DE1091878B - Infinitely variable hydrostatic transmission, especially for motor vehicles - Google Patents

Infinitely variable hydrostatic transmission, especially for motor vehicles

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DE1091878B
DE1091878B DEM40053A DEM0040053A DE1091878B DE 1091878 B DE1091878 B DE 1091878B DE M40053 A DEM40053 A DE M40053A DE M0040053 A DEM0040053 A DE M0040053A DE 1091878 B DE1091878 B DE 1091878B
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F16H39/06Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type
    • F16H39/08Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type each with one main shaft and provided with pistons reciprocating in cylinders
    • F16H39/16Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type each with one main shaft and provided with pistons reciprocating in cylinders with cylinders arranged perpendicular to the main axis of the gearing

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Description

Stufenlos regelbares hydrostatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein stufenlos regelbares hydrostatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Radialkugelkol'benpumpe, die läuferseitig mit der Antriebswelle und kurvenringseitig mit der Abtriebswelle verbunden ist, und einem dazu koaxial angeordneten Radialkugelkolbenmotor, der über Steuerkanäle in den Druckbereichen und in den drucklosen Bereichen an die Radialkugelkolbenpumpe angeschlossen und mit der Abtriebswelle kuppelbar ist.Infinitely variable hydrostatic transmission, especially for motor vehicles The invention relates to a continuously variable hydrostatic transmission, in particular for motor vehicles, consisting of a radial ball piston pump on the rotor side is connected to the drive shaft and on the cam ring side to the output shaft, and a radial spherical piston motor, which is arranged coaxially with it and which has control channels in the pressure areas and in the unpressurized areas to the radial ball piston pump is connected and can be coupled to the output shaft.

Es sind bereits stufenlos regelbare hydrostatische Getriebe dieser Art bekannt, die aber keine selbsttätige Regelung besitzen. Sie beanspruchen auch viel Raum, und außerdem treten bei ihnen einseitige Lagerdrücke auf, die erhöhten Verschleiß zur Folge haben.There are already infinitely variable hydrostatic transmissions of these Art known, but which have no automatic regulation. You also claim a lot of space, and moreover, one-sided bearing pressures occur with them, which increased Result in wear and tear.

Andererseits ist eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Fördermenge von Flüssigkeitspumpen, insbesondere für Flüssigkeitsgetriebe von Kraftfahrzeugen, bekannt. Die Regelung erfolgt jedoch hier durch radiales Verschieben des Getriebestators. Hierzu ist eine Verstellvorrichtung vorgesehen, die in Richtung der Vergrößerung der Fördermenge durch ein Luft- oder Gaskissen und in Richtung der Verkleinerung der Fördermenge durch den Flüssigkeitsdruck der Druckleitung betätigt wird.On the other hand, there is a device for automatically regulating the delivery rate of fluid pumps, in particular for fluid transmissions of motor vehicles, known. The regulation takes place here by moving the gearbox stator radially. For this purpose, an adjusting device is provided, which in the direction of magnification the flow rate through an air or gas cushion and in the direction of reduction the delivery rate is actuated by the fluid pressure of the pressure line.

Ferner kennt man ein Flüssigkeitsgetriebe mit einer Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln bei wechselndem Antriebsmoment. In diesem Falle wird zum Regeln der Speisedruck mitverwendet, der den Stator radial verschiebt, und zwar wirkt auf die eine Seite des Stators ein unter dem Speisedruck stehender Kolben, dem auf der anderen Seite eine Feder entgegenwirkt. Auch diese Regelvorrichtung ist sehr umständlich. Außerdem beruht das hydrostatische Getriebe auf einem anderen Prinzip.Furthermore, one knows a fluid transmission with a device for automatic control with changing drive torque. In this case it becomes a rule the feed pressure is also used, which moves the stator radially, and that acts on one side of the stator is a piston under the feed pressure, which is on the the other side is counteracted by a spring. This control device is also very cumbersome. In addition, the hydrostatic transmission is based on a different principle.

Bekannt ist weiterhin ein Flüssigkeits- und Wendegetriebe mit einem Kurvenring von der Form eines elliptischen Trichters, der nach innen zu in Kreisform übergeht. Die hier von Hand vorzunehmende Regelung erfolgt durch axiales Verschieben des Pumpenrotors gegenüber dem Kurvenring.Also known is a fluid and reversing gear with one Curved ring in the shape of an elliptical funnel that extends inward to be circular transforms. The regulation to be carried out here by hand is carried out by axial displacement of the pump rotor opposite the cam ring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Getriebe zu schaffen, dessen Regelung selbsttätig in Abhängigkeit vom Speisedruck und vom Arbeitsdruck erfolgt, wodurch eine besonders gedrungene Bauart erreicht wird.The invention is based on the object of a hydrostatic transmission to create, its regulation automatically depending on the feed pressure and the Working pressure takes place, whereby a particularly compact design is achieved.

Die Erfindung besteht bei einem stufenlos regelbaren hydrostatischen Getriebe der eingangs genannten Art darin, daß der Radialkugelkolbenmotor einen axial nicht verschiebbaren, mit der Abtriebswelle gekuppelten Kurvenring hat, dessen Laufbahn in an sich bekannter Weise die Form eines ungefähr elliptischen Trichters besitzt, der nach innen zu in Kreisform übergeht, ferner daß der Radialkugelkolbenmotor einen axial verschiebbaren Kugelkolbenstator aufweist, der von seiner speiseseitigen Stirnseite durch den in an sich bekannter Weise zum Regeln dienenden Speisedruck und auf der pumpenseitigen Stirnseite durch den axial entgegenwirkenden Arbeitsdruck beaufschlaghar ist, wobei die wirksame speiseseitige Druckfläche größer als die pumpenseitige Druckfläche des Kugelkolbenstators ist, und außerdem daß in den Steuerkanälen gegen die Speiseseite hinwirkende Rückschlagventile angeordnet sind.The invention consists in a continuously variable hydrostatic Transmission of the type mentioned in that the radial ball piston motor has a has axially non-displaceable, with the output shaft coupled cam ring, whose Career in a known manner the shape of an approximately elliptical funnel possesses, which merges inwardly into a circular shape, furthermore that the radial ball piston motor has an axially displaceable spherical piston stator, which from its feed side Front side by the feed pressure, which is used for regulating in a manner known per se and on the pump-side face by the axially counteracting working pressure is applied, wherein the effective feed-side pressure area is greater than the is the pump-side pressure surface of the spherical piston stator, and also that in the control channels Check valves acting against the feed side are arranged.

Der trichterförmige Abschnitt des Kurvenringes wird zweckmäßig so gestaltet, daß der kleinere Laufbahndurchmesser zur Trichteröffnung hin, vorzugsweise im gleichen Maße, abnimmt, wie der größere Laufbahndurchmesser zunimmt. Hierdurch wird erreicht, daß sich die in diesem Abschnitt auf den Kurvenring wirkenden axialen Schubkräfte gegenseitig aufheben.The funnel-shaped section of the cam ring is expediently so designed that the smaller raceway diameter towards the funnel opening, preferably decreases to the same extent as the larger raceway diameter increases. Through this it is achieved that the axial acting on the cam ring in this section Cancel each other's shear forces.

Weiterhin ist es vorteilhaft die Laufbahn der Radialkolbenpumpe und die Laufbahn des Radialkolbenmotors in einem gemeinsamen Kurvenring vorzusehen.Furthermore, it is advantageous the raceway of the radial piston pump and the career of the radial piston engine in a common cam ring to be provided.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des hydrostatischen Getriebes nach der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 den Längsschnitt durch das hydrostatische Getriebe in der Stellung des Radialkugelkolbenstators auf der kreisförmigen Laufbahn, Fig.2 den gleichen Schnitt in der Stellung des R adialkugelkolbenstators auf der trichterförmigen Laufbahn, Fig. 3 den Schnitt III-111 der Fig. 1, Fig. 4 den Schnitt IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 den Schnitt V-V der Fig. 1.In the drawings is an embodiment of the hydrostatic Transmission illustrated according to the invention, namely Fig. 1 shows the longitudinal section by the hydrostatic transmission in the position of the radial ball piston stator the circular raceway, Fig.2 the same section in the position of the radial ball piston stator on the funnel-shaped track, Fig. 3 the section III-111 of Fig. 1, Fig. 4 the section IV-IV of FIG. 1, FIG. 5 the section V-V of FIG. 1.

In dem Gehäuse 1 (Fig. 1 und 2) befindet sich (in der Zeichnung rechts) die Radialkugelkolbenpumpe 2. Ihr Läufer 3, in dessen Bohrungen 4 die Kugelkolben 5 geführt werden, ist mit der Antriebswelle 6 an deren Flansch 7 mittels Kopfschrauben 8 fest verbunden. Die Kugelkolben 5 laufen auf der in üblicher Weise ausgeführten Laufbahn 9 des Kurvenringes 10.In the housing 1 (Fig. 1 and 2) is (in the drawing on the right) the radial ball piston pump 2. Your rotor 3, in its bores 4 the ball pistons 5 are performed, is with the drive shaft 6 on its flange 7 by means of cap screws 8 firmly connected. The spherical pistons 5 run in the usual way Raceway 9 of the cam ring 10.

Der Radialkugelkolbenmotor 11 liegt koaxial zur Radialkugelkolbenpumpe 2. Dieser Radialkugelkolbenmotor hat einen die Kugelkolben 12 in den Bohrungen 13 aufnehmenden Kugelkolbenstator 14, der also feststeht. Er wird durch die im Gehäuse 1 sitzenden Stifte 15, die in die Bohrungen 16 des Kugelkolbenstators eingreifen, am Drehen gehindert, kann aber in seiner Achsrichtung verschoben werden. Dabei verschieben sich mit ihm die Kugelkolben 12 auf der ziemlich breiten Laufbahn 17 des Kurvenringes 10. Die Laufbahn 17 ist so gestaltet, daß das Verschieben des Kugelkolbenstators 14 eine Änderung des Kugelkolbenhubes und damit eine Änderung der Leistungsaufnahme des Radialkugelkolbenmotors 11 zur Folge hat. Der in der Zeichnung am weitesten rechts liegende Abschnitt der Laufbahn 17 hat kreisrunde Form. Er ermöglicht somit keinen Kugelkolbenhub. Nach links hat die Laufbahn 17 die Form eines ovalen Trichters mit einem zur Trichteröffnung hin zunehmenden großen Durchmesser - er verläuft parallel zur großen Achse der Laufbahn 9 der Radialkugelkolbenpumpe 2 - und einen nach der gleichen Richtung hin abnehmenden kleinen Durchmesser - er ist parallel zur kleinen Achse der Laufbahn 9 gerichtet. In der Ansicht nach Fig. 1 vergrößert sich nach außen (links) hin der in der Zeichnungsebene liegende Laufbahndurchmesser, wogegen sich der senkrecht dazu stehende Laufbahndurchmesser um das gleiche Maß verringert (vgl. auch Fig.3). Der Zweck dieser Anordnung wurde schon erwähnt: Aufheben der axialen Schubkräfte. Je mehr der Kugelkolbenstator 14 und mit ihm die Kugelkolben 12 nach links rücken, um so mehr vergrößert sich daher der Kugelkolbenhub.The radial ball piston motor 11 is coaxial with the radial ball piston pump 2. This radial ball piston motor has the ball pistons 12 in the bores 13 receiving spherical piston stator 14, which is therefore fixed. He is through the in the case 1 seated pins 15 which engage in the bores 16 of the spherical piston stator, prevented from rotating, but can be moved in its axial direction. Shift in the process with him the ball piston 12 on the fairly wide raceway 17 of the cam ring 10. The raceway 17 is designed so that the displacement of the ball piston stator 14 a change in the ball piston stroke and thus a change in the power consumption of the radial ball piston motor 11 has the consequence. The furthest in the drawing The right-hand section of the raceway 17 has a circular shape. He thus enables no ball piston stroke. To the left, the track 17 has the shape of an oval funnel with a large diameter increasing towards the funnel opening - it runs parallel to the major axis of the raceway 9 of the radial ball piston pump 2 - and one after the same direction decreasing small diameter - it is parallel to the small one Axis of the raceway 9 directed. In the view according to FIG. 1, it increases in size outside (left) the raceway diameter lying in the plane of the drawing, on the other hand the running track diameter perpendicular to it is reduced by the same amount (see also Fig. 3). The purpose of this arrangement has already been mentioned: to cancel the axial shear forces. The more the spherical piston stator 14 and with it the spherical piston Move 12 to the left, the more the ball piston stroke increases.

Der Kurvenring 10 ist der Radialkugelkolbenpumpe 2 und dem Radialkugelkolbenmotor 11 gemeinsam; jedoch können auch gesonderte Kurvenringe vorgesehen werden. Gemeinsam ist außerdem für beide hydrostatische Einheiten auch der Steuerzapfen 18. Er ist mit dem Kurvenring 10 vermittels Kopfschrauben 19, die die beiden Flansche 20 und 21 durchsetzen, fest verbunden. Nach links hin geht der Steuerzapfen 18 in die Abtriebswelle 22 über, mit der er einfachheitshalber aus einem Stück gearbeitet ist.The cam ring 10 is the radial ball piston pump 2 and the radial ball piston motor 11 common; however, separate cam rings can also be provided. Together is also the control pin 18 for both hydrostatic units. It is with the cam ring 10 by means of head screws 19, which the two flanges 20 and 21 enforce, firmly connected. To the left, the control pin 18 goes into the output shaft 22 over, with which it is made from one piece for the sake of simplicity.

Das hydrostatische Getriebe wird mit Druckmittel (0I) durch den Einlaßstutzen 23 gespeist, von dem der Kanal 24 zu dem Ringraum 25 führt. Von diesem Ringraum 25 zweigen zwei hydraulische Wege ab. Der eine (vgl. Fig. 1) verläuft über die Bohrung 26 und den mit dem Rückschlagventil 27 ausgerüsteten Kanal 28 zu dem Steuerkanal 29 und weiter über den Querkanal 30 zu dem Steuerkanal 31. Der andere (vgl. Fig. 3) führt über die Bohrung 32 und den mit dem Rückschlagventil 33 versehenen Kanal 34 zu dem Steuerkanal 35 und weiterhin über den Querkanal 36 zu dem Steuerkanal 37. Die Steuerkanäle 29 und 31 (Fig. 1) - sie mögen die Druckkanäle sein - stehen motorseitig über die zugehörigen Zapfenkammern 38 und die sie passierenden Statorausnehmungen 39 mit den Bohrungen 13 und pumpenseitig über die zugehörigen Zapfenkammern 40 und die diese passierenden Pumpenläuferausnehmungen 41 mit dessen Bohrungen 4 in Verbindung. Sinngemäß stehen die Steuerkanäle 35 und 37 (vgl. Fig. 3) - sie mögen die drucklosen Kanäle sein - motorseitig über die an sie anschließenden Zapfenkammern 38 und die sie passierenden Statorausnehmungen 39 mit den Bohrungen 13 und pumpenseitig über die zugehörigen Zapfenkammern 40 und die sie passierenden Läuferausnehmungen 41 mit dessen Bohrungen 4 in Verbindung. Es kommunizieren also die jeweiligen Druckbereiche von Radialkugelkolbenpumpe 2 und -motor 11 miteinander und ebenso deren jeweiligen drucklosen Bereiche.The hydrostatic transmission is fed with pressure medium (OI) through the inlet connection 23, from which the channel 24 leads to the annular space 25. Two hydraulic paths branch off from this annular space 25. One (see FIG. 1) runs through the bore 26 and the channel 28 equipped with the check valve 27 to the control channel 29 and further over the transverse channel 30 to the control channel 31. The other (see FIG. 3) leads over the Bore 32 and the channel 34 provided with the check valve 33 to the control channel 35 and further via the transverse channel 36 to the control channel 37. The control channels 29 and 31 (FIG. 1) - they may be the pressure channels - are on the motor side via the associated pin chambers 38 and the stator recesses 39 passing through them with the bores 13 and on the pump side via the associated journal chambers 40 and the pump rotor recesses 41 passing through them with the bores 4 thereof. Correspondingly, the control channels 35 and 37 (see. Fig. 3) - they may be the pressureless channels - on the motor side via the journal chambers 38 adjoining them and the stator recesses 39 passing through them with the bores 13 and on the pump side via the associated journal chambers 40 and they passing rotor recesses 41 with its bores 4 in connection. The respective pressure areas of radial ball piston pump 2 and motor 11 communicate with one another and likewise their respective unpressurized areas.

Zum selbsttätigen axialen Verschieben des Kugelkolbenstators 14 sind einander gegenüberliegend zwei Druckräume vorgesehen. Der eine befindet sich auf der Speiseseite des Kugelkolbenstators 14. Er wird durch den schon erwähnten Ringraum 25 gebildet, an den die speiseseitige Druckfläche 42 angrenzt. Der andere Druckraum 43 liegt auf der der Radialkugelkolbenpumpe 2 zugekehrten Stirnseite des Kugelkolbenstators 14. Er wird durch die pumpenseitige Druckfläche 44 begrenzt. Letztere ist, auch soweit es ihre axial wirksame Größe betrifft, kleiner als die speiseseitige Druckfläche 42.For automatic axial displacement of the spherical piston stator 14 are Two pressure chambers are provided opposite one another. One is on the feed side of the spherical piston stator 14. It is through the already mentioned annulus 25 formed, to which the feed-side pressure surface 42 is adjacent. The other pressure room 43 lies on the end face of the spherical piston stator facing the radial ball piston pump 2 14. It is limited by the pressure surface 44 on the pump side. The latter is, too as far as their axially effective size is concerned, smaller than the pressure area on the feed side 42.

Den Druckraum 43 speisen die Steuerkanäle 29 und 31 des Steuerzapfens 18, und zwar in der in Fig.5 veranschaulichten Stellung über den Kanal 45, der nach außen hin durch eine Madenschraube 46 abgeschlossen ist, ferner über den Kanal 47, der einen Freikolben 48 enthält und außen ebenfalls durch Madenschrauben 46 begrenzt wird, und weiterhin über den schräg gerichteten Kanal 49. Im Druckraum 43 herrscht also stets der gleiche Druck wie in den Steuerkanälen 29 und 31 des Steuerzapfens 18, also auch der gleiche Druck wie in den Druckbereichen der Radialkugelkolbenpumpe 2 und des -motors 11. Gemäß Fig. 5 ist noch ein durch eine weitere Madenschraube abgeschlossener Verbindungskanal 50 vorhanden, der im dargestellten Fall durch den Freikolben 48 gesperrt ist. Er gewinnt erst Bedeutung, wenn die unter Druck stehenden Steuerkanäle 29 und 31 und die drucklosen Steuerkanäle 35, 37 ihre Aufgabe vertauschen (s. Wirkungsweise des Getriebes).The pressure chamber 43 is fed by the control channels 29 and 31 of the control pin 18, specifically in the position illustrated in FIG and is also limited on the outside by grub screws 46, and also via the diagonally directed channel 49. In the pressure chamber 43 there is always the same pressure as in the control channels 29 and 31 of the control pin 18, i.e. also the same pressure as in the pressure areas of the radial ball piston pump 2 and of the motor 11. According to FIG. 5, there is also a connecting channel 50 which is closed off by a further grub screw and which is blocked by the free piston 48 in the illustrated case. It only becomes important when the pressurized control channels 29 and 31 and the pressureless control channels 35, 37 swap their tasks (see mode of operation of the transmission).

Die Wirkungsweise des hydrostatischen Getriebes nach der Erfindung ist folgende: Es wird vom Stillstand des hydrostatischen Getriebes ausgegangen. Der speiseseitige Öldruck erzeugt kein Drehmoment, da er die Rückschlagventile 27 und 33 öffnet. Dies hat zur Folge, daß sich alle Steuerkanäle 29, 31, 35, 37 und die an sie anschließenden Wege bis zu den Kugelkolben der Radialkugelkolbenpumpe 2 und des -motors 11 heran gleichmäßig mit Drucköl füllen. Die Summe aller am Kurvenring 10 wirkenden Drehkräfte ist daher sowohl pumpenseitig als auch motorseitig zunächst noch Null. Auch im Ringraum 25 und im Druckraum 43 herrscht gleicher Druck. Da jedoch die speiseseitige Druckfläche 42 des Kugelkolbenstators 14 größer ist als die pumpenseitige Druckfläche 44, wird der Kugelkolbenstator nach innen zu, also in die Stellung der Fig. 1, verschoben, in der sich seine Kugelkolben 12 auf dem kreisrunden Abschnitt der Laufbahn 17 befinden. Wird nun die Antriebswelle 6 angetrieben, so dreht sich auch der mit ihr gekuppelte Läufer 3. Er will jetzt Öl verdrängen, kann es aber in dieser Stellung (Fig.1) nicht. Der von ihm erzeugte erhöhte Öldruck schließt lediglich das Rückschlagventil 27 der Steuerkanäle 29 und 31 noch fester. Auch in Richtung der Kugelkolben 12 des Kugelkolbenstators 14 vermag er keine Wirkung hervorzurufen, weil sich diese Kugelkolben 12 auf dem kreisförmigen Laufbahnabschnitt befinden. Die Folge davon ist, daß zwischen Läufer 3 und Kurvenring 10 eine feste Kupplung entsteht. Der Kurvenring 10 wird daher mit der gleichen Drehzahl mitgenommen. Er nimmt seinerseits den Steuerzapfen 18, also auch die Abtriebswelle 22 mit. Das übersetzungsverhältnis ist jetzt 1 : 1. Das Getriebe hat also noch keine ins Langsame übersetzende Wirkung.The mode of operation of the hydrostatic transmission according to the invention is as follows: It is assumed that the hydrostatic transmission is at a standstill. The feed-side oil pressure does not generate any torque because it opens the check valves 27 and 33. This has the consequence that all control channels 29, 31, 35, 37 and the paths adjoining them up to the spherical pistons of the radial spherical piston pump 2 and motor 11 fill evenly with pressurized oil. The sum of all rotary forces acting on the cam ring 10 is therefore initially still zero, both on the pump side and on the motor side. The same pressure also prevails in the annular space 25 and in the pressure space 43. However, since the feed-side pressure surface 42 of the spherical piston stator 14 is larger than the pump-side pressure surface 44, the spherical piston stator is moved inward, i.e. into the position in FIG. If the drive shaft 6 is now driven, the rotor 3 coupled to it also rotates. It now wants to displace oil, but cannot do so in this position (FIG. 1). The increased oil pressure generated by it only closes the check valve 27 of the control channels 29 and 31 even more tightly. In the direction of the spherical piston 12 of the spherical piston stator 14, it is also unable to produce any effect because these spherical pistons 12 are located on the circular track section. The consequence of this is that a fixed coupling is created between the rotor 3 and the cam ring 10. The cam ring 10 is therefore taken along at the same speed. In turn, it takes the control pin 18, that is to say also the output shaft 22, with it. The transmission ratio is now 1: 1. The gear unit does not yet have any effect on reducing the speed.

Es erhöht sich aber der Arbeitsdruck innerhalb des hydrostatischen Getriebes und damit in gleichem Maße der Öldruck im Druckraum 43, also auch der Druck auf die pumpenseitige Druckfläche 44. Das Maß der Druckerhöhung hängt dabei von der Belastung der Abtriebswelle 22 ab. Solange die auf die pumpenseitige Druckfläche 44 wirkende axiale Gesamtkraft kleiner bleibt oder nicht größer wird als die ihr speiseseitig auf der Druckfläche 42 entgegenwirkende Gesamtkraft, ändert sich an dem Zustand nichts. Übersteigt sie aber die auf die speiseseitige Druckfläche wirkende Kraft, so verschiebt sich .der Kugelkolbenstator 14 nach links, wobei seine Kugelkolben 12 auf den trichterförmigen Abschnitt der Laufbahn 17 gelangen. Die Verschiebung des Kugelkolbenstators hält so lange an, bis die axial sich entgegenwirkenden Kräfte auf den Druckflächen 42 und 44 wieder gleich groß sind. Das Einstellen des Kugelkolbenstators 14 hängt vom Speisedruck und von der Belastung der Abtriebseite ab.But it increases the working pressure within the hydrostatic Transmission and thus to the same extent the oil pressure in the pressure chamber 43, including the Pressure on the pump-side pressure surface 44. The extent of the pressure increase depends on it on the load on the output shaft 22. As long as the pressure surface on the pump side 44 acting axial total force remains smaller or does not become larger than you Total force counteracting the feed side on the pressure surface 42 changes the state nothing. But if it exceeds the pressure surface acting on the feed side Force, so moves .der spherical piston stator 14 to the left, with its spherical piston 12 reach the funnel-shaped section of the track 17. The postponement of the spherical piston stator continues until the axially opposing forces on the pressure surfaces 42 and 44 are again the same size. Adjusting the spherical piston stator 14 depends on the feed pressure and the load on the output side.

Nunmehr vermag der Radialkugelkolbenmotor 11, Öl zu schlucken und die Radialkugelkolbenpumpe 2 daher 01 zu verdrängen mit der Folge, daß die Drehzahl des Kurvenringes 10 sich verringert und dessen Drehmoment sich erhöht. Der Radialkugelkolbenmotor 11 erzeugt am Kurvenring 10 ein zusätzliches Drehmoment, das proportional der sich einstellenden Schluckmenge desselben ist. Dieses zusätzliche Drehmoment wirkt im gleichen Drehsinne wie das vom Läufer 3 erzeugte Drehmoment. Der Kurvenring 10 ; gibt beide Drehmomente über den Steuerzapfen 18 an die Abtriebswelle 22 weiter.Now, the radial ball piston motor can 11 to swallow oil and the radial ball pump piston 2, therefore, 01 to displace, with the result that the rotational speed of the cam ring 10 decreases and the torque increases. The radial ball piston motor 11 generates an additional torque on the cam ring 10, which torque is proportional to the swallowed quantity of the same. This additional torque acts in the same direction of rotation as the torque generated by the rotor 3. The cam ring 10; transmits both torques to the output shaft 22 via the control pin 18.

Nimmt die Belastung ab, so sinkt auch der Arbeitsdruck, also auch der Druck im Druckraum 43. Nun überwiegt die im Ringraum 25 auf den Kugelkolbenstator 14 wirkende Verstellkraft. Der Kugelkolbenstator 14 wird jetzt so lange nach rechts verschoben, bis sich die beiderseitigen Axialkräfte wieder aufheben. Die Schluckmenge des Radialkugelkolbenmotors 11 wird dadurch kleiner (kleinerer Kolben- E hub), wodurch sich das Übersetzungsverhältnis wieder 1 : 1 nähert und das Drehmoment sinkt.If the load decreases, so does the working pressure, that is, too the pressure in the pressure chamber 43. Now that prevails in the annular chamber 25 on the spherical piston stator 14 effective adjustment force. The spherical piston stator 14 is now so long to the right shifted until the mutual axial forces cancel each other out again. The amount swallowed of the radial ball piston motor 11 is thereby smaller (smaller piston E stroke), whereby the gear ratio approaches 1: 1 again and the torque drops.

Das kleinste Übersetzungsverhältnis und das größte Drehmoment ergibt die Stellung, in der sich der Kugelkolbenstator 14 am weitesten links befindet; e denn hier fällt der Kugelkolbenhub und damit auch die Schluckmenge am größten aus.The smallest gear ratio and the largest torque results the position in which the spherical piston stator 14 is furthest to the left; e because this is where the ball piston stroke and thus the amount swallowed fall at its greatest the end.

Der Speisedruck ist veränderlich. Seine Einstellung kann z. B. durch einen in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung und von der Stellung des die Drehzahl 7 anzeigenden Fliehkraftreglers arbeitenden Druckregler erfolgen. Mit Änderung des Speisedruckes ändert sich das Verhältnis der sich entgegenwirkenden Axialkräfte im Ringraum 25 und im Druckraum 43. Der Kugelkolbenstator 14 geht somit bei einer anderen Belastung von dem kreisförmigen Laufbahnabschnitt in den trichterförmigen Laufbahnabschnitt über. Er kommt auf dieser auch in einer anderen Stellung zum Stillstand, so daß abtriebseitig eine andere Drehzahl und ein anderes Drehmoment erzeugt wird. Man erhöht den speiseseitigen Öldruck, wenn der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges auf hoher Leistung arbeitet und verringert ihn, wenn seine Leistung gesenkt wird.The feed pressure is variable. Its setting can be B. by one depending on the accelerator pedal position and the position of the speed 7 indicating centrifugal governor working pressure regulator take place. With the change of the Feed pressure changes the ratio of the opposing axial forces in the annular space 25 and in the pressure space 43. The spherical piston stator 14 is thus at a other load from the circular raceway section into the funnel-shaped Career segment over. He comes to a standstill on this also in another position, so that a different speed and a different torque is generated on the output side. The feed-side oil pressure is increased if the internal combustion engine of the motor vehicle works on high power and decreases it when its power is lowered.

Befindet sich das Fahrzeug auf Talfahrt, so wird das hydrostatische Getriebe von der bisherigen Belastungsseite aus angetrieben. Dadurch vertauschen die Steuerkanäle 29, 31 einerseits und die Steuerkanäle 35, 37 andererseits ihre bisherigen Aufgaben. Erstere sind nunmehr die drucklosen Steuerkanäle, letztere die unter Druck stehenden Steuerkanäle. Die Steuerkanäle 35 und 37 führen jetzt Drucköl, das den Freikolben 48 (vgl. Fig.5) nach links verschiebt, bis die rechte Hälfte des Kanals 47 freigegeben ist und das Drucköl nun über diesen Kanal und den Kanal 49 zum Druckraum 43 gelangen kann.If the vehicle is going downhill, the hydrostatic Gear driven from the previous load side. This interchanges the control channels 29, 31 on the one hand and the control channels 35, 37 on the other hand previous tasks. The former are now the pressureless control channels, the latter the pressurized control ducts. The control channels 35 and 37 now lead Pressure oil that moves the free piston 48 (see Fig. 5) to the left until the right Half of the channel 47 is released and the pressure oil is now through this channel and the Channel 49 can reach pressure chamber 43.

Falls mit dem Fahrzeug rückwärts gefahren, also die Antriebswelle 6 umgekehrt angetrieben wird, polen sich im hydrostatischen Getriebe die bisherigen Druckabschnitte und die drucklosen Abschnitte gegeneinander um, und ebenso wiederum die Steuerkanäle 29, 31 und 35, 37, wodurch der Freikolben 48 von dem Arbeitsdruck auf die andere Seite geschoben wird und daher über den Kanal 49 wieder in den Druckraum 43 wirken kann.If the vehicle was reversing, i.e. the drive shaft 6 is driven in reverse, the previous ones are reversed in the hydrostatic transmission Print sections and the unpressurized sections against each other, and also again the control channels 29, 31 and 35, 37, whereby the free piston 48 of the working pressure is pushed to the other side and therefore via the channel 49 back into the pressure chamber 43 can work.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stufenlos regelbares hydrostatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Radialkugelkolbenpumpe, die läuferseitig mit der Antriebswelle und kurvenringseitig mit der Abtriebswelle verbunden ist, und einem dazu koaxial angeordneten Radialkugelkolbenmotor, der über Steuerkanäle in den Druckbereichen und in den drucklosen Bereichen an die Radialkugelkolbenpumpe angeschlossen und mit der Abtriebswelle kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialkugelkolbenmotor (11) einen axial nicht verschiebbaren, mit der Abtriebswelle (22) gekuppelten Kurvenring (10) hat, dessen Laufbahn (17) in an sich bekannter Weise die Form eines ungefähr elliptischen Trichters besitzt, der nach innen zu in Kreisform übergeht, ferner daß der Radialkugelkolbenmotor (11) einen axial verschiebbaren Kugelkolbenstator (14) aufweist, der von seiner speiseseitigen Stirnseite durch den in an sich bekannter Weise zum Regeln dienenden Speisedruck und auf der pumpenseitigen Stirnseite durch den axial entgegenwirkenden Arbeitsdruck beaufschlagbar ist, wobei die wirksame speiseseitige Druckfläche (42) größer als die pumpenseitige Druckfläche (44) des Kugelkolbenstators ist, und außerdem daß in den Steuerkanälen (29 und 31 bzw. 35 und 37) gegen die Speiseseite hin wirkende Rückschlagventile (27 bzw. 33) angeordnet sind. PATENT CLAIMS: 1. Infinitely variable hydrostatic transmission, especially for motor vehicles, consisting of a radial ball piston pump that The rotor side is connected to the drive shaft and the cam ring side is connected to the output shaft is, and a radial spherical piston motor arranged coaxially to it, which via control channels in the pressure areas and in the unpressurized areas to the radial ball piston pump is connected and can be coupled to the output shaft, characterized in that the radial ball piston motor (11) has an axially non-displaceable one with the output shaft (22) has coupled cam ring (10), the raceway (17) of which is known per se Shape has the shape of a roughly elliptical funnel that faces inward merges into a circular shape, furthermore that the radial ball piston motor (11) has an axially displaceable one Has spherical piston stator (14), which from its feed-side end face through the feed pressure used in a known manner for regulating and on the pump side Front side can be acted upon by the axially counteracting working pressure, wherein the effective feed-side pressure area (42) larger than the pump-side pressure area (44) of the spherical piston stator, and also that in the control channels (29 and 31 or 35 and 37) non-return valves (27 or 33) acting against the feed side are arranged. 2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im trichterförmigen Abschnitt der Laufbahn (17) des Kurvenringes (10) der kleinere Laufbahndurchmesser zur Trichteröffnung hin, vorzugsweise in gleichem Maße, abnimmt, wie der größere Laufbahndurchmesser zunimmt. 2. Hydrostatic transmission according to claim 1, characterized in that that in the funnel-shaped Section of the raceway (17) of the cam ring (10) the smaller track diameter towards the funnel opening, preferably in the same way Dimensions, decreases as the larger raceway diameter increases. 3. Hydrostatisches Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn (9) der Radialkugelkolbenpumpe (2) und die Laufbahn (17) des Radialkugelkolbenmotors (11) in einem gemeinsamen Kurvenring (10) vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 446 749, 434 962; deutsche Patentanmeldung M 1447 XII/47h (bekanntgemacht am 15. 5. 1952) ; britische Patentschrift Nr. 687 869; USA.-Patentschrift Nr. 2186 556.3. Hydrostatic transmission according to claims 1 and 2, characterized in that the raceway (9) of the radial ball piston pump (2) and the raceway (17) of the radial ball piston motor (11) in a common Cam ring (10) are provided. Publications considered: German Patent Specifications No. 446 749, 434 962; German patent application M 1447 XII / 47h (published on May 15, 1952); British Patent No. 687,869; U.S. Patent No. 2186 556.
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DE1278260B (en) * 1964-06-01 1968-09-19 Ford Werke Ag Control device for a hydrostatic transmission, especially for motor vehicles

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