DE3780262T2

DE3780262T2 - Hydraulisch betriebener, stufenlos veraenderbarer antrieb.

Info

Publication number: DE3780262T2
Application number: DE8787310233T
Authority: DE
Inventors: Mitsumasa Furumoto; Kenichi Ikehjiri; Eiichiro Kawahara; Noboru Yamamoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-11-19
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1992-12-24
Anticipated expiration: 2007-11-20
Also published as: EP0268483B1; EP0268483A1; DE3780262D1; US4838024A

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe und insbesondere ein hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe mit einem Drucksteuerventil, das bei einem Druckwert geöffnet werden kann, der einen normalen Betrieb eines überdruckventils bzw. eine ruhige Zirkulation von Öl in einer hermetischen Hydraulikkammer ermöglicht.
Hydraulisch betätigte, stufenlos verstellbare Getriebe sind im Stand der Technik beispielsweise aus der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 56-143857 bekannt.
Bei derartigen hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getrieben wird Öl als Schmieröl in eine hermetische Hydraulikkammer geleitet, um aufeinander gleitende Flächen des Getriebes zu schmieren. Gemäß der JP-A-56-143857 wird Öl der Kammer mittels Leckage zugeführt.
Aus der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-118566 war es bekannt, eine Schmierkammer vorzusehen, welche die aufeinander gleitenden Flächen einer Taumelscheibe und Kolben eines hydraulischen Taumelscheibenmotors oder einer hydraulischen Taumelscheibenpumpe umgibt.
Wenn die Schmierkammer in einen Hydraulikmotor für ein hydraulisch betätigtes Getriebe eingebaut ist, wie dies aus der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57-76357 bekannt ist, so kann der Schmierkammer in dem Hydraulikmotor Öl zugeführt werden, welches von einem Drucksteuerventil abgegeben wird, das den Öldruck in einer hermetischen, die Hydraulikpumpe umgebenden Hydraulikkammer reguliert.
Falls von dein Drucksteuerventil abgegebenes Öl der Schmierkammer zugeführt wird, kann, wenn die zwischen den Gleitflächen einer Taumelscheibe und Kolben herausleckende Schmierölmenge bei hohen Drehzahlen oder unter hoher Last ansteigt, der Öldruck in der Schmierkammer erhöht werden und einen zur Öffnung des Drucksteuerventils festgesetzten Druckwert übersteigen, so daß das Drucksteuerventil im Gegenzug möglicherweise nicht normal arbeitet. Wenn das Drucksteuerventil nicht normal arbeitet, zirkuliert das Öl in der hermetischen Hydraulikkammer nicht ruhig und die Öltemperatur steigt über einen geeigneten Temperaturwert an, mit der Folge, daß die Haltbarkeit der Hydraulikpumpe verringert wird.
Erfindungsgemäß wird ein hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe vorgeschlagen mit einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor, die durch einen geschlossenen Hydraulikkreislauf miteinander verbunden sind, einer Schmierkammer, die Gleitflächen der Hydraulikpumpe oder/und des Hydraulikmotors umgibt, und einer Schmierölquelle für die Schmierkammer, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein erstes Drucksteuerventil zwischen der Schmierölquelle und der Schmierkammer vorgesehen ist, das die Verbindung zur Schmierkammer öffnet, falls der der Kammer zugeführte Öldruck einen ersten Druckwert überschreitet, und daß ein zweites Drucksteuerventil in einer Auslaßleitung der Schmierkammer vorgesehen ist, wobei das zweite Ventil geöffnet werden kann, falls der Druck in der Kammer einen zweiten Öldruckwert überschreitet, der kleiner als der erste Druckwert ist.
Wenn die zwischen den Gleitflächen herausleckende Betriebsölmenge ansteigt, und der Öldruck in der hermetischen Hydraulikkammer den zweiten Druckwert übersteigt, wird das Drucksteuerventil geöffnet, um das Öl aus der hermetischen Hydraulikkammer abzulassen. Sofern der zweite Druckwert niedriger als der erste Druckwert ist, steigt der Öldruck in der hermetischen Hydraulikkammer nicht über den ersten Druckwert für das überdruckventil an. Somit wird jederzeit ein normaler Betrieb des überdruckventils ermöglicht.
Wenn der Öldruck in der Schmierkammer über den zweiten Druckwert ansteigt, wird das zweite Drucksteuerventil geöffnet, um das Öl aus der Schmierkammer abzulassen. Der Öldruck in der Schmierkammer übersteigt den ersten Druckwert nicht, da der zweite Druckwert niedriger als der erste Druckwert ist. Entsprechend wird eine ruhige Zirkulation des Öls in der Schmierkammer ermöglicht.
Im folgenden werden nur als Beispiel einige hydraulisch betriebene, stufenlos verstellbare Getriebe, die einige der vorstehend genannten Merkmale aufweisen, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es stellt dar:
Figur 1 ein Kreislaufdiagramm einer Hydraulikkreislauf- Anordnung eines hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 einen Längsschnitt des hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes;
Figur 3 einen vergrößerten Teilschnitt des in Figur 2 dargestellten, hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes;
Figur 4 einen vergrößerten Teilschnitt eines in Figur 2 mit IV bezeichneten, umgrenzten Bereichs;
Figur 5 einen vergrößerten Teilschnitt eines in Figur 3 mit V bezeichneten, umgrenzten Bereichs;
Figur 6 einen Längsschnitt eines hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes für Kraftfahrzeuge gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 7 ein Kreislaufdiagramm einer Hydraulikkreislauf- Anordnung eines hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Figur 8 einen Längsschnitt des hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß Figur 7;
Figur 9 einen vergrößerten Teilschnitt des in Figur 2 dargestellten, hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes;
Figur 10 einen vergrößerten Teilschnitt eines in Figur 8 mit X bezeichneten, umgrenzten Bereichs;
Figur 11 einen vergrößerten Teilschnitt eines in Figur 8 mit XI bezeichneten, umgrenzten Bereichs;
Figur 12 ein Kreislaufdiagramm einer Hydraulikkreislauf- Anordnung eines hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
Figur 13 einen Längsschnitt des in Figur 12 dargestellten, hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes.
Gleiche oder einander entsprechende Teil sind in den verschiedenen Ansichten mit gleichen oder einander entsprechenden Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes CVT, wie es bei einem Kraftfahrzeug, beispielsweise einem Automobil, verwendet wird. Das Getriebe CVT umfaßt grundlegend eine Hydraulikpumpe P fester Verstellung, die mit einer von einer Maschine E angetriebenen Eingangswelle 2 gekoppelt ist, und einen Hydraulikmotor M variabler Verstellung, der koaxial zur Hydraulikpumpe P angeordnet ist. Die Hydraulikpumpe P und der Hydraulikmotor M sind in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf C gekoppelt. Der Hydraulikmotor M ist über eine Ausgangswelle 11, eine Vorwärts/Rückwärts-Getriebeanordnung G, eine Hilfswelle 18 und ein Differenzial D betriebsmäßig mit Rädern W gekoppelt.
Der geschlossene Hydraulikkreislauf C umfaßt eine Hochdruckölleitung bzw. einen Öldurchgang höheren Drucks Ch, die bzw. der die Auslaßöffnung der Hydraulikpumpe P und die Einlaßöffnung des Hydraulikmotors M miteinander verbindet, und eine Niederdruckölleitung bzw. einen Öldurchgang niedrigeren Drucks Cl, die bzw. der die Auslaßöffnung des Hydraulikmotors M und die Einlaßöffnung der Hydraulikpumpe P miteinander verbindet. Die Hoch- und Niederdruckölleitungen Ch, Cl sind über ein Kupplungsventil 116 miteinander verbunden. Die Eingangswelle 2 treibt eine Nachfüllpumpe F an. Die Nachfüllpumpe F weist eine Auslaßöffnung auf, welche mit den Hoch- und Niederdruckölleitungen Ch, Cl über eine Nachfüll-Ölleitung 137 und ein Paar Rückschlagventile 138 verbunden ist. Wenn die Nachfüllpumpe F betätigt wird, führt sie dem geschlossenen Hydraulikkreislauf C über die Nachfüllölleitung 137 Betriebsöl von einem Öltank T zu, um einen Ölmangel in dem Kreislauf C auszugleichen. Ein Überdruckventil 150 ist mit der Nachfüll-Ölleitung 137 verbunden. Wenn der Öldruck in der Nachfüll-Ölleitung 137 einen vorbestimmten Druckwert übersteigt, so wird das Überdruckventil 150 geöffnet, um Öl abzulassen, das in eine hermetische Hydraulikkammer 31 der Hydraulikpumpe P eingeführt wird. Ein zwischen der Kammer 31 und dem Öltank T angeordnetes Drucksteuerventil 50 wird geöffnet, wenn der Öldruck in der Kammer 31 einen vorbestimmten Druckwert übersteigt. Der zur Öffnung des Drucksteuerventils 50 festgesetzte Druckwert ist niedriger festgesetzt als der für das Überdruckventil 150 festgesetzte Druckwert.
Das Kupplungsventil 116 umfaßt ein Drosselventil, welches zwischen einer offenen Stellung, in der die Hoch- und Niederdruckölleitungen Ch, Cl miteinander verbunden sind, und einer vollständig geschlossenen Stellen, in der die Hoch- und Niederdruckölleitungen Ch, Cl voneinander getrennt sind, umschaltbar ist, wobei das Kupplungsventil 116 eine Zwischenöffnungsstellung aufweist. Wenn das Kupplungsventil 116 die Hoch- und Niederdruckölleitungen Ch, Cl miteinander verbindet, wird dem Hydraulikmotor M kein Öldruck zugeführt und daher befindet sich das Getriebe in einem neutralen Zustand, in welchem der Hydraulikmotor M nicht arbeitet. Wenn das Kupplungsventil 116 die Hoch- und Niederdruckölleitungen Ch, Cl voneinander trennt, zirkuliert Betriebsöl zwischen der Hydraulikpumpe P und dem Hydraulikmotor M, um Antriebsleistung zu übertragen und hierdurch eine Bewegung des Kraftfahrzeugs zu bewirken. Wenn das Kupplungsventil 116 sich in der Zwischenöffnungsstellung befindet, zirkuliert Betriebsöl mit einer von der Öffnung des Kupplungsventils 116 abhängigen Rate. Das Kupplungsventil 116 befindet sich somit in einem "Teileingriffs"-Zustand.
Der Aufbau des stufenlos verstellbaren Getriebs CVT wird im einzelnen mit Bezug auf Figur 2 erläutert werden. Das stufenlos verstellbare Getriebe CVT ist in einem Getriebegehäuse 1 untergebracht, welches aus einem Paar der Länge nach getrennter Gehäuseteile 1a, 1b zusammensetzt ist.
Die Hydraulikpumpe P weist einen Pumpenzylinder 4 auf, der bei 3 mit einer Eingangswelle 2 gekoppelt ist, eine Mehrzahl Zylinderlöcher bzw. Zylinderbohrungen 5, die in dem Pumpenzylinder 4 in einem kreisförmigen Muster um die Eingangswelle 2 ausgebildet sind, und eine Mehrzahl Pumpenkolben 6, die jeweils gleitverschieblich in die Zylinderbohrungen 5 eingepaßt sind. Die Leistung der Maschine E wird über ein Schwungrad 7 auf die Eingangswelle 2 übertragen.
Der Hydraulikmotor M weist einen Motorzylinder 8 auf, der konzentrisch zu dem Pumpenzylinder 4 diesen umgebend und relativ dazu verdrehbar angeordnet ist, eine Mehrzahl von Zylinderlöcher oder Zylinderbohrungen 9, die in dem Motorzylinder 8 in einem kreisförmigen Muster um dessen Drehmittelpunkt ausgebildet sind, und eine Mehrzahl Motorkolben 10, die jeweils in die Zylinderbohrungen 9 gleitverschieblich eingepaßt sind.
Der Motorzylinder 8 weist axial gegenüberliegende Enden auf, an denen Ausgangs- und Halterungswellen 11, 12 koaxial angebracht sind. Die Ausgangswelle 11 ist an der axialen Endwandung des Gehäuseteils 1a mittels eines Nadellagers 13 drehbar gehalten und die Halterungswelle 12 ist an der axialen Endwandung des Gehäuseteils 1b mittels eines Kugellagers 14 drehbar gehalten.
Die Eingangswelle 2 erstreckt sich fluiddicht durch die Endwandung des Gehäuseteils 1a und ist konzentrisch in der Ausgangswelle 11 angeordnet. Eine Mehrzahl Nadellager 15 ist zwischen der Innenfläche der Ausgangswelle 11 und der Außenfläche der Eingangswelle 2 angeordnet, so daß die Eingangswelle 2 und der Pumpenzylinder 4 und die Ausgangswelle 11 und der Motorzylinder 8 relativ zueinander verdrehbar sind.
Parallel zur Ausgangswelle 11 ist die Hilfswelle 18 an der gegenüberliegenden Endwandung des Getriebegehäuses 1 mittels eines Rollenlagers 16 und eines Kugellagers 17 drehbar gehalten. Die Vorwärts/Rückwärts-Getriebeanordnung G ist zwischen der Hilfswelle 18 und der Ausgangswelle 11 angeordnet.
Die Vorwärts/Rückwärts-Getriebeanordnung G umfaßt ein Paar Antriebszahnräder 19, 20, die fest an der Ausgangswelle 11 angebracht sind, ein angetriebenes Zahnrad 21, das auf der Hilfswelle 18 mit dem Antriebszahnrad 19 kämmend drehbar gehalten ist, ein angetriebenes Zahnrad 22, das auf der Hilfswelle 18 in radialer Ausrichtung zu dem anderen Antriebszahnrad 20 drehbar gehalten ist, ein Zwischenzahnrad 23, das mit dem Antriebszahnrad 20 und dem angetriebenen Zahnrad 22 kämmt, ein angetriebenes Kupplungszahnrad 24, das an der Hilfswelle 18 zwischen Antriebs-Kupplungszahnrädern 21a, 22a ausgebildet ist, und ein Kupplungsteil 25 zum selektiven Koppeln der Antriebs-Kupplungszahnräder 21a, 22a mit dem angetriebenen Kupplungszahnrad 24. Die Antriebs-Kupplungszahnräder 21a, 22a sind mit den gegenüberliegenden Flächen der angetriebenen Zahnräder 21, 20 einstückig ausgebildet. Eine Schaltgabel 26 steht mit dem Kupplungsteil 25 in Eingriff, um dieses selektiv axial in Eingriff mit dem Antriebs-Kupplungszahnrad 21a und dem angetriebenen Kupplungszahnrad 24 oder dem Antriebs-Kupplungszahnrad 22a und dem angetriebenen Kupplungszahnrad 24 zu bewegen.
Die Hilfswelle 18 weist ein integrales Zahnrad 28 auf, das mit einem Eingangszahnrad 27 des Differenzials D in kämmendem Eingriff gehalten ist. In Abhängigkeit von der Betätigung des Kupplungsteils 25 wird das Differenzial D selektiv in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Kraftfahrzeugs betrieben.
Wie in Figur 3 dargestellt, ist die hermetische Hydraulikkammer 31 zwischen dem Motorzylinder 8 und dem Pumpenzylinder 4 ausgebildet und in der Kammer 31 ist innerhalb des Motorzylinders 8 der Endfläche des Pumpenzylinders 4 gegenüberliegend eine Pumpentaumelscheibe 32 gehalten. Ein ringförmiger einstückiger Pumpenschuh ist in Gleitkontakt mit der Pumpentaumelscheibe 32 gehalten.
Die Pumpenkolben 6 und der Pumpenschuh 33 sind mittels Verbindungsstangen 44 relativ zueinander verschwenkbar gekoppelt. Ein an dem Motorzylinder 8 durch ein Rollenlager 42 gehaltener Anpreßring 34 ist gegen eine innere Umfangsstufe des Pumpenschuhs 33 gehalten. Eine Federhalterung 35 ist gegen den Anpreßring 34 gehalten, wobei die Federhalterung 35 mit der Eingangswelle 2 über Schiebekeile 36 gekoppelt ist, die eine axiale Bewegung der Federhalterung 35 auf der Eingangswelle 2 ermöglichen, jedoch eine Drehung der Federhalterung 35 relativ zur Eingangswelle 2 verhindern. Zwischen der Federhalterung 35 und dem Pumpenzylinder 4 ist eine Schraubenfeder 37 um die Eingangswelle 2 angeordnet, die normalerweise derart gegen die Federhalterung 35 drückt, daß der Anpreßring 34 den Pumpenschuh 33 elastisch in Richtung zur Pumpentaumelscheibe 32 hin vorspannt. Die Federhalterung 35 weist eine teilsphärische Oberfläche auf, die mit einer komplementären teilsphärischen Oberfläche des Anpreßrings 34 in Kontakt steht. Daher ist die Federhalterung 35 zur Übertragung elastischer Kräfte von der Feder 37 auf den Anpreßring 34 sorgfältig gegen den Anpreßring 34 gehalten.
Die Kammer 31 ist durch den Pumpenschuh 33, den Anpreßring 34 und die Federhalterung 35 in eine erste Kammer 31a in der Nähe der Pumpentaumelscheibe 32 und eine zweite Kammer 31b in der Nähe des Pumpenzylinders 4 unterteilt.
Die Pumpentaumelscheibe 32 und der Pumpenschuh 33 weisen aufeinander gleitende Flächen auf, deren innere Umfangskanten in die erste Kammer 31a hinein gerichtet sind, so daß zwischen diesen Gleitflächen herausleckendes Schmieröl in die erste Kammer 31a fließt. Zum Schmieren der Gleitflächen der Pumpentaumelscheibe 32 und des Pumpenschuhs 33 ist in der Stirnfläche des Pumpenschuhs 33 eine ringförmige Hydrauliktasche 38 ausgebildet, die über in dem Pumpenschuh 33, den Verbindungsstangen 44 und den Pumpenkolben 6 ausgebildete Ölbohrungen 39, 40, 41 mit zwischen den Pumpenkolben 6 und dem Pumpenzylinder 4 ausgebildeten Pumpenkammern 45 in Verbindung steht. Daher wird in den Pumpenkammern 45 unter Druck stehendes Öl durch die Ölbohrungen 41, 40, 39 der hydraulischen Tasche 38 zugeführt, um hierdurch die Gleitflächen des Pumpenschuhs 33 und der Pumpentaumelscheibe 32 zu schmieren. Gleichzeitig wird der Öldruck in der Hydrauliktasche 38 auf den Pumpenschuh 33 ausgeübt, um die vorstehende Last der Pumpenkolben 6 aufzunehmen, so daß der Kontaktdruck zwischen dem Pumpenschuh 33 und der Pumpentaumelscheibe 32 vermindert werden kann.
Um die Gleitflächen der Pumpentaumelscheibe 32 und des Pumpenschuhs 33 ist von dem Motorzylinder 8, der Pumpentaumelscheibe 32, dem Pumpenschuh 33 und einem Rollenlager 42 eine ringförmige Schmierkammer 43 gebildet, die Teil der zweiten Kammer 31b ist.
In der Hydrauliktasche 38 unter Druck stehendes Öl leckt fortwährend entlang der Gleitflächen des Pumpenschuhs 33 und der Pumpentaumelscheibe 32 in die Schmierkammer 43. Das so als erstes ausgetretene Öl füllt die Schmierkammer 43 als Schmieröl und leckt dann durch das Rollenlager 42 in die zweite Kammer 31b. Daher wird die Schmierkammer 42 stets mit neuem Schmieröl gefüllt, das in der Lage ist, die Gleitflächen des Pumpenschuhs 33 und der Pumpentaumelscheibe 32 sogar von außerhalb des Pumpenschuhs 33 zuverlässig zu schmieren.
In die zweite Kammer 31b fließt Öl aus der Schmierkammer 43 und auch Schmieröl von den Gleitflächen der Pumpenkolben 6 und der Zylinderbohrungen 5 und von den Gleitflächen des Pumpenzylinders 4 und eines Verteilerelements 46.
Die Federhalterung 35 weist einen Durchgang 47 auf, über den die ersten und zweiten Kammern 31a, 31b miteinander in Verbindung stehen. Zwischen der Ausgangswelle 11 und der Eingangswelle 2 ist eine erste Auslaßleitung 48 ausgebildet, die mit der ersten Kammer 31a in Verbindung steht und über eine zweite Auslaßleitung 49, das Drucksteuerventil 50 und eine dritte Auslaßleitung 51 mit dem Öltank am Boden des Getriebegehäuses 1 gekoppelt ist.
Wie in Figur 4 dargestellt, umfaßt das Drucksteuerventil 50 einen an einem Ende verschlossenen, zylinderförmigen Spulenventilkörper 52 zum Herstellen und Absperren einer Fluidverbindung zwischen den zweiten und dritten Auslaßleitungen 49, 51 und eine Feder 53, die den Spulenventilkörper 52 normalerweise in eine Richtung zum Absperren einer derartigen Fluidverbindung vorspannt. Die Endwandung des Gehäuseteils 1a des Getriebegehäuses 1 weist ein zur Eingangswelle 2 paralleles Sackloch 54 auf. Der Spulenventilkörper 52 ist in das Sackloch 54 gleitverschieblich eingepaßt, wodurch zwischen dem Grund des Sacklochs 54 und dem Spulenventilkörper 52 eine Ölkammer 55 ausgebildet ist. Auch ist ein Halterungselement 57 in das Sackloch 54 eingeführt, welches mittels eines in das Sackloch 54 eingepaßten Rückhalterings 56 an einer Bewegung in Richtung zum offenen Ende des Sacklochs 54 gehindert ist. Die Feder 53 ist zwischen dem Halterungselement 57 und dem Spulenventilkörper 52 angeordnet. Der Spulenventilkörper 52 verschiebt sich daher in dem Sackloch 54 bis der Hydraulikdruck in der Ölkammer 55, der das Drucksteuerventil 50 zu öffnen neigt, und die Federkraft der Feder 53, die das Drucksteuerventil 50 zu schließen neigt, ausgeglichen sind.
Die Ölkammer 55 steht mit der zweiten Ölauslaßleitung 59 in Verbindung, welche in der Endwandung des Gehäuseteils 1a ausgebildet ist. Eine Ringnut 58 ist in einer Innenumfangsfläche des Sacklochs 54 ausgebildet und steht mit der dritten Auslaßleitung 51 in Verbindung. Die Ringnut 58 wird durch den Spulenventilkörper 52 selektiv in und außer Verbindung mit der Ölkammer 55 gebracht.
Wenn der Öldruck in der Ölkammer 55, d.h. der Kammer 31, einen durch die Feder 53 festgesetzten Wert übersteigt, so wird das Drucksteuerventil 50 geöffnet, um den Öldruck in der Kammer 31 auf einen vorbestimmten Wert einzustellen.
Miteinander kämmende Kegelzahnräder 61, 62 sind jeweils an den gegenüberstehenden Enden des Pumpenzylinders 4 und des Pumpenschuhs 33 befestigt. Die Kegelzahlräder 61, 62 sind Synchronzahnräder und weisen die gleiche Anzahl von Zähnen auf. Wenn der Pumpenzylinder 4 durch die Eingangswelle 2 gedreht wird, wird der Pumpenschuh 33 über die Kegelzahnräder 61, 62 synchron gedreht. Auf eine Drehung des Pumpenschuhs 33 hin werden jene Pumpenkolben, die entlang einer ansteigenden Seite der geneigten Öberfläche der Pumpentaumelscheibe laufen, durch die Pumpentaumelscheibe 32, den Pumpenschuh 33 und die Verbindungsstangen 44 in einem Auslaßhub bewegt und jene Pumpenkolben 66, die entlang einer abfallenden Seite der geneigten Oberfläche der Pumpentaumelscheibe 32 laufen, werden in einem Saughub bewegt.
In dem Hydraulikmotor M ist, wie in Figur 2 dargestellt, eine ringförmige, dem Motorzylinder 8 gegenüberstehende Motortaumelscheibe 63 in einen ringförmigen Taumelscheibenhalter 64 eingepaßt. Der Taumelscheibenhalter 64 weist ein Paar integraler Drehzapfen 65 auf, die von seinen gegenüberliegenden Seiten nach außen vorstehen und in dem Getriebegehäuse 1 schwenkbar gehalten sind. Daher kann die Motortaumelscheibe 63 zusammen mit dem Taumelscheibenhalter 64 um die Achse der Drehzapfen 65 gekippt werden.
Die Kopfenden der jeweiligen Motorkolben 10 sind mit einer Mehrzahl mit der Motortaumelscheibe 63 in Gleitkontakt gehaltene Motorschuhe 66 relativ zu diesen verschwenkbar gekoppelt. Um die jeweiligen Motorschuhe 66 in Gleitkontakt mit der Motortaumelscheibe 63 zu halten, ist eine die Rückseiten der Motorschuhe 66 haltende Anpreßplatte 67 durch einen an dem Taumelscheibenhalter 64 mittels Bolzen 68 befestigten Ring 69 drehbar gehalten. Die Motorschuhe 66 und die Motorkolben 10 stehen dort, wo sie miteinander gekoppelt sind, an einer Mehrzahl entlang des Umfangs voneinander beabstandeter Stellen durch die Anpreßplatte 67 vor. Die Anpreßplatte 67 kann daher mit den Motorschuhen 66 gemeinsam gedreht werden.
Jeder der Motorschuhe 66 weist eine in seiner die Motortaumelscheibe 63 berührenden Stirnfläche ausgebildete Hydrauliktasche auf. Zwischen den geschlossenen Enden der Zylinderbohrungen 9 und den jeweiligen Motorkolben 10 ausgebildete Ölkammern 71 stehen mit den entsprechenden Hydrauliktaschen 70 durch miteinander verbundene Ölleitungen 72, 73 in Verbindung, die in den Motorkolben 10 und den Motorschuhen 66 ausgebildet sind. Daher wird in den Ölkammern 71 unter Druck stehendes Öl durch die Ölleitungen 72, 73 den Hydrauliktaschen 70 zugeführt, um auf die Motorschuhe 66 einen Druck zum Tragen der vorstehenden Last der Motorkolben 10 auszuüben. Der somit auf die Motorschuhe 66 ausgeübte Druck vermindert den Kontaktdruck zwischen den Motorschuhen 66 und der Motortaumelscheibe 63 und bewirkt eine Schmierung der Gleitflächen der Motorschuhe 66 und der Motortaumelscheibe 63 durch das Öl.
Ein zylinderförmiger Abschnitt 74 ist gegen die innere Umfangsfläche des Taumelscheibenhalters 64 gepaßt und steht der inneren Umfangsfläche der Anpreßplatte 67 mit einem kleinen Spalt dazwischen gegenüber. Der Abschnitt 74, der Taumelscheibenhalter 64 und die Anpreßplatte 67 bilden zusammen eine Schmierkammer 75, die die Gleitflächen der Motorschuhe 66 und der Motortaumelscheibe 63 aufnimmt.
Zu jedem Zeitpunkt tritt in den jeweiligen Hydrauliktaschen 70 unter Druck stehendes Öl entlang den Gleitflächen der Motorschuhe 66 und der Motortaumelscheibe 63 aus. Das so ausgetretene Öl füllt zunächst die Schmierkammer 75 als Schmieröl und tritt dann durch den Spalt um die Anpreßplatte 67 aus. Daher wird die Schmierkammer 75 stets mit neuem Schmieröl aufgefüllt, das in der Lage ist, die Gleitflächen der Motorschuhe 66 und der Motortaumelscheibe 63 sogar von der Außenseite der Motorschuhe 66 her zu schmieren.
Würde der Druck in der Schmierkammer 75 sich dem Wert des Drucks in den Hydrauliktaschen 70 nähern, so würde die Fähigkeit der Hydrauliktaschen 70, die Motorschuhe 66 hydraulisch zu stützen, beeinträchtigt. Um dies zu verhindern, ist der Spalt um die Anpreßplatte 67 in Abhängigkeit von dem Betrag der Ölleckage aus den Hydrauliktaschen 70 geeignet gewählt, so daß das Öl in der Schmierkammer 75 angenähert auf Atmosphärendruck gehalten wird.
Ein Servomotor 81 zum Kippen des Taumelscheibenhalters 64, d.h. der Motortaumelscheibe 63, ist in dem Getriebegehäuse 1 angeordnet. Der Servomotor 81 umfaßt einen an dem Getriebegehäuse 1 befestigten Servozylinder 82, einen in dem Servozylinder 82 gleitverschieblich angeordneten Servokolben 75, der den Innenraum des Servozylinders 82 in eine linke Ölkammer 83 und eine rechte Ölkammer 84 unterteilt, eine mit dem Servokolben 75 integrale Kolbenstange 86, die sich beweglich und fluiddicht nahe der linken Ölkammer 83 durch die Endwandung des Servozylinders 82 erstreckt, und ein Steuerventil 88, dessen eines Ende gleitverschieblich in eine in dem Servokolben 85 und der Kolbenstange 86 ausgebildete Ventilbohrung 87 eingepaßt ist und sich beweglich und fluiddicht in der Nähe der rechten Ölkammer 84 durch das Ende des Servozylinders 82 erstreckt.
Die Kolbenstange 86 ist mit dem Taumelscheibenhalter 64 durch einen Zapfen 89 gekoppelt. Eine in dem Servozylinder 82 ausgebildete Ölleitung 90 ist mit der linken Ölkammer 83 zur Zufuhr von Öldruck in Verbindung gehalten, um auf den Servokolben 85 einzuwirken. Der Servokolben 85 und die Kolbenstange 86 weisen eine Leitung 91 auf, um die rechte Ölkammer 84 in Antwort auf eine Bewegung des Steuerventils 88 nach rechts in Verbindung mit der Ventilbohrung 87 zu bringen und eine Leitung 92, um die rechte Ölkammer 84 in Antwort auf eine Bewegung des Steuerventils 88 nach links in Verbindung mit der linken Ölkammer 83 zu bringen. Die Ventilbohrung 87 steht mit dem Öltank T am Boden des Getriebegehäuses 1 über eine Rückführleitung 93 in Verbindung.
Die Bewegung des Servokolbens 85 wird unter dem Öldruck aus der Ölleitung 90 verstärkt, indem er den Bewegungen des Steuerventils 88 nach links und nach rechts folgt. In Antwort auf eine Bewegung des Servokolbens 85 kann der Stellwinkels des Taumelscheibenhalters 64, d.h. der Motortaumelscheibe 63 zwischen der geneigtesten Stellung (wie dargestellt) und der rechtwinkligen Position, in der die Motortaumelscheibe 63 orthogonal zu den Motorkolben 10 angeordnet ist, verschoben oder eingestellt werden. Nach Drehung des Motorzylinders 8 bewegt die Motortaumelscheibe 63 die Motorkolben 10 in die Zylinderbohrungen 9 hinein und aus diesen heraus. Der Hub der Motorkolben 10 kann durch die Neigung der Motortaumelscheibe 63 kontinuierlich eingestellt werden.
Der geschlossene Hydraulikkreislauf C ist zwischen der Hydraulikpumpe P und dem Hydraulikmotor M durch das Verteilerelement 46 und einen Verteilerring 97 ausgebildet. Wenn der Pumpenzylinder 4 durch die Eingangswelle 2 gedreht wird, wird Hochdruck-Betriebsöl aus den Pumpenkammern 45 ausgestoßen, die die sich im Auslaßhub befindenden Pumpenkolben 6 darin aufnehmen, und fließt in die Ölkammern 71 der Zylinderbohrungen 9, die die sich im Ausdehnungshub befindenden Motorkolben 10 darin aufnehmen. Betriebsöl, das aus den die Motorkolben 10 darin aufnehmenden Ölkammern 71 im Kompressionshub ausgestoßen wurde, fließt zurück in die Pumpenkammern 45, die darin die sich im Saughub befindenden Pumpenkolben 6 aufnehmen. Während dieser Zeit wird der Motorzylinder 8, d.h. die Ausgangswelle 11, durch die Summe des von den Pumpenkolben 6 im Auslaßhub auf den Motorzylinder 8 durch die Pumpentaumelscheibe 22 übertragenen Reaktionsdrehmoments und des von den Motorkolben 10 im Expansionshub von der Motortaumelscheibe 63 aufgenommenen Reaktionsdrehmoments gedreht.
Das Übersetzungsverhältnis des Motorzylinders 8 zum Pumpenzylinder 4 ist durch die folgende Gleichung gegeben:
Übersetzungsverhältnis = Drehzahl des Pumpenzylinders 4/Drehzahl des Motorzylinders 8
= 1 + Verstellung des Hydraulikmotors M/Verstellung der Hydraulikpumpe P
Aus der vorstehenden Gleichung ist klar, daß das Übersetzungsverhältnis von 1 bis zu einem gewünschten Wert verändert werden kann, indem die durch den Hub der Motorkolben 10 bestimmte Verstellung des Hydraulikmotors M von 0 auf einen bestimmten Wert geändert wird.
Der Motorzylinder 8 weist axial getrennte, erste bis vierte Elemente oder Segmente 8a bis 8d auf. Das erste Element 8a umfaßt die Ausgangswelle 11 als einstückiges Element und nimmt die Pumpentaumelscheibe 32 darin auf. Die Zylinderbohrungen 9 sind in den zweiten, dritten und vierten Elementen 8b bis 8d ausgebildet. Das dritte Element 8c dient als das Verteilerelement 46. Das vierte Element 8d weist die Halterungswelle 12 als einstückiges Element auf.
Die ersten und zweiten Elemente 8a, 8b sind miteinander mittels einer Mehrzahl Bolzen 98 gekoppelt. Die zweiten, dritten und vierten Elemente 8b, 8c, 8d sind relativ zueinander durch Stifte 99, 100 in Position gehalten, welche in in ihren aneinanderpassenden Endflächen ausgebildete Positionierlöcher eingepaßt sind, und sind mittels einer Mehrzahl Bolzen 101 fest miteinander gekoppelt.
Die Eingangswelle 2 weist einen inneren Endabschnitt auf, der zentral in dem Verteilerelement 46 durch ein Nadellager 105 drehbar gehalten ist. Der Pumpenzylinder 4 ist mittels einer Feder 37 elastisch gegen das Verteilerelement 46 gehalten.
Eine Halterungsplatte 107 ist an einer äußeren Endfläche des Gehäuseteils 1b mittels Bolzen 106 befestigt. Mit der Halterungsplatte 107 ist eine zylindrische feste Welle 108 sicher gekoppelt, die in die Halterungswelle 12 des Motorzylinders 8 vorsteht. Der gleitverschieblich gegen das Verteilerelement 46 gehaltene Verteilerring 97 ist an dem inneren Ende der festen Welle 108 exzentrisch gehalten. Der Verteilerring 97 unterteilt einen Innenraum 109 in dem vierten Element 8d des Motorzylinders 8 in eine innere Kammer 110 und eine äußere Kammer 111. Das Verteilerelement 46 weist eine Auslaßöffnung 112 und eine Einlaßöffnung 113 auf. Die Auslaßöffnung 112 sieht eine Fluidverbindung zwischen den Pumpenkammern 45, die die im Auslaßhub arbeitenden Pumpenkolben 6 aufnehmen, und der inneren Kammer 110 vor. Die Einlaßöffnung 113 sieht eine Fluidverbindung zwischen den Pumpenkammern 45, die die im Saughub arbeitenden Pumpenkolben 6 aufnehmen, und der äußeren Kammer 111 vor. Das Verteilerelement 46 weist auch eine Anzahl darin ausgebildeter Verbindungsöffnungen 114 auf, durch welche die Ölkammern 71 des Motorzylinders 8 mit der inneren Kammer 110 oder der äußeren Kammer 111 in Verbindung stehen.
Daher fließt nach Drehung des Pumpenzylinders 4 von den Pumpenkolben 6 im Auslaßhub ausgestoßenes Hochdruck-Betriebsöl von der Auslaßöffnung 112 über die innere Kammer 110 und jene Verbindungsöffnungen 114, die mit der inneren Kammer 110 in Verbindung stehen, in die Ölkammern 71, welche die sich im Expansionshub befindenden Motorkolben 10 aufnehmen. Hierdurch wird diesen Motorkolben 10 eine Last auferlegt. Von den im Kompressionshub arbeitenden Motorkolben 10 ausgestoßenes Betriebsöl fließt durch jene Verbindungsöffnungen 114, die mit der äußeren Kammer 111 in Verbindung stehen, und die Einlaßöffnung 113 in die Pumpenkammern 45, welche die sich im Saughub befindenden Pumpenkolben 6 aufnehmen. Durch eine derartige Zirkulation von Betriebsöl kann, wie vorstehend beschrieben, hydraulische Leistung von der Hydraulikpumpe P zum Hydraulikmotor M übertragen werden.
Die feste Welle 108 weist eine Umfangswandung mit beispielsweise zwei radialen Bypass-Öffnungen 115 auf, durch welche die inneren und äußeren Kammern 110, 111 miteinander in Verbindung stehen. Das Kupplungsventil 116 ist in Form eines zylinderförmigen Kupplungsventils drehbar in die feste Welle 108 eingepaßt, um die Öffnungen 115 selektiv zu öffnen und zu verschließen. Das Kupplungsventil 116 weist Ventilbohrungen 117 auf, die in seiner Umfangswandung in der Nähe deren distalen Endes ausgebildet sind, und an dem gegenüberliegenden Ende einen Steuerverbinder 119, mit welchem eine mit einer (nicht dargestellten) Kupplungssteuervorrichtung gekoppelte Steuerwelle 118 verbunden ist. Das Kupplungsventil 116 dient als Kupplung zum selektiven Verbinden und Trennen der Hydraulikpumpe P und des Hydraulikmotors M.
Wenn das Kupplungsventil 116 um seine eigene Achse gedreht wird, um die Ventilbohrungen 117 in voller Deckung mit den Bypass-Öffnungen 115 vollständig zu öffnen, befindet sich die Kupplung in einer "AUS"-Stellung. Wenn die Bypass-Öffnungen 115 vollständig geschlossen sind, indem die Ventilbohrungen 117 außer Deckung mit ihnen verschoben wurden, befindet sich die Kupplung in einer "EIN"-Stellung. Wenn die Bypass-Öffnungen 115 teilweise geöffnet sind, indem die Ventilbohrungen 117 leicht verschoben wurden, befindet sich die Kupplung in einer "teilweise EIN"-Stellung (Teileingriffs-Stellung). Befindet sich die Kupplung, wie dargestellt, in der "AUS"-Stellung, so fließt von der Auslaßöffnung 112 in die innere Kammer ausgestoßenes Betriebsöl durch die Bypass-Öffnungen 115 und die äußere Kammer 111 direkt in die Einlaßöffnung 113, was den Hydraulikmotor M unwirksam macht. Befindet sich die Kupplung in der "EIN"- Stellung, so ist der vorstehend beschriebene Ölfluß abgeschnitten und Betriebsöl zirkuliert von der Hydraulikpumpe P zum Hydraulikmotor M, was eine Übertragung hydraulischer Leistung von der Hydraulikpumpe P zum Hydraulikmotor M ermöglicht.
Das Kupplungsventil 116 nimmt darin einen von einem Steuerventil 120 betätigbaren Servomotor 121 auf. Der Servomotor 121 weist einen Servokolben 122 auf, der eine Ventilstange 123 kleineren Durchmesssers als der Innendurchmesser des Kupplungsventils 116 umfaßt. Die Ventilstange 123 steht in die innere Kammer 110 vor. An dem distalen Ende der Ventilstange 123 ist ein Absperrventil 124 zum Verschließen der Auslaßöffnung 112 schwenkbar angebracht. Wenn der Servokolben 122 nach links bewegt wird, bis das Absperrventil 124 dicht gegen das Verteilerelement 46 anliegt, ist die Auslaßöffnung 112 geschlossen. Die Auslaßöffnung 112 wird geschlossen, wenn die Motortaumelscheibe 63 für ein Übersetzungsverhältnis von 1 vertikal angeordnet ist (wie in Figur 2 dargestellt). Bei geschlossener Auslaßöffnung 112 sind die Pumpenkolben 6 hydraulisch gesperrt, um zu bewirken, daß der Pumpenzylinder 4 den Motorzylinder 8 über die Pumpenkolben 6 und die Pumpentaumelscheibe 32 mechanisch antreibt. Als Folge wird die Last der Motorkolben 10 auf die Motortaumelscheibe 63 aufgehoben, genauso wie die Last auf die verschiedenen Lager.
Die feste Welle 108 und die Halterungsplatte 107 weisen eine Ölleitung 139 auf, die mit der inneren Kammer 110 in Verbindung steht, und eine Ölleitung 140, die mit der äußeren Kammer 111 in Verbindung steht. Die Halterungsplatte 107 weist eine Ölleitung 141 auf, die mit der mit dem Servomotor 81 verbundenen Ölleitung 90 in Verbindung steht. Ein Umschaltventil 142 ist in der Halterungsplatte 107 angeordnet, um die Ölleitungen 139, 140 selektiv mit der Ölleitung 141 in Verbindung zu setzen. Das Umschaltventil 142 verbindet diejenige der Ölleitungen 139, 140, die den höheren Öldruck aufweist, mit der Ölleitung 141. Daher wird dem Servomotor 81 zum Kippen der Motortaumelscheibe 63 des Hydraulikmotors M der höhere Öldruck der inneren Kammer 110 oder der äußeren Kammer 111 zugeführt.
Die Steuerventile 88, 120 der jeweiligen Servomotoren 81, 121 sind mit den Enden von Verbindungselementen 127 bzw. 128 gekoppelt. Das andere Ende des Verbindungselements 127 ist mit einer drehbaren Welle 129 gekoppelt, die mittels eines (nicht dargestellten) Stellglieds um ihre eigene Achse gedreht werden kann. Die Welle 129 weist einen daran gehaltenen Nocken 130 auf. Das andere Ende des Verbindungselements 128 haltert daran einen Nockenfolger 131, der mit dem Nocken 130 in Gleitkontakt steht. Wenn der Servomotor 81 zur vertikalen Einstellung der Motortaumelscheibe 63 betrieben wird, wird der Servomotor 121 durch das Verbindungselement 127, den Nocken 130, den Nockenfolger 131 und das Verbindungselement 128 betätigt, um ein Schließen der Auslaßöffnung 112 durch das Absperrventil 124 zu ermöglichen.
Die Nachfüllpumpe F ist an einer Außenfläche der Endwandung des Gehäuseteils 1a angebracht. Die Nachfüllpumpe F wird durch die Eingangswelle 2 angetrieben, um Betriebsöl aus dem Öltank T am Boden des Getriebegehäuses 1 zuzuführen. Die Nachfüllpumpe F weist eine Auslaßöffnung 136 auf, die über eine in der Eingangswelle 2 ausgebildete axiale, zentrale Ölleitung 137 mit der inneren Kammer 110 über ein Rückschlagventil 138 in Verbindung steht und auch mit der äußeren Kammer 111 über ein weiteres (nicht dargestelltes) Rückschlagventil in Verbindung steht. Die Nachfüllpumpe F führt daher Öl zu, um jegliche Ölleckage aus dem aus der Hydraulikpumpe P und dem Hydraulikmotor M zusammengesetzten geschlossenen Hydraulikkreislauf C automatisch zu kompensieren.
Wie in Figur 5 dargestellt, weist das Verteilerelement 46 eine Ölleitung 151 auf, die mit der Nachfüll-Ölleitung 137 in Verbindung steht, und eine Ölleitung 152, die mit der zweiten Kammer 31b der Kammer 31 in Verbindung steht, wobei das Überdruckventil 150 in dem Verteilerelement 46 zwischen den Ölleitungen 151, 152 angeordnet ist.
Das Drucksteuerventil 150 umfaßt einen an einem Ende verschlossenen, zylinderförmigen Spulenventilkörper 153 zum Herstellen und Absperren einer Fluidverbindung zwischen den Ölleitungen 151, 152 und eine Feder 154, die den Spulenventilkörper 153 normalerweise in einer Richtung zum Absperren einer solchen Fluidverbindung vorspannt. Das Verteilerelement 46 weist ein darin ausgebildetes Sackloch 155 und eine Öffnung an dessen äußerer Seitenfläche auf. Der Spulenventilkörper 153 ist in das Sackloch 155 gleitverschieblich eingepaßt und bildet zwischen dem Grund des Lochs 155 und dem Spulenventilkörper 153 eine Ölkammer 156. Ein Halterungselement 158 ist ebenfalls in das Sackloch 155 eingesetzt, wobei das Halterungselement 158 mittels eines in das Sackloch 155 eingepaßten Rückhalterings 157 an einer Bewegung zum offenen Ende des Sacklochs 155 hin gehindert ist. Die Feder 154 ist zwischen dem Halterungselement 158 und dem Spulenventilkörper 153 angeordnet. Der Spulenventilkörper 153 verschiebt sich daher in dem Sackloch 155, bis der Hydraulikdruck in der Ölkammer 156, der das Überdruckventil 150 zu öffnen neigt, und die Federkraft der Feder 154, die das Überdruckventil 150 zu schließen neigt, ausgeglichen sind.
Die Ölkammer 156 ist in Verbindung mit der Ölleitung 151 gehalten. Eine Ringnut 159 ist in einer inneren Umfangsfläche des Sacklochs 155 ausgebildet und in Verbindung mit der Ölleitung 152 gehalten. Die Ringnut 159 wird selektiv in und außer Verbindung mit der Ölkammer 156 mittels des Spulenventilkörpers 153 gebracht.
Daher wird, wenn der Öldruck in der Ölkammer 156, d.h. in der Nachfüll-Ölleitung 137, einen durch die Feder 154 festgesetzten Wert überschreitet, das Überdruckventil 150 geöffnet, um von der Nachfüll-Ölleitung 137 abgegebenes Öl über die Ölleitung 152 in die Kammer 31 einzuführen. Der zur Öffnung des Drucksteuerventils 50 festgesetzte Druckwert ist niedriger als der zur Öffnung des Überdruckventils 150 festgesetzte Druckwert.
Die Funktion des derart aufgebauten, hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes geht wie folgt vor sich:
Der zwischen Pumpenzylinder 4 und dem Motorzylinder 8 ausgebildeten zweiten Kammer 31b der Kammer 31 wird das meiste des Öls zugeführt, das zwischen den Gleitflächen des Schuhs 33 und der Taumelscheibe herausgeleckt ist, Öl, das zwischen den Gleitflächen des Pumpenzylinders 4 und dem Verteilerelement 46 herausgeleckt ist, und Öl, das zwischen den Gleitflächen der Kolben 6 und der Zylinderbohrungen 5 herausgeleckt ist. Wenn das Überdruckventil 150 geöffnet wird, wird auch von der Nachfüll-Ölleitung 137 abgegebenes Betriebsöl in die zweite Kammer 31b eingeführt. Der mit der zweiten Kammer 31b über die Leitung 47 in Verbindung stehenden ersten Kammer 31a wird der Rest des Öls zugeführt, das zwischen den Gleitflächen des Schuhs 33 und der Taumelscheibe 32 herausgeleckt ist. Das in der Kammer 31 abgedichtete, ausgetretene Öl wird über die Auslaßleitungen 48, 49, 51 abgelassen, wenn das Drucksteuerventil 50 geöffnet wird.
Wenn sich die Hydraulikpumpe P nun mit hoher Drehzahl oder unter hoher Last dreht, steigt die von den verschiedenen Teilen ausgetretene Ölmenge. Nach einer Erhöhung der ausgetretenen Ölmenge steigt auch der Öldruck in der Kammer 31. Wenn der Druck in der Kammer 31 den Druckwert für das Drucksteuerventil 50 überschreitet, wird das Drucksteuerventiil 50 geöffnet, um das Öl aus der Kammer 31 abzulassen. Da der Druckwert für das Drucksteuerventil 50 niedriger ist als der Druckwert für das Überdruckventil 150, wird der Öldruck in der Kammer 31 nicht höher werden als der Druckwert für das Überdruckventil 150. Daher verbleibt das Überdruckventil 150 in seinem normalen Betrieb, wodurch eine unzulässige Erhöhung des Drucks des von der Nachfüllpumpe F abgelassenen Öls verhindert wird.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, hydraulisch betriebenen, stufenlos verstellbaren Getriebes. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform lediglich dadurch, daß die mit dem Drucksteuerventil 50 verbundene dritte Auslaßleitung 51 in dem Gehäuseteil 1a des Getriebegehäuses 1 derart ausgebildet ist, daß die dritte Auslaßleitung 51 mit einem in einem Ende der Hilfswelle 18 ausgebildeten Ölvorrat in Verbindung steht. Das Rollenlager 16 und die Getriebeanordnung G können somit effektiv mit Öl aus dem Ölvorrat 160 geschmiert werden.
Bei den in den Figuren 2 und 6 dargestellten Anordnungen ist das Drucksteuerventil 50, das durch den Öldruck in der Kammer 31 geöffnet wird, der kleiner ist als der Druckwert zur Öffnung des Überdruckventils 150, zwischen den Auslaßleitungen 49, 51 angeordnet, um zu verhindern, daß der Öldruck in der Kammer 31 den Druckwert zur Öffnung des Überdruckventils 150 überschreitet. Entsprechend wird jederzeit ein normaler Betrieb des Überdruckventils 150 ermöglicht.
Figuren 7 bis 11 stellen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen, hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes dar. Figur 7 zeigt eine Hydraulikkreis-Anordnung des Getriebes, die sich von jener in Figur 1 gezeigten dahingehend unterscheidet, daß das Überdruckventil 150 direkt mit dem Öltank T verbunden ist, die Kammer 31 mit der Schmierkammer 75 des Hydraulikmotors M durch ein erstes Drucksteuerventil 50 verbunden ist und ein zweites Drucksteuerventil 50' mit einer Verbindung zwischen dem ersten Drucksteuerventil 50 und der Schmierkammer 75 gekoppelt ist. Das zweite Drucksteuerventil 50' kann bei einem Druckwert geöffnet werden, der kleiner als der zur Öffnung des ersten Drucksteuerventils 50 festgesetzte Druckwert ist.
Wie in Figur 10 dargestellt, ist das erste Drucksteuerventil 50 in dem Gehäuseteil 1a angeordnet und im Aufbau identisch zu dem in Figur 4 dargestellten Drucksteuerventil. Wie in den Figuren 8 und 10 dargestellt ist, ist das erste Drucksteuerventil 50 über eine Ölleitung 51' mit der Schmierkammer 75 verbunden.
Das zweite Drucksteuerventil 50' ist ebenfalls in dem Gehäuseteil 1a angeordnet und im Aufbau identisch zum ersten Drucksteuerventil 50. Das zweite Drucksteuerventil 50' ist mit einer Verbindung zwischen dem ersten Drucksteuerventil 50 und der Ölleitung 51' verbunden und auch mit dem Öltank T, wie dies in Figur 7 dargestellt ist.
Wie in Figur 11 gezeigt, ist das Überdruckventil 150, das im Aufbau im wesentlichen dem in Figur 5 dargestellten Überdruckventil 150 identisch ist, im Gehäuseteil 1a zwischen in dem Gehäuseteil 1a ausgebildeten Ölleitungen 151, 152 angeordnet. Die Ölleitung 151 steht mit der Auslaßöffnung 136 der Nachfüllpumpe F in Verbindung. Ein Ende der Ölleitung 152 öffnet sich an einer Seitenfläche des Gehäuseteils 1a. Das Überdruckventil 150 ist gleitverschieblich in einem Loch 155 angeordnet, welches in dem Gehäuseteil 1a ausgebildet ist und dessen eines Ende sich an dessen Seitenfläche öffnet. Wenn der Öldruck in der Auslaßöffnung 136 der Nachfüllpumpe F einen vorbestimmten Druckwert überschreitet, der größer ist als die Federkraft der Feder 154, wird das Überdruckventil 150 geöffnet, um den Öldruck in den Öltank T ab zulassen und hierdurch den von der Nachfüllpumpe F abgegebenen Öldruck auf einem konstanten Wert zu halten.
Wenn der Öldruck in der Schmierkammer 75 des Hydraulikmotors M, d.h. in der Ölleitung 51', den zur Öffnung des zweiten Drucksteuerventils 50' festgesetzten Druckwert überschreitet, wird das zweite Drucksteuerventil 50' geöffnet, um das Öl aus der Ölleitung 51' in den Öltank T abzulassen. Da der zur Öffnung des zweiten Drucksteuerventils 50' festgesetzte Druckwert niedriger ist als der zur Öffnung des ersten Drucksteuerventils 50 festgesetzte Druckwert, wird der Öldruck in der Schmierkammer 75 daran gehindert, den zur Öffnung des ersten Drucksteuerventils 50 festgesetzten Druckwert zu überschreiten. Daher wird stets ein normaler Betrieb des ersten Drucksteuerventils 50 ermöglicht, so daß Öl aus der Kammer 31 ruhig zirkulieren kann.
In Figur 8 ist dargestellt, daß das Überdruckventil 150 und die ersten und zweiten Drucksteuerventile 50, 50' in der Endwandung des Gehäuseteils 1a angeordnet sind. Das Überdruckventil 150 und die ersten und zweiten Drucksteuerventile 50, 50' können jedoch auch getrennt von dem Gehäuseteil 1a vorgesehen und an dem Gehäuseteil 1a befestigt sein.
Figuren 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen, hydraulisch betätigten, stufenlos verstellbaren Getriebes. In dieser Ausführungsform ist das Überdruckventil 150 mit der Kammer 31 verbunden, das mit der Kammer 31 gekoppelte erste Drucksteuerventil 50 ist über die Ölleitung 51' mit der Schmierkammer 75 verbunden und das zweite Drucksteuerventil 50' ist über eine Ölleitung 161 mit dem Ölvorrat 160 in der Hilfswelle 18 verbunden. Das Überdruckventil 150 ist in dem Verteilerelement 46 in der gleichen Weise wie in Figuren 3 und 5 dargestellt angeordnet.
Der zur Öffnung des ersten Drucksteuerventils 50 festgesetzte Druckwert ist niedriger als der zur Öffnung des Überdruckventils 150 festgesetzte Druckwert. Daher bleibt der Öldruck in der Kammer 31 niedriger als der Druckwert für das Überdruckventil 150, welches somit stets normal betrieben werden kann.
In den Ausführungsformen gemäß Figuren 7 und 12 ist das erste Drucksteuerventil 50 (bzw. 150), das geöffnet werden kann, wenn der Öldruck in der Kammer 31 einen vorbestimmten Druckwert überschreitet, zwischen der Kammer 31 und der zur Schmierkammer 75 führenden Ölleitung 51' angeordnet. Das zweite Drucksteuerventil 50' (bzw. 50), welches bei einem vorbestimmten Druckwert geöffnet werden kann, der niedriger als der Druckwert zur Öffnung des ersten Drucksteuerventils 50 (bzw. 150) ist, ist mit der Ölleitung 51' angeordnet. Daher wird selbst bei einer Erhöhung des Öldrucks in der Schmierkammer 75 der Öldruck in der Ölleitung 51' durch das zweite Drucksteuerventil 50' (bzw. 50) abgegeben, um einen normalen Betrieb des ersten Drucksteuerventils 50 (bzw. 150) zu ermöglichen. Daher zirkuliert das Öl in der Kammer 31 ruhig, ohne einem übermäßigen Temperaturanstieg unterworfen zu sein, und somit wird die Haltbarkeit der Hydraulikpumpe P oder des Hydraulikmotors M nicht vermindert.
Zumindest in den bevorzugten Ausführungsformen wird ein hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe mit einem Überdruckventil, welches stets normal betrieben werden kann, bereitgestellt. Weiterhin kann Öl ruhig in einer eine Hydraulikpumpe umgebenden hermetischen Hydraulikkammer zirkulieren.

Claims

1. Hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe mit einer Hydraulikpumpe (P) und einem Hydraulikmotor (M), die durch einen geschlossenen Hydraulikkreislauf (C) miteinander verbunden sind, einer Schmierkammer (31,75), die Gleitflächen der Hydraulikpumpe oder/und des Hydraulikmotors umgibt, und einer Schmierölquelle für die Schmierkammer (F,P,31), dadurch gekennzeichnet,

daß ein erstes Drucksteuerventil (150,50) zwischen der Schmierölquelle (F,P,31) und der Schmierkammer (31,75) vorgesehen ist, das die Verbindung zur Schmierkammer öffnet, falls der der Kammer zugeführte Öldruck einen ersten Druckwert überschreitet, und

daß ein zweites Drucksteuerventil (50,50') in einer Auslaßleitung der Schmierkammer (31,75) vorgesehen ist, wobei das zweite Ventil geöffnet werden kann, falls der Druck in der Kammer einen zweiten Öldruckwert überschreitet, der kleiner als der erste Druckwert ist.

2. Hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, mit einer mit der Hydraulikpumpe (P) gekoppelten Eingangswelle (2), weiter dadurch gekennzeichnet,

daß die Schmierölquelle eine Nachfüllpumpe (F) ist, welche betriebsmäßig mit der Eingangswelle (2) verbunden ist und mit dem geschlossenen Hydraulikkreislauf durch eine Nachfüll-Ölleitung (137) verbunden ist,

daß das erste Ventil (150) in einer Leitung vorgesehen ist, die die Schmierkammer (31) mit der Nachfüll- Ölleitung (137) verbindet,

daß das zweite Ventil (50) in einer mit der Schmierkammer verbundenen Auslaßleitung angeordnet ist und

daß die Schmierkammer (31) eine hermetische Hydraulikkammer ist.

13. Hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe nach Anspruch 2, mit einer mit dem Hydraulikmotor (M) gekoppelten Ausgangswelle (11) und einer mit der Ausgangswelle betriebsmäßig gekoppelten Vor-Wärts/Rückwärts-Getriebeanordnung (G), weiter dadurch gekennzeichnet,

daß die Auslaßleitung mit einem Ölvorrat (160) zum Schmieren der Vorwärts/Rückwärts-Getriebeanordnung verbunden ist.

4. Hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, mit einem Pumpenzylinder (4) und einem Motorzylinder (8), einer hermetischen Hydraulikkammer (31), die das andere Teil, Hydraulikmotor oder Hydraulikpumpe, umgibt, wobei die hermetische Hydraulikkammer mit den Gleitflächen des anderen Teils, Hydraulikmotor oder Hydraulikpumpe, in Verbindung steht, bei welchem die hermetische Hydraulikkammer von dem Motorzylinder oder dem Pumpenzylinder mit Schmieröl versehen wird, weiter dadurch gekennzeichnet,

daß die hermetische Hydraulikkammer (31) die Schmierölquelle für die Schmierkammer (75) ist,

daß das erste Ventil (50) in einer Leitung zwischen der hermetischen Hydraulikkammer (31) und der Schmierkammer (75) vorgesehen ist und

daß das zweite Ventil (50') mit der Leitung zwischen der hermetischen Hydraulikkammer (31) und der Schmierkammer (75) verbunden ist, wobei das zweite Ventil (50') an einer Stelle zwischen dem ersten Ventil (50) und der Schmierkammer (75) angeschlossen ist.

5. Hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe nach Anspruch 4, mit einer mit der Hydraulikpumpe (P) gekoppelten Eingangswelle (2), weiter dadurch gekennzeichnet,

daß eine Nachfüllpumpe (F) betriebsmäßig mit der Eingangswelle (2) verbunden ist und mit dem geschlossenen Hydraulikkreislauf durch eine Nachfüll-Ölleitung (137) verbunden ist,

daß ein drittes Ventil (150) in einer Leitung vorgesehen ist, die die hermetische Hydraulikkammer (31) mit der Nachfüll-Ölleitung verbindet, und

daß das dritte Ventil (150) geöffnet werden kann, wenn der Öldruck in der Nachfüll-Ölleitung einen dritten Druckwert überschreitet, welcher dritte Druckwert größer als der erste Druckwert ist. (Fig. 12)

6. Hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe nach Anspruch 4 oder 5, mit einer mit dem Hydraulikmotor (M) gekoppelten Ausgangswelle (11) und einer betriebsmäßig mit der Ausgangswelle (11) gekoppelten Vorwärts/Rückwärts-Getriebeanordnung (G), weiter dadurch gekennzeichnet,

daß das zweite Ventil (50') mit einem Ölvorrat (160) zum Schmieren der Vorwärts/Rückwärts-Getriebeanordnung (G) verbunden ist.

7. Hydraulisch betätigtes, stufenlos verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet,

daß ein drittes Ventil (50') mit dem Auslaß des zweiten Ventils (50) in Verbindung steht und geöffnet werden kann, wenn der Öldruck am Auslaß des zweiten Ventils einen dritten Druckwert überschreitet, der kleiner als der zweite Druckwert ist. (Fig. 12)