专利名称：轴向活塞机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的轴向活塞机器。
背景技术：
例如从WO 03/058034 A1公知的这种类型的轴向活塞机器包括两个汽缸筒，在每个汽缸筒中形成多个汽缸。固定地连接到多个活塞的轴穿过这两个汽缸筒，所述的活塞利用汽缸筒的汽缸限定出各自的压力腔室。汽缸筒支撑在倾斜表面上，该表面的倾斜度如此选择，使得汽缸筒的旋转轴线相对于所述轴的轴线倾斜。支撑汽缸筒的倾斜表面并不与轴或者汽缸筒一起旋转从而活塞相对于用以支撑汽缸筒的倾斜表面所在的平面经历椭圆形运动轨迹。在已知的方案中，汽缸筒定位成使得活塞位于两个倾斜表面之间，该倾斜表面分别在控制盘上形成，该控制盘支撑在轴向活塞泵的壳体上并且经由其供给和释放压力。
当测试已知轴向活塞机器时，结果如下，即在轴向活塞机器运行期间，噪声发射较高从而需要采取隔音措施。已知方案的另一个缺点在于，经由两个外部控制盘实现的压力供给要求压力和容箱通道具有比较复杂的设计。
发明内容
相比之下，本发明的基本目的在于提供一种轴向活塞机器，该机器具有比较简单的设计，其中与现有技术方案相比，降低了噪声发射。
利用包括权利要求1所述特征的轴向活塞机器实现了这个目的。
根据本发明，轴向活塞机器的两个汽缸筒在相应的倾斜表面上形成，其中所述倾斜表面在中央处即在这两个汽缸筒之间的区域中布置，并且压力通道和容箱通道终止于所述倾斜表面中。利用倾斜表面的这种中央布置方式，与现有技术方案相比，显著便于管道敷设，从而制造轴向活塞机器的成本较低。另一个优点在于，通过这种中央布置方式，作用在两个倾斜表面上的压力基本上相互平衡从而经由倾斜表面引入壳体中的压力非常小，并且因此噪声发射也得以降低，而在现有技术方案中，经由外部控制盘引入具有大面积噪声发射表面的壳体中的作用力能够使得噪声发射达到不能被接受的程度。
在一种特别紧凑的变型中，两个端面在控制盘上形成，该控制盘在中央处插入壳体中并且支撑活塞的轴穿过该控制盘。
为了进一步降低噪声发射，可在控制盘和壳体之间设置隔音层。在该实施例中，优选的是，控制盘具有例如形式为平坦部分的保护部分以防止发生扭曲。
为了防止在壳体中被弹性支撑的控制盘发生相对扭曲，优选在该方案中，如此布置和设计中央处的压力口，使得经由压力口特别是控制盘上的压力口而发生作用的力如此之大，从而通过汽缸筒的旋转而传递到控制盘的扭拒被基本平衡。
在该轴向活塞机器用作泵或液压马达进行操作时，控制盘具有两个肾形的控制部件，其中一个被配置给压力口，并且另一个被配置给容箱口。在本发明的一种变型中，优选的是，连接到压力口和容箱口的所述通道沿着切向终止于肾形控制部件中。
该轴向活塞机器还能够基本上用作液压变速器被操作。然而，这要求控制盘可旋转地容纳于壳体中并且包括三个肾形控制部件。
其它从属权利要求限定了本发明其它的、有利的、进一步的实施方式。
附图的简要说明下面通过附图示意本发明的优选实施例，其中
图1示出轴向活塞机器第一实施例的纵向截面；图2示出图1所示轴向活塞机器的简化截面视图；图3示出图1所示轴向活塞机器的放大的、详细的示意图；和图4和5是相应于图1和2的轴向活塞机器第二实施例的示意图。
具体实施例方式
在图1中，示出通过轴向活塞机器1例如液压泵的简化纵向截面。图2示出沿着图1中竖直点划线y的几何上并不精确的截面示意图。因此，该轴向活塞机器1具有壳体2，其中形成有轴孔4。在该轴孔中，轴6由两个轴承8、10支撑。所述的轴6(在泵中为驱动轴)支撑两个汽缸筒12、14，其旋转轴线Z1和Z2相对于轴6的旋状轴线X倾斜。
相互倾斜的两个汽缸筒12、14支撑于在中央(根据图1观察)处容纳于壳体2中的控制盘16上。所述控制盘16的端面由两个倾斜表面18、20形成。根据图1，这些倾斜表面18、20以如此方式相互倾斜，从而控制盘16从壳体2的径向上部向下逐渐变尖。
各个汽缸筒12、14分别具有多个汽缸22和24，活塞26、28伸入各个汽缸中。分别配置给汽缸筒12、14的活塞26和28平行于所述轴的轴线X沿着轴向布置并且安装在凸缘30、32上，所述凸缘与轴6成一体地形成或者安装在该轴上。活塞26、28通过汽缸22、24限定出各自的压力腔室34、36，如在下面详细描述的，所述压力腔室适于连接到压力口P(pressure port)或者容箱口T(tank port)。在图2的截面视图中，两个端口T、P在汽缸壳体2处布置于具有中央轴线Y的中央平面中。两个端口P、T分别经由容箱通道38和压力通道40连接到各自的肾形控制部件(容箱控制部件42和压力控制部件44)。根据图2，这两个通道38、40分别沿着切向终止于所配置的肾形控制部件42和44中。所述控制部件部分地围绕轴6，从而在其位于图2顶部的端部之间和在其位于图2底部的端部之间，保留控制盘16的相应肩台46、48。这两个控制部件42、44终止于相应的两个倾斜表面18、20中。
如特别可从图1看出的，轴向活塞机器1关于Y轴线具有对称的设计，其中控制盘16在中央布置于倾斜表面18、20处，两个汽缸筒12、14支撑在这两个倾斜表面上。所述汽缸筒分别与活塞26、28相互作用，所述活塞分别经由凸缘30和32固定地连接到轴6。
由于这两个汽缸筒12、14的结构相同，根据示出汽缸筒14的图3的放大示意图，描述其构造细节。相应的，该汽缸筒14具有筒板50，该筒板通过其在图3中左侧示出的端面52可滑动地支撑在控制盘16的倾斜表面20上。筒板50具有安装毂54，该安装毂利用自对准支承56等部件支撑在轴6的拱形的、即凸形弯曲的支承部分59上。该自对准支承56使得汽缸筒14的旋转轴线Z2相对于轴6的轴线X倾斜。在其上形成有汽缸筒14的汽缸24的环形筒体60支撑在筒板50的环形端面58上，其在内部由安装毂54限定。所述筒体60可以由多个独立的元件构成。在从WO 03/058034 A1公知的方案中，该筒体60例如由多个缸套形成，它们利用保持环而相互连接。所述缸套还可经由弹簧偏压和接头支撑在筒板50上。基本上，筒体60还可成一体地形成。
如图3所示，形成汽缸24的筒体60或其独立的元件并不与环形端面58形成完全表面接触，而是仅利用由凸起62形成的接触部分与之相接触。
如上所述，在筒体60中形成多个汽缸24，活塞28的端部伸入该汽缸中，从而利用汽缸24和活塞28限定出相应的压力腔室24、36。位于图3底部的压力腔室36具有最大的容积(活塞处于其外死点位置中)，而在示于图3顶部的活塞28和汽缸24之间的相对位置中，压力腔室36具有其最小容积(活塞处于其内死点位置中)。
压力经由槽62供给到汽缸24的所述压力腔室36，所述槽62通过汽缸腔室24的底部并且利用径向凸起64可滑动地支撑在筒体60的相应汽缸24的内端面上。所述槽62远离径向凸起64的端部插入筒板50的适当设计的底座66中。连接通道68终止于该底座66中，该连接通道根据汽缸筒14的旋转位置适于连接到肾形压力控制部件44或者容箱控制部件42。
各个活塞28具有安装部分70，活塞经由该安装部分而被支撑在轴6的凸缘32中。在该安装部分70之后，活塞28沿着径向变凹并且过渡成渐缩部分72，活塞28通过该部分延伸直至具有最大横截面。所述最大横截面在图3中用附图标记74标示。在所述最大横截面74之后，活塞稍微地再次渐缩。活塞28这种渐缩的形状是必要的，从而它们在内死点位置(图3顶部)处不与缸壁相碰撞。根据图3，活塞沿其最大横截面靠近汽缸24的内周面。在该接触区域中，为了改进密封性能，可以在活塞28的外周边处设置相应的活塞环。
当驱动轴6时，活塞26、28围绕该轴的轴线X旋转，而两个汽缸筒12、14则分别围绕其轴线Z1和Z2旋转。在该旋转运动中，汽缸筒支撑在中央控制盘16上。由于汽缸筒12、14的倾斜，位于图3顶部的压力腔室随着进一步的旋转而变大(抽吸)，而下面的压力腔室36则变小(压力增加)。控制盘16如此布置，使得肾形容箱控制部件42连接到变大的压力腔室并且压力控制部件44连接到变小的压力腔室。在死点位置的区域(图3)中，通向两个端口P、T的连接被肩台46、48所阻断，从而可以在压力口和容箱口之间切换，并且反之亦然。
由于汽缸筒12、14的倾斜，活塞26、28相对于所配置的倾斜表面18、20经历椭圆形的轨道。筒体60设计成使得形成汽缸的元件能够稍微滑离环形端面58从而补偿这些相对运动。
根据本发明的方案和在开始时描述的已知方案之间的本质差别在于，压力经由控制盘16而在中央供给，并且通过控制盘16的对称的中央设置方式，由两个汽缸筒12、14传递的压力在很大程度上被平衡。作用在活塞26、28上的压力经由凸缘30、32被引入轴6中，即，并不经由壳体引导该压力，该壳体具有大面积的噪音发射表面。本发明另一个实质优点在于，压力流体通道能够非常简单地布置并且利用在中央设置的端口非常靠近地间隔，从而与已知方案相比，基本简化了轴向活塞机器的结构。
利用图4和5示意的实施例，能够进一步降低在轴向活塞机器运行期间的噪音发射。
图4和5示意的实施例仅在控制盘16的设计和控制盘16中的管道敷设方面基本有别于前述实施例。汽缸筒12、14以及轴6的结构与上述实施例的相同，因此下面仅描述其不同之处。
在图4和5示意的实施例中，控制盘16既不直接安装在壳体2中，也不与壳体2成一体地形成，而是一个独立的构件，其中，在安装状态中，在壳体2和控制盘16之间形成隔音层。所述的层可例如由具有隔音特性的弹性合成材料制成。为了防止控制盘16扭曲，其设有平坦部分78；壳体2的凹部80被适当设计。弹性隔音层76插入所述凹部80中并且围绕控制盘16的外周边。通过消除控制盘16和壳体2的耦合，能够进一步降低噪音发射，特别是在恶劣的操作条件中，然而，尽管设置该平坦部分，由于隔音层76的弹性，在控制盘16和壳体2之间能够产生相对扭曲。为了防止这种扭曲，端口T、P定位成使得经由两个端口T、P(特别是P)作用在控制盘16上的压力能够平衡该扭拒。即，例如如此选择压力通道40的轴向距离a和横截面积，使得在控制口P经由压力流体传递给控制盘16的压力FH产生扭拒(FH×a)，以平衡在运行期间作用在控制盘16上的径向作用力以及因此而产生的扭拒。当然，也可采取用于支撑该扭拒的其它措施。
本发明公开了一种轴向活塞机器，包括两个汽缸筒，该汽缸筒在壳体中被引导，能够分别围绕筒轴线旋转，并且分别支撑在沿着所述轴的旋转轴线的方向布置的倾斜表面上。根据本发明，所述倾斜表面位于两个汽缸筒之间的区域中并且用于供给和释放压力的通道终止于所述的两个倾斜表面中，即，在中央处供给和释放压力。
附图标记列表1轴向活塞机器2壳体4轴孔6轴8轴承10轴承12汽缸筒14汽缸筒16控制盘18倾斜表面20倾斜表面22汽缸24汽缸26活塞28活塞30凸缘32凸缘34压力腔室36压力腔室38容箱通道40压力通道
42肾形容箱控制部件44肾形压力控制部件46肩台48肩台50筒板52端面54安装毂56自对准支承58环形端面59支承部分60筒体62槽64径向凸起66底座68连接通道70安装部分72渐缩部分74最大横截面76隔音层78平坦部分80底座
权利要求
1.一种轴向活塞机器，包括两个汽缸筒(12、14)，所述两个汽缸筒在壳体(2)中引导、能够分别围绕筒轴线(Z1、Z2)旋转并且分别支撑在倾斜表面(18、20)上，其中将能够围绕相对于筒轴线(Z1、Z2)倾斜的轴线(X)旋转的活塞(26、28)配置给各个汽缸筒(12、14)，其中经由压力和容箱通道(38、42；40、44；68)分别适于连接到壳体(2)的压力口和容箱口(P、T)的压力腔室(34、36)由汽缸筒(12、14)的汽缸(22、24)和活塞(26、28)限定，其特征在于，将所述倾斜表面(18、20)布置于所述两个汽缸筒(12、14)之间的区域中，并且通道(38、42；40、44)终止于所述倾斜表面(18、20)中。
2.根据权利要求1所述的轴向活塞机器，其中所述倾斜表面(18、20)在控制盘(16)的端面上形成，驱动轴或输出轴(6)穿过该控制盘。
3.根据权利要求2所述的轴向活塞机器，其中在控制盘(16)和壳体(2)之间形成隔音层(76)。
4.根据权利要求2或3所述的轴向活塞机器，其中控制盘(16)具有用于防止发生扭曲的平坦部分(78)。
5.根据权利要求4所述的轴向活塞机器，其中在壳体(2)和控制盘(16)之间的过渡部分中如此选择压力口(P)的中心轴线的轴向距离(a)和压力通道(40)的截面积，使得作用在控制盘(16)上的径向作用力以及由此而产生的扭拒能够被经由压力口(P)作用于控制盘(16)上的压力所平衡。
6.根据前面任一项权利要求所述的轴向活塞机器，其中控制盘(16)具有位于联合参考圆上的控制部件(42、44)，压力口和容箱口(P、T)终止于所述控制部件中。
7.根据前面任一项权利要求所述的轴向活塞机器，其中该机器作为液压泵或者作为液压马达操作。
全文摘要
本发明涉及一种轴向活塞机器，包括两个汽缸筒，该汽缸筒在壳体中被引导，能够分别围绕筒轴线旋转，并且分别支撑在沿着所述轴的旋转轴线的方向布置的倾斜表面上。根据本发明，所述倾斜表面位于两个汽缸筒之间的区域中并且用于供给和释放压力的通道终止于所述的两个倾斜表面中，即，在中央处供给和释放压力。
文档编号F04B1/24GK1926332SQ200580006768
公开日2007年3月7日 申请日期2005年2月21日 优先权日2004年3月3日
发明者约尔格·丹托格雷伯, 鲁道夫·谢弗 申请人:博世力士乐股份有限公司