegenlagerung 11 gelagert und weist eine Öffnung 42 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf.
Die Schwenkwiege 14 ist über zumindest eine Schwenkeinrichtung 24 verstellbar. Die Verstellung erfolgt über Verstellkolben 29.
Die Schwenkeinrichtung 24 kann sowohl durch zwei Verstellkolben 29 als auch durch einen Verstellkolben 29 und einen Gegenkolben dargestellt werden. Der in Fig. 2 dargestellte Längsschnitt des Gehäuseteils 21 der Schrägschei- benmaschine 1 zeigt die Wiegenlagerung 11, die zentral angeordnete Antriebswelle 9, und die Positionen der Schwenkeinrichtung 24, bzw. der Stell- und Ge- genkolben der Schwenkeinrichtung 24. Die Wiegenlagerung 11 ist aus einem mehrteiligen Lagerbock 30, 60 gebildet, wobei dieser aus zwei separaten Lagerböcken 30, 60 gebildet ist, die in einem Abstand H zueinander in dem
Gehäuseteil 21 befestigt sind. Der Abstand H der Lagerböcke 30, 60 ist kleiner als ein äußerer Durchmesser D des im Gehäuseteil 21 angeordneten Lagers 10 zur Lagerung der Antriebswelle 9. Dadurch wird die Durchbiegung der Schwenkwiege 14 im Betrieb so klein wie möglich gehalten. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Schrägscheibenmaschine 1 und verringert den Verschleiß an der Wiegenlagerung 11. Durch den Einsatz der Lagerböcke 30, 60 ist der Abstand der Lagerböcke 30, 60 zueinander unabhängig vom Durchmesser D des Lagers 10 zur Lagerung der Antriebswelle 9.
In dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Lagerböcke 30, 60 über Einpressstücke 31, 61 axial zur Antriebswelle 9 in dem Gehäuseteil 21 fixiert. Die Lagerböcke 30, 60 sind in das Gehäuseteil 21 eingesetzt und über die Einpress- stücke 31, 61 in dem Gehäuseteil 21 derart fixiert, dass sie durch die von den
Arbeitskolben 7 der Schrägscheibenmaschine 1 erzeugten, über die Schwenkwiege 14 eingeleiteten Kräfte, nicht im Gehäuseteil 21 verrutschen können. Zudem sind die Lagerböcke 30, 60 nach dem Einfügen der Einpressstücke 31, 61 gegen Verrutschen während des weiteren Montageverfahrens der Schrägschei- benmaschine 1 gesichert. Die Einpressstücke 31, 61 verspannen die Lagerböcke
30, 60 mit dem Gehäuseteil 21. Nach dem Fügen können diese z.B. form- oder kraftschlüssig über entsprechenden Verfahren mit dem Gehäuseteil 21 verbunden werden. Ferner ist dargestellt, dass die Lagerböcke 30, 60 jeweils über zumindest einen
Pin 44, 45 radial zur Antriebswelle 9 in dem Gehäuseteil 21 fixiert sind. In dieser Ausführungsform sind die Lagerböcke 30, 60 jeweils über zwei Pins 44, 45, bestehend aus einem Stiftpin 44 und einem Schwertpin 45, radial zur Antriebswelle 9 in dem Gehäuseteil 21 fixiert. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Lager- böcke 30, 60 nicht radial zur Antriebswelle 9 im Gehäuseteil 21 verschieben, wenn die von den Arbeitskolben 7 erzeugten, über die Schwenkwiege 14 eingeleiteten Kräfte auf die Lagerböcke 30, 60 wirken.
In dieser in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die Lagerböcke 30, 60 als Lagerschalen ausgebildet, in denen die Schwenkwiege 14 gelagert ist. Die Lagerböcke 30, 60 dienen somit als Gleitlager zur Aufnahme der Schwenkwiege 14. Je nach Anwendungsfall sind verschiedene nicht dargestellte Oberflächenstrukturen sinnvoll, die die Gleiteigenschaften der Lagerböcke 30, 60 verbessern.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt des Gehäuseteils 21 durch die Wiegenlagerung 11. Der Aufbau ist gleich dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 2, wobei der dargestellte Lagerbock 30 zusätzlich eine Lagerschale 12 aufnimmt. Die Lagerschale 12 kann aus allen für Lagerschalen, bzw. Gleitlager üblichen Materialien hergestellt sein, beispielsweise aus einem Stahl oder aus Kunststoff, sowie aus einem Verbundwerkstoff oder aus mehreren Lagen unterschiedlicher Materialien. Der Lagerbock 30 passt sich mit dem Einpressstück 31 in das Gehäuseteil 21 der Schrägscheibenmaschine 1 ein. Die axiale und radiale Befestigung des Lagerbocks 30 ist wie bereits zu Fig. 2 beschrieben über das Einpressstück 31 und über die Pins 44, 45 realisiert.
In dem hier dargestellten Schnitt der Wiegenlagerung 11 ist die teilzylinderförmi- ge Teilfläche zur Aufnahme der Schwenkwiege 14, bzw. der Lagerschale 12 dargestellt.
Für beide in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen ist der Lagerbock 30, 60 vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Gehäuseteil 21 gebildet. Das Material kann aus Metall, z.B. Stahl oder Aluminium sein. Je nach Anwendungsfall der Schrägscheibenmaschine 1 kann das Material des
Gehäuseteils 21 und des Lagerbocks 30, 60 auch unterschiedlich sein.

Claims

Ansprüche
1. Schrägscheibenmaschine (1) umfassend ein Gehäuseteil (21), eine in dem Gehäuseteil (21) gelagerte Antriebswelle (9), eine um eine Schwenkachse (15) verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege (14) und eine Wiegenlagerung (11) für die Schwenkwiege (14), wobei die Wiegenlagerung (11) einen Lagerbock (30, 60) zur Lagerung der Schwenkwiege (14) umfasst und der Lagerbock (30, 60) in dem Gehäuseteil (21) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
der Lagerbock (30, 60) mehrteilig ist.
2. Schrägscheibenmaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lagerbock (30, 60) aus zwei Lagerböcken (30, 60) gebildet ist, die in einem Abstand (H) zueinander in dem Gehäuseteil (21) befestigt sind.
3. Schrägscheibenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand (H) der Lagerböcke (30, 60) kleiner als ein äußerer Durchmesser (D) eines im Gehäuseteil (21) angeordneten Lagers (10) zur Lagerung der Antriebswelle (9) ist.
4. Schrägscheibenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerböcke (30, 60) über Einpressstücke (31, 61) axial zur Antriebswelle (9) in dem Gehäuseteil (21) fixiert sind.
5. Schrägscheibenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerböcke (30, 60) jeweils über zumindest einen Pin (44, 45) radial zur Antriebswelle (9) in dem Gehäuseteil (21) fixiert sind.
6. Schrägscheibenmaschine (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerböcke (30, 60) jeweils über zwei Pins (44, 45), bestehend aus einem Stiftpin (44) und einem Schwertpin (45), radial zur Antriebswelle (9) in dem Gehäuseteil (21) fixiert sind.
7. Schrägscheibenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerböcke (30, 60) als Lagerschalen (30, 60) ausgebildet sind, in denen die Schwenkwiege (14) gelagert ist.
8. Schrägscheibenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerböcke (30, 60) weitere Lagerschalen (12) aufnehmen, in denen die Schwenkwiege (14) gelagert ist.
9. Schrägscheibenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lagerbock (30, 60) aus dem gleichen Material wie das Gehäuseteil (21) gebildet ist.
10. Schrägscheibenmaschine (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
sie als hydraulische Axialkolbenpumpe und/oder hydraulischer Axialkolbenmotor ausgebildet ist.
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