CN104685249B - 用于机动车的离合器的分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的离合器的利用驱动器的分离系统，所述驱动器经由传动装置与可在壳体中轴向移动安置的活塞处于有效连接，并且其中活塞在操纵时在由壳体和活塞形成的压力室中建立压力，所述分离系统具有用于确定活塞位置的传感设备，其特征在于，电感性的传感设备集成到分离系统中，所述传感设备具有与壳体固定的电感性的传感器，借助所述传感器能够确定要检测的导电的物体(目标体)的位置，其中目标体集成到活塞中或集成到分离系统的与活塞互补地可轴向移动的构件中，或者目标体以与活塞互补地可移动的构件的至少一个区域的形式构成。

Description

用于机动车的离合器的分离系统

技术领域

本发明涉及用于机动车的离合器的分离系统，尤其呈具有用于对活塞进行位置确定和/或位移测量的装置的液压的离合器致动器(HCA)的类型的分离系统。

背景技术

为了在离合器分离系统中确定位置或确定位移，使用多种技术解决方案，所述解决方案应用构成为磁体的信息发送器/参考发送器(传感器元件)与传感器/传感器装置的共同作用。通常，将磁体与活塞相关联，所述活塞为流体缸的可移动的部件，而传感器固定在相对于活塞固定的缸壳体上。

从文献DE 103 16 422 A1中已知一种离合器致动器，所述离合器致动器由驱动马达、例如电动机构成，其中电动机经由传动装置、例如蜗杆传动装置、正齿轮传动装置、曲轴传动装置或丝杠传动装置等作用于主动缸上。对于主动缸的该作用能够直接地或经由杆进行。致动器的输出部件的、例如主动缸活塞的运动能够借助于离合器位移传感器来检测，所述离合器位移传感器检测变量的加速度或速度或姿态或位置，所述变量与离合器的加速度或速度或者接合位置或位置成比例。主动缸经由压力介质管道、例如液压管道与从动缸连接。从动缸的输出元件与分离机构、例如分离杠杆有效连接，使得引起从动缸的输出部件的运动，使得分离机构同样运动或倾斜，以便控制可由离合器传递的转矩。致动器能够是压力介质操纵的，即所述致动器能够具有压力介质主动缸和从动缸。压力介质主动缸的操纵能够以电动的方式进行，其中能够以电子的方式控制设作为驱动元件的电动机。致动器的驱动元件除电动的驱动元件之外也能够是其他的、例如压力介质操纵的驱动元件。

从文献DE 10 2010 049 618 A1中已知一种致动器，其中应用驱动器与具有丝杠(例如滚珠丝杠)的传动装置，所述丝杠借助于转动驱动器通过电动机驱动，由此螺杆螺母将要轴向移位的、呈活塞形式的构件轴向地移位用于操纵摩擦离合器。在此，活塞在由壳体和活塞形成的压力室中构建压力，所述压力经由压力管道操纵从动缸，所述从动缸轴向地加载以该方式液压操纵的摩擦离合器。借助于具有与壳体固定地安装的传感器部件和设置在丝杠上的传感器部件的传感器装置、例如无接触的传感器、如磁场传感器、开关的霍尔传感器等来设置丝杠的轴向位移。

例如借助于粘贴将霍尔传感器的磁体固定到丝杠中是成本耗费的并且意味着困难的安装。现有技术的解决方案也需要相对大的结构空间。这通常是不存在的。尤其地，这适合于液压操纵的双离合器，所述双离合器通常构成为双CSC(同心从动缸)或构成为由CSC和多活塞分离器构成的组合。

在此也通过电感性的传感器或者霍尔传感器来通常无接触地进行位移测量，所述电感性的传感器或者霍尔传感器例如安置在缸的壳体上并且确定被操纵的活塞的运动。出于轴向的和径向的结构空间的理由，在大多数情况下不可行的是，安置用于内部的活塞的传感器。

还不利的是，磁体必须精确地/可重复地并且无间隙地引导至霍尔传感器并且必须极其精确地定位集成在传感器电路板上的传感器并且必须以90°的角度安置在主板上。

发明内容

因此，本发明的目的在于：实现一种用于机动车的离合器的分离系统，其中在受限制的结构空间中可以对活塞简单地且成本适宜地进行位移测量/位置确定。

所述目的借助根据本发明的分离系统来实现。有利的设计方案从下文中得出。

用于机动车的离合器的分离系统具有驱动器，所述驱动器经由传动装置与可在壳体中轴向移动安置的活塞处于有效连接，并且其中活塞在操纵时在由壳体和活塞形成的压力室中建立压力，其中存在用于确定活塞位置的传感设备，并且根据本发明，将电感性的传感设备集成到分离系统中，所述传感设备具有与壳体固定的电感性的传感器，借助所述传感器能够确定要检测的导电的物体(目标体)的位置，其中目标体或集成到活塞中或集成到分离系统的与活塞互补地可轴向移动的构件中，或者呈与活塞互补地可移动的构件的至少一个区域的形式构成。

借助根据本发明的解决方案，提出一种绝对的电感性的线性位移传感器，所述线性位移传感器利用现有的部件作为目标体或者目标体集成到现有的部件中，由此不需要附加的构件。这实现减小公差链，减少安装耗费和提供活塞的位移测量的稳固的且成本适宜的变型形式，其中目标体和传感器的定位的精度要求与根据现有技术应用的具有磁体和霍尔传感器的测量系统相比更小，进而进一步降低成本是可行的。

在此传感器具有一定长度，所述长度确保目标体在对应于活塞的调节位移的测量位移上能够在传感器旁运动经过。传感器在此设置在传感器电路板上并且基本上轴向地定向。

除了将目标体设置在活塞中，所述目标体也能够在壳体之外例如设置在能够随着活塞轴向调节的杆上，其中传感器集成到壳体中或集成到与壳体固定的盖中。

根据另一变型形式，目标体能够集成到传动装置的能够随着活塞轴向运动的构件中，或者传动装置的能随着活塞轴向运动的构件的至少一个区域能够形成目标体。

如果传动装置的构件由导电材料、例如钢构成，那么所述构件或所述构件的区域形成目标体。如果所述构件由不导电的材料、例如塑料构成，那么所述构件设有目标体或者目标体集成到其中。

传动装置例如以行星滚轮传动装置(PWG)的形式构成，其中传动装置具有能够经由驱动器(优选电动机)驱动的丝杠和与其啮合的行星螺杆，所述行星螺杆与PWG套筒的内螺纹啮合，由此PWG套筒能够沿着分离系统的纵轴线运动；并且具有PWG螺母，所述PWG螺母与PWG套筒的背离驱动器的端部有效连接并且将PWG套筒的轴向运动传递到活塞上，其中在壳体的与驱动器相对置的端部上设置有覆盖罩，例如由钢制成的PWG螺母至少借助其径向向外指向的区域形成目标体。设置在传感器电路板上的传感器相对于PWG螺母径向外部地集成到覆盖罩中。

替选地，PWG套筒也能够形成目标体(当PWG套筒由导电材料制成时)并且目标体集成到PWG套筒中(当PWG套筒不由导电材料制成时)。在这两种情况下传感器集成到壳体中或覆盖罩中。

在PWG传动装置中，PWG套筒经由与活塞处于接合的抗转动装置被抗转动。如果抗转动装置由导电材料、例如钢制成，那么所述抗转动装置能够作用为目标体。如果抗转动装置由塑料制成，那么目标体能够固定或集成在所述抗转动装置上，优选固定或集成在活塞中的抗转动装置的引导区域上。传感器优选设置在活塞的凹部中，尤其设置在用于抗转动装置的活塞的引导槽中。

如果目标体集成到由塑料构成的活塞中，那么所述目标体优选置于活塞的压力室侧的端部中或上。

在全部变型形式中，传感器和目标体之间的间距应尽可能小。

设置在传感器电路板上的传感器经由接口与优选设置在驱动器侧上的评估电子装置(其同样设置在电路板上)连接，所述评估电子装置由电子装置壳体盖包覆，所述电子装置壳体盖保护整个电子组件包括马达电子装置。

如果目标体位于设置在壳体之外的杆上，那么传感器有利地设置在电子装置壳体盖的基本上轴向延伸的传感器罩中。

根据本发明的解决方案，当活塞具有目标体时，在测量活塞位置的情况下，或者在测量PWG的至少一个与活塞类似地/互补地可轴向运动的部件的位置时，通过应用电感性的传感器目标体实现直接地确定活塞位置。

传感器电路板在此优选集成在分离系统的现有的结构空间中。

此外通过成本更加适宜的目标体取代至今为止所需要的昂贵的磁体。如果在此应用传动装置的可轴向运动的构件，那么不需要附加的构件并且不再需要磁体引导的极其耗费的设计，因为目标体是要确定的部件本身或者将目标体直接地安置在所述部件上。

当(固定式的)铝壳体在环境中干扰时，那么这在定标时能够消失。然而大多数情况下，壳体由塑料构成。

附图说明

下面根据一个实施例和所属的附图详细阐述本发明。

附图示出：

图1示出根据本发明的分离系统的纵截面图，

图2在此未示出的活塞的完全移入的位置中，示出具有设置在壳体之外的目标体和传感器的分离系统的三维外视图，

图3在此未示出的活塞的完全移出的位置中，示出具有传感器和目标体的区域的一部分的三维外视图，

图4示出分离系统的在活塞的具有所绘制的测量位移s的区域中的纵截面图，

图5示出具有活塞中的目标体和壳体中的传感器电路板的根据图4的部分纵截面图，

图6具有壳体中的传感器电路板和作为目标体的PWG套筒的根据图4的部分纵截面图，

图7示出具有壳体中的传感器电路板和抗转动装置中的目标体的根据图4的部分纵截面图，

图8示出贯穿具有根据图5至7的变型形式的目标体的所表明的位置的活塞/传动装置系统的横截面的示意图，

图9示出贯穿具有作为目标体的PWG螺母和集成到覆盖罩中的传感器电路板的分离系统的纵截面图，

图10示出根据图9的三维的外视图。

具体实施方式

在图1中示出用于阐述原理结构的根据本发明的分离系统的纵截面图。分离系统在此构成为呈液压的离合器致动器(HCA)形式的分离器，其中借助于电动机2形式的驱动器能够经由传动装置3操纵主动缸1。

在主动缸1的壳体1.1中在操纵电动机2的情况下经由传动装置3以轴向可移动的方式设置活塞4(环形活塞)。活塞4在沿轴向方向、在此沿箭头方向向右操纵时在由壳体1和活塞4形成的压力室5中建立压力。压力室5经由压力介质接口6和未示出的液压线路与同样未示出的从动缸连接，所述从动缸经由分离机构操纵离合器(未示出)。

传动装置3呈具有可经由驱动器/电动机2驱动的丝杠7和与其啮合的行星螺杆8的行星滚轮传动装置(PWG)的形式，所述行星螺杆与PWG套筒9的未绘出的内螺纹啮合，由此PWG套筒9能够沿着纵轴线A运动。在PWG套筒9的背离电动机2的端部上设有PWG螺母10，所述PWG螺母贴靠在活塞4的背离压力室5的端部上并且在操纵电动机2的情况下朝压力室的方向使活塞4运动。为了PWG套筒的抗转动，所述PWG套筒具有抗转动装置11，所述抗转动装置借助径向向外指向的凸起11.1接合到壳体1.1的轴向伸展的未示出的槽中。

在上面设置有PWG螺母10的侧上设置覆盖罩12，并且在分离系统的相对置的一侧上设有电子组件13，所述电子组件借助电子装置壳体盖14设置。

根据下面的变型形式，借助于电感性的传感器15和目标体T确定活塞4的位置，其中目标体14集成到活塞或另外的相应地随活塞运动的工件中或者通过运动的构件形成。

在图2和3中示出第一变型形式。在此，目标体T和集成到传感器电路板中的传感器15设置在壳体1.1之外。

目标体T集成到在壳体1.1之外可随活塞4轴向调节的杆16中并且传感器15集成在电子装置壳体盖14的基本上轴向延伸的传感器罩17中。图3在此处未示出的活塞的完全移入的位置中示出杆16中的目标体T并且图3在此处未示出的活塞的完全移出的位置中示出具有传感器15和目标体T的区域的一部分的三维外视图。在其轴向运动时，目标体T沿着传感器15运动，由此能够确定其目标体位置并且经由此能够确定活塞4的位置。

在图4中示出分离系统在由塑料构成的活塞4的具有绘制的测量位移s的区域中的纵截面。在图5至7其中示出用于借助在主动缸1之内的传感器组件确定活塞4的位置的基于此的变型形式。

根据图5将目标体T集成到活塞4的朝压力室5的方向定向的端部中并且传感器15(处于未示出的电路板上)以相对于其小的间距设置在壳体1.1中。

当由导电材料(优选钢)构成PWG套筒9时，所述PWG套筒也如在图6中示出那样形成目标体T，其中传感器15集成到壳体1.1或覆盖罩中。如果PWG套筒9进而活塞4沿着纵轴线A执行轴向运动，那么这经由传感器15检测进而确定活塞4的位置。

当抗转动装置11由塑料构成时，图7中示出的另一变型形式示出集成到抗转动装置11的凸起11.1中的目标体T。传感器15在未绘出的电路板上集成到壳体1.1的凹部中。如果PWG套筒9和抗转动装置11进而活塞4沿着纵轴线A执行轴向运动，那么这同样经由传感器15检测进而确定活塞4的绝对位置。

在图8中以传感器15与其传感器电路板的所表示的位置示出贯穿活塞4(环形活塞)和传动装置3的横截面的示意图，所述传感器

——变型形式V1——根据图5与活塞4中的目标体相关联，

——变型形式V2——根据图6与PWG套筒9相关联，

——变型形式V3——根据图7与抗转动装置11中的目标体相关联。

在剖面的上半部中主动缸1的活塞4的分离的位置中并且在下半部中主动缸1的活塞4的接入的位置中，图9示出贯穿目标体分离系统的纵截面图，所述分离系统具有由导电材料、尤其钢构成的作为目标体T的PWG螺母10和集成到覆盖罩12中的具有传感器15的传感器电路板，由此可见调节位移s。

传感器15经由例如呈线缆或引线框架形式的电连接件/接口18与设置在驱动器侧上的未示出的评估电子装置连接，所述评估电子装置集成到电子组件13中，所述电子组件由电子装置壳体盖14包覆。

图10说明传感器15在覆盖罩12中的位置。两个主动缸1在HCA中相互组合，所述主动缸分开地分别经由驱动器(电动机——在此不可见)操纵并且经由相应的从动缸和两个可彼此独立操纵的分离轴承(未示出)来用于操纵双离合器。

在上述实施例中，目标体T在测量位移s上在传感器15旁运动经过并且由此借助传感器15确定目标体T的位置进而活塞4的绝对位置。

集成到传感器电路板中的传感器15在此基本上轴向地定向并且具有长度L和如下位置，所述位置确保目标体T在整个调节位移s上沿着传感器15引导。

附图标记列表

1 主动缸

1.1 壳体

2 电动机

3 传动装置

4 活塞

5 压力室

6 压力介质接口

7 丝杠

8 行星螺杆

9 PWG套筒

10 PWG螺母

11 抗转动装置

11.1 凸起

12 覆盖罩

13 电子组件

14 电子装置壳体盖

15 传感器

16 杆

17 传感器罩

18 接口

A 纵轴线

L 传感器15的长度

Claims (10)

1.一种用于机动车的离合器的利用驱动器的分离系统，所述驱动器经由传动装置(3)与能在壳体(1.1)中轴向移动安置的活塞(4)处于有效连接，并且其中所述活塞(4)在操纵时在由壳体(1.1)和活塞(4)形成的压力室(5)中建立压力，所述分离系统具有用于确定所述活塞(4)的位置的传感设备，

其特征在于，电感性的传感设备集成到所述分离系统中，所述传感设备具有与壳体固定的电感性的传感器(15)，借助所述传感器能够确定要检测的导电的物体——下面称作目标体(T)——的位置，其中所述目标体(T)集成到活塞(4)中或集成到所述分离系统的与所述活塞(4)互补地能轴向移动的现有的构件中，或者所述目标体(T)以与所述活塞(4)互补地能移动的现有的构件的至少一个区域的形式构成，由此不需要附加的构件来确定所述活塞的位置。

2.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于，所述传感器(15)具有至少一个长度(L)，使得所述目标体(T)能够在测量位移(s)上在所述传感器(15)旁运动经过。

3.根据权利要求1或2所述的分离系统，其特征在于，所述传感器(15)集成到传感器电路板中，并且所述传感器(15)基本上轴向地定向。

4.根据权利要求1或2所述的分离系统，其特征在于，所述目标体(T)在所述壳体(1.1)之外设置在能够随着所述活塞(4)轴向调节的杆(16)上，并且所述传感器(15)集成到所述壳体(1.1)中或集成到固定在所述壳体(1.1)上的盖中。

5.根据权利要求1或2所述的分离系统，其特征在于，所述目标体(T)集成到所述传动装置(3)的能够随着所述活塞(4)轴向运动的构件中，或者所述传动装置(3)的能随着所述活塞(4)轴向运动的构件的至少一个区域形成所述目标体(T)。

6.根据权利要求5所述的分离系统，其特征在于，呈行星滚轮传动装置(PWG)形式的所述传动装置具有：能够经由所述驱动器驱动的丝杠(7)；和与所述丝杠啮合的行星螺杆(8)，所述行星螺杆与PWG套筒(9)的内螺纹啮合，由此所述PWG套筒(9)能够沿着纵轴线(A)运动；并且具有PWG螺母(10)，所述PWG螺母与所述PWG套筒(9)的背离所述驱动器的端部有效连接并且将轴向运动传递到所述活塞(4)上，其中在所述壳体(1.1)的与所述驱动器相对置的端部上设置有覆盖罩(12)，并且所述PWG螺母(10)的至少径向向外指向的区域形成所述目标体(T)，并且所述传感器(15)相对于所述PWG螺母(10)径向外部地集成到所述覆盖罩(12)中。

7.根据权利要求6所述的分离系统，其特征在于，所述PWG套筒(9)形成所述目标体(T)或者所述目标体(T)集成到所述PWG套筒(9)中，并且所述传感器(15)集成到所述壳体(1.1)中或所述覆盖罩(12)中。

8.根据权利要求7所述的分离系统，其特征在于，所述PWG套筒(9)经由与所述活塞(4)处于接合的抗转动装置(11)被抗转动，并且所述抗转动装置(11)用作为目标体(T)或者所述目标体(T)集成到所述抗转动装置中，并且所述传感器(15)集成到所述壳体(1.1)的凹部中。

9.根据权利要求4所述的分离系统，其特征在于，所述传感器(15)经由接口(18)与设置在驱动器侧上的评估电子装置连接，所述评估电子装置由电子装置壳体盖(14)包覆。

10.根据权利要求9所述的分离系统，其特征在于，在目标体(T)设置在所述杆(16)上时，所述传感器(15)设置在所述电子装置壳体盖(14)的基本上轴向延伸的传感器罩(17)中。