DE3031262C2

DE3031262C2 - Hydraulische Einrichtung zum gesteuerten/geregelten Druckverlauf in Kupplungen oder Bremsen

Info

Publication number: DE3031262C2
Application number: DE3031262A
Authority: DE
Inventors: Alfons 7990 Friedrichshafen Löffler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-08-19
Filing date: 1980-08-19
Publication date: 1983-01-20
Also published as: FR2488965A1; US4469011A; GB2082272B; SE8104893L; DE3031262A1; SE448492B; BR8105267A; GB2082272A

Description

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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In mehrgängigen Getrieben mit Gangschaltung durch Reibungskupplungen bzw. Reibungsbremsen erfolgt das Schalten der Kupplungen/Bremsen unter ansteigendem Druck. Dies hat einen besonders starken Drehmomentanstieg während der Schaltung zur Folge, insbesondere, wenn die Reibwertcharakteristik der Kupplung/Bremse einen ansteigenden Verlauf aufweist.

Durch die DE-PS 25 12 778 ist eine hydraulische Einrichtung nach dem Oberbegriff des Haupanspruches bekannt, deren Aufgabe das Vermeiden von Strömungsverlusten und relativ langen Füllzeiten ist sowie ein Senken der Herstellkosten gegenüber den bis dahin bekannten Drucksteuerventilen bzw. hydraulischen Einrichtungen bewirkt Das Anlegen von Kupplungen/Bremsen vollzieht sich auch bei der hydraulischen Einrichtung nach der genannten Druckschrift unter steigendem Druck.

Die DE-AS 25 35 632 entspricht im Prinzip der schon genannten DE-PS 25 12 778. Im Entlüftungskanal ist jedoch noch eine Drosselstelle angeordnet

Wie die Fig. 2 dieser Schrift zeigt, steigt beim Anlegen der Kupplung oder Bremse der Druck stetig.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, bei einer hydraulischen Einrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, das Schalten einer Kupplung bzw. Bremse mit konstant bleibender Druckhöhe zu erreichen.

Die Lösung dies;r Aufgabe erfolgt mittels einer hydraulischen Einrichtung nach den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch I.

Eine weitere Verbesserung der hydraulischen Einrichtung wird durch die Anordnung nach Patentanspruch 2 erzielt.

Während durch die Anordnung nach Patentanspruch I eine gleichbleibende Druckhöhe beim Schalten der Kupplung/Bremse erzielt wird, wird durch die Anordnung nach Patentanspruch 2 eine weitere Verbesserung erzielt durch einen verzögerten Übergang vom Schaltdruck auf den Systemdruck.

Durch die Anordnung nach Patentanspruch 1 wird bereits eine weitgehende Verbesserung der Schaltqualität erzielt, wenn die Reibwer'charakteristik der Kupplungslamellen einen besonders steil ansteigenden Verlauf hat. Dagegen bev/irkt die Anordnung nach Patentanspruch 2 die Dämpfung eines Drehmomentstoßes, sofern störungsbedingt die Schaltung ganz oder teilweise außerhalb der Verdrängerzeit des Dämpfungskolbens erfolgt. Durch die letztgenannte Anordnung werden die Bauteile besonders geschont. Im übrigen ist die gleichzeitige Anwendung der vorgeschlagenen Einrichtung und der aus der DE-PS 25 12 778 bekannten Einrichtung in einem Block möglich als Schalteinrichtung eines mehrgängigen Zahnradgetriebes je nach Reibwertcharakteristik der Kupplungslamellen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die vorgeschlagene hydraulische Einrichtung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die hydraulische Einrichtung in schematischer Darstellung.

F i g. 2 eine hydraulische Einrichtung nach F i g. 1 mit einem Schieber in dem topfförmigen Hohlkörper.

In einem mehrteiligen Gehäuse 2 naeh den F i g. 1 und 2 ist ein Kolbenschieber 3 mit einem ersten Bund 4 und einem zweiten Bund 5 längsbeweglich geführt. Über den ersten Bund 4 kann der Druckmittel-Zuführkanal 6 und über den zweiten Bund 5 der Entlüftungskanal 7 geschlossen oder geöffnet werden. Eine zwischen den beiden Bunden 4 und 5 mündende Druckleitung 8 wird entweder mit dem Entlüftungskanal 7 oder mit dem

Druckmittel-Zuführkanal 6 verbunden, so daß der Druck in der Kupplung 1 beeinflußt werden kann. Aus dem Raum 10 zwischen den Bunden 4 und 5 kann Druckmittel durch eine Drosselbohrung 11 in den Raum 12 links des Bundes 4 strömen und hier einen Druck aufbauen, von dem die zur inneren Druckfeder 9 entgegengesetzte Stirnfläche ί3 des Kolbenschiebers 3 beaufschlagt wird.

Die Verstellung des Kolbenschiebers 3 erfolgt in bekannter Weis-j durch einen Zweistufenkolben 22 mit dem kleineren Kolben 27 und dem größeren Kolben 26. In der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausgangslage, in der die über ein nicht dargestelltes Vorsteuerventil gesteuerte Druckmittelleitung 23 drucklos ist, befindet sich der Zweistufenkolben 22 in seiner rechten Endlage unter Einwirkung einer Druckfeder 25 bzw. durch Druckmittelbeaufschlagung der Kolbenflächen 29 durch den Verbindungskanal 6a von dem Druckmittel-Zuführkanal 6. Hierbei ist der Kolbenschieber 3 durch einen mit dem Zweistufenkolben 22 verbundenen Druckstift 24 ebenfalls in seiner rechten Endlage, in der der erste Bund 4 den Drackmiitel-Zuführkana! 6 abschließt und der zweite Bund 5 den Entlüftungskanal 7 freigibt. Sobald die Druckmittelleitung 23 Druck erhalt, wird durch Beaufschlagung der Kolbenfläche 28 der Zweistufenkolben 22 nach links verschoben unter Mitnahme des Druckstiftes 24. Infolgedessen wird der Kolbenschieber 3 durch die Druckfeder 9 ebenfalls nach links verstellt, so daß der erste Bund 4 den Druckmittel-Zuführkanal 6 freigibt und der zweite Bund 5 den Entlüftungskanal 7 schließt.

In einer entsprechenden Bohrung 15 (Kolbenraum) des mehrteiligen Gehäuses 2 ist ein Dämpfungskolben 14 beweglich angeordnet. Entgegengesetzt zu dem Dämpfungskolben 14 ist in der Bohrung 15 ein topfförmiger Hohlkörper (Buchse) 31 angeordnet, der mit seinem linken Teil den zweiten Bund 5 des Kolbenschiebers 3 umfaßt und sich gegen das Gehäuse 2 abstützt. Zwischen dem topfförmigen Hohlkörper 31 und dem Dämpfungskolben 14 ist eine äußere Druckfeder ί-ί angeordnet. Innerhalb des topfförmigen Hohlkörpers 31 ist eine weitere innere Druckfeder 9 angeordnet, die sich seinerseits gegen den zweiten Bund 5 des Kolbenschiebers 3 abstützt. Andererseits wird der topfförmige Hohlkörper 31 in der gezeichneten Ausgangslage der hydraulischen Einrichtung durch die Druckfeder 9 über einen Stützrihg 33 gegen das Gehäuse 2 abgestützt. Zwecks einfacher Montage des Stützringes 33 ist das linke Ende des topfförmigen Hohlkörpers 31 konisch ausgebildet. Die Druckleitung 8 ist durch einen Kanal 17 mit einem Raum 19 verbunden, durch den die rechte Stirnfläche 18 des Dämpfungskolbens 14 beaufschlagt wird. Aus dem Kanal 17 gelangt das Druckmittel durch eine Drossel 16 in den Raum 19.

Mit dem Füllen der Kupplung 1 wird die Stirnfläche 18 des Dämpfungskolbens 14 über die Drosselstelle Ib mit Druck beaufschlagt, der langsam nach links wandert. Hierbei bleibt die Kraft der inneren Druckfeder 9 konstant, so daß ein gleichbleibender Schaltdruck in der Kupplung 1 erzeugt wird.

Erst mit dem Aufsetzen des Dämpfungskolbens 14 auf dem Anschlag 30 am Kolbenschieber 3, der durch den Durchbruch 39 am Boden 38 des topfförmigen Hohlkörpers 31 hindurchragt, erfolgt ein volles Öffnen der Druckleitung 6, so daß der Druck in der Kupplung 1 schlagartig zum Systemdruck ansteigt.

Um beim Öffnen der Kupplung 1, d. h. beim Entlüften des Raumes 10 bzw. der Druckleitung 8, einen schnellen Rückgang des Dämpfungskolbens 14 in seine Ausgangslagc zu erzielen, ist parallel zur Drosselstelle 16 ein Verbindungskanal 21 mit Rückschlagventil 20 zwischen dem Raum 19 und dem Kanal 17 vorgesehen.

Um den Anstieg vom Schaltdruck auf den vollen Systemdruck nicht schlagartig ansteigen zu lassen, ist in der Ausführung nach F i g. 2 in dem topfförmigen Hohlkörper 31 ein Schieber 36 vorgesehen, der sich über eine dritte Druckfeder 37 gegen den Kolbenschieber 3 abstützt. Zwischen dem Schieber 36 und dem Anschlag 30.1 am Kolbenschieber 3 kann ein verschieden großer Abstand vorgesehen werden:

1. Der Abstand zwischen Anschlag 30.1 und Schieber 36 ist so groß, daß ein Aufsetzen des Schiebers auf den Anschlag nicht erfolgt; dann steigt der Schaltdruck stetig bis zum Systemdruck an.

2. Nach einem vorbestimmten Weg setzt der Schieber 36 auf dem Anschlag 30.1 auf und verschiebt den Kolbenschieber 3 bis zum Anschlag; in diesem Fall steigt der Druck in der Kupplung stetig bis zum Aufsetzen des Schiebers auf den Anschlag. Von diesem Zeitpunkt ab erfolgt ein schlagartiger Anstieg des Druckes auf den Systemdruck.

Anstelle der äußeren Druckfeder 32 kann dem Kolbenraum 15 durch einen Kanal 34 ein lasta!>hängiger Modulationsdruck zugeführt werden z'jr Abstützung des Dämpfungskolbens 14 und zur Beaufschlagung des Kolbenschiebers 3. In diesem Fall sind in dem topfförmigen Hohlkörper 31 ein Durchbruch 35 oder mehrere Durchbrüche vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Einrichtung zum gesteuerten, zeitlieh verzögerten Druckverlauf in einer Kupplung oder Bremse eines unter Last schaltbaren Getriebes, bestehend aus einem Gehäuse und einem in diesem längsbeweglichen Kolbenschieber mit zwei Bunden zur Steuerung eines Druckminel-Zuführkanals und eines Entlüftungskanals und aus einer zwischen den Bunden mündenden Druckleitung zur Kupplung oder Bremse, wobei der Kolbenschieber gegen Federdruck vom Kupplungsdruck beaufschlagt wird, der erste Bund in Arbeitslage des Kolbenschiebers während der Drucksteuerung zur Aufrechterhaltung des Kupplungsdruckes den Druckmittelzuführkanal ₎₅ öffnet bzw. schließt und der zweite Bund den Entlüftungskanai schließt bzw. öffnet, wobei der Kolbenschieber unter Einwirkung eines als Stufenkolben ausgebildeten Betätigungskolbens neht, dessen Ko^enteil mit größerem Durchmesser auf der dem Kolbenschieber zugewandten Seite mit dem beispielsweise durch ein Vorsteuerventil zu- und abschaltbaren Systemdruck beaufschlagt wird, während Kolbenschieber und Betätigungskolben durch einen Druckstift trieblich miteinander verbunden sind, ferner bestehend aus einem in einem Kolbenraum des Gehäuses beweglich gelagerten und durch eine Druckfeder abgestützten Dämpfungskolben, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Kolbenschieber und der entgegen der Kraft der Druckfeder über einen mit der Druckleitung verbundenen und eine Drosselstelle enthaltenden Kanal mit t jm Kupplungsdruck beaufschlagt ist. wobei der Drosselstelle ein ein Rückschlagventil enthaltender '<anal parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenraum (15) des Dämpfungskolbens (14) ein topfförmiger Hohlkörper (Buchse 31) angeordnet ist. an dem sich die Druckfeder (32) abstützt und der einen am Boden (38) befindlichen Durchbruch (39) für den Kolbenschieber (3) oder einen mit diesem zusammenwirkenden Schieber (36) aufweist, wobei eine weitere Druckfeder (9) zwischen dem zweiten Bund (5) des Kolbenschieber (3) und dem Hohlkörper (31) angeordnet ist. der sich am Gehäuse (2) abstützt.

2. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kolbenschieber (3) im Hohlkörper (31) ein Schieber (36) mit einem Anschlag (30.2) für den Dämpfungskolben 5t/ (14) und einem axialen Abstand zum Anschlag (30.1) des Kolbenschiebers (3) angeordnet ist. wobei eine dritte Druckfeder (37) zwischen dem zweiten Bund des Kolbenschiebers und dem Schieber (36) angeordnet ist.

3. Hydraulische Einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der den Dämpfungskolben (14) abstützenden Druckfeder (32) dem Kolbenraum (15) ein lastabhängiger Modulationsdruck über einen Kanal (34) und Durchbrüche (35) im Hohlkörper (31) zugeleitet wird.