DE102016213366A1

DE102016213366A1 - Wegmesser für einen Kupplungsnehmerzylinder

Info

Publication number: DE102016213366A1
Application number: DE102016213366.7A
Authority: DE
Inventors: Manuel Baßler; Arthur Schlegel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2018-01-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wegmesser (10) für einen Kupplungsnehmerzylinder, aufweisend einen Ring (12), der mit einem Kolben eines Kupplungsnehmerzylinders in Wirkverbindung bringbar ist, und aufweisend eine Sensoreinheit (20) zur Bestimmung der axialen Position des Kolbens, wobei die Sensoreinheit (20) einen Detektionskörper und einen den Detektionskörper detektierenden und in einem Sensorgehäuse (22) angeordneten Sensor umfasst, wobei der Ring (12) einen Mitnehmer (14) umfasst, der einen radial verlaufenden Mitnehmerschenkel (16, 18) zum Verlagern des Detektionskörpers in eine erste axiale Richtung aufweist und wobei ferner ein Rückstellelement zum Rückstellen des Detektionskörpers in eine zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzt angeordneten zweiten axialen Richtung vorgesehen ist, wobei der Detektionskörper oder eine Aufnahme (24) zum Aufnehmen des Detektionskörpers in axialer Richtung zwischen dem Mitnehmerschenkel (16) und dem Rückstellelement (18) angeordnet ist derart, dass der Detektionskörper bezüglich des Mitnehmers (14) axial spielfrei und radial beweglich angeordnet ist, und dass der Detektionskörper oder die Aufnahme (24) an dem Sensorgehäuse (22) in axialer Richtung beweglich und radial spielfrei geführt ist. Dadurch kann es zusammenfassend ermöglicht werden, dass eine genaue Positionsbestimmung eines Ausrücklagers beziehungsweise einer Kupplungsdruckplatte erfolgen kann und/oder dass ein geringer insbesondere radialer Raumbedarf des Wegmessers (10) bei gleichzeitig geringer Bauteilanzahl möglich sein kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wegmesser für einen Kupplungsnehmerzylinder zum Erfassen der Position eines Lagers beziehungsweise einer Kupplungsdruckplatte. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kupplungsnehmerzylinder für eine hydraulische Kupplung, der einen derartigen Wegmesser aufweist.
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 Lagers 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.
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 einen 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 Lagers beziehungsweise einer Kupplungsdruckplatte verbessert werden kann und/oder durch welche eine einfache Herstellung bei geringem Bauraum ermöglicht werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Wegmesser mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Kupplungsnehmerzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch ein hydraulisches System mit den Merkmalen des Anspruchs 10. 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 Wegmesser für einen Kupplungsnehmerzylinder, aufweisend einen Ring, der mit einem Kolben eines Kupplungsnehmerzylinders in Wirkverbindung bringbar ist, und aufweisend eine Sensoreinheit zur Bestimmung der axialen Position des Kolbens, wobei die Sensoreinheit einen Detektionskörper und einen den Detektionskörper detektierenden und in einem Sensorgehäuse angeordneten Sensor umfasst, wobei der Ring einen Mitnehmer umfasst, der einen radial verlaufenden Mitnehmerschenkel zum Verlagern des Detektionskörpers in eine erste axiale Richtung aufweist und wobei ferner ein Rückstellelement zum Rückstellen des Detektionskörpers in eine zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzt angeordneten zweiten axialen Richtung vorgesehen ist, wobei der Detektionskörper oder eine Aufnahme zum Aufnehmen des Detektionskörpers in axialer Richtung zwischen dem Mitnehmerschenkel und dem Rückstellelement angeordnet ist derart, dass der Detektionskörper bezüglich des Mitnehmers axial spielfrei und radial beweglich angeordnet ist, und dass der Detektionskörper oder die Aufnahme an dem Sensorgehäuse in axialer Richtung beweglich und radial spielfrei geführt ist.
Ein derartiger Wegmesser für einen Kupplungsnehmerzylinder ist einfach herstellbar und erlaubt eine besonders kompakte Bauart für einen derartigen Wegmesser, der insbesondere als Sensor für eine Bestimmung der axialen Position des Lagers beziehungsweise der Kupplungsdruckplatte dient. Somit kann ein derartiger Wegmesser gegenüber den Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik signifikante Vorteile bieten.
Der Wegmesser dient insbesondere dem Einsatz in einem Kupplungsnehmerzylinder. Ein derartiger 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 Kolben aufgenommen ist. Der Kolben in der Druckkammer kann dabei als Ringkolben ausgestaltet sein und von dem Druck einer Hydraulikflüssigkeit, die von einem Kupplungsgeberzylinder aufgebaut wird, verlagert werden, um beispielsweise unter Verlagerung eines Lagers beziehungsweise Aus- oder Einrückmechanismus durch das Trennen oder Schließen einer Reibungskupplung einen Schaltvorgang eines Getriebes zu ermöglichen.
Bei einem derartigen Kupplungsnehmerzylinder kann in einer ersten axialen Richtung benachbart zu dem Kolben 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 Lager angeordnet, wobei der Kolben mit dem Lager derart in Wirkverbindung steht, dass der Kolben bei einem Öffnen oder Schließen der Kupplung verlagert wird, um das Lager 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 ein Wegmesser vorgesehen, der der Bestimmung der axialen Position des Kolbens beziehungsweise des Lagers, wie etwa des Ausrücklagers oder Einrücklagers, dient. Der Wegmesser umfasst einen Ring, der als ein Federhaltering beziehungsweise Haltering ausgestaltet sein kann. Der Ring ist mit dem Kolben, wie beispielsweise Ringkolben, des Kupplungsnehmerzylinders in an sich bekannter Weise in Wirkverbindung bringbar, so dass bei einer axialen Verlagerung des Kolbens auch der Ring axial verlagert wird. Weiterhin umfasst der Wegmesser eine Sensoreinheit zur Bestimmung der axialen Position des Kolbens. Die Sensoreinheit umfasst einen Detektionskörper und einen den Detektionskörper, beziehungsweise seine insbesondere axiale Position, detektierenden Sensor, der in einem Sensorgehäuse angeordnet ist. Der Detektionskörper kann beispielsweise ein Magnetkörper sein, wenn der Sensor etwa ein Hall Sensor ist. Alternativ sind beispielsweise ferner induktiv arbeitende Sensoren möglich.
Das Vorsehen einer derartigen Sensoreinheit ist grundsätzlich bekannt, um durch die Position des Lagers 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.
Dabei sind das Lager und damit auch der Kolben und ferner der Detektionskörper derart verbunden beziehungsweise in Wirkverbindung, dass bei einem Verlagern des Kolbens auch das Lager beziehungsweise die Kupplungsdruckplatte und ferner der Detektionskörper verlagert beziehungsweise bewegt wird. Somit kann in an sich bekannter Weise durch ein Detektieren der Position des Detektionskörpers durch den Sensor die Position des Lagers und dadurch die Position der Kupplungsdruckplatte ermittelt werden.
Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass ursächlich durch eine axiale Verlagerung des Kolbens beziehungsweise durch eine Betätigung des Lagers der Detektionskörper axial verlagert wird, beispielsweise nur axial verlagert wird. Dabei kann der Abstand des auch als Target bezeichneten Detektionskörpers zu dem Sensorelement, insbesondere radialer Richtung, über den Verschiebeweg des Detektionskörpers gleichleibend sein.
Im Detail ist es vorgesehen, um die axiale Bewegung des Rings auf die Sensoreinheit zu übertragen, dass der Ring einen Mitnehmer umfasst, der einen radial verlaufenden Mitnehmerschenkel zum Verlagern des Detektionskörpers in eine erste axiale Richtung aufweist und wobei ferner ein Rückstellelement zum Rückstellen des Detektionskörpers in eine zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzt angeordneten zweiten axialen Richtung vorgesehen ist. Das Rückstellelement kann ein Bestandteil des Wegmessers sein. Beispielsweis kann das Rückstellelement als Feder ausgestaltet sein, welches bei einem Verlagern des Kolbens, beispielsweise aus seinem Grundzustand also etwa gegen eine auf den Kolben oder das Lager wirkende Federvorspannung, gespannt wird und durch eine Entspannung des Rückstellelements bei einer Verlagerung des Kolbens in eine entgegengesetzte axiale Richtung den Detektionskörper rückstellt. Beispielsweise kann das Rückstellelement als weiterer Mitnehmerschenkel des Mitnehmers ausgestaltet sein, so dass der Ring einen Mitnehmer umfasst, der zwei radial verlaufende Mitnehmerschenkel aufweist. Grundsätzlich kann das Rückstellelement eine Verlagerung des Detektionskörpers in einer axialen Richtung bewirken, die entgegengesetzt ist zu der axialen Richtung, in welcher der Mitnehmerschenkel den Detektionskörper zu verlagern vermag.
Ferner ist der Detektionskörper oder eine Aufnahme zum Aufnehmen des Detektionskörpers in axialer Richtung zwischen dem Mitnehmerschenkel und dem Rückstellelement, also beispielsweise zwischen zwei Mitnehmerschenkeln, derart angeordnet, dass der Detektionskörper bezüglich des Mitnehmerschenkels und des Rückstellelements, also bezüglich des Mitnehmers, axial spielfrei und radial beweglich angeordnet ist, und ist der Detektionskörper oder eine Aufnahme für den Detektionskörper an dem Sensorgehäuse in axialer Richtung beweglich und radial spielfrei geführt.
Insbesondere diese Ausgestaltung schafft eine besonders platzsparende und einfach und kostengünstig herzustellende Lösung eines Wegmessers für einen Kupplungsnehmerzylinder.
Denn dadurch, dass der Detektionskörper in axialer Richtung zwischen dem Mitnehmerschenkel und dem Rückstellelement angeordnet ist, kann dieser in radialer Richtung äußerst zentral positioniert werden, was den radialen Raumbedarf signifikant verringern kann. Beispielsweise kann der Detektionskörper in axialer Richtung vollständig zwischen dem Mitnehmerschenkel und dem Rückstellelement angeordnet sein. Somit kann gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik Bauraum in radialer Richtung eingespart werden, was oftmals von signifikantem Vorteil sein kann.
Durch einen insgesamt gleich oder vergleichbar ausbildbaren Verfahrweg des Detektionskörpers in axialer Richtung wird jedoch die Messgenauigkeit nicht negativ beeinflusst.
Darüber hinaus kann dadurch eine sehr einfache Führung beziehungsweise Lagerung des Detektionskörpers zwischen dem Mitnehmerschenkel und dem Rückstellelement erfolgen. Dies kann den radial benötigten Bauraum weiter verringern. Darüber hinaus kann die Bauteilanzahl reduziert werden, was eine Herstellung des Kupplungsnehmerzylinders mit geringem Aufwand und mit geringen Kosten ermöglichen kann.
Der Mitnehmer kann ferner einfach im Aufbau sein, da er zum Bewegen des Detektionskörpers in beide axiale Richtungen lediglich einen Mitnehmerschenkel und ein Rückstellelement benötigt, beispielsweise zwei Mitnehmerschenkel, die in axialer Richtung beidseitig des Detektionskörpers angeordnet sind. Beispielsweise kann der Mitnehmer aus zwei Mitnehmerschenkeln bestehen, die an einem ringförmigen Grundelement des Rings befestigt sind. Beispielsweise kann der Mitnehmer u-förmig ausgestaltet sein. Es wird ferner ersichtlich, dass in dieser Ausgestaltung durch eine einfache Anpassung der Form und Geometrie von Mitnehmerschenkel und Rückstellelement, wie etwa zweier Mitnehmerschenkel, eine einfache Anpassung an den verwendeten Detektionskörper beziehungsweise eine Aufnahme hierfür möglich wird.
Darüber hinaus wird es dadurch, dass der Detektionskörper bezüglich des Mitnehmers axial spielfrei angeordnet ist, möglich, eine genaue axiale Verlagerung des Detektionskörpers zu ermöglichen. Denn durch das Verhindern eines axialen Spiels kann jede Bewegung des Kolbens sicher auf den Detektionskörper übertragen werden, was ein höchst genaues Messergebnis erlauben kann. Dies kann beispielsweise dadurch realisierbar sein, dass der Mitnehmerschenkel und/oder das Rückstellelement federnd beziehungsweise mit einer Federvorspannung an dem Detektionskörper oder einer Aufnahme hierfür anliegen. Dadurch kann auf einfache Weise ein axiales Spiel verhindert und ferner eine Fixierung des Detektionskörpers ermöglicht werden.
Ferner kann dadurch, dass der Detektionskörper bezüglich des Mitnehmers radial beweglich angeordnet ist, eine Entkopplung des Detektionskörpers in radialer Richtung von dem Lager erfolgen. Dabei kann eine radiale Beweglichkeit beispielsweise in sämtlichen radialen Richtungen vorliegen.
Hierdurch kann es insbesondere erlaubt werden, dass eine Selbstzentrierung des Lagers, die sich je nach Fixierung des Mitnehmers etwa bemerkbar machen kann in einer radialen Verschiebung Mitnehmers, ausgeglichen werden kann. Beispielsweise kann somit ein radiales Spiel zwischen dem Mitnehmer und dem Detektionskörper vorliegen.
Darüber hinaus kann durch eine radiale Entkopplung von Detektionskörper und Mitnehmer es erlaubt werden, dass eine Reduktion von Bauteil- und Sensortoleranzen möglich wird. Im Detail gibt es bei Lösungen aus dem Stand der Technik oftmals lange Toleranzketten bezogen auf den radialen Abstand des Sensors zu dem auch als Target bezeichneten Detektionskörper, da oftmals der Detektionskörper direkt mit dem einem Teil des Kupplungsnehmerzylinders verbunden ist beziehungsweise auch in radialer Richtung mit einem beweglichen Teil in Wirkverbindung steht. Diese Toleranzkette kann durch die vorbeschriebene Lösung mit einem radialen Spiel eliminiert werden. Es erfolgt also eine Entkopplung des Detektionskörpers von dem Lager in radialer Richtung, so dass die Messgenauigkeit nicht durch Bauteiltoleranzen der insbesondere beweglichen Bauteile beeinflusst wird.
Weil die Aufnahme des Detektionskörpers oder der Detektionskörper selbst ferner an einem Sensorgehäuse in axialer Richtung beweglich radial spielfrei geführt ist, kann ferner eine besonders einfache Führung des Detektionskörpers beziehungsweise seiner Aufnahme an dem Sensorgehäuse realisiert werden. Ferner kann das Herstellungsverfahren besonders einfach sein und kann die benötigte Teileanzahl besonders gering gehalten werden, da ein Führen des Detektionskörpers beziehungsweise seiner Aufnahme unmittelbar an dem Sensorgehäuse und etwa nur durch dieses und den Mitnehmer möglich ist. Auf das Vorsehen einer weiteren separaten Führung kann daher besonders vorteilhaft verzichtet werden. Eine axial bewegliche Führung ermöglicht dabei die gewünschten Messergebnisse. Das Verhindern eines radialen Spiels erlaubt ferner eine konstante radiale Position des Detektionskörpers an dem Sensorelement beziehungsweise einen gleichbleibenden radialen Abstand zwischen Detektionskörper und Sensor. Dies wiederum erlaubt besonders sensitive und dabei verlässliche Messergebnisse.
Beispielsweise kann es diesbezüglich vorgesehen sein, dass die der Detektionskörper oder die Aufnahme des Detektionskörpers in einer axial ausgerichteten T-Nut des Sensorgehäuses angeordnet ist. Dies erlaubt auf besonders einfache Weise eine axiale Führung des Detektionskörpers beziehungsweise seiner Aufnahme, wobei ein radiales Spiel auf einfache und effektive Weise verhindert werden kann.
Dadurch, dass der Mitnehmer beziehungsweise wenigstens ein Mitnehmerschenkel ferner Bestandteil eines Rings sind, der in Wirkverbindung mit dem Kolben steht beziehungsweise bringbar ist, ist es weiterhin möglich eine sehr genaue Detektion der Position des Kolbens beziehungsweise des Lagers zu erlauben, da ein derartiger Ring eine effektive Wirkverbindung zu dem Kolben beziehungsweise zu dem Lager aufweisen kann. Darüber hinaus erlaubt eine derartige Ausgestaltung, in der der Mitnehmer somit Teil eines Rings sein kann beziehungsweise durch diesen gebildet sein kann, eine einfache Nachrüstbarkeit, da der Sensor durch einen Austausch des Rings auf einfache Weise in den Kupplungsnehmerzylinder integriert werden kann.
Darüber hinaus kann dadurch, dass durch die vorbeschriebene Ausgestaltung der Ring etwa durch die Nut geführt ist und so vor einer Rotation geschützt ist, der Ring das Schleppmoment des Lagers durch das Anliegen am Gehäuse abstützen und somit eine vorteilhafte Schleppmomentabstützung beziehungsweise Drehmomentabstützung bewirken.
Es kann ferner bevorzugt sein, dass der Detektionskörper in axialer Richtung unmittelbar mit dem Mitnehmerschenkel und dem Rückstellelement in Kontakt steht. In dieser Ausgestaltung kann der Detektionskörper somit unmittelbar an dem Mitnehmerschenkel und dem Rückstellelement, wie beispielsweise an zwei Mitnehmerschenkeln, anliegen, so dass auf eine etwaige Aufnahme für den Detektionskörper, wie dies nachstehend im Detail beschrieben ist, verzichtet werden kann. Dies erlaubt wiederum einen Aufbau mit einer geringen Bauteilanzahl, was die Herstellung besonders einfach und kostengünstig gestalten kann. Diese Ausgestaltung kann insbesondere vorteilhaft sein bei einer einfachen Verlagerung beziehungsweise bei guten Reibeigenschaften des Detektionskörpers.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Detektionskörper in einer Aufnahme angeordnet ist, die in axialer Richtung mit dem Mitnehmerschenkel und dem Rückstellelement, wie etwa mit zwei Mitnehmerschenkeln, in Kontakt steht. Dadurch kann ein mit Bezug auf den Detektionskörper besonders langzeitstabiler Betrieb sichergestellt werden. Darüber hinaus kann der Detektionskörper auf besonders vorteilhafte Weise gelagert beziehungsweise fixiert werden, wie dies nachstehend im Detail beschrieben ist.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass die Aufnahme wenigstens einen Befestigungsschenkel aufweist, der axial spielfrei und radial beweglich mit dem Mitnehmer wechselwirkt. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Aufnahme zwei Befestigungsschenkel aufweist, wobei wenigstens ein, beispielsweise zwei Mitnehmerschenkel in radialer Richtung zwischen den Befestigungsschenkeln angeordnet sind oder wobei ein Mitnehmerschenkel und das Rückstellelement in radialer Richtung außerhalb der Befestigungsschenkel angeordnet sind. Dabei kann es insbesondere von Vorteil sein, wenn der Mitnehmerschenkel und das Rückstellelement beziehungsweise der Mitnehmer bezüglich der Befestigungsschenkel axial spielfrei und radial beweglich angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung kann auf besonders einfache Weise eine axial spielfreie Fixierung des Detektionskörpers beziehungsweise seiner Aufnahme an dem Mitnehmer realisiert werden, wobei weiterhin ein radiales Spiel durch ein radiales Entlanggleiten der Befestigungsschenkel an dem Mitnehmer oder umgekehrt möglich ist. Dies ist wiederum möglich in einer langzeitstabilen Weise mit einer besonders geringen Bauteilanzahl.
Durch die vorbeschriebene Entkopplung von Detektionskörper und Mitnehmer kann es grundsätzlich nicht ausgeschlossen werden, dass der Detektionskörper in radialer Richtung aus dem Mitnehmer gleitet beziehungsweise sich derart radial verlagert, dass er in axialer Richtung nicht mehr in Wirkverbindung mit dem Mitnehmer steht. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Anordnung des Kupplungsnehmerzylinders und des Sensorgehäuses derart verhindert werden, dass die radiale Beweglichkeit des Rings und damit des Mitnehmers geringer ist als das radiale Spiel des Mitnehmers in dem Sensorgehäuse.
Ferner kann an dem Detektionskörper oder seiner Aufnahme oder auch an dem Mitnehmer ein Endanschlag vorgesehen sein, der etwa formschlüssig ein radiales Entlangleiten an dem Mitnehmer in eine Richtung weg von dem Mitnehmer begrenzt.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass der Detektionskörper oder die Aufnahme für den Detektionskörper relativ zu dem Mitnehmer schwenkbar gelagert ist. Beispielsweise kann das Sensorgehäuse relativ zu dem Mitnehmer schwenkbar gelagert sein. 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 Lagers von der Sensoreinheit und insbesondere dem Detektionskörper entkoppelt wird. Eine Beeinflussung des Messergebnisses beziehungsweise eine erhöhte mechanische Beanspruchung durch eine derartige Taumelbewegung kann somit reduziert oder vollständig verhindert werden.
Eine Schwenkbarkeit kann dabei beispielsweise realisiert werden, wenn der Mitnehmerschenkel und/oder das Rückstellelement wenigstens eine konvexe Mitnehmerfläche aufweist, oder wenn der Detektionskörper oder die Aufnahme des Detektionskörpers wenigstens eine konvexe Gegenfläche zum Wechselwirken mit dem Mitnehmer oder dem Rückstellelement aufweist. Dadurch kann ein Entlangrollen eines Bauteils an der jeweiligen konvexen Fläche ermöglicht werden. Für den Fall, dass zwei Mitnehmerschenkel vorgesehen sind, die axial beidseitig des Detektionskörpers beziehungsweise der Aufnahme für den Detektionskörper angeordnet sind, kann es vorteilhaft sein, dass die Mitnehmer jeweils eine in Richtung des Detektionskörpers oder in Richtung der Aufnahme gerichtete Mitnehmerfläche aufweist, die konvex ausgestaltet ist.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Wegmessers wird auf die Beschreibung des Kupplungsnehmerzylinders, des hydraulischen Kupplungssystems, die Figuren sowie die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Kupplungsnehmerzylinder mit einem Zylindergehäuse mit einer Druckkammer, in der ein Kolben axial verlagerbar geführt ist, wobei der Kolben mit einem Lager in Wirkverbindung steht, und wobei ein Wegmesser zum Detektieren der Position des Kolbens vorgesehen ist, wobei der Wegmesser ein Wegmesser ist, wie er vorstehend im Detail beschrieben ist.
Es kann bevorzugt sein dass das Sensorgehäuse an dem Zylindergehäuse ortsfest zu diesem befestigt oder Teil des Zylindergehäuses ist. Insbesondere, wenn der Detektionskörper am dem Sensorgehäuse gelagert ist, kann der gesamte Sensor somit zu dem Zylindergehäuse ortsfest angeordnet und zu den beweglichen Teilen entkoppelt sein, was eine hohe Messgenauigkeit erlaubt.
Ein derartiger Kupplungsnehmerzylinder erlaubt somit zusammenfassend eine Ausgestaltung mit einem reduzierten radialen Bauraum und eine Herstellung mit einer geringen Bauteilanzahl, wobei ferner gute Messergebnisse ermöglicht werden können.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Kupplungsnehmerzylinders wird auf die Beschreibung des Wegmessers, des hydraulischen Kupplungssystems, die Figuren sowie die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein hydraulisches Kupplungssystem, welches einen vorbeschriebenes Wegmesser und/oder 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 Lager 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 Lagers beziehungsweise einer Kupplungsdruckplatte erfolgen kann und/oder dass ein geringer insbesondere radialer Raumbedarf des Kupplungsnehmerzylinders möglich sein kann. Ferner kann das hydraulische System mit einer geringen Bauteilanzahl realisierbar sein und eine genaue und Langzeitstabile Wegmessung des Kolbens erlauben.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des hydraulischen Kupplungssystems wird auf die vorstehende Beschreibung des Kupplungsnehmerzylinders, des Wegmessers, 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 Ansicht einer Ausgestaltung eines Wegmessers schräg von der Seite;
2 eine detaillierte Ansicht der Ausgestaltung aus 1;
3 eine weitere detaillierte Ansicht der Ausgestaltung aus 1;
4 eine weitere schematische Ansicht der Ausgestaltung aus 1 von oben; und
5 eine Schnittansicht durch die Ausgestaltung aus 1 von der Seite.
In der 1 ist ein Wegmesser 10 gezeigt, der Teil eines Kupplungsnehmerzylinders für ein hydraulisches System sein kann, wie insbesondere ein hydraulisches Kupplungssystems eines Kraftfahrzeugs.
Ein derartiger Kupplungsnehmerzylinder, für den ein Wegmesser 10 beispielsweise geeignet sein kann, umfasst in für den Fachmann bekannter Weise ein Zylindergehäuse mit einer Druckkammer, in der ein Kolben axial verlagerbar geführt ist, wobei der Kolben mit einem Lager in Wirkverbindung steht.
Um die Position des Kolbens und damit eines Lagers, wie etwa Ausrücklagers, und einer Kupplungsdruckplatte zu detektieren dient der Wegmesser 10. Der Wegmesser 10 umfasst einen Ring 12, der mit dem Kolben, wie etwa Ringkolben, des Kupplungsnehmerzylinders in Wirkverbindung bringbar ist beziehungsweise steht. Der Ring 12 umfasst einen Mitnehmer 14, der einen radial verlaufenden Mitnehmerschenkel 16 und ein Rückstellelement 19, aufweist von denen gemäß 1 das Rückstellelement 19 als weiterer radial verlaufender Mitnehmer 18 ausgestaltet ist. Gemäß 1 sind somit zwei radial verlaufende Mitnehmerschenkel 16, 18 vorgesehen. Die nachfolgende Beschreibung gilt gleichermaßen für eine andere Ausgestaltung des Rückstellelements 19.
Der Wegmesser 10 umfasst weiterhin eine Sensoreinheit 20 zur Bestimmung der axialen Position des Kolbens. Die Sensoreinheit 20 umfasst einen nicht gezeigten Detektionskörper und einen den Detektionskörper detektierenden Sensor, der nicht gezeigt ist und in einem Sensorgehäuse 22 angeordnet ist. Beispielsweise kann der Detektionskörper in einer Aufnahme 24 fixiert sein, welche mit dem Mitnehmer 14 in Wirkverbindung bringbar ist und die in axialer Richtung mit den Mitnehmerschenkeln 16, 18 in Kontakt steht. Der Ring 12 zusammen mit der Aufnahme 24 ist im Detail in der 3 gezeigt. 3 zeigt dabei weiterhin, dass die Aufnahme 24 zwei Befestigungsschenkel 26, 28 aufweist, die axial spielfrei und radial beweglich mit dem Mitnehmer 14, beziehungsweise mit den Mitnehmerschenkeln 16, 18 wechselwirken. Im Detail umgreifen die Befestigungsschenkel 26, 28 den Mitnehmer 14 in radialer Richtung.
Insbesondere in der 2, in welcher das Sensorgehäuse 22 nicht gezeigt ist, ist ferner zu erkennen, dass der Detektionskörper, beziehungsweise die Aufnahme 24 zum Aufnehmen des Detektionskörpers, in axialer Richtung zwischen den Mitnehmerschenkeln 16, 18 angeordnet ist derart, dass der Detektionskörper bezüglich der Mitnehmerschenkel 16, 18 axial spielfrei und radial beweglich angeordnet ist.
In der 4 ist weiterhin gezeigt, dass der Detektionskörper beziehungsweise seine Aufnahme 24 an dem Sensorgehäuse 22 in axialer Richtung beweglich und radial spielfrei geführt ist. Im Detail ist die Aufnahme 24 in einer axial ausgerichteten T-Nut 30 des Sensorgehäuses 22 angeordnet.
Dabei ist zu erkennen, dass der Ring 12 nicht fest mit der Aufnahme 24 verbunden ist, sondern diese nur in axialer Richtung verschieben kann. Die Bauteile sind somit entkoppelt sodass die Aufnahme 24 immer im gleichen Abstand zum Sensor, wie etwa zur Sensorplatine, im Sensorgehäuse 22 axial bewegt wird und somit nur die Toleranzen des Sensorgehäuses 22 an sich in die Genauigkeit des Sensors eingeht.
Bezugszeichenliste

10: Wegmesser
12: Ring
14: Mitnehmer
16: Mitnehmerschenkel
18: Mitnehmerschenkel
19: Rückstellelement
20: Sensoreinheit
22: Sensorgehäuse
24: Aufnahme
26: Befestigungsschenkel
28: Befestigungsschenkel
30: T-Nut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1898111 B1 [0003]

Claims

Wegmesser für einen Kupplungsnehmerzylinder, aufweisend einen Ring (12), der mit einem Kolben eines Kupplungsnehmerzylinders in Wirkverbindung bringbar ist, und aufweisend eine Sensoreinheit (20) zur Bestimmung der axialen Position des Kolbens, wobei die Sensoreinheit (20) einen Detektionskörper und einen den Detektionskörper detektierenden und in einem Sensorgehäuse (22) angeordneten Sensor umfasst, wobei der Ring (12) einen Mitnehmer (14) umfasst, der einen radial verlaufenden Mitnehmerschenkel (16, 18) zum Verlagern des Detektionskörpers in eine erste axiale Richtung aufweist und wobei ferner ein Rückstellelement (19) zum Rückstellen des Detektionskörpers in eine zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzt angeordneten zweiten axialen Richtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionskörper oder eine Aufnahme (24) zum Aufnehmen des Detektionskörpers in axialer Richtung zwischen dem Mitnehmerschenkel (16) und dem Rückstellelement (18) angeordnet ist derart, dass der Detektionskörper bezüglich des Mitnehmers (14) axial spielfrei und radial beweglich angeordnet ist, und dass der Detektionskörper oder die Aufnahme (24) an dem Sensorgehäuse (22) in axialer Richtung beweglich und radial spielfrei geführt ist.
Wegmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (19) als Mitnehmerschenkel (18) des Mitnehmers (14) ausgestaltet ist.
Wegmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionskörper in axialer Richtung unmittelbar mit dem Mitnehmerschenkel (16) und dem Rückstellelement (19) in Kontakt steht.
Wegmesser nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionskörper in einer Aufnahme (24) angeordnet ist, die in axialer Richtung mit dem Mitnehmerschenkel (16) und dem Rückstellelement (19) in Kontakt steht.
Wegmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionskörper oder die Aufnahme (24) in einer axial ausgerichteten T-Nut (30) des Sensorgehäuses (22) angeordnet ist.
Wegmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (24) wenigstens einen Befestigungsschenkel (26, 28) aufweist, der axial spielfrei und radial beweglich mit dem Mitnehmer (14) wechselwirkt.
Wegmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionskörper oder die Aufnahme (24) relativ zu dem Mitnehmer (14) schwenkbar gelagert ist.
Kupplungsnehmerzylinder mit einem Zylindergehäuse mit einer Druckkammer, in der ein Kolben axial verlagerbar geführt ist, wobei der Kolben mit einem Lager in Wirkverbindung steht, und wobei ein Wegmesser (10) zum Detektieren der Position des Kolbens vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass Wegmesser (10) ein Wegmesser (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist.
Kupplungsnehmerzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (22) an dem Zylindergehäuse ortsfest zu diesem befestigt oder Teil des Zylindergehäuses ist.
Hydraulisches Kupplungssystem, aufweisend einen Kupplungsnehmerzylinder mit einem Wegmesser (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Wegmesser (10) ein Wegmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist und/oder dass Kupplungsnehmerzylinder ein Kupplungsnehmerzylinder nach einem der Ansprüche 8 oder 9 ist.