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DE102020117009A1 - Arrangement for detecting a torque on a machine element and vehicle with such an arrangement - Google Patents

Arrangement for detecting a torque on a machine element and vehicle with such an arrangement Download PDF

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DE102020117009A1
DE102020117009A1 DE102020117009.2A DE102020117009A DE102020117009A1 DE 102020117009 A1 DE102020117009 A1 DE 102020117009A1 DE 102020117009 A DE102020117009 A DE 102020117009A DE 102020117009 A1 DE102020117009 A1 DE 102020117009A1
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sleeve
machine element
arrangement
decoupling rings
torque
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German (de)
Inventor
Christian Hartmann
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/102Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving magnetostrictive means

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement (01). Die Anordnung umfasst eine auf dem Maschinenelement (01) angeordnete Hülse (03), wobei die Hülse (03) einen magnetisierten Bereich (04) aufweist. Weiterhin umfasst die Anordnung einen der Hülse (03) gegenüberliegend angeordneten Magnetfeldsensor sowie zwei Entkopplungsringe (02). Die beiden Entkopplungsringe (02) bestehen aus einem nicht-magnetischen Material. Die beiden Entkopplungsringe (02) sind jeweils an den Endbereichen der Hülse (03) befestigt. Ebenso sind die Entkopplungsringe (02) am Maschinenelement drehfest befestigt, sodass zwischen dem magnetisierten Bereich (04) der Hülse (03) und dem Maschinenelement (01) ein Spalt (05) ausgebildet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement (01).The present invention relates to an arrangement for detecting a torque on a machine element (01). The arrangement comprises a sleeve (03) arranged on the machine element (01), the sleeve (03) having a magnetized area (04). The arrangement also includes a magnetic field sensor arranged opposite the sleeve (03) and two decoupling rings (02). The two decoupling rings (02) are made of a non-magnetic material. The two decoupling rings (02) are each attached to the end areas of the sleeve (03). Likewise, the decoupling rings (02) are fastened to the machine element in a rotationally fixed manner, so that a gap (05) is formed between the magnetized area (04) of the sleeve (03) and the machine element (01). The invention also relates to a vehicle with an arrangement for detecting a torque on a machine element (01).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement, wobei auf dem Maschinenelement eine Hülse mit magnetisiertem Bereich angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement.The present invention relates to an arrangement for detecting a torque on a machine element, a sleeve with a magnetized area being arranged on the machine element. The invention also relates to a vehicle with such an arrangement for detecting a torque on a machine element.

Es sind Drehmomentmesssysteme für rotierende Maschinenelemente bekannt, welche auf Basis der inversen Magnetostriktion arbeiten. In einigen dieser Drehmomentmesssysteme können als Primärsensor magnetisierte Bauteile, wie eine mechanische Welle, ein Flansch oder eine Hülse auf einer Welle, zur Anwendung kommen. Diese magnetisierten Bauteile benötigen meist ein spezielles Sensormaterial.Torque measuring systems for rotating machine elements are known which work on the basis of inverse magnetostriction. In some of these torque measuring systems, magnetized components, such as a mechanical shaft, a flange or a sleeve on a shaft, can be used as primary sensors. These magnetized components usually require a special sensor material.

Aus der DE 10 2017 127 547 A1 ist eine Drehmomentsensoranordnung mit einer bereichsweise magnetisierten Hülse bekannt. Die Anordnung dient der Ermittlung eines Drehmoments an einem Maschinenelement. Auf dem Maschinenelement ist die Hülse mit einem Magnetisierungsbereich angeordnet, wobei der Magnetisierungsbereich radial beabstandet zum Maschinenelement ist. Der Magnetisierungsbereich der Hülse erstreckt sich zwischen einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich der Hülse. Mittels der Endbereiche ist die Hülse mechanisch fest an dem Maschinenelement angebracht. Weiterhin umfasst die Anordnung einen ersten und einen zweiten Abstandsring, wobei beide Abstandsringe jeweils zwischen einem Endbereich der Hülse und dem Maschinenelement angeordnet und an diesem befestigt sind. Der Hülse gegenüberliegend ist mindestens ein Magnetfeldsensor angeordnet.From the DE 10 2017 127 547 A1 a torque sensor arrangement with a sleeve that is magnetized in some areas is known. The arrangement is used to determine a torque on a machine element. The sleeve with a magnetization area is arranged on the machine element, the magnetization area being radially spaced from the machine element. The magnetization area of the sleeve extends between a first end area and a second end area of the sleeve. The sleeve is mechanically firmly attached to the machine element by means of the end regions. Furthermore, the arrangement comprises a first and a second spacer ring, the two spacer rings each being arranged between an end region of the sleeve and the machine element and being fastened to the latter. At least one magnetic field sensor is arranged opposite the sleeve.

Die DE 10 2017 121 863 A1 beschreibt eine Anordnung zur Messung einer Kraft und/oder eines Momentes an einem Maschinenelement. Die Anordnung umfasst einen Magnetfeldsensor und eine dem Magnetfeldsensor gegenüberliegende Hülse mit einem Magnetisierungsbereich. Die Hülse ist in zwei axial beabstandeten Befestigungsbereichen auf dem Maschinenelement befestigt. Axial zwischen den beiden Befestigungsbereichen ist ein Zwischenbereich ausgebildet, in welchem die Hülse drehbar angeordnet ist.the DE 10 2017 121 863 A1 describes an arrangement for measuring a force and / or a moment on a machine element. The arrangement comprises a magnetic field sensor and a sleeve opposite the magnetic field sensor and having a magnetization area. The sleeve is attached to the machine element in two axially spaced apart attachment areas. An intermediate area, in which the sleeve is rotatably arranged, is formed axially between the two fastening areas.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, eine verbesserte Drehmomentmessanordnung bereitzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Signalqualität aufweist. Weiterhin ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Anordnung bereitzustellen.One object of the present invention, based on the prior art, is to provide an improved torque measuring arrangement which has an improved signal quality compared to the prior art. Another object of the present invention is to provide a vehicle with such an arrangement.

Die genannte Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement gemäß dem beigefügten Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeug mit einer Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9 gelöst.The stated object is achieved by an arrangement for detecting a torque on a machine element according to the attached claim 1 and by a vehicle with an arrangement for detecting a torque on a machine element according to the independent claim 9.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement umfasst eine auf dem Maschinenelement angeordnete Hülse. Maschinenelement und Hülse sind koaxial zueinander angeordnet. Die Hülse weist einen magnetisierten bzw. magnetisierbaren Bereich auf. Weiterhin umfasst die Anordnung einen Magnetfeldsensor, der der Hülse gegenüberliegend angeordnet ist und mit dieser zusammenwirkt. Mittels der an dem Maschinenelement anliegenden Hülse, als Primärsensor, und dem der Hülse gegenüberliegenden Magnetfeldsensor, ist ein Drehmoment des Maschinenelements erfassbar. Die Hülse bildet demnach einen Primärsensor. Es wird auf Grundlage der inversen Magnetostriktion gemessen. Die Anordnung umfasst weiterhin zwei Entkopplungsringe aus einem nicht-magnetischen Material, welche zwischen dem Maschinenelement und der Hülse angeordnet sind. Somit liegen das Maschinenelement, die Hülse und die Entkopplungsringe koaxial zueinander. Die Entkopplungsringe sind an den Endbereichen der Hülse befestigt. An dem Maschinenelement sind die Entkopplungsringe drehfest angeordnet, insbesondere kraftschlüssig verbunden. Beispielsweise sind die Entkopplungsringe und das Maschinenelement mittels eines Fügeverfahrens verbunden. Die Hülse und die Entkopplungsringe sind miteinander drehfest, insbesondere kraftschlüssig verbunden. Zwischen dem magnetisierten Bereich der Hülse und dem Maschinenelement besteht aufgrund der Entkopplungsringe ein Spalt. Somit liegen die Hülse und das Maschinenelement im magnetisierten Bereich der Hülse beabstandet zueinander.The arrangement according to the invention for detecting a torque on a machine element comprises a sleeve arranged on the machine element. The machine element and the sleeve are arranged coaxially to one another. The sleeve has a magnetized or magnetizable area. The arrangement further comprises a magnetic field sensor which is arranged opposite the sleeve and interacts with it. A torque of the machine element can be detected by means of the sleeve resting on the machine element, as a primary sensor, and the magnetic field sensor opposite the sleeve. The sleeve therefore forms a primary sensor. It is measured based on the inverse magnetostriction. The arrangement further comprises two decoupling rings made of a non-magnetic material, which are arranged between the machine element and the sleeve. The machine element, the sleeve and the decoupling rings are therefore coaxial with one another. The decoupling rings are attached to the end regions of the sleeve. The decoupling rings are arranged on the machine element in a rotationally fixed manner, in particular connected with a force fit. For example, the decoupling rings and the machine element are connected by means of a joining process. The sleeve and the decoupling rings are non-rotatably connected to one another, in particular non-positively. Due to the decoupling rings, there is a gap between the magnetized area of the sleeve and the machine element. The sleeve and the machine element are thus spaced apart from one another in the magnetized area of the sleeve.

Der Vorteil der nicht-magnetischen Entkopplungsringe, welche zwischen der Hülse und dem Maschinenelement angeordnet sind, ist, dass die magnetisierte bzw. magnetisierbare Hülse von dem Maschinenelement magnetisch entkoppelt wird. Durch die nicht-magnetischen Entkopplungsringe wird verhindert, dass magnetische Feldlinien aus dem magnetisierten Bereich der Hülse an deren Rändern bzw. Endbereichen in das Maschinenelement eindringen. Ein Eindringen der Feldlinien in das Maschinenelement würde die Flussdichte verringern. Eine Verringerung der Flussdichte führt zu einer schlechten Signalqualität. Somit kann durch die erfindungsgemäße Anordnung mit den Entkopplungsringen die Signalqualität des Messsignals verbessert werden, da ein Übertreten der Feldlinien in das Maschinenelement verhindert oder zumindest reduziert wird und eine erhöhte, gleichmäßige Flussdichte auf der Hülse besteht.The advantage of the non-magnetic decoupling rings, which are arranged between the sleeve and the machine element, is that the magnetized or magnetizable sleeve is magnetically decoupled from the machine element. The non-magnetic decoupling rings prevent magnetic field lines from the magnetized area of the sleeve from penetrating the machine element at its edges or end areas. Penetration of the field lines into the machine element would reduce the flux density. A reduction in the flux density leads to poor signal quality. Thus, through the arrangement according to the invention with the decoupling rings, the signal quality of the measurement signal can be improved, since a crossing of the field lines into the machine element is prevented or at least reduced and there is an increased, uniform flux density on the sleeve.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung mit Entkopplungsringen ist, dass eine gezielte Einleitung und/oder Ausleitung des Drehmoments zwischen Maschinenelement und Hülse erfolgen kann, da lediglich die Entkopplungsringe an dem Maschinenelement zum Anliegen kommen, sodass gezielte an diesen Stellen die mechanischen Spannungen vom Maschinenelement auf die Hülse übertragen werden.Another advantage of the arrangement according to the invention with decoupling rings is that a targeted introduction and / or discharge of the torque between the machine element and the sleeve can take place, since only the decoupling rings come to rest on the machine element, so that the mechanical stresses from the machine element to the targeted at these points Sleeve to be transferred.

Vorteilhafterweise wird durch kraftschlüssiges Aufbringen der Hülse auf den Entkopplungsringen ein Mikroschlupf der Hülse verhindert. Gleichzeitig erfolgt vorteilhafterweise ein gleichmäßiger mechanischer Spannungsverlauf über die gesamte Länge der Hülse, sodass ebenso die Signalqualität gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.Advantageously, a non-positive application of the sleeve to the decoupling rings prevents microslip of the sleeve. At the same time, there is advantageously a uniform mechanical stress curve over the entire length of the sleeve, so that the signal quality is also improved compared to the prior art.

Das Maschinenelement ist bevorzugt ein drehendes oder ein stehendes oder ein bewegendes Bauteil. Besonders bevorzugt ist das Maschinenelement eine Welle, insbesondere eine drehende Welle. Beispielsweise ist die Welle eine Getriebewelle in einem Fahrzeug. Alternativ kann das Maschinenelement ein Flansch sein.The machine element is preferably a rotating or a stationary or a moving component. The machine element is particularly preferably a shaft, in particular a rotating shaft. For example, the shaft is a transmission shaft in a vehicle. Alternatively, the machine element can be a flange.

Vorzugsweise besteht der magnetische Bereich der Hülse aus einem magnetischen Material. Der magnetisierte Bereich der Hülse kann besonders bevorzugt durch Magnetspuren gebildet sein. Die Magnetspuren sind bevorzugt umlaufend auf der Hülse angeordnet. Vorzugsweise verlaufen die Magnetspuren parallel. Besonders bevorzugt sind die Magnetspuren parallel umlaufend auf der Hülse angeordnet, wobei die Magnetspuren in axialer Richtung verlaufen.The magnetic area of the sleeve is preferably made of a magnetic material. The magnetized area of the sleeve can particularly preferably be formed by magnetic tracks. The magnetic tracks are preferably arranged circumferentially on the sleeve. The magnetic tracks preferably run parallel. The magnetic tracks are particularly preferably arranged circumferentially in parallel on the sleeve, the magnetic tracks running in the axial direction.

Besonders bevorzugt ist nur ein mittlerer Bereich der Hülse magnetisiert. Alternativ bevorzugt ist die ganze Hülse magnetisiert bzw. aus einem magnetischen Material gebildet. Ein auf der Hülse ausgebildeter magnetisierter Bereich hat den Vorteil, dass kein Dehnmessstreifen und somit kein zusätzliches Messbauteil erforderlich ist.It is particularly preferred that only a central area of the sleeve is magnetized. Alternatively, the entire sleeve is preferably magnetized or formed from a magnetic material. A magnetized area formed on the sleeve has the advantage that no strain gauge and thus no additional measuring component is required.

Die Hülse und die Entkopplungsringe sind bevorzugt durch ein dauerhaftes Fügeverfahren verbunden. Beispielsweise sind die Hülse und die Entkopplungsringe mittels Laserschweißen, alternativ mittels Löten miteinander drehfest verbunden.The sleeve and the decoupling rings are preferably connected by a permanent joining process. For example, the sleeve and the decoupling rings are non-rotatably connected to one another by means of laser welding, or alternatively by means of soldering.

Die Entkopplungsringe weisen bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt auf. Besonders bevorzugt weisen die Entkopplungsringe einen abgewinkelten bzw. L-förmigen Querschnitt auf. Der abgewinkelte Querschnitt der Entkopplungsringe dient der Aufnahme bzw. als Halterung oder Auflagefläche der Hülse, wobei die abgewinkelte Querschnittform der Entkopplungsringe in axialer Richtung nach innen ausgerichtet ist. Die Entkopplungsringe sind demnach spiegelverkehrt ausgerichtet, wobei zwischen den Entkopplungsringen die Aufnahme gebildet wird.The decoupling rings preferably have a rectangular cross section. The decoupling rings particularly preferably have an angled or L-shaped cross section. The angled cross-section of the decoupling rings serves to receive or as a holder or support surface of the sleeve, the angled cross-sectional shape of the decoupling rings being oriented inward in the axial direction. The decoupling rings are accordingly aligned mirror-inverted, the receptacle being formed between the decoupling rings.

Die Entkopplungsringe sind bevorzugt drehfest auf dem Maschinenelement angeordnet. Vorteilhafterweise können die Entkopplungsringe mit der darauf befestigten Hülse auf von verschiedenen Firmen hergestellten Maschinenelementen aufgeschoben werden. Somit ist eine variable, einfache Verwendung der Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments möglich.The decoupling rings are preferably arranged non-rotatably on the machine element. The decoupling rings with the sleeve attached to them can advantageously be pushed onto machine elements manufactured by different companies. Variable, simple use of the arrangement for detecting a torque is thus possible.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit einer Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement, weist eine zuvor beschriebene Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments auf, wobei alle genannten Ausführungsformen sowie deren Kombinationen anwendbar sind.The vehicle according to the invention with an arrangement for detecting a torque on a machine element has a previously described arrangement for detecting a torque, all of the named embodiments and combinations thereof being applicable.

Mögliche Fahrzeuge, in denen die erfindungsgemäße Anordnung einbaubar ist, sind beispielweise Landmaschinen, Elektromobile, Hybridmobile und andere. Vorrangig erfolgt die Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung in Getrieben.Possible vehicles in which the arrangement according to the invention can be installed are, for example, agricultural machinery, electric vehicles, hybrid vehicles and others. The arrangement according to the invention is primarily used in transmissions.

Das Fahrzeug besitzt bevorzugt eine Auswerteeinheit zum Auswerten der durch die Anordnung erfassten Messdaten.The vehicle preferably has an evaluation unit for evaluating the measurement data recorded by the arrangement.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

  • 1 eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments; und
  • 2 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Anordnung.
Further advantages and details of the present invention emerge from the following description of preferred embodiments with reference to the drawing. Show it:
  • 1 an exploded view of an arrangement according to the invention for detecting a torque; and
  • 2 a sectional view of an embodiment of the arrangement.

1 zeigt eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement 01. Das Maschinenelement 01 ist in der gezeigten Ausführungsform eine Welle. Auf der Welle 01 sind zwei Entkopplungsringe 02 drehfest angeordnet. Auf den Entkopplungsringen 02 ist eine Hülse 03 drehfest befestigt. Die Welle 01, die Entkopplungsringe 02 und die Hülse 03 sind koaxial zueinander angeordnet. Auf die Welle 01 einwirkende Drehmomente und die daraus resultierenden mechanischen Spannungen werden somit auf die Hülse 03 übertragen. Die Entkopplungsringe 02 bestehen aus einem nicht-magnetischen Material. Die auf den Entkopplungsringen 02 angeordnete Hülse 03 ist mit den Entkopplungsringen 02 durch ein Fügeverfahren verbunden, sodass ein Mikroschlupf der Hülse 03 verhindert wird. Die Hülse 03 weist an ihrer radial außenliegenden Fläche einen magnetisierten Bereich auf, der durch parallel zueinander liegende Magnetspuren 04 gebildet wird. Die Magnetspuren 04 sind umlaufend ausgebildet. Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, dass durch die Entkopplungsringe 02 die darauf angeordnete Hülse 03 von der Welle 01 magnetisch entkoppelt wird. Es erfolgt kein Übertreten der Feldlinie in die Welle 01 und somit keine ungleichmäßige Flussdichte. Dadurch wird eine gleichmäßig hohe Signalqualität durch die erfindungsgemäße Anordnung erreicht. 1 shows an exploded view of an arrangement according to the invention for detecting a torque on a machine element 01 . The machine element 01 is a shaft in the embodiment shown. On the wave 01 are two decoupling rings 02 non-rotatably arranged. On the decoupling rings 02 is a sleeve 03 non-rotatably attached. The wave 01 who have favourited Decoupling Rings 02 and the sleeve 03 are arranged coaxially to one another. On the wave 01 Acting torques and the resulting mechanical stresses are thus on the sleeve 03 transfer. The decoupling rings 02 are made of a non-magnetic material. The ones on the decoupling rings 02 arranged sleeve 03 is with the decoupling rings 02 connected by a joining process, so that a microslip of the sleeve 03 is prevented. the Sleeve 03 has a magnetized area on its radially outer surface, which is created by magnetic tracks lying parallel to one another 04 is formed. The magnetic tracks 04 are designed all around. The arrangement according to the invention has the advantage that the decoupling rings 02 the sleeve arranged on it 03 from the wave 01 is magnetically decoupled. There is no crossing of the field line in the wave 01 and thus no uneven flux density. As a result, a consistently high signal quality is achieved by the arrangement according to the invention.

2 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform, welche in ihrer Grundform in 1 gezeigt ist. Die in 2 gezeigte Ausführungsform zeigt eine Variante eines Querschnitts der Entkopplungsringe 02. Die Entkopplungsringe 02 weisen einen abgewinkelten bzw. L-förmigen Querschnitt auf, wobei die beiden Entkopplungsringe 02 gespiegelt zueinander angeordnet sind und gemeinsam eine Aufnahme für die Hülse 03 bilden. Die Hülse liegt an den beiden abgewinkelten Flächen der beiden Entkopplungsringe 02. Die radial außenliegende Seite der Entkopplungsringe 02 liegt vorteilhafterweise mit der Außenfläche der Hülse 03 in einer Ebene, sodass Bauraum gespart wird. Zwischen der Hülse 03 und der Welle 01 ist aufgrund der angeordnetem Entkopplungsringe 02 ein Spalt 05 vorhanden. Durch den Aufbau der Entkopplungsringe 02 mit der Hülse 03 auf der Welle 01 und dem dazwischen befindlichen Spalt 05 wird ein gleichmäßiger Verlauf der mechanischen Spannung auf der Hülse 03 gestattet, wodurch die Signalqualität hoch bleibt. 2 FIG. 11 shows a sectional view of an embodiment which, in its basic form, is shown in FIG 1 is shown. In the 2 The embodiment shown shows a variant of a cross section of the decoupling rings 02 . The decoupling rings 02 have an angled or L-shaped cross section, the two decoupling rings 02 are arranged mirrored to each other and together a receptacle for the sleeve 03 form. The sleeve rests on the two angled surfaces of the two decoupling rings 02 . The radially outer side of the decoupling rings 02 advantageously lies with the outer surface of the sleeve 03 in one level, so that installation space is saved. Between the sleeve 03 and the wave 01 is due to the arranged decoupling rings 02 A gap 05 present. Through the structure of the decoupling rings 02 with the sleeve 03 on the wave 01 and the gap in between 05 the mechanical tension on the sleeve is even 03 allowing the signal quality to remain high.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

0101
Wellewave
0202
EntkopplungsringDecoupling ring
0303
HülseSleeve
0404
MagnetspurMagnetic track
0505
Spaltgap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017127547 A1 [0003]DE 102017127547 A1 [0003]
  • DE 102017121863 A1 [0004]DE 102017121863 A1 [0004]

Claims (9)

Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement (01), umfassend eine auf dem Maschinenelement (01) angeordnete Hülse (03), wobei die Hülse (03) einen magnetisierten Bereich (04) aufweist, weiterhin umfassend einen der Hülse (03) gegenüberliegend angeordneten Magnetfeldsensor, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial zwischen dem Maschinenelement (01) und der Hülse (03) zwei Entkopplungsringe (02) angeordnet sind, wobei die beiden Entkopplungsringe (02) aus einem nicht-magnetischen Material bestehen und wobei die beiden Entkopplungsringe (02) jeweils an den Endbereichen der Hülse (03) sowie am Maschinenelement (01) drehfest befestigt sind, sodass zwischen dem magnetisierten Bereich (04) der Hülse (03) und dem Maschinenelement (01) ein Spalt (05) ausgebildet ist.An arrangement for detecting a torque on a machine element (01), comprising a sleeve (03) arranged on the machine element (01), the sleeve (03) having a magnetized area (04), further comprising a sleeve (03) arranged opposite one another Magnetic field sensor, characterized in that two decoupling rings (02) are arranged coaxially between the machine element (01) and the sleeve (03), the two decoupling rings (02) being made of a non-magnetic material and the two decoupling rings (02) each are non-rotatably attached to the end areas of the sleeve (03) and to the machine element (01), so that a gap (05) is formed between the magnetized area (04) of the sleeve (03) and the machine element (01). Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement (01) ein drehendes, stehendes oder bewegendes Bauteil ist.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that the machine element (01) is a rotating, stationary or moving component. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement (01) eine Welle ist, die insbesondere Bestandteil eines Antriebsstranges ist.Arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the machine element (01) is a shaft which, in particular, is part of a drive train. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (03) und die Entkopplungsringe (02) mittels eines Fügeverfahrens drehfest miteinander verbunden sind.Arrangement according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the sleeve (03) and the decoupling rings (02) are non-rotatably connected to one another by means of a joining process. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisierte Bereich (04) der Hülse (03) durch eine oder mehrere Magnetspuren gebildet ist.Arrangement according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the magnetized area (04) of the sleeve (03) is formed by one or more magnetic tracks. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetisierte Bereich (04) der Hülse (03) umlaufend ausgebildet ist.Arrangement according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the magnetized area (04) of the sleeve (03) is formed circumferentially. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsringe (02) im Querschnitt eine abgewinkelte Form aufweisen.Arrangement according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the decoupling rings (02) have an angled shape in cross section. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die abgewinkelte Querschnittform der Entkopplungsringe (02) in axialer Richtung nach innen ausgerichtet ist, sodass die axial gegenüberliegend angeordneten Entkopplungsringe (02) eine Aufnahmefläche für die Hülse (03) bilden.Arrangement according to Claim 7 , characterized in that the angled cross-sectional shape of the decoupling rings (02) is oriented inward in the axial direction, so that the decoupling rings (02) arranged axially opposite form a receiving surface for the sleeve (03). Fahrzeug mit einer Anordnung zur Erfassung eines Drehmoments an einem Maschinenelement (01) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.Vehicle with an arrangement for detecting a torque on a machine element (01) according to one of the Claims 1 until 8th .
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