WO2015058760A2 - Kolben-zylinder-anordnung, insbesondere für eine kupplungsbetätigungseinrichtung eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Kolben-zylinder-anordnung, insbesondere für eine kupplungsbetätigungseinrichtung eines kraftfahrzeuges Download PDF

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    • 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
    • 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

Definitions

  • Piston-cylinder arrangement in particular for a clutch actuator of a motor vehicle
  • the invention relates to a piston-cylinder arrangement, in particular for a Kupplungsbetä- t Trents adopted a motor vehicle, consisting of a housing formed as a concentric cylinder, which spans an annular pressure chamber in which a piston is mounted axially movable, with a release bearing in is an operative connection, wherein one, a position of the release bearing detecting distance measuring unit between a fixedly connected to the release bearing holder and the housing is arranged.
  • slave cylinders In clutch actuation systems, which are used in motor vehicles, slave cylinders are used which have a cylindrically shaped housing, wherein the housing has in its interior an annular pressure chamber in which an axially movable piston is mounted. This piston is filled with a seal in the direction of a hydraulic line, which connects the slave cylinder to a master cylinder actuated by a clutch actuator.
  • the clutch actuator By the operation of the clutch actuator, the hydraulic fluid is pressed from an interior of the master cylinder in a hydraulic line and from this into the slave cylinder, wherein the piston moves through the hydraulic fluid and thus via a release bearing, with which the piston of the slave cylinder is in operative connection, the Clutch is actuated.
  • Such slave cylinders are preferably installed in manually operated transmissions.
  • a linear path measuring unit is arranged on the release bearing, which is designed as a digital switching unit and which consist of an electronic reading unit and fastening devices. Due to the measuring principle used in the digital switching unit, the digital switching unit is oriented approximately perpendicular to the extension direction of the slave cylinder. To determine the position of the release bearing and thus the piston of the slave cylinder, the digital switching unit sends a signal to an external electronics, which converts them into a path information. Although such a digital switching unit can be used as standard, it is very expensive. In addition, this requires a variety of fasteners that require a large amount of space.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a piston-cylinder assembly for a clutch actuator with a displacement measuring device, which requires only a small space and yet outputs an accurate position signal of the release bearing or piston of the slave cylinder.
  • the path measuring unit comprises a sensor which is externally fixedly mounted on the cylinder designed as a housing, wherein on the sensor a linear locking unit is placed, which extends parallel to the direction of the release bearing and on the holder of the release bearing attacks.
  • the senor is a magnetic or inductive position sensor
  • the movably formed, linear locking unit carries a standing with a sensor unit in operative connection sensor element, which changes its position relative to the position of the release bearing linearly to the sensor unit.
  • the linear locking unit engages in an interior space of the sensor housing, on which the sensor circuit is stationarily positioned.
  • the sensor housing carrying the sensor unit and the locking unit is firmly connected to the cylindrical housing of the slave cylinder and thus requires only one attachment point, which simplifies the manufacturing process.
  • the linear locking unit comprises a locking pin, which is resiliently mounted relative to a projection of the bracket.
  • the linear locking unit is locked with a, the sensor element opposite end to the projection of the holder of the release bearing and is actuated by the latter.
  • the sensor circuit preferably together with a sensor evaluation electronics, is arranged on a carrier element which extends in the sensor housing parallel to the direction of movement of the sensor element.
  • the positioning of the sensor circuit within the sensor housing further reduces installation space, so that the piston-cylinder arrangement can be reduced in its overall extent.
  • the linear locking unit is partially surrounded by a cylinder housing, which engages in the sensor housing.
  • the locking unit can be attached to the sensor housing in only one assembly step.
  • the cylinder housing of the locking unit is formed on the, attacking the projection of the bracket end spherical or cylindrical.
  • the spherical configuration facilitates adaptation of the cylinder housing of the locking unit to the projection of the holder of the release bearing, whereby a secure concern of the cylinder housing is ensured on the projection during the life of the sensor.
  • FIG. 1 schematic illustration of a clutch actuation system
  • FIG. 3 a first detail of the embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a second detailed representation of the exemplary embodiment of the piston / cylinder arrangement according to the invention
  • FIG. 5 an embodiment of the sensor
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through the sensor according to FIG. 5,
  • FIG. 7 a first external view of the sensor
  • FIG. 8 a second external view of the sensor.
  • FIG. 1 the structure of a hydraulically actuated Kupplungsbetusch whyssys- system 1 is shown schematically.
  • a clutch pedal 2 acts on the donor side 3 on a master cylinder 4.
  • the piston 5 of the master cylinder 4 is moved along an actuator path to the right, whereby the volume of the hydraulic cylinder 6 contained in the master cylinder 4 changes, creating a pressure p in the master cylinder.
  • 4 is constructed, which is transmitted via the hydraulic fluid 6 via a hydraulic line 7 to the slave side 8 of the clutch actuation system 1.
  • the hydraulic line 7 is adapted with respect to their length and design of the installation space situation of the motor vehicle.
  • the hydraulic line 7 is connected via a connector 9 to a slave cylinder 10.
  • On the slave side 8 causes the pressure p of the hydraulic fluid 6 in the slave cylinder 10, a path change, which is transmitted to a clutch 1 1 to operate them.
  • the piston 12 of the slave cylinder 10 is movably mounted in a cylinder 37 designed as a housing.
  • the pressure p which builds up the hydraulic fluid 6 in the slave cylinder 10, moves the piston 12 and actuates a release bearing 13, which is about disc springs 14 with the clutch 1 1 in operative connection.
  • the slave cylinder 10 is shown in an external view in FIG.
  • a housing cylinder 37 made of steel.
  • On a collar 15 of the cylinder 12 extends radially outwardly a, an opening 17 having sensor receptacle 16.
  • a sensor 18 is inserted.
  • the sensor 18 consists of a sensor unit 19 and a linear locking unit 20.
  • the linear locking unit 20 is located on a jump 21 an annular support 22, which is fixedly connected to the release bearing 13 and projects radially outward.
  • a bellows 23 is arranged, which surrounds the cylinder 37.
  • a preload spring 24 is arranged below the bellows 23, which presses the holder 22 against an inner ring 25 of the release bearing 13.
  • rolling elements 28 are arranged, which allow movement of the release bearing 13 with the clutch 1 1.
  • FIG 4 shows once again a longitudinal section through the slave cylinder 10.
  • the sensor 18 extends parallel to the direction of movement of the piston 12, which only requires a small space.
  • the sensor 18 is connected via a plug connection 31 to an external, not shown control electronics.
  • the sensor 18 is conveniently arranged in the region of the connector 9, which requires a relatively large amount of space due to its radial distance from the axis of the slave cylinder 10. The arrangement of the sensor 18 in this area uses the space created by the connector 9 space without additional space.
  • the sensor 18 consists of the sensor housing 30 and the locking unit 20, wherein a locking pin 32 extends from the locking unit 20 into the interior of the sensor housing 30.
  • a magnet 33 is arranged at the top of the locking pin 32.
  • the locking pin 32 is biased by a spring 34 against the projection 21 of the bracket 22 of the release bearing 13.
  • the movement of the piston 12 and thus of the release bearing 13 is transmitted via the projection 21 to the locking pin 32 with the magnet 33 located at its tip, which moves on a linear path which is parallel to the axis of the housing 12 formed as a cylinder.
  • a carrier element 35 is arranged, which is positioned parallel to the direction of movement of the locking pin 32.
  • This support member 35 carries a not further shown Hall element, which emits a switching signal when the magnet 33 moves past this. From these switching signals from the external control electronics conclusions about the position of the piston 12 of the Nehmerzy- Linders 10 pulled.
  • a sensor evaluation electronics can also be positioned on the carrier element 35. From this representation it can be seen that the sensor 18 has a sensor housing 30, which comprises the sensor unit, not shown, wherein the locking unit 20 protrudes with a cylinder housing 29 in the interior of the sensor housing 30.
  • the sensor housing 30 For mounting the sensor 18 on the slave cylinder 10, the sensor housing 30 is inserted into the opening 17 of the collar 15 of the housing 12 formed as a cylinder, the locking unit 20 presses against the spring force of the spring 35 against the projection 21 of the holder 22 of the release bearing 13.
  • the cylinder housing 19 of the locking unit 20 at the the projection 21 facing the end of a flat surface, as shown in Figure 7. This end may be formed according to Figure 8 but also spherical. In particular, this is advantageous if the projection 21 has a recess, not shown, in which the cylinder housing 29 of the locking unit 20 engages firmly.
  • a position sensor is not limited to a Hall sensor, but allows, for example, the use of an inductive sensor.
  • the magnet is replaced by a metallically conductive target, for example made of aluminum, which moves linearly in an electromagnetic field spanned by an inductive sensor in order to determine the position of the slave cylinder 10.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeug, bestehend aus einem, als Gehäuse ausgebildeten, konzentrischen Zylinder, welcher einen ringförmigen Druckraum aufspannt, in welchem ein Kolben axial beweglich gelagert ist, der mit einem Ausrücklager in einer Wirkverbindung steht, wobei eine, eine Position des Ausrücklagerserfassende Wegmesseinheit zwischen einer mit dem Ausrücklager fest verbundenen Halterung und dem Gehäuse angeordnet ist. Bei einer Kolben-Zylinder-Anlage, welche nur wenig Bauraum beansprucht, umfasst die Wegmesseinheit einen Sensor, welche an dem als Gehäuse ausgebildeten Zylinder fest positioniert ist, wobeiauf dem Sensor eine lineare Arretierungseinheit aufgesetzt ist, welche sich parallel zur Wegrichtung des Ausrücklagers erstreckt und an der Halterung des Ausrücklagers angreift.

Description

Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere für eine Kupplungsbetä- tigungseinrichtung eines Kraftfahrzeug, bestehend aus einem, als Gehäuse ausgebildeten, konzentrischen Zylinder, welcher einen ringförmigen Druckraum aufspannt, in welchem ein Kolben axial beweglich gelagert ist, der mit einem Ausrücklager in einer Wirkverbindung steht, wobei eine, eine Position des Ausrücklagers erfassende Wegmesseinheit zwischen einer mit dem Ausrücklager fest verbundenen Halterung und dem Gehäuse angeordnet ist.
In Kupplungsbetätigungssystemen, welche in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, werden Nehmerzylinder benutzt, die ein zylinderförmig ausgebildetes Gehäuse aufweisen, wobei das Gehäuse in seinem Innenraum einen ringförmigen Druckraum aufweist, in welchem ein axial beweglicher Kolben gelagert ist. Dieser Kolben ist in Richtung einer Hydraulikleitung, welche den Nehmerzylinder mit einem von einem Kupplungsaktor betätigten Geberzylinder verbindet, mit einer Dichtung besetzt. Durch die Betätigung des Kupplungsaktors wird aus einem Inneren des Geberzylinders die Hydraulikflüssigkeit in eine Hydraulikleitung und aus dieser in den Nehmerzylinder gedrückt, wobei sich der Kolben durch die Hydraulikflüssigkeit bewegt und somit über ein Ausrücklager, mit welchem der Kolben des Nehmerzylinders in einer Wirkverbindung steht, die Kupplung betätigt wird. Solche Nehmerzylinder werden vorzugsweise in manuell betätigten Getrieben verbaut.
Zur Bestimmung des Ausrückweges des Ausrücklagers bzw. des Kolbens des Nehmerzylinders ist an dem Ausrücklager eine lineare Wegmesseinheit angeordnet, welche als digitale Schalteinheit ausgebildet ist und die aus einer elektronischen Leseeinheit und Befestigungseinrichtungen bestehen. Auf Grund des, in der digitalen Schalteinheit verwendeten Messprinzips ist die digitale Schalteinheit annähernd senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Nehmerzylinders ausgerichtet. Um die Position des Ausrücklagers und somit des Kolbens des Nehmerzylinders festzustellen, sendet die digitale Schalteinheit an eine außen liegende Elektronik ein Signal, das diese in eine Weginformation umwandelt. Eine solche digitale Schalteinheit ist zwar standardmäßig einsetzbar, ist aber sehr teuer. Darüber hinaus benötigt diese eine Vielzahl von Befestigungseinrichtungen, die einen großen Bauraum beanspruchen. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kolben-Zylinder-Anordnung für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung mit einer Wegmesseinrichtung anzugeben, welche nur einen kleinen Bauraum beansprucht und trotzdem ein genaues Positionssignal des Ausrücklagers bzw. Kolbens des Nehmerzylinders ausgibt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Wegmesseinheit einen Sensor umfasst, welcher an dem als Gehäuse ausgebildeten Zylinder außen fest positioniert ist, wobei auf den Sensor eine lineare Arretiereinheit aufgesetzt ist, welche sich parallel zur Wegrichtung des Ausrücklagers erstreckt und an der Halterung des Ausrücklagers angreift. Eine solche Lösung hat den Vorteil, dass der, für den Nehmerzylinder benötigter Bauraum in einer Kupplungsbetätigungseinrichtung wesentlich verringert wird, da der Sensor sich mit der axialen Ausrichtung des Nehmerzylinders erstreckt. Bei der Montage werden nur zwei Befestigungspunkte notwendig, was den Montageaufwand verringert und die Herstellungskosten der Kolben-Zylinder-Anordnung reduziert. Trotz dieser einfachen Anordnung wird die Betriebssicherheit des Sensors gewährleitet und eine präzise Steuerung der Kupplung ermöglicht.
Vorteilhafterweise ist der Sensor als magnetischer oder induktiver Positionssensor
ausgebildet, wobei die beweglich ausgebildete, lineare Arretiereinheit ein, mit einer Sensoreinheit in einer Wirkverbindung stehendes Sensorelement trägt, welches in Abhängigkeit von der Position des Ausrücklagers seine Stellung zur Sensoreinheit linear verändert. Somit erfolgt die Wegmessung des magnetischen oder induktiven Positionssensors über eine lineare Beweglichkeit des Positionssensors. Solche Positionssensoren sind käuflich kostengünstig zu erwerben, so dass keine Extrasensoren von dem Hersteller der Kupplung für dieses Anwendungsgebiet entwickelt werden müssen.
In einer ersten Ausgestaltung greift die lineare Arretiereinheit in einen Innenraum des Sensorgehäuses ein, an welchem die Sensorschaltung ortsfest positioniert ist. Das die Sensoreinheit und die Arretiereinheit tragende Sensorgehäuse ist fest mit dem zylinderförmigen Gehäuse des Nehmerzylinders verbunden und benötigt somit nur einen Befestigungspunkt, was den Herstellungsprozess vereinfacht.
Eine besonders kostengünstige Kolben-Zylinder-Anordnung wird ermöglicht, wenn die lineare Arretiereinheit einen Arretierstift umfasst, welcher gegenüber einem Vorsprung der Halterung federnd gelagert ist. ln einer Variante ist die lineare Arretiereinheit mit einem, dem Sensorelement entgegen gesetzten Ende an den Vorsprung der Halterung des Ausrücklagers arretiert und wird von diesem betätigt. Durch die Anlage der Arretiereinheit an dem Vorsprung der fest mit dem Ausrücklager verbundenen Halterung wird die Bewegung des Ausrücklagers auf die Arretiereinheit und somit auf die Sensoreinheit übertragen.
Vorteilhafterweise ist die Sensorschaltung, vorzugsweise gemeinsam mit einer Sensorauswerteelektronik, auf einem Trägerelement angeordnet, welches sich in dem Sensorgehäuse parallel zur Bewegungsrichtung des Sensorelements erstreckt. Durch die Positionierung der Sensorschaltung innerhalb des Sensorgehäuses wird weiterhin Bauraum reduziert, so dass die Kolben-Zylinder-Anordnung in ihrer Gesamtausdehnung verkleinert werden kann.
In einer Ausgestaltung ist die lineare Arretiereinheit teilweise von einem Zylindergehäuse umgeben ist, welches in das Sensorgehäuse eingreift. Mittels dieses Zylindergehäuses kann die Arretiereinheit in nur einem Montageschritt an dem Sensorgehäuse befestigt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Zylindergehäuse der Arretiereinheit an dem, den Vorsprung der Halterung angreifenden Ende kugel- oder zylinderförmig ausgebildet. Insbesondere die kugelförmige Ausbildung erleichtert eine Anpassung des Zylindergehäuses der Arretiereinheit an den Vorsprung der Halterung des Ausrücklagers, wodurch ein sicheres Anliegen des Zylindergehäuses an dem Vorsprung während der Lebensdauer des Sensors gewährleistet wird.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
Figur 1 : Prinzipdarstellung eines Kupplungsbetätigungssystems,
Figur 2: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung,
Figur 3: eine erste Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Kolben- Zylinder-Anordnung, Figur 4: eine zweite Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung,
Figur 5: ein Ausführungsbeispiel des Sensors,
Figur 6: ein Längsschnitt durch den Sensor gemäß Figur 5,
Figur 7: eine erste Außenansicht des Sensors,
Figur 8: eine zweite Außenansicht des Sensors.
Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Figur 1 ist schematisch der Aufbau eines hydraulisch betätigten Kupplungsbetätigungssys- tems 1 dargestellt. Ein Kupplungspedal 2 wirkt dabei auf der Geberseite 3 auf einen Geberzylinder 4. Dabei wird der Kolben 5 des Geberzylinders 4 entlang eines Aktorweges nach rechts verfahren, wodurch sich das Volumen der im Geberzylinder 4 enthaltenen Hydraulikflüssigkeit 6 verändert, wodurch ein Druck p in dem Geberzylinder 4 aufgebaut wird, der über die Hydraulikflüssigkeit 6 über eine Hydraulikleitung 7 zur Nehmerseite 8 des Kupplungsbetätigungs- systems 1 übertragen wird. Die Hydraulikleitung 7 ist bezüglich ihrer Länge und Bauform der Bauraumsituation des Kraftfahrzeuges angepasst.
Darüber hinaus ist die Hydraulikleitung 7 über einen Konnektor 9 an einen Nehmerzylinder 10 angeschlossen. Auf der Nehmerseite 8 verursacht der Druck p der Hydraulikflüssigkeit 6 in dem Nehmerzylinder 10 eine Wegänderung, die auf eine Kupplung 1 1 übertragen wird, um diese zu betätigen. Der Kolben 12 des Nehmerzylinders 10 ist dabei in einem als Gehäuse ausgebildeten Zylinder 37 beweglich gelagert. Der Druck p, welchen die Hydraulikflüssigkeit 6 in dem Nehmerzylinder 10 aufbaut, bewegt den Kolben 12 und betätigt ein Ausrücklager 13, welches über Tellerfedern 14 mit der Kupplung 1 1 in einer Wirkverbindung steht.
Der Nehmerzylinder 10 ist in einer Außenansicht in Figur 2 dargestellt. Dabei besteht der als Gehäuse ausgebildete Zylinder 37 aus Stahl. An einem Kragen 15 des Zylinders 12 erstreckt sich radial nach außen eine, eine Öffnung 17 aufweisende Sensoraufnahme 16. In diese Öffnung 17 ist ein Sensor 18 eingeführt. Der Sensor 18 besteht aus einer Sensoreinheit 19 und einer linearen Arretierungseinheit 20. Die lineare Arretierungseinheit 20 liegt an einem Vor- sprung 21 einer ringförmigen Halterung 22 an, die fest mit dem Ausrücklager 13 verbunden ist und radial nach außen ragt. Zwischen dem Kragen 15 des als Gehäuse ausgebildeten Zylinders 12 und dem Ausrücklager 13 ist ein Faltenbalg 23 angeordnet, welcher den Zylinder 37 umgibt.
Wie aus Figur 3 ersichtlich, in welcher ein Schnitt durch den Nehmerzylinder 10 dargestellt ist, ist unterhalb des Faltenbalges 23 eine Vorlastfeder 24 angeordnet, die die Halterung 22 gegen einen Innenring 25 des Ausrücklagers 13 drückt. Auf der anderen Seite greift der Kolben 12, welcher gegenüber der Hydraulikflüssigkeit 6 mittels einer axialen Dichtung 26 abgedichtet ist, am anderen Ende des Innenringes 25 des Ausrücklagers 13 an. Zwischen dem Innenring 25 und einem Außenring 27 des Ausrücklagers 13 sind Wälzkörper 28 angeordnet, die eine Bewegung des Ausrücklagers 13 mit der Kupplung 1 1 ermöglichen.
Figur 4 zeigt noch einmal einen Längsschnitt durch den Nehmerzylinder 10. Der Sensor 18 erstreckt sich parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens 12, was nur einen geringen Bauraum benötigt. Der Sensor 18 ist über eine Steckverbindung 31 mit einer außen liegenden, nicht weiter dargestellten Steuerelektronik verbunden. Der Sensor 18 ist komfortabel im Bereich des Konnektors 9 angeordnet, welcher aufgrund seines radialen Abstandes zur Achse des Nehmerzylinders 10 relativ viel Bauraum beansprucht. Die Anordnung des Sensors 18 in diesem Bereich nutzt den vom Konnektor 9 geschaffenen Bauraum ohne zusätzlichen Platzbedarf.
Ein Funktionsprinzip des Sensors 18 ist in Figur 5 dargestellt. Dabei besteht der Sensor 18 aus dem Sensorgehäuse 30 und der Arretiereinheit 20, wobei sich ein Arretierstift 32 aus der Arretiereinheit 20 in das Innere des Sensorgehäuses 30 erstreckt. An der Spitze des Arretierstiftes 32 ist ein Magnet 33 angeordnet. Der Arretierstift 32 ist mittels einer Feder 34 gegen den Vorsprung 21 der Halterung 22 des Ausrücklagers 13 vorgespannt. Die Bewegung des Kolbens 12 und somit des Ausrücklagers 13 wird über den Vorsprung 21 an den Arretierstift 32 mit dem an seiner Spitze angeordneten Magneten 33 übertragen, welcher sich auf einer linearen Bahn, die parallel zur Achse des als Gehäuse ausgebildeten Zylinders 12 verläuft, bewegt. In dem Sensorgehäuse 30 der Sensoreinheit ist ein Trägerelement 35 angeordnet, welches parallel zur Bewegungsrichtung des Arretierstiftes 32 positioniert ist. Dieses Trägerelement 35 trägt ein nicht weiter dargestelltes Hall-Element, welches ein Schaltsignal abgibt, wenn sich der Magnet 33 an diesem vorbei bewegt. Aus diesen Schaltsignalen werden von der externen Steuerelektronik Rückschlüsse auf die Position des Kolbens 12 des Nehmerzy- linders 10 gezogen. Vorteilhafterweise kann neben dem Hall-Element auch noch eine Sensorauswerteelektronik auf dem Trägerelement 35 positioniert sein. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass der Sensor 18 ein Sensorgehäuse 30 aufweist, welches die nicht weiter dargestellte Sensoreinheit umfasst, wobei die Arretier-einheit 20 mit einem Zylindergehäuse 29 in das Innere des Sensorgehäuses 30 hineinragt.
Zur Montage des Sensors 18 an dem Nehmerzylinder 10 wird das Sensorgehäuse 30 in die Öffnung 17 des Kragens 15 des als Gehäuses ausgebildeten Zylinders 12 eingeführt, wobei die Arretiereinheit 20 gegen die Federkraft der Feder 35 gegen den Vorsprung 21 der Halterung 22 des Ausrücklagers 13 drückt. Um eine gute Passgenauigkeit der Arretiereinheit 20 an dem Vorsprung 21 zu gewährleisten, weist das Zylindergehäuse 19 der Arretiereinheit 20 an dem, dem Vorsprung 21 zugewandten Ende eine ebene Fläche auf, wie in Figur 7 dargestellt. Dieses Ende kann gemäß Figur 8 aber auch kugelförmig ausgebildet sein. Insbesondere ist dies von Vorteil, wenn der Vorsprung 21 eine nicht weiter dargestellte Ausnehmung aufweist, in welcher das Zylindergehäuse 29 der Arretiereinheit 20 fest eingreift.
Die Verwendung eines Positionssensors ist nicht auf einen Hall-Sensor beschränkt, sondern erlaubt beispielsweise auch den Einsatz eines induktiven Sensors. Dabei wird der Magnet durch ein metallisch leitendes Target, beispielsweise aus Aluminium, ersetzt, welches sich in einem von einem induktiven Sensor aufgespannten elektromagnetischen Feld linear vorbeibewegt, um die Position des Nehmerzylinders 10 zu ermitteln.
Durch die Verwendung eines stabformigen, käuflich erwerbbaren Positionssensors reduzieren sich die Herstellungs- und Montagekosten der Kolben-Zylinder-Einheit.
Bezuqszeichenliste Kupplungsbetätigungssystem
Kupplungspedal
Geberseite
Geberzylinder
Kolben
Hydraulikflüssigkeit
Hydraulikleitung
Nehmerseite
Konnektor
Nehmerzylinder
Kupplung
Kolben
Ausrücklager
Tellerfeder
Kragen
Sensoraufnahme
Öffnung
Sensor
Sensoreinheit
Arretiereinheit
Vorsprung
Halterung
Faktenbalg
Vorlastfeder
Innenring
Dichtung
Außenring
Wälzkörper
Zylindergehäuse
Sensorgehäuse
Steckverbindung
Arretierstift Magnet
Feder
Trägerelement
Druckraum
Als Gehäuse ausgebildeter Zylinder

Claims

Patentansprüche
Kolben-Zylinder-Anordnung, insbesondere für eine Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem, als Gehäuse ausgebildeten, konzentrischen Zylinder (37), welcher einen ringförmigen Druckraum (36) aufspannt, in welchem ein Kolben (12) axial beweglich gelagert ist, der mit einem Ausrücklager (13) in einer Wirkverbindung steht, wobei eine, eine Position des Ausrücklagers (13) erfassende Wegmesseinheit (18) zwischen einer mit dem Ausrücklager (13) fest verbundenen Halterung (22) und dem als Gehäuse ausgebildeten Zylinder (37) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmesseinheit einen Sensor (18) umfasst, welcher an dem als Gehäuse ausgebildeten Zylinder (37) fest positioniert ist, wobei auf den Sensor (18) eine lineare Arretiereinheit (20) aufgesetzt ist, welche sich parallel zur Wegrichtung des Ausrücklagers (13) erstreckt und an der Halterung (22) des Ausrücklagers (13) angreift.
Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18) als magnetischer oder induktiver Positionssensor ausgebildet ist, wobei die beweglich ausgebildete, lineare Arretiereinheit (20) ein, mit einer Sensoreinheit (19) in einer Wirkverbindung stehendes Sensorelement (33) trägt, welches in Abhängigkeit von der Position des Ausrücklagers (13) seine Stellung zur Sensoreinheit (19) linear verändert.
Kolben-Zylinder- Anordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Arretiereinheit (20) in einen Innenraum des Sensorgehäuses (30) eingreift, an welchem die Sensorschaltung ortsfest positioniert ist.
Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Arretiereinheit (20) einen Arretierstift (32) umfasst, welcher gegenüber einem Vorsprung (21 ) der Halterung (22) des Ausrücklagers (13) federnd gelagert ist.
Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Arretiereinheit (20) mit einem, dem Sensorelement (33) entgegen gesetzten Ende an dem Vorsprung (21 ) der Halterung (22) des Ausrücklagers (13) arretiert ist und von diesem betätigt wird.
6. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorschaltung, vorzugsweise gemeinsam mit einer Sensorauswerteelektronik, auf einem Trägerelement (35) angeordnet ist, welche sich in dem Sensorgehäuse (30) parallel zur Bewegungsrichtung des Sensorelements (33) erstreckt.
7. Kolben-Zylinder-Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Arretiereinheit (20) teilweise von einem Zylindergehäuse (29) umgeben ist, welches in das Sensorgehäuse (30) eingreift ist
8. Kolben-Zylinder-Anordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (29) der Arretiereinheit (20) an dem, an den Vorsprung (21 ) der Halterung (22) angreifenden Ende kugel- oder zylinderförmig ausgebildet ist.
PCT/DE2014/200532 2013-10-25 2014-10-02 Kolben-zylinder-anordnung, insbesondere für eine kupplungsbetätigungseinrichtung eines kraftfahrzeuges Ceased WO2015058760A2 (de)

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