DE69813704T2

DE69813704T2 - Stufenloses Taumelscheibengetriebe

Info

Publication number: DE69813704T2
Application number: DE69813704T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Hayashi; Hiroaki Kayama; Yoshihiro Nakajima; Hideo Okuzaki; Kenji Sakakibara; Masako Takahashi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2018-09-09
Also published as: EP0902212B1; KR100285255B1; US6122914A; CA2247166C; ID20832A; DE69827979T2; BR9803983A; EP1267099B1; EP0902212A2; DE69828455D1; DE69827979D1; DE69828455T2; EP1265007B1; EP1267099A3; EP0902212A3; CN1199013C; TW401496B; CN1213052A; EP1267099A2; DE69813704D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydrostatisches stufenlos verstellbares Getriebe, das eine Taumelscheibe aufweist, in der eine Taumelscheiben- Hydraulikölpumpe und ein Ölhydraulikmotor durch einen geschlossenen Hydraulikkreis miteinander verbunden sind, wobei der Ölhydraulikmotor ein Motor mit variabler Verdrängung ist. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einer Verbesserung eines stufenlos verstellbaren Taumelscheibengetriebes, umfassend einen Zylinderblock, der eine große Anzahl von Pumpenzylinderbohrungen und Motorzylinderbohrungen aufweist, die parallel zu einer Zylinderblockachse angeordnet sind und diese ringförmig umgeben, eine große Anzahl von Pumpenöffnungen, die einzeln mit den Pumpenzylinderbohrungen verbunden sind, und eine große Anzahl von Motoröffnungen, die einzeln mit den Motorzylinderbohrungen verbanden sind; eine große Anzahl von Pumpenkolben, die jeweils gleitend in die Pumpenzylinderbohrungen eingesetzt sind; eine große Anzahl von Motorkolben, die jeweils gleitend in die Motorzylinderbohrungen eingesetzt sind; eine Pumpentaumelscheibe, die gegenüber einer Endfläche des Zylinderblocks angeordnet und dazu ausgelegt ist, sich relativ zu der einen Endfläche des Zylinderblocks zu drehen, um hierdurch eine Hin- und Herbewegung der Pumpenkolben zu bewirken. Eine Motortaumelscheibe ist gegenüber einer entgegengesetzten Endfläche des Zylinderblocks angeordnet und dazu ausgelegt, sich relativ zu der entgegengesetzten Endfläche des Zylinderblocks zu drehen, um eine Hin- und Herbewegung der Motorkolben zu bewirken, und ist in der Lage, zwischen einer aufrechten Stellung orthogonal zu der Zylinderblockachse, in der der Hub der Hin- und Herbewegung auf null reduziert ist, und einer maximal gekippten Stellung, in der der Hub der Hin- und Herbewegung maximiert ist, zu kippen. Ein ringförmiger Hochdruckölweg und ein ringförmiger Niederdruckölweg sind vorgesehen und umgeben die Zylinderblockachse; und eine große Anzahl von ersten Verteilerventilen und zweiten Verteilerventilen vom Schiebertyp, die in dem Zylinderblock angeordnet sind, sind dazu ausgelegt, die Pumpenöffnungen und die Motoröffnungen durch einen Hubmittelpunkt, an dem die Pumpenöffnungen und die Motoröffnungen von beiden Ölwegen getrennt sind, selektiv abwechselnd mit dem Hochdruckölweg und dem Niederdruckölweg in Verbindung zu bringen, wobei das stufenlos verstellbare Getriebe eine Sperrfunktion enthält, um die Motoröffnungen zu verschließen, um die Hydraulik-Übertragungswirkung zu verbessern, wenn die Motortaumelscheibe in einem aufrechten Zustand ist.

Beschreibung des technischen Hintergrunds

Ein ähnliches hydrostatisches stufenlos verstellbares Getriebe mit einer Taumelscheibe in z. B. in der Japanischen Patentschrift Nr. Hei 6-89828 offenbart.
Zuvor wurde eine ähnliche Taumelscheibenhydraulikeinheit in der japanischen Patentoffenlegung Nr. Sho 63-203959 offenbart.
Zuvor ist ein ähnliches stufenlos verstellbares Taumelscheibengetriebe offenbart worden, worin (1) eine, in der eine große Anzahl erster und zweiter Verteilerventile in der radialen Richtung eines Zylinderblocks angeordnet sind (siehe japanische Patentoffenlegung Nr. Sho 63-140164) und (2) eine, in der erste Verteilerventile parallel zur Achse eines Zylinderblocks angeordnet sind, während zweite Verteilerventile in der radialen Richtung des Zylinderblocks angeordnet sind (siehe japanische Patentoffenlegung Nr. Sho 63-203959).
In dem stufenlos verstellbaren Taumelscheibengetriebe sind eine große Anzahl zweiter Verteilerventile radial in einem Zylinderblock angeordnet, und ein Exzenterring zur Hin- und Herbewegung jedes dieser zweiten Verteilerventile mit der Drehung eines Pumpenzylinders ist durch ein Getriebegehäuse gehalten. Damit ferner das Getriebe eine Sperrfunktion erlangt, ist der obige Exzenterring mit der Motortaumelscheibe derart gekoppelt, dass der Exzentrizitätsbetrag des Exzenterrings im aufrechten Zustand der Motortaumelscheibe null wird, wodurch die zweiten Verteilerventile an ihrem Hubmittelpunkt gestoppt werden, um die Motoröffnungen zu schließen.
Jedoch macht das Vorhandensein eines Mechanismus zum Koppeln der Motortaumelscheibe mit dem Exzenterring, die unterschiedliche Bewegungen durchführen, nicht nur die Struktur des stufenlos verstellbaren Getriebes kompliziert, sondern verhindert auch eine Größenreduktion des Getriebes.
Die EP-A-279 695 als nächststehender Stand der Technik offenbart eine Taumelscheiben-Hydraulikeinheit, umfassend: einen Zylinderblock, wobei der Zylinderblock eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen aufweist, die ringförmig parallel zu einer Zylinderblockachse auf einem ersten Laufkreis angeordnet sind, der die Achse umgibt, und der auch eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist, die einzeln mit den Zylinderbohrungen verbunden sind; eine Mehrzahl von Kolben, die jeweils gleitend in die Zylinderbohrungen eingesetzt sind, Kolbentaumelscheiben, die dazu ausgelegt sind, an Endabschnitten der Kolben anzugreifen, welche Endabschnitte zu einer Endseite des Zylinderblocks vorstehen, wobei die Kolbentaumelscheibe dazu ausgelegt ist, sich relativ in Bezug auf den Zylinderblock zu drehen, um hierdurch eine Hin- und Herbewegung der Kolben zu bewirken; einen Niederdruckölweg und einen Hochdruckölweg; eine Mehrzahl von Schieber-Verteilerventilen, die in dem Zylinderblock ringförmig parallel zu der Zylinderblockachse auf einem zweiten Laufkreis angeordnet sind, der die Achse umgibt, wobei die Verteilerventile dazu ausgelegt sind, sich axial hin- und herzubewegen, um die Öffnungen der Zylinderbohrungen selektiv abwechselnd mit dem Niederdruckölweg und dem Hochdrucköfweg in Verbindung zu bringen; sowie Ventiltaumelscheiben, die dazu ausgelegt sind, an Endabschnitte der Verteilerventile anzugreifen, welche Endabschnitte zur einen Endseite des Zylinderblocks vorstehen, wobei die Ventiltaumelscheiben dazu ausgelegt sind, sich relativ in Bezug auf den Zylinderblock zu drehen, um hierdurch eine Hin- und Herbewegung der Verteilerventile zu bewirken; und wobei die Verteilerventile relativ zu den Kolben im Durchmesser kleiner ausgebildet sind.

ZUSAMMENFASSUNG UND AUFGABEN DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben erwähnten Umstände durchgeführt worden, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, das vorstehende stufenlos verstellbare Taumelscheibengetriebe einfacher Struktur und kompakter Größe anzugeben, worin, wenn die Motortaumelscheibe in ihrem aufrechten Zustand ist, automatisch ein Sperrzustand erhalten wird, wobei die zweiten Verteilerventile an ihren Hubmittelpunkten gestoppt werden, um die Motoröffnungen zu verschließen, auch ohne die Verwendung irgendeines speziellen Koppelmechanismus.
Die oben erwähnte Aufgabe wird durch ein stufenlos verstellbares Taumelscheibengetriebe gemäß Anspruch 1 gelöst.
Das stufenlos verstellbare Taumelscheibengetriebe umfasst einen Zylinderblock, wobei der Zylinderblock eine große Anzahl von Pumpenzylinderbohrungen und Motorzylinderbohrungen aufweist, die parallel zu einer Zylinderblockachse angeordnet sind und diesen ringförmig umgeben, eine große Anzahl von Pumpenöffnungen, die einzeln mit den Pumpenzylinderbohrungen verbunden sind, und eine große Anzahl von Motoröffnungen, die einzeln mit den Motorzylinderbohrungen verbunden sind. Eine große Anzahl von Pumpenkolben sind jeweils gleitend in die Motorzylinderbohrungen eingesetzt. Eine große Anzahl von Motorkolben sind jeweils gleitend in die Motorzylinderbohrungen eingesetzt. Eine Pumpentaumelscheibe ist gegenüber einer Endfläche des Zylinderblocks angeordnet und dazu ausgelegt, sich relativ zu der einen Endfläche des Zylinderblocks zu drehen, um hierdurch eine Hin- und Herbewegung der Pumpenkolben zu bewirken. Eine Motortaumelscheibe ist gegenüber einer entgegengesetzten Endfläche des Zylinderblocks angeordnet und dazu ausgelegt, sich relativ zu der entgegengesetzten Endfläche des Zylinderblocks zu drehen, um eine Hin- und Herbewegung der Motorkolben zu bewirken, und ist in der Lage, zwischen einer aufrechten Stellung orthogonal zu der Zylinderblockachse, in der der Hin- und Herbewegungshub auf null reduziert ist, und einer maximal gekippten Stellung, in der der Hin- und Herbewegungshub maximiert ist, zu kippen. Ein ringförmiger Hochdruckölweg und ein ringförmiger Niederdruckölweg umgeben beide die Zylinderblockachse. Eine große Anzahl von ersten Verteilerventilen und zweiten Verteilerventilen vom Schiebertyp sind in dem Zylinderblock angeordnet und dazu ausgelegt, die Pumpenöffnungen und die Motoröffnungen durch einen Hubmittelpunkt, an dem Pumpenöffnungen und die Motoröffnungen von beiden Ölwegen getrennt sind, selektiv abwechselnd mit dem Hochdruckölweg und dem Niederdruckölweg in Verbindung zu bringen. Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Verteilerventile, um die Motoröffnungen selektiv abwechselnd in Verbindung mit dem Hochdruckölweg und dem Niederdruckölweg zu bringen, in dem Zylinderblock parallel zu der Zylinderblockachse angeordnet sind. Eine Ventiltaumelscheibe ist dazu ausgelegt, sich relativ in Bezug auf den Zylinderblock zu drehen, um die zweiten Verteilerventile integral kombiniert mit der Motortaumelscheibe an derselben Schrägebene hin- und herzubewegen. Die Motoröffnungen der Motorzylinderbohrungen sind so ausgebildet, dass sie jeweils durch die zweiten Verteilerventile an jeweiligen Stellungen 90º außer Phase in der Umfangsrichtung des Zylinderblocks in Bezug auf die Motorzylinderbohrungen selektiv gesteuert werden, und dass dann, wenn die Ventiltaumelscheibe zusammen mit der Motortaumelscheibe eine aufrechte Stellung einnimmt, die zweiten Verteilerventile an ihren Hubmittelpunkten gestoppt werden.
Gemäß diesem Merkmal sind auch mit der Ventiltaumelscheibe, die mit der Motortaumelscheibe an derselben Schrägebene kombiniert ist, die Motoröffnungen der Motorzylinderbohrungen so geformt, dass sie durch die zweiten Verteilerventile an jeweiligen Stellungen 90º außer Phase in der Umfangsrichtung des Zylinderblocks in Bezug auf die Zylinderbohrungen selektiv gesteuert werden, sodass beim Kippen der Motortaumelscheibe die Ventiltaumelscheibe, die auch zusammen mit der Motortaumelscheibe kippt, den zweiten Verteilerventilen Hin- und Herbewegungen verleiht, wodurch die Motoröffnungen, die den Motorzylinderbohrungen in einem Expansionshub entsprechen, akkurat mit dem Hochdruckölweg in Verbindung gebracht werden, während die Motoröffnungen, die den Motorzylinderbohrungen in einem Kontraktionshub entsprechen, akkurat mit dem Niederdruckölweg in Verbindung gebracht werden, wodurch es möglich gemacht wird, den Hydrauliktransfer zu bewirken. Andererseits hält in einem aufrechten Zustand der Motortaumelscheibe die Ventiltaumelscheibe, die zusammen mit der Motortaumelscheibe aufrecht geworden ist, die zweiten Verteilerventile an ihren Hubmittelpunkten, wodurch sie automatisch in einem Sperrzustand gehalten werden können, in dem alle Motoröffnungen von sowohl den Hochals auch Niederdruckölwegen getrennt sind. Somit ist es nicht notwendig, einen besonderen Koppelmechanismus zu verwenden, um automatisch einen solchen Sperrzustand zu erhalten.
In der obigen herkömmlichen Taumelscheibenhydraulikeinheit hat eine Zunahme des Kolbenhubs die Wirkung, die Kapazität der Hydraulikeinheit zu erhöhen, während man eine Reduktion ihrer radialen Größe erhält. Da jedoch in der Hydraulikeinheit, die in der obigen ungeprüften Schrift offenbart ist, eine Gruppe von Verteilerventilen ringförmig radial außerhalb einer Gruppe ringförmig angeordneter Kolben angeordnet ist, verhindert die Verteilerventilgruppe eine radiale Größenverminderung der Hydraulikeinheit.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgend angegebenen detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen vollständiger verständlich, die nur zur Illustration beigefügt sind und somit die vorliegende Erfindung nicht einschränken und worin:
Fig. 1 ist eine Seitenansicht in Längsschnitt eines stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht prinzipieller Abschnitte in Fig. 1;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang Linie 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die eine Modifikation von Fig. 4 zeigt;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang Linie 5-5 in Fig. 1;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht entlang Linie 6-6 in Fig. 1;
Fig. 8 ist eine Explosionsperspektivansicht eines Zylinderblocks;
Fig. 9 ist ein Arbeitszeitdiagramm eines Pumpenkolbens und eines ersten Verteilerventils;
Fig. 10 ist ein Arbeitszeitdiagramm eines Motorkolbens und eines zweiten Verteilerventils;
Fig. 11 ist ein erläuterndes Arbeitsdiagramm in einem aufrechten Zustand einer Motortaumelscheibe; und
Fig. 12 ist eine Schnittansicht in Längsschnitt einer Ölhydraulikpumpe gemäß einer Ausführung, die nicht der vorliegenden Erfindung entspricht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Die Art zur Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführung davon beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausgangswelle 2 durch Kugellager 3, 3 in beiden linken und rechten Endwänden eines Getriebegehäuses 1 gelagert, das das stufenlos verstellbare Taumelscheibengetriebe, mit T bezeichnet, aufnimmt. Ein Eingangselement S. an dem ein Eingangszahnrad 5a befestigt ist, ist an der Ausgangswelle 2 an einer Stelle, die der linken Endwand des Getriebegehäuses 1 benachbart ist, durch ein Winkelkontaktlager 6 drehbar gelagert. Die Kraft einer Maschine (nicht gezeigt) wird auf das Eingangszahnrad 5a eingegeben und wird von dem rechten Endabschnitt der Ausgangswelle 2 zu einer Last (nicht gezeigt), z. B. eine Antriebseinheit in einem Zweirad-Kraftfahrzeug, ausgegeben.
Integral mit dem Eingangselement 5 ist ein Taumelscheibenhalter 8, der durch ein Nadellager 7 an der Ausgangswelle 2 gelagert ist, und eine erste Taumelscheibenanordnung 9 ist durch den Taumelscheibenhalter 8 durch ein Kugellager 10 und ein Winkelkontaktlager 11 drehbar gehalten. Die erste Taumelscheibenanordnung 9 ist integral mit einer Pumpentaumelscheibe 9a und einer ersten Ventiltaumelscheibe 9b versehen, die von der Pumpentaumelscheibe 9a eingeschlossen ist, und die in derselben Schrägebene wie die Pumpentaumelscheibe angeordnet ist. Der Taumelscheibenhalter 8 ist so angeordnet, dass er eine Schrägstellung der Pumpentaumelscheibe 9a und der ersten Ventiltaumelscheibe 9b mit einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Achse X der Ausgangswelle 2 bewirkt.
Ein Zylinderblock 4, der zu der Ausgangswelle 2 konzentrisch ist, ist auf einen Mittelabschnitt der Ausgangswelle keilverzahnt und ist durch sowohl einen Flansch 12 als auch eine Buchse 13 an der Ausgangswelle axial unbeweglich festgelegt.
An der Seite, die der ersten Taumelscheibenanordnung 9 in Bezug auf den Zylinderblock 4 entgegengesetzt ist, ist ein Taumelscheibenanker 15, der mit einem Bolzen 14 an dem Getriebegehäuse 1 befestigt ist, an der Ausgangswelle 2 durch ein Winkelkontaktlager 16 gelagert. Ein halbzylindrisches Schwenklager 18, dessen Achse Y orthogonal zur Achse X der Ausgangswelle 2 ist, ist durch den Taumelscheibenanker 15 gelagert, sodass es in einem vorbestimmten Winkelbereich drehbar ist. Zentral des Schwenklagers 18 ist eine zweite Taumelscheibenanordnung 19 durch ein Kugellager 20 und ein Winkelkontaktlager 21 drehbar gelagert. Die zweite Taumelscheibenanordnung 19 ist integral mit einer Motortaumelscheibe 19a und einer zweiten Ventiltaumelscheibe 19b versehen, die von der Motortaumelscheibe 19a eingeschlossen ist und die an derselben Schrägebene wie die Motortaumelscheibe 19a angeordnet ist. Das Schwenklager 18 ist an seinem einen axialen Ende mit einem Betätigungsarm (nicht gezeigt) versehen. Das Schwenklager 18 wird durch den Betätigungsarm gedreht, wodurch der Kippwinkel der Motortaumelscheibe 19a und jener der zweiten Ventiltaumelscheibe 19b relativ zu der Achse X der Ausgangswelle 2 geändert werden kann. Ein Zylinderhalter 17, der den Zylinderblock 4 durch Kugellager 31 drehbar hält, ist mit einem Bolzen 38 an dem Taumelscheibenhalter 15 festgelegt.
Somit trägt das linke Winkelkontaktlager 6, das an der Ausgangswelle 2 angebracht ist, das Eingangselement 5 und die erste Taumelscheibenanordnung 9, und das rechte Winkelkontaktlager 16, das an der Ausgangswelle 2 angebracht ist, trägt den Taumelscheibenanker 15. Zweigeteilte Stützringe 23, 23, die mit einem an der Ausgangswelle 2 ausgebildeten Paar von Ringnutne 22, 22 in Eingriff stehen, stützen sich an die äußeren Seitenflächen der linken und rechten Winkelkontaktlager 6, 16 jeweils ab, wobei auf den Außenumfang jedes Stützrings 23 ein Haltering 24 aufgesetzt ist. Bei Betrieb des stufenlos verstellbaren Getriebes T wird eine Axiallast, die sich zwischen der ersten Taumelscheibenanordnung 9 und dem Zylinderblock 4 entwickelt, von der Ausgangswelle 2 durch die linken und rechten Winkelkontaktlager 6, 16 und dann durch die linken und rechten Stützringe 23, 23 aufgenommen, während eine Axiallast, die zwischen dem Taumelscheibenanker 15 und dem Zylinderblock 14 erzeugt wird, von der Ausgangswelle 2 durch den Flansch 12 und den rechten Stützring 22 aufgenommen wird, wodurch die Last auf das Getriebegehäuse 1 verringert werden kann.
In den Zylinderblock 4 ist eine große ungerade Anzahl (in der dargestellten Ausführung fünf) von Pumpenzylinderbohrungen 25 in einem ringförmigen Anordnungszustand auf einem ersten Laufkreis C1 (siehe Fig. 2) ausgebildet, der konzentrisch zu dem Zylinderblock 4 ist. Ferner sind erste Ventillöcher 26 in der gleichen Anzahl wie die Pumpenzylinderlöcher 25 in einem ringförmigen Anordnungszustand auf einem zweiten Laufkreis C2 ausgebildet, der einen kleineren Durchmesser hat als der erste Laufkreis C1 und konzentrisch zu diesem ist. Ein Ende der Pumpenzylinderbohrungen 25 ist zur linken Endfläche des Zylinderblocks 4 offen, wobei sein entgegengesetztes Ende geschlossen ist. Die ersten Ventillöcher 26 sind in einem kleineren Durchmesser als die Pumpenzylinderbohrungen 25 ausgebildet und erstrecken sich axial durch den Zylinderblock 4 hindurch.
Pumpenkolben 27 und erste Verteilerventile 28 vom Schiebertyp sind gleitend in die Pumpenzylinderbohrungen 25 bzw. die ersten Ventillöcher 26 eingesetzt. Vorderenden der Pumpenkolben 27 und der ersten Verteilerventile 28 stehen von der linken Endfläche des Zylinderblocks 4 vor, in Anlage mit der Pumpentaumelscheibe 9a bzw. der ersten Ventiltaumelscheibe 9b. Während sich das Eingangselement 5 dreht, üben die Pumpentaumelscheiben 9a und die erste Ventiltaumelscheibe 9b axiale Hin- und Herbewegungen auf die Pumpenkolben 27 bzw. die ersten Verteilerventile 28 aus, und durch diese ist eine Taumelscheiben-Ölhydraulikpumpe P aufgebaut.
Wie in den Fig. 1 und 6 gezeigt, sind Vorderenden der Pumpenkolben 27 und der ersten Verteilerventile 28 als kugelförmige Enden 29a und 30a ausgebildet, und kugelförmige Vertiefungen 29b und 30b zum Eingriff mit den kugelförmigen Enden 29a und 30a sind in der Pumpentaumelscheibe 9a bzw. der ersten Ventiltaumelscheibe 9b ausgebildet, wobei die kugelförmigen Vertiefungen 29b und 30b im Durchmesser größer sind als die jeweiligen kugelförmigen Enden 29a und 30a. Gemäß dieser Konstruktion werden nicht nur der Schlupf in der Drehrichtung zwischen der Pumpentaumelscheibe 9a und den Pumpenkolben 27 und jener zwischen der ersten Ventiltaumelscheibe 9b und dem ersten Verteilerventil 28 verhindert, sondern es können auch Biegemomente, die von den jeweiligen zugeordneten Taumelscheiben 9a und 9b auf die Pumpenkolben 27 und die ersten Verteilerventile 28 ausgeübt werden, verringert werden.
Wie in den Fig. 1 und 7 gezeigt, ist eine ringförmige Halterplatte 32 an der ersten Taumelscheibenanordnung 9 mit einer Ringklemme 33 drehbar angebracht, um die kugelförmigen Enden 29a und 30a der Pumpenkolben 27 und der ersten Verteilerventile 28 in einem Eingriffszustand mit den entsprechenden kugelförmigen Vertiefungen 29b und 30b der Taumelscheiben 9a und 9b zu halten. Insbesondere ist die erste Taumelscheibenanordnung 9 mit einem zylindrischen Abschnitt 9c ausgebildet, der sich an die Außenumfangsabschnitte der Taumelscheiben 9a und 9b anschließt, und die Ringklemme 33 wird in Eingriff mit der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 9c gebracht, um die in die Innenumfangsfläche eingesetzte Halterplatte 32 zu halten.
In der Halterplatte 32 sind Kolbenaufnahmelöcher 34 ausgebildet, die den ringförmig angeordneten Pumpenkolben 27 entsprechen und die gleiche Anzahl haben, sowie Ventilaufnahmelöcher 35, die den ringförmig angeordneten ersten Verteilerventilen 28 entsprechen und die gleiche Anzahl haben. Die Kolbenhaltelöcher 34 sind jeweils im Durchmesser kleiner ausgebildet als das kugelförmige Ende 29a jedes Pumpenkolbens 27 und im Durchmesser größer als ein Halsabschnitt 29a&sub1; des kugelförmigen Endes 29a, und sie öffnen sich jeweils zu dem Außenumfang der Halterplatte 32 durch einen Ausschnitt 36. Die Weite des Ausschnitts 36 ist ein wenig größer als der Halsabschnitt 29a&sub1;, Nachdem die Halsabschnitte 29a&sub1; der Pumpenkolben 27 durch die Ausschnitte 36 in die Kolbenaufnahmelöcher 34 eingestezt worden sind, werden die Pumpenkolben 27 jeweils in die Pumpenzylinderbohrungen 25 eingesetzt, und die Halterplatte 32 wird an der ersten Taumelscheibenplattenanordnung 9 angebracht, wodurch nicht nur verhindert werden kann, dass die Halsabschnitte 29a&sub1; aus den Ausschnitten 36 herauskommen, sondern auch die kugelförmigen Enden 29a in ihren Eingriffsstellungen mit den kugelförmigen Vertiefungen 29b durch die Kolbenhaltelöcher 34 gehalten werden können. Somit können, bei einer relativen Drehung der Pumpentaumelscheibe 9a und des Zylinderblocks 4, die Pumpenkolben 27 zwangsweise hin- und herbewegt werden, sodass es nicht erforderlich ist, eine Rückstellfeder zu verwenden, um die Pumpenkolben 27 in ihre Ausfahrrichtung vorzuspannen.
Die Ventilhaltelöcher 35 sind im Durchmesser jeweils kleiner ausgebildet als das kugelförmige Ende 30a jedes Verteilerventils 38, und im Durchmesser größer als ein Halsabschnitt 30a&sub1; des kugelförmigen Endes 30a, und sie öffnen sich jeweils in den Innenumfang der Halterplatte 32 durch einen Ausschnitt 37. Die Weite des Ausschnitts 37 ist ein wenig größer als der Halsabschnitt 30a&sub1; des kugelförmigen Endes 30a. Durch das gleiche Montageverfahren wie im Falle mit den Pumpenkolben 27 kann daher verhindert werden, dass die Halsabschnitte 30 aus den Ausschnitten 37 herauskommen und es können die kugelförmigen Enden 30a in ihren Eingriffsstellungen mit den kugelförmigen Vertiefungen 30b gehalten werden, sodass die ersten hin- und hergehenden Ventile 28 mit der relativen Drehung der ersten Ventiltaumelscheibe 9b und des Zylinderblocks 4 zwangsweise hin- und herbewegt werden können.
Nachdem die Halsabschnitte 29a&sub1; und 30a&sub1; der Pumpenkolben 27 und der ersten Verteilerventile 28 in Eingriff mit den Kolbenhaltelöchern 34 bzw. den Ventilhaltelöchern 35 in der Halterplatte 32 durch die Ausschnitte 36 und 37 gebracht worden sind, werden die Pumpenkolben 27 und die ersten Verteilerventile 28 in die Pumpenzylinderlöcher 25 bzw. die ersten Ventillöcher 26 eingesetzt, und dann wird die Halterplatte 32 an der ersten Taumelscheibenanordnung 9 angebracht. Alternativ wird zuerst die Halterplatte 32 mit den darin gehaltenen Pumpenkolben 27 und den ersten Verteilerventilen 28 an der ersten Taumelscheibenplattenanordnung 9 angebracht, und dann werden die Pumpenkolben 27 und die ersten Verteilerventile in die Pumpenzylinderbohrungen 25 bzw. der ersten Ventillöcher 34 eingesetzt. Im Ergebnis kann nicht nur verhindert werden, dass die Halsabschnitte 29a&sub1; und 30a&sub1; aus den Ausschnitten 36 und 37 herauskommen, sondern es können mittels der Kolbenhaltelöcher 34 und Ventilhaltelöcher 35 auch die kugelförmigen Enden 29a und 30a an den jeweiligen Eingriffspositionen mit den kugelförmigen Vertiefungen 29b und 30 gehalten werden. Bei einer Relativdrehung zwischen der Pumpentaumelscheibe 9a und dem Zylinderblock 4 können daher die Pumpenkolben 27 und die ersten Verteilerventile 28 zwangsweise hin- und herbewegt werden. In anderen Worten ist es nicht notwendig, Rückstellfedern zu verwenden, um die Pumpenkolben 27 und die ersten Verteilerventile 28 jeweils in einer Richtung vorzuspannen. Da es darüber hinaus nicht notwendig ist, irgendein spezielles Drehstoppelement für die Halterplatte 32 gegenüber der ersten Taumelscheibenanordnung 9 zu verwenden, gestattet die Montage der Halterplatte 32 die Verwendung der Ringklemme 33, die strukturell einfach ist.
Wieder in Bezug auf die Fig. 1 und 2 sind in dem Zylinderblock 4 Motorzylinderbohrungen 39 in der gleichen Anzahl wie die Pumpenzylinderbohrungen 25 und ringförmig und abwechselnd zu den Pumpenzylinderbohrungen 25 auf dem ersten Laufkreis C1 der Gruppe der Pumpenzylinderbohrungen ausgebildet. Ähnlich sind zweite Ventillöcher 40 in der gleichen Anzahl wie die Motorzylinderbohrungen 39 und ringförmig und abwechselnd zu den ersten Verteilerventilen 28 auf dem zweiten Laufkreis C2 der Gruppe der ersten Ventillöcher 26 ausgebildet. Ein Ende der Motorzylinderbohrungen 39 ist zur rechten Endfläche des Zylinderblocks 4 offen, während deren entgegengesetzte Enden geschlossen sind. Die zweiten Ventillöcher 40 sind im Durchmesser kleiner ausgebildet als die Motorzylinderbohrungen 39 und erstrecken sich axial durch den Zylinderblock 4 hindurch. In der dargestellten Ausführung haben die Pumpenzylinderbohrungen 25 und die Motorzylinderbohrungen 39 den gleichen Durchmesser wie auch die ersten und zweiten Ventillöcher 26, 40. Somit sind die zweiten Ventillöcher 40 im Durchmesser kleiner als die Motorzylinderbohrungen 39.
Motorkolben 41 und zweite Verteilerventile 42 vom Schiebertyp sind gleitend in die Motorzylinderbohrungen 39 bzw. die zweiten Ventillöcher 40 eingesetzt. Vorderenden der Motorkolben 41 und der zweiten Verteilerventile 42 stehen von der rechten Endfläche des Zylinderblocks 4 vor, in Anlage mit der Motortaumelscheibe 19a bzw. der zweiten Ventiltaumelscheibe 19b. Während der Zylinderblock 4 rotiert, üben die Motortaumelscheibe 19a und die zweite Ventiltaumelscheibe 19b auf den Motorkolben 41 bzw. die zweiten Verteilerventile 42 axiale Hin- und Herbewegungen aus, und durch diese ist ein Ölhydraulikmotor M aufgebaut.
Die Vorderenden der Motorkolben 41 und der zweiten Verteilerventile 42 sind als jeweilige kugelförmige Enden 43a und 44a ausgebildet, und kugelförmige Vertiefungen 43b und 44b zum Eingriff mit und im Durchmesser größer als den kugelförmigen Enden 43a und 44a sind in der Motortaumelscheibe 19a bzw. der zweiten Ventiltaumelscheibe 19b ausgebildet, wodurch nicht nur der Schlupf zwischen der Motortaumelscheibe 19a und dem Motorkolben 41 und jener zwischen der zweiten Ventiltaumelscheibe 19b und den zweiten Verteilerventilen 42 verhindert werden kann, sondern auch Biegemomente, die auf die Motorkolben 41 und die zweiten Verteilerventile 42 von den jeweiligen zugeordneten Taumelscheiben 19a und 19b ausgeübt werden, verringert werden können.
Eine ringförmige Halterplatte 45 zum Halten der kugelförmigen Enden 43a und 44a der Motorkolben 41 und der zweiten Verteilerventile 42 im Eingriffszustand mit den entsprechenden kugelförmigen Vertiefungen 43b und 44b der Taumelscheiben 19a und 19b ist an der zweiten Taumelscheibenanordnung 19 mit einer Ringklemme 46 drehbar angebracht. Die Verbindungsstruktur der Halteplatte 45 mit den Motorkolben 41 und den zweiten Verteilerventilen 42 ist die gleiche wie die Verbindungsstruktur der Halteplatte 32 mit dem Motorkolben 27 und dem ersten Verteilerventil 28.
In dem Zylinderblock 4 sind ein ringförmiger Hochdruckölweg 47 und Niederdruckölweg 48, die sowohl die ersten als auch die zweiten Ventillöcher 26, 40 schneiden, mit axialem Abstand voneinander ausgebildet. Ferner sind in dem Zylinderblock 4 eine große Anzahl von Pumpenöffnungen 25a ausgebildet, die sich jeweils von den Pumpenzylinderbohrungen 25 erstrecken und die ersten Ventillöcher 26 an Stellen 90º außer Phase in Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung des Zylinderblocks 4 erreichen (der Pfeil R in Fig. 2 bezeichnet die Drehrichtung des Zylinderblocks), sowie eine große Anzahl von Motoröffnungen 39a, die sich jeweils von den Motorzylinderbohrungen 29 erstrecken und die zweiten Ventillöcher 40 um 90º außer Phase in Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung des Zylinderblocks 4 erreichen.
Wie in Fig. 9 gezeigt, ist jedes erste Verteilerventil 28 aufeinanderfolgend von seitens seinem kugelförmigen Ende 29a versehen mit einem ersten Stegabschnitt 28a, einer ersten Ringnut 28d, einem zweiten Stegabschnitt 28b, einer zweiten Ringnut 28e und einem dritten Stegabschnitt 28c. Wenn sich das erste Verteilerventil 28 an seiner äußerst rechten Grenze der Bewegung durch die erste Ventiltaumelscheibe 19b befindet, bildet die erste Ringnut 28d eine Verbindung zwischen der zugeordneten Pumpenöffnung 25a und dem Hochdruckölweg 47, und der zweite Stegabschnitt 28b unterbricht die Verbindung zwischen der Pumpenöffnung 25a und dem Niederdruckölweg 48. Andererseits bildet, an der äußerst linken Grenze der Bewegung des ersten Verteilerventils 28, die zweite Ringnut 28e eine Verbindung zwischen der zugeordneten Pumpenöffnung 25a und dem Niederdruckölweg 48, und der zweite Stegabschnitt 28b unterbricht die Verbindung zwischen der Pumpenöffnung 25a und dem Hochdruckölweg 47. Ferner isolieren, am Mittelpunkt ihres Hubs, die ersten und zweiten Stegabschnitte 28a, 28b die Pumpenöffnung 25a von beiden Ölwegen 57 und 58.
Andererseits ist, wie in Fig. 10 gezeigt, jedes zweite Verteilerventil, aufeinanderfolgend von seitens seinem kugelförmigen Ende 44a, versehen mit einem ersten Stegabschnitt 42a, einer Ringnut 42c und einem zweiten Stegabschnitt 42b. An der äußerst linken Grenze der Bewegung des zweiten Verteilerventils 42 durch die zweite Ventiltaumelscheibe 19b bildet die Ringnut 42c eine Verbindung zwischen der zugeordneten Motoröffnung 39a und dem Niederdruckölweg 48, und der zweite Stegabschnitt 42b unterbricht die Verbindung zwischen der Motoröffnung 39a und dem Hochdruckölweg 47. Andererseits bildet, an ihrer äußerst rechten Bewegungsgrenze, die Ringnut 42c eine Verbindung zwischen der Motoröffnung 39a und dem Hochdruckölweg 47, und der erste Stegabschnitt 42a unterbricht die Verbindung zwischen der Motoröffnung 39a und dem Niederdruckölweg 48. Ferner isolieren, an dem Mittelpunkt ihres Hubs, die ersten und zweiten Stegabschnitte 42a, 42b die Motoröffnung 39a von beiden Wegen 47 und 48.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist zentral der Ausgangswelle 2 ein Nachfüllölweg 50 ausgebildet, wobei der Ölweg 50 mit der Auslassseite einer Nachfüllpumpe 49 verbunden ist, die durch eine Maschine (nicht gezeigt) angetrieben wird.
Ferner sind ein erstes Verbindungsloch 51 und ein zweites Verbindungsloch 52 in der Ausgangswelle ausgebildet, um eine Verbindung zwischen dem Nachfüllölweg 50 und den Nieder- und Hochdruckölwegen 48, 47 herzustellen, und ein erstes Rückschlagventil 52 und ein zweites Rückschlagventil 54 sind in den ersten bzw. zweiten Verbindungslöchern 51, 52 angebracht.
Das erste Rückschlagventil 53 gestattet den Ölfluss nur in einer Richtung von dem Nachfüllölweg 50 zu dem Niederdruckölweg 48, während das zweite Rückschlagventil 54 den Ölfluss nur in einer Richtung von dem Nachfüllölweg 50 zu dem Hochdruckölweg 47 gestattet.
Wie in den Fig. 3, 4 und 8 gezeigt, ist der Zylinderblock 4 durch eine Mehrzahl (in der dargestellten Ausführung fünf) geteilten Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; aufgebaut, die zu der Zylinderblockachse X (gleich der Achse Y der Ausgangswelle 2) orthogonale Trennflächen aufweisen, wobei die Blockplatten miteinander kombiniert sind. Die Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; sind durch Pressbearbeitung geformt, und daher haben sie jeweils eine Dicke, die für Pressbearbeitung geeignet ist. Die Struktur zur Kombination der Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; wird später beschrieben.
Die fünf Blockplatten werden nachfolgend als die erste Blockplatte 4&sub1; bis fünfte Blockplatte 4&sub5; bezeichnet, aufeinanderfolgend von der linken Seite in Fig. 3. Die Pumpenzylinderbohrungen 25, die Motorzylinderbohrungen 39, die ersten Ventillöcher 26 und die zweiten Ventillöcher 40 durchsetzen die erste Blockplatte 4&sub1; bis fünfte Blockplatte 4&sub5;. In diesem Fall umfasst jede Pumpenzylinderbohrung 25, um den zugeordneten Pumpenkolben 27 darin gleitend zu halten, ein Einlassloch 25i, das die ersten und zweiten Blockplatten 4&sub1;, 4&sub2; durchsetzt, sowie ein Innenloch 25o, das im Durchmesser ein wenig größer ist als das Einlassloch 25i, wobei das Innenloch 25o die dritte Blockplatte 4&sub3; bis fünfte Blockplatte 4&sub5; durchsetzt, um zwischen den Blockplatten und der inneren Endfläche und der Außenumfangsfläche des Pumpenkolbens 27 eine Ölkammer zu definieren. Ähnlich umfasst jede Motorzylinderbohrung 39, um den zugeordneten Motorkolben 41 darin gleitend zu halten, ein Einlassloch 39i, das die vierten und fünften Blockplatten 4&sub4;, 4&sub5; durchsetzt, sowie ein Innenloch 39o, das im Durchmesser ein wenig größer ist als das Einlassloch 39i, wobei das Innenloch 39o die ersten bis dritten Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub3; durchsetzt, um zwischen den Blockplatten und der inneren Endfläche und der Außenumfangsfläche des Motorkolbens 41 eine Ölkammer zu definieren.
Jede Pumpenöffnung 25a enthält eine axiale Nut 25, die in der Innenumfangsfläche des Innenlochs 25o in der zugeordneten Pumpenzylinderbohrung 25 ausgebildet ist, sowie eine gekrümmte Nut 25a&sub2;, die in der Trennfläche der dritten Blockplatte 4&sub3; ausgebildet ist, die sich an der Seite der zweiten Blockplatte 4&sub2; befindet, wobei die gekrümmte Nut 25a&sub2; das erste Ventilloch 26 erreicht, das an einer von dem Innenloch 25o um 90º verschobenen Position angeordnet ist, wie zuvor erwähnt. Ähnlich umfasst jede Motoröffnung 39a eine axiale Nut 39a&sub1;, die in der Innenumfangsfläche des Innenlochs 39o der zugeordneten Motorzylinderbohrung 39 ausgebildet ist, sowie eine gekrümmte Nut 39a&sub2;, die in der Trennfläche der dritten Blockplatte 4&sub3; ausgebildet ist, die sich an der Seite der vierten Blockplatte 4&sub4; befindet, wobei die gekrümmte Nut 39a&sub2; das zweite Ventilloch 40 erreicht, das an einer von dem Innenloch 39o um 90º verschobenen Position angeordnet ist, wie oben erwähnt.
Der Hochdruckölweg 47 ist zwischen den Passflächen der zweiten Blockplatte 42 und der Ausgangswelle 2 ausgebildet, während der Niederdruckölweg 48 zwischen den Passflächen der vierten Blockplatte 4&sub4; und der Ausgangswelle 2 ausgebildet ist.
Zumindest zwei (in der dargestellten Ausführung vier) Positionierungslöcher 55 durchsetzen die erste Blockplatte 4&sub1; bis fünfte Blockplatte 4&sub5; mit 90º- Abständen um die Zylinderblockachse X herum, und in die Positionierungslöcher 55 sind Posistionierungsstifte 56 eingesetzt, um hierdurch die Pumpenzylinderbohrungen 25, die Motorzylinderbohrungen 39, die ersten Ventillöcher 26 und die zweiten Ventillöcher 40 in den Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; jeweils auf geraden Linien in Ausrichtung zu bringen. Die Positionierungslöcher 55 und die Positionierungsstifte 56 bilden ein Positionierungsmittel 58.
Die Außenumfangsränder der ersten bis fünften Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; sind abgeschrägt, sodass dann, wenn die ersten bis fünften Blockplatten aufeinandergesetzt werden, Ringnuten 49 an ihren Außenumfängen gebildet werden, welche Nuten Jeweils zu den Trennflächen weisen.
Beim Verbinden der ersten bis fünften Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5;, die somit unter Positionierung mit den Positionierungsstiften 56 aufeinandergesetzt sind, werden lineare Lötelemente m jeweils um die Ringnuten 59 herumgelegt und werden dann hitzeverschmolzen, während die ersten bis fünften Blockplatten in Druckkontakt miteinander gebracht werden, mit der Folge, dass die so geschmolzenen Lötelemente nicht nur zwischen die Trennflächen der Blockplatten gelangen, sondern unter Kapillarwirkung auch zwischen die Positionierungsstifte 56 und die Positionierungshalter 55. Ihr anschließendes Festwerden gestattet, dass die Blockplatten miteinander verbunden werden. Auf diese Weise werden die Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; nicht nur miteinander verbunden, sondern auch mit den Positionierungsstiften 56, sodass die Positionierungsstifte 56 die Funktion eines Verbindungselements erfüllen und daher eine starke Verbindungskraft erzeugt werden kann. Da ferner die ersten bis fünften Blockplatten in Presskontakt miteinander gebracht werden, wird der Spielraum zwischen den benachbarten Blockplatten extrem dünn, und daher kann das Eindringen der Lötelemente in verschiedene Abschnitte unter Kapillarwirkung verbessert werden.
Wenn ferner die Lötelemente m, die somit in die Ringnuten 59 eingelegt sind, schmelzen, werden sie durch diese Ringnuten daran gehindert, zu irgendeinem anderen Abschnitt als den zu verlötenden Abschnitten auszufließen, und daher ist die Ausbeute der Lötelemente m, die teuer sind, sehr hoch.
Wie in Fig. 5 gezeigt, können, vor den obigen Lötarbeiten, beide Enden 56a, 56a jedes Positionierungsstifts 56 verstemmt werden, sodass die ersten bis fünften Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; gegeneinander gedrückt werden und sodass verhindert wird, dass der Stift 56 aus dem zugeordneten Positionierungsloch 55 heraustritt. Dies hat die Wirkung, einen zufriedenstellenden Verlötungszustand zu erreichen, ohne irgendein gesondertes Gestell zum Einhalten des geschichteten Zustands der Blockplatten zu verwenden.
Der Betrieb dieser Ausführung wird nachfolgend beschrieben.
Wenn die erste Taumelscheibenanordnung 9 durch das Eingangszahnrad 5a mit der Kraft einer Maschine (nicht gezeigt) gedreht wird, während die Motortaumelscheibe 19a bei einem bestimmten Neigungswinkel gehalten wird, dann können durch das Zusammenwirken der Pumpentaumelscheibe 9a und der ersten Ventiltaumelscheibe 9b mit der Halterplatte 32, wie zuvor erwähnt, die Pumpenkolben 27 und die ersten Verteilerventile 28 zwangsweise und mit guter Zeitgebung axial hin- und herbewegt werden. Somit werden ihre richtigen Hin- und Herbewegungen auch im Hochgeschwindigkeitsbetrieb sichergestellt.
Während, wie in Fig. 9 gezeigt, die Pumpenkolben 27 durch einen Saugbereich S hindurchlaufen, in dem die durch die Pumpenzylinderbohrungen 25 definierten Ölkammern expandiert sind, bringen die ersten Verteilerventile 28 die Pumpenöffnungen 25a in Verbindung mit dem Niederdruckölweg 48, sodass das in dem Ölweg 48 befindliche Hydrauliköl in die Ölkammern in den Pumpenzylinderbohrungen 25 gesaugt wird. Andererseits, während die Pumpenkolben 27 durch einen Auslassbereich D durchlaufen, in dem die durch die Pumpenzylinderbohrungen 25 definierten Ölkammern kontrahiert sind, bringen die ersten Verteilerventile 28 die Pumpenöffnungen 25a in Verbindung mit dem Hochdruckölweg 47, sodass das Hydrauliköl mit hohem Druck, das sich in den Pumpenzylinderbohrungen 25 befindet, zu dem Ölweg 47 abgegeben wird.
Während sich andererseits in dem Ölhydraulikmotor M, wie in Fig. 10 gezeigt, die Motorkolben 41 in einem Expansionsbereich Ex befinden, in dem die in den Motorzylinderbohrungen 39 definierten Ölkammern expandiert werden, bringen die zweiten Verteilerventile 42 die Motoröffnungen 39a in Verbindung mit dem Hochdruckölweg 47, und während sich die Motorkolben 41 in einem Kontraktionsbereich Re befinden, in dem die in den Motorzylinderbohrungen 39 definierten Ölkammern kontrahiert werden, bringen die zweiten Verteilerventile 42 die Motoröffnungen 39a in Verbindung mit dem Niederdruckölweg 48, sodass das Hydrauliköl mit hohem Druck, das von den Pumpenzylinderbohrungen 25 zu dem Hochdruckölweg 47 ausgegeben wurde, wie zuvor erwähnt, den Zylinderbohrungen 39 der in dem Expansionsbereich Ex befindlichen Motorkolben 41 zugeführt wird, um hierdurch dem Motorkolben 41 einen Schub zu verleihen. Die in dem Kontraktionsbereich Re befindlichen Motorkolben 41 geben das Hydrauliköl von Motorzylinderbohrungen 39 zu dem Niederdruckölweg 48 aus, wenn der Kontraktionshub fortschreitet. Die Motorkolben 41, die somit durch das in den Motorzylinderbohrungen 39 befindliche Hydrauliköl mit hohem Druck unter Druck gesetzt werden, drücken auf die Motortaumelscheibe 19a und verleihen ihr ein Drehmoment, wobei sich dann, mit dem resultierenden Reaktionsmoment, der Zylinderblock 4 in derselben Richtung wie das Eingangszahnrad 5a dreht und dieses Drehmoment von der Ausgangswelle 2 auf eine externe Last übertragen wird. Auch in diesem Fall werden Hin- und Herbewegungen der Motorkolben 41 und der zweiten Verteilerventile 42 zwangsweise und mit guter Zeitgebung ausgeführt, in dem die Motortaumelscheibe 9a und die zweite Ventiltaumelscheibe 9b mit der Halterplatte 45 zusammenwirken.
Wenn in einem solchen Normalbetrieb der Druck in dem Niederdruckölweg 48 aufgrund der Leckage des Öldrucks von verschiedenen Abschnitten des Zylinderblocks 4 absinkt, öffnet das erste Rückschlagventil 53, und das Hydrauliköl wird von dem Nachfüllölweg 50 zu dem Niederdruckölweg 48 nachgefüllt. Wenn eine Maschinenbremsung einwirkt, wird der Druck des Hochdruckölwegs 47 niedrig und wird jener des Niederdruckölwegs 48 hoch, und daher erfolgt das Nachfüllen des Leckageöldrucks durch das zweite Rückschlagventil 54.
Die Ölhydraulikpumpe P ist vom Typ mit fester Verdrängung, wobei der Neigungswinkel der Pumpentaumelscheibe 9a festgelegt ist, wohingegen der Ölhydraulikmotor M vom Typ mit variabler Verdrängung ist, wobei der Neigungswinkel der Motortaumelscheibe 19a variabel ist, sodass das Gangänderungsverhältnis zwischen dem Eingangselement 5 und der Ausgangswelle 2 geändert werden kann, indem der Neigungswinkel der Motortaumelscheibe 19a geändert wird, um die Kapazität des Ölhydraulikmotors M zu erhöhen oder zu senken. Insbesondere ist es durch Ändern der Stellung der Motortaumelscheibe 19a aus ihrer maximal gekippten Stellung (von der zur Zylinderblockachse X orthogonalen Ebene aus am weitesten gekippt), an der die Kapazität des Ölhydraulikmotors M maximiert ist, zu ihrer aufrechten Stellung (der Stellung orthogonal zur Zylinderblockachse), in der die Motorkapazität null wird, möglich, das Gangänderungsverhältnis von einem niederen Verhältnis bis zum oberen Verhältnis von 1 zu steuern.
Da übrigens die Motortaumelscheibe 19a zusammen mit der zweiten Ventiltaumelscheibe 19b, die an derselben Neigungsebene wie die Motortaumelscheibe angeordnet ist, die zweite Taumelscheibenanordnung 19 bildet, verlagert sich die zweite Ventiltaumelscheibe 19b selbst zusammen mit der Motortaumelscheibe 19a. Daraus folgt, dass dann, wenn die Motortaumelscheibe 19a ihre aufrechte Stellung erreicht, auch die zweite Ventiltaumelscheibe 19b aufrecht steht. In dem aufrechten Zustand der zweiten Ventiltaumelscheibe 19b werden, wie in Fig. 11 gezeigt, die zweiten Verteilerventile 42 an ihren Hubmittelpunkten gehalten, um die Motoröffnungen 39a von beiden Hoch- und Niederdruckölwegen 47, 48 zu trennen, was zu dem sogenannten Sperrzustand führt, in dem der Ölweg für die Verbindung zwischen der Ölhydraulikpumpe P und dem Ölhydraulikmotor M gesperrt ist.
Demzufolge wird das Volumen des mit der Ölhydraulikpumpe P in Verbindung stehenden Ölwegs auf die Hälfte reduziert und die Unkomprimierbarkeit des in dem Ölweg befindlichen Hydrauliköls wird verbessert (dies liegt an der Abnahme des Ölwegvolumens und der sich hieraus ergebenden Reduktion um die Hälfte der Gesamtmenge der Luftblasen, die in dem Hydrauliköl enthalten sind). Weil übrigens die Ölleckage in dem Ölhydraulikmotor M keinen Einfluss mehr auf die Hydraulikübertragungseffizienz hat, kann hierdurch die relative Drehung zwischen dem Eingangselement 5 und der Ausgangswelle 2 auf einem Minimum gehalten werden, und daher ist es möglich, die Hydraulikübertragungswirkung im Zustand des oberen Verhältnisses zu verbessern. Weil es darüber hinaus das mit der Motortaumelscheibe 19a integrale zweite Verteilerventil 19b ist, welches die zweiten Verteilerventile 42 in der obigen Weise betätigt, ist es nicht notwendig, einen gesonderten Koppelmechanismus zur Betätigung der zweiten Ventiltaumelscheibe 19b zu verwenden, was zur Vereinfachung der Struktur beiträgt.
In dem stufenlos verstellbaren Getriebe T der obigen Konstruktion sind der ringförmige Hochdruckölweg 47 und Niederdruckölweg 48 in der Achsrichtung des Zylinderblocks 4 nebeneinander ausgebildet, und es sind eine große Anzahl der ersten und zweiten Verteilerventile 28, 42 jeweils gleitend in eine große Anzahl der ersten und zweiten Ventillöcher 26, 40 eingesetzt, die in dem Zylinderblock 4 ausgebildet sind, sodass sie sich parallel zur Zylinderblockachse X erstrecken, während sie beide Ölwege 47, 48 schneiden. Demzufolge sind alle der Pumpenzylinderbohrungen, Motorzylinderbohrungen und ersten und zweiten Ventillöcher 26, 40 parallel zu der Zylinderblockachse X und können daher in dem Zylinderblock 4 leicht und schnell mit einem Mehrspindelparallelwerkzeug bearbeitet werden. Da übrigens die ersten und zweiten Ventiltaumelscheiben 9b, 19b, die mit ihrer Relativdrehung in Bezug auf den Zylinderblock 4 jeweils die ersten und zweiten Verteilerventile 28, 42 betätigen, an beiden Endseiten des Zylinderblocks angeordnet sind, wie die Pumpen- und Motortaumelscheiben 9a, 19a, wird die Anzahl der Komponenten, die an dem Außenumfang des Zylinderblocks 4 angeordnet sind, kleiner, was stark zu einer Reduktion der radialen Größe des stufenlos verstellbaren Getriebes beiträgt.
Da ferner in dem Zylinderblock 4 die Pumpenkolben 27 und die Motorkolben 41 auf dem ersten Laufkreis C1 angeordnet sind und die ersten und zweiten Verteilerventile 28, 42, die im Durchmesser kleiner sind als die Kolben 27 und 41, an dem zweiten Laufkreis C2 angeordnet sind, der einen kleineren Durchmesser als der erste Laufkreis C1 hat, sind die Verteilerventile 28 und 42 in dem Totraum angeordnet, der radial innerhalb der Kolben 27 und 41 ausgebildet ist, sodass auch dann, wenn der erste Laufkreis C1 auf eine ausreichende Größe gesetzt ist, um sicherzustellen, dass den Kolben 17 und 31 durch die Taumelscheiben 9a und 19a ausreichende Hin- und Herbewegungshübe verliehen werden, das Vorhandensein der Verteilerventile 28 und 42 nicht zu einer Größenzunahme des Zylinderblocks 4 führt, was die Minderung in der radialen Größe des stufenlos verstellbaren Getriebes T gestattet. Da übrigens die Verteilerventile 28 und 42 im Durchmesser kleiner ausgebildet sind als die Kolben 27 und 41, können die Verteilerventile auch innerhalb der Kolben 27 und 41 leicht angeordnet werden.
Da ferner die Pumpenkolben 27 und die Motorkolben 41 abwechselnd auf demselben ersten Laufkreis C angeordnet sind, ist es möglich, die axiale Größe des Zylinderblocks 4 zu verringern, ohne dessen Gesamtgröße zu vergrößern, wodurch das stufenlos verstellbare Getriebe T sowohl in radialer als auch axialer Richtung in der Größe reduziert werden kann.
Da ferner der Hochdruckölweg 47 und der Niederdruckölweg 48 innerhalb der Gruppe sowohl der Pumpenkolben 27 als auch der Motorkolben 41 angeordnet sind, ist es möglich, die Längen sowohl der Hoch- als auch der Niederdruckölwege 47, 48 zu minimieren, wodurch die absolute Menge an Luftblasen, die sich in dem Hydrauliköl in jenen Ölwegen befindet, gesenkt werden kann und hierdurch die hydraulische Übertragungswirkung verbessert werden kann.
Da ferner die Pumpentaumelscheibe 9a und die erste Ventiltaumelscheibe 9b, die an derselben Schrägebene angeordnet sind, integral mit der ersten Taumelscheibenanordnung 9 ausgebildet sind, und die Motortaumelscheibe 19a und die zweite Ventiltaumelscheibe 9b, die an derselben Schrägebene angeordnet sind, integral mit der zweiten Taumelscheibenanordnung 19 ausgebildet sind, ist es möglich, eine Zunahme in der axialen Größe des stufenlos verstellbaren Getriebes T zu verhindern, die durch das Vorhandensein mehrerer Taumelscheiben erzeugt wird. Im Übrigen können die Pumpentaumelscheibe 9a und die erste Taumelscheibe 9b gleichzeitig mit der ersten Taumelscheibenanordnung 9 bearbeitet werden, und das gleiche kann mit der Motortaumelscheibe 19a und der zweiten Ventiltaumelscheibe 91b an der zweiten Taumelscheibenplattenanordnung 19 geschehen, was eine hohe Massenproduktivität sicherstellt.
Die Verteilerventile 28 und 42 bewirken an den Mittelpunkten ihrer Hin- und Herbewegungshübe, dass die Öffnungen 25a und 39a von beiden Nieder- und Hochdruckölwegen 47 und 48 getrennt werden. In diesem Zusammenhang werden die Pumpenöffnungen 25a der Pumpenzylinderbohrungen 25 mit den ersten Ventillöchern 26 verbunden, die 90º außer Phase in der Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung des Zylinderblocks 4 sind, und werden die Motoröffnungen 39a der Motorzylinderbohrungen 39 mit den zweiten Ventillöchern 40 verbunden, die 90º außer Phase in der Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung des Zylinderblocks sind. Auch wenn daher die Pumpentaumelscheibe 9a und die erste Ventiltaumelscheibe 9b sowie die Motortaumelscheibe 19a und die zweite Ventiltaumelscheibe 19b in der gleichen geneigten Anordnung sind, kommen, wenn die Kolben 27 und 41 ihre Ausfahr- oder Einfahrbewegungsgrenze erreichen, die entsprechenden Öffnungen 25a und 39a dahin, dass sie von beiden Nieder- und Hochdruckölwegen 48, 47 getrennt werden. Wenn daher die Kolben 27 und 41 anschließend ihre Bewegung zur Einfahr- oder Ausfahrbewegung ändern, ist es möglich, die Öffnungen 25a und 39a akkurat in Verbindung mit dem Niederdruckölweg 43 oder dem Hochdruckölweg 47 umzuschalten.
Ferner ist der Zylinderblock 4 aufgebaut, indem die ersten bis fünften Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; miteinander verlötet werden, die durch Pressen als getrennte Blockplatten geformt wurden, deren jeweilige Trennflächen zur Achse des Zylinderblocks orthogonal sind. In diesem Fall ist das Einlassloch 25i, das einer einlassseitigen Hälfte jeder Pumpenzylinderbohrung 25 entspricht, in den ersten und zweiten Blockplatten 4&sub1;, 4&sub2; gebildet, und das Innenloch 25o, das der innenseitigen Hälfte der Pumpenzylinderbohrung entspricht und im Durchmesser größer ist als das Einlassloch 25i, ist in den dritten bis fünften Blockplatten 4&sub3; bis 4&sub5; gebildet. Ähnlich ist das Einlassloch 39i, das einer einlassseitigen Hälfte jeder Motorzylinderbohrung 39 entspricht, in den vierten und fünften Blockplatten 4&sub4;, 4&sub5; gebildet, und das Innenloch 39o, das einer innenseitigen Hälfte der Motorzylinderbohrung entspricht und im Durchmesser größer ist als das Einlassloch 39i, ist in den ersten bis dritten Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub3; gebildet. Somit hat die große Anzahl von Einlasslöchern 25i, 39i oder Innenlöchern 25o, 39o, die in den Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; gebildet sind, eine relativ geringe Tiefe, und kann eine Massenproduktion durch Pressbearbeitung der Blockplatten mit derart vielen Löchern leicht vonstatten gehen. Daher können, durch Verbinden der Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub5; miteinander während ihrer Positionierung mit den Positionierungsmitteln 58, der Zylinderblock 4 effizient hergestellt werden.
Auch wenn übrigens ein leichter Fehler beim Bearbeiten oder bei Zusammenbau vorliegt, kann ein solcher Fehler durch die Durchmesserdifferenz zwischen den Einlasslöchern 25i, 39i und den Innenlöchern 25o, 39o größeren Durchmessers aufgenommen werden, sodass dies kein Hindernis für die Gleitbewegung der Kolben 27, 41 ist und eine weitere Verbesserung der Massenproduktion erreicht werden kann, indem die Bearbeitungsgenauigkeit der Innenlöcher 25o, 39o gröber gemacht wird.
Da darüber hinaus in jedem der Innenlöcher 25o, 39o eine Ölkammer gebildet ist, zu der nicht nur die Innenendfläche, sondern auch die Außenumfangsfläche des zugeordneten Kolbens 27 (41) weist, wird die Gleitfläche des Kolbens 27 (41) durch das in der Ölkammer befindliche Hydrauliköl immer zufriedenstellend geschmiert, wodurch ein glattgängiger Betrieb des Kolbens sichergestellt werden kann.
Die gekrümmten Nuten 25a&sub2;, 39a&sub2; der Pumpenöffnungen 25a und der Motoröffnungen 39a haben eine relativ komplizierte Form, aber weil diese gekrümmten Nuten in der Trennfläche der dritten Blockplatte 4&sub3; ausgebildet sind, können sie gleichzeitig mit der Pressbearbeitung für die dritte Blockplatte geformt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführung beschränkt, sondern es können verschiedene konstruktive Modifikationen innerhalb des in dem einzigen Anspruch definierten Umfang der Erfindung vorgenommen werden, ohne von diesem abzuweichen.
In dem stufenlos verstellbaren Taumelscheibengetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben aufgeführt, sind eine große Anzahl zweiter Verteilerventile, um Motoröffnungen von Motorzylinderbohrungen selektiv abwechselnd in Verbindung mit Hoch- und Niederdruckölwegen zu bringen, in dem Zylinderblock parallel zu der Zylinderblockachse angeordnet; eine Ventiltaumelscheibe, die zur relativen Drehung in Bezug auf den Zylinderblock zur Hin- und Herbewegung der zweiten Verteilerventile ausgelegt ist, ist integral mit einer Motortaumelscheibe an derselben Schrägebene kombiniert; die Motoröffnungen der Motorzylinderbohrungen sind so ausgebildet, dass sie jeweils durch die zweiten Verteilerventile an jeweiligen Stellungen 90º außer Phase in der Umfangsrichtung des Zylinderblocks in Bezug auf die Motorzylinderbohrungen selektiv gesteuert werden; und wenn die Ventiltaumelscheibe zusammen mit der Motortaumelscheibe eine aufrechte Stellung einnimmt, werden die zweiten Verteilerventile an ihren Hubmittelpunkten gestoppt. Wenn sich daher die Motortaumelscheibe in ihrer aufrechten Stellung befindet, kann die Ventiltaumelscheibe gleichzeitig aufrecht gemacht werden, ohne irgendeinen speziellen Koppelmechanismus zu verwenden, und es ist möglich, den Sperrzustand automatisch zu erhalten, indem die zweiten Verteilerventile an ihren Hubmittelpunkten gehalten werden. Somit ist es möglich, die Struktur des stufenlos verstellbaren Taumelscheibengetriebes mit Sperrfunktion zu vereinfachen.
Wie in den Fig. 1, 4 und 8 gezeigt, ist der Zylinderblock 4 durch die jeweiligen Trennflächen, die orthogonal zur Achse X des Zylinderblocks 4 sind, in fünf Blockplatten aufgeteilt. Die so aufgeteilten Blockplatten werden nachfolgend als erste Blockplatte 4&sub1; bis fünfte Blockplatte 4&sub5; bezeichnet. Die Pumpenzylinderbohrungen 25, die Motorzylinderbohrungen 39, die ersten Ventillöcher 26 und die zweiten Ventillöcher 40 durchsetzen die erste Blockplatte 4&sub1; bis fünfte Blockplatte 4&sub5;. Die Pumpenöffnungen 25a durchsetzen die dritte Blockplatte 4&sub3; bis fünfte Blockplatte 4&sub5;, und die Motoröffnungen 39a durhsetzen die erste Blockplatte 4 bis dritte Blockplatte 4&sub3;. Der Hochdruckölweg 47 ist zwischen den Passflächen der zweiten Blockplatte 4&sub2; und der Ausgangswelle 2 ausgebildet, während der Niederdruckölweg 48 zwischen der vierten Blockplatte 4&sub4; und der Ausgangswelle 2 ausgebildet ist.
Zumindest zwei Positionierungslöcher 55 durchsetzen die erste Blockplatte 4&sub1; bis zur fünften Blockplatte 4&sub5;, und Positionierungsstifte 56 sind in die Positionierungslöcher 55 eingesetzt. In diesem Zustand werden die Trennflächen der ersten Blockplatte 4&sub1; bis zur fünften Blockplatte 5&sub5; miteinander verlötet. Hierbei werden auch die Positionierungsstifte 56 an den Innenumfangsflächen der Positionierungslöcher 55 verlötet.
Wie in Fig. 45 gezeigt, können vor den obigen Lötarbeiten beide Enden 56a, 56a und der Positionierungsstifte 56 verstemmt werden, um zu verhindern, dass die Stifte 56 aus den Positionierungslöchern 55 herauskommen. Dies ist günstig für die folgenden Lötarbeiten.
Da in diesem Fall der Zylinderblock 4 in mehrere Blockplatten 4&sub1; bis 4&sub4; aufgeteilt und die Hoch- und Niederdruckölwege 47, 48, die Pumpenöffnungen 25a und Motoröffnungen 39a in vorbestimmter Weise in den geteilten Blockplatten ausgebildet sind, können auch Blockplatten mit derart komplizierten Ölwegen leicht und präzise durch Pressen oder Gießen hergestellt werden, was es möglich macht, den Effekt der Massenproduktion zu verbessern.
Fig. 12 stellt eine Ausführung, die dem einzigen Anspruch nicht entspricht, dar, welche nur die Taumelscheiben-Ölhydraulikpumpe P zeigt. Ein Pumpengehäuse 160, das durch eine geeignete Befestigungsstruktur gehalten ist, umfasst einen topfförmigen Gehäusekörper 160a und einen Deckel 160b, der am offenen Ende des Gehäusekörpers mit einem Bolzen 165 gesichert ist. Eine Eingangswelle 161, die durch eine Maschine (nicht gezeigt) angetrieben wird, ist in einer Endwand des Gehäusekörpers 160a durch ein Paar von Winkelkontaktlagern 162, 162' gehalten. Ein Saugrohr 163 und ein Auslassrohr 164 sind an dem Deckel 160b angebracht. Das Saugrohr 163 ist mit einem Ölsumpf oder einem Niederdruckölweg (nicht gezeigt) verbunden, während das Auslassrohr 164 mit einer Ölhydraulikvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist, die als Last dient.
Innerhalb des Pumpengehäuses 160 ist ein Taumelscheibenhalter 108 an der Eingangswelle 161 mit einem Bolzen 166 befestigt, und an dem Außenumfang des Taumelscheibenhalters 108 ist eine Taumelscheibenanordnung 106 durch ein Kugellager 110 und ein Winkelkontaktlager 111 drehbar gelagert. Wie im Falle der in der vorligen Ausführung verwendeten ersten Taumelscheibenanordnung 109 ist auch die in dieser zweiten Ausführung verwendete Taumelscheibenanordnung 109 integral mit einer Pumpentaumelscheibe 109a und einer Ventiltaumelscheibe 109b versehen. Ein Zylinderblock 104 ist an dem Deckel 160b mit Bolzen 167 befestigt, sodass er zu der Eingangswelle 160 koaxial ist.
In dem Zylinderblock 104 sind, wie in der Auslegung der in der vorigen Ausführung verwendeten Ölhydraulikpumpe P, eine große ungerade Anzahl (in der betreffenden dargestellten Ausführung fünf) von Pumpenzylinderbohrungen 125 und Ventillöchern 126, mit den Pumpenzylinderbohrungen 125 verbundene Pumpenöffnungen 125a und ein ringförmiger Niederdruckölweg 148 ausgebildet, und Pumpenkolben 127 und Verteilerventile 128 sind jeweils in die Pumpenzylinderbohrungen 125 und Ventillöcher 126 eingesetzt. Ein ringförmiger Hochdruckölweg 147 ist zwischen den Verbindungsflächen des Zylinderblocks 104 und dem Deckel 160b ausgebildet. Der Niederdruckölweg 148 und der Hochdruckölweg 147 stehen jeweils mit dem Saugrohr 163 und dem Auslassrohr 164 in Verbindung.
Kugelförmige Enden 129a und 130a der Pumpenkolben 127 und Verteilerventile 128 werden mit kugelförmigen Vertiefungen 129b, 130b der Pumpentaumelscheibe 109a bzw. der Ventiltaumelscheibe 109b in Eingriff gehalten.
Der Zylinderblock 104 ist axial in vier Blockplatten 104&sub1; bis 104&sub4; unterteilt. Die Pumpenzylinderbohrungen 125 durchsetzen die ersten bis dritten Blockplatten 104&sub1; bis 104&sub3; aufeinanderfolgend von der linken Seite her. In diesem Fall ist die erste Blockplatte 104&sub1; dicker als die anderen Blockplatten, und die darin geformten Pumpenzylinderbohrungen 125 sind mit hoher Präzision endbearbeitet. Andererseits sind die Pumpenzylinderbohrungen 125, die in den zweiten und dritten Blockplatten 104&sub2;, 104&sub3; ausgebildet sind, ein wenig größer und etwas grober als die erste Blockplatte 104&sub1; ausgebildet. Der Niederdruckölweg 148 ist in der zweiten Blockplatte 104&sub2; ausgebildet, und die Pumpenöffnungen 125a sind in der dritten Blockplatte 104&sub3; ausgebildet. Die vierte Blockplatte 104&sub4; ist im Durchmesser größer als die anderen Blockplatten, und ihr Außenumfangsabschnitt ist an dem Deckel 160b mit Bolzen 167 befestigt. Bei dieser Konstruktion wird es möglich, die ersten bis vierten Blockplatten 104&sub1; bis 104&sub4; dünner zu machen, und es kann eine Pressbearbeitung in hoher Massenproduktivität erfolgen. Die ersten bis vierten Blockplatten 104&sub1; bis 104&sub4; sind relativ zueinander in der gleichen Weise wie in der vorigen Ausführung positioniert und verlötet.
Wie oben aufgeführt, umfasst eine Taumelscheibenhydraulikeinheit einen Zylinderblock, wobei der Zylinderblock eine große Anzahl von Zylinderbohrungen aufweist, die ringförmig parallel zu einer Zylinderblockachse auf einem ersten Laufkreis angeordnet sind, der die Achse umgibt, und der auch eine große Anzahl von Öffnungen aufweist, die einzeln mit den Zylinderbohrungen verbunden sind, wobei eine große Anzahl von Kolben jeweils gleitend in die Zylinderbohrungen eingesetzt sind; Kolbentaumelscheiben, die dazu ausgelegt sind, an Endabschnitte der Kolben anzugreifen, welche Endabschnitte zur einen Endseite des Zylinderblocks hin vorsteht, wobei die Kolbentaumelscheibe dazu ausgelegt ist, relativ in Bezug auf den Zylinderblock zu drehen, um hierdurch eine Hin- und Herbewegung der Kolben zu bewirken; einen Niederdruckölweg und einen Hochdruckölweg; eine große Anzahl von Verteilerventilen vom Schiebertyp, die in dem Zylinderblock ringförmig parallel zu der Zylinderblockachse auf einem zweiten Laufkreis angeordnet sind, der die Achse umgibt, wobei die Verteilerventile dazu ausgelegt sind, sich axial hin- und herzubewegen, um die Öffnungen der Zylinderbohrungen selektiv abwechselnd mit dem Niederdruckölweg und dem Hochdrucköfweg in Verbindung zu bringen; und Ventiltaumelscheiben, die dazu ausgelegt sind, an Endabschnitte der Verteilerventile anzugreifen, welche Endabschnitte zur einen Endseite des Zylinderblocks hin vorstehen, wobei die Ventiltaumelscheiben dazu ausgelegt sind, sich relativ in Bezug auf den Zylinderblock zu drehen, um hierdurch eine Hin- und Herbewegung der Verteilerventile zu bewirken, wobei die vorliegende Erfindung erstens dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verteilerventile im Durchmesser kleiner ausgebildet sind als die Kolben, und dass der zweite Laufkreis im Durchmesser kleiner festgelegt ist als der erste Laufkreis. Auch wenn daher der erste Laufkreis ausreichend groß festgelegt wird, um sicherzustellen, dass ein ausreichend großer Hub auf jeden Kolben von der Kolbentaumelscheibe her ausgeübt wird, erhöht das Vorhandensein der Verteilerventilgruppe den Durchmesser des Zylinderblocks nicht, und es ist möglich, eine Minderung der radialen Größe der Hydraulikeinheit zu erreichen. Da übrigens die Verteilerventile im Durchmesser kleiner ausgebildet sind als die Kolben, kann die Verteilerventilgruppe leicht auch innerhalb der Kolbengruppe angeordnet werden. Weil darüber hinaus die Ventiltaumelscheibe an derselben Schrägebene wie die Kolbentaumelscheibe angeordnet ist und integral mit der Kolbentaumelscheibe ausgebildet ist, ist es nicht nur möglich, eine Zunahme der axialen Größe der Hydraulikeinheit aufgrund der Verwendung mehrerer Taumelscheiben zu unterdrücken, sondern es können auch sowohl die Kolbentaumelscheiben als auch die Ventiltaumelscheiben leicht miteinander integriert werden.
Die Öffnungen der Zylinderbohrungen sind so ausgebildet, dass sie selektiv durch die Verteilerventile an jeweiligen Stellungen 90º außer Phase in der Umfangsrichtung des Zylinderblocks in Bezug auf die Zylinderbohrungen gesteuert werden. Auch wenn daher die Kolbentaumelscheiben und die Ventiltaumelscheiben in derselben Richtung schräg angeordnet sind, kann der Betrieb der Verteilerventile akkurat mit guter Zeitgebung und entsprechend den Hin- und Herbewegungsstellungen der Kolben gesteuert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungen beschränkt, sondern es können verschiedene konstruktive Modifikationen innerhalb des in dem einzigen Anspruch definierten Umfangs der Erfindung vorgenommen werden, ohne von diesem abzuweichen. Z. B. können sich in Fig. 6 die Ausschnitte 36 oder 37, anstatt sich zum Umfangsrand der Halterplatte 32 zu öffnen, zu den Einsetzlöchern 57 hin öffnen, die in der Halterplatte 32 ausgebildet sind, wobei die Einsetzlöcher 57 im Durchmesser größer sind als die kugelförmigen Enden 19a oder 30a.

Claims

1. Stufenlos verstellbares Taumelscheibengetriebe, umfassend:

einen Zylinderblock (4), der eine Mehrzahl von Pumpenzylinderbohrungen (25) und Motorzylinderbohrungen (39) aufweist, die parallel zu einer Zylinderblockachse (X) angeordnet sind und diese ringförmig umgeben, eine Mehrzahl von Pumpenöffnungen (25a), die einzeln mit den Pumpenzylinderbohrungen (25) verbunden sind, sowie eine Mehrzahl von Motoröffnungen (39a), die einzeln mit den Motorzylinderbohrungen (39) verbunden sind;

eine Mehrzahl von Pumpenkolben (27), die jeweils gleitend in die Pumpenzylinderbohrungen (25) eingesetzt sind;

eine Mehrzahl von Motorkolben (41), die jeweils gleitend in die Motorzylinderbohrungen (39) eingesetzt sind;

eine Pumpentaumelscheibe (9a), die gegenüber einer Endfläche des Zylinderblocks (4) angeordnet und dazu ausgelegt ist, sich relativ zu der einen Endfläche des Zylinderblocks zu drehen, um eine Hin- und Herbewegung der Pumpenkolben (27) zu bewirken;

eine Motortaumelscheibe (19a), die gegenüber einer entgegengesetzten Endfläche des Zylinderblocks (4) angeordnet und dazu ausgelegt ist, sich relativ zu der entgegengesetzten Endfläche des Zylinderblocks (4) zu drehen, um eine Hin- und Herbewegung der Motorkolben (41) zu bewirken, und die in der Lage ist, zwischen einer aufrechten Stellung orthogonal zu der Achse (X), in der der Hub der Hin- und Herbewegung auf null reduziert ist, und einer maximal gekippten Stellung, in der der Hub der Hin- und Herbewegung maximiert ist, zu kippen;

einen ringförmigen Hochdruckölweg (47) und einen ringförmigen Niederdruckölweg (48), die beide die Achse (X) umgeben; und eine Mehrzahl von ersten Verteilerventilen (28) und zweiten Verteilerventilen (42) vom Schiebertyp, die in dem Zylinderblock (4) angeordnet und dazu ausgelegt sind, die Pumpenöffnungen (25a) und die Motoröffnungen (39a) durch einen Hubmittelpunkt, an dem die Pumpenöffnungen (25a) und die Motoröffnungen (39a) von beiden Ölwegen (47, 48) getrennt sind, selektiv abwechselnd in Verbindung mit dem Hochdruckölweg (47) und dem Niederdruckölweg (48) zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass

die zweiten Verteilerventile (42), um die Motoröffnungen (39a) selektiv abwechselnd in Verbindung mit dem Hochdruckölweg (47) und dem Niederdruckölweg (48) zu bringen, parallel zu der Achse (X) in dem Zylinderblock (4) angeordnet sind;

eine Ventiltaumelscheibe (19b), die dazu ausgelegt ist, sich relativ zu dem Zylinderblock (4) zur Hin- und Herbewegung der zweiten Verteilerventile (42) zu drehen, integral mit der Motortaumelscheibe (19a) in der gleichen Schrägebene kombiniert ist;

die Motoröffnungen (39a) der Motorzylinderbohrungen (39) so ausgebildet sind, dass sie jeweils durch die zweiten Verteilerventile (42) an jeweiligen Stellungen 90º außer Phase in der Umfangsrichtung des Zylinderblocks (4) in Bezug auf die Motorzylinderbohrungen (39) selektiv gesteuert werden; und

wenn die Ventiltaumelscheibe (19b), zusammen mit der Motortaumelscheibe (19a), eine aufrechte Stellung einnimmt, die zweiten Verteilerventile (42) an ihren Hubmittelpunkten gestoppt werden.