DE2026968B - Fhehkraftbetatigtes Uberwachungs ventil fur eine hydraulisch betätigte Kupp lung, insbesondere fur eine Schaltkupplung eines Umlaufraderwechselgetriebes fur Fahr zeuge - Google Patents

Fhehkraftbetatigtes Uberwachungs ventil fur eine hydraulisch betätigte Kupp lung, insbesondere fur eine Schaltkupplung eines Umlaufraderwechselgetriebes fur Fahr zeuge

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DE2026968B
DE2026968B DE2026968B DE 2026968 B DE2026968 B DE 2026968B DE 2026968 B DE2026968 B DE 2026968B
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DE
Germany
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clutch
working chamber
valve
cylindrical part
monitoring valve
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Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
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English (en)
Inventor
Toma Tokio B60r 13 06 Setsuo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd

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Description

1 2 J
Die Erfindung betrifft ein fliehkraftbetätigtes Über- durch die maschinelle Bearbeitung des Kolbens ver
wachungsventil für eine hydraulisch betätigte Kupp- einfacht wird,
lung, insbesondere für eine Schaltkupplung eines Schließlich kann in vorteilhafter Ausbildung de
Umlaufräderwechselgetriebes für Fahrzeuge, mit Erfindung weiter vorgesehen werden, daß der Ventil
einer um eine Achse drehbaren Trommel, in der ein 5 sitz durch eine ebene Stahlscheibe mit einer vo
mit der Trommel eine Arbeitskammer des die Kupp- einem ringförmigen Vorsprung umgebenen zentrale
lung betätigenden Stellmotors begrenzender Kolben Öffnung gebildet ist. Dadurch wird der Kontantdruc
vorgesehen ist, der zum Betätigen der Kupplung mit zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz er-
Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, wobei im Kolben höht, so daß ein dichteres Schließen des Ventils er-
ein Überströmkanal vorgesehen ist, der in einem der l0 reicht wird.
Arbeitskammer zugewandten enveiterten zylindri- In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgende
sehen Teil mündet und im enveiterten zylindrischen Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispic
Teil ein V'entilelement angeordnet ist, durch das beim des Übenvachungsventils nach der Erfindung darge
Beaufschlagen der Arbeitskammer der Überström- stellt. Es zeigt
kanal absperrbar ist, während es beim Entlasten der i5 Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch den wc
Arbeitskammer durch die Fliehkraft in eine den sentlichen Teil einer hydraulisch betätigten Kupplun
Überströmkanal freigebende Stellung bewegt wird. mit dem Übenvachungsventil nach der Erfindung,
Ein solches flielikraftbetätigtes Übenvachungsventil F i g. 2 einen horizontalen Schnitt durch die hy
ist bekannt; dabei ist als Ventilelement eine Kugel draulisch betätigte Kupplung,
oder eine Membran vorgesehen (USA.-Patentschrift 2o Fig. 3A und 3B die Arbeitsweise des in die hy
2 740 512). Ein Übenvachungsventil mit einem kugel- draulisch betätigte Kupplung eingebauten Über
förmigen Ventilelement hat jedoch den Nachteil, daß wachungsventils veranschaulichende Teilschnitte,
der kritische Flüssigkeitsdruck in der Arbeitskammer F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer für da;
bzw. der Zeitpunkt des Öffnens oder Schließens des Übenvachungsventil verwendbaren Hülse,
Ventils schwierig einzustellen ist. wenn der Innen- 25 Fig. 5A bis 5C verschiedene Ausführungsforme
druck der Arbeitskammer infolge der auftretenden des Übenvachungsventils nach der Erfindung und
Fliehkräfte schwankt. F i g. 6 eine den kritischen Flüssigkeitsdruck un
Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, den die kritische Drehzahl einer hydraulisch betätigte
Ventilkörper eines fliehkrafthetätig:'n Übenvachungs- Kupplung zum Betätigen eines in sie eingebaute
ventils der beschriebenen Art ^o auszubilden, daß der 30 Übenvachungsventils veranschaulichende graphisch
kritische Druck leicht bestimmbar ist Darstellung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- In den einzelnen Figuren sind die miteinande
löst, daß das Ventilelement kegelstumpfförmig aus- übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezug*
gebildet ist und daß seine Grundfläche mit der Boden- zeichen versehen.
fläche des enveiterten zylindrischen Teiles zusammen- 35 Gemäß der Darstellung in F1 g. 6 ist bekannt, da
wirkt. Durch Auswahl von Durchmesser. Höhe und es eine bestimmte kritische Drehzahl und einen be
oder Neigung des kegelstumpfförmigen Ventil- stimmten kritischen Flüssigkeitsdruck gibt, bei wel
elements und durch Auswahl des Materials des Ven- chen ein in der hydraulisch betätigten Kupplung vor
tilelements kann die Fliehkraft, bei der das Ventil- handenes Überwachungsventil betätigt wird. Wie au·
element um die Kante seiner Grundfläche kippt und 40 der Kurve A nach F i g. 6 ersichtlich, stehen die kri
so das Ventil öffnet, leicht festgelegt werden, so daß tischt Drehzahl und der kritische Flüssigkeitsdruck
die Druckhöhe in der Arbeitskammer beim Schließen zueinander in Beziehung. Diese Wechselbeziehun
oder Öffnen des Ventils in gewünschter Weise ein- zwischen der kritischen E)rehzahl und dem kritische
gestellt werden kann. Flüssigkeitsdruck ist außerdem abhängig von de
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann 45 Form und dem Werkstoff eines Ventilelements de
vorgesehen werden, daß in dem erweiterten zylindri- Übenvachungsventils. Jedoch war es bei den aus Ku
sehen Teil des Überströmkanals eine becherförmige geln oder Membranen bestehenden, bisher bekannte
Hülse mit einer Öffnung in dem der Arbeitskammer Ventüelementen schwierig, die kritischen Werte vo
zugewandten Boden eingesetzt ist. Dadurch wird ein Drehzahl und Flüssigkeitsdruck voneinander unat
Herausfallen des Ventilelements verhindert, ohne daß 50 hängig zu steuern bzw. den Zeitpunkt der Be
eine zusätzliche maschinelle Bearbeitung des Kolbens tätigung der hydraulisch betätigten Kupplung cinzu
— wie z. B. das Schneiden eines Gewindes — erfor- stellen,
derlich wäre. Es soll eine hydraulisch betätigte Kupplung ge
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vor- schaffen werden, deren Betätigungszeitpunkt sich be
gesehen werden, daß die becherförmige Hülse einen 55 liebig einstellen läßt. Gemäß Fig. 1 und 2. in wc
sich von der Öffnung im Boden entlang der Seiten- chen eine Ausführungsform der hydraulisch betätig
wand der Hülse bis zu ihrer Oberkante erstreckenden ten Kupplung mit dem Überwachungsventil nach de
Schlitz aufweist, der in einer von der Achse des KoI- Erfindung dargestellt ist, weist eine Eingangswelle
bens zur Achse der Hülse verlaufenden radialen eine Trommel 2 auf, die an ihr mit Hilfe von Ke
Ebene angeordnet ist. Durch den Schlitz wird ein 60 len 3 fest angebracht ist. Auf der Innenseite di
Strömungskanal gebildet, der einen gleichmäßigen Trommel 2 ist ein Kolben 4 verschiebbar so eing«
Flüssigkeitsstrom in den Überströmkanal gewähr- paßt, daß er parallel zur Achse der Eingangswellc
leistet. bewegbar ist. Wie in F i g. 1 gezeigt, ist durch di
Ferner kann vorgesehen werden, daß an der der einander gegenüberliegenden Flächen der Trommel
Grundfläche des kegelstumpfförmigen Ventilelements 65 und des Kolbens 4 eine Arbeitskammer B abgegrenz
zugekehrten Bodenfläche des erweiterten zylindri- Durch die Eingangswelle 1 und die Trommel 2 i<
sehen Teils ein Ventilsitz angeordnet ist. Dadurch ein Steuerkanal S so ausgebildet, daß über ihn DrucJ
kiir?n der Ventilsitz getrennt bearbeitet werden, wo- flüssigkeit aus einer Flüssigkeitsquelle 20 der Arbeit«
kammer D zugeführt werden kann. Die Flüssigkeitsquelle 20 kann ein (nicht dargestelltes) gesondertes Ventil enthalten, das den Steuerkanal 5 nach Bedarf mit der Flüssigkeitsquelle oder mit einem (nicht dargestellten) Aus'aß in Verbindung setzt. Dem Flüssigkeitsdruck in der Arbeitskammer D entgegenwirkende Druckfedern 6 sind zwischen dem Kolben 4 und einem mit der Trommel 2 fest zusammenhängenden Federsitz 7 eingesetzt.
Auf der Eingangswelle 1 ist mit Hilfe von Nadellagern 9 eine Nabe 8 drehbar angebracht. Eine Mehrscheibenkupplung setzt sich aus an der Trommel 2 axial verschiebbar befestigten Kupplungsscheiben 10 und sveiteren an der Nabe 8 ebenfalls axial verschiebbar befestigten Kupplungsscheiben 11 zusammen. Zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebes der Klehrscheibenkupplung ist an der Trommel 2 mit Hilfe eines Sicherungsringes 13 eine H.ilteplatte 12 so befestigt, daß die Kupplungsscheiben 10 und 11 durch den Kolben 4 gegen die Haltepl. Uc 12 gepreßt werden können. Zum Verhindern \on Flüssigkeitsleckverlusten aus der Arbeitskammer B sind (an d :n erforderlichen Sollen) Dichtungsringe 14 vorgesehen.
Durch den Kolben 4 ist ein zur Achse der Eingangswelle 1 parallel verlaufender Überströmkanal 15 vorgesehen. An der Verbindungsstelle des Über- »trömkanals 15 mit der Arbeitskammer B ist koaxial zu ihm ein erweiterter zylindrischer Teil 16 so ausgebildet, daß dieser erweiterte zylindrische Teil a.i der Druckaufnahmefläche des Kolbens 4 eine Ausnehmung bildet. In diesem erweiterten zylindrischen Teil 16 ist ein kegelstumpfförmiges Ventilelement 17 so angeordnet, daß seine Grundfläche 17« der Bodenfläche 16 α des erweiterten zylindrischen Teils 16 zugekehrt ist.
Eine in F i g. 4 gesondert dargestellte, becherförmig ausgebildete Hülse 18 ist in den erweiterten zylindrischen Teil 16 so eingesetzt, daß sie das Herausrutschen des Ventilelements 17 aus dem erweiterten zylindrischen Teil 16 verhindert. Wie in F i g. 4 gezeigt, weist die becherförmige Hülse 18 eine durch ihre Bodenwand gebohrte Öffnung 18a und einen sich von der öffnung 18a aus entlang ihrer Seitenwand bis zu ihrer Oberkante erstreckenden Schlitz 18/> auf. Wenn der Schlitz 18ft der Hülse 18 in einer von der Achse des Kolbens 4 zur Achse der Hülse 18 verlaufenden radialen Ebene angeordnet ist. ist ein gleichmäßiger Flüssigkeitsstrom aus der Arbeitskammer B in den Überströmkanal 15 gewährleistet. Auf der Rückseite des Kolbens 4 am Auslaß des Rückflußkanals 15 ist eine Ausnehmung 4a vorgesehen, um zu verhindern, daß die Kupplungsscheiben der Mehrscheibenkupplung die Auslaßöffnung des Überströmkanals 15 sperrt.
In F1 g. 5 A bis 5 C sind verschiedene Anordnungen bzw. Ausführungen für den erweiterten zylindrischen Teil 16 und das kegelstumpfförmige Ventilelement 17 veranschaulicht. Bei der Anordnung nach Fi g. 5 A ist auf der Einlaßseite des Uberströmkanals 15 ein ringförmiger Ventilsitz 16fc ausgebildet zwecks Verbesserung des Kontaktes zwischen der Grundfläche 17t/ des Ventilelements 17 und der Bodenfläche 16α des zylindrischen Teils 16. Fig. 5B zeigt die Verwendung einer mit einem Ventilsitz 19 a versehenen Stahlscheibe 19, die zum Schütze des zylindrischen Teils 16 an ihrem Boden angebracht ist. Wie in Fig. 5C gezeigt, kann auch an Stelle der den ringförmigen Ventilsitz 19« aufweisenden Stahlscheibe 19 eine ebene Stahlscheibe 19' am Boden des zylindrischen Teils 16 angebracht werden,
* Wenn zum Einrücken der Kupplung über den Steuerkanal 5 Hochdruckflüssigkeit der Arbeitskammer B zwischen der Trommel 2 und dem Kolben 5 zugeführt wird und dabei der Flüssigkeitsdruck /' und die Drehzahl V in dem Bereich oberhalb der Kurve Λ nach Fig. 6, beispielsweise an einer einen Druck /\ und eine Drehzahl V1 darstellenden Punkt X~ liegen, kommt die Grundfläche 17 a des Ventilelements 17, wie in Fig. 1 und 3A gezeigt, mit der BodenRäche 16a des zylindrischen Teils 16 in Berührung. Dadurch wird der Überströmkanal 15 gesperrt, so daß der Druck in der Arbeitskammer B zunimmt, um bei Betrachtung von Fig. 1 den Kolben 4 nach rechts zu bewegen. Auf diese Weise legen sich die Kupplungsscheiben 10 und 11 fassend gegeneinander, so daß die Leistung von der Eingangswelle 1 auf die Nabe 8 übertragen wird.
Sofern die Hochdruckflüssigkeitszufuhr aus dem Steuerkanal 5 unterbrochen wird und dabei der Druck in der Arbeitskammer in einem solchen Ausmaß abnimmt, daß der Druck P und die Drehzahl V unterhalb der Kurve A nach Fig. 6, beispielsweise an einen einen Druck P1 und eine Drehzahl V1 darstellenden Punkt Y. zu liegen kommen, wird das Ventilelement, wie in F i g. 3 B gezeigt, durch die auf es einwirkende Fliehkraft schräg gestellt. Dadurch hebt sich die Grundfläche 17a des Ventilelements 17 von der Bodenfläche 16a des erweiterten zylindrischen Teils 16 ab. um, wie in Fig. 3B durch den Pfeil C angedeutet, das Abfließen der Flüssigkeit ,ais der Arbeitskammer B über den Überströmkanal 15 zu ermöglichen. Der Schlitz 18 b der Hülse 18 leitet den gleichmäßigen Fluß der Flüssigkeit zu dem Überströmkanal 15 unter der Voraussetzung, daß der Schlitz 185 radial in Richtung auf die Achse des Kolbens 4 angeordnet ist.
Es läßt sich der Zeitpunkt des Arbeitens des Ventils durch Ändern des Durchmessers, der Höhe, der Verjüngung oder des Werkstoffes des kcgelstumpfförmigcn Ventilelements nach Belieben genau steuern. Dadurch wird die Anpassungsfähigkeit der Steuerung des Überwachungsventils im Vergleich zu der der üblichen Uberwachungsventile mit aus Kugeln oder Membranen bestehenden Ventilelementeu erheblich verbessern.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. FlichkraftbetätigU's Überwachungsventil für eine hydraulisch betätigte Kupplung, insbesondere für eine Schaltkupplung eines Umlaufräderwechselgetriebes für Fahrzeuge, mit einer um eine Achse drehbaren Trommel, in der ein mit der Trommel eine Arbeitskammer des die Kupplung betätigenden Stellmotors begrenzender Kolben vorgesehen ist, der zum Betätigen der Kupplung mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, wobei im Koibeu ein Überströmkanal vorgesehen ist, der in einem der Arbeitskammer zugewandten erweiterten zylindrischen Teil mündet und im erweiterten zylindrischen Teil ein Ventilelement angeordnet J3t, durch das beim Beaufschlagen der Arbeitskammer der Überströmkanal absperrbar ist, während es beim Entlasten der Arbeitskammer durch die Fliehkraft in eine den überströmkanal freigebende Stellung bewegt wird, da-
dureh gekennzeichnet, daß das Ventilelement (17) kegelstumpfförtnig ausgebildet ist und daß seine Grundfläche (17a) mit der Bodenfläche (16 ä) des erweiterten zylindrischen Teils (16) zusammenwirkt. S
2. Überwachungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem erweiterten zylindrischen Teil (16) des Überströmkanals (1$) eine becherförmige Hülse (18) mit einer öffnung (18a) in dem der Arbeitskammer (B) zugewandten Boden eingesetzt ist.
3. Überwachungsventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die becherförmige Hülse (18) einen sich von der Öffnung (18a) im Boden entlang der Seitenwand der Hülse bis zu ihrer Oberkante erstreckenden Schlitz (19b) aufweist, der in einer von der Achse des Kolbens (4) zur Achse der Hülse (18) verlaufenden radialen Ebene angeordnet ist.
4. Überwachungsventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Grundfläche (17 a) des kegelstumpfförmigen Ventilelements (17) zugekehrten Bodenfläche (16 a) des erweiterten zylindrischen Teils (16) ein Ventilsitz (16 b) angeordnet ist.
5. Überwachufigsventil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (19a) durch eine ebene Stahlscheibe (19) mit einer von einem ringförmigen Vorsprung umgebenen zentralen öffnung gebildet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2931953A1 (de) * 1978-08-07 1980-02-14 Cummins Engine Co Inc Ventilatorantrieb

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2931953A1 (de) * 1978-08-07 1980-02-14 Cummins Engine Co Inc Ventilatorantrieb

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