JPH04500136A - 誘導コイル構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 誘導コイル構造 技術分野 本発明は、概略的には、軸に加えられるトルクを測定する装置、一層詳しく言え ば、トルク伝達部材の磁気特性を利用するトルク測定装置に関する。

発明の背景 多くのセンサが磁気ひずみ材料の磁気特性を利用してトルクを検知している。こ のような材料は応力に応じてその磁気透過性を変え、非接触式トルク・センサ装 置で使用するには理想的なものである。磁界は磁気ひずみ材料を通過する。応力 により磁気ひずみ材料の透過性が変化すると、磁界の伝幡も変化する。この透過 性変化が測定され、この応力を生じさせるのに必要なトルクに関係付けられる。

１９６７年９月１２日に５ｃｏｐｐｅに発行された米国特許第３．３４０，７２ ９号が、非磁性軸に取り付けた磁気ひずみ層を有するトルク・センサを開示して いる。この米国特許は磁気ひずみ材料と磁束誘導コイルとを使用してトルクを感 知する基本的な性質に関する情報を含んでいる。この米国特許では、磁気ひずみ 材料で作った軸に伴う従来技術の欠点を克服することを意図している。

他のトルク・センサはこの基本概念について改良されている。１９８３年１１月 １５日にＩｗａｓａｋｉに発行された米国特許第４，４１４，８５５号が非磁性 軸に４５度の螺旋角で取り付けた磁気ひずみ材料のストリップ（単数または複数 ）を使用してこの材料における応力の不一致を減らしているトルク・センサを開 示している。１９８５年３月２６日にＢｌｏｍｋｖｉｓｔ等に発行された米国特 許第４、５０６．５５４号が軸に取り付けたスロット付きの磁気ひずみ材料の２ つのゾーンを開示している。

これら米国特許は固有の欠陥を有する。まず、磁束が強磁性材料を透過すること であり、これは駆動軸等には普通に見られることである。磁気ひずみ材料が強磁 性材料ので作った軸に結合された場合、磁束の変化は軸ばかりでなく磁気ひずみ 材料においても生じる可能性がある。これは不正確なトルク測定に通じる。第２ に、もし軸が非強磁性材料で作られている場合には、これらの軸が厳しい用途に 耐えられない可能性がある。非強磁性材料は、一般的に、硬化鋼の軸に比べて、 弱い材料でありかつ高価である。さらに、磁気ひずみ材料の層を軸に設けた場合 、材料にプレストレスを誘導する。添付の回路がプレストレスを調節することが できるが、材料がより少ない量の応力の下に飽和状態に達するので測定範囲が制 限されることになる。

またさらに、磁気ひずみ材料の層を軸に取り付ける手段はセンサの耐久性や精度 に影響を与える。

それぞれ、１９８２年１１月１５日、１９８５年　３月１２日にＷｉｎｔｅｒｈ ｏｆｆに発行された米国特許第４，４１４，８５６号および同第４．５０３．７ １４号が、磁気ひずみ材料で作った軸を用いる磁気ひずみ式トルク・センサを開 示している。

軟質磁性コアに巻いた巻き線が軸に磁束を誘導する。

軸がトルクに応答してその磁気透過性を変えると、測定ヘッドが透過性変化によ って生じた磁束の変化についての信号を出力する。１９８９年１月２８日にＦｌ ｅｍｉｎｇ等に発行された米国特許第４，５６６．３３８号が、磁気ひずみ材料 で作った軸を使用する別のセンサを開示している。

これらのトルク・センサは種々の問題を提起している。磁気ひずみ材料の軸は高 価であり、製作が難しい。加えて、磁気ひずみ材料のかさばった部片はでこぼこ であり、不正確な結果を招く。

磁気源はこのタイプのトルク・センサの磁気ひずみ材料に磁束を誘導し、トルク を検知する非接触式配置を与える。上記の米国特許のたいていのものは磁束を誘 導する成る種の構造を開示している。普通は、多数の磁極を有する磁気コイル構 造が軸上の磁気ひずみ材料を取り巻いている。それぞれ、１９７８年７月１８日 、１９８１年１２月２２日、１９８３年９月２７日にＭｅｉｘｎｅｒに発行され た米国特許第４．１００．７９４号、同第４，３０６，４６２号ならびに同第４ ，４０６，１６８号が、磁極片を有する円形コアを開示している。−次コアが隣 接した軸に磁束を誘導する。一対の二次コアが応力の下での磁気ひずみ材料にお ける磁気透過性変化によって生じた磁束の変化を測定する。低周波ＡＣ源が一次 コアを駆動し、この−次コアに二次コアが誘導接続しである。二次コアは信号処 理回路に出力し、この信号処理回路が誘導値と測定値の間のなんらかの磁束変化 を決定する。１９７８年８月１５日にＳｔｕｄｔｍａｎｎに発行された米国特許 第４．１０６．３３４号がパイファイラー次巻き線を備えたＭｅｉｘｎｅｒの磁 気コア構造を開示している。１９７９年１月２３日にＤａｈｌｅに発行された米 国特許第４，１３５，３９１号が二次コアに直角に配置した一次コアを有するコ ア構造を開示している。

これらのコア組立体には多くの問題がある。厳しい環境でコアがかなり損傷を受 けることがある。オイル、振動、塵埃、温度がその精度と寿命をかなり低下させ る。これらのコア組立体は比較的大きなスペースも占める。エンジンまたは変速 機ハウジング、あるいは、限られた面積の任意他の部位にトルク・センサをすえ 付けようとするとき、センサの物理的なサイズが極めて重要となる。さらに、こ れらのコアはかなりの素材を必要とする。何メートルもの銅線で覆われた磁気コ アはトルク・センサの全コストのうちのかなりの部分を占める。

コア構造の全サイズは軸とコアの間に一定のエアギャップを維持するのを煩雑に する。１９８６年２月２５日にＫｉｔａに発行された米国特許第４，５７２，０ ０５号と１９８６年３月２０日にＳｕｇｉｙａｍａ等に発行された米国特許第４ 、５８９．２９０号が、軸受構造を用いて一定の間隙を維持する取り付は装置を 開示している。しかしながら、これらの軸受は摩耗するし、軸に若干の損傷を生 じさせる。

本発明は上記の問題のうち１つあるいはそれ以上を解決することに向けたもので ある。

免豆二！ｊ 本発明の一局面によれば、可撓性のある誘導コイル構造が提供される。非磁性材 料の可撓性のあるベースシートは第１、第２の側部な有する。第１の複数の誘導 コイルが可撓性ベースシートの第１側部に配置されている。第２の同様の複数の 誘導コイルが、それぞれ、第１のコイルと整合した状態で、可撓性ベースシート の第２側部に配置されている。非磁性材料で作った第１の可撓性カバーシートが 第１の誘導コイルならびに可撓性ベースシートの第１側部に結合しである。非磁 性材料の第２の可撓性カバーシートが第２の誘導コイルと可撓性ベースシートの 第２側部に結合しである。

本発明の別の局面によれば、第１、第２の側部を有するベースシートが提供され る。このベースシートの第１、第２の側部の間には相互接続溝が設けである。

導電性材料で作った第１の内向き螺旋コイルがベースシートの第１側部に配置し である。第１コイルは相互接続溝のところで終わっている。導電性材料の第２外 向き螺旋コイルがベースシートの第２側部に配置しである。第２コイルは相互接 続溝のところで始まり、相互接続溝を経て第１コイルに電気的に接続しである。

本発明のまた別の局面によれば、誘導コイル構造が第１、第２の側部な有するベ ースシートを備える。

ベースシートの第１、第２の側部の間には第１、第２の相互接続溝が互いに隔た って設けである。導電性材料の第１の内向き螺旋コイルがベースシートの第１側 部に配置しである。第１コイルは第１の相互接続溝のところで終わっている。導 電性材料の第２の外向き螺旋コイルがベースシートの第２側部に配置しである。

この第２コイルは第１の相互接続溝のところで始まり、第１相互接続溝を経由し て第１コイルに電気的に接続しである。導電性材料で作った第３の内向き螺旋コ イルがベースシートの第２側部に配置しである。

この第３コイルは連結部で始まり、第２相互接続溝のところで終わっている。導 電性材料の第４の外向き螺旋コイルがベースシートの第１側部に配置しである。

この第４コイルは第２の相互接続溝のところで始まり、第２相互接続溝を経由し て第３コイルに電気的に接続している。

本発明のさらにまた別の局面によれば、軸のトルクを検知する装置で使用するた めの可撓性のある誘導コイル構造が提供される。非磁性材料の可撓性のあるベー スシートが軸を取り囲むように用いられている。

可撓性のあるベースシートには複数の一次プリント配線コイルが配置してあり、 これらは直列に接続しである。−次コイルのいずれかの側には、複数の二次プリ ント配線コイルが配置してあり、これらも直列に接続しである。二次コイルは、 それぞれの−次コイルを直角に三等分する仮想線に沿って位置している。

先に述べたように、たいていのコイル構造はかさばった高価なコアに巻きつけで ある。コイル構造がより小さく、安価でかつ強力であるならば、トルク・センサ な小さい面積にすえ付けることができる。同じことが、コイル構造を軸から所定 の距離のところに保持する取り付は構造にもあてはまる。そうすれば、コイル構 造は正確、安価でかつ耐久性があることになる。

もちろん、より小さいコイル構造はかさばったコイル構造よりも信頼性をもって 設置、保持され得る。可撓性のあるコイル構造はこの問題を解決する。絶縁材料 の可撓性シートが誘導コイルの２つの層を隔離する。

コイルはシートの反対側のコイルと整合しているので、単一コイル構造に比べて 、より強い磁束がシートの表面に対して直角に発生する。各側のコイルはそれら に別のシートを結合することによって覆われる。これはコイルを周囲環境から保 護し、薄くて可撓性がありかつ強力なコイル構造を創り出す。こうして得た構造 はチューブのまわりに巻付け、ハウジング内に容易かつ正確に、そして、安価に 装着することができる。

図面の簡単な説明 第１図は軸の縦断面図であり、軸周囲のセンサを示す図である。

第２図は第１図の■−■綿に沿った図である。

第３図は可撓性のあるセンサ構造を示す図である。

第４図は可撓性センサ構造の展開図である。

第５Ａ図は可撓性センサ構造の一部の詳細図である。

第５Ｂ図、第５図は第５Ａ図の５Ｂ−５Ｂ線、５Ｃ−５Ｃ線から見たコイルの詳 細平面図である。

第６図は可撓性センサ構造のための取り付は構造を示す図である。

第７図は演算処理回路の概略機能ブロック図である。

第８図はドライバ回路の機能ブロック図である。

第９図はトルク決定回路の概略機能ブロック図である。

第１０Ａ図および第１０Ｂ図は磁束分布を示す図である。

第１１図は演算処理回路の概略図である。

第１２Ａ図、第１２Ｂ図、第１２Ｃ図はサンプル波形を示す図である。

第１３図は軸に磁気ひずみ材料シートを結合する方法のブロック図である。

第１４図は結合中の磁気ひずみ材料シートと非強磁性材料シートの展開図である 。

第１５図は結合、冷却後の磁気ひずみ材料シートと非強磁性材料シートを示す図 である。

日を　するだめの　の態 第１図および第２図は、軸１２に加えられたトルクを検知する装置１０を示して いる。軸１２は、鋼のような強磁性材料でもよいし、あるいは、ステンレス鋼ま たは黒鉛のような非強磁性材料であっても良い。軸１２のまわりには非強磁性材 料のシート１４が結合しである。非強磁性シート１４のまわりには磁気ひずみ材 料のシート１６が結合しである。磁気ひずみ材料は応力に応じてその磁気透過性 を変える。磁気ひずみ材料シートの磁気透過性の変化を検知するのは手段１８で ある。この変化は応力、この実施例では、磁気ひずみ材料に加えられるトルクに 相関関係がある。手段２０が磁気ひずみ材料シート１６の第２の磁気透過性変化 に応答して軸に加えられたトルクを決定する。

非強磁性シート１４は軸１２を磁束から遮断する。したがって、手段１８が非強 磁性シート１６の磁気透過性の変化を感知したとき、軸１２の磁気特性が干渉す ることはない。

次に第３．４．７図を９照して、ここには好ましいセンサ構造が示しである。検 知手段１８は、好ましくは、磁気ひずみ材料シート１６に交番磁束を誘導するた めの手段２２．３０を包含する。ひとたび磁束が磁気ひずみ材料シート１６に誘 導されたならば、シート１６のいかなる透過性変化もシート１６における磁束分 布に変化を生じさせる。検知手段１８は磁気ひずみシート１６の交番磁束を検知 する。検知手段１８は、好ましくは、軸まわりに所定の間隔で同心に配置した誘 導コイル構造２８である。コイル構造２８は一対の直列接続の一部コイル３０を 包含すると有利であり、その場合、これらの−次コイルは所定の大きさ、所定の 周波数を有する交流で駆動される。コイル構造２８は、さらに、−次コイル３０ の各側に配置した複数の直列接続の二次コイル３２を包含すると有利である。好 ましくは、各二次コイル３２は、それぞれの−次コイル３０を直角に三等分する 仮想線２９に沿って位置する。このコイル構成は正負のトルク測定値についての 方向性のある情報を含む差信号を与える。

コイル構造２８は多種類の形態のうちの任意の形態（たとえば、先に掲げた米国 特許に開示されているようなもの）を採り得るが、コイル構造２８が比較的薄く て可撓性があると有利である。可撓性コイル構造２８を平らなリボンのように製 作すれば、組み立て、すえ付けが容易となる。磁気特性のない材料、代表的には 、プラスチックのような絶縁材で作ったベースシート３４は第１、第２の側部を 有する。第４図に示すように、複数の第１誘導コイルＸが可撓性ベースシート３ ４の第１側部に配置しである。コイルＸは時計方向、反時計方向に交互にベース シート３４と一緒に平らに「巻いた」ものであり、プリント配線コイルとこの分 野では呼ばれている。コイルＸは導電性材料、たとえば、銅で作られる。銅は、 プリント配線板の製造分野で知られている普通のエツチング法を用いてベースシ ート３４上に配置されるので、ここではこれ以上の説明は行わない。同数の第２ の平らな誘導コイルヱがベースシート３４の第２側部に配置しである。第１側部 の一部コイル３０Ｘは第２側部の一部コイル３０Ｙと整合している。同様に、第 １側部の二次コイル３２Ｘは第２側部の二次コイル３２Ｙと整合している。この 整合により、各コイルの捲回部を効果的に二重にし、これが順次にベースシート ３４に対して直角にコイルから発する磁束密度を二重にする。各コイルの代表的 な捲回部数は各−次コイル３０、各二次コイル３２に対して７つである。−次コ イル３０が動力を受けるので、−次コイル３０の銅トレースの断面積は、通常は 、二次コイル３２の銅トレースの断面積より大きい。それ故、−次コイル３０は 、通常、二次コイル３２に比べて、単位面積あたり少ない捲回部を有する。コイ ル３０．３２を保護するために、非磁性材料で作った第１、第２の可撓性カバー シート３３．３５が、それぞれ、ベースシート３４の第１、第２の側部に結合し である。ここで用いる可撓性材料は、好ましくは、登録商標ＫＡＰＴＡＮでＥ、 　１．　ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ、　Ｉｎｃ、が販売し ているように可撓性プリント配線板で使用されているタイプのものである。可撓 性コイル構造２８はシート１６に磁束を誘導し、検知する小さくて効率の良い手 段となる。感度を向上させるために、より効果的な捲回部を備えるコイルをコイ ル層をより多くするというだけで作っても良い。

個々のコイルの構造および相互接続は電気的な干渉を最低限に抑えながら最適な 性能を得るものである。

第５Ａ図は可撓性ベースシート３４上に配置したコイルＸ、Ｙの断面を示してい る。相互接続溝３８．３９はコイルＸの銅トレースをコイル層の銅トレースに接 続している。第５Ｂ図および第５Ｃ図は、それぞれ、線旦、Ωに沿った見たコイ ルＸ、Ｙの頂面図である。コイルＸの鋼トレースは相互接続溝３９のところで始 まり、所望の捲回数に達するまで反時計方向に外向きに螺旋を描く。この銅トレ ースは所定の距離にわたってまっすぐであり、連結部４３を形成し、次いで、時 計方向へ内向きに螺旋を描き、相互接続溝３９′のところで終わって所望捲回数 を持つ別のコイルＸを形成する。銅トレースは、次に、第５Ｃ図に示すように、 相互接続溝３９゛を通って続き、反時計方向に外向きに螺旋を描いてコイル層を 形成する。これは、コイルＸをコイル層とほぼ整合させ、時計方向の一次または 二次コイル３０．３２を形成する。銅トレースは所定距離にわたってまっすぐと なっていて別の連結部４３′を形成し、次いで、反時計方向に内向きに螺旋を描 くように始まって相互接続溝３９′のところで終わり、所望の捲回数を有する別 のコイル層を形成する。このコイル層から銅トレースは相互接続溝３９″を通っ て続き、反時計方向に外向きに！ｌｌ！旋を描いてコイル層の上に別のコイルＸ を形成する。このプロセスが繰り返されて、コイル間の相互接続を最小限に抑え ながらそれぞれ一次、二次のコイル３０．３２のすべてを形成する。

第５Ｂ図および第５Ｃ図を参照して、銅トレースの戻り経路部分４１は別の利点 を与える。前述のように、−次コイルのすべてが直列に接続し、二次コイルのす べても直列に接続している。銅トレースは各組のコイル３０．３２で連続である 。銅トレースは端子３１のところで終わり、上述したように直列のコイルを形成 してから端子３１に戻る。戻り経路は銅トレースをすべてのコイルが形成された 後に端子３１に戻す経路である。

戻り経路部分４１は４つの基本的な目的を達成するようになっている。まず、戻 り経路部分４１旦は、コイルの感度に貢献するようにコイルの外形をたどる。

交流１の方向は第５Ｂ図、第５Ｃ図に示しである。戻り経路部分４１旦はコイル の一部の外側輪郭をたどるばかりでな（、コイルと同じ方向に電流を運ぶ。これ を達成するには、戻り経路部分４１が相互接続溝３７を用いることによって側部 Δ、足間に交互に存在すると有利である。次に、戻り経路部分は、互いに横切る ときあるいは連結部４３を横切るときに望ましくない磁気的な干渉を生じさせる ことがない。コイル３０．３２の外側輪郭をたどる戻り経路部分４１旦がコイル と同じ方向に電流を運ぶのに対し、各コイル３０．３２間に延びる戻り経路部分 ４１ｂは互いに反対の方向に電流を運ぶ。したがって、戻り経路部分４１ｂは連 結部４３を流れる電流の磁気的な影響をな（し、コイル内の磁束と干渉させない ようにする。

３番目に、戻り経路は、軸まわりに電流ループを形成しないコイル構造を可能と する。可撓性コイル構造２８の端は互いに電気的に接続しておらず、軸まわりに は磁束路がなく、むしろ軸内へ磁束路を誘導するようになっている。４番目に、 コイル構造２８はプリント配線コイルの２つの層のみを用いて形成することがで き、比較的単純な設計を保ちながらコイル構造２８の厚さを最小限に抑えること ができる。さらに、戻り経路の相互接続は前記の機能を達成しながら最小限に保 たれる。

第６図は取り付は構造３６を示している。この取り付は構造３６は、コイル構造 ２８または任意の類似したセンサ構造を、軸１２のまたりの所定の距離のところ に同心に保持する。取り付は構造はハウジング３８を包含し、このハウジングは 別のハウジング、たとえば、変速機ケーシングと別体でも一体でも良い。

非磁性あるいは非導電性の材料、たとえば、プラスチックで作ったチューブ４０ が軸１２のまわりにそこから所定比離隔たって同心に配置しである（第１図、第 ２図参照）。可撓性コイル構造２８はチューブ４ｏのまわりに配置しである。こ れは、可撓性コイル構造２８の損傷を防ぐと共に、それを正確に位置決めして軸 】２と可撓性コイル構造２８の間のギャップを精密に維持する。代表的には、可 撓性コイル構造２８はチューブ４ｏの外面まわりに巻き付けである。

手段４２がハウジング３８内に可撓性コイル構造２８とチューブを固着する。好 ましくは、この固着手Ｐｊ４２はヨーク４４を包含し、このヨークは可撓性コイ ル構造２８のまわりに巻き付いていてそれをチューブに対して固定している。ヨ ーク４４は、また、磁束を導き、戻り磁束路を与えるように「バックアイアン」 として作用しても良い。こ゛の目的のために、ヨーク４４は、好ましくは、磁気 ひずみリボンまたは高透過性鋼で作る。もちろん、取り付は手段３６のような他 の手段をこの目的に役立てても良いことは了解されたい。エポキシ樹脂のような ボッティング化合物をヨーク４４とハウジング３８の間のギャップ４５に充填す ると良い。ボッティング化合物は、極端な環境条件の下でも、可撓性コイル構造 ２８およびそれに関係した任意の構成要素をハウジング３８内に効果的に固着す る。これでも良いのであるが、他の手段、たとえば、クランプ、ねじあるいはプ レス嵌めもまた同様に作用する。

第７図は装置１０のための回路の概略機能ブロック図である。手段２２が所定の 大きさおよび所定の周波数を持つ交流電流で一部コイル３０を駆動する。−次コ イル３０は、この交流電流に応答して、磁気ひずむ材料シート１６に交番磁束を 誘導する。二次コイル３２が磁気ひずみ材料シート１６内の交番磁束を検知する 。手段２０は、磁気ひずみ材料シート１６の磁気透過性の検知変化に応答して軸 １２に加えられたトルクを決定する。磁気ひずみ材料の磁気透過性はトルク誘導 の応力に応じて変化するから、磁気ひずみ材料内の交番磁界が変化する。この変 化が二次コイルによって検知され、トルク決定手段２０が誘導された交番磁束を 検知した交番磁束と比較し、磁気ひずみ材料シート１６の磁気透過性変化量を決 定する。この比較は、比較器回路によって実施しも良いし、しなくても良い。た とえば、本発明の駆動手段２２は誘導された交番磁界の周波数、大きさを精密に 制御するフィードバック回路を備える。したがって、誘導された交番磁界は「既 知」であり、検知交番磁界と直接比較する必要がない。代わりに、二次コイル３ ２がトルク決定手段２０に微分接続しである。軸１２が応力を生じたとき、磁気 ひずみ材料シート１６の磁気透過性変化は二次コイル３２のまわりの磁束分布に 変化を生じさせる。二次コイル３２は、好ましくは、それぞれの−次コイル３０ を直角に三等分する線２９に沿って位置させる。この配置において、トルクの存 在しないときの隣り合った一部コイル３０間の磁束パターンは対応した二次コイ ル３２間に等しく分けられ、したがって、電圧差は存在しない。トルクが高まる につれて、磁束パターンが変化して二次コイル３２をして潜在的な磁気の差を検 知させる。電圧差は時計方向の構造を有する二次コイル３２と反時計方向の構造 を有する二次コイル３２の間に現れる。これらの電圧差は各対の二次コイル３２ にとって付加的である。たとえば、もし２８の二次コイルがあり、それぞれがＸ ボルトの電圧差を有する互いに反対方向に巻かれた対となっているならば、トル ク決定手段で測定される全電圧差は１４Ｘボルトとなる。駆動手段２２は正確に 誘導磁束を制御してこの種の精密な測定を可能とする。

第８図は駆動手段２２の好ましい実施例の機能ブロック図である。装置の精度は 多くのファクタによって決まる。誘導磁束と検知磁束との比較は全体的な精度に 影響する。誘導磁束の変動は比較を不正確にする。したがって、変動の少ない交 流電流を供給する駆動手段２２が設けである。他のトルク検知装置に比べて、駆 動手段２２は比較的高い周波数、たとえば、約８０Ｈｚを用いて軸１２への磁束 の伝帳を制限すると共に誘導電圧を最大にする。正確な予め選定した周波数を得 るために、水晶発振器５３が安定した基準周波数を発生する。Ｎの除算回路５４ と２の除算回路５６が基準周波数を所定レベルまで減じる。変調器５８が、ピー ク検出器６０が行うと同様に、予め選定された周波数信号を受け取る。ピーク検 出器６０は電流センサ６８を経て一部コイル３０を通して電流をサンプル抽出し 、検出された電流の大きさに対応した信号を出力する。ピーク検出器６０からの 出力信号および交流電流の所定の大きさに対応する電流基準信号Ｉ　ｒａｔが比 例積分コントローラ６２に送られる。この比例積分コントローラ６２はエラー信 号を発生し、このエラー信号は変調器５８に送られて変調器５８における所定の 周波数信号の大きさを変え、ゼロまで減じる。変調器５８の出力は方形波振幅変 調信号である。

この方形波振幅変調信号をフィルタ６４が三角形振幅変調信号に変換する。この 信号は増幅器／ドライバ６６に行き、−次コイル３０を励起する。−次コイル３ ０のインダクタンスはより高い次元の調波を抑制し、したがって、近正弦波電流 が一部コイル３０を流れる。−次コイル３０を流れる電流は電流センサ６８によ って検知される。ピーク検出器６０は、検知電流信号および電流基準信号に応答 して比例積分コントローラ６２にフィードバックを与える。

第９図はトルク決定手段２０の好ましい実施例の概略機能ブロック図である。駆 動手段２２からの交流電流は一部コイル３０に送られて回転する軸１２に隣接し た交番磁界を発生する。この磁界は軸１２に加えられるトルクの関数である。先 に述べたように、二次コイル３２は一部コイル３０の両側に配置しである。この 配置では、軸１２に隣接した磁界が二次コイル３２に振幅変調励起信号を誘導す る。軸に応力がない場合、隣り合った一部コイル３０間の磁束分布は対称的であ る。したがって、２つの組み合った二次コイル３２は、第１０Ａ図に示すように 、同じ等電位線の両側に位置させられ、二次磁束を生じさせると共に二次電圧を ゼロとする。軸に応力が生じた場合、電圧差は、第１０Ｂ図に示すように、隣り 合った一部コイル３０間の磁束分布のひずみにより、時計方向構造を有する二次 コイル３２と反時計方向構造を有する二次コイル３２との間に現れる。差動増幅 器７０は二次コイル３２を横切る電圧信号を増幅する。第１２Ｂ図に示す波形は 、差動増幅器７０が受け取る電圧信号のタイプの一例である。この波形はＤＣオ フセットをまったく持たず、誘導交番磁束と同じ所定の周波数で振動する。この 信号は増幅されてから同期検出器７２に送られる。同期検出器７２は波形の９０ 度をサンプル抽出して軸１２にかかるトルクの大きさおよび方向を検出する。波 形の振幅は軸１２にかかるトルクの大きさに相関があり、波形のサイン（正また は負の電圧）は軸１２にかかるトルクの方向に相関がある。出力手段５２（付加 的な濾波、増幅機能を持っていても良い）がトルク信号を通す。トルク信号は周 辺制御器、モニタ等で使用できる。

第１１図は装置１ｏのための回路の概略図である。

ドライバ機能、トルク決定機能および出力機能は、すべて、ここに示す回路によ って実施される。ここで、この回路が好ましい実施例であり、本発明の範囲から 逸脱することなく他の多くの均等な実施例が可能であることは了解されたい。水 晶発振器５３が、たとえば、ＩＭＨｚの基準周波数を発生する。Ｎの除算回路５ ４はＮの因数で周波数を低減し、一方、２の除算回路５６がさらに基準周波数を 半減する。これらの機能は別個の回路を必要とせず、好ましい実施例では、２つ の除算回路５４．５６は晋通のものである。Ｎ＝６のとき、ＩＭＨｚの基準周波 数は２の除算回路５６の出力部で８３．３Ｈｚまで減る。この縮小した基準周波 数は、２の除算回路５６の出力部のところで方形波として現れる。

比較器７８が２の除算回路からの縮小基準周波数を受け取り、分圧器８０で生じ た所定の電圧と比較する。比例積分コントローラ６２（ここでは、エラー増幅器 ８２として示しである）は電流基準信号１　ｒａｔを一部コイル３０からの検出 電流信号と比較し、これら比較した信号の差に応じてエラー信号を発生する。こ の電流基準信号は、温度ドリフティングや較正のような種々のありそうな問題を 補正するように変えることができる。加えて、コンデンサ８７が、検出電流信号 の大きさの変化に応じてエラー信号の振幅を変えることによって増幅器８２の応 答性を向上させる。エラー信号および比較器７８の出力はノード８４に衝突し、 ここにおいて、エラー信号の振幅が縮小基準周波数信号を変調する。コンデンサ ８６と２つの抵抗器８９．９０とからなるフィルタ６４が、方形波をほぼ三角形 の波形に変換する。比較器７８の出力が「低」の場合、すなわち、縮小基準周波 数信号が所定の電圧より小さいとき、コンデンサ８６が抵抗器８８を通して放電 する。コンデンサ８６を横切る電圧はエラー信号の振幅と比例積分コントローラ ６２のゲインで決まる。

比較器７８の出力が「高」のとき、コンデンサ８６は抵抗器９ｏを通して放電す る。充電速度はコンデンサ８６と抵抗器９０の値から計算され得る時定数で決ま る。コンデンサ８６が縮小基準周波数の期間の半分で充電し、残りの半分で放電 するので、コンデンサ８６を横切って三角形の波形が現れる。

コンデンサ９２は、三角形の波形のＤＣ成分を濾波してから抵抗器９６を経て増 幅器９４に送るようにする。増幅器９４はより多くのゲインをループに加え、− 次コイル３０を駆動するのを助ける。加えて、抵抗器１０４と並列のコンデンサ １０２からなるＲＣフィルタが、−次コイル３０に送られる前の三角形の波形か ら高周波成分を除く。「クラスＢ」構成で接続した一対のトランジスタ１０６． １０８が三角形の波形を受け取り、−次コイル３０を駆動する。−次コイル３０ を横切る電圧は第１２Ａ図に示す正弦波の外観をほぼ採る。

電流センサ６８（ここでは、電流検知抵抗器１１０として示す）は−次コイル３ ０を流れる電流の大きさに対応した信号を送る。検知電流信号は演算増幅器１１ ２によって緩衝され、半波整流される。一対のダイオード１１４．１２０が温度 補正を行い、整流ダイオード１１８が負のピーク時に増幅器１１２が飽和するの を防ぐ。検知電流信号は、次に、ピーク検出器６０（ここでは、コンデンサ１２ ８として示す）に流れる。コンデンサ１２８は一部コイル３０を流れるピーク電 流に相関のある電圧まで充電する。ピーク電圧が変化すると、コンデンサ１２８ が充分な内部漏洩を行い、電流検知抵抗器１１０を横切る電圧が変化するにつれ てコンデンサ１２８を横切る電圧が変化する。もっと複雑なピーク検出器を使用 できるが、不必要である。検知電流信号は先に説明したように電流基準信号と比 較され、それによって、−次コイル３０の励起が制御される。

トルク決定手段２０は二次コイル３２から信号を受け取る。二次コイル３２を横 切る電圧は、第１２Ｂ図および第１２Ｃ図に示すように、正弦波の外観をほぼ呈 する。差動増幅器１３０が二次コイル３２上の電圧差を増幅する。論理回路４８ がＮの除算回路５４および２の除算回路５６の出力を受け取る。論理回路４８（ ここでは、ＡＮＤゲート７９とインバータ８１として示しである）が８３．３Ｋ Ｈｚの９０度の持続時間についてのサンプリング信号を送る。同期検出器７２は 、ここでは、第１、第２のＦＥＴ１３４．１３６を含むものとして示しである。

第１、第２のＦＥＴ１３４．１３６のゲートはＡＮＤゲート７９の出力部に接続 しである。ＡＮＤゲート７９からのサンプリング信号は９０度サイクルにわたっ てＦＥＴ１３４．１３６を「ＯＮ」にし、差動増幅器１３０がらの波形をサンプ ル抽出する。第１２Ｂ図および第１２Ｃ図の波形を参照して、たとえば、９０度 サンプリング「ウィンドウ」は９０度から１８０度まで「ＯＮ」である。コンデ ンサ１３８の充電は軸１２にかかる検出トルクに相関のある電圧を発生する。先 に述べたように、トルクの大きさおよび方向の両方が検出される。たとえば、正 の電圧は第１２Ｂ図に示すように正のトルクを示し、負の電圧は第１２Ｃ図に示 すように負のトルクを示す。これは、車輌の駆動軸が加速時には正のトルクを受 け、減速時には負のトルクを受けるので重要である。出力手段５２（ここでは、 電圧フォロワ１４０として示しである）は検知トルク信号を周辺制御器（図示せ ず）に送る。付加的なゲインを出力手段５２に加えて周辺回路または制御器に送 るためにトルク信号を較正しても良い。

第１３．１４．１５図は磁気ひずみ材料しいと１６における応力を最小限に抑え る方法を示している。トルク・センサの精度および作動範囲をさらに向上させる ために、この方法は磁気ひずみ材料シート１６の応力を最小限に抑える。磁気ひ ずみ材料シート１６は平らなときには電圧応力はゼロである。シート１６にかか る任意の曲げ、捩り、引っ張りまたは圧力が材料に応力を生じさせ、これが磁気 透過性を変化させる。加えて、磁気ひずみ材料の軸への結合時の温度変化が、磁 気ひずみ材料と軸の熱膨張係数の違いによりさらに応力を誘導する。磁気ひずみ 材料は限られた応力量を受けた後に飽和に達する。したがって、磁気ひずみ材料 の平らでない表面、たとえば、軸への結合がこれらのプレストレスを誘導するか ら、使用可能な材料は限られる。さらに、−貫しない製作作業による飽和限界を すべてのサンプルについて知ることはできず、これがさらに精度の向上を妨げる 。以下に述べる、トルク・センサの磁気ひずみ材料シート１６におけるプレスト レスを最小限に抑える方法はセンサの作動範囲および精度をかなり改善する。

第１３図は磁気ひずみ材料シート１６における応力を最小限に抑えながら軸にト ルク・センサ構造を結合する方法を示すフローチャートである。磁気ひずみ材料 シートは所定の湾曲に曲げである。好ましくは、磁気ひずみ材料シートは所定の 曲率半径を持つマンドレル等のまわりに曲げる。非磁気ひずみ材料シート１４が 、第１４図に示すように、磁気ひずみ材料シート１６の上に所定の半径で曲げで ある。所定の半径とは得ようとしている円筒形構造の所望半径のことである。た とえば、軸の半径が４インチであるならば、所定の半径は２インチである。好ま しくは、磁気ひずみ材料シート１６はアメリカ合衆国ニューシャーシー州モーリ スタウン市のＡ１１ｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎがブラン ド名ＭＥＴＧＬＡＳで販売しているものであり、非磁気ひずみ材料シート１４は ステンレス鋼である。曲げたシートは第１の所定の温度で相互に結合し、結合材 料層を形成する。第１の所定温度は、２つのシート１４．１６の熱膨張係数、２ つのシート１４．１６の厚み、使用する結合材料のタイプ、厚み、固化温度に基 づいて選定する。上記の好ましい材料については以下に詳しく説明する。

２つのシート１４．１６は（第１５図に破線で示すように）結合し、次いで、冷 却して磁気ひずみ材料シート１６の外層と非磁気ひずみ材料シート１４の内層を 有する円筒体１５２を形成する。磁気ひずみ材料シート１６の熱膨張係数が非磁 気ひずみ材料シート１４の熱膨張係数よりも小さい場合には、材料の冷却時、非 磁気ひずみ材料シート１４は磁気ひずみ材料シート１６よりも多く収縮すること になる。これはマンドレル上で得られた曲率半径を平らにならす。同様に、結合 材料シートのθ軸線（マンドレルに沿ったもの）は収縮によって曲げられて曲率 半径の２倍に相当する直径を有する円筒体を生じさせる。今や、磁気ひずみ材料 シート１６は圧縮力を受け、非磁気ひずみ材料シート１４は引張力を受けている 。

次に、結合材料の円筒体を第２の所定の温度で軸１２に結合する。この第２の所 定温度は、普通は、第１結合部の強さを維持するように、第１の所定温度よりも 低い。円筒体が加熱されると、磁気ひずみ材料シート１６は引張力を受け、非磁 気ひずみ材料シート１４は圧縮力を受ける。最終的な組立体を室温または所定の 作動温度まで冷却したとき、磁気ひずみ材料層はその厚みを通じて最小の平均応 力を生じる。材料および結合法を適切に選定することによって応力を平均ゼロに 減らすことができる。

たとえば、好ましい実施例では、約０．００１インチの厚みを有するＭＥＴＧＬ ＡＳシート１６を約０．００２インチの厚みを有するステンレス鋼シート１４に 約２００℃ではんだ付けする。はんだ層は約０．００２インチの厚みを持つのが 代表的であるが、はんだのタイプ、シート１４．１６の厚みおよびシートの熱膨 張係数に応じて変り得る。ここで、種々の材料厚さが許容できる結果を与え、す べて本発明の範囲内に入ることは了解されたい。結合層の厚さが均一であれば、 普通は、最良の結果を生む。はんだが結合剤として用いられた場合、マント１ノ ルに押し付けたときにシート１４．１６に均一な圧力が加えられ、結合部を通じ て均一なはんだ厚さを得ることができる。はんだ温度が比較的低く、ＭＥＴＧＬ ＡＳが参加し易いので、はんだ付は作業は酸素なし環境、たとえば、高温オイル 浴内で行うと好ましい。

まず、ＭＥＴＧＬＡＳおよびステンレス鋼は清浄にする。所望の結合厚さを与え るに必要なはんだ量がステンレス鋼シート１４に加える。ＭＥＴＧＬＡＳ対ステ ンレス鋼シート結合のための好ましいはんだは約５％〜３５％の錫と約６５％〜 ９５％の鉛を含む。材料シート１４．１６は、その間のはんだと共に、約１ｐｓ ｉの圧力でマンドレルに締め付け、オイル中に置く。オイルの温度がはんだを溶 かし、結合材料シートを形成する。

シートは、いったん高温オイルから取り出し、円筒体を形成する。円筒体および 軸１２は清浄にし、所望の結合部厚さを与えるに必要なはんだ量を加える。結合 材料シート対軸結合のために好ましいはんだはほぼ等量の錫と鉛を含む。円筒体 を軸１２に締め付けてからオイル浴内に置く。このはんだ付は段階は約１８０℃ の温度で行われる。はんだが溶けた後、組立体を取り出し、冷却すると、ＭＥＴ ＧＬＡＳシート１６にぜろ平均のプレストレスが存在する。

産　の　１０ トルク検知は電子車輛制御器の開発にきわめて重大な役割を演する。を子制御器 は車輌の動作パラメータをモニタして単純な保守制御から自動制御まで種々の機 能を制御する。しかしながら、車輌用途では、厳しい［４条件に耐えることので きる頑丈なセンサな必要とする。多くのトルク・センサは実験室状況では良（作 用するが、車輌に搭載すると故障する。さらに、電子制御器は精密なセンサを必 要とする。普通は、電子制御器の精度は組み合わせたセンサの精度によって制限 を受ける。

磁気ひずみ材料シート１６を軸に結合する方法（第１３図）は頑丈で正確なトル ク・センサを作る。強い接着剤またははんだは、適正な用途と一緒に、車輌用途 で良（機能することのできる丈夫な結合部を与える。加えられたトルクは軸１２ に応力を生じさせる。

結合材料は応力を軸１２から非磁気ひずみ材料シート１４を通じて伝達する。非 磁気ひずみ材料シート１４と磁気ひずみ材料シート１６の間の結合材料は応力を 磁気ひずみ材料シート１６に伝える。前述のように、磁気ひずみ材料シート１６ の磁気透過性は応力に応じて変化する。この組立体の構造において応力を最小限 に抑えることは、トルク・センサの精度および作動範囲を向上させる。耐久性の ある結合材料を磁気ひずみ材料シート１６の応力を最小限に抑える方法と一緒に 用いたならば、正確で耐久性のあるトルク・センサが得られる。さらに、非磁気 ひずみ材料シート１４は軸１２への磁束の浸透を制限し、強磁性軸によって生じ る不正確さを排除できる。

全体的な精度を劣化させることなく同等に耐久性があり、正確な検知構造を使用 できる。好ましい実施例で述べた検知構造は可撓性のある誘導コイル構造を含む 。−次コイル３０は可撓性のあるベースシート３４の各側に配置してあり、これ らは互いに整合していて磁気ひずみ材料シート１６に用いる磁束の集中を大きく する。同様に、二次コイル３２が可撓性ベースシート３４の各側に配置してあり 、これらも互いに整合していてより良好な磁束検知能力を与える。個々のコイル の数が多くなれば、それだけ検知構造の精度が高くなる。コイルを厳しい車輛１ 墳から保護するため、第１、第２の可撓性のあるカバーシート３３．３５がコイ ル３０．３２の上に結合しである。好ましくは、シートのすべては、振動、オイ ル、洗浄剤および存在する可能性のある他の汚染物に対して耐久性がある。

加えて、取り付は構造３６が車輛上にセンサ構造を固着するのに用いられる。こ の取り付は構造は耐久性があり、トルク・センサの全体的な精度に影響する。

非磁性のチューブ４０が軸１２のまわりに同心に配置され、チューブまわりに配 置された、センサ構造のための均一なギャップを与える。成る手段が取り付は構 造内でチューブ、センサを固着する。好ましくは、強くて耐久性のある材料、た とえば、ボッティング化合物が用いられる。

トルク・センサの好ましい実施例で用いられる回路は第７．８．９．１１図に関 して先に説明したように精度を向上させる。従来、多くのトルク検知概念が考え られてきた。トルク・センサの好ましい実施例はこの考察から得た多くの有用な 特徴を含み、正確で耐久性のあるトルク・センサを与える。

車輌用途においては、トルク・センサは次のように機能する。非磁気ひずみ材料 シート１４および磁気ひずみ材料シート１６は、そのトルクを検知しようとして いる軸に結合する。コイル構造が軸１２上の磁気ひずみ材料シート１６を取り囲 んでいる。駆動手段２２が一部コイル３０を経由して磁気ひずみ材料シート１６ に磁束を誘導する。非磁気ひずみ材料シート１４は磁束が軸１２に浸透するのを ほぼ防ぐ。これは検知手段１８にとって良好な信号を与え、軸が交番磁束の干渉 を受けるのを阻止する。二次コイル３２は磁気ひずみ材料シート１６の磁束を検 知し、トルク決定手段２０に検知磁束を出力する。軸に加えられたトルクは磁気 ひずみ材料シート１６に伝わる。磁気ひずみ材料シート１６が応力を生じると、 その磁気透過性が変化し、そこの磁束に影響する。磁束の変化は二次コイル３２ を経て検知される。トルク決定手段は二次コイルに誘導された電圧を監視するこ とによって磁束の変化に応答する。磁束の変化は磁気ひずみ材料シート１６の磁 気透過性の変化に関連しており、そこで、軸１２に加えられた検知トルクを示す 信号を出力する。

このトルク信号は車輌の監視または制御のために周辺制御器等で用いられる。

本発明の他の局面、目的および利点は図面、発明の詳細な説明および特許請求の 範囲を検討することによって得ることができる。

国際調査報告 ＩＡＩ＠１１１１１）６１１６−＾ｅ畦ｅＪｌ−ｏＭ　ｓｏ、　ＰＣ丁／ｌ！Ｓ ８＋’ｌ／ｎ４Ｑフζ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．誘導コイル構造（２８）であって、第１、第２の側部を有するベースシート （３４）と、 このベースシート（３４）の第１、第２の側部の間に配置した相互接続溝（３９ ′）と、前記ベースシート（３４）の第１側部に配置した導電性材料の、内向き に螺旋を描く第１のコイルＸであり、前記相互接続溝（３９′）のところで終わ っている第１のコイルＸと、 前記ベースシート（３４）の第２側部に配置した導電性材料の、外向きに螺旋を 描く第２のコイルＹであり、前記相互接続溝（３９′）のところで始まり、前記 相互接続溝（３９′）を経て前記第１のコイルＸに電気的に接続している第２の コイルＹとを包含することを特徴とする誘導コイル構造（２８）。 ２．請求の範囲第１項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記第１、第２ のコイルＸ、Ｙが時計方向に螺旋を描いていることを特徴とする誘導コイル構造 （２８）。 ３．請求の範囲第１項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記第１、第２ のコイルＸ、Ｙが反時計方向に螺旋を描いていることを特徴とする誘導コイル構 造（２８）。 ４．請求の範囲第１項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記第１、第２ のコイルＸ、Ｙが互いにほぼ整合していることを特徴とする誘導コイル構造（２ ８）。 ５．請求の範囲第１項記載の誘導コイル構造（２８）において、電流が同じ方向 で前記第１、第２のコイル（Ｘ、Ｙ）の両方を流れ、前記ベースシート（３４） に対して直角な方向で前記第１コイルＸによって生じた磁束が前記ベースシート （３４）に対して直角な方向において前記第２シートＹによって生じた磁束によ って補強されることを特徴とする誘導コイル構造（２８）。 ６．誘導コイル構造（２８）であって、第１、第２の側部を有するベースシート （３４）と、 このベースシート（３４）の第１、第２の側部の間に配置され、互いに隔たって いる第１、第２の相互接続溝（３９′、３９′′）と、 前記ベースシート（３４）の第１側部に配置した、導電性材料の内向きに螺旋を 描く第１コイルＸであり、前記第１相互接続溝（３９′）で終わっている第１コ イルＸと、 前記ベースシート（３４）の第２側部に配置した、導電性材料の外向きに螺旋を 描く第２コイルＹであり、前記第１相互接続溝（３９′）で始まり、おり、連結 部（４３′）で終わっており、前記第１相互接続溝（３９′）を経由して前記第 １コイルＸに電気的に接続している第２コイルＹと、 前記ベースシート（３４）の第２側部に配置した、導電性材料の内向きに螺旋を 描く第３コイルＹであり、接続部（４３′）のところで始まり、前記第２相互接 続溝（３９′′）で終わっている第３コイルＹと、 前記ベースシート（３４）の第１側部に配置した、導電性材料の内向きに螺旋を 描く第４コイルＸであり、前記第２相互接続溝（３９′′）で始まり、前記第２ 相互接続溝（３９′′）を経由して前記第３コイルＹに電気的に接続した第４コ イルＸとを包含することを特徴とする誘導コイル構造（２８）。 ７．請求の範囲第６項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記第１、第２ のコイル（Ｘ、Ｙ）が互いにほぼ整合しており、前記第３、第４のコイル（Ｘ、 Ｙ）が互いにほぼ整合していることを特徴とする誘導コイル構造（２８）。 ８．請求の範囲第６項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記第１、第２ のコイル（Ｘ、Ｙ）が時計方向に螺旋を描き、前記第３、第４のコイル（Ｘ、Ｙ ）が反時計方向に螺旋を描いていることを特徴とする誘導コイル構造（２８） ９．請求の範囲第６項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記第１、第２ 、第３、第４のコイル（Ｘ、Ｙ）が時計方向に螺旋を描いていることを特徴とす る誘導コイル構造（２８）。 １０．請求の範囲第６項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記第１、第 ２、第３、第４のコイル（Ｘ、Ｙ）が反時計方向に螺旋を描いていることを特徴 とする誘導コイル構造（２８）。 １１．請求の範囲第６項記載の誘導コイル構造（２８）において、さらに、 前記ベースシート（３４）の各側に配置してあって前記第１コイルＸの電路を提 供すると共に前記第４コイルＸから端子までの電気戻り経路部分（４１）を提供 する導電路 を包含することを特徴とする誘導コイル構造（２８）。 １２．請求の範囲第１１項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記経路部 分が前記コイルの輪郭のまわりに配置してあることを特徴とする誘導コイル構造 （２８）。 １３．請求の範囲第１１項記載の誘導コイル構造（２８）において、前記経路部 分が前記コイルと同じ方向に電流を運ぶことを特徴とする誘導コイル構造（２８ ）。 １４．可撓性のある誘導コイル構造（２８）であり、 第１、第２の側部を有する非磁気ひずみ材料の可撓性のあるベースシート（３４ ）と、この可撓性ベースシート（３４）の第１側部に配置した複数の第１の平ら な誘導コイルＸと、前記可撓性ベースシート（３４）の第２側部に配置した同数 の第２の平らな誘導コイルＹであり、それぞれの第１コイルＸと整合している第 ２の誘導コイルＹと、 前記第１の誘導コイルＸおよび前記ベースシート（３４）の第１側部に結合した 非磁気ひずみ材料の第１の可撓性のあるカバーシート（３３）と、前記第２の誘 導コイルＹおよび前記ベースシート（３４）の第２側部に結合した非磁気ひずみ 材料の第２の可撓性のあるカバーシート（３３）とを包含することを特徴とする 可撓性誘導コイル構造（２８）。 １５．請求の範囲第１４項記載の可撓性誘導コイル構造（２８）において、前記 第１の平らな誘導コイルＸが複数の第１の直列接続した一次コイル（３０）を包 含することを特徴とする可撓性誘導コイル構造（２８）。 １６．請求の範囲第１４項記載の可導性誘導コイル構造（２８）において、前記 第２の平らな誘導コイルＹが複数の第２の直列接続した一次コイル（３０）を包 含することを特徴とする可撓性誘導コイル構造（２８）。 １７．請求の範囲第１４項記載の可撓性誘導コイル構造（２８）において、前記 第１の平らな誘導コイルＸが複数の第１の直列接続した二次コイル（３２）を包 含することを特徴とする可撓性誘導コイル構造（２８）。 １８．請求の範囲第１４項記載の可撓性誘導コイル構造（２８）において、前記 第２の平らな誘導コイルＸが複数の第２の直列接続した二次コイル（３２）を包 含することを特徴とする可撓性誘導コイル構造（２８）。 １９．軸（１２）のトルクを検知する装置（１０）でしょうするための可撓性誘 導コイル構造（２８）であって、 軸（１２）を囲むようになっている非磁気ひずみ材料の可撓性ベースシート（３ ４）と、この可撓性ベースシート（３４）上に配置してあり、直列に接続した複 数の一次プリント配線コイル（３０）と、 前記一次コイル（３０）の各側で前記可撓性ベースシート（３４）上に配置して あり、互いに直列に接線してあり、それぞれの一次コイル（３０）を直角に二等 分する仮想線（２９）に沿って位置する複数の二次プリント配線コイル（３２） と を包含することを特徴とする可撓性誘導コイル構造（２８）。 ２０．請求の範囲第１９項記載の可撓性誘導コイル構造（２８）において、前記 一次コイル（３０）が交流電流によって駆動されるようになっていることを特徴 とする可撓性誘導コイル構造（２８）。 ２１．請求の範囲第２０項記載の可撓性誘導コイル構造（２８）において、前記 二次コイル（３２）が前記駆動されている一次コイル（３０）によって誘導され た磁束を検知するようになっていることを特徴とする可撓性誘導コイル構造（２ ８）。