DE2936467A1

DE2936467A1 - Regler, insbesondere fuer automatische getriebe

Info

Publication number: DE2936467A1
Application number: DE19792936467
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Iwanaga; Kunio Ohtsuka; Kazuhiko Sugano; Takahiro Yamamori
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1979-09-10
Publication date: 1980-03-27
Also published as: FR2436297A1; GB2030662A; FR2436297B1; JPS5855387B2; JPS5540339A; GB2030662B; DE2936467C2

Description

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nissan 79-218(2)

- 3 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Regler, insbesondere für automatische Getriebe, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein automatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge umfaßt im wesentlichen einen Drehmomentwandler, eine Ubertragungs- oder Übersetzungseinheit und ein hydraulisches Regelsystem. Wenn ein hydraulisches Arbeitsfluid, das durch das hydraulische Regelsystem zirkuliert, eine erhebliche Menge Schmutz enthält, der aus Stahlpulver, feinen Sandteilchen und dgl. bestehen kann, ergibt sich die Möglichkeit, daß das hydraulische Regelsystem ungenau arbeitet, und insbesondere besteht die Gefahr, daß zahlreiche hydraulische Regelventile, die sich in dem Regelsystem befinden, fehlerhaft arbeiten oder betriebsunfähig werden, wenn die Ventilkörper durch den Schmutz blockiert werden.

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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.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, eine wirksame und praktikable Einrichtung zum Entfernen von Schmutz und insbesondere sehr feinem Schmutz aus dem Hydraulikfluid eines automatischen Getriebes für Kraftfahrzeuge oder dgl. zu schaffen.

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Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Die Erfindung beruht darauf, die Zentrifugalkraft, die sich während des Betriebes eines Reglers ergibt, zum Sammeln des Schmutzes aus dem hydraulischen Arbeitsfluid auszunutzen.

Da diese Zentrifugalkraft im Regler ohnehin zur Verfügung steht, ist es zweckmäßig, wenn der Regler die zusätzliche Funktion der Schmutzabscheidung übernimmt, zumal zu diesem Zweck nur geringfügige Änderungen des Reglers erforderlich sind.

Ein erfindungsgemäßer Regler weist wenigstens einen Fluidkanal auf, der mit einer öffnung versehen ist, über die eine Kammer mit dem Fluidkanal in Verbindung steht. Diese öffnung ist so angeordnet, daß Schmutz in dem hydraulischen Arbeitsfluid in die Kammer bei Drehung des Reglers durch die öffnung eintritt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen

erfindungsgemäßen Regler entlang der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 ist eine zugehörige Draufsicht;

Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie

III-III in Fig. 4;

Fig. 4 ist eine Ansicht auf den Regler der

Fig. 3 von unten;

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Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie

V-V in Fig. 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; 10

Fig. 8 ist ein Schnitt entlang der Linie

VIII-VIII in Fig. 7.

Anschließend soll ein erfindungsgemäßer Regler für automatische Getriebe beschrieben werden. Fig. 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 7b stützt eine Feder 8b 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. 2 bis 5 ist eine Anzahl von Fluidkanälen 9,10,11 in dem Gehäuse ausgebildet, die einen Leitungsdruck des hydraulischen Regelsystems eines automatischen Getriebes eintreten lassen. Weitere Fluidkanäle 12,13,14,15,16 und 17 dienen zur Abgabe des Regel-

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druckes. Diese Fluidkanäle können durch Bohrungen und/ oder durch Fräsen der 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 Reglerwelle 1 keine Drehung durch, so daß keine Zentrifugalkraft auf die Regelventile 4 und 5 einwirkt. In diesem Falle 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 werden eine kleinere Ringfläche 5a und eine größere Ringfläche 5b des zweiten Regelventils 5 dem Betriebsdruck ausgesetzt, der durch die Fluidkanäle 9,10 und 11 zugeführt wird. Aufgrund des Unterschiedes zwischen den Flächenbereichen der größeren und kleineren Ringfläche 5b und 5a wird das zweite Regelventil 5 durch den Betriebsdruck nach innen entgegen der Kraft der Feder 8a verschoben. Wenn sich das zweite Regelventil 5 um einen bestimmten Betrag in die Position der Fig. 1 bewegt hat, wird der Fluidkanal 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 Fig. 1 gezeigt ist, so daß die Fluidverbindung zwischen den Kanälen 14 und 15 unterbrochen wird. In diesem Falle steht ein Regeldruck, der der 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 Fluidka-

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nälen 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 Regeldruckes 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 Fahrzeuggeschwindkeit.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet, überwindet die Zentrifugalkraft, die auf das erste Regelventil 4 einwirkt, die Kraft der Feder 3b, so daß das Regelventil 4 nach außen verschoben wird und die äußere, oben in Fig. 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 5 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 einen Regeldruck, der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt und abnimmt und an die äußeren Fluidkreisläufe abgegeben wird, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.

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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, da diese Fluidkanäle unterschiedliche Richtungen aufweisen. Erfindungsgemäß weisen die Fluidkanäle 10, 11 eine öffnung 10b auf, die eine Verbindung zwischen den Fluidkanälen 10,11 und einer Kammer 21 in dem Gehäuse herstellt. Die öffnung 10b ist derart angeordnet, daß Schmutz, der sich in dem Arbeitsfluid in den Kanälen 10,11 befindet, in die Kammer 21 durch die öffnung 10b bei Drehung des Gehäuses eintreten kann. Bei dieser Ausführungsform steht die öffnung 10b mit dem Kurvenbereich 10a in Verbindung, so daß der Strom des Arbeitsfluids in dem stromaufwärtigen Fluidkanal 10 in Richtung der öffnung 10b gerichtet ist. Die Kammer 21 ist derart geformt und bemessen, daß das Fluid in der Kammer steht, 20

Gemäß Fig. 6 strömt das Arbeitsfluid 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 Fig. 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 kurzen Intervallen demontiert werden zu müssen.

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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 Drehung des Reglergehäuses eine Zentrifugalkraft in Richtung der Kammer 21 ergibt. Vorzugsweise ist der Abstand der Kammer 21 von der Drehachse 0 so groß wie möglich. Im übrigen ist es vorteilhaft, die Kammer 21 in den Kanälen 9,10,11 vorzusehen, die den Betriebsdruck einlassen, und zwar in einem Bereich stromaufwärts des zweiten Regelventils 5, so daß eine Blockierung der Regel ventile 4 und 5 vermieden wird. Im 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 abgefangen 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 Fig. 5 bis 8 hervorgeht, kann die Kammer 21 einen ersten Bereich 21a radial außerhalb der öffnung 10b 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

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- 10 strömt, enthaltenen Schmutzes bei Drehung des Gehäuses,

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

Die Größe der öffnung 10b 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.

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Claims

PAT E N TA N WA LTE

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

Balm Europaischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandatalres agrees pres !'Office europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N, tar Meer Dipl -Ing. H. Steinmeister

Dipl.-lng. F. E. Müller siekerwall 7, Triftstrasse 4,

D-8OOO MÖNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

79-218(2) St/ri

10. Sep. 1379

NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

REGLER, INSBESONDERE FÜR AUTOMATISCHE GETRIEBE

PRIORITÄT: 13. September 1978, Japan, No. 112643

PATENTANSPRÜCHE

11 / Regler, insbesondere für automatische Getriebe, mit einem um eine Achse drehbaren Gehäuse und wenigstens einem Fluidkanal in dem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß in einer radial-äußeren Wand des Fluidkanals (10 - 17) eine öffnung (10b) vorgesehen ist, hinter der sich eine Kammer (21) befindet, die derart ge·

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formt und bemessen ist, daß das Arbeitsfluid in der Kammer stillsteht.
2. Regler nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Kammer (21) einen ersten Bereich (21a) radial-außerhalb der öffnung (10b) in Bezug auf die Drehachse des Gehäuses und einen zweiten Bereich (21b) unterhalb des ersten Bereichs umfaßt.
3. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der öffnung (10b) derart gewählt ist, daß der Strom des Arbeitsfluids durch den Fluidkanal (10 - 17) störungsfrei bleibt und andererseits das Arbeitsfluid in der Kammer (21) stillsteht,

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4. Regler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkanal einen stromaufwärtigen Abschnitt (10) und einen stromabwärtigen Abschnitt (11) sowie einen Kurvenbereich (10a) zwischen beiden umfaßt und daß die öffnung (10b) in dem Kurvenbereich (10a) in dessen radial-äußerer Wand vorgesehen ist.
5. Regler nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß der Fluidkanal (10 - 17) mit einem auf Zentrifugalkraft ansprechenden Regelventil (4,5) an dessen Einlaß verbunden ist.

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