DE2028148B2 - Oeffnungssteuerventil fuer eine hydraulisch betaetigte schaltkupplung eines kraftfahrzeugplanetengetriebes - Google Patents

Description

Bei einem bekannten Ventil nach dem Ausgangspunkt der Erfindung (USA.-Patentschrift 2 740 512) ist der Ventilkörper eine Stahlkugel, die in einer ihrer Kontur entsprechenden sphärischen Vertiefung des Kolbens sitzt. Die Herstellung derartiger sphärischer Vertiefungen ist verhältnismäßig aufwendig, wobei für genaues Aufsetzen der Kugel auf den Ventilsitz, d.h. den Lochrand, eine exakte Bearbeitung der Vertiefung in Anpassung an den Kugeldurchmesser notwendig ist. Dies bedeutet, daß einerseits durch die Kantenberührung zwischen Kugel und Ventilsitz und andererseits durch die verschiebbare Führung der Kugel in der Vertiefung relativ schnelle Abnutzung erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein öffnungssteuerventil zu schaffen, das sich nicht nur leichter herstellen läßt, sondern auch geringeren Abnutzungserscheinungen unterliegt

Bei der erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe liegt die Deckplatte des Ventilkörpers plan auf einem ebenen Boden auf, der leichter herzustellen ist, wobei die Deckplatte bei den öffnungs- und der Wandung der Vertiefung kommt, so daß Abnut-Zungserscheinungen praktisch ausgeschlossen sind. Schlisßvorgängen nicht in metallische Berührung mit Darüber hinaus ist hinsichtlich der Bearbeitung der Vertiefungsumfangswand keine so große Genauigkeit notwendig, da bei entsprechender Wahl der Größe der Deckplatte gegenüber der Kolbenöffnung ein gewisses Radialspiel zugelassen werden kann. Schließlich läßt sich der erfindungsgemäße Ventilkörper in einem einfachen Stanzvorgang herstellen, wobei der Ventilkörper selbst auch gleichzeitig eine federnde Stützung erbringt, ohne daß hierfür gesonderte Federelemente vorgesehen werden müssen.

Elastisch wirkende Ventilplatten sind an sich bekannt (deutsche Patentschrift 1 049 176). Es handelt sich in diesem bekannten Fall um ein Reglerventil für die Reglung von Durchflußmengen in weiten Bereichen, wobei eine elastisch verformbare Dichtungsscheibe auf einer gewölbten Dichtfläche aufliegt, die mit sich radial nach außen erweiternden Durchflußnuten versehen ist. Es ist auch schon eine über L-förmige Arme federnde Platte bei einem öffnungssteuerventil bekanntgeworden (österreichische Patentschrift 59 874), die einen Ventilfänger bildet, d. h. ein Federelement, das den eigentlichen Ventilkörper, der eine gesonderte Scheibe darstellt, federnd stützt.

Der Ve.ntilfänger ist ortsfest gegenüber dem Ventilkörper angeordnet und soll Druckstöße beim öffnen des Ventilkörpers dämpfen.

In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Teilschnittansicht durch eine hydraulisch betätigte Schaltkupplung eines Kraftfahrzeugplanetengetriebes mit einem erfindungsgemäßen öffnungssteuerventil;

Fig. 2a ist eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventilkörpers;

F i g. 2 b ist eine Teilseitenansicht des Ventilkörpers nach F i g. 2 a;

F i g. 3 zeigt in schaubildlicher Darstellung einen Halter für das örtliche Festlegen des Ventilkörpers nach F i g. 2 a und 2 b;

F i g. 4 zeigt in einer Teildarstellung eine weitere Ausführungsform eines Ventilkörpers nach der Erfindung;

F i g. 5 zeigt in einer Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen öffnungssteuerventil.

Die F i g. 1 zeigt zwei axial hintereinanderliegende Schaltkupplungen 22 und 23 sowie eine Bremse 24 eines Kraftfahrzeugplantengetriebes mit einer von einem Wandler kommenden Eintrittswelle 13, die über eine Buchse 32 drehbar in einer stationären Welle 14 liegt. Auf der stationären Welle 14 ist über eine Buchse 33 ein zentralzylindrischer Teil 27 α getragen, der einen Teil einer Trommel 27 für die

Bremse 24 bildet. Ein Scheibenelement 28 ist mit Hilfe einer Nutverzahnung 34 an der Eintrittswelle 13 befestigt und ist mit einem zylindrischen Teil 28 a verbunden, der sich in Gleiüöeriihrung mit dem Außenumfang der stationären Welle 14 befindet, und ist ferner mit einem weiteren zylindrischen Teil 28 b verbunden, der sich in die Trommel 27 erstreckt. Auf dem Teil 28 b sitzen mit Hilfe von Verzahnungen 35 Kupplungsscheiben 22 a, dis in Axialrichtung verschiebbar sind. Am Innenumfang der Trommel 27 sitzen über Verzahnungen 36 Kupplungsscheiben 22 b, die axial verschiebbar sind und in Reibungsberührung mit den zugehörigen Kupplungsscheiben 22 α bringbar sind.

In dem durch den Innenumfang der Trommel 27 und dem zentralzylindrischen Teil Πα gebildeten Hohlraum befindet sich ein Ringkolben 37, der in Axialrichtung hin und her bewegbar ist. Der Kolben 37 hat eine Verlängerung 38 mit einem Dämpfungsglied 39 aus einer federnd nachgiebigen konischen Platte, die der Kupplungsscheibe 22 b gegenüberliegt, die ihr am nächsten steht. Mit 40 und 41 sind Dichtungsringe für den Kolben 37 bezeichnet.

Mit Hilfe eines Klemmrings 43 ist an dem Teil 27 a der Trommel 27 eine Ringplatte 42 befestigt. Zwischen der Platte 42 und dem Kolben 37 ist eine Druckfeder 44 eingesetzt, die den Kolben 37 von der Platte 42 wegdrückt. Hinter dem Kolben 37 ist ein Raum 45 gebildet, der mit einer Strömungsmitteldruckquelle oder einer Pumpe verbunden ist. Diese Verbindung wird durch einen Kanal 46 hergestellt, der in dem zylindrischen Teil 27 a vorgesehen ist, ferner durch eine Ringnut und eine Öffnung 48 im Außenumfang der stationären Welle 14 sowie ferner durch einen Kanal 49, der sich axial durch die stationäre Welle 14 erstreckt und zu einem hydraulischen Steuerventil (nicht gezeigt) führt. Mit 50 und 51 sind Dichtungsringe bezeichnet und mit 52 ein Stopfen, der ein Ende des Kanals 49' verschließt.

Dei Kolben 37 ist mit einem Öffnungssteuerventil der in den F i g. 2 a und 2 b gezeigten Art versehen.

Die Außenfläche des Kolbens 37 ist ausgenommen, um einen Ventilaufnahmeraum zu bilden, der eine Vertiefung ist, wie sie bei 53 angedeutet ist. Diese Vertiefung 53 ist in der Mitte mit einer Durchflußöffnung 54 verbunden, die sich durch den Kolben 37 erstreckt und auf der entgegengesetzten Stirnfläche endet. Ein Ventilkörper 55, de»· von der Vertiefung 53 aufzunehmen ist und der in den F i g. 2 a und 2 b gezeigt ist, besteht aus einer Deckplatte 56, mehreren L-förmigen Stützarmen 57, von denen drei dargestellt und die aus Anschlußschenkeln 57 a, 57 b und 57 c bestehen und die sich in wesentlichen von der Deckplatte radial nach außen erstrecken, sowie gekrümmten Außenschenkeln 58 α, 58 b und 58 c, die sich im Abstand von der Deckplatte von den Außenschenkeln 57 a, 57 b und 57 c aus in Umfangsrichtung erstrecken und axial zur Rückseite der Deckplatte abgebogen sind. Die Außenschenkel 58 a, 58 b und 58 c haben flache Endabschnitte 59 a, 59 b und 59 c, die auf den in der Vertiefung 53 ausgebildeten Ventilsitz gesetzt werden. Der Ventilkörper 55 besteht aus einem federnd nachgiebigen Material, so daß die Außenschenkel 58 a, 58 b und 58 c als Feder dienen. Radial innerhalb dieser werden gemäß F i g. 2 a Abstände oder Räume 60 a, 60 b und 60 c gebildet.

Die F i g. 3 verdeutlicht einen Halter 61 für das Festhalten des Ventilkörpers 5S innerhalb der Vertiefung 53. Dieser Halter besitzt eine Ringscheibe 62 mit einem zentralen Loch 63, dessen Durchmesser beträchtlich kleiner als die Fläche der Deckplatte 56 des Ventilkörpers 55 ist. Die Ringscheibe 62 besitzt auf einer Seite Nasen 64 a, 64 b und 64 c, die jeweils in die Räume 60 a, 60 b und 60 c eingesetzt werden, die zwischen den drei Außenschenkeln und der Deckplatte des Ventilkörpers 55 gebildet sind, wodurch dieser in seiner Lage festgehalten wird.

Mit 37' ist ein Kolben bezeichnet, der zur Betätigung der Kupplung 23 vorgesehen ist. Der Kolben 37' ist in gleicher Weise wie der Kolben 37 aufgebaut und wird in gleicher Weise betätigt; die entsprechenden zugehörigen Teile sind durch entsprechende Bezugszeichen mit ' versehen. Der Kolben 37' ist in dem Raum des Scheibenelements 28 angeordnet und betätigt die Kupplung 23. Der Kolben 37' wird normalerweise durch eine Feder 44' zur linken Seite in der Zeichnung gedrückt. Das Betriebsströmungsmjttel wird von einem Kanal 49' in der stationären Welle 14 über eine Öffnung 48' des Scheinelements 28 in den Raum 45' auf der linken Seite des Kolbens 37' geführt.

Das Öffnungssteuerventil arbeitet in folgender Weise.

Soll die Kupplung 22 außer Einsatz bleiben, d. h. in ausgerückter Stellung, wird der Kolben 37 unter der Wirkung der Feder 44 von der Platte 42 weggedrückt, wobei der Ventilkörper 55 durch die Federwirkung seiner Außenschenkel 58a, 58 b und 58 ο offen gehalten wird. In diesem Zustand wird jegliches Strömungsmittel in dem Raum 45, d. h. das Strömungsmittel, das durch die Zentrifugalkraft radial auswärts gedrückt worden ist, über die Vertie fung 53 und die Durchflußöffnung 54 in den Raum innerhalb des Kolbens 37 geführt. Da sich der Kolben 37 unter der Wirkung der Feder 44 in seiner am weitesten von der Kupplungsscheibe entfernten Stel-

lung befindet, werden die Kupplungsscheibengruppen 22 α und 22 b im Abstand voneinander gehalten. Soll die Kupplung eingerückt werden, wird über den Kanal 49. die Öffnung 48. die Ringnut 47 und den Kanal 46 Druckströmungsmittel in den Raum 45 getührt, worauf die Deckplatte 56 des Ventilkörpers 55 unter dem Strömungsmitteldruck nach vorne gedrückt und dadurch die Durchflußöffnung 54 geschlossen wird. Der Kolben 37 wird durch den Strömungsmitteldruck gegen die Wirkung der Feder 44

in Richtung auf die Kupplungsscheiben 22 a und 22 b zusammen mit dem Dämpfungsglied 39 bewegt, um die Kupplungsscheiben 22 a und 22 b so weit zusammenzudrücken, bis die Kupplungsscheibengruppen in Reibungsberührung miteinander stehen.

Das Öffnungssteuerventil gewährleistet, daß dann, wenn die Kupplungen gelöst sind, das sich in dem Raum 45 befindende Druckströmungsmittel abgezogen und die Einwirkung eines Strömungsmitteldrucks auf die Kupplungsscheiben unterbunden wird. Das

Ventil ist so aufgebaut, daß es nicht radial öffnet, wenn es beansprucht wird, da seine sich in Umfangsrlchtung erstreckenden Außenschenkel den Ventilkörper federnd nachgiebig in Axialrichtung festhalten, wie es erläutert wurde. Diese Merkmale machen das Ventil kompakt und halten es in Takt, so daß die Kupplungseinrichtung nicht beeinträchtigt wird.

Die F i g. 4 zeigt eine Abwandlung des öffnungs-

Steuerventils, das einen noch festeren Paßsitz des Ventilkörpers in der Vertiefung 53 des Kolbens gewährleistet. Diese Abwandlung besitzt einen radial vorstehenden Abschnitt 65, der an jedem der Endabschnitte 59 a, 59 b und 59 c vorgesehen ist und der in Umfangsrichtung in die Vertiefung 53 paßt und Radialbewegung des Ventilkörpers 55 innerhalb der Vertiefung verhindert.

Fig.5 zeigt eine zweite Abwandlung des öffnungssteuerventils, das insbesondere dafür ausgelegt ist, den Reibungskontakt zwischen dem Ventilkörper 55 und der Bodenwand der Vertiefung 66 zu vermindern. Aus diesem Grunde ist eine Ringnut 66 vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung im Boden der Vertiefung 53 des Kolbens 37 erstreckt, so daß die Nut 65 die Endabschnitte 59 a, 59 b und 59 c des Ventilkörpers 55 in der dargestellten Weise aufnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Öffnungssteuerventil für eine hydraulisch betätigte Schaltkupplung eines Kraftfahrzeugplanetengetriebes, bei dem die Schaltkupplung durch einen Kolben betätigbar ist, dessen beide Seiten durch eine Durchflußöffnung verbunden sind, welche mit Hilfe eines in einer Kolbcnvertiefung befindlichen federnd gestützten Ventilkörpers steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (53) einen ebenen Boden hat und der Ventilkörper (55) als Deckplatte (56) für die Durchflußöffnung (54) ausgebildet und mit L-förmigem Stützarmen (57) federnd auf dem Boden abgestützt ist, deren einer oder Anschluß schenkel (57 a; 57 b; 57 c) sich von der Deckplatte nach außen erstreckt und deren anderer oder Außenschenkel (5Sa; 58 b; 58 c) im Abstand von der Deckplatte in Umfangsrichtung verläuft und gegenüber dem Anschlußschenkel zum Boden der Vertiefung abgebogen ist, wobei der Ventil körper mit Hilfe eines Halters (61) in der Vertiefung gesichert ist.

2. öffnungssteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder gekrümmte Außenschenkel (58 a, 58 b, 58 c) an seinem Endabschnitt einen sich nach außen erstreckenden Abschnitt (65) aufweist, der in Umfangsrichtung in die Vertiefung paßt.

3. öffnungssteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (53) an ihrem Boden eine Ringnut (66) aufweist, die die Endabschnittt. der gekrümmten Außenschenkel des Ventilkörpers aufnehmen oder erfassen kann.

4. öffnungssteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (61) eine Ringscheibe (62) aufweist, die nach oben hochstehende Nasen (64 a, 64 b, 64 c) für das Halten des Ventilkörpers in der Vertiefung (53) aufweist, wobei die Ringscheibe ein Loch (63) besitzt, dessen Abmessung beträchtlich kleiner als die Fläche der Deckplatte (56) ist.

5. öffnungssteuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (64 a, 64 b, 64 c) der Ringscheibe (62) zwischen die Räume (60 a, 60 ft, 60 c) einsetzbar sind, die zwischen den Außenschenkeln der Deckplatte gebildet sind, wodurch der Ventilkörper in seiner Lage festgegriffen wird.