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Stufenlos wirkendes, hydrostatisches Kolbenpumpengetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos wirkendes, hydrostatisches Kolbenpumpengetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchem eine Kolbenpumpe zwischen An- und Abtriebswelle so geschaltet ist, dass die Kolbenpumpe durch auftretende Drehzahldifferenzen zwischen den beiden Wellen in Tätigkeit gesetzt wird. Ein Kolbenmotor, der mit der Abtriebswelle mechanisch gekuppelt ist, und sich gegen das stillstehende Gehäuse abstützt, ist so ausgelegt, dass das Fördervolumen je Umdrehung vom Auslegewert bis Null geregelt werden kann.
Die Erfindung bezweckt einen stufenlosen Antrieb, insbesondere für Kraftfahrzeuge zu schaffen, der gegenüber den bekannten Antrieben dieser Art eine einfachere Konstruktion aufweist, geringere Leistungverluste bedingt, da ja beim Übersetzungsverhältnis von l : l der gesamte hydraulische Teil des Getriebes still steht, und schliesslich eine einfachere Bedienung ohne Kupplungs-und Schalthebel gestattet.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, dass zur Unterdrucksetzung der Betriebsflf1ssig- keit des Kolbenmotors die oben genannte Kolbenpumpe vorgesehen ist, deren Antrieb durch eine vom jeweiligen Übersetzungsverhältnis abhängige Drehzahldifferenz zwischen An- und Abtriebswelle bewirkt wird. Sowohl der Kolbenmotor als auch die Kolbenpumpe sind so gebaut, dass sie den Betriebserfordemissen entsprechend vom Motorbetrieb in den Pumpenbetrieb übergehen können, und umgekehrt. Die hydraulische Schaltung von Kolbenpumpe und Kolbenmotor ist so gestaltet, dass alle jeweils ölverdrängenden Kolben der Pumpe mit allen jeweils ölaufnehmenden Kolben des Kolbenmotors in Verbindung stehen.
Das Übersetzungsverhältnis wird durch Änderung der Kolbenhübe des Kolbenmotors den jeweiligen Betriebserfordernissen angepasst, der Leerlauf wird durch Öffnen eines Kurzschlussventils, welches Druckund Saugleitung miteinander verbindet, erreicht.
Bei dem erfindungsgemässen Antrieb ist zur Leistungsverzweigung die Kolbenpumpe und zur Wiedervereinigung der beiden Leistungszweige der Kolbenmotor vorgesehen, wobei letzterer im Bereich der Untersetzung das von der Pumpe gelieferte Drucköl verarbeitet, und somit das auf die Abtriebswelle übertrageneDrehmoment vergrössert. Im Bereich des direkten Ganges befindet sich der hydrostatische Teil des Getriebes im Stillstand.
Weitere Einzelheiten sind an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche einen Achsschnitt durch eine beispielsweise Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
Das Drehmoment des dem Getriebe vorgeschalteten Motors wird in der dargestellten Ausführungsform vom Schwungrad 1 des Motors auf den Flansch 14 der Abtriebswelle in folgender Weise übertragen : Das im Schwungrad 1 exzentrisch montierte Wälzlager 25 hat bei einer Relativdrehung des Schwungrades 1 zur Htlfswelle 29. die mit der Abtriebswelle über den Flansch 14 fest verbunden ist, zur Folge, dass die Kolben 33 der Pumpe in Bewegung gesetzt werden, wobei sie in dem auf der Hilfswelle 29 aufgefederten Ölpum- pengehäuse 34 gefllhrt werden. Die Hilfswelle 29 wird durch das Wälzlager 32 im Schwungrad 1 zentriert.
Der Steuerschieber 26 wird über den Mitnehmerarm 3 und den Zylinderstift 2 mit dem Schwungrad 1 verbunden, so dass beide ihre gegenseitige Lage zueinander beibehalten. Der Steuerschieber 26 bildet mit dem Steuerschieber 16 und den beiden Gewindehülsen 28,26 zwei voneinander getrennte Räume. Beide Steuerschieber 16,26 haben an ihrer zylindrischen Aussenwand je zwei Schlitze, wovon jeweils der eine Schlitz mit dem äusseren"-", der andere mit dem inneren "+" des durch die Steuerschieber 16,26 gebildeten Ölraumes in Verbindung ist. Fördert die Kolbenpumpe 25,33, 34, so gelangt das Drucköl zunächst durch einen Schlitz im Schieber 26 in den inneren Raum desselben und von dort über den Steuerschieber 16
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zu den entsprechenden Kolben 19 des Kolbenmotors.
Nachdem das Drucköl Arbeit geleistet hat, indem es während einer halben Umdrehung des Kolbenmotorgehäuses 9 einen entsprechenden Kolben 19 nach aussen gedrUckt hat, gelangt es nun durch den andern Schlitz des Steuerschiebers 16 in den äusseren Raum desselben und von dort über den Schieber 26 in jene Zylinder der Kolbenpumpe 25,33, 34, deren Kolben 33 gerade eine ölansaugende Bewegung inne haben. Der Kolbenmotor 9,19, 20 hat zur Erreichung eines ver- änderlichenFördervolumens einen kontinuierlich verstellbaren Kolbenhub, der bis auf Null reduziert wer- den kann, was durch Zentrieren des Wälzlagers 20 mittels der am Gehäuse 4 abgestützten Gewindemutter
5 bewerkstelligt wird. Die Verbindung des Wälzlagers 20 mit der Gewindemutter 5 wird durch den mit Gewindebolzen versehenen Ring 6 hergestellt.
Zur Deckung etwaiger Leckölverluste wird durch die Rohrleitung 21 Öl nachgepumpt. Beim Betrieb des Getriebes müssen zur Erreichung des erfindungsgemässen Effektes der Steuerschieber 16 immer die Drehzahl Null und der Steuerschieber 26 immer die Drehzahl der Schwungmasse 1 aufweisen. Dies bedingt zwei verschiedene Steuerschieber 16,26, die mittels der Dichtungen 22, 27 sowie der Gewindehülsen 23,28 miteinander verbunden sind. Durch den Öldruck werden die Kolben 19 nach aussen gedrückt, so dass sie der äusseren Totlage zustreben. Das gibt in Verbindung mit dem exzentrisch gestellten Wälzlager 20 ein zusätzliches Drehmoment, welches durch das Kolbenmotorgehäuse 9 über die Kerbverzahnung ebenfalls dem Flansch 14 zugeführt wird.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Getriebes ist folgende : Wenn eine Untersetzung vom Schnellen ins Langsame gewünscht wird, so wird je nach Erfordernis des Übersetzungsverhältnisses die Exzentrizität des Wälzlagers 20 verstellt. Dadurch wird pro Umdrehung des Kolbenmotors 9,19, 20 eine bestimmteMengeArbeitsöl verbraucht, die von der Kolbenpumpe 25,33, 34 geliefert wird. Dies hat zur Folge, dass dieSchwungmasse l dem übrigen Getriebe vorauseilt. Wird hingegen das Übersetzungsverhältnis 1 : 1 gewünscht, so wird das Wälzlager 20 vollkommen zentriert, die Kolbenhübe sind Null, wodurch der Kolbenmotor 9,19, 20. zum Gesperre für die Kolbenpumpe 25,33, 34 wird, und daher die Drehzahl der Schwungmasse 1 gleich der des Flansches 14 ist.
Das erfindungsgemässe Getriebe ermöglicht jedes beliebige Übersetzungsverhältnis, wobei das Einstellen desselben stufenlos und unter Last erfolgen kann. Das Getriebe als Kfz-Getriebe verwendet, kann sowohl vollautomatisch dem jeweiligen Betriebszustand angepasst werden, als auch durch Hand-oder Fuss- betätigung willkürlich geschaltet werden. Das Leerlaufventil 7,8 wird automatisch beim Erreichen einer gewissen Mindestdrehzahl des Motors geöffnet, womit der Kraftfluss zwischen An- und Abtriebswelle unterbrochen wird.
Das Rückschlagventil 18, welches durch die Feder 17 zum Schliessen gebracht wird, verhindert ein Abströmen des Arbeitsöles durch die Rohrleitung 21, wenn mit dem Motor gebremst wird oder das Fahrzeug durch Anschieben gestartet werden soll, da in diesem Falle der Kolbenmotor 9,19, 20 die Funktion einer Pumpe und die Kolbenpumpe 25,33, 34 die Funktion eines Motors übernimmt. Der äussere Raum in den beiden Steuerschiebern 16,26 wird dabei zum Druckraum, wogegen der innereRaum zum Saugraum wird.
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Stufenlos wirkendes, hydrostatisches Kolbenpumpengetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem auf der Abtriebswelle ein Kolbenmotor (9,19, 20) mit veränderlichem Fördervolumen angeordnet ist, der seine Arbeitsflüssigkeit von einer Kolbenpumpe (25,33, 34) bezieht, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kolbenpumpe die Differenzdrehzahl zwischen An- und Abtriebswelleals eigene Abtriebsdreh- zahl annimmt, und die dabei aufgenommene Leistung zur Unterdrucksetzung des Arbeitsöles verwendet wird, wobei sowohl der Kolbenmotor als auch die Kolbenpumpe schiebergesteuert sind, und die Schieber als Ölleitung zwischen Kolbenmotor und Kolbenpumpe dienen, wodurch weitere Rohrleitungen zur Leitung des Drucköls von Pumpe zu Motor überflüssig werden, und wobei.
ausserdem in einem der Steuerschieber ein Regelventil (7,8) vorhanden ist, welches in geöffnetem Zustand die Druck- und Saugleitungskanäle miteinander verbindet und somit den Kraftfluss zwischen Kolbenpumpe und Kolbenmotor unterbricht, und die Kolbenhubbewegung der Kolbenpumpe und des Kolbenmotors durch je ein exzentrisch montiertes Wälz- lager (20,25), wovon dasjenige der Kolbenpumpe rotiert, hervorgerufen wird, und ausserdem die Exzen-
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