DE3733625A1

DE3733625A1 - Axial piston machine

Info

Publication number: DE3733625A1
Application number: DE19873733625
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Fetting
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-07-23
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-02-02

Abstract

The axial piston machine has pistons (21) arranged in bores of a rotating cylinder body (18), which pistons are supported by spherical caps (22) on a pressure disc (23), which in turn bears on a reciprocating body (27). The pressure disc (23) has a central bore (24), which touches an articulated body (25), which is arranged rotationally fixed on the drive shaft (14) for the cylinder drum (18). Due to the friction between the articulated body (25) and the bore (24), the pressure disc (23) is set in rotation as a result of sliding friction, so that the relative speed between the spherical caps (22) of the pistons and the pressure disc (23) is reduced or negated. In this way, wear on the surface of the pressure disc (23) is prevented. <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Axialkolbenmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Üblicherweise stützen sich bei Axial kolbenmaschinen die Kolben über Gleitschuhe auf einer Hub- oder Schrägscheibe ab, wodurch die Flächenpressung und die Reibungskräfte - insbesondere bei richtig ausgebildeter Schmierung - wesentlich reduziert werden. Dies ist schwierig bei solchen Axialkolbenma schinen, bei denen sich die Kolben nur über ihre Kuppen auf einer Druckscheibe abstützen. Dabei kann es vorkommen, daß sich durch die Relativbewegung der Kolbenkuppen gegenüber der Druckscheibe infolge der hohen Flächenpressung starke Abnützungen ergeben, die zu Funktionsbeeinträchtigungen führen können. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, die Druckscheibe über axiale und radiale Rollenlager am Hubkörper abzustützen, was aber sehr aufwendig ist.The invention relates to an axial piston machine according to the preamble of the main claim. Typically, the pistons are supported in axial piston machine via slippers on a reciprocating or swash plate from, so that the surface pressure and friction forces - particularly in properly trained lubrication - are substantially reduced. This is difficult in such Axialkolbenma machines, in which the pistons are supported only on their tips on a pressure plate. It can happen that the relative movement of the piston crowns relative to the thrust washer results in severe wear due to the high surface pressure, which can lead to functional impairments. In order to avoid this, it is known to support the thrust washer on the lifting body via axial and radial roller bearings, but this is very complex.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, die Relativbewegung zwischen Kolben und Druckscheibe vor allem beim Anlauf wesentlich zu reduzieren, wodurch die Betriebssicherheit und Reparaturanfälligkeit der Maschine wesentlich verbessert wird. The axial piston machine according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that Relative movement between piston and thrust washer, especially when Start-up to be reduced significantly, which increases operational safety and security Machine susceptibility to repair is significantly improved.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung wiedergegeben. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Axial kolbenmaschine, in den Fig. 2 und 3 die Druckscheibe bzw. ein Teil derselben, in Fig. 4 eine Abwandlung des obigen Ausführungs beispiels im Teil-Längsschnitt.An embodiment of the axial piston machine according to the invention is shown in the following description and drawing. The drawing shows in Fig. 1 a longitudinal section through an axial piston machine, in Figs. 2 and 3, the thrust washer or part thereof, in Fig. 4 a modification of the above embodiment example in partial longitudinal section.

Description of the embodiment

Die Axialkolbenmaschine weist ein etwa topfförmiges Gehäuseunterteil 10 auf, das durch einen Deckel 11 verschlossen ist. In einer durch gehenden Bohrung 12 im Boden des Gehäuseunterteils ist in einem Rollenlager 13 das eine Ende der Triebwelle 14 der Maschine ge lagert, ihr anderes Ende in einem Rollenlager 15, das in einer Sack bohrung 16 des Deckels angeordnet ist. Drehfest mit der Triebwelle ist eine Zylindertrommel 18 verbunden, die sich mit ihrer oberen Stirnseite 18 A gegen einen Steuerspiegel 19 legt, der drehfest an der Innenseite des Deckels angeordnet ist. Im Steuerspiegel 19 und im Deckel 11 sind nicht dargestellte Kanäle ausgebildet, die zum Zu führen und Abführen des Druckmittels dienen. Diese Kanäle sind des halb nicht dargestellt, da nicht erfindungswesentlich und im übrigen allgemein bekannt.The axial piston machine has an approximately pot-shaped lower housing part 10 , which is closed by a cover 11 . In a through hole 12 in the bottom of the lower housing part, one end of the drive shaft 14 of the machine is supported in a roller bearing 13 , its other end in a roller bearing 15 which is arranged in a blind bore 16 of the cover. A cylinder drum 18 is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft, which lies with its upper end face 18 A against a control mirror 19 which is arranged in a rotationally fixed manner on the inside of the cover. In the control mirror 19 and in the cover 11 channels are not shown, which are used to lead and discharge the pressure medium. These channels are therefore not shown because they are not essential to the invention and are otherwise generally known.

Im Zylinderkörper 18 sind mehrere axial verlaufende Bohrungen 20 ausgebildet, in denen Kolben 21 dicht gleitend geführt sind. Diese weisen an ihren aus der Zylindertrommel austauchenden Enden ballige Kuppen 22 auf, mit denen sie sich an einer flachen Druckscheibe 23 abstützen, die eine mittige Bohrung 24 aufweist. Im Bereich der Druckscheibe 23 ist drehfest mit der Triebwelle ein Gelenk-Gleit lager 25 mit balliger bzw. kugeloberflächenförmiger Außenseite ange ordnet. Die Bohrung 24 der Druckscheibe liegt an der Außenseite dieses Gleitlagers 25 passend an. A plurality of axially extending bores 20 are formed in the cylinder body 18 , in which pistons 21 are guided in a tightly sliding manner. At their ends emerging from the cylinder drum, these have spherical crests 22 with which they are supported on a flat thrust washer 23 which has a central bore 24 . In the area of the thrust washer 23 , an articulated sliding bearing 25 with a spherical or spherical surface-shaped outside is arranged in a rotationally fixed manner with the drive shaft. The bore 24 of the thrust washer fits on the outside of this slide bearing 25 .

Die Druckscheibe 23 stützt sich über eine Zwischenplatte 26 an einem Schwenkkörper 27 ab, der in im Gehäuseunterteil ausgebildeten, nicht dargestellten Lagerstellen gelagert ist. Der Schwenkkörper 27 kann schwenkbar oder auch starr unter einer gewissen Schrägstellung im Gehäuse angeordnet sein und erteilt dadurch den Kolben 21 einen ent sprechenden Hub. Zum Verschwenken des Schwenkkörpers 27 dient eine druckbeaufschlagte Stelleinrichtung 29, die teilweise im Deckel 11, teilweise im Gehäuseunterteil angeordnet ist. Da sie nicht er findungswesentlich ist, ist sie nur kurz beschrieben. Sie verfügt über einen Steuerschieber 30, der in einer Längsbohrung 31 eines Ventilgehäuses 32 dicht gleitend geführt ist. Außen auf dem zylin drisch ausgebildeten Ventilkörper 32 gleitet ein becherförmig aus gebildeter Stellkolben 33, der sich mit seinem Boden 33 A an eine an der Schwenkscheibe 27 ausgebildete Erhöhung 34 anlegt. In etwa der selben Achsrichtung, aber von der entgegengesetzten Seite her, wirkt auf den Schwenkkörper über einen federtellerartigen Druckkörper 35 eine Druckfeder 36 ein, die sich am Boden des Gehäuses abstützt. Die Druckfeder 36 wirkt dem Stellkolben 33 entgegen. Zwischen diesem und dem Ventilkörper 32 ist ein Druckraum 38 ausgebildet, der durch den Steuerschieber 30 beaufschlagt oder entlastet werden kann, je nach dessen Stellung. Dadurch wird der Stellkolben 33 in axialer Richtung entsprechend verschoben und verschwenkt den Schwenkkörper 27, wo durch der Hub der Kolben verändert wird. Es ist noch darauf hinzu weisen, daß die Druckscheibe 23 in radialer Richtung nur am Gelenk gleitlager 25 geführt ist, also nicht etwa an ihrem Außenrand.The thrust washer 23 is supported on an intermediate plate 26 on a swivel body 27 which is mounted in bearing points, not shown, formed in the lower housing part. The pivot body 27 can be pivoted or rigidly arranged at a certain inclination in the housing and thereby gives the piston 21 a corresponding stroke. A pressurized actuating device 29 is used to pivot the swivel body 27 , which is arranged partly in the cover 11 and partly in the lower housing part. Since it is not essential to the invention, it is only briefly described. It has a control slide 30 , which is guided in a longitudinal slide 31 of a valve housing 32 in a tightly sliding manner. Outside on the cylin drical valve body 32 slides a cup-shaped adjusting piston 33 , which rests with its bottom 33 A on an increase 34 formed on the swash plate 27 . In approximately the same axial direction, but from the opposite side, a pressure spring 36 acts on the swivel body via a spring plate-like pressure body 35 and is supported on the bottom of the housing. The compression spring 36 counteracts the actuating piston 33 . Between this and the valve body 32 a pressure chamber 38 is formed, which can be acted upon or relieved by the control slide 30 , depending on its position. As a result, the actuating piston 33 is correspondingly displaced in the axial direction and pivots the pivot body 27 , where the piston changes due to the stroke. It is still to have added that the thrust washer 23 is guided in the radial direction only at the joint sleeve bearing 25, so not as to its outer edge.

Wesentlich bei derartigen Maschinen ist, daß die Relativgeschwindig keit zwischen den Kuppen 22 der Kolben 21 und der Druckscheibe 23 möglichst gering ist. Dies wird im vorliegenden Fall dadurch er reicht, daß die Lagerreibung zwischen der Bohrung 24 der Druck scheibe 23 und dem Gelenkgleitlager 25 benutzt wird, um die Druck scheibe 23 in Rotation zu bringen. Dies geschieht im Zusammenwirken mit der von den Kolben auf die Druckscheibe 23 ausgeübten Reibungs kraft. Diese ist abhängig von der Relativbewegung und vom Flüssig keitsdruck, womit die Reibungsverluste nur abhängig sind vom Bewe gungszustand und vom Flüssigkeitsdruck. Die Befestigung des Zylin derkörpers 18 und des Gelenkgleitlagers 25 auf der Triebwelle ge schieht zweckmäßigerweise durch eine Vielkeilverzahnung. Damit die Druckscheibe 23 mit ihrer Bohrung 24 passend auf dem Gelenkgleit lager 25 aufsitzt, ist es zweckmäßig, die Druckscheibe 23 zweiteilig auszubilden. Sie besteht dann z. B. aus einem schmalen, geschlitzten Innenring 23 A mit balliger Bohrung 24, auf den dann die eigentliche Druckscheibe 23 B aufgeschoben und befestigt wird, z. B. durch Hart löten, Schweißen, Aufpressen oder durch lösbare Verbindungsmittel (Drahtverbindung). Es kann aber auch das Gelenkgleitlager 25 zwei teilig (quergeteilt) ausgebildet sein und nach oder bei der Montage verbunden werden, z. B. durch eine Gewindeverbindung.It is essential in such machines that the relative speed between the tips 22 of the pistons 21 and the pressure plate 23 is as low as possible. This is in the present case that he suffices that the bearing friction between the bore 24 of the pressure plate 23 and the plain sliding bearing 25 is used to bring the pressure plate 23 into rotation. This is done in cooperation with the friction force exerted by the pistons on the pressure plate 23 . This depends on the relative movement and the liquid pressure, so the friction losses are only dependent on the state of movement and the liquid pressure. The attachment of the Zylin derkörpers 18 and the joint plain bearing 25 on the drive shaft GE conveniently happens through a spline. Thus, the thrust washer 23 is seated with its bore 24 to fit on the Gelenkgleit bearing 25, it is expedient to design the pressure plate 23 in two parts. It then consists, for. B. from a narrow, slotted inner ring 23 A with a spherical bore 24 , onto which the actual thrust washer 23 B is pushed and fastened, for. B. by hard soldering, welding, pressing or by releasable connecting means (wire connection). But it can also be formed in two parts (cross-divided) the articulated sliding bearing 25 and connected after or during assembly, for. B. by a threaded connection.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist an der Triebwelle 14 A im Bereich des Schwenkkörpers 27 ein Bund 40 ausgebildet, an dem sich das eine Ende einer um die Triebwelle herumgelegten Druckfeder 41 abstützt, deren anderes Ende sich an die Unterseite des Gleitlagers 25 anlegt. Dadurch wird dessen Außenfläche mit konstanter Kraft gegen die Bohrung 24 der Druckscheibe 23 gedrückt, wodurch sich die Reibung an den Berührungsflächen vergrößert; die Mitnahme der Druck scheibe erfolgt sicherer. Gleichzeitig wird die Druckplatte 23 auf ihrer Aufliegeseite am Schwenkkörper 27 entlastet und auf der Seite der Kuppen zusätzlich belastet, was wiederum zu einem sicheren An laufen führt. Als Druckfedern eignen sich Spiral- oder Tellerfedern.In the embodiment according to FIG. 4, a collar 40 is formed on the drive shaft 14 A in the region of the swivel body 27 , on which one end of a compression spring 41 which is placed around the drive shaft is supported, the other end of which rests against the underside of the slide bearing 25 . As a result, its outer surface is pressed with constant force against the bore 24 of the thrust washer 23 , which increases the friction on the contact surfaces; taking the thrust washer is safer. At the same time, the pressure plate 23 is relieved on its support side on the swivel body 27 and additionally loaded on the side of the crests, which in turn leads to a safe run. Spiral or disc springs are suitable as compression springs.

Durch die oben beschriebene Weise erreicht man ohne großen Aufwand eine Verbesserung der Funktion der Axialkolbenmaschine.The manner described above can be achieved with little effort an improvement in the function of the axial piston machine.

Claims

1. Axial piston machine with bores in a rotating cylinder drum ( 18 ) arranged pistons ( 21 ), which are supported with crests ( 22 ) on a thrust washer ( 23 ), which rests on a lifting body ( 27 ) and through the central bore ( 24 ) the drive shaft ( 14 ) runs ver, characterized in that the thrust washer ( 23 ) with its bore ( 24 ) fits snugly against a slide bearing ( 25 ) arranged on the drive shaft ( 24 ) and rotates relative thereto.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the upper surface of the plain bearing ( 25 ) is spherical.

3. Machine according to claim 1 and / or 2, characterized in that the sliding bearing ( 25 ) is connected via an internal toothing to the drive shaft ( 14 ).

4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure plate ( 23 ) is formed in two parts and has an inner ring ( 23 A ).

5. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in net that the plain bearing is formed in two parts.

6. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the slide bearing ( 25 ) acts on a collar ( 40 ) of the drive shaft ( 14 A ) supporting spring, in the direction of the cylinder drum.