DE1960683C3 - Fliehkraftdruckregler, insbesondere für eine Steueranlage von Kraftfahrzeug Wechselgetrieben - Google Patents

Description

Bei einer bekannten Bauart gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs (USA.-Patentschrift 3 038 574) ist das Ventil als in dem axialen Kanal verschiebbarer Kolben ausgebildet, auf den die der Fliehkraft unterliegenden Gewichte mit durch Durchbrüche in der Welle ragenden Armen einwirken. Die Zapfen der Gewichte weisen hierbei einen verhältnismäßig großen radialen Abstund von der Achse der Welle auf, und da jedes Gewicht völlig auf einer Seite der Welle liegt, wird von den Gewichten ein erheblicher Raum in radialer Richtung in Anspruch genommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fliehkraftdruckregler gemäß dem Gattungsbegriff derart weiter auszugestalten, daß sich ein gedrängter Aufbau unter Verwendung weniger und einfach herzustellender Einzelteile ergibt.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Der Zapfen für das Gewicht erhält hierdurch einen nur geringen radialen Abstand von der Achse der Welle und dient zugleich als Kupplung zwischen der Welle und dem Antriebsglied. Die Ausbildung des Ventils als Ventilkugel bedingt einen geringen Raumbedarf. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gewichts ermöglicht außerdem einen sehr gedrängten Aufbau von Zweistufenreglern.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, für die nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Fliehkraftdurckregler, im folgenden kurz »Regler« genannt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung von Teilei des Reglers nach F i g. 1 in auseinandergezogene Darstellung,

F i g. 4 ein Kurvenbild über den Verlauf der durcl den Regler einregelbaren Drücke,

F i g. 5 einen Teilschnitt durch eine andere Aus führungsform eines Reglers und

_Fi,, einen Teilsch,^ durch eine wehe« abgcwandelte Auslührungsform eines Reglers.

In den Zeichnungen sind für gleiche Te₁Ie gle.che Bezugszeichen verwendet. · .

Der Regler 10 gemäß F ig. I his 3 enthalt erne 5 Welle 12, die mit ihren Enden 13 und 14 m Gehauseteilen 16 bzw. 18 drehbar gelagert ist η der W,Ik sind axial zueinander ausgerichtete Kanäle 20 und 21 gebildet, die durch eine Wand 22 voneinander getrennt sind. In dem Gehäuseteil 16 ist neben dem .0 oberen Ende 13 der Welle 12 eine Kammer 23 gebildel, die mit dem Kanal 2« in Verbindung steht. Das untere Ende 14 der Welle 12 ist zu einer Kammer 24

j. gebildet, die mit dem axialen Kanal 21 in Vorhindünn steht. Eine nicht dargestellte Druckmittc quelle «5 ist über Druckmittelzuleitungen 26 und 27 m den Gehäuseteilen 16 bzw. 1» angeschlossen, so daß Flüssigkeit durch eine Drosselstelle 28 zur ersten Kammer 23 und zum axialen Kanal 20 und durcn eine Drosselstelle 29 zum zweiten Kana. 21 über d.e » zweite Kammer 24 gelangen kann.

In den Gehäuseteilen 16 und 18 smd ferner Druckmittelableitungen 30 bzw. 31 vorgesehen, ehe mit der Kammer 23 bzw. der Kammer 24 m Verbmdung stehen. Zwischen den Enden 13 und 14 smd in π der Welle 12 am Außenumfang Ausnehmungen 3. und 33 an einander gegenüberliegenden Seiten des axialen Kanals 20 vorgesehen, die sich senkrecht zur Achse derWelle in Querrichtung erstrecken. Diese Aus-

nchmungen 32 und 33 nehmen Zapfen 34 und 36 au

Ein Gewicht 38 mit U-förmigem Querschnit (F i g. 2 und 3) hat an der oberen Seite Lappen 40 m. öffnungen 42, durch die der Zapfen 34 tntt. Das U-förmige Gewicht 38 umgibt d.c Welle 12

Ein zweites Gewicht 44 ebenfalls U-forrmgen Querschnitts hat an der oberen Seite Lappen 46 mit Löchern 48, durch die der Zapfen 36 tntt Audi,das zweite Gewicht 44 umgibt die Welle 12 Beide Zapfen 34 und 36 liegen in gleicher HoI₁₂ der Welle 12 an einander gegenüberliegenden Seiten. Nachdem die Gewichte auf die Zapfen aufgesetzt smd, werden deren Enden angestaucht, wie dies F i g. 2 zeigt.

Jedes der Gewichte 38 und 44 weist einen schmalen Lappen 50 bzw. 52 auf, die sich durch einen Durchbruch im anderen Gewicht erstrecken und nach innen abgebog-.n sind, wie dies die F , g 2 und 3 zeigen. Der Lappen 52 des längeren Gewichts 44 .st nahe seiner oberen Kante angeordnet, wahrend der Lappen 50 des kurzen Gewichts 38 nahe der unteren KaX dieses Gewichts vorgesehen ist wie dies 5<> Fig. 1 zeigt, so daß die beiden Lappen 52 und 50 verschieden großen Abstand von ihren zugeordneten Zapfen 34 und 36 aufweisen. Hierbei hegen die: Lappen 50 und 52 an verschiedenen Seiten der Welle 12.

Radial ausgerichtet zu den Lappen 50 und 52 Iegen Überströmöffnungen 54 und 55 in der Welle 12, Sie mit Ventilsitzen 56 bzw. 57 versehen sind. Mit den Überströmöffnungen 54 und 55 arbeiten Vm,-kugeln 58 bzw. 60 zusammen deren M^«^eIP^unk'^c zur Mitte der Lappen 50 bzw. 52 ausgerichtet hegen.

Nachdem das Gewicht 38 und der Zapfen 34 sowie das Gewicht 44 und sein Zapfen 36 an der Welle 12 befestigt sind, wird eine Büchse 61 aus einem Polyamidkunststoff wie Nylon auf die Welle 12 geschoben. Die Büchse 61 enthält zueinander paraeie Abnachungen 62 (Fig. 3) und Schlitze 64, die senk-

t^^rSe" ÄuS ΑΓΑ _{um inrc} Zapfen 34 bzw. 36 durch n 62 ermoaliclH ist. Im zusammenge-ί,ίη A₁Sd" reibt sich ein Abstand der Lappen baut η Zusja κ ry u.förmigen Gewehte J8

SOundS-un^ ,^ ^ _{ώύ Vc}„,,lkugc π »β bz . +» ijberströmöffnungcn fallen

Iv* öu niui _Slirnf|äche der Buchse 61.

konnen. rxrn r _abut._wandt ist, gegen den

die . r Zapkn J4 ^ _{und 3fi h d}

Ckhau^ 1 6^ η P ^₂ ^ _We„ _{12 und}

But*6inη r _β ^ ^ ^ _Gcmchw

J^üUIÜ

·>» unu +1. _f, _{h der Büchsc} 61 ist eine VerAr^^ _{dic mit eincm} Antriebszahnrad

/ahnunfc66 Geschwindigkeitsmessers kamm ,

68. η s ~ _{velle 70} eines Getriebes s.izt. das ate,r Au^ _] ^ _? ^.^ _)gen_

Der KegUr y _p. . _{erliiutcrt w},_rd

^us^diean^ ^ ^ _{Druckmiuelzulcl},_ung 26.

Drosselstelle 28 und die Kammer 23 dem axialen J* ^Dr°™^_eitct, _wührend der gleiche Netzdruck Kana, u fc ,,_zu,_{citung 27}, _dic Drosseiste1Ie

f- ^αι _{24 dem axialcn} Kanal 21 zu-

-»und

*» 'nmhnfen der Getriebeausgangswelle 70 und t.n VnMi _Antriebszahurades 68 bew.rkt

des au im s. ^ ^ ^ .^ ^ _Zapfen 34

un ur 1 mitnimmt, so daß diese zusam-

und 36 die Welle ^ ₄₄ ^^

^mL" "~Χ _Auscangswc!le 70 und damit stehen-

B^^ ^^fi„_deS sich die Lappen 50 und 52 der derJOk ^.^ _{Em{ von dc}n

Ventlsizen 56 bzw. 57. In diesem Betriebszustand Ven ils tzen _{zu den axialer} Kanälen 20

bewirkt eine Ventilkugel nach außen

und « erne Be g g ^ ^ ^

bis zur An g g t> ,_{en der} Ausgangswelle 70

Be^ nitar fe ^ _{rfie G lchte}

undI der vvu.e ^ ^^ ^ _{ft um}

~ ^u"^a "7 34 _{bzw 36 zu} schwenken und üben eine fortschreitend ansteigende Vorspannung auf die Ven-™™ _{g upd 60 m Richtun}g auf die zugeordneten |J^ku8f ¹J^_{56 und} 57 aus, wodurch der über de £™_tte,_ableitungcn 30 und 31 zu e.nem nicht Dnickmma B _{ha|tventü bzw}. 2-3-Umschalt-

J^Jg^. _{Druck ger}egelt wird, vcmu ge ₄₄ schwerer als das Gewicht 38 ist

Da das υ' ■ _{axja) ingeren} Abstand vom ine1 sein^ Lapp _{l g() des Q h}

^P^fenf^_{a fcn} 34, „b^das Gewicht 44 be, nievor ^sein^ J, _{eine ößere} Vorspannung aus dngeη D«hzah ^ ^ ^ _{wirk dcr}

unc crreic!it ^_{t χ} ^ _{Q 1agc cr}

F1 ehkrat ⁰^ _{bew beider} Gew.chte wird

reicnt. ^^e _dcr ^_enti|_kugeln 58 und 60 gc-

_uS™_le ^g _n Ventilsitze 56 und 57 begrenzt, ugeo ^^„^ _{Jurch d} u_bcrstrom-

endet, so daß dann der Reglerdruck dem η , _melzu,_eitun entspricht.

^_e ⁿ _n ^a _{mender Drehzah}l und zunehmende, Mit ^zunehn1^ _{h das Gewicht} 44 ergibt sich cim Vorspannung d rc ^ _{kes von der Drchzah}

Abhang.gkeu _aes ^ ., _{O/Mn F} i _g. 4 dargestcll >v c sie «™™ gestrichelt gezeichnete Verlan

»JJ"J f _{Dieser Reg},_erdruck beauf

i «wähnte ,-Z-Umscha.tventi,. Mit zuneh

mender Drehzahl und zunehmender Vorspannung durch Zusammendrücken der Feder 90 gestattet ist,

durch das andere Gewicht 38 bedingt die Einwärts- zu einem Anfahren des Lappens 76 des zweiten Gc-

bewegung des Lappens SO eine Bewegung der Ventil- wichts 72 gegen die Welle 12 führt. Dann ist eine

kugel 58 gegen seinen Sitz 56, wodurch ein Regler- weitere Abwärtsbewegung des zweiten Gewichts 72

druck gebildet wird, der schwacher ansteigt und nach 5 bei zunehmender Drehzahl der Welle 12 unmöglich,

der Kurve OC in F i g. 4 und der anschließenden ge- Zu dieser Zeit erhöht sich also die von dem schwere-

stricheltcn Verlängerung verlauft und der das 2-3- ren zweiten Gewicht 72 über die Feder 90 auf das

Umschaltventil beaufschlagt. leichtere erste Gewicht 74 übertragene Kraft nicht

Die Ausführungsform nach F i g. 1 bis 3 des Reg- mehr, wenn die Drehzahl der Welle ansteigt. Eine

lers stellt also zwei getrennte Regler in einer Bau- io Zunahme der Drehzahl bewirkt aber ein weiteres

einheit dar, wobei zwei Rcglerdrückc mit verschieden Verschwenken des ersten leichteren Gewichts 74

starkem Anstieg erzeugt werden. nach außen, wodurch die Erhöhung der Vorspan-

Bci der zweiten Ausführungsform eines Reglers nungskraft aui die Ventilkugcl 80 fortschreitet. Diese

gemäß F i g. 5 ist ein schweres zweites Gewicht 72 Erhöhung erfolgt nach der Kurve AB in Fi g. 4. Die-

und ein leichteres erstes Gewicht 74 vorgesehen, die 15 scr zweistufig arbeitende Regler versorgt über die

beide an einem gemeinsamen Zapfen 34 aufgehängt Druckmittclablcitung 30 sowohl das nicht darge-

sind. Die Gewichte 72 und 74 haben ebenfalls U-för- stellte 1-2- als auch das 2-3-Umschaltventil.

migen Querschnitt wie bei der ersten Ausführungs- In F i g. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines

form und tragen Lappen 76 bzw. 78. Der Lappen 76 zweistufigen Reglers dargestellt. In diesem Falle ent-

des zweiten Gewichts 72 liegt neben der Welle 12, ao hält die Welle 12 einen durchgehenden axialen Kanal

während der Lappen 78 des ersten Gewichts 74 ne- 100 mit einer einzigen gedrosselten Druckmiltelzulei-

ben eincrVentilkugel 80 liegt, die in einer überstrom- tung und einer einzigen Druckmittelableitung, die in

Öffnung 82 angeordnet ist. Die Überströmöffnung der Figur nicht dargestellt sind, aber ähnlich, wie die

82 weist einen Ventilsitz 84 auf und mündet in den Teile 26, 28 und 30 in F i g. 1 ausgestaltet sind. In

axialen Kanal 20 in der Welle 12. *5 dem axialen Kanal 100 sind einander gegenüberlie-

In eine Öffnung 88 des zweiten Gewichts 72 ist ein gende Überströmöffnungen 110 und 112 vorgesehen,

Zapfen 86 eingesetzt, der mit einem Kopf an der dem die Ventilsitze 106 bzw. 108 für Ventilkugeln 102

Lappen 76 abgewandten Seite des Gewichts 72 ver- bzw. 104 enthalten.

bunden ist. Der Zapfen erstreckt sich radial einwärts Ein erstes Gewicht 116 und ein zweites Gewicht

durch ein Loch im zweiten Gewicht 74 mit Spiel und 30 114 U-förmigen Querschnitts weisen Lappen 120

trägt innerhalb des ersten Gewichts einen Bund 92. bzw. 118 auf, die neben den Ventilkugeln 104 bzw.

Zwischen dem Bund 92 und dem ersten Gewicht 74 102 liegen. Die Gewichte 114 und 116 haben ferner

ist eine Schraubendruckfeder 90 vorgesehen. Der nach innen eingebogene Flansche 122 bzw. 124 an

Bund 92 kann gegen die Welle 12 anfahren und da- ihren unteren Enden, die als Anschläge gegen die

mit die Bewegung des Lappens 78 von der Welle 12 35 Welle 12 anfahren, um eine Auswärtsbewegung der

und der Ventilkugel 80 fort begrenzen, wodurch ein Lappen 118 und 120 zu verhindern. Auf diese Weise

Herausfallen der Ventilkugel 80 bei jeder Stellung werden die Ventilku;;eln 102 und 104 stets im Be-

des zweiten Gewichts 72 verhindert ist. Am unteren reich der zugeordneten Überströmöffnungen gehal-

Ende des ersten Gewichts 74 ist ein radial nach ten.

außen gerichteter Ansatz 94 vorgesehen, der sich ge- 4° Zwischen einem Federsitz 128 an der Außenfläche

gen das zweite Gewicht abstützt, und die Auswärts- der Welle 12 und einem Federsitz 130 am ersten Ge-

bewegung des ersten Gewichts 74 in bezug zum zwei- wicht 116 ist eine Schraubendruckfcdcr 126 angeord-

ten Gewicht 72 unter der Kraft der Feder 90 begrenzt. net und belastet den Lappen 120 des ersten Gewichts

Bei dieser Ausführungsform kann also das schwe- 116 in Richtung auf die zugeordnete Ventilkugel 104.

rerc zweite Gewicht 72 das leichtere erste Gewicht 45 Die Kraft der Feder 126 ist so gewählt, daß die Ven-

74 über die Feder 90 beeinflussen bis das schwerere tilkugel 104 gegen ihren Sitz 108 bei Betrieb mit nie-

Gewicht 72 durch Anfahren des Bundes 92 gegen die drigen Drehzahlen gehalten wird, so dau ein Über-

Reglerwelle 12 in seiner Bewegung begrenzt wird. strömen durch diese iJberströmöffnung bis zum Er-

Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 schwingt reichen des Punktes A in dem Kurvenstück 0 A ir

das schwerere zweite Gewicht 72 um den Zapfen 34 50 F i g. 4 ermöglicht wird. Der Verlauf des Kurven

im Uhrzeigersinn in F i g. 5 gesehen nach außen. Das Stücks 0 A hängt von dem Druck der Flüssigkeit ii

leichtere erste Gewicht 74 schwingt um den Zapfen dem axialen Kanal 100 ab, der die Ventilkügel 10;

34 ebenfalls im Uhrzeigersinn nach außen, wird aber radial nach außen entgegen der fortschreitend zuneh

zusätzlich über die Feder 90 von dem schwereren menden Kraft der Fliehkraft durch das zweite Ge

zweiten Gewicht 72 beeinflußt. 55 wicht 114 beaufschlagt. Bis zum Erreichen des Punk

Das schwerere zweite Gewicht 72 stellt eine Vor- tes A ist die Fliehkraft des zweiten Gewichts so, da

spannungskraft bereit, die sich mit der Drehzahl ver- die Ventilkugel 102 durch den Lappen 118 geschlo;

hältnismäßig schnell erhöht, jedoch etwas unterhalb sen gehalten wird. Oberhalb des Punktes A überwir

der Kurve OA in F i g. 4 verläuft. Über den Zapfen det der höhere Druck in dem axialen Kanal 100 di

86 und die Feder 90 wird diese Kraft auf das leich- 60 vereinte Wirkung der Feder 126 und der Fliehkra

tere erste Gewicht 74 übertragen, das eine Vorspan- auf das erste Gewicht 116 und bei einer weiteren Zi

nungskraft liefert, die gering ansteigt, etwa nach der nähme der Drehzahl drückt der Lappen 120 die Vei

Kurve βC in Fig.4, so daß die gesamte Vorspan- tilkugel 104 gegen ihren Sitz IM, so daß ein foi

nungskraft durch das erste und zweite Gewicht auf schreitend ansteigender Reglerdruck entsprechet

die Ventilkügel 80 einen Reglerdruck in der Druck- 65 der Kurve AB in F ig. 4 eingeregelt wird,

tnittelableitung 30 entsprechend der Kurve0/1 in Die Kurven gemäß Fig.4 können geändert we

Fig.4 ergibt. Der Umschaltpunkt A wird erreicht, den, um den Regler für andere Verwendungszwec

wenn die Bewegung des zweiten Gewichts 72, die geeignet zu machen, wozu lediglich Gestalt ui

Masse der beiden Gewichte, die die Überströmventile steuern, zu ändern sind. Falls gewünscht, können beispielsweise Federn zusammen mit den Gewichten verwendet werden, um eine bestimmte Charakteristik des Rcglcrdruckes zu erhalten.

Bei allen Ausführungsbeispielen stellen der oder die Zapfen zur schwenkbaren Befestigung der Gewichte einfache Bauelemente dar, die zugleich den

Antrieb vermitteln. Der gesamte Regler wird verhältnismäßig einfach im Aufbau und beansprucht wenig Raum. Ferner ist eine wirtschaftliche Fertigung möglich und ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet.

Regler nach der Erfindung sind nicht nur füi selbsttätig schaltbare Wechselgetriebe von Kraftfahr zeugen geeignet, sondern können überall da einge setzt werden, wo ihre Vorteile zur Geltung kommen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fliehkraftdruckregler, insbesondere für eine Steueranlage von Kraftfahrzeugsvechselgetrieben, bei dem ein ringförmiges, eine Verzahnung tragendes Antriebsglied eine Welle umgibt und mit dieser verbunden ist und die Welle einen axialen Kanal enthält, der mit einem Druckmitteleinlaß und mit einem Druckmittelauslaß in Verbindung steht, und eine Überströmöffnung enthält, die wahlweise durch ein Ventil absperrbar ist, das von einem der Fliehkraft unterliegenden, um einen zur Wellenachse senkrechten Zapfen an der Welle schwenkbaren Gewicht betätigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das um den Zapfen (34) der Welle (12) schwenkbare Gewicht (38/74/116) im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat und sein den einen Arm des U bildender Massenschwerpunkt auf der einen Seite der Welle liegt, während das Ende des anderen Arms des U auf der anderen Seite der Welle einen Lappen (50/78/120) trägt, der auf ^ine das Ventil bildende Ventilkugel (58/80/104) einwirkt, die die Überströmöffnung (54/82/112) des axialen Kanals (21/20/100) in der Welle wahlweise absperrt, und Jaö das Antriebsglied (61) einen Schlitz (42) zur Aufnahme des den Antrieb der Welle übertragenden Zapfen:= (34) des Gewichts enthält. .

2. Fliehkraftdruckregler nacn Anspruch 1, bei dem auf dem Zapfen schwenkbar ein zweites der Fliehkraft unterliegendes Gewicht angeordnet und mit dem ersten Gewicht nachgiebig verbunden ist und beide Gewichte von der Fliehkraft im gleichen Sinne schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gewicht (72) schwerer als das erste Gewicht (74) ist, ebenfalls U-förmigen Querschnitt hat und sein Massenschwerpunkt auf der gleichen Seite der Welle (12) wie der des ersten Gewichts, jedoch mit größerem Abstand von deren Drehachse liegt, und das zweite Gewicht am Ende des anderen Arms des U einen die Schwenkbewegung durch Anfahren gegen die Welle begrenzenden Lappen (76) hat, so daß die Ventilkugel (80) bei kleinen Wellendrehzahlen der Welle der vereinten Wirkung beider Gewichte und bei hohen Drehzahlen allein der Wirkung des ersten Gewichts unterliegt.

3. Fliehkraftdruckregler nach Anspruch 1 mit zwei beiderseits der Welle schwenkbar angeordneten Gewichten, denen je eine Ventilkugel für zwei einander gegenüberliegende Überströmöffnungen des axialen Kanals in der Welle zugeordnet ist, wobei das eine Gewicht im Schließsinn der einen Ventilkugel durch eine Feder belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Gewicht (114) schwerer ist als das federbelastete Gewicht (116) und um einen Zapfen (36) schwenkbar ist, der dem Zapfen (34) für das federbelastete Gewicht unmittelbar gegenüber an der Welle (12) liegt, und daß das andere im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisende Gewicht (114) einen Lappen (118) trägt, der mit der anderen Ventilkugel (102) innerhalb des U-förmigen Querschnitts des federbelasteten Gewichts (116) zusammenwirkt.

4. Fliehkraftdruckregler nach Anspruch 1 mit

zwei beiderseits der Welle schwenkbar angeordneten Gewichten, denen je eine Ventilkugel für iJberströmöffnungen in zwei getrennten axialen Kanälen in der Welle zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gewicht (44) schwerer als das erste Gewicht (38) ist, um einen dem Zapfen (34) für das erste Gewicht unmittelbar gegenüber an der Welle (12) liegenden Zapfen (36) schwenkbar ist, einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist und am Ende des anderen Arms des U einen Lappen (52) trägt, der mit der zugeordneten Ventilkugel (60) innerhalb des U-förmigen Querschnitts des ersten Gewichts zusammenarbeitet, und daß der zugeordnete axiale Kanal (20), der koaxial zum anderen Kanal (21) liegt, einen eigenen Druckmitteleinlaß (26) und einen eigenen Druckmittclauslaß (30) aufweist.