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Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Speicherladeeinrichtung für ein automatisiertes Getriebe.
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Eine solche Speicherladeeinrichtung für den Anwendungszweck eines Doppelkupplungsgetriebes betrifft bereits die nicht vorveröffentlichte
DE 10 2010 027 363.5 . Dabei weist die Speicherladeeinrichtung Rastkugeln auf, die von einer Rampe in die radial nach außen wirkende Richtung kraftbeaufschlagt sind. Diese Rampe ist an einem sogenannten Rampenelement vorgesehen, das von einer Schraubendruckfeder mit einer konstanten Vorspannung kraftbeaufschlagt ist.
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Zum Zu- und Abschalten des Druckspeichers wird das Steuerventil mit einer digitalen Funktion eingesetzt. Das bedeutet, dass sobald der Speicherdruck auf den vorgegebenen Minimaldruck abgefallen ist, das Steuerventil schlagartig schließt und das Rückschlagventil schlagartig öffnet, so dass der Druckspeicher wieder von einer Pumpe befüllt werden kann. Dasselbe Verhalten wird erreicht, sobald der Maximaldruck erreicht ist und das Steuerventil schlagartig voll öffnet sowie das Rückschlagventil schlagartig schließt. Das geöffnete Steuerventil gibt den von der Pumpe geförderten Volumenstrom dann zu einem Tank frei.
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Bei weiteren bekannten Speicherladeeinrichtungen mit einem Steuerventil wird dieser Schnappeffekt durch den Einsatz einer Tellerfeder erreicht. Diese Feder hat die Eigenschaft, dass sie bei Erreichen einer bestimmten Beaufschlagungskraft von einer Hubposition in eine andere Hubposition springen und bei Erreichen eines bestimmten niedrigeren Kraftwertes wieder in ihre Ursprungsposition zurückspringen kann.
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Dieser Hubsprung wirkt auf den Außenkolben des Steuerventils, der dann die Speicherbefüllung frei- bzw. abschaltet.
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Die Federtoleranzen dieser Tellerfedern sind jedoch relativ groß, so dass auch die Toleranzen der Schaltpunkte des Steuerventils sehr groß sind.
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Darüber hinaus kommt es abhängig von der jeweiligen Temperatur aber auch über die Lebensdauer gesehen zu Kraftänderungen der Tellerfeder.
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Weiterhin benötigt die Tellerfeder aufgrund ihres großen Durchmessers einen großen Bauraum.
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Die Schraubendruckfeder der eingangs genannten
DE 10 2010 027 363.5 weist gegenüber einer solchen Tellerfeder geringere Toleranzen auf. Auch ändert sich das Federverhalten über die Lebensdauer weniger und es wird weniger Bauraum eingenommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Speicherladeeinrichtung für ein automatisiertes Getriebe zu schaffen, bei welchem die Schaltpunkte auch über eine hohe Lebensdauer innerhalb für den Fahrzeuginsassen komfortabel abgestimmt sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Um im Fahrzeugbetrieb einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen, ist die Befüllzeit für einen Druckspeicher im Hydrauliksystem möglichst kurz gehalten, da nur während dieser Zeit, die Ölpumpe den hohen Systemdruck zur Verfügung stellt. Deshalb wird zum Zu- bzw. Abschalten des Druckspeichers eine sogenannte Speicherladeeinrichtung mit einem Steuerventil mit einer „digitalen“ Funktion eingesetzt. Das heißt, dass das Speicherladeventil schlagartig voll geöffnet und der Speicher wieder befüllt wird, sobald der Speicherdruck auf einen vorgegebenen, Mindestdruck abgefallen ist. Dasselbe Verhalten wird erreicht, sobald der Maximaldruck erreicht ist. Dann schließt das Speicherladeventil wiederum schlagartig. Jedoch weist selbst eine Schraubendruckfeder zur Einstellung des Maximaldruck und des Minmaldruck noch relativ große Federtoleranzen auf. Infolgedessen würden die Schaltpunkte des automatisierten Getriebes auch Ungenauigkeiten aufweisen. Über die Lebensdauer zeigen insbesondere ständig in heißem Getriebeöl arbeitende Schraubendruckfedern ein Setzen und eine Änderung der Federrate auf. Im Gegensatz zum Erreichen eines solchen Schnappeffektes durch den Einsatz einer Schraubendruckfeder oder einer speziellen Tellerfeder verzichtet das erfindungsgemäße Steuerventil auf eine Feder zur Definition der Rastkräfte der Rastierung. Stattdessen arbeitet das Steuerventil erfindungsgemäß mit einer Kraft infolge des Drucks am Verbraucheranschluss, um auf eine Federkraft verzichten zu können. Dazu ist ein axialverschieblich innerhalb eines Außenkolbens angeordneter Innenkolben vorgesehen, der stirnseitig mit dem Druck am Verbraucheranschluss belastet ist. Der Außenkolben ist axialverschieblich innerhalb einer Steuerbohrung eines Gehäuses angeordnet.
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Die erfindungsgemäß ermöglichte Genauigkeit in der Einstellbarkeit des Steuerventils auch über eine hohe Lebensdauer bei hohen Getriebeölemperaturen ermöglicht eine geringe Spreizung. Bei der Spreizung handelt es sich um die Differenz zwischen dem Maximaldruck und dem Minimaldruck im Druckspeicher bzw. am Verbraucheranschluss. Die Getriebeölpumpe liefert dabei einen Druck knapp unterhalb 30 bar. Eine gute Spreizung liegt bei ca. ∆p = 2 bar. Je geringer diese Spreizung ist, umso geringer sind die Druckschwankungen am Verbraucheranschluss. Je geringer diese Druckschwankungen sind, desto genauer kann die Anfahrkupplung und/oder die Schaltkupplung und/oder die Synchronisierung der Getriebeschaltung ein- und ausgerückt werden.
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Erfindungsgemäß ist der Außenkolben durch die Rastierung in seiner Geschlossenstellung haltbar. Diese Rastierung ist bei Überschreitung einer auf den Außenkolben einwirkenden bestimmten ersten Axialkraft lösbar. Der Außenkolben ist bei Überschreiten eines Maximaldrucks entgegen der Summe der Federkraft und der ersten Axialkraft aus der Geschlossenstellung in die Offenstellung bewegbar. Bei Maximaldruck wirkt durch das Hydraulikfluid auf den Außenkolben eine maximale Kraft, die sich aus dem maximalen Speicherdruck multipliziert mit der Öffnungswirkfläche ergibt.
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Durch diese Ausbildung wird beim Erreichen des Maximaldrucks innerhalb einer engen Toleranz das Laden beendet, so dass es zu keinem Überladen des Druckspeichers kommen kann. Auch wird nicht ein den Schaltkomfort der Verbraucher negativ beeinflussender zu hoher Speicherdruck erreicht.
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Beim Befüllen des Druckspeichers ausgehend vom Minimaldruck erhöht sich der Speicherdruck und damit auch die auf den in seiner Geschlossenstellung befindlichen Außenkolben einwirkende Öffnungskraft, bis diese die in Schließrichtung auf den Außenkolben einwirkende Federkraft plus der ersten Axialkraft erreicht. Dadurch wird der Außenkolben in Öffnungsrichtung bewegt, wobei nach Lösen der Rastierung die erste Axialkraft wegfällt, wodurch die Kraft in Schließrichtung plötzlich reduziert ist und damit eine schlagartige Bewegung des Außenkolbens in dessen Öffnungsrichtung bewirkt wird.
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Dabei fällt gleichzeitig der auf das Rückschlagventil in Öffnungsrichtung einwirkende Druck in dem Druckanschluß ab, so dass der nun relativ zum Druckanschluss höhere Speicherdruck das Rückschlagventil schlagartig schließt.
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Die Anordnung kann mit wenigen einfachen Bauteilen aufgebaut sein und weist über ihre gesamte Lebensdauer ein weitestgehend stabiles Schaltverhalten auf.
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Um auch einen Schaltpunkt zum Laden des Druckspeichers innerhalb geringer Toleranzen zu erreichen, kann der Außenkolben durch eine zweite Rastierung in seiner Offenstellung haltbar sein wobei die zweite Rastierung bei Überschreitung einer auf den Außenkolben einwirkenden bestimmten zweiten Axialkraft lösbar ist und wobei der Außenkolben durch die Federkraft bei Unterschreiten eines bestimmten Minimaldrucks durch die Summe der Federkraft und der zweiten Axialkraft aus seiner Offenstellung in seine Geschlossenstellung bewegbar ist. Auf den Außenkolben wirkt dann durch das Hydraulikfluid eine Kraft, die sich aus dem minimalen Speicherdruck multipliziert mit der Öffnungswirkfläche ergibt.
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Auch hier fällt durch Lösen der zweiten Rastierung die zweite Axialkraft weg, wodurch sich die der Federkraft entgegen gerichtete Kraft plötzlich reduziert und damit eine schlagartige Bewegung des Außenkolbens in dessen Schließrichtung bewirkt, wodurch die Ablaufleitung gesperrt wird, so dass der am Rückschlagventil anliegende Druck der Druckquelle sofort ansteigt und das Rückschlagventil schlagartig zum Laden des Druckspeichers öffnet.
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Dabei können die erste Axialkraft und/oder die zweite Axialkraft variabel einstellbar sein.
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In einfacher Ausbildung kann die erste Rastierung ein in einer am Außenkolben ausgebildeten ersten radialen Führungsbohrung verschiebbaren ersten Rastkörper aufweisen, der durch eine Rampe am Innenkolben radial nach außen kraftbeaufschlagt ist, wobei der Rastkörper in der Geschlossenstellung in eine gehäusefeste erste Rastvertiefung einrastbar ist.
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In gleicher Weise kann die zweite Rastierung ein in einer am Außenkolben ausgebildeten zweiten radialen Führungsbohrung verschiebbaren zweiten Rastkörper aufweisen, der durch eine zweite Feder radial nach außen kraftbeaufschlagt ist, wobei der zweite Rastkörper in der Offenstellung in eine gehäusefeste zweite Rastvertiefung einrastbar ist.
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Anstelle eines Rastkörpers können auch mehrere Rastkörper vorgesehen sein. Diese können gleichmäßig am Umfang verteilt sein. Die Rastkörper können insbesondere als Kugeln ähnlich Wälzlagerkugeln ausgeführt sein.
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Dabei können die erste und/oder die zweite Rastvertiefung direkt in der Wandung der Steuerbohrung eingearbeitet sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung findet eine eingepresste Rastierbuchse Anwendung. In diese Rastierbuchse können die radial innenseitig umlaufenden Rastnuten eingebracht sein. Damit vereinfacht sich die Wärmebehandlung, da nur die eingesetzt Rastierbuchse wärmebehandelt bzw. gehärtet sein muss. Der diese Rastierbuchse aufnehmende Teil des Steuerventils kann beispielsweise aus einer kostengünstig zu bearbeitenden Aluminiumlegierung gefertigt sein.
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In bauraumsparender Weise kann der radial innere Endbereich des Rastkörpers an einer zur Längsachse des Außenkolbens geneigten Rampe eines axial zur Längsachse des Außenkolbens im Außenkolben verschiebbar geführten und federbelasteten Rampenkörpers in Anlage sein.
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Dabei kann das Rampenelement montagefreundlich lageunabhängig eingebaut sein, wenn der Rampenkörper kolbenartig mit einer radial umlaufenden Rampe ausgebildet und in einer Koaxialbohrung des Außenkolbens verschiebbar geführt ist, von der aus die Führungsbohrungen radial nach außen führen. Der Rampenkörper ist dann von einer in der Koaxialbohrung angeordneten, vorgespannten Druckfeder derart beaufschlagt ist, dass über die Rampe der Rastkörper radial nach außen kraftbeaufschlagt ist.
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Zu einem einfachen Aufbau führt es, wenn der Außenkolben eine radial umlaufende Steuernut an seiner zylindrischen Mantelfläche aufweist, über die der radial in die Steuerbohrung mündende Druckanschluß in der Offenstellung des Außenkolbens mit der radial in die Steuerbohrung einmündende Ablaufleitung verbunden ist, wobei die Mündung der Ablaufleitung in der Geschlossenstellung von der zylindrischen Mantelfläche des Außenkolbens verschlossen ist.
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Um einen Anstieg der durch die Schraubendruckfeder aufgebrachten Schließkraft weitgehend zu vermeiden, weist die Federkennlinie der Schraubendruckfeder nur einen geringen Gradienten auf.
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Der Verbraucheranschluss ist mit einem oder mehreren hydraulischen Gangschaltaktuatoren und/oder Kupplungsschaltaktuatoren eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs verbunden. Dabei wird sichergestellt, dass die hydraulischen Gangschaltaktuatoren und/oder Kupplungsschaltaktuatoren nicht belastet werden, aber immer einen ausreichend hohen Schaltdruck erhalten. Diese reibschlüssigen Kupplungen sind nahe am „Kisspoint“ sauber einregelbar. Ist dabei die Ablaufleitung ein Niederdruckanschluß, der zu einem Kühlungs- und/oder Schmierkreislauf des Zahnradsatzes und/oder zu einem Ölbad der Lamellenpakete des Doppelkupplungsgetriebes führt, so kann zusätzlich während der Nichtaufladephase des Druckspeichers das Doppelkupplungsgetriebe von der Druckquelle mit dem hydraulischen Fluid als Kühlmittel und/oder Schmiermittel versorgt werden.
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Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert:
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Die einzige Zeichnung 1 zeigt dabei eine hydraulische Speicherladeeinrichtung für ein als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführtes automatisiertes Getriebe.
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Die dargestellt Anordnung weist ein Getriebegehäuseteil 29 auf, das mit einer zweifach gestuften Steuerbohrung 70 versehen ist, in die ein Steuerventil 30 eingesetzt ist. Dieses Steuerventil 30 weist dabei eine Steuerventilbuchse 1 auf, in die eine zentrale Außenkolbenführung 31 gebohrt ist. Das Steuerventil 30, dessen Steuerventilbuchse 1 und die Außenkolbenführung 31 sind koaxial zu einer Längsachse 65 angeordnet.
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Die beiden Stufen 32, 33 der zweifach gestuften Steuerbohrung 70 trennen diese Steuerbohrung 70 axial in drei zylindrische Bereiche 34, 35, 36 unterschiedlichen Innendurchmessers auf. Von einer Einführmündung 40 für das Steuerventil 30 ausgehend nehmen die Innendurchmesser 37, 38, 39 gestuft ab. Dem kleinsten Innendurchmesser 39 schließt sich ein konischer Bohrungsauslauf 41 an, der in einen Verbraucherzulauf 28 mündet. Dieser Verbraucherzulauf 28 führt zu einem Druckspeicher 10 und einem Verbraucheranschluss 11.
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In die Einführmündung 40 der Steuerbohrung 31 ist die Steuerventilbuchse 1 eines Ventilgehäuses 42 eingesetzt, auf dessen überstehenden Zapfen 43 ein Federgegenhalter 44 aufgesetzt ist, der die Form eines langgestreckten Topfes mit einer Druckausgleichsöffnung 45 im Boden 46 hat. Eine Schraubendruckfeder 14 stützt sich axial einerseits an diesem Boden 46 und andererseits über einen Abstützring 17 an einem Außenkolben 5 ab. Der Federgegenhalter 44 besteht aus tief gezogenem Blech und ist mittels einer Sicke 61 axial gegenüber dem Ventilgehäuse 42 gesichert. Dazu greift die Sicke 61 in eine umlaufende Ringnut im Zapfen 43.
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Vom axialen Bereich 34 mit dem größten Innendurchmesser 37 – d.h. nahe der Einführmündung 40 – geht eine Ablaufbohrung 7 ab, die über eine Ringnut 48 zu einer Ablaufleitung 49 führt, die zu einem Tank T führt. Axial beabstandet dazu mündet in den axialen Bereich 35 mit dem mittlerem Durchmesser 38 ein Zulaufbohrung 4, die über eine Ringnut 50 zu einer Druckanschlußleitung 51 führt, die von einer Getriebeölpumpe 8 kommt. Der Getriebeölpumpe 8 wird das Getriebeöl vom Tank T zugeführt.
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In der dargestellten Geschlossenstellung ist die Einmündung der Ablaufleitung 7 von der zylindrischen Mantelfläche 66 des Außenkolbens 5 verschlossen.
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Von der Druckanschlussleitung 51 geht auch noch ein Rückschlagventil 9 ab, das zum Verbraucheranschluss 11 und damit auch zum Druckspeicher 10 und zum Verbraucherzulauf 28 führt. Das federbelastete Rückschlagventil 9 öffnet in der von der Druckanschlussleitung 51 zum Druckspeicher 10 weisenden Richtung. Das federbelastete Rückschlagventil 9 schließt hingegen in der entgegen gesetzten Richtung.
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Die Zulaufbohrung 4 von der Druckanschlussleitung 51 ist mittels O-Ringen 52, 53 von der Ablaufleitung 49 und dem Verbraucherzulauf 28 getrennt. Ein weiterer O-Ring 54 trennt eine Ringnut 48 der Ablaufbohrung 7 von dem unter atmosphärischem Druck stehenden Innenraum des Getriebes.
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In der Außenkolbenführung 31 ist der Außenkolben 5 zwischen der dargestellten Geschlossenstellung und einer Offenstellung axial verschiebbar angeordnet.
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In der dargestellten Geschlossenstellung des Außenkolbens 5 ist die Mündung der Ablaufbohrung 7 in die Steuerbohrung 31 von dem Außenkolben 5 abgedeckt und verschlossen, während durch eine Verschiebung des Außenkolbens 5 nach links in seine Offenstellung die Zulaufbohrung 4 über eine Steuernut 6 mit der Ablaufleitung 49 verbunden ist. Diese Steuernut 6 ist am Umfang des Außenkolbens 5 umlaufend.
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Von der Getriebeölpumpe 8 als Druckquelle ist das Getriebeöl in der Geschlossenstellung zur Zulaufbohrung 4 sowie über das federbelastetes Rückschlagventil 9 zu dem Druckspeicher 10 förderbar.
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Über den Verbraucheranschluß 11 ist der Druckspeicher 10 mit hydraulischen Gangschaltaktuatoren und Kupplungsschaltaktuatoren des nicht dargestellten Doppelkupplungsgetriebes des Kraftfahrzeugs verbunden.
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Da der Druckspeicher 10 weiterhin permanent mit dem Verbraucherzulauf 28 verbunden ist, wird auch permanent die eine Öffnungswirkfläche 13 bildende rechte Stirnfläche des Außenkolbens 5 mitsamt einer Stirnfläche 62 eines Innenkolbens 47 beaufschlagt.
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Entgegen der Druckbeaufschlagung der Öffnungswirkfläche 13 ist der Außenkolben 5 von der vorgespannten Schraubendruckfeder 14 beaufschlagt, die in der Federkammer 3 angeordnet und axial an dem Federgegenhalter 44 abgestützt ist.
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Der Außenkolben 5 weist einen in Richtung auf eine Federkammer 3 weisenden Fortsatz 16 geringeren Durchmessers auf, an dem ein Absatz gebildet ist. An diesem Absatz ist ein Abstützring 17 angeordnet, über den die Schraubendruckfeder 14 den Außenkolben 5 in Schließrichtung mit einer Federkraft beaufschlagt.
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Der Abstützring 17 liegt mit dessen von der Schraubendruckfeder 14 abgewandter Stirnseite an der Rastierbuchse 27 an. Diese Rastierbuchse 27 weist einen größeren Außendurchmesser auf, als die Steuerbohrung 2 und ist an der Innenseite der Steuerventilbuchse 1 axial in Anlage.
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In dem Fortsatz 16 ist eine zur Federkammer 3 hin offene koaxial angeordnete Führungsbohrung 18 ausgebildet, in der ein Rampenkolben 19 verschiebbar geführt ist.
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An seinem von der Öffnungswirkfläche 13 abgewandten Endbereich weist der Rampenkolben 19 eine kegelartige radial umlaufende Rampe 20 auf.
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Radial zur Rampe 20 ist in den Außenkolben 5 eine radial nach außen führende Führungsbohrung 21 ausgebildet, in der eine Rastkugel 22 radial bewegbar geführt ist.
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An seiner der Öffnungswirkfläche 13 zugewandten Stirnseite liegt am Rampenkolben 19 der Innenkolben 47 an. Dieser Innenkolben 47 ist axialverschiebbar in einer Führungsbohrung 60 im Außenkolben 5 geführt.
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Infolge des an der Stirnfläche 62 des Innenkolbens 47 anliegenden Druckes des Verbraucherzulaufs 28 ist der Rampenkolben 19 in Richtung von der Öffnungswirkfläche 13 hinfort kraftbeaufschlagt, so dass die Rastkugel 22 von der Rampe 20 radial nach außen beaufschlagt ist.
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In der Wandung der Steuerbohrung 31 sind in einem axialen Abstand zueinander eine erste radial umlaufende Rastvertiefung 25 und eine zweite radial umlaufende Rastvertiefung 26 ausgebildet.
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In der dargestellten Geschlossenstellung des Außenkolbens 5 ragt die Rastkugel 22 teilweise aus der Führungsbohrung 21 radial nach außen in die erste Rastvertiefung 25 hinein.
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In gleicher Weise ragt die Rastkugel 22 in der Offenstellung des Außenkolbens 5 teilweise aus der Führungsbohrung 21 radial nach außen in die zweite Rastvertiefung 26 hinein.
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Im Folgenden wird die Funktion der hydraulische Speicherladeeinrichtung für ein automatisiertes Getriebe näher erläutert.
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Beim Start des Fahrzeugs nach langem Stillstand ist der Druckspeicher 10 komplett entleert. Die Getriebeölpumpe 8 fördert Getriebeöl in der Druckanschlussleitung 51 und damit auch über das Rückschlagventil 9 zur Öffnungswirkfläche 13. Über die Führungsbohrung 60 wirkt der Druck auch auf den Innenkolben 47 und im Druckspeicher 10 baut sich der Systemdruck auf. Gegen die öffnende Stellkraft aus dem Produkt von Öffnungswirkfläche 13 multipliziert mit dem Speicherdruck am Verbraucherzulauf 28 drückt die Schraubendruckfeder 14 und zusätzlich eine Kraftkomponente an der Rampe 20 der ersten Rastierung entgegen. Die Kraftkomponente der Rastierung ergibt sich daraus, dass der Druck auf die Stirnfläche 62 des Innenkolbens 47 wirkt und dadurch eine Kraft aufgebaut wird, die der Schraubendruckfeder 14 entgegen wirkt und auch die Rastkugeln 22 in der Rastvertierfung 25 hält. Das heißt, die Kraft an der Stirnfläche 62 wird über die Rampe 20 auf die Rastkugeln 22 übertragen. Dadurch werden die Rastkugeln 22 in die Rastvertiefung 25 gedrückt. Wird der Außenkolben 5 entgegen der Federkraft bewegt, werden die Rastkugeln 22 gegen diese Rastierkraft aus der Rastvertiefung 25 gedrückt. Diese Rastierkraft wird durch den sehr genau gefertigten Durchmesser des Innenkolbens 47 dargestellt und unterliegt damit so gut wie keinen Schwankungen. Bei Erreichen des Maximaldrucks, überwiegt die öffnende Kraftkomponente und der Außenkolben 5 wird gegen die Federkraft der Schraubendruckfeder 14 bewegt. Sobald der Außenkolben 5 sich so weit bewegt, dass die Rastkugeln 22 sich über die Kante der ersten Rastiervertiefung 25 bewegt haben, bieten die Rastkugeln 22 keinen Widerstand mehr, so dass der Außenkolben 5 schlagartig in seine Endstellung bewegt wird und die Rastkugeln 22 in die zweie Rastvertiefung 26 einrücken.
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Durch das Verschieben des Außenkolbens 5 in die Geschlossenstellung wird die Verbindung von der Zulaufbohrung 4 zur Ablaufbohrung 7 geöffnet und der Pumpendruck der Getriebeölpumpe 8 wird dadurch auf ein deutlich niedrigeres Druckniveau abgesenkt. Das Rückschlagventil 9 vor dem Druckspeicher 10 schließt. Im Druckspeicher 10 bleibt der hohe Systemdruck erhalten. An der Öffnungswirkfläche 13 liegt permanent der Speicherdruck des Druckspeichers 10 an, da ein Raum 63 über den Verbraucherzulauf 28 immer mit dem Druckspeicher 10 verbunden ist.
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Durch Verbraucher 64 und Leckagen im System wird Getriebeöl aus dem Druckspeicher 10 entnommen. Damit sinkt der Druck im Druckspeicher 10 durch die Entnahme von Getriebeöl stetig. Bei Erreichen eines Minimaldrucks wird die schließende Kraft der Schraubendruckfeder 14 größer als die öffnende Kraft. Damit muss die schließende Kraft zum einen das Produkt des Speicherdrucks multipliziert mit der Öffnungswirkfläche 13 und andererseits die zusätzliche Widerstandskraft der Rastierung mit der zweiten Rastvertiefung 26 überwinden. Der Außenkolben 5 wird dann in die Geschlossenstellung verschoben. Sobald der Außenkolben 5 so weit verschoben ist, dass die Rastkugeln 22 sich über die Kante der zweiten Rastvertiefung 26 bewegt haben, bietet diese Rastvertiefung 26 keinen Widerstand mehr, so dass der Innenkolben 47 schlagartig in seine Grundstellung bewegt wird und die Rastkugeln 22 in die dortige Rastvertiefung 25 einrücken. Durch diese Verschiebung des Außenkolbens 5 wird die Verbindung von der Zulaufbohrung 4 zur Ablaufbohrung 7 wieder geschlossen und der Druck in der Druckanschlußleitung 51 steigt erneut an. Sobald dieser Druck in der Druckanschlußleitung 51 den Speicherdruck des Druckspeichers 10 erreicht hat, öffnet das Rückschlagventil 9 und der Druckspeicher 10 wird wieder aufgeladen. Bei Erreichen des Maximaldrucks beginnt der Speicherlade-Kreislauf erneut.
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Bei diesem Aufbau entspricht die Druckspreizung des Speicherdrucks der Widerstandskraft der ersten Rastierung 25. Diese Widerstandskraft und damit auch die Druckspreizung ist über die Bauteile sehr konstant, da die Rastierkraft sich aus dem Produkt der Stirnfläche 62 des Innenkolbens 47 und dem Druck im Raum 63 herleitet. Der Durchmesser des Innenkolbens 47 und die zugehörige Führungsbohrung 60 sind im µm-Bereich toleriert. Dazu ist der Innenkolben 47 als Nadel ausgeführt, die für Nadellager in vielen Nennmaßen kostengünstig markerhältlich ist. Infolge dieser Auswahl an verschiedenen exakten Nennmaßen sind Druckspreizungen für den jeweiligen gewünschten Anwendungszweck darstellbar. Über die Wahl einer auf den Nadeldurchmesser angepassten Schraubendruckfeder 14 wird dann der vom Getriebe geforderte Speicherdruck bzw. die Druckspreizung eingestellt.
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Die beiden axial zueinander beabstandeten Rastvertiefungen 25, 26 sind in der Rastierbuchse 27 eingearbeitet. Diese Rastierbuchse 27 ist in die Steuerventilbuchse 1 eingepresst. Die Rastierbuchse 27 ist als separates mittels Wärmebehandlung gehärtetes Teil ausgeführt und in die Steuerventilbuchse 1 eingepresst.
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Der Außenkolben 5 kann auch direkt in einer Bohrung eines Getriebegehäuseteils laufen. In diesem Fall ist anstelle der Steuerventilbuchse 1 diese Bohrung im Getriebegehäuseteil vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuerventilbuchse
- 2
- Steuerbohrung
- 3
- Federkammer
- 4
- Zulaufbohrung
- 5
- Außenkolben
- 6
- Steuernut
- 7
- Ablaufbohrung
- 8
- Getriebeölpumpe
- 9
- Rückschlagventil
- 10
- Druckspeicher
- 11
- Verbraucheranschluss
- 13
- Öffnungswirkfläche
- 14
- Schraubendruckfeder
- 16
- Fortsatz
- 17
- Abstützring
- 18
- Führungsbohrung
- 19
- Rampenkolben
- 20
- Rampe
- 21
- Führungsbohrung
- 22
- Rastkugel
- 25
- erste Rastvertiefung
- 26
- zweite Rastvertiefung
- 27
- Rastierbuchse
- 28
- Verbraucherzulauf
- 29
- Getriebegehäuseteil
- 30
- Steuerventil
- 31
- Außenkolbenführung
- 32
- Stufe
- 33
- Stufe
- 34
- zylindrischer Bereich
- 35
- zylindrischer Bereich
- 36
- zylindrischer Bereich
- 37
- Innendurchmesser
- 38
- Innendurchmesser
- 39
- Innendurchmesser
- 40
- Einführmündung
- 41
- konischer Bohrungsauslauf
- 42
- Ventilgehäuse
- 43
- Zapfen
- 44
- Federgegenhalter
- 45
- Druckausgleichsöffnung
- 46
- Boden
- 47
- Innenkolben
- 48
- Ringnut
- 49
- Ablaufleitung
- 50
- Ringnut
- 51
- Druckanschlussleitung
- 52
- O-Ring
- 53
- O-Ring
- 54
- O-Ring
- 60
- Führungsbohrung
- 61
- Sicke
- 62
- Stirnfläche
- 63
- Raum
- 64
- Verbraucher
- 65
- Längsachse
- 66
- Mantelfläche
- 70
- Steuerbohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010027363 [0002, 0009]
