WO2015150043A1 - Swashplate machine in the form of an axial piston pump and/or axial piston motor - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a swash plate machine according to the preamble of claim 1 and a drive train according to the preamble of claim 11.
- 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.
- Cylinder drum with piston bores is rotatably or rotatably mounted and pistons are arranged in the piston bores.
- the cylinder drum is fixedly connected to a drive shaft and to a first part of the rotating
- Piston bores temporarily acts a hydraulic fluid under high pressure and on a second part of the rotating piston bores acts temporarily a hydraulic fluid under low pressure.
- a pivoting cradle is around one
- Swivel axis mounted pivotably and on the pivoting cradle is on a retaining disc with sliding shoes.
- the pistons are attached to the sliding shoes.
- the retaining disc with the sliding shoes together with the cylinder drum rotates about an axis of rotation and a flat bearing surface of the pivoting cradle is at an acute angle, for example between 0 ° and + 20 ° and between 0 ° and -20 ° as a swivel angle aligned with the axis of rotation of the cylinder drum.
- the sliding blocks are mounted with a sliding bearing, which is generally hydrostatically relieved, on the support surface of the pivoting cradle and the sliding blocks are connected to the retaining disc.
- the pistons within the piston bores are mounted indirectly on the support surface of the pivoting cradle.
- the pivoting cradle is oriented at an acute angle, so that transverse forces are thereby transmitted to the sliding shoes and thus also to the pistons.
- These forces change the size and the direction with respect to the cylinder bore in the rotational movement and this leads to a wobbling movement of the piston within the piston bore due to a clearance between the piston and the piston bore.
- the contact points between the piston running surface on the piston and the piston bore bearing surface on the piston bores thus constantly change and this is an important contribution to the lubrication of the piston within the piston bore with lubricant.
- the lubricant forms the hydraulic fluid within a working space at the piston bores.
- pivoting angles cause the pistons a small axial movement within the piston bore, so that in the sequence not sufficient supply of the radial outer portions of the piston running surface with
- Lubricant is more possible because due to the large centrifugal forces, the tumbling motion is substantially interrupted and thereby a constant contact between the outer radial faces on the piston tread and the piston bore and due to the small axial movements of the piston to these outer radial portions of the piston tread no
- EP 1 013 928 A2 shows an axial piston pump in a swashplate design with a driven circumferential and a plurality of piston bores having cylinder bores, wherein in each of webs separated piston bores are arranged linearly between a bottom dead center and a top dead center movable pistons and a Niederbuchan gleichniere and a Hochdruckin kidney having control disk is provided.
- the CH 405 934 shows a Schrägusionnaxialkolbenpumpe whose non-rotating cylinder block for varying the flow rate in dependence on the delivery pressure is longitudinally displaceable, wherein at the pressed by a spring in the direction of increasing the delivery cylinder block a
- Control slide unit is attached with a spool.
- DE 27 33 870 C2 shows a control device for a
- Oblique disk axial piston pump on each side of the cradle for pivoting the swash plate, each a hydraulically acted upon
- Swinging wing engages the engine, wherein both motors are controllable by means of a pivotable about the pivot axis of the cradle arranged plate-shaped control valve spool and for adjusting the delivery of the
- Swash plate machine as axial piston pump and / or axial piston motor, comprising one rotatable about an axis of rotation or
- Piston bores movably mounted pistons, so that each a piston running surface of a piston is mounted on each piston bore bearing surface of a piston bore and between a pivot cradle distal axial end of a respective piston and a piston bore a working space is present and a rotational movement of the cylinder drum on the piston
- Cylinder drum at least rotatably connected drive shaft, which around the Rotary axis is mounted rotatably or rotatably, pivotally mounted about a pivot axis pivoting cradle with a support surface for supporting the piston on the support surface, wherein at the piston bore bearing surface at least one bore opening is formed and the at least one bore opening is in fluid communication with the working space, so that by means of the hydraulic fluid in the at least one bore opening on the piston, a hydrostatic pressure force is applied, which is opposite to the force acting on the piston centrifugal force and / or on the
- a hydrostatic pressure force can be applied, which is opposite to the force acting on the piston centrifugal force.
- a hydrostatic pressure force can be applied to the piston which is opposite to that acting on the piston
- the at least one bore opening and / or the at least one piston opening is in fluid-conducting connection with the working space and thereby acts in a fluid-conducting connection of the
- Working space with a high-pressure opening a large hydrostatic pressure on the piston at the at least one bore opening and / or at the at least one piston opening.
- a fluid-conducting connection of the working space with a low-pressure opening occurs a much lower pressure in the working space and thus also at least one
- Piston bore bearing surfaces significantly improved, especially at the radial outer portions of the piston tread.
- Piston bore bearing surfaces significantly improved, especially at the radial outer portions of the piston tread.
- Rotation axis which corresponds to a longitudinal axis of the piston or the piston bore, excluded, in particular by a corresponding
- the at least one bore opening is formed as a bore groove and / or the at least one piston opening is formed as a piston groove.
- the at least one bore groove and / or the at least one piston groove has a greater axial extent than the at least one bore opening, so that over a larger axial area evenly the hydrostatic pressure force of the hydraulic fluid can apply a compressive force to the piston opposite to the centrifugal force acting on the piston Piston acts.
- the at least one bore opening, in particular bore groove is in at least one connecting bore in the cylinder drum and / or by at least one connecting groove on the piston bore in fluid-conducting connection with the working space and / or the at least one piston opening, in particular piston groove, is at least a connection bore in the piston and / or through a discharge channel and / or an opening into the working space end of the at least one
- Piston opening in particular piston groove, fluidly connected to the working space.
- at least one connecting bore and / or the at least one connecting groove is thus at least one
- the at least one bore groove and / or the at least one piston groove is aligned with an axial direction component, in particular the at least one bore groove and / or the at least one piston groove are aligned in an axial direction.
- the at least one bore groove and / or the at least one piston groove is aligned with a deviation of less than 45 °, 30 °, 20 ° or 10 ° in the axial direction.
- each groove angle in a section perpendicular to the axis of rotation of the cylinder barrel, has a vertex as a point of the rotation axis, and first and second legs of each groove angle are half-lines having a starting point as the vertex and the two legs of the one groove angle lie in a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation and a first leg perpendicular to the
- Rotation axis is and the first leg intersects a central longitudinal axis of the piston bore and a second leg perpendicular to the
- Rotation axis is and the second leg intersects the axis of rotation and a first groove angle + 40 °, in particular + 20 °, and a second groove angle - 40 °, in particular - 20 °, and in the section perpendicular to the
- Bohrungsnut and / or the at least one piston opening, in particular piston groove, between the two second legs of the first and second groove angle.
- the first leg is an identical first leg for the first and second groove angles.
- At least one piston opening and / or the at least one bore opening is thus arranged on the radial outer portion of the piston running surface and / or the piston bore bearing surface and thereby brings due to the hydrostatic pressure force of the hydraulic fluid within the at least one piston opening and / or the at least one bore opening a compressive force on the Piston, which is opposite to the centrifugal force acting on the piston aligned.
- the first leg is thus aligned in the direction of the centrifugal force acting on the piston.
- the first and second groove angle is respectively spanned between the first and second legs.
- piston grooves between the second legs of the first and second groove angle.
- the at least one piston opening in particular piston groove, is formed on all the pistons.
- the at least one bore opening, in particular bore groove, and / or the at least one piston opening, in particular piston groove, on one of the valve disc facing axial groove portion of Piston contact surface formed and the axial groove portion is less than 70%, 50%, 40% or 30% of the total maximum axial extent of the piston running surface on the piston bore surface at the axial position of the piston with the minimum volume of the working space.
- no bore opening, in particular no bore groove, and no piston opening, in particular no piston groove is formed and the axial section is less than 70%, 60 %, 50% or 30% of the total maximum axial extent of the piston running surface at the piston bore surface at the axial position of the piston with the minimum volume of the working space.
- Drive train according to the invention for a motor vehicle comprising at least one swash plate machine for converting mechanical energy into hydraulic energy and vice versa, at least one pressure accumulator, wherein the swash plate machine as one in this patent application
- the drive train comprises two swash plate machines, which are hydraulically connected to each other and act as a hydraulic transmission and / or the drive train comprises two pressure accumulator as
- the swash plate machine comprises a weighing storage for the pivoting cradle.
- the swash plate machine comprises at least one
- Swivel device for pivoting the swivel cradle.
- the swash plate machine comprises a
- Low-pressure opening for introducing and / or discharging hydraulic fluid into and / or out of the rotating piston bores.
- the swash plate machine includes a high pressure port for discharging and / or introducing hydraulic fluid from and / or into the rotating piston bores.
- FIG. 1 shows a longitudinal section of a swash plate machine in a first embodiment
- Fig. 2 shows a cross section A-A of FIG. 1 a valve disc of
- Swashplate machine and a view of a pivoting cradle, 3 is a longitudinal section of a piston bore with a piston in a first embodiment of the swash plate machine of FIG. 1,
- Fig. 4 is a cross section B-B of a cylinder drum of
- FIG. 5 shows a diagram of the hydrostatic pressure force acting on the piston according to FIG. 3 on a half-line a
- FIG. 6 shows a diagram of the hydrostatic pressure force acting on the piston according to FIG. 3 at a half-line b
- FIG. 8 shows a drive train for a motor vehicle.
- a swashplate machine 1 shown in a longitudinal section in FIG. 1 serves as axial piston pump 2 for conversion or conversion of mechanical energy (torque, speed) into hydraulic energy (volume flow, pressure) or as axial piston motor 3 for conversion or conversion of hydraulic energy (volume flow, pressure ) into mechanical energy (torque,
- a drive shaft 9 is by means of a bearing 10 at a
- Cylinder drum 5 rotatably and connected in the axial direction
- Drive shaft 9 and the cylinder drum 5 are formed in one or two parts and the boundary between the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 is shown in Fig. 1 by dashed lines.
- the cylinder drum 5 carries out the rotational movement of the drive shaft 9 with due to a rotationally fixed connection.
- Cylinder drum 5 a plurality of piston bores 6 with an arbitrary cross-section, for example square or circular, incorporated.
- piston bores 6 connecting openings 70 open.
- the longitudinal axes 35 of the piston 7 and the piston bores 6 are aligned substantially parallel to the axis of rotation 8 of the drive shaft 9 and the cylinder drum 5.
- each have a piston 7 is movably mounted.
- a pivoting cradle 14 is mounted pivotably about a pivot axis 15 on the housing 4.
- the pivot axis 15 is perpendicular to the
- the axis of rotation 8 of the cylinder drum 5 is arranged parallel to and in the plane of the drawing of FIG. 1 and perpendicular to the plane of the drawing of FIG. 2.
- the housing 4 is liquid-tightly bounded by an interior space 44 which is filled with hydraulic fluid.
- the pivoting cradle 14 has a flat or planar support surface 18 for the indirect support of a retaining disk 37 and for the direct support of sliding shoes 39.
- the retaining disc 37 is provided with a plurality of sliding shoes 39 and each sliding block 39 is connected to a respective piston 7.
- the sliding block 39 has a bearing ball 40 (FIG. 1), which is fastened in a bearing socket 59 on the piston 7, so that a piston connection point 22 between the bearing ball 40 and the bearing socket 59 is formed on the piston 7.
- Bearing ball 40 and bearing cup 59 are both complementary or spherical, so characterized in a corresponding possibility of movement between the bearing ball 40 and the bearing cup 59 to the piston 7, a permanent connection between the piston 7 and the shoe 39 is present. Due to the connection of the piston 7 with the rotating cylinder drum 5 and the connection of the bearing cups 59 with the
- Sliding shoes 39 perform the sliding blocks 39 a rotational movement about the rotation axis 8 with and due to the fixed connection or arrangement of the sliding blocks 39 on the retaining disc 37 and the retaining plate 37 performs a rotational movement about the rotation axis 8 with. So that
- the pivoting cradle 14 is - as already mentioned - pivotally mounted about the pivot axis 15 and further comprises an opening 42 (Fig. 1) for Carrying out the drive shaft 9.
- a weighing storage 20 is formed on the housing 4.
- 14 two bearing sections are formed on the pivoting cradle. The two bearing sections of the pivoting cradle 14 rest on the weighing support 20.
- the pivoting cradle 14 is thus by means of a
- Swivel axis 15 pivotally mounted.
- the support surface 18 according to the sectional formation in Fig. 1 has a pivot angle ⁇ of approximately + 20 °.
- the pivot angle ⁇ is present between a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation 8 and a plane spanned by the flat bearing surface 18 of the pivoting cradle 14 according to the
- the pivoting cradle 14 can between two pivotal limit angle ⁇ between + 20 ° and -20 ° by means of two
- Swivel devices 24 are pivoted.
- the first and second pivoting means 25, 26 as pivoting means 24 has a connection point 32 between the pivoting device 24 and the pivoting cradle 14.
- the two pivoting devices 24 each have an adjusting piston 29, which is movably mounted in an adjusting cylinder 30.
- the adjusting piston 29 or an axis of the adjusting cylinder 30 is aligned substantially parallel to the axis of rotation 8 of the cylinder drum 5.
- Adjusting piston 29 has this a bearing cup 31, in which a
- Bearing ball 19 is mounted.
- the bearing ball 19 on a pivot arm 16 (Fig. 1 to 2) of the pivoting cradle 14 is present.
- Pivoting device 25, 26 is thus connected to a respective pivot ball 19 on a respective pivot arm 16 with the pivoting cradle 14.
- the pivoting cradle 14 can be pivoted about the pivot axis 15, as a result Adjustment piston 29 to the open valve 27, 28 with a hydraulic fluid under pressure in the adjusting cylinder 30, a force is applied.
- this pivotal movement of the pivoting cradle 14 from.
- a valve disk 1 1 is located on the end of the cylinder drum 5 shown on the right in FIG. 1, with a kidney-shaped high-pressure opening 12 and a kidney-shaped
- the piston bores 6 of the rotating cylinder drum 5 are thus fluidly connected in an arrangement of the connecting openings 70 at the high-pressure opening 12 with the high-pressure opening 12 and in an arrangement of the connecting openings 70 at the low-pressure opening 13 with the
- Hydraulic fluid promoted by the axial piston pump 2 since the piston 7 perform no strokes in the piston bores 6.
- Hydraulic fluid promoted by the axial piston pump 2 since the piston 7 perform no strokes in the piston bores 6.
- Axial piston motor 3 the temporarily in fluid-conducting connection with the high pressure port 12 stationary piston bores 6 to a greater pressure
- An axial end 66 of the cylinder drum 5 rests on the valve disc 1 1.
- the retaining disc 37 is formed annularly as a flat disc and thus has an opening 38 for the passage of the drive shaft 9.
- Retaining disc 37 has eight holes within which the sliding shoes 39 are arranged, so that the sliding shoes 39 in the radial direction, d. H.
- the retaining disc 37 and the sliding shoes 39 are formed in several parts.
- the number of holes corresponds to the number of holes
- Sliding shoes 39 and piston 7 and in each bore is a sliding shoe 39th attached.
- the retaining disc 37 is not directly on the support surface 18.
- the pistons 7 are connected to a piston tread 33 at one
- Piston bore bearing surface 34 mounted on the piston bores 6.
- a tangential direction 69 corresponds to a tangent to the piston running surface 33 and the piston bore bearing surface 34 and tangent lies in a plane perpendicular to the axis of rotation 8 of the cylinder barrel 5.
- a relief channel 43 is centrally formed, which for hydrostatic relief of the piston joint 22 and the sliding bearing of
- a bore groove 62 in the axial direction is formed in each piston bore 6 at a radially outer portion of the piston bore bearing surface 34 acting in the direction of centrifugal force, which thus also forms a bore opening 73.
- the bore groove 62 is not shown.
- Fig. 3 is a position of the piston 7 within the piston bore 6 with a minimum volume of a
- the bore groove 62 is in fluid-conducting
- a first and a second groove angle ⁇ are each spanned by a first leg 76 and a second leg 77.
- the first leg 76 as a half-line, has as a starting point or apex 78 a point of the axis of rotation 8 of the cylinder drum 5 and further intersects the first leg 76 and the longitudinal axis 35 of the piston 7 and the piston bore 6.
- the second leg 77 is like the first leg 76 perpendicular to the axis of rotation 8 and also cuts them.
- the first and second groove angle ß is -15 ° and + 15 ° and the bore groove 62 is in the section of FIG. 4 between the two second legs 77 of the first and second groove angle ß with + 15 ° and -15 °.
- the bore groove 62 is formed only on a groove portion 74 and not on a portion 75 of the piston 7 and the piston running surface 33, in the axial position of the piston 7 with a minimum volume of the working space 36.
- the groove portion 74 in this case comprises approximately 30% of the total maximum axial extent of the piston running surface 33 in the axial position of the piston 7 shown in Fig. 3 within the piston bore 6.
- Hydraulic fluid within the working space 36 also on the piston running surface 33 at the bore groove 62. Conversely, in a low-pressure phase of
- Work chamber 36 is substantially smaller than in the high pressure phase, thereby thereby also on the piston 7, a small hydrostatic pressure force on the
- Fig. 3 is a
- Half-way a and a half-way b are drawn.
- the starting point of the half-line a starts at the axial end of FIG. 3
- Half-line a is also on the piston tread 33 as shown in Fig. 3.
- the half-line b is on the
- FIGS. 5 and 6 also show the hydrostatic pressure force during a high-pressure phase.
- Half-line b acts at the beginning of the half-straight line b, the full hydrostatic pressure of the hydraulic fluid within the working space 36 and then simplifying is assumed by a linear pressure drop in the direction of the half-line b and the abscissa in Fig. 6 due to the clearance between the piston 7 and piston bore. 6
- High pressure phase is much greater than during the low pressure phase at a piston bore 6. This leads to a tumbling motion of the piston 7 within the piston bores 6 and thereby to an improvement of the lubrication of the piston running surfaces 33 on the piston bore bearing surfaces 34. As lubricant while the hydraulic fluid within the working chambers 36 used.
- a second embodiment of the swash plate machine 1 is shown. In the following, only the differences from the first exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 4 will be described essentially.
- On the piston running surface 33 is a piston groove 61 as a piston opening 72nd
- the piston groove 61 is connected by a connecting bore 67 in fluid communication with the discharge channel 43 and thus also with the working space 36.
- the piston groove 61 is in an analogous manner as the bore groove 62 between the two second legs 77 of the first and second groove angle ß of + 15 ° and -15 ° in the section according to FIG. 4 with an analogous orientation of the sectional formation in FIG. 4 arranged on the embodiment shown in FIG. This allows the hydraulic fluid within the piston groove 61 to apply a hydrostatic pressure force to the piston 7, which
- Piston bore 6 a plurality of bore grooves 62 formed between the two second legs 77.
- the cross-sectional area of the bore groove 62 and / or the piston groove 61 and the connecting bore 67 and / or the connecting groove 68 is formed in the embodiment described above in such a way that the Volumetric flow of the volume flow of hydraulic fluid flowing through the piston groove 61 and / or through the bore groove 62 and / or the connecting bore 67 and / or the connecting groove 68 is greater than the volume flow of hydraulic fluid flowing out as a leakage volume flow due to roughness between the piston running surface 33 and the piston bore bearing surface 34 ,
- the pressure of the hydraulic fluid in the piston groove 61 and / or in the bore groove 62 substantially corresponds to the pressure of the
- Hydraulic fluid within the working space 36 Hydraulic fluid within the working space 36.
- the cross-sectional shape of the piston groove 61 and / or the bore groove 62 is arbitrary, this can
- Piston bore bearing surface 34 are rounded.
- the piston bore 6 can either be designed as an exclusive bore on the cylinder drum 5 or within the piston bore 6 a bush is arranged, for example also made of bronze or brass, so that the piston bore 6 is delimited by the bushing.
- FIG. 8 shows a drive train 45 according to the invention.
- Drive train 45 has an internal combustion engine 46, which drives a planetary gear 48 by means of a shaft 47.
- Planetary gear 48 two shafts 47 are driven, wherein a first shaft 47 is connected to a clutch 49 with a differential gear 56.
- a second or other shaft driven by the planetary gear 48 drives a first swash plate machine 50 through a clutch 49, and the first swash plate machine 50 is hydraulically connected by means of two hydraulic lines 52 to a second swash plate machine 51.
- the first and second swash plate machines 50, 51 thereby form a hydraulic gear 60, and from the second swash plate machine 51, the differential gear 56 can also be driven by means of a shaft 47.
- Differential gear 56 drives the wheels 57 with the wheel shafts 58.
- the drive train 45 has two pressure accumulators 53 as a high-pressure accumulator 54 and as a low-pressure accumulator 55.
- the two accumulators 53 are hydraulically connected by means not shown hydraulic lines with the two swash plate machines 50, 51, thereby mechanical energy of the
- Internal combustion engine 46 is stored hydraulically in the high-pressure accumulator 54 can be and also in a recuperation of a motor vehicle with the drive train 45 also kinetic energy of the motor vehicle in the high-pressure accumulator 54 can be stored hydraulically.
- the differential gear 56 can additionally be driven with a swash plate machine 50, 51.
- the piston groove 61 and / or the bore groove 62 is in fluid-conducting connection to the working space 36.
- the pressure of the hydraulic fluid within the piston groove 61 and / or the bore groove 62 substantially corresponds to the pressure of the hydraulic fluid within the working space 36
- Hydraulic fluid within the working space 36 during the high or low pressure phase results in a different hydrostatic
- Compressive force which acts on the piston groove 61 and / or on the bore groove 62 on the piston 7 and opposite to the force acting on the piston 7 centrifugal force is aligned.
- Nutwinkels ß is sufficiently supplied with lubricant as the hydraulic fluid.
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Abstract
The invention relates to a swashplate machine (1) in the form an axial piston pump (2) and/or axial piston motor (3), comprising a cylinder drum (5) which is mounted so as to rotate or so as to be rotatable about a rotational axis (8) and which comprises piston bores (6); pistons (7) which are movably mounted in the piston bores (6) such that each piston running surface of a piston (7) is mounted on a respective piston bore support surface of a piston bore (6), a respective working chamber is provided between each axial piston (7) end facing away from a pivot cradle (14) and each piston bore (6), and a centrifugal force acts on the piston (7) during a rotational movement of the cylinder drum (5) on the basis of the rotational movement; a driveshaft (9) which is at least rotationally fixed to the cylinder drum (5) and which is mounted so as to rotate or so as to be rotatable about the rotational axis; and the pivot cradle (14) which is pivotally mounted about a pivot axis (15) and which comprises a bearing surface (18) for supporting the piston (7) on the bearing surface (18), wherein at least one bore opening is formed on the piston bore support surface, and the at least one bore opening is fluidically connected to the working chamber such that a hydrostatic compressive force can be applied to the piston (7) by means of the hydraulic liquid in the at least one bore opening, said hydrostatic pressure opposing the centrifugal force acting on the piston, and/or at least one piston opening is formed on the piston running surface, and the at least one piston opening is fluidically connected to the working chamber so that a hydrostatic compressive force can be applied to the piston (7) by means of the hydraulic liquid in the at least one piston opening, said hydrostatic pressure opposing the centrifugal force acting on the piston (7).
Description
SCHRÄGSCHEIBENMASCHINE ALS AXIALKOLBENPUMPE UND/ODER AXIALKOLBENMOTOR CIRCULAR DISC MACHINE AS AXIAL PISTON PUMP AND / OR AXIAL PISTON ENGINE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 1 . The present invention relates to a swash plate machine according to the preamble of claim 1 and a drive train according to the preamble of claim 11.
Stand der Technik State of the art
Schrägscheibenmaschinen dienen als Axialkolbenpumpen zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und als Axialkolbenmotor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie. Eine 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. A
Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen ist drehbar bzw. rotierend gelagert und in den Kolbenbohrungen sind Kolben angeordnet. Die Zylindertrommel ist fest mit einer Antriebswelle verbunden und auf einen ersten Teil der rotierenden Cylinder drum with piston bores is rotatably or rotatably mounted and pistons are arranged in the piston bores. The cylinder drum is fixedly connected to a drive shaft and to a first part of the rotating
Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und auf einen zweiten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck. Eine Schwenkwiege ist um eine Piston bores temporarily acts a hydraulic fluid under high pressure and on a second part of the rotating piston bores acts temporarily a hydraulic fluid under low pressure. A pivoting cradle is around one
Schwenkachse verschwenkbar gelagert und auf der Schwenkwiege liegt eine Rückhaltescheibe mit Gleitschuhen auf. An den Gleitschuhen sind die Kolben befestigt. Die Rückhaltescheibe mit den Gleitschuhen führt zusammen mit der Zylindertrommel eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse aus und eine ebene Auflagefläche der Schwenkwiege ist dabei in einem spitzen Winkel, zum Beispiel zwischen 0° und +20° und zwischen 0° und -20° als Schwenkwinkel, zu der Rotationsachse der Zylindertrommel ausgerichtet. Die Gleitschuhe sind mit einer Gleitlagerung, welche im Allgemeinen hydrostatisch entlastet ist, auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert und die Gleitschuhe sind mit der Rückhaltescheibe verbunden.
Die Kolben innerhalb der Kolbenbohrungen sind mittelbar auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert. Im Betrieb der Schrägscheibenmaschine ist die Schwenkwiege in einem spitzen Winkel ausgerichtet, sodass dadurch auf die Gleitschuhe und damit auch auf die Kolben Querkräfte übertragen werden. Diese Kräfte ändern bei der Rotationsbewegung die Größe und die Richtung bezüglich der Zylinderbohrung und dies führt zu einer Taumelbewegung des Kolbens innerhalb der Kolbenbohrung aufgrund eines Spiels zwischen dem Kolben und der Kolbenbohrung. Die Kontaktstellen zwischen der Kolbenlauffläche an den Kolben und der Kolbenbohrungslagerfläche an den Kolbenbohrungen wechseln somit ständig und dies ist ein wichtiger Beitrag zur Schmierung des Kolbens innerhalb der Kolbenbohrung mit Schmiermittel. Das Schmiermittel bildet die Hydraulikflüssigkeit innerhalb eines Arbeitsraums an den Kolbenbohrungen. Bei Schrägscheibenmaschinen mit einer großen Drehzahl von beispielsweise 6 000 bis 7 000 Umdrehungen pro Minute treten hohe Zentrifugalkräfte auf mit denen die Kolben auf die Kolbenbohrungslagerfläche gedrückt sind. Dies führt zu einem ständigen und dauerhaften Anliegen der Kolbenlauffläche an einem radialen Außenbereich auf der Kolbenbohrungslagerfläche. Bei einem kleinen Swivel axis mounted pivotably and on the pivoting cradle is on a retaining disc with sliding shoes. The pistons are attached to the sliding shoes. The retaining disc with the sliding shoes together with the cylinder drum rotates about an axis of rotation and a flat bearing surface of the pivoting cradle is at an acute angle, for example between 0 ° and + 20 ° and between 0 ° and -20 ° as a swivel angle aligned with the axis of rotation of the cylinder drum. The sliding blocks are mounted with a sliding bearing, which is generally hydrostatically relieved, on the support surface of the pivoting cradle and the sliding blocks are connected to the retaining disc. The pistons within the piston bores are mounted indirectly on the support surface of the pivoting cradle. During operation of the swash plate machine, the pivoting cradle is oriented at an acute angle, so that transverse forces are thereby transmitted to the sliding shoes and thus also to the pistons. These forces change the size and the direction with respect to the cylinder bore in the rotational movement and this leads to a wobbling movement of the piston within the piston bore due to a clearance between the piston and the piston bore. The contact points between the piston running surface on the piston and the piston bore bearing surface on the piston bores thus constantly change and this is an important contribution to the lubrication of the piston within the piston bore with lubricant. The lubricant forms the hydraulic fluid within a working space at the piston bores. In swash plate machines with a high speed of, for example, 6,000 to 7,000 revolutions per minute, high centrifugal forces occur with which the pistons are pressed onto the piston bore bearing surface. This leads to a permanent and permanent concern of the piston running surface at a radial outer region on the piston bore bearing surface. With a small one
Schwenkwinkel führen außerdem die Kolben eine geringe axiale Bewegung innerhalb der Kolbenbohrung aus, sodass in der Folge keine ausreichende Versorgung der radialen äußeren Teilbereiche der Kolbenlauffläche mit In addition, pivoting angles cause the pistons a small axial movement within the piston bore, so that in the sequence not sufficient supply of the radial outer portions of the piston running surface with
Schmiermittel mehr möglich ist, weil aufgrund der großen Zentrifugalkräfte die Taumelbewegung im Wesentlichen unterbrochen ist und dadurch eine ständiger Kontakt zwischen der äußeren radialen Teilflächen an den Kolbenlaufflächen und der Kolbenbohrung besteht und aufgrund der geringen axialen Bewegungen der Kolben zu diesen äußeren radialen Teilbereichen der Kolbenlauffläche kein Lubricant is more possible because due to the large centrifugal forces, the tumbling motion is substantially interrupted and thereby a constant contact between the outer radial faces on the piston tread and the piston bore and due to the small axial movements of the piston to these outer radial portions of the piston tread no
Schmiermittel gelangt. Dies führt zu einem großen mechanischen Verschleiß der Kolbenlaufflächen und der Kolbenbohrungslagerflächen. Dadurch kann die Lebensdauer der Schrägscheibenmaschine begrenzt sein. Als Maßnahmen hiergegen ist es bereits bekannt, Kolben mit einem geringenLubricant passes. This leads to a large mechanical wear of the piston running surfaces and the piston bore bearing surfaces. As a result, the service life of the swash plate machine can be limited. As measures against this it is already known, pistons with a small
Gewicht zu verbauen, um dadurch die Zentrifugalkräfte zu verkleinern oder Kolben mit einer geringen axialen Ausdehnung auszubilden, sodass die Kolben ein geringes Gewicht aufweisen und sich der Schwerpunkt des Kolbens mit dem Gleitschuh aus der Kolbenbohrung heraus verschiebt, dies führt jedoch in nachteiliger Weise zu einem geringeren hydraulischen Wirkungsgrad.
Die EP 1 013 928 A2 zeigt eine Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise mit einer angetriebenen umlaufenden und eine Mehrzahl von darin angeordneten Kolbenbohrungen aufweisenden Zylindertrommel, wobei in den jeweils durch Stege voneinander getrennten Kolbenbohrungen linear zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt bewegliche Kolben angeordnet sind und eine Niederdruckanschlussniere und eine Hochdruckanschlussniere aufweisende Steuerscheibe vorgesehen ist. To reduce weight, thereby reducing the centrifugal forces or forming pistons with a small axial extent, so that the pistons have a low weight and the center of gravity of the piston with the sliding shoe moves out of the piston bore, but this leads disadvantageously to a lesser extent hydraulic efficiency. EP 1 013 928 A2 shows an axial piston pump in a swashplate design with a driven circumferential and a plurality of piston bores having cylinder bores, wherein in each of webs separated piston bores are arranged linearly between a bottom dead center and a top dead center movable pistons and a Niederdruckanschlussniere and a Hochdruckscheibe kidney having control disk is provided.
Die CH 405 934 zeigt eine Schrägscheibenaxialkolbenpumpe, deren nicht umlaufender Zylinderblock zum Verändern der Fördermenge in Abhängigkeit vom Förderdruck längs verschiebbar ist, wobei an dem durch eine Feder in Richtung der Erhöhung der Fördermenge gedrückten Zylinderblock eine The CH 405 934 shows a Schrägscheibenaxialkolbenpumpe whose non-rotating cylinder block for varying the flow rate in dependence on the delivery pressure is longitudinally displaceable, wherein at the pressed by a spring in the direction of increasing the delivery cylinder block a
Steuerschiebereinheit mit einem Schieberkolben befestigt ist. Die DE 27 33 870 C2 zeigt eine Steuereinrichtung für eine Control slide unit is attached with a spool. DE 27 33 870 C2 shows a control device for a
Schrägenscheibenaxialkolbenpumpe, bei der an beiden Seiten der Wiege zur Verschwenkung der Schrägscheibe je ein hydraulisch beaufschlagter Oblique disk axial piston pump, on each side of the cradle for pivoting the swash plate, each a hydraulically acted upon
Schwenkflügel am Motor angreift, wobei beide Motoren mittels eines um die Schwenkachse der Wiege verschwenkbar angeordneten plattenförmigen Steuerventilschiebers steuerbar sind und zur Einstellung der Fördermenge derSwinging wing engages the engine, wherein both motors are controllable by means of a pivotable about the pivot axis of the cradle arranged plate-shaped control valve spool and for adjusting the delivery of the
Pumpe dienen. Serve pump.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung Disclosure of the Invention Advantages of the Invention
Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw. Swash plate machine according to the invention as axial piston pump and / or axial piston motor, comprising one rotatable about an axis of rotation or
rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen, in den rotating cylinder drum with piston bores, in the
Kolbenbohrungen beweglich gelagerte Kolben, so dass je eine Kolbenlauffläche eines Kolbens an je einer Kolbenbohrungslagerfläche einer Kolbenbohrung gelagert ist und zwischen einem einer Schwenkwiege abgewandten axialen Ende je eines Kolbens und je einer Kolbenbohrung ein Arbeitsraum vorhanden ist und bei einer Rotationsbewegung der Zylindertrommel auf die Kolben eine Piston bores movably mounted pistons, so that each a piston running surface of a piston is mounted on each piston bore bearing surface of a piston bore and between a pivot cradle distal axial end of a respective piston and a piston bore a working space is present and a rotational movement of the cylinder drum on the piston
Zentrifugalkraft wirkt aufgrund der Rotationsbewegung, eine mit der Centrifugal force acts due to the rotational movement, one with the
Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, welche um die
Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, die um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche, wobei an der Kolbenbohrungslagerfläche wenigstens eine Bohrungsöffnung ausgebildet ist und die wenigstens eine Bohrungsöffnung in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum steht, so dass mittels der Hydraulikflüssigkeit in der wenigstens einen Bohrungsöffnung auf die Kolben eine hydrostatische Druckkraft aufbringbar ist, welche entgegengesetzt zu der auf die Kolben wirkenden Zentrifugalkraft ist und/oder an der Cylinder drum at least rotatably connected drive shaft, which around the Rotary axis is mounted rotatably or rotatably, pivotally mounted about a pivot axis pivoting cradle with a support surface for supporting the piston on the support surface, wherein at the piston bore bearing surface at least one bore opening is formed and the at least one bore opening is in fluid communication with the working space, so that by means of the hydraulic fluid in the at least one bore opening on the piston, a hydrostatic pressure force is applied, which is opposite to the force acting on the piston centrifugal force and / or on the
Kolbenlauffläche wenigstens eine Kolbenöffnung ausgebildet ist und die wenigstens eine Kolbenöffnung in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum steht, so dass mittels der Hydraulikflüssigkeit in der wenigstens einen Kolbenlauffläche at least one piston opening is formed and the at least one piston opening is in fluid communication with the working space, so that by means of the hydraulic fluid in the at least one
Kolbenöffnung auf die Kolben eine hydrostatische Druckkraft aufbringbar ist, welche entgegengesetzt zu der auf die Kolben wirkenden Zentrifugalkraft ist. Mittels der wenigstens einen Bohrungsöffnung und/oder der wenigstens einen Kolbenöffnung kann auf den Kolben eine hydrostatische Druckkraft aufgebracht werden, welche entgegengesetzt zu der auf den Kolben wirkenden Piston opening on the piston, a hydrostatic pressure force can be applied, which is opposite to the force acting on the piston centrifugal force. By means of the at least one bore opening and / or the at least one piston opening, a hydrostatic pressure force can be applied to the piston which is opposite to that acting on the piston
Zentrifugalkraft ist. Die wenigstens eine Bohrungsöffnung und/oder die wenigstens eine Kolbenöffnung steht dabei in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum und dadurch wirkt bei einer fluidleitenden Verbindung des Centrifugal force is. The at least one bore opening and / or the at least one piston opening is in fluid-conducting connection with the working space and thereby acts in a fluid-conducting connection of the
Arbeitsraums mit einer Hochdrucköffnung ein großer hydrostatischer Druck auf die Kolben an der wenigstens einen Bohrungsöffnung und/oder an der wenigstens einen Kolbenöffnung. Bei einer fluidleitenden Verbindung des Arbeitsraumes mit einer Niederdrucköffnung tritt ein wesentlich geringerer Druck in dem Arbeitsraum auf und damit auch an der wenigstens einen Working space with a high-pressure opening a large hydrostatic pressure on the piston at the at least one bore opening and / or at the at least one piston opening. In a fluid-conducting connection of the working space with a low-pressure opening occurs a much lower pressure in the working space and thus also at least one
Bohrungsöffnung und/oder an der wenigstens einen Kolbenöffnung. Damit wirken während der Rotationsbewegung auf die Kolben unterschiedliche Kräfte und dies führt zu einer Taumelbewegung des Kolbens innerhalb der Kolbenbohrung und dadurch wird die Schmierung der Kolbenlaufflächen an den Hole opening and / or on the at least one piston opening. Thus, during the rotational movement on the piston different forces and this leads to a wobbling movement of the piston within the piston bore and thereby the lubrication of the piston running surfaces of the
Kolbenbohrungslagerflächen wesentlich verbessert, insbesondere an den radialen äußeren Teilbereichen der Kolbenlauffläche. Dadurch ist auch in Betriebszuständen mit einer großen Drehzahl der Zylindertrommel und einem kleinen Schwenkwinkel der Schwenkwiege eine ausreichende Versorgung der Kolben mit Schmiermittel, nämlich der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Piston bore bearing surfaces significantly improved, especially at the radial outer portions of the piston tread. Thus, even in operating conditions with a large rotational speed of the cylinder drum and a small pivot angle of the pivoting cradle is an adequate supply of the piston with lubricant, namely the hydraulic fluid within the
Arbeitsraumes, gewährleistet.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist eine Rotationsbewegung des wenigstens einen Kolbens innerhalb der Kolbenbohrung mit einer Working space, guaranteed. In an additional embodiment, a rotational movement of the at least one piston within the piston bore with a
Rotationsachse, welche einer Längsachse des Kolbens bzw. der Kolbenbohrung entspricht, ausgeschlossen, insbesondere durch eine entsprechende Rotation axis, which corresponds to a longitudinal axis of the piston or the piston bore, excluded, in particular by a corresponding
formschlüssige Verbindung zwischen Kolben und der Kolbenbohrung. Dies ist erforderlich, sofern an der Kolbenlauffläche wenigstens eine Kolbenöffnung ausgebildet ist, damit die wenigstens eine Kolbenöffnung ständig an dem radialen äußeren Teilbereich der Kolbenlauffläche ausgerichtet ist. So weist beispielsweise die Kolbenlauffläche eine Nase auf, welche innerhalb einer Führungsnut in axialer Richtung an der Kolbenbohrungslagerfläche gelagert ist. positive connection between the piston and the piston bore. This is necessary if at least one piston opening is formed on the piston running surface so that the at least one piston opening is constantly aligned with the radially outer portion of the piston running surface. Thus, for example, the piston running surface on a nose, which is mounted within a guide groove in the axial direction of the piston bore bearing surface.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist die wenigstens eine Bohrungsöffnung als eine Bohrungsnut ausgebildet und/oder die wenigstens eine Kolbenöffnung ist als eine Kolbennut ausgebildet. Die wenigstens eine Bohrungsnut und/oder die wenigstens eine Kolbennut weist eine größere axiale Ausdehnung auf als die wenigstens eine Bohrungsöffnung, sodass über einen größeren axialen Bereich gleichmäßig die hydrostatische Druckkraft der Hydraulikflüssigkeit auf den Kolben eine Druckkraft aufbringen kann entgegengesetzt zu der Zentrifugalkraft, welche auf die Kolben wirkt. In an additional embodiment, the at least one bore opening is formed as a bore groove and / or the at least one piston opening is formed as a piston groove. The at least one bore groove and / or the at least one piston groove has a greater axial extent than the at least one bore opening, so that over a larger axial area evenly the hydrostatic pressure force of the hydraulic fluid can apply a compressive force to the piston opposite to the centrifugal force acting on the piston Piston acts.
In einer weiteren Ausführungsform steht die wenigstens eine Bohrungsöffnung, insbesondere Bohrungsnut, durch wenigstens eine Verbindungsbohrung in der Zylindertrommel und/oder durch wenigstens eine Verbindungsnut an der Kolbenbohrung in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum und/oder die wenigstens eine Kolbenöffnung, insbesondere Kolbennut, ist durch wenigstens eine Verbindungsbohrung in dem Kolben und/oder durch einen Entlastungskanal und/oder ein in den Arbeitsraum mündendes Ende der wenigstens einen In a further embodiment, the at least one bore opening, in particular bore groove, is in at least one connecting bore in the cylinder drum and / or by at least one connecting groove on the piston bore in fluid-conducting connection with the working space and / or the at least one piston opening, in particular piston groove, is at least a connection bore in the piston and / or through a discharge channel and / or an opening into the working space end of the at least one
Kolbenöffnung, insbesondere Kolbennut, mit dem Arbeitsraum fluidleitend verbunden. Durch die wenigstens eine Verbindungsbohrung und/oder die wenigstens eine Verbindungsnut steht somit die wenigstens eine Piston opening, in particular piston groove, fluidly connected to the working space. By at least one connecting bore and / or the at least one connecting groove is thus at least one
Bohrungsöffnung und/oder die wenigstens eine Kolbenöffnung in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum, sodass an der radialen Außenseite, das heißt der Kolbenlauffläche des Kolbens, der Druck der Hydraulikflüssigkeit im Bore opening and / or the at least one piston opening in fluid-conducting connection with the working space, so that on the radial outer side, that is, the piston running surface of the piston, the pressure of the hydraulic fluid in
Wesentlichen identisch ist zu dem Druck der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Arbeitsraums.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die wenigstens eine Bohrungsnut und/oder die wenigstens eine Kolbennut mit einer axialen Richtungskomponente ausgerichtet, insbesondere ist die wenigstens eine Bohrungsnut und/oder die wenigstens eine Kolbennut in einer axialen Richtung ausgerichtet. Insbesondere ist die wenigstens eine Bohrungsnut und/oder die wenigstens eine Kolbennut mit einer Abweichung von weniger als 45°, 30°, 20° oder 10° in der axialen Richtung ausgerichtet. Essentially identical to the pressure of the hydraulic fluid within the working space. In an additional embodiment, the at least one bore groove and / or the at least one piston groove is aligned with an axial direction component, in particular the at least one bore groove and / or the at least one piston groove are aligned in an axial direction. In particular, the at least one bore groove and / or the at least one piston groove is aligned with a deviation of less than 45 °, 30 °, 20 ° or 10 ° in the axial direction.
In einer ergänzenden Ausgestaltung weist in einem Schnitt senkrecht zu der Rotationsachse der Zylindertrommel je ein Nutwinkel einen Scheitelpunkt als Punkt der Rotationsachse auf und ein erster und zweiter Schenkel des je einen Nutwinkels sind Halbgeraden mit einem Anfangspunkt als den Scheitelpunkt und die beiden Schenkel des je einen Nutwinkels in einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse liegen und ein erster Schenkel senkrecht auf der In a supplemental embodiment, in a section perpendicular to the axis of rotation of the cylinder barrel, each groove angle has a vertex as a point of the rotation axis, and first and second legs of each groove angle are half-lines having a starting point as the vertex and the two legs of the one groove angle lie in a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation and a first leg perpendicular to the
Rotationsachse steht und der erste Schenkel eine zentrische Längsachse der Kolbenbohrung schneidet und ein zweiter Schenkel senkrecht auf der Rotation axis is and the first leg intersects a central longitudinal axis of the piston bore and a second leg perpendicular to the
Rotationsachse steht und der zweite Schenkel die Rotationsachse schneidet und ein erster Nutwinkel + 40°, insbesondere +20°, beträgt und ein zweiter Nutwinkel - 40°, insbesondere - 20°, beträgt und in dem Schnitt senkrecht zu der Rotation axis is and the second leg intersects the axis of rotation and a first groove angle + 40 °, in particular + 20 °, and a second groove angle - 40 °, in particular - 20 °, and in the section perpendicular to the
Rotationsachse die wenigstens eine Bohrungsöffnung, insbesondere Rotation axis, the at least one bore opening, in particular
Bohrungsnut, und/oder die wenigstens eine Kolbenöffnung, insbesondere Kolbennut, zwischen den beiden zweiten Schenkeln des ersten und zweiten Nutwinkels liegt. Bei dem ersten und zweiten Nutwinkel ist der erste Schenkel ein identischer erster Schenkel für den ersten und zweiten Nutwinkel. Die Bohrungsnut, and / or the at least one piston opening, in particular piston groove, between the two second legs of the first and second groove angle. In the first and second groove angles, the first leg is an identical first leg for the first and second groove angles. The
wenigstens eine Kolbenöffnung und/oder die wenigstens eine Bohrungsöffnung ist damit an dem radialen äußeren Teilbereich der Kolbenlauffläche und/oder der Kolbenbohrungslagerfläche angeordnet und bringt dadurch aufgrund der hydrostatischen Druckkraft der Hydraulikflüssigkeit innerhalb der wenigstens einen Kolbenöffnung und/oder der wenigstens einen Bohrungsöffnung eine Druckkraft auf den Kolben auf, welche entgegengesetzt zu der auf den Kolben wirkenden Zentrifugalkraft ausgerichtet ist. Der erste Schenkel ist somit in Richtung der auf den Kolben wirkenden Zentrifugalkraft ausgerichtet. Der erste und zweite Nutenwinkel ist jeweils zwischen dem ersten und zweiten Schenkel aufgespannt.
In einer zusätzlichen Ausführungsform liegen sämtliche Bohrungsöffnungen, insbesondere Bohrungsnuten, und/oder sämtliche Kolbenöffnungen, at least one piston opening and / or the at least one bore opening is thus arranged on the radial outer portion of the piston running surface and / or the piston bore bearing surface and thereby brings due to the hydrostatic pressure force of the hydraulic fluid within the at least one piston opening and / or the at least one bore opening a compressive force on the Piston, which is opposite to the centrifugal force acting on the piston aligned. The first leg is thus aligned in the direction of the centrifugal force acting on the piston. The first and second groove angle is respectively spanned between the first and second legs. In an additional embodiment, all bore openings, in particular bore grooves, and / or all piston openings,
insbesondere Kolbennuten, zwischen den zweiten Schenkeln des ersten und zweiten Nutwinkels. in particular piston grooves, between the second legs of the first and second groove angle.
Zweckmäßig ist an sämtlichen Kolbenbohrungen die wenigstens eine Suitably, the at least one of all piston bores
Bohrungsöffnung, insbesondere Bohrungsnut, ausgebildet. Damit kann auf sämtliche Kolben innerhalb der Kolbenbohrungen durch die wenigstens eine Bohrungsöffnung eine hydrostatische Druckkraft aufgebracht werden, welche entgegengesetzt zu der auf die Kolben wirkenden Zentrifugalkraft ausgerichtet ist. Hole opening, in particular bore groove formed. Thus, a hydrostatic pressure force can be applied to all the pistons within the piston bores through the at least one bore opening, which is aligned opposite to the force acting on the piston centrifugal force.
In einer weiteren Ausführungsform ist an sämtlichen Kolben die wenigstens eine Kolbenöffnung, insbesondere Kolbennut, ausgebildet. In a further embodiment, the at least one piston opening, in particular piston groove, is formed on all the pistons.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist bei einer axialen Stellung des Kolbens mit einem minimalen Volumen des Arbeitsraumes, insbesondere bei sämtlichen Kolben, die wenigstens einen Bohrungsöffnung, insbesondere Bohrungsnut, und/oder die wenigstens einen Kolbenöffnung, insbesondere Kolbennut, an einem der Ventilscheibe zugewandten axialen Nutabschnitt der Kolbenlauffläche ausgebildet und beträgt der axiale Nutabschnitt weniger als 70 %, 50 %, 40 % oder 30 % der gesamten maximalen axialen Ausdehnung der Kolbenlauffläche an der Kolbenbohrungsfläche bei der axialen Stellung des Kolbens mit dem minimalen Volumen des Arbeitsraumes. In an additional embodiment, at an axial position of the piston with a minimum volume of the working space, in particular in all pistons, the at least one bore opening, in particular bore groove, and / or the at least one piston opening, in particular piston groove, on one of the valve disc facing axial groove portion of Piston contact surface formed and the axial groove portion is less than 70%, 50%, 40% or 30% of the total maximum axial extent of the piston running surface on the piston bore surface at the axial position of the piston with the minimum volume of the working space.
Vorzugsweise beträgt bei einer axialen Stellung des Kolbens mit einem minimalen Volumen des Arbeitsraumes an einem der Ventilscheibe abgewandten axialen Abschnitt der Kolbenlauffläche keine Bohrungsöffnung, insbesondere keine Bohrungsnut, und keine Kolbenöffnung, insbesondere keine Kolbennut, ausgebildet ist und der axiale Abschnitt weniger als 70 %, 60 %, 50 % oder 30 % der gesamten maximalen axialen Ausdehnung der Kolbenlauffläche an der Kolbenbohrungsfläche bei der axialen Stellung des Kolbens mit dem minimalen Volumen des Arbeitsraumes. Erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Schrägscheibenmaschine zur Umwandlung von mechanischer Energie in
hydraulische Energie und umgekehrt, wenigstens einen Druckspeicher, wobei die Schrägscheibenmaschine als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung Preferably, at an axial position of the piston with a minimum volume of the working space at an axial section of the piston running surface facing away from the valve disc, no bore opening, in particular no bore groove, and no piston opening, in particular no piston groove, is formed and the axial section is less than 70%, 60 %, 50% or 30% of the total maximum axial extent of the piston running surface at the piston bore surface at the axial position of the piston with the minimum volume of the working space. Drive train according to the invention for a motor vehicle, comprising at least one swash plate machine for converting mechanical energy into hydraulic energy and vice versa, at least one pressure accumulator, wherein the swash plate machine as one in this patent application
beschriebene Schrägscheibenmaschine ausgebildet ist. described swash plate machine is formed.
Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher als Preferably, the drive train comprises two swash plate machines, which are hydraulically connected to each other and act as a hydraulic transmission and / or the drive train comprises two pressure accumulator as
Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher. High pressure accumulator and low pressure accumulator.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege. In a further embodiment, the swash plate machine comprises a weighing storage for the pivoting cradle.
Zweckmäßig umfasst die Schrägscheibenmaschine wenigstens eine Suitably, the swash plate machine comprises at least one
Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege. Swivel device for pivoting the swivel cradle.
In einer weiteren Variante umfasst die Schrägscheibenmaschine eine In a further variant, the swash plate machine comprises a
Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen. Low-pressure opening for introducing and / or discharging hydraulic fluid into and / or out of the rotating piston bores.
In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen. In an additional embodiment, the swash plate machine includes a high pressure port for discharging and / or introducing hydraulic fluid from and / or into the rotating piston bores.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Hereinafter, embodiments of the invention below
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt: With reference to the accompanying drawings described in more detail. It shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine in einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 shows a longitudinal section of a swash plate machine in a first embodiment,
Fig. 2 einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 1 einer Ventilscheibe der Fig. 2 shows a cross section A-A of FIG. 1 a valve disc of
Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege,
Fig. 3 eine Längsschnitt einer Kolbenbohrung mit einem Kolben in einem ersten Ausführungsbeispiel der Schrägscheibenmaschine gemäß Fig. 1 , Swashplate machine and a view of a pivoting cradle, 3 is a longitudinal section of a piston bore with a piston in a first embodiment of the swash plate machine of FIG. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt B-B einer Zylindertrommel der Fig. 4 is a cross section B-B of a cylinder drum of
Schrägscheibenmaschine gemäß Fig. 1 , Swash plate machine according to FIG. 1,
Fig. 5 ein Diagramm der auf den Kolben gemäß Fig. 3 an einer Halbgerade a wirkenden hydrostatischen Druckkraft, 5 shows a diagram of the hydrostatic pressure force acting on the piston according to FIG. 3 on a half-line a,
Fig. 6 ein Diagramm der auf den Kolben gemäß Fig. 3 an einer Halbgerade b wirkenden hydrostatischen Druckkraft, 6 shows a diagram of the hydrostatic pressure force acting on the piston according to FIG. 3 at a half-line b,
Fig. 7 eine Längsschnitt der Kolbenbohrung mit dem Kolben in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Schrägscheibenmaschine, 7 is a longitudinal section of the piston bore with the piston in a second embodiment of the swash plate machine,
Fig. 8 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. 8 shows a drive train for a motor vehicle.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Eine in Fig. 1 in einem Längsschnitt dargestellte Schrägscheibenmaschine 1 dient als Axialkolbenpumpe 2 zur Umsetzung bzw. Umwandlung mechanischer Energie (Drehmoment, Drehzahl) in hydraulische Energie (Volumenstrom, Druck) oder als Axialkolbenmotor 3 zur Umsetzung bzw. Umwandlung hydraulischer Energie (Volumenstrom, Druck) in mechanische Energie (Drehmoment, A swashplate machine 1 shown in a longitudinal section in FIG. 1 serves as axial piston pump 2 for conversion or conversion of mechanical energy (torque, speed) into hydraulic energy (volume flow, pressure) or as axial piston motor 3 for conversion or conversion of hydraulic energy (volume flow, pressure ) into mechanical energy (torque,
Drehzahl). Eine Antriebswelle 9 ist mittels einer Lagerung 10 an einem Rotation speed). A drive shaft 9 is by means of a bearing 10 at a
Flansch 21 eines- oder mehrteiligen Gehäuse 4 und mit einer weiteren Lagerung 10 an dem Gehäuse 4 der Schrägscheibenmaschine 1 um eine Rotationsachse 8 drehbar bzw. rotierend gelagert (Fig. 1 ). Mit der Antriebswelle 9 ist eine Flange 21 one- or multi-part housing 4 and with a further bearing 10 on the housing 4 of the swash plate machine 1 about a rotational axis 8 rotatably or rotatably mounted (Fig. 1). With the drive shaft 9 is a
Zylindertrommel 5 drehfest und in axialer Richtung verbunden, wobei die Cylinder drum 5 rotatably and connected in the axial direction, the
Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 ein- oder zweiteilig ausgebildet sind und die Grenze zwischen der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 in Fig. 1 strichliert dargestellt ist. Die Zylindertrommel 5 führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 mit aus aufgrund einer drehfesten Verbindung. In die Drive shaft 9 and the cylinder drum 5 are formed in one or two parts and the boundary between the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 is shown in Fig. 1 by dashed lines. The cylinder drum 5 carries out the rotational movement of the drive shaft 9 with due to a rotationally fixed connection. In the
Zylindertrommel 5 sind eine Vielzahl von Kolbenbohrungen 6 mit einem beliebigen Querschnitt, zum Beispiel quadratisch oder kreisförmig, eingearbeitet.
In die Kolbenbohrungen 6 münden Verbindungsöffnungen 70. Die Längsachsen 35 der Kolben 7 bzw. der Kolbenbohrungen 6 sind dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Antriebswelle 9 bzw. der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. In den Kolbenbohrungen 6 ist jeweils ein Kolben 7 beweglich gelagert. Eine Schwenkwiege 14 ist um eine Schwenkachse 15 verschwenkbar an dem Gehäuse 4 gelagert. Die Schwenkachse 15 ist senkrecht zu der Cylinder drum 5, a plurality of piston bores 6 with an arbitrary cross-section, for example square or circular, incorporated. In the piston bores 6 connecting openings 70 open. The longitudinal axes 35 of the piston 7 and the piston bores 6 are aligned substantially parallel to the axis of rotation 8 of the drive shaft 9 and the cylinder drum 5. In the piston bores 6 each have a piston 7 is movably mounted. A pivoting cradle 14 is mounted pivotably about a pivot axis 15 on the housing 4. The pivot axis 15 is perpendicular to the
Zeichenebene von Fig. 1 und parallel zu der Zeichenebene von Fig. 2 ausgerichtet. Die Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ist parallel zur und in der Zeichenebene von Fig. 1 angeordnet und senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 2. Das Gehäuse 4 begrenzt flüssigkeitsdicht einen Innenraum 44, der mit Hydraulikflüssigkeit befüllt ist. Drawing plane of Fig. 1 and aligned parallel to the plane of Fig. 2. The axis of rotation 8 of the cylinder drum 5 is arranged parallel to and in the plane of the drawing of FIG. 1 and perpendicular to the plane of the drawing of FIG. 2. The housing 4 is liquid-tightly bounded by an interior space 44 which is filled with hydraulic fluid.
Die Schwenkwiege 14 weist eine ebene bzw. plane Auflagefläche 18 zur mittelbaren Auflage einer Rückhaltescheibe 37 und zur unmittelbaren Auflage von Gleitschuhen 39 auf. Die Rückhaltescheibe 37 ist mit einer Vielzahl von Gleitschuhen 39 versehen und jeder Gleitschuh 39 ist dabei mit jeweils einem Kolben 7 verbunden. Hierzu weist der Gleitschuh 39 eine Lagerkugel 40 (Fig. 1 ) auf, welcher in einer Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 befestigt ist, sodass eine Kolbenverbindungsstelle 22 zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 ausgebildet ist. Die teilweise sphärisch ausgebildete The pivoting cradle 14 has a flat or planar support surface 18 for the indirect support of a retaining disk 37 and for the direct support of sliding shoes 39. The retaining disc 37 is provided with a plurality of sliding shoes 39 and each sliding block 39 is connected to a respective piston 7. For this purpose, the sliding block 39 has a bearing ball 40 (FIG. 1), which is fastened in a bearing socket 59 on the piston 7, so that a piston connection point 22 between the bearing ball 40 and the bearing socket 59 is formed on the piston 7. The partially spherical trained
Lagerkugel 40 und Lagerpfanne 59 sind beide komplementär bzw. sphärisch ausgebildet, sodass dadurch bei einer entsprechenden Bewegungsmöglichkeit zueinander zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an den Kolben 7 eine ständige Verbindung zwischen dem Kolben 7 und dem Gleitschuh 39 vorhanden ist. Aufgrund der Verbindung der Kolben 7 mit der rotierenden Zylindertrommel 5 und der Verbindung der Lagerpfannen 59 mit den Bearing ball 40 and bearing cup 59 are both complementary or spherical, so characterized in a corresponding possibility of movement between the bearing ball 40 and the bearing cup 59 to the piston 7, a permanent connection between the piston 7 and the shoe 39 is present. Due to the connection of the piston 7 with the rotating cylinder drum 5 and the connection of the bearing cups 59 with the
Gleitschuhen 39 führen die Gleitschuhe 39 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus und aufgrund der festen Verbindung bzw. Anordnung der Gleitschuhe 39 an der Rückhaltescheibe 37 führt auch die Rückhaltescheibe 37 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus. Damit die Sliding shoes 39 perform the sliding blocks 39 a rotational movement about the rotation axis 8 with and due to the fixed connection or arrangement of the sliding blocks 39 on the retaining disc 37 and the retaining plate 37 performs a rotational movement about the rotation axis 8 with. So that
Gleitschuhe 39 in ständigem Kontakt zu der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 stehen, wird die Rückhaltescheibe 37 von einer Druckfeder 41 unter einer Druckkraft auf die Auflagefläche 18 gedrückt. Die Schwenkwiege 14 ist - wie bereits erwähnt - um die Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert und weist ferner eine Öffnung 42 (Fig. 1 ) zur
Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Am Gehäuse 4 ist eine Wiegenlagerung 20 ausgebildet. Dabei sind an der Schwenkwiege 14 zwei Lagerabschnitte ausgebildet. Die beiden Lagerabschnitte der Schwenkwiege 14 liegen auf der Wiegenlagerung 20 auf. Die Schwenkwiege 14 ist damit mittels einer Slide shoes 39 are in constant contact with the support surface 18 of the pivoting cradle 14, the retaining plate 37 is pressed by a compression spring 41 under a compressive force on the support surface 18. The pivoting cradle 14 is - as already mentioned - pivotally mounted about the pivot axis 15 and further comprises an opening 42 (Fig. 1) for Carrying out the drive shaft 9. On the housing 4, a weighing storage 20 is formed. In this case, 14 two bearing sections are formed on the pivoting cradle. The two bearing sections of the pivoting cradle 14 rest on the weighing support 20. The pivoting cradle 14 is thus by means of a
Gleitlagerung an der Wiegenlagerung 20 bzw. dem Gehäuse 4 um die Slide bearing on the weighing storage 20 and the housing 4 to the
Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert. In der Darstellung in Fig. 1 weist die Auflagefläche 18 gemäß der Schnittbildung in Fig. 1 einen Schwenkwinkel α von ungefähr +20° auf. Der Schwenkwinkel α ist zwischen einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse 8 und einer von der ebenen Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 aufgespannten Ebene vorhanden gemäß der Swivel axis 15 pivotally mounted. In the illustration in Fig. 1, the support surface 18 according to the sectional formation in Fig. 1 has a pivot angle α of approximately + 20 °. The pivot angle α is present between a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation 8 and a plane spanned by the flat bearing surface 18 of the pivoting cradle 14 according to the
Schnittbildung in Fig. 1. Die Schwenkwiege 14 kann dabei zwischen zwei Schwenkgrenzwinkel α zwischen +20° und -20° mittels zweier Sectioning in Fig. 1. The pivoting cradle 14 can between two pivotal limit angle α between + 20 ° and -20 ° by means of two
Schwenkeinrichtungen 24 verschwenkt werden. Swivel devices 24 are pivoted.
Die erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 als Schwenkeinrichtungen 24 weist eine Verbindungsstelle 32 zwischen der Schwenkeinrichtung 24 und der Schwenkwiege 14 auf. Die beiden Schwenkeinrichtungen 24 weisen jeweils einen Verstellkolben 29 auf, welcher in einem Verstellzylinder 30 beweglich gelagert ist. Der Verstellkolben 29 bzw. eine Achse des Verstellzylinders 30 ist dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. An einem in Fig. 1 links dargestellten Endbereich des The first and second pivoting means 25, 26 as pivoting means 24 has a connection point 32 between the pivoting device 24 and the pivoting cradle 14. The two pivoting devices 24 each have an adjusting piston 29, which is movably mounted in an adjusting cylinder 30. The adjusting piston 29 or an axis of the adjusting cylinder 30 is aligned substantially parallel to the axis of rotation 8 of the cylinder drum 5. At an end region of the left illustrated in FIG
Verstellkolbens 29 weist dieser eine Lagerpfanne 31 auf, in welcher eine Adjusting piston 29 has this a bearing cup 31, in which a
Lagerkugel 19 gelagert ist. Dabei ist die Lagerkugel 19 an einem Schwenkarm 16 (Fig. 1 bis 2) der Schwenkwiege 14 vorhanden. Die erste und zweite Bearing ball 19 is mounted. In this case, the bearing ball 19 on a pivot arm 16 (Fig. 1 to 2) of the pivoting cradle 14 is present. The first and second
Schwenkeinrichtung 25, 26 ist somit mit jeweils einer Lagerkugel 19 an jeweils einem Schwenkarm 16 mit der Schwenkwiege 14 verbunden. Durch Öffnen eines der beiden Ventile 27, 28 als erstes Ventil 27 an der ersten Schwenkeinrichtung 25 und dem zweiten Ventil 28 an der zweiten Schenkeinrichtung 26 gemäß der Darstellung in Fig. 1 kann die Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 verschwenkt werden, da dadurch auf den Verstellkolben 29 an dem geöffneten Ventil 27, 28 mit einer Hydraulikflüssigkeit unter Druck in dem Verstellzylinder 30 eine Kraft aufgebracht wird. Dabei führt nicht nur die Schwenkwiege 14, sondern auch die Rückhaltescheibe 37 aufgrund der Druckbeaufschlagung mit der Druckfeder 41 diese Schwenkbewegung der Schwenkwiege 14 mit aus.
Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 als Axialkolbenpumpe 2 ist bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle 9 der von der Schrägscheibenmaschine 1 geförderte Volumenstrom umso größer, je größer der Betrag des Pivoting device 25, 26 is thus connected to a respective pivot ball 19 on a respective pivot arm 16 with the pivoting cradle 14. By opening one of the two valves 27, 28 as the first valve 27 on the first pivoting device 25 and the second valve 28 on the second inserting device 26 as shown in FIG. 1, the pivoting cradle 14 can be pivoted about the pivot axis 15, as a result Adjustment piston 29 to the open valve 27, 28 with a hydraulic fluid under pressure in the adjusting cylinder 30, a force is applied. In this case, not only the pivoting cradle 14, but also the retaining disc 37 due to the pressurization with the compression spring 41, this pivotal movement of the pivoting cradle 14 from. During operation of the swash plate machine 1 as axial piston pump 2, the larger the absolute value of the volume flow delivered by the swash plate machine 1, the larger the absolute value of the
Schwenkwinkels α ist und umgekehrt. Hierzu liegt an dem in Fig. 1 rechts dargestellten Ende der Zylindertrommel 5 eine Ventilscheibe 1 1 auf, mit einer nierenförmigen Hochdrucköffnung 12 und einer nierenförmigen Swivel angle α is and vice versa. For this purpose, a valve disk 1 1 is located on the end of the cylinder drum 5 shown on the right in FIG. 1, with a kidney-shaped high-pressure opening 12 and a kidney-shaped
Niederdrucköffnung 13. Die Kolbenbohrungen 6 der rotierenden Zylindertrommel 5 werden somit fluidleitend bei einer Anordnung der Verbindungsöffnungen 70 an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung der Verbindungsöffnungen 70 an der Niederdrucköffnung 13 mit derLow-pressure opening 13. The piston bores 6 of the rotating cylinder drum 5 are thus fluidly connected in an arrangement of the connecting openings 70 at the high-pressure opening 12 with the high-pressure opening 12 and in an arrangement of the connecting openings 70 at the low-pressure opening 13 with the
Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Die Kolbenbohrungen 6 und ein der Ventilscheibe 1 1 zugewandtes axiales Ende 23 der Kolben 7 begrenzen einen Arbeitsraum 36. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 keineLow pressure port 13 fluidly connected. The piston bores 6 and one of the valve disc 1 1 facing the axial end 23 of the piston 7 define a working space 36. At a pivot angle α of 0 ° and in an operation of the swash plate machine, for example as axial piston 2 despite a rotational movement of the drive shaft 9 and the cylinder drum 5 no
Hydraulikflüssigkeit von der Axialkolbenpumpe 2 gefördert, da die Kolben 7 keine Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen 6 ausführen. Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 sowohl als Axialkolbenpumpe 2 als auch als Hydraulic fluid promoted by the axial piston pump 2, since the piston 7 perform no strokes in the piston bores 6. In an operation of the swash plate machine 1 both as axial piston 2 and as
Axialkolbenmotor 3 weisen die temporär in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 stehenden Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck anAxial piston motor 3, the temporarily in fluid-conducting connection with the high pressure port 12 stationary piston bores 6 to a greater pressure
Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der Niederdrucköffnung 13 stehen. Ein axiales Ende 66 der der Zylindertrommel 5 liegt auf der Ventilscheibe 1 1 auf. An einer ersten Seite 64 des Gehäuses 4 bzw. dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ist eine Öffnung 63 mit der Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist eineHydraulic fluid as the piston bores 6, which are temporarily in fluid communication with the low-pressure port 13. An axial end 66 of the cylinder drum 5 rests on the valve disc 1 1. On a first side 64 of the housing 4 and the flange 21 of the housing 4, an opening 63 is formed with the bearing 10 and a second side 65 has a
Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf. Recess for supporting the drive shaft 9 with a further storage 10.
Die Rückhaltescheibe 37 ist ringförmig als ebene Scheibe ausgebildet und weist somit eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Die The retaining disc 37 is formed annularly as a flat disc and thus has an opening 38 for the passage of the drive shaft 9. The
Rückhaltescheibe 37 weist acht Bohrungen auf innerhalb deren die Gleitschuhe 39 angeordnet sind, so dass die Gleitschuhe 39 in radialer Richtung, d. h. Retaining disc 37 has eight holes within which the sliding shoes 39 are arranged, so that the sliding shoes 39 in the radial direction, d. H.
senkrecht zu einer Längsachse der Bohrungen, bezüglich der Rückhaltscheibe 37 beweglich sind. Die Rückhaltescheibe 37 und die Gleitschuhe 39 sind mehrteilig ausgebildet. Die Anzahl der Bohrungen entspricht der Anzahl derperpendicular to a longitudinal axis of the holes, with respect to the retaining disc 37 are movable. The retaining disc 37 and the sliding shoes 39 are formed in several parts. The number of holes corresponds to the number of holes
Gleitschuhe 39 und Kolben 7 und in jeder Bohrung ist jeweils ein Gleitschuh 39
befestigt. Die Rückhaltescheibe 37 liegt nicht unmittelbar auf der Auflagefläche 18 auf. Sliding shoes 39 and piston 7 and in each bore is a sliding shoe 39th attached. The retaining disc 37 is not directly on the support surface 18.
Die Kolben 7 sind mit einer Kolbenlauffläche 33 an einer The pistons 7 are connected to a piston tread 33 at one
Kolbenbohrungslagerfläche 34 an den Kolbenbohrungen 6 gelagert. DiePiston bore bearing surface 34 mounted on the piston bores 6. The
Längsachse 35 des Kolbens 7 bzw. der Kolbenbohrung 6 ist dabei im Longitudinal axis 35 of the piston 7 and the piston bore 6 is in the
Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ausgerichtet und die Längsachse 35 entspricht einer axialen Richtung 71 . Eine tangentiale Richtung 69 entspricht einer Tangente auf die Kolbenlauffläche 33 bzw. die Kolbenbohrungslagerfläche 34 und Tangente liegt in einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5. Innerhalb der Kolben 7 ist zentrisch ein Entlastungskanal 43 ausgebildet, welcher zur hydrostatischen Entlastung der Kolbenverbindungsstelle 22 und der Gleitlagerung der Aligned substantially parallel to the axis of rotation 8 of the cylinder drum 5 and the longitudinal axis 35 corresponds to an axial direction 71st A tangential direction 69 corresponds to a tangent to the piston running surface 33 and the piston bore bearing surface 34 and tangent lies in a plane perpendicular to the axis of rotation 8 of the cylinder barrel 5. Within the piston 7 a relief channel 43 is centrally formed, which for hydrostatic relief of the piston joint 22 and the sliding bearing of
Gleitschuhe 39 auf der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 dient. In dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in jeder Kolbenbohrung 6 an einem radialen äußeren in Richtung der Zentrifugalkraft wirkenden Abschnitt der Kolbenbohrungslagerfläche 34 eine Bohrungsnut 62 in axialer Richtung ausgebildet, welche damit auch eine Bohrungsöffnung 73 bildet. In Fig. 1 ist die Bohrungsnut 62 nicht dargestellt. In Fig. 3 ist eine Stellung des Kolbens 7 innerhalb der Kolbenbohrung 6 mit einem minimalen Volumen eines Sliding shoes 39 on the support surface 18 of the pivoting cradle 14 is used. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a bore groove 62 in the axial direction is formed in each piston bore 6 at a radially outer portion of the piston bore bearing surface 34 acting in the direction of centrifugal force, which thus also forms a bore opening 73. In Fig. 1, the bore groove 62 is not shown. In Fig. 3 is a position of the piston 7 within the piston bore 6 with a minimum volume of a
Arbeitsraums 36 dargestellt. Die Bohrungsnut 62 steht in fluidleitender Workspace 36 shown. The bore groove 62 is in fluid-conducting
Verbindung mit dem Arbeitsraum 36, da diese gegenüber der Kolbenlauffläche 33 durch eine Verbindungsnut 68 verlängert ist, sodass die Bohrungsnut 62 in ständiger fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum 36 steht. Ein erster und zweiter Nutwinkel ß (Fig. 4) ist je von einem ersten Schenkel 76 und einem zweiten Schenkel 77 aufgespannt. Der erste Schenkel 76 als eine Halbgerade, weist als Anfangspunkt bzw. Scheitelpunkt 78 einen Punkt der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 auf und ferner schneidet der erste Schenkel 76 auch die Längsachse 35 des Kolbens 7 bzw. der Kolbenbohrung 6. Der zweite Schenkel 77 steht wie der erste Schenkel 76 senkrecht auf der Rotationsachse 8 und schneidet auch diese. Der erste und zweite Nutwinkel ß beträgt -15° und +15° und die Bohrungsnut 62 liegt in dem Schnitt gemäß Fig. 4 zwischen den beiden zweiten Schenkeln 77 des ersten und zweiten Nutwinkels ß mit +15° und -15°. Die Bohrungsnut 62 ist lediglich an einem Nutabschnitt 74 und nicht an einem Abschnitt 75 des Kolbens 7 bzw. der Kolbenlauffläche 33 ausgebildet, bei der axialen Stellung des Kolbens 7 mit einem minimalen Volumen des Arbeitsraums
36. Der Nutabschnitt 74 umfasst dabei ungefähr 30 % der gesamten maximalen axialen Ausdehnung der Kolbenlauffläche 33 in der in Fig. 3 dargestellten axialen Stellung des Kolbens 7 innerhalb der Kolbenbohrung 6. Auf die Kolben 7 wirkt während der Rotationsbewegung der Zylindertrommel 5 um die Rotationsachse 8 eine Zentrifugalkraft, mit der die Kolben 7 auf die Kolbenbohrungslagerflächen 34 gedrückt sind. Die Arbeitsräume 36 stehen dabei durch die Verbindungsöffnungen 70 abwechselnd mit der Hochdrucköffnung 12 oder der Niederdrucköffnung 13 in fluidleitender Verbindung, sodass dadurch der Druck der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Arbeitsraums 36 starken Connection to the working space 36, since this is extended relative to the piston running surface 33 by a connecting groove 68, so that the bore groove 62 is in constant fluid-conducting connection with the working space 36. A first and a second groove angle β (FIG. 4) are each spanned by a first leg 76 and a second leg 77. The first leg 76 as a half-line, has as a starting point or apex 78 a point of the axis of rotation 8 of the cylinder drum 5 and further intersects the first leg 76 and the longitudinal axis 35 of the piston 7 and the piston bore 6. The second leg 77 is like the first leg 76 perpendicular to the axis of rotation 8 and also cuts them. The first and second groove angle ß is -15 ° and + 15 ° and the bore groove 62 is in the section of FIG. 4 between the two second legs 77 of the first and second groove angle ß with + 15 ° and -15 °. The bore groove 62 is formed only on a groove portion 74 and not on a portion 75 of the piston 7 and the piston running surface 33, in the axial position of the piston 7 with a minimum volume of the working space 36. The groove portion 74 in this case comprises approximately 30% of the total maximum axial extent of the piston running surface 33 in the axial position of the piston 7 shown in Fig. 3 within the piston bore 6. On the piston 7 acts during the rotational movement of the cylinder drum 5 about the rotation axis eighth a centrifugal force with which the pistons 7 are pressed onto the piston bore bearing surfaces 34. The working chambers 36 are thereby in fluid-conducting connection through the connecting openings 70 alternately with the high-pressure opening 12 or the low-pressure opening 13, thereby increasing the pressure of the hydraulic fluid within the working space 36
Schwankungen unterliegt. Während der Hochdruckphase an den Arbeitsräumen 36, das heißt einer fluidleitenden Verbindung der Arbeitsräume 36 mit der Hochdrucköffnung 12, wirkt der große hydrostatische Druck der Is subject to fluctuations. During the high-pressure phase at the work spaces 36, that is, a fluid-conducting connection of the working spaces 36 with the high-pressure opening 12, the large hydrostatic pressure of the acts
Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Arbeitsraums 36 auch auf die Kolbenlauffläche 33 an der Bohrungsnut 62. Umgekehrt ist in einer Niederdruckphase des Hydraulic fluid within the working space 36 also on the piston running surface 33 at the bore groove 62. Conversely, in a low-pressure phase of
Arbeitsraums 36 bei einer fluidleitenden Verbindung des Arbeitsraums 36 mit der Niederdrucköffnung 13 der Druck der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Working space 36 at a fluid-conducting connection of the working space 36 with the low-pressure opening 13, the pressure of the hydraulic fluid within the
Arbeitsraums 36 wesentlich kleiner als in der Hochdruckphase, sodass dadurch auch auf die Kolben 7 eine geringe hydrostatische Druckkraft an der Work chamber 36 is substantially smaller than in the high pressure phase, thereby thereby also on the piston 7, a small hydrostatic pressure force on the
Kolbenlauffläche 33 wirkt aufgrund der Bohrungsnut 62. In Fig. 3 ist eine Kolbenlauffläche 33 acts due to the bore groove 62. In Fig. 3 is a
Halbgerade a und eine Halbgerade b eingezeichnet. In dem Schnitt in Fig. 3 beginnt der Anfangspunkt der Halbgeraden a an dem axialen Ende der Half-way a and a half-way b are drawn. In the section in FIG. 3, the starting point of the half-line a starts at the axial end of FIG
Kolbenlauffläche 33, welche der Ventilscheibe 1 1 zugewandt ist und die Piston running surface 33, which faces the valve disc 1 1 and the
Halbgerade a liegt außerdem auf der Kolbenlauffläche 33 gemäß der Darstellung in Fig. 3 auf. In analoger Weise liegt auch die Halbgerade b auf der Half-line a is also on the piston tread 33 as shown in Fig. 3. In an analogous way, the half-line b is on the
Kolbenlauffläche 33 auf und weist als Anfangspunkt das axiale Ende der Kolbenlauffläche 33 and has as an initial point the axial end of the
Kolbenlauffläche 33 auf, welche der Ventilscheibe 1 1 zugewandt ist. In Fig. 5 ist der Verlauf der auf die Kolbenlauffläche 33 wirkenden hydrostatischen Druckkraft an der Abszisse als der Halbgeraden a aufgetragen und in Fig. 6 ist die hydrostatische Druckkraft an der Abszisse aufgetragen, welche der Halbgeraden b entspricht. In Fig. 5 und 6 ist außerdem die hydrostatische Druckkraft während einer Hochdruckphase eingezeichnet. An dem Nutabschnitt 74 der Piston running surface 33, which faces the valve disc 1 1. In FIG. 5, the course of the hydrostatic pressure force acting on the piston running surface 33 is plotted on the abscissa as the half-line a and in FIG. 6 the hydrostatic pressure force is plotted on the abscissa, which corresponds to the half-line b. FIGS. 5 and 6 also show the hydrostatic pressure force during a high-pressure phase. At the groove portion 74 of
Kolbenlauffläche 33 ist die Bohrungsnut 62 vorhanden, sodass dadurch die hydrostatische Druckkraft der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Arbeitsraums 36 auf die Kolbenlauffläche 33 eine hydrostatische Druckkraft aufbringt, welche derKolbenlauffläche 33, the bore groove 62 is present, so that thereby the hydrostatic pressure force of the hydraulic fluid within the working space 36 on the piston tread 33, a hydrostatic pressure force applies, which
Zentrifugalkraft entgegengerichtet ist. Nach dem Ende der Bohrungsnut 62 tritt
ein starker Druckabfall auf und anschließend wirkt nur noch in dem restlichen Bereich des Abschnitts 75 ein kleiner hydrostatischer Restdruck. An der Centrifugal force is opposite. After the end of the bore groove 62 occurs a strong pressure drop and then only a small residual hydrostatic pressure acts in the remaining area of section 75. At the
Halbgeraden b wirkt zu Beginn der Halbgeraden b der volle hydrostatische Druck der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Arbeitsraums 36 und anschließend wird vereinfachend von einem linearen Druckabfall in Richtung der Halbgeraden b bzw. der Abszisse in Fig. 6 ausgegangen aufgrund des Spiels zwischen Kolben 7 und Kolbenbohrung 6. Die an der Halbgeraden a auf die Kolbenlauffläche 33 wirkende hydrostatische Druckkraft an der Bohrungsnut 62 während der Half-line b acts at the beginning of the half-straight line b, the full hydrostatic pressure of the hydraulic fluid within the working space 36 and then simplifying is assumed by a linear pressure drop in the direction of the half-line b and the abscissa in Fig. 6 due to the clearance between the piston 7 and piston bore. 6 The hydrostatic pressure force on the bore groove 62 acting on the piston running surface 33 at the half-line a during the
Hochdruckphase ist wesentlich größer als während der Niederdruckphase an einer Kolbenbohrung 6. Dies führt zu einer Taumelbewegung des Kolbens 7 innerhalb der Kolbenbohrungen 6 und dadurch zu einer Verbesserung der Schmierung der Kolbenlaufflächen 33 an den Kolbenbohrungslagerflächen 34. Als Schmiermittel wird dabei die Hydraulikflüssigkeit innerhalb der Arbeitsräume 36 eingesetzt. High pressure phase is much greater than during the low pressure phase at a piston bore 6. This leads to a tumbling motion of the piston 7 within the piston bores 6 and thereby to an improvement of the lubrication of the piston running surfaces 33 on the piston bore bearing surfaces 34. As lubricant while the hydraulic fluid within the working chambers 36 used.
In Fig. 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Schrägscheibenmaschine 1 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bis 4 beschrieben. An der Kolbenlauffläche 33 ist eine Kolbennut 61 als eine Kolbenöffnung 72 In Fig. 7, a second embodiment of the swash plate machine 1 is shown. In the following, only the differences from the first exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 4 will be described essentially. On the piston running surface 33 is a piston groove 61 as a piston opening 72nd
eingearbeitet. Die Kolbennut 61 steht durch eine Verbindungsbohrung 67 in fluidleitender Verbindung mit dem Entlastungskanal 43 und damit auch mit dem Arbeitsraum 36. Die Kolbennut 61 ist in analoger Weise wie die Bohrungsnut 62 zwischen den beiden zweiten Schenkeln 77 des ersten und zweiten Nutwinkels ß von +15° und -15° in dem Schnitt gemäß Fig. 4 bei analoger Ausrichtung der Schnittbildung in Fig. 4 auf das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel angeordnet. Dadurch kann die Hydraulikflüssigkeit innerhalb der Kolbennut 61 auf den Kolben 7 eine hydrostatische Druckkraft aufbringen, welche incorporated. The piston groove 61 is connected by a connecting bore 67 in fluid communication with the discharge channel 43 and thus also with the working space 36. The piston groove 61 is in an analogous manner as the bore groove 62 between the two second legs 77 of the first and second groove angle ß of + 15 ° and -15 ° in the section according to FIG. 4 with an analogous orientation of the sectional formation in FIG. 4 arranged on the embodiment shown in FIG. This allows the hydraulic fluid within the piston groove 61 to apply a hydrostatic pressure force to the piston 7, which
entgegengesetzt zu der auf den Kolben 7 wirkenden Zentrifugalkraft ist. is opposite to the force acting on the piston 7 centrifugal force.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der In another, not shown embodiment are at the
Kolbenbohrung 6 mehrere Bohrungsnuten 62 zwischen den beiden zweiten Schenkeln 77 ausgebildet. Piston bore 6 a plurality of bore grooves 62 formed between the two second legs 77.
Die Querschnittsfläche der Bohrungsnut 62 und/oder der Kolbennut 61 sowie der Verbindungsbohrung 67 und/oder der Verbindungsnut 68 ist dabei in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel dahingehend ausgebildet, dass der
Volumenstrom der durch die Kolbennut 61 und/oder durch die Bohrungsnut 62 und/oder die Verbindungsbohrung 67 und/oder die Verbindungsnut 68 strömende Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit größer ist als die aufgrund von Rauheiten zwischen der Kolbenlauffläche 33 und der Kolbenbohrungslagerfläche 34 abströmende Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit als Leckagevolumenstrom.The cross-sectional area of the bore groove 62 and / or the piston groove 61 and the connecting bore 67 and / or the connecting groove 68 is formed in the embodiment described above in such a way that the Volumetric flow of the volume flow of hydraulic fluid flowing through the piston groove 61 and / or through the bore groove 62 and / or the connecting bore 67 and / or the connecting groove 68 is greater than the volume flow of hydraulic fluid flowing out as a leakage volume flow due to roughness between the piston running surface 33 and the piston bore bearing surface 34 ,
Dadurch entspricht der Druck der Hydraulikflüssigkeit in der Kolbennut 61 und/oder in der Bohrungsnut 62 im Wesentlichen dem Druck der As a result, the pressure of the hydraulic fluid in the piston groove 61 and / or in the bore groove 62 substantially corresponds to the pressure of the
Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Arbeitsraums 36. Die Querschnittsform der Kolbennut 61 und/oder der Bohrungsnut 62 ist beliebig, diese kann Hydraulic fluid within the working space 36. The cross-sectional shape of the piston groove 61 and / or the bore groove 62 is arbitrary, this can
beispielsweise quadratisch, rechteckförmig, vieleckig oder auch teilkreisförmig oder teilellipsenförmig ausgebildet sein. Die Kanten zwischen der Kolbennut 61 und/oder der Bohrungsnut 62 zu der Kolbenlauffläche 33 bzw. der For example, be square, rectangular, polygonal or partially circular or teilellipsenförmig. The edges between the piston groove 61 and / or the bore groove 62 to the piston tread 33 and the
Kolbenbohrungslagerfläche 34 sind abgerundet. Die Kolbenbohrung 6 kann entweder als ausschließliche Bohrung an der Zylindertrommel 5 ausgebildet sein oder innerhalb der Kolbenbohrung 6 ist eine Buchse angeordnet, zum Beispiel auch aus Bronze oder Messing, sodass von der Buchse die Kolbenbohrung 6 begrenzt ist. Piston bore bearing surface 34 are rounded. The piston bore 6 can either be designed as an exclusive bore on the cylinder drum 5 or within the piston bore 6 a bush is arranged, for example also made of bronze or brass, so that the piston bore 6 is delimited by the bushing.
In Fig. 8 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 45 dargestellt. Der FIG. 8 shows a drive train 45 according to the invention. Of the
erfindungsgemäße Antriebsstrang 45 weist einen Verbrennungsmotor 46 auf, welcher mittels einer Welle 47 ein Planetengetriebe 48 antreibt. Mit dem Drive train 45 according to the invention has an internal combustion engine 46, which drives a planetary gear 48 by means of a shaft 47. With the
Planetengetriebe 48 werden zwei Wellen 47 angetrieben, wobei eine erste Welle 47 mit einer Kupplung 49 mit einem Differentialgetriebe 56 verbunden ist. Eine zweite bzw. andere Welle, welche von dem Planetengetriebe 48 angetrieben ist, treibt durch eine Kupplung 49 eine erste Schrägscheibenmaschine 50 an und die erste Schrägscheibenmaschine 50 ist mittels zweier Hydraulikleitungen 52 mit einer zweiten Schrägscheibenmaschine 51 hydraulisch verbunden. Die erste und zweite Schrägscheibenmaschine 50, 51 bilden dadurch ein hydraulisches Getriebe 60 und von der zweiten Schrägscheibenmaschine 51 kann mittels einer Welle 47 auch das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden. Das Planetary gear 48, two shafts 47 are driven, wherein a first shaft 47 is connected to a clutch 49 with a differential gear 56. A second or other shaft driven by the planetary gear 48 drives a first swash plate machine 50 through a clutch 49, and the first swash plate machine 50 is hydraulically connected by means of two hydraulic lines 52 to a second swash plate machine 51. The first and second swash plate machines 50, 51 thereby form a hydraulic gear 60, and from the second swash plate machine 51, the differential gear 56 can also be driven by means of a shaft 47. The
Differentialgetriebe 56 treibt mit den Radwellen 58 die Räder 57 an. Ferner weist der Antriebsstrang 45 zwei Druckspeicher 53 als Hochdruckspeicher 54 und als Niederdruckspeicher 55 auf. Die beiden Druckspeicher 53 sind dabei mittels nicht dargestellter Hydraulikleitungen auch mit den beiden Schrägscheibenmaschinen 50, 51 hydraulisch verbunden, sodass dadurch mechanische Energie des Differential gear 56 drives the wheels 57 with the wheel shafts 58. Furthermore, the drive train 45 has two pressure accumulators 53 as a high-pressure accumulator 54 and as a low-pressure accumulator 55. The two accumulators 53 are hydraulically connected by means not shown hydraulic lines with the two swash plate machines 50, 51, thereby mechanical energy of the
Verbrennungsmotors 46 in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert
werden kann und ferner in einem Rekuperationsbetrieb eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang 45 ebenfalls kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann. Mittels der in dem Hochdruckspeicher 54 gespeicherten hydraulischen Energie kann mit einer Schrägscheibenmaschine 50, 51 zusätzlich das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden. Internal combustion engine 46 is stored hydraulically in the high-pressure accumulator 54 can be and also in a recuperation of a motor vehicle with the drive train 45 also kinetic energy of the motor vehicle in the high-pressure accumulator 54 can be stored hydraulically. By means of the hydraulic energy stored in the high-pressure accumulator 54, the differential gear 56 can additionally be driven with a swash plate machine 50, 51.
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 wesentliche Vorteile verbunden. Die Kolbennut 61 und/oder die Bohrungsnut 62 steht in fluidleitender Verbindung zu dem Arbeitsraum 36. Dadurch entspricht der Druck der Hydraulikflüssigkeit innerhalb der Kolbennut 61 und/oder der Bohrungsnut 62 im Wesentlichen dem Druck der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Arbeitsraums 36. Aufgrund des unterschiedlichen Drucks der Overall, significant advantages are associated with the swash plate machine 1 according to the invention. The piston groove 61 and / or the bore groove 62 is in fluid-conducting connection to the working space 36. As a result, the pressure of the hydraulic fluid within the piston groove 61 and / or the bore groove 62 substantially corresponds to the pressure of the hydraulic fluid within the working space 36
Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Arbeitsraums 36 während der Hoch- oder Niederdruckphase führt dies zu einer unterschiedlichen hydrostatischen Hydraulic fluid within the working space 36 during the high or low pressure phase results in a different hydrostatic
Druckkraft, welcher an der Kolbennut 61 und/oder an der Bohrungsnut 62 auf den Kolben 7 wirkt und entgegengesetzt zu der auf den Kolben 7 wirkenden Zentrifugalkraft ausgerichtet ist. Dies führt zu einer Taumelbewegung der Kolben 7 innerhalb der Kolbenbohrungen 6 aufgrund des Spiels zwischen dem Kolben 7 und den Kolbenbohrungen 6, sodass dadurch in sämtlichen Betriebsbereichen der Schrägscheibenmaschine 1 auch bei hohen Drehzahlen der Zylindertrommel 5 und einem kleinen Schwenkwinkel α der Schwenkwiege 14 auch der radiale äußere Teilbereich der Kolbenlauffläche 33 und der Kolbenbohrungslagerfläche 34 zwischen den beiden zweiten Schenkeln 77 des ersten und zweiten Compressive force, which acts on the piston groove 61 and / or on the bore groove 62 on the piston 7 and opposite to the force acting on the piston 7 centrifugal force is aligned. This leads to a wobbling movement of the piston 7 within the piston bores 6 due to the clearance between the piston 7 and the piston bores 6, thereby characterized in all operating ranges of the swash plate machine 1 even at high speeds of the cylinder barrel 5 and a small pivot angle α of the pivoting cradle 14 and the radial outer portion of the piston tread 33 and the piston bore bearing surface 34 between the two second legs 77 of the first and second
Nutwinkels ß ausreichend mit Schmiermittel als der Hydraulikflüssigkeit versorgt ist.
Nutwinkels ß is sufficiently supplied with lubricant as the hydraulic fluid.
Claims
Ansprüche claims
1 . Schrägscheibenmaschine (1 ) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder 1 . Swash plate machine (1) as axial piston pump (2) and / or
Axialkolbenmotor (3), umfassend Axial piston engine (3), comprising
- eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6), a cylinder drum (5) rotatably or rotationally mounted about a rotation axis (8) and having piston bores (6),
- in den Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7), so dass je eine Kolbenlauffläche (33) eines Kolbens (7) an je einer Kolbenbohrungslagerfläche (34) einer Kolbenbohrung (6) gelagert ist und zwischen einem einer Schwenkwiege (14) abgewandten axialen Ende (23) je eines Kolbens (7) und je einer Kolbenbohrung (6) ein - In the piston bores (6) movably mounted piston (7), so that each a piston running surface (33) of a piston (7) on a respective piston bore bearing surface (34) of a piston bore (6) is mounted and between a pivoting cradle (14) facing away axial end (23) each of a piston (7) and a respective piston bore (6)
Arbeitsraum (36) vorhanden ist und bei einer Rotationsbewegung der Zylindertrommel (5) auf die Kolben (7) eine Zentrifugalkraft wirkt aufgrund der Rotationsbewegung, Working space (36) is present and in a rotational movement of the cylinder drum (5) on the piston (7) has a centrifugal force acts due to the rotational movement,
- eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse drehbar bzw. - one with the cylinder drum (5) at least rotatably connected drive shaft (9) which rotatable about the axis of rotation or
rotierend gelagert ist, is rotatably mounted,
- die um eine Schwenkachse (15) verschwenkbar gelagerte - The pivotable about a pivot axis (15) mounted
Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), dadurch gekennzeichnet, dass an der Kolbenbohrungslagerfläche (34) wenigstens eine Bohrungsöffnung (73) ausgebildet ist und die wenigstens eine Bohrungsöffnung (73) in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum (36) steht, so dass mittels der Hydraulikflüssigkeit in der wenigstens einen Bohrungsöffnung (73) auf die Kolben (7) eine hydrostatische Druckkraft aufbringbar ist, welche entgegengesetzt zu der auf die Kolben (7) wirkenden Zentrifugalkraft ist und/oder Pivoting cradle (14) with a support surface (18) for supporting the pistons (7) on the bearing surface (18), characterized in that at least one bore opening (73) is formed on the piston bore bearing surface (34) and the at least one bore opening (73) is in fluid communication with the working space (36), so that by means of the hydraulic fluid in the at least one bore opening (73) on the piston (7) a hydrostatic pressure force can be applied, which is opposite to the piston (7) acting centrifugal force and /or
an der Kolbenlauffläche (33) wenigstens eine Kolbenöffnung (72) ausgebildet ist und die wenigstens eine Kolbenöffnung (72) in
fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum (36) steht, so dass mittels der Hydraulikflüssigkeit in der wenigstens einen Kolbenöffnung (72) auf die Kolben (7) eine hydrostatische Druckkraft aufbringbar ist, welche entgegengesetzt zu der auf die Kolben (7) wirkenden Zentrifugalkraft ist. on the piston running surface (33) at least one piston opening (72) is formed and the at least one piston opening (72) in is fluid-conducting connection with the working space (36), so that by means of the hydraulic fluid in the at least one piston opening (72) on the piston (7) a hydrostatic pressure force can be applied, which is opposite to the force acting on the piston (7) centrifugal force.
Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bohrungsöffnung (73) als eine Bohrungsnut (62) ausgebildet ist A swashplate machine according to claim 1, characterized in that the at least one bore opening (73) is formed as a bore groove (62)
und/oder and or
die wenigstens eine Kolbenöffnung (72) als eine Kolbennut (61 ) ausgebildet ist the at least one piston opening (72) is designed as a piston groove (61)
Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bohrungsöffnung (73), insbesondere Bohrungsnut (62), durch wenigstens eine Verbindungsbohrung (67) in der Swash plate machine according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one bore opening (73), in particular bore groove (62), by at least one connecting bore (67) in the
Zylindertrommel (5) und/oder durch wenigstens eine Verbindungsnut (68) an der Kolbenbohrung (6) in fluidleitender Verbindung mit dem Cylinder drum (5) and / or by at least one connecting groove (68) on the piston bore (6) in fluid-conducting connection with the
Arbeitsraum (36) steht Working space (36) is
und/oder and or
die wenigstens eine Kolbenöffnung (72), insbesondere Kolbennut (61 ), durch wenigstens eine Verbindungsbohrung (67) in dem Kolben (7) und/oder durch einen Entlastungskanal (43) und/oder ein in den the at least one piston opening (72), in particular piston groove (61), by at least one connecting bore (67) in the piston (7) and / or by a discharge channel (43) and / or in the
Arbeitsraum (36) mündendes Ende der wenigstens einen Kolbenöffnung (72), insbesondere Kolbennut (61 ), mit dem Arbeitsraum (36) fluidleitend verbunden ist. Working space (36) opening end of the at least one piston opening (72), in particular piston groove (61), with the working space (36) is fluidly connected.
Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Bohrungsnut (62) und/oder die wenigstens eine Kolbennut (61 ) mit einer axialen Richtungskomponente (71 ) ausgerichtet ist, insbesondere die wenigstens eine Bohrungsnut (62) und/oder die wenigstens eine Kolbennut (61 ) in einer axialen Richtung (71 ) Swash plate machine according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one bore groove (62) and / or the at least one piston groove (61) is aligned with an axial direction component (71), in particular the at least one bore groove (62) and / or the at least one piston groove (61) in an axial direction ( 71)
ausgerichtet ist. is aligned.
Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der Swash plate machine according to one or more of
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schnitt senkrecht zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5) je ein Nutwinkel (ß) einen Scheitelpunkt (78) als Punkt der previous claims, characterized in that in a section perpendicular to the axis of rotation (8) of the cylinder drum (5) depending on a groove angle (ß) a vertex (78) as a point of
Rotationsachse (8) aufweist und ein erster und zweiter Schenkel (76, 77) des je einen Nutwinkels (ß) Halbgeraden mit einem Anfangspunkt (78) als den Scheitelpunkt (78) sind und die beiden Schenkel (76, 77) des je einen Nutwinkels (ß) in einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse (8) liegen und ein erster Schenkel (76) senkrecht auf der Rotationsachse (8) steht und der erste Schenkel (76) eine zentrische Längsachse (35) der Kolbenbohrung (6) schneidet und ein zweiter Schenkel (77) senkrecht auf der Rotationsachse (8) steht und der zweite Schenkel (77) die A rotational axis (8) and a first and second legs (76, 77) of the respective one groove angle (ß) half-line with a starting point (78) as the vertex (78) and the two legs (76, 77) of each one groove angle (ß) lie in a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation (8) and a first leg (76) perpendicular to the axis of rotation (8) and the first leg (76) a central longitudinal axis (35) of the piston bore (6) intersects and a second leg (77) is perpendicular to the axis of rotation (8) and the second leg (77) is the
Rotationsachse (8) schneidet und ein erster Nutwinkel + 40°, Rotation axis (8) intersects and a first groove angle + 40 °,
insbesondere +20°, beträgt und ein zweiter Nutwinkel - 40°, in particular + 20 °, and a second groove angle - 40 °,
insbesondere - 20°, beträgt und in dem Schnitt senkrecht zu der in particular - 20 °, and in the section perpendicular to the
Rotationsachse (8) die wenigstens eine Bohrungsöffnung (73), insbesondere Bohrungsnut (62), und/oder die wenigstens eine Rotation axis (8) the at least one bore opening (73), in particular bore groove (62), and / or the at least one
Kolbenöffnung (72), insbesondere Kolbennut (61 ), zwischen den beiden zweiten Schenkeln (77) des ersten und zweiten Nutwinkels (ß) liegt. Piston opening (72), in particular piston groove (61), between the two second legs (77) of the first and second groove angle (ß).
Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Bohrungsöffnungen (73), insbesondere Bohrungsnuten (62), und/oder sämtliche Kolbenöffnungen (72), insbesondere Kolbennuten (61 ), zwischen den zweiten Schenkeln (77) des ersten und zweiten
Nutwinkels (ß) liegen. A swashplate machine according to claim 5, characterized in that all bore openings (73), in particular bore grooves (62), and / or all piston openings (72), in particular piston grooves (61), between the second legs (77) of the first and second Nutwinkels (ß) lie.
7. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der 7. swashplate machine according to one or more of
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an sämtlichen Kolbenbohrungen (6) die wenigstens eine preceding claims, characterized in that at all the piston bores (6) the at least one
Bohrungsöffnung (73), insbesondere Bohrungsnut (62), ausgebildet ist. Bore opening (73), in particular bore groove (62) is formed.
8. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der 8. swashplate machine according to one or more of
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an sämtlichen Kolben (7) die wenigstens eine Kolbenöffnung (72), insbesondere Kolbennut (61 ), ausgebildet ist. preceding claims, characterized in that on all the pistons (7) the at least one piston opening (72), in particular piston groove (61) is formed.
9. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der 9. swashplate machine according to one or more of
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer axialen Stellung des Kolbens (7) mit einem minimalen Volumen des Arbeitsraumes (36), insbesondere bei sämtlichen Kolben (7), die wenigstens einen Bohrungsöffnung (73), insbesondere Bohrungsnut (62), und/oder die wenigstens einen Kolbenöffnung (72), insbesondere preceding claims, characterized in that at an axial position of the piston (7) with a minimum volume of the working space (36), in particular in all the pistons (7), the at least one bore opening (73), in particular bore groove (62), and / or the at least one piston opening (72), in particular
Kolbennut (61 ), an einem der Ventilscheibe (1 1 ) zugewandten axialen Nutabschnitt (74) der Kolbenlauffläche (33) ausgebildet ist und der axiale Nutabschnitt (74) weniger als 70%, 50%, 40% oder 30% der gesamten maximalen axialen Ausdehnung der Kolbenlauffläche (33) an der Kolbenbohrungsfläche (34) bei der axialen Stellung des Kolbens (7) mit dem minimalen Volumen des Arbeitsraumes (36) beträgt. Piston groove (61), on one of the valve disc (1 1) facing axial groove portion (74) of the piston running surface (33) is formed and the axial groove portion (74) less than 70%, 50%, 40% or 30% of the total maximum axial Expansion of the piston running surface (33) on the piston bore surface (34) at the axial position of the piston (7) with the minimum volume of the working space (36).
10. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der 10. swash plate machine according to one or more of
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer axialen Stellung des Kolbens (7) mit einem minimalen Volumen des Arbeitsraumes (36) an einem der Ventilscheibe (1 1 ) abgewandten axialen Abschnitt (75) der Kolbenlauffläche (33) keine Bohrungsöffnung (73), insbesondere keine Bohrungsnut (62), und keine Kolbenöffnung (72), insbesondere keine Kolbennut(61 ), ausgebildet ist und der axiale Abschnitt (75) weniger als 70%, 60%, 50% oder 30% der gesamten maximalen axialen Ausdehnung der Kolbenlauffläche (33) an der Kolbenbohrungsfläche (34) bei der axialen Stellung des Kolbens (7) mit dem minimalen Volumen des Arbeitsraumes (36) beträgt. previous claims, characterized in that at an axial position of the piston (7) with a minimum volume of the working space (36) on one of the valve disc (1 1) facing away from axial portion (75) of the piston running surface (33) no bore opening (73), in particular no bore groove (62), and no piston opening (72), in particular no piston groove (61) is formed and the axial portion (75) less than 70%, 60%, 50% or 30% of the total maximum axial extent of the piston tread (33) at the piston bore surface (34) at the axial position of the piston (7) with the minimum volume of the working space (36).
1 1 . Antriebsstrang (45) für ein Kraftfahrzeug, umfassend 1 1. Drive train (45) for a motor vehicle, comprising
- wenigstens eine Schrägscheibenmaschine (1 ) zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt, at least one swashplate machine (1) for converting mechanical energy into hydraulic energy and vice versa,
- wenigstens einen Druckspeicher (53), dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. - At least one pressure accumulator (53), characterized in that the swash plate machine (1) is designed according to one or more of the preceding claims.
12. Antriebsstrang nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (45) zwei Schrägscheibenmaschinen (1 ) umfasst, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe (60) fungieren 12. Drive train according to claim 1 1, characterized in that the drive train (45) comprises two swash plate machines (1), which are hydraulically connected to each other and act as a hydraulic transmission (60)
und/oder and or
der Antriebsstrang (45) zwei Druckspeicher (53) als Hochdruckspeicher (54) und Niederdruckspeicher (55) umfasst.
the drive train (45) comprises two pressure accumulators (53) as high-pressure accumulator (54) and low-pressure accumulator (55).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15709917 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase | ||
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15709917 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |