DE102009052205B4 - Input / release system for a double clutch with displacement measuring device - Google Patents

Input / release system for a double clutch with displacement measuring device Download PDF

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Abstract

Ein-/Ausrücksystem (10) für eine aus zwei Teilkupplungen bestehende Doppelkupplung, wobei jeder Teilkupplung ein in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordneter und geführter ringförmiger Kolben (2, 3) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche mindestens eines der Kolben (2, 3) mindestens eine Aufnahme (3a) mit einer in Betätigungsrichtung verlaufender Durchgangsbohrung aufweist zur Aufnahme eines Seiles (5), das in einem endseitig an der Aufnahme (3) sich anschließenden abgewinkelten Rohr (4) winklig zur Betätigungsrichtung aus der Mantelfläche des Gehäuses (1) herausgeführt wird.Input / release system (10) for a double clutch consisting of two partial clutches, wherein each partial clutch is associated with a common housing (1) arranged and guided annular piston (2, 3), characterized in that the lateral surface of at least one of the piston ( 2, 3) has at least one receptacle (3a) with a through bore extending in the direction of actuation for receiving a cable (5), which in an end at the receptacle (3) adjoining angled tube (4) at an angle to the direction of actuation from the lateral surface of the housing (1) is led out.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ein-/Ausrücksystem für eine aus zwei Teilkupplungen bestehende Doppelkupplung mit einer Wegmesseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an input / release system for a dual clutch consisting of two partial clutches with a displacement measuring device having the features of the preamble of claim 1.

Zur Wegbestimmung oder Positionserfassung von Kolben von Kupplungsausrücksystemen kommen viele technische Lösungen zum Einsatz, die Magnete in Zusammenwirkung mit einem Sensor verwenden. Üblicherweise wird der Magnet an dem Kolben befestigt, der die bewegliche Komponente des fluidischen oder pneumatischen Zylinders darstellt, während der Sensor an dem im Bezug zum Kolben feststehenden Zylindergehäuse angeordnet ist.To determine the position or position of pistons from clutch release systems many technical solutions are used, the magnets use in conjunction with a sensor. Usually, the magnet is fastened to the piston, which constitutes the movable component of the fluidic or pneumatic cylinder, while the sensor is arranged on the cylinder housing fixed relative to the piston.

So ist in DE 199 15 832 A1 ein Permanentmagnet am Außenumfang des Kolbens angeordnet und mit diesem entlang der Innenwandung des Zylinders axial verschiebbar. An der Außenwandung des Zylindergehäuses ist ein Aufnahmeteil befestigt, in dem zwei Hall-Sensoren angeordnet sind, deren Axialabstand einer Anfangs-Minus- und Endposition des Kolbens entspricht. Die als Schalter ausgebildeten Hall-Sensoren sprechen auf das Magnetfeld des am Kolben befindlichen Permanentmagneten an, wobei sie bei dessen Vorbeigleiten einen Schaltvorgang bzw. ein elektrisches Signal entsprechend der Bewegung des Kolbens auslösen.So is in DE 199 15 832 A1 a permanent magnet disposed on the outer circumference of the piston and axially displaceable therewith along the inner wall of the cylinder. On the outer wall of the cylinder housing, a receiving part is fixed, in which two Hall sensors are arranged, whose axial distance corresponds to an initial minus and end position of the piston. The Hall sensors designed as switches respond to the magnetic field of the permanent magnet located on the piston, triggering a switching operation or an electrical signal corresponding to the movement of the piston when it passes by.

In DE 10 2007 002 221 A1 werden ebenfalls zwei Hall-Sensoren eingesetzt, wobei hier anstelle von zwei diskreten Schaltpunkten der Weg stufenlos aufgelöst wird.In DE 10 2007 002 221 A1 Two Hall sensors are also used, whereby here instead of two discrete switching points of the way is continuously resolved.

Neben diesem Stand der Technik, der auf dem Prinzip des Hall-Effekts aufgebaut ist, sind weitere Lösungen mit Sensoren bekannt, die ein veränderliches Magnetfeld auswerten.In addition to this state of the art, which is based on the principle of the Hall effect, other solutions with sensors are known that evaluate a variable magnetic field.

Dazu gehört auch der Einsatz von linear variablen Differential-Transformatoren (LVDT) bei der Wegmessung, deren Arbeitsweise auf der örtlichen Sättigung eines Spulenkreises basiert. Derartige Einrichtungen mit Verwendung eines LVDT sind beispielsweise in EP 0 238 922 B1 und DE 10 2004 041 107 A1 beschrieben.This also includes the use of linear variable differential transformers (LVDT) in the path measurement, whose operation is based on the local saturation of a coil circle. Such devices using an LVDT are, for example, in EP 0 238 922 B1 and DE 10 2004 041 107 A1 described.

Der Nachteil dieser technischen Lösungen, die eine Wegmessung oder Positionsbestimmung mittels Magneten durchführen, besteht darin, dass eine Veränderung der Lage des Magneten, zum Beispiel durch leichtes Verkippen oder Verdrehen des Kolbens, zu einer veränderten Magnetfeldkonstellation am Ort des Sensors und damit zu einer Fehlinterpretation der Lagemessung führt. Zudem können metallische Bauteile, die sich in der Umgebung der Messanordnung befinden, ebenfalls die Messung beeinflussen.The disadvantage of these technical solutions, which perform a displacement measurement or position determination by means of magnets, is that a change in the position of the magnet, for example, by slight tilting or twisting of the piston, to a changed magnetic field constellation at the location of the sensor and thus to a misinterpretation of Position measurement leads. In addition, metallic components located in the vicinity of the measuring arrangement can also influence the measurement.

Es sind des Weiteren technische Lösungen bekannt, die als Messmethode eine Wegmessung nach dem Wirbelstromprinzip vornehmen. Bekanntermaßen wird bei nach dem Wirbelstrommessverfahren arbeitenden Wegmesssystemen die Änderung der Impedanz einer in einem Sensor angeordneten Messspule bei Änderung/Entfernung eines elektrisch und/oder magnetisch leitfähigen Messobjektes gemessen.Furthermore, technical solutions are known which make a displacement measurement according to the eddy current principle as a measuring method. As is known, in displacement measuring systems operating according to the eddy current measuring method, the change in the impedance of a measuring coil arranged in a sensor is measured when changing / removing an electrically and / or magnetically conductive measuring object.

Es sind Wirbelstromlangwegsensoren bekannt, die im Wesentlichen aus einer in einem länglichen Spulenstab angeordneten Messspule mit einer in einem Sensorgehäuse integrierten Elektronik bestehen. Als Messobjekt dient ein metallisches, vorzugsweise nicht ferromagnetisches Rohr, welches konzentrisch über dem Spulenstab in dessen Längsrichtung bewegt wird. In Abhängigkeit von der Position des Rohres auf den Spulenstab wird die flächenmäßige Abdeckung des Erregerfeldes variiert. Dadurch lässt sich über induzierte Wirbelströme eine positionsproportionale Erregerfeldschwächung erzielen, die elektromagnetisch ausgewertet werden kann. Üblicherweise werden Wirbelstromlangwegsensoren derart in Hydraulik- oder Pneumatikzylindern eingebaut, dass der Spulenstab vom Abschlussdeckel des Zylinders aus axial in das Zylinderinnere ragt. Das als Messobjekt dienende metallische Rohr ist dabei axial innerhalb des Kolbens und der Kolbenstange angeordnet und schiebt sich entsprechend der Position des Kolbens über den Spulenstab.There are eddy current long-distance sensors are known, which consist essentially of a arranged in an elongated coil rod measuring coil with an integrated electronics in a sensor housing. As a measuring object is a metallic, preferably non-ferromagnetic tube, which is moved concentrically over the coil rod in the longitudinal direction. Depending on the position of the tube on the coil rod, the area coverage of the exciter field is varied. As a result, it is possible to achieve a position-proportional excitation field weakening via induced eddy currents, which can be evaluated electromagnetically. Usually eddy current long-distance sensors are installed in hydraulic or pneumatic cylinders in such a way that the spool rod projects axially from the end cap of the cylinder into the cylinder interior. The serving as the measurement object metallic tube is axially disposed within the piston and the piston rod and pushes according to the position of the piston on the coil rod.

Derartige Anordnungen stellen hohe Ansprüche an die Abdichtung des Sensors und die Kabeldurchführungen aus dem Druckraum des Zylinders heraus. Für den Einsatz bei konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordneten Nehmerzylindern (CSC), deren Kolben ringförmig ausgebildet und konzentrisch zur Achse der Getriebeeingangswelle auf einer Hülse oder einem Führungsrohr angeordnet sind, sind diese Lösungen ungeeignet. Zudem benötigen viele Messaufnehmer Elektronik in ihrer direkten Umgebung. Aufgrund der insbesondere im Bereich des Ein-Ausrücksystem vorhandenen, relativ hohen Temperaturbelastungen sind diese Lösungen daher funktional eingeschränkt bzw. nur mit teuren Spezialbauteilen realisierbar.Such arrangements place high demands on the sealing of the sensor and the cable bushings out of the pressure chamber of the cylinder. For use with concentric to a transmission input shaft arranged slave cylinders (CSC), whose piston is annular and arranged concentrically to the axis of the transmission input shaft on a sleeve or a guide tube, these solutions are unsuitable. In addition, many sensors require electronics in their immediate vicinity. Due to the relatively high temperature loads present in particular in the area of the on-release system, these solutions are therefore functionally restricted or can only be realized with expensive special components.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösungen besteht darin, dass aus Bauraumgründen in axialer und radialer Richtung es in den meisten Fällen nicht möglich ist, einen Sensor vorzugsweise für den inneren Kolben zu platzieren. Somit wird das ganze System nicht mehr funktionsfähig.Another disadvantage of these known solutions is that for space reasons in the axial and radial directions, it is not possible in most cases, preferably to place a sensor for the inner piston. Thus, the whole system is no longer functional.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Ein-/Ausrücksystem für eine Doppelkupplung mit einer Wegmesseinrichtung zu schaffen, mit dem in einem axial und radial begrenzten Bauraum die Wegmessung des inneren Kolbens realisierbar ist.The object of the invention is therefore to provide an input / Ausrücksystem for a dual clutch with a displacement measuring device, with which in an axially and radially limited space the distance measurement of the inner piston can be realized.

Diese Lösung wird mit einem Ein-/Ausrücksystem für eine Doppelkupplung mit Wegmesseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This solution is achieved with an input / Ausrücksystem for a dual clutch with path measuring device with the features of claim 1.

Die Erfindung betrifft ein Ein-/Ausrücksystem für eine aus zwei Teilkupplungen bestehende Doppelkupplung, wobei jeder Teilkupplung ein in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneter und geführter ringförmiger Kolben zugeordnet ist. Erfindungsgemäß weist die Mantelfläche mindestens einer der Kolben mindestens eine Aufnahme mit einer in Betätigungsrichtung verlaufender Durchgangsbohrung auf zur Aufnahme eines Seiles oder eines biegsamen Stranges oder ähnlichem, das in einem endseitig an der Aufnahme sich anschließenden abgewinkelten Rohr winklig zur Betätigungsrichtung aus der Mantelfläche des Gehäuse herausgeführt wird.The invention relates to an input / release system for a double clutch consisting of two partial clutches, wherein each partial clutch is assigned a arranged in a common housing and guided annular piston. According to the invention, the lateral surface of at least one of the pistons has at least one receptacle with a through bore extending in the direction of actuation for receiving a cable or a flexible strand or the like, which is led out of the lateral surface of the housing in an angled tube adjoining the receptacle at an angle to the actuation direction ,

Dabei ist es zur Sensierung des Ausrückweges eines Kolbens besonders vorteilhaft, dass das aus der Mantelfläche des Gehäuses herausragende Ende des Seils mit einem außerhalb des Gehäuses angebrachten Sensors in Wirkverbindung steht. Dadurch kann der Weg aus der Kupplungsglocke gemessen werden.It is particularly advantageous for the sensing of the Ausrückweges a piston that the protruding from the lateral surface of the housing end of the rope is in operative connection with a sensor mounted outside of the housing. As a result, the way out of the clutch bell can be measured.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist Aufnahme lösbar oder aber unlösbar mit dem Gehäuse verbunden.In an advantageous embodiment of the invention recording is releasably or permanently connected to the housing.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings.

Es zeigen:

  • 1 und 2 eine schematische Darstellung eines Ein-/Ausrücksystems für eine Doppelkupplung in zwei unterschiedlichen Stellungen des inneren Kolbens,
  • 3 den Kolben 3 aus den 1 und 2 im Schnitt.
Show it:
  • 1 and 2 a schematic representation of an input / Ausrücksystems for a dual clutch in two different positions of the inner piston,
  • 3 the piston 3 from the 1 and 2 on average.

In den 1 und 2 ist der prinzipielle Aufbau eines erfindungsgemäßen Ein-Ausrücksystems 10 für eine nicht dargestellte Doppelkupplung dargestellt. Da diese Doppelkupplung im Wesentlichen zwei separate Kupplungsmodule bzw. Kupplungseinheiten umfasst, die unabhängig voneinander die Drehmomentverbindung zwischen einem Motor-Getriebe unterbrechen, ist jedem Kupplungsmodul bzw. jeder Teilkupplung ein separater Ein-/Ausrücker zugeordnet, der in diesem Falle konzentrisch um eine Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Dieser Ein-/Ausrücker besteht im Wesentlichen aus einem mit einem Ausrücklager in Wirkverbindung stehenden Ringkolben. Zur Einsparung von Bauraum sind in diesem Ein-/Ausrücksystem 10 die für die jeweilige Teilkupplung zugeordneten Ein-/Ausrücker in einem gemeinsamen Gehäuse 1 untergebracht. Dazu weist das Gehäuse 1 entsprechende, konzentrisch angeordnete, ringförmige Aussparungen auf, in die im Innern ein Kolben 3 und zu diesem radial beabstandet ein Kolben 2 angeordnet sind. Während der Kolben 3 mit einem Ausrücklager 8 endseitig in Wirkverbindung steht, steht der Kolben 2 mit einem Ausrücklager 7 endseitig in Wirkverbindung. Am anderen Ende sind beide Kolben 2 und 3 mit einem Dichtelement 9, 11 verbunden. Somit weist der Kolben 2 das Dichtelement 11 und der Kolben 3 das Dichtelement 9 auf. Zwischen den Aussparungen im Gehäuse und den Kolben 2, 3 bilden sich unter Betriebsbedingungen Druckräume R1, R2. So ist dem Kolben 3 der Druckraum R1 und dem Kolben 2 der Druckraum R2 zugeordnet. Zur Realisierung der Messung des Ausrückweges des inneren Kolbens 3 ist an dessen Umfang eine Aufnahme 3a vorgesehen, die mit einer parallel zum Einrückweg verlaufenden Durchgangsbohrung versehen ist. Diese Durchgangsbohrung dient zur Aufnahme eines Seiles 5 oder eines biegsamen Stranges oder ähnlichem. Dieses Seil 5, das zunächst innerhalb dieser Durchgangsbohrung geführt ist, wird weiter in einem endseitig an der Aufnahme 3a angebrachten Rohr 4 geführt. Dieses Rohr 4 ist dabei im Endbereich des Ein-/Ausrücksystems 10 abgewinkelt, um mitsamt dem Seil 5 radial aus dem Ein-/Ausrücksystem 10 herausgeführt werden zu können. Das endseitig aus dem Rohr 4 austretende Seil 5 ist mit einem außerhalb des Ein-Ausrücksystem 10 angeordneten Sensor in Wirkverbindung bringbar.In the 1 and 2 is the basic structure of an inventive Ein- Ausrücksystems 10 shown for a double clutch, not shown. Since this dual clutch essentially comprises two separate clutch modules or clutch units which interrupt the torque connection between an engine transmission independently of each other, each clutch module or each partial clutch is assigned a separate engagement / disengagement, which in this case is arranged concentrically about a transmission input shaft , This input / output device essentially consists of a ring piston operatively connected to a release bearing. To save space are in this input / Ausrücksystem 10 the assigned for each sub-clutch input / release in a common housing 1 accommodated. For this purpose, the housing 1 corresponding, concentrically arranged, annular recesses, in the interior of a piston 3 and radially spaced therefrom a piston 2 are arranged. While the piston 3 with a release bearing 8th is operatively connected end, the piston is 2 with a release bearing 7 in operative connection at the end. At the other end are both pistons 2 and 3 with a sealing element 9 . 11 connected. Thus, the piston points 2 the sealing element 11 and the piston 3 the sealing element 9 on. Between the recesses in the housing and the pistons 2 . 3 form pressure chambers under operating conditions R1 . R2 , Such is the piston 3 the pressure room R1 and the piston 2 the pressure room R2 assigned. To realize the measurement of the Ausrückweges the inner piston 3 is at the periphery of a recording 3a provided, which is provided with a running parallel to the Einrückweg through hole. This through hole serves to receive a rope 5 or a flexible strand or the like. This rope 5 , which is initially guided within this through hole, is further in one end of the recording 3a attached pipe 4 guided. This pipe 4 is in the end area of the input / release system 10 Angled to complete with the rope 5 radially out of the input / release system 10 to be led out. The end of the tube 4 exiting rope 5 is with one outside the on-release system 10 arranged sensor can be brought into operative connection.

In 1, in der sich beide Kolben 2 und 3 in ihrer Endstellung befinden, ist der Ausrückweg X gleich Null. Dies ist auch an der Stellung des Kolbens 2 bezüglich der Vorderkante des Gehäuses 1 erkennbar, wobei die Vorderkante des Kolbens 2 mit der Vorderkante des Gehäuses 1 deckungsgleich ist. Dies ist durch den Punkt A gekennzeichnet. Ebenso befindet sich in dieser Stellung des Kolbens 2 das Seil 5 in seiner Ausgangsposition A'.In 1 in which are both pistons 2 and 3 are in their final position, is the Ausrückweg X equals zero. This is also due to the position of the piston 2 with respect to the front edge of the housing 1 recognizable, whereby the leading edge of the piston 2 with the front edge of the housing 1 is congruent. This is through the point A characterized. It is also in this position of the piston 2 the rope 5 in his starting position A ' ,

Aus 2 geht hervor, dass sich der Kolben 3 um einen Ausrückweg ΔX bewegt hat. Somit hat sich dieser vom Ausgangspunkt A zum Endpunkt B bewegt. Diese Wegdifferenz ΔX ist auch am Ende des Seiles 5 erkennbar, das ebenfalls eine Wegdifferenz von ΔX' zurückgelegt hat und sich damit vom Ausgangspunkt A' zum Endpunkt B' bewegt hat.Out 2 it turns out that the piston 3 to a Ausrückweg .DELTA.X has moved. Thus, this has the starting point A to the endpoint B emotional. This path difference .DELTA.X is also at the end of the rope 5 recognizable, which is also a path difference of .DELTA.X ' has moved back and thus from the starting point A ' to the endpoint B ' has moved.

3 zeigt den inneren Kolben 3 perspektivisch im Schnitt. Aus dieser Darstellung ist die Aufnahme 3a für das Seil 5 erkennbar. Ebenso ersichtlich ist, dass das Rohr 4 endseitig mit der Aufnahme 3a des Kolbens 3 verbunden ist und somit das Seil 5 schützend und lagepositioniert durch das Gehäuse 1geführt wird. Ebenso erkennbar ist, dass das Rohr 4 im Endbereich des Kolbens 3 abgewinkelt ist, um aus dem Gehäuse 1 herausgeführt werden zu können. 3 shows the inner piston 3 in perspective in section. From this representation is the recording 3a for the rope 5 recognizable. It is also evident that the pipe 4 end with the recording 3a of the piston 3 is connected and thus the rope 5 protective and positionally positioned by the housing 1 is guided. Likewise recognizable is that the pipe 4 in the end of the piston 3 Angled to get out of the case 1 to be led out.

Durch diese Umlenkung der axialen Betätigungsbewegung über ein in einem abgewinkelten Rohr geführten Seils 5 in beliebige Richtung außerhalb des Gehäuses 1 wird eine Wegmessung des inneren Kolbens 3 der Ein-/Ausrücksystems 10 in einem kleinen Bauraum realisierbar. Ebenso kann auch am äußeren Kolben 2 ein in einem Rohr geführtes Seil angebracht werden, so dass auch dessen Weg- bzw. Positionsänderung durch einen außerhalb am Gehäuse 1 angebrachten Sensor messbar ist.By this deflection of the axial actuating movement via a guided in an angled pipe rope 5 in any direction outside the case 1 becomes a displacement measurement of the inner piston 3 the input / output system 10 in a small space feasible. Likewise, also on the outer piston 2 a guided in a pipe rope are attached, so that its displacement or position change by an outside of the housing 1 attached sensor is measurable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäusecasing
22
Kolbenpiston
33
Kolbenpiston
3a3a
Aufnahmeadmission
44
Rohrpipe
55
Seilrope
66
Sensorsensor
77
Ausrücklagerrelease bearing
88th
Ausrücklagerrelease bearing
99
Dichtelementsealing element
1010
Ein-/AusrücksystemOn / release system
1111
Dichtelement sealing element
AA
Ausgangspunktstarting point
A'A '
Ausgangspunktstarting point
BB
Endpunktendpoint
B'B '
Endpunktendpoint
R1R1
Druckraumpressure chamber
R2R2
Druckraumpressure chamber
ΔX.DELTA.X
Wegstrecke / WegdifferenzDistance / distance difference
ΔX'.DELTA.X '
Wegstrecke / WegdifferenzDistance / distance difference

Claims (4)

Ein-/Ausrücksystem (10) für eine aus zwei Teilkupplungen bestehende Doppelkupplung, wobei jeder Teilkupplung ein in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordneter und geführter ringförmiger Kolben (2, 3) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche mindestens eines der Kolben (2, 3) mindestens eine Aufnahme (3a) mit einer in Betätigungsrichtung verlaufender Durchgangsbohrung aufweist zur Aufnahme eines Seiles (5), das in einem endseitig an der Aufnahme (3) sich anschließenden abgewinkelten Rohr (4) winklig zur Betätigungsrichtung aus der Mantelfläche des Gehäuses (1) herausgeführt wird.Input / release system (10) for a double clutch consisting of two partial clutches, wherein each partial clutch is arranged in a common housing (1) and guided annular piston (2, 3), characterized in that the lateral surface of at least one of the piston ( 2, 3) has at least one receptacle (3a) with a through bore extending in the direction of actuation for receiving a cable (5), which in an end at the receptacle (3) adjoining angled tube (4) at an angle to the direction of actuation from the lateral surface of the housing (1) is led out. Ein-/Ausrücksystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Mantelfläche des Gehäuses (1) herausragende Ende des Seils (5) mit einem außerhalb des Gehäuses (1) angebrachten Sensors (6) in Wirkverbindung steht.In / out system (10) after Claim 1 , characterized in that from the lateral surface of the housing (1) protruding end of the rope (5) with a outside of the housing (1) mounted sensor (6) is in operative connection. Ein-/Ausrücksystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (3a) lösbar mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.In / out system (10) after Claim 1 , characterized in that the receptacle (3a) is releasably connected to the housing (1). Ein-/Ausrücksystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (3a) unlösbar mit dem Gehäuse (1) verbunden istIn / out system (10) after Claim 1 , characterized in that the receptacle (3a) is permanently connected to the housing (1)
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