DE102021203731A1 - Release system for actuating a clutch and displacement measuring device for measuring a position of a piston along an axial direction - Google Patents
Release system for actuating a clutch and displacement measuring device for measuring a position of a piston along an axial direction Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021203731A1 DE102021203731A1 DE102021203731.3A DE102021203731A DE102021203731A1 DE 102021203731 A1 DE102021203731 A1 DE 102021203731A1 DE 102021203731 A DE102021203731 A DE 102021203731A DE 102021203731 A1 DE102021203731 A1 DE 102021203731A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- piston
- component
- sensor
- measuring device
- 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.)
- Pending
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
- F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
- F16D25/083—Actuators therefor
-
- 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
- F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
- F16D2300/18—Sensors; Details or arrangements thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Vorgeschlagen wird eine Wegmessvorrichtung (255) für ein Ausrücksystem zum Messen einer Position eines Kolbens (115) gegenüber einem Zylinder (105) entlang einer axialen Richtung (A). Die Wegmessvorrichtung (255) umfasst eine erste Messkomponente (165) und eine zweite Messkomponente (170), die ein Messsystem zum Messen einer die Position des Kolbens (115) anzeigende Relativposition der ersten und der zweiten Messkomponente (165, 170) zueinander bilden, wobei die erste Messkomponente (165) an eines der Teile aus Kolben (115) und Zylinder (105) gekoppelt ist, wobei die zweite Messkomponente (170) an das andere der Teile aus Kolben (115) und Zylinder (105) gekoppelt ist und wobei die erste Messkomponente (170) entlang der axialen Richtung (A) beweglich gegenüber dem einen Teil aus Kolben (115) und Zylinder (105) ausgebildet ist.A travel measuring device (255) for a release system for measuring a position of a piston (115) relative to a cylinder (105) along an axial direction (A) is proposed. The displacement measuring device (255) comprises a first measuring component (165) and a second measuring component (170), which form a measuring system for measuring a position of the piston (115) indicative of the relative position of the first and second measuring components (165, 170) to one another, wherein the first sensing component (165) is coupled to one of the piston (115) and cylinder (105) parts, wherein the second sensing component (170) is coupled to the other of the piston (115) and cylinder (105) parts and wherein the first measuring component (170) along the axial direction (A) is designed to be movable relative to the one part consisting of the piston (115) and cylinder (105).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ausrücksystem und eine Wegmessvorrichtung zum Messen einer Position eines Kolbens entlang einer axialen Richtung.The present invention relates to a release system and a displacement measuring device for measuring a position of a piston along an axial direction.
Insbesondere pneumatisch betätigbare, konzentrische Ausrücksysteme haben sich als Standard in Nutzfahrzeugen zum Betätigen einer Kupplung etabliert. Solche Systeme bieten mehrere Vorteile, darunter eine höhere Funktionsintegration, eine kompaktere Bauweise und eine Nutzung vorhandener Peripherie, wie Druckluft.In particular, pneumatically actuated, concentric release systems have become established as the standard in commercial vehicles for actuating a clutch. Such systems offer several advantages, including greater functional integration, a more compact design and the use of existing peripherals such as compressed air.
Ein derartiges Ausrücksystem benötigt beispielsweise zu Steuerungszwecken eine Angabe über eine Position eines zum Betätigen der Kupplung bewegbaren Kolbens. Bekannte Wegmessvorrichtungen sind beispielsweise so umgesetzt, dass ein Signalgeber oder ein Sensor mit dem Kolben des Ausrücksystems gekoppelt ist.For control purposes, for example, such a release system requires information about a position of a piston that can be moved in order to actuate the clutch. Known path measuring devices are implemented, for example, in such a way that a signal generator or a sensor is coupled to the piston of the release system.
Kupplungsverschleiß und Toleranzschwankungen, wie Einbautoleranzen oder Taumeln eines Verbrennungsmotors, können in den bekannten Wegmessvorrichtungen einen im Sensor vorzuhaltenden Messweg vergrößern. Dadurch kann es zu einer Einschränkung bei einer Auswahl einer dem Sensor zugrundeliegenden Technologie kommen. Auch der Aufbau des Sensors kann bei großen Messwegen komplex und aufwändig sein.Clutch wear and tolerance fluctuations, such as installation tolerances or wobbling of an internal combustion engine, can increase a measurement path to be kept available in the sensor in the known path measuring devices. This can result in a restriction when selecting a technology on which the sensor is based. The structure of the sensor can also be complex and time-consuming for large measurement paths.
Daher kann es als Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, ein verbessertes Konzept für eine Wegmessvorrichtung zu bilden.It can therefore be regarded as an object of the present invention to form an improved concept for a displacement measuring device.
Diese Aufgabe kann mithilfe der unabhängigen und abhängigen Ansprüche der vorliegenden Offenbarung gelöst werden.This object can be solved with the help of the independent and dependent claims of the present disclosure.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Wegmessvorrichtung zum Messen einer Position eines Kolbens gegenüber einem Zylinder entlang einer axialen Richtung. Die Wegmessvorrichtung umfasst eine erste Messkomponente und eine zweite Messkomponente, die ein Messsystem zum Messen einer die Position des Kolbens anzeigende Relativposition der ersten und der zweiten Messkomponente zueinander bilden. Die erste Messkomponente ist an eines der Teile aus Kolben und Zylinder gekoppelt. Die zweite Messkomponente ist an das andere der Teile aus Kolben und Zylinder gekoppelt. Die erste Messkomponente ist entlang der axialen Richtung beweglich gegenüber dem einen Teil aus Kolben und Zylinder ausgebildet ist.According to a first aspect, the present invention relates to a displacement measuring device for measuring a position of a piston relative to a cylinder along an axial direction. The path measuring device comprises a first measuring component and a second measuring component, which form a measuring system for measuring a position of the piston indicative of the relative position of the first and the second measuring component to one another. The first sensing component is coupled to one of the piston and cylinder parts. The second sensing component is coupled to the other of the piston and cylinder parts. The first measuring component is movable along the axial direction in relation to the part made up of a piston and cylinder.
Der Kolben kann, wie bei Anwendungen in Ausrücksystemen, in der axialen Richtung ausrücken, um eine Kupplung zu betätigen. Zu Steuerungszwecken kann es daher gewünscht sein, die Position des Kolbens entlang der axialen Richtung zu messen.As in clutch release applications, the piston can disengage in the axial direction to actuate a clutch. For control purposes it may therefore be desirable to measure the position of the piston along the axial direction.
Die erste oder die zweite Messkomponente kann einen Signalgeber, beispielsweise einen Magnet, umfassen und kann an den Kolben gekoppelt sein. Die jeweils andere Messkomponente kann einen Signalnehmer, beispielsweise einen Magnetfeldsensor, umfassen und kann gegenüber dem Kolben fest angeordnet sein. Signalgeber und Signalnehmer können in manchen Ausführungsbeispielen vertauscht sein.The first or the second measuring component can comprise a signal transmitter, for example a magnet, and can be coupled to the piston. The respective other measurement component can include a signal receiver, for example a magnetic field sensor, and can be arranged fixedly relative to the piston. In some exemplary embodiments, the signal transmitter and signal receiver can be interchanged.
Die erste und die zweite Messkomponente können derart in Wirkverbindung stehen, dass die erste oder die zweite Messkomponente anhand eines Signals der jeweils anderen Messkomponente, beispielsweise anhand einer magnetischen Flussdichte, die Relativposition der ersten und zweiten Messkomponente zueinander misst. Anhand der Relativposition kann auf die Position des Kolbens geschlossen werden.The first and the second measurement component can be operatively connected in such a way that the first or the second measurement component uses a signal from the other measurement component, for example using a magnetic flux density, to measure the relative position of the first and second measurement component to one another. The position of the piston can be deduced from the relative position.
Die erste Messkomponente kann beispielsweise über eine Schiene oder eine Führung entlang der axialen Richtung beweglich angeordnet sein. Dadurch kann die Relativposition der ersten und der zweiten Messkomponente zueinander für eine Anfangsposition des Kolbens etwa bei einem Einbau oder während eines Betriebs der Wegmessvorrichtung eingestellt werden. Damit können Einbautoleranzen und/oder Kupplungsverschleiße bei einem im Sensor vorzuhaltenden Messweg unberücksichtigt bleiben.The first measuring component can be arranged such that it can move along the axial direction, for example via a rail or a guide. As a result, the relative position of the first and the second measuring component to one another can be set for an initial position of the piston, for example during installation or during operation of the displacement measuring device. In this way, installation tolerances and/or clutch wear can remain unconsidered in the case of a measurement path to be maintained in the sensor.
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen der Wegmessvorrichtung umfasst diese ferner eine Feststelleinrichtung, die ausgebildet ist, um die erste Messkomponente an einer einstellbaren Betriebsposition entlang der axialen Richtung zu fixieren.In some further exemplary embodiments of the distance measuring device, this also includes a fixing device which is designed to fix the first measuring component at an adjustable operating position along the axial direction.
Die Feststelleinrichtung umfasst beispielsweise eine Arretierung aus Rast-, Spann- oder Klemmeinrichtungen.The locking device includes, for example, a locking mechanism made up of latching, tensioning or clamping devices.
Die Feststelleinrichtung kann verhindern, dass äußere Einflüsse, zum Beispiel Vibrationen, eine Betriebsposition der ersten Messkomponente auf unerwünschte Weise verändern.The fixing device can prevent external influences, for example vibrations, from changing an operating position of the first measurement component in an undesired manner.
Die Feststelleinrichtung kann die Messkomponente insofern fixieren, dass die Feststelleinrichtung die Bewegung der ersten Messkomponente entlang der axialen Richtung einschränkt, wobei die Feststelleinrichtung ein Einstellen einer neuen Betriebsposition der ersten Messkomponente entlang der axialen Richtung zulässt.The locking device can fix the measuring component in such a way that the locking device restricts the movement of the first measuring component along the axial direction, wherein the locking device allows a new operating position of the first measuring component to be set along the axial direction.
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen der Wegmessvorrichtung umfasst diese ferner einen Anschlag an der ersten und/oder zweiten Messkomponente. Der Anschlag ist ausgebildet, um mit der zweiten Messkomponente die erste Messkomponente an eine Betriebsposition entlang der axialen Richtung zu bewegen.In some further exemplary embodiments of the distance measuring device, this also includes a stop on the first and/or second measuring component. The stop is designed to move the first measurement component to an operating position along the axial direction with the second measurement component.
Der Anschlag ist beispielsweise einteilig mit der ersten und/oder zweiten Messkomponente ausgebildet.The stop is designed in one piece with the first and/or second measuring component, for example.
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen ist der Anschlag ausgebildet, um beim ersten Ausrückvorgang des Kolbens an einer Sollbruchstelle zu brechen.In some further exemplary embodiments, the stop is designed to break at a predetermined breaking point when the piston is first disengaged.
Die erste Messkomponente kann somit mittels des Anschlags formschlüssig mit der zweiten Messkomponente verbunden sein, um die Betriebsposition der ersten Messkomponente beim Einbau der Wegmessvorrichtung einzustellen, und mithilfe der Sollbruchstelle wieder gelöst werden.The first measuring component can thus be positively connected to the second measuring component by means of the stop in order to set the operating position of the first measuring component when installing the displacement measuring device, and can be released again using the predetermined breaking point.
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen ist der Anschlag ausgebildet, um die erste Messkomponente entgegen einer axialen Ausrückrichtung des Kolbens in die Betriebsposition zu bewegen.In some further exemplary embodiments, the stop is designed to move the first measurement component into the operating position counter to an axial disengagement direction of the piston.
Dadurch kann sich die an den Kolben gekoppelte erste oder zweite Messkomponente frei in der Ausrückrichtung des Kolbens bewegen.This allows the first or second sensing component coupled to the piston to move freely in the disengagement direction of the piston.
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen ist der Anschlag ausgebildet, um die Betriebsposition der ersten Messkomponente während des Betriebs der Wegmessvorrichtung nachzujustieren.In some further exemplary embodiments, the stop is designed to readjust the operating position of the first measuring component during operation of the displacement measuring device.
Eine Justiereinrichtung, beispielsweise ein Anschlag an der ersten und/oder zweiten Messkomponente, kann die erste Messkomponente während des Betriebs der Wegmessvorrichtung nachjustieren. Somit können sich Auswirkungen einer Verschiebung des Kolbens entgegen der axialen Ausrückrichtung, etwa bedingt durch Verschleiß, auf den vorzuhaltenden Messweg verringern.An adjusting device, for example a stop on the first and/or second measuring component, can readjust the first measuring component during operation of the displacement measuring device. The effects of a displacement of the piston counter to the axial disengagement direction, for example due to wear, can therefore be reduced on the measuring path to be provided.
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Feststelleinrichtung einen Reibbelag.In some further exemplary embodiments, the fixing device comprises a friction lining.
Der Reibbelag kann dazu dienen, die erste Messkomponente durch Haftung, etwa einer Führung, zu fixieren. Reibwerte des Reibbelags können gering genug sein, um die Betriebsposition der ersten Messkomponente entlang der axialen Richtung mithilfe einer Druckkraft des Kolbens zu verstellen. Die Reibwerte des Reibbelags können hoch genug sein, um eine Arretierung im Betrieb sicherzustellen.The friction lining can be used to fix the first measurement component by adhesion, such as a guide. Coefficients of friction of the friction lining can be low enough to adjust the operating position of the first measurement component along the axial direction using a compressive force of the piston. The coefficients of friction of the friction lining can be high enough to ensure locking during operation.
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Feststelleinrichtung Rastelemente.In some further exemplary embodiments, the fixing device comprises latching elements.
Die Rastelemente können einer alternativen oder zusätzlichen Arretierung dienen.The locking elements can be used for an alternative or additional locking.
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die erste oder zweite Messkomponente einen Magneten und die jeweils andere Messkomponente einen Magnetfeldsensor.In some further exemplary embodiments, the first or second measurement component comprises a magnet and the respective other measurement component comprises a magnetic field sensor.
Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Ausrücksystem zum Betätigen einer Kupplung. Das Ausrücksystem umfasst einen in einer axialen Richtung gegenüber einem Zylinder bewegbaren Kolben und eine Wegmessvorrichtung. Die Wegmessvorrichtung umfasst eine erste Messkomponente und eine zweite Messkomponente, die ein Messsystem zum Messen einer die Position des Kolbens anzeigende Relativposition der ersten und der zweiten Messkomponente zueinander bilden. Die erste Messkomponente ist an eines der Teile aus Kolben und Zylinder gekoppelt. Die zweite Messkomponente ist an das andere der Teile aus Kolben und Zylinder gekoppelt. Die erste Messkomponente ist entlang der axialen Richtung beweglich gegenüber dem einen Teil aus Kolben und Zylinder ausgebildet ist.According to a second aspect, the present invention relates to a release system for actuating a clutch. The release system includes a piston that can be moved in an axial direction relative to a cylinder and a displacement measuring device. The path measuring device comprises a first measuring component and a second measuring component, which form a measuring system for measuring a position of the piston indicative of the relative position of the first and the second measuring component to one another. The first sensing component is coupled to one of the piston and cylinder parts. The second sensing component is coupled to the other of the piston and cylinder parts. The first measuring component is movable along the axial direction in relation to the part made up of a piston and cylinder.
Das Ausrücksystem kann insbesondere ein pneumatisches, konzentrisches Ausrücksystem (pneumatischer Zentralausrücker) sein.The release system can in particular be a pneumatic, concentric release system (pneumatic central release).
In manchen weiteren Ausführungsbeispielen ist die erste oder die zweite Messkomponente als Magnet und die jeweils andere Messkomponente als Magnetfeldsensor ausgebildet, wobei der Magnetfeldsensor ansprechend auf die Relativposition ein Steuersignal für eine Ventilsteuerung ausgibt.In some further exemplary embodiments, the first or the second measuring component is designed as a magnet and the respective other measuring component is designed as a magnetic field sensor, with the magnetic field sensor outputting a control signal for valve control in response to the relative position.
Die Kupplung ist beispielsweise eine Reibkupplung, welche durch die Ventilsteuerung des Kolbens betätigt wird.The clutch is a friction clutch, for example, which is actuated by the valve control of the piston.
Solch eine Reibkupplung kann insbesondere bei Nutzkraftwagen, Personenkraftwagen oder weiteren bodengebunden Fahrzeugen eingesetzt werden.Such a friction clutch can be used in particular in commercial vehicles, passenger cars or other ground-based vehicles.
Weitere Ausführungsbeispiele des Ausrücksystems können verschiedene der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Wegmessvorrichtung umfassen.Further exemplary embodiments of the release system can include various exemplary embodiments of the displacement measuring device described above.
Einige Beispiele von Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren lediglich beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Ausrücksystem mit einer Wegmessvorrichtung; -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Wegmessvorrichtung mit Rastelementen; -
3a das erste Ausführungsbeispiel der Wegmessvorrichtung in einer Seitenansicht, vor einer ersten Betätigung des Ausrücksystems; -
3b das erste Ausführungsbeispiel der Wegmessvorrichtung in der Seitenansicht, nach der ersten Betätigung des Ausrücksystems; -
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Wegmessvorrichtung mit Reibbelag; -
5 das zweite Ausführungsbeispiel der Wegmessvorrichtung in einer Seitenansicht.
-
1 a release system with a displacement measuring device; -
2 a first embodiment of the displacement measuring device with latching elements; -
3a the first exemplary embodiment of the distance measuring device in a side view, before a first actuation of the release system; -
3b the first embodiment of the distance measuring device in the side view, after the first actuation of the release system; -
4 a second embodiment of the displacement measuring device with friction lining; -
5 the second embodiment of the distance measuring device in a side view.
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher und unter Bezugnahme der beiliegenden Figuren beschrieben.Various exemplary embodiments will now be described in more detail and with reference to the accompanying figures.
Obwohl Ausführungsbeispiele auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden können, sind Ausführungsbeispiele in den Figuren als Beispiele dargestellt und werden hierin ausführlich beschrieben. Es sei jedoch klargestellt, dass nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass Ausführungsbeispiele vielmehr sämtliche funktionale und/oder strukturelle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die im Bereich der Erfindung liegen, abdecken sollen.Although example embodiments can be modified and altered in various ways, example embodiments are illustrated in the figures and are described in detail herein. It should be understood, however, that example embodiments are not intended to be limited to the precise forms disclosed, but rather that example embodiments are intended to cover all functional and/or structural modifications, equivalents, and alternatives falling within the scope of the invention.
In der
Ein ebenfalls ringartig die Bewegungsachse B umgebender Kolben 115, hier als Ringkolben ausgeführt, greift zwischen eine Innenumfangswandung 120 und eine Außenumfangswandung 125 des Ringzylinders 105 ein. Über mehrere Dichtungselemente 130 ist der Kolben 115 bezüglich der Innenumfangswandung 120 und der Außenumfangswandung 125 fluiddicht abgedichtet. Gegenüber dem Ringzylinder 105 ist der Kolben 115 in der Bewegungsachse B über Führungsbänder 135 beweglich geführt.A
Der Kolben 115 und der Ringzylinder 105 umschließen einen Arbeitsraum 140. Der Arbeitsraum 140 ist mit einem Druckmedium, hier beispielsweise einem pneumatischen Fluid, befüllbar. Über einen nicht dargestellten Anschluss kann in den Arbeitsraum 140 Fluid eingeleitet werden, um einen Fluiddruck im Arbeitsraum 140 zu erhöhen. Aus dem Fluiddruck resultiert eine Kraft, die den Kolben 115 gegenüber dem Ringzylinder 105 in einer axialen Bewegungsrichtung A bewegt. Eine solche Bewegung des Kolbens 115 überträgt sich über ein Ausrücklager 145, das am Kolben 115 angeordnet ist, auf einen hier nicht dargestellten mechanischen Kraftspeicher, beispielsweise eine Membranfeder. Der Kraftspeicher mindert dadurch eine Druckkraft auf eine Anpressplatte einer Reibungskupplung und gibt somit ein Getriebe frei.The
Eine Vorspannfeder 150 ist konzentrisch zur Bewegungsachse B angeordnet und stellt eine Vorspannung auf den Kolben 115 entgegen der axialen Richtung A bereit.A biasing
Das Ausrücksystem 100 umfasst außerdem eine herkömmliche Wegmessvorrichtung 155 zum Messen einer Position des Kolbens 115 entlang der axialen Richtung A. Die Betätigung des Ausrücksystems 100 kann automatisiert erfolgen, wobei die Wegmessvorrichtung 155 ein Steuersignal für eine Ventilsteuerung von Druckventilen am Anschluss des Arbeitsraums 140 bereitstellt.The
Die Wegmessvorrichtung 155 umfasst eine in einem Gehäuse 160 befestigte erste Messkomponente, hier einen Sensor 165, und eine zweite Messkomponente, hier einen Signalgeber 170. Der Sensor 165, beispielsweise ein Magnetfeldsensor, und der Signalgeber 170, beispielsweise ein Magnet, stehen derart in Wirkverbindung, dass der Sensor 165 ein Signal, etwa ein Magnetfeld, des Signalgebers 170 erfassen und damit auf eine Relativposition des Sensors 165 zum Signalgeber 170 schließen kann. Eine Änderung der Position des Magnets 170 führt wiederum zu einer Änderung der Magnetflussdichte im Sensor 165, wodurch auf die Position des Magneten 170 und damit des Ausrücksystems zurückgeschlossen werden kann. Der Sensor 165 kann beispielsweise als wenigstens ein Hall-Sensor ,magnetoresistiver Sensor oder PLDC-Sensor (permanentmagnetic linear contactless displacement) ausgebildet sein.The
Der Sensor 165 ist in der herkömmlichen Wegmessvorrichtung 155 innerhalb des Gehäuses 160 an einer nicht veränderlichen Betriebsposition befestigt. Das Gehäuse 160 ist über die Halteplatte 110 fest mit dem Ringzylinder 105 verbunden. Der Signalgeber 170 ist in eine Halterung 185 eingefasst, die über ein radial zum Kolben 115 versetztes Halteelement 190 mit dem Kolben 115 fest gekoppelt ist und somit einer Bewegung des Kolbens 115 in axialer Richtung A folgt.The
Der Signalgeber 170 bewegt sich bei einem Ausrückvorgang in einer ersten Führung 175, an der der Sensor 165 befestigt ist, radial versetzt am Sensor 165 vorbei. Der Sensor 165 erfasst dabei die Relativposition des Sensors 165 zum Signalgeber 170, wobei die Relativposition eine Position des Kolbens 115 in der axialen Richtung A anzeigt.During a disengagement process, the
Damit der Sensor 165 den Signalgeber 170 während des Ausrückvorgangs kontinuierlich erfassen kann, muss ein ausreichend großer Messweg 195 im Sensor 165 vorgehalten werden. Neben einem Ausrückweg von üblicherweise 14 mm (Millimeter) sind im Messweg 195 außerdem ein Verschleißweg von 13 mm und Einbautoleranzen von weiteren 13 mm inbegriffen. Hinzu kommt, dass die Toleranzschwankung zwischen Sensor und Target (z.B. Magnet) aufgrund von internem Verschleiß im Kupplungsbetätigungssystem, sowie Effekten aus einem Verbrennungsmotor (Taumeln) relativ groß ist. In Folge dessen kommen für einen Sensor bei herkömmlichem Aufbau nur wenige Sensortechnologien in Frage. Die große Messlänge bedingt, dass etwa Hall-Sensoren den ganzen Messweg (195) lediglich als Kaskade abdecken können. Solch ein langer Messweg 195 bedingt einen komplexen Aufbau des Sensors 165. Mit den folgenden Ausführungsbeispielen gilt es daher, den Messweg 195 zu verkürzen.In order for the
Es ist also Ziel der vorliegenden Erfindung den Messweg so zu verkürzen, dass ein günstigeres Sensorsystem eingesetzt werden kann. Ansatz ist eine Nachstellung, die entweder nur die Toleranzen ausgleicht oder die Toleranzen und Kupplungsverschleiß ausgleicht, sodass sich der Messweg um 1/3 bis 2/3 verringern kann.It is therefore the aim of the present invention to shorten the measuring path in such a way that a more economical sensor system can be used. The approach is an adjustment that either only compensates for the tolerances or compensates for the tolerances and clutch wear, so that the measurement path can be reduced by 1/3 to 2/3.
Das Gehäuse 160 (hier nicht dargestellt) für die erste Messkomponente (z.B. Sensor 165) umfasst eine fest mit dem Gehäuse 160 verbundene zweite Führung 200. Die Führung 200 umfasst Nuten 210, in die am Sensor 165 seitlich befestigte, flügelförmige Führungselemente 220 formschlüssig eingreifen. Dadurch ist der Sensor 165 innerhalb des Gehäuses 160 entlang der axialen Richtung A beweglich.The housing 160 (not shown here) for the first measuring component (e.g. sensor 165) comprises a
Die Führungselemente 220 umfassen Blattfedern 230, die in auf den Nuten 210 angebrachten Rastelementen 240 einrasten können. Die Rastelemente 240 sind von einer Linie 250 aus betrachtet, also im Querschnitt, als Zacken 260 ausgebildet. Eine Schraubenfeder 270, verbunden mit einer Rückwand der Führung 200, ist ausgebildet, um die Blattfedern 230 gegen eine der Zacken 260 zu drücken. Die Zacken 260 weisen eine Sägezahnform auf.The
Eine Kombination aus den Rastelementen 240, den Blattfedern 230 und der Schraubenfeder 270 kann als ein Ausführungsbeispiel einer Feststelleinrichtung gesehen werden, die den Sensor 165 an einer einstellbaren Betriebsposition in der Führung 200 innerhalb des Gehäuses 160 entlang der axialen Richtung A fixiert. Der Sensor 165 bleibt hierbei aber entgegen der axialen Richtung A beweglich, sofern eine Federkraft der Schraubenfeder 270 überwunden wird. Mit anderen Worten kann der Sensor 165 in die Führung 200, etwa bei einer Montage der Wegmesseinrichtung 155, hineinbewegt, nicht aber herausbewegt werden. Dies ermöglicht, dass der Sensor 165 in eine gewünschte Betriebsposition in der Führung 200 gebracht werden kann, sich aber nicht auf unerwünschte Weise in der Führung 200 bewegt.A combination of the latching
Der Sensor 165 ist an einer Unterseite mit einer Ausbuchtung 280 versehen. An einer Oberseite der Halterung 185 des Signalgebers 170 ist ein zur Ausbuchtung 280 korrespondierender Anschlag, hier als Stift 290 ausgebildet, befestigt. Somit kann der Sensor 165, etwa vor einer Montage der Wegmesseinrichtung 100, über einen Formschluss zwischen Ausbuchtung 280 und Stift 290 mit dem Signalgeber 170 verbunden werden. The
Dadurch ist eine Relativposition des Signalgebers 170 zum Sensor 165 für einen Ausgangszeitpunkt festgelegt.As a result, a relative position of the
Der vorzuhaltende Messweg 195 umfasst im ersten Ausführungsbeispiel einen Ausrückweg 300 von 14 mm und einen Verschleißweg 310 von 13 mm. Zusätzliche Wege aufgrund von Einbautoleranzen müssen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nicht vorgehalten werden.In the first exemplary embodiment, the measuring
Wenn Verschleiß an einer Reibungskupplung auftritt, kann sich der Kolben 115 gegenüber dem Zylinder 105 entlang der axialen Richtung A verschieben. Bei einer gezogenen Kupplung kann sich der Kolben 115 bei Verschleiß an der Reibungskupplung gegenüber dem Zylinder 105 entgegen der axialen Ausrückrichtung A des Kolbens 115 verschieben. Bei einer gedrückten Kupplung kann sich der Kolben 115 bei Verschleiß an der Reibungskupplung gegenüber dem Zylinder 105 in der axialen Ausrückrichtung A des Kolbens 115 verschieben.When wear occurs on a friction clutch, the
In anderen Ausführungsbeispielen kann die Halterung 185 zusätzlich zu dem Stift 290 mit Sollbruchstelle 320 einen Anschlagblock 330 aufweisen, mit dem der Sensor 165 während eines Betriebs der Wegmessvorrichtung 255 nachgestellt werden kann, etwa um im Messweg 195 einen Verschleißweg 310 auszugleichen. Tritt Verschleiß im Ausrücksystem 100 auf, kann der Anschlagblock 330 den Sensor 165 innerhalb der Führung 200 in eine neue Betriebsposition entgegen einer axialen Ausrückrichtung A des Kolbens 115 bewegen. Damit entfällt im Messweg 195 ein vorzuhaltender Verschleißweg 310 sowie ein aufgrund von Einbautoleranzen vorzuhaltender Weg. Der Messweg 195 kann damit auf lediglich den Ausrückweg 300 beschränkt werden, was einen Aufbau des Sensors 165 erheblich vereinfachen kann.In other exemplary embodiments, the
In anderen Ausführungsbeispielen kann ein Anschlagblock 330 ausgebildet sein, um im Falle einer gezogenen Kupplung eine Betriebsposition des Sensors 165 innerhalb der Führung 200 während eines Betriebs der Wegmessvorrichtung 255 in einer axialen Ausrückrichtung A des Kolbens 115 nachzustellen. Dafür kann der Anschlagblock 330 an einer anderen Position der Halterung 185 angebracht sein, etwa so, dass der Anschlagblock 330 mit einer Rückseite 340 des Sensors 165 in Anschlag liegt.In other exemplary embodiments, a
Der Sensor 165 weist an einer Unterseite einen Anschlag auf, hier als Anschlagblock 410 ausgebildet. Der Anschlagblock 410 kann etwa eine Betriebsposition des Sensors 165 innerhalb der Führung 200 während eines Betriebs der Wegmessvorrichtung 255 nachstellen.The
Bei einer Betätigung des Ausrücksystems 100 bewegt sich die Halterung 185 in axialer Richtung A vom Anschlagblock 410 weg. Nach der Betätigung bewegt sich die Halterung 185 zurück, bis sie wieder am Anschlagblock 410 anliegt.When
Tritt Verschleiß im Ausrücksystem 100 auf, verschiebt sich die Halterung 185 entgegen der axialen Richtung A und drückt somit über den Anschlagblock 410 den Sensor 165 weiter in die Führung 200 hinein bis zu einer neuen Betriebsposition.If wear occurs in the
Im zweiten Ausführungsbeispiel umfasst der Messweg 195 einen Ausrückweg 300 von 14 mm. Weder Verschleißweg 310 noch Einbautoleranzen müssen beim Messweg 195 berücksichtigt werden.In the second exemplary embodiment, the measuring
In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen kann die erste Messkomponente der Signalgeber 170 und die zweite Messkomponente der Sensor 165 sein.In other exemplary embodiments according to the invention, the first measurement component can be the
In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen kann die Position von Sensor 165 und Signalgeber 170 vertauscht sein. Somit kann der Sensor 165 mit dem Kolben 115 und der Signalgeber 170 mit dem Ringzylinder 105 gekoppelt sein.In other exemplary embodiments according to the invention, the position of
In dieser Variante kann statt dem Sensor 165 der Signalgeber 170 über eine Feststelleinrichtung in axialer Richtung A begrenzt beweglich gegenüber dem Ringzylinder 105 geführt sein.In this variant, instead of the
Die in den beiden gezeigten Ausführungsbeispielen verwendeten Feststelleinrichtungen, ausgebildet als Rastelemente 240 oder als Reibbeläge 400, und Anschläge, ausgebildet als Stift 290 oder als Anschlagblock 410, können in weiteren Ausführungsbeispielen anders kombiniert sein.The locking devices used in the two exemplary embodiments shown, designed as latching
Zusammenfassend schlägt die vorliegende Erfindung also vor eine der Sensorkomponenten, z.B. den Sensor oder den Signalgeber 170 axial beschränkt beweglich auszuführen und durch eine Feststelleinrichtung eine verschleißabhängige Position bereitzustellen. Dies ermöglicht die folgenden Vorteile:
- 1. Ausgleich der Toleranzen durch einmalige Einstellung beim Einbau. Hierbei ist weiterhin ein Sensorweg für den Betätigungshub sowie den Verschleißweg vorgehalten, beispielsweise 25 mm.
- 2. Ausgleich der Toleranzen und Kupplungsverschleiß. Der Sensorweg beschränkt sich hierbei auf den Betätigungshub, beispielsweise 13 mm.
- 1. Compensation of the tolerances through a one-off setting during installation. A sensor path for the actuation stroke and the wear path is also provided, for example 25 mm.
- 2. Compensation for tolerances and clutch wear. The sensor travel is limited to the actuation stroke, for example 13 mm.
Beispielsweise wird der Sensor eingehaust in ein Gehäuseelement, das Reibflächen besitzt. Im Ausgangszustand ist der Sensor möglichst weit ausgefahren montiert. Wird nun der Kolben mit dem Magnethalter montiert bzw. im Fahrzeug eingebaut, sucht sich der Magnethalter seine axiale Position und drückt den Sensor über den Anschlag in Richtung Getriebe. Die Ausrückbewegung findet in die entgegengesetzte Richtung statt, sodass der Sensor seine Position nicht verändert. Findet nun Kupplungsverschleiß statt dann wandert der Kolben inkl. Magnet langsam in Richtung Getriebe und über den Anschlag wird erneut der Sensor nach hinten gedrückt. Somit ist im Sensor nur der Betätigungsweg vorzuhalten.For example, the sensor is housed in a housing element that has friction surfaces. In the initial state, the sensor is mounted as far as possible extended. If the piston is now mounted with the magnet holder or installed in the vehicle, the magnet holder searches for its axial position and presses the sensor over the stop in the direction of the gearbox. The disengagement movement takes place in the opposite direction, so that the sensor does not change its position. If there is now wear on the clutch, the piston including the magnet slowly moves in the direction of the gearbox and the sensor is pushed backwards again via the stop. This means that only the actuation path has to be kept available in the sensor.
Alternativ kann eine einmalige Einstellung der Sensorposition vorgenommen werden. Durch den Einbau wird der Sensor durch einen Anschlag am Magnethalter in die richtige Position gedrückt. Dadurch sind die Montagetoleranzen bereits ausgeglichen und müssen nicht mehr vorgehalten werden, wodurch sich der Sensorweg bereits wesentlich verringert.Alternatively, the sensor position can be adjusted once. During installation, the sensor is pushed into the correct position by a stop on the magnet holder. As a result, the assembly tolerances are already compensated and no longer have to be maintained, which already significantly reduces the sensor travel.
Der Sensor rastet in der der korrekten Axialposition ein und verbleibt dort über die gesamte Lebensdauer des Ausrücksystems. Über eine Sollbruchstelle am Magnethalter löst sich der Anschlag, sodass sich der Magnethalter frei gegenüber dem Sensors bewegen kann ohne eine Relativkraft auf den Sensor zu bewirken. Diese einmalige Einstellung muss nicht selbsttätig funktionieren, sondern kann auch durch Montageintelligenz hergestellt werden. Das heißt, eine Maschine kann die Position des Sensors entlang der axialen Richtung einstellen, wenn beispielsweise die Montagetoleranzen bekannt sind und die finale axiale Position des Sensors erst beim Einbau des Gesamtsystems fixiert wird (Big Data, d.h. alle Toleranzen bekannt).The sensor snaps into the correct axial position and remains there for the life of the release system. The stop is released via a predetermined breaking point on the magnet holder, so that the magnet holder can move freely in relation to the sensor without causing a relative force on the sensor. This unique setting does not have to work automatically, but can also be produced by assembly intelligence. This means that a machine can adjust the position of the sensor along the axial direction if, for example, the assembly tolerances are known and the final axial position of the sensor is only fixed when the overall system is installed (big data, i.e. all tolerances are known).
Die folgenden Ansprüche werden hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Ferner ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen bezieht - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hiermit explizit vorgeschlagen, sofern nicht im Einzelfall angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt als abhängig von diesem anderen unabhängigen Anspruch definiert ist.The following claims are hereby incorporated into the Detailed Description, with each claim being able to stand on its own as a separate example. It should also be noted that although a dependent claim in the claims refers to a particular combination with one or more other claims, other examples may also include a combination of the dependent claim with the subject-matter of any other dependent or independent claim. Such combinations are hereby explicitly proposed, unless it is stated in individual cases that a specific combination is not intended. Furthermore, features of a claim are also intended to be included for any other independent claim, even if that claim is not directly defined as dependent on that other independent claim.
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Ausrücksystemrelease system
- 105105
- Ringzylinderring cylinder
- 110110
- HalteplatteRetaining plate
- 115115
- KolbenPistons
- 120120
- Innenumfassungswandunginner wall
- 125125
- Außenumfassungswandungouter wall
- 130130
- Dichtungselementsealing element
- 135135
- Führungsbandguide band
- 140140
- Arbeitsraumworking space
- 145145
- Ausrücklagerrelease bearing
- 150150
- Vorspannfederbias spring
- 155155
- Herkömmliche WegmessvorrichtungConventional displacement measuring device
- 160160
- GehäuseHousing
- 165165
- Erste Messkomponente/SensorFirst measuring component/sensor
- 170170
- Zweite Messkomponente/SignalgeberSecond measuring component/signal transmitter
- 175175
- Erste FührungFirst Guide
- 185185
- Halterungbracket
- 190190
- Halteelementholding element
- 195195
- Messwegmeasuring path
- 200200
- Zweite FührungSecond Guide
- 210210
- Nutgroove
- 220220
- Führungselementguide element
- 230230
- Blattfederleaf spring
- 240240
- Rastelementlocking element
- 250250
- Linieline
- 255255
- Erfindungsgemäße WegmessvorrichtungDisplacement measuring device according to the invention
- 260260
- ZackenPink
- 270270
- Schraubenfedercoil spring
- 280280
- Ausbuchtungbulge
- 290290
- StiftPen
- 300300
- Ausrückwegway out
- 310310
- Verschleißwegwear path
- 320320
- Sollbruchstellepredetermined breaking point
- 330330
- Anschlagblockstop block
- 340340
- Rückseiteback
- 400400
- Reibbelagfriction lining
- 410410
- Anschlagblockstop block
- AA
- Axiale BewegungsrichtungAxial direction of movement
- BB
- Bewegungsachsemotion axis
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021203731.3A DE102021203731A1 (en) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Release system for actuating a clutch and displacement measuring device for measuring a position of a piston along an axial direction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021203731.3A DE102021203731A1 (en) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Release system for actuating a clutch and displacement measuring device for measuring a position of a piston along an axial direction |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021203731A1 true DE102021203731A1 (en) | 2022-10-20 |
Family
ID=83447100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021203731.3A Pending DE102021203731A1 (en) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Release system for actuating a clutch and displacement measuring device for measuring a position of a piston along an axial direction |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021203731A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH674058A5 (en) | 1986-10-22 | 1990-04-30 | Festo Kg | |
DE102006060871A1 (en) | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Actuator system for a motor vehicle's clutch, especially a hybrid vehicle, has a control device, a piston device and a device for detecting a position |
DE102009048272B3 (en) | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Sick Ag | Method for positioning magnetic sensor attached to industrial robot, involves detecting measurement signal indicating space between sensor and magnet during movement along sliding path to calculate sensor regulation position |
EP3361106B1 (en) | 2015-10-08 | 2020-12-02 | SMC Corporation | Sensor fixture |
-
2021
- 2021-04-15 DE DE102021203731.3A patent/DE102021203731A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH674058A5 (en) | 1986-10-22 | 1990-04-30 | Festo Kg | |
DE102006060871A1 (en) | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag | Actuator system for a motor vehicle's clutch, especially a hybrid vehicle, has a control device, a piston device and a device for detecting a position |
DE102009048272B3 (en) | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Sick Ag | Method for positioning magnetic sensor attached to industrial robot, involves detecting measurement signal indicating space between sensor and magnet during movement along sliding path to calculate sensor regulation position |
EP3361106B1 (en) | 2015-10-08 | 2020-12-02 | SMC Corporation | Sensor fixture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60220199T2 (en) | brake adjuster | |
EP2205883B1 (en) | Slave cylinder and release system | |
EP2326853B1 (en) | Actuator for a dual clutch | |
EP2739872B1 (en) | Hydraulic cylinder, in particular for a clutch-operating device in a motor vehicle | |
EP2920036B1 (en) | Master cylinder arrangement with activation detection for a vehicle brake system | |
DE4320204A1 (en) | Actuator for a motor vehicle friction clutch | |
DE102005049056B4 (en) | Clutch Actuator | |
EP1365167B1 (en) | Actuating device for a friction clutch for a motor vehicle | |
DE102016014483A1 (en) | Master brake cylinder arrangement with position sensor element and coupling arrangement therefor | |
WO2018077463A1 (en) | Central release mechanism, actuatable by a pressure medium, for a motor vehicle clutch | |
WO2009049580A1 (en) | Slave cylinder and release system | |
DE102014203514A1 (en) | Actuation device for a clutch | |
DE10018633A1 (en) | Actuator for a friction clutch | |
DE102021203731A1 (en) | Release system for actuating a clutch and displacement measuring device for measuring a position of a piston along an axial direction | |
EP2220391B1 (en) | Pressure plate assembly, particularly for a friction clutch having automatic wear compensation | |
DE102020109453A1 (en) | Electrically controllable actuation unit for a motor vehicle brake system, brake booster with such an electrically controllable actuation unit and motor vehicle brake system with such a brake booster | |
DE102016002823A1 (en) | Sensor device for a Kupplungszentralausrücker, Kupplungszentralausrücker and methods for operating the sensor device | |
DE102012211876A1 (en) | Hydraulic actuator device for tractor clutch, has mechanism producing spacing between clutch release sleeve and clutch tongue, and another mechanism adjusting and determining spacing between clutch release sleeve and clutch tongue | |
DE10120662A1 (en) | Coupling system comprises coupling arrangement, control, selector, path and torque sensors. | |
DE10034530C1 (en) | Arrangement, to disconnect coupling, has coupling casing and disconnection bearing with disconnection elements and bias springs between adjustment sleeve and end plate fixed to bearing sleeve | |
DE102011016004B4 (en) | Central engagement device with two partial engagement systems for actuating a friction clutch of vehicles | |
DE102020201277A1 (en) | Release system and displacement measuring device for measuring a position of a piston in an axial direction | |
DE102016213366A1 (en) | Displacement gauge for a clutch slave cylinder | |
EP2087252B1 (en) | Friction clutch for the drivetrain of a motor vehicle | |
DE102021201897A1 (en) | concentric slave cylinder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |