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Gebiet
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Die vorliegende Offenlegung betrifft eine Anordnung zum Positionieren eines Drehmomentsensors.
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Hintergrund
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Es ist oft wünschenswert, das Drehmoment einer rotierenden Welle (Rotator) relativ zu einer feststehenden Komponente (Stator) zu bestimmen. Eine typische Anwendung, die einen Rotator und einen Stator umfasst, ist ein Automatikgetriebe.
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Um das Drehmoment zu bestimmen, das auf den Rotator aufgebracht wird, wird ein Drehmomentsensor verwendet, um das Drehmoment zu messen. Herkömmliche Drehmomentsensoren umfassen Dehnmessstreifen, magnetische oder optische Sensoren und akustische Oberflächenwellensensoren (SAW-Sensoren). Diese Drehmomentsensoren messen jeweils verschiedene Parameter wie z. B. eine lokale Dehnung, eine Winkelverschiebung oder eine dehnungsinduzierte Änderung an einer akustischen Welle. Typischerweise besitzen diese Drehmomentsensoren zwei Komponenten, die allgemein als ein Sender und ein Empfänger bezeichnet werden können. Der Empfänger ist typischerweise mit dem Rotator gekoppelt und der Sender ist mit dem Stator gekoppelt. Im Fall von magnetischen Sensoren und SAW-Sensoren wird, ein Strom durch den Sender induziert und ein auf den Rotator aufgebrachtes Drehmoment wird in Form eines Stroms, eines Hochfrequenzsignals oder eines Magnetfeldes, der/das dann in ein abgeschätztes Drehmoment umgewandelt wird, an den Sender zurück übertragen. Ein kritisches Element zum Bestimmen des Betrages eines Drehmoments unter Verwendung dieser Sensoren ist die Kenntnis und Steuerung des Spaltabstandes zwischen dem Sender und dem Empfänger.
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Demgemäß besteht eine Einschränkung der oben beschriebenen Drehmomentsensoren darin, dass jede Diskrepanz in dem erwarteten Spaltabstand, der verwendet wird, um das Drehmoment zu berechnen, von dem tatsächlichen Spaltabstand zwischen dem Empfänger und dem Sender die Fehlergrenze bei der Berechnung des Drehmoments erhöhen kann. Da die Systemtoleranzen zwischen dem Rotator und dem Stator oft nicht genau bekannt sind, wird der erwartete Spaltabstand bestenfalls eine Schätzung sein. Es besteht daher auf dem technischen Gebiet Bedarf, eine Vorrichtung vorzusehen, die den Fehler zwischen dem erwarteten Spaltabstand und dem tatsächlichen Spaltabstand verringert.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Anordnung zum Positionieren eines Drehmomentsensors mit einem Empfänger und einem Sender vor.
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Erfindungsgemäß umfasst die Anordnung ein erstes ringförmiges Element, wobei der Empfänger mit dem ersten ringförmigen Element gekoppelt ist. Ein zweites ringförmiges Element ist nahe dem ersten ringförmigen Element angeordnet. Eine Lageranordnung ist zwischen dem ersten ringförmigen Element und dem zweiten ringförmigen Element angeordnet, die Lageranordnung umfasst einen ersten Laufring, der an dem ersten ringförmigen Element ausgebildet ist, einen zweiten Laufring, der an dem zweiten ringförmigen Element ausgebildet ist, und ein Lager, das zwischen dem ersten Laufring und dem zweiten Laufring angeordnet ist, um zuzulassen, dass sich der erste Laufring und der zweite Laufring relativ zueinander drehen. Ein sich radial erstreckendes Element ist mit dem zweiten Laufring gekoppelt. Der Empfänger ist von der Lageranordnung radial versetzt und der Sender ist an einer Befestigungsfläche des sich radial erstreckenden Elements gegenüber dem Empfänger in einem vordefinierten axialen Abstand befestigt.
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Ferner umfasst der zweite Laufring einen sich axial erstreckenden Abschnitt.
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Das sich radial erstreckende Element umfasst ein sich radial erstreckendes Segment, das mit dem sich axial erstreckenden Abschnitt des zweiten Laufrings gekoppelt ist, und das sich radial erstreckende Element umfasst ferner ein sich axial erstreckendes Segment, das an einem Ende mit dem sich radial erstreckenden Segment gekoppelt ist und an einem entgegengesetzten Ende davon mit der Befestigungsfläche gekoppelt ist.
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Die Befestigungsfläche erstreckt sich von dem sich axial erstreckenden Segment radial nach außen.
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Des Weiteren umfasst das zweite ringförmige Element eine Lippe nahe der Lageranordnung. Der sich axial erstreckende Abschnitt des zweiten Laufrings und das sich radial erstreckende Segment sowie das sich axial erstreckende Segment des sich radial erstreckenden Elements bilden zusammen eine Nut zum Aufnehmen der Lippe darin.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Anordnung einen Federmechanismus, der zwischen dem sich radial erstreckenden Element und dem zweiten ringförmigen Element angeordnet ist.
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Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung offensichtlich.
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Zeichnungen
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen ausschließlich Illustrationszwecken.
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1 ist eine isometrische Darstellung einer Spaltausgleichseinrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine seitliche Querschnittsansicht der Spaltausgleichseinrichtung in der Richtung der in 1 gezeigten Pfeile 2-2, die in Verwendung mit einem beispielhaften Getriebe veranschaulicht ist;
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3 ist eine isometrische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Spaltausgleichseinrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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4 ist eine seitliche Querschnittsansicht der zweiten Spaltausgleichseinrichtung in der Richtung der in 3 gezeigten Pfeile 4-4, die in Verwendung mit einem beispielhaften Getriebe veranschaulicht ist;
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5 ist eine isometrische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Spaltausgleichseinrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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6 ist eine seitliche Querschnittsansicht der dritten Spaltausgleichseinrichtung in der Richtung der in 5 gezeigten Pfeile 6-6, die in Verwendung mit einem beispielhaften Getriebe veranschaulicht ist;
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7 ist eine isometrische Darstellung einer vierten Ausführungsform der Spaltausgleichseinrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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8 ist eine seitliche Querschnittsansicht der vierten Spaltausgleichseinrichtung in der Richtung der in 7 gezeigten Pfeile 8-8, die in Verwendung mit einem beispielhaften Getriebe veranschaulicht ist;
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9 ist eine isometrische Darstellung einer fünften Ausführungsform der Spaltausgleichseinrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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10 ist eine seitliche Querschnittsansicht der fünften Spaltausgleichseinrichtung in der Richtung der in 9 gezeigten Pfeile 10-10, die in Verwendung mit einem beispielhaften Getriebe veranschaulicht ist;
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11 ist eine isometrische Darstellung einer sechsten Ausführungsform der Spaltausgleichseinrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
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12 ist eine seitliche Querschnittsansicht der sechsten Spaltausgleichseinrichtung in der Richtung der in 11 gezeigten Pfeile 12-12, die in Verwendung mit einem beispielhaften Getriebe veranschaulicht ist.
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Detaillierte Beschreibung
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Die nachfolgende Beschreibung ist lediglich beispielhaft.
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1 veranschaulicht eine Spaltausgleichseinrichtung 10, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Spaltausgleichseinrichtung 10 umfasst eine Lageranordnung 12, die mit einem Erweiterungselement 14 gekoppelt ist. Das Erweiterungselement 14 erstreckt sich von der Lageranordnung 12 radial nach außen. Die Spaltausgleichseinrichtung 10 ist ringförmig geformt und definiert eine Öffnung 16.
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Wendet man sich 2 zu, ist die Spaltausgleichseinrichtung 10 in Verwendung mit einer beispielhaften ersten ringförmigen Komponente 18 und einer beispielhaften zweiten ringförmigen Komponente 20 veranschaulicht. Die erste ringförmige Komponente 18 umfasst einen axialen Abschnitt 22 mit einem sich radial erstreckenden Abschnitt 24, der sich von diesem weg erstreckt. Der sich radial erstreckende Abschnitt 24 umfasst eine erste Fläche 26. Die zweite ringförmige Komponente 20 umfasst eine zweite Fläche 28. Die erste ringförmige Komponente 18 ist nahe der zweiten ringförmigen Komponente 20 angeordnet, sodass die erste Fläche 26 der zweiten Fläche 28 gegenüberliegt. Der sich radial erstreckende Abschnitt 24 der ersten Komponente 18 und die zweite Komponente 20 definieren einen Spalt 30. Die Spaltausgleichseinrichtung 10 ist zwischen der ersten ringförmigen Komponente 18 und der zweiten ringförmigen Komponente 20 innerhalb des Spalts 30 angeordnet. Der sich axial erstreckende Abschnitt 22 der ersten ringförmigen Komponente 18 erstreckt sich durch die Öffnung 16 der Spaltausgleichseinrichtung 10 hindurch. In der bevorzugten Ausführungsform ist die erste ringförmige Komponente 18 eine drehbare Welle und die zweite ringförmige Komponente 20 ist ein feststehendes Gehäuse. Es sollte jedoch einzusehen sein, dass entweder die erste ringförmige Komponente 18 oder die zweite ringförmige Komponente 20 feststehend oder drehbar in Bezug auf die andere sein kann.
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Die Lageranordnung 12 der Spaltausgleichseinrichtung 10 umfasst einen ersten Laufring 32, der einem zweiten Laufring 34 gegenüberliegend angeordnet ist, und zumindest ein Lagerelement 36, das zwischen dem ersten Laufring 32 und dem zweiten Laufring 34 angeordnet ist. Der erste Laufring 32 ist zu der ersten Fläche 26 der ersten ringförmigen Komponente 18 gebildet. Der zweite Laufring 34 ist zu der zweiten Fläche 28 der zweiten ringförmigen Komponente 20 gebildet. Der erste Laufring 32 umfasst einen ersten Arm 38, der sich in einer axialen Richtung zu dem zweiten Laufring 34 hin erstreckt. Der zweite Laufring 34 wiederum umfasst einen zweiten Arm 40, der sich in einer axialen Richtung zu dem ersten Laufring 32 hin erstreckt. Der erste Arm 38 ist radial innerhalb relativ zu dem zweiten Arm 40 positioniert. Der erste Laufring 32, der erste Arm 38, der zweite Laufring 34 und der zweite Arm 40 wirken alle zusammen, um einen Lagerkäfig für das Lagerelement 36 zu bilden.
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Wie oben angemerkt, ist das Lagerelement 36 zwischen dem ersten Laufring 32 und dem zweiten Laufring 34 angeordnet. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Lagerelement 36 eine Rolle, es sollte jedoch einzusehen sein, dass verschiedene andere Lager wie z. B. eine Kugel verwendet werden können. Eine Vielzahl von Lagerelementen 36 kann innerhalb der Lageranordnung 12 angeordnet sein. Das Lagerelement 36 lässt zu, dass sich der erste Laufring 32 und der zweite Laufring 34 relativ zueinander bewegen, was wiederum zulässt, dass sich die erste ringförmige Komponente 18 und die zweite ringförmige Komponente 20 relativ zueinander bewegen.
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Das Erweiterungselement 14 der Spaltausgleichseinrichtung 10 umfasst ein radiales Segment 44, ein axiales Segment 46 und einen Befestigungsflansch 48. Das radiale Segment 44 ist mit einem Ende des zweiten Armes 40 des zweiten Laufrings 34 der Lageranordnung 12 gekoppelt. Das radiale Segment 44 erstreckt sich von der Lageranordnung 12 radial nach außen und besitzt eine ringförmige Form. Das axiale Segment 46 ist mit dem radialen Segment 44 gekoppelt. Der Befestigungsflansch 48 ist mit dem axialen Segment 46 gekoppelt und erstreckt sich radial nach außen. Der Befestigungsflansch 48 umfasst eine Befestigungsfläche 50. Der zweite Arm 40 des zweiten Laufrings 34, das radiale Segment 44 und das axiale Segment 46 wirken alle zusammen, um eine Ringnut 52 zu definieren, die in der Spaltausgleichseinrichtung 10 gebildet ist (siehe auch 1). Die Ringnut 52 ist derart dimensioniert, dass sie über eine Lippe 54 passt, die in der zweiten Fläche 28 der zweiten Komponente 20 gebildet ist.
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Um das Drehmoment der ersten ringförmigen Komponente 18 in dem vorgesehenen Beispiel zu bestimmen, ist ein Drehmomentsensor 56 innerhalb des Spalts 30 zwischen der ersten ringförmigen Komponente 18 und der zweiten ringförmigen Komponente 20 angeordnet. Der Drehmomentsensor 56 ist vorzugsweise ein SAW-Sensor, wenngleich einzusehen sein sollte, dass der Drehmomentsensor 56 verschieden Formen annehmen kann, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Der Drehmomentsensor 56 umfasst eine/n rotierende/n Komponente oder Empfänger 58 und eine/n feststehende/n Komponente oder Sender 60. Der Empfänger 58 ist mit der ersten Fläche 26 der ersten ringförmigen Komponente 18 gekoppelt und ist radial in Bezug auf die Lageranordnung 12 der Spaltausgleichseinrichtung 10 versetzt. Der Sender 60 ist an der Befestigungsfläche 50 des Erweiterungselements 14 befestigt. Die Befestigungsfläche 50 des Erweiterungselements 14 erstreckt sich von der Lageranordnung 12 radial nach außen, um den Sender 60 gegenüber dem Empfänger 58 in einem vordefinierten axialen Abstand voneinander entfernt zu positionieren. Der axiale Abstand definiert einen Spaltabstand „A”, wie in den Fig. durchgehend angegeben. Der Spaltabstand „A” kann aufrechterhalten werden, indem die Länge des axialen Segments 46 des Erweiterungselements 14 verstellt wird. Ein Drehmoment, das auf die erste ringförmige Komponente 18 aufgebracht wird, dehnt den Empfänger 58. Diese Dehnung ändert den Ausgang (d. h., je nach verwendetem Typ von Drehmomentsensor 56, ein Magnetfeld, eine Winkelverschiebung oder eine akustische Welle), der von dem Empfänger 58 stammt, sodass der Ausgang das auf die erste ringförmige Komponente 18 aufgebrachte Drehmoment angibt. Der Sender 60 detektiert diesen Ausgang und unter Verwendung des vordefinierten axialen Abstands zwischen dem Empfänger 58 und dem Sender 60 ist ein Steuergerät (nicht gezeigt) in der Lage, das auf die erste ringförmige Komponente 18 aufgebrachte Drehmoment zu bestimmen.
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Die Spaltausgleichseinrichtung 10 umfasst ferner einen Federmechanismus 62, der mit dem Befestigungsflansch 48 auf einer Seite gekoppelt ist, die der Befestigungsfläche 50 entgegengesetzt ist. Der Federmechanismus 62 greift in die zweite Fläche 28 der zweiten ringförmigen Komponente 20 ein. Der Federmechanismus 62 kann eine Schraubenfeder, eine Federscheibe, eine Druckscheibe oder ein beliebiges anderes Federelement sein, das in der Technik bekannt ist. Der Federmechanismus 62 dient dazu, die Bewegung zu dämpfen und den Spalt zwischen dem Erweiterungselement 14 und der zweiten ringförmigen Komponente 20 aufrechtzuerhalten, um die Stabilisierung des Senders 60 zu unterstützen.
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Durch Befestigen des Senders 60 an der Spaltausgleichseinrichtung 10 kann der Spaltabstand „A” aufrechterhalten werden, da jede/s axiale Bewegung oder Schwimmen der ersten ringförmigen Komponente 18 relativ zu der zweiten ringförmigen Komponente 20 den Spaltabstand „A” nicht beeinflussen wird, da die Spaltausgleichseinrichtung 10 axial feststehend in Bezug auf die erste ringförmige Komponente 18 ist. Ein aufrechterhaltener und bekannter Spaltabstand „A” wiederum macht den Drehmomentsensor 56 genauer bei der Berechnung des auf die erste ringförmige Komponente 18 aufgebrachten Drehmoments.
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Wendet man sich nun den 3 und 4 zu, ist eine zweite Spaltausgleichseinrichtung 100 zusammen mit der ersten ringförmigen Komponente 18, einer zweiten ringförmigen Komponente 120 und dem Drehmomentsensor 56 veranschaulicht. Die zweite ringförmige Komponente 120 ist mit der in 2 veranschaulichten ringförmigen Komponente 20 im Wesentlichen identisch, allerdings ist die Lippe 54 auf einer entgegengesetzten Seite des Spaltsensors 100 positioniert wie die in 3 veranschaulichte Lippe 54.
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Die zweite Spaltausgleichseinrichtung 100 umfasst eine Lageranordnung 112 und ein Erweiterungselement 114. Die Lageranordnung 112 umfasst einen ersten Laufring 132, der einem zweiten Laufring 134 gegenüberliegend angeordnet ist, und zumindest ein Lagerelement 136, das zwischen dem ersten Laufring 132 und dem zweiten Laufring 134 angeordnet ist. Der erste Laufring 132 ist zu der ersten Fläche 26 der ersten ringförmigen Komponente 18 gebildet. Der zweite Laufring 134 ist zu der zweiten Fläche 128 der zweiten ringförmigen Komponente 120 gebildet. Der erste Laufring 132 umfasst einen ersten Arm 138, der sich in einer axialen Richtung zu dem zweiten Laufring 134 hin erstreckt. Der zweite Laufring 134 wiederum umfasst einen zweiten Arm 140, der sich in einer axialen Richtung zu dem ersten Laufring 132 hin erstreckt. Der erste Arm 138 ist radial außerhalb relativ zu dem zweiten Arm 140 positioniert (dem in 2 gezeigten entgegengesetzt). Der erste Laufring 132, der erste Arm 138, der zweite Laufring 134 und der zweite Arm 140 wirken alle zusammen, um einen Lagerkäfig für das Lagerelement 136 zu bilden. Das Lagerelement 136 funktioniert auf eine Weise, die der des in 2 gezeigten Lagerelements 36 im Wesentlichen ähnlich ist.
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Das Erweiterungselement 114 der zweiten Spaltausgleichseinrichtung 100 umfasst ein radiales Segment 144 und einen Befestigungsflansch 148. Das radiale Segment 144 ist mit dem zweiten Laufring 134 gekoppelt. Das radiale Segment 144 erstreckt sich von der Lageranordnung 112 nach außen und besitzt eine ringförmige Form. Der Befestigungsflansch 148 ist mit dem radialen Segment 144 an einem gekrümmten Stufenabschnitt 164 nach unten gekoppelt. Der Befestigungsflansch 148 wiederum erstreckt sich von dem radialen Segment 144 und dem gekrümmten Stufenabschnitt 164 nach unten radial nach außen. Der gekrümmte Stufenabschnitt 164 nach unten ist vorzugsweise einheitlich mit dem radialen Segment 144 und dem Befestigungsflansch 148 gebildet.
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Der Befestigungsflansch 148 umfasst an einem Ende davon einen gekrümmten Stufenabschnitt 164 nach unten. Der gekrümmte Stufenabschnitt 164 nach unten ist mit dem radialen Segment 144 gekoppelt, sodass sich der Befestigungsflansch 148 radial nach außen erstreckt. Der Befestigungsflansch 148 umfasst ferner eine Befestigungsfläche 150, um den Sender 60 darauf aufzunehmen.
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Die Befestigungsfläche 150 des Erweiterungselements 114 erstreckt sich von der Lageranordnung 112 radial nach außen, um den Sender 60 gegenüber dem Empfänger 58 in dem Spaltabstand „A” zu positionieren. Der Spaltabstand „A” kann modifiziert werden, indem die Länge des gekrümmten Stufenabschnitts 164 nach unten des Erweiterungselements 114 verstellt wird. Auf diese Weise sorgt die zweite Spaltausgleichseinrichtung 100 für denselben genauen axialen Abstand zwischen dem Empfänger 58 und dem Sender 60 wie die in 2 vorgesehene Spaltausgleichseinrichtung 10.
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Die zweite Spaltausgleichseinrichtung 100 umfasst ferner einen Federmechanismus 162, der mit dem Befestigungsflansch 148 auf einer Seite gekoppelt ist, die der Befestigungsfläche 150 entgegengesetzt ist. Der Federmechanismus 162 greift in die zweite Fläche 128 der zweiten ringförmigen Komponente 120 ein. Der Federmechanismus 162 kann eine Schraubenfeder, eine Federscheibe, eine Druckscheibe oder ein beliebiges anderes Federelement sein, das in der Technik bekannt ist. Der Federmechanismus 162 dient dazu, die Bewegung zwischen dem Erweiterungselement 114 und der zweiten ringförmigen Komponente 120 zu dämpfen, um die Stabilisierung des Senders 60 zu unterstützen.
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Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ist eine dritte Spaltausgleichseinrichtung 200 zusammen mit einer ersten ringförmigen Komponente 218, einer zweiten ringförmigen Komponente 220 und dem Drehmomentsensor 56 veranschaulicht. Die erste ringförmige Komponente 218 ist mit der in 2 gezeigten ersten ringförmigen Komponente 18 im Wesentlichen identisch, allerdings umfasst die erste ringförmige Komponente 218 eine Lippe 264, die darauf nahe der dritten Spaltausgleichseinrichtung 200 gebildet ist. Die zweite ringförmige Komponente 220 ist mit der in 2 veranschaulichten ringförmige Komponente 20 im Wesentlichen identisch, allerdings wurde die Lippe 54 von der zweiten ringförmigen Komponente 220 entfernt.
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Die dritte Spaltausgleichseinrichtung 200 umfasst eine Lageranordnung 212 und ein Erweiterungselement 214. Die Lageranordnung 212 ist der in 3 beschriebenen Lageranordnung 112 im Wesentlichen ähnlich. Die Lageranordnung 212 umfasst einen ersten Laufring 232, der einem zweiten Laufring 234 gegenüberliegend angeordnet ist, und zumindest ein Lagerelement 236, das zwischen dem ersten Laufring 232 und dem zweiten Laufring 234 angeordnet ist. Der erste Laufring 232 ist zu der ersten Fläche 226 der ersten ringförmigen Komponente 18 gebildet. Der zweite Laufring 234 ist zu der zweiten Fläche 28 der zweiten ringförmigen Komponente 220 gebildet. Der erste Laufring 232 umfasst einen ersten Arm 238, der sich in einer axialen Richtung zu dem zweiten Laufring 234 hin erstreckt. Der zweite Laufring 234 wiederum umfasst einen zweiten Arm 240, der sich in einer axialen Richtung zu dem ersten Laufring 232 hin erstreckt. Der erste Arm 238 ist radial außerhalb relativ zu dem zweiten Arm 240 angeordnet (dem in 2 gezeigten entgegengesetzt). Der erste Laufring 232, der erste Arm 238, der zweite Laufring 234 und der zweite Arm 240 wirken alle zusammen, um einen Lagerkäfig für das Lagerelement 236 zu bilden. Das Lagerelement 236 funktioniert auf eine Weise, die der des in 2 gezeigten Lagerelements 36 im Wesentlichen ähnlich ist.
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Das Erweiterungselement 214 des dritten Spaltsensors 200 umfasst ein radiales Segment 244 und einen Befestigungsflansch 248. Das radiale Segment 244 ist mit dem zweiten Laufring 234 gekoppelt. Das radiale Segment 244 erstreckt sich von der Lageranordnung 212 nach außen und besitzt eine ringförmige Form. Der Befestigungsflansch 248 ist mit dem radialen Segment 244 an einem Stufenabschnitt 266 nach unten gekoppelt. Der Befestigungsflansch 248 wiederum erstreckt sich von dem radialen Segment 244 und dem Stufenabschnitt 266 nach unten radial nach außen. Der Stufenabschnitt 266 nach unten ist abgewinkelt und kann das Produkt des miteinander Verschweißens des radialen Segments 244 und des Befestigungsflansches 248 sein oder der gekrümmte Stufenabschnitt 266 nach unten kann einheitlich mit dem radialen Segment 244 und dem Befestigungsflansch 248 gebildet sein. Der Befestigungsflansch 248 umfasst ferner eine Befestigungsfläche 250, um den Sender 60 darauf aufzunehmen.
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Die Befestigungsfläche 250 des Erweiterungselements 214 erstreckt sich von der Lageranordnung 212 radial nach außen, um den Sender 60 gegenüber dem Empfänger 58 in dem Spaltabstand „A” zu positionieren. Der Spaltabstand „A” kann modifiziert werden, indem die Länge des Stufenabschnitts 266 nach unten des Erweiterungselements 214 verstellt wird. Auf diese Weise sorgt die dritte Spaltausgleichseinrichtung 200 für denselben genauen axialen Abstand zwischen dem Empfänger 58 und dem Sender 60 wie die in 2 vorgesehene Spaltausgleichseinrichtung 10.
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Die dritte Spaltausgleichseinrichtung 200 umfasst ferner einen Federmechanismus 262, der mit dem Befestigungsflansch 248 auf einer Seite gekoppelt ist, die der Befestigungsfläche 250 entgegengesetzt ist. Der Federmechanismus 262 greift in die zweite Fläche 228 der zweiten ringförmigen Komponente 220 ein. Der Federmechanismus 262 kann eine Schraubenfeder, eine Federscheibe, eine Druckscheibe oder ein beliebiges anderes Federelement sein, das in der Technik bekannt ist. Der Federmechanismus 262 dient dazu, die Bewegung zwischen dem Erweiterungselement 214 und der zweiten ringförmigen Komponente 220 zu dämpfen, um die Stabilisierung des Senders 60 zu unterstützen.
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Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 ist eine vierte Spaltausgleichseinrichtung 300 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zusammen mit der ersten ringförmigen Komponente 18, der zweiten ringförmigen Komponente 20 und dem Drehmomentsensor 56 veranschaulicht, wie zuvor bei 2 beschrieben. Eine Lageranordnung 368 ist zwischen der ersten ringförmigen Komponente 18 und der zweiten ringförmigen Komponente 20 angeordnet. Die vierte Spaltausgleichseinrichtung 300 ist zwischen der ersten ringförmigen Komponente 18 und der zweiten ringförmigen Komponente 20 radial außerhalb von der Lageranordnung 368 angeordnet.
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Die vierte Spaltausgleichseinrichtung 300 umfasst eine Lageranordnung 312 und ein Erweiterungselement 314. Das Erweiterungselement 314 erstreckt sich von der Lageranordnung 312 radial nach innen. Die Lageranordnung 312 ist der in 2 beschriebenen Lageranordnung 12 im Wesentlichen ähnlich. Die Lageranordnung 312 umfasst einen ersten Laufring 332, der einem zweiten Laufring 334 gegenüberliegend angeordnet ist, und zumindest ein Lagerelement 336, das zwischen dem ersten Laufring 332 und dem zweiten Laufring 334 angeordnet ist. Der erste Laufring 332 ist zu der ersten Fläche 326 der ersten ringförmigen Komponente 18 gebildet. Der zweite Laufring 334 ist mit dem Erweiterungselement 314 gekoppelt, wie unten stehend genauer beschrieben wird. Der erste Laufring 332 umfasst einen ersten Arm 338, der sich in einer axialen Richtung zu dem zweiten Laufring 334 hin erstreckt. Der zweite Laufring 334 wiederum umfasst einen zweiten Arm 340, der sich in einer axialen Richtung zu dem ersten Laufring 332 hin erstreckt. Der erste Arm 338 ist radial innerhalb relativ zu dem zweiten Arm 340 angeordnet. Der erste Laufring 332, der erste Arm 338, der zweite Laufring 334 und der zweite Arm 340 wirken alle zusammen, um einen Lagerkäfig für das Lagerelement 336 zu bilden. Das Lagerelement 336 funktioniert auf eine Weise, die der des in 2 gezeigten Lagerelements 36 im Wesentlichen ähnlich ist.
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Das Erweiterungselement 314 des vierten Spaltsensors 300 umfasst ein Stützelement 370 und einen Befestigungsflansch 348. Der Befestigungsflansch 348 umfasst auch eine Befestigungsfläche 350, um den Sender 60 darauf aufzunehmen. Das Erweiterungselement 314 passt um die Lageranordnung 312 herum, sodass das Stützelement 370 in den zweiten Arm 340 der Lageranordnung 312 eingreift und der Befestigungsflansch 348 in den zweiten Laufring 334 der Lageranordnung 312 eingreift. Das Erweiterungselement 314 wiederum ist mit einem Federmechanismus 362 gekoppelt. Der Federmechanismus 362 wiederum greift in die zweite Fläche 28 der zweiten ringförmigen Komponente 20 ein. Der Federmechanismus 362 kann eine Schraubenfeder, eine Federscheibe, eine Druckscheibe oder ein beliebiges anderes Federelement sein, das in der Technik bekannt ist. Der Federmechanismus 362 dient dazu, die Bewegung zwischen dem Erweiterungselement 314 und der zweiten ringförmigen Komponente 20 zu dämpfen, um die Stabilisierung des Senders 60 zu unterstützen.
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Die Befestigungsfläche 350 des Erweiterungselements 314 erstreckt sich von der Lageranordnung 312 radial nach innen, um den Sender 60 gegenüber dem Empfänger 58 in dem Spaltabstand „A” anzuordnen. Auf diese Weise sorgt die vierte Spaltausgleichseinrichtung 300 für denselben genauen axialen Abstand zwischen dem Empfänger 58 und dem Sender 60 wie die in 2 vorgesehene Spaltausgleichseinrichtung 10.
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Unter Bezugnahme auf die 9 und 10 ist eine fünfte Spaltausgleichseinrichtung 300 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zusammen mit der ersten ringförmigen Komponente 18, der zweiten ringförmigen Komponente 20 und dem Drehmomentsensor 56 veranschaulicht, wie zuvor bei 2 beschrieben. Die fünfte Spaltausgleichseinrichtung 400 ist der in den 7 und 8 beschriebenen vierten Spaltausgleichseinrichtung 400 im Wesentlichen ähnlich, allerdings wurden der erste Laufring 332 und der zweite Laufring 334 entfernt. Es bleibt ein Paar Sicherungsringe 472, um in zumindest ein Lagerelement 436 einzugreifen, das zwischen der ersten ringförmigen Komponente 18 und einem Erweiterungselement 414 angeordnet ist. Das Lagerelement 436 funktioniert auf eine Weise, die der des in 2 gezeigten Lagerelements 36 im Wesentlichen ähnlich ist.
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Das Erweiterungselement 414 des fünften Spaltsensors 400 umfasst ein Stützelement 470 und einen Befestigungsflansch 448. Der Befestigungsflansch 448 umfasst auch eine Befestigungsfläche 450, um den Sender 60 darauf aufzunehmen. Das Erweiterungselement 414 passt um die Sicherungsringe 472 und das Lagerelement 436 herum, sodass das Stützelement 470 in einen des Paares von Sicherungsringen 472 eingreift. Das Erweiterungselement 414 wiederum ist mit einem Federmechanismus 462 gekoppelt. Der Federmechanismus 462 wiederum greift in die zweite Fläche 28 der zweiten ringförmigen Komponente 20 ein. Der Federmechanismus 462 kann eine Schraubenfeder, eine Federscheibe, eine Druckscheibe oder ein beliebiges anderes Federelement sein, das in der Technik bekannt ist. Der Federmechanismus 462 dient dazu, die Bewegung zwischen dem Erweiterungselement 414 und der zweiten ringförmigen Komponente 20 zu dämpfen, um die Stabilisierung des Senders 60 zu unterstützen.
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Die Befestigungsfläche 450 des Erweiterungselements 414 erstreckt sich von dem Lagerelement 436 radial nach innen, um den Sender 60 gegenüber dem Empfänger 58 in dem Spaltabstand „A” anzuordnen. Auf diese Weise sorgt die fünfte Spaltausgleichseinrichtung 400 für denselben genauen axialen Abstand zwischen dem Empfänger 58 und dem Sender 60 wie die in 2 vorgesehene Spaltausgleichseinrichtung 10.
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Unter Bezugnahme auf die 11 und 12 ist eine sechste Spaltausgleichseinrichtung 500 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zusammen mit der ersten ringförmigen Komponente 18, der zweiten ringförmigen Komponente 20 und dem Drehmomentsensor 56 veranschaulicht, wie zuvor bei 2 beschrieben. Die sechste Spaltausgleichseinrichtung 500 ist der in den 7 und 8 beschriebenen vierten Spaltausgleichseinrichtung 300 im Wesentlichen ähnlich, allerdings wurde die Lageranordnung 312 durch eine Ringscheibe 574 ersetzt. Die Ringscheibe 574 kann aus Nylon oder Polyimid oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein.
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Ein Erweiterungselement 514 des sechsten Spaltsensors 500 ist dem in den 7 und 8 beschriebenen Erweiterungselement 314 im Wesentlichen ähnlich und umfasst ein Stützelement 570 und einen Befestigungsflansch 548. Der Befestigungsflansch 548 umfasst auch eine Befestigungsfläche 550, um den Sender 60 darauf aufzunehmen. Das Erweiterungselement 514 passt um die Ringscheibe 574 herum, sodass das Stützelement 570 in eine Rückseite 576 der Ringscheibe 574 eingreift. Das Erweiterungselement 514 wiederum ist mit einem Federmechanismus 562 gekoppelt. Der Federmechanismus 562 wiederum greift in die zweite Fläche 28 der zweiten ringförmigen Komponente 20 ein. Der Federmechanismus 562 kann eine Schraubenfeder, eine Federscheibe, eine Druckscheibe oder ein beliebiges anderes Federelement sein, das in der Technik bekannt ist. Der Federmechanismus 562 dient dazu, die Bewegung zwischen dem Erweiterungselement 514 und der zweiten ringförmigen Komponente 20 zu dämpfen, um die Stabilisierung des Senders 60 zu unterstützen.
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Die Befestigungsfläche 550 des Erweiterungselements 514 erstreckt sich von der Ringscheibe 574 radial nach innen, um den Sender 60 gegenüber dem Empfänger 58 in dem Spaltabstand „A” anzuordnen. Auf diese Weise sorgt die sechste Spaltausgleichseinrichtung 500 für denselben genauen axialen Abstand zwischen dem Empfänger 58 und dem Sender 60 wie die in 2 vorgesehene Spaltausgleichseinrichtung 10.
