DE102008001146A1

DE102008001146A1 - Oscillating motor for adjustable stabilizer in motor vehicle chassis, has insertable disk provided with wear-resistant surface, and arranged between cover and front surfaces of blades from motor shaft

Info

Publication number: DE102008001146A1
Application number: DE200810001146
Authority: DE
Inventors: Rainer Beilner; Matthias Reuss; Christian Böttger; Frowin Scheiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2009-10-15

Abstract

The motor (1) has a motor shaft (13) i.e. hollow shaft, comprising blades running parallel to ribs. The motor shaft with the blades and a cylinder (3) with the ribs limit working chambers, and the working chambers are closed by cylinder-sided covers (9, 11) in an end-sided manner. An insertable disk (39) provided with a wear-resistant surface is arranged between the cover and front surfaces of the blades from the motor shaft. The insertable disk consists of spring steel, and a composite system is arranged between a pressurized medium connection and the operating chambers at the cover.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotor gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a swivel motor according to the The preamble of claim 1.

Bei einem Schwenkmotor kommt es im Betrieb häufig neben der bestimmungsgemäßen Torsionsbelastung zu axial wirkenden Kräften, die die Motorwelle mit ihren Flügeln relativ zum Zylinder mit seinen Rippen an der Innenwandung verspannt. Dabei werden die Flügel auf die Innenseite der endseitigen Deckel des Zylinders gedrückt und verschleißen. Der Verschleiß aufgrund des dabei auftretenden Abriebs führt zu Verunreinigungen des Druckmediums im Schwenkmotor.at a swivel motor is often used in operation in addition to the intended torsional load to axial acting forces that the motor shaft with its wings clamped relative to the cylinder with its ribs on the inner wall. The wings are on the inside of the end lid of the cylinder and wear. The wear due the abrasion occurring leads to contamination the pressure medium in the swivel motor.

Eine Überlegung besteht darin, Dichtungen, die die Motorwelle zu den Deckeln abdichten, miteinander zu verbinden. Beispielhaft sind die DE 100 62 477 C1 oder die DE 102 43 696 B3 zu nennen. Damit wird zwar ein Teil der Druckbelastung der Motorwelle auf die Deckel reduziert, ein Anlaufen der Flügel an den Deckel kann jedoch nicht gänzlich verhindert werden.One consideration is to connect seals that seal the motor shaft to the covers. Exemplary are the DE 100 62 477 C1 or the DE 102 43 696 B3 to call. Although a part of the pressure load of the motor shaft is reduced to the cover, but a tarnishing of the wing to the lid can not be completely prevented.

Des Weiteren wurde daran gedacht, die Innenseite des Deckels zu beschichten. Eine partielle Beschichtung ist aufgrund der Deckelkontur sehr aufwändig durchführbar.Of Another thought was to coat the inside of the lid. A partial coating is very complicated due to the lid contour feasible.

Bei einer vollständigen Beschichtung treten Schwierigkeiten beim Verschweißen des Deckels mit dem Zylinder auf.at a complete coating is difficult when welding the lid to the cylinder.

Das Härten des Deckels stellt auch keine Lösung dar, weil der Deckel nach dem Härtevorgang einen unzulässigen Verzug aufweist.The Hardening the lid also does not provide a solution because the lid after the hardening process an impermissible Has delay.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für das beschriebene Verschleißproblem zwischen den Flügeln der Motorwelle und den Deckeln bereit zu stellen.The The object of the present invention is a solution for the described problem of wear between to provide the wings of the motor shaft and the covers.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen einem Deckel und Stirnflächen der Flügel von der Motorwelle eine mit einer verschleißfesten Oberfläche versehene Einlegescheibe angeordnet ist.According to the invention the task solved that between a lid and end faces of the wings of the motor shaft one provided with a wear-resistant surface Inserting disk is arranged.

Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit der Einlegescheibe eine bauliche Trennung zum Deckel besteht, die Einlegescheibe als einfache ebene Scheibe deutlich geeigneter für die Bereitstellung einer verschleißfesten Oberfläche ist, da eine Beschichtung oder Härtung verzugfreier möglicht ist und keine Auswirkung auf den Deckel hat.Of the big advantage of the invention is that with the Insert disc is a structural separation to the lid, the insert disc as a simple flat disc much more suitable for the Providing a wear-resistant surface is because a coating or hardening allows distortion-free is and has no effect on the lid.

Eine besonders einfache Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die Einlegescheibe aus einem Federstahl besteht. Die Einlegescheibe kann als einfaches Stanzteil hergestellt werden und benötigt praktisch keine Nacharbeit.A particularly simple solution is characterized by the fact that the insert disc consists of a spring steel. The insert disc Can be manufactured as a simple stamped part and needs practically no rework.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist in dem Deckel ein Verbundsystem zwischen einem Druckmediumanschluss und mindestens zwei Arbeitskammern angeordnet, wobei das Verbundsystem in einem der Bauteile, Einlegescheibe, Deckel eine offene Rinne aufweist, die von dem anderen Bauteil abgedeckt wird, wobei die Einlegescheibe eine Durchgangsöffnung von dem Verbundsystem in die Arbeitskammern aufweist. Querbohrungen zwischen funktional zusammengehörigen Arbeitskammern können entfallen, so dass in Abhängigkeit der auftretenden Belastungen auch eine Hohlwelle als Motorwelle möglich ist.According to one advantageous subclaim is in the cover a composite system between a pressure medium connection and at least two working chambers arranged, wherein the composite system in one of the components, insert disc, Cover has an open channel, which covered by the other component is, wherein the insert disc a through hole of having the composite system in the working chambers. cross holes between functionally related working chambers omitted, so that depending on the loads occurring Also, a hollow shaft is possible as a motor shaft.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Einlegescheibe über eine Formschlussverbindung zum Deckel in Umfangsrichtung positioniert. Als Positioniermittel kann z. B. ein Passstift verwendet werden.In Another advantageous embodiment of the insert is about positioned a positive connection to the cover in the circumferential direction. When Positioning can z. B. a dowel pin can be used.

Es besteht die vorteilhafte Möglichkeit, dass beide Deckel jeweils einen Druckmediumanschluss für eine Gruppe von Arbeitskammern aufweisen. Die Deckel können als Gleichteile hergestellt sein, so dass im Vergleich zu einer konventionellen Ausführung mit zwei Druckmedienanschlüssen für beide Arbeitskammergruppen in einem Deckel ein Kostenvorteil zu erreichen ist.It There is the advantageous possibility that both lids each a pressure medium connection for a group of Have working chambers. The lids can be used as identical parts be made so that compared to a conventional one Version with two pressure medium connections for Both groups of working groups in a cover have a cost advantage reach is.

Eine besonders einfache Herstellung des die Rinne aufweisenden Bauteils lässt sich dadurch erreichen, dass sich die offene Rinne über 360° erstreckt.A Particularly simple production of the channel having the component can be achieved by the fact that the open channel over 360 ° extends.

Die Einlegescheibe ist dem Druck innerhalb der Rinne ausgesetzt. Damit sich keine Leckagen bilden können und eine einfache Montage möglich ist, stützt sich die Einlegescheibe an einem Absatz des Zylinders axial ab.The Insert disc is exposed to the pressure within the channel. In order to no leaks can form and easy assembly is possible, the insert disc is supported axially from a shoulder of the cylinder.

Die Arbeitskammern sind in Richtung der Motorwelle durch eine Dichtung verschlossen. Als weitere Maßnahme zur Vereinfachung des Deckeldesigns weist die Einlegescheibe eine Wandstärke auf, die der Breite einer Aufnahme für eine Dichtung zur Motorwelle entspricht.The Working chambers are in the direction of the motor shaft through a seal locked. As a further measure to simplify the Cover designs, the insert disc has a wall thickness on, the width of a receptacle for a seal to the motor shaft equivalent.

Die Verwendung einer Einlegescheibe bietet die Möglichkeit, dass die Welle als Hohlwelle mit Verschlussdeckeln ausgeführt ist und zwischen den endseitigen Dichtungen der Arbeitsräume zur Motorwelle eine Strömungsverbindung besteht, die Radialkanäle zu dem Längenabschnitt zwischen den Verschlussdeckeln umfasst. Die beiden Dichtungen an den Enden der Arbeitsräume werden mit demselben Druck beaufschlagt, so dass eine Axialverspannung der Motorwelle zum Zylinder minimiert wird. Die Strömungsverbindung verläuft außerhalb der Arbeitskammern mit dem Vorteil, dass z. B. sehr einfache Dichtungsgeometrien verwendbar sind.The use of an insert disc offers the possibility that the shaft is designed as a hollow shaft with closure caps and there is a flow connection between the end seals of the work spaces to the motor shaft, which comprises radial channels to the length portion between the closure caps. The two seals at the ends of the working spaces are subjected to the same pressure, so that an axial clamping of the motor shaft to the cylinder is minimized. The Strö mungsverbindung runs outside the working chambers with the advantage that z. B. very simple seal geometries are used.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based The following description of the figures is intended to illustrate the invention in more detail be explained.

Es zeigt:It shows:

1–3 Ansichten eines Schwenkmotors 1 - 3 Views of a slewing motor

4–7 Deckelbereich des Schwenkmotors im Detail 4 - 7 Cover area of the slewing motor in detail

8–12 Alternativversion des Deckelbereichs 8th - 12 Alternative version of the lid area

13–15 Weiterentwicklung zu den Varianten nach 8-12 13 - 15 Further development to the variants 8th - 12

Die 1 bis 3 zeigen einen Schwenkmotor 1, wie er z. B. für einen verstellbaren Stabilisator in einem Kraftfahrzeugfahrwerk eingesetzt wird. Der Schwenkmotor 1 umfasst einen Zylinder 3 mit axial verlaufenden Rippen 5 an der Innenwandung 7. In endseitigen Deckeln 9; 11 ist eine Motorwelle 13 mit parallel zu den Rippen 5 verlaufenden Flügeln 15 gelagert. In den Flügeln 15 und Rippen 5 sind Scheibendichtungen 17 angeordnet, die die von den Rippen 5 und Flügeln 15 zusammen mit den Deckeln 9; 11 gebildeten Arbeitskammern 19; 21 trennen. Jeweils gegenüberliegende Arbeitskammern sind über eine Querbohrung 23; 25 in der Motorwelle 13 miteinander verbunden. Die Druckmittelversorgung der Arbeitskammern 19; 21 erfolgt über Druckmediumanschlüsse 27; 29 in einem der beiden Deckel 9; 11.The 1 to 3 show a swivel motor 1 how he z. B. is used for an adjustable stabilizer in a motor vehicle chassis. The swivel motor 1 includes a cylinder 3 with axially extending ribs 5 on the inner wall 7 , In end covers 9 ; 11 is a motor shaft 13 with parallel to the ribs 5 extending wings 15 stored. In the wings 15 and ribs 5 are window seals 17 Arranged by the ribs 5 and wings 15 along with the lids 9 ; 11 formed working chambers 19 ; 21 separate. Each opposite working chambers are via a transverse bore 23 ; 25 in the motor shaft 13 connected with each other. The pressure medium supply of the working chambers 19 ; 21 via pressure medium connections 27 ; 29 in one of the two lids 9 ; 11 ,

Zur Verhinderung von Leckagen zwischen der Motorwelle 13 und den Deckeln 9; 11 dient ein Dichtungssatz 31, der von zwei über Schrägflächen kontaktierten Dichtungsringen 33; 35 in Verbindung mit einem Vorspannring 37 gebildet wird (7).To prevent leakage between the motor shaft 13 and the lids 9 ; 11 serves a seal set 31 , of two contacted by oblique surfaces sealing rings 33 ; 35 in conjunction with a preload ring 37 is formed ( 7 ).

Die 4 bis 7 zeigen den Deckelbereich des Schwenkmotors 1 nach den 1 bis 3 im Detail. Dem Deckel 3 ist eine Einlegescheibe 39 beigefügt, die in Richtung der Flügel 15 der Motorwelle eine verschleißfeste Oberfläche 41 aufweist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Einlegescheibe 39 besteht aus Federstahl und kann als einfaches Stanzteil hergestellt werden. Die Einlegescheibe 39 stützt sich, wie z. B. die 3 zeigt, axial an einem Absatz 43 des Zylinders 3 ab. In Umfangsrichtung sorgt eine Formschlussverbindung, die in diesem Fall von einem Stift 45 im Zylinder 1, s. 2, und Öffnungen 47; 49 in der Einlegescheibe 39 und in dem Deckel 9 für eine Positionierung der Einlegescheibe 39 zum Deckel 9, damit Durchgangsöffnungen 51; 53 in der Einlegescheibe 39 zu den Druckmediumanschlüssen 27; 29 im Deckel 9 ausgerichtet sind.The 4 to 7 show the lid area of the swing motor 1 after the 1 to 3 in detail. The lid 3 is an insert disc 39 attached in the direction of the wings 15 the motor shaft a wear-resistant surface 41 having. A preferred embodiment of the insert disc 39 consists of spring steel and can be manufactured as a simple stamped part. The insert disc 39 relies, such as B. the 3 shows, axially on a paragraph 43 of the cylinder 3 from. In the circumferential direction ensures a positive connection, which in this case of a pin 45 in the cylinder 1 , s. 2 , and openings 47 ; 49 in the insert disc 39 and in the lid 9 for a positioning of the insert disc 39 to the lid 9 , with through holes 51 ; 53 in the insert disc 39 to the pressure medium connections 27 ; 29 in the lid 9 are aligned.

In einer in Richtung der Einlegescheibe 39 weisenden Stirnfläche 55 des Deckels 9 ist mindestens eine Radialverbindung 57 zu einer Aufnahme 59 im Deckel 9 für den Dichtungssatz 31 ausgeführt. Die Einlegescheibe 39 verfügt über eine Nut 61, die an die Radialverbindung 57 angeschlossen ist, so dass über die Radialverbindungen und den Nuten in den Einlegescheiben beider Deckel über einen der Arbeitsräume 19; 21 für einen Druckausgleich zwischen den beiden Aufnahmen gesorgt ist. Dabei stehen die Scheibendichtungen 17 in den Rippen 5 in vollständiger Überdeckung mit den Radialverbindungen 57. Aus der 7 sind zwei Runddichtungen 63; 65 zwischen der Einlegescheibe 39 und dem Deckel 9 ersichtlich, die die beiden Druckmediumanschlüsse 27; 29 gegeneinander abdichten.In one in the direction of the insert disc 39 pointing face 55 of the lid 9 is at least one radial connection 57 to a recording 59 in the lid 9 for the gasket kit 31 executed. The insert disc 39 has a groove 61 attached to the radial connection 57 connected so that over the radial connections and the grooves in the insertion discs of both lids on one of the working spaces 19 ; 21 is provided for a pressure equalization between the two shots. Here are the window seals 17 in the ribs 5 in complete coverage with the radial connections 57 , From the 7 are two round seals 63 ; 65 between the insert disc 39 and the lid 9 it can be seen that the two pressure medium connections 27 ; 29 seal against each other.

In der 3 verfügt der Deckel 9 über eine stufenförmige Bohrung zur Aufnahme eines Teils des Dichtungssatzes 31. Abweichend ist in der 5 die Option dargestellt, dass die Einlegescheibe 39 eine Wandstärke aufweisen kann, die der Breite der Aufnahme für den Dichtungssatz 31 zur Motorwelle 13 entspricht.In the 3 has the lid 9 via a stepped bore for receiving a portion of the seal set 31 , Deviating is in the 5 the option presented that the insert disc 39 may have a wall thickness that is the width of the receptacle for the gasket set 31 to the motor shaft 13 equivalent.

Die 8 bis 12 beschreiben eine Weiterentwicklung des Deckelbereichs des Schwenkmotors 1 nach den 1 bis 3, wobei die 12 eine Explosionszeichnung zu den 9; 10 darstellt. Abweichend ist in dem Deckel 9 ein Verbundsystem zwischen den Druckmediumanschlüssen 27; 29 und drei der Arbeitskammern 19; 21 angeordnet. Das Verbundsystem umfasst eine bogenförmige offene Rinne 67 im Deckel 9, die von der Einlegescheibe 39 abgedeckt wird. In der Einlegescheibe 39 sind zwei gegenüberliegende Durchgangsöffnungen 51a; 51b für eine Gruppe von Arbeitskammern 19 und eine weitere Durchgangsöffnung 53 für eine Arbeitskammer 21 der anderen Gruppe ausgeführt. In der Motorwelle 13 ist nur noch eine Querbohrung 23 notwendig, um die über die Durchgangsöffnung 53 gekoppelte Arbeitskammer 21 mit der weiteren Arbeitskammer der betreffenden Gruppe zu verbinden. Die Rinne 67 im Deckel wird von einer Dichtung 69 entsprechend der Außenkontur der Rinne 67 gegen Leckagen gesichert. Anstatt einer Nut zur Verbindung mit der Radialverbindung 57 in Richtung des Dichtungssatzes 31 dient eine Öffnung 71 in der Einlegescheibe 39.The 8th to 12 describe a further development of the cover area of the swivel motor 1 after the 1 to 3 , where the 12 an exploded view of the 9 ; 10 represents. Deviating is in the lid 9 a composite system between the pressure medium ports 27 ; 29 and three of the working chambers 19 ; 21 arranged. The composite system comprises an arcuate open channel 67 in the lid 9 that of the insert disc 39 is covered. In the insert disc 39 are two opposite through holes 51a ; 51b for a group of working chambers 19 and another passage opening 53 for a working chamber 21 the other group. In the motor shaft 13 is only a cross hole 23 necessary to pass the opening 53 coupled working chamber 21 to connect with the further working chamber of the group concerned. The gutter 67 in the lid is of a seal 69 according to the outer contour of the gutter 67 secured against leaks. Instead of a groove for connection to the radial connection 57 in the direction of the gasket set 31 serves an opening 71 in the insert disc 39 ,

Die 13 und 14 zeigen wiederum eine Weiterentwicklung zu den Varianten nach den 8 bis 12 bezogen auf die Ausgestaltung des Verbundsystems. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass jeder Deckel 9; 11 jeweils nur einen Druckmediumanschluss 27; 29 für eine Gruppe von Arbeitsammern 19; 21 aufweist. In beiden Deckeln 9; 11 ist jeweils eine Rinne 67 ausgeführt, die sich über 360° erstreckt und damit fertigungstechnisch leicht herstellbar ist. Man benötigt keine Dichtungen zwischen der Einlegescheibe 39a; 39b und dem anliegenden Deckel 9; 11, da jede Rinne 67 nur für eine Arbeitskammer-Gruppe verwendet wird. Querbohrungen in der Motorwelle 13 können vollständig entfallen.The 13 and 14 turn show a further development to the variants after the 8th to 12 related to the design of the composite system. The main difference is that every lid 9 ; 11 only one pressure medium connection at a time 27 ; 29 for a group of working chambers 19 ; 21 having. In both lids 9 ; 11 is each a gutter 67 executed, which extends over 360 ° and thus manufacturing technology is easy to produce. You do not need seals between the insert disc 39a ; 39b and the adjacent lid 9 ; 11 because every gutter 67 used only for a working chamber group. Cross bores in the motor shaft 13 can be completely eliminated.

Der mit der Variante nach den 13 und 14 erzielte Verzicht auf die Querbohrungen 23; 25 in der Motorwelle 13 ermöglichen die Verwendung einer Motorwelle nach der 15. Die Motorwelle 13 ist als eine Hohlwelle mit Verschlussdeckeln 73; 75 ausgeführt, wobei ein Boden als Teil einer Sacklochöffnung 77 einen ersten Verschlussdeckel 73 bildet. Ein zweiter Deckel 75 ist axial außerhalb des Erstreckungsbereichs der Flügel 19 in der Sacklochöffnung 77 befestigt, beispielsweise eingeschweißt. Der dabei entstandenen Hohlraum bildet einen Teil einer Strömungsverbindung, die die Radialverbindung 57a; 57b zu den Aufnahmen der Dichtungssätze 31 umfasst. Dadurch sind beide Dichtungssätze 31 über den Längenabschnitt zwischen den Verschlussdeckeln 73; 75 der Hohlwelle zwecks Druckausgleichs verbunden.The variant with the 13 and 14 achieved abandonment of the cross holes 23 ; 25 in the motor shaft 13 allow the use of a motor shaft after the 15 , The motor shaft 13 is considered a hollow shaft with sealing lids 73 ; 75 executed, wherein a bottom as part of a blind hole opening 77 a first cap 73 forms. A second lid 75 is axially outside the extension of the wings 19 in the blind hole opening 77 attached, for example, welded. The resulting cavity forms part of a flow connection, which is the radial connection 57a ; 57b to the recordings of the gasket sets 31 includes. As a result, both sets of seals 31 over the length section between the closure lids 73 ; 75 the hollow shaft connected for the purpose of pressure equalization.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10062477 C1 [0003]
- DE 10243696 B3 [0003]

Claims

Swing motor ( 1 ), comprising a cylinder ( 3 ), on whose inner wall ( 7 ) ribs ( 5 ), with a motor shaft ( 13 ) parallel to the ribs ( 5 ) running wings ( 15 ), wherein the motor shaft ( 13 ) with the wings ( 15 ) and the cylinder ( 3 ) with his ribs ( 5 ) Working chambers ( 19 ; 21 ), of cylinder-side covers ( 9 ; 11 ) are closed at the ends, characterized in that between a lid ( 9 ; 11 ) and end faces of the wings ( 15 ) from the motor shaft ( 13 ) one with a wear-resistant surface ( 41 ) fitted insert disc ( 39 ; 39a ; 39b ) is arranged.

Pivoting motor according to claim 1, characterized in that the insert disc ( 39 ; 39a ; 39b ) consists of a spring steel.

Pivoting motor according to claim 1, characterized in that in the lid ( 9 ; 11 ) a composite system between a pressure medium connection ( 27 ; 29 ) and at least two working chambers ( 19 ; 21 ), wherein the composite system in one of the components, insert disc ( 39 ; 39a ; 39b ), Lid ( 9 ; 11 ) has an open channel, which is covered by the other component, wherein the insert disc ( 39 ; 39a ; 39b ) a passage opening ( 51a ; 51b ) from the composite system into the working chambers ( 19 ; 21 ) having.

Pivoting motor according to claim 1, characterized in that the insert disc ( 39 ; 39a ; 39b ) via a positive connection ( 45 ; 47 ; 49 ) to the lid ( 9 ; 11 ) is positioned in the circumferential direction.

Pivoting motor according to claim 3, characterized in that the open channel ( 67 ) extends over 360 °.

Pivoting motor according to claim 3, characterized in that both covers ( 9 ; 11 ) each have a pressure medium connection ( 27 ; 29 ) for a group of working chambers ( 19 ; 21 ) exhibit.

Pivoting motor according to claim 1, characterized in that the insert disc ( 39 ; 39a ; 39b ) on a paragraph ( 43 ) of the cylinder ( 3 ) is axially supported.

Pivoting motor according to claim 1, characterized in that the insert disc ( 39 ; 39a ; 39b ) has a wall thickness which is the width of a receptacle for a seal ( 31 ) to the motor shaft ( 13 ) corresponds.

Swivel motor according to claim 6, characterized in that the motor shaft ( 13 ) as a hollow shaft with sealing covers ( 73 ; 75 ) is executed and between the end seals ( 31 ) of the workrooms ( 19 ; 21 ) to the motor shaft ( 13 ) is a flow connection, the radial channels connections ( 57a ; 57b ) to the length section ( 77 ) between the closure covers.