WO2003023345A1 - Torsionsmodul für eine drehmomenterfassungseinrichtung - Google Patents
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Definitions
- Torsion module for a torque detection device
- the present invention relates to a torsion module for a torque detection device of a steering system or steering force support system, comprising a spoke wheel with an inner ring which can be fastened to the steering spindle and an outer ring which is connected to the inner ring via bending spokes and is arranged concentrically to the latter.
- Torque detection devices of the type in question are used in motor vehicles to detect the torque exerted on the steering wheel, which as an input variable for electrical
- a torque module is required to record the torque, which allows a rotation angle offset between two cooperating components - steering spindle and steering wheel - when torque is applied.
- a torsion module for a steering torque detection device a body is used in DE 27 34 182, which is formed from two rings spaced apart in the axial direction, which are connected with several metal strips arranged at the same angular distance from one another. While the upper ring is non-rotatably connected to the steering wheel, the lower ring is non-rotatably connected to the steering spindle. When a torque is applied to the steering wheel and thus to the upper ring, the metal strips are subject to torsion and are therefore subject to bending. The degree of bending of the metal strips provides information about the torque applied.
- strain gauges are attached to some metal strips, which are connected to an evaluation unit.
- a torsion module of this type offers no protection against incorrect measurements Loads that occur in the axial direction, since they can also cause the metal strips to bend, and on the other hand, they have a relatively large overall height in the axial direction.
- an internal ring is connected to an external ring via spokes designed as bending rods.
- rigid spokes are arranged, which each engage the inner and the outer ring by means of a stop element engaging in a stop arrangement.
- EP 442 091 A1 discloses a torque measuring device which also has a torsion module according to the preamble of the present main claim.
- a torsion module too, an inner rim is connected to an outer rim via spokes designed as bending rods.
- Bending-resistant elements are provided as overload protection for the bending rods, which each engage the inner and the outer ring by means of a stop element engaging in a stop arrangement.
- stop elements are designed as pin-like, cylindrical elements, each of which is fastened at one end in a radially aligned bore in a rigid element formed integrally with the inner ring or in the outer ring, and which each protrude with their other, free end into a cylindrical bore forming the respectively assigned stop arrangement, which is present in the outer ring or in a rigid element formed in one piece with the inner ring.
- a particularly easy to manufacture embodiment is characterized in that both the pin-like, cylindrical elements and the holes assigned to them are provided with circular cross sections.
- a further embodiment which has cross sections of the pin-like, cylindrical elements and / or the bores deviating from the circular shape, is somewhat more complex to manufacture, but it offers the possibility of different axially and radially Realize freedom of movement so that, for example, abuse forces acting in the axial direction lead to a significantly earlier engagement of the stop elements in the stop arrangement than the steering forces acting in the radial direction.
- the bending spokes are formed by separately manufactured elements which are each non-positively and / or positively connected to the inner and outer rings, with at least one of the bending spokes has an electrically non-conductive surface.
- the bending spokes can be made of a ceramic material which has the electrically non-conductive surface per se required to apply the transducers in a thick-film or thin-film process, or can also consist of metal, the surface then being treated by an additional coating process or a chemical conversion process ( Oxidation) receives the required electrically non-conductive property.
- Fig. 1 A torsion module according to the invention in a perspective view and in cross section.
- Fig. 2 An enlarged detail from the sectional view of the
- Torsion module from FIG. 1 3 An embodiment of the torsion module according to the invention with separately manufactured bending spokes.
- a torsion module for a torque detection device of a steering system or power steering system comprises a spoke wheel 1 with four flexible spokes 3.1-3.4, which has an inner ring 2 which can be fastened to the steering spindle and which is arranged concentrically to the steering shaft for fastening connect an outer rim 4 provided to a steering wheel, and which are subject to a bend at least in regions when there is a rotation angle offset between the inner 2 and the outer rim 4.
- the inner 2 and the outer rim 4 have bores 3 'and 4' which extend in the axial direction for fastening to the steering spindle or the steering wheel.
- the spoke wheel 1 has rigid spoke sections 5.1 - 5.4, which are made in one piece with the inner ring 2 and extend from this to the vicinity of the inner edge of the outer ring 4, between the ends of the Spoke sections 5.1 - 5.4 and the inner edge of the outer rim 4, a distance is maintained, which can easily be realized as a gap dimension d (see FIG. 2) with common manufacturing methods such as sawing, eroding, milling or punching.
- the spoke sections 5.1 - 5.4 each have bores 5.1 * - 5.4 * extending in the radial direction, which are aligned with the bores 4.1 - 4.4 present in the outer rim 4.
- the holes 4.1 - 4.4 in the outer rim 4 and in the spoke sections 5.1 - 5.4 are circular cylindrical, the diameter of the holes 4.1 - 4.4 in the outer rim larger than the diameter of the holes 5.1 * - 5.4 * in the spoke sections 5.1 - 5.4 is, namely twice the amount by which the two rings 2 and 4 may rotate against each other when torque is applied.
- the holes 5.1 * - 5.4 * are the Spoke portions 5.1 - 5.4 cylindrical pins 6.1 - used 6.4 (in Fig.
- the pins 6.1 - 6.4 can be pressed into the holes 5.1 * - 5.4 * of the spoke sections 5.1 - 5.4, glued, screwed or fastened in any other way.
- a torsion module according to the invention can of course also be realized in such a way that the pins 6.1-6.4 are fastened in the outer ring 4 and with their free ends in the bores 5.1 * - 5.4 * of the spoke sections 5.1-5.4 with corresponding play in protrude radially and axially.
- the torsion module shown in Fig. 3 is basically constructed as that shown in Fig. 1, but the bending spokes 3.1 - 3.4 here consist of separate parts made of metal or a ceramic material and are designed in their geometry so that on the one hand a flawless, in particular non-positive connection with the two rings 2, 4 is possible to others are given a defined deformation of the spokes when subjected to bending stress.
- a measuring transducer 7 Arranged on one of the bending spokes 3.1 on one of its flat sides is a measuring transducer 7 designed as a piezoresistive resistor, which generates an electrical signal when the spoke is subjected to bending stress.
- the transducers 7 can be produced, for example, by thick-film processes such as screen printing or by thin-film processes such as sputtering or vapor deposition. In the same process, other electrical can be produced, for example, by thick-film processes such as screen printing or by thin-film processes such as sputtering or vapor deposition. In the same process, other electrical can be produced, for example, by thick-film processes such as screen printing or by thin-film processes such as sputtering or vapor deposition. In the same process, other electrical can be produced, for example, by thick-film processes such as screen printing or by thin-film processes such as sputtering or vapor deposition. In the same process, other electrical can be produced, for example, by thick-film processes such as screen printing or by thin-film processes such as sputtering or vapor deposition. In the same process, other electrical can be produced, for example, by thick-film processes such as screen printing or by thin-film processes such as sputtering or vapor deposition. In the same process
- Conductor structures and components are applied to the same surface, which serve to forward the electrical signals or already form part of an electronic circuit provided for further processing of these signals. But while the transducer 7 will be installed where the bending spoke 3.1 is subjected to the greatest possible deformation, the opposite is the case for the other components; they should be installed in an area that is subject to the least possible or preferably no deformation. Corresponding areas can be specifically formed by suitable geometric shaping of the bending spoke 3.1. Of course, several measuring transducers 7 can also be attached to the one bending spoke 3.1, for example on each of the opposing surfaces, the output signals of which are linked to one another in the sense of a measuring bridge. To form such a measuring bridge circuit, measuring transducers 7 can also be attached to several of the bending spokes 3.1 - 3.4.
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Torsionsmodul für eine Drehmomenterfassungseinrichtung eines Lenksystems oder Lenkkraftunterstützungssystems, umfassend ein Speichenrad (1) mit einem an der Lenkspindel befestigbaren inneren Kranz (2) und einem über Biegespeichen (3.1-3.4) mit dem inneren Kranz (2) verbundenen und konzentrisch zu diesem angeordneten äusseren Kranz (4). Bei einem solchen Torsionsmodul ist das technische Problem zu lösen, die gegenseitige Bewegung der Kränze (2, 4) begrenzende Anschlagelemente und diesen zugeordnete Anschlaganordnungen bereitzustellen, die mit hoher Präzision aber dennoch einfach und kostengünstig herstellbar sind. Dies gelingt erfindungsgemäss dadurch, dass die Anschlagelemente als stiftartige, zylinderförmige Elemente (6.1-6.4) ausgebildet sind, welche jeweils mit ihrem einen Ende fest mit dem einem Kranz verbunden sind und mit ihrem anderen, freien Ende in eine die jeweils zugeordnete Anschlaganordnung bildende, in dem anderen Kranz oder einem mit diesem fest verbundenen Speichenabschnitt angebrachte zylinderförmige Bohrung (4.1-4.4, 5.1-5.4) hineinragen.
Description
Torsionsmodul für eine Drehmomenterfassungseinrichtung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Torsionsmodul für eine Drehmomenterfassungseinrichtung eines Lenksystems oder Lenkkraftunterstützungs- systems, umfassend ein Speichenrad mit einem an der Lenkspindel befestigbaren inneren Kranz und einem über Biegespeichen mit dem inneren Kranz verbundenen und konzentrisch zu diesem angeordneten äußeren Kranz.
Drehmomenterfassungseinrichtungen der betreffenden Art werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um das auf das Lenkrad ausgeübte Drehmoment zu erfassen, welches als Eingangsgröße für elektrische
Lenkkraftunterstützungssysteme benötigt wird. Zur Drehmomenterfassung wird dabei ein Torsionsmodul benötigt, das einen Drehwinkelversatz zwischen zwei miteinander kooperierenden Bauteilen - Lenkspindel und Lenkrad - bei Anlegen eines Drehmoments gestattet. Als Torsionsmodul für eine Lenkdrehmomenterfassungseinrichtung wird bei der DE 27 34 182 ein Körper eingesetzt, der aus zwei in axialer Richtung voneinander beabstandeten Ringen gebildet ist, die mit mehreren im gleichen Winkelabstand zueinander angeordneten Metallstreifen verbunden sind. Während der obere Ring drehfest mit dem Lenkrad verbunden ist, ist der untere Ring drehfest mit der Lenkspindel verbunden. Bei Anlegen eines Drehmoments am Lenkrad und somit am dem oberen Ring unterliegen die Metallstreifen einer Torsion und sind daher einer Biegung unterworfen. Das Maß der Biegung der Metallstreifen gibt Aufschluß über das anliegende Drehmoment. Zur Erfassung dieser Größe sind an einigen Metallstreifen Dehnungsmeßstreifen angebracht, die an eine Auswerteeinheit angeschlossen sind. Ein Torsionsmodul dieser Art bietet jedoch zum einen keinen Schutz gegen Fehlmessungen durch
Belastungen, die in axialer Richtung auftreten, da auch solche zu einer Biegung der Metallstreifen führen können, zum anderen weist es eine relativ große Bauhöhe in axialer Richtung auf.
Ein dem Oberbegriff des vorliegenden Hauptanspruchs entsprechendes Torsionsmodul, bei dem zwei Elemente konzentrisch zueinander angeordnet sind, ist durch die DE 37 37 696 A1 bekannt geworden. Beim Gegenstand dieses Torsionsmoduls ist ein innenliegender Kranz über als Biegestäbe ausgebildetete Speichen mit einem außenliegenden Kranz verbunden. Wechselweise zu den Biegespeichen sind biegesteife Speichen angeordnet, welche den inneren und den äußeren Kranz jeweils mittels eines in eine Anschlaganordnung eingreifenden Anschlagelements in Eingriff bringen.
Die EP 442 091 A1 offenbart eine Drehmomentmeßeinrichtung, die ebenfalls ein Torsionsmodul gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Hauptanspruchs aufweist. Auch bei diesem Torsionsmodul ist ein innenliegender Kranz über als Biegestäbe ausgebildetete Speichen mit einem außenliegenden Kranz verbunden. Als Überlastschutz für die Biegestäbe sind biegesteife Elemente vorhanden, welche den inneren und den äußeren Kranz jeweils mittels eines in eine Anschlaganordnung eingreifenden Anschlagelements in Eingriff bringen.
Damit die Verformung der Biegespeichen gering und somit elastisch bleibt, muß der bis zur Anlage der Anschlagelemente an den Anschlaganordnungen zurückzulegende Weg relativ klein gehalten werden. Entsprechend schmal sind deshalb die Luftspalte zwischen den korrespondierenden Flächen auszubilden, was bei einer im Verhältnis deutlich größeren Materialstärke in axialer Richtung zeit- und kostenaufwendige Fertigungsverfahren bedingt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Torsionsmodul der genannten Art bereitzustellen, bei dem solche Anschlagelemente und diesen zugeordnete Anschlaganordnungen mit hoher Präzision aber dennoch einfach und kostengünstig herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlagelemente als stiftartige, zylinderförmige Elemente ausgebildet sind, welche jeweils mit ihrem einen Ende in einer radial ausgerichteten Bohrung in einem mit dem inneren Kranz einstückig ausgebildeten biegesteifen Element oder in dem äußeren Kranz befestigt sind, und welche jeweils mit ihrem anderen, freien Ende in eine die jeweils zugeordnete Anschlaganordnung bildende, in dem äußeren Kranz oder in einem mit dem inneren Kranz einstückig ausgebildeten biegesteifen Element vorhandene zylinderförmige Bohrung hineinragen.
Neben der einfachen Herstellbarkeit bietet eine solche Anordnung gleichzeitig auch den Vorteil, nicht nur in radialer sondern auch in axialer Richtung wirksam zu sein und somit auch in dieser Richtung wirksame Kräfte begrenzen zu können, was bei dem Gegenstand nach dem Stand der Technik nicht möglich war.
Eine besonders einfach herzustellende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die stiftartigen, zylinderförmigen Elemente als auch die ihnen zugeordneten Bohrungen mit kreisrunden Querschnitten versehen sind.
Eine weitere Ausführungsform, die von der kreisrunden Form abweichende Querschnitte der stiftartigen, zylinderförmigen Elemente und/oder der Bohrungen aufweist, ist zwar in der Herstellung etwas aufwendiger, bietet jedoch die Möglichkeit in axialer und in radialer Richtung unterschiedliche
Bewegungsspielräume zu realisieren, so daß z.B. in axialer Richtung wirkende Mißbrauchskräfte zu einem deutlich früheren Eingriff der Anschlagelemente in der Anschlaganordnung führen als die in radialer Richtung wirkenden Lenkkräfte.
Eine Ausführungsform bei der der Einsatz kostengünstiger und zuverlässiger Meßwertaufnehmer möglich ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Biegespeichen durch separat hergestellte Elemente gebildet sind, die mit dem inneren und dem äußeren Kranz jeweils kraft- und/oder formschlüssig verbunden sind, wobei zumindest eine der Biegespeichen eine elektrisch nichtleitende Oberfläche aufweist. Die Biegespeichen können dabei aus einem Keramik-Material, welches die zur Aufbringung der Meßwertaufnehmer in einem Dickschicht- oder Dünnschichtprozeß erforderliche elektrisch nichtleitende Oberfläche per se aufweist, oder aber auch aus Metall bestehen, wobei die Oberfläche dann durch einen zusätzlichen Beschichtungsvorgang oder einen chemischen Umwandlungsprozeß (Oxidation) die erforderliche elektrisch nichtleitende Eigenschaft erhält.
Weitere besonders günstige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 : Ein erfindungsgemäßes Torsionsmodul in einer perspektivischen Ansicht sowie im Querschnitt.
Fig. 2: Eine Ausschnittsvergrößerung aus der Schnittdarstellung des
Torsionsmoduls aus Fig. 1
Fig. 3: Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Torsionsmoduls mit separat hergestellten Biegespeichen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt ein Torsionsmodul für eine Drehmoment- erfassungseinrichtung eines Lenksystems oder Lenkkraftunterstützungs- systems ein Speichenrad 1 mit vier Biegespeichen 3.1 - 3.4, die einen an der Lenkspindel befestigbaren inneren Kranz 2 mit einem konzentrisch zu diesem angeordneten, zur Befestigung an einem Lenkrad vorgesehenene äußeren Kranz 4 verbinden, und welche bei einem Drehwinkelversatz zwischen dem inneren 2 und dem äußeren Kranz 4 zumindest bereichsweise einer Biegung unterworfen sind. Der innere 2 sowie der äußere Kranz 4 weisen zur Befestigung an der Lenkspindel bzw. dem Lenkrad in axialer Richtung sich erstreckende Bohrungen 3' bzw. 4' auf. Wechselweise zu den Biegespeichen 3.1 - 3.4 angeordnet weist das Speichenrad 1 biegesteife Speichenabschnitte 5.1 - 5.4 auf, welche einstückig mit dem inneren Kranz 2 ausgeführt sind und sich von diesem bis in die Nähe des inneren Randes des äußeren Kranzes 4 erstrecken, wobei zwischen den Enden der Speichenabschnitte 5.1 - 5.4 und dem inneren Rand des äußeren Kranzes 4 ein Abstand eingehalten ist, der als Spaltmaß d (siehe Fig. 2) mit gängigen Herstellungsmethoden wie Sägen, Erodieren, Fräsen oder auch Stanzen ohne weiteres realisierbar ist. Die Speichenabschnitte 5.1 - 5.4 weisen jeweils sich in radialer Richtung erstreckende Bohrungen 5.1* - 5.4* auf, die mit in dem äußeren Kranz 4 vorhandenen Bohrungen 4.1 - 4.4 fluchtend ausgeführt sind. Die Bohrungen 4.1 - 4.4 in dem äußeren Kranz 4 sowie in den Speichenabschnitten 5.1 - 5.4 sind dabei kreiszylindrisch ausgeführt, wobei der Durchmesser der Bohrungen 4.1 - 4.4 in dem äußeren Kranz größer als der Durchmesser der Bohrungen 5.1* - 5.4* in den Speichenabschnitten 5.1 - 5.4 ist, und zwar um das zweifache des Maßes, um welches sich die beiden Kränze 2 und 4 bei einer Drehmomentbeaufschlagung gegeneinander verdrehen dürfen. Zur Begrenzung der Drehbewegung sind in den Bohrungen 5.1* - 5.4* der
Speichenabschnitte 5.1 - 5.4 zylinderförmige Stifte 6.1 - 6.4 eingesetzt (in Fig. 1 sind nur 6.3 und 6.4 dargestellt), die in die Bohrungen 4.1 - 4.4 des äußeren Kranzes 4 hineinragen und auf ihrer gesamten Länge einen dem ■ Innendurchmesser der Bohrungen 5.1* - 5.4* in den Speichenabschnitten 5.1 - 5.4 entsprechenden Außendurchmesser aufweisen.
Wie insbesondere aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 2 zu sehen, sind zwischen den in die Bohrungen 4.1 - 4.4 in dem äußeren Kranz 4 hineinragenden freien Enden der Stifte 6.1 - 6.4 und den Bohrungen selbst wegen des größeren Durchmessers der Bohrungen Luftspalte vorhanden. Die freien Enden der Stifte 6.1 - 6.4 bilden somit Anschlagelemente, welche mit den Wänden der Bohrungen 4.1 - 4.4 als zugeordnete Anschlaganordnungen zusammenwirken. Die Begrenzung der Bewegung des inneren Kranzes 2 gegenüber dem äußeren Kranz 4 ist dabei sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gegeben.
Die Stifte 6.1 - 6.4 können in den Bohrungen 5.1* - 5.4* der Speichenabschnitte 5.1 - 5.4 eingepreßt, geklebt, geschraubt oder in sonstiger Weise befestigt sein.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein erfindunggemäßes Torsionsmodul selbstverständlich auch so zu realisieren, daß die Stifte 6.1 - 6.4 in dem äußeren Kranz 4 befestigt sind und mit ihren freien Enden in die Bohrungen 5.1* - 5.4* der Speichenabschnitte 5.1 - 5.4 mit entsprechendem Spiel in radialer und axialer Richtung hineinragen.
Das in Fig. 3 dargestellte Torsionsmodul ist prinzipiell so aufgebaut, wie das in Fig. 1 gezeigte, wobei die Biegespeichen 3.1 - 3.4 hier jedoch als separate Teile aus Metall oder einem Keramik-Material bestehen und in ihrer Geometrie so gestaltet sind, daß zum einen eine einwandfreie, insbesondere kraftschlüssige Verbindung mit den beiden Kränzen 2, 4 möglich ist, zum
anderen eine definierte Verformung der Speichen bei einer Biegebeanspruchung gegeben ist. Auf einer der Biegespeichen 3.1 ist auf einer ihrer Flachseiten ein als piezoresistiver Widerstand ausgeführter Meßwertaufnehmer 7 angeordnet, der bei einer Biegebeanspruchung der Speiche ein elektrisches Signal generiert. Da die Biegespeichen 3.1 - 3.4 in einem von der Herstellung insbesondere der Kränze 2, 4 unabhängigen Produktionsverfahren als separate Teile hergestellt werden, können die Meßwertaufnehmer 7 z.B. durch Dickschichtverfahren wie z.B. Siebdruck oder durch Dünnschichtverfahren wie Sputtern oder Aufdampfen hergestellt werden. In dem gleichen Prozeß können auch weitere elektrische
Leiterstrukturen und Bauteile auf der gleichen Oberfläche aufgebracht werden, die zur Weiterleitung der elektrischen Signale dienen oder bereits einen Teil einer zur Weiterverarbeitung dieser Signale vorgesehenen elektronischen Schaltung bilden. Während aber der Meßwertaufnehmer 7 dort angebracht sein wird, wo die Biegespeiche 3.1 einer möglichst großen Verformung unterworfen ist, ist für die übrigen Bauelemente gerade das Gegenteil der Fall; sie sollten in einem Bereich angebracht sein, der einer möglichst geringen oder am besten gar keiner Verformung ausgesetzt ist. Entsprechende Bereiche können durch geeignete geometrische Formgebung der Biegespeiche 3.1 gezielt ausgebildet werden. Selbstverständlich können auf der einen Biegespeiche 3.1 auch mehrere Meßwertaufnehmer 7 - beispielsweise auf jeder der einander gegenüberliegenden Oberflächen einer - angebracht sein, deren Ausgangssignale im Sinne einer Meßbrücke miteinander verknüpft werden. Zur Bildung einer solchen Meßbrückenschaltung können auch auf mehreren der Biegespeichen 3.1 - 3.4 Meßwertaufnehmer 7 angebracht sein.
Claims
1. Torsionsmodul für eine Drehmomenterfassungseinrichtung eines Lenksystems oder Lenkkraftunterstützungssystems, umfassend ein Speichenrad (1 ) mit einem an der Lenkspindel befestigbaren inneren
Kranz (2) und einem über Biegespeichen (3.1 - 3.4) mit dem inneren Kranz (2) verbundenen und konzentrisch zu diesem angeordneten äußeren Kranz (4), welche Biegespeichen (3.1 - 3.4) bei einem Drehwinkelversatz zwischen dem inneren (2) und dem äußeren Kranz (4) zumindest bereichsweise einer Biegung unterworfen sind, und wobei wechselweise zu den Biegespeichen (3.1 - 3.4) biegesteife Elemente angeordnet sind, welche den inneren (2) und den äußeren Kranz (4) jeweils mittels eines in eine Anschlaganordnung eingreifenden Anschlagelements in Eingriff bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente als stiftartige, zylinderförmige Elemente (6.1 - 6.4) ausgebildet sind, welche jeweils mit ihrem einen Ende in einer radial ausgerichteten Bohrung (5.1* - 5.4*, 4.1 - 4.4 ) in einem mit dem inneren Kranz (2) einstückig ausgebildeten biegesteifen Element (5.1 - 5.4) oder in dem äußeren Kranz (4) befestigt sind, und welche jeweils mit ihrem anderen, freien Ende in eine die jeweils zugeordnete Anschlaganordnung bildende, in dem äußeren Kranz (4) oder in einem mit dem inneren Kranz (2) einstückig ausgebildeten biegesteifen Element (5.1 - 5.4) vorhandene zylinderförmige Bohrung (4.1 - 4.4, 5.1* - 5.4*) hineinragen.
2. Torsionsmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die die Anschlagelemente bildenden, stiftartigen, zylinderförmigen Elemente (6.1 - 6.4) auf Abschnitten ihrer Länge zumindest zwei unterschiedliche Querschnittsformen und/oder -abmessungen aufweisen.
3. Torsionsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anschlagelemente bildenden, stiftartigen, zylinderförmigen Elemente (6.1 - 6.4) zumindest auf Abschnitten ihrer Länge einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
4. Torsionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anschlagelemente bildenden, stiftartigen, zylinderförmigen Elemente (6.1 - 6.4) zumindest auf Abschnitten ihrer Länge einen ovalen Querschnitt aufweisen.
5. Torsionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaganordnung bildenden, zylinderförmigen Bohrungen (4.1 - 4.4) jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
6. Torsionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaganordnung bildenden, zylinderförmigen Bohrungen (4.1 - 4.4) jeweils einen von der kreisrunden Form abweichenden, in umfänglicher und in axialer Richtung unterschiedliche Abmessungen aufweisenden Querschnitt haben.
7. Torsionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einer Biegespeiche (3.1 ) ein druck- oder dehnungsempfindlicher, elektrische Ausgangssignale generierender Meßwertaufnehmer 7 an einem solchen Bereich der Biegespeiche (3.1) unmittelbar angebracht ist, der bei einem Drehwinkelversatz zwischen dem inneren (2) und dem äußeren Kranz (4) einer Biegung unterworfen ist.
8. Torsionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegespeichen (3.1 - 3.4) durch separat hergestellte Elemente gebildet sind, die mit dem inneren (2) und dem äußeren Kranz (4) jeweils kraft- und/oder formschlüssig verbunden sind, wobei zumindest eine der Biegespeichen (3.1) eine elektrisch nichtleitende Oberfläche aufweist.
9. Torsionsmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Biegespeiche (3.1 ) mit einer elektrisch nichtleitenden Oberfläche aus einem Keramik-Material besteht.
10. Torsionsmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Biegespeiche (3.1 ) mit einer elektrisch nichtleitenden Oberfläche aus einem Metall mit einer oberflächlichen Isolationsschicht besteht.
11. Torsionsmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Biegespeiche (3.1) mit einer elektrisch nichtleitenden Oberfläche auf dieser Oberfläche einen druck- oder dehnungsempfindlichen, elektrische Ausgangssignale generierenden Meßwertaufnehmer (7) an einem solchen Bereich der Biegespeiche (3.1 ) aufweist, der bei einem Drehwinkelversatz zwischen dem inneren (2) und dem äußeren Kranz (4) einer Biegung unterworfen ist.
12. Torsionsmodul nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer (7) ein im Dickschichtverfahren hergestellter piezoresistiver Widerstand ist.
13. Torsionsmodul nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer (7) ein im Dünnschichtverfahren hergestellter piezoresistiver Widerstand ist.
14. Torsionsmodul nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Biegespeiche (3.1) mit einer elektrisch nichtleitenden Oberfläche auf dieser Oberfläche elektrische Leiterstrukturen und/oder Bauelemente aufweist, die zur Weiterleitung und/oder Verarbeitung der Signale des Meßwertaufnehmers (7) vorgesehen sind.
15. Torsionsmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die elektrischen Bauelemente an einem solchen Bereich der Biegespeiche (3.1) angeordnet sind, der bei einem Drehwinkelversatz zwischen dem inneren (2) und dem äußeren Kranz (4) einer geringen
Biegung unterworfen ist.
Applications Claiming Priority (4)
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| DE2001144054 DE10144054A1 (de) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | Torsionsmodul für eine Drehmomenterfassungseinrichtung |
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