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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.