DE102013205417A1

DE102013205417A1 - Axial piston machine for lubrication of the pivoting swivel bearing via delivery piston

Info

Publication number: DE102013205417A1
Application number: DE201310205417
Authority: DE
Inventors: Matthias Greiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-02

Abstract

Eine Axialkolbenmaschine (10) zur Förderung von Flüssigkeit umfasst einen Zylinderkörper (11) mit einer Kolbenbohrung (12) in einer axialen Richtung (13); eine drehbar gelagerte Welle (14) zur Übertragung einer Rotationsbewegung auf den Zylinderkörper (11); eine Schwenkwiege (16), die mit einem Schwenkwiegenlager (18) schwenkbar gelagert ist, so dass eine Gleitfläche (20) der Schwenkwiege (16) relativ zu der axialen Richtung (13) schwenkbar ist; und einen Förderkolben (22), der in der Kolbenbohrung (12) in der axialen Richtung (13) beweglich angeordnet ist und der mit einem Gleitschuh (24) auf der Gleitfläche (20) der Schwenkwiege (16) abgestützt ist, so dass der Förderkolben (22) zur Förderung der Flüssigkeit bei der Rotationsbewegung des Zylinderkörpers (11) in der Kolbenbohrung (12) verschoben wird, wenn die Schwenkwiege (16) in Bezug auf die axiale Richtung (13) verschwenkt ist. Der Förderkolben (22) weist einen Kanal (26) auf, der dazu ausgeführt ist, Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung (12) in Richtung des Schwenkwiegenlagers (18) zu führen, so dass das Schwenkwiegenlager (18) mittels Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung (12) im Zylinderkörper (11) geschmiert wird.An axial piston machine (10) for conveying liquid comprises a cylinder body (11) with a piston bore (12) in an axial direction (13); a rotatably mounted shaft (14) for transmitting a rotational movement to the cylinder body (11); a swivel cradle (16) which is pivotably supported by a swivel cradle bearing (18) so that a sliding surface (20) of the swivel cradle (16) can be swiveled relative to the axial direction (13); and a delivery piston (22) which is movably arranged in the piston bore (12) in the axial direction (13) and which is supported with a sliding shoe (24) on the sliding surface (20) of the swivel cradle (16) so that the delivery piston (22) is displaced to convey the liquid during the rotational movement of the cylinder body (11) in the piston bore (12) when the pivot cradle (16) is pivoted with respect to the axial direction (13). The delivery piston (22) has a channel (26) which is designed to guide liquid out of the piston bore (12) in the direction of the swivel cradle bearing (18), so that the swivel cradle bearing (18) flows out of the piston bore (12) using liquid is lubricated in the cylinder body (11).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine zur Förderung von Flüssigkeit.The invention relates to an axial piston machine for conveying liquid.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine Axialkolbenmaschine, die auch Hydrostat genannt werden kann, kann zur Förderung von Flüssigkeit, beispielsweise Hydrauliköl, dienen und/oder als Antrieb, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug mit Hybrid-Antrieb, genutzt werden. Es gibt beispielsweise Kraftfahrzeuge, bei denen überschüssige Energie (beispielsweise, die beim Bremsen erzeugt wird) mit der Axialkolbenmaschine in einem Druckspeicher gespeichert wird und dann später zum Antrieb des Fahrzeugs mit der Axialkolbenmaschine eingesetzt werden kann.An axial piston machine, which can also be called a hydrostatic device, can be used to convey fluid, for example hydraulic oil, and / or can be used as a drive, for example in a motor vehicle with a hybrid drive. For example, there are motor vehicles in which excess energy (for example, generated during braking) is stored in an accumulator with the axial piston engine and then later used to drive the vehicle with the axial piston engine.

Normalerweise weist eine Axialkolbenmaschine einen Zylinderkörper mit einer Kolbenbohrung in einer axialen Richtung, d.h. in Richtung der Zylinderachse, und eine drehbar gelagerte Welle, mit der eine Rotationsbewegung auf den Zylinderkörper übertragen werden kann, auf. Ferner umfasst eine Axialkolbenmaschine in der Regel eine Schwenkwiege, die mit einem Schwenkwiegenlager schwenkbar gelagert ist, so dass eine Gleitfläche der Schwenkwiege relativ zu der axialen Richtung verschwenkbar ist. In der Kolbenbohrung im Zylinderkörper befindet sich ein in axialer Richtung frei beweglicher Förderkolben, der mit einem Gleitschuh auf der Gleitfläche der Schwenkwiege abgestützt ist, so dass der Förderkolben zur Förderung der Flüssigkeit bei der Rotationsbewegung des Zylinderkörpers in axialer Richtung verschoben wird, wenn die Schwenkwiege bezüglich der axialen Richtung verschwenkt ist.Normally, an axial piston machine comprises a cylinder body having a piston bore in an axial direction, i. in the direction of the cylinder axis, and a rotatably mounted shaft, with which a rotational movement can be transmitted to the cylinder body, on. Furthermore, an axial piston machine usually comprises a pivoting cradle, which is pivotally mounted with a pivoting pivot bearing, so that a sliding surface of the pivoting cradle is pivotable relative to the axial direction. In the piston bore in the cylinder body is a freely movable in the axial direction of the delivery piston, which is supported with a sliding block on the sliding surface of the pivoting cradle, so that the delivery piston for conveying the liquid during the rotational movement of the cylinder body is displaced in the axial direction, when the pivoting cradle with respect the axial direction is pivoted.

Das Schwenkwiegenlager kann beispielsweise über Leitungskanäle aus einem Verstellkolben, der dazu ausgeführt ist, die Schwenkwiege über das Schwenkwiegenlager zu verschwenken, mit einem Schmiermittel, beispielsweise dem Förderfluid, geschmiert werden. Ein derartiger Hydrostat zur Förderung von Hydrauliköl mit einem hydrostatisch entlasteten Schwenkwiegenlager, das über den Verstellmechanismus der Schwenkwiege mit Schmiermittel versorgt werden kann, ist beispielsweise aus der EP 2 052 153 B1 bekannt.For example, the pivotal rolling bearing may be lubricated with a lubricant, such as the conveying fluid, through ducting from an adjusting piston designed to pivot the pivoting cradle over the pivoting pivot bearing. Such a hydrostat for the promotion of hydraulic oil with a hydrostatically relieved pivoting pivot bearing, which can be supplied via the adjustment mechanism of the pivoting cradle with lubricant, for example, from EP 2 052 153 B1 known.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Axialkolbenmaschine mit geringem Verschleiß, langer Lebensdauer und einfachem Aufbau bereitzustellen.It is an object of the invention to provide an axial piston machine with low wear, long life and simple design.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.

Die Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine zur Förderung von Flüssigkeit, die als Pumpe oder als Antrieb in einem Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb, wie beispielsweise einem Hybrid-Pkw, eingesetzt werden kann. The invention relates to an axial piston machine for conveying liquid, which can be used as a pump or as a drive in a motor vehicle with hybrid drive, such as a hybrid car.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Axialkolbenmaschine einen Zylinderkörper mit einer Kolbenbohrung in einer axialen Richtung und eine drehbar gelagerte Welle zur Übertragung einer Rotationsbewegung auf den Zylinderkörper. Beispielsweise kann die Welle die axiale Richtung der Axialkolbenmaschine definieren. Weiter umfasst die Axialkolbenmaschine eine Schwenkwiege, die mit einem Schwenkwiegenlager schwenkbar gelagert ist, so dass eine Gleitfläche der Schwenkwiege relativ zu der axialen Richtung schwenkbar ist. Beispielsweise kann die Schwenkwiege über einen Verstellmechanismus, der einen oder mehrere Verstellkolben aufweisen kann, mittels hydraulischer Ansteuerung geschwenkt werden.According to one embodiment of the invention, the axial piston machine comprises a cylinder body having a piston bore in an axial direction and a rotatably mounted shaft for transmitting a rotational movement to the cylinder body. For example, the shaft may define the axial direction of the axial piston machine. Furthermore, the axial piston machine comprises a pivoting cradle, which is pivotally mounted with a pivoting pivot bearing, so that a sliding surface of the pivoting cradle is pivotable relative to the axial direction. For example, the pivoting cradle can be pivoted via an adjusting mechanism, which may have one or more adjusting piston, by means of hydraulic control.

Die Axialkolbenmaschine umfasst weiter einen Förderkolben, der in der Kolbenbohrung in axialer Richtung beweglich angeordnet ist und der mit einem Gleitschuh auf der Gleitfläche der Schwenkwiege abgestützt ist, so dass der Förderkolben zur Förderung der Flüssigkeit bei der Rotationsbewegung des Zylinderkörpers in der Kolbenbohrung verschoben wird, wenn die Schwenkwiege in Bezug auf die axiale Richtung verschwenkt ist. The axial piston machine further comprises a delivery piston, which is arranged in the piston bore movable in the axial direction and which is supported with a sliding block on the sliding surface of the pivoting cradle, so that the delivery piston for conveying the liquid during the rotational movement of the cylinder body is displaced in the piston bore, if the pivoting cradle is pivoted with respect to the axial direction.

Insgesamt kann die Axialkolbenmaschine dazu ausgeführt sein, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb neben einem Verbrennungsmotor eine alternative Antriebsmöglichkeit für das Kraftfahrzeug bereitzustellen. Um ein widerstandsarmes Verstellen der Schwenkwiege und einen verschleißarmen Betrieb des Schwenkwiegenlagers zu gewährleisten, kann es nötig sein, das Schwenkwiegenlager mit Schmiermittel zu versorgen.Overall, the axial piston machine can be designed to provide, for example in a motor vehicle with hybrid drive in addition to an internal combustion engine an alternative drive option for the motor vehicle. In order to ensure a low-resistance adjustment of the pivoting cradle and a low-wear operation of the pivoting swivel bearing, it may be necessary to provide the pivoting swivel bearing with lubricant.

Dazu weist der Förderkolben einen Kanal auf, der dazu ausgeführt ist, Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung in Richtung des Schwenkwiegenlagers zu führen, so dass das Schwenkwiegenlager mittels Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung im Zylinderkörper geschmiert werden kann. Dadurch kann vermieden werden, dass zur Schmierung des Schwenkwiegenlagers zusätzliche oder kompliziert herstellbare Bauteile in der Axialkolbenmaschine verbaut werden müssen.For this purpose, the delivery piston has a channel, which is designed to guide liquid from the piston bore in the direction of the pivoting swivel bearing, so that the pivoting swivel bearing can be lubricated by means of liquid from the piston bore in the cylinder body. As a result, it can be avoided that additional or complicated to produce components in the axial piston machine must be installed for lubrication of the pivoting swivel bearing.

Der Kanal in der Kolbenbohrung kann nicht nur für die Schmierung des Schwenkwiegenlagers als Schmierkanal verwendet werden, sondern kann auch zur hydrostatischen Entlastung des Gleitschuhs auf der Schwenkwiege genutzt werden. Ein Kanal zur hydrostatischen Entlastung des Gleitschuhs kann für die Schmierung mit genutzt werden.The channel in the piston bore can not only be used for lubrication of the pivoting swivel bearing as a lubrication channel, but can also be used for hydrostatic relief of the shoe on the pivoting cradle. A channel for hydrostatic relief of the shoe can be used for lubrication.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durchläuft der Kanal den Förderkolben in axialer Richtung. Dadurch kann Flüssigkeit zur Schmierung des Schwenkwiegenlagers aus der Kolbenbohrung im Zylinderkörper durch den Kanal im Förderkolben in Richtung des Gleitschuhs und damit in Richtung des Schwenkwiegenlagers geführt werden. Es ist möglich, dass der Förderkolben eine Mehrzahl von Schmierkanälen aufweist. Ein Kanal muss nicht notwendigerweise eine Bohrung durch den Förderkolben sein, sondern kann auch eine axiale Vertiefung an einer seitlichen Außenfläche des Förderkolbens sein.According to one embodiment of the invention, the channel passes through the delivery piston in the axial direction. As a result, liquid for lubricating the pivoting swivel bearing can be guided out of the piston bore in the cylinder body through the channel in the delivery piston in the direction of the sliding shoe and thus in the direction of the pivoting swivel bearing. It is possible that the delivery piston has a plurality of lubrication channels. A channel does not necessarily have to be a bore through the delivery piston, but may also be an axial recess on a lateral outer surface of the delivery piston.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Gleitschuh des Förderkolbens einen Schmierkanal, beispielsweise in axialer Richtung, auf, in den der Kanal im Förderkolben mündet und der dazu ausgeführt ist, Flüssigkeit zur Schmierung des Schwenkwiegenlagers aus dem Kanal im Förderkolben in Richtung der Schwenkwiege zu führen. Damit kann die Flüssigkeit aus dem Förderkolben von einem Lager des Gleitschuhs im Förderkolben zu einer gegenüberliegenden Gleitfläche des Gleitschuhs, die auf einer Gleitfläche der Schwenkwiege gleitet, geführt werden. Wenn die Flüssigkeit zwischen diesen beiden Gleitflächen unter Druck (d.h. dem Druck der Flüssigkeit in dem Förderkolben) austritt, kann somit eine hydrostatische Schmierung des Gleitschuhs erreicht werden.According to one embodiment of the invention, the sliding block of the delivery piston has a lubrication channel, for example in the axial direction, into which the channel opens in the delivery piston and which is designed to guide liquid for lubrication of the pivotal support from the channel in the delivery piston in the direction of the pivoting cradle. Thus, the liquid from the delivery piston from a bearing of the shoe in the delivery piston to an opposite sliding surface of the shoe, which slides on a sliding surface of the pivoting cradle, out. Thus, when the liquid exits between these two sliding surfaces under pressure (i.e., the pressure of the liquid in the delivery piston), hydrostatic lubrication of the sliding shoe can be achieved.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Schwenkwiege einen Schmierkanal auf, der dazu ausgeführt ist, Flüssigkeit von der Gleitfläche zum Schwenkwiegenlager zu führen. Weiter kann die Flüssigkeit aus dem Gleitschuh auf die Rückseite bzw. die der Gleitfläche gegenüberliegende Seite der Schwenkwiege geleitet werden, auf der sich das Schwenkwiegenlager befinden kann.According to one embodiment of the invention, the pivoting cradle has a lubrication channel which is designed to guide fluid from the sliding surface to the pivoting pivot bearing. Next, the liquid from the shoe on the back or the sliding surface opposite side of the pivoting cradle are passed, on which the pivoting pivot bearing can be located.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Schmierkanal in der Schwenkwiege derart angeordnet, dass er von dem Schmierkanal im Gleitschuh, der mit dem Kanal des Förderkolbens in Verbindung steht, überfahrbar ist. Bei einer Rotation des Zylinderkörpers kann so der Gleitschuh auf der Gleitfläche der Schwenkwiege über den Schmierkanal der Schwenkwiege gleiten, so dass der Kanal im Förderkolben mit dem Schmierkanal im Gleitschuh und in der Schwenkwiege in Verbindung stehen. Bei jeder Rotation des Zylinderkörpers kann somit das Schwenkwiegenlager pulsartig mit Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung im Zylinderkörper geschmiert werden. Der Wirkungsgrad des Hydrostaten kann durch die Pulsschmierung des Schwenkwiegenlagers, beispielsweise für den Einsatz in einem Hydraulik-Hybrid im Pkw-Bereich, optimiert werden.According to one embodiment of the invention, the lubrication channel is arranged in the pivoting cradle such that it can be run over by the lubrication channel in the sliding block, which is in communication with the channel of the delivery piston. During a rotation of the cylinder body, the sliding shoe can thus slide on the sliding surface of the pivoting cradle via the lubrication channel of the pivoting cradle, so that the channel in the delivery piston communicates with the lubrication channel in the sliding block and in the pivoting cradle. Thus, with each rotation of the cylinder body, the pivotal pivot bearing can be pulsed with liquid from the piston bore in the cylinder body. The efficiency of the hydrostatic can be optimized by the pulse lubrication of the pivotal swivel bearing, for example, for use in a hydraulic hybrid in the car sector.

Zusätzlich ist es möglich, dass der Gleitschuh durch einen Film von Flüssigkeit zwischen ihm und der Gleitfläche hydrostatisch entlastet ist. D.h., durch den hydrostatisch entlasteten Gleitschuh kann das Schwenkwiegenlager immer wieder mit einer Pulsschmierung versorgt werden und kann so über die Lebensdauer nicht relevant verschleißen.In addition, it is possible that the sliding shoe is hydrostatically relieved by a film of liquid between it and the sliding surface. In other words, due to the hydrostatically relieved sliding block, the pivoting pivot bearing can always be supplied with pulse lubrication and can thus not wear out relevantly over the service life.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der Schmierkanal in der Schwenkwiege in axialer Richtung. Der Schmierkanal der Schwenkwiege kann daher direkt in Bezug auf die axiale Richtung über dem Schwenkwiegenlager sitzen und von dem hydrostatisch entlasteten Gleitschuh im Betrieb des Hydrostaten überfahren werden. Wenn der Gleitschuh über den Schmierkanal der Schwenkwiege gleitet, kann so ein durchgehender Schmierkanal in der Axialkolbenmaschine entstehen, der sich aus den einzelnen axial verlaufenden Schmierkanälen des Gleitschuhs und der Schwenkwiege sowie dem Kanal des Förderkolbens, die alle ineinander münden können, zusammensetzt. Dadurch können volumetrische Verluste des Schmiermittels deutlich verringert werden, da die Leckölmenge zur Schwenkwiegenlagerschmierung gering gehalten werden kann. Weiter sind nur einfache, d.h. gerade Schmierkanäle notwendig. Auf eine komplexe Geometrie zur Führung der Schmierflüssigkeit kann verzichtet werden.According to one embodiment of the invention, the lubrication channel extends in the pivoting cradle in the axial direction. The lubrication channel of the pivoting cradle can therefore sit directly in relation to the axial direction above the pivoting pivot bearing and be run over by the hydrostatically relieved sliding block during operation of the hydrostatic drive. If the sliding shoe slides over the lubrication channel of the pivoting cradle, a continuous lubrication channel can thus be formed in the axial piston machine, which is composed of the individual axially extending lubrication channels of the sliding block and the pivoting cradle and the channel of the delivery piston, which can all open into one another. As a result, volumetric losses of the lubricant can be significantly reduced, since the amount of leakage oil can be kept low to the pivoting gullet lubrication. Further, only simple, i. straight lubrication channels necessary. On a complex geometry for guiding the lubricating fluid can be dispensed with.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Schwenkwiege eine Mehrzahl von Schmierkanälen auf. Dadurch kann das Schwenkwiegenlager bei einer vollen Rotation des Zylinderkörpers mehrmals mit Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung geschmiert werden. Auch kann durch die Anzahl der Schmierkanäle die Schmierflüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit eingestellt werden.According to one embodiment of the invention, the pivoting cradle has a plurality of lubrication channels. As a result, the pivotal pivot bearing can be lubricated several times with liquid from the piston bore during a full rotation of the cylinder body. Also, the number of lubrication channels, the amount of lubricant per unit time can be adjusted.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein Teil der Schmierkanäle der Schwenkwiege mit gleichem Abstand (in Umfangsrichtung) auf einer Kreisbahn um die Welle angeordnet. Wenn sich der Schmierkanal des Gleitschuhs ebenfalls auf einer solchen Kreisbahn auf der Gleitfläche bewegt, so können die Schmierkanäle im Gleitschuh und der Schwenkwiege während einer Rotation direkt ineinander münden. Dies kann die Effizienz der Schmiervorrichtung für das Schwenkwiegenlager steigern.According to one embodiment of the invention, at least a part of the lubrication channels of the pivoting cradle is arranged at the same distance (in the circumferential direction) on a circular path around the shaft. If the lubrication channel of the sliding shoe also moves on such a circular path on the sliding surface, the lubrication channels in the sliding block and the pivoting cradle can open directly into one another during a rotation. This can increase the efficiency of the lubrication device for the pivotal rolling bearing.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Schmierkanäle in zwei Gruppen angeordnet, die durch eine Mittelebene entlang einer Schwenkrichtung der Schwenkwiege voneinander getrennt sind. Es können zwei Gruppen mit je beispielsweise 1 bis 6 Schmierkanälen eingesetzt werden. Da das Schwenkwiegenlager beispielsweise aus zwei Teillagern bestehen kann, die auf zwei der Welle gegenüberliegenden Seiten angeordnet sein können, die durch die Mittelebene voneinander getrennt sind, kann dadurch erreicht werden, dass beide Teillager während einer Rotation des Zylinderkörpers mit Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung geschmiert werden.According to one embodiment of the invention, the lubrication channels are arranged in two groups, which are separated from each other by a median plane along a pivoting direction of the pivoting cradle. It can be used two groups, each with, for example, 1 to 6 lubrication channels. For example, the pivoting pivot bearing consists of two Partial bearings can exist, which can be arranged on two opposite sides of the shaft, which are separated by the median plane, can be achieved in that both partial bearings are lubricated during rotation of the cylinder body with liquid from the piston bore.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Schwenkwiegenlager in axialer Richtung gegenüberliegend zur Gleitfläche angeordnet sein, so dass die Axialkolbenmaschine in einer kompakten Form ausgestaltet werden kann. According to one embodiment of the invention, the pivotal pivot bearing may be arranged in the axial direction opposite to the sliding surface, so that the axial piston machine can be configured in a compact form.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Schwenkwiegenlager PTFE als Gleitmaterial umfassen. Dadurch kann die Haftreibung, gegen die die Schwenkwiege verschwenkt werden muss, gering gehalten werden und das Schwenkwiegenlager kann kostengünstig, einfach und in leichter Bauweise ausgestaltet werden.According to one embodiment of the invention, the pivoting pivot bearing may comprise PTFE as a sliding material. As a result, the static friction, against which the pivoting cradle must be pivoted, are kept low and the pivotal rolling bearing can be designed inexpensively, easily and in a lightweight design.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Axialkolbenmaschine mit Schwenkwiege entlang einer Mittelebene durch das Schwenkwiegenlager gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 schematically shows a section through an axial piston machine with pivoting cradle along a median plane through the pivotal pivot bearing according to an embodiment of the invention.

2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Schwenkwiege entlang der axialen Richtung der Axialkolbenmaschine aus 1. 2 schematically shows a plan view of the pivoting cradle along the axial direction of the axial piston machine 1 ,

Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments

1 zeigt einen Schnitt durch eine Axialkolbenmaschine 10. Die Axialkolbenmaschine 10 umfasst einen Zylinderkörper 11 mit mehreren Kolbenbohrungen 12, die in einer axialen Richtung 13 verlaufen und um eine Welle 14 herum angeordnet sind. Die Welle 14 ist mittels relativ zum Zylinderkörper 11 gegenüberliegender und in der axialen Richtung 13 beabstandeter Lager 19 um die axiale Richtung 13 drehbar gelagert und ist dazu ausgeführt, eine Rotationsbewegung auf den Zylinderkörper 11 zu übertragen. 1 shows a section through an axial piston machine 10 , The axial piston machine 10 includes a cylinder body 11 with several piston bores 12 in an axial direction 13 run and around a wave 14 are arranged around. The wave 14 is by means of relative to the cylinder body 11 opposite and in the axial direction 13 spaced bearings 19 around the axial direction 13 rotatably mounted and is designed to rotate on the cylinder body 11 transferred to.

Ferner umfasst die Axialkolbenmaschine 11 eine Schwenkwiege 16, die mittels eines Verstellmechanismus um ein Schwenkwiegenlager 18 schwenkbar gelagert ist, so dass die Schwenkwiege 16 und insbesondere eine dem Schwenkwiegenlager 18 gegenüberliegende Gleitfläche 20 der Schwenkwiege 16 relativ zur axialen Richtung 13 schwenkbar ist. Die Schwenkwiege 16 kann somit aus der Zeichenebene der 1 heraus und in die Zeichenebene hinein verschwenkt werden.Furthermore, the axial piston machine comprises 11 a pivoting cradle 16 , which by means of an adjusting mechanism to a pivoting pivot bearing 18 is pivotally mounted, so that the pivoting cradle 16 and in particular, a pivotal pivot bearing 18 opposite sliding surface 20 the pivoting cradle 16 relative to the axial direction 13 is pivotable. The pivoting cradle 16 can thus from the drawing level of the 1 be pivoted out and into the plane of the drawing.

In den Kolbenbohrungen 12 befindet sich jeweils ein Förderkolben 22, der in der axialen Richtung 13 beweglich angeordnet ist und der mit einem Gleitschuh 24 auf der Gleitfläche 20 der Schwenkwiege 16 abgestützt ist. Zwischen dem Gleitschuh 24 und dem Förderkolben 22 ist ein Lager 45 gebildet, das ein kugelartiges Lagerelement am Gleitschuh 24 und eine entsprechende Vertiefung im Förderkolben 22 aufweist. Auf der dem Förderkolben 22 gegenüberliegenden Seite des Gleitschuhs 24 umfasst der Gleitschuh 24 eine Gleitfläche 47, die auf der Gleitfläche 20 der Schwenkwiege 16 abgestützt ist. In the piston bores 12 there is a delivery piston in each case 22 which is in the axial direction 13 is movably arranged and with a sliding shoe 24 on the sliding surface 20 the pivoting cradle 16 is supported. Between the shoe 24 and the delivery piston 22 is a warehouse 45 formed, which is a ball-like bearing element on the shoe 24 and a corresponding recess in the delivery piston 22 having. On the delivery piston 22 opposite side of the shoe 24 includes the sliding shoe 24 a sliding surface 47 on the sliding surface 20 the pivoting cradle 16 is supported.

Der Zylinderkörper 11 ist mittels einer Feder 15 gegen eine Anschlussplatte 17 abgefedert, in der eine Druckniere 21 und eine Saugniere 23 eingebettet sind. Die Druckniere 21 ist mittels eines Druckanschlusses 25 und die Saugniere 23 mittels eines Sauganschlusses 27 mit dem Zylinderkörper 11 verbindbar, die bei einer entsprechenden Stellung des Zylinderkörpers 11 in die Kolbenbohrungen 12 münden.The cylinder body 11 is by means of a spring 15 against a connection plate 17 cushioned, in a pressure kidney 21 and a suckling kidney 23 are embedded. The print kidney 21 is by means of a pressure connection 25 and the kidney 23 by means of a suction connection 27 with the cylinder body 11 connectable, which at a corresponding position of the cylinder body 11 into the piston bores 12 lead.

Bei Rotation des Zylinderkörpers 11 werden die Förderkolben 22 in ihrer Kolbenbohrung 12 entlang der Gleitfläche 20 geführt, wobei jeder der Förderkolben 22, wenn die Schwenkwiege 16 relativ zur axialen Richtung 13 (in der Zeichenebene der 1) verschwenkt ist, periodische Bewegungen in der axialen Richtung 13 parallel zur Welle 14 ausführt. Upon rotation of the cylinder body 11 become the delivery pistons 22 in their piston bore 12 along the sliding surface 20 guided, with each of the delivery pistons 22 when the pivoting cradle 16 relative to the axial direction 13 (in the drawing plane of the 1 ) is pivoted, periodic movements in the axial direction 13 parallel to the shaft 14 performs.

In einer Ebene senkrecht zu der in 1 gezeigten Ebene wird dabei bei Schrägstellung der Schwenkwiege 16 auf einer Seite der Welle 14 ein Förderkolben 22 in der Kolbenbohrung 12 in Richtung der Anschlussplatte 17 gedrückt, wobei Druck in der zugehörigen Kolbenbohrung 12 aufgebaut wird, so dass bei einer weiteren Rotation des Zylinderkörpers 11 in die in 1 gezeigte Position Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung 12 über den Druckanschluss 25 in die Druckniere 21 gefördert werden kann. Dagegen wird der auf der der Welle 14 gegenüberliegenden Seite angeordnete Förderkolben 22 von der Anschlussplatte 17 weg bewegt, wobei ein Unterdruck bzw. Zug in der zugehörigen Kolbenbohrung 12 aufgebaut wird, so dass bei einer weiteren Rotation des Zylinderkörpers 11 in die in 1 gezeigte Position Flüssigkeit in die Kolbenbohrung 12 über den Sauganschluss 27 aus der Saugniere 23 gefördert werden kann.In a plane perpendicular to the in 1 level shown here is at inclination of the pivoting cradle 16 on one side of the shaft 14 a delivery piston 22 in the piston bore 12 in the direction of the connection plate 17 pressed, with pressure in the associated piston bore 12 is built so that upon further rotation of the cylinder body 11 in the in 1 shown position liquid from the piston bore 12 over the pressure connection 25 in the print kidney 21 can be promoted. In contrast, the on the shaft 14 opposite side arranged delivery piston 22 from the connection plate 17 moved away, with a negative pressure or train in the associated piston bore 12 is built so that upon further rotation of the cylinder body 11 in the in 1 shown position liquid in the piston bore 12 over the suction connection 27 from the suckling kidney 23 can be promoted.

Wird die Rotationsbewegung über einen externen Antrieb, beispielsweise mittels eines Verbrennungsmotors und/oder eines Antriebsstrangs, auf die Welle 14 und somit auf den Zylinderkörper 11 übertragen, so kann die Axialkolbenmaschine 10 als Pumpe betrieben werden und ein Teil der Antriebsenergie und/oder Bremsenergie kann in Form hydrostatischen Drucks gespeichert werden. Ein so gespeicherter hydrostatischer Druck kann dann wiederum, beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb, dazu genutzt werden, den Zylinderkörper 11 und die Welle 14 anzutreiben.If the rotational movement via an external drive, for example by means of an internal combustion engine and / or a drive train, on the shaft 14 and thus on the cylinder body 11 transferred, so can the axial piston machine 10 operated as a pump and a part of the drive power and / or braking energy can be stored in the form of hydrostatic pressure. A hydrostatic pressure stored in this way can then in turn be used, for example in a motor vehicle with hybrid drive, for the cylinder body 11 and the wave 14 drive.

Um einen Verschleiß des Schwenkwiegenlagers 18 gering zu halten und eine möglichst widerstandsarme Verstellung der Schwenkwiege 16 zu ermöglichen, umfasst die Axialkolbenmaschine 10 eine Schmiervorrichtung, die dazu ausgeführt ist, das Schwenkwiegenlager 18 mit Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung 12 als Schmiermittel zu versorgen. Dazu weisen die Förderkolben 22 jeweils einen Kanal 26 auf, der dazu ausgeführt ist, Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung 12 in Richtung des Schwenkwiegenlagers 18 zu führen, so dass das Schwenkwiegenlager 18 mittels Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung 12 im Zylinderkörper 11 geschmiert werden kann. Die Kanäle 26 in den Förderkolben 22 der Axialkolbenmaschine 10 durchlaufen die Förderkolben 22 dabei jeweils in der axialen Richtung 13.To a wear of the pivoting swivel bearing 18 to keep low and a low-resistance adjustment of the pivoting cradle 16 to allow comprises the axial piston machine 10 a lubricating device adapted to the pivotal rolling bearing 18 with liquid from the piston bore 12 to supply as a lubricant. For this purpose, have the delivery piston 22 one channel each 26 on which is carried out, liquid from the piston bore 12 in the direction of the pivotal rolling bearing 18 to lead, so that the pivoting swivel bearing 18 by means of liquid from the piston bore 12 in the cylinder body 11 can be lubricated. The channels 26 in the delivery piston 22 the axial piston machine 10 go through the delivery pistons 22 in each case in the axial direction 13 ,

Um die Flüssigkeit zur Schmierung des Schwenkwiegenlagers 18 weiter in Richtung der Schwenkwiege 16 zu führen, weist jeder der Gleitschuhe 24 der Förderkolben 22 einen Schmierkanal 28 auf, in den der jeweilige Kanal 26 im Förderkolben 22 mündet. Um einen direkten Übergang der Kanäle 26 und der Schmierkanäle 28 auch bei verschwenkter Schwenkwiege 16 zu ermöglichen, kann der Schmierkanal 28 und/oder der Kanal 26 im Bereich des Lagers 45 konisch ausgestaltet bzw. am Ende aufgeweitet sein. Der Schmierkanal 28 und/oder der Kanal 26 können im Bereich des Übergangs von Kanal 26 zum Schmierkanal 28 einen etwas größeren Durchmesser besitzen als der übrige Teil der jeweiligen Kanäle 26, 28. Damit kann sichergestellt werden, dass der Kanal 26 auch in den Schmierkanal 28 mündet, wenn der Gleitschuh 24 in dem Lager 45 gegenüber dem Förderkolben 22 gedreht wird.To the liquid for lubrication of the pivoting swivel bearing 18 continue in the direction of the swivel cradle 16 each of the sliding shoes has to be guided 24 the delivery piston 22 a lubrication channel 28 in which the respective channel 26 in the delivery piston 22 empties. To a direct transition of the channels 26 and the lubrication channels 28 even with pivoted swivel cradle 16 to allow the lubrication channel 28 and / or the channel 26 in the area of the camp 45 be configured conically or widened at the end. The lubrication channel 28 and / or the channel 26 can be in the area of the transition from channel 26 to the lubrication channel 28 have a slightly larger diameter than the rest of the respective channels 26 . 28 , This can ensure that the channel 26 also in the lubrication channel 28 opens when the shoe 24 in the warehouse 45 opposite the delivery piston 22 is turned.

Insgesamt durchläuft der Schmierkanal 28 den Gleitschuh 24 in axialer Richtung 13, wobei der Schmierkanal 28 an der dem Lager 45 gegenüberliegenden Seite des Gleitschuhs 24 durch die Gleitfläche 47 des Gleitschuhs 24 tritt, die auf der Gleitfläche 20 der Schwenkwiege 16 gleitet. Die Flüssigkeit zur Schmierung des Schwenkwiegenlagers 18 wird dabei mit dem Druck, der im Förderkolben 22 herrscht, zwischen die beiden Gleitflächen 20, 47 gedrückt, wodurch der Gleitschuh 24 hydrostatisch entlastet und geschmiert wird.Overall, the lubrication channel passes through 28 the sliding shoe 24 in the axial direction 13 , where the lubrication channel 28 at the camp 45 opposite side of the shoe 24 through the sliding surface 47 of the sliding shoe 24 occurs on the sliding surface 20 the pivoting cradle 16 slides. The fluid for lubrication of the pivoting swivel bearing 18 is doing with the pressure in the delivery piston 22 prevails, between the two sliding surfaces 20 . 47 pressed, causing the sliding shoe 24 hydrostatically relieved and lubricated.

Um die Flüssigkeit zur Schmierung des Schwenkwiegenlagers 18 weiter von der Gleitfläche 20 zum Schwenkwiegenlager 18 zu führen, weist die Schwenkwiege 16 eine Mehrzahl von Schmierkanälen 30 auf, die die Schwenkwiege 16 in axialer Richtung 13 durchdringen. Jeder der Schmierkanäle 30 in der Schwenkwiege 16 ist dabei derart angeordnet, dass er von jedem Schmierkanal 28 in den Gleitschuhen 24, die mit einem Kanal 26 des zugehörigen Förderkolbens 22 in Verbindung stehen, überfahren werden kann. D.h., bei Rotation des Zylinderkörpers 11 gleiten die Schmierkanäle 28 in den Gleitschuhen 24 über die Schmierkanäle 30 in der Schwenkwiege 16. Jeder der Schmierkanäle 30 in der Schwenkwiege 16 der Axialkolbenmaschine 10 verläuft dabei ebenfalls in axialer Richtung 13, so dass die Flüssigkeit zur Schmierung des Schwenkwiegenlagers 18 einen möglichst kurzen Weg zurücklegen muss und/oder der Schmierkanal möglichst einfach aufgebaut ist.To the liquid for lubrication of the pivoting swivel bearing 18 further from the sliding surface 20 to the pivoting rolling bearing 18 to guide, has the pivoting cradle 16 a plurality of lubrication channels 30 on top of the pivoting cradle 16 in the axial direction 13 penetrate. Each of the lubrication channels 30 in the swivel cradle 16 is arranged such that it from each lubrication channel 28 in the sliding shoes 24 that with a channel 26 of the associated delivery piston 22 can be crossed. That is, during rotation of the cylinder body 11 slide the lubrication channels 28 in the sliding shoes 24 over the lubrication channels 30 in the swivel cradle 16 , Each of the lubrication channels 30 in the swivel cradle 16 the axial piston machine 10 also runs in the axial direction 13 , so that the liquid for lubrication of the pivoting swivel bearing 18 must travel as short as possible and / or the lubrication channel is constructed as simple as possible.

Für jeden der Schmierkanäle 30 gilt nun, dass bei Rotation des Zylinderkörpers 11 um die axiale Richtung 13 ein Schmierkanal 28 in einem Gleitschuh 24, der mit dem zugehörigen Kanal 26 im Förderkolben 22 in Verbindung steht, über den Schmierkanal 30 in der Schwenkwiege 16 gleitet, so dass ein durchgehender Schmierkanal, bestehend aus dem Kanal 26 des Förderkolbens 22 und den beiden Schmierkanälen 28 und 30, entsteht, über den Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung 12 zum Schwenkwiegenlager 18 der Schwenkwiege 16 geführt wird und das Schwenkwiegenlager 18 im Betrieb der Axialkolbenmaschine 10 geschmiert wird.For each of the lubrication channels 30 now holds that upon rotation of the cylinder body 11 around the axial direction 13 a lubrication channel 28 in a slide shoe 24 that with the associated channel 26 in the delivery piston 22 communicates via the lubrication channel 30 in the swivel cradle 16 slides, leaving a continuous lubrication channel, consisting of the channel 26 of the delivery piston 22 and the two lubrication channels 28 and 30 , arises over the liquid from the piston bore 12 to the pivoting rolling bearing 18 the pivoting cradle 16 is guided and the pivoting pivot bearing 18 during operation of the axial piston machine 10 is lubricated.

Um eine möglichst widerstandsarme Verstellung der Schwenkwiege 16 zu gewährleisten, umfasst das Schwenkwiegenlager 18 der Axialkolbenmaschine 10 PTFE zusätzlich als Gleitmaterial.To a low-resistance adjustment of the pivoting cradle 16 To ensure, includes the pivoting pivot bearing 18 the axial piston machine 10 PTFE additionally as sliding material.

Die 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Schwenkwiege 16 entlang der axialen Richtung 13 der Axialkolbenmaschine 10 aus 1. In der Mitte weist die Schwenkwiege eine ovale Öffnung 40 auf, die zur Aufnahme der Welle 14 dient. Seitlich beabstandet zu der Öffnung weist die Schwenkwiege 16 zwei Arme 42 auf, an denen Verstellkolben 44 eines Verstellmechanismus zum Schwenken der Schwenkwiege 16 angreifen. Um die Öffnung 40 herum befindet sich die Gleitfläche 20 der Schwenkwiege 16, auf der eine Gleitbahn 46 für die Gleitschuhe 24 vorgesehen ist.The 2 schematically shows a plan view of the pivoting cradle 16 along the axial direction 13 the axial piston machine 10 out 1 , In the middle, the swivel cradle has an oval opening 40 up, to pick up the shaft 14 serves. Laterally spaced from the opening, the pivoting cradle 16 two arms 42 on, on which adjusting piston 44 an adjustment mechanism for pivoting the pivoting cradle 16 attack. Around the opening 40 around is the sliding surface 20 the pivoting cradle 16 on which a slideway 46 for the sliding shoes 24 is provided.

Die Schwenkwiege 16 umfasst dabei eine Mehrzahl von Schmierkanälen 30. Die Schmierkanäle 30 sind mit gleichem radialem Abstand zu einer Mittelachse der Gleitbahn 46 auf einer Kreisbahn 32 um die Welle 14 angeordnet. Ferner sind die Schmierkanäle 30 der Schwenkwiege 16 in zwei Gruppen 31 angeordnet, die durch eine Mittelebene 34 parallel zu einer Schwenkrichtung der Schwenkwiege 16, d.h. durch eine Mittelebene senkrecht zum Schwenkwiegenlager 18 der Schwenkwiege 16, voneinander getrennt sind. Benachbarte Schmierkanäle 30 jeder Gruppe 31 weisen in Umfangsrichtung den gleichen Abstand zueinander auf.The pivoting cradle 16 includes a plurality of lubrication channels 30 , The lubrication channels 30 are at the same radial distance to a central axis of the slide 46 on a circular path 32 around the shaft 14 arranged. Furthermore, the lubrication channels 30 the pivoting cradle 16 in two groups 31 arranged through a median plane 34 parallel to a pivoting direction of the pivoting cradle 16 that is, by a median plane perpendicular to the pivotal rolling bearing 18 the pivoting cradle 16 , are separated from each other. Adjacent lubrication channels 30 everyone group 31 have the same distance from each other in the circumferential direction.

Bei einer vollen Rotation des Zylinderkörpers 11 entsteht somit mehrmals ein durchgehender Schmierkanal, bestehend aus dem Kanal 26 und den beiden Schmierkanälen 28 und 30, so dass das Schwenkwiegenlager 18 der Schwenkwiege 16 während einer Rotation des Zylinderkörpers 11 mehrmals pulsartig mit Flüssigkeit aus der Kolbenbohrung 12 geschmiert wird.At a full rotation of the cylinder body 11 thus arises several times a continuous lubrication channel, consisting of the channel 26 and the two lubrication channels 28 and 30 , so the pivoting rolling bearing 18 the pivoting cradle 16 during a rotation of the cylinder body 11 pulsed several times with fluid from the piston bore 12 is lubricated.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2052153 B1 [0004]

Claims

Axial piston machine ( 10 ) for conveying liquid, the axial piston machine ( 10 ) comprising: a cylinder body ( 11 ) with a piston bore ( 12 ) in an axial direction ( 13 ); a rotatably mounted shaft ( 14 ) for transmitting a rotational movement to the cylinder body ( 11 ); a pivoting cradle ( 16 ) fitted with a pivoting pivot bearing ( 18 ) is pivotally mounted, so that a sliding surface ( 20 ) of the pivoting cradle ( 16 ) relative to the axial direction ( 13 ) is pivotable; a delivery piston ( 22 ) located in the piston bore ( 12 ) in the axial direction ( 13 ) is movably arranged and with a sliding shoe ( 24 ) on the sliding surface ( 20 ) of the pivoting cradle ( 16 ) is supported, so that the delivery piston ( 22 ) for conveying the liquid during the rotational movement of the cylinder body ( 11 ) in the piston bore ( 12 ) is moved when the pivoting cradle ( 16 ) with respect to the axial direction ( 13 ) is pivoted; characterized in that the delivery piston ( 22 ) a channel ( 26 ), which is designed to liquid from the piston bore ( 12 ) in the direction of the pivotal pivot bearing ( 18 ), so that the pivoting pivot bearing ( 18 ) by means of liquid from the piston bore ( 12 ) in the cylinder body ( 11 ) is lubricated.

Axial piston machine ( 10 ) according to claim 1, wherein the channel ( 26 ) the delivery piston ( 22 ) in the axial direction ( 13 ) goes through.

Axial piston machine ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein the sliding shoe ( 24 ) of the delivery piston ( 22 ) a lubrication channel ( 28 ) into which the channel ( 26 ) in the delivery piston ( 22 ), and which is designed, liquid in the direction of the pivoting cradle ( 16 ) respectively.

Axial piston machine ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the pivoting cradle ( 16 ) a lubrication channel ( 30 ), which is adapted to liquid from the sliding surface ( 20 ) to the pivoting rolling bearing ( 18 ) respectively.

Axial piston machine ( 10 ) according to claim 4, wherein the lubrication channel ( 30 ) in the pivoting cradle ( 16 ) is arranged such that it from a lubrication channel ( 28 ) in the shoe ( 24 ) connected to the channel ( 26 ) of the delivery piston ( 22 ) is interchangeable.

Axial piston machine ( 10 ) according to claim 4 or 5, wherein the lubrication channel ( 30 ) in the pivoting cradle ( 16 ) in the axial direction ( 13 ) runs.

Axial piston machine ( 10 ) according to one of claims 4 to 6, wherein the pivoting cradle ( 16 ) a plurality of lubrication channels ( 30 ) having.

Axial piston machine ( 10 ) according to claim 7, wherein lubrication channels ( 30 ) at the same distance on a circular path ( 32 ) around the shaft ( 14 ) are arranged.

Axial piston machine ( 10 ) according to claim 7 or 8, wherein the lubrication channels ( 30 ) in the pivoting cradle ( 16 ) into two groups ( 31 ) arranged through a median plane ( 34 ) along a pivoting direction of the pivoting cradle ( 16 ) are separated from each other.

Axial piston machine ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the pivoting pivot bearing ( 18 ) in the axial direction ( 13 ) opposite to the sliding surface ( 20 ) is arranged.

Axial piston machine ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the pivoting pivot bearing ( 16 ) Comprises PTFE as a sliding material.