本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述類型的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件。

背景技術(shù)：

用于檢測(cè)扭矩的傳感器構(gòu)成所有類型的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器試驗(yàn)臺(tái)的重要部件。此外，其為許多在大型工業(yè)上所使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的集成組成部分。在其輔助下監(jiān)測(cè)例如在船用推進(jìn)軸、風(fēng)力設(shè)備或鉆桿中的扭矩。扭矩傳感器被廣泛應(yīng)用，然而其相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和與之相關(guān)的成本阻礙了目前其在散裝貨物中的使用。電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)軸的扭矩的測(cè)量構(gòu)成扭矩傳感器的第一潛在的大眾市場(chǎng)，然而用于工業(yè)設(shè)備的傳感器方案對(duì)此過(guò)于昂貴。

在許多試驗(yàn)臺(tái)或標(biāo)定裝置中借助于靜態(tài)接收器就足以檢測(cè)扭矩。在此應(yīng)被檢測(cè)扭矩的軸與變形元件的其中一側(cè)連接。也稱為彈簧體的變形體的另一端部與固定的結(jié)構(gòu)元件、例如支架或殼體件連接。作用的扭矩通過(guò)扭轉(zhuǎn)引起彈簧體的變形。所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)為幾度并且可通過(guò)許多已知的測(cè)量方法被探測(cè)。在此首先常用的是電磁方法，其檢測(cè)安裝在彈簧體處的磁性結(jié)構(gòu)相對(duì)于固定的磁場(chǎng)傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)此光學(xué)方法也是適用的。

作為替代可行的是，檢測(cè)在彈簧體中由于變形產(chǎn)生的材料拉伸。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)該材料拉伸由扭轉(zhuǎn)力矩或剪切力產(chǎn)生。為了測(cè)量該材料拉伸，通常使用膠合式壓阻應(yīng)變片，其被連接成惠斯通電橋。作為替代，該拉伸也可借助于磁彈性測(cè)量原理被檢測(cè)。這所基于的原理是，鐵磁性材料的滲透性在引入材料張力時(shí)會(huì)變化。該變化可通過(guò)合適的傳感裝置、例如以具有發(fā)送器線圈和接收器線圈的結(jié)構(gòu)形式無(wú)接觸地被檢測(cè)。

在大部分應(yīng)用中上述對(duì)扭矩的靜態(tài)檢測(cè)是不夠的。而必要的是，確定旋轉(zhuǎn)中的軸的扭矩。為此開(kāi)發(fā)了共轉(zhuǎn)的傳感器，其被集成到驅(qū)動(dòng)軸中并且測(cè)量該驅(qū)動(dòng)軸的扭矩。這通常通過(guò)上述用于確定由扭轉(zhuǎn)引起的材料拉伸的兩個(gè)方法中的一個(gè)來(lái)進(jìn)行。

在應(yīng)變片(dms)的使用中出現(xiàn)的問(wèn)題是，在旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)處通過(guò)線束連接既不可進(jìn)行測(cè)量電橋的供電又不可截獲信號(hào)。供電通常借助于變壓器組件通過(guò)交流電壓的傳遞實(shí)現(xiàn)，在該變壓器組件中一個(gè)線圈圍繞驅(qū)動(dòng)軸纏繞從而隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。另一線圈保持固定并且以稍大的間距包圍該軸。因此，與用作鐵芯的軸一起獲得具有相對(duì)良好特性的變壓器。因?yàn)閐ms電橋的輸出信號(hào)相對(duì)較小，所以在測(cè)量電橋的鄰近處通過(guò)共轉(zhuǎn)的電子部件進(jìn)行信號(hào)評(píng)估和放大?，F(xiàn)在其輸出信號(hào)例如可通過(guò)發(fā)送器線圈和接收器線圈或者通過(guò)另一電子部件借助于無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)向外部、即向傳感器的固定部分傳輸。這種傳感器和所有為此所需要的部件由現(xiàn)有技術(shù)已知。其滿足對(duì)其提出的要求，但如上所述也要求較高的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。在共轉(zhuǎn)的扭矩傳感器領(lǐng)域中，磁彈性傳感器具有原理相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗褂玫臏y(cè)量方法是無(wú)接觸式的。所以在此完全沒(méi)有接觸旋轉(zhuǎn)部件的問(wèn)題，這體現(xiàn)在較小的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性上。

不僅可利用壓阻式傳感器而且可利用磁彈性傳感器很好地測(cè)量在旋轉(zhuǎn)軸處的扭矩。在此其最大的優(yōu)點(diǎn)是直接測(cè)量原理。由其檢測(cè)的軸扭轉(zhuǎn)與扭矩直接相關(guān)。然而由此也產(chǎn)生其最大的缺點(diǎn)。軸和傳感器的特性不可分地彼此關(guān)聯(lián)。這種傳感器不可用于已存在的軸上，因?yàn)檩S的彈性和/或磁性特征主導(dǎo)傳感器特性。相反地，扭矩傳感器本身是軸的一部分。因此其特定的要求必須從一開(kāi)始就在整個(gè)傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)中被考慮到。為一個(gè)系統(tǒng)找到的設(shè)計(jì)解決方案不可簡(jiǎn)單地用于另一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合。這導(dǎo)致了例如磁彈性傳感器的制造商提供由軸(包括所有齒輪)、集成的扭矩傳感器和所需軸承組成的整套總成。該集成主要在生產(chǎn)技術(shù)上提供了很好的解決方案。然而其同樣有很強(qiáng)的專用性從而很難甚至完全不可用于其它應(yīng)用場(chǎng)合。由此用于這些解決方案的零件數(shù)以及進(jìn)而潛在的成本自然受到限制。

除了直接測(cè)量扭矩還可行的是，測(cè)量在將扭矩從一個(gè)軸傳遞到另一軸時(shí)在其軸承上產(chǎn)生的力并且由此推算出扭矩。這種間接方法由現(xiàn)有技術(shù)已知并且例如在文件de102012200232a1和de102010027010a1中被公開(kāi)。然而這些文件不包括具體的實(shí)施方式，例如可如何進(jìn)行軸承力的測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

相比而言，根據(jù)本發(fā)明的具有獨(dú)立權(quán)利要求1所述特征的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的傳感器組件具有的優(yōu)點(diǎn)是，可通過(guò)檢測(cè)軸的軸承力間接測(cè)量軸的扭矩。為此優(yōu)選使用壓阻式傳感器元件，其可以薄膜技術(shù)成本低廉地生產(chǎn)。至少一個(gè)傳感器元件被引入到包圍軸承的支承結(jié)構(gòu)中并且檢測(cè)由于軸承力產(chǎn)生的材料拉伸或材料壓縮?？煞浅＞o湊地設(shè)計(jì)、縮小且非常低成本地生產(chǎn)各個(gè)傳感器元件。根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的實(shí)施方式有利地在軸承區(qū)域中僅要求微小的結(jié)構(gòu)變化。軸的設(shè)計(jì)不受此影響。因此使用根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的實(shí)施方式原理上也可僅以微小的改變用在現(xiàn)有的系統(tǒng)中。

本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的具有傳感器的傳感器組件，傳感器包括至少一個(gè)設(shè)置在軸的與支承結(jié)構(gòu)連接的軸承附近中的傳感器元件，該傳感器元件檢測(cè)朝預(yù)定方向作用的軸承力分量，由該軸承力分量可計(jì)算出軸的扭矩。根據(jù)本發(fā)明傳感器具有至少一個(gè)帶有外部輪廓的傳感器主體，其支承相應(yīng)的傳感器元件并且被壓入到容納孔中，其中傳感器元件與軸承具有預(yù)定間距并且具有預(yù)定角度。

通過(guò)在從屬權(quán)利要求中列出的措施和改進(jìn)方案可有利地改進(jìn)在獨(dú)立權(quán)利要求1中說(shuō)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件。

特別有利的是，用于對(duì)應(yīng)的傳感器主體的容納孔可引入在支承結(jié)構(gòu)中。這意味著，傳感器主體直接壓入到支承結(jié)構(gòu)中。作為替代，容納傳感器元件的殼體可利用其外部輪廓壓入到引入支承結(jié)構(gòu)中的容納孔中。在本實(shí)施方式中用于傳感器主體的容納孔可被引入殼體的支撐結(jié)構(gòu)中，其中殼體可將作用的軸承力分量通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)傳遞到傳感器主體。在兩種情況中材料拉伸或材料收縮傳遞到傳感器元件上并且可由傳感器元件檢測(cè)和輸出?？捎欣氖牵趥鞲衅髦黧w的區(qū)域中在傳感器殼體的外部輪廓處設(shè)置有至少一個(gè)凹口，以實(shí)現(xiàn)將力中心地傳導(dǎo)到傳感器主體或傳感器元件上。

在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的另一有利的設(shè)計(jì)方案中，至少一個(gè)傳感器元件可實(shí)施為以薄膜技術(shù)生產(chǎn)的壓阻式傳感器元件并且具有金屬基體，在該金屬基體上涂覆有絕緣層和由壓阻材料制成的功能層，其中功能層具有四個(gè)連接成惠斯通電橋的電阻結(jié)構(gòu)。材料拉伸或材料收縮傳遞到壓阻式傳感器元件上并且促使在各個(gè)電阻結(jié)構(gòu)中的歐姆電阻改變。通過(guò)歐姆電阻的改變惠斯通電橋的輸出電壓也改變。從而由該輸出電壓可通過(guò)合適的評(píng)估電子部件推算出作用的扭矩。在測(cè)量電橋的信號(hào)和與扭矩成比例的軸承力之間的確切關(guān)系取決于傳感器元件相對(duì)于軸承的定位。這對(duì)位置公差和制造公差提出了一定的要求，但也在應(yīng)用中提供了較大的自由度。因此如果將傳感器元件僅以相對(duì)于軸比先前更大的距離或者相對(duì)于所期望的軸承力的方向以另一角度布置，則例如利用設(shè)計(jì)的傳感器方案也可測(cè)量更大的扭矩。此外也可圍繞軸承布置多個(gè)傳感器元件，以例如在變換的條件下監(jiān)測(cè)軸的軸承力的方向。

在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的另一有利的設(shè)計(jì)方案中，傳感器可包括至少兩個(gè)傳感器元件，其布置在軸承附近的不同位置中。該至少兩個(gè)傳感器元件可具有不同的檢測(cè)方向并且檢測(cè)所作用的軸承力的朝不同方向作用的分量。此外兩個(gè)相鄰傳感器元件的檢測(cè)方向可基本上相互垂直地延伸。由此也可檢測(cè)且計(jì)算軸承力，其方向根據(jù)例如在軸上具有多個(gè)齒輪的變速器中的運(yùn)行情況改變。為了準(zhǔn)確地確定所作用的軸承力的大小和方向，相應(yīng)地評(píng)估至少兩個(gè)傳感器元件的信號(hào)。此外即使在傳動(dòng)比固定時(shí)也可將有效信號(hào)更好地與干擾量分開(kāi)。為了可消除干擾量、例如在軸承上的橫向力或者為了獲得冗余信號(hào)，傳感器也可以多于兩個(gè)的傳感器元件實(shí)施。

在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的另一有利的設(shè)計(jì)方案中，傳感器可包括至少一個(gè)評(píng)估電子部件，該評(píng)估電子部件可與至少一個(gè)傳感器元件電連接。該傳感器元件例如通過(guò)引線接合分別與電路板連接，在該電路板上設(shè)置有合適的評(píng)估電路。

附圖說(shuō)明

在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例并且在以下說(shuō)明中對(duì)其予以詳細(xì)闡述。在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示執(zhí)行相同或相似功能的部件或元件。

圖1示出了多個(gè)軸和齒輪的示意圖以說(shuō)明軸承力的產(chǎn)生，該軸承力可利用根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的實(shí)施例進(jìn)行檢測(cè)。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的第一實(shí)施例的示意圖。

圖3示出了圖2的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的剖視圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的第二實(shí)施例的示意圖。

圖5示出了用于傳感器元件的傳感器主體的容納孔的俯視圖，該傳感器元件可用在根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的實(shí)施例中。

圖6示出了具有傳感器元件的傳感器主體的實(shí)施例的俯視圖，該傳感器元件可用在根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的實(shí)施例中并且可被壓入到圖5的容納孔中。

圖7示出了在將傳感器主體壓入到容納孔中的過(guò)程之前圖5的容納孔的剖視圖和圖6的傳感器主體的視圖。

圖8示出了傳感器元件的實(shí)施例，其可用在根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的實(shí)施例中。

圖9示出了圖3的傳感器元件的視圖。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的第三實(shí)施例的示意圖。

圖11示出了圖10的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件的剖視圖。

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的傳感器的實(shí)施例的示意性俯視圖。

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的第四實(shí)施例的示意性剖視圖。

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件的第五實(shí)施例的示意性剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖1用于說(shuō)明軸承力的產(chǎn)生。圖1示出了多個(gè)通過(guò)齒輪z1、z2、z3相互連接的軸w1、w2、w3。該組件用于將第一軸w1的第一扭矩m1通過(guò)第二軸w2的第二扭矩m2傳遞到具有第三扭矩m3的第三軸w3上。這借助與軸w1、w3連接的齒輪z1和z3并通過(guò)與第二軸w2連接的中間齒輪z2進(jìn)行。在此在第二軸w2的軸承上作用有兩個(gè)力。一方面作用在第一齒輪z1和第二齒輪z2之間的接觸點(diǎn)處的力f12或f21也作用在第二軸w2的軸承上，因?yàn)榈诙X輪z2通過(guò)第二軸w2在此被支承。另一方面作用在第三齒輪z3和第二齒輪z2之間的力f32或f23必須被軸承吸收。由兩個(gè)力f12和f32的相加得到總共作用在第二軸w2的軸承上的軸承力fl2。軸承吸收該力fl2并且將其傳遞給周圍結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)內(nèi)部所產(chǎn)生的材料應(yīng)力導(dǎo)致與軸承力fl2成比例從而與扭矩m2成比例的材料拉伸。對(duì)此在包圍軸承7的結(jié)構(gòu)3中引入孔b1，該孔通過(guò)在圖1中所示的力fl2相應(yīng)于虛線圖示b2收縮。借助于壓阻式傳感器元件可檢測(cè)該材料拉伸。然后由此借助于合適的評(píng)估電子部件確定扭矩m2。

如由圖2至14可見(jiàn)，所示出的根據(jù)本發(fā)明的用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸5的扭矩的傳感器組件1、1a、1b、1c、1d的實(shí)施例分別包括傳感器10、10a、10b、10c、10d，該傳感器包括至少一個(gè)布置在軸5的與支承結(jié)構(gòu)3連接的軸承7附近中的傳感器元件30，該傳感器元件檢測(cè)軸承力fl朝預(yù)定方向作用的分量，由此可計(jì)算出軸5的扭矩。根據(jù)本發(fā)明，傳感器10、10a、10b、10c、10d具有至少一個(gè)帶有外部輪廓24的傳感器主體20，該傳感器主體支承相應(yīng)的傳感器元件30并且被壓入到容納孔12、52.1中，其中傳感器元件30與軸承7具有預(yù)定的間距并且具有預(yù)定的角度。

如由圖2和圖3進(jìn)一步可見(jiàn)，所示出的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件1的第一實(shí)施例具有傳感器元件30，該傳感器元件被壓入到支承結(jié)構(gòu)3的容納孔12中。類似于圖1中的孔b1，在圖2和圖3中的容納孔12也相應(yīng)于所標(biāo)出的力fl收縮。在第一實(shí)施變型方案中，傳感器元件30通過(guò)傳感器主體20直接壓入到支承結(jié)構(gòu)3中。在第二實(shí)施變型方案中傳感器元件30通過(guò)傳感器主體20被壓入到傳感器殼體50、50a的支撐結(jié)構(gòu)52中，該傳感器殼體又被壓入到容納孔12中。在這兩種情況中收縮傳遞到傳感器元件30上并且可由此被檢測(cè)和評(píng)估。

在傳感器元件30的輸出信號(hào)和與扭矩成比例的軸承力fl之間的確切關(guān)系主要取決于傳感器元件30的定位。這對(duì)位置公差和制造公差提出了一定的要求，但也在應(yīng)用中提供了較大的自由度。因此，如果將傳感器元件30僅以相對(duì)于軸5比先前稍大的距離或者相對(duì)于軸承力fl的方向以另一角度布置，則例如利用設(shè)計(jì)的傳感器方案也可測(cè)量更大的扭矩。如由圖4進(jìn)一步可見(jiàn)，圍繞軸承7也可布置多個(gè)傳感器元件30，以例如在變換的條件下監(jiān)測(cè)軸5的軸承力fl的方向。

如由圖4進(jìn)一步可見(jiàn)，在根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件1a的第二實(shí)施例中傳感器10a具有多個(gè)傳感器元件30。在此第一傳感器元件30在圖示中布置在軸承7的下方并且檢測(cè)軸承力fl的向下作用的分量。第二傳感器元件30在圖示中布置在軸承7左側(cè)附近并且檢測(cè)軸承力fl的向左作用的分量。第三傳感器元件30在圖示中布置在軸承7的上方并且檢測(cè)軸承力fl的向上作用的分量。第四傳感器元件30在圖示中布置在軸承7右側(cè)附近并且檢測(cè)軸承力fl的向右作用的分量。由所檢測(cè)的力分量可確定所作用的軸承力的大小和方向。此外可消除在軸7上的干擾量、例如橫向力或者可產(chǎn)生冗余信號(hào)。

如由圖5至圖9進(jìn)一步可見(jiàn)，傳感器元件30具有鋼制的傳感器主體20，該傳感器主體具有例如通過(guò)車削制造的高精度的外部輪廓24，該外部輪廓適于壓入到容納孔12、52.1的相應(yīng)成型的內(nèi)部輪廓14中。為了方便壓入，可在容納孔12、52.1的邊緣處且在傳感器主體20的待引入的邊緣處分別構(gòu)造引入斜面16、26。在高精度的圓形的外部輪廓24下方存在有任意成型的輪廓，該輪廓在壓入時(shí)可用作止擋22。在所示的實(shí)施例中該輪廓構(gòu)造為六邊形。在接合或壓入之后傳感器元件30可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)焊點(diǎn)附加地固定。

在由鋼制成的傳感器主體20上存在有薄膜，該薄膜至少由絕緣層33(例如二氧化硅)和功能層32組成。作為功能層32可使用壓阻式材料，例如nicr合金、鉑、多晶硅、氧氮化鈦等。由功能層32通過(guò)合適的方法(例如濕式蝕刻、干式蝕刻、激光燒蝕等)構(gòu)造至少四個(gè)連接成惠斯通電橋的電阻34。電阻結(jié)構(gòu)34通常實(shí)施為蜿蜒形狀并且布置成使得其成對(duì)地對(duì)彼此垂直的空間方向上的拉伸感知靈敏。電橋的引線36和接觸面38可實(shí)施在功能層32的平面中或?qū)嵤┰诟郊拥慕饘倩矫嬷?。作為附加，可通過(guò)鈍化層(例如氮化硅)或其他措施(例如膠凝)保護(hù)功能層32。

如由圖10和圖11可見(jiàn)，在所示出的根據(jù)本發(fā)明的傳感器組件1b的第三實(shí)施例中傳感器10b具有傳感器元件30，其傳感器主體20直接被壓入到支承結(jié)構(gòu)3的容納孔12中。此外在所示出的實(shí)施例中傳感器10b不具有自己的殼體。例如通過(guò)變速器殼體確保對(duì)傳感器元件30和相應(yīng)評(píng)估電子部件40的保護(hù)以防止環(huán)境影響，該變速器殼體在此也包括支承結(jié)構(gòu)3?？赏ㄟ^(guò)保護(hù)性凝膠或保護(hù)帽進(jìn)行對(duì)傳感器元件30和評(píng)估電子部件40的保護(hù)以防止油飛濺或磨損。傳感器元件30通過(guò)其傳感器主體20在軸承7附近被壓入到變速器殼體或在變速器內(nèi)部的支承結(jié)構(gòu)3中。在接合或壓入之后傳感器元件可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)焊點(diǎn)附加地固定。傳感器元件30檢測(cè)由于軸承力產(chǎn)生的材料拉伸并且將其借助于由電阻結(jié)構(gòu)34形成的橋接電路轉(zhuǎn)換成輸出電壓。傳感器元件30例如通過(guò)引線接合與電路板42的內(nèi)部接觸點(diǎn)48連接，在該電路板上存在有合適的評(píng)估電路44，該評(píng)估電路例如實(shí)施為asic(專用集成電路)。評(píng)估電路44評(píng)估電橋電壓并且以電壓(例如0–5v)、電流(例如4–20ma)的形式或以數(shù)字形式提供與扭矩成比例的輸出信號(hào)。例如可通過(guò)焊接或插入的電纜在外部接觸點(diǎn)46上截取該信號(hào)。整個(gè)傳感器10b的電壓供電同樣通過(guò)外部接觸點(diǎn)46進(jìn)行。通過(guò)電纜可將信號(hào)向外傳導(dǎo)或者傳遞到同樣集成在變速器殼體中的控制器。

如由圖12至圖14可見(jiàn)，在所示出的實(shí)施例中傳感器元件30具有殼體50、50a。殼體50、50a在應(yīng)用中提供很多優(yōu)點(diǎn)。殼體50、50a在其壓入?yún)^(qū)域中設(shè)計(jì)為使得橫向收縮傳遞到傳感器元件30上。傳感器元件30通過(guò)傳感器主體20被壓入到在支撐結(jié)構(gòu)52中的容納孔52.1中，該支撐結(jié)構(gòu)相對(duì)于殼體50、50a的該部分沿徑向延伸從而沿外力fl的方向延伸。在接合或壓入之后傳感器元件30可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)焊點(diǎn)附加地固定。

在傳感器元件30和支撐結(jié)構(gòu)52的區(qū)域中殼體50、50a具有高精度的外部輪廓54，該外部輪廓適于被壓入到支承結(jié)構(gòu)3的相應(yīng)設(shè)計(jì)的容納孔12中。以這種方式建立的傳力連接保證了由于軸承力fl產(chǎn)生的收縮通過(guò)傳感器殼體50、50a傳遞到傳感器主體20上，由此傳遞到傳感器元件30上。如由圖14進(jìn)一步可見(jiàn)，在所示出的實(shí)施例中傳感器殼體50a的外部輪廓54a在傳感器元件30的區(qū)域中具有多個(gè)凹口54.1，以實(shí)現(xiàn)將力fl中心地傳遞到傳感器元件30上。

如由圖13和圖14進(jìn)一步可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)其余殼體50、50a時(shí)相對(duì)比較自由。僅須注意的是，通過(guò)傳感器殼體50、50a不應(yīng)有其他的力耦合在信號(hào)路徑中，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致傳感器組件1c、1d的不期望的交叉靈敏性。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)最好的方式是，從傳感器殼體50、50a到其他部件沒(méi)有其他的接觸點(diǎn)。同樣須避免通過(guò)布線而導(dǎo)入力。如由圖13和圖14進(jìn)一步可見(jiàn)，在所示出的實(shí)施例中殼體50、50a主要由鋼套構(gòu)成，其在一側(cè)通過(guò)蓋板56閉合并且在另一側(cè)通過(guò)插頭58閉合。與合適的插頭一起還可嚴(yán)密密封地實(shí)施這種構(gòu)造，從而可直接使用在變速箱油中。類似于前述實(shí)施例傳感器元件30借助于由電阻結(jié)構(gòu)34形成的橋接電路將材料拉伸轉(zhuǎn)換成輸出電壓。信號(hào)評(píng)估與前述實(shí)施例類似地進(jìn)行。在第三實(shí)施例中電路板42基本上平行于支承結(jié)構(gòu)3布置，與第三實(shí)施例不同的是，在第四和第五實(shí)施例中具有評(píng)估電路44a的電路板42a垂直于支承結(jié)構(gòu)3并且布置在殼體50、50a的內(nèi)部。類似于第三實(shí)施例，傳感器元件30例如通過(guò)引線接合與內(nèi)部接觸點(diǎn)48a連接。評(píng)估電路44a的輸出信號(hào)可通過(guò)外部接觸點(diǎn)46a和插頭58輸出。

本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于間接檢測(cè)能旋轉(zhuǎn)地被支承的軸的扭矩的傳感器組件，其有利地可廣泛用于需要低成本地檢測(cè)驅(qū)動(dòng)軸的扭矩的場(chǎng)合中。