DE102011077781A1

DE102011077781A1 - Cylinder position measurement set-up arrangement has primary oscillator having measuring coil that is directly connected to cylinder housing, and is cooperated with cylinder housing as measuring element, for damping each measuring coil

Info

Publication number: DE102011077781A1
Application number: DE201110077781
Authority: DE
Inventors: Dirk Raschke
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-12-20

Abstract

The arrangement (1) has a secondary oscillator as reference oscillator which incorporates reference coils (7a,7b). The reference coils are either fully covered or fully uncovered by the moving measuring element, so that the pulse frequency of corresponding reference oscillator is not dependent on the degree of overlap. The measuring coil (6) of primary oscillator for determining the position of cylinder housing (4) relative to piston (3) is directly connected to the cylinder housing, and is cooperated with the cylinder housing as measuring element, for damping each measuring coil.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a cylinder position measuring device arrangement according to the preamble of claim 1.

Im Stand der Technik ist es bekannt, zur Wegmessung induktive Positionsmesseinrichtungen vorzusehen, welche vom Wirbelstromprinzip Gebrauch machen. Hierbei sendet der Sensor ein elektromagnetisches Feld aus, vorzugsweise durch hochfrequente Speisung wenigstens einer Sensor- bzw. Messspule, welches in einem an dieser vorbei geführten, elektrisch leitenden Messelement Wirbelströme hervorruft. Die Induktivität der Messspule ändert sich hierbei derart, dass ein mittels der Sensorspule gebildeter Oszillator in der Folge mit geänderter Eigenfrequenz schwingt, deren Auswertung eine Aussage über die Relativposition von Messelement zur Messspule ermöglicht.In the prior art, it is known to provide for position measurement inductive position measuring devices, which make use of the eddy current principle. In this case, the sensor emits an electromagnetic field, preferably by high-frequency supply of at least one sensor or measuring coil, which causes eddy currents in an electrically conductive measuring element guided past it. In this case, the inductance of the measuring coil changes such that an oscillator formed by means of the sensor coil oscillates in the sequence with a changed natural frequency, the evaluation of which makes it possible to determine the relative position of the measuring element relative to the measuring coil.

Ein gattungsgemäßes, berührungslos arbeitendes Messsystem für die Erfassung der Relativstellung von Kolben und Zylindergehäuse von Kupplungszylindern, insbesondere von Nehmerzylindern (concentric slave cylindern) ist aus der Druckschrift DE 198 04 414 C2 vorbekannt. Hierin sind sowohl Messspulen als auch Kompensationsspulen für eine Temperatureinflusskompensation benachbart zu einem Target bzw. Messelement angeordnet. Die Spulen umgeben das Target gleichverteilt über dessen Umfang, was jedoch einen komplizierten und somit einen kostspieligen Aufbau bedingt.A generic, non-contact measuring system for detecting the relative position of the piston and cylinder housing of clutch cylinders, especially slave cylinders (concentric slave cylinders) is from the document DE 198 04 414 C2 previously known. Here, both measuring coils and compensation coils for temperature influence compensation are arranged adjacent to a target or measuring element. The coils surround the target evenly distributed over its circumference, but this requires a complicated and thus a costly construction.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung vorzuschlagen, welche eine einfache und kostengünstige Wegmessung am Zylinder bzw. eine Bestimmung der Relativposition von Kolben und Zylindergehäuse ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to propose a cylinder position measuring device arrangement, which enables a simple and cost-effective displacement measurement on the cylinder or a determination of the relative position of the piston and cylinder housing.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung geht dabei von der aus der Druckschrift EP 1 884 749 A1 bekannten, vorteilhaft genau auflösend und kompakt bauenden, insbesondere einteilig bildbaren induktiven Positions- oder Winkelmesseinrichtung aus, wobei der Inhalt der Schrift EP 1 884 749 A1 durch Bezugnahme darauf hierin eingeschlossen wird.The invention proceeds from the publication EP 1 884 749 A1 known, advantageous exactly dissolving and compact, in particular integrally formed inductive position or angle measuring device, wherein the content of the document EP 1 884 749 A1 is incorporated herein by reference.

Die für die vorliegende Erfindung maßgebliche, in der Druckschrift EP 1884 749 A1 beschriebene induktive Positionsmesseinrichtung enthält zwei oder mehr digitale Oszillatoren, die mindestens eine Messspule enthalten, so dass ein erster Oszillator als Messoszillator eine Messspule enthält, die aufgrund von Induktivitätsänderungen, die durch ein bewegliches Messelement abhängig vom Grad der Überdeckung zwischen der Messspule und dem Messelement erzeugt werden, eine Pulsfrequenz des Messoszillators verändert, und so dass ein zweiter Oszillator als Mess- oder Referenzoszillator eine Mess- oder Referenzspule enthält, wobei eine Referenzspule dadurch definiert ist, dass sie entweder vollständig überdeckt oder vollständig unbedeckt ist von dem beweglichen Messelement, insbesondere ständig, so dass die Pulsfrequenz des zugehörigen Referenzoszillators nicht vom Grad der Überdeckung abhängt bzw. mangels einer Veränderlichkeit des Grads der Überdeckung nicht durch eine Änderung des Grads der Überdeckung beeinflusst werden kann, und ferner eine digitale Auswerteschaltung, in der die Pulsfrequenzen gezählt und verrechnet werden.The authoritative for the present invention, in the document EP 1884 749 A1 described inductive position measuring device includes two or more digital oscillators containing at least one measuring coil, so that a first oscillator as a measuring oscillator includes a measuring coil, which are generated due to changes in inductance, which are generated by a movable measuring element depending on the degree of overlap between the measuring coil and the measuring element , a pulse frequency of the measuring oscillator changes, and so that a second oscillator as a measuring or reference oscillator includes a measuring or reference coil, wherein a reference coil is defined by being either completely covered or completely uncovered by the movable measuring element, in particular constantly that the pulse frequency of the associated reference oscillator does not depend on the degree of overlap or can not be influenced by a change in the degree of overlap for lack of variability of the degree of overlap, and also a digital Auswe circuit, in which the pulse frequencies are counted and calculated.

Der Betrieb der Auswerteschaltung kann vorteilhaft mit Hilfe einer Systemfrequenz getaktet werden, die aus der Pulsfrequenz eines der Oszillatoren abgeleitet ist; die in der digitalen Auswerteschaltung gezählten Pulsfrequenzen können paarweise verrechnet werden.The operation of the evaluation circuit can advantageously be clocked using a system frequency derived from the pulse frequency of one of the oscillators; the pulse frequencies counted in the digital evaluation circuit can be calculated in pairs.

Vorgesehen ist, dass die induktive Positionsmesseinrichtung mindestens eine Referenzspule aufweist. Ein zweiter Oszillator als Niedrigreferenzoszillator kann eine von dem beweglichen Messelement unbedeckte Referenzspule enthalten, so dass eine Pulsfrequenz des Niedrigreferenzoszillators zur Kompensation von frequenzbeeinflussenden Parametern wie z. B. Umgebungstemperatur und Bauteilealterung dienen kann.It is provided that the inductive position-measuring device has at least one reference coil. A second oscillator as a low reference oscillator may include a reference coil uncovered by the movable measuring element, so that a pulse frequency of the low reference oscillator for compensating frequency-influencing parameters such. B. ambient temperature and component aging can serve.

Ein zweiter Oszillator kann als Hochreferenzoszillator eine von dem beweglichen Element vollständig überdeckte Referenzspule enthalten, so dass eine Pulsfrequenz des Hochreferenzoszillators zur Kompensation von unerwünschten Änderungen der Abstandshöhe der Spulen von dem Messelement dienen kann. Vorgesehen ist, dass ein zweiter Oszillator als Niedrigreferenzoszillator eine von dem beweglichen Messelement unbedeckte Referenzspule enthält, so dass eine Pulsfrequenz des Niedrigreferenzoszillators zur Kompensation von frequenzbeeinflussenden Parametern wie z. B Umgebungstemperatur und Bauteilealterung dient, und dass ein dritter Oszillator als Hochreferenzoszillator eine von dem beweglichen Element vollständig überdeckte Referenzspule enthält, so dass eine Pulsfrequenz des Hochreferenzoszillators zur Kompensation von unerwünschten Änderungen der Abstandshöhe der Spulen von dem Messelement dient.A second oscillator may include, as a high reference oscillator, a reference coil completely covered by the movable element, so that a pulse frequency of the high reference oscillator may compensate for undesired changes in the pitch of the coils from the sensing element. It is provided that a second oscillator contains as a low-reference oscillator uncovered by the movable measuring element reference coil, so that a pulse frequency of the low-reference oscillator to compensate for frequency-influencing parameters such. B ambient temperature and component aging is used, and that a third oscillator as a high reference oscillator contains a fully covered by the movable element reference coil, so that a pulse frequency of the high reference oscillator for compensating for undesirable changes in the distance height of the coil of the measuring element is used.

Der zweite Oszillator und ein dritter Oszillator der induktiven Positionsmesseinrichtung können als Hochreferenzoszillatoren jeweils eine von den beweglichen Messelementen vollständig überdeckte Referenzspule enthalten, so dass die Pulsfrequenzen der Hochreferenzoszillatoren zur Kompensation von unerwünschten Änderungen der Abstandshöhe der Spulen von dem Messelement sowie zur Kompensation einer unerwünschten Verkippung des Messelements in Messrichtung dienen. Ein vierter Oszillator kann als Hochreferenzoszillator eine von dem beweglichen Messelement vollständig überdeckte Referenzspule enthalten, so dass die Pulsfrequenz auch dieses Hochreferenzoszillators zur Kompensation von unerwünschten Änderungen der Abstandshöhe der Spulen von dem Messelement sowie zur Kompensation einer unerwünschten Verkippung des Messelements in beliebiger Richtung dient.The second oscillator and a third oscillator of the inductive position-measuring device may each contain, as high reference oscillators, a reference coil completely covered by the movable measuring elements, so that the Pulse frequencies of the high reference oscillators to compensate for unwanted changes in the distance height of the coils of the measuring element and to compensate for unwanted tilting of the measuring element serve in the measuring direction. A fourth oscillator can contain as a high reference oscillator a reference coil completely covered by the movable measuring element, so that the pulse frequency also serves for this high reference oscillator to compensate for undesired changes in the distance height of the coils from the measuring element and to compensate for unwanted tilting of the measuring element in any direction.

Die induktive Positionsmesseinrichtung kann derart gebildet sein, dass zwei Messspulen in Bewegungsrichtung des Messelementes so hintereinander angeordnet sind, dass die teilweise Überdeckung der einen Messspule zunimmt, wenn die teilweise Überdeckung der anderen Messspule abnimmt, so dass die auszuwertenden Pulsfrequenzen sich gegenläufig ändern. Die Pulsfrequenzen einer Messspule und einer unbedeckten Referenzspule können verrechnet, insbesondere subtrahiert werden zu einem Messergebnis, in welchem frequenzbeeinflussende Parameter wie z. B. Umgebungstemperatur und Bauteilalterung kompensiert sind.The inductive position measuring device may be formed such that two measuring coils are arranged one behind the other in the direction of movement of the measuring element that the partial coverage of a measuring coil increases when the partial coverage of the other measuring coil decreases, so that the pulse frequencies to be evaluated change in opposite directions. The pulse frequencies of a measuring coil and an uncovered reference coil can be calculated, in particular subtracted to a measurement result in which frequency-influencing parameters such. B. ambient temperature and component aging are compensated.

Bei der induktiven Positionsmesseinrichtung kann die Systemfrequenz aus der Pulsfrequenz des Oszillators mit der unbedeckten Referenzspule abgeleitet sein. Die Pulsfrequenzen der unbedeckten Referenzspule und der vollständig bedeckten Referenzspule können verrechnet werden zu einem maximalen Messergebnis, das als Normierwert zur Anpassung einer Messzeit für die Zählung der Pulsfrequenzen der Oszillatoren herangezogen wird.In the inductive position measuring device, the system frequency can be derived from the pulse frequency of the oscillator with the uncovered reference coil. The pulse frequencies of the uncovered reference coil and the completely covered reference coil can be offset to a maximum measurement result, which is used as a normalization value for adjusting a measurement time for counting the pulse frequencies of the oscillators.

Die induktive Positionsmesseinrichtung kann derart beschaffen sein, dass die drei Spulen planar auf einer Leiterplatte angeordnet sind, z. B. auch derart, dass zumindest eine der drei Spulen als diskretes Bauelement auf der Leiterplatte montiert, insbesondere in SMD-Bauweise verlötet ist. Zwei Spulen können planar auf die Leiterplatte geätzt sein. Die planare Messspule kann eine rechteckige Grundform aufweisen, die in einem partiell überdeckten Endbereich aufgeweitet, insbesondere trapezförmig aufgeweitet ist.The inductive position measuring device may be such that the three coils are arranged planar on a circuit board, for. B. also such that at least one of the three coils mounted as a discrete component on the circuit board, in particular soldered in SMD construction. Two coils may be etched planar on the circuit board. The planar measuring coil can have a rectangular basic shape which is widened, in particular trapezoidal, in a partially covered end region.

Vorgesehen ist auch, dass jeder digitale Oszillator der induktiven Positionsmesseinrichtung neben der Mess- oder Referenzspule zwei frequenzbestimmende Kondensatoren, einen Widerstand und einen Inverter umfasst. Die Pulsfrequenzen der digitalen Oszillatoren können in asynchronen Zählern gezählt werden.It is also envisaged that each digital oscillator of the inductive position measuring device comprises, in addition to the measuring or reference coil, two frequency-determining capacitors, a resistor and an inverter. The pulse frequencies of the digital oscillators can be counted in asynchronous counters.

Bei der induktiven Positionsmesseinrichtung ist weiterhin vorgesehen, dass der Betrieb eines synchronen Teils der Auswerteschaltung mit Hilfe einer Systemfrequenz getaktet wird, die direkt oder mittels eines digitalen Teilers aus der Pulsfrequenz eines der Oszillatoren abgeleitet ist. Ein fünfter Oszillator kann als Hochfrequenzoszillator eine weitere, von dem beweglichen Messelement vollständig überdeckte Referenzspule enthalten, so dass zu der Kompensation ein mittlerer Abstand und eine Verkippung durch vier Abstandsmessungen erfasst und rechnerisch auf den Bereich der Messspule transponiert werden können.In the inductive position measuring device is further provided that the operation of a synchronous part of the evaluation circuit is clocked by means of a system frequency, which is derived directly or by means of a digital divider from the pulse frequency of one of the oscillators. As a high-frequency oscillator, a fifth oscillator can contain a further reference coil completely covered by the movable measuring element, so that a mean distance and a tilt can be detected by four distance measurements and computationally transposed to the area of the measuring coil.

Ein weiterer Oszillator als Messoszillator der induktiven Positionsmesseinrichtung kann eine Messspule enthalten, wobei die zwei Messspulen in Bewegungsrichtung des Messelements so hintereinander angeordnet sind, dass die teilweise Überdeckung der einen Messspule zunimmt, wenn die teilweise Überdeckung der anderen Messspule abnimmt, so dass die auszuwertenden Pulsfrequenzen sich gegenläufig ändern. Weitere Messspulen können in Bewegungsrichtung des Messelements vorgesehen sein. Die zwei planaren Messspulen können eine rechteckige Grundform aufweisen, insbesondere eine rechteckige Grundform, die in einem partiell überdeckten Endbereich aufgeweitet ist. Die Messspulen können in einem Endbereich trapezförmig aufgeweitet sein. Die Messspulen können eine dreieckige Grundform aufweisen und mit einer diagonalen Trennung als Differentialspulen ineinander greifen. Der zweite Oszillator kann eine redundante Messspule enthalten, d. h. dass die zweite Messspule unter oder über der ersten Messspule in deren Messbereich angeordnet ist.Another oscillator as a measuring oscillator of the inductive position measuring device may include a measuring coil, wherein the two measuring coils in the direction of movement of the measuring element are arranged one behind the other, that the partial coverage of a measuring coil increases when the partial coverage of the other measuring coil decreases, so that the pulse frequencies to be evaluated change in opposite directions. Further measuring coils can be provided in the direction of movement of the measuring element. The two planar measuring coils can have a rectangular basic shape, in particular a rectangular basic shape, which is widened in a partially covered end region. The measuring coils can be widened trapezoidally in one end region. The measuring coils can have a triangular basic shape and mesh with a diagonal separation as differential coils. The second oscillator may include a redundant sense coil, i. H. the second measuring coil is arranged under or above the first measuring coil in its measuring range.

Eine oder mehrere weitere Messspulen können in Reihe mit der zweiten Messspule liegen. Die redundanten Messspulen können eine segmentierte Wegmessung erlauben. Die redundante, segmentierte Spulenanordnung kann die erste Messspule teilweise überlappen. Die redundante, segmentierte Spulenanordnung kann länger sein als das bewegliche Messelement in Messrichtung.One or more other measuring coils may be in series with the second measuring coil. The redundant measuring coils can allow a segmented displacement measurement. The redundant, segmented coil arrangement may partially overlap the first measurement coil. The redundant, segmented coil arrangement may be longer than the movable measuring element in the measuring direction.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung mit einem Zylinder, insbesondere einem Kupplungszylinder, welcher vorzugsweise als Nehmerkupplungszylinder ausgeführt und z. B. zur Integration in ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen ist. Der Zylinder weist ein Zylindergehäuse auf, welches bevorzugt hohlzylindrisch gebildet ist, und in welchem ein dazu linear zwischen zwei Endstellungen relativ beweglicher Kolben geführt ist. Alternativ kann das Zylindergehäuse auch eine von der Zylinderform verschiedene Hohlform aufweisen.According to the invention, a cylinder position measuring device arrangement with a cylinder, in particular a clutch cylinder, which is preferably designed as a slave clutch cylinder and z. B. is provided for integration into a motor vehicle transmission. The cylinder has a cylinder housing, which is preferably formed as a hollow cylinder, and in which a linearly relatively movable between two end positions piston is guided. Alternatively, the cylinder housing may also have a different shape from the cylinder shape.

Die Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung weist weiterhin eine wie vorstehend beschriebene Positionsmesseinrichtung auf, welche dazu vorgesehen ist, eine Verfahrposition des Zylindergehäuses relativ zu dem Kolben zu detektieren bzw. eine zurückgelegte Wegstrecke im Messbereich der Positionsmesseinrichtung. Hierzu ist die wenigstens eine Messspule der Positionsmesseinrichtung vorgesehen, mittels derer in Abhängigkeit ihrer Überdeckung durch ein Messelement ein korrespondierendes Messsignal erzeugt werden kann, welches eine Information über die Position des Messelements beinhaltet. Zur Messsignalerzeugung ist die Messspule Bestandteil eines ersten Oszillators der Positionsmesseinrichtung, dessen auswertbare Pulsfrequenz sich in Abhängigkeit der Überdeckung der Messspule durch das Messelement ändert.The cylinder position measuring device arrangement further comprises a position measuring device as described above, which is intended to a movement position of Cylinder housing relative to the piston to detect or a distance traveled in the measuring range of the position measuring device. For this purpose, the at least one measuring coil of the position-measuring device is provided, by means of which, depending on its coverage by a measuring element, a corresponding measuring signal can be generated which contains information about the position of the measuring element. For measuring signal generation, the measuring coil is part of a first oscillator of the position measuring device whose evaluable pulse frequency changes as a function of the coverage of the measuring coil by the measuring element.

Um eine einfache und kostengünstige Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung zu schaffen, mittels derer eine Verfahrstellung des Zylinders, i. e. des Zylindergehäuses relativ zu dem Kolben, kostengünstig und zuverlässig detektierbar ist, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die jeweilige Messspule eines ersten Oszillators zur Bestimmung der Position des Zylindergehäuses relativ zum Kolben unmittelbar mit dem Zylindergehäuse zusammenwirkt, wobei das Zylindergehäuse als Messelement wirkt, i. e. als bewegliches Messelement, insbesondere zur Bedämpfung jeweils der Messspule. Das Zylindergehäuse stellt insofern das Messelement dar bzw. bildet dasselbe. Hierdurch kann ein in Bezug auf den Zylinder und die Positionsmesseinrichtung separat gebildetes Messelement vorteilhaft entfallen.In order to provide a simple and inexpensive cylinder position measuring device arrangement, by means of which a displacement position of the cylinder, i. e. of the cylinder housing relative to the piston, is inexpensive and reliably detectable, it is proposed in the present invention that the respective measuring coil of a first oscillator for determining the position of the cylinder housing relative to the piston interacts directly with the cylinder housing, wherein the cylinder housing acts as a measuring element, i. e. as a movable measuring element, in particular for damping each of the measuring coil. The cylinder housing thus represents the measuring element or forms the same. As a result, a measuring element formed separately in relation to the cylinder and the position-measuring device can advantageously be dispensed with.

Für eine Detektion der Verfahrstellung mittels des Zylindergehäuses und der wenigstens einen Messspule ist das Zylindergehäuse bevorzugt aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet, z. B. aus Aluminium, Stahl, Edelstahl oder damit bildbaren Legierungen. Somit können herkömmliche Zylindergehäuse zur Bildung der Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung ohne Mehraufwand genutzt werden. Um eine hohe Linearität, eine hohe Auflösung oder auch einen großen Messbereich zu ermöglichen, ist vorgesehen, eine Mehrzahl von Messspulen je eines ersten Oszillators zur Positionsmessung bereitzustellen. Um ein insbesondere präzises Messergebnis über den gesamten Bewegungsweg zu erhalten, ist vorgesehen, dass die Enden des Verfahrweges insbesondere je durch die wenigstens eine Messspule überragt werden.For a detection of the displacement position by means of the cylinder housing and the at least one measuring coil, the cylinder housing is preferably formed from an electrically conductive material, for. As aluminum, steel, stainless steel or alloys thereof. Thus, conventional cylinder housings can be used to form the cylinder position indicator assembly without undue expense. In order to enable a high linearity, a high resolution or even a large measuring range, it is provided to provide a plurality of measuring coils each of a first oscillator for position measurement. In order to obtain a particularly precise measurement result over the entire movement path, it is provided that the ends of the travel path are each surmounted in each case by the at least one measuring coil.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung ist weiterhin vorgesehen, dass die Positionsmesseinrichtung wenigstens einen zweiten Oszillator als Mess- bzw. Referenzoszillator aufweist, welcher eine Mess- bzw. Referenzspule enthält. Die Referenzspule ist dadurch definiert, dass sie entweder vollständig überdeckt oder vollständig unbedeckt ist von dem beweglichen Messelement, insbesondere stets bzw. ständig, so dass die Pulsfrequenz des zugehörigen Referenzoszillators nicht vom Grad der Überdeckung abhängt bzw. aufgrund der Unveränderlichkeit des Grads der Überdeckung nicht durch eine Änderung des Grads der Überdeckung beeinflusst werden kann. Vorliegend ist eine jeweilige Referenzspule insofern vollständig durch das Zylindergehäuse überdeckt oder vollständig von diesem unbedeckt, insbesondere ständig.Within the scope of the cylinder position-measuring device arrangement according to the invention, it is further provided that the position-measuring device has at least one second oscillator as measuring or reference oscillator, which contains a measuring or reference coil. The reference coil is defined by being either completely covered or completely uncovered by the movable measuring element, in particular always or constantly, so that the pulse frequency of the associated reference oscillator does not depend on the degree of coverage or due to the immutability of the degree of coverage a change in the degree of overlap can be influenced. In the present case, a respective reference coil is insofar completely covered by the cylinder housing or completely uncovered by it, in particular constantly.

Vorgesehen ist, dass die Positionsmesseinrichtung wenigstens eine Referenzspule zur Kompensation der Änderung einer Abstandshöhe zwischen dem Zylindergehäuse und der Referenzspule bzw. der Spulenanordnung aufweist, wobei die wenigstens eine Referenzspule unmittelbar mit dem als Messelement wirkenden Zylindergehäuse zusammenwirkt, insbesondere durch das Zylindergehäuse vollständig überdeckt ist. Die Referenzspule ist insofern derart angeordnet, dass sich der Grad der Überdeckung derselben durch das Zylindergehäuse bei einer Verfahrbewegung desselben zwischen den Endstellungen insofern nicht ändert, d. h. die wenigstens eine Referenzspule jeweils vollständig überdeckt bleibt.It is provided that the position-measuring device has at least one reference coil for compensating the change in a distance between the cylinder housing and the reference coil or the coil arrangement, wherein the at least one reference coil interacts directly with the cylinder housing acting as a measuring element, in particular completely covered by the cylinder housing. The reference coil is arranged so that the degree of coverage of the same by the cylinder housing during a movement of the same between the end positions so far does not change, d. H. the at least one reference coil remains completely covered in each case.

Weiterhin ist bevorzugt, dass die Positionsmesseinrichtung wenigstens eine Referenzspule aufweist, welche vom Zylindergehäuse vollständig unbedeckt ist, wobei die Referenzspule insbesondere zur Kompensation von Temperatureinflüssen vorgesehen ist. Die Referenzspule ist insofern derart angeordnet, dass sich der Grad der Überdeckung derselben durch das Zylindergehäuse bei einer Verfahrbewegung desselben zwischen den Endstellungen insofern nicht ändert, d. h. die wenigstens eine Referenzspule jeweils vollständig unbedeckt bleibt.Furthermore, it is preferred that the position-measuring device has at least one reference coil which is completely uncovered by the cylinder housing, wherein the reference coil is provided in particular for compensation of temperature influences. The reference coil is arranged so that the degree of coverage of the same by the cylinder housing during a movement of the same between the end positions so far does not change, d. H. the at least one reference coil remains completely uncovered in each case.

Bevorzugt ist allgemein, dass das Zylindergehäuse als ausschließliches Messelement der Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung mit den Mess- bzw. Referenzspulen der Positionsmesseinrichtung zusammenwirkt.It is generally preferred that the cylinder housing cooperates as the exclusive measuring element of the cylinder position-measuring device arrangement with the measuring or reference coils of the position-measuring device.

Um eine wie vorstehend beschriebene Messfunktionalität mit einer Kompensationsmöglichkeit von Temperatureinflüssen und/oder variierenden Abstandshöhen zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Positionsmesseinrichtung mit einem Endabschnitt bzw. einem Rand des Zylindergehäuses zusammenwirkt. Bevorzugt bildet ein solcher Endabschnitt eine Messkante, welche am Übergang zwischen der Zylindergehäusemantelfläche und der Stirnseite desselben gebildet ist. Hierdurch kann die Positionsmesseinrichtung die Position des Zylindergehäuses mit hoher Positionsauflösung detektieren.In order to enable a measuring functionality as described above with a possibility of compensating temperature influences and / or varying heights of the spacers, it is provided that the position-measuring device cooperates with an end section or an edge of the cylinder housing. Such an end section preferably forms a measuring edge, which is formed at the transition between the cylinder housing outer surface and the front side thereof. As a result, the position measuring device can detect the position of the cylinder housing with high position resolution.

Ein solcher Endabschnitt, welcher in der vorgesehenen linearen Relativbewegungsrichtung des Zylindergehäuses in eine Stirnfläche des Zylindergehäuses übergeht, wirkt hierbei als Messelement. Der Endabschnitt bedämpft die wenigstens eine Messspule in Abhängigkeit seiner Relativstellung zur Spulenanordnung entlang des Mess- bzw. Verfahrweges. Hierbei werden im Endabschnitt variierend mit der Überdeckung durch den Endabschnitt Wirbelströme induziert, d. h. im Material des Zylindergehäuses, welche die Induktivität der Messspule und somit eine Pulsfrequenz eines ersten Oszillators beeinflussen.Such an end portion, which merges in the provided linear relative direction of movement of the cylinder housing in an end face of the cylinder housing, acts here as a measuring element. Of the End section attenuates the at least one measuring coil as a function of its relative position to the coil arrangement along the measuring or travel path. In this case, eddy currents are induced in the end portion varying with the coverage by the end portion, ie, in the material of the cylinder housing, which influence the inductance of the measuring coil and thus a pulse frequency of a first oscillator.

Eine Referenzspule kann auf einfache Weise durch den Endabschnitt stets überdeckt benachbart zu diesem angeordnet sein, so dass eine Abstandskompensation mittels des als Messelements wirkenden Endabschnitts ermöglicht ist. Hierbei werden in Abhängigkeit der Abstandshöhe variierende Wirbelströme im Endabschnitt bzw. im Zylindergehäuse induziert, welche die Induktivität der Referenzspule und somit eine Pulsfrequenz eines zweiten Oszillators beeinflussen. Ferner kann eine Referenzspule auf einfache Weise durch den Endabschnitt stets unbedeckt benachbart zum Zylindergehäuse angeordnet werden, so dass eine Temperaturkompensation erzielbar ist.A reference coil can be arranged in a simple manner always covered by the end portion adjacent to this, so that a distance compensation is possible by means of acting as a measuring element end portion. In this case, depending on the distance height, varying eddy currents are induced in the end section or in the cylinder housing, which influence the inductance of the reference coil and thus a pulse frequency of a second oscillator. Further, a reference coil can be arranged in a simple manner by the end portion always uncovered adjacent to the cylinder housing, so that a temperature compensation can be achieved.

Die Positionsmesseinrichtung weist bevorzugt wenigstens eine Referenzspule zur Abstandskompensation und wenigstens eine Referenzspule zur Temperaturkompensation auf, welche zueinander bevorzugt in Verfahrrichtung angeordnet sind, in Bezug auf die wenigstens eine Messspule bevorzugt quer zur Verfahrrichtung benachbart zu dieser. Mittels einer Auswerteschaltung, insbesondere einer digitalen Auswerteschaltung der Positionsmesseinrichtung können die Pulsfrequenzen gezählt und verrechnet werden, so dass eine Positionsinformation gewonnen werden kann.The position-measuring device preferably has at least one reference coil for distance compensation and at least one reference coil for temperature compensation, which are preferably arranged in the direction of travel with respect to the at least one measuring coil preferably transversely to the direction of travel adjacent thereto. By means of an evaluation circuit, in particular a digital evaluation circuit of the position measuring device, the pulse frequencies can be counted and calculated, so that position information can be obtained.

Vorgesehen ist hierbei, den als Messelement wirkenden Endabschnitt homogen und/oder gleichförmig zu bilden, insbesondere mit einer ebenen Zylindergehäusemantelfläche, so dass Nichtlinearitäten bei einer Messung vermieden werden.It is envisaged in this case to form the end section acting as a measuring element homogeneously and / or uniformly, in particular with a flat cylinder housing jacket surface, so that non-linearities are avoided during a measurement.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung ist vorgesehen, dass die Positionsmesseinrichtung einteilig gebildet ist, insbesondere als Modul. Hierzu ist die Spulenanordnung, d. h. Mess- und Referenzspulen, zusammen mit den übrigen Oszillatorbaugruppen und der Auswerteschaltung auf einer Leiterplatte, insbesondere einer einzigen Leiterplatte angeordnet. Die so gebildete Leiterplattenanordnung kann in ein Gehäuse, insbesondere ein Aluminium- oder ein Kunststoffgehäuse eingesetzt, insbesondere eingegossen sein. Die Positionsmesseinrichtung hat hiernach eine kompakte Form ohne bewegliche Elemente.In a preferred embodiment of the cylinder position-measuring device arrangement, it is provided that the position-measuring device is formed in one piece, in particular as a module. For this purpose, the coil arrangement, d. H. Measuring and reference coils, together with the other oscillator assemblies and the evaluation circuit on a circuit board, in particular a single circuit board arranged. The printed circuit board assembly formed in this way can be inserted, in particular cast, into a housing, in particular an aluminum or a plastic housing. The position measuring device has hereafter a compact form without moving elements.

Bei der vorgeschlagenen Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung ist vorgesehen, dass der Kolben und die Positionsmesseinrichtung zueinander positionstreu bzw. ohne Relativbewegungsmöglichkeit zueinander angeordnet sind. Der Kolben ist zur Befestigung an einem Trägerelement vorgesehen, z. B. mittels eines oder mehrerer am Kolben angeordneter Flanschelemente. An einem solchen kann auch die Positonsmesseinrichtung festgelegt sein, bevorzugt benachbart zu dem Zylinder bzw. einer Außenwand desselben.In the proposed cylinder position measuring device arrangement, it is provided that the piston and the position-measuring device are arranged relative to one another in a positionally stable manner or without possibility of relative movement relative to one another. The piston is provided for attachment to a support member, for. B. by means of one or more piston arranged on the flange elements. The position measuring device can also be fixed to such, preferably adjacent to the cylinder or an outer wall of the same.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figur der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figure of the drawing, which shows essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 exemplarisch eine Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung. 1 exemplarily a cylinder position measuring device arrangement.

1 zeigt exemplarisch eine Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung 1 mit einem Zylinder 2, welcher als Kupplungsnehmerzylinder für die Betätigung einer Kupplung eines Kraftfahrzeuges ausgeführt ist. Der Zylinder 2 weist einen festlegbaren Kolben 3 auf, welcher zur Festlegung einen Flansch 3a aufweist, i. e. an einem ersten Ende 3b. An einem zweiten Ende taucht der Kolben 3 in ein Zylindergehäuse 4 des Zylinders 2 ein, wobei das Zylindergehäuse 4 relativ zu dem Kolben 3 linear beweglich an demselben geführt ist, insbesondere zwischen einer ersten und einer zweiten Endstellung, welche jeweils ein Ende des ermöglichten Verfahrweges, dargestellt durch den Doppelpfeil in 1, markieren. Zur linear beweglichen Führung weisen der Kolben 3 und das damit zusammenwirkende Zylindergehäuse 4 korrespondierende Querschnitte auf, wobei der Kolben 3 von zylindrischer Form und das Zylindergehäuse 4 hohlzylindrisch gebildet ist. 1 shows by way of example a cylinder position measuring device arrangement 1 with a cylinder 2 , which is designed as a clutch slave cylinder for the actuation of a clutch of a motor vehicle. The cylinder 2 has a definable piston 3 on which laying down a flange 3a has, ie at a first end 3b , At a second end of the piston dives 3 in a cylinder housing 4 of the cylinder 2 a, wherein the cylinder housing 4 relative to the piston 3 is linearly movably guided on the same, in particular between a first and a second end position, which in each case one end of the allowed travel, represented by the double arrow in 1 , to mark. For linearly movable guidance, the piston 3 and the cooperating cylinder housing 4 corresponding cross sections, wherein the piston 3 of cylindrical shape and the cylinder housing 4 is formed hollow cylindrical.

Zur Bestimmung der Position des Zylindergehäuses 4 relativ zu dem Kolben 3 und insofern für eine Wegmessung weist die Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung 1 ferner eine Positionsmesseinrichtung 5 der eingangs beschriebenen Art mit wenigstens einer Messspule 6 auf, welche Bestandteil eines ersten Oszillators ist, und als Positions- bzw. Wegmessspule 6 bezeichnet werden kann. Die Positionsmesseinrichtung 5 ist am Flanschelement 3a des Kolbens 3 festgelegt.To determine the position of the cylinder housing 4 relative to the piston 3 and insofar for a path measurement, the cylinder position indicator assembly 1 Further, a position measuring device 5 of the type described above with at least one measuring coil 6 which is part of a first oscillator, and as position or Wegmessspule 6 can be designated. The position measuring device 5 is on the flange element 3a of the piston 3 established.

Die Messspule 6 bzw. die Positionsmesseinrichtung 5 ist benachbart zu einer Zylindergehäusemantelfläche 4a des Zylindergehäuses 4 und benachbart zu einem Endabschnitt 4b desselben sowie benachbart zu der Kolbenmantelfläche 3c angeordnet, i. e. berührunglos, insbesondere derart, dass der Endabschnitt 4b im Zuge einer Verfahrbewegung des Zylindergehäuses 4 die Messspule 6 in Abhängigkeit der jeweiligen Verfahrstellung variabel überdeckt. Derart kann die Messspule 6 die Pulsfrequenz des ersten Oszillators durch Änderung ihrer Induktivität in Abhängigkeit der Zylindergehäusestellung unter Bereitstellung eines Messsignals beeinflussen. In dem die Messspule 6 variabel überdeckenden Endabschnitt 4b werden hierbei Wirbelströme induziert, der Endabschnitt 4b wirkt als Messelement zur Positionsbestimmung des Zylindergehäuses 4. Der Endabschnitt 4b ist vorliegend ein Endabschnitt an der dem Kolben 3 zugewandten Seite des Zylindergehäuses 4, alternativ kann der zur Positionsbestimmung herangezogene Endabschnitt 4b jedoch auch an der dem Kolben 3 abgewandten Seite angeordnet sein, wobei in diesem Fall die Positionsmesseinrichtung 5 ebenfalls an derselben angeordnet ist.The measuring coil 6 or the position measuring device 5 is adjacent to a cylinder housing outer surface 4a of the cylinder housing 4 and adjacent to an end portion 4b the same and adjacent to the piston skirt surface 3c arranged, ie contactless, in particular such that the end portion 4b in the course of a movement of the cylinder housing 4 the measuring coil 6 as a function of the respective travel position variably covered. This is how the measuring coil works 6 influence the pulse frequency of the first oscillator by changing its inductance as a function of the cylinder housing position to provide a measurement signal. In which the measuring coil 6 variably covering end section 4b In this case, eddy currents are induced, the end section 4b acts as a measuring element for determining the position of the cylinder housing 4 , The end section 4b is in this case an end portion of the piston 3 facing side of the cylinder housing 4 Alternatively, the end section used for position determination can be used 4b but also on the piston 3 be arranged away from the side, in which case the position measuring device 5 is also arranged on the same.

Zur genauen Detektion der Position mit einer hohen Auflösung bildet der Endabschnitt 4b insbesondere eine Kante bzw. Messkante 4c aus, welche im Übergang von der Zylindergehäusemantelfläche 4a zur Zylindergehäusestirnseite 4d angeordnet ist. Kolbenseitig der Kante 4c bzw. des Endabschnitts 4b können mangels leitfähigen Materials des Zylindergehäuses 4 und des relativ großen Abstands zum Kolben 2 keine wesentlichen Wirbelströme induziert werden, während zylindergehäuseseitig eine Wirbelstrombildung jenseits der Messkante 4c bzw. im Endabschnitt 4b ermöglicht ist.For accurate detection of the high resolution position, the end portion forms 4b in particular an edge or measuring edge 4c out, which in the transition from the cylinder housing outer surface 4a to the cylinder housing front 4d is arranged. Piston side of the edge 4c or the end section 4b may be due to lack of conductive material of the cylinder housing 4 and the relatively large distance to the piston 2 no significant eddy currents are induced, while the cylinder housing side eddy current formation beyond the measuring edge 4c or in the end section 4b is possible.

Die Messspule 6 oder alternativ eine Mehrzahl von Messspulen 6 eröffnen einen Messbereich in Richtung des Verfahrwegs, wobei diese insofern in dessen Richtung ausgerichtet sind. Mittels der Messspule 6, alternativ mittels einer Mehrzahl von Messspulen 6, wird ein Messbereich eröffnet, in welchem sämtliche Verfahrpositionen des Zylindergehäuses 4 detektierbar sind. Hierzu erstreckt sich die Messspule 6, alternativ die Mehrzahl von Messspulen 6, über die Länge des Verfahrwegs hinaus. Dies deshalb, da im außen liegenden Spulenbereich bzw. einem Endbereich eine genaue Detektion erschwert ist.The measuring coil 6 or alternatively a plurality of measuring coils 6 open a measuring range in the direction of the travel, whereby they are aligned in this direction. By means of the measuring coil 6 , alternatively by means of a plurality of measuring coils 6 , a measuring range is opened, in which all movement positions of the cylinder housing 4 are detectable. For this purpose, the measuring coil extends 6 , alternatively, the plurality of measuring coils 6 , beyond the length of travel. This is because in the outer coil region or an end region accurate detection is difficult.

Die Positionsmesseinrichtung 5 weist weiterhin eine Mess- bzw. Referenzspule 7a zur Abstandskompensation auf. Diese Referenzspule 7a, welche auch als Höhenspule 7a, bezeichnet werden kann, ist Bestandteil eines zweiten Oszillators der Positionsmesseinrichtung 5 und dazu vorgesehen, in Abhängigkeit eines variierenden Abstands zum Zylindergehäuse 4 unter Beibehaltung eines gleich bleibenden Überdeckungsgrads durch dasselbe die Pulsfrequenz des zweiten Oszillators unter Bereitstellung eines Messsignals zu beeinflussen.The position measuring device 5 also has a measuring or reference coil 7a for distance compensation. This reference coil 7a which also serves as a height coil 7a , can be designated, is part of a second oscillator of the position measuring device 5 and provided depending on a varying distance to the cylinder housing 4 while maintaining a constant degree of coverage by the same to influence the pulse frequency of the second oscillator to provide a measurement signal.

Die Referenzspule 7a ist benachbart zu der Zylindergehäusemantelfläche 4a des Zylindergehäuses 4 und benachbart zu dem Endabschnitt 4b desselben angeordnet, i. e. berührungslos, insbesondere jedoch derart, dass der Endabschnitt 4a im Zuge einer Verfahrbewegung des Zylindergehäuses 4 die Messspule 6 unabhängig von der jeweiligen Verfahrstellung stets vollständig überdeckt. Derart hängt das erzeugte Messsignal im Wesentlichen lediglich von einer Abstandshöhe des Zylindergehäuses 4 von der Referenzspule 7a ab und kann zur Kompensation von Messfehlern aufgrund variierenden Abstands in die Ermittlung der Position einfließen. Auch in Bezug auf diese Referenz- bzw. Höhenspule wirkt das Zylindergehäuse 4 bzw. der Endabschnitt 4b als Messelement. Eine Anordnung der Referenzspule 7a ist zum Zwecke der ständigen Überdeckung in Verfahrrichtung vom Kolben 3 wegweisend jenseits der zylindergehäuseseitigen Endstellung der Kante 4c bzw. des kolbenseitigen Endes des Endabschnitts 4c vorgesehen, i. e. der Stirnseite 4d.The reference coil 7a is adjacent to the cylinder housing outer surface 4a of the cylinder housing 4 and adjacent to the end portion 4b the same arranged, ie non-contact, but in particular such that the end portion 4a in the course of a movement of the cylinder housing 4 the measuring coil 6 always completely covered regardless of the respective positioning position. In this way, the generated measurement signal depends essentially only on a distance height of the cylinder housing 4 from the reference coil 7a and can be used to compensate for measurement errors due to varying distance in the determination of the position. Also in relation to this reference or height coil, the cylinder housing acts 4 or the end section 4b as a measuring element. An arrangement of the reference coil 7a is for the purpose of continuous coverage in the direction of travel of the piston 3 pointing the way beyond the cylinder housing end position of the edge 4c or the piston end of the end portion 4c provided, ie the front side 4d ,

Die Positionsmesseinrichtung 5 weist weiterhin eine Referenzspule 7b zur Kompensation von Temperatureinflüssen auf, welche benachbart zur Kolbenmantelfläche 3c und benachbart zu dem Endabschnitt 4b angeordnet ist, i. e. berührungslos, insbesondere jedoch derart, dass der Endabschnitt 4b im Zuge einer Verfahrbewegung des Zylindergehäuses 4 die Messspule 6 unabhängig von der jeweiligen Verfahrstellung nicht überdeckt. Die von dem Zylindergehäuse 4 insofern unbeeinflusste Referenzspule 7b, welche, wie die Referenzspule 7a quer zur Verfahrrichtung benachbart zur Messspule 6 angeordnet ist, ermöglicht die Bereitstellung eines Signals, welches Auskunft über die an dem Zylindergehäuse 4 vorherrschende Temperatur geben kann, und insofern eine Fehlerkorrektur. Eine Anordnung der Referenzspule 7b ohne Überdeckung derselben ist in Verfahrrichtung zum Kolben 3 weisend jenseits der kolbenseitigen Endstellung der Kante 4c bzw. des kolbenseitigen Endes des Endabschnitts 4c vorgesehen, i. e. der Stirnseite 4d.The position measuring device 5 also has a reference coil 7b to compensate for temperature influences, which adjacent to the piston skirt surface 3c and adjacent to the end portion 4b is arranged, ie non-contact, but in particular such that the end portion 4b in the course of a movement of the cylinder housing 4 the measuring coil 6 regardless of the respective travel position not covered. The of the cylinder housing 4 insofar as unaffected reference coil 7b which, like the reference coil 7a transverse to the direction of travel adjacent to the measuring coil 6 is arranged, allows the provision of a signal which information about the on the cylinder housing 4 can give prevailing temperature, and thus an error correction. An arrangement of the reference coil 7b without coverage of the same is in the direction of travel to the piston 3 pointing beyond the piston-side end position of the edge 4c or the piston end of the end portion 4c provided, ie the front side 4d ,

Wie 1 zu entnehmen ist, ist die Positionsmesseinrichtung 5 einteilig gebildet, wobei sämtliche Bauelemente an einer einzigen Leiterplatte angeordnet sind, insbesondere die Messspule(n) 6 und die Referenzspulen 7a und 7b sowie die zugehörigen Oszillatoren samt Auswerteeinheit. Die Positionsmesseinrichtung 5 ist in ein Gehäuse integriert und somit vor Umwelteinflüssen geschützt und gleichzeitig kompakt als Modul bauend. Die Positionsmesseinrichtung 5 am Zylinder 2 erfordert vorteilhaft keine aufwändige Anordnung um dessen Umfang sondern lediglich eine einzige Montageposition. Wie 1 auch zu entnehmen ist, weist die Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-Anordnung 1 vorteilhaft kein für diesen Zweck separat gebildetes Messelement auf, d. h. das Zylindergehäuse 4 wirkt als ausschließliches Messelement für die Spulenanordnung der Positionsmesseinrichtung 5, i. e. deren Mess- 6 und Referenzspulen 7a, b.As 1 it can be seen, is the position measuring device 5 formed in one piece, wherein all components are arranged on a single circuit board, in particular the measuring coil (s) 6 and the reference coils 7a and 7b as well as the associated oscillators and evaluation unit. The position measuring device 5 is integrated in a housing and thus protected against environmental influences and at the same time compact as a module building. The position measuring device 5 on the cylinder 2 advantageously requires no complex arrangement around its circumference but only a single mounting position. As 1 also can be seen, the cylinder position measuring device arrangement 1 advantageously no separately formed for this purpose measuring element, ie the cylinder housing 4 acts as exclusive Measuring element for the coil arrangement of the position-measuring device 5 , ie their measuring 6 and reference coils 7a , b.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zylinder-Positionsmesseinrichtungs-AnordnungCylinder position measurement setup arrangement
22: Zylindercylinder
33: Kolbenpiston
3a3a: Flansch 3 flange 3
3b3b: erstes Ende 3 first end 3
3c3c: KolbenmantelflächePiston skirt area
44: Zylindergehäusecylinder housing
4a4a: ZylindergehäusemantelflächeCylinder housing lateral surface
4b4b: Endabschnitt 4 end 4
4c4c: Kante 4 edge 4
4d4d: Stirnseite 4 front 4
55: PositionsmesseinrichtungPosition measuring device
66: Messspulemeasuring coil
7a7a: Referenzspule AbstandshöheReference coil Distance height
7b7b: Referenzspule TemperaturReference coil temperature

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19804414 C2 [0003]
EP 1884749 A1 [0006, 0006, 0007]

Claims

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) with a cylinder ( 2 ), which a cylinder housing ( 4 ) and a piston relatively linearly movable between two end positions ( 3 ), which in the cylinder housing ( 4 ), and an inductive position measuring device ( 5 ) with two or more digital oscillators, the at least one measuring coil ( 6 . 7a . 7b ), so that a first oscillator as a measuring oscillator a measuring coil ( 6 ) due to changes in inductance caused by a movable measuring element depending on the degree of overlap between the measuring coil ( 6 ) and the measuring element are generated, a pulse frequency of the measuring oscillator changed, and so that a second oscillator as a measuring or reference oscillator, a measuring or reference coil ( 7a . 7b ), wherein a reference coil ( 7a . 7b ) is defined by being either completely covered or completely uncovered by the movable measuring element, so that the pulse frequency of the associated reference oscillator does not depend on the degree of overlap, characterized in that the respective measuring coil ( 6 ) of a first oscillator for determining the position of the cylinder housing ( 4 ) relative to the piston ( 3 ) directly with the cylinder housing ( 4 ), wherein the cylinder housing ( 4 ) acts as a measuring element, in particular for damping each of the measuring coil ( 6 ).

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the position measuring device ( 5 ) at least one reference coil ( 7a ) of a second oscillator for compensating the change in a distance height between the cylinder housing ( 4 ) and the reference coil ( 7a ), wherein the at least one reference coil ( 7a ) directly with the cylinder housing acting as a measuring element ( 4 ) cooperates, in particular by the cylinder housing ( 4 ) is completely covered.

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder housing ( 4 ) as the exclusive measuring element of the cylinder position measuring device arrangement ( 1 ) acting with the measuring or reference coils ( 6 . 7a . 7b ) of the position measuring device ( 5 ) cooperates.

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a respective measuring coil ( 6 ) of a first oscillator for position measurement with an end section ( 4b ) of the cylinder housing ( 4 ), wherein the end portion ( 4b ), in particular a measuring edge ( 4c ) trains.

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one measuring coil ( 6 ) of the position measuring device ( 5 ) along the linear path of movement of the cylinder housing ( 4 ) is arranged for path measurement, in particular a plurality of measuring coils ( 6 ).

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the position measuring device ( 5 ) at least one reference coil ( 7b ), which of the cylinder housing ( 4 ) is completely uncovered, the reference coil ( 7b ) is provided in particular for the compensation of temperature influences.

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one measuring coil ( 6 ) supplies a measuring signal over the entire movement path between the end positions, for which purpose the length of the measuring path, in particular beyond the movement path, extends.

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the position measuring device ( 5 ) is formed in one piece, in particular as a module.

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 3 ) and the position measuring device ( 5 ) are arranged to each other positional litter.

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the position measuring device ( 5 ) adjacent to a cylinder housing outer surface ( 4a ) and a piston skirt surface ( 3c ), in particular only a single position relative to the circumference of the cylinder housing ( 4 ) is arranged.

Cylinder Positioning Device Arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the position measuring device ( 5 ) has an evaluation circuit, in particular a digital evaluation circuit, in which the pulse frequencies are counted and charged.