Axialkolben-Flüssigkeitsgetriebe Die Erfindung erstreckt sich auf
ein Axialkolben-Flüssigkeitsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem sowohl
der Primärteil (Pumpe) als auch der Sekundärteil (Motor) auf ' in einer gemeinsamen
Abtriebshohlwelle schwenkbar gelagerte Taumelscheiben wirken und die Kolbentrommeln
des Primär- und des Sekundärteiles durch eine einzige, mit der Abtriebshohlwelle
fest verbundene Steuerscheibe voneinander getrennt sind. Es sind nun bereits Flüssigkeitsgetriebe
der geschilderten Art bekannt, bei denen die Antriebs-bzw. Haltewellen für den Primär-
und den Sekundärteil des Getriebes auf gegenüberliegenden Seiten des Getriebes angeordnet
sind. Diese Getriebe enthielten jedoch Arbeitskolben, die durch beidseitig kugelgelenkig
angeschlossene Pleuelstangen mit den zugehörigen Taumelscheiben verbunden sind.
Hierdurch ist einerseits ein erheblicher baulicher Aufwand für die Pleuelstangen
selbst und deren Anschlüsse sowie für den erforderlichen zusätzlichen Drehantrieb
des die Pleuelstangen verbindenden Ringes bedingt, und außerdem ergibt sich eine
verhältnismäßig große Baulänge für das Getriebe, die besonders eine Unterbringung
in Kraftfahrzeugen erschwert. Man ist deshalb auch bereits dazu übergegangen, in
hydrostatischen Getrieben die Pumpen- und Motorkolben unmittelbar auf in den Taumelscheiben
drehbaren Druckringen abzustützen. Hierbei besteht jedoch eine gewisse Schwierigkeit
darin, die Kolben bei allen Betriebszuständen mit Sicherheit in fester Anlage an
den zugehörigen Druckringen zu halten, um das Auftreten von lästigen Geräuschen
und örtlichen Überbeanspruchungen durch periodisches Abheben und Wiederaufschlagen
der Kolbenböden mit Sicherheit zu verhüten. Bei einem bekannten Getriebe dieser
Art hat man deshalb besondere Anpreßfedern für die einzelnen Kolben angeordnet,
die jedoch ebenfalls einen zusätzlichen Aufwand darstellen und außerdem infolge
ihrer Dauerbeanspruchung stark von Ermüdungsbrüchen bedroht sind.Axial piston fluid transmission The invention extends to
an axial piston fluid transmission, especially for motor vehicles, in which both
the primary part (pump) and the secondary part (motor) on 'in a common
Swivel-mounted swash plates act and the piston drums
the primary and the secondary part by a single, with the output hollow shaft
permanently connected control disc are separated from each other. There are now fluid transmissions
of the type described, in which the drive or. Holding shafts for the primary
and the secondary part of the transmission arranged on opposite sides of the transmission
are. However, these gears contained working pistons that were ball-jointed on both sides
connected connecting rods are connected to the associated swash plates.
On the one hand, this results in a considerable structural effort for the connecting rods
themselves and their connections as well as for the required additional rotary drive
of the ring connecting the connecting rods, and there is also one
relatively large overall length for the transmission, which is particularly an accommodation
difficult in motor vehicles. That is why we have already switched to
hydrostatic gears the pump and motor pistons directly in the swash plates
to support rotatable pressure rings. However, there is a certain difficulty in doing so
therein, the pistons in all operating conditions with certainty in fixed contact
the associated pressure rings to keep the occurrence of annoying noises
and local overstress due to periodic lifting and re-impact
to prevent the piston crowns with safety. In a known transmission this
Art has therefore arranged special compression springs for the individual pistons,
which, however, also represent an additional effort and also as a result
their long-term stress are strongly threatened by fatigue fractures.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Axialkolben-Flüssigkeitsgetriebe
hinsichtlich der Einfachheit im Aufbau und der Betriebssicherheit zu verbessern
unter gleichzeitiger Erhöhung des erreichbaren Gesamtwirkungsgrades. Diese Aufgabe
ist erfindungsgemäß im wesentlichen durch die Vereinigung folgender an sich bekannter
Merkmale gelöst worden: a) Die Pumpen- und Motorkolben stützen sich unmittelbar
auf in den Taumelscheiben drehbare Druckringe ab, und b) die Halte- bzw. Antriebswelle
für die Motor- , kolbentrommel ist als von außen in die Hohlwelle bis zur Steuerscheibe
führende Zuleitung für die durch eine Füllpumpe unter Druck gesetzte, zum Ausgleich
von Leckverlusten in den inneren Kreislauf nachzufördernde Arbeitsflüssigkeit ausgebildet:
Durch diese Kombination zweier für sich bekannter Konstruktionsmerkmale ist es gelungen,
ein Axialkolbengetriebe mit aus Gründen der Vereinfachung des Aufbaues und der Verkleinerung
der äußeren Abmessungen äußerst vorteilhaften, direkt an den Taumelscheiben abgestützten
Kolben zu schaffen, bei dem die Kolben allein durch den auf der Druckseite der Steuerscheibe
in allen Betriebszuständen mit größter Sicherheit aufrechterhaltenen Überdruck der
Füllflüssigkeit in kraftschlüssiger Anlage an den Taumelscheiben gehalten werden.
Für das kraftschlüssige Anpressen der Kolben an die Anlageflächen der Taumelscheiben
ist bei gleichbleibendem übersetzungsverhältnis zwar nur ein absolut verhältnismäßig
niedriger, der jeweiligen Drehzahl etwa verhältiger Druck in der auch nur in verhältnismäßig
kleinen Mengen zum Ausgleich von Leckverlusten nachzufördernden Arbeitsflüssigkeit
erforderlich. Dagegen muß bei jeder Änderung der Schrägstellungen der Taumelscheiben
zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses die Menge der im inneren Kreislauf zwischen
den Pumpen- und Motorkolben hinundherströmenden Arbeitsflüssigkeit in kürzester
Zeit vergrößert oder verkleinert werden, wobei die Zufuhr der benötigten zusätzlichen
Flüssigkeitsmenge auf einem möglichst kurzen und widerstandsarmen Weg durch die
als Hohlwelle ausgebildete Halte- bzw. Antriebswelle für die Motorkolbentrommel
zur Aufrechterhaltung
des erforderlichen Fülldruckes besonders
vorteilhaft ist.The object of the invention is to provide the known axial piston fluid transmission
to improve in terms of simplicity in construction and operational safety
while at the same time increasing the achievable overall efficiency. This task
is essentially better known per se according to the invention through the combination of the following
Features have been solved: a) The pump and motor pistons are directly supported
on pressure rings rotatable in the swash plates, and b) the holding or drive shaft
for the motor, piston drum is as from the outside in the hollow shaft up to the control disc
leading supply line for the pressurized by a filling pump to compensate
Working fluid to be replenished from leakage losses in the internal circuit is formed:
This combination of two well-known design features has made it possible to
an axial piston transmission for reasons of simplification of the structure and the reduction in size
the outer dimensions extremely advantageous, supported directly on the swash plates
To create a piston in which the piston is driven solely by the one on the pressure side of the control disc
The overpressure of the
Filling liquid are held in a force-fit system on the swash plates.
For the force-fit pressing of the pistons against the contact surfaces of the swash plates
is only an absolute proportion with the same transmission ratio
lower, the respective speed roughly proportionate pressure in the also only in proportion
small amounts of working fluid to be replenished to compensate for leakage losses
necessary. On the other hand, with every change in the inclination of the swash plates
to change the gear ratio, the amount of in the internal circuit between
working fluid flowing back and forth between the pump and motor pistons in the shortest possible time
Time can be increased or decreased, with the supply of the required additional
Amount of liquid in the shortest possible and low-resistance way through the
Holding or drive shaft designed as a hollow shaft for the motor piston drum
to maintain
the required filling pressure in particular
is advantageous.
Die zentrale Zufuhr des Druckmittels in das Getriebe erleichtert und
vereinfacht ferner die Schmierung aller beweglichen Getriebeteile, denen die benötigten
Schmiermittelmengen im weiteren Ausbau der Erfindung durch feine Radialbohrungen
in den Antriebs- bzw. Haltewellen als kleine Teilströme des Druckmittels zugeleitet
werden können. Für dieses im Anspruch 2 niedergelegte Erfindungsmerkmal wird ein
Schutz nur im Zusammenhang mit den Merkmalen des Hauptanspruches nachgesucht.The central supply of the pressure medium in the gearbox facilitates and
also simplifies the lubrication of all moving gear parts that need the
Lubricant quantities in the further development of the invention through fine radial bores
fed into the drive or holding shafts as small partial flows of the pressure medium
can be. For this feature of the invention laid down in claim 2 is a
Protection sought only in connection with the features of the main claim.
Im Sonderfall der Verwendung einer im Getriebegehäuse undrehbar befestigten
Haltewelle für den Sekundärteil entfällt bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
des Getriebes schließlich jede Notwendigkeit zur Einführung von Druckflüssigkeit
in ein umlaufendes Bauteil außerhalb der Kolbentrommeln, wodurch die Konstruktion
noch weiter vereinfacht und die Betriebssicherheit des Getriebes erhöht wird. Die
erzielte Ersparnis an Druckverlusten in der Zuleitung für die ständig in das Getriebe
nachzufördernde Druckflüssigkeit wirkt sich schließlich auch als eine Verbesserung
des gesamten Getriebewirkungsgrades aus, «teil zum Antrieb der Füllpumpe eine entsprechend
geringere Teilleistung ausreicht, die in jedem Falle von der Nutzleistung des Getriebes
abgezweigt werden muß.In the special case of using a non-rotatable in the gear housing
Holding shaft for the secondary part is omitted in the embodiment according to the invention
of the transmission, finally, every need for the introduction of hydraulic fluid
in a rotating component outside of the piston drums, whereby the construction
simplified even further and the operational reliability of the transmission is increased. the
Achieved savings in pressure losses in the supply line for the constant in the gear
The pressure fluid to be replenished ultimately also acts as an improvement
of the entire gear efficiency, partly to drive the filling pump one accordingly
Lower partial power is sufficient, which in each case depends on the net power of the transmission
must be branched off.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnung
mit zwei Abbildungen beschrieben. Von diesen zeigt Abb. 1 ein Axialkolben-Flüssigkeitsgetriebe
nach der Erfindung im Längsschnitt und Abb. 2 ein etwas abgewandeltes Getriebe im
Teilschnitt.Two embodiments of the invention are based on the drawing
described with two illustrations. Of these, Fig. 1 shows an axial piston fluid transmission
according to the invention in longitudinal section and Fig. 2 a slightly modified transmission in
Partial cut.
Das in der Abb. 1 dargestellte Axialkolben-Flüssigkeitsgetriebe besteht
im wesentlichen aus einer die beweglichen Kolben 1 enthaltenden Primär-Kolbentrommel
2 und einer mit den Kolben 6 bestückten Sekundär-Kolbentrommel 7. Von diesen ist
die Primär-Kolbentrommel 2 mit der von der rechten Getriebeseite in das Gehäuse
3 und die als Hohlwelle ausgebildete Abtriebswelle 4 hineingeführten Antriebswelle
5 gekuppelt, während die Sekundär-Kolbentrommel 7 mit der auf der linken Getriebeseite
aus dem Gehäuse 3 und der Hohlwelle 4 herausragenden Welle 8 drehfest verbunden
ist. Die Kolbensätze 1 und 6 des Primär-und Sekundärteiles stützen sich in bekannter
Weise auf Taumelscheiben 9 bzw. 10 ab, die in der gemeinsamen Abtriebs-Hohlwelle
4 um parallele Achsen 11 bzw. 12 verschwenkbar gelagert sind zur Veränderung des
Schluckvermögens beider Getriebeteile durch unterschiedliches Schrägstellen der
Taumelscheiben. Von derHohlwelle 4 wird die vom Getriebe abgehende Leistung durch
ein Zahnradpaar 13, 14 z. B. auf eine weitere Welle 15 übertragen. Die mit der Sekundär-Kolbentrommel
7 gekuppelte Antriebswelle 8 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Abbildung 1 im
Gehäuse 3 durch eine Keilverbindung 16 drehfest gehaltert. Sie kann jedoch auch
- wie in Abb. 2 dargestellt - z. B. durch eine mit der Antriebswelle 5 in mechanischer
Verbindung stehende Welle 17 und ein Zahnradpaar 18, 19 mit einer von der Drehzahl
der Primärtrommel 2 abweichenden Drehzahl angetrieben werden. In beiden Ausführungsbeispielen
ist die Welle 8 mit einer Bohrung 20 versehen, die als zentrale Fülleitung für die
ständige Zufuhr von Druckflüssigkeit aus der von einer nicht dargestellten Pumpe
unter Überdruck gehaltenen Zuleitung 21 zu der zwischen den beiden Kolbentrommeln
2 und 7 angeordneten Steuerscheibe 22 dient. Im Mittelteil dieser mit der Abtriebs-Hohlwelle
fest verbundenen Steuerscheibe 22 mit den Verbindungskanälen 23 zwischen den Druckräumen
der Trommel 2 und 7 sind gleichzeitig die für die Verteilung der Druckflüssigkeit
auf die Räume des Primär- und Sekundärteiles erforderlichen Steuergeräte, nämlich
die Schnüffelventile 24, 25 und der mit einer vorgespannten Feder 26 belastete Differentialkolben
27, untergebracht, der das Getriebe nur bei ausreichendem Überdruck in der Zuleitung
21 durch Auffüllen der Druckräume in den Kolbentrommeln kraftschlüssig macht. Ferner
kann in der Steuerscheibe 22 noch ein weiteres, in der Zeichnung nicht dargestelltes
Ventil untergebracht werden, das das Getriebe beim Unterschreiten einer bestimmten
Mindestdrehzahl der Antriebswelle 5 selbsttätig druckentlastet und dadurch die Kraftübertragung
unterbricht. In den Antriebs- bzw. Haltewellen 5 und 8 sind an einigen Stellen ferner
feine Radialbohrungen 28 bzw. 29 angebracht, durch die kleine Teilmengen der zugleich
als Schmiermittel dienenden Druckflüssigkeit aus den Wellenbohrungen 30 bzw. 20
bei laufendem Getriebe ständig auf die zu schmierenden Teile gespritzt werden.The axial piston fluid transmission shown in Fig. 1 consists
essentially from a primary piston drum containing the movable pistons 1
2 and a secondary piston drum 7 equipped with the pistons 6
the primary piston drum 2 with the one from the right side of the transmission into the housing
3 and the output shaft 4, designed as a hollow shaft, inserted in the drive shaft
5 coupled, while the secondary piston drum 7 with the one on the left side of the transmission
from the housing 3 and the hollow shaft 4 protruding shaft 8 rotatably connected
is. The piston sets 1 and 6 of the primary and secondary part are supported in a known manner
Way on swash plates 9 and 10, which are in the common output hollow shaft
4 are mounted pivotably about parallel axes 11 and 12 to change the
Absorption capacity of both gear parts due to different inclinations of the
Swash plates. The output from the transmission is passed through the hollow shaft 4
a pair of gears 13, 14 z. B. transferred to another shaft 15. The one with the secondary piston barrel
7 coupled drive shaft 8 is in the embodiment of Figure 1 in
Housing 3 held in a rotationally fixed manner by a spline connection 16. However, it can also
- as shown in Fig. 2 - z. B. by one with the drive shaft 5 in mechanical
Connected shaft 17 and a pair of gears 18, 19 with one of the speed
the primary drum 2 different speed are driven. In both embodiments
the shaft 8 is provided with a bore 20, which serves as the central filling line for the
constant supply of pressure fluid from the pump, not shown
Supply line 21, kept under excess pressure, to that between the two piston drums
2 and 7 arranged control disk 22 is used. In the middle part of this with the output hollow shaft
firmly connected control disk 22 with the connecting channels 23 between the pressure chambers
the drum 2 and 7 are at the same time for the distribution of the pressure fluid
on the rooms of the primary and secondary part required control devices, namely
the sniffer valves 24, 25 and the differential piston loaded with a pretensioned spring 26
27, which only controls the gear when there is sufficient overpressure in the supply line
21 makes frictional locking by filling up the pressure spaces in the piston drums. Further
can in the control disk 22 yet another, not shown in the drawing
Valve to be accommodated, which the transmission when falling below a certain
Minimum speed of the drive shaft 5 automatically relieved of pressure and thereby the power transmission
interrupts. In the drive or holding shafts 5 and 8 are also in some places
fine radial bores 28 and 29 attached, through the small subsets of the same time
Hydraulic fluid used as a lubricant from the shaft bores 30 and 20, respectively
are constantly sprayed onto the parts to be lubricated while the gearbox is running.