DE2133893B2

DE2133893B2 - Drei-Stellungen-Zylinder für Getriebefernschaltungen

Info

Publication number: DE2133893B2
Application number: DE19712133893
Authority: DE
Inventors: Frantischek Nesseldorf Eliasch (Tschechoslowakei)
Original assignee: Tatra Np Nesseldorf (tschechoslowakei)
Current assignee: Tatra Np Nesseldorf (tschechoslowakei)
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1971-07-07
Publication date: 1973-11-15
Also published as: CH527382A; FR2100406A5; GB1287259A; DE2133893C3; DE2133893A1; CS151966B1

Description

Bekannte Zylinder besitzen gewisse Nachteile. Entweder werden die festgelegten Forderungen mit Hilfe von Arbeitszylindern mit abgestuften inneren Durchmessern erzielt, oder es werden Anschläge verschiedener Ringe benutzt, die im Inneren des Arbeitszylinders angebracht sind. So werden z. B. bei einer dieser Vorrichtungen, von der die Erfindung ausgeht (britische Patentschrift 1 142 506), insgesamt "drei Kolben benötigt, die im Arbeitszylinder bzw. ineinandergleiten, besondere Ventile und sechs Dichtungselemente erfordern.

Andere Vorrichtungen brauchen für die Bestimmung der drei Lagen des Schaltmechanismus drei Zuleitungen des Druckmediums. Eine bekannte Ausführung (deutsche Patentschrift 945 609) dieser Art benötigt neben dem Hauptkolben noch zwei Hilfskolben und besondere Anschlagringe im Arbeitszylinder.

Diese Vorrichtungen sind daher von der Konstruktion her kompliziert und damit fertigungsmäßig sehr kostspielig, besonders wenn berücksichtigt wird, daß im Kraftfahrzeugbau Einzelteile wegen ihrer großen Stückzahlen sehr scharf kalkuliert werden müssen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einer Ausführung mit zwei Druckleitungen einen kurzen Arbeitszylinder ohne innere Abstufung und rth.-'e Rinee als Kolbenanschläge, geringe Fertigungskosten und möglichst störungsfreie Arbeitsweise zu erreichen.

Nach der erfindungsgemäßen Lösung wird die genaue Mittellage dadurch erreicht, daß sich durch die Wirkung dus Druckes auf die obere Wirkfläche des Hilfskolbrns dessen Schaft auf dem Gehäuseboden abstützt und dann das durch das Größenverhältnis der verschiedenen Querschnittsfiächen der Hauptkolben sich infolge des auf seine untere Wirkfläche lastenden Druckes gegen den Hilfskolben anlegt.

Die besondere Ausbildung der beiden Kolben, die keinerlei Fertigungsschwierigkeiten bereitet, ermöglicht einen Arbeitszylinder und damit ein Gehäuse von einfachstem Aufbau. Es werden lediglich die beiden Kolben benötigt, so daß sich die Arbeitsweise so einfach gestaltet, daß praktisch alle Möglichkeiten für Störungen ausgeschaltet sind und die Einstellung auf jede der beiden Endstellungen und vor allem aber

ao die exakte Mittellage auf jeden Fall sichergestellt ist. Der Drei-Stellungen-Zylinder wird im folgenden an Hand einer Zeichnung, die ihn im Querschnitt zeigt, beschrieben.

Im Arbeitszylinder d. h. also im Gehäuse 1, ist ein Hohlraum 2 ausgebildet, in dem ein Hauptkolben 4 und ein Hilfskolben 3 gleiten. Der Hauptkolben 4 weist einen abgesetzten Kopfteil und einen Schaft auf. In einer Zentraibohrung ist die Kolbenstange 5 befestigt. Der Hilfskolben 3 besitzt einen längeren Schaft und an dessen oberen Ende einen nach innen vorspringenden Kopfteil, an den sich der vorspringende Teil des Kopfes als Hauptkolben anzulegen vermag. Der Hohlraum 2 des Arbeitszylinders ist nach unten durch den Zylinderboden 7 begrenzt, der eine Bohrung für den Durchgang der Kolbenstange 5 aufweist. Nach oben wird der Hohlraum 2 durch einen Deckel 6 verschlossen. Das Druckmedium wird durch Bohrungen 13 und 14 zugeführt. Am Absatz des Kopfes des Hauptkolbens ist ein Entlüftungsloch 16 vorgesehen, das in einen Spalt 17 mündet, der sich im Hauptkolben entlang der Bohrung für die Kolbenstange erstreckt und so eine Entlüftung des Raumes zwischen den abgesetzten Teilen der Köpfe des Haupt- und des Hilfskolbens ermöglicht. Die Kolben 3 und 4 sind untereinander und gegenüber der Wandung des Hohlraumes durch Dichtungen 15 abgedichtet. Auf der Kolbenstange 5 ist eine Anschlagplatte 18 befestigt.

Durch das Absetzen der Köpfe und im Zusammenhang mit ihren Schäften ergeben sich folgende Flächen, die für die Wirkungsweise des Gerätes von ausschlaggebender Bedeutung sind.

Der Hauptkolben 4 weist an der Unterseite seines Kopfes eine Wirkfläche 9 und an der Oberseite des verjüngten Kopfteils eine Wirkfläche 10 auf. Die Abdeckplatte 18 ist ohne Einfluß. Weiter ist von Bedeutung bezüglich der Abstufung der Größen dieser Flächen die von der Zylinderfläche 12 des Kolbenschaftes umschlossene Querschnittsfläche.

Der Hilfskolben 3 weist an der Oberseite seines Kopfes eine in Richtung auf den Deckel 6 weisende Wirkfläche 8 auf. Wesentlich ist noch die Querschnittsfläche 11 seines Schaftes.
Grundsätzlich von Bedeutung ist, daß die einzelnen Flächen in einem bestimmten GrößenverhäHnis zueinander stehen. Die Wirkfläche 8 des Hilfskolbens 3 ist die größte. Es folgen dann in der Reihenfolge ihrer Größe die Flächen 9, 10, 11 und 12.

Die Wirkungsweise des Gerätes ist folgende:

1. Obere Endstellung: Das Druckmedium wird durch die Öffnung 13 eingelassen. Durch seine Einwirkung auf die Wirkfläche 9 wird der Hauptkolben 4 nach oben bis zum Anschlag an den Deckelfi geführt. Dabei werden der Hilfskolben 3 und die Kolbenstange S zwangläufig mitgenommen. Die Kolbenstange 5 kunn so die gewünschte Schaltstellung im Getriebe bewirken.

?.. Untere Endstellung: Durch Einlassen des Druckmediums über den Einlaß 14 wirkt der Druck zunächst auf die Wirkfläche 8 des Hilfskolbens 3 und die Wirkfläche 10 des Hauptko'bens 4. Beide Kolben gehen nach unten. Nach Ai.iage des Schaftes des Hilfskolbens 3 mit seiner Fläche 11 am Zylinderboden 7 wird die Bewegung des Hilfskolbens gestoppt. Der Haupvkolben wird aber durch den auf seine Fläche 10 wirkenden Druck weiter bis zur Anlage am Zylinderboden 7 gefünrt. Damit ist für die Kolbenstange die entsprechende ScKaltstellung erreicht.

3. Mittellage: Will man die genaue Mitteüage, d. h. die neutrale Lage der Kolbenstange erreichen, wird das Druckmedium durch beide Einlasse 13 und 14 in gleicher Größe zugeführt. Durch die Einwirkung des Druckes auf die Wirkfläche 8 des Hilfskolbens 3 wird dieser so weit nach unten geführt, bis sein Schaft auf dem Zylinderboden aufsteht. Da die Fläche 8 die größte ist, wird somit durch keine Gegenkraft diese Bewegung verhindert. Die Bewegung des Hilfskolbens führt zwangläufig zu einer entsprechenden Bewegung des Hauptkolbens, der an sich auch in dieser Bewegungsrichtung von dem auf seine Wirkfläche iO wirkenden Druck beaufschlagt wi^rd. An dem Hauptkolben 4 wirkt gleichzeitig an dessen Wirkfläche 9 der aus dem Einlaß 13 kommende Gegendruck. Da aber die Fläche 8 größer als die Fläche 9 ist. wird .- durch den Gegendruck lediglich ein Anliegen des abgesetzten Kopfteils des Hauptkolbens am Kopf des Hilfskolbens bewirkt, was durch die Entlüftung des zwischen diesen Kopfteilen liegenden Raumes über die Öffnung 16 und den Kanal 17 ermöglicht

ίο wird.

Die Mittellage ist somit durch de Anlage des Schaftes des Hilfskolbens auf dem Zylinderboden und das Anliegen der beiden Kopfteile aneinander exakt definiert.

Da die Größe der Wirkfläche 9 direkt abhängig ist von der Größe der Querschnittsfläche 11 des Schaftes des Hilfskolbens 3 und der Querschnittsfläche des Schaftes des Hauptkolbens also der von der Zylinderfläche 12 eingeschlossenen Querschnittsfläche, sind

ao die Flächen 11 und 12 bei dei Festlegung der Größenverhältnisse der maßgebenden Flächen unbedingt einzubeziehen.

Die Anschlagplatte 18, die auf dem Kolben 4 bzw. der Kolbenstange 5 befestigt ist, verhindert bei einem allfälligen Verschieben des Kolbens 4 von einer Endlage zur anderen ohne Einwirkung des Druckmediums das Abgleiten de= Hilfskolbens 3 vom Hauptkolben 4.

Die Verteilung des Druckmediums wird in bekannter Weise erreicht, und zwar entweder über einen Umschalter am Schalthebel in der Verbindung mit elektromagnetisch betätigbaren Ventilen oder aber durch direkte Umstellung eines Mehrwegeventils.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Drei-Stellungen-Zylinder für Getriebefernschaltungen mit genauer Einstellung der Mittellase. insbesondere bei Kraftfahrzeugen, mit Hilfe von Haupt- und Hilfskolben, die eine unterschiedliche Größe der Wirkflächen besitzen, einer Kolbenstange und von zwei Zuleitungsöffnungen des Druckmediums, die im Arbeitszylinder gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitszylinder (1) nur ein Hilfskolben (3) angebracht ist, in dessen abgesetztem Hohlraum der Hauptkolben (4) geführt wird, der in seinem oberen Teil und seinem unteren Teil mit einem äußeren Absatz versehen ist, wobei am Fuß des oberen abgesetrt^n Teils radial ein Entlüftungsloch (16) durchgeführt ist, das in einen Spalt (17) mündet, der rings um die Kolbenstange (5) angeordnet ist. und daß am oberen Ende des Hauptkolbens (4) gemeinsam mit der Kolbenstange eine Anschlagplatte (18) befestigt ist, wobei die Mittellage der Kolben (3 und 4) einerseits durch die Länge des Schaftes des Hilfskolbens (3) und andererseits durch die Abstufung der Größen ihrer Querschnittflächen in folgender Reihenfolge erreicht wird: obere Wirkfläche (8) des Hilfskolbens (3) in Richt_ ig auf den Deckel (6) als größte Flache und dann folgend unte^r<" Wirkfläche (9) des Hauptkolbens (4) in Richtung auf den Zylinderboden (7), weiter obere WirkTäche (10) des Hauptkolbens (4), weiter die Querschnittsflächc (11) des Schaftes des Hilfskolbens (3) und schließlich die von der Zylinderfläche (12) des Hauptkolbens (4) umschlossene Querschnittsfläche.