DE102009037002A1 - Sensorschalteinheit - Google Patents

Sensorschalteinheit Download PDF

Info

Publication number
DE102009037002A1
DE102009037002A1 DE200910037002 DE102009037002A DE102009037002A1 DE 102009037002 A1 DE102009037002 A1 DE 102009037002A1 DE 200910037002 DE200910037002 DE 200910037002 DE 102009037002 A DE102009037002 A DE 102009037002A DE 102009037002 A1 DE102009037002 A1 DE 102009037002A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
switching unit
housing
carrier
locking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910037002
Other languages
English (en)
Inventor
Stanislav Massini
Thomas Nehmeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE200910037002 priority Critical patent/DE102009037002A1/de
Priority to PCT/EP2010/059926 priority patent/WO2011018283A1/de
Publication of DE102009037002A1 publication Critical patent/DE102009037002A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/38Detents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68Inputs being a function of gearing status
    • F16H59/70Inputs being a function of gearing status dependent on the ratio established
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/028Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/06Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in one or a limited number of definite positions only
    • G05G5/065Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in one or a limited number of definite positions only using a spring-loaded ball

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorschalteinheit (1) zur Bestimmung von Stellungen wenigstens eines Getriebebauteils aufweisend eine Sensorik (15) mit zwei Sensorikelementen (27, 28), eine Arretierung (25) mit einem Arretiergehäuse (8) und einem hubbeweglichen Tastelement (5), durch das das erste Sensorikelement (27) in Hubrichtung verschiebbar ist, ein Getriebegehäuse (), in dem die Arretierung (25) gehaltert ist und ein Sensorikgehäuse (19), in dem das zweite Sensorikelement (28) angeordnet ist, wobei die Sensorikelemente (27, 28) bei einer Referenztemperatur und einer Referenzschaltstellung durch einen Referenzabstand beabstandet sind, wobei die Arretierung (25) ein Bauteil mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der geeignet ist, den bei Abweichungen von der Referenztemperatur sich von Referenzabstand verändernden Abstand der Sensorikelemente (27, 28) zumindest teilweise zu kompensieren.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Sensorschalteinheit zur Lagebestimmung eines beweglichen Getriebestellelements, insbesondere einer Schaltstange eines Kraftfahrzeuggetriebes.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Sensorschalteinheit dient zur Bestimmung von Positionen wie Gangschaltstellungen eines Getriebestellelements. Dazu weist sie eine Arretierung mit einem Arretiergehäuse auf, das an einem Getriebebauteil fixierbar ist. Ferner weist die Arretierung ein Tastelement auf, das hubbeweglich in dem Arretiergehäuse gelagert ist. Die Sensorschalteinheit weist weiterhin eine Sensorik mit zwei Sensorikelementen als Signalgeber und Sensor auf. Eines der Sensorikelemente, meistens der Sensor mit einer das Sensorsignal bearbeitenden Auswerteelektronik, ist in einem Sensorgehäuse angeordnet, während das andere Sensorikelement als Teil der Arretierung zum ersten Sensorikelement verschiebbar ist.
  • Häufig ist das Tastelement als ein in einem Arretierbolzen gelagertes Rastelement ausgebildet, das gegen das Getriebestellelement vorgespannt ist. Ist das Rastelement eine durch den Arretierbolzen geführte Rastkugel, werden derartige Schaltarretierungen auch als Kugelrasten bezeichnet. Sie finden insbesondere in Kraftfahrzeuggetrieben Anwendung, wobei die Rastelemente der Arretierungen in entsprechende Ausnehmungen des Getriebestellelements oder mit Rastausnehmungen von mit dem Getriebestellelement zusammenwirkenden Bauteilen eingreifen.
  • DE 10 2007 058 298 A1 zeigt eine Kugelraste, deren Gehäuse mit einem Getriebebauteil fest verbindbar ist. Die Kugelraste übertragt mittels eines innenliegenden Stößels die in Längsrichtung zur Kugelraste gerichteten Bewegung des Rastelements auf einen Signalgeber. Ein in einem Sensorgehäuse angeordneter Sensor detektiert die Entfernung des Signalgebers vom Sensor und erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal, das die Position des Signalgebers kennzeichnet. Damit aus der Position des Signalgebers auf die entsprechende Gangschaltstellung rückgeschlossen werden kann, wird die Kugelraste bei ihrem Zusammenbau kalibriert. Dies erfolgt, indem sie so lange verpresst wird, bis das Signal am Sensor einen bestimmten Schwellwert überschreitet.
  • Nachteilig an einer derartigen Kugelraste ist, dass die auf eine bestimmte Getriebestellung gerichtete Kalibrierung beim Zusammenbau einmalig erfolgt. Sie wird bei bestimmten Umgebungsbedingungen vorgenommen und kann prinzipbedingt Veränderungen wie einer abweichenden Temperatur nicht Rechnung tragen. Da die einzelnen Getriebebebauteile, insbesondere die einzelnen Gehäuse, in der Regel aus unterschiedlichen Materialien wie Kunststoff, Aluminium oder Stahl hergestellt sind, weisen sie jeweils eigene thermische Ausdehnungskoeffizienten auf, so dass die relativen Position des Signalgebers und des Sensors für eine vorgegebene Getriebestellung nicht fix, sondern temperaturabhängig ist. Die Temperaturen des Getriebeöls wechseln über einen großen Bereich, so dass dieser Effekt so groß werden kann, dass eine sichere Gangerkennung nicht über den gesamten Betriebsbereich gewährleistet ist.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sensorschalteinheit zu schaffen, welche in allen Betriebszuständen eine sichere Erkennung der Positionen des Getriebestellelements gewährleistet.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gemäß Anspruch 1 gelöst. Das am Sensorikgehäuse fest angeordnete Sensorikelement kann sowohl durch einen Signalgeber als auch durch einen Sensor gebildet sein, wobei für die Beschreibung der Erfindung nachfolgend angenommen wird, dass das sensorikgehäusefeste zweite Sensorikelement der Sensor ist und alle durch das Aufbringen einer Schaltkraft verursachten Bewegungen relativ zum Sensor erfolgen. Das erste Sensorikelement, im folgenden als Signalgeber bezeichnet, ist über einen als Koppelstück wirkenden Träger beaufschlagbar und nimmt bei einer bestimmten Temperatur in einer bestimmten Referenzschaltstellung eine Referenzposition ein. In der Regel wird die Neutralstellung als Referenzschaltstellung gewählt, um die Toleranzen in jede Schaltrichtung möglichst klein zu halten. Durch die Erwärmung des Getriebeöls im Fahrbetrieb oder aufgrund äußerer Temperaturen verändern sich die Längen der einzelnen Bauteile in Abhängigkeit ihrer stoffspezifischen Ausdehnungskoeffizienten. Infolgedessen verändert sich die Position des Sensors in Bezug auf das am Getriebestellelement verrastete Rastelement. Damit für die Referenzschaltstellung bei jeder Temperatur das gleiche Signal detektiert wird, ist erfindungsgemäß der Träger aus einem Material ausgebildet, das die unterschiedlichen Längendehnungen des Getriebebauteils, des Arretiergehäuses und insbesondere des meist aus Kunststoff bestehenden Sensorgehäuses mit dem Sensor kompensiert.
  • Alternativ ist ebenfalls eine Teil- bzw. eine Überkompensation vorgesehen, so dass, auch wenn das in der Referenzschaltstellung detektierte Signal noch eine kleine Temperaturabhängigkeit aufweist, eine sichere Erkennung gewährleistet bleibt.
  • Die Längendehnungen der einzelnen Bauteile unter einer vorgegebenen Temperaturänderung sind erstens abhängig von ihrer Ursprungsausdehnung, die durch die Geometrie der Bauteile vorgegeben ist, zweitens von den stofflichen Eigenschaften und drittens von der relativen Positionierung zueinander, die die Effekte vergrößern oder verringern kann. Das Längenwachstum ermittelt sich nach L = L0·exp(α·ΔT), wobei L die Länge des Bauteils bei gegebener Ausgangslänge L0 darstellt, α den spezifischen Ausdehnungskoeffizienten und ΔT die Temperaturdifferenz zur Referenztemperatur darstellt. Bei Metallen und vielen anderen Stoffen ist α nicht von der Temperatur abhängig. Bei
  • Für die relevanten Temperaturänderungen und in Frage kommenden Stoffe, einschließlich Kunststoff, ist nur der Term erster Ordnung der Reihenentwicklung vorstehender Gleichung von Relevanz. Der Fehler der linearisierten Gleichung L = L0·(1 + α·ΔT) liegt für Temperaturdifferenzen von unter 200 K bei weniger als einem Promille. Dadurch dass das Längenwachstum aller Teile der Sensorschalteinheit linear betrachtet werden kann, ist es prinzipiell möglich, einen Längenausgleich bereitzustellen, der für jeden Temperaturbereich das Längenwachstum der Bauteile so kompensiert, dass nicht nur das in der Referenzschaltstellung detektierte Signal unabhängig von der Temperatur ist, sondern auch die übrigen Schaltpositionen stets das gleiche Signal erzeugen. Damit wird nicht nur die Referenzschaltstellung sicher abgebildet, sondern auch alle anderen Schaltstellungen, da deren Messwerte ebenfalls invariant unter einer Temperaturänderung sind. Ebenfalls lassen sich kontinuierliche Zwischenstellungen des Schaltverlaufs sicher abbilden, so dass eine erfindungsgemäße Sensorschalteinheit den gesamten Schaltverlauf detektieren kann.
  • Einige Materialien wie bestimmte Kunststoffe weisen einen temperaturabhängigen Ausdehnungskoeffizienten auf. Dieser entweder stückweise linear oder sich kontinuierlich ändernd. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass trotzdem eine Teilkompensierung der maximalen temperaturbedingten Depositionierung erreicht werden kann, der den Fehler um den Faktor fünf verringert. Bei der Auslegung kann daher anstatt eines temperaturabhängigen α ein mittleres α zugrunde gelegt werden.
  • Wesentlich für die Erfindung sind auf die Geometrie der konkreten Anordnung abgestimmte Materialien. Es ist dabei aber nicht erforderlich, den Träger aus einem homogenen Material auszubilden. Er kann beispielsweise Teilabschnitte aus verschiedenen Stoffen aufweisen oder ein anisotropes Ausdehnungsverhalten besitzen. Ebenfalls sind mehrphasige Werkstoffe vorgesehen, und der Träger kann als compound-Stößel ausgebildet sein. Als Beispiel sei ein Träger in Form eines zylindrischen Stößels genannt, der eine relativ weiche Matrixstruktur aufweist, die mit Füllstoffen wie Glasfaser gefüllt ist.
  • Bei einer in einem Getriebegehäuse angeordneten und gegen eine Schaltwelle vorgespannten Arretierung, die auf ihrer von der Schaltwelle abgewandten Seite ein Sensorikgehäuse aufweist, weist ein stößelförmiger Träger optimalerweise den höchsten thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Bauteile Getriebegehäuse, Arretiergehäuse und Träger auf. Eine hinreichend gute Teilkompensation wird aber auch immer dann erreicht, wenn der Träger und das Getriebegehäuse aus dem gleichen Material aufgebaut sind. Insbesondere für den Spezialfall, dass die Länge des Trägers in etwa dem Abstand des Sensors von der Ablaufbahn entspricht und das Getriebegehäuse und das Sensorgehäuse aus dem gleichen Material aufgebaut sind, wobei zwischen beiden Gehäusen ein vernachlässigbarer Spalt angeordnet ist, kann der Träger aus dem gleichen Material wie das Getriebe- bzw. das Sensorgehäuse bestehen. Besonders eignet sich Aluminium oder eine Aluminiumlegierung in Verbindung mit einem Arretiergehäuse aus Stahl.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Träger einteilig mit dem Tastelement ausgeführt oder auch durch das Tastelement selbst gebildet. Diese Ausführungsform eignet sich aufgrund des einfachen Aufbaus insbesondere für eine Arretierung, bei der das Tastelement nicht gegen eine Ablaufbahn verrastet, sondern nur den Konturverlauf der Ablaufbahn abbildet.
  • Alternativ ist der Träger separat vom Tastelement hergestellt. In einen separat hergestellten Träger lässt sich auf einfache Weise eine Halterung für den Signalgeber vorsehen, so dass dessen Position in Bezug auf den Träger fixiert ist. Der Träger kann entweder direkt durch das Tastelement beaufschlagt werden, oder er wird durch ein Zwischenbauteil wie einen Arretierbolzen bewegt. In der Regel ist der Träger bzw. der Arretierbolzen mit einem als Rastelement ausgebildeten Tastelement gegen das Getriebestellelement durch ein Federelement vorgespannt.
  • In einer Variante der Sensorschalteinheit ist vorgesehen, dass der Signalgeber nicht permanent in Kontakt mit dem Träger steht, sondern von diesem entkoppelt ist. Damit wird erreicht, dass der Träger nicht jegliche Erschütterung auf den Sensor überträgt, so dass Fehldetektionen vermieden werden.
  • Der Träger kann mehrere Aufnahmepositionen für den Signalgeber aufweisen, so dass der Signalgeber bei der Montage auf dem Träger in gewissen Grenzen frei positionierbar ist. Dies bewirkt, dass die Referenzstellung des Getriebes trotz Fertigungstoleranzen stets einem minimalen Abstand zwischen dem Signalgeber und dem Sensor entspricht. Ist der Signalgeber als Magnet und der Sensor als Hall-Sensor ausgebildet, kann aufgrund der in der Referenzstellung hohen Feldstärke jede Auslenkung aus dieser Nulllage sicher registriert werden.
  • Der Signalgeber ist auf die Funktionsweise des Sensors abgestimmt und tritt mit ihm in geeigneter Weise in Interaktion. Er kann permanent oder temporär Signale konstanter oder wechselnder Folge abgeben, die geeignet sind, durch einen oder mehrere zum Signalgeber bzw. zur Signalquelle angeordneten Sensoren erfasst zu werden. Dazu zählen Lichtsignale, Schallwellen oder magnetische Impulse. Geeignete permanente Signalgeber sind beispielsweise Dauermagnete mit einander abwechselnder oder entgegen gerichteter Polarisation.
  • Alternativ ist der Signalgeber ein Mittel als passives Bauteil, das ein bestehendes Sensorsignal ändern kann. Bei magnetisch vorgespannten Hall-Zellen ist beispielsweise nahe am Hall-Sensor fest ein Magnet als Signalgeber angeordnet. Ist der Träger ferromagnetisch, verändert er durch Lageänderung das in der Referenzposition detektierte Magnetfeld. In ähnlicher Weise sind auch Wirbelstromsensoren vorgesehen. Hochfrequenzfelder können auch durch nicht ferromagnetische Materialien detektionssicher beeinflusst werden.
  • Die vorgestellte Erfindung eignet sich besonders für eine kontaktlose Sensorik, die verschleißfrei arbeitet. Dabei sind die Sensoren vom Signalgeber beispielsweise durch einen Gas- oder Flüssigkeitsspalt von diesem getrennt. Prinzipiell sind auch andere Signalgeber und Sensoren als Signaldetektoren denkbar. So kann es sich bei dem Sensor um einen Drucksensor, um einen Helligkeitssensor oder um einen anderen berührungsfrei oder berührungsgebunden arbeitenden Sensor handeln.
  • Die Arretierung besitzt in einer weiteren Ausführungsform ein geschlossenes Arretiergehäuse, so dass zum einen keine einzelnen Bauteile verloren oder dejustiert werden können. Dies vereinfacht die Handhabung, den Transport und die Montage. Zum anderen ist die Schaltarretierung dadurch gut gegen das Eindringen von Verunreinigungen geschützt. In einer besonders robusten und einfach herzustellenden Ausführung ist das Arretiergehäuse durch eine einfache kreiszylindrische Blechhülse gebildet, in der ein Träger oder ein Arretierbolzen mit einem Träger gleitgelagert ist.
  • Jeder der Wähl- oder Schaltstellungen des Getriebestellelements ist somit ein bestimmter Längshub des Rastelements zugeordnet. Das dem Hub entsprechende Signal wird mit der Sensorik und Auswerteelektronik in eine Information über die Stellung des Getriebestellelements umgewandelt. Das Signal wird beispielsweise an die Bordelektronik zur Regelung von Betriebs- und Fahrzuständen weitergeleitet.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren, um bei Sensoren, die Getriebestellpositionen erfassen sollen, die durch Temperaturänderungen bewirkte relative Positionsänderungen des Getriebestellelements von dem Sensor zu kompensieren. Dazu wird der Signalgeber in einer Referenzstellung bei einer Referenztemperatur kalibriert. Bei Temperaturänderungen erfolgt eine Längenänderung des Signalgebers selbst oder eines den Signalgeber beaufschlagenden Bauteils derart, dass die Positionsänderung zumindest so teilkompensiert wird, dass die Messgenauigkeit erheblich gesteigert ist. Dieses Verfahren ermöglicht den Verzicht einer Nachbearbeitung des Sensorsignals.
  • Die Erfindung ermöglicht es, bei einer Sensorschalteinheit auf einen Temperatursensor zu verzichten, mit dessen Hilfe die Sensorsignale zur sicheren Gangerkennung modifiziert werden müssen, um eine sichere Erkennung zu gewährleisten. Ebenso ist der Aufwand für die hitzegeeignete Elektronik erheblich reduziert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Figur näher erläutert. Diese zeigt eine erfindungsgemäße Sensorschalteinheit.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • In 1 ist eine Sensorschalteinheit 1 im Vollschnitt abgebildet. Die Sensorschalteinheit 1 weist eine Arretierung 25 mit einem Arretiergehäuse 8 und ein Sensorgehäuse 19 mit einem Sensor 17 auf. Die Arretierung 25 weist einen Arretierbolzen 2 aus Metall mit einer Kalotte 4 und einen als Koppelstück schaftartig ausgebildeten Träger 3 auf. Endseitig in Richtung auf ein Getriebestellelement 26 weisend ist am Arretierbolzen 2 ein Tastelement 5 angeordnet.
  • Das Tastelement 5 ist als Rastelement gegen eine Ablaufbahn 18 vorspannbar und hat die Form einer Rastkugel 15. Die Rastkugel 15 ist mittels Wälzkugeln 6 in der Kalotte 4 wälzgelagert. Das Sensorgehäuse 19 ist mit dem Arretiergehäuse 8 verpresst. Eine separate Dichtung zwischen beiden Bauteilen ist daher nicht erforderlich.
  • Der Arretierbolzen 2 ist mittels eines Wälzlagers 7 in einem Arretiergehäuse 8 aus Metall hubbeweglich gelagert und geführt. Der Arretierbolzen 2 ist mit einer sacklochartigen Bohrung 9 versehen, die kreisförmig im Querschnitt ist, wobei in der Bohrung 9 eine Feder 10 in Form einer Schraubenfeder aufgenommen ist. Durch die Bohrung 9 im Arretierbolzen 2 wird eine Verkürzung der Sensorschalteinheit 1 und somit eine Raum sparende Anordnung erreicht. Die Feder 10 ist vorgespannt und stützt sich am Träger 3 in der Nähe des Bohrungsbodens 39 des Arretierbolzens 2 und am Boden 22 des Arretiergehäuses 8 ab.
  • Der Träger 3 ist innerhalb der Feder 10 geführt, wobei die Feder 10 sich einerseits in der Bohrung 9 des Arretierbolzens 2 und andererseits an dem Boden 22 des Arretiergehäuses 8 abstützt. Der Boden 22 des Arretiergehäuses 8 weist eine kreisförmige Ausnehmung 23 auf, durch die der Träger 3 in eine Aufnahme 24 im topfförmigen Sensorgehäuse 19 ragt. An seinem zum Sensorgehäuse 19 gerichteten Ende ist der Träger 3 verjüngt und nimmt einen ringförmigen Permanentmagneten als Signalgeber 16 auf.
  • Das Arretiergehäuse 8 ist in drei Abschnitte 11, 12, 13 unterteilt, wobei der erste und der dritte Abschnitt 13, 11 zylindrisch ausgebildet sind. Der zweite Abschnitt 12 ist als Dopplung 14 ausgebildet.
  • Die Sensorik wird zumindest aus einem Signalgeber 16 als erstem Sensorikelement 27 und einem als Sensor 17 bezeichneten Signalempfänger als zweitem Sensorikelement 28 gebildet. Optional weist sie eine nicht weiter dargestellte Auswerteeinheit auf, die das vom Sensor generierte Signal nachbearbeitet. Die Sensorik weist eine ebenfalls nicht dargestellte Schnittstelle zum Fahrzeug beispielsweise in Form eines Steckkontakts mit einem Druckstift auf. Die Sensorik ist als berührungslose Sensorik ausgeführt. Der Sensor 17 ist ein Hall-Sensor, und der Signalgeber 16 ist ein Permanentmagnet. Sowohl das aus Kunststoff oder Metall hergestellte Sensorgehäuse 19 als auch die Arretierung 25 sind separat voneinander herstellbar und transportierbar, ohne dass funktionswesentliche Bauteile verschmutzen können. Der Sensor 17 ist an einer Topfwand 21 des topfförmigen Sensorgehäuses 19 angeordnet und liegt damit seitlich versetzt zum Träger 3.
  • Dargestellt ist der Träger 3 in der Referenzposition, in der der Abstand zwischen dem Sensor 17 und dem Signalgeber 16 minimal ist (Referenzabstand R). Erwärmt sich nun die Sensorschalteinheit 1, werden sich das Sensorgehäuse 19 und das Getriebegehäuse 14 ausdehnen. Unter der Annahme, dass der Spalt 20 zwischen dem Sensorgehäuse 19 und dem Getriebegehäuse 14 vernachlässigbar klein ist und die beiden Gehäuse 14, 19 aus dem gleichen Material bestehen und die Größenverhältnisse wie in der Figur vorliegen, ergibt sich für die relative Verschiebung zwischen dem Sensor 17 und der Rastkugel 5 ein Wert in Höhe der dreifachen Materiallängung der Topfwand 21. Diese Materiallängung wird kompensiert durch die Materiallängung des Trägers 3, der aus einem Material mit dem höchsten thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet ist. Infolgedessen ändert sich die relative Position des Signalgebers 16 zum Sensor 17 unter Temperaturänderung nicht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Sensorschalteinheit
    2
    Arretierbolzen
    3
    Träger
    4
    Kalotte
    5
    Tastelement
    6
    Wälzkugeln
    7
    Wälzlager
    8
    Arretiergehäuse
    9
    Bohrung
    10
    Feder
    11
    erster Abschnitt
    12
    zweiter Abschnitt
    13
    dritter Abschnitt
    14
    Getriebebauteil
    15
    Rastkugel
    16
    Signalgeber
    17
    Sensor
    18
    Ablaufbahn
    19
    Sensorgehäuse
    20
    Spalt
    21
    Topfwand
    22
    Boden
    23
    Ausnehmung
    24
    Aufnahme
    25
    Arretierung
    26
    Getriebestellelement
    27
    erstes Sensorikelement
    28
    zweites Sensorikelement
    R
    Referenzabstand
  • 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 102007058298 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Sensorschalteinheit (1) zur Bestimmung von Stellungen wenigstens eines Getriebestellelements (26) aufweisend – eine Sensorik (15) mit zwei Sensorikelementen (27, 28), – eine Arretierung (25) mit einem Arretiergehäuse (8) und einem hubbeweglichen Tastelement (5), durch das das erste Sensorikelement (27) in Hubrichtung verschiebbar ist, – ein Getriebebauteil (14), in dem die Arretierung (25) gehaltert ist und – ein Sensorikgehäuse (19), in dem das zweite Sensorikelement (28) angeordnet ist, wobei die Sensorikelemente (27, 28) bei einer Referenztemperatur und einer Referenzschaltstellung eine Referenzposition zueinander einnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorikelement (27) durch einen Träger (3) beaufschlagt ist, der einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der geeignet ist, einen durch Abweichungen von der Referenztemperatur bewirkte relative Positionsverschiebung der Sensorikelemente (27, 28) zueinander zumindest teilweise zu kompensieren.
  2. Sensorschalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (5) als ein Stößel ausgebildet ist, der an seiner der Tastspitze abgewandten Seite das erste Sensorikelement (27) aufweist.
  3. Sensorschalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (5) als Rastkugel ausgebildet ist, die in einem Arretierbolzen (2) gelagert ist.
  4. Sensorschalteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorikelement (27) am Träger (3) angeordnet ist und dass sich der Träger (3) am Arretierbolzen (2) abstützt.
  5. Sensorschalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorikelement (27) als ein Magnet ausgebildet ist.
  6. Sensorschalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der die Abstandsänderungen vollständig kompensiert.
  7. Sensorschalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzstellung die Neutralstellung des Getriebeelements ist.
  8. Sensorschalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebebauteil (14) das aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildete Getriebegehäuse ist, dass das Arretiergehäuse (8) aus Stahlblech ausgebildet ist und dass der Träger (3) einen größeren Ausdehnungskoeffizienten als das Getriebegehäuse aufweist.
  9. Arretierung (25) für eine Sensorschalteinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Verfahren zur Verminderung von temperaturabhängigen, relativen Positionsänderungen eines Sensors, der an einem ersten Getriebebauteil angeordnet ist, und eines Signalgebers, der mit einem zweiten Getriebebauteil in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Position des Sensors und des Signalgebers in einer Referenzstellung bei einer Referenztemperatur kalibriert wird und dass bei einer Temperaturänderung die Positionsänderung der Getriebebauteile durch eine Längenänderung des Signalgebers oder eines auf den Signalgeber einwirkenden Bauteils kompensiert wird.
DE200910037002 2009-08-12 2009-08-12 Sensorschalteinheit Withdrawn DE102009037002A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910037002 DE102009037002A1 (de) 2009-08-12 2009-08-12 Sensorschalteinheit
PCT/EP2010/059926 WO2011018283A1 (de) 2009-08-12 2010-07-09 Sensorschalteinheit, aretierung für eine sensorschalteinheit und verfahren zur verminderung von temperaturabhängigen relativen positionsänderungen eines sensors und eines signalgebers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910037002 DE102009037002A1 (de) 2009-08-12 2009-08-12 Sensorschalteinheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009037002A1 true DE102009037002A1 (de) 2011-02-17

Family

ID=42557245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910037002 Withdrawn DE102009037002A1 (de) 2009-08-12 2009-08-12 Sensorschalteinheit

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009037002A1 (de)
WO (1) WO2011018283A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013102741A1 (de) * 2013-03-18 2014-09-18 Leuze Electronic Gmbh & Co. Kg Optischer Sensor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140083829A1 (en) * 2012-09-27 2014-03-27 Trw Automotive U.S. Llc Actuator Assembly Having An External Plunger Sleeve
JP6768998B2 (ja) 2017-06-19 2020-10-14 株式会社マキタ 締結工具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007058298A1 (de) 2007-12-05 2009-06-10 Schaeffler Kg Schalteinheit und Verfahren zu ihrer Herstellung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19501607A1 (de) * 1995-01-20 1996-07-25 Schaeffler Waelzlager Kg Arretiervorrichtung mit einem Ausgleichselement
GB2361967A (en) * 2000-05-05 2001-11-07 Eaton Corp Transmission shift neutral detent and sensor
JPWO2004068679A1 (ja) * 2003-01-27 2006-05-25 株式会社日立製作所 コントローラ付き電動モータユニット

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007058298A1 (de) 2007-12-05 2009-06-10 Schaeffler Kg Schalteinheit und Verfahren zu ihrer Herstellung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013102741A1 (de) * 2013-03-18 2014-09-18 Leuze Electronic Gmbh & Co. Kg Optischer Sensor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011018283A1 (de) 2011-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2375085B1 (de) Stellantrieb zum Stellen eines Stellglieds und Verfahren zum Erfassen der Stellung des Stellglieds
DE102010056271B4 (de) Sensoranordnung zur Erfassung sowohl der Axial- als auch der Drehstellung einer in Längsrichtung verschieblichen und drehbaren Welle
DE102015114205B4 (de) Wegmessverfahren für einen magnetischen Sensor und Sensor
EP2304274B1 (de) Verfahren zum kalibrieren eines positionssensors in einem kraftfahrzeuggetriebe
DE102010018773A1 (de) Zentralausrücker
DE112014002362B4 (de) Sensorsystem mit integrierter Führung und Verdrehsicherung in einem Kupplungsausrücker der hydraulischen Art
DE102005029494B4 (de) Kolben-Zylinder-Anordnung
DE202013004061U1 (de) Schaltelement eines Fahrzeuggangräderwechselgetriebes
WO2014124921A1 (de) Fahrzeuggetriebe, verfahren und sensorvorrichtung zum erfassen einer schaltstellung eines fahrzeuggetriebes
WO2019020425A1 (de) Schaltsignalgeber für ein schaltgetriebe eines fahrzeugs und schaltvorrichtung für ein schaltgetriebe
DE102018100516A1 (de) Messgerät, insbesondere linearwegmessgerät
DE102009037002A1 (de) Sensorschalteinheit
DE102007060577A1 (de) Sensorschalteinheit
DE102009037500A1 (de) Vorrichtung zum Bestimmen von Zuständen eines Getriebes
DE102008053197A1 (de) Sensorschalteinheit
DE102017128509B4 (de) Gekapselter Magnetpositionsschalter
EP2467625B1 (de) Anordnung zur lagerung einer schaltschiene
DE102009043758A1 (de) Wegmesseinrichtung für einen Geber- oder Nehmerzylinder
DE102010034282A1 (de) Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe
DE102008008727A1 (de) Lager mit Positionsgeber
DE102009008756A1 (de) Ventileinheit
DE102008063600A1 (de) Sensorarretierung
WO2011051054A1 (de) Schaltanordnung zur erfassung eines schaltwegs in einem kraftfahrzeuggetriebe
DE102009032558A1 (de) Schalteinheit eines Kraftfahrzeugschaltgetriebes
DE102007061320A1 (de) Schalteinheit und Verfahren zu ihrer Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140218

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140218

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150402

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination