DE4202504A1 - Anordnung zur messung des von einer reibungskupplung uebertragenen drehmoments - Google Patents
Anordnung zur messung des von einer reibungskupplung uebertragenen drehmomentsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung des von
einer insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
angeordneten Reibungskupplung übertragenen Drehmoments.
Für eine Vielzahl Anwendungsfälle, beispielsweise bei der
Überwachung des Betriebsverhaltens einer Reibungskupplung
oder für die Steuerung einer automatisch betätigten
Reibungskupplung ist die Kenntnis des von der Kupplung
übertragenen Drehmoments von Interesse. In der Praxis
standen jedoch bisher keine mit hinreichend niedrigem
konstruktiven Aufwand zu realisierenden Anordnungen für
die Messung des von der Reibungskupplung insbesondere
eines Kraftfahrzeugs übertragenen Drehmoments zur Verfü
gung. Parameter, die die Übertragung des Drehmoments
beeinflussen, wie zum Beispiel der Belagverschleiß, die
Belagtemperatur, mußte deshalb im Interesse einer genau
zu dosierenden Einrückbewegung der automatisch betätigten
Kupplung mit einem erheblichen Aufwand an Sensoren und
Regelschaltungen erfaßt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Messung
des von einer Reibungskupplung übertragenen Drehmoments
anzugeben, die sich in Komponenten einer im wesentlichen
herkömmlichen Reibungskupplung integrieren läßt und sich
insbesondere auch für im Antriebsstrang von Kraftfahrzeu
gen angeordnete Reibungskupplungen eignet.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß insbeson
dere bei Kraftfahrzeugen verwendete Reibungskupplungen
einen zumeist in das Schwungrad oder in die Kupplungs
scheibe der Reibungskupplung integrierten Drehschwin
gungsdämpfer im Drehmoment-Übertragungsweg der Kupplung
umfassen. Ein solcher Drehschwingungsdämpfer umfaßt
üblicherweise ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil, die
über einen begrenzten Relativdrehwinkel um eine gemeinsa
me Drehachse relativ zueinander drehbar sind und über
wenigstens ein Federelement drehelastisch miteinander
gekuppelt sind, dessen zwischen dem Eingangsteil und dem
Ausgangsteil wirkende Federkraft ein Maß für den (momen
tanen) Relativdrehwinkel zwischen Eingangsteil und Aus
gangsteil ist. Ausgehend von einem zumeist ohnehin vorge
sehenen derartigen Drehschwingungsdämpfer wird die vor
stehende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Eingangsteil und das Ausgangsteil jeweils mit wenigstens
einem flächigen, in Umfangsrichtung begrenzten Elektro
densegment bezogen auf die gemeinsame Drehachse drehfest
verbunden sind, wobei jedes mit dem Eingangsteil verbun
dene Elektrodensegment jeweils dem mit dem Ausgangsteil
verbundenen Elektrodensegment elektrisch isoliert gegen
überliegt und die sich gegenüberliegenden Elektrodenseg
mente einen kapazitiven Drehwinkelwandler bilden, dessen
durch die sich gegenüberliegenden Elektrodensegmente
bestimmte Kapazität ein Maß für den Relativdrehwinkel
zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil ist und
daß an die Elektrodensegmente über wenigstens eine elek
trische Drehkupplung eine Auswerteschaltung angeschlossen
ist, die abhängig vom Wert der Kapazität des Drehwinkel
wandlers ein das übertragene Drehmoment repräsentierendes
Signal erzeugt.
Der Platzbedarf eines derartigen kapazitiven Drehwinkel
wandlers ist vergleichsweise klein, so daß er problemlos
im Bereich des Drehschwingungsdämpfers der Kupplung in
die Kupplung integriert werden kann. Da der zwischen dem
Eingangsteil und dem Ausgangsteil des Drehschwingungs
dämpfers momentan sich einstellende Relativdrehwinkel ein
Maß für das von dem Drehschwingungsdämpfer und damit der
Kupplung übertragene Drehmoment ist, ist die hierbei sich
einstellende Kapazität des Drehwinkelwandlers ebenfalls
ein Maß für das übertragene Drehmoment. Die Auswerte
schaltung liefert direkt oder indirekt ein Signal, das
dem momentanen Wert der Kapazität des Drehwinkelwandlers
entspricht. Hierfür geeignete Schaltungen sind allgemein
bekannt. Beispielsweise kann es sich um eine Oszillator
schaltung handeln, bei welcher die Kapazität des Drehwin
kelwandlers Bestandteil der frequenzbestimmenden Kompo
nenten des Oszillators ist, dessen Frequenz damit abhän
gig vom übertragenen Drehmoment verändert wird. Bei
spielsweise kann die Kapazität des Drehwinkelwandlers zur
Verstimmung eines Schwingkreises des Oszillators ausge
nutzt werden, mit der Folge, daß sich die Resonanzampli
tude abhängig vom übertragenen Drehmoment ändert.
Um den Einfluß von Bautoleranzen und Gleichachsigkeits
fehlern möglichst gering zu halten, ist in einer bevor
zugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der
Drehwinkelwandler wenigstens eine Gruppe erster Elektro
densegmente umfaßt, die untereinander gleiche Form haben,
in gleichen Winkelabständen um die gemeinsame Drehachse
herum angeordnet und zueinander elektrisch parallel
geschaltet sind, sowie wenigstens eine Gruppe zweiter
Elektrodensegmente umfaßt, die jeweils einem der ersten
Elektrodensegmente elektrisch isoliert gegenüberliegen
und ebenfalls untereinander gleiche Form haben, in glei
chen Winkelabständen um die gemeinsame Drehachse herum
angeordnet und zueinander elektrisch parallel geschaltet
sind, wobei die ersten Elektrodensegmente mit dem Ein
gangsteil oder dem Ausgangsteil drehfest verbunden sind
und die zweiten Elektrodensegmente mit dem jeweils ande
ren dieser Teile drehfest verbunden sind. Durch die
symmetrische Verteilung von jeweils mehreren, gleichge
formten, jedoch elektrisch miteinander verbundenen Elek
trodensegmenten um die Drehachse herum wird erreicht, daß
sich Bautoleranzen und Gleichachsigkeitsfehler zumindest
teilweise gegenseitig kompensieren.
Drehschwingungsdämpfer haben üblicherweise eine Ruhelage,
die sie einnehmen, wenn die Kupplung kein Drehmoment
überträgt. Entsprechend dem Vorzeichen des zu übertragen
den Drehmoments kann der Drehschwingungsdämpfer in beiden
Drehrichtungen ausgehend von der Ruhelage ausgelenkt
werden. Der kapazitive Drehwinkelwandler ist zweckmäßi
gerweise so aufgebaut, daß er in der Ruhelage des Dreh
schwingungsdämpfers ebenfalls eine definierte Kapazität
hat, die sich abhängig vom Absolutwert des Relativdreh
winkels mit wachsendem Absolutwert für beide Drehrichtun
gen gleichsinnig ändert. Dies kann dadurch erreicht
werden, daß der Drehwinkelwandler wenigstens eine Gruppe
dritter Elektrodensegmente umfaßt, die jeweils zusammen
mit einem der zweiten Elektrodensegmente einem der ersten
Elektrodensegmente elektrisch isoliert gegenüberliegen
und ebenfalls untereinander gleiche Form haben, in glei
chen Winkelabständen um die gemeinsame Drehachse herum
angeordnet und zueinander elektrisch parallel geschaltet
sind, wobei die zweiten und dritten Elektrodensegmente
bezogen auf die gemeinsame Drehachse drehfest miteinander
verbunden sind. Jeweils eines der zweiten und dritten
Elektrodensegmente überlappt damit gemeinsam eines der
ersten Elektrodensegmente, wobei die Aufteilung der
Elektrodenflächen auf zweite und dritte Elektrodensegmen
te zweckmäßigerweise entsprechend den maximalen Relativ
drehwinkeln des Drehschwingungsdämpfers in dessen beiden
Drehrichtungen gewählt ist. Die Kapazität des Drehwinkel
wandlers nimmt dann ausgehend von der Ruhelage in beiden
Drehrichtungen mit wachsendem Relativdrehwinkel ab.
Zweckmäßigerweise wird der kapazitive Drehwinkelwandler
nach Art eines Differentialkondensators betrieben, wobei
die ersten Elektrodensegmente an Masse an geschlossen
sind und die Auswerteelektronik das Drehmomentsignal
abhängig vom Wert der zwischen den zweiten und den drit
ten Elektrodensegmenten bezogen auf Masse sich ergebenden
Kapazität erzeugt. Dies erlaubt eine potentialfreie
Messung der Kapazität des Drehwinkelwandlers und verrin
gert den Einfluß eventueller Gleichtaktfehler.
Bei der elektrischen Drehkupplung, über die die Auswerte
schaltung mit dem kapazitiven Drehwinkelwandler verbunden
ist, handelt es sich bevorzugt ebenfalls um eine kapazi
tive Drehkupplung, deren Kapazität in Serie zur Kapazität
des Drehwinkelwandlers erscheint und bei der Auswertung
als im wesentlichen konstante Größe berücksichtigt werden
kann. Insbesondere in der vorstehend erläuterten Ausge
staltung, in welcher die ersten Elektrodensegmente des
Drehwinkelwandlers an Masse angeschlossen sind und die
Auswerteelektronik mit den zweiten und den dritten Elek
trodensegmenten verbunden ist, läßt sich der Einfluß von
Toleranzen der kapazitiven Drehkupplungen verringern,
wenn die zweiten und die dritten Elektrodensegmente an
die Auswerteschaltung über gesonderte kapazitive Dreh
kupplungen angeschlossen sind, deren Kapazitäten in Serie
zu der bezogen auf Masse sich ergebenden Kapazität des
Drehwinkelwandlers liegen. Beispielsweise aufgrund von
Einbautoleranzen sich gleichsinnig ändernde Kapazitäts
werte der beiden Drehkupplungen kompensieren sich hierbei
gegenseitig.
Der Drehschwingungsdämpfer kann von herkömmlicher Bauart
sein, also insbesondere ein erstes Scheibenteil und zwei
axial beiderseits des ersten Scheibenteils angeordnete,
fest miteinander verbundene zweite Scheibenteile umfas
sen, die relativ zu dem ersten Scheibenteil um die ge
meinsame Drehachse drehbar sind. In axial sich gegenüber
liegenden Fenstern der ersten und zweiten Scheibenteile
können in Umfangsrichtung verteilt mehrere Federelemente
angeordnet sein, die die ersten und zweiten Scheibenteile
drehelastisch miteinander kuppeln. Bei einem solchen
Drehschwingungsdämpfer sind die Elektrodensegmente zweck
mäßigerweise axial zwischen dem ersten und zumindest
einem der beiden zweiten Scheibenteile insbesondere in
einer zur Drehachse wenigstens angenähert senkrechten
Ebene angeordnet. Zwischen den Scheibenteilen ohnehin
vorhandener Platz kann auf diese Weise ausgenutzt werden.
Die Scheibenteile des Drehschwingungsdämpfers können im
Bereich der Elektrodensegmente aus einem nicht leitenden
Material bestehen oder durch geeignete potentialbildende
Maßnahmen gegenüber den Elektrodensegmenten geschirmt
sein. Zweckmäßigerweise wird jedoch eine Störung der
drehmomentabhängigen Kapazitätsänderung durch eine geeig
nete Formgebung benachbarter metallischer Scheibenteile
verhindert. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen,
daß die Elektrodensegmente zumindest teilweise in Um
fangsrichtung zwischen den Fenstern der Scheibenteile
angeordnet und in Umfangsrichtung im wesentlichen durch
Kanten der Fenster begrenzt sind. Die an die Elektroden
segmente in Umfangsrichtung angrenzenden Bereiche sind
auf diese Weise durch ohnehin vorgesehene konstruktive
Maßnahmen ausgespart, können also den Kapazitätswert des
Drehwinkelwandlers nicht verändern.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der
Drehwinkelwandler in die Kupplungsscheibe der Reibungs
kupplung integriert, wobei das erste Scheibenteil als
Nabenscheibe der Kupplungsscheibe und die beiden zweiten
Scheibenteile als mit Reibbelägen der Kupplungsscheibe
verbundene Seitenscheiben ausgebildet sind. Die mit der
Nabenscheibe drehfest verbundenen Elektrodensegmente sind
zweckmäßigerweise an Masse angeschlossen, da die Naben
scheibe über ihre Nabe ohnehin drehfest, aber axial
verschiebbar auf einer metallischen, mit Masse verbunde
nen Getriebeeingangswelle sitzt. Die mit den Seitenschei
ben drehfest verbundenen Elektrodensegmente werden zweck
mäßigerweise über eine kapazitive Drehkupplung mit der
Auswerteschaltung verbunden. Die kapazitive Drehkupplung
kann auf diese Weise auf einem für die Führung des Aus
rückers der Reibungskupplung ohnehin vorgesehenen Füh
rungsrohr der Nabe der Kupplungsscheibe dicht benachbart
vorgesehen werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch die obere Hälfte einer
in ein Kraftfahrzeug eingebauten Reibungskupp
lung mit in die Kupplung integrierter Anordnung
zur Erfassung des von der Kupplung übertragenen
Drehmoments;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Drehmomenterfassungs
anordnung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Drehwinkel
wandlers der Anordnung und
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Nabenscheibe eines Dreh
schwingungsdämpfers der Kupplung aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung 1 mit
einem um eine Drehachse 3 rotierenden Schwungrad 5, das
an einer Kurbelwelle 7 einer nicht näher dargestellten
Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs befestigt ist,
einem an dem Schwungrad 5 angeschraubten Kupplungsgehäuse
9, einer relativ zum Schwungrad 5 und dem Kupplungsgehäu
se 9 drehfest aber axial beweglich geführten Anpreßplatte
11, einer drehfest aber axial beweglich auf einer Ein
gangswelle 13 eines nicht näher dargestellten Getriebes
des Kraftfahrzeugs geführten Kupplungsscheibe 15, deren
Reibbeläge 17 zwischen Reibflächen des Schwungrads 5 und
der Anpreßplatte 11 sitzen und einer zwischen der Anpreß
platte 11 und dem Kupplungsgehäuse 9 eingespannten Membran
feder 19. Die Membranfeder 19 ist zum Schwungrad 5 hin
vorgespannt und klemmt die Reibbeläge 17 zwischen dem
Schwungrad 5 und der Anpreßplatte 11 ein. An radial nach
innen vorspringenden Zungen 21 der Membranfeder 19 ist
ein Ausrücklager 23 abgestützt, das über eine Ausrückga
bel 25 von einem beispielsweise hydraulischen Stellan
trieb 27 zum Schwungrad 5 hin vorgeschoben werden kann.
Durch die Verschiebebewegung des Ausrücklagers 23 wird
die Membranfeder 19 um ihre Auflagerstelle am Kupp
lungsgehäuse 9 gekippt, womit die Anpreßplatte 11 entla
stet und die Kupplung ausgerückt wird. Die Ausrückgabel
25 und der Stellantrieb 27 sind an einem glockenförmigen
Fortsatz 29 eines Getriebegehäuses des im übrigen nicht
näher dargestellten Getriebes gehalten. An dem Getriebe
gehäuse ist ferner ein rohrförmiger Führungsansatz 31
angeschraubt, durch den hindurch die Getriebeeingangswel
le 13 in die Kupplung 1 eintritt und an welchem das
Ausrücklager 23 bei seiner axialen Verschiebebewegung
radial geführt wird.
Die Kupplungsscheibe 15 umfaßt einen Drehschwingungsdämp
fer 33 mit einer Nabenscheibe 35, die von einer die Kupp
lungsscheibe 15 an der Getriebeeingangswelle 13 führenden
Nabe 37 radial absteht. Axial beiderseits der Nabenscheibe
35 sind Seitenscheiben 39, 41 angeordnet, die durch bei 43
angedeutete Abstandnieten zu einer Einheit fest verbunden
sind, die die Reibbeläge 17 trägt. Die Seitenscheiben 39,
41 sind durch nicht dargestellte Anschläge begrenzt um
die Drehachse 3 relativ zur Nabenscheibe 35 drehbar an
der Nabe 37 gelagert und durch mehrere in Umfangsrichtung
verteilt angeordnete Federn 45 drehelastisch mit der
Nabenscheibe 35 gekuppelt. Die Federn 45 sitzen in Fenstern
47 der Nabenscheibe 35 einerseits und greifen in axial
dazu ausgerichtete Fenster 49, 51 der Seitenscheiben 39,
41 ein. Bei fehlender Drehmomentbeaufschlagung halten die
Federn 45 die Seitenscheiben 39, 41 relativ zur Nabenscheibe
35 in einer Ruhelage, aus welcher die Seitenscheiben 39,
41 in beiden Drehrichtungen bei der Übertragung eines
Drehmoments ausgelenkt werden. Der Relativdrehwinkel, um
welchen die Seitenscheiben 39, 41 relativ zur Nabenscheibe
35 bei der Drehmomentübertragung ausgelenkt werden, ist
ein Maß für die Größe des übertragenen Drehmoments.
Axial zwischen der Nabenscheibe 35 und der Seitenscheibe
41 ist ein kapazitiver Drehwinkelwandler 53 angeordnet,
der über kapazitive Drehkupplungen 55, 57 mit einer
Auswerteschaltung 59 verbunden ist. Der Drehwinkelwandler
53 ist so ausgebildet, daß seine Kapazität ein Maß für
den Relativdrehwinkel zwischen den Seitenscheiben 39, 41
und der Nabenscheibe 35 ist. Die Auswerteschaltung 59
spricht auf die Größe der Kapazität des Drehwinkelwand
lers 53 an und erzeugt damit ein Ausgangssignal, welches
der momentanen Relativdrehwinkelauslenkung des Dreh
schwingungsdämpfers 33 entspricht und damit die Größe des
von der Kupplung 1 momentan übertragenen Drehmoments
repräsentiert.
Der Drehwinkelwandler 53 hat, wie Fig. 2 schematisch
zeigt, die Konfiguration eines Differential-Drehkondensa
tors mit einer an Masse angeschlossenen Basiselektrode
61, der zwei mechanisch zu einer Einheit verbundene,
elektrisch jedoch gegen die Basiselektrode 61 sowie
gegeneinander isolierte Gegenelektroden 63, 65 flächig
gegenüberliegen. Die Auswerteschaltung 59 ist über die
kapazitiven Ringkupplungen 55, 57 an die Gegenelektroden
63, 65 angeschlossen. Die Kapazitäten der Drehkupplungen
55, 57 liegen damit in Serie zu den auf Masse bezogenen
Kapazitäten der Gegenelektroden 63, 65. Die Auswerte
schaltung 59 hat beispielsweise die Form eines Oszilla
tors, an dessen beispielsweise durch einen Schwingkreis
gebildeten, frequenzbestimmenden Kreis die Gegenelektro
den 63, 65 über die Drehkupplungen 55, 57 kapazitiv
angekoppelt sind. Bei einer Auslenkung des Drehschwin
gungsdämpfers 33 aus seiner Ruhelage wird entsprechend
der Drehrichtung der Auslenkung entweder die Gegenelek
trode 63 oder die Gegenelektrode 65 über den in Umfangs
richtung gelegenen Rand der Basiselektrode 61 hinausbe
wegt, während die jeweils andere Gegenelektrode in voller
Überlappung zur Basiselektrode 61 verbleibt. Die sich
dadurch ergebende Kapazitätsminderung zwischen den beiden
Eingängen der Auswerteschaltung 59 bewirkt eine Verstim
mung oder Frequenzänderung des Oszillators und damit eine
Änderung des Ausgangssignals der Auswerteschaltung 59
entsprechend dem von der Kupplung 1 übertragenen Drehmo
ment.
Fig. 3 zeigt konstruktive Einzelheiten des kapazitiven
Drehwinkelwandlers 53. Dieser umfaßt zwei gleichachsig
und achsnormal zur Drehachse 3 angeordnete Elektrodenträ
gerscheiben 67, 69 aus Isoliermaterial, von denen jede
mit einer Vielzahl in Umfangsrichtung verteilte Elektro
densegmente, beispielsweise in Form von Metallfolienbelä
gen, trägt. Die Elektrodenträgerscheibe 67 ist an der
Nabenscheibe 35 des Drehschwingungsdämpfers 33 befestigt
und trägt mehrere in Umfangsrichtung verteilte Basiselek
trodensegmente 61′, die untereinander parallel geschaltet
und mit Masse verbunden sind und die Basiselektrode 61
aus Fig. 2 bilden. Die Basiselektrodensegmente 61′ haben
untereinander gleiche Form. Die Elektrodenträgerscheibe
69 ist hingegen mit der Seitenscheibe 41 drehfest verbun
den und trägt mehrere in Umfangsrichtung gegeneinander um
gleiche Winkelabstände versetzte Gegenelektrodensegmente
63′ einerseits bzw. 65′ andererseits. Jedem der Basis
elektrodensegmente 61′ liegt je eines der Gegenelektro
densegmente 63′ und 65′ axial gegenüber, wobei die durch
einen Zwischenraum 71 jeweils voneinander getrennten
Gegenelektrodensegmentpaare 63′, 65′ gemeinsam eine dem
zugeordneten Basiselektrodensegment 61′ gleiche Umrißform
und -größe haben. Die Gegenelektrodensegmente 63′ sind
untereinander parallel geschaltet und mit der Drehkupp
lung 55 verbunden. Entsprechendes gilt für die Gegenelek
trodensegmente 65′, die ebenfalls untereinander parallel
geschaltet und mit der Drehkupplung 57 verbunden sind.
Durch die Segmentierung der Elektroden und rotationssym
metrische Anordnung der Elektrodensegmente lassen sich
Bautoleranzen und Achsparallelitätsfehler kompensieren.
Fig. 4 zeigt die Anordnungsweise der Basiselektrodenseg
mente 61′ in einer Draufsicht auf die Nabenscheibe 35.
Die in Umfangsrichtung gelegenen Berandungen der Basis
elektrodensegmente 61′ sind in Umfangsrichtung zwischen
den zur Aufnahme der Federn 45 bestinmten Fenstern 47
angeordnet und folgen den Randkanten dieser Fenster. Die
Gegenelektrodensegmente 63, 65 haben ebenfalls eine
Konturform, die den Begrenzungen der Fenster 47 folgt.
Bei einer Relativdrehung der Seitenscheiben 39, 41 bewe
gen sich damit die Gegenelektrodensegmente 63′, 65′ in
die von Basiselektrodensegmente 61′ freien Fensterberei
che, wodurch die Kapazität gemindert wird.
Fig. 1 zeigt Einzelheiten der kapazitiven Drehkupplungen
55, 57. Diese bestehen aus ringzylindrischen, koaxial
ineinander angeordneten Ringelektroden 73, 75, die sich
axial vollständig überlappen, wobei eine der Elektroden,
hier die Elektrode 75, in axialer Richtung länger ist als
die andere Elektrode, um axiale Lageänderungen der Kupp
lungsscheibe relativ zu dem die Ringelektroden 73 tragen
den Führungsrohr 31 ohne Kapazitätsänderung ausgleichen
zu können. Die Ringelektroden 75 sind hierbei an einem
Ringansatz 77 der Seitenscheibe 41 gehalten. Um die
Montage zu erleichtern, ist die Verbindungsleitung zwi
schen den Drehkupplungen 55, 57 und der Auswerteschaltung
59 an einer an der Kupplungsglocke 29 gehaltenen Steck
verbindung 79 lösbar.
Claims (9)
1. Anordnung zur Messung des von einer insbesondere im
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneten
Reibungskupplung (1) übertragenen Drehmoments,
mit einem im Drehmoment-Übertragungsweg der Reibungs
kupplung (1) angeordneten Drehschwingungsdämpfer (33),
dessen Eingangsteil (39, 41) und dessen Ausgangsteil
(35) über einen begrenzten Relativdrehwinkel um eine
gemeinsame Drehachse (3) relativ zueinander drehbar
sind und über wenigstens ein Federelement (45) dreh
elastisch miteinander gekuppelt sind, dessen zwischen
dem Eingangsteil (39, 41) und dem Ausgangsteil (35)
wirkende Federkraft ein Maß für den Relativdrehwinkel
zwischen Eingangsteil (39, 41) und Ausgangsteil (35)
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Eingangsteil (39, 41) und das Ausgangsteil (35)
jeweils mit wenigstens einem flächigen, in Umfangs
richtung begrenzten Elektrodensegment (61′, 63′, 65′)
bezogen auf die gemeinsame Drehachse (3) drehfest
verbunden sind, wobei jedes mit dem Eingangsteil (39,
41) verbundene Elektrodensegment (63′, 65′) jeweils
dem mit dem Ausgangsteil (35) verbundenen Elektroden
segment (61′) elektrisch isoliert gegenüberliegt und
die sich gegenüberliegenden Elektrodensegmente (61′,
63′, 65′) einen kapazitiven Drehwinkelwandler (53)
bilden, dessen durch die sich gegenüberliegenden
Elektrodensegmente (61′, 63′, 65′) bestimmte Kapazität
ein Maß für den Relativdrehwinkel zwischen dem Ein
gangsteil (39, 41) und dem Ausgangsteil (35) ist und
daß an die Elektrodensegmente (61′, 63′, 65′) über
wenigstens eine elektrische Drehkupplung (55, 57) eine
Auswerteschaltung (59) angeschlossen ist, die abhängig
vom Wert der Kapazität des Drehwinkelwandlers (53) ein
das übertragene Drehmoment repräsentierendes Signal
erzeugt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswerteschaltung (59) an den Drehwinkelwandler
(53) über eine kapazitive Drehkupplung (55, 57) ange
schlossen ist, deren Kapazität in Serie zur Kapazität
des Drehwinkelwandlers (53) liegt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Drehwinkelwandler (53) wenigstens eine
Gruppe erster Elektrodensegmente (61′) umfaßt, die
untereinander gleiche Form haben, in gleichen Winkel
abständen um die gemeinsame Drehachse (3) herum ange
ordnet und zueinander elektrisch parallel geschaltet
sind, sowie wenigstens eine Gruppe zweiter Elektroden
segmente (63′) umfaßt, die jeweils einem der ersten
Elektrodensegmente (61′) elektrisch isoliert gegen
überliegen und ebenfalls untereinander gleiche Form
haben, in gleichen Winkelabständen um die gemeinsame
Drehachse (3) herum angeordnet und zueinander elek
trisch parallel geschaltet sind, wobei die ersten
Elektrodensegmente (61′) mit dem Eingangsteil oder dem
Ausgangsteil drehfest verbunden sind und die zweiten
Elektrodensegmente (63′) mit dem jeweils anderen
dieser Teile drehfest verbunden sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehwinkelwandler (53) wenigstens eine Gruppe
dritter Elektrodensegmente (65′) umfaßt, die jeweils
zusammen mit einem der zweiten Elektrodensegmente
(63′) einem der ersten Elektrodensegmente (61′) elek
trisch isoliert gegenüberliegen und ebenfalls unter
einander gleiche Form haben, in gleichen Winkelabstän
den um die gemeinsame Drehachse (3) herum angeordnet
und zueinander elektrisch parallel geschaltet sind,
wobei die zweiten (63′) und dritten (65′) Elektroden
segmente bezogen auf die gemeinsame Drehachse (3)
drehfest miteinander verbunden sind.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten Elektrodensegmente (61′) an Masse ange
schlossen sind und die Auswerteschaltung (59) das
Drehmomentsignal abhängig vom Wert der zwischen den
zweiten (63′) und den dritten (65′) Elektrodensegmen
ten bezogen auf Masse sich ergebenden Kapazität er
zeugt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweiten (63′) und die dritten (65′) Elektrodenseg
mente an die Auswerteschaltung (59) über gesonderte
kapazitive Drehkupplungen (55, 57) angeschlossen sind,
deren Kapazitäten in Serie zu der bezogen auf Masse
sich ergebenden Kapazität des Drehwinkelwandlers (53)
liegen.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drehschwingungsdämpfer (33)
ein erstes Scheibenteil (35) und zwei axial beider
seits des ersten Scheibenteils (35) angeordnete, fest
miteinander verbundene zweite Scheibenteile (39, 41)
umfaßt, die relativ zu dem ersten Scheibenteil (35) um
die gemeinsame Drehachse (3) drehbar sind, daß in
axial sich gegenüberliegenden Fenstern (47, 49, 51)
der ersten (35) und zweiten (39, 41) Scheibenteile in
Umfangsrichtung verteilt mehrere Federelemente (45)
angeordnet sind, die die ersten (35) und zweiten (39,
41) Scheibenteile drehelastisch miteinander kuppeln
und daß die Elektrodensegmente (61′, 63′, 65′) axial
zwischen dem ersten (35) und zumindest einem (41) der
beiden zweiten Scheibenteile insbesondere in einer zur
Drehachse (3) wenigstens angenähert senkrechten Ebene
angeordnet sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektrodensegmente (61′, 63′, 65′) zumindest
teilweise in Umfangsrichtung zwischen den Fenstern
(47, 49, 51) der Scheibenteile (35, 39, 41) angeordnet
und im wesentlichen durch Kanten der Fenster (47, 49,
51) in Umfangsrichtung begrenzt sind.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß das erste Scheibenteil als Nabenscheibe (35)
einer Kupplungsscheibe (15) der Reibungskupplung (1)
und die beiden zweiten Scheibenteile als mit Reibbelä
gen (17) der Kupplungsscheibe (15) verbundene Seiten
scheiben (39, 41) ausgebildet sind
und daß die mit der Nabenscheibe (35) drehfest verbun denen Elektrodensegmente (61′) an Masse angeschlossen sind, während die mit den Seitenscheiben (39, 41) drehfest verbundenen Elektrodensegmente (63′, 65′) über wenigstens eine kapazitive Drehkupplung (55, 57) mit der Auswerteschaltung (59) verbunden sind.
und daß die mit der Nabenscheibe (35) drehfest verbun denen Elektrodensegmente (61′) an Masse angeschlossen sind, während die mit den Seitenscheiben (39, 41) drehfest verbundenen Elektrodensegmente (63′, 65′) über wenigstens eine kapazitive Drehkupplung (55, 57) mit der Auswerteschaltung (59) verbunden sind.
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