DE10062650A1 - Steuerventil für hydraulische Kupplungen - Google Patents
Steuerventil für hydraulische KupplungenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil einer hydraulischen Kupplung zur Steuerung des mittels einer hydraulischen Pumpe erzeugten Durchflusses eines Fluids durch einen Gehäuseeinlaß und/oder durch einen Gehäuseauslaß, um die Kopplung zwischen zwei rotierenden Elementen zu steuern, beispielsweise bei der Betätigung einer Kupplung. Das Gehäuse ist mit einem der beiden rotierenden Elemente verbunden, während ein Pumpelement, das durch einen Rotor gebildet wird, mit dem anderen rotierenden Element verbunden ist und in Eingriff mit einem inneren Zahnring steht, der einen Zahn mehr hat als der Rotor, um eine ausreichende Pumpkapazität zu schaffen, so daß die Pumpe als Bremse wirken kann, während sie noch einen relativ konstanten Pumpendruck aufweist. Das Steuerventil umfaßt ein Ventilsystem, durch das ein Druckfluid selektiv hindurchfließt, um die Kopplung der beiten rotierenden Elemente zu steuern. Die Erfindung umfaßt eine Ventilanordnung, die einen hydraulischen Strömungsweg für eine Gerotor-Pumpe erzeugt und einen Druckausgleich um die Pumpe aufrecht erhält. Das Absperrventil umfaßt eine Gruppe von relativ dünnen, kreisförmigen Scheiben, die nebeneinander angeordnet sind, einschließlich einer Federscheibe und einer Dichtungsscheibe, die sich gegenüberliegen, um ein Absperrventil zu schaffen, ferner mit einer Durchgangsscheibe, die eine Tasche bildet, um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen, sowie einer Begrenzungsscheibe, welche verhindert, daß der...
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für hydraulische Kupplungen insbeson
dere zur Verwendung mit einem Fahrzeug-Antriebsstrang in einem Gehäuse,
das ein hydraulisches Fluid enthält, um zwei Elemente zu koppeln, die sich um
eine Drehachse drehen, beispielsweise ein auf die Drehzahl ansprechendes
Differential mit begrenztem Schlupf.
Es sind viele Arten von hydraulischen Geräten bekannt, die Zahnräder mit
Innenverzahnung verwenden und die Gerotore oder Rotore genannt werden.
Solche Geräte können als Pumpen verwendet werden, wenn die Drehung
einer Welle in hydraulische Arbeit umgewandelt wird oder als Motore, wenn die
hydraulische Arbeit in die Drehung einer Welle umgewandelt wird. Bei einer
solchen Pumpe oder einem Motor arbeitet ein inneres Zahnrad mit nach außen
gerichteten Zähnen mit einem äußeren Zahnrad zusammen, das einwärts
gerichtete Zähne hat, so daß Fluidkammern zwischen ihnen entstehen, deren
Volumen mit der Drehung des inneren und des äußeren Zahnrades in einem
Gehäuse zunehmen und abnehmen. Indem der Einlaß und der Auslaß des
Gerätes mit den geeigneten Stellen längs der Seiten der Zahnräder verbunden
wird, empfangen diese Kammern Hydraulikfluid und geben es wieder ab, so
daß das Gerät als Pumpe oder Motor arbeiten kann. Eine Welle oder andere
mechanische Geräte können entweder mit dem inneren oder äußeren Rad
verbunden werden, abhängig von dem Typ des Gerätes.
Viele dieser bekannten Pumpen und Motoren haben ein Gehäuse mit einem
fixierten Einlaß und Auslaßventil. Bei anderen Pumpen und Motoren wird eine
rotierende Ventilplatte oder Ventilscheibe benutzt.
Solche Pumpen wurden bisher benutzt, um rotierende Teile eines Fahrzeug-
Antriebszuges zu koppeln, insbesondere ein Differential mit begrenztem
Schlupf. Diese bekannten Pumpen haben jedoch ungeeignete oder ineffiziente
Steuerventilsysteme. Die bekannten, konventionellen Steuerventilsysteme sind
ferner schwierig zu handhaben und zusammenzubauen und sie erfordern eine
teure maschinelle Bearbeitung.
Es besteht daher ein Bedarf an einem verbesserten und effizienteren Steuer
ventilsystem mit effektiven hydraulischen Strömungswegen.
Die Erfindung betrifft somit ein verbessertes Steuerventil zur Verwendung bei
der Steuerung beim Koppeln eines Paares von rotierenden Elementen in
einem Fahrzeug-Antriebszug.
Das Steuerventil nach der Erfindung umfaßt hierzu ein Ventilsystem, durch das
ein hydraulisches Druckfluid selektiv hindurch strömt, um die Kopplung der
rotierenden Elemente zu steuern. Die Erfindung umfaßt ein Absperrventil mit
eine dünnen Platte und einer Drucköffnung, das einen hydraulischen Strö
mungsweg für eine Pumpe erzeugt und einen Druckausgleich um die Pumpe
beibehält. Das Absperrventil und die Drucköffnung umfassen eine Gruppe von
relativ dünnen, kreisförmigen Platten, die geschichtet angeordnet sind, ein
schließlich einer Federplatte und einer Dichtplatte, die zusammenwirken, um
ein Absperrventil zu schaffen. Eine Platte mit einer Öffnung bildet eine Tasche,
um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen, und eine
Begrenzungsplatte verhindert eine Beschädigung der Federplatte durch ein
Vakuum, und sie verhindert ferner, daß die Federplatte oder der Federarm
verformt wird oder einen zu großen Weg ausführt. Die Anzahl und/oder die
Dicke der Platten mit einer Öffnung bestimmt, wie weit der Federarm sich
unter Druck bewegen kann.
Die Platten, die den Plattenstapel nach der Erfindung bilden, sind relativ groß
im Vergleich zu bisherigen bekannten Absperrventilteilen und daher leicht zu
handhaben und zusammenzubauen. Die Platten schaffen ferner einen Druck
ausgleich um die Pumpe. Eine relativ teure maschinelle Bearbeitung wie dies
bei konventionellen Ventilanordnungen bisher der Fall war, ist bei den erfin
dungsgemäßen Platten nicht erforderlich.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand
der Zeichnung erläutert, in der
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug mit Vierradantrieb zeigt, das eine
drehzahlempfindliche Differentialanordnung mit begrenztem
Schlupf nach der Erfindung aufweist.
Fig. 2 im Schnitt eine Differentialanordnung mit der Absperrventilanord
nung nach der Erfindung zeigt.
Fig. 3 im Schnitt Komponenten der Differentialanordnung nach der
Erfindung zeigt.
Fig. 4 in auseinandergezogener Darstellung die hauptsächlichen Kom
ponenten nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 5 in vergrößerter Ansicht den dimensionalen Zusammenhang und
die Positionierung der Ventilanordnung relativ zur Hydraulikpum
pe zeigt.
Fig. 6a und 6b schematisch Steuerventilsysteme für die Pumpe zeigen.
Fig. 1 zeigt ein vierradgetriebenes Fahrzeug mit einem Motor 110, einem
Getriebe 130, das über eine Kupplung 120 durch den Motor 110 angetrieben
wird, um die Drehzahl der Ausgangswelle des Motors 110 zu ändern. Ein
Vorgelege 150 teilt die Drehmomentübertragung auf zwischen einem ersten
Differential 140 für die hinteren Antriebsräder und einem zweiten Differential
170 für die vorderen Antriebsräder.
Das erste Differential 140 ist mit einer drehzahlempfindlichen Kupplung 200
mit begrenztem Schlupf versehen. Das Kupplungssystem 200 umfaßt eine
Ölpumpe, zum Beispiel eine Gerotor-Pumpe, welche durch die relative Dre
hung zwischen der rechten und linken Fahrzeugachse angetrieben wird, um
einen Öldruck zu erzeugen, welcher der Drehzahl dieser relativen Rotation
entspricht. Eine Reibungskupplung schaltet oder sperrt progressiv den Diffe
rentialgetriebesatz, das heißt die rechte und die linke Achse miteinander, und
zwar auf der Basis des Öldruckes, der von der Gerotor-Pumpe erzeugt wird.
Die Kupplung hat die Eigenschaft, daß das von der Kupplung übertragene
Drehmoment proportional zur Drehzahl der relativen Drehung ist.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf ein drehzahlempfindliches Differential mit
begrenztem Schlupf beschrieben wird, eignet sie sich auch in gleicher Weise
für einen Drehmoment-Kupplungsmechanismus, eine andere hydraulische
Kupplung für einen Antriebsstrang, oder jedes andere System, für welches das
erfindungsgemäße Absperrventilsystem geeignet oder erforderlich ist.
Fig. 2 zeigt die Komponenten des Differentiales und der Pumpe mit der
Absperrventilanordnung nach der Erfindung. Ein nicht gezeigter Zahnring ist an
einem äußeren Gehäuse 250 angeschraubt oder anderweitig befestigt an den
Flanschen 214a und 215a. Das im Schnitt gezeigte Differential hat ein Diffe
rentialgehäuse 215, Ritzel 224 und Tellerräder 226a, 226b, wobei die Ritzel
224 auf einer Welle 223 montiert sind.
Angrenzend an das Tellerrad 226a ist eine innere Kupplungsmuffe 242 an
geordnet mit einer Außenverzahnung. Eine Kupplungspackung ist zwischen
der rechten und der linken Achse (Fig. 1) angeordnet. Die Kupplungspackung
wird gebildet durch Kupplungsscheiben 244 und 245, die alternativ zwischen
der inneren Kupplungsmuffe 242 und dem Differentialgehäuse 215 eingebaut
sind. Die Kupplungsscheiben 244 kämmen mit der Verzahnung, die an der
Kupplungsmuffe 242 ausgebildet ist, und die Kupplungsscheiben 245 kämmen
mit einer Verzahnung oder Nuten, die an der inneren Oberfläche des Gehäu
ses 15 ausgebildet sind. Die Kupplungsscheiben 244 stehen in Reibungsein
griff mit den Kupplungsscheiben 245, um eine Drehmoment-Kupplung zwi
schen dem Differentialgehäuse und dem Planetengetriebe zu schaffen, das
durch die Ritzel 224 und die Tellerräder 226a, 226b gebildet wird. Das Dreh
moment wird übertragen vom Zahnring zum Differentialgehäuse 215, welches
die Ritzelwelle 223 und das Planetengetriebe antreibt. Wie unten beschrieben,
betätigt eine Hydraulikpumpe die Kupplungsscheiben, abhängig von der
relativen Drehung zwischen dem Differentialgehäuse/Zahnring und einem
Antrieb oder inneren Rotor 256 der Hydraulikpumpe.
Eine drehzahlempfindliche Fluidpumpenanordnung 250 betätigt einen Kolben,
der die Kupplungspackung zusammendrückt, um den Reibungseingriff zwi
schen den Kupplungsscheiben 244 und 245 zu steigern. Die Fluidpumpen
anordnung 250 hat ein äußeres Ringelement 252, einen äußeren Rotor 254
und einen inneren Rotor 256. Der innere Rotor 256 steht in Eingriff mit der
Kupplungsmuffe 242 und das äußere Ringelement 252 steht über einen
Zapfen 253 (Fig. 2) in Eingriff mit dem Differentialgehäuse 215.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, hat der innere Rotor 256 einen Zahn weniger
als der äußere Rotor 254 und wenn der innere Rotor 256 angetrieben wird,
treibt er den äußeren Rotor 254, der frei in dem äußeren Ringelement 252
rotieren kann, wodurch eine Reihe von Fluid-Taschen mit abnehmendem und
zunehmendem Volumen geschaffen wird, durch welche ein Druckfluid erzeugt
wird. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Pumpe wird nachfolgend in
größerem Detail beschrieben.
Außerhalb der Pumpe selbst ist der innere Rotor 246 verbunden mit der
Kupplungsmuffe 242, und diese steht in Eingriff mit den Kupplungsscheiben
244. Wenn eine relative Bewegung zwischen dem Zahnring/Differentialge
häuse 215 und dem inneren Rotor 256/Kupplungsmuffe 242 auftritt, erzeugt
der innere Rotor 256 der Pumpe 250 einen Fluiddruck.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen umfaßt die hydraulische Pumpe, die im Ge
häuse 215 längs der Drehachse A angeordnet ist, eine pumpende Komponen
te, die durch den Rotor 256 gebildet wird, der äußere Zähne 256a hat. Die
Hydraulikpumpe umfaßt ferner einen inneren Zahnring 254, der am Gehäuse
215 zur exzentrischen Drehung bezüglich des Rotors 256 montiert ist. Der
innere Zahnring 254 hat innere Zähne 254a in einer Anzahl, die um eins
größer ist als die Rotorverzahnung 256a und die in kämmendem Eingriff mit
der Rotorverzahnung stehen, um eine Pumpenwirkung bei einer relativen
Drehung zwischen dem Gehäuse und dem Rotor zu erzeugen. Wie noch
beschrieben wird, hat der Rotor 256 vorzugsweise acht Zähne 256a, und der
innere Zahnring 254 hat neun Zähne 254a, wodurch ein Verhältnis entsteht,
das eine ausreichende Pumpkapazität schafft, so daß die hydraulische Pumpe
effektiv als Bremse wirken kann, während sie trotzdem einen relativ konstanten
Pumpendruck ohne Fluid-Pulsation behält, welche die hydraulische Kupplung
zwischen den rotierenden Elementen nachträglich beeinflussen könnte. Es ist
auch möglich, daß der Rotor der Pumpe 5 oder zum Beispiel N dünnere Zähne
hat, und der Zahnring hat dann einen Zahn mehr (N + 1), die in Eingriff mit den
Zähnen des Rotors stehen, wodurch eine Konstruktion entsteht, die eine etwas
größere Pumpkapazität hat, jedoch weniger Konsistenz beim Fluiddruck,
jedoch nicht so viel, daß nachteilige Einflüsse auf die effektive hydraulische
Kupplung zwischen den rotierenden Elementen eintreten würden. Es ist ferner
möglich, daß der Rotor der Hydraulikpumpe mit sieben Innenzähnen und ihr
Zahnring mit acht Zähnen versehen ist, wenn ein mehr konsistenter Fluiddruck
erwünscht ist, selbst wenn die Menge des durchgepumpten Fluides etwas
abnimmt.
Wie die Fig. 4 zeigt, hat der Gehäusedeckel 214 Einlässe 158, durch welche
das hydraulische Fluid in das Gehäuse durch die Pumpe 250 gepumpt wird.
Zwei der Einlässe 158 sind so ausgebildet, daß das Pumpen erfolgt in beiden
Richtungen der relativen Rotation zwischen dem rotierenden Element, das
durch die Achs-Halbwelle verkörpert ist, und dem Gehäuse 215. Jeder der
Einlässe 158 hat ein zugehöriges Absperrventil zum Öffnen und Schließen der
Einlaßbohrungen. Die Absperrventile 160 haben eine Gruppe von geschichte
ten bzw. nebeneinander angeordneten Scheiben 162, 164, 166 und 168. Die
Erfindung umfaßt somit ein Absperrventil mit dünnen Scheiben und Drucköff
nungen, welches einen hydraulischen Strömungsweg erzeugt für eine Pumpe
und einen Druckausgleich um die Pumpe beibehält. Das Absperrventil umfaßt
eine Gruppe von relativ dünnen, kreisförmigen Scheiben, die geschichtet
angeordnet sind, mit einer Abdichtscheibe 162 mit einem Paar Eingangsöff
nungen 162a, die mit den Einlässen 158 fluchten. Benachbart zur Abdicht
scheibe 162 ist eine Federscheibe 164 angeordnet, die mit einem Paar bogen
förmiger Schlitze 164a und vorspringenden Federarmen 164b ausgerüstet ist.
Die Dichtscheibe 162 wirkt mit der Federscheibe 164 zusammen, um eine
Absperrventilanordnung 160 zu bilden. Eine Distanzscheibe oder eine Scheibe
166 mit Öffnungen bildet eine Tasche, die durch bogenförmige Schlitze 166a
gebildet wird, um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszuglei
chen, und eine Begrenzungsscheibe 168 bildet Begrenzungsnasen 168a,
welche die Abbiegung der Federarme 164b begrenzen. Die Begrenzungsnasen
168a verhindern ferner, daß die Federarme 164b durch ein Vakuum beschä
digt werden und sie verhindern ferner, daß die Federarme 164b einen zu
großen Weg ausführen und verformt werden könnten. Die Anzahl und/oder die
Dicke der Scheiben 166 bestimmen, wie weit die Federarme 164b sich unter
Druck bewegen können.
Fig. 5 zeigt vergrößert das Absperrventil um den dimensionalen Zusammen
hang und die Position des Ventiles bezüglich der Hydraulikpumpe.
Bei einer Drehrichtung der relativen Drehung zwischen dem Rotor 256 und
dem Zahnrad 254 öffnet eines der Ventile 160, so daß das hydraulische Fluid
durch die Öffnungen 158 in das Gehäuse 215 gepumpt werden kann, während
das andere Ventil 160 dann geschlossen ist, so daß das hydraulische Fluid
nicht durch die andere Einlaßöffnung aus dem Gehäuse nach außen gepumpt
werden kann. Bei entgegengesetzter Drehrichtung zwischen dem Rotor 256
und dem Gehäuse 250 werden die geöffneten und geschlossenen Positionen
der Einlaßöffnungen 158 umgekehrt.
Wie oben erwähnt, ist die Kupplung 260, die Kupplungsscheiben 244, 245
aufweist, innerhalb des taschenförmigen Differentialgehäuses 215 angeordnet
benachbart zu der Kappe 214 des Gehäuses. Die Hydraulikpumpe 250 ist in
dem äußeren Ringelement 252 angeordnet und liegt der Kupplung 260 gegen
über. Dieses äußere Ringelement 252 hat eine ringförmige Kammer 252a zur
Aufnahme eines Kupplungsbetätigungskolbens 270, der in Eingriff mit der
Kupplung 260 tritt, wie noch beschrieben wird, um den Zahnring 212 und das
Differentialgehäuse 222 mit der rechten und der linken Achse zu koppeln. Die
Kupplungsscheiben 244, 245 verbinden somit progressiv die rechte und die
linke Achse mit dem Differentialgehäuse 215, wenn ihre relative Rotation eine
vorgegebene Größe übersteigt.
Das äußere Ringelement 252 hat ferner eine Wand, die ein Paar Übergangs
öffnungen 252b bildet, durch welche Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe
250 zum Kupplungsbetätigungskolben 270 innerhalb der Kolbenkammer 252a
gepumpt wird. Dieser Fluß durch die Öffnungen 252 erfolgt durch eine der
Öffnungen bei einer relativen Drehrichtung zwischen dem Rotor 256 und dem
Zahnring 212 und durch die andere Öffnung bei entgegengesetzter Richtung
der relativen Rotation zwischen Rotor und Zahnring. Die durch die Scheibe
258 gebildeten Sperrventile gewährleisten, daß das Hydraulikfluid, das durch
die eine oder andere der Öffnungen zum Kolben 270 gepumpt wird, nicht
durch die andere Öffnung zurück zur hydraulischen Pumpe 250 gepumpt wird.
Um einen unerwünschten Druckaufbau in der Kolbenkammer 252a zu verhin
dern, ist ein Druckbegrenzungsventil 274 in der Wand des Ringelements 252
vorgesehen, welche die Öffnungen 252b definiert. In der in Fig. 4 dargestell
ten Ausführungsform besteht das Druckbegrenzungsventil 274 aus einer Kugel
275 und einer Feder 276, die an der Rückseite des Ringelements 252 durch
eine Halteplatte 277 an Ort und Stelle gehalten werden. Während Fig. 4 ein
Typ eines solchen Begrenzungsventils 274 zeigt, können auch verschiedene
andere äquivalente Ventile verwendet werden, um einen Druckaufbau in der
Kolbenkammer 252a zu begrenzen.
Das erfindungsgemäße Steuerventil umfaßt somit ein Absperrventilsystem,
durch das ein hydraulisches Druckfluid selektiv hindurchströmt, um die Kopp
lung der beiden rotierenden Elemente zu steuern. Vorgesehen ist ein Absperr
ventil, das aus dünnen Scheiben aufgebaut ist, die einen hydraulischen Strö
mungsweg für eine Pumpe schaffen, wobei das Ventil einen Druckausgleich
um die Pumpe aufrecht erhält. Die Erfindung wurde in Form eines Absperr
ventiles beschrieben, das ein hydraulisches Fluid zu einer Pumpe liefert, das
selbe Ventilsystem kann aber auch zwischen der Pumpe und dem Betäti
gungskolben angeordnet werden, wobei es auf die Kupplung einwirkt an Stelle
des Einwegventiles 258 nach Fig. 4. Ferner ist die Ventilanordnung nicht auf
Gerotor-Pumpen beschränkt und sie kann effektiv auch für andere Anwendun
gen eingesetzt werden. Ferner sind die Schlitze, die Federarme und die
Begrenzungsnasen des Ventilsystems nach der Erfindung nicht auf die in der
Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt, die nur eine beispiels
weise bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Die Fig. 6a und 6b zeigen schematische Darstellungen von alternierenden
Anordnungen des Ventilsystems und des Pumpensystems. Das Ventil umfaßt
Dichtscheiben 162, Federscheiben 164, Distanzscheiben oder Durchlaßschei
ben 166 und Begrenzungsscheiben 168.
Das Ventil hat eine Gruppe von relativ dünnen kreisförmigen Scheiben in
geschichteter Anordnung, einschließlich einer Federscheibe und einer Dich
tungsscheibe, die sich gegenüber liegen, um eine Absperrventilanordnung zu
schaffen, ferner mit einer Durchlaßscheibe, die eine Tasche bildet, um den
Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen, sowie mit einer
Begrenzungsscheibe, welche verhindert, daß der Federarm durch ein Vakuum
beschädigt wird, und daß der Federarm einen Über-Weg ausführt und verformt
wird. Die Anzahl und/oder die Dicke der Durchlaßscheiben bestimmt, wie weit
der Federarm unter Druck sich bewegen kann.
Die Scheiben, die den Scheibenstapel nach der Erfindung bilden, sind relativ
groß im Vergleich mit bisherigen Ventilanordnungen und daher leicht zu
handhaben und zusammenzubauen. Die Scheiben ermöglichen einen Druck
ausgleich um die Pumpe, benötigen aber keine relativ teure maschinelle
Bearbeitung wie bei konventionellen Ventilanordnungen.
Claims (20)
1. Steuerventil, durch das ein hydraulisches Druckfluid selektiv hindurch
führbar ist,
gekennzeichnet durch wenigstens eine Dichtungsscheibe mit
wenigstens einer durchgehenden Öffnung, eine Federscheibe mit
wenigstens einer Öffnung, und einem Federarm innerhalb der Öffnung,
wobei die Federscheibe benachbart zu der Dichtungsscheibe angeord net ist, wenigstens eine Durchlaßscheibe, die wenigstens eine Durchlaßöffnung aufweist, wobei die Durchlaßscheibe benachbart zu der Federscheibe angeordnet ist, derart, daß der Federarm mit der Öffnung in der Durchlaßscheibe fluchtet, und durch wenigstens eine Begrenzungsscheibe, welche die Bewegung des Federarms begrenzt,
wobei die Dichtungsscheibe und die Federscheibe ein Absperrventil bilden, während die Durchlaßscheibe und die Begrenzungsscheibe Betriebsparameter für das Absperrventil bilden.
wobei die Federscheibe benachbart zu der Dichtungsscheibe angeord net ist, wenigstens eine Durchlaßscheibe, die wenigstens eine Durchlaßöffnung aufweist, wobei die Durchlaßscheibe benachbart zu der Federscheibe angeordnet ist, derart, daß der Federarm mit der Öffnung in der Durchlaßscheibe fluchtet, und durch wenigstens eine Begrenzungsscheibe, welche die Bewegung des Federarms begrenzt,
wobei die Dichtungsscheibe und die Federscheibe ein Absperrventil bilden, während die Durchlaßscheibe und die Begrenzungsscheibe Betriebsparameter für das Absperrventil bilden.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine der Scheiben aus der Gruppe Dichtungsscheibe, Federscheibe,
Durchlaßscheibe und Begrenzungsscheibe eine kreisförmige Form hat.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Scheiben,
nämlich Dichtungsscheibe, Federscheibe, Durchlaßscheibe und
Begrenzungsscheibe kreisförmig ausgebildet sind.
4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das
Ventil die Zuströmung eines durch eine Pumpe umgewälzten Fluides
steuerbar ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung
in der Durchlaßscheibe wenigstens eine Tasche bildet, um den Druck
in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen.
6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begren
zungsscheibe verhindert, daß der Federarm durch ein Vakuum
beschädigt wird, und daß sie ferner verhindert, daß der Federarm
einen Über-Weg ausführt und verformt wird.
7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaß
scheibe bestimmt, wie weit der Federarm unter Druck sich bewegen
kann.
8. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das
Ventil die Zufuhr eines hydraulischen Fluides zu der Pumpe steuerbar
ist.
9. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das
Ventil die Zufuhr des hydraulischen Fluides von der Pumpe zu einem
durch die Pumpe angetriebenen Betätigungskolben steuerbar ist.
10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betäti
gungskolben eine Kupplung betätigt, die innerhalb einer Drehmoment-
Kupplungseinrichtung angeordnet ist.
11. Hydraulische Kupplung für einen Fahrzeug-Antriebszug, der in einem
Gehäuse der Kupplung untergebracht ist, das ein hydraulisches Fluid
enthält, um zwei Elemente zu koppeln, die um eine Drehachse
rotieren, gekennzeichnet durch
eine hohle Kapsel, die in dem Gehäuse um die Drehachse drehbar ist,
eine hydraulische Pumpe, die in der Kapsel längs der Dreh achse angeordnet ist, um bei einer relativen Drehung zwischen den beiden rotierenden Elementen eine Pumpwirkung zu erzeugen,
eine Einlaßöffnung, durch welche hydraulisches Fluid durch die hydraulische Pumpe in die Kapsel gepumpt wird,
eine Kupplung mit einer Kolbenkammer, die in der Kapsel angeordnet ist und einen Betätigungskolben hat, der in der Kolben kammer angeordnet ist und antreibbar ist, um die Kupplung ein zurücken und die beiden rotierenden Elemente miteinander zu koppeln,
ferner dadurch, daß die Kapsel eine Durchlaßöffnung aufweist, durch welche das gepumpte Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe zur Kolbenkammer geleitet wird,
sowie durch eine Auslaßöffnung, durch welche das gepumpte Hydraulikfluid von der Kolbenkammer abfließt,
ferner gekennzeichnet durch ein Steuerventil mit wenigstens einer Dichtungsscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, einer Federscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist und einen vorstehenden Federarm aufweist, der sich in die Öffnung hinein erstreckt, wobei die Federscheibe benachbart zu der Dichtungsscheibe angeordnet ist, ferner mit wenigstens einer Durch laßscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei die Durchlaßscheibe benachbart zu der Federscheibe angeordnet ist derart, daß der Federarm mit der Öffnung in der Durchlaßscheibe fluchtet, sowie mit wenigstens einer Begrenzungsscheibe, welche die Bewegung des Federarmes begrenzt, wobei durch die Dichtungs scheibe und die Federscheibe ein Absperrventil gebildet ist, während die Durchlaßscheibe und die Begrenzungsscheibe Betriebsparameter für das Absperrventil definieren.
eine hohle Kapsel, die in dem Gehäuse um die Drehachse drehbar ist,
eine hydraulische Pumpe, die in der Kapsel längs der Dreh achse angeordnet ist, um bei einer relativen Drehung zwischen den beiden rotierenden Elementen eine Pumpwirkung zu erzeugen,
eine Einlaßöffnung, durch welche hydraulisches Fluid durch die hydraulische Pumpe in die Kapsel gepumpt wird,
eine Kupplung mit einer Kolbenkammer, die in der Kapsel angeordnet ist und einen Betätigungskolben hat, der in der Kolben kammer angeordnet ist und antreibbar ist, um die Kupplung ein zurücken und die beiden rotierenden Elemente miteinander zu koppeln,
ferner dadurch, daß die Kapsel eine Durchlaßöffnung aufweist, durch welche das gepumpte Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe zur Kolbenkammer geleitet wird,
sowie durch eine Auslaßöffnung, durch welche das gepumpte Hydraulikfluid von der Kolbenkammer abfließt,
ferner gekennzeichnet durch ein Steuerventil mit wenigstens einer Dichtungsscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, einer Federscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist und einen vorstehenden Federarm aufweist, der sich in die Öffnung hinein erstreckt, wobei die Federscheibe benachbart zu der Dichtungsscheibe angeordnet ist, ferner mit wenigstens einer Durch laßscheibe, die wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei die Durchlaßscheibe benachbart zu der Federscheibe angeordnet ist derart, daß der Federarm mit der Öffnung in der Durchlaßscheibe fluchtet, sowie mit wenigstens einer Begrenzungsscheibe, welche die Bewegung des Federarmes begrenzt, wobei durch die Dichtungs scheibe und die Federscheibe ein Absperrventil gebildet ist, während die Durchlaßscheibe und die Begrenzungsscheibe Betriebsparameter für das Absperrventil definieren.
12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens eine der Scheiben aus der Gruppe Dichtungsscheibe, Feder
scheibe, Durchlaßscheibe und Begrenzungsscheibe kreisförmig
ausgebildet ist.
13. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dichtungsscheibe, Federscheibe, Durchlaßscheibe und Begrenzungs
scheibe kreisförmig ausgebildet sind.
14. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch
das Absperrventilsystem die Zufuhr bzw. der Durchfluß des von der
Pumpe gelieferten hydraulischen Fluides steuerbar ist.
15. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Öffnung in der Durchlaßscheibe wenigstens eine Tasche gebildet wird,
um den Druck in verschiedenen Bereichen der Pumpe auszugleichen.
16. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Begrenzungsscheibe verhindert wird, daß der Federarm durch ein
Vakuum beschädigt wird und daß der Federarm einen Über-Weg
ausführt und verformt wird.
17. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Durchlaßscheiben bestimmen, wie weit der Federarm unter Druck
bewegen kann.
18. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch
das Absperrventil die Zufuhr eines Hydraulikfluides zu der Pumpe
steuerbar ist.
19. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das
Absperrventil die Zufuhr des hydraulischen Fluides zu einem Betäti
gungskolben steuert, der von der Pumpe angetrieben ist.
20. Kupplung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß durch
den Betätigungskolben eine Kupplung betätigbar ist, die in einem
drehzahlempfindlichen Differential mit begrenztem Schlupf eingebaut
ist.
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US7532114B2 (en) * | 2003-02-03 | 2009-05-12 | Ingrid, Inc. | Fixed part-portable part communications network for a security network |
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US7341136B2 (en) * | 2005-08-25 | 2008-03-11 | Torque-Traction Technologies, Llc. | Hydraulic fluid plenum plate assembly |
US8152672B2 (en) * | 2009-07-24 | 2012-04-10 | Honda Motor Company, Ltd. | Differential assembly including differential lock and blocking member |
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USD735758S1 (en) | 2014-10-13 | 2015-08-04 | Eaton Corporation | Composite differential plenum |
US8951159B2 (en) | 2012-10-10 | 2015-02-10 | Eaton Corporation | Differential case having lock pins in-line with clutch ear guides |
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WO2019036750A1 (en) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | Macnaught Pty Ltd | SPOOL BRAKE SYSTEM |
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WO1993018304A1 (en) * | 1992-03-03 | 1993-09-16 | Matsushita Refrigeration Company | Hermetic compressor |
WO1993019310A1 (en) * | 1992-03-20 | 1993-09-30 | Asha Corporation | Vehicle drivetrain hydraulic coupling |
JPH06147116A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-27 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ピストン型圧縮機 |
AT401549B (de) * | 1992-12-23 | 1996-09-25 | Hoerbiger Ventilwerke Ag | Selbsttätiges ventil |
US5595214A (en) | 1993-02-10 | 1997-01-21 | Asha Corporation | Hydraulic coupling for vehicle drivetrain |
JPH08193575A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Sanden Corp | 弁板装置 |
US5749801A (en) * | 1995-03-28 | 1998-05-12 | Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha | Differential unit |
JPH10339270A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-22 | Daewoo Electron Co Ltd | 圧縮機の弁結合体 |
US6041903A (en) * | 1997-12-17 | 2000-03-28 | New Venture Gear, Inc. | Hydraulic coupling for vehicular power transfer systems |
US6155947A (en) * | 1999-05-26 | 2000-12-05 | Mclaren Automotive Group, Inc. | Speed-sensitive differential |
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8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16K 15/14 AFI20051017BHDE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |