DE1625562A1

DE1625562A1 - Steuereinrichtung,insbesondere fuer hydrostatische Getriebe

Info

Publication number: DE1625562A1
Application number: DE19671625562
Authority: DE
Inventors: Kataoka David T
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1966-10-11
Filing date: 1967-10-03
Publication date: 1971-05-27
Also published as: DE1625562B2; US3392526A; GB1205948A; FR1540672A

Description

- 97*»

Dipl. Ing. Helmut Zoepke

Dipl. Ing. Carl O. Zoepke

P α t e η t α η w ä 11 e · '

8 München 5, Erhardtstraße 11 * r *> r e-e^-i

I 625552

International Harvester Company 5. Okt. 1967

401 Forth Michigan Avenue
Chicago, Illinois (Y.St.A.)

Steuereinrichtung, insbesondere für hydrostatische Getriebe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung» insbesondere für aus einer stufenlos verstellbaren llydropumpe und einem Hydromotor mit Je einer Taumelscheibe bestehend® hydrostatische Getriebe·

Bei hydrostatischen Getrieben kennt man Steuereinrichtungen, die durch Verschwenken der Taumelscheiben die Pumpen« und Motoreinheiten des Getriebes sowohl in der Geschwindigkeit als aueh in der Richtung zu steuern erlauben. Diese Abhängigkeit von dem Jeweiligen Neigungswinkel der Taumelscheiben erfordert ein® genaue Steuerung. Es war· daher erwünscht, wenn die Steuereinrichtungen sur Vermeidung von Übersteuerungen, sowohl geringe Zus^ellbewegungen als aueh große Zustellbewegungen zum Zwecke einer schnellen Beschleunigung de· Getriebes ermöglichen würden.

Der Erfindung liegt di® Aufgabe zugrunde;* ein solehes Getriebe zu schaffen. Das wird erfindaiigegoißäO dadurch erreicht,, daß die

Steuereinrichtung « wl© am sieh bekannt » «isa®» v®n ©Iner Neutral- • teilung au· In entgegengesetst® RleSiSKagofi b©w@gä@r®si ΘΐΜ mit der

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zu steuernden Vorrichtung verbundenen Handhebel sowie eine damit

verbundene, kleine Steuerbewegungen stufenlos Übertragende Feinverstelleinrichtung aufweist.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung 1st vorgesehen, daß die Feinverstelleinrichtung aus einem zusammen mit dem Handhebel verdrehbaren Verstellsegment mit einer Zahnstange besteht, die in ständigem Zahneingriff mit einem Ritzel steht, das auf einem Wellenzapfen sitzt und von Hand über ein mit Griffausnehmungen versehenes Schaltrad verdrehbar ist. Zweckmäßig ist der zugleich auch das Schaltrad tragende Wellenzapfen in den gegenüberliegenden Schenkeln eines U-förmig gebogenen Haltebügels drehbar gelagert, der an dem Gehäuse der Steuereinrichtung befestigt ist.

Weiterhin ist vorgeechen, daß der &iass»-.v©n der Well® durchsetzte elliptische Lagerbohrung: aufweisende Handhab©! usa den zur Verdrehsicherung dienenden Querstift quer au dos* Drehachse der Welle schwenkbar ist.

Vorteilhaft weist der Handhebel eine Fortsetzung mit einem an dessen Ende befestigten Aufsatsstück auf» das in der Neutralstellung des [landhebele rait einem Hak«nteil eines in einem Ventil aus einer Neu tr alstellung¹ in beidseitig d&ssu gelegen® Batrlsjbsatellungem verschiebbaren Schiebers in Eingriff zu bringen tat.

Mit den Mitteln nach dar Erfindung kommt !»an su einer Steuereinrichtung,

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die sowohl sehr kleine als auch große Zustellungen in der Verstell» bewegung auszuführen erlaubt und gleichzeitig in der Neutralstellung des Handhebels ein Ventil aus seiner Neutralstellung In eine seiner -Betriebsstellungen su verstellen' gestattet·

Ein AusfUhrungsbelspiel der Erfindung 1st in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden nahfllr beschrieben· Ee zeigen:

Fig. 1 die neue Steuereinrichtung» angewendet bei einem

hydrostatischen Getriebe,

Fig« 2 eine Seltenansicht der Steuereinrichtung in vor- ^: größertem .Haßstab,

Fig. 3- eine Aufsicht auf die Steuereinrichtung, Flg. k eine entsprechende Seitenansicht« Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V»V der Fig. 3·

Die erfindungsgemäß ausgebildete Steuereinrichtung eignet eich besondere für die Steuerung von hydcö*tatIschen Getrieben« die in bekannter Welse zwischen einem Antriebsiao tor und den Antriebsrädern eines Fahrzeugs angeordnet sind. ' '

In Flg. 1 ist ein hydrostatisches Getriebe 10 dargestellt, das aus einer stufenlos verstellbaren und umkehrbaren Hydropunpe 11 und einem stuf estlos verstellbaren umkehrbaren Hydromotor 13 besteht· Öle Pumpe 11 und der Motor 13 können durch Je eine Taumelscheibe 12 und 14 ver« stellt werden, die« auegehend von einer vertikalen Neutraisteilung, nach beiden Selten verschwenkbar sind· Die Pumpe 11 wird über eine

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Welle 15 angetrieben, die mit einem nicht dargestellten Antriebemotor

in Verbindung steht, während der Abtrieb von dem Hydromotor 13 über eine Welle 16 erfolgt, die beispielsweise mit den Antriebsrädern eines

! * Fahrzeugs In Verbindung stehen kann. Das hydrostatische Getriebe ist

In bekannter Weise über Leitungen 17» 18 «alt einem Hydrauliksystem

verbunden.

i- -

Die zur Verstellung der Pumpe 11 und des Motors I3 dienenden Taumelscheibe π 12 und \k sind über Gestänge 21, 22 an den Enden von Servo-IiylIndern 19,20 befestigt, die ihrerseits über nicht dargestellte Mittel an einem Rannen 23 des GetriebegehUuses befestigt sind. In dem Rahmen 23 ist eine Welle 2k drehbar gelagert, auf der ein Betätigungsarm 25 fest angeordnet ist. Die ServozylInder 19,20 werden durch eine auf der Welle 2k sitzende Kürvenplatte 26 gesteuert, die zu diesem Zweck Ventilateuerschlitze 27, 28 und 29 sowie einen Führungszapfenschlitz 30 aufweist· Die Ventilsteuerschlitze arbeiten mit in den ServozylIndern 19»20 vorgesehenen Ventilöffnungen 31,32 zusammen, während in den Führungszapfenschlitz 30 ein auf dem Servozylinder 19 befestigter FUhrungaasapfen 33 hineinragt und die gewünschte Steuerung ermöglicht. Auf der Volle 2k sind ferner scherenartig wirkende Hebel Jk, jkm. angeordnet,deren gegenüberliegende Enden über eine Feder 35 miteinander verbunden sind. Zur Steuerung der Drehbewegung der Hebel $k_t jkn. aind in der Kurvenplatte 26 und in de« R&hjaen 23 Zapfen "}6_t vorgesehen, die mit entsprechend angeordneten Ausnehmungen 38, 38e und Anschlagschultern 39, 39a in den Hebeln 3h, jk& Kusamraenwirken· Die bisher beschriebene Steuereinrichtung für Getriebe let bekannt.

Die vorliegende Erfindung sieht eine neuartige lietiitigungs bzw. Steuer-

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einrichtung vor, die mit dem Betätigungsarm 25 verbunden ist und sowohl kleine als auch große Verstellwege der Steuerbewegung auf die Taumelscheibe!! 12, 14 des hydrostatischen Getriebes 10 zu übertragen erlaubt, wodurch das Getriebe sowohl in seiner Geschwindigkeit als auch dessen Umlaufrichtung genau gesteuert werden kann; _;

Zu der Betätigungselnrichtung gehört ein Handhebel 40, der in seinem unteren Drittel einen Nabenteil 41 mit einer elliptischen Öffnung 42 aufweist, durch die eine Welle 43 hindurchgeht. Der Handhebel 40 .wird durch einen Querstift 44 auf der Welle 43 unverdrehbar gehalten« Das eine Ende der Welle 43 ist in einem im wesentlichen dreieckfürmig gestalteten Trüger 45 drehbar gelagert, der durch Schrauben 46, 47 jan einem systemfesten Tragflansch 48 befestigt ist. Dieser Tragflansch 48 kann beispielsweise einen Teil der Lenkeinrichtung eines Fahrzeugs darstellen. An dem dem Tragflansch 48 zugewandten Ende der Volle 43 ist mittels eines Querstiftes 50 ein Arm 49 unverdrehbar angeordnet. An diesem Arm ist ein Gestänge 51 angelenkt, dessen anderes Ende an dem freien Ende des DetÜtigungsarmes 25 der Kurvenplatte 26 angeschlossen 1st. Dieses Gestänge kann - wie im ausgeführten Beispiel gezeigt - als Stange ausgebildet oder aber auch als Bowdenzug auegebildet sein.

Am gegenüberliegenden Ende der Welle 43 ist ein abgesetztes Teil 52 vorgesehen, auf dem ein an einer Aneohlagflache 54 des Handhebels 40 anliegendes Druckstück 53 drohbar gelagert ist. Auf der gegenüber-

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liegenden Seite dieses Drucketückea 53 sind elastische, tellerfeder-

artige Stutzringe 55 angeordnet, die zwischen dem Druckstück 53 und
einem auf dent abgesetzten Endteil 52 unverdrehbar gelagerten Hing«
bund 5^ zusammendrückbar sind.

An den Ringbund 56 ist ein Verstellsegeent 58 angeschweißt, so daß
dieses zusammen mit der Welle *O verdrehbar ist. Dieses Verstellsegment 58 besitzt ein obenliegendes Dogenteil 60 mit einer auf seiner
Innenseite angeordneten Zahnstange 6i, die in ständigem Eingriff mit einem Kitzel 62 steht, das über einen ijuerstift 6J auf einem Wellenzapfen 6k sitzt." Dieser Wellenzapfen 6h iafc in den gegenüberliegenden Schenkeln eines U-förmig gebogenen llaltebügala 65 drehbar gelagert,
der an dem feststehenden (iehausθ 68 der Lenkeinrichtung befestigt ist. Zwischen den. gegenüberliegenden Schenkeln des Haltabiigels 65 Int ein Schaltrad 69 gelagert, das zusammen salt d&sa tfollenssapf«si-a 6h verdrehbar 1st.' Dieses mit Griffausnehmungen versehene Sehaltr&d 69 dient
zur manuell vorzunehmenden Feinverstellung· Zur Verstellung über den Handhebel kO ist an dessen oberem End© ein Händgriff 7^ vorgesehen.
Das Schaltrad 69 ragt durch eine Öffnung 71 nach oben aus dem Gehäuse 68 hervor· Auch der Handhebel kO ist aus dem Gehäuse 63 nach oben
herausgeführt. Zu dieestu Zweck lot in eines· öffnung 72a d®s Gehäuses 68 eine Führungsplatte 83 'vorgiasehon, die si in© η tsa v®santlich®n Z-formigen FUhrungsechlits 72 aufveist, in welchem der üandhöböl kO
geschaltet werden kann.

An data' des? li&ndgri.SS' Tk das Hand heb© la ^tO ^gOnUberli^^and® End® let oin Flansch 75 aEigöordnafeg, an dom mittels Schrauben 77 ^in Aufsatsatück

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76 befestigt 1st, dessen gegenüberliegende Seiten 78, 78a zentrisch zur Längsachse dos Hebele ί*0 ballig oder kugelförmig ausgebildet sind, wie das am besten aus Fig. k ersichtlich ist. Das Aufsetzettick 76 liegt zwischen den gegenüberliegenden Flächen eines Hakens 79» dessen^ Schaft 80 an eineraS&ieber 81 eines Hydraulikventils 82 befestigt ist, das seinerseits an dera Träger UQ befestigt ist· Wenn^^er Jiandhjeb^l U0 sich in.seiner Neutralstellung, d.h. in dem mittleren, quer verlaufenden Schlitzteil des FUhrungsschlitzas 72 befindet, kann er um seinen Querstift hk verschwenkt werden, wodurch der Schieber_j*¹, ^de8 Ventils 82 in awei lietriebsstellungsboreiche verstellt werden kann, die auf den gegenüberliegenden Seiten der mittleren Neutralstellung liegen. Aus Vorstehendesn ergibt sich, daß das Ventil 82 nur dann in irgendeine seiner Betriebsstallungen verstellt werden kann, wenn sich der Handhebel ko in seiner Neutralstellung befindete welche der Neutralstellung der Tauirtelscheiben des hydrostatischen Getriebes entspricht.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß das Aufaetssstück f6 smilerhalb dee Hakena 79 liegt, wenn der Handhebel 1*0 nicht in seiner Neutral stellung liegt, also ein© seiner Betriebastellungsn elnniismt«, Für <*aa hydraulische Ventil 82 kann Jedes bekannte Ventil benutzt werden, sofern es beidseitig einer Neutraletellumg BetriebsStellungen aufweist»

In der Führungsplatte 83 ist ein %r®ltar@3T FUUrungaschlite 85 vorgenehett, In welchem ein -^e.ret«llbarer Dogrransungeanechlag 86 verschiebbar ii3t. Dieser Disgronautigeanochlag 86 beaitst einen von der Unterseite h.®v ILn <&®n Schlits 85 eingreif cwd«n Zapf ent eil 87 mit einem darin vorgesehenen Gewindeeinoatfi 88, in den von oben her der Schaft eines ge-

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rändelten Knopfes 89 eingeschraubt werden kann. Durch Verdrehen dieses Knopfes 89 kann der Begrenzungsansehlag 86 in gewünschten Stellungen' innerhalb des Schlitzes 85 befestigt werden. An dem Begrenzungsanschlag 86 ist ein seitlich abstehender, gebogener Arm 91 vorgesehen, auf dessen Außenseite ein Ansatz 92 angeordnet ist, der auf der Unterseite in einen Teil der Bewegungsbahn dee Handhebels kO hineinragt und so mit diesem zusammenwirken kann. Zumindest der abgebogene Arm 9I besteht aus einem elastischen Material, so daß mittels des Handhebels hO die eingestellte Begrenzungsstellung kurzzeitig überfahren werden kann, ohne daß die eingestellte Lage des üegrenzungaanschlages verstellt wird· Der Arm 91 des Ilegrenzungsanschlags 86 besteht zweckmäßig aus einem elastischen Kunststoff. Wenn der Begrenzungsanschlag 86 nicht benutzt werden soll, so kann er bis zum äußersten Ende des Schlitzes 85 zurückgeschoben werden.

Wenn der Handgriff 7k des Hebels kO gemäß Fig. 2 nach links gedrückt wird, so wird durch Verdrehen der Welle *»3 im Gegenuhrzeigersinn das Gestänge 51 und damit die Kurvenplatte 26 derart verstellt, daß über die Taumelseheiben das Getriebe in Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Wird dagegen der Handgriff lh des Handhebels *tO in Fig. 2 nach rechts bewegt, so wird über die im Uhrzeigersinn erfolgende Verdrehung der Welle k3 und der dadurch bedingten Verstellung des Gestänges 51 das hydrostatische Getriebe im Rückwärtsbetrieb angetrieben.

Venn der Handgriff Jk des Handhebels ko in dessen Neutraletellung in den feuerschutz des Z-förralgen Schlitzes 72 um seinen Querst if t kk

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gemäß Fig» k nach links verschwenkt wird, so wird Über die Anlagefläche 5k des Hebels ko das Druckstück 53 im Bereich "A" nach rechts bewegt und dadurch die tellerfederartigen" Stützringe 55 zusammengedrückt. Gleichzeitig kommt das an dem unteren Ende des Hebels *»0
vorgesehene Aufsetzstück 76 mit dem Haken 79 in Eingriff, so daß das damit verbundene Ventil 82 aus seiner Neutralstellung in eine seiner Betriebsstellungen verstellt wird. Wenn sich im umgekehrten Fall der Handgriff Jh in Fig. k nach rechts bewegt, wird das Druckstück 53 in dem Punkt "B" nach rechts gedrückt und damit wiederum die Stützringe 55 zusammengedrückt. Gleichzeitig verstellt das Aufsetzstück 76 den
Haken 79, so daß das Ventil 82 aus seiner Neutralstellung in die
andere Betriebsstellung kommt.

Wird der Handhebel 7^ aus seiner Neutralstellung heraus nach vorne
oder nach hinten bewegt, kommt das Aufsetzstück 76 mit dem Haken 79
außer Eingriff, so daß dann das Ventil 82 in der eingestellten
Vorwärts- oder Rückwärtsbetriebsstellung verbleibt.

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Claims

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Patentansprüche

I. Steuereinrichtung, insbesondere für aus einer stufenlos verstellbaren Ilydropumpe und einem Hydromotor mit je einer Taumelscheibe bestehende hydrostatische Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung¹ - wie,an sich bekannt - einen von einer Neutralstellung aus in entgegengesetzte Richtungen bewegbaren und mit der zu steuernden - Vorrichtung verbundenen Handhebel (ko) sowie eine damit verbundene, kleine Steuerbewegungen stufenlos übertragende Feinverstelleinrichtung (58 bis 69) aufweist.
i

!· Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinvereteileinrichtung (58-69) aus einem suaammen alt dem Handhebel (ko) verdrehbaren Verstellsegment (58) mit einer Zahnstange (6i) besteht, die in ständigem Zahneingriff mit einen Ritzel (62) steht, das auf «in·» Vellenaapfen (6k) sitKt und von Hand über ein alt Griffausnehaiungen versehenes Schaltrad (69) verdrehbar ist,

J. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dar zugleich auch das Schaltrad (60) tragende Wellenzapfen (6k) in den gegenüberliegenden Schenkeln eines U-föreig gebogenen Halt·- bug·!s (65) drehbar gelagert ist, der an dem Gehäuse (68) der Steuereinrichtung befestigt ist. 109822/0173

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k, Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bie 3, dadurch gekennzeichnet daß der Handhebel (*lO) und das Segment (58) auf einer quer zur Verstellbewegung des Handhebel« (*lQ) verlaufenden Welle (^3) angeordnet und zusammen suit dieser verdrehbar sind. _;

5. Steuereinrichtung nach Anspruch U_t dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehbefestigung des Segsaents (58) ein damit verschweißter, auf; einem abgesetzten Endteil (52) der Welle (53) unverdrehbar sitzender Ringbund (56) und zur Drehbefestigung des Handhebels (Ίθ) ein Querstift

j (Ι»ί|) vorgesehen sind,

6. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 b±3 5f dadurch gekennzeichnet daß der Handhebel (ho) ein® von der Welle (*»3) durchsetzte elliptisch Lagerbohrung (*S2) aufweist und um den sur Verdrehsicherung dienenden Querstift (kk) quer au der Drohachse dar Welle (*»3) schwenkbar ist,

7* Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß in Höhe der Lagerbohrung (^2) des Handhebeln (*»0) auf dessen dem mit dem Segment (58) verbundenen Ringbund (56) zugewandten Seite eine Anlagefläche (5*0 vorgesehen ist, an der ein auf der Welle (Ί3) drehbar gelagertes Druckstück (53) anliegt, swischen dem und dem.Ring bund (56) elastische, tellorfederartige Stlitsringe (55) angeordnet sind.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel (¹K)) ©ine Fortsetzung mit einem an deasen Ende befestigten

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AufsetzstUck (76) aufweist, das in der Neutraisteilung des Hand-

hebela (*J0) mit einem Ilakenteil (79) eines in einem Ventil (82) aus einer Neutralstellung in beidseitig dazu gelegene Betriebs—

Stellungen verschiebbaren Schiebers (81) in Kingriff zu bringen

ί ist.

9· Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel (*»0) in einem in einer Führungsplatte (83) des Steuergehäuses (68) angeordneten, im wesentlichen Z-fürmigen Führungsschlitz (72) verstellbar ist, wobei der querliegende Schlitzteil die Neutralstellung des Handhebels (f»0) darstellt.

10. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9# dadurch gekennzeichnet, daß seitlich neben dem fUr den Handhebel (ko) vorgesehenen Schlitz (72) ein weiterer Schlitz (85) für die Aufnahme eines verstellbaren Degrenzungsanschlage (86) vorgesehen ist, der einen seitlich vorstehenden Arm (91) mit einem in die Bewegungsbahn des Handhebels (^O) hineinragenden Ansatz (92) aufweist.

11. Steuereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

!

zumindest der Arm (91) des Oegrenzungsanschlage (86) aus einem elastischen Werkstoff, .vorzugsweise Kunststoff, besteht.

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