DE102017109937A1 - System zur Anbindung eines Magneten einer Linearwegmesseinheit an eine Kolben-Zylinder-Anordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Anbindung eines Magneten einer Linearwegmesseinheit an eine Kolben-Zylinder-Anordnung, bei welchem der Magnet (12) auf einem am Kolben (3) befestigten Dichtungsträger (14) aufsitzt und axial an einer auf dem Dichtungsträger (14) positionierten Dichtung (13) anliegt. Bei einem System, bei welchem eine Beschädigung des Magneten bei dessen Zentrierung unterbunden wird, ist der Magnet (12) an seinem äußeren Durchmesser über eine Ausformung (15) der Dichtung (13) radial zentriert.

Description

• Die Erfindung betrifft ein System zur Anbindung eines Magneten einer Linearwegmesseinheit an eine Kolben-Zylinder-Anordnung, bei welchem der Magnet auf einem am Kolben befestigten Dichtungsträger aufsitzt und axial an einer auf dem Dichtungsträger positionierten Dichtung anliegt.
• In Kupplungsbetätigungssystemen in Kraftfahrzeugen werden Linearmesseinheiten eingesetzt, um die Position eines, von einem Kupplungsgeberzylinders umgebenen Kolbens des Kupplungsbetätigungssystems zu erfassen. Eine solche Linearwegmesseinheit ist aus der DE 10 2011 014 574 A1 bekannt. Als Sensorsysteme werden in solchen Linearwegmesseinheiten Wegsensoren eingesetzt, die beispielsweise den Hall-Effekt nutzen, bei welchem die Position eines Magneten durch eine Auswerteschaltung abgetastet wird, die am Zylinder der Kolben-Zylinder-Anordnung angebracht ist. Der Magnet 12 wird, wie aus 3 ersichtlich, über einen eine Primärdichtung 17 tragenden Dichtungsträger 14 gegen den Kolben 3 vorgespannt und an seinem inneren Durchmesser über den Außendurchmesser des Dichtungsträgers 14 zentriert. Dies führt allerdings zu erhöhten Spannungen im Magneten 12, was letztlich bis zu einem Bruch des Magneten führen kann.
• Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein System zur Anbindung eines Magneten an einer Kolben-Zylinder-Anordnung anzugeben, bei welchem auf den verbauten Magneten wirkende Spannungen reduziert werden.
• Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Magnet an seinem äußeren Durchmesser über eine Ausformung der Dichtung radial zentriert ist. Das neue Anbindungskonzept hat den Vorteil, dass keine erhöhten Spannungen im Magneten entstehen, wodurch die Gefahr eines Magnetbruches reduziert wird.
• Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Ausformung der Dichtung als axialer Vorsprung ausgebildet, wobei der Vorsprung an dem äußeren Durchmesser des Magneten anliegt. Der einen radialen Außenrand des Magneten überdeckende axiale Vorsprung drückt den Magneten radial gegen den Dichtungsträger, wodurch der Magnet zuverlässig zentriert wird, ohne dass Spannungen innerhalb des Magneten auftreten.
• In einer Ausgestaltung weist eine Innenseite der Ausformung eine strukturierte Oberfläche auf. Durch diese strukturierte Oberfläche der Innenseite der Ausformung erfolgt eine gleichmäßige Kraftübertragung durch die Ausformung auf den Magneten und somit eine zuverlässige Zentrierung.
• In einer besonders einfachen Ausführungsform weist die strukturierte Oberfläche mehrere sich axial ausdehnende, streifenförmige Erhebungen auf. Durch die gleichmäßigen Abstände der Erhebungen lässt sich die Zentrierung korrekt einstellen.
• In einer Variante deckt die Ausformung der Dichtung mindestens partiell den äußeren Durchmesser des Magneten ab. Dadurch wird eine Verkippung des Magneten verhindert und eine zuverlässige Wirkverbindung mit der Sensoreinheit realisiert.
• In einer Weiterbildung ist der ringförmig ausgebildete Magnet umfangsmäßig von der sich ringförmig erstreckenden Ausformung der Dichtung umschlossen. Die vollständige Abdeckung des Außenumfanges des Magneten durch die Ausformung gewährleistet eine zentrische Anordnung an dem Dichtungsträger.
• Vorteilhafterweise liegt der Magnet auf einer Ausnehmung des Dichtungsträgers auf, welche durch eine Stufe des Dichtungsträgers begrenzt ist, auf welcher die Dichtung aufsitzt. Durch diese Anordnung wird eine Verschiebung des Magneten im Betriebsfall der Kolben-Zylinder-Anordnung verhindert.
• Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
• Es zeigen:
• 1 Prinzipdarstellung eines elektrohydraulischen Kupplungsbetätigungssystems,
• 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems,
• 3 ein Ausführungsbeispiel des Systems nach dem Stand der Technik.
• In 1 ist ein elektrohydraulisches Kupplungsbetätigungssystem 1 dargestellt, wie es in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Ein solches Kupplungsbetätigungssystem 1 weist ein elektrohydraulisches Betätigungssystems in Form eines Geberzylinders auf, welcher einen als Gehäuse ausgebildeten Zylinder 2 aufweist, in dem ein Kolben 3 axial beweglich gelagert ist. Der Kolben 3 wird von einem elektrisch kommutierten Elektromotor 4 angetrieben, der von einem Steuergerät 5 über eine Endstufe 6 angesteuert wird. Die Endstufe 6 ist gemeinsam mit dem Elektromotor 4 an dem Zylinder 2 befestigt. Die rotatorische Bewegung des Elektromotors 4 wird über ein Getriebe 7 in die axiale Bewegung des Kolbens 3 umgesetzt.
• Über eine Hydraulikleitung 8 ist der Geberzylinder 2, 3 mit einem Nehmerzylinder 9 verbunden, welcher eine Kupplung 10 betätigt. Die Verstellung der Position der Kupplung 10 erfolgt aufgrund des Antriebes des Kolbens 3 durch den Elektromotor 4. Der Kupplungsgeberzylinder 2, 3 und die Kupplung 10 mit dem Nehmerzylinder 9 sind dabei räumlich getrennt im Kraftfahrzeug angeordnet. Außen an dem als Gehäuse dienenden Zylinder 2 ist eine Sensoreinheit 11 angeordnet, welche beispielsweise einen nicht weiter dargestellten Hall-Sensor und eine Auswerteschaltung umfasst. Diese Sensoreinheit 11 liegt einem Permanentmagneten 12 gegenüber, der innerhalb des Zylinders 2 radial außen am beweglich gelagerten Kolben 3 befestigt ist.
• In 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems dargestellt, wobei insbesondere die Anbindung des Magneten 12 ausgeführt ist. Der Magnet 12 liegt an einer Primärdichtung 13 des Kolbens 3 axial an und sitzt auf einem Dichtungsträger 14 radial auf. Der Dichtungsträger 14 durchgreift zentrisch die Primärdichtung 13 und den Magneten 12, wobei die Primärdichtung 13 erhöht zu dem Magnet 12 auf einer Stufe des Dichtungsträgers 14 aufsitzt und der Magnet 12 an dieser Stufe anliegt. Bei dem Dichtungsträger 14 handelt es sich insbesondere um einen sog. Zentrierpin, der in den Kolben 3 eingeschoben und vorzugsweise reibschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Kolben 3 verbunden ist.
• Die ringförmig ausgebildete Primärdichtung 13 weist eine ebenfalls ringförmig ausgebildete vorsprungsförmige Ausformung 15 auf, die den Magnet 12 umfangsmäßig umschließt und dabei den äußeren Durchmesser des Magneten 12 abdeckt, um eine zuverlässige Zentrierung des Magneten 12 zu dem Dichtungsträger 14 einzustellen. Die Dichtung 13 besteht bevorzugt aus einer Dichtungsarmierung und einem Dichtkörper. Vorzugsweise liegt die Dichtungsarmierung direkt an dem Magneten 12 an und weist die Ausformung 15 auf.
• An seiner Innenseite besitzt die Ausformung 15 dem Magneten 12 zugewandt eine Strukturierung 16 in Form von sich axial erstreckenden streifenförmigen Erhebungen, wodurch auf den Magneten 12 zur besseren Zentrierung ein gleichmäßiger Druck ausgeübt wird.
• Durch die radiale Zentrierung des Magneten 12 über die Ausformung 15 der Primärdichtung 13 werden Spannungen im Magneten reduziert.
• Bezugszeichenliste

1

Kupplungsbetätigungssystem

2

Zylinder

3

Kolben

4

Elektromotor

5

Steuergerät

6

Endstufe

7

Getriebe

8

Hydraulikleitung

9

Nehmerzylinder

10

Kupplung

11

Sensoreinheit

12

Magnet

13

Primärdichtung

14

Dichtungsträger

15

Ausformung

16

strukturierte Oberfläche

17

Dichtung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102011014574 A1 [0002]

Claims (7)

1. System zur Anbindung eines Magneten einer Linearwegmesseinheit an eine Kolben-Zylinder-Anordnung, bei welchem der Magnet (12) auf einem am Kolben (3) befestigten Dichtungsträger (14) aufsitzt und axial an einer auf dem Dichtungsträger (14) positionierten Dichtung (13) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (12) an seinem äußeren Durchmesser über eine Ausformung (15) der Dichtung (13) radial zentriert ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausformung (15) der Dichtung (13) als axialer Vorsprung ausgebildet ist, wobei der Vorsprung an dem äußeren Durchmesser des Magneten (12) anliegt.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenseite der Ausformung (15) eine strukturierte Oberfläche (16) aufweist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Oberfläche mehrere sich axial ausdehnende, streifenförmige Erhebungen aufweist.
5. System nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (15) der Dichtung (13) mindestens partiell den äußeren Durchmesser des Magneten (12) abdeckt.
6. System nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmig ausgebildete Magnet (12) umfangsmäßig von der sich ringförmig erstreckenden Ausformung (15) der Dichtung (13) umschlossen ist.
7. System nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (12) auf einer Ausnehmung des Dichtungsträgers (14) aufliegt, welche durch eine Stufe des Dichtungsträgers (14) begrenzt ist, auf welcher die Dichtung (13) aufsitzt.

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