DE1480553A1

DE1480553A1 - Hydrostatisches Getriebe fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1480553A1
Application number: DE19631480553
Authority: DE
Inventors: Helmut Wittmeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-12-10
Filing date: 1963-12-10
Publication date: 1969-06-12

Description

Hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge.
Es sind viele Vorschläge bekannt, die die Ausbildung hydrostatischer Getriebe für Kraftfahrzeuge betreffen. Viele fußen auf der Möglichkeit, dabei die Regelpumpe und die Ölmotoren getrennt anzuordnen. Andere versuchen, durch Leistungsverzweigung, d.h. Übertragung eines mehr oder weniger großen Anteiles der zu übertragenden Leistung auf mechanischen Wege, den gegenüber rein mechanischen Getrieben oder auch hydrodynamisch-mechanischen Gertrieben im Kupplungsbereich des hydrodynamischen Drehmomentwandlers schlechteren Wirkungsgrad zu verbessern.
Hydrostatische Antriebe für Kraftfahrzeuge mit räumlich getrennt angeordneter Regelpumpe und Ölmotoren sind für Sonderfahrzeuge und grundlegende Neukonstruktionen von Personen-und Lastkraftwagen interessant. Zur eher realisierbaren wahlweisen Ausrüstung von Serienfahrzeugen der vorherrschenden Bauart mit automatischen Getrieben mit hydrostatischem Drehmomertwandler soll dieses Getriebe aber mërlichst in den Abmessungen dem sonst verwendeten Schaltgetriebe entsprechen. Wird ein stufenloses Getriebe mit rein hydrostatischer Kraftübertragung so ausgebildet, daß durch Veränderung des Schluckvermögens des Ölmotors die Abtriebdrehzahl des Ölmotors etwa doppelt so groß werden kann wie die Drehzahl der mit dem Antriebsmotor direkt gekuppelten Regelpumpe, so kann dadurch der Antriebsmotor im meistgefahrehen Geschwindigkeitsbereich mit wesentlich niedrigeren spezifischen Verbrauch arbeiten. Dadurch wird erreicht, daß der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch eines mit solch einem hydrostatischen Getriebe ausgerüsteten Kraftfahrzeuges nichthöher wird als bei rein mechanischer kraftübertragung, obwohl im Höchstleistungsbereich ein Mehrverbrauch infolge des schlechteren Getriebewirkungsgrades auftritt. Deshalb ist es zumindestens bei Kraftfahrzeugen mit Ottomotoren und relativ hoher Höchstgeschwindigkeit nicht zweckmäßig hydrostatische Getriebe mit Leistungsverzweigung vorzusehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge zu schaffen, deseen Abmessungen den der in Kraftfahrzeugen üblichen Schaltgertriebe entsprechen und dessen. Ausgangsdrehzahl gegenüber der I?,inrangsdreh- . zahl verdoppelt werden kann. Darüber hinaus soll erreicht werden, daß der Antriebsmotor regulierbar zum bremsen eingesetzt werden kann. und ein Anschieben des Kraftfahrzeuges möglich ist.
Las geschieht erfindungegemäß dadurch, daß eine Azialkolben- Regelpumpe und ein Axialkolben-Regelmotor hintereinander in einem Getriebegehäuse angeordnet sind, dessen äußere Form der eines Schaltgetriebes entspricht. Die Fördermengenverstellung der Regelpumpe und die Schluckmengenverstellung des Regelmotors sind durch ein Gestänge so verbunden, daß bei kleinster Fördermenge der Regelpumpe der Regelmotor die größte Schluckmenge aufnimmt und bei größter Fördermenge der Regelpumpe der Regelmotor nur die Hälfte davon je Umdrehung schluckt, also dann mit g@ doppelter Drehzahl umläuft. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Regelpumpe und Regelmotor kann unabhängig von einer automatischen drehzahlabhängigen Regelung beeinflußt werden, wenn das Fahrzeug schiebt.
Eine mechanische Beeinflussung der Regelpumpe ermöglicht unabhängig von deren automatischer Steuerung ein bestimmtes Schluckvermögen einzustellen, so daß beim Schieben des Fahrzeuges durch den als Pumpe wirkenden Ölmotor über die als Ölmotor arbeitende Regelpumpe der Antriebsmotor durchgedreht werden kann.
Im folgenden wird ein Getriebe nach der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben.
Das Getriebe ist in einem Gehäuse untergebracht, das aus einem Mittelstück 1, einem Anschlußgehäuse 2, einem Abschlußdeckel 3 und einem Ausleger 4 besteht. Das eigentliche Getriebe besteht aus einer Axialkolben-@egelpumpe 5 und einem Axialkolben-Regelmotor 6. Die Regelpumpe besteht aus einem Läufer 7, der Zylinderbohrungen enthält, in denen sich Kolben 8 verschieben lassen. Sie werden von Federn 9 gegen eine im Neigungswinkel verstellbare Stützscheibe 10 gedrückt. Zwischen den Kolben 8 und der Stützscheibe 10 befinden sich Gleitschuhe 11, die sich in Kugelsitzen auf die Stützscheibe einstellen können.
Der Regel Ölmotor hat einen dem der Regelpumpe ähnlichen Läufer 12, in dem sich die gleichen Kolben 8 mit Federn 9 und Gleitschuhen 11 befinden. Sie stützen sich auf eine Stützscheibe 13, die der Stützscheibe 10 gleich ist.
Die Läufer 7 und 12 arbeiten mit ihren hohlkugelförmigen Steuer-Stirnflächen gegen herausnehmbare Steuerspiegel 14. Die Steuerschutze lnd den Steuerspiegeln @@ ducken sich mit Durchtrittsöffnungen in der Gehäusezwischenwand 15. Die Stützscheiben 10 und 13 sind in Lagern 16 schwenkbar. Die von den Stützscheiben über die Lager 16 auf die Gehäuseteile 2 und 3 ausgeübten Axialkräfte werden von nur durch Striehpunktlinien angedeutete Zuganker 17 aufgenommen, so daß das Gehäuse-Mittelstück 1 von ihnen entlastet ist.
Die Stützscheiben 10 und 13 sind durch ein Gestänge 18 verbunden, das so ausgebildet ist, daß beim Schwenken der Stüt*-' acheibe 13 um einen bestimmten Winkel in einem bestimmten Drehsinn die Stützscheibe 10 um den doppelten Winkelbetrag., im entgegengesetzten Drehsinn geschwenkt wird. Die Stützscheibe 13 steht mit einem beidseitig beaufschlagten k-olbbn 19 in Verbindung. Die Bewegung des Kolbens 19 erfolgt durch , Drucköl, das von einer Pumpe 20 gefördert wird. Sie kann durch einen nicht eingezeichneten Steuerschieber beeinflußt werden, der drehzahlabhängig verstellt wird. Es ist aber auch mich, die Bewegung des kölbens 19 durch einen Schieber 21 zu beeinflussen, der durch Drehen eines Nockens 22 verstellt werden kann. Lins gewisse Verstellung der Stützscheibe 10 unabhängig, von der hydraulischen Verstellung ist durch Drehung eines Nockens 23 möglich.
Der Antrieb des Läufers 7 der Regelpumpe erfolgt vom Schwungrad 24 des Antriebsmotors aus @ber eine elastische Kupplung 25. An der inneren kupplungsscheibe 2t sind Fliehgewichte 27 in Schneiden 28 gelagert. Sie wirken gegen einen Teller 29, gegen den von der anderen Seite eine Feder 30 anliegt. Der Teller 29 trägt Stifte 31, die durch die innere Kunnlungsscheibe 26 geführt sind und an einem Ring 32 stofer. Der ding 32 steht in Berührung mit einer Rolle 33, die an eirem Hebel 34 sitzt. Der Hebel 34 steht in Verbindung mit der nicht dargestellten Steurung des Getriebes.
Eine Abtriebswelle 35 ist in den Läufer 12 des Regel-Ölmotors eingesetzt. Ihr Ende 36 wirkt auf die Karoanwelle der Kraftfahrzeuges. Auf der Abtriebswelle befindet sich ein zweiter Fliehkraftregler, der von einer Muffe 37, Kugeln 38 als Fliehgevichte, einem Miaitnehmerring 39 und einer Feder 40 gebildet wird. Die Muffe 37 wirbt gegen eine nicht dargestellte Rolle an einem Hebel, der ebenfalls mit der Steuerung des Getriebes in Verbindung steht.
Die Wirkungsweise des Getriebes ist wie folgt: In der gezeichneten Stellung arbeitet das Getriebe im Leerlauf. Die Stützscheibe 10 steht senkrecht zur Achse des Läufers 7 und de kolben 8 fieren keinen @ub aus, @o daß die Regelpumpe nicht fördert. Wird der Kolben 19 nach rechts verschober, so führt die Stützscheibe 13 eine linksdrehende Schwenkung aus. Die mit der Stützscheibe 13 über das Gestänge 18 verbundene Stützzcheibe 10 führt dann eine rechtsdrehende Schwehkung um den doppelten Winkelbetrag aus.
Beim Anfahren und bei hohem Fahrwiderstand ist die Ausschwenkung der Stützscheibe 10 klein, die der Stützßcheibe 13 bleibt noeh groß. Die Regelpumpe fördert wenig, der Olmotor schluckt viel. Die Motordrehzahl ist wesentlich höher als die Kardanwellendzehmehl.
1st der Fahrwiderstand klein, dann wird die Stützscheibe 10 rechtsdrehend weit ausgeschwenkt, die Stützseheibe 13 wies limksdrehend zurückgeschwenkt, s o d aß s c hl ie l i c h ihr installwinkel mim halb so groß wie der der Stützscheibe 10 ist. Dementsprechend ist das Schluckvermögen des Olmotors nur hal@ so groß wie die Fördermenge der Regelpumpe je Umdrehung.
Dias Drehzahl der kardanwelle ist dann doppelt so groß wie die des Antriehsmotors.
Wird der Kolbem 19 aus der gezeichneten Stellung nach links bewegt, damm werd uber das Gestänge 18 die Stiützscheibe 10 etwas linksirhend ausgeschwankt. Die Förderrichtung der Regelpumpe wird dadurch umgekehrte der Drehsinn den Ölmotors wechselt, das Fahrzeug fährt rückwärts. -Die Steuerung des Getriebes erfolgt automatisch abhängig von der Drehzahl des Antriebemotors, ausgeddrücy durch den Flieh- ' kraftregler aus den Tieilen 27 - 34, und des Gaßpedals. . . Die Regelpumpe beginnt zu fördern, wenn bei Überschreitung einer bestimmten Drehzahl das Gaspedal etwas durchgetreten, ist. Jeder Zwischenstellung des Gaspedals ist eine bestimmte Motordrehzahl zugeordnet. Wird diese überschritten, so wird über die Steuerung den Getriebes die Fördermenge der Regel,-pumpe erhöht, der Motor somit mehr belastet, bin die Drehzahl auf den bestimmten Wert abfällt. Umgekehrt wird die Fördermenge der Regelpumpe vermindert, wenn die Motordrehzahl unter den für die jeweilige Gaspedalstellung bestimmten Wert abfällt. Wird bei höherer Geaehwindigkeit das Gaspedal freigegeben, so erfolgt die Steuerung des Übersetzungererhältnissee des Getrieben durch den Schieber 21 als Folgekolbensteuerung . für den Kolben 19. Die Stellung des Schiebers 21 wird durch den Nocken 22 bestimmt und damit die Bremswirkung des Antriebsmotors reguliert, der über den pumpenden Ölmotor und die als Ölmotor wirkende Regelpumpe denn mit im Verhältnis zur Kardanwellendrehzahl mehr oder weniger hohen Drehzahl angetrie-ben wird.

Fällt die Fahrgeschwindigkeit unter einen bestimmten Wert, dann wird durch den aus den Teilen 37 - 40 bestehenden Fliehkraftregler auf der Abtriebswelle 35 veranlaßt, daß die Steuerung durch den Schieber 21 ausgeschaltet wird, und das Getriebe in die Leerlaufstellung gebracht wirk. Die vom Olmotor gee ederte Ölmenio kann dann, durch% ein nicht dargestellten töervtrözventil umlÄufen

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Claims

Patentansprüches: 1. Hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, bei dem in einen Gehäuse eine Axialkolben-Regelpumpe und ein Axialkolben-Regelölmotor angeordnet sind, dadurch gekennseichnet, daß das Getriebegehäuse aus einen für verschiedene Fahrzeugtypen gleichen Mittelstück (1), einen den Anechlußmaßen des jeweiligen Antriebsmotors angepaßten Anschlußgehäuse (2), einem für verschiedene Fahrzeugtypen gleichen Abschlußdecket (3) und einem den Abmissungen des wahlweise in den Fahrzeugtypen eingebauten Schaltgetriebes angepaßten Aus-, x leger (4) besteht.
2. Hydrostatischen Getriebe für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekemzeichnet, dsB die den Kolbenhub der Axialkolben-Regelpumpe und des Azialkolben-Regelölmotors bestimmenden schwenkbaren Stützscheiben so miteinander verbunden sind, daB beim Schwenken der Stützscheibe des Regelölmotore um einen bestimmten Winkel in einem bestimmten Drehsinn die Stützscheibe der Regelpumpe im entgegengesetzten Dreheins um den doppelten Winkelbetrag geschwenkt wird.
3. Hydrostatischen Getriebe für Kraftfahr@@uge nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekannzeichnet, daß die Vorstellung der Stützscheiben der Azialkolbsn-@egelpumpe und des Axialkosben-äegelölnotorn hydraulisch über einen beidseitig beaufschlagten Kolben erfolgt, dessen Bewegung einmal bei durchgetretenen Gaspedal abhängig von dessen Stellung und der Motordrehzahl gesteuert wird, bei freigegebenen Gaspe-dal dagegen von einen beliebig einstellbaren Polgekolben-Steuerschieber abhängig ist.
4. Hydrostatischee Getriebe für Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1 und, s, dadurch geke@@@eichnet, daß auf der Abtriebwelle (55) eia Fliehkrsftregler angeordnet ist, der veranlaßt, daß bei freigegebenen Gaspedal bei einer Kardamellend@ehzahl, die etwa der Leerlaufdrehzahl den Antriebmotors entspricht, die Steuerung den die Stützscheiben der Regelpumpe, und des Regelölmotors verstellenden Kolbens (19) durch den lolgekolbenateuorachieber (2l) ausgeschaltet wird.
5. Hydrostatischen Getriebe für Kraftfahrzeuge, nach Anspruch 1, dadurch gekdnnseichnet, daß der Antrieb vom Schwungrad des Antriebsmotors aus über eine drehelastische Kupplung erlegt.
6. Hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 und 5, dadurch geke@@seichnet, daß nu der Immeren Mitnehaerscheibe der drehelastischen Kupplung ein @li@hkrafregler angeordnet ist, der die Steuerung den Getriebes abhängig vom der Drehzahl des Antriebsmotors beeinflußt.
7. Hydroßtatischea ßetriebe für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe der Regelpumpe durch einen Nocken (23) mechanisch um einen bestimmten Winkel geschwenkt werden kann.