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Die Erfindung betrifft einen Schwenkwinkelsensor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Die Druckschrift
DE 195 40 654 C1 zeigt eine Verstellvorrichtung für eine in ihrem Hubvolumen verstellbare Kolbenmaschine mit einer verschwenkbaren Schrägscheibe. Die Verstellvorrichtung hat einen Stellzylinder mit einem darin geführten Stellkolben zum Verschwenken der Schrägscheibe. Zum Verschieben des Stellkolbens sind seine entgegengesetzt orientierten Stirnflächen mit einem Steuerdruck über eine Ansteuervorrichtung beaufschlagbar. Über die Ansteuervorrichtung wird eine der Stirnflächen des Stellkolbens mit Steuerdruck und die jeweils andere mit einem Tankdruck beaufschlagt. Die Ansteuervorrichtung ist dabei als Wegeventil mit einem elektrisch proportional verstellbaren Steuerkolben ausgebildet. Die Stellbewegung des Stellkolbens wird über ein Rückführelement erfasst, das als Rückführhebel ausgebildet ist. Der Rückführhebel ist in einer etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stellkolbens verlaufenden Schwenkachse in der Ansteuervorrichtung mit einem vom Stellkolben weg weisenden Endabschnitt gelagert. Der andere Endabschnitt ist dabei an den Stellkolben gekoppelt. Des Weiteren ist der Rückführhebel über eine in der Ansteuervorrichtung ausgebildete Hebelanordnung in Wirkverbindung mit dem Steuerkolben. Eine Verschiebung bzw. Stellung des Stellkolbens wird somit mechanisch über den Rückführhebel und die Hebelanordnung an den Steuerkolben rückgeführt bzw. gemeldet.
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Diese Lösung hat den Nachteil, dass diese mechanische Rückführung der Stellung des Stellkolbens vorrichtungstechnisch äußerst aufwendig ausgestaltet ist.
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In der Druckschrift
DE 10 2005 037 620 A1 ist ein elektrischer Schwenkwinkelsensor für die Verstellvorrichtung zum Erfassen der Verschwenkung der Schrägscheibe der Kolbenmaschine offenbart. Hierfür ist der vom Stellkolben abgewandte Endabschnitt des Rückführhebels formschlüssig mit einer in der Schwenkachse gelagerten Welle der Ansteuervorrichtung verbunden. Eine Verschiebung des Stellkolbens führt somit zu einer Verschwenkung des Rückführhebels und damit zu einer Drehung der Welle. An einer vom Rückführhebel weg weisenden Stirnfläche der Welle ist ein Permanentmagnet angeordnet, der mit einem im Gehäuse der Ansteuervorrichtung angeordneten Hall-Sensor in Wirkverbindung steht. Eine Drehung der Welle wird damit durch die Mitbewegung des darauf angeordneten Permanentmagneten vom Hall-Sensor gemessen, wodurch die Verschiebung bzw. Stellung des Stellkolbens und somit die Stellung der Schrägscheibe der Kolbenmaschine elektronisch erfassbar ist.
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Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass ein erheblicher vorrichtungstechnischer Aufwand erforderlich ist, um den Schwenkwinkelsensor in dem Gehäuse der Ansteuervorrichtung zu integrieren.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde einen Schwenkwinkelsensor zu schaffen, der vorrichtungstechnisch mit geringem Aufwand in eine Verstellvorrichtung integrierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Schwenkwinkelsensor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist ein Schwenkwinkelsensor, der zum Erfassen einer Verschiebung eines Stellkolbens für eine hydrostatische Kolbenmaschine dient, einen Schwenkwinkelaufnehmer auf. Dieser erfasst eine Drehbewegung eines Schwenkwinkelgebers, wobei dieser mit dem Stellkolben gekoppelt ist. Der Schwenkwinkelaufnehmer ist an einem Gehäuse einer Ansteuervorrichtung für den Stellkolben angeordnet.
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Diese Lösung hat den Vorteil, dass ein derartiger Schwenkwinkelsensor mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand und somit kostengünstig montierbar ist, da der Schwenkwinkelaufnehmer nicht aufwendig in dem Gehäuse der Ansteuervorrichtung sondern leicht zugänglich an dem Gehäuse angeordnet ist. Somit wäre auch auf einfache Weise eine Nachrüstung beispielsweise einer in der
DE 195 40 654 C1 offenbarten Verstellvorrichtung möglich.
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Die Drehbewegung wird über einen mit dem Stellkolben mechanisch gekoppelten Rückführhebel zum Schwenkwinkelaufnehmer übertragen. Der Rückführhebel ist dabei in einer etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stellkolbens verlaufenden Schwenkachse in der Ansteuervorrichtung gelagert.
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Vorzugsweise sind der Schwenkwinkelgeber und der Schwenkwinkelaufnehmer etwa in der Schwenkachse des Rückführhebels angeordnet.
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Damit der Schwenkwinkelgeber einen größeren Schwenkweg ausführt, kann dieser und der Schwenkwinkelaufnehmer exzentrisch zur Schwenkachse angeordnet sein.
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Mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand kann der Schwenkwinkelgeber auf dem Rückführhebel fest angeordnet sein.
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Mit Vorteil wird die Drehbewegung des Rückführhebels über einen vom Stellkolben abweisenden Endabschnitt in eine Drehbewegung des Schwenkwinkelgebers umgewandelt.
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Vorzugsweise sind der Schwenkwinkelgeber und der Schwenkwinkelaufnehmer etwa in einer gemeinsamen Sensorachse angeordnet.
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Die Sensorachse kann sich dabei etwa parallel oder etwa senkrecht zur Schwenkachse erstrecken.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rückführhebel als ein mit dem Stellkolben verbundener Kurbeltrieb eingesetzt, wobei dann ein Kurbelzapfen des Rückführhebels in eine Nut des Stellkolbens eingreift.
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Die Kolbenmaschine ist beispielsweise eine Hydropumpe mit einer über den Stellkolben verschwenkbaren Schrägscheibe.
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Als Schwenkwinkelaufnehmer eignet sich vorzugsweise ein Hall-Sensor oder ein magnetorestriktiver Sensor.
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Als Schwenkwinkelgeber wird bevorzugterweise ein Dauermagnet eingesetzt.
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Die Länge des Dauermagneten ist in Schwenkrichtung derart ausgestaltet, dass dieser in jeden Schwenkwinkel in Richtung der Schwenkachse in Deckung mit dem Schwenkwinkelaufnehmer liegt, wodurch der Schwenkwinkelaufnehmer in jeder Position des Dauermagneten die Verschiebung des Stellkolbens erfasst.
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Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindungen anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 in einer schematischen Darstellung eine Verstellvorrichtung für eine Kolbenmaschine mit einer Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2a in einer schematischen Darstellung die Verstellvorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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2b in einer schematischen Darstellung die Schwenkwinkelsensoranordnung aus 2a;
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3 in einer schematischen Darstellung die Verstellvorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
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4 in einer schematischen Darstellung die Verstellvorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
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5 in einer schematischen Darstellung die Verstellvorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
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6 in einer schematischen Darstellung die Verstellvorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
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7 in einer schematischen Darstellung die Verstellvorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
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8 in einer schematischen Darstellung die Verstellvorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel;
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9 in schematischen Darstellungen die Verstellvorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel;
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10 in einer Längsschnittansicht einen Schwenkwinkelaufnehmer der Schwenkwinkelsensoranordnung;
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11 in einer perspektivischen Darstellung den Schwenkwinkelaufnehmer;
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12 in einer vereinfachten Querschnittansicht die Ansteuervorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
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13 in einer vereinfachten Querschnittansicht die Ansteuervorrichtung mit der Schwenkwinkelsensoranordnung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Verstellvorrichtung 1 mit einer Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Verstellvorrichtung 1 hat einen im Querschnitt dargestellten Stellzylinder 4 mit einem – senkrecht zur Zeichenebene der 1 – verschiebbaren Stellkolben 6. Dieser dient zum Verschwenken einer Schrägscheibe einer hydrostatischen Kolbenmaschine, die beispielsweise als Hydropumpe eingesetzt wird. Der Stellkolben 6 ist über eine Ansteuervorrichtung 8 mit einem elektromagnetisch stetig verstellbaren Wegeventil hydraulisch steuerbar, von dem in der 1 nur schematisch ein etwa rechteckiges Gehäuse dargestellt ist.
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Mit der Schwenkwinkelsensoranordnung 2 ist eine axiale Verschiebung und eine Stellung des Stellkolbens 6 des Stellzylinders 4 elektronisch erfassbar. Eine Verschiebebewegung des Stellkolbens 6 wird über einen Rückführhebel 10 als Drehbewegung in die Ansteuervorrichtung 8 übertragen. Der Rückführhebel 10 ist dabei auf einer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stellkolbens 6 und in der 1 von oben nach unten sich erstreckenden Schwenkachse 12 gelagert, wodurch der Rückführhebel 10 eine Schwenkbewegung in einer etwa senkrecht zur Zeichenebene der 1 sich erstreckenden Ebene ausführt. Ein in der 1 linker und dem Stellkolben 6 zuweisender Endabschnitt 14 des Rückführhebels 10 greift in eine Aufnahme des Stellkolbens 6 ein und ist darin schwenkbar gelagert.
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Mit einem jeweils gleichen Abstand zur Schwenkachse 12 sind auf dem Rückführhebel 10 zwei zueinander beabstandete Permanentmagneten 16, 18 angeordnet. Eine Nord-Südpolachse der Permanentmagneten 16, 18 erstreckt sich etwa in Richtung des Rückführhebels 10. Die Permanentmagneten 16, 18 dienen als Schwenkwinkelgeber für die Schwenkwinkelsensoranordnung 2. Die Permanentmagneten 16, 18 sind in 1 gegenüberliegend einer etwa senkrecht zur Schwenkachse 12 sich erstreckenden Gehäuseseite 20 eines Gehäuses 22 der Ansteuervorrichtung 8 angeordnet. An diese ist ein Schwenkwinkelaufnehmer 24 der Schwenkwinkelsensoranordnung 2 zum Erfassen einer Drehbewegung und Position der Permanentmagneten 16, 18 und somit des Rückführhebels 10 in der Schwenkachse 12 angeordnet.
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Der Schwenkwinkelaufnehmer 24 ist als Hall-Sensor ausgeführt, der auf Winkeländerungen einer etwa parallelen magnetischen Flussdichte reagiert. Alternativ kann dieser auch als magnetoresistiver Sensor ausgebildet sein. Der Schwenkwinkelaufnehmer 24 ist nachfolgend weiter unten in der Beschreibung anhand der 10 näher erläutert.
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Eine Verschiebung des Stellkolbens 6 führt somit zu einer Drehbewegung des Rückführhebels 10 und der an diesem fixierten Permanentmagneten 16, 18 um die Schwenkachse 12. Diese Drehbewegung der Permanentmagneten 16, 18 wird wiederum von dem Schwenkwinkelaufnehmer 24 erfasst und als elektrisches Signal beispielsweise an eine Electronic Control Unit (ECU) gemeldet. Diese kann dann in Abhängigkeit der Verschiebung des Stellkolbens 6 die Ansteuervorrichtung 8 steuern.
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Zusätzlich zu den Permanentmagneten 16, 18 können weitere Permanentmagneten angeordnet werden, oder anstelle der Permanentmagneten 16, 18 wird ein die Schwenkachse 12 umgreifender Permanentmagnetring eingesetzt.
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2a zeigt die Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel aus 1 sind der Schwenkwinkelaufnehmer 24 und der Schwenkwinkelgeber, der als ein einzelner Permanentmagnet 26 ausgebildet ist, in einer sich etwa im Parallelabstand zur Schwenkachse 12 erstreckenden Sensorachse 28 angeordnet. Der Permanentmagnet 26 ist an einem dem Endabschnitt 14 des Rückführhebels 10 gegenüberliegenden Endabschnitt 30 fixiert.
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Durch die exzentrische Anordnung des Permanentmagneten 26 in der Sensorachse 28 im Gegensatz zur zentrischen Anordnung der Permanentmagneten 16, 18 in der Schwenkachse 12 aus 1 weist dieser bei einer Drehbewegung des Rückführhebels 10 einen größeren Weg in Schwenkrichtung auf, weshalb dieser entsprechend in dieser Schwenkrichtung zur Ausbildung einen homogenen Magnetfelds ausgestaltet ist.
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In 2b ist in einer schematischen Draufsicht der Permanentmagnet 26 zusammen mit dem Endabschnitt 30 des Rückführhebels 10 aus 2a dargestellt. Hierbei sind eine Nullposition und eine maximale Drehposition des Rückführhebels 10 in einer Drehrichtung dargestellt. Der längliche Permanentmagnet 26 erstreckt sich mit seiner Nord-Südpolachse etwa senkrecht zum Rückführhebel 10.
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In der Nullposition verläuft der Endabschnitt 30 des Rückführhebels 10 in der 2b etwa horizontal und die Schrägscheibe der Kolbenmaschine und der Stellkolben 6 aus der 1 sind in einer Nullstellung. In der maximalen Drehposition des Rückführhebels 10 ist die Schrägscheibe maximal verschwenkt.
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Der Hall-Sensor des Schwenkwinkelaufnehmers 24 befindet sich in jeder Drehposition des Rückführhebels 10 mit dem Permanentmagneten 26 in der Draufsicht in 2b etwa oberhalb des Permanentmagneten 26. In der Nullposition befindet sich der Hall-Sensor etwa mittig des Permanentmagneten 26 und in der maximalen Drehposition des Rückführhebels 10 etwa im Bereich eines Endabschnitts. Somit ist der Hall-Sensor im Wesentlichen in jeder Drehposition des Rückführhebels 10 im Bereich eines homogenen Magnetfelds des Permanentmagneten 26 angeordnet.
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3 offenbart die Schwenkwinkelsensoranordnung 2 zusammen mit der Verstellvorrichtung 1 gemäß einen dritten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist anstelle des Permanentmagneten 26 aus 2 an dem Endabschnitt 30 des Rückführhebels 10 im Parallelabstand zur Schwenkachse 12 ein Stift 32 fest eingesetzt. Der Stift 32 kragt dabei in 3 nach unten aus und ist gleitend in einem etwa senkrecht zur Schwenkachse 12 angeordneten Verbindungshebel 33 geführt, der auf der Sensorachse 28 mit einem sich entlang der Sensorachse 28 erstreckenden Sensorstift 34 fest verbunden ist. Dieser durchsetzt das Gehäuse 22 der Ansteuervorrichtung 8 und taucht in den Schwenkwinkelaufnehmer 24 ein. An einem in den Schwenkwinkelaufnehmer 24 eingetauchten Abschnitt des Sensorstifts 34 ist ein Permanentmagnet angeordnet, der zusammen mit dem Sensorstift 34 eine Drehbewegung ausführt, die vom Schwenkwinkelaufnehmer 24 erfasst wird.
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Eine Drehbewegung des Rückführhebels 10 um die Schwenkachse 12 führt somit über den Stift 32 zu einer entgegen gesetzten Drehbewegung des Verbindungshebels 33 um die Sensorachse 28 und somit zu einer Drehbewegung des mit dem Verbindungshebel verbundenen Sensorstifts 34, die von dem an dem Gehäuse 22 angeordneten Schwenkwinkelaufnehmer 24 erfasst wird.
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4 stellt die Verstellvorrichtung 1 mit der Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dar. Im Unterschied zur Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel aus 3 ist anstelle des Stifts 32 und des Verbindungshebels 33 ein gewinkelter Verbindungsdraht 36 vorgesehen. Der Verbindungsdraht 36 ist etwa rechtwinklig geformt und hat einen ersten Drahtabschnitt 38, der sich etwa parallel zur Schwenkachse 12 erstreckt, und einen zweiten etwa senkrecht zur Schwenkachse 12 erstreckenden Drahtabschnitt 40.
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Der erste Drahtabschnitt 38 ist dabei drehbar im Rückführhebel 10 gelagert, während der zweite Drahtabschnitt 40 fest mit dem Sensorstift 34 verbunden ist. Eine Drehbewegung des Rückführhebels 10 führt somit zu einer Drehbewegung des Drahtabschnitts 38, der wiederum über den zweiten Drahtabschnitt 40 den Sensorstift 34 dreht, wobei dessen Bewegung von dem Schwenkwinkelaufnehmer 24 erfasst ist.
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5 stellt die Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel dar. Diese Lösung ist ähnlich ausgestaltet wie die Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel aus 3, wobei allerdings kein Sensorstift 34 vorgesehen ist. Bei dieser Lösung ist ein Permanentmagnet 42 auf einem auf der Sensorachse 28 drehbar gelagerten Drehelement 44 angeordnet. An diesem ist der Stift 32 fixiert und verbindet dieses mit dem Rückführhebel 10, in dem der Stift 32 drehbar gelagert ist.
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Der Permanentmagnet 42 ist gegenüberliegend von dem an dem Gehäuse 22 angebrachten Schwenkwinkelaufnehmer 24 angeordnet und steht mit diesem in Wirkverbindung.
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6 offenbart die Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. In der Sensorachse 28 ist ein etwa zylinderförmiges Drehelement 46 vorgesehen, das über ein Kugelgelenk 48 mit dem Rückführhebel 10 verbunden ist. An dem Rückführhebel 10 ist dabei an dem Endabschnitt 30 eine Kugel vorgesehen, die in einer Gelenkschale des Drehelements 46 aufgenommen ist. An einer dem Schwenkwinkelaufnehmer 24 zuweisenden Stirnfläche 50 des Drehelements 46 ist ein Permanentmagnet 52 angeordnet.
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Bei einer Drehbewegung des Rückführhebels 10 wird das Drehelement 46 um die Sensorachse 28 in einer entgegen gesetzten Drehrichtung über das Kugelgelenk 48 mitgedreht, wobei die Drehbewegung des Drehelements 46 mit dem Permanentmagnet 52 von dem Schwenkwinkelaufnehmer 24 erfasst ist.
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7 stellt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Schwenkwinkelsensoranordnung 2 dar. Der Rückführhebels 10 aus den vorhergehenden Ausführungsbeispielen in den 1 bis 6 ist hier als ein Kurbeltrieb 54 ausgebildet.
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Eine Kurbelwelle 56 des Kurbeltriebs 54 ist drehbar in einer etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stellkolbens 6 sich erstreckende Schwenkachse 58 in der Ansteuervorrichtung 8 gelagert. Die Schwenkachse 58 schneidet dabei den Stellkolben 6. An einem dem Stellkolben 6 zuweisenden Endabschnitt 60 der Kurbelwelle 56 ist ein Kurbelhebel 62 etwa senkrecht zu diesem ausgebildet. Dieser erstreckt sich in der 7 nach oben, wobei wiederum senkrecht zu dieser ein Kurbelzapfen 64 im Parallelabstand zur Kurbelwelle 56 an dem Kurbelhebel 62 fixiert ist und in Richtung des Stellkolbens 6 weist. Der Kurbelzapfen 64 ist dabei in einer Nut des Stellkolbens 6 derart geführt, dass eine Verschiebung des Stellkolbens 6 zu einer Drehbewegung der Kurbelwelle 56 über den Kurbelzapfen 64 und dem Kurbelhebel 62 erfolgt.
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An dem vom Endabschnitt 60 abweisenden Endabschnitt 66 der Kurbelwelle 56 ist stirnseitig der Kurbelwelle 56 ein Permanentmagnet 68 etwa konzentrisch zu dieser angeordnet. Gegenüberliegend vom Permanentmagneten 68 ist an dem Gehäuse 22 der Ansteuervorrichtung 8 in der Schwenkachse 58 der Schwenkwinkelaufnehmer 24 befestigt, der in Wirkverbindung mit dem Permanentmagneten 68 steht.
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8 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Schwenkwinkelsensoranordnung 2. Im Gegensatz zum siebten Ausführungsbeispiel aus 7 ist die Kurbelwelle 56 des Kurbeltriebs 54 nicht mit einem Permanentmagneten 68, sondern über einen Sensorstift 70 mit dem Schwenkwinkelaufnehmer 24 verbunden. Der Sensorstift 70 ist in der Schwenkachse 58 angeordnet, stirnseitig an der Kurbelwelle 56 fixiert und kragt aus dem Gehäuse 22 der Ansteuervorrichtung 8 aus und taucht in den Schwenkwinkelaufnehmer 24 ein.
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In 9 ist die Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht (obere Abbildung) und einer Draufsicht (untere Abbildung) dargestellt. In der oberen Seitenansicht ist der auf der Schwenkachse 12 gelagerte Rückführhebel 10 gezeigt, der über ein Kugelgelenk 72 mit einer Verbindungsplatte 74 gelenkig verbunden ist. Diese erstreckt sich etwa im Parallelabstand zur Schwenkachse 12 und senkrecht zur Zeichenebene in 9. Auf einer in eine Richtung weg vom Rückführhebel 10 weisenden Seite der Verbindungsplatte 74 ist in der oberen Abbildung in 9 unterhalb des Kugelgelenks 72 etwa senkrecht zur Verbindungsplatte 74 ein Sensorstift 76 fest an dieser fixiert. Dieser kragt aus dem Gehäuse 22 aus und taucht in den Schwenkwinkelaufnehmer 24 ein.
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In der unteren Abbildung in 9 ist die Schwenkwinkelsensoranordnung 2 in einer Draufsicht gezeigt. Bei einer Drehbewegung des Rückführhebels 10 um die Schwenkachse 12 bewegt dieser über eine Kugel des Kugelgelenks 72 die Verbindungsplatte 74 um die Sensorachse 28 mit, womit die Drehbewegung des Rückführhebels 10 zu einer Drehbewegung des an der Verbindungsplatte 74 fixierten Sensorstifts 76 erfolgt, die durch den Schwenkwinkelaufnehmer 24 erfassbar ist.
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10 stellt den Schwenkwinkelaufnehmer 24 in einer seitlichen Schnittansicht dar. Hierbei handelt es sich um den Schwenkwinkelaufnehmer 24, der in den vorhergehend erläuterten Ausführungsbeispielen 1, 2, 5 und 6 aus den 1, 2, 5, bzw. 6 eingesetzt ist.
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Der Schwenkwinkelaufnehmer 24 hat ein etwa T-förmiges Gehäuse 78, das aus Kunststoff besteht und beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt ist. Das Gehäuse 78 hat einen in der 10 oberen Basisabschnitt 80 und einen von diesem nach unten auskragenden Verbindungsabschnitt 82. Dieser ist etwa kreiszylinderförmig ausgebildet und hat mittig eine umlaufende Ringnut 84, in die ein (nicht gezeigter) Dichtring eingesetzt wird. In den Basisabschnitt 80 ist eine erste Platine 86 eingesetzt, die über aus dem Basisabschnitt 80 nach rechts in der 10 auskragende elektrische Kontakte 88 kontaktiert ist. Diese sind von am Basisabschnitt 80 ausgebildeten Steckeraufnahme 89 umgriffen.
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Etwa parallel zu einer nach unten in 10 weisenden Stirnseite 90 des Verbindungsabschnitts 82 ist in diesem eine zweite Platine 92 angeordnet, auf die der elektrisch mit der ersten Platine 86 verbundene Hall-Sensor 94 fixiert ist.
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In 11 ist der Schwenkwinkelaufnehmer 24 aus 10 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Gegenüberliegend von dem zylinderförmigen Verbindungsabschnitt 82 unterhalb des Schwenkwinkelaufnehmers 24 ist beispielhaft ein Permanentmagnet 94 dargestellt. Der Verbindungsabschnitt 82 ist als Steckverbindung ausgebildet, die in eine entsprechende Bohrung des Gehäuses 22 der Ansteuervorrichtung 8 aus den 1 bis 9 dichtend eintaucht. Fest am Gehäuse 22 wird der Schwenkwinkelaufnehmer 24 dann über am Basisabschnitt 80 ausgebildete Befestigungsflansche 96 mit Schrauben 98 fixiert.
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12 zeigt in einer Längsschnittansicht die Ansteuervorrichtung
8 aus
1 mit der Schwenkwinkelsensoranordnung
2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Ansteuervorrichtung
8 entspricht im Wesentlichen dem Eingangs erläuterten Stand der Technik
DE 10 2005 037 620 A1 .
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In dem Gehäuse 22 der Ansteuervorrichtung 8 ist in einer sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Ventilbohrung 100 ein Ventilkolben 102 zur hydraulischen Steuerung des Stellkolbens 6 aus 1 längsverschieblich angeordnet.
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Etwa senkrecht zum Ventilkolben 102 und in der 11 links von diesem ist von einer oberen Stirnseite 104 her eine gestufte Lagerbohrung 106 eingebracht, in der die entsprechend gestufte Schwenkachse 12 gelagert ist.
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Von einer in der 12 linken Seitenfläche 108 her ist eine sich senkrecht zur Schwenkachse 12 und zum Ventilkolben 102 erstreckende längliche Aussparung 110 in dem Gehäuse 22 eingebracht. Sie verläuft in 12 unterhalb vom und beabstandet zum Ventilkolben 102. Die Aussparung 110 dient zur Aufnahme des Rückführhebels 10, der mit seinem in die Aussparung 110 eingetauchten Abschnitt die Schwenkachse 12 formschlüssig umgreift.
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Am in der 12 unteren Endabschnitt der Schwenkachse 12 sind die Permanentmagnete 16, 18 aus 1 angeordnet. Gegenüberliegend von diesen ist der Schwenkwinkelaufnehmer 24 aus 12 in eine Gehäuseaussparung des Gehäuses 22 eingetaucht, wobei dieser nur schematisch dargestellt ist.
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An der linken Seitenfläche 108 des Gehäuses 22 sind diverse Befestigungsmittel 112 zum Anschluss an den Stellzylinder 4 aus 1 ausgebildet.
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Die Ansteuervorrichtung
8 ist durch die erfindungsgemäße Schwenkwinkelsensoranordnung äußerst kompakt und vorrichtungstechnisch einfach aufgebaut. Die Schwenkwinkelsensoranordnung
2 ist beispielsweise gegenüber dem eingangs erläuterten Stand der Technik
DE 195 40 654 C1 auch mit geringem Aufwand nachrüstbar.
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13 stellt in einer Längsschnittansicht die Schwenkwinkelsensoranordnung 2 gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel dar. Der Unterscheid zum ersten Ausführungsbeispiel aus 12 liegt darin, dass der Schwenkwinkelaufnehmer 24 an der oberen Stirnseite 104 des Gehäuses 22 angeordnet ist. Ein Permanentmagnet 114 ist dann an einer dem Schwenkwinkelaufnehmer 24 zuweisenden Stirnseite 116 der Schwenkachse 12 angeordnet.
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Zwischen dem Rückführhebel 10 und dem Schwenkwinkelaufnehmer 24 ist in den Ausführungsbeispielen aus den 1, 2a, 5, 6, 7, 12 und 13 keine mechanische Verbindung vorgesehen. Somit ist eine Öffnung des Gehäuses 22 zum Schwenkwinkelaufnehmer 24 nicht notwendig, wodurch eine hohe Dichtheit des Gehäuses 22 ermöglicht ist.
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Offenbart ist eine Schwenkwinkelsensoranordnung zum Erfassen einer Verschiebung eines Stellkolbens für eine verstellbare hydrostatische Kolbenmaschine. Die Schwenkwinkelsensoranordnung hat einen Schwenkwinkelaufnehmer, der die Verschiebung des Stellkolbens über eine Drehbewegung eines mit dem Stellkolben gekoppelten Schwenkwinkelgebers erfasst. Der Schwenkwinkelaufnehmer ist dabei einfach an einem Gehäuse einer Ansteuervorrichtung für den Stellkolben angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19540654 C1 [0002, 0009, 0073]
- DE 102005037620 A1 [0004, 0067]
