DE102018108400A1 - Kolben zur axialen Lagerung in einem Zylinder, insbesondere für einen Geberzylinder eines Kupplungsbetätigungssystems eines Fahrzeuges - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kolben zur axialen Lagerung in einem Zylinder, insbesondere für einen Geberzylinder eines Kupplungsbetätigungssystems eines Fahrzeuges, umfassend ein Befestigungselement (1) zum Halten eines Sensorelementes (7, 10), welches mit einer feststehenden Sensoranordnung in einer Wirkverbindung steht. Bei einer einfach herzustellenden Kolben-Zylinder-Anordnung ist das Befestigungselement als Zentrierpin (1) ausgebildet, welcher in seinem Inneren eine erste Befestigungseinheit (6) zum Halten eines mit einem Hallsensor zusammenwirkenden Magnetelementes (7) aufweist und an seinem Umfang eine zweite Befestigungseinheit (12) zum Halten eines elektrisch leitfähigen Targets (10) zum Zusammenwirken mit einer induktiven Sensoranordnung trägt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Kolben zur axialen Lagerung in einem Zylinder, insbesondere für einen Geberzylinder eines Kupplungsbetätigungssystems eines Fahrzeuges, umfassend ein Befestigungselement zum Halten eines Sensorelementes, welches mit einer feststehenden Sensoranordnung in einer Wirkverbindung steht.
• In Kupplungsbetätigungssystemen, die in Kraftfahrzeugen Einsatz finden, werden Linearwegmesssysteme eingesetzt um eine Position eines Kolbens, der in einem Geberzylinder geführt ist, zu erfassen, um den Betätigungszustand der Kupplung bestimmen zu können. Das Linearwegmesssystem umfasst ein Sensorsystem, welches aus einer induktiven Sensoreinheit und einem elektrisch leifähigen Target oder einem Hallsensor und einem Dauermagneten besteht. Das elektrisch leitfähige Target oder der Dauermagnet werden dabei über ein Befestigungselement an dem Kolben positioniert und werden mit dem Kolben bewegt. Die induktive Sensoreinheit und der Hallsensor sind fest an dem Geberzylinder fixiert. Je nachdem, welches Linearwegmesssystem in der Kolben-Zylinder-Anordnung zum Einsatz kommt, muss ein Kolben für den Dauermagneten und ein weiterer Kolben für das elektrisch leitfähige Target vorgehalten werden. Dies erhöht die Herstellungskosten des Kolbens.
• Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Kolben-Zylinder-Anordnung anzugeben, welche trotz Verwendung unterschiedlicher Linearmesssysteme kostengünstig herstellbar ist.
• Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Befestigungselement als Zentrierpin ausgebildet ist, welcher in seinem Inneren eine erste Befestigungseinheit zum Halten eines mit einem Hallsensor zusammenwirkenden Magnetelementes aufweist und an seinem Außenumfang eine zweite Befestigungseinheit zum Halten eines elektrisch leitfähigen Targets zum Zusammenwirken mit einer induktiven Sensoranordnung trägt. Somit können sowohl der Magnet für einen Hallsensor als auch das elektrisch leitfähige Target für die induktive Sensoreinheit an ein und demselben Kolben fixiert werden. Die Herstellung zweier getrennter Kolben mit unterschiedlichen Befestigungseinheiten entfällt, wodurch die Herstellungskosten des Kolbens reduziert werden. Da der Magnet im Inneren des Zentrierpins und das elektrisch leitfähige Target außen an dem Zentrierpin befestigt sind, erfolgt eine optimale Ausnutzung des Zentrierpins.
• Vorteilhafterweise ist der zylinderartig ausgebildete Zentrierpin an einer Stirnseite des Kolbens angeordnet und dehnt sich in Erstreckungsrichtung des Kolbens aus. Der Platzbedarf des Zentralpins ist sehr gering, da er sich mit dem Kolben in nur eine Richtung erstreckt. Die Befestigung des Magneten bzw. des elektrisch leitfähigen Targets an dem Kolben erlaubt eine genaue Messung des Weges des Kolbens und somit auch eines Kupplungsweges.
• In einer Ausgestaltung weist der Zentrierpin (1) im Inneren einen Hohlraum zur Aufnahme des Magnetelementes auf, in welchem mindestens ein Fixierhaken zum Halten des Magnetelementes ausgebildet ist. Damit wird der Innenraum des Zentrierpins optimal zur Befestigung des Magneten genutzt, ohne zusätzlichen Bauraum zu benötigen. Da der Zentrierpin aus einem Kunststoff besteht, lassen sich der Hohlraum und der mindestens eine Fixierhaken in nur einem Produktionsschritt, beispielsweise einem Kunststoffspritz-Guss-Verfahren, gemeinsam herstellen.
• In einer Variante weist der Zentrierpin an dem Außenumfang mindestens einen Schnapphaken zur Befestigung des elektrisch leitfähigen Targets auf. Somit ist das elektrisch leitfähige Target einfach an dem Kolben zu befestigen.
• Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
• Es zeigen:
• 1 eine erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kolbens,
• 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kolbens,
• 3 ein Ausführungsbeispiel des Zentrierpins.
• In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kolbens dargestellt, der zum Einsatz in einem Geberzylinders eines Kupplungsbetätigungssystems vorgesehen ist, in welchem ein Linearwegmesssystem verwendet wird. Das Linearwegmesssystem besteht aus einem nicht weiter dargestellten Hall-Sensor und einem Dauermagneten besteht. Ein Zentrierpin 1 ist dabei auf eine Stirnseite eines Kolbens 2 aufgesteckt und greift mit einem trichterförmigen Fuß 3 in eine axiale Öffnung 4 des Kolbens 2 ein. Der Zentrierpin 1 ist zylinderförmig ausgebildet und weist einen axialen Schlitz 5 auf, unter welchem sich ein Hohlraum 6 zur Aufnahme des Dauermagneten 7 befindet, der im Zentrum des Zentrierpins 1 ausgebildet ist. Dieser Hohlraum 6 besitzt einen Magnetträger 8, der sich im Inneren axial erstreckt und auf der vom Kolben 2 abgewandten Seite einen Fixierhaken 9 zur Begrenzung einer Bewegung des Dauermagneten 7 aufweist.
• 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kolbens, bei welcher als Linearmesssystem eine induktive Sensoreinheit verwendet wird, die mit einem elektrisch leitfähigen Target 10 in einer Wirkverbindung steht. Das elektrisch leitfähige Target 10 umschließt dabei eine Außenfläche 11 des Zentralpins 1 und ist durch zwei Schnapphaken 12 gesichert, die um 180° zueinander beabstandet sind und das elektrisch leitfähige Target 10 in Richtung des Kolbens 2 vorspannen.
• Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind der Zentrierpin 1 dargestellt, der sowohl den Fixierhaken 9 für den Dauermagneten 7 umfassenden Hohlraum 6 als auch die Schnapphaken 12 für das elektrisch leitfähige Target 10 umfasst. Ein solcher Zentrierpin 1 lässt sich einfach in einem Spritzgussverfahren aus Kunststoff herstellen.
• Bezugszeichenliste

1

Zentrierpin

2

Kolben

3

Fuß

4

axiale Öffnung

5

axialer Schlitz

6

Hohlraum

7

Dauermagnet

8

Magnetträger

9

Fixierhaken

10

Elektrisch leitfähiges Target

11

Außenfläche

12

Schnapphaken

Claims (4)

1. Kolben zur axialen Lagerung in einem Zylinder, insbesondere für einen Geberzylinder eines Kupplungsbetätigungssystems eines Fahrzeuges, umfassend ein Befestigungselement (1) zum Halten eines Sensorelementes (7, 10), welches mit einer feststehenden Sensoranordnung in einer Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement als Zentrierpin (1) ausgebildet ist, welcher in seinem Inneren eine erste Befestigungseinheit (9) zum Halten eines mit einem Hallsensor zusammenwirkenden Magnetelementes (7) aufweist und an seinem Außenumfang eine zweite Befestigungseinheit zum Halten eines elektrisch leitfähigen Targets (10) zum Zusammenwirken mit einer induktiven Sensoranordnung trägt.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderartig ausgebildete Zentrierpin (1) an einer Stirnseite des Kolbens (2) angeordnet ist und sich in Erstreckungsrichtung des Kolbens (2) ausdehnt.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierpin (1) im Inneren einen Hohlraum (6) zur Aufnahme des Magnetelementes (7) aufweist, in welchem mindestens ein Fixierhaken (9) zum Halten des Magnetelementes (7) ausgebildet.
4. Kolben nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierpin (1) an dem Außenumfang mindestens einen Schnapphaken (12) zur Befestigung des elektrisch leitfähigen Targets (10) aufweist.

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