DE102021115083A1

DE102021115083A1 - Torque transfer device and method of assembling a torque sensor device

Info

Publication number: DE102021115083A1
Application number: DE102021115083.3A
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
Also published as: WO2022258093A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) zur Übertragung eines Drehmoments in einem Antriebsstrang (10) eines Fahrzeugs und aufweisend ein das Drehmoment übertragendes 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 einem zweiten Aufnahmebereich (76) des Anschlussbauteils (78) angeordneten zweiten Sensorelement (74), wobei das erste Sensorelement (70) gegenüber dem zweiten Sensorelement (74) drehbar ist, wobei wenigstens einer der Aufnahmebereiche (72, 76) in axialer Richtung (80) als Hinterschnitt (82) ausgeführt ist, in dem das zugeordnete Sensorelement (70, 74) angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren (102) zur Montage einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (16).

The invention relates to a torque transmission device (16) for transmitting a torque in a drive train (10) of a vehicle and having a torque component (62) which transmits the torque and can be rotated about an axis of rotation (64) and a torque sensor device (24) for measuring the torque on the torque component (62) applied torque with a first sensor element (70) arranged on a first receiving area (72) of the torque component (62) and a second sensor element (74) arranged on a second receiving area (76) of the connecting component (78), the first sensor element (70) relative to the second sensor element (74), at least one of the receiving areas (72, 76) being designed as an undercut (82) in the axial direction (80), in which the associated sensor element (70, 74) is arranged. The invention also relates to a method (102) for assembling a torque transmission device (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung.The invention relates to a torque transmission device according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for mounting a torque sensor device.

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 2017 200 528 A1 describes a drive train of a vehicle with an internal combustion engine and a transmission, in which a torque sensor for detecting a torque that is present in each case is integrated in a transmission component.

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.In DE 10 2019 112 059 A1 describes a torque sensor device for measuring a torque of a shaft, having a primary sensor device with a non-magnetizable intermediate layer arranged on the shaft and a magnetizable second layer coupled to the shaft, whose external magnetic field depends on the torque, and a secondary sensor device with a magnetic field sensor that can measure the external magnetic field of the second layer.

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.The object of the present invention is to more accurately measure the torque of a torque-transmittable torque component. The torque transmission device should be made more compact and less expensive. The assembly of the torque transmission device should be simplified.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Drehmomentsensorvorrichtung platzsparend eingebaut und auch einfach nachgerüstet werden. Das Drehmoment kann genauer erfasst werden. Der Antriebsstrang kann besser gesteuert oder geregelt werden. Das Fahrzeug kann einen höheren Fahrkomfort und eine größere Effizienz aufweisen.At least one of these objects is solved by a torque transmission device having the features of claim 1. As a result, the torque sensor device can be installed in a space-saving manner and also easily retrofitted. The torque can be detected more accurately. The drive train can be better controlled or regulated. The vehicle can be more comfortable to drive and more efficient.

Das Fahrzeug kann als Kraftfahrzeug ausgeführt sein. Das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug sein. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung kann in oder an einer E-Achse des Fahrzeugs angeordnet sein.The vehicle can be designed as a motor vehicle. The vehicle may be an electric vehicle or a hybrid vehicle. The torque transmission device can be arranged in or on an E-axle of the vehicle.

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 zwischen einem Getriebe und einer Fahrzeugachse angeordnet sein.The torque transfer device can be arranged in a transmission. The torque transmission device can be arranged between an electric motor and/or internal combustion engine and a transmission. The torque transfer device can be arranged between the electric motor and the internal combustion engine. The torque transfer device may be located between a transmission and a vehicle axle.

Das Getriebe kann als Doppelkupplungsgetriebe, als Automatikgetriebe, insbesondere aufweisend einen Drehmomentwandler, als stufenloses Getriebe (CVT-Getriebe), als Differenzialgetriebe, als 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 ein Reduktionsgetriebe 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.The transmission can be designed as a double clutch transmission, as an automatic transmission, in particular having a torque converter, as a continuously variable transmission (CVT transmission), as a differential transmission, as an automated manual transmission and/or as a dedicated hybrid transmission (DHT transmission). The transmission can have at least one, preferably at least two, transmission stages. The transmission can have a reduction gear. The transmission can have at least one planetary gear stage and/or gear stage. The transmission may include a synchronizer and/or a clutch. The transmission can have a brake.

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. Der Elektromotor kann in dem Hybridmodul eingebaut sein.The torque transfer device may also include the electric motor and/or the transmission. The electric motor can be arranged in a hybrid module, in particular having a clutch, for example a KO clutch, for connection to an internal combustion engine. The torque-transmitting device may also include the hybrid module. The torque-transmitting device may be located within the hybrid module. The electric motor can be installed in the hybrid module.

Das Drehmomentbauteil kann drehmomentübertragbar zwischen dem Hybridmodul und dem Getriebe angeordnet sein. Das Drehmomentbauteil kann drehmomentübertragbar zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe angeordnet sein. Das Drehmomentbauteil kann drehmomentübertragbar zwischen dem Getriebe und einer Fahrzeugachse angeordnet sein.The torque component can be arranged in a torque-transmittable manner between the hybrid module and the transmission. The torque component can be arranged in a torque-transmittable manner between the electric motor and the transmission. The torque component can be arranged in a torque-transmittable manner between the transmission and a vehicle axle.

Die Drehmomentsensorvorrichtung kann ein magnetoelastischer Sensor sein. Die Drehmomentsensorvorrichtung kann die inverse Magnetostriktion als Messprinzip einsetzen.The torque sensor device may be a magnetoelastic sensor. The torque sensor device can use the inverse magnetostriction as a measurement principle.

Das erste Sensorelement kann form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Drehmomentbauteil verbunden sein. Das erste Sensorelement kann mittelbar oder unmittelbar in, an oder auf dem Drehmomentbauteil angeordnet sein. Das erste Sensorelement kann einen Sensorbereich aufweisen, der ein äußeres Magnetfeld bewirkt. Das äußere Magnetfeld ist abhängig von dem Drehmoment an dem Drehmomentbauteil, bevorzugt von der Materialspannung, veränderlich. 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. Bevorzugt sind wenigstens zwei umlaufende Magnetfeldleitbereiche vorgesehen. Ein axialer Abstand zwischen wenigstens zwei Magnetfeldleitbereichen kann zwischen 0 und 4 mm liegen.The first sensor element can be positively, non-positively and/or materially connected to the torque component. The first sensor element can be arranged directly or indirectly in, on or on the torque component. The first sensor element can have a sensor area that causes an external magnetic field. The external magnetic field varies depending on the torque on the torque component, preferably on the material stress. The sensor area can have at least one magnetic field conducting area, which brings about a compression of the magnetic field lines. The magnetic field conducting area can be circumferential, magnetizable or magnetized and delimited axially. The magnetic field conducting area can be designed as a magnetic track. At least two umlau are preferred Fende magnetic field conducting areas provided. An axial distance between at least two magnetic field conducting areas can be between 0 and 4 mm.

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 aufweisen.The sensor area, preferably at least one magnetic field conducting area, in particular each of the magnetic field conducting areas, can have a magnetic permeability with a permeability number μr of more than 3, preferably more than 4, particularly preferably more than 10, in particular more than 100, especially 250.

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.The second sensor element can be arranged without contact relative to the first sensor element and can be effective. The second sensor element can implement a contactless detection of the magnetic field emanating from the first sensor element. The second sensor element can be a magnetic field sensor, for example a Hall sensor or a magnetoresistive sensor, in particular an AMR sensor, a GMR sensor, a TMR sensor or an XMR sensor, a fluxgate sensor or a sensor based on a fluxgate , be.

Das zweite Sensorelement kann an dem Anschlussbauteil wenigstens drehfest, bevorzugt fest, insbesondere axial 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.The second sensor element can be arranged on the connection component at least in a rotationally fixed manner, preferably in a fixed manner, in particular in an axially fixed manner. The second sensor element can be accommodated in a non-rotating manner in relation to the axis of rotation. The second sensor element can be connected to the connection component in a non-positive, positive and/or material connection.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Sensorelement eine magnetisierbare oder magnetisierte Hülse aufweist. Unter magnetisierbar wird bevorzugt verstanden, dass die Hülse durch ein äußeres Magnetfeld magnetisiert werden kann. Die Hülse kann dem Sensorbereich zugeordnet sein. Die Hülse kann bevorzugt einteilig oder auch mehrteilig aufgebaut sein. Die Hülse kann in dem Hinterschnitt und damit radial überlappend zu dem Drehmomentbauteil angeordnet sein. Ein Innendurchmesser der Hülse kann kleiner, gleich oder größer wie ein Aussendurchmesser des Drehmomentbauteils in einem an den Hinterschnitt axial anschließenden Bereich sein. Der Magnetfeldleitbereich kann an oder in der Hülse angeordnet sein. Die Hülse kann unmittelbar mit dem ersten Aufnahmebereich des Drehmomentbauteils verbunden sein. Die Hülse kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mittelbar oder unmittelbar mit dem Drehmomentbauteil verbunden sein. Die Hülse kann mit dem Drehmomentbauteil oder dem Aufnahmeelement mittelbar oder unmittelbar über eine Keilverzahnung, eine Laserhartlötverbindung oder eine Schweißverbindung verbunden sein.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the first sensor element has a magnetizable or magnetized sleeve. Magnetizable is preferably understood to mean that the sleeve can be magnetized by an external magnetic field. The sleeve can be assigned to the sensor area. The sleeve can preferably be constructed in one piece or else in several pieces. The sleeve can be arranged in the undercut and thus radially overlapping the torque component. An inner diameter of the sleeve can be smaller than, equal to or larger than an outer diameter of the torque component in an area axially adjoining the undercut. The magnetic field conducting area can be arranged on or in the sleeve. The sleeve can be connected directly to the first receiving area of the torque component. The sleeve can be directly or indirectly connected to the torque component with a non-positive, positive and/or material connection. The sleeve can be connected to the torque component or the receiving element directly or indirectly via a spline, a laser brazed connection or a welded connection.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Drehmomentbauteil als Welle ausgeführt ist, mit der das erste Sensorelement wenigstens drehfest verbunden ist. Das Drehmomentbauteil kann eine Getriebeausgangswelle, eine drehmomentübertragbar zwischen dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnete Antriebswelle, eine drehmomentübertragbar zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor angeordnete Antriebswelle sein oder eine Abtriebswelle des Getriebes sein.In a preferred embodiment of the invention, it is advantageous if the torque component is designed as a shaft to which the first sensor element is connected at least in a torque-proof manner. The torque component can be a transmission output shaft, a drive shaft arranged torque-transmittable between the electric motor and/or the internal combustion engine and the transmission, a drive shaft arranged torque-transmittable between the electric motor and the internal combustion engine, or an output shaft of the transmission.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der das Anschlussbauteil als Gehäusebauteil ausgeführt ist, mit dem das zweite Sensorelement fest verbunden ist. Das Anschlussbauteil und das zweite Sensorelement sind bevorzugt in Bezug auf die Drehachse nichtdrehend angeordnet. 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.A preferred embodiment of the invention is advantageous in which the connection component is designed as a housing component to which the second sensor element is firmly connected. The connection component and the second sensor element are preferably arranged in a non-rotating manner in relation to the axis of rotation. The housing component can be a housing partition or a flange. The housing component can be permanently connected to a gear housing delimiting the gear, in particular made in one piece. The housing component can be arranged axially between a transmission housing delimiting the transmission and a housing accommodating the electric motor.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn wenigstens einer der Aufnahmebereiche zylindrisch ausgeführt ist. Der Aufnahmebereich zur Aufnahme des ersten Sensorelements kann ein Aussenumfang des Drehmomentbauteils sein. Der Aufnahmebereich zur Aufnahme des zweiten Sensorelements kann ein Innenumfang des Anschlussbauteils sein. Auch eine umgekehrte Anordnung ist umsetzbar.In a preferred embodiment of the invention, it is advantageous if at least one of the receiving areas is of cylindrical design. The receiving area for receiving the first sensor element can be an outer circumference of the torque component. The receiving area for receiving the second sensor element can be an inner circumference of the connection component. A reverse arrangement can also be implemented.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste und zweite Aufnahmebereich zylindrisch ausgeführt und koaxial zueinander angeordnet sind. Der erste Aufnahmebereich kann radial innerhalb oder radial außerhalb des zweiten Aufnahmebereichs angeordnet sein. Der erste und zweite Aufnahmebereich können wenigstens abschnittsweise axial überlappend angeordnet sein. Das erste und zweite Sensorelement können radial beabstandet sein. Das zweite Sensorelement kann radial außerhalb des ersten Sensorelements angeordnet sein.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the first and second receiving areas are designed to be cylindrical and are arranged coaxially to one another. The first receiving area can be arranged radially inside or radially outside of the second receiving area. The first and second receiving area can be arranged in an axially overlapping manner, at least in sections. The first and second sensor elements may be radially spaced. The second sensor element can be arranged radially outside of the first sensor element.

Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn dem Drehmomentbauteil zumindest ein erster Bauteilabschnitt zugeordnet ist, der mittelbar oder unmittelbar axial an den ersten Aufnahmebereich angrenzt und der einen Aussendurchmesser aufweist, der größer als ein Aussendurchmesser des ersten Aufnahmebereichs ist und über den wenigstens ein Bauteil des ersten Sensorelements zur Montage an dem ersten Aufnahmebereich axial führbar ist. Das Drehmomentbauteil kann eine Welle sein. Der erste Aufnahmebereich kann ein Wellenabsatz sein. Ein Aussendurchmesser des über den ersten Bauteilabschnitt geführten Bauteils des ersten Sensorelements, insbesondere der magnetisierbaren oder magnetisierten Hülse, ist bevorzugt kleiner als ein Innendurchmesser des zweiten Sensorelements, bevorzugt während und nach der Montage. Dadurch kann das Bauteil des ersten Sensorelements bzw. das erste Sensorelement auch bei bereits montiertem Drehmomentbauteil in dem Anschlussbauteil axial eingeführt werden.In a special embodiment of the invention, it is advantageous if at least one first component section is assigned to the torque component, which is directly or indirectly axially adjacent to the first receiving area and has an outside diameter that is larger than an outside diameter of the first receiving area and has at least a component of the first sensor element can be guided axially for mounting on the first receiving area. The torque component can be a shaft. The first receiving area can be a shaft shoulder. An outer diameter of the component guided over the first component section of the first sensor element, in particular of the magnetizable or magnetized sleeve, is preferably smaller than an inner diameter of the second sensor element, preferably during and after assembly. As a result, the component of the first sensor element or the first sensor element can be introduced axially into the connection component even when the torque component is already installed.

Der Hinterschnitt des ersten Aufnahmebereichs kann einen kleineren Aussendurchmesser aufweisen als ein Aussendurchmesser des ersten Bauteilabschnitts, der insbesondere einteilig mit dem den ersten Aufnahmebereich bildenden Bauteil ausgeführt ist. Das erste Sensorelement oder wenigstens ein Bauteil des ersten Sensorelements, beispielsweise die magnetisierbare oder magnetisierte Hülse, kann zur Montage an dem ersten Aufnahmebereich axial über den größeren Aussendurchmesser des axial angrenzenden ersten Bauteilabschnitts führbar sein. Auch kann der erste Bauteilabschnitt getrennt von dem den ersten Aufnahmebereich bildenden Bauteil ausgeführt sein. Beispielsweise kann der erste Bauteilabschnitt durch ein getrennt von dem den ersten Aufnahmebereich aufweisenden Bauteil ausgeführtes weiteres Bauteil gebildet sein. Das weitere Bauteil kann zumindest dann bereits mit dem den ersten Aufnahmebereich bildenden Bauteil verbunden sein, bevor das erste Sensorelement bzw. das Bauteil des ersten Sensorelements über den ersten Bauteilabschnitt axial geführt wird.The undercut of the first receiving area can have a smaller outside diameter than an outside diameter of the first component section, which is in particular designed in one piece with the component forming the first receiving area. The first sensor element or at least one component of the first sensor element, for example the magnetizable or magnetized sleeve, can be guided axially over the larger outer diameter of the axially adjacent first component section for mounting on the first receiving area. The first component section can also be designed separately from the component forming the first receiving area. For example, the first component section can be formed by a further component designed separately from the component having the first receiving area. The further component can at least then already be connected to the component forming the first receiving area before the first sensor element or the component of the first sensor element is guided axially over the first component section.

Der maximale Aussendurchmesser des ersten Bauteilabschnitts sollte bevorzugt nicht größer sein als der kleinste Innendurchmesser des zweiten Aufnahmebereichs abzüglich der radialen Dicke des ersten Sensorelements. Bevorzugt ist die Hülse einteilig ausgeführt.The maximum outside diameter of the first component section should preferably not be larger than the smallest inside diameter of the second receiving area minus the radial thickness of the first sensor element. The sleeve is preferably made in one piece.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Anschlussbauteil zumindest ein zweiter Bauteilabschnitt zugeordnet ist, der mittelbar oder unmittelbar axial an den zweiten Aufnahmebereich angrenzt und der einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des zweiten Aufnahmebereichs ist und über den wenigstens ein Bauteil des zweiten Sensorelements zur Montage an dem zweiten Aufnahmebereich axial führbar ist. Das Anschlussbauteil kann als Gehäusebauteil ausgeführt sein. Der zweite Aufnahmebereich kann ein radialer Absatz in dem Gehäusebauteil sein. Ein Innendurchmesser des über den zweiten Bauteilabschnitt geführten Bauteils des zweiten Sensorelements ist bevorzugt größer als ein Aussendurchmesser des ersten Sensorelements, bevorzugt während und nach der Montage. Dadurch kann das Bauteil des zweiten Sensorelements bzw. das zweite Sensorelement auch bei bereits montiertem Drehmomentbauteil in dem Anschlussbauteil axial eingeführt werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the connecting component is assigned at least one second component section, which directly or indirectly axially adjoins the second receiving area and has an inner diameter that is smaller than an inner diameter of the second receiving area and over which at least one component of the second sensor element for mounting on the second receiving area can be guided axially. The connection component can be designed as a housing component. The second receiving area can be a radial step in the housing component. An inside diameter of the component of the second sensor element guided over the second component section is preferably larger than an outside diameter of the first sensor element, preferably during and after assembly. As a result, the component of the second sensor element or the second sensor element can be introduced axially into the connecting component even when the torque component is already installed.

Der Hinterschnitt des zweiten Aufnahmebereichs kann einen größeren Innendurchmesser aufweisen als ein Innendurchmesser des zweiten Bauteilabschnitts, der insbesondere einteilig mit dem den zweiten Aufnahmebereich bildenden Bauteil ausgeführt ist. Das zweite Sensorelement oder wenigstens ein Bauteil des zweiten Sensorelements kann zur Montage an dem zweiten Aufnahmebereich axial über den kleineren Innendurchmesser des axial angrenzenden zweiten Bauteilabschnitts führbar sein. Auch kann der zweite Bauteilabschnitt getrennt von dem den zweiten Aufnahmebereich bildenden Bauteil ausgeführt sein. Beispielsweise kann der zweite Bauteilabschnitt durch ein getrennt von dem den zweiten Aufnahmebereich aufweisenden Bauteil ausgeführtes weiteres Bauteil gebildet sein. Das weitere Bauteil kann zumindest dann bereits mit dem den zweiten Aufnahmebereich bildenden Bauteil verbunden sein, bevor das zweite Sensorelement bzw. das Bauteil des zweiten Sensorelements über den zweiten Bauteilabschnitt axial geführt wird.The undercut of the second receiving area can have a larger inner diameter than an inner diameter of the second component section, which is in particular designed in one piece with the component forming the second receiving area. The second sensor element or at least one component of the second sensor element can be guided axially over the smaller inner diameter of the axially adjacent second component section for mounting on the second receiving area. The second component section can also be designed separately from the component forming the second receiving area. For example, the second component section can be formed by a further component designed separately from the component having the second receiving area. The further component can at least then already be connected to the component forming the second receiving area before the second sensor element or the component of the second sensor element is guided axially over the second component section.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, wenn der erste und zweite Aufnahmebereich in axialer Richtung als Hinterschnitt zur Aufnahme des jeweils zugeordneten Sensorelements ausgeführt ist. Der erste und zweite Aufnahmebereich kann wenigstens abschnittsweise axial überlappend zueinander ausgerichtet sein.A preferred embodiment of the invention provides for the first and second receiving area to be designed as an undercut in the axial direction for receiving the respectively associated sensor element. The first and second receiving area can be aligned axially overlapping one another at least in sections.

Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das erste Sensorelement und/oder das zweite Sensorelement ein umfangsseitig unterbrochenes und dadurch eine Durchmesserveränderung zulassendes Aufnahmeelement aufweist. Das Aufnahmeelement kann einen Entkopplungsbereich zur Verringerung des auf das Drehmomentbauteil einwirkende Magnetfeld bilden. Das Aufnahmeelement kann eine Aufsteckhülse sein. Das Aufnahmeelement kann ein gehäusefestes Halteelement sein.In a special embodiment of the invention, it is advantageous if the first sensor element and/or the second sensor element has a receiving element that is interrupted on the peripheral side and thus allows a change in diameter. The receiving element can form a decoupling area to reduce the magnetic field acting on the torque component. The receiving element can be a slip-on sleeve. The receiving element can be a housing-fixed holding element.

Das Aufnahmeelement kann umfangsseitig wenigstens einmal geschlitzt sein. Das Aufnahmeelement kann umfangsseitig mehrfach unterbrochen sein. Das Aufnahmeelement kann mehrteilig ausgeführt sein. Ein an den Aufnahmebereich anschließender Umfang des Aufnahmeelements kann an den zugeordneten Aufnahmebereich angepasst sein. Das Aufnahmeelement kann aus wenigstens zwei gleichen Bauteilen, bevorzugt aus zwei Ausgangsbauteilen, zusammengesetzt sein. Der umfangsseitige Trennbereich des Aufnahmeelements ist bevorzugt möglichst klein ausgeführt, um Störeinflüsse des Trennbereichs, bevorzugt in Bezug auf das Magnetfeld, zu verringern.The receiving element can be slotted at least once on the peripheral side. The receiving element can be interrupted several times around the circumference. The receiving element can be designed in several parts. A circumference of the receiving element adjoining the receiving area can be adapted to the associated receiving area. The receiving element can be composed of at least two identical components, preferably of two starting components. The circumferential separating area of the receiving element is preferably designed to be as small as possible in order to reduce the disruptive influences of the separating area, preferably in relation to the magnetic field.

Das Aufnahmeelement kann form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Drehmomentbauteil verbunden sein. Das Aufnahmeelement kann gegenüber dem Drehmomentbauteil axial gesichert sein. Das Aufnahmeelement kann mit dem Drehmomentbauteil über eine Laserhartlötverbindung oder eine Schweißverbindung verbunden sein. Das Aufnahmeelement kann mit dem Drehmomentbauteil über eine Keilverzahnung verbunden sein.The receiving element can be positively, non-positively and/or materially connected to the torque component. The receiving element can be secured axially with respect to the torque component. The receiving element can be connected to the torque component via a laser braze connection or a welded connection. The receiving element can be connected to the torque component via a spline.

Das Aufnahmeelement oder ein weiteres 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 über eine Laserhartlötverbindung oder über eine Schweißverbindung verbunden sein. Das Aufnahmeelement kann mit dem Anschlussbauteil über eine Keilverzahnung verbunden sein. Das Aufnahmeelement kann mit dem Anschlussbauteil über eine Klebeverbindung verbunden sein.The receiving element or a further receiving element can be connected to the connection component in a positive, non-positive and/or material connection. The receiving element can be secured axially with respect to the connection component. The receiving element can be connected to the connection component via a laser brazing connection or via a welded connection. The receiving element can be connected to the connecting component via a spline. The receiving element can be connected to the connection component via an adhesive connection.

Das Aufnahmeelement kann eine Verringerung des von dem Sensorbereich auf das Drehmomentbauteil einwirkenden Magnetfelds ermöglichen und dabei als Entkopplungsbereich wirken. Das Aufnahmeelement 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 Entkopplungsbereich 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, speziell 1,0, insbesondere 1,25, besonders bevorzugt zwischen 10% bis 50% der magnetischen Permeabilität des Sensorbereichs, aufweisen. Das Aufnahmeelement kann eine magnetische Permeabilität kleiner als der Sensorbereich, insbesondere als der Magnetfeldleitbereich, bevorzugt als jeder der Magnetfeldleitbereiche, aufweisen.The receiving element can enable a reduction in the magnetic field acting on the torque component from the sensor area and can thereby act as a decoupling area. The receiving element can be made of steel, preferably stainless steel, in particular 1.4404 or 1.4301, copper, aluminum, a material containing copper and/or aluminum and/or a high-alloy material. The decoupling area can have a magnetic permeability with a relative permeability μr of 0.9 to 1.1, preferably 0.95 to 1.05, particularly preferably 0.99 to 1.01, especially 1.0, in particular 1.25. more preferably between 10% to 50% of the magnetic permeability of the sensor area. The receiving element can have a magnetic permeability that is smaller than the sensor area, in particular than the magnetic field conducting area, preferably than each of the magnetic field conducting areas.

Das Aufnahmeelement kann abgesehen von der umfangsseitigen Trennstelle einen glatten Innenumfang aufweisen. Der Innenumfang des Aufnahmeelements kann frei von einer Verzahnung sein.Apart from the peripheral point of separation, the receiving element can have a smooth inner periphery. The inner circumference of the receiving element can be free of teeth.

Das Aufnahmeelement kann axial länger als der Sensorbereich sein. Bevorzugt ist das Aufnahmeelement um 2 bis 6 mm axial länger als der Sensorbereich.The receiving element can be axially longer than the sensor area. The receiving element is preferably 2 to 6 mm longer axially than the sensor area.

Ein Aussendurchmesser des Aufnahmeelements, das auf dem Aufnahmebereich aufgenommen ist, kann passgenau zu einem Innendurchmesser des Sensorbereichs sein. Der Sensorbereich kann passgenau auf das Aufnahmeelement axial aufschiebbar sein.An outer diameter of the receiving element, which is received on the receiving area, can be an exact fit to an inner diameter of the sensor area. The sensor area can be pushed axially onto the receiving element with a precise fit.

Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch ein Verfahren zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit wenigstens einem der vorangehenden Merkmale gelöst, wobei das erste und/oder zweite Sensorelement auf den zugeordneten Aufnahmebereich axial geschoben wird, indem der Durchmesser zumindest eines Bauteils des jeweiligen Sensorelements während der Montage gegenüber dessen Durchmesser, wenn dieses auf dem zugeordneten Aufnahmebereich aufgenommenen ist, verändert wird. Dadurch kann die Montage der Drehmomentsensorvorrichtung vereinfacht werden. Das auf den Aufnahmebereich aufgeschobene Sensorelement kann über die Durchmesserveränderung in dem Hinterschnitt bauraumsparend und gegebenenfalls axial gesichert aufgenommen sein. Zunächst kann das Aufnahmeelement auf den Aufnahmebereich axial aufgeschoben und anschließend der Sensorbereich aufgeschoben werden.Furthermore, at least one of the objects specified above is achieved by a method for assembling a torque sensor device of a torque transmission device with at least one of the preceding features, the first and/or second sensor element being pushed axially onto the associated receiving area by increasing the diameter of at least one component of the respective sensor element is changed during assembly compared to its diameter when this is recorded on the assigned recording area. As a result, assembly of the torque sensor device can be simplified. The sensor element pushed onto the receiving area can be accommodated in the undercut in a space-saving manner and optionally axially secured via the change in diameter. First, the receiving element can be slid axially onto the receiving area and then the sensor area can be slid on.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.Further advantages and advantageous configurations of the invention result from the description of the figures and the illustrations.

Figurenlistecharacter list

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.
28: Ein Verfahren zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.

The invention is described in detail below with reference to the figures. They show in detail:

1 until 21 : Power train configurations, each with a torque transmission device in a specific embodiment of the invention.
22 1: A cross section of a drive train with a torque transmission device in a further specific embodiment of the invention.
23 1: A cross section of a drive train with a torque transmission device in a further specific embodiment of the invention.
24 : A cross section of a torque transmission device in another specific embodiment of the invention.
25 : A cross section of a torque transmission device in another specific embodiment of the invention.
26 : A half section of a torque transmission device in another specific embodiment of the invention.
27 : A method for assembling a torque sensor device in a specific embodiment of the invention.
28 : A method of assembling a torque sensor device in another specific embodiment of the invention.

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 zusätzlich einen Hinterradantrieb bewirken. Der Antriebsstrang 10 kann koaxial oder achsparallel zu der Fahrzeugachse 22 angeordnet sein. 1 until 21 FIG. 12 shows drive train configurations each with a torque transmission device in a specific embodiment of the invention. In 1 1, a powertrain 10 of an electric vehicle having front-wheel drive with an E-axle 12 is depicted. The drive train 10 includes an electric motor 14, a torque transmission device 16 with a drive shaft, which connects the electric motor 14 in a torque-transmittable manner to a transmission 18, in particular a reduction gear 20, for example a 1-speed or 2-speed transmission. The E-axle 12 is arranged on a vehicle axle 22 designed as a front axle. The e-axle 12 can alternatively or another such e-axle additionally effect a rear-wheel drive. The drive train 10 can be arranged coaxially or axially parallel to the vehicle axle 22 .

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 übertragenen Drehmoments ermöglicht. Das Getriebe 18 ist über ein Differenzialgetriebe 26 mit den Fahrzeugrädern verbunden.The torque transfer device 16 further includes a torque sensor device 24 operatively disposed between the electric motor 14 and the transmission 18 to enable measurement of the torque transferred between the electric motor 14 and the transmission 18 via the driveshaft. The transmission 18 is connected to the vehicle wheels via a differential gear 26 .

Eine weitere Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist an einer das eine Vorderrad 28 antreibende Abtriebswelle 30 und eine weitere Drehmomentsensorvorrichtung 24 an einer das andere Vorderrad 28 antreibende Abtriebswelle 30 angeordnet.Another torque sensor device 24 is arranged on an output shaft 30 driving one front wheel 28 and another torque sensor device 24 is arranged on an output shaft 30 driving the other front wheel 28 .

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.The build in 2 balances that 1 with the following differences. The rear axle 32 of the vehicle has, in the same way as the front axle, which as in 1 is executed, a drive train 10, which is designed as an E-axis 12, and thereby forms a four-wheel drive.

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.The build in 3 balances that 2 with the following differences. The rear axle 32 has a drive train 10 each with the torque transfer device 16, a transmission 18 and a differential gear 26 for each vehicle wheel.

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 the powertrain configuration of 4 is in extension to the build out 3 the front axle is also constructed with a respective drive train 10 for each vehicle wheel.

In 5 ist ein Antriebsstrang 10 abgebildet, der an der als Vorderachse ausgeführten Fahrzeugachse 22 angeordnet ist. Der Antriebsstrang 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 34, den Elektromotor 14 und das Getriebe 18, beispielsweise ein 1-Gang Getriebe, das als Reduktionsgetriebe 20 ausgeführt ist. Das Getriebe 18 ist über ein Differenzialgetriebe 26 jeweils mit der das Fahrzeugrad antreibenden Abtriebswelle verbunden.In 5 a drive train 10 is shown, which is arranged on the vehicle axle 22 designed as a front axle. The drive train 10 comprises an internal combustion engine 34 , the electric motor 14 and the transmission 18 , for example a 1-speed transmission which is designed as a reduction gear 20 . The gear 18 is connected via a differential gear 26 to the output shaft driving the vehicle wheel.

Der Elektromotor 14 ist durch eine 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.The electric motor 14 is connected in a torque-transmittable manner to the transmission 18 by a drive shaft. The transmission 18 is preferably a dual-clutch transmission 36 which is connected via the differential gear 26 to a front axle of the vehicle in a torque-transmittable manner. The powertrain 10 is configured in a front-transverse configuration for front-wheel drive.

Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 mit einer Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist an der Antriebswelle zwischen dem Verbrennungsmotor 34 und dem Elektromotor 14, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 mit einer 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.A torque transmission device 16 with a torque sensor device 24 is on the drive shaft between the internal combustion engine 34 and the electric motor 14, alternatively or additionally there is a torque transmission device 16 with a torque sensor device 24 on the drive shaft between the electric motor 14 and the transmission 18, alternatively or additionally there is a torque sensor device 24 on an output shaft of the differential gear 26 and alternatively or additionally a torque sensor device 24 is arranged on the other output shaft of the differential gear 26 .

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 6 A powertrain 10 having a front-longitudinal configuration is depicted. The transmission 18 can be designed as an automatic transmission 38 . The vehicle has front-wheel drive. Torque sensor device 24 is effective between electric motor 14 and transmission 18, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is effective between internal combustion engine 34 and electric motor 14, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is effective between transmission 18 and differential gear 26, and alternatively or in addition, a torque sensor device 24 is effective on an output shaft of the differential gear 26 and alternatively or additionally a torque sensor device 24 is arranged on the other output shaft of the differential gear 26 .

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 7 1, a powertrain 10 having a front-longitudinal, rear-wheel drive configuration is depicted. The differential gear 26 is arranged on a rear axle 32 of the vehicle. The torque sensor device 24 or the torque sensor devices 24 are as in FIG 6 arranged as described.

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 8th An all-wheel drive powertrain 10 is shown in a front-transverse configuration. A clutch 40 for influencing the transmission of torque is arranged between the front axle and the rear axle 32 in each case. The torque sensor device 24 or torque sensor devices 24 on the drive train 10 of the front axle are as in FIG 6 and the torque sensor device 24 or torque sensor devices 24 on the drive train 10 of the rear axle 32 are as in FIG 7 arranged and alternatively or additionally a torque sensor device 24 may be arranged between the clutch 40 and the differential gear 26 of the rear axle 32 .

In 9 ein Fahrzeug mit einem Allradantrieb abgebildet, dessen Vorderachse einen Antriebsstrang 10 wie in 6 aufweist und dessen Hinterachse 32 wie in 8 beschrieben aufgebaut ist.In 9 a vehicle with an all-wheel drive is shown, the front axle of which has a drive train 10 as in 6 has and its rear axle 32 as in 8th is constructed as described.

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 jeweils mit der Abtriebswelle 30 der Fahrzeugachse 22 drehmomentübertragbar verbunden.In 10 1 shows a drive train 10 with a DHT transmission 42 (Dedicated Hybrid Transmission) in a P2.5 hybrid configuration and a front-transverse arrangement for front-wheel drive. The electric motor 14 is connected to a reduction gear 20 via a drive shaft. The internal combustion engine 34 is connected to a dual clutch transmission 36 which is connected to the reduction gear 20 . The dual clutch transmission 36 is connected via a differential gear 26 to the output shaft 30 of the vehicle axle 22 in a torque-transmittable manner.

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.The torque sensor device 24 is effective between the electric motor 14 and the reduction gear 20, alternatively or additionally a torque sensor device 24 is effective between the internal combustion engine 34 and the double clutch transmission 36, alternatively or additionally a torque sensor device 24 is effective between the reduction gear 20 and the double clutch transmission 36 and alternatively or in addition, a torque sensor device 24 is operatively arranged on one output shaft 30 of the differential gear 26 and, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is operatively arranged on the other output shaft 30 of the differential gear 26 .

Der Antriebsstrang 10 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.The power train 10 in 11 balances that 10 with the following differences. The reduction gear and the double clutch gear are designed together as a DHT gear 42 . The electric motor 14 and the engine 34 are both connected to the DHT transmission 42 .

In 12 ist der Antriebsstrang 10 gleich zu dem aus 11 aufgebaut, 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.In 12 the powertrain 10 is the same as that from 11 constructed, except for the following differences. Another electric motor 14 is connected to the DHT transmission 42 . The further electric motor 14 can provide a drive torque and/or act as a generator. In extension to 11 For example, a torque sensing device 24 may be operatively disposed between the other electric motor 14 and the DHT transmission 42 .

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 jeweils mit der Abtriebswelle 30 der Fahrzeugachse 22, die eine Vorderachse oder Hinterachse des Fahrzeugs sein kann, verbunden ist.the inside 13 The illustrated drive train 10 of a vehicle is arranged axially parallel to the vehicle axle 22 and includes the electric motor 14, the reduction gear 20, for example a 1-speed gearbox, which is connected via a differential gear 26 to the output shaft 30 of the vehicle axle 22, which is a front axle or rear axle of the vehicle can be connected.

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.The torque sensor device 24 is operative between the electric motor 14 and the reduction gear 20, alternatively or additionally a torque sensor device 24 is operative within the reduction gear 20, alternatively or additionally a torque sensor device 24 is operative on an output shaft 30 of the differential gear 26 and alternatively or additionally is a torque sensor device 24 effectively arranged on the other output shaft 30 of the differential gear 26.

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.The build in 14 balances that 13 with the differences listed below. The drive train 10 is arranged coaxially to the vehicle axle 22 . The output shaft 30 that drives one vehicle wheel is guided through the drive shaft 44 that connects the electric motor 14 to the reduction gear 20 and, like the output shaft 30 that drives the other vehicle wheel, is connected to the differential gear 26 .

Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist wirksam an der das eine Fahrzeugrad antreibenden Abtriebswelle 30, alternativ oder zusätzlich ist eine Drehmomentsensorvorrichtung 24 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.The torque sensor device 24 is effective on the one vehicle wheel driving output shaft 30, alternatively or additionally a torque sensor device 24 is effective on the other vehicle wheel driving output shaft 30 and alternatively or additionally a torque sensor device 24 is effective between the electric motor 14 and the reduction gear 20 arranged.

Der Antriebsstrang 10 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.The power train 10 in 15 balances that 13 , with the following differences. The transmission 18 is designed as a 2-speed transmission and has a synchronization device 46 and/or a clutch.

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 16 a drive train 10 is shown, in which each of the vehicle wheels at the driving tool axis 22, an electric motor 14 and gear 18 is assigned. The transmission 18 is preferably a 1-speed transmission, in particular a reduction gear 20, and has a brake 48 and a planetary gear set 50 and is connected to the electric motor 14 with a drive shaft 44 in a torque-transmittable manner. The torque sensor device 24 is arranged on the drive shaft 44 and alternatively or additionally a torque sensor device 24 is arranged on the output shaft 30 .

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 jeweils mit der Abtriebswelle 30 der Fahrzeugachse 22 drehmomentübertragbar verbunden.In 17 a drive train 10 is shown in which the internal combustion engine 34 is connected to a hybrid module 54 via a torsional vibration damper 52 . The hybrid module 54 includes a clutch 56, preferably a K0 clutch, and an electric motor 14. On the output side, the hybrid module 54 has a transmission 18, for example a double clutch transmission 36, which has a double clutch 58 with a first clutch 58.1 and a second clutch 58.2. tied together. The transmission 18 is connected to the output shaft 30 of the vehicle axle 22 in a torque-transmittable manner via a differential gear 26 .

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.The torque sensor device 24 is on a drive shaft 44 between the torsional vibration damper 52 and the electric motor 14 and alternatively or additionally a torque sensor device 24 is on a drive shaft 44 between the electric motor 14 and the transmission 18 and alternatively or additionally a torque sensor device 24 is effective on an output shaft 30 of the Differential gear 26 and alternatively or additionally a torque sensor device 24 is operatively arranged on the other output shaft 30 of the differential gear 26 .

Der Antriebsstrang 10 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.The power train 10 in 18 balances that 17 , except for the following differences. In addition to the clutch 56, in particular the K0 clutch, the hybrid module 54 also includes the dual clutch 58 and is connected to the dual clutch transmission 36 on the output side and to the torsional vibration damper 52 on the input side. The torque sensor devices 24 are as in FIG 17 arranged.

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.In 19 A powertrain 10 is depicted having a torque converter 60 with a lockup clutch 61 . The torque converter 60 is connected to a transmission 18, in particular an automatic transmission 38, in a torque-transmittable manner. The torque converter 60 is connected on the drive side to the electric motor 14 , which is connected to the internal combustion engine 34 via a clutch 56 , in particular a K0 clutch and a torsional vibration damper 52 .

Die Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist wirksam zwischen der Kupplung 56 und dem Drehschwingungsdämpfer 52, 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.Torque sensor device 24 is effective between clutch 56 and torsional vibration damper 52, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is effective between electric motor 14 and torque converter 60, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is effective between torque converter 60 and automatic transmission 38, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is operative within the automatic transmission 38, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is operative between the automatic transmission 38 and the differential 26, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is operative on an output shaft 30 of the differential 26, and alternatively or additionally, is a Torque sensor device 24 is effectively arranged on the other output shaft 30 of the differential gear 26 .

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 jeweils mit der Abtriebswelle 30 der Fahrzeugachse 22 drehmomentübertragbar verbunden.In 20 is a building out 10 similar drive train 10 shown. The powertrain 10 is configured in a front-transverse configuration for front-wheel drive. The electric motor 14 is connected to a reduction gear 20 . The internal combustion engine 34 is connected to a double clutch transmission 36, which has a double clutch 58 with a first clutch 58.1 and a second clutch 58.2. The reduction gear 20 is connected to the dual clutch transmission 36 . The dual clutch transmission 36 is connected via a differential gear 26 to the output shaft 30 of the vehicle axle 22 in a torque-transmittable manner.

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.The torque sensor device 24 is effective between the electric motor 14 and the reduction gear 20, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is effective between the internal combustion engine 34 and the dual clutch transmission 36, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 is effective on an output shaft 30 of the differential gear 26 and alternatively or additionally For example, a torque sensing device 24 is operatively disposed on the other output shaft 30 of the differential gear 26 .

In 21 ist ein Antriebsstrang 10 gezeigt, der ähnlich zu dem Aufbau 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 56, 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 jeweils mit der Abtriebswelle 30 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.In 21 1, a powertrain 10 is shown that is similar to the structure of FIG 11 is. A torque sensing device 24 is operatively disposed on the driveshaft 44 between the electric motor 14 and the DHT transmission 42 . A further torque sensor device 24 is alternatively or additionally arranged between the further electric motor 14 and the DHT transmission 42 . The DHT transmission 42 includes another torque sensor device 24, which is between the K0 clutch 56, the engine 34 with the DHT transmission 42 connects and the DHT transmission 42 is arranged. The DHT gear 42 is connected to the output shaft 30 of the vehicle axle 22 via a differential gear 26 . Alternatively or additionally, a torque sensor device 24 can be arranged on an output shaft 30 of the differential gear 26 and, alternatively or additionally, a torque sensor device 24 can be arranged on the other output shaft 30 of the differential gear 26 .

22 zeigt einen Querschnitt eines Antriebsstrangs mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Getriebevorrichtung 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 Antriebsstrang 10 ist achsparallel zu den Abtriebswellen 30 der Fahrzeugachse 22 angeordnet, die mit dem Differenzialgetriebe 26 drehmomentübertragbar verbunden sind. 22 12 shows a cross section of a drive train with a torque transmission device 16 in a further specific embodiment of the invention. The transmission device comprises an electric motor 14 which is connected to a subsequent transmission 18 via a torque component 62 which is designed as a drive shaft 44 which can be rotated about an axis of rotation 64 . The transmission 18 has a gear stage which is connected to a differential gear 26 . The drive train 10 is arranged axially parallel to the output shafts 30 of the vehicle axle 22, which are connected to the differential gear 26 in a torque-transmittable manner.

Der Antriebsstrang 10 umfasst ein Getriebegehäuse 66, das den Elektromotor 14 und das Getriebe 18 aufnimmt. Ein Gehäusebauteil 68, das fest mit dem Getriebegehäuse 66 verbunden, bevorzugt einteilig mit dem Getriebegehäuse 66 ausgeführt ist, ist axial zwischen dem Elektromotor 14 und dem Getriebe 18 angeordnet und trennt dabei den Elektromotor 14 räumlich von dem Getriebe 18.The powertrain 10 includes a transmission housing 66 that accommodates the electric motor 14 and the transmission 18 . A housing component 68, which is firmly connected to the transmission housing 66, preferably in one piece with the transmission housing 66, is arranged axially between the electric motor 14 and the transmission 18 and spatially separates the electric motor 14 from the transmission 18.

Eine 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 einen ersten Aufnahmebereich 72 bildenden zylindrischen Abschnitt der Antriebswelle 44 verbunden ist und ein axial überlappend zu dem ersten Sensorelement 70 angeordnetes zweites Sensorelement 74, das an einem einen zweiten Aufnahmebereich 76 bildenden zylindrischen Abschnitt eines Anschlussbauteils 78, das als das Gehäusebauteil 68 ausgeführt ist, aufgenommen ist. Der erste und zweite Aufnahmebereich 72, 76 sind koaxial zueinander angeordnet.A torque sensing device 24 is disposed axially between the electric motor 14 and the transmission 18 . Torque sensor device 24 comprises a first sensor element 70, which is fixedly connected to a cylindrical section of drive shaft 44 that forms a first receiving area 72, and a second sensor element 74 that is arranged so that it overlaps axially with first sensor element 70 and that is attached to a cylindrical section that forms a second receiving area 76 Connection component 78, which is designed as the housing component 68, is added. The first and second receiving areas 72, 76 are arranged coaxially with one another.

Der erste Aufnahmebereich 72 ist in axialer Richtung 80, also in Richtung parallel zu der Drehachse 64, als Hinterschnitt 82 ausgeführt, in dem das erste Sensorelement 70 angeordnet ist. Der zweite Aufnahmebereich 76 ist in axialer Richtung 80 als Hinterschnitt 82 ausgeführt, in dem das zweite Sensorelement 74 angeordnet ist. Dadurch kann der radiale Bauraum der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 verringert werden.The first receiving region 72 is designed as an undercut 82 in the axial direction 80, that is to say in the direction parallel to the axis of rotation 64, in which the first sensor element 70 is arranged. The second receiving area 76 is designed in the axial direction 80 as an undercut 82 in which the second sensor element 74 is arranged. As a result, the radial installation space of the torque transmission device 16 can be reduced.

Ein Lagerelement 84 ist axial benachbart zu der Drehmomentsensorvorrichtung 24 angeordnet und bewirkt eine Lagerung der Antriebswelle 44 an dem Gehäusebauteil 68. 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, über eine Gehäusewand 86, die fest mit dem Getriebegehäuse 66 verbunden ist, gelagert.A bearing element 84 is arranged axially adjacent to the torque sensor device 24 and causes the drive shaft 44 to be supported on the housing component 68 . The drive shaft 44 is mounted via a further bearing element 84, which is arranged on a side of the electric motor 14 facing away from the torque sensor device 24, via a housing wall 86 which is fixedly connected to the transmission housing 66.

23 zeigt einen Querschnitt eines Antriebsstrangs mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Antriebsstrang 10 ist in einer koaxialen Anordnung. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 mit dem Drehmomentbauteil 62, das als Antriebswelle 44 ausgeführt ist und der Drehmomentsensorvorrichtung 24 ist koaxial zu der Abtriebswelle 30 der Fahrzeugachse 22 angeordnet. Die Abtriebswelle 30 verläuft dabei innerhalb der Antriebswelle 44 bis zu dem Differenzialgetriebe 26, das über ein Getriebe 18, bevorzugt ein 1-Gang-Getriebe mit einer Planetenradstufe 50 mit der Antriebswelle 44 verbunden ist. 23 12 shows a cross section of a drive train with a torque transmission device 16 in a further specific embodiment of the invention. The powertrain 10 is in a coaxial arrangement. The torque transmission device 16 with the torque component 62, which is designed as a drive shaft 44, and the torque sensor device 24 is arranged coaxially to the output shaft 30 of the vehicle axle 22. The output shaft 30 runs inside the drive shaft 44 up to the differential gear 26 which is connected to the drive shaft 44 via a gear 18 , preferably a 1-speed gear with a planetary gear set 50 .

An einem an der Antriebswelle 44 in axialer Richtung 80 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.First sensor element 70 is received on a cylindrical first receiving region 72 designed as an undercut 82 in axial direction 80 on drive shaft 44 . The second sensor element 74 is accommodated in a second receiving area 76 embodied as an undercut 82 on the connection component 78 which is embodied as a housing component 68 . The bearing element 84 for mounting the drive shaft 44 on the transmission housing 66 is arranged axially next to the first sensor element 70 .

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 ausgeführt ist, ist zylindrisch ausgeführt. Auf einem Aussenumfang 87 des Drehmomentbauteils 62 ist das erste Sensorelement 70 aufgenommen. Ein Aufnahmeelement 88 des ersten Sensorelements 70 ist umfangsseitig unterbrochen ausgeführt, mit einem einzelnen umfangsseitig angeordneten Schlitz 90, um eine Durchmesserveränderung während der Montage des Aufnahmeelements 88 auf das Drehmomentbauteil 62 zu ermöglichen. Ist das Aufnahmeelement 88 auf dem ersten Aufnahmebereich 72 wie hier dargestellt aufgenommen, ist der Innendurchmesser des Aufnahmeelements 88 kleiner als ein während der Montage durch axiales Aufschieben auf das Drehmomentbauteil 62 erforderlicher Innendurchmesser. 24 shows a cross section of a torque transmission device 16 in a further specific embodiment of the invention. The first receiving region 72 of the torque component 62 accommodating the first sensor element 70 , which is embodied, for example, as a shaft rotatable about the axis of rotation 64 , is embodied cylindrically. The first sensor element 70 is accommodated on an outer circumference 87 of the torque component 62 . A receiving element 88 of the first sensor element 70 is circumferentially discontinuous with a single circumferentially disposed slot 90 to allow for a change in diameter during assembly of the receiving element 88 onto the torque member 62 . If the receiving element 88 is received on the first receiving area 72 as shown here, the inner diameter of the receiving element 88 is smaller than an inner diameter required during assembly by being pushed onto the torque component 62 axially.

Das erste Sensorelement 70 weist einen Sensorbereich 92 auf, der ein durch das zweite Sensorelement 74 erfassbares äußeres Magnetfeld auslöst. Der Sensorbereich 92 umfasst eine magnetisierbare oder magnetisierte Hülse 93, die radial außerhalb von dem Aufnahmeelement 88 angeordnet ist. Dabei ist der Sensorbereich 92 mit einem Innenumfang passgenau auf den Aussenumfang des Aufnahmeelements 88 aufgesetzt.First sensor element 70 has a sensor area 92 that triggers an external magnetic field that can be detected by second sensor element 74 . The sensor area 92 comprises a magnetizable or magnetized sleeve 93 which is arranged radially outside of the receiving element 88 . In this case, the sensor area 92 is placed with an inner circumference with a precise fit on the outer circumference of the receiving element 88 .

Das zweite Sensorelement 74 umfasst ein weiteres Aufnahmeelement 88, das umfangsseitig unterbrochen ausgeführt ist und dabei in einen Hinterschnitt in dem Anschlussbauteil 78 eingesetzt werden kann. Das Aufnahmeelement 88 ist als Halteelement 94 ausgeführt und nimmt zwei radial gegenüberliegende Leiterplatten 96 auf, an denen wenigstens ein Magnetfeldsensor 98 zur Erfassung des von dem Sensorbereich 92 ausgehenden Magnetfelds angeordnet ist.The second sensor element 74 includes a further receiving element 88 which is designed to be interrupted on the peripheral side and can be inserted into an undercut in the connection component 78 . The receiving element 88 is designed as a holding element 94 and accommodates two radially opposite printed circuit boards 96 on which at least one magnetic field sensor 98 for detecting the magnetic field emanating from the sensor area 92 is arranged.

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 94 nimmt insgesamt vier Leiterplatten 96 mit jeweils wenigstens einem Magnetfeldsensor 98 auf. Das Halteelement 94 und auch das dem ersten Sensorelement 70 zugeordnete Aufnahmeelement 88 sind umfangsseitig zweifach unterbrochen und damit zweiteilig ausgeführt. 25 shows a cross section of a torque transmission device 16 in a further specific embodiment of the invention. The structure makes up for it 24 except for the following differences. The holding element 94 accommodates a total of four printed circuit boards 96, each with at least one magnetic field sensor 98. The holding element 94 and also the receiving element 88 assigned to the first sensor element 70 are interrupted twice on the peripheral side and are therefore designed in two parts.

26 zeigt einen Halbschnitt einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das als Gehäusebauteil 68 ausgeführte Anschlussbauteil 78 weist in axialer Richtung 80 einen Hinterschnitt 82 auf, in den das Aufnahmeelement 88 eingesetzt ist. Das Aufnahmeelement 88 ist als Halteelement 94 ausgeführt und nimmt wenigstens eine Leiterplatte 96 auf, an der zwei Magnetfeldsensoren 98 zur Erfassung des Magnetfelds angeordnet sind. Das Aufnahmeelement 88 ist in dem zweiten Aufnahmebereich 76 aufgenommen. Eine Abstandshülse 100 bewirkt eine axiale Positionierung des zweiten Sensorelements 74 gegenüber dem Anschlussbauteil 78. Die Abstandshülse 100 und das Aufnahmeelement 88 sind bevorzugt mit dem Anschlussbauteil 78 verklebt. 26 shows a half section of a torque transmission device 16 in a further specific embodiment of the invention. The connection component 78 designed as a housing component 68 has an undercut 82 in the axial direction 80 into which the receiving element 88 is inserted. The receiving element 88 is designed as a holding element 94 and accommodates at least one printed circuit board 96 on which two magnetic field sensors 98 for detecting the magnetic field are arranged. The receiving element 88 is received in the second receiving area 76 . A spacer sleeve 100 causes the second sensor element 74 to be positioned axially relative to the connection component 78. The spacer sleeve 100 and the receiving element 88 are preferably glued to the connection component 78.

An dem Drehmomentbauteil 62, das um die Drehachse 64 drehbar und damit gegenüber dem gehäusefesten zweiten Sensorelement 74 drehbar ist, ist das erste Sensorelement 70 drehfest aufgenommen. Ein Aufnahmeelement 88 des ersten Sensorelements 70 ist in dem ersten Aufnahmebereich 72, der in axialer Richtung 80 als Hinterschnitt 82 ausgeführt ist, aufgenommen. Das Aufnahmeelement 88 ist mit dem Drehmomentbauteil 62 und die Hülse 93 mit dem Aufnahmeelement 88 jeweils über eine Laserhartlötverbindung fest verbunden. Der Sensorbereich 92 umfasst in der Hülse 93 eingebrachte Magnetfeldleitbereiche 104 zur Verdichtung der Magnetfeldlinien des Magnetfelds. Die Magnetfeldsensoren 98 sind axial zu den Magnetfeldleitbereichen 104 ausgerichtet, um das Magnetfeld möglichst genau erfassen zu können. 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 92, die von dem zweiten Sensorelement 74 gemessen wird.The first sensor element 70 is held in a rotationally fixed manner on the torque component 62, which can be rotated about the axis of rotation 64 and is therefore rotatable relative to the second sensor element 74 fixed to the housing. A receiving element 88 of the first sensor element 70 is received in the first receiving region 72, which is designed as an undercut 82 in the axial direction 80. The receiving element 88 is firmly connected to the torque component 62 and the sleeve 93 to the receiving element 88 via a laser brazing connection. The sensor area 92 includes magnetic field conducting areas 104 introduced in the sleeve 93 for compression of the magnetic field lines of the magnetic field. The magnetic field sensors 98 are aligned axially to the magnetic field conducting areas 104 in order to be able to detect the magnetic field as precisely as possible. The torque sensor device 24 is preferably designed as a magnetoelastic sensor that uses inverse magnetostriction as the measuring principle. A torque applied to torque component 62 causes a change in the magnetic field in sensor area 92 , which is measured by second sensor element 74 .

Der erste Aufnahmebereich 72 weist einen Aussendurchmesser Dh auf, der kleiner als ein axial beidseitig an den ersten Aufnahmebereich 72 anschließender Aussendurchmesser Da ist. Ein Innendurchmesser Ds der Hülse 93 ist bevorzugt größer oder gleich dem Aussendurchmesser Da, womit die Hülse bei bereits auf dem ersten Aufnahmebereich 72 aufgenommenen Aufnahmeelement 88 axial auf das Drehmomentbauteil 62 und das Aufnahmeelement 88 aufgeschoben werden kann und mit dem Aufnahmeelement 88 befestigt werden kann.The first receiving area 72 has an outside diameter Dh that is smaller than an outside diameter Da adjoining the first receiving area 72 axially on both sides. An inner diameter Ds of the sleeve 93 is preferably greater than or equal to the outer diameter Da, with which the sleeve can be pushed axially onto the torque component 62 and the receiving element 88 when the receiving element 88 has already been received in the first receiving area 72, and can be fastened to the receiving element 88.

Der zweite Aufnahmebereich 76 weist einen Innendurchmesser Db auf, der größer als ein axial beidseitig an den zweiten Aufnahmebereich 76 anschließender Innendurchmesser Di ist. Der Hinterschnitt 82 an dem Anschlussbauteil 78 ist axial länger ausgeführt als der Hinterschnitt 82 in dem Drehmomentbauteil 62. Auch eine kürzere axiale Länge ist möglich.The second receiving area 76 has an inner diameter Db which is larger than an inner diameter Di adjoining the second receiving area 76 axially on both sides. The undercut 82 on the connection component 78 is longer in the axial direction than the undercut 82 in the torque component 62. A shorter axial length is also possible.

27 zeigt ein Verfahren 102 zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die hier dargestellten Verfahrensschritte zur Montage der Drehmomentsensorvorrichtung einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 werden zur Montage des ersten Sensorelements 70 angewendet. Zunächst wird das Aufnahmeelement 88, das umfangsseitig unterbrochen ausgeführt ist auf das Drehmomentbauteil 62 aufgesetzt, indem der Durchmesser des Aufnahmeelements 88 als Bauteil des ersten Sensorelements 70 während der Montage gegenüber dessen Durchmesser, wenn dieses auf dem ersten Aufnahmebereich 72 aufgenommenen ist, vergrößert wird. Anschließend wird der Sensorbereich 92 mit der magnetisierbaren oder magnetisierten Hülse 93 aufgeschoben. 27 FIG. 10 shows a method 102 for assembling a torque sensor device in a specific embodiment of the invention. The method steps shown here for assembling the torque sensor device of a torque transmission device 16 are used for assembling the first sensor element 70 . First, the receiving element 88, which is interrupted on the circumferential side, is placed on the torque component 62 by increasing the diameter of the receiving element 88 as a component of the first sensor element 70 during assembly compared to its diameter when it is received on the first receiving area 72. The sensor area 92 with the magnetizable or magnetized sleeve 93 is then pushed on.

Alternativ kann das Aufnahmeelement 88.1 mehrteilig ausgeführt sein und von radial außen auf das Drehmomentbauteil 62 aufgesetzt werden. Eine Abstandshülse 100 kann ebenfalls mehrteilig ausgeführt sein und axial neben das erste Sensorelement 70 auf den ersten Aufnahmebereich 76 aufgesetzt werden und dabei das erste Sensorelement 70 axial positionieren.Alternatively, the receiving element 88.1 can be designed in multiple parts and placed on the torque component 62 from radially outside. A spacer sleeve 100 can also be made in several parts leads and are placed axially next to the first sensor element 70 on the first receiving area 76 and thereby position the first sensor element 70 axially.

28 zeigt ein Verfahren 102 zur Montage einer Drehmomentsensorvorrichtung einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die hier dargestellten Verfahrensschritte zur Montage der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 werden zur Montage des zweiten Sensorelements 74 an dem Anschlussbauteil 78 und zur Gesamtmontage der Drehmomentsensorvorrichtung 24 angewendet. 28 10 shows a method 102 for assembling a torque sensor device of a torque transmission device 16 in a specific embodiment of the invention. The method steps shown here for assembling the torque transmission device 16 are used for assembling the second sensor element 74 on the connection component 78 and for the overall assembly of the torque sensor device 24 .

Zunächst wird eine umfangsseitig unterbrochene und dadurch eine Durchmesserverkleinerung ermöglichende Abstandshülse 100 auf den zweiten Aufnahmebereich 76, der als Hinterschnitt 82 in dem Anschlussbauteil 78 ausgeführt ist, aufgesteckt. Anschließend wird das Aufnahmeelement 88, an dem die Leiterplatte 96 aufgenommen ist, auf den zweiten Aufnahmebereich 76 aufgesetzt. Das Aufnahmeelement 88 ist umfangsseitig unterbrochen und bei der Montage des Aufnahmeelements 88 auf dem Anschlussbauteil 78 erfolgt eine Durchmesserverkleinerung gegenüber dem Aussendurchmesser, den das Aufnahmeelement 88 aufweist, wenn dieses in dem zweiten Aufnahmebereich 76 aufgenommen ist. Bevor die Abstandshülse 100 und das Aufnahmeelement 88 auf den zweiten Aufnahmebereich 76 aufgesetzt werden, ist auf den Innendurchmesser des zweiten Aufnahmebereichs 76 ein Klebstoff 106 aufgebracht, um die Abstandshülse 100 und das Aufnahmeelement 88 mit dem Anschlussbauteil 78 zu verkleben.First, a spacer sleeve 100 that is interrupted on the circumferential side and thus enables a diameter reduction is pushed onto the second receiving area 76 , which is designed as an undercut 82 in the connection component 78 . The receiving element 88 on which the circuit board 96 is received is then placed on the second receiving area 76 . The receiving element 88 is interrupted on the peripheral side and when the receiving element 88 is mounted on the connecting component 78 , the diameter is reduced compared to the outside diameter that the receiving element 88 has when it is received in the second receiving area 76 . Before the spacer sleeve 100 and the receiving element 88 are placed on the second receiving area 76 , an adhesive 106 is applied to the inside diameter of the second receiving area 76 in order to bond the spacer sleeve 100 and the receiving element 88 to the connection component 78 .

Daraufhin wird das als Gehäusebauteil 68 ausgeführte Anschlussbauteil 78 und das als Welle 108 ausgeführte Drehmomentbauteil 62 in axialer Richtung 80 ineinander geschoben und damit die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 aufgebaut.The connection component 78 embodied as a housing component 68 and the torque component 62 embodied as a shaft 108 are then pushed into one another in the axial direction 80 and the torque transmission device 16 is thus constructed.

Bezugszeichenlistereference list

1010: Antriebsstrangpowertrain
1212: E-AchseE axis
1414: Elektromotorelectric motor
1616: Drehmomentübertragungsvorrichtungtorque transmission device
1818: Getriebetransmission
2020: Reduktionsgetriebereduction gear
2222: Fahrzeugachsevehicle axle
2424: Drehmomentsensorvorrichtungtorque sensor device
2626: Differenzialgetriebedifferential gear
2828: Vorderradfront wheel
3030: Abtriebswelleoutput shaft
3232: Hinterachserear axle
3434: Verbrennungsmotorcombustion engine
3636: DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
3838: Automatikgetriebeautomatic transmission
4040: Kupplungcoupling
4242: DHT-GetriebeDHT gearbox
4444: Antriebswelledrive shaft
4646: Synchronisationsvorrichtungsynchronization device
4848: Bremsebrake
5050: Planetenradstufeplanetary stage
5252: Drehschwingungsdämpfertorsional vibration damper
5454: Hybridmodulhybrid module
5656: Kupplungcoupling
5858: DoppelkupplungDouble coupling
58.158.1: erste Kupplungfirst clutch
58.258.2: zweite Kupplungsecond clutch
6060: Drehmomentwandlertorque converter
6161: Wandlerüberbrückungskupplungtorque converter lockup clutch
6262: Drehmomentbauteiltorque component
6464: Drehachseaxis of rotation
6666: Getriebegehäusegear case
6868: Gehäusebauteilhousing component
7070: erstes Sensorelementfirst sensor element
7272: erster Aufnahmebereichfirst recording area
7474: zweites Sensorelementsecond sensor element
7676: zweiter Aufnahmebereichsecond recording area
7878: Anschlussbauteilconnecting component
8080: axiale Richtungaxial direction
8282: Hinterschnittundercut
8484: Lagerelementbearing element
8686: Gehäusewandhousing wall
8787: Aussenumfangouter circumference
8888: Aufnahmeelementreceiving element
88.188.1: Aufnahmeelementreceiving element
9090: Schlitzslot
9292: Sensorbereichsensor area
9393: Hülsesleeve
9494: Halteelementholding element
9696: Leiterplattecircuit board
9898: Magnetfeldsensormagnetic field sensor
100100: Abstandshülsespacer sleeve
102102: Verfahrenprocedure
104104: Magnetfeldleitbereichmagnetic field conduction area
106106: Klebstoffadhesive
108108: WelleWave

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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

Claims

Torque transmission device (16) for transmitting a torque in a drive train (10) of a vehicle and having a torque-transmitting torque component (62) which is rotatable relative to a connection component (78) and about an axis of rotation (64) and a torque sensor device (24) for measuring the torque applied to the torque component (62) with a first sensor element (70) arranged at least non-rotatably on a first receiving area (72) of the torque component (62) and a second sensor element (74) arranged on a second receiving area (76) of the connecting component (78) , wherein the first sensor element (70) can be rotated relative to the second sensor element (74), characterized in that at least one of the receiving areas (72, 76) is designed as an undercut (82) in the axial direction (80), in which the associated sensor element (70, 74) is arranged.

Torque transmission device (16) after claim 1 , characterized in that the first sensor element (70) has a magnetizable or magnetized sleeve.

Torque transmission device (16) after claim 1 , characterized in that the torque component (62) is designed as a shaft (108) with which the first sensor element (70) is at least non-rotatably connected.

Torque transmission device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the connection component (78) is designed as a housing component (68) to which the second sensor element (74) is firmly connected.

Torque transmission device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the receiving areas (72, 76) is of cylindrical design.

Torque transmission device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second receiving areas (72, 76) are of cylindrical design and are arranged coaxially to one another.

Torque transmission device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the torque component (62) is assigned at least one first component section which directly or indirectly axially adjoins the first receiving area (72) and which has an outside diameter which is larger than an outside diameter of the first receiving area (72) and via which at least one component of the first sensor element (70) can be guided axially for mounting on the first receiving area (72).

Torque transmission device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the connection component (78) is assigned at least one second component section which directly or indirectly axially adjoins the second receiving area (76) and which has an inner diameter which is smaller than an inner diameter of the second receiving area (76) and via which at least one component of the second sensor element (74) can be guided axially for mounting on the second receiving area (76).

Torque transmission device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the first sensor element (70) and/or the second sensor element (74) has a receiving element (88) which is interrupted on the peripheral side and thereby permits a change in diameter.

Method (102) for installing a torque sensor device (24) of a torque transmission device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and/or second sensor element (70, 74) is pushed axially onto the associated receiving area (72, 76). in that the diameter of at least one component of the respective sensor element (70, 74) is changed during assembly compared to its diameter when this is accommodated on the associated receiving area (72, 76).