DE102018100404A1 - Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung - Google Patents

Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung Download PDF

Info

Publication number
DE102018100404A1
DE102018100404A1 DE102018100404.4A DE102018100404A DE102018100404A1 DE 102018100404 A1 DE102018100404 A1 DE 102018100404A1 DE 102018100404 A DE102018100404 A DE 102018100404A DE 102018100404 A1 DE102018100404 A1 DE 102018100404A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
actuator
along
housing
piston
axial direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102018100404.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Meyer
Michael Hofmann
Jörg Merkle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102018100404.4A priority Critical patent/DE102018100404A1/de
Publication of DE102018100404A1 publication Critical patent/DE102018100404A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2861—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
    • F15B7/06—Details
    • F15B7/08—Input units; Master units
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D2025/081—Hydraulic devices that initiate movement of pistons in slave cylinders for actuating clutches, i.e. master cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/02—Control by fluid pressure
    • F16D2048/0212—Details of pistons for master or slave cylinders especially adapted for fluid control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/18—Sensors; Details or arrangements thereof

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Aktuator (1), insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung, zumindest aufweisend ein Gehäuse (2) mit einer ersten Stirnseite (3) und einer zweiten Stirnseite (25) und einen in dem Gehäuse (2) entlang einer axialen Richtung (4) um einen Kolbenhub (5) bewegbaren Kolben (6), wobei in dem Gehäuse (2) zwischen der ersetn Stirnseite (3) und dem Kolben (6) ein Druckraum (7) gebildet ist, wobei an dem Kolben (6) eine Magneteinrichtung (8) mit einem Magnet (9) befestigt ist, wobei an dem Gehäuse (2) ein Sensor (10) zur Messung eines Magnetfeldes des Magneten (9) angeordnet ist, wobei sich ein ferromagnetisches Material (11) U-förmig über eine der Stirnseiten (3, 25) und zumindest teilweise entlang des Gehäuses (2) entlang der axialen Richtung (4) erstreckt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung, die der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dient.
  • Zur Betätigung von Reibkupplungen, beispielsweise Einscheibentrockenkupplungen oder Doppelkupplungen, werden Aktuatoren zum Einrücken und/oder zum Ausrücken verwendet. Bei einem Aktuator kann es sich beispielsweise um einen Geberzylinder oder Nehmerzylinder einer Betätigungseinrichtung der Reibkupplung handeln. Aus der DE 10 2012 217 343 A1 ist beispielsweise ein Geberzylinder mit einem in einem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Kolben bekannt, wobei der Kolben bei Betätigung in einem vom Gehäuse und Kolben gebildeten Druckraum Druck aufbaut. Der Geberzylinder weist eine Sensorik mit einem im Gehäuse angeordneten Sensor und einem am Kolben befestigten Magneten zur Positionsbestimmung des Kolbens in dem Gehäuse auf. Bei dem Magnet handelt es sich um einen Neodyn-Eisen-Bore-, SmCo-, AlNiCo- oder Ferritmagnet, der an einer in Richtung zum Druckraum weisenden Seite des Kolbens mit dem Kolben verbunden ist. Der Sensor ist ein Hall-Schaltpunktsensor.
  • Bei der Bewegung des Kolbens eines Aktuators sollen bestimmte Positionen des Kolbens entlang des Kolbenhubs erkannt werden. Diese Positionen können mit einem Hall-Schaltpunktsensor in bekannter Weise ermittelt werden. Allerdings weisen Hall-Schaltpunktsensoren eine hohe Schalthysterese auf, die durch mechanische dynamische Toleranzen des Kolbens und auf diesen einwirkende Temperaturschwankungen begründet sind. Dadurch variiert die Position des Magneten an dem Kolben und hat so einen direkten Einfluss auf die Positionserkennung. Es entsteht eine Schalthysterese. Darüber hinaus ist für ein ideales Schaltverhalten, also die möglichst genaue Detektion des Kolbens, bzw. eines an dem Kolben angeordnet Magneten, der Sensor in einer bestimmten Position anzuordnen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen Aktuator zur Betätigung einer Reibkupplung anzugeben, bei dem die Position des Kolbens in einem Gehäuse des Aktuators zuverlässig detektierbar ist. Weiter soll insbesondere eine Positionierung des Sensors freier bestimmbar sein.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Aktuator gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Die Erfindung betrifft einen Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung, zumindest aufweisend ein Gehäuse mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite und einen in dem Gehäuse entlang einer axialen Richtung um einen Kolbenhub bewegbaren Kolben. In dem Gehäuse ist zwischen der ersten Stirnseite und dem Kolben ein Druckraum gebildet. An dem Kolben ist eine Magneteinrichtung mit einem Magnet befestigt. An dem Gehäuse ist ein Sensor zur Messung des Magnetfeldes des Magneten angeordnet. Ein ferromagnetisches Material ist so außerhalb von dem Druckraum an dem Gehäuse angeordnet, dass eine magnetische Flussdichte des Magneten hin zu dem Sensor führbar ist.
  • Bei der Reibkupplung handelt es sich insbesondere um eine Einscheibentrockenkupplung oder eine Doppelkupplung. Solche Reibkupplungen dienen der Unterbrechung eines Drehmomentflusses von einem Antriebsmotors auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Die Reibkupplung ist durch einen Aktuator einrückbar und/oder ausrückbar, um einen Drehmomentfluss von einem Antriebsmotor auf einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu aktivieren und/oder zu deaktivieren.
  • Bei dem Aktuator kann es sich insbesondere um einen, beispielweise mit einem Kupplungspedal verbundenen, Geberzylinder oder einen Nehmerzylinder handeln. Der Nehmerzylinder kann dabei unmittelbar mit der Reibkupplung verbunden sein. Der Aktuator weist ein Gehäuse auf, das bevorzugt zumindest teilweise aus Kunststoff und/oder Metall besteht. In dem Gehäuse ist ein Kolben bewegbar angeordnet. Im Falle eines Geberzylinders kann mittels des Kolbens ein Druck in einem Druckraum für ein hydraulisches Fluid aufgebaut werden, durch den über eine Hydraulikleitung ein Kolben eines Nehmerzylinders bewegbar ist. Im Falle eines Nehmerzylinders kann der Kolben direkt oder indirekt zur Betätigung der Reibkupplung auf die Reibkupplung einwirken.
  • Der Kolben weist eine Magneteinrichtung auf, die insbesondere lösbar mit dem Kolben, z. B. über eine Steckverbindung, verbunden ist. Die Magneteinrichtung weist insbesondere eine Zentrierungseigenschaft gegenüber dem Gehäuse auf, so dass die Magneteinrichtung möglichst dauerhaft unverändert und koaxial mit dem Kolben in dem Gehäuse entlang der axialen Richtung bewegbar ist.
  • Die Magneteinrichtung umfasst den Magneten, bei dem es sich beispielsweise um einen Neodyn-Eisen-Bore Magnet oder um einen SmCo-, AlNiCo- oder Ferritmagnet handeln kann. Der Magnet wirkt mit dem Sensor zusammen, so dass eine Position oder ein Kolbenhub des Kolbens in dem Gehäuse des Aktuators erfasst werden kann.
  • Durch den Magnet wird ein Magnetfeld generiert, das durch den Sensor erfasst wird. Ein Schaltpunkt des Sensors wird durch einen Grenzwert der gemessenen Flussdichte des Magnetfelds gebildet. Dieser Schaltpunkt ist bei bisherigen Lösungen einer ausgeprägten Hysterese unterworfen, die eine Positionsbestimmung des Kolbens erschwert.
  • Es wird daher vorliegend ein ferromagnetisches Material so an dem Gehäuse angeordnet, dass die Feldlinien des Magnetfeldes gebündelt und hin zum Sensor geführt werden. Der Sensor ist in dem ferromagnetischen Material angeordnet bzw. unmittelbar angrenzend angeordnet. Die Steigerung der für den Sensor erfassbaren Flussdichte ermöglicht eine genauere Bestimmung der Position des Kolbens, da der Schaltpunkt genauer bestimmbar ist.
  • Das ferromagnetische Material ist insbesondere ausschließlich für diese Funktion an dem Gehäuse angeordnet.
  • Zur Messung des Magnetfelds beziehungsweise der magnetischen Flussdichte des Magnetfelds des Magnets ist an dem Gehäuse insbesondere ein Hall-Schaltpunktsensor als Sensor angeordnet. Ein solcher Sensor nutzt den sogenannten Hall-Effekt zur Messung von Magnetfeldern. Durch eine Verlagerung des Magnets mit dem Kolben entlang der axialen Richtung kann durch den Sensor eine damit korrelierende Änderung des Magnetfelds im Bereich des Sensors erfasst werden. Diese Änderung bewirkt eine Änderung der Hallspannung. Dabei ist eine Änderung der Hallspannung nur oberhalb einer vorbestimmten minimalen Flussdichte des Magnetfeldes bestimmbar.
  • Insbesondere erstreckt sich das ferromagnetische Material U-förmig über eine der Stirnseiten und zumindest teilweise entlang des Gehäuses entlang der axialen Richtung.
  • Insbesondere ist der Sensor in dem ferromagnetischen Material (bzw. unmittelbar angrenzend dazu) angeordnet.
  • Bevorzugt ist der Sensor im Bereich einer der Stirnseiten angeordnet.
  • Ein weiterer Vorteil des an dem Gehäuse angeordneten ferromagnetischen Materials ist, dass der Sensor nun nicht mehr an einer Gehäuseseite (also entlang des Kolbenhubs und an der vorgesehenen Schaltposition) angeordnet sein muss. Damit ergeben sich Freiheitsgrade für die konstruktive Gestaltung des Aktuators.
  • Insbesondere erstrecken sich ein erster Schenkel und ein zweiter Schenkel des U-förmigen ferromagnetischen Materials ausgehend von einer der Stirnseiten entlang des Gehäuses entlang der axialen Richtung, wobei der erste Schenkel und der zweite Schenkel sich (in der axialen Richtung) gleich weit erstrecken.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung erstrecken sich ein erster Schenkel und ein zweiter Schenkel des U-förmigen ferromagnetischen Materials ausgehend von einer der Stirnseiten entlang des Gehäuses entlang der axialen Richtung, wobei der erste Schenkel und der zweite Schenkel sich (in der axialen Richtung) unterschiedlich weit erstrecken.
  • Bevorzugt weist der Aktuator entlang des Kolbenhubs mindestens einen durch den Sensor zu erfassenden Schaltpunkt auf, wobei sich zumindest ein Schenkel der zwei Schenkel (insbesondere beide Schenkel) mit dem ferromagnetische Material ausgehend von einer der Stirnseiten zumindest bis hin zum mindestens einen Schaltpunkt erstreckt, insbesondere genau bis zum mindestens einen Schaltpunkt.
  • Insbesondere sind zwei Schaltpunkte vorgesehen, wobei sich der erste Schenkel ausgehend von einer der Stirnseiten zumindest bis hin zum ersten Schaltpunkt erstreckt, insbesondere genau bis zum ersten Schaltpunkt. Der zweite Schenkel erstreckt sich insbesondere von einer der Stirnseiten zumindest bis hin zum zweiten Schaltpunkt, insbesondere genau bis zum zweiten Schaltpunkt.
  • Eine durch den Sensor erfassbare magnetische Flussdichte kann einen hohen Wert aufweisen, wenn der Magnet entlang der axialen Richtung vollständig innerhalb des U-förmigen ferromagnetischen Materials angeordnet ist, (einen mittleren Wert, wenn der Magnet entlang der axialen Richtung zumindest innerhalb des einen Schenkels angeordnet ist,) und einen geringen Wert aufweisen, wenn der Magnet entlang der axialen Richtung vollständig außerhalb des U-förmigen ferromagnetischen Materials angeordnet ist, wobei die Flussdichte sich in einem zwischen dem hohen Wert (und dem mittleren Wert sowie zwischen dem mittleren Wert) und dem geringen Wert angeordneten Bereich exponentiell verändert, wobei der (jeweilige) Schaltpunkt innerhalb des (jeweiligen) Bereichs angeordnet ist.
  • Insbesondere kann infolge der starken Steigung der Kurve in dem Bereich zwischen dem hohen Wert (und dem mittleren Wert einerseits sowie andererseits zwischen dem mittleren Wert) und dem niedrigen Wert (jeweils) ein Schaltpunkt und damit (jeweils) eine Position des Kolbens genau bestimmt werden.
  • Insbesondere ist der Aktuator ein Geberzylinder, wobei der Kolben über ein Kupplungspedal entlang der axialen Richtung verlagerbar ist.
  • Es wird weiter eine Betätigungseinrichtung vorgeschlagen, zumindest umfassend ein Kupplungspedal und den bereits beschriebenen Aktuator, wobei der Aktuator ein Geberzylinder ist, wobei der Kolben über ein Kupplungspedal entlang der axialen Richtung verlagerbar ist.
  • Die Ausführungen zu dem Aktuator gelten gleichermaßen für die Betätigungseinrichtung und umgekehrt.
  • Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
    • 1: eine Betätigungseinrichtung in einer Seitenansicht;
    • 2: einen Aktuator in einer Seitenansicht;
    • 3: einen Verlauf der am Sensor gemessenen magnetischen Flussdichte;
    • 4: eine weitere Betätigungseinrichtung in einer Seitenansicht;
    • 5: eine andere Betätigungseinrichtung in einer Seitenansicht;
    • 6: einen anderen Aktuator in einer Seitenansicht; und
    • 7: einen anderen Verlauf der am Sensor gemessenen magnetischen Flussdichte.
  • Die 1 zeigt eine Betätigungseinrichtung 21 in einer Seitenansicht. Die Betätigungseinrichtung 21 umfasst ein Kupplungspedal 20 und den Aktuator 1, wobei der Aktuator 1 ein Geberzylinder 19 ist, wobei der Kolben 6 über das Kupplungspedal 20 entlang der axialen Richtung 4 verlagerbar ist.
  • Mit dem Kolben 6 kann ein Druck in dem Druckraum 7 für ein hydraulisches Fluid aufgebaut werden, durch den über eine Hydraulikleitung ein Kolben eines Nehmerzylinders bewegbar ist.
  • Der Kolben 6 weist eine Magneteinrichtung 8 auf, die mit dem Kolben 6, z. B. über eine Steckverbindung, verbunden ist. Die Magneteinrichtung 8 umfasst den Magneten 9, der mit dem Sensor 10 zusammenwirkt, so dass eine Position entlang des Kolbenhubs 5 des Kolbens 6 in dem Gehäuse 2 des Aktuators 1 erfasst werden kann.
  • Durch den Magnet 9 wird ein Magnetfeld generiert, das durch den Sensor 10 erfasst wird. Ein Schaltpunkt 14 des Sensors 10 wird durch einen Grenzwert der gemessenen Flussdichte 15 des Magnetfelds gebildet.
  • Das ferromagnetische Material 11 erstreckt sich U-förmig über die erste Stirnseite 3 und zumindest teilweise entlang des Gehäuses 2 entlang der axialen Richtung 4. Ein erster Schenkel 12 und ein zweiter Schenkel 13 des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 erstrecken sich ausgehend von der ersten Stirnseite 3 entlang des Gehäuses 2 entlang der axialen Richtung 4, wobei der erste Schenkel 12 und der zweite Schenkel 13 sich (in der axialen Richtung 4) gleich weit erstrecken.
  • 2 zeigt einen Aktuator 1 in einer Seitenansicht. Auf die Ausführungen zu 1 wird verwiesen. Der in 1 und 2 gezeigte Aktuator 1 weist ein Gehäuse 2 mit einer ersten Stirnseite 3, einer zweiten Stirnseite 25 und einen in dem Gehäuse 2 entlang einer axialen Richtung 4 um einen Kolbenhub 5 bewegbaren Kolben 6 auf. In dem Gehäuse 2 ist zwischen erster Stirnseite 3 und Kolben 6 ein Druckraum 7 gebildet. An dem Kolben 6 ist eine Magneteinrichtung 8 mit einem Magnet 9 befestigt. An dem Gehäuse 2 ist ein Sensor 10 zur Messung des Magnetfeldes des Magneten 9 angeordnet. Ein ferromagnetisches Material 11 ist so außerhalb von dem Druckraum 7 an dem Gehäuse 2 angeordnet, dass eine magnetische Flussdichte 15 des Magneten 9 hin zu dem Sensor 10 führbar ist.
  • Durch den Magnet 9 wird ein Magnetfeld generiert, das durch den Sensor 10 erfasst wird. Ein Schaltpunkt 14 des Sensors 10 wird durch einen Grenzwert der gemessenen Flussdichte 15 des Magnetfelds gebildet. Ein ferromagnetisches Material 11 ist so an dem Gehäuse 2 angeordnet, dass die Feldlinien des Magnetfeldes gebündelt und hin zum Sensor 10 geführt werden. Der Sensor 10 ist unmittelbar angrenzend zu dem ferromagnetischen Material 11 im Bereich der ersten Stirnseite 3 angeordnet.
  • Das ferromagnetische Material 11 erstreckt sich U-förmig über die erste Stirnseite 3 und zumindest teilweise entlang des Gehäuses 2 entlang der axialen Richtung 4. Ein erster Schenkel 12 und ein zweiter Schenkel 13 des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 erstrecken sich ausgehend von der ersten Stirnseite 3 entlang des Gehäuses 2 entlang der axialen Richtung 4, wobei der erste Schenkel 12 und der zweite Schenkel 13 sich (in der axialen Richtung 4) gleich weit erstrecken. Der Aktuator 1 weist entlang des Kolbenhubs 5 einen durch den Sensor 10 zu erfassenden Schaltpunkt 14 auf, wobei sich das ferromagnetische Material 11 ausgehend von der Stirnseite 2 genau bis hin zum Schaltpunkt 14 erstreckt.
  • 3 zeigt einen Verlauf 22 der am Sensor 10 gemessenen magnetischen Flussdichte 15. Hier ist die magnetische Flussdichte 15 (vertikale Achse) über dem Kolbenhub 5 dargestellt.
  • Eine durch den Sensor 10 erfassbare magnetische Flussdichte 15 weist einen hohen Wert 16 auf, wenn der Magnet 9 entlang der axialen Richtung 4 vollständig innerhalb des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 angeordnet ist (erste Position 23) und einen geringen Wert 17 , wenn der Magnet 9 entlang der axialen Richtung 4 vollständig außerhalb des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 angeordnet ist (zweite Position 24), wobei die Flussdichte 15 sich in einem dazwischen angeordneten Bereich 18 exponentiell verändert, wobei der Schaltpunkt 14 innerhalb des Bereichs 18 angeordnet ist.
  • 4 zeigt eine weitere Betätigungseinrichtung 21 in einer Seitenansicht. 5 zeigt eine andere Betätigungseinrichtung 21 in einer Seitenansicht. Die 4 und 5 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu 1 wird verwiesen.
  • Im Unterschied zur Betätigungseinrichtung 21 nach 1 zeigt 4 das ein erster Schenkel 12 und ein zweiter Schenkel 13 des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 sich ausgehend von der ersten Stirnseite 3 entlang des Gehäuses 2 entlang der axialen Richtung 4 erstrecken, wobei der erste Schenkel 12 und der zweite Schenkel 13 sich (in der axialen Richtung 4) unterschiedlich weit erstrecken.
  • Im Unterschied zur Betätigungseinrichtung 21 nach 1 und 4 zeigt 5 das ein erster Schenkel 12 und ein zweiter Schenkel 13 des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 sich ausgehend von der zweiten Stirnseite 25 entlang des Gehäuses 2 entlang der axialen Richtung 4 erstrecken, wobei der erste Schenkel 12 und der zweite Schenkel 13 sich (in der axialen Richtung 4) unterschiedlich weit erstrecken. Der Sensor 10 ist an der zweiten Stirnseite 25 angeordnet.
  • 6 zeigt einen anderen Aktuator 1 (nämlich den gemäß 4) in einer Seitenansicht. Auf die Ausführungen zu 4 sowie 1 und 2 wird verwiesen.
  • Das ferromagnetische Material 11 erstreckt sich U-förmig über die erste Stirnseite 3 und zumindest teilweise entlang des Gehäuses 2 entlang der axialen Richtung 4. Ein erster Schenkel 12 und ein zweiter Schenkel 13 des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 erstrecken sich ausgehend von der ersten Stirnseite 3 entlang des Gehäuses 2 entlang der axialen Richtung 4, wobei der erste Schenkel 12 und der zweite Schenkel 13 sich (in der axialen Richtung 4) unterschiedlich weit erstrecken. Der Aktuator 1 weist entlang des Kolbenhubs 5 einen durch den Sensor 10 zu erfassenden ersten Schaltpunkt 14 sowie einen zweiten Schaltpunkt 26 auf, wobei sich der erste Schenkel 12 ausgehend von der ersten Stirnseite 3 genau bis hin zum ersten Schaltpunkt 14 und sich der zweite Schenkel 13 ausgehend von der ersten Stirnseite 3 genau bis hin zum zweiten Schaltpunkt 26 erstreckt.
  • 7 zeigt einen anderen Verlauf 22 der am Sensor 10 (des Aktuators 1 nach 6) gemessenen magnetischen Flussdichte 15. Eine durch den Sensor 10 erfassbare magnetische Flussdichte 15 weist einen hohen Wert 16 auf, wenn der Magnet 9 entlang der axialen Richtung 4 vollständig innerhalb des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 (also innerhalb beider Schenkel 12, 13) angeordnet ist (erste Position 23) und einen geringen Wert 17 , wenn der Magnet 9 entlang der axialen Richtung 4 vollständig außerhalb des U-förmigen ferromagnetischen Materials 11 (also außerhalb beider Schenkel 12, 13) angeordnet ist (zweite Position 24), wobei die Flussdichte 15 sich in einem dazwischen angeordneten Bereich 18 exponentiell verändert, wobei der erste Schaltpunkt 14 innerhalb des Bereichs 18 angeordnet ist.
  • Eine durch den Sensor 10 erfassbare magnetische Flussdichte 15 weist einen mittleren Wert 27 auf, wenn der Magnet 9 entlang der axialen Richtung 4 vollständig außerhalb des ersten Schenkels 12 und dabei vollständig innerhalb des zweiten Schenkels 13 angeordnet ist (dritte Position 28). Die Flussdichte 15 verändert sich jeweils in einem zwischen dem hohen Wert 16 und dem mittleren Wert 27 sowie in einem zwischen dem mittleren Wert 27 und dem geringen Wert 17 angeordneten Bereich 18 exponentiell, wobei der jeweilige Schaltpunkt 14, 26 innerhalb des jeweiligen Bereichs 18 angeordnet ist.
  • Infolge der starken Steigung des Verlaufs 22 in dem Bereich 18 zwischen dem hohen Wert 16 und dem mittleren Wert 27 einerseits sowie zwischen dem mittleren Wert 27 und dem niedrigen Wert 17 andererseits kann ein erster Schaltpunkt 14 und ein zweiter Schaltpunkt 26 und damit jeweils eine Position des Kolbens 6 genau bestimmt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Aktuator
    2
    Gehäuse
    3
    (erste) Stirnseite
    4
    axiale Richtung
    5
    Kolbenhub
    6
    Kolben
    7
    Druckraum
    8
    Magneteinrichtung
    9
    Magnet
    10
    Sensor
    11
    Material
    12
    erster Schenkel
    13
    zweiter Schenkel
    14
    (erster) Schaltpunkt
    15
    Flussdichte
    16
    hoher Wert
    17
    geringer Wert
    18
    Bereich
    19
    Geberzylinder
    20
    Kupplungspedal
    21
    Betätigungseinrichtung
    22
    Verlauf
    23
    erste Position
    24
    zweite Position
    25
    zweite Stirnseite
    26
    zweiter Schaltpunkt
    27
    mittlerer Wert
    28
    dritte Position
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012217343 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Aktuator (1), insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung, zumindest aufweisend ein Gehäuse (2) mit einer ersten Stirnseite (3) und einer zweiten Stirnseite (25) und einen in dem Gehäuse (2) entlang einer axialen Richtung (4) um einen Kolbenhub (5) bewegbaren Kolben (6), wobei in dem Gehäuse (2) zwischen der ersten Stirnseite (3) und dem Kolben (6) ein Druckraum (7) gebildet ist, wobei an dem Kolben (6) eine Magneteinrichtung (8) mit einem Magnet (9) befestigt ist, wobei an dem Gehäuse (2) ein Sensor (10) zur Messung eines Magnetfeldes des Magneten (9) angeordnet ist, wobei ein ferromagnetisches Material (11) so außerhalb von dem Druckraum (7) an dem Gehäuse (2) angeordnet ist, dass eine magnetische Flussdichte (15) des Magneten (9) hin zum Sensor (10) führbar ist.
  2. Aktuator (1) nach Anspruch 1, wobei sich das ferromagnetische Material (11) U-förmig über eine der Stirnseiten (3, 25) und zumindest teilweise entlang des Gehäuses (2) entlang der axialen Richtung (4) erstreckt.
  3. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (10) in dem ferromagnetischen Material (11) angeordnet ist.
  4. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (10) im Bereich einer der der Stirnseiten (3, 25) angeordnet ist.
  5. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich ein erster Schenkel (12) und ein zweiter Schenkel (13) des U-förmigen ferromagnetischen Materials (11) sich ausgehend von einer der Stirnseiten (3, 25) entlang des Gehäuses (2) entlang der axialen Richtung (4) erstrecken, wobei der erste Schenkel (12) und der zweite Schenkel (13) sich gleich weit erstrecken.
  6. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei sich ein erster Schenkel (12) und ein zweiter Schenkel (13) des U-förmigen ferromagnetischen Materials (11) sich ausgehend von einer der Stirnseiten (3, 25) entlang des Gehäuses (2) entlang der axialen Richtung (4) erstrecken, wobei der erste Schenkel (12) und der zweite Schenkel (13) sich unterschiedlich weit erstrecken.
  7. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (1) entlang des Kolbenhubs (5) zumindest einen durch den Sensor (10) zu erfassenden Schaltpunkt (14) aufweist, wobei sich das ferromagnetische Material (11) ausgehend von der einen Stirnseite (3, 25) zumindest bis hin zum mindestens einen Schaltpunkt (14) erstreckt.
  8. Aktuator (1) nach Anspruch 7, wobei eine durch den Sensor (10) erfassbare magnetische Flussdichte (15) einen hohen Wert (16) aufweist, wenn der Magnet (9) entlang der axialen Richtung (4) vollständig innerhalb des U-förmigen ferromagnetischen Materials (11) angeordnet ist und einen geringen Wert (17) aufweist, wenn der Magnet (9) entlang der axialen Richtung (4) vollständig außerhalb des U-förmigen ferromagnetischen Materials (11) angeordnet ist, wobei die Flussdichte (15) sich in einem dazwischen angeordneten Bereich (18) exponentiell verändert, wobei der Schaltpunkt (14) innerhalb des Bereichs (18) angeordnet ist.
  9. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (1) ein Geberzylinder (19) ist, wobei der Kolben (6) über ein Kupplungspedal (20) entlang der axialen Richtung (4) verlagerbar ist.
  10. Betätigungseinrichtung (21), zumindest umfassend ein Kupplungspedal (20) und einen Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (1) ein Geberzylinder (19) ist, wobei der Kolben (6) über das Kupplungspedal (20) entlang der axialen Richtung (4) verlagerbar ist.
DE102018100404.4A 2018-01-10 2018-01-10 Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung Withdrawn DE102018100404A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018100404.4A DE102018100404A1 (de) 2018-01-10 2018-01-10 Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018100404.4A DE102018100404A1 (de) 2018-01-10 2018-01-10 Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018100404A1 true DE102018100404A1 (de) 2019-07-11

Family

ID=66995458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018100404.4A Withdrawn DE102018100404A1 (de) 2018-01-10 2018-01-10 Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018100404A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012217343A1 (de) 2012-09-26 2014-06-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Geberzylinder für ein Kupplungsausrücksystem

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012217343A1 (de) 2012-09-26 2014-06-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Geberzylinder für ein Kupplungsausrücksystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2413009B1 (de) Prozessventil mit Kraftmesseinrichtung
DE102010002505B4 (de) Induktiver Kraftfahrzeugsensor und Verwendung desselben
DE102010014668A1 (de) Stellantrieb zum Stellen eines Stellglieds und Verfahren zum Erfassen der Stellung des Stellglieds
DE102008020934A1 (de) Hauptbremszylinderanordnung mit Betätigungserfassung für eine Kraftfahrzeugbremsanlage und Kraftfahrzeugbremsanlage
DE102015223972A1 (de) Aktuator zur Betätigung einer Reibkupplung
DE102015013199A1 (de) Überwachungseinrichtung für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges
DE102015217907A1 (de) Positionserfassungsvorrichtung
DE102014201790A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Messaufnehmers
WO2006117293A1 (de) Magnetoelastischer drucksensor
EP3262311B1 (de) Aktuator zur betätigung einer reibkupplung
DE102015225316A1 (de) Aktuator zur Betätigung einer Reibkupplung
DE102012220322A1 (de) Ausrücksystem für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges
DE102018100404A1 (de) Aktuator, insbesondere zur Betätigung einer Reibkupplung
WO2017153027A1 (de) Sensoreinrichtung für einen kupplungszentralausrücker, kupplungszentralausrücker sowie verfahren zum betreiben der sensoreinrichtung
DE102015212555A1 (de) Vorrichtung zur Kraftsimulation an einem Betätigungselement eines Fahrzeuges, vorzugsweise ein Pedalkraftsimulator
DE102020101350B4 (de) Kupplungsanordnung für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs
DE102012221008A1 (de) Verfahren zum Kalibrieren eines linearen Wegmesssensors eines Geberzylinders
EP2268935B1 (de) Vorrichtung zum betätigen einer kupplung
DE102018100604A1 (de) Sensortargetträgerring für eine Kolben-Zylinder-Anordnung
DE102008052267A1 (de) Messanordnung zur Erfassung der Geschwindigkeit und/oder Relativposition eines Körpers
DE102017122171A1 (de) Aktor und Verfahren zur Messung einer Betätigungskraft sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Aktor
DE102009008756A1 (de) Ventileinheit
DE102012217702A1 (de) Hydraulikzylinder mit zumindest einem Federelement
DE102015222931A1 (de) Anordnung zur Messung eines durch Bremskraft erzeugten Verschiebeweges
DE102015105652A1 (de) Magnetische abschirmung für kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee