JPH02150731A - トルク測定装置 - Google Patents
トルク測定装置Info
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- JPH02150731A JPH02150731A JP30564988A JP30564988A JPH02150731A JP H02150731 A JPH02150731 A JP H02150731A JP 30564988 A JP30564988 A JP 30564988A JP 30564988 A JP30564988 A JP 30564988A JP H02150731 A JPH02150731 A JP H02150731A
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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、農業機械、自動車、産
業機械その他のトルク伝達を行う軸を有するものに利用
可能なトルク測定装置に関する。
業機械その他のトルク伝達を行う軸を有するものに利用
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１６９３
２６号明細書や特開昭６３−１６３２４３号公報などに
開示されるものがある。これは、第１１図に示すように
、軟磁性および磁歪性を有する軸１の外周に、この軸１
の軸心の方向と士約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２゜３を、軸心の方向
に距離をおいて、多数の加工溝やアモルファス磁性薄帯
などによって構成し、各磁気異方性部２．３の周囲に励
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。８は磁束を示す。
２６号明細書や特開昭６３−１６３２４３号公報などに
開示されるものがある。これは、第１１図に示すように
、軟磁性および磁歪性を有する軸１の外周に、この軸１
の軸心の方向と士約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２゜３を、軸心の方向
に距離をおいて、多数の加工溝やアモルファス磁性薄帯
などによって構成し、各磁気異方性部２．３の周囲に励
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。８は磁束を示す。
このような構成によれば、伝達トルクにもとづく各磁気
異方性部２．３での透磁率の変化が検出コイル６．７に
て検出されることにより、軸１に作用するトルクの値が
求められる。
異方性部２．３での透磁率の変化が検出コイル６．７に
て検出されることにより、軸１に作用するトルクの値が
求められる。
発明が解決しようとする課題
しかし、検出コイル６．７によるトルク検出電圧Ｖ０は
、実際には第１２図に示ずような大きなしステリシス特
性を示す、すなわち、第１２図において、フルスケール
の検出電圧Ｖｙｇとトルクゼロのときのヒステリシス電
圧Ｖ□、との比をとって百分率で表わしたヒステリシス
値１１７．を求めると、Ｈｖｍ＝ （Ｖ ＨＹ４ ／
Ｖ ｖｍ ） Ｘ １ＧＧ＝３〜１０％ にもなる。
、実際には第１２図に示ずような大きなしステリシス特
性を示す、すなわち、第１２図において、フルスケール
の検出電圧Ｖｙｇとトルクゼロのときのヒステリシス電
圧Ｖ□、との比をとって百分率で表わしたヒステリシス
値１１７．を求めると、Ｈｖｍ＝ （Ｖ ＨＹ４ ／
Ｖ ｖｍ ） Ｘ １ＧＧ＝３〜１０％ にもなる。
このような大きなしステリス特性を示すのは、第１１図
から明らかなように、磁束８が、磁気特性が制御された
磁気異方性部２．３のみならず磁気特性が制御されてい
ないランダム結晶磁気異方性部９をも通過することから
、このランダム結晶磁気異方性部９が検出特性に影響を
及ぼすためである。
から明らかなように、磁束８が、磁気特性が制御された
磁気異方性部２．３のみならず磁気特性が制御されてい
ないランダム結晶磁気異方性部９をも通過することから
、このランダム結晶磁気異方性部９が検出特性に影響を
及ぼすためである。
そこで本発明はこのような問題点を解決し、しステリシ
ス特性を改善することができるトルク測定装置を提供す
ることを目的とする。
ス特性を改善することができるトルク測定装置を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するため本発明は、
トルク伝達軸の表面層に軸心方向と角度をなす方向の磁
気異方性部を形成するとともに、トルク作用時における
前記磁気異方性部の透磁率の変化を、この磁気異方性部
の周囲に配置したコイルにて検出するようにしたトルク
測定装置において、前記磁気異方性部に隣接して、磁気
抵抗を大きくした部分を、スキンデプス以上の深さに形
成したものである。
気異方性部を形成するとともに、トルク作用時における
前記磁気異方性部の透磁率の変化を、この磁気異方性部
の周囲に配置したコイルにて検出するようにしたトルク
測定装置において、前記磁気異方性部に隣接して、磁気
抵抗を大きくした部分を、スキンデプス以上の深さに形
成したものである。
また本発明によれば、コイルの外側にシールドヨークを
設けて、磁気抵抗を大きくした部分の磁気抵抗よりも、
軸の表面からシールドヨークの端面までのエアギャップ
の磁気抵抗の方が小さくなるように構成することができ
る。
設けて、磁気抵抗を大きくした部分の磁気抵抗よりも、
軸の表面からシールドヨークの端面までのエアギャップ
の磁気抵抗の方が小さくなるように構成することができ
る。
磁気抵抗を大きくした部分は、（１）軸の周方向に磁化
容易方向を持つ磁気異方性が付与された構成としたり、
ＧＤ磁磁気異方郡部隣接して、スキンデプス以上の深さ
に形成された周方向の溝と、この溝の中に設けられたリ
ング、コイルなどの環状の非磁性良導体とで構成したり
、（ト）軸の周方向に形成された浸炭層や圧縮残留応力
保持層などの硬化層で構成したり、あるいはｑψ軸材料
に不純物が添加された構成としたりすることができる。
容易方向を持つ磁気異方性が付与された構成としたり、
ＧＤ磁磁気異方郡部隣接して、スキンデプス以上の深さ
に形成された周方向の溝と、この溝の中に設けられたリ
ング、コイルなどの環状の非磁性良導体とで構成したり
、（ト）軸の周方向に形成された浸炭層や圧縮残留応力
保持層などの硬化層で構成したり、あるいはｑψ軸材料
に不純物が添加された構成としたりすることができる。
作用
このような構成によれば、通常、コイルの励磁周波数は
５〜１００ＫＨ２程度であるので、このコイルの磁束は
、軸表面層におけるスキンデプスの範囲内、すなわちご
く浅い部分を通過するのであるが、磁気抵抗を大きくし
た部分では通過が困難になる。
５〜１００ＫＨ２程度であるので、このコイルの磁束は
、軸表面層におけるスキンデプスの範囲内、すなわちご
く浅い部分を通過するのであるが、磁気抵抗を大きくし
た部分では通過が困難になる。
このため、磁気特性が制御された磁気異方性部を通過し
た磁束は、この磁気抵抗を大きくした部分の存在により
、磁気特性が制御されていないランダム結晶磁気異方性
部へ入り込みにくくなる。よって、コイルの検出電圧に
大きなしステリシス特性が現われることが防止される。
た磁束は、この磁気抵抗を大きくした部分の存在により
、磁気特性が制御されていないランダム結晶磁気異方性
部へ入り込みにくくなる。よって、コイルの検出電圧に
大きなしステリシス特性が現われることが防止される。
また、コイルの外側にシールドヨークを設けて、磁気抵
抗を大きくした部分の磁気抵抗よりも、軸の表面からシ
ールドヨークの端面までのエアギャップの磁気抵抗の方
を小さくすることが可能である、こうすることにより、
コイルのまわりの各部分のうち、磁気抵抗を大きくした
部分の磁気抵抗が最大になり、ランダム結晶磁気異方性
部への磁束の漏れがきわめて小さくなる。
抗を大きくした部分の磁気抵抗よりも、軸の表面からシ
ールドヨークの端面までのエアギャップの磁気抵抗の方
を小さくすることが可能である、こうすることにより、
コイルのまわりの各部分のうち、磁気抵抗を大きくした
部分の磁気抵抗が最大になり、ランダム結晶磁気異方性
部への磁束の漏れがきわめて小さくなる。
一対の磁気異方性部を形成してトルクを検出する場合に
、磁気抵抗を大きくした部分の存在により、両磁気異方
性部が互いに相手方の検出特性に及ぼす影響が少なくな
る。このため、検出特性の直線性の向上が可能となり、
また両磁気異方性部どうしの間隔をきわめて狭くするこ
とが可能になって装置の小型化が達成される。
、磁気抵抗を大きくした部分の存在により、両磁気異方
性部が互いに相手方の検出特性に及ぼす影響が少なくな
る。このため、検出特性の直線性の向上が可能となり、
また両磁気異方性部どうしの間隔をきわめて狭くするこ
とが可能になって装置の小型化が達成される。
実繕例
第１図は本発明のトルク測定装置の第１実施例を示す。
ここで、１１はトルク伝達用の軸であり、軟磁性および
磁歪性が付与されている。軸１１の表面層の外周には、
軸心方向に距離をおいて、一対の磁気異方性部１２．１
３が形成されている。この磁気異方性部１２．１３は、
軸１１の表面層に形成された多数の加工溝や、軸１１の
表面に接着された多数のアモルファス磁性薄帯などにて
構成され、軸心方向に対して互いに反対方向に傾斜して
、士約４５度の方向に磁気異方性が付与されている。
磁歪性が付与されている。軸１１の表面層の外周には、
軸心方向に距離をおいて、一対の磁気異方性部１２．１
３が形成されている。この磁気異方性部１２．１３は、
軸１１の表面層に形成された多数の加工溝や、軸１１の
表面に接着された多数のアモルファス磁性薄帯などにて
構成され、軸心方向に対して互いに反対方向に傾斜して
、士約４５度の方向に磁気異方性が付与されている。
各磁気異方性部１２．１３の周囲には、励磁コイル１４
および検出コイル１５がそれぞれ設けられている。
および検出コイル１５がそれぞれ設けられている。
励磁コイル１４には５〜１００にＩｌｚ程度の交流電流
が供給される。１６は磁束である。
が供給される。１６は磁束である。
各磁気異方性部１２．１３に隣接する軸表面層には、軸
心方向の磁気抵抗を大きくした部分１７がそれぞれ形成
されている。この軸心方向の磁気抵抗を大きくした部分
１７は、周方向に磁化容易方向を持つように磁気異方性
が付与された構成となっており、たとえば軸心方向に複
数が形成された周方向の加工溝や、周方向のアモルファ
ス磁性薄帯などにて形成されている。また磁気抵抗を大
きくした部分１７は、磁気異方性部１２．１３とともに
、スキンデプス以上の深さ、すなわち軸１１の表面層に
おける磁束１６が通過する部分の深さよりも深く形成さ
れている。前述のように励磁電流として１０にｌｌｚ程
度かつ１００ ＋ＩＡ、、程度の交流電流を利用した場
合には、スキンデプスは０．１〜０．２ ｍｒ程度とな
り、それ以上深い部分には磁束１６は入り込まない。し
たがって、たとえば軸心方向の磁気抵抗を大きくした部
分１７を加工溝で形成する場合には、励磁条件を上記の
通りとして、軸径の大小にかかわらず深さ１市程度の溝
を形成すれば十分である。またこのとき、軸心方向にお
ける各加工溝の配列ピッチは約１關程度、軸心方向の磁
気抵抗を大きくした部分１７の軸心方向の幅は約５市程
度が、それぞれ適当である。なお、軸１１において、１
８はランダム結晶磁気異方性部である。
心方向の磁気抵抗を大きくした部分１７がそれぞれ形成
されている。この軸心方向の磁気抵抗を大きくした部分
１７は、周方向に磁化容易方向を持つように磁気異方性
が付与された構成となっており、たとえば軸心方向に複
数が形成された周方向の加工溝や、周方向のアモルファ
ス磁性薄帯などにて形成されている。また磁気抵抗を大
きくした部分１７は、磁気異方性部１２．１３とともに
、スキンデプス以上の深さ、すなわち軸１１の表面層に
おける磁束１６が通過する部分の深さよりも深く形成さ
れている。前述のように励磁電流として１０にｌｌｚ程
度かつ１００ ＋ＩＡ、、程度の交流電流を利用した場
合には、スキンデプスは０．１〜０．２ ｍｒ程度とな
り、それ以上深い部分には磁束１６は入り込まない。し
たがって、たとえば軸心方向の磁気抵抗を大きくした部
分１７を加工溝で形成する場合には、励磁条件を上記の
通りとして、軸径の大小にかかわらず深さ１市程度の溝
を形成すれば十分である。またこのとき、軸心方向にお
ける各加工溝の配列ピッチは約１關程度、軸心方向の磁
気抵抗を大きくした部分１７の軸心方向の幅は約５市程
度が、それぞれ適当である。なお、軸１１において、１
８はランダム結晶磁気異方性部である。
このような構成によれば、コイル１４．１５のまわりに
形成される磁束１６は、磁気異方性部１２．１３を通過
するが、これら磁気異方性部１２．１３に隣接して軸心
方向への磁気抵抗を大きくした部分１７が設けられてい
ることから、ヒステリシスの発生原因となるランダム結
晶磁気異方性部１８に入り込む磁束を少なくすることが
できる。このため、第２図に示すようにヒステリシス性
能の良好な検出特性を得ることができる。具体的には、
前述の）ｌｖｓの値が、 Ｈ□＝１〜３％ 程度になる。また軸心方向の磁気抵抗を大きくした部分
１７が存在することにより、磁気異方性部１２゜１３ど
うしが互いに相手方に影響を及ぼすことがなく、検出特
性の直線性が向上して測定精度が良好になる。
形成される磁束１６は、磁気異方性部１２．１３を通過
するが、これら磁気異方性部１２．１３に隣接して軸心
方向への磁気抵抗を大きくした部分１７が設けられてい
ることから、ヒステリシスの発生原因となるランダム結
晶磁気異方性部１８に入り込む磁束を少なくすることが
できる。このため、第２図に示すようにヒステリシス性
能の良好な検出特性を得ることができる。具体的には、
前述の）ｌｖｓの値が、 Ｈ□＝１〜３％ 程度になる。また軸心方向の磁気抵抗を大きくした部分
１７が存在することにより、磁気異方性部１２゜１３ど
うしが互いに相手方に影響を及ぼすことがなく、検出特
性の直線性が向上して測定精度が良好になる。
第３図は本発明のトルク測定装置の第２実施例を示す、
ここでは、励磁コイル１４および検出コイル１５の外側
に磁気シールドヨーク１９を設けた構成となっている。
ここでは、励磁コイル１４および検出コイル１５の外側
に磁気シールドヨーク１９を設けた構成となっている。
磁気シールドヨーク１９の幅は磁気異方性部１２．１３
の幅よりも小さく形成されており、したがって磁束の通
過経路は図示のようになる。
の幅よりも小さく形成されており、したがって磁束の通
過経路は図示のようになる。
第４図は、第３図における磁気異方性部１３およびその
周辺を詳細に示したものである。ここで、磁気異方性部
１３および軸心方向の磁気抵抗を大きくした部分１７は
、いずれも加工溝にて形成されているものとする。一般
に軸１１の材料は加工溝の方向に磁化しやすい傾向があ
り、このため第３図において、また同様に第１図におい
ても、それぞれ概略的に示した磁束１６の通路は、詳し
くはこの磁化が容易な方向、すなわち磁気異方性部１３
における加工溝の方向に沿って形成される。
周辺を詳細に示したものである。ここで、磁気異方性部
１３および軸心方向の磁気抵抗を大きくした部分１７は
、いずれも加工溝にて形成されているものとする。一般
に軸１１の材料は加工溝の方向に磁化しやすい傾向があ
り、このため第３図において、また同様に第１図におい
ても、それぞれ概略的に示した磁束１６の通路は、詳し
くはこの磁化が容易な方向、すなわち磁気異方性部１３
における加工溝の方向に沿って形成される。
軸１１の材料は、上記とは反対に加工溝の方向と直角な
方向には磁化しにくい性質を有する。したがって、軸心
方向の磁気抵抗を大きくした部分１７は、図示のように
周方向の加工溝を形成することによって、この加工溝の
方向と直角をなす軸心方向の磁気抵抗を大きくすること
ができる。第１図に示すように、軸心方向の磁気抵抗を
大きくした部分１７に仮に磁束１６が入り込んだとして
も、この磁束１６はそのほとんどが加工溝の方向に通過
するため、ランダム結晶磁気異方性部１８への磁束１６
の入り込みが少なくなる。
方向には磁化しにくい性質を有する。したがって、軸心
方向の磁気抵抗を大きくした部分１７は、図示のように
周方向の加工溝を形成することによって、この加工溝の
方向と直角をなす軸心方向の磁気抵抗を大きくすること
ができる。第１図に示すように、軸心方向の磁気抵抗を
大きくした部分１７に仮に磁束１６が入り込んだとして
も、この磁束１６はそのほとんどが加工溝の方向に通過
するため、ランダム結晶磁気異方性部１８への磁束１６
の入り込みが少なくなる。
第４図において、軸心方向の磁気抵抗を大きくした部分
１７、磁気異方性部１３、ランダム結晶磁気異方性部１
８、軸１１の表面と磁気シールドヨーク１９の端面との
間のエアギャップ２Ｇ、および磁気シールドヨーク１９
の磁気抵抗をそれぞれＲ，、Ｒ２。
１７、磁気異方性部１３、ランダム結晶磁気異方性部１
８、軸１１の表面と磁気シールドヨーク１９の端面との
間のエアギャップ２Ｇ、および磁気シールドヨーク１９
の磁気抵抗をそれぞれＲ，、Ｒ２。
Ｒ３、Ｒ，、Ｒ５とすると、一般にＲ５（Ｒ２。
Ｒ３＜Ｒ１＜Ｒ４なる関係が成立する。ところが、励磁
コイル１４を前述のような高周波で励磁すれば、軸材で
はスキンデプス効果により磁束１６が通過する部分の断
面積が小さくなり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が大きくなる。そ
の結果、高周波で励磁することによって、Ｒ５（Ｒ２、
Ｒ３＜Ｒ４＜Ｒｔ とすることができる、すなわち、各
部の磁気抵抗の中で、軸心方向の磁気抵抗を大きくした
部分１７の磁気抵抗Ｒ１を最大にできて、ランダム結晶
磁気異方性部１８への磁束の漏れを小さくすることが可
能である。また、このためには、図示のように、磁気シ
ールドヨーク１９を両軸心方向の磁気抵抗を大きくした
部分１７．１７の内側に配置することが必要である。
コイル１４を前述のような高周波で励磁すれば、軸材で
はスキンデプス効果により磁束１６が通過する部分の断
面積が小さくなり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が大きくなる。そ
の結果、高周波で励磁することによって、Ｒ５（Ｒ２、
Ｒ３＜Ｒ４＜Ｒｔ とすることができる、すなわち、各
部の磁気抵抗の中で、軸心方向の磁気抵抗を大きくした
部分１７の磁気抵抗Ｒ１を最大にできて、ランダム結晶
磁気異方性部１８への磁束の漏れを小さくすることが可
能である。また、このためには、図示のように、磁気シ
ールドヨーク１９を両軸心方向の磁気抵抗を大きくした
部分１７．１７の内側に配置することが必要である。
第５図は本発明のトルク測定装置の第３実施例を示す、
ここでは、磁気抵抗を大きくした部分１７として、磁気
異方性部１２．１３の端部に沿って周方向に溝２１を形
成し、この清２１に、環状の非磁性良導体２２をはめ込
んでいる。このような構成によれば、非磁性良導体２２
にもとづく電磁誘導によって、軸心方向の磁気抵抗が付
与される。第６図に詳細に示すように、溝２１は半円状
の断面に形成され、その深さｈはスキンデプス以上の深
さ、たとえば１ｗ１程度あれば十分である。この消２１
に、直径２膿程度の銅製、アルミニウム製などのリング
体からなる非磁性良導体２２がはめ込まれる。この場合
、銅やアルミニウムの電気抵抗率は、軸材料として通常
用いられる鉄鋼材料のそれの約１０分の１程度とするこ
とができる。このため、この良導体２２による電磁誘導
を効果的に発生させることが可能である。
ここでは、磁気抵抗を大きくした部分１７として、磁気
異方性部１２．１３の端部に沿って周方向に溝２１を形
成し、この清２１に、環状の非磁性良導体２２をはめ込
んでいる。このような構成によれば、非磁性良導体２２
にもとづく電磁誘導によって、軸心方向の磁気抵抗が付
与される。第６図に詳細に示すように、溝２１は半円状
の断面に形成され、その深さｈはスキンデプス以上の深
さ、たとえば１ｗ１程度あれば十分である。この消２１
に、直径２膿程度の銅製、アルミニウム製などのリング
体からなる非磁性良導体２２がはめ込まれる。この場合
、銅やアルミニウムの電気抵抗率は、軸材料として通常
用いられる鉄鋼材料のそれの約１０分の１程度とするこ
とができる。このため、この良導体２２による電磁誘導
を効果的に発生させることが可能である。
第７図は本発明のトルク測定装置の第４実施例を示す、
ここでは、矩形断面の溝２１に非磁性良導体２２として
のコイル２３が巻付けられている。渭２１は第５図およ
び第６図の実施例の場合と同様に１膿程度の深さに形成
され、コイル２３としては、直径０．１−程度の銅線や
アルミニウム線を１００ターン程度巻付けたものが用い
られる。この場合も、電磁誘導の作用によって軸心方向
への磁気抵抗が付与される。
ここでは、矩形断面の溝２１に非磁性良導体２２として
のコイル２３が巻付けられている。渭２１は第５図およ
び第６図の実施例の場合と同様に１膿程度の深さに形成
され、コイル２３としては、直径０．１−程度の銅線や
アルミニウム線を１００ターン程度巻付けたものが用い
られる。この場合も、電磁誘導の作用によって軸心方向
への磁気抵抗が付与される。
第８１！ｌは本発明のトルク測定装置の第５実施例を示
す、ここでは、磁気異方性部１２．１３の端部に沿った
周方向に、磁化層としての圧縮残留応力保持層２４を形
成している。この圧縮残留応力保持層２４は、たとえば
軸材をロール加工することによって形成できる。このよ
うな構成であると、軸材の透磁率はその硬度ずなわち圧
ｍ残留応力の大きさに反比例して小さくなり、透磁率が
小さくなるとその部分は磁気抵抗として作用するため、
この圧縮残留応力保持層２４が磁気抵抗を大きくした部
分１７としての役割を果たす、なお、圧縮残留応力保持
層２４の圧縮加工しろは０．１ａｍ程度で十分である。
す、ここでは、磁気異方性部１２．１３の端部に沿った
周方向に、磁化層としての圧縮残留応力保持層２４を形
成している。この圧縮残留応力保持層２４は、たとえば
軸材をロール加工することによって形成できる。このよ
うな構成であると、軸材の透磁率はその硬度ずなわち圧
ｍ残留応力の大きさに反比例して小さくなり、透磁率が
小さくなるとその部分は磁気抵抗として作用するため、
この圧縮残留応力保持層２４が磁気抵抗を大きくした部
分１７としての役割を果たす、なお、圧縮残留応力保持
層２４の圧縮加工しろは０．１ａｍ程度で十分である。
第９図は本発明のトルク測定装置の第６実施例を示す０
本例では、磁気異方性部１２．１３の端部に沿った周方
向に、磁気抵抗を大きくした部分１７を構成する硬化層
としての浸炭硬化層２５を形成している。このような構
成によると、浸炭硬化層２５の部分では、その硬度に反
比例して軸材の透磁率が小さくなることにより磁気抵抗
が大きくなり、ランダム結晶磁気異方性部１８へ磁束が
入り込むことが防止される。浸炭硬化層２５の浸炭深さ
は１〜１．２ ｍ程度が適当である。
本例では、磁気異方性部１２．１３の端部に沿った周方
向に、磁気抵抗を大きくした部分１７を構成する硬化層
としての浸炭硬化層２５を形成している。このような構
成によると、浸炭硬化層２５の部分では、その硬度に反
比例して軸材の透磁率が小さくなることにより磁気抵抗
が大きくなり、ランダム結晶磁気異方性部１８へ磁束が
入り込むことが防止される。浸炭硬化層２５の浸炭深さ
は１〜１．２ ｍ程度が適当である。
第１０図は本発明のトルク測定装置の第７実施例を示す
、これは第１図〜第９図、特に第１図の実施例の変形例
であり、これら先の実施例において存在していた両磁気
異方性部１２．１３の間のランダム結晶磁気異方性部が
、この実施例では存在しない構成となっている０両磁気
異方性部１２．１３の間には、軸心方向の磁気抵抗を大
きくした部分１７のみが形成されている。すなわち、磁
気抵抗を大きくした部分１７により、一方の磁気異方性
部１２．１３を通過した磁束が他方の磁気異方性部１３
．１２に入り込むことが極力防止されるため、磁気異方
性部１２、１３どうしを互いに接近させることが可能に
なって、装置の小形化が達成される。
、これは第１図〜第９図、特に第１図の実施例の変形例
であり、これら先の実施例において存在していた両磁気
異方性部１２．１３の間のランダム結晶磁気異方性部が
、この実施例では存在しない構成となっている０両磁気
異方性部１２．１３の間には、軸心方向の磁気抵抗を大
きくした部分１７のみが形成されている。すなわち、磁
気抵抗を大きくした部分１７により、一方の磁気異方性
部１２．１３を通過した磁束が他方の磁気異方性部１３
．１２に入り込むことが極力防止されるため、磁気異方
性部１２、１３どうしを互いに接近させることが可能に
なって、装置の小形化が達成される。
本発明のトルク測定装置のさらに池の実施例として、図
示は省略したが、軸材料に不純物を添加することにより
磁気抵抗を大きくした部分を形成することもできる。
示は省略したが、軸材料に不純物を添加することにより
磁気抵抗を大きくした部分を形成することもできる。
発明の効果
以上述べたように本発明によると、トルク検出用の磁気
異方性部に隣接して、磁気抵抗を大きくした部分をスキ
ンデプス以上の深さに形成したため、磁気異方性部を通
過した磁束が、磁気特性が制御されていないランダム結
晶磁気異方性部に入り込むのを防止でき、検出データの
ヒステリシス特性を大幅に改善することが可能となる。
異方性部に隣接して、磁気抵抗を大きくした部分をスキ
ンデプス以上の深さに形成したため、磁気異方性部を通
過した磁束が、磁気特性が制御されていないランダム結
晶磁気異方性部に入り込むのを防止でき、検出データの
ヒステリシス特性を大幅に改善することが可能となる。
また、磁気抵抗を大きくした部分の存在により、一対の
磁気異方性部の一方を通過した磁束が他方へ入り込むこ
とが防止され、このため検出特性の直線性を向上させる
ことができるととらに、両磁気異方性部どうしの間隔を
きわめて狭くすることが可能となって装置を小形化する
ことができる。さらに、コイルの外側にシールドヨーク
を設けて、磁気抵抗を大きくした部分の磁気抵抗よりも
、軸の表面からシールドヨークの端面までのエアギャッ
プの磁気抵抗の方が小さくなるように構成することによ
り、ランダム結晶磁気異方性部への磁束の漏れをきわめ
て少なくすることができる。
磁気異方性部の一方を通過した磁束が他方へ入り込むこ
とが防止され、このため検出特性の直線性を向上させる
ことができるととらに、両磁気異方性部どうしの間隔を
きわめて狭くすることが可能となって装置を小形化する
ことができる。さらに、コイルの外側にシールドヨーク
を設けて、磁気抵抗を大きくした部分の磁気抵抗よりも
、軸の表面からシールドヨークの端面までのエアギャッ
プの磁気抵抗の方が小さくなるように構成することによ
り、ランダム結晶磁気異方性部への磁束の漏れをきわめ
て少なくすることができる。
第１図は本発明のトルク測定装置の第１実施例の概略図
、第２図は第１図のトルク測定装置の出力特性を示す図
、第３図は本発明のトルク測定装置の第２実施例の概略
図、第４図は第３図における要部の詳細図、第５図は本
発明のトルク測定装置の第３実施例の概略図、第６図は
第５図における要部の拡大図、第７図〜第１０図は本発
明のトルク測定装置の第４〜第７実施例の概略図、第１
１図は従来のトルク測定装置の概略図、第１２図は第１
１図のトルクａ！ＩＪ定装置の出力特性を示す図である
。 １１・・・軸、１２．１３・・・磁気異方性部、１４・
・・励磁コイル、１５・・・検出コイル、１６・・・磁
束、１７・・・磁気抵抗を大きくした部分、１８・・・
ランダム結晶磁気異方性部。 代理人 森 本 義 弘 第１図 １１−一一蚤由 １５−・−ネ鍛出クイル １６−−−七蛤ｊζ １７−−−モａり（町＆ゼＬ吃大るくした部欠第３図 第４図 第６図 第７図 第１ｆ図 第１２図
、第２図は第１図のトルク測定装置の出力特性を示す図
、第３図は本発明のトルク測定装置の第２実施例の概略
図、第４図は第３図における要部の詳細図、第５図は本
発明のトルク測定装置の第３実施例の概略図、第６図は
第５図における要部の拡大図、第７図〜第１０図は本発
明のトルク測定装置の第４〜第７実施例の概略図、第１
１図は従来のトルク測定装置の概略図、第１２図は第１
１図のトルクａ！ＩＪ定装置の出力特性を示す図である
。 １１・・・軸、１２．１３・・・磁気異方性部、１４・
・・励磁コイル、１５・・・検出コイル、１６・・・磁
束、１７・・・磁気抵抗を大きくした部分、１８・・・
ランダム結晶磁気異方性部。 代理人 森 本 義 弘 第１図 １１−一一蚤由 １５−・−ネ鍛出クイル １６−−−七蛤ｊζ １７−−−モａり（町＆ゼＬ吃大るくした部欠第３図 第４図 第６図 第７図 第１ｆ図 第１２図
Claims (6)
- １． トルク伝達軸の表面層に軸心方向と角度をなす方
向の磁気異方性部を形成するとともに、トルク作用時に
おける前記磁気異方性部の透磁率の変化を、この磁気異
方性部の周囲に配置したコイルにて検出するようにした
トルク測定装置であって、 前記磁気異方性部に隣接して、磁気抵抗を 大きくした部分を、スキンデプス以上の深さに形成した
ことを特徴とするトルク測定装置。 - ２． コイルの外側にシールドヨークを設けて、磁気抵
抗を大きくした部分の磁気抵抗よりも、軸の表面からシ
ールドヨークの端面までのエアギャップの磁気抵抗の方
が小さくなるように構成したことを特徴とする請求項１
記載のトルク測定装置。 - ３． 磁気抵抗を大きくした部分は、軸の周方向に磁化
容易方向を持つように磁気異方性が付与されて、軸心方
向への磁気抵抗が大きくなるように構成されていること
を特徴とする請求項１または請求項２記載のトルク測定
装置。 - ４． 軸心方向への磁気抵抗を大きくした部分は、磁気
異方性部に隣接して、スキンデプス以上の深さに形成さ
れた周方向の溝と、この溝の中に設けられたリング、コ
イルなどの環状の非磁性良導体とで構成されていること
を特徴とする請求項１または請求項２記載のトルク測定
装置。 - ５． 磁気抵抗を大きくした部分は、軸の周方向に形成
された浸炭層や圧縮残留応力保持層などの硬化層である
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のトルク
測定装置。 - ６． 磁気抵抗を大きくした部分は、軸材料に不純物が
添加された構成であることを特徴とする請求項１または
請求項２記載のトルク測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63305649A JP2566640B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | トルク測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63305649A JP2566640B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | トルク測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02150731A true JPH02150731A (ja) | 1990-06-11 |
| JP2566640B2 JP2566640B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=17947676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63305649A Expired - Lifetime JP2566640B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | トルク測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566640B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05215620A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-08-24 | Nissan Motor Co Ltd | トルク検出装置 |
| JPH0614939U (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | 日本電子機器株式会社 | 磁歪式トルクセンサ |
| JPH07218072A (ja) * | 1991-03-01 | 1995-08-18 | Miura Dolphins:Kk | 氷床および／または人工雪の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004037240A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Suzuki Motor Corp | 磁歪式トルクセンサシャフトおよびその製造方法 |
-
1988
- 1988-12-01 JP JP63305649A patent/JP2566640B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07218072A (ja) * | 1991-03-01 | 1995-08-18 | Miura Dolphins:Kk | 氷床および／または人工雪の製造方法 |
| JPH05215620A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-08-24 | Nissan Motor Co Ltd | トルク検出装置 |
| JPH0614939U (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | 日本電子機器株式会社 | 磁歪式トルクセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2566640B2 (ja) | 1996-12-25 |
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Legal Events
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