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TECHNISCHES
GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Ölsystem
in einem Lastschaltgetriebe gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bei Lastschaltgetrieben ist ein Ölreservoir oder
ein Sumpf vorgesehen, von dem eine Pumpe Flüssigkeit abzieht und an verschiedene
Bauteile in dem Getriebe liefert. Die Pumpe schickt die Flüssigkeit
zu einem Ventilkörper,
der die Flüssigkeit
bei verschiedenen Drücken
an einen Drehmomentwandler und an verschiedene Bauteile des Getriebes
verteilt und Öl
zu einem Getriebeölkühler lenkt.
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Der Getriebeölkühler führt die Flüssigkeit zu dem Schmiersystem
für den
Getriebequerschnitt zurück,
in welchem verschiedene Lager und andere drehende Vorrichtungen
geschmiert werden. Der Getriebesumpf muss ausreichend Öl enthalten,
um den Pumpeneinlass bedeckt zu halten und Getriebeöl im Durchgang
zwischen dem Ölkühler und
dem Getriebebehälter
zu berücksichtigen.
Das heisst, das zu dem Schmierkreis geleitete Öl wird zu Durchgangsöl, sobald
das Getriebe in Betrieb gesetzt wird, wodurch der Ölpegel in
dem Sumpf gesenkt wird. Somit muss der ursprüngliche Füllstand des Sumpfes sich auf
einem ausreichenden Pegel befinden, um das Durchgangsöl zu berücksichtigen
und den Pumpeneinlass zu jeder Zeit bedeckt zu halten.
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Durchgangsöl weist bei niedrigen Temperaturen
auf Grund der Viskosität
des Öls
ein sehr großes
Volumen auf. Wenn die Temperatur steigt, sinkt das Volumen des Durchgangsöls, da die
Viskosität abnimmt,
wodurch der Ölpegel
in dem Sumpf steigt. In Vorrichtungen nach dem Stand der Technik
wird dieser Anstieg des Volumens normalerweise durch ein zweites
Lagerreservoir oder durch eine ausreichende Vertiefung des ursprünglichen
Reservoirs, wodurch Raum für
die Ausdehnung des Öls
geschaffen wird, ausgeglichen.
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Die GB-A-2310469 offenbart ein Ölsystem, das Öl, das von
einem Drehmomentwandler zurückkehrt,
zu einem Schmierkreis lenkt. Abhängig
von der Temperatur des Öls
wird der Ölstrom
entweder durch ein Umgehungsventil des Kühlers zu dem Schmierkreis geleitet
und tritt in den Kühler
ein, oder wird teilweise zu dem Kühler und teilweise zu dem Ventil
geleitet, abhängig
von dem Zustand dieses Ventils. Wenn die Temperatur unter einem
vorbestimmten Wert liegt, wird der Großteil des Öls durch das Ventil zu dem
Schmierkreis geleitet, während
eine Verlustströmung
zur Ermittlung der Viskosität
des Öls
und somit der Temperatur des Öls
zu einem Sumpf geleitet wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein verbessertes Ölhandhabungssystem
in einem Lastschaltgetriebe bereitzustellen, welches einen Strom von
Durchgangsöl
unterbringt.
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Das Ziel wird durch die Merkmale
von Anspruch 1 erreicht.
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In einem Aspekt der Erfindung wird
ein großer
Anteil des kalten Durchgangsöls
in dem System durch ein Thermo-Stromsteuerventil direkt an das Reservoir
oder den Pumpeneinlass zurückgeleitet.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung
lenkt das Thermo-Stromsteuerventil Öl innerhalb des normalen Bereiches
der Betriebstemperatur zur Lieferung an den Getriebeschmierkreis.
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In noch einem weiteren Aspekt der
Erfindung lenkt das Thermo-Stromsteuerventil
in Umgehung des Ölkühlers des
Getriebes kaltes Öl
von dem Getriebe-Drehmomentwandler durch das Reservoir.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung
ist ein begrenzter Umgehungskanal vorgesehen, um sicherzustellen,
dass ein Minimum eines gleich bleibenden Schmierölstromes zu dem Getriebeschmierölkreis gelenkt
wird.
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Eine Ölpumpe liefert Öl an einen
Ventilkörper zur
Verteilung an verschiedene Bauteile des Getriebes, wie z. B. einen
Getriebe-Drehmomentwandler, Kupplungen und Bremsen. Der überwiegende
Teil des Durchgangsöls,
der von dem Drehmomentwandler zurückkehrt, wird zu einem Thermoventil
gelenkt. Das Thermoventil lenkt das Öl zu dem Getriebereservoir,
wenn die Öltemperatur
unter einen vorbestimmten Wert liegt und lenkt das zurückkehrende Öl zur Lieferung
an einen Getriebeschmierkreis, wenn die Öltemperatur bei oder über einem
vorbestimmten Wert liegt.
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In einer Ausführungsform der Erfindung wird das
Durchgangsöl
von dem Drehmomentwandler durch einen Ölkühler vor dem Thermo-Ventil geleitet. Ein
minimaler Ölstrom
wird durch einen begrenzten Umgehungskanal, der oberstromig in Umgehung
des Thermoventils angeordnet ist, geleitet.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm eines Ölliefersystems
in einem Lastschaltgetriebe, welches eine Ausführungsform der Erfindung enthält.
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2 ist
ein Diagramm eines Ölliefersystems
in einem Lastschaltgetriebe, welches eine weitere Ausführungsform
der Erfindung enthält.
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3 ist
ein Diagramm eines Ölliefersystems
in einem Lastschaltgetriebe, welches eine weitere Ausführungsform
der Erfindung enthält.
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4 ist
eine Aufriss-Querschnittsansicht eines Thermo-Stromsteuerventils, welches in den 1 bis 3 verwendet werden kann.
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5 ist
eine Aufriss-Querschnittsansicht eines weiteren Thermo-Stromsteuerventils,
welches in den 1 bis 3 verwendet werden kann.
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BESCHREIBUNG
BEISPIELHAFTER AUFÜHRUNGSFORMEN
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
ist in 1 eine Verdrängerpumpe 10,
die Öl
aus einem Reservoir 12 abzieht, zur Lieferung an einen
Ventilkörper 14 des
Getriebes, zu sehen. Der Ventilkörper 14 ist in Übereinstimmung
mit den gut bekannten Ventilsystemen, die in Lastschaltgetrieben
verwendet werden, aufgebaut. Der Ventilkörper hat eine Vielzahl von
Ventilen, die die Flüssigkeit
zu den gewünschten Bauteilen
lenken.
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In 1 lenkt
der Ventilkörper 14 Flüssigkeit zu
einem herkömmlichen
Drehmomentwandler 16 welcher, nachdem er die Flüssigkeit
oder das Öl
verwendet hat, den Großteil
des Öls
zu dem Ventilkörper 14 zurück leitet,
während
ein kleiner Teil des Austritts zu einem Getriebeölkühler 18 gelenkt wird.
Der Ventilkörper 14 lenkt
den Ventilrücklauf
von dem Drehmomentwandler 16 zu einem Thermo-Stromsteuerventil 20,
das wirksam ist, um etwas oder alles von dem Öl zu dem Reservoir 12 zurückzuleiten,
wenn das Öl
sich unter einer vorbestimmten Temperatur befindet, und zu dem Getriebeölkühler 18 zurückzuleiten,
wenn das Öl
sich über
einer vorbestimmten Temperatur befindet. Der Ölkühler 18 lenkt Flüssigkeit
zu einem Schmiersystem oder -kreis 22 für den Getriebequerschnitt,
in welchem Lager und andere drehende oder gleitende Vorrichtungen
durch diese Flüssigkeit
geschmiert werden.
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Mit diesem System wird das Durchgangsöl, das heisst
das Öl,
das zwischen dem Ventilkörper und
dem Schmierkreis 22 für
den Getriebequerschnitt strömt,
derart gesteuert, dass das Öl
zu dem Reservoir 12 zurückgeleitet
wird, wenn die Temperatur unter einem vorbestimmten Wert liegt.
Dies hält das
Durchgangsöl
an dem Getriebeölkühler und
an dem Getriebequerschnitt an einem Mindestwert, während der Ölpegel in
dem Reservoir 12 an einem maximalen Wert gehalten wird.
Der höhere Ölpegel in
dem Reservoir 12 stellt sicher, dass der Einlass zu der
Pumpe 10 unter dem Ölpegel
liegen wird und verhindert damit einen Hohlsog der Pumpe 10.
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Das in 2 dargestellte Ölsystem
umfasst eine Verdrängerpumpe 10,
einen Ventilkörper 14,
einen Drehmomentwandler 16, einen Ölkühler 18, eine Thermo-Steuervorrichtung 20 und
einen Schmierkreis für
den Getriebequerschnitt 22 sowie ein Reservoir 12.
In dem in 2 dargestellten
Flüssigkeits-Ölsystem
ist das Thermo-Stromsteuerventil 20 derart wischen dem Ölkühler 18 und
dem Schmierkreis 22 für
den Getriebequerschnitt angeordnet, dass das Öl zu dem Reservoir 12 zurückgeleitet
wird, bis das an dem Thermo-Stromsteuerventil 20 ankommende Öl sich bei
oder über
einer vorbestimmten Temperatur befindet. In 2 ebenso wie in 1 erlaubt dies, dass das Durchgangsöl an dem
Schmierkreis für
den Getriebequerschnitt auf einem minimalen Wert gehalten werden
kann, während
der Ölpegel
des Reservoirs an einem maximalen Wert gehalten wird.
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Der in 3 gezeigte
Hydraulikkreis umfasst die selben Bauteile wie vorstehend für die 1 und 2 beschrieben, das heisst eine Pumpe 10,
ein Reservoir 12, einen Ventilkörper 14, einen Drehmomentwandler 16,
ein Thermo-Steuerventil 20, einen Getriebeölkühler 18 und
einen Schmierkreis 22 für
den Getriebequerschnitt. In der in 3 dargestellten Ausführungsform
ist das Thermo-Steuerventil 20 zwischen dem Drehmomentwandler 16 und
dem Ventilkörper 14 angeordnet,
so dass das Durchgangsöl von
dem Drehmomentwandler unmittelbar direkt zu dem Reservoir 12 gelenkt
wird, wenn die Öltemperatur
unter dem vorbestimmten Wert liegt. Dies begrenzt die Ölmenge,
die zwischen der Pumpe 10 und dem Schmierkreis 22 für den Getriebequerschnitt durchlaufen
würde,
weiter.
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Wie vorstehend beschrieben, wird
das Thermo-Steuerventil 20 das warme Getriebeöl durch
den Ventilkörper 14 zu
dem Getriebeölkühler
18 lenken, von
dem es zur Schmierung zu dem Schmierkreis 22 für den Getriebequerschnitt
verteilt wird.
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Wenn das Durchgangsöl die Temperatur
erreicht, so dass das Thermo-Steuerventil 20 den Großteil der
Flüssigkeit
zu dem Schmierkreis 22 für den Getriebequerschnitt verteilt,
vermindert dies die Menge an Öl,
die unmittelbar in dem Reservoir erhalten wird, da dieses durch
den Getriebequerschnitt in Durchgang zwischen der Thermo-Steuervorrichtung und
dem Reservoir gebracht wird. Da die Temperatur des Öls ansteigt,
steigt somit der Ölpegel
in dem Reservoir nicht so rasch an, wie es ohne die vorliegende Erfindung
der Fall wäre.
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In 4 ist
ein Thermo-Steuerventil 20A zu sehen, das in einem Körper oder
Gehäuse 24 angeordnet
ist, welcher/s, falls gewünscht,
Teil des Ventilkörpers 14 sein
kann. Die Position des Ventils 20A innerhalb des Flüssigkeitskreislaufs
wird jedoch den Typ von Gehäuse 24,
der verwendet bestimmen.
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Das Ventil 20A umfasst einen
Schieber 26, der in einer Ventilbohrung 28 verschiebbar
angeordnet ist und durch eine Vorspannfeder 30 in eine
Richtung gedrängt
wird. Der Schieber 26 weist beabstandete Flächen 32 und 34 mit
einer dazwischen angeordneten Vertiefung 36 zur Lenkung
von Flüssigkeit zwischen
zahlreichen Öffnungen
auf. Das Gehäuse 24 besitzt
eine Einlassöffnung 38,
die Hydrauliköl
von dem Ventilkörper 14 erhält, wie
in 1 zu sehen ist, von
dem Getriebeölkühler 18,
wie in 2 zu sehen ist,
oder von dem Drehmomentwandler, wie in 3 zu sehen ist.
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Der Schieber 26 ist in der
federgesetzten Position dargestellt, was anzeigen würde, dass
das Hydrauliköl
sich bei der richtigen Betriebstem peratur oder innerhalb des richtigen
Betriebsbereiches befindet. Die Ventilflächen 32 und 34 lenken
das Öl
von der Einlassöffnung 38 zu
einer Auslassöffnung 40, die
mit dem Getriebekühler 18,
wie in 1 dargestellt,
dem Schmierkreis 22 für
den Getriebequerschnitt, wie in 2 dargestellt,
oder dem Ventilkörper 14,
wie in 3 dargestellt,
in Verbindung steht.
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Eine auf Wärme ansprechende Vorrichtung 42,
wie z. B. eine ausdehnbares Federelement oder ein Wachskolbenelement,
oder eine elektro-hydraulische Vorrichtung mit einer Steuerung,
die mit einem Temperaturfühler
verbunden ist, ist wirksam, um den Schieber 26 nach links
gegen die Feder 30 zu drängen, wenn die Öltemperatur
unter dem vorbestimmten Wert liegt. Wenn die Öltemperatur ausreichend niedrig
ist, wie es normalerweise beim Starten des Fahrzeuges der Fall sein
wird, sind die Ventilflächen 32 und 34 wirksam,
um die Auslassöffnung 40 zu schließen und
eine Auslassöffnung 42,
die, wie in 1, 2 und 3 zu sehen, mit dem Reservoir 12 des Getriebes
verbunden ist, zu öffnen.
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Ebenfalls in dem Ventilkörper oder
Gehäuse 24 eingebaut
ist eine Umgehungsbegrenzung 44, die dem Öl, das zu
dem Einlass 38 gelangt, erlauben wird, die Vertiefung 36 des
Schiebers zu umgehen, wenn der Schieber sich in der kalten oder
linken Position befindet, und dadurch zu erlauben, dass eine minimalen
Menge Öl
direkt zu dem Schmierölkreis oder
dem Kühlkreis
strömt,
abhängig
davon, wie der Auslass 40 des Ventils 20A verbunden
ist. Dies stellt ein Minimum an Schmierflüssigkeit für die verschiedenen Teile innerhalb
des Getriebes sicher.
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Der Fachmann wird auch einsehen,
dass das Getriebesystem weitere Leckstellen, insbesondere in dem
Ventilkörper
und in den verschiede nen Kupplungen und Bremsen, aufweist, deren
Flüssigkeit
direkt oder indirekt mit dem Getriebeschmierkreis in Verbindung
steht, und dieses Öl
ist immer für
die Getriebeschmierung verfügbar.
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In 5 ist
ein Thermo-Ventil 20B dargestellt, das über einen Schieber 46 verfügt, der
in einem Ventilkörper 48,
welcher in einem Gehäuse 50 ausgebildet
ist, verschiebbar angeordnet ist. Das Gehäuse 50 ist mit einem
Gehäuse 52 verbunden,
mit einer dazwischen liegenden Dichtungs- oder Zwischenplatte 54.
Das Ventil 20B umfasst auch eine auf Wärme ansprechende Vorrichtung 56,
die wirksam ist, um den Schieber 46 nach links gegen eine
Vorspannfeder 58 zu drängen,
wenn die Öltemperatur unter
einem vorbestimmten Wert liegt.
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Der Schieber 46 weist drei
beabstandete Flächen 60, 62 und 64 auf,
welche den Flüssigkeitsstrom
von einer Einlassöffnung 66 zu
einem Paar Auslassöffnungen 68 und 70 steuern.
Das Gehäuse 52 besitzt
auch eine Öffnung 72,
die direkt mit dem Reservoir 12 verbunden ist.
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Die Zwischenplatte 54 weist
eine darin ausgebildete Begrenzung 76 auf, die einer kleinen
Menge der Flüssigkeit
erlaubt, von einem Längskanal 74 durch
die auf Wärme
ansprechende Vorrichtung 56 zu strömen, so dass dadurch die Öltemperatur
einfach ermittelt werden kann. Die Zwischenplatte 54 weist
auch Öffnungen
bei 78 und 80 auf, die eine Flüssigkeitsverbindung zwischen
den Öffnungen 66 und 70 bzw.
den Öffnungen 66 und 68 erlaubt.
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In der gezeigten federgesetzten oder Warm-Position
wird Flüssigkeit
zu der Einlassöffnung 66 gelenkt.
Von dort strömt
die Flüssigkeit
zwischen den Ventilflächen 62 und 64 zu
der Auslassöffnung 70,
die schließlich
mit dem Schmierkreis 22 für den Getriebequerschnitt in
Verbindung steht. Die Thermovorrichtung 56 wird, wenn das Öl kalt ist,
den Schieber 46 nach links gegen die Feder 58 bewegen, so
dass die Fläche 62 die
Verbindung zwischen den Öffnungen 66 und 70 schließen wird,
während
gleichzeitig eine Verbindung zwischen den Öffnungen 66 und 68 geöffnet wird.
Wenn der Schieber 46 sich in der durch die Thermovorrichtung
gesetzten Position befindet, wird das Öl an der Einlassöffnung 66 direkt in
das Reservoir 12 zurück übermittelt.
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Wenn das Ventil sich in der linken
Position oder der thermogesetzten Position befindet, erlaubt die Öffnung 78 einer
Mindestmenge Öl
von der Einlassöffnung 66 zu
der Auslassöffnung 70 zu
strömen, und
stellt dadurch eine Mindestmenge eines Ölstromes zu dem Schmierkreis
für den
Getriebequerschnitt sicher.