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Title:
HYDRAULIC AXIAL PISTON ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/048783
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulic axial piston engine having a crucible-shaped housing in which a pivotable cradle is mounted, on which pistons are supported. For the purpose of generating lift, the pistons are arranged parallel to a drive axis in a cylinder body, which is drivable in rotation about the drive axis. On the cylinder body side, the housing is connected by means of tie rods to a connecting plate that closes the housing opening and on which the cylinder body is axially supported. The one or more tie rods are U-shaped and engage with the bottom regions thereof that connect the two limbs of the "U" enclose a supporting region of the housing at the side remote from the connecting plate. The limbs of the "U" extend parallel to the drive axis toward the connecting plate and at the free ends thereof have threads onto which nuts supported on the connecting plate and clamping the connecting plate against the housing are screwed.

Inventors:
BREUER DAVID (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/004683
Publication Date:
April 19, 2012
Filing Date:
September 20, 2011
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
BREUER DAVID (DE)
International Classes:
F03C1/06; F04B1/20; F04B39/14; F04B53/22
Foreign References:
US3890882A1975-06-24
DE19859336C12000-06-29
DE19548498A11997-07-03
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
THUERER, Andreas (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Hydraulische Axialkolbenmaschine mit einem topfartigen Gehäuse, in dem eine

Schwenkwiege gelagert ist, auf der sich Kolben abstützen, die zwecks Huberzeugung in einem um eine Antriebsachse drehbar antreibbaren rotierenden Zylinderkörper parallel zur Antriebsachse angeordnet sind, wobei das Gehäuse zylinderkörperseitig mittels Zuganker mit einer die Gehäuseöffnung verschließenden Anschlussplatte verbunden ist, an der sich der Zylinderkörper axial abstützt,

dadurch gekennzeichnet,

dass der eine oder mehrere Zuganker (15) U-artig ausgebildet sind und mit ihren die beiden Schenkel (16) des„U" verbindenden Bodenbereichen (17) einen Abstützbereich (18) des Gehäuses (1 ) an der der Anschlussplatte (11 ) abgewandten Seite umgreifen, wobei die Schenkel (16) der„U" sich parallel zur Antriebsachse zur Anschlussplatte (1 1 ) hin erstrecken und an ihren freien Enden Gewinde aufweisen, auf die sich an der Anschlussplatte (11 ) abstützende und die Anschlussplatte (11 ) gegen das Gehäuse (1 ) verspannende Muttern (19) aufgeschraubt sind.

2. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (16) der„U" durch entsprechende Ausnehmungen im Gehäuse (1 ) und/oder in der Anschlussplatte (11 ) geführt sind.

3. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) aus einem Leichtbaumaterial besteht.

4. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussplatte (11 ) aus einem hochfesten Material besteht.

5. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützbereich (18) eine Halbkreiskontur besitzt. Hydraulische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenbereich (17) der starr ausgebildeten U-artigen Zuganker (15) eine sich an den Abstützbereich (18) des Gehäuses (1 ) anschmiegende Halbkreiskontur besitzt.

Hydraulische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die U-artigen Zuganker quer zu ihrer Längserstreckung flexibel ausgebildet sind und sich an dem Abstützbereich des Gehäuses anschmiegen.

Hydraulische Axialkolbenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die U-artigen Zuganker Stahlseile oder Kunststoffseile sind.

Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abstützbereich des Gehäuses und dem Bodenbereich der Zuganker eine schwingungsdämpfende Zwischenschicht angeordnet ist.

Hydraulische Axialkolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Gewinde der Zuganker aufgeschraubten Muttern über schwingungsdämpfende Elemente auf der Anschlussplatte abgestützt sind.

Description:
Hydraulische Axialkolbenmaschine

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Axialkolbenmaschine mit einem topfartigen Gehäuse, in dem eine Schwenkwiege gelagert ist, auf der sich Kolben abstützen, die zwecks Huberzeugung in einem um eine Antriebsachse drehbar antreibbaren rotierenden Zylinderkörper parallel zur Antriebsachse angeordnet sind, wobei das Gehäuse zylinderkörperseitig mittels Zug- anker mit einer die Gehäuseöffnung verschließenden Anschlussplatte verbunden ist, an der sich der Zylinderkörper axial abstützt.

Bei derartigen bekannten Axialkolbenmaschinen sind die Zuganker mehrere separate Zugankerschrauben, die sich mit ihrem einen Ende über eine Mutter oder einen Schraubenkopf an der Anschlussplatte und mit ihrem anderen Ende ebenfalls über eine Mutter oder einen Schraubenkopf an dem Gehäuse abstützen oder ein Gewinde aufweisen, mit dem sie in eine Gewindebohrung des Gehäuses eingeschraubt sind.

Dies führt am Gehäuse zu einer hohen Flächenpressung oder zu einer hohen Belastung der Gewinde im Gehäuse. Diese hohen Belastungen des Gehäuses bedingen, dass das Gehäuse aus einem hochfesten Material, vorzugsweise aus Stahl bestehen muß und damit zu einem hohen Gewicht der Axialkolbenmaschine führt.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Axialkolbenmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach ausgebildet ist und hohen Belastungen standhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der eine oder mehrere Zuganker U-artig ausgebildet sind und mit ihren die beiden Schenkel des„U" verbindenden Bodenbe-

l reichen einen Abstützbereich des Gehäuses an der der Anschlussplatte abgewandten Seite umgreifen, wobei die Schenkel der„U" sich parallel zur Antriebsachse zur Anschlussplatte hin erstrecken und an ihren freien Enden Gewinde aufweisen, auf die sich an der Anschlussplatte abstützende und die Anschlussplatte gegen das Gehäuse verspannende Mut- tern aufgeschraubt sind.

Die Verbindung zwischen Gehäuse und Zuganker ist eine hochbelastbare formschlüssige Verbindung. Da die erfindungsgemäßen Zuganker großflächig an dem Abstützbereich anliegen, verteilt sich die auf das Gehäuse einwirkende Belastung, so dass dieses weniger stabil ausgebildet werden kann.

Aufwendige Gewindebohrungen im Gehäuse oder in der Anschlussplatte werden vermieden, wodurch die Herstellkosten der Axialkolbenmaschine verringert werden.

Die durch die Zuganker erzeugte axiale Kraft wirkt unversetzt direkt axial auf die Schwenkwiege und belastet diese somit gleichmäßig in Richtung auf die Anschlussplatte. Da jeder Zuganker zwei Zugstangen aufweist, wird eine Reduzierung der Bauteile und des Montageaufwands erreicht.

Zur einfachen Steckmontage der Zuganker können die Schenkel der„IT durch entsprechende Ausnehmungen im Gehäuse und/oder in der Anschlussplatte geführt sein.

Dabei ist es möglich die Ausnehmungen entweder als durchgehende Bohrungen oder als radial nach außen offene Schlitze auszubilden.

Da das Gehäuse nur noch eine geringere Stabilität aufweisen muß, kann es gewichtsspa- rend aus einem Leichtbaumetall wie aus einem Kunststoff oder aus einem Leichtmetall bestehen.

Die Anschlussplatte besteht vorzugsweise aus einem hochfesten Material wie z.B. Stahl. Zu einer gleichmäßigen in axialer Richtung gerichteten Spannkraft der Zuganker führt es, wenn der Abstützbereich eine Halbkreiskontur besitzt.

Dabei wird eine große Anlagefläche des Gehäuses für die Zuganker erreicht, wenn der Bo- denbereich der starr ausgebildeten U-artigen Zuganker eine sich an den Abstützbereich des Gehäuses anschmiegende Halbkreiskontur besitzt.

Eine andere Möglichkeit zum Erreichen einer großen Anlagefläche des Gehäuses für die Zuganker besteht darin, dass die U-artigen Zuganker quer zu ihrer Längserstreckung flexibel ausgebildet sind und sich an dem Abstützbereich des Gehäuses anschmiegen.

Sind dabei die U-artigen Zuganker Stahlseile oder Kunststoffseile, so führt die innere Reibung der Zuganker auch zu einer Schwingungs- und Geräuschdämpfung der Axialkolbenmaschine während ihres Betriebs.

Ebenfalls zu einer Dämpfung der Schwingungen und der Geräusche beim Betrieb der Axialkolbenmaschine führt es, wenn zwischen dem Abstützbereich des Gehäuses und dem Bodenbereich der Zuganker eine schwingungsdämpfende Zwischenschicht angeordnet ist oder wenn die auf die Gewinde der Zuganker aufgeschraubten Muttern über schwingungsdämp- fende Elemente auf der Anschlussplatte abgestützt sind.

Die schwingungsdämpfenden Elemente können z.B. Unterlegscheiben mit schwingungs- dämpfender Eigenschaft sein. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Querschnitt einer schematischen Darstellung einer Axialkolbenmaschine.

Die dargestellte Axialkolbenmaschine weist ein topfartiges Gehäuse 1 aus Aluminium auf, dessen Topfboden 2 sowohl innen als auch außen einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt. An der Innenwand des Topfbodens ist eine Schwenkwiege 4 gelagert, deren dem Topfboden 2 abgewandte Seite eine ebene, gegenüber der Längsachse 5 des Gehäuses 1 um einen Winkel geneigte Abstützfläche 6 bildet. An der Abstützfläche 6 sind Kolben 7 mit ihren aus einem aus einem Zylinderkörper 8 herausragenden Enden abgestützt.

Der Zylinderkörper 8 ist koaxial zur Längsachse 5 in dem Inneren des Gehäuses 1 abgeordnet und von einer koaxial zur Längsachse 5 sich erstreckenden Antriebswelle um die eine Antriebsachse bildende Längsachse 5 drehbar antreibbar.

Auf einem zur Längsachse 5 konzentrischen Teilkreis sind gleichmäßig verteilt mehrere Zylinder ausgebildet, in die die Kolben hineinragen und in denen die Kolben 7 axial verschiebbar angeordnet sind.

Auf der dem Topfboden 2 entgegengesetzten Seite ist die Gehäuseöffnung 10 des Gehäuses 1 durch eine Anschlussplatte 11 aus Stahl verschlossen, an der sich über eine Verteilerplatte 12 der Zylinderkörper 8 axial abstützt. Die Außenkontur des Topfbodens 2 bildet einen von außen frei zugänglichen halbkreisförmigen Abstützbereich 18, an dessen beiden Enden sich jeweils zur Längsachse 5 parallele Bohrungen 13 im Gehäuse 1 anschließen.

Diese Bohrungen 13 des Gehäuses 1 werden durch entsprechende durchgehende Bohrun- gen 14 in der Anschlussplatte 1 1 fortgesetzt.

Von der der Anschlussplatte 1 1 abgewandten Seite her ist ein U-artiger Zuganker 15 mit seinen Schenkeln 16 die Bohrungen 13 und 14 durchragend eingesetzt, dessen die Schenkel 16 verbindender Bodenbereich 17 an seiner Innenseite entsprechend dem Abstützbe- reich 18 des Topfbodens 2 halbkreisförmig ausgebildet ist, so dass sich der U-artige Zuganker 15 mit seinem Bodenbereich 17 an dem Abstützbereich 18 angeschmiegt abstützt. Die freien Enden der Schenkel 16 ragen auf der dem Gehäuse 1 abgewandten Seite aus der Abschlußplatte 1 1 heraus und sind mit Gewinde versehen.

Auf die Gewinde sind Muttern 19 aufgeschraubt, die sich auf der dem Gehäuse 1 abgewandten Seite der Anschlussplatte 1 1 abstützen und die das Gehäuse 1 und die Abschlußplatte 11 gegeneinander verspannen.

Dabei stützt sich der Bodenbereich 17 des U-artigen Zugankers 15 über den gesamten Abstützbereich 18 des Gehäuses 1 ab.