WO1997038245A1

WO1997038245A1 - Hydrostatische stufenlos verstellbare kraftübertragungsvorrichtung

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Publication number: WO1997038245A1
Application number: PCT/EP1997/001813
Authority: WO
Inventors: Georg Albersinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 1998-10-11
Also published as: DE29706516U1; DE19614381A1

Abstract

Um bei einer hydrostatischen stufenlos verstellbaren Kraftübertragungsvorrichtung einen hohen Wirkungsgrad sowie eine deutlich verringerte Baugröße mit entsprechend kleinerem Gewicht zu erzielen, wird vorgeschlagen, in einem Gehäuse zwei Verdrängereinheiten (4, 5) anzuordnen. Als Verdrängereinheiten (4, 5) sind zwei kugelkalottenförmige Innenschalen (4a, 5a) auf einer gemeinsamen Längsachse (9a, 10a) derart angeordnet, daß sich die Innenschalen (4a, 5a) mit ihren Stirnseiten unter einem axialen Abstand gegenüberliegen. Zwischen den Stirnseiten der Innenschalen (4a, 5a) ist eine Steuerkolbeneinheit (6) angeordnet, welche mit den beiden Innenschalen (4a, 5a) zwei mit einem hydrostatischen Medium gefüllte Arbeitsräume (2, 3) in axialer Richtung begrenzt. Die Steuerkolbeneinheit ist um die Längsachse (9a, 10a) drehbar und weist zwei nicht-parallele Stirnflächen (6c, 6d) auf, deren Neigungswinkel bezüglich der Längsachse (9a, 10a) jeweils einstellbar ist. In beide Arbeitsräume (2, 3) ragen Trennelemente (7) hinein, welche jeden Arbeitsraum (2, 3) in eine Druckhälfte (2a bzw. 3a) und eine Saughälfte (2b bzw. 3b) unterteilen. Die Arbeitsräume (2, 3) stehen über Steueröffnungen (6e) in der Steuerkolbeneinheit (6) miteinander in fluidischer Verbindung. Bei Drehung einer Innenschale (4a, 5a) oder der Steuerkolbeneinheit (6) um die Längsachse (9a, 10a) in dem hydrostatischen Medium wird ein Druckgefälle zwischen der Druckhälfte (2a, 3a) und der Saughälfte (2b, 3b) jedes Arbeitsraums (2, 3) erzeugt, welches in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer ersten (A1) und einer zweiten (A2) Querschnittsfläche der Steuerkolbeneinheit (6) die Kraftübertragung von dem antreibenden Teil (4a oder 5a; 6) auf das oder die angetriebene(n) Teil(e) (6; 4a und/oder 5a) bewirkt. Dabei ist das Drehzahlverhältnis (n1/n2) zwischen dem antreibenden Teil (4a oder 5a; 6) und dem oder den angetriebenen Teil(en) (6; 4a und/oder 5a) durch Verstellung wenigstens eines Neigungswinkels einer Stirnfläche (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) stufenlos einstellbar.

Description

HYDROSTATISCHE STUFENLOS VERSTELLBARE KRAFTÜBERTRAGUNGSVORRICHTÜNG

B E S C H R E I B U N G

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische stufenlos verstellbare Kraft¬ übertragungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Kraftübertragungsvorrichtung ist aus der DE-A-3 143 645 bekannt.

Bekannte Kraftübertragungsvorrichtungen, wie sie beispielsweise als automatische Getriebe im Kraftfahrzeugbau verwendet werden, weisen ebenso wie mechanische Schaltgetriebe eine Anzahl festgelegter Gänge oder Getriebeübersetzungen auf, was den Nachteil hat, daß die Anpassung der Abtriebsdrehzahl der Fahrzeugräder an die Antriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors nur in relativ groben Stufen möglich ist. Stufenlos verstellbare mechanische Getriebe aus zwei verstellbaren Riemenscheiben und einem Stahlgliederband als Transmissionsriemen haben sich wegen des hohen Verschleisses und der zu trägen Verstellmöglichkeit im Kraftfahrzeugbau nicht bewährt. Stufenlos verstellbare hydrostatische Getriebe, wie sie beispielsweise aus "VDI Nachrichten" Nr. 18, 22. 09.1995, Seite 32 bekannt sind, haben sich wegen ihres ungenügenden Wirkungsgrades bislang nicht in der Praxis durchsetzen können. Die Wirkungsgradverluste solcher stufenloser hydrostatischer Getriebe resultieren zum geringeren Teil aus der inneren Reibung der Getriebebauteile und zum größeren Teil aus Strömungsverlusten infolge der unvermeidlichen Drosselsteuerung des hydrostischen Arbeitsmediums. Eine zusätzliche Senkung des Wirkungsgrades ergibt sich daraus, daß mit zunehmender Abtriebsdrehzahl die Fördermenge des Arbeitsmediums steigt, woraus sich bei Höchstleistung der höchste Arbeitsmedium- durchsatz ergibt. Zwar läßt sich dieser Effekt durch Kombination von hydro¬ statischen Getrieben mit leistungsverzweigenden mechanischen Getriebestufen vermindern, doch vergrößert sich dadurch der bauliche Aufwand und die Komplexität der mechanischen Bauteile erheblich, was eine entsprechende Steigerung des Gewichtes, der Baugröße und der Herstellungskosten zur Folge hat. Aus der DE-A-3 143 645 ist bereits eine stufenlos verstellbare hydrostatische Kraftübertragungsvorrichtung bekannt, welche aus der Serienanordnung einer verstellbaren hydrostatischen Pumpe und einem hydrostatischen Motor in einem rotieren Gehäuse besteht. Bei dieser bekannten Kraftübertragungsvorrichtung nimmt mit zunehmender Abtriebsdrehzahl die Fördermenge des Arbeitsmediums bis auf Null ab. Die Baugröße und das Gewicht des bekannten Getriebes ist jedoch wegen der Hintereinanderschaltung zweier getrennter Aggregate (Pumpe und Motor) ebenso unbefriedigend wie bei allen anderen bekannten hydrostatischen stufenlosen Kraft-übertragungsvorrichtungen .

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine hydrostatische stufenlos verstellbare Kraftübertragungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche einen hohen Wirkungsgrad sowie eine deutlich verringerte Baugröße mit entsprechend kleinerem Gewicht aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraft¬ übertragungsvorrichtung nach Patentanspruch 1 ergeben sich aus den Unter¬ ansprüchen.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, zwei hydrostatische Verdrängereinheiten nicht nur funktionell, sondern auch in unmittelbarem baulichen Wirkungseingriff miteinander zu kombinieren. Der konstruktive Lösungsansatz besteht in der Kugel¬ form als Hüllfläche beider Verdrängungseinheiten, die nach dem Flügelzellenprinzip arbeiten. Damit läßt sich eine weitgehend verlustfreie, stufenlose Umwandlung der in Form eines Drehzahl-Drehmoment-Verhältnisses zugeführten Leistung in ein beliebiges anderes Drehzahl-Drehmoment-Verhältnis bei hoher Leistungsdichte erzielen. Der hohe Wirkungsgrad ergibt sich durch sehr niedrige spezifische Reibungsverluste, ferner durch kaum vorhandene Strömungsverluste aufgrund der direkten und drosselfreien Überleitung des Arbeitsmediums zwischen den Ver- drängereinheiten sowie durch den gleichen Drehsinn von Antrieb und Abtrieb. Die hohe Leistungsdichte resultiert aus einem großen Volumen der Arbeitsräume im Vergleich zu der geringen Baugröße sowie aus dem hohen erreichbaren Drehzahl¬ niveau. Im Vergleich zu bekannten automatischen Schaltgetrieben, wie sie derzeit im Kraftfahrzeugbau gebräuchlich sind, benötigt die erfindungsgemäße stufenlose Kraftübertragungsvorrichtung nur einen Bruchteil an Bauvolumen, Gewicht und Herstellungskosten. Die stufenlose Verstellbarkeit des Übersetzungsverhältnisses gewährleistet, daß beispielsweise der antreibende Verbrennungsmotor stets mit optimalem Drehzahl-Drehmoment- Verhältnis betrieben werden kann, was zu einer erheblichen Senkung des Kraftstoffverbrauchs führt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines ersten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftübertragungs¬ vorrichtung in Form eines stufenlos verstellbaren Getriebes;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der in einer kugelförmigen Hüllfläche untergebrachten Verdränger- und der Steuerkolbeneinheiten des stufenlos verstellbaren Getriebes nach Fig. 1, wobei die Steuer¬ kolbeneinheit über einen innenliegenden Mechanismus verstellbar ist;

Fig. 3 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht einer

Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, wobei die antriebsseitige kugelkalottenfδrmige Verdrängereinheit von einer festen Stützschale umhüllt wird;

Fig. 4 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines zweiten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftübertragungs¬ vorrichtung in Form eines stufenlos verstellbaren Getriebes, welches im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fign. 1 bis 3 einen über die Außenseite der Verdrängereinheiten greifenden Verstellmechanismus für die Steuerkolbeneinheit aufweist;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Steuerkolbeneinheit zur

Veranschaulichung der beiden schlitzförmigen Steueröffnungen zwischen den durch die Steuerkolbeneinheit getrennten Arbeitsräumen des hydrostatischen Arbeitsmediums innerhalb der kugelförmigen Hüllfläche;

Fig. 6 bis 8 schematische Ansichten des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 mit unterschiedlichen Kippstellungen der Steuerkolbeneinheit, und zwar in Leerlauf Stellung (Fig. 6), in einer mittleren Stellung mit dem Drehzahlverhältnis 2:1 (Fig. 7) und einer Endstellung mit dem Drehzahlverhältnis 1: 1 (Fig. 8);

Fig. 9 eine schematische Darstellung der für die Steuerkolbeneinheit typischen unterschiedlichen Querschnittsflächen und der dadurch hervorgerufenen unterschiedlichen Reaktionskräfte, welche das Drehmoment an der drehbaren Steuerkolbeneinheit erzeugen;

Fig. 10 eine schematische Abwicklung der ringförmigen Mantelfläche einer

Steuerkolbeneinheit und der zugehörigen Arbeitsräume mit ihrem jeweiligen Druck- und Saughälften, um die Druckdifferenzen in den Arbeitsräumen sowie den geschlossenen Strömungskreislauf des hydrostatischen Arbeitsmediums zwischen den Arbeitsräumen zu veranschaulichen ;

Fig. 11 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines dritten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftübertragungs¬ vorrichtung in Form eines stufenlos verstellbaren Getriebes, welches im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fign. 1 bis 3 eine alternative Ausbildung der Trennelemente und einen modifizierten innenliegenden Verstellmechanismus für die Steuerkolbeneinheit aufweist;

Fig. 12 einen axialen Längsschnitt durch das dritte Ausführungsbeispiel nach

Fig. 11 zur Veranschaulichung des Verstellmechanismus' und eines dreiteiligen kugelförmigen Zentrums;

Fig. 13 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht einer

Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels nach Fig. 11, welche ähnlich wie im Falle von Fig. 4 einen über die Außenseite der Verdrängereinheiten greifenden Verstellmechanismus für die Steuer¬ kolbeneinheit aufweist, wobei beide Verdrängereinheiten von Stützschalen umhüllt werden und der Abtrieb über das Gehäuse erfolgt;

Fig. 14 eine teilweise geschnittene Axialansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 13;

Fig. 15 eine perspektivische, ungeschnittene Darstellung der Variante der

Steuerkolbeneinheit mit den beiden angrenzenden Verdränger¬ einheiten, wie sie bei den Ausführungsbeispielen nach Fign. 11 bis

14 vorgesehen sind;

Fig. 16 eine teilweise aufgeschnittene Darstellung der Baugruppe nach Fig.

15 mit spezieller Ausgestaltung der Trennelemente, der Steuer¬ kolbeneinheit und des kugelförmigen Zentrums;

Fig. 17 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines vierten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftübertragungs- vorrichtung in Form eines stufenlos verstellbaren Getriebes, welches im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen eine aus zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten Steuerkolben bestehende Steuerkolbeneinheit aufweist;

Fig. 18 eine Axialansicht des vierten Ausführungsbeispiels nach Fig. 17;

Fig. 19 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines fünften

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftübertragungs¬ vorrichtung in Form eines stufenlos verstellbaren Getriebes, welches im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen eine Steuerkolbeneinheit aus einem zweiteiligen, auf einer gemeinsamen Schwenkachse verstellbaren Steuerkolben mit verdoppelter Anzahl von Arbeitsräumen und Volumenkreisläufen aufweist;

Fig. 20 eine Axialansicht des fünften Ausführungsbeispiels nach Fig. 19;

Fig. 21 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines sechsten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftübertragungs- vorrichtung in Form eines stufenlos verstellbaren, insbesondere als Differentialgetriebe verwendbaren Getriebes, welches durch Feder¬ mittel vorgespannte, verschiebbar gelagerte Trennelemente mit einseitiger Entlastungsnut aufweist, und

Fig. 22 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Steuerkolbeneinheit mit druckabhängiger Drosselung des Volumenstroms zwischen den Arbeitsräumen zum speziellen Einsatz der Steuerkolbeneinheit in erfindungsgemäßen Getrieben, welche als Differentialgetriebe betrieben werden. Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungs¬ vorrichtung ist in Fig. 1 in perspektivischer und in Fig. 2 in Explosionsdarstellung gezeigt. Die zugehörigen Anfangs-, End- und Mittelstellungen sind in den Figuren 6, 7, 8 schematisch veranschaulicht. Ferner zeigen die Figuren 9 und 10 schematisch das Grundprinzip der Leistungswandlung sowie der Strömungs- und Druckverhältnisse.

Ein Gehäuse 1 weist eine kugelförmige Innenfläche lc auf, die als Hüllfläche für zwei kugelkalottenförmige Verdrängereinheiten 4, 5 dient, welche auf einer gemeinsamen Längsachse 9a, 10a angeordnet sind und sich mit ihren Stirnflächen 4b, 5b (Fig. 6) unter einem axialen Abstand gegenüberliegen. Die antriebsseitige Verdrängereinheit 4 ist um die Längsachse 9a, 10a zum Gehäuseabschnitt la drehbar in einem Drehlager 9b gelagert, während die andere Verdrängereinheit 5 fest mit dem Gehäuseabschnitt lb verbunden ist. Der zwischen den Stirnflächen der Verdränger-einheiten 4, 5 verbleibende Raum ist bezüglich der Längsachse 9a, 10a rotations-symmetrisch und wird mittels einer Steuerkolbeneinheit 6 in zwei Räume unterteilt. Die Steuerkolbeneinheit 6 ist um die Längsachse 9a, 10a drehbar gelagert und nimmt die Abtriebswelle 10 mit. Die Steuerkolbeneinheit 6 ist um ein kugel¬ förmiges Zentrum 6f aufgebaut, welches die Räume zu beiden Seiten der Steuer¬ kolbeneinheit 6 zu deren Zentrum hin voneinander trennt und begrenzt. So ergeben sich zwei ringförmige Arbeitsräume 2, 3 (Fig. 3) zwischen Gehäuseinnenfläche lc, Verdrängereinheiten 4, 5 und Steuerkolbeneinheit 6, die mit einem hydrostatischen Medium gefüllt sind. Jede der beiden Verdrängereinheiten 4, 5 besteht aus einer kugelkalottenförmigen Innenschale 4a, 5a, die an ihren Stirnflächen 4b, 5b (Fig. 6) mit sternförmig angeordneten Radialschlitzen 4c, 5c (Fig. 6) versehen ist. In diesen Radialschlitzen 4c, 5c werden flügel- oder schieberartige Trennelemente 7 so aufgenommen, daß die Trennelemente um den Mittelpunkt ihrer kugelkalotten¬ förmigen Innenschale 4a, 5a schwenkbar sind. Der Freiheitsgrad dieser Beweglich¬ keit wird durch die kugelförmige Gehäuseinnenfläche lc sowie das kugelförmige Zentrum 6f der Steuerkolbeneinheit 6 begrenzt. Gesteuert wird diese Schwenk¬ bewegung dadurch, daß die Trennelemente 7 an der zugewandten Stirnfläche 6c, 6d der Steuerkolbeneinheit 6 zwangsweise anliegen. Diese zwangsweise Anlage wird dadurch gewährleistet, daß an dem unteren, freien Ende jedes Trennelementes 7 eine Mitnehmernase 7a einstückig angeformt ist, die in eine ringförmige Führungsnut 8 am Übergang zwischen Steuerkolbeneinheit 6 und kugelförmigem Zentrum 6f einhakt. Durch diese Trennelemente 7 werden die beiden ringförmigen Arbeitsräume 2, 3 (Fig. 3) in mehrere Arbeitsraumzellen unterteilt. Zur Speisung der einzelnen Arbeitsraumzellen mit dem Medium ist an der feststehenden kugelkalottenförmigen Innenschale 5a eine Ringnut 5d angebracht, die das Medium auf entsprechende Bohrungen 5e verteilt, die mit integriertem Rückschlagventil 5f versehen sind. Der Anschluß der Ringnut 5d nach aussen wird durch eine Bohrung ld im Gehäuseabschnitt lb hergestellt. Die antriebsseitige Innenschale 4 weist ebenfalls eine in Fig. 1 nicht sichtbare Ringnut 4d (Fig. 6) auf, welche der Ringnut 5d entspricht. Die Ringnuten 4d, 5d (Fig. 6) dienen bei beiden Innenschalen 4a, 5a dazu, die Volumenänderungen der Freiräume innnerhalb der Radialschlitze 4c, 5c (Fig. 6) hinter den sich bewegenden Trennelementen 7 auszugleichen.

Die Arbeitsweise und das Zusammenwirken der beiden hydrostatischen Verdränger¬ einheiten 4, 5 wird durch die noch im einzelnen erläuterte Gestaltung der Steuer¬ kolbeneinheit 6 bestimmt, welche bei dem Getriebe nach Fig. 1 die Funktionen des Abtriebs, der Steuerung des Arbeitsmediums und der Verstellung der Fδrdermenge übernimmt.

Das Hauptmerkmal der Steuerkolbeneinheit 6 sind ihre den jeweiligen Arbeitsraum 2, 3 begrenzenden stimseitigen Ringflächen 6c, 6d (Fig. 9), die nicht-parallel, d.h. unter gegenseitiger Neigung zueinander angeordnet sind. Eine gedachte Querschnittsebene 6g (Fig. 9) verläuft durch die Längsachse 9a, 10a und durchschneidet die Steuerkolbeneinheit 6 so, daß der oberhalb der Längsachse 9a, 10a liegende Teil der Querschnittsfläche (im folgenden als "obere Querschnittsfläche A," bezeichnet) maximal ist, und der unterhalb der Längsachse 9a, 10a liegende Teil (im folgenden als "untere Querschnittsfläche A₂" bezeichnet) minimal ist. Als obere bzw. untere Scheitelbereiche werden die zu der oberen bzw. unteren Querschnittsfläche A,, A₂ korrespondierenden Bereiche der jeweiligen stimseitigen Ringfläche 6c, 6d der Steuerkolbeneinheit 6 verstanden. Die Trennelemente 7 in den Scheitelbereichen - sie liegen der Querschnittsebene 6g am nächsten - unterteilen die beiden Arbeits¬ räume 2, 3 in je eine Druckhälfte 2a, 3a und je eine Saughälfte 2b, 3b. Die beiden gegenüberliegenden Druckhälften 2a, 3a stehen ebenso wie die beiden gegenüber¬ liegenden Saughälften 2b, 3b durch druck- bzw. saugseitige, schlitzförmige Steueröffnungen 6e zwischen den oberen und unteren Scheitelbereichen in direkter fluidischer Verbindung.

Bei Drehung der antriebsseitigen Verdrängereinheit 4 entsteht, wie aus der Abwicklung gemäß Fig. 10 ersichtlich ist, zwischen der Druckhälfte 2a, 3a (mit dem Druck p,) und der Saughälfte 2b, 3b (mit dem Druck pj) jedes Arbeitsraums 2 bzw. 3 ein Druckgefälle, wobei der Differenzdruck öp = pi - P₂ senkrecht zur Querschnittsebene 6g auf die gesamte Querschnittsfläche A,-f-A₂ der Steuer¬ kolbeneinheit 6 wirkt. Entsprechend der unterschiedlichen Größen der oberen und unteren Querschnittsfläche A_u A₂ wirken auf deren Schwerpunkte unterschiedliche Kräfte F,, F₂, wobei im Endeffekt die Differenz dieser beiden Kräfte (ώF = F, - F₂) am Schwerpunkt der größeren oberen Querschnittsfläche A, anliegt. Über den Abstand r dieses Schwerpunktes zur Längsachse 9a, 10a erzeugt die Differenzkraft ÖF ein Drehmoment in einer zum Antriebsdrehsinn identischen Drehrichtung, womit die gewünschte Kraftübertragung auf die Abtriebswelle 10 (Fig. 2) bewirkt wird.

Eine weitere Funktion der Steuerkolbeneinheit 6 besteht darin, das Drehzahl- verhältnis zwischen Antriebswelle 9 und Abtriebswelle 10 stufenlos zu verstellen. Zu diesem Zweck ist die Steuerkolbeneinheit 6 um eine Schwenkachse 6a senkrecht zur Längsachse 9a, 10a und senkrecht zur Querschnittsebene 6g (Fig. 9) kippbar gelagert. Hierzu ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die scheibenförmige Steuerkolbeneinheit 6 mit der zylindrischen Bohrung 6i (Fig. 9) ihres kugelförmigen Zentrums 6f auf einer ballig geformten Nabe lOe der Abtriebswelle 10 gelagert, so daß sich die zylindrischen Bohrung 6i auf der balligen Oberfläche der Nabe lOe um die Schwenkache 6a abrollen kann. Zum Kippen der Steuerkolbeneinheit (6) um die Schwenkachse 6a dient bei der Ausführungsform nach Fig. 2 eine in der hohlen Abtriebswelle 10 geführte Betätigungseinrichtung. Ein Stellglied 14c (Fig. 1) überträgt eine statische lineare Bewegung über eine Dreheinführung 14 auf einen sich mit der Abtriebswelle 10 mitdrehenden Mitnehmerring 14a. Der Mitnehmerring 14a greift über einen radialen Mitnehmerstift 14b (der in axialen Längsschlitzen lOd der Abtriebswelle 10 axial verschoben werden kann) in eine Schubstange 12 ein, welche im Inneren der Abtriebswelle 10 axial verschieblich gelagert ist. Auf diese Weise wird die lineare Verstellbewegung für die Steuerkolbeneinheit 6 von dem Stellglied 14c ins Innere der Abtriebswelle 10 übertragen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 werden durch keilförmige, gegeneinander verlaufende Schrägflächen 12a auf der Schubstange 12 Stößel 13 bewegt, welche in dem kugelförmigen Zentrum 6f radial beweglich gelagert sind. Die oberen Enden der Stößel 13 liegen gegen die Innenbohrung 6i (Fig. 9) des Zentrums 6f der Steuerkolbeneinheit 6 an und kippen je nach ihrer radialen Lage (die von der axialen Position der Schubstange 12 abhängig ist) die Steuerkolbeneinheit 6 im Uhr¬ zeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn um die Schwenkachse 6a. Dadurch läßt sich die Steuerkolbeneinheit 6 zwischen den in Fig. 6 und Fig. 8 gezeigten End¬ stellungen, in denen jeweils eine der nicht-parallelen Stirnflächen 6c, 6d der Steuerkolbeneinheit 6 senkrecht zur Längsachse 9a, 10a steht, stufenlos hin- und herkippen. Beispielsweise zeigt Fig. 7 eine Mittelstellung, bei der die Winkel zwischen der jeweiligen Stirnfläche 6c, 6d und der Längsachse 9a, 10a gleich sind, wobei sich in dieser Stellung das Drehzahlverhältnis 2: 1 einstellt. Bei der Endstellung nach Fig. 6 handelt es sich um die Leerlauf Stellung, während bei der Endstellung nach Fig. 8 ein Übersetzungsverhältnis von 1: 1 besteht. Zur Kopplung der Drehbewegung der Steuerkolbeneinheit 6 auf die Abtriebswelle 10 ist in Fig. 9 in dem kugelförmigen Zentrum 6f eine zur Schwenkachse 6a koaxiale Bohrung 6k vorgesehen, in welche ein Mitnehmerzapfen 6h (Fig. 11) eingesetzt ist. In Fig. 10 sind zur Verdeutlichung der Volumenströmung die ringförmige Ober¬ fläche der Steuerkolbeneinheit 6 sowie die zugehörigen Arbeitsräume 2, 3 auf eine Ebene abgewickelt. Zu sehen sind hier die beiden Innenschalen 4a, 5a und deren Trennelemente 7, die an der zugewandten Stirnfläche 6c, 6d (Fig. 9) der in ihrer Mittelstellung (Fig. 7) dargestellten Steuerkolbeneinheit 6 anliegen. Weiter sind hier die schlitzförmigen Steueröffnungen 6e zwischen den Druckhälften 2a, 3a und den Saughälften 2b, 3b gezeigt. Die Druck- und Saughälften jedes Arbeitsraums 2, 3 werden durch diejenigen Trennelemente 7 voneinander unterteilt, welche momentan an den Stegen der Stirnflächen 6c, 6d zwischen den schlitzförmigen Steueröffnungen 6e anliegen. Infolge dieser Abtrennung der Druckhälften 2a, 3a von den jeweiligen Saughälften 2b, 3b entsteht das erwähnte Druckgefälle öp innerhalb jedes Arbeits¬ raums 2 bzw. 3, welches Ursache für die Kraftübertragung auf die Steuerkolbeneinheit 6 ist.

Der Abwicklung entsprechend ist in Fig. 10 die antriebsseitig eingeleitete Drehbewegung 9c als Linearbewegung der entsprechenden Innenschale 4a darge¬ stellt. Bewegt man die antriebsseitige Innenschale 4a in Pfeilrichtung 4e und betrachtet die Druckhälfte 2a des Arbeitsraums 2, so verringert sich das Volumen der einzelnen Arbeitsraumzellen des Arbeitsraums 2, wodurch eine Strömung des Mediums in die Druckhälfte 3a des gegenüberliegenden Arbeitsraums 3 erfolgt. Um dem zuwachsenden Medium- Volumen auszuweichen, würde man als Wirkung eine Bewegung der Innenschale 5a in eine der antriebsseitigen Innenschale 4a ent¬ gegengesetzte Richtung erwarten. Da die Innenschale 5a fest mit dem stillstehenden Gehäuseabschnitt lb verbunden ist, kann nur die drehbar gelagerte Steuer¬ kolbeneinheit 6 dem zuwachsenden Medien- Volumen ausweichen, mit der Folge einer Drehbewegung der Steuerkolbeneinheit 6 in derselben Drehrichtung wie die antriebsseitige Innenschale 4a. Durch die Relatiybewegung der Steuerkolbeneinheit 6 zur feststehenden Innenschale 5a vergrößert sich das Volumen der Arbeitsraum¬ zellen des Arbeitsraums 3, wodurch das Medium aufgenommen werden kann. Gleichzeitig wird das Medium auf die Saughälfte 3b des Arbeitsraums 3 trans¬ portiert, wo sich der gleiche Vorgang analog zur Druckhälfte 2a des Arbeitsraums 2 abspielt, wobei hier der Volumenstrom von der feststehenden Innenschale 5a zur angetriebenen Innenschale 4a erfolgt. Durch deren Relativbewegung bezüglich der Steuerkolbeneinheit 6 wird das Medium wiederum in Richtung der Druckhälfte 2a des Arbeitsraums 2 gefördert, so daß sich der Kreislauf des Mediems schließt.

Die Einstellung des Drehzahlverhältnisses n,/n₂ erfolgt durch die entsprechende Einstellung des Kippwinkels der Steuerkolbeneinheit 6. Betrachtet man beispiels¬ weise die Druckhälften 2a, 3a, so wird von der antriebsseitigen Verdrängereinheit 4 ein bestimmtes Volumen V, pro Umdrehung gefördert. Analog dazu nimmt die Druckhälfte 3a der feststehenden Verdrängereinheit 5 ein bestimmtes Volumen V₂ pro Umdrehung auf. Die Größe der geförderten bzw. aufgenommenen Volumina pro Umdrehung richten sich nach dem Winkel der jeweiligen Stirnfläche 6c, 6d der Steuerkolbeneinheit 6 bezüglich der Längsachse 9a, 10a. Da aufgrund des geschlossenen Kreislaufes das insgesamt (in bezug auf die Zeit) von der antriebsseitigen Verdrängereinheit 4 geförderte Volumen V, • n, dem von der feststehenden Verdrängereinheit 5 aufgenommenen Volumen V₂ • n₂ entspricht, wirkt sich das Verhältnis der pro Umdrehung geförderten Volumina V,, V₂ direkt auf das Drehzahlverhältnis aus:

n,

V, «n, = V₂«n₂ = = >

V,

Die Variable n, bedeutet hierbei die Relativdrehzahl der antriebsseitigen Verdrängereinheit 4 bezüglich der Steuerkolbeneinheit 6, während die Variable r^ die Relativdrehzahl der Steuerkolbeneinheit 6 bezüglich der feststehenden Verdrängereinheit 5 bedeutet. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Steuer¬ kolbeneinheit 6 den Abtrieb darstellt, bestimmt die tatsächliche Antriebsdrehzahl

n = n, + n₂, das tatsächliche Übersetzungsverhältnis

n n, + n₂

1 =

Die tatsächliche Fördermenge des Arbeitsmediums innerhalb dieses Kreislaufes nimmt kontinuierlich vom Leerlauf (Fördermenge 0) bis zum Übersetzungsverhältnis 2:1 (maximale Fördermenge) zu und nimmt anschließend kontinuierlich bis zum Übersetzungsverhältnis 1:1 (Fördermenge 0) wieder ab. Dies bedeutet, daß insgesamt relativ wenig Medium transportiert wird und daß bei einem Über¬ setzungsverhältnis 1:1 ein hydrostatischer Stillstand eintritt.

Im folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele der Kraftübertragungs¬ vorrichtung nach der Erfindung beschrieben, wobei lediglich deren Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiels nach den Figuren 1 und 2 erläutert werden.

Eine Verbesserung bringt das in Figur 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel durch den Einsatz einer halbkugelförmigen Stützschale 11 , welche die antriebsseitige Verdrängereinheit 4 umschließt und mit ihr drehfest verbunden ist. Diese Ver¬ drängereinheit 4 samt Stützschale 11 ist gegenüber dem Gehäuse la gleit- oder wälzgelagert, wodurch die Gleitreibung zwischen antriebsseitiger Innenschale 4a und Gehäuseabschnitt la der Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entfällt. Femer wird die Abdichtung des Arbeitsraums 2 auf den Stoß zwischen Stützschale 11 und Gehäuse¬ abschnitt lb reduziert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 sind die Gehäuseabschnitte la, lb drehfest mit der Steuerkolbeneinheit 6 verbunden und folgen deren Dreh- und Schwenkbewegung. Diese Bauweise ermöglicht den Einsatz eines außenliegenden Verstellmechanismus für die Steuerkolbeneinheit 6 mit bügeiförmiger Schubstange 12 und Dreheinführung 14. Die Schubstange 12 verbindet die Gehäuseabschnitte la, lb mit der Dreheinführung 14 in mitlaufender Weise. Die abtrieb sseitige Ver¬ drängereinheit 4 wird mittels einer Nabe 5g mit einem äußeren Schutzgehäuse 100 drehfest gekoppelt. Außerdem ermöglicht diese Bauweise eine in den Gehäuse¬ abschnitten la, lb eingearbeitete Führungsnut 8 zur Zwangsführung der Trenn¬ elemente 7.

Die Figuren 11 und 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Kraftübertragungs¬ vorrichtung, bei der anstelle von einzeln beweglichen Trennelementen 7 auf einem geschlossenen Trägerring 71 starr angeordnete flügelartige Trennelemente 7 zum Einsatz kommen. Diese Flügelringe 71 liegen mit ihrer der Steuerkolbeneinheit 6 zugewandten, glatten Fläche 71c jeweils gleitend an der jeweils angrenzenden Stirnfläche 6c, 6d der Steuerkolbeneinheit 6 an. Zwischen den Trennelementen 7 sind in die Ringfläche Durchlaßöffnungen 71b (Fig. 15) für das Arbeitsmedium eingebracht, welche mit den schlitzförmigen Steueröffnungen 6e der Steuer¬ kolbeneinheit 6 fluchten. Die Trennelemente 7 tauchen in Radialschlitze von kegelstumpfförmigen Ausnehmungen 18 der Innenschalen 4a, 5a ein, welche so bemessen sind, daß die Trennelemente 7 eine der Kippstellung der Steuer¬ kolbeneinheit 6 entsprechende Auslenkung in den Ausnehmungen 18 (Fig. 15) der Innenschalen 4a, 5a ausführen können. Um den Ausgleich dieser Auslenkung und zugleich die Abdichtung der einzelnen Arbeitsraumzellen zueinander zu sichern, sind in die Ausnehmungen 18 kegelstumpfförmige Dicht- und Ausgleichringe 18a eingebettet, in deren Radialschlitze die Trennelemente 7 gleitend eintauchen. Der bewegungsabhängige Volumenausgleich innerhalb der Dicht- und Ausgleichringe 18a erfolgt über Kanäle 7b (Figur 16), welche sich innerhalb der Trennelemente 7 in Richtung Steuerkolbeneinheit 6 erstrecken.

Die Vorteile der Bauweise gemäß Fig. 11 sind eine geringere Anzahl abzu¬ dichtender Einzelteile, ein Wegfall einer Einzelsteuerung der Trennelemente 7, und ein günstigeres verbessertes Gleitreibungsverhalten zwischen Trennelementen 7 und Dicht- und Ausgleichsringen 18a im Vergleich zu der Bauweise nach Fig. 1. Ein weiteres Merkmal des Ausführungsbeispiels nach Fig. 11 ist die Ausführung der innenliegenden Verstellung in Verbindung mit einem kugelförmigen Zentrum, welches aus einer dreiteiligen Innenkugel 61 besteht, auf welcher die Steuer¬ kolbeneinheit 6 schwenkbar gelagert ist. Die Innenkugel 61 umfaßt, wie Fig. 12 zeigt, ein mit der Abtriebswelle 10 drehfest verbundenes Mittelteil 61c und zwei Seitenteile 61a, 61b, welche über Wälzlager 61d auf der Abtriebswelle 10 drehbar bezüglich des Mittelteils 61c gelagert sind. Die wälzgelagerten Seitenteile 61a, 61b der Innenkugel 61 dienen zur reibungsarmen und stabilen Abstützung der Innen¬ schalen 4a, 5a, wodurch sich eine bessere Führung der Innenschalen 4a, 5a sowie eine verbesserte Abdichtung der Arbeitsräumung zur Längsachse 9a, 10a erzielen läßt. Die Verstellung der Steuerkolbeneinheit 6 wird mittels eines im Mittelteil 61c der Innenkugel 61 integrierten Übersetzungshebels 17 ausgeführt, welcher von einer im Zentrum der Abtriebswelle 10 axial verschiebbar angeordneten Schubstange 12 mittels einer Dreheinführung 14 ähnlich wie gemäß Figur 2 betätigt wird. Der Übersetzungshebel 17 weist an seinen Enden Kugelköpfe auf, welche gelenkig in eine Sackbohrung 12b der Schubstange 12 und in eine Radialbohrung 6m der Steuerkolbeneinheit 6 eingreifen. Der ballig verdickte Schaft zwischen den Kugelköpfen des Übersetzungshebels 17 wälzt sich auf der Innenfläche einer radialen Bohrung im Mittelteil 61c der Innenkugel 61 ab und überträgt (übersetzt) auf diese Weise die auf den unteren Kugelkopf wirkende Schubkraft der Schubstange 12 auf den oberen Kugelkopf und damit auf die Steuerkolbeneinheit 6. Die Steuerkolben-einheit 6 und das Mittelteil 61c der Innenkugel 61 werden mittels der Wellen 6h der Schwenkachse 6a mit der Abtriebswelle 10 gekoppelt und bilden einen innen-liegenden Abtrieb.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Figuren 13 und 14 kommen Merkmale aus den Figuren 3 und 4 in erweiterter Form zum Einsatz. Die kugelförmige Außenhülle für die Innenschalen 4a, 5a besteht aus zwei kugelkalottenförmigen Stützschalen 11 und einem ein- oder zweiteiligen Mittelring (Ringabschnitte 15a, 15b). Der Abtrieb erfolgt ausgehend von der Steuerkolbeneinheit 6 durch den Mittelring 15a, 15b in das Gehäuse 1 mittels der Verstellwelle 14e, wobei das gesamte Gehäuse 1 drehend ausgeführt ist. Die beiden Stützschalen 11 sind drehfest mit den jeweiligen Verdrängereinheiten 4, 5 verbunden, wobei der Mittelring 15 eine Einheit mit dem Gehäuse 1 bildet und dadurch die Einführung der Verstellwelle 14e von Außen zuläßt. Ein mit der Verstellwelle 14e gekoppelter Betätigungsbügel 14d wird mit einem mitdrehenden Stellglied 14c geschwenkt. Diese Maßnahmen ermöglichen eine außenliegend angebrachte Verstellung für die Steuerkolbeneinheit 6 bei gleich¬ zeitiger Abtriebsführung über das Gehäuse 1.

In den Figuren 15 und 16 ist eine Variante der in Figur 11 gezeigten Kraftüber¬ tragungsvorrichtung gezeigt, welche sich dadurch unterscheidet, daß eine äußere Verstellung (ähnlich wie in den Fign. 13 und 14) inklusive Gehäuseabtrieb und mehrteiliger Stützschale 11, 15a, 15b zur Anwendung kommt. Durch den Wegfall eines inneren Verstellmechanismus' und einer Abtriebswelle 10 lassen sich der Flügelring 71 und die jeweils zugewandte Kugelkalotte 71a einstückig miteinander verbinden. Die beiden Kugelkalotten 71a sind gegenüber der dazwischen ange¬ ordneten Steuerkolbeneinheit 6 in radialer und axialer Richtung exakt und reibungsarm wälz- oder gleitgelagert. Durch die einstückige Verbindung von Flügelringen 71 und Kugelkalotten 71a werden die Dichtflächen für die Arbeits¬ räume 2, 3 weiterhin verringert und insbesondere ein hermetischer Abschluß im Zentrum des Getriebes ermöglicht.

Bei der Kraftübertragungsvorrichtung nach Fign. 17 und 18 sind die Verdränger¬ einheiten 4, 5 im Gegensatz zu den bisher dargestellten Ausfühmngsbeispielen nicht zu einer Kugel vereint, sondern sind mit ihren Mittelpunkten unter einer axialen Distanz zueinander angeordnet. Dadurch können die Innenschalen 4a, 5a bis über die Halbkugelmitte hinaus vergrößert werden, wodurch sich wesentlich größere Schwenkwinkel für jeden der beiden Steuerkolben 64, 65 der Steuerkolbeneinheit 6 realisieren lassen. Die getrennten Schwenkachsen 6a, 6b der Steuerkolben 64, 65 befinden sich im Bereich der jeweils zugewandten Stirnfläche 4b, 5b der bis übe- die Halbkugelmitte hinaus vergrößerbaren Innenschalen 4a, 5a, wodurch sich im Falle der Verwendung von Flügelringen 71 die Auslenkung der Trennelemente 7 wesentlich verringert und damit deren Abdichtung vereinfacht. In dem beliebig wählbaren axialen Abstand zwischen den Verdrängereinheiten 4, 5 können auf¬ wendigere Verstellmechanismen installiert werden, beispielsweise für eine unabhängige Verstellung der beiden Stirnflächen 6c, 6d der Steuerkolbeneinheit 6.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fign. 19 und 20 ist eine im Bereich der Schwenkachse 6a zweigeteilte Ausführung der Steuerkolbeneinheit vorgesehen, Durch diese Zweiteilung ergibt sich eine Verdopplung des Kreislaufes des hydro¬ statischen Mediums. In jeder Steuerkolbenhälfte 62, 63 läuft daher ein separater Arbeitsprozess ab. Die Betätigung der geteilten Steuerkolbenhälften 62, 63 kann ähnlich wie bei ungeteilter Steuerkolbeneinheit 6 (Fig. 13) in gespiegelter Ausführung erfolgen. Bei dieser Gestaltung erfolgt der Abtrieb über den Mittelring 15, welcher gegen die beiden Stützschalen 11 an ihren Stoßstellen gleitend anliegt. Die rechte Schale 11 weist einen Wellenansatz Ila auf, welcher drehfest gehalten wird, wie in Fign. 19, 20 durch einen Pfeil schematisch angedeutet ist. Da die Stirnflächen der geteilten Steuerkolbenhälften 62, 63 nur in den Endstellungen einer Ebene bilden, können bei diesem Ausführungsbeispiel nur flügelartige Trenn¬ elemente 7 in Einzelausführung und ohne Zwangssteuerung angewandt werden. Die Steuerung dieser Trennelemente 7 erfolgt hierbei vorzugsweise durch Federelemente 72 und/oder hydrostatisch. Die Trennelemente 7 sind mit einer einseitigen Nut 7c ausgestattet, die den rückseitigen Volumenausgleich im Fühmngsschlitz 4c, 5c der Innenschale 4a, 5a sicherstellt. Diese Art der Steuerung der Trennelemente 7 durch Federelemente 72 sowie der hydrostatischen Entlastung der Trennelemente 7 ist natürlich auch bei allen anderen Ausfühmngsbeispielen mit Einzeltrennelementen 7 anwendbar. Gleiches gilt auch für die Anwendung der zweigeteilten Steuerkolben¬ einheit bei den Ausfühmngsbeispielen nach Fign. 1 bis 16 sowie bei dem Differentialgetriebe nach den Figuren 21 und 22.

Die Figuren 21 und 22 zeigen eine Anwendung des Prinzips einer erfindungs¬ gemäßen Kraftübertragungsvorrichtung in Form eines stufenlosen Getriebes als Differentialgetriebe. Sämtliche vorbeschriebenen fünf Ausführungsbeispiele können ebenfalls als Differentialgetriebe z.B. zur Leistungsverteilung in Fahrzeug- antriebsachsen eingesetzt werden. Bei dem in Fig. 21 gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Steuerkolbeneinheit 6 als Antriebseinheit, während beide Verdränger¬ einheiten 4, 5 mit ihren Wellenfortsätzen 101, 102 je eine Abtriebseinheit bilden.

Die in Fig.21 dargestellten Trennelemente 7 werden alternativ zu einer Zwangs¬ steuerung durch vorgespannte Federelemente 72 gegen die Steuerkolbeneinheit 6 gedrückt, wie dies bereits in den Fign. 19 und 20 vorgesehen ist. Femer wird bei den Trennelementen 7 ebenfalls die hydrostatische Entlastung des rückwärtigen Schlitzraumes durch eine einseitige Nut 7c gewährleistet.

Die in Figur 22 dargestellte Steuerkolbeneinheit 6 ist speziell für den Einsatz als Differentialgetriebe mit einem schieberartigen Ventilblock 66 ausgestattet. Der Ventilblock 66 dient dazu, abhängig vom Druck des Mediums wenigsten die drack- seitigen Steueröffnungen 6e gezielt zu verschließen, um den Volumenstrom zwischen den Arbeitsräumen 2, 3 (Fig. 10) zu drosseln und dadurch eine Redu¬ zierung der Differential Wirkung bis zur völligen Sperre zu erzielen. Zusätzlich ist in diesem Ventilblock 66 eine Überlastsicherung in Form eines Überdruckventiles 66a integriert (Fig. 22), welches bei Belastungsspitzen, z.B. bei einem Blitzstart des Fahrzeugs, einen Bypass zwischen Druck- und Saugseite öffnet. Diese Steuer¬ funktionen können auch zum Beispiel femgesteuert ausgeführt werden.

Dabei bieten sich spezifisch für Differentialgetriebe mehrere Vorteile an: Das OAbtriebsdrehmoment ist durch die Verstellung des Kippwinkels der Steuerkolben¬ einheit 6 auf beide Verdrängereinheiten 4, 5 beliebig stufenlos verteilbar. Die Regelung der Sperrwirkung bringt vor allem bei harten Einsätzen im Gelände oder im Motorsport erhebliche Vorteile. Die Überlastsicherung 66a kann vor allem zur Verbesserung des Anfahrverhaltens von Fahrzeugen genutzt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E

Hydrostatische stufenlos verstellbare Kraftübertragungsvorrichung, mit einem Gehäuse (1), in welchem zwei Verdrängereinheiten (4, 5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) als Verdränger-einheiten (4, 5) zwei kugelkalottenförmige Innenschalen (4a, 5a) auf einer gemeinsamen Längsachse (9a, 10a) derart angeordnet sind, daß sich die Innenschalen (4a, 5a) mit ihren Stirnseiten unter einem axialen Abstand gegenüberliegen, daß zwischen den Stirnseiten der Innenschalen (4a, 5a) eine Steuerkolbeneinheit (6) angeordnet ist, welche mit den beiden Innenschalen (4a, 5a) zwei mit einem hydrostatischen Medium gefüllte Arbeitsräume (2, 3) in axialer Richtung begrenzt, daß die Steuerkolbeneinheit (6) um die Längsachse (9a, 10a) drehbar ist und zwei nicht-parallele Stirnflächen (6c, 6d) aufweist, deren Neigungswinkel bezüglich der Längsachse (9a, 10a) jeweils einstellbar ist, daß in beide Arbeitsräume (2, 3) Trennelemente (7) hineinragen, welche jeden Arbeitsraum (2, 3) in eine Druckhälfte (2a bzw. 3a) und eine Saughälfte (2b bzw. 3b) unterteilen, daß die Arbeitsräume (2, 3) über Steueröffnungen (6e) in der Steuerkolbeneinheit (6) miteinander in fluidischer Verbindung stehen, und daß bei Drehung einer Innenschale (4a, 5a) oder der Steuerkolbeneinheit (6) um die Längsachse (9a, 10a) in dem hydrostatischen Medium ein Druckgefälle zwischen der Druckhälfte (2a, 3a) und der Saughälfte (2b, 3b) jedes Arbeitsraums (2, 3) erzeugt wird, welches in Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer ersten (A,) und einer zweiten (A₂) Querschnittsfläche der Steuerkolbeneinheit (6) die Kraft¬ übertragung von dem antreibenden Teil (4a oder 5a; 6) auf das oder die angetriebenen) Teil(e) (6; 4a und/oder 5a) bewirkt, wobei das Drehzahl¬ verhältnis (n./nj) zwischen dem antreibenden Teil (4a oder 5a; 6) und dem oder den angetriebenen Teil(en) (6; 4a und/oder 5a) durch Verstellung wenigstens eines Neigungswinkels einer Stirnfläche (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) stufenlos einstellbar ist.

2. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelkalottenförmigen Innenschalen (4a, 5a), die Steuerkolbeneinheit (6) und die Arbeitsräume (2, 3) von einer kugelförmigen Hüllfläche begrenzt werden.

3. Kraftübertragungsvoπichtung nach Anspmch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Steuerkolbeneinheit (6) um eine Schwenkachse (6a) kippbar ist, welche senkrecht zu der gemeinsamen Längsachse (9a, 10a) der Verdrängereinheiten (4, 5) orientiert ist.

4. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolbeneinheit (6) aus zwei Teilkolben (62, 63; Fig. 19) besteht, welche um eine gemeinsame Kippachse (6a) gegenläufig zueinander schwenkbar sind. 5. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolbeneinheit (6) aus zwei unter axialem Abstand angeordneten Steuerkolben (64, 65; Fig. 17) besteht, welche um getrennte, zueinander parallele Schwenkachsen (6a, 6b) unabhängig voneinander kippbar sind, wobei die Schwenkachsen (6a, 6b) senkrecht zu der gemeinsamen Längsachse (9a, 10a) der Verdrängereinheiten (4,

5) orientiert sind.

6. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des oder der Neigungswinkel der Stirnflächen (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) bezüglich der Längsachse (9a, 10a) ein innenliegender Verstellmechanismus (12, 13 14, Fig. 2; 12, 17, Fig. 12) vorgesehen ist.

7. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innenliegende Verstellmechanismus (12, 13 14, Fig. 2; 12, 17, Fig. 12) eine im Inneren der Abtriebswelle (10) gelagerte, axial verschiebbare Schubstange (12) aufweist, welche in Wirkverbindung mit der schwenkbar gelagerten Steuerkolbeneinheit (6) stehen, wobei die axiale Position der Schubstange (12) ein Maß für den Kippwinkel der Steuerkolbeneinheit (6) bildet.

8. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (12) kraftschlüssig mit dem einen Ende eines Über¬ setzungshebels (17) verbunden ist, dessen anderes Ende kraftschlüssig mit der Steuerkolbeneinheit (6) verbunden ist, wobei der Übersetzungshebel (17) zwischen seinen Enden stützend gelagert ist.

9. jKraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des oder der Neigungswinkel der Stirnflächen (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) bezüglich der Längsachse (9a, 10a) ein außenliegender Verstellmechanismus (12, 14, 14d, 14e; Fign. 4, 13, 19) vorgesehen ist.

10. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der außenliegende Verstellmechanismus (12, 14, 14d, 14e; Fign. 4, 13, 19) wenigstens eine bügeiförmige Schubstange (12) aufweist, welche in Wirkverbindung mit der Steuerkolbeneinheit (6) steht.

11. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die bügeiförmige Schubstange (12) über wenigstens einen Betätigungs¬ bügel (14d; Fign. 13, 19) an der Steuerkolbeneinheit (6) in dessen Schwenkachse (6a, 6b) angreift.

12. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (12) über eine Dreheinführung (14) antreibbar ist.

13. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente (7) jedes Arbeitsraums (2, 3) in Radial schlitzen (4c, 5c) der zugeordneten kugelkalottenförmigen Innenschale (4a, 5a) reversierend geführt sind.

14. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente (7) derart zwangsgesteuert sind, daß sie bündig gleitend an der zugeordneten Stirnfläche (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) anliegen.

15. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 14 dadurch gekennzeichnet, daß zu ihrer Zwangssteuerung die Trennelemente (7) mit wenigstens einer, an der Stirnfläche (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) vorgesehenen Fühmngsnut (8) in Wirkverbindung stehen.

16 . Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente (7) durch Federmittel (72) oder gleichwirkende hydrostatische Mittel gegen die zugeordneten Stirnfläche (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) angepreßt werden (Fign. 19, 21).

17. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente (7) jedes Arbeitsraums (2, 3) an einem Flügelring (71) starr befestigt sind, welcher parallel zu der zugeordneten Stirnfläche (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) geführt ist und mit seinen Trennelementen (7) in Ausnehmungen (18) der zugeordneten kugelkalottenförmigen Innenschale (4a, 5a) dichtend eingreift.

18. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügelring (71) Durchlaßöffnungen (71b) aufweist, welche einen Durchgang zu den Steueröffnungen (6e) der Steuerkolbeneinheit (6) herstellen.

19. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausnehmungen (18) radial geschlitzte Einsätze (18a) zum Ausgleich und zur Abdichtung der Trennelemente (7) eingesetzt sind.

20. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennelement (7) mit wenigstens einer in Längs¬ richtung des Trennelementes (7) verlaufenden Nut (7c) oder Bohrung (7b) versehen ist, welche eine fluidische Verbindung zwischen einer zugeordnen Zelle eines Arbeitsraums (2 bzw. 3) und den Räumen innerhalb der Radial¬ schlitze (4c, 5c) oder der Ausnehmungen (18) der Innenschale (4a, 5a) hinter den Trennelementen (7) herstellt.

21. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume innerhalb der Radialschlitze (4c, 5c) oder der Ausnehmungen (18) der Innenschale (4a, 5a) hinter den Trennelementen (7) getrennt von den Arbeitsräumen (2, 3) fluidisch miteinander verbunden sind.

22. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Innenschale (4a, 5a) von einer Stütz¬ schale (11) wenigstens teilweise umgeben ist, welche drehfest mit der zugehörigen Innenschale (4a, 5a) verbunden ist.

23. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß beide Innenschalen (4a, 5a) von Stützschalen (11) umgeben sind und daß die Stützschalen (11) an ihren Stoßstellen gegen einen ein- oder mehrteiligen Mittelring (15; 15a, 15b) anliegen.

24. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelring (15; 15a, 15b) mit der Steuerkolbeneinheit (6) und gebenenfalls mit dem Gehäuse (1) drehfest verbunden ist und als Abtrieb oder Antrieb dient.

25. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arbeitsraum (2, 3) radial zur Längsachse (9a, 10a) hin durch eine kugelige Begrenzungsfläche begrenzt sind.

26. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die kugeligen Begrenzungsflächen der Arbeitsräume (2, 3) durch ein kugelförmiges Zentrum (6f) der Steuerkolbeneinheit (6) gebildet werden (Fig. 2).

27. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die kugeligen Begrenzungsflächen der Arbeitsräume (2, 3) durch eine Innenkugel (61) gebildet werden.

28. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkugel (61) dreiteilig ausgebildet ist, wobei das Mittelteil 61c) drehfest mit dem Abtrieb verbunden ist und die beiden Seitenteile (61a, 61b) drehbar bezüglich des Mittelteils (61c) gelagert sind.

29. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 28, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Mittelteil (61c) der Innenkugel (61) die Steuerkolbeneinheit (6) schwenkbar gelagert ist.

30. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 29, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mittelteil (61c) eine radiale Bohmng vorgesehen ist, in welcher der Übersetzungshebel (17) stützend gelagert ist (Fig. 12).

31. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkugel (61) dreiteilig ausgebildet ist, wobei das Mittelteil von der Steuerkolbeneinheit (6) gebildet wird und jedes Seitenteil (71a) drehbar um eine Achse gelagert ist, welche senkrecht zur zugewandten Stirnfläche (6c, 6d) der Steuerkolbeneinheit (6) orientiert ist.

32. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 31, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Seitenteil (71a) starr mit dem zugeordneten Flügelring (71) verbunden ist (Fig. 16).

33. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängereinheiten (4, 5) mit ihren Mittelpunkten unter einer axialen Distanz zueinander angeordnet sind (Fign. 17, 18).

34. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschalen (4a, 5a) bis über die Halbkugelmitte hinaus vergrößert sind.

35. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten, zueinander parallelen Schwenkachsen (6a, 6b) der Steuerkolben (64, 65) im wesentlichen durch die Mittelpunkte der zugeordneten Innenschalen (4a, 5a) verlaufen.

36. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verdrängereinheiten (4, 5) als Abtrieb und die Steuerkolbeneinheit als Antrieb im Sinne einer Verwendung der Kraftüber¬ tragungsvorrichtung als Differentialgetriebe vorgesehen sind.

37. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 36, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbares Ventil (66) vorgesehen ist, welches in dem Strömungs¬ weg zwischen den Arbeitsräumen (2, 3) angeordnet ist, um die Drosselung des Volumenstroms zwischen den Arbeitsräumen (2, 3) zu steuern.

38. K_raftübertragungsvorrichtung nach Anspmch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bypass zwischen der Dmck- und Saughälfte (2a, 3a; 2b, 3b) jedes Arbeitsraums (2, 3) ein steuerbares Ventil (66a) angeordnet ist.

39. Kraftübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium in mehrere oder alle Zellen wenigstens eines Arbeitsraumes (2, 3) über Bohrungen (5e) zuführbar ist, welche in einer Innenschale (4a, 5a) oder im Gehäuse (1) angebracht sind und gegebenenfalls mit Rückschlagventilen versehen sind.