DE3142990A1

DE3142990A1 - Hydraulische vorrichtung mit taumelscheibe

Info

Publication number: DE3142990A1
Application number: DE19813142990
Authority: DE
Inventors: Koichi Fujimi Saitama Ikeda; Eiichiro Tokorozawa Saitama Kawahara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1982-06-16
Also published as: JPS6321060B2; JPS5776357A; GB2088969A; FR2493417A1; GB2088969B; DE3142990C2; US4478134A; FR2493417B1

Description

3H2990

Hydraulische Vorrichtung mit Taumelscheibe

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung, wie beispielsweise eine hydraulische Pumpe mit Taumelscheibe und einen hydraulischen Motor mit Taumelscheibe.

Eine bekannte hydraulische Vorrichtung dieser Art umfaßt einen Zylinderkopf, der fest an einer drehbar in einem Gehäuse gelagerten Welle angebracht ist, ferner mehrere Kolben, die gleitend in dem Zylinderblock angebracht und kreisförmig um dessen Rotationsachse und konzentrisch zu dieser angeordnet sind, eine Taumelscheibe, die an dem Gehäuse zur Welle geneigt in entgegengesetzter Lage zu dem Kolben angeordnet ist, wobei die Kolben über kardanisch drehbare Schuhe in Anlagekontakt mit der geneigten Fläche der Taumel-Scheibe stehen, so daß die Kolben durch die Drehung des Zylinderblocks entlang der Fläche der Taumelscheibe hin- und herbewegt werden oder alternativ der Zylinderblock durch die Hin- und Herbewegungen der Kolben entlang der Fläche der Taumelscheibe gedreht wird. Die Schuhe in dieser hydraulischen Vorrichtung, welche gleitend auf der geneigten Fläche der Taumelscheibe bewegt werden, tragen zu den ruhigen Bewegungen der Kolben entlang der Fläche der Taumelscheibe bei.

Bei der herkömmlichen hydraulischen Vorrichtung dieser Art sind die Schuhe getrennt von den zugehörigen Kolben angeordnet und sind darauf eingerichtet, sich entsprechend dem Neigungswinkel der Taumelscheibe in der Radialrichtung zu bewegen. Daher werden die Schuhe manchmal veranlaßt, von der Gleitfläche der Taumelscheibe wegzuschwimmen oder aufgrund der Schwankungen des hydraulischen Drucks in dem Inneren des Zylinderblocks zu vibrieren. Das Schwimmen und

3U2990

' Vi bri.oron aar Schuhe verursacht den Verschleiß verschiedener Hau teil ο der Vorrichtung, ferner Geräusche und eine Abnahme der Arbeitsleistung. Es ist bekannt, zur Vermeidung dieser Probleme eine Halteplatte an den hinteren Ober-5. flächen sämtlicher Schuhe vorzusehen. Es ist aber sehr schwierig, eine solche Halteplatte mit großer Toleranz herzustellen, welche mit Sicherheit gleichförmig in Anlagekontakt mit den hinteren Flächen sämtlicher Schuhe anzubringen ist. Daher wurden keine befriedigenden Ergebnisse erhalten.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer hydrau-Ii. schon Einrichtung der oben beschriebenen Art, welche in dor Lage ist, das Schwimmen und/oder Vibrationen von■ Schuhen wirksam zu verhindern sowie zu verhindern, daß die Kolben einer seitlichen Druckkraft ausgesetzt werden.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine hydraulische Vorrichtung mit Taumelscheibe, mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten Eingangswelle, an welcher ein Zylinderblock drehfest angebracht ist, geschaffen, welche gekennzeichnet ist durch mehrere Zylinderbohrungen, die in dem Zylinderblock ausgebildet und in kreisförmiger Verteilung um die Rotationsachse des Zylinderblocks angeordnet sind, mehrere Kolben, die gleitend in den Zylinderbohrungen hin- und herbeweglich angebracht sind und darin hydraulische Kammern definieren, eine Taumelscheibe, die an dem Gehäuse zur Eingangswelle geneigt in entgegengesetzter Lage zu dem Kolben angeordnet ist, einen ringförmigen Gleitschuh, der in drehbeweglichem Anlagekontakt mit der Taumelscheibe steht, mehrere Verbindungsstangen, die betriebsmäßig mit dem Gleitschuh und den Kolben verbunden sind, sowie zwei synchrone Kegelräder, die an dem Zylinderblock bzw. dem Gleitschuh in Eingriff miteinander zwecks synchroner Drehung des Zylinderblocks und des Gleitschuhs angebracht sind. .

BAD ORIGINAL

3U2990

ζ. ft »

• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgen-, unhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 im Längsschnitt einen Seitenriß einer Ausführungsform einer hydraulischen Vorrichtung mit Taumelscheibe;
Figur 2 eine Draufsicht auf einen in Figur 1 gezeigten

Gleitschuh;

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 1; und

Figur 4- im Längsschnitt einen Seitenriß eine« sbufonlosen hydraulischen Getriebes, das mit der in Figur 1 gezeigten hydraulischen Vorrichtung versehen ist.
15

Es wird eine Ausführungsform beschrieben, bei welcher die Erfindung auf eine hydraulische Pumpe angewandt ist. In Figur 1 ist eine Eingangswelle 2 über Lager 32 drehbar an einem feststehenden -Gehäuse 1 gelagert, und ein Zylinderblock oder Pumpenzylinder 4- ist mit der Eingangswelle 2 bei 3 derart verkeilt, daß der Zylinderblock 4- in seinem Mittelbereich in der Axi'alrichtung gleitend verschoben werden kann. Auf der linken Seite und d<;r rechten Soitc des ZyJ in derblocks 4· sind eine Taumelscheibe- 22 bzw. eine Verteilerplatte D vorgesehen.

An ihrem Umfangsabschnitt ist die Verteilerplatte D einteilig mit einem Zylindergehäuse 8 versehen, welches den Zylinderblock 4- aufnimmt. Der Zylinderblock 4· ist über Lager 4-a drehbar an dem Gehäuse 8 gelagert. Die Verteilerplatte D trägt in ihrem.Mittelabschnitt über Nadellager 33 einen Endabschnitt der durch den Zylinderblock 4- verlaufenden Eingangswelle 2. Um gegenüberliegende Oberflächen Gf, 4-f der Verteilerplatte D und des Zylinderblocks 4- in engen Kontakt miteinander zu bringen, sind Federn 66 vor- ' gesehen, welche es ermöglichen, daß der Zylinderblock 4-gegen die Verteilerplatte D gedrückt wird.

ORIGINAL

Ί Die Taumelscheibe 22 ist in einen schüsseiförmigen Taumelscheibenhalter 8a eingesetzt, der die Eingangswelle 2 umgibt, und wird unter einem vorbestimmten Winkel zur Eingangswelle 2 geneigt gehalten.
5

Das Gehäuse 8 und der Taumelscheibenhalter 8a sind durch Schrauben 28 miteinander verbunden, um darin eine ölkammer 34- zu definieren. Das Gehäuse 8 und der Taumelschßibenhalter 8a sind durch geeignete Befestigungseinrichtungen an dem Gehäuse 1 befestigt.

Der Zylinderblock 4- ist in seinem Inneren mit mehreren Zylinderbohrungen 5»5... versehen (in den Zeichnungen neun Zylinderbohrungen), welche kreisförmig um die Rotationsachse des Zylinderblocks 4- in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und parallel zur Rotationsachse verlaufen, und genauso viele Kolben 6,6... sind gleitend in den Zylinderbohrungen 5 angeordnet.

Jeder Kolben 6 definiert eine Pumpenkammer 5a in der entsprechenden Zylinderbohrung 5» und eine mit der Pumpen-• knnimor ^f>a Vorbindiing ntohondei Pumpb'ffnuntf 5b Öffnet Rich zur Vorderfläeho 4-f des Zylinderblocks 4-. Die Pumpöffnungen 5b sämtlicher Pumpenkammern 5a sind auf einem Kreis angeordnet, dessen Mittelpunkt in der Rotationsachse des Zylinderblocks 4- liegt.

Die Verteilelplatte D ist in einer Hälfte ihrer Endfläche Df mit einer bogenförmigen Saugbohrung 39 versehen, die mit jeder Pumpöffnung 5b in Verbindung gesetzt werden kann,und in ihrer anderen Hälfte mit einer Abgabebohrung 38, die ebenfalls mit der Pumpöffnung 5b in Verbindung gesetzt werden kann. Saug- und Abgabeöffnungen 39a, 38a, die getrennt mit der Saugbohrung 39 und der Abgabebohrung in Verbindung stehen, öffnen sich zur äußeren Endfläche der Verteilerplatte D. Eine mit einem Niederdruckabschnitt eines (nicht gezeigten) hydraulischen Motors verbundene Leitung

BAD ORIGINAL

3U299Ö

391 steht in Verbindung mit der Saugöffnung 39a, wog' ,en einen Leitung 38h, die mit einem Hochdruckabschnitt des hydraulischen Motors verbunden ist, mit der Abgabeöffnung 38a in Verbindung steht. Jeder Kolben weist eine Innenbohrung 61 mit zylindrischem Boden auf, welche an seiner äußeren Endfläche offen ist, das heißt der Endfläche, welche sich auf der Seite der Taumelscheibe 22 befindet. Eine Verbindungsstange 62 ist in die Innenbohrung 61 eingefügt und über ein an. ihrem inneren Ende vorgesehenes Kugelgelenk 62a mit dem Kolben 6 kardanisch drehbar verbunden. Die Verbindungsstange 62 ragt weit aus der Innenbohrung 61 nach außen vor und ist über ein an ihrem äußeren Ende vorgesehenes Kugellager 62b mit einem ringförmigen, einteilig ausgebildeten Gleitschuh 60 verbunden, welcher an der geneigten Fläche der Taumelscheibe 22 verschiebbar gelagert ist, derart, daß die Verbindungsstange 62 bezüglich des ringförmigen Gleitschuhs 60 universal oder kardanisch gedreht werden kann. "'-

Mehrere hydraulische Aussparungen 70 sind in. der Gleitfläche des Gleitschuhs 60 vorgesehen, welche der Taumelscheibe 22 gegenüberliegt.(Die hydraulischen Aussparungen 70, deren Anzahl gleich der Anzahl der Kolben 6 ist, sind vorzugsweise fluchtend mit den Kolben angeordnet, wie in den Zeichnungen gezeigt.) Um die Pumpenkammern 5a mit dies.en hydraulischen Aussparungen 70 in Verbindung zu setzen, sind in jedem Kolben 6, jeder Verbindungsstange 62 und dem Gleitschuh 60 entsprechende O'lkanäle 71, 72, 73 ausgebildet, welche miteinander in Vorbindun^ slohon.

Der. Gleitschuh 60 ist an seiner äußeren Umfangsfläche über Lager 63 an dem Taumelscheibenhalter 8a gelagert. Ein Haltering 64., der mit einem inneren abgestuften Umfangsabschnitt 60a der hinteren Fläche des Gleitschuhs 60 in Kontakt steht, nimmt die Federkräfte von den vorerwähnten Federn 66 über einen Federkäfig 65 auf, um zu ermöglichen, daß der

BAD ORIGINAL i

3142930

Gleitschuh 60 gegen die Taumelscheibe 22 gedrückt wird.

Der Gleitschuh wird dadurch konstant in einer vorbestimmten Stellung gedreht und verschiebt sich gleitend auf der Taumelscheibe 22. Der Federkäfig 65 ist mit der Eingangswelle 2 verschiebbar verkeilt und kontaktiert den Haltering 64- an einer Kugelfläche desselben. Dementsprechend kontaktiert der Federkäfig 65 den Haltering 64. gleichförmig ohne Rücksicht auf seine '. Einstellung und ermöglicht, daß die Federkraft der Federn 66 auf den Haltering 64· übertragen wird.

Kegelräder 69» 68, welche miteinander in Eingriff stehen, sind an gegenüberliegenden Endabschnitten des Zylinderblocks 4- bzw. des Gleitschuhs 60 befestigt. Diese Kegelräder 69, 68 bestehen aus synchronen Zahnrädern, welche die gleiche-Anzahl Zähne aufweisen.

An einer Seite des Gehäuses 1 ist eine als bekannte Zahnradpumpe ausgebildete zusätzliche Pumpe F vorgesehen, die durch die Eingangswelle 2 betätigt wird. Eine Zuführöffnung 52 dieser Pumpe F steht über einen Ölkanal 53 in der Eingangswelle 2 mit der oben erwähnten Ölkammer 34- in Verbin-. dung. Die Ölkammer 34- steht über einen Ölkanal 4-0 mit der Saugöffnung 39a der Verteilerplatte D in Verbindung. Der Ölkanal 53 steht über ein Rückschlagventil 5k mit der Abgabeöffnung 38a der Verteilerplatte D in Verbindung. Daher kann von der zusätzlichen Pumpe F der Ölkammer 34-, der Saugöffnung 39a und der Abgabeöffnung 38a entsprechend einer Druckabnahme in-diesen Teilen Öl zugeführt werden.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn die Eingangswelle 2 durch einen (nicht gezeigten) Motor angetrieben wird und den Zylinderblock 4- dreht, wird dadurch der Gleitschuh 60 über die synchronen Zahnräder, das heißt die Kegelräder 69 und 68 synchron gedreht. Wenn der Zylinderblock 4- und der Gleitschuh 60 auf diese Weise gedreht werden, macht ein Kolben 6, der sich an dem abwärts

gerichteten Abschnitt der geneigten Fläche der Taura^r' -Ji.eibe 22 bewegt, einen Ausschubtakt und erhöht den Druck in der Pumpenkammer 5a, wobei auf diesen über den Gleitschuh 60 und die Verbindungsstange 62 von der Taumelscheibe 22 ein Druck ausgeübt wird, während ein Kolben 6, der sich auf dem aufwärts gerichteten Abschnitt der gleichen geneigten Fläche bewegt, einen Saugtakt macht, um eine Purapenkammer 5a' zu evakuieren. In dem Saugtakt steht die Pumpöffnung 5b mit der Saugbohrung 39 in Verbindung und das Arbeitsöl in dem mit der Saugöffnung 39a in Verbindung stehenden Niederdruckabschnitt des hydraulischen Motors wird in die Pumpenkammer 5a gesaugt. In dem Ausschubtakt steht die Pumpöffnung 5b mit der Abgabebohrung 38 in Verbindung und das Drucköl, dessen Druck in der Purapenkammer 5a erhöht wird, wird von der Abgabebohrung 38a dem Hochabschnitt des hydraulischen Motors zugeführt.

Wegen der Neigung des Gleitschuhs 60 befinden sich die Rotationsorte der Zentren der·Kugelgelenke 62a, 62b an beiden Enden einer Verbindungsstange 62 nicht in der gleichen zylindrischen Fläche. Dementsprechend oszilliert die Verbindungsstange 62aein wenig um das Kugelgelenk 62 herum, welches als Drehpunkt dient, innerhalb der Innenbohrung 61 in dem Kolben 6 gemäß dem Unterschied zwischen den Rotationsorten der Zentren der Kugelgelenke 62a, 62b. Die Hin- und Herbewegung der Verbindungsstange 62 wird durch den Kolben 6 überhaupt nicht beschränkt.

Das in der Pumpenkammer 5a erzeugte Drucköl wird über die Ö'lkanäle 71, 72, 73 der hydraulischen Aussparung 70 in dem Gleitschuh zugeführt, und der Druck dieses Öls wirkt in der Richtung, in welcher der Gleitschuh 60 von der Taumelscheibe 22 wegbewegt wird. Folglich wird ein Teil der von dem Kolben 6 auf den Gleitschuh 60 ausgeübten Triebkraft aμsgeglichen, um den Kontaktdruck zwischen dem Gleitschuh und den Taumelscheibe 22 zu vermindern und gleichzeitig deren Gleitflächen zu schmieren. Auf diese Weise kann der

ORIGINAL

3142930

Gleitschuh 60 in seinem Kontakt mit der Taumelscheibe 22 tflatt gedreht werden.

Im wesentlichen eine Hälfte der Kolben 6 befindet sich immer in einem Ausschubtakt und drückt eine Hälfte -des Gleitschuhs 60 über die Verbindungsstange 62 mit dem hohen hydraulischen Druck in der Pumpenkammer 5a gegen die Taumelscheibe 22. Der Druck, mit welchem eine Hälfte des Gleitschuhs 60 gegen die Taumelscheibe 22 gedruckt wird, wird auch auf deren andere Hälfte ausgeübt. Daher wird der Gleitschuh 60 immer mit seiner ganzen Gleitfläche gegen die Taumelscheibe 22 gedrückt. Selbst wenn aus irgendeinem '*"" Grund in der den Kolben 6 gegenüberliegenden Pümpenkammer in einem Saugtakt eine plötzliche Druckabnahme auftritt, schwimmt dementsprechend kein Teil des Gleitschuhs oder hebt nicht von der Taumelscheibe 22 ab.

Die beschriebene Ausführungsform kann natürlich als hydraulischer Motor verwendet werden. Es versteht sich, daß in diesem Fall eine hydraulische Hochdruckquelle· und eine hydraulische Niederdruckquelle mit der Saugöffnung 39a bzw. der Abgabeöffnung 38a verbunden werden und daß die Eingangswelle 2 als Ausgangswelle verwendet wird.

Figur 4- zeigt ein stufenloses hydraulisches Getriebe, das die oben beschriebene hydraulische Pumpe der Erfindung verwendet. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein Getriebegehäuse, das aus einer Kombination komplementärer Gehäuseteile 1a und 1b'besteht, und in welchem ein Getriebe untergebracht ist, das aus einer hydraulischen Pumpe P und einem hydraulischen Motor M besteht.

Der Aufbau der hydraulischen Pumpe P ist der gleiche wie der der in Figur 1 gezeigten hydraulischen Vorrichtung. Diejenigen Teile der hydraulischen Pumpe P, welche mit denen der in Figur 1 gezeigten hydraulischen Vorrichtung übereinstimmen, sind mit den gleichen dort verwendeten

13
Bezugsζeichen bezeichnet.

Der hydraulische Motor M weist einen Motorzylinder 8 auf, der konzentrisch zu einem Zylinderblock oder Pumpenzylinder 4 angeordnet und zur Drehung relativ zu diesem ausgelegt ist, sowie mehrere Motorkolben 10, die in der gleichen Anzahl von Zylinderbohrungen 9 gleitend angeordnet sind, welche kreisförmig in dem Motorzylinder 8 derart angeordnet sind, daß sie dessen Rotationszentrum umgeben.

Zwei Lagerwellen 11, 11' ragen von den axialen Endflächen des Motorzylinders 8 vor. Die Lagerwelle 11 ist über ein Kugellager 12 an einer Endwand des rechten Gehäuseteils 1b gelagert,und die andere Lagerwelle 11' ist über ein Nadellager 13 auf einer Endwand des linken Gehäuseteils 1a gelagert. Um das äußere Ende der Lagerwelle 11 ist ein Anschlagring 14- angebracht, um eine innere Lageibahn 12a des Kugellagers 12 zwischen dem Anschlagring 14- und dem Motorzylinder 8 zu halten. Ein anderer Anschlagring 15» der mit einem äußeren Endabschnitt der äußeren Umfangsfläche einer äußeren Lagerbahn 12b in Kontakt steht, ist in eine ringförmige Ausnehmung 16 eingesetzt, welche in der Außenfläche der Endwand des rechten Gehäuseteils 1b ausgebildet ist. Eine Halteplatte 17, die das äußere Ende der äußeren Lagerbahn 12b kontaktiert, ist mit Schrauben 18 abnehmbar an dem rechten Gehäuseteil 1b befestigt. Auf diese Weise werden das Kugellager 12 und die Lagerwelle 11 daran gehindert, daß sie sich relativ zu dem rechten Gehäuseteil 1b axial verschieben.

Die andere Lagerwelle 11', die ein einteilig mit ihr ausgebildetes Zahnrad 19 aufweist, wird als Ausgangswelle verwendet, und eine Ausgangsleistung von dem hydraulischen Motor M wird von dem Zahnrad 19 zur Übertragung auf ein Differentialgetriebe 21 über ein Zwischenzahnrad 20 abgenommen.

3H2990

Eine allen Motorkolben 10 gegenüberliegende Motortaumelscheibe 23 ist über ein Paar von ihren äußeren Enden ab~ stehender Drehzapfen 2U kippbar an dem Getriebegehäuse 1 gelagert. Ein Motorgleitschuh 10a, der eine geneigte Fläche der Motortaumelscheibe 23 gleitend berührt, ist an allen Motorkolben 10 so angeordnet, daß sie relativ zu diesen kardanisch drehbar ist. Auf diese Weise bewirkt die Motortaumelscheibe 23, daß die Motorkolben 10 sich entsprechend der Rotation des Motorzylinders 8 hin- und herbewegen und ihre Expansions- und Kompressionshübe wiederholen. Während dieses Vorgangs kann der Hub der Motorkolben 10 stufenlos zwischen Null und einem Höchstwert geregelt werden durch Kippen der Motortaumelscheibe 23 zwischen einer Stellung, in welchem sie senkrecht zu den Motorkolben 10 steht, und einer Stellung, wie in der Zeichnung gezeigt, in welcher sie unter einem maximalen Winkel geneigt ist.

Zwischen der hydraulischen Pumpe D und dem hydraulischen Motor M wird über eine Verteilerplatte D und einen Verteilerring 25» der später beschrieben wird, ein geschlossener hydraulischer Kreis gebildet. Wenn der Pumpenzylinder 4· durch die. Eingangswelle 2 gedreht wird, wird von einer Zylinderbohrung 5, die einen Pumpenkolben 6 in einem Ausschubtakt hält, Hochdruckarbeitsöl in eine Zylinderbohrung 9 geliefert, welche einen Motorkolben in einem Expansionstakt hält. Mittlerweile kehrt das von einer Zylinderbohrung 9 abgegebene Arbeitsöl, welche ein Motorkolben 10 in einem Kompressionstakt hält, zu einer Zylinderbohrung 5 zurück, die einen Pumpenkolben in einem Saugtakt hält. Während dieses Vorgangs wird der Zylinder 8 gedreht um die Summe eines Reaktionsmomentes, das von dem Pumpenkolben 6 in einem Ausschubtakt durch die Pumpentaumelscheibe 22 auf den Motorzylinder ausgeübt wird, sowie eines Reaktionsmomentes, das von dem Motorkolben 10 in einem Expansionstakt von der Motortaumelscheibe 23 erhalten wird.

3142930

' In diesem Fall wird das Übersetzungsverhältnis des Messzylinders 8 zu dem Pumpenzylinder k durch.folgende Gleichung bestimmt:

Umdrehungen je min Fördermenge übersetzungs- ₌ des Pumpenzylinders j ₌ ^ ₊ des Motors M

■tr ö ~Y* Vl Q "I T" ΤΊ T ^

Umdrehungen je min Fördermenge des Motorzylinders 8 ■ der Pumpe P

Wie aus der Gleichung ersichtlich, kann das Übersetzungsverhältnis von Eins auf. einen gewünschten Wert verändert werden durch Veränderung der Fördermenge der hydraulischen Pumpe M von Null auf einen gewünschten Wert. Da die Fördermenge des hydraulischen Motors M durch den Hub der Motorkolben 10 bestimmt werden, kann das Übersetzungsverhältnis stufenlos von ^Lns auf" einen bestimmten Wert geregelt werden durch Kippen der Motortaumelscheibe 23 aus ihrer Stellung senkrecht zu den Motorkolben 10 in eine Stellung, in welcher sie unter einem bestimmten Winkel geneigt ist. Ein hydraulischer Servomotor S., zur Verwendung zum Schwenken der Motortaumelscheibe 23 ist an dem Getriebegehäuse 1 angeordnet. .

Der Motorzylinder 8 besteht aus axial unterteilten ersten bis vierten Abschnitten 8a bis 8d. Die Lagerwelle 11' und die Pumpentaumelscheibe 22 sind in dem ersten Abschnitt 8a angeordnet. Eine Führungsbohrung 9a, die zum Führen der Motorkolben in ihrer Gleitbewegung ausgelegt ist, und einen Teil der Zylinderbohrung 9 bildet, in dem zweiten Abschnitt 8b angeordnet. Eine Ö'lkammer 9b mit einem Durchmesser, der etwas größer ist als der der Führungöbohrung - 9a, und die sich von der Führungsbohrung kontinuierlich erstreckt und einen anderen Teil der Zylinderbohrung 9 bildet, ist in dem dritten und dem vierten Abschnitt 8c, 8d angeordnet. Der dritte Abschnitt 8c bildet die Verteilsrplatte D,

3U2990

N »β

Dor erste Abschnitt 8a weist einen einteilig mit ihm ausgebildeten Verbindungsflansch 26 an dem Endabschnitt auf, welcher dem zweiten Abschnitt 8b gegenüberliegt. Der Verbindungsflansch 26 sitzt mit Paßsitz in einer Positionier-

.5 ausnehmung 27, die in der gegenüberliegenden Endfläche des zweiten Abschnitts 8b vorgesehen ist, und ist an dem zweiten Abschnitt 8b mit mehreren Schrauben 28 befestigt. Der zweite, dritte und vierte Abschnitt 8b, 8c, 8d sind zueinander positioniert mit Justierstiften, die in die Verbindungsstellen eingeführt sind, und sind durch mehrere Schrauben 31 miteinander verbunden.

Die Eingangswelle 2 ist bei ihrem äußeren Endabschnitt über Nadellager 32 an einem Mittelabschnitt der Lagerwelle 11' und bei einem inneren Endabschnitt über ein Nadellager 33 an dem Mittelabschnitt der Verteilerplatte D gelagert.

Eine Feder 66 ist zwischen dem Pumpenzylinder 4- und dem oben erwähnten Federkäfig 65 angeordnet. Der Pumpenzylinder wird durch die Federkraft der Feder 66 gegen die Verteilerplatte D gedrückt, um den Austritt von Öl aus seinen rotierenden Gleitabschnitten zu verhindern, und eine Reaktionskraft der Federkraft der Feder 66 wird durch den Haltering 64-, den Pumpengleitschuh 60 und die Pumpentaumelscheibe 22 auf den Motorzylinder 8 übertragen und durch diesen gestützt.

Eine feste Welle 35, welche sich durch die Lägerwelle 11 für den Motorzylinder 8 erstreckt, ist über Stifte 36 mit der Halteplatte 17 verbunden. Der die Verteilerplatte D kontaktierende Verteilerring 25 ist exzentrisch auf dem inneren Ende der festen Welle 35 gelagert. Ein Hohlraum 37 in dem vierten Abschnitt 8d des Motorzylinders 8 ist durch den Verteilerring 25 in eine innere Kammer 37a und eine äußere Kammer 37 b unterteilt. Die Verteilerplatte D ist mit einer Abgabeöffnung 38 und einer Säugöffnung 39 versehen. .Eine Zylinderbohrung 5, die einen Pumpenkolben in

3142930

einem Ausschubtakt hält, steht mit der inneren Kamr<·■■■" >7a über die Abgabebohrung 38 in Verbindung, während ein Zylinder 5» der einen Pumpenkolben 6 in einem Saugtakt hält, über die Saugbohrung 39 mit der äußeren Kammer 37b in Ver-

bindung steht. Die Verteiler-platte D ist mit mehreren Verbindungsöffnungen 4-0 versehen, über welche die Zylinderbohrungen 9 in dem Motorzylinder 8 mit der inneren Kammer 37a oder der äußeren Kammer 37b in Verbindung stehen.

Wenn der Pumpenzylinder 4- in dem beschriebenen Getriebe gedreht wird, strömt in einem Saugtakt eines Pumpenkolben erzeugtes Hochdruckarbeitsöl von der Abgabebohrung 38 in die innere Kammer 37aund weiter über eine mit der inneren Kammer 37a in Verbindung stehende Verbindungsöffnung 4-0 in eine Zylinderbohrung 9» die einen Motorkolben 10 in einem Expansionstakt hält, um eine Triebkraft auf denselben Kolben 10 auszuüben. Mittlerweile kehrt das durch einen Motorkolben 10 in einem Kompressionstakt abgegebene Arbeitsöl über eine mit der äußeren Kammer 37b in Verbindung stehende Verbindungsöffnung 4-0 und über die Saugbohrung 39 in eine Zylinderbohrung 5 zurück, die einen Pumpenkolben in einem Saugtakt hält. Aufgrund dieser Zirkulation des Arbeitsöls wird die Übertragung von Energie von der hydraulischen Pumpe P auf den hydraulischen Motor M durchgeführt, welcher oben beschrieben ist.

Die feste Welle 35 weist eine Mittenbohrung 4-1 und mehrere Kurzschlußöffnungen 4-2, 4-3 (in der Zeichnung zwei) auf, die sich durch ihre Seitenwand erstrecken. Die inneren Enden der Kurzschlußöffnungen 4-2, 4-3 stehen über die Mittenbohrung 4-1 mit der inneren Kammer 37a und die äußeren Enden der Kurzschlußöffnungen 4-2, 4-3 über äußere Umfangsbohrungen 4-4-» 4-5, die in der festen Welle 35 ausgebildet sind, mit der äußeren Kammer 37b in Verbindung. Die Kurz-Schlussöffnungen 4-2, 4-3 sind so ausgelegt, daß sie entsprechend dem rechtsgerichteten und linksgerichteten Bewegungen eines gleitend in der Mittenbohrung 4-1

3H2990

angeordneten Kupplungsventils 4-8 geöffnet und geschlossen werden. Wenn das Kupplungsventil 4-8 sich in der rechten Stellung in Figur 4- befindet, sind die Kurzschlußöffnungen 4.2, 4-3 geöffnet und verbinden die innere und äußere Kammer 3Va bzw. 37b miteinander. Folglich tritt das von der Abgabeöffnung 38 der Verteilerplatte D ausströmende Arbeitsöl unmittelbar in die Saubohrung 39 ein, so daß die Zufuhr des Arbeitsöls in den hydraulischen Motor M unterbrochen wird. Dementsprechend befindet sich das hydraulische Getriebe in einem sogenannten Auskuppelzustand, in welchem der hydraulische Motor M nicht in Betrieb ist. Wenn das Kupplungsventil nach links bewegt wird und beide Kurzschlußöffnungen 4-2,4-3 schließt, wird die Tätigkeit zum Zirkulieren des Arbeitsöls von der hydraulischen Pumpe P zu dem hydraulischen Motor durchgeführt, so daß das hy draulische Getriebe sich in einem Einkupplungszustand befindet. Wenn das Kupplungsventil 4-8 sich in einer Mittelstellung befindet, welche halbwegs zwischen den erwähnten rechten und linken Stellungen, liegt, wird die Zirkulation des Arbeitsöls entsprechend dem Öffnungsgrad der Kurzschlußöffnungen 4-2,4-3 durchgeführt, so daß sich das hydraulische Getriebe in einem halb eingekuppelten Zustand befindet.

Eine Ventilstange 50 ist an ein Ende des Kupplungsventils

4-8 angeschraubt und ein schirmförmiger Ventilkörper 51 ist mit einem kugelförmigen Endabschnitt 50a der Ventilstange 50 kardanisch drehbar verbunden. Der Ventilkörper 51 kann in engen Kontakt mit der Verteilerplatte D gebracht werden, um auf diese Weise die Abgabebohrung 38 zu schließen, wenn das Kupplungventil 4-8 in Figur 4- nach links über die Stellung hinausbewegt wird, in welcher das Kupplungsventil 4-8 bewirkt, daß das hydraulische Getriebe in den eingekuppelten Zustand versetzt wird. Die Abgabebohrung 38 wird

.35 mit dem Ve'ntilkörper 51 geschlossen, wenn die Motortaumelscheibe 23 in ihre aufrechte Stellung gedreht wird, u m das Übersetzungsverhältnis auf Eins:Eins einzustellen.

3142930

' Auf diese Weise werden die Pumpenkolben 6 hydraulisch verriegelt, um zu ermöglichen, daß der Motorzylinder 8 über dem Pumpenzylinder 4·» die Pumpenkolben 6 und die Pumpentaumelscheibe 22 mechanisch betätigt wird. Dementsprechend geht eine von den Motorkolben 10 auf die Motortaumelscheibe 23 ausgeübte Triebkraft verloren, um die auf jedes Teil des hydraulischen Getriebes ausgeübte Belastung zu vermindern.

An der festen Welle' 35 ist ein hydraulischer Servomotor S_? angeordnet, welcher dazu verwendet wird, die Gleitbewegung des Kupplungsventils 4-8 durchzuführen. An der Außenseite des linken Gehäuseteiles 1a ist eine zusätzliche Pumpe F angeordnet. Die Pumpe F "ist zur Betätigung durch die Eingangswelle 2 ausgelegt, um Öl von einem (nicht- fTP-zeigten) ölbehälter anzusaugen und ein Arbeit.söl mit. vorbestimmten Druck zu bilden. Eine Abgabeöffnung 52 der Pumpe F steht mit einem Ölkanal 53 in der Eingangswelle in Verbindung und ferner mit der Abgabebohrung 38 der Verteilerplatte D und der äußeren Kammer 37b über Sperrventile 54- bzw. 55* Wenn Arbeitsöl aus dem geschlossenen Hydraulikkreis zwischen der hydraulischen Pumpe D und dem hydraulischen Motor M austritt, kann daher der Ölverlust durch die Tätigkeit der zusätzlichen Pumpe F automati sch ausgeglichen werden.

Erfindungsgemäß ist ein ringförmiger Gleitschuh an einer geneigten Fläche einer Taumelscheibe glei bond golagort, "und mehrere Kolben, welche verschiebbar in einem Zylinderblock angeordnet sind, sind über Verbindungsstangen mit dem Gleitschuh verbunden, wobei der Gleitschuh und der Zylinderblock über synchrone Zahnräder betriebsmäßig miteinander verbunden sind. Dementsprechend kann der Gleitschuh unter der Wirkung eines hohen hydraulischen Drucks, der auf einige der Kolben ausgeübt wird, als Ganzes gegen die geneigte Fläche der Taumelscheibe gedruckt werden, so daß das Schwimmen und die Vibration.des Gleitschuhe

3U2990

minimiert werden kann, um den Verschleiß und eine Beschädigung des Gleitschuhs und der Taumelscheibe in erheblichem Maß zu vermindern. Da der Gleitschuh im wesentlichen frei von Vibration und Schwimmen ist, macht er kein Gerausch und verursacht auch keine Verminderung der Arbeitsleistung.

Da die Verbindungsstangen mit dem Gleitschuh und dem Kolben kardanisch drehbar verbunden sind,-ist es außerdem möglich, die^p wirksamste Kraftübertragung zwischen der Taumelscheibe und den Kolben ohne Anwendung einer wesentlichen Seitenschubkraft auf den Kolben zu bewirken. Daher k'innen die Kolben jederzeit glatt in dem Zylinderblock gleiten, ohne daß sie verdreht werden, wodurch ihr Verschleiß und daher auch der Leistungsverlust durch Reibung in erheblichem Maß vermindert werden.

Obzwar die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, leuchtet es dem Fachmann ein, daß verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, ohne von dem in den Ansprüchen festgelegten Gedanken und Rahmen abzuweichen.

· Der Patentanwalt

f.

Claims

HONDA GIKEN KOGYO KABÜSHIKI KAISHA
27-8, 6-chome, Jingumae, Shibuya-ku Tokio / Japan

. Ansprüche:

My Hydraulische Vorrichtung mit Taumelscheibe, mit einem Gehäuse und einer darin drehbar gelagerten Eingangswelle, an welcher ein Zylinderblock drehfest angebracht ist, gekennzeichnet durch mehrere Zylinderbohrun.fjen (5)> die in dem Zylinderblock (4·) ausgebildet und in kreisförmiger Verteilung um die Rotationsachse des Zylinderblocks angeordnet sind, mehrere Kolben (6), die gleitend in den Zylinderbohrungen hin-und her-beweglich angebracht sind und darin hydraulische Kammern (50) definieren, eine Taumelscheibe (22), die an dem Gehäuse (1) zur Eingangswelle (2) geneigt in entgegengesetzter Lage zu den Kolben angeordnet ist, einen ringförmigen Gleitschuh (60), der in drehbeweglichem Anlagekontakt mit der Taumelscheibe steht, mehrere Verbindungsstangen (62), die betriebsmäßig mit dem Gleitschuh und dem Kolben verbunden sind_s sowie zwei synchrone Kegelräder (68, 69)? die an dem Zylinderblock bzw. dem Gleitschuh in Eingriff miteinander zwecks synchroner Drehung des Zylinderblocks und des Gleitschuhs angebracht sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verbindungsstange (62) an ihrem einen Ende kardanisch drehbar mit dem Gleitschuh (60) und an ihrem anderen Ende kardanisch drehbar mit dem zugehörigen Kolben (6) ver-

35 bunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Kammern (5a) wahlweise in Verbindung stehen mit einer Niederdruck-Saugöffnung (39a), wenn der Kolben (6) sich'exnem Saugtakt befindet, und mit einer Hochdruck-Abgabeöffnung (38a), wenn der Kolben sich in einem Ausschubtakt befindet.
4.. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (60) gegenüber der Taumelscheibe (22) eine Gleitfläche aufweist, welche mit mehreren hydraulischen Aussparungen (70) versehen ist, die mit -den hydrau- lischen Kammern (5a) in den Kolben (6) über hydraulische v- Kanäle (71, 72, 73) in Verbindung stehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4-» dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Kanäle (71, 72, 73), welche die hydraulischen Aussparungen (70)mit den hydraulischen Kammern (5a) verbinden, in den Kolben (6), den Verbindungsstangen (62) und dem Gleitschuh (60) ausgebildet sind und sich durch diese·erstrecken.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderblock (4·) mit der Eingangswelle (2) axial verschiebbar verkeilt ist. ■

25
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Feder (66) ,die zwischen dem Zylinderkopf (4·) und dem Gleitschuh (6) angeordnet ist, um diese voneinander wegzudrücken.

30
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen axial verschiebbar mit der Eingangswelle (2) verkeilten Federkäfig (65) zum Aufnehmen eines Endes der Feder (66), welcher eine kugelförmige Aussenfläche aufweist, auf weleher der Gleitschuh kardanisch drehbar gelagert ist.
9. Stufenloses hydraulisches Getriebe mit einer hydraulischen Pumpe, einem hydraulischen Motor sowie einem

Hydraulikkreis zur Verbindung der Pumpe mit dem Motor., dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Pumpe eine Eingangswelle (2) umfaßt, ferner einen mit der Eingangswelle drehfest verbundenen Pumpenzylinder (4-)» mehrere Pumpenkolben (6), die axial glnitpmi verschiebbar in dem Pumpenzylinder angebracht und In kn? Unförmiger Verteilung um seine Rotationsachse angeordnet sind, und die mehrere Pumpenkammern (5a) in dem Pumpenzylinder definieren, eine Pumpentaumelscheibe (22), die zur

Rotationsachse des Pumpenzylinders geneigt angeordnet ist, einen ringförmigen Pumpengleitschuh (60), der in drehbeweglichem Anlagekontakt mit der Pumpentaumelscheibe steht, Verbindungsstangen (62), die betriebsmäßig mit dem Pumpengleitschuh und den Pumpenkolben verbunden sind, sowie zwei synchrone Kegelräder (68, 69), die an dem Pumpenzylinder bzw. dem Pumpengleitschuh in Eingriff miteinander zwecks synchroner Drehung des Pumpenzylinder und des Pumpengleitschuhs angebracht sind, wodurch die Pumpenkolben veranlaßt werden, in dem Pumpenzylinder hin- und herzugehen und entsprechend der Drehung des Pumpenzylinders einem Arbeitsfluid in den Pumpenkammern eine Pumpwirkung zu erteilen, und daß der hydraulische Motor eine Ausgangswelle (11') umfaßt, ferner einen mit der Ausgangswelle verbundenen Motorzylinder (8), mehrere Motorkolben (10), die gleitend hin- und herbeweglich in dem Motorzylinder angebracht und kreisförmig um seine Rotationsachse angeordnet sind, und die in dem Motorzylinder Motorkammern (9b) definieren, welche durch den Hydraulikkreis wahlweise in Fluidverbindung mit den entsprechenden Pumpenkammern (5a) gesetzt werden, so daß die Motorkolben veranlaßt werden, durch das unter Druck stehende Fluid, das von den Pumpenkammern in die Motorkammern gepumpt wird, in dem Motorzylinder hin- und herzugehen, eine Motortaumelscheibe (23), die zur Rotationsachse des Motorzylinders geneigt angeordnet ist, einen ringförmigen Motorgleitschuh (10a), der an der Motortaumelscheibe gleitend drehbar gelagert ist und mit dem Motorkolben betriebsmäßig verbunden ist, wodurch der

Motorzylirider veranlaßt wird, sich entsprechend den Hin-

/ we und Herbegungen der Motorkolben zu drehen.
10. Getriebe nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch eine • 5 Einrichtung zur kontinuierlichen Veränderung des Neigungswinkels der Motortaumelscheibe (23) zur Rotationsachse des Motorzylinders (8), die dazu dient, den Hub der Motorkolben (10) willkürlich zu regeln..
11. Getriebe nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verbindungsstangen (62) an ihrem einem Ende mit dem Pumpengleitschuh (60) kardanisch drehbar und an ihrem anderen Ende mit dem zugehörigen Pumpenkolben (6) kardanisch drehbar verbunden ist.