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Title:
SWASH PLATE MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/124288
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a swash plate machine (1) in the form of an axial piston pump (2) and/or an axial piston motor (3), comprising: a cylinder block (5) that is pivotally or rotatably mounted about an axis of rotation (8) and that has piston bores (6); pistons (7) that are displaceably mounted in said piston bores (6); an input shaft (9) that is at least non-rotatably connected to the cylinder block (5) and that is pivotally or rotatably mounted about the axis of rotation (8); a housing (4) with at least one counter-interlocking geometry (33) for interlockingly securing a distributor plate (11); the distributor plate (11) having a high-pressure opening for discharging and/or introducing hydraulic fluid from the and/or into the rotating piston bores (6) and a low-pressure opening for introducing and/or discharging hydraulic fluid into and/or from the rotating piston bores (6), and also having at least one interlocking geometry for interlockingly securing the distributor plate (11) to the housing (4), such that the at least one interlocking geometry is interlocked with the at least one counter-interlocking geometry of the housing (4). The radial distance of the at least one interlocking geometry and/or the at least one counter-interlocking geometry from the rotational axis (8) of the cylinder block (5) is less than 90% of the preferably minimal radial distance of a radial outer edge of the distributor plate (11) from the rotational axis (8) of the cylinder block (5).

Inventors:
VAHLE DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/080009
Publication Date:
August 11, 2016
Filing Date:
December 16, 2015
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F04B1/20
Foreign References:
DE102011086571A12013-05-23
DE69301286T21996-06-27
EP0976927A22000-02-02
DE102013203787A12014-09-11
EP1013928A22000-06-28
CH405934A1966-01-15
DE2733870C21989-07-20
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Claims:
Ansprüche

1 . Schrägscheibenmaschine (1 ) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder

Axialkolbenmotor (3), umfassend

- eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6),

- in den Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7),

- eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist,

- ein Gehäuse (4) mit wenigstens einer Gegenformschlussgeometne (33) zur formschlüssigen Befestigung einer Verteilerplatte (1 1 ),

- die Verteilerplatte (1 1 ) mit einer Hochdrucköffnung (12) zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen (6) und einer Niederdrucköffnung (13) zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen (6) und mit wenigstens einer Formschlussgeometrie (23) zur formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte (1 1 ) an dem Gehäuse (4), so dass die wenigstens eine Formschlussgeometrie (23) formschlüssig an der wenigstens einen Gegenformschlussgeometne (33) des Gehäuses (4) befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (36) der wenigstens einen Formschlussgeometrie (23) und/oder der wenigstens einen Gegenformschlussgeometne (33) zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5) kleiner ist als 90% des, vorzugsweise minimalen, radialen Abstandes (74) eines radialen

Außenrandes (34) der Verteilerplatte (1 1 ) zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5). Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine radiale Abstand (36) der wenigstens einen

Formschlussgeometrie (23) und/oder der wenigstens einen

Gegenformschlussgeometne (33) zu der Rotationsachse (8) der

Zylindertrommel (5) kleiner ist als 80%, 70%, 60% oder 50% des, vorzugsweise minimalen, radialen Abstandes (74) des radialen

Außenrandes (34) der Verteilerplatte (1 1 ) zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5).

Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass keine Formschlussgeometrie (23) und/oder keine

Gegenformschlussgeometne (33) mit einem radialen Abstand (36) zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5) größer als 80%, 70%, 60% oder 50% des, vorzugsweise minimalen, radialen Abstandes (74) des radialen Außenrandes (34) der Verteilerplatte (1 1 ) zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5) vorhanden ist

und/oder

die wenigstens eine Formschlussgeometrie (23) auf der wenigstens einen Gegenformschlussgeometne (33) aufliegt.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Formschlussgeometrie (23) und/oder die wenigstens eine Gegenformschlussgeometne (33) im Bereich eines radialen

Innenrandes (35) der Verteilerplatte (1 1 ) ausgebildet ist. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine radiale Abstand (36) der wenigstens einen

Formschlussgeometrie (23) und/oder der wenigstens einen

Gegenformschlussgeometne (33) zu der Rotationsachse (8) der

Zylindertrommel (5) im Wesentlichen dem radialen Abstand (36) des radialen Innenrandes (35) der Verteilerplatte (1 1 ) zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5) entspricht.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Formschlussgeometrie (23) wenigstens teilweise von dem radialen Innenrand (35) der Verteilerplatte (1 1 ) gebildet ist.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Formschlussgeometrie (23) und/oder die wenigstens eine Gegenformschlussgeometne (33), insbesondere ausschließlich, zur radialen und/oder tangentialen formschlüssigen Befestigung der

Verteilerplatte (1 1 ) an dem Gehäuse (4) dient.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenformschlussgeometne (33) als ein, vorzugsweise im Wesentlichen ringförmiger, Zentriervorsprung (43) ausgebildet ist und der Zentriervorsprung (43) auf dem radialen Innenrand (35) der Verteilerplatte (1 1 ) als Formschlussgeometrie (23) aufliegt zur radialen formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte (1 1 ) an dem Gehäuse (4) oder umgekehrt und vorzugsweise ist der Zentriervorsprung (43) als ein axialer

Zentriervorsprung (43) bezüglich des übrigen Gehäuses (4) im Bereich des Zentriervorsprunges (43) ausgebildet.

9. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentriervorsprung (43) als Gegenformschlussgeometrie (33) einteilig an dem Gehäuse (4) oder als eine Zentrierhülse (61 ) befestigt an dem Gehäuse (4) ausgebildet ist.

10. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verteilerplatte (1 1 ) ein radialer Innenvorsprung (62) als

Formschlussgeometrie (23) und an dem Gehäuse (4) eine

Radialaussparung (67) als Gegenformschlussgeometrie (33) ausgebildet ist oder umgekehrt und der radiale Innenvorsprung (62) innerhalb der Radialaussparung (67) angeordnet ist zur tangentialen formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte (1 1 ) an dem Gehäuse (4).

1 1 . Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialaussparung (67) an dem Zentriervorsprung (43) ausgebildet ist.

12. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) mehrteilig ausgebildet ist und ein Teil (17) des

Gehäuses (4) als eine Anschlussplatte (17) ausgebildet ist und die wenigstens eine Gegenformschlussgeometrie (33), vorzugsweise ausschließlich, an der Anschlussplatte (17) ausgebildet ist und vorzugsweise wenigstens ein Hydraulikkanal (68) zum Leiten von Hydraulikflüssigkeit von und/oder zu der Hoch- und/oder

Niederdrucköffnung (12, 13) an der Anschlussplatte (17) ausgebildet ist.

13. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatte (1 1 ) eine erste axiale Lagerfläche (71 ) aufweist und auf der ersten Lagerfläche (71 ) ein axiales Ende (66) der Zylindertrommel (5) aufliegt und die Verteilerplatte (1 1 ) eine zweite axiale Befestigungsfläche

(72) aufweist und die zweite Befestigungsfläche (72) auf einer axialen Gegenbefestigungsfläche (73) des Gehäuses (4), insbesondere der Anschlussplatte (17), aufliegt und die axiale Gegenbefestigungsfläche

(73) des Gehäuses (4), insbesondere ausschließlich, eben ausgebildet ist und/oder

die wenigstens eine Formschlussgeometrie (23) und/oder die wenigstens eine Gegenformschlussgeometrie (33) dahingehend ausgebildet sind, dass die Verteilerplatte (1 1 ) nur mit der zweiten axialen

Befestigungsfläche (72) aufliegend auf der axialen

Gegenbefestigungsfläche (73) des Gehäuses (4) an dem Gehäuse (4) formschlüssig befestigbar ist, so dass bei der formschlüssigen

Befestigung der Verteilerplatte (1 1 ) an dem Gehäuse (4) die zweite axiale Befestigungsfläche (72) im Wesentlichen parallel zu der axialen

Gegenbefestigungsfläche (73) ausgerichtet ist.

14. Antriebsstrang (45) für ein Kraftfahrzeug, umfassend - wenigstens eine Schrägscheibenmaschine (1 ) zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt,

- wenigstens einen Druckspeicher (53), dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

15. Antriebsstrang nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (45) zwei Schrägscheibenmaschinen (1 ) umfasst, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe (60) fungieren

und/oder

der Antriebsstrang (45) zwei Druckspeicher (53) als Hochdruckspeicher (54) und Niederdruckspeicher (55) umfasst.

Description:
Beschreibung

Titel

Schrägscheibenmaschine Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem

Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.

Stand der Technik

Schrägscheibenmaschinen dienen als Axialkolbenpumpen zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und als Axialkolbenmotor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie. Eine

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

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

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. Ein Gehäuse der Schrägscheibenmaschine ist mehrteilig und umfasst eine Anschlussplatte im Allgemeinen aus Stahl und andere, übrige Teile des

Gehäuses aus im Allgemeinen Aluminium. An der Anschlussplatte sind die Hydraulikkanäle für die Hydraulikflüssigkeit ausgebildet und an der

Anschlussplatte ist eine Verteilerplatte mit einer Hoch- und Niederdrucköffnung formschlüssig befestigt. Hierzu sind im Bereich eines radialen Außenrandes der Verteilerplatte Formschlussgeometrien, insbesondere Vorsprünge bzw. Nasen, ausgebildet, welche auf einer Gegenformschlussgeometrie, beispielsweise einer Ausnehmung an der Anschlussplatte, aufliegen, so dass die Verteilerplatte formschlüssig an der Anschlussplatte befestigt ist.

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.

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

Steuerschiebereinheit mit einem Schieberkolben befestigt ist.

Die DE 27 33 870 C2 zeigt eine Steuereinrichtung für eine

Schrägenscheibenaxialkolbenpumpe, bei der an beiden Seiten der Wiege zur Verschwenkung der Schrägscheibe je ein hydraulisch beaufschlagter

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 der Pumpe dienen.

Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw.

rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen, in den

Kolbenbohrungen beweglich gelagerte Kolben, eine mit der Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, welche um die Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, ein Gehäuse mit wenigstens einer

Gegenformschlussgeometrie zur formschlüssigen Befestigung einer

Verteilerplatte, die Verteilerplatte mit einer Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden

Kolbenbohrungen und einer Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen und mit wenigstens einer Formschlussgeometrie zur formschlüssigen

Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse, so dass die wenigstens eine Formschlussgeometrie formschlüssig an der wenigstens einen

Gegenformschlussgeometrie des Gehäuses befestigt ist, wobei der radiale Abstand der wenigstens einen Formschlussgeometrie und/oder der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie zu der Rotationsachse der Zylindertrommel kleiner ist als 90% des, vorzugsweise minimalen oder maximalen, radialen Abstandes eines radialen Außenrandes der Verteilerplatte zu der Rotationsachse der Zylindertrommel. Ein unterschiedlicher minimaler oder maximaler radialer Abstand tritt auf, falls der radiale Außenrand nicht kreis- bzw. zylinderförmig ausgebildet ist. In einer ergänzenden Ausführungsform ist bzw. sind der wenigstens eine radiale

Abstand, insbesondere sämtliche radiale Abstände, der wenigstens einen Formschlussgeometrie und/oder der wenigstens einen

Gegenformschlussgeometrie zu der Rotationsachse der Zylindertrommel kleiner als 80%, 70%, 60% oder 50% des, vorzugsweise minimalen oder maximalen, radialen Abstandes des radialen Außenrandes der Verteilerplatte zu der

Rotationsachse der Zylindertrommel.

In einer weiteren Ausgestaltung ist keine Formschlussgeometrie und/oder keine Gegenformschlussgeometrie mit einem radialen Abstand zu der Rotationsachse der Zylindertrommel größer als 80%, 70%, 60% oder 50% des, vorzugsweise minimalen oder maximalen, radialen Abstandes des radialen Außenrandes der Verteilerplatte zu der Rotationsachse der Zylindertrommel vorhanden und/oder die wenigstens eine Formschlussgeometrie liegt auf der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie auf und/oder es besteht ein Kontakt zwischen der wenigstens einen Formschlussgeometrie und der wenigstens einen

Gegenformschlussgeometrie.

In einer ergänzenden Variante ist die wenigstens eine Formschlussgeometrie und/oder die wenigstens eine Gegenformschlussgeometrie im Bereich eines radialen Innenrandes der Verteilerplatte ausgebildet.

Zweckmäßig entspricht der wenigstens eine radiale Abstand, insbesondere sämtliche radiale Abstände, der wenigstens einen Formschlussgeometrie und/oder der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie zu der

Rotationsachse der Zylindertrommel im Wesentlichen, vorzugsweise mit einer Abweichung von weniger als 40%, 30%, 20% oder 10%, dem radialen Abstand des radialen Innenrandes der Verteilerplatte zu der Rotationsachse der

Zylindertrommel.

In einer weiteren Ausführungsform ist die wenigstens eine Formschlussgeometrie wenigstens teilweise von dem radialen Innenrand der Verteilerplatte gebildet. Die

Formschlussgeometrie ist somit konstruktiv nicht gesondert auszubilden, sondern ist von dem ohnehin vorhandenen radialen Innenrand gebildet.

In einer ergänzenden Ausgestaltung dient die wenigstens eine

Formschlussgeometrie und/oder die wenigstens eine

Gegenformschlussgeometrie, insbesondere ausschließlich, zur radialen und/oder tangentialen formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse. Eine radiale Befestigung blockiert eine Bewegung der Verteilerplatte relativ zu dem Gehäuse in der radialen Richtung. Die radiale Richtung ist senkrecht zu der Rotationsachse oder Längsachse der Antriebswelle oder Zylindertrommel ausgerichtet. Eine tangentiale Befestigung blockiert eine Bewegung der

Verteilerplatte relativ zu dem Gehäuse in tangentialer Richtung, so dass eine Schwenk- oder Drehbewegung der Verteilerplatte um eine Schwenkachse, welche der Rotationsachse der Antriebswelle entspricht, relativ zu dem Gehäuse blockiert ist. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Gegenformschlussgeometrie als ein, vorzugsweise im Wesentlichen ringförmiger, Zentriervorsprung ausgebildet und der Zentriervorsprung liegt auf dem radialen Innenrand der Verteilerplatte als Formschlussgeometrie auf zur radialen formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse oder umgekehrt und vorzugsweise ist der Zentriervorsprung als ein axialer Zentriervorsprung bezüglich des übrigen Gehäuses im Bereich des Zentriervorsprunges ausgebildet. Umgekehrt kann der Zentriervorsprung als Formschlussgeometrie auch an der Verteilerplatte ausgebildet sein und liegt auf einer Radialaussparung als

Gegenformschlussgeometrie an dem Gehäuse, insbesondere der

Anschlussplatte, auf.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist der Zentriervorsprung als

Gegenformschlussgeometrie einteilig an dem Gehäuse oder als eine

Zentrierhülse befestigt an dem Gehäuse ausgebildet.

In einer weiteren Ausführungsform ist an der Verteilerplatte ein radialer

Innenvorsprung als Formschlussgeometrie und an dem Gehäuse eine

Radialaussparung als Gegenformschlussgeometrie ausgebildet oder umgekehrt und der radiale Innenvorsprung ist innerhalb der Radialaussparung angeordnet zur tangentialen formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem

Gehäuse. Der Innenvorsprung kann auch an der Anschlussplatte ausgebildet sein und die Radialaussparung an der Verteilerplatte.

Vorzugsweise ist die Radialaussparung an dem Zentriervorsprung ausgebildet.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Gehäuse mehrteilig ausgebildet und ein Teil des Gehäuses ist als eine Anschlussplatte ausgebildet und die wenigstens eine Gegenformschlussgeometrie ist, vorzugsweise ausschließlich, an der Anschlussplatte ausgebildet und vorzugsweise ist wenigstens ein Hydraulikkanal zum Leiten von Hydraulikflüssigkeit von und/oder zu der Hoch- und/oder Niederdrucköffnung an der Anschlussplatte ausgebildet.

In einer ergänzenden Ausführungsform weist die Verteilerplatte eine erste axiale Lagerfläche auf und auf der ersten Lagerfläche liegt ein axiales Ende der Zylindertrommel auf und die Verteilerplatte weist eine zweite axiale Befestigungsfläche auf und die zweite Befestigungsfläche liegt auf einer axialen Gegenbefestigungsfläche des Gehäuses, insbesondere der Anschlussplatte, auf und die axiale Gegenbefestigungsfläche des Gehäuses ist, insbesondere ausschließlich, eben ausgebildet und/oder die wenigstens eine

Formschlussgeometrie und/oder die wenigstens eine

Gegenformschlussgeometrie sind dahingehend ausgebildet, dass die

Verteilerplatte nur mit der zweiten axialen Befestigungsfläche aufliegend auf der axialen Gegenbefestigungsfläche des Gehäuses an dem Gehäuse formschlüssig befestigbar ist, so dass bei der formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse die zweite axiale Befestigungsfläche im Wesentlichen parallel zu der axialen Gegenbefestigungsfläche ausgerichtet ist, beispielsweise mittels eines Versatzes zwischen der Mittelachslinie der Verteilerplatte und der

Mittelachslinie des Innenvorsprunges, wobei der Versatz vorzugsweise in einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse der Antriebwelle auftritt.

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

beschriebene Schrägscheibenmaschine ausgebildet ist.

Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher als

Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege.

Zweckmäßig umfasst die Schrägscheibenmaschine wenigstens eine

Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege.

In einer weiteren Variante umfasst die Schrägscheibenmaschine eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter

Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine,

Fig. 2 einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 1 einer Verteilerplatte in einem ersten Ausführungsbeispiel der Schrägscheibenmaschine, eines

Zentriervorsprunges und einer Antriebswelle sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt der Verteilerplatte und einer Anschlussplatte in einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine Ansicht der Verteilerplatte und des Zentriervorsprunges in dem

ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht gemäß Fig. 4 im Bereich eines

Innenvorsprunges und einer Radialaussparung,

Fig. 6 einen Teillängsschnitt der Verteilerplatte und der Anschlussplatte in einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 eine Ansicht der Verteilerplatte und des Zentriervorsprunges in einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.

Ausführungsformen der Erfindung

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,

Drehzahl). Eine Antriebswelle 9 ist mittels einer Lagerung 10 an einem

Flansch 21 eines mehrteiligen Gehäuses 4 und mit einer weiteren Lagerung 10 an einer Anschlussplatte 17 aus Stahl als Teil des Gehäuses 4 der

Schrägscheibenmaschine 1 um eine Rotationsachse 8 drehbar bzw. rotierend gelagert (Fig. 1 ). Das mehrteilige Gehäuse 4 ist außerhalb der Anschlussplatte 17 aus Aluminium ausgebildet. Mit der Antriebswelle 9 ist eine Zylindertrommel 5 drehfest verbunden, wobei die Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 zweiteilig ausgebildet sind und die Grenze zwischen der Antriebswelle 9 und der

Zylindertrommel 5 in Fig. 1 strichliert dargestellt ist. Die Zylindertrommel 5 wird von einer nicht dargestellten Zentralfeder auf eine Verteilerplatte 1 1 gedrückt. Die Zylindertrommel 5 führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 mit aus aufgrund einer drehfesten Verbindung. In die Zylindertrommel 5 sind eine Vielzahl von Kolbenbohrungen 6 mit einem beliebigen Querschnitt, zum Beispiel quadratisch oder kreisförmig, eingearbeitet. Die Längsachsen 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 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.

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

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

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 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 Kolben 7 sind mittelbar auf der Auflagefläche 18 gelagert. 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

Gleitlagerung an der Wiegenlagerung 20 bzw. dem Gehäuse 4 um die

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

Schnittbildung in Fig. 1. Die Schwenkwiege 14 kann dabei zwischen zwei Schwenkgrenzwinkel α zwischen +20° und -20° mittels zweier

Schwenkeinrichtungen 24 verschwenkt werden.

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

Verstellkolbens 29 weist dieser eine Lagerpfanne 31 auf, in welcher eine

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

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

Schwenkwinkels α ist und umgekehrt. Hierzu liegt an dem in Fig. 1 rechts dargestellten Ende der Zylindertrommel 5 eine Verteilerplatte 1 1 auf, mit einer

Hochdrucköffnung 12 und einer nierenförmigen Niederdrucköffnung 13. Die Hochdrucköffnung 12 ist in Hochdruckteilöffnungen 12 unterteilt. Die

Kolbenbohrungen 6 der rotierenden Zylindertrommel 5 werden somit fluidleitend bei einer Anordnung an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung an der Niederdrucköffnung 13 mit der

Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 keine 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 Axialkolbenmotor 3 weisen die temporär in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 stehenden

Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck an Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der

Niederdrucköffnung 13 stehen. In die Anschlussplatte 17 sind Hydraulikkanäle 68 jeweils für Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und Niederdruck eingearbeitet und die Hydraulikkanäle 68 münden außenseitig in zwei hydraulische

Schnittstellen 69 jeweils für die Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck oder Niederdruck. Die Schnittstellen 69 sind beispielsweise als Bajonett- oder Schraubverbindungen 70 (Fig. 1 ) ausgebildet zum Anschluss an je eine

Hydraulikflüssigkeitsleitung (nicht dargestellt). Durch die Hydraulikkanäle 68 werden die Hoch- und Niederdrucköffnung 12, 13 an der Verteilerplatte 1 1 und die Schwenkeinrichtungen 24 mit Hydraulikflüssigkeit unter Hoch- oder

Niederdruck versorgt.

Die Rückhaltescheibe 37 ist ringförmig als ebene Scheibe ausgebildet und weist somit eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Die

Rückhaltescheibe 37 weist acht Bohrungen auf innerhalb deren die Gleitschuhe 39 angeordnet sind, so dass die Gleitschuhe 39 in radialer Richtung, d. h.

senkrecht zu einer Längsachse der Bohrungen 36, bezüglich der

Rückhaltscheibe 37 beweglich sind. Die Rückhaltescheibe 37 und die

Gleitschuhe 39 sind mehrteilig ausgebildet. Die Anzahl der Bohrungen entspricht der Anzahl der 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.

Ein axiales Ende 66 der der Zylindertrommel 5 liegt auf einer ersten axialen Lagerfläche 71 der Verteilerplatte 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 des Gehäuses 4 als Anschlussplatte 1 1 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf. Die Verteilerplatte 1 1 liegt an einer zweiten axialen

Befestigungsfläche 72 auf einer axialen Gegenbefestigungsfläche 73 der Anschlussplatte 17 bzw. des Gehäuses 4 auf. Die erste ebene axiale Lagerfläche 71 der Verteilerplatte 1 1 dient somit als axiale Lagerfläche für die rotierende

Zylindertrommel 5. Die zweite im Wesentlichen ebene axiale Befestigungsfläche 72 der Verteilerplatte 1 1 dient zur axialen Befestigung der feststehenden Verteilerplatte 1 1 an der Anschlussplatte 17. Die im Wesentlichen

scheibenförmige Verteilerplatte 1 1 weist als äußeres radiales Ende einen radialen Außenrand 34 auf und als inneres radiales Ende einen radialen Innenrand 35 auf. Die axiale Richtung ist parallel zu der Rotationsachse 8 bzw. Längsachse 8 der Antriebswelle 9 ausgerichtet.

In den Fig. 2 bis 5 ist ein ersten Ausführungsbeispiel der Verteilerplatte 1 1 und der Anschlussplatte 17 dargestellt. An der Anschlussplatte 17 ist im Bereich der Aussparung für die Lagerung 10 ein im Wesentlichen ringförmiger

Zentriervorsprung 43 ausgebildet als Gegenformschlussgeometrie 33, so dass der Zentriervorsprung 43 die ebene axiale Gegenbefestigungsfläche 73 überragt. Der Zentriervorsprung 43 ist einteilig mit der übrigen Anschlussplatte 17 ausgebildet. Der radiale Innenrand 35 der Verteilerplatte 1 1 bildet eine

Formschlussgeometrie 23 und der radiale Innenrand 35 liegt auf dem

Zentriervorsprung 43 auf. Der radiale Innenrand 35 der Verteilerplatte 1 1 und der Zentriervorsprung 43 sind konzentrisch zueinander ausgebildet und ausgerichtet. Der radiale Innenrand 35 und der Zentriervorsprung 43 an der radialen

Außenseite sind im Querschnitt jeweils kreisförmig bzw. teilkreisförmig ausgebildet und vorzugsweise ist das Zentrum des fiktiven Kreises ein Punkt der Rotationsachse 8. Der radiale Innenrand 35 und der Zentriervorsprung 43 an der radialen Außenseite dient zur radialen Befestigung der Verteilerplatte 1 1 an der Anschlussplatte 17. Die radiale Richtung ist senkrecht zu der Rotationsachse 8 ausgerichtet. An der Verteilerplatte 1 1 ist außerdem ein nasenförmiger radialer Innenvorsprung 62 als weitere Formschlussgeometrie 23 ausgebildet und der Innenvorsprung 62 ist in einer Radialaussparung 67 als Unterbrechung des Zentriervorsprunges 43 als zusätzliche Gegenformschlussgeometrie 33 angeordnet, so dass dadurch mit dem Innenvorsprung 62 und dem

Radialaussparung 67 die Verteilerplatte 1 1 tangential bzw. in tangentialer Richtung an der Anschlussplatte 17 befestigt ist, d. h. eine Verdrehsicherung bzw. Verdrehblockierung mit einer Drehachse, welche der Rotationsachse 8 entspricht, verhindert ist. Die Verteilerplatte 1 1 weist an dem radialen Außenrand 34 einen radialen Abstand 74 zu der Rotationsachs 8 auf. Der radiale Außenrand 34 ist kreis- bzw. zylinderförmig ausgebildet, so dass die Verteilerplatte 1 1 einen identischen radialen Abstand 74 aufweist. Sämtliche Formschlussgeometrien 23 und Gegenformschlussgeometrien 33 weisen in radialer Richtung radiale

Abstände 36 zu der Rotationsachse 8 auf, welcher kleiner sind als 50% des radialen Abstandes 74. Der Innenvorsprung 62 und die Radialaussparung 67 sind dahingehend ausgebildet, so dass nach dem Poka-Yoke-Prinzip die Verteilerplatte 1 1 nur mit der zweiten axialen Befestigungsfläche 72 auf die Gegenbefestigungsfläche 73 aufgelegt werden kann. Eine Mittelachslinie 75 der Verteilerplatte 1 1 ist senkrecht zu der Rotationsachse 8 ausgerichtet und schneidet die

Rotationsachse 8 (Fig. 5). Eine Mittelachslinie 76 des Zentriervorsprunges 62 und der Radialaussparung 67 ist senkrecht zu der Rotationsachse 8 ausgerichtet und schneidet den Mittelpunkt des Zentriervorsprunges 62 und der

Radialaussparung 67. Die Mittelachslinie 75 der Verteilerplatte 1 1 weist einen Versatz 77 (Fig. 5) zu der Mittelachslinie 76 des Innenvorsprunges 62 auf, so dass dadurch das Poka-Yoke-Prinzip aufgrund dieser Geometrie gewährleistet ist, um Montagefehler in vorteilhafter Weise zu vermeiden.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für die Anschlussplatte 17 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bis 5 beschrieben. Der

Zentriervorsprung 43 ist nicht einteilig mit der Anschlussplatte 17 ausgebildet, sondern zweiteilig als eine Zentrierhülse 61. Die Zentrierhülse 61 ist in die Aussparung zur Aufnahme der Lagerung eingepresst und die Lagerung 10 liegt auf der eingepressten Zentrierhülse 61 auf (nicht dargestellt).

In Fig. 7 ist ein drittes Ausführungsbeispiel für die Verteilerplatte 1 1 und die Anschlussplatte 17 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bis 5 beschrieben. Der Innenvorsprung 62 und die Radialaussparung 67 sind wesentlich größer als in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die beiden umlaufenden bzw. tangentialen Enden des Innenvorsprunges 62 und der Radialaussparung 67 sind in Richtung der Zeichenebene von Fig. 7 und in einer Richtung von links nach rechts in dem Versatz 77 zueinander ausgerichtet, so dass dadurch das Poka-Yoke-Prinzip gewährleistet ist.

In Fig. 8 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 45 dargestellt. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang 45 weist einen Verbrennungsmotor 46 auf, welcher mittels einer Welle 47 ein Planetengetriebe 48 antreibt. Mit dem

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 Schragscheibenmaschine 50 an und die erste Schragscheibenmaschine 50 ist mittels zweier Hydraulikleitungen 52 mit einer zweiten Schragscheibenmaschine 51 hydraulisch verbunden. Die erste und zweite Schragscheibenmaschine 50, 51 bilden dadurch ein hydraulisches Getriebe 60 und von der zweiten Schragscheibenmaschine 51 kann mittels einer Welle 47 auch das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden. Das

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 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.

Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 und dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 45 wesentliche Vorteile verbunden. Die Form- und Gegenformschlussgeometrien 23, 33 sind im Bereich des radialen Innenrandes 35 der Verteilerplatte 1 1 ausgebildet. Die

Gegenbefestigungsfläche 73 der Anschlussplatte 17 kann damit radial außerhalb des Zentriervorsprunges 43 als eine ausschließlich ebene Fläche ausgebildet werden. Dies ist mit konstruktiven Vorteilen verbunden.