JPH09184776A - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
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- JPH09184776A JPH09184776A JP7342826A JP34282695A JPH09184776A JP H09184776 A JPH09184776 A JP H09184776A JP 7342826 A JP7342826 A JP 7342826A JP 34282695 A JP34282695 A JP 34282695A JP H09184776 A JPH09184776 A JP H09184776A
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- magnetic
- torque sensor
- amorphous metal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価でかつ簡単な工法を適用可能で、高性能
のトルクセンサを提供することを目的とする。 【解決手段】 軸方向と平行な平面２を有する軸１と、
この軸１の平面２上に設けられた軸１の長手方向に対し
て±４５°をなす方向に複数スリットが形成され且つ圧
縮歪が付与された磁歪を有する非晶質金属体３を備える
構成を有するトルクセンサとしたものである。
のトルクセンサを提供することを目的とする。 【解決手段】 軸方向と平行な平面２を有する軸１と、
この軸１の平面２上に設けられた軸１の長手方向に対し
て±４５°をなす方向に複数スリットが形成され且つ圧
縮歪が付与された磁歪を有する非晶質金属体３を備える
構成を有するトルクセンサとしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性体の応力磁気
効果を応用し、軸に伝わるトルクを非接触に検出できる
トルクセンサに関するものである。
効果を応用し、軸に伝わるトルクを非接触に検出できる
トルクセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】応力磁気効果を利用するトルク検出法の
従来技術として、磁歪効果を有する非晶質金属薄帯を軸
周に固定し、印加トルクによる透磁率変化を軸近傍に設
置した励磁コイルと検出コイルの組合せにより検出する
方式のものが提案されている。このトルク検出法におい
て、非晶質金属薄帯を軸に固定する場合、例えば、電気
学会全国大会講演予稿集（ＮＯ．１２７７、昭和５７
年）に開示されているように、あらかじめ円筒状に成形
して歪み取り焼鈍を行った２つの高磁歪アモルファス磁
性合金薄帯を軸にひねりを加えた状態で接着することに
より、互いに逆方向のバイアス歪みが高磁歪アモルファ
ス磁性合金薄帯に付与することが知られている。
従来技術として、磁歪効果を有する非晶質金属薄帯を軸
周に固定し、印加トルクによる透磁率変化を軸近傍に設
置した励磁コイルと検出コイルの組合せにより検出する
方式のものが提案されている。このトルク検出法におい
て、非晶質金属薄帯を軸に固定する場合、例えば、電気
学会全国大会講演予稿集（ＮＯ．１２７７、昭和５７
年）に開示されているように、あらかじめ円筒状に成形
して歪み取り焼鈍を行った２つの高磁歪アモルファス磁
性合金薄帯を軸にひねりを加えた状態で接着することに
より、互いに逆方向のバイアス歪みが高磁歪アモルファ
ス磁性合金薄帯に付与することが知られている。
【０００３】また、特開昭６２−１８２６３０号公報に
開示されているように、中実軸の周囲に高磁歪アモルフ
ァス薄帯を巻き付け高温で接着することにより、高磁歪
アモルファス磁性合金薄帯に圧縮歪みが付与することが
知られている。
開示されているように、中実軸の周囲に高磁歪アモルフ
ァス薄帯を巻き付け高温で接着することにより、高磁歪
アモルファス磁性合金薄帯に圧縮歪みが付与することが
知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した電気学会全国
大会講演予稿集（ＮＯ．１２７７、昭和５７年）に開示
されたトルクセンサにおいては、高磁歪アモルファス磁
性合金薄帯をあらかじめ円筒状に成形して歪み取り焼鈍
を行わなければならないため、軸径に合わせた高精度治
具を用い、特殊雰囲気下で高温処理しなければならな
い。従って、作業性が著しく低下するばかりか、高温処
理時に発生する結晶化のための脆化を防止するために温
度、時間管理を極めて厳しくするための特殊な装置が必
要となる。また、接着時に互いに逆方向のバイアス歪み
を高磁歪アモルファス磁性合金薄帯に付与するために軸
一本一本にひねりを加えなければならず、そのための装
置として極めて大型の装置が必要となる。さらに、軸径
に合わせて円筒状に処理したアモルファス磁性合金薄帯
を円周面上で接着しなければならないため、接着剤の塗
布および接着自体に特殊な工程を要するという課題を有
していた。
大会講演予稿集（ＮＯ．１２７７、昭和５７年）に開示
されたトルクセンサにおいては、高磁歪アモルファス磁
性合金薄帯をあらかじめ円筒状に成形して歪み取り焼鈍
を行わなければならないため、軸径に合わせた高精度治
具を用い、特殊雰囲気下で高温処理しなければならな
い。従って、作業性が著しく低下するばかりか、高温処
理時に発生する結晶化のための脆化を防止するために温
度、時間管理を極めて厳しくするための特殊な装置が必
要となる。また、接着時に互いに逆方向のバイアス歪み
を高磁歪アモルファス磁性合金薄帯に付与するために軸
一本一本にひねりを加えなければならず、そのための装
置として極めて大型の装置が必要となる。さらに、軸径
に合わせて円筒状に処理したアモルファス磁性合金薄帯
を円周面上で接着しなければならないため、接着剤の塗
布および接着自体に特殊な工程を要するという課題を有
していた。
【０００５】また、特開昭６２−１８２６３０号公報に
開示されたトルクセンサにおいては、高温接着する際に
熱膨張差を利用し圧縮歪みを付与するため、前述の様な
軸一本一本にひねりを加えるといった工法は不要になる
が、安定した圧縮歪み付与のためには、相変わらず前述
したと同様に円筒状に成形して歪み取り焼鈍を行い、円
周面上での接着を行わなければならない。従って、その
装置の特殊性及び特殊な工程を要するといった共通の課
題を有していた。
開示されたトルクセンサにおいては、高温接着する際に
熱膨張差を利用し圧縮歪みを付与するため、前述の様な
軸一本一本にひねりを加えるといった工法は不要になる
が、安定した圧縮歪み付与のためには、相変わらず前述
したと同様に円筒状に成形して歪み取り焼鈍を行い、円
周面上での接着を行わなければならない。従って、その
装置の特殊性及び特殊な工程を要するといった共通の課
題を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、極めて安価な装置かつ簡易な工法が適用できる構造
でありながら、高性能なトルクセンサを提供することを
目的とする。
で、極めて安価な装置かつ簡易な工法が適用できる構造
でありながら、高性能なトルクセンサを提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のトルクセンサは、軸方向と平行な平面を有し回
転可能に支持された軸と、前記軸の平面上に設けられ前
記軸の長手方向に対し４５°および−４５°をなす方向
に複数スリットが形成され且つ圧縮歪みが付与された磁
歪を有する感磁手段と、前記感磁手段の各々に対向する
位置に前記感磁手段を励磁し検出する励磁兼検出コイル
と、前記励磁兼検出コイルの外側に設けた磁気ヨーク
と、前記軸に伝わるトルクにより軸表面に発生する歪み
の変化を前記感磁手段の透磁率変化を介して前記コイル
の自己インダクタンス変化として検出し、前記励磁兼検
出コイルの自己インダクタンス差からトルクの大きさを
検出する電気的手段とを有することを特徴とするもので
ある。
本発明のトルクセンサは、軸方向と平行な平面を有し回
転可能に支持された軸と、前記軸の平面上に設けられ前
記軸の長手方向に対し４５°および−４５°をなす方向
に複数スリットが形成され且つ圧縮歪みが付与された磁
歪を有する感磁手段と、前記感磁手段の各々に対向する
位置に前記感磁手段を励磁し検出する励磁兼検出コイル
と、前記励磁兼検出コイルの外側に設けた磁気ヨーク
と、前記軸に伝わるトルクにより軸表面に発生する歪み
の変化を前記感磁手段の透磁率変化を介して前記コイル
の自己インダクタンス変化として検出し、前記励磁兼検
出コイルの自己インダクタンス差からトルクの大きさを
検出する電気的手段とを有することを特徴とするもので
ある。
【０００８】この構成により、感磁手段を軸の平面に取
着することができるために、その取着のための装置とし
て安価かつ簡易な工法を適用でき、高性能のトルクセン
サを実現することができる。
着することができるために、その取着のための装置とし
て安価かつ簡易な工法を適用でき、高性能のトルクセン
サを実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項に記載の発明は、
軸方向と平行な平面を有し回転可能に支持された軸と、
前記軸の平面上に設けられ前記軸の長手方向に対し４５
°および−４５°をなす方向に複数スリットが形成され
且つ圧縮歪みが付与された磁歪を有する感磁手段と、前
記感磁手段の各々に対向する位置に前記感磁手段を励磁
し検出する励磁兼検出コイルと、前記励磁兼検出コイル
の外側に設けた磁気ヨークと、前記軸に伝わるトルクに
より軸表面に発生する歪みの変化を前記感磁手段の透磁
率変化を介して前記コイルの自己インダクタンス変化と
して検出し、前記励磁兼検出コイルの自己インダクタン
ス差からトルクの大きさを検出する電気的手段とを有す
るトルクセンサであり、軸の平面上に、軸の長手方向に
対し４５°および−４５°をなす方向に複数スリットが
形成された平面状の磁歪を有する感磁手段を接着する構
成がとれるため、これまでのような円周面上での接着に
比べて接着剤の塗布も容易かつ極めて安定に行える。従
って、感磁手段への圧縮歪み付与も極めて均一なものが
得られるため、特性バラツキの発生も防止しやすい。ま
た、感磁手段に平面状のものがそのまま使用可能である
ため、これまでのように高精度治具と特殊な装置を用い
特殊雰囲気下で極めて厳しい温度、時間管理下で軸径に
合わせた円筒状成形且つ歪み取り焼鈍を行う必要がなく
なる。従って、極めて安価な装置かつ簡易な工法が適用
できる構造でありながら、高性能なトルクセンサを提供
することが可能となる。
軸方向と平行な平面を有し回転可能に支持された軸と、
前記軸の平面上に設けられ前記軸の長手方向に対し４５
°および−４５°をなす方向に複数スリットが形成され
且つ圧縮歪みが付与された磁歪を有する感磁手段と、前
記感磁手段の各々に対向する位置に前記感磁手段を励磁
し検出する励磁兼検出コイルと、前記励磁兼検出コイル
の外側に設けた磁気ヨークと、前記軸に伝わるトルクに
より軸表面に発生する歪みの変化を前記感磁手段の透磁
率変化を介して前記コイルの自己インダクタンス変化と
して検出し、前記励磁兼検出コイルの自己インダクタン
ス差からトルクの大きさを検出する電気的手段とを有す
るトルクセンサであり、軸の平面上に、軸の長手方向に
対し４５°および−４５°をなす方向に複数スリットが
形成された平面状の磁歪を有する感磁手段を接着する構
成がとれるため、これまでのような円周面上での接着に
比べて接着剤の塗布も容易かつ極めて安定に行える。従
って、感磁手段への圧縮歪み付与も極めて均一なものが
得られるため、特性バラツキの発生も防止しやすい。ま
た、感磁手段に平面状のものがそのまま使用可能である
ため、これまでのように高精度治具と特殊な装置を用い
特殊雰囲気下で極めて厳しい温度、時間管理下で軸径に
合わせた円筒状成形且つ歪み取り焼鈍を行う必要がなく
なる。従って、極めて安価な装置かつ簡易な工法が適用
できる構造でありながら、高性能なトルクセンサを提供
することが可能となる。
【００１０】以下、本発明の一実施形態について図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態にお
けるトルクセンサ本体の断面図、図２は同センサに使用
する軸の斜視図である。
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態にお
けるトルクセンサ本体の断面図、図２は同センサに使用
する軸の斜視図である。
【００１１】図１、図２において、１は機械構造用炭素
鋼からなる軸、２は軸１の一部にその断面形状がＤカッ
ト形状となるように形成された平面であり、軸方向と平
行な平面となっている。３は平面２の上に接着固定され
た磁歪を有する感磁手段としての非晶質金属体、４は平
面２の上に接着固定された非晶質金属体３に対向する所
望の位置に間隙を隔てて設けた樹脂製のボビン、５ａ，
５ｂはボビン４に所定の距離を隔てて巻いた励磁兼検出
コイル、６はボビン４上に巻いた励磁兼検出コイル５
ａ，５ｂの外側に取り付けた磁気ヨーク、７はボビン４
と励磁兼検出コイル５ａ，５ｂと磁気ヨーク６が納めら
れる収納ケース、８は軸１を回転自在に保持し収納ケー
ス７と結合する軸受である。
鋼からなる軸、２は軸１の一部にその断面形状がＤカッ
ト形状となるように形成された平面であり、軸方向と平
行な平面となっている。３は平面２の上に接着固定され
た磁歪を有する感磁手段としての非晶質金属体、４は平
面２の上に接着固定された非晶質金属体３に対向する所
望の位置に間隙を隔てて設けた樹脂製のボビン、５ａ，
５ｂはボビン４に所定の距離を隔てて巻いた励磁兼検出
コイル、６はボビン４上に巻いた励磁兼検出コイル５
ａ，５ｂの外側に取り付けた磁気ヨーク、７はボビン４
と励磁兼検出コイル５ａ，５ｂと磁気ヨーク６が納めら
れる収納ケース、８は軸１を回転自在に保持し収納ケー
ス７と結合する軸受である。
【００１２】本実施形態において、軸１は直径１８．０
mmで、熱膨張係数は１２．７×１０ -6（１／℃）であ
る。非晶質金属体３は軸の長手方向に対し４５°（以
下、「左部」を記す。）および−４５°（以下、「右
部」と記す。）をなす方向に複数スリットが形成された
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ系（例えば、アライド社製＃２８
２６ＭＢ）、長さ２５mmの平板で、飽和磁歪定数は１２
×１０-6、熱膨張係数は１１．７×１０-5（１／℃）で
ある。何の事前熱処理も加えていない平板状の非晶質金
属体３をビスマレイミドトリアジン系のＢＴ２１３５
（三菱瓦斯化学(株)製）の接着剤を用い、キュリー点よ
りも十分低い２５０℃（２時間）、大気中の条件で加圧
接着する。平面２の上に接着固定された非晶質金属体３
に対向する所望の位置に間隙を隔てて設けた樹脂製のボ
ビン４には、各々１３２ターンの巻数を施した励磁兼検
出コイル５ａ，５ｂが配設されており、さらにその外側
にはパーマロイ｛例えば、（７７〜８０％）Ｎｉ−Ｆｅ
系｝からなる磁気ヨーク６を取り付けてある。コイル５
ａ，５ｂには、非晶質金属体３の磁化ベクトルの回転磁
化過程を利用できる値を適宜選択した励磁磁界を駆動回
路ブロックから印加する。この構成により、軸１にトル
クが加わると平面２の上に接着固定された非晶質金属体
３にも歪みが発生し、軸の長手方向に対し４５°および
−４５°をなす方向に複数スリットが形成された非晶質
金属体３の左右部の透磁率がそれぞれ変化し、結果とし
てコイル５ａ，５ｂの左右部の自己インダクタンスが変
化する。この左右部の自己インダクタンスの差からトル
クの大きさおよび方向を検出できる。
mmで、熱膨張係数は１２．７×１０ -6（１／℃）であ
る。非晶質金属体３は軸の長手方向に対し４５°（以
下、「左部」を記す。）および−４５°（以下、「右
部」と記す。）をなす方向に複数スリットが形成された
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ系（例えば、アライド社製＃２８
２６ＭＢ）、長さ２５mmの平板で、飽和磁歪定数は１２
×１０-6、熱膨張係数は１１．７×１０-5（１／℃）で
ある。何の事前熱処理も加えていない平板状の非晶質金
属体３をビスマレイミドトリアジン系のＢＴ２１３５
（三菱瓦斯化学(株)製）の接着剤を用い、キュリー点よ
りも十分低い２５０℃（２時間）、大気中の条件で加圧
接着する。平面２の上に接着固定された非晶質金属体３
に対向する所望の位置に間隙を隔てて設けた樹脂製のボ
ビン４には、各々１３２ターンの巻数を施した励磁兼検
出コイル５ａ，５ｂが配設されており、さらにその外側
にはパーマロイ｛例えば、（７７〜８０％）Ｎｉ−Ｆｅ
系｝からなる磁気ヨーク６を取り付けてある。コイル５
ａ，５ｂには、非晶質金属体３の磁化ベクトルの回転磁
化過程を利用できる値を適宜選択した励磁磁界を駆動回
路ブロックから印加する。この構成により、軸１にトル
クが加わると平面２の上に接着固定された非晶質金属体
３にも歪みが発生し、軸の長手方向に対し４５°および
−４５°をなす方向に複数スリットが形成された非晶質
金属体３の左右部の透磁率がそれぞれ変化し、結果とし
てコイル５ａ，５ｂの左右部の自己インダクタンスが変
化する。この左右部の自己インダクタンスの差からトル
クの大きさおよび方向を検出できる。
【００１３】軸１の平面２上に圧縮歪を付与した状態で
非晶質金属体３を取着するためには、軸１の熱膨張係数
に比べて小さな熱膨張係数である非晶質金属体３を接着
剤を介して重ね、使用温度範囲より高い温度（例えば、
２５０℃）に加熱接着硬化完了し、使用温度範囲までそ
のまま冷却すればよい。このプロセスにより、熱膨張係
数差×温度差に相当する圧縮歪が非晶質金属体３に自動
的に付与される。
非晶質金属体３を取着するためには、軸１の熱膨張係数
に比べて小さな熱膨張係数である非晶質金属体３を接着
剤を介して重ね、使用温度範囲より高い温度（例えば、
２５０℃）に加熱接着硬化完了し、使用温度範囲までそ
のまま冷却すればよい。このプロセスにより、熱膨張係
数差×温度差に相当する圧縮歪が非晶質金属体３に自動
的に付与される。
【００１４】このように回転軸の基本である円形断面の
軸を用いながらも、軸上に平面部を有しているため、接
着剤の塗布方法に関しても凹版転写、スクリーン印刷、
描画、その他様々な高精度且つ安価なプロセスが適用可
能である。
軸を用いながらも、軸上に平面部を有しているため、接
着剤の塗布方法に関しても凹版転写、スクリーン印刷、
描画、その他様々な高精度且つ安価なプロセスが適用可
能である。
【００１５】また、接着剤の塗布から加圧接着硬化まで
の一連のプロセスに関しても、様々な高精度且つ安価な
プロセスが適用可能となるため、トルクセンサの基本性
能である零点温度ドリフト、感度バラツキ等が著しく向
上する。
の一連のプロセスに関しても、様々な高精度且つ安価な
プロセスが適用可能となるため、トルクセンサの基本性
能である零点温度ドリフト、感度バラツキ等が著しく向
上する。
【００１６】この他に、軸１の平面２上に圧縮歪を付与
した状態で非晶質金属体３を取着するためには、当該非
晶質金属体３の使用温度範囲を越えて軸１、非晶質金属
体３のいずれか一方を加熱した状態において、他方の軸
１または非晶質金属体３を接着剤により接合し、次いで
加熱状態にある一方の軸１または非晶質金属体３を上述
した使用温度範囲まで冷却することにより、上記軸１の
平面２上に取着した非晶質金属体３に対して圧縮歪を付
与することができる。
した状態で非晶質金属体３を取着するためには、当該非
晶質金属体３の使用温度範囲を越えて軸１、非晶質金属
体３のいずれか一方を加熱した状態において、他方の軸
１または非晶質金属体３を接着剤により接合し、次いで
加熱状態にある一方の軸１または非晶質金属体３を上述
した使用温度範囲まで冷却することにより、上記軸１の
平面２上に取着した非晶質金属体３に対して圧縮歪を付
与することができる。
【００１７】また、実施形態においては軸１として断面
Ｄカット形状の平面を利用するようにしたが、他に断面
小判形状の平面をもつ軸、断面正方形状の平面をもつ軸
を使用してもよい。
Ｄカット形状の平面を利用するようにしたが、他に断面
小判形状の平面をもつ軸、断面正方形状の平面をもつ軸
を使用してもよい。
【００１８】また、本実施形態では軸に接着固定する感
磁手段は、鉄系の非晶質金属体としてアライド社製＃２
８２６ＭＢを使用したが他に例えばアライド社製の＃２
６０５Ｃｏ，＃２６０５ＳＣ，＃２６０５Ｓ２，＃２６
０５Ｓ−３Ａ，＃２６０５ＳＭも使用可能であり、これ
以外にも低Ｎｉ組成のパーマロイ｛例えば、（４５〜４
８％）Ｎｉ−Ｆｅ系｝、２％Ｖ−Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ
−（１０〜１３％）Ａｌ合金、３％Ｓｉ−Ｆｅを使用し
ても構わない。さらに、軸材質として機械構造用炭素鋼
をそのまま使用する例を説明したが、感磁手段を取付け
た軸の断面がＤカット形状と回転対称でないため、交流
駆動で励磁する場合軸表面に非磁性層を形成したりまた
は内部に比べて軸表面の磁化を弱める処理がより好まし
い。これにより、回転時の零点ドリフト、感度バラツキ
の著しい向上が期待できる。また、円形断面の軸に対し
て、Ｄカットにより平面部を構成するため、要求仕様に
よってはさらに高強度な非調質高強度鋼（例えば、ＭＩ
ＣＡ−７５（住友金属工業(株)製）等）を用いることも
可能である。これにより特別な焼入れ等の熱処理を促さ
なくても、軸の強度も高く、均一性も良好且つ総合的な
価格も低くできる利点がある。さらに、Ｔｉや非磁性ス
テンレス鋼も当然使用可能である。また、磁気ヨークと
してパーマロイを例に説明したが、この他にも低炭素
鋼、軟磁性ステンレス鋼、純鉄、１％Ｓｉ−Ｆｅ、Ｆｅ
−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、フェライト、超微
結晶軟磁性合金ファインメット（日立金属(株)製）、非
晶質金属体またはこれらと樹脂との複合体等様々なもの
が使用可能である。より高性能化を図る上では、電磁歪
の超微結晶軟性合金ファインメット（日立金属(株)
製）、磁歪の小さなＣｏ系の非晶質金属体例えば、アラ
イド社製の＃２７０５Ｍ、＃２７１４Ａが好ましい。
磁手段は、鉄系の非晶質金属体としてアライド社製＃２
８２６ＭＢを使用したが他に例えばアライド社製の＃２
６０５Ｃｏ，＃２６０５ＳＣ，＃２６０５Ｓ２，＃２６
０５Ｓ−３Ａ，＃２６０５ＳＭも使用可能であり、これ
以外にも低Ｎｉ組成のパーマロイ｛例えば、（４５〜４
８％）Ｎｉ−Ｆｅ系｝、２％Ｖ−Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ
−（１０〜１３％）Ａｌ合金、３％Ｓｉ−Ｆｅを使用し
ても構わない。さらに、軸材質として機械構造用炭素鋼
をそのまま使用する例を説明したが、感磁手段を取付け
た軸の断面がＤカット形状と回転対称でないため、交流
駆動で励磁する場合軸表面に非磁性層を形成したりまた
は内部に比べて軸表面の磁化を弱める処理がより好まし
い。これにより、回転時の零点ドリフト、感度バラツキ
の著しい向上が期待できる。また、円形断面の軸に対し
て、Ｄカットにより平面部を構成するため、要求仕様に
よってはさらに高強度な非調質高強度鋼（例えば、ＭＩ
ＣＡ−７５（住友金属工業(株)製）等）を用いることも
可能である。これにより特別な焼入れ等の熱処理を促さ
なくても、軸の強度も高く、均一性も良好且つ総合的な
価格も低くできる利点がある。さらに、Ｔｉや非磁性ス
テンレス鋼も当然使用可能である。また、磁気ヨークと
してパーマロイを例に説明したが、この他にも低炭素
鋼、軟磁性ステンレス鋼、純鉄、１％Ｓｉ−Ｆｅ、Ｆｅ
−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、フェライト、超微
結晶軟磁性合金ファインメット（日立金属(株)製）、非
晶質金属体またはこれらと樹脂との複合体等様々なもの
が使用可能である。より高性能化を図る上では、電磁歪
の超微結晶軟性合金ファインメット（日立金属(株)
製）、磁歪の小さなＣｏ系の非晶質金属体例えば、アラ
イド社製の＃２７０５Ｍ、＃２７１４Ａが好ましい。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明のトルクセンサは、
軸方向と平行な平面を有し回転可能に支持された軸と、
前記軸の平面上に設けられ前記軸の長手方向に対し４５
°および−４５°をなす方向に複数スリットが形成され
且つ圧縮歪が付与された磁歪を有する感磁手段と、前記
感磁手段の各々に対向する位置に前記感磁手段を励磁し
検出する励磁兼検出コイルと、前記励磁兼検出コイルの
外側に設けた磁気ヨークと、前記軸に伝わるトルクによ
り軸表面に発生する歪みの変化を前記感磁手段の透磁率
変化を介して前記コイルの自己インダクタンス変化とし
て検出し、前記励磁兼検出コイルの自己インダクタンス
差からトルクの大きさを検出する電気的手段を有するも
のであり、軸の平面に感磁手段を取着するため、従来の
軸周に取着するものに比し安価な装置、簡易且つ高精度
な工法を適用可能とし、高性能のトルクセンサを実現す
ることができる。
軸方向と平行な平面を有し回転可能に支持された軸と、
前記軸の平面上に設けられ前記軸の長手方向に対し４５
°および−４５°をなす方向に複数スリットが形成され
且つ圧縮歪が付与された磁歪を有する感磁手段と、前記
感磁手段の各々に対向する位置に前記感磁手段を励磁し
検出する励磁兼検出コイルと、前記励磁兼検出コイルの
外側に設けた磁気ヨークと、前記軸に伝わるトルクによ
り軸表面に発生する歪みの変化を前記感磁手段の透磁率
変化を介して前記コイルの自己インダクタンス変化とし
て検出し、前記励磁兼検出コイルの自己インダクタンス
差からトルクの大きさを検出する電気的手段を有するも
のであり、軸の平面に感磁手段を取着するため、従来の
軸周に取着するものに比し安価な装置、簡易且つ高精度
な工法を適用可能とし、高性能のトルクセンサを実現す
ることができる。
【図１】本発明の一実施形態におけるトルクセンサの断
面図
面図
【図２】同センサに使用する軸の斜視図
１ 軸 ２ 平面 ３ 非晶質金属体 ５ａ，５ｂ 励磁兼検出コイル ６ 磁気ヨーク
Claims (4)
- 【請求項１】 軸方向と平行な平面を有し回転可能に支
持された軸と、前記軸の平面上に設けられ前記軸の長手
方向に対し４５°および−４５°をなす方向に複数スリ
ットが形成され且つ圧縮歪が付与された磁歪を有する感
磁手段と、前記感磁手段の各々に対向する位置に前記感
磁手段を励磁し検出する励磁兼検出コイルと、前記励磁
兼検出コイルの外側に設けた磁気ヨークと、前記軸に伝
わるトルクにより軸表面に発生する歪みの変化を前記感
磁手段の透磁率変化を介して前記コイルの自己インダク
タンス変化として検出し、前記励磁兼検出コイルの自己
インダクタンス差からトルクの大きさを検出する電気的
手段とを有するトルクセンサ。 - 【請求項２】 前記感磁手段は、鉄系の非晶質金属体ま
たはパーマロイである請求項１記載のトルクセンサ。 - 【請求項３】 前記軸の表面の少なくとも一部は、非磁
性または内部に比べて磁化が弱いことを有する請求項１
記載のトルクセンサ。 - 【請求項４】 前記磁気ヨークは、低炭素鋼、軟磁性ス
テンレス鋼、純鉄、１％Ｓｉ−Ｆｅ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ
合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、パーマロイ、フェライト、超微
結晶軟磁性合金、非晶質金属体またはこれらと樹脂との
複合体からなる請求項１記載のトルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342826A JPH09184776A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7342826A JPH09184776A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184776A true JPH09184776A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18356794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7342826A Pending JPH09184776A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09184776A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109839497A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-04 | 武汉理工大学 | 一种用于中粗颗粒填料压实检测深度的室内标定装置及标定方法 |
| CN111661226A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-09-15 | 安乃达驱动技术(上海)股份有限公司 | 适用于中置电机的力矩传感装置 |
| JPWO2021100467A1 (ja) * | 2019-11-18 | 2021-12-02 | 住友金属鉱山株式会社 | 磁歪部材及び磁歪部材の製造方法 |
| CN116868037A (zh) * | 2021-01-20 | 2023-10-10 | 罗伯特·博世有限公司 | 扭矩传感器 |
| CN120902606A (zh) * | 2025-08-28 | 2025-11-07 | 质子汽车科技有限公司 | 一种车辆电池的预热温度调节方法、装置和系统 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7342826A patent/JPH09184776A/ja active Pending
Cited By (7)
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| JP2022078119A (ja) * | 2019-11-18 | 2022-05-24 | 住友金属鉱山株式会社 | 磁歪部材及び磁歪部材の製造方法 |
| KR20220101096A (ko) * | 2019-11-18 | 2022-07-19 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 자왜 부재 및 자왜 부재의 제조 방법 |
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