(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体型中空シャフト部分を有し、かつ、前記一体型中空シャフト部分に影響する機械的応力を検出するための感知器機器（２）を有する冷間引き抜き管から作られた機械要素（１、３２）であって、前記感知器機器（２）は前記一体型中空シャフト部分内に配列される、機械要素（１、３２）であり、前記一体型中空シャフト部分は、第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）および第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）を有し、前記感知器機器（２）は、前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）と前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）との間に軸方向の予張力をもって確実に接続され、前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）の停止表面（１３）および／または前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）の停止表面（２１）が、前記感知器機器（２）と係合を形成する周辺方向において耐トルク性であるように輪郭取りされた表面を有することを特徴とする、機械要素（１、３２）。
【請求項２】
前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）および／または前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）が、前記一体型中空シャフト部分の中心軸（１１）に対してある角度で傾斜した停止表面（１３、２１）を有することを特徴とする、請求項１に記載の機械要素（１、３２）。
【請求項３】
前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）および／または前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）が、周辺方向に一定の横断面領域を有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の機械要素（１、３２）。
【請求項４】
前記感知器機器（２）が、周辺方向における輪郭取りされた形状を有し、前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）と、または、前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）と係合を形成する、円周縁区域を有する第１の端面（１５）および／または第２の端面（１７）を有することを特徴とする、請求項１乃至３の一項に記載の機械要素（１、３２）。
【請求項５】
周辺方向における輪郭取りされた形状を有する、前記第１の端面（１５）および／または前記第２の端面（１７）の円周縁区域が、中心軸（１１）に対してある角度で傾斜した停止表面を形成し、前記感知器機器（２）の軸方向の予張力が、前記傾斜した停止表面によりあらかじめ決定されることを特徴とする、請求項４に記載の機械要素（１、３２）。
【請求項６】
前記感知器機器（２）が、前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）または前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）の形状に適合された、前記感知器機器（２）の第１の端面（１５）および／または第２の端面（１７）の形状を有することを特徴とする、請求項１乃至５の一項に記載の機械要素（１、３２）。
【請求項７】
前記感知器機器（２）が、少なくとも１つの変形感知器（２３）を有することを特徴とする、請求項１乃至６の一項に記載の機械要素（１、３２）。
【請求項８】
前記機械要素が、シャフト（３２）または中空シャフト（１）であることを特徴とする、請求項１乃至７の一項に記載の機械要素（１、３２）。
【請求項９】
一体型中空シャフト部分、および、前記一体型中空シャフト部分に影響する機械的応力を測定するためのその中に配列された感知器機器（２）を有する冷間引き抜き管から作られた管状の機械要素（１、３２）を製造するための方法であって、最初の形成ステップにおいては、第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）が前記機械要素（１、３２）の一体型中空シャフト部分内で形成され、その後の感知器配列ステップにおいては、前記感知器機器（２）が、前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）上で前記一体型中空シャフト部分内に確実に嵌合され、その後の接合ステップにおいては、第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）が、前記一体型中空シャフト部分および打ち抜き型の軸方向の変位により前記一体型中空シャフト部分内で形成され、それにより、前記感知器機器（２）は、前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）と前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）との間において軸方向の予張力をもって確実に接続され、前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）および前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）は、周辺方向において耐トルク性であるように輪郭取りされた形状を有することを特徴とする、方法。
【請求項１０】
前記第１の放射状に内方に突出する形成部（１２）および前記第２の放射状に内方に突出する形成部（２０）が、冷間成形により製造されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記放射状に内方に突出する形成部（１２、２０）が、回転式加締めにより製造されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記耐トルク性であるように輪郭取りされた形状が、前記一体型中空シャフト部分内に挿入された心棒（４）によりあらかじめ画定されることを特徴とする、請求項９乃至１１の一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記耐トルク性であるように輪郭取りされた形状が、前記感知器機器（２）の輪郭取りされた端面（１５、１７）によりあらかじめ画定されることを特徴とする、請求項９乃至１１の一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空シャフト部分、および、中空シャフト部分に影響する機械的応力を検出するための感知器機器を有する機械要素に関し、感知器機器は中空シャフト部分内に配列される。
【背景技術】
【０００２】
管状または棒形状の機械要素は、機械およびプラントの建設の多くの分野において、シャフトまたは中空シャフト、軸または棒構造として用いられる。製作および組み立ての最中に機械要素に作用する機械的応力についての包括的かつ正確な知識は、新たな機械要素の開発段階の最中、ならびに、その使用および機械要素の全体の耐用寿命の最中の両方において非常に興味深いものである。
【０００３】
機械要素に作用する機械的な力およびモーメントを、特に試験台および開発実験において測定するために、適切な感知器が機械要素の表面上に外側から固定され、感知器値が測定および評価される。多くの場合において、費用効果の良い確実な方法で機械要素の表面上でより一層小さい変形を検出するのに、歪みゲージを用いることができる。
【０００４】
感知器値の連続的な監視は有益であり、例えば、秤量技術、負荷監視において、ならびに、製造制御および製造監視において時々必要とされる。恒久的な状態監視に加え、感知器機器および応用可能性も知られており、それにより、機械要素の機能の減損または損傷に繋がり、機械要素の寿命および信頼性を低減し得る、早期の段階における亀裂または塑性変形等の構造的な損傷を検出することができる。感知器機器により検出された変化または構造損傷に応じて、危機的な状態が起こる前に機械要素の差し迫る故障を検出することが可能であり得る。
【０００５】
機械要素に影響する機械的応力の最も確実で正確な測定を可能にするために、可能な限り正確にかつ恒久的に感知器機器を機械要素上に固定することが必要である。同時に、感知器設備が、測定期間の最中に、その意図される使用の最中に、ならびにまた製造および組み立ての最中に、不正確な測定または感知器機器への損傷に繋がり得るだろう過大な応力にさらされることは避けるべきである。同時に、従来の機械要素と比較して、感知器は、機械要素の外側上に搭載された感知器により、または、感知器を搭載するために必要とされ得る接合部により引き起こされるもの等の、取り扱いおよび使用に対するいかなる制限も引き起こさないはずである。
【０００６】
例えば、感知器機器が、それを外的影響および環境条件から保護するためにシャフトの空洞内に配列されることが、ＥＰ  １  ５９７  １２８  Ｂ１（欧州特許第１５９７１２８号公報）から知られている。感知器機器は、動作上、機械的および模式的な影響に対して、ならびに、任意の故意の損傷に対して、シャフトの空洞内で保護される。機械要素の振動および構造由来の雑音は、空洞内に配列された感知器機器で記録および評価することができる。感知器機器は機械要素の空洞の変形を測定することを意図されないため、空洞内の感知器機器の恒久的に正確な固定は必要でない。
【０００７】
中空シャフトは、感知器機器が、接着結合または押し嵌め力係止により中空シャフトの内部内に固定されるところで知られている。中空シャフト内の感知器機器の位置は比較的精密に固定することができるが、このようにして配列された感知器機器は、関連する感知器または感知器機器が測定点において予荷重をもって固定されることを感知器信号の確実な解析が通常必要とするため、中空シャフトの軸上および放射状の変形の包括的な検出に限られた程度にのみ適切である。さらに、著しい量の据え付け作業が、感知器設備の配列および画定のために必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、感知器機器が機械要素上で可能な限り保護されるように配列され、可能な限り長い期間にわたり保護されるように、前述の類型の機械要素を設計することが本発明の課題と考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、機械要素の中空シャフト部分が、第１の放射状に内方に突出する形成部および第２の放射状に内方に突出する形成部を有し、感知器機器が、第１の放射状に内方に突出する形成部と第２の放射状に内方に突出する形成部との間に軸方向の予荷重をもって確実に固定されるという事実により、本発明に従って解決される。２つの放射状に内方に突出する形成部は、例えば、中空シャフト部分の内部を区切る円筒形の表面内にある周辺の玉であり得る。有利な方法において、放射状に内方に突出する形成部は、軸方向において中空シャフト部分の両側面上の隣接する領域より小さい内直径を有する。中空シャフト部分の特性の特に低い影響および減損は、それぞれの内方の突出する形態について、中空シャフト部分の２つの隣接する領域が整合する第１の内直径を有し、それらの間に形成された内方に突出する形成部が第１の内直径より小さい第２の内直径を有するという事実により実現することができる。
【００１０】
放射状に内方に突出する形成部は、先細または円錐形の側面を有する三角形の横断面領域を有し得る。放射状に内方に突出する形成部が横断面領域の非対称的な設計を有することも可能である。
【００１１】
内方に突出する形成部は、それぞれの場合において、その上で感知器機器の向かい合う面が互いに接触することができる、１つまたは多数の停止表面を形成することができる。
【００１２】
感知器機器は、２つの放射状に内方に突出する形成部の間に確実に固定され、それにより、感知器機器の望ましくない軸方向の変位を排除することができる。加えて、内方に突出する形成部の接触表面の間の距離を指定することにより、それらの間に位置する感知器機器上に軸方向において接触圧力を及ぼすことができ、感知器機器の軸方向の予荷重がそれにより強いられる。
【００１３】
軸方向の予荷重は十分に大きい値に設定することができ、それにより、感知器機器は、ねじ込みトルクおよびねじり負荷も確実に検出するように、周囲の中空シャフト部分に対して十分なねじり安定性をもって堅く固定される。軸方向の予張力も、そうでなければ意図される使用の最中に通常起こる温度および機械的負荷にて起こり得るだろうクリープ効果を中和するのに十分に適切に大きい。加えて、感知器機器の予張力は、適切に選択されて取り付けられた感知器に測定信号を提供することを可能にし、それは、広い範囲にわたり測定されることになる変形に直線的に依存しており、正確な評価を促進する。
【００１４】
本発明の着想の有利な設計に従い、第１の放射状に内方に突出する形成部および／または第２の放射状に内方に突出する形成部が、中空シャフト部分の中心軸に対してある角度で傾斜した停止表面を有することが意図される。停止表面は、例えば、２０および３０度の間にある停止表面の角度または傾斜を有し得る。放射状に内方に突出する形成部は、角度の付いた停止表面をもって簡単にかつ安価に製造することができる。加えて、感知器機器の望まれる予張力は、傾斜した停止表面を用いて低い許容誤差をもって長い期間にわたり維持することができる。
【００１５】
回転対称的に設計された機械要素の場合において、特に、それらの意図される目的に従って回転する機械要素の場合においては、第１の放射状に内方に突出する形成部および／または第２の放射状に内方に突出する形成部が、周方向に一定の横断面領域を有することが当を得ている。このようにして、機械要素の意図される回転の最中の求められない不平衡の危険性は、形成部の一定のまたは回転対称的な形状により低減することができる。加えて、内方に突出する形成部の横断面領域が周方向において一定のままであるという事実は、中心軸に沿う感知器機器の整列に好都合であり、放射方向において感知器機器に作用し得るだろう望まれない剪断力成分の危険性を相当に低減する。
【００１６】
可能な限り耐トルク性であるように中空シャフト部分内に感知器機器を固定するために、第１の放射状に内方に突出する形成部の停止表面および／または第２の放射状に内方に突出する形成部の停止表面が、感知器機器と係合を形成する周辺方向における輪郭取りされた表面を有することが意図される。周辺方向において輪郭取りされる表面は、例えば、波状または歯形状の模様を有し得る。同じく、表面が軸方向において延在する溝または玉を有することが考えられる。表面は、粗くされるか、または、十分に凸凹している、つまり粗い被覆を提供されることもある。
【００１７】
この表面のあらかじめ画定された輪郭に応じて、感知器機器と輪郭取りされた表面との間の係合が、高度の力嵌め、および適用可能な場合ではまた形態嵌めでの感知器機器の挿入および固定の後に形成される。この係合を通じて、感知器機器は中空シャフト部分内で耐トルク性であるように固定され、それにより、高度のトルクでさえ確実に検出することができる。
【００１８】
内方に突出する形成部の間における感知器機器の挿入および確実な位置付けを促進するために、感知器機器が、円周縁区域を有しかつ縁区域内に形成された面取り面を有する第１の端面および／または第２の端面を有することが規定される。
【００１９】
感知器機器と内方に突出する形成部との間の係合を補強および助長するために、感知器機器が、周辺方向において輪郭取りされ、かつ、第１の放射状に内方に突出する形成部または第２の放射状に内方に突出する形成部と係合を形成する形状を有する、円周縁区域を有する第１の端面および／または第２の端面を有することが規定される。感知器機器の端面の縁区域内の周辺方向における輪郭取りされた形状は、好都合に、内方に突出する形成部の停止表面の表面輪郭に適合される。このようにして、中空シャフト部分内の感知器機器の確実で極めて耐トルク性の締結を、ほとんど努力をせずに実行することができる。周辺方向における輪郭は、同じく周方向である面取り面と組み合わせることができる。周辺方向におけるそのような確実な係合を用いて、感知器機器が中空シャフト部分内に耐トルク性であるように固定され、ねじりにより引き起こされたトルクおよび変形を感知器機器で確実にかつ正確に検出することができることを実現することができる。周囲の中空シャフト部分に対する感知器機器の望ましくないねじれは、外側から作用する力およびトルクが、感知器機器と隣接する放射状に内方に突出する形成部との間において確実な係合の塑性変形を強いるか、または確実な係合を破壊するときにのみ起こる。
【００２０】
感知器機器は、第１または第２の放射状に内方に突出する形成部の形状に適合される、感知器機器の第１の端面および／または第２の端面の円周縁区域の形状を有することが有利である。このようにして、可能な限りにおいて最も大きい接触領域を可能にさせることができ、感知器機器が、僅かに内方に突出する形成部のみをもってさえも、大きい領域にわたりこうした形成部の対応する停止表面に接触することが実現される。
【００２１】
本発明の着想の有利な設計に従い、感知器機器が少なくとも１つの変形感知器を有することが意図される。適切な変形感知器は、例えば、機械的応力により生み出された中空シャフト部分の変形の非常に低費用かつ正確な測定を実行するのに用いることができる、歪みゲージ配列または圧力感知器または水晶板感知器である。軸方向において生成された感知器機器の予張力の結果として、用いられるそれぞれの変形感知器は、対応する予張力をもって動作され、そのため、モーメントだけでなく、軸方向に作用する伸張および圧縮力も確実に検出することができる。加えて、それぞれの測定場所にて予張力下で設置することができる多数の変形感知器は、原因となる変形に応じて、広い測定範囲にわたり生成された感知器信号の直線的ひいては恒久的に正確な評価を呈示する。
【００２２】
異なる切断平面を有するいくつかの水晶結晶の組み合わせ等の、直列に接続された、いくつかの圧電素子感知器の配列は、作用する力およびモーメントのいくつかの異なる方向の成分の検出を可能にし、歪みゲージ等の他の素子感知器の複雑な結合が必要でないという利点も提供する。
【００２３】
多数の応用のために、機械要素がシャフトであることが当を得ている。中空シャフト部分は、本質的に全体のシャフトにわたり軸方向において延在することもでき、それにより、機械要素は中空シャフトである。中空シャフト部分が、その中に収容されることになる感知器機器の寸法に適合される、軸方向における短い広がりのみを有することも可能であり、それにより、中実シャフトの、つまり中実の機械要素の最小の機械的影響のみが起こる。機械要素は、機械またはシステム内の軸または棒形状の構成要素であってもよい。
【００２４】
本発明は、中空シャフト部分、および、中空シャフト部分に影響する機械的応力を測定するための感知器機器を有する機械要素を製造するための方法にも関する。本発明に従い、最初の形成ステップにおいては、第１の放射状に内方に突出する形成部が機械要素の中空シャフト部分内で製造される。その後の感知器配列ステップにおいては、感知器機器が、第１の放射状に内方に突出する形成部上で中空シャフト部分内に確実に嵌合される。その後の接合ステップにおいては、第２の放射状に内方に突出する形成部が中空シャフト部分内で製造され、それを用いて、感知器機器が、第１の放射状に内方に突出する形成部と第２の放射状に内方に突出する形成部との間において軸方向の予張力をもって確実に固定される。
【００２５】
最初の形成ステップの最中に、中空シャフト部分の直径を低減するために形成工程を実行することができる。従って、感知器機器の配列および固定は、ほとんど追加の努力をせずに可能である、本発明に従う機械要素の製造工程に統合される。この場合において、感知器信号の連続的な検出および評価が、感知器機器の中空シャフト部分内への挿入の最中に、特に、第２の放射状に内方に突出する形成部の開発の最中に既に行うことができ、それを用いて、感知器機器の軸上の予張力が生成され、感知器機器は中空シャフト部分内に固定される。結果として、感知器機器の望まれる予張力を確実に決定すること、中空シャフト部分内の感知器機器の機能的かつ適切な固定を点検することの両方ができる。
【００２６】
機械要素の製造は、特に費用効果的にかつ簡単に行われ、冷間成形工程により第１の放射状に内方に突出する形成部および第２の放射状に内方に突出する形成部を製造することができる。この目的のためには、機械要素が放射状に内方に突出する形成部の領域内での冷間成形に適切である材料で作られることのみが必要である。機械要素は、多数の目的および適用分野のために金属で作られ得るかまたは作られるべきであるため、そのような機械要素のための本発明の製造工程を冷間成形と組み合わせて有利な方法で用いることができる。
【００２７】
本発明の着想の特に有利な設計に従い、放射状に内方に突出する形成部が回転式加締めにより製造されることが意図される。少なくとも中空シャフト部分、および適切な場合、全体の機械要素は、好都合に、回転式加締めにより未加工材から望まれる形状に移行される。感知器機器の特に簡単な統合のためには、製造方法に適合された外および内の外形輪郭を有する、あらかじめ製作された未加工材の形状が適切である。この目的のために、中空シャフト部分内でのその位置付けに応じて端部分の適切な設計および形状を有し、回転式加締め工程により強いられる放射状に内方に突出する形成部の形状に影響するかまたはあらかじめ決定する、空洞内に挿入された心棒を用いることができる。
【００２８】
可能な限り安価に内方に突出する形成部の停止表面の適切な輪郭を生み出すために、中空シャフト部分内に挿入された心棒が、好都合に、周辺方向において第１および／または第２の放射状に内方に突出する形成部を生成するのに用いられることが計画される。この目的のために、心棒は、内方にその端区域内に、突出する形成部の望まれる輪郭の雌型である輪郭を有する。機械要素の冷間成形の最中に、未加工材のまたは機械要素のいくらかの材料が心棒の端区域により画定された雌型に流れ込み、それにより、放射状に内方に突出する形成部の対応する輪郭が生み出される。中空シャフト部分から心棒を取り除いた後に、あらかじめ画定された表面輪郭が定位置に留まる。
【００２９】
図面において例証されている本発明のステップの以下の例が、下記により詳細に説明されている。それは、以下のものを示している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】その中に配列された感知器機器を有する中空シャフトの製造の最中における工程順序の模式的表現。
【図２】その中に配列された感知器機器を有する中空シャフトの製造の最中における工程順序の模式的表現。
【図３】その中に配列された感知器機器を有する中空シャフトの製造の最中における工程順序の模式的表現。
【図４】その中に配列された感知器機器を有する中空シャフトの製造の最中における工程順序の模式的表現。
【図５】中空シャフト部分の加工の最中における回転式加締めのための機械工具の模式的表現。
【図６】その中に配列された感知器機器を有する、中空シャフト部分の本発明に従う製造工程の最中における、心棒、および心棒を用いて生み出された輪郭を有する中空シャフト部分の分解図。
【図７】その中に配列された感知器機器、ならびに増幅・伝送機器を有する中空シャフトの模式的表現。
【図８】放射状にへこんだ帯領域内の多数の変形感知器を有する感知器組立体の模式的で部分的に断面図で表された表現。
【図９】周方向において形成される、感知器機器と周囲の中空シャフト部分との間において形態嵌めを生成するための様々な可能性の模式的表現。
【図１０】周方向において形成される、感知器機器と周囲の中空シャフト部分との間において形態嵌めを生成するための様々な可能性の模式的表現。
【図１１】中空シャフト部分の周囲領域内で周辺方向において確実に固定される感知器機器の一部の模式的表現。
【図１２】複数の圧電接触式の水晶円板を備える感知器配列を有する異なる感知器配列の模式的表現であって、感知器配列は、軸方向において制限された中空シャフト部分を有するシャフト内に配列される。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１乃至４において、本発明の製造工程内の異なるステップが例として示されており、それを用いて、中空シャフト１が、その中に固定されている予張力をかけられた感知器機器２を備えて製造される。
【００３２】
図１に示されているような管状の未加工材３は、製造のために用いることができる。僅かにより小さい半径を有する第１の部分５および僅かにより大きい半径を有する第２の部分６を有する心棒４が、管状の未加工材３内に挿入される。２つの部分５および６のそれぞれの端区域は、周辺方向において輪郭取りされた面取り面７および８をそれぞれ有する。第１の部分５の長さおよび２つの面取り面７および８の間の距離は、軸方向において感知器機器２の長さにおおよそ対応し、それにより、好都合に、感知器機器２は僅かにより長い。
【００３３】
図５に例示的に示されている適切な機械工具９を用いて、図２において右に位置する未加工材３の第１の部分は、回転式加締めにより円周に関して縮小され、それにより、外周は中空シャフト１の望まれる形状に既に一致している。未加工材３がその中心軸１１に沿って機械工具９に対して変位されつつ未加工材３に発振して作用する、個々の回転式加締め工具１０の適切な相対運動をもって、内方に突出する環形状の形成部１２が心棒４の前端１２にて製造される。内領域内に流れる未加工材３の材料は、雌型として作用し、内方に突出する形成部１２の傾斜した接触表面１３の対応する輪郭を生み出す、心棒４の輪郭取りされた面取り面７上へと流れる。中心軸１１に対する接触表面１３の傾斜角αは、おおよそ２１°である。
【００３４】
機械工具９で未加工材３を機械加工することにより、未加工材３の円錐先細領域１４が心棒４の面取り面８の領域内で製造される。この領域１４は、面取り面８の輪郭に適合され、そのためあらかじめ決定される、周辺方向における輪郭も有する。
【００３５】
次いで、心棒４が引き抜かれ、感知器機器２は、感知器機器２の第１の端面１５が内方に突出する形成部１２に接触するまで未加工材３内に挿入される。その後、第２の心棒１６が、未加工材３内に挿入されて感知器機器２の第２の端面１７に押し付けられ、それにより、感知器機器２は軸上の予張力下にある。第２の心棒１６は、心棒４の第１の部分５の直径に一致する直径を有する。感知器機器２に面する前端１８上では、図３に示されているとおり、心棒１６は面取り面１９も有する。第２の心棒１６の代わりに、第１の心棒４を再挿入し、感知器機器２の第２の端面１７に押し付けることもできるだろう。
【００３６】
その中に配列された感知器機器２を有する未加工材３が、心棒１６と共に機械工具９に対して変位される一方で、未加工材３は、最初の円錐先細領域１４にわたり回転式加締め工具１０を発振させることにより、中空シャフト１のその最終形態に移行される。第２の内方に突出する形成部２０が形成され、その形状は感知器機器２の第２の端面１７および心棒１６の面取り面１９によりあらかじめ決定される。感知器機器２に面する内方に突出する形成部２０の接触表面２１は、第２の内方に突出する形成部２０に移行される円錐先細領域１４の輪郭を大部分は保持する。感知器機器２は、心棒１６により画定された前負荷下において、第１の内方に突出する形成部１２と新たに形成された第２の内方に突出する形成部２０との間で軸方向において確実に固定され、それにより、円錐先細領域１４の第２の端面１７への嵌合が、感知器機器２内の追加の軸方向力成分つまり予張力に繋がる。その中に固定された感知器機器２を有する完成した中空シャフト１が図４に例証されている。形成工程およびそれにより強いられる材料流動の結果として、感知器機器２が軸方向に拘束および圧縮され、それにより、予張力が半径を低減する形成工程の最中に生み出されるかまたは維持される。
【００３７】
確実な形態嵌めだけの目的で接触表面１３を設計することができるため、第１の放射状に内方に突出する形成部１２の傾斜角αを別様にあらかじめ決定することもできる。他方では、第２の内方に突出する形成部２０の接触表面２１における傾斜角αは、形成工程の最中における望まれる材料流動に関して、および、放射状に作用する回転式加締め工程の最中において軸方向に作用する横の力の生成のために重要でもあり、従って、好都合に、２０°と３０°との間の領域内にあるべきである。
【００３８】
先細領域１４の周辺方向における前もって形成された輪郭の結果として、および、第１の内方に突出する形成部１２の対応する輪郭により、周辺方向における確実な係合が同時に生み出され、感知器機器２は、中空シャフト１の内部空間内で２つの内方に突出する形成部１２および２０の間において耐トルク性であるように固定される。
【００３９】
感知器機器２は、その上にいくつかの変形感知器２３が固定される適切な感知器支持具２２を有する。変形感知器２３で測定された感知器値は、例えば、評価機器に無線で伝送することができる。
【００４０】
図６において、心棒４および未加工材３が、図２に示されている製造ステップの後の例証として分解図で示されている。心棒４の面取り面７および８の輪郭は、接触表面１３および２１の対応するように調節された輪郭を生み出し、それらの間において、感知器機器２は、耐トルク性であるように形態嵌めにより固定され、軸方向において予荷重を加えられる。
【００４１】
図７は、例として、増幅・伝送機器２４、ならびに、感知器値の外部の評価機器（図示せず）への無線伝送のためのアンテナ２５と共に、２つの放射状に内方に突出する形成部１２および２０の間において中空シャフト１内に固定された感知器機器２を示している。増幅・伝送機器２４は、中空シャフト１内において感知器機器２に直接隣接して配列され、端面１５を通じて感知器支持具２２上において変形感知器２３に電気的に接続される。
【００４２】
図８は、増幅・伝送機器２４が感知器支持具２２の内部内の空洞２６の内側にある、感知器機器２の代替的な設計を例証している。感知器支持具２２の放射状にへこんだ帯領域２７内の外周表面２８に付着している変形感知器２３は、増幅・伝送機器２４に電気的に接触される。アンテナ２５は、封止具２９を通じて軸方向において感知器支持具２２の外に導かれる。
【００４３】
周囲の中空シャフト１で、または、放射状に内方に突出する形成部１２および２０の接触表面１３および２１で、周辺方向における確実な形態嵌めを可能にするために、感知器機器２は、両方の端面１５および１７上にそれぞれ、いくつかの歯形状または鼻形状の形成部３０を有する。
【００４４】
感知器機器２の端面１５および１７の領域内における、接触表面１３および２１の輪郭、ならびに歯形状または鼻形状の形成部３０の形成は、様々な方法で生み出すことができる。
【００４５】
図９に模式的に示されている設計例において、未加工材３の内側上に配列された心棒４の面取り面７および８の適切な輪郭は、その後それに押し付けられる、接触表面１３および先細領域１４の適切な輪郭を決定するのに用いられる。次いで挿入される感知器機器２の２つの端面１５および１７は、未加工材３より硬くない材料から成り、それにより、その輪郭は、感知器機器２の軸方向の押し込み動作および先細領域１４のその後の成形の最中に維持され、感知器機器２の端面１５および１７の適切な輪郭取りが強いられる。
【００４６】
図１０に模式的に示されている例示的な設計例において、感知器機器２の端面１５および１７上の輪郭が与えられており、放射状に内方に突出する形成部１２および２０の接触表面１３および２１に移行される。
【００４７】
両方の場合において、端面１５および１７ならびにそれぞれに割り当てられた接触表面１３および２１の間に周方向において存在し、感知器機器２の周囲の中空シャフト１に対する望ましくないねじれを防止する、図１１に示されているような確実な嵌合が実現される。例証の目的で、例証中の右にある感知器機器２の部分的な領域のみが図１１に示されている。周方向において与えられている輪郭は、感知器機器２の右手面１５上および放射状に突出する形状２０の左手接触表面２１上の両方に位置しており、それにより、両方の表面からそれぞれ生じる、感知器機器２と中空シャフト１との間の形態嵌めの介在が与えられる。
【００４８】
図１２に模式的に示されている設計例において、感知器機器２はシャフト３２内の盲穴３１内に配列される。感知器機器２は、直列に接続されかつ軸方向において一列に配列された異なる切断方向平面を有する複数の圧電水晶板３３を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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