专利名称：液力变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液力变换器，它按照权利要求1前序部分所述具有一个外壳和一个柱塞部件，在其中导引多个限制容积可变的柱塞空间的柱塞，一个偏移部件，在其上支承柱塞，和控制机构、尤其是一个具有三个控制区的控制盘，通过它们使柱塞空间先后与一个电源接头、与一个工作接头并与一个油箱接头连接。
一种液力变换器是一个液压设备，在其中机械地相互耦联一个液压马达和一个液压泵并且液压马达驱动液压泵。至少液压马达的吸收容积是可以改变的，因此液压马达可以通过液压泵的压力介质调整到对于次级液压消耗器所必需的转矩。液力变换器可以以不同的结构形式实现，如旋转活塞结构形式，轴向活塞结构形式或叶片结构形式。
由WO 97/31185 A1已知一种轴向活塞结构形式的液力变换器，其中液压马达和液压泵相互组合并且它具有一个倾斜盘、一个环形支承的具有轴向活塞的滚筒和一个具有控制区的控制盘，其对于轴向活塞死点位置的相对位置可以通过相对于倾斜盘旋转控制盘而改变。这种液力变换器的调节是相对费事的。
本发明的目的是，实现一个液力变换器，其中避免费事的减速比调节并且它在整体控制上是简单的。
上述目的按照本发明通过这样一种液力变换器实现，它具有权利要求1前序部分所述的特征并且还按照权利要求1特征部分，所述控制机构是可以周期性控制的，其中尤其一个控制盘或柱塞部件可以通过一个驱动装置旋转地驱动，并且其中两个结构部件柱塞部件和偏移部件中的一个相对于另一个以两个旋转或平移的自由度在一个受限的区域内部移动。按照权利要求2优选控制机构可以周期性地控制，尤其是一个控制盘通过一个驱动装置旋转地驱动，两个结构部件柱塞部件和偏移部件中的一个相对于外壳基本上固定而另一个相对于两个旋转或平移的自由度在一个受限的区域内部自由的移动。
按照本发明的液力变换器的其它有利改进方案可以从其它从属权利要求中得出。
按照权利要求3另一结构部件在其中可以自由移动的区域的界线是可以改变的。如果次级端的液压消耗器要以较高的速度运动，则可以将液力变换器调整到较大的吸收容积。对于较低的速度减小所述吸收容积，使得控制机构可以以短周期运行而脉冲在液流中是微小的。相互顶靠和相对移动的结构部件之间的粘附摩擦比缓慢的运动更少地引起注意。通向液压消耗器的液流能够更好地配量。
对于轴向活塞结构形式的液力变换器按照权利要求4所述偏移部件优选是一个摆动盘，它通过一个具有中心的万向节在其中间各向可旋转地支承。所述液力变换器具有一个高的动力性，因为摆动运动只引起小的惯性矩。一方面与一个配有可环形支承的倾斜盘相比移动的质量保持较小，另一方面一个圆盘围绕其中心轴线的惯性矩两倍于在盘平面里相对于对称轴的惯性矩。驱动部件的轴向力可以轻易地液压地承受，因为无需配有密封的机械轴支承。
有利的是，所述止挡在摆动盘的圆周方向上是连续的。这意味着，所述摆动盘的支承点或支承线在运行期间总是在止挡上运转并且摆动盘通过分别稍微改变倾斜位置完成一个连续的无冲击的摆动运动。
通过在摆动盘与止挡之间一个直线形顶靠使摆动盘与止挡之间的面压力减小并由此使磨损和塑性变形减小。
按照权利要求7摆动盘的中心与旋转的支承点之间的距离等于或大于摆动盘上轴向活塞的中心与作用点之间的距离。因此支承力比由轴向活塞施加的力小。如果距离相等，则在摆动盘倾斜位置改变时一个死点在轴向活塞移动中不改变并且轴向活塞的孔长度可以非常小。
对于按照权利要求12的液力变换器在柱塞部件中心轴线方向上测得的万向节与止挡之间的距离是可以变化的。对于不同大小的距离摆动盘的倾斜位置和与此相关的液力变换器的吸收容积是不同的。
如果所述万向节在液力变换器的中心轴线上具有一个固定的位置，则摆动盘在一个支承面上的滚动半径小于摆动盘上的滚动半径。但是在支承面上的滚动圆轨迹也可以短于摆动盘。在摆动盘运动时滚动轨迹不同长度之间的补偿可以由此实现，使摆动盘或者除其摆动运动以外还进行一个旋转运动或者在滚动点中还相对于支承面滑动。一个滑动意味着在摆动盘与止挡部件之间的点或线接触位置上增加磨损。摆动盘的旋转补偿运动的前提是，柱塞部件可以围绕中心轴线旋转，只要摆动盘与轴向活塞之间的铰链相对于摆动盘是位置固定的。
优选允许万向节的一个补偿运动。为此按照权利要求13所述万向节在摆动盘的中心在一个围绕柱塞部件的中心轴线的圆轨迹上可以移动并且止挡为碗形以承受轴向力和径向力。
按照权利要求14，另一方案在于，所述万向节位置固定地设置在中心轴线上，在止挡与摆动盘之间设置一个在一个垂直于中心轴线的平面里顶靠在止挡上的滑动盘，它与摆动盘通过一个铰链连接，其位置随着摆动盘旋转。当然在滑动盘与止挡之间存在一个平面的滑动运动。但是由此引起的磨损由于滑动盘与止挡之间的面止挡是微小的。
为了使摆动盘可以在所有侧面旋转并且为了使摆动盘的倾斜位置可以改变给出一个简单的结构，按照权利要求15所述摆动盘由一个包含一个大圆的球层构成，它非滑动地位于一个圆柱形容纳体里面并且在柱塞部件的方向上支承而如果一个液压垫位于背离柱塞部件的摆动盘一侧，则其容积可以改变。
按照权利要求16和17一个由球铰构成的用于摆动盘的万向节直径也可以这样大，使球的支承面在外部位于摆动盘上，即摆动盘是万向节的全部主动部件。
如果按照权利要求18所述柱塞部件通过一个驱动装置旋转地驱动，则控制盘可以外壳固定地设置，因此控制区可以没有旋转转化地与外部接头连接。
权利要求19至21包括按照本发明的液力变换器在叶片结构形式中的有利改进方案而权利要求22和23包括按照本发明的液力变换器在径向活塞结构形式中的有利改进方案。
下面借助于示意图详细描述一个按照本发明的液力变换器的多个实施例。附图中
图1为一个轴向活塞结构形式的实施例，其中容纳轴向活塞的柱塞部件是静止的而一个摆动盘在中心通过位置固定的万向节支承而在其边缘支承在一个止挡面上，图2为一个轴向活塞结构形式的实施例，其中摆动盘在柱塞部件侧面支承在其边缘上而摆动盘的倾斜位置可以通过移动万向节进行调整，图3为一个与图1类似的实施例，但是其中摆动盘的倾斜位置是可以调整的，
图4为一个与图2类似的实施例，通过移动边缘上的支承位置调整摆动盘的倾斜位置，图5为一个轴向活塞结构形式的实施例，通过调整万向节可以调整摆动盘的倾斜位置，图6为一个轴向活塞结构形式的实施例，其中摆动盘通过轴向活塞支承而摆动盘的倾斜位置可以通过移动万向节进行调整，图7为一个轴向活塞结构形式的实施例，其中摆动盘通过轴向活塞支承而摆动盘的倾斜位置可以通过移动柱塞部件进行调整，图8为一个轴向活塞结构形式的实施例，其中摆动盘在与第六和第七实施例相反的方向上通过轴向活塞支承而摆动盘的倾斜位置可以通过移动万向节进行调整，图9为一个与图8类似的轴向活塞结构形式的实施例，其中摆动盘的倾斜位置可以通过移动柱塞部件进行调整，图10为对于一个摆动盘的不同倾斜位置不同的支承半径，具有一个垂直于中心轴线位置固定设置的中心万向节，图11为一个轴向活塞结构形式的实施例，其中万向节完成一个补偿运动，图12为一个轴向活塞结构形式的实施例，其中摆动盘由可移动的万向节的整个主动部件构成并且摆动盘通过一个在一个平面里可移动的支承环支承在其边缘上，图13为一个类似于图12的实施例，摆动盘支承在另一侧上，图14为一个实施例，它为叶片结构形式，其中圆柱形柱塞部件自由地在外壳内部滚动，图15为一个实施例，它同样为叶片结构形式，其中一个包围圆柱形柱塞部件的偏移环自由地在柱塞部件外面滚动，图16为一个实施例，它同样为叶片结构形式，其中一个包围圆柱形柱塞部件的偏移环自由地在外壳内部滚动，图17为一个实施例，它为径向活塞结构形式，通过内部承载压力的径向活塞构成，其中一个包围圆柱形柱塞部件的偏移环自由地在柱塞部件外面滚动，图18为一个实施例，它同样为径向活塞结构形式，通过内部承载压力的径向活塞构成，其中一个包围圆柱形柱塞部件的偏移环自由地在外壳内部滚动，图19为一个实施例，它为径向活塞结构形式，通过外部承载压力的径向活塞构成，其中一个偏心盘自由地在柱塞部件内部滚动，图20为一个实施例，它为同样的径向活塞结构形式，通过外部承载压力的径向活塞构成，其中一个偏心环自由地在内部的、静止的销轴外部滚动，图21为一个实施例，它与图13的实施例类似，但是不是驱动控制盘而是旋转地驱动柱塞部件。
按照非常简化地在图1中所示的一个按照本发明的液力变换器实施例的截面图，一个静止的柱塞部件25具有多个圆柱孔26，其轴线相互平行地延伸，与中心轴线27具有相同的距离并且其角间距是相互相等的。圆柱孔26在柱塞部件的第一端面28上敞开的。在一个圆柱孔的底部与柱塞部件的第二端面29之间分别延伸一个在直径上比圆柱孔更小的控制孔30。一个锥形轴向活塞31位于每个圆柱孔26里面，活塞的锥头在所有侧面可旋转的这样悬挂在一个位于柱塞部件25的第一端面前面的摆动盘32上，使一方面摆动盘可以被柱塞部件的轴向活塞移离顶压，另一方面轴向活塞不从摆动盘上浮起。总共存在例如七个或十个轴向活塞。
所述摆动盘32是一个圆盘并且所有侧面可旋转地支承在一个位置固定的万向节33上，其旋转点和中心位于摆动盘的中间和中心轴线27上。在运行中摆动盘32在由轴向活塞施加到其上的作用力的作用下通过其背离柱塞部件25的侧面边缘顶靠在一个平面的且垂直于中心轴线27的一个位置固定的止挡部件35的表面34上，该止挡部件属于外壳37。表面34上的止挡点与万向节33中心之间的距离大于所有轴向活塞产生作用力的作用点的相应距离，因此顶靠力比由轴向活塞施加的作用力减小。在给定摆动盘32的参数时万向节33的中心与表面34之间的距离确定摆动盘相对于中心轴线27的角位或倾斜位置。
在柱塞部件的第二端面29上紧密地顶靠一个控制盘40，三个控制区、一个电源接头41、一个消耗接头42和一个油箱接头43位于其面对柱塞部件25的端面里面，它们设置在一个圆上，分别在一个90度角上延伸并且相互间具有一个30度的角间距。所述控制区与中心轴线27的距离正好与控制孔30的距离一样。三个控制区以未详细示出的方式与一个电源接头连接，它用于从恒压源供液体并将液体回馈到恒压源，与一个消耗接头连接，它用于将液体输送到一个液压消耗器并从液压消耗器流回，与一个油箱接头连接，它用于从一个油箱吸出液体并排出液体。
所述控制盘40由一个转速调节电机44通过围绕中心轴线27变化的转速旋转地驱动。
当电机44断开时，摆动盘32占据一个位置，该位置由轴向活塞施加的作用力总和给出，轴向活塞通过恒压源的压力和液压消耗器的负载压力加载。如果现在使控制盘40旋转，则轴向活塞的压力加载与控制盘的控制区一起漂移，使得摆动盘也改变其倾斜位置的角位并且顶靠点和顶靠线在表面34上与一个在地面上摆动的硬币一样旋转。对于固定的摆动盘倾斜位置和恒定的压力比在此输送到液压消耗器或从其返回的的流量仅仅通过控制盘的转速确定。如果源压力或负载压力变化，则导致由摆动盘的中心和最外边的支承位置确定的方向射线与控制盘之间的相对角位的变化。
所示液力变换器，它对于按照本发明的所有液力变换器都是有效的，因此该液力变换器能够以非常简单的方式通过控制盘的转速进行控制。它的运行是非常可靠的，因为在出现故障时，例如在电缆、液管断开时或在源压力下降时由于集中作用的活塞力使摆动盘位于一个确定的倾斜角位并保持在那里。
对于按照图2的实施例所示摆动盘32的倾斜位置的程度是可以变化的。该摆动盘现在通过其面对柱塞部件25的前端的边缘支承在一个外壳固定的止挡部件35的支承面34上，该止挡部件包围柱塞部件25。所述万向节33位于摆动盘与一个铰链支座36之间，该支座相对于止挡部件35在中心轴线27方向上可以移动。即可以改变万向节33的中心与支承面34之间的轴向距离并由此改变摆动盘的倾斜位置程度和液力变换器的几何吸收体积。
当摆动盘的倾斜位置程度变化时，一方面对于较大的倾斜位置能够将大的压力介质量输送到液压消耗器，而另一方面对于较小的摆动盘倾斜位置能够非常精细且以微少的脉冲进行控制。
按照图3的实施例其中未示出的控制盘、柱塞部件25和具有外壳固定的万向节33的摆动盘32与第一实施例相同。不同的是，所述支承面34对于摆动盘32的边缘现在位于在中心轴线27方向上可移动的环形止挡部件35上，该止挡部件包围万向节的支座36。对于按照图3的实施例万向节33的中心与支承面34之间的轴向距离也是可以改变的并由此使摆动盘的倾斜位置程度和液力变换器的几何吸收容积也可以改变。
对于按照图4所示的实施例也是这种情况。该万向节33位于摆动盘与位置固定的外壳部件37之间。该摆动盘通过其面对柱塞部件25边缘的前面支承在一个止挡部件35的支承面34上，该止挡部件包围静止的柱塞部件25并可以在中心轴线27的方向上移动。
对于按照图5的实施例由与按照图2的那些尽可能相同的部件构成并在摆动盘32的背面具有一个万向节33的支座36和一个包围支座的环形止挡部件35，它具有支承面34。现在止挡部件35位置固定地设置而支座36与万向节可以在中心轴线27方向上移动。
对于按照图6至9的实施例所示摆动盘32不通过唯一的平面支承在其边缘上。而是使用轴向活塞31在柱塞部件25的圆柱孔26中的端部止挡47作为摆动盘32的止挡。对于按照图6和7的两个实施例所示端部止挡47通过圆柱孔26的底部构成。它们球形地倒圆。轴向活塞31的内部端头也相应地倒圆，使得在轴向活塞的每个止挡位置保证轴向活塞在端部止挡47上一个面积顶靠。对于按照图6的实施例所示柱塞部件25外壳固定地设置，而万向节33的支座36在中心轴线27的方向上可以移动。对于按照图7的实施例则正好相反。所示摆动盘32的倾斜位置程度和与此相关的各实施例的吸收容积也是可以调整的。对于按照图8和9的两个实施例球形倒圆的端部止挡47通过在直径上减小的圆柱孔26的入口构成。该轴向活塞31的内部端头相应地倒圆，使得在这里对于轴向活塞的每个倾斜位置都在端部止挡47上保证一个面积顶靠。所示轴向活塞31与摆动盘32通过一个铰链耦联，通过该铰链不仅可以使压力而且可以使较大的拉力也从轴向活塞31传递倒摆动盘32上。
如果对于按照图1至5的实施例所示万向节33在中心轴线27上具有一个固定的位置，则摆动盘32在一个支承面34上的滚动半径小于在摆动盘上的滚动半径。在图10中示出比例。摆动盘的滚动半径在那里以R表示。所示摆动盘32在其平面里测量通过点顶靠在止挡面34上，它们与中心具有相同的距离R。而在止挡面34上的滚动半径对于摆动盘32的每个倾斜位置小于R。在倾斜位置角度为β’时半径为R’而在角度为β”时半径为R”。但是当R’和R”小于R时，则在支承面34上的滚动圆轨迹短于在摆动盘32上的滚动轨迹。在摆动盘32移动时由此在滚动圆轨迹的不同位置之间实现一个补偿，使所述摆动盘或者也实现一个旋转运动或者在滚动点中相对于支承面滑动。为了避免滑动，必需使柱塞部件围绕中心轴线27实现一个旋转，只要摆动盘与轴向活塞之间的铰链相对于摆动盘是位置固定的。
另一解决方案是，如同对于按照图11的实施例那样允许万向节33一个补偿运动。万向节的一部分位于一个可旋转的液压活塞48上，它在一个外壳固定的止挡部件35的一个圆柱孔49里面由一个液垫支承。所示止挡部件35与中心轴线27同心地具有一个碗形空隙50，该空隙由一个垂直于中心轴线的表面、一个以中心轴线27作为轴线的圆柱形边缘并配有一个半径，它等于摆动盘32的半径和一个在其间以一个确定半径的倒圆角来限定。所示摆动盘32的边缘具有与空隙50倒圆角相同的半径，因此摆动盘可以在空隙里面挠曲并且摆动盘直线形地顶靠在止挡部件上。
如同对于按照图6至9的实施例一样，轴向活塞31的铰接点位于摆动盘32上，对于按照图11的实施例也与其外支承边缘一样位于与摆动盘32的中心相同的距离。随之而来的是，在改变摆动盘32倾斜位置的程度时只改变在轴向活塞31运动的一个死点，而其它死点总是相同的。圆柱孔26的长度只与轴向活塞31的最大偏移协调一致。偏移范围对于最大倾斜位置总是保留在偏移范围内部。如果轴向活塞的铰接点与摆动盘中心的距离远小于与支承边缘中心的距离，则偏移范围对于摆动盘的倾斜位置变小时从最大倾斜位置时的偏移范围漂移出来而圆柱孔26必需更长。
在运行中所示摆动盘32通过位于外壳固定设置的柱塞部件25里面的轴向活塞31轴向和径向承载并与旋转位置无关地压进空隙的倒圆角。该摆动盘的摆动运动因此不与旋转运动重合。在摆动盘与止挡部件之间也不产生滑动。但是万向节的中心移动到围绕中心轴线27的一个圆轨迹上。圆轨迹的半径取决于摆动盘的旋转角。这个旋转角对于图11的实施例可以由此改变，使液压活塞36通过输入或排出压力介质从圆柱孔49相对于外壳固定的止挡部件35移动。
对于图12的实施例所示轴向活塞31也由相对一个外壳24位置固定设置的柱塞部件25容纳。与图11所示实施例主要存在两点不同。首先构成球铰链的万向节33的球面向外移动到摆动盘32的边缘上。现在这个边缘是一个球层，它位于液压活塞36的一个球半壳51里面，其中心点位于中心轴线27上。通过液压活塞36和摆动盘32使这两个部件与一个外壳端盖52之间的液垫一方面与与一个泄漏油接头连接的柱塞部件与外壳24的轴向面34之间的空间分离另一方面与液压活塞和摆动盘分离。所述液压活塞通过液垫的容积变化可以轴向移动，以便改变摆动盘的倾斜位置。
第二个重要区别是，摆动盘滚动圆轨迹的长度与滚动圆轨迹在一个支承面上的长度对应于万向节在中心轴线27上的固定中心时的补偿形式。在外壳端盖52上的一个平面支承面34与摆动盘32之间加入一个平面的支承环55和一个环形滚动环56，它位于支承环55的一个在横截面上圆扇段形的槽57里面。摆动盘32也具有一个环绕的槽58，它与摆动盘的旋转轴线同心并且其横截面是一个圆扇段。所述槽57和58和滚环56具有相同的直径并且在横截面上具有相同的曲率。
所述摆动盘32在槽58里面的一个位置上直线形地顶靠在滚环56上并通过这个滚环通过一个平面的环面相对于外壳端盖52上的支承面34顶压支承环55。在摆动盘32摆动时摆动盘与滚环56之间的直线形接触位置在这个滚环上偏移，以一个纯滚动沿着支承环55和滚环在一个垂直于中心轴线27的平面里在保持其在这个平面里取向的条件下完成一个平移的在两个相互垂直方向上具有相同振幅的补偿运动。由于支承环55平面地顶靠在支承面34上在支承环和在外壳端盖上几乎不产生磨损。摆动盘的倾斜位置越大，支承环和滚环的补偿运动的振幅就越大。
按照图13的实施例绝大部分与图12相同。不同仅在于，所述支承环55和滚环56位于面对柱塞部件25的摆动盘32一侧。相应地这个摆动盘在这一侧具有槽58。所述支承环被摆动盘相对于位于柱塞部件25外部的外壳24的支承面34顶压。
按照图14至16的叶片结构形式的液力变换器具有一个圆柱形柱塞部件25，它在一个平面的在附图中遮盖的端面里顶靠在可旋转的并配有三个控制区41、42和43的控制盘40上并且叶片62作为柱塞容纳在一排均匀地相互间隔的径向缝隙61里面。所述柱塞部件25被一个作为偏移部件的偏移环63所包围，其内径大于柱塞部件25的外径。
对于按照图14的实施例所述偏移环63外壳固定地设置并可以是外壳的一部分。所述控制区41、42和43位于沿着偏移环63的内轮廓，控制区仍然分别在90度上延伸并具有30度的角间距。所述柱塞部件25是一个滚筒，它也远离控制盘地具有一个垂直于偏移环63轴线延伸的端面64。它可以在偏移环63的径向而轴向通过控制盘40并在端面上通过外壳限定的圆柱形空间内部在一个平面平行于其端面自由地、即在两个相互垂直的方向上移动，圆柱形空间的轴向长度在保证叶片62之间腔室的端面密封条件下略大于柱塞部件25的轴向长度。如果在运行中控制盘40例如通过一个电机44旋转，则柱塞部件25在内部在偏移环63上滚动，其中对于相同的压力比在控制盘转一圈时围绕偏移环63旋转一圈。因为柱塞部件的外圆周小于偏移环的内圆周，柱塞部件在旋转时也以一定的角度围绕其自身的轴向旋转。如果压力比改变，则柱塞部件与控制盘之间的配置也改变。
对于按照图15和16的两个实施例具有叶片62的所述柱塞部件25相对外壳固定地设置。与一个外壳24分开地一个在一个平面里垂直于柱塞部件25直线移动的偏移环63位于这个外壳里面。所述控制区41、42和43沿着柱塞部件25的外圆周延伸，其外径仍然小于包围柱塞部件的偏移环63的内径。
在运行中偏移环63对于按照图15的实施例在外部在柱塞部件25上滚动而对于按照图16的实施例在内部在外壳24的圆柱形内轮廓上滚动。
按照图17的以径向活塞结构形式的液力变换器实施例与图15的实施例非常类似。一个静止的、圆柱形柱塞部件25位于外壳24内部，该柱塞部件在径向延伸的孔71里面容纳径向活塞72，它们在内部通过压力加载。一个偏移环63，其内径大于柱塞部件的外径，该偏移环包围柱塞部件并在运行中在这个柱塞部件上滚动。径向活塞后面的压力空间在运行中例如借助于一个控制盘与一个恒压源、一个液压消耗器和一个油箱相互连接。
按照图18的实施例也在一个外壳24里面具有一个静止的柱塞部件25，它具有内部加载的径向活塞72和一个自由移动的偏移环63。这个偏移环在运行中不是在外部在柱塞部件25上滚动而是在内部在外壳24的一个圆柱形轮廓上滚动。
按照图19和20的两个实施例在径向活塞结构形式中通过外部加载的径向活塞72构成。这些径向活塞位于一个静止的柱塞部件25的径向孔71里面，柱塞部件可以是外壳的一部分。径向活塞突进柱塞部件25的一个中心孔73里面，在孔里面一个圆柱形偏移盘74在垂直于孔轴线的方向上自由移动，偏移盘的直径小于孔73的直径。在运行中偏移盘在孔73的内轮廓上滚动。
最后对于按照图20的实施例一个静止的销轴75同心地位于与图19的实施例相比放大的柱塞部件25的孔里面，该销轴被一个偏移环76包围。径向活塞72在外部顶靠在偏移环上。在运行中偏移环76在外部在销轴75上滚动。
在这些实施例中作为周期性控制的控制机构只示出一个具有三个控制区的旋转驱动的控制盘。尽管是非常费事的，但是也可以设想，通过周期性控制单个阀门代替这种在运行中旋转的控制盘，通过柱塞空间依次与压力源、与液压消耗器和与油箱连接。
对于图21所示的实施例如同对于图12的实施例一样轴向活塞31由一个柱塞部件25容纳。但是该柱塞部件可旋转地支承在外壳24的中心部件里面并可以通过一个穿过一个连接法兰81和一个对于外壳24位置固定设置的控制盘40的透穿轴84驱动，该连接法兰具有三个外部接头，其中可以看到两个接头82和83，而控制盘具有控制区，其中同样可以看到例如控制区41和42。所述轴与柱塞部件通过一个齿形啮合抗扭转地连接并通过一个滚动轴承85可旋转地支承在连接法兰81里面。所述控制盘也可以直接通过外壳法兰81构成。
与按照图1至图13的所有实施例一样所述摆动盘32中间地通过一个万向节33支承。与图13的实施例一样由球铰链构成的万向节33的球面向外敷设到摆动盘32的边缘上。这个边缘是一个球层，它位于液压活塞36的球层51里面，其中心点位于中心轴线27上。通过液压活塞36和摆动盘32一方面使这两个部件与一个外壳端盖52之间的液垫与与泄漏接头连接的柱塞部件与外壳24的轴向面34之间的空间分离，另一方面与液压活塞和摆动盘分离。该液压活塞在轴向是可移动的，以便改变摆动盘的倾斜位置。
摆动盘32的滚动圆轨迹的不同长度与滚动圆轨迹在一个支承面34上的长度与按照图12和13的实施例一样借助于一个支承环55和一个环形滚环56补偿，它们位于面对柱塞部件25的摆动盘32一侧的前面。相应地这个摆动盘在所述一侧具有槽58，摆动盘上的滚环顶靠线在槽中延伸。所述支承环55由摆动盘32相对于止挡盘35上的支承面34顶压，该止挡盘位于柱塞部件25上并与柱塞部件一起旋转。
如果在运行中所述柱塞部件25被驱动，圆柱孔26通过控制孔30先后与控制区41至43液体连接。通过轴向活塞31或一个未示出的同步装置也使摆动盘32处于旋转。因为控制区的位置相对于外壳24是固定的，在运动期间只要压力比不改变摆动盘倾斜位置就相对于外壳固定。所述摆动盘围绕其倾斜于中心轴线27延伸的轴线86旋转。但是相对于柱塞部件25所述摆动盘32进行一个摆动运动，而摆动盘与滚环56之间的直线形接触位置在滚环上以一个纯滚动运动沿着偏移。支承环55和滚环在一个垂直于中心轴线27的平面里在保持其在这个平面的取向条件下在两个相互垂直的方向里以相同振幅完成一个平移的补偿运动。
权利要求
1.一种液力变换器，具有一个外壳(24)并具有一个柱塞部件(25)，在柱塞部件中导引多个限定容积可变的柱塞空间的柱塞(31，62，72)，还具有一个偏移部件(32，63，74，76)，在其上支承柱塞，并且具有控制机构，尤其是一个控制盘(40)，它具有三个控制区(41，42，43)，通过它们使柱塞空间(26)依次与一个电源接头、与一个工作接头和与一个油箱接头连接，其特征在于，所述控制机构可以周期性地控制，尤其是一个控制盘(40)或柱塞部件(25)可以通过一个驱动装置(44)旋转地驱动，两个结构部件柱塞部件(25)和偏移部件(32，63，74，76)中的一个相对于另一在两个旋转或平移的自由度上在一个受限的区域内部自由活动。
2.如权利要求1所述的液力变换器，其特征在于，所述控制机构可以周期性地控制，尤其是一个控制盘(40)可以通过一个驱动装置(44)旋转地驱动，两个结构部件柱塞部件(25)和偏移部件(32，63，74，76)中的一个相对于外壳(24)基本上固定而另一个在两个旋转或平移的自由度上在一个受限的区域内部自由活动。
3.如权利要求1或2所述的液力变换器，其特征在于，所述区域的界线是可以改变的，在该区域内部另一结构部件自由活动。
4.如权利要求1，2或3所述的液力变换器，其特征在于，所述液力变换器在一个结构方式中通过位于柱塞部件(25)里面的轴向活塞(31)构成并且偏移部件(32)是一个摆动盘，它通过一个具有中心的万向节(33)各向可旋转地支承在其中心并与其中心间隔距离地环形支承在一个止挡(35)上。
5.如权利要求4所述的液力变换器，其特征在于，所述止挡(35)在摆动盘(32)的圆周方向上是连续的。
6.如权利要求5所述的液力变换器，其特征在于，所述顶靠在摆动盘(32)与止挡(35)之间是直线形的。
7.如权利要求5或6所述的液力变换器，其特征在于，所述摆动盘(32)的中心与环形的支承位置之间的距离等于或大于轴向活塞(31)的中心与摆动盘(32)上的作用位置之间的距离。
8.如权利要求4至7中任一项所述的液力变换器，其特征在于，所述止挡(35)对于摆动盘(32)的环形支承位置位于其背离轴向活塞(31)的后面。
9.如权利要求4至7中任一项所述的液力变换器，其特征在于，所述止挡(35)对于摆动盘(32)的环形支承位置位于其面对轴向活塞(31)的前面。
10.如权利要求4所述的液力变换器，其特征在于，用于摆动盘(32)的所述止挡通过一个轴向活塞(31)的偏移限制器实现。
11.如权利要求10所述的液力变换器，其特征在于，所述轴向活塞(31)和柱塞部件(25)的孔(26)具有相互对应的球形和圆柱形倒圆的、轴向对置且接触的表面(47)，轴向活塞(31)位于所述孔里面。
12.如权利要求4至11中任一项所述的液力变换器，其特征在于，在所述柱塞部件(25)的中心轴线(27)的方向上测得的万向节(33)与止挡(35)之间的距离是可以改变的。
13.如权利要求12所述的液力变换器，其特征在于，所述万向节(33)在摆动盘(32)的中心里可以在一个围绕柱塞部件(25)的中心轴线(27)的圆轨迹上移动并且所述止挡(35)为碗形以承受轴向力和径向力。
14.如权利要求12所述的液力变换器，其特征在于，所述万向节(33)位置固定地设置在中心轴线(27)上，在止挡(35)与摆动盘(32)之间设置一个在垂直于中心轴线(27)的平面里顶靠在止挡(35)上的滑动盘(55)，它与摆动盘(32)通过一个铰链耦联，其位置随着摆动盘旋转。
15.如权利要求12至14中任一项所述的液力变换器，其特征在于，所述摆动盘由一个包含一个大圆的球层构成，它紧密滑动地位于一个圆柱形容纳体里面并支承在柱塞部件(25)的方向上并且一个液压垫位于背离柱塞部件(25)的摆动盘一侧，其容积是可以改变的。
16.如权利要求4至14所述的液力变换器，其特征在于，所述万向节(33)是一个球铰链并且摆动盘(32)由具有一个位于球面上的外表面的球层构成并容纳在一个具有球支承面的空隙(51)里面。
17.如权利要求16所述的液力变换器，其特征在于，所述空隙(51)是一个负的球层并且摆动盘(32)向着背离柱塞部件(25)的一侧支承在止挡(35)上。
18.如权利要求4至17所述的液力变换器，其特征在于，所述柱塞部件(25)通过一个驱动装置(44)旋转地驱动并且摆动盘(32)与柱塞部件(25)最好通过轴向活塞(31)同步。
19.如权利要求1，2或3所述的液力变换器，其特征在于，所述液力变换器在叶片结构形式中由一个作为偏移部件(63)的偏移环、由作为柱塞的叶片(62)和由一个容纳叶片的柱塞部件(25)构成并且两个结构部件偏移环(63)和柱塞部件(25)中的一个固定地设置而另一个径向在内部或在外部支承在一个圆柱形表面里在一个垂直于固定设置的结构部件轴线的平面里移动。
20.如权利要求19所述的液力变换器，其特征在于，所述柱塞部件(25)可以在一个起到偏移环(63)作用的外壳(24)的圆柱形腔室内部移动。
21.如权利要求19所述的液力变换器，其特征在于，所述柱塞部件(25)是固定设置的结构部件而偏移环(63)在外壳(24)内部可动并在内部支承在柱塞部件(25)上或在外部支承在外壳(24)上。
22.如权利要求1，2或3所述的液力变换器，其特征在于，所述液力变换器在径向活塞结构形式中由一个作为偏移部件的偏移环(63)、由作为柱塞的内部加载的径向活塞(72)和由一个容纳径向活塞(72)的、静止的柱塞部件(25)构成，而所述偏移环(63)在外壳(24)内部是可动的并且在内部支承在柱塞部件(25)上或在外部支承在外壳(24)上。
23.如权利要求1，2，或3所述的液力变换器，其特征在于，所述液力变换器在径向活塞结构形式中由一个作为偏移部件的偏移环(76)或偏移盘(74)、由作为柱塞的外部加压的径向活塞(72)和由一个容纳径向活塞(72)的、静止的柱塞部件(25)构成，并且所述偏移部件(74，76)在柱塞部件(25)内部是可动的并且作为偏移环(76)在内部或在外部支承而作为偏移盘(74)在外部支承。
全文摘要
本发明涉及一种液力变换器，它具有一个外壳并具有一个柱塞部件，在柱塞部件中导引多个限定容积可变的柱塞空间的柱塞，还具有一个偏移部件，在其上支承柱塞，并且具有控制机构，它具有三个控制区，其中一个与电源接头、一个与工作接头和一个与油箱接头连接。目的是实现一个液力变换器，其中避免减速比的费事调整。按照本发明所致力的目的由此实现，所述控制机构通过一个驱动装置可以旋转地驱动，并且两个结构部件柱塞和偏移部件中的一个基本上固定地相对于外壳设置而另一个相对于两个旋转或平移的自由度在一个受限的区域内部自由活动。
文档编号F04B9/00GK1646805SQ03808674
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月10日 优先权日2002年4月17日
发明者A·马克, R·谢菲尔 申请人:博世雷克斯罗思股份公司