DE102008006060A1

DE102008006060A1 - Nehmerzylinder mit Wegmesseinrichtung

Info

Publication number: DE102008006060A1
Application number: DE102008006060A
Authority: DE
Inventors: Frank Frietsch
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2008-08-28
Also published as: EP1961985A3; EP1961985B1; JP2008209412A; ATE524667T1; EP1961985A2; JP5630944B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder für eine Fahrzeugkupplung mit einer aus mindestens einem Magneten und mindestens einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden Sensor gebildeten Einrichtung zur Wegmessung und Positionsbestimmung eines Kolbens, der in einem von einer Schmutzhülse abgedeckten zylindrischen Gehäuse axial bewegbar gelagert und von einem Haltering umgeben ist, wobei der Sensor am Gehäuse angebracht ist, die vor Staub und äußeren Beanspruchungen geschützt und kostengünstig hHaltering befestigter Magnet lagepositioniert zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder mit Wegmesseinrichtung für eine Fahrzeugkupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist mit der DE 102 42 841 A1 ein Nehmerzylinder mit einer Wegmesseinrichtung bekannt, mit dem die axiale Position des Kolbens im Nehmerzylinder im Verlauf seiner Verschiebung bestimmbar ist. Dazu ist der Kolben mit einem Kragen verbunden, der einen radial nach außen sich erstreckenden Trägerarm umfasst, der am radialen Ende einen Magneten trägt. Dieser Magnet ist in Form eines Einsatzes ausgeführt. Diesem Magneten bzw. Magnetgeber ist zur Bestimmung der Position des Kolbens des Nehmerzylinders außerhalb des Gehäuse des Nehmerzylinders ein Sensor lagepositioniert zugeordnet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zur Wegmessung bzw. Positionsbestimmung des Kolbens eines Nehmerzylinders vorzuschlagen, die vor Staub und äußeren Beanspruchungen geschützt und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Danach wird der bereits zwischen Schmutzhülse und Kolben angeordnete Haltering des Nehmerzylinders verwendet, um an diesem mindestens einen Magneten zu befestigen, der zu einem außerhalb der Schmutzhülse angeordneten Sensor lagepositioniert zugeordnet ist.
Durch die Integration mindestens einer Aufnahme für einen Magneten in den Haltering wird ein Teil der Messeinrichtung in das Gehäuse des Nehmerzylinders gelegt. Dadurch wird einerseits der vorhandene Bauraum im Innern des Nehmerzylinders ausgenutzt, andererseits befindet sich der Magnet innerhalb der Schmutzhülse des Nehmerzylinders, wodurch der Magnet nicht verschmutzt wird und sich auch keine Metallspäne durch Abrieb an den bewegenden Teilen aufsammeln können. Somit wird auch die Lebensdauer des Sensors erhöht, da an diesem kein Verschleiß auftritt. Weiterhin ist durch diese konstruktive Ausbildung eine berührungsfreie Weg- bzw. Positionsmessung möglich. Weiterhin werden durch diese Messeinrichtung die Kräfte am Nehmerzylinder nicht beeinflusst. Um eine Ausfallsicherung zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, zwei Magnete in den Haltering zu integrieren, die zu zwei am Gehäuse entsprechend lagepositionierten Sensoren in Kontakt stehen.
Allerdings können auch in vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung die Magnete anstelle am Haltering mittels einer entsprechenden Aufnahme bzw. Befestigungseinrichtung direkt am Kolben zu befestigt werden.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Aufnahme für die Magnete in den Kolben zu integrieren, so dass Befestigung und Kolben ein Teil bilden. Dazu ist es besonders kostengünstig, dieses Teil aus Kunststoff herzustellen.
Bei der Befestigung der Magnete am Haltering weist dieser in axialer Richtung mindestens zwei Verlängerungen auf, die jeweils als Aufnahme für einen Magneten ausgestaltet sind.
In vorteilhafter Weise der erfindungsgemäßen Lösung wird diese Aufnahme aus drei Seitenwänden zur Umhüllung des Magneten gebildet, wobei sich der Magnet in axialer Richtung auf einer radial nach außen weisenden Bodenfläche im Haltering abstützen kann. Diese Seitenwände werden bei der Herstellung des aus Kunststoff gebildeten Halterings kostengünstig gleich mit bei der Herstellung angespritzt.
Zur Bildung einer Verliersicherung für den Magneten sowohl in radialer als auch in axialer Richtung sind mindestens zwei im Winkel zueinander stehende Seitenwände endseitig mit jeweils mindestens einem Rasthaken versehen. Somit verrastet jeweils ein Magnet über diese so gebildete Schnappverbindung am Haltering. Bei weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung kann der am Umfang des Halterings angeordnete Magnet von dessen Material umspritzt werden. Eine weitere kostengünstige Variante der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist die, dass der Magnet in den Umfang des Halterings eingeklebt bzw. auf den Umfang des Halterings aufgeklebt wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile.
Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders,
2 eine räumliche Darstellung des Nehmerzylinders gemäß 1,
3 eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Halterings.
1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 in einer Schnittdarstellung. Dieser besteht aus einem Gehäuse 2, in dem ein Kolben 3 axial bewegbar gelagert ist. Endseitig dieses Kolbens ist ein Abstreifring 4 zum Abstreifen von Schmutz vorgesehen, an den sich ein Haltering 5 anschließt, der zur Fixierung dieses Abstreifringes 4 und als Verdrehsicherung des Kolbens 3 dient. Diese Bauteile werden von einer Schmutzhülse 7 umhüllt, die das Eindringen von Schmutz in die beweglichen Bauteile verhindert. Die Verdrehsicherung für den Kolben wird durch die am Haltering 5 als Verdrehsicherung 8 ausgebildete Verlängerung realisiert. Weiterhin ist aus dieser 1 erkennbar, dass an den Haltering 5 eine Aufnahme 9 zur Befestigung eines Magneten 6 angebracht ist. Zu diesem Magneten 6 ist lagepositioniert am Gehäuse 2 ein Sensor 11 angeordnet. Zur Gewährleistung einer Ausfallsicherung stehen vorzugsweise immer zwei Magnete 6 mit zwei Sensoren 11 in Kontakt.
Durch die Anbindung des Halterings 5 an den Kolben 3 legt somit der Magnet 6 bei einer Bewegung des Kolbens einen Hub als Wegänderung zurück. Durch den mit dem Magnet 6 in Kontakt stehenden Sensor 11 kann dieser den Weg des Kolbens 3 berührungslos durch die Schmutzhülse 7 hindurch messen, so dass die jeweils aktuelle Position des Kolbens 3 bestimmt werden kann.
2 zeigt diesen Nehmerzylinder aus 1 in einer räumlichen Darstellung. Aus dieser ist die Anbindung der Sensoren an das Gehäuse 2 erkennbar. Über Befestigungselemente 10 werden die Sensoren 11 am Gehäuse 2 befestigt. Die Schmutzhülse 7 dient als Abdeckung für den im Gehäuse 2 bewegbaren Kolben 3.
Die 3 zeigt den erfindungsgemäßen Haltering 5 in einer perspektivischen Darstellung. Aus dieser sind die Aufnahmen 9 für die Magnete 6 sowie die Ausbildung der Verdrehsicherung 8 für den Kolben 3 ersichtlich, die an den aus Kunststoff hergestellten Haltering 5 während des Spritzgießprozesses mit angespritzt sind. So wird die Aufnahme 9 aus den drei Seitenwänden 9a, 9b und 9c gebildet, wobei die Höhe einer Seitenwand 9a, 9b, 9c eine Verlängerung des Halterings 5 in axialer Richtung darstellt. Diese Aufnahmen 9 sind an entsprechend verstärkten Stellen des Halterings vorgesehen. Diese Verstärkungen bilden zu den Seitenwänden 9a bis 9c eine Bodenfläche 5a. Zur Lagefixierung des Magneten 6 sind in axialer Richtung die Seitenwände 9b mit einem Rasthaken versehen und die Seitenwände 9a und 9c in radialer Richtung mit Rasthaken 9d versehen.
Durch die am Haltering 5 angebrachte Verdrehsicherung 8 und die ortsfeste Verschraubung der Sensoren 11 direkt am Gehäuse 2 des Nehmerzylinders 1 ist die radiale Position der Magnete 6 zu den Sensoren 11 stets gewährleistet, so dass immer eine Messung erfolgen kann.

1: Nehmerzylinder
2: Gehäuse
3: Kolben
4: Abstreifring
5: Haltering
5a: Bodenfläche
6: Magnet
7: Schmutzhülse
8: Verdrehsicherung
9: Aufnahme für Magnet
9a: Seitenwand
9b: Seitenwand
9c: Seitenwand
9d: Rasthaken
10: Befestigung
11: Sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10242841 A1 [0002]

Claims

Nehmerzylinder (1) einer Ausrückeinrichtung für eine Fahrzeugkupplung mit einer aus mindestens einem Magneten (6) und mindestens einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden Sensor (11) gebildeten Einrichtung zur Wegmessung und Positionsbestimmung eines Kolbens (3), der in einem von einer Schmutzhülse (7) abgedeckten zylindrischen Gehäuse (2) axial bewegbar gelagert und von einem Haltering (5) umgeben ist, wobei der Sensor (11) am Gehäuse (2) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einem Sensor (11) ein am Haltering (5) befestigter Magnet (6) lagepositioniert zugeordnet ist.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Kolben (3) eine Befestigung für die Magnete (6) vorgesehen ist.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) und die Befestigung für die Magnete (6) einteilig ausgeführt sind.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (3) mit der Befestigung für die Magnete (6) aus Kunststoff hergestellt ist.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (5) mit mindestens einer als Aufnahme (9) für einen Magneten (6) gestalteten axialen Verlängerung versehen ist.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Aufnahme (9) aus drei Seitenwänden (9a, 9b, 9c) zur Umhüllung des Magneten (6) gebildet wird, wobei sich der Magnet (6) in axialer Richtung auf einer radial nach außen weisenden Bodenfläche (5a) im Haltering (5) abstützt.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Seitenwand (9b) endseitig mit mindestens einem Rasthaken (9d) versehen ist und an den Seitenwänden (9a) und (9c) in radialer Richtung jeweils Rasthaken (9d) angebracht sind.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der am Umfang des Halterings (5) angeordnete Magnet (6) von dessen Material umspritzt wird.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (6) in den Umfang des Halterings (5) eingeklebt wird.
Nehmerzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (6) auf den Umfang des Halterings (5) aufgeklebt wird.