DE102007059402A1

DE102007059402A1 - Wegmesseinrichtung

Info

Publication number: DE102007059402A1
Application number: DE102007059402A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hill
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-18

Abstract

Es wird eine Wegmesseinrichtung insbesondere für Kupplungsausrücksysteme vorgeschlagen, bei der ein Magnetfeldsensor ein sich über eine Wegstrecke änderndes Magnetfeld erfasst. Dabei werden im Bereich der Wegstrecke ein Dauermagnet und entlang der Wegstrecke ein oder zwei Flussleitelemente mit zum Magnetfeldsensor führenden Anlageflächen und mit zueinander gerichteten Flächen vorgesehen, deren Abstand entlang der Wegstrecke variiert. Ein magnetisch aktives Bauelement wird gegenüber dem Magnetfeldsensor entlang der Wegstrecke verlagert, so dass abhängig von sich zwischen den Flussleitelementen und dem magnetisch aktiven Bauteil das Messsignal an dem Magnetfeldsensor ändert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wegmesseinrichtung insbesondere zur Erfassung eines Ausrückweges einer mittels eines Kupplungsausrücksystems betätigten Reibungskupplung.
Aus der WO 98/27351 A1 ist eine Wegmesseinrichtung für einen hydraulischen Kupplungsnehmerzylinder bekannt, bei dem im Kolben ein induktiver Wegsensor vorgesehen ist, der mit einem über die Wegstrecke des Kolbens im Bereich der Führungshülse eingebrachten Metallkörpers in Wechselwirkung tritt, wobei eine durch den Metallkörper veränderte Induktivität des Wegsensors dem Weg des Kolbens zugeordnet wird. Induktive Wegsensoren benötigen einen vergleichsweise großen Bauraum und sind kostenintensiv.
Des Weiteren sind Lösungen bekannt, bei denen ein Dauermagnet im Kolben untergebracht ist, dessen über den zurückgelegten Weg sich änderndes Magnetfeld an einem mit einem Magnetfeldsensor versehenen Ort von diesem gemessen und dem Weg des Kolbens zugeordnet wird. Um längere Wege, wie sie beispielsweise LKW-Kupplungen zu deren Betätigung zurückzulegen sind, sind starke Dauermagnete, beispielsweise aus Seltenerdmetallen, und sensible Magnetfeldsensoren nötig.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Wegmesseinrichtung insbesondere für Kupplungsausrücksysteme vorzuschlagen, die einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Die Aufgabe wird mittels einer Wegmesseinrichtung zur Messung zweier gegeneinander verlagerbarer Bauteile, beispielsweise eines in einem Nehmerzylindergehäuse eines Nehmerzylinders axial verlagerbaren Kolbens, gelöst, das zumindest aus einem Magnetfeldsensor, einem Dauermagneten und zumindest einem, vorzugsweise zwei Flussleitelementen gebildet ist. Dabei sind die Flussleitelemente längs einer zu messenden Wegstrecke angeordnet und der Magnetfeldsensor ist auf einem der Bauteile fest angeordnet. Vorzugsweise ist der Magnetfeldsensor wegen der einfacheren Kabelführung des Rohsignals oder eines auf einer den Magnetfeldsensor aufnehmenden Platine bereits vorverarbeiteten Signals auf dem feststehenden Bauteil angeordnet. Bei dieser vorzugsweisen Anordnung ist auf dem beweglichen Bauteil, beispielsweise dem Kolben ein magnetisch aktives Bauteil, beispielsweise der Dauermagnet oder ein Flussleitstück, angeordnet, das ein Messsignal des Magnetfeldsensors verändert. Dabei wird das magnetisch aktive Bauteil bei einer Verlagerung der beiden Bauteile gegeneinander entlang der Flussleitelemente bewegt, wobei die Flussleitelemente dem magnetisch aktiven Bauteil zugewandte Flächen aufweisen, deren Abstand zueinander oder zum magnetisch aktiven Bauteil über die Wegstrecke variiert. Hierdurch kann wegen der gegenüber dem Medium Luft magnetisch hervorragend leitenden Flussleitelemente am Magnetfeldsensor, an dem jeweils dafür vorgesehene Anlageflächen zur Anlage oder Kontaktierung von entsprechend am Magnetfeldsensor ausgebildeten Flächen ein wegabhängiges Messsignal erzeugt werden, das durch sich ändernde Luftspalte zwischen den Flussleitelementen und dem magnetisch aktiven Flussleitstück einstellt. Hierbei stellen die Flussleitelemente ein magnetisches Volumen dar, das unabhängig von der Wegstrecke einen niedrigen magnetischen Widerstand gegenüber Luft aufweist, so dass abhängig von den sich über die Wegstrecke einstellenden Luftspalte am Magnetfeldsensor eine wegabhängige magnetische Flussdichte einstellt, die als Wegsignal ausgewertet werden kann. Vorteilhaft ist, die Wegmesseinrichtung zu kalibrieren, indem die gewonnenen empirischen Daten in einem Auswertealgorithmus berücksichtigt werden, so dass ein von störenden Einflüssen, beispielsweise Temperatur- und/oder Umwelteinflüssen, bereinigtes Wegsignal zur Verfügung steht. Eine Kalibration kann beispielsweise an beiden Extrempunkten des beweglichen Bauteils oder alternativ oder zusätzlich an dazwischen liegenden Punkten wie beispielsweise bei Kolbenstellungen, die dem Greifpunkt und/oder einem Punkt, an dem die Kupplung beginnt ohne Schlupf zu arbeiten, erfolgen.
Vorteilhafterweise werden durch die Flussleitelemente und das magnetisch aktive Flussleitstück mehrere Luftspalte gebildet, die in Summe den magnetischen Fluss zwischen den Flussleitelementen beeinflussen. Die Bildung der Luftspalte wird in vorteilhafter Weise so eingestellt, dass über die zu messende Wegstrecke sich ein proportionales Messsignal zum zurückgelegten Weg der Wegstrecke ergibt. Besonders vorteilhaft kann eine Ausgestaltung der Lage und Gestalt der Flussleitelemente sein, wenn die Flussdichte im definierten Messbereich, der der Wegstrecke entsprechen kann, linear zum zurückgelegten Weg ist. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Gestalt und Anordnung von Flussleitelementen und Flussleitstücken an den Einsatzfall empirisch, beispielsweise mittels FEM-Methoden und/oder Versuchen optimiert wird.
Durch die auf diese Weise optimierte Gestaltung von Flussleitelementen und Flussleitstück kann ein starkes und sich proportional zum Weg des bewegten Bauteils veränderndes Messsignal erzeugt werden, das auch von einem einfachen und kostengünstigen Magnetfeldsensor mit hoher Auflösung und Genauigkeit ausgewertet werden kann. Dabei kann eine Optimierung vorsehen, die Flussleitelemente in Bereichen, die an unterschiedlichen Anlageflächen des Magnetfeldsensors angeordnet werden, dort ihren kleinsten Abstand zueinander aufweisen.
In vorteilhafter Weise kann der Magnetfeldsensor aus einem Werkstoff mit magnetisch niedrigerer Leitfähigkeit, beispielsweise mit hohen Silizium-Anteilen in Form eines Hall-Sensors als Siliziumchip, vorgesehen werden, da dieser für den Magnetkreis einen sekundären Luftspalt darstellen kann, der das Messsignal schwächt aber nicht wegabhängig beeinflusst. Wird ein schmaler Magnetfeldsensor verwendet, kann durch den kleinen Abstand der beiden Anlageflächen voneinander diese Schwächung gering gehalten werden, wodurch der das Magnetfeld bildende und gegenüber Anwendungen gemäß dem Stand der Technik um ein Vielfaches schwächere und damit kostengünstige Dauermagnet noch schwächer und daher kostengünstiger dimensioniert werden kann, beispielsweise als Industrieware erhältliche kunststoffummantelte Dauermagnete auf Eisenbasis.
Das magnetisch aktive Flussleitstück kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Dauermagnet sein, dessen Pole auf die Flussleitelemente zuweisen. Dabei kann er vorzugsweise im Bereich des Abstands der beiden Flussleitelemente vorzugsweise mittig angeordnet sein. In derartigen Anordnungen besteht der Messkreis lediglich aus dem Dauermagneten und den beiden Flussleitelementen, die an einem Ende abgewinkelte Enden mit Flächen zur Anlage am Magnetfeldsensor aufweisen. Derartige Geometrien lassen sich besonders vorteilhaft mit im Wesentlichen planen Flussleitelementen darstellen.
Das magnetisch aktive Flussleitstück kann auch ein weiteres Flussleitelement, beispielsweise aus demselben Material wie die Flussleitelemente, also weichmagnetisches Material, sein, wobei der Dauermagnet in vorteilhafter Weise an einer Anlagefläche des Magnetfeldsensors angeordnet ist. Der Dauermagnet bildet dabei eine Anlagefläche für ein Flussleitelement, während das andere Flussleitelement – wie zuvor beschrieben – an einer Anlagefläche gegenüber dem Dauermagneten am Magnetfeldsensor zur Anlage kommt. Bevorzugt ist das magnetisch aktive Flussleitstück an dem bewegten Bauteil und der sandwichartige Aufbau aus Dauermagnet und Magnetfeldsensor am ortsfesten Bauteil angeordnet. Hierdurch können die Umgebungsbedingungen, beispielsweise Temperatur- und andere Umwelteinflüsse in der Regel besser kontrolliert werden. Der sandwichartige Aufbau ermöglicht außerdem eine symmetrische Anordnung und/oder Ausgestaltung der Flussleitelemente und damit eine symmetrische Ausgestaltung des Magnetfelds, während eine Trennung von Magnetfeldsensor und Dauer magnet mit dem zusätzlichen Flussleitstück unter Zwischenschaltung eines zusätzlichen Verbindungsstücks in besonderen Ausgestaltungsfällen verwendet werden kann.
Besonders vorteilhaft für kurze Wegstrecken ist eine sogenannte asymmetrische Ausführung mit einer Anordnung des Magnetfeldsensors am Ende eines Messbereichs der Wegstrecke. Die dabei parallel zueinander in einem beispielsweise von Einflüssen der Messgenauigkeit und/oder dem vorgegebenen Bauraum vorgegebenen Abstand angeordneten streifenförmigen Flussleitelemente weisen im Bereich des Magnetfeldsensors aufeinander zulaufende Enden auf. Im Bereich des geringsten Abstands zueinander sind dabei die Aufnahmeflächen des Magnetfeldsensors positioniert, die die sensitiven Bereiche des Magnetfeldsensors bilden. Dabei können die Anordnung der Anlageflächen und deren Durchflutung durch die Flussleitelemente aus unterschiedlichen Richtungen erfolgen, beispielsweise können die Anlageflächen in derselben oder senkrecht zu der Ausrichtung der Flussleitelemente entlang der Wegstrecke erfolgen. Wird der Magnetfeldsensor quer zur Wegrichtung angeordnet, so dass die Anlageflächen in Richtung der Flussleitelemente weisen, können die beiden Flussleitelemente baugleich ausgeführt werden.
Bei der asymmetrischen Ausführung wird das entstehende Magnetflusssignal in der Weise ausgewertet, dass lediglich die in einem Quadranten eines aus dem Magnetfluss mit positiven und negativen Werten und dem zurückgelegten Weg aufgespannten Koordinatensystems ausgewertet werden. Eine derartige Wegmesseinrichtung kann bei asymmetrischen Ausführungen beispielsweise durch kontinuierliche Änderungen des Abstands der Flussleitelemente über die zu messende Wegstrecke erzielt werden. Hierdurch wird ein über die Wegstrecke eindeutiges Messsignal ohne Nulldurchgang erzielt.
Sollen größere Wegstrecken gemessen werden, ist eine sogenannte symmetrische Ausführung einer Wegmesseinrichtung vorteilhaft. Hierzu werden die Magnetflüsse zweier Quadranten in Abhängigkeit eines gegenüber einem stationären Bauteils verlagerten beweglichen Bauteils ausgewertet, das heißt, die Messwerte zeigen einen Nulldurchgang über die Wegstrecke, so dass beispielsweise Magnetflussdichten, die einer magnetischen Induktion von beispielsweise +150 mT bis –150 mT ausgenutzt werden können. Hierbei überkreuzen sich die Flussleitelemente in einem Wegabschnitt zwischen den Endpunkten der Wegstrecke, wobei der Magnetfeldsensor vorteilhafter Weise im Kreuzungspunkt angeordnet ist und die Flussleitelemente sich in beide Richtungen symmetrisch mit dem Magnetfeldsensor als Symmetrieelement bis zum jeweiligen Ende der Wegstrecke erstrecken. Durch das Überkreuzen wechseln die sich in die beiden Richtungen erstreckenden Teile der Flussleitelemente gegenüber dem Flussleitstück die Seiten. Das Flussleitstück ist in der symmetrischen Ausführung ein Dauermagnet, da beim Passieren des Magnetfeldsensors entlang der Wegstrecke ein durch eine Änderung der Magnetflussrichtung erzeugter Nulldurchgang erfolgen soll, der nur durch ein gepoltes Flussleitstück erzielt wird. Die Flussleitelemente weisen im Bereich der Anlagenflächen des Magnetfeldsensors den kleinsten Querschnitt und den größten Abstand zum Flussleitstück auf. In der Projektion auf das Flussleitstück überkreuzen sich die Flussleitelemente am Nulldurchgang vorzugsweise in einem Winkel von 90°, wodurch das Messsignal am Nulldurchgang stetig wird. In der symmetrischen Ausführung der Wegmesseinrichtung liegen die Flussleitelemente bei größeren Abständen vom Nulldurchgang und damit vom Magnetfeldsensor näher am Dauermagneten und bilden daher bei diesen Entfernungen kleinere Luftspalte zu dem Dauermagneten als in der Nähe des Magnetfeldsensors, so dass der Magnetfluss in beide Richtungen vom Magnetfeldsensor weg mit zunehmendem Abstand mit in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlichem Vorzeichen zunimmt.
In einem weiteren vorteilhaften symmetrischen Ausführungsbeispiel können anstatt zweier sich überkreuzender Flussleitelemente vier Flussleitelemente verwendet werden, wobei jeweils ein Ende der vier Flussleitelemente im Bereich der Anlageflächen des Magnetfeldsensors, der zwischen den Enden der Wegstrecke, vorzugsweise mittig, angeordnet ist, endet. Dabei wird an jeder Anlagefläche des Magnetfeldsensors jeweils ein Ende eines Flussleitelements einer Teilstrecke angeordnet, wobei die Enden der über die gesamte Wegstrecke in Linie angeordneten Flussleitelemente auf unterschiedlichen Anlageflächen angeordnet sind. Damit sind die Enden der sich diagonal gegenüberliegenden Flussleitelemente auf der gleichen Anlagefläche des Magnetfeldsensors angeordnet. Je nach Fertigungsart und abhängig davon, ob Stanz- oder Biegeprozess bei gegebenem Materialverbrauch bevorzugt werden, können die diagonal gegenüberliegenden Teile zu zwei Flusselementen vereinigt werden. Bei einer derartigen Anordnung der zwei oder vier Flussleitelemente ändert der Magnetfluss die Richtung am Magnetfeldsensor, wenn der Dauermagnet als Flussleitstück am Magnetfeldsensor vorbei bewegt wird.
Um den Minimalabstand der Flussleitbleche gegenüber dem Magnetfeldsensor und damit den magnetischen Widerstand zu verringern, kann vorgesehen sein, dass das Stanzgitter, auf dem der Magnetfeldsensor aufgebracht ist, eine Aussparung für zumindest eines der Flussleitelemente aufweist. Auf der gegenüberliegenden Seite kann eine Kunststoffabdeckung über dem Magnetfeldsensor ein Flussleitelement aufweisen, so dass der Minimalabstand in etwa der Dicke des Magnetfeldsensors ohne Gehäuse entspricht. Vorzugsweise wird der Magnetfeldsensor ohne Gehäuse zwischen den Flussleitelementen positioniert und dann gemeinsam mit diesen verklebt, verspritzt oder in einer anderen Weise ummantelt.
In Ausführungsformen, bei denen der Magnetfeldsensor zwischen den Enden der Wegstrecken angeordnet ist, liegen die Flussleitelemente in einer größeren Entfernung vom Magnetfeldsensor näher am Magneten als in der Nähe des Magnetfeldsensors. Hierdurch steigt der Fluss und damit das Signal mit zunehmendem Abstand. Die Flussleitelemente weisen bei einer niedrigen Flussdichte die höchsten Leitwerte auf und der magnetische Widerstand und damit der Messwert werden im Wesentlichen von der Summe der beiden Abstände von den Enden des Dauermagneten zu den Flussleitelementen bestimmt.
Der Magnetfluss, der durch den Sensorbaustein fließt und dort das Messsignal erzeugt, wird Hauptfluss genannt. Alle anderen Flussanteile werden Streufluss genannt. Der maximale Magnetfluss kann je nach Gestaltung der Flussleitelemente dann erzeugt werden, wenn der Dauermagnet am nächsten am Sensorbaustein liegt oder wenn er den größten Abstand zum Magnetfeldsensor aufweist. Das magnetische Teil in Form eines Flussleitblechs ist vorzugsweise zwischen den beiden weichmagnetischen Flussleitelementen vorgesehen. Es versteht sich, dass das magnetische Teil zur Erzielung eines entlang der Wegstrecke veränderlichen Abstands auch aus der der Ebene der dem magnetischen Teil zugewandten Flächen entlang der Wegstrecke heraus bewegt werden kann. Auf diese Weise können einfach gestaltete Flussleitelemente, beispielsweise mit parallel zueinander über die Wegstrecke verlaufenden Flächen, verwendet werden. Der Abstand zu den Flächen entlang der Wegstrecke wird durch zunehmende Beabstandung zu der von den parallel angeordneten Flussleitelementen aufgespannten Ebene erzeugt.
Eine besonders einfache Anordnung sieht lediglich ein Flussleitelement vor. Im Querschnitt ist dieses Flussleitelement U-förmig ausgestaltet und weist zwei Schenkel oder Wangenteile auf, die sich entlang der zu messenden Wegstrecke auseinander bewegen. In dem durch die Wangenteile gebildeten Zwischenraum wird der Magnetfeldsensor verlagert, an dessen einer Seite oder Anlagefläche mittels einer Polarisationsfläche der Dauermagnet angeordnet ist. Entlang der Wegstrecke werden daher zwischen der Sensoreinheit bestehend aus Dauermagnet und Magnetfeldsensor und den Wangenteilen zwei Spalte eingestellt, wobei je nach Ausgestaltung des Verlaufs der beiden Wangenteile in Richtung der Wegstrecke zumindest ein Spalt variiert. Entsprechend ändert sich der Widerstand des Messkreises in Abhängigkeit von der Wegstrecke.
Die vorgeschlagene Wegmesseinrichtung kann je nach Verwendung in einem Kupplungsausrücksystem ausgestaltet werden. Dabei können in vorteilhafter Weise das Flussleitstück im beweglichen Bauteil und Flussleitelemente und Magnetfeldsensor sowie gegebenenfalls der mit dem Magnetfeldsensor verbundene Dauermagnet auf dem ortsfesten Bauteil untergebracht werden. Dabei kann ein Kupplungsausrücksystem mechanisch, elektrisch, elektrohydraulisch, pneumatisch oder in einer Kombination dieser ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Kupplungsausrücksystem aus einem hydrostatischen oder pneumatischen Geber- und Nehmerzylinder mit einem diese verbinden Druckleitung sein, wobei die Wegmesseinrichtung am Geber- oder am Nehmerzylinder oder an beiden jeweils eine Wegmesseinrichtung vorgesehen sein kann. Das Flussleitstück kann dabei im Kolben, beispielsweise in einem Kunststoffkolben eingespritzt, oder einem mit diesem verbundenen Bauteil oder an diesen vorgesehen sein. Die Flussleitelemente können im Gehäuse integriert oder an diesem befestigt sein. Bei einem um eine Getriebeeingangswelle angeordneten Nehmerzylinder können die Flussleitelemente in eine Führungshülse integriert, beispielsweise eingespritzt, oder beispielsweise zwischen Getriebeeingangswelle und Führungshülse angeordnet sein. In ähnlicher Weise kann eine Wegmesseinrichtung an einer mechanischen Ausrückeinheit mit Führungshülse und mechanisch auf dieser verlagertem Ausrücker vorgesehen sein.
Von der Erfindung umfasst ist weiterhin ein Verfahren zur Messung eines Weges zweier gegeneinander verlagerbaren Bauteile mittels eines Messkreises zumindest bestehend aus einem Magnetfeldsensor, einem Dauermagneten, zumindest einem an einem Bauteil angeordneten, entlang einer zu messenden Wegstrecke angeordneten Flussleitelement und einem an dem anderen Bauteil entlang des zumindest einen Flussleitelements während einer Verlagerung verlagerten magnetischen Bauteils, wobei entlang der Wegstrecke zumindest ein Spalt zwischen dem zumindest einen Flussleitelement und dem magnetischen Teil eingestellt und der Widerstands des Messkreises erfasst und der Wegstrecke zugeordnet wird.
Die Erfindung wird anhand der 1 bis 16 näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem asymmetrischen Prinzip,
2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der 1,
3 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der 1, 2, 4, 22 und 23,
4 bis 7 weitere Ausführungsbeispiele von Wegmesseinrichtungen nach dem asymmetrischen Prinzip,
8 ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem symmetrischen Prinzip,
9 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der 9,
10 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der 8 und 9,
11 und 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem symmetrischen Prinzip in zwei Ansichten,
13 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der 11 und 12,
14 bis 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem symmetrischen Prinzip in drei Ansichten,
17 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der 14 und 15,
18 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung nach dem asymmetrischen Prinzip,
19 eine Messkurve der Ausführungsbeispiele der 5 und 18,
20 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der 6,
21 eine Messkurve des Ausführungsbeispiels der 7,
22 ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung mit nur einem Flussleitelement und
23 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der 22.
1 zeigt eine Wegmesseinrichtung 1 nach dem asymmetrischen Prinzip mit einem am Ende der Flussleitelemente 2, 3 angeordneten Magnetfeldsensor 4. Der Magnetfeldsensor 4 weist zwei sich gegenüberliegende magnetsensitive Seiten mit Anlageflächen 5, 6 auf, an denen an den Flussleitflächen ausgebildete Flächen 7, 8 angeordnet und gegebenenfalls beispielsweise verklebt, vergossen, verklammert oder in ähnlicher Weise befestigt sind. Die Flussleitelemente 2, 3 sind parallel zueinander entlang der Wegmessstrecke in Bewegungsrichtung 10 des Flussleitstücks 11 angeordnet und sind so ausgebildet, dass die aufeinander zuweisenden Flächen 13, 14 mit der Bewegungsrichtung 9 einen Abstand 10 einstellen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Flussleitstück 11 aus einem Dauermagneten 12 gebildet, der bezüglich seiner magnetischen Polarisation den Flächen 14, 15 zugewandt ist. In Abhängigkeit vom in Bewegungsrichtung 9 auf dem beweglichen Bauteil angeordneten Flussleitstück 11 stellen sich zwischen den Flächen 13, 14 der am ortsfesten Bauteil angeordneten Flussleitelemente 2, 3 unterschiedliche Spalte 15, 16 ein, die zu einer Verringerung des Magnetflusses vom Dauermagneten 12 über die Flussleitelemente zum Magnetfeldsensor 4 führen, so dass abhängig vom zurückgelegten Weg des Flussleitelements 11 unterschiedliche Messsignale am Magnetfeldsensor 4 gemessen werden.
2 zeigt eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Wegmesseinrichtung 1 mit dem Magnetfeldsensor 4, an dem die Flächen 7, 8 der Flussleitelemente 2, 3 an den Anlageflächen 5, 6 angeordnet sind. Der Magnetfeldsensor 4 ist mit seinen Anlageflächen 5, 6 im gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgerichtet, dass die zum – nicht gezeigten – Flussleitstück 11 der 1 zugewandten Flächen 13, 14 (1) senkrecht zu den Anlageflächen 5, 6 stehen. Mit dieser Anordnung kann ein einziger Typ einfach gebogener Flussleitelemente 2, 3 vorgesehen werden, die gegeneinander nur verdreht werden.
3 zeigt eine Messsignal-Kennlinie mit einem Signalverlauf 17 der magnetischen Flussdichte B des Magnetfeldsensors 4 der 1 und 2 sowie der nachfolgend beschriebenen 4, 22 und 23 über den zurückgelegten Weg x, wobei der Signalverlauf 17 ausgehend von der gezeigten Stellung des Flussleitstücks 11 in Richtung des Magnetfeldsensors 4 aufgezeichnet ist. Es resultiert über eine weite Wegstrecke eine lineare Zuordnung des Messsignals zur zurückgelegten Wegstrecke x. Dieser Bereich wird als zulässiger Messbereich und damit einer zugeordneten Wegstrecke x schraffiert dargestellt.
4 zeigt gegenüber der Wegmesseinrichtung 1 der 1 und 2 eine leicht geänderte Variante einer Wegmesseinrichtung 101 mit einer geänderten Anordnung des Magnetfeldsensors 104, dessen Anlageflächen 105, 106 senkrecht zur Bewegungsrichtung 9 ausgerichtet sind, so dass die Flächen 107, 108 der Flussleitelemente 102, 103 so angeordnet sind, dass die Fläche 108 des Flussleitblechs 103 an der dem Flussleitstück 11 zugewandten Anlagefläche 106 des Magnetfeldsensors 104 und die Fläche 107 des Flussleitelements 102 an der dem Flussleitstück abgewandten Anlagefläche 105 des Magnetfeldsensors 104 angeordnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich insbesondere für Anordnungen, bei denen der Magnetfeldsensor 104 mit seinen Kontakten auf einer Platine, die parallel oder auf einer Ebene mit den Flussleitelementen 102, 103 angeordnet ist, befestigt ist. Beispielsweise können Flussleitelemente 102, 103 und Platine auf einem gemeinsamen Gehäuseteil angebracht sein.
5 zeigt ein weitere Variante einer Wegmesseinrichtung 201 mit einer geänderten Anordnung des Magnetfeldsensors 204 und unabhängig davon anderer Anordnung der Flussleitelemente 202, 203. Die Anlageflächen 205, 206 des Magnetfeldsensors 204 sind in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zur Bewegungsrichtung 9 ausgerichtet, so dass sich am Magnetfeldsensor 204 eine magnetische Flussrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung 9 und senkrecht zur magnetischen Flussrichtung im als Dauermagnet 12 ausgebildeten Flussleitstück 11 ergibt. Infolge einer Abnahme des Abstands 10 der Flächen 213, 214 über die Wegstrecke von der gezeigten Stellung des Flussleitstücks zum Magnetfeldsensor 204 hin nehmen die Spalte 215, 216 in dieser Richtung ab, so dass mit zunehmender Annäherung an den Magnetfeldsensor 204 der Luftwiderstand der Spalte 215, 216 abnimmt und damit die am Magnetfeldsensor 204 gemessene Flussdichte zunimmt. Infolgedessen ist der in 3 gezeigte Signalverlauf umgekehrt. Zur besseren Signalauflösung ist zwischen den geringen Abstand der Flussleitelemente 202, 203 einstellenden Wangen 218, 219 bei einer geringen Wegstrecke gegenüber dem Magnetfeldsensor 204 jeweils eine Ausnehmung 220, 221 und den Armen für die Flächen 207, 208, die an den Anlageflächen 205, 206 angeordnet sind, vorgesehen.
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung 301, bei der Dauermagnet 312 und Magnetfeldsensor 304 eine Einheit bilden und das Flussleitstück 311 durch magnetisch leitendes Material wie es zur Herstellung der Flussleitelemente verwendet wird, beispielsweise weichmagnetisches Material, gebildet ist. Durch diese Ausführung wird der Magnetfeldsensor 304 an einer Anlagefläche 306 durch den dort angeordneten Dauermagneten 312 magnetisch vorgespannt. Die Flussleitelemente 302, 303 sind mit ihren Flächen 307, 308 an der verbleibenden Polfläche 322 des Dauermagneten 312 und an der gegenüberliegenden – nicht sichtbaren – Anlagefläche 305 des Magnetfeldsensors 304 angeordnet. Dies führt zu einer unterschiedlichen Magnetisierung der Flussleitelemente 302, 303. Der magnetische Kreis wird über das Flussleitstück 311 und die sich über die Wegstrecke entlang der Bewegungsrichtung 9 ändernden Spalte 315, 316 geschlossen. Ein Magnetfluss stellt sich wiederum abhängig von diesen Spalten ein und es kann ein Signalverlauf entsprechend des Signalverlaufs 317 der 21 beobachtet werden. Im Gegensatz zu dem Signalverlauf 17 der 3 ist das Signal 317 über die Wegstrecke x weniger intensiv.
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung 401, die eine Kombination der Wegmesseinrichtung 201 der 5 und der Wegmesseinrichtung 301 der 6 darstellt. Anstatt als Flussleitstück ist der Dauermagnet 412 am Magnetfeldsensor 404 positioniert und ein separates Flussleitstück 411 axial verlagerbar entlang der Bewegungsrichtung 9 vorgesehen. 20 zeigt einen entsprechenden Signalverlauf 417 der Wegmesseinrichtung 401.
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung 501, die nach dem symmetrischen Prinzip arbeitet. Hierzu ist der Magnetfeldsensor 504 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über die vom Flussleitstück 511 zurückgelegte Wegstrecke in Bewegungsrichtung 9 mittig angeordnet. Die Flussleitelemente 502, 503 haben im Bereich des Magnetfeldsensors 504 den geringsten Abstand zueinander und laufen in Richtung der beiden Enden der Wegstrecke auseinander, so dass sich jeweils von den Enden zum Magnetfeldsensor 504 bewegendem Flussleitstück 511 die Weite der Spalte 515, 516 verringert. Der Dauermagnet 512 ist wie in den Ausführungsbeispielen der 6 und 7 am Magnetfeldsensor 504 angeordnet. Die Flussleitelemente weisen jeweils zwei Arme 523, 524 auf, die die Flächen zur Anordnung am Dauermagneten 512 und dem Magnetfeldsensor 504 bewirken.
9 zeigt eine Seitenansicht der Wegmesseinrichtung 501 der 8 mit einer Anordnung des Moduls aus Magnetfeldsensor 504 und Dauermagnet 512 und deren Kontaktierung durch die Flussleitbleche 502, 503 mittels der Arme 523, 524. Die gezeigte Anordnung des Magnetfeldsensors 504 ergibt eine magnetische Flussrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung 9 (8) und senkrecht zur Flussrichtung über die Spalte 515, 516 zum Flussleitstück 511.
10 zeigt eine Messsignal-Kennlinie der am Magnetfeldsensor 501 der 8 und 9 über die Wegstrecke x gemessenen magnetischen Flussdichte B in Form des Signalverlaufs 517 mit einem schraffiert dargestellten zulässigen Messbereich. Die Information, in welchem Ast das einem Weg doppelt zuordenbaren Messsignals zugeordnet werden muss, kann beispielsweise durch algorithmische Auswertungen anhand der Überschreitung des Maximums des Messsignals ermittelt werden.
In 11 ist ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung 601 nach dem symmetrischen Prinzip dargestellt, bei der der Dauermagnet 612 als Flussleitstück verwendet wird. Weiterhin sind die Flussleitelemente 602, 603 im Bereich der Anlageflächen 605, 606 überkreuzt, so dass sich die Äste 602a und 602b des Flussleitelementes 602 beziehungsweise 603a und 603b des Flussleitelements 603 bezogen auf den als Symmetriezentrum betrachteten Magnetfeldsensors 604 diagonal gegenüberliegen. Die hat zur Folge, dass sich beim Überfahren des Magnetfeldsensors 604 durch den am verlagerbaren Bauteil angeordneten Dauermagneten 612 entlang der Wegstrecke mit der Bewegungsrichtung 9 am Magnetfeldsensor 604 die magnetische Flussrichtung ändert, so dass es am Magnetfeldsensor zu einem Nulldurchgang kommt. Der Messbereich wird in beide Richtungen vom Magnetfeldsensor 604 weg mit positivem und negativem Vorzeichen durchfahren, wodurch beide Richtungen voneinander unterschieden werden können. Die Spaltweite der Spalte 615, 616 zum Dauermagneten nimmt dabei in Richtung Magnetfeldsensor zu, so dass das Messsignal der magnetischen Flussdichte B über die zurückgelegte Wegstrecke x abnimmt. Ein entsprechender Signalverlauf 617 ist in 13, wobei die beiden Signale jeweils einer Seite der vom Magnetfeldsensor geteilten Wegstrecke x in den Messbereich A und den Messbereich B geteilt und die Schraffierung die gültigen Messbereiche anzeigt.
12 zeigt eine Seitenansicht der Wegmesseinrichtung 601 der 11. An den beiden Anlageflächen 605, 606 sind die Flussleitelemente 602, 603 aufgenommen. Dabei sind die beiden Äste 602a und 603a der Flussleitelemente 602, 603 nach vorne gerichtet und überkreuzen sich mit den nach hinten gerichteten Ästen 602b, 603b.
Die 14, 15 und 16 zeigen ein spezielles Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung 701 mit einer Anordnung des Magnetfeldsensors 704 zwischen den Enden der in Bewegungsrichtung 9 des Dauermagneten 712 zu messenden Wegstrecke. Der senkrecht zur Bewegungsrichtung und parallel zur Flussrichtung des Dauermagneten 712 angeordnete Magnetfeldsensor 704 nimmt an jeder Anlagefläche 705, 706 sich entsprechend der in 11 und 12 dargestellten Wegmesseinrichtung 601 überkreuzte Flussleitelemente 702, 703 mit Ästen 702a, 702b, 703a, 703b auf. Im Gegensatz zu Wegmesseinrichtung 601 sind die Flussleitelemente 702, 703 der Wegmesseinrichtung 701 nicht symmetrisch ausgebildet. Vielmehr sind Äste 702a und 703a zueinander parallel angeordnet und die sich mit Annäherung an den Magnetfeldsensor 704 vergrößernden Spalte 725, 726 bilden sich durch zunehmende Beabstandung der Äste 702a und 703a vom Dauermagneten 712. Die Äste 703b und 702b sind entsprechend der zuvor beschriebenen Flussleitbleche mit einem sich ändernden Abstand voneinander über die zurückgelegte Wegstrecke ausgestattet. Durch ein Überkreuzen der Flussleitelemente 702, 703 wird eine dem Signalverlauf 617 der 13 entsprechende Abhängigkeit des Messsignals von der Wegstrecke x beobachtet. Es versteht sich, dass die Äste der Flussleitbleche 502, 503, 602, 603, 702 und 703 der 8, 9, 11, 12, 14 bis 16 auch als separate Bauteile ausgebildet sein können und entsprechend auf Stoß oder überlappend an den Anlageflächen des Magnetfeldsensors beziehungsweise bei modulartiger Bauweise von Magnetfeldsensor und Dauermagnet an diesem angeordnet sein können.
17 zeigt einen Signalverlauf 717 einer Wegmesseinrichtung 701 gemäß der 14, 15, 16. Trotz der unterschiedlichen Art der Beabstandung des Dauermagneten 712 von den Flussleitelementen 702, 703 resultiert ein Signalverlauf 717 entsprechend einer symmetrischen Wegmesseinrichtung mit zum Magnetfeldsensor 704 hin abfallendem Signal. Im Bereich des Magnetfeldsensors 704 verschlechtert sich allerdings die Signalhöhe stark, so dass diese Wegmesseinrichtung insbesondere dann in vorteilhafter Weise Anwendung findet, wenn infolge der guten Auflösung in den Endbereichen der Wegstrecke x eine Weg in den Endbereichen genau erfasst werden soll und die Auflösung in der Wegmitte eher von untergeordneter Bedeutung ist.
18 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wegmesseinrichtung 801, die den Wegmesseinrichtungen 1 und 201 der 1 und 5 ähnlich ist. Die Ausgestaltung der Flussleitelemente 802, 803 entspricht mit Ausnahme der Kontaktierung dieser am Magnetfeldsensor 804 den Flussleitelementen 202, 203 (5). Die Kontaktierung der Flussleitelemente 802, 803 entspricht den Flussleitelementen 2, 3 der 1. Die Signalkennlinie 817 ist in 19 wiedergegeben, die auch für die Wegmesseinrichtung 201 der 5 zutrifft.
20 zeigt einen Signalverlauf 417, der auf die Wegmesseinrichtung 401 der 7 zutrifft. Infolge des weiteren Abstands der Flussleitelemente und deren geringerer Polarisation aufgrund einer Verwendung eines Flussleitstücks ist der Signalverlauf 417 gegenüber dem Signalverlauf 17 einer Wegmesseinrichtung 1 (1) mit geringeren Abständen der Flussleitelemente und mit der stark polarisierenden Wirkung des Dauermagneten 12 über die gesamte Wegstrecke weniger intensiv. Aufgrund der geschützteren Platzierung des Dauermag neten am Magnetfeldsensor, kann diese Ausführungsform jedoch unter raueren Bedingungen eingesetzt werden.
21 zeigt den Signalverlauf 317, der der Wegmessung 302 der 6 zugeordnet werden kann. Bezüglich der Intensität des Messsignals gelten die unter 20 gemachten Ausführungen mit dem Unterschied, dass im Bereich des Magnetfeldsensors 304 die Abstände der Flussleitbleche 302, 303 am geringsten sind und daher das Signal zum Magnetfeldsensor 304 hin abnimmt.

Die 22 und 23 zeigen eine Ansicht und einen Querschnitt einer Wegmesseinrichtung 901 mit lediglich einem Flussleitblech 902. Entlang der Bewegungsrichtung 9 weist das Flussleitelement 902 angeformte Wangenteile 902a, 902b, deren Abstand voneinander in Bewegungsrichtung variiert. Das Flussleitelement 902 kann aus weichmagnetischem Material gestanzt und die Wangenteile 902a, 902b können umgekantet sein. Der Dauermagnet 912 ist mit einer polarisierten Fläche am Magnetfeldsensor aufgenommen. Um die Verlagerung zweier Bauteile bestimmen zu können, ist das Flussleitelement 902 an einem Bauteil und die Einheit aus Magnetfeldsensor 904 und Dauermagnet 912 am anderen Bauteil aufgenommen, wobei bevorzugt das Flussleitelement 902 auf einem beweglichen Bauteil aufgenommen ist. Bei einer Bewegung des Magnetfeldsensors 904 in Bewegungsrichtung 9 werden die Spalte 925, 926 vergrößert und das Signal am Magnetfeldsensor 904 nimmt infolge des höheren magnetischen Widerstands der Spalte 925, 926 ab. Ein entsprechender Signalverlauf 17 ist in 3 gezeigt. Es versteht sich, dass die Ruhelage des Magnetfeldsensors 904 auch an einer anderen Wegstrecke, beispielsweise bei maximalem Abstand sein kann. Weiterhin können im Gegensatz zur gezeigten Ausführungsform, bei der das Wangenteil 902b parallel zur Bewegungsrichtung 9 angeordnet ist, beide Wangenteile 902a, 902b nicht parallel zur Bewegungsrichtung 9 ausgerichtet sein. In weiteren alternativen Ausgestaltungen kann bei einer parallelen oder nicht parallelen Ausrichtung der Wangenteile 902, 902b der Magnetfeldsensor 904 parallel oder nicht parallel zur Bewegungsrichtung 9 mit einem Winkelsatz zu dieser bewegt werden, so dass selbst bei parallelen Wangenteilen 902a, 902b längs der Bewegungsrichtung 9 wegabhängige Abstände eingestellt werden können. Bezugszeichenliste

1	Wegmesseinrichtung	205	Anlagefläche
2	Flussleitelement	206	Anlagefläche
3	Flussleitelement	207	Fläche
4	Magnetfeldsensor	208	Fläche
5	Anlagefläche	213	Fläche
6	Anlagefläche	214	Fläche
7	Fläche	215	Spalt
8	Fläche	216	Spalt
9	Bewegungsrichtung	218	Wange
10	Abstand	219	Wange
11	Flussleitstück	220	Ausnehmung
12	Dauermagnet	221	Ausnehmung
13	Fläche	301	Wegmesseinrichtung
14	Fläche	302	Flussleitelement
15	Spalt	303	Flussleitelement
16	Spalt	304	Magnetfeldsensor
17	Signalverlauf	305	Anlagefläche
101	Wegmesseinrichtung	306	Anlagefläche
102	Flussleitelement	307	Fläche
103	Flussleitelement	308	Fläche
104	Magnetfeldsensor	311	Flussleitstück
105	Anlagefläche	312	Dauermagnet
106	Anlagefläche	315	Spalt
107	Fläche	316	Spalt
108	Fläche	317	Signalverlauf
201	Wegmesseinrichtung	322	Polfläche
202	Flussleitblech	401	Wegmesseinrichtung
203	Flussleitblech	404	Magnetfeldsensor
204	Magnetfeldsensor	411	Flussleitstück
412	Dauermagnet	702	Flussleitelement
417	Signalverlauf	702a	Ast
501	Wegmesseinrichtung	702b	Ast
502	Flussleitelement	703	Flussleitelement
503	Flussleitelement	703a	Ast
504	Magnetfeldsensor	703b	Ast
511	Flussleitstück	704	Magnetfeldsensor
512	Dauermagnet	705	Anlagefläche
517	Signalverlauf	706	Anlagefläche
523	Arm	712	Dauermagnet
524	Arm	725	Spalt
601	Wegmesseinrichtung	726	Spalt
602	Flussleitelement	801	Wegmesseinrichtung
602a	Ast	802	Flussleitelement
602b	Ast	803	Flussleitelement
603	Flussleitelement	817	Signalverlauf
603a	Ast	901	Wegmesseinrichtung
603b	Ast	902	Flussleitelement
604	Magnetfeldsensor	902a	Wangenteil
605	Anlagefläche	902b	Wangenteil
606	Anlagefläche	904	Magnetfeldsensor
612	Dauermagnet	912	Dauermagnet
617	Signalverlauf	925	Spalt
701	Wegmesseinrichtung	926	Spalt

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

- WO 98/27351 A1 [0002]

Claims

Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901) zur Messung zweier gegeneinander verlagerbarer Bauteile zumindest bestehend aus einem Magnetfeldsensor (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904), einem Dauermagneten (12, 312, 412, 512, 612, 712, 912) und zumindest einem Flussleitelement (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902), wobei das zumindest eine Flussleitelement (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902) längs einer zu messenden Wegstrecke angeordnet ist, der Magnetfeldsensor (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904) auf einem der Bauteile fest angeordnet ist und ein magnetisches Bauteil auf dem anderen Bauteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Flussleitelement (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902) dem magnetischen Bauteil zugewandte Flächen (13, 14, 213, 214) aufweist, deren Abstand (10) zueinander über die Wegstrecke variiert.
Wegmesseinrichtung (301, 401, 501) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Bauteil ein Flussleitstück (311, 411, 511) ist.
Wegmesseinrichtung (301, 401, 501) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flussleitstück (311, 411, 511) aus weichmagnetischem Material gebildet ist.
Wegmesseinrichtung (301, 401, 501, 901) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (312, 412, 512, 912) mit einer Polfläche an einer Anlagefläche (306) des Magnetfeldsensors (304, 404, 504, 904) angeordnet ist.
Wegmesseinrichtung (302, 401, 501) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche (308) eines Flussleitelements (303) an der anderen Polfläche (322) des Dauermagneten (312) und eine Fläche (307) des anderen Flussleitelements (302) an einer Anlagefläche (306) des Magnetfeldsensors (304, 404, 504) angeordnet ist.
Wegmesseinrichtung (901) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flussleitelement (902) mit zwei Wangenteilen (902a, 902b) vorgesehen ist, die entlang der Wegstrecke einen zunehmenden Abstand aufweisen.
Wegmesseinrichtung (901) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Flussleitelement (902) an einem Bauteil und der Magnetfeldsensor (904), an dessen einer Anlagefläche ein Dauermagnet (912) angeordnet ist, zwischen den Wangenteilen (902a, 902b) entlang der Wegstrecke geführt wird und an dem anderen Bauteil angeordnet ist.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Flussleitelemente längs einer zu messenden Wegstrecke angeordnet sind und die beiden Flussleitelemente (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803) dem magnetischen Bauteil zugewandte Flächen (13, 14, 213, 214) aufweisen, deren Abstand (10) zueinander über die Wegstrecke variiert.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 601, 701, 801) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Bauteil der Dauermagnet (12, 612, 712) ist.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 601, 701, 801) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (12, 612, 712) in Richtung der diesem zugewandten Flächen (13, 14, 213, 214) des zumindest einen Flussleitelements (2, 3, 102, 103, 202, 203, 602, 603, 702, 703, 802, 803) polarisiert ist.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 601, 701) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Fläche (7, 8, 107, 108, 207, 208, 307, 308) der Flussleitflächen (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 502, 503, 602, 603, 702, 703) an jeweils einer Anlagefläche (5, 6, 105, 106, 205, 206, 305, 306, 605, 606, 705, 706) des Magnetfeldsensors (4, 104, 204, 204, 304, 504, 604, 704) angeordnet sind.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (4, 104, 204, 304, 404) an einem Ende der Flussleitelemente (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303) angeordnet ist.
Wegmesseinrichtung (501, 601, 701) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (504, 604, 704) bezüglich einer Erstreckung der Flussleitelemente (502, 503, 602, 603, 702, 703) entlang der Wegstrecke zwischen den Enden der Flussleitelemente (502, 503, 602, 603, 702, 703) angeordnet ist.
Wegmesseinrichtung (601, 701) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flussleitelemente (602, 603, 702, 703) auf Höhe des Magnetfeldsensors (604, 704) überkreuzen.
Wegmesseinrichtung (1, 201, 301, 501, 601) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (4, 204, 304, 504, 604) bezüglich seiner Anlageflächen (5, 6, 205, 206, 305, 306, 505, 506, 605, 606) parallel zur Wegstrecke angeordnet ist.
Wegmesseinrichtung (101, 401, 701) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (4, 404, 704) bezüglich seiner Anlageflächen (105, 106, 705, 706) quer zur Wegstrecke angeordnet ist.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 301, 501) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (10) der aufeinander zuweisenden Flächen (13, 14) der Flussleitelemente 2, 3, 102, 103, 302, 303, 502, 503) mit zunehmendem Abstand vom Magnetfeldsensor (4, 104, 304, 504) abnimmt.
Wegmesseinrichtung (201, 401, 601, 701) nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der aufeinander zuweisenden Flächen (213, 214) der Flussleitelemente (202, 203, 602, 603, 702, 703) mit zunehmendem Abstand vom Magnetfeldsensor (204, 404, 604, 704) zunimmt.
Wegmesseinrichtung (501, 601) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussleitelemente (502, 503, 602, 603) beidseitig des Magnetfeldsensors (504, 604) entlang der Wegstrecke mit spiegelsymmetrisch zu diesem verlaufenden Abständen aufweisen.
Wegmesseinrichtung (701) nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussleitelemente (702, 703) zumindest über einen Teil ihrer Erstreckung parallel mit konstantem Abstand zueinander und variierendem Abstand von einer Ebene der Wegstrecke angeordnet sind, wobei sich der Dauermagnet (712) parallel zur Ebene bewegt.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem von dem zumindest einen Flussleitelement (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902), dem Dauermagneten (12, 312, 412, 512, 612, 712, 912), dem magnetischen Bauteil und dem Magnetfeldsensor (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904) gebildeten Messkreis eine Messgröße in Abhängigkeit von der Wegstrecke ändert.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 801, 901) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße über die Wegstrecke proportional ist.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße abhängig von einem Summenabstand der dem magnetischen Bauteil zugewandten Flächen des zumindest einen Flussleitelements (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902) ist.
Wegmesseinrichtung (201, 401, 501, 801, 901) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend vom Magnetfeldsensor (204, 404, 504, 804, 904) der Abstand der dem magnetischen Bauteil zugewandten Flächen längs der Wegstrecke vergrößert.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 301, 601, 701) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend vom Magnetfeldsensor (4, 104, 304, 604, 704) der Abstand der dem magnetischen Bauteil zugewandten Flächen längs der Wegstrecke vermindert.
Wegmesseinrichtung (501) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ausgehend vom Magnetfeldsensor (504) der Abstand der dem magnetischen Bauteil zugewandten Flächen in beide Richtungen längs der Wegstrecke erweitert.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 301, 601) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussleitelemente (2, 3, 102, 103, 602, 603) im Bereich des Magnetfeldsensors (4, 104, 304, 604) den kleinsten Querschnitt und den größten Abstand zum magnetischen Teil aufweisen.
Wegmesseinrichtung (601, 701) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flussleitelemente (602, 603, 702, 703) im Bereich des Magnetfeldsensors (604, 704) überkreuzen.
Wegmesseinrichtung (701) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die sich überkreuzenden Flussleitelemente (702, 703) aus vier Elementen gebildet sind, die im Bereich des Magnetfeldsensors (704) jeweils paarweise zu einem Flussleitelement (702, 703) gefügt werden.
Wegmesseinrichtung (701) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die entlang der Wegstrecke diagonal zueinander angeordneten Elemente auf jeweils einer Anlagefläche (705, 706) des Magnetfeldsensors (704) angeordnet sind.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Magnetfeldsensor (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) aufnehmendes Stanzgitter einen Ausschnitt aufweist.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffgehäuse des Magnetfeldsensors (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) einen Ausschnitt aufweist.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801) nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einen Ausschnitt ein Flussleitelement (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803) an den Magnetfeldsensor (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) herangeführt wird.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804) ungehäust zwischen den Flussleitelementen (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803) positioniert und gemeinsam mit diesen und einem Chipträger umspritzt wird.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Wegstrecke ein variabler Abstand zwischen den dem magnetischen Bauteil und den diesem zugewandten Flächen des zumindest einen Flussleitelements (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902) hergestellt wird, indem das magnetische Bauteil entlang der Wegstrecke aus einer von den Flächen aufgespannten Ebene wegbewegt wird.
Wegmesseinrichtung (301, 401, 501) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Bauteil aus einer ferromagnetisch kristallinen Legierung gebildet ist.
Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801, 901) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Flussleitelement (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902) aus einer ferromagnetisch kristallinen Legierung gebildet ist.
Kupplungsausrücksystem mit einem axial gegenüber einem feststehenden Bauteil verlagerbaren Bauteil, mit dem ein Hebelsystem einer Reibungskupplung zum Ein- und Ausrücken dieser beaufschlagt wird, wobei zur Erfassung eines Betätigungswegs der Kupplung eine Wegmesseinrichtung (1, 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701) gemäß den Ansprüchen 1 bis 15 am Kupplungsausrücksystem angebracht ist.
Verfahren zur Messung eines Weges zweier gegeneinander verlagerbaren Bauteile mittels eines Messkreises zumindest bestehend aus einem Magnetfeldsensor (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904), einem Dauermagneten (12, 312, 412, 512, 612, 712, 912) zumindest einem an einem Bauteil angeordneten, entlang einer zu messenden Wegstrecke angeordneten Flussleitelement (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902) und einem an dem anderen Bauteil entlang des zumindest einen Flussleitelements (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902) während einer Verlagerung verlagerten magnetischen Bauteils, wobei entlang der Wegstrecke zumindest ein Spalt (15, 16, 215, 216, 315, 316, 515, 516, 725, 726, 925, 926) zwischen dem zumindest einen Flussleitelement (2, 3, 102, 103, 202, 203, 302, 303, 402, 403, 502, 503, 602, 603, 702, 703, 802, 803, 902) und dem magnetischen Teil eingestellt und der Widerstand des Messkreises erfasst und der Wegstrecke zugeordnet wird.