DE3907993C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D25/14—Fluid pressure control
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16D25/06—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch
- F16D25/062—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces
- F16D25/063—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially
- F16D25/0635—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs
- F16D25/0638—Fluid-actuated clutches in which the fluid actuates a piston incorporated in, i.e. rotating with the clutch the clutch having friction surfaces with clutch members exclusively moving axially with flat friction surfaces, e.g. discs with more than two discs, e.g. multiple lamellae
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D48/00—External control of clutches
- F16D48/02—Control by fluid pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D48/00—External control of clutches
- F16D48/02—Control by fluid pressure
- F16D2048/0221—Valves for clutch control systems; Details thereof
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Kugel-Entleerventil nach
dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist allgemein bekannt, bei umlaufenden
Lamellenkupplungen, z. B. in einem Automatgetriebe, Kugel-
Entleerventile zur Entleerung des Kolbenraumes vom Drucköl
nahe dem äußeren Durchmesser dieses Raumes anzuordnen.
Damit soll der Kolben vom Rotationsdruck des Öles entlastet
werden. Das Ventil öffnet selbsttätig, wenn der Kolbenraum
entlüftet wird, weil dann kein Schaltdruck mehr anliegt und
die Ventilkugel infolge der Wirkung der Fliehkraft vom
Ventilsitz nach radial außen abgehoben wird. Das im
Kupplungsraum nur dem Rotationsdruck unterworfene Drucköl
kann infolge des Schlitzes zwischen der Ventilkugel und der
Wandung des Kugelraumes sowie der Öffnung des Ventils
hinter dem Kugelsitz z. B. in den Getrieberaum abfließen.
Für eine schnelle Entleerung des Kolbenraumes ist es dabei
günstig, wenn die Durchmesserdifferenz zwischen der
Ventilkugel und dem Kugelraum möglichst groß ist, weil sich
dadurch ein Spalt mit einem größeren Querschnitt ergibt.
Soll die Kupplung geschlossen werden, wird der
Kolbenraum mit Drucköl beaufschlagt. Dabei muß durch die
Strömungskräfte des ausströmenden Öles die Kugel aus der
radial äußeren Lage entgegen der Wirkung der Fliehkraft auf
den Ventilsitz verschoben werden, was bei hoher Drehzahl
und einem großen Durchmesser des Kugelraumes bei nicht
ausreichend hohem Schaltdruck zum Nichtschließen des
Ventils und zu Störungen im Schließvorgang der Kupplung
führt.
Wird mit einem kleineren Durchmesser des Kugelraumes diesem
Nachteil entgegengewirkt, verringert sich zwar der Spalt
und die Kugel schließt schneller das Entleerungsventil.
Dafür dauert aber die Entlastung des Kolbens bei der
Öffnung der Kupplung länger, weil das Drucköl infolge
dieses kleinen Spaltes und des damit festgelegten kleinen
Abflußquerschnittes langsamer abfließt.
Eine gattungsgemäß ausgebildete Lamellenkupplung mit
einem zweistufigen Kugel-Entleerventil ist aus der
US-PS 29 54 040 bekannt. Dabei ist die Ventilkugel in einem
Gehäuse angeordnet, in welchem durch eine stufenartig
ausgebildete Bohrung zwei im Durchmesser unterschiedliche
in axialer Richtung nebeneinanderliegende Kugelräume
gebildet sind. Durch diese stufenartig abgesetzte Bohrung
soll der durch den Druck im Kolbenraum gesteuerte
Schließkraft des Kugel-Entleerventils verbessert werden.
Dabei wird die Ventilkugel in zwei Schritten bis auf ihren
Ventilsitz bewegt. Es treten dabei aber ebenfalls die
eingangs erwähnten Probleme auf, daß die Strömungskräfte
des ausströmenden Öls bei einem für den Entleervorgang
günstigen Durchmesser des Ventilraumes nicht dazu in der
Lage sind, die Ventilkugel entgegen der Wirkung der
Fliehkraft auf den Ventilsitz zu bewegen.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Kugel-
Entleerventil nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 so
weiterzuentwickeln, daß sowohl eine schnelle Entleerung des
Kolbenraumes bei dem Öffnen der Kupplung wie auch eine
schnelle Schließung des Entleerventils erfolgt, damit keine
Verzögerung beim Schließen der Kupplung auftritt. Darüber
hinaus soll die von der Drehzahl der Kupplung und der Höhe
des Schaltdruckes vom Drucköl abhängige Funktion des Kugel-
Entleerventils weitestgehend beseitigt werden, und
schließlich soll dies mit möglichst einfachen Mitteln
erfolgen.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen
vom Anspruch 1 gelöst. Die im Durchmesser verschiedenen
Kugelräume sind danach innerhalb einer Kugelaufnahmehülse
vorgesehen, wobei diese Kugelaufnahmehülse an ihrer
Stirnseite am Kolben der Kupplungsbetätigung anliegt. Zu
Beginn eines Entleervorgangs des Kolbenraums, also vor dem
Ausrücken der Lamellenkupplung, befindet sich die Kugel in
dem im Durchmesser großen Kugelraum, wodurch der Kolbenraum
schnell entleerbar ist, so daß sich gute
Öffnungseigenschaften der Kupplung ergeben. Im ausgerückten
Zustand der Lamellenkupplung hält der Kolben dagegen die
Kugelaufnahmehülse in einer Stellung, in der sich die Kugel
in dem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Kugelraum
befindet. Bei einer anschließenden Befüllung des
Kolbenraums mit Druckmittel wird die Ventilkugel relativ
schnell in ihre Schließstellung bewegt, so daß sich ein
günstiges Einrückverhalten der Lamellenkupplung ergibt.
In vorteilhafter Weise kann gemäß Anspruch 2 die
Nachführung der Kugelaufnahmehülse beim Schließen des
Kolbens von einer Druckfeder erfolgen. Weiterhin besteht
gemäß Anspruch 3 aber auch die Möglichkeit, in Abhängigkeit
vom Schaltdruck des Drucköles im Kolbenraum eine
Nachführung der Kugelaufnahmehülse beim Einrücken der
Lamellenkupplung zu erzielen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von
Zeichnungen und von Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise dargestellte umlaufende
Lamellenkupplung mit einem zweistufigen
Entleerventil in Öffnungsstellung und im
Schnitt;
Fig. 2 ein zweistufiges Entleerventil in
geschlossener Stellung mit einer Druckfeder
zur Betätigung der Kugelaufnahmehülse;
Fig. 3 ein zweistufiges Entleerventil nach Fig. 3,
jedoch mit einem Druckraum für die axiale
Verschiebung der Kugelaufnahmehülse.
Die Fig. 1 zeigt ein zweistufiges Kugel-Entleerventil 2 in
seiner Öffnungsstellung. Es ist im Kupplungsträger 31 angeordnet
und verbindet in dieser Stellung, in der eine
Lamellenkupplung 3 geöffnet ist, einen Kolbenraum 33 mit einem
Getrieberaum 41, der sich zwischen der umlaufenden
Lamellenkupplung 3 und einem Getriebegehäuse 4 ergibt. Mit 34 ist
ein Druckölzuführkanal und mit 35 eine Rückstellfeder für einen
Kolben 32 bezeichnet. Am Kupplungsträger 31 sind in bekannter
Weise Außenlamellen 36 und eine Endscheibe 37 und am
Innenlamellenträger 38 Innenlamellen 39 angeordnet. Das
Gehäuse 21 des zweistufigen Kugel-Entleerventils 2 hat an der
inneren Seite einen Bund 210, mit dem es am Kupplungsträger 31
anliegt und der in den Kolbenraum 33 hineinragt, und einen nach
außen gerichteten durchbohrten Boden 211, in dem zentrisch die
Hülse mit dem Ventilsitz 22 und einer Öffnung 220 des Ventils 2
befestigt ist. Zwischen dem Gehäuse 21 und der Hülse für den
Ventilsitz 22 ist axial verschiebbar eine Kugelaufnahmehülse 24
angeordnet, die eine abgesetzte Bohrung aufweist, so daß sich
zwei nebeneinander liegende Kugelräume 25, 26, und zwar ein
innen nahe am Ventilsitz liegender mit einem größeren
Durchmesser D 1 und ein außen nahe am Kolben 32 der
Lamellenkupplung 3 liegender mit einem kleineren Durchmesser D 2,
ergeben. Die Kugelaufnahmehülse 24 wird außen im Gehäuse 21 und
innen teilweise am großen Durchmesser D 1 der Hülse für den
Ventilsitz 22 geführt. Zwischen der nach außen gerichteten
Stirnseite der Kugelaufnahmehülse 24 und dem Boden vom
Gehäuse 21 ergibt sich noch ein Federraum mit einer
Druckfeder 27, die ständig die nach innen gerichtete Stirnseite
an den Kolben 32 der Lamellenkupplung andrückt, so daß die
Kugelaufnahmehülse 24 die axiale Verschiebung des Kolbens 32
beim Füllen und Entleeren des Kolbenraumes 33 mitmacht.
Die Fig. 2 zeigt ein zweistufiges Kugel-Entleerventil 2
nach der Fig. 1, jedoch in der geschlossenen Stellung, in der
auch die umlaufende Lamellenkupplung 3 geschlossen ist und der
Kolben 32 sich in der rechten Endstellung befindet.
Das zweistufige Kugel-Entleerventil 2 nach den Fig. 1 und 2
wirkt wie folgt:
Wird zum Schließen der umlaufenden Lamellenkupplung 3 Drucköl über den Druckölzuführkanal 34 in den Kolbenraum 33 gefördert, wird auch die Kugel 23 mit Drucköl beaufschlagt, weil der Kugelraum 26 auch bei anliegender Stirnseite der Kugelaufnahmehülse 24 am Kolben 32 mit dem Kolbenraum verbunden ist. Infolge des kleinen Durchmessers D 2 vom Kugelraum 26 und der nur geringfügig radial nach außen über die Fliehkraft FF verschobenen Kugel 23 - Spalt 260 klein - wird diese sehr schnell auf den Ventilsitz gedrückt und verschließt die Öffnung 220, dabei kann vor diesem vorgang infolge des kleinen Spaltes 260 zwischen der Kugel 23 und dem nur wenig größeren Durchmesser D 2 des Kugelraumes 26 in der Ebene der Kugel sehr wenig Drucköl entweichen, so daß der Druckaufbau im Kolbenraum 33 schnell erfolgt und die umlaufende Lamellenkupplung 3 wie gewollt schnell geschlossen wird. Dies ist auch möglich bei relativ geringem Druck des Öles und bei hoher Drehzahl des Kupplungsträgers 31.
Wird zum Schließen der umlaufenden Lamellenkupplung 3 Drucköl über den Druckölzuführkanal 34 in den Kolbenraum 33 gefördert, wird auch die Kugel 23 mit Drucköl beaufschlagt, weil der Kugelraum 26 auch bei anliegender Stirnseite der Kugelaufnahmehülse 24 am Kolben 32 mit dem Kolbenraum verbunden ist. Infolge des kleinen Durchmessers D 2 vom Kugelraum 26 und der nur geringfügig radial nach außen über die Fliehkraft FF verschobenen Kugel 23 - Spalt 260 klein - wird diese sehr schnell auf den Ventilsitz gedrückt und verschließt die Öffnung 220, dabei kann vor diesem vorgang infolge des kleinen Spaltes 260 zwischen der Kugel 23 und dem nur wenig größeren Durchmesser D 2 des Kugelraumes 26 in der Ebene der Kugel sehr wenig Drucköl entweichen, so daß der Druckaufbau im Kolbenraum 33 schnell erfolgt und die umlaufende Lamellenkupplung 3 wie gewollt schnell geschlossen wird. Dies ist auch möglich bei relativ geringem Druck des Öles und bei hoher Drehzahl des Kupplungsträgers 31.
Da bei geschlossener Kupplung 3 der Kolben 32 die rechte Endlage
einnimmt, hat die Druckfeder 27 die Kugelaufnahmehülse 24 in die
in Fig. 3 dargestellte Lage verschoben. Die Kugel 23 befindet
sich infolge dieser Verschiebung deshalb im Kugelraum 25 mit dem
großen Durchmesser D 1. Wird nun der Kolbenraum 33 zum Zwecke der
Öffnung der Lamellenkupplung 3 entlüftet, fällt auch der Öldruck
auf die Kugel 23 weg. Unter der Wirkung der Fliehkraft FF legt
sich die Kugel 23 radial nach außen an den großen Durchmesser D 1
im Kugelraum 25 an, so daß sehr schnell ein großer Spalt 250
in Verbindung mit der Öffnung 220 die Entleerung des
Kolbenraumes 33 ermöglicht. Erst wenn der Kolben 32 unter der
Wirkung der Rückstellfeder 35 die Lamellenkupplung schon
geöffnet hat und gar kein bzw. nur wenig Öl sich noch im
Kolbenraum 33 befindet, wandert die Kugel 23 infolge der
Verschiebung von der Kugelaufnahmehülse 24 wieder in den
Kugelraum 26 mit dem kleinen Durchmesser D 2, wie es in Fig. 2
dargestellt ist.
Wird der Druckraum 28, wie die Fig. 3 zeigt, über mindestens
einen Kanal 29 mit dem Kugelraum 25, 26 verbunden, kann die
Nachführung der Kugelaufnahmehülse 24 beim Schließen der
Lamellenkupplung 3 über den Druck des Öles im Kolbenraum 33
erfolgen, so daß die Druckfeder 27 entfallen kann. Die
Rückführung der Kugelaufnahmehülse 24 beim Öffnen der Kupplung
- also dann, wenn kein Drucköl zur Verfügung steht - erfolgt ja
über den Kolben 32 unter der Wirkung der Rückstellfeder 35.
Die Erfindung ist nicht allein auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann z. B. das zweistufige
Kugel-Entleerventil 2 auch im Kolben selbst angeordnet sein,
wobei sich die Kugelaufnahmehülse 24 dann am Kupplungsträger 31
abstützt.
Bezugszeichen
2 zweistufiges Kugel-Entleerventil
21 Gehäuse
210 Bund
211 Boden
22 Hülse mit Ventilsitz
220 Öffnung
23 Ventilkugel; Kugel
24 Kugelaufnahmehülse
25 Kugelraum mit großem Durchmesser
250 großer Spalt
26 Kugelraum mit kleinem Durchmesser
260 kleiner Spalt
27 Druckfeder
28 Druckraum
29 Kanal
3 umlaufende Lamellenkupplung
31 Kupplungsträger
32 Kolben
33 Kolbenraum
34 Druckölzuführkanal
35 Rückstellfeder
36 Außenlamellen
37 Endscheibe
38 Innenlamellenträger
39 Innenlamellen
4 Getriebegehäuse
41 Getrieberaum
21 Gehäuse
210 Bund
211 Boden
22 Hülse mit Ventilsitz
220 Öffnung
23 Ventilkugel; Kugel
24 Kugelaufnahmehülse
25 Kugelraum mit großem Durchmesser
250 großer Spalt
26 Kugelraum mit kleinem Durchmesser
260 kleiner Spalt
27 Druckfeder
28 Druckraum
29 Kanal
3 umlaufende Lamellenkupplung
31 Kupplungsträger
32 Kolben
33 Kolbenraum
34 Druckölzuführkanal
35 Rückstellfeder
36 Außenlamellen
37 Endscheibe
38 Innenlamellenträger
39 Innenlamellen
4 Getriebegehäuse
41 Getrieberaum
FS Schließkraft
FF Fliehkraft
D 1 großer Durchmesser
D 2 kleiner Durchmesser
FF Fliehkraft
D 1 großer Durchmesser
D 2 kleiner Durchmesser
Claims (3)
1. Zweistufiges Kugel-Entleerventil (1, 2) für den
Kolbenraum (33) einer umlaufenden Lamellenkupplung (3) zur
Entlastung des Kolbens (32) vom Rotationsdruck des Drucköls
bei entlüftetem Kolbenraum (33), das stirnseitig des
Kolbenraumes (33) angeordnet ist, mit einem Gehäuse (31),
das axial von einer Öffnung (220) durchsetzt ist und einer
vom Rotations- und Schaltdruck beaufschlagten in axialer
Richtung auf einen Ventilsitz (22) wirkenden
Ventilkugel (23), dadurch gekennzeichnet,
daß eine im Gehäuse (21) axial verschiebbare
Kugelaufnahmehülse (24) mit einer Stirnseite am Kolben (32)
für die Kupplungsbetätigung anliegt und die axiale Bewegung
des Kolbens (32) mit ausführt, wobei die
Kugelaufnahmehülse (24) einen abgesetzten
Innendurchmesser (D 1, D 2) aufweist, so daß sich zwei
nebeneinanderliegende verbundene Kugelräume (25, 26) mit
unterschiedlichem Durchmesser (D 1, D 2) für die
Ventilkugel (23) ergeben und sich aufgrund der
Axialverschiebung der Kugelaufnahmehülse (24) die
Ventilkugel (23) bei geschlossener Lamellenkupplung (3) und
geschlossenem zweistufigen Kugel-Entleerventil (2) im
Kugelraum (25) mit dem großen Durchmesser (D 1) und bei
offener Lamellenkupplung (3) und offenem Kugel-
Entleerventil (2) im Kugelraum (26) mit dem kleineren
Durchmesser (D 2) befindet.
2. Kugel-Entleerventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem
Boden (211) des Gehäuses (21) und der
Kugelaufnahmehülse (24) in einem Federraum eine
Druckfeder (27) angeordnet ist, die die
Kugelaufnahmehülse (24) mit einer Stirnseite immer an den
Kolben (32) der Lamellenkupplung (3) drückt.
3. Kugel-Entleerventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem
Gehäuse (21) und der Hülse (22) ein Druckraum (28)
vorgesehen ist, welcher über einen Kanal (29) mit den
Kugelräumen (25, 26) verbunden ist, so daß die
Kugelaufnahmehülse (24) über den Schaltdruck beim Schließen
der Lamellenkupplung (3) dem Kolben (32) nachgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893907993 DE3907993A1 (de) | 1988-03-17 | 1989-03-11 | Kugel-entleerventil fuer den kolbenraum einer umlaufenden lamellenkupplung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3808865 | 1988-03-17 | ||
DE19893907993 DE3907993A1 (de) | 1988-03-17 | 1989-03-11 | Kugel-entleerventil fuer den kolbenraum einer umlaufenden lamellenkupplung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3907993A1 DE3907993A1 (de) | 1989-09-28 |
DE3907993C2 true DE3907993C2 (de) | 1990-10-11 |
Family
ID=25866025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893907993 Granted DE3907993A1 (de) | 1988-03-17 | 1989-03-11 | Kugel-entleerventil fuer den kolbenraum einer umlaufenden lamellenkupplung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3907993A1 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006042078B4 (de) * | 2006-09-05 | 2012-04-26 | Ortlinghaus-Werke Gmbh | Kupplung mit einer ersten und einer zweiten Kolben-Zylinder-Einheit |
DE102020203809A1 (de) | 2020-03-24 | 2021-09-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Getriebe mit mindestens einer hydraulisch betätigbaren Kupplung |
CN112943820B (zh) * | 2021-02-07 | 2022-05-06 | 江苏新能源汽车研究院有限公司 | 一种改进型离心油压消除机构与离合器及消除方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2954040A (en) * | 1957-11-20 | 1960-09-27 | Clark Equipment Co | One-way valve |
-
1989
- 1989-03-11 DE DE19893907993 patent/DE3907993A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3907993A1 (de) | 1989-09-28 |
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