DE2936467C2 - Regler für hydraulische Regelsysteme - Google Patents

Description

3. Regier nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Kanal einen nach radial-auswärts gerichteten Kurvenbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung {\0b) in dem Kurvenbereich (1OaJ vorgesehen ist

Die Erfindung betrifft einen Regler für hydraulische Regelsysteme, insbesondere für automatische Getriebe, mit einem um eine Achse drehbaren Gehäuse und wenigstens einem Kanäi zur Aurnahme von unter Druck stehendem Hydraulikfluiä innerhalb des Gehäuses.

Ein derartiger Regler ist bt.spielsweise aus der DE-OS 16 73 385 bekannt und dient dazu, mit Hilfe fliehkraftabhängiger Regelventile ein drehzahlabhängiges ' Drucksignal zur Steuerung des automatischen Getriebes zu liefern.

Das durch den Regler in ein nachgeschaltetes hydraulisches Regelsystem strömende Arbeitsfluid enthält eine erhebliche Menge Schmutz, der aus Stahlpulver, feinen Sandteilchen und dergleichen bestehen kann. Dieser Schmutz kann dazu führen, daß zahlreiche hydraulische Regelventile, die sich in dem Regelsystem befinden, fehlerhaft arbeiten oder betriebsunfähig werden, wenn die Ventilkörper durch den Schmutz blockiert werden.

Bei jedem automatischen Getriebe ist daher ein ölsieb oder ein ölfilter vorgesehen, das den Schmutz aus'dem Arbeitsfluid abfängt. Es ist jedoch praktisch nicht möglich, sehr feine Schmutzteilchen mit Hilfe eines oder mehrerer ölsiebe oder Ölfilter aufzufangen, da beispielsweise der Maschenweite von Drahtsieben Grenzen gesetzt sind. Wenn die Maschenweite sehr eng ist so daß auch sehr feine Schmutzteilchen aufgefangen werden können, setzen sich die Maschen in kurzer Zeit im Betrieb zu, so daß das Arbeitsfluid nicht mehr gleichmäßig durch das hydraulische Regelsystem zirkulieren kann. Das Problem, das Arbeitsfluid auch von feinen Schmutzpartikeln zu befreien, ist daher noch nicht befriedigend gelöst.

Bezüglich des ähnlich gelagerten Problems, Gase von Staubpartikeln zu befreien, ist es aus der GB-PS 6 50 815 bekannt, dem Gas mit Hilfe eines axial in der Strömungsbahn angeordneten Flügelrades oder dergleichen eine Rotationsbewegung zu erteilen und den zentrifugal nach außen gedrängten Staub in einer die Strömungsbahn ringförmig umgäbenden Kammer zu sammeln.

Auch bei dem Regler der eingangs genannten Art wirken auf das Arbeitsfluid in den Kanälen des drehbaren Gehäuses Zentrifugalkräfte ein, die die Schmatzpartikel nach außen drängen. In dem herkömmlichen Regler kann jedoch das Arbeitsfluid nicht wirksam von feinen Schmutzpartikeln befreit werden, da die sich insbesondere in Krümmungen des Kanals an

ίο achsenfemen Punkten des Gehäuses sammelnden Schmutzpartikel durch Turbulenzen in der Strömung des Arbeitsfhäds ständig wieder aufgewirbelt und von dem Arbeitsfluid mitgenommen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Regler derart auszubilden, daß das Arbeitsfluid in dem Regler auch von feinen Schmutzpartikeln befreit wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer in bezug auf die Achse des Regler-Gehäuses radial-äußeren Wand des Fluidkanals eine der Achse zugewandte öffnung vorgesehen ist die in eine radial-außerhalb des Fluidkanals liegenden Kammer mündet, deren größter Querschnitt größer als der Querschnitt der öffnung ist

Durch die angegebene Ausbildung der Öffnung und der Kammer werden die Strömungsverhältnisse in dem Kanal des Reglers derart beeinflußt, daß die durch Zentrifugalwirkung in die Kammer gedrängten Schmutzpartikel nicht mehr durch die Strömung mitgerissen, sondern dauerhaft in der Kammer zurückgehalten werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Regler entlang der Linie l-l in F i g. 2;
F i g. 2 ist eine zugehörige Draufsicht;
Fig.3 ist ein Schnitt entlang der Linie HI-III in Fig. 4;

F i g. 4 ist eine Ansicht auf den Regler der F i g. 3 von unten;

F i g. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. 4; Fig.6 ist eine Ansicht entsprechend Fig.4. dient jedoch zur Erläuterung der Wirkung der Erfindung;

Fig.7 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2;

Fig.8 ist ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig.7.
Anschließend soll ein erfindungsgemäßer Regler für

so automatische Getriebe beschrieben werden. F i g. 1 zeigt als Beispiel eine Ausführungsform eines derartigen Reglers. Dieser Regler umfaßt ein erstes Regelventil 4 und ein zweites Regelventil 5, die in üblicher Weise in einem Gehäuse angeordnet sind, das aus einer Grundplatte 2 und einem Ventilgehäuse 3 besteht. Von der Grundplatte 2 geht senkrecht zu dieser eine Reglerwelle 1 aus, die durch eine nicht gezeigte Ausgangswelle eines automatischen Getriebes gedreht wird und deren Drehzahl proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ist An einer Halteplatte 7a. die durch einen Stift 6 festgehalten wird, stützt sich eine Feder 8a ab, die das zweite Reglerventil 5 in der Richtung einer Zentrifugalkraft vorspannt, die sich durch Drehung des Gehäuses mit der Reglerwelle 1 um deren Drehachse ergibt. Eine weitere Halteplatte Tb stützt eine Feder Sb ab und spannt das erste Reglerventil 4 in Richtung der Mittelachse der Reglereinheit vor, d. h. in Richtung entgegengesetzt zu

der erwähnten Zentrifugalkraft Gemäß Fig. 5. bis-5 ist eine Anzahl von Fluidkanälen 9,10,11 in dein Gehäuse ausgebildet, die einen Leitungsdruck des hydraufiscüpft Regelsystems eines automatischen Getriebes eintreten lassen. Weitere Fluidkanäle 12, 13, 14, 15, 16 jund 47 dienen zur Abgabe des Regeldruckes. Diese Huidkänäle können durch Bohrungen und/oder durch Fräsen, {jer Reglerwelle 1, der Grundplatte 2 und des Ventilgehäuses 3 und/oder durch Spritzguß und dgL hergestellt werden. Mit 18. 19 und 20 sind Auslässe für diese Fluidkanäle bezeichnet . ■ · ..·.-......;■

Wenn das Fahrzeug steht, führt die Regienveue. 1 keine Drehung durch, so daß keine Zentrifugalkraft auf die Regelventile 4 und 5 einwirkt In. diesem Falte bewirkt die Feder 8a, daß das zweite Regelventil 5 ,aus der in Fig. 1 gezeigten Position nach außen geschoben wird, so daß der Fluidkanal 11 mit dem Fluidkanal 12 in Verbindung tritt In diesem Falle weiden eine kleinere Ringfläche 5a und eine größere Ringfläche 5b des zweiten Regelventils 5 dem Betriebsdruck ausgesetzt der durch die Fluidkanäle 9, 10 und 11 zügefphit wird. Aufgrund des Unterschiedes zwischen den Flächenbereichen der größeren und kleineren Ringfläch? 5b und 5a wird das zweite Regelventil 5 durch den Betriebsdruck nach innen entgegen der Kraft der Feuer 8a verschoben. Wenn sich das zweite Regelventil 5 urti einen bestimmten Betrag in die Position der. Rig, I bewegt hat, wird der Fluidkana! 12 von dem Fluidkanal 11 abgeschnitten, und der Fluidkanal 12 kommt mit dem Auslaß 18 über einen schmalen Spalt in Verbindung; so daß der Fluiddruck in dem Fluidkanal 12 sinkt

Wenn keine Zentrifugalkraft auf das erste Regelventil 4 einwirkt, bewirkt die Feder 8b, daß das Regelventil 4 eine innere Position einnimmt, die in der unteren Hälfte in F i g. 1 gezeigt ist, so daß die Fluidverbindung zwischen den Kanälen 14 und 15 unterbrochen wird. In diesem Falle steht ein Regeldruck, der dee Kraft der Feder 8a des zweiten Regelventils 5 entspricht, in den Fluidkanälen 12,13 und 14 zur Verfügung, jedoch wird dieser Regeldruck nicht von der Regeleinheit abgegeben, da das erste Regelventil 4 einen Fluiddurchgang zwischen den Fluidkanälen 15 und 14 verhindert.

Wenn das Fahrzeug in Gang gesetzt wird und. die Zentrifugalkraft, die auf das zweite Regelventil 5 einwirkt, zunimmt, bewegt sich dieses Regelventil 5 nach und nach zur Außenseite, so daß der Fluidkanal 12 mit dem Fluidkanal 11 über einen Spalt in Verbindung tritt, der mit zunehmender Zentrifugalkraft größer wird, während der Spalt zwischen dem Fluidkanal 12 und dem Auslaß 18 abnimmt. Folglich ergibt sich eine ständige Zunahme des Regeldruckijs in dem Fluidkanal 12, bis ein Gleichgewicht zwischen dem Regeldruck und der Summe der Zentrifugalkraft und der Kraft der, Feder 8a, die auf das Regelventil 5 einwirken, hergestellt ist, Auf diese Weise ändert sich der Regeldruck entsprechend den Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet, überwindet die Zentrifugalkraft, die auf das erste Regelventil 4 einwirkt, die Kraft der Feder Sb, so daß das Regelventil 4 nach außen verschoben wird und die äußere, oben in F i g. 1 gezeigte Position einnimmt. Dadurch werden die Fluidkanäle 14 und 15 miteinander verbunden. Auf diese Weise gelangt der Regeldruck in dem Fluidkanal 12 von der Regeleinheit durch die Fluidkanäle 12,13,14,15,16 und 17.

Beim Absinken der Fahrzeuggeschwindigkeit wirken die Regelventile 4 und 1 in umgekehrter Richtung, so daß der Regeldruck sinkt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, bis die Abgabe des Regeldruckes bei einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit unterbrochen wird Auf diese Weise erzeugt die Regeleinheit

s einen Regeldruck, der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt und abnimmt und an die äußeren Fluidkreisläufe abgegeben wird, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt
Gemäß Fig.4 setzt sich der Fluidkanal 10 in den Fluidkanal 11 fort, so daß die beiden Fluidkanäle 10 und 11 als eine einheitliche Fluidbahn betrachtet werden können. In einem Biegungsbereich 10a dieses einheitlichen Fluidkanals 10, 11 werden die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Fluidkanäle 10 und 11 miteinander verbunden, daß diese Fluidkanäle unterschiedliche Richtungen aufweisen. Erfindungsgemäß weisen die Fluidkanäle 10, 11 eine öffnung 10£> auf, die eine Verbindung zwischen den Fluidkanälen 10,11 und einer Kammer 21 in dem Gehäuse herstellt Die öffnung 1Oi ist derart angeordnet daß Schmutz, der sich in dem Arbeitsfluid in den Kanälen 10, 11 befindet, in die Kammer 21 durch die Öffnung 10£ .sei Drehung des Gehäuses eintreten kann. Bei dieser Auilührungsform steht die Öffnung 106 mit dem Kurvenbereich 10a in Verbindung, so daß der Strom des Arbeitsfluids in dem stromaufwärtigen Fluidkanal 10 in Richtung der öffnung 10.'· gerichtet ist. Die Kammer 21 ist derart geformt und bemessen, daß das Fluid in der Kammer steht.

Gemäß Fig.6 strömt das Arbeiisfluid durch die Fluidkanäle des Reglers in Richtung der angegebenen Pfeile. Während der Drehung des Reglers bewirkt die Zentrifugalkraft, daß Schmutz, der sich in dem Arbeitsfluid befindet, in äußere Bereiche der jeweiligen Fluidkanäle in bezug auf die Drehachse O abwandert. Daher tritt der Schmutz ohne weiteres in die Kammer 21 ein, in der der Schmutz in F i g. 6 mit 22 bezeichnet ist, der Schmutz sammelt sich in der Kammer, während das Arbeitsfluid durch den Kurvenbereich 10a der gemeinsamen Fluidkanäle 10, 11 strömt. Der Schmutz 22, der sich in der Kammer 21 gesammelt hat, kann herausgenommen werden, wenn das Ventilgehäuse 3 von der Grundplatte 2 gelöst worden ist. Die Kammer 21 weist ein angemessen großes Volumen auf. so daß der Regler eine Schmutzaufnahme über eine ausreichend lange Zeit ermöglicht, ohne in kurze-i Intervallen demontiert werden zu müssen.

Es liegt auf der Hand, daß die Position der Kammer 21 in Fig.4 nur als Beispiel zu versehen ist. Die Kammer 21 kann in einer beliebigen Position der Fluidkanäle in dem Reglergehäuse vorgesehen sein, in der sich bei Drefiung des Reglergehäuses eine Zentrifugalkraft in Richtung der Kammer 21 ergibt. Vorzugsweise ist der Abstand der Kammer 21 von der Drehachse O so groß wie möglich. Im übrigen ist es vorteilhaft, die Kammer 21 in den Kanälen 9, 10, Il vorzusehen, die den Betriebsdruck einlassen, und zwar in einem Bereich stromaufwärts des zweiten Regelventils 5, so daß eine Blockierung der Regelventile 4 und 5 vermieden wird. Irr übrigen können Kammern 21 in zwei oder mehreren Positionen der Fluidkanäle vorgesehen sein. Bei einem automatischen Getriebe kann ein herkömmliches Ölsieb oder ein ölfilter in Kombination mit einem erfindungsgemäßen Regler verwendet werden, so daß relativ grobe Schmutzteile bereits in dem ölsieb «bgefangen werden.

Als wesentlicher Vorteil der Schmutzaufnahme durch die Kammer 21 unter Verwendung der Zentrifugalkraft

ergibt sich deren Wirksamkeit auf sogar extrem feine Schmutzteilchen, die durch herkömmliche ölsiebe oder Ölfilter nicht abgefangen werden können. Daher verläßt das Betriebsfluid den Regler der vorliegenden Erfindung in einem sehr sauberen Zustand, in dem es nahezu keinen Schmutz enthält. Bei einem automatischen Getriebe ergibt die Verwendung eines erfindungsgemäßen Reglers eine Verlängerung der Lebensdauer der hydraulischen Regelventile, ohne daß eine Änderung der Konstruktion des hydraulischen Regelsystem notwendig ist.

Wie aus F i g. 5 bis 8 hervorgeht, kann die Kammer 21 einen ersten Bereich 21s radial außerhalb der öffnung 106 in bezug auf die Drehachse des Reglergehäuses umfassen. Der erste Bereich 21a der Kammer dient zur

Aufnahme des in dem Betriebsfluid, das durch die Fluidkanäle 10, 11 strömt, enthaltenen Schmutzes bei Drehung des Gehäuses.

Die Kammer 21 kann weiterhin einen zweiten Bereich 210 aufweisen, der Schmutz aufnimmt, der von dem ersten Bereich 21a herabsinkt, wenn sich das Gehäuse in Ruhestellung befindet. Der zweite Bereich 21 b verringert die Möglichkeit, daß der Schmutz wieder in die Fluidkanäle 10 und 11 eintritt.

Die Größe der öffnung 106 sollte so gewählt sein, daß der Strom des Arbeitsfluids durch die Kanäle 10 und 11 durch diese öffnung nicht beeinträchtigt wird und sichergestellt ist, daß das Arbeitsfluid in der Kammer 21 steht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regler für hydraulische Regelsysteme, insbesondere für automatische Getriebe, mit einem um eine Achse drehbaren Gehäuse und wenigstens einem Kanal zur Aufnahme von unter Druck stehendem Hydraulikfluid innerhalb des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß in einer in bezug auf die Achse (O) des Reglergehäuses radial-äußeren Wand des Fluidkanals (10—17) eine der Achse (O) zugewandte öffnung (lOty vorgesehen ist, die in eine radial-außerhalb des Fluidkanals liegende Kammer (21) mündet, deren größter Querschnitt größer als der Querschnitt der öffnung ist.

2. Regler nach Anspruch 1, bei dem die Achse im wesentlichen senkrecht steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (21) aus einem radial-außerhalb des Kanals liegenden ersten Bereich (21a,Jund einem diesen nach unten verlängernden zweiten Bereich