DE102008058702A1

DE102008058702A1 - Zentralausrücker

Info

Publication number: DE102008058702A1
Application number: DE102008058702A
Authority: DE
Inventors: Michael Kistler; Vadim Wagner; Volker Lang
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2028-11-25
Also published as: DE102008058702B4

Abstract

Zentralausrücker mit einem gegenüber einem Gehäuse axial verschiebbaren Kolben, an dem ein einen Innenring, einen drehbaren Außenring und dazwischen liegende Wälzkörper aufweisendes Ausrücklager mit seinem Innenring befestigt ist, wobei zur Erfassung der Position des Kolbens am Gehäuse ein Magnetsensor befestigt ist, der mittels eines axial beweglichen Magnetelementes betätigbar ist, und erfindungsgemäß eine an der radial außen liegenden Umfangsfläche des Außenrings angeordnete Dichtscheibe als Magnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentralausrücker nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs und findet insbesondere zur Positionsbestimmung des Kolbens bzw. zur Erfassung des Stellweges des Ausrücklagers Anwendung.
Aus DE 102 42 841 A1 ist ein Ausrücklager für die Kupplung eines Kraftfahrzeuges bekannt, mit dem zur Erfassung der Position des Kolbens des Ausrücklagers ein Magnetgeber die Position des Kolbens des Ausrücklagers relativ zum Hauptkörper bestimmen kann.
Das Ausrücklager umfasst einen zylindrischen Hauptkörper und einen Kolben, der axial verschiebbar im Innern des Hauptkörpers gelagert ist. Am Ende des Kolbens ist ein zu einem Wälzlager gehörender Ring angefügt, wobei ein elastisches Druckelement axial zwischen zwei Auflageflächen eingefügt ist. Eine Anlagefläche ist an einem Kragen ausgebildet, der an einem Ring des Wälzlagers angebracht ist. Das Ausrücklager weist einen kontaktfreien Magnetgeber auf, der einen am Kragen angebrachten Magneten und eine im Verhältnis zum Hauptkörper ortsfeste Zielmarkierung umfasst, die gegenüber dem Magneten angeordnet ist, um die axiale Position des Kolbens im Verhältnis zum Hauptkörper zu bestimmen. Dazu weist der Kragen einen Trägerarm auf, der sich radial nach außen erstreckt und den Magneten insgesamt an seinem äußeren radialen Ende trägt.
Der Magnet ist in Form eines Einsatzes ausgeführt, um den herum, zumindest teilweise, der Trägerarm aufgeformt ist.
Nachteilig ist dabei das relativ aufwendige Einformen des Magneten in den Trägerarm.
Eine ähnliche Lösung beschreibt DE 20 2006 014 024 U1 . Daraus ist ein Zentralausrücker für eine hydraulische Kupplungsbetätigung bekannt, mit einem eine zylindrische Durchgangsbohrung aufweisenden Gehäuse und einer konzentrisch innerhalb der Durchgangsbohrung angeordneten und an ihrem einen Ende zentriert am Gehäuse befestigten rohrförmigen Hülse. Auf der Hülse ist ein mit der Kupplung wirkverbindbarer Ringkolben axial verschiebbar geführt, an dessen äußerem Ende der Innenring eines Ausrücklagers befestigt ist. Zur Erfassung der axialen Position des Ringkolbens relativ zum Gehäuse ist ein Sensor stationär am Gehäuse befestigt.
Dem Sensor ist ein axial verschiebbar geführter Magnetkörper zugeordnet, der mit einem am Innenring befestigten Ringkörper zur Mitnahme durch den Ringkolben bei dessen axialen Verschiebungen axial spielfrei verbunden ist. Dazu ist der Magnetkörper mit über seinen Verschiebeweg in einem gleich bleibenden Abstand zum Sensor am Gehäuse verschiebbar geführt und greift mit einem Führungsschuh in eine Umfangsnut des Ringkörpers axial spielfrei aber radial beweglich ein. Diese Lösung ist konstruktiv relativ aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zentralausrücker zu entwickeln, bei dem eine Positionsbestimmung des Kolbens bei einem einfachen konstruktiven Aufbau möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Zentralausrücker weist einen gegenüber einem Gehäuse axial verschiebbaren Kolben auf, an dem ein Ausrücklager, welches im Wesentlichen aus einem Innenring, einem drehbaren Außenring und dazwischen liegende Wälzkörpern besteht, mit seinem Innenring befestigt ist, wobei zur Erfassung der Position des Kolbens am Gehäuse ein Magnetsensor sitzt, der mittels eines axial beweglichen Magnetelementes betätigbar ist. Erfindungsgemäß ist eine am Außenring angeordnete Dichtscheibe als Magnetelement ausgebildet oder trägt das Magnetelement. Die Dichtscheibe sitzt dabei auf der radial umlaufenden Außenfläche des Außenrings, die im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
Es ist möglich, dass die Dichtscheibe aus magnetischem Werkstoff besteht oder mit einem magnetischen Werkstoff beschichtet/ummantelt ist, der das Magnetelement bildet.
Bevorzugt umringt das Magnetelement die Dichtscheibe und ist dazu ringförmig ausgebildet ist und sitzt auf dem Außendurchmesser der Dichtscheibe.
Es ist möglich, dass die aus magnetischem Werkstoff bestehende und das Magnetelement bildende Dichtscheibe oder das auf der Dichtscheibe sitzende Magnetelement in Form eines Bandes ausgebildet ist.
Je nach Ausführung ist das Magnetelement mit dem Außenring des Zentralausrückers oder mit der Dichtscheibe durch Bördeln, Kleben oder Einclipsen verbunden.
Beispielsweise kann das Magnetelement auch in Form einer Vielzahl von flachen Magneten bestehen, die auf ein Klebeband aufgeklebt sind oder anderweitig mit dem Klebeband verbunden sind, wobei dieses Klebeband wiederum auf den Außenumfang der Dichtscheibe geklebt wird.
Es ist möglich, das Magnetelement bzw. die Magnete in Form eines Grundkörpers mit quadratischem, rechteckigem oder kreisförmigem Querschnitt auszubilden.
Wenn der Magnet bei einer Axialbewegung des Kolbens und somit einer Axialbewegung des Ausrücklagers ebenfalls eine Axialbewegung vollführt, löst er ein Signal im Magnetsensor aus, wodurch mittels des Sensors die Position des Kolbens erkennbar ist bzw. eine Wegmessung (des Stellweges des Kolbens bzw. des Ausrücklagers) möglich ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine konstruktiv einfache Möglichkeit der Anordnung eines Magnetelementes geschaffen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 Längsschnitt eines Zentralausrückers 1, wobei das Magnetelement M durch die Dichtscheibe 8 gebildet wird, die am Außenumfang 7 des Außenrings befestigt ist,
2 Variante der Befestigung eines separaten Magnetelementes M auf der Dichtscheibe 8,
3 Variante der Ausbildung eines Magnetelementes M.
Es wird in 1 ein Längsschnitt eines Zentralausrückers 1 dargestellt. Der Zentralausrücker 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein ringförmiger Kolben 3 zwischen einer Führungshülse 4 und einer zylindrischen Führungsbohrung 2.1 des Gehäuses 2 axial verschiebbar gelagert ist. An dem in der Darstellung linken Ende des Kolbens 3 ist ein bekanntes Ausrücklager 5 mit seinem Innenring 5.1 befestigt. Das Ausrücklager 5 weist einen drehbaren Außenring 5.2 sowie zwischen Innen- und Außenring 5.1, 5.2 angeordnete Wälzkörper in Form von Kugeln 5.3 auf und ist mittels einer Vorlastfeder 6 definiert vorgespannt.
An der Innenfläche des Innenrings 5.1 ist ein Kragen 6.1 befestigt, an welchem sich die Vorlastfeder 6 abstützt.
Die radial umlaufenden Fläche 7 des Außenrings 5.2 ist von einer Dichtscheibe 8 umringt, die aus magnetischem Werkstoff besteht und somit gleichzeitig das Magnetelement M bildet.
Ortsfest am Gehäuse 2 ist ein Magnetsensor 9 angeordnet, der hier nur angedeutet ist. Der Magnetsensor 9 sitzt über dem Magnetelement M und dient in Zusammenhang mit dem Magnetelement M zur Erfassung des Aus- bzw. Einrückzustandes bzw. zur Messung des Stellweges des Kolbens 3 bzw. des Ausrücklagers 5.
Am anderen Ende des Kolbens 3 schließt sich ein Druckraum 10 an, der gegenüber der Umgebung abgedichtet ist.
Alternativ kann das Magnetelement M auch gem. einer nicht dargestellten Variante in Form einer magnetischen Beschichtung ausgebildet sein, die auf den Außendurchmesser der Dichtscheibe aufgebracht wurde.
Weiterhin ist es gem. 2 möglich, ein separates Magnetelementes M an dem Außendurchmesser 8.1 der Dichtscheibe 8 zu befestigen.
Eine mögliche Gestaltungsvariante eines separaten Magnetelementes ist in 3 dargestellt. Das Magnetelement M besteht aus einer Vielzahl von flachen Magneten M.1, die auf die Oberseite K.1 eines beidseitigen Klebebandes K aufgeklebt sind. Das Klebeband K weist auch an seiner Unterseite K.2 eine nicht näher bezeichnete Klebeschicht auf, mit welcher es auf den Außendurchmesser 7 des Außenringes 5.2 (s. 2) geklebt werden kann.
Gemäß einer nicht dargestellten Gestaltungsvariante können die einzelnen Magnete M1 und die Oberseite des Klebebandes K mit einer Folie kaschiert sein.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Der Außenring 5.2 des Ausrücklagers 5 bildet ein Angriffselement, das dazu bestimmt ist, ständig mit einer nicht dargestellten Kupplung zusammenzuwirken. Der dazu erforderliche Kontakt zwischen dem Außenring 5.2 und der Kupplung wird durch die Vorlastfeder 6 sichergestellt. Wenn sich der Kolben 3 axial verschiebt, bewirkt er daher eine identische axiale Verschiebung des Ausrücklagers 5. Das am Außenring 5.2 befestigte Magnetelement M führt somit ebenfalls eine Axialbewegung aus. Dadurch wird in dem Magnetsensor 9 eine Änderung des magnetischen Feldes hervorgerufen und ein Signal erzeugt und die Bewegung von Kolben 3 bzw. Ausrücklager 5 erfasst. Die Signale werden vom Magnetsensor 9 an eine nicht dargestellte Elektronikbaugruppe übertragen und verarbeitet, wodurch die durch den Kolben 3 richtungsabhängige zurückgelegte axiale Entfernung und somit seine axiale Position bestimmbar ist.

1: Zentralausrücker
2: Gehäuse
2.1: Führungsbohrung
3: Kolben
4: Führungshülse
5: Ausrücklager
5.1: Innenring
5.2: Außenring
5.3: Kugeln
6: Vorlastfeder
6.1: Kragen
7: Umfangsfläche des Außenrings
8: Dichtscheibe
8.1: Außendurchmesser der Dichtscheibe
9: Magnetsensor
10: Druckraum
K: Klebeband
K.1: Oberseite des Klebebandes
K.2: Unterseite des Klebebandes
M: Magnetelement
M1: Magnete

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

- DE 10242841 A1 [0002]
- DE 202006014024 U1 [0006]

Claims

Zentralausrücker (1) mit einem gegenüber einem Gehäuse (2) axial verschiebbaren Kolben (3), an dem ein einen Innenring (5.1) einen drehbaren Außenring (5.2) und dazwischen liegende Wälzkörper (5.3) aufweisendes Ausrücklager (5) mit seinem Innenring (5.1) befestigt ist, wobei zur Erfassung der Position des Kolbens am Gehäuse (2) ein Magnetsensor (9) befestigt ist, der mittels eines axial beweglichen Magnetelementes (M) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der radial außen liegenden Umfangsfläche (7) des Außenrings (5.2) angeordnete Dichtscheibe (8) als Magnetelement (M) ausgebildet ist oder das Magnetelement (M) trägt.
Zentralausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (8) aus magnetischem Werkstoff besteht.
Zentralausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (8) mit einem magnetischen Werkstoff beschichtet/ummantelt ist, der das Magnetelement (M) bildet.
Zentralausrücker nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement (M) die Dichtscheibe (8) umringt.
Zentralausrücker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement (M) ringförmig ausgebildet ist und auf dem Außendurchmesser der Dichtscheibe (8) sitzt.
Zentralausrücker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aus magnetischem Wertstoff bestehende und das Magnetelement (M) bildende Dichtscheibe (8) in Form eines Bandes ausgebildet ist.
Zentralausrücker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Dichtscheibe sitzende Magnetelement (M) in Form eines Bandes ausgebildet ist.
Zentralausrücker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement (M) mit dem Außenring (5.2) des Zentralausrückers (5) oder mit der Dichtscheibe (8) durch Bördeln, Kleben oder Einclipsen verbunden ist.
Zentralausrücker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement (M) aus einer Vielzahl von flachen Magneten (M.1) besteht, die mit einem Klebeband (K) verbunden sind.
Zentralausrücker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (M.1) auf die Oberseite (K.1) des Klebebandes (K) aufgeklebt sind und dass das Klebeband (K) mit seiner Unterseite (K.2) auf den Außenumfang (8.1) der Dichtscheibe (8) geklebt ist.