具有缩回板的轴向活塞机以及用于制造缩回板的方法

摘要

本发明涉及一种轴向活塞机以及一种用于制造根据本发明的轴向活塞机的缩回板(14)的方法。该轴向活塞机包括气缸体(3)，在所述气缸体中能够纵向移动地布置有多个活塞(7)。所述活塞(7)通过滑块(8)支撑在相对于气缸体轴线(6)倾斜的运行面(10)上。所述滑块(8)借助缩回板(14)保持在其背离运行面(10)的侧面上。所述缩回板(14)由精制的板材无切削地在冲切-冲压过程中制造。

说明书

本发明涉及一种具有缩回板的轴向活塞机以及一种用于制造缩回板的方 法。

在轴向活塞机中，在可转动的气缸体中沿轴向方向能够纵向移动地布置活 塞。所述活塞支撑在相对于气缸体轴线倾斜的运行面上。在此在对于液压泵来 说的情况下，在吸入冲程期间产生一种压力比，其完全卸载滑块进而导致运行 面升高。为了在每一种运行状态下都能够使滑块在滑动的设备中保持在运行面 上，并且如此补充吸入压力介质，因此设置一种缩回板。该缩回板平行于运行 面布置并且利用多个空隙各包围一个滑块。一种这样的结构和一种这样的缩回 板由文献EP 1 561 031 B1公开。为了保持缩回板的制造成本低廉，在该文献中 已经建议，在冲切-冲压过程中制造缩回板。通过冲切-冲压过程，一方面由构造 为平的圆盘的基体冲切出通孔，所述通孔于是包围住滑块。另一方面，同时形 成支撑缩回板的支承面。在该成形步骤后产生一个平面，所述平面接下来将支 持力传递到滑块上。该事后的加工通过切削进行，并且可能包含附加的热处理， 这意味着很高的附加的制造花费。

本发明的任务在于，提供一种具有缩回板的轴向活塞机以及一种用于制造 缩回板的方法，所述方法相对于已知的缩回板是简化的。

根据本发明的轴向活塞机具有气缸体，在所述气缸体中能够纵向移动地布 置有多个活塞。所述活塞通过滑块支撑在相对于气缸体轴线倾斜的运行面上， 其中所述滑块在背离其贴靠在所述运行面上的滑动面的支持面上借助缩回板贴 靠地保持在所述运行面上。根据本发明，所述缩回板由精制的板材无切削地在 冲切-冲压过程中制造。按照根据本发明的方法，在制造缩回板时首先制造了具 有表面的精制的板材，加工完成所述表面以在所述滑块上进行支承。该精制的 板材接着经受冲切-冲压过程，借助该过程掏制滑块容纳开口。根据本发明的方 法以及根据本发明的轴向活塞机相对于已知的方法特别成本低廉，其中此外能 够减轻缩回板的重量。在进行成形处理之前使用或者说制造精制的板材具有如 下优点：能够省略切削后处理和/或热处理。滑动特性已经由精制的板材自身确 定。

从属权利要求涉及根据本发明的轴向活塞机或者根据本发明的方法的有利 的改进方案。

特别有利的是，在缩回板上构造截锥体壳形的区域。如此形成所述区域，从而在不承载的状态下，所述缩回板在其外圆周上 相对于所述运行面的距离小于在缩回板支座的区域中相对于所述运行面的距 离。以这种方式在径向背离气缸体轴线的区域中在滑块上产生较大的力。由此 反作用滑块的倾斜，在这种倾斜的情况下离心力的作用在外侧面上会提升。当 精制的板材具有弹簧弹性的特性时，这种预应力特别有利，从而在装配后在缩 回板中产生应力，因为所述缩回板一方面支撑在缩回板支座的区域中，另一方 面支撑在滑块上的外部区域中。

此外有利的是，为了减轻重量，缩回板的外部圆周边缘相应地部分平行于 各一个滑块容纳开口的外部区域延伸。由此缩回板不具有圆形的外部几何结构， 并且可以去除在各个滑块容纳开口之间在外部圆周边缘上存在的材料。这样能 够减少材料使用进而也减小了缩回板的重量。在此优选同时利用在冲切-冲压处 理中的成形过程无切削地制造如此形成的外部几何结构。

优选缩回板的缩回板支座构造为球冠形并且没有通孔。 在此尤其也如此精制板材的、背离与滑块共同作用的侧面的侧面，从而在构造 为球冠形的缩回板支座和轴向活塞机的配合件之间出现较小的摩擦力。这种球 冠形的缩回板支座尤其具有如下优点：在运行面的倾斜角度改变时，缩回板也 能够自动地对中。此外可以有利地在运行面自身中布置相应的凹部，从而使得 缩回板永久地贴靠在那里进而保证恒定的距离。此外可以使在缩回板上借助缩 回板支座产生的支撑力同时用于使在其上构造有运行面的摆动摇架保持在位置 中、尤其是保持在其摆动摇架的位置中。

在此优选如此选择球冠形的缩回板支座的直径，从而使得该直径等于滑块 容纳开口的直径。

优选以多个依次进行的步骤进行冲切-冲压过程。在此，在制造精制的板材 之后的一个步骤中首先成形相当于圆盘的成型件，以构造球冠形的区域。在此， 在横截面中最后形成支承面的表面夹成小于180°的角度。

球冠形的缩回板支座的掏制优选通过冲压过程进行，并且尤其能够与截锥 体壳形的几何结构的制造同时实施。在此，球冠形的几何结构的中点以及截锥 体的顶点位于缩回板的同一侧。

根据后面的说明和附图对根据本发明的轴向活塞机以及相应的、用于制造 缩回板的方法进行详细说明。附图示出：

图1是根据本发明的轴向活塞机的部分剖面图，用于说明轴向活塞机的单 个零件的协同作用；

图2是在制造缩回板时作为中间产品的成型件的剖面图；

图3是制成后的缩回板的透视图；并且

图4是所述方法的简图，用于说明制造缩回板的方法。

在图1中以部分剖面图示出了根据本发明的轴向活塞机1。所述轴向活塞 机具有壳体2，气缸体3可转动地支承在所述壳体中。在气缸体3中掏制有多个 气缸孔4，其中为简单起见仅示出了一个。气缸孔4通过通到气缸体3的端面的 开口5，在气缸体3转动时交替地与工作循环的高压接口和低压接口连接。为此 气缸体3可围绕着其气缸体轴线6转动。多个气缸孔4在围绕气缸体轴线6的 圆周上均匀地分布。在背离开口5的侧面上，气缸孔4朝向气缸体3的第二端 面敞开。在气缸孔4中各布置有一个可纵向移动的活塞7。

每一个活塞7与滑块8铰接。为此，滑块8具有球形头部，所述头部嵌入 到在活塞7方面的相应的空隙中。此时，该空隙或者活塞7如此包围该头部， 从而使得拉伸力或者挤压力可在滑块8与活塞7之间传递。滑块8以各一个构 造在滑块8的底座区域上的滑动面9滑动地贴靠在运行面10上。 运行面10构造在摆动摇架11上。摆动摇架11相对于气缸体轴线6的倾斜度可 借助调整装置12调整。摆动摇架11进而运行面10相对于气缸体轴线6的倾斜 度的可调整性已经公知。因此此处省略了详细的描述。为了承受压力，摆动摇 架11支撑在摆动摇架支座13中。在所述摆动摇架支座中，摆动摇架11可转动 地进行支承。

在气缸体3转动期间，活塞7在它们相应的气缸孔4中进行往复运动。在 对于泵来说的情况下，此时气缸体3被驱动并且在挤压冲程期间由活塞7在气 缸孔4中封住的体积减小，于是在工作循环中通过开口5向内产生体积流。在 气缸体3继续转动时，由气缸孔4和活塞7封住的体积再次增加。为了在该吸 入冲程期间将滑块8利用其滑动面9保持在运行面10上，设置有缩回板14。所 述缩回板14具有与滑块8的数量相对应的数量的滑块容纳开口15。在此如此选 择滑块容纳开口15的直径，从而使得其通过滑块8的头部能够放置在该滑块的 底座上。在那里缩回板14以支承面贴靠在滑块8的、构造在底座上的支持面 16上。

为了产生需要的支持力(Rückhaltekraft)，缩回板14利用缩回板支座17支 撑在支承螺栓18上。支承螺栓18利用螺旋弹簧19加载，所述螺旋弹簧朝向摆 动摇架11对支承螺栓18进行加载。螺旋弹簧19和支承螺栓18装入到空隙20 中，所述空隙在气缸体3中作为盲孔制造。在此，空隙20沿气缸体轴线6的方 向延伸。

如在所示的实施例中可以清楚地看出的是，为了构造缩回板支座17，在那 里球冠形地构造所述缩回板14。球冠形的造型的中点这里位于缩回板14的背离 摆动摇架11的侧面上。支承螺栓18在其背离螺旋弹簧19的侧面上构造为球形， 并且在缩回板支座17的凹陷的侧面上嵌入到球冠形的几何结构中。

如在后面还将详细说明的那样，缩回板14由精制的板材无切削地制造，并 且因此具有基本上恒定的材料厚度。材料厚度的变化仅通过制造公差以及通过 由于成形的材料延伸而产生。在球冠形的缩回板支座17的区域中存在缩回板支 座17的指向摆动摇架11的凸起的侧面。该凸起的侧面嵌入到摆动摇架11的凹 部21中，从而使得缩回板14相对于摆动摇架11的距离始终恒定。因此借助缩 回板14摆动摇架11也通过支承螺栓18朝向摆动摇架支座13上施加力。

下面还将参照图2和图3详细说明缩回板14的几何结构。在图2中首先示 出了缩回板14的、在制造期间产生的成型件的横截面。可以看出，在缩回板14 的中心是球冠形的缩回板支座17。径向朝向外圆周边缘连接有构造为截锥体壳 形的区域A。该区域使得支承面22相对于运行面10的距离从球冠形的缩回板 支座17出发朝向缩回板14的外圆周减小。以这种方式随着离开气缸体轴线6 的距离增加，由缩回板14通过支承面22施加到滑块8上的压紧力增大。由此 反作用于滑块8的、在其继续远离气缸体轴线6的侧面上提升的倾斜度。

正如可同样在图2中看出的那样，球冠形的缩回板支座17中点以及截锥体 的顶点都在缩回板14的同一侧构造。

图3示出了加工完成的缩回板14的透视图。在制造缩回板14时，首先从 首先圆盘形的基本形状产生在图2中示出的几何结构。该圆盘形的基本形状是 恒定材料厚度t的、精制的板材。这里精制特别是关于支承面22的表面质量进 行。板材的与此背离的侧面关于其特性起次要的作用。然而也能够相应地精制 为了构造球冠形的缩回板支座17所设置的区域。这里精制特别是关于滑动特性 进行。

在通过用于产生球冠形的缩回板支座17和区域A的截锥体壳形的几何结 构的冲压产生第一次成形后，在接下来的冲切步骤中掏制了多个滑块容纳开口 15。所述滑块容纳开口15构造为圆形并且均匀地分布在缩回板14的圆周上。 优选滑块容纳开口15的直径和球冠形的缩回板支座17的直径相同。这种成形 和滑块容纳开口15的冲切从具有直径D的基体出发进行。为了节省材料，在此 可以在边缘区域中通过冲切去除材料。这里保留的、围绕滑块容纳开口15的接 片部分地具有恒定的宽度B。为了说明接片的部分恒定的宽度B示出了扇形区 段20。在该扇形区段20的最大的部分上缩回板14的外部圆周边缘19平行于滑 块容纳开口15的外部区域。接片宽度仅仅朝向扇形区段20的边界处放大，以 便减小在相对于相邻的扇形区段的过渡处的切口应力集中效应(Kerbwirkung)。

在图4中还示出了一个非常简化的方法流程。首先在步骤S1用精制的板材 制造基体。所述优选是圆盘的基体接着在第一成形步骤S2中如此成形为成型件， 从而产生了球冠形的缩回板支座17以及截锥体壳形的区域A。在该成型件中， 在步骤S3中通过冲切掏制多个滑块容纳开口。同时或者在接下来的步骤S4中 修整边缘区域，从而产生了部分平行的圆周边缘19。