DE2334552B2 - Fliehkraftgesteuertes Drosselventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein fliehkraftgesteuertes Drosselventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Ventil ist in der US-PS 35 66 894 beschrieben. Bei ihm bestehen die Fliehgewichte aus ineinandergeschachtelten becherförmigen Körpern, die jeweils über eine zugeordnete Schraubendruckfeder an einem fest mit dem Ventilkörper verbundenen Anschlag abgestützt sind. Bei diesem bekannten Drosselventil kann es vorkommen, daß die Fliehgewichte festklemmen, so daß das Ventil nicht mehr betriebssicher arbeitet.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein fliehkraftgesteuertes Drosselventil der eingangs beschriebenen Art dahingehend verbessert werden, daß unter Beibehaltung der kompakten Bauweise die Führungsverhältnisse für die Fliehgewichte im Hinblick auf eine Steigerung der Betriebssicherheit günstiger werden, wobei zugleich darauf geachtet werden soll, daß die Druck-Drehzahl-Charakteristik des Drosselventils möglichst steil verläuft.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale.

Das erfindungsgemäße Drosselventil eignet sich insbesondere zur Verwendung mit einem automatischen Schaltgetriebe, wobei das Gehäuse auf eine Getriebewelle aufgesetzt ist und das abgegebene Drucksignal mit der Steueröffnung eines Servomotors des Getriebes verbunden ist. Man erhält bei dem erfindungsgemäßen Drosselventil sowohl für kleine Drehzahlen, bei denen die Masse der wirksamen Fliehgewichte groß ist, als

auch für große Drehzahlen einen steilen Anstieg des abgegebenen Drucksignales in Abhängigkeit von der Drehzahl.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß der als Anschlag für das außenliegende Ende des zweiten Fliehgewichtes radial von dem Schaft des ersten Fliehgewichtes überstehende Anschlag bei niederen Drehzahlen zugleich als Fliehgewicht dient, so daß gerade in diesem Bereich ein steiler Druckanstieg bei Erhöhung der Drehzahl erhalten wird.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt

F i g. 1 einen transversalen Schnitt durch ein fliehkraftgesteuertes Drosselventil und

F i g. 2 die Druck-Drehzahl-Charakteristik des Drosselventils nach F i g. 1.

In F i g. 1 ist ein ein drehzahlabhängiges Drucksignal bereitstellendes Drosselventil 10 dargestellt. Es weist ein Gehäuse 11 auf, das an einer Welle 12 befestigt ist und einstückig oder zweiteilig sein kann. Mit 13 ist die Achse der Welle 12 bezeichnet. Die Welle 12 wird von einem drehbaren, nicht gezeigten Teil eines automatischen Getriebes angetrieben, für dessen Drehzahl der Aus!aßdruck des Druckmittels ein Maß sein soll. Das Gehäuse 11 ist mit einer Bohrung versehen, die durch aufeinanderfolgende zylindrische Räume 14, 15 und 16 mit wachsendem Durchmesser gebildet ist, die sich im rechten Winkel zur Achse 13 nach außen erstrecken. Ein bewegbarer Ventilschieber 17, der die zylindrischen Flächen der Räume 14 und 15 des Gehäuses gleitend berührt, hat in den Räumen 14 und 15 Bunde 18 und 19 und auch eine Ringnut 20, die zwischen den Bunden 18 und 19 liegt. Der Ventilschieber 17 ist hohl und mit zentralen, abgestuften, zylindrischen Räumen 21,22 und 23 versehen.

Ein Fliehgewicht 24 besteht aus einem rohrförmigen Schaft 26 mit einem angeformten Kopf 25. Der Schaft 26 hat zylindrische innere und äußere Flächen 27 und 28. Der Schaft 26 des Fliehgewichts 24 erstreckt sich durch den Ventilschieber 17, und seine Außenfläche 28 berührt gleitend die Fläche des zylindrischen Raums 22 des Ventilschiebers 17. Eine Schraubenfeder 29 umgibt den Schaft 26. Ihr eines Ende erstreckt sich in den zylindrischen Raum 23 des Schiebers 17 und berührt diesen, während ihr anderes Ende auf dem Kopf 25 des Fliehgewichts 24 aufliegt.

Ein Fliehgewicht 30 besteht aus einem Gewichtskörper 31, der außerhalb des Gehäuses 11 angeordnet und durch einen Schaft 32 mit einem weiteren, kleineren Gewichtskörper 33 verbunden ist, der im Raum 16 des Gehäuses 11 angeordnet ist und die zylindrische Fläche des Raums 16 berührt. Der Schaft 32 erstreckt sich durch das hohle Fliehgewicht 24 und berührt gleitend dessen innere, zylindrische Fläche. Eine Schraubenfeder 34 erstreckt sich zwischen dem Gewichtskörper 33 und dem Ventilschieber 17, und ihre Enden sind am Gewichtskörper 33 bzw. Ven tilschieber 17 abgestützt.

Das Gehäuse 11 ist mit einer Druckmitteleinlaßöffnung 37, einer Druckmittelauslaßöffnung 38 und einer Entlüftungsöffnung 43 versehen. Die Einlaßöffnung 37 ist mit einer Druckmittel unter im wesentlichen konstanten Leitungsdruck fördernden Speiseleitung 39 versehen. Dieser Druck wird zum Raum 14 des Gehäuses 11 und hierdurch zum Bund 18 des Ventilschiebers 17 geleitet. Die Auslaßöffnung 38 ist mit einem das drehzahlabhängige Drucksignal führenden Ausgangskanal 40 des Ventilgehäuses verbunden, über

den das durch den zerklüfteten Ventilschieber 17 gedrosselte, über die Einlaßöffnung 37 zugeführte Druckmittel zu einem druckmittelbetätigten Servomotor des nicht gezeigten automatischen Getriebes geleitet wird.

Das oben beschriebene Drosselventil arbeitet wie folgt:

Das Gehäuse wird zunächst beim Anfahren mit sehr kleiner Drehzahl gedreht, so daß der Ventilschieber 17 sich aufgrund der auf ihn einwirkenden Fliehkraft sowie der auf die Fliehgewichte 24, 30 und der auf die Schraubenfedern 29, 34 einwirkenden Fliehkräfte nach außen bewegt. Hierdurch wird der Burchstromquerschnitt zwischen der Einlaßöffnung 37 und der Auslaßöffnung 38 verändert. Wenn die Drehzahl der Welle 12 zunimmt, bewegen sich die Fliehgewichte 24 und 30 weiter radial nach außen und drücken die Schraubenfedern 29 und 34 zusammen und erzeugen eine weitere auswärtsgerichtete Kraft, die zu der auf den Ventilschieber 17 einwirkenden FFehkraft hinzukommt, bis die radiale Auswärtsbewegung des Fliehgewichts 30 durch Anschlagen des Gewichtskörpers 33 an einer ringförmigen Schulter 35 des Gehäuses 11 beendet wird. Ab diesem Zeitpunkt übt die Schraubenfeder 34 eine abnehmende Kraft auf den Ventilschieber 17 aus. In diesem ersten Meßbereich des Drosselventiles steigt das im Auslaßkanal 40 erzeugte Drucksignal fortschreitend gleichförmig an, wobei es vom Nullpunkt bis zum Punkt X des Schaubildes von Fig. 2 läuft (1. Bereich). Es ist ersichtlich, daß der Ventilschieber durch eine verhältnismäßig kleine Bewegung von einer die Einlaßöffnung 37 öffnenden Stellung in eine die Entlüftungsöffnung 43 öffnende Stellung gebracht werden kann.

Bei Verwendung des Drosselventiles zusammen mit einem automatischen Getriebe ist die Speiseleitung 39 mit einer Druckpumpe verbunden, die vom Drehmomentwandler des Getriebes mit Motordrehzahl angetrieben wird. Die Pumpe beaufschlagt die Speiseleitung mit einem im wesentlichen konstanten Druck, der unabhängig von der Betriebsdrehzahl der Pumpe ist

Bei weiterer Beschleunigung der Welle 12 wird tlas Fliehgewicht 24 weiter radial nach außen gedrückt, wodurch die Schraubenfeder 29 weiter zusammengedrückt wird und wodurch schließlich das obere Ende des Schafts 26 an dem Fliehgewicht 31 anschlägt Ab diesem Zeitpunkt übt die Schraubenfeder 29 eine abnehmende Kraft auf den Ventilschieber 17 aus. In diesem zweiten Meßbereich nimmt der Druck in dem Ausgangskanal 40 proportional zur Masse des Ventils 17 und des Fliehgewichts 24 zu. Die entsprechenden Fliehkräfte werden um die Kräfte der Schraubenfedern 29 und 34 vermehrt Die so erhaltene Gesamtkraft auf den Ventüschieber 17 nach außen bestimmt den zum Bewegen des Ventilschiebers nach innen erforderlichen hydraulischen Druck, der beim Drosseln des Druckmittels beim Strömen von der Einlaßöffnung 37 zur Auslaßöffnung 38 aufgebaut wird. Im zweiten Meßbereich nimmt der durch die Bewegung des Ventilschiebers erhaltene Druck in dem Ausgangskanal 40 vom Punkt X zum Punkt Vdes Schaubildes von F i g. 2 zu.

Der dritte Meßbereich des Drosselventiles wird erhalten, wenn durch den Druck an der Einlaßöffnung 37 verhältnismäßig schmale und ausgedehnte Flächenbereiche 41 und 42 des Ventilschiebers 17 gegen die Summe der Federkräfte und der Fliehkräfte am Ventüschieber 17 beaufschlagt werden. Im dritten Meßbereich steigt der Druck in einem andern Ausmaß an als in den Meßbereichen 1 und 2, wie der vom Punkt V zum Punkt Z sich erstreckende Kurvenabschnitt von F i g. 2 zeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fliehkraftgesteuertes Drosselventil mit einem Gehäuse zur drehfesten Aufnahme einer Welle und mit einem Ventilkörper, dessen Bunde mit in eine zur Wellenachse radial verlaufende Gehäusebohrung einmündenden Steueröffnungen im Sinne einer von der Drehzahl der Welle abhängigen Drosselung zusammenarbeiten und der radial nach innen durch das von außen zugeführte Druckmittel vorgespannt ist, weiterhin mit zwei koaxial zum die Steuerbunde aufweisenden Abschnitt des Ventilkörpers angeordneten Fliegewichten, die sich konzentrisch umgeben und in Gleitpassung gegeneinander verschiebbar sind, außerdem mit einem gehäusefesten Anschlag zur drehzahlgestaffelten Begrenzung der radialen Auswärtsbewegung der Fliehgewichte und mit zwei ebenfalts koaxial zum Ventilkörper angeordneten Schraubenfedern, über die jeweils eines der Fliehgewichte am Ventilkörper abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste auf Anschlag gelangende Fliehgewicht (30) das innerste der Fiiehgewichtanordnung ist, daß der Anschlag für das zweite auf Anschlag gelangende Fliehgewicht (24) am radial äußeren Ende des ersten Fliehgewichts (30) liegt und daß der Ventilkörper (18) als die Fliehgewichte konzentrisch umgebende Hülse ausgebildet ist.

2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag für das zweite Fliehgewicht (24) als scheibenförmiger Gewichtskörper (31) ausgebildet ist.