DE102021115081A1

DE102021115081A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung und Verfahren zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung

Info

Publication number: DE102021115081A1
Application number: DE102021115081.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Moellmann; Christian Hartmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-06-11
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) zur Übertragung eines Drehmoments in einem Antriebsstrang (10) eines Fahrzeugs und aufweisend ein das Drehmoment übertragendes, gegenüber einem Anschlussbauteil (78) und um eine Drehachse (64) drehbares Drehmomentbauteil (62) und eine Drehmomentsensorvorrichtung (24) zur Messung des an dem Drehmomentbauteil (62) anliegenden Drehmoments mit einem an einem ersten Aufnahmebereich (72) des Drehmomentbauteils (62) angeordneten ersten Sensorelement (70) und einem an dem Anschlussbauteil (78) befestigten zweiten Sensorelement (74), wobei das erste Sensorelement (70) gegenüber dem zweiten Sensorelement (74) drehbar ist, wobei wenigstens ein Sensorbauteil (104) des ersten Sensorelements (70) durch Laserauftragschweißen an dem Drehmomentbauteil (62) aufgetragen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren (112) zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung (24) einer derartigen Drehmomentübertragungsvorrichtung (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung.
In DE 10 2017 200 528 A1 ist ein Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe beschrieben, bei dem ein Drehmomentsensor zum Erfassen eines jeweils anliegenden Drehmomentes in ein Getriebebauteil integriert ist.
In DE 10 2019 112 059 A1 ist eine Drehmomentsensorvorrichtung zur Messung eines Drehmoments einer Welle beschrieben, aufweisend eine Primärsensorvorrichtung mit einer auf der Welle angeordneten nicht-magnetisierbaren Zwischenschicht und einer mit der Welle gekoppelten magnetisierbaren zweiten Schicht, deren äußeres Magnetfeld abhängig von dem Drehmoment ist und eine Sekundärsensorvorrichtung mit einem Magnetfeldsensor, der das äußere Magnetfeld der zweiten Schicht messen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, das Drehmoment eines drehmomentübertragbaren Drehmomentbauteils genauer zu messen. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung soll kompakter und kostengünstiger ausgeführt werden. Die Montage der Drehmomentübertragungsvorrichtung soll vereinfacht werden.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann das Drehmoment genauer erfasst werden. Der Antriebsstrang kann besser gesteuert oder geregelt werden. Das Fahrzeug kann einen höheren Fahrkomfort und eine größere Effizienz aufweisen. Das erste Sensorelement kann bauraumsparend ausgeführt werden.
Das Fahrzeug kann als Kraftfahrzeug ausgeführt sein. Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann an einer E-Achse des Fahrzeugs angeordnet sein.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann in einem Getriebe angeordnet sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann zwischen einem Elektromotor und/oder Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor angeordnet sein.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann auch den Elektromotor und/oder das Getriebe umfassen. Der Elektromotor kann in einem Hybridmodul, insbesondere aufweisend eine Kupplung, beispielsweise eine KO-Kupplung, zur Verbindung mit einem Verbrennungsmotor, angeordnet sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann auch das Hybridmodul aufweisen. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann innerhalb von dem Hybridmodul angeordnet sein.
Das Getriebe kann als Doppelkupplungsgetriebe, als Automatikgetriebe, als Drehmomentwandler, als stufenloses Getriebe (CVT-Getriebe), als Differenzialgetriebe, automatisiertes Handschaltgetriebe und/oder als Dedicated Hybrid Transmission (DHT-Getriebe) ausgeführt sein. Das Getriebe kann wenigstens eine, bevorzugt wenigstens zwei, Übersetzungsstufen aufweisen. Das Getriebe kann wenigstens eine Planetenradstufe und/oder Zahnradstufe aufweisen. Das Getriebe kann eine Synchronisationsvorrichtung und/oder eine Kupplung aufweisen. Das Getriebe kann eine Bremse aufweisen.
Als Laserauftragschweißen wird bevorzugt ein Materialauftragungsverfahren verstanden, bei dem auf eine Oberfläche ein Materialauftrag durch mit einem Laser durchgeführten Aufschmelzen und gleichzeitigem Aufbringen eines Auftragungsmaterials erfolgt. Das Auftragungsmaterial kann ein magnetisierbares oder magnetisiertes Material sein. Das Auftragungsmaterial kann ein Metall oder eine Metalllegierung sein.
Das Drehmomentbauteil kann als Welle ausgeführt sein. Das Drehmomentbauteil kann eine wenigstens ein Fahrzeugrad antreibende Abtriebswelle, eine Getriebeausgangswelle, eine drehmomentübertragbar zwischen dem Elektromotor und/oder Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnete Antriebswelle oder eine drehmomentübertragbar zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor angeordnete Antriebswelle sein.
Die Drehmomentsensorvorrichtung kann wirksam zwischen dem Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor und dem Getriebe angeordnet sein. Die Drehmomentsensorvorrichtung kann wirksam zwischen dem Getriebe und wenigstens einem Fahrzeugrad des Fahrzeugs angeordnet sein. Die Drehmomentsensorvorrichtung kann wirksam zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnet sein.
Das Sensorbauteil kann unmittelbar auf den ersten Aufnahmebereich des Drehmomentbauteils aufgebracht werden. Das Sensorbauteil kann dem Sensorbereich zugeordnet sein. Das Sensorbauteil kann als ein, bevorzugt mit dem Sensorbereich verbundenes, Zwischenelement ausgeführt sein. Das Zwischenelement kann den Sensorbereich aufnehmen. Das Zwischenelement kann radial zwischen dem Sensorbereich und dem Drehmomentbauteil angeordnet sein. Das Sensorbauteil kann einteilig ausgeführt sein.
Der Sensorbereich kann wenigstens einen Magnetfeldleitbereich aufweisen, der eine Verdichtung der Magnetfeldlinien bewirkt. Der Magnetfeldleitbereich kann umlaufend ausgeführt, magnetisierbar oder magnetisiert und axial abgegrenzt sein. Der Magnetfeldleitbereich kann als Magnetspur ausgeführt sein. Der Magnetfeldleitbereich kann aus einem von dem Sensorbauteil verschiedenen Material aufgebaut sein. Bevorzugt sind wenigstens zwei umlaufende Magnetfeldleitbereiche vorgesehen. Ein axialer Abstand zwischen wenigstens zwei Magnetfeldleitbereichen kann zwischen 0 und 4 mm liegen.
Ein das auf das Drehmomentbauteil einwirkende Magnetfeld des Sensorbereichs abschwächender Entkopplungsbereich kann wirksam zwischen dem Drehmomentbauteil und dem Sensorbereich angeordnet sein. Das Zwischenelement kann den Entkopplungsbereich bilden. Der Entkopplungsbereich kann aus Stahl, bevorzugt Edelstahl, insbesondere 1.4404 oder 1.4301, Kupfer, Aluminium, einem Kupfer und/oder Aluminium enthaltenden Material und/oder einem hochlegierten Material aufgebaut sein. Der Entkopplungsbereichs kann eine magnetische Permeabilität mit einer Permeabilitätszahl µr von 0,9 bis 1,1, vorzugsweise von 0,95 bis 1,05, besonders bevorzugt von 0,99 bis 1,01 aufweisen. Der Entkopplungsbereich kann eine magnetische Permeabilität kleiner als der Sensorbereich, insbesondere als der Magnetfeldleitbereich, bevorzugt als jeder der Magnetfeldleitbereiche, aufweisen.
Das zweite Sensorelement kann gegenüber dem ersten Sensorelement kontaktlos angeordnet und wirksam sein. Das zweite Sensorelement kann eine kontaktlose Erfassung des von dem ersten Sensorelement ausgehenden Magnetfelds umsetzen. Das zweite Sensorelement kann ein Magnetfeldsensor, beispielsweise ein Hall-Sensor oder ein magneto-resistiver Sensor, insbesondere ein AMR-Sensor, ein GMR-Sensor, ein TMR-Sensor oder ein XMR-Sensor, ein Fluxgate-Sensor oder auf einem Fluxgate aufbauender Sensor, sein.
Das zweite Sensorelement kann an dem Anschlussbauteil wenigstens drehfest, bevorzugt fest, angeordnet sein. Das zweite Sensorelement kann in Bezug auf die Drehachse nichtdrehend aufgenommen sein. Das zweite Sensorelement kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Anschlussbauteil verbunden sein.
Das erste und zweite Sensorelement sind bevorzugt wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise hauptsächlich, axial überlappend angeordnet. Ein radialer Abstand zwischen dem ersten und zweiten Sensorelement ist bevorzugt kleiner als eine maximale axiale Länge des ersten und/oder zweiten Sensorelements. Der Magnetfeldsensor kann zu dem Magnetfeldleitbereich axial ausgerichtet sein.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der erste Aufnahmebereich in axialer Richtung als Hinterschnitt ausgeführt ist, in dem das Sensorbauteil angeordnet ist. Der Hinterschnitt kann axial länger oder gleich lang wie das Sensorbauteil ausgeführt sein.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Aufnahmebereich einen Aussendurchmesser aufweist, der kleiner als ein axial beidseitig an den ersten Aufnahmebereich anschließender Aussendurchmesser des Drehmomentbauteils ist. Der Aussendurchmesser des ersten Aufnahmebereichs kann kleiner als ein maximaler Aussendurchmesser des Drehmomentbauteils sein. Das Drehmomentbauteil kann eine Welle sein. Der erste Aufnahmebereich kann ein axial beidseitig begrenzter Wellenabsatz der Welle sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Sensorbauteil radial außerhalb von dem Drehmomentbauteil angeordnet und zylindrisch ausgeführt ist. Das Sensorbauteil kann in dem Hinterschnitt und damit radial überlappend zu dem Drehmomentbauteil angeordnet sein. Ein Innendurchmesser und/oder Aussendurchmesser des Sensorbauteils kann kleiner, gleich oder größer wie ein Aussendurchmesser des Drehmomentbauteils in einem an den Hinterschnitt axial anschließenden Bereich, bevorzugt wie ein maximaler Aussendurchmesser des Drehmomentbauteils sein. Der Aussendurchmesser des Sensorbauteils kann um einen radialen Messabstand kleiner als ein Innendurchmesser des zweiten Sensorelements sein. Das Sensorbauteil kann radial beabstandet zu dem Drehmomentbauteil oder unmittelbar radial anschließend an das Drehmomentbauteil aufgebracht sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der der erste Aufnahmebereich zylindrisch ausgeführt ist. Der erste Aufnahmebereich zur Aufnahme des ersten Sensorelements kann ein Aussenumfang des Drehmomentbauteils sein. Das zweite Sensorelement kann an einem zweiten Aufnahmebereich, bevorzugt einem Innenumfang des Anschlussbauteils angeordnet sein. Der zweite Aufnahmebereich kann zylindrisch ausgeführt sein. Der erste und zweite Aufnahmebereich können koaxial zueinander angeordnet sein. Der erste Aufnahmebereich kann radial innerhalb oder außerhalb von dem zweiten Aufnahmebereich angeordnet sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sensorbauteil ein magnetisierter oder magnetisierbarer Sensorbereich ist. Der Sensorbereich kann ein äußeres Magnetfeld bewirken, das von dem zweiten Sensorelement messbar ist. Der Sensorbereich, bevorzugt wenigstens ein Magnetfeldleitbereich, insbesondere jeder der Magnetfeldleitbereiche, kann eine magnetische Permeabilität mit einer Permeabilitätszahl µr von mehr als 3, vorzugsweise von mehr als 4, besonders bevorzugt von mehr als 10, insbesondere mehr als 100, speziell 250, beispielsweise 1000, aufweisen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Sensorbereich einen magnetoelastischen Wirkbereich, bevorzugt auf dem inversen magnetostriktiven Wirkprinzip aufbauend, aufweist. Dadurch kann eine Änderung des Drehmoments des Drehmomentbauteils als veränderndes Magnetfeld des Sensorbereichs erfasst werden. Das Magnetfeld kann durch wenigstens einen Magnetfeldsensor des zweiten Sensorelements erfasst werden.
Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn das Anschlussbauteil als bezüglich der Drehachse nichtdrehendes Gehäusebauteil ausgeführt ist. Das Gehäusebauteil kann eine Gehäusetrennwand oder ein Flansch sein. Das Gehäusebauteil kann mit einem das Getriebe begrenzenden Getriebegehäuse fest verbunden, insbesondere einteilig ausgeführt, sein. Das Gehäusebauteil kann axial zwischen einem das Getriebe begrenzenden Getriebegehäuse und einem den Elektromotor aufnehmenden Gehäuse angeordnet sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das zweite Sensorelement ein umfangsseitig unterbrochenes und dadurch eine Durchmesserveränderung zulassendes Aufnahmeelement aufweist. Das Aufnahmeelement kann form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Anschlussbauteil verbunden sein. Das Aufnahmeelement kann gegenüber dem Anschlussbauteil axial gesichert sein. Das Aufnahmeelement kann mit dem Anschlussbauteil verklebt sein. Das Aufnahmeelement kann umfangsseitig wenigstens einmal geschlitzt sein. Das Aufnahmeelement kann mehrteilig ausgeführt sein. Das Aufnahmeelement kann als mehrteilige Aufnahmehülse ausgeführt sein.
Das Aufnahmeelement kann in dem zweiten Aufnahmebereich an dem Anschlussbauteil angeordnet sein. Der zweite Aufnahmebereich kann einen Innendurchmesser aufweisen, der größer als ein axial beidseitig an den zweiten Aufnahmebereich anschließender Innendurchmesser, bevorzugt größer als ein minimaler Innendurchmesser, des Anschlussbauteils ist. Der zweite Aufnahmebereich kann ein radialer Absatz in dem Anschlussbauteil sein.
Das Aufnahmeelement kann eine Leiterplatte aufnehmen. Die Leiterplatte kann den wenigstens einen Magnetfeldsensor aufweisen.
Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch ein Verfahren zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit wenigstens einem der vorangehend beschriebenen Merkmale gelöst, wobei das Sensorbauteil durch Laserauftragschweißen an dem Drehmomentbauteil aufgebracht wird. Dadurch kann die Drehmomentsensorvorrichtung einfacher und bauraumsparender ausgeführt werden. Das Sensorbauteil kann schichtweise in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung auf dem Drehmomentbauteil aufgebracht werden. Das Sensorbauteil kann nachbearbeitet werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

1 bis 21: Antriebsstrangkonfigurationen mit jeweils einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
22: Einen Querschnitt eines Antriebsstrangs mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
23: Einen Querschnitt eines Antriebsstrangs mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
24: Einen Querschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
25: Einen Querschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
26: Einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
27: Ein Verfahren zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

1 bis 21 zeigt Antriebsstrangkonfigurationen mit jeweils einer Drehmomentübertragungsvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. In 1 ist ein Antriebsstrang 10 eines Elektrofahrzeugs abgebildet, das einen Vorderradantrieb mit einer E-Achse 12 aufweist. Der Antriebsstrang 10 umfasst einen Elektromotor 14, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 mit einer Antriebswelle, die den Elektromotor 14 drehmomentübertragbar mit einem Getriebe 18, insbesondere einem Reduktionsgetriebe 20, beispielsweise einem 1-Gang oder 2-Gang Getriebe verbindet. Die E-Achse 12 ist an einer als Vorderachse ausgeführten Fahrzeugachse 22 angeordnet. Die E-Achse 12 kann alternativ oder eine weitere derartige E-Achse 12 zusätzlich einen Hinterradantrieb bewirken. Der Antriebsstrang 10 kann koaxial oder achsparallel zu einer Fahrzeugachse 22 angeordnet sein.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 umfasst weiterhin eine Drehmomentsensorvorrichtung 24, die wirksam zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 18 angeordnet ist und damit eine Messung des zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 18 über die Antriebswelle 44 übertragenen Drehmoments ermöglicht. Das Getriebe 18 ist über ein Differenzialgetriebe 26 mit der Fahrzeugachse 22 verbunden.
Eine weitere Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist an einer das eine Vorderrad 28 antreibenden Abtriebswelle 30 und eine weitere Drehmomentsensorvorrichtung 24 an einer das andere Vorderrad 28 antreibenden Abtriebswelle 30 angeordnet.
Der Aufbau in 2 gleicht dem aus 1 mit nachfolgend genannten Unterschieden. Die Hinterachse 32 des Fahrzeugs weist in gleicher Weise wie die Vorderachse, die wie in 1 ausgeführt ist, einen Antriebsstrang 10, der als E-Achse 12 ausgeführt ist, auf und bildet dadurch einen Allradantrieb.
Der Aufbau in 3 gleicht dem aus 2 mit nachfolgend genannten Unterschieden. Die Hinterachse 32 weist einen Antriebsstrang 10 jeweils mit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16, einem Getriebe 18 und einem Differenzialgetriebe 26 für jedes Fahrzeugrad auf.
In der Antriebsstrangkonfiguration von 4 ist in Erweiterung zu dem Aufbau aus 3 auch die Vorderachse mit einem jeweiligen Antriebsstrang 10 für jedes Fahrzeugrad aufgebaut.
In 5 ist ein Antriebsstrang 10 abgebildet, der achsparallel zu der Fahrzeugachse 22 angeordnet ist. Der Antriebsstrang 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 34, den Elektromotor 14, die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 und das über die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 mit dem Elektromotor 14 verbundene Getriebe 18, beispielsweise ein 1-Gang Getriebe, das als Reduktionsgetriebe 20 ausgeführt ist. Das Getriebe 18 ist über ein Differenzialgetriebe 26 mit der Fahrzeugachse 22, die eine Vorderachse oder Hinterachse des Fahrzeugs sein kann, verbunden.
Der Elektromotor 14 ist mit einer Antriebswelle drehmomentübertragbar mit dem Getriebe 18 verbunden. Das Getriebe 18 ist bevorzugt ein Doppelkupplungsgetriebe 36, das über das Differenzialgetriebe 26 mit einer Vorderachse des Fahrzeugs drehmomentübertragbar verbunden ist. Der Antriebsstrang 10 ist in einer Front-Quer-Anordnung für einen Vorderradantrieb aufgebaut.
Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist an der Antriebswelle zwischen dem Verbrennungsmotor 34 und dem Elektromotor 14, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 an der Antriebswelle zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 18, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 an einer Abtriebswelle des Differenzialgetriebes 26 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 an der anderen Abtriebswelle des Differenzialgetriebes 26 angeordnet.
In 6 ist ein Antriebsstrang 10 mit einem Front-Längs-Aufbau abgebildet. Das Getriebe 18 kann als Automatikgetriebe 38 ausgeführt sein. Das Fahrzeug weist einen Vorderradantrieb auf. Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist wirksam zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 18, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Verbrennungsmotor 34 und dem Elektromotor 14, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Getriebe 18 und dem Differenzialgetriebe 26 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an einer Abtriebswelle des Differenzialgetriebes 26 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 an der anderen Abtriebswelle des Differenzialgetriebes 26 angeordnet.
In 7 ist ein Antriebsstrang 10 mit einem Front-Längs-Aufbau mit Hinterradantrieb abgebildet. Das Differenzialgetriebe 26 ist an einer Hinterachse 32 des Fahrzeugs angeordnet. Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 oder die Drehmomentsensorvorrichtungen 24 sind wie in 6 beschrieben angeordnet.
In 8 ist ein Antriebsstrang 10 mit Allradantrieb in einer Front-Quer-Anordnung gezeigt. Zwischen der Vorderachse und der Hinterachse 32 ist jeweils eine Kupplung 40 zur Beeinflussung der Drehmomentübertragung angeordnet. Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 oder die Drehmomentsensorvorrichtungen 24 an dem Antriebsstrang 10 der Vorderachse sind wie in 6 und die Drehmomentsensorvorrichtung 24 oder die Drehmomentsensorvorrichtungen 24 an dem Antriebsstrang 10 der Hinterachse 32 sind wie in 7 angeordnet und alternativ oder zusätzlich kann eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 zwischen der Kupplung 40 und dem Differenzialgetriebe 26 der Hinterachse 32 angeordnet sein.
In 9 ein Fahrzeug mit einem Allradantrieb abgebildet, dessen Vorderachse einen Antriebsstrang 10 wie in 6 und dessen Hinterachse 32 einen Antriebsstrang 10 wie in 8 beschrieben aufweist.
In 10 ist ein Antriebsstrang 10 mit einem DHT-Getriebe 42 (Dedicated Hybrid Transmission) in einem P2.5 Hybrid Aufbau und einer Front-Quer-Anordnung für einen Vorderradantrieb gezeigt. Der Elektromotor 14 ist über eine Antriebswelle mit einem Reduktionsgetriebe 20 verbunden. Der Verbrennungsmotor 34 ist mit einem Doppelkupplungsgetriebe 36 verbunden, das mit dem Reduktionsgetriebe 20 verbunden ist. Das Doppelkupplungsgetriebe 36 ist über ein Differenzialgetriebe 26 mit der Fahrzeugachse 22 drehmomentübertragbar verbunden.
Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist wirksam zwischen dem Elektromotor 14 und dem Reduktionsgetriebe 20, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Verbrennungsmotor 34 und dem Doppelkupplungsgetriebe 36, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Reduktionsgetriebe 20 und dem Doppelkupplungsgetriebe 36 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an einer Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an der anderen Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 angeordnet.
Der Aufbau in 11 gleicht dem aus 10 mit den nachfolgenden Unterschieden. Das Reduktionsgetriebe und das Doppelkupplungsgetriebe sind zusammen als DHT-Getriebe 42 ausgeführt. Der Elektromotor 14 und der Verbrennungsmotor 34 sind beide mit dem DHT-Getriebe 42 verbunden.
In 12 ist der Aufbau gleich zu dem aus 11, bis auch nachfolgend genannte Unterschiede. Ein weiterer Elektromotor 14 ist mit dem DHT-Getriebe 42 verbunden. Der weitere Elektromotor 14 kann ein Antriebsdrehmoment bereitstellen und/oder als Generator wirksam sein. In Erweiterung zu 11 kann eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem weiteren Elektromotor 14 und dem DHT-Getriebe 42 angeordnet sein.
Der in 13 abgebildete Antriebsstrang 10 eines Fahrzeugs ist achsparallel zu der Fahrzeugachse 22 angeordnet und umfasst den Elektromotor 14, das Reduktionsgetriebe 20, beispielsweise ein 1-Gang Getriebe, das über ein Differenzialgetriebe 26 mit der Fahrzeugachse 22, die eine Vorderachse oder Hinterachse des Fahrzeugs sein kann, verbunden ist.
Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist wirksam zwischen dem Elektromotor 14 und dem Reduktionsgetriebe 20, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam innerhalb von dem Reduktionsgetriebe 20, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an einer Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an der anderen Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 angeordnet.
Der Aufbau in 14 gleicht dem aus 13 mit den nachfolgend genannten Unterschieden. Der Antriebsstrang 10 ist koaxial zu der Fahrzeugachse 22 angeordnet. Die das eine Fahrzeugrad antreibende Abtriebswelle 30 ist durch die den Elektromotor 14 mit dem Reduktionsgetriebe 20 verbindende Antriebswelle 44 geführt und wie auch die Abtriebswelle 30, die das andere Fahrzeugrad antreibt, mit dem Differenzialgetriebe 26 verbunden.
Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist wirksam an der das eine Fahrzeugrad antreibenden Abtriebswelle 30, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam wirksam an der das andere Fahrzeugrad antreibenden Abtriebswelle 30 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Elektromotor 14 und dem Reduktionsgetriebe 20 angeordnet.
Der Aufbau in 15 gleicht dem aus 13, mit den nachfolgenden Unterschieden. Das Getriebe 18 ist als 2-Gang Getriebe ausgeführt und weist eine Synchronisationsvorrichtung 46 und/oder eine Kupplung auf.
In 16 ist ein Antriebsstrang 10 dargestellt, bei dem jedem der Fahrzeugräder an der Fahrzeugachse 22 ein Elektromotor 14 und Getriebe 18 zugeordnet ist. Das Getriebe 18 ist bevorzugt ein 1-Gang Getriebe, insbesondere ein Reduktionsgetriebe 20, und weist eine Bremse 48 und eine Planetenradstufe 50 auf und ist mit einer Antriebswelle 44 drehmomentübertragbar mit dem Elektromotor 14 verbunden. Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist an der Antriebswelle 44 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 an der Abtriebswelle 30 angeordnet.
In 17 ist ein Antriebsstrang 10 dargestellt, bei dem der Verbrennungsmotor 34 über einen Drehschwingungsdämpfer 52 mit einem Hybridmodul 54 verbunden ist. Das Hybridmodul 54 umfasst eine Kupplung 56, bevorzugt eine K0-Kupplung, und einen Elektromotor 14. Ausgangsseitig ist das Hybridmodul 54 mit einem Getriebe 18, beispielsweise einem Doppelkupplungsgetriebe 36, das eine Doppelkupplung 58 mit einer ersten Kupplung 58.1 und einer zweiten Kupplung 58.2 aufweist, verbunden. Das Getriebe 18 ist über ein Differenzialgetriebe 26 mit einer Fahrzeugachse 22 drehmomentübertragbar verbunden.
Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist an einer Antriebswelle 44 zwischen dem Drehschwingungsdämpfer 52 und dem Elektromotor 14 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 an einer Antriebswelle 44 zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 18 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an einer Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an der anderen Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 angeordnet.
Der Aufbau in 18 gleicht dem aus 17, bis auf nachfolgende Unterschiede. Das Hybridmodul 54 umfasst neben der Kupplung 56, insbesondere der K0-Kupplung, auch die Doppelkupplung 58 und ist abtriebsseitig mit dem Doppelkupplungsgetriebe 36 und antriebsseitig mit dem Drehschwingungsdämpfer 52 verbunden. Die Drehmomentsensorvorrichtungen 24 sind wie in 17 angeordnet.
In 19 ist ein Antriebsstrang 10 abgebildet, der einen Drehmomentwandler 60 mit einer Wandlerüberbrückungskupplung 61 aufweist. Der Drehmomentwandler 60 ist mit einem Getriebe 18, insbesondere einem Automatikgetriebe 38, drehmomentübertragbar verbunden. Der Drehmomentwandler 60 ist antriebsseitig mit dem Elektromotor 14 verbunden, der über eine Kupplung 56, insbesondere eine K0-Kupplung und einen Drehschwingungsdämpfer 52 mit dem Verbrennungsmotor 34 verbunden ist.
Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist wirksam zwischen dem Drehschwingungsdämpfer 52 und der Kupplung 56 , alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Elektromotor 14 und dem Drehmomentwandler 60, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Drehmomentwandler 60 und dem Automatikgetriebe 38, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam innerhalb von dem Automatikgetriebe 38, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Automatikgetriebe 38 und dem Differenzialgetriebe 26, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an einer Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an der anderen Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 angeordnet.
In 20 ist ein dem Aufbau aus 10 ähnelnder Antriebsstrang 10 dargestellt. Der Antriebsstrang 10 ist in einer Front-Quer-Anordnung für einen Vorderradantrieb aufgebaut. Der Elektromotor 14 ist mit einem Reduktionsgetriebe 20 verbunden. Der Verbrennungsmotor 34 ist mit einem Doppelkupplungsgetriebe 36 verbunden, das eine Doppelkupplung 58 mit einer ersten Kupplung 58.1 und einer zweiten Kupplung 58.2 aufweist. Das Reduktionsgetriebe 20 ist mit dem Doppelkupplungsgetriebe 36 verbunden. Das Doppelkupplungsgetriebe 36 ist über ein Differenzialgetriebe 26 mit der Fahrzeugachse 22 drehmomentübertragbar verbunden.
Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist wirksam zwischen dem Elektromotor 14 und dem Reduktionsgetriebe 20, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam zwischen dem Verbrennungsmotor 34 und dem Doppelkupplungsgetriebe 36, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an einer Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 und alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 wirksam an der anderen Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 angeordnet.
In 21 ist ein Antriebsstrang 10 gezeigt, der ähnlich zu dem Antriebsstrang 10 aus 11 ist. Eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist an der Antriebswelle 44 wirksam zwischen dem Elektromotor 14 und dem DHT-Getriebe 42 angeordnet. Zwischen dem weiteren Elektromotor 14 und dem DHT-Getriebe 42 ist eine weitere Drehmomentsensorvorrichtung 24 alternativ oder zusätzlich angeordnet. Das DHT-Getriebe 42 umfasst eine weitere Drehmomentsensorvorrichtung 24, die zwischen der K0-Kupplung, die den Verbrennungsmotor 34 mit dem DHT-Getriebe 42 verbindet und dem DHT-Getriebe 42 angeordnet ist. Das DHT-Getriebe 42 ist über ein Differenzialgetriebe 26 mit der Fahrzeugachse 22 verbunden. An einer Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 kann alternativ oder zusätzlich eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 und alternativ oder zusätzlich kann eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 an der anderen Abtriebswelle 30 des Differenzialgetriebes 26 angeordnet sein.
22 zeigt einen Querschnitt eines Antriebsstrangs 10 mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Antriebsstrang 10 umfasst einen Elektromotor 14, der über ein Drehmomentbauteil 62, das als um eine Drehachse 64 drehbare Antriebswelle 44 ausgeführt ist, mit einem nachfolgenden Getriebe 18 verbunden ist. Das Getriebe 18 weist eine Zahnradstufe auf, die mit einem Differenzialgetriebe 26 verbunden ist. Der Elektromotor 14 ist achsparallel zu der Fahrzeugachse 22 angeordnet, die mit dem Differenzialgetriebe 26 drehmomentübertragbar verbunden ist.
Der Elektromotor 14 und das Getriebe 18 sind in einem Getriebegehäuse 66 angeordnet. Ein mit dem Getriebegehäuse 66 verbundenes Gehäusebauteil 68 ist axial zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 18 angeordnet und trennt dabei den Elektromotor 14 räumlich von dem Getriebe 18. Das Gehäusebauteil 68 ist fest mit dem Getriebegehäuse 66 verbunden, bevorzugt einteilig mit dem Getriebegehäuse 66 ausgeführt.
Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist axial zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 18 angeordnet. Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 umfasst ein erstes Sensorelement 70, das fest mit einem zylindrischen ersten Aufnahmebereich 72 des Drehmomentbauteils 62 verbunden ist und ein axial überlappend zu dem ersten Sensorelement 70 angeordnetes zweites Sensorelement 74, das an einem zylindrischen zweiten Aufnahmebereich 76 eines Anschlussbauteils 78 aufgenommen ist. Das Anschlussbauteil 78 ist einteilig mit dem Gehäusebauteil 68 ausgeführt. Der erste und zweite Aufnahmebereich 72, 76 sind koaxial zueinander angeordnet.
Der erste Aufnahmebereich 72 weist in axialer Richtung 80, also in Richtung parallel zu der Drehachse 64, einen Hinterschnitt 82 auf, in dem das erste Sensorelement 70 angeordnet ist. Der zweite Aufnahmebereich 76 weist in axialer Richtung 80 einen Hinterschnitt 82 auf, in dem das zweite Sensorelement 74 angeordnet ist. Dadurch kann der radiale Bauraum der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 verringert werden.
Ein Lagerelement 84 ist axial benachbart zu dem ersten Sensorelement 70 angeordnet und bewirkt eine Lagerung der Antriebswelle 44 an dem Getriebegehäuse 66. Das erste und zweite Sensorelement 70, 74 ist radial überlappend zu dem Lagerelement 84 angeordnet. Die Antriebswelle 44 ist über ein weiteres Lagerelement 84, das auf einer der Drehmomentsensorvorrichtung 24 abgewandten Seite des Elektromotors 14 angeordnet ist, an dem Getriebegehäuse 66 gelagert.
23 zeigt einen Querschnitt eines Antriebsstrangs 10 mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Elektromotor 14 und die Fahrzeugachse 22 sind in einer koaxialen Anordnung. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 mit dem als Antriebswelle 44 ausgebildeten Drehmomentbauteil 62 und der Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist koaxial zu der Fahrzeugachse 22 angeordnet. Eine Abtriebswelle 30 der Fahrzeugachse 22 verläuft dabei innerhalb der Antriebswelle 44 und ist mit dem Differenzialgetriebe 26 verbunden, das über ein 1-Gang-Getriebe mit einer Planetenradstufe 50 mit der Antriebswelle 44 verbunden ist.
An einem an der Antriebswelle 44 in axialer Richtung als Hinterschnitt 82 ausgeführten zylindrischen ersten Aufnahmebereich 72 ist das erste Sensorelement 70 aufgenommen. Das zweite Sensorelement 74 ist in einem als Hinterschnitt 82 ausgeführten zweiten Aufnahmebereich 76 an dem Anschlussbauteil 78, das als Gehäusebauteil 68 ausgebildet ist, aufgenommen. Axial neben dem ersten Sensorelement 70 ist das Lagerelement 84 zur Lagerung der Antriebswelle 44 an dem Getriebegehäuse 66 angeordnet.
24 zeigt einen Querschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der das erste Sensorelement 70 aufnehmende erste Aufnahmebereich 72 des Drehmomentbauteils 62, das beispielsweise als um die Drehachse 64 drehbare Welle 86 ausgeführt ist, ist zylindrisch ausgeführt. Auf einem Aussenumfang des Drehmomentbauteils 62 ist das erste Sensorelement 70 aufgenommen. Das erste Sensorelement 70 umfasst einen magnetisierten oder magnetisierbaren Sensorbereich 88, der ein äußeres Magnetfeld bewirken kann und radial außerhalb von einem Zwischenelement 90 durch Laserauftragschweißen aufgebracht ist. Das Zwischenelement 90 ist bevorzugt durch Laserauftragschweißen auf dem Drehmomentbauteil 62 aufgebracht. Dadurch kann das erste Sensorelement 70 einfach und bauraumsparend auf dem Drehmomentbauteil 62 aufgebracht werden. Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 kann kompakter und kostengünstiger ausgeführt werden.
Das Zwischenelement 90 kann einen Entkopplungsbereich 92 bilden, der wirksam zwischen dem Drehmomentbauteil 62 und dem Sensorbereich 88 angeordnet ist und der das von dem Sensorbereich 88 auf das Drehmomentbauteil 62 einwirkende Magnetfeld abschwächt.
Das zweite Sensorelement 74 umfasst ein Aufnahmeelement 94, das als Halteelement 96 ausgeführt ist und zwei radial gegenüberliegende Leiterplatten 98 aufnimmt, an denen wenigstens ein Magnetfeldsensor 100 zur Erfassung des von dem Sensorbereich 88 ausgehenden Magnetfelds angeordnet ist. Das Aufnahmeelement 94 ist umfangsseitig unterbrochen ausgeführt, mit einem einzelnen umfangsseitig angeordneten Schlitz 102, um eine Durchmesserveränderung während der Montage des Aufnahmeelements 94 in dem Anschlussbauteil 78 zu ermöglichen.
25 zeigt einen Querschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau gleicht dem aus 24 bis auf nachfolgende Unterschiede. Das Halteelement 96 nimmt insgesamt vier Leiterplatten 98 mit jeweils wenigstens einem Magnetfeldsensor 100 auf. Das Halteelement 96 ist umfangsseitig zweifach unterbrochen und damit zweiteilig ausgeführt.
26 zeigt einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. An dem Drehmomentbauteil 62, das um die Drehachse 64 drehbar und damit gegenüber dem gehäusefesten Anschlussbauteil 78 drehbar ist, ist das erste Sensorelement 70 befestigt. Das erste Sensorelement 70 ist in dem ersten Aufnahmebereich 72, der in axialer Richtung 80 als Hinterschnitt 82 ausgeführt ist, aufgenommen. Das erste Sensorelement 70 umfasst ein Sensorbauteil 104, das magnetisiert oder magnetisierbar ist und zwei axial zueinander beabstandete Magnetfeldleitbereiche 106 zur Verdichtung der Magnetfeldlinien des Magnetfelds des Sensorbauteils 104 aufweist. Die Magnetfeldleitbereiche 106 sind in dem Sensorbauteil 104 angeordnet. Das Sensorbauteil 104 bildet mit dem Magnetfeldleitbereichen 106 den Sensorbereich 88, der ein äußeres Magnetfeld bewirken kann, das durch das zweite Sensorelement 74 erfasst wird. Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist bevorzugt als ein magnetoelastischer Sensor ausgeführt, der die inverse Magnetostriktion als Messprinzip einsetzt. Ein an dem Drehmomentbauteil 62 anliegendes Drehmoment bewirkt dadurch eine Änderung des Magnetfelds in dem Sensorbereich 88, die von dem zweiten Sensorelement 74 gemessen wird.
Weiterhin umfasst das erste Sensorelement 70 ein Zwischenelement 90, das durch Laserauftragschweißen unmittelbar auf dem ersten Aufnahmebereich 72 des Drehmomentbauteils 62 aufgetragen ist. Das Sensorbauteil 104 ist auf dem Zwischenelement 90 durch Laserauftragschweißen aufgetragen. Dadurch kann das erste Sensorelement 70 in dem als Hinterschnitt 82 ausgeführten ersten Aufnahmebereich 72 einfach aufgetragen werden. Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 kann bauraumsparender ausgeführt werden. Das Zwischenelement 90 und das Sensorbauteil 104 sind jeweils einteilig ausgeführt.
Ein Aussendurchmesser D_a,z des Zwischenelements 90 und ein Innendurchmesser des Sensorbauteils 104 ist kleiner als ein Aussendurchmesser D_a des Drehmomentbauteils 62 in einem axial beidseitig an den Hinterschnitt 82 anschließenden Bereich, bevorzugt als ein maximaler Aussendurchmesser D_a des Drehmomentbauteils 62. Ein Aussendurchmesser D_a,s des Sensorbauteils 104 ist größer als ein Aussendurchmesser D_a des Drehmomentbauteils 62 in einem an den Hinterschnitt 82 axial anschließenden Bereich, bevorzugt wie ein maximaler Aussendurchmesser D_a des Drehmomentbauteils 62.
Das als Gehäusebauteil 68 ausgeführte Anschlussbauteil 78 weist in axialer Richtung 80 einen Hinterschnitt 82 auf, der einen zweiten Aufnahmebereich 76 bildet, in den das Aufnahmeelement 94 eingesetzt ist. Eine Abstandshülse 110 bewirkt eine axiale Positionierung des zweiten Sensorelements 74 gegenüber dem Anschlussbauteil 78. Die Abstandshülse 110 und das Aufnahmeelement 94 sind bevorzugt mit dem Anschlussbauteil 78 verklebt. Das Aufnahmeelement 94 ist als Halteelement 96 ausgeführt und nimmt wenigstens eine Leiterplatte 98 auf, an der zwei Magnetfeldsensoren 100 zur Erfassung des von dem Sensorbereich 88 ausgehenden Magnetfelds angeordnet sind. Die Magnetfeldsensoren 100 sind axial zu den Magnetfeldleitbereichen 106 ausgerichtet, um das Magnetfeld möglichst genau erfassen zu können.
27 zeigt ein Verfahren 112 zur Montage einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die hier dargestellten Verfahrensschritte werden zur Montage des zweiten Sensorelements 74 an dem Anschlussbauteil 78 und zur Montage der Drehmomentsensorvorrichtung 24 angewendet.
Zunächst wird eine umfangsseitig unterbrochene und dadurch eine Durchmesserverkleinerung ermöglichende Abstandshülse 110 auf den zweiten Aufnahmebereich 76, der als Hinterschnitt 82 in dem Anschlussbauteil 78 ausgeführt ist, aufgesteckt. Anschließend wird das Aufnahmeelement 94, an dem die Leiterplatte 98 aufgenommen ist, auf den zweiten Aufnahmebereich 76 aufgesetzt. Das Aufnahmeelement 94 ist umfangsseitig unterbrochen und bei der Montage des Aufnahmeelements 94 auf dem Anschlussbauteil 78 erfolgt eine Durchmesserverkleinerung gegenüber dem Aussendurchmesser, den das Aufnahmeelement 94 aufweist, wenn dieses in dem zweiten Aufnahmebereich 76 aufgenommen ist. Bevor die Abstandshülse 110 und das Aufnahmeelement 94 auf den zweiten Aufnahmebereich 76 aufgesetzt wird, ist auf den Innendurchmesser des zweiten Aufnahmebereichs 76 ein Klebstoff 112 aufgebracht, um die Abstandshülse 110 und das Aufnahmeelement 94 mit dem Anschlussbauteil 78 zu verkleben.
Daraufhin wird das als Gehäusebauteil 68 ausgeführte Anschlussbauteil 78 und das als Welle 86 ausgeführte Drehmomentbauteil 62 mit dem darauf befestigten ersten Sensorelement 70 in axialer Richtung ineinander geschoben und damit die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 aufgebaut.
Bezugszeichenliste

10: Antriebsstrang
12: E-Achse
14: Elektromotor
16: Drehmomentübertragungsvorrichtung
18: Getriebe
20: Reduktionsgetriebe
22: Fahrzeugachse
24: Drehmomentsensorvorrichtung
26: Differenzialgetriebe
28: Vorderrad
30: Abtriebswelle
32: Hinterachse
34: Verbrennungsmotor
36: Doppelkupplungsgetriebe
38: Automatikgetriebe
40: Kupplung
42: DHT-Getriebe
44: Antriebswelle
46: Synchronisationsvorrichtung
48: Bremse
50: Planetenradstufe
52: Drehschwingungsdämpfer
54: Hybridmodul
56: Kupplung
58: Doppelkupplung
58.1: erste Kupplung
58.2: zweite Kupplung
60: Drehmomentwandler
61: Wandlerüberbrückungskupplung
62: Drehmomentbauteil
64: Drehachse
66: Getriebegehäuse
68: Gehäusebauteil
70: erstes Sensorelement
72: erster Aufnahmebereich
74: zweites Sensorelement
76: zweiter Aufnahmebereich
78: Anschlussbauteil
80: axiale Richtung
82: Hinterschnitt
84: Lagerelement
86: Welle
88: Sensorbereich
90: Zwischenelement
92: Entkopplungsbereich
94: Aufnahmeelement
96: Halteelement
98: Leiterplatte
100: Magnetfeldsensor
102: Schlitz
104: Sensorbauteil
106: Magnetfeldleitbereich
110: Abstandshülse
112: Klebstoff
114: Verfahren

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017200528 A1 [0002]
DE 102019112059 A1 [0003]

Claims

Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) zur Übertragung eines Drehmoments in einem Antriebsstrang (10) eines Fahrzeugs und aufweisend ein das Drehmoment übertragendes, gegenüber einem Anschlussbauteil (78) und um eine Drehachse (64) drehbares Drehmomentbauteil (62) und eine Drehmomentsensorvorrichtung (24) zur Messung des an dem Drehmomentbauteil (62) anliegenden Drehmoments mit einem an einem ersten Aufnahmebereich (72) des Drehmomentbauteils (62) angeordneten ersten Sensorelement (70) und einem an dem Anschlussbauteil (78) befestigten zweiten Sensorelement (74), wobei das erste Sensorelement (70) gegenüber dem zweiten Sensorelement (74) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensorbauteil (104) des ersten Sensorelements (70) durch Laserauftragschweißen an dem Drehmomentbauteil (62) aufgetragen ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aufnahmebereich (72) in axialer Richtung (80) als Hinterschnitt (82) ausgeführt ist, in dem das Sensorbauteil (104) angeordnet ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aufnahmebereich (72) einen Aussendurchmesser aufweist, der kleiner als ein axial beidseitig an den ersten Aufnahmebereich (72) anschließender Aussendurchmesser des Drehmomentbauteils (62) ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorbauteil (104) radial außerhalb von dem Drehmomentbauteil (62) angeordnet und zylindrisch ausgeführt ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aufnahmebereich (72) zylindrisch ausgeführt ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorbauteil (104) ein magnetisierter oder magnetisierbarer Sensorbereich (88) ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorbereich (88) einen magnetoelastischen Wirkbereich, bevorzugt auf dem inversen magnetostriktiven Wirkprinzip aufbauend, aufweist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussbauteil (78) als bezüglich der Drehachse (64) nichtdrehendes Gehäusebauteil (68) ausgeführt ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sensorelement (74) ein umfangsseitig unterbrochenes und dadurch eine Durchmesserveränderung zulassendes Aufnahmeelement (94) aufweist.
Verfahren (112) zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung (24) einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorbauteil (104) durch Laserauftragschweißen auf das Drehmomentbauteil (62) aufgebracht wird.