Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder für ein Kupplungsausrücksystem mit einem innerhalb eines Gehäuses axial verschiebbaren Kolben sowie mit einer Einrichtung zur Wegmessung und/oder Positionsbestimmung des Kolbens.

Zur Wegbestimmung oder Positionserfassung in Kupplungsausrücksystemen kommen vielfach technische Lösungen zum Einsatz, die als Magnete ausgebildete Informationsgeber/Referenzgeber (Sensorelemente) im Zusammenwirken mit einem Sensor/einer Sensiereinrichtung verwenden. Üblicherweise ist der Magnet dem Kolben zugeordnet, der die bewegliche Komponente des fluidischen Zylinders darstellt, während der Sensor an dem in Bezug zum Kolben feststehenden Zylindergehäuse befestigt ist.

Die herkömmlich verwendeten zylindrischen oder sektoriellen Magneten aus NdFeB Material sind dabei kostenintensiv. Die aktuellen Rohstoffpreise (NdFeB) des Magne- ten machen Produkte, welche diese Magneten verwenden, immer weniger wettbewerbsfähig.

Aus den Druckschriften DE 102004001268 A1 und DE 102004064138 B4 ist jeweils ein Geberzylinder zur Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Kupplung in einem Kraftfahrzeug mittels einer Kupplungsbetätigungseinrichtung bekannt, die im we- sentlichen aus einem auf die Kupplung einwirkenden Nehmerzylinder, einem Geberzylinder, in denen jeweils ein Kolben geführt wird, und einer hydraulischen Strecke besteht, die den Geberzylinder mit dem Nehmerzylinder verbindet, wobei der Geberzylinder mit einem Absolut-Wegmesssystem ausgestattet sein kann. Ein Absolut- Wegmesssystem liefert vorteilhafter Weise in jeder Situation die tatsächliche Position des Geberkolbens, sodass ein Fahren des Geberkolbens über eine seiner zulässigen Endpositionen hinaus, nicht möglich ist. Das Absolut-Wegmesssystem kann beispielsweise in der Form aufgebaut sein, indem ein Ferritkern, welcher mit dem Geberkolben gekoppelt ist, in eine ortsfeste Spule eintaucht. Es sind ebenfalls Kupplungsgeberzylinder bekannt, die einen Magneten aus„Seltenen Erden Material" bzw. aus„Metallen der Seltenen Erden" zur Wegmessung mittels Hallsensor verwenden. Diese Magnete werden üblicherweise als Zusatzbauteil auf Kolben gebaut. Nachteil ist, dass diese Materialien sehr kostenintensiv sind. Proble- matisch ist teilweise auch die Abdichtung des Kolbens zum Druckraum.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Geberzylinder für ein Kupplungsausrücksystem für eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, bei welchem eine einfache und kostengünstige Wegmessung/Positionsbestimmung des Kolbens unter Verwendung eines Magneten und eines Hall Sensors realisierbar ist und dafür entsprechenden Bauraum zur Verfügung zu stellen und die erforderliche Abdichtung des in Richtung zum Druckraum zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Geberzylinder weist einen in einem Gehäuse entlang der Längsachse axial ver- schiebbar gelagerten Kolben auf, wobei der Kolben bei Betätigung in einer von Gehäuse und Kolben gebildeten Druckkammer Druck aufbaut und der Geberzylinder eine Sensorik mit einem im oder am Gehäuse angeordneten Sensor und einen am Kolben befestigten Magneten zur Positionsbestimmung des Kolbens aufweist und der Magnet erfindungsgemäß in Form eines, den Kolben mechanisch stabilisierenden, Bauteils ausgebildet ist und einen Teil des Kolbens bildet.

Die hohe Druckfestigkeit des Magneten ist dabei für die Stabilität des Kolbens von Vorteil. Bevorzugt ist der Magnet ein kostengünstiger Ferritmagnet, der an dem in Richtung zu einem im Gehäuse ausgebildeten Druckraum an dem Kolben angeordnet ist und den Koben insgesamt mechanisch stabilisiert. Dabei stützt sich an der in Richtung zum Druckraum weisenden Stirnseite des Magneten eine zum Druckraum abdichtende erste Dichtung und/oder ein die erste Dichtung aufnehmender Dichtungsträger ab.

Der Magnet ist bevorzugt hülsenförmig ausgebildet und an diesen schließt sich eine kolbenseitige Hülse an, wobei der Magnet und die Hülse über Befestigungsmittel in der Art eines Stecksystems miteinander verbunden werden. Dazu ist die Hülse des Kolbens mit einer Bohrung versehen, in welche ein sich axial erstreckender Schaft eines ersten Befestigungsmittels des Kolbens eingepresst ist. Die Hülse liegt dabei an einer Schulter des ersten Befestigungsmittels axial fixiert an. Ein zweites Befestigungsmittel verbindet den Magneten mit der Hülse des Kolbens über eine Steckverbindung. Dazu ist der Magnet im Wesentlichen zylinderförmig mit einer Durchgangsöffnung ausgebildet und das zweite Befestigungsmittel weist einen Kopf und einen Schaft auf, wobei der Schaft durch die Durchgangsöffnung des Magneten greift und ebenfalls in die Bohrung der Hülse eingepresst ist. Ein Kopf des zweiten Befestigungsmittels fixiert die erste Dichtung und/oder den Dichtungsträger radial und axial.

Auf einem Bund des ersten Befestigungsmittels des Kolbens sitzt eine zweite Dichtung. Weiterhin ist an dem ersten Befestigungsmittel an dem dem Schaft gegenüberliegenden Ende eine Kolbenstange angelenkt.

Um eine sichere Pressverbindung mit dem Innendurchmesser der Hülse zu gewähr- leisten, weisen die in die Bohrung der Hülse eingreifenden Schäfte des ersten und des zweiten Befestigungsmittels radial umlaufende Ringwülste auf, so dass der Schaft des ersten Befestigungsmittels und der Schaft des zweiten Befestigungsmittels nach der Montage mit der Bohrung der Hülse des Kolbens radial verpresst sind.

Der am Gehäuse angeordnete Sensor ist bevorzugt in Form eines Hallsensors aus- gebildet und auf einem Leiterrahmen außen am Gehäuse aufgebracht.

Die Hülse und der hülsenförmig ausgebildete Magnet weisen im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser und die gleiche Länge auf.

Der Kolben ist somit erstmalig mit einem Magneten ausgestattet, der nicht nur zur Wegdetektion verwendet wird, sondern auch als Bauteil zur mechanischen Stabilisie- rung des Kolbens beiträgt. Als Material für den Magneten dient bekannter Weise Ferrit, das eine hohe Druckfestigkeit aufweist und verhältnismäßig kostengünstig ist.

Der Magnet dient somit erstmalig als eine Hauptkomponente für einen Kolben mit bewegten Dichtungen. Die Dichtungen werden über zwei Kunststoffkomponenten in Form des ersten und zweiten Befestigungselementes fixiert, die mittels Pressverbindung im Kolben, insbesondere in einem Innendurchmesser der Hülse gehalten wer- den. Das sensitive Element in Form eines Hall-Sensors wird in einem möglichst kleinen radialen Abstand zum Magneten angebracht. Hierzu kann beispielsweise eine Hallzelle eingesetzt werden, die auf einen Leiterrahmen gehäuseseitig aufgebracht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt eines Geberzylinders, bei welchem ein hülsenartiger

Magnet eine den Kolben mechanisch stabilisierende Komponente bildet.

Die Figur 1 zeigt den Längsschnitt eines Bereichs eines Geberzylinders, welcher ein Gehäuse 1 mit einem darin entlang der Längsachse 1 .1 axial geführten Kolben 2 aufweist. Am Kolben 2 ist eine Kolbenstange 3 schwenkbar angelenkt, die eine Verbindung zu einer nicht dargestellten Pedalvorrichtung herstellt. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Kolben 2 ist ein Druckraum 4 ausgebildet, wobei der Kolben 2 bei Betätigung über die Druckstange 3 Druck im Druckraum 4 aufbaut, der über einen angedeuteten Druckmittelanschluss 5 einen nicht dargestellten Nehmerzylinder beaufschlagt.

An dem Gehäuse 1 ist ein Sensor in Form eines Hallsensors 6 integriert, der mit einem in den Kolben integrierten Magneten 7 in Form eines Ferritmagneten zusam- menwirkt und dadurch die axiale Positionsbestimmung des Kolbens ermöglicht. Der Hallsensor 6 ist mit einer nicht dargestellten Elektronikbaugruppe verbunden.

Der Magnet 7 ist erstmalig in Form eines, den Kolben mechanisch stabilisierenden, Bauteils ausgebildet ist und stellt einen maßgeblichen Teil des Kolbens zur Verfügung. Vorteilhaft ist dabei die hohe Druckfestigkeit des Ferritmaterials, aus dem der Magnet 7 besteht und welches die Stabilität des Kolbens erhöht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Ferritmaterial sehr kostengünstig ist.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird der Magnet 7 am Kolben 2 in Richtung zum Druckraum 4 angeordnet und ist im Wesentlichen hülsenförmig ausgebildet. An den hülsenartigen Magnet 7 schließt sich eine kolbenseitige Hülse 2.1 an, deren Außendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Magneten entspricht.

Der Magnet 7 und die Hülse 2.1 sind über Befestigungsmittel in der Art eines Steck- Systems miteinander verbunden

Dazu weist die Hülse 2.1 des Kolbens 2 eine Bohrung auf, die als Durchgangsoffnung 2.3 ausgeführt ist und in welche ein sich axial erstreckender Schaft 8.1 eines ersten Befestigungsmittels 8 des Kolbens 2 eingepresst ist bis die Hülse 2.1 an einer Schulter 8.2 des ersten Befestigungsmittels 8 anliegt und dadurch axial fixiert ist. Der in die Durchgangsoffnung 2.3 der Hülse 2.1 eingreifende Schaft 8.1 des ersten Befestigungsmittels 8 ist mit radial umlaufenden ersten Ringwülste 8.3 versehen, welche das Einpressen begünstigen.

An dem kolbenseitigen ersten Befestigungsmittel 8 ist weiterhin an dem Ende, welches dem Schaft 9.1 gegenüberliegt, die Kolbenstange 6 schwenkbeweglich angelenkt.

Der in Wesentlichen zylinderförmig gestaltete Magnet 7 weist eine Durchgangsoffnung 7.1 auf, durch welche ein zweites Befestigungsmittel 9 mit einem Schaft 9.1 greift, welcher bis in die Durchgangsoffnung 2.3 der Hülse 2.1 ragt und in die Durchgangsoffnung 2.3 eingepresst wird. Dazu ist auch das zweite Befestigungsmittel 9 mit radial umlaufenden Ringwülsten 9.3 versehen. Das zweite Befestigungsmittel 9 weist einen Kopf 9.4 auf, der in Richtung zum Magnet 7 einen Dichtringträger 10 und eine erste Dichtung 1 1 aufnimmt. An die erste Dichtung schließt sich ein radial nach außen weisender Flansch 9.5 des Kopfes 9.4 des zweiten Befestigungsmittels 9 an.

Am gegenüberliegenden kolbenstangenseitigen Ende des Kolbens 2 sitzt auf einem sich axial erstreckenden nicht bezeichneten Bereich eine zweite Dichtung 12, die an einem Bund 8.4 des ersten Befestigungsmittels 8 anliegt.

Der Kolben 2 besteht somit aus der Hülse 2.1 , dem hülsenartigen Magneten 7 und den beiden Befestigungsmitteln 8, 9, welche die erste Dichtung 1 1 (und den Dichtungsträger 10), und die zweite Dichtung 12 aufnehmen und die Hülse 2.1 und dem Magneten miteinander verbinden. Da die Befestigungsmittel 8 und 9 sowie die Hülse 2.1 aus Kunststoff bestehen, stellt der hülsenartige Magnet 7, der sich über einen maßgeblichen Bereich des Kolbens 2 erstreckt, aufgrund seiner hohen Druckfestigkeit eine stabilisierende Komponente zur Verfügung, die sich positiv auf die Lebensdauer des Kolbens 2 und somit auf den Geberzylinder auswirkt.

Vorteilhafter Weise sollte die Länge des Magneten 7 mindestens 25% der Länge des Kolbens 2 einnehmen.

Die Montage des Kolbens 2 erfolgt dadurch, dass zuerst auf dem ersten Befestigungselement 8 die zweite Dichtung 12 montiert wird. Anschließend wird die Hülse 2.1 auf den Schaft 8.1 des ersten Befestigungsmittels gepresst. Dann werden die erste Dichtung 1 1 in Richtung zum Flansch 9.5 und der Dichtungsträger 10 auf dem Kopf 4.4 des zweiten Befestigungsmittels 9 und danach der Magnet 7 auf dem Schaft 9.1 des zweiten Befestigungsmittels positioniert. Der Schaft 9,1 ragt durch die Durchgangsöffnung 7.1 des Magneten und wird in die Durchgangsöffnung 2.3 der Hülse 2.1 eingepresst.

Dabei werden in axialer Richtung die Hülse 2.1 gegen die Schulter 8.2 des ersten Be- festigungsmittels 8, der Magnet 7 gegen die Stirnseite 2.4 der Hülse 2.1 und der Dichtungsträger 10 mit der Dichtung 1 1 gegen den Magneten 7 gepresst und alle vorgenannten Komponenten axial und radial zueinender fixiert.

Bezuqszeichenliste

Gehäuse

Längsachse

Kolben

Hülse

Durchgangsöffnung

Stirnseite

Kolbenstange

Druckraum

Druckmittelanschluss

Hallsensor

Magnet

erstes Befestigungsmittel

Schaft des ersten Befestigungsmittels

Schulter

Ringwülste

Bund

zweites Befestigungsmittel

Schaft des zweiten Befestigungsmittels

Ringwülste

Kopf

Flansch

Dichtungsträger

erste Dichtung

zweite Dichtung