DE69801158T2

DE69801158T2 - Steuergerät für hydrostatisches stufenloses getriebe welches eine erzeugung verstärkter verstellkräfte ermöglicht

Info

Publication number: DE69801158T2
Application number: DE69801158T
Authority: DE
Inventors: Francis Larkin
Original assignee: General Dynamics Land Systems Inc
Current assignee: General Dynamics Land Systems Inc
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2018-04-25
Also published as: KR20010020227A; CA2287183A1; BR9809408A; AU7155298A; US6109034A; JP4391599B2; KR100590660B1; JP2002523012A; EP0975902B1; CN1260866A; DE69801158D1; EP0975902A1; WO1998049467A1

Description

BEZUG ZU BETREFFENDEN PATENTEN

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Übersetzungs-Steuervorrichtung, die insbesondere in stufenlosen Getrieben gemäß einem in den US-Patenten Nr. 5,423,183; 5,486,142; 5,524,437; 5,535,589 und 5,678,405 aufgezeigten Getriebetyp Verwendung findet.

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Hydraulikmaschinen und insbesondere hydraulische Getriebe, die eine Kraftübertragung von einem Primärantrieb an eine Last in (infinitesimal) stufenlosen Getriebeübersetzungen ermöglichen.

Stand der Technik

In den zitierten Patenten, wie beispielsweise in der US- Patentschrift Nr. 5,678,405, die den nächstkommenden Stand der Technik darstellt, ist ein hydrostatisches Getriebe mit einer Hydraulikpumpeneinheit und einer Hydraulikmotoreinheit aufgezeigt, die einander gegenüberliegend angeordnet und auf axial gegenüberliegenden Seiten einer keilförmigen Taumelscheibe zueinander ausgerichtet sind. Die Pumpeneinheit ist an einer durch einen Primärantrieb angetriebenen Antriebswelle angeschlossen, während die Motoreinheit an dem stationären Getriebegehäuse festgelegt ist. Eine Abtriebswelle, die koaxial zur Antriebswelle angeordnet und in antreibender Weise an eine Last gekoppelt ist, ist mit der Taumelscheibe in kraftübertragender Weise verbunden. Wenn die Pumpeneinheit durch den Primärantrieb angetrieben wird, wird ein Hydraulikfluid zwischen der Pump- und Motoreinheit durch Öffnungen in der Taumelscheibe hin- und hergepumpt. Im Ergebnis wirken drei Drehmomentkomponenten, die alle in derselben Richtung wirken, auf die Taumelscheibe, um ein Abtriebsdrehmoment auf die Abtriebswelle zum Antreiben der Last zu erzeugen. Zwei dieser Drehmomentkomponenten sind eine auf die Taumelscheibe durch die rotierende Pumpeneinheit aufgebrachte mechanische Komponente und eine durch die Motoreinheit auf die Taumelscheibe aufgebrachte hydromechanische Komponente. Die dritte Komponente ist eine reine hydrostatische Komponente, die aus den Differenzkräften resultiert, die durch die Hydraulikdrücke erzeugt werden, die auf am Außenumfang gegenüberliegenden Endflächen der Taumelscheiben-Öffnungen wirken, welche Endflächen aufgrund der Keilförmigkeit der Taumelscheibe unterschiedliche Flächenbereiche darstellen.
Die Drehmomentanbindung der keilförmigen Taumelscheibe an die Abtriebswelle ist derart, dass die winklige Orientierung der Taumelscheibe relativ zur Achse der Abtriebswelle variieren kann. Wenn die neben der Pumpeneinheit liegende Antriebs- Stirnfläche der Taumelscheibe senkrecht auf die Abtriebswellenachse steht, ist das Übersetzungsverhältnis, d. h. das Gangverhältnis, auf 0 : 1 (Leerlauf) gesetzt. Andererseits ist, wenn die neben der Motoreinheit liegende und von der Antriebs-Stirnfläche abgewinkelt vorliegende Abtriebs-Stirnfläche der Taumelscheibe senkrecht auf die Abtriebswellenachse steht, die Übersetzung auf 1 : 1 gesetzt. Da die Taumelscheibe in jede Winkelposition zwischen der 1 : 0 und 1 : 1 Übersetzungsposition gekippt (getrieben) werden kann, um jede dazwischenliegende Übersetzung vorzusehen, ist das Übersetzungsverhältnis des Getriebes (infinitesimal) stufenlos einstellbar.
In den hydrostatischen Getrieben der zitierten Patente sind verschiedene Ausführungsformen an Steuerungen aufgezeigt, die eine keilförmige Taumelscheibe betätigen, um ein Übersetzungsverhältnis zu verändern. Diese Übersetzungs- Steuer-Ausführungsformen verwenden entweder einen einzelnen, zweifach arbeitenden Kolben, oder ein Paar einander gegenüberliegender Kolben, die in einander gegenüberliegenden axialen Richtungen durch ein unter Druck gesetztes Hydraulikfluid angetrieben werden, das aus den Taumelscheiben-Öffnungen kommt, um Stoßkräfte (Drehmomente) auf die Taumelscheibe aufzubringen, um die Winkelorientierung der Taumelscheibe zu verändern und somit das Übersetzungsverhältnis zu erhöhen (Aufwärtshub) oder zu vermindern (Abwärtshub). Die durch diese Betätigungskolben aufgebrachte Hubkraft ist einzig und allein das Produkt eines Hydraulikfluiddrucks und der Fläche des Kolbens, auf die der Hydraulikfluiddruck wirkt. Leider variieren die durch den/die Kolben erzeugte(n) Kraft/Kräfte zum Setzen eines Übersetzungsverhältnisses sowie die zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses notwendige Hubkraft gemäß der Winkelorientierung der Taumelscheibe. Beispielsweise sind bei einem Übersetzungsverhältnis von ca. 0,5 : 1 die entgegengesetzten Kräfte des auf die Taumelscheibenflächen wirkenden Pumphydraulikfluids im Wesentlichen gleich, wenn die Winkel der Antriebs- und Abtriebsfläche der Taumelscheibe relativ zur Achse der Abtriebswelle gleich sind. Folglich ist/sind die erforderliche(n) Kraft/Kräfte minimal, die durch den/die Betätigungskolben auf die Taumelscheibe wirkt/wirken, um die 0,5 : 1 Übersetzungsposition der Taumelscheibe festzulegen. Die durch den/die Betätigungskolben erzeugten Kräfte zum Anheben oder Absenken der Taumelscheibe von der 0,5 : 1 Übersetzungsposition müssen jedoch überproportional zum Anstieg des Hydraulikfluid-Drucks ansteigen, der von den Taumelscheiben-Öffnungen erhalten wird. Demzufolge muss/müssen der/die Betätigungskolben ausreichend große Stirnflächenbereiche haben, um die erforderlichen Kräfte sowohl zum Variieren als auch zum Setzen der Getriebeübersetzungen über den möglichen Bereich an Übersetzungsverhältnissen zu erzeugen, die einen Umkehrbereich über die 0 : 1 Übersetzungsposition hinaus und einen begrenzten "overdrive"-Bereich über die 1 : 1 Übersetzungsposition hinaus haben. Ein/mehrere große(r) Betätigungskolben erhöhen die Größe und das Gewicht des Getriebes.
Eine weitere Eigenschaft der Übersetzungssteuervorrichtungen, die in den zitierten Patenten aufgezeigt sind, ist, dass die Taumelscheibe an einem an der Abtriebswelle befestigten diagonalen Drehpunkt befestigt ist, um eine Drehachse der Taumelscheibe festzulegen, die die Abtriebswellenachse in einem rechten Winkel schneidet. Axial gerichtete Bewegungskräfte werden dann an Stellen auf die Taumelscheibe aufgebracht, die radial zur Abtriebswellenachse beabstandet sind, um Drehmomente zu erzeugen, die zum Festlegen von Übersetzungsverhältnissen notwendig sind. Leider erzeugen diese Momente Biegekräfte auf die Abtriebswelle, die eine hohe Belastung auf Lager und Trägerstrukturen darstellen und einen "Schlag" in der Abtriebswelle verursachen können. Demzufolge müssen die Abtriebswelle und deren Lagerbestandteile derart dimensioniert sein, dass sie solchen Biegemomenten widerstehen können. Das erhöht die Größe und das Gewicht genauso wie die Kosten des Getriebes weiter.

Offenbarung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes, stufenloses hydrostatisches Getriebe zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbesserungen in den Bestandteilen zur Steuerung einer Getriebeübersetzung in stufenlosen hydrostatischen Getrieben vorzusehen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Steuervorrichtung für stufenlose hydrostatische Getriebe des in den zitierten US-Patenten aufgezeigten Typs zu schaffen.
Eine noch weitere Aufgabe ist es, eine verbesserte Steuervorrichtung für stufenlose hydrostatische Getriebe zu schaffen, die Vorteile hinsichtlich eines kompakten Zusammenbaus gewährleistet, um Reduktionen in der Getriebegröße, in dessen Gewicht und dessen Kosten zu ermöglichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein stufenloses hydrostatisches Getriebe vorgesehen, das aufweist:
ein Gehäuse (12);
eine in dem Gehäuse gelagerte Antriebswelle (14);
eine in dem Gehäuse gelagerte Abtriebswelle (16) mit einer Achse;
eine durch die Antriebswelle angetriebene
Hydraulikpumpeneinheit (18);
eine an dem Gehäuse befestigte Hydraulikmotoreinheit (20);
eine zwischen der Hydraulikpumpeneinheit und der Motoreinheit angeordnete keilförmige Taumelscheibe (22), die Öffnungen aufweist, um einen Pumpstrom von Hydraulikfluid zwischen der Hydraulikpumpeneinheit und der Motoreinheit aufzunehmen;
ein Verbindungsteil, das die Taumelscheibe mit der Abtriebswelle in einer Drehmoment gekoppelten Beziehung miteinander verbindet; und
eine Übersetzungssteuervorrichtung,
mit einer ersten Kammer (60), die angeschlossen ist, um ein unter Druck stehendes Hydraulikfluid aufzunehmen, und mit einem ersten Kolben (58), der eine dem unter Druck stehenden Hydraulikfluid in der ersten Kammer zugewandte erste Stirnfläche (59) hat,
mit einer zweiten Kammer (70), die angeschlossen ist, um ein unter Druck stehendes Hydraulikfluid aufzunehmen, mit einem zweiten Kolben (68), der eine dem unter Druck stehenden Hydraulikfluid in der zweiten Kammer zugewandte zweite Stirnfläche (67) hat, wobei die zweite Stirnfläche größer als die erste Stirnfläche ist, und mit einem an der Taumelscheibe angeschlossenen Verbindungsmechanismus, der gemäß dem in eine erste Richtung durch das unter Druck stehende Fluid in der ersten Kammer angetriebenen ersten Kolben arbeitet, um ein erstes Drehmoment zu erzeugen, das die Taumelscheibe in eine erste Richtung zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses kippt, und gemäß dem in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung durch das unter Druck stehende Fluid in der zweiten Kammer angetriebenen zweiten Kolben arbeitet, um ein zweites Drehmoment zu erzeugen, das die Taumelscheibe in eine zweite Richtung zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses kippt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer und der erste Kolben innerhalb der Abtriebswelle vorgesehen sind, und die zweite Kammer und der zweite Kolben als ringförmige Bestandteile vorgesehen sind, die die Abtriebswelle koaxial umgreifen.
Das stufenlose hydrostatische Getriebe der vorliegenden Erfindung weist ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse gelagerte Antriebswelle, eine in dem Gehäuse gelagerte Abtriebswelle mit einer Achse, eine durch die Antriebswelle angetriebene Hydraulikpumpeneinheit, eine an dem Gehäuse befestigte Hydraulikmotoreinheit, eine zwischen der Hydraulikpumpeneinheit und der Motoreinheit angeordnete keilförmige Taumelscheibe mit Öffnungen, um einen Pumpstrom des Hydraulikfluids zwischen der Hydraulikpumpeneinheit und der Motoreinheit aufzunehmen, und ein Verbindungsteil auf, das die Taumelscheibe in einer Drehmoment gekoppelten Weise mit der Abtriebswelle drehbar miteinander verbindet.
Das Getriebe weist überdies eine Übersetzungs- Steuervorrichtung mit einer ersten Kammer auf, die angekoppelt ist, um ein unter Druck stehendes Hydraulikfluid aufzunehmen, mit einem ersten Kolben mit einer dem unter Druck stehenden Hydraulikfluid in der ersten Kammer zugewandten ersten Stirnfläche, mit einer zweiten Kammer, die angekoppelt ist, um ein unter Druck stehendes Hydraulikfluid aufzunehmen, mit einem zweiten Kalben mit einer dem unter Druck stehenden Fluid in der zweiten Kammer zugewandten zweiten Stirnfläche, wobei die zweite Stirnfläche größer als die erste Stirnfläche ist, und mit einem an der Taumelscheibe angeschlossenen Verbindungsmechanismus, der gemäß dem in eine erste Richtung durch das unter Druck stehende Fluid in der ersten Kammer angetriebenen ersten Kolben arbeitet, um ein erstes Drehmoment zu erzeugen, das die Taumelscheibe in eine erste Richtung zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses kippt, und gemäß dem in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung durch das unter Druck stehende Fluid in der zweiten Kammer angetriebenen zweiten Kolben arbeitet, um ein zweites Drehmoment zu erzeugen, das die Taumelscheibe in eine zweite Richtung zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses kippt.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung hat der Verbindungsmechanismus eine Geometrie, die eine Übertragung von axialen Kräften, die durch den Verbindungsmechanismus durch den ersten und zweiten Kolben aufgebracht werden, wenn diese in ihrer entsprechenden ersten und zweiten Richtung angetrieben sind, in ein verstärktes erstes und zweites Drehmoment ermöglichen, um die Taumelscheibe jeweils in die entsprechende erste und zweite Richtung zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses zu kippen.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden aus der Beschreibung hervorgehen und teilweise aus der Beschreibung ersichtlich werden oder können durch praktische Erfahrung aus der Erfindung erlernt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden insbesondere durch die in der folgenden schriftlich niedergelegten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen genauso wie in den beigefügten Zeichnungen aufgezeigte Vorrichtung erfüllt bzw. erhalten. Es ist zu beachten, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft zu verstehen sind und diese beabsichtigen, eine weitere Erklärung der Erfindung zu liefern, so wie sie beansprucht ist.
Die beigefügten Zeichnungen beabsichtigen ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern, wobei diese miteinbezogen sind und einen Teil der Beschreibung darstellen, um eine Ausführungsform der Erfindung darzustellen und zusammen mit der Beschreibung dienen sie dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1 einen länglichen Teilschnitt eines stufenlosen hydrostatischen Getriebes mit einer verbesserten Übersetzungs-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer in der verbesserten Steuervorrichtung von Fig. 1 verwendeten Steuerventils.
Die sich entsprechenden Bestandteile sind durch die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bester Ausführungsmodus der Erfindung

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein allgemein mit 10 gekennzeichnetes stufenloses hydrostatisches Getriebe als Basisbestandteile ein fragmentarisch mit 12 gekennzeichnetes Gehäuse auf, in dem eine Antriebswelle 14 und eine Abtriebswelle 16 koaxial im Wesentlichen Ende-an-Ende gelagert sind. Das zum Gehäuse äußere Ende der Antriebswelle ist geeigneterweise dazu bestimmt, eine Antriebsverbindung zu einem Primärantrieb (nicht gezeigt) zu schaffen, während das zu dem Gehäuse äußere Ende der Abtriebswelle geeigneterweise zur Antriebsverbindung mit einer Last (nicht gezeigt) bestimmt ist. Die Antriebswelle 14 treibt eine allgemein mit 18 gekennzeichnete hydraulische Pumpeneinheit an. Eine allgemein mit 20 gekennzeichnete Hydraulikmotoreinheit ist in einer zur Pumpeneinheit 18 axial gegenüberliegenden Stellung fest mit dem Gehäuse 12 verbunden. Eine allgemein mit 22 gekennzeichnete keilförmige Taumelscheibe ist antriebstechnisch mit der Abtriebswelle in einer Position zwischen der Pumpeneinheit und der Motoreinheit verbunden und ist mit Öffnungen versehen, um einen Pumpaustausch von Hydraulikfluid zwischen der Pumpeneinheit und der Motoreinheit vorsehen zu können. Ein Übersetzungs- Steuervorrichtung, allgemein mit 24 gekennzeichnet und gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut, ist mit der Taumelscheibe verbunden, um eine schwenkbare Einstellung der Taumelscheibe hinsichtlich einer abgewinkelten Orientierung relativ zur Abtriebswellenachse 25 zu bezwecken, wodurch die Getriebeübersetzung der Abtriebswellendrehzahl auf die Antriebswellendrehzahl gesetzt wird.
Mit Bezug auf Fig. 1 zeigt diese im größeren Detail die Verbindung des inneren zylindrischen Endes der Antriebswelle 14, mit dem sich radial erstreckenden Träger 26, der eine Mehrzahl axial nach außen stehende, winklig beabstandete Pendelstützen 28 aufweist, die jeweils mit einem Drehzapfen an einem Pumpkolben 30 befestigt sind, der jeweils an einem separaten Zylinder 32 eines ringförmigen Pump-Zylinderblocks 34 auf und ab bewegt wird. An einer zylindrischen Verlängerung des Kolbenträgers 26 ist ein ringförmiges sphärisches Lager 36 befestigt, das dazu dient, den Pumpzylinderblock 34 zu halten, um eine Bewegung zu führen, wenn die Pumpeneinheit 18 durch die Antriebswelle 14 in eine Rotation versetzt wird.
Die Hydraulikmotoreinheit 20 entspricht im Wesentlichen der Hydraulikpumpeneinheit 18. Allerdings ist ein dem Rotationspumpen-Kolbenträger 26 entsprechender, ringförmiger Motorkolbenträger 38 statt dessen durch eine ringförmige Anordnung von Pendelstützen 40 fest mit dem Gehäuse 12 verbunden, welche Pendelstützen ebenso dazu dienen, an ihren freien Enden Motorkolben 42 drehzapfengelagert zu befestigen. Diese Motorkolben bewegen sich auf und ab und sind in entsprechenden Zylindern 43 in einem Motorzylinderblock 44 vorgesehen, der drehzapfengelagert über ein ringförmiges sphärisches Lager 46 an dem Motorkolbenträger befestigt ist. Da die Motoreinheit 20 fest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist, rotieren die Motorkolben 42 und der Motorzylinderblock 44 nicht. Die sphärischen Befestigungen der Motorkolben an die Pendelstützen 40 und des Motorzylinderblocks an dem Träger 38 nehmen in derselben Weise wie der Pumpzylinderblock eine wankende, geführte Bewegung des Motorzylinderblocks auf.
Auf die oben zitierten Patente wurde für eine detailliertere Beschreibung der Hydraulikpumpeneinheit 18 und der Hydraulikmotoreinheit 20 Bezug genommen. Wie das ebenso in diesen Patenten beschrieben ist, sind einander gegenüberliegende Stirnflächen des Pump- und Motorzylinderblocks in einen gleitenden Grenzflächenkontakt mit der Antriebsfläche 22a und der Abtriebsfläche 22b der Taumelscheibe 22 gedrückt. Die Antriebs- und Abtriebsfläche der Taumelscheibe 22 sind in einem spitzen Winkel abgewinkelt orientiert, um die keilförmige Gestalt der Taumelscheibe vorzusehen. Die sich zwischen der Antriebs- und Abtriebsfläche der Taumelscheibe erstreckenden Öffnungen 23 stehen mit Öffnungen 25 in den Pump- und Motorzylindern in Verbindung, so dass das Hydraulikfluid zwischen der Pump- und Motoreinheit hin und her gepumpt wird, um ein hydrostatisches Abtriebs-Drehmoment an der Taumelscheibe zu erzeugen.
Mit weiterem Bezug zu Fig. 1 ist der sich durch die zentralen Öffnungen in der Pumphydraulikeinheit 18 und Motorhydraulikeinheit 20 und der Taumelscheibe 22 erstreckende Abschnitt der Abtriebswelle 16 als ein hohler zylindrischer Abschnitt 16A ausgebildet. Wälzlager 50 dienen dazu, den Abtriebswellenabschnitt 16A für eine koaxiale Drehung innerhalb der Antriebswelle 14 zu lagern. Der offene Innenraum des Abtriebswellenabschnitts 16A ist an seinem inneren Ende mit einem Verschlussstopfen 52 verschlossen und an seinem Außenende für eine Antriebsverbindung mit dem inneren Ende der festen Abtriebswelle 16 profiliert, wie das mit 53 gekennzeichnet ist. Ein Drehzapfen 54 erstreckt sich quer durch den Abtriebswellenabschnitt 16 und dient zur Befestigung der Taumelscheibe 22 für eine übersetzungswechselnde Kippbewegung um eine Drehachse, die die Abtriebswellenachse 25 im rechten Winkel schneidet. Die Axialbohrung des Abtriebswellenabschnitts 16A weist an seinem inneren Ende angrenzend einen Zylinder 56 zum gleitenden Aufnehmen eines Betätigungskolbens 58 auf der linken Seite des Drehzapfens 54 auf. Die linke Endfläche 59 des Betätigungskolbens 58, der Zylinder 56 und der Verschlussstopfen 52 definieren eine Kammer 60, die ausschließlich mit der Hochdruckseite der Taumelscheibe über einen Hydraulikfluidkreis verbunden ist, der schematisch mit 63 gekennzeichnet ist. Beispiele, wie ein derartiger Fluidkreis vorgesehen sein kann, um ein unter Druck gesetztes Hydraulikfluid von der Hochdruckseite der Taumelscheibe 22 abzugeben, sind in den entsprechenden Patenten Nr. 5,423,183 und 5,535,589 aufgezeigt. Während der im Patent Nr. 5,535,589 aufgezeigte Hydraulikkreis 150 derart strukturiert ist, dass er lediglich mit der Niederdruckseite der Taumelscheibe in Verbindung stehen, müsste die Strömungsrichtung des Absperrventils 154 in dem Patent Nummer 5,535,589 nur umgedreht werden, wenn der Hydraulikkreis gemäß der vorliegenden Erfindung ausschließlich an der Hochdruckseite der Taumelscheibe angeschlossen werden sollte. Der Fluidkreis 63 enthält hier ein derartiges Absperrventil, das mit 63a gekennzeichnet ist.
Kolbenringe 62 sind vorgesehen, um zu verhindern, dass das Hydraulikfluid von der Kammer 60 vorbei an dem Betätigungskolben 58 verloren geht.
An der Antriebsseite (rechts) des Drehzapfens 54 ist innerhalb der Zentralöffnung des stationären Motorkolbenträgers 38 eine Buchse 64 mit L-förmigem Querschnitt eingepasst, um einen ringförmigen Zylinder 66 zur gleitenden Aufnahme eines ringförmigen Betätigungskolbens 68 vorzusehen. Somit wird eine ringförmige Kammer 70 zwischen der rechten Endfläche 67 des Kolbens 68 und einer Radialwand 69 der Buchse 64 definiert, die das rechte Ende des Zylinders 66 verschließt. Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die rechte Endfläche 67 des Betätigungskolbens 68 größer als die linke Endfläche 59 des Betätigungskolbens 58.
Das linke Ende des Betätigungskolbens 68 ist eingekerbt, um den Außenring eines Gegenlagers 72 aufnehmen zu können, dessen Innenring in einer entsprechenden Nut aufgenommen ist, die in einem Kragen 74 vorgesehen ist, der gleitend auf dem Abtriebswellenabschnitt 16A befestigt ist. Die ringförmige Kammer 70 ist fluidtechnisch durch ein allgemein mit 76 gekennzeichneten Fluidkreis an ein Steuerventil angeschlossen, das allgemein mit 78 gekennzeichnet und im größeren Detail in Fig. 2 dargestellt ist.
Wie das weiter in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine dreieckige Kurbelwange 80 mit einem am oberen Scheitelpunkt angeordneten Loch 80a vorgesehen, in dem der Drehzapfen 54 in einem Passitz aufgenommen ist, um so die Kurbelwange drehbar an einem Zentralabschnitt innerhalb des Abtriebswellenabschnitts 16A mit einer Ausrichtung von im Wesentlichen zur Abtriebswellenachse 25 zu befestigen. Die Kurbelwange erstreckt sich durch einen axial langgestreckten Schlitz 79 in dem Abtriebswellenabschnitt 16A und dient zur Befestigung eines Stiftes 80b an einem zweiten Scheitelpunkt linker Hand des Drehzapfens 54 sowie zur Befestigung eines Stiftes 80c an einem dritten Scheitelpunkt rechter Hand des Drehzapfens. Ein axial verlängerter Antriebsarm 82, der gegenüber der Kurbelwange 80 angeordnet ist, trägt an seinem linken Ende einen Stift 82a und an seinem rechten Ende einen Stift 82b. Der obere Rand des Antriebsarms 82 ist mit einer Nut 82c ausgebildet, um eine sich radial nach innen erstreckende Zunge 83 aufzunehmen, die an der Taumelscheibe 22 ausgebildet ist, womit der Antriebsarm mit der Taumelscheibe verbunden ist. Der Antriebsarm 82 wird durch einen axial verlängerten Schlitz 81 in dem Abtriebswellenabschnitt 16A aufgenommen und hat einen unteren Rand, der entsprechend mit dem abgerundeten oberen Scheitel der Kurbelwange 80 gekrümmt ist, auf dem der Antriebsarm unterstützt ist. Ein Paar Verbindungsteile 84 sind mit einem Stift 85 gelenkig miteinander verbunden, um eine Gelenkverbindung 86 zu schaffen, während ihre freien Ende Löcher aufweisen, um jeweils den Antriebsarmstift 82a und den Kurbelwangenstift 80b aufzunehmen. Die Bogenform der Verbindungsteile 88 ermöglicht es ihnen, sich entlang des Außenumfangs des Abtriebswellenabschnitts 16A in einer nahe zueinander beabstandeten Weise zu erstrecken. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Gelenk 86 der Verbindungsteile 84 derart angeordnet, dass es an der rechten Stirnfläche 61 des Betätigungskolbens 58 angreift, wobei das Gelenk 90 der Verbindungsteile 88 derart angeordnet ist, dass es an dem linken Rand des Kragens 74 angreift, der durch eine Druckscheibe 72 mit dem Betätigungskolben 68 verbunden ist.
Wie das aus der folgenden Beschreibung hervorgeht, schafft die Geometrie der drehbar angelenkten Kurbelwange 80 des Antriebsarms 82 und der Verbindungsteilpaare 84 und 88 einen Mechanismus, mit dem durch die Betätigungskolben 68 und 58 erzeugte Axialkräfte in verstärkte Kraftmomente übersetzt werden können, die mit genügender Kraft zur Bewegung der Taumelscheibe 22 auf die Taumelscheibe wirken, um die Winkelstellungen ungeachtet der Taumelscheibenorientierung für variable Übersetzungsverhältnisse stufenlos zu ändern.
Mit Bezug auf die Vergrößerungsansicht der Fig. 2 weist ein Steuerventil 78 einen Ventilkörper 92 auf, der an dem Getriebegehäuse 12 befestigt ist und eine Bohrung 94 zum Aufnehmen einer Ventilbuchse 96 hat. Ein oberer ringförmiger Hohlraum 98 und ein unterer ringförmiger Hohlraum 100 sind in der Oberfläche der Bohrung 94 eingearbeitet. Die äußere Begrenzung des Fluidkreises 102 steht mit dem Hohlraum 98 fluidtechnisch in Verbindung, um diesen Hohlraum mit einem Hydraulikfluid zu versorgen, das von der Hochdruckseite der Taumelscheibe 22 abgegeben wird. Ein Beispiel, wie ein derartiger Fluidkreis vorgesehen sein kann, ist in der zitierten US-Patentschrift Nr. 5,486,142 aufgezeigt. Der Hohlraum 100 ist mit der Arbeitskammer 70 durch einen Fluidkreis 76 verbunden, der durch einen im Ventilkörper 92 und im Motorkolbenträger 38 gebildeten Gang vorgesehen ist. Eine durch die Wand der Ventilbuchse 96 gebohrte Öffnung 104 schafft eine Fluidverbindung zwischen dem ringförmigen Hohlraum 98 und dem Innenraum 97 der Ventilbuchse. Ebenso ist durch die Wand der Ventilbuchse 96 eine Öffnung 106 gebohrt, um eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum der Ventilbuchse und dem ringförmigen Hohlraum 100 in der Ventilkörperbohrung 94 vorzusehen.
An dem Ventilkörper 92 ist eine Kurbel 110 an ihrem oberen Ende durch einen Stift 111 drehbar befestigt. Ein Verbindungsteil 112 ist am dem unteren Ende der Kurbel 110 durch einen Stift 113 drehbar angeschlossen, während das freie Ende des Verbindungsteils einen Stift 114 trägt, um das obere Ende eines Zapfens 116 drehbar zu befestigen. Das untere Ende des Zapfens ist in einem Loch 117 gehalten, das in den Betätigungskolben 68 gebohrt ist. Die Kurbel 110 weist überdies einen geschlitzten Vorsprung auf, der einen Schlitz 118 zum Aufnehmen eines Gegenstiftes 119 aufweist, der an dem unteren Ende der Buchse 96 gehalten ist. Wie das aus dieser Beschreibung hervorgeht, ist der Betätigungskolben 68 mit der Ventilbuchse 96 verbunden, so dass eine Bewegung und die Position des Betätigungskolbens dazu führt, dass die Ventilbuchse innerhalb der Ventilbohrung 94 bewegt und deren Position bestimmt wird. Zur Strukturbeschreibung des Ventils 78 ist noch ein gleitend in der Ventilbuchse 96 befestigter Ventilring 120 zu erwähnen, der an seinem unteren Ende eine zylindrische Führungsfläche 122 und an seinem oberen Ende eine zylindrische Führungsfläche 124 hat. Die Führungsfläche 122 dient zum Öffnen und Schließen der Öffnung 106 in der Ventilbuchse 96, während die Führungsfläche 124 einzig als Lagerfläche dient, um eine reibungslose und gleitende Bewegung des Ventilrings 120 koaxial innerhalb der Ventilbuchse 96 zu gewährleisten. Um die Axialposition des Ventilrings 120 innerhalb der Ventilbuchse 96 zu verändern, ist das obere Ende des Ventilrings mit einer Verstellschraubenspindel 126 verbunden, die durch einen Schrittschaltmotor 128 angetrieben wird, der an dem oberen Ende des Ventilkörpers 92 befestigt ist.
Aus der Beschreibung des Steuerventils 78 wird ersichtlich, dass bei einer Abwärtsbewegung des Ventilrings 120 durch die Ventilbuchse 96 die Führungsfläche 122 zur Fluidverbindung mit der Öffnung 104 die Öffnung 106 geöffnet wird, so dass ein in dem ringförmigen Hohlraum 98 befindliches Hochdruck- Hydraulikfluid in den Hohlraum 100 und durch den Fluidkreis 76 strömen kann, um die Arbeitskammer 70 unter Druck zu setzen. Wenn andererseits der Ventilring 120 durch den Schrittschaltmotor 128 nach oben gezogen wird, öffnet die Führungsfläche 122 die Öffnung 106, um die Arbeitskammer 70 auf Atmosphärendruck zu entlüften, der an dem unteren Ende der Ventilbuchse 96 unterhalb der Führungsfläche 122 vorliegt.
Wie das zuvor erwähnt wurde, wird die Arbeitskammer 60 aus Fig. 1 über den Fluidkreis 62 kontinuierlich auf den an der Hochdruckseite der Taumelscheibe 22 vorherrschenden Hydraulikfluiddruck gebracht. Wenn folglich die Arbeitskammer 70 durch das Ventil 78 auf Atmosphärendruck gebracht wird, übt der hohe Fluiddruck in Kammer 60 eine ausreichende Kraft auf die Fläche 59 des Betätigungskolbens 58 auf, um den Kolben nach rechts anzutreiben. Die Fläche 61 des Betätigungskolbens 58 greift antriebstechnisch auf die Gelenkverbindung 86, wodurch die Verbindungsteile 84 geradlinig ausgerichtet werden. Folglich wird eine im Wesentlichen nach oben wirkende Kraft auf den Stift 82a aufgebracht und eine im Wesentlichen nach unten wirkende Kraft wird auf den Stift 80b aufgebracht. Die Kurbelwange 80 dreht sich im entgegengesetzten Uhrzeigersinn frei um den Drehzapfen 54, während der Antriebsarm 82 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, was dazu führt, dass die Taumelscheibe 22 im Uhrzeigersinn gedreht wird, um ein Übersetzungsverhältnis zu erhöhen. Zugleich wird eine im Wesentlichen nach oben gerichtete Kraft auf den Drehstift 80c aufgebracht, sowie sich die Kurbelwange 80 im Uhrzeigersinn dreht und eine im Wesentlichen nach unten gerichtete Kraft wird auf den Stift 82b aufgebracht, sowie der Antriebsarm 82 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Damit werden die Verbindungsteile 88 aufeinander zu bewegt, wodurch eine nach rechts wirkende Kraft auf die Gelenkverbindung 90 erzeugt wird, die ihrerseits den Betätigungskolben 68 in einer rechtswärtigen Richtung über den Kragen 74 und das Gegenlager 72 antreibt. Da die Kammer 70 auf Atmosphärendruck entlüftet ist, übt der Betätigungskolben 68 einen geringen Widerstand auf die axiale Antriebskraft des Betätigungskolbens 58 zur Bewegung der Taumelscheibe 22 im Uhrzeigersinn auf, um das Übersetzungsverhältnis zu erhöhen.
Um das Übersetzungsverhältnis zu verringern, wird der Ventilring 120 durch den Schrittschaltmotor 128 nach unten bewegt, um die Öffnung 106 zu öffnen, so dass die Arbeitskammer 70 auf den an der Hochdruckseite der Taumelscheibe existierenden Hydraulikfluiddruck über einen Fluidkreis 102, einen Hohlraum 98 und eine Öffnung 10 gebracht wird. Obwohl die Arbeitskammern 60 und 70 jetzt auf denselben hohen Fluiddruck gebracht sind, ist die auf den Betätigungskolben 68 aufgebrachte linksseitige Kraft größer als die auf den Betätigungskolben 58 aufgebrachte rechtsseitige Kraft, da die Fläche 67 des Betätigungskolbens 68 größer als die Fläche 59 des Betätigungskolbens 58 ist. Folglich ist die auf die Gelenkverbindung 90 der Verbindungsteile 88 durch den Betätigungskolben 68 aufgebrachte Axialkraft größer als die rechtsseitige Kraft, die auf die Gelenkverbindung 86 der Verbindungsteile 84 durch den Betätigungskolben 58 aufgebracht wird. Wenn die Gelenkverbindung 90 nach links bewegt wird, werden die Verbindungsteile 88 geradlinig ausgerichtet, um eine im Wesentlichen nach oben gerichtete Kraft auf den Stift 82b und eine nach unten gerichtete Kraft auf den Stift 80c auszuüben. Die Kurbelwange 80 wird im Uhrzeigersinn gedreht, um eine im Wesentlichen nach oben gerichtete Kraft auf den Stift 80b auszuüben, während die im Wesentlichen nach oben gerichtete Kraft, die auf den Stift 82b aufgebracht wird, den Antriebsarm 82 entgegen den Uhrzeigersinn schwenkt, um eine nach unten gerichtete Kraft auf den Stift 82a auszuüben. Die Verbindungsteile 84 kommen zur Deckung, wenn die Gelenkverbindung 86 nach links bewegt wird, wodurch wiederum der Kolben 58 nach links angetrieben wird, sowie die Taumelscheibe 22 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird, um das Übersetzungsverhältnis zu verringern.
Aufgrund der geometrischen Beziehungen der Drehverbindungen der Verbindungsteile 84 und 88 miteinander und zu dem Antriebsarm 82 sowie zu der Kurbelwange 80 werden die durch die Betätigungskolben 58 und 68 auf die Gelenkverbindungen 86 und 90 erzeugten axialen Kräfte vertikale Kräfte auf den Antriebsarm und die Kurbel erzeugen, die von dem Winkel der Verbindungsteile zur Achse 25 der Abtriebswelle abhängen. Folglich sind beispielsweise, wenn die Winkel der Verbindungsteile 88 zur Achse 25 gleich 75º sind, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, die auf die Stifte 82b und 80c aufgebrachten Vertikalkräfte beim geradlinigen Ausrichten der Verbindungsteile 88 gleich der Tangente eines 75º-Winkels mal der linksseitigen Axialkraft, die durch den Betätigungskolben 68 auf die Gelenkverbindung 90 aufgebracht wird. Somit werden die durch den Betätigungskolben 68 aufgebrachten Axialkräfte in Vertikalkräfte auf die Stifte 80c und 82b übersetzt, die durch einen Faktor von 3,732 verstärkt sind. Dieser Verstärkungsfaktor der Kraft erhöht sich, sowie der Winkel der Verbindungsteile 88 zur Abtriebswellenachse 25 sich dem Wert 900 annähert. Zugleich verursachen die einander entgegengesetzten im Wesentlichen vertikalen Kräfte, die durch die Kurbelwange 80 und den Antriebsarm 82 auf die Stifte 80b und 82a übertragen werden, dass die Verbindungsteile 84 zur Deckung kommen. Eine an der Gelenkverbindung 86 angreifende Axialkraft (die verstärkt wird, solange der Winkel dieser Verbindungsteile zur Achse 25 größer als 45º ist) treibt den Betätigungskolben 86 nach links. Aufgrund des Merkmals dieser Kraftverstärkung gemäß der vorliegenden Erfindung und des größeren Flächenbereichs des Betätigungskolbens 68 kann die durch diesen Kolben erzeugte axiale Hubkraft ausreichend stark gemacht werden, um nicht nur die des Betätigungskolbens 58 zu übertreffen, sondern ebenso ein kräftiges Abwärtsmoment auf die Taumelscheibe 22 zu erzeugen, um das Übersetzungsverhältnis ungeachtet der Winkelposition der Taumelscheibe zu verringern. Es ist zu beachten, dass unter bestimmten Arbeitsbedingungen, die durch die Kurbelwange 80 zum Zusammenführen der Verbindungsteile 84 aufgebrachte Kraft eine im Wesentlichen abwärts gerichtete Kraft auf den Stift 82a erzeugen kann, wodurch die durch den Antriebsarm 80 auf die Taumelscheibe 22 aufgebrachte Abwärtskraft unterstützt wird.
Als ein zusätzliches Merkmal der vorliegenden Erfindung werden die durch die Betätigungskolben 58 und 68 erzeugten axialen Hubkräfte in zueinander entgegengesetzte, im Wesentlichen vertikale Kräfte übersetzt, die sich an den Gelenkverbindungsstiften 85 und 89 jeweils gegenseitig aufheben, obwohl sie ihrem Betrag nach verstärkt sind. Folglich resultieren die auf die Taumelscheibe 22 aufgebrachten Stoßkräfte nicht in Biegemomenten, die auf die Abtriebswelle wirken.
Zurück zu Fig. 2, legt die durch eine Fahrzeugbetätigungssteuerung über den Schrittschaltmotor 28 festgelegte Axialposition des Ventilrings 120 innerhalb der Ventilbuchse 96 eine gewünschte Winkelorientierung (Übersetzungsverhältnis) der Taumelscheibe 22 fest. Jedes beliebige Übersetzungsverhältnis wird festgelegt, wenn die Elemente des Steuerventils 78 in der in Fig. 2 gezeigten Position sind. Es ist zu ersehen, dass die Führungsfläche 122 die Öffnung 106 blockiert, und folglich die Strömung des Hydraulikfluids in die Arbeitskammer 70 hinein und aus dieser heraus gesperrt ist. Der in der Arbeitskammer 70 vorliegende Fluiddruck nimmt folglich einen Wert an, der ausreicht, um eine Kraft auf einen Betätigungskolben 68 aufzubringen, der die auf den Betätigungskolben 58 durch den Hydraulikfluiddruck in der Arbeitskammer 60 aufgebrachte Kraft exakt ausgleicht. Diese ausgeglichenen entgegengesetzt gerichteten Kräfte erzeugen ausgeglichene entgegengesetzte Kraftmomente auf der Taumelscheibe 22, die eine erwünschte übersetzungssetzende Winkelposition der Taumelscheibe 22 unterstützen. Da die Oberfläche der Kolbenstirnfläche 67 größer als die Fläche der Kolbenstirnfläche 59 ist, ist der zum Halten einer gesetzten Übersetzung notwendige Fluiddruck in der Arbeitskammer 70 geringer als der Fluiddruck in der Arbeitskammer 60.
Wenn der Schrittschaltmotor 128 betätigt wird, um den Ventilring 120 in Antwort auf einen Befehl des Fahrers nach unten zu bewegen, um so das Übersetzungsverhältnis zu verringern (die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren), wird die Öffnung 106 durch die Führungsfläche 122 geöffnet, so dass der in der Arbeitskammer 70 vorliegende Hydraulikfluiddruck auf den Wert erhöht werden kann, der an der Hochdruckseite der Taumelscheibe 22 vorliegt, d. h. gleich dem Fluiddruck der Arbeitskammer 60. Aufgrund des größeren Oberflächenbereichs des Betätigungskolbens 68 wird dieser Kolben nach links bewegt, um die Taumelscheibe 22 nach unten zu drücken. Aufgrund des rückgekoppelten Weges, der durch die Verbindung 112 und die Kurbel 110 vorgesehen ist, wird die Bewegung des Betätigungskolben 68 nach links in eine Abwärtsbewegung der Ventilbuchse 96 übersetzt. Wenn die Taumelscheibe durch die niedergedrückte Position des Ventilrings 120 auf die Position zum Setzen einer Übersetzung niedergedrückt wird, wird die Ventilbuchse 96 nach unten gezogen, so dass die Öffnung 106 vollständig durch die Führungsfläche 122 gesperrt ist. Dann ist die Arbeitskammer 70 von der Öffnung 104 und der Hochdruckseite der Taumelscheibe 22 getrennt, wodurch der Fluiddruck in der Kammer 70 auf einem Wert belassen wird, der ausreicht, um eine Axialkraft nach links auf den Betätigungskolben 69 aufzubringen, um die rechtswärtige Axialkraft, die auf den Betätigungskolben durch den Fluiddruck in der Arbeitskammer 60 aufgebracht wurde, auszugleichen. Der Abwärtsvorgang der Taumelscheibe zum Setzen einer Übersetzung, der durch die Bedienperson hervorgerufen ist, wird folglich unterstützt.
Umgekehrt zieht, wenn die Bedienperson eine höhere Geschwindigkeit fordert, der Schrittschaltmotor 128 den Ventilring 120 nach oben in eine angehobene Position. Nun gibt die Führungsfläche 122 die Öffnung 106 frei, wobei jedoch in diesem Fall die Arbeitskammer 70 durch das offene untere Ende der Ventilbuchse 96 auf Atmosphärendruck entlüftet ist. Der Betätigungskolben 58 wird dann dazu gebracht, die Taumelscheibe 22 durch den in der Arbeitskammer 60 vorliegende hohen Fluiddruck nach oben zu drücken und den Betätigungskolben 68 nach rechts zu bewegen. Somit wird die Ventilbuchse 96 über die Rückstellbewegung der Verbindung 112 und der Kurbel 110 nach oben bewegt, bis die Führungsfläche 122 die Öffnung 106 erneut vollständig sperrt, um die Arbeitskammer 70 zu schließen. Die Axialkräfte der Betätigungskolben 58 und 68 werden wiederum ausgeglichen, um die durch die Bedienperson hervorgerufene neue Position der Taumelscheibe mit einem höheren Übersetzungsverhältnis zu unterstützen.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist zu ersehen, dass die Ventilspule 120 in Antwort auf übersetzungssetzende Befehle einer Bedienperson positioniert wird, wobei die Bewegung der Ventilbuchse 96 der Bewegung der Taumelscheibe 22 über den Rückkopplungsmechanismus folgt, der durch den Betätigungskolben 68, die Verbindung 112 und die Kurbel 110 vorgesehen ist, um anzuzeigen, wenn die Befehle der Bedienperson zum Setzen eines Übersetzungsverhältnisses erfüllt wurden. Es wird ebenso betont, dass der Fluiddruck nur in einer Kammer, der Arbeitskammer 70, gesteuert wird, um die Taumelscheibe 22 nach oben und unten zu bewegen und gelichermaßen einen Vorgang zum Setzen eines Übersetzungsverhältnisses der Taumelscheibe zu unterstützen. Da die Arbeitskammer 60 kontinuierlich mit der Hochdruckseite der Taumelscheibe 22 fluidtechnisch verbunden ist und zusammen mit dem Betätigungskolben 58 in dem Abtriebswellenabschnitt 16A aufgenommen ist, sind hohe PV (Druck/Geschwindigkeit) Fluiddichtungsbetrachtungen irrelevant, die in dem Fluidkreis 62 hervortreten. Da die Arbeitskammer 70 an der Hydraulikmotorseite des Getriebes angeordnet ist, wo die Bestandteile stationär vorliegen, ist eine Fluidabdichtung der Fluidkreise 76 und 102 in der Weise wie sie herkömmlicherweise in der anhängigen Anmeldung mit der Nummer 089/608,389, angemeldet am 28. Februar 1996, diskutiert ist, von geringer Bedeutung.
Es ist zu würdigen, dass die Positionierung des Ventilrings durch den Schrittschaltmotor 128 in Antwort auf Fahrerbefehleingaben und verschiede Arbeitsparameter des Getriebes 10, wie beispielsweise einen Hydraulikfluiddruck, die Antriebswellendrehzahl und Abtriebswellendrehzahl, durch einen elektronischen Digitalprozess-Steuerkreis gesteuert werden kann. Jede Umdrehung oder teilweise Umdrehung (Umdrehungsschritt) des Schrittschaltmotors 128 erzeugt eine begrenzte Bewegung des Ventilrings 96, der seinerseits einen begrenzten "up-stroke" der Taumelscheibenbewegung erzeugt. Folglich können die gesetzten Übersetzungsverhältnisse der Taumelscheibe mit äußerster Präzision erhalten werden. Wenn der Schrittschaltmotor nicht betätigt wird, ist der Ventilring 120 stationär, was der abgewinkelten Übersetzungsverhältnis-Festlegungsposition der Taumelscheibe 22 entspricht.
Für den Fachmann ist ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen in dem stufenlos variablen hydrostatischen Getriebe der vorliegenden Erfindung und deren dargestellter Konstruktion gemacht werden können, ohne sich vom Umfang des Gedankens der Erfindung zu entfernen. Aus den Betrachtungen der Beschreibung und der darin einbezogenen Praxis der Erfindung werden dem Fachmann weitere Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich. Beispielsweise können beide Betätigungskolben 58 und 68 innerhalb des Abtriebswellenabschnitts 16A oder als ringförmige Bestandteile vorgesehen sein, die den Abtriebswellenabschnitt koaxial umgreifen.

Claims

1. Stufenloses hydrostatisches Getriebe, aufweisend:

ein Gehäuse (12);

eine in dem Gehäuse gelagerte Antriebswelle (14);

eine in dem Gehäuse gelagerte Abtriebswelle (16) mit einer Achse;

eine durch die Antriebswelle angetriebene Hydraulikpumpeneinheit (18);

eine an dem Gehäuse befestigte Hydraulikmotoreinheit (20);

eine zwischen der Hydraulikpumpeneinheit und der Hydraulikmotoreinheit angeordnete keilförmige Taumelscheibe (22), die Öffnungen aufweist, um einen Pumpstrom von Hydraulikfluid zwischen der Hydraulikpumpeneinheit und der Motoreinheit aufzunehmen;

ein Verbindungsteil, das die Taumelscheibe mit der Abtriebswelle in einer Drehmoment gekoppelten Beziehung miteinander verbindet; und

eine Übersetzungssteuervorrichtung,

mit einer ersten Kammer (60), die angeschlossen ist, um ein unter Druck stehendes Hydraulikfluid aufzunehmen, und mit einem ersten Kolben (58), der eine dem unter Druck stehenden Hydraulikfluid in der ersten Kammer zugewandte erste Stirnfläche (59) hat,

mit einer zweiten Kammer (70), die angeschlossen ist, um ein unter Druck stehendes Hydraulikfluid aufzunehmen, mit einem zweiten Kolben (68), der eine dem unter Druck stehenden Hydraulikfluid in der zweiten Kammer zugewandte zweite Stirnfläche (67) hat, wobei die zweite Stirnfläche größer als die erste Stirnfläche ist, und

mit einem an der Taumelscheibe angeschlossenen Verbindungsmechanismus, der gemäß dem in eine erste Richtung durch das unter Druck stehende Fluid in der ersten Kammer angetriebenen ersten Kolben arbeitet, um ein erstes Drehmoment zu erzeugen, das die Taumelscheibe in eine erste Richtung zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses kippt, und gemäß dem in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung durch das unter Druck stehende Fluid in der zweiten Kammer angetriebenen zweiten Kolben arbeitet, um ein zweites Drehmoment zu erzeugen, das die Taumelscheibe in eine zweite Richtung zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses kippt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer und der erste Kolben innerhalb der Abtriebswelle vorgesehen sind, und die zweite Kammer und der zweite Kolben als ringförmige Bestandteile vorgesehen sind, die die Abtriebswelle koaxial umgreifen.

2. Getriebe nach Anspruch 1, wobei die erste Kammer fluidtechnisch ausschließlich mit der Hydraulikfluid- Hochdruckseite der Taumelscheibe verbunden ist, und wobei die Übersetzungssteuervorrichtung überdies ein Steuerventil (78) aufweist, das dazu dient, den Hydraulikfluiddruck in der zweiten Kammer wahlweise zu steuern.

3. Getriebe nach Anspruch 2, wobei das Steuerventil wahlweise positioniert ist, um 1.) die zweite Kammer zuschließen, um so Antriebsmomente des ersten und zweiten Kolbens in deren entsprechende erste und zweite Richtung zu hemmen, um so eine Winkelposition der Taumelscheibe zum Setzen einer Getriebeübersetzung zu erhalten, um 2.) die zweite Kammer zu belüften, um damit ein Antriebsmoment des ersten Kolbens in der ersten Richtung zum Verkippen der Taumelscheibe in die erste Getriebeübersetzungs-Wechselrichtung zu ermöglichen, und um 3.) die zweite Kammer mit der Hochdruckseite des Hydraulikfluids an der Taumelscheibe zu verbinden, um dadurch ein Antriebsmoment des zweiten Kolbens in der zweiten Richtung zum Verkippen der Taumelscheibe in der zweiten Getriebeübersetzungs-Wechselrichtung zu erzeugen.

4. Getriebe nach Anspruch 3, wobei das Steuerventil aufweist: einen Ventilkörper (92) mit einer langgestreckten Bohrung (94) und einem ersten und zweiten axial ausgedehnten Hohlraum (98, 100), die an der Bohrungsfläche an axial beabstandeten Stellen ausgebildet sind, mit einem ersten Durchgang (102), der den ersten Hohlraum mit der Hydraulikfluid-Hochdruckseite an der Taumelscheibe verbindet, und mit einem zweiten Durchgang (76), der den zweiten Hohlraum mit der zweiten Kammer verbindet;

eine langgestreckte Ventilbuchse (96), die in der Bohrung angeordnet ist und eine erste radiale Öffnung (104) hat, die in den ersten Hohlraum öffnet, und eine zweite radiale Öffnung (106) hat, die in den zweiten Hohlraum öffnet; und einen Ventilring (120), der gleitend in der Ventilbuchse aufgenommen ist und eine Führungsfläche (122) zum Öffnen und Schließen der zweiten Öffnung hat.

5. Getriebe nach Anspruch 4, wobei die Übersetzungssteuervorrichtung überdies einen Stellantrieb (128) aufweist, der angeschlossen ist, um eine Axialposition des Ventilrings innerhalb der Ventilbuchse gemäß einer von einer Bedienperson ausgewählten Getriebeübersetzung einzustellen.

6. Getriebe nach Anspruch 5, wobei die Übersetzungssteuervorrichtung überdies eine Rückkopplungsverbindung aufweist, die den zweiten Kolben mit der Ventilbuchse zur axialen Positionierung der Ventilbuchse innerhalb des Ventilkörpers gemäß einer Winkelposition der Taumelscheibe zum Setzen einer Getriebeübersetzung verbindet.

7. Getriebe nach Anspruch 6, wobei die Ventilbuchse eine Belüftungsöffnung aufweist, mit der die zweite Öffnung durch den Ventilring in eine Fluidverbindung gebracht wird, wenn diese durch den Stellantrieb axial so positioniert wird, dass eine Drehbewegung der Taumelscheibe in die erste Übersetzungswechselrichtung erzeugt wird.

8. Getriebe nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsmechanismus eine Geometrie hat, die eine Übersetzung axialer Kräfte, die durch den ersten und zweiten Kolben auf den Verbindungsmechanismus aufgebracht werden, in verstärkte erste und zweite Kraftmomente zum Drehen der Taumelscheibe in jeweils die erste und zweite Getriebeübersetzungs- Wechselrichtung bewirkt.

9. Getriebe nach Anspruch 8, wobei die Verbindungsvorrichtung einen transversal verlaufenden Drehzapfen (54) aufweist, der an der Abtriebswelle befestigt ist und eine Drehachse hat, die die Achse der Abtriebswelle schneidet, und wobei der Verbindungsmechanismus aufweist:

einen axial langgestreckten Antriebsarm (82) mit einer Verbindung zur Taumelscheibe an einer radial von der Drehachse beabstandeten Stelle, und mit einem ersten und zweiten Verbindungspunkt, die jeweils in einer entgegengesetzt axialen Richtung von der Drehachse beabstandet sind,

eine Kurbelwange (80), die durch den Drehzapfen in im Wesentlichen diametral entgegengesetzter Beziehung zum Antriebsarm drehbar befestigt ist und einen ersten und zweiten Verbindungspunkt hat, die jeweils in einer entgegengesetzt axialen Richtung von der Drehachse beabstandet sind,

ein Paar erster langgestreckter Verbindungsteile (84), die an entsprechenden ersten Enden drehbar miteinander verbunden sind, um eine erste Gelenkverbindung zu schaffen, und die zwei Enden haben, die jeweils mit den ersten Punkten des Antriebsarmes und der Kurbelwange drehbar verbunden sind, und ein Paar zweiter langgestreckter Verbindungsteile, die an entsprechenden ersten Enden drehbar miteinander verbunden sind, um eine zweite Gelenkverbindung zu schaffen, und freie Enden haben, die jeweils an den zweiten Verbindungspunkten des Antriebsarms und der Kurbelwange miteinander verbunden sind,

wobei die auf die erste Gelenkverbindung durch den ersten Kolben aufgebrachte Axialkraft beim Antrieb in der ersten Axialrichtung die ersten Verbindungsstücke geradlinig ausrichtet und die zweiten Verbindungsteile zusammenführt, um den zweiten Kolben in der ersten Axialrichtung anzutreiben und das erste verstärkte Kraftmoment auf die Taumelscheibe aufzubringen, und die auf die zweite Gelenkverbindung durch den zweiten Kolben aufgebrachte Axialkraft beim Antrieb in die zweite Axialrichtung die zweiten Verbindungsteile geradlinig ausrichtet und die ersten Verbindungsteile zusammenführt, um den ersten Kolben in der zweiten Axialrichtung anzutreiben und das verstärkte zweite Kraftmoment auf die Taumelscheibe aufzubringen.

10. Getriebe nach Anspruch 9, wobei die erste Kammer und der erste Kolben innerhalb der Abtriebswelle vorgesehen sind, und die zweite Kammer und der zweite Kolben als ringförmige Bestandteile vorgesehen sind, die die Abtriebswelle koaxial umgreifen.

11. Getriebe nach Anspruch 10, wobei die ersten Kammer fluidtechnisch ausschließlich mit der Hydraulikfluid- Hochdruckseite der Taumelscheibe verbunden ist, und wobei die Übersetzungssteuervorrichtung überdies ein Steuerventil aufweist, das zur wahlweisen Steuerung des Hydraulikfluiddrucks in der zweiten Kammer dient.

12. Getriebe nach Anspruch 11, wobei das Steuerventil wahlweise positioniert ist, um 1.) die zweite Kammer zu schließen, um so die Antriebsmomente des ersten und zweiten Kolbens in deren entsprechender ersten und zweiten Richtung zu hemmen, wodurch eine Winkelposition der Taumelscheibe zum Setzen einer Getriebeübersetzung erhalten wird, um 2.) die zweite Kammer zu belüften, wodurch ein Antriebsmoment des ersten Kolbens in der ersten Richtung ermöglicht wird, um die Taumelscheibe in der ersten Getriebeübersetzungs- Wechselrichtung zu kippen, und um 3.) die zweite Kammer an der Hydraulikfluid-Hochdruckseite der Taumelscheibe anzuschließen, wodurch ein Antriebsmoment des zweiten Kolbens in der zweiten Richtung erzeugt wird, um die Taumelscheibe in die zweite Getriebeübersetzungs-Wechselrichtung zu drehen.

13. Getriebe nach Anspruch 12, wobei das Steuerventil aufweist: einen Ventilkörper mit einer langgestreckten Bohrung und einem ersten und zweiten axial ausgedehnten Hohlraum, die in der Bohrungsfläche an axial beabstandeten Stellen ausgebildet sind, mit einem ersten Durchgang, der den ersten Hohlraum mit der Hydraulikfluid-Hochdruckseite der Taumelscheibe verbindet, und mit einem zweiten Durchgang, der den zweiten Hohlraum mit der zweiten Kammer verbindet;

eine langgestreckte Ventilbuchse, die in der Bohrung angeordnet ist und eine erste radial Öffnung hat, die in den ersten Hohlraum öffnet, und eine zweite radiale Öffnung hat, die in den zweiten Hohlraum öffnet; und

einen Ventilring, der in der Ventilbuchse gleitende aufgenommen ist und eine Führungsfläche zum Öffnen und Schließen der zweiten Öffnung hat.

14. Getriebe nach Anspruch 13, wobei die Übersetzungssteuervorrichtung überdies einen Stellantrieb aufweist, der angeschlossen ist, um eine Axialposition des Ventilrings innerhalb der Ventilbuchse gemäß einer von einer Bedienperson gesetzten Getriebeübersetzung einzustellen.

15. Getriebe nach Anspruch 14, wobei die Übersetzungssteuervorrichtung überdies eine Rückkopplungsverbindung aufweist, die den zweiten Kalben mit der Ventilbuchse zum axialen Positionieren der Ventilbuchse innerhalb des Ventilkörpers gemäß einer gewinkelten Position der Taumelscheibe zum Setzen einer Getriebeübersetzung miteinander verbindet.

16. Getriebe nach Anspruch 15, wobei die Ventilbuchse eine Belüftungsöffnung aufweist, mit der die zweite Öffnung durch den Ventilring in eine Fluidkommunikation gesetzt wird, wenn dieser durch den Stellantrieb axial positioniert wird, dass eine Drehbewegung der Taumelscheibe in der ersten Getriebeübersetzungs-Wechselrichtung erzeugt wird.