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Stufenlos wirkendes, hydrostatisches Taumelscheibengetriebe, insbesondere für
Kraftfahrzeuge
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be, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem zwi- schen der Antriebs-und der Abtriebswelle ein flüssigkeitsgetriebener Taumelscheibenmotor mit einer hinsichtlich ihrer Neigung verstellbaren Taumelscheibe sowie ein Planetengetriebe angeordnet sind.
Bei einem bekannten Getriebe dieser Art ist ein Umlaufgetriebe zur Verteilung des Antriebes auf zwei Antriebszweige und ein weiteres Umlaufgetriebe zur Wiedervereinigung der beiden Antriebszweige vorgesehen. Diese Umlaufgetriebe sind als Doppelplanetengetriebe ausgebildet ; sie sind über Kreuz geschaltet, indem je das. Sonnenrad des einen Planetengetriebes mit dem Aussenrad des andern Planetengetriebes in Antriebsverbindung steht. D1e heiden Antriebszweige stehen über einen aus dem Taumelscheibenmotor und der Taumelscheibenpumpe gebildeten. Drehmoment- wandler miteinander in Verbindung. Durch
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tereinander geregelt. Zur Erreichung eines Leerlaufes ist eine Kupplung erforderlich.
Ein anderer bekannter Antrieb teilt den Kraftfluss über ein Differentialgetriebe auf zwei Wellen und vereinigt ihn wieder über mehrere Zahnradpaare. Eine stufenlose übersetzung wird durch Verbindung der einzelnen Zahnräder mit der Antriebswelle über Taumelscheibentriebe erreicht, wozu die Taumelscheibe schwenkbar sind. Der Antrieb benötigt eine Leerlaufkupplung.
Ein weiteres bekanntes Getriebe verzweigt die Leistung über zwei Doppelplanetengetriebe auf drei Wege. Zwei Wege treiben eine Taumelscheibenpumpe, einer von ihnen mit dem dritten Leistungszweig setzt einen Taumelscheibenmotor in Tätigkeit, womit die Leistungszweige wieder vereinigt sind. Durch entsprechende Stellung des Taumelscheibenmotors wird die Taumelscheibepumpe belastet bzw. stillgesetzt, wodurch eine Untersetzung bzw. ein direkter Gang erreicht wird. Durch Verstellung der Taumelscheibe der Taumelscheibenpumpe wird Leerlauf herbeige- führt.
Die Erfindung bezweckt einen stufenlosen An- trieb, insbesondere für Kraftfahrzeuge zu schaf- fen, der gegenüber den bekannten Antrieben eine einfachere Konstruktion aufweist, geringere Leistungsverluste bedingt und eine erleichterte Be- dienung ohne Kupplungspedal und ohne Schalthebel gestattet.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, dass zur Unterdrucksetzung der Betriebsflüssigkeit des Taumelscheibenmotors eine Taumelscheibenpumpe vorgesehen ist, deren Antrieb von dem Planetenträger des Planetengetriebes aus erfolgt, wobei die Zylinder der Taumelscheibenpumpe mit den Zylindern des Taumelscheibenmotors durch Flüssigkeitsleitungen verbunden sind und zwischen den Leitungen ein im geöffneten Zustand diese kurzschliessendes und dadurch eine Flüssigkeitsbewegung zwischen Taumelscheibenpumpe und Taumelscheibenmotor unterbrechendes Regelventil eingeschaltet ist und schliesslich die Neigung der Taumelscheibe des Motors über eine Verstellhülse zwecks Drehmomentwandlung verstellbar ist.
Bei dem erfindungsgemässen Antrieb ist zur Leistungsverzweigung nur ein einfaches Planetengetriebe erforderlich und es erfolgt die Wieder-
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Taumelscheibenmotor. Während des Anlaufes wird die Drehzahldifferenz zwischen Antrieb und Abtrieb von, der Flüssigkeitspumpe aufgenommen,
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ten Gang steht der hydrostatische Teil des Getriebes still. Die Erfindung benötigt nur im Taumel- scheibenmotor eine schwenkbare Taumelscheibe. Zur Einschaltung von Leerlauf ist lediglich eine öffnung, des die Verbindungsleitungen zwischen Taumelscheibenpumpe und-motor kurzschliessenden Regelventiles notwendig. Eine Kupplung ist nicht erforderlich.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsge- ! mässen Getriebes schematisch veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 ein Schema der Gesamtanordnung unter teilweiser Darstellung von Einzelheiten im Schnitt, Fig. 2 eine Stinansicht und Fig. 3 in
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einem vergrösserten Schnitt eine VentiLsteuerung für den hydrostatischen Teil des Getriebes.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist 1 eine Antriebswelle und 19 eine Abtriebswelle.
Mit der Antriebswelle 1 ist ein Antriebsrad 4 eines Planetengetriebes verbunden, in dessen Planetenträger 2 mit einem Bolzen 3 die Planeten- räder 5, 6 gelagert sind, welche m1t, dem Arbtriebs- ra'd 18 im'Eingriff stehen. Mit dem Planetenträger 2 verbunden ist ein Stirnrad 7, das auf der Antriebswelle 1 drehbar ist und mit einem Stirnrad 8 in Eingriff steht, welches seinerseits mit der Welle 9 verbunden ist. Ein Teil der von der Antriebswelle 1 gelieferten Leistung wird über das Antriebsrad 4, die Planetenräder 5, 6, den Bolzen 3, den Planetenträger 2 und die Stirnräder 7 und F auf. die Welle. 9 übertragen.
Mit der Welle 9 ist eine Taumelscheibe 11 einer
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pumpe I stehen über Flüssigkeitsleitungen 37, 3 mit Zylindern 35 eines Taumelscheibenmotors II in Verbindung. Mit A und B sind. Steuerschieber bezeichnet, die von einer Nocke 10. auf der Welle 9 bzw. einer Nocke 36 auf. der Abtriebswelle 19 betätigt werden. Gemäss Fig. 3 besteht jeder der Steuerschieber aus einem Schiebergehäuse 14, in welchem ein durch eine Feder 16 gegen die Nocke 10 bzw. 36 gedrückter Schieber 15 gleitet und welches durch eine Verschlusskappe 17 verschlossen ist. An das Schiebergehäuse 14 sind die Flüssigkeitsleitungen 37, 38 angeschlossen. Das Schiebergehäuse ist mit Hilfe einer Mutter 39 an dem. Getriebegehäuse befestigt.
Die Steuerung erfolgt in der Weise, dass Druckflüssigkeit aus dem Zylinder 13 der Taumelscheibenpumpe I mit sich lim Druckhub nach rechts bewegenden Kolben in den Zylinder 35 mit sich im Arbeitshub nach links bewegenden Kolben des Taumelscheibenmotors 11 durch die Leitung 37 gefördert wiJ. 1d'und Flüssigkeit durch die Leitung 38 aus dem (in Fig. 1 oben-dargestellten) einen sich nach rechts bewegenden Kolben aufnehmenden Zylinder 35 des Taumelscheibenmotors II in den oberen, einen sich nach links bewegenden Kolben aufnehmenden Zylinder. der Taumelscheibenpumpe geführt
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scheibenpumpe I und Taumelscheibenmotor II unterbrechendes Regelventil dargestellt. Zum Ausgleich von Leckölverlusten Sst ein Behälter E mit Klappenventilen D angeordnet.
Die Kolben des Taumelschelbenmotors II stehen über Pleuelstangen 34, eine Befestigungsscheibe 32, eine Lagerschale 29, 31 mit Gleitrollen und einer Zwischenscheibe 30 mit einer Taumelscheibe 33 in Verbindung. Die Taumelscheibe 33 ist miit verstellbarer Neigung mit der Abtriebswelle 19 verbunden. Die Verstellung der Neigung er- folgt über eine Verstellhülse 27, die längs. der Ab- triebswelle 19 verschiebbar ist und einen Verstellhebel 28. Die Verstellhülse 27 ist mit einem konischen Wälzlager 24, 25 verbunden, auf dem eine Wälzlagerschale 22 drehbar ist, die ein Gewinde 23 trägt, das in ein Gewinde 26 z. B. im Getriebegehäuse eingreift.
Durch Verdrehung der Wälzlagerschale 22 wird somit eine Verstellung der Neigung der Taumelscheibe 33 bewirkt.
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vom Schnellen ins Langsame gewünscht wird, so wird durch die zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 19 bestehende Drehzahldifferenz über das Planetengetriebe 2-6 und die Stirnräder 7 und 8 die Welle 9 der Taumelscheilbenpumpe I in Drehung versetzt. Die Taumelscheibenpumpe I fördert über die FlüssigMtsleitung 37 Druckflüssigkeit zum Taumelscheibenmotor II.
Auf diese Weise wird über die Taumelscheibe 33 ein zusätzliches Drehmoment zu dem über das Abtriebsrad 18 des Planetengetriebes auf die Abtriebswelle 19 übertragenen Drehmoment ausge-
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die Ausübung eines Drehmomentes auf die Ab- ! triebswelle 19 zu verhindern. Dies wird erreicht, indem. de von der Antriebswelle 1, auf die Welle 9 übertragene Bewegung. durch die Taumelschei- benpumpe 1 vollkommen vernichtet wird. Zu
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sigkeit durch die Leitung 38 wieder zurückfliesst.
Um aus dem Leerlauf den Antrieb einzuschalten, wird das Regelventil C langsam geschlossen, wodurch eine Flüssigkeitsförderung von der Taumelscheibenpumpe I zum Taumelscheibenmotor II und die Oibert agung eines Drehmomentes ein- , geleitet wird. Das Schliessen des Regelventiles C
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auch :drehzahlabhängig von der Antriebswelle 1 auto- matisch erfolgen.
Das eigentliche Oangwählen erfolgt. durch Ver- drehen der Wälzlagernchale 22 und Veränderung der Neigung der Taumelscheibe 33 mit Vergrö- sserung deren Neigungswinkels. Gegenüber der Ab- triebswelle wir. d der Hub der in den Zylindern
35 gleitenden Kolben verringert, u. zw. bis zum
Wert Null, sobald. die Taumelscheibe 33 senkrecht zur Abtriebswelle 19 steht.
Bei dieser Stellung der :
Taumelscheibe kann keine Förderung von Druck- flüssigkeit von der Taumelscheibenpumpe I zum 'Taumelscheibenmotor II erfolgen, so dass der di- reikte Gang eingeschaltet ist, bei dem die Dreh- zahl der Antriebswelle 1 gleich ist der Drehzahl t der Abtriebswelle 19 und der Planetenträger stillsteht.
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Dbersetzungsverhätnistrieoowel1e 19,, die kleiner sind als 900, ist direkt abhängig von dem Verhältnis des Hubvolumen der Taumelscheibenpumpe I zu den jeweils durch die Neigung der Taumelscheibe 33 gegebenen Hubvolumen des Taumelscheibenmotors II.
Die Veränderung der Neigung der Taumelscheibe 33 kann entweder von Hand aus oder auch hydraulisch erfolgen. Zu einer hydraulischen Betätigung ist es z. B. möglich, neben dem Gaspedal eines Kraftwagens rechts und links je ein zusätzliches Pedal anzuordnen, wobei etwa das rechts befindliche Pedal eine Vergrösserung der Neigung der Taumelscheibe 33 auf hydraulischem Wege bewirkt und damit ein Weiterschalten des Getriebes gegen den direkten Gang hin bewerkstelligt, wogegen etwa das links befindliche Pe- dal ein Herunterschalten des Getriebes veranlasst.
Ein solches Herunterschalten ist z. B. auch zur Bremsung eines Fahrzeuges mit Hilfe eines Motors bei Bergabfahrten möglich. Die Bremswirkung tritt sofort ein, sobald das Gaspedal durch Wegnehmen des Fusses in seine Ruhestellung gelangt.
Das erfindungsgemässe Getriebe benötigt kein Kupplungspedal. Der Motor kann immer auf einer günstigen Drehzahl gehalten werden, was einerseits für die Lebensdauer des Motors, anderseits auch hinsichtlich des Kraftstoffverbrauches günstig ist. Das erfindungsgemässe Getriebe hat einen grossen übersetzungsbereich und ist daher sowohl für schwere Lastwagen als auch für Kleinwagen geeignet.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgmässen Getriebes ist darin zu erblicken, dass die Bewegungen des hydrostatischen Getriebes gegen den direkten Gang hin kleiner und schliesslich Null werden, wodurch nur geringe Leistungsverluste auftreten. Ein weiterer Vorteil ist auch darin zu erblicken, dass das Getriebe nur einen geringen Raumbedarf aufweist.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Stufenlos wirkendes, hydrostatisches Taumelscheibengetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem zwischen der Antriebs- und der Ab- triebswelle ein flüssigkeitsgetriebener Taumelscheibenmotor mit einer hinsichtlich ihrer Neigung verstellbaren Taumelscheibe sowie ein Planetengetriebe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterdrucksetzung der Betriebs- flüssigkeit des Taumelscheibenmotors (II) eine Taumelscheibenpumpe (I) vorgesehen ist, deren Antrieb von dem Planetenträger (2) des Plane-
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sind und zwischen den Leitungen (37, 38) ein im , geöffneten Zustand, diese kurzschliessendes und dadurch eine Flüssigkeitsbewegung zwischen Taumelscheibenpumpe (I) und Taumelscheibenmotor (II) unterbrechendes Regelventil (C)
eingeschaltet ist und schliesslich die Neigung der Taumelsohei- be (33 des Motors über eine Verstellhülse (27) zwecks Drehmomentwandlung verstellbar ist.