WO2005119079A1 - Einrichtung zur erfassung der wegposition eines kupplungskolbens zur kupplungsbetätigung, der in einer rotierenden kupplung angeordnet ist - Google Patents

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    • F16D13/75—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters
    • F16D13/757—Features relating to adjustment, e.g. slack adjusters the adjusting device being located on or inside the clutch cover, e.g. acting on the diaphragm or on the pressure plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/18—Sensors; Details or arrangements thereof

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting the position of a clutch piston for clutch actuation, which is arranged in a rotating clutch, according to the preamble of patent claim 1.
  • Clutches in particular friction clutches, as are known from the prior art, for example from DE 19826068 A1, generally comprise an actuating device which acts on a release bearing in order to release the frictional engagement.
  • the release bearing acts against a diaphragm spring, which releases a pressure plate, which is under prestress of the diaphragm spring, against the friction disk of the clutch, whereby the clutch is opened.
  • the actuating device for the release bearing required in such a construction is fixed stationary on the transmission, which results in disadvantageous reaction forces on the transmission housing or on the crankshaft of the engine.
  • the actuating device for a friction clutch comprising a clutch disc and a spring device is arranged on the clutch in such a way that it engages with the clutch disc and the spring device around the input shaft of the transmission rotated;
  • the actuating means for the actuating device is supplied from a non-rotating part on the gearbox of the actuating device, preferably via a sleeve which extends from the actuating device into a region of the gearbox housing.
  • the spring device is adjustable by a piston which is arranged axially displaceably in a cylinder formed on the rotating clutch.
  • the construction according to DE 101 02300 A1 has the advantage that the forces occurring when the clutch is actuated are no longer transmitted to the housing. Furthermore, a release bearing between the clutch and the actuating device is advantageously no longer required.
  • the present invention has for its object to provide a device for detecting the position of a clutch piston for clutch actuation, which is arranged axially displaceably in a rotating clutch, in which sealing and manufacturing effort is minimized.
  • the position of a piston is to be detected, which is arranged axially displaceably in a cylinder formed in a rotating clutch.
  • the sensor device comprises a magnet, which is preferably arranged in the inner diameter of the piston, and a sensor arranged in or on the gear housing for detecting the position of the magnet.
  • the necessary electronics can also be arranged in or on the gear housing.
  • An inductive sensor is particularly suitable as a sensor.
  • the magnet is designed as a ring magnet; the sensor is located between the drive shaft and the inside diameter of the cylinder and detects the movement of the ring magnet through the aluminum wall.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a friction clutch having a sensor device according to the invention and FIG. 2 shows an enlarged view of the sensor device according to FIG. 1.
  • a friction clutch 1 which is arranged in a clutch bell 2 and has a clutch disc 3, a coil spring 4 serving as a damping element and a pressure plate 5.
  • the clutch disc 3 is connected to the input shaft (drive shaft) 6 of the transmission 7 in a rotationally fixed manner.
  • the pressure plate 5 is held under constant pretension by a diaphragm spring 8 supported on the housing 9 and thereby presses the clutch disc 3 against a flywheel, not shown, which is permanently connected to the drive motor.
  • a part of the housing 9 is formed by a cylinder 10, the cylinder wall of which extends approximately parallel to the input shaft 6, a piston 11 being arranged axially displaceably along the axis of rotation 12 of the clutch 1 within the cylinder 10.
  • the piston 11 has a projection 13 which interacts with the diaphragm spring 8.
  • a spring 15 is arranged between the piston 11 and the cylinder base 14, which pushes the piston 11 away from the cylinder base 14 and holds it in its rest position in the unactuated state.
  • the piston 11 is actuated and moved to the left in that actuating means is fed from a storage container (not shown) into the space between the piston 11 and the cylinder base 14 via a passage line 16 and a connecting line 17 to the transmission 1.
  • a sensor device for detecting the position of the piston 11 rotating with the clutch 1, which comprises a ring magnet 18 and a sensor 19.
  • the ring magnet 18 is arranged in the inner diameter of the piston 11; according to the invention the sensor is arranged between the drive shaft 4 and the cylinder wall 10 and detects the position of the ring magnet 18 and thus the position of the piston 11 within the cylinder 10.
  • an inductive sensor is provided as the sensor 19, which can detect the position of the ring magnet 18 through the housing, which is usually made of aluminum.
  • the housing which is usually made of aluminum.
  • a further element can be provided, for example, instead of the ring magnet 18, for example a ring made of noble metal.
  • FIG. 2 shows an enlarged section from FIG. 1, the same reference numerals being used for the same components.
  • diaphragm spring 9 housing 10 cylinder 11 piston 12 axis of rotation of the coupling 13 projection 14 cylinder base 15 spring 16 passage line 17 connecting line 18 ring magnet 19 sensor

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Abstract

Es wird eine Einrichtung zur Erfassung der Wegposition eines Kupplungskolbens (11) zur Kupplungsbetätigung vorgeschlagen, der in einer rotierenden Kupplung (1) axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Erfassung der Wegposition des Kupplungskolbens (11) berührungslos erfolgt.

Description

Einrichtung zur Erfassung der Weαposition eines Kupplunαskolbens zur KUPP- lunαsbetätiαunα. der in einer rotierenden Kupplung angeordnet ist
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der Wegposition eines Kupplungskolbens zur Kupplungsbetätigung, der in einer rotierenden Kupplung angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Kupplungen, insbesondere Reibungskupplungen, wie sie aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 19826068 A1 , bekannt sind, umfassen in der Regel eine Betätigungsvorrichtung, welche auf ein Ausrücklager einwirkt, um den Reibschluss zu lösen. Hierbei wirkt das Ausrucklager gegen eine Membranfeder, welche eine unter Vorspannung der Membranfeder an der Reibscheibe der Kupplung anliegende Druckplatte von der Reibscheibe freigibt, wodurch die Kupplung geöffnet wird. Üblicherweise wird die Betätigungsvorrichtung für das bei einer derartigen Konstruktion erforderliche Ausrücklager stationär am Getriebe befestigt, was in nachteiliger Weise in Reaktionskräften auf das Getriebegehäuse bzw. auf die Kurbelwelle des Motors resultiert.
Dieses Problem besteht bei einer Anordnung gemäß der DE 101 02 300 A1 der Anmelderin nicht, bei der die Betätigungsvorrichtung für eine eine Kupplungsscheibe und eine Federeinrichtung umfassende Reibungskupplung derart an der Kupplung angeordnet ist, dass sie mit der Kupplungsscheibe und der Federeinrichtung um die Eingangswelle des Getriebes rotiert; das Betätigungsmittel für die Betätigungsvorrichtung wird von einem nicht rotierenden Teil am Getriebe der Betätigungsvorrichtung zugeführt, vorzugsweise über eine Hülse, die von der Betätigungsvorrichtung bis in einen Bereich des Getriebegehäuses hineinreicht. Im Rahmen der DE 101 02300 A1 wird vorgeschlagen, dass die Federeinrichtung von einem Kolben verstellbar ist, der in einem an der rotierenden Kupplung ausgebildeten Zylinder axial verschiebbar angeordnet ist. Die Konstruktion gemäß der DE 101 02300 A1 weist den Vorteil auf, dass die bei der Betätigung der Kupplung auftretenden Kräfte nicht mehr auf das Gehäuse übertragen werden.. Des weiteren wird ein Ausrücklager zwischen der Kupplung und der Betätigungsvorrichtung in vorteilhafter Weise nicht mehr benötigt.
Um die Wegposition des Kolbens zu erfassen, wird vorgeschlagen, mehrere mit dem Kolben verbundene Stangen einzusetzen, welche gemeinsam einen Schleifring tragen, wobei die Stangen und der Kolben sich in ihrer axialen Bewegung gegenseitig mitnehmen. Ferner ist ein Gleitschuh einer Wegmesseinrichtung vorgesehen, welcher mit den Stangen und somit indirekt mit dem Kolben in Kontakt steht. Diese Konstruktion erfordert in nachteiliger eise viele Bauteile und einen hohen Abdichtungsaufwand, was wiederum einen unerwünschten Einfluss auf die Herstellungskosten hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erfassung der Wegposition eines Kupplungskolbens zur Kupplungsbetätigung, der in einer rotierenden Kupplung axial verschiebbar angeordnet ist, anzugeben, bei der Abdichtungs- und Herstellungsaufwand minimiert wird. Insbesondere soll die Wegposition eines Kolbens erfasst werden, der in einem in einer rotierenden Kupplung ausgebildeten Zylinder axial verschiebbar angeordnet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor. Demnach wird eine Einrichtung zur Erfassung der Wegposition eines Kupplungskolbens zur Kupplungsbetätigung, der in einer rotierenden Kupplung axial verschiebbar angeordnet ist, vorgeschlagen, bei der die Erfassung der Wegposition des Kupplungskolbens berührungslos erfolgt.
Gemäß einer bevorzugen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sensoreinrichtung einen Magneten, der vorzugsweise im inneren Durchmesser des Kolbens angeordnet ist und einen im bzw. am Getriebegehäuse angeordneten Sensor zur Erfassung der Lage des Magneten. Die notwendige Elektronik kann ebenfalls im bzw. am Getriebegehäuse angeordnet sein. Als Sensor ist ein induktiver Sensor besonders geeignet.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption werden die nach dem Stand der Technik benötigten Dichtungen nicht mehr benötigt. Auf diese Weise kann kostengünstig und bauraumsparend eine exakte Erfassung der Wegposition des Kolbens erzielt werden.
Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Magnet als Ringmagnet ausgebildet; der Sensor ist zwischen der Antriebswelle und dem Zylinder-Innendurchmesser angeordnet und erfasst die Bewegung des Ringmagneten durch die Aluminium-Wand.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung aufweisenden Reibungskupplung und Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der Sensoreinrichtung gemäß Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine Reibungskupplung 1 gezeigt, welche in einer Kupplungsglocke 2 angeordnet ist und eine Kupplungsscheibe 3, eine als Dämpfungselement dienende Schraubenfeder 4 und eine Druckplatte 5 aufweist. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Kupplungsscheibe 3 mit der Eingangswelle (Antriebswelle) 6 des Getriebes 7 drehfest verbunden. Ferner wird die Druckplatte 5 von einer am Gehäuse 9 abgestützten Membranfeder 8 unter ständiger Vorspannung gehalten und drückt dadurch die Kupplungsscheibe 3 gegen ein nicht dargestelltes Schwungrad, welches permanent mit dem Antriebsmotor verbunden ist.
Ein Teil des Gehäuses 9 ist durch einen Zylinder 10 gebildet, dessen Zylinderwand in etwa parallel zur Eingangswelle 6 verläuft, wobei innerhalb des Zylinders 10 ein axial entlang der Rotationsachse 12 der Kupplung 1 verschiebbar Kolben 11 angeordnet ist. Der Kolben 11 weist einen Vorsprung 13 auf, der mit der Membranfeder 8 zusammenwirkt. Ferner ist zwischen dem Kolben 11 und dem Zylinderboden 14 eine Feder 15 angeordnet, die den Kolben 11 vom Zylinderboden 14 wegdrückt und in seine Ruheposition im unbetä- tigten Zustand hält. Der Kolben 11 wird dadurch betätigt und nach links bewegt, indem über eine Durchlassleitung 16 und eine Verbindungsleitung 17 zum Getriebe 1 Betätigungsmittel von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter in den Raum zwischen dem Kolben 11 und den Zylinderboden 14 zugeführt wird.
Gemäß der Erfindung ist zur Erfassung der Wegposition des mit der Kupplung 1 rotierenden Kolbens 11 eine Sensoreinrichtung vorgesehen, welche einen Ringmagneten 18 und einen Sensor 19 umfasst. Der Ringmagnet 18 ist im inneren Durchmesser des Kolbens 11 angeordnet; gemäß der Erfindung ist der Sensor zwischen der Antriebswelle 4 und der Zylinderwand 10 angeordnet und erfasst die Position des Ringmagneten 18 und somit die Position des Kolbens 11 innerhalb des Zylinders 10.
Als Sensor 19 ist gemäß der Erfindung ein induktiver Sensor vorgesehen, welcher durch das üblicherweise aus Aluminium hergestellte Gehäuse die Lage des Ringmagneten 18 erfassen kann. In Abhängigkeit von der Gehäusezusammensetzung kann beispielsweise anstelle des Ringmagneten 18 ein weiteres Element vorgesehen sein, beispielsweise ein Ring aus Edelmetall.
In Fig. 2, die einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 zeigt, ist die erfindungsgemäße Anordnung der Sensoreinrichtung verdeutlicht, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind.
Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung, sowie jede Ausgestaltung der Sensoreinrichtung in Abhängigkeit von den Materialien, durch die die Lage des Kolbens berührungslos erfasst werden soll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion der Sensoreinrichtung, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.
Bezuoszeichen
1 Reibungskupplung
2 Kupplungsglocke
3 Kupplungsscheibe
4 Schraubenfeder
5 Druckplatte
6 Eingangswelle 7 Getriebe
8 Membranfeder 9 Gehäuse 10 Zylinder 11 Kolben 12 Rotationsachse der Kupplung 13 Vorsprung 14 Zylinderboden 15 Feder 16 Durchlassleitung 17 Verbindungsleitung 18 Ringmagnet 19 Sensor

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur Erfassung der Wegposition eines Kupplungskolbens (11) zur Kupplungsbetätigung, der in einer rotierenden Kupplung (1) axial verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Wegposition des Kupplungskolbens (11) berührungslos erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie einen im inneren Durchmesser des Kolbens (11) angeordneten Ringmagneten (18) aufweist, dessen axiale Position von einem außerhalb der Kupplung (1 ) angeordneten Sensor (19) erfassbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (19) im bzw. am Gehäuse des Getriebes (7) angeordnet ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeic net, dass der Sensor (19) als induktiver Sensor ausgebildet ist.
5. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Erfassung der Wegposition eines Kupplungskolbens (11) zur Kupplungsbetätigung, wobei der Kupplungskolben innerhalb der Kupplung (1) in einem Zylinder (10) entlang der Rotationsachse (12) der Kupplung (1) axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Zylinderwand in etwa parallel zur Antriebswelle (6) verläuft und wobei der Sensor (19) zwischen der Antriebswelle (6) und der Zylinderwand des Zylinders (10) angeordnet ist.
PCT/EP2005/005571 2004-06-03 2005-05-24 Einrichtung zur erfassung der wegposition eines kupplungskolbens zur kupplungsbetätigung, der in einer rotierenden kupplung angeordnet ist WO2005119079A1 (de)

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