DE10394028B4

DE10394028B4 - Kupplungsbetätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10394028B4
Application number: DE10394028T
Authority: DE
Inventors: Yannick Frank Theophile Emile Christiaen; Wennael Droguet
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2013-12-05
Anticipated expiration: 2023-12-30
Also published as: DE10394028T5; AU2003288471A1; WO2004063588A1; GB0300514D0

Abstract

Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) mit einem Gehäuse (11), einem bezüglich des Gehäuses (11) verschiebbaren Kolben (15) und einem Sensor (22) zur Erzeugung eines von der Lage des Kolbens (15) abhängigen Lagesignals, wobei der Sensor (22) durch das Zusammenwirken zwischen einer ersten Widerlagereinrichtung (28) am Sensor (22) und einer zweiten Widerlagereinrichtung (27a, 27b) am Gehäuse (11) bezüglich des Gehäuses (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte, dem Kolben (15) zugeordnete Widerlagereinrichtung (35, 36), die einen Stift (35) oder eine Klammer (36) umfasst, der bzw. die vom Kolben (15) getragen wird, eine vierte, von einem Ende (23a) des Sensors (22) bereitgestellte Widerlagereinrichtung (36a) berührt, um ein Zurückziehen des Kolbens (15) während des Transports der Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) zu verhindern, wobei die dritte oder vierte Widerlagereinrichtung (35, 36, 36a) entfernbar ist, um den nachfolgenden Betrieb der Kuplungsbetätigungsvorrichtung (10) zu gestatten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung Kupplungsbetätigungsvorrichtungen (im folgenden als von der beschriebenen Art bezeichnet), bei denen sich ein Betätigungsteil (typischerweise ein hydraulisch betätigter Kolben) relativ zu einem Gehäuse bewegt, um eine zugehörige Fahrzeugkupplung zu betätigen, wobei die Betätigungsvorrichtung auch einen Sensor zum Messen der Lage des Betätigungsteiles relativ zu dem Gehäuse enthält.
Ein Beispiel für eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung von der beschriebenen Art ist ein sog. konzentrischer Nehmerzylinder (CSC), in dem sich ein ringförmiger Kolben in einem ringförmigen Gehäuse bewegt, das eine Getriebeeingangswelle umgibt und verwendet wird, um die zugehörige Fahrzeugkupplung zu betätigen.
Betätigungsvorrichtungen von der beschriebenen Art sind besonders nützlich, wenn die Fahrzeugkupplung nicht manuell betrieben wird, z. B. wenn ein automatisiertes manuelles Getriebe eingesetzt wird, bei dem die Kupplung durch ein Kupplungsbetätigungssystem automatisch betrieben wird.
Eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 201 16 818 U1 bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Form einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung von der beschriebenen Art bereitzustellen.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Es werden nun einige Ausführungsbeispiele der Erfindung nur als Beispiel und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 einen axialen Schnitt durch eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung in einem zurückgezogenen Zustand;
2 eine perspektivische Ansicht eines Teiles der Betätigungsvorrichtung der 1 in einer ausgefahrenen oder Transportstellung;
3 und 4 perspektivische Ansichten einer Transportklammer, die bei der Betätigungsvorrichtung der 1 und 2 verwendet wird;
5 zeigt einen Teil eines Lagesensors, der bei der Betätigungsvorrichtung der 1 verwendet wird;
6 eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung der 1, an dem der Sensor der 5 angeordnet ist;
7 einen Querschnitt eines Teiles des Betätigungsvorrichtungsgehäuses der 1;
8 eine alternative Form einer Sensorverbindung zur Verwendung bei der Betätigungsvorrichtung der 1;
9 einen Schnitt durch die Sensorverbindungsanordnung der 8;
10 und 11 perspektivische Ansichten einer alternativen Form einer Transportklammeranordnung zur Verwendung bei der Betätigungsvorrichtung der 1;
12 eine perspektivische Ansicht der in den 10 und 11 verwendeten Transportklammer;
13 eine noch weitere Form einer Transportanordnung, die für die Betätigungsvorrichtung der 1 geeignet ist;
14 eine Ansicht eines Transportstiftes, der bei der Anordnung der 13 verwendet wird;
15 eine noch weitere Form einer Klammeranordnung zur Verwendung beim Transport der Betätigungsvorrichtung der 1;
16 und 17 perspektivische Ansichten der bei der Anordnung der 15 verwendeten Klammer;
18 und 19 Einzelheiten einer alternativen Sensorbefestigung, bei der Ultraschallschweißen verwendet wird;
20 und 21 perspektivische Ansichten einer alternativen Form einer Sensoranordnung; und
22 und 23 Einzelheiten der in den 20 und 21 gezeigten Anordnung.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist eine Betätigungsvorrichtung in Form eines konzentrischen Nehmerzylinders 10 in den 1 bis 6 gezeigt. Diese Betätigungsvorrichtung umfasst ein ringförmiges Gehäuse 11, das aus einem äußeren Kunststoffteil 12 und einem inneren Blechteil 13 gebildet ist, die eine ringförmige Arbeitsbohrung 14 dazwischen begrenzen, in der ein ringförmiger Kunststoffkolben 15 verschiebbar ist. Der Gleitkontakt zwischen dem Kolben 15 und der Bohrung 14 ist durch eine ringförmige Dichtung 16 abgedichtet, die eine Arbeitskammer 17 vor dem Kolben 15 begrenzt. Eine Druckfeder 18 arbeitet zwischen dem Kolben 15 und dem ringförmigen äußeren Gehäuseteil 12 und eine Gummidichtungsmanschette 19 wirkt auch zwischen diesen Teilen. Ein ringförmiges Kupplungsausrücklager 20 wird in dem Kolben 15 getragen, wie schematisch in 1 gezeigt ist. Ein Einlassrohr 21 ist mit dem äußeren Gehäuseteil 12 über eine Öffnung 12a verbunden, um mit der Arbeitskammer 17 in Verbindung zu treten.
Wie bekannt, wird die Betätigungsvorrichtung 10 durch das Eintretenlassen von Druckflüssigkeit in die Arbeitskammer 17 über das Einlassrohr 21 von einem zugehörigen Geberzylinder betrieben. Dies hat die Wirkung, dass der Kolben 15 in einer Betrachtung der 1 nach oben verschoben wird, und somit das Ausrücklager 20 gezwungen wird, eine herkömmliche Membranfederfingeranordnung (nicht gezeigt) an einer zugehörigen Fahrzeugkupplung zu verstellen.
Die Betätigungsvorrichtung 10 enthält einen Sensor 22 von der Art eines Hall-Effekt-Sensors, der einen festen Teil 23 und einen axial beweglichen Teil in Form eines Magnets 24 umfasst, der in einen Flansch 25 gegossen ist, der einstückig mit dem Kunststoffkolben 15 ausgebildet ist. Der Flansch 25 enthält zwei beabstandete Arme 26, die sich auf entgegengesetzten Seiten des festen Sensorteiles 23 erstrecken und eine Drehung des Kolbens 15 und des zugehörigen Kupplungsausrücklagers 20 verhindern.
Der Sensor 22 ist relativ zu dem äußeren Gehäuseteil 12 durch ein Paar in Umfangsrichtung beabstandeter Arme 27, die einstückig mit dem Gehäuseteil 12 ausgebildet sind und wie am besten in 6 zu sehen ist, angeordnet. Jeder der Arme 27 enthält axial beabstandete Widerlager 27a und 27b, die zwischen sich einen Schlitz 27c begrenzen. Der Schlitz 27c ist an einem Ende durch einen Steg 27d geschlossen. An dem Sensorteil 23 ist an seinen entgegengesetzten Seiten ein weiteres Widerlagergebilde 28 geformt, wie am besten in den 5 und 7 zu sehen ist. Dieses Gebilde enthält einen ablenkbaren Teil 28a, der, wenn das Widerlager 28 in den Schlitz 27c eingeführt wird, in einen Ausschnitt 27e schnappt, um den Sensor relativ zu dem äußeren Gehäuseteil 12 festzulegen. Der Sensor wird axial durch die Schlitze 27c und radial durch die Stege 27d festgelegt.
Wie zu erkennen sein dürfte, wird das von dem Sensor 22 erzeugte Signal zu einer zugehörigen Verarbeitungseinrichtung über eine Kabelverbindung 29 übertragen, wenn sich der Kolben 15 und folglich der Magnet 24 axial relativ zu dem festen Sensorteil 23 bewegt. Dieses Lagesignal kann für eine Vielfalt von Anwendungen verwendet werden. Zum Beispiel kann das Lagesignal verwendet werden, um die Lage einer Kupplung in einem automatischen Kupplungssteuersystem zu steuern oder, um eine Antiphasen-Kupplungsschwingungsdämpfungsanordnung, wie sie in der WO 03/040588 A1 offenbart ist oder das Kupplungsdiagnose/Kupplungslageanzeigesystem, das auch in der oben genannten WO 03/040588 A1 offenbart ist, bereitzustellen.
Die 8 und 9 zeigen eine alternative Anordnung zum Verbinden des festen Sensorteiles 23 mit dem äußeren Gehäuseteil 12, bei dem die in 6 gezeigten Arme 27 immer noch verwendet werden, aber das Widerlagergebilde an dem festen Sensorpart 23 von einer Form ist, wie sie bei 30 in den 8 und 9 gezeigt ist, und einen ablenkbaren Verriegelungsteil 30a hat, der in einen Ausschnitt 27e einschnappt, wenn das Widerlager 30 in den Schlitz 27c eingeführt wird.
Somit sind beide in den 1 bis 7 und in den 8 und 9 gezeigte Anordnungen vom Schnellbefestigungs-Schnappverbindungstyp, bei dem der Sensor schnell und genau relativ zu dem äußeren Teil 12 des Betätigungsvorrichtungsgehäuses festgelegt wird.
Bei einer noch weiteren Sensorbefestigungsanordnung, die in den 18 und 19 gezeigt ist, hat der feste Teil 23 des Sensors parallele Seiten aufweisende Widerlagergebilde 31, die daran gebildet sind und die in gerade Seiten aufweisende Schlitze 27c gleiten, die in den Armen 27 des äußeren Gehäuseteiles 12 gebildet sind. Die Widerlagergebilde 31 werden dann mit Ultraschall in die Schlitze 27c geschweißt, um die Befestigung des Sensors an dem Betätigungsvorrichtungsgehäuse zu vervollständigen.
Ein weiteres Merkmal besteht darin, dass die axiale Länge der Betätigungsvorrichtung während des Transports von dem Betätigungsvorrichtungshersteller zu der Fahrzeugfertigungsstraße durch verschiedene Anordnungen, die auf den festen Teil 23 des Sensors wirken, kontrolliert wird.
Bezugnehmend somit auf die 2 bis 4 ist der Flansch 25 mit einer abnehmbaren Transportklammer 32 versehen, die über Arme 26 schnappt und ein Widerlager 33 für den Kontakt mit den Enden 23a des festen Teiles 23 des Sensors 22 enthält. Wenn somit die Transportklammer 32 in der in 2 gezeigten Stellung ist, kann die axiale Länge der Betätigungsvorrichtung nicht während des Transports verringert werden. Dies verhindert, dass die Betätigungsvorrichtung zum Beispiel zu der in 1 gezeigten Stellung zusammengedrückt werden kann, bei der das Ende des Metallteiles 13 freigelegt wird und die dem Metallteil 13 daher gestatten könnte, aus der Betätigungsvorrichtung herausgestoßen zu werden, was zu einer Beschädigung der Einheit führt.
Wenn die Betätigungsvorrichtung einmal in ihrer Betriebslage in dem Fahrzeug eingebaut wurde, wird die Klammer 32 durch Ziehen in Richtung X der 2 entfernt, so dass die Betätigungsvorrichtung normal funktionieren kann.
Eine alternative Transportklammeranordnung ist in den 10 bis 12 gezeigt, bei der einer der Arme 26a eine entfernbare Transportklammer 34 berührt, die an dem Ende des festen Teiles 23 des Sensors 22 festgelegt ist. Der Arm 26a berührt die Schulter 34a der Klammer 34. Die Klammer ist nach dem Einbau der Betätigungsvorrichtung durch Ziehen der Klammer in Richtung des Pfeiles Y der 10 und 12 entfernbar.
Eine noch weitere Form einer Transportanordnung ist in den 13 und 14 gezeigt, bei der die Arme 26a und 26b einen Transportstift 35 tragen, der sich durch Löcher 37 in den Armen 26a und 26b erstreckt und das Ende 23a des festen Sensorteiles 23 berührt. Nach der Befestigung der Betätigungsvorrichtung in ihrer Betriebslage wird der Stift 35 in Richtung des Pfeiles Z zurückgezogen, um einen normalen Betrieb der Betätigungsvorrichtung zu gestatten.
Eine noch weitere Form einer Transportanordnung ist in den 15 bis 17 gezeigt, bei der eine gabelähnliche Klammer 36 den das Ausrücklager enthaltenden Teil 15a des Kolbens 15 (siehe 1) umfasst und darunter einschnappt. Die Klammer 36 enthält ein Widerlager 36a, das das Ende 23a des festen Teiles 23 des Sensors berührt, und einen Griffteil 38, der dazu verwendet wird, die gabelähnliche Klammer nach dem Einbau der Betätigungsvorrichtung durch Ziehen in Richtung R der 15 zurückzuziehen.
Eine noch weitere Form eines Sensors ist in den 20 bis 23 gezeigt, bei der der Sensor 40 an einem Teil 41 des äußeren Betätigungsvorrichtungsgehäuses 12 durch Schrauben 42 angeschraubt oder sonstwie befestigt ist. Der Sensor enthält einen Gleiter 43, der zwei axial beabstandete Widerlager 44 hat, die an seinem Ende gebildet sind, und die sich auf entgegengesetzten Seiten eines Widerlagers 45, das einstückig an dem Kolben 15 ausgebildet ist, erstrecken. Wenn sich somit der Kolben axial bewegt, wird der Gleiter 43 in den und aus dem Gehäuseteil 40 durch die Bewegungen des Widerlagers 45 und der folgenden Bewegungen der Widerlager 44 gezogen.
Die 22 und 23 zeigen die Form der zusammenwirkenden Widerlager 44 und 45. Das Widerlager 45 weist parallele Seiten auf, während die Widerlager 44 gewölbte Teile 46 haben, die daran gebildet sind und ein begrenztes Kippen des Gleiters 43 relativ zu dem Widerlager 45 infolge einer axialen Fehlausrichtung des Kolbens 15 relativ zu dem Gehäuse der Betätigungsvorrichtung zulassen. Diese kleinen Fehlausrichtungsbewegungen bewirken keine Bewegung des Gleiters 43 relativ zu dem festen Teil 40 des Sensors und liefern daher keine irreführenden Lagesignale von dem Sensor.

Claims

Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) mit einem Gehäuse (11), einem bezüglich des Gehäuses (11) verschiebbaren Kolben (15) und einem Sensor (22) zur Erzeugung eines von der Lage des Kolbens (15) abhängigen Lagesignals, wobei der Sensor (22) durch das Zusammenwirken zwischen einer ersten Widerlagereinrichtung (28) am Sensor (22) und einer zweiten Widerlagereinrichtung (27a, 27b) am Gehäuse (11) bezüglich des Gehäuses (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte, dem Kolben (15) zugeordnete Widerlagereinrichtung (35, 36), die einen Stift (35) oder eine Klammer (36) umfasst, der bzw. die vom Kolben (15) getragen wird, eine vierte, von einem Ende (23a) des Sensors (22) bereitgestellte Widerlagereinrichtung (36a) berührt, um ein Zurückziehen des Kolbens (15) während des Transports der Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) zu verhindern, wobei die dritte oder vierte Widerlagereinrichtung (35, 36, 36a) entfernbar ist, um den nachfolgenden Betrieb der Kuplungsbetätigungsvorrichtung (10) zu gestatten.
Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Sensor (22) die erste Widerlagereinrichtung (28) enthält, die zwischen zweiten, voneinander beabstandeten, am Gehäuse (11) ausgebildeten Widerlagereinrichtungen (27a, 27b) festlegbar ist, oder umgekehrt.
Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (11) ein Paar Arme (27) enthält, die in Umfangsrichtung um das Gehäuse (11) herum beabstandet sind, und wobei der Sensor (22) in Umfangsrichtung zwischen den Armen (27) angeordnet ist.
Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ersten und zweiten Widerlagereinrichtung (28, 27a, 27b) zusammenwirken, um den Sensor (22) sowohl axial als auch radial relativ zum Gehäuse (11) anzuordnen.
Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Sensor (22) am Gehäuse (11) durch Schnellbefestigungsgebilde an den ersten und zweiten Widerlagereinrichtungen (28, 27a, 27b) befestigt ist, die in eine Verriegelungsbeziehung schnappen, wenn die erste Widerlagereinrichtung (28) zwischen die zweiten Widerlagereinrichtungen (27a, 27b) eingeführt wird.
Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste und zweite Widerlagervorrichtungen (28, 27a, 27b) mit Ultraschall miteinander verschweißt sind.
Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die dritte Widerlagereinrichtung (35, 36) von einer entfernbaren, gabelähnlichen Klammer (36) bereitgestellt ist, die einen Teil des Gehäuses (11) umfasst und darunter einschnappt, und wobei diese gabelähnliche Klammer (36) das Ende (23a) des Sensors (22) berührt.
Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Sensor (22) von der Art eines Hall-Effekt- oder magnetischen Sensors ist, bei dem ein fester Teil des Sensors (22) am Gehäuse (11) angebracht ist und ein magnetischer Teil vom Kolben (15) getragen wird, so dass Lage des Kolbens (15) relativ zum Gehäuse (11) durch eine Bewegung des magnetischen Teiles relativ zum festen Teil des Sensors (22) anzeigbar ist.
Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Sensor (22) einen festen Teil für dessen Anbringung am Gehäuse (11) oder am Kolben (15) und einen beweglichen Teil hat, der sich vom festen Teil ausgehend zur Verbindung mit dem Kolben (15) oder dem Gehäuse (11) erstreckt, so dass die Bewegung des beweglichen Teils relativ zum festen Teil des Sensors (22) die Lage des Kolbens (15) relativ zum Gehäuse (11) anzeigt.