專利名稱：靜壓軸向活塞機及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軸向活塞機的領域。本發(fā)明涉及根據(jù)權利要求1的前序部分的靜壓軸向活塞機及其應用。
背景技術：
很久以來從現(xiàn)有技術(例如參見公開物DE-AS-1 113 621、DE-C2-29 04572、DE-A1-37 07 382、DE-A1-43 43 401和EP-A1-1 195 542)中已知無級靜壓的功率分流變速器，特別是在建筑汽車和農(nóng)業(yè)汽車中使用。在這樣的變速器中，傳輸?shù)墓β时环峙涞阶兯倨鞯臋C械支路和靜壓支路、傳輸并且接著重新組合。
變速器的靜壓功率傳輸支路通常包括兩個靜壓軸向活塞機，兩個軸向活塞機液壓地互相連接并且其中一個總是作為泵工作而另一個作為馬達工作。在這種情況下根據(jù)驅動檔位，這兩個活塞機互換它們的角色。
靜壓軸向活塞機是靜壓功率分流變速器的主要組件并且對變速器的特性有決定性的影響，例如效率、總尺寸、復雜性、覆蓋的速度范圍、行駛速度級的類型和數(shù)量等等。在DE-A1-198 33711或者DE-A1-100 44784中已經(jīng)公開用于這樣的靜壓軸向活塞機的例子。H.Bork等人在2000年的慕尼黑工大的公開物上題目為“Modellbildung，Simulation，und Analyse eines stufenlosen leistungsverzweigten Traktorgetriebes”的文章已經(jīng)描述了靜壓軸向活塞機以及配置有所述軸向活塞機的拖拉機變速器的功能和原理。
在靜壓軸向活塞機中，軸向活塞所插入的汽缸體相對于驅動法蘭從軸向平行的基本構造能樞轉一定樞轉角度，其中軸向活塞可樞轉地安裝在所述驅動法蘭上。根據(jù)樞轉角度，作為泵工作的軸向活塞機在恒定的轉速下每單位時間輸送更多或更少的體積。在作為馬達工作的軸向活塞機中，所述樞轉角影響輸出的轉矩和轉速。通過在功率分流變速器中的兩個作為泵和馬達工作的軸向活塞機的共同作用，行駛速度能夠與驅動的內(nèi)燃機的馬達速度無關地調節(jié)，其中泵和馬達的樞轉角以合適的方式改變。因此，在拖拉機中，例如盡管驅動速度改變了，仍可以保持柴油機的轉動速度恒定并且在最有利的操作點驅動內(nèi)燃機，或者使動力輸出軸的轉速有利地適合于由動力輸出軸驅動的附屬設備的工作任務。
軸向活塞機的最大可能的樞轉角確定軸向活塞機的驅動范圍并且因此也確定變速器的特性。在至今已知的軸向活塞機中，最大的樞轉角被限制為小于等于45°的值。這導致功率的限制和變化范圍的限制。這也導致其中使用軸向活塞機的功率分流變速器的在效率上的限制，每個行駛速度級覆蓋受限制的速度范圍并且在結構和位置需要方面需高費用。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種靜壓軸向活塞機，其相對于已知的軸向活塞機具有明顯改善的特性，并且在應用于功率分流變速器中時導致相應的變速器的特性的改善。
該任務通過權利要求1的整個特征部分實現(xiàn)。本發(fā)明的本質在于，在軸向活塞機中設有大于45°的最大樞轉角，特別地設有大于等于50°的最大樞轉角。通過增大最大樞轉角，改善了機器的效率。同時增大了分布，也就是說，在恒定的轉速時得到了更寬的工作范圍。此外，在相同的結構尺寸下提高功率或者在相同的功率下實現(xiàn)較小的結構尺寸。在單個軸向活塞機中的這種改進也導致了在配置有這樣機器的功率分流變速器中的相應的改進。
根據(jù)本發(fā)明的靜壓軸向活塞機的優(yōu)選的改進的特征在于，所述可轉動的平面設置在繞所述第二軸線轉動的從動軸的端部上，所述同步裝置包括設置在所述活塞的環(huán)(Kranz)內(nèi)的中央同步軸，所述同步軸在一端通過第一接頭與從動軸抗扭地接合并且在另一端通過第二接頭與汽缸體抗扭地接合，并且為了達到不同于零的樞轉角所述同步軸在從動軸的設置在活塞的環(huán)內(nèi)的中央漏斗形的開口內(nèi)向所有側樞轉，所以所述機器的最大的樞轉角主要通過漏斗形的開口和同步軸的橫截面的尺寸和構造確定，其中，第一和第二接頭總是構成為三腳接頭，并且所述同步軸軸向可移動地安裝在所述從動軸中，以在樞轉角變化時補償距離改變，并且在所述從動軸中設有裝置，它們沿汽缸體的方向彈性地預張緊所述同步軸，并且其中預張緊裝置包括軸向壓力彈簧，該壓力彈簧經(jīng)過壓力活塞和可樞轉地連接于所述同步軸的一端的第一壓力銷施加壓力，并且同步軸在另一端上通過與之可樞轉連接的第二壓力銷支撐在汽缸體上。
在這樣設計的靜壓軸向活塞機中，為了增大最大的樞轉角，優(yōu)選地漏斗形的開口在相鄰活塞之間總是通過凸出局部地加寬，并且所述同步軸的橫截面輪廓適合于凸出。所述凸出基本上能夠具有不同的形狀，只要與同步軸的相配合的橫截面聯(lián)合導致同步軸能夠更大地向外樞轉。特別有利的是，根據(jù)一個優(yōu)選的進一步擴展，所述漏斗形開口的邊緣輪廓是帶有數(shù)量相應于活塞數(shù)量的角的多邊形，并且所述多邊形的角總是設置在相鄰的活塞之間并且形成凸出。
特別地，設有可被三整除數(shù)量的活塞，并且所述同步軸的所述橫截面輪廓具有旋轉對稱性，所述同步軸轉過120°與自身重合，其中，所述同步軸的所述橫截面的120°的旋轉對稱性通過三個在所述同步軸中沿軸向延伸，總是轉過120°設置的槽形凹槽產(chǎn)生。在這種情況下，優(yōu)選地設有九個活塞。
根據(jù)本發(fā)明的另一種改進的特征在于，所述活塞總是設置在活塞桿的一端上，所述活塞桿朝向另一端逐漸變細并且在另一端通過球形頭可樞轉地安裝在球面軸承中，并且所述球面軸承固定在在所述從動軸上構成的法蘭中的第二分度圓上，所述法蘭構成繞所述第二軸線可轉動平面，并且所述活塞、活塞桿和球形頭總是單件元件的部分。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)本發(fā)明的靜壓軸向活塞機應用于由內(nèi)燃機驅動的汽車特別是拖拉機的功率分流變速器中，其中由功率分流變速器傳輸?shù)尿寗庸β实牟糠忠砸簤旱姆绞絺鬏?，并且為了以液壓的方式傳輸功率使用至少兩個液壓地互相連接的靜壓軸向活塞機，它們交替地作為泵和馬達工作。
其他的實施形式可以從從屬的權利要求中得到。


下文根據(jù)結合附圖的實施例詳細地描述了本發(fā)明。在附圖中圖1示出穿過根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例的帶有未樞轉的汽缸體的靜壓軸向活塞機的縱向剖視圖；圖2示出圖1中的靜壓軸向活塞機細節(jié)，其中汽缸體樞轉了+50°；
圖3示出圖1中的靜壓軸向活塞機細節(jié)，其中汽缸體樞轉了-50°；圖4示出穿過圖1中的機器的從動軸的頭部的放大視圖的縱向剖視圖，帶有用于三腳接頭和同步軸的間隙；圖5示出沿軸向方向的圖4中的從動軸的頭部的頂視圖；圖6以多個分視圖a)到e)示出圖1中的帶有在桿上的凹槽和在兩端構成的凸榫的同步軸的不同視圖，其中圖6a和6b示出側視圖，圖6c示出沿圖6b中的平面B-B的縱向剖視圖，圖6d示出沿圖6a中的平面A-A的橫向剖視圖，以及圖6e示出透視側視圖；圖7示出在轉動時同步軸在漏斗形開口中的位置，其中同步軸的槽形中的一個位于平行于九邊形漏斗的側面中一個的寬度中；圖8示出用于帶有兩個根據(jù)圖1-6的可選擇地作為泵和馬達工作的靜壓軸向活塞機的拖拉機的說明性的功率分流變速器的簡要框圖；圖9示出根據(jù)圖8的框圖的非常簡單的變速器，但是不帶有連續(xù)的動力輸出軸；圖10以多個分視10(a1)-圖10(c)示出根據(jù)圖9的變速器的在第一前進行駛速度級(圖10(a1)-10(a3))、在第二前進行駛速度級(圖10(b1)-10(b3))和在后退行駛(圖10(c))時的不同的操作位置；以及圖11示出作為帶有根據(jù)圖8-10的功率分流變速器的拖拉機的行駛速度v的函數(shù)的效率eta(曲線A)和功率傳輸?shù)撵o壓部分的百分比(曲線B)，所述變速器在1800轉/分時輸入功率為195千瓦并且在2100轉/分時最終速度為62千米/小時。
具體實施例方式
圖1示出穿過根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例的帶有未樞轉的汽缸體(樞轉角度α＝0)的靜壓軸向活塞機的縱向剖視圖。靜壓軸向活塞機10包括長形的從動軸11，汽缸體30，多個活塞27和用于使從動軸11和汽缸體30的轉動同步的同步軸23。從動軸11在它的整個長度上被分成不同的加工部分，當靜壓軸向活塞機10是功率分流傳感器的部分時，如通過在圖7中的例子示例性地示出，所述加工部分用于安裝軸、容納變速器齒輪并且用于容納和操縱離合器。
在朝向汽缸體30的一端上，從動軸11被加厚并且終結于與從動軸11的軸線38同心的法蘭12。在法蘭12的端側中銑出在繞著軸線38的分度圓上均勻分布的九個圓柱形軸承容器32(也可以參見圖4和5)，用于可轉動安裝活塞27的球面軸承18插入到軸承容器(Lageraufnahme)中。軸承容器32的軸線相對于從動軸11的軸線38徑向向外地傾斜幾度(例如5°)。法蘭12的端面相應地向外下降地加工，使得所述端面在軸承容器32的區(qū)域中相對于它們的軸線垂直地經(jīng)過。
在法蘭12的中央設有漏斗形的開口13(圖4、5)，該開口轉入到從動軸11的內(nèi)部進入多級直徑的中央孔15中。以環(huán)繞孔15并且部分地與孔15重疊的方式在從動軸11中加工有三個分別轉過120°設置的軸向平行的孔14，這些孔是三腳接頭22的部分。相對于它們，類似的孔形成在汽缸體30中并且是第二三腳接頭24的部分。兩個三腳接頭22和24實現(xiàn)同步軸23與從動軸11和汽缸體30的抗扭地聯(lián)接，同時確保汽缸體30相對于法蘭12或者從動軸11的樞轉性。為此目的，根據(jù)圖6，同步軸23在兩端上都配置有三個轉過120°設置的徑向定向的圓柱形凸榫34，所述凸榫在第一三腳接頭15的情況下從中央孔15中穿過橫向的重疊區(qū)域進入到相鄰的孔14中。凸榫34的類似的接合同樣發(fā)生在第二三腳接頭24中。為了減小間隙在凸榫34上總是套裝有環(huán)17(圖1)，該環(huán)在外側上突起。
當汽缸體30相對于法蘭12樞轉時，在汽缸體30和法蘭12之間的由同步軸23跨接的距離能夠改變。為了能夠補償該距離改變，同步軸23以沿軸向可移動的方式安裝在第一三腳接頭22的區(qū)域中。同步軸23通過它的朝向汽缸體30的端部可樞轉地配合到第一壓力銷25上，該壓力銷插入到汽缸體30中并且它的一段長度從汽缸體30中突出。因此同步軸23在第二三腳接頭24中不與汽缸體在外部接合，該同步軸沿著軸向以一定的預應力被壓在第二壓力銷25上。在孔15中裝有的壓縮彈簧19用于產(chǎn)生預應力，該壓力彈簧通過軸向可移動的壓力活塞20和第二壓力銷21壓到同步軸23上。壓力活塞20、壓力銷21、22和同步軸23分別具有一個中央油道。
(圓柱形的)汽缸體30具有在繞著它的軸線39的分度圓上九個均勻分布的軸向平行的汽缸孔28，這些汽缸孔-如圖5中的軸承容器32-互相具有40°的角距離。在所示的實施例中具有大約26mm的直徑的汽缸孔28從朝向法蘭12的側上構成為盲孔?？蓸修D地安裝在法蘭12中的活塞27從該側插入到汽缸孔28中。為此每個活塞27具有長形的向下逐漸變細的活塞桿27′，該活塞桿在下端轉化為球頭26，通過該球頭所述活塞能夠可樞轉地安裝到相關聯(lián)的球面軸承18中。當汽缸體30從在圖1中示出的位置(樞轉角α＝0)向上樞轉時，如在圖2中所示，位于垂直視圖表面的中間平面上方的活塞27進一步駛入到它們的汽缸孔28中并且通過開口壓縮或積壓位于其中的介質，而位于中間平面下方的活塞進一步從它們的汽缸孔28中駛出并且對位于其中的介質減壓或者通過開口吸取。當汽缸體30根據(jù)圖3向下樞轉時，位于中間平面上方和下方的活塞27互換角色。在所示的例子中活塞27的最大活塞行程是大約93mm。
如果在恒定的樞轉角α≠0時從動軸11并且因此經(jīng)過同步軸23，同樣汽缸體30繞著它們各自的軸線38和39轉動，每回轉一次九個活塞27中的每一個進行一次完整的沖程，當活塞和汽缸孔分別位于旋轉運動的上面和下面的頂點(對于α＞0；參見圖2)或者在下面和上面的頂點(對于α＜0；參見圖3)時，總是經(jīng)過上死點和下死點。流體動力的軸向活塞機10在下面的情況下能夠作為液壓泵工作，即通過從動軸11進行驅動并且液壓介質通過駛出汽缸孔28的活塞27吸入并且通過駛入汽缸孔28的活塞壓出。在這種情況下樞轉角α越大，每轉的體積泵流量越大。但是當汽缸在上死點和下死點之間總是受到負壓的液壓介質作用，并且在從動軸11上產(chǎn)生的轉動減小時，它也可以作為馬達工作。在這種情況下，樞轉角α越大，扭矩越大。相反如果想獲得在從動軸11上高旋轉速度，那么樞轉角α必須為小的。在一個功率分流變速器40中，如在圖7中示意性地示出，液壓功率支路通過兩個如在圖1中所示的靜壓軸向活塞機H1和H2形成，它們互相液壓地連接并且根據(jù)速度范圍可選擇地作為泵和馬達工作。
在汽缸孔28中的由活塞27限定的工作空間從汽缸體30的外端側通過連接開口29可以進入。在圖1至3中未示出的帶有相應的開口的防扭的控制盤用于驅動各個汽缸，汽缸體30的外端面通過滑動軸承軸向地支撐在所述的開口上(為了徑向安裝在汽缸體30中設有三從動軸11)。這樣控制的細節(jié)是已知的并且能夠從開口所述的公開物中得到。其同樣應用于需要的樞轉機構以便使汽缸體30相對于法蘭12樞轉期望的樞轉角α。
至今已知的靜壓軸向活塞機，如在開口的公開物中描述的，具有由45°的最大樞轉角αmax限定的樞轉范圍。因此每個汽缸的活塞行程被限定，并且由此-在保持相同的結構尺寸時-用于功率調節(jié)的范圍是有限的。這特別地引起限制，當靜壓軸向活塞機用于功率分流變速器中時。在根據(jù)本發(fā)明的靜壓軸向活塞機中，該限制以下面的方式消除，即實現(xiàn)大于45°的最大樞轉角αmax，優(yōu)選地直到50°。
用于根據(jù)圖1-3的靜壓軸向活塞機的最大樞轉角αmax的重要的限制通過在從動軸11和汽缸體30之間的同步機構提供。當汽缸體30樞轉了樞轉角度α時，同步軸23離開從動軸的軸線38樞轉了大約一半樞轉角度。為了提供樞轉的空間，根據(jù)圖4和5，在分度圓上設置的軸承容器32的中央設有漏斗形開口13，該開口的開口角度確定同步軸23的樞轉范圍。在已知的靜壓軸向活塞機中，開口13具有圓錐形的設計。開口的寬度通過內(nèi)接于軸承容器32的圓形確定。相反在本發(fā)明的解決方案中，在相鄰的軸承容器32之間存在的空間被利用以便增加同步軸23的可能樞轉范圍。為此，根據(jù)圖5，在相鄰的軸承容器32之間的角度范圍內(nèi)在開口中設有凸出33，該凸出超過內(nèi)接圓延伸。同時，根據(jù)圖6d，同步軸23的橫截面輪廓偏離圓形改變?yōu)槭沟门c在開口13中的凸出33共同作用得到用于同步軸23的更大的樞轉范圍。在這種情況下，當軸向活塞機轉動時，同步軸23以齒輪在開口13的設有凸出33的邊緣輪廓上的內(nèi)齒輪中的方式滾動。
開口13的邊緣輪廓可以基本上是波狀的構造，波峰位于軸承容器32之間并且波谷直接設置在軸承容器32上。優(yōu)選地，根據(jù)圖5，漏斗形開口13的邊緣輪廓是具有相應于多個活塞27的角的多邊形，也就是說九邊形，多邊形的角總是設置在相鄰的活塞27或者軸承容器32之間并且形成凸出33。相反，同步軸23的橫截面輪廓是旋轉對稱，它轉過120°與本身重合。通過在同步軸23中的三個沿軸向方向延伸總是轉過120°設置的槽形凹槽35產(chǎn)生該120°的旋轉對稱。當同步軸在最大樞轉角αmax時在開口13的壁上滾動時，同步軸23的保持固定在槽形凹槽之間的肋在三腳接頭22的相應的角定向時同步地插入開口13的凸出33中。由于同步軸23120°的對稱和開口13的40°的對稱，所以插入在每隔兩個凸出33上進行。滾動過程的其中同步軸23的槽形凹槽35中的一個位于精確地平行于九邊形漏斗13的側邊中的一個的寬度中的瞬態(tài)圖在圖7中再次示出。
由于加寬的樞轉范圍，根據(jù)圖1-3的靜壓軸向活塞機特別適合用于由內(nèi)燃機(柴油機)驅動的汽車-特別是拖拉機-的功率分流的變速器，其中一方面在低的行駛速度范圍中必須提供高扭矩，另一方面應該可以實現(xiàn)具有高效率的高行駛速度。這樣的功率分流變速器的框圖在圖8中示出并且在圖9中示出根據(jù)圖8框圖的極其簡化的變速器(但是在這種情況下，圖8的連續(xù)的動力輸出軸42被終結于多級行星齒輪45的主動輪代替；同樣缺少扭轉減震器49)。所示的功率分流變速器40經(jīng)過萬向軸41和扭轉減震器49連接于內(nèi)燃機50，該內(nèi)燃機通過活塞-汽缸布置表示。動力輸出軸42貫穿功率分流變速器40并且在一端直接連接于萬向軸41并且在另一端經(jīng)過離合器46能連接于從動軸47。在拖拉機的情況下，借助于從動軸47能夠驅動農(nóng)業(yè)附屬設備。
多級行星齒輪45的大太陽輪z1配置在動力輸出軸42上，該多級行星齒輪另外包括雙行星齒輪z2、z2′，小太陽輪z1′，和內(nèi)齒輪z3。小太陽輪z1′通過中空軸與另一個齒輪z6抗扭地連接，該齒輪與齒輪z7嚙合。內(nèi)齒輪z3抗扭地與齒輪z4連接，該齒輪z4轉而與齒輪z5嚙合。齒輪z5通過離合器K3能夠與第一靜壓軸向活塞機H1的從動軸43連接。齒輪z7通過離合器K2能夠與第二靜壓軸向活塞機H2的從動軸44連接。雙行星齒輪z2、z2′的行星架(在圖8中的55)抗扭地與齒輪z8連接，該齒輪z8一方面與齒輪z9嚙合并且另一方面與齒輪z17嚙合。齒輪z9通過中空軸和離合器K1能夠與第二靜壓軸向活塞機H2的從動軸44連接。齒輪z17是傳動系統(tǒng)48的部分，該傳動系統(tǒng)48與汽車的從動的車軸連接。在圖9的變速器中，用于汽車推進的功率能夠增加到相應的從動輪54上。通過變速器的機械的和液壓的支路傳輸?shù)墓β试谛行羌?5上累加。此外齒輪z10抗扭地配置在動力輸出軸42上，該齒輪z10通過中間齒輪z12和另一個齒輪z11借助于離合器K4能夠與第一靜壓軸向活塞機H1的從動軸43連接。
兩個靜壓軸向活塞機H1、H2通過兩個液壓管道51和52互相液壓地連接，所述液壓管道總是用作向外管道和返回管道。當兩個靜壓軸向活塞機H1、H2互換它們的角色時，也就是說，當作為泵工作的軸向活塞機應該作為馬達工作時，插入到液壓管道51和52中的多路閥53實現(xiàn)管道的交換，并且反之亦然。
根據(jù)圖10的分視圖解釋圖8或者圖9中的功率分流變速器40的工作方式。在這種情況下，分視圖a1至a3涉及第一前進汽車行駛級，分視圖b1至b3涉及第二前進汽車行駛級，并且分視圖c涉及向后行駛。處于空間的原因，省略了與圖9的標號相同的各個變速器部分的標號。
為了開始第一前進行駛速度級(慢的向前行駛；圖10(a1))，離合器K1和K2接合。第一靜壓軸向活塞機H1在第一前進汽車行駛級中作為泵工作，第二靜壓軸向活塞機H2作為馬達工作。靜壓軸向活塞機H1(泵)首先從未樞轉的狀態(tài)(樞轉角α＝0)緩慢地樞轉到完全樞轉的狀態(tài)(樞轉角α＝αmax)，這在分視圖10(a2)中實現(xiàn)。它因此泵吸越來越多液壓流體到作為馬達工作的靜壓軸向活塞機H2中。后者被最大地樞轉并且因此在緩慢上升的轉速下輸出高扭矩。如果靜壓軸向活塞機H1被最大地樞轉(圖10(a2))，那么靜壓的軸向活塞機H2緩慢地向回樞轉到零(圖10(a3))。在這種情況下，它的轉速提高，而靜壓軸向活塞機H1的轉速和傳輸?shù)囊簤汗β试谛旭偹俣燃壗Y束時跌落到零。在圖11中，第一前進行駛速度級相應于在0和大約18km/h之間的速度范圍，其中液壓傳輸功率的份額HP線性地從100％減小到0％。
在從第一行駛速度級(圖10(a3))的結束到第二行駛速度級(圖10(b1))的開始的過渡中，離合器K1脫離并且為此離合器K2接合。因為軸向活塞機H2在樞轉角為零時沒有接收到扭矩，所以接合力矩實際上為零。同時通過離合器K1和K2的操縱，通過多路閥53對調位置，軸向活塞機H1可以改變作為馬達工作并且軸向活塞機H2改變作為泵工作。那么與在第一行駛速度級中相同的動作以不同的比率發(fā)生首先泵H2在完全樞轉的馬達H1的情況下(圖10(b1))從未樞轉的狀態(tài)逐漸增加地樞轉，直到它同樣完全樞轉(圖10(b2))。然后馬達H1向后樞轉到零(圖10(b3))，其中它增加了它的轉速并且傳輸?shù)囊簤汗β氏陆档搅恪５诙斑M行駛速度級相應于圖11中的在18km/h和62km/h之間的速度范圍。在這種情況下，液壓傳輸?shù)墓β实姆蓊~首先從0％升高到最大約30％(在30km/h)并且然后下降到0％(在53km/h)并且為了保持這個速度位于0％。根據(jù)圖11通過變速器結構和變速器控制的這種類型可以得到變速器的效率eta，該效率在開始時非?？斓厣仙匠^85％的值并且在最大的行駛速度時甚至達到大約90％的最大值。
對于向后行駛(圖10(c))，離合器K2和K3打開并且離合器K1和K4閉合軸向活塞機H1作為泵工作并且軸向活塞機H2作為馬達工作。馬達H2完全樞轉，而泵H1從樞轉角為零向外樞轉。
附圖標記10靜壓軸向活塞機(馬達、泵)11從動軸12法蘭13開口(漏斗形的)14孔(三腳接頭)15孔(加壓裝置)16軸向通道17環(huán)18球面軸承19壓縮彈簧20壓力活塞21、25壓力銷22、24三腳接頭23同步軸26球形頭
27活塞27′活塞桿28汽缸孔29連接開口(汽缸孔)30汽缸體31軸承孔32軸承容器33凸出34凸榫(三腳接頭)35凹槽(槽形的)36、37軸承箱38軸線(從動軸)39軸線(汽缸體)40功率分流變速器41萬向軸42動力輸出軸43、44從動軸(軸向活塞機)45多級的行星齒輪46離合器47從動軸48傳動系統(tǒng)49扭轉減震器
50內(nèi)燃機51、52液壓管線53多路閥54從動輪55行星架56主動輪H1、H2靜壓軸向活塞機K1，...，K4離合器z1，...，z17齒輪α樞轉角度αmax最大的樞轉角度
權利要求
1.一種靜壓軸向活塞機(10)，包括繞第一軸線(39)可轉動的汽缸體(30)，其帶有多個在與第一軸線(39)同心的分度圓上設置的軸向延伸的汽缸孔(28)；以及繞第二軸線(38)可轉動的平面(12)，在該平面上，數(shù)量相應于汽缸孔(28)數(shù)量的、可移動地插入到相關聯(lián)的汽缸孔(28)中的活塞(27、27′)可樞轉地鉸接在與第二軸線(38)同心的第二分度圓上，并且構成環(huán)；以及用于使汽缸體(30)繞著第一軸線(39)的轉動和從動軸(11)的繞第二軸線(38)轉動同步的裝置(19、…、25)，其中汽缸體(30)和從動軸(11)通過它們的兩個軸線(38、39)在第一位置和第二位置之間可以無級地調節(jié)，在所述第一位置兩個軸線(38、39)平行，并且在所述第二位置兩個軸線(38、39)彼此構成不同于零的最大樞轉角(αmax)，其特征在于，所述最大樞轉角(αmax)大于45°。
2.如權利要求1所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，所述最大樞轉角(αmax)等于或大于50°。
3.如權利要求1或2所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，所述可轉動的平面(12)設置在繞所述第二軸線(38)轉動的從動軸(11)的端部上，所述同步裝置(19、…、25)包括設置在所述活塞(27、27′)的環(huán)內(nèi)的中央同步軸(23)，所述同步軸在一端通過第一接頭(22)與從動軸(11)抗扭地接合并且在另一端通過第二接頭(24)與汽缸體(30)抗扭地接合，并且為了達到不同于零的樞轉角(α)，所述同步軸(23)在從動軸(11)的設置在活塞(27、27′)的環(huán)內(nèi)的中央漏斗形的開口(13)內(nèi)向所有側樞轉，所以所述機器的最大的樞轉角(αmax)主要通過漏斗形的開口(13)和同步軸(23)的橫截面的尺寸和構造確定。
4.如權利要求3所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，所述第一和第二接頭總是構成為三腳接頭(22、24)，并且所述同步軸(23)軸向可移動地安裝在所述從動軸(11)中，以在樞轉角(α)變化時補償距離改變，并且在所述從動軸(11)中設有裝置(19、20、21)，它們沿汽缸體(30)的方向彈性地預張緊所述同步軸(23)。
5.如權利要求4所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，所述預張緊裝置包括軸向壓縮彈簧(19)，所述壓縮彈簧經(jīng)過壓力活塞(20)和可樞轉地連接于所述同步軸(23)的一端的第一壓力銷(21)施加壓力，并且同步軸(23)在另一端上通過與之可樞轉連接的第二壓力銷(25)支撐在汽缸體(30)上。
6.如前述權利要求3-5中任一項所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，為了增大最大的樞轉角(αmax)，所述漏斗形的開口(13)在相鄰活塞(27、27′)之間總是通過凸出(33)局部地加寬，并且所述同步軸(23)的橫截面輪廓適合于凸出(33)。
7.如權利要求6所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，所述漏斗形開口(13)的邊緣輪廓是帶有數(shù)量相應于活塞(27、27′)數(shù)量的角的多邊形，并且所述多邊形的角總是設置在相鄰的活塞(27、27′)之間并且形成凸出(33)。
8.如權利要求7所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，設有可被三整除的數(shù)量的活塞(27、27′)，并且所述同步軸(23)的所述橫截面輪廓具有旋轉對稱性，所述同步軸轉過120°與自身重合。
9.如權利要求8所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，所述同步軸(23)的所述橫截面輪廓的120°的旋轉對稱性通過三個在所述同步軸(23)中沿軸向延伸的、總是轉過120°設置的槽形凸出(35)產(chǎn)生。
10.如權利要求8或9所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，設有九個活塞(27、27′)。
11.如前述權利要求1-10中任一項所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，所述活塞(27)總是設置在活塞桿(27′)的一端上，所述活塞桿(27′)朝向另一端逐漸變細并且在另一端通過球形頭(26)可樞轉地安裝在球面軸承(18)中，并且所述球面軸承(18)固定在形成于所述從動軸(11)的法蘭(12)中的第二分度圓上，所述法蘭構成繞所述第二軸線(38)可轉動平面。
12.如權利要求11所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，所述活塞(27)、活塞桿(27′)和球形頭(26)總是單件元件的部分。
13.如權利要求4所述的靜壓軸向活塞機，其特征在于，為了構成三腳接頭(22、24)，所述同步軸(23)在兩端上各具有三個轉過120°的沿徑向方向延伸的圓柱形凸榫(34)。
14.如權利要求1-13中任一項所述的靜壓軸向活塞機(10)在由內(nèi)燃機(50)驅動的汽車特別是拖拉機的功率分流變速器(40)中的應用，其中部分由功率分流變速器(40)傳輸?shù)尿寗庸β室砸簤旱姆绞絺鬏?，并且為了以液壓的方式傳輸功率使用至少兩個液壓地互相連接的靜壓軸向活塞機(H1、H2)，它們交替地作為泵和馬達工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜壓軸向活塞機(10)，包括繞第一軸線(39)可轉動的汽缸體(30)，帶有多個在與第一軸線(39)同心的分度圓上設置的軸向延伸的汽缸孔(28)；以及繞第二軸線(38)可轉動的平面(12)，在該平面上，數(shù)量相應于汽缸孔(28)數(shù)量的、可移動地插入到相關聯(lián)的汽缸孔(28)中的活塞(27、27′)可樞轉地鉸接在與第二軸線(38)同心的第二分度圓上，并且構成環(huán)；以及用于使汽缸體(30)繞著第一軸線(39)的轉動和從動軸(11)的繞第二軸線(38)轉動同步的裝置(19、…、25)，其中汽缸體(30)和從動軸(11)通過它們的兩個軸線(38、39)在第一位置和第二位置之間可以無級地調節(jié)，在所述第一位置兩個軸線(38、39)平行，并且在所述第二位置兩個軸線(38、39)彼此形成不同于零的最大樞轉角(α
文檔編號F03C1/06GK101044317SQ200580035665
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月20日 優(yōu)先權日2004年10月20日
發(fā)明者馬庫斯·利布赫爾, 約瑟夫·哈格爾施佩格, 彼得·久巴, 約瑟夫·鮑爾, 約翰·費德爾霍爾茨納 申請人:馬庫斯利布赫爾國際公司