DE10062650A1 - Steuerventil für hydraulische Kupplungen - Google Patents

Steuerventil für hydraulische Kupplungen

Info

Publication number
DE10062650A1
DE10062650A1 DE2000162650 DE10062650A DE10062650A1 DE 10062650 A1 DE10062650 A1 DE 10062650A1 DE 2000162650 DE2000162650 DE 2000162650 DE 10062650 A DE10062650 A DE 10062650A DE 10062650 A1 DE10062650 A1 DE 10062650A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
pump
disk
opening
washer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2000162650
Other languages
English (en)
Inventor
David Marshall Morse
Jun Yoshioka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dana Inc
Original Assignee
Dana Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dana Inc filed Critical Dana Inc
Publication of DE10062650A1 publication Critical patent/DE10062650A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/22Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using friction clutches or brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/10Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches automatically producing the engagement of the clutch when the clutch members are moving at the same speed; Indicating synchronisation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/27Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using internally-actuatable fluid pressure, e.g. internal pump types
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/14Check valves with flexible valve members
    • F16K15/1402Check valves with flexible valve members having an integral flexible member cooperating with a plurality of seating surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/14Check valves with flexible valve members
    • F16K15/16Check valves with flexible valve members with tongue-shaped laminae
    • F16K15/162Check valves with flexible valve members with tongue-shaped laminae with limit stop
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7838Plural
    • Y10T137/7839Dividing and recombining in a single flow path
    • Y10T137/784Integral resilient member forms plural valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7879Resilient material valve
    • Y10T137/7888With valve member flexing about securement
    • Y10T137/7891Flap or reed
    • Y10T137/7892With stop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil einer hydraulischen Kupplung zur Steuerung des mittels einer hydraulischen Pumpe erzeugten Durchflusses eines Fluids durch einen Gehäuseeinlaß und/oder durch einen Gehäuseauslaß, um die Kopplung zwischen zwei rotierenden Elementen zu steuern, beispielsweise bei der Betätigung einer Kupplung. Das Gehäuse ist mit einem der beiden rotierenden Elemente verbunden, während ein Pumpelement, das durch einen Rotor gebildet wird, mit dem anderen rotierenden Element verbunden ist und in Eingriff mit einem inneren Zahnring steht, der einen Zahn mehr hat als der Rotor, um eine ausreichende Pumpkapazität zu schaffen, so daß die Pumpe als Bremse wirken kann, während sie noch einen relativ konstanten Pumpendruck aufweist. Das Steuerventil umfaßt ein Ventilsystem, durch das ein Druckfluid selektiv hindurchfließt, um die Kopplung der beiten rotierenden Elemente zu steuern. Die Erfindung umfaßt eine Ventilanordnung, die einen hydraulischen Strömungsweg für eine Gerotor-Pumpe erzeugt und einen Druckausgleich um die Pumpe aufrecht erhält. Das Absperrventil umfaßt eine Gruppe von relativ dünnen, kreisförmigen Scheiben, die nebeneinander angeordnet sind, einschließlich einer Federscheibe und einer Dichtungsscheibe, die sich gegenüberliegen, um ein Absperrventil zu schaffen, ferner mit einer Durchgangsscheibe, die eine Tasche bildet, um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen, sowie einer Begrenzungsscheibe, welche verhindert, daß der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für hydraulische Kupplungen insbeson­ dere zur Verwendung mit einem Fahrzeug-Antriebsstrang in einem Gehäuse, das ein hydraulisches Fluid enthält, um zwei Elemente zu koppeln, die sich um eine Drehachse drehen, beispielsweise ein auf die Drehzahl ansprechendes Differential mit begrenztem Schlupf.
Es sind viele Arten von hydraulischen Geräten bekannt, die Zahnräder mit Innenverzahnung verwenden und die Gerotore oder Rotore genannt werden. Solche Geräte können als Pumpen verwendet werden, wenn die Drehung einer Welle in hydraulische Arbeit umgewandelt wird oder als Motore, wenn die hydraulische Arbeit in die Drehung einer Welle umgewandelt wird. Bei einer solchen Pumpe oder einem Motor arbeitet ein inneres Zahnrad mit nach außen gerichteten Zähnen mit einem äußeren Zahnrad zusammen, das einwärts gerichtete Zähne hat, so daß Fluidkammern zwischen ihnen entstehen, deren Volumen mit der Drehung des inneren und des äußeren Zahnrades in einem Gehäuse zunehmen und abnehmen. Indem der Einlaß und der Auslaß des Gerätes mit den geeigneten Stellen längs der Seiten der Zahnräder verbunden wird, empfangen diese Kammern Hydraulikfluid und geben es wieder ab, so daß das Gerät als Pumpe oder Motor arbeiten kann. Eine Welle oder andere mechanische Geräte können entweder mit dem inneren oder äußeren Rad verbunden werden, abhängig von dem Typ des Gerätes.
Viele dieser bekannten Pumpen und Motoren haben ein Gehäuse mit einem fixierten Einlaß und Auslaßventil. Bei anderen Pumpen und Motoren wird eine rotierende Ventilplatte oder Ventilscheibe benutzt.
Solche Pumpen wurden bisher benutzt, um rotierende Teile eines Fahrzeug- Antriebszuges zu koppeln, insbesondere ein Differential mit begrenztem Schlupf. Diese bekannten Pumpen haben jedoch ungeeignete oder ineffiziente Steuerventilsysteme. Die bekannten, konventionellen Steuerventilsysteme sind ferner schwierig zu handhaben und zusammenzubauen und sie erfordern eine teure maschinelle Bearbeitung.
Es besteht daher ein Bedarf an einem verbesserten und effizienteren Steuer­ ventilsystem mit effektiven hydraulischen Strömungswegen.
Die Erfindung betrifft somit ein verbessertes Steuerventil zur Verwendung bei der Steuerung beim Koppeln eines Paares von rotierenden Elementen in einem Fahrzeug-Antriebszug.
Das Steuerventil nach der Erfindung umfaßt hierzu ein Ventilsystem, durch das ein hydraulisches Druckfluid selektiv hindurch strömt, um die Kopplung der rotierenden Elemente zu steuern. Die Erfindung umfaßt ein Absperrventil mit eine dünnen Platte und einer Drucköffnung, das einen hydraulischen Strö­ mungsweg für eine Pumpe erzeugt und einen Druckausgleich um die Pumpe beibehält. Das Absperrventil und die Drucköffnung umfassen eine Gruppe von relativ dünnen, kreisförmigen Platten, die geschichtet angeordnet sind, ein­ schließlich einer Federplatte und einer Dichtplatte, die zusammenwirken, um ein Absperrventil zu schaffen. Eine Platte mit einer Öffnung bildet eine Tasche, um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen, und eine Begrenzungsplatte verhindert eine Beschädigung der Federplatte durch ein Vakuum, und sie verhindert ferner, daß die Federplatte oder der Federarm verformt wird oder einen zu großen Weg ausführt. Die Anzahl und/oder die Dicke der Platten mit einer Öffnung bestimmt, wie weit der Federarm sich unter Druck bewegen kann.
Die Platten, die den Plattenstapel nach der Erfindung bilden, sind relativ groß im Vergleich zu bisherigen bekannten Absperrventilteilen und daher leicht zu handhaben und zusammenzubauen. Die Platten schaffen ferner einen Druck­ ausgleich um die Pumpe. Eine relativ teure maschinelle Bearbeitung wie dies bei konventionellen Ventilanordnungen bisher der Fall war, ist bei den erfin­ dungsgemäßen Platten nicht erforderlich.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert, in der
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug mit Vierradantrieb zeigt, das eine drehzahlempfindliche Differentialanordnung mit begrenztem Schlupf nach der Erfindung aufweist.
Fig. 2 im Schnitt eine Differentialanordnung mit der Absperrventilanord­ nung nach der Erfindung zeigt.
Fig. 3 im Schnitt Komponenten der Differentialanordnung nach der Erfindung zeigt.
Fig. 4 in auseinandergezogener Darstellung die hauptsächlichen Kom­ ponenten nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 5 in vergrößerter Ansicht den dimensionalen Zusammenhang und die Positionierung der Ventilanordnung relativ zur Hydraulikpum­ pe zeigt.
Fig. 6a und 6b schematisch Steuerventilsysteme für die Pumpe zeigen.
Fig. 1 zeigt ein vierradgetriebenes Fahrzeug mit einem Motor 110, einem Getriebe 130, das über eine Kupplung 120 durch den Motor 110 angetrieben wird, um die Drehzahl der Ausgangswelle des Motors 110 zu ändern. Ein Vorgelege 150 teilt die Drehmomentübertragung auf zwischen einem ersten Differential 140 für die hinteren Antriebsräder und einem zweiten Differential 170 für die vorderen Antriebsräder.
Das erste Differential 140 ist mit einer drehzahlempfindlichen Kupplung 200 mit begrenztem Schlupf versehen. Das Kupplungssystem 200 umfaßt eine Ölpumpe, zum Beispiel eine Gerotor-Pumpe, welche durch die relative Dre­ hung zwischen der rechten und linken Fahrzeugachse angetrieben wird, um einen Öldruck zu erzeugen, welcher der Drehzahl dieser relativen Rotation entspricht. Eine Reibungskupplung schaltet oder sperrt progressiv den Diffe­ rentialgetriebesatz, das heißt die rechte und die linke Achse miteinander, und zwar auf der Basis des Öldruckes, der von der Gerotor-Pumpe erzeugt wird. Die Kupplung hat die Eigenschaft, daß das von der Kupplung übertragene Drehmoment proportional zur Drehzahl der relativen Drehung ist.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf ein drehzahlempfindliches Differential mit begrenztem Schlupf beschrieben wird, eignet sie sich auch in gleicher Weise für einen Drehmoment-Kupplungsmechanismus, eine andere hydraulische Kupplung für einen Antriebsstrang, oder jedes andere System, für welches das erfindungsgemäße Absperrventilsystem geeignet oder erforderlich ist.
Fig. 2 zeigt die Komponenten des Differentiales und der Pumpe mit der Absperrventilanordnung nach der Erfindung. Ein nicht gezeigter Zahnring ist an einem äußeren Gehäuse 250 angeschraubt oder anderweitig befestigt an den Flanschen 214a und 215a. Das im Schnitt gezeigte Differential hat ein Diffe­ rentialgehäuse 215, Ritzel 224 und Tellerräder 226a, 226b, wobei die Ritzel 224 auf einer Welle 223 montiert sind.
Angrenzend an das Tellerrad 226a ist eine innere Kupplungsmuffe 242 an­ geordnet mit einer Außenverzahnung. Eine Kupplungspackung ist zwischen der rechten und der linken Achse (Fig. 1) angeordnet. Die Kupplungspackung wird gebildet durch Kupplungsscheiben 244 und 245, die alternativ zwischen der inneren Kupplungsmuffe 242 und dem Differentialgehäuse 215 eingebaut sind. Die Kupplungsscheiben 244 kämmen mit der Verzahnung, die an der Kupplungsmuffe 242 ausgebildet ist, und die Kupplungsscheiben 245 kämmen mit einer Verzahnung oder Nuten, die an der inneren Oberfläche des Gehäu­ ses 15 ausgebildet sind. Die Kupplungsscheiben 244 stehen in Reibungsein­ griff mit den Kupplungsscheiben 245, um eine Drehmoment-Kupplung zwi­ schen dem Differentialgehäuse und dem Planetengetriebe zu schaffen, das durch die Ritzel 224 und die Tellerräder 226a, 226b gebildet wird. Das Dreh­ moment wird übertragen vom Zahnring zum Differentialgehäuse 215, welches die Ritzelwelle 223 und das Planetengetriebe antreibt. Wie unten beschrieben, betätigt eine Hydraulikpumpe die Kupplungsscheiben, abhängig von der relativen Drehung zwischen dem Differentialgehäuse/Zahnring und einem Antrieb oder inneren Rotor 256 der Hydraulikpumpe.
Eine drehzahlempfindliche Fluidpumpenanordnung 250 betätigt einen Kolben, der die Kupplungspackung zusammendrückt, um den Reibungseingriff zwi­ schen den Kupplungsscheiben 244 und 245 zu steigern. Die Fluidpumpen­ anordnung 250 hat ein äußeres Ringelement 252, einen äußeren Rotor 254 und einen inneren Rotor 256. Der innere Rotor 256 steht in Eingriff mit der Kupplungsmuffe 242 und das äußere Ringelement 252 steht über einen Zapfen 253 (Fig. 2) in Eingriff mit dem Differentialgehäuse 215.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, hat der innere Rotor 256 einen Zahn weniger als der äußere Rotor 254 und wenn der innere Rotor 256 angetrieben wird, treibt er den äußeren Rotor 254, der frei in dem äußeren Ringelement 252 rotieren kann, wodurch eine Reihe von Fluid-Taschen mit abnehmendem und zunehmendem Volumen geschaffen wird, durch welche ein Druckfluid erzeugt wird. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Pumpe wird nachfolgend in größerem Detail beschrieben.
Außerhalb der Pumpe selbst ist der innere Rotor 246 verbunden mit der Kupplungsmuffe 242, und diese steht in Eingriff mit den Kupplungsscheiben 244. Wenn eine relative Bewegung zwischen dem Zahnring/Differentialge­ häuse 215 und dem inneren Rotor 256/Kupplungsmuffe 242 auftritt, erzeugt der innere Rotor 256 der Pumpe 250 einen Fluiddruck.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen umfaßt die hydraulische Pumpe, die im Ge­ häuse 215 längs der Drehachse A angeordnet ist, eine pumpende Komponen­ te, die durch den Rotor 256 gebildet wird, der äußere Zähne 256a hat. Die Hydraulikpumpe umfaßt ferner einen inneren Zahnring 254, der am Gehäuse 215 zur exzentrischen Drehung bezüglich des Rotors 256 montiert ist. Der innere Zahnring 254 hat innere Zähne 254a in einer Anzahl, die um eins größer ist als die Rotorverzahnung 256a und die in kämmendem Eingriff mit der Rotorverzahnung stehen, um eine Pumpenwirkung bei einer relativen Drehung zwischen dem Gehäuse und dem Rotor zu erzeugen. Wie noch beschrieben wird, hat der Rotor 256 vorzugsweise acht Zähne 256a, und der innere Zahnring 254 hat neun Zähne 254a, wodurch ein Verhältnis entsteht, das eine ausreichende Pumpkapazität schafft, so daß die hydraulische Pumpe effektiv als Bremse wirken kann, während sie trotzdem einen relativ konstanten Pumpendruck ohne Fluid-Pulsation behält, welche die hydraulische Kupplung zwischen den rotierenden Elementen nachträglich beeinflussen könnte. Es ist auch möglich, daß der Rotor der Pumpe 5 oder zum Beispiel N dünnere Zähne hat, und der Zahnring hat dann einen Zahn mehr (N + 1), die in Eingriff mit den Zähnen des Rotors stehen, wodurch eine Konstruktion entsteht, die eine etwas größere Pumpkapazität hat, jedoch weniger Konsistenz beim Fluiddruck, jedoch nicht so viel, daß nachteilige Einflüsse auf die effektive hydraulische Kupplung zwischen den rotierenden Elementen eintreten würden. Es ist ferner möglich, daß der Rotor der Hydraulikpumpe mit sieben Innenzähnen und ihr Zahnring mit acht Zähnen versehen ist, wenn ein mehr konsistenter Fluiddruck erwünscht ist, selbst wenn die Menge des durchgepumpten Fluides etwas abnimmt.
Wie die Fig. 4 zeigt, hat der Gehäusedeckel 214 Einlässe 158, durch welche das hydraulische Fluid in das Gehäuse durch die Pumpe 250 gepumpt wird. Zwei der Einlässe 158 sind so ausgebildet, daß das Pumpen erfolgt in beiden Richtungen der relativen Rotation zwischen dem rotierenden Element, das durch die Achs-Halbwelle verkörpert ist, und dem Gehäuse 215. Jeder der Einlässe 158 hat ein zugehöriges Absperrventil zum Öffnen und Schließen der Einlaßbohrungen. Die Absperrventile 160 haben eine Gruppe von geschichte­ ten bzw. nebeneinander angeordneten Scheiben 162, 164, 166 und 168. Die Erfindung umfaßt somit ein Absperrventil mit dünnen Scheiben und Drucköff­ nungen, welches einen hydraulischen Strömungsweg erzeugt für eine Pumpe und einen Druckausgleich um die Pumpe beibehält. Das Absperrventil umfaßt eine Gruppe von relativ dünnen, kreisförmigen Scheiben, die geschichtet angeordnet sind, mit einer Abdichtscheibe 162 mit einem Paar Eingangsöff­ nungen 162a, die mit den Einlässen 158 fluchten. Benachbart zur Abdicht­ scheibe 162 ist eine Federscheibe 164 angeordnet, die mit einem Paar bogen­ förmiger Schlitze 164a und vorspringenden Federarmen 164b ausgerüstet ist. Die Dichtscheibe 162 wirkt mit der Federscheibe 164 zusammen, um eine Absperrventilanordnung 160 zu bilden. Eine Distanzscheibe oder eine Scheibe 166 mit Öffnungen bildet eine Tasche, die durch bogenförmige Schlitze 166a gebildet wird, um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszuglei­ chen, und eine Begrenzungsscheibe 168 bildet Begrenzungsnasen 168a, welche die Abbiegung der Federarme 164b begrenzen. Die Begrenzungsnasen 168a verhindern ferner, daß die Federarme 164b durch ein Vakuum beschä­ digt werden und sie verhindern ferner, daß die Federarme 164b einen zu großen Weg ausführen und verformt werden könnten. Die Anzahl und/oder die Dicke der Scheiben 166 bestimmen, wie weit die Federarme 164b sich unter Druck bewegen können.
Fig. 5 zeigt vergrößert das Absperrventil um den dimensionalen Zusammen­ hang und die Position des Ventiles bezüglich der Hydraulikpumpe.
Bei einer Drehrichtung der relativen Drehung zwischen dem Rotor 256 und dem Zahnrad 254 öffnet eines der Ventile 160, so daß das hydraulische Fluid durch die Öffnungen 158 in das Gehäuse 215 gepumpt werden kann, während das andere Ventil 160 dann geschlossen ist, so daß das hydraulische Fluid nicht durch die andere Einlaßöffnung aus dem Gehäuse nach außen gepumpt werden kann. Bei entgegengesetzter Drehrichtung zwischen dem Rotor 256 und dem Gehäuse 250 werden die geöffneten und geschlossenen Positionen der Einlaßöffnungen 158 umgekehrt.
Wie oben erwähnt, ist die Kupplung 260, die Kupplungsscheiben 244, 245 aufweist, innerhalb des taschenförmigen Differentialgehäuses 215 angeordnet benachbart zu der Kappe 214 des Gehäuses. Die Hydraulikpumpe 250 ist in dem äußeren Ringelement 252 angeordnet und liegt der Kupplung 260 gegen­ über. Dieses äußere Ringelement 252 hat eine ringförmige Kammer 252a zur Aufnahme eines Kupplungsbetätigungskolbens 270, der in Eingriff mit der Kupplung 260 tritt, wie noch beschrieben wird, um den Zahnring 212 und das Differentialgehäuse 222 mit der rechten und der linken Achse zu koppeln. Die Kupplungsscheiben 244, 245 verbinden somit progressiv die rechte und die linke Achse mit dem Differentialgehäuse 215, wenn ihre relative Rotation eine vorgegebene Größe übersteigt.
Das äußere Ringelement 252 hat ferner eine Wand, die ein Paar Übergangs­ öffnungen 252b bildet, durch welche Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe 250 zum Kupplungsbetätigungskolben 270 innerhalb der Kolbenkammer 252a gepumpt wird. Dieser Fluß durch die Öffnungen 252 erfolgt durch eine der Öffnungen bei einer relativen Drehrichtung zwischen dem Rotor 256 und dem Zahnring 212 und durch die andere Öffnung bei entgegengesetzter Richtung der relativen Rotation zwischen Rotor und Zahnring. Die durch die Scheibe 258 gebildeten Sperrventile gewährleisten, daß das Hydraulikfluid, das durch die eine oder andere der Öffnungen zum Kolben 270 gepumpt wird, nicht durch die andere Öffnung zurück zur hydraulischen Pumpe 250 gepumpt wird. Um einen unerwünschten Druckaufbau in der Kolbenkammer 252a zu verhin­ dern, ist ein Druckbegrenzungsventil 274 in der Wand des Ringelements 252 vorgesehen, welche die Öffnungen 252b definiert. In der in Fig. 4 dargestell­ ten Ausführungsform besteht das Druckbegrenzungsventil 274 aus einer Kugel 275 und einer Feder 276, die an der Rückseite des Ringelements 252 durch eine Halteplatte 277 an Ort und Stelle gehalten werden. Während Fig. 4 ein Typ eines solchen Begrenzungsventils 274 zeigt, können auch verschiedene andere äquivalente Ventile verwendet werden, um einen Druckaufbau in der Kolbenkammer 252a zu begrenzen.
Das erfindungsgemäße Steuerventil umfaßt somit ein Absperrventilsystem, durch das ein hydraulisches Druckfluid selektiv hindurchströmt, um die Kopp­ lung der beiden rotierenden Elemente zu steuern. Vorgesehen ist ein Absperr­ ventil, das aus dünnen Scheiben aufgebaut ist, die einen hydraulischen Strö­ mungsweg für eine Pumpe schaffen, wobei das Ventil einen Druckausgleich um die Pumpe aufrecht erhält. Die Erfindung wurde in Form eines Absperr­ ventiles beschrieben, das ein hydraulisches Fluid zu einer Pumpe liefert, das selbe Ventilsystem kann aber auch zwischen der Pumpe und dem Betäti­ gungskolben angeordnet werden, wobei es auf die Kupplung einwirkt an Stelle des Einwegventiles 258 nach Fig. 4. Ferner ist die Ventilanordnung nicht auf Gerotor-Pumpen beschränkt und sie kann effektiv auch für andere Anwendun­ gen eingesetzt werden. Ferner sind die Schlitze, die Federarme und die Begrenzungsnasen des Ventilsystems nach der Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt, die nur eine beispiels­ weise bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Die Fig. 6a und 6b zeigen schematische Darstellungen von alternierenden Anordnungen des Ventilsystems und des Pumpensystems. Das Ventil umfaßt Dichtscheiben 162, Federscheiben 164, Distanzscheiben oder Durchlaßschei­ ben 166 und Begrenzungsscheiben 168.
Das Ventil hat eine Gruppe von relativ dünnen kreisförmigen Scheiben in geschichteter Anordnung, einschließlich einer Federscheibe und einer Dich­ tungsscheibe, die sich gegenüber liegen, um eine Absperrventilanordnung zu schaffen, ferner mit einer Durchlaßscheibe, die eine Tasche bildet, um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen, sowie mit einer Begrenzungsscheibe, welche verhindert, daß der Federarm durch ein Vakuum beschädigt wird, und daß der Federarm einen Über-Weg ausführt und verformt wird. Die Anzahl und/oder die Dicke der Durchlaßscheiben bestimmt, wie weit der Federarm unter Druck sich bewegen kann.
Die Scheiben, die den Scheibenstapel nach der Erfindung bilden, sind relativ groß im Vergleich mit bisherigen Ventilanordnungen und daher leicht zu handhaben und zusammenzubauen. Die Scheiben ermöglichen einen Druck­ ausgleich um die Pumpe, benötigen aber keine relativ teure maschinelle Bearbeitung wie bei konventionellen Ventilanordnungen.

Claims (20)

1. Steuerventil, durch das ein hydraulisches Druckfluid selektiv hindurch­ führbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens eine Dichtungsscheibe mit wenigstens einer durchgehenden Öffnung, eine Federscheibe mit wenigstens einer Öffnung, und einem Federarm innerhalb der Öffnung,
wobei die Federscheibe benachbart zu der Dichtungsscheibe angeord­ net ist, wenigstens eine Durchlaßscheibe, die wenigstens eine Durchlaßöffnung aufweist, wobei die Durchlaßscheibe benachbart zu der Federscheibe angeordnet ist, derart, daß der Federarm mit der Öffnung in der Durchlaßscheibe fluchtet, und durch wenigstens eine Begrenzungsscheibe, welche die Bewegung des Federarms begrenzt,
wobei die Dichtungsscheibe und die Federscheibe ein Absperrventil bilden, während die Durchlaßscheibe und die Begrenzungsscheibe Betriebsparameter für das Absperrventil bilden.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Scheiben aus der Gruppe Dichtungsscheibe, Federscheibe, Durchlaßscheibe und Begrenzungsscheibe eine kreisförmige Form hat.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Scheiben, nämlich Dichtungsscheibe, Federscheibe, Durchlaßscheibe und Begrenzungsscheibe kreisförmig ausgebildet sind.
4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ventil die Zuströmung eines durch eine Pumpe umgewälzten Fluides steuerbar ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in der Durchlaßscheibe wenigstens eine Tasche bildet, um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen.
6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begren­ zungsscheibe verhindert, daß der Federarm durch ein Vakuum beschädigt wird, und daß sie ferner verhindert, daß der Federarm einen Über-Weg ausführt und verformt wird.
7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaß­ scheibe bestimmt, wie weit der Federarm unter Druck sich bewegen kann.
8. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ventil die Zufuhr eines hydraulischen Fluides zu der Pumpe steuerbar ist.
9. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ventil die Zufuhr des hydraulischen Fluides von der Pumpe zu einem durch die Pumpe angetriebenen Betätigungskolben steuerbar ist.
10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betäti­ gungskolben eine Kupplung betätigt, die innerhalb einer Drehmoment- Kupplungseinrichtung angeordnet ist.
11. Hydraulische Kupplung für einen Fahrzeug-Antriebszug, der in einem Gehäuse der Kupplung untergebracht ist, das ein hydraulisches Fluid enthält, um zwei Elemente zu koppeln, die um eine Drehachse rotieren, gekennzeichnet durch
eine hohle Kapsel, die in dem Gehäuse um die Drehachse drehbar ist,
eine hydraulische Pumpe, die in der Kapsel längs der Dreh­ achse angeordnet ist, um bei einer relativen Drehung zwischen den beiden rotierenden Elementen eine Pumpwirkung zu erzeugen,
eine Einlaßöffnung, durch welche hydraulisches Fluid durch die hydraulische Pumpe in die Kapsel gepumpt wird,
eine Kupplung mit einer Kolbenkammer, die in der Kapsel angeordnet ist und einen Betätigungskolben hat, der in der Kolben­ kammer angeordnet ist und antreibbar ist, um die Kupplung ein­ zurücken und die beiden rotierenden Elemente miteinander zu koppeln,
ferner dadurch, daß die Kapsel eine Durchlaßöffnung aufweist, durch welche das gepumpte Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe zur Kolbenkammer geleitet wird,
sowie durch eine Auslaßöffnung, durch welche das gepumpte Hydraulikfluid von der Kolbenkammer abfließt,
ferner gekennzeichnet durch ein Steuerventil mit wenigstens einer Dichtungsscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, einer Federscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist und einen vorstehenden Federarm aufweist, der sich in die Öffnung hinein erstreckt, wobei die Federscheibe benachbart zu der Dichtungsscheibe angeordnet ist, ferner mit wenigstens einer Durch­ laßscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei die Durchlaßscheibe benachbart zu der Federscheibe angeordnet ist derart, daß der Federarm mit der Öffnung in der Durchlaßscheibe fluchtet, sowie mit wenigstens einer Begrenzungsscheibe, welche die Bewegung des Federarmes begrenzt, wobei durch die Dichtungs­ scheibe und die Federscheibe ein Absperrventil gebildet ist, während die Durchlaßscheibe und die Begrenzungsscheibe Betriebsparameter für das Absperrventil definieren.
12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenig­ stens eine der Scheiben aus der Gruppe Dichtungsscheibe, Feder­ scheibe, Durchlaßscheibe und Begrenzungsscheibe kreisförmig ausgebildet ist.
13. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe, Federscheibe, Durchlaßscheibe und Begrenzungs­ scheibe kreisförmig ausgebildet sind.
14. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Absperrventilsystem die Zufuhr bzw. der Durchfluß des von der Pumpe gelieferten hydraulischen Fluides steuerbar ist.
15. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Öffnung in der Durchlaßscheibe wenigstens eine Tasche gebildet wird, um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen.
16. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Begrenzungsscheibe verhindert wird, daß der Federarm durch ein Vakuum beschädigt wird und daß der Federarm einen Über-Weg ausführt und verformt wird.
17. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßscheiben bestimmen, wie weit der Federarm unter Druck bewegen kann.
18. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Absperrventil die Zufuhr eines Hydraulikfluides zu der Pumpe steuerbar ist.
19. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil die Zufuhr des hydraulischen Fluides zu einem Betäti­ gungskolben steuert, der von der Pumpe angetrieben ist.
20. Kupplung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Betätigungskolben eine Kupplung betätigbar ist, die in einem drehzahlempfindlichen Differential mit begrenztem Schlupf eingebaut ist.
DE2000162650 1999-12-16 2000-12-15 Steuerventil für hydraulische Kupplungen Withdrawn DE10062650A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/464,763 US6238315B1 (en) 1999-12-16 1999-12-16 Hydraulic coupling for vehicle drivetrain

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10062650A1 true DE10062650A1 (de) 2001-06-28

Family

ID=23845132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000162650 Withdrawn DE10062650A1 (de) 1999-12-16 2000-12-15 Steuerventil für hydraulische Kupplungen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6238315B1 (de)
JP (1) JP2001241471A (de)
DE (1) DE10062650A1 (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6332522B1 (en) * 2000-05-26 2001-12-25 Dana Corporation Hydraulic coupling for vehicle drivetrain
KR100477515B1 (ko) * 2002-04-16 2005-03-18 (주) 엠엔테크 마찰판식 자동차용 차동 제한 장치
US7532114B2 (en) * 2003-02-03 2009-05-12 Ingrid, Inc. Fixed part-portable part communications network for a security network
US7637725B2 (en) * 2004-10-25 2009-12-29 Ford Global Technologies Variable output gerotor pump
EP1831569A2 (de) * 2004-12-23 2007-09-12 LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG Pumpe
US7341136B2 (en) * 2005-08-25 2008-03-11 Torque-Traction Technologies, Llc. Hydraulic fluid plenum plate assembly
US8152672B2 (en) * 2009-07-24 2012-04-10 Honda Motor Company, Ltd. Differential assembly including differential lock and blocking member
USD735758S1 (en) 2014-10-13 2015-08-04 Eaton Corporation Composite differential plenum
USD736260S1 (en) * 2012-07-03 2015-08-11 Eaton Corporation Composite differential piston
US8951159B2 (en) 2012-10-10 2015-02-10 Eaton Corporation Differential case having lock pins in-line with clutch ear guides
US9803634B2 (en) 2014-09-05 2017-10-31 Caterpillar Inc. Valve plate arrangement for an axial piston pump
KR102604162B1 (ko) * 2017-08-21 2023-11-20 맥너트 피티와이 리미티드 릴 제동 시스템
CN109798035B (zh) * 2019-03-25 2023-11-28 无锡忻润汽车安全系统有限公司 一种汽车隐藏式把手用断电紧急开启装置
CN110131231B (zh) * 2019-06-19 2024-01-19 重庆水泵厂有限责任公司 隔膜泵用多功能补油阀
US11795948B2 (en) 2022-01-21 2023-10-24 Hamilton Sundstrand Corporation Stacked gerotor pump pressure pulsation reduction

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT237780B (de) * 1962-11-10 1965-01-11 Hoerbiger Ventilwerke Ag Mehrringventil
US4719998A (en) 1984-05-29 1988-01-19 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Power transmission system for vehicle
JP3110455B2 (ja) * 1992-03-03 2000-11-20 松下冷機株式会社 密閉型圧縮機
WO1993019310A1 (en) * 1992-03-20 1993-09-30 Asha Corporation Vehicle drivetrain hydraulic coupling
JPH06147116A (ja) * 1992-11-13 1994-05-27 Toyota Autom Loom Works Ltd ピストン型圧縮機
AT401549B (de) * 1992-12-23 1996-09-25 Hoerbiger Ventilwerke Ag Selbsttätiges ventil
US5595214A (en) 1993-02-10 1997-01-21 Asha Corporation Hydraulic coupling for vehicle drivetrain
JPH08193575A (ja) * 1995-01-13 1996-07-30 Sanden Corp 弁板装置
US5749801A (en) * 1995-03-28 1998-05-12 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential unit
JPH10339270A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Daewoo Electron Co Ltd 圧縮機の弁結合体
US6041903A (en) * 1997-12-17 2000-03-28 New Venture Gear, Inc. Hydraulic coupling for vehicular power transfer systems
US6155947A (en) * 1999-05-26 2000-12-05 Mclaren Automotive Group, Inc. Speed-sensitive differential

Also Published As

Publication number Publication date
US6238315B1 (en) 2001-05-29
JP2001241471A (ja) 2001-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0668970B1 (de) Druckmittelbetätigte reibscheibenkupplung
EP1776525B1 (de) Hydrostatischer kreiskolbenmotor
EP1236918B1 (de) Kupplungssystem mit einer unter Vermittlung einer Hydraulik-Pumpenanordnung betätigbaren Kupplungseinrichtung
DE10062650A1 (de) Steuerventil für hydraulische Kupplungen
DE2557152A1 (de) Sperrdifferential
DE3600876C1 (de) Vorrichtung zum Umschalten einer Lamellenkupplung fuer das Sperren eines Verteilerdifferentialgetriebes zum Antrieb von zwei Fahrzeugachsen eines Kraftfahrzeuges
DE102005058883A1 (de) Reibungskupplungsanordnung mit Hilfskupplungssteuerung einer Fluidpumpe
DE4228294A1 (de) Tandem-hydraulikmotor
WO2006005516A1 (de) Aktuatoranordnung zur betätigung der reibkupplung eines antriebsstrangs
WO2006128637A1 (de) Reibungskupplung mit hydraulischem aktuator und antriebseinheit mit mindestens einer solchen
DE2549408C2 (de) Selbstsperrendes Differentialgetriebe
DE4206100A1 (de) Schaltbares planetengetriebe
DE112007002163T5 (de) Kopplungsanordnung
DE102006022472B3 (de) Hydrostatische Kupplungsanordnung mit Zahnringmaschine
DE19851270C2 (de) Antriebseinheit mit drehzahldifferenzabhängiger hydraulischer Kupplung für den Antriebsstrang von Fahrzeugen
EP2064085B1 (de) Differentialgetriebeeinheit für kraftfahrzeuge mit steuerbarer antriebskraftverteilung
EP1172561A2 (de) Pumpe mit Magnetkupplung
DE102010063313A1 (de) Axialscheibe für eine Zahnradpumpe und Zahnradpumpe mit einer solchen Axialscheibe
DE4206102C2 (de) Hydromechanisches Getriebe
EP1048879B1 (de) Druckmittelversorgung eines CVT-Getriebes
DE102006059131A1 (de) Flüssigkeitspumpenanordnung
DE10253384A1 (de) Differentialgetriebe
AT513885B1 (de) Axialverstellvorrichtung
DE19528631C2 (de) Zahnradmaschine
DE3526319C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F16K 15/14 AFI20051017BHDE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee