DE3839766C2

DE3839766C2 -

Info

Publication number: DE3839766C2
Application number: DE19883839766
Authority: DE
Inventors: Georg Gert 4590 Cloppenburg De Frederichs
Original assignee: Individual
Current assignee: FREDERICHS, GEORG GERT, 4590 CLOPPENBURG, DE
Priority date: 1988-11-25
Filing date: 1988-11-25
Publication date: 1990-10-04
Also published as: DE3839766A1

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe, welches wahlweise als Kupplung verwendbar ist, unter Verwendung einer Axialkolbenpumpe, bestehend aus auf einer Erstwelle angeordneten Schrägscheibe mit einer Lagervorrichtung für die Anordnung von angelenkten Kolben, die in die Zylinder einer konzentrisch zur Erstwelle angeordneten Trommel reichen.The invention relates to a hydrostatic transmission, which can optionally be used as a clutch, using a Axial piston pump consisting of a first shaft arranged swash plate with a bearing device for the Arrangement of articulated pistons in the cylinder of a sufficient concentrically to the first wave drum.

Bei solchen hydrostatischen Getrieben ist es bekannt, die Trommel auf einer getrennt gelagerten koaxial zur Erstwelle angeordneten Zweitwelle zu befestigen und im Zylinder einen Druck aufzubauen, der über den Kolben auf die Schrägscheibe wirkt. Dabei ist die Saugseite der Pumpe mit der Druckseite durch eine Leitung kurzgeschlossen, wobei in diese Leitung eine den Durchsatz regelnde Vorrichtung eingeschaltet ist (DE-OS 34 19 355).In such hydrostatic transmissions, it is known that Drum on a separately stored coaxial to the first shaft arranged second shaft to attach and in the cylinder Build up pressure over the piston on the swash plate works. The suction side of the pump is with the pressure side short-circuited by a line, being in this line a device regulating the throughput is switched on (DE-OS 34 19 355).

Ist die den Durchsatz regelnde Vorrichtung geschlossen und wird die zweite Welle angetrieben, dann baut sich in den Zylindern der Trommel wegen der Bewegung der Kolben ein Druck auf. Dieser Druck wirkt auf die Schrägscheibe, was zur Folge hat, daß wegen der Neigung der Schrägscheibe diese eine entsprechende Bewegung ausführt, wodurch die Erstwelle angetrieben wird.Is the throughput regulating device closed and if the second shaft is driven, it builds into the Cylinders of the drum due to the movement of the pistons a pressure on. This pressure acts on the swash plate, which results has that because of the inclination of the swash plate this one performs appropriate movement, causing the first wave is driven.

Eine Regelung der Drehzahl kann dadurch erfolgen, daß die den Durchsatz regelnde Vorrichtung entsprechend eingestellt wird, d. h. daß ein gewisser Öldurchsatz durch diese Vorrichtung gelangt, so daß ein Druckabbau in entsprechendem Maße im Zylinder erfolgt, wodurch die Kraft auf die Schrägscheibe entsprechend geringer wird, und demzufolge auch die Drehzahl sich entsprechend ändert.A regulation of the speed can take place in that the Throughput regulating device is set accordingly, d. H. that some oil flow through this device arrives, so that a reduction in pressure to a corresponding extent in Cylinder is done, causing the force on the swash plate is correspondingly lower, and consequently also the speed changes accordingly.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein solches hydrostatisches Getriebe so auszubilden, daß es wahlweise als Kupplung verwendbar ist.The invention is based on the object, such to design the hydrostatic transmission so that it can optionally be used as a Coupling can be used.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Trommel umfangsseitig mit einem mitumlaufenden axialverstellbaren Zahninnenkranz versehen ist, der im Gehäuse gelagert ist, und daß die Schrägscheibe außen mit einem Zahnkranz versehen ist, wobei die Schrägscheibe bezüglich ihrer Neigung zur Welle verstellbar angebracht ist.This is achieved in that the drum on the circumference with a rotating axially adjustable Inner ring gear is provided, which is mounted in the housing, and that the swash plate is provided with a ring gear on the outside, the swash plate with respect to its inclination to the shaft is adjustably attached.

Die Verstellbarkeit wird dabei dadurch erreicht, daß der Außenteil der Schrägscheibe in bezug auf den Innenteil der Schrägscheibe auf einem kugelkalottenförmigen Teil lagert, wie das an sich generell bekannt ist.The adjustability is achieved in that the Outer part of the swash plate with respect to the inner part of the Swash plate on a spherical part, as is generally known.

Steht mithin die Schrägscheibe senkrecht zur Erstwelle, dann erfolgt keine Übertragung der Drehbewegung von der Erstwelle auf die Zweitwelle, weil wegen der Stellung der Schrägscheibe keine Kraftkomponente von dem unter Druck stehenden Kolben auf die Schrägscheibe einwirkt.If the swash plate is perpendicular to the first shaft, then there is no transmission of the rotary motion from the first shaft on the second shaft because of the position of the swash plate no force component from the pressurized piston acts on the swash plate.

In dieser Stellung kommt der Zahninnenkranz der Trommel mit dem Zahnkranz der Schrägscheibe und stellt demzufolge eine kraftschlüssige Verbindung dar, so daß das hydrostratische Getriebe als Kupplung wirkt. In this position the inner ring of the drum comes along the ring gear of the swash plate and provides consequently a non-positive connection, so that the hydrostratic transmission acts as a clutch.

Die Ausbildung der Schrägscheibe ist im einzelnen so vorgenommen, daß die Schrägscheibe aus einem Schrägscheibenwellenteil und einem konzentrisch dazu angeordneten Schrägscheibenaußenteil besteht, wobei die benachbarten Grenzflächen Kugelkalottenform aufweisen und die Verbindung des Schrägscheibenwellenteils mit dem Schrägscheibenaußenteil durch Kugeln erfolgt, wie es an sich grundsätzlich bekannt ist. Durch diese Ausbildung kann die Verstellung der Schrägscheibe stufenlos erfolgen.The design of the swash plate is like this in detail made that the swash plate from a Swashplate shaft part and one concentric to it arranged swash plate outer part, the neighboring interfaces have spherical cap shape and the Connection of the swash plate shaft part with the Swashplate outer part is made by balls as it is per se is generally known. Through this training the The swashplate can be adjusted continuously.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform dargestellt.In the drawing is an example embodiment shown.

Fig. 1 zeigt das hydrostatische Getriebe im Schnitt; Fig. 1 shows the hydrostatic transmission in section;

Fig. 2 zeigt schematisch die Ausgangsseite der Zylinder und die Verbindung der Saugseite mit der Druckseite. Fig. 2 shows schematically the output side of the cylinder and the connection of the suction side with the pressure side.

Mit 1 ist die Erstwelle bezeichnet, auf der die insgesamt mit 2 bezeichnete Schrägscheibe angeordnet ist. An dieser Schrägscheibe sind die Lagervorrichtungen 3 a für die dort angelenkten Kolben 3 angebracht, welche in die Zylinder 33 der Trommel 18 reichen. The first shaft is designated by 1 , on which the swash plate designated overall by 2 is arranged. At this swash plate, the bearing means 3 a for the articulated piston 3 there are mounted, which extend into the cylinder 33 of the drum 18th

Die Schrägscheibe kann unter einem bestimmten konstanten Winkel auf der Erstwelle 1 angeordnet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jedoch die Schrägscheibe 2 in ihrer Winkellage zur Erstwelle verstellbar angeordnet.The swash plate can be arranged on the first shaft 1 at a certain constant angle. In the illustrated embodiment, the swash plate 2 is disposed adjustable in its angular position to Erstwelle.

Hierzu ist die Schrägscheibe 2 zweiteilig ausgebildet. Sie besteht aus dem Schrägscheibenwellenteil 4 und dem konzentrisch dazu angeordneten Schrägscheibenaußenteil 34, welcher die Gleitlager 6 trägt, an denen die Kolbenstufe 7 angelenkt sind. Das Schrägscheibenwellenteil ist dabei in der einen Grenzfläche kugelkalottenförmig 4 a ausgebildet. Eine korrespondierende Ausbildung 4 b besitzt die andere Grenzfläche an der Innenseite des Schrägscheibenaußenteils 34. Zur Verbindung des Schrägscheibenwellenteils 4 und des Schrägscheibenaußenteils 34 dienen Kugeln 8, die in einer entsprechenden Nut einerseits im Schrägscheibenwellenteil 4 a, nämlich 8 a, andererseits im Schrägscheibenaußenteil 34, nämlich 8 b, geführt sind.For this purpose, the swash plate 2 is formed in two parts. It consists of the swash plate shaft part 4 and the swash plate outer part 34 which is arranged concentrically therewith and which carries the slide bearings 6 , to which the piston stage 7 are articulated. The swashplate shaft part is designed in the form of a spherical cap 4 a in one interface. A corresponding design 4 b has the other interface on the inside of the swash plate outer part 34 . Balls 8 are used to connect the swash plate shaft part 4 and the swash plate outer part 34 , which are guided in a corresponding groove on the one hand in the swash plate shaft part 4 a , namely 8 a , and on the other hand in the swash plate outer part 34 , namely 8 b .

Daraus wird deutlich, daß der Schrägscheibenaußenteil, welcher die Kolben 3 trägt, in seine Winkellage zur Erstwelle verstellt werden kann; maximal bis zu einer Stellung senkrecht zur Erstwelle, wobei dann der Hub des Kolbens gleich Null ist.It is clear from this that the swash plate outer part, which carries the pistons 3 , can be adjusted in its angular position to the first shaft; at most up to a position perpendicular to the first shaft, in which case the stroke of the piston is zero.

Darüber hinaus ist der Schrägscheibenaußenteil 34 noch mit Hilfe einer Kugelkalotte 9 an einem Stützteil 10 mit entsprechender Gestaltung abgestützt, das seinerseits am Lagerdeckel 11 angebracht ist. In addition, the swash plate outer part 34 is still supported by means of a spherical cap 9 on a support part 10 with a corresponding design, which in turn is attached to the bearing cap 11 .

Getrennt von der Erstwelle 1 ist die Zweitwelle 12 angebracht, die in dem gegenüberliegenden Lagerdeckel 13 mit Hilfe der Lager 14 gelagert ist und darüber hinaus eine zweite Lagerung aufweist, welche ein Nadellager 15 sein kann, das den Zapfen 16 der Zweitwelle 12 an dem Schrägscheibenwellenteil 4 abstützt.Separate from the first shaft 1 , the second shaft 12 is attached, which is mounted in the opposite bearing cover 13 by means of the bearings 14 and also has a second bearing, which can be a needle bearing 15 , which pin 16 of the second shaft 12 on the swashplate shaft part 4 supports.

Wie aus der Zeichnung weiter hervorgeht, ist der Lagerdeckel 11 und der gegenüberliegende Lagerdeckel 13 am Gehäuse 17 befestigt.As can further be seen from the drawing, the bearing cap 11 and the opposite bearing cap 13 are fastened to the housing 17 .

Die Trommel 18 sitzt fest auf der Zweitwelle 12. Die Stirnfläche 18 a ist dabei konisch ausgebildet, sie stützt sich an dem Lagerdeckel 13 ab, der bei 18 b eine entsprechende Gestaltung aufweist. In dem Lagerdeckel 13 befinden sich nierenförmige Aussparungen 19, die das aus dem Kolben 3 gedrückte Öl aufnehmen, wie das an sich bekannt ist. Dadurch entsteht über einen Winkel von 180 Grad eine Druckseite der Pumpe und über einen Winkel von 180 Grad eine Saugseite.The drum 18 is firmly seated on the second shaft 12 . The end face 18 a is conical, it is supported on the bearing cap 13 , which has a corresponding design at 18 b . In the bearing cover 13 there are kidney-shaped recesses 19 which receive the oil pressed out of the piston 3 , as is known per se. This creates a pressure side of the pump over an angle of 180 degrees and a suction side over an angle of 180 degrees.

Die Saugseite ist nun mit der Druckseite durch eine Leitung 35 kurzgeschlossen, wie das schematisch in Fig. 2 dargestellt ist. In diese Leitung ist eine den Durchsatz regelnde Vorrichtung 36, z. B. ein Ventil, eingeschaltet.The suction side is now short-circuited to the pressure side by a line 35 , as is shown schematically in FIG. 2. In this line is a throughput regulating device 36 , for. B. a valve turned on.

Die Trommel 18 ist umfangsseitig mit einem Zahninnenkranz 26 versehen, der durch einen Keil 27 mit der Trommel fest verbunden ist, so daß er mit der Trommel umläuft. Die Zähne des Zahninnenkranzes 26 sind mit 28 bezeichnet Dieser Zahninnenkranz 26 ist axial beweglich mit Hilfe eines ortsfesten Kolbens 29, welcher hydraulisch betätigt wird. Die Verstellung erfolgt dabei gegen den Druck einer Feder 32, die sich an dem Lager 31 bzw. am Lagerdeckel 11 abstützt. The drum 18 is provided on the circumferential side with an inner ring gear 26 which is firmly connected to the drum by a wedge 27 , so that it rotates with the drum. The teeth of the inner ring gear 26 are designated 28. This inner tooth ring 26 is axially movable by means of a stationary piston 29 which is actuated hydraulically. The adjustment takes place against the pressure of a spring 32 , which is supported on the bearing 31 or on the bearing cap 11 .

Die Schrägscheibe 2 besitzt ebenfalls einen Zahnkranz 5.The swash plate 2 also has a ring gear 5 .

Die Wirkungsweise ist wie folgt:The mode of action is as follows:

Angenommen die Zweitwelle 12 ist angetrieben und die den Durchsatz drosselnde Vorrichtung 36 geschlossen. In diesem Falle wird die Trommel 18 mitgenommen, ebenso die in dem Zylinder gelagerten Kolben 3. Bei der Drehung der Trommel steht zunächst die Schrägscheibe still. Das bedeutet, daß sich in dem Zylinder durch die Bewegung des Kolbens 2 ein Druck aufbaut, da die den Durchsatz regelnde Vorrichtung geschlossen ist. Baut sich in dem Zylinder 33 ein Druck auf, dann wirkt dieser Druck auf die Schrägscheibe 2. Da die Schrägscheibe schräg, steht bildet sich eine Umfangskomponente, die dafür sorgt, daß die Schrägscheibe eine entsprechende Bewegung ausführt, so daß die Erstwelle 1 mitgenommen wird.Assume that the second shaft 12 is driven and the device 36 throttling the throughput is closed. In this case, the drum 18 is taken along, as are the pistons 3 stored in the cylinder. When the drum rotates, the swashplate stops at first. This means that a pressure builds up in the cylinder due to the movement of the piston 2 , since the device regulating the throughput is closed. If a pressure builds up in the cylinder 33 , this pressure acts on the swash plate 2 . Since the swash plate is inclined, a circumferential component is formed, which ensures that the swash plate performs a corresponding movement, so that the first shaft 1 is carried along.

Eine Regelung kann nun dadurch erfolgen, daß die den Durchsatz regelnde Vorrichtung nicht mehr voll geschlossen ist, sondern etwas geöffnet ist. In diesem Fall ändert sich der Druck in dem Zylinder 33 und demzufolge die Kraft auf die Schrägscheibe, was ein entsprechend anderes Drehmoment und auch eine andere Drehzahl zur Folge hat.Regulation can now take place in that the device regulating the throughput is no longer fully closed, but is somewhat open. In this case, the pressure in the cylinder 33 changes and consequently the force on the swash plate, which results in a correspondingly different torque and also a different speed.

Durch die entsprechende Ausbildung der Schrägscheibe ist eine stufenlose Verstellung möglich, und zwar maximal bis senkrecht zur Erstwelle. Steht die Schrägscheibe 2 senkrecht zur Erstwelle und macht die Zweitwelle 12 eine Drehbewegung, dann baut sich naturgemäß im Zylinder kein Druck auf, so daß die Erstwelle 1 stillsteht. The appropriate configuration of the swash plate enables continuous adjustment, up to a maximum of perpendicular to the first shaft. If the swash plate 2 is perpendicular to the first shaft and the second shaft 12 rotates, then naturally no pressure builds up in the cylinder, so that the first shaft 1 stands still.

Damit in diesem Falle das hydrostatische Getriebe als Kupplung arbeiten kann, ist die Trommel 18 mit einem mitumlaufenden Zahninnenkranz 26 versehen. In der Senkrechtstellung der Schrägscheibe 2 wird dieser Zahninnenkranz hydraulisch mittels des Kolbens 29 axial verstellt, so daß er mit dem Zahnkranz 5 der Schrägscheibe 2 in Eingriff kommt. Ist das der Fall, dann ist eine mechanische Verbindung der Erstwelle mit der Zweitwelle erfolgt, so daß das hydrostatische Getriebe als Kupplung arbeiten kann. Bei entsprechender Rückverstellung in die Schräglage kommen die Zahnkränze 5 bzw. 28 außer Eingriff. Der Zahninnenkranz 26 wird dabei mit Hilfe der Feder 32 verschoben.So that the hydrostatic transmission can work as a clutch in this case, the drum 18 is provided with a rotating inner ring gear 26 . In the vertical position of the swash plate 2 , this inner ring gear is hydraulically adjusted axially by means of the piston 29 , so that it comes into engagement with the toothed ring 5 of the swash plate 2 . If this is the case, then the first shaft has been mechanically connected to the second shaft so that the hydrostatic transmission can work as a clutch. With appropriate re-adjustment to the inclined position, the sprockets 5 and 28 disengage. The inner ring gear 26 is displaced with the aid of the spring 32 .

Claims

1. Hydrostatic transmission, which can optionally be used as a clutch, using an axial piston pump, consisting of a swash plate arranged on a first shaft with a bearing device for the arrangement of articulated pistons, which extend into the cylinders of a drum arranged concentrically to the first shaft, the drum on a separately mounted second shaft arranged coaxially to the first shaft is fastened and wherein a pressure is built up in the cylinder which acts on the swash plate via the piston, characterized in that the drum ( 18 ) is provided on the circumference with a circumferential axially adjustable internal ring gear ( 26 ), which is mounted in the housing ( 17 ), and that the swash plate is provided on the outside with a ring gear ( 5 ), and that the swash plate is adjustably mounted with respect to its inclination to the shaft.

2. Hydrostatic transmission according to claim 1, characterized in that the swash plate consists of a swash plate shaft part ( 4 ) and a concentrically arranged swash plate outer part ( 34 ), the adjacent interfaces of these parts having spherical cap shape and the connection of the swash plate shaft part ( 4 ) with the swash plate outer part ( 34 ) by balls ( 8 ).