JPH02102427A - トルク測定装置 - Google Patents
トルク測定装置Info
- Publication number
- JPH02102427A JPH02102427A JP25529088A JP25529088A JPH02102427A JP H02102427 A JPH02102427 A JP H02102427A JP 25529088 A JP25529088 A JP 25529088A JP 25529088 A JP25529088 A JP 25529088A JP H02102427 A JPH02102427 A JP H02102427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- torque
- large diameter
- core
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はトルク測定装置に関し、特にエンジン。
モータ、産業機械駆動用の軸などのトルクを非接触で測
定可能なトルク測定装置に関する。
定可能なトルク測定装置に関する。
従来の技術
従来のこの種のトルク測定装置として、特許第１８９３
２６号明細書に開示されるものがある。これは、第３図
に示されるように、強磁性を有する軸１の外周に、この
軸１の回転軸心の方向と概略４５度の角度をなして互い
に反対方向に傾斜する溝部２゜３を形成し、各溝部２．
３の外周に図示を省略したボビンなどに巻き付けられた
励磁コイル４．５および検出コイル６．７をそれぞれ配
置したものである。
２６号明細書に開示されるものがある。これは、第３図
に示されるように、強磁性を有する軸１の外周に、この
軸１の回転軸心の方向と概略４５度の角度をなして互い
に反対方向に傾斜する溝部２゜３を形成し、各溝部２．
３の外周に図示を省略したボビンなどに巻き付けられた
励磁コイル４．５および検出コイル６．７をそれぞれ配
置したものである。
このような構成によれば、溝部２．３により磁気異方性
が与えられ、伝達トルクにもとづく各溝部２，３、での
透磁率の変化が検出コイル６．７にて検出される。この
とき、溝部２，３は互いに反対方向に傾斜しているため
、その一方に圧縮力が作用すると、他方には引張力が作
用する。このなめ、第４図に示すように、検出コイル６
．７のうち一方のものの検出電圧８はトルクの増加にし
たかって増加し、反対に他方のコイルの検出電圧９は減
少する。ここで、一方のコイルの検出電圧８と他方のコ
イルの検出電圧９との差をとって合成すると、第５図の
実線で示すように軸１の磁気的特性、機械的特性の温度
変化、経年変化などの影響が除去されてトルクの変化の
みを示すトルク検出電圧１０が得られる。
が与えられ、伝達トルクにもとづく各溝部２，３、での
透磁率の変化が検出コイル６．７にて検出される。この
とき、溝部２，３は互いに反対方向に傾斜しているため
、その一方に圧縮力が作用すると、他方には引張力が作
用する。このなめ、第４図に示すように、検出コイル６
．７のうち一方のものの検出電圧８はトルクの増加にし
たかって増加し、反対に他方のコイルの検出電圧９は減
少する。ここで、一方のコイルの検出電圧８と他方のコ
イルの検出電圧９との差をとって合成すると、第５図の
実線で示すように軸１の磁気的特性、機械的特性の温度
変化、経年変化などの影響が除去されてトルクの変化の
みを示すトルク検出電圧１０が得られる。
発明が解決しようとする課題
しかし、このように溝部２，３の周囲に単にコイル４，
６・・・を配置しただけのものでは、軸１における溝部
２．３以外の部分、すなわち磁気異方性が与えられてい
ない部分へも磁束１１が分散し、トルクの測定感度が小
さなものにしかならないという問題点がある。
６・・・を配置しただけのものでは、軸１における溝部
２．３以外の部分、すなわち磁気異方性が与えられてい
ない部分へも磁束１１が分散し、トルクの測定感度が小
さなものにしかならないという問題点がある。
このため、第６図に示すように、コイル４，６・・・を
強磁性体のコア１２の内部に収容し、このコア１２によ
り磁束１１の通路を形成して、前述のような磁束の分散
を減少させることが考えられる。
強磁性体のコア１２の内部に収容し、このコア１２によ
り磁束１１の通路を形成して、前述のような磁束の分散
を減少させることが考えられる。
しかし、このようなものにおいても、まだある程度の磁
束の分散は避けられず、トルクの測定感度を向上させる
うえで十分なものではないという問題点がある。
束の分散は避けられず、トルクの測定感度を向上させる
うえで十分なものではないという問題点がある。
そこで本発明はこのような問題点を解決し、磁束の分散
を極力防止するようにして、トルクの測定感度を大幅に
向上できるようにすることを目的とする。
を極力防止するようにして、トルクの測定感度を大幅に
向上できるようにすることを目的とする。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するため本発明は、
トルク伝達軸における軸心方向の一部分に一定幅の大径
部を形成し、 この大径部の外周面に、前記トルク伝達軸の軸心方向と
角度をなす磁気異方性部を形成し、この磁気異方性部の
周囲に、この磁気異方性部における透磁率の変化を検出
可能なコイルを配置し、 このコイルを、内周側が開口する断面Ｃ字形の環状体に
て構成されかつ強磁性体にて構成されたコアの内部に収
容し、 前記コアの開口端面を、前記磁気異方性部を形成した大
径部の端面に向かい合わせて配置したものである。
部を形成し、 この大径部の外周面に、前記トルク伝達軸の軸心方向と
角度をなす磁気異方性部を形成し、この磁気異方性部の
周囲に、この磁気異方性部における透磁率の変化を検出
可能なコイルを配置し、 このコイルを、内周側が開口する断面Ｃ字形の環状体に
て構成されかつ強磁性体にて構成されたコアの内部に収
容し、 前記コアの開口端面を、前記磁気異方性部を形成した大
径部の端面に向かい合わせて配置したものである。
作用
このようなものであると、コアの一方の開口端面から出
た磁束は、この開口端面に向かい合う大径部の一方の端
面に入り込み、磁気異方性部を軸心方向に通過した後に
、大径部の他方の端面から出て、コアの他方の開口端面
に入り込む、このため、トルク伝達軸における磁気異方
性が与えられていない部分へ磁束が分散することが防止
され、磁束が磁気異方性部に集中することになる。この
結果、磁気異方性部における透磁率変化の検出にもとづ
くトルクの検出の感度が大幅に向上する。
た磁束は、この開口端面に向かい合う大径部の一方の端
面に入り込み、磁気異方性部を軸心方向に通過した後に
、大径部の他方の端面から出て、コアの他方の開口端面
に入り込む、このため、トルク伝達軸における磁気異方
性が与えられていない部分へ磁束が分散することが防止
され、磁束が磁気異方性部に集中することになる。この
結果、磁気異方性部における透磁率変化の検出にもとづ
くトルクの検出の感度が大幅に向上する。
実施例
第１図において２１はトルク伝達用の軸であり、たとえ
ばエンジンの出力を作業装置に伝達するために用いられ
る。軸２１における軸心方向の一部分には、それぞれ同
一寸法の一定幅を有した一対の大径部２２．２３が、互
いに距離をおいて形成されている。大径部２２．２３の
外周の表面には、軸２１の軸心方向と概略４５度の角度
をなして、互いに反対方向に傾斜する一対の磁気異方性
部２４．２５が形成されている。この磁気異方性部２４
．２５は、たとえば前述のように大径部２２．２３外周
面を溝加工することによっても形成できるし、またアモ
ルファス強磁性層を大径部２２．２３の表面に接着、メ
ツキするなどによっても形成できる。
ばエンジンの出力を作業装置に伝達するために用いられ
る。軸２１における軸心方向の一部分には、それぞれ同
一寸法の一定幅を有した一対の大径部２２．２３が、互
いに距離をおいて形成されている。大径部２２．２３の
外周の表面には、軸２１の軸心方向と概略４５度の角度
をなして、互いに反対方向に傾斜する一対の磁気異方性
部２４．２５が形成されている。この磁気異方性部２４
．２５は、たとえば前述のように大径部２２．２３外周
面を溝加工することによっても形成できるし、またアモ
ルファス強磁性層を大径部２２．２３の表面に接着、メ
ツキするなどによっても形成できる。
軸２１の周囲には円筒状のケーシング２６がベアリング
２７．２８により支持されており、このケーシング２６
の内部には、各磁気異方性部２４．２５に対応した位置
に、強磁性体により形成された環状のコア２９、３０が
収容されている。３１はコア２９．３０どうしの間隔を
調整するスペーサ、３２はケーシングの蓋である。
２７．２８により支持されており、このケーシング２６
の内部には、各磁気異方性部２４．２５に対応した位置
に、強磁性体により形成された環状のコア２９、３０が
収容されている。３１はコア２９．３０どうしの間隔を
調整するスペーサ、３２はケーシングの蓋である。
コア２９．３０は内周側が開口する断面Ｃ字形に形成さ
れ、その内部には、ガラスエポキシなどの非磁性材料に
より形成されたコイルボビン３３．３４がそれぞれ収容
されている。各コイルボビン３３．３４には、励磁コイ
ル３５．３６と、検出コイル３７．３８とがそれぞれ巻
き付けられている。
れ、その内部には、ガラスエポキシなどの非磁性材料に
より形成されたコイルボビン３３．３４がそれぞれ収容
されている。各コイルボビン３３．３４には、励磁コイ
ル３５．３６と、検出コイル３７．３８とがそれぞれ巻
き付けられている。
各コア２９．３０の開口端面３９．４０は、大径部２２
゜２３の端面４１．４２にそれぞれ向かい合うように配
置されている。
゜２３の端面４１．４２にそれぞれ向かい合うように配
置されている。
また、各コア２９．３０はコイル３５．３６．３７．３
８を巻き付けたボビン３３．３４をこれらコア２９．３
０の中へ組み込む際の便宜のため、またこれらコア２９
３０を大径部２２．２３の周囲へ配置する際の便宜のた
めに、周方向および軸心方向に分割した構成とされてい
る。
８を巻き付けたボビン３３．３４をこれらコア２９．３
０の中へ組み込む際の便宜のため、またこれらコア２９
３０を大径部２２．２３の周囲へ配置する際の便宜のた
めに、周方向および軸心方向に分割した構成とされてい
る。
このような装置を組み立てる際には、まず軸２１の大径
部２２の周囲にコイル３５．３７を巻き付けたボビン３
３を配！し、半割りにしたコア２９の内部に収容０次に
、スペース３１を挿入したうえで軸２１の大径部２３の
周囲にコイル３６．３８を巻き付けたボビン３４を配置
して、半割りにしたコア３０の内部に収容する。その後
、これら軸２１とコア２９．３０とを一体的にケーシン
グ２６の中へ挿入し、ゲージング２６に若３２を装着す
るとともに、このケーシング２６をベアリング２７．２
８にて軸２１のまわりに支持させる。
部２２の周囲にコイル３５．３７を巻き付けたボビン３
３を配！し、半割りにしたコア２９の内部に収容０次に
、スペース３１を挿入したうえで軸２１の大径部２３の
周囲にコイル３６．３８を巻き付けたボビン３４を配置
して、半割りにしたコア３０の内部に収容する。その後
、これら軸２１とコア２９．３０とを一体的にケーシン
グ２６の中へ挿入し、ゲージング２６に若３２を装着す
るとともに、このケーシング２６をベアリング２７．２
８にて軸２１のまわりに支持させる。
トルク検出時には、励磁コイル３５．３６に電流を与え
て、検出コイル３７．３８に検出電圧を発生させる。軸
２１にトルク負荷がかがると、磁気異方性部２４、２５
に透磁率変化が発生し、これによりコイル３７、３８の
検出電圧は第４図の場合と同様に変化する。この結果、
第５図に示すようにトルク値を求めることができる。
て、検出コイル３７．３８に検出電圧を発生させる。軸
２１にトルク負荷がかがると、磁気異方性部２４、２５
に透磁率変化が発生し、これによりコイル３７、３８の
検出電圧は第４図の場合と同様に変化する。この結果、
第５図に示すようにトルク値を求めることができる。
このとき、各コア２９．３０の開口端面３９．４０は大
径部２２．２３の端面にそれぞれ向かい合わされている
ため、第２図に示すように、コア２９．３０の開口端面
３９．４０の一方から出た磁束４３は、大径部２２゜２
３の端面４１．４２の一方から磁気異方性部２４．２５
に入り込む、そして、磁気異方性部２４．２５を軸２１
の軸心方向に通過し、大径部２２．２３の端面４１．４
２の他方から出て、コア２９．３０の開口端面３９．４
０の他方に入り込む。
径部２２．２３の端面にそれぞれ向かい合わされている
ため、第２図に示すように、コア２９．３０の開口端面
３９．４０の一方から出た磁束４３は、大径部２２゜２
３の端面４１．４２の一方から磁気異方性部２４．２５
に入り込む、そして、磁気異方性部２４．２５を軸２１
の軸心方向に通過し、大径部２２．２３の端面４１．４
２の他方から出て、コア２９．３０の開口端面３９．４
０の他方に入り込む。
したがって、磁束４３は磁気異方性部２４．２５に集中
し、軸２１における磁気異方性が与えられていない部分
へ分散することが防止されるやこれにより検出コイル３
７．３８の検出電圧の勾配（第４図参照）が大きくなり
、第５図に１点鎖線で示すようにトルク検出電圧の勾配
も大きなものとなって、トルクの検出感度が大幅に向上
する。
し、軸２１における磁気異方性が与えられていない部分
へ分散することが防止されるやこれにより検出コイル３
７．３８の検出電圧の勾配（第４図参照）が大きくなり
、第５図に１点鎖線で示すようにトルク検出電圧の勾配
も大きなものとなって、トルクの検出感度が大幅に向上
する。
なお、上記においては、双方の磁気異方性部２４゜２５
を軸２１の軸心方向に対して傾斜させたが、いずれか一
方の磁気異方性部を軸心方向と平行に形成してもよい、
この場合には、感度補正を行いながらトルクを検出する
ことが可能になる。
を軸２１の軸心方向に対して傾斜させたが、いずれか一
方の磁気異方性部を軸心方向と平行に形成してもよい、
この場合には、感度補正を行いながらトルクを検出する
ことが可能になる。
発明の効果
以上述べたように本発明によると、トルク伝達軸の磁気
異方性部へ磁束を集中させることができ、磁気異方性が
与えられていない部分へ磁束が分散することを防止でき
るため、トルク負荷時の透磁率変化をコイルにより効率
良く検出でき、トルク検出の感度を大幅に向上させるこ
とができる。
異方性部へ磁束を集中させることができ、磁気異方性が
与えられていない部分へ磁束が分散することを防止でき
るため、トルク負荷時の透磁率変化をコイルにより効率
良く検出でき、トルク検出の感度を大幅に向上させるこ
とができる。
第１図は本発明のトルク測定装置の一実施例の断面図、
第２図は第１図の装置における磁束の状態を示す図、第
３図は従来のトルク測定装置の概略図、第４図は第３図
の装置における検出電圧を示すグラフ、第５図は第４図
にもとづくトルク信号を示すグラフ、第６図は従来の他
のトルク測定装置の概略図である。 ２１・・・軸、２２．２３・・・大径部、２４．２５・
・・磁気異方性部、２９．３０・１７．３７．３８・・
・検出コイル、３９．４０・・・開口端面、４１．４２
・・・端面、４３・・・磁束。 代理人 森 本 義 弘 べべに桔も（
第２図は第１図の装置における磁束の状態を示す図、第
３図は従来のトルク測定装置の概略図、第４図は第３図
の装置における検出電圧を示すグラフ、第５図は第４図
にもとづくトルク信号を示すグラフ、第６図は従来の他
のトルク測定装置の概略図である。 ２１・・・軸、２２．２３・・・大径部、２４．２５・
・・磁気異方性部、２９．３０・１７．３７．３８・・
・検出コイル、３９．４０・・・開口端面、４１．４２
・・・端面、４３・・・磁束。 代理人 森 本 義 弘 べべに桔も（
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、トルク伝達軸における軸心方向の一部分に一定幅の
大径部を形成し、 この大径部の外周面に、前記トルク伝達軸の軸心方向と
角度をなす磁気異方性部を形成し、この磁気異方性部の
周囲に、この磁気異方性部における透磁率の変化を検出
可能なコイルを配置し、 このコイルを、内周側が開口する断面Ｃ字形の環状体に
て構成されかつ強磁性体にて構成されたコアの内部に収
容し、 前記コアの開口端面を、前記磁気異方性部を形成した大
径部の端面に向かい合わせて配置し、たことを特徴とす
るトルク測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25529088A JPH02102427A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | トルク測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25529088A JPH02102427A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | トルク測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102427A true JPH02102427A (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=17276709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25529088A Pending JPH02102427A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | トルク測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02102427A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0545538U (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-18 | 日本電子機器株式会社 | 磁歪式トルクセンサ |
| KR20020004205A (ko) * | 2000-07-04 | 2002-01-16 | 밍 루 | 차량용 토크감지장치의 스페이서 |
| JP2015194430A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 本田技研工業株式会社 | 車両用パワーステアリング装置及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP25529088A patent/JPH02102427A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0545538U (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-18 | 日本電子機器株式会社 | 磁歪式トルクセンサ |
| KR20020004205A (ko) * | 2000-07-04 | 2002-01-16 | 밍 루 | 차량용 토크감지장치의 스페이서 |
| JP2015194430A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 本田技研工業株式会社 | 車両用パワーステアリング装置及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3316257B2 (ja) | ねじりモーメント測定装置 | |
| US5889215A (en) | Magnetoelastic torque sensor with shielding flux guide | |
| KR920006499B1 (ko) | 토오크 센서 | |
| JPS6275328A (ja) | トルクセンサ | |
| EP0393683A2 (en) | Apparatus for detecting torque of rotating shaft | |
| JPH02102427A (ja) | トルク測定装置 | |
| JPH04191630A (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JP2005321272A (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JPS5946526A (ja) | 電磁ストレスセンサ | |
| JP2584419Y2 (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JP2566640B2 (ja) | トルク測定装置 | |
| KR0133838B1 (ko) | 소형동기모터 | |
| JPH1194658A (ja) | トルクセンサ | |
| JPS63121448A (ja) | 回転電機 | |
| JPH0762637B2 (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JP2000009557A (ja) | トルクセンサ | |
| JP2827025B2 (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JP2007278865A (ja) | 磁歪式トルク検出装置 | |
| JPH03269330A (ja) | トルクセンサ | |
| JP2514205B2 (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JP3001028B2 (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
| JPH0464733A (ja) | 磁性粒子式電磁連結装置 | |
| JP2002062203A (ja) | トルクセンサ | |
| JP2560781B2 (ja) | 歪検出装置 | |
| JPH10142080A (ja) | トルク検出装置用トルク−磁気変換器 |