WO2017008799A1 - Vorrichtung mit integrierter drehmomentmessung für ein fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung mit integrierter drehmomentmessung für ein fahrzeug Download PDF

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WO2017008799A1
WO2017008799A1 PCT/DE2016/200307 DE2016200307W WO2017008799A1 WO 2017008799 A1 WO2017008799 A1 WO 2017008799A1 DE 2016200307 W DE2016200307 W DE 2016200307W WO 2017008799 A1 WO2017008799 A1 WO 2017008799A1
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torque sensor
torque
transmission
coupling device
hub
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PCT/DE2016/200307
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French (fr)
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Eduard Beresch
Christian Lehmann
Armin Gerner
Bernd Wittmann
Rocco Vecchia
Sebastien Morel
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/18—Sensors; Details or arrangements thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/304—Signal inputs from the clutch
    • F16D2500/3041—Signal inputs from the clutch from the input shaft
    • F16D2500/30412—Torque of the input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2500/304—Signal inputs from the clutch
    • F16D2500/3042—Signal inputs from the clutch from the output shaft
    • F16D2500/30421—Torque of the output shaft

Definitions

  • the invention relates to a device with an integrated torque measurement for a vehicle.
  • the object is achieved in particular by a device for a vehicle, wherein the device is designed as a coupling device, a Torsionsdämpfervoriques or a combination of coupling device and Torsionsdämpfervorides, characterized in that
  • a non-contact torque sensor is provided in the apparatus to determine a transmission-side torque.
  • the object is achieved according to the invention in particular by a drive train having the device.
  • a transmission-side torque can be measured very accurately directly. This feature allows more efficient engine operating points to be used.
  • the torque sensor can be integrated as a compact unit in a simple manner in the device. In this case, the torque can be directly converted with the engine speed in engine power.
  • the power of the drive can be determined and can be displayed.
  • the drive train can preferably be used or used in motor vehicles, construction machines and, primarily, tractors and agricultural machines, but also in stationary arrangements with internal combustion engines.
  • the coupling device preferably has a counter-pressure plate designed as a flywheel, a pressure plate subassembly and a clutch disc.
  • the pressure plate subassembly When the coupling device is closed, the pressure plate subassembly preferably transmits an engine torque via the clutch disc to the transmission input shaft.
  • the pressure plate assembly Firmly bolted to the flywheel, the pressure plate assembly consists essentially of a metal housing, a pressure plate and a plate spring with integrated operating levers.
  • this spring presses the axially displaceable pressure plate in the engaged state against the clutch disc and the flywheel.
  • Their force characteristics determine the necessary actuating forces for opening the clutch. Vibration, pressure and frictional heat - the clutch is one of the most stressed elements in the powertrain of a vehicle. The spring still has to work reliably, even if, due to the system-related wear of the clutch lining, force / travel conditions change for each vehicle.
  • the torsion damper device preferably has a torsion damper.
  • the torsion damper consists of a spring set, which allows a limited rotation between the crankshaft and the transmission input shaft through the guided in windows coil springs, and a friction device.
  • the characteristic curve can be adapted well to the individual needs of the respective application.
  • the vibration isolation can be optimally matched to the vehicle and ignition-related rotational irregularities can be reduced.
  • the integration of the torsion damper to the respective installation spaces is achieved by a simple adaptation of the outer Anschraub Schemes as well as the selection of the appropriate profile toothing suitable for the drive shaft.
  • a combination of coupling device and Torsionsdämpfervor- direction is designed as a coupling device with a torsion damper.
  • the device has a hub and the torque sensor is associated with a cylindrically shaped and force-transmitting part of the hub.
  • the device has a drive-side shaft and the torque sensor is assigned to the transmission-side shaft.
  • the transmission-side shaft is part of the device.
  • the coupling device has a clutch disc and the torque sensor is associated with the clutch disc.
  • the coupling device has a hub and the Drehmonnentsensor is associated with a disc-shaped part of a flange of the hub. In this way, another alternative possibility is provided to provide or place the torque sensor at a different location or position in the clutch device to determine a transmission-side torque.
  • the torsion damper device has an engine-side damper disk and the torque sensor is associated with the engine-side damper disk.
  • the torsion damper device has a transmission-side damper disc and the torque sensor is associated with the transmission-side damper disc.
  • the torque sensor is based on the principle of magnetostriction.
  • Magnetostriction is the deformation of magnetic, preferably ferromagnetic substances, to understand as a result of an applied magnetic field.
  • an Invar alloy is provided. This gives a possibility of volume magnetostriction, in which the volume is variable, wherein the volume magnetostriction is preferably substantially smaller than the Joule magnetostriction.
  • each ferromagnetic material such as an iron core, can be excited to mechanical vibrations.
  • the components associated with the torque sensor have magnetic, in particular ferromagnetic, regions in order to generate a magnetic field.
  • the magnetostriction is inverse. More preferably, the torque sensor is a magnetoelastic sensor, rather than the inverse magnetostriction, i. the change of the magnetization by mechanical stresses, for example, for the measurement of tensile and compressive force and / or torsion uses.
  • FIG. 1 shows a schematic section through a coupling device according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic section through a torsion damper device according to the invention
  • FIG. 3 shows a further schematic section through a coupling device according to the invention
  • FIG. 6 shows an alternative schematic section through a torsion damper device according to the invention
  • Fig. 7 shows a further alternative schematic section through a coupling device according to the invention.
  • FIG. 8 shows a further alternative schematic section through a torsion damper device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic section through a coupling device according to the invention.
  • the device 1 is designed as a coupling device 2.
  • the coupling device 2 has a pressure plate assembly 3 and a counter-pressure plate, which is designed as a flywheel 4.
  • a clutch cover 3 of the pressure plate assembly 2 is connected to the flywheel 4.
  • the flywheel 4 and the pressure plate assembly 3 are arranged in a radial direction R.
  • the pressure plate assembly 3 has, in addition to the clutch cover 15, an at least partially disposed within the clutch cover 15, in the axial direction A of the pressure plate assembly 3 limited displaceable pressure plate 17.
  • the pressure plate 17 is used for the frictional clamping of a clutch disc 5 between the pressure plate 17 and the flywheel 4.
  • the pressure plate assembly 3 at least one lever element 16.
  • the lever member 16 is tiltably mounted on the clutch cover 15 by means of a pivot bearing.
  • the lever member 16 is formed as a plate spring.
  • the coupling device 2 further comprises a hub 8 made of magnetic, preferably ferromagnetic material and a non-contact torque sensor 20.
  • the torque sensor 20 is associated with a cylindrically shaped and force-transmitting part 9 of the hub 8.
  • the torque sensor 20 operates on the principle of magnetostriction.
  • a torque of the transmission input shaft 13 can be determined in a simple manner.
  • FIG. 2 shows a schematic section through a torsion damper device according to the invention.
  • the device 1 is designed as a torsion damping device 6.
  • the torsion damper device 6 has a pressure plate subassembly 3, a torsion damper 7 and a counterpressure plate, which is designed as a flywheel 4.
  • a clutch cover 3 of the pressure plate assembly 2 is connected to the flywheel 4.
  • the flywheel 4 and the pressure plate assembly 3 with the flywheel 4 are arranged in a radial direction R.
  • the torsion damper 7 consists of a spring set 18, which allows a limited rotation between the crankshaft 14 and transmission input shaft 13 through the guided in windows coil springs, and a friction device 19.
  • a spring set 18 which allows a limited rotation between the crankshaft 14 and transmission input shaft 13 through the guided in windows coil springs, and a friction device 19.
  • the torsion damper device 6 has a hub 8 of magnetic, preferably ferromagnetic material and a non-contact torque sensor 20.
  • the torque sensor 20 is a cylindrically shaped th and force-transmitting part 9 of the hub 8 assigned.
  • the torque sensor 20 operates on the principle of magnetostriction.
  • a torque of the transmission input shaft 13 can be determined in a simple manner.
  • FIGS. 3 to 8 show further alternative possibilities for providing or arranging the torque sensor at different locations or positions in the coupling device or the torsion damper device.
  • the transmission-side torque is determined directly with the torque meter shown in FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 3 shows a further schematic section through a coupling device according to the invention.
  • the structure of the coupling device 2 of FIG. 3 corresponds to that of FIG. 1, wherein the torque sensor 20 is arranged differently in the coupling device 2.
  • the coupling device 2 has the clutch disk 5.
  • the clutch disc 5 is made of magnetic, preferably ferromagnetic material.
  • the torque sensor 20 is associated with the clutch disk 5 in order to determine the torque of the transmission input shaft 13.
  • FIG. 4 shows a further schematic section through a torsion damper device according to the invention.
  • the structure of the torsion damper device 6 of FIG. 4 corresponds to that of FIG. 2, wherein the torque sensor 20 is arranged differently in the torsion damper device 6.
  • the torsion damper device 6 has a motor-side damper disc 1 1.
  • the motor-side damper disc 1 1 is made of magnetic, preferably ferromagnetic material.
  • the torque sensor 20 is the engine-side damper disc 1 1 assigned to determine the torque of the transmission input shaft 13.
  • Fig. 5 shows an alternative schematic section through a coupling device according to the invention.
  • the structure of the coupling device 2 of FIG. 5 corresponds to that of FIG. 1, wherein the Drehmonnentsensor 20 is arranged differently in the coupling device 2.
  • the coupling device 2 has the hub 8.
  • the hub 8 is made of magnetic, preferably ferromagnetic material.
  • the torque sensor 20 is associated with a disc-shaped part of a flange 10 of the hub 8 to determine the torque of the transmission input shaft 13.
  • Fig. 6 shows an alternative schematic section through a torsion damper device according to the invention.
  • the structure of the torsion damper device 6 of FIG. 6 corresponds to that of FIG. 2, wherein the torque sensor 20 is arranged differently in the torsion damper device 6.
  • the torsion damper device 6 has a transmission-side damper disk 12.
  • the transmission-side damper disc 12 is made of magnetic, preferably ferromagnetic material.
  • the torque sensor 20 is the transmission-side damper disc 1 1 assigned to determine the torque of the transmission input shaft 13.
  • Fig. 7 shows a further alternative schematic section through a coupling device according to the invention.
  • the structure of the coupling device 2 of FIG. 7 corresponds to that of FIG. 1, wherein the torque sensor 20 is again arranged differently in the coupling device 2.
  • the coupling device 2 has the transmission input shaft 13.
  • the transmission input shaft 13 is made of magnetic, preferably ferromagnetic material.
  • the torque sensor 20 is associated with the transmission input shaft 13 to determine the torque of the transmission input shaft 13.
  • FIG. 8 shows a further alternative schematic section through a torsion damper device according to the invention.
  • the structure of the torsion damper device 6 of FIG. 8 corresponds to that of FIG. 2, wherein the torque sensor 20 is again arranged differently in the torsion damper device 6.
  • the torsion damper device 6 has the transmission input shaft 13.
  • the transmission input shaft 13 is made of magnetic, preferably ferromagnetic material.
  • the torque sensor 20 is associated with the transmission input shaft 13 to determine the torque of the transmission input shaft 13.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) für ein Fahrzeug, wobei die Vorrichtung (1) als eine Kupplungsvorrichtung (2), eine Torsionsdämpfervorrichtung (6) oder eine Kombination aus beiden Vorrichtungen (2, 6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein berührungslos arbeitender Drehmomentsensor (20) in der Vorrichtung (2, 6) vorgesehen ist, um ein getriebeseitiges Drehmoment (1) zu bestimmen.

Description

Vorrichtung mit integrierter Drehmomentmessunq für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer integrierten Drehmomentmessung für ein Fahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Systeme bekannt, die durch Bestimmung eines Weges oder der Messung von Verdrehungen einer Getriebeeingangswelle einen Rückschluss auf ein auftretendes Motordrehmoment erlauben. Die bekannten Systeme weisen einen komplexen Aufbau auf, der viel Bauraum beansprucht. Ferner sind die Systeme mit hohen Herstellungs- und Wartungskosten verbunden.
Es besteht somit die technische Aufgabe eine Messung eines auftretenden Motordrehmoments eines Fahrzeuges zu ermöglichen und dabei die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch eine Vorrichtung für ein Fahrzeug, wobei die Vorrichtung als eine Kupplungsvorrichtung, eine Torsionsdämpfervorrichtung oder eine Kombination aus Kupplungsvorrichtung und Torsionsdämpfervorrichtung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
ein berührungslos arbeitender Drehmomentsensor in der Vorrichtung vorgesehen ist, um ein getriebeseitiges Drehmoment zu bestimmen.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch einen Antriebsstrang aufweisend die Vorrichtung.
Durch Integration eines berührungslosen Drehmomentsensors in die Vorrichtung kann ein getriebeseitiges Drehmoment direkt sehr genau gemessen. Durch diese Funktion können effizientere Betriebspunkte des Motors genutzt werden. Ferner lässt sich der Drehmomentsensor als kompakte Einheit auf einfache Weise in die Vorrichtung integ- rieren. Dabei ist das Drehmoment unmittelbar mit der Motordrehzahl auch in Motorleistung umrechenbar.
Weiterhin kann über die vorherrschende Messung, aktiv Einfluss auf die Schaltstrategie des nachfolgenden Schaltgetriebes genommen werden. Ferner können Informati- onen über die eingehende Leistung in den Antriebsstrang gegeben und bietet Schutz vor Überbelastung an. Auch kann mit dem Drehmomentsensor illegales Chiptuning sofort ermittelt, mitgeschrieben und im Gewährleistungsfalle ausgewertet werden. Bevorzugt ist neben dem Drehmoment mit der Drehzahl die Leistung des Antriebes ermittelbar und kann angezeigt werden.
Bevorzugt ist der Antriebsstrang in Kraftfahrzeugen, Baumaschinen und vorrangig Traktoren und Landmaschinen, aber auch in stationären Anordnungen mit Verbrennungsmotoren einsetzbar oder verwendbar.
Bevorzugt weist die Kupplungsvorrichtung eine als Schwungscheibe ausgebildete Gegendruckplatte, eine Druckplattenbaugruppe und eine Kupplungsscheibe auf. Bevorzugt überträgt bei geschlossener Kupplungsvorrichtung die Druckplattenbaugruppe ein Motormoment über die Kupplungsscheibe auf die Getriebeeingangswelle. Fest mit der Schwungscheibe verschraubt, besteht die Druckplattenbaugruppe im Wesentlichen aus einem Metallgehäuse, einer Anpressplatte und einer Tellerfeder mit integrierten Betätigungshebeln. Vorzugsweise presst diese Feder die axial verschiebbare Anpressplatte im eingekuppelten Zustand gegen die Kupplungsscheibe und der Schwungscheibe. Ihre Kraftcharakteristik bestimmt die zum Öffnen der Kupplung not- wendigen Betätigungskräfte. Vibrationen, Druck und Reibungshitze - die Kupplung ist eines der am stärksten beanspruchten Elemente im Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Die Feder muss noch zuverlässig arbeiten, selbst wenn sich bei jedem Fahrzeug durch den systembedingten Verschleiß des Kupplungsbelages Kraft-/Wegverhältnisse ändern.
Vorzugsweise weist die Torsionsdämpfervorrichtung einen Torsionsdämpfer auf. Bevorzugt besteht der Torsionsdämpfer aus einem Federsatz, der durch die in Fenstern geführten Schraubenfedern eine begrenzte Verdrehung zwischen Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle zulässt, sowie einer Reibeinrichtung. Durch die Auswahl der entsprechenden Torsionsdämpfergröße sowie des Federsatzes kann die Kennlinie gut an die individuellen Bedürfnisse der jeweiligen Anwendung angepasst werden. Somit kann die Schwingungsentkopplung optimal auf das Fahrzeug abgestimmt und zündungsbedingte Drehungleichförmigkeiten reduziert werden. Die Integration des Torsionsdämpfers an die jeweiligen Bauräume erfolgt durch eine einfache Anpassung des äußeren Anschraubbereichs sowie die Auswahl der entsprechenden Profilverzahnung passend zur Antriebswelle.
Bevorzugt ist eine Kombination von Kupplungsvorrichtung und Torsionsdämpfervor- richtung als eine Kupplungsvorrichtung mit einem Torsionsdämpfer ausgebildet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Nabe auf und der Drehmomentsensor ist einem zylindrisch ausgebildeten und kraftübertragenden Teil der Nabe zugeordnet.
Auf diese Weise wird eine Möglichkeit geschaffen, den Drehmomentsensor an einer Stelle oder Position in der Vorrichtung vorzusehen oder anzuordnen, um ein getriebe- seitiges Drehmoment zu bestimmen. Bevorzugt wird unter„zugeordnet ist"„angordnet ist",„in Kontakt gebracht ist", oder„in Verbindung steht" verstanden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Vorrichtung eine ge- triebeseitige Welle auf und der Drehmomentsensor ist der getriebeseitigen Welle zu- geordnet.
Auf diese Weise wird eine alternative Möglichkeit geschaffen, den Drehmomentsensor an einer anderen Stelle oder Position in der Vorrichtung vorzusehen oder anzuordnen, um ein getriebeseitiges Drehmoment zu bestimmen. Bevorzugt ist die getriebeseitige Welle ein Teil der Vorrichtung.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Kupplungsvorrichtung eine Kupplungsscheibe auf und der Drehmomentsensor ist der Kupplungsscheibe zugeordnet.
Auf diese Weise wird eine weitere alternative Möglichkeit geschaffen, den Drehmomentsensor an einer anderen Stelle oder Position in der Kupplungsvorrichtung vorzusehen oder anzuordnen, um ein getriebeseitiges Drehmoment zu bestimmen. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Kupplungsvorrichtung eine Nabe auf und der Drehmonnentsensor ist einem scheibenförmig ausgebildeten Teil eines Flansches der Nabe zugeordnet. Auf diese Weise wird eine weitere alternative Möglichkeit geschaffen, den Drehmomentsensor an einer anderen Stelle oder Position in der Kupplungsvorrichtung vorzusehen oder anzuordnen, um ein getriebeseitiges Drehmoment zu bestimmen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Torsionsdämpfervor- richtung eine motorseitige Dämpferscheibe auf und der Drehmomentsensor ist der motorseitigen Dämpferscheibe zugeordnet.
Auf diese Weise wird eine weitere alternative Möglichkeit geschaffen, den Drehmomentsensor an einer anderen Stelle oder Position in der Torsionsdämpfervorrichtung vorzusehen oder anzuordnen, um ein getriebeseitiges Drehmoment zu bestimmen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die Torsionsdämpfervorrichtung eine getriebeseitige Dämpferscheibe auf und der Drehmomentsensor ist der getriebeseitigen Dämpferscheibe zugeordnet.
Auf diese Weise wird eine weitere alternative Möglichkeit geschaffen, den Drehmomentsensor an einer anderen Stelle oder Position in der Torsionsdämpfervorrichtung vorzusehen oder anzuordnen, um ein getriebeseitiges Drehmoment zu bestimmen. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform basiert der Drehmomentsensor auf dem Prinzip der Magnetostriktion.
Damit ist ein getriebeseitiges Drehmoment auf einfache Weise bestimmbar. Unter Magnetostriktion ist die Deformation magnetischer, vorzugsweise ferromagneti- scher Stoffe, infolge eines angelegten magnetischen Feldes zu verstehen. Dabei erfährt ein Körper bei konstantem Volumen eine elastische Längenänderung (= Joule- Magnetostriktion). Bevorzugt ist eine Invar-Legierung vorgesehen. Damit ist eine Möglichkeit der Volumen-Magnetostriktion gegeben, bei der das Volumen veränderlich ist, wobei die Volumen-Magnetostriktion vorzugsweise wesentlich kleiner ist als die Joule- Magnetostriktion.
Legt man an ein magnetisches, vorzugsweise ferromagnetisches Material, ein äuße- res magnetisches Feld an, so richten sich die Weiss'schen Bezirke gleich aus. Durch das Drehen der Dipole ändert sich die Länge eines Stabes im Bereich von ca. 10 bis 30 μιτι/ηη und bei hochmagnetostriktiven Werkstoffen bis 2 mm/m. Durch ein magnetisches Wechselfeld ist jeder ferromagnetische Stoff, beispielsweise ein Eisenkern, zu mechanischen Schwingungen anregbar.
Vorzugsweise weisen die dem Drehmomentsensor zugeordneten Komponenten magnetische, insbesondere ferromagnetische Bereiche auf, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Bevorzugt sind die Nabe, die scheibenförmige Elemente und/oder die Getriebeeingangswelle aus magnetischem, vorzugsweise ferromagnetischem Material. Beson- ders bevorzugt lässt sich mittels des Drehmomentsensors aus dem Magnetfeld ein getriebeseitiges Drehmoment bestimmen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Magnetostriktion invers. Besonders bevorzugt ist der Drehmomentsensor ein magnetoelastischer Sensor, wel- eher die inverse Magnetostriktion, d.h. die Änderung der Magnetisierung durch mechanische Spannungen, beispielsweise für die Messung von Zug- und Druckkraft und/oder Torsion nutzt.
Die Erfindung wird nun beispielhaft durch Figuren veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsdämpfervorrichtung,
Fig. 3 einen weiteren schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung,
Fig. 4 einen weiteren schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsdämpfervorrichtung, Fig. 5 einen alternativen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung,
Fig. 6 einen alternativen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsdämpfervorrichtung,
Fig. 7 einen weiteren alternativen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung und
Fig. 8 einen weiteren alternativen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsdämpfervorrichtung. Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung.
Die Vorrichtung 1 ist als eine Kupplungsvorrichtung 2 ausgebildet. Die Kupplungsvorrichtung 2 weist eine Druckplattenbaugruppe 3 und eine Gegendruckplatte auf, die als Schwungscheibe 4 ausgebildet ist. Ein Kupplungsdeckel 3 der Druckplattenbaugruppe 2 ist mit der Schwungscheibe 4 verbunden. Die Schwungscheibe 4 und die Druckplattenbaugruppe 3 sind in einer radialen Richtung R angeordnet.
Die Druckplattenbaugruppe 3 weist neben dem Kupplungsdeckel 15, eine zumindest teilweise innerhalb des Kupplungsdeckels 15 angeordnete, in axialer Richtung A der Druckplattenbaugruppe 3 begrenzt verlagerbare Anpressplatte 17 auf. Die Anpressplatte 17 dient zur reibschlüssigen Klemmung einer Kupplungsscheibe 5 zwischen der Anpressplatte 17 und der Schwungscheibe 4. Ferner weist die Druckplattenbaugruppe 3 zumindest ein Hebelelement 16 auf. Das Hebelelement 16 ist mittels einer Schwenklagerung verkippbar am Kupplungsdeckel 15 gelagert. Vorzugsweise ist das Hebelelement 16 ist als eine Tellerfeder ausgebildet. Bei geschlossener Kupplungsvorrichtung 2 überträgt die Druckplattenbaugruppe 3 ein Motormoment von der Kurbelwelle 14 über die Kupplungsscheibe 5 auf die Getriebeeingangswelle 13. Das Hebelelement 16 presst die axial verschiebbare Anpressplatte 17 im eingekuppelten Zustand gegen die Kupplungsscheibe 5 und das Schwungscheibe 4. Die Kupplungsvorrichtung 2 weist ferner eine Nabe 8 aus magnetischem, vorzugsweise ferromagnetischem Material und einen berührungslos arbeitenden Drehmomentsensors 20 auf. Der Drehmomentsensor 20 ist einem zylindrisch ausgebildeten und kraftübertragenden Teil 9 der Nabe 8 zugeordnet. Der Drehmomentsensor 20 funktioniert nach dem Prinzip der Magnetostriktion.
Durch das Vorsehen des berührungslos arbeitenden Drehmomentsensors 20 lässt sich ein Drehmoment der Getriebeeingangswelle 13 auf einfache Weise bestimmen.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsdämpfervorrichtung.
Die Vorrichtung 1 ist als eine Torsionsdämpfervorrichtung 6 ausgebildet. Die Torsi- onsdämpfervorrichtung 6 weist eine Druckplattenbaugruppe 3 einen Torsionsdämpfer 7 und eine Gegendruckplatte auf, die als Schwungscheibe 4 ausgebildet ist. Ein Kupplungsdeckel 3 der Druckplattenbaugruppe 2 ist mit der Schwungscheibe 4 verbunden. Die Schwungscheibe 4 und die Druckplattenbaugruppe 3 mit der Schwungscheibe 4 sind in einer radialen Richtung R angeordnet.
Der Torsionsdämpfer 7 besteht aus einem Federsatz 18, der durch die in Fenstern geführten Schraubenfedern eine begrenzte Verdrehung zwischen Kurbelwelle 14 und Getriebeeingangswelle 13 zulässt, sowie einer Reibeinrichtung 19. Durch die Auswahl der entsprechenden Größe des Torsionsdämpfers 7 sowie des Federsatzes 18 kann die Kennlinie gut an die individuellen Bedürfnisse der jeweiligen Anwendung ange- passt werden. Somit kann die Schwingungsentkopplung optimal auf dein Fahrzeug abgestimmt und zündungsbedingte Drehungleichförmigkeiten reduziert werden. Die Integration des Torsionsdämpfers 7 an die jeweiligen Bauräume erfolgt durch eine einfache Anpassung des äußeren Anschraubbereichs sowie die Auswahl der entspre- chenden Profilverzahnung passend zur Antriebswelle.
Ferner weist die Torsionsdämpfervorrichtung 6 eine Nabe 8 aus magnetischem, vorzugsweise ferromagnetischem Material und einen berührungslos arbeitenden Drehmomentsensors 20 auf. Der Drehmomentsensor 20 ist einem zylindrisch ausgebilde- ten und kraftübertragenden Teil 9 der Nabe 8 zugeordnet. Der Drehmonnentsensor 20 funktioniert nach dem Prinzip der Magnetostriktion.
Durch das Vorsehen des berührungslos arbeitenden Drehmomentsensors 20 lässt sich ein Drehmoment der Getriebeeingangswelle 13 auf einfache Weise bestimmen.
In den Fig. 3 bis 8 werden weitere alternative Möglichkeiten aufgezeigt, den Drehmomentsensor an unterschiedlichen Stellen oder Positionen in der Kupplungsvorrichtung oder der Torsionsdämpfervorrichtung vorzusehen oder anzuordnen. Dabei wird das getriebeseitige Drehmoment mit dem unter Fig. 1 und 2 gezeigten Drehmomentmesser direkt bestimmt.
Fig. 3 zeigt einen weiteren schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung.
Der Aufbau der Kupplungsvorrichtung 2 aus Fig. 3 entspricht dem der Fig. 1 , wobei der Drehmomentsensor 20 anders in der Kupplungsvorrichtung 2 angeordnet ist. Die Kupplungsvorrichtung 2 weist die Kupplungsscheibe 5 auf. Die Kupplungsscheibe 5 ist aus magnetischem, vorzugsweise ferromagnetischem Material. Der Drehmomentsen- sor 20 ist der Kupplungsscheibe 5 zugeordnet, um das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 13 zu bestimmen.
Fig. 4 zeigt einen weiteren schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsdämpfervorrichtung.
Der Aufbau der Torsionsdämpfervorrichtung 6 aus Fig. 4 entspricht dem der Fig. 2, wobei der Drehmomentsensor 20 anders in der Torsionsdämpfervorrichtung 6 angeordnet ist. Die Torsionsdämpfervorrichtung 6 weist eine motorseitige Dämpferscheibe 1 1 auf. Die motorseitige Dämpferscheibe 1 1 ist aus magnetischem, vorzugsweise fer- romagnetischem Material. Der Drehmomentsensor 20 ist der motorseitigen Dämpferscheibe 1 1 zugeordnet, um das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 13 zu bestimmen. Fig. 5 zeigt einen alternativen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung.
Der Aufbau der Kupplungsvorrichtung 2 aus Fig. 5 entspricht dem der Fig. 1 , wobei der Drehmonnentsensor 20 anders in der Kupplungsvorrichtung 2 angeordnet ist. Die Kupplungsvorrichtung 2 weist die Nabe 8 auf. Die Nabe 8 ist aus magnetischem, vorzugsweise ferromagnetischem Material. Der Drehmomentsensor 20 ist einem scheibenförmig ausgebildeten Teil eines Flansches 10 der Nabe 8 zugeordnet, um das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 13 zu bestimmen.
Fig. 6 zeigt einen alternativen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsdämpfervorrichtung.
Der Aufbau der Torsionsdämpfervorrichtung 6 aus Fig. 6 entspricht dem der Fig. 2, wobei der Drehmomentsensor 20 anders in der Torsionsdämpfervorrichtung 6 angeordnet ist. Die Torsionsdämpfervorrichtung 6 weist eine getriebeseitige Dämpferscheibe 12 auf. Die getriebeseitige Dämpferscheibe 12 ist aus magnetischem, vorzugsweise ferromagnetischem Material. Der Drehmomentsensor 20 ist der getriebeseitigen Dämpferscheibe 1 1 zugeordnet, um das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 13 zu bestimmen.
Fig. 7 zeigt einen weiteren alternativen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung. Der Aufbau der Kupplungsvorrichtung 2 aus Fig. 7 entspricht dem der Fig. 1 , wobei der Drehmomentsensor 20 wieder anders in der Kupplungsvorrichtung 2 angeordnet ist. Die Kupplungsvorrichtung 2 weist die Getriebeeingangswelle 13 auf. Die Getriebeeingangswelle 13 ist aus magnetischem, vorzugsweise ferromagnetischem Material. Der Drehmomentsensor 20 ist der Getriebeeingangswelle 13 zugeordnet, um das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 13 zu bestimmen.
Fig. 8 zeigt einen weiteren alternativen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Torsionsdämpfervorrichtung. Der Aufbau der Torsionsdämpfervorrichtung 6 aus Fig. 8 entspricht dem der Fig. 2, wobei der Drehmomentsensor 20 wieder anders in der Torsionsdämpfervorrichtung 6 angeordnet ist. Die Torsionsdämpfervorrichtung 6 weist die Getriebeeingangswelle 13 auf. Die Getriebeeingangswelle 13 ist aus magnetischem, vorzugsweise ferromagneti- schem Material. Der Drehmomentsensor 20 ist der Getriebeeingangswelle 13 zugeordnet, um das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 13 zu bestimmen.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Kupplungsvorrichtung
3 Druckplattenbaugruppe
4 Schwungscheibe
5 Kupplungsscheibe
6 Torsionsdämpfervornchtung
7 Torsionsdämpfer
8 Nabe
9 Teil der Nabe
10 Flansch der Nabe
motorseitige Dämpferscheibe
12 getriebeseitige Dämpferscheibe
13 Getriebeeingangswelle
14 Kurbelwelle des Motors
15 Kupplungsdeckel
16 Hebelelement
17 Anpressplatte
18 Feder
19 Reibeinrichtung
20 Drehmomentsensor
A axiale Richtung
R radiale Richtung

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung (1 ) für ein Fahrzeug, wobei die Vorrichtung (1 ) als eine Kupplungsvorrichtung (2), eine Torsionsdämpfervorrichtung (6) oder eine Kombination aus Kupplungsvorrichtung (2) und Torsionsdämpfervorrichtung (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
ein berührungslos arbeitender Drehmomentsensor (20) in der Vorrichtung (2, 6) vorgesehen ist, um ein getriebeseitiges Drehmoment (1 ) zu bestimmen.
2. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Vorrichtung (1 ) eine Nabe (8) aufweist und der Drehmomentsensor (20) einem zylindrisch ausgebildeten und kraftübertragenden Teil (9) der Nabe (8) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Vorrichtung (1 ) eine getriebeseitige Welle (13) aufweist und der Drehmomentsensor (20) der getriebeseitigen Welle (13) zugeordnet ist.
4. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Kupplungsvorrichtung (2) eine Kupplungsscheibe (5) aufweist und der Drehmomentsensor (20) der Kupplungsscheibe (5) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Kupplungsvorrichtung (2) eine Nabe (8) aufweist und der Drehmomentsensor (20) einem scheibenförmig ausgebildeten Teil eines Flansches (10) der Nabe (8) zugeordnet ist.
6. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Torsionsdämpfervorrichtung (6) eine motorseitige Dämpferscheibe (1 1 ) aufweist und der Drehmomentsensor (20) der mo- torseitigen Dämpferscheibe (1 1 ) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Torsionsdämpfervorrichtung (6) eine getriebeseitige Dämpferscheibe (12) aufweist und der Drehmomentsensor (20) der getriebeseitigen Dämpferscheibe (1 1 ) zugeordnet ist.
8. Vornchtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehmomentsensor (20) auf dem Prinzip der Magnetostriktion basiert.
9. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Anspruch 8, wobei die Magnetostriktion invers ist.
10. Antriebsstrang aufweisend eine Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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