DE2337251A1

DE2337251A1 - Hydrostatic gear for lawnmowers - one control disc for both pump and motor

Info

Publication number: DE2337251A1
Application number: DE19732337251
Authority: DE
Inventors: Kaspar Dipl Ing Ritter
Original assignee: KOPAT GES fur KONSTRUKTION EN
Current assignee: KOPAT GES fur KONSTRUKTION EN
Priority date: 1973-07-21
Filing date: 1973-07-21
Publication date: 1975-01-30

Abstract

The gear has a variable output piston pump and a constant intake piston motor. The piston drums of the pump and motor unit are at right angles to each other and are controlled by a common control disc with level controllers in a position corresponding to that of the piston drums. The use of gearwheels is thus avoided. The tilting plates rest on the ends of the pistons remote from these level controllers.

Description

Anmelderin; KOPAT, GB3Bllcchaft für Konstruktion, Entwicklung und Patentverwertung mbH & Co. KG., 7323 BoIl Kreis Göppingen, Gruibingar Str. 49 Applicant; KOPAT, GB3Bllcchaft für construction, development and patent utilization mbH & Co. KG., 7323 BoIl Kreis Göppingen, Gruibingar Str. 49

Hydrostatisches GetriebeHydrostatic transmission

Die Erfindung erstreckt sich auf ein hydrostatisches Getriebe, insbesondere für den Antrieb selbstfahrender Rasenmäher oder dgl. Fahrzeuge mit niedriger Motorleistung von ca. 5-10 PS. Es sind bereits derartige Getriebe bekannt, die aus einer Axialkolben-Pumpe mit veränderbarem Fördervolumen und einem Axiälkolben-Motor mit konstantem Schluckvolumen bestehen. Ferner sind auch bereits mechanische Stufen-Schaltgetriebe für derartige Fahrzeuge bekannt, die mit sich rechtwinkelig kreuzenden Eingangs- und Ausgangszeilen ausgestattet sind. Diese bekanntenSchaltgetriebe sind - außer mit den Stirnrad- bzw. Kettenradpaaren für die verschiedenen Übersetzungsstufen - mit einem gesonderten Kegelradpaar für die 90 UJinkelumlenkung zuiischen den vertikalen, parallel zur Kurbelwelle des Antriebsmotors verlaufenden, Eingangs- und der horizontalen parallel zur anzutreibenden Hinterradachse verlaufender Ausgangsmelle ausgerüstet und deher ziemlich verwickelt in ihrem Aufbau. Da die für den genannten Zweck verwendeten mechanischen Stufen-Schaltgetriebe aus Kostengründen normalerweise ohne Reibungskupplung betrieben werden, treten beim Einlegen eines Ganges unvermeidlich erhebliche Stöße in dem Antrieb auf.The invention extends to a hydrostatic transmission, in particular for driving self-propelled lawn mowers or the like. Vehicles with low engine power of approx. 5-10 hp. Such transmissions are already known which consist of an axial piston pump with variable delivery volume and an axial piston motor with a constant displacement. Furthermore, mechanical multi-step gearboxes for such vehicles are already known, the input and output lines that intersect at right angles are equipped. These known manual transmissions are - apart from the spur gear or chain wheel pairs for the various gear ratios - with a separate bevel gear pair for the 90 U angle deflection zuiischen the vertical, parallel to the crankshaft of the drive engine running input shaft and the horizontal output shaft running parallel to the rear wheel axle to be driven and therefore quite involved in its structure. As the mechanical multi-step gearbox used for the stated purpose Are usually operated without a friction clutch for reasons of cost, when a gear is engaged, considerable jolts inevitably occur the drive on.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein besonders kleines und wirtschaftlich herzustellendes stufenlos regelbares hydrostatisches Getriebe mit sich rechtwinkelig kreuzender Eingangs- und Ausgangswelle zu schaffen, dessen AuQenabmessungen diejenigen eines Stufenschaltgetriebes nicht überschreiten und das auch hinsichtlich der Herstellkosten mit den bisher für diesen Zweck benutzten mechanischen Getrieben vergleichbar ist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöstThe object of the invention is to provide a particularly small and economical to create a continuously variable hydrostatic transmission with an input and output shaft that intersects at right angles, the external dimensions of which are not those of a multi-step transmission exceed and also with regard to the manufacturing costs comparable to the mechanical gears previously used for this purpose is. This object is essentially achieved according to the invention

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worden, daß die Kolbentrommeln das Pumpen- und fflotorteiles achsversetzt und um 90 gegeneinander verdreht an der mit entsprechend versetzten und verdrehten Steuerspiegeln v/ersehenen Steuerscheibe angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung ist es gelungen, die gewünschte Umlenkung der Antriebsleistung von der Antriebs- zur Abtriebsujelle um 90 unter Vermeidung aller Zahnräder auf rein hydraulischem U/ege mit Hilfe eines nur eine einzige Steuerscheibe für den Pumpen- und IKlotorteil aufweisenden Kompaktgetriebes mit einer IKlinctestzahl won außerdem großenteils mehrfach (zwischen 2- und 18fach) v/erwendeten Einzelteilen vorzunehmen.been that the piston drums off-axis the pump and fflotorteiles and rotated by 90 in relation to one another on the control disc which is shown with correspondingly offset and rotated control plates are arranged. This configuration made it possible to achieve the desired deflection of the drive power from the drive to the driven shaft by 90 while avoiding all gears on purely hydraulic U / ege with the help of only one control disc for the Pump and IKlotorteil having compact gear with an IKlinctest number were also mostly used several times (between 2 and 18 times) To make individual parts.

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hydrostatischen Getriebes besteht darin, daß die Schiefscheiben des Pumpen- und Pflotorteiles durch gesonderte auf Zug beanspruchte Tragkörper an der Steuerscheibe befestigt sind, die auf ihren den Steuerspiegeln gegenüberliegenden Seiten ein Pumpengehäuse bzw. einen Lagereinsatz trägt und als ganzes in ein äußeres gleichzeitig als Ölbehälter dienendes zweiteiliges Gehäuse vor dessen Zusammenbau einlegbar ist. Durch die Verwendung derartiger gesonderter auf Zug beanspruchter Tragkörper zum Haltern der Schief scheiben von Pumpen- und IKlotorteil an der Steuerscheibe wird das äußere Gehäuse von den Reaktionskräften aus den hohen Drücken im inneren Kreislauf des hydrostatischen Getriebes völlig entlastet, so daß das Gehäuse als dünnwandiges Präzisions-Kokillenguß- oder Spritzteil hergestellt werden kann, das fast keine mechanische Bearbeitung mehr erfordert. Gleichzeitig ergibt die Halterung der Schiefscheiben an der Steuerscheibe über besondere Tragkörper die Möglichkeit, den aus Pumpen- und Hflotorteil mit der Steuerscheibe und Füllpumpe bestehenden hydraulischen Teil des Getriebes einschließlich Pumpengehäuse und Lagereinsatz außerhalb des Gehäuses zusammenzubauen und als fertig montiertes Aggregat in das Äußere als Ölbehälter dienende vorzugsweise zweiteilige Gehäuse vor dessen Zusammenbau einzulegen.An advantageous further embodiment of the hydrostatic according to the invention Transmission consists in the fact that the swash plates of the pump and Pflotorteiles by separate on train stressed support body on the Control disk are fixed on their opposite to the control mirrors Sides a pump housing or a bearing insert carries and as a whole in an outer two-part that also serves as an oil container Housing can be inserted before assembly. By using such a separate to train stressed support body for Holders of the inclined disks of the pump and IKlotorteil on the control disk, the outer housing of the reaction forces from the high Pressures in the inner circuit of the hydrostatic transmission are completely relieved, so that the housing as a thin-walled precision chill casting or molded part can be produced that has almost no mechanical Machining requires more. At the same time, the mounting of the swash plates on the control plate via special support bodies results in the Possibility of using the pump and rotor parts with the control disc and Filling pump including existing hydraulic part of the transmission Assemble pump housing and bearing insert outside of the housing and serve as a fully assembled unit in the exterior as an oil container preferably insert two-part housing before assembling it.

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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydrostatischen Getriebes besteht schließlich darin, daß die als Zahnradpumpe ausgebildete Füllpumpe auf der dem Steuerspiegel für den Pumpenteil gegenüberliegenden Seite der Steuerscheibe angeordnet ist, luobei der Arbeitsraum der Pumpe von der Steuerscheibe und einem mit dieser verschraubten Pumpengehäuse begrenzt luird, das gleichzeitig zur Lagerung der Antriebswelle dient. Eine solche Ausbildung der Füllpumpe erfordert - außer den Pumpen-Zahnrädern- nur ein zusätzliches kleines Gehäuseteil zur Bildung des die Pumpenzahnräder umschließenden Gehäuses und ergibt gleichzeitig extrem kurze Saug- und insbesondere Druckleitungen für das Füllöl, wobei die Druckleitung nurmehr aus einer kurzen Bohrung besteht, die den Druckraum der Füllpumpe mit dem Raum vor den Schnüffelventilen v/erbindet.Another advantageous development of the hydrostatic according to the invention Transmission consists in the fact that the filling pump designed as a gear pump on the control plate for the pump part opposite side of the control disc is arranged, luobei the working space of the pump from the control disc and one with this screwed pump housing limited luird that at the same time to Storage of the drive shaft is used. Such a design of the filling pump requires - apart from the pump gears - only an additional small housing part to form the one surrounding the pump gears Housing and at the same time results in extremely short suction and especially pressure lines for the filling oil, with the pressure line only consists of a short hole that connects the pressure chamber of the filling pump with the space in front of the sniffer valves.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung mit drei Abbildungen näher erläutert. Won diesen zeigen im einzelnen:The following is an embodiment of the invention with reference to FIG Drawing explained in more detail with three illustrations. What these show in detail:

Fig. 1 ein hydrostatisches Kompaktgetriebe mit sich kreuzender Antriebs- und Abtriebsiuelle im Vertikalschnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2,Fig. 1 shows a hydrostatic compact transmission with intersecting drive and output sources in vertical section according to the line I-I in Fig. 2,

Fig. 2 das gleiche Getriebe im Horizontalschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 undFig. 2 shows the same gear in horizontal section along the line II-II in Fig. 1 and

Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Getriebe nach der Linie III-III in Fig. 1.FIG. 3 shows a partial section through the transmission along the line III-III in FIG. 1.

Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Getriebe sind die unter eich gleichen Kolbentrommeln 1,1' des Pumpen- und fflotorteiles achsversetzt und um 90 gegeneinander verdreht an der mit entsprechend gegeneinander versetzt und verdrehten Steuerspiegeln 2,3 versehenen Steuerscheibe 4 angeordnet. Die Pumpen-Kolbentrommel 1 ist mit einemIn the case of the transmission illustrated in the drawing, the under calibrated to the same piston drums 1,1 'of the pump and fflotor part offset from the axis and rotated by 90 in relation to one another on the one provided with control plates 2, 3 which are appropriately offset and rotated with respect to one another Control disk 4 arranged. The pump piston drum 1 is with a

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engen Schiebesitz längsbeweglich jedoch durch eine Fedes-tfut-verbindung undrehbar auf der Antriebswelle 13 geführt, die ihrerseits mit den Lagern 14 und 15 in der Steuerscheibe 4 und dem mit dieser verschraubten Pumpengehäuse 12 genau rechtwinkelig zum Pumpen-Steuerspiegel 2 der Steuerscheibe 4 gelagert ist. Auf der Antriebswelle 13 ist ferner gegenüber dem Steuerspiegel 2 der Steuerscheibe 4 das angetriebene Rad einer als Zahnradpumpe ausgeführten Füllpumpe 11 drehfest angebracht, deren Pumpenraum won der Steuerscheibe 4 und dem mit dieser uerschraubten Pumpsngehäuse 12 gebildet iuird. Die Motor-Kolbentrommel 1 ' ist mit einem engen Schiebesitz längsbeweglich jedoch durch eine Feder-Nut-verbindung undrehbar auf der Abtriebsiuelle 22 geführt, die mit den Lagern 23 und 24 in der Steuerscheibe 4 und im Lagereinsatz 17 genau rechtwinkelig zum Üilotor-Steuerspiegel 3 gelagert ist und auf ihrem aus dem Gehäuse herausragenden Zapfen ein Abtriebs-Kettenritzel 25 trägt. Die auf unterschiedliche Schrägwinkel zum Verändern des Fördervolumens einstellbare Schiefscheibe (Schwenkkörper 5) des Pumpenteils und die unter dem Schrägwinkel der größten Schluckmenge starr eingebaute Schiefscheibe 6 des fflotorteiles sind jeweils durch gesonderte auf Zug beanspruchte Tragkörper 7 bzw. 8 direkt mit der Steuerscheibe 4 verbunden. Die auf der Antriebswelle 13 bzw. Abtriebswelle 22 angeordneten vorgespannten Federn 26 und 27 dienen zum elastischen Andrücken der Kolbentrommeln 1 und 1· beim Anfahren des Getriebes bis zum Aufbau der im Betrieb durch die Arbeitsflüssigkeit proportional zum Arbeitsdruck ausgeübten Anpreßkräfte. In der Figur 3 ist der Antrieb der verstellbaren Schiefscheibe 5 (Schwenkkörper) durch einen im Gehäuse-Oberteil 10 gelagerten Bolzen 28 dargestellt» der mit einem Nocken 29 in eine Verzahnung 30 am Schwenkkörper 5 eingreift. Die Hebelübersetzung zwischen dem Nocken 29 und dem Teilkreis der Verzahnung 30 erlaubt ein sehr feinfühliges Verstellen des Schwenkkörpers und damit des Übersetzungsverhältnisses in dem Getriebe infolge der ca. 3fach größeren UJinkelausschläge des Bolzens 28 gegenüber dem Schwenkkörper 5.Narrow sliding seat, but can be moved lengthways thanks to a spring-tfut connection guided non-rotatably on the drive shaft 13, which in turn with the bearings 14 and 15 in the control disk 4 and with this screwed pump housing 12 exactly at right angles to the pump control plate 2 of the control disk 4 is mounted. On the drive shaft 13, the control disk 4 is also opposite the control plate 2 the driven wheel of a filling pump designed as a gear pump 11 rotatably mounted, the pump chamber won the control disc 4 and which iuird formed with this screwed pump housing 12. the Motor piston drum 1 'is longitudinally movable with a narrow sliding fit however, due to a tongue and groove connection, it cannot be rotated on the output source 22 guided, which with the bearings 23 and 24 in the control disk 4 and in the bearing insert 17 exactly at right angles to the Üilotor control plate 3 is mounted and carries an output chain pinion 25 on its pin protruding from the housing. The on different skew angles adjustable swash plate to change the delivery volume (swivel body 5) of the pump part and the swash plate 6 of the fflotorteiles, which is rigidly installed at the angle of inclination of the largest intake volume each connected directly to the control disk 4 by separate support bodies 7 and 8 which are stressed on train. The one on the drive shaft 13 or output shaft 22 arranged prestressed springs 26 and 27 are used for the elastic pressing of the piston drums 1 and 1 · at Start-up of the gear unit until the pressure forces exerted during operation by the working fluid proportional to the working pressure have built up. The drive of the adjustable swash plate 5 is shown in FIG (Swivel body) by a bolt mounted in the upper part 10 of the housing 28 shown »the one with a cam 29 in a toothing 30 on Swivel body 5 engages. The leverage between the cam 29 and the pitch circle of the toothing 30 allows a very sensitive adjustment of the swivel body and thus the transmission ratio in the transmission as a result of the approx. 3 times larger UJinkelausschlag des Bolt 28 opposite the swivel body 5.

Ansprüche :Expectations :

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Claims

1.) Hydrostatic transmission, especially for driving self-propelled vehicles Lawn mowers or the like. Vehicles with lower wheel drive power of approx. 5 to 10 HP, consisting of an axial piston pump with variable delivery volume and an axial piston motor with constant displacement but a common control disc for the pump and rotor part, thereby characterized in that the piston drums (1,1 ') of the Pump and fflotor part axially offset and 90 to each other twisted on the with correspondingly offset and twisted control plates (2,3) provided control disc (4) are arranged.

2.) Hydrostatic transmission according to claim 1, characterized in that that the swash plates (5,6) of the pump and Pdotorteiles by separate support bodies that are subjected to tensile stress (7,8) are attached to the control disk, which on their sides opposite the control plates (2,3) has a pump housing (12) or a bearing insert (17) carries and as a whole in an outer two-part that also serves as an oil container Housing (9,10) can be inserted before assembly.

3.) Hydrostatic transmission according to claims 1 or 2, characterized in that as a gear pump trained filling pump (11) on the side of the control disk opposite the control plate (2) for the pump part (1) (4) is arranged, the working space of the pump from the control disc and a housing screwed to this (12) is limited.

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