DE102017008562A1

DE102017008562A1 - Hydraulikventil, insbesondere für ein hydraulisches Parksperrensystem, und hydraulisches Parksperrensystem mit dem Hydraulikventil

Info

Publication number: DE102017008562A1
Application number: DE102017008562.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Baraga; Elke Ilg; Henrik Johannes; Henrik Kalczynski; Nico Kronimus; Jürgen Srnik
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2037-09-13
Also published as: DE102017008562B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil, insbesondere für ein hydraulisches Parksperrensystem (11), mit einem Ventilschieber (12), mit einem Ventilgehäuse (13), mit einer ersten Druckfeder (14) und mit einer zweiten Druckfeder (15), wobei der Ventilschieber (12) ein erstes Schieberteil (16) und ein zweites Schieberteil (17) aufweist, die axial zueinander beweglich angeordnet sind, und wobei die zweite Druckfeder (15) das zweite Schieberteil (17) in einer ersten axialen Richtung (18) gegen das Ventilgehäuse (13) abstützt, wobei das Ventilgehäuse (13) einen Steueranschluss (19), zumindest einen ersten Betriebsanschluss (20) und zumindest einen zweiten Betriebsanschluss (21) aufweist, und das erste Schieberteil (16) Verbindungstaschen (22, 23) aufweist, wobei Verbindungen zwischen dem zumindest einen ersten Betriebsanschluss (20) und dem zumindest einen zweiten Betriebsanschluss (21) durch die Verbindungstaschen (22, 23) des ersten Schieberteils (16) herstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil, insbesondere für ein hydraulisches Parksperrensystem, und ein hydraulisches Parksperrensystem mit dem Hydraulikventil.
Aus der EP 0 197 467 B1 ist bereits ein Hydraulikventil mit einem Ventilschieber, mit einem Ventilgehäuse, mit einer ersten Druckfeder und mit einer zweiten Druckfeder, wobei der Ventilschieber ein erstes Schieberteil und ein zweites Schieberteil aufweist, die axial zueinander beweglich angeordnet sind, und wobei die zweite Druckfeder das zweite Schieberteil in einer ersten axialen Richtung gegen das Ventilgehäuse abstützt, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaft kompaktes und vielseitiges Hydraulikventil, insbesondere für ein hydraulisches Parksperrensystem, bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Hydraulikventil, insbesondere für ein hydraulisches Parksperrensystem, mit einem Ventilschieber, mit einem Ventilgehäuse, mit einer ersten Druckfeder und mit einer zweiten Druckfeder, wobei der Ventilschieber ein erstes Schieberteil und ein zweites Schieberteil aufweist, die axial zueinander beweglich angeordnet sind, und wobei die zweite Druckfeder das zweite Schieberteil in einer ersten axialen Richtung gegen das Ventilgehäuse abstützt.
Es wird vorgeschlagen, dass das Ventilgehäuse einen Steueranschluss, zumindest einen ersten Betriebsanschluss und zumindest einen zweiten Betriebsanschluss aufweist, und das erste Schieberteil Verbindungstaschen aufweist, wobei Verbindungen zwischen dem zumindest einen ersten Betriebsanschluss und dem zumindest einen zweiten Betriebsanschluss durch die Verbindungstaschen des ersten Schieberteils herstellbar sind. Vorzugsweise ist das Hydraulikventil zumindest zu einer Betätigung der Parksperre vorgesehen. Besonders bevorzugt ist das Hydraulikventil zu einer Verbindung mehrerer Funktionen vorgesehen. Das Hydraulikventil bildet insbesondere eine Kombination eines Schaltschiebers und eines Rückschlagventils aus. Dadurch können insbesondere vorteilhaft mehrere Funktionen in einem Hydraulikventil realisiert werden. Es kann insbesondere eine Anzahl von Bauteilen in dem System, insbesondere in dem Parksperrensystem, gering gehalten werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann daher insbesondere ein vorteilhaft kompaktes und vielseitiges Hydraulikventil bereitgestellt werden. Es kann insbesondere ein Hydraulikventil mit einem geringen Bauraumbedarf bereitgestellt werden.
Unter einem „Ventilschieber“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein verschiebbares Bauteil des Hydraulikventils verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Bauteil des Hydraulikventils, welches abhängig von einer Lage gegenüber einem Ventilgehäuse des Hydraulikventils eine Schaltstellung des Hydraulikventils definiert, verstanden werden. Vorzugsweise bildet der Ventilschieber einen Schaltschieber aus. Bevorzugt ist der Ventilschieber ferner dazu vorgesehen, hydraulisch verschoben zu werden. Ferner kann der Ventilschieber insbesondere sowohl einteilig als auch bevorzugt mehrteilig ausgebildet sein. Besonders bevorzugt besteht der Ventilschieber aus zumindest zwei zumindest teilweise getrennt voneinander verschiebbaren Schieberteilen. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „axialen Richtung“ insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche sich parallel zu einer Verschieberichtung des Ventilschiebers erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die axiale Richtung parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Hydraulikventils. Dabei soll unter einer „Haupterstreckungsrichtung“ eines Objekts insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt.
Unter einem „Steueranschluss“ des Hydraulikventils soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Anschluss des Hydraulikventils verstanden werden, welcher zu einer Verstellung des Ventilschiebers vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der Steueranschluss dazu vorgesehen, abhängig von einem an dem Steueranschluss anliegenden Druck, den Ventilschieber in eine definierte Schaltstellung zu bewegen. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einem „Betriebsanschluss“ des Hydraulikventils insbesondere ein von dem Hydraulikventil geschalteter Anschluss verstanden werden. Vorzugsweise ist das Hydraulikventil dazu vorgesehen abhängig von einer Schaltstellung zumindest zwei Betriebsanschlüsse voneinander zu trennen und/oder miteinander zu verbinden. Des Weiteren soll unter einer „Verbindungstasche“ in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vertiefung in dem Schieberteil verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Teilbereich des Schieberteils mit einem gegenüber einem maximalen Durchmesser verringerten Durchmesser verstanden werden. Vorzugsweise ist das Schieberteil im Bereich der Verbindungstasche, insbesondere unabhängig von einer Lage, von einem Betriebsmedium umströmbar. Vorzugsweise ist die Verbindungstasche insbesondere zu einer Verbindung von zumindest zwei jeweils mit einem Betriebsanschluss verbundenen Ventilkammern vorgesehen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Druckfeder das erste Schieberteil in der ersten axialen Richtung gegen das Ventilgehäuse abstützt. Vorzugsweise weist die erste Druckfeder gegenüber der zweiten Druckfeder eine geringere, insbesondere eine wesentlich geringere, Federkraft auf. Bevorzugt weist die erste Druckfeder gegenüber der zweiten Druckfeder eine wesentlich geringere Federrate auf. Besonders bevorzugt beträgt die Federrate der ersten Druckfeder maximal 20%, vorzugsweise maximal 10% und besonders bevorzugt maximal 5% der Federrate der zweiten Druckfeder. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass das Schieberteil in einem unbetätigten Zustand in eine Anfangslage bewegt wird, wobei eine Anfangslage durch das Ventilgehäuse definiert wird. Es kann insbesondere erreicht werden, dass das erste Schieberteil mittels des Steueranschlusses gegen die Federkraft der ersten Druckfeder verstellt wird. Vorzugsweise können durch die zwei Druckfedern insbesondere zwei verschiedene Druckabstufungen realisiert werden, welche zu einem Verschieben der Schieberteile benötigt wird.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das erste Schieberteil einen ersten axialen Verschiebebereich aufweist, in welchem das erste Schieberteil in der ersten axialen Richtung ausgehend von einer axialen Anfangslage bis zu einer ersten Position gegenüber dem zweiten Schieberteil entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder bewegbar ist, wobei die Verbindungstaschen und die Betriebsanschlüsse derart ausgebildet sind, dass der erste Betriebsanschluss und der zweite Betriebsanschluss in dem ersten axialen Verschiebebereich voneinander getrennt sind. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit des Hydraulikventils erreicht werden. Unter einem „Verschiebebereich“ soll in diesem Zusammengang insbesondere ein definierter axialer Bewegungsbereich des ersten Schieberteils relativ zu dem Ventilgehäuse verstanden werden, in welchem das Schieberteil eine vorgegebene Funktion aufweist.
Bevorzugt ist der Verschiebebereich durch zwei Schieberpositionen definiert, zwischen welchen sich der Verschiebebereich erstreckt.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass das erste Schieberteil einen zweiten axialen Verschiebebereich aufweist, in welchem das erste Schieberteil in der ersten axialen Richtung ausgehend von der ersten Position bis zu einer zweiten Position, bei der das erste Schieberteil an dem zweiten Schieberteil anliegt, gegenüber dem zweiten Schieberteil entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder bewegbar ist, wobei die Verbindungstaschen derart ausgebildet sind, dass der erste Betriebsanschluss und der zweite Betriebsanschluss in dem zweiten axialen Verschiebebereich miteinander verbunden sind. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit des Hydraulikventils erreicht werden. Es können insbesondere mittels des ersten Schieberteils der erste Betriebsanschluss und der zweite Betriebsanschluss verbunden werden.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass das erste Schieberteil einen dritten axialen Verschiebebereich aufweist, in welchem das erste Schieberteil gemeinsam mit dem zweiten Schieberteil zumindest entgegen der Federkraft der zweiten Druckfeder bis zu einer dritten Position bewegbar ist, wobei die Verbindungstaschen derart ausgebildet sind, dass der erste Betriebsanschluss und der zweite Betriebsanschluss in der dritten Position voneinander getrennt sind. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit des Hydraulikventils erreicht werden. Ferner kann dadurch eine Betätigung des zweiten Schieberteils mittels des ersten Schieberteils erreicht werden. Hierdurch kann insbesondere mit einem Steueranschluss die Betätigung beider Schieberteile erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das zweite Schieberteil koaxial zu dem ersten Schieberteil angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Anordnung der Schieberteile erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zweite Schieberteil einen Hülsenbereich und das erste Schieberteil einen Kolbenbereich aufweist, wobei der Kolbenbereich des ersten Schieberteils innerhalb des Hülsenbereichs des zweiten Schieberteils angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Anordnung der Schieberteile erreicht werden. Es kann insbesondere eine vorteilhaft kompakte Anordnung der Schieberteile erreicht werden. Ferner kann insbesondere eine zuverlässige Führung des ersten Schieberteils erreicht werden.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass das erste Schieberteil eine erste Schieberkante aufweist und das zweite Schieberteil eine Anschlagskante aufweist, welche eine Beweglichkeit des ersten Schieberteils gegenüber dem zweiten Schieberteil in der ersten axialen Richtung begrenzen. Vorzugsweise dient die Anschlagskante des zweiten Schieberteils als Anschlag für das erste Schieberteil, wobei das erste Schieberteil in einer Anschlagsposition mit der ersten Schieberkante an der Anschlagskante anschlägt. Dadurch kann insbesondere zuverlässig eine Mitnahme des zweiten Schieberteils durch das erste Schieberteil erreicht werden. Es kann insbesondere vorteilhaft ein Anschlag bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann insbesondere mittels ohnehin vorhandenen Kanten ein Anschlag ausgebildet werden. Unter einer „Schieberkante“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine in Umfangsrichtung verlaufende Kante eines der Schieberteile verstanden werden. Bevorzugt ist die Schieberkante an einem äußeren Umfang des ersten Schieberteils angeordnet. Vorzugsweise begrenzt die Schieberkante insbesondere eine Verbindungstasche. Unter einer „Anschlagskante“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine in Umfangsrichtung verlaufende Kante eines der Schieberteile verstanden werden. Bevorzugt ist die Schieberkante an einem äußeren Umfang des zweiten Schieberteils angeordnet und dient sowohl als Anschlag für das zweite Schieberteil an dem Ventilgehäuse, als auch als Anschlag für das erste Schieberteil an dem zweiten Schieberteil.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass der erste Betriebsanschluss in der ersten axialen Richtung hinter dem Steueranschluss angeordnet ist und der zweite Betriebsanschluss in der ersten axialen Richtung hinter dem ersten Betriebsanschluss angeordnet ist. Vorzugsweise sind daher der Steueranschluss, der erste Betriebsanschluss und der zweite Betriebsanschluss in der ersten axialen Richtung in dieser Reihenfolge nacheinander angeordnet. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Anordnung der Betriebsanschlüsse und des Steueranschlusses erreicht werden.
Ferner geht die Erfindung aus von einem hydraulischen Parksperrensystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Hydraulikleitung, mit einer Kolbenzylindereinheit, mit einem hydraulischen Kühl- oder Schmiersystem und mit dem zumindest einen Hydraulikventil. Es wird vorgeschlagen, dass der Steueranschluss und der erste Betriebsanschluss des Hydraulikventils mit der Hydraulikleitung zur Betätigung einer hydraulischen Kolbenzylindereinheit verbunden sind und der zweite Betriebsanschluss mit dem hydraulischen Kühl- oder Schmiersystem verbunden ist. Vorzugsweise ist die Kolbenzylindereinheit insbesondere von einer Kolbenzylindereinheit zu einer Betätigung, insbesondere zu einer direkten Betätigung, der Parksperre gebildet. Bevorzugt ist das hydraulische Kühl- oder Schmiersystem zu einer Kühlung und/oder einer Schmierung eines E-Motors, insbesondere des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dadurch kann insbesondere ein vorteilhaft kompaktes hydraulisches Parksperrensystem bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann mittels des Hydraulikventils sowohl die Funktion eines Rückschlagventils als auch eines Schaltschiebers realisiert werden. Hierdurch kann insbesondere ein vorteilhaft geringer Bauraumbedarf erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Hydraulikventil einen dritten Betriebsanschluss aufweist, der in der axialen Richtung zwischen dem ersten Betriebsanschluss und dem zweiten Betriebsanschluss angeordnet ist und der über eine Blende mit dem Kühl- oder Schmiersystem verbunden ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Anordnung der Betriebsanschlüsse und des Steueranschlusses erreicht werden. Es kann insbesondere eine vorteilhafte Schaltbarkeit des Hydraulikventils erreicht werden.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass das erste Schieberteil des Hydraulikventils eine erste Verbindungstasche aufweist, die dazu vorgesehen ist, den ersten Betriebsanschluss und den dritten Betriebsanschluss zu verbinden, und eine zweite Verbindungstasche aufweist, die dazu vorgesehen ist, den dritten Betriebsanschluss und den zweiten Betriebsanschluss miteinander zu verbinden. Vorzugsweise kann über die erste Verbindungstasche und die zweite Verbindungstasche eine Verbindung von dem ersten Betriebsanschluss mit dem zweiten Betriebsanschluss erreicht werden. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Anordnung der Betriebsanschlüsse und des Steueranschlusses erreicht werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:

1 ein hydraulisches Parksperrensystem mit einer Hydraulikleitung, mit einer Kolbenzylindereinheit, mit einem hydraulischen Kühl- oder Schmiersystem und mit einem Hydraulikventil in einer schematischen Darstellung und
2 das Hydraulikventil des hydraulischen Parksperrensystems mit einem Ventilschieber, mit einem Ventilgehäuse, mit einer ersten Druckfeder und mit einer zweiten Druckfeder in einer schematischen Schnittdarstellung.

1 zeigt ein hydraulisches Parksperrensystem 11. Das hydraulische Parksperrensystem 11 ist für ein Kraftfahrzeug. Das hydraulische Parksperrensystem 11 ist zu einer Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere von einem Hybrid-Kraftfahrzeug oder von einem Elektro-Kraftfahrzeug gebildet. Das Kraftfahrzeug weist einen E-Motor 45 auf. Das hydraulische Parksperrensystem 11 weist eine Hydraulikleitung 35 und eine Kolbenzylindereinheit 36 auf. Die Hydraulikleitung 35 ist zu einer Betätigung der Kolbenzylindereinheit 36 vorgesehen. Die Kolbenzylindereinheit 36 wird abhängig von einem Druck und/oder einem Hydraulikvolumen in der Hydraulikleitung 35 betätigt. Die Hydraulikleitung 35 ist dazu mit einem Betätigungsanschluss der Kolbenzylindereinheit 36 verbunden. Der Betätigungsanschluss der Kolbenzylindereinheit 36 weist beispielhaft einen Durchmesser von 8 mm auf. Abhängig von einem in der Hydraulikleitung 35 befindlichen Druck und/oder Hydraulikvolumen wird ein federbeaufschlagter Kolben 41 der Kolbenzylindereinheit 36 in eine definierte Position bewegt. Abhängig von einer Position des federbeaufschlagten Kolbens 41 ändert sich eine Stellung der Parksperre 40. Eine Position des federbeaufschlagten Kolbens 41 wird mittels einem Positionssensor 42 überwacht. Die Kolbenzylindereinheit 36 ist zu einer Betätigung, insbesondere zu einer direkten Betätigung, einer Parksperre 40, insbesondere einer Parksperrenklinke, des hydraulische Parksperrensystem 11 gebildet.
Ferner weist das hydraulische Parksperrensystem 11 eine von einem Motor 43 angetriebene hydraulische Pumpe 44 auf. Die Pumpe 44 ist zu einem Pumpen eines verwendeten hydraulischen Mediums durch die Hydraulikleitung 35 vorgesehen. Mittels der Pumpe 44 wird das hydraulische Medium durch die Hydraulikleitung 35 zirkuliert. Die Pumpe 44 ist zwischen die Hydraulikleitung 35 geschaltet.
Des Weiteren weist das hydraulische Parksperrensystem 11 ein hydraulisches Kühl- oder Schmiersystem 37 auf. Das hydraulische Kühl- oder Schmiersystem 37 ist zu einer Kühlung und einer Schmierung eines E-Motors 45 des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
Das hydraulische Parksperrensystem 11 weist ferner ein Hydraulikventil 10 auf. Das Hydraulikventil 10 ist für das hydraulische Parksperrensystem 11. Das Hydraulikventil 10 weist einen Ventilschieber 12 und ein Ventilgehäuse 13 auf. Der Ventilschieber 12 ist in dem Ventilgehäuse 13 geführt. Das Ventilgehäuse 13 weist einen Steueranschluss 19, einen ersten Betriebsanschluss 20 und einen zweiten Betriebsanschluss 21 auf. Ferner weist das Hydraulikventil 10 einen dritten Betriebsanschluss 38 auf. Das Ventilgehäuse 13 weist den dritten Betriebsanschluss 38 auf. Der Steueranschluss 19 und der erste Betriebsanschluss 20 des Hydraulikventils 10 sind mit der Hydraulikleitung 35 zur Betätigung der hydraulischen Kolbenzylindereinheit 36 verbunden. Der zweite Betriebsanschluss 21 ist mit dem hydraulischen Kühl- oder Schmiersystem 37 verbunden. Der dritte Betriebsanschluss 38 ist über eine Blende 39 mit dem Kühl- oder Schmiersystem 37 verbunden. Die Blende 39 weist beispielhaft einen Durchmesser von 0,8 mm auf. Ein Durchfluss des dritten Betriebsanschlusses 38 ist gegenüber einem Durchfluss durch den zweiten Betriebsanschluss 21 reduziert.
Der erste Betriebsanschluss 20 ist in der ersten axialen Richtung 18 hinter dem Steueranschluss 19 angeordnet und der zweite Betriebsanschluss 21 ist in der ersten axialen Richtung 18 hinter dem ersten Betriebsanschluss 20 angeordnet. Der dritte Betriebsanschluss 38 ist in der axialen Richtung 18 zwischen dem ersten Betriebsanschluss 20 und dem zweiten Betriebsanschluss 21 angeordnet.
Der Ventilschieber 12 des Hydraulikventils 10 ist zweiteilig ausgebildet. Der Ventilschieber 12 des Hydraulikventils 10 weist ein erstes Schieberteil 16 und ein zweites Schieberteil 17 auf. Das erste Schieberteil 16 und das zweite Schieberteil 17 sind axial zueinander beweglich angeordnet. Das zweite Schieberteil 17 ist koaxial zu dem ersten Schieberteil 16 angeordnet. Das erste Schieberteil 16 und das zweite Schieberteil 17 sind axial hintereinander angeordnet. Das erste Schieberteil 16 ist teilweise in dem zweiten Schieberteil 17 geführt. Das zweite Schieberteil 17 weist einen Hülsenbereich 31 auf und das erste Schieberteil 16 weist einen Kolbenbereich 32 auf. Der Kolbenbereich 32 des ersten Schieberteils 16 ist innerhalb des Hülsenbereichs 31 des zweiten Schieberteils 17 angeordnet. Der Kolbenbereich 32 des ersten Schieberteils 16 ist innerhalb des Hülsenbereichs 31 des zweiten Schieberteils 17 angeordnet. Das erste Schieberteil 16 weist eine vollzylindrische Grundform auf, wobei ein dem zweiten Schieberteil 17 zugewandtes Ende den Kolbenbereich 32 ausbildet. Das zweite Schieberteil 17 weist eine hohlzylindrische Grundform auf, wobei ein dem ersten Schieberteil 16 zugewandtes Ende den Hülsenbereich 31 ausbildet (2).
Ferner weist das Hydraulikventil 10 eine erste Druckfeder 14 und eine zweite Druckfeder 15 auf. Die erste Druckfeder 14 stützt das erste Schieberteil 16 in der ersten axialen Richtung 18 gegen das Ventilgehäuse 13 ab. Die zweite Druckfeder 15 stützt das zweite Schieberteil 17 in einer ersten axialen Richtung 18 gegen das Ventilgehäuse 13 ab. Die erste Druckfeder 14 weist gegenüber der zweiten Druckfeder 15 eine wesentlich geringere Federkraft auf. Die erste Druckfeder 14 weist gegenüber der zweiten Druckfeder 15 eine wesentlich geringere Federrate auf. Die erste Druckfeder 14 und die zweite Druckfeder 15 sind koaxial zu dem ersten Schieberteil 16 angeordnet. Die erste Druckfeder 14 ist in einem montierten Zustand teilweise innerhalb des zweiten Schieberteils 17 angeordnet. Die erste Druckfeder 14 stützt sich mit einem ersten Ende gegen den Kolbenbereich 32 des ersten Schieberteils 16 ab. Ferner stützt sich die erste Druckfeder 14 mit einem zweiten Ende nicht weiter sichtbar gegen das Ventilgehäuse 13 ab. Die zweite Druckfeder 15 ist in einem montierten Zustand das zweite Schieberteil 17 umgreifend angeordnet. Die zweite Druckfeder 15 stützt sich mit einem ersten Ende gegen den Hülsenbereich 31 des zweiten Schieberteils 17 ab. Ferner stützt sich die zweite Druckfeder 15 mit einem zweiten Ende nicht weiter sichtbar gegen ein Anschlagselement 46 ab. Das Anschlagselement 46 dient als Anschlag für das zweite Schieberteil 17. Eine axiale Bewegung des zweiten Schieberteils 17 ist zu einer Seite hin durch das Ventilgehäuse 13 und zu einer anderen Seite hin durch das Anschlagselement 46 begrenzt. Das zweite Schieberteil 17 ist in einer Anfangslage, in welcher das zweite Schieberteil 17 durch die zweite Druckfeder 15 gegen das Ventilgehäuse 13 abgestützt ist, von dem Anschlagselement 46 beabstandet. Das zweite Schieberteil 17 ist in einer Anfangslage beispielhaft 2 mm von dem Anschlagselement 46 beabstandet. Das Anschlagselement 46 ist ferner nicht weiter sichtbar mit dem Ventilgehäuse 13 verbunden. Ferner ist das Anschlagselement 46 zumindest im Wesentlichen identisch zu dem zweiten Schieberteil 17 ausgebildet, jedoch andersherum eingebaut. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Formgebung des Anschlagselements 46 denkbar. Die zweite Druckfeder 15 ist in einem montierten Zustand das zweite Schieberteil 17 und das Anschlagselement 46 umgreifend angeordnet.
Ein zwischen dem Anschlagselement 46, dem zweiten Schieberteil 17 und dem ersten Schieberteil 16 eingeschlossener Raum 48 ist mit einem hydraulischen Medium gefüllt. Der Raum 48 ist über einen Anschluss 49 mit einem Ausgleichsbehälter 50 verbunden, über welchen ein sich veränderndes Volumen des Raums 48 ausgeglichen werden kann.
Des Weiteren weist das erste Schieberteil 16 Verbindungstaschen 22, 23 auf. Das erste Schieberteil 16 weist zwei Verbindungstaschen 22, 23 auf. Die Verbindungstaschen 22, 23 sind jeweils von Vertiefungen in dem Schieberteil 16 gebildet. Der erste Schieberteil 16 weist eine zylindrische Grundform auf, wobei das erste Schieberteil 16 im Bereich der Verbindungstaschen 22, 23 einen gegenüber einem maximalen Durchmesser verringerten Durchmesser aufweist. Das erste Schieberteil 16 weist im Bereich der Verbindungstaschen 22, 23 ebenfalls eine zylindrische Form auf. Ferner weist das erste Schieberteil 16 an dem Kolbenbereich 32 einen verringerten Durchmesser auf. Verbindungen zwischen dem ersten Betriebsanschluss 20 und dem zweiten Betriebsanschluss 21 sind durch die Verbindungstaschen 22, 23 des ersten Schieberteils 16 herstellbar. Der erste Betriebsanschluss 20, der zweite Betriebsanschluss 21 und der dritte Betriebsanschluss 38 bilden dazu jeweils den ersten Schieberteil 16 radial umgreifende Ventilkammern aus. Der Steueranschluss 19 bildet ebenfalls eine den ersten Schieberteil 16 radial umgreifende Ventilkammer aus. Die Ventilkammern sind jeweils durch Zwischenwände des Ventilgehäuses 13 von angrenzenden Ventilkammern getrennt. Die Zwischenwände des Ventilgehäuses 13 weisen jeweils eine Öffnung mit dem maximalen Durchmesser des ersten Schieberteils 16 auf, durch welche das erste Schieberteil 16 geführt ist. Ist eine der Verbindungstaschen 22, 23 auf Höhe einer der Zwischenwände des Ventilgehäuses 13, werden die durch die jeweilige Zwischenwand getrennten Ventilkammern verbunden. Eine erste Zwischenwand des Ventilgehäuses 13 grenzt mit einer ersten Gehäusekante 55 an die Ventilkammer des ersten Betriebsanschlusses 20 und mit einer zweiten Gehäusekante 56 an die Ventilkammer des dritten Betriebsanschlusses 38 an. Eine zweite Zwischenwand des Ventilgehäuses 13 grenzt mit einer dritten Gehäusekante 57 an die Ventilkammer des dritten Betriebsanschlusses 38 und mit einer vierten Gehäusekante 58 an die Ventilkammer des zweiten Betriebsanschlusses 21 an. Zwischen dem ersten Betriebsanschluss 20 und dem Steueranschluss 19 ist eine dritte Zwischenwand des Ventilgehäuses 13 angeordnet.
Das erste Schieberteil 16 des Hydraulikventils 10 weist eine erste Verbindungstasche 22, die dazu vorgesehen ist, den ersten Betriebsanschluss 20 und den dritten Betriebsanschluss 38 zu verbinden, und eine zweite Verbindungstasche 23 auf, die dazu vorgesehen ist, den dritten Betriebsanschluss 38 und den zweiten Betriebsanschluss 21 miteinander zu verbinden. Die erste Verbindungstasche 22 wird von einer zweiten Schieberkante 51 und einer dritten Schieberkante 52 begrenzt. Die zweite Verbindungstasche 23 wird von einer vierten Schieberkante 53 und einer fünften Schieberkante 54 begrenzt. Das erste Schieberteil 16 ist gegenüber einer parallel zu der axialen Richtung 18 verlaufenden Achse 47 achssymmetrisch ausgebildet. Das erste Schieberteil 16 weist eine erste Schieberkante 33 auf. Das zweite Schieberteil 17 weist ferner eine Anschlagskante 34 auf, welche eine Beweglichkeit des ersten Schieberteils 16 gegenüber dem zweiten Schieberteil 17 in der ersten axialen Richtung 18 begrenzt. Die Anschlagskante 34 des zweiten Schieberteils 17 dient als Anschlag für den ersten Schieberteil 16, wobei das erste Schieberteil 16 in einer Anschlagsposition mit der ersten Schieberkante 33 an der Anschlagskante 34 anschlägt.
Das erste Schieberteil 16 weist einen ersten axialen Verschiebebereich 24 auf, in welchem das erste Schieberteil 16 in der ersten axialen Richtung 18 ausgehend von einer axialen Anfangslage 25, in welcher das erste Schieberteil 16 mittels der ersten Druckfeder 14 gegen das Ventilgehäuse 13 abgestützt ist, bis zu einer ersten Position 26 gegenüber dem zweiten Schieberteil 17 entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder 14 bewegbar ist. In der ersten Position 26 ist die zweite Schieberkante 51 des ersten Schieberteils 16 axial auf Höhe der zweiten Gehäusekante 56 der ersten Zwischenwand und die vierte Schieberkante 53 des ersten Schieberteils 16 axial auf Höhe der vierten Gehäusekante 58 der zweiten Zwischenwand. Der erste Verschiebebereich 24 erstreckt sich beispielhaft über 2 mm. Die Verbindungstaschen 22, 23 und die Betriebsanschlüsse 20, 21 sind derart ausgebildet, dass der erste Betriebsanschluss 20 und der zweite Betriebsanschluss 21 in dem ersten axialen Verschiebebereich 24 voneinander getrennt sind. In dem ersten axialen Verschiebebereich 24 sind der erste Betriebsanschluss 20, der zweite Betriebsanschluss 21 und der dritte Betriebsanschluss 38 voneinander getrennt.
Ferner weist das erste Schieberteil 16 einen zweiten axialen Verschiebebereich 27 auf, in welchem das erste Schieberteil 16 in der ersten axialen Richtung 18 ausgehend von der ersten Position 26 bis zu einer zweiten Position 28, bei der das erste Schieberteil 16 an dem zweiten Schieberteil 17 anliegt, gegenüber dem zweiten Schieberteil 17 entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder 14 bewegbar ist. Das erste Schieberteil 16 schlägt in der zweiten Position 28 mit der ersten Schieberkante 33 an der Anschlagskante 34 des zweiten Schieberteils 17 an. Der zweite Verschiebebereich 27 erstreckt sich beispielhaft über 1 mm. Die Verbindungstaschen 22, 23 sind derart ausgebildet, dass der erste Betriebsanschluss 20 und der zweite Betriebsanschluss 21 in dem zweiten axialen Verschiebebereich 27 miteinander verbunden sind. In dem zweiten axialen Verschiebebereich 27 sind der erste Betriebsanschluss 20, der zweite Betriebsanschluss 21 und der dritte Betriebsanschluss 38 miteinander verbunden.
Des Weiteren weist das erste Schieberteil 16 einen dritten axialen Verschiebebereich 29 auf, in welchem das erste Schieberteil 16 gemeinsam mit dem zweiten Schieberteil 17 zumindest entgegen der Federkraft der zweiten Druckfeder 15 bis zu einer dritten Position 30 bewegbar ist. In dem dritten axialen Verschiebebereich 29 ist das erste Schieberteil 16 gemeinsam mit dem zweiten Schieberteil 17 entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder 14 und der zweiten Druckfeder 15 bis zu der dritten Position 30, in welcher das zweite Schieberteil 17 an dem Anschlagselement 46 anliegt, bewegbar. Der dritte Verschiebebereich 29 erstreckt sich beispielhaft über 2 mm. Die Verbindungstaschen 22, 23 sind derart ausgebildet, dass der erste Betriebsanschluss 20 und der zweite Betriebsanschluss 21 in der dritten Position 30 voneinander getrennt sind. In der dritten Position 30 sind der erste Betriebsanschluss 20, der zweite Betriebsanschluss 21 und der dritte Betriebsanschluss 38 voneinander getrennt. In dem dritten axialen Verschiebebereich 29 trennt das erste Schieberteil 16 nach 1 mm von der zweiten Position 28 aus den ersten Betriebsanschluss 20, den zweiten Betriebsanschluss 21 und den dritten Betriebsanschluss 38 voneinander. Nach 2 mm von der zweiten Position 28 aus schlägt das zweite Schieberteil 17 an dem Anschlagselement 46 an.
Die verschiedenen Verschiebebereiche 24, 27, 29 des ersten Schieberteils 16 sind in der 2 ausgehend von einer dem zweiten Schieberteil 17 abgewandten axialen Ende des ersten Schieberteils 16 dargestellt.
Das Hydraulikventil 10 verbindet in einem Betrieb zwei in dem hydraulischen Parksperrensystem 11 benötigte Funktionen und zwar die eines Rückschlagventils und die eines Schaltschiebers.
Die Funktion des Rückschlagventils verhindert das Luftsaugen bei der Stellung „P“ und/oder bei einem „P-Einlegen“. Das Hydraulikventil 10 verhindert dazu, dass Luft oder auch ein hydraulisches Medium über das Hydraulikventil 10 von dem Kühl- oder Schmiersystem 37 in die Hydraulikleitung 35 gelangen kann. Das Hydraulikventil 10 ist dazu bei einem relativen Überdruck auf einer Seite des Kühl- oder Schmiersystems 37 gegenüber einer Seite der Kolbenzylindereinheit 36 geschlossen.
Die Funktion des Schaltschiebers sorgt für ein Abschalten der Kühlung des E-Motors 45 bei einem „nP-Einlegen“. Für das Einlegen von „nP“ wird der Systemdruck, beispielsweise auf 12 bar, angehoben, danach wird die Pumpe 44 entsprechend der Kühlanforderung des E-Motors 45 angesteuert. 12 bar entsprechen dabei beispielsweise der dritten Position 30 des ersten Schieberteils 16. Der Druck vor dem Hydraulikventil 10 in der Hydraulikleitung 35 muss, damit das Hydraulikventil 10 wieder öffnet, aber absinken, insbesondere beispielsweise unter 4 bar. 4 bar entsprechen dabei beispielsweise der zweiten Position 28 des ersten Schieberteils 16. Gerade bei sehr kalten Öltemperaturen kann sich der Systemdruck nur sehr langsam abbauen. Hierzu weist das Hydraulikventil 10 eine Bypass-Funktion auf, wodurch sich der Systemdruck schneller abbauen kann. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass bei einer Bewegung des ersten Schieberteils 16 aus einer dritten Position 30 in eine zweite Position der Durchfluss bereits vor Erreichen der zweiten Position öffnet. Durch die zwei Druckfedern 14, 15 mit unterschiedlicher Federrate werden dabei insbesondere zwei Druckstufen und damit zwei Teilfunktionen realisiert, wobei das erste Schieberteil 16 bei geringem Druck gegen die erste Druckfeder 14 in die zweite Position 28 und bei hohem Druck gegen die erste Druckfeder 14 und die zweite Druckfeder 15 in die dritte Position 30 bewegt wird.
Bezugszeichenliste

10: Hydraulikventil
11: Parksperrensystem
12: Ventilschieber
13: Ventilgehäuse
14: Druckfeder
15: Druckfeder
16: Schieberteil
17: Schieberteil
18: Richtung
19: Steueranschluss
20: Betriebsanschluss
21: Betriebsanschluss
22: Verbindungstaschen
23: Verbindungstaschen
24: Verschiebebereich
25: Anfangslage
26: Position
27: Verschiebebereich
28: Position
29: Verschiebebereich
30: Position
31: Hülsenbereich
32: Kolbenbereich
33: Schieberkante
34: Anschlagskante
35: Hydraulikleitung
36: Kolbenzylindereinheit
37: Kühl- oder Schmiersystem
38: Betriebsanschluss
39: Blende
40: Parksperre
41: Kolben
42: Positionssensor
43: Motor
44: Pumpe
45: E-Motor
46: Anschlagselement
47: Achse
48: Raum
49: Anschluss
50: Ausgleichsbehälter
51: Schieberkante
52: Schieberkante
53: Schieberkante
54: Schieberkante
55: Gehäusekante
56: Gehäusekante
57: Gehäusekante
58: Gehäusekante

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0197467 B1 [0002]

Claims

Hydraulikventil, insbesondere für ein hydraulisches Parksperrensystem (11), mit einem Ventilschieber (12), mit einem Ventilgehäuse (13), mit einer ersten Druckfeder (14) und mit einer zweiten Druckfeder (15), wobei der Ventilschieber (12) ein erstes Schieberteil (16) und ein zweites Schieberteil (17) aufweist, die axial zueinander beweglich angeordnet sind, und wobei die zweite Druckfeder (15) das zweite Schieberteil (17) in einer ersten axialen Richtung (18) gegen das Ventilgehäuse (13) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (13) einen Steueranschluss (19), zumindest einen ersten Betriebsanschluss (20) und zumindest einen zweiten Betriebsanschluss (21) aufweist, und das erste Schieberteil (16) Verbindungstaschen (22, 23) aufweist, wobei Verbindungen zwischen dem zumindest einen ersten Betriebsanschluss (20) und dem zumindest einen zweiten Betriebsanschluss (21) durch die Verbindungstaschen (22, 23) des ersten Schieberteils (16) herstellbar sind.
Hydraulikventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckfeder (14) das erste Schieberteil (16) in der ersten axialen Richtung (18) gegen das Ventilgehäuse (13) abstützt.
Hydraulikventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schieberteil (16) einen ersten axialen Verschiebebereich (24) aufweist, in welchem das erste Schieberteil (16) in der ersten axialen Richtung (18) ausgehend von einer axialen Anfangslage (25) bis zu einer ersten Position (26) gegenüber dem zweiten Schieberteil (17) entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder (14) bewegbar ist, wobei die Verbindungstaschen (22, 23) und die Betriebsanschlüsse (20, 21) derart ausgebildet sind, dass der erste Betriebsanschluss (20) und der zweite Betriebsanschluss (21) in dem ersten axialen Verschiebebereich (24) voneinander getrennt sind.
Hydraulikventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schieberteil (16) einen zweiten axialen Verschiebebereich (27) aufweist, in welchem das erste Schieberteil (16) in der ersten axialen Richtung (18) ausgehend von der ersten Position (26) bis zu einer zweiten Position (28), bei der das erste Schieberteil (16) an dem zweiten Schieberteil (17) anliegt, gegenüber dem zweiten Schieberteil (17) entgegen der Federkraft der ersten Druckfeder (14) bewegbar ist, wobei die Verbindungstaschen (22, 23) derart ausgebildet sind, dass der erste Betriebsanschluss (20) und der zweite Betriebsanschluss (21) in dem zweiten axialen Verschiebebereich (27) miteinander verbunden sind.
Hydraulikventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schieberteil (16) einen dritten axialen Verschiebebereich (29) aufweist, in welchem das erste Schieberteil (16) gemeinsam mit dem zweiten Schieberteil (17) zumindest entgegen der Federkraft der zweiten Druckfeder (15) bis zu einer dritten Position (30) bewegbar ist, wobei die Verbindungstaschen (22, 23) derart ausgebildet sind, dass der erste Betriebsanschluss (20) und der zweite Betriebsanschluss (21) in der dritten Position (30) voneinander getrennt sind.
Hydraulikventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schieberteil (17) koaxial zu dem ersten Schieberteil (16) angeordnet ist.
Hydraulikventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schieberteil (17) einen Hülsenbereich (31) und das erste Schieberteil (16) einen Kolbenbereich (32) aufweist, wobei der Kolbenbereich (32) des ersten Schieberteils (16) innerhalb des Hülsenbereichs (31) des zweiten Schieberteils (17) angeordnet ist.
Hydraulikventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schieberteil (16) eine erste Schieberkante (33) aufweist und das zweite Schieberteil (17) eine Anschlagskante (34) aufweist, welche eine Beweglichkeit des ersten Schieberteils (16) gegenüber dem zweiten Schieberteil (17) in der ersten axialen Richtung (18) begrenzt.
Hydraulikventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebsanschluss (20) in der ersten axialen Richtung (18) hinter dem Steueranschluss (19) angeordnet ist und der zweite Betriebsanschluss (21) in der ersten axialen Richtung (18) hinter dem ersten Betriebsanschluss (20) angeordnet ist.
Hydraulisches Parksperrensystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Hydraulikleitung (35), mit einer Kolbenzylindereinheit (36), mit einem hydraulischen Kühl- oder Schmiersystem (37) und mit zumindest einem Hydraulikventil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steueranschluss (19) und der erste Betriebsanschluss (20) des Hydraulikventils (10) mit der Hydraulikleitung (35) zur Betätigung einer hydraulischen Kolbenzylindereinheit (36) verbunden sind und der zweite Betriebsanschluss (21) mit dem hydraulischen Kühl- oder Schmiersystem (37) verbunden ist.
Hydraulisches Parksperrensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (10) einen dritten Betriebsanschluss (38) aufweist, der in der axialen Richtung (18) zwischen dem ersten Betriebsanschluss (20) und dem zweiten Betriebsanschluss (21) angeordnet ist und der über eine Blende (39) mit dem Kühl- oder Schmiersystem (37) verbunden ist.
Hydraulisches Parksperrensystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schieberteil (16) des Hydraulikventils (10) eine erste Verbindungstasche (22), die dazu vorgesehen ist, den ersten Betriebsanschluss (20) und den dritten Betriebsanschluss (38) zu verbinden, und eine zweite Verbindungstasche (23) aufweist, die dazu vorgesehen ist, den dritten Betriebsanschluss (38) und den zweiten Betriebsanschluss (21) miteinander zu verbinden.