DE60031998T2

DE60031998T2 - Steuereinrichtung für taumelscheibenwinkel eines stufenlosen hydraulischen getriebes

Info

Publication number: DE60031998T2
Application number: DE60031998T
Authority: DE
Inventors: Ltd. Kunihiko Yanmar Diesel Engine Co. Osaka-shi SAKAMOTO
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2020-09-02
Also published as: EP1219871B1; EP1219871A1; EP1219871A4; CA2386875C; CA2386875A1; US6684634B1; DE60031998D1; WO2001016509A1

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulik-Servomechanismus zum Steuern einer beweglichen Taumelscheibe eines stufenlosen Hydraulikgetriebes vom Taumelscheibentyp, das durch eine Fluidkopplung zwischen einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor gebildet ist.
STAND DER TECHNIK
Bisher bestand bei einem stufenlosen Hydraulikgetriebe, das beispielsweise aus einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor zusammengesetzt ist, die Hydraulikpumpe aus einem variablen Verdrängungstyp, wobei die Verdrängung der Hydraulikpumpe durch Steuern des Neigungswinkels der beweglichen Taumelscheibe der Hydraulikpumpe mittels eines hydraulischen Servomechanismus eingestellt wird, der in dem stufenlosen Hydraulikgetriebe vorgesehen ist.
Dieser Servomechanismus wird durch einen Betätigungshebel betätigt, der an der Außenseite des stufenlosen Hydraulikgetriebes angebracht ist. Dieser Betätigungshebel ist, wenn das stufenlose Hydraulikgetriebe angewandt wird, beispielsweise in einem mobilen Fahrzeug, mit einem Laufgeschwindigkeitsänderungshebel gekoppelt und verbunden, um manuell von dem in der Kabine des Fahrzeugs befindlichen Fahrer mittels eines Verbindungs- bzw. Gestängemechanismus oder dgl. betätigt zu werden. Die bewegliche Taumelscheibe ist mit einem Hydraulikkolben des hydraulischen Servomechanismus gekoppelt, und eine Spule als Hydraulikventil zum Steuern der Zufuhr von Druckfluid zu den beiden Hydraulikkammern auf beiden Seiten des Hydraulikkolbens wird durch Betätigen des Betätigungshebels bewegt.
Zusammen mit dem Betätigungshebel sind aber auch noch ein Neutralpositions-Haltemechanismus, welcher ein Spulenbetätigungsteil an einer einer Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe entsprechenden Position hält, um die bewegliche Taumelscheibe an der Neutralposition zu halten, ein Drehbegrenzungsmechanismus, welcher die Bewegung des Spulenbetätigungsteils so begrenzt, dass der maximale Drehwinkel der beweglichen Taumelscheibe festgelegt wird, und ein Überhub-Ausgleichsmechanismus, der an einem Dreh-/Schwenkabschnitt des Betätigungshebels ausgebildet ist, um den Überhub, bei dem über das Bewegungslimit der Spulenbetätigung hinaus manipuliert wird, auszugleichen, außerhalb des stufenlosen Hydraulikgetriebes angeordnet. Daher traten bei einer solchen Konfiguration verschiedene Störungen auf, wie z.B. eine Fehlfunktion infolge von Schlamm, Staub oder Fremdstoffen, die an den Bestandteilen dieser Mechanismen anhafteten, oder eine Abweichung der Einstellung infolge eines Stoßes von außen. Übrigens sind zusammen mit dem stufenlosen Hydraulikgetriebe Räume zur Anordnung dieser Mechanismen nötig, und infolgedessen vergrößert sich die Vorrichtung, es ist schwierig, einen Raum für die Installation beizubehalten, und die Kosten sind höher.
Ferner umfassen einige der herkömmlichen hydraulischen Servomechanismen zur Steuerung der Position der beweglichen Taumelscheibe außer dem manuellen hydraulischen Steuermechanismus zur Betätigung der Spule durch den Betätigungshebel nach obiger Beschreibung auch einen automatischen hydraulischen Steuermechanismus als Solenoidventil zum Zuführen von Druckfluid zu beiden Hydraulikkammern auf beiden Seiten des Kolbens.
Der Kolben und die beiden Druckkammern sind für gewöhnlich in der Vertikalrichtung auf einer Seite der Hydraulikpumpe oder des Hydraulikmotors angeordnet, wobei eine bewegliche Taumelscheibe mit dem Kolben gekoppelt ist, und das Solenoidventil ist ebenfalls über oder unter dem Gehäuseabschnitt zum Umschließen der beiden Hydraulikkammern angeordnet, und daher wird die gesamte Anlage groß. Ferner ist ein erheblicher Hydraulikdruck erforderlich, um den Kolben durch Zuführen von Druckfluid direkt in die beiden Hydraulikkammern auf beiden Seiten des Kolbens hydraulisch anzutreiben, ohne die Spule nach obiger Beschreibung zu durchlaufen, und es wurde ein exklusives Solenoidventil einer entsprechend hohen Kapazität benutzt, was auch die Kosten erhöhte.
JP 10-2585276 Y und US-A-5 122 037 offenbaren jeweils vorbekannte Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismen von stufenlosen Hydraulikgetrieben. Der letztere Mechanismus offenbart eine manuelle Bewegungssteuerung zum Variieren der Bewegung einer Hydraulikpumpe in einem solchen Getriebe. Die Pumpe hat eine kippbare Taumelscheibe und wird in einem Hydrauliksystem verwendet, welches ein Steuerventil mit einer axial beweglichen Spule zum Dosieren von Steuerfluid aufweist, um die Taumelscheibenposition zu modulieren. Ein Bewegungssteuergestänge hat ein nicht-lineares Kopplungselement und eine elastische Überhubfeder, die seriell zwischen den Eingangshebel und die Ventilspule geschaltet ist. Eine Torsions-Zentrierfeder ist zwischen dem Eingangshebel und der Überhubspule angebracht, um eine Rückkopplungskraft zu erzeugen, die einer darauf aufgebrachten Steuerkraft entgegenwirkt und den Eingangshebel zu einer Position drängt, die für die Nicht-Strömungsposition der Pumpen-Taumelscheibe repräsentativ ist. Eine einstellbare Verbindung ist zum Zentrieren der Ventilspule vorgesehen, während eine entsprechende Neutralposition des Eingangshebels und der Taumelscheibe während der Montage der Bewegungssteuerung beibehalten wird.
ABRISS DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus eines stufenlosen Hydraulikgetriebes bereitzustellen, der an einer Getriebeanordnung in einer Weise angeordnet ist, dass die Komponenten des Mechanismus sicher geschützt werden, während er weniger Installationsraum als auf der Basis von vorbekannten Ausgestaltungen erfordert.
Diese Aufgabe wird durch einen Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus gemäß Anspruch 1 erfüllt. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Erfindung stellt demgemäß einen Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus eines stufenlosen Hydraulikgetriebes bereit, mit einem Hydraulik-Servomechanismus zum Steuern eines Taumelscheibenwinkels, der in einem Gehäusekörper des stufenlosen Hydraulikgetriebes angeordnet ist, und einem manuellen Betätigungselement zum Betätigen des hydraulischen Servomechanismus, der außerhalb des Gehäusekörpers angeordnet ist, wobei ein Gehäuse zwischen dem manuellen Betätigungselement und dem Gehäusekörper vorgesehen ist, und ein Neutralpositions-Haltemechanismus zum Halten der Neutralposition einer beweglichen Taumelscheibe und ein Dreh-Steuermechanismus zum Steuern des maximalen Drehwinkels der beweglichen Taumelscheibe in dem Gehäuse installiert sind.
Ferner ist ein Überhub-Ausgleichsmechanismus zum Ausgleichen des Überhubs des manuellen Betätigungselements vorzugsweise in einem Bereich installiert, der von der Innenseite des Gehäuses bis zu der Innenseite des Gehäusekörpers reicht.
Bei dieser Konfiguration sind die Bestandteile des Neutralpositions-Haltemechanismus, des Dreh-Steuermechanismus und des Überhub-Ausgleichsmechanismus von dem Gehäuse oder Gehäusekörper geschützt, und werden nicht durch Schlamm, Staub oder Fremdstoffe verunreinigt, und ein Auftreten einer Fehlfunktion oder eine Abweichung von der Einstellung infolge eines Stoßes von außen kann verhindert werden. Jeder Mechanismus kann klein dimensioniert gestaltet werden, und die Kosten können verringert werden.
Ferner hat bei dieser Konfiguration der Hydraulik-Servomechanismus eine Spule als Hydraulikventil, und ein Spulenbetätigungselement, das sich von innerhalb des Gehäuses zur Innenseite des Gehäusekörpers durch Betätigen des manuellen Betätigungselements bewegt, ist fast vollständig integral mit der Spule beweglich.
Nach einem ersten Aspekt des Neutralpositions-Haltemechanismus der Erfindung ist ein Positionierungselement von im wesentlichen der gleichen Breite wie die des Spulenbetätigungselements in dem Gehäuse angeordnet, und sowohl das Positionierungselement als auch das Spulenbetätigungselement werden von beiden Seiten durch ein Paar Druckelemente festgehalten, die Vorbelastungskräfte in einander entgegengesetzten Richtungen aufnehmen, so dass das Spulenbetätigungselement an einer Position gehalten wird, die der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe entspricht. Somit präsentiert sich der Neutralpositions-Haltemechanismus, der in der Lage ist, die Position des Positionierungselements einzustellen, in einem einfachen und klein gehaltenen Aufbau für die Neutralpositionsregelung.
Nach dem ersten Aspekt des Neutralpositions-Haltemechanismus nimmt das Druckelement eine Feder-Vorbelastungskraft auf, und dient als Feder-Rückhalteelement, das in bezug auf das Positionierungselement frei vorwärts und rückwärts beweglich ist, und es ist nicht mehr nötig, die Feder-Vorbelastungskraft mit einem Anschlagring oder einem anderen zusätzlichen Element aufzunehmen, d.h. ein Risiko des Verrückens des Anschlagrings wird eliminiert, so dass die Standzeit verbessert wird. Gleichzeitig wird die Genauigkeit des Haltens der Neutralposition verbessert.
Bei Aufnahme der Feder-Vorbelastungskraft arbeitet dieses Druckelement als Feder-Rückhalteelement, das sich frei vorwärts oder rückwärts in bezug auf das Positionierungselement bewegen kann.
Die Bestandteile des Neutralpositions-Haltemechanismus umfassen auch eine Stange mit diesem Positionierungselement, und das Druckelement ist beweglich entlang der axialen Mittenrichtung der Stange angeordnet, und eine Stufe, die an dem Druckelement anstößt, ist in der Stange ausgebildet, um die Bewegung des Druckelements in einer Richtung von dem Positionierungselement weg durch Widerstand gegenüber der Vorbelastungskraft festzulegen, wodurch der Dreh-Steuermechanismus gebildet wird. Infolgedessen kann der maximale Drehwinkel der beweglichen Taumelscheibe von der Neutralposition genau eingestellt werden, die Standzeit wird verbessert und eine hohe Präzision kann für einen langen Zeitraum erhalten bleiben. Da die Positionspräzision der Stufe von der mechanischen Bearbeitungspräzision beim Bearbeiten der Stange bestimmt ist, ist es übrigens nicht notwendig, den Dreh-Steuermechanismus nach dem Einbau der Stange in das Gehäuse einzustellen und die Neutralposition einzustellen, und daher kann beispielsweise der Einstellschritt vor dem Versand entfallen.
Bei dem Neutralpositions-Haltemechanismus ist für gewöhnlich die Stange in ihrer Position feststehend, und wenn die Position des Positionierungselements beim Festklemmen an beiden Druckelementen durch die Vorbelastungskraft von beiden Seiten eingestellt wird, kann die Stange in der axialen Mittenrichtung durch Betätigen von außerhalb des Gehäuses bewegt werden. Daher kann die Neutralposition lediglich durch Betätigen der Stange eingestellt werden, ohne den Neutralpositions-Haltemechanismus demontieren zu müssen, so dass die Neutralposition einfach eingestellt werden kann.
Das Gehäuse ist mit Fluid gefüllt, und in jedem Feder-Rückhalteelement kann eine Öffnung zum Passierenlassen von Fluid zwischen dem Anordnungsraum in jeder Feder und dem Anordnungsraum des Positionierungselements ausgebildet sein. Durch diese Öffnung kann eine Dämpfwirkung beim Handhaben des manuellen Betätigungselements erreicht werden. D.h., wenn das manuelle Betätigungselement langsam gehandhabt bzw. betätigt wird, kann das manuelle Betätigungselement mit geringem Kraftaufwand gedreht werden, und der Neigungswinkel der beweglichen Taumelscheibe kann verstellt werden. Wenn das manuelle Betätigungselement abrupt bewegt wird, ist eine hohe Kraft erforderlich, um das manuelle Betätigungselement zu drehen, und es ist schwer, den Neigungswinkel der beweglichen Taumelscheibe zu verstellen, so dass das Auftreten eines Stoßes infolge einer solchen plötzlichen Betätigung des manuellen Betätigungselements ausgeschaltet werden kann.
Alternativ kann der Neutralpositions-Haltemechanismus integral als Kartusche ausgebildet werden, und kann lösbar bzw. herausnehmbar in dem Gehäuse installiert werden. Diese Konfiguration erleichtert die Einstellung der Neutralposition und die Wartung des Neutralpositions-Haltemechanismus. Ferner kann die Größe des Neutralpositions-Haltemechanismus verringert werden, und die Kosten können stark gesenkt werden.
Nach einem zweiten Aspekt des Neutralpositions-Haltemechanismus der Erfindung ist das Gehäuse mit Druckfluid gefüllt, und ein Solenoid-Proportionalventil ist in dem Gehäuse so angeordnet, dass die Bewegung des Spulenbetätigungselements durch die Zufuhrkontrolle von Druckfluid zu dem Neutralpositions-Haltemechanismus durch das Solenoid-Proportionalventil gesteuert werden kann. D.h., als Hydraulik-Servomechanismus zum Steuern des Taumelscheibenwinkels zur Ermöglichung einer automatischen Steuerung wird eine hydraulische Steuerung des Neutralpositions-Haltemechanismus angewandt. Daher kann zusätzlich zu der manuellen Betätigung des Hydraulik-Servomechanismus mit einer elektrischen Steuerfunktion, welche eine Steuerung hoher Präzision ausführt, in einer kompakten Ausgestaltung angeordnet werden. Darüber hinaus kann für das hydraulische Steuerventil, das als automatischer Taumelscheiben-Steuermechanismus dient, welcher die Spule des Hydraulik-Servomechanismus nicht direkt antreibt wie im Stand der Technik, sondern nur eine ausreichende Kapazität zur hydraulischen Steuerung des Spulenbetätigungselements durch den Neutralpositions-Haltemechanismus erfordert, ein Solenoid-Proportionalventil der handelsüblichen Klasse verwendet werden, so dass die Kosten eingespart werden können. Wenn entweder der manuelle Betätigungsmechanismus oder die elektronische Steuerfunktion infolge einer Störung oder einer anderen Ursache ausfällt, kann der Betrieb durch den/die andere(n) fortgesetzt werden.
Bei einem ersten Beispiel des Neutralpositions-Haltemechanismus nach dem zweiten Aspekt, der das Spulenbetätigungselement, das von dem Solenoid-Proportionalventil gesteuert wird, in dem Gehäuse bewegt, ist ein zu dem Spulenbetätigungselement passender Kolben angeordnet, und ein Paar Vorbelastungselemente sind darin jeweils auf beiden Seiten des Kolbens angeordnet. Der Kolben wird durch die Vorbelastungskräfte des Paars Vorbelastungselemente von beiden Seiten so gehalten, dass er das Spulenbetätigungselement an einer Position hält, die der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe entspricht. Ein Paar der Solenoid-Proportionalventile sind so vorgesehen, dass sie die Zufuhr von Druckfluid zu den jeweiligen Hydraulikkammern auf beiden Seiten des Kolbens steuern.
Ferner ist bei einem zweiten Beispiel des Neutralpositions-Haltemechanismus nach dem zweiten Aspekt, welcher das Spulenbetätigungselement unter Steuerung durch das Solenoid-Proportionalventil bewegt, in dem Gehäuse ein zu dem Spulenbetätigungselement passender Kolben angeordnet, ein Vorbelastungselement ist auf einer Seite des Kolbens angeordnet, und eine Hydraulikkammer ist auf der anderen Seite des Kolbens ausgebildet. Lediglich das Solenoid-Proportionalventil steuert die Zufuhr von Druckfluid zu der Hydraulikkammer. Daher wird der Kolben durch ein Gleichgewicht zwischen der Vorbelastungskraft des Vorbelastungselements auf einer Seite und dem Öldruck des Druckfluids auf der anderen Seite gehalten, so dass das Spulenbetätigungselement an einer der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe entsprechenden Position gehalten werden kann.
Darüber hinaus können Führungsmittel vorgesehen sein, um ein Drehen des Kolbens zu verhindern und den Kolben so zu führen, dass er sich nur entlang seiner axialen Mittenrichtung bewegt. Infolgedessen wird kein Moment auf einen Stift aufgebracht, der als Spulenbetätigungselement des Kolbens dient, und Reibung kann in dem Abschnitt des mit einem anderen Element am Außenumfang in Kontakt stehenden Stiftes verringert werden, so dass der Stift reibungslos gleiten kann.
Das Spulenbetätigungselement wie z.B. ein Stift kann integral mit dem Kolben angeordnet sein. In diesem Fall ist es wirksam, eine Abweichung in der Gleitrichtung zu eliminieren, die in den zusammenpassenden Teilen des Kolbens und des Stifts auftritt, oder eine Abweichung infolge einer Drehung um die Achse, und folglich wird die Übertragungseffizienz der Betriebskraft verbessert. Durch Integrieren des Stifts und des Kolbens wird ferner auch die Festigkeit als starrer Körper erhöht.
Der Hydraulik-Servomechanismus wird in einer Konfiguration zum hydraulischen Steuern des Spulenbetätigungselements durch das Solenoid-Proportionalventil durch einen solchen Neutralpositions-Haltemechanismus zum Steuern sowohl der Winkel der beweglichen Taumelscheiben der Hydraulikpumpe als auch des Hydraulikmotors in dem Fall verwendet, in dem die Hydraulikpumpe und der Hydraulikmotor des stufenlosen Hydraulikgetriebes beide vom variablen Verdrängungstyp sind. Es wird ein breiter Geschwindigkeitsänderungsbereich des stufenlosen Hydraulikgetriebes gewährleistet, und eine Steuerung hoher Präzision wird durchgeführt.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Wirkungen der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen klar hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Seitenschnittansicht zur Darstellung eines stufenlosen Hydraulikgetriebes (HST 1), bei dem nur eine Hydraulikpumpe vom variablen Verdrängungstyp ist, von den stufenlosen Hydraulikgetrieben, die einen Hydraulik-Servomechanismus 6 zum Steuern des Taumelscheibenwinkels gemäß der Erfindung anwenden,
2 eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorderansicht desselben,
3 eine Schnitt-Vorderansicht eines Neutralpositions-Haltemechanismus 11a gemäß 2 zum Haltern eines Betätigungshebels 21 als manuelles Betätigungs element, und zum Halten der Spule des hydraulischen Servomechanismus 6, der in einem an einem Gehäuse 3 des HST 1 angebrachten Gehäuse 33 in einer Neutralposition angeordnet ist,
4 eine Draufsicht im Schnitt des in dem Gehäuse 33 angeordneten Neutralpositions-Haltemechanismus 11b, und eines zwischen den Innenseiten des Gehäuses 33 und dem Gehäuse 3 angeordneten Überhub-Ausgleichsmechanismus, der zwischen dem Betätigungshebel 21 und dem als Spulenbetätigungselement dienenden Stift 41 eingefügt ist,
5 eine Seitenansicht des den Betätigungshebel 21 halternden Gehäuses 33, das den Neutralpositions-Haltemechanismus 11a aufnimmt,
6 eine Seitenansicht desselben von der gegenüberliegenden Seite (der Seite des Gehäuses 3),
7 eine Draufsicht auf ein Feder-Rückhalteelement 35 mit einem exzentrischen Montageloch 35a als Beispiel,
8 eine Draufsicht auf das Feder-Rückhalteelement 35 mit dem exzentrischen Montageloch 35a als weiteres Beispiel,
9 eine bruchstückhafte Schnitt-Vorderansicht des Gehäuses 33 und des Feder-Rückhalteelements 35 mit einer darin angeordneten Öffnung 35c,
10 eine bruchstückhafte Schnitt-Vorderansicht des Gehäuses 33, in der ein modifiziertes Beispiel des Neutralpositions-Haltemechanismus 11a aufgenommen ist, der ein Positionierungselement 76 anwendet, das die Position einstellen bzw. anpassen kann, statt einer Arretierstange 34,
11 eine bruchstückhafte Schnitt-Seitenansicht desselben,
12 eine Schnitt-Vorderansicht eines Neutralpositions-Haltemechanismus 11b, der in einem an dem Gehäuse 3 des HST 1 angebrachten Gehäuse 93 aufgenommen ist, und den Betätigungshebel 21 haltert,
13 eine Schnitt-Draufsicht auf den in einem Gehäuse 93 angeordneten Neutralpositions-Haltemechanismus 11b und einer auf einem Überhub-Ausgleichsmechanismus, der zwischen den Innenseiten des Gehäuses 93 und dem Gehäuse 3 angeordnet ist, um zwischen dem Betätigungshebel 21 und einem als Spulenbetätigungselement dienenden Stift 101 eingefügt zu sein,
14 eine Seitenansicht des Gehäuses 93, das den Betätigungshebel 21 haltert und den Neutralpositions-Haltemechanismus 11b aufnimmt,
15 eine Seitenansicht desselben von der gegenüberliegenden Seite aus (der Seite des Gehäuses 3),
16 eine perspektivische Gesamtansicht eines stufenlosen Hydraulikgetriebes (HST 2), bei dem sowohl die Hydraulikpumpe als auch der Motor vom variablen Verbrennungstyp sind, wobei Hydraulik-Servomechanismen 6' zum Steuern der Winkel der jeweiligen beweglichen Taumelscheiben angeordnet sind, und ein Solenoid-Proportionalventil (ein automatisches Taumelscheiben-Winkelsteuerventil) 61 zur elektronischen Steuerung am Gehäuse 10, das den Neutralpositions-Haltemechanismus 11 aufweist, angebracht ist,
17 eine Seitenschnittansicht zur Darstellung einer Hydraulikpumpe 21 und eines Hydraulikmotors 22 des HST 2,
18 eine Seitenansicht des HST 2 mit einer Seitenschnittansicht des Hydraulikmotors 22 und des Neutralpositions-Haltemechanismus 11a für eine Taumelscheiben-Winkelsteuerung der Hydraulikpumpe,
19 eine bruchstückhafte Vorderansicht des HST 2 mit einer Schnitt-Vorderansicht des Hydraulik-Servomechanismus 6a für eine Taumelscheiben-Winkelsteuerung der Hydraulikpumpe 21,
20 eine Seitenschnittansicht jedes Gehäuses 10, das den Betätigungshebel 21 haltert, einen Neutralpositions- Haltemechanismus 11c aufweist, und auf dem das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 für eine Steuerung der beweglichen Taumelscheibe der Hydraulikpumpe 21 oder des Hydraulikmotors 22 in dem HST 2 versehen ist,
21 eine Draufsicht im Schnitt desselben,
22 eine Seitenschnittansicht einer Spule 12 des automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61 in nicht angeregtem Modus,
23 eine Seitenschnittansicht der Spule 12 des automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61 in angeregtem Modus,
24 eine Seitenschnittansicht jedes den Betätigungshebel 21 halternden Gehäuses 10 mit einem Neutralpositions-Haltemechanismus 11d, an dem das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 vorgesehen ist,
25 eine Rückansicht desselben,
26 eine Seitenschnittansicht jedes den Betätigungshebel 21 halternden Gehäuses 10 mit einem Neutralpositions-Haltemechanismus 11e, und versehen mit dem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61,
27 eine perspektivische Ansicht eines Kolbens 44 mit einem Vorsprung 44d zum Verhindern einer Drehung,
28 eine Seitenschnittansicht des den Betätigungshebel 21 halternden Gehäuses 10 mit dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11, und versehen mit dem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 zur Darstellung eines Anwendungsmodus des in 27 gezeigten Kolbens 44,
29 eine perspektivische Ansicht eines Kolbens 44', der integral mit einem als Spulenbetätigungselement dienenden Stift vorgesehen ist,
30 eine Seitenschnittansicht des den Betätigungshebel 21 halternden Gehäuses 10 mit dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11, und versehen mit dem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 zur Darstellung eines Anwendungsmodus des in 29 gezeigten Kolbens 44', und
31 eine Seitenschnittansicht des den Betätigungshebel 21 halternden Gehäuses 10 mit dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11, und versehen mit dem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 zur Darstellung eines weiteren Anwendungsmodus des in 29 gezeigten Kolbens 44'.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, sind eine Hydraulikpumpe 21 und ein Hydraulikmotor 22 eines stufenlosen Hydraulikgetriebes (HST) 1 in einem Gehäuse (Gehäusekörper) 3 aufgenommen und auf der gleichen Ebene mit einer Ölwegplatte 4 angeordnet.
Die Hydraulikpumpe 21 mit variabler Verdrängung besteht aus einer Antriebswelle 21a, einem Zylinderblock 21b, in dem die Antriebswelle 21 zur Drehung zusammen mit der Antriebswelle 21a eingesetzt ist, einer Ventilplatte 24, durch die die Antriebswelle 21a eingefügt zwischen dem Zylinderblock 21b und der Ölwegplatte 4 hindurchgeführt ist, wobei Stößel 21e verschiebbar in den Zylinderblock 21b eingesetzt sind und eine bewegliche Taumelscheibe 21c kipp-/schwenkbar in dem Gehäuse 3 zur Kontaktnahme mit allen Stößeln 21e gehaltert ist.
Die bewegliche Taumelscheibe 21c legt den Gleitbetrag des Stößels 21e fest und stellt die Austragung von Arbeitsfluid der Hydraulikpumpe 21 mit variabler Verdrängung ein. In der Ölwegplatte 4 ist ein nicht gezeigter Ölweg vorgesehen, und Arbeitsfluid wird von der Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung 21 dem Hydraulikmotor 22 durch den Ölweg zugeführt.
Der Hydraulikmotor 22 besteht wie die Hydraulikpumpe 21 vom variablen Verdrängungstyp aus einer Ausgangswelle 22a, die in die Ölwegplatte 4 eingesetzt ist und drehbar durch das Gehäuse 3 an einem Ende gelagert ist, einem Zylinderblock 22b, in den die Ausgangswelle 22a eingesetzt ist, um sich zusammen mit der Ausgangswelle 22a zu drehen, einer Ventilplatte 24, durch die die zwischen den Zylinderblock 22b und die Ölwegplatte 4 eingefügte Ausgangswelle 22a hindurchgeführt ist, Stößel 22e, die verschiebbar in den Zylinderblock 22b eingesetzt sind, und eine feststehende Taumelscheibe 22d, die im Gehäuse 3 zur Kontaktnahme mit Köpfen aller Stößel 22e befestigt ist.
Wenn bei dieser Konfiguration eine Antriebskraft eines Motors in die Antriebswelle 21a eingeleitet wird, wird die Hydraulikpumpe 21 angetrieben und das Arbeitsfluid, das durch den Antrieb der Hydraulikpumpe 21 ausgetragen wird, wird dem Hydraulikmotor 22 über die Ölwegplatte 4 zugeführt, und wenn das Arbeitsfluid ein- und ausströmt, wird der Hydraulikmotor 22 angetrieben und die Antriebskraft des Hydraulikmotors 22 wird auf die Ausgangswelle 22a übertragen.
In dem HST 1 mit einer solchen Konfiguration sind die Hydraulikpumpe 21 und der Hydraulikmotor 22 an oberen und unteren Positionen angeordnet, und eine Lastpumpe CP ist am Vorderende der Eingangswelle 21a der Hydraulikpumpe 21 angebracht.
Ferner ist auf einer Seite der Hydraulikpumpe 21 gemäß 2 ein Hydraulik-Servomechanismus 6 angeordnet. Der Hydraulik-Servomechanismus 6 besteht aus einem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61, das an der Oberseite der Hydraulikpumpe 21 vorgesehen ist, einem Kolben 71 und einem manuellen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 62 mit einer innerhalb des Kolbens 71 angeordneten Spule 72, und ist in dem Gehäuse 3 des HST 1 eingebettet.
Im folgenden wird die Konfiguration des Hydraulik-Servomechanismus 6 detailliert hauptsächlich unter Bezugnahme auf 2 erläutert. Wie oben erwähnt wurde, besteht der Hydraulik-Servomechanismus 6 aus dem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 und einem manuellen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 62, und wie in 2 gezeigt ist, ist auf einer Seite der beweglichen Taumelscheibe 21c der Hydraulikpumpe 21 eine Zylinderkammer 70 in dem Gehäuse 3 ausgebildet, und der Kolben 71 ist in der Zylinderkammer 70 angeordnet, wobei ein Stift 23, der von einer Seite der beweglichen Taumelscheibe 21c vorsteht, auf einer Seite des Kolbens 71 eingepaßt ist, wobei sich ein Durchgangsloch in der axialen Mitte des Kolbens 71 öffnet und eine Spule 72 verschiebbar in dieses Durchgangsloch eingesetzt ist.
In dem Kolben 71 gibt es einen Ölweg, der mit dem oberen Teil und dem unteren Teil der Zylinderkammer 70 kommuniziert, und der Ölweg wird durch die Gleitbewegung der Spule 72 geöffnet oder geschlossen, und Druckfluid wird den Hydraulikkammern über und unter dem Kolben 71 zugeführt, so dass der Kolben 71 in der Vertikalrichtung gleitet.
Wie in 4 oder dgl. gezeigt ist, ist ein Stift (Spulenbetätigungselement) 41, welches kontinuierlich den ersten Stiftabschnitt 41a und den zweiten, im Durchmesser unterschiedlichen Stiftabschnitt 41b bildet, in einen nachstehend beschriebenen Halterungsarm 26 eingesetzt und befestigt. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist der erste Stiftabschnitt 41a, der an einer Seite von dem Halterungsarm 26 vorsteht, in das Gehäuse 3 über eine Öffnung 71a eingesetzt, die sich in ausreichender Größe auf der Seite des Kolbens 71 öffnet, um eine Hin- und Herbewegung des ersten Stiftabschnitts 41a infolge der Betätigung des nachstehend erläuterten Betätigungshebels 20 zu ermöglichen, und sein Vorderende ist in eine am unteren Außenumfang der Spule 72 ausgebildete Einsetzrille bzw. -nut 75 eingesetzt. Der zweite Stiftabschnitt 41b, der in der zum ersten Stiftabschnitt 41a entgegengesetzten Richtung von dem Halterungsarm 26 vorsteht, wird durch eine Torsionsfeder 40 gehalten.
Durch Betätigung der Torsionsfeder 40 durch Drehen des Betätigungshebels 20 des Hydraulik-Servomechanismus 6 gemäß 6 bewegen sich der Halterungsarm 26 und der Stift 41 um eine weiter unten beschriebene Dreh-/Schwenkwelle 25, d.h. der Stift 41 läuft um die Dreh-/Schwenkwelle 25 so um, dass er die Spule 72 vertikal bewegt. Somit wird durch die Spule 72 das manuelle Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 62 gebildet, und da sich die Spule 72 vertikal hin- und herbewegt, strömt das Druckfluid über oder unter dem Kolben 71, so dass der Kolben 71 auf und ab bewegt wird.
Ferner besteht gemäß 2 das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 60 aus einem Solenoidventil. Die Last des Motors zum Zuführen von Energie zu der Antriebswelle 21a des HST 1, und die Last der Räder usw. werden durch Erfassungsmittel wie z.B. Sensoren erfasst, und das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 60 wird je nach den erfassten Werten so geändert, dass es Druckfluid über oder unter den Kolben 71 zuführt, wodurch die Vertikalposition des Kolbens 71 geändert wird.
Auf diese Weise wird durch das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 60 oder das manuelle Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 62 der Kolben 71 schließlich auf und ab bewegt, und der am Kolben 71 befestigte Stift 23 wird auf und ab bewegt, so dass die bewegliche Taumelscheibe 21c mit der an den Stift 23 gekoppelten Hydraulikpumpe 21 gedreht wird, wodurch sich die Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 22a des HST 1 ändert.
Im folgenden wird der Verriegelungsmechanismus, der sich auf die manuelle Taumelscheiben-Winkelsteuerung von dem Betätigungshebel 20 zu der Spule 72 bezieht, erläutert. Wie in 2, 3 und dgl. gezeigt ist, ist das Gehäuse 33 außerhalb des Gehäuses 3 des HST 1 angeordnet, und die Dreh-/Schwenkwelle 25 ist drehbar im Gehäuse 33 gelagert, wobei das Basisende des Betätigungshebels 20 an einem Ende der Dreh-/Schwenkwelle 25 befestigt ist, das aus dem Gehäuse 33 nach außen vorsteht. Die Dreh-/Schwenkwelle 25 steht gemäß 4 aus dem Gehäuse 33 an der der Anordnungsseite des Betätigungshebels 20 gegenüberliegenden Seite vor, während ihr anderes Ende in das Gehäuse 3 eingesetzt ist, und ein Halterungsarm 26, in den der Stift 41 integral aufgenommen ist, ist drehbar an dem Ende der Dreh-/Schwenkwelle 25 in dem Gehäuse 3 befestigt.
Zwischen dem Gehäuse 33 und dem Halterungsarm 26 ist ein Verriegelungsarm 27 an der Dreh-/Schwenkwelle 25 befestigt, und die Torsionsfeder 40 ist darauf gewickelt. Beide Enden der Torsionsfeder 40 sind nach oben gebogen, um den Verriegelungsarm 27 zusammen mit dem zweiten Stiftabschnitt 41b des am Halterungsarm 26 befestigten Stifts 41 festzuhalten, wie in 4 und 6 gezeigt ist.
Wenn der Betätigungshebel 20 gedreht wird, wie in 6 oder dgl. gezeigt ist, werden der an der Dreh-/Schwenkwelle 25 befestigte Verriegelungsarm 27 und die den Verriegelungsarm 27 festhaltende Torsionsfeder 40 integral in Drehung versetzt. Ferner läuft der Stift 41 um die Dreh-/Schwenkwelle 25 durch den durch die Torsionsfeder 40 gehaltenen Halterungsarm 26 um, so dass die Spule 72 auf und ab bewegt wird.
Während der Betätigungshebel 20 nicht gedreht wird, wird der Stift 41 an einer Position gehalten, die der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c entspricht, und nachdem er gedreht worden ist, wenn die auf den Betätigungshebel 20 einwirkende Betätigungskraft eingestellt wird, ist es erwünscht, dass er so ausgestaltet ist, dass er zu der der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c entsprechenden Position zurückkehrt. Um diese Konfiguration zu realisieren, ist der Neutralpositions-Haltemechanismus 11 aus dem Gehäuse 33 gebildet, das die Dreh-/Schwenkwelle 25 des Betätigungshebels 20 lagert.
Als Beispiel dieses Neutralpositions-Haltemechanismus 11 wird nun mit Bezug auf 2 bis 6 der Neutralpositions-Haltemechanismus 11a erläutert, der sowohl den Dreh-Steuermechanismus als auch den später erläuterten Überhub-Ausgleichsmechanismus der Erfindung aufweist.
Wie in 3 gezeigt ist, ist eine an einem Ende offene Zylinderkammer 33a im Gehäuse 33 an einer Position ausgebildet, die gegenüber der Dreh-/Schwenkwelle 25 rückwärts und vorwärts versetzt ist, wobei ihre Longitudinalrichtung orthogonal zu der Dreh-/Schwenkwelle 25 ist. In der Zylinderkammer 33a ist eine Arretierstange 34 in ihrer Longitudinalrichtung hin und her beweglich vorgesehen (der Vertikalrichtung in 3), und ein Ende der Arretierstange 34 ist in einer Halterungsausnehmung 33b gehaltert, die an dem geschlossenen Ende der im Gehäuse 33 ausgebildeten Zylinderkammer 33a ausgebildet ist, und das andere Ende hiervon wird von einer Kappe bzw. Abdeckung 39 gehaltert, die in das offene Ende der Zylinderkammer 33a des Gehäuses 33 eingeschraubt ist. Wie oben erwähnt wurde, soll sich die Arretierstange 34 in der axialen Mittenrichtung bewegen, um die Position einer mittigen Arretierung 34a einzustellen, und die Länge der Halterungsausnehmung 33b ist so eingestellt, dass sie deren Bewegung gestattet.
In der Kappe bzw. Abdeckung 39 sind weibliche Gewinde bzw. Innengewinde ausgebildet und stehen in Eingriff mit einem an einem Ende der Arretierstange 34 ausgebildeten Einstellschraubenschaft 38. Eine Verschlussmutter 42 ist für gewöhnlich an dem Abschnitt des Einstellschraubenschafts 38 angesetzt, der von der Abdeckung 39 nach außen vorsteht, und ist am äußeren Ende der Abdeckung 39 festgezogen, um in seiner Position festgestellt zu werden. Durch Lockern der Verschlussmutter 42 und Drehen des Einstellschraubenschafts 38 kann die Arretierstange 34 in ihrer Longitudinalrichtung bewegt werden.
Auf der dem Gehäuse 3 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 33 mündet gemäß 5 und 6 ein Verbindungsloch 33c, und wie in 3 oder dgl. gezeigt ist, ist das Vorderende des zweiten Stiftabschnitts 41b des von der Torsionsfeder 40 gehaltenen Stifts 41 in die Zylinderkammer 33a über das Verbindungsloch 33c eingesetzt. Annähernd in der Mitte der Arretierstange 34 ist eine mittige Arretierung 34a (Positionierungsteil) einer Länge ausgebildet, die annähernd gleich dem Durchmesser des zweiten Stiftabschnitts 41b ist, und der zweite Stiftabschnitt 41a ist so positioniert, dass er sich nahe der mittleren Arretierung 34a befindet, und ist in das Gehäuse 33 eingesetzt.
In diesem Beispiel ist die mittlere Arretierung 34a integral mit der Arretierstange 34 ausgebildet, sie kann aber auch integral mit dem Gehäuse 33 ausgebildet sein, so dass Kosten eingespart werden können (falls aber die mittlere Arretierung auf diese Weise ausgebildet ist, kann die Position der mittleren Arretierung 34a nicht auf die gleiche Weise eingestellt werden). Oder die mittlere Arretierung 34 kann separat von der Arretierstange 34 oder dem Gehäuse 33 ausgebildet und an diesem befestigt sein.
Ferner sind in der Zylinderkammer 33a des Gehäuses 33 Feder-Rückhalteelemente 35 jeweils auf beiden Seiten der mittleren Arretierung 34a der Arretierstange 34 verschiebbar in der axialen Mittenrichtung der Arretierstange 34 vorgesehen. In dieser Zylinderkammer 33a ist der Raum zwischen einem Feder-Rückhalteelement 35 (dem oberen in 3) und dem geschlossenen Ende der Zylinderkammer 33a sowie der Raum zwischen dem anderen Feder-Rückhalteelement 35 (dem unteren in 3) und der Kappe bzw. Abdeckung 39 als Federkammern 37 ausgebildet. In jeder Federkammer 37 sind durch eine zwischen das Gehäuse 33 und das Feder-Rückhalteelement 35 eingefügte Feder 36 sowie eine zwischen die Abdeckung 39 und das Feder-Rückhalteelement 35 eingefügte Feder 36 beide Feder-Rückhalteelemente 35 zu der mittleren Arretierung 34a hin vorbelastet, und im Anfangsstadium (d.h. wenn der Stift 41 sich an einer der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c entsprechenden Position befindet), werden die mittlere Arretierung 34a der Arretierstange 34 und der zweite Stiftabschnitt 41b des Stifts 41 durch beide Feder-Rückhalteelemente 35 von beiden Seiten (der Ober- und Unterseite in dieser Ausführungsform) festgehalten.
Die beiden Feder-Rückhalteelemente 35 zum Festhalten des Stifts 41 und der mittleren Arretierung 34a von beiden Seiten werden durch das Gehäuse 33 geführt, das aus einem starren Blockelement am Außenumfang besteht, so dass der Stift 41 genau positioniert werden kann.
In jedem Feder-Rückhalteelement 35 ist ein Montageloch 35a zum Durchführen der Arretierstange 34 ausgebildet. Das Montageloch 35a hat eine größere Öffnung als der Außendurchmesser der mittleren Arretierung 34a der Arretierstange 34, und diese Öffnung ist an einer zu der axialen Mitte der positionierten Arretierstange 34 exzentrischen Position ausgebildet.
Beispielsweise ist das in 7 gezeigte Montageloch 35a becherförmig und koppelt zwei kreisförmige Löcher von großem und kleinem Durchmesser, wobei das kleinere kreisförmige Loch zum Einsetzen des jeweiligen kleinen Endes 34b dient, das auf beiden Seiten der mittleren Arretierung 34a der Arretierstange 34 nach dem Positionieren gebildet wird, und wobei das größere kreisförmige Loch sich an einer zu der axialen Mitte der Arretierstange 34 exzentrischen Position befindet und einen größeren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser der mittleren Arretierung, und wenn die Arretierstange 34 von dem Gehäuse 33 abgenommen oder daran angebracht wird, wird die Arretierstange 34 bei der Positionierung von der axialen Mitte verschoben, so dass die Arretierstange 34 in dieses große Loch eingesetzt und aus diesem entfernt werden kann. Nach der Montage des Neutralpositions-Haltemechanismus 11a, d.h. nach der Positionierung der Arretierstange 34 kann das Feder-Rückhalteelement 35 an der mittleren Arretierung 34a ohne Verwendung eines Anschlagrings oder eines weiteren zusätzlichen Elements befestigt werden, und daher kann die Anzahl von Teilen gemindert werden und die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Ein Montageloch 35a gemäß 8 ist ein kreisförmiges Loch mit einer Öffnung, die größer ist als der Außendurchmesser der mittleren Arretierung 34a, und ihre mittige Position weicht von der axialen Mitte der Arretierstange 34 nach der Positionierung ab, aber das kleine Ende 34b der Arretierstange 34 wird nach der Positionierung in dieses in 8 gezeigte Montageloch 35a eingeführt. Wenn die Arretierstange 34 abgenommen oder angebracht wird, weicht wie im Fall des Montagelochs 35a in 7 die Arretierstange 34 von der axialen Mitte bei der Positionierung ab, so dass die Arretierstange 34 durch dieses Montageloch 35a eingeführt oder entfernt werden kann.
Durch eine derartige Ausbildung des Montagelochs 35a kann die Montagearbeit und Wartungsarbeit des Neutralpositions-Haltemechanismus 11a erleichtert werden.
Ein Montageloch 35a des Feder-Rückhalteelements 35 gemäß 9 hat eine erforderliche Minimalöffnung zum Einsetzen des kleinen Endes 34b der in der axialen Mittenrichtung beweglichen Arretierstange 34, so dass die Arretierstange 34 nicht durch ihre Abweichung von ihrer axialen Mitte nach dem Positionieren wie im obigen Fall entnommen oder angebracht werden kann. Durch Positionieren der Arretierstange 34 vor der Montage des Feder-Rückhalteelements 35 jedoch kann das Feder-Rückhalteelement positioniert werden, während es entlang der axialen Mitte der Arretierstange 34 bewegt wird.
Die die beiden Federkammern 37 aufweisende Zylinderkammer 33a wird mit Arbeitsdruckfluid für das HST 1 im Gehäuse 3 über das Verbindungsloch 33c gefüllt, wodurch die Verschleißbeständigkeit des Kolbens 34 und dgl. in der Zylinderkammer 33 verbessert wird.
Der Öldruck des in jede Federkammer 37 gefüllten Druckfluids sollte jedoch die Funktion des Feder-Rückhalteelements 35 nicht beeinträchtigen. In der in 3 gezeigten Ausführungsform strömt das Druckfluid durch das Montageloch 35a exzentrischer Form, das in dem Feder-Rückhalteelement 35 gemäß 7 oder 8 ausgebildet ist, und daher wird das Feder-Rückhalteelement 35, das sich von dem zweiten Stiftabschnitt 41b entlang der Drehung des Betätigungshebels 20 bewegt, nicht von dem Drucköl in der Federkammer 37 gestört.
In dem in 9 gezeigten Feder-Rückhalteelement 35 ist eine Öffnung 35c ausgebildet. Wenn das Feder-Rückhalteelement 35 in der axialen Mittenrichtung der Arretierstange 34 gleitet, falls das Feder-Rückhalteelement 35 sich plötzlich verschiebt, nimmt der Durchströmwiderstand zu, wenn das Druckfluid durch die Öffnung 35c strömt, und es ist eine große Kraft erforderlich, um das Feder-Rückhalteelement 35 aufgrund des Öldruckwiderstands in der Federkammer 37 zu verschieben, in dem die Feder 36 zum Vorbelasten des Feder-Rückhalteelements 35 angeordnet ist. Wenn das Feder-Rückhalteelement 35 langsam verschoben wird, ist der Durchströmwiderstand des Druckfluids in der Öffnung 35c klein, und der Öldruck wird in der Federkammer 37 auf der Seite des gleitenden Feder-Rückhalteelements 35 gemindert, so dass eine geringe Kraft ausreicht, um das Feder-Rückhalteelement 35 zu verschieben.
D.h., die Öffnung 35c hat eine Dämpfungswirkung, und wenn der Betätigungshebel 20 langsam betätigt wird, kann der Betätigungshebel 20 durch eine geringe Kraft gedreht werden, so dass der Taumelscheibenwinkel der beweglichen Taumelscheibe 21c geändert wird. Falls versucht wird, den Betätigungshebel 20 abrupt zu betätigen, ist eine sehr große Kraft erforderlich, um den Betätigungshebel 20 plötzlich zu drehen, und es ist schwierig, den Taumelscheibenwinkel der beweglichen Taumelscheibe 21c zu verändern, so dass das Auftreten eines Stoßes infolge einer abrupten Betätigung des Betätigungshebels 20 vermieden werden kann.
Alternativ kann die Öffnung mit dieser Funktion in einem Bereich des Gehäuses 33 ausgebildet sein, der als Federkammer 37 ausgebildet ist, um so die Federkammer 37 und das Gehäuse 3 durch diese (Öffnung) miteinander in Verbindung zu setzen. Oder die Federkammer 37 und das Verbindungsloch 33c können durch Ausbilden einer Nut bzw. Rille zu der axialen Mittenrichtung der Arretierstange 34 am Außenumfang des Feder-Rückhalteelements 35 miteinander kommunizieren.
Auf diese Weise kann die Öffnung leicht in einem einfachen Aufbau ausgebildet werden. Je nach Fall kann die Öffnung, falls der Öffnungsbereich außer dem Einsetzabschnitt der Arretierstange 34 nach der Positionierung des Montagelochs 35a, das wie in 7 oder 8 ausgebildet ist, klein genug ist, um als Öffnung zu fungieren, die gleiche Wirkung haben wie die Öffnung 35c.
Ferner ist der Neutralpositions-Haltemechanismus 11a, damit die von dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11a gehaltene bewegliche Taumelscheibe 21a genau an ihrer Neutralposition positioniert werden kann, mit einem Neutralpositions-Einstellmechanismus versehen, der nun erläutert wird.
Der zweite Stiftabschnitt 41b des Stifts 41 wird in einem von zwei Feder-Rückhalteelementen 35 umschlossenen Zustand gehalten, wobei gleichzeitig die mittlere Arretierung 34a der Arretierstange 34 positioniert und festgestellt ist. Während der Stift 41 an dieser Position gehalten wird (d.h. den Positionen der Spule 72 und des Kolbens 71, die hierbei hydraulisch von der Spule 72 gesteuert werden), muß sich die bewegliche Taumelscheibe 21c der Hydraulikpumpe 21 an der Neutralposition befinden.
Während der an der mittleren Arretierung 34a positionierte Stift 41 zwischen den beiden Feder-Rückhalteelementen 35 gehalten wird, wird die Verriegelungsmutter 42, falls die bewegliche Taumelscheibe 21c von ihrer Neutralposition abweicht, gelockert, und der Stellschraubenschaft 38 wird so gedreht, dass die Position der mittleren Arretierung 34a der Arretierstange 34 in der axialen Mittenrichtung der Arretierstange 34 eingestellt bzw. angepasst wird. Daher kann die Position der mittleren Arretierung 34a, wenn sie zusammen mit dem Stift 41 durch die beiden Feder-Rückhalteelemente 35 umschlossen ist, so eingestellt werden, dass die bewegliche Taumelscheibe 21c an der Neutralposition positioniert werden kann.
Somit hat der Neutralpositions-Haltemechanismus 11a einen Einstellmechanismus zur Feineinstellung der Neutralposition. Dieser Neutralpositions-Einstellmechanismus ist so gestaltet, dass er die Neutralposition durch Drehen des Stellschraubenschafts 38 einstellt, der nach außen vorsteht, ohne den Neutralpositions-Haltemechanismus 11a demontieren zu müssen, und daher kann die Neutralposition von außen eingestellt werden, und die Einstellarbeit ist einfach.
Die Positionseinstellung der mittleren Arretierung 34a wird innerhalb der Länge des Einstellschraubenschafts 38 so vorgenommen, dass, während das Feder-Rückhalteelement 35 entsprechend der Positionseinstellung der mittleren Arretierung 34a innerhalb dieses Bereichs bewegt wird, die Vorbelastungskraft der Feder 36 nicht aufgehoben wird. D.h., sofern die Position der mittleren Arretierung 34a in dem Bereich der Neutralpositionseinstellung eingestellt wird, kann die mittlere Arretierung 34a in einem von den beiden Feder-Rückhalteelementen 35 eingeschlossenen Zustand gehalten werden, wobei sie von den Federn 36 vorbelastet ist.
In dieser Konfiguration besteht der Neutralpositions-Haltemechanismus 11a, um die bewegliche Taumelscheibe 21c der Hydraulikpumpe 21 in der Neutralposition zu halten, aus der Arretierstange 34, einem Paar Federn 36 und einem Paar Feder-Rückhalteelementen 35. Somit besteht der Neutralpositions-Haltemechanismus 11a aus einem einfachen und kompakten Aufbau, wodurch eine einfache Einstellung der Neutralposition ermöglicht wird.
Die Arretierstange 34 kann durch das offene Ende des Gehäuses 33 in auskragendem Zustand, gehalten von der Kappe bzw. Abdeckung 39, eingesetzt und entnommen werden. Daher ist nur erforderlich, eine Halterungsausnehmung 33b an dem geschlossenen Ende des Gehäuses 33 zum Einsetzen eines Endes der Arretierstange 34 einzuarbeiten. Infolgedessen kann die Wanddicke des Gehäuses 33 verringert werden, so dass die Kosten gesenkt werden können.
Da ferner die mittlere Arretierung 34a und der Stift 41 von den zwei Feder-Rückhalteelementen 35 umschlossen sind, die in zueinander entgegengesetzten Richtungen durch die beiden Federn 36 vorbelastet sind, um die Neutralposition zu halten, ist kein Anschlagring oder irgendein anderes zusätzliches Element erforderlich, um die Vorbelastungskraft der Federn 36 aufzunehmen, und es besteht kein Problem der Verschiebung des Anschlagrings oder dgl., so dass die Standzeit verlängert werden kann und die Haltepräzision der Neutralposition ebenfalls verbessert wird.
In dem Gehäuse 33 befindet sich außerdem ein Dreh-Steuermechanismus zum Steuern des maximalen Drehwinkels der beweglichen Taumelscheibe. D.h. die Arretierstange 34 umfaßt eine Seitenarretierung 34d großen Durchmessers (oder annähernd gleichen Durchmessers wie die mittlere Arretierung 34a), durch das kleine Ende 34b einer spezifischen Länge von der mittleren Arretierung 34a zu jedem Ende, und eine Abstufung 34d ist zwischen dem kleinen Ende 34b und der seitlichen Arretierung 34c ausgebildet, und jedes Feder-Rückhalteelement 35, das sich zu dem jeweiligen Ende der Arretierstange 34 entlang der axialen Mittenrichtung der Arretierstange 34 verschiebt, ist so konfiguriert, dass es schließlich an der jeweiligen Abstufung 34d angehalten wird.
Wenn der Stift 41 durch Drehung des Betätigungshebels 20 gedreht wird, gleitet das Feder-Rückhalteelement 35 auf der Seite des sich drehenden Stifts 41 zusammen mit dem Stift 41 zu der Endseite der Arretierstange 34 gegen die Vorbelastungskraft der Feder 36. Wenn das Feder-Rückhalteelement 35 um einen bestimmten Betrag geglitten ist, kommt es zum Anschlag gegen die Abstufung 34d und wird angehalten, und das Feder-Rückhalteelement 35 und der Stift 41 können sich nicht mehr weiter zur Endseite der Arretierstange 34 bewegen. Somit wird durch die in der Arretierstange 34 ausgebildete Abstufung 34d der Drehbetrag bzw. die Drehstrecke des Stifts 41 begrenzt, so dass der maximale Drehwinkel der beweglichen Taumelscheibe 21c gesteuert werden kann. Da der Dreh-Steuermechanismus zum Steuern des maximalen Drehwinkels der beweglichen Taumelscheibe durch Bilden eines Paars seitlicher Arretierungen 34d in der Arretierstange 34 gebildet wird, um den Neutralpositions-Haltemechanismus 11a zu bilden, d.h. durch Ausbilden eines Paars Abstufungen 34d, kann der maximale Drehwinkel von der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c korrekt mit hoher Präzision eingestellt werden, und die Standzeit von Bestandteilen der beweglichen Taumelscheibe 21c und des Neutralpositions-Haltemechanismus 11a wird verbessert, so dass ihre hohe Präzision über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann.
Die Länge zwischen der mittleren Arretierung 34a und ihrer Abstufung 34d in der Arretierstange 34, die dem Hub der Feder-Rückhalteelemente 35 entspricht, d.h. die Länge des kleinen Endes 34b, wird in dem mechanischen Bearbeitungsprozess der Arretierstange 34 festgelegt. Nach dem Einbau der Arretierstange 34 in das Gehäuse 33 ist es nicht notwendig, den Dreh-Steuermechanismus einzustellen bzw. anzupassen, und daher kann beispielsweise der Einstellvorgang vor dem Versand entfallen.
In einer weiteren, in 10 und 11 gezeigten Ausführungsform ist statt der mit der mittleren Arretierung 34a und dem Einstellschraubenschaft 38 versehenen Arretierstange 34 als Mittel zum Festlegen der Neutralposition des Stifts bzw. Zapfens 41 ein Einstellarm 76 entlang der Außenfläche des Gehäuses 33 auf einer dem Gehäuse 3 entgegengesetzten Seite angeordnet, und ein Drehzapfenteil 76a in Trommelform, der in dem Einstellarm 76 ausgebildet ist, ist drehbar in das Gehäuse 33 eingesetzt, und ein Exzenterstift 76b, der von einer von der axialen Mittenposition des Drehzapfenteils 76a exzentrischen Position vorsteht, ist in die Zylinderkammer 33a eingesetzt. Der Exzenterstift 76b ersetzt die mittlere Arretierung 34a der Arretierstange 34 und wird von den beiden Feder-Rückhalteelementen 35 und der Vorbelastung durch die Federn 36 zusammen mit dem zweiten Stiftabschnitt 41b des Stifts bzw. Zapfens 41 umschlossen.
In dem Gehäuse 33 ist ferner ein Schlitz 33d von Bogenform konzentrisch mit dem Drehzapfenteil 76a ausgebildet, und ein Führungsstift 77, der von dem Einstellarm 76 vorsteht, ist verschiebbar in den Schlitz 33d eingesetzt. Durch Bewegen des Führungsstifts 77 innerhalb des Schlitzes 33d dreht sich der Drehzapfenteil 76a im Gehäuse 33, und der damit integrale Exzenterstift 76b bewegt sich in der Zylinderkammer 33a, wobei der zweite Stiftabschnitt 41b des Stifts 41 in seiner Position, während er zwischen den beiden Feder-Rückhalteelementen 35 eingeschlossen ist, zusammen mit dem Exzenterstift 76b eingestellt wird.
In der Konfiguration der 10 und 11 können statt der Arretierstange 34 mit seitlichen Arretierungen 34c Bewegungsfestlegungsmittel der Feder-Rückhalteelemente 35, d.h. andere Elemente als der Dreh-Steuermechanismus, in jede Federkammer 37 des Gehäuses 33 aufgenommen werden, oder ein Teil des Gehäuses 33 kann so bearbeitet werden, dass er auf ähnliche Weise funktioniert.
Die Torsionsfeder 40, der Verriegelungsarm 27 usw., die zum funktionsmäßigen Verbinden des Stifts bzw. Zapfens 41 mit dem Betätigungshebel 20 vorgesehen sind, können einen Mechanismus zum Halten der Dreh-Regelung des Stifts 41 (Drehung um die Drehzapfenwelle 25) durch den Dreh-Steuermechanismus bilden, und zwar unabhängig von dem Überhub des Betätigungshebels 20, mit anderen Worten um den Überhub des Betätigungshebels 20, der über den Drehbereich des Zapfens bzw. Stifts 41 hinaus betätigt wird, auszugleichen.
Wie durch eine gestrichelte Linie in 6 angedeutet ist, wird der Stift bzw. Zapfen 41 nach obiger Beschreibung integral mit dem Verriegelungsarm 27 und der Torsionsfeder 40 gedreht (d.h. um die Drehzapfenwelle 25 herum gedreht), und zwar durch Drehbetätigung des Betätigungshebels 20, wenn aber der Stift 41 in seiner Drehung durch den Dreh-Steuermechanismus begrenzt ist (jede der Abstufungen 34b) und sich nicht länger dreht, wie durch eine doppelt strichpunktierte Linie in 6 angegeben ist, dreht sich der Verriegelungsarm 27 zusammen mit dem von der Torsionsfeder 40 gehaltenen Betätigungshebel 20, während sich die Torsionsfeder 40 durch Widerstand gegen die Vorbelastungskraft dehnt. D.h., nachdem die Drehung des Stifts bzw. Zapfens 41 durch den Dreh-Steuermechanismus begrenzt wurde, dreht sich nur der Verriegelungsarm 27, während die Torsionsfeder 40 ausgeweitet wird, so dass die Drehbetätigungskraft des Betätigungshebels 20 nicht direkt auf den Stift 41 einwirkt.
Infolgedessen wirkt auf den Stift 41, die Feder-Rückhalteelemente 35 und die Arretierstange 34 keine übermäßige Kraft ein, falls der Betätigungshebel 20 übermäßig gedreht und betätigt wird, wodurch ein Zerbrechen dieser Elemente und des Servomechanismus 61 oder ein Abweichen der Einstellung des Neutralpositions-Haltemechanismus 11a vermieden wird.
Wie hier beschrieben wurde, werden der Neutralpositions-Haltemechanismus 11a und der Dreh-Steuermechanismus, die in das an dem in dem HST 1 untergebrachten Gehäuse 3 angebrachten Gehäuse 33 aufgenommen sind, sowie der Überhub-Ausgleichsmechanismus, der zwischen dem Gehäuse 33 und dem Gehäuse 3 angeordnet ist, im wesentlichen im Gehäuse 3 des HST 1 eingeschlossen, und die Bestandteile dieser Mechanismen werden nicht mit Schmutz, Staub oder Fremdstoffen verunreinigt, und das Auftreten einer Fehlfunktion oder einer Abweichung von der Einstellung infolge eines Stoßes von außen kann verhindert werden, und jeder Mechanismus wird kompakt in das HST 1 eingebaut und die Kosten können gesenkt werden.
Statt des Neutralpositions-Haltemechanismus 11a, der sowohl den Dreh-Steuermechanismus als auch den Überhub-Ausgleichsmechanismus aufweist, wird im folgenden eine Konfiguration eines Neutralpositions-Haltemechanismus 11b gemäß den 12 bis 15, der als weiterer Neutralpositions-Haltemechanismus 11 dient, der sowohl den Dreh-Steuermechanismus als auch den Überhub-Ausgleichsmechanismus aufweist, unter Bezugnahme auf die 12 bis 15 beschrieben.
Eine Arretierstange 94, die bei diesem Neutralpositions-Haltemechanismus 11b verwendet wird, ist gemäß 12 ausgebildet, wobei ein Stifteinsetzteil 94a eines Durchmessers, der etwa der gleiche ist wie der Innendurchmesser eines nachstehend beschriebenen Gehäuses 93, an einem Ende vorgesehen ist, und eine zweite Arretierung 94f eines kleineren Durchmessers als der des Stifteinsetzteils 94a am anderen Ende vorgesehen ist, eine erste Arretierung 94b von annähernd dem gleichen Durchmesser wie die zweite Arretierung 94f sich von dem Stifteinsetzteil 94a bis zu der zweiten Arretierung 94f erstreckt, und ein erstes kleines Ende 94c kleineren Durchmessers als die der ersten und zweiten Arretierungen 94b und 94f sich von der ersten Arretierung 94b bis zur zweiten Arretierung 94f erstreckt. Andererseits erstreckt sich von der zweiten Arretierung 94f bis zu dem Stifteinsetzteil 94a ein zweites kleines Ende 94e mit gleichem Durchmesser wie der des ersten kleinen Endes 94e, und eine dritte Arretierung 94d von annähernd dem gleichen Durchmesser wie die ersten und zweiten Arretierungen 94b und 94f ist zwischen dem ersten kleinen Ende 94c und dem zweiten kleinen Ende 94e ausgebildet.
Die Arretierstange 94 ist gemäß 12 verschiebbar in der axialen Mittenrichtung in einer Kartusche 99 angeordnet, die kontinuierlich eine Federkammer 99b und eine Halterungsausnehmung 99a darin bildet. In einem Anfangszustand gemäß 12 (wobei ein später beschriebener Stift 101, der den Stift 41 ersetzt, sich in der Neutralposition befindet, ohne auf die Arretierstange 94 in der axialen Mittenrichtung einwirkende Kraft), ist die zweite Arretierung 94f verschiebbar in die Halterungsausnehmung 99a eingesetzt, und die ersten und zweiten kleinen Enden 94c und 94e sowie eine dritte Arretierung 94d sind in der Federkammer 99b angeordnet, so dass die erste Arretierung 94b und der Stifteinsetzteil 94a von der Kartusche 99 vorstehen.
In der Federkammer 99b ist ein erstes Feder-Rückhalteelement 95a verschiebbar im ersten kleinen Ende 94c eingebettet, und ein zweites Feder-Rückhalteelement 95b in dem zweiten kleinen Ende 94e. Die Außenumfangskante eines Anschlagrings 104 ist am Innenumfang der Kartusche 99 befestigt, und die erste Arretierung 94b ist verschiebbar eingesetzt. Zwischen den beiden Feder-Rückhalteelementen 95a und 95b ist eine Feder 96 so eingefügt, dass sie das erste Feder-Rückhalteelement 95a gegen das Ende der ersten Arretierung 94b vorbelastet und drückt, d.h. gegen eine erste Abstufung 94g, die zwischen der ersten Arretierung 94b und dem ersten kleinen Ende 94c ausgebildet ist, sowie das zweite Feder-Rückhalteelement 95b gegen das Ende der zweiten Arretierung 94f, d.h. gegen eine zweite Abstufung 94h, die zwischen der zweiten Arretierung 94f und dem zweiten kleinen Ende 94e ausgebildet ist.
Wenn die Arretierstange 94 sich auf die Seite des Stifteinsetzteils 94a verschiebt, widersteht das zweite Feder-Rückhalteelement 95b der Vorbelastungskraft der Feder 96, während es gegen das Ende (die zweite Abstufung 94h) der zweiten Arretierung 94f drückt, und verschiebt sich zur Seite des Stifteinsetzteils 94a zusammen mit der Arretierstange 94.
Wenn hingegen die Arretierstange 94 sich zu der Seite der zweiten Arretierung 94f hin verschiebt, widersteht das erste Feder-Rückhalteelement 95a der Vorbelastungskraft der Feder 96, während es gegen das Ende (die erste Abstufung 94g) der ersten Arretierung 94b drückt, und verschiebt sich zusammen mit der Arretierstange 94 zu der Seite der zweiten Arretierung 94f.
Auf diese Weise ist die Kartusche 99, die integral die Arretierstange 94, den Anschlagring 104, die Feder-Rückhalteelemente 95a und 95b sowie die Feder 96 enthält, abnehmbar im Gehäuse 93 vorgesehen, wie 12 zeigt, wobei durch eine Gleitführung des Stifteinsetzteils 94a am Innenumfang des Gehäuses 93 die Halterungsfestigkeit der Arretierstange 94 verstärkt wird und die Genauigkeit des Haltens der Neutralposition verbessert wird.
Außerdem ist gemäß 13 eine Drehzapfenwelle 25 als Drehpunkt des Betätigungshebels 20 im Gehäuse 93 drehbar vorgesehen. Das Basisende des Betätigungshebels 20 ist an einem Ende der Drehzapfenwelle 25 befestigt. Das andere Ende der Drehzapfenwelle 25 steht aus dem Gehäuse 93 auf der gegenüberliegenden Seite vor und ist an einem Verriegelungsarm 87 befestigt. D.h. der Verriegelungsarm 87 dreht sich integral mit dem Betätigungshebel 20 über die Drehzapfenwelle 25.
Ferner ist eine Torsionsfeder 100 um die Drehzapfenwelle 25 herumgelegt, und ihre beiden Enden sind so gebogen, dass sie den Verriegelungsarm 87 und den Stift 101 festhalten. Von den beiden Enden des Stifts 101 ist das zweite Ende 101b an der Spule 72 des Hydraulik-Servomechanismus 6 befestigt, und das erste Ende 101a ist in den Stifteinsetzteil 94a im Gehäuse 93 durch eine Schlitzöffnung 93a des Gehäuses 93 eingesetzt, wie 14 oder 15 zeigen.
In einem Zustand ohne Krafteinwirkung auf die Arretierstange 94 wird der Stifteinsetzteil 94a der Arretierstange 94 an einer spezifischen Position durch die Vorbelastungskraft der Feder 96 gehalten und ist in diesem Zustand so konfiguriert, dass die bewegliche Taumelscheibe 21c, die verriegelt und gekoppelt ist, mittels des in den Stifteinsetzteil 94a, die Spule 72 oder den Kolben 71 eingesetzten Stifts 101 in der Neutralposition gehalten werden kann.
D.h. der Neutralpositions-Haltemechanismus 11b zum Halten der beweglichen Taumelscheibe 21c in der Neutralposition besteht aus der Arretierstange 94, dem Anschlagring 104, den Feder-Rückhalteelementen 95a und 95b und der in die im Gehäuse 93 vorgesehene Kartusche 99 aufgenommenen Feder 96.
Wenn bei dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11b mit einer solchen Konfiguration der Betätigungshebel 20 gedreht wird, werden der an der Drehzapfenwelle 25 und der den Verriegelungsarm 87 umschließenden Torsionsfeder 100 befestigte Verriegelungsarm 87 integral gedreht.
Ferner wird der von der Torsionsfeder 100 festgehaltene Stift 101 in der axialen Mittenrichtung der Arretierstange 94 gemeinsam mit der Arretierstange 94 bewegt, und zwar zusammen mit der Drehbewegung der Torsionsfeder 100. Hierbei führt die Schlitzöffnung 93a des Gehäuses 93 den Stift 101 gleitend.
Wenn sich die Arretierstange 94 zur Seite der zweiten Arretierung 94f um einen spezifischen Betrag bewegt, d.h. um die Länge des ersten kleinen Endes 94c, wird das erste Feder-Rückhalteelement 95a, das sich zusammen damit bewegt, indem es von dem Ende (der ersten Abstufung) der ersten Arretierung 94b gedrückt wird, gegen die dritte Arretierung 94d der Arretierstange 94 gedrückt, so dass sich die Arretierstange 94 nicht mehr weiter bewegen kann. Wenn sich hingegen die Arretierstange 94 zur Seite des Zapfeneinsetzteils 94a um die Länge des zweiten kleinen Endes 94e bewegt, wird das zweite Feder-Rückhalteelement 95b, das sich zusammen damit bewegt, indem es durch das Ende (die zweite Abstufung) der zweiten Arretierung 94f gedrückt wird, gegen die dritte Arretierung 94d gedrückt, so dass sich die Arretierstange 94 nicht mehr weiterbewegen kann.
Somit begrenzt die dritte Arretierung 94d der Arretierstange 94 die Bewegungsstrecke der Arretierstange 94 in der Richtung der axialen Mitte, d.h. die Bewegungsgröße des Stifts 101, und fungiert folglich als Dreh-Steuermechanismus zum Steuern des maximalen Drehwinkels der beweglichen Taumelscheibe 21c.
Die Genauigkeit der Position der dritten Arretierung 94d, die an der Arretierstange 94 durch maschinelle Bearbeitung ausgebildet ist, wird durch die mechanische Bearbeitungsgenauigkeit festgelegt, wenn die dritte Arretierung 94c bearbeitet wird, und daher ist nach dem Einbau der Arretierstange 94 in das Gehäuse 93 eine Einstellung des Dreh-Steuermechanismus nicht notwendig, so dass der Einstellungsvorgang beispielsweise vor dem Versand entfallen kann.
Wenn der Betätigungshebel 20 um mehr als die durch den Dreh-Steuermechanismus begrenzte Bewegungsstrecke des Stifts 101 gedreht wird, wird die übermäßige Drehung des Betätigungshebels 20 durch den Überhub-Ausgleichsmechanismus ausgeglichen, der aus der Torsionsfeder 100 und dgl. besteht, welche um die Drehzapfenwelle 25 des Betätigungshebels 20 herum ausgebildet sind.
Wie oben beschrieben wurde, wird der Stift 101 von der Torsionsfeder 100 gehalten zusammen mit dem Verriegelungsarm 87 bei der Drehbetätigung des Betätigungshebels 20 bewegt. Wenn aber der Drehwinkel des Betätigungshebels 20 ein bestimmtes Ausmaß erreicht, so dass der Dreh-Steuermechanismus eine weitere Drehung des Stifts 101 verhindert, widersteht der von der Torsionsfeder 100 gehaltene und sich integral mit dem Betätigungshebel 20 drehende Verriegelungsarm 87 der Vorbelastungskraft und setzt die Drehung fort, während die Torsionsfeder 100 (siehe beispielsweise die Bewegung der Torsionsfeder 40, des Stifts 41 und des Verriegelungsarms 27 in dem in 6 gezeigten Neutralpositions-Haltemechanismus 11a) gedehnt wird. D.h. nachdem die Drehung des Stifts 101 durch den Dreh-Steuermechanismus begrenzt wurde, dreht sich nur der Verriegelungsarm 87, während die Torsionsfeder 100 gedehnt wird, so dass die Drehbetätigungskraft des Betätigungshebels 20 nicht direkt auf den Stift 101 einwirken kann.
Der Neutralpositions-Haltemechanismus 11b und der dazugehörige Dreh-Steuermechanismus und Überhub-Ausgleichsmechanismus sind im wesentlichen im Gehäuse 3 aufgenommen, ebenso wie im Fall des Neutralpositions-Haltemechanismus 11 und dgl. nach obiger Beschreibung, indem das Gehäuse 93, welches die Kartusche 99 enthält, am Gehäuse 3 des HST 1 installiert ist. Daher werden die Bestandteile dieser Mechanismen nicht mit Schmutz, Staub oder Fremdstoffen verunreinigt, und das Auftreten einer Fehlfunktion oder einer Abweichung von der Einstellung infolge eines Stoßes von außen kann vermieden werden.
Indessen ist der Neutralpositions-Haltemechanismus 11b in dieser Ausführungsform separat zum Gehäuse 93 in die Kartusche 99 aufgenommen, und die Kartusche 99 ist abnehmbar in dem am Gehäuse 3 angebrachten Gehäuse 93 in einem Zustand gemäß 14 installiert, und daher wird die Einstellung der Neutralposition und die Wartung des Neutralpositions-Haltemechanismus 11b leichter. Außerdem kann der Mechanismus klein gestaltet werden, und die Kosten können reduziert werden.
Das hier erläuterte HST 1 ist eine Kombination aus einer Hydraulikpumpe 21 mit variabler Verdrängung und einem Hydraulikmotor 22 mit feststehender Verdrängung, und wie in 2 gezeigt ist, ist nur der Hydraulikmechanismus 6 zum Steuern der beweglichen Taumelscheibe 21c im Gehäuse 3 des HST 1 aufgenommen.
Hingegen ist bei dem HST 2 gemäß 16 bis 18 der Hydraulikmotor 22 ebenfalls vom variablen Verdrängungstyp, und zwei Hydraulik-Servomechanismen 6 zum Steuern der Position der beiden beweglichen Taumelscheiben 21c und 22c der Hydraulikpumpe 21 bzw. des Hydraulikmotors 22 sind im Gehäuse 3 aufgenommen (d.h. ein Hydraulik-Servomechanismus zum Steuern der beweglichen Taumelscheibe 21c auf der Seite der Hydraulikpumpe 21, und ein Hydraulik-Servomechanismus 6 zum Steuern der beweglichen Taumelscheibe 22c auf der Seite des Hydraulikmotors 22).
Ferner ist bei dem in 2 gezeigten HST 1 das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 60, das ein Solenoid-Proportionalventil ist, so ausgestaltet, dass es die Strömung des Druckfluids in der im Gehäuse 3 ausgebildeten Zylinderkammer 70 steuert und die Position des Kolbens 71 direkt hydraulisch steuert, wodurch die Position der beweglichen Taumelscheibe geändert wird, und folglich ist es über dem Ausbildungsbereich der Zylinderkammer 70 im Gehäuse 3 angeordnet.
Andererseits ist bei dem in 17 oder dgl. gezeigten HST 2 gemäß 18, 19 oder dgl. ein automatisches Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 vor oder hinter dem Gehäuse 10 (welches die Gehäuse 33 oder 93 ersetzt) angeordnet, und weist den Neutralpositions-Haltemechanismus 11 auf (in dieser Ausführungsform den Neutralpositions-Haltemechanismus 11c, der später beschrieben wird und der außerhalb jedes Hydraulik-Servomechanismus 6 angeordnet ist. Der Neutralpositions-Haltemechanismus (der nachstehend erläuterte Neutralpositions-Haltemechanismus 11c u.a.) wird betätigt, um die Spule 72 zu bewegen, wodurch der Kolben 71 bewegt wird, so dass die bewegliche Taumelscheibe 21c oder 22c bewegt wird. Im Vergleich zu dem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 60 für das HST 1, welches ein exklusives Ventil mit großer Kapazität zum Steuern des Öldrucks in der Zylinderkammer 70 sein muß, um den Kolben 71 zu bewegen, kann das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 für das HST 2 ein im Handel erhältliches mit kleiner Kapazität sein, da es nur den Öldruck in der Zylinderkammer 10c im Gehäuse 10 von kleinerer Größe steuert.
Der Neutralpositions-Haltemechanismus 11c gemäß 18 bis 23 ist so in das Gehäuse 10 aufgenommen, an dem das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 vorgesehen ist, und wird durch den Betätigungshebel 21 und das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 gesteuert; seine Konfiguration wird im folgenden erläutert.
Wie in 16 usw. gezeigt ist, ist ein Paar annähernd zylindrischer automatischer Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 über mehrere jeweilige Bolzen 63 an oberen und unteren Teilen an dem Hinterende (oberen und unteren Teilen am rechten Ende in 20) des Gehäuses 10 angebracht (einem später erläuterten größeren Gehäuseteil 10b) mit dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11c. Das andere Ende einer Verdrahtung 65, die sich von jedem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 erstreckt, ist mit einem Controller zum Steuern des nicht dargestellten Solenoid-Proportionalventils verbunden.
Wie in 20, 21 usw. gezeigt ist, hat das Gehäuse 10 eine Form, bei der sich ein kleinerer Gehäuseteil 10b von rechteckiger Parallelepipedform, der um eine Größe kleiner ist als der größere Gehäuseteil 10b, nach vorne (nach links in 20) von der Mitte von oberen und unteren Teilen des Vorderendes (linkes Ende in 20) des größeren Gehäuseteils 10b von rechteckiger Parallelepipedform erstreckt. Die Drehzapfenwelle 25 des Betätigungshebels 20 wird von dem kleineren Gehäuseteil 10a gelagert, und ein Überhub-Ausgleichsmechanismus ist um die Drehzapfenwelle 25 herum ausgebildet. Eine Zylinderkammer 10c ist in dem größeren Gehäuseteil 10b ausgebildet und durchsetzt diesen vertikal, und Bestandteile des Neutralpositions-Haltemechanismus 11c, die auch als Drehsteuermechanismus dienen, sind in die Zylinderkammer 10c eingesetzt.
In dem größeren Gehäuseteil 10d sind zwei Öldurchgänge, die diesen vertikal durchsetzen, hinter der Zylinderkammer 10c (rechts in 20) durchgeführt. Diese beiden Öldurchgänge sind ein Pumpenanschluß 10d, in dem Druckfluid von der Lastpumpe zugeführt wird und ein Tankanschluß 10e zum Zurückführen des Öls zur Drainage anschließend an die Seite der Zylinderkammer 10c.
Von der axialen Mittenposition jedes automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61, das am hinteren Ende des größeren Gehäuseteils 10b angeordnet ist, durchsetzt ein Spulenloch 10f die Zylinderkammer 10c über den Tankanschluß 10e und den Pumpenanschluß 10d. Beide Spulenlöcher 10f kommunizieren mit beiden Hydraulikkammern, die jeweils auf beiden Seiten des weiter unten beschriebenen Kolbens 44 in der Zylinderkammer 10c ausgebildet sind.
In jedes Spulenloch 10f ist eine Spule 12, deren Vorwärts- und Rückwärtsbewegung elektromagnetisch gesteuert wird, eingesetzt. Der Außenumfang der Spule 12 steht in Gleitkontakt mit dem Innenumfang des Spulenlochs 10f, um das Spulenloch 10f zu blockieren, wodurch die Fluidverbindung zwischen der Zylinderkammer 10c und dem Pumpenanschluß 10d sowie zwischen dem Pumpenanschluß 10d und dem Tankanschluß 10e unterbunden wird.
Jede Spule 12 ist aber diametral verengt an ihrem longitudinalen Mittelabschnitt, in den ein kreisförmiger Öldurchgang 12 eingebracht ist. Von dem kreisförmigen Öldurchgang 12b bis zu dem Vorderende (der Spitze) 12c der Spule 12 ist ein Öldurchgang 12d in einem Axialkern der Spule 12 ausgebildet, und das offene Ende des Axialkern-Öldurchgangs 12d steht immer in Verbindung mit der Zylinderkammer 12c. Wenn die Spule 12 wie in 22 angeordnet ist, kommunizieren daher die Zylinderkammer 10c und der Pumpenanschluß 10d miteinander über die Öldurchgänge 12b und 12d, oder wenn die Spule 12 gemäß 23 angeordnet ist, kommunizieren die Zylinderkammer 10c und der Tankanschluß 10e miteinander über die Öldurchgänge 12b und 12d.
Ein Kopf 12a jeder Spule 12 liegt an dem Vorderende eines beweglichen Eisenkerns 66 an, der später erläutert wird, und der von jedem automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 hinter dem Tankanschluß 10e im Gehäuse 10 (dem größeren Gehäuseteil 10b) hervorsteht.
Wie in 20 gezeigt ist, ist in dem kleineren Gehäuseteil 10a eine Drehzapfenwelle 25 in einer Richtung orthogonal zur Longitudinalrichtung der Zylinderkammer 10c drehbar gelagert. Ein äußeres Ende des Drehzapfenhebels 25 steht von dem kleineren Gehäuseteil 10a nach außen vor, so dass es daran feststehend mit dem Basisende des Betätigungshebels 20 vorgesehen ist. Das andere Ende der Drehzapfenwelle 25 steht von dem kleineren Gehäuseteil 10a in das Gehäuse 3 so vor, dass es daran feststehend mit dem Verriegelungsarm 27 vorgesehen ist, und darum herum mit der Torsionsfeder 40. Ferner ist das Basisende des Halterungsarms 27 frei am anderen Ende der Drehzapfenwelle 25 eingesetzt. Ein Stift 41, der als Spulenbetätigungselement zum Antreiben einer Spule 72 als manuelles Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 62 dient, ist an dem Halterungsarm 27 nahe dessen Vorderende parallel zu der Drehzapfenwelle 25 befestigt. Ein erster Stiftabschnitt 41a des Stifts 41 ist an der Spule 72 im Gehäuse 3 eingesetzt. Beide Enden der Torsionsfeder 40 sind gebogen, um den Halterungsarm 27 und den zweiten Stiftabschnitt 41b des Stifts 41 festzuhalten.
Diese Konfiguration ist ähnlich derjenigen, die nahe dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11a angeordnet ist. Durch Drehen der Torsionsfeder 40 und des Verriegelungsarms 27 integral mit der Drehzapfenwelle 25 gemäß einer Drehbetätigung des Betätigungshebels 20 dreht sich der Stift 41 um die Drehzapfenwelle 25, um die Spule 27 zu bewegen, wodurch der Hydraulikkolben 71 hydraulisch gesteuert wird, damit er die bewegliche Taumelscheibe 21c oder 22c dreht. Ferner bilden die Torsionsfeder 40 und der Verriegelungsarm 27 einen Überhub-Ausgleichsmechanismus zum Ausgleichen eines Überhubs, wenn der Betätigungshebel 20 über die Bewegungsbegrenzungsposition des Stifts 41 hinaus betätigt wird.
Im Gehäuse 10 ist um die Mitte der Zylinderkammer 10c desselben bis zur Außenseite an der Anordnungsseite des Verriegelungsarms 27 ein Verbindungsschlitz 10g ausgebildet. Der zweite Stiftabschnitt 41b des Stifts 41 wird in die Zylinderkammer 10c durch den Verbindungsschlitz 10g eingesetzt. Der Verbindungsschlitz 10g ist so ausgebildet, dass seine Longitudinalrichtung entlang der Longitudinalrichtung der Zylinderkammer 10c ausgerichtet ist, so dass, wenn der Betätigungshebel 20 gedreht wird, der Stift 41 zusammen mit dem Betätigungshebel 20 durch den Verriegelungsarm 27 und die Torsionsfeder 40 gedreht wird, um die Spule 72 zu bewegen.
Der Neutralpositions-Haltemechanismus 11c, der aus der Zylinderkammer 10c des größeren Gehäuseteils 10b besteht, wird nun erläutert.
Wie in 20 und 21 gezeigt ist, ist ein Kolben 44 verschiebbar in die Zylinderkammer 10c in deren Longitudinalrichtung eingesetzt (der Vertikalrichtung in 20). Der Kolben 44 ist im wesentlichen um den Mittelabschnitt hiervon mit einer Ringnut 44a ausgebildet, deren Breite annähernd gleich dem Durchmesser des zweiten Stiftabschnitts 41b des in die Zylinderkammer 10c eingesetzten Stifts 41 ist, wobei das Vorderende des zweiten Stiftabschnitts 41b in die Ringnut 44a eingesetzt ist.
An jeder der beiden Seiten der Ringnut 44a des Kolbens 44 (jeder der Teile des Kolbens 44 oberhalb und unterhalb der Ringnut 44a in 20) ist eine Bolzenführungsausnehmung 44b und eine Federkammer 44c kontinuierlich ausgebildet, und die Federkammer 44c mündet in das jeweils offenen Ende der Zylinderkammer 10c.
In 20 ist eine Kappe bzw. Abdeckung 49 auf jedes Ende des Gehäuses 10 aufgebracht, um die beiden offenen Enden der Zylinderkammer 10c an beiden Enden (den Ober- und Unterseiten) des Gehäuses 10 zu verschließen.
In jeder Federkammer 44c des Kolbens 44 ist ein Feder-Rückhaltelement 45 angeordnet, und eine Feder 46 ist in komprimiertem Zustand zwischen jedes Feder-Rückhalteelement 45 und jedes feststehende Feder-Rückhalteelement 50 eingefügt, das um einen später erläuterten Einstellbolzen 48 nahe jeder Abdeckung 49 befestigt ist. Demgemäß wird jedes Feder-Rückhalteelement 45 zu der zwischen den beiden Feder- Rückhalteelementen 45 positionierten Ringnut 44a hin vorbelastet, und in einem Anfangsstadium, d.h. wenn die Betätigungskraft noch nicht auf den Betätigungshebel 20 einwirkt, wird es gegen die Endfläche jeder Federkammer 44c gedrückt, d.h. gegen die Abstufung zwischen der Federkammer 44c und der Bolzenführungsausnehmung 44b. Da die den Stift 41 umschließende Ringnut 44a in ihrer Position durch die Vorbelastungskraft von beiden Seiten der beiden Federn 45 festgestellt ist, wird somit die bewegliche Taumelscheibe 21c oder 22c in der Neutralposition gehalten.
Wenn der Betätigungshebel 20 nach obiger Beschreibung gedreht wird, dreht sich der Stift 41 um die Drehzapfenwelle 25 in einem von der Torsionsfeder 40 umschlossenen Zustand, und durch diese Bewegung wird ferner der Kolben 44 entlang der Longitudinalrichtung der Zylinderkammer 10c durch Widerstehen der Vorbelastungskraft der beiden Federn 46 bewegt. Wenn die Betätigungskraft des Betätigungshebels 20 abgestellt wird, kehrt der am Stift 41 befestigte Kolben 44 wieder zu der Ausgangsposition durch die Vorbelastungskraft der beiden Federn 46 zurück, wodurch die bewegliche Taumelscheibe 21c oder 22c zu der Neutralposition zurückkehrt.
Auf diese Weise wird, wenn der Stift 41 durch Betätigen des Betätigungshebels 20 bewegt wird, die Vorbelastungskraft der Feder 46 genutzt. In der Zylinderkammer 10c wird aber Druckfluid beiden Seiten des Kolbens 44 Druckfluid zugeführt, und der Kolben 44 ist, wie nachstehend beschrieben, eine doppelt wirkende Hydraulikpumpe, die durch zwei automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 betätigt wird. Daher sollte bei der Betätigung des Kolbens 44 durch den Betätigungshebel 20 der Öldruckwiderstand in dieser Hydraulikkammer diese Aktion nicht beeinträchtigen.
Wenn der Betätigungshebel 20 betätigt wird, wie in 20 gezeigt ist, befindet sich der Solenoid der beiden automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 in nicht angeregtem Zustand, d.h. der Solenoidschub ist gleich Null, so dass die beiden Spulen 12 an der in 22 gezeigten Position durch die Vorbelastungskraft der Feder 68 gehalten werden, so dass der Tankanschluß 10e mit jeder Hydraulikkammer in der Zylinderkammer 10a in Verbindung gesetzt wird. Damit wird ein Fluid mit Überdruck von der oberseitigen Hydraulikkammer zu dem Tankanschluß 10e freigegeben, während die unterseitige Hydraulikkammer einem Unterdruck ausgesetzt wird, so dass die Spule 12 vorübergehend vorsteht, wie in 23 gezeigt ist, und Druckfluid von dem Pumpenanschluß 10e nachgefüllt wird, wodurch die beiden Hydraulikkammern schließlich annähernd auf dem gleichen Druck wie in dem Tankanschluß 10e gehalten werden und eine freie Bewegung des Kolbens 44 möglich wird.
In der den Neutralpositions-Haltemechanismus 11c aufweisenden Zylinderkammer 10c, falls die Position der in ihrer Position durch die Vorbelastungskraft der beiden Federn 46 festgestellten Ringnut 44a von der Position des Stifts 41 abweicht, welche, der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c oder 22c entsprechen kann, ist ein Paar Einstellbolzen 48 in der Zylinderkammer 10c so angeordnet, dass sie die Position der Ringnut 44a genau mit der Position des Stifts 41 zur Deckung bringt, und zwar in der Longitudinalrichtung der Zylinderkammer 10c über dem Kolben 44 (an der Oberseite und Unterseite des Kolbens 44 in 20).
Jeder Einstellbolzen 48 durchsetzt jede Federkammer 44c des Kolbens 44 und durchsetzt verschiebbar das Feder-Rückhalteelement 45, und sein inneres Ende (der Bolzenkopf) 48a ist verschiebbar in jede Bolzenführungsausnehmung 44b eingesetzt.
Das äußere Ende jedes Einstellbolzens 48 durchsetzt Innengewinde, die in jeder Abdeckung 49 ausgebildet sind, und steht nach außen vor, und eine Verschlussmutter 52 ist auf dem an dem Vorsprungsabschnitt des Einstellbolzens 48 ausgebildeten Gewinde aufgebracht. Für gewöhnlich ist die Verschlussmutter 52 an der Oberfläche der Abdeckung 49 festgezogen, und der Einstellbolzen 48 ist in seiner Position festgestellt. Falls die Position des Stifts 41, die der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c oder 22c entspricht, und die Anfangsposition der von der Vorbelastungskraft der beiden Federn 46 gehaltenen Ringnut 44a voneinander abweichen, wird die Verschlussmutter 52 gelockert und die beiden Einstellbolzen 48 gedreht, um sich in der Richtung zu der axialen Mitte zu bewegen, wodurch der Kolben 44 so bewegt wird, dass die Position der Ringnut 44a angepasst wird.
Als Beispiel eines praktischen Arbeitsgangs in 20 wird eine Aufwärtsbewegung des Stifts 41 angenommen. In diesem Fall wird zunächst die Verschlussmutter 52 an der Oberseite gelockert und der oberseitige Einstellbolzen 48 nach oben bewegt, wodurch der Bolzenkopf 48a das oberseitige Feder-Rückhalteelement 48 durch Widerstand gegen die Vorbelastungskraft der oberseitigen Feder 46 nach oben drückt.
Nach einer geeigneten Bewegung wird die unterseitige Verschlussmutter 52 gelockert und der unterseitige Einstellbolzen 48 nach oben bewegt. Da dann der Kolben 44 von der abwärtsgerichteten Vorbelastungskraft durch die oberseitige Feder 46 frei ist, da das oberseitige Feder-Rückhalteelement 45 nach oben bewegt wird, wird das unterseitige Feder-Rückhalteelement 45 zusammen mit dem unterseitigen Einstellbolzen 42 durch die aufwärtsgerichtete Vorbelastungskraft der unterseitigen Feder 46 nach oben bewegt, während sie mit der Abstufung zwischen der unterseitigen Federkammer 44c und der unterseitigen Bolzen-Führungsausnehmung 44b unter dem Kolben 44 Kontakt hält. Durch diese Bewegung wird der mit der Ringnut 44a in Eingriff stehende Stift 41 nach oben bewegt, damit er mit der korrekten Position übereinzustimmt, die der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c oder 22c entspricht, und dann wird die unterseitige Verschlussmutter 52 gelockert und der unterseitige Einstellbolzen 48 festgestellt.
Wenn der oberseitige Einstellbolzen 48, nachdem er zu einer geeigneten Position aufwärtsbewegt wurde, nach unten bewegt wird, wird infolgedessen das oberseitige Feder- Rückhalteelement 45 durch die Vorbelastungskraft der oberseitigen Feder 46 abwärtsbewegt, während es mit dem Bolzenkopf 48a des oberseitigen Einstellbolzen 48 Kontakt hält. Wenn dieses Feder-Rückhalteelement 45 schließlich an der Abstufung zwischen der oberseitigen Federkammer 44c und der oberseitigen Bolzenführungsausnehmung 44b über dem Kolben 44 zur Anlage kommt, d.h. wenn die Bolzenköpfe 48a der beiden Einstellbolzen 48 sich in dem gleichen Abstand wie die beiden Bolzenköpfe 48a vor der Positionseinstellung der Ringnut 44a befinden, wird die oberseitige Verschlussmutter 52 angezogen und der oberseitige Einstellbolzen 48 festgestellt, wodurch die Positionseinstellprozedur des Stifts 41 beendet wird.
Falls erwünscht ist, den Stift 41 noch weiter nach unten als die Position der von der Vorbelastungskraft der beiden Federn 46 gehaltenen Ringnut 44a zu bewegen, kann die Position der Ringnut 44a durch Umkehren des Vorgangs hinsichtlich der ober- und unterseitigen Einstellbolzen 48 und dgl. angepasst werden.
Die beiden Einstellbolzen 48 fungieren nicht nur als Einstell- bzw. Anpassungsmittel zum Einstellen der Neutralposition des Kolbens 44, sondern auch als Drehsteuermechanismus, d.h. als Mechanismus zum Festlegen des maximalen Drehwinkels der beweglichen Taumelscheibe 21c oder 22c. D.h., in dem Kolben 44 sind zwei Bolzenführungsausnehmungen 44b auf beiden Seiten der Ringnut 44a ausgebildet, und ihre Länge wird als der relative Verschiebebereich jedes Einstellbolzens 48 in bezug auf den Kolben 44 festgelegt. Beispielsweise kann in 20 der Kolben 44 sich nach oben bewegen, bis der Bolzenkopf 48a des oberseitigen Einstellbolzens 48, der in seiner Position festgestellt ist, gegen das tiefste Ende (untere Ende) der oberseitigen Bolzenführungsausnehmung 44b zur Anlage kommt. Wenn der Kolben 44 abwärts bewegt wird, ist seine Bewegungsgrenzposition dort, wo der Bolzenkopf 48a des unterseitigen Einstellbolzens 48 an dem untersten Ende (dem oberen Ende) der unterseitigen Bolzenführungsausnehmung 44b anstößt.
Falls der Betätigungshebel 20 über einen solchen Bewegungsgrenzbereich des Kolbens 44 hinaus betätigt wird, wird ebenso wie schon erwähnt der Überhub durch den Überhub-Ausgleichsmechanismus ausgeglichen, der aus der Torsionsfeder 40 und dem Verriegelungsarm 27 besteht.
22 und 23 erläutern den Steuermechanismus zum Steuern des Taumelscheibenwinkels der beweglichen Taumelscheiben 21c und 22c durch den Stift 41, die Spule 72 und den Kolben 71 durch Verschieben des Kolbens 44 des Neutralpositions-Haltemechanismus 11c nach oben und unten durch das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 41, das aus dem Solenoid-Proportionalventil besteht.
Das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 besteht aus einer Spule 64, einem beweglichen Eisenkern 66, der sich in der Richtung der axialen Mitte verschieben kann, und einem feststehenden Eisenkern 67 zum Erhöhen der Magnetkraft auf die Spule 64, sowie einem starken Solenoid, der durch Ein-/Aus-Schalten eines elektrischen Signals gesteuert wird.
Der Spulenkopf 12a der Spule 12 wird durch die Feder 68 auf die Solenoidseite gezwungen. Wenn ein elektrischer Strom in der Spule 64 strömt, wird der Solenoidschub Fso1 (d.h. der auf den beweglichen Eisenkern 66 einwirkende Schub) in Proportion zu dem Stromwert bestimmt. Um diesen Solenoidschub Fso1 entgegenzuwirken, wirkt die in der Spule 12 durch den Öldruck in jeder Hydraulikkammer auf jeder Seite des Kolbens 44 in der Zylinderkammer 10 erzeugte Kraft, d.h. es wirkt der Spulenschub Fs als das Produkt des Öldrucks P und der Querschnittsfläche S (Konstante) des Vorderendes 12c der Spule 12. Daher bewegt sich die Spule 12 tatsächlich zwischen der in 22 gezeigten Position und der in 23 gezeigten Position hin und her und konvergiert schließlich an der Ausgleichsposition des Solenoidschubs Fso1 und des Spulenschubs Fs. Übrigens ist die Feder 68 dazu bestimmt, die Spule 12 in der Anfangsposition bzw. Ausgangsposition nach obiger Beschreibung zu halten, wenn der Solenoid nicht angeregt ist, oder um die Spuleneigenschaft zu korrigieren, und kann in der Beziehung zwischen dem Solenoidschub Fso1 und dem Spulenschub Fs vernachlässigt werden.
Wenn der Stromwert erhöht wird, wird der Solenoidschub Fso1 proportional erhöht und tendiert dazu, den Öldruck P zu steigern, um den Spulenschub Fs zur Gegenwirkung zu erhöhen. Daher bewegt sich die Spule 12 zu der Seite der Zylinderkammer 10c, während sie sich so hin- und herbewegt, dass sie den Pumpenanschluß 10d in Kommunikation mit jeder Hydraulikkammer der Zylinderkammer 10c bringt, wie 23 zeigt, wodurch der Öldruck P so angehoben wird, dass er den Spulenschub Fs und den Solenoidschub Fso1 ausgleicht. Der Anstieg des Öldrucks P ist proportional zu der Zunahme des Solenoidschubs Fso1, und der Kolben 44 wird durch diesen Öldruckanstieg betätigt. D.h., der Kolben 44 wird in Proportion zu der im Solenoid des Solenoid-Proportionalventils des automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61 bewegt.
Somit wird zur Bewegung des Kolbens 44 durch elektronische Steuerung ein elektrischer Strom in die Spule 64 nur eines Solenoids der beiden automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 geschickt, die an den jeweiligen Hydraulik-Servomechanismen 6 vorgesehen sind, und der Stromwert bzw. die Stromgröße in dem anderen ist 0. Wenn der Kolben 44 bewegt wird, wird die Spule 12 des automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61 mit der Stromgröße 0 an der in 22 gezeigten Ausgangsposition gehalten, und zwar wegen der Komprimierung der Hydraulikkammer, durch die diese Spule 12 abseits von der Vorbelastungskraft der Feder 68 hindurchgeht, und die Zunahme infolge der Kontraktion wird zu dem Tankanschluß 10e zurückgeführt. Somit wird, wenn eine Abwärtsbewegung des Kolbens 44 erwünscht ist, ein elektrischer Strom nur an dem Solenoid des oberen Ventils 61 der oberen und unteren automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 angelegt, und die Stromgröße beträgt in dem unteren Ventil 61 0, so dass sich der Kolben 44 in Abhängigkeit von dem Stromwert bzw. der Stromgröße in dem oberen Ventil 61 nach unten bewegt.
Auf diese Weise wird durch Passierenlassen eines elektrischen Stroms selektiv in einem der beiden automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 der Kolben 44 durch Verschieben entweder nach oben oder unten bewegt, und durch die Gleitbewegung des Kolbens 44 gleitet der am Kolben 44 eingesetzte Stift 41 entlang dem Verbindungsloch 10g des Gehäuses 10, wodurch die Spule 72 bewegt wird, so dass der Taumelscheibenwinkel der beweglichen Taumelscheibe 21c der Hydraulikpumpe 21 oder der beweglichen Taumelscheibe 22c des Hydraulikmotors 22 automatisch gesteuert werden kann.
Das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 ist so ausgestaltet, dass es den Taumelscheibenwinkel der beweglichen Taumelscheiben 21c, 22c in einem Optimalzustand steuert, und zwar dadurch, dass das Timing des durchströmenden Stroms und die Stromgröße in der Spule 64 derselben gesteuert wird, indem die Motorlast, die Radlast und dgl., die von Sensoren und anderen Erfassungsmitteln erfasst werden, zu dem Controller für die Solenoid-Proportionalventile zurückgekoppelt wird.
In dieser Ausführungsform ist das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 nicht das in 1 gezeigte automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 60, d.h. es ist nicht von der Art, die eine Druckfluidsteuerung großer Kapazität ermöglicht, um die Position des Kolbens 71 direkt zu steuern, sondern es ist ausreichend, um die Position des Kolbens 44 des kompakten Neutralpositions-Haltemechanismus 11c hydraulisch zu steuern, womit ein im Handel erhältliches Solenoid-Proportionalventil benutzt werden kann. Obwohl das gleiche Ventil wie in 1 über dem Gehäuse 3 vorgesehen ist, ist es vor oder hinter dem den Neutralpositions-Haltemechanismus 11c aufweisenden Gehäuse 10 bei dieser Ausführungsform angeordnet. Somit ist dieses automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 als Vorrichtung kompakt und kostengünstig. Daher ist das HST 2, das in 16 dargestellt ist, und das ein solches automatisches Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 wie bei dieser Ausführungsform aufweist, während sowohl ihre Hydraulikpumpe 21 als auch ihr Hydraulikmotor 22 vom variablen Verdrängungstyp sind, so dass sie eine automatische Steuerung ihrer beweglichen Taumelscheiben erfordern, kostengünstig und kompakt in der Gestaltung.
24 und 25 beziehen sich auf eine weitere Ausführungsform, bei der ein Neutralpositions-Haltemechanismus 11d einer anderen Struktur in dem Gehäuse 10 angeordnet ist, an dem das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 ähnlich wie in den 20 bis 23 angebracht ist.
Die Struktur des Gehäuses 10 ist im wesentlichen die gleiche wie die in 20 und 21 gezeigte, bei denen der kleinere Gehäuseteil 10a, welcher die Drehzapfenwelle 25 des Betätigungshebels 20 haltert, und der größere Gehäuseteil 10b, welcher den Neutralpositions-Haltemechanismus 11d enthält, und auf dem zwei obere und untere Solenoidventile vorgesehen sind, die als automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 dienen, miteinander gekoppelt sind. Auch die Öldurchgangsstrukturen mit der Zylinderkammer 10c, dem Pumpenanschluß 10d, dem Tankanschluß 10e und dem Spulenloch 10f in dem größeren Gehäuseteil 10b sind ähnlich. Indessen kann die Ansicht von hinten der 25 als Rückansicht des Gehäuses 10 in 20 durch Ersetzen der asymmetrischen Konfiguration der Bolzenlöcher 10i zum Anbringen des Gehäuses 10 am Gehäuse 3 mit der vertikal symmetrischen Konfiguration angewandt werden.
Die beiden offenen Enden der Zylinderkammer 10c sind mit Abdeckungen 49 der gleichen Struktur wie sie oben erwähnt wurde, verschlossen.
In der Zylinderkammer 10c ist ein Kolben 54 verschiebbar angeordnet. In diesem Kolben 54 sind der Reihe nach in dessen axialer Mitte eine Bolzenführungsausnehmung 54b und eine Federkammer 54c größeren Durchmessers als die Bolzenführungsausnehmung 53b ausgebildet. Die Federkammer 54c öffnet sich zu der Zylinderkammer 10c. Auf dem Weg der Longitudinalrichtung der Bolzenführungsausnehmung 54d ist eine Ringnut 54a um den Kolben 54 herum ausgebildet. Sie entspricht der oben erwähnten Ringnut 44a, und das Vorderende des zweiten Stiftabschnitts 41b des Stifts 41 ist in die Ringnut 54a eingesetzt.
Somit ist der Kolben 54 an einem Ende nur als Federkammer 54c offen. Ein einzelner Einstellbolzen 58 geht von der Bolzenführungsausnehmung 54b durch die Federkammer 54c hindurch, während ein Bolzenkopf 58a hiervon in der Bolzenführungsausnehmung 54b verschiebbar angeordnet ist, so dass das Vorderende des Einstellbolzens 58, dass durch eine Abdeckung 49 eingeschraubt ist, nach außen vorsteht und durch die Verschlussmutter 52, die die gleiche wie im Fall des Neutralpositions-Haltemechanismus 11c ist, festgezogen ist.
In der Federkammer 54 ist ein Teil mittleren Durchmessers 58b des Einstellbolzens 58, der diametral kleiner ist als der Bolzenkopf 58a, verschiebbar durch das erste Feder-Rückhalteelement 55a, das in Rohrform ausgebildet ist, hindurchgeführt. Ferner ist der Einstellbolzen 58 mit einem Ende 58c kleinen Durchmessers, dessen Durchmesser kleiner ist als der Teil 58a mittleren Durchmessers, außerhalb des Teils 58b mittleren Durchmessers bis zu dessen Vorderende, an dem die Verschlussmutter 52 angelegt ist, ausgebildet. Das Ende 58b kleinen Durchmessers durchsetzt verschiebbar das zweite Feder-Rückhalteelement 55b in der Federkammer 54c. Ein Anschlagring 57, der am Innenumfang des Kolbens 54 nahe dem offenen Ende der Federkammer 54 befestigt ist, ist ein Anschlag für das zweite Feder-Rückhalteelement 55. Die Feder 56 ist im komprimierten Zustand in der Federkammer 54c zwischen das erste Feder-Rückhalteelemente 55a und das zweite Feder-Rückhalteelement 55b eingefügt. Durch die Vorbelastungskraft dieser Feder 56 im Anfangszustand gemäß 24 wird das erste Feder-Rückhalteelement 55a gegen das Ende der Federkammer 54c gedrückt, d.h. gegen die Abstufung zwischen der Federkammer 54c und die Bolzenführungsausnehmung 54b, und das zweite Feder-Rückhalteelement 55b wird gegen den Anschlagring 57 gedrückt.
Benachbart zu dem zweiten Feder-Rückhalteelement 55b in einem Andrückzustand gegen den Anschlagring 57 außerhalb der Federkammer 54c ist eine Anschlagmutter 53a verschiebbar um das Ende 58c kleinen Durchmessers der Einstellschraube 58 vorgesehen, und eine Einstellmutter 53b ist darum herum angrenzend an die Anschlagmutter 53a aufgeschraubt. Wenn sich der Kolben 54 zu der Positionsanordnungsseite der Verschlussmutter 52 hin bewegt, funktioniert diese als Anschlag des zweiten Feder-Rückhalteelements 55b.
Bei dem vorstehenden Neutralpositions-Haltemechanismus 11c wird die Ringnut 44a des Kolbens 44 (zum Umschließen des zweiten Stiftabschnitts 41b des Stifts 41) an der Ausgleichsposition gehalten, indem er eine Vorbelastungskraft von beiden Seiten durch die beiden Federn 46 aufnimmt, während in dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11d der Ausführungsform der Kolben 54 in dem Ausgleichszustand des ersten Feder-Rückhalteelements 55a und des zweiten Feder-Rückhalteelements 55b durch die Vorbelastungskraft einer Feder 56 gehalten wird, die auf einer Seite der Ringnut 54a angeordnet ist, um die Position des Stifts 41 zu halten, damit er von der Ringnut 54a umschlossen wird.
In dem so ausgeglichenen Zustand wird, falls die Position der Ringnut 54a von der Position des Stifts 41, die genau der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c oder 22c entspricht, abweicht, die Verschlussmutter 52 gelockert und der Einstellbolzen 58 in der Richtung seiner axialen Mitte gedreht und so bewegt, dass die Position der Ringnut 54a eingestellt werden kann.
Wenn die Ringnut 54a nach unten in 24 bewegt werden soll, wird der Einstellbolzen 58, während die Verschlussmutter 52 darum herum gelockert wird, zu der Seite des Bolzenkopfs 58a hin bewegt, so dass der Kolben 54 ebenfalls zusammen mit der Bewegung des Einstellbolzens 58 durch die Vorbelastungskraft der Feder 56 bewegt wird.
Wenn hingegen erwünscht ist, die Ringnut 54a nach oben in 24 zu bewegen, wird der Einstellbolzen 58, während die Verschlussmutter 52 darum herum gelockert wird, zu der dem Bolzenkopf 58a gegenüberliegenden Seite bewegt. Hierbei bewegen sich die Anschlagmutter 53a und die Einstellmutter 53b ebenfalls zusammen mit dem Einstellbolzen 58, und der Bolzenkopf 58a drückt das erste Feder-Rückhalteelement 55a nach oben. Daher bewegt sich durch die Vorbelastungskraft der Feder 56 das zweite Feder-Rückhalteelement 55b ebenfalls nach oben, während es gegen den Anschlagring 57 gedrückt wird, wodurch es an der Verschlussmutter 53a anliegt. Da der Anschlagring 57 durch das zweite Feder-Rückhalteelement 55b nach oben gedrückt wird, folgt auf diese Weise der Kolben 54 zusammen mit dem Anschlagring 57 der Bewegung des Einstellbolzens 58, so dass er sich nach oben in 24 bewegt. Schließlich wird durch Anziehen der Verschlussmutter 52 an einer geeigneten Position die Positionierung der Ringnut 54a abgeschlossen.
Der Neutralpositions-Haltemechanismus 11d mit einer solchen Konfiguration hat einen doppelt wirkenden Kolben und umfaßt zwei Solenoid-Proportionalventile, die als automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 zum Zuführen von Druckfluid zu beiden den Kolben in der Zylinderkammer umschließenden Hydraulikkammern dient. In dieser Hinsicht ist er ähnlich dem vorangehenden Neutralpositions-Haltemechanismus 11c. Er verwendet jedoch nur einen Einstellbolzen und eine Feder, so dass die Teilezahl begrenzt wird. Außerdem müssen im Fall des Neutralpositions-Haltemechanismus 11c zwei Einstellbolzen 48 gedreht werden, um die Position der Ringnut 44a korrekt an der Neutralposition des Stifts 41 einzustellen, es ist jedoch lediglich erforderlich, nur, einen Einstellbolzen 58 nur im Fall des Neutralpositions-Haltemechanismus 11d dieser Ausführungsform zu drehen.
Wenn der Kolben 54 nach oben in 24 durch Drehen des Betätigungshebels 20 bewegt wird, wird das zweite Feder-Rückhalteelement 55b in der Ursprungsposition gehalten, da der Einstellbolzen 58, die Anschlagmutter 53a und die Einstellmutter 53b in ihrer Position festgestellt sind, und das erste Feder-Rückhalteelement 55a wird durch die Abstufung zwischen der Bolzenführungsausnehmung 54b und der Federkammer 54c des Kolbens 54 so gedrückt, dass es sich zusammen mit dem Kolben 54 nach rechts bewegt, indem sie die Kraft der Feder 56 überwindet. Das erste Feder-Rückhalteelement 55a, das nach obiger Beschreibung rohrförmig ist, kann sich nicht weiter nach rechts bewegen, wenn sein rechtes Ende zur Anlage an das zweite Feder-Rückhalteelement 55b kommt, das in seiner Position festgestellt ist.
Wenn der Kolben 54 nach unten in 24 durch Drehen des Betätigungshebels 20 bewegt wird, wird das erste Feder-Rückhalteelement 55a nicht bewegt, da es an den Bolzenkopf 58a des Einstellbolzens 58 gedrückt wird, und das zweite Feder-Rückhalteelement 55b, das an den mit dem Kolben 54 integralen Anschlagring 57 gedrückt wird, bewegt sich zusammen mit dem Kolben 54 durch Überwindung der Kraft der Feder 56 nach unten. Die Position, an der das zweite Feder-Rückhalteelement 55b gegen das obere Ende des ersten Feder-Rückhalteelements 55a gedrückt wird, oder gegen das obere Ende des Teils 58b mittleren Durchmessers des Einstellbolzens 58 gedrückt wird (dessen Abstufung zwischen dem Teil mittleren Durchmessers 58b und dem Ende 58c kleinen Durchmessers) ist die Linksbewegungs-Grenzposition des Kolbens 54.
Somit ist dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11d der Dreh-Steuermechanismus, welcher den Bewegungsbereich des Kolbens 54 steuert, d.h. des Stifts 41, so dass der maximale Drehgrenzwinkel der beweglichen Taumelscheibe 21c oder 22c festgelegt wird, durch die beiden Feder-Rückhalteelemente 55a und 55b sowie die Abstufung des Einstellbolzens 58 zwischen dem Teil 58b mittleren Durchmessers und dessen Ende 58c kleinen Durchmessers konfiguriert.
Die Druckfluid-Zuführsteuerung zu den beiden Hydraulikkammern über dem Kolben 54 in der Zylinderkammer 10c der zwei automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventile 61 ist die gleiche wie bei dem vorangehenden Neutralpositions-Haltemechanismus 10c. Daher sind die Zustände der Federkammern 55a und 55b und der Feder 56, welche die Bewegung des Kolbens 54 und des Dreh-Steuermechanismus zum Steuern der Bewegung des Kolbens 54 begleitet, die gleichen wie die oben erwähnten, deren Betätigung gemäß der Drehung des Betätigungshebels 20 erfolgt, und die Erläuterung hierzu entfällt.
Bezugnehmend auf 26 wird im folgenden die Konfiguration eines Neutralpositions-Haltemechanismus 11e und des automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61 zum Steuern des Taumelscheibenwinkels mittels des Neutralpositions-Haltemechanismus 11e erläutert. Sofern nicht anders erklärt, sind die Bestandteile die gleichen wie bei den Neutralpositions-Haltemechanismen 11c oder 11d.
Der Neutralpositions-Haltemechanismus 11e ist im wesentlichen ähnlich dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11c gemäß 20 und 21, außer dass das Feder-Rückhalteelement 45, die Feder 46 und das feststehende Feder-Rückhalteelement 50 auf einer Seite entfallen. D.h., bei dem Kolben 44 ist ein Einstellbolzen 48 quer gehaltert, so dass er in seiner Position in der Richtung der axialen Mitte zwischen einer auf jeder Seite der am Stift 41 angebrachten Ringnut 44a ausgebildeten Bolzenführungsausnehmung 44b und einer Abdeckung 49 zum Blockieren jedes offenen Endes der Zylinderkammer 10c einstellbar ist, aber das Feder-Rückhalteelement 45, die Feder 46 und das feststehende Feder-Rückhalteelement 50 sind nur um einen Einstellbolzen 48 herum gelegt oder vorgesehen (Unterseite in 26).
Ferner ist in 26 nur ein automatisches Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 im Gehäuse 10 vorgesehen, so dass Druckfluid nur der oberen Hydraulikkammer über dem Kolben 44 in der Zylinderkammer 10c zugeführt wird.
Daher wird gemäß 26, falls das Feder-Rückhalteelement 45, die Feder 46 und das feststehende Feder-Rückhalteelement 50 an der Unterseite des Kolbens 44 angeordnet sind, das Feder-Rückhalteelement 45 in den neutralen Haltezustand gegen den Bolzenkopf 48a des Einstellbolzens 48 (der in 26 der untere ist), sowie gegen die Abstufung des Kolbens 44 zwischen der unterseitigen Bolzenführungsausnehmung 44b und der unterseitigen Federkammer 44c hiervon durch die Vorbelastungskraft der Feder 46 gedrückt, so dass der Kolben 44 nach oben gedrängt wird.
Die abwärtsgerichtete Vorbelastungskraft, die der nach oben gerichteten Vorbelastungskraft durch diese Feder 46 entgegenwirkt, wird in dieser Ausführungsform von dem Öldruck des Druckfluids vom Pumpenanschluß 10d erzeugt, das durch die Öldurchgänge 12b und 12c der Spule 12 über das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 zugeführt wird.
Daher wird im Neutralzustand ein bestimmter Strom in die Spule 46 des automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61 geschickt und auf eine geeignete Größe eingestellt, die dem Öldruck der oberseitigen Hydraulikkammer der Zylinderkammer 10c gegenüber der Oberseite 12a der Spule 12 entspricht, bei der die Ringnut 44a an einer geeigneten Position angeordnet werden kann, während sie die Vorbelastungskraft der Feder 46 überwindet.
Der Kolben 44 kann durch Erhöhen oder Verringern der Zufuhr des Druckfluids zu der Zylinderkammer 10 durch Drehen des Betätigungshebels 20 oder durch Anpassen des Stromwerts zu der Spule 64 des automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61 bewegt werden. Wenn das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 verwendet wird, kann der Kolben 44 von der Neutralposition in 26 in Proportion zu der Zunahme des in die Zylinderkammer 10c eingeleiteten Druckfluids durch Einstellen des Stromwerts über dem des Neutraleinstellungs-Stromwerts bewegt werden, und von der Neutralposition in Proportion zu der Zunahme des zugeführten Druckfluids durch Einstellen des Stromwerts unter dem des Neutral-Einstellwerts nach oben bewegt werden.
Indessen drückt gemäß 26 der Bolzenkopf 48a des oberseitigen Einstellbolzens 48 auf das unterste Ende der rechtsseitigen Bolzenführungsausnehmung 44b des Kolbens 44, und zeigt die maximale Aufwärtsbewegungsposition des Kolbens 44 und drückt den maximalen Taumelscheibenwinkel der beweglichen Taumelscheiben 21c oder 22c aus.
Oder wenn der Kolben 44 nach unten bewegt wird, indem er der Feder 46 widersteht, ist die Position des tiefsten Endes der unterseitigen Bolzenführungsausnehmung 44b des Kolbens 44, der auf dem Bolzenkopf 48a des unterseitigen Einstellbolzens 48 drückt, als maximale Abwärtsbewegungsposition des Kolbens 44 definiert, die den maximalen Taumelscheibenwinkel an der gegenüberliegenden Seite der beweglichen Taumelscheiben 21c oder 22c ausdrückt.
Somit werden bei der Ausführungsform gemäß 26 zum Halten der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe 21c oder 22c nicht nur die Federvorbelastungskraft, sondern auch die hydraulische Steuerung durch das automatische Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 angewendet. Daher genügt das Einsetzen nur eines automatischen Taumelscheiben-Winkelsteuerventils 61 in das Gehäuse 10, und es ist nur eine Feder 46 in der Zylinderkammer 10c angeordnet, so dass die Teilezahl begrenzt werden kann.
Durch Verhindern der Drehung des Kolbens 44, der in dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11c gemäß 20, 21 oder dgl. benutzt wird, oder in dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11e gemäß 26, kann das Einwirken eines Moments um die axiale Mitte des Kolbens 44 auf den in der Ringnut 44a eingesetzten Stift 41 vermieden werden, so dass die miteinander verblockte Bewegung des Kolbens 44 und der Spule 72 durch den Stift 41 reibungslos gemacht wird. Dabei ist gemäß 27 und 28 als Drehungsverhinderungsmittel des Kolbens 44 ein Vorsprung 44d in der Radialrichtung des Kolbens 44 von einem Teil der Ringnut 44a aus ausgebildet. Das Gehäuse 10 ist darin mit einer Führungsnut 10h ausgebildet, dessen Breite annähernd die gleiche ist wie der Durchmesser des Vorsprungs 44d. Der Vorsprung 44d ist verschiebbar in die Führungsnut 10h eingesetzt. Wenn er sich in der Richtung der axialen Mitte des Kolbens 44 bewegt, bewegt sich der Vorsprung 44d genau linear in der Richtung der axialen Mitte des Kolbens 44 innerhalb der Führungsnut 10h, wodurch der Kolben 44 sich nicht in der Richtung des Außenumfangs dreht, sondern sich genau linear bewegt. Daher wird keine übermäßige Kraft infolge der Drehung um die axiale Mitte des Kolbens 44 auf den in die Ringnut 44a eingesetzten Stift 41 (dem zweiten Stiftabschnitt 41b) aufgebracht.
Alternativ kann der Stift 41 selbst mit dem Kolben 44 integriert werden, so dass der Stift 41 selbst so geführt ist, dass er sich linear entlang der Richtung der axialen Mitte des Kolbens 44 bewegt. Bei einem Kolben 44' gemäß 29 ist statt der Ringnut 44a ein Loch einer Öffnungsbreite annähernd wie beim Stift 41' in der Radialrichtung des Kolbens 44' eingebracht, und der den Stift 41 ersetzende Stift 41' ist in dieses Loch eingesetzt. D.h., der Stift 41' ist so eingesetzt, dass er einstückig mit dem Kolben 44' ist. Oder der Stiftabschnitt, der dem Stift 41' entspricht, kann integral mit dem Kolben 44' so ausgebildet sein, dass er vorsteht. Ferner kann statt der Führungsnut 10g zum Ermöglichen einer Drehung des Stifts 41 um die Drehzapfenwelle 25 eine Führungsnut 10i mit einer Breite, die annähernd gleich dem Durchmesser des Stifts 41' ist, gemäß 30 und 31 vorgesehen sein.
Somit wird durch integrales Ausbilden des Kolbens 44' und des Stifts 41' als Spulenbetätigungselement die Festigkeit als starrer Körper erhöht, und ferner kann durch Führen des Stifts 41b durch die Führungsnut 10i eine Abweichung in der Verschieberichtung, die in dem Einsetzabschnitt der Ringnut 44a des Kolbens 44 und des Stifts 41' auftritt, wie 20 zeigt, oder aber eine Abweichung infolge der Drehung um die Welle eliminiert werden, so dass der Stift 41' genau linear bewegt werden kann, wodurch die Kraftübertragungswirkung auf die Spule 72 verbessert wird.
Wenn indessen der Stift 41', der sich linear integral zusammen mit der Linearbewegung des Kolbens 44' bewegt, in dem Halterungsarm 26 befestigt ist, der sich um die Drehzapfenwelle 25 herum dreht, wird eine Verschiebung des Stifts 41' und des Kolbens 44' nur schlecht verhindert. Hierbei werden, wie in 30 gezeigt ist, durch Entfernen des Halterungsarms 26 nur die Torsionsfeder 40 und der Verriegelungsarm 27 als Überhub-Ausgleichsmechanismus angeordnet. Alternativ kann, wie 31 zeigt, durch Entfernen der Torsionsfeder 40 und des Verriegelungsarms 27 als Überhub-Ausgleichsmechanismus der Halterungsarm 26 durch eine Gabel 106 ersetzt werden, die relativ drehbar an der Drehzapfenwelle 25 vorgesehen ist, und der Stift 41' kann durch diese Gabel 106 umschlossen werden, so dass der Stift 41' sich integral mit dem Kolben 44' linear bewegen kann.
Der Kolben-Drehverhinderungsmechanismus in 27 und 28 sowie die integrierte Struktur des Kolbens und des Stifts in 29 bis 31 können auch auf den Kolben 54 angewandt werden, der bei dem in 24 gezeigten Neutralpositions-Haltemechanismus 11d verwendet wird. Der die Taumelscheibe steuernde Hydraulik-Servomechanismus mit dem Gehäuse 10, an dem das Solenoid-Proportionalventil als automatisches Taumelscheiben-Winkelsteuerventil 61 angebracht ist, und in dem der hydraulisch von dem Solenoid-Proportionalventil gesteuerte Neutralpositions-Haltemechanismus 11 (entweder 11c oder 11d oder 11e) angeordnet ist, kann nicht nur auf die jeweilige Hydraulikpumpe und den Motor eines HST wie z.B. des HST 2 angewandt werden, bei dem sowohl die Hydraulikpumpe als auch der Motor vom variablen Verdrängungstyp sind, sondern auch auf die Hydraulikpumpe oder den Motor vom variablen Verdrängungstyp eines HST wie z.B. des HST 1, bei dem entweder die Hydraulikpumpe oder der Motor vom variablen Verdrängungstyp ist. Andererseits kann der Hydraulik-Servomechanismus mit dem Neutralpositions-Haltemechanismus 11a oder 11b sowohl an der Hydraulikpumpe als auch dem Hydraulikmotor in einem HST wie dem HST 2 vorgesehen sein, welche den variablen Verdrängungstyp sowohl bei der Hydraulikpumpe als auch beim Hydraulikmotor anwendet.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie hier beschrieben wurde, bezieht sich die Erfindung auf ein stufenloses Hydraulikgetriebe eines Typs zum Steuern der Position der Taumelscheibe durch einen Hydraulik-Servomechanismus, und wenn sie beispielsweise bei einem Traktor oder einem anderen Fahrzeug angewandt wird, insbesondere zusätzlich zum manuellen Betrieb, wird ein automatischer Betrieb je nach der Situation der Motorlast oder der Fahrzeugradlast ermöglicht und eine genaue Steuerung durchgeführt, so dass ein Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus mit kompakter Gestaltung und geringen Kosten bereitgestellt wird.

Claims

Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe (1) mit einem Hydraulik-Servomechanismus (6) zum Steuern eines Taumelscheibenwinkels, der in einem Gehäusekörper (3) des stufenlosen Hydraulikgetriebes (1) angeordnet ist, und einem manuellen Betätigungselement (20) zum Betätigen des hydraulischen Servomechanismus (6), der außerhalb des Gehäusekörpers (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (33; 93; 10) zwischen dem manuellen Betätigungselement (20) und dem Gehäusekörper (3) vorgesehen ist, und ein Neutralpositions-Haltemechanismus (11; 11a; 11b; 11c; 11d; 11e) zum Halten der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe (21c; 22c) und ein Drehsteuermechanismus zum Steuern des maximalen Drehwinkels der beweglichen Taumelscheibe (21c; 22c) in dem Gehäuse (33; 93; 10) installiert sind.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 1, wobei ein Überhub-Ausgleichsmechanismus (27, 40) zum Ausgleichen des Überhubs des manuellen Betätigungselements (20) ferner in einem Bereich installiert ist, der von der Innenseite des Gehäuses (33; 93; 10) bis zur Innenseite des Gehäusekörpers (3) reicht.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der hydraulische Servomechanismus (6) eine Spule (72) als Hydraulikventil aufweist, wobei ein Spulenbetätigungselement (41) in einem Bereich von der Innenseite des Gehäuses (33) bis zur Innenseite des Körpergehäuses (3) so angeordnet ist, dass es integral mit der Spule (72) durch Betätigen des manuellen Betätigungselements (20) beweglich ist, und der Neutralpositions-Haltemechanismus (11) zum Halten des Spulenbetätigungselements (41) an einer der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe (21c; 22c) entsprechenden Position so aufgebaut ist, dass ein Positionierungselement (34a) von im wesentlichen der gleichen Breite wie das Spulenbetätigungselement (41) in dem Gehäuse (33) angeordnet ist, und dass ein Paar Druckelemente (35) Vorbelastungskräfte in einander entgegengesetzten Richtungen aufnehmen, so dass das Positionierungselement (34a) zusammen mit dem Spulenbetätigungselement (41) von beiden Seiten her festgehalten wird.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 3, wobei das Druckelement eine Federhalterung (35) ist, die eine Federvorbelastungskraft aufnimmt und nahe an das Positionierungselement (34a) und von diesem weg bewegbar ist.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 3, wobei eine Stange (34), die das Positionierungselement (34a) aufweist, ebenfalls als Bestandteil des Neutralpositions-Haltemechanismus (11) vorgesehen ist, wobei das Druckelement (35) beweglich entlang der axialen Mittenrichtung der Stange (34) angeordnet ist, und wobei der Drehsteuermechanismus durch eine Stufe (34d) gebildet ist, die in der Stange (34) so ausgebildet ist, dass sie an dem Druckelement (35) zur Anlage kommen kann, wodurch die Bewegung des Druckelements (35) in einer Richtung von dem Positionierungselement (34a) weg gegen die Vorbelastungskraft festgelegt ist.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 5, wobei die Stange (34) gewöhnlich in ihrer Position in dem Neutralpositions-Haltemechanismus (11) festgestellt ist, wobei beim Einstellen der Position des Positionierungselements (34a) bei dem Festklemmen an beiden Druckelementen (35) durch die Vorbelastungskraft von beiden Seiten die Stange (34) in der axialen Mittenrichtung durch Betätigung von außerhalb des Gehäuses (33) bewegt werden kann.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse (33) mit Fluid gefüllt ist, und wobei in jeder Federhalterung (35) eine Öffnung (35c) zum Passierenlassen von Fluid zwischen dem Anordnungsraum (37) jeder Feder (36) und dem Anordnungsraum des Positionierungselements (34a) ausgebildet ist.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Neutralpositions-Haltemechanismus (11b) integral als Kartusche (99) ausgebildet ist und entfernbar in dem Gehäuse (93) installiert ist.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse mit Drucköl gefüllt ist, und wobei ein Solenoid-Proportionalventil (61) am Gehäuse (10) so vorgesehen ist, dass es die Zufuhr von Drucköl zu dem Neutralpositions-Haltemechanismus (11; 11c; 11d; 11e) steuert, wodurch die Bewegung des Spulenbetätigungselements (41) gesteuert wird.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 9, wobei der Neutralpositions-Haltemechanismus (11; 11c; 11d) einen Kolben (44; 54), der mit dem Spulenbetätigungselement (41) zusammenpasst, sowie ein Paar Vorbelastungselemente (45; 55a, 55b), die auf beiden Seiten des Kolbens (44; 54) vorgesehen sind, umfaßt, wobei der Kolben (44; 54) und das Paar Vorbelastungselemente (45; 55a, 55b) in dem Gehäuse (10) derart angeordnet sind, dass durch Halten des Kolbens (44; 54) durch die Vorbelastungskraft von beiden Seiten durch das Paar Vorbelastungselemente (45; 55a, 55b), das Spulenbetätigungselement (41) an einer Position gehalten wird, die der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe (21c; 22c) entspricht, und wobei ein Paar Solenoid-Proportionalventile (61) so vorgesehen ist, dass es die Zufuhr von Drucköl zu den jeweiligen Hydraulikkammern auf beiden Seiten des Kolbens (44; 54) steuert.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 9, wobei der Neutralpositions-Haltemechanismus (11e) einen mit dem Spulenbetätigungselement (41) zusammenpassenden Kolben (44) sowie ein Vorbelastungselement (45), das auf einer Seite des Kolbens (44) angeordnet ist, aufweist, wobei der Kolben (44) und das Vorbelastungselement (45) in dem Gehäuse (11e) angeordnet sind, während eine Zufuhr von Drucköl zu einer auf der anderen Seite des Kolbens (44) ausgebildeten Hydraulikkammer durch das Solenoid-Proportionalventil (61) gesteuert wird, und wobei durch Halten des Kolbens (44) im Gleichgewicht zwischen der Vorbelastungskraft des Vorbelastungselements (45) und dessen einer Seite und dem Öldruck des Drucköls auf dessen anderer Seite das Spulenbetätigungselement (41) an einer Position gehalten wird, die der Neutralposition der beweglichen Taumelscheibe (21c) entspricht.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 10 oder 11, wobei ferner ein Führungsmittel vorgesehen ist, damit sich der Kolben (44; 54) nur entlang der Richtung der axialen Mitte bewegen kann.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Spulenbetätigungselement (41) integral mit dem Kolben (44) angeordnet ist.
Taumelscheiben-Winkelsteuermechanismus für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei sowohl eine Hydraulikpumpe (21) als auch ein Hydraulikmotor (22) des stufenlosen Hydraulikgetriebes (1) vom variablen Verdrängungstyp sind, und der hydraulische Servomechanismus (6) zum Steuern des Winkels der beweglichen Taumelscheibe der Hydraulikpumpe (21) und des Hydraulikmotors (22) dient.