DE933014C

DE933014C - Switching device for automatic hydraulic or pneumatic switching of change gears, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE933014C
Application number: DED15386A
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Dr-Ing Foerster
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1952-12-09
Filing date: 1952-12-09
Publication date: 1955-09-15

Description

Schaltvorrichtung für selbsttätige hydraulische oder pneumatische Schaltungen von Wechselgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge Das Patent 931 268 bezieht sich auf eine selbsttätige Schaltung von Wechselgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchen die Schaltung in verschiedenen einstellbaren Bereichen erfolgt. Zur Schaltung innerhalb der einzelnen Bereiche ist ein Druckstufenregler vorgesehen, welcher durch einen vom Fahrer einstellbaren Bereichsschieber, insbesondere in Verbindung mit einem besonderen Überdruckventil, gesteuert wird. Insbesondere ist die Anordnung dort derart getroffen, daß durch den Bereichsschieber außer einer Leerlaufstellung drei Fahrbereiche eingestellt werden können, welche im Hauptpatent mit »Normal«, »Bremse I« und »Bremse II« bezeichnet sind. Die Schaltung von einem auf den anderen Gang erfolgt hierbei durch Änderung eines Regeldruckes, welcher von einer besonderen Pumpe geliefert und durch entsprechende Einstellung des Bereichsschiebers unter Mitwirkung des erwähnten Überdruckventils in Verbindung mit einer Drehzahlregelung durch den Druckstufenregler geregelt wird. Der Druckstufenregler ist nach dem Hauptpatent als Fliehkraftr egler mit mehreren als Fliehgewichte wirkenden Kugeln ausgebildet, welche je nach der Einstellung des Bereichsschiebers in Wirkungsbereitschaft gebracht werden können und bei unterschiedlichen Drehzahlen Drosselöffnungen steuern, derart, daß dadurch eine Druckerhöhung des gesteuerten Druckmittels bei einer bestimmten Drehzahl und die Umschaltung auf einen anderen Gang bewirkt wird.Switching device for automatic hydraulic or pneumatic Shifting of change gears, especially for motor vehicles The patent 931 268 relates to automatic shifting of change gears, in particular for motor vehicles in which the circuit is in various adjustable ranges he follows. A pressure stage regulator is used for switching within the individual areas provided, which by a range slider adjustable by the driver, in particular in connection with a special pressure relief valve. In particular the arrangement is made there such that the range slider except one Idle position three driving ranges can be set, which in the main patent are labeled "Normal", "Brake I" and "Brake II". The circuit of one on the other gear is done by changing a control pressure, which Delivered by a special pump and by setting the range slider accordingly with the help of the above-mentioned pressure relief valve in connection with a speed control is regulated by the pressure stage regulator. The pressure stage regulator is according to the main patent designed as a centrifugal governor with several balls acting as centrifugal weights, which are brought into operation depending on the setting of the area slider can be and control throttle openings at different speeds, in such a way, that thereby an increase in pressure of the controlled Pressure medium at a certain speed and the switch to another gear is effected.

Die Erfindung bezweckt eine Weiterbildung und Verbesserung eines solchen Druckstufenreglers und besteht darin, daß die Fliehgewichte als radial angeordnete vorzugsweise federbelastete Schieber ausgebildet sind und vorzugsweise mittels in sie eingesetzter Kugeln die Drosselöffnungen für den Durchtritt des hydraulischen Mittels steuern.The invention aims at a further development and improvement of such Compression regulator and consists in the fact that the flyweights are arranged as radially preferably spring-loaded slides are formed and preferably by means of in they inserted balls the throttle openings for the passage of the hydraulic Steer by means of.

Ein solcher Druckstufenregler zeichnet sich durch Einfachheit, Genauigkeit in der Wirkungsweise und besondere Betriebssicherheit aus. Durch Anordnung von Ausnehmungen und Nuten kann bei gleichem Schieberdurchmesser das Gewicht des Schiebers den jeweiligen Erfordernissen entsprechend bemessen werden. Außerdem kann der Schieber sicher geführt und in zuverlässiger Weise durch normale Schraubenfedern abgefedert werden. Die zur Steuerung der Drosselöffnungen dienenden Kugeln können gegebenenfalls auswechselbar sein.Such a pressure stage regulator is characterized by simplicity, accuracy in the mode of operation and special operational safety. By arranging recesses and grooves can be the weight of the slide for the same slide diameter Be dimensioned according to requirements. In addition, the slide can be guided safely and can be reliably cushioned by normal coil springs. the balls used to control the throttle openings can optionally be interchangeable be.

Zweckmäßig wird ferner das mit dem Druckstufenregler zusammenwirkende Überdruck- oder Druckstufenventil durch zwei oder mehrere nacheinander zur Wirkung kommende Federn belastet. Hierdurch ist eine genaue Abstimmung der einzelnen Druckstufen zueinander möglich, indem z. B. die ersten beiden Druckstufen durch entsprechende Vorspannung der Federn genau eingestellt werden können, während die letzte Druckstufe sich lediglich aus der Summe der beiden ersten unter Berücksichtigung des entstehenden Zusammenpressungsweges ergibt. In der Zeichnung ist ein Schaltschema der Schaltanordnung mit dem erfindungsgemäßen Druckstufenregler dargestellt. Hierbei zeigt Fig. V -ein Schema der Schaltautomatik ähnlich wie im Fall des Hauptpatents einschließlich dem Druckstufenregler und dem dem Druckstufenregler vorgeschalteten Überdruckventil, Fig. I a einen Schnitt durch den Druckstufenregler nach Linie a-a der Fig. I, Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch eine konstruktive Ausführungsform eines den Druckstufenregler und das Überdruckventil enthaltenden Aggregats im Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 4, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2 und Fig. 4- einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2. In Fig. I sind die einzelnen Teile und Leitungen mit den gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Teile und Leitungen im Hauptpatent versehen. Es bedeutet demgemäß P1 die vom Motor angetriebene Primärpumpe; P2 die Sekundärpumpe, V das Wechselventil, T den Druckregler, M- die an die Saugleitung des Motors angeschlossene Membran, wobei die den Druckregler spannende Feder 98' durch den Gashebel Ioo beim Überbrücken über Vollaststellung zusätzlich gespannt werden kann, Q den Bereichsschieber mit den Bereichsschieberteilen Q1 und Q2, welche durch einen Hebel I8o miteinander verbunden sind, wobei der Schieber durch den Hebel I6-verstellt werden kann, K2 und K3 die Kommandoschieber für den 2:, 3. und 4. Gang, I, II, III und IV die Anschlüsse an die Schaltkupplungen für den I. bis 4. Gang, Hy den Anschluß für die hydraulische Strömungskupplung; Sch den Anschluß für die Schmierung der Hauptwelle und Sch' den Anschluß für die Schmierung der Vorgelegewelle, P die Reglerpumpe, R den Druckstufenregler und Ü das Überdruck oder Druckstufenventil.In addition, the overpressure or pressure stage valve cooperating with the pressure stage regulator is expediently loaded by two or more springs that come into effect one after the other. This allows a precise coordination of the individual pressure levels to each other by z. B. the first two pressure stages can be precisely adjusted by pretensioning the springs, while the last pressure stage results only from the sum of the first two, taking into account the compression path. The drawing shows a circuit diagram of the switching arrangement with the pressure stage regulator according to the invention. Here, Fig. V shows a schematic of the automatic switch similar to the case of the main patent including the pressure stage regulator and the pressure regulator upstream of the pressure stage regulator, Fig. Ia a section through the pressure stage regulator according to line aa of Fig. I, Fig. 2 a vertical cross section through a structural embodiment of a unit containing the pressure stage regulator and the pressure relief valve in section along line 2-2 of FIG. 4, FIG. 3 is a section along line 3-3 of FIG. 2 and FIG. 4- is a section along line 4-4 of FIG Fig. 2. In Fig. I, the individual parts and lines are provided with the same reference numerals as the corresponding parts and lines in the main patent. Accordingly, P1 means the primary pump driven by the engine; P2 the secondary pump, V the shuttle valve, T the pressure regulator, M- the membrane connected to the suction line of the motor, whereby the spring 98 'tensioning the pressure regulator can be additionally tensioned by the throttle lever Ioo when bridging over the full load position, Q the range slide with the range slide parts Q1 and Q2, which are connected to one another by a lever I8o, whereby the slide can be adjusted using the lever I6, K2 and K3 the command slide for 2nd, 3rd and 4th gear, I, II, III and IV die Connections to the clutches for 1st to 4th gear, Hy the connection for the hydraulic fluid coupling; Sch the connection for the lubrication of the main shaft and Sch ' the connection for the lubrication of the countershaft, P the regulator pump, R the pressure stage regulator and Ü the overpressure or pressure stage valve.

In Fig. I a ist ein Querschnitt durch den Druckstufenregler R dargestellt. Wie im Hauptpatent sind insgesamt vier Regelglieder vorgesehen, welche nacheinander durch die Fliehkraft zur Wirkung kommen und dadurch den Druck von der Reglerpumpe P in den Leitungen 14, 15, 71 usw. steuern. Die Kanäle 39, 40, 41 und 42 stehen über die Anschlüsse 35, 36, 37, 38 mit dem Bereichsschieber Q1 bei 30, 31 und 32 und mit dem Überdruck- oder Druckstufenventil Ü bei 2o und 21 in Verbindung. Die einzelnen Regelglieder des Druckstufenreglers bestehen aus den Zylindern 51' bis 54!, welche mit den Öffnungen 5 i bis 54 in Verbindung-stehen. In den Zylindern 51' bis 54' gleiten die von den Federn 56 nach innen gedrückten Kolbenschieber 47' bis 50', welche durch Nuten und Ausnehmungen mit abgestuftem Gewicht ausgebildet sind und in welche Kugeln 47" bis 50" zur Steuerung der Öffnungen 51 bis 54 eingesetzt sind.A cross section through the pressure stage regulator R is shown in FIG. As in the main patent, a total of four control elements are provided, one after the other due to the centrifugal force come into effect and thereby the pressure from the regulator pump Control P on lines 14, 15, 71, etc. The channels 39, 40, 41 and 42 are available Via the connections 35, 36, 37, 38 with the range slider Q1 at 30, 31 and 32 and with the overpressure or pressure stage valve Ü at 2o and 21 in connection. the individual control elements of the pressure stage regulator consist of cylinders 51 'to 54 !, which are connected to the openings 5 i to 54. In the cylinders 51 'to 54' slide the piston slide 47 'pushed inward by the springs 56 to 50 ', which are formed by grooves and recesses with graduated weights and in which balls 47 ″ to 50 ″ for controlling the openings 51 to 54 are inserted are.

Das Überdruckventil Ü ist durch zwei Federn 18, 18' belastet, wobei bei aufwärts gehendem Ventilkolben zunächst die Feder 18 und durch Abheben der Federauflage 'von einem entsprechenden Anschlag die Feder i8' angehoben wird. In der gezeichneten Lage des Bereichsschiebers ist --der -Fahrbereich -»Normal« (N) eingeschaltet. Die Öffnungen 5 i bis 54 sind von den Schiebern 47' bis 5o' freigegeben. Das Drucköl kann über die Leitungen 35, 39, 51 nach außen abfließen. Erhöht sich die ..Drehzahl; so wird bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit V1 die Öffnung 5 i geschlossen. Da die Leitung bei 3o durch Q1 gesperrt ist, wird das Überdruckventil Ü gegen den Druck der Feder 18 angehoben, bis das Drucköl über die Leitungen .20, 36,. 40, 52 nach außen abfließen kann. Wird bei einer weiteren höheren Fahrgeschwindigkeit V2 auch der Durchgang 52 (durch 48') abgeschlossen, tritt eine weitere Druckerhöhung des durch P geförderten Drucköls dadurch ein, daß das Überdruckventil Ü gegen die Wirkung der Federn 18, 18" weiter angehoben wird, bis das Drucköl über die Leitungen 2,1, 38, 42 und den Durchgang 54 entweichen kann. Wird auch der Durchgang 54 durch den Schieber 5o' bei einer noch höheren Fahrgeschwindigkeit h3 geschlossen, wird das Überdruckventil Ü gegen die Wirkung der Federn 18, 18' so weit angehoben, bis das Drucköl bei D nach außen austreten kann.The pressure relief valve Ü is loaded by two springs 18, 18 ', wherein with the valve piston moving upwards, first the spring 18 and by lifting the spring support 'the spring i8' is raised by a corresponding stop. In the drawn The position of the range slider is - the - travel range - »Normal« (N) switched on. the Openings 5 i to 54 are released from the slides 47 'to 5o'. The pressure oil can flow to the outside via the lines 35, 39, 51. If the ..speed increases; so the opening 5 i is closed at a certain driving speed V1. Since the line is blocked at 3o by Q1, the pressure relief valve Ü is against the Pressure of the spring 18 increased until the pressure oil through the lines .20, 36 ,. 40, 52 can flow to the outside. If V2 the passage 52 (through 48 ') is also closed, and there is a further increase in pressure of the pressure oil promoted by P in that the pressure relief valve Ü against the Effect of the springs 18, 18 ″ is further increased until the pressure oil over the lines 2.1, 38, 42 and the passage 54 can escape. The passage 54 will also go through the slide 5o 'is closed at an even higher driving speed h3 the pressure relief valve Ü raised against the action of the springs 18, 18 'until the pressure oil can escape to the outside at D.

Bei Einstellung des Bereichsschiebers Q bzw. Q1 auf »Bremse I« (B I) werden die Leitungsanschlüsse bei 31 und 32 miteinander verbunden. Das hat zur Folge, daß zwar die erste Druckstufe des Fahrbereichs »Normal« erhalten bleibt, daß aber der Abschluß des Durchgangs 52 bei einer Fahrgeschwindigkeit V2 noch keine Druckerhöhung bringt, da das Öl auch weiterhin über 20, 31, 32, 37, 4I und den Durchgang 53 nach außen abfließen kann. Erst bei Abschluß des Durchgangs 53 bei einer Fahrgeschwindigkeit V2' tritt eine weitere Druckerhöhung ein, indem durch entsprechendes Anheben des Überdruckventils Ü das Drucköl über 2I, 38, 42, 54 abströmen kann. Eine weitere Druckerhöhung kann bei der Fahrgeschwindigkeit V3 wie bei Einstellung auf Fahrbereich »Normal« eintreten. Bei Einstellung auf »Bremse II« (B II) werden die Leitungen 30 und 3I miteinander verbunden, wodurch eine erste Druckerhöhung erst bei einer Fahrgeschwindigkeit V2 durch Abschluß der Öffnung 52 stattfindet. Eine weitere Druckerhöhung tritt wie im Fall »Normal« bei der Fahrgeschwindigkeit V3 durch Abschluß des Durchgangs 54 ein.When the range slider Q or Q1 is set to "Brake I" (B I), the line connections at 31 and 32 are connected to one another. As a result, the first pressure level of the "normal" driving range is retained, but the closure of passage 52 at a driving speed V2 does not yet result in an increase in pressure, since the oil continues to exceed 20, 31, 32, 37, 4I and the passage 53 can flow to the outside. Only when the passage 53 is closed at a driving speed V2 'does a further increase in pressure occur, in that the pressure oil can flow out via 2I, 38, 42, 54 by lifting the pressure relief valve U accordingly. A further increase in pressure can occur at travel speed V3, as with the setting to the »normal« travel range. When set to “Brake II” (B II), lines 30 and 3I are connected to one another, whereby a first pressure increase only takes place at a driving speed V2 when opening 52 is closed. A further increase in pressure occurs, as in the “normal” case, at travel speed V3 when passage 54 is closed.

Im übrigen ist die Wirkungsweise des Druckstufenreglers auf die Schaltung die gleiche wie im Hauptpatent beschrieben. Bei jeder Druckerhöhung findet ein Aufwärtsschalten des Getriebes statt, wobei jedoch durch entsprechende Steuerung mittels des Bereichsschiebers die eine oder andere Druckerhöhung für die Schaltung unbenutzt bleiben kann, so daß sich z. B. im Bereich »Normal« drei; im Bereich »Bremse I« zwei und im Bereich »Bremse II« nur eine Schaltung vollzieht.In addition, the mode of action of the pressure stage regulator on the circuit the same as described in the main patent. With every pressure increase there is an upshift of the transmission instead, but by appropriate control by means of the range slider one or the other pressure increase can remain unused for the circuit, so that z. B. in the area of "normal" three; in the »Brake I« area two and in the area "Brake II" only performs one shift.

In den Fig.2 bis 4 ist der Zusammenbau des Druckstufenreglers R mit dem Überdruckventil Ü, dem einen Teil Q1 des Bereichsschiebers, der Reglerpumpe P und der Sekundärpumpe P2 dargestellt.The assembly of the pressure stage regulator R is shown in FIGS the pressure relief valve Ü, one part Q1 of the range spool, the regulator pump P and the secondary pump P2.

Der Druckstufenregler ist hierbei mittels seiner Nabe 241 in einer Lagerbüchse 242 gelagert, die in den Gehäuseteil 243 des Schaltaggregats 233 eingesetzt ist. Der den Bereichsschieber Q1 und das Druckstufenventil Ü enthaltende Gehäuseteil 243 ist nach unten durch einen die Steuerkanäle abschließenden Deckel 244 abgedeckt. Axial zum Druckstufenregler R sind unter Zwischenschaltung einer Platte 245 die Gehäuse 246 und 247 für die Reglerpumpe P und die Pumpe P2 angeflanscht.The pressure stage regulator is here by means of its hub 241 in one Bearing bush 242 mounted, which is inserted into the housing part 243 of the switching unit 233 is. The housing part containing the range slide Q1 and the pressure stage valve Ü 243 is covered at the bottom by a cover 244 closing off the control channels. Axial to the pressure stage regulator R are with the interposition of a plate 245 the Flanged housings 246 and 247 for controller pump P and pump P2.

Der Druckstufenregler sowie die Pumpen P und P2 werden durch eine Getriebewelle angetrieben, mit welcher das in den Regler unverrückbar eingesetzte, z. B. eingeschrumpfte Steckglied 248 mittels der Klauen 249 koppelbar ist. An seinem entgegengesetzten Ende sind weitere Klauen 25I vorgesehen, welche mit Gegenklauen 252 des mit dem Antriebszahnrad 253 .der Pumpe P2 fest verbundenen Wellenstummels 254 im Eingriff stehen und das Antriebszahnrad 255 der Reglerpumpe P in Drehrichtung mitnehmen.The pressure stage regulator and the pumps P and P2 are controlled by a Gear shaft driven, with which the immovably inserted into the controller, z. B. shrunk male member 248 by means of the claws 249 can be coupled. On his Opposite end further claws 25I are provided, which with counter-claws 252 of the shaft stub firmly connected to the drive gear 253 of the pump P2 254 are in engagement and the drive gear 255 of the regulator pump P in the direction of rotation take along.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Switching device for automatic hydraulic or pneumatic switching of gearboxes with a pressure stage regulator designed as a centrifugal regulator, the individual stages of which are controlled by centrifugal weights, in particular for motor vehicles and in particular according to Patent 93I 268, characterized in that the centrifugal weights are arranged as radially arranged slides (47 'to 50') are suitably designed with different weights, which preferably control the throttle openings for the passage of the hydraulic medium by means of balls (47 "to 50") inserted into them.

2. Switching device according to claim i, characterized characterized in that the pressure regulator (R) upstream of the overpressure or Pressure stage valve (Ü) by two or more successively coming into effect Springs (18, 18 ') is loaded, through which the height of the pressure stages of the pressure stage regulator is determined.

3. Switching device according to claim i and 2, characterized in that that the pressure stage regulator with the associated part of the range slider and the Pressure relief valve is combined into a structural unit.

4. Switching device according to Claim 3, characterized in that the range slide (Q1) and the pressure relief valve (Ü) on both sides parallel to the one with control grooves for connecting the range slide and the pressure relief valve with the control chambers of the pressure stage regulator (R) Shaft part of the pressure stage regulator are arranged.