-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kupplungsnehmerzylinder für eine hydraulische Kupplung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Kupplungsnehmerzylinder mit einem verbesserten Wegmesser zum Erfassen der Position eines Ausrücklagers beziehungsweise einer Kupplungsdruckplatte.
-
Kupplungsnehmerzylinder sind an sich für hydraulische Kupplungen etwa für Fahrzeuge bekannt. Dabei sind beispielsweise derartige Kupplungsnehmerzylinder bekannt, die als sogenannte Zentralausrücker geformt sind. Derartige Kupplungsbetätigungen weisen oftmals eine Sensoreinrichtung auf, welche einer Weg- beziehungsweise Positionsmessung eines Kolbens beziehungsweise eines durch den Kolben verlagerten Ausrücklagers dient. Besonders bevorzugt sind hier berührungslose Sensorsysteme. Dadurch wird es möglich, Rückschlüsse auf den Verschleißzustand der Kupplung zu ziehen oder eine automatische Kupplung zu verbessern.
-
Die Druckschrift
DE 103 19 785 A1 offenbart einen Zentralrücker mit einem Sensor zur Ermittlung der Position des Zentralrückers, wobei der Sensor außerhalb eines Kupplungsgehäuses liegt und über ein Sensorgestänge mit dem Zentralrücker gekoppelt ist. Die Druckschrift
EP 1 898 111 B1 beschreibt einen Zentralausrücker für eine hydraulische Kupplungsbetätigung, der ein eine zylindrische Durchgangsbohrung aufweisendes Gehäuse und eine konzentrisch innerhalb der Durchgangsbohrung angeordnete und an ihrem eine Ende zentriert am Gehäuse befestigte rohrförmigen Hülse aufweist, auf der ein mit der Kupplung wirkverbindbarer Ringkolben axial verschiebbar geführt ist, an dessen äußerem Ende der Innenring eines Ausrücklagers befestigt ist, wobei ein Sensor zur Erfassung der axialen Position des Ringkolbens relativ zum Gehäuse stationär am Gehäuse befestigt ist, und wobei dem Sensor ein axial verschiebbar geführter Magnetkörper zugeordnet ist, der mit einem am Innenring befestigten Ringkörper zur Mitnahme durch den Ringkolben bei dessen axialen Verschiebungen axial spielfrei verbunden ist; der Magnetkörper ist mit über seinen Verschiebeweg gleichbleibendem Abstand zum Sensor am Gehäuse verschiebbar geführt und greift mit einem Führungsschuh in eine Umfangsnut des Ringkörpers axial spielfrei aber radial beweglich ein.
-
Eine derartige Lösung kann jedoch noch Verbesserungspotential bieten.
-
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche die Genauigkeit der Messung der Position eines Ausrücklagers beziehungsweise einer Kupplungsdruckplatte verbessert werden kann und/oder durch welche eine vereinfachte Herstellung ermöglicht werden kann.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Kupplungsnehmerzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß weiterhin durch ein hydraulisches Kupplungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
-
Es wird vorgeschlagen ein Kupplungsnehmerzylinder mit einem Zylindergehäuse mit einer Druckkammer, in der ein Ringkolben axial verlagerbar geführt ist, wobei der Ringkolben mit einem Ausrücklager in Wirkverbindung steht, und wobei eine Sensoreinheit vorgesehen ist, aufweisend einen Magnetkörper und einen den Magnetkörper detektierenden Sensor, zur Bestimmung der axialen Position des Ausrücklagers, wobei der Magnetkörper mit dem Ausrücklager in Wirkverbindung stehend verlagerbar geführt ist, wobei der Sensor mit Bezug auf das Zylindergehäuse ortsfest positioniert ist und wobei der Magnetkörper radial bezüglich der Bewegungsrichtung des Ringkolbens verlagerbar geführt ist.
-
Ein derartiger Kupplungsnehmerzylinder ist einfach herstellbar und erlaubt insbesondere eine besonders genaue Bestimmung der axialen Position des Ausrücklagers beziehungsweise der Kupplungsdruckplatte. Somit kann ein derartiger Kupplungsnehmerzylinder gegenüber den Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik signifikante Vorteile aufweisen.
-
Der Kupplungsnehmerzylinder ist beispielsweise in Form eines auch als CSC (Concentric Slave Cylinder) bezeichneten Zentralausrückers ausgestaltet, der etwa um eine Getriebeeingangswelle angeordnet werden kann, wie dies grundsätzlich für Kupplungsnehmerzylinder bekannt ist. Der Kupplungsnehmerzylinder weist etwa ein Zylindergehäuse mit einer beispielsweise einseitig offenen Druckkammer auf, in der ein axial verlagerbarer Ringkolben aufgenommen ist. Der Ringkolben in der Druckkammer kann dabei von dem Druck einer Hydraulikflüssigkeit, die von einem Kupplungsgeberzylinder aufgebaut wird, verlagert werden, um beispielsweise unter Verlagerung eines Ausrücklagers beziehungsweise Ausrückmechanismus durch das Trennen einer Reibungskupplung einen Schaltvorgang eines Getriebes zu ermöglichen.
-
Bei einem vorbeschriebenen Kupplungsnehmerzylinder kann in einer ersten axialen Richtung benachbart zu dem Ringkolben ein Dichtelement angeordnet sein, insbesondere um den Kolben zu der Druckkammer abzudichten. Ferner ist insbesondere in einer der ersten axialen Richtung entgegengesetzt angeordneten zweiten axialen Richtung das Ausrücklager angeordnet, wobei der Ringkolben mit dem Ausrücklager derart in Wirkverbindung steht, dass der Ringkolben bei einem Öffnen oder Schließen der Kupplung verlagert wird, um das Ausrücklager zu verlagern. Unter einer Wirkverbindung kann dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden werden, dass eine Bewegung beziehungsweise Verlagerung eines Bauteils ein Bewegung oder Verlagerung eines anderen Bauteils bewirkt.
-
Es ist ferner eine Sensoreinheit vorgesehen, die einen Magnetkörper und einen den Magnetkörper detektierenden Sensor aufweist. Die Sensoreinheit dient der Bestimmung der axialen Position des Ausrücklagers. Das Vorsehen einer derartigen Sensoreinheit ist grundsätzlich bekannt, um durch die Position des Ausrücklagers und damit durch die Position der Kupplungsdruckplatte etwa auf den Verschleißstatus der Kupplung schließen zu können, oder beispielsweise um bei einem Fahrzeug den Motor nur bei aktivierter Kupplung starten zu können. Somit kann eine derartige Sensoreinheit auch als Wegmesser bezeichnet werden.
-
Dazu ist bei dem Kupplungsnehmerzylinder vorgesehen, dass der Magnetkörper mit dem Ausrücklager in Wirkverbindung stehend verlagerbar geführt ist. In anderen Worten sind das Ausrücklager und der Magnetkörper derart verbunden, dass bei einem Verlagern des Ausrücklagers auch der Magnetkörper verlagert wird. Somit kann in an sich bekannter Weise durch ein Detektieren der Position des Magnetkörpers durch den Sensor die Position des Ausrücklagers und dadurch die Position der Kupplungsdruckplatte ermittelt werden.
-
Bei dem Kupplungsnehmerzylinder ist es ferner vorgesehen, dass der Sensor bezüglich eines Zylindergehäuses ortsfest positioniert ist und dass der Magnetkörper radial bezüglich der Bewegungsrichtung des Ringkolbens verlagerbar geführt ist. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass ursächlich durch eine axiale Verlagerung des Ringkolbens der Magnetkörper radial verlagert wird, beispielsweise nur radial verlagert wird. Dabei kann etwa der Abstand des auch als Target bezeichneten Magnetkörpers zu dem Sensorelement, insbesondere bezüglich deren axialer Position, über seinen Verschiebeweg gleichleibend sein.
-
Ein vorbeschriebener Kupplungsnehmerzylinder kann es erlauben, dass ein vergleichsweise geringer axialer Raumbedarf notwendig ist. Dadurch kann Bauraum in axialer Richtung eingespart werden, was oftmals von signifikantem Vorteil sein kann. Durch einen insgesamt gleich oder vergleichbar ausbildbaren Verfahrweg des Magnetkörpers in radialer Richtung wird jedoch die Messgenauigkeit nicht negativ beeinflusst.
-
Darüber hinaus ist es durch eine Umlenkung einer axialen Bewegung des Kolbens beziehungsweise des Ausrücklagers in eine radiale Bewegung des Magnetkörpers möglich, den Verlauf der Verlagerung des Magnetkörpers an den Sensor beziehungsweise an die Sensorspezifikationen anzupassen, was die Messgenauigkeit signifikant erhöhen kann. In anderen Worten kann die Messgenauigkeit einstellbar sein und dabei unter Umständen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sogar verbessert werden.
-
Weiterhin ist der Magnetkörper durch ein Führungselement geführt, wobei das Führungselement in einen Führungsschlitz einer Kulisse eingreift, wobei die Kulisse mit dem Ausrücklager derart in Wirkverbindung steht, dass bei einem Betätigen des Ausrücklagers die Kulisse axial verlagert wird, wobei der Führungsschlitz der Kulisse derart ausgerichtet ist, dass bei einer axialen Verlagerung der Kulisse der Magnetkörper radial verlagert wird. Diese Ausgestaltung ist eine besonders einfache Ausgestaltung, um eine axiale Bewegung des Ausrücklagers und damit der Kupplungsdruckplatte in eine radiale Bewegung des Magnetkörpers umzuwandeln. Denn eine gewollte Bewegung des Magnetkörpers kann lediglich durch die Ausgestaltung beziehungsweise Anordnung des Führungsschlitzes beziehungsweise der Kulisse realisiert werden. Die Ausrichtung und sonstige Ausgestaltung des Führungsschlitzes kann dabei in einfacher Weise bei hoher Genauigkeit eine gute Anpassbarkeit der Messergebnisse ermöglichen. Beispielsweise kann die Kulisse in radialer Richtung bezüglich des Gehäuses radial spielfrei und axial verlagerbar sein.
-
Ferner kann die Kulisse beispielsweise in einen auch als Federhaltering beziehungsweise Haltering genannten Fixierring des Ausrücklagers eingreifen oder umgekehrt, wodurch eine axiale Bewegung des Kolbens beziehungsweise eine Betätigung des Ausrücklagers zu einem axialen Verlagern der Kulisse führen kann.
-
Das Führungselement kann beispielsweise Teil des Magnetkörpers oder mit diesem verbunden sein. Beispielsweise kann das Führungselement ein Führungsstift sein, der in den Führungsschlitz der Kulisse eingreift und in diesem Führungsschlitz geführt wird.
-
Eine Ausgestaltung, bei der der Führungsschlitz derart ausgerichtet ist, dass bei einer axialen Verlagerung der Kulisse der Magnetkörper radial verlagert wird, kann beispielsweise derart realisiert sein, dass der Führungsschlitz zu der radialen Richtung und der axialen Richtung winkelig verläuft. Beispielsweise kann der Führungsschlitz zu der radialen und zu der axialen Richtung in einem Winkel von 45° verlaufen. Beispielsweise kann der Führungsschlitz in der Form einer Geraden verlaufen. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine besonders einfache Realisierung einer Umlenkung einer axialen Bewegungsrichtung des Ausrücklagers zu einer radialen Bewegungsrichtung des Magnetkörpers. Der radiale Verschiebeweg des Magnetkörpers kann so sehr einfach über den Winkel des Führungsschlitzes in der Kulisse definiert werden und somit die Genauigkeit des Sensors beeinflusst beziehungsweise verbessert werden.
-
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass die Kulisse schwenkbar gelagert ist. Diese Ausgestaltung kann ein besonders exaktes Messergebnis ermöglichen und ferner eine hohe Langzeitstabilität erlauben. Denn in dieser Ausgestaltung wird es ermöglicht, dass eine gegebenenfalls auftretende Taumelbewegung des Ausrücklagers von der Sensoreinheit und insbesondere dem Magnetkörper entkoppelt wird. Eine Beeinflussung des Messergebnisses beziehungsweise eine erhöhte mechanische Beanspruchung durch eine derartige Taumelbewegung kann somit reduziert oder vollständig verhindert werden. Somit kann insbesondere eine Schwenkbarkeit der Kulisse mit Bezug auf das Ausrücklager von Vorteil sein.
-
Eine Schwenkbarkeit kann dabei etwa realisiert werden, wenn die Kulisse einen Mitnehmer aufweist, der in eine wenigstens eine konvexe Mitnehmerfläche aufweisende Anbindungsgeometrie des Ausrücklagers oder eines mit dem Ausrücklager in Wirkverbindung stehenden Bauteils eingreift, oder dass das Ausrücklager oder ein mit dem Ausrücklager in Wirkverbindung stehendes Bauteil einen Mitnehmer aufweist, der in eine wenigstens eine konvexe Mitnehmerfläche aufweisende Anbindungsgeometrie der Kulisse eingreift. Dadurch kann erreicht werden, dass der Mitnehmer, der etwa stabförmig oder rechteckförmig ausgestaltet sein kann, an der entsprechenden Mitnehmerfläche entlangrollen kann, wodurch die Kulisse geschwenkt wird. Somit kann eine Schwenkbarkeit insbesondere gegeben sein durch ein Verlagern des dem Ringkolben abgewandten Endes der Kulisse in beziehungsweise gegen die Verfahrrichtung des Ringkolbens beziehungsweise in axialer Richtung.
-
In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Kulisse mit radialem Spiel fixiert ist. Diese Ausgestaltung kann es insbesondere erlauben, dass eine Selbstzentrierung des Ausrücklagers ausgeglichen werden kann, die sich etwa bemerkbar machen kann in einer radialen Verschiebung eines Fixierrings, an dem die Kulisse befestigt sein kann. Beispielsweise kann somit ein radiales Spiel zwischen dem Fixierring und der Kulisse vorliegen. Bezüglich des Sensors und des Gehäuses kann es jedoch vorgesehen sein, dass die Kulisse radial spielfrei angeordnet ist, wodurch das Messergebnis nicht verfälscht wird.
-
Es kann ferner bevorzugt sein, dass der Magnetkörper mit Bezug auf das Zylindergehäuse axial feststehend angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung bewegt sich der Magnetkörper somit nur in radialer Richtung, was ein besonders exaktes Messergebnis erlauben kann.
-
In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit in das Zylindergehäuse integriert ist, wie etwa in dem Zylindergehäuse angeordnet ist. Dies kann einen einfachen Einbau des gesamten Gehäuses inklusive Sensoreinheit und ferner eine besonders gute Langzeitstabilität ermöglichen.
-
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit an dem Zylindergehäuse befestigt ist. In dieser Ausgestaltung kann der Vorteil erreicht werden, dass der Sensor mitsamt Magnetköper an einem ersten Standort insbesondere getrennt von den weiteren Bauteilen des Kupplungsnehmerzylinders gefertigt und kalibriert werden kann und an einem anderen Standort mit dem Gehäuse verbunden beziehungsweise an diesem Gehäuse befestigt werden kann. Dies kann eine einfache Herstellung des Sensorelements und eine genaue Kalibrierung ermöglichen. Ferner kann in dieser Ausgestaltung eine besonders gute Nachrüstbarkeit gegeben sein. Ein Verbinden der Sensoreinheit mit dem Gehäuse kann dabei stoff-, form- oder kraftschlüssig realisiert werden.
-
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Kupplungsnehmerzylinders wird auf die nachfolgende Beschreibung des hydraulischen Kupplungssystems, die Figuren sowie die Beschreibung der Figuren verwiesen.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein hydraulisches Kupplungssystem, welches einen vorbeschriebenen Kupplungsnehmerzylinder aufweist.
-
Bei einem derartigen hydraulischen Kupplungssystem, welches beispielsweise in einem Fahrzeug, wie etwa einem Kraftfahrzeug, angeordnet sein kann, ist in an sich bekannter Weise ein Kupplungsgeberzylinder vorgesehen, welcher den Kupplungsnehmerzylinder mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagen kann. Dadurch kann der Kupplungsnehmerzylinder, der etwa als Zentralausrücker beziehungsweise als CSC ausgebildet sein kann, etwa durch ein Ausrücklager bewirken, dass eine Kupplung geöffnet beziehungsweise geschlossen wird, um so einen Kupplungsvorgang zu ermöglichen.
-
Dabei ist der Kupplungsnehmerzylinder derart ausgebildet wie dies vorstehend im Detail beschrieben ist.
-
Dadurch kann es zusammenfassend ermöglicht werden, dass eine besonders genaue Positionsbestimmung eines Ausrücklagers beziehungsweise einer Kupplungsdruckplatte erfolgen kann und/oder dass ein geringer insbesondere axialer Raumbedarf des Kupplungsnehmerzylinders möglich sein kann.
-
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des hydraulischen Kupplungssystems wird auf die vorstehende Beschreibung des Kupplungsnehmerzylinders, die Figuren sowie die Beschreibung der Figuren verwiesen.
-
Im Folgenden wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es zeigen:
-
1 eine schematische Schnittabsicht einer Ausgestaltung eines Kupplungsnehmerzylinders in einer ersten Position des Ringkolbens;
-
2 eine schematische Schnittabsicht der Ausgestaltung aus 1 in einer zweiten Position des Ringkolbens; und
-
3 eine schematische Schnittabsicht der Ausgestaltung aus 1 in einer dritten Position des Ringkolbens.
-
In der 1 ist eine Ausgestaltung eines Kupplungsnehmerzylinders 10 in Form eines Zentralausrückers gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Kupplungsnehmerzylinder 10 weist ein Zylindergehäuse 12 mit einer Druckkammer 14 auf, in der ein Ringkolben 16 axial verlagerbar geführt ist. Der Ringkolben 16 steht mit einem Ausrücklager 20 in Wirkverbindung. Es ist ferner eine Sensoreinheit 22 vorgesehen aufweisend einen Magnetkörper 24 und einen den Magnetkörper 24 detektierenden Sensor 26 zur Bestimmung der axialen Position des Ausrücklagers 20, wobei der Magnetkörper 24 mit dem Ausrücklager 20 in Wirkverbindung stehend verlagerbar geführt ist.
-
Es ist ferner zu erkennen, dass der Sensor 26 bezüglich des Zylindergehäuses 12 ortsfest positioniert ist, die Abstände a und b somit auch während einer Betätigung des Ausrücklagers konstant bleiben.
-
1 zeigt dabei eine Ausgestaltung, bei der der Ringkolben 16 beziehungsweise der Magnetkörper 24 in ganz eingefahrener Stellung gezeigt ist. Die 2 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Ringkolben 16 beziehungsweise der Magnetkörper 24 in Mittelstellung gezeigt ist und 3 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Ringkolben 16 beziehungsweise der Magnetkörper 24 in ganz ausgefahrener Stellung gezeigt ist.
-
Dabei ist gezeigt, dass der Magnetkörper 24 radial bezüglich der Bewegungsrichtung des Ringkolbens 16 verlagerbar geführt ist, wie dies durch den Pfeil 28 angedeutet ist.
-
Um dies zu realisieren, ist es vorgesehen, dass der Magnetkörper 24 durch ein Führungselement 30 geführt ist, wobei das Führungselement 30 in einen Führungsschlitz 32 einer Kulisse 34 eingreift. Die Kulisse 34 steht mit dem Ausrücklager 20 derart in Wirkverbindung, dass bei einem Betätigen des Ausrücklagers 20 die Kulisse 34 axial verlagert wird, wie dies durch den Pfeil 36 gezeigt ist. Der Führungsschlitz 32 der Kulisse 34 ist derart ausgerichtet, dass bei einer axialen Verlagerung der Kulisse 34 der Magnetkörper 24 radial verlagert wird. Beispielsweise kann der Führungsschlitz 32 zu der radialen Richtung und der axialen Richtung winkelig verlaufen.
-
In den Figuren ist weiterhin gezeigt, dass, um durch eine Verlagerung des Ausrücklagers 20 den Magnetkörper 24 zu verlagern, die Kulisse 34 an dem Ausrücklager 20 fixiert ist. Im Detail ist zu erkennen, dass das Ausrücklager 20 einen Federhaltering beziehungsweise Fixierring 38 beispielsweise mit einem Mitnehmer 40 aufweist, mit dem die Kulisse 34 in Wirkverbindung steht. Im Detail ist der Fixierring 38 vorzugsweise an einem Innenring 42 des Ausrücklagers 20 befestigt und weist den Mitnehmer 40 auf.
-
Die Kulisse 34 weist für eine schwenkbare Lagerung eine zwei konvexe Mitnehmerflächen 44 aufweisende Anbindungsgeometrie auf, in welche der Mitnehmer 40 eingreifen kann. Ferner ist durch die vergleichsweise breite Anbindungsgeometrie beziehungsweise die breiten Mitnehmerflächen 44 ein radiales Spiel zwischen dem Ausrücklager 20 und der Kulisse 34 möglich.
-
Für eine radiale Verlagerung des Magnetkörpers 24 kann somit letzterer radial gelagert sein, die Kulisse 34 kann axial gelagert sein und der Sensor 26 bezüglich des Zylindergehäuses 12 ortsfest positioniert sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Kupplungsnehmerzylinder
- 12
- Zylindergehäuse
- 14
- Druckkammer
- 16
- Ringkolben
- 20
- Ausrücklager
- 22
- Sensoreinheit
- 24
- Magnetkörper
- 26
- Sensor
- 28
- Pfeil
- 30
- Führungselement
- 32
- Führungsschlitz
- 34
- Kulisse
- 36
- Pfeil
- 38
- Fixierring
- 40
- Mitnehmer
- 42
- Innenring
- 44
- Mitnehmerfläche
