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Hydraulische Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung
betrifft eine hydraulische Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, mit einer
Druckmittelpumpe, einem an die Druckmittelpumpe angeschlossenen und vom llotordrehmoment
abhängigen Schaltdruckventil, mehreren parallel an das Schaltdruckventil angeschlossenen
Gangschaltventilen, Paaren von wechselweise über die angschaltventile ein- und ausrückbaren
Reibkupplungen und einem hydraulisch doppelt beaufschlagbaren, das Entleeren der
Reibkupplungen steuernden, mehrteiligen Entlüftungsventil, welches zum Schließen
und Öffnen einerseits vom Druckabfall in der auszuschaltenden Reibkupplung bzw.
dem Druckanstieg in der einzuschaltenden Reibkupplung und andererseits durch den
Schaltdruck steuerbar ist, und welches einen Sperrdruck in der auszuschaltenden
Reibkupplung einstellt nach Patentanmeldung P 19 08 914 6.
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Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltvorrichtung gemäß
der Hauptpatentanmeldung weiterzuentwickeln1 und zwar insbesondere im Hinblick auf
das Sichern des Sperrdrucks in der auszuschaltenden Reibkupplung während des Gangwechsels.
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Nach der Erfindung sind am Entlüftungsventil im Bereich des Entlüftungskolbens
mit Drosseln versehene, über eine Leitung an die Druckleitung angeschlossene und
mit den Sntlüf'tungsleitungen der Reibkupplungen zusammenwirkende Druckmittelzuführungsbohrungen
vorgesehen, die in der Schließstellung des Entlüftungskolbens mit den genannten
Entlüftungsleitungen
in Verbindung stehen, so daß jeweils die auszuschaltende und den Sperrdruck haltende
Reibkupplung bis zur vollständigen Entlüftung an die Druckleitung angeschlossen
ist.
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Der durch die Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, daß in
der auszuschaltenden Reibkupplung kein Druckabfall infolge von leckölverlusten auftreten
kann. Die vorgesehene Höhe des Sperrdrucks kann solange gehalten werden, bis die
Lastübernahme durch die neu zu schaltende Reibkupplung ohne Zugkraftunterbrechung
erfolgt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Eine vom Fahrzeugmotor angetriebene Pumpe fördert aus einem Druckölbehälter
beispielsweise über ein nicht gezeichnetes Schaltdruckventil nach der Hauptangleldung
Drucköl in die Druckleitung 21. Die Druckleitung 21 teilt sich in Zweigleitungen
105; 106; 107, die an die Gangschaltventile 100; 101; 102, angeschlossen sind. Es
ist außerdem ein Gangschaltventil 103 für Rückwärtsfahrt vorgesehen, welches über
die Zweigleitung 107 versorgt wird.
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Die Gangschaltventile 100; 101; 102 für Vorwärtsfahrt und der jeweils
zugehörige Steuerkreis stimmen im Aufbau miteinander überein. Nachstehend ist der
Einfachheit halber nur ein Gangschaltventil beschrieben.
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Das Gangschaltventil 102 für den ersten Gang enthält den Schieber
202, der durch den Elektromagneten 112 gegen Federwirkung verstellbar ist. Der Schieber
202 weist durch Eindrehungen 119; 120 gebildete Steuerkanten 125; 124; 125; 126
auf, welche mit mehreren Ringnuten in der Schieberbohrung zusammenwirken.
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In der gezeichneten Einschaltstellung des Schiebers 202 ist die.
Reibkupplung 145 über die Zweigleitung 10j, die Eindrehung 119 und die Leitung 135
mit Schaltdrack beaufschlagt. Die von der Leistung 135 äbzweigende und an das Entlüftungsventil
160 angeschlossene Steuerleitung 155 steht gleichfalls unter Sdhaltdruck. Zwischen
dem Entlüftungsventil 160 und den Gangschaltventil 102 ist die Entlüftungsleitung
165 vorgesehen, die bei verstelltem Schieber 202 abgesperrt, bei ausgeschaltetem
Schieber dagegen über die Eindrehung 119 mit der Leitung 135 verbunden ist.
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Die durch Elektromagnete 110 und 111. zu betätigenden Gangschaltventile
100; 101 für den dritten bzw. zweiten Gang weisen entsprechende den Reibkupplungen
143; 144 zugeordnete Leitungen 133; 134 mit Steuerleitungen 153; 154 und Entlüftungsleitungen
163; 164 auf.
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Das Entlüfturgsventil 160 enthält vier Ventilteile 166; 167; 168
und einen Entlüftungskolben 169. Die Ventilteile und der Entlüt gskolben 169 sind
in der Bohrung 170 des Gehäuses 171 verschiebbar, deren Hub einerseits durch den
Mischiag 172 und andererseits durch die Fläche .175 begrenzt ist.
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Die Ventilteile 167; 168 und der Entlüftungskolben 169 weisen die
Steuerflächen 177; 178 und 179 auf, die an die Steuerleitungen 153; 154 und 155
angeschlossen sind.
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Der Entlüftungskolben 169 ist als Stufenkolben ausgebildet mit der
bereits erwähnten Steuerfläche 179 und der kleineren Gegenfläche 189. Letztere ist
über die Leitung 21A an die Druckleitung angeschlossen.
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Die durch Ausschalten der Gangschaltventile 100; 101; 102 an die
Reibkupplungen 143; 144; 145 anschließbaren Entlüftungsleitungen 163; 164; 165 sind
in der
gezeichneten Offnun-gsstellwlg des Entlüftungskolbens 169
über die Ringnuten 186, 186h; 187, 187A; 188, 188A; mit der zum Druckölbehälter
führenden Rücklaufleitung 193 verbunden. Steuerbunde 212; 222; 232 am Entlüftungskolben
169 überdecken Ringnuten 211; 221; 231, in die über die Leitung 21 angeschlossene
Druckmittelzuführungsbohrungen 210; 220; 230 münden. Diese Druckmittelzuführungsbohrungen
enthalten Drosseln 209; 219 und 229.
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Bei einer Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 169 öffnen Steuerkanten
213; 223; 233 die Ringnuten 211; 221; 231, während weitere Steuerkanten 224; 234;
244 die Ringnuten 186A; 187A; 188A absperren und damit die Entlüftungsleitungen
163; 164; 165 von der Xücklaufleitung 193 trennen.
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Die Schaltvorrichtung wirkt wie folgt: Wie bereits erwähnt ist in
der Zeichnung der erste Gang geschaltet. In der Reibkupplung 145 wirkt der Schaltdruck.
Gleichzeitig ist auch über die Steuerleitung 155 die Steuerfläche 179 des Entlüftungskolbens
169 beaufschlagt. Da die gleichfalls mit dem Schaltdruck beaufschlagte Gegenfläche
189 kleiner ist als die Steuerfläche 179, ist der Entlüftungskolben 169 in seine
Öffnungsstellung nach oben verschoben. Die Reibkupplungen 144; 143 für den zweiten
bzw. dritten Gang sind daher entlüftet.
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Aufschalten vom ersten in den zweiten Gang: Der Elektromagnet 112
wird stromlos und der Schieber 202 bewegt sich unter Pederwirkung nach links in
die Abschaltstellung. Der Elektromagnet 111 erhält Strom und verstellt den Schieber
201 nach rechts in die Einschaltstellung.
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Das Abschalten des Gangschaltventils 1O2 bewirkt,
daß
die Steuerkante 124 des Schiebers 202 die Drucköl versorgung der Reibkupplung 145
unterbricht. Die steuerkante 123 gibt den Rückstron des Drucköls aus der Reibkupplung
145 über die Leitung 135 zur Entlüftungsleitung 165 frei. Da das Entlüftungsventil
160 noch geöffnet ist kann ein Deil des Drucköls zur Rücklaufleitung 193 entweichen.
Sobald der öldruck in der tLeiDkupplung 145, der über die Steuerleitung 155 auf
die Steuerfläche 179 wirkt, soweit absinkt, daß die auf die fläche 179 wirkende
Kraft kleiner ist als die auf die Gegehfläche 189 wirkende Kraft des Schaltdruckes,
bewegt sich der Entlüftungskolben 169 nach unten bis er an dem Ventilteil 168 anliegt.
Dieses stützt sich über das Ventilteil 167 am Anschlag 172 ab. Durch die am Entlüftungskolben
169 gebildete Steuerkante 244 ist jetzt die Ringnut 188A abgeschlossen, so daß kein
Drucköl mehr aus der Reibkupplung 145 abströmen kann. Gleichzeitig hat die Steuerkante
233 die Ringnut 231 geöffnet, wodurch die Keibkupplung 145 über die Leitung 135,
die Eindrehung 119 des Schiebers 202, die Entlüftungsleitung 165, die T2.ingnut
188, die Ringnut 231, die Druckmittelzuführungsbohrung 230 und die Leitung 21A an
die Druckleitung 21 angeschlossen ist. Die Reibkupplung 145 überträgt nunmehr das
Lasts.Loilent mit einem Druck (Sperrdruck),der unter dem jeweiligen Schaltdruck
liegt. Dadurch, daß die auszuschaltende eibkupplung 145 mit der Druckleitung 21
Verbindung hat, können etwaige Leckölverluste ausgeglichen werden.
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Auch die an dieser Aufschaltung nicht beteiligte Reibkupplung 143
steht hierbei mit der Druckleitung 21 in Verbindung. Durch Einbau der Drossel 209
kann jedoch nur eine geringe Druckölmenge der Kupplung 143 zufließen, sodaß sich
kein Druck aufbaut.
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Da der Schieber 201 für den zweiten Gang nach rechts verstellt ist,
strömt das Drucköl von der Zweigleitung 106 über die Leitung 134 zur Reibkupplung
144 und über die Steuerleitung 154 zur Steuerfläche 178 des Ventilteils 168. Das
Entlüftungsventil 160 bleibt solange in seiner Schließstellung (nach unten verschoben)
bis der Druck in der Reibl.upplung 144 auf einen ,ßert angestiegen ist, bei dem
diese das Lastmoment übertragen kann. Nunmehr überwiegt die Kraft des druckes auf
die Steuerfläche 178 die Kraft des auf die Gegenfläche 189 wirkenden Schaltdruckes,
so daß sich Ventilteil 168 und Entlüftungskolben 169 nach oben in die bffnungsstellung
bewegen. Die mit Druckleitung 21 und kupplung 145 verbundene Ringnut 231 wird durch
die Steuerkante 233 abgesperrt, während die Steuerkante 244 die Ringnut 188A der
Rücklaufleitung 193 öffnet. Das in der Reibkupplung noch eingeschlossene Drucköl
kann jetzt zum Behälter zurückströmen. Der Sperrdruck in der auszuschaltenden Reibkupplung
ist damit aufgehoben.