專利名稱：具有汽缸體冷卻裝置的徑向活塞式液壓馬達的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有徑向活塞的液壓馬達，其包括外殼；汽缸體，其設置 在外殼中以使外殼和汽缸體適于繞一旋轉(zhuǎn)軸線彼此相對旋轉(zhuǎn)，和具有相對于 旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向延伸的多個汽缸，且在該汽缸中可滑動地安裝有活塞；用于 活塞的反作用凸輪；以及流體分配器，其被約束而與凸輪一起繞所述旋轉(zhuǎn)軸 線旋轉(zhuǎn)，并設置有適于將供給管道或者排放管道連接至汽缸的分配管道。
更具體而言，本發(fā)明涉及對這種類型馬達的汽缸體進行冷卻。當馬達運 轉(zhuǎn)時，馬達的多個區(qū)域發(fā)熱，如果不對這種發(fā)熱進行控制，其將不利地影響 馬達動力的傳遞，甚至可損壞某些部件。
背景技術：
這種發(fā)熱源于多種現(xiàn)象。首先，在馬達的多個區(qū)域的液壓回路中出現(xiàn)的 壓頭損失會導致液壓流體溫度增高。另外，某些組件之間的摩擦會以熱量方 式散發(fā)能量。具體而言，這種熱量消散由于活塞與其相應的汽缸內(nèi)徑之間的 摩擦或者由于流體分配器與汽缸體之間的摩擦而產(chǎn)生。還應該提及的是影響 密封圈和滾動軸承所在區(qū)域的寄生摩擦力矩。最后， 一般而言，流體會從某 些管道(特別是分配器與汽缸體的交接處)和汽缸泄漏，引起類似于壓頭損 失的現(xiàn)象，也導致液壓流體溫度增高。
馬達的某些區(qū)域尤其被這種發(fā)熱現(xiàn)象所影響。具體而言，這些區(qū)域由活 塞與汽缸壁之間摩擦最大的汽缸體和活塞部位構成。在這些區(qū)域中的發(fā)熱可 引起活塞直徑的增大，因而引起局部變形，這種變形會導致活塞的橫截面無 法精確地配合其汽缸的橫截面，從而進一步增大摩擦以及發(fā)熱。極端而言， 過熱可導致活塞卡在其汽缸中，因而導致對汽缸體和所述活塞的不可挽回的損壞，隨后通常就是對馬達的損壞。
活塞較為接近旋轉(zhuǎn)軸線的末端(面向汽缸的端壁)通常永久地接觸供給 或者排放流體。這樣，活塞的這些末端部位可被適當冷卻。
然而，更具體而言，摩擦涉及活塞與汽缸之間相互接觸的汽缸表面。更 具體而言，由于所述馬達是具有徑向活塞的馬達，所以在包含活塞直徑的徑 向平面(垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的平面)附近的摩擦最大。
從現(xiàn)有技術中可知多種改善對汽缸體進行冷卻的嘗試，這些嘗試主要包 括增大汽缸體與存在于馬達外殼中的流體之間的熱交換面積。在這些方案 中，汽缸體的一個或更多端面具有槽口或者槽，在槽口或者槽之間形成用作
冷卻肋片的表面。用于使用熱交換流體來清理(sweep)馬達外殼的系統(tǒng)是 已知的。該熱交換流體來自馬達的流體供給和排放回路，并在返回到所述回 路中之前冷卻。該熱交換流體可用于清理馬達外殼的空間和冷卻所述外殼包 含的部件。
不幸地是，在這些方案中，僅有效地對一或者更多個汽缸體的外部表面 進行冷卻，而汽缸體更靠中心的部位(特別是在以上提及的徑向平面的附近) 過熱的風險依然非常大。

發(fā)明內(nèi)容
在本文中，本發(fā)明的目的在于提出一種改善汽缸體冷卻的液壓馬達。 該目的通過以下方式實現(xiàn)，即，汽缸體設置有清理孔(sweep hole), 其中每個清理孔均形成在兩個相鄰汽缸之間，且其每個清理孔均經(jīng)由至少兩 個開口通到汽缸體周界處具有不同壓力的兩個區(qū)域中，其中，每個清理孔均 至少在汽缸體包含與所述孔相鄰的汽缸直徑的徑向平面附近至少部分地延 伸，并且處于所述汽缸的徑向范圍內(nèi)，以使容納在外殼中的流體可在所述汽 缸附近的清理孔中流動，從而有利于對在占據(jù)所述徑向平面的區(qū)域中的汽缸 壁進行冷卻。
本發(fā)明的清理孔設置在相鄰汽缸之間并使用清理流體沖洗，原因在于孔的兩個開口處之間的壓力差會引起流體在所述孔中流動。該流體具有經(jīng)由在 其附近流體壓力較大的開口進入清理孔和經(jīng)由另 一開口離開的趨勢。當汽缸 體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)時，該兩個開口附近的壓力差隨著馬達的運轉(zhuǎn)而存 在。該壓力差對于馬達的運轉(zhuǎn)可以是固有的，而且該壓力差可僅由于兩個開 口的結構而形成，和/或該壓力差可由于在開口附近增加的特定裝置(諸如 偏導器)而形成。在主要發(fā)熱產(chǎn)生的徑向平面附近，和在相鄰汽缸的徑向范 圍內(nèi)(即，至少在該汽缸高度的一部分范圍內(nèi))，每個清理孔在兩個相鄰汽 缸之間延伸。因此，所述清理孔使汽缸體尤其是受到發(fā)熱影響的這些區(qū)域被 冷卻，并使該冷卻影響汽缸壁以及滑靠在所述汽缸壁上的活塞。
至少在清理孔長度的一部分范圍內(nèi)，每個清理孔具有限定封閉輪廓的橫 截面，從而所述清理孔形成可使清理流體在其中流動的封閉區(qū)域。清理孔如 同真正的管道一樣作用，其中的清理流體通過從一個末端進入和從另一末端 離開來流動。
優(yōu)選地，至少 一個通到汽缸體的遠離旋轉(zhuǎn)軸線的軸向周界并位于汽缸附 近的清理孔，關于包含汽缸直徑的徑向平面是不對稱的。
當汽缸體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)時，位于汽缸體的遠離旋轉(zhuǎn)軸線的軸向周 界附近的流體具有切向進入的趨勢。在汽缸附近，通過形成凸輪與位于汽缸 中的活塞之間的接觸點周圍的兩個流路，流體流動往往會關于包含汽缸直徑 的徑向平面為基本對稱分配。通過不對稱地關于所述徑向平面設置清理孔， 可以有利于形成所述清理孔附近的漩渦現(xiàn)象，從而使流體更易于在清理孔中 流動。
優(yōu)選地，在各個所述汽缸附近，至少一個設置在兩個相鄰汽缸之間的清 理孔具有位于汽缸體的遠離旋轉(zhuǎn)軸線的軸向周界上的兩個開口 。
在該情況中，當汽缸體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)時，開口之一位于兩個汽缸 中的一個的前面，而另一開口位于另一汽缸的后面。由于旋轉(zhuǎn)，容納在外殼 中的流體在這兩個區(qū)域中的壓力是不同的，從而使流體更易于在清理孔中流 動。優(yōu)選地，至少一個設置在兩個相鄰汽缸之間的清理孔具有位于汽缸體的 相應的兩個軸向末端處的兩個開口 ，和提供用于在汽缸體和外殼彼此相對旋 轉(zhuǎn)時使流體更易于在清理孔中流動的裝置。
如下文所述，為了使流體更易于在清理孔中流動，例如，可以設置使所 述孔至少具有相對于旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的一個區(qū)段，和/或使偏導器位于清理孔 的至少一個開口附近，其中，所述偏導器可以是分離的并安裝在汽缸體上， 或者所述偏導器與汽缸體整體形成。該傾斜結構和/或該偏導器能使兩個開 口附近的流體壓力存在差異。
優(yōu)選地，至少 一個清理孔具有位于汽缸體的遠離旋轉(zhuǎn)軸線的軸向周界上 的至少一個開口和位于汽缸體的軸向末端的開口 。
例如，清理孔可為L形，并可具有相應地位于汽缸體的軸向末端和其外
整個汽缸體的基本成直線的區(qū)段，和具有位于汽缸體外部軸向周界上的另外 的開口。這樣所述開口位于汽缸體的非常不同的區(qū)域中，從而使這些開口附 近的壓力不同。特別是，由于汽缸體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)，所以汽缸體的軸 向周界附近的壓力隨之變化。
更精確而言，首先由于在旋轉(zhuǎn)過程中容納在凸輪、汽缸體與活塞之間的 流體體積發(fā)生變化，其次由于流體隨旋轉(zhuǎn)部分(汽缸體或者凸輪)移動，且 與固定部分(凸輪或者汽缸體)接觸，所以汽缸體軸向周界周圍的流體壓力 根據(jù)活塞的位置、汽缸體與凸輪(凸輪凸角的槽和頂)之間的距離和旋轉(zhuǎn)方 向而局部變化。相反，在汽缸體的軸向末端上，流體壓力并不變化或者幾乎 不變化。在一個全程旋轉(zhuǎn)過程中，對于每個清理孔，存在有多個使兩個開口 之間的壓力存在差異和導致流體在所述孔中流動的位置。對于同一孔的一個 開口 ，這些壓力變化可引起該開口的壓力交替高于和低于所述孔另一開口處 的壓力，并因而^f吏清理孔中的流體流動方向反向。
優(yōu)選地，汽缸體具有至少一個系列的兩個清理孔，包括第一清理孔和第
二清理孔，該第一清理孔至少具有位于與分配器處在同一側的汽缸體的軸向末端上的第一開口 ，和位于汽缸體的遠離旋轉(zhuǎn)軸線的軸向周界上的第二開 口 ，該第二清理孔至少具有位于汽缸體的遠離旋轉(zhuǎn)軸線的軸向周界上的第一 開口和位于汽缸體的遠離分配器的軸向末端上的第二開口 。
在該情況中，清理流體從汽缸體的軸向末端之一開始在第一清理孔中流 動，并流出到汽缸體的遠離旋轉(zhuǎn)軸線的軸向周界上，并且，所述清理流體從 該馬達區(qū)域開始在第二清理孔中流動，并流出到汽缸體的另一軸向末端上。 當汽缸體具有兩列汽缸、其中一列沿軸向方向設置在另一列后面時，該結構 是尤其適合的，其中，可以使一列汽缸相對于另一列汽缸以交錯方式設置。
優(yōu)選地，通過將例如來自熱交換或者清理閥的另外的流體引入外殼中， 使流體更易于在孔中流動。
在另一實施例中，汽缸體設置有盲清理孔，該清理孔形成在相鄰汽缸之 間，并通到汽缸體的遠離旋轉(zhuǎn)軸線的軸向周界上，其中，每個清理孔均至少 在汽缸體的包含與所述孔相鄰的汽缸直徑的徑向平面附近至少部分地延伸，
并位于所述汽缸的徑向范圍內(nèi)，以使容納在外殼中的流體可在所述汽缸附近 的清理孔中流動，從而有利于對在占據(jù)所述徑向平面的區(qū)域中的汽缸壁進行 冷卻，至少一個位于汽缸附近的盲清理孔關于包含汽缸直徑的徑向平面是不 對稱的。
當汽缸體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)時，即使所述孔是盲孔，這種不對稱可以 產(chǎn)生壓力變化，該壓力變化又會引起漩渦效應，從而使流體更易于在孔中流動。


好地理解本發(fā)明且其優(yōu)點會變得更為顯而易見。該描述涉及附圖，其中 圖1為顯示本發(fā)明第一實施例的液壓馬達的軸向剖面圖； 圖2為沿圖1中平面II-II截取的徑向剖面圖； 圖3為第一實施例變型的汽缸體的局部透視圖；圖4為另一實施例的對應于圖1中平面II-II的平面的剖面圖； 圖5和6為另一實施例的兩個變型對應于圖4中平面V-V的平面的剖 面圖7為另一實施例中的液壓馬達的局部軸向剖面圖； 圖8為圖7中平面VIII-Vin的剖面圖，在該視圖中也示出了圖7截取 的平面VII-VII;
圖9為另一實施例的液壓馬達的軸向剖面圖10為顯示可特別用于具有多列汽缸的汽缸體的變型的局部軸向剖面
圖11為沿圖10中平面XI-XI截取的剖面圖； 圖12為另一變型的局部軸向剖面圖；和 圖13為又一變型的軸向剖面圖。
具體實施例方式
圖1示出的液壓馬達具有包括三個部分1A、 1B和1C的外殼。包括多 個汽缸12的汽缸體IO設置在該外殼中，活塞14可滑動地安裝在汽缸12中。 所述馬達為具有徑向活塞的馬達，所述汽缸繞一旋轉(zhuǎn)軸線A在徑向上按一 定角度設置，汽缸體和外殼繞該旋轉(zhuǎn)軸線A相對旋轉(zhuǎn)運動。
在該實例中，外殼固定而汽缸體運動，并且當所述汽缸體旋轉(zhuǎn)時，其通 過旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動被切槽17限制為與所述汽缸體一同旋轉(zhuǎn)的輸出軸16。所述相 對于外殼的旋轉(zhuǎn)由軸承18支撐。在外殼中還設置有流體分配器20，該流體 分配器通過柱螺栓和槽口裝置22緊固在外殼上，并被防止相對于外殼旋轉(zhuǎn)。 該分配器設置有分配管道24和26,它們與用于流體供給和流體排放的相應 主管道Cl和C2相連。
當汽缸體和分配器彼此相對旋轉(zhuǎn)時，所述分配管道交替與汽缸管道28
連通，從而將活塞推出抵靠凸輪30，或者使所述法塞能夠移入其汽缸中。
所述凸輪30形成在外殼部分1B的內(nèi)部周界上，并且，如圖2所示，其具有波狀起伏形狀。
在該實例中，因為分配管道24、 26通到分配器20的垂直于旋轉(zhuǎn)軸線A 并靠接汽缸體10的徑向端面34的徑向端面32上，所以所述分配為徑向類^ 。
當然，本發(fā)明也適用于凸輪被安裝為旋轉(zhuǎn)而汽缸體被安裝為固定的徑向 活塞式馬達，并且也適用于分配為軸向類型并通過面向汽缸體和分配器的部 分結合的軸向端面來進行分配的徑向活塞式馬達。
根據(jù)圖2可更為清楚地觀察到，當汽缸體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)時，活塞 的遠離旋轉(zhuǎn)軸線A的那些末端帶動抵靠凸輪滾動的滾子36。
易于理解地是，當活塞在其各自的汽缸中滑動時，摩擦產(chǎn)生在活塞與汽 缸的相互接觸的圓柱表面之間的接觸區(qū)域處。特別是，如果汽缸體和凸輪沿 圖2所示的方向Rl或者R2彼此相對旋轉(zhuǎn)，則由于活塞之間的反作用力， 所述活塞容易相對于包含其相應的滑動軸線AP和旋轉(zhuǎn)軸線A的平面稍微傾 斜，并可由此容易導致變形。因此，最大摩擦力作用在如圖2所示的區(qū)域 Zl和Z2,對于每個活塞而言，這些區(qū)域位于徑向平面PR附近，該徑向平 面PR與軸線A垂直并包含所述活塞在其中滑動的汽缸的直徑。對于圖1的 馬達，所述徑向平面PR對應于截取的圖2的平面II-II。
根據(jù)本發(fā)明，所述馬達具有設置在相鄰汽缸12之間的清理孔40。
在圖1至3所示的本發(fā)明的第一實施例中，所述清理孔40通到汽缸體 (遠離旋轉(zhuǎn)軸線A)的外部軸向周界IOA上。在第一變型中，對應于用實線 示出的徑向區(qū)段41A，所述清理孔為位于以上提及的徑向平面PR中的盲孔， 且這些清理孔延伸的深度足以到達以上提及的區(qū)域Z1和Z2的附近。
在該情況中，所述盲孔關于包含相鄰汽缸的直徑的徑向平面PR是不對 稱的，以通過在所述孔進口處的旋渦效應使流體更易于在盲孔中流動。
按照同一思想，盲孔的橫截面優(yōu)選為長橢圓形。
在圖l中可看到，孔40的徑向區(qū)段41A在其位于更接近區(qū)域Z1和Z2 的末端處連接至軸向區(qū)段41B (用虛線示出)。在第二變型中，孔40還通到汽缸體的軸向末端10B或者10C上。這些孔優(yōu)選為L形，具有徑向區(qū)段 41A和軸向區(qū)段41B。如果這些孔通到汽缸體的兩個軸向末端上，則這些孔 可為T形。可以將孔40的徑向區(qū)段41A設置為中心在徑向平面PR上。然 而，為了使流體更易于在孔中流動，所述區(qū)段優(yōu)選為關于所述徑向平面PR 不對稱，如圖3所示。借助在孔40的開口 40A處的漩渦效應，這可以有利 于流體在孔中流動。在圖3中，徑向區(qū)^殳41A的開口 40A為長橢圓形，而 軸向區(qū)段41B的開口 40B為圓形。該軸向區(qū)段的開口也可為長橢圓形。
在圖3中，開口 40B用虛線示出以表示，根據(jù)孔40是否為盲孔或者相 反地通到汽缸體的兩個端面IOA和IOB上，這些孔可以或者可以不存在。
如上所述，當汽缸體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)時，汽缸體軸向周界周圍的流 體壓力發(fā)生變化。例如，如果圖2的馬達為汽缸體被安裝為旋轉(zhuǎn)而凸輪被安 裝為固定的類型，并且假設清理孔40位于在圖2頂部和示出其軸線AP的 活塞前面，那么可以觀測到所述孔40下游的流體體積v 1隨著汽缸體沿方向 Rl的旋轉(zhuǎn)而減小，以使所述活塞前面的壓力局部增大，而同時，所述孔40 上游的體積v2增大，以使所述下游區(qū)域的壓力減小。汽缸體的軸向末端處 的壓力保持不變或者基本不變。
下面對顯示清理孔50的圖4進行描述，該清理孔50設置在兩個相鄰汽 缸12A與12B之間，并具有位于相應汽缸12A和12B附近的兩個開口 50A 和50B。更精確而言，如果假設凸輪30固定而汽缸體相對于其沿方向Rl旋 轉(zhuǎn)，那么管道50的開口 50A位于在體積v2增大的區(qū)域中的汽缸12A的后 面，而在該旋轉(zhuǎn)方向中開口 50B位于在體積vl減小的區(qū)域中的汽缸12B的 前面。
至于活塞14的末端(尤其是其滾子36 )伸到汽缸體的外部軸向周界10A 之外而與凸輪接觸的情況，所述活塞在汽缸體旋轉(zhuǎn)時往往推動其前面的存在 于汽缸體與凸輪之間的流體。因此，開口 50B位于由位于汽缸12B中的活 塞14將流體推入并從而具有略高壓力的區(qū)域中，而在汽缸12A后面的開口 50A位于流體具有相對略低壓力的區(qū)域中。這有利于流體在清理孔50中的流動，其中流體經(jīng)由開口 50B進入并經(jīng)由開口 50A離開。
在圖4示出的實例中，清理孔50由直線區(qū)段51和52組成，該直線區(qū) 段51和52向旋轉(zhuǎn)軸線A聚合，直到其相交以使兩個區(qū)段連接在一起。這 樣，孔50可由不一樣傾斜的兩個機加工直線部分組成。這樣，該清理孔基 本為V形，且該V形可在其尖端處閉合。可替換地，在所述尖端處，區(qū)段 51和52可與基本上軸向延伸的管道區(qū)段54連通，如圖4中的虛線所示。 為了使流體能夠更易于流動，所述管道區(qū)段54可通到汽缸體的至少一個軸 向末端IOB、 IOC。
在圖5中，設置在兩個相鄰汽缸12之間的清理孔60具有兩個開口 60A 和60B,該開口 60A和60B位于相應的汽缸體的兩個軸向末端10B和10C 處。
在圖5示出的實例中，為了在汽缸體和外殼彼此相對旋轉(zhuǎn)時有利于流體 在清理孔60中流動，至少一個偏導器位于所述孔的開口之一的附近。在該 實例中，兩個偏導器61A和61B位于相應的開口 60A和60B附近。該偏導 器被傾斜地設置，以便當汽缸體相對于被安裝為固定的凸輪沿方向Rl旋轉(zhuǎn) 時，偏導器61A使流體易于經(jīng)由開口 60A進入，而偏導器61B使流體易于 經(jīng)由開口60B離開。偏導器61A增大開口 60A附近的流體壓力，而偏導器 61B減小開口 60B附近的所述流體壓力。在相反的旋轉(zhuǎn)方向R2中，則發(fā)生 相反的情況，流體經(jīng)由開口 60B進入，經(jīng)由開口 60A離開。該偏導器可由 緊固到相應的汽缸體的軸向末端1OB和1OC的板62A和62B形成。這些偏 導器可以是連續(xù)的板，在每個開口的附近，這些連續(xù)的板具有在切口形成之 后進行局部回折的部分，或者甚至可以是針對每個偏導器設置的單獨的板。
在圖5示出的實例中，清理孔60基本平行于旋轉(zhuǎn)軸線A延伸。在圖6 中，清理孔60，也穿過汽缸體，并具有位于其相應的兩個軸向末端10B和10C 處的兩個開口 60，A和60，B。然而，所述孔相對于軸線A傾斜形成傾斜角a， 根據(jù)可用空間該傾斜角優(yōu)選在約3°至45°的范圍中。圖6示出的清理孔60' 的形狀可用于所有清理孔或者至少用于一些清理孔。然而，所有清理孔或者至少 一些清理孔中的每個可由多個傾斜角不同的區(qū)段組成，在這種情況中， 相對于軸線傾斜最大的區(qū)段優(yōu)選位于孔的進口處，即汽缸體的一個末端10B
和/或10C附近。當使用圖6的孔60，，時，所有清理孔或者一些清理孔可連續(xù) 傾斜變化，其中接近汽缸體末端10B和10C的部分相對于軸線A最大程度 地傾斜，而中心部分相對于所述軸線的傾斜較小，或者甚至為零或基本為零。 當通過鑄造制造汽缸體時可獲得這些形狀。
總而言之，如上所述被傾斜的清理孔使流體更易于進入所述孔。這樣， 對于孔60'，如果汽缸體沿方向Rl旋轉(zhuǎn)，那么從該旋轉(zhuǎn)方向看，位于汽缸體 末端10B的開口 60，A處于同一清理孔的位于另一軸向末端10C上的開口 60，B的投影PB的前面，其中所述投影平行于旋轉(zhuǎn)軸線A形成。該傾斜使流 體更易于經(jīng)由位于前部且具有稍大壓力的開口 60，A進入，并經(jīng)由另一開口 離開。當然，當汽缸體沿相反方向R2旋轉(zhuǎn)時，位于前面的開口是60，B，且 更易于使流體經(jīng)由該開口進入。
為了使流體更加易于在清理孔60'中流動，開口 60，A和60，B的邊緣可 形成整體式偏導器61，A和61，B，其通過孔60，在所述開口附近的局部傾斜 變化形成。所述傾斜變化進一步加強以下事實，即在旋轉(zhuǎn)方向R1中，開口 60，A在開口 60'B的前面，而且相反，在旋轉(zhuǎn)方向R2中，開口60，B在開口 60，A的前面。孑L 60，，在汽缸體末端10B和10C附近的4皮加強的傾斜也形成 這種整體式偏導器。
在優(yōu)選變型中，至少一個清理孔具有位于汽缸體外部軸向周界10A上 的至少一個開口和位于汽缸體軸向末端10B/10C上的開口。參照圖1至3 以上描述了這種變型的第一可能性。按照同一思想，可以修改圖5和6中示 出的實施例，以增加至少一個基本徑向延伸到一個或者更多孔的區(qū)段，并將 孔60或者60，與汽缸體的軸向周界相連。
圖7顯示孔通到汽缸體的不同端面上的實施例。在該實例中，孔70具 有基本沿軸向的區(qū)段71 (可如同圖6的孔60，一樣傾斜)，和具有兩個使區(qū) 段71與汽缸體的外部軸向周界IOA相連的基本沿徑向的區(qū)段72和73。所述兩個區(qū)段72和73位于徑向平面PR的兩側，該徑向平面PR與旋轉(zhuǎn)軸線 A垂直并包含在其間設置有孔70的汽缸的直徑。這種結構可以有利于圖7 中箭頭所示的流動，從而形成兩個相反的流動回3各。在一個回^各中，流體經(jīng) 由區(qū)段71的位于汽缸體軸向末端IOB上的開口 71A進入，并經(jīng)由區(qū)段72 的位于平面PR的與所述末端10B的相同側上的開口 72A離開；而對于另一 回路，流體經(jīng)由區(qū)段71的位于汽缸軸向末端IOC處的開口 71B進入，并經(jīng) 由區(qū)l史73的位于平面PR的與所述末端10C的相同側上的開口 73A離開。 當然，所述回路構成優(yōu)選流動流路，但是并不排除它們部分地混合。另外， 如上所述，當汽缸體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)時，在開口 72A和73A處的流體 壓力隨之變化。
這種結構可以賦予區(qū)段72和73以相對較大的橫截面，原因在于那些區(qū) 段并不位于平面PR中，，而是設置在汽缸體的兩個相鄰汽缸靠得不太近的區(qū) 域中。
圖8顯示區(qū)段71的中心可基本上置于之間形成有清理孔70的兩個相鄰 汽缸12之間的中平面上，還可使區(qū)段72和73的中心置于該對稱平面PS 上。然而，采用類似于圖4所示的方式，例如，通過將區(qū)段72形成在沿旋 轉(zhuǎn)方向看位于前面的汽缸12的后面，和通過將區(qū)段73形成在沿同一旋轉(zhuǎn)方 向看位于后面的汽缸的前面，可以傾斜形成區(qū)段71,并可使區(qū)段72和73 相對于平面PS稍;敞偏離一些，以有利于流體更進一步流動。在該實例中， 汽缸體相對于凸輪沿方向R2旋轉(zhuǎn)，且開孔72A打開的體積v2增大，從而 引起使流體更易于經(jīng)由開孔72A離開的吸入。相反，體積vl趨向于減小。
圖9顯示一種變型，其中，清理孔80也具有通到汽缸體的軸向末端(在 該實例中末端IOB)上的第一開口 80A，和具有通到汽缸體外部軸向周界10A 上的另一開口 80B。所述孔80由兩個區(qū)段組成，當然可以理解的是所述孔 可被修改，以用與圖8的區(qū)段72和73類型相同的兩個區(qū)段來代替由開口 80B終止的基本沿徑向的區(qū)段。在圖9所示的實例中，清理孔80通到與分 配器20靠接的汽缸體的軸向末端10B上，并通入由阻擋件82與包含凸輪30的外殼部分IB分隔開的空間E中，從而使流體更易于經(jīng)由清理孔80流 動到所述空間中。例如，阻擋件82可采用緊固到外殼部分1C上的環(huán)的形式， 并使所述環(huán)的遠離所述部分1C的自由端位于汽缸體的形成末端10B的徑向 端面附近，或者使所述自由端與所述徑向端面接觸。
當汽缸體和凸輪彼此相對旋轉(zhuǎn)時，容納在空間E中的流體在離心力的作 用下具有流出該空間的自然趨勢。阻擋件82防止或者限制該自然趨勢，從 而強迫流體經(jīng)由清理孔80通過，所述清理孔位于旋轉(zhuǎn)軸線A與阻擋件82 之間，該阻擋件優(yōu)選位于距軸線A的一定徑向距離處，該距離接近汽缸體 的軸向周界10A所在的位置距軸線A的距離，或者該阻擋件在開口 80A的 附近。阻擋件82的存在引起孔80的開口 80A附近的壓力增大，而在另一 開口 80B附近的壓力降低。
如上所述，提供一種用于使用流體清理馬達外殼的系統(tǒng)是有利的。為此 目的，并如圖9所示，在外殼部分1C中設置清理管道38,以通到空間E中。 因此，采用這種方式注入的清理流體(該流體優(yōu)選地已通過熱交換系統(tǒng)冷卻) 在沖洗外殼其它部分之前經(jīng)由清理孔80進入，以實現(xiàn)所希望的汽缸體的冷 卻。
當然，在圖9中示出的實施例可具有多種變型。具體而言，清理孔也可 通到汽缸體的與末端IOB相反的末端10C上。就流體在離心力作用下自然 地進入而言，該變型結構并不阻止大量流體經(jīng)由開口 80B流出。
下面對圖10和11進行描述，這兩個圖顯示汽缸體具有相繼用于使冷卻 所述汽缸體的流體流動的至少 一個系列的兩個清理孔的變型。更精確而言， 所述系列包括第一清理孔卯，該第一清理孔具有位于汽缸體IO的軸向末端 10B處的第一開口 90A,和位于汽缸體的外部軸向周界10A上的兩個開口 卯B和卯C。該第一孔卯包括基本在第一開口卯A與汽缸體的徑向中平面 PM之間延伸的第一區(qū)段91，和將相應的開口 90B和卯C連接至第一區(qū)賴二 91的兩個基本沿徑向的區(qū)段92和93。
該系列清理孔還包括第二清理孔94,該第二清理孔具有位于汽缸體的外部軸向周界10A上的兩個第一開口 94A和94B，和位于汽缸體的遠離分 配器的末端10C處的第二開口 94C。在該實例中，第二清理孔94具有與第 一清理孔90類似的形狀，但是其關于中平面PM相反地設置。因而該第二 清理孔包括在開口 94C處打開的基本沿軸向的區(qū)段95，和在相應的開口 94A 和94B處打開的兩個基本沿徑向的區(qū)^殳96和97。
借助該結構，清理流體采用箭頭所示的方式在孔90和94中流動，其中 起初與汽缸體的軸向末端10B位于相同側的流體經(jīng)由開口 90A進入，經(jīng)由 開口 90B和90C離開，然后經(jīng)由開口 94A和94B進入，經(jīng)由開口 94C離開。 應該注意的是，位于外殼內(nèi)部的流體可經(jīng)由泄漏返回管道39流出，以便尤 其是進行熱交換。
參見圖ll可以更為清楚地理解，具體而言，圖IO的實施例涉及汽缸體 10包括兩列設置在該汽缸體的兩個平臺(stage)中的汽缸。兩個平臺中的 每個平臺均延伸汽缸體一部分長度，并位于在中平面PM的兩側或者與所述 中平面略微交叉。圖11顯示第一清理孔90位于直徑處于徑向平面PR1中 的汽缸第一平臺Cl的兩個相鄰汽缸12之間，而第二清理管道孔94位于直 徑處于徑向平面PR2中的汽缸第二平臺C2的兩個相鄰汽缸之間。在該實例 中，第一清理孔90的區(qū)段92和93位于徑向平面PR1的兩側，而區(qū)段96 和97位于徑向平面PR2的兩側。當然，這并不是限制，而是可以使管道的 第二區(qū)段的中心基本置于相應的所述徑向平面PR1和PR2上。將管道卯和 94的區(qū)段91和95 乂人相應的汽缸體的軸向末端10B和10C至少延伸到相應 的徑向平面PR1和PR2是可取的。
由于清理孔位于各個平臺Cl和C2中的相鄰汽缸之間，所以第一清理 孔卯和第二清理孔94彼此相對按一定角度偏離。特別是出于緊湊的原因， 優(yōu)選一個平臺的汽缸相對于另一平臺的汽缸采用基本交錯的方式設置。在這 些條件下，形成清理孔以使其直接穿過汽缸體兩個軸向末端10B與10C之 間的部分是不容易的。然而，通過使用從用于一個系列的清理孔離開的流體 來沖洗用于另 一 系列的清理孔，以上所述結構允許為兩個系列的汽缸實現(xiàn)清理。
如圖10中可看到的那樣，該實施例與參照圖9所述的實施例是一致的， 即，在與分配器20相同側的位于汽缸體的軸向末端10B與外殼部分1C之 間的空間E由阻擋件82限制其范圍，該阻擋件82提供用于使為位于空間E 中的流體(特別是通過清理管道38傳送的清理流體)能夠具有經(jīng)由清理孔 90離開的自然趨勢。
應該注意的是，在汽缸體的相反側設置有與阻擋件82類似的阻擋件98。 所述阻擋件96也可由環(huán)形成，該環(huán)緊固到外殼部分1A且其自由端接觸到 或者緊鄰汽缸體的末端10C。這可以防止已經(jīng)經(jīng)由第一清理孔卯的開孔90B 和90C離開的流體沒有首先經(jīng)過第二清理孔94而被直接引入泄漏返回管道 39。
圖12顯示另一變型，其中，位于兩個相鄰汽缸之間的至少一個清理孔 100通向汽缸體的軸向末端，并通入其中被供有清理流體并由至少 一個阻擋 件限定的空間，從而使清理流體更易于經(jīng)由所述清理孔流出所述空間。更精 確而言，清理孔100具有位于汽缸體在旋轉(zhuǎn)軸線A和分配器20附近的區(qū)域 中的開口 IOOA。
在該實例中，所述開口緊鄰汽缸體的軸向末端IOB。在特定情況中，優(yōu) 選地可以利用分配器的中心空間27,該空間用于經(jīng)由清理或熱交換閥V向 馬達的外殼供給清理流體。在該情況下，開口 100A的位置使所述開口易于 被供給清理流體，并且閥V在進口 100A處產(chǎn)生的壓力超過出口 IOOB處的 壓力。
使清理流體更易于流出所述空間27的阻擋件，通過分配器的分配面32 與汽缸體的連通面34之間的接觸形成。換言之，開口 IOOA所在的汽缸體 區(qū)域由分配器與汽缸體之間的接觸區(qū)域沿徑向限定。在所示實例中，清理孔 IOO還通到汽缸體的外部軸向周界IOA。該清理孔可由單一直線區(qū)段形成， 該區(qū)段被傾斜以使開口 100A基本位于汽缸體的軸向周界1OD與其軸向末端 IOB的交接處，并使相對開口 100B相對于汽缸體的包含汽缸直徑的徑向平面PR對稱或者基本對稱設置。當然，可修改該形狀，例如，使管道由如圖
12所示的連接在一起的兩個區(qū)段101和102組成(從開口 IOOA起始的區(qū)段 101相對于徑向平面PR傾斜，而區(qū)段102沿徑向按一定角度設置)，和/或 設置多個位于汽缸體的外部軸向周界IOA上的開口 IOOB，例如使其位于徑 向平面PR的兩側。
另外，圖13顯示圖12的可能性修改的變型，在該變型中，可選擇地具 有與圖12的孔100的結構類似的結構的清理孔100，，該清理孔經(jīng)由兩個開 口 IOO，C和IOO，D通到汽缸體的軸向末端IOB和IOC。應該注意的是，在清 理孔100中流動的流體所受到的離心力導致經(jīng)由開口 IOOA進入的流體具有 經(jīng)由開口 100B流出的自然趨勢，同時該流體還具有經(jīng)由開口 IOO，C和IOO，D 進入的趨勢。
在低旋轉(zhuǎn)速度下因而在較低離心力時，該變型也提供與噴射器相同的操 作優(yōu)點，從而使流體更易于流出。通過使流體從外殼的進口 IOO，D和IOO，C 處進入，熱交換或者經(jīng)過區(qū)段101的清理流體的動能導致額外的流體流動。
當然，可以將所述多個不同變型進行組合。類似地，不同變型的孔和孔 區(qū)段可具有圓形、基本圓形、長橢圓形、基本長橢圓形或者任何其它可通過 鑄造或者鍛造(可選地結合機加工)獲得的形狀的橫截面，可以使所述形狀 具有變化的橫截面，從而減小清理流體與摩擦區(qū)域之間的壁厚。
還應該注意的是，這些孔可形成在每列汽缸的每組兩個相鄰汽缸之間， 但是這些孔也可只沿所述列的 一部分形成。
權利要求
1、一種具有徑向活塞的液壓馬達，包括外殼(1A，1B，1C)；汽缸體(10)，其設置在所述外殼中以使該外殼與該汽缸體適于繞一旋轉(zhuǎn)軸線(A)彼此相對旋轉(zhuǎn)，并具有相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向延伸的多個汽缸(12)，在所述汽缸中可滑動地安裝有活塞(14)；用于所述活塞的反作用凸輪(30)；以及流體分配器(20)，其被限制為與所述凸輪一起繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)旋轉(zhuǎn)，并設置有適于將供給管道或者排放管道(C1，C2)連接至所述汽缸(12)的分配管道(24，26)；所述液壓馬達的特征在于，所述汽缸體(10)設置有清理孔(40；50；60；60’；60”；70；80；90；94；100；100’)，其中每個清理孔均形成在兩個相鄰汽缸(12)之間，且每個清理孔均經(jīng)由至少兩個開口(40A，40B；50A，50B；60A，60B；60’A；60’B；71A，71B，72A，73A；80A，80B；90A，90B，90C，94A，94B，94C；100A，100B；100’A；100’B，100’C，100’D)通到所述汽缸體(10)周界處具有不同壓力的兩個區(qū)域中，而且每個清理孔均至少在所述汽缸體的包含與所述孔相鄰的汽缸(12)直徑的徑向平面(PR)附近至少部分地延伸，并處于所述汽缸的徑向范圍內(nèi)，以使容納在所述外殼中的流體能在所述汽缸(12)附近的所述清理孔(40；50；60；60’；60”；70；80；90；94；100；100’)中流動，從而有利于對在占據(jù)所述徑向平面(PR)的區(qū)域中的汽缸壁進行冷卻。
2、 如權利要求1所述的馬達，其特征在于，至少一個通到所述汽缸體 (10)的遠離所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)的軸向周界(10A)上并位于汽缸(12)附近的清理孔(40)，關于包含所述汽缸直徑的徑向平面(PR)為不對稱 的。
3、 如權利要求1或2所述的馬達，其特征在于，在各個所迷汽缸(12A， 12B)附近，至少一個i殳置在兩個相鄰汽缸(12A, 12B)之間的清理孔(50) 具有位于所述汽缸體(10)的遠離所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)的軸向周界(10A)上的兩個開口 ( 50A, 50B )。
4、 如權利要求1至3中任一項所述的馬達，其特征在于，至少一個設 置在兩個相鄰汽缸之間的清理孔(60; 60，； 60")具有位于所述汽缸體的相 應的兩個軸向末端(10B, 10C)處的兩個開口；并提供用于在所述汽缸體(10)和所述外殼(1A, 1B, 1C)彼此相對旋轉(zhuǎn)時使流體更易于在所述清 理孔中流動的裝置(61A, 61B; 61，A, 61，B)。
5、 如權利要求4所述的馬達，其特征在于，所述清理孔(60，； 60") 相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)傾斜，以便當所述汽缸體沿一個旋轉(zhuǎn)方向(Rl) 旋轉(zhuǎn)時，從所述旋轉(zhuǎn)方向看，位于所述汽缸體(10)的軸向末端之一 (10B) 上的開口 ( 60，A)處在位于所述另一軸向末端(10C)上的開口 (60，B)在 所述軸向末端上的投影(PB)的前面，其中所述投影平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)形成。
6、 如權利要求4或5所述的馬達，其特征在于，所述用于在所述汽缸 體(10)和所述外殼(1A， 1B， 1C)彼此相對旋轉(zhuǎn)時使流體更易于在所述 清理孔(60; 60，； 60")中流動的裝置，包括至少一個位于所述清理孔的一 個開口 (60A, 60B; 60，A, 60，B )附近的偏導器(61A, 61B; 61，A， 61，B )。
7、 如權利要求1至6中任一項所述的馬達，其特征在于，至少一個清 理孔(70; 80; 90, 94; 100; 100，)具有位于所述汽缸體(10)的遠離所 述旋轉(zhuǎn)軸線(A)的軸向周界(10A)上的至少一個開口 (72A, 73A; 80B; 90B, 90C; 94A, 94B; 100B)和位于所述汽釭體(10)的軸向末端(10B, 10C)上的開口 (71A， 71B; 80A; 90A, 94C; 100A)。
8、 如權利要求7所述的馬達，其特征在于，所述汽缸體(10)具有至 少一個系列的兩個清理孔，包括第一清理孔(卯)和第二清理孔(94),所 述第一清理孔至少具有位于與所述分配器(20)處在同一側的所述汽缸體(10)的軸向末端(10B)上的第一開口 (90A)和位于所述汽缸體的遠離 所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)的軸向周界(10A)上的第二開口 (90B)，所述第二清 理孔至少具有位于所述汽缸體的遠離所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)的軸向周界(10A)上的第一開口 (94A, 94B)和位于所述汽缸體(10)的遠離所述分配器的 軸向末端(10C)上的第二開口 (94C)。
9、 如權利要求1至8中任一項所述的馬達，其特征在于，至少一個清 理孔(80;卯)通到與所述分配器(20)靠接的所述汽缸體(10)的軸向末 端(10B)上，并通入由阻擋件(82)將其與包含所述凸輪(30)的所述外 殼部分(IB )分隔開的空間(E )中，從而使流體更易于經(jīng)由所述清理孔(80; 卯)流出所述空間(E)。
10、 如權利要求1至9中任一項所述的馬達，其特征在于，至少一個清 理孔(80; 90; 100; 100，)通到所述汽缸體(10 )的軸向末端(10B ),并 通入其中供有清理流體和由至少一個阻擋件(82)限定的空間(E; 27), 從而使清理流體更易于經(jīng)由所述清理孔流出所述空間。
11、 如權利要求1至10中任一項所述的馬達，其特征在于，至少一個 清理孔(100; 100，)具有至少一個位于所述汽缸體(10)的與所述旋轉(zhuǎn)軸 線(A)和所述分配器(20)相鄰的區(qū)域中的開口 (100A),所述區(qū)域被供 給清理流體，并由所述分配器(20)與所述汽缸體(10)之間的接觸區(qū)域沿 徑向限定。
12、 一種具有徑向活塞的液壓馬達，包括外殼(1A, 1B, 1C);汽 缸體(10)，其設置在所述外殼中以使該外殼與該汽缸體適于繞一旋轉(zhuǎn)軸線(A)彼此相對旋轉(zhuǎn)，并具有相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向延伸的多個汽缸 (12),在所述汽缸中可滑動地安裝有活塞(14);用于所述活塞的反作用 凸輪(30);以及流體分配器(20),其被限制為與所述凸輪一起繞所述旋 轉(zhuǎn)軸線(A)旋轉(zhuǎn)，并設置有適于將供給管道或者排放管道(CI, C2)連接 至所述汽缸(12)的分配管道(24, 26);所述液壓馬達的特征在于，所述汽缸體(10)設置有盲清理孔(40)， 所述清理孔形成在相鄰汽缸(12)之間，并通到所述汽缸體的遠離所述旋轉(zhuǎn) 軸線(A)的軸向周界(10A)上，其中每個清理孔均至少在所述汽缸體的 包含與所述孔相鄰的汽缸(12)的直徑的徑向平面(PR)附近至少部分地延伸，并處于所述汽缸的徑向范圍內(nèi)，以使容納在所述外殼中的流體能在所述汽缸(12)附近的所述清理孔(40)中流動，從而有利于對在占據(jù)所述徑 向平面(PR)的區(qū)域中的汽缸壁進行冷卻，而且至少一個位于汽缸(12) 附近的盲清理孔(40)關于包含所述汽缸直徑的徑向平面(PR)為不對稱的。
13、如權利要求12所述的馬達，其特征在于，所述盲清理孔(40)的 橫截面為長橢圓形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種徑向活塞式馬達，其汽缸體具有形成在相鄰汽缸之間并通到汽缸體的至少一個周界面(10A，10B，10C)上的清理孔(40)，其中每個清理孔至少部分地在包含與所述孔相鄰的汽缸直徑的徑向平面附近延伸，并且處于所述汽缸的徑向范圍內(nèi)，以使容納在外殼中的流體可在所述汽缸附近的清理孔(40)中流動，從而有利于對在占據(jù)所述徑向平面的區(qū)域中的汽缸壁進行冷卻。
文檔編號F04B1/04GK101297111SQ200680039946
公開日2008年10月29日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權日2005年10月27日
發(fā)明者安特·博日奇, 希勒斯·勒邁爾, 路易·比戈, 馬里耶勒·勒蓋 申請人:波克萊恩液壓工業(yè)公司