DE3736567A1 - Hydrostatisches stufenlos regelbares getriebe - Google Patents
Hydrostatisches stufenlos regelbares getriebeInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einem hydrostatischen, stufen
los regelbaren Getriebe, das eine Hydraulikpumpe der Taumel
scheibenbauart aufweist, die eine Pumpentaumelscheibe und
kreisförmig angeordnete Pumpenkolben hat, deren Saug- und Aus
laßhübe von der Pumpentaumelscheibe gesteuert werden, das
ferner einen Hydraulikmotor der Taumelscheibenbauart aufweist,
der eine Motortaumelscheibe und kreisförmig angeordnete Mo
torkolben hat, deren Expansions- und Verkleinerungshübe durch
die Motortaumelscheibe gesteuert werden, und das eine hydrau
lische geschlossene Schaltung hat, die zwischen der hydrau
lische Pumpe und dem hydraulischen Motor gebildet wird.
Ein derartiges hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe
ist an sich beispielsweise aus der japanischen offengelegten
Patentanmeldung No. 1 53 057/86 entnehmbar. Bei dem üblichen
hydrostatischen, stufenlos regelbaren Getriebe fluchtete der
Mittelpunkt eines Auslaßbereiches der hydraulischen Pumpe mit
einer Kippachse der Pumpentaumelscheibe in einer Drehrich
tung der hydraulischen Pumpe und der Mittelpunkt eines Expan
sionsbereiches des Hydraulikmotors fluchtet mit einer Kipp
achse der Motortaumelscheibe in einer Drehrichtung des Hy
draulikmotors. Somit nehmen die Pumpenkolben und die Motor
kolben winkelige Kompressionsbelastungen von der Pumpen-
und Motortaumelscheibe an ihren am weitesten ausgefahrenen
Stellungen jeweils auf, und daher nehmen sie große Biegemomente
infolge der Querkomponenten dieser Belastungen jeweils auf.
Hierin liegt eine der Ursachen für die Vergrößerung eines
Reibungsverlustes bei den jeweiligen vorgesehenen Kolben.
Ferner hat sich gezeigt, daß die Gegendrücke der hydrauli
schen Pumpe und des Hydraulikmotors Hindernisse hinsichtlich
einer Verbesserung des Übertragungswirkungsgrades darstel
len, und es wurden Anstrengungen unternommen, daß ein Durch
gangswiderstand in der hydraulischen geschlossenen Schaltung
verhindert wird, um derartige Gegendrücke herabzusetzen.
Hierbei wurde jedoch eine gewisse Grenze aus Gründen der Si
cherstellung eines Druckwiderstandes in einem Ölkanal er
reicht, der einen Teil derselben darstellt sowie im Hinblick
auf die Kompaktheit der Auslegung. Daher hat man den beabsich
tigten Zweck nicht vollständig erreicht.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen zielt
die Erfindung darauf ab, ein hydrostatisches, stufenlos re
gelbares Getriebe bereitzustellen, dessen Arbeitsweise mit
einem extrem guten Wirkungsgrad über lange Zeitdauer hinweg
verwirklicht werden kann, ohne daß sich eine Verkomplizierung
der Konstruktion sowie eine Vergrößerung der Abmessungen er
gibt.
Erfindungsgemäß wird somit ein hydrostatisches, stufenlos re
gelbares Getriebe angegeben, das eine Hydraulikpumpe der Tau
melscheibenbauart aufweist, die eine Pumpentaumelscheibe und
kreisförmig angeordnete Pumpenkolben hat, deren Saug- und
Förderhübe durch die Pumpentaumelscheibe gesteuert werden,
das einen Hydraulikmotor der Taumelscheibenbauart aufweist,
der eine Motortaumelscheibe und kreisförmig angeordnete Motor
kolben hat, deren Expansions- und Verkleinerungshübe durch
die Motortaumelscheibe gesteuert werden, und das eine hydrau
lische geschlossene Schaltung, die zwischen der Hydraulik
pumpe und dem Hydraulikmotor aufweist, wobei das hy
drostatische, stufenlos regelbare Getriebe wenigstens eine
solche Zuordnung hat, daß ein Mittelpunkt eines Auslaßbe
reiches der Hydraulikpumpe winkelmäßig um einen bestimmten
Winkel einer Drehrichtung der Hydraulikpumpe relativ zu ei
ner Kippachse der Pumpentaumelscheibe verzögert ist, und das
ferner eine solche Zuordnung hat, daß ein Mittelpunkt eines
Expansionsbereiches des Hydraulikmotors winkelmäßig um einen
gegebenen Winkel in einer Drehrichtung des Hydraulikmotors
relativ zu einer Kippachse der Motortaumelscheibe voreilt.
Infolge der winkelmäßig verzögerten bzw. nacheilenden Einstel
lung des Mittelpunktes des Auslaßbereiches der Hydraulikpumpe
um einen gegebenen Winkel in Drehrichtung der Hydraulikpumpe
relativ zur Kippachse der Pumpentaumelscheibe, wie dies vor
stehend beschrieben ist, beginnt der Pumpenkolben eine Kompres
sionsbelastung von der Pumpentaumelscheibe von dem Zeitpunkt an
aufzunehmen, wenn die Hubbewegung um eine gewisse Größe nach
der am weitesten ausgefahrenen Stelle verkleinert ist und daher
wird das größte auftretende Biegemoment, das auf den Pumpen
kolben einwirkt, vermindert.
Infolge der zusätzlichen winkelmäßigen voreilenden Einstellung
des Mittelpunkts des Expansionsbereiches des Hydraulikmotors
um einen gegebenen Winkel in Drehrichtung des Hydraulikmotors
relativ zur Kippachse der Motortaumelscheibe wird der Motor
kolben früher von einer Schubreaktion der Motortaumelscheibe
befreit, bevor er seine am weitesten ausgefahrene Stellung ein
nimmt und daher wird ein größtes Drehmoment, das am Motorkolben
einwirkt, ebenfalls vermindert.
Ferner wird nach der Erfindung ein hydrostatisches, stufenlos
regelbares Getriebe angegeben, das eine Hydraulikpumpe der
Taumelscheibenbauart aufweist, die eine Pumpentaumelscheibe
und kreisförmig angeordnete Pumpenkolben hat, deren Saug- und
Auslaßhübe durch die Pumpentaumelscheibe gesteuert werden,
das einen Hydraulikmotor der Taumelscheibenbauart aufweist,
der eine Motortaumelscheibe und kreisförmig angeordnete Motor
kolben hat, deren Expansions- und Verringerungshübe durch
die Motortaumelscheibe gesteuert werden, und das eine hydrau
lisch geschlossene Schaltung hat, die zwischen der Hydraulik
pumpe und dem Hydraulikmotor ausgebildet ist, wobei das hy
drostatische, stufenlos regelbare Getriebe wenigstens eine
solche Zuordnung hat, daß ein Saugbereich der Hydraulikpumpe
auf einen Winkel vorbestimmt ist, der größer als jener eines
Auslaßbereiches ist und ferner eine solche Zuordnung hat, daß
ein Verkleinerungsbereich des Hydraulikmotors auf einen Winkel
eingestellt ist, der größer als jener eines Expansionsbereiches
desselben ist.
Bei einer solchen Auslegung, bei der der Pumpsaugbereich bei
einem Winkel vorgegeben ist, der größer als jener des Aus
trittsbereiches ist, wird ermöglicht, daß der Gegendruck eines
Pumpenkolbens, wobei es sich um den Saughub handelt, ausrei
chend herabgesetzt ist und daß folglich die gesamte Pumplei
stung selbst dann verbessert werden kann, wenn ein gewisser
Teil des Auslaßbereiches verloren geht.
Wenn zusätzlich der Hydraulikmotor derart ausgelegt wird, daß
sein Verkleinerungsbereich auf einen Winkel gelegt wird,
der größer als jener des Expansionsbereiches ist, so wird da
durch ermöglicht, daß der Gegendruck eines Motorkolbens, wobei
es sich um den Verkleinerungshub handelt, ausreichend verrin
gert wird und daß folglich die gesamte Motorleistung selbst
dann verbessert werden kann, wenn eine gewisse Größe des Ex
pansionsbereiches verloren geht.
Folglich ist es unnötig, den Durchgangswiderstand in der ge
schlossenen hydraulischen Schaltung zu variieren, um die Gegen
drücke der Hydraulikpumpe des Hydraulikmotors zu reduzieren.
Hierdurch wird ermöglicht, daß man eine Verbesserung des Über
tragungswirkungsgrades erhält, und die Erfordernisse hinsicht
lich des Druckwiderstandes eines einen Teil desselben bilden
den Kanales und der Kompaktheit der Auslegung eingehalten wer
den.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er
geben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Aus
führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeich
nung. Darin zeigen:
Fig. 1 bis 18 eine erste bevorzugte Ausbildungsform nach der
Erfindung,
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines hydraulischen,
stufenlos regelbaren Getriebes in einer Kraft
übertragungseinrichtung eines Motorrads,
Fig. 2 eine Rückansicht auf die Längsschnittansicht
ähnlich Fig. 1,
Fig. 3, 4 und 5 jeweils Schnittansichten längs den Linien
III-III, IV-IV und V-V in Fig. 2,
Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in
Fig. 1,
Fig. 6A eine vergrößerte Schnittansicht eines ersten
Verteilerventils, das in eine Neutralexzentri
zitätsstellung in Fig. 6 gebracht ist sowie
eines Teils um das erste Verteilerventil,
Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII
in Fig. 6,
Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII
in Fig. 1,
Fig. 9 eine Schnittansicht (in einem ausgekoppelten
Zustand) längs einer Linie IX-IX in Fig. 1,
Fig. 9A eine vergrößerte Schnittansicht eines zweiten
Verteilerventils, das in eine neutrale Exzen
trizitätsstellung in Fig. 9 gebracht ist, so
wie eines Teils um das zweite Verteilerventil,
Fig. 10 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht zur Verdeutlichung
einer Einkupplungsstellung,
Fig. 11 eine Ansicht in Richtung des Pfeils XI in Fig. 9,
Fig. 12 eine Vorderansicht des zweiten Verteilerventils,
Fig. 13 und 14 Schnittansichten jeweils längs den Linien
XIII-XIII und XIV-XIV in Fig. 12,
Fig. 15 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 2,
Fig. 16 eine Schnittansicht längs der Linie XVI-XVI
in Fig. 15,
Fig. 17 eine Schnittansicht längs einer Linie XVII-XVII
in Fig. 2,
Fig. 18 eine Ansicht in Richtung des Pfeils XVIII in
Fig. 2 und
Fig. 19 bis 21 Ansichten zur Verdeutlichung einer zweiten be
vorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,
wobei
Fig. 19 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 10,
Fig. 20 eine Vorderansicht eines zweiten Verteiler
ventils, und
Fig. 21 eine Schnittansicht längs der Linie XXI-XXI
in Fig. 20 ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausfüh
rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. Zuerst bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2
wird eine Leistung von einer Brennkraftmaschine E eines Motor
rades von einer Kurbelwelle 1 der Brennkraftmaschine E über
eine erste Reduktionseinrichtung 2 des Kettentyps, ein hy
drostatisches, stufenlos regelbares Getriebe T und eine zweite
Reduktionseinrichtung des Kettentyps sukzessiv auf ein Hinter
rad übertragen, das nicht gezeigt ist.
Das stufenlos regelbare Getriebe T weist eine Hydraulikpumpe P
der Taumelscheibenbauart mit konstanter Leistung und einen
Hydraulikmotor M der Taumelscheibenbauart mit veränderbarer
Leistung auf, und es ist in einem von einem Kurbelgehäuse 4
gebildeten Gehäuse enthalten, das die Kurbelwelle 1 trägt.
Die Hydraulikpumpe P weist eine zylindrische Eingangswelle 5
auf, mit der ein Abtriebskettenrad 2 a der ersten Reduktions
einrichtung 2 lösbar mit Hilfe einer Mehrzahl von Verbindungs
bolzen 16 (in der Zeichnung ist nur einer gezeigt) einen Pum
penzylinder 7, der relativ drehbar zu einer mittigen Innenum
fangswand der zylindrischen Eingangswelle 5 mit Hilfe eines
Nadellagers 6 gelagert ist, eine große Anzahl von Pumpen
kolben 9, 9 . . ., die gleitbeweglich in einer Mehrzahl und in
einer geraden Anzahl von kreisförmig angeordneten Zylinder
bohrungen 8, 8 . . . aufgenommen sind, die im Pumpenzylinder 7
vorgesehen sind, um einen Drehmittelpunkt des letzteren zu
umgeben, und durch eine Pumpentaumelscheibe 10 verbunden, die
gegen die äußeren Enden der Pumpenkolben 9, 9 . . . anliegt,
wobei ein Pumpentaumelscheibenhalter 12 vorgesehen ist, der
eine Rückseite der Taumelscheibe 10 mit Hilfe eines Axialwälz
lagers 11 lagert, um die Taumelscheibe 10 in einer geneigten
Stellung um eine gedachte Drehachse 0 1 (d.h. einer Kipp
achse der Pumpentaumelscheibe 10) zu halten, die um einen vor
bestimmten Winkel bezüglich der Achse des Pumpenzylinders 7
senkrecht zu einer Achse des Pumpenzylinders 7 ist. Der Pum
pentaumelscheibenhalter 12 ist lösbar mittels einer Keilver
bindung bei 13 mit einer inneren Umfangswand eines äußeren
Endes der Eingangswelle 5 verbunden und er ist zeitweilig mit
Hilfe eines Sprengrings 14 festgelegt.
Die Pumpentaumelscheibe 10 ermöglicht, daß die Pumpenkolben 9,
9 . . . hin- und hergehend während der Drehung der Eingangswelle
5 bewegbar sind, um wiederholt Saug- und Auslaßhübe auszu
führen.
Ferner ist eine Schraubenfeder 15 vorgesehen, die den Pumpen
kolben 9 in Expansionsrichtung vorbelastet und diese kann un
ter Kompression in der Zylinderbohrung 8 angeordnet sein, um
das Vermögen des Pumpenkolbens zu verbessern, daß dieser der
Pumpentaumelscheibe 10 folgt.
Andererseits weist der Hydraulikmotor M einen Motorzylinder 17
auf, der koaxial links von dem Pumpenzylinder 7 angeordnet ist,
ferner eine große Anzahl von Motorkolben 19, 19 . . ., die
gleitbeweglich in einer Mehrzahl und in einer ungeraden An
zahl in einer kreisförmigen Anordnung vorgesehenen Zylinder
bohrungen 18, 18 . . . aufgenommen sind, die im Motorzylinder 17
vorgesehen sind, um einen Drehmittelpunkt des letzteren zu
umgeben, eine Motortaumelscheibe 20, die gegen die äußeren
Enden der Motorkolben 19, 19 . . . anliegt, eine Lagerwelle 22
mit halbkreisförmigem Querschnitt zur Lagerung einer Rück
seite der Motortaumelscheibe 20 in einer ebenen Fläche mit
Hilfe eines Axialwälzlagers 21 und eine Taumelscheibenveran
kerung 23 zum drehbaren Abstützen einer zylindrischen Fläche
der Lagerwelle 22 ohne Spiel dazwischen aufweist. Die Taumel
scheibenplattenverankerung 23 ist fest mit dem Kurbelgehäuse
4 mit Hilfe einer Schraube 28 zusammen mit einem zylindri
schen Halter 24 verbunden, der mit dem rechten Ende der Tau
melscheibenverankerung 23 verbunden ist. Der zylindrische Hal
ter 24 lagert einen äußeren Umfang des Motorzylinders 17 mit
Hilfe eines Nadellagers 25 drehbeweglich.
Wenn die zylindrische Fläche der Lagerwelle 22 auf der Taumel
scheibenverankerung 23 ohne Zwischenraum dazwischen, wie dies
vorstehend beschrieben ist, drehbeweglich gelagert ist, so ist
es möglich, die Lagersteifigkeit für die Lagerwelle 22 zu ver
bessern und wirksam eine Durchbiegung der Lagerwelle 22 infolge
einer Axialbelastung von den Motorkolben 19, 19 . . . zu ver
hindern.
Auch ist noch zu erwähnen, daß die Taumelscheibenverankerung 23
und der zylindrische Halter 24 miteinander mit Hilfe eines Bol
zens 27 vor dem Einbau in das Getriebe T verbunden sein müssen.
Um die Drehung der Lagerwelle 22 um einen vorbestimmten Winkel
zuzulassen und die Axialbewegung der Lagerwelle 22 zu verhin
dern, ist eine Schraube bzw. ein Bolzen 29 fest mit einer End
fläche der Lagerwelle 22 über ein kreisförmiges, bogenförmig
ausgebildetes Langloch 28 verbunden, das eine Mitte hat, das
von einer Achse 0 2 (d.h. einer Kippachse der Motortaumel
scheibe 20) der Lagerwelle 22 (siehe Fig. 2 und 18) gebildet
wird.
Die Motortaumelscheibe 20 wird durch die Drehung der Lagerwelle
22 zwischen einer stehenden Position, in der sie senkrecht
zur Achse des Motorzylinders 17 sich befindet, und einer maximal
gekippten Position im Betriebszustand bewegt, in der sie um
einen gewissen Winkel nach unten gekippt ist. Wenn sich die
Motortaumelscheibe 20 in der gekippten Position befindet, so
können sich die Motorkolben 19, 19 . . . bei der Drehung des
Motorzylinders 17 hin- und hergehend bewegen, um wiederholt
Expansions- und Verkleinerungshübe auszuführen.
Ferner ist eine Spiralfeder 30 vorgesehen, die den Motorkolben
19 in Expansionsrichtung vorbelastet, und diese Feder kann
im komprimierten Zustand in der Zylinderbohrung 18 angebracht
sein, um das Vermögen des Motorkolbens 19 zu verbessern, daß
dieser der Motortaumelscheibe 20 folgt.
Der Pumpenzylinder 7 und der Motorzylinder 17 bilden einen ein
stückigen Zylinderblock B und eine Abtriebswelle 31 als eine
Getriebewelle geht durch einen Mittelteil des Zylinderblocks B.
Der Motorzylinder 17 ist so angeordnet, daß sein äußeres Ende
gegen einen Flansch 31 a anliegt, der einteilig an einem Außen
umfang der Abtriebswelle 31 ausgebildet ist, während der Pumpen
zylinder 7 mittels einer Keilverbindung bei 32 mit der Abtriebs
welle 31 verbunden ist und ein Sprengring 34 auf der Abtriebs
welle 31 fest vorgesehen ist, so daß dieser gegen ein äußeres
Ende des Pumpenzylinders 7 über eine Auflageplatte 33 anliegt,
wodurch der Zylinderblock 5 fest mit der Abtriebswelle 31 ver
bunden ist.
Ein rechtes Ende der Abtriebswelle 31 verläuft durch die Pum
pentaumelscheibe 10, den Pumpentaumelscheibenhalter 12 und
eine rechte Wand des Kurbelgehäuses 4, sowie durch ein Antriebs
rad 39 für eine zusätzliche Pumpe 38, die nachstehend noch
näher beschrieben wird, und ein Axialwälzlager 40 ist in der
Reihenfolge der Anordnung, ausgehend von dem Pumpentaumelschei
benhalter 12 zwischen dem letztgenannten und einer Traghülse
37 angeordnet, die fest mit einem Außenumfang des rechten
Endes der Welle 31 mit Hilfe eines Ausstoßbolzens 35 und ei
nem geteilten Split 36 verbunden ist. Die Abtriebswelle 31 ist
am rechten Ende am Kurbelgehäuse 4 mit Hilfe der Traghülse 37
und einem Kugellager 41 drehbar gelagert.
Das Antriebsrad 39 ist mittels einer Keilverbindung mit der
zylindrischen Eingangswelle 5 auf dieselbe Weise wie mit
dem Pumpentaumelscheibenhalter 12 verbunden und es ist dreh
bar auf der Abtriebswelle 31 mit Hilfe eines Nadellagers 42
gelagert.
Zusätzlich verläuft ein linkes Ende der Abtriebswelle 31 durch
die Lagerwelle 22, die Taumelscheibenverankerung 23 und eine
linke Wand des Kurbelgehäuses 4, und ein Halter und ein Axial
wälzlager 47 sind in der Reihenfolge der Anordnung, ausge
hend von der Taumelscheibenverankerung 23 zwischen der letzt
genannten und einer Traghülse 45 angeordnet, die mittels einer
Keilverbindung bei 43 mit einem äußeren Umfang des linken En
des der Welle 31 verbunden und mittels eines Splints 44 fest
gelegt ist. Die Abtriebswelle 31 ist ebenfalls am linken Ende
auf der Taumelscheibenverankerung 23 über ein Nadellager 48
und den Halter 46 gelagert. Somit kann eine Radialkomponente
der Axialbelastung, die von dem Motorkolben 19, 19 . . . auf die
Motortaumelplatte 20 einwirkt, auf die Abtriebswelle 31 über
tragen und von dieser aufgenommen werden, und hierdurch kann
eine vom Kurbelgehäuse 4, das als eine Aufnahme dient, aufzu
nehmende Belastung reduziert werden.
Ferner ist ein eingangsseitiges Kettenrad 3 a der zweiten Re
duktionseinrichtung 31 fest mit dem linken Ende der Abtriebs
welle 31 außerhalb des Kurbelgehäuses 4 verbunden.
Auf diese Weise sind alle Teile des Getriebes T einschließlich
des Kettenrades 2 a und des Kettenrades 3 a zu einer einzigen
Baugruppe auf der Abtriebswelle 31 zusammengefaßt und daher
läßt sich das Getriebe T extrem einfach am Kurbelgehäuse 4
an- und abmontieren.
Gleitbeweglich auf der Abtriebswelle 31 sind ein halbkugel
förmiges Ausrichtteil 50, das derart beschaffen ist, daß es
mit der inneren Umfangswand der Pumpentaumelscheibe 10 zur
Ausführung einer relativen Kippbewegung in allen Richtungen
zusammenarbeitet, und ein halbkugelförmiges Ausrichtelement
51 vorgesehen, das derart ausgelegt ist, daß es mit einer in
neren Umfangsfläche der Motortaumelscheibe 20 zur Ausführung
einer relativen Kippbewegung in allen Richtungen zusammenar
beitet, wobei diese Ausrichtteile eine Ausrichtung jeweils an
der Pumpentaumelscheibe 10 und der Motortaumelscheibe 20 be
wirken.
Zur Verbesserung der Ausrichtung an der jeweiligen Taumel
scheibe 10 und 20 und um auch einen Schlupf in Drehrichtung
zwischen der Pumpentaumelscheibe 10 und den Pumpenkolben 9,
9 . . . und zwischen der Motortaumelscheibe 20 und den Motor
kolben 19, 19 . . . zu verhindern, sind sphärische Ausnehmungen
10 a und 20 a jeweils in den Taumelplatten 10 und 20 vorgesehen,
die in Eingriff mit sphärischen Enden 9 a und 19 a der zugeordne
ten Kolben 9 und 19 kommen.
Zwischen der Hydraulikpumpe P und dem Hydraulikmotor M wird
auf die nachstehend beschriebene Weise eine geschlossene hy
draulische Schaltung gebildet.
Zwischen den Zylinderbohrungen 8, 8 . . . des Pumpenzylinders 7
und den Motorzylinderbohrungen 18, 18 . . . des Motorzylinders 17
ist der Zylinderblock B mit ringförmigen inneren und äußeren
Ölkanälen 52 und 53 versehen, die jeweils als Niederdrucköl-
und Hochdruckölkanäle dienen und die konzentrisch um die Ab
triebswelle 31 angeordnet sind. Ferner sind erste Ventilboh
rungen 54, 54 . . . und zweite Ventilbohrungen 55, 55 . . . vor
gesehen, die radial eine ringförmige Trennwand zwischen bei
den Ölkanälen 52 und 53 und einer äußeren Umfangswand des
äußeren Ölkanals 53 durchsetzen und die jeweils in der gleichen
Anzahl wie die Zylinderbohrungen 8, 8 . . . und 18, 18 . . . vor
gesehen sind. Ferner ist eine große Anzahl von Pumöffnungen
a, a . . . vorgesehen, die eine Zwischenverbindung von den be
nachbarten Zylinderbohrungen 8, 8 . . . und den ersten Ventil
bohrungen 54, 54 . . . ermöglichen. Auch ist eine große Anzahl
von Motoröffnungen b, b . . . vorgesehen, die eine Zwischenver
bindung von den benachbarten Zylinderbohrungen 18, 18 . . . und
den zweiten Ventilbohrungen 55, 55 . . . ermöglichen.
Der innere Ölkanal 52 ist in Form einer Ringnut zwischen ge
genüberliegenden Umfangsflächen des Zylinderblocks B und der
Abtriebswelle 31 ausgebildet.
Andererseits wird der äußere Ölkanal 53, wie dies in den Fig. 4
und 5 gezeigt ist, von einer taubenschwanzförmigen Ringnut 58
gebildet, die in den Außenumfang des Zylinderblocks B einge
schnitten ist und einer Mehrzahl von halbkreisförmigen Ausneh
mungen 59, 59 . . ., die in einer zickzackförmigen Anordnung
in gegenüberliegenden Seitenwänden der taubenschwanzförmigen
Nut 58 angeordnet sind, wobei die offenen Flächen der tauben
schwanzförmigen Nut 58 und die Aussparungen 59, 59 . . . durch
eine Hülse 60 verschlossen sind, die auf der äußeren Umfangs
fläche des Zylinderblocks B angeschweißt ist. Der äußere Öl
kanal 53 bei einer solchen Auslegung ist zweckmäßigerweise so
ausgelegt, daß das Volumen des Hochdruckteiles so stark wie
möglich im Vergleich zu einem Hochdruckölkanal verringert wird,
der von einer einfachen Ringnut bei einer bisher üblichen Ring
nut gebildet wird (siehe offengelegte japanische Patentanmel
dung No. 1 67 970/87).
Die ersten und zweiten Ventilbohrungen 54 und 55 sind derart
ausgelegt, daß sie Bodenwände der Aussparungen 59, 59 . . .,
die in zickzackförmiger Anordnung vorgesehen sind, durchsetzen
und entsprechend dieser Auslegung sind die Zylinderbohrungen
8, 8, . . . der Hydraulikpumpe B und die Zylinderbohrungen
18, 18 . . . des Hydraulikmotors M in Umfangsrichtung in
Phasen zueinander versetzt.
Wenn man eine derartige Auslegung trifft, so ist es möglich,
den Abstand zwischen den ersten und den zweiten Ventilboh
rungen 54 und 55 in Axialrichtung des Zylinderblocks B zu
verringern, während sich die Wandstärke des Zylinderblocks B
zwischen den ersten und den zweiten Ventilbohrungen 54 und 55
vergrößern läßt, was dazu führt, daß man eine kompakte Ausle
gung des Zylinderblocks B erhält.
Selbst wenn zusätzlich eine verstärkte Deformation an den ge
genüberliegenden Seitenwänden der taubenschwanzförmigen Nut
58 auftritt, wenn ein höherer hydraulischer Druck in den äuße
ren Ölkanal 53 eingeleitet wird, wird der Flächendruck an
dem zusammenpassenden Teil zwischen dem Zylinderblock B und
der Hülse 60 aufgrund dieser Deformation eher vergrößert, wo
durch verhindert wird, daß Öl an diesem zusammenpassenden Teil
austreten kann.
Erste Schieber-Verteilerventile 61, 61 . . . sind gleitbeweglich
in den ersten Ventilbohrungen 54, 54 . . . aufgenommen und
zweite Schieber-Verteilerventile 62, 62 . . . sind gleitbeweg
lich in den zweiten Ventilbohrungen 55, 55 . . . jeweils auf
genommen. Ein erster exzentrischer Ring 63 ist angebracht,
um die äußeren Enden der ersten Verteilerventile 61, 61 . . .
unter Zwischenlage von Kugellagern 65 zu umgeben und mit die
sen in Eingriff zu sein, während ein zweiter exzentrischer
Ring 64 angebracht ist, um die äußeren Enden der zweiten Ver
teilerventile 62, 62 . . . mit Hilfe von Kugellagern 66 zu um
geben und mit diesen zusammenzuarbeiten. Um diesen Eingriffs
zustand kraftunterstützt zu verwirklichen, sind die ersten
Verteilerventile 61, 61 . . . an ihren äußeren Enden durch einen
ersten Druckring 67 zwischenverbunden, der konzentrisch zum
ersten exzentrischen Ring 63 angeordnet ist, während die zweiten
Verteilerventile 62, 62 . . . an ihren äußeren Enden durch einen
zweiten Druckring 68 zwischenverbunden sind, der konzentrisch
zum zweiten exzentrischen Ring 64 angeordnet ist. Diese zu
sammenhängende Anordnung wird nachstehend näher beschrieben.
Der erste exzentrische Ring 63 ist lösbar am äußeren Umfang
der zylindrischen Eingangswelle 5 mit Hilfe eines mit einem
Kopf versehenen Bolzens 70 und einer Klammer 71 befestigt und
an einer Stelle um einen bestimmten Abstand ε₁ von einer Mitte
der Abtriebswelle 31 längs einer Linie X 1 in einer exzentri
schen Richtung verschoben, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die
Linie X 1 in der exzentrischen Richtung befindet sich an einer
Stelle, die winkelmäßig gesehen um einen bestimmten Winkel R₁
von der gedachten Drehachse 0 1 der Pumpentaumelscheibe 10 in
einer Richtung R der Relativdrehung des Pumpenzylinders 7 be
züglich der zylindrischen Eingangswelle 5 vorgesehen. Der Win
kel R₁ kann leicht durch Verschiebung der Stelle verstellt wer
den, an der die Eingangswelle 5 und der Pumpentaumelscheiben
halter 12 mittels einer Keilverbindung miteinander verbunden
sind. Hierdurch ist es möglich, die Phasen relativ zur Pumpen
taumelscheibe 10 in den Förder- und Saugbereichen der Hydrau
likpumpe P einzustellen und daher lassen sich verschiedene
Leistungsanforderungen der Hydraulikpumpe ohne die Wiederho
lung von Bauteilen verwirklichen.
Wenn eine Relativdrehung zwischen der zylindrischen Eingangs
welle 5 und dem Pumpenzylinder 7 auftritt, bewirkt der erste
exzentrische Ring 63, daß jedes der ersten Verteilerventile
61 in der ersten Ventilbohrung zwischen radial inneren und äuße
ren Positionen im Pumpenzylinder 7 unter Ausführung eines Hu
bes mit einem Weg bewegt wird, der zweimal so groß wie eine
Exzentergröße ε 1 ist.
In Fig. 6 ist der Auslaßbereich der Hydraulikpumpe P mit D
bezeichnet, während der Saugbereich mit S bezeichnet ist, und
die Linie X 1 in exzentrischer Richtung des ersten Verteiler
ventils 61 geht durch einen Mittelpunkt der jeweiligen Be
reiche D und S. In Auslaßbereich D wird das erste Verteiler
ventil 61 in seiner inneren Stellung von einer Stelle N 1
wegbewegt (die als eine neutrale Exzentrizitätsstellung be
zeichnet wird), um die zugeordnete Pumpenöffnung a in Verbin
dung mit dem äußeren Ölkanal 53 zu bringen und die Verbin
dung zwischen dem inneren Ölkanal 52 zu unterbrechen, so daß
der Pumpenkolben 9, der seinen Auslaßhub ausführt, bewirkt,
daß ein Arbeitsöl von dem inneren Ölkanal 52 in die Zylinder
bohrung 8 eingesaugt wird.
In der neutralen Exzentrizitätsstellung N 1 unterbricht das
erste Verteilerventil 61 die Verbindung zwischen der zugeordne
ten Pumpenöffnung a mit beiden Ölkanälen 52 und 53. In diesem
Fall ist ein Ventilschließrand l 1 auf einem hervorstehenden
Teil 61 a des ersten Verteilerventils 61 vorgesehen, der die
Öffnung a nur an seinem dem äußeren Ölkanal 53 näherliegenden
Teil absperrt, wie dies in Fig. 6A gezeigt ist.
Auf diese Weise wird der Auslaßbereich D der Hydraulikpumpe
P in Winkelrichtung durch den Winkel R₁ im Vergleich zu dem
Fall verzögert, bei dem die Linie X 1 in exzentrischer Rich
tung mit der gedachten Drehachse 0 1 fluchtet, und der Saugbe
reich S kann so gewählt werden, daß er einen Winkel hat, der
größer als jener des Auslaßbereichs D ist.
Der zweite exzentrische Ring 64 ist mit einem Tragring 65 über
ein Schwenkteil 76 parallel zur Abtriebswelle 31 zur Ausfüh
rung einer Schwingbewegung zwischen einer Einkupplungsstellung
n und einer Auskupplungsstellung f verbunden, wie dies in den
Fig. 1, 2 und 8 gezeigt ist. Der Tragring 75 ist lösbar am
äußeren Umfang des zylindrischen Halters 24 mit Hilfe einer
Mehrzahl von mit Köpfen versehenen Bolzen 77 und einer Mehr
zahl von Klammern 78 befestigt. Daher ist es möglich, die
jeweiligen Phasenfehlerausrichtungen zwischen der Lagerachse
0 2 der Taumelscheibe 20 und einer Linie X 2 in exzentrische
Richtung des zweiten exzentrischen Ringes 64 minimal zu hal
ten und die wechselseitige Zuordnung beider vor der Montage
am Kurbelgehäuse 4 zu fixieren, da der zylindrische Halter
24 zur Lagerung des zweiten exzentrischen Ringes 64 mit der
Taumelscheibenverankerung 23 zur Lagerung der Taumelscheibe
20 durch die Schraube 27 verbunden ist.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist die exzentrische Richtung des
zweiten exzentrischen Rings 64 an einer um einen vorbe
stimmten Winkel R₂ von der Drehachse 0 2 in Drehrichtung R
des Motorzylinders 17 winkelmäßig voreilenden Stelle ge
wählt und es ist eine Exzentergröße ε 2 in Einkuppelstellung
n und eine Exzentergröße ε 3 in Auskuppelstellung f vorge
sehen, die größer als ε 2 ist, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.
Wenn der zweite exzentrische Ring 64 die Einkuppelposition n
einnimmt, bewirkt der exzentrische Ring 64 an der Drehung
des Motorzylinders 17, daß jedes der zweiten Verteilerven
tile 62 hin- und hergehend in der zweiten Ventilbohrung 55
zwischen radial inneren und äußeren Positionen im Motor
zylinder 17 bewegt wird, wobei der Hub eine Länge hat, die
dem Zweifachender Exzentrizität ε 2 entspricht.
In Fig. 9 ist ein Expansionsbereich des Hydraulikmotors M
mit Ex bezeichnet, während ein Verkleinerungsbereich mit Sh
bezeichnet ist. Die Linie X 2 in Exzentrizitätsrichtung des
zweiten Verteilerventils 62 geht durch einen Mittelpunkt der
jeweiligen Bereiche Ex und Sh. Im Expansionsbereich Ex wird
das zweite Verteilerventil 62 in der inneren Position, aus
gehend von einer neutralen Exzentrizitätsstelle N 2 bewegt,
um die entsprechende Motoröffnung b in Verbindung mit dem
äußeren Ölkanal 53 zu bringen, während zugleich die Verbin
dung derselben mit dem inneren Ölkanal 52 unterbrochen wird,
so daß ein Hochdruckarbeitsöl von dem äußeren Ölkanal 53 in
die zylindrische Bohrung 18 des Motorkolbens 19 eingeleitet
wird, der einen Expansionshub ausführt.
Im Verkleinerungsbereich Sh wird das zweite Verteilerventil 62
in die äußere Position, ausgehend von der neutralen Exzentri
zitätsstelle N 2 bewegt, um die entsprechende Motoröffnung b
in Verbindung mit dem inneren Ölkanal 52 zu bringen, während
zugleich die Verbindung derselben mit dem äußeren Kanal 53 un
terbrochen wird, so daß das Arbeitsöl aus der Zylinderbohrung
18 des Motorkolbens 19 beim Verdrängungshub in den inneren
Ölkanal 52 ausgegeben wird.
In der neutralen Exzentrizitätsstellung N 2 unterbricht das
zweite Verteilerventil 62 die zugeordnete Öffnung b mit den
beiden Ölkanälen 52 und 53. In diesem Fall ist eine vorbe
stimmte Ventilschließkante l 2 an einem vorspringenden Teil
62 a des ersten Verteilerventils 62 vorgesehen, die die Öffnung
b nur an einem dem äußeren Ölkanal 53 näherliegenden Teil
absperrt, wie dies in Fig. 9A gezeigt ist.
Auf diese Weise wird der Expansionsbereich Ex des Hydraulik
motors M winkelmäßig um den Winkel R₂ im Sinne einer Vorei
lung im Vergleich zu dem Fall verschoben, bei dem die Linie
X 2 in Exzentrizitätsrichtung mit der Drehachse 0 2 fluchtet,
und der Verdrängungsbereich Sh kann derart gewählt werden, daß
er einen Winkel hat, der größer als jener des Expansionsbe
reichs Ex ist.
Wenn der zweite exzentrische Ring 64 die Einkuppelstellung f
einnimmt, bewirkt er, daß jedes der zweiten Verteilerventile
62 bei der Drehung des Motorzylinders 17 in der zweiten Ventil
bohrung 55 zwischen den radial inneren und äußeren Positionen
im Motorzylinder 17 mit einem Hub hin- und herbewegt wird, der
das Zweifache der Exzentrizität ε 3 beträgt. In den inneren und
äußeren Positionen ermöglicht das zweite Verteilerventil, daß
der äußere Ölkanal 53 zur Außenseite des Zylinderblocks B hin
offen ist. Auf diese Weise hat jedes zweite Verteilerventil 62
auch die Funktion eines Kupplungsventils, und hierdurch er
hält man eine vereinfachte und kompakte Auslegung des Getrie
bes insgesamt gesehen im Vergleich zu den üblichen Auslegungs
formen, bei denen ein separates Kupplungsventil gesondert vor
gesehen ist.
Ein Paar der voranstehend genannten Pumpenöffnungen a sind
nebeneinander in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung
der Gleitbewegung des ersten Verteilerventils 61 für jede Zy
linderbohrung 8 vorgesehen. Ein Paar der vorstehend genannten
Motoröffnungen b ist ebenfalls nebeneinanderliegend in einer
Richtung senkrecht zu einer Richtung der Gleitbewegung des
zweiten Verteilerventils 62 für jede Zylinderbohrung 18
vorgesehen. Bei einer derartigen Auslegung ermöglicht das Ver
teilerventil 61, 62 ein Öffnen und Schließen der zugeordneten
Öffnung a, b unter Ausführung eines relativ kurzen Hubes und
es wird ein großer Gesamtdurchlaßbereich der Pumpöffnungen a
und der Motorpumpöffnungen b sichergestellt.
Zurück zu Fig. 8 ist eine Anlageplatte 79 fest mit dem zweiten
exzentrischen Ring 64 an seiner Umfangswand auf der dem Schenkel
teil 76 gegenüberliegenden Seite mit Hilfe einer Maschinenschrau
be 80 angebracht und eine Glockenwelle bzw. Steuerwelle 81
ist vorgesehen, die mit der Anlageplatte 79 zusammenarbeitet,
um die letztgenannte in Richtung der Auskuppelposition f des
zweiten exzentrischen Ringes 64 zu steuern. Ein Arbeitszug 83
ist mit einem Kupplungshebel 82 verbunden, der fest mit einem
äußeren Ende der Nockenwelle 81 verbunden ist und eine Feder
84 ist im komprimierten Zustand zwischen dem Kupplungshebel 82
und dem Kurbelgehäuse 4 vorgesehen, die zur Rückführung des
Kupplungshebels 82 dient. Der zweite exzentrische Ring 64 ist
ebenfalls durch eine Stellfeder 85 in Richtung der Einkuppel
stellung n vorbelastet. Die Stellfeder 85 ist im komprimierten
Zustand zwischen einem Halter 87, der fest mit dem äußeren
Umfang des zweiten exzentrischen Ringes 64 mit Hilfe einer Ma
schinenschraube 86 verbunden ist und dem Tragring 75 ange
ordnet.
Somit wird der zweite exzentrische Ring 64 im Grundzustand in
der Einkuppelstellung n durch die Kraft der Stellfeder 85 ge
halten. Er kann aber in die Auskuppelstellung f geschwenkt wer
den, wenn die Nockenwelle 81 mit Hilfe des Arbeitszuges 83 ge
dreht wird, wie dies mit einem Pfeil in der Zeichnung darge
stellt ist.
Wenn bei der vorstehend genannten Auslegung die zylindrische
Eingangswelle 5 der Hydraulikpumpe P durch die erste Reduktions
einrichtung 2 gedreht wird, wobei der zweite exzentrische Ring
64 in der Einkuppelstellung n bleibt, bewirkt die Pumpentau
melscheibe 20, daß die Pumpenkolben 9, 9 . . . alternierend
Auslaß- und Saughübe ausführen.
Somit pumpt der Pumpenkolben 9 ein Arbeitsöl von der Zylinder
bohrung 8 in den äußeren Ölkanal 53 während des Durchlaufens
des Förderbereiches D und er saugt Arbeitsöl von dem inneren
Ölkanal in die Zylinderbohrung 8 während des Durchlaufens des
Saugbereiches S.
Das Hochdruckarbeitsfluid, das in den äußeren Ölkanal 53 ge
pumpt wird, wird in die Zylinderbohrung 18 des Motorkolbens 19
eingeleitet, der sich im Expansionsbereich Ex des Hydraulik
motors M befindet und andererseits wird dieses von der Zylin
derbohrung 18 in den inneren Ölkanal 52 durch den Motorkolben
19 abgegeben, der sich im Verkleinerungsbereich bzw. Ver
drängungsbereich Sh befindet.
Während dieser Zeit wird der Zylinderblock B durch die Summe
eines Reaktionsmomentes, das durch den Pumpenzylinder 7 von
der Pumpentaumelscheibe 10 über die Pumpenkolben aufgenommen
wird, die einen Auslaßhub ausführen, und eines Reaktionsmo
mentes gedreht, das durch den Motorzylinder 17 von der Motor
taumelscheibe 20 über den Motorkolben 19 aufgenommen wird,
die einen Expansionshub ausführen, und das Drehmoment des
Zylinderblocks B wird von der Abtriebswelle 31 zu der zweiten
Reduktionseinrichtung 3 übertragen.
In diesem Fall ergibt sich ein Schaltverhältnis von Abtriebs
welle 31 zu zylindrischer Eingangswelle 5 durch die folgende
Gleichung:
Wenn daher die Leistung des Hydraulikmotors M sich von 1 auf
einen gewissen Wert ändert, so läßt sich das Schaltverhältnis
von 1 auf einen gewissen gewünschten Wert ändern. Da die
Leistung des Hydraulikmotors M durch den Hub des Motorkolbens
19 bestimmt ist, läßt sich das Schaltverhältnis stufenlos
von 1 bis auf einen gewissen Wert regeln, indem man die Kipp
bewegung der Motortaumelscheibe 20, ausgehend von einer ste
henden Position, zu einer gewissen Kippstellung vornimmt.
Da der Saugbereich S bei einem Winkel gewählt ist, der größer
als jener des Auslaßbereiches D bei der Hydraulikpumpe P ist,
läßt sich die Saugleistung in der zylindrischen Bohrung 8 ef
fektiv selbst dann vergrößern, wenn der Gegendruck des Pumpen
kolbens 9 in Richtung des Saughubes wesentlich niedriger als
jener des Pumpenkolbens 9 in seinem Auslaßhub ist. Folglich
läßt sich die Gesamtleistung der Hydraulikpumpe P selbst dann
verbessern, wenn ein geringfügiger Teil des Auslaßbereichs D
verlorengeht.
Auch ist noch zu erwähnen, daß zur Verbesserung der Leistung
auf die günstigste Größe es äußerst erwünscht ist, den Saugbe
reich S auf einen Winkel von 180° einzustellen.
Da zusätzlich der Auslaßbereich D winkelmäßig durch den Winkel
R₁ im Vergleich zu dem Fall verzögert ist, bei dem die Linie
X 1 in Exzentrizitätsrichtung des ersten exzentrischen Ringes
63 mit der gedachten Drehachse 0 1 fluchtet, nimmt der Pumpen
kolben 9 eine große Kompressionsbelastung von der Pumpentau
melscheibe 10, ausgehend von dem Zeitpunkt auf, wenn eine Ver
kleinerung um eine gewisse Größe nach der am weitesten ausge
fahrenen Position erfolgt. Als Folge hiervon wird das größte
im Pumpenkolben 9 erzeugte Biegemoment reduziert, so daß das
Ausdruckphänomen zwischen dem Pumpenkolben 9 und dem offenen
Rand der Zylinderbohrung 8 mittelmäßig ist und somit ein Rei
bungsverlust infolge dieser Erscheinung beträchtlich reduziert
wird.
Da andererseits der Verkleinerungs- bzw. Verdrängungsbereich
Sh auf einen Winkel eingestellt ist, der größer als jener des
Expansionsbereichs Ex beim Hydraulikmotor M ist, kann der Ge
gendruck des Motorkolbens 19, der sich in einem Verbrennungshub
befindet, ausreichend reduziert werden und die Leistungsfähig
keit des Hydraulikmotors M kann insgesamt selbst dann verbes
sert werden, wenn man eine geringfügige Einbuße des Expansions
bereiches Ex in Kauf nimmt.
Auch ist noch zu erwähnen, daß zur Verbesserung der Leistung
auf den günstigsten Wert es äußerst erwünscht ist, daß der
Verkleinerungs- bzw. Verdrängungsbereich Sh mit einem Winkel
von 180° gewählt ist.
Da zusätzlich der Expansionsbereich Ex winkelmäßig durch den
Winkel R₂ im Vergleich zu dem Fall voreilt, bei dem die Linie
X 2 in Exzentrizitätsrichtung des zweiten exzentrischen Ringes
64 mit der Drehachse 0 2 fluchtet, der Motorkolben 19, der
eine Expansion gut ausführt, vorher von einer Axialreaktions
wirkung der Motortaumelscheibe 20 vor dem Erreichen seiner am
weitesten ausgefahrenen Stellung befreit wird. Als Folge hier
von wird ein größtes im Motorkolben 19 erzeugtes Biegemoment
reduziert, so daß eine Aushöhlerscheinung zwischen dem Motor
kolben 19 und dem offenen Rand der Zylinderbohrung 18 mittelmäßig
ist und folglich ein Reibungsverlust infolge dieser Erscheinung
beträchtlich reduziert wird.
Wenn während des Arbeitens der zweite exzentrische Ring 64 in
die Auskuppelstellung f geschwenkt wird, ermöglicht das zweite
Verteilerventil 62, daß das unter höherem Druck stehende Öl
in dem äußeren Kanal 53 zu der Außenseite des Zylinderblocks B
gelenkt wird, so daß das unter höherem Druck stehende Arbeitsöl
nicht dem Hydraulikmotor M zugeführt wird und somit wird die
Leistungsübertragung zwischen der Hydraulikpumpe P und dem
Hydraulikmotor M unterbrochen. In anderen Worten bedeutet dies,
daß ein sogenannter ausgekuppelter Zustand möglich ist.
Während des Arbeitens sowohl der Hydraulikpumpe 10 als auch
des Hydraulikmotors M nimmt die Pumpentaumelscheibe 10 eine
Axialbelastung von den Pumpenkolben 9, 9 . . . auf, während die
Motortaumelscheibe 20 eine Axialbelastung von den Motorkolben
19, 19 . . . aufnimmt und diese Axialbelastungen sind in Gegen
richtungen gerichtet. Die von der Pumpentaumelscheibe 10 aufge
nommene Belastung jedoch wird auf die Abtriebswelle 31 über das
Axialwälzlager 11, den Pumpentaumelscheibenhalter 12, das
Axialwälzlager 40, die Traghülse 37 und den Keil bzw. Splint 36
übertragen, während die von der Motortaumelscheibe 20 aufge
nommene Axialbelastung in ähnlicher Art und Weise auf die Ab
triebswelle 31 über das Axialwälzlager 21, die Drehwelle 22,
die Taumelscheibenverankerung 23, das Axialwälzlager 47, die
Traghülse 45 und den Keil bzw. Splint 44 aufgenommen wird.
Somit bewirken derartige Axialbelastungen lediglich Zugbean
spruchungen in der Abtriebswelle 31 und sie wirken keineswegs
auf das die Welle 31 lagernde Kurbelgehäuse 4 ein.
Die Verbindungsanordnung für das erste Verteilerventil 61 und
den Druckring 67 weist nach den Fig. 6 und 7 einen durchmesser
kleineren Halsabschnitt 61 b, der am Verteilerventil 61 ausge
bildet ist und eine in Umfangsrichtung weisende längliche Öff
nung 89, die im Druckring 67 vorgesehen ist und derart beschaf
fen und ausgelegt ist, daß sie mit dem Halsabschnitt 61 b zusam
menarbeiten kann und eine durchmessergrößere Öffnung 90 auf,
die mit einem Ende der länglichen Öffnung 89 verbunden, so daß
ein durchmessergrößerer äußerer Endabschnitt des Verteilerven
tils 61 durch die durchmessergrößere Öffnung 90 eingeschoben
werden kann. Wenn daher das Verteilerventil 61 in die durchmes
sergrößere Öffnung 90 eingesetzt ist, wobei der Halsabschnitt
61 b passend in die längliche Öffnung bzw. das Langloch 89 einge
setzt ist, und dann der Druckring 67 in Umfangsrichtung gedreht
wird, so kann der Halsabschnitt 61 b in Eingriff mit dem Lang
loch 89 gebracht werden. Um diesen Eingriffszustand beizubehal
ten, ist ein federnd nachgiebiger Stopfen 91 wenigstens auf eine
der durchmessergrößeren Öffnungen 90 gesetzt.
Da der Druckring 67 konzentrisch zum ersten exzentrischen Ring
63 zwischen dem Letztgenannten und dem Zylinderblock B ange
ordnet ist, kann jedes Verteilerventil 61 so mit Kraft beauf
schlagt werden, daß es dem ersten exzentrischen Ring 63 folgt,
so daß eine bestimmte hin- und hergehende Bewegung ausgeführt
wird. Zusätzlich kann der Druckring 67 nach der Erfindung keine
Vergrößerung des Durchmessers des Zylinderblockes im Gegensatz
zu den üblichen Schraubenfedern mit sich bringen, die am Mittel
teil des Zylinderblocks angebracht sind.
Die Verbindungsanordnung für das zweite Verteilerventil 62
und den Druckring 68 ist ähnlich der Verbindungsanordnung für
das erste Verteilerventil 61 und den Druckring 67, wie dies
in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist. Daher sind entsprechende Teile
mit denselben Bezugszeichen versehen und eine eingehende Be
schreibung entfällt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2, 17 und 8 ist eine Schalt
steuereinrichtung 93 zum Steuern des Winkels der Motortaumel
scheibe 20 mit der Drehwelle 22 verbunden. Die Schaltsteuer
einrichtung 93 wird von einem Segmentzahnrad 96, das fest mit
dem anderen Ende der Drehwelle 22 mit Hilfe einer Schraube 94
und einem Paar von Steckbolzen 95 verbunden ist, einem Schnecken
rad 97, das mit dem Segmentzahnrad 96 kämmt, und einem rever
siblen Gleichstrommotor 99 gebildet, der eine Antriebswelle 98
hat, die mit dem Schneckenrad 97 verbunden. Das Schneckenrad 97
ist mit Hilfe von Lagern 102 und 103 auf einem Getriebekasten
101 drehbar gelagert, der fest mit dem Kurbelgehäuse 4 mit Hilfe
einer Schraube 100 verbunden ist. Der Elektromotor 99 hat einen
Stator, der an Ort und Stelle an dem Kurbelgehäuse 4 festge
legt ist.
Somit bilden das Segmentzahnrad 96 und das Schneckenrad 97 eine
Verzögerungseinrichtung 106, das die Drehbewegung der Antriebs
welle 98 auf die Drehwelle 22 verlangsamt und überträgt, wobei
diese Verzögerungseinrichtung aber in einer Sperrstellung bei
der Aufnahme einer umgekehrten Belastung von der Drehwelle 22
drehbar ist.
Wenn der Elektromotor 99 in einer Grunddrehrichtung oder einer
Gegendrehrichtung sich dreht, kann die Drehbewegung desselben
in verlangsamter Weise von dem Schneckenrad 97 auf das Segment
zahnrad 96 und weiter auf die Drehwelle 22 übertragen werden,
um die Letztgenannte in einer stehenden oder nach unten gekippten
Richtung zu drehen.
Wenn der Elektromotor 99 ausgeschaltet ist und die Motortaumel
scheibe 20 in einem beliebigen Winkel zu halten ist, nehmen
beide Räder aus 96 und 97 ihre jeweiligen Blockierzustände ein,
um eine Drehung der Drehwelle 22 zu verhindern. Daher ist die
Motortaumelscheibe 20 zuverlässig in der momentanen Position
gehalten, da das Schneckenrad 97 selbst dann nicht von dem Seg
mentzahnrad 96 angetrieben werden kann, wenn die Motortaumel
scheibe 20 eine stehende oder nach unten gekippte Position und
ein entsprechendes Moment von den Motorkolben 19, 19 . . . auf
nimmt und dieses Moment über die Drehwelle 22 auf das Segment
zahnrad 96 übertragen wird.
Um die stehende und nach unten gekippte Positionen der Motor
taumelscheibe 20, die man durch den Elektromotor 99 erhält, ein
halten zu können, ist eine Begrenzungsnut 104 konzentrisch zu
dem Segmentzahnrad 96 im Segmentzahnrad 96 vorgesehen und ein
Anschlagbolzen 105 ist gleitbeweglich in Eingriff mit der Be
grenzungsnut 104 bringbar, der fest mit dem Getriebekasten 101
verbunden ist.
Wiederum bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 ist ein Hauptblindöl
kanal 108 an einem Mittelabschnitt der Abtriebswelle 31 vor
gesehen, und ein Ölfilter 109 ist in dem Hauptölkanal 108 über
seine gesamte Länge hinweg vorgesehen.
Der Ölfilter 109 ist zylindrisch und ein Ende desselben reicht
tief in den Hauptölkanal 108, welches geschlossen ist und das
andere Ende ist offen. Das offene Ende ist in engem Kontakt mit
einer inneren Umfangsfläche an einem offenen Ende des Hauptöl
kanals 108.
Das offene Ende des Hauptölkanales 108 ist mit einem Auslaßteil
der zusätzlichen Pumpe 38 über einen Ölkanal 130 verbunden, der
in einer Seitenwand des Kurbelgehäuses 4 ausgebildet ist, und
ein Ölfilter 131 ist ebenfalls in dem Ölkanal 130 vorgesehen.
Zusätzlich ist ein Eingangsteil der zusätzlichen Pumpe 38 mit
einem Ölvorratsbehälter 110 am Boden des Kurbelgehäuses 4 ver
bunden.
Die zusätzliche Pumpe 38 wird von dem Antriebsrad 39 angetrie
ben, das mittels einer Keilverbindung mit der zylindrischen
Eingangswelle 5 verbunden ist. Somit wird während der Drehung
der zylindrischen Eingangswelle 5 das Öl in dem Ölvorratsraum
110 konstant in den Ölkanal 130 mit Hilfe der zusätzlichen Pum
pe 38 abgegeben. Dieses Öl wird zuerst durch den Ölfilter 131
gefiltert. Dann geht es in den Hauptölkanal 108 und wird dort
von dem Ölfilter 109 gefiltert. Anschließend geht das Öl durch
eine radiale zusätzliche Öffnung oder einen radialen zusätzlichen
Kanal 111, der in die Abtriebswelle 31 eingeschnitten ist und
gelangt dann in den inneren Ölkanal 52. Selbst wenn daher irgend
welche Fremdstoffe, wie Abfälle oder dergleichen, die bei der
Montage des Getriebes T an dem Kurbelgehäuse 4 anfallen, in den
Hauptölkanal 108 gelangen, können diese durch den Ölfilter 109
entfernt werden, so daß ein reines Arbeitsöl in der geschlossenen
hydraulischen Schaltung zwischen der Hydraulikpumpe P und dem
Hydraulikmotor M jederzeit gefördert werden kann.
Ein erstes Rückschlagventil 112 zur Blockierung des Rückstromes
des Öls von dem inneren Ölkanal 52 ist in der zusätzlichen Öff
nung 111 vorgesehen und es ist in Schließrichtung durch eine
Blattfeder 114 vorbelastet, die die Ausgangswelle 31 umgebend
angebracht ist.
Während des umgekehrten Belastungsvorganges, d.h. während der
Motorbremsung, arbeitet der Hydraulikmotor M zur Erzielung einer
Pumpwirkung und die Hydraulikpumpe P arbeitet mit Motoreffekt.
Somit ändert sich der Druck in dem äußeren Ölkanal 53 auf einen
niedrigeren Druckwert und der Druck im inneren Ölkanal 52 än
dert sich auf einen höheren Druckwert, so daß das Arbeitsöl
in umgekehrter Richtung aus dem inneren Ölkanal 52 in die zu
sätzliche Öffnung 111 fließen kann. Eine solche umgekehrte Strö-
oder Rückströmung ist jedoch durch das erste Rückschlagventil
112 blockiert. Auf diese Weise wird eine umgekehrte Belastung
zuverlässig von dem Hydraulikmotor M auf die Hydraulikpumpe P
übertragen, so daß man eine gute Motorbremswirkung erhält.
Das in den Hauptölkanal 108 eingeleitete Öl geht durch ein Paar
von radialen linken und rechten Öffnungen 115 und 116, die in
der Abtriebswelle 31 vorgesehen sind in Schmierölkanäle 117 und
118, die als Ringnuten in dem äußeren Umfang der Abtriebswelle
31 derart vorgesehen sind, daß sie den inneren Umfangsflächen
des Pumpenzylinders 9 und des Motorzylinders 17 zugewandt sind.
Hierbei sind Unterteilungsrohre 109 a und 109 b an Zwischenab
schnitten des Ölfilters 109 in Kontakt mit einer inneren Umfangs
fläche des Hauptölkanales 108 vorgesehen, um zu vermeiden, daß
verschmutztes Öl zwischen der Öffnung 111 und den Öffnungen 115,
116 fließt.
Das in den rechts liegenden Schmierölkanal 117 eingeleitete Öl
wird in die zylindrische Eingangswelle 5 über eine axiale Ölnut
119 eingeleitet, die in dem Abschnitt der Abtriebswelle vorge
sehen ist, der mittels einer Keilverbindung mit dem Zylinderblock
B verbunden ist. Somit werden die verschiedenen Teile, wie die
Pumpentaumelplatte 10 in der zylindrischen Eingangswelle 5, die
Pumpenkolben 9, die Axialwälzlager 11, das Nadellager 42, die
Auflageplatte 33, die Ausrichteinrichtung 50 und dergleichen ge
schmiert.
Um ferner das Axialwälzlager 11 und das Nadellager 42 ausrei
chend zu schmieren, ist eine kleine Öffnung 120 in der Abtriebs
welle 31 in der Nähe der Lager 11 und 42 vorgesehen, die in Ver
bindung mit dem Hauptölkanal 108 steht.
Das durch die Schmierung des Nadellagers 42 gehende Öl wird dann
aufgrund einer Zentrifugalkraft verteilt, um das Axialwälzlager
40 zu schmieren.
Das in dem links liegenden Schmierölkanal 118 eingeleitete Öl
wird in die Taumelscheibenverankerung 23 und den zylindrischen
Halter 24 durch eine Ölnut 121 eingeleitet, die quer zu dem
Flansch 31 a der Abtriebswelle 31 vorgesehen ist, gegen das
das Ende des Motorzylinders 17 anliegt, wie dies in Fig. 2 ge
zeigt ist. Somit werden die verschiedenen Teile, wie die Motor
taumelscheibe 20, in der Taumelscheibenverankerung 23 und der
zylindrische Halter 24, die Motorkolben 19, das Axialwälzlager 21,
die Drehwelle 22, die Ausrichteinrichtung 51 und die Nadellager
25 und 48 und dergleichen geschmiert.
Um eine weitere zufriedenstellende Schmierung des Nadellagers
48 zu erhalten, ist eine kleine Öffnung 122 in der Abtriebs
welle 31 in der Nähe des Lagers 48 vorgesehen, die in Verbindung
mit dem Hauptölkanal 108 steht.
Das durch die Schmierung des Nadellagers 48 gegangene Öl wird
aufgrund einer Zentrifugalkraft verteilt, um das Axialwälzlager
47 zu schmieren.
Zur Ergänzung des Schmieröls von dem Hauptölkanal 108 in den
vorstehend beschriebenen Öffnungen 115 und 116 sind kleine Öff
nungen 120 und 122 und dergleichen ständig ohne Behinderung
selbst beim Motorbremsvorgang durchströmt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 15 und 16 ist der Motorzylinder
17 mit einem radialen Ölkanal 123 versehen, der zwischen zwei
benachbarten Zylinderbohrungen 18 und 18 an einem Teil durch
geht, der immer in Gleiteingriff mit dem zugeordneten Motorkol
ben 19 ist und er ist an seinem inneren Ende mit der Ölnut 121
verbunden. Ein axialer Ölkanal 124 ermöglicht die Verbindung ei
nes äußeren Endes des Ölkanals 123 mit dem äußeren Ölkanal 53.
Wenn der radiale Ölkanal 123 mittels eines Bohrers bearbeitet
wird, der einen Durchmesser hat, der größer als die Dicke einer
Wand zwischen den vorstehend genannten beiden Zylinderbohrungen
18 ist, so wird eine seitliche Öffnung, die insgesamt mit 125
bezeichnet ist, in jeder inneren Wand der beiden Zylinderboh
rungen 18 ausgebildet. Diese ist jedoch durch den Motorkolben
19, der immer eine Gleitbewegung in der Zylinderbohrung 18
ausführt, verschlossen, und daher ist keine Gefahr vorhanden,
daß das Arbeitsöl in der Zylinderbohrung 18 durch die seitliche
Öffnung 125 austritt.
Ein zweites Rückschlagventil 113 ist im axialen Ölkanal 124
zur Blockierung der Gegenströmung des Arbeitsöles von dem äußeren
Ölkanal 53 vorgesehen. Ein Ventilsitz 126 arbeitet mit dem zwei
ten Rückschlagventil 113 zusammen, das auch als Stopfen zum Ver
schließen einer Öffnung 124 a des Ölkanals 124 dient. Das Rück
schlagventil 113 ist in Richtung des Ventilsitzes 126 durch eine
Feder 127 vorbelastet.
Während des normalen Belastungszustandes, bei dem das Öl im äuße
ren Ölkanal 53 und einem höheren Druck steht, bleibt somit das
zweite Rückschlagventil 113 geschlossen, um die Strömung des
Arbeitsöles aus dem äußeren Ölkanal 53 zu dem Ölkanal 124 abzu
sperren. Während des Motorbremsvorganges jedoch, bei dem das
Öl im äußeren Ölkanal 53 und einem niederen Druck steht, wird
das zweite Rückschlagventil 113 in Abhängigkeit von dem Austritt
des Arbeitsöles aus der geschlossenen hydraulischen Schaltung
geöffnet, so daß das Arbeitsöl von dem Hauptölkanal 108 über
die Ölnut 121 und die Ölkanäle 123, 124 sukzessiv in den äußeren
Ölkanal 53 eingeleitet werden kann, um einen Ausgleich für den
Austritt zu schaffen.
Fig. 19 bis 21 zeigen eine weitere Ausbildungsform nach der
Erfindung, bei der der zweite exzentrische Ring 64 betätigt wird,
um in die Auskuppelstellung f zu gelangen, und wobei das zweite
Verteilerventil 62 eine Verbindung zwischen dem äußeren Öl
kanal 53 und dem inneren Ölkanal 52 ermöglicht. Hierdurch ist
es ebenfalls möglich, die Übertragung einer Leistung zwischen
der Hydraulikpumpe P und dem Hydraulikmotor M zu unterbrechen.
In diesen Figuren sind jene Teile, die den Teilen der voran
gehend beschriebenen Ausbildungsform entsprechen, mit den
selben Bezugszeichen versehen.
Zusammenfassend gibt die Erfindung ein hydrostatisches, stufen
los regelbares Getriebe an, das eine Hydraulikpumpe der Taumel
scheibenbauart, die eine Pumpentaumelscheibe und kreisförmig
angeordnete Pumpenkolben hat, deren Saug- und Förderhübe durch
die Pumpentaumelscheibe gesteuert werden, einen Hydraulikmotor
der Taumelscheibenbauart, der eine Motortaumelscheibe und kreis
förmig angeordnete Motorkolben hat, deren Expansions- und Ver
drängungshübe durch die Motortaumelscheibe gesteuert werden,
und eine geschlossene Hydraulikschaltung aufweist, die zwischen
der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor vorgesehen ist. Die
Auslegung ist hierbei derart getroffen, daß der Mittelpunkt eines
Auslaßbereiches der Hydraulikpumpe winkelmäßig um einen vorbe
stimmten Winkel in Drehrichtung der Hydraulikpumpe relativ zu
einer Kippachse der Pumpentaumelscheibe verzögert ist und/oder
der Mittelpunkt eines Expansionsbereiches des Hydraulikmotors
winkelmäßig um einen vorbestimmten Winkel in Drehrichtung des
Hydraulikmotors relativ zu einer Schwenkachse der Motortaumel
scheibe voreilend ist. Ferner ist ein Saugbereich der Hydraulik
pumpe in einem Winkel gewählt, der größer als jener des Auslaß
bereiches ist und/oder ein Verkleinerungs- bzw. Verdrängungs
bereich des Hydraulikmotors ist mit einem Winkel gewählt, der
größer als jener eines Expansionsbereiches desselben ist.
Claims (22)
1. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe,
gekennzeichnet durch eine Hydraulikpumpe (P)
der Taumelscheibenbauart, die eine Pumpentaumelscheibe (10)
und kreisförmig angeordnete Pumpenkolben (9, 9 . . .) hat, deren
Saug- und Auslaßhübe durch die Pumpentaumelscheibe (10) ge
steuert werden, einen Hydraulikmotor (M) der Taumelscheibenbau
art, der eine Motortaumelscheibe (10) und kreisförmig ange
ordnete Motorkolben (19, 19 . . .) hat, dessen Expansions- und
Verkleinerungshübe durch die Motortaumelscheibe (20) gesteuert
werden, und eine geschlossene Hydraulikschaltung, die zwischen
der Hydraulikpumpe (P) und dem Hydraulikmotor (M) vorgesehen
ist, wobei das hydrostatische, stufenlos regelbare Getriebe (T)
wenigstens eine solche Zuordnung hat, daß ein Mittelpunkt eines
Auslaßbereiches der Hydraulikpumpe (P) winkelmäßig um einen
vorbestimmten Winkel in der Drehrichtung der Hydraulikpumpe (P)
relativ zu einer Schwenkachse der Pumpentaumelscheibe (10)
nacheilend bzw. verzögert ist, und ferner eine solche Zuordnung
hat, daß ein Mittelpunkt eines Expansionsbereiches des Hydrau
likmotors (M) winkelmäßig um einen vorbestimmten Winkel in eine
Drehrichtung des Hydraulikmotors (M) relativ zu einer Schwenk
achse der Motortaumelscheibe (20) voreilend ist.
2. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt des
Auslaßbereiches der Hydraulikpumpe (P) an einer solchen Stelle
liegt, daß jeder der Pumpenkolben (9, 9 . . .) aus einer Pumpen
zylinderbohrung (8, 8 . . .) am meisten ausgefahren ist, und daß
der Mittelpunkt des Expansionsbereiches des Hydraulikmotors
(M) an einer solchen Stelle liegt, daß jeder der Motorkolben
(19, 19 . . .) aus einer Motorzylinderbohrung (18, 18 . . .) seinen
am meisten ausgefahrenen Zustand hat, wobei die Motorkolben
(19, 19 . . .) gleitbeweglich in den Zylinderbohrungen (18, 18 . . .)
aufgenommen sind.
3. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe, gekenn
zeichnet durch eine Hydraulikpumpe (P) der Taumelscheibenbau
art, die eine Pumpentaumelscheibe (10) und kreisförmig ange
ordnete Pumpenkolben (9, 9 . . .) hat, deren Saug- und Auslaß
hübe durch die Pumpentaumelscheibe (10) gesteuert werden, einen
Hydraulikmotor (M) der Taumelscheibenbauart, der eine Motor
taumelscheibe (20) und kreisförmig angeordnete Motorkolben (19,
19 . . .) hat, deren Expansions- und Verdrängungshübe durch die
Motortaumelscheibe (20) gesteuert werden, und eine hydraulisch
geschlossene Schaltung, die zwischen der Hydraulikpumpe (P)
und dem Hydraulikmotor (M) gebildet wird, wobei das hydrosta
tische, stufenlos regelbare Getriebe wenigstens eine solche Zu
ordnung hat, daß ein Saugbereich der Hydraulikpumpe (P) auf
einen Winkel eingestellt ist, der größer als jener eines Auslaß
bereiches ist, und daß ferner eine solche Zuordnung getroffen
ist, daß ein Verkleinerungsbereich des Hydraulikmotors (M) auf
einen Winkel eingestellt ist, der größer als ein Expansionsbe
reich des Motors (M) ist.
4. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Hy
draulikschaltung Ölkanäle (52, 53) mit höherem und niederem
Druck enthält, die konzentrisch angeordnet sind, und daß ferner
eine große Anzahl von Verteilerventilen (61, 62) vorgesehen ist,
um eine große Anzahl von Zylinderbohrungen (8, 8 . . .; 18, 18 . . .),
in denen die Pumpen- und Motorkolben (9, 9 . . .; 19, 19 . . .) auf
genommen sind, wechselweise in Verbindung mit den unter höherem
und niederem Druck stehenden Ölkanälen (52, 53) durch eine hin-
und hergehende Bewegung der Ventile (61, 62) zwischen radial
inneren und äußeren Positionen zu bringen, wobei ein Bewegungs
hub jedes Ventils (61, 62), der erforderlich ist, um den Hoch
druckölkanal (53) in Verbindung mit den jeweiligen Zylinderboh
rungen (8, 8 . . .; 18, 18 . . .) zu bringen, größer als jener ge
wählt ist, der erforderlich ist, um die Niederdruckölbohrung
(52) in Verbindung mit den jeweiligen Zylinderbohrungen (8, 8 . . .;
18, 18 . . .) zu bringen.
5. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verteilerventil
(61, 62) ein hervorspringendes Teil (61 a) aufweist, das gleit
beweglich in einer Ventilbohrung aufgenommen ist, die über den
Ölkanälen (52, 53) mit höherem und niederem Druck angeordnet
sind, und daß das hervorstehende Teil (61 a) eine bestimmte Ven
tilschließkante (l 1) hat, die nur an einem dem Hochdrucköl
kanal (53) benachbarten Abschnitt vorgesehen ist.
6. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkolben
(9, 9 . . .) gleitbeweglich in Pumpenzylinderbohrungen (8, 8 . . .)
aufgenommen sind, die in einem Zylinderblock (B) ausgebildet
sind, und daß ferner eine zylindrische Eingangswelle (5) vor
gesehen ist, die drehbeweglich am Zylinderblock (B) gelagert
ist, und daß ein Pumpentaumelscheibenhalter (12) phasenver
stellbar an der zylindrischen Eingangswelle (5) zur Lagerung
einer Rückseite der Pumpentaumelscheibe (10) befestigt ist.
7. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpentaumel
scheibenhalter (12) mittels einer Keilverbindung mit der zy
lindrischen Eingangswelle (5) fest verbunden ist.
8. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkolben
(9, 9 . . .) und die Motorkolben (19, 19 . . .) gleitbeweglich in
Zylinderbohrungen (8, 8 . . .; 18, 18 . . .) aufgenommen sind, die
jeweils in einem Zylinderblock (B) ausgebildet sind, daß ferner
eine Übertragungswelle (31) vorgesehen ist, die mit einem Mittel
abschnitt des Zylinderblocks (B) verbunden ist, daß ein Teil
der Anordnung aus Pumpentaumelscheibe (10) und Motortaumelscheibe
(20) an ihrer Rückseite an einer ebenen Fläche einer Drehwelle
(82) gelagert ist, die einen halbkreisförmigen Querschnitt hat,
daß die Drehwelle (22) drehbeweglich an einer zylindrischen
Fläche ohne Spiel auf einer Taumelscheibenverankerung (23) ge
lagert ist, die fest an einem Gehäuse (4) angebracht ist, und
daß die Taumelscheibenverankerung (23) auf der Übertragungs
welle (31) drehbar gelagert ist.
9. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe der
Pumpenkolben (9, 9 . . .) und der Motorkolben (19, 19 . . .) gleit
beweglich in Zylinderbohrungen (8, 8 . . .; 18, 18 . . .) aufgenom
men sind, die kreisförmig in einem Zylinderblock (B) angeordnet
sind, daß ferner konzentrisch angeordnete ringförmige Ölkanäle
(52, 53) mit höherem und niederem Druck im Zylinderblock (B)
vorgesehen sind, die derart ausgelegt sind, daß sie abwechselnd
in Verbindung mit den jeweiligen Zylinderbohrungen (8, 8 . . .;
18, 18 . . .) mittels radial hin- und hergehend beweglicher Ver
teilerventile (61, 62) bringbar sind, daß ein Exzenterring (63, 64)
exzentrisch zu einem Drehmittelpunkt des Zylinderblocks (B)
angeordnet ist, um in Anlage gegen die äußeren Enden der Ver
teilerventile (61, 62) zu kommen, so daß jedes dieser Verteiler
ventile (61, 62) bei der Drehung des Zylinderblocks eine hin-
und hergehende Bewegung ausführt, daß eines der Teile der Gruppe
aus Pumpentaumelscheibe (10) und Motortaumelscheibe (20), die in
Eingriff mit dieser eine Kolbengruppe ist, auf einer Taumel
scheibenverankerung (23) gelagert ist, die fest mit einem Gehäuse
(4) verbunden ist, daß die Verankerung (23) einen zylindrischen
Halter (24) hat, der mit dieser verbunden ist, um den Zylinder
block (B) drehbar zu lagern, und daß der Exzenterring (63, 64)
an dem zylindrischen Halter (24) angebracht ist.
10. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmig
angeordneten Pumpenzylinderbohrungen (8, 8 . . .), in denen Pumpen
zylinder (9, 9 . . .) gleitbeweglich aufgenommen sind und die
kreisförmig angeordneten Motorzylinderbohrungen (18, 18 . . .),
in denen Motorkolben (19, 19 . . .) gleitbeweglich aufgenommen
sind, in einem Zylinderblock (B) vorgesehen sind, der ferner
Ölkanäle (52, 53) mit höherem und niederem Druck enthält, die
konzentrisch in diesem vorgesehen sind, daß eine große An
zahl von Verteilerventilen (61, 62) radial hin- und hergehend
beweglich darin angeordnet sind, um die jeweiligen Zylinderboh
rungen (8, 8 . . .; 18, 18 . . .) abwechselnd in Verbindung mit
den Ölkanälen (52, 53) mit höherem und niederem Druck zu brin
gen, daß ferner wenigstens ein exzentrischer Ring (63, 64)
vorgesehen ist, der an einem Tragsystem für wenigstens eines
der Teile der Gruppe aus Pumpentaumelscheibe (10) und Motor
taumelscheibe (20) exzentrisch bezüglich eines Drehmittelpunktes
des Zylinderblockes (B) gelagert ist, um zur Anlage gegen die
äußeren Enden der Verteilerventile (61, 62) zu kommen, so daß
diese eine hin- und hergehende Bewegung bei der Drehbewegung
wenigstens einer der Taumelscheiben (10, 20) relativ zu dem
Ring ausführen, und daß ein Druckring (67, 68) zwischen dem Ex
zenterring (63, 64) und dem Zylonderblock (B) angeordnet ist,
der die Verteilerventile (61, 62) in konzentrischer Anordnung
zu dem exzentrischen Ring (63, 64) miteinander verbindet.
11. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerventile
(61, 62) erste Verteilerventile (61) zum Steuern der Verbin
dung zwischen den Pumpzylinderbohrungen (8, 8 . . .) und den
Ölkanälen (52, 53) mit höherem und niederem Druck, und
zweite Verteilerventile (62) zur Steuerung der Verbindung zwi
schen den Motorzylinderbohrungen (18, 18 . . .) und den Ölka
nälen (52, 53) mit höherem und niederem Druck vorgesehen sind,
und daß der Druckring (67, 68) separat für jede der Gruppen
der ersten und zweiten Verteilerventile (61, 62) vorgesehen ist.
12. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpenzy
linder (7, 7 . . .) in der Hydraulikpumpe (P) der Taumelscheiben
bauart und der Motorzylinder (17, 17 . . .) in dem Hydraulikmotor
(M) der Taumelscheibenbauart vorgesehen ist, daß die Pumpen-
und Motorzylinder (7, 7 . . .; 17, 17 . . .) einteilig koaxial zur
Bildung eines Zylinderblocks (B) miteinander verbunden sind,
daß ein innerer ringförmiger Ölkanal (52) und ein äußerer ring
förmiger Ölkanal (53) vorgesehen sind, der den inneren Ölkanal
(52) umgibt, wobei beide Kanäle konzentrisch im Zylinderblock
(B) vorgesehen sind, daß eine große Anzahl von ersten Vertei
lerventilen (61) vorgesehen ist, die hin- und hergehend zwischen
radial inneren und äußeren Stellungen im Zylinderblock (B) be
weglich sind, um eine große Anzahl von Zylinderbohrungen (8, 8 . . .),
in denen die Pumpzylinder (7, 7 . . .) gleitbeweglich aufgenommen
sind, wechselweise in Verbindung jeweils mit den beiden Ölka
nälen (52, 53) zu bringen, daß eine große Anzahl von zweiten
Verteilerventilen (62) vorgesehen ist, die in ähnlicher Weise
derart ausgelegt sind, daß sie sich hin- und hergehend zwischen
radial inneren und äußeren Stellungen im Zylinderblock (B) be
wegen, um eine große Anzahl von Zylinderbohrungen (18, 18 . . .),
in denen die Motorzylinder (17, 17 . . .) gleitbeweglich aufgenom
men sind, abwechselnd mit beiden Ölkanälen (52, 53) jeweils
in Verbindung zu bringen, daß die ersten und zweiten Verteiler
ventile (61, 62) radial im Zylinderblock (B) angeordnet sind,
daß ein erster exzentrischer Ring (63) derart angebracht ist, daß
er mit den ersten Verteilerventilen (61) zur Ausführung der hin-
und hergehenden Bewegung jedes der Verteilerventile zusammen
arbeitet, um die Zylinderbohrungen mit einem Auslaßhub im Pumpen
zylinder (7, 7 . . .) in Verbindung mit dem äußeren Ölkanal (53)
zu bringen und die Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) bei einem Saughub
in Verbindung mit dem inneren Ölkanal (52) zu bringen, wobei ei
ne relative Drehung zwischen dem Zylinderblock (B) und einem
Eingangsteil (5) der Hydraulikpumpe (P) auftritt, und daß ein
zweiter exzentrischer Ring (64) derart vorgesehen ist, daß er
mit den zweiten Verteilerventilen (62) zusammenarbeitet, so daß
diese eine hin- und hergehende Bewegung ausführen, um die Zylin
derbohrungen bei einem Expansionshub im Motorzylinder (17, 17 . . .)
in Verbindung mit dem äußeren Ölkanal (53) zu bringen und die
Zylinderbohrungen bei einem Verdrängungshub in Verbindung mit
dem inneren Ölkanal (52) zu bringen, wobei eine Drehbewegung
des Zylinderblocks (B) auftritt, und wobei der äußere Ölkanal
(53) eine ringförmige Nut (58) und eine große Anzahl von Ausneh
mungen (59, 59 . . .) aufweist, die in Zickzackform an den gegen
überliegenden Seitenwänden der Ringnut (58) ausgebildet sind,
und wobei die ersten und zweiten Verteilerventile (61, 62) der
art ausgelegt sind, daß sie durch die Ausnehmungen (59, 59)
gehen.
13. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (58)
in Form einer taubenschwanzförmigen Gestalt im Querschnitt aus
gelegt ist und ein offenes Ende hat, das durch eine Hülse (60)
verschlossen ist, die fest mit einer äußeren Umfangswand des
Zylinderblocks (B) verbunden ist.
14. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpzylin
der (7, 7 . . .) in der Hydraulikpumpe (P) der Taumelscheibenbauart
und ein Motorzylinder (17, 17 . . .) in dem Hydraulikmotor (M) der
Taumelscheibenbauart vorgesehen ist, daß die Pump- und Motorzy
linder einteilig koaxial miteinander zur Bildung eines Zylinder
blocks (B) verbunden sind, daß ein ringförmiger Hochdruckölkanal
(52) mit den Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) bei einem Auslaßhub in
der Hydraulikpumpe (P) verbunden ist, daß ein ringförmiger Nie
derdruckölkanal (53) mit den Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) bei ei
nem Saughub der Hydraulikpumpe (P) verbunden ist, daß die Öl
kanäle (52, 53) konzentrisch im Zylinderblock (B) ausgebildet
sind, daß eine große Anzahl von Verteilerventilen (61, 62) radial
angeordnet ist, um eine hin- und hergehende Bewegung zwischen
radial inneren und äußeren Stellungen im Zylinderblock (B) aus
zuführen und um eine große Anzahl von Zylinderbohrungen (18, 18 . . .),
in denen die Motorkolben (19, 19 . . .) des Motorzylinders (17, 17, . . .)
gleitbeweglich aufgenommen sind, wechselweise in Verbindung mit
dem Ölkanal (53) höheren Drucks und dem Ölkanal (52) niederen
Drucks bringen, und daß ein Exzenterring (63, 64), der an einer
Traganordnung für den Zylinderblock (B) exzentrisch bezüglich ei
nes Drehmittelpunktes des Zylinderblocks (B) gelagert ist, der
art vorgesehen ist, daß er mit den Verteilerventilen (61, 62) zur
Ausführung der hin- und hergehenden Bewegung bei einer Drehbewe
gung des Zylinderblocks (B) zusammenarbeitet, daß der Exzenter
ring (63, 64) beweglich zwischen einer Einkuppelstellung (n), in
der die Verteilerventile (61, 62) derart gesteuert werden, daß
die Zylinderbohrungen (18, 18 . . .) des Motorzylinders (17, 17. . .)
wechselweise in Verbindung mit den Öldruckkanälen (52, 53) mit
höherem Druck und niederem Druck gebracht werden und einer
Auskuppelstellung (f) gelagert ist, in der die Verteilerventile
(61, 62) derart gesteuert werden, daß der Ölkanal (53) höheren
Drucks zu einem Teil niederen Drucks offen ist.
15. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil niederen Drucks
außerhalb des Zylinderblocks (B) liegt.
16. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil niederen Drucks
der Ölkanal (52) niederen Drucks ist.
17. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Pump
zylinder (7, 7 . . .) der Hydraulikpumpe (P) der Taumelscheibenbau
art und ein Motorzylinder (17, 17 . . .) in dem Hydraulikmotor (M)
der Taumelscheibenbauart vorgesehen ist, daß die Pump- und Mo
torzylinder einteilig koaxial miteinander zur Bildung eines Zy
linderblocks (B) verbunden sind, daß ringförmige Ölkanäle (52,
53) mit niederem und höherem Druck konzentrisch im Zylinderblock
(B) ausgebildet sind, so daß die Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) bei
einem Saughub des Pumpzylinders und die Zylinderbohrungen (18,
18 . . .) bei einem Verdrängungshub im Motorzylinder in Verbindung
mit dem Ölkanal niedrigeren Drucks gebracht werden, während die
Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) beim Auslaßhub des Pumpzylinders
(7, 7 . . .) und die Zylinderbohrungen (18, 18 . . .) beim Expansions
hub des Motorzylinders (17, 17 . . .) in Verbindung mit dem Ölkanal
(53) höheren Drucks gebracht werden, daß eine Übertragungswelle
(31) fest mit einem Mittelteil des Zylinderblocks (B) verbunden
ist und mit einem Hauptölkanal (108) versehen ist, der mit Öl
von einer Zusatzpumpe (38) versorgt wird, daß eine zusätzliche
Öffnung (111) vorgesehen ist, die ermöglicht, daß der Hauptöl
kanal (108) in Verbindung mit dem Ölkanal (52) niederen Drucks
bringbar ist, daß eine Schmieröffnung (120) vorgesehen ist, die
ermöglicht, daß der Hauptölkanal (108) in Verbindung mit den zu
schmierenden Teilen der Hydraulikpumpe (P) und des Hydraulik
motors (M) gebracht wird, und daß die zusätzliche Öffnung (111)
mit einem Rückschlagventil (112) versehen ist, um einen Rück
strom eines Arbeitsöles von dem Ölkanal (52) niederen Drucks
zu dem Hauptölkanal (108) zu blockieren.
18. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptölkanal (108)
derart vorgesehen ist, daß er axial in der Übertragungswelle
(31) läuft, und daß die zusätzliche Öffnung (111) und die
Schmieröffnung (120) in Verbindung mit dem Hauptölkanal (108)
axial im Abstand voneinander liegenden Stellen sind.
19. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindri
sches Ölfilter (109) in dem Hauptölkanal (108) vorgesehen und
im Innern mit der zusätzlichen Pumpe (38) verbunden ist.
20. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpzylinder
(7, 7 . . .) der Hydraulikpumpe (P) der Taumelscheibenbauart und ein
Motorzylinder (17, 17 . . .) in dem Hydraulikmotor (M) der Taumel
scheibenbauart vorgesehen ist, daß die Pump- und Motorzylinder
einteilig koaxial miteinander zur Bildung eines Zylinderblocks
(B) verbunden sind, daß ringförmige Ölkanäle (52, 53) niedrigeren
und höheren Drucks konzentrisch im Zylinderblock (B) ausgebildet
sind, so daß die Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) beim Saughub des
Pumpzylinders (7, 7 . . .) und die Zylinderbohrungen (18, 18 . . .) beim
Verdrängungshub im Motorzylinder (17, 17 . . .) jeweils in Verbin
dung mit dem Ölkanal (52) niederen Drucks gebracht werden, wäh
rend die Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) beim Auslaßhub des Pump
zylinders (7, 7 . . .) und die Zylinderbohrungen (18, 18 . . .) beim
Expansionshub des Motorzylinders (17, 17 . . .) jeweils in Verbin
dung mit dem Ölkanal (53) höheren Drucks gebracht werden, daß ei
ne Übertragungswelle (31) fest mit einem Mittelteil des Zylinder
blocks (B) verbunden ist und mit einem Hauptölkanal (108) ver
sehen ist, der durch einen Mittelteil der Übertragungswelle (31)
geht und zu einer zusätzlichen Pumpe (38) führt, daß eine zu
sätzliche Öffnung (111) radial von dem Hauptölkanal (108) zu
dem Ölkanal (52) niederen Drucks abgeht, und daß ein zylindri
sches Ölfilter (109) in dem Hauptölkanal (108) angeordnet und
im Innern mit der zusätzlichen Pumpe (38) verbunden ist.
21. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpzylinder
(7, 7 . . .) mit Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) vorgesehen ist, in
denen eine große Anzahl von Pumpkolben (9, 9 . . .) der Hydrau
likpumpe (P) der Taumelscheibenbauart gleitbeweglich aufgenom
men sind, daß ein Motorzylinder (17, 17 . . .) Zylinderbohrungen
(18, 18 . . .) hat, in denen eine große Anzahl von Motorkolben
(19, 19 . . .) des Hydraulikmotors (M) der Taumelscheibenbauart
gleitbeweglich aufgenommen ist, daß die Pump- und Motorzylinder
koaxial einteilig miteinander zur Bildung eines Zylinderblocks
(B) verbunden sind, daß ein ringförmiger innerer Ölkanal (52)
und ein ringförmiger äußerer Ölkanal (53) vorgesehen ist, der
den inneren Ölkanal (52) umgibt, daß beide Kanäle (52, 53) kon
zentrisch im Zylinderblock (B) derart angeordnet sind, daß
die Zylinderbohrungen (8, 8 . . .) beim Saughub des Pumpzylinders
(7, 7 . . .) die Zylinderbohrungen (18, 18 . . .) beim Verdrängungshub
des Motorzylinders (17, 17 . . .) jeweils in Verbindung mit dem Öl
kanal (52) niederen Drucks gebracht werden, während die Zylinder
bohrungen (8, 8 . . .) beim Auslaßhub des Pumpzylinders (7, 7 . . .)
und die Zylinderbohrungen (18, 18 . . .) beim Expansionshub des
Motorzylinders (17, 17 . . .) jeweils in Verbindung mit dem Ölkanal
(53) höheren Drucks gebracht werden, daß eine Übertragungswelle
(31) fest mit einem Mittelteil des Zylinderblocks (B) verbunden
ist und mit einem Hauptölkanal (108) versehen ist, der mit Öl von
einer zusätzlichen Pumpe (38) versorgt wird, daß eine erste zu
sätzliche Öffnung (111) vorgesehen ist, die ermöglicht, daß der
Hauptölkanal (108) in Verbindung mit dem inneren Ölkanal (52)
gebracht wird, und daß eine zweite zusätzliche Öffnung (121)
im Zylinderblock (B) vorgesehen ist, um zu ermöglichen, daß der
Hauptölkanal (108) in Verbindung mit dem äußeren Ölkanal (53)
gebracht werden kann, und daß die zweite zusätzliche Öffnung
(120) derart ausgelegt ist, daß sie zwischen zwei benachbarten
Zylinderbohrungen in einem Querschnitt durchgeht, an dem die
zugeordneten Kolben (9, 9 . . .; 19, 19 . . .) immer in Gleitein
griff mit den Bohrungen (8, 8 . . .; 18, 18 . . .) sind und daß
sie einen Durchmesser hat, der größer als die Wanddicke des
Zylinderblocks (B) zwischen den benachbarten beiden Zylinder
bohrungen (8, 8 . . .; 18, 18 . . .) ist.
22. Hydrostatisches, stufenlos regelbares Getriebe nach
Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Rückschlag
ventil (112) in der ersten zusätzlichen Öffnung (111) zum Sper
ren eines Rückstromes eines Arbeitsöles von dem inneren Ölkanal
(52) zu dem Hauptölkanal (108) angebracht ist, und daß ein
zweites Rückschlagventil (113) in der zweiten zusätzlichen Öff
nung (121) zum Sperren eines Rückstromes eines Arbeitsöles von
dem äußeren Ölkanal (53) zu dem Hauptölkanal (108) angebracht
ist.
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