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Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, d.h. zum Ein- und/oder Ausrücken einer Kupplung, die in ihrem Betrieb in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Lkws, Pkws, Busses oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, integrierbar ist, mit einem Gehäuse, einem relativ zu diesem Gehäuse verschiebbar gelagerten Schieber, einem an dem Schieber verschiebefest aufgenommenen und zum Übertragen einer Verschiebekraft auf ein Stellelement der Kupplung vorbereiteten Betätigungslager, sowie einem, die Verschiebestellung des Schiebers relativ zu dem Gehäuse detektierenden, ersten Sensor. Auch betrifft die Erfindung ein Kupplungssystem für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Kupplung sowie einer solchen Betätigungsvorrichtung.
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Gattungsgemäße Betätigungsvorrichtungen sind im Stand der Technik beispielsweise aus der
DE 100 39 242 A1 bekannt. Hiermit ist ein Ausrücksystem zur Betätigung einer Reibungskupplung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges im Kraftweg zwischen zumindest einer Antriebseinheit, wie einer Brennkraftmaschine, und einer Abtriebseinheit, wie einem Geschwindigkeitswechselgetriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einem aus Getriebegehäusebauteilen bestehenden Getriebegehäuse, offenbart. Das Ausrücksystem besteht aus einem Geber zur Aufnahme eines von einem Fahrer direkt über ein Pedal oder über einen Aktor eingeleiteten Betätigungsimpulses, einem die Reibungskupplung betätigenden Ausrücker mit einem Ausrückergehäuse aus Kunststoff, einem durch den Betätigungsimpuls axial gegen das Ausrückgehäuse verlagerbaren und über ein Ausrücklager einen die Reibungskupplung verspannenden Energiespeicher beaufschlagenden Ausrückerteil sowie einer Verbindung zur Übertragung des Betätigungsimpulses vom Geber auf den Ausrücker. Der Ausrücker ist zentral um die Getriebeeingangswelle angeordnet und axial dem Ausrücklager entgegengesetzt an ein Getriebegehäusebauteil angeordnet und an diesem befestigt.
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Folglich ist bei den bereits bekannten, eine Kupplung sowie eine Betätigungsvorrichtung aufweisenden, Kupplungssystemen eine Sensorik in der Betätigungsvorrichtung vorhanden, die einen Ausrückweg des Schiebers ermittelt, wodurch eine Aussage über die Position des Stellelementes getroffen wird. Zur zusätzlichen Detektierung der aktuellen Drehposition der einzelnen Kupplungsbauteile, insbesondere der Kupplungsbauteile, die drehfest mit einer Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine verbunden sind, ist bisher ein weiterer Sensor innerhalb eines eigenen Hohlraumes der Kupplungsglocke bzw. dem Motorblock oder dem Getriebegehäuse / der Getriebeglocke vorzusehen.
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Ein beispielhaftes aus dem Stand der Technik bekanntes Kupplungssystem 10’ ist auch in der 5 schematisch dargestellt. Dabei ist bisher ein weiterer Sensor 8’ radial außerhalb eines im Betrieb drehfest mit der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine verbundenen ersten Drehteiles in Form eines Schwungrades 9’ angebracht. Dieser weitere Sensor 8’ erfasst die Drehposition des Schwungrades 9’. Von Nachteil ist es jedoch, dass für den weiteren Sensor 8’ eine separate Aufnahme in dem Hohlraum der Kupplungsglocke bzw. des Motorblocks zur Verfügung gestellt werden muss. Zusätzlich ist das Schwungrad 9’ mit einer entsprechenden Musterung zu versehen, die durch den Sensor 8’ detektierbar ist. Zumeist ist das Schwungrad 9’ mittels spanender Bearbeitungsverfahren nachzuarbeiten. Dadurch ist auch der Herstellaufwand der bekannten Kupplungssysteme 10’ relativ hoch.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein Kupplungssystem zur Verfügung zu stellen, das hinsichtlich seines Bauraums kompakter sowie bzgl. seines Aufbaus einfacher ausgestaltet sein soll.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein weiterer, zweiter Sensor so ausgestaltet und angeordnet ist, dass durch ihn eine Drehstellung (vorzugsweise über eine Drehzahl und/oder einen Drehwinkel) eines im Betrieb der Kupplung relativ zu dem Gehäuses rotierenden / rotierbaren Kupplungsbauteiles detektierbar ist.
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Durch das Anbringen eines zweiten Sensors in der Betätigungsvorrichtung wird auf eine Aufnahme des weiteren Sensors im Bereich des ersten Drehteiles sowie die zusätzliche Bearbeitung des ersten Drehteiles verzichtet. Der Sensor wird somit in einen ohnehin für die Betätigung der Kupplung vorhandenen Bestandteil des Kupplungssystems integriert. Durch diese Anordnung des weiteren, zweiten Sensors fällt nicht nur dessen Aufnahme in der Kupplungsglocke, dem Motorblock oder dem Getriebegehäuse weg, sondern auch der elektronische Aufbau wird wesentlich vereinfacht.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Wenn der erste Sensor und/oder der zweite Sensor innerhalb des Gehäuses angeordnet sind/ist, sind die beiden Sensoren stabil gehäusefest aufgenommen und in lediglich einem Arbeitsschritt in dem Kupplungssystem montierbar. Dadurch wird die Montage der Sensorik weiter vereinfacht.
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Wenn der zweite Sensor verschiebefest an dem Schieber angebracht ist, lässt sich die Sensorik noch platzsparender in die Betätigungsvorrichtung integrieren.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste Sensor und der zweite Sensor gemeinsame elektronische Bauteile aufweisen. Dadurch wird der Aufbau weiter vereinfacht.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, wenn der erste Sensor und der zweite Sensor eine gemeinsame Platine aufweisen. Dadurch wird der Herstellaufwand der Betätigungsvorrichtung weiter verringert.
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Desweiteren ist es zweckmäßig, wenn der erste Sensor und der zweite Sensor einen gemeinsamen elektronischen Versorgungsleitungsabschnitt aufweisen, der mit einem Ende mit einem elektrischen Anschluss, etwa einer Steckeraufnahme oder einem Stecker, verbunden ist. Dadurch ist ein gemeinsamer Anschluss an der Betätigungsvorrichtung vorhanden, mittels der die Sensoren ihre Daten im Betrieb an ein Steuersystem / Steuergerät übertragen.
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Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Kupplungssystem für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einer Kupplung, die ein zur drehfesten Verbindung mit einer Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine ausgestaltetes, erstes Drehteil (etwa ein Schwungrad oder eine Druckplatte), ein, zur drehfesten Verbindung mit einer Getriebewelle eines Getriebes ausgestaltetes und relativ zu dem ersten Drehteil verschiebbar angeordnetes zweites Drehteil (etwa eine Kupplungsscheibe) und ein die Verschiebestellung des zweiten Drehteils vorgebendes Stellelement (etwa eine Tellerfeder oder ein Drucktopf) aufweist, sowie mit einer Betätigungsvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, wobei das Betätigungslager an das Stellelement angelegt / angedrückt ist und der zweite Sensor mit einem Erfassungsabschnitt, der drehfest mit dem ersten Drehteil oder dem zweiten Drehteil gekoppelt ist, zum Detektieren der Drehstellung des ersten Drehteiles oder des zweiten Drehteiles zusammenwirkt. Somit ist auch das Kupplungssystem besonders kompakt aufgebaut.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Erfassungsabschnitt (direkt oder indirekt) drehfest mit dem ersten Drehteil verbunden ist und der zweite Sensor so relativ zu der Kupplung (gehäusefest oder schieberfest) angeordnet ist, dass der Erfassungsabschnitt innerhalb eines Messbereiches / in Reichweite des zweiten Sensors liegt / positioniert ist. Dadurch lässt sich eine aktuelle Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine im Betrieb geschickt ermitteln.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn der Erfassungsabschnitt mittels eines Kupplungsdeckels der Kupplung drehfest mit dem ersten Drehteil verbunden ist. Dadurch ist der Erfassungsabschnitt besonders nahe an den zweiten Sensor herangerückt.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders von Vorteil, wenn der Erfassungsabschnitt ein separat an dem Kupplungsdeckel angebrachtes Sensorteil, oder ein stoffteiliger Bestandteil eines bereits vorhandenen Kupplungsbauteils, wie des Kupplungsdeckels selbst, eines das Stellelement schwenkbar an dem Kupplungsdeckel lagernden Hakenrings, einer das Stellelement relativ zu dem Kupplungsdeckel elastisch vorspannenden Stützfeder, oder des drehfest mit dem Kupplungsdeckel verbundenen Stellelementes selbst ist. Dadurch lässt sich eine besonders effektive Messung der Drehstellung des ersten Drehteils durchführen.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn der Erfassungsabschnitt eine mittels des zweiten Sensors detektierbare Struktur / Musterung, wie eine Oberflächenrauigkeit, eine farbliche Markierung oder eine Aussparung, ausbildet. Dadurch ist der Herstellaufwand des Kupplungssystems weiter reduziert.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Sensor, vorzugsweise in Form eines Drehzahlsensors, in einer Betätigungsvorrichtung, die vorzugsweise als Ausrücker ausgebildet ist, vorhanden. Um Bauteile und Kosten zu sparen wird erfindungsgemäß vorgesehen, den Drehzahlsensor (zweiten Sensor) zu dem (ersten) Sensor zur Wegerkennung im Ausrücker / der Betätigungsvorrichtung zuzuordnen. Beide Sensoren können z.B. ein gemeinsames Gehäuse aufweisen, etc. Die Musterung kann entweder an der Kupplung oder den Tellerfederzungen (am Stellelement) angebracht sein.
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Die Erfindung wird nun anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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Es zeigen:
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1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel, aufweisend eine Betätigungsvorrichtung, wobei ein (zweiter) Sensor der Betätigungsvorrichtung zum Ermitteln einer Drehzahl eines ersten Drehteiles einen, durch ein separates Sensorteil an einem Kupplungsdeckel der Kupplung angebrachten, Erfassungsabschnitt detektiert,
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2 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems gemäß eines zweiten Ausführungsbeispieles, wobei der die Drehstellung des ersten Drehteiles messende (zweite) Sensor der Betätigungsvorrichtung unmittelbar mit der vorhandenen, den Erfassungsabschnitt ausbildenden Geometrie eines Stellelementes zusammenwirkt,
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3 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kupplungssystem nach einem weiteren, dritten Ausführungsbeispiel, wobei der Erfassungsabschnitt nun stoffeinteiliger Bestandteil eines das Stellelement schwenkend an dem Kupplungsdeckel lagernden Hakenringes ausgeformt ist,
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4 eine schematische Längsschnittdarstellung eines ersten Drehteils der Kupplung gemäß 1, wobei eine Aufnahme an dem ersten Drehteil vorhanden ist, die es ermöglicht, eine Drehzahl der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine in einem noch nicht vollständig in einem Antriebsstrang montierten Zustand des Kupplungssystems, etwa an einem Motorprüfstand, zu detektieren, und
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5 eine Längsschnittdarstellung durch ein Kupplungssystem gemäß des Standes der Technik.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems 10 aufweisend eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 1 ist in 1 veranschaulicht. Das Kupplungssystem 10 besteht aus einer Kupplung 2 in Form einer Reibungskupplung sowie der Betätigungsvorrichtung 1 an sich. Die Kupplung 2 wiederum ist prinzipiell wie die aus dem Stand der Technik nach 5 aufgebaute Kupplung ausgestaltet sowie funktionierend.
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Die Kupplung 2 des erfindungsgemäßen Kupplungssystems 10 dient somit prinzipiell als trennbares Drehmomentübertragungselement, das hier in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges bereits eingesetzt ist. Die Kupplung 2 weist ein erstes Drehteil 9 auf. Das erste Drehteil 9 ist als Schwungrad ausgeformt. Das erste Drehteil 9 ist in dieser Abbildung bereits mit einer abschnittsweise dargestellten Ausgangswelle 11 einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem Otto- oder Dieselmotor, drehfest verbunden. Das erste Drehteil 9 ist auch alternativ als Druckplatte bezeichnet. Neben dem ersten Drehteil 9 ist ein zweites Drehteil 13 in der Kupplung 2 vorhanden. Das zweite Drehteil 13 ist als Kupplungsscheibe ausgebildet. Demzufolge weist das zweite Drehteil 13 einen Reibbelag 21 auf, der an dem ersten Drehteil 9 in axialer Richtung der Kupplung 2 (in Bezug auf eine Drehachse 23 der Kupplung 2) reibkraftschlüssig anlegbar ist. Ein Nabenteil 22 des zweiten Drehteils 13 ist radial innerhalb des Reibbelages 21 angeordnet und auf einer Getriebewelle 12, bspw. einer Getriebeeingangswelle eines hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Getriebes, verschiebbar gelagert. Das Nabenteil 22 ist über eine Axialverzahnung auf der Getriebewelle 12 drehfest, jedoch in axialer Richtung der Drehachse 23 verschiebbar angebracht. Die Drehachse 23 der Kupplung 2 ist koaxial zu der Getriebewelle 12 sowie den Ausgangswelle 11 ausgerichtet.
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Auf einer dem ersten Drehteil 9 abgewandten axialen Seite des zweiten Drehteils 13 ist eine Anpressplatte 24 eingesetzt. Diese Anpressplatte 24 ist auf übliche Weise im Betrieb drehfest mit dem ersten Drehteil 9 verbunden. Die Anpressplatte 24 ist relativ zu dem ersten Drehteil 9 sowie zu dem zweiten Drehteil 13 verschiebbar gelagert. In 1 ist eine eingekuppelte Stellung der Kupplung 2 erkennbar, in der die Anpressplatte 24 den Reibbelag 21 und somit das zweite Drehteil 13 derart gegen das erste Drehteil 9 andrückt, dass diese reibkraftschlüssig miteinander, zur Übertragung eines Drehmomentes von der Ausgangswelle 11 auf die Getriebewelle 12, miteinander verbunden sind. In einer hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten ausgekuppelten Stellung ist die Anpressplatte 24 gegenüber dieser eingekuppelten Stellung so zu dem ersten Drehteil 9 verschoben, dass der Reibbelag 21 nicht mehr unter Reibkraftschluss an dem ersten Drehteil 9 drehfest anliegt.
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Zur Bestimmung der axialen Position der Anpressplatte 24 ist auf übliche Weise ein Stellelement 5 vorhanden. Das Stellelement 5 ist hier als Tellerfeder 25 ausgebildet. In weiteren Ausführungen ist es jedoch auch möglich, dieses Stellelement 5 als einen ausschließlich in axialer Richtung verschiebbaren Drucktopf auszubilden. Durch die Ausbildung der Tellerfeder 25 ist das Stellelement 5 verschwenkbar gelagert. Das Stellelement 5 ist an einem mit dem ersten Drehteil 9 verbundenen Bereich schwenkbar gelagert. Auf übliche Weise ist dafür ein Kupplungsdeckel 16 der Kupplung 2 vorgesehen. Der Kupplungsdeckel 16 erstreckt sich von einem an dem ersten Drehteil 9 befestigten Bereich, in axialer Richtung gesehen, radial außerhalb des zweiten Drehteils 13 sowie der Anpressplatte 24 hülsenförmig vorbei und schließt mit einem Seitenwandbereich 26, der sich im Wesentlichen scheibenförmig radial nach innen erstreckt, ab. Durch diesen Kupplungsdeckel 16 ist ein Aufnahmeraum 27 umschlossen, innerhalb dessen das zweite Drehteil 13, die Anpressplatte 24 und das Stellelement 5 / die Tellerfeder 25 angeordnet sind.
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Die Tellerfeder 25 ist auf übliche Weise verschwenkbar an dem Kupplungsdeckel 16, mittels eines Schwenklagers 28, angebracht. In dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 dient ein Bolzen 29 zur Ausbildung dieses Schwenklagers 28 in Zusammenwirkung mit dem Seitenwandbereich 26. Durch Verschwenkung der Tellerfeder 25 um dieses Schwenklager 28 wird ein radial außerhalb dieses Schwenklagers 28 angeordneter Kontaktpunkt 30 zwischen der Tellerfeder 25 mit der Anpressplatte 24 entsprechend der eingekuppelten und ausgekuppelten Stellung hin- und herverschoben.
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Zum Ein- bzw. Ausrücken / Betätigen der Kupplung 2 ist in dem Kupplungssystem 10 weiterhin die Betätigungsvorrichtung 1 vorhanden. Die Betätigungsvorrichtung 1 ist vorzugsweise als ein Nehmerzylinder, nämlich pneumatischer oder hydraulischer oder semihydraulischer Nehmerzylinder, jedoch alternativ auch als mechanische oder elektromechanische Betätigungseinheit, ausgeführt.
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Die Betätigungsvorrichtung 1 dient zum Ausrücken der Kupplung 2 und ist somit auch als Ausrücker bezeichnet. Auch Ausbildungen als Einrücker / zum Einrücken der Kupplung 2 sind denkbar. Aufgrund der Ausführung der Betätigungsvorrichtung 1 als Ausrücker, ist die Betätigungsvorrichtung 1 in einem unbetätigten Zustand so ausgerichtet, dass die Tellerfeder 25 die Anpressplatte 24 selbsttätig gegen das zweite Drehteil 13 und das zweite Drehteil 13 wiederum gegen das erste Drehteil 9 drückt, unter Erzeugung der eingekuppelten Stellung.
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Zum Ausrücken / Betätigen der Kupplung 2 ist ein verschiebbar in einem Gehäuse 3 der Betätigungsvorrichtung 1 aufgenommener Schieber 4 vorhanden. Der Schieber 4 ist als Kolben ausgestaltet. Der Schieber 4 weist an seinem aus dem Gehäuse 3 hinausragenden Bereich ein Betätigungslager 6, in Form eines Wälzlagers, auf. Das Betätigungslager 6 weist einen ersten Lagerring, der hier der Übersichtlichkeit halber weiter nicht dargestellt ist und in axialer Richtung an dem Schieber 4 anliegt, sowie einen relativ zu diesem ersten Lagerring drehbar wälzgelagerten zweiten Lagerring auf, der in axialer Richtung an dem Stellelement 5 anliegt. Ist die Kupplung 2 zu öffnen / auszurücken, ist auf der Schieber 4 in Richtung des Stellelementes 5 auszufahren, um eine Verschwenkung des Stellelementes 5 / der Tellerfeder 25 zu bewirken.
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Das Gehäuse 3 der Betätigungsvorrichtung 1 ist hier fest in einer schematisch angedeuteten Kupplungsglocke 14 angebracht. Die Kupplungsglocke 14 ist wiederum im Betrieb mit einem Motorblock / -gehäuse 36 der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Auch ist es in weiteren Ausführungen vorgesehen, das Gehäuse 3 mit einem Getriebegehäuse zu verbinden.
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Ein erster Sensor 7 in Form eines Wegmesssensors / Wegsensor ist in dem Gehäuse 3 der Betätigungsvorrichtung 1 eingesetzt. Dieser erste Sensor 7 detektiert im Betrieb einen an dem Schieber 4 verschiebefest angebrachten Messbereich zur Bestimmung der axialen Position des Schiebers 4 relativ zu dem Gehäuse 3. Daher ist mittels des ersten Sensors 7 stets die korrekte axiale Verschiebestellung des Schiebers 4 detektierbar. Auch kann der erste Sensor 7 als Weg-, Kraft- und/oder Drucksensor 7 ausgebildet sein.
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Neben dem ersten Sensor 7 ist erfindungsgemäß ein zweiter Sensor 8 in der Betätigungsvorrichtung 1 eingesetzt. Der zweite Sensor 8 ist hier direkt in dem Gehäuse 3 mit angebracht. Der zweite Sensor 8 ist in 1, wie bereits der erste Sensor 7, ebenfalls schematisch dargestellt. Der zweite Sensor 8 ist insbesondere als ein Sensor ausgeführt, der eine Drehstellung des Kupplungsdeckels 16 und somit, aufgrund der drehfesten Verbindung des Kupplungsdeckels 16 mit dem ersten Drehteil 9, auch eine Drehstellung des ersten Drehteils 9 misst. Aufgrund der Verbindung des ersten Drehteils 9 mit der Ausgangswelle 11 der Verbrennungskraftmaschine wird somit auch eine Drehstellung der Ausgangswelle 11 detektiert. Neben der Anordnung des ersten Sensors 7 sowie des zweiten Sensors 8 innerhalb des Gehäuses 3, unter Anlage aneinander, sei auch darauf hingewiesen, dass diese beiden Sensoren 7, 8 alternativ auch separat / räumlich beabstandet an / in dem Gehäuse 3 angeordnet sind.
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Der zweite Sensor 8 ist als ein Drehwinkelmesssensor und/oder ein Drehzahlmesssensor ausgebildet und detektiert somit eine auf die Drehstellung des ersten Drehteiles 9 rückbezogene Messgröße oder eine die Drehstellung direkt vorgebende Messgröße im Betrieb.
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Die beiden Sensoren 7 und 8 weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine, hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellte, gemeinsame Platine auf. Auch weisen sie zumindest teilweise eine gemeinsame Strom- und Datenversorgungsleitung auf, die schließlich in einem gemeinsamen Anschluss, wie einem Stecker / oder einer Steckeraufnahme, am Gehäuse 3 mündet. Somit sind diese beiden Sensoren 7 und 8 im Betrieb elektrisch mittels einer gemeinsamen elektrischen Aufnahme mit einem Steuersystem / Steuergerät des Kraftfahrzeuges gekoppelt.
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Zum Messen der Drehstellung des ersten Drehteils 9, über den Kupplungsdeckel 16, ist ein Erfassungsabschnitt 15 vorgesehen, der eine durch den zweiten Sensor 8 detektierbare Beschaffenheit aufweist. Der Erfassungsabschnitt 15 ist hier an einem Sensorteil 17 ausgebildet. Das Sensorteil 17 ist ein Ringelement / ringförmig ausgeformt. Das Sensorteil 17 weist an zumindest einem Umfangsbereich, hier an mehreren Umfangsbereichen, unter Ausbildung des Erfassungsabschnittes 15, eine Struktur 20 / Musterung auf, die bei einem Drehen des ersten Drehteils 9 eine Änderung eines Messsignals an dem zweiten Sensor 8 erzeugt und somit auf eine bestimmte Drehstellung schließen lässt. Die Struktur 20 ist als eine Aussparung / Ausnehmung in das Sensorteil 17 eingebracht. Das Sensorteil 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel an dem Kupplungsdeckel 16 drehfest angebracht. Hierzu dient unmittelbar der Bolzen 29, nämlich als Nietbolzen, als Befestigungselement, um das Sensorteil 17 an dem Kupplungsdeckel 16 zu befestigen.
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Nach dem in Verbindung mit 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, den Erfassungsabschnitt 15 an einer anderen Stelle anzubringen. Das Kupplungssystem 10 dieses zweiten Ausführungsbeispieles ist prinzipiell wie das des ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut sowie funktionierend, weshalb nachfolgend lediglich auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen ist. Der zweite Sensor 8 weist nun nicht mehr, wie in 1 umgesetzt, ein in radialer Richtung nach außen gerichtetes, sondern ein in axialer Richtung zum Stellelement 5 hin ausgerichtetes Messfeld / Messbereich auf, wie mit dem Bezugspfeil 31 angedeutet.
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Während in 1 der zweite Sensor 8 radial außerhalb des ersten Sensors 7 angeordnet ist, ist der zweite Sensor 8 nach 2 radial innerhalb des ersten Sensors 7 angeordnet. Auch waren beide Sensoren 7 und 8 in dem ersten Ausführungsbeispiel gehäusefest, d.h. an dem Gehäuse 3 angeordnet, in diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist nun nur noch der erste Sensor 7 gehäusefest und der zweite Sensor an dem Schieber 4 verschiebefest angebracht.
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Der Erfassungsabschnitt 15 ist nun ein unmittelbarer / integraler Bestandteil des Stellelementes 5. Der zweite Sensor 8 wirkt hierbei mit mehreren Tellerfederzungen 32 der Tellerfeder 25 zusammen, die den mit Erfassungsabschnitt 15 ausbilden. Die Tellerfederzungen 32 der Tellerfeder 25 sind dabei, wie üblich, mehrere sich in radialer Richtung von dem Schwenklager 28 aus nach innen erstreckende lappenförmige Vorsprünge, die in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Zwischen zwei Tellerfederzungen 32 in Umfangsrichtung gesehen ist ein Freiraum ausgestaltet. Die Tellerfederzungen 32 und die dazwischen vorhandenen Freiräume in Form von Durchgangslöchern bilden wiederum die Struktur 20 aus, die wiederum den Erfassungsabschnitt 15 darstellt. Der zweite Sensor 8 ist so an dem Schieber 4 verschiebefest angeordnet sowie so mit seinem Messfeld 31 ausgerichtet, dass die Drehstellung des Stellelementes 5 im Betrieb verlässlich, sowohl bei einer relativen axialen Verschiebung des Schiebers 4 zu dem Stellelement 5, als auch bei einem Verschwenken des Stellelementes 5, über den Erfassungsabschnitt 15, d.h. die Tellerfederzungen 32 und deren Freiräume, detektierbar ist. Da das Stellelement 5 drehfest mit dem Kupplungsdeckel 16 verbunden ist, ist auch hier eine Drehstellung des ersten Drehteils 9 reproduzierbar.
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Darüber hinaus ist es, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel nach 3, das wiederum im Wesentlichen wie das erste Ausführungsbeispiel aufgebaut sowie funktionierend ist, umgesetzt, den Erfassungsabschnitt 15 als einen stoffeinteiligen Bestandteil eines ohnehin an dem Kupplungsdeckel 16 angeordneten Bauteils vorzusehen. Hierbei ist ein Hakenring 18 an dem Kupplungsdeckel 16 befestigt, der zum einen zusammen mit dem Kupplungsdeckel 16 das Schwenklager 28, anstelle des Bolzens 29 nach 1, und andererseits den Erfassungsabschnitt 15 ausbildet. Der Erfassungsabschnitt 15 ist, wie bereits in 1 realisiert, wiederum als ein sich in axialer Richtung erstreckender Hülsenbereich ausgeformt, der die Struktur 20 in Form einer oder mehrerer Aussparung/-en am Umfang aufweist, sodass der zweite Sensor 8 diesbezüglich einen Rückbezug auf die Drehstellung des ersten Drehteils 9 im Betrieb errechnet. Zusätzlich ist in 3, aufgrund der Ausbildung des Hakenringes 18, auch eine Stützfeder 19 auf einer dem Seitenwandbereich 26 abgewandten Seite der Tellerfeder 25, zwischen Tellerfeder 25 und dem Hakenring 18, eingespannt. Dadurch ist die Tellerfeder 25 im Betrieb stabil, unter Ausbildung des Schwenklagers 28, gegen den Kupplungsdeckel 16 angelegt.
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Dabei sei auch erwähnt, dass es gemäß weiterer Ausführungsformen auch möglich ist, den Erfassungsabschnitt 15 an dieser Stützfeder 19 oder dem Kupplungsdeckel 16 selbst vorzusehen.
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Auch kann die Struktur 20, neben einer Aussparung oder eines Durchgangsloches, als eine andere detektierbare Musterung, etwa eine farbliche Markierung oder eine abgesetzte Oberflächenrauhigkeit, etc., ausgebildet sein.
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Im Zusammenhang mit 4 sei der Vollständigkeit halber auch erwähnt, dass es in einem Nicht-Betriebszustand, wie einem Motortestlauf möglich ist, bereits das erste Drehteil 9 zur Drehstellungsbestimmung der Ausgangswelle 11 heranzuziehen. Dabei ist es möglich das erste Drehteil 9 mit einem Sensorteil 17 zu verbinden. Dafür weist das erste Drehteil 9 an einer axialen, der Ausgangswelle 11 abgewandten Stirnseite 33, an der üblicherweise in der eingekuppelten Stellung der Reibbelag 21 anliegt, eine Aufnahme 34 für dieses Sensorteil 17 auf. Ein weiterer dritter Sensor 35 ist dann etwa an einem prüfstandfesten Bereich angeordnet, um die Drehstellung des ersten Drehteils 9 und somit indirekt der Ausgangswelle 11 abzugreifen.
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In anderen Worten ausgedrückt, ist es erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen unter Umständen bereits am Ausrücksystem (der Betätigungsvorrichtung 1) bereits vorhandenen Sensor 7 (z.B. für Ausrückweg, Druck oder Kraft) mit einem Drehzahl-/ WinkelSensor 8 des Antriebsstrangs zu kombinieren. Vorteilhaft kann so der Aufwand gegenüber der Applizierung zweier separater Sensoren gesenkt werden. Die beiden Sensorfunktionen können z.B. in einem gemeinsamen Gehäuse 3 untergebracht werden. Es ist dabei unter Umständen möglich, die elektronischen Bauteile zusammenzufassen (z.B. gemeinsame Platine) und nur einen gemeinsamen Anschluss (Kabel bzw. Steckverbindung) zu nutzen. Es sinken so die Teilekosten und der Montageaufwand.
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Der Sensorgeber (Erfassungsabschnitt 15) kann in einfacher Weise z.B. am Deckel (Kupplungsdeckel 16) fixiert sein. Diese Fixierung kann unter Umständen gemeinsam mit einer bereits genutzten Montage erfolgen, z.B. Vernietung der Tellerfederbolzen 29. Am Schwungrad 9 ist keine Musterung erforderlich, der Fertigungsaufwand wird so reduziert und es ergeben sich alternative Möglichkeiten, z.B. für die Kupplungsbefestigung. Beispielhaft kann der für eine LKW-Anwendung übliche, überstehende Zentrierrand verändert werden. Ebenso ist eine entsprechende Schwungradveränderung bei Anwendungen von Fliehkraftpendeln am Schwungrad 9 besser nutzbar. Soll der Sensorgeber 15 auch die absolute Drehposition des Antriebsstrangs übertragen (bei unregelmäßiger Musterung 20 möglich) ist eine definierte Montage der Kupplung 2 am Schwungrad 9 zu sichern. Realisierbare Lösungen hierfür sind vergleichbar mit der gezielten Schwungradmontage an der Kurbelwelle / Ausgangswelle 12 (z.B. durch Indexstift).
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In der Darstellung nach 1 ist das Kupplungssystem 10 mit einem Sensorgeber 15 versehen, der in ein bereits vorhandenes Bauteil integriert ist und eine kombinierte Sensorik ausbildet. Bauteile die bereits an der Kupplung 2 üblich sind (z.B. Deckel 16, Stützfeder 19, Hakenring 18) können ebenfalls auf geeignete Weise geformt werden und mit einer Musterung 20 versehen werden, um dann auch als Sensorgeber 15 zu dienen. Auch die unter Umständen verwendeten Tellerfederbolzen 29 können diese Funktion erfüllen. Es entfällt so der Sensorgeber 15 als zusätzliches Einzelteil. In der Darstellung nach 3 ist beispielsweise ein Hakenring 18 zur Tellerfederlagerung 28 für diese Funktion verwendet. Auch kann das Kupplungssystem 10 mit den Tellerfederzungen 32 als Sensorgeber 15 nach 2 ausgebildet sein. Möglich ist somit auch die Nutzung der Tellerfeder 5, 25 für die Funktion des Sensorgebers 15. Die Tellerfederzungen 32 selbst geben eine nutzbare Musterung 20. Bei der Kupplungsbetätigung tritt ein axialer Versatz der Tellerfederzungen 32 gegenüber den feststehenden Teilen auf. Entweder ist ein Sensorprinzip genutzt, das diese Bewegung toleriert oder es ist gemäß 2 eine Lösung verwendet, bei der der Sensor 8 bei der Kupplungsbetätigung mitbewegt wird. Hierzu kann der Sensor 8 an den bewegten Teilen des Betätigungssystems fixiert werden (z.B. am Schieber 4 / Kolben der das Ausrücklager 6 bewegt).
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In Verbindung mit 4 ist das Schwungrad 10 mit einem temporären Sensorgeber 17 verbunden. Denn, wird die Sensorik für die Drehzahl bzw. den Drehwinkel des Antriebsstrangs in die Kupplungsbauteile bzw. das Ausrücksystem verlagert, sind unter Umständen Maßnahmen erforderlich, um bereits an dem vormontierten Motorblock 36 die erforderlichen Parameter aufnehmen zu können (beispielsweise beim Motortestlauf).
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Allgemein kann die erfindungsgemäße Lösung vorteilhaft genutzt werden, wenn das Betätigungssystem 1 bereits eine Sensorik 7 besitzt. Die Lösung kann somit u.a. bei pneumatischen Zentralausrückern mit Wegsensor 7 (übliche LKW-Anwendung), hydraulischen Zentralausrückern oder semihydraulischen Ausrückern, mit Weg-, Kraftund/ oder Drucksensoren 7, bei Fußbetätigung, Aktorbetätigung oder Servounterstützung, und elektromechanischen Ausrücksystemen (u. U. auch Hebelaktoren) angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1’
- Betätigungsvorrichtung
- 2, 2’
- Kupplung
- 3
- Gehäuse
- 4
- Schieber
- 5
- Stellelement
- 6
- Betätigungslager
- 7
- erster Sensor
- 8, 8’
- zweiter Sensor
- 9, 9’
- erstes Drehteil
- 10, 10’
- Kupplungssystem
- 11
- Ausgangswelle
- 12
- Getriebewelle
- 13
- zweites Drehteil
- 14
- Kupplungsglocke
- 15
- Erfassungsabschnitt
- 16
- Kupplungsdeckel
- 17
- Sensorteil
- 18
- Hakenring
- 19
- Stützfeder
- 20
- Struktur
- 21
- Reibbelag
- 22
- Nabenteil
- 23
- Drehachse
- 24
- Anpressplatte
- 25
- Tellerfeder
- 26
- Seitenwandbereich
- 27
- Aufnahmeraum
- 28
- Schwenklager
- 29
- Bolzen
- 30
- Kontaktpunkt
- 31
- Bezugspfeil
- 32
- Tellerfederzunge
- 33
- Stirnseite
- 34
- Aufnahme
- 35
- dritter Sensor
- 36
- Motorblock
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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