DE102014204909A1 - Arrangement for detecting the rotational speed and the axial position of a component - Google Patents

Arrangement for detecting the rotational speed and the axial position of a component Download PDF

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Abstract

Es wird eine Anordnung zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition eines axial verschiebbaren und drehbaren Bauteils mit einer Erfassungseinrichtung, welche ein an dem Bauteil (3) befestigtes Geberrad mit einer Referenzstruktur (1) und ein ortsfestes Sensorelement zum Erfassen der Referenzstruktur (1) umfasst, und mit einer Auswertungseinrichtung zum Auswerten der von dem Sensorelement erzeugten Signale vorgeschlagen, wobei die Referenzstruktur (1) in Umfangsrichtung und in axialer Richtung signifikante Änderungen zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition aufweist. Die Referenzstruktur (1) weist eine in Umfangsrichtung innerhalb einer Umdrehung des Geberrades signifikante Änderung zum Erfassen des absoluten Verdrehwinkels auf.It is an arrangement for detecting the rotational speed and the axial position of an axially displaceable and rotatable component with a detection device, which comprises a on the component (3) fixed encoder wheel with a reference structure (1) and a stationary sensor element for detecting the reference structure (1), and with an evaluation device for evaluating the signals generated by the sensor element proposed, wherein the reference structure (1) in the circumferential direction and in the axial direction has significant changes for detecting the rotational speed and the axial position. The reference structure (1) has a significant change in the circumferential direction within a revolution of the encoder wheel for detecting the absolute angle of rotation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition eines axial verschiebbaren und drehbaren Bauteils gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The present invention relates to an arrangement for detecting the rotational speed and the axial position of an axially displaceable and rotatable component according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2006 045 732 A1 ist eine Einrichtung und ein Verfahren zum Erfassen der Axialposition eines axial verschiebbaren und rotierenden Bauteils bekannt. Die Einrichtung umfasst ein Inkrementenrad mit Messzähnen und einen gehäusefesten Sensor, der zur Drehzahlerfassung des Bauteils vorgesehen ist und wobei zumindest ein Teil des Messflanken aufweisenden Inkrementenrades auch zur Drehzahlerfassung des Bauteils dient. Die Messzähne sind in axialer Richtung verjüngt ausgeführt, wobei die Erfassung der Axialposition des Bauteils anhand des zeitlichen Verhältnisses von bedämpftem und unbedämpftem Sensor erfolgt. For example, from the document DE 10 2006 045 732 A1 a device and a method for detecting the axial position of an axially displaceable and rotating component is known. The device comprises a Inkrementenrad with teeth and a housing-fixed sensor, which is provided for speed detection of the component and wherein at least a portion of the measuring edges having Inkrementenrades also serves to detect the speed of the component. The measuring teeth are tapered in the axial direction, wherein the detection of the axial position of the component takes place on the basis of the time ratio of damped and undamped sensor.

Bei der bekannten Einrichtung ergibt sich der Nachteil, dass lediglich die Drehzahl und die axiale Position des Bauteils mit dem vorgesehenen Sensor erfasst werden. Um auch zum Beispiel einen absoluten Verdrehwinkel des Bauteils erfassen zu können, wie es bei verschiedenen Anwendungen erforderlich ist, wäre eine zusätzliche Sensoreinrichtung erforderlich. Dadurch erhöhen sich der erforderliche Bauraumbedarf und auch die Herstellungskosten. In the known device, there is the disadvantage that only the rotational speed and the axial position of the component are detected with the provided sensor. To be able to detect, for example, an absolute angle of rotation of the component, as is required in various applications, an additional sensor device would be required. This increases the required space requirement and also the production costs.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Gattung derart zu verändern, dass bei möglichst geringem Bauraumbedarf und geringen Herstellungskosten zusätzlich auch die Erfassung eines absoluten Verdrehwinkels ermöglicht wird. The present invention is based on the object to change an arrangement of the type described above such that with the lowest possible space requirement and low production costs in addition also the detection of an absolute angle of rotation is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben. This object is achieved by the features of claim 1, wherein advantageous developments of the dependent claims, the description and the drawings.

Somit wird eine Anordnung zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition eines axial verschiebbaren und verdrehbaren Bauteils vorgeschlagen, welche eine Erfassungseinrichtung mit nur einem an dem Bauteil befestigten Geberrad oder dergleichen mit einer Referenzstruktur und einem ortsfesten Sensorelement zum Erfassen der Referenzstruktur umfasst. Zum Auswerten der von dem Sensorelement erzeugten Signale ist eine geeignete Auswertungseinrichtung oder dergleichen, z. B. ein Steuergerät, vorgesehen. Die Referenzstruktur ist vorzugsweise in Umfangsrichtung und in axialer Richtung mit signifikanten Änderungen zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition versehen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die vorhandene Referenzstruktur zusätzlich eine in Umfangsrichtung innerhalb einer Umdrehung des Geberrades signifikante Änderung zum zusätzlichen Erfassen des absoluten Verdrehwinkels aufweist. Thus, an arrangement for detecting the rotational speed and the axial position of an axially displaceable and rotatable component is proposed, which comprises a detection device with only one attached to the component encoder wheel or the like with a reference structure and a stationary sensor element for detecting the reference structure. For evaluating the signals generated by the sensor element is a suitable evaluation device or the like, for. As a control device provided. The reference structure is preferably provided in the circumferential direction and in the axial direction with significant changes for detecting the rotational speed and the axial position. According to the invention it is provided that the existing reference structure additionally has a significant change in the circumferential direction within a revolution of the encoder wheel for additional detection of the absolute angle of rotation.

Mithilfe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Veränderungen der Referenzstruktur kann ein Standarddrehzahlsensor verwendet werden, mit dem sowohl die Drehzahl als auch die axiale Position und der absolute Verdrehwinkel des Bauteils gemessen werden kann. Dadurch werden sowohl Bauraum als auch Kosten eingespart. By means of the inventively proposed changes of the reference structure, a standard speed sensor can be used with which both the rotational speed and the axial position and the absolute angle of rotation of the component can be measured. This saves both installation space and costs.

Als signifikante Änderung innerhalb einer Umdrehung des Geberrades kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die Referenzstruktur eine Unregelmäßigkeit aufweist. Bei einer Referenzstruktur, die beispielsweise als metallische Zahnkontur mit mehreren von der Oberfläche des Geberrades vorstehenden über den Umfang verteilt angeordneten Zähnen besteht, kann diese Unregelmäßigkeit bevorzugt durch eine vergrößerte Zahnlücke zwischen zwei benachbarten Zähnen realisiert werden. Es sind jedoch auch andere konstruktive Maßnahmen entlang der Referenzstruktur denkbar, die eine derartige Unregelmäßigkeit vorsehen und damit eine Erfassung dieser Unregelmäßigkeit durch das Sensorelement zum Starten des Verdrehwinkels bei 0 Grad bei Erreichen des Initialisierungspunktes im Rahmen der Verdrehwinkelerfassung ermöglicht. As a significant change within a revolution of the encoder wheel can be provided according to a preferred embodiment that the reference structure has an irregularity. In the case of a reference structure which, for example, consists of a metallic tooth contour with a plurality of teeth projecting circumferentially distributed over the circumference of the donor wheel, this irregularity can preferably be realized by an enlarged tooth gap between two adjacent teeth. However, other constructive measures along the reference structure are conceivable that provide such an irregularity and thus allows detection of this irregularity by the sensor element to start the rotation angle at 0 degrees upon reaching the initialization point in the context of Verdrehwinkelerfassung.

Die zusätzliche Erfassung von Drehzahl und axialer Position des Bauteils wird bevorzugt durch eine sich in axialer Richtung verändernde Zahnbreite bei den Zähnen der Referenzstruktur auf einfachste Weise realisiert. Auch hier ist es denkbar, dass andere konstruktive Maßnahmen vorgenommen werden, um die zusätzliche Bestimmung von Drehzahl und Axialposition zu realisieren. Die Verwendung der Zahnbreite ist jedoch eine konstruktiv einfache Möglichkeit. The additional detection of rotational speed and axial position of the component is preferably realized by a tooth width varying in the axial direction in the teeth of the reference structure in the simplest manner. Again, it is conceivable that other design measures are taken to realize the additional determination of speed and axial position. However, the use of the tooth width is a structurally simple way.

Eine bevorzugte Anwendungsmöglichkeit der vorgeschlagenen Einrichtung ist die Verwendung bei zum Beispiel einem Klauenschaltelement vorzugsweise bei einem Getriebe eines Fahrzeuges. Für die Synchronisation zweier Wellen und für die zuverlässige Schaltung des Klauenschaltelements werden ein Drehzahlsensor zur Sensierung der Drehzahl einer Welle, ein Positionssensor zur Sensierung der axialen Klauen- bzw. Schiebemuffenposition und der Zahnüberdeckung sowie ferner ein Sensor zum Erfassen des Verdrehwinkels der Welle benötigt, um den Schaltvorgang optimal durchführen zu können. Die erfindungsgemäße Anordnung vereint diese Funktion, wodurch weitere Sensoren in vorteilhafter Weise nicht erforderlich sind. A preferred application of the proposed device is the use in, for example, a claw switching element, preferably in a transmission of a vehicle. For the synchronization of two shafts and for the reliable switching of the claw switching element, a speed sensor for sensing the rotational speed of a shaft, a position sensor for sensing the axial claw or sliding sleeve position and the tooth overlap and also a sensor for detecting the angle of rotation of the shaft is required to the Switching process optimally perform. The inventive arrangement combines this function, whereby further sensors are not required in an advantageous manner.

Bei diesem Anwendungsfall ist demzufolge das Bauteil der erfindungsgemäßen Anordnung eine Schiebemuffe des Klauenschaltelements, wobei das ringförmige Geberrad auf die Schiebemuffe aufgepresst ist. Es sind auch andere Verbindungsmöglichkeiten denkbar, die eine drehfeste Verbindung zwischen Geberrad und Schiebemuffe realisieren. In this application, therefore, the component of the arrangement according to the invention is a sliding sleeve of the claw switching element, wherein the annular encoder wheel is pressed onto the sliding sleeve. There are also other connection options conceivable that realize a rotationally fixed connection between the transmitter wheel and sliding sleeve.

Eine andere konstruktive Ausführung kann vorsehen, dass die Schiebemuffe und das Geberrad einteilig ausgeführt sind, wodurch ein separates Geberrad entfällt und dadurch eine Bauteilreduzierung erfolgt. Bei dieser Ausführung ist es denkbar, dass die Referenzstruktur auf den äußeren Umfang der Schiebemuffe aufgeprägt ist. Es sind auch andere einteilige Gestaltungen denkbar. Another constructive design can provide that the sliding sleeve and the encoder wheel are made in one piece, whereby a separate encoder wheel is eliminated and thus a component reduction takes place. In this embodiment, it is conceivable that the reference structure is impressed on the outer circumference of the sliding sleeve. There are also other one-piece designs conceivable.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht einer in eine Ebene abgerollten Referenzstruktur einer erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer möglichen Ausführungsvariante; 1 a schematic view of an unrolled in a plane reference structure of an inventive arrangement according to a possible embodiment;

2 eine vergrößerte Teilansicht gemäß 1; und 2 an enlarged partial view according to 1 ; and

3 eine schematische dreidimensionale Ansicht eines als Schiebemuffe ausgeführten Bauteils mit aufgeprägter Referenzstruktur. 3 a schematic three-dimensional view of a designed as a sliding sleeve component with an impressed reference structure.

In den 1 bis 3 ist eine mögliche Anwendungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung beispielhaft dargestellt. In the 1 to 3 is a possible application variant of the inventive arrangement exemplified.

In 1 ist eine als Zahnkontur ausgeführte Referenzstruktur 1 mit mehreren Zähnen 2 in eine Ebene abgerollt bzw. in eine Ebene projiziert dargestellt. Die Referenzstruktur 1 ist, wie beispielhaft in 3 dargestellt, über den Umfang eines Geberrades bzw. einer Schiebemuffe 3 angeordnet, wobei die Referenzstruktur 1 derart am Umfang angeordnet ist, dass ein nicht weiter dargestelltes ortsfestes Sensorelement die Referenzstruktur 1 erfassen kann, um die dadurch erzeugten Signale an eine ebenfalls nicht weiter dargestellte Auswertungseinrichtung zum Auswerten weiterzuleiten. In 1 is a reference contour designed as a tooth contour 1 with several teeth 2 rolled into a plane or projected onto a plane. The reference structure 1 is as exemplified in 3 represented over the circumference of a sender wheel or a sliding sleeve 3 arranged, the reference structure 1 is arranged on the circumference such that a stationary sensor element (not further shown) forms the reference structure 1 can capture to forward the signals generated thereby to an evaluation device also not shown for evaluation.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Referenzstruktur 1 eine in Umfangsrichtung innerhalb einer Umdrehung des Geberrades signifikante Änderung zum Erfassen des absoluten Verdrehwinkels aufweist. Auf diese Weise kann neben der Erfassung der Drehzahl und der Axialposition des Bauteils auch der absolute Verdrehwinkel des Bauteils erfasst werden. According to the invention, it is provided that the reference structure 1 has a significant change in the circumferential direction within a revolution of the encoder wheel for detecting the absolute angle of rotation. In this way, in addition to the detection of the rotational speed and the axial position of the component, the absolute angle of rotation of the component can be detected.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist somit zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition sowie des absoluten Verdrehwinkels des axialverschiebbaren und rotierenden Bauteils vorgesehen. Beispielsweise kann im Rahmen einer Anwendungsmöglichkeit, wie in 3 dargestellt ist, als Bauteil eine Schiebemuffe 3 eines nicht weiter dargestellten Klauenschaltelements zum Verbinden von zwei Wellen eines Getriebes vorgesehen sein. The inventive arrangement is thus provided for detecting the rotational speed and the axial position and the absolute angle of rotation of the axially displaceable and rotating component. For example, as part of an application, as in 3 is shown as a component a sliding sleeve 3 a claw switching element not shown for connecting two shafts of a transmission may be provided.

1 und 2 zeigen die Referenzstruktur 1 beispielhaft mit mehreren über den Umfang des Bauteils bzw. der Schiebemuffe 3 angeordneten Zähnen 2. Die Zähne 2 sind, wie in 1 dargestellt, jeweils mit einer vorbestimmten Zahnlücke L von einander beabstandet, wobei innerhalb einer Verdrehung des Geberrades bzw. der Schiebemuffe 3 entlang der Referenzstruktur 1 als Unregelmäßigkeit bzw. signifikante Änderung zum Erfassen des absoluten Verdrehwinkels eine vergrößerte Zahnlücke zwischen zwei Zähnen als Initialisierungspunkt OT zum Start der absoluten Drehwinkelerfassung vorgesehen ist. Die vergrößerte Zahnlücke bzw. der Initialisierungspunkt OT weist bei der konkreten Ausführungsvariante etwa eine Lückenbreite von 1,5 der normalen Lücke L auf. Es sind auch andere Werte denkbar. 1 and 2 show the reference structure 1 by way of example with several over the circumference of the component or the sliding sleeve 3 arranged teeth 2 , The teeth 2 are, as in 1 represented, each with a predetermined tooth gap L spaced from each other, wherein within a rotation of the encoder wheel and the sliding sleeve 3 along the reference structure 1 is provided as an irregularity or significant change to detect the absolute angle of rotation, an enlarged tooth space between two teeth as the initialization point OT to start the absolute rotation angle detection. The enlarged tooth space or the initialization point OT has in the concrete embodiment, for example, a gap width of 1.5 of the normal gap L. There are also other values conceivable.

Gemäß 2 ist ersichtlich, dass jeder Zahn 2 der in die Ebene projizierten Referenzstruktur 1 jeweils eine in axialer Richtung steigende Flanke und eine in axialer Richtung fallende Flanke umfasst. Somit verändert sich die Zahnbreite im Verhältnis zur Zahnlücke L abhängig von der Axialposition des Bauteils bzw. der Schiebemuffe 3. Innerhalb einer Umdrehung ist der Initialisierungspunkt OT durch die vergrößerte Lücke von 1, 5 L vorgesehen, wodurch der absolute Verdrehwinkel erkannt wird. According to 2 it can be seen that every tooth 2 the reference structure projected into the plane 1 each comprises a rising edge in the axial direction and a falling edge in the axial direction. Thus, the tooth width changes in proportion to the tooth gap L depending on the axial position of the component or the sliding sleeve 3 , Within one revolution, the initialization point OT is provided by the enlarged gap of 1, 5 L, whereby the absolute angle of rotation is detected.

Die Drehzahlerfassung erfolgt über die zeitliche Erfassung der steigenden Flanken a1, a2, ... an den hintereinander angeordneten Zähne 2 der Referenzstruktur 1, wobei der Initialisierungspunkt OT ignoriert wird. The speed detection takes place via the temporal detection of the rising flanks a1, a2,... On the teeth arranged behind one another 2 the reference structure 1 , ignoring the initialization point OT.

Im Rahmen der absoluten Verdrehwinkelerfassung wird das Drehzahlsignal verwendet, wobei der Verdrehwinkel bei Erreichen des Initialisierungspunktes OT auf den Wert 0 Grad zurückgesetzt wird. As part of the absolute rotation angle detection, the speed signal is used, whereby the rotation angle is reset to the value 0 degrees when the initialization point OT is reached.

Die axiale Positionserfassung zwischen der geschalteten Axialposition I und der nicht geschalteten Axialposition II wird durch die Berechnung des Tastverhältnisses als Quotient der zeitlich erfassten Zahnbreite a1–b1 (a2–b2 usw.) bezogen auf die erfasste Periodendauer a1–a2 (a2–a3 usw.) ermittelt. Bei einer axialen Bewegung aus der Position II in die axiale Position I wird die erfasste Zahnbreite jedes Zahnes 2 größer und die Lücke L kleiner. Demzufolge wird bei der Berechnung des Tastverhältnisses der Quotient im Betrag größer, da der zeitliche Erfassungswert (a1–b1) der Zahnbreite größer wird und gleichzeitig der zeitliche Erfassungswert (a1–a2) der Lücke L kleiner wird. The axial position detection between the switched axial position I and the non-switched axial position II is calculated by calculating the duty cycle as a quotient of the timewise tooth width a1-b1 (a2-b2 etc.) relative to the detected period a1-a2 (a2-a3 etc. ). In an axial movement from the position II to the axial position I, the detected tooth width of each tooth 2 bigger and the gap L smaller. As a result, in the calculation of the duty ratio, the quotient becomes larger in magnitude since the temporal detection value (a1-b1) of the tooth width becomes larger and at the same time the temporal detection value (a1-a2) of the gap L becomes smaller.

Die Axialposition I stellt bei der dargestellten Ausführungsvariante die geschaltete Axialposition der Schiebemuffe 3 und die Axialposition II stellt die nicht verbundene also nicht geschaltete Axialposition der Schiebemuffe 3 dar. Dies bedeutet in der ersten Axialposition I sind die beiden Wellen des Klauenschaltelements über die Schiebemuffe 3 miteinander verbunden, während in der zweiten Axialposition II beide Wellen nicht über die Schiebemuffe 3 verbunden sind. The axial position I is in the illustrated embodiment, the switched axial position of the sliding sleeve 3 and the axial position II represents the unconnected, so not switched axial position of the sliding sleeve 3 This means in the first axial position I are the two waves of the jaw switching element on the sliding sleeve 3 connected to each other, while in the second axial position II, both shafts not on the sliding sleeve 3 are connected.

Die Auswertungseinrichtung bzw. das Steuergerät kann die vorbeschriebene Berechnung der Drehzahl, des absoluten Verdrehwinkels und der Axialposition entsprechend durchführen. The evaluation device or the control unit can perform the above-described calculation of the speed, the absolute angle of rotation and the axial position accordingly.

Die in 3 dargestellte Schiebemuffe 3 zeigt eine einteilige Ausführung von Schiebemuffe 3 und Geberrad der Anordnung, indem die Referenzstruktur 1 auf den äußeren Umfangsbereich der Schiebemuffe 3 z. B. aufgeprägt ist. In the 3 shown sliding sleeve 3 shows a one-piece version of sliding sleeve 3 and donor wheel of the arrangement, adding the reference structure 1 on the outer peripheral portion of the sliding sleeve 3 z. B. is imprinted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Referenzstruktur reference structure
2 2
Zahn tooth
3 3
Bauteil bzw. Schiebemuffe Component or sliding sleeve
OT OT
Initialisierungspunkt initialization
L L
Lücke gap
I I
geschaltet Axialposition Switched axial position
II II
nicht geschaltete Axialposition unconnected axial position
a1, a2...an a1, a2 ...
Erfassungszeitpunkt steigende Flanken Detection time rising edges
b1, b2...bn b1, b2 ... bn
Erfassungszeitpunkt fallende Flanken Detection time falling edges

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006045732 A1 [0002] DE 102006045732 A1 [0002]

Claims (9)

Anordnung zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition eines axial verschiebbaren und drehbaren Bauteils, mit einer Erfassungseinrichtung, welche ein an dem Bauteil (3) befestigtes Geberrad mit einer Referenzstruktur (1) und ein ortsfestes Sensorelement zum Erfassen der Referenzstruktur (1) umfasst, und mit einer Auswertungseinrichtung zum Auswerten der von dem Sensorelement erzeugten Signale, wobei die Referenzstruktur (1) in Umfangsrichtung und in axialer Richtung signifikante Änderungen zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzstruktur (1) eine in Umfangsrichtung innerhalb einer Umdrehung des Geberrades signifikante Änderung zum Erfassen des absoluten Verdrehwinkels aufweist. Arrangement for detecting the rotational speed and the axial position of an axially displaceable and rotatable component, having a detection device which is connected to the component ( 3 ) fixed donor wheel with a reference structure ( 1 ) and a stationary sensor element for detecting the reference structure ( 1 ) and with an evaluation device for evaluating the signals generated by the sensor element, wherein the reference structure ( 1 ) in the circumferential direction and in the axial direction has significant changes for detecting the rotational speed and the axial position, characterized in that the reference structure ( 1 ) has a significant change in the circumferential direction within a revolution of the encoder wheel for detecting the absolute rotation angle. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzstruktur (1) mehreren über den Umfang verteilt angeordnete Zähnen (2) vorgesehen sind, wobei innerhalb einer Umdrehung des Geberrades eine Unregelmäßigkeit zwischen den Zähnen (2) zum Erfassen des absoluten Verdrehwinkels vorgesehen ist. Arrangement according to claim 1, characterized in that as a reference structure ( 1 ) a plurality of teeth distributed over the circumference ( 2 ) are provided, wherein within a revolution of the sender wheel, an irregularity between the teeth ( 2 ) is provided for detecting the absolute angle of rotation. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Unregelmäßigkeit eine vergrößerte Zahnlücke zwischen benachbarten Zähnen (2) der Referenzstruktur (1) als Initialisierungspunkt (OT) zur absoluten Drehwinkelmessung vorgesehen ist. Arrangement according to claim 2, characterized in that as an irregularity an enlarged tooth space between adjacent teeth ( 2 ) of the reference structure ( 1 ) is provided as the initialization point (OT) for absolute rotation angle measurement. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (2) in axialer Richtung eine sich verändernde Zahnbreite als signifikante Änderung zum Erfassen der Drehzahl und der Axialposition aufweisen. Arrangement according to one of claims 2 or 3, characterized in that the teeth ( 2 ) in the axial direction have a varying tooth width as a significant change for detecting the rotational speed and the axial position. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Flanken jedes Zahnes (2) bei der in eine Ebene projizierten Referenzstruktur (1) jeweils eine in axialer Richtung steigende Flanke und eine in axialer Richtung fallende Flanke vorgesehen sind. Arrangement according to one of claims 2 to 4, characterized in that as flanks of each tooth ( 2 ) in the reference structure projected into a plane ( 1 ) each having a rising edge in the axial direction and a falling edge in the axial direction are provided. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauteil eine Schiebemuffe (3) eines Klauenschaltelements vorgesehen ist. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a sliding sleeve ( 3 ) is provided a jaw switching element. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad als ringförmiges Bauteil auf die Schiebemuffe (3) aufgepresst ist. Arrangement according to claim 6, characterized in that the encoder wheel as an annular component on the sliding sleeve ( 3 ) is pressed. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberrad einteilig mit der Schiebemuffe (3) ausgeführt ist. Arrangement according to claim 6, characterized in that the encoder wheel in one piece with the sliding sleeve ( 3 ) is executed. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzstruktur (1) auf den äußeren Umfang der Schiebemuffe (3) aufgeprägt ist. Arrangement according to claim 8, characterized in that the reference structure ( 1 ) on the outer periphery of the sliding sleeve ( 3 ) is imprinted.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017184067A1 (en) * 2016-04-21 2017-10-26 Scania Cv Ab A coupling arrangement for a gearbox
US10828976B2 (en) 2016-04-29 2020-11-10 Scania Cv Ab Method of controlling a coupling arrangement in a gearbox

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188433B1 (en) * 1984-06-27 1989-06-14 Robert Bosch Gmbh Device for detecting the angular position of a rotary member
DE19522840A1 (en) * 1994-07-01 1996-01-04 Volkswagen Ag Motor vehicle transmission pulley rotation sensor
DE102006023554A1 (en) * 2006-05-19 2007-11-22 Zf Friedrichshafen Ag Determining the speed of a gear shaft
EP1876422A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-09 Carl Freudenberg KG Device for measuring rotational and translatory movements
DE102006045732A1 (en) 2006-09-27 2008-04-03 Zf Friedrichshafen Ag Device for recording axial position of component moved and rotated axially, particularly the piston or cylinder of multiple disc clutch, has increment wheel with measuring teeth, measuring flanks and weigh sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188433B1 (en) * 1984-06-27 1989-06-14 Robert Bosch Gmbh Device for detecting the angular position of a rotary member
DE19522840A1 (en) * 1994-07-01 1996-01-04 Volkswagen Ag Motor vehicle transmission pulley rotation sensor
DE102006023554A1 (en) * 2006-05-19 2007-11-22 Zf Friedrichshafen Ag Determining the speed of a gear shaft
EP1876422A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-09 Carl Freudenberg KG Device for measuring rotational and translatory movements
DE102006045732A1 (en) 2006-09-27 2008-04-03 Zf Friedrichshafen Ag Device for recording axial position of component moved and rotated axially, particularly the piston or cylinder of multiple disc clutch, has increment wheel with measuring teeth, measuring flanks and weigh sensor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017184067A1 (en) * 2016-04-21 2017-10-26 Scania Cv Ab A coupling arrangement for a gearbox
KR20180123115A (en) * 2016-04-21 2018-11-14 스카니아 씨브이 악티에볼라그 Coupling device for gearboxes
CN109073012A (en) * 2016-04-21 2018-12-21 斯堪尼亚商用车有限公司 A kind of coupling device for gearbox
KR102161138B1 (en) 2016-04-21 2020-09-29 스카니아 씨브이 악티에볼라그 Gearbox coupling device
US10816042B2 (en) 2016-04-21 2020-10-27 Scania Cv Ab Coupling arrangement for a gearbox
US10828976B2 (en) 2016-04-29 2020-11-10 Scania Cv Ab Method of controlling a coupling arrangement in a gearbox

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