PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004027117A1 22.12.2005
Titel Einrichtung zur Erfassung der Wegposition eines Kupplungskolbens zur Kupplungsbetätigung, der in einer rotierenden Kupplung angeordnet ist
Anmelder ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Bader, Josef, Dipl.-Ing., 88045 Friedrichshafen, DE
DE-Anmeldedatum 03.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004027117
Offenlegungstag 22.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.12.2005
IPC-Hauptklasse F16D 66/00
Zusammenfassung 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.

Beschreibung[de]

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 198 260 68 A1, bekannt sind, umfassen in der Regel eine Betätigungsvorrichtung, welche auf ein Ausrücklager einwirkt, um den Reibschluss zu lösen. Hierbei wirkt das Ausrücklager 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 02 300 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 02 300 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 Weise 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:

1 eine schematische Schnittansicht einer eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung aufweisenden Reibungskupplung und

2 eine vergrößerte Ansicht der Sensoreinrichtung gemäß 1.

In 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 unbetätigten 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 2, die einen vergrößerten Ausschnitt aus 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.

1Reibungskupplung 2Kupplungsglocke 3Kupplungsscheibe 4Schraubenfeder 5Druckplatte 6Eingangswelle 7Getriebe 8Membranfeder 9Gehäuse 10Zylinder 11Kolben 12Rotationsachse der Kupplung 13Vorsprung 14Zylinderboden 15Feder 16Durchlassleitung 17Verbindungsleitung 18Ringmagnet 19Sensor

Anspruch[de]
  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 gekennzeichnet, 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.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com