Maschineneinheit und Verfahren zur Ermittlung eines Drehmoments Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Drehmoments und eine Maschineneinheit.

Gewöhnlich wird ein Drehmoment, welches durch eine Welle von einem ersten Antriebselement zu einem zweiten Antriebselement übertragen wird, mit Hilfe komplizierter Mechanismen bestimmt. Beispielhaft wird die Achse, welche das Drehmoment vom ersten Antriebselement zum zweiten Antriebselement hin überträgt, mit einer Bremse oder einem Sensor jeweils mechanisch mit Hilfe eines Gegendrehmoments beaufschlagt. Weiter kann durch Strom-Spannungskennlinien bei Elektromotoren das übertragene Drehmoment ermittelt werden.

Nachteilig am gegenwärtigen Stand der Technik sind daher die Beeinflussung der Bewegung und insbesondere die Übertragung des Drehmoments bei einer Bestimmung des Drehmoments, insbesondere bei der direkten Messung des übertragenen Drehmoments.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur einfachen Bestimmung des Drehmoments bereitzustellen.

Die Aufgabe wird durch eine Maschineneinheit gemäß Anspruch 1 und ein Verfah- ren gemäß Anspruch 12 gelöst.

Die Aufgabe wird weiter durch ein Elektro- oder Hybridfahrzeug nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Maschineneinheit weist ein erstes Antnebselement, ein zweites Antriebselement und zumindest ein Dehnmesselement auf, wobei das erste Antriebselement mit dem zweiten Antriebselement derart verbunden ist, dass ein Drehmoment vom ersten Antriebselement zum zweiten Antriebselement über eine drehbare Welle übertragbar ist, wobei ein Dehnmesselement zu der Welle radial beabstandet ist und an dem ersten Antriebselement und dem zweiten Antriebselement befestigt ist, wobei das Dehnmesselement zur Bestimmung des Drehmoments, welches vom ersten Antriebselement zum zweiten Antriebselement übertragen wird, ausgebildet ist.

Das Verfahren dient zur Bestimmung eines Drehmoments, wobei das Drehmoment von einem ersten Antriebselement zu einem zweiten Antriebselement, insbesondere mit Hilfe einer Welle, übertragen wird, wobei bei der Übertragung des Drehmoments, ein Dehnmesselement verformt wird, wobei das Dehnmesselement zur Welle radial beabstandet an dem ersten Antriebselement und dem zweiten Antriebselement befestigt ist, wobei die Verformung des Dehnmesselements registriert wird und eine Auswerteeinrichtung aus der Verformung des Dehnmesselements das übertragene Drehmoment ermittelt. Unter einem Antriebselement wird insbesondere ein Motor, vorzugsweise ein

Elektromotor, ein Getriebe, eine Last, ein Drehmomentwandler oder eine Bremse verstanden.

Unter einer Maschineneinheit werden insbesondere ein Motor mit einem Drehmo- mentübertrager, mit einem Getriebe und/oder einer Last verstanden. Das Drehmoment wird vorzugsweise durch eine Welle vom ersten Antriebselement zum zweiten Antriebselement übertragen. Die Welle ist hierbei drehbar gelagert. Bei einer zeitlichen Änderung der Drehgeschwindigkeit oder einem Drehwiderstand entgegen der Drehrichtung der Welle wird durch die Welle ein Drehmoment übertragen.

Das Drehmoment der Welle bewirkt ein Gegendrehmoment. Das Gegendrehmoment ist von gleichem Betrag, wirkt jedoch in die entgegengesetzte Richtung. Das Gegendrehmoment bewirkt eine Verdrehung des zweiten Ant ebselements gegenüber dem ersten Antriebselement. Die Verdrehung, die vorzugsweise elastisch erfolgt, wird mit Hilfe des Dehnmesselements bestimmt. Unter einem Dehnmesselement wird insbesondere ein Dehnungs-Messstreifen (auch als Dehnmessstreifen bekannt) verstanden, wobei das Dehnmesselement eine Veränderung in seiner Form in ein messbares Signal, insbesondere einen elektrischen Widerstand, bereitstellt. Unter einem Dehnmesselement kann auch ein Sensor verstanden werden, der die Verschiebung einer Oberfläche zu einer anderen Oberfläche registriert, insbesondere mit Hilfe einer Lichtquelle und einem Lichtsensor. Durch einen solchen Sensor kann das Drehmoment besonders genau bestimmt werden, wenn der Lichtsensor an einem der Antriebselemente und die Lichtquelle am anderen Antriebselement befestigt sind. Hierbei stellt der Lichtsensor das Signal bereit.

Das messbare Signal kann ausgewertet werden und durch das Signal auf die Veränderung seiner Form und damit auf das Drehmoment und/oder das Gegendrehmoment geschlossen werden. Eine Berechnung des Drehmoments kann insbesondere durch eine Messung bzw. durch ein Eichen des Dehnmesselements un- terstützt werden.

Das Dehnmesselement ist vorzugsweise beiden Antriebselementen zugeordnet. Hierbei ist ein Teil des Dehnmesselements am ersten Antriebselement befestigt und ein zweiter Teil des Dehnmesselements am zweiten Antriebselement befes- tigt. Bei einem Verdrehen des ersten Antriebselements zum zweiten Antriebselement wird das Dehnmesselement in seiner Länge verändert. Mit anderen Worten wird das Dehnmesselement bei einer Verschiebung, Verdrehung oder einer sonstigen Auswirkung des Gegendrehmoments verformt oder gedehnt. Die Verformung bzw. Dehnung erfolgt vorteilhaft elastisch. In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist das Dehnmesselennent an einer ersten Position des Dehnmesselements mit dem ersten Antriebselement verbunden und mit einer zweiten Position des Dehnmesselements mit dem zweiten Antriebselement verbunden.

Um ein Drehmoment oder ein Gegendrehmoment in mehrere Richtungen bestimmen zu können, sind vorzugsweise eine Mehrzahl von Dehnmesselementen den Antriebselementen zugeordnet. So können zwei Dehnmesselemente zur Bestimmung eines Drehmoments in eine Richtung und die entsprechend entgegenge- setzte Richtung vorgesehen sein. Die Richtungen sind hierbei nicht notwendig parallel.

Unter einer Welle wird ein Festkörper verstanden, der geeignet ist, ein Drehmoment von einem ersten Antriebselement zu einem zweiten Antriebselement zu übertragen.

Unter einer beabstandeten Befestigung des Dehnmesselements von der Welle wird verstanden, dass das Dehnmesselement nicht die Drehachse der Welle berührt. Mit anderen Worten ist das Dehnmesselement von der Welle entfernt, insbe- sondere nahe der Außenseite des jeweiligen Antriebselements, befestigt.

Vorzugsweise wird die Verformung in einem Befestigungselement und/oder durch ein Verbindungselement aufgenommen, wobei das Befestigungselement und/oder das Verbindungselement verformt werden.

Vorzugsweise dient hierbei das Dehnmesselement zur Bestimmung der Verformung des Verbindungselements und/oder des Befestigungselements. In diesem Fall ist das Dehnmesselement jeweils dem Verbindungselement oder jeweils dem Befestigungselement zugeordnet. Das Dehnmesselement ist vorzugsweise als veränderbarer elektrischer Widerstand ausgebildet, wobei zur Bestinnnnung des Dehnungszustandes eine Widerstandsbrückenschaltung vorgesehen ist. Mit Hilfe einer Widerstandsbrückenschaltung kann der Dehnungszustand des Dehnmesselements sehr genau bestimmt werden.

Das Dehnmesselement stellt ein Signal, vorzugsweise für die Steuereinrichtung, bereit. Das Signal ist vorzugsweise zu der Verdrehung des ersten Antriebselements und des zweiten Antriebselements proportional.

Die Auswerteeinrichtung ist vorzugsweise als Mikrocomputer oder als Mikrocon- troller ausgebildet. Die Auswerteeinrichtung dient zur Aufnahme des Signals von dem Dehnmesselement. Die Auswerteeinrichtung bestimmt anhand des Signals, vorzugsweise anhand einer Kennlinie, das Drehmoment.

Das übertragene Drehmoment verursacht eine leichte Verdrehung oder Verschiebung der Antriebselemente zueinander. Diese Verdrehung bzw. Verschiebung erfolgt elastisch und wird durch ein Gegendrehmoment ausgeglichen, wobei das Gegendrehmoment dem Drehmoment entgegenwirkt. Das Gegendrehmoment und das Drehmoment lassen sich demnach einander umrechnen.

Aus dem Gegendrehmoment und ggf. aus dem Abstand der Welle zur Position des Dehnmesselements kann das Drehmoment bestimmt werden. Möglich ist auch eine direkte Bestimmung des Drehmoments anhand einer Kennlinie aus dem Signal des Dehnmesselements oder den Signalen der jeweiligen Dehnmesselementen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit ist das erste Antriebselement mit zumindest einem Verbindungselement und/oder einem Befestigungs- mittel verbunden, wobei das Verbindungselement und/oder das Befestigungsmittel von der Welle beabstandet angeordnet ist. Das Verbindungselement wird mit dem ersten Antriebselement befestigt. Das Verbindungselement kann hierzu in einer Öffnung des Antriebselements, bevorzugt mit einer Pressverbindung, befestigt sein. Das Verbindungselement dient vorzugsweise zur Aufnahme eines Befestigungsmittels für das zweite Antriebselement. Ein Antriebselement weist vorteilhaft zwei, drei, vier oder mehrere Verbindungselemente auf, wobei das jeweilige Verbindungselement vorzugsweise mit Hilfe eines Befestigungselements zur Befestigung des zweiten Antriebselements ausgebildet ist. Durch den Einsatz eines Verbindungselements kann eine Verbindung des ersten Antriebselements mit dem zweiten Antriebselement vereinfacht und insbesondere einfach modifiziert werden.

Das Dehnmesselement kann ebenso dem Befestigungselement zugeordnet sein. Unter einem Befestigungselement wird bevorzugt eine Schraube oder eine Niete verstanden, wobei die Schraube auch in einem Gewinde des Antriebselements und/oder des Verbindungselements Halt findet.

Das Dehnmesselement kann in einer Aussparung des Befestigungselements ein- gefasst sein. Bei einer Verformung des Befestigungselements verformt sich gleichsam so das Dehnmesselement. Die Verformung des Befestigungselements wird durch das Drehmoment bzw. das Gegendrehmoment initiiert. Die Verformung des Befestigungselements und/oder des Verbindungselements wird durch das jeweils zugeordnete Dehnmesselement ermittelt. Das Dehnmesselement dient zur Wand- lung der Verformung des Verbindungselements und/oder des Befestigungselements in ein Signal. Das Signal wird einer Auswerteeinheit zugeführt.

Vorzugsweise werden die Befestigungselemente und/oder die Verbindungselemente derart angeordnet, dass äußere Einflüsse auf die Bestimmung des Dreh- moments bzw. des Gegendrehmoments keinen Einfluss aufweisen. Hierzu sind die Dehnmesselemente vorzugsweise an jeweils gegenüberliegenden Seiten des Antriebselements angeordnet. Weiter vorteilhaft können die Dehnmesselemente so angeordnet sein, dass die Wirkung der Schwerkraft oder einer sonstigen Einwirkung auf eines der Ant ebselemente nicht wirksam ist oder ausgeglichen wird.

Vorzugsweise werden die Dehnmesselemente an zwei oder vier jeweils gegen- überliegenden Stellen der Verbindung von dem ersten Antriebselement und dem zweiten Antriebselement angeordnet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Maschinenelements ist das Dehnmesselement dem Verbindungselement zugeordnet ist, wobei das Verbin- dungselement eine Aussparung aufweist, wobei der Rand der Aussparung durch das Drehmoment zur Verformung ausgebildet ist und die Verformung zur Bestimmung des Drehmoments mit Hilfe des Dehnmesselements vorgesehen ist.

Das Verbindungselement ist vorteilhaft aus leicht biegsamem Metall, wie Alumi- nium, Kupfer oder Kunststoff, hergestellt.

Die Aussparung des Verbindungsteils ist derart angeordnet und geformt, so dass eine Krafteinwirkung auf das Verbindungselement eine möglichst große Verformung des Verbindungselements bewirkt. So kann die Aussparung beispielhaft als ein Schlitz ausgeführt werden und/oder als eine Bohrung, wobei der Rand der Bohrung über eine Seite des Verbindungselements hinausragt.

Die Aussparung dient vorteilhaft zur Erhöhung der Verformung des Verbindungselements. Die Verformung wird durch das Drehmoment hervorgerufen. Das Dreh- moment bewirkt eine Verdrehung des ersten Antriebselements in Bezug zum zweiten Antriebselement. Die Verdrehung bewirkt eine Verformung des Verbindungselements. Die Verformung des Verbindungselements bewirkt eine Ausdehnung eines Bereiches einer Seitenfläche des Verbindungselements. Die Ausdehnung wird durch das Dehnmesselement bestimmt. Da die Verformung des Verbin- dungselements proportional zu dem übertragenen Drehmoment ist, kann durch die Bestimmung der Verformung des Verbindungselements das übertragene Drehmoment bestimmt werden. Das Befestig ungsm ittel kann ebenfalls eine Aussparung zur Aufnahme eines Dehnmesselements aufweisen. Das wird dann vorteilhaft in der Aussparung befestigt und dient zur Bestinnnnung der Verformung des Befestigungselements. Die Verformung des Befestigungselements erfolgt durch die Verdrehung des ersten Antriebselements in Bezug zum zweiten Antriebselement.

Hierbei kann das Befestigungselement auch in Richtung des übertragenen Drehmoments ausgerichtet sein. In einem solchen Fall initiiert die Scherbelastung des Befestigungselements eine Verformung des Befestigungselements. Die Verformung des Befestigungselements erfolgt durch die Scherspannung und führt zu einer bereichsweisen Änderung der Länge des Befestigungselements und somit zu einer Veränderung der Länge des Dehnmesselements. Durch die ermittelte Verformung des Befestigungselements kann somit gleichsam auf das übertragene Drehmoment geschlossen werden. Die Bestimmung des übertragenen Drehmoments erfolgt mit Hilfe der Auswerteeinheit.

Vorzugsweise können mehrere Dehnmesselemente in Verbindungselementen und/oder den Befestigungselementen zur Bestimmung des übertragenen Drehmoments vorgesehen sein.

Das Dehnmesselement kann auch an einer Außenseite des Verbindungselements und/oder des Befestigungselements befestigt sein.

Das Dehnmesselement kann die Aussparung teilweise abdecken. So führt die Änderung der Form der Aussparung zu einer Änderung des Abstandes der Seiten, an denen das Dehnmesselement jeweils befestigt ist. Durch die Aussparung des Verbindungselements führt das Gegendrehmoment zu einer stärkeren Verformung des Verbindungselements und somit zu einer stärkeren Verformung des Dehnmesselements. Somit kann die Messgenauigkeit des Drehmoments bzw. des Gegendrehmoments erhöht werden. Bei der Integration des Dehnmesselements in das Befestigungsmittel ist das Dehnmesselement vorteilhaft von äußeren Einflüssen geschützt. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit ist das Dehnmesselement an einer Seitenfläche des Verbindungselements befestigt.

Die Seitenfläche des Verbindungselements ist vorzugsweise die Seitenfläche, die der Aussparung gegenüberliegt, wobei die Aussparung ein Teil der gegenüber lie- genden Seitenfläche ausschneidet. Vorzugsweise kann durch die Anordnung des Dehnmesselements an einer Seitenfläche eine genauere Bestimmung des Drehmoments bzw. des Gegendrehmoments erfolgen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Maschinenelements ist das Dehnmesselement dem Befestigungsmittel zugeordnet.

Das Dehnmesselement ist hierbei vorzugsweise in das Befestigungsmittel, insbesondere eine Schraubverbindung, integriert. Hierzu weist das Befestigungsmittel eine, insbesondere mittig angeordnete, Bohrung auf, welche durch ein Füllmittel wieder ausgefüllt ist. Neben dem Füllmittel weist die Aussparung des Befestigungsmittels auch das Dehnmesselement auf, wobei das Füllmittel sowohl zum Schutz des Dehnmesselements als auch zur Fixierung des Dehnmesselements dient. Weiter kann das Dehnmesselement auch an einer Seitenfläche des Befestigungsmittels angeordnet sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit ist das Verbindungselement mit dem ersten Antriebselement verbunden. Das Verbindungselement ist zur Aufnahme des Befestigungsmittels ausgebildet. Das Befestigungsmittel zur Befestigung des zweiten Antriebselements ist am ersten Antriebselement vorgesehen. Durch die Integration des Dehnmesselements in das (oder an dem) Befestigungsmittel können mehrere Dehnmesselemente zum Einsatz kommen und somit die Genauigkeit der Bestimmung des Drehmoments erhöht werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit ist das Verbindungselement mit dem ersten Antriebselement verbunden, wobei das Verbindungselement zur Aufnahme des Befestigungsmittels ausgebildet ist, wobei das Befestigungsmittel zur Befestigung des zweiten Antriebselements am ersten Antriebselement vorgesehen ist.

Hierbei ist das Befestigungsmittel vorzugsweise als Schraube ausgebildet, wobei das Befestigungsmittel zur Befestigung des zweiten Antriebselements an das Verbindungselement ausgebildet ist, wobei das Verbindungselement mit dem ersten Antriebselement verbunden ist. Durch das Verbindungs- und das Befestigungsele- ment sind die beiden Antriebselemente fest miteinander verbunden. Durch die bevorzugte Ausgestaltung der Verbindung der beiden Antriebselemente bewirkt das Verdrehen der beiden Antriebselemente zueinander eine Verformung des Verbindungs- bzw. des Befestigungselements. Der Grad der Verdrehung kann durch vorteilhaft platzierte Aussparungen erhöht werden.

Durch die vorstehend beschriebene Ausgestaltung der Verbindung der beiden Antriebselemente ist sowohl eine feste Verbindung als auch eine gute Ermittlung des übertragenen Drehmoments möglich. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit ist eine Mehrzahl von Verbindungselementen zur Verbindung der ersten Antriebseinheit mit der zweiten Antriebseinheit vorgesehen, wobei die Verbindungselemente jeweils ein Dehnmesselement umfassen und das jeweilige Dehnmesselement zur Ermittlung des Drehmoments vorgesehen sind.

Durch die Ermittlung des Drehmoments durch eine Mehrzahl von Dehnmesselementen kann die Genauigkeit der Bestimmung des übertragenen Drehmoments erhöht werden. Weiter können Messungenauigkeiten durch Schwingungen bzw. Erschütterungen ausgeglichen werden. Vorzugsweise sind die jeweiligen Dehn- messelemente, die dem Verbindungselement bzw. den Befestigungsmitteln zugeordnet sind, mit der Auswerteeinheit verbunden. Die Auswerteeinheit registriert die Signale des jeweiligen Dehnmesselements und berechnet aus den Signalen das übertragene Drehmoment. Durch die Anordnung mehrerer Dehnmesselemente an mehreren Verbindungselementen können Messungenauigkeiten bzw. negative Einflüsse auf das Ergebnis der Drehmomentbestimmung ausgeschlossen werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit ist das Verbindungselement in einer Öffnung des ersten Antriebselements und/oder in einer Öffnung des zweiten Antriebselements eingefügt.

Durch das Verbindungselement erhöht sich die Stabilität der Verbindung. Durch weitere oder zusätzliche Befestigungselemente kann die Verbindung der beiden Antriebselemente noch verstärkt werden. Je nach Ausgestaltung der Maschineneinheit ist weiter eine Vielzahl von Antriebselementen kombinierbar.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit weist das Ver- bindungselement eine weitere Aussparung auf, insbesondere zur Durchführung einer elektrischen Leitung oder eines Befestigungsmittels.

Zur Übertragung von Signalen der ersten Antriebs- zur zweiten Antriebseinheit (und umgekehrt) können Verbindungsleitungen am Rand der Antriebseinheiten verlegt werden. Die Verbindungselemente können hierzu Öffnungen aufweisen, wobei die Öffnungen zur Durchführung von Verbindungsleitungen ausgebildet sind. Je nach Ausgestaltung der Antriebselemente ist somit eine flexible Verlegung von Verbindungsleitungen möglich, ohne dass die Antriebselemente selbst modifiziert werden müssen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit weist diese weiter eine Auswerteeinrichtung auf, wobei die Auswerteeinrichtung mit dem jeweiligen Dehnmesselement verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit zur Bestimmung des Gegendrehmoments und/oder des Drehmoments ausgebildet ist.

Bei der Auswerteeinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Recheneinheit, beispielsweise einen Mikrocomputer oder einen MikroController. Die Auswerteeinheit dient zur Aufnahme der Signale, welche die Dehnmesselemente der Auswerteeinheit bereitstellen. Aus den Signalen errechnet die Auswerteeinheit, insbeson- dere mit Hilfe einer Kennlinie oder einem semiempirischen Modell, das übertragene Drehmoment bzw. das Gegendrehmoment. Meist ist das Gegendrehmoment betragsmäßig gleich dem Drehmoment.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Maschineneinheit ist das jewei- lige Dehnmesselement, insbesondere gemäß seiner Verformung, zur Übertragung eines Signals an die Auswerteeinheit ausgebildet. Das Signal wird vorzugsweise durch eine elektrische Verbindungsleitung von dem Dehnmesselement zur Auswerteeinheit übertragen. Durch die Übertragung des Signals von dem Dehnmesselement an die Auswerteeinrichtung wird das Signal der Auswerteeinrichtung be- reitgestellt.

Vorzugsweise findet die Erfindung Anwendung in elektrisch betriebenen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, wobei die Antriebseinheiten dem Motor bzw. dem Getriebe und/oder dem Differenzial der Elektro- bzw. Hybridfahrzeuge entsprechen. Die Erfindung lässt sich ebenso bei der Übertragung von Drehmomenten in industriellen Anlagen oder in Schienenfahrzeugen einsetzen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben und erläutert. Die hierbei in den Figuren gezeigten Merkmale können einzeln und in Kombination zu neuen Ausführungsformen kombiniert werden, ohne das Wesen der Erfindung zu verlassen. Es zeigen: FIG 1 eine Ansicht einer Maschineneinheit,

FIG 2 eine andere Ansicht einer Maschineneinheit,

FIG 3 ein Verbindungselement,

FIG 4 eine Seitenfläche des Verbindungselements,

FIG 5 eine Befestigung der Antriebselemente,

FIG 6 ein Befestigungselement,

FIG 7 eine mögliche Anordnung der Verbindungselemente,

FIG 8 eine andere Befestigung der Antriebselemente sowie

FIG 9 eine weitere Anordnung.

FIG 1 zeigt eine Ansicht einer Maschineneinheit. Die Maschineneinheit weist ein erstes Antriebselement 3, ein zweites Antriebselement 5 und ein Dehnmesselement 1 auf. Das erste Antriebselement 3 ist über eine Welle A mit dem zweiten Antriebselement 5 verbunden. Die Welle A dient zur Übertragung eines Drehmo- mentes D vom ersten Antriebselement 3 zum zweiten Antriebselement 5. Bei

Übertragung des Drehmomentes D vom ersten Antriebselement 3 auf das zweite Antriebselement 5 wird ein Gegendrehmoment G induziert. Das Gegendrehmoment G bewirkt eine Verdrehung des zweiten Antriebselements 5 in Bezug zum ersten Antriebselement 3. Die Verdrehung durch das Gegendrehmoment G wird durch das Dehnmesselement 1 bestimmt. Das Dehnmesselement 1 ist hierbei von der Welle A beabstandet angeordnet. Vorzugsweise ist das Dehnmesselement 1 nahe der Gehäuseaußenseite des ersten Antriebselements 3 und des zweiten Antriebselements 5 angeordnet. FIG 2 zeigt eine andere Ansicht einer Maschineneinheit. Auch die hier gezeigte Maschineneinheit weist ein erstes Antriebselement 3 und ein zweites Antriebselement 5 auf. Die Antriebselemente 3, 5 sind an ihrem Rand durch Dehnmesselemente 1 verbunden. Ein Verdrehen des ersten Antriebselements 3 in Bezug auf das zweite Antriebselement 5 wird durch die beiden Dehnmesselemente 1 ermit- telt. Die Verdrehung erfolgt hierbei entlang der Achse des übertragenen Drehmoments D. Die Dehnmesselemente 1 stellen ein Signal proportional zur Verdrehung des ersten Antriebselements 3 zum zweiten Anthebselement 5 einer Auswerteeinheit AE zur Verfügung. Die Auswerteeinheit AE bestimmt aus den Signalen der Dehnmesselemente 1 das Drehmoment D bzw. das Gegendrehmoment G. Die Dehnmesselemente 1 sind derart angeordnet, dass eine Verdrehung in einer Seite das eine Dehnmesselement 1 in der Länge vergrößert und das andere Dehnmesselement 1 entspannt bzw. in seiner Länge reduziert. Eine Verdrehung in der anderen Richtung der Antriebselemente 3, 5 bewirkt demnach eine Dehnung des anderen Dehnmesselements 1 . Durch die Anordnung der Dehnmesselemente 1 kann sowohl der Betrag als auch die Richtung des übertragenen Drehmomentes D be- stimmt werden.

FIG 3 zeigt ein Verbindungselement 13. Das Verbindungselement 13 dient zur Verbindung des ersten Antriebselements 3 und des zweiten Antriebselements 5. Das Verbindungselement 13 weist eine Aussparung 7 auf, wobei die Aussparung 7 bei einer Beaufschlagung des Verbindungselements 13 mit einer Kraft zu einer Verformung einer Seitenfläche des Verbindungselements 13 führt. Entlang der Seitenfläche, welche durch die Belastung mit der Kraft verformt wird, ist ein Dehnmesselement 1 angeordnet. Das Verbindungselement 13 weist überdies Öffnungen auf, wobei die Öffnungen 1 1 a, 1 1 b zur Durchführung von elektrischen Leitun- gen oder zur Aufnahme eines Befestigungselements 9 dienen. Zur Aufnahme des Befestigungselements 9 in das Verbindungselement 13, weist die Öffnung 1 1 a, 1 1 b vorzugsweise ein Gewinde auf. Die Kraft auf das Verbindungselement 13 wird durch die Verdrehung der Antriebselemente 3, 5 zueinander induziert. Die Kraft auf das Verbindungselement 13 wirkt parallel zu den Seitenflächen, an denen das Dehnmesselement 1 jeweils angeordnet ist. Das Verbindungselement 13 weist weiter eine weitere Aussparung 7 bzw. Öffnung 1 1 a auf, wobei die weitere Aussparung 7/Öffnung 1 1 a, vorzugsweise zur Durchführung von einer Verbindungsleitung 10 ausgebildet ist. Auch die Aussparung 7, welche zur Verstärkung der Verformung beiträgt, kann zur Durchführung einer Verbindungsleitung 10 vorgesehen sein. FIG 4 zeigt eine Seitenfläche des Verbindungselements 13. Das Verbindungsele- ment 13 weist an der Seitenfläche zwei Dehnmesselemente 1 auf. Die Dehnmess- elemente 1 sind jeweils so angeordnet, dass die Aussparung 7 bei einer Belastung des Verbindungselements 13 durch die Verdrehung der Antriebselemente 3, 5 in der Länge bzw. Form verändert wird. Weiter ist eine Öffnung 1 1 a zur Aufnahme eines Befestigungselements 9 oder einer Verbindungsleitung 10 angedeutet. Das Dehnmesselement 1 ist, wie auch in FIG 3 gezeigt, entweder über der Aussparung 7 oder auf der gegenüberliegenden Seitenfläche der Aussparung 7 vorzugsweise angeordnet.

FIG 5 zeigt ein Verbindungselement 13 zur Verbindung eines ersten Antriebselements 3 mit dem zweiten Antriebselement 5. Das Verbindungselement 13 ist, vorzugsweise in einer Pressverbindung, mit dem ersten Antriebselement 3 verbunden. Das Verbindungselement 13 dient zur Aufnahme des Befestigungsmittels 9, wobei das Befestigungsmittel 9 zur Befestigung des zweiten Antriebselements 5 an das Verbindungselement 13 vorgesehen ist. Das Verbindungselement 13 kann auch über weitere Befestigungsmittel (nicht gezeigt) mit dem ersten Antriebselement 3 verbunden sein. FIG 6 zeigt ein erstes Antriebselement 3 und ein zweites Antriebselement 5, wobei das erste Antriebselement 3 mit dem zweiten Antriebselement 5 durch das Befestigungsmittel 9 verbunden ist. Das Befestigungsmittel 9 befindet sich jeweils in einer Öffnung 1 1 a bzw. Aussparung 7 des ersten bzw. zweiten Antriebselements 3, 5. Das Befestigungsmittel 9 weist eine Aussparung 7 auf, wobei die Aussparung 7 des Befestigungsmittels 9 zur Aufnahme des Dehnmesselements 1 ausgebildet ist. Das Dehnmesselement 1 ist vorzugsweise mit einem Verbundwerkstoff in der Aussparung 7 fixiert. Bei einem Verdrehen des ersten Antriebselements 3 in Bezug auf das zweite Antriebselement 5 erfolgt eine Dehnung des Befestigungsmittels 9, wobei durch die Dehnung des Befestigungsmittels 9 das Dehnmesselement 1 in seiner Form bzw. Ausrichtung verändert wird und die Veränderung als Signal einer (nicht gezeigten) Auswerteeinheit AE bereitgestellt wird. Hierbei ist das Be- festig ungsm ittel 9 durch eine Schraubverbindung ausgebildet, wobei die Schraubverbindung durch eine Schraubenmutter ausgestaltet ist. Die Schaubverbindung verbindet das erste Antriebselement 3 mit dem zweiten Antriebselement 5. Die Verbindung ist in der Regel stabil ausgestaltet. Das Dehnmesselement 1 ist mit Hilfe des Füllmaterials in der Aussparung 7 befestigt. Das Füllmaterial ist vorzugsweise ein Polymer, insbesondere ein schmelzbarer Kunststoff.

FIG 7 zeigt eine mögliche Anordnung der Verbindungselemente 13. Gezeigt wird in der linken Hälfte der FIG eine mögliche Anordnung für Befestigungselemente, wobei die äußeren Kreise als Öffnungen 1 1 a, für die jeweiligen Befestigungsmittel 9, ausgestaltet sind. Im rechten Teil der FIG sind die beiden zueinander angeordneten Öffnungen 1 1 a zu einer breiten Öffnung 1 1 b für ein Verbindungselement 13 ausgeführt. Die Befestigungsmittel 9 bzw. Verbindungselemente 3, 5 sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Der große Kreis in der Mitte der Öff- nungen 1 1 a, 1 1 b symbolisiert den Zusammenschluss des ersten Antriebselements 3 und/oder des zweiten Antriebselements 5. Die Öffnungen 1 1 a, 1 1 b dienen dementsprechend zur Verbindung des ersten Antriebselements 3 zum zweiten An triebselement 5. In der Mitte des Antriebselements 3 ist die Welle A dargestellt, wobei die Welle A zur Übertragung des Drehmoments D ausgebildet ist.

FIG 8 zeigt eine andere Befestigung der Antriebselemente 3, 5. Zur Befestigung des ersten Antriebselements 3 an dem zweiten Antriebselement 5 ist zwischen dem ersten Antriebselement 3 und dem zweiten Antriebselement 5 eine Dichtung 10 eingefügt. Die Dichtung 10 ist vorzugsweise durch ein Kunststoff- oder ein zell- stoffhaltiges Material ausgestaltet und dient zur Abdichtung des Zwischenraums zwischen dem ersten Antriebselement 3 und dem zweiten Antriebselement 5. Zur Verbindung des ersten Antriebselements 3 und des zweiten Antriebselements 5 dient ein Befestigungsmittel 9, wobei das Befestigungsmittel 9 als Gewindestange ausgebildet ist. Das Befestigungsmittel 9 wird in das zweite Antriebselement 5 ge- schraubt und eine Schraubenmutter fixiert das erste Antriebselement 3 an dem zweiten Antriebselement 5. Das Befestigungsmittel 9 weist ein Dehnmesselement 1 auf. Bei einem Verdrehen des ersten Antriebselements 3 in Bezug zum zweiten Antriebselement 5 dehnt sich das Dehnmesselement 1 und stellt proportional zu seiner Dehnung ein Signal an die (nicht gezeigte) Auswerteeinheit AE bereit.

Anstelle des Befestigungselements 9 kann die Ausführung der Erfindung auch mit dem Verbindungselement ausgestaltet sein, wobei das Verbindungselement 13 zur Aufnahme des Dehnmesselements 1 , insbesondere in einer Öffnung 1 1 a, ausgebildet ist. Das Dehnmesselement 1 kann dabei mit Füllmaterial in einer Öffnung 1 1 a oder Aussparung 7 des Verbindungselements 13 fixiert sein. FIG 9 zeigt eine weitere Anordnung einer Verbindung eines ersten Antriebselements 3 und eines zweiten Antriebselements 5. Das erste Antriebselement 3 und das zweite Antriebselement 5 weisen jeweils eine Öffnung 1 1 a auf, wobei die Öffnung 1 1 a mit einem Dehnmesselement 1 bestückt ist. Hierbei kann das Dehn messelement 1 in einem Verbindungselement 13 und/oder einem Befestigungs- element 9 lokalisiert sein. Bei einem Verdrehen des ersten Antriebselements 3 im Verhältnis zum zweiten Verbindungselement 6 wird bei dieser Ausführung der Erfindung das Dehnmesselement 1 verformt. Die Verformung des Dehnmesselements 1 kann mit der Auswerteeinheit (nicht gezeigt) ausgewertet werden und somit das (übertragene) Drehmoment D bestimmt werden.

Die Erfindung betrifft eine Maschineneinheit und ein Verfahren zur Ermittlung eines Drehmoments D sowie ein Elektro- oder Hybridfahrzeug. Die Maschineneinheit weist ein erstes Antriebselement 3 und ein zweites Antriebselemente 5 auf. Weiter weist die die Maschineneinheit zumindest ein Dehnmesselement 1 auf, wo- bei das Dehnmesselement 1 vorzugsweise ein Verdrehen des ersten Antriebselements 3 im Verhältnis zum zweiten Antriebselement 5 ermittelt. Das Verdrehen des ersten Antriebselements 3 zum zweiten Antriebselement 5 erfolgt durch ein (Gegen-)Drehmoment D, G, welches durch das Drehmoment D hervorgerufen wird. Die Übertragung des Drehmoments D erfolgt vorzugsweise durch eine Welle A, insbesondere entlang einer Achse. Das erste Antriebselement 3 und das zweite Antriebselement 5 sind über ein Verbindungselement 13 und/oder ein Befesti- gungsmittel 9 miteinander verbunden. Das Dehnmesselement 1 erfasst vorzugsweise eine Verformung eines Verbindungselements 13 und/oder eines Befestigungselements 9 und stellt ein Signal für eine Auswerteeinrichtung AE bereit. Die Auswerteeinrichtung AE berechnet aus der ermittelten Verformung des Verbin- dungselements 13 und/oder des Befestigungselements 9 das übertragene Drehmoment D. Somit ist eine günstige und direkte Messung des übertragenen Drehmoments D möglich.