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Stufenlos regelbares, hydraulisches Axialkolben-Getriebe, insbesondere für Personenkraftfahrzeuge mit schnellaufenden Motoren
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halten und gleichzeitig die Ölzufuhr in bisher nicht erreichbarem Masse vereinfacht wird. Die Arbeit- flüssigkeit wird nur durch stehende Bauteile zugeführt. Dadurch wird die Leitungsführung besonders ein- fach und die erforderliche genaue Bearbeitung der Gleitflächen und Steuernuten ist mit geringem Auf- wand möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sollen wenigstens zwei Motoren des Motorteils mit gemein- samer Ölzuführung über einen doppelseitigen Steuerspiegel koaxial zueinander auf einer gemeinsamen
Triebwelle angeordnet sein. Erfindungsgemäss kann diese gemeinsame Triebwelle die Abtriebswelle sein, mit der die koaxial angeordneten Motoren drehfest verbunden sind.
Durch diese Anordnung entfallen die sonst notwendigen Übertragungsglieder zwischen dem Motor und der Abtriebswelle ; durch die zwischen beiden Trommeln vorgesehenen axialen doppelseitigen Steuerspie- gel wird die Ölzuführung baulich weiter vereinfacht und betrieblich noch sicherer.
In Fortführung des Erfindungsgedankens kann auch die Pumpe durch zwei kleinere Pumpen ersetzt werden, die wie die Motoren je nach den besonderen Einbauverhältnissen entweder auf parallenen Trieb- wellen mit ihrem Steuerspiegel an dem gemeinsamen Ölzufühmngsstück angeordnet sein können, oder die mit zueinander koaxialen Kolbentrommeln und dazwischen liegender Ölzuführung über einen doppelseitigen Steuerspiegel ausgeführt sein können.
Es ist eine bereits bekannte Massnahme, die ebenfalls eine Verkleinerung der Aggregate gestattet, hydraulische Axialkolbengetriebe mit einem-häufig doppelten-Planetenradgetriebe zusammenarbeiten zu lassen. Das Planetenradgetriebe überträgt einen Teil der zu übertragenden Leistung unmittelbar mechanisch, den andern Teil über das stufenlos einstellbare, hydrostatische Getriebe hydraulisch auf die Abtriebswelle.
Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, dass das Eingangsmoment unabhängig von der jeweiligen Übersetzung direkt mechanisch auf die Abtriebswelle übertragen wird und dass von dem hydraulischen Getriebe nur noch ein zusätzliches Drehmoment auf die Abtriebswelle zu wirken hat. Für die als Beispiel angeführten Untersetzungen von 1 : 3, 2 und 1 : 3, 8 braucht dadurch das von dem hydraulischen Getriebe zu übertragende Drehmoment nicht 3, 2- bzw. 3, 8mal so gross zu sein, wie beim Untersetzungs- verhältnis 1 : 1, sondern nur etwa 2, 2- bis 2, 8mal so gross.
Da diese Leistungsverzweigung für die der Erfindung zugrunde liegendeAufgabenstellungbesonders zweckmässig ist, sind die in den Zeichnungen dargestellten Ausfthrungsbeispiele der Erfindung mit vorgeschaltetem Planetenradgetriebe versehen, obwohl die erfindungsgemäss vorgeschlagene Anordnung auch ohne Leistungsverzweigung in bestimmten Fällen möglich und auch vorteilhaft ist. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Getriebes mit zwei Motoren und aussermittiger Pumpe im Längsschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Getriebe nach Fig. 1 im Schnitt längs der An- bzw.
Abtriebswelle in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht des Getriebes gemäss Fig. 1 bei zwecks Darlegung des Stellmechanismus abgenommenem Seitendeckei, Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Getriebe nach einem andern Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei zueinander koaxiale Motoren und ebenso ausgebildete Pumpen vorgesehen sind, Fig. 5 einen Querschnitt durch das Getriebe gemäss Fig. 1 mit Doppelmotoren und Einzelpumpe, Fig. 6 einen Querschnitt durch das Getriebe gemäss Fig. 4 längs der Linie A-A mit Doppelmdtoten und Doppelpumpen, Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Getriebe ähnlich dem Getriebe gemäss Fig. l, jedoch mit zwei nebeneinander liegenden Einzelpumpen, Fig. 8 einen Querschnitt durch ein Getriebe ähnlich dem Getriebe gemäss Fig. 4, jedoch mit zwei nebeneinander liegenden Doppelpumpen und Fig.
9 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 8 ; Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei zueinander koaxiale Motoren und daneben ein dritter Motor koaxial mit einer Einzelpumpe vorgesehen sind in einer Ansicht, Fig. 11 einen Horizontalquerschnitt durch das Getriebe gemäss Fig. 10 nach der Linie C-C und Fig. 12 einen Vertikalschnitt durch das Getriebe gemäss Fig. 10 nach der Linie D-D.
Bei den dargestellten Getrieben erfolgt der Antrieb über die Antriebswelle 1, deren Ritzel 2 mit den Planetenrädern 3 im Eingriff steht, die ihrerseits mit dem innenverzahnten Rad 4 kämmen. Das Rad 4 ist mittels Schrauben 5 am Lager- und Abschlussdeckel 6 des Getriebegehäuses 7 befestigt. Die Planetenräder 3 des ersten Planetenradgetriebes sind zusammen mit den Planetenrädem 8 des zweiten Planetenradgetriebes auf dem Achszapfen 9 drehbar im gemeinsamen Planetenradträger 10 gelagert. Die Planetenräder 8 kämmen innen mit dem Sonnenrad 11, welches auf der Abtriebswelle 12 aufgekeilt ist, und kämmen aussen mit dem innen verzahnten Zahnrad 13, das drehbar auf der Abtriebswelle 12 gelagert ist. Das Zahnrad 13 ist ausserdem mit einer Aussenverzahnung versehen, die mit dem Rad 14 der Pumpenabtriebswelle 15 kämmt.
Die Welle 15 ist in den Lagern 16 und 16'im Getriebegehäuse 7 bzw. der Steuerscheibe 17 drehbar gelagert. Auf der Welle 15 ist die Zylindertrommel 18 der Pumpe 19 drehfest montiert.
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Dabei arbeiten die Kolben 20 gegen die im Schwenkgehäuse 21 auf Kugellagern drehbar gelagerte Tau- melscheibe 22. Das Schwenkgehäuse 21 ist an Zapfen 23 im Getriebegehäuse 7 schwenkbar gelagert. Die
Zylindertrommel 18 ist in üblicher Weise auf der Steuerseite mit Durchbrüchen 24 versehen, über die die
Zylinderräume 25 mit den Steuernuten 26 und über die Bohrungen 27 mit den Bohrungen 28 verbunden sind. Die Bohrungen 28 dienen als Saug- und Druckleitung zwischen dem Pumpenaggregat 19 und den
Motoraggregaten 29 und 30 und sind in gleicher Weise wie die Zylinderräume 25 der Pumpe mit den ent- sprechenden Zylinderräumen dieser Motoraggregate hydraulisch verbunden.
Die Ölzuführung erfolgt da- bei zwischen den beiden Motoren 29 und 30 über einen doppelseitig angeordneten Steuerspiegel so, dass bei der Anstellung der beiden Motortaumelscheiben in Fig. 1 ein paralleles Arbeiten der Motoren ge- währleistet ist. Die Verstellung der Pumpen- und Motortaumelscheiben erfolgt hydraulisch über einen ebenfalls zur Getriebeabtriebswelle 12 koaxial angeordneten hydraulischen Servomotor 31, der aus dem
Kolben 32 und Zylinder 33 besteht.
Die am Zylinder 33 angebrachten Zapfen 34 stecken in axial ver- schiebbaren Kulissen 35, die ihrerseits über die Zapfen 36, den Kurbeltrieb 37 mit dem auf dem Zap- fen 38 des Getriebegehäuses 7 schwenkbar gelagerten Querhebel 39, und über die Zapfen 40, den Kur- betrieb 41 mit den Kulissen 42 zur Betätigung der Pumpentaumelscheiben kinematisch verbunden sind, u. zw. so, dass bei einer Verschiebung der Kulissen 35 nach rechts eine Verschiebung der Kulissen 42 nach links und umgekehrt erfolgt. Ausserdem sind die Kulissen 35 und 42 mit Aussparungen 43 und 44 versehen, in die die Zapfen 45 eingreifen, welche an den Schwenkarmen 46 der Taumelscheibenschwenkgehäuse 21 vorgesehen sind. Durch diese Verstellanordnung ist eine gleichzeitige Verstellung der
Pumpentaumelscheiben und der Motortaumelscheiben in einfacher Weise gewährleistet.
Dabei sind die Kulissen 35 und 42 in Führungen 47 und 48 des Getriebegehäuses 7 geführt und durch den aufgeschraubten
Verschluss 49 gehalten.
In Fig. 4 ist die Pumpe 19 durch zwei kleinere Pumpen 50 und 51 ersetzt, deren Kolbentrommeln 52 auf der hier durchgehenden Pumpenantriebswelle 53 koaxial zueinander und zur Pumpenantriebswelle 53 angeordnet sind und ebenso wie die Motortrommel über doppelseitig ausgeführte Steuerspiegel mit den Bohrungen 28 hydraulisch in Verbindung stehen. Wie Fig. 6 zeigt, wird durch diese Anordnung der Einbauquerschnitt gegenüber einer Anordnung gemäss Fig. 1, deren Einbauquerschnitt Fig. 5 zeigt, verkleinert. Je nach den besonderen Einbauverhältnissen ist dies von grosser Wichtigkeit.
Schliesslich ergeben sich bei zwei nebeneinander angeordneten Einzelpumpen in einem der Fig. 1 entsprechenden Getriebe bzw. bei Doppelpumpen in einem der Fig. 4 entsprechenden Getriebe Einbauquerschnitte, wie sie in Fig. 7 und 8 dargestellt sind.
Für diese Ausführungen wird nach der Erfindung weiter vorgeschlagen, die nebeneinander liegenden Taumelscheiben in einem einzigen durchgehenden Schwenkgehäuse 54 bzw. 55 zu lagern. Dadurch werden die Einbaumasse in der Breite verkleinert, und das insbesondere dann, wenn gemäss den Fig. 8 und 9 die Durchmesser der Tragzapfen 56 grösser als die Taume1scheibendurchmesser sind, was bei der Kleinheit der nebeneinander vorgesehenen Doppelpumpen ohne weiteres möglich ist.
Je nach den besonderen Einbauverhältnissen im Einzelfall kann jede der erfindungsgemässen Anordnungen vorteilhaft sein. Die Anordnungen nach den Fig. 5 und 7 sind in ihrem oberen Teil zwar breiter, dafür aber in der Länge kürzer. Die Anordnungen nach den Fig. 6 und 8 sind in ihrem oberen Teil schmaler, dafür aber länger.
Die in den Fig. 10,11 und 12 dargestellte Ausführungsform der Erfindung stellt eine Getriebe-Anordnung dar, bei der der Raum unterhalb der Abtriebswelle nach Möglichkeit freigehalten wurde. Aus Fig. 10 ist zu erkennen, dass die hydraulischen Aggregate, von denen in dieser Ansicht lediglich das Taumelscheiben-Schwenkgehäuse 57 eines Motors und das Taumelscheiben-Schwenkgehäuse 21 der Pumpe mit ihren Schwenkzapfen 23 zu sehen sind, sich sämtlich oberhalb der Abtriebswelle 12 befinden.
Fig. 11 zeigt die Anordnung der Aggregate im einzelnen. Auf einer gemeinsamen, zur Abtriebswelle 12 parallelen Triebwelle 58 sind die Motoren 29 und 30 angeordnet. Ein dritter Motor 59 ist koaxial mit der an der Abtriebsseite untergebrachten Pumpe 19 angeordnet. Die Zylindertrommel 18 der Pumpe 19 ist auf der Pumpenwelle 60 drehfest montiert. Die Pumpenwelle 60 ist in den Lagern 61 und 61' gelagert und wird von der Antriebswelle 1 über das bei dieser Ausführungsform vorgeschaltete Einfach- Planstenradgetriebe 62 und das auf der Pumpenwelle 60 aufgekeilte Zahnrad 63 angetrieben. Die Pumpenwelle 60 läuft in einer Hohlwelle 64, mit der die Zylindertrommel 65 des Motors 59 drehfest verbunden ist. Auf den beiden Motorwellen 58 und 64 sitzen Zahnräder 66,67, die mit einem auf der Abtriebswelle 12 befestigten Zahnrad 68 kämmen.
Die Ölzuführung zu den beiden Motoren 29 und 30 erfolgt über die mit doppelseitigem Steuerspiegel versehene Steuerscheibe 17 und zu dem Motor 59 und der Pumpe 19 über die ebenfalls mit doppelseitigem Steuerspiegel versehene Steuerscheibe 17'. Die beiden Steuerscheiben 17 und 17'können gegebenenfalls auch zu einem Bauteil vereinigt werden.
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In Fig. 12 ist die Lage des Motors 59 und der Pumpe 19 oberhalb der Abtriebswelle 12 sowie die Leistungsverzweigung über das erfindungsgemäss vorgeschaltete Einfach-Planetenradgetriebe 62 dargestellt.
Das innere Sonnenrad 69 des Planetenradgetriebes sitzt fest auf der Antriebswelle 1. Die Planetenräder 70 und 70'auf dem mit der Abtriebswelle 12 fest verbundenen Planetensteg 71 kämmen mit dem inneren Sonnenrad 69 und einem innenverzahnte äusseren Sonnenrad 72. Das äussere Sonnenrad 72 hat einen äusseren Zahnkranz 73, der das Zahnrad 63 und damit auch die Pumpenwelle 60 antreibt.
Eine weitere günstige Möglichkeit der Anordnung der einzelnen Aggregate besteht gemäss der Erfindung darin, mehrere Motoren, beispielsweise drei, und eine oder mehrere Pumpen, die alle als Einzelaggregate um parallel zueinander angeordnete Triebwellen drehen, um die Abtriebswelle derart anzuordnen, dass die einzelnen Aggregate mit ihren Steuerspiegeln an einem gemeinsamen feststehenden Öl- zuführungsstück dichten, durch das gegebenenfalls die Abtriebswelle hindurchgeführt wird. Diese Anordnung weist den Vorteil einer ausserordentlich kurzen Bauweise auf, in besonderem Masse, wenn alle hydraulischen Aggregate auf der gleichen Seite des Ölzuführungsstückes angeordnet sind.
Insgesamt ergeben sich durch die Anwendung der Erfindung Getriebebauarten, die infolge der geringen Trommeldurchmesser zusammen mit der einfachen, raumsparenden Ölführung Einbauquerschnitte aufweisen, wie sie für die Verwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, unerlässlich sind, wenn solche Getriebe wegen ihrer Vorzüge an Stelle der bisher üblichen Zahnradschaltgetriebe verwendet werden sollen. Durch die zahlreichen vorgeschlagenen Kombinationsmöglichkeiten in der Anordnung der einzelnen Aggregate lässt sich der Durchmesserverlauf des Getriebegehäuses sowie die axiale Ausdehnung weitgehend den jeweils gegebenen Erfordernissen anpassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stufenlos regelbares, hydraulisches Axialkolben-Getriebe mit nicht schwenkbaren ZylinderTrommeln und mit um fest im Getriebegehäuse angeordnete Schwenkachsen verstellbaren Taumelscheiben, bei denen der Motorteil aus wenigstens zwei unabhängig voneinander, aber parallel zueinander arbeitenden hydraulischen Motoren besteht, insbesondere für Personenkraftfahrzeuge mit schnellaufenden Motoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Aggregatzylinder-Trommeln (18) auf parallel angeordneten Triebwellen (l, 12,15, 53) drehbar angeordnet sind und die Steuerspiegel der einzelnen Aggregate an einem gemeinsamen feststehenden Ölverteiler (27,28) angeordnet sind, wodurch die Zuführung der Ar- beitsfltïssigkeit nur durch stehende Bauteile ermöglicht ist.