CN104141709A - 用于离合器的离合器分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于离合器的离合器分离器，其具有壳体和设计用于减小压力腔的活塞，所述活塞以传递力的方式与分离轴承处于有效关联，其中存在设计用于感测活塞的轴向位置的位移测量***，其中存在要由位移测量传感器感测的目标体，所述目标体以至少承受活塞的轴向力的方式设置并且以轴向地沿着位移测量传感器移动的方式设置，其中目标体经由连杆抗转动地联接在活塞上并且几何上匹配于位移测量传感器，使得实现活塞相对于位移测量传感器扭转止动。

Description

用于离合器的离合器分离器

技术领域

本发明涉及一种液压型的离合器分离器，其用于离合器、如干或湿运行的离合器，或乘用车辆或载重车辆的双离合器，所述离合器分离器具有设计用于减小压力腔的活塞，液压介质能够在所述压力腔中压缩，其中优选活塞以传递力的方式与分离轴承处于有效关联，其中还存在设计用于感测活塞的轴向位置的位移测量***，此外，其中存在要由位移测量传感器感测的目标体，所述目标体设置成至少承受活塞的轴向力并且轴向地沿着位移测量传感器移动。

本发明涉及离合器执行器、尤其静液压离合器执行器(HCA)领域。其用于感测活塞的轴向/纵向位置。

背景技术

相近的现有技术例如从DE102010006058A1中已知，其中公开液压离合器或制动操作***。在那里，提出一种***，所述***具有缸、所述缸具有在缸的壳体中可轴向运动的活塞和用于感测活塞在缸中的位置的传感器***，其中传感器***包括至少一个可配属于活塞的信号元件和至少一个位置固定设置的传感器。在该文献中提出，将传感器设置在壳体的外翻部中或外翻部上，所述外翻部在端侧中伸入存在于活塞中的凹部。

用交流电流对传感器供电和处理、评估和转换信号通常通过外部的电子模块或通过集成在传感器中的电子装置来进行。在电子电路的输出端处存在线性地与磁体的位置相关的信号，例如在4mA至20mA的电流接口中或在0至5V或10V的电压接口中提供。

为了防止测量误差，必须将磁体精确地且可重复地、即尤其无间隙地引导至位移测量传感器。为此，通常需要抗转动装置。至今为止，也需要耗费的磁体引导滑块。这通常与高的成本联系在一起。将磁体用作为目标体已经是相对成本高的。

用于离合器分离***的位移测量***基本上已经从DE102008057644A1中已知。在那里公开用于离合器分离***的、具有配属于可运动部件的磁体元件的位移测量***，所述磁体元件设有具有传感器电子装置的传感器***，所述传感器***设置在呈活塞缸***的壳体形式的固定的部件上。传感器***与磁体元件处于有效连接并且传感器***的传感器电子装置设置在集成到壳体中的凹陷部中。

替选于此的解决方案也从DE202006014024U1中已知，其中在那里公开用于液压离合器操作装置的中央分离器。具有带有柱形的贯通孔的壳体和同心地设置在贯通孔之内的并且在壳体上定心地固定在其一个端部上的管形的套筒的中央分离器具有环形活塞，所述环形活塞以能够与离合器形成有效连接的方式轴向可移动地引导。在环形活塞的外端部上固定分离轴承的内环，其中将用于检测环形活塞相对于壳体的轴向位置的传感器静态地固定在壳体上，并且其中轴向可移动的且引导的磁体配属于传感器，所述磁体在所述活塞轴向移动时轴向无间隙地与固定在内环上的环形体连接，以便通过活塞带动，其中磁体以在所述磁体的移动路径上距传感器保持相同的间距的方式在壳体上可移动地进行引导并且以引导靴轴向无间隙地但是径向可移动地接合到环形体的环周槽中。

当然存在必须测量活塞绝对位置的应用情况。应当放弃昂贵的霍尔传感器和磁体。应当实现精确的、可重复的和无间隙的测量。应当最小化成本，尤其应当避免高的磁体成本。同样应当避免使用单独的用于容纳传感器芯片的电路板并且能够放弃芯片的精确的定位。也应当舍弃将传感器电路板旋转90°安置到基本电路板上的设计规定。

发明内容

本发明的目的在此类液压的或静液压型(HCA)的离合器分离器中通过下述方式实现：目标体经由连杆联接在活塞上和/或在几何上匹配于位移测量传感器，使得实现活塞相对于位移测量传感器扭转止动。

在下文中示出有利的实施形式并且在下面详细阐明。

因此有利的是，位移测量传感器具有线圈、如插杆线圈(Tauchspule)，所述线圈缠绕到芯上并且目标体设计并且相应地设置用于进入到所述线圈中。为了降低成本和简化安装，在HCA中，因此传感器设有插杆线圈的和引入其中的目标体，其中目标体固定在活塞上并且同时用作为抗转动装置。

也适宜的是，芯径向有间隙地或无间隙地至少部分地围绕、优选完全地围绕目标体或在目标体的侧表面上围绕，以便实现至少一个局部的形状配合。目标体在相对于插杆线圈旋转时的止挡具有如下后果，即阻碍旋转地或排除旋转地作用于活塞上。相反于磁体引导装置的、至今为止在现有技术中使用的极其耗费的设计，能够通过有间隙的芯-目标体支承避免线圈在目标体处的或者目标体在线圈处的高精度的、要昂贵地制造的滑动支承。测量***中的公差能够被放大，其中不影响根据本发明的***中的测量精度。目标体在位移测量传感器之内的倾斜、旋转和/或同心度偏移对于测量精度没有影响。

当芯由适合于滑动支承的材料构建或至少在内环周面上具有这种材料时，那么目标体能够与芯达到滑动(schleifend)的接触并且能够放弃耗费的另外的支承。芯因此滑动地支承在电子装置中，其中线圈安装在电子装置中。

证实为尤其有利的是，所述材料是塑料、如PTFE，或金属合金，如青铜、白合金、铝合金、黄铜合金或锡合金，或陶瓷材料、其有可能用纤维强化。

因为借助于连杆可以将目标体简单地且快速安装地联接在活塞上，有利的是，目标体经由至少一个耦联件联接在连杆的远离活塞的端部上。

在此有利的是，耦联件由塑料、如热固塑料构成，或者耦联件包括塑料和/或直接或间接地邻接于由该材料制成的附加构件。因此，能够应用成本适宜的材料并且使安装流程流水线化。

当耦联件形状配合地和/或力配合地至少无轴向间隙地联接或固定在连杆上时，那么借助于目标体改进用于对活塞进行纵向位置确定的测量的精度。

对于联接有利的是，连杆的远离活塞的端部球头状地构成并且接合到耦联件的有利地能扩张的容纳部中。当然，在另一方面也有利的是，耦联件接合到连杆中。

当耦联件具有带有圣诞树状的或之字形的或锯齿状的外轮廓的远离连杆的销时，能够实现可简单制造的但是耐用的联接，其中所述外轮廓形状配合地和/或力配合地接合到目标体的孔(贯通孔/盲孔)或空腔中。

当连杆由两个可松开地或不可松开地彼此连接的部件构成或具有这些部件时，能够简化位移测量***和离合器分离器的校准。

也有利的是，将目标体设置和/或设计用于进入到位移测量传感器中。因此，能够简单地使用插杆线圈式的设计方案，由此确保/改进引导和扭转止动。目标体在位移测量传感器的内部中的止挡确保形状配合进而有效地阻止目标体/活塞相对于位移测量传感器旋转。

当目标体的外直径匹配于由位移测量传感器所包围的感测空间时，那么一方面能够达到/实现使目标体进入到位移测量传感器的内部中，并且另一方面能够成本适宜地借助可承受机械负荷的机构达到期望的扭转止动。

一个有利的实施例的特征在于：位移测量传感器具有线圈，所述线圈存在于具有中央通道的芯上或直接缠绕于其上，所述芯的内直径限定感测空间的外直径。因此能够实现无接触的位移测量***，其中这种***的成本保持得低，因为一方面安装是简单的并且另一方面能够适宜地制造单独部件。

为了长期确保低磨损的运行，有利的是，芯由适合于滑动支承的材料构建或者芯包括该材料。例如在使用铜的情况下的青铜合金、白合金、铝合金、铅、塑料、如尤其优选PTFE或陶瓷证实为是尤其适合的。

当目标体包括非磁性材料或由其构成时，能够放弃昂贵的磁性材料。

在本文中有利的是，目标体由含铁的材料构成、目标体构成为钢板或变压器板(Trafo-Blech)，目标体包括μ金属、无定形金属或者纳米晶体的金属和/或晶体的铁氧体。关于μ金属推荐软磁的镍铁合金，尤其具有在大约50000至140000范围内的μr的高导磁率的这种镍铁合金。以该方式能够预期精确的测量。

当将目标体材料配合地、力配合地和/或形状配合地固定在连杆上时，简化单独部件的组装，所述连杆直接地或间接地例如在中间接入与其分开的带动器的情况下轴向固定地且抗转动地固定在分离轴承的轴承内环上。

当目标体与线圈同心地定向和引导时，也改进长期的精度。

为了进一步处理由位移测量***所提供的数据而有有利的是，位移测量传感器连接于评估电子装置。

使用插杆线圈来感测具有许多优点，例如能够由成本适宜的目标体取代昂贵的磁体，能够在线圈中引导目标体进而同时形成扭转止动等。如至今为止所使用的磁体引导的极其耗费的设计能够通过线圈在目标体上的滑动支承或目标体在线圈上的滑动支承来避免。在此，具有其塑料材料的位移测量传感器限定内直径，目标体尽可能无间隙地在所述内直径之内引导。***中的公差能够被扩大，其中改进引导精度。目标体在位移测量传感器之内的倾斜、旋转和/或同心度偏移不再对测量精度具有影响。

通过取消磁体即使在极高的温度下也能够使用传感器***，其中仅线圈线绝缘可视作为限制，因为其在特定的温度下开始熔化。如果在待期望的高温下预期尤其高的磁体成本，那么现在能够排除上述内容。即使在结构空间情况紧张的情况下也能够放弃通常使用的稀土磁体，这最小化了成本。

需要指出的是，能够在线圈体中引导目标体。但是，目标体端部因此能够构成为，使得可以直接地联接到分离轴承上、尤其在确保轴向方向上的无间隙的情况下。因此，尤其当目标体端部轴向地设置在测量线圈之外时，目标体端部的形状对测量不再具有影响。以该方式能够在CRS情况下执行线性位移测量。相对于传感器芯片高精度地引导磁体能够被取消。目标体材料不再必须由高质量的磁体材料构成，而是能够由所谓的变压器板构成。位移测量传感器的线圈体和目标体同时构成抗转动装置。以该方式能够取代LVDT(线性可变差动变压器)。也不再需要妨碍转动的定位销。

换而言之，使用插杆线圈用于感测并且得到许多优点。因此，线圈能够直接地喷射到电子装置壳体中，由此能够取消具有传感器承载件的单独的电路板。由成本适宜的目标体取代昂贵的磁体，尤其是使用非磁性的材料、如铁合金。

线圈具有少量的电连接部，这降低故障概率。

磁体引导的极其耗费的至今所使用的设计通过线圈的和目标体的滑动支承来取代。芯的塑料处于与目标体材料直接接触，在所述芯上缠绕线圈。

能够扩大引导精度的公差。因此，倾斜、旋转或同心度偏移不再能够影响到测量精度。可能存在于主PCB(印刷电路板)上的微控制器/μC能够用于线圈评估。

在目标体的引导装置中实现线圈体，其中能够使用线圈注塑包封件或电子装置壳体。在此，目标体端部构成为，使得实现与铰链的联接。在此，在轴向方向上预设没有间隙。在此，尤其当目标体端部轴向地存在于用于测量的线圈之外时，目标体端部的形状对测量没有影响。

线圈激发和测量的功能由直接在主电路板上的芯片提供，使得不再需要单独的电路板。

然而最佳的是，该资源还存在于主μC中，而不存在于其他的结构组。通过主μC进行激发和测量是可行的。

可行的制造类型的特征在于，由滑动支承材料喷射线圈基本体，线圈缠绕到线圈体上，将线圈装入在用于塑料壳体的注塑工具中并且注塑包封，替选地装入并且热压到喷射的壳体中和/或直接焊接在电路板上或经由引线框(Stanzgitter)电接触。

测量原理能够使用在不同的线性位移测量装置中。制造成本优化、稳固性提高和装配简化必定证实为是突出的。放弃具有磁体的标准的PLCD传感器(标准永磁式非接触线性位移传感器)并且磁体不必如常见的那样在线圈之外运动，而是在线圈之内引导。能够取消径向于传感器芯片高精度地引导磁体。尤其变压器板作为目标体材料是有利的并且能够取消高质量的磁体材料。

附图说明

下面，借助于不同的实施例根据附图详细阐明本发明。其示出：

图1示出静液压离合器分离器(HCA)的第一实施形式的部分纵剖面图，

图2示出图1中示出的实施例的完整的纵剖面图，

图3示出贯穿目标体经由耦联件在连杆的端部上的联接的纵剖面的细节图，其中目标体包含在由线圈所围绕的具有滑动支承材料的芯中。

具体实施方式

附图仅是示意性的并且仅用于理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。

在图1和2中示出具有根据本发明的离合器分离器1的传感器***。

离合器分离器1构成为是静液压型的并且构成为HCA(液压离合器执行器)。其具有壳体2，所述壳体能够移动穿过盖3。在壳体2的内部中存在也可称作套筒的缸4，所述缸限定压力腔5。被缸4可移动支承的活塞6能够移入压力腔5中。压力腔5能够通过构成为环形活塞的活塞缩小。

因为在压力腔5中包含液压介质，如液压流体、例如油，所以在活塞的背离盖的端部上存在流体通过开口7，所述流体通过开口也能够称作抽吸孔()。流体通过开口能够构成为槽、切口、沟槽或孔，尤其构成为穿孔。在流体通过开口7的区域中也存在密封元件8、例如O形环，所述密封元件与活塞6一起朝盖3的一侧密封压力腔5。

在活塞6的和缸4的内部中存在行星滚轮传动装置(PWG，9。行星滚轮传动装置9具有套筒10，在所述套筒的内部围绕螺纹主轴11设有多个行星体12。行星体12以其端部分别与齿圈13处于有效关联。行星体12以中部与螺纹主轴11处于啮合接触/螺纹接触。

连杆14例如利用特殊螺母15联接在活塞6的盖侧的端部上。连杆14能够由两个或更多的部件组成，所述部件彼此经由形状配合、力配合和/或材料配合的连接可松开地或不可松开地彼此连接。也能够考虑使用粘结、熔焊、钎焊、铆接、螺丝连接或这些变型形式的组合。

在90°的弯曲部16处，连杆从径向方向变换到纵向方向，即平行于离合器分离器1的纵轴线17。在连杆14的远离活塞的端部上存在目标体18，所述目标体优选由非磁性材料制成、如铁合金。目标体18能够移入到引导套筒19中。引导套筒19是位移测量***20的一部分。位移测量***包括至少一个线圈21，如插杆线圈，所述线圈缠绕到芯22上。如尤其在图3中良好可见的芯22由能够滑动支承的材料、如塑料、尤其聚四氟乙烯(PTFE)构成。目标体18尽可能无径向间隙地但是能滑动地支承在实心柱形的孔23中、尤其贯通孔中。目标体18与耦联件24连接。耦联件24本身与连杆25的端部连接。

耦联件24由热固塑料制成，并且具有圣诞树状的结构部26，所述结构部具有至少三个环绕的凸起27，所述凸起朝目标体18的方向倾斜。从纵轴线17观察，在另一侧上，所述凸起具有垂直的(orthogonale)面。在连杆14的端部25上构成球头28。球头28在背离耦联件24的销30的一侧上接合到耦联件24的容纳部29中。

容纳部29构成为壳并且是可扩张的，其中壳的伸向内部的销30抗转动地接合到球头28的槽31中。耦联件24也在压配合区域32中压入到目标体18中的孔中。

在图2中以剖面图示出原理图，其中目标体18构成为实心柱体或空心柱体并且借助同图3相同的或类似的或不同的连接耦联在连杆14上。

连杆14也能够称作活塞杆并且与目标体18无轴向间隙地连接。

因此，位移测量传感器通过线圈21和芯22和线圈到评估电子装置的联接来实现。

连杆也能够称作耦联连杆()或离合器连杆()。

附图标记列表

1      离合器分离器

2      壳体

3      盖

4      缸

5      压力腔

6      活塞

7      流体通过开口

8      密封元件

9      行星滚轮传动装置

10     套筒

11     螺纹主轴

12     行星体

13     齿圈

14     连杆

15     特殊螺母

16     90°弯曲部

17     纵轴线

18     目标体

19     引导套筒

20     位移测量***

21     线圈

22     芯

23     孔

24     耦联件

25     连杆的端部

26     圣诞树状结构部

27     凸起

28     球头

29     容纳部

30     销

31     槽

32     压配合区域。

Claims (10)

1.一种用于离合器的离合器分离器(1)，所述离合器分离器具有壳体(2)和设计用于减小压力腔(5)的活塞(6)，其中存在设计用于感测所述活塞(6)的轴向位置的位移测量***(20)，其中存在要由位移测量传感器感测的目标体(18)，所述目标体设置成至少承受所述活塞(6)的轴向力并且能轴向地沿着所述位移测量传感器移动，其特征在于，所述目标体(18)经由连杆(14)抗转动地联接在所述活塞(6)上并且几何上匹配于所述位移测量传感器，使得实现所述活塞(6)相对于所述位移测量传感器扭转止动。

2.根据权利要求1所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述位移测量传感器具有线圈(21)、如插杆线圈，所述线圈缠绕到芯(22)上并且所述目标体(18)设计和/或设置用于进入到所述线圈(21)中。

3.根据权利要求2所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述芯(22)径向有间隙地或无间隙地至少部分地围绕所述目标体(18)，以便实现至少一个局部的形状配合。

4.根据权利要求2或3所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述芯(22)以适合于滑动支承的材料构建或者至少在内周面上具有所述适合于滑动支承的材料。

5.根据权利要求4所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述材料是塑料、如PTFE，或金属合金，如青铜、白合金、铝合金、黄铜合金或锡合金，或陶瓷材料、其可能地具有纤维强化。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述目标体(18)经由至少一个耦联件(24)联接在所述连杆(14)的远离活塞的端部上。

7.根据权利要求6所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述耦联件(24)由塑料、如热固塑料构成，或者所述耦联件包括和/或邻接于由所述材料制成的附加构件。

8.根据权利要求6或7所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述耦联件(24)形状配合地和/或力配合地至少无轴向间隙地联接或固定在所述连杆(14)上。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述连杆(14)的远离活塞的端部构成为球头状并且接合到所述耦联件(24)的能扩张的容纳部(29)中。

10.根据权利要求6至9中的任一项所述的离合器分离器(1)，其特征在于，所述耦联件(24)具有带有圣诞树状的或之字形的或锯齿状的外轮廓的远离连杆的销(30)，所述外轮廓形状配合地和/或力配合地接合到所述目标体(18)的孔或空腔中。