DE202015103420U1

DE202015103420U1 - Getriebesteuervorrichtung

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Publication number: DE202015103420U1
Application number: DE202015103420.2U
Authority: DE
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: CN107923534A; WO2017001505A1; US10627002B2; DE112016002929A5; US20180306337A1; CN107923534B

Abstract

Getriebesteuervorrichtung (1) mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Gegenbauteilen (2, 3) sowie einer flächigen Getriebesteuerplatte (4), die zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen der beiden Gegenbauteile (2, 3) angeordnet ist, wobei zwischen benachbart angeordneten Oberflächen je eines Gegenbauteiles (2, 3) und der Getriebesteuerplatte (4) parallel zur Ebene der jeweiligen Oberflächen verlaufende Fluidkanäle (6, 7) und gegebenenfalls senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der jeweiligen Oberfläche verlaufende Bohrungen (6', 7') ausgebildet sind, wobei die Getriebesteuerplatte (4) mindestens eine Durchflussöffnung (5) für ein Fluid aufweist, die die Getriebesteuerplatte (4) durchbricht und zwei der auf verschiedenen Seiten parallel zur Ebene der Getriebesteuerplatte (4) verlaufende Fluidkanäle (6, 7) oder einen auf einer Seite der Getriebesteuerplatte verlaufenden Kanal (6, 7) mit einer auf der gegenüberliegenden Seite der Getriebesteuerplatte verlaufenden Bohrung (7', 6') miteinander verbindet, wobei die Getriebesteuerplatte (4) mindestens eine flächige Trägerlage (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerplatte (4) mindestens ein Federelement (20) mit einem Federteller (21) und einem mit dem Federteller (21) verbundenen und diesen zumindest bereichsweise umgebenden Haltebereich (22) für den Federteller (21) aufweist, und dass die Trägerlage (10) zumindest auf einer ersten Seite längs des Umfangsrandes der Durchflussöffnung (5) eine stufenförmige, von der Durchflussöffnung in der Fläche der Trägerlage (10) zurückspringende erste Ausnehmung (13) aufweist, in der der Haltebereich (22) zumindest bereichsweise angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebesteuervorrichtung. Derartige Getriebesteuervorrichtungen weisen üblicherweise zwei einander gegenüber angeordnete Gegenbauteile, wie beispielsweise Steuerkästen, auf sowie eine flächige Getriebesteuerplatte, die zwischen den beiden Gegenbauteilen angeordnet ist. Diese Getriebesteuerplatte hat zum einen die Aufgabe, den Zwischenraum zwischen den beiden Gegenbauteilen bzw. ihren Kanalabschnitten und Bohrungen in Form einer Flachdichtung abzudichten und zum anderen die Aufgabe, Durchgangs-Öffnungen zwischen Kanälen bzw. Bohrungen in den gegenüberliegenden Gegenbauteilen zur Verfügung zu stellen, wobei das Fluid in den Kanälen die Funktion eines Getriebes steuert. Die Dichtfunktion wird dabei üblicherweise durch geprägte Sicken und/oder partielle Beschichtungen realisiert. Getriebesteuerplatten weisen also Durchflussöffnungen für ein Fluid auf, über die das Fluid von einer Seite der Getriebesteuerplatte zur anderen Seite der Getriebesteuerplatte durchströmen kann. In derartigen Durchflussöffnungen können zusätzliche Funktionselemente vorhanden sein, beispielsweise Ventilelemente, die den Durchfluss in eine Richtung sperren oder auch kombinierte Ventil-Blendenelemente, die den Durchfluss in eine oder beide Richtungen begrenzen.
So zeigt beispielsweise die DE 20 2012 009 539 U1 eine Getriebesteuerplatte, bei der innerhalb einer Durchflussöffnung in der Getriebesteuerplatte ein bewegliches Ventilelement angeordnet ist. Die Ausführung der Halterung derartiger Funktionselemente erfolgt üblicherweise durch zusätzliche Maßnahmen und ist aufwendig und kostenintensiv.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebesteuervorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der Ventile bzw. Ventil-Blenden-Kombinationen einfach, kostengünstig und zuverlässig realisiert werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Getriebesteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 24 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtung werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
Die erfindungsgemäße Getriebesteuervorrichtung weist zwei aneinander gegenüberliegend angeordnete Gegenbauteile auf. Dies können beispielsweise Steuerkästen (Unterkasten und Oberkasten) und dergleichen sein. Weiterhin befindet sich zwischen den beiden gegenüberliegend angeordneten Gegenbauteilen eine flächige Getriebesteuerplatte. Die Getriebesteuerplatte weist mindestens eine Durchflussöffnung für ein Fluid auf, das in kommunizierender Verbindung mit Fluidkanälen oder mit einem Fluidkanal und einer Bohrung zu beiden Seiten der Getriebesteuerplatte in den Gegenbauteilen ist.
Die Fluidkanäle in den Gegenbauteilen verlaufen parallel zur Ebene der Getriebesteuerplatte. Die Bohrungen verlaufen senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Getriebesteuerplatte.
Wie herkömmliche Getriebesteuerplatten auch, weist die erfindungsgemäße Getriebesteuerplatte mindestens eine flächige Trägerlage auf. Die Mittelebene dieser Trägerlage soll – wenn nicht im Einzelfall etwas anderes angegeben ist – die Ebene der Getriebesteuerplatte definieren. Die Trägerlage weist nun auf einer ersten Seite längs des Umfangsrandes der genannten mindestens einen Durchflussöffnung eine erste stufenförmige, von der Durchflussöffnung zurückspringende erste Ausnehmung auf. Diese Ausnehmung kann längs des Umfangsrandes durchgängig vorgesehen sein oder auch nur abschnittsweise.
In dieser Ausnehmung ist ein Federelement gelagert. Dieses Federelement weist einen Federteller auf, der in senkrechter Projektion auf die Ebene der Getriebesteuerplatte innerhalb der Durchflussöffnung in der Trägerlage angeordnet ist. Der Federteller ist radial nach außen über Haltearme mit einem Haltebereich des Federelementes verbunden, der seinerseits in der genannten Ausnehmung angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Getriebesteuervorrichtung ermöglicht es, dass der Durchfluss eines Fluides durch die mindestens eine Durchflussöffnung lediglich in eine Richtung erfolgen kann, nämlich in diejenige, bei der sich im Federelement ein (Ring-)Spalt öffnet, so dass das Fluid durch diesen Spalt und weiter durch die Durchgangsöffnung auf die andere Seite der Getriebesteuerplatte fließen kann. Diese Strömungsrichtung wird im Folgenden als Hauptströmungsrichtung bezeichnet.
Die Konstruktion des Ventils bzw. Ventil-Blendenelements ermöglicht somit eine reproduzierbare Abdichtung und Steuerung des Fluides, auch wenn der an das Ventil bzw. Ventil-Blendenelement angrenzende Bereich der Getriebesteuerplatte zumindest auf einen Gegenbauteil bzw. im Falle der Verbindung zwischen zwei Kanälen auf beiden Gegenbauteilen nicht umlaufend aufliegt und gestützt ist.
Sofern die Ausnehmung in der senkrecht zur Trägerlagenebene gesehenen Richtung mindestens dieselbe Dicke aufweist wie die Dicke des Haltebereiches des Federelementes, trägt das Federelement seinerseits nicht auf die Trägerlage auf. Die Gesamtdicke der Getriebesteuerplatte bleibt insofern erhalten.
Der Federteller ist mit dem Haltebereich des Federelementes über Haltearme verbunden. Diese können beispielsweise spiralförmig von dem Federteller abgehen. Wird der Federteller nun senkrecht zur Trägerlagenebene ausgelenkt, so weiten sich die Öffnungen zwischen den Spiralarmen auf und geben einen Durchlass für das Fluid senkrecht zur Trägerlagenebene frei. Durch geeignete Gestaltung der Haltearme des Federelementes kann eine Ventilfunktion des Federtellers unterstützt werden.
Vorteilhafterweise weist die Getriebesteuerplatte weiterhin ein erstes Funktionselement auf. Dieses erste Funktionselement ist auf der Seite des Federelementes in oder an der Trägerlage angeordnet. Es weist vorteilhafterweise ebenfalls eine Durchflussöffnung auf, deren lichte Weite jedoch kleiner ist als die lichte Weite der Durchflussöffnung in der Trägerlage, wobei beide Durchflussöffnungen in Durchflussrichtung hintereinander angeordnet sind. Dieses erste Funktionselement überdeckt vorteilhafterweise den Haltebereich des Federelementes.
Die Durchflussöffnung in dem ersten Funktionselement und der Federteller sind nun so ausgestaltet, dass der Federteller im unbelasteten Zustand des Federtellers auf dem an den Umfangsrand der Durchflussöffnung angrenzenden Bereich der ersten Funktionslage aufliegt und die Durchflussöffnung verschließt. Hierdurch wird eine Sperrfunktion des Federtellers in eine Durchflussrichtung, nämlich entgegen der Hauptströmungsrichtung, bewirkt. Unter angrenzendem Bereich der ersten Funktionslage ist dabei derjenige Bereich der Funktionslage zu verstehen, der sich unmittelbar an den Umfangsrand der Durchgangsöffnung anschließt.
Im an den Umfangsrand der Durchflussöffnung angrenzenden Bereich kann längs des Umfangsrandes der Durchflussöffnung in dem ersten Funktionselement zusätzlich ein in Richtung des Federtellers hervorragendes Auflage- und/oder Dichtelement angeordnet sein, auf dem der Federteller aufliegen kann. Dadurch kann eine verbesserte Sperrfunktion des Federtellers erreicht werden. Dieses Auflage- und/oder Dichtelement kann zum einen ein elastischer Dichtwulst oder auch eine Profilierung, eine Sicke oder auch ein umgefalzter Bördel sein. Bei geeigneter Ausgestaltung wird der Federteller durch das Auflage- und/oder Dichtelement bereits in Durchflussrichtung ausgelenkt und damit vorgespannt. Das Auflage- und/oder Dichtelement zählt definitionsgemäß zum an den Umfangsrand der Durchflussöffnung angrenzenden Bereich.
Wird als Auflage- und/oder Dichtelement eine Sicke verwendet, so kann eine oder mehrere Flanken der Sicke eine verringerte Flankendicke, insbesondere eine um ≥ 15%, vorzugsweise eine um ≥ 22% verringerte Flankendicke relativ zur Dicke am Sickendachaufweisen, wobei die Dicken jeweils senkrecht zur neutralen Faser der Lage bestimmt werden. Dadurch kann die Steifigkeit der Sicke erhöht bzw. generell gezielt eingestellt werden. Ähnliches gilt für einen umgefalzten Bördel, wobei die Dicke des umgefalzen Bereichs gegenüber der Dicke des angrenzenden, nicht-umgefalzten Bereichs vorzugsweise um ≥ 8% reduziert ist.
Vorteilhafterweise weist die Getriebesteuerplatte auf der dem Federelement gegenüberliegenden zweiten Seite eine zweite Funktionslage auf. Diese Funktionslage besitzt ebenfalls eine Durchflussöffnung, die in Durchflussrichtung des Fluides hinter der Durchflussöffnung der Trägerlage angeordnet ist. In der Durchflussöffnung der zweiten Funktionslage kann vorteilhafterweise als Teil der zweiten Funktionslage ein Wegbegrenzerelement angeordnet sein. Dieses Wegbegrenzerelement begrenzt die maximal mögliche Auslenkung des Federtellers in Richtung der zweiten Seite der Trägerlage, also in Durchflussrichtung. Dieses Wegbegrenzerelement kann vorteilhafterweise über Haltearme mit dem die Durchflussöffnung umgebenden Bereich der zweiten Funktionslage verbunden sein. Es ist auch möglich ausschließlich (einen oder mehrere) in die Durchflussöffnung ragende Arme als Wegbegrenzerelemente vorzusehen.
Alternativ kann ein derartiges Wegbegrenzerelement auch durch ein zweites Funktionselement statt durch eine zweite Funktionslage ausgebildet sein. Dieses zweite Funktionselement kann im Bereich der Durchgangsöffnung gleich wie die zweite Funktionslage ausgestaltet sein. Es weist dann einen den Umfangsrand der Durchflussöffnung zumindest bereichsweise umgebenden Haltebereich auf, der in einer weiteren auf der zweiten Seite der Trägerlage angeordneten Ausnehmung der Trägerlage angeordnet sein kann. Auch hier ist es möglich, die Tiefe der Ausnehmung in Übereinstimmung mit der Dicke des Haltebereiches des zweiten Funktionselementes auszugestalten. Es ist dann keine zweite Funktionslage erforderlich, wenn deren Funktion im Bereich der Durchflussöffnung bereits durch ein zweites Funktionselement übernommen wird. Vorteilhafterweise kann hierdurch die Getriebesteuerplatte eine geringere Dicke aufweisen.
In gleicher Weise kann das erste Funktionselement durch eine erste Funktionslage, die im Bereich ihrer Durchgangsöffnung ausgestaltet ist wie das oben beschriebene erste Funktionselement ersetzt werden. Eine Aussparung in der Trägerlage für das erste Funktionselement ist dann nicht mehr erforderlich.
Die erste und/oder zweite Funktionslage weisen vorzugsweise eine Flächenausdehnung auf, deren Aussenränder im Wesentlichen gleich sind wie die Flächenausdehnung der Aussenränder der Trägerlage.
Die erfindungsgemäße Getriebesteuervorrichtung ermöglicht es, dass der Durchfluss eines Fluides durch die mindestens eine Durchflussöffnung lediglich in eine Richtung erfolgen kann, nämlich in diejenige, bei der der Federteller von seiner Auflage auf der ersten Funktionslage aufgrund des Fluiddruckes abhebt. Dadurch öffnet sich ein (Ring-)Spalt zwischen dem Umfangrand der Durchgangsöffnung in der ersten Funktionslage und dem Federteller, so dass das Fluid durch diesen Spalt und weiter durch die Durchgangsöffnung auf die andere Seite der Getriebesteuerplatte fließen kann. In Gegenrichtung wird der Federteller durch den Druck des Fluides auf die erste Funktionslage aufgepresst und sperrt hierdurch den Durchgang des Fluides durch die Durchflussöffnung. Handelt es sich um ein kombiniertes Ventil-Blendenelement, so tritt keine vollständige Sperrung bei Verschluss des Federtellers ein, sondern ein begrenzter Fluidstrom entgegen der Hauptströmungsrichtung ist weiterhin möglich.
Vorteilhafterweise kann der Wegbegrenzer des zweiten Funktionselementes bzw. der zweiten Funktionslage zusätzlich Strömungsleitelemente aufweisen. Diese können beispielsweise senkrecht oder schräg aus dem Funktionsbereich hervorragen sein, so dass sie das durchströmende Fluid in eine Rotationsbewegung versetzen.
Weiterhin ist es vorteilhafterweise möglich, den Wegbegrenzer mit einer zusätzlichen Durchflussöffnung zu versehen. Auch der Federteller des Federelementes kann mit einer Durchflussöffnung versehen werden, wobei dann diese Durchflussöffnung eine Blendenwirkung und somit einen reduzierten Volumenstrom entgegen der Hauptströmungsrichtung sicherstellt.
Das Wegbegrenzungselement selbst kann elastisch gelagert sein, so dass es einen federnden Wegbegrenzer bildet. Zusätzlich zu diesem Wegbegrenzungselement kann zu diesem beabstandet, insbesondere über eine Kröpfung beabstandet, in einer weiteren Funktionslage oder in einem weiteren Funktionselement ein weiteres, starreres zweites Wegbegrenzungselement vorgesehen sein, das die Auslenkung des ersten elastischen Wegbegrenzungselementes seinerseits begrenzt. Bei geeigneter Ausgestaltung der Federraten sowohl des Federtellers als auch des ersten Wegbegrenzungselementes, beispielsweise bei Verwendung einer höheren Federrate für das Wegbegrenzungselement als für den Federteller, ist es möglich, die Öffnungscharakteristik des Federtellers längs seiner Auslenkung individuell zu gestalten.
In einer besonderen Ausgestaltung kann das erste Wegbegrenzungselement und/oder der Federteller in Richtung des ersten Funktionselementes bzw. der ersten Funktionslage, d. h. gegen die Durchflussrichtung des Fluides, konkav gewölbt sein, so dass das Wegbegrenzungselement und/oder der Federteller eine Verminderung des Strömungswiderstands für das Fluid in Durchflussrichtung aufweisen.
Durch die vorstehend beschriebene Ausgestaltung einer Durchflussöffnung durch eine Getriebesteuerplatte ist es möglich, ein Ventil, das den Durchfluss des Steuerfluids in eine Richtung sperrt oder ein kombiniertes Ventil-Blendenelement, das den Durchfluss des Steuerfluids in eine oder beide Richtungen begrenzet, in der Getriebesteuerplatte vorzusehen, wobei die Dicke der Getriebesteuerplatte gering gehalten werden kann. Die vorstehende Ausgestaltung der Durchflussöffnung ist weiterhin kostengünstig zu realisieren.
Darüber hinaus ist es möglich, mehrere Durchflussöffnungen wie oben beschrieben auszugestalten. Dabei kann die Ausgestaltung einer Durchflussöffnung auch in spiegelsymmetrischer Weise erfolgen, so dass ein in die andere Richtung senkrecht zur Getriebesteuerplattenebene wirkende Sperr- oder Blendenwirkung erzielt wird. In einer Getriebesteuerplatte können daher ein oder mehrere Durchflussöffnungen erfindungsgemäß ausgestaltet werden, wobei die Anordnung jeweils so erfolgt, dass die der gewünschte Flussrichtung entgegengesetzte Flussrichtung gesperrt oder reduziert wird.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung können die Ausnehmungen nicht in der Trägerlage der Getriebesteuerplatte sein, sondern auch in den benachbarten Gegenbauteilen. Dies kann sowohl für das Gegenbauteil benachbart zur ersten Seite der Trägerlage als auch zusätzlich oder alternativ für das Gegenbauteil benachbart zur zweiten Seite der Trägerlage erfolgen. Hierzu sind im betreffenden Gegenbauteil entsprechende Ausnehmungen vorgesehen.
Im Folgenden werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Getriebesteuervorrichtungen gegeben. Dabei werden jeweils in Verbindung miteinander eine Vielzahl von vorteilhaften Merkmalen einer erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtung dargestellt. Diese einzelnen optionalen Merkmale können jedoch nicht nur gemeinsam sondern auch einzeln oder in Kombination mit anderen optionalen Merkmalen aus anderen Beispielen die vorliegende Erfindung weiterbilden.
Für gleiche oder ähnliche Elemente werden im Folgenden gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, so dass deren Beschreibung teilweise nicht wiederholt wird.
Es zeigen:
1 bis 3 drei verschiedene erfindungsgemäße Getriebesteuerplatten im Querschnitt in Teilansicht;
4 bis 8 verschiedene erfindungsgemäßer Getriebesteuervorrichtungen im Querschnitt in Teilansicht;
9 und 10 verschiedene erfindungsgemäße Getriebesteuerplatten im Querschnitt in Teilansicht;
11 und 12 verschiedene erfindungsgemäße Getriebesteuervorrichtungen im Querschnitt in Teilansicht;
13 eine Explosionsdarstellung und eine Aufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Getriebesteuerplatte;
14 eine erfindungsgemäße Getriebesteuerplatte im Ausschnitt;
15 verschiedene Ausgestaltungsformen von Federelementen in erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtungen;
16 verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer zweiter Funktionslagen bzw. zweiter Funktionselemente zur Verwendung in erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtungen;
17 verschiedene Ausführungsformen des Auflage- und/oder Abdichtelements zur Verwendung in erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtungen;
18 und 19 jeweils eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtung; und
20 eine weitere Ausführungsform einer erdfindungsgemäßen Getriebesteuerplatte im Ausschnitt.
1 zeigt eine Getriebesteuerplatte 4 einer nicht vollständig dargestellten Getriebesteuervorrichtung 1. Diese Getriebesteuerplatte weist eine Trägerlage 10, eine erste Funktionslage 30 und eine zweite Funktionslage 31 auf. Zu jeder Seite der Funktionslagen 30 und 31 ist jeweils ein hier nicht dargestelltes Gegenbauteil, beispielsweise ein Steuerkasten angeordnet.
Die Getriebesteuerplatte 4 weist eine Durchflussöffnung 5 auf, die in den einzelnen Lagen der Getriebesteuerplatte 4 unterschiedlich gestaltet sein kann. Sie wird daher für die jeweiligen Lagen mit entsprechender Kennzeichnung versehen, beispielsweise als 5–10 bezeichnet für den Teil der Durchflussöffnung durch die Getriebesteuerplatte der durch die Durchflussöffnung der Trägerlage 10 gebildet wird.
In der Trägerlage 10 ist die lichte Weite der Durchflussöffnung 5–10 mithin am größten.
Die Trägerlage 10 weist eine erste Seite 11, die zu der ersten Funktionslage 30 gerichtet ist, und eine zweite Seite 12, die zu der zweiten Funktionslage 31 gerichtet ist, auf. Auf der ersten Seite 11 umgibt die Durchflussöffnung 5–10 eine Ausnehmung 13, in der ein Haltebereich 22 eines Federelementes 20 angeordnet ist. Der Haltebereich 22 kann dabei mit der Trägerlage verschweißt, verlötet, verstemmt, verklebt oder anderweitig verbunden sein. Bei geeigneter Ausgestaltung genügt es auch, diesen Haltebereich 22 zwischen der Trägerlage 10 und der ersten Funktionslage 30 einzulegen, so dass Trägerlage 10 und erste Funktionslage 30 das Federelement 20 halten.
Der Haltebereich 22 ist über Haltearme 24 mit einem radial mittig in der Durchflussöffnung 5–10 angeordneten Federteller 21 verbunden. Über die Haltearme 24 ist der Federteller federnd/elastisch gelagert. Soweit keine Druckunterschiede zwischen den beiden Seiten des Federtellers vorhanden sind, liegt der Federteller 21 auf einer in Richtung des Federtellers 21 aufragenden Sicke 35 auf, die längs des Umfangsrandes der Durchgangsöffnung 5–30 der ersten Funktionslage 30 ausgebildet ist. Diese Sicke 35 bildet zum einen ein Auflager und eine Abdichtlinie und dient zum anderen der Vorspannung des Federtellers.
Wird nun der Federteller von einem Fluid von unten (in der Zeichnung) angeströmt, so wird er nach oben gedrückt. Die Bewegung des Federtellers 21 ist jedoch begrenzt durch ein Wegbegrenzungselement 34, das mittig in der Durchflussöffnung 5–31 in der zweiten Funktionslage 31 angeordnet ist. Dieses Wegbegrenzungselement 34 ist über Haltearme (in diesem Querschnitt nicht zu erkennen) mit einem Haltebereich 39 der zweiten Funktionslage 31 verbunden. Bei hinreichend großem Druck auf das Federelement 21 wird dies nun bis zum Wegbegrenzer an dem Wegbegrenzungselement 34 nach oben ausgelenkt, so dass das Fluid durch die Durchflussöffnung 5–30 in der ersten Lage 30, die Durchflussöffnung 5–20 zwischen den Haltearmen 24 des Federelementes 20, die Durchflussöffnung 5–10 in der Trägerlage 10 und die Durchflussöffnung 5–31 zwischen dem Wegbegrenzungselement 34 und dem Haltebereich 39 der zweiten Funktionslage 31 fließen kann.
Ein Fluss des Fluides in entgegengesetzter Richtung ist jedoch nicht möglich, da der Federteller 21 in diesem Falle mit dem die Durchgangsöffnung 5–30 vorteilhafterweise vollständig umlaufenden Dichtelement 35 dichtend abschließt und eine geschlossene Fläche aufweist.
In 2 ist eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Getriebesteuerplatte 4 dargestellt. Diese ist weitgehend ähnlich derjenigen der in 1 ausgebildet. Die zweite Funktionslage 31 ist nunmehr jedoch durch ein gleich ausgestaltetes zweites Funktionselement 33 ersetzt, wobei der Haltebereich 39 des Funktionselementes 33 in einer zweiten Ausnehmung 15 der Trägerlage 4 angeordnet ist.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebesteuerplatte 4 dargestellt. Diese ist ähnlich ausgestaltet wie die Getriebesteuerplatte in 2. Nunmehr ist jedoch auch die erste Funktionslage 30 durch ein gleich ausgestaltetes erstes Funktionselement 32 ersetzt. Dieses erste Funktionselement 32 weist denselben Außenumfang auf wie das Federelement 20. Die Aussparung 13 weist nun eine senkrecht zur Trägerlagenebene bestimmte Dicke auf, die der Summe der Dicken des Haltebereiches 22 des Federelementes 20 und des Haltebereiches 39' des ersten Funktionselementes 32 entspricht. Dadurch ist das erste Funktionselement 32 bündig in die Trägerlage 10 eingebettet. Diese Ausführungsform ermöglicht eine minimale Bauhöhe der erfindungsgemäßen Getriebesteuerplatte 4.
4 zeigt eine Getriebesteuervorrichtung 1. Diese Getriebesteuervorrichtung 1 weist einen Unterkasten 2 und einen Oberkasten 3 auf, in die Kanäle 6 und 7 eingebracht sind. Zwischen dem Unterkasten 2 und dem Oberkasten 3 ist eine Getriebesteuerplatte 4 angeordnet, wie sie in 3 dargestellt ist. in dieser Figur ist lediglich der Ausschnitt um die Durchgangsöffnung 5 dargestellt.
Die Durchgangsöffnung 5 verbindet nun die Kanäle 6 und 7, wobei die Kanäle 6 und 7 sich jeweils parallel zur Lagenebene der Getriebesteuerplatte 4 bzw. der Getriebesteuervorrichtung 1 einschließlich des Unterkastens 2 und des Oberkastens 3 erstreckt. Die Kanäle 6 und 7 sind nach links hin begrenzt. Das Fluid strömt im Kanal 6 von rechts nach links, tritt durch die Durchflussöffnung 5 in den Kanal 7 und fließt weiter nach rechts. Ein Rückfluss wird durch den auf dem Auflage-/Dichtelement 35 aufliegenden Federteller 21 verhindert.
5 zeigt einen Schnitt durch die Getriebesteuervorrichtung 1 aus 4 längs der Linie A-A. In dieser Darstellung zeigt sich die Breite des Kanals 6 im Unterkasten 2 als geringer als die Breite des Kanals 7 im Oberkasten 3, wobei die Breite jeweils parallel zur Lagenebene der Getriebesteuerplatte 4 bestimmt wird.
Die Zusammenschau der 4 und 5 verdeutlicht, dass sowohl das erste Funktionselement 32 als auch das zweite Funktionselement 33 abschnittsweise, nämlich in dem Bereich, der in 4 rechts dargestellt ist und der Fortführung der beiden Kanäle 6 und 7 dient, nicht auf den Steuerkästen 2 bzw. 3 aufliegen. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Ventilkonstruktion in sich soviel Eigensteifigkeit aufweist, dass sowohl das Öffnen des Ventils, d. h. das Abheben des Federtellers 21 als auch das Schließen und Abdichten des Ventils dauerhaft und reproduzierbar gewährleistet sind.
6 zeigt eine weitere Getriebesteuervorrichtung 1, die in ähnlicher Weise wie diejenige der 4 und 5 ausgestaltet ist. Insbesondere ist die Getriebesteuerplatte 4 in gleicher Weise ausgebildet. Bei der Getriebesteuervorrichtung 1 verläuft der Kanal 7 jedoch über die Durchflussöffnung 5 hinweg. Ausgehend von der Durchflussöffnung 5 erstreckt sich folglich der Kanal in zwei entgegengesetzte Richtungen.
In 7 ist eine weitere Getriebesteuervorrichtung 1 dargestellt, die ausgestaltet ist wie diejenige der 6. Insbesondere ist die Getriebesteuerplatte 4 gleich ausgestaltet. Im Unterschied zu 6 verläuft nunmehr jedoch der Kanal 7 im Oberkasten parallel zur Lagenebene der Getriebesteuerplatte 4 nur in eine Richtung, während der das Fluid zuleitende Fluidkanal 6 sich zu beiden Seiten der Durchflussöffnung 5 erstreckt.
8 zeigt eine weitere Getriebesteuervorrichtung, wie sie auch in den 6 und 7 dargestellt ist. insbesondere ist wiederum die Getriebesteuerplatte 4 gleich ausgestaltet. Nunmehr erstrecken sich jedoch beide Kanäle 6 und 7 jeweils zu beiden Seiten der Durchflussöffnung 5.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebesteuerplatte 4. Bei dieser Getriebesteuerplatte 4 ist die Aussparung 13 in der Trägerlage 10 weniger tief als die Dicke des Haltebereiches 22 des Federelementes 20. Dadurch ragt der Haltebereich 22 über die Trägerlage auf deren erster Seite 11 hinaus. Die erste Funktionslage 30 besitzt in dem Bereich, in dem sich ausgehend von der Trägerlage 10 in Richtung des Federelementes 20 ein Versatz ergibt, eine Kröpfung 130, die den Überstand des Haltebereiches 22 über die Tragerlage 10 überwindet.
In 10 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebesteuerplatte 4 dargestellt. Diese entspricht weitgehend derjenigen der in 3 dargestellten Getriebesteuerplatte 4. Eine zweite Funktionslage 31 ist auf der zweiten Seite 12 der Trägerlage 10 vorgesehen. Diese weist ein Wegbegrenzungselement 34 und einen Haltebereich 39 auf, wobei der Haltebereich 39 seinerseits eine Kröpfung 37 aufweist, die das Wegbegrenzungselement 34 in senkrechter Richtung zur Trägerlagenebene von der Trägerlage 10 entfernt. Das zweite Funktionselement aus 3 ist nunmehr als zweites Federelement 40 ausgestaltet. Dieses zweite Federelement 40 weist einen Federteller 41, Haltearme 44 und einen Haltebereich 42 auf, wobei die Haltearme 44 gegenüber den Haltearmen 24 des ersten Federelementes 20 so ausgestaltet sind, dass die Federrate des Federelements 40 höher ist als die Federrate des Federelements 20.
Wird nun der Federteller 21 von (in der Zeichnung) unten (d. h. von der ersten Seite 11 her) angeströmt, so wird er in Richtung des Federtellers 41 ausgelenkt. Bei hinreichendem Druck auf den Federteller 21 wird dieser an dem Federteller 41 anliegen und dann den Federteller 41 weiter auslenken, bis der Federteller 41 an den Wegbegrenzer 34 anstößt. Durch diese gestufte Wegbegrenzung für den Federteller 21 können die Öffnungscharakteristika des Federelements 20 individuell eingestellt werden.
11 zeigt eine weitere Getriebesteuervorrichtung 1, die in ähnlicher Weise ausgestaltet ist wie diejenige, die in 5 dargestellt ist. Ein Unterschied zwischen dieser Getriebesteuervorrichtung 1 in 11 und derjenigen in 5 besteht darin, dass in der Trägerlage 10 keine zweite Ausnehmung für das zweite Funktionselement 33 vorgesehen ist. Vielmehr findet sich in dem Oberkasten 3 eine Ausnehmung 50, in die die Haltebereiche des zweiten Funktionselementes 33 eingebettet sind. Weiter weist das Federelement 20 eine in Richtung des ersten Funktionselements 22 hervorragende konkave Wölbung auf. Deren konvexe Gegenseite verringert den Strömungswiderstand auf der zum Kanal 6 weisenden Oberfläche des Federtellers 21.
12 zeigt eine weitere Getriebesteuervorrichtung 1, die ebenfalls ähnlich ausgebildet ist wie die Getriebesteuervorrichtung 1 aus 2.
In Übereinstimmung mit Anspruch 24 weist die Getriebesteuerplatte 4 nun lediglich eine Trägerlage 4 und ein Federelement 20 auf. Eine erste Funktionslage oder zweite Funktionslage oder erste Funktionselemente oder zweite Funktionselemente sind bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen. Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsformen weist die Trägerlage 10 der Getriebesteuerplatte 4 nun keine Ausnehmung auf. Vielmehr ist in dem ersten Gegenbauteil, dem Unterkasten 2, eine Ausnehmung 51 vorgesehen, die das Federelement 20 aufnimmt. Zugleich bildet der Unterkasten 2 auch das Auflager für den Federteller 21. Trägerlage 10 und Federelement 20 sind stoffschlüssig miteinander verbunden, nämlich verschweißt, sie könnten aber in einer alternativen Ausführungsform auch jeweils einzeln eingelegt sein.
Der Oberkasten 3 ist seinerseits so ausgebildet, dass in dem Kanal 7, der nun durch Teilkanäle 7a und 7b gebildet ist, mittig über der Durchgangsöffnung 5 ein Wegbegrenzungselement 52 ausgebildet ist, das den Weg des Federtellers 21 bei Beaufschlagung mit Druck aus dem Kanal 6 begrenzt.
13 zeigt einen Ausschnitt aus einer Getriebesteuerplatte 4 als Explosionszeichnung. Die Trägerlage 10 weist Schraubenlöcher 8, Fluiddurchgangsöffnungen 100 sowie, hier in diesem Ausschnitt dargestellt, eine Fluiddurchgangsöffnung 5–10 zur Ausbildung eines Ventils auf. In der Aufsicht ist die Ausnehmung 15 zu erkennen, wie sie in entsprechender Weise beispielsweise in 2 dargestellt ist. In diese Ausnehmung 15 wird ein zweites Funktionselement 33 eingelegt, wobei der Haltebereich 39 des zweiten Funktionselementes 33 in der Ausnehmung zu liegen kommen würde. Das zweite Funktionselement 33 weist ausgehend von dem Haltebereich 39 vier in gleichem Abstand um den Umfang des zweiten Funktionselementes 33 angeordnete Haltearme 38 auf, die radial nach innen in ein Wegbegrenzungselement 34 übergehen.
Auf der Unterseite der Trägerlage 10, benachbart zur Seite 11, befindet sich das Federelement 20 mit seinem Haltebereich 22, dem spiralförmig angeordneten Haltearm 24 und dem Federteller 21. Unterhalb des Federelementes 20 ist ein erstes Funktionselement 32 angeordnet, dessen Durchflussöffnung 5–32 eine erheblich geringere lichte Weite aufweist als die lichte Weite der Durchflussöffnung 5–10. Der Innenrand der Durchflussöffnung 5–32 weist einen geringeren Durchmesser auf als der Außendurchmesser des Federtellers 21. Dadurch liegt der Federteller 21 im geschlossenen Zustand auf dem Umfangsrand der Durchflussöffnung 5–32 des ersten Funktionselementes 32 auf. In 13 ist weiterhin längs des Umfangsrandes um die Durchflussöffnung 5–32 in dem ersten Funktionselement 32 eine Profilierung 35 dargestellt. Diese erhebt sich in Richtung des Federelementes 20 aus dem ersten Funktionselement 32. Sie kann beispielsweise als Sicke ausgestaltet sein, wobei die Flanken der Sicke erfindungsgemäß verjüngt sind. Diese Sicke dient der Vorspannung und guten Abdichtung gegenüber dem Federteller 21.
14 zeigt nun eine Aufsicht in Durchsicht auf eine erfindungsgemäße Getriebesteuerplatte 4. In Aufsicht auf die Trägerlage 10 und das zweite Funktionselement 33 weist letzteres Wegbegrenzungselemente 34 auf, die über Haltearme 38a bis 38d am umgebenden Bereich 39 des zweiten Funktionselements 33 fixiert sind. Weiterhin zeigt das Funktionselement 33 in den Durchflussräumen, die zwischen den Haltearmen 38 offen bleiben, Strömungsleitelemente 136 auf, die ein hindurch strömendes Fluid in eine im Uhrzeigersinn gerichtete Drehung versetzen. Durch die von den Strömungsleitelementen 136 offen gelassenen Bereiche sind die Haltearme 24 des Federelements 20 erkennbar.
15a bis 15f zeigen verschiedene Ausführungsformen für das erste Federelement 20, sie sind analog für eine gegebenenfalls vorhandenes zweites Federelement 40 verwendbar. Die einzelnen Ausgestaltungsformen in den 15a bis 15f unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Gestalt der Haltearme 24. Diese sind in 15a konzentrisch spiralförmig angeordnet. In 15b sind die Haltearme 24 ebenfalls konzentrisch spiralförmig angeordnet, sind jedoch breiter als die Haltearme 24 in 15a. In 15c sind konzentrische Haltearme 24 dargestellt, wobei jeweils aufeinanderfolgende Haltearme 24 an zwei gegenüberliegenden Stellen miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstellen sind für in radialer Richtung aufeinanderfolgende Verbindungsstellen jeweils um 90° versetzt zueinander.
In 15d sind ebenfalls konzentrisch umlaufende Haltearme 24 dargestellt, die eine besondere Form aufweisen, so dass die zwischen den Haltearmen 24 verbleibende Durchgangsfläche für das Fluid hinreichend groß ist.
In 15e sind ähnliche Haltearme 24 wie in 15d dargestellt, jedoch ist deren Zahl größer, zudem sind die Haltearme 24 verzweigt.
Auch in 15f sind konzentrische, verzweigte Haltearme 24 dargestellt, die jeweils untereinander sichelförmige Durchflussbereiche für das Fluid freilassen.
In 16 sind verschiedene Ausführungsformen für eine zweite Funktionslage 31 oder ein zweites Funktionselement 33 mit Wegbegrenzungselement 34 dargestellt.
In 16a ist das Wegbegrenzungselement durch zwei gebogene Wegbegrenzungselemente 34a und 34b in Form von die Durchflussöffnung 5–31 überspannenden Stegen realisiert. Die Mitten der beiden Verbindungsstellen je eines Stegs sind jeweils um ca. 120° zueinander versetzt.
In 16b ist ein Wegbegrenzungselement 34 über Haltearme 38a bis 38d mit dem Haltebereich 39 der zweiten Funktionslage 31 bzw. des zweiten Funktionselements 33 verbunden. Die Haltearme sind jeweils um 90° versetzt zueinander angeordnet. Sie lassen zwischen sich insgesamt vier Durchflussbereiche 53a bis 53d frei.
In 16c ist eine Abwandlung der Anordnung aus 16b dargestellt. Das Wegbegrenzungselement 34 weist mittig eine zusätzliche Durchflussöffnung 53e auf, die durch einen anliegenden Federteller verschlossen werden kann.
16d zeigt ein weiteres Wegbegrenzungselement, das durch zwei sich überschneidende Stege aus Teilarmen 38b und 38d bzw. 38a und 38c aufweist. In der Mitte treffen sich diese Stege und bilden das Wegbegrenzungselement 34.
In 16e ist eine Abwandlung der Ausgestaltung der 16d dargestellt. Es sind nunmehr nicht vier Arme verwendet, die gemeinsam zwei die Durchflussöffnung überspannende Stege bilden, sondern lediglich drei Arme 38a bis 38c, die sich mittig in der Durchflussöffnung treffen und so ein sternförmiges Wegbegrenzungselement 34 bilden.
16f zeigt eine weitere Ausführungsform für eine zweite Funktionslage 31. Diese weist einen einzelnen in die Durchflussöffnung 5 ragenden Arm 38 als Wegbegrenzungselement 34' auf. Dieser besitzt eine Breite und Dicke, die ihm die erforderliche Stabilität als Wegbegrenzungselement verleiht und ist hierzu vorzugsweise in der Trägerlage 10 ausgebildet. Insbesondere ist er über einen Kreisabschnitt von ca. 30° längs des Umfangsrandes der Durchflussöffnung 5 in der zweiten Funktionslage 31 mit diesem Umfangsrand verbunden.
17 zeigt sechs beispielhafte Ausführungsformen 17a bis 17f für Auflage- und/oder Dichtelemente 35 als Auflager, Dichtelement und zur Erzeugung einer Vorspannung für den Federteller 21 jeweils in Schnittdarstellung eines Schnitts durch das jeweils umlaufenden Auflage- und/oder Dichtelement 35, wobei die Durchflussöffnung 5 jeweils rechts an den dargestellten Abschnitt angrenzt. Wie in den nachfolgenden Figuren noch gezeigt wird, können analoge Elemente auch im bzw. am Federelement 20 selbst ausgebildet werden, dort sind sie mit 26 bezeichnet.
17a zeigt eine Sicke 35a wie sie in bereits in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen des Getriebesteuersystems 1 in der ersten Funktionslage 30 oder im ersten Funktionselement 32 ausgebildet ist. Die Sicke weist zwischen zwei Sickenfüßen 301 zwei ansteigende Flankenbereiche 303 und ein Sickendach 302 auf. Die Materialstärke ist dabei – senkrecht zur neutralen Faser des Blechs – im Bereich der Sickenflanken um mehr als 25% gegenüber der Materialstärke im Bereich des Sickendachs, die im Wesentlichen der Materialstärke im Bereich der Sickenfüße entspricht, reduziert: D_F < 0,75 D_max. Diese Flankenverjüngung bewirkt eine Erhöhung der Steifigkeit der Sicke, was eine besonders gute Abdichtung und sichere Auflage des Federtellers gerade auch im Bereich ober- und/oder unterhalb von Kanälen bewirkt.
17b zeigt eine Halbsicke 35b als Auflage- und/oder Dichtelement 35. Diese Halbsicke weist zwischen zwei Knickstellen 311, 313 einen ansteigenden Bereich 312 auf.
In 17c ist ein gebördeltes Auflage- und/oder Dichtelement 35c gezeigt. Der Randbereich 322, d. h. das freie Ende der Lage 30 ist hierzu auf den Bereich 321 zurückgefalzt. Dabei bildet sich ein neuer, gebogener Rand 323 aus. Je nach Ausmaß des Umfalzens kann ein Freiraum 324 zwischen dem umgebördelten Bereich 322 und dem benachbarten Bereich 321 verbleiben. Das gebördelte Auflage- und/oder Dichtelement 35c weist als solches bereits eine ausreichende Steifigkeit auf, um Kanäle zu überbrücken. Um diese Steifigkeit weiter zu erhöhen kann der umgebördelte Bereich 322 verjüngt werden, so dass D_B < D_L.
Während die Ausführungsformen der 17a bis 17c das Auflage- und/oder Dichtelement 35 aus dem Material der Lage 30 selbst bilden, stellen 17d bis 17f Ausführungsformen dar, bei denen ein zusätzliches Element das Auflage- und/oder Dichtelemente 35 bildet. Es handelt sich dabei um ein ringförmig um die Durchgangsöffnung umlaufendes elastisches Element (17d u. 17e) oder um ein ringförmig umlaufendes metallisches Element (17f).
Im Ausführungsbeispiel der 17d ist als Auflage- und/oder Dichtelement 35d am zur Durchgangsöffnung 5 weisenden Rand 333 ein elastisches Elemente 334 aufgebracht, das sich von der Oberseite 331 der Lage 30 über die Seitenkante 333 auf die Unterseite 332 erstreckt und eine Überhöhung beider Oberflächen 331 und 332 bewirkt. Im Ausführungsbeispiel der 17e erstreckt sich das elastische Element 344 hingegen nur auf der dem in der Einbausituation dem Federelement 20 zugewandten Oberseite 341 der Lage 30; Seitenrand 343 und Unterseite 342 bleiben frei.
In 17f ist schließlich ein metallischer Ring 352 auf die Oberfläche 351 der Lage 30 aufgebracht, der bündig mit der Kante 353 abschließt. Die Dicke von Ring 352 und Lage 30 ist hier im Wesentlichen identisch, könnte jedoch auch unterschiedlich gewählt werden. Ebenfalls können identische Metallbleche oder Bleche aus unterschiedlichen Metallen zum Einsatz kommen. Vorzugsweise ist der Ring 352 mit der Lage 30 befestigt, insbesondere stoffschlüssig befestigt und vorzugsweise mit der Lage 30 verschweißt.
18 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtung, die im Aufbau der Getriebesteuerplatte 4 weitgehend derjenigen der 1 entspricht. Hinsichtlich der Einbausituation bzw. Lage relativ zu den Kanälen entsprich diese Ausführungsform weitgehend derjenigen der 4 und 5. Anders als in 4 und 5 weist der Unterkasten 3 im Bereich des Ventils jedoch keinen parallel zur Ebene der Getriebesteuerplatte verlaufenden Kanal, sondern eine Bohrung 6' senkrecht zur Ebene der Getriebesteuerplatte 4 auf. Die Getriebesteuerplatte liegt somit im dargestellten Bereich um die Durchflussöffnung 5 umlaufend auf dem Unterkasten 3 auf, erfährt jedoch im Bereich des Kanals 7 keine Stützung durch den Oberkasten 2, so dass nur die konstruktionsbedingte Eigenstabilität der Getriebesteuerplatte im Bereich des Ventils die reproduzierbare Ventilfunktion gewährleistet.
Weiter unterscheidet sich die Ausführungsform der 18 von 1 dadurch, dass das Wegbegrenzungselement 34 noppenförmige Prägungen 134 aufweist, die den Strömungswiderstand verringern. Zusätzlich vergrößern sie die Oberfläche des Wegbegrenzungselements 34.
19 stellt wieder eine der 1 ähnliche Ausführungsform einer Getriebesteuerplatte 4 dar, die in einer erfindungsgemäßen Getriebesteuervorrichtung 1 eingebaut ist, die ähnlich wie in 4 und 5 aufgebaut ist, bei der nun aber im Oberkasten 2 anstelle eines Kanals 7 eine in Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Getriebesteuerplatte 4 verlaufende Bohrung 7' vorgesehen ist. Der Kanal 6 im Unterkasten 3 ist nach rechts offen. Wieder verbleibt im Bereich um das Ventil ein Umfangsbereich, der nicht von beiden Steuerkästen 2, 3 gestützt ist und nur durch die Eigenstabilität der Getriebesteuerplatte 4 ihre Dichtigkeit und dauerhaft reproduzierbare Ventil- bzw. Blendenfunktion erhält. Anstelle eines geschlossenen Federtellers 21 weist diese Ausführungsform eine Blendenöffnung 25 im Federteller 21 auf, die einen begrenzten Fluidstrom entgegen der Hauptströmungsrichtung des Ventils durch die Durchgangsöffnung 5 ermöglicht.
Weiter unterscheidet sich die 19 von den vorhergehenden Ausführungsformen dadurch, dass das Auflager 26 für den Federteller 21 nun nicht in der ersten Funktionslage 30, sondern im Federteller 21, d. h. im Federelement 20 ausgebildet ist. Dies kann insbesondere aus Herstellungsgründen oder Platzgründen in einigen Anwendungsfällen gegenüber einem Auflager 35 in der ersten Funktionslage 30 bevorzugt sein. Wiederum dient das Auflager 26 der Abdichtung und der Vorspannung des Federtellers 21.
20 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Getriebesteuerplatte 4 zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Getriebesteuersystem 1, wobei der gezeigte Abschnitt zwei Durchgangsöffnungen 5a und 5b aufweist. In beiden Durchgangsöffnungen ist eine Ventilvorrichtung ausgebildet, die dem Ausführungsbeispiel der 3 entspricht, wobei die Anordnung im Bereich der 5b spiegelverkehrt zur Anordnung in 3 ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202012009539 U1 [0002]

Claims

Getriebesteuervorrichtung (1) mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Gegenbauteilen (2, 3) sowie einer flächigen Getriebesteuerplatte (4), die zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen der beiden Gegenbauteile (2, 3) angeordnet ist, wobei zwischen benachbart angeordneten Oberflächen je eines Gegenbauteiles (2, 3) und der Getriebesteuerplatte (4) parallel zur Ebene der jeweiligen Oberflächen verlaufende Fluidkanäle (6, 7) und gegebenenfalls senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der jeweiligen Oberfläche verlaufende Bohrungen (6', 7') ausgebildet sind, wobei die Getriebesteuerplatte (4) mindestens eine Durchflussöffnung (5) für ein Fluid aufweist, die die Getriebesteuerplatte (4) durchbricht und zwei der auf verschiedenen Seiten parallel zur Ebene der Getriebesteuerplatte (4) verlaufende Fluidkanäle (6, 7) oder einen auf einer Seite der Getriebesteuerplatte verlaufenden Kanal (6, 7) mit einer auf der gegenüberliegenden Seite der Getriebesteuerplatte verlaufenden Bohrung (7', 6') miteinander verbindet, wobei die Getriebesteuerplatte (4) mindestens eine flächige Trägerlage (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerplatte (4) mindestens ein Federelement (20) mit einem Federteller (21) und einem mit dem Federteller (21) verbundenen und diesen zumindest bereichsweise umgebenden Haltebereich (22) für den Federteller (21) aufweist, und dass die Trägerlage (10) zumindest auf einer ersten Seite längs des Umfangsrandes der Durchflussöffnung (5) eine stufenförmige, von der Durchflussöffnung in der Fläche der Trägerlage (10) zurückspringende erste Ausnehmung (13) aufweist, in der der Haltebereich (22) zumindest bereichsweise angeordnet ist.
Getriebesteuervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (21) in Projektion der Getriebesteuerplatte (4) senkrecht zu ihrer flächigen Ausdehnung innerhalb der Durchflussöffnung (5) in der Trägerlage (10) angeordnet ist.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerplatte (4) mindestens ein erstes Funktionselement (32) aufweist, das zumindest bereichsweise mit seinem Außenrand in der ersten Ausnehmung (13) angeordnet ist und dessen lichte Weite der Durchflussöffnung (5–32) kleiner ist als die lichte Weite der Durchflussöffnung (5–10) in der Trägerlage (10), derart, dass der Haltebereich (22) des Federelements (20) zumindest bereichsweise zwischen dem ersten Funktionselement (32) und der Trägerlage (10) angeordnet ist, wobei gegebenenfalls der Federteller (21) im geschlossenen Zustand der Durchflussöffnung (5) auf einem an den Umfangsrand der Durchflussöffnung (5–32) des ersten Funktionselementes (32) angrenzenden Bereich des ersten Funktionselementes (32) aufliegt.
Getriebesteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerplatte (4) eine zur ersten Seite (11) der Trägerlage (10) benachbart angeordnete erste Funktionslage (30) aufweist, wobei gegebenenfalls der Haltebereich (22) des Federelementes (20) zumindest bereichsweise in der ersten Ausnehmung (13) zwischen der Trägerlage (10) und der ersten Funktionslage (30) angeordnet ist.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (10) auf ihrer der ersten Seite (11) gegenüberliegenden zweiten Seite (12) längs des Umfangsrandes der Durchflussöffnung (5) eine stufenförmige, von der Durchflussöffnung (5) zurückspringende zweite Ausnehmung (15) aufweist.
Getriebesteuervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerplatte (4) mindestens ein zweites Funktionselement (33) aufweist, das zumindest bereichsweise mit seinem Außenrand in der zweiten Ausnehmung (15) angeordnet ist.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zweite, zu der zweiten Seite der Trägerlage (10) benachbart angeordnete Funktionslage (31).
Getriebesteuervorrichtung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Funktionselement (33) und/oder die zweite Funktionslage (31) Strömungsleitelemente (136) aufweisen, die in Projektion der Getriebesteuerplatte (4) senkrecht zu ihrer flächigen Ausdehnung in der Durchflussöffnung (5) in dem zweiten Funktionselement (33) bzw. der zweiten Funktionslage (31) angeordnet sind und die derart ausgestaltet sind, dass sie ein längs der Strömungsachse der Durchflussöffnung (5) fließendes Fluid in eine Rotationsbewegung um diese Längsachse versetzen.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (10) und/oder das zweite Funktionselement (33) und/oder die zweite Funktionslage (31) mindestens ein Wegbegrenzungselement (34) zur Begrenzung des Weges des Federtellers (21) aufweist, das an mindestens zwei Verbindungsstellen (39) mit dem Umfangsrand um die Durchflussöffnung der Trägerlage (10), des zweiten Funktionselementes (33) bzw. der zweiten Funktionslage (31) verbunden ist und zwischen den Verbindungsstellen (39) in Projektion der Getriebesteuerplatte senkrecht zu ihrer flächigen Ausdehnung zumindest bereichsweise innerhalb der Durchflussöffnung (5) und beabstandet zum Umfangsrand der Durchflussöffnung in der Trägerlage (10), des zweiten Funktionselementes (33) bzw. der zweiten Funktionslage (31) angeordnet ist.
Getriebesteuervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar, mehrere Paare oder alle Paare benachbarter Verbindungsstellen längs des Umfangsrandes bezogen auf die Mitte der Verbindungsstellen um mindestens 85° zueinander versetzt angeordnet sind.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (10) und/oder das zweite Funktionselement (33) und/oder die zweite Funktionslage (31) mindestens ein Wegbegrenzungselement (34) zur Begrenzung des Weges des Federtellers (21) aufweisen, das mindestens zwei Stege (38) aufweist, die in Projektion der Getriebesteuerplatte senkrecht zu ihrer flächigen Ausdehnung in die Durchflussöffnung (5) der Trägerlage (10), des zweiten Funktionselementes (33) bzw. der zweiten Funktionslage (31) ragen, wobei mindestens zwei der Stege (38) an ihren dem Umfangsrand der Durchflussöffnung (5) entgegengesetzten Enden miteinander verbunden sind und/oder vorteilhafterweise einen die Durchflussöffnung (5) überspannenden gemeinsamen Steg oder einen Stern mit drei oder mehr Stegelementen bilden, wobei ggfls. ein oder mehrere Stege oder ein Stern eine Durchflussöffnung (53) aufweisen.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (10) und/oder das zweite Funktionselement (33) und/oder die zweite Funktionslage (31) mindestens ein Wegbegrenzungselement (34) zur Begrenzung des Weges des Federtellers (21) aufweist, das mindestens einen Steg (38) aufweist, der in die Durchflussöffnung (5) ragt, wobei der mindestens eine Steg (38) mit dem Umfangsrand der Durchflussöffnung (5–10) der Trägerlage (10) über mindestens 25°, vorzugsweise mindestens 30° des Kreisumfangs des Umfangsrands einstückig verbunden ist.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegbegrenzungselement (34) an dem an den Umfangsrand um die Durchflussöffnung (5–33) des Funktionselementes (33) angrenzenden Bereich um die Durchflussöffnung (5–33) elastisch gelagert ist und einen federnden Anschlag bildet.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (21) und das Wegbegrenzungselement (34) unterschiedliche Federraten aufweisen, insbesondere das Wegbegrenzungselement (34) eine höhere Federrate aufweist als der Federteller (21).
Getriebesteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegbegrenzungselement (34) in Richtung des Federtellers (21) hervorstehende und dem Federteller (21) gegenüber angeordnete und/oder der Federteller (21) in Richtung des Wegbegrenzungselements (34) hervorstehende und dem Wegbegrenzungselement (34) gegenüber angeordnete Prägungen (134), insbesondere eine zumindest abschnittsweise umlaufende Sicke oder Profilierung, oder einen Metallring oder ein Gummielement aufweist.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegbegrenzungselement (34) mindestens eine in Richtung des ersten Funktionselements (32) bzw. der ersten Funktionslage (30) hervorstehende und dem Federteller (21) gegenüber angeordnete und/oder der Federteller (21) mindestens eine in Richtung des ersten Funktionselements (32) bzw. der ersten Funktionslage (30) hervorstehende und dem Wegbegrenzungselement (34) gegenüber angeordnete Prägung (133, 134), insbesondere eine napfförmige Prägung oder noppenförmige Prägungen, aufweist.
Getriebesteuerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegbegrenzungselement (34) und/oder der Federteller (21) in Richtung des ersten Funktionselements (32) bzw. der ersten Funktionslage (30) hervorragend konkav gewölbt ist.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der an den Umfangsrand der Durchflussöffnung (5) des ersten Funktionselementes (32) und/oder der ersten Funktionslage (30) angrenzende Bereich als Auflager für den Federteller (21) oder der Federteller (21) in seinem äußeren Randbereich als Auflager (26, 35) im geschlossenen Zustand der Durchflussöffnung (5) zumindest bereichsweise umlaufend einen Bördel, einen Metallring, ein Gummielement, eine Halbsicke, eine Vollsicke oder eine wellenförmige Profilierung aufweisen.
Getriebesteuervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht zum Verlauf der neutralen Faser des ersten Funktionselementes (32), der ersten Funktionslage (30) bzw. des Federtellers (21) bestimmte Dicke (D_F) einer, mehrerer oder aller Flanken der Halbsicke, der Vollsicke oder der Profilierung gegenüber der Dicke (D_max) des ersten Funktionselementes (32), der ersten Funktionslage (30) bzw. des Federtellers (21) seitlich benachbart zu der Sicke oder der Profilierung verringert ist, vorzugsweise um ≥ 15% verringert ist, vorzugsweise um ≥ 22% verringert ist oder die senkrecht zum Verlauf der neutralen Faser des ersten Funktionselements (32), der ersten Funktionslage (30) bzw. des Federtellers (21) bestimmte Dicke (D_B) eines umgebördelten Bereichs eines Bördels gegenüber der Dicke (D_L) des an den betreffenden Bördel angrenzenden Bereichs des ersten Funktionselementes (32), der ersten Funktionslage (30) bzw. des Federtellers (21) verringert, vorzugsweise um ≥ 8% verringert ist.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federteller (21) mit dem Halteelement (22) über einen Haltearm (24), zwei Haltearme (24), drei Haltearme (24), vier Haltearme (24) oder mehr als vier Haltearme (24) einstückig verbunden ist, wobei ggfls. mindestens ein Haltearm (24) verzweigt ist.
Getriebesteuervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (24) als spiralförmige Haltearme (24) ausgebildet sind, die sich zwischen dem Umfangsrand der Durchflussöffnung (5–20) in dem Federelement (20) und dem äußeren Umfangsrand des Federtellers (21) auch längs eines der Umfangsränder erstrecken.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (24) eine vorbestimmte Federcharakteristik senkrecht zur Ebene der Durchflussöffnung (5) aufweisen, beispielsweise eine lineare oder nichtlineare Federkennlinie zeigen.
Getriebesteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerplatte (4) mindestens ein zweites Federelement (40) mit einem zweiten Federteller (41) und einem mit dem zweiten Federteller (41) verbundenen und diesen zumindest bereichsweise umgebenden zweiten Haltebereich (42) für den zweiten Federteller (41) aufweist, wobei die Trägerlage (10) auf ihrer der ersten Seite (11) gegenüberliegenden zweiten Seite (12) längs des Umfangsrandes der Durchflussöffnung (5–10) eine zweite, stufenförmige, von der Durchflussöffnung (5–10) zurückspringende Ausnehmung (15) aufweist, in der der zweite Haltebereich (42) zumindest bereichsweise angeordnet ist.
Getriebesteuervorrichtung (1) mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Gegenbauteilen (2, 3) sowie einer flächigen Getriebesteuerplatte (4), die zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen der beiden Gegenbauteile (2, 3) angeordnet ist, wobei zwischen benachbart angeordneten Oberflächen je eines Gegenbauteiles (2, 3) und der Getriebesteuerplatte (4) parallel zur Ebene der jeweiligen Oberflächen verlaufende Fluidkanäle (6, 7) und gegebenenfalls senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der jeweiligen Oberfläche verlaufende Bohrungen (6', 7') ausgebildet sind, wobei die Getriebesteuerplatte (4) mindestens eine Durchflussöffnung (5) für ein Fluid aufweist, die die Getriebesteuerplatte (4) durchbricht und zwei der auf verschiedenen Seiten parallel zur Ebene der Getriebesteuerplatte (4) verlaufende Fluidkanäle (6, 7) oder einen auf einer Seite der Getriebesteuerplatte verlaufenden Kanal (6, 7) mit einer auf der gegenüberliegenden Seite der Getriebesteuerplatte verlaufenden Bohrung (7', 6') miteinander verbindet, wobei die Getriebesteuerplatte (4) mindestens eine flächige Trägerlage (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerplatte (4) mindestens ein Federelement (20) mit einem Federteller (21) und einem mit dem Federteller (21) verbundenen und diesen zumindest bereichsweise umgebenden Haltebereich (22) für den Federteller (21) aufweist, und dass das zu dem Federelement (20) benachbarte Gegenbauteil (2, 3) zumindest auf seiner dem Federelement (20) zugewandten ersten Seite längs des Umfangsrandes der Durchflussöffnung (5) eine stufenförmige, von der Durchflussöffnung (5) in der bezüglich der Durchflussöffnung (5) axialen Richtung zurückspringende Ausnehmung (51) aufweist, in der der Haltebereich (22) zumindest bereichsweise angeordnet ist.