专利名称：用于体积作用的泵或马达的偏心驱动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种偏心驱动机构，它用于具有如权利要求1的前序部分所述的特征的体积作用的泵(volumetrically actioning pump)或马达。这样的驱动机构是现有技术中公知的。
背景技术：
冲程构件(stroke member)可转动地固定连接到曲柄机构的轴上，使其冲程轴承(stroke bearing)相对于该轴的轴线偏心，例如，该冲程构件可以形成为一定制曲柄轴的一曲柄塞(crank spigot)，连接构件可以形成为一连杆，而压力构件可以形成为一活塞，该活塞通过一活塞销连接于该连杆。曲柄塞/连杆轴承和活塞销轴承一起形成一支承，该支承具有沿横向指向于毂(即一向心轴承)的一定程度的平移自由度。一通道或孔系统然后可考虑被用来将润滑流体供应到向心轴承，它从一压力供应源开始延伸通过曲柄轴和连杆到达活塞销。该润滑流体供应源还延伸到曲柄塞/连杆支承，即，通过冲程轴承。为了在低压状态下馈送入和分配润滑流体，以便其后在高压状态下流体动力学地形成润滑剂膜，通过轴承表面之间的相对转动运动，可以已知的方式在包围轴承的轴承表面内设置了多个合适的大尺寸的槽形切口。
然而，在相应的高压状态下，至少除了连续的相对转动运动外，，具有静态状态的运动的震荡状态在向心轴承的轴承表面之间占优势，并在实践中不允许形成充分的支持的流体动力学的润滑剂膜。因此，在这些区域内，在低压状态期间，不仅将足够的润滑剂垫层引入到轴承间隙中——这通过与向心轴承连通的冲程轴承发生——是重要的，而且同样重要的是不允许该垫层在高压状态下太快地流出。该流出流又可通过冲程轴承发生。考虑到上述冲程轴承的轴承表面内的切口，已知的偏心驱动机构要求在理想的润滑剂压力保持方面作出改进。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种偏心驱动机构，其特点在于有效和可靠润滑的轴承以及润滑剂压力的保持。满足该目的的方式由权利要求1的特征确定。在组合这些方案的特征方面，尤其重要的是在高压状态下向心轴承和润滑流体供应源的通道系统之间的流动连接，在任何情况下被冲程轴承的非中断轴承表面关闭，因此，可防止产生不希望的润滑流体的返回流动。
应该强调的是首先由于诸高压泵和对应的诸马达替代了一明显的曲柄，它们具有仅一个偏心盘或多个偏心盘以及对应的诸偏心凸轮轨道(eccentric camtrack)，诸轨道相对于坐落在这些凸轮轨道上的诸压力构件只有纯平移的滑动运动，所以，通过本发明有可能实现可靠的滑动润滑和由此具有可接受的机械效率的高压操作。
本发明另一重要的成果在于中空的空间结构设置在冲程构件的一轴承表面内，至少在对应于偏心驱动机构的低压状态的、冲程构件的周缘部分的一部分上延伸，并具有一边界，该边界至少以截面方式(section-wise)并与这个轴承表面的诸边缘间隔开地延伸。这样，可实现一个抵抗润滑流体反向流动的中空空间结构的特别有效的密封。根据这样的事实，即中空空间结构具有至少一个中空空间，该空间呈最多在冲程构件的一半圆形周缘部分上延伸的一槽的形式，该同样优化的过程可用于另一成果中。
在某些应用中，可根据以下的事实考虑另一成果，即，中空空间结构包括多个沿冲程构件的周缘方向和/或轴向方向彼此相对偏离布置的中空空间，所述冲程构件各与润滑流体系统连通。这能对润滑流体的流动提供相对大的截面，同时能形成一可靠的密封阻止不要求的反向流动。
本发明概念的另一个同样重要的成果是所提供的中空的空间结构是在相对于转动方向与对应于低压状态的冲程构件的周缘部分的前端和/或后端的一前周缘倾斜的间距和/或后周缘倾斜的间距上定界的。这在某些应用中能使润滑流体的起点或终点的有利状态转换到向心轴承。这样，可考虑到依赖于时间的压力梯度的任何状态转换和/或改变，该梯度可因工作介质的可压缩性而发生。在这方面，可考虑到关于偏心驱动机构的几何死点或反向点的正的和负的倾斜间隔。
现将参照附图中示意地示出的实施例进一步解释本发明，在诸附图中图1和2分别示出作为本发明应用的一优选实例的径向活塞机器的轴向视图和径向视图；图3示出横向于主轴定向的、根据图1和2的泵的偏心驱动机构的放大的局部截面图；以及图4示出具有局部示出的径向压力构件和相连的活塞和气缸的偏心驱动机构的局部纵向截面图。
具体实施例方式
图1和2的径向活塞机器是一五缸的泵，该泵具有被一轴(W)驱动的诸气缸-活塞单元(Z1)至(Z5)，它们与轴(W)的轴线(X-X)同轴分布地布置并在其周缘上均匀地分布。图中尚未详细示出的一偏心驱动机构位于中心外壳(GZ)内。驱动扭矩通过一短轴(WS)从一未示出的马达引入。
图3和4中所示的偏心驱动机构包括一冲程构件(HG)，它可转动地固定连接于轴(W)并具有一相对于轴的该轴线(XX)的偏心冲程轴承(HL)。该冲程轴承(HL)将冲程构件(HG)连接于一偶联构件(KG)，该偶联构件(KG)不参与转动运动并又通过一向心轴承(QL)连接到用于一活塞-气缸单元的震荡传送(oscillating delivery)的驱动机构的一压力构件上。在本发明的优选实例中，该冲程构件是一简单的偏心盘，它可转动地固定坐落在轴(W)上或与其一体地形成。冲程构件在其外周缘上形成一轴承表面(L1)，该表面坐落在偶联构件的对应的圆柱形轴承表面(L2)内并因此形成一冲程轴承(HL)。因此，尽管有多个气缸布置，但该结构不具有任何明显的曲柄轴。
在实例中，压力构件形成为一套筒，它可位移地沿径向安装在一外壳(GH)内的轴上，一处于工作压力下的活塞(KO)坐落在该外壳中。这个活塞用大的力压迫压力构件的下端面，在实例中该压力构件基本上或近似地呈平面，抵靠在偶联构件(KG)的一平面状密封表面(F1)。表面(F1)和(F2)作为轴承表面一起形成向心轴承(QL)。它们仅经受彼此相对平移的滑动运动。如果需要的话，活塞本身的下端面可形成向心轴承的名义的轴承表面。
此外，提供一用于润滑流体的压力供应源(DQ)，它在输出侧通过一通道系统连接于向心轴承(QL)。从一连接于压力供应源(DQ)的连接通道(KA)起始，通道系统包括一第一通道(K1)，该通道通过冲程构件(HG)延伸到冲程轴承(HL)；以及，至少一个第二通道(K2)，该通道从该冲程轴承通过偶联构件(KG)延伸到向心轴承(QL)。
在冲程轴承(HL)的区域内，进一步传导润滑流体到至少一个第二通道(K2)内的一中空空间结构设置在与冲程构件(HG)相连的冲程构件(HG)内。在轴承表面(L1)内和沿冲程构件(HG)的周缘方向，该中空空间结构具有至少大致的一结构和/或一范围，该结构和/或范围在任何情形下、只在冲程轴承(HL)内和向心轴承(QL)内的润滑流体的一低压状态内、允许润滑流体在第一通道和第二通道之间流动。该设计或结构因此在一滑阀控制的意义下操作，该滑阀控制可在向心轴承高压状态下防止润滑流体不要求的返回流动，但这确保在低压状态下用润滑流体来充分地填充向心轴承的间隙。
具体来说，偏心驱动机构具有一位于冲程构件(HG)的一轴承表面(L1)内的中空空间结构。该中空空间结构在冲程构件(HG)的周缘部分(UN)的至少一部分上延伸，该冲程构件(HG)对应于偏心驱动机构的低压状态，该中空空间结构具有一边界，该边界至少以截面方式并与该轴承表面(L1)的诸边缘间隔开地延伸。
这样改进了反向流阻塞作用。该实施例的结构被这样设计中空空间结构具有至少一个中空空间，该空间呈最多在冲程构件的一半圆形周缘部分上延伸的一槽(HKN)的形状。如果需要的话，该中空空间结构可包括多个中空空间，它们沿冲程构件(HG)的周缘方向和/或轴向方向彼此相对偏离。这能对润滑流体的流动提供相对大的截面，同时能形成可靠的密封以阻止不希望的反向流动。
此外，该中空空间结构还可这样制成它是在相对于转动方向、与对应于低压状态的冲程构件(HG)的周缘部分(UN)的前端和/或后端的一前周缘倾斜的间距av或后周缘倾斜的间距ah上定界的。这能使润滑流体供应源的起点或终点的状态转移到向心轴承。这样的一状态转移的量级通常有利地限制在一约10°的值上，或正值或负值。
权利要求
1.一种用来体积地操作泵或马达的偏心驱动机构包括如下特征a)设置至少一个冲程构件(HG)，该冲程构件可转动地固定连接于曲柄机构的轴(W)并具有至少一个相对于轴的该轴线(XX)偏心的冲程轴承(HL)；b)冲程轴承(HL)将冲程构件(HG)连接于一偶联构件(KG)，该偶联构件(KG)不参与转动运动，它又通过一向心轴承(QL)连接到用于至少一个活塞-气缸单元的震荡传送的驱动机构的至少一个压力构件(DG)上；c)对流体润滑剂设置至少一个压力供应源(DQ)，该压力供应源在输出侧通过一通道系统连接于向心轴承(QL)；d)从一连接于压力供应源(DQ)的连接通道(KA)起始，通道系统包括至少一个第一通道(K1)，该第一通道通过冲程构件(HG)延伸到冲程轴承(HL)；以及，至少一个第二通道(K2)，该第二通道从该冲程轴承通过偶联构件(KG)延伸到向心轴承(QL)；其特征在于e)一中空空间结构设置在冲程轴承(HL)的区域内并位于与冲程构件(HG)相连的一轴承表面(L1)内，以便进一步传导润滑流体到至少一个第二通道(K2)内，在轴承表面(L1)内和沿冲程构件(HG)的周缘方向该中空空间结构具有至少大致的一结构和/或一范围，该结构和/或范围在任何情形下、，只在冲程轴承(HL)内或向心轴承(QL)内的润滑流体的低压状态内、允许润滑流体在第一通道和第二通道之间流动。
2.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，中空空间结构设置在冲程构件(HG)的轴承表面(L1)内，该中空空间结构在冲程构件(HG)的周缘部分(UN)的至少一部分上延伸，该冲程构件(HG)对应于偏心驱动机构的低压状态，该中空空间结构具有一边界，该边界至少以截面方式并与该轴承表面(L1)的诸边界间隔开地延伸。
3.如权利要求2所述的驱动机构，其特征在于，中空空间结构具有至少一个中空空间，该中空空间呈最多在冲程构件的半圆形周缘部分上延伸的一槽(HKN)的形状。
4.如权利要求2或3所述的驱动机构，其特征在于，该中空空间结构包括多个中空空间，它们沿冲程构件(HG)的周缘方向和/或轴向方向彼此相对偏离，它们彼此连接或与润滑流体系统分离。
5.如上述权利要求中任何一项所述的驱动机构，其特征在于，该中空空间结构是在相对于转动方向、与对应于低压状态的冲程构件(HG)的周缘部分(UN)的前端和/或后端的一前周缘倾斜的间距(av)和/或后周缘倾斜的间距(ah)上定界的。
6.如权利要求5所述的驱动机构，其特征在于，中空空间结构的前周缘倾斜的间距(av)和/或后周缘倾斜的间距(ah)最多约等于10°值。
全文摘要
本发明涉及一种用于体积作用的泵或马达的偏心驱动机构，它包括如下特征a)至少一个冲程构件(HG)，它可转动地固定连接于曲柄机构的轴(W)并具有至少一个相对于轴的该轴线(XX)偏心的冲程轴承(HL)；b)冲程轴承(HL)将冲程构件(HG)连接于一偶联构件(KG)，该偶联构件(KG)不参与转动运动，所述构件又通过一向心轴承(QL)连接到用于至少一个活塞－气缸单元的震荡传送的驱动机构的至少一个压力构件(DG)上；c)设置至少一个润滑剂的压力供应源(DQ)，它在输出侧上通过一通道系统连接于向心轴承(QL)；d)从一连接到压力供应源(DQ)的连接通道(KA)起始，通道系统包括至少一个第一通道(K1)，它通过冲程构件(HG)延伸到冲程轴承(HL)；以及，至少一个第二通道(K2)，它从所述冲程轴承通过偶联构件(KG)延伸到向心轴承(QL)。
文档编号F04B27/00GK1846058SQ200480025364
公开日2006年10月11日 申请日期2004年7月6日 优先权日2003年7月7日
发明者贝恩哈尔·弗雷 申请人:贝恩哈尔·弗雷