WO2017140303A1

WO2017140303A1 - Kupplungsgeberzylinder mit sensoranbindung

Info

Publication number: WO2017140303A1
Application number: PCT/DE2017/100120
Authority: WO
Inventors: Philippe Wagner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2017-08-24
Also published as: DE112017000873A5

Abstract

Offenbart ist ein Kupplungsgeberzylinder mit einem Zylindergehäuse (2), in dem eine Hülse (7) angeordnet ist, die einen Druckmittelverbindung zwischen einem Nachlauf und einem Druckanschluss für einen Kupplungsnehmerzylinder steuert. Innerhalb der Hülse ist ein Kolben (11) axial verschiebbar angeordnet, der mit einem Dichtelement (17) einen Druckraum begrenzt, der mit dem Druckanschluss verbunden ist. Am Zylindergehäuse ist ein Sensor (26) festgelegt, der mit einem Sensorelement (23) zusammenwirkt, das vom Kolben (11) verschiebbar ist.

Description

Kupplunqsqeberzylinder mit Sensoranbindung

Die Erfindung betrifft einen Kupplungsgeberzylinder mit einem Zylindergehäuse, in dem ein axial verlagerbarer Kolben einen Primärraum begrenzt, der mit einem Druck- anschuss und mit einem Nachlaufanschluss verbindbar ist.

Derartige Kupplungsgeberzylinder werden bevorzugt in hydrostatischen Kupplungsbe- tätigungssystem oder Kupplungsausrücksystem von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Hier wird der von außen mittels eines Kupplungspedals oder im Falle einer automatisierten oder hilfskraftbetätigten Reibungskupplung mittels eines Aktors betätigte Kolben axial im Gehäuse verlagert, wobei dieser eine mit einem Druckmittel befüllte Druckkammer (Primärraum) verkleinert, so dass bei Verdrängung des Druckmittels in einem Leitungssystem und dort zu einem Kupplungsnehmerzylinder der Kolben des Kupp- lungsnehmerzylinders axial verlagert wird und dadurch die Reibungskupplung betätigt ist.

Zur Wegbestimmung oder Positionserfassung in Kupplungsausrücksystemen kommen vielfach technische Lösungen zum Einsatz, die beispielsweise als Magnete ausgebildete Informationsgeber oder Referenzgeber oder Sensorelemente im Zusammenwirken mit einem Sensor oder ein Sensiereinrichtung verwenden. Üblicherweise ist der Magnet dem Kolben zugeordnet, während der Sensor an dem im Bezug zum Kolben feststehenden Zylindergehäuse befestigt ist.

Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik bekannt, einen Kupplungsgeberzylinder vorzusehen, bei dem ein ringförmiges Dichtelement am Kolben zum Abdichten des Druckraums angeordnet ist, womit es sich um eine bewegte Dichtung handelt. Hierbei ist bekannt, das Sensorelement druckraumseitig am Kolben zu befestigen. Alternativ kann vorgesehen sein, das ringförmige Dichtelement im Zylindergehäuse festzulegen, wobei es dann den im Wesentlichen zylindrischen Kolben dichtend umgreift. Hierbei handelt es sich um die sog. Stehende Dichtung. Das Sensorelement ist dabei eben- falls druckraumseitig am Kolben befestigt. Der Sensor wiederum ist dabei bei beiden Lösungen am Zylindergehäuse festgelegt.

Nachteilig bei diesen Lösungen ist, dass ein vergleichsweise großer Abstand zwischen dem Sensorelement und dem Sensor ausgebildet ist. Des Weiteren ist nachteilig, dass hohe„dynamische" Toleranzen vorliegen, da der Kolben oder ein Kolbenunterzusammenbau relativ zum Zylindergehäuse verkippbar ist und ein Verdrehen des Kolbens zugelassen ist. Lediglich die mit dem Kolben verbundene Kolbenstange kann verdrehgesichert sein. Des Weiteren ist nachteilig, dass eine axiale Länge des Zylindergehäuses vergleichsweise groß ist. Außerdem sind die Kupplungsgeberzylinder aus dem Stand der Technik vergleichsweise kostenintensiv. Ferner ist es schwierig, Kupplungsgeberzylinder mit einem Einheitsdesign zu erstellen, womit das Sensorelement und der Sensor für unterschiedliche Typen von Kupplungsgeberzylinder nachteilig unterschiedlich angeordnet und ausgestaltet sind. Insbesondere ist nachteilig bei unterschiedlichen Typen von Kupplungsgeberzylindern der Sensor in unterschiedlichen Positionen und ein Anschlusswinkel zwischen dem Sensor und dem Sensorelement ist ebenfalls unterschiedlich.

Es ist aber die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und insbesondere eine einfache und kompakte Ausgestaltung eines Kupplungsgeberzylinders zu ermöglichen, der einen Sensor und ein Sensorelement aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Kupplungsgeberzylinder dadurch gelöst, dass in einem Zylindergehäuse ein Zylinderraum vorgesehen ist, in den eine Hülse eingesetzt ist. In dieser ist ein Kolben geführt. Ein vom Kolben begrenzter Druckraum oder Primärraum ist über die Hülse mit einem Nachlauf verbindbar, wobei ein Sensor am Zylindergehäuse festgelegt ist und ein Sensorelement mit dem Kolben in Wirkverbindung steht.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass durch die Hülse der Kupplungsgeberzylinder eine vergleichsweise geringe axiale Länge benötigt, womit ein großer Gestaltungsspielraum zur kostengünstigen Anordnung des Sensors und des Sensorelements ermöglicht ist. Insbesondere wenn das Zylindergehäuse eine übliche axiale Länge aufweist, was aufgrund der Hülse nicht notwendig wäre, so ist ein großer Bauraum zur flexiblen Ausgestaltung der Bauelemente des Kupplungsgeberzylinders geschaffen, womit das Sensorelement flexibel im Kupplungsgeberzylinder anordbar ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.

Mit Vorteil ist das Sensorelement am Kolben befestigt. Durch den vergleichsweise großen Bauraum kann eine derartige Befestigung einfach ausgestaltet sein.

Mit anderen Worten besteht die erfinderische Lösung unter anderem darin, einen Sensor mit einem Sensorelement an einem Kupplungsgeberzylinder oder einem clutch master cylinder (CMC) mit einer bewegten Dichtung und einer bewegten Hülse zu befestigen. Der CMC kann axial deutlich kürzer als heutige Konzepte ausgebildet werden.

Alternativ kann das Sensorelement an einem im Zylindergehäuse axial verschiebbaren Haltekolben oder Haltestift befestigt sein. Dieser ist insbesondere von der Hülse und/oder von dem Kolben betätigbar. Hierdurch kann bei einer Verschiebung des Kolbens, vorzugsweise erst ab einem bestimmten Verschiebeweg, das Sensorelement mitbewegt werden, wobei Verschiebekräfte bei einer Verschiebung des Kolbens, der kein Sensorelement aufweist, vorteilhaft vergleichsweise gering sind, wenn der Kolben den Haltekolben nicht kontaktiert.

Vorzugsweise ist das Sensorelement am Kolben im Primärraum befestigt. Im Primärraum ist üblicherweise ein freies Ende des Kolbens angeordnet, womit vorteilhafterweise ausreichend Bauraum zur Befestigung des Sensorelements vorgesehen sein kann.

Der Kolben kann einen Primärraum von einem Sekundärraum trennen. Alternativ ist hierbei denkbar, das Sensorelement am Kolben im Sekundärraum zu befestigen. Das Sensorelement oder Target kann somit auf dem Kolben hinter der Primärdichtung o- der dem Dichtelement, also auf einer vom Primärraum wegweisenden Seite des Dichtelements angeordnet sein. Dies führt dazu, dass der Kolben in Axialrichtung eine vergleichsweise geringe Länge aufweisen kann. Durch die Anordnung des Sensorel- ement sekundärraumseitig am Kolben kann dieser sekundärraumseitig eine vergleichsweise große axiale Länge aufweisen, womit zusätzlicher Bauraum sekundärraumseitig vorhanden ist. Hierdurch ist es vorteilafterweise ermöglicht, eine Antirotati- onsrippe oder eine Nut-Feder-Verbindung zwischen der Hülse und dem Kolben auszubilden, um eine Rotation des Kolbens relativ zur Hülse zu vermeiden.

Ist ein Haltekolben für das Sensorelement vorgesehen, so kann dieser in Richtung der Hülse mit einer Federkraft einer Feder beaufschlagt sein und sich an der Hülse abstützen. Der Haltekolben ist dann zusammen mit der Hülse axial verschiebbar. Ab einem bestimmten Verschiebeweg des Kolbens, in Richtung einer Verkleinerung des Primärraums gesehen, kann dieser allerdings an dem Haltekolben anliegen und zusammen mit diesem axial verschiebbar sein, womit der Haltekolben von der Hülse abhebt. Somit kann mit dem Sensorelement am Haltekolben ein Verschiebeweg oder eine Verschiebeposition der Hülse und zusätzlich ein Verschiebeweg oder eine Verschiebeposition des Kolbens erfasst werden.

Der Kolben hat vorzugsweise ein erstes Kolbenteil und ein zweites Kolbenteil. Zwischen diesen kann das Dichtelement gehaltert sein. Das Sensorelement ist dann vorzugsweise am ersten Kolbenteil oder bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung am zweiten Kolbenteil befestigt. Das Sensorelement kann somit flexibel je nach vorhandenem Bauraum entweder mit dem ersten Kolbenteil oder mit dem zweiten Kolbenteil verbunden sein.

Bei einer äußerste einfachen Ausgestaltung ist das Sensorelement in das erste Kolbenteil primärraumseitig eingesetzt, also auf einer Seite des Dichtelements, die zum Primärraum weist, und hierbei vom zweiten Kolbenteil gehaltert. Hierdurch sind zum Haltern des Sensorelements nur zwei Bauteile, also der erste und das zweite Kolbenteil, benötigt. Bei dem zweiten Kolbenteil handelt es sich beispielsweise um eine Zentrierhülse oder einen Zentrierring zur zentrierten Führung des Kolbens in der Hülse. Alternativ zur Halterung über das zweite Kolbenteil ist denkbar, das Sensorelement über eine Schnapphakenverbindung oder über eine Verklebung am ersten Kolbenteil zu befestigen. Bei einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform kann das Sensorelement in das zweite Kolbenteil primärraumseitig eingesetzt sein. Hierbei kann eine flexible Befestigung des Sensorelements erfolgen, da üblicherweise ein großer Bauraum vorliegt. Die Verbindung erfolgt beispielsweise über Verkleben oder über eine Schnapphakenverbindung oder über ein zusätzliches Bauteil.

Denkbar ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform auch, das Sensorelement in das erste Kolbenteil sekundärraumseitig einzusetzen. Hierbei kann es mit diesem verklebt oder über eine Schnapphakenverbindung festgelegt sein oder das Sensorelement wird über ein zusätzliches Bauteil festgelegt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Zylinderraum gestuft mit einer ersten Stufe und einer weiteren zweiten, einen kleineren Durchmesser aufweisenden, Stufe ausgebildet. Der Kolben kann dann mit einem Stiftabschnitt, in dem das Sensorelement befestigt ist, in die zweite Stufe eintauchbar sein. Denkbar ist auch, dass in der zweiten Stufe der Haltekolben angeordnet ist. Da in der zweiten Stufe keine Hülse vorgesehen ist und diese einen kleineren Durchmesser aufweist, kann ein Abstand zwischen dem Sensorelement und einem benachbart zu zweiten Stufe angeordneten Sensor vorteilhafterweise äußert gering sein. Der Stiftabschnitt und die zweite Stufe können dabei derart ausgestaltet sein, dass darin der Stiftabschnitt nicht verdrehbar ist, womit eine Verdrehsicherung für den Kolben geschaffen ist.

Vorzugsweise sind eine Innenumfangswandung der zweiten Stufe und eine Außenum- fangsfläche des Stiftabschnitts derart ausgeformt, dass der Kolben verdrehgesichert ist. Beispielsweise sind die Querschnittsflächen jeweils von einer Kreisform abweichend oder etwa rechteckförmig ausgestaltet. Diese flexible Ausgestaltung des Stiftabschnitts und der zweiten Stufe ist dadurch möglich, da in der zweiten Stufe vorteilhafterweise keine Dichtflächen oder kein Dichtelement vorgesehen ist.

Der Stiftabschnitt ist vorteilhafterweise kostengünstig als separates Bauteil mit dem Kolben verbunden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die zweite Stufe als Sackloch ausgebildet sein, wobei die erste Stufe mit dem Druckanschluss über einen Druckkanal verbunden ist. Der Sensor kann in Radialrichtung gesehen etwa mittig zur ersten Stufe und/ oder in Radialrichtung gesehen zwischen der zweiten Stufe und dem Druckkanal angeordnet sein oder er ist in Radialrichtung gesehen außerhalb - also radial außen - der zweiten Stufe und insbesondere auch des Zylindergehäuses vorgesehen. Die zweite Stufe ist dann in Radialrichtung gesehen vorzugsweise versetzt zur ersten Stufe angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung führt zu einem äußerst kompakten Zylindergehäuse. Des Weiteren führt die versetzte Anordnung der zweiten Stufe zu einer Verdrehsicherung für den Kolben, wenn der Haltekolben darin eingetaucht ist.

Vorzugsweise ist für den Sensor ein abdichtbarer Hohlraum im Zylindergehäuse vorgesehen. Dieser kann in Radialrichtung gesehen etwa mittig zur ersten Stufe angeordnet sein. Hierdurch ist ermöglicht, dass der Sensor auf einfache Weise am Zylindergehäuse befestigt wird, indem er einfach in dieses eingesetzt ist.

Der Sensor ist beispielsweise mit dem Zylindergehäuse vernietet oder an das Zylindergehäuse angeschweißt oder an dem Zylindergehäuse über eine Schnappverbindung befestigt.

Mit Vorteil ist die Hülse über den Kolben in Richtung von ersten axialen Positionen verschiebbar, in denen eine fluidische Verbindung zwischen dem Zylinderraum und dem Primärraum geöffnet ist. Des Weiteren ist die Hülse über den Kolben und/oder über ein Federelement entgegengesetzt in Richtung von zweiten axialen Positionen verschiebbar, in denen die Verbindung zwischen dem Zylinderraum und dem Primärraum geschlossen ist.

Der Zylinderraum ist vorzugsweise gegenüber dem Sekundärraum, insbesondere über ein Dichtelement zwischen Hülse und Zylindergehäuse, abgedichtet.

Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 a in einem Längsschnitt einen Kupplungsgeberzylinder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1 b in einem gegenüber der Fig. 1 a um 90° versetzten Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2. In einem Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 in einem Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 in einem Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5a in einem Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 5b in einer perspektivischen Darstellung den Kupplungsgeberzylinder aus Figur 5a,

Fig. 6 in einem Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 in einer perspektivischen Darstellung den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 in einem Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem achten Ausführungsbeispiel,

Fig. 9a bis 9c jeweils in einem Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 in einer Vorderansicht den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel, und Fig. 1 1 in einem Längsschnitt den Kupplungsgeberzylinder gemäß einem elften Ausführungsbeispiel.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.

Gemäß Figur 1 hat der Kupplungsgeberzylinder 1 ein Zylindergehäuse 2. In diesem ist ein Zylinderraum 3 ausgebildet, der auf der einen Seite eine Bodenfläche 4 hat und auf der anderen Seite geöffnet ist. In der Bodenfläche 4 mündet ein Druckanschluss 5 für einen Kupplungsnehmerzylinder. Des Weiteren mündet radial in den Zylinderraum ein Nachlaufanschluss 6.

In den Zylinderraum 3 ist von seiner offenen Seite her eine Hülse 7 eingesetzt, die axial bewegbar ist. Zwischen einer Außenumfangswandung der Hülse 7 und einer In- nenumfangswandung des Zylinderraums 3 ist ein mit dem Nachlaufanschluss 6 verbundener Ringraum oder Zwischenraum ausgebildet. Die Hülse liegt mit ihrer in der Bodenfläche 4 wegweisenden Ringstirnfläche an einem ringförmigen Dichtelement 8 an, das von einem ringförmigen am Zylindergehäuse 2 befestigten Endstück 9 gehaltert ist. An diesem Dichtelement 8 liegt die Hülse in jeder ihrer Axialpositionen an. Mit ihrer anderen zur Bodenfläche 4 weisenden Ringstirnfläche kann die Hülse 7 an einem Dichtring 10 anliegen, der in eine Ringnut der Bodenfläche 4 eingesetzt ist und dem Druckanschluss 5 umgreift. Liegt die Hülse 7 an dem Dichtelement 10 an, so ist eine Druckmittelverbindung zwischen dem Nachlauf e und dem Druckanschluss 5 geschlossen und im abgehobenen Zustand der Hülse 7 geöffnet. Über das Dichtelement 8 ist die Hülse 7 in Richtung des Dichtelements 10 mit einer Schließkraft beaufschlagt.

In der Hülse 7 ist ein Kolben 1 axial verschiebbar angeordnet. Dieser ist mit einer Kolbenstange 12 verbunden, die aus dem Zylindergehäuse 2 durch das ringförmige Endstück 9 auskragt. Eine Verschiebebewegung des Kolbens 1 1 in eine Richtung weg von der Bodenfläche 4 ist durch einen Anschlagring 13 begrenzt, der in die Hülse 7 eingesetzt ist. Wobei die Verschiebebewegung des Kolbens 1 1 dann begrenzt ist, wenn auch die Hülse 7 am Endstück 9 anliegt. An dem Anschlagring 13 kann die Kol- benstange 12 anschlagen. Des Weiteren kann der Anschlagring 13 an einen Axialvorsprung des Endstücks 9, der sich hin zur Bodenfläche 4 erstreckt, anliegen, womit ein definierte Anschlag in einer Richtung weg von der Bodenfläche 4 für die Hülse 7 und somit auch für den Kolben 1 1 vorgesehen ist.

Der Kolben 1 1 ist zweiteilig ausgestaltet mit einem ersten Kolbenteil 14 und einem zweiten Kolbenteil 15. Das erste Kolbenteil 14 dient hierbei als Schnittstelle für die Kolbenstange 12. Des Weiteren hat das erste Kolbenteil 14 eine Aussparung, in die das zweite Kolbenteil 5 mit einem Stiftabschnitt fest eingesetzt ist. Am zweiten Kolbenteil 15 ist ein Radialbund 16 oder Zentrierring ausgebildet. Dieser begrenzt mit seiner von der Bodenfläche 4 wegweisenden Seite zusammen mit der zur Bodenfläche 4 hinweisenden Seite des ersten Kolbenteils 14 einen Ringraum, in den ein ringförmiges Dichtelement 17 und ein ringförmiger Abstreifer 18 oder Gleitelement als Paket eingesetzt sind. Das Dichtelement 17 ist hierbei zwischen dem Abstreifer 18 und dem Radialbund 16 angeordnet. Der Kolben 1 1 trennt mit seinem Dichtelement 17 in der Hülse 7 einen Druckraum oder Primärraum 19, der mit dem Druckanschluss 5 verbunden ist, von einem Sekundärraum 20, der mit einem Umgebungsdruck beaufschlagt ist. Der Primärraum 19 ist in den Öffnungspositionen der Hülse 7, also wenn diese vom Dichtelement 10 beabstandet ist, mit dem Nachlaufanschluss 6 verbunden.

Bei einer Betätigung des Kolbens 1 1 wird dieser in Richtung einer Verkleinerung des Primärraums 19 bewegt, wobei durch die Reibung zwischen dem Dichtelement 17 und auch dem Abstreifer 18 an der Hülse 7 diese hin zum Dichtelement 10 bewegt wird und somit in eine Schließposition gelangt. Wird der Kolben 1 1 entgegengesetzt, also in eine Richtung einer Vergrößerung des Primärraums, bewegt, so wird die Hülse 7 über die Reibung vom Dichtelement 7 und vom Abstreifer 8 und über den Anschlagring 13 weg vom Dichtelement 10 bewegt und somit in eine Öffnungsposition verschoben.

In einem Abschnitt des zweiten Kolbenteils 15, der sich weg vom Radialbund 16 hin zur Bodenfläche 4 erstreckt, sind Aussparungen 21 und 22 eingebracht. Diese sind in Axialrichtung gesehen hintereinander angeordnet. Gemäß Figur 1 b sind in die Aussparungen 21 und 22 jeweils ein Sensorelement 23 und 24 eingesetzt. Gehaltert sind die Sensorelemente 23 und 24 im zweiten Kolbenteil 15 über ein Bauteil 25, das über eine Schnappverbindung in das zweite Kolbenteil 5 eingesetzt ist. Das Bauteil haltert die Sensorelemente 23 und 24 hierbei über Federzungen.

Gemäß Figur 1 a ist am Außenumfang des Zylindergehäuses 2 ein Sensor 26 im Bereich des Primärraums befestigt, der mit den Sensorelementen 23 und 24 zusammenwirkt, um einen Verschiebeweg des Kolbens 1 1 zu erfassen. In der in Figur 1 a gezeigten Endposition des Kolbens 1 1 , also wenn der Primärraum 19 ein maximales Volumen hat, ist das Sensorelement 23 in Radialrichtung gesehen innerhalb des Sensors 26 angeordnet. Bei einer Verschiebung des Kolbens 1 1 in Richtung einer Verkleinerung des Primärraums 9 gelangt auch das weitere Sensorelement 24 in einen radialen Innenbereich des Sensors 26.

Gemäß Figur 1 b kann alternativ oder zusätzlich zum Bauteil 25 das Sensorelement 23 und/oder das Sensorelement 24 mit dem zweiten Kolbenteil 15 über eine Schnapphakenverbindung festgelegt und/ oder verklebt sein.

In Figur 2a hat ein Kupplungsgeberzylinder 26 im Unterschied zu den Figuren 1 a und 1 b einen abweichend ausgestalteten Kolben 27. Ein erstes Kolbenteil 28 ist hierbei gestuft ausgebildet, wobei sich ein schmaler Abschnitt ausgehend von einem breiten Abschnitt hin zur Bodenfläche 4 erstreckt. Der schmale Abschnitt ist vom Dichtelement 17 und vom Abstreifer 18 umgriffen, wobei sich der Abstreifer 18 am Stufenübergang zwischen den Abschnitten des ersten Kolbenteils abstützt. Ein etwa hülsen- förmiger zweites Kolbenteil 29 umgreift hierbei den schmäleren Abschnitt des ersten Kolbenteils 28 und begrenzt mit seiner von der Bodenfläche 4 wegweisenden Stirnfläche das Dichtelement 17. Zur Zentrierung ist am zweiten Kolbenteil 29 ein Radialbund 30 ausgebildet. Die Sensorelemente 23 und 24 sind hierbei in das erste Kolbenteil 28 im Bereich seines schmäleren Abschnitts eingesetzt und werden vom zweiten Kolbenteil 29 gehaltert. Die Sensorelemente 23 und 24 sind hierbei primärraumseitig angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können die Sensorelemente 23 und 24 auch über eine Schnapphakenverbindung oder über eine Verklebung mit dem ersten Kolbenteil 28 verbunden sein. Figur 3 zeigt einen Kupplungsgeberzylinder 31 , bei dem die Sensorelemente 23 und 24 sekundärraumseitig, also auf einer von der Bodenfläche 4 wegweisenden Seite des Dichtelements 17, angeordnet sind. Ein Kolben 32 hat hierfür ein erstes Kolbenteil 33, das etwa zylindrisch ausgestaltet ist. Von diesem erstreckt sich hin zur Bodenfläche 4 ein ringförmiger Vorsprung, der vom Dichtelement 17 und vom Abstreifer 18 umgriffen ist. In dem ringförmigen Vorsprung ist ein zweites hülsenförmiges Kolbenteil 34 eingesetzt, dessen Einsetztiefe über einen äußeren Radialbund 35 begrenzt ist. Mit dem Radialbund 35 ist dann das Dichtelement 17 axial festgelegt. Am vom Dichtelement 17 wegweisenden Endabschnitt des ersten Kolbenteils 33 ist die Kolbenstange 12 angeschlossen. Zwischen der Kolbenstange 12 und dem Dichtelement 17 sind im ersten Kolbenteil 33 Aussparungen für die Sensorelemente 23 und 24 eingebracht. Diese sind hierbei in Reihe in Axialrichtung gesehen angeordnet und mit dem ersten Kolbenteil 33 verklebt oder über eine Schnapphakenverbindung festgelegt. Gemäß Figur 3 ist vorteilhaft, dass eine Antirotationsrippe zwischen dem zweiten Kolbenteil 33 und der Hülse 7 ausbildbar ist.

Gemäß Figur 4 hat ein Kupplungsgeberzylinder 36 einen Zylinderraum mit einer ersten Stufe 37, an die sich eine zweite Stufe 38 anschließt, die einen kleineren Durchmesser aufweist. Die Stufen 37 und 38 sind hierbei etwa koaxial ausgestaltet. Die zweite Stufe 38 erstreckt sich hierbei ausgehend von der Bodenfläche 4. In der zweiten Stufe 37 ist die Hülse 7 mit einem Kolben 39 angeordnet. Der Kolben 39 ist einteilige ausgestaltet und hat einen ersten Kolbenabschnitt 40, an dem das Dichtelement 17 und das Abstreifelement 18 befestigt sind, und einen zweiten Kolbenabschnitt 41 . Der zweite Kolbenabschnitt 41 ist hierbei etwa stabförmig ausgestaltet und erstreckt sich in einer Richtung hin zur Bodenfläche 4 und taucht in die zweite Stufe 38 ein. An seinen vom ersten Kolbenabschnitt wegweisenden Endabschnitt hat der zweite Kolbenabschnitt 41 eine Aussparung, in die das Sensorelement 23 eingesetzt ist. Das Sensorelement 23 ist hierbei in einer ähnlichen Position wie der Kolben 39 in der zweiten Stufe 38 angeordnet. Radial außen von der zweiten Stufe 38 ist der Sensor 26 angeordnet. Ein Abstand zwischen dem Sensor 26 und dem Sensorelemente 23 ist hierbei vorteilhafterweise äußerst gering. Trotz der zweiten Stufe 38 baut der Kupplungsgeberzylinder 36 in Axialrichtung vergleichsweise gering, da insgesamt durch die Ausgestaltung mit der Hülse 7 eine kompakte Bauform ermöglicht ist. Die Kolbenstange 12 ist über eine Kugelgelenk-Verbindung mit dem Kolben 39 verbunden, wobei dieser über eine Schnapphakenverbindung an der Kolbenstange 2 befestigt ist. Des Weiteren ist durch den zweiten Kolbenabschnitt 41 eine verbesserte Führung des Kolbens 39 ermöglicht.

Gemäß Figur 5a hat ein Kupplungsgeberzylinder 42 ebenfalls einen einteilig ausgestalteten Kolben 43. Hierbei ist allerdings der Abstreifer 18 mit der Kolbenstange 12 über eine Kugelgelenk-Verbindung verbunden und der Kolben 43 ist einem ersten Kolbenabschnitt 44 in den Abstreifer 18 eingesetzt, womit das Dichtelement 17 festgelegt ist. Sein stabförmiger zweiter Kolbenabschnitt 46 taucht ebenfalls in eine zweite Stufe 47 eines zweistufigen Zylinderraums des Zylindergehäuses ein. Im Unterschied zur Ausführungsform in Figur 4 sind hierbei zwei Sensorelemente 23 und 24 vorgesehen. In einer Position des Kolbens 43, in der der Primärraum 19 ein maximales Volumen aufweist, ist das Sensorelement 24 außerhalb der zweiten Stufe 47 angeordnet. Dagegen ist das Sensorelement 23 in jedweder Position des Kolbens 43 in der zweiten Stufe 47 angeordnet. Radial außen von der zweiten Stufe 47 ist gemäß Figur 5a und 5b ein Sensor 48 mit dem Zylindergehäuse 2 vernietet.

Gemäß den Ausführungsformen in den Figuren 4, 5a und 5b ist ein geringes Spiel zwischen dem Kolben und der Hülse vorhanden, da eine zusätzliche Führung durch den jeweiligen zweiten Kolbenabschnitt ermöglicht ist. Des Weiteren ist eine axiale Länge der Hülse 7 vergleichsweise gering, womit auch ein Spiel zwischen dieser und dem Zylindergehäuse 2 äußerst gering ist. Des Weiteren kann gemäß diesen Ausführungsformen der Sensor 23 bzw. die Sensoren 23 und 24 äußerst einfach am jeweiligen Kolben 39, 43 befestigt werden.

Gemäß Figur 6 ist ein Kupplungsgeberzylinder 50 vorgesehen, bei dem eine zweiten Stufe 52 eines Zylinderraums radial nach außen gegenüber einer ersten Stufe 53 versetzt ist. Längsachsen der Stufen 52 und 53 erstrecken sich hierbei etwa im Parallelabstand zueinander. Die zweiten Stufe 52 ist des Weiteren als Sacklochaussparung ausgebildet. Mittig kragt von der Bodenfläche 4 in die erste Stufe 53 ein Axialvorsprung 54 des Zylindergehäuses 2 ein. In diesen ist von einer von der Bodenfläche 4 wegweisenden Seite des Zylindergehäuses 2 ausgehende Seite eine Aussparung 55 eingebracht, die im Axialvorsprung 54 endet. In die Aussparung 55 ist ein Sensor 56 eingesetzt, der somit benachbart zur zweiten Stufe 52 angeordnet ist. Der Sensor 56 ist hierbei als fertiges Bauteil ausgebildet. Des Weiteren ist axial versetzt zur ersten Stufe 53 ein Druckkanal 57 vorgesehen, der die zweite Stufe 53 mit dem Druckan- schluss 5 verbindet. Der Sensor 56 ist dann in Radialrichtung gesehen zwischen dem Druckkanal 57 und der zweiten Stufe 52 angeordnet, womit es sich um einen innen liegenden Sensor 56 handelt. Ein einstückig ausgebildeter Kolben 58 hat einen ersten Kolbenabschnitt 59 und einen zweiten stiftförmigen Kolbenabschnitt 60. Am ersten Kolbenabschnitt 59 sind das Dichtelement 17 und der Abstreifer 18 angeordnet. Der zweite Kolbenabschnitt 60 ist dabei radial versetzt zum ersten Kolbenabschnitt 59 angeordnet, womit sich seine Achse im Parallelabstand zur Achse des ersten Kolbenabschnitts erstreckt. Endseitig des zweiten Kolbenabschnitts 60 ist das Sensorelement 23 in eine Aussparung fest eingesetzt. In der gezeigten Grundposition des Kolbens 58, bei der der Primärraum 19 ein maximales Volumen aufweist, befindet sich der zweite Kolbenabschnitt 60 mit seinem Sensorelement 23 außerhalb der zweiten Stufe 52. Allerdings ist das Sensorelement 23 benachbart zum Axialvorsprung 54, in dem ein Teil des Sensors 56 angeordnet ist. Bei einer Axialverschiebung des Kolbens 58 in Richtung einer Verkleinerung des Primärraums 19 taucht der zweite Kolbenabschnitt 60 mit seinem Sensor 23 in die zweite Stufe 52 ein.

Gemäß Figur 7 kann der Sensor 56 aus Figur 6, der mit einer Platine ausgebildet sein kann, vollständig in das Zylindergehäuse 2 eingesetzt sein, wobei dieses dann mit einem Deckel 61 verschlossen ist. Der Deckel 61 kann dabei mit dem Gehäuse 2 verschweißt sein, womit der Sensor 56 aus Figur 6 abgedichtet in dem Zylindergehäuse 2 angeordnet ist.

Gemäß Figur 8 ist ein Sensor 62 im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 6 nicht in der Aussparung 55, sondern radial außen am Zylindergehäuse 2 angeordnet, benachbart zur zweiten Stufe 52.

Die Ausführungsformen der Figuren 6 bis 8 haben den Vorteil, dass ein Spiel des jeweiligen Kolbens durch den in die zweite Stufe eintauchbaren zweiten Kolbenabschnitt verringert ist. Außerdem ist ein Spiel der Hülse aufgrund ihrer geringen Länge ebenfalls verringert. Des Weiteren kann auch hier das Sensorelement äußerst einfach angeordnet werden.

Gemäß Figur 9a hat ein Kupplungsgeberzylinder 62 entsprechend der Ausführungsform in Figur 4 ein Zylindergehäuse 2 mit der ersten Stufe 37 und der zweiten Stufe 38. Die zweite Stufe 38 weist an ihrem von einem Kolben 63 wegweisenden Endabschnitt einen nach innen auskragenden Radialvorsprung auf, an den sich eine Feder in Form einer Spiralfeder abstützt. Diese beaufschlagt einen in der zweiten Stufe 38 eingesetzten Haltekolben 65 mit einer Federkraft hin zur Hülse 7. In dem Haltekolben 65 sind das erste und zweite Sensorelement 23 und 24 eingesetzt. Der Haltekolben 65 hat einen Axialvorsprung 66, der in die zweite Stufe 37 einkragt. Der Axialvorsprung 66 hat einen geringeren Durchmesser als der übrige Haltekolben 65, womit eine zur Hülse weisende Ringstirnfläche am Haltekolben 65 ausgebildet ist, die an der Hülse 76 anlegbar ist. In der in Figur 9a gezeigten Grundposition des Kolbens 63, in der der Primärraum 19 sein maximales Volumen hat, ist der Haltekolben 65 mit seiner Ringstirnfläche über die Spiralfeder 64 gegen die Hülse 7 gespannt. Radial außen von der zweiten Stufe 38 ist ein Sensor 67 angeordnet.

Der Kolben 63 hat ein erstes Kolbenteil 68 und ein zweites Kolbenteil 69. Zwischen den Kolbenteilen sind das Dichtelement 17 und der Abstreifer 18 angeordnet. Das Kolbenteil 69 hat dabei auf seiner zum Haltekolben 65 weisenden Seite eine etwa ebene Anschlagsfläche 70, mit der es an den Axialvorsprung 66 anlegbar ist, um den Haltekolben 65 zu verschieben.

Gemäß Figur 9b ist die Hülse 7 in ihrer geöffneten Stellung gezeigt, in der ein Abstand A zwischen dem Dichtelement 0 und der Hülse 7 vorgesehen ist. Dieser Abstand A kann auch als Schnüffelspiel bezeichnet werden. Wird nun der Kolben 63 betätigt, so wird die Hülse 7 gemäß Figur 9c in Richtung ihrer Schließposition verschoben, womit auch der Haltekolben 65 axial bewegt wird, was vom Sensor 67 erfassbar ist. Dies kann ein erster Messpunkt des Sensors 67 sein (erster Switch). Der Haltekolben 65 befindet sich dann in einer Zwischenposition. Wird gemäß Figur 9c der Kolben 63 weiter in Richtung einer Verkleinerung des Primärraums 19 verschoben, so liegt ab einem bestimmten Verschiebeweg dieser mit seiner Anschlagsfläche 70 am Axialvorsprung 66 an und verschiebt dann ausgehend davon den Haltekolben 65 zu einer Endposition, bei der es sich um einen zweiten Messpunkt oder Switch handeln kann.

Bei dem zweiten Kolbenteil 69 aus Figur 9a handelt es sich um ein Zentrierteil. Gemäß Figur 10 ist ein Querschnitt einer zweiten Stufe 71 des Zylindergehäuses 2 dargestellt, das einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist. Stattdessen hat die zweite Stufe 71 einen etwa rechteckförmigen Querschnitt. Der zweite Kolbenabschnitt 72 gemäß Figur 10 hat ebenfalls eine von einer Kreisform abweichende Querschnittsform, wobei die Querschnittsformen der zweiten Stufe 71 und des zweiten Kolbenabschnitts 72 aufeinander derart abgestimmt sind, dass eine Verdrehsicherung gegeben ist. Gemäß der Ausführungsform in Figur 10 hat der zweite Kolbenabschnitt 72 ebenfalls eine etwa rechteckförmige Querschnittsform. Eine derartige zweite Stufe 71 und ein derartiger zweiter Kolbenabschnitt 72 können beispielsweise für die Ausführungsformen der Figuren 4, 5a, 5b, 6, 7 und 8 vorgesehen sein.

Gemäß Figur 1 1 hat ein Kupplungsgeberzylinder 73 einen Kolben 74 mit einem ersten Kolbenteil 75 und einem zweiten Kolbenteil 76. Das erste Kolbenteil 75 verjüngt sich hierbei ausgehend von der Kolbenstange 12 hin zum zweiten Kolbenteil 76. Der von der Kolbenstange 1 wegweisende Endabschnitt des ersten Kolbenteils 75 ist dabei stabförmig ausgestaltet. Mit diesem ist dann das ebenfalls stabförmige zweite Kolbenteil 76 verbunden, das die beiden Sensorelemente 23 und 24 aufweist und in einer zweiten Stufe 77 des Gehäuses 2 geführt ist.

Offenbart ist ein Kupplungsgeberzylinder mit einem Zylindergehäuse, in dem eine Hülse angeordnet ist, die einen Druckmittelverbindung zwischen einem Nachlauf und einem Druckanschluss für einen Kupplungsnehmerzylinder steuert. Innerhalb der Hülse ist ein Kolben axial verschiebbar angeordnet, der mit einem Dichtelement einen Druckraum begrenzt, der mit dem Druckanschluss verbunden ist. Am Zylindergehäuse ist ein Sensor festgelegt, der mit einem Sensorelement zusammenwirkt, das vom Kolben verschiebbar ist. Bezugszeichen Kupplungsgeberzylinder

Zylindergehäuse

Zylinderraum

Bodenfläche

Druckanschluss

Nachlaufanschluss

Hülse

Dichtelement

Endstück

Dichtelement

Kolben

Kolbenstange

Anschlagring

erstes Kolbenteil

zweites Kolbenteil

Radialbund

Dichtelement

Abstreifer

Primärraum

Sekundärraum

Aussparung

Sensorelement

Bauteil

Kupplungsgeberzylinder

Kolben

erstes Kolbenteil

zweites Kolbenteil

Radialbund

Kupplungsgeberzylinder

Kolben erstes Kolbenteil zweites Kolbenteil Radialbund

Kupplungsgeberzylinder erste Stufe

zweite Stufe

Kolben

erster Kolbenabschnitt zweiter Kolbenabschnitt Kupplungsgeberzylinder Kolben

erster Kolbenabschnitt zweiter Kolbenabschnitt zweite Stufe

Sensorgehäuse

Kupplungsgeberzylinder zweite Stufe

erste Stufe

Axialvorsprung

Aussparung

Sensor

Druckkanal

Kolben

erster Kolbenabschnitt zweiter Kolbenabschnitt Deckel

Kupplungsgeberzylinder Kolben

Spiralfeder

Haltekolben

Axialvorsprung

Sensor

erstes Kolbenteil zweites Kolbenteil Anschlagsfläche zweite Stufe

zweiter Kolbenabschnitt Kupplungsgeberzylinder Kolben

erstes Kolbenteil zweites Kolbenteil zweite Stufe

Claims

Patentansprüche

1 . Kupplungsgeberzylinder mit einem Zylindergehäuse (2), in dem ein mit einem Nachlauf verbindbarer Zylinderraum (3) ausgebildet ist, wobei in dem Zylinderraum (3) eine axial bewegliche Hülse (7) angeordnet ist, in der ein mit einer Kolbenstange (12) verbindbarer Kolben (1 1 ) geführt ist, der in der Hülse (7) über ein Dichtelement (17) einen Primärraum (19) von einem Sekundärraum (20) trennt, wobei der Primärraum (19) mit einem Kupplungsnehmerzylinder verbindbar ist, und wobei mit der Hülse (7) eine Druckmittelverbindung zwischen dem Zylinderraum (3) und dem Primärraum (19) auf- und zusteuerbar ist, wobei ein Sensor (26) am Zylindergehäuse (2) festgelegt ist, der mit einem Sensorelement (23) zusammenwirkt, das mit dem Kolben ( ) in Wirkverbindung steht.

2. Kupplungsgeberzylinder nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (23) am Kolben ( ) befestigt ist oder dass das Sensorelement (23) an einem im Zylindergehäuse (2) axial verschiebbaren Haltekolben (65) befestigt ist, der von der Hülse (7) und/oder von dem Kolben (63) betätigbar ist.

3. Kupplungsgeberzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (23) am Kolben (1 1 , 32) im Primärraum (19) oder am Kolben (1 1 , 32) im Sekundärraum (20) befestigt ist.

4. Kupplungsgeberzylinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekolben (65) in Richtung der Hülse (7) mit einer Federkraft einer Feder (64) beaufschlagt ist und an der Hülse (7) abstützbar ist, und wobei der Haltekolben (65) zusammen mit der Hülse (7) axial verschiebbar ist und ab einem bestimmten Verschiebeweg des Kolbens (63) in Richtung einer Verkleinerung des Primärraums (19) gesehen an diesem anliegt und zusammen mit diesem axial verschiebbar ist und von der Hülse (7) abhebt.

5. Kupplungsgeberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1 1 , 27) ein erstes Kolbenteil (14, 28) und ein zweites Kolbenteil (15, 29) hat, zwischen denen das Dichtelement (17) geh- altert ist, wobei das Sensorelement (23) am ersten Kolbenteil (28) oder am zweiten Kolbenteil (15) befestigt ist.

Kupplungsgeberzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (23) in das erste Kolbenteil (28) primärraumseitig oder se- kundärraumseitig eingesetzt ist, oder dass das Sensorelement (23) in das zweite Kolbenteil (15) primärraumseitig eingesetzt ist.

Kupplungsgeberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderraum (3) gestuft mit einer ersten Stufe (37) und einer zweiten einen kleineren Durchmesser aufweisenden Stufe (38) ausgebildet ist, wobei der Kolben (39) mit einem stiftförmigen Kolbenabschnitt (41 ), an dem das Sensorelement (23) befestigt ist, in die zweite Stufe (38) eintauchbar ist.

8. Kupplungsgeberzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26) am Zylindergehäuse (2) benachbart zur zweiten Stufe (38) angeordnet ist.

9. Kupplungsgeberzylinder nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenumfangswandung der zweiten Stufe (38) und eine Außenumfangs- fläche des stiftförmigen Kolbenabschnitts (41 ) derart ausgebildet sind, dass der Kolben (39) verdrehgesichert ist.

10. Kupplungsgeberzylinder nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die zweite Stufe (52) als Sackloch ausgebildet ist, und die erste Stufe mit dem Druckanschluss (5) über einen Druckkanal (57) verbunden ist, wobei der Sensor (56) in Radialrichtung gesehen etwa mittig zur ersten Stufe (53) und in Radialrichtung gesehen zwischen der zweiten Stufe (52) und dem Druckkanal (57) angeordnet ist, oder wobei der Sensor (56) in Radialrichtung gesehen außerhalb der zweiten Stufe (52) angeordnet ist, wobei diese in Radialrichtung gesehen versetzt zur ersten Stufe (53) angeordnet ist.