DE102009011807A1

DE102009011807A1 - Wegmesssystem für einen Geberzylinder

Info

Publication number: DE102009011807A1
Application number: DE102009011807A
Authority: DE
Inventors: Renato Franca; Roselene Santos; Saulo Ribeiro
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2009-10-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wegmesssystem für einen Geberzylinder zur Erfassung des Stellweges des Kolbens des Geberzylinders, wobei das Wegmesssystem erfindungsgemäß dem Geberzylinder nachgeschaltet ist und aus einem in einem Messzylinder axial verschiebbaren Element mit einem Magneten und einer Sensorbaugruppe besteht, wobei das axialverschiebbare Element mittels eines Übertragungsgliedes mit dem Kolben in Wirkverbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wegmesssystem für einen Geberzylinder und findet zur Erfassung des Stellweges des Kolbens des Geberzylinders in einer hydraulischen Strecke bei einer Kupplungs- oder Bremsbetätigung Anwendung.
Es sind zahlreiche Lösungen bekannt, welche am Kolben einen Magneten und außen am Gehäuse eine Sensorbaugruppe mit einem Magnetsensor zur Erfassung des Stellweges des Kolbens aufweist. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus DE 203 15 735 U1 bekannt, wobei am Gehäuse eines Geber- oder Nehmerzylinders ein Sensorgehäuse angeordnet ist, in welchem ein magnetflussempfindlicher Sensor angeordnet ist. Das Sensorgehäuse wird mittels Schrauben an entsprechenden Befestigungsflanschen angeschraubt. Diese Verbindungsart ist aufwendig, benötigt einen relativ großen Bauraum und gewährleistet keine lagesichere Befestigung des Sensorgehäuses am Gehäuse des Geber- oder Nehmerzylinders, da sich die beiden Schraubverbindungen bei mechanischer Beanspruchung lösen können. Weiterhin kann es durch die beiden an sich gegenüberliegenden Gehäuseenden und an unterschiedlichen Gehäuseseiten angreifenden Schraubverbindungen zum Verzug des Sensorgehäuses kommen. Nachteilig ist ebenfalls, dass bei der Montage eine Schnittstelle entsteht, an der zwei Gehäuseteile aufeinander montiert werden. Somit vergrößert sich der Luftspalt zwischen Sensorelement (im Sensorgehäuse) und zu sensierendes Objekt (im Kolben des Zylinders). Je größer der Abstand ist, desto schwieriger wird es, die Sensierung überhaupt durchführen zu können.
Weiterhin ist der Abstand des Magnetsensors zum Magnet relativ groß, da das Sensorgehäuse dazwischen liegt. Auch wirkt sich die aufgrund der vielen Bauteile zu verzeichnende große Toleranzkette negativ auf die Genauigkeit des Messsystems aus.
Durch die Montage der Komponenten zueinander (z. B. durch Schrauben) werden Sensor und Gebergehäuse nur unzureichend genau zueinander positioniert. Dies hat zur Folge, dass eine Kalibrierung des Sensors notwendig wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wegmesssystem für einen Geberzylinder zu entwickeln, welches für die Befestigung des Sensors einen minimalen radialen Bauraum benötigt. Weiterhin soll der Abstand zwischen Magnet und Sensor verringert und somit die Messgenauigkeit des Systems erhöht werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem Wegmesssystem für einen Geberzylinder zur Erfassung des Stellweges des Kolbens des Geberzylinders ist erfindungsgemäß das Wegmesssystem dem Geberzylinder nachgeschaltet und besteht aus einem in einem Messzylinder axial verschiebbaren Element mit einem Magneten und einer Sensorbaugruppe, wobei das axialverschiebbare Element mittels eines Übertragungsgliedes mit dem Kolben in Wirkverbindung steht. Die Sensorbaugruppe ist außen am Gehäuse des Messzylinders angeordnet oder in das Gehäuse des Messzylinders integriert. Die Sensorbaugruppe überdeckt dabei vorteilhafter Weise erstmalig die gesamte Wegstrecke des axial verschiebbaren Elementes. Das axialverschiebbare Element wird insbesondere mittels einer Druckstange mit dem Kolben gekoppelt.
Der Magnet wird an bzw. in das axial verschiebbare Element eingegossen oder eingeclipst. Alternativ ist es möglich, dem axialverschiebbaren Element magnetisierbares Material beizumengen.
Bevorzugt ist das verschiebbare Element entgegen einer Federkraft einer Feder axial verschiebbar, die insbesondere als Druckfeder ausgebildet ist und sich an dem axialverschiebbaren Element und einem Anschlag im Messzylinder abstützt. Der Anschlag ist insbesondere an dem dem Koben abgewandten Ende des Messzylinders angeordnet.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist ein geringer Abstand der Sensorbaugruppe mit dem axial verschiebbaren Element, in welchem der Magnet angeordnet ist realisierbar und dadurch eine hohe Messsicherheit gewährleistet. Es ist weiterhin erstmalig möglich, den gesamten Stellweg des Kolbens zu sensieren.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 dreidimensionale Darstellung des Wegmesssystems,
2 Längsschnitt durch das Wegmesssystem,
3 Längsschnitt durch das an den Geberzylinder adaptierten Wegmesssystem in einer vorderen Position,
4 Längsschnitt durch das an den Geberzylinder adaptierten Wegmesssystem in einer hinteren Endposition,
Das Wegmesssystem 1 weist gern. 1 einen Messzylinder 2 auf, an dessen Außenkontur eine Ausnehmung 3 angeformt ist, in welcher eine Sensorbaugruppe 4 sitzt. Die Ausnehmung 3 ist mittels eines Deckels 3.1 verschlossen. An die Ausnehmung 3 ist ein Steckbereich 5 zum Anschluss eines hier nicht dargestellten Steckers angeformt. Aus dem Messzylinder 2 ragt in Richtung zu dem hier nicht dargestellten Geberzylinder durch einen mittigen Durchbruch 2.1 des Messzylinders 2 eine Druckstange 6.
Den Längsschnitt durch das Wegmesssystem in der vorderen Endposition zeigt 3. In dem Messzylinder 2 ist ein axial verschiebbares Element 7 angeordnet, an welchem die Druckstange 6 befestigt ist.
Das axial verschiebbare Element 7 weist einen Magneten 8 auf und besitzt an seiner der Druckstange 6 abgewandten Seite eine Druckfläche 9. An dem dem Durchbruch 2.1 gegenüberliegenden Ende des Messzylinders 2 ist in diesem ein Anschlag 10 angeordnet. Zwischen der Druckfläche 9 und dem Anschlag 10 stützt sich eine Druckfeder 11 ab.
3 zeigt den Längsschnitt durch das an den Geberzylinder 12 adaptierte Wegmesssystem 1 in einer vorderen Endposition und 4 in einer hinteren Endposition.
Das Ende des Messzylinders 2, welches den Durchbruch 2.1 aufweist, sitzt in einer Ausnehmung 13 des Geberzylinders. Die Druckstange 6 ist an dem stirnseitigen Ende 14 des Kolbens 15 befestigt, der bei Betätigung der am anderen Ende des Kolbens befestigten Kolbenstange 16 entlang der Achse A bewegt wird.
Wirkt auf den Kolben 15 mittels der Kolbenstange 16 eine axiale Kraft F in Pfeilrichtung, so wird dieser aus seiner Position in 3 in Richtung zum Messzylinder 2 verschoben. Gleichzeitig wird die Druckstange 6 und mit dieser das axial verschiebbare Element 7 und der Magnet 8 entgegen der Federkraft der Druckfeder 11 in Richtung zum Anschlag 10 verschoben. Der Magnet 8 wird unter der Sensorbaugruppe 4 hindurch bewegt und induziert in dieser eine Veränderung des magnetischen Flusses, wodurch die axiale Lage des Magneten 8, und darüber die axiale Lage des Kolbens 15 bestimmt werden kann.
Die hintere Endposition des Kolbens 15 und somit die hintere Endposition des Magneten 8 zeigt 4.
Die Sensorbaugruppe 4 sitzt hier in nur geringem Abstand über dem Magneten 8, wodurch Messfehler vermieden werden.

1: Wegmesssystem
2: Messzylinder
2.1: Durchbruch
3: Ausnehmung
3.1: Deckel
4: Sensorbaugruppe
5: Steckbereich
6: Druckstange
7: axial verschiebbares Element
8: Magnet
9: Druckfläche
10: Anschlag
11: Druckfeder
12: Geberzylinder
13: Ausnehmung
14: stirnseitiges Ende
15: Kolben
16: Kolbenstange
A: Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 20315735 U1 [0002]

Claims

Wegmesssystem (1) für einen Geberzylinder (12) zur Erfassung des Stellweges des Kolbens (15) des Geberzylinders (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Wegmesssystem (1) dem Geberzylinder (12) nachgeschaltet ist und aus einem in einem Messzylinder (2) axial verschiebbaren Element (7) mit einem Magneten (8) und einer Sensorbaugruppe (4) besteht, wobei das axial verschiebbare Element (7) mittels eines Übertragungsgliedes mit dem Kolben (15) in Wirkverbindung steht.
Wegmesssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorbaugruppe (4) am Gehäuse des Messzylinders (2) angeordnet ist.
Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorbaugruppe (4) in das Gehäuse des Messzylinders (2) integriert ist.
Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorbaugruppe (4) die gesamte Wegstrecke des axial verschiebbaren Elementes (7) überdeckt.
Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Element (7) mittels eines Übertragungsgliedes in Form einer Druckstange (6) mit dem Kolben (15) gekoppelt ist.
Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (8) in/an das axial verschiebbare Element (7) ein/gegossen oder eingeclipst ist.
Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem axial verschiebbaren Element (7) magnetisierbares Material beigemengt ist.
Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Element (7) entgegen einer Federkraft einer Feder axial verschiebbar ist.
Wegmesssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder eine Druckfeder (11) ist.
Wegmesssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (11) sich an dem axial verschiebbaren Element (7) und einem Anschlag (10) im Messzylinder (2) abstützt.
Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (10) an dem dem Koben (15) abgewandten Ende des Messzylinders (2) angeordnet ist.