JPH10170357A - Torque measuring device - Google Patents
Torque measuring deviceInfo
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- JPH10170357A JPH10170357A JP35237196A JP35237196A JPH10170357A JP H10170357 A JPH10170357 A JP H10170357A JP 35237196 A JP35237196 A JP 35237196A JP 35237196 A JP35237196 A JP 35237196A JP H10170357 A JPH10170357 A JP H10170357A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レゾルバ機構の数を少なくして、装置の小型
化とコストダウンを図るとともに、レゾルバ機構は全周
にわたって検出精度を必要としない構成にすることを目
的にする。
【解決手段】 トーションバー２１の周囲をハウジング
２２で囲むとともに、このハウジングにステータ２３を
固定する。トーションバーの出力軸側に固定した出力側
円筒ロータ２５とを対向させるとともに、この対向間隔
に、トーションバーの入力軸側に固定した入力側円筒ロ
ータ２７を介在させる。ステータと入力側円筒ロータと
は、非接触の磁気回路で接続する。また、入力側円筒ロ
ータ２７に接続された磁気回路のコイルは直接接続され
る。そして、出力側円筒ロータ２５と入力側円筒ロータ
２７との間にレゾルバ機構を設ける。
(57) [Problem] To reduce the number of resolver mechanisms to reduce the size and cost of an apparatus, and to provide a resolver mechanism that does not require detection accuracy over the entire circumference. A torsion bar is surrounded by a housing and a stator is fixed to the housing. The output side cylindrical rotor 25 fixed to the output shaft side of the torsion bar is opposed to the input side cylindrical rotor 27 fixed to the input shaft side of the torsion bar at the opposed interval. The stator and the input side cylindrical rotor are connected by a non-contact magnetic circuit. The coil of the magnetic circuit connected to the input-side cylindrical rotor 27 is directly connected. Then, a resolver mechanism is provided between the output side cylindrical rotor 25 and the input side cylindrical rotor 27.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用のパワ
ーステアリング装置のように、入力軸を回転させること
によって、トーションバーをねじりながら入力軸及び出
力軸が回転するとともに、このときの入力軸と出力軸と
の相対回転量をレゾルバを介して検出してトルクを演算
するトルク測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering device for an automobile, in which an input shaft is rotated by twisting a torsion bar by rotating an input shaft. The present invention relates to a torque measuring device that detects a relative rotation amount with respect to an output shaft via a resolver to calculate a torque.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５〜図８に示した従来の装置は、トー
ションバー１の一端を図示していない入力軸に固定し、
他端を同じく図示していない出力軸に固定している。そ
して、ハンドルを回転して入力軸を回すと、入力軸と出
力軸とは、トーションバー１をねじりながら回転する。
この時のトーションバー１のねじれ量すなわち両軸の相
対回転量を検出することによって、入力トルクを検出で
きる。上記のように両軸の相対回転量を検出するのがレ
ゾルバ機構であるが、以下に、このレゾルバ機構を具体
的に説明する。2. Description of the Related Art In the conventional apparatus shown in FIGS. 5 to 8, one end of a torsion bar 1 is fixed to an input shaft (not shown).
The other end is fixed to an output shaft (not shown). When the input shaft is turned by rotating the handle, the input shaft and the output shaft rotate while twisting the torsion bar 1.
The input torque can be detected by detecting the amount of torsion of the torsion bar 1 at this time, that is, the relative amount of rotation of both shafts. The resolver mechanism detects the relative rotation amount between the two shafts as described above, and the resolver mechanism will be specifically described below.
【０００３】上記トーションバー１には、その入力軸側
に入力側円筒ロータ２を固定し、その出力軸側に出力側
円筒ロータ３を固定している。また、ハウジング４は、
これら両ロータ２、３の周囲を囲むようにしている。上
記ハウジング４の内周には、図６に示すように、環状の
第１ヨーク５を設けるとともに、その第１ヨーク内に第
１コイル６を設けている。また、入力側円筒ロータ２の
外周には、第１ヨーク５と対向する環状の第２ヨーク７
を固定し、その中にも第２コイル８を設けている。そし
て、上記第１ヨーク５及び第１コイル６と、第２ヨーク
７及び第２コイル８とで、第１磁気回路を構成するよう
にしている。[0003] The torsion bar 1 has an input-side cylindrical rotor 2 fixed to the input shaft side, and an output-side cylindrical rotor 3 fixed to the output shaft side. Also, the housing 4
Both rotors 2 and 3 are surrounded. As shown in FIG. 6, an annular first yoke 5 is provided on the inner periphery of the housing 4, and a first coil 6 is provided in the first yoke. An annular second yoke 7 facing the first yoke 5 is provided on the outer periphery of the input-side cylindrical rotor 2.
, And a second coil 8 is provided therein. The first yoke 5 and the first coil 6 and the second yoke 7 and the second coil 8 constitute a first magnetic circuit.
【０００４】さらに、この入力側円筒ロータ２には、そ
の円周上に第３ヨーク９を固定している。この第３ヨー
ク９の周囲には、位相を90°ずらした２種類のコイルか
らなる第３コイル１０を巻き付けるとともに、この第３
コイル１０を、上記第２コイル８と接続している。一
方、前記ハウジング４の内周には、上記第３ヨーク９及
び第３コイル１０と対向する第４ヨーク１１及び第４コ
イル１２を設けている。なお、この第４コイル１２も、
第３コイル１０と同様に、位相を90°ずらした２種類の
コイルからなる。これら各構成要素で、入力側レゾルバ
機構Ｒ1を構成する。なお、図中符号１３は第１コイル
６に接続したリード線、１４は第４コイル１２に接続し
たリード線で、何れもハウジング４の外方に引き出して
いる。Further, a third yoke 9 is fixed to the input side cylindrical rotor 2 on the circumference thereof. Around the third yoke 9, a third coil 10 composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° is wound.
The coil 10 is connected to the second coil 8. On the other hand, on the inner periphery of the housing 4, a fourth yoke 11 and a fourth coil 12 facing the third yoke 9 and the third coil 10 are provided. Note that this fourth coil 12 also
Like the third coil 10, it is composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 °. In these respective components, constituting the input side resolver mechanism R 1. In the drawing, reference numeral 13 denotes a lead wire connected to the first coil 6, and 14 denotes a lead wire connected to the fourth coil 12, all of which are drawn out of the housing 4.
【０００５】入力側円筒ロータ２とハウジング４との間
には、上記のようにした入力側レゾルバ機構Ｒ1を設け
ているが、出力側円筒ロータ３とハウジング４との間に
も、この入力側と全く同様の出力側レゾルバ機構Ｒ2を
設けている。そして、上記のレゾルバ機構を回路的に示
したのが図７である。[0005] Between the input side cylindrical rotor 2 and the housing 4, it is provided with the input-side resolver mechanism R 1 which is as described above, also between the output-side cylindrical rotor 3 and the housing 4, this input It is provided with exactly the same output-side resolver mechanism R 2 and side. FIG. 7 is a circuit diagram showing the above-mentioned resolver mechanism.
【０００６】トーションバー１がねじれている場合、第
１コイル６に交流電圧ER1を加えると、その電圧に応じ
て第１ヨーク５及び第２ヨーク７に磁束が発生するとと
もに、その時の磁束密度に応じて、第２コイル８に交流
電圧が誘起される。第２コイル８は、第３コイル１０に
接続しているので、この第３コイル１０にも交流電圧が
発生する。しかし、第３コイル１０は、90°位相をずら
した２種類のコイルからなるので、その発生電圧も、90
゜位相がずれたものになる。この第３コイル１０に発生
した交流電圧によって、第４コイル１２に交流電圧が誘
起され、この第４コイル１２の交流電圧が、リード線１
４からハウジング４外に取り出される。When the torsion bar 1 is twisted, when an AC voltage E R1 is applied to the first coil 6, a magnetic flux is generated in the first yoke 5 and the second yoke 7 in accordance with the voltage, and the magnetic flux density at that time is generated. , An AC voltage is induced in the second coil 8. Since the second coil 8 is connected to the third coil 10, an AC voltage is also generated in the third coil 10. However, since the third coil 10 is composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 °, the generated voltage is also 90 °.
゜ The phase is shifted. The AC voltage generated in the third coil 10 induces an AC voltage in the fourth coil 12, and the AC voltage of the fourth coil 12
4 is taken out of the housing 4.
【０００７】上記ハウジング４外に取りだした出力電圧
ES1とES2とは、次の通りである。 ES1＝kER1×cosθ1 ES2＝kER1×sinθ1 なお、上記kは、変圧比を示す。この時の出力電圧特性
は、図８に示す通りである。上記の２つの式からθ1を
算出することができる。この角度θ1は、入力側円筒ロ
ータ２の回転角度ということになる。このようにして算
出されたθ1は、図示していないコンピュータに記憶さ
れる。また、同様にして、出力側レゾルバ機構Ｒ2から
も、出力側円筒ロータ２の回転角度θ2を検出してそれ
を上記コンピュータに入力する。そして、上記コンピュ
ータは、入力側と出力側との相対角度Δθを、Δθ＝θ
1-θ2として演算し、トーションバー１のねじれ角度で
あるこの相対角度Δθと、トーションバー１の剛性とか
らトルクを算出する。The output voltage taken out of the housing 4
E S1 and E S2 are as follows. E S1 = kE R1 × cos θ 1 E S2 = k E R1 × sin θ 1 where k represents the transformation ratio. The output voltage characteristics at this time are as shown in FIG. Θ 1 can be calculated from the above two equations. This angle θ 1 is the rotation angle of the input-side cylindrical rotor 2. Θ 1 calculated in this way is stored in a computer (not shown). Similarly, the rotation angle θ 2 of the output-side cylindrical rotor 2 is also detected from the output-side resolver mechanism R 2 and input to the computer. The computer calculates the relative angle Δθ between the input side and the output side as Δθ = θ
It was calculated as 1 - [theta] 2, is calculated and the relative angle Δθ is a torsion angle of the torsion bar 1, the torque from the rigidity of the torsion bar 1.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、入力側と出力側との両方に、レゾルバ機構
を必要とする。つまり、二組のレゾルバ機構を必要とす
るので、その分、装置が高額になるという問題があっ
た。また、上記のように二組のレゾルバ機構を必要とす
るために、それを組み込むスペースも大きくせざるをえ
ず、それだけ装置全体も大型化するという問題もあっ
た。さらに、トーションバー１のねじれ角は、それ程大
きくないが、ねじれた状態を維持しながら回転するの
で、レゾルバ機構は、全周にわたる検出精度を要求され
る。しかしながら、全周にわたる検出精度を実現するこ
とは、難しいというだけでなく、コスト的にも不利な条
件となる。この発明の目的は、全周にわたる検出精度を
必要としないレゾルバ機構であって、それを一組で足り
るようにしたトルク測定装置を提供することである。The above-described conventional device requires a resolver mechanism on both the input side and the output side. That is, since two sets of resolver mechanisms are required, there is a problem that the apparatus becomes expensive accordingly. Further, since two sets of resolver mechanisms are required as described above, the space for incorporating the two resolver mechanisms has to be increased, and there is a problem that the entire apparatus is also enlarged accordingly. Further, the torsion bar 1 is not so large in twist angle, but rotates while maintaining the twisted state, so that the resolver mechanism is required to have detection accuracy over the entire circumference. However, realizing detection accuracy over the entire circumference is not only difficult, but also disadvantageous in terms of cost. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a resolver mechanism that does not require the detection accuracy over the entire circumference, and provide a torque measuring device that is sufficient as a set.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】第１の発明は、入力軸と
出力軸とをトーションバーを介して連結し、入力軸を回
転させることによって、トーションバーをねじりながら
入力軸及び出力軸が回転するとともに、このときの入力
軸と出力軸との相対回転量をレゾルバを介して検出して
トルクを演算するトルク測定装置において、ハウジング
側に、その周方向に連続的に設けたステータと、出力軸
側に固定した出力側円筒ロータとを対向させるととも
に、この対向間隔内に入力軸側に固定した入力側円筒ロ
ータを介在させ、上記ステータと入力側円筒ロータとの
間に第１磁気回路を設け、この第１磁気回路は、入力側
円筒ロータと出力側円筒ロータとの間に設けた第２磁気
回路に接続し、この第２磁気回路は、同じく入力側円筒
ロータと出力側円筒ロータとの間に設けたレゾルバ機構
に接続し、このレゾルバ機構を、入力側円筒ロータとス
テータとの間に設けた第３、４磁気回路に接続し、これ
ら第３、４磁気回路から出力される電圧に応じて、トル
クを測定する点に特徴を有する。According to a first aspect of the present invention, an input shaft and an output shaft are connected via a torsion bar, and the input shaft is rotated to rotate the input shaft and the output shaft while twisting the torsion bar. In addition, a torque measuring device that detects a relative rotation amount between an input shaft and an output shaft at this time via a resolver and calculates a torque includes a stator provided continuously on a housing side in a circumferential direction thereof; An output-side cylindrical rotor fixed to the shaft side is opposed to the input-side cylindrical rotor fixed to the input shaft side within the opposed interval, and a first magnetic circuit is provided between the stator and the input-side cylindrical rotor. The first magnetic circuit is connected to a second magnetic circuit provided between the input side cylindrical rotor and the output side cylindrical rotor, and the second magnetic circuit is also connected to the input side cylindrical rotor and the output side cylindrical rotor. Connected to a third and fourth magnetic circuits provided between the input side cylindrical rotor and the stator, and output from the third and fourth magnetic circuits. It is characterized in that the torque is measured according to the applied voltage.
【００１０】第２の発明は、上記第１の発明において、
ステータに第１ヨーク及び第１コイルを周方向に連続的
に固定し、ステータに対向する入力側円筒ロータの外周
面に第２ヨーク及び第２コイルを周方向に連続的に固定
する。そして、これら第１、２ヨーク及び第１、２コイ
ルで、第１磁気回路を構成する。また、入力側円筒ロー
タの内面には第３ヨーク及び第３コイルを固定し、この
内周面に対向する出力側円筒ロータの外面には、第４ヨ
ーク及び第４コイルを固定し、これら第３、４ヨーク及
び第３、４コイルで、第２磁気回路を構成する。そし
て、上記第２、３コイルを互いに接続する。さらに、こ
の出力側円筒ロータには、第５ヨークを設け、この第５
ヨークの周囲に、位相を90°ずらした２種類のコイルか
らなる第５コイルを巻き付け、この第５コイルを第４コ
イルに接続する。[0010] The second invention is the above-mentioned first invention, wherein:
The first yoke and the first coil are continuously fixed to the stator in the circumferential direction, and the second yoke and the second coil are continuously fixed to the outer peripheral surface of the input-side cylindrical rotor facing the stator. The first and second yokes and the first and second coils form a first magnetic circuit. A third yoke and a third coil are fixed to the inner surface of the input-side cylindrical rotor, and a fourth yoke and a fourth coil are fixed to the outer surface of the output-side cylindrical rotor facing the inner peripheral surface. The third and fourth yokes and the third and fourth coils constitute a second magnetic circuit. Then, the second and third coils are connected to each other. Further, the output side cylindrical rotor is provided with a fifth yoke.
A fifth coil composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° is wound around the yoke, and the fifth coil is connected to the fourth coil.
【００１１】そして、上記第５ヨーク及び第５コイルに
対向する入力側円筒ロータの内面に第６ヨークを設け、
この第６ヨークの周囲に、位相を90°ずらした２種類の
コイルからなる第６コイルを巻き付け、これら第５、６
ヨーク及び第５、６コイルでレゾルバ機構を構成する。
一方、入力側円筒ロータの外周面には、第７ヨーク及び
第７コイルと、第８ヨーク及び第８コイルとを、周方向
に連続的に平行に固定し、これら第７、８コイルを上記
第６コイルに接続する。また、ハウジングの内周面に
は、これら第７ヨーク及び第７コイル、第８ヨーク及び
第８コイルに対向する第９ヨーク及び第９コイルと、第
１０ヨーク及び第１０コイルとを周方向に連続的に固定
する。これら第７ヨーク及び第７コイルと第９ヨーク及
び第９コイルとで第３磁気回路を構成し、第８ヨーク及
び第８コイルと第１０ヨーク及び第１０コイルとで第４
磁気回路を構成する。そして、上記第３、４磁気回路の
電圧をハウジング外に取り出す構成にしている。A sixth yoke is provided on the inner surface of the input-side cylindrical rotor facing the fifth yoke and the fifth coil,
Around the sixth yoke, a sixth coil composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° is wound.
A resolver mechanism is constituted by the yoke and the fifth and sixth coils.
On the other hand, on the outer peripheral surface of the input side cylindrical rotor, a seventh yoke and a seventh coil, and an eighth yoke and an eighth coil are fixed continuously and parallel in the circumferential direction. Connect to the sixth coil. Further, on the inner peripheral surface of the housing, the ninth yoke and the ninth coil facing the seventh yoke and the seventh coil, the eighth yoke and the eighth coil, and the tenth yoke and the tenth coil are arranged in the circumferential direction. Fix continuously. The seventh yoke and the seventh coil, the ninth yoke and the ninth coil constitute a third magnetic circuit, and the eighth yoke and the eighth coil, the tenth yoke and the tenth coil constitute a fourth magnetic circuit.
Construct a magnetic circuit. The voltage of the third and fourth magnetic circuits is taken out of the housing.
【００１２】第３の発明は、入力軸と出力軸とをトーシ
ョンバーを介して連結し、入力軸を回転させることによ
って、トーションバーをねじりながら入力軸及び出力軸
が回転するとともに、このときの入力軸と出力軸との相
対回転量をレゾルバを介して検出してトルクを演算する
トルク測定装置において、ハウジング側に、その周方向
に連続的に設けたステータと、出力軸側に固定した出力
側円筒ロータとを対向させるとともに、この対向間隔内
に入力軸側に固定した入力側円筒ロータを介在させ、上
記ステータと入力側円筒ロータとの間に第１、第２磁気
回路を設け、これら第１、第２磁気回路は、入力側円筒
ロータと出力側円筒ロータとの間に設けたレゾルバ機構
に接続し、このレゾルバ機構は、同じく入力側円筒ロー
タと出力側円筒ロータとの間に設けた第３磁気回路に接
続し、この第３磁気回路を、入力側円筒ロータとステー
タとの間に設けた４磁気回路に接続し、この４磁気回路
から出力される電圧に応じて、トルクを測定する点に特
徴を有する。According to a third aspect of the present invention, the input shaft and the output shaft are connected via a torsion bar, and the input shaft is rotated to rotate the input shaft and the output shaft while twisting the torsion bar. In a torque measuring device which calculates a torque by detecting a relative rotation amount between an input shaft and an output shaft via a resolver, a stator provided continuously on a housing side in a circumferential direction thereof, and an output fixed on an output shaft side. The input side cylindrical rotor fixed to the input shaft side is interposed in the opposing cylindrical rotor, and first and second magnetic circuits are provided between the stator and the input side cylindrical rotor. The first and second magnetic circuits are connected to a resolver mechanism provided between the input-side cylindrical rotor and the output-side cylindrical rotor, and the resolver mechanism also has an input-side cylindrical rotor and an output-side cylindrical rotor. Connected to a third magnetic circuit provided between the input-side cylindrical rotor and the stator, and connected to a third magnetic circuit provided between the input-side cylindrical rotor and the stator. It is characterized in that the torque is measured according to.
【００１３】第４の発明は、上記第３の発明において、
ステータに第１ヨーク及び第１コイルと、第２ヨーク及
び第２コイルとを周方向に連続的に平行に固定し、ステ
ータに対向する入力側円筒ロータの外周面に第３ヨーク
及び第３コイルと、第４ヨーク及び第４コイルとを周方
向に連続的に固定する。そして、これら第１、３ヨーク
及び第１、３コイルで、第１磁気回路を構成し、これら
第２、第４ヨーク及び第２、第４コイルで第２磁気回路
を構成する。また、入力側円筒ロータの内面には、第５
ヨークを設け、この第５ヨークの周囲に、位相を90°ず
らした２種類のコイルからなる第５コイルを巻き付ける
とともに、この第５コイルを第３、第４コイルに接続す
る。そして、これら第５ヨーク及び第５コイルに対向す
る出力側円筒ロータの外面に、第６ヨークを設け、この
第６ヨークの周囲に、位相を90°ずらした２種類のコイ
ルからなる第６コイルを巻き付け、これら第５、６ヨー
ク及び第５、６コイルでレゾルバ機構を構成する。[0013] In a fourth aspect based on the third aspect,
The first yoke and the first coil and the second yoke and the second coil are fixed to the stator continuously and parallel in the circumferential direction, and the third yoke and the third coil are fixed to the outer peripheral surface of the input-side cylindrical rotor facing the stator. And the fourth yoke and the fourth coil are continuously fixed in the circumferential direction. The first and third yokes and the first and third coils constitute a first magnetic circuit, and the second and fourth yokes and the second and fourth coils constitute a second magnetic circuit. The inner surface of the input-side cylindrical rotor has a fifth
A yoke is provided, and a fifth coil composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° is wound around the fifth yoke, and the fifth coil is connected to the third and fourth coils. A sixth yoke is provided on the outer surface of the output-side cylindrical rotor opposed to the fifth yoke and the fifth coil, and a sixth coil composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° around the sixth yoke. And the fifth and sixth yokes and the fifth and sixth coils constitute a resolver mechanism.
【００１４】さらに、この出力側円筒ロータの外面に
は、第７ヨーク及び第７コイルを固定し、この外周面に
対向する出力側円筒ロータの内面には、第８ヨーク及び
第８コイルを固定し、これら第７、８ヨーク及び第７、
８コイルで、第３磁気回路を構成する。そして、上記第
６コイルと、第７コイルとを互いに接続する。一方、入
力側円筒ロータの外周面には、第９ヨーク及び第９コイ
ルを、周方向に連続的に固定し、この第９コイルを上記
第８コイルに接続する。また、ハウジングの内周面に
は、これら第９ヨーク及び第９コイルに対向する第１０
ヨーク及び第１０コイルとを周方向に連続的に固定し、
第９ヨーク及び第９コイルと第１０ヨーク及び第１０コ
イルとで第４磁気回路を構成する。そして、上記４磁気
回路の電圧をハウジング外に取り出す構成にしている。A seventh yoke and a seventh coil are fixed to the outer surface of the output-side cylindrical rotor, and an eighth yoke and an eighth coil are fixed to the inner surface of the output-side cylindrical rotor facing the outer peripheral surface. And the seventh and eighth yokes and the seventh,
The third magnetic circuit is composed of eight coils. Then, the sixth coil and the seventh coil are connected to each other. On the other hand, a ninth yoke and a ninth coil are continuously fixed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the input-side cylindrical rotor, and the ninth coil is connected to the eighth coil. A tenth yoke and a ninth coil facing the ninth yoke are provided on the inner peripheral surface of the housing.
The yoke and the tenth coil are fixed continuously in the circumferential direction,
The ninth yoke and the ninth coil and the tenth yoke and the tenth coil constitute a fourth magnetic circuit. The voltage of the four magnetic circuits is taken out of the housing.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１、２に示した第１実施例は、
トーションバー２１の外側を囲うようにしたハウジング
２２の内周面に、その周方向に連続するステータ２３を
固定している。トーションバー２１の出力側には、円筒
状の支持部材２４を固定し、この支持部材２４の外周に
は、出力側円筒ロータ２５を固定している。トーション
バー２１の入力側には、支持部材２６を固定するととも
に、この支持部材２６に入力側円筒ロータ２７を固定し
ている。上記入力側円筒ロータ２７は、ステータ２３と
出力側円筒ロータ２５との間に位置するもので、ステー
タ２３との間では全周にわたって相対回転し、出力側円
筒ロータ２５との間では、トーションバー２１のねじれ
分だけ相対回転することになる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first embodiment shown in FIGS.
A stator 23 that is continuous in the circumferential direction is fixed to the inner peripheral surface of a housing 22 that surrounds the outside of the torsion bar 21. A cylindrical support member 24 is fixed to the output side of the torsion bar 21, and an output side cylindrical rotor 25 is fixed to the outer periphery of the support member 24. A support member 26 is fixed to the input side of the torsion bar 21, and an input-side cylindrical rotor 27 is fixed to the support member 26. The input-side cylindrical rotor 27 is located between the stator 23 and the output-side cylindrical rotor 25. The input-side cylindrical rotor 27 rotates relative to the entire circumference of the stator 23 and the output-side cylindrical rotor 25. The relative rotation is made by the amount of 21 twists.
【００１６】上記ステータ２３には第１ヨーク２８を設
けているが、この第１ヨーク２８は、ステータ２３の周
方向に連続させている。なお、周方向に連続させると
は、この第１ヨークを環状に形成してもよいし、多数の
ヨークを整列させるようにしてもよい。このようにした
第１ヨーク２８には、第１コイル２９を周方向に連続的
に固定している。上記ステータ２３に対向する入力側円
筒ロータ２７の外周面に第２ヨーク３０及び第２コイル
３１を周方向に連続的に固定して、上記第１ヨーク２８
及び第１コイル２９に対向させている。そして、上記第
１、２ヨーク２８、３０及び第１、２コイル２９、３１
で、第１磁気回路を構成する。The stator 23 is provided with a first yoke 28, which is continuous in the circumferential direction of the stator 23. The phrase “continuous in the circumferential direction” means that the first yoke may be formed in an annular shape or a large number of yokes may be aligned. The first coil 29 is fixed to the first yoke 28 continuously in the circumferential direction. The second yoke 30 and the second coil 31 are continuously fixed in the circumferential direction to the outer peripheral surface of the input side cylindrical rotor 27 facing the stator 23, and the first yoke 28
And the first coil 29. Then, the first and second yokes 28 and 30 and the first and second coils 29 and 31
Thus, a first magnetic circuit is configured.
【００１７】上記入力側円筒ロータ２７の内周面には第
３ヨーク３２及び第３コイル３３を固定している。ま
た、入力側円筒ロータ２７の内周面に対向する出力側円
筒ロータ２５の外面には、第４ヨーク３４及び第４コイ
ル３５を固定している。そして、これら第３、４ヨーク
３２、３４及び第３、４コイル３３、３５で、第２磁気
回路を構成する。上記第１磁気回路に設けた第２コイル
３１と、第２磁気回路に設けた第３コイル３３とを互い
に接続し、第２コイル３１に誘起された電圧が、第３コ
イル３３に加わるようにしている。A third yoke 32 and a third coil 33 are fixed to the inner peripheral surface of the input-side cylindrical rotor 27. A fourth yoke 34 and a fourth coil 35 are fixed to the outer surface of the output-side cylindrical rotor 25 facing the inner peripheral surface of the input-side cylindrical rotor 27. The third and fourth yokes 32 and 34 and the third and fourth coils 33 and 35 constitute a second magnetic circuit. The second coil 31 provided in the first magnetic circuit and the third coil 33 provided in the second magnetic circuit are connected to each other so that the voltage induced in the second coil 31 is applied to the third coil 33. ing.
【００１８】上記出力側円筒ロータ２５には、第５ヨー
ク３６を設け、この第５ヨーク３６の周囲に、図２に示
したように位相を90°ずらした２種類のコイルからなる
第５コイル３７を巻き付けているが、この第５コイル３
７は、第４コイル３５に接続されている。したがって、
この第５コイル３７には、第４コイル３５に誘起された
交流電圧が加わる。これら第５ヨーク３６及び第５コイ
ル３７に対向する入力側円筒ロータ２７の内面には、第
６ヨーク３８を設け、この第６ヨークの周囲に、図２に
示すように、位相を90°ずらした２種類のコイルからな
る第６コイル３９を巻き付けている。そして、これら第
５、６ヨーク３６、３８及び第５、６コイル３７、３９
でレゾルバ機構を構成するものである。A fifth yoke 36 is provided on the output side cylindrical rotor 25. A fifth coil composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° as shown in FIG. 37, but the fifth coil 3
7 is connected to the fourth coil 35. Therefore,
The AC voltage induced in the fourth coil 35 is applied to the fifth coil 37. A sixth yoke 38 is provided on the inner surface of the input-side cylindrical rotor 27 facing the fifth yoke 36 and the fifth coil 37, and the phase is shifted by 90 ° around the sixth yoke as shown in FIG. A sixth coil 39 composed of two types of coils is wound. The fifth and sixth yokes 36 and 38 and the fifth and sixth coils 37 and 39
Constitute a resolver mechanism.
【００１９】さらに、入力側円筒ロータ２７の外周面に
は、第７ヨーク４０及び第７コイル４１と、第８ヨーク
４２及び第８コイル４３とを、周方向に連続的に平行に
固定している。しかも、これら第７、８コイル４１、４
３を、上記第６コイル３９に接続している。したがっ
て、この第７、８コイル４１、４３には、第６コイル３
９に誘起された電圧が加わる。一方、ハウジング２２の
内周には、上記第７ヨーク４０及び第７コイル４１と、
第８ヨーク４２及び第８コイル４３とに対向する第９ヨ
ーク４４及び第９コイル４５と、第１０ヨーク４６及び
第１０コイル４７とを周方向に連続的に固定している。
そして、第７ヨーク及４０び第７コイル４１と、第９ヨ
ーク４４及び第９コイル４５とで第３磁気回路を構成
し、第８ヨーク４２及び第８コイル４３と、第１０ヨー
ク４６及び第１０コイル４７とで、第４磁気回路を構成
するとともに、これら第３、４磁気回路の電圧を、ハウ
ジング２２の外側に取り出すようにしている。なお、こ
のようにした第１実施例は、振幅変調型のレゾルバ機構
を用いたトルク検出装置である。Further, a seventh yoke 40 and a seventh coil 41 and an eighth yoke 42 and an eighth coil 43 are fixed to the outer peripheral surface of the input-side cylindrical rotor 27 continuously and parallel in the circumferential direction. I have. Moreover, the seventh and eighth coils 41, 4
3 is connected to the sixth coil 39. Accordingly, the seventh and eighth coils 41 and 43 include the sixth coil 3
9 is applied with the induced voltage. On the other hand, on the inner periphery of the housing 22, the seventh yoke 40 and the seventh coil 41,
The ninth yoke 44 and the ninth coil 45 facing the eighth yoke 42 and the eighth coil 43, and the tenth yoke 46 and the tenth coil 47 are continuously fixed in the circumferential direction.
The third yoke and the seventh coil 41, the ninth yoke 44 and the ninth coil 45 constitute a third magnetic circuit, and the eighth yoke 42 and the eighth coil 43, and the tenth yoke 46 and the The ten coils 47 form a fourth magnetic circuit, and the voltages of the third and fourth magnetic circuits are taken out of the housing 22. The first embodiment is a torque detection device using an amplitude modulation type resolver mechanism.
【００２０】次に、この第１実施例の作用を説明する。
第１コイル２９に交流電圧が加えられると、電磁誘導の
作用で、第２コイル３１に誘起電圧が発生する。この第
２コイル３１は、第３コイル３３に接続しているので、
この誘起電圧は、第３コイル３３にも加わる。このよう
に第３コイル３３に交流電流が加われば、同じく電磁誘
導の作用で、第４コイル３５にも誘起電圧が発生する。
そして、この第４コイル３５に発生した電圧は、第５コ
イル３７に加えられる。Next, the operation of the first embodiment will be described.
When an AC voltage is applied to the first coil 29, an induced voltage is generated in the second coil 31 by the action of electromagnetic induction. Since the second coil 31 is connected to the third coil 33,
This induced voltage is also applied to the third coil 33. When an alternating current is applied to the third coil 33 in this way, an induced voltage is also generated in the fourth coil 35 by the action of electromagnetic induction.
Then, the voltage generated in the fourth coil 35 is applied to the fifth coil 37.
【００２１】したがって、第１、２磁気回路は、第１コ
イル２９に加えた交流電圧を、第５コイル３７に加える
ための手段であるが、このような手段を採用したのは、
次の理由からである。つまり、ステータ２３と入力側円
筒ロータ２７とは、360°相対回転するために、第１コ
イル２９と第２コイル３１とを非接触にしなければなら
ない。また、入力側円筒ロータ２７と出力側円筒ロータ
２５も、その回転角は小さいけれど、相対回転すること
に変わりがないので、非接触の方が望ましい。このよう
な理由から、第１、２磁気回路を介して、第５コイル３
７に交流電圧を加えるようにした。Therefore, the first and second magnetic circuits are means for applying the AC voltage applied to the first coil 29 to the fifth coil 37. Such a means is employed.
For the following reasons. That is, in order for the stator 23 and the input-side cylindrical rotor 27 to rotate relative to each other by 360 °, the first coil 29 and the second coil 31 must be kept out of contact. In addition, the input side cylindrical rotor 27 and the output side cylindrical rotor 25 also have a small rotation angle, but are still in relative rotation. Therefore, non-contact is preferable. For this reason, the fifth coil 3 is connected via the first and second magnetic circuits.
7, an AC voltage was applied.
【００２２】そして、第５ヨーク３６及び第５コイル３
７と、第６ヨーク３８及び第６コイル３９とで、レゾル
バ機構を構成するが、このレゾルバ機構の機能は、従来
と全く同様である。したがって、入力軸側の回転角と出
力軸側の回転角との相対回転角に応じて、第７コイル４
１と第８コイル４３とに出力される電圧が異なることに
なる。この異なる電圧は、第３、４磁気回路を介して、
ハウジング２２の外方に取り出されれ、図示していない
コンピュータに入力される。コンピュータは、前記従来
と同様の論理によって、入力軸と出力軸との相対回転差
を演算し、その時のトルクを測定する。The fifth yoke 36 and the fifth coil 3
7, the sixth yoke 38 and the sixth coil 39 constitute a resolver mechanism. The function of this resolver mechanism is exactly the same as that of the related art. Therefore, according to the relative rotation angle between the rotation angle on the input shaft side and the rotation angle on the output shaft side, the seventh coil 4
The voltages output to the first and eighth coils 43 are different. This different voltage is passed through third and fourth magnetic circuits,
It is taken out of the housing 22 and input to a computer (not shown). The computer calculates the relative rotation difference between the input shaft and the output shaft according to the same logic as that of the related art, and measures the torque at that time.
【００２３】上記のように、レゾルバ機構は、トーショ
ンバーの入力側と出力側との相対回転角度だけを検出す
る精度があればよく、360゜全周にわたっての検出精度
を要求されない。また、１組のレゾルバ機構でトルクを
測定することができるようになり、２組のレゾルバ機構
を必要としていた従来の装置に比べると、コストが低減
できる。そして、その設置スペースも少なくて済むの
で、装置が小型化が可能になった。As described above, the resolver mechanism need only have the accuracy of detecting the relative rotation angle between the input side and the output side of the torsion bar, and does not require the detection accuracy over the entire 360 ° circumference. Further, the torque can be measured by one set of the resolver mechanism, so that the cost can be reduced as compared with the conventional apparatus that requires two sets of the resolver mechanism. Since the installation space is small, the size of the apparatus can be reduced.
【００２４】次に、図３、４に示した第２実施例につい
て説明する。この第２実施例は、第１実施例が振幅変調
型のレゾルバ機構を用いたのに対して、位相変調型のレ
ゾルバ機構を用いたトルク測定装置である。そして、そ
の効果は、第１実施例と同じである。図３に示すよう
に、トーションバー２１の外周を囲うようにしたハウジ
ング２２の内周面に、その周方向に連続するステータ２
３を固定している。トーションバー２１の出力側には、
円筒状の支持部材２４を固定し、この支持部材２４の外
周には、出力側円筒ロータ２５を固定している。また、
トーションバー２１の入力側には、支持部材２６を固定
するとともに、この支持部材２６に入力側円筒ロータ２
７を固定している。上記入力側円筒ロータ２７は、ステ
ータ２３と出力側円筒ロータ２５との間に位置するもの
で、ステータ２３との間では360゜全周にわたって相対
回転し、出力側円筒ロータ２５との間では、トーション
バー２１のねじれ分だけ相対回転することになる。Next, a second embodiment shown in FIGS. The second embodiment is a torque measuring device using a phase modulation type resolver mechanism, whereas the first embodiment uses an amplitude modulation type resolver mechanism. The effect is the same as that of the first embodiment. As shown in FIG. 3, a stator 2 continuous in the circumferential direction is provided on an inner circumferential surface of a housing 22 surrounding the outer circumference of the torsion bar 21.
3 is fixed. On the output side of the torsion bar 21,
A cylindrical support member 24 is fixed, and an output side cylindrical rotor 25 is fixed to the outer periphery of the support member 24. Also,
A support member 26 is fixed to the input side of the torsion bar 21 and the input side cylindrical rotor 2 is fixed to the support member 26.
7 is fixed. The input-side cylindrical rotor 27 is located between the stator 23 and the output-side cylindrical rotor 25. The input-side cylindrical rotor 27 rotates relative to the stator 23 over the entire circumference of 360 °. The torsion bar 21 is relatively rotated by the amount of twist.
【００２５】上記ステータ２３には、第１ヨーク５０と
第２ヨーク５２とを固定しているが、これら第１、第２
ヨーク５０、５２は、ステータ２３の周方向に連続的に
平行にしている。このようにした第１、第２ヨーク５
０、５２には、それぞれ第１、第２コイル５１、５３を
周方向に連続的に固定している。上記ステータ２３に対
向する入力側円筒ロータ２７の外周面に、第３ヨーク５
４及び第３コイル５５と、第４ヨーク５６及び第４コイ
ル５７とを連続的に固定して、それぞれ第１ヨーク５０
及び第１コイル５１と、第２ヨーク５２及び第２コイル
５３とに対向させている。そして、上記第１、第３ヨー
ク５０、５４及び第１、第３コイル５１、５５で第１磁
気回路を構成し、上記第２、第４ヨーク５２、５６及び
第２、第４コイル５３、５７で、第２磁気回路を構成し
ている。The first yoke 50 and the second yoke 52 are fixed to the stator 23.
The yokes 50 and 52 are continuously parallel to the circumferential direction of the stator 23. The first and second yokes 5 thus configured
First and second coils 51 and 53 are continuously fixed to 0 and 52 in the circumferential direction, respectively. A third yoke 5 is provided on the outer peripheral surface of the input-side cylindrical rotor 27 facing the stator 23.
The fourth and third coils 55, the fourth yoke 56 and the fourth coil 57 are continuously fixed, and the first yoke 50
And the first coil 51 and the second yoke 52 and the second coil 53. The first and third yokes 50 and 54 and the first and third coils 51 and 55 constitute a first magnetic circuit, and the second and fourth yokes 52 and 56 and the second and fourth coils 53, 57 constitutes a second magnetic circuit.
【００２６】上記入力側円筒ロータ２７の内周面には、
第５ヨーク５８を設け、この第５ヨーク５８の周囲に、
図４に示したように、位相を90゜ずらした２種類のコイ
ルからなる第５コイル５９を巻き付けている。この第５
コイル５９は、第３、第４コイル５５、５７に接続され
てる。したがって、この第５コイル５９には、第４、第
５コイル５５、５７に誘起された電圧が加わることにな
る。これら第５ヨーク５８及び第５コイル５９に対向す
る出力側円筒ロータ２５の外周面には、第６ヨーク６０
を設け、この第６ヨーク６０の周囲にも、図４に示すよ
うに、位相を90゜ずらした２種類のコイルからなる第６
コイル６１を巻き付けている。そして、これら第５、第
６ヨーク５８、６０及び第５、第６コイル５９、６１
で、レゾルバ機構を構成している。On the inner peripheral surface of the input side cylindrical rotor 27,
A fifth yoke 58 is provided, and around the fifth yoke 58,
As shown in FIG. 4, a fifth coil 59 composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° is wound. This fifth
The coil 59 is connected to the third and fourth coils 55 and 57. Therefore, the voltage induced in the fourth and fifth coils 55 and 57 is applied to the fifth coil 59. A sixth yoke 60 is provided on the outer peripheral surface of the output side cylindrical rotor 25 facing the fifth yoke 58 and the fifth coil 59.
Around the sixth yoke 60, as shown in FIG. 4, the sixth yoke 60 composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 °.
The coil 61 is wound. The fifth and sixth yokes 58 and 60 and the fifth and sixth coils 59 and 61
Constitutes a resolver mechanism.
【００２７】上記出力側円筒ロータ２５の外周面には、
第７ヨーク６２及び第７コイル６３を固定してる。ま
た、出力側円筒ロータ２５の外周面に対向する入力側円
筒ロータ２７の内周面には、第８ヨーク６４及び第８コ
イル６５を固定してる。そして、これら第７、第８ヨー
ク６２、６４及び第７、第８コイル６３、６５で、第３
磁気回路を構成している。上記第３磁気回路に設けた第
７コイル６３と、レゾルバ機構に設けた第６コイル６１
とを互いに接続し、第６コイル６１に誘起された電圧
が、第７コイル６３に加わるようにしている。On the outer peripheral surface of the output side cylindrical rotor 25,
The seventh yoke 62 and the seventh coil 63 are fixed. The eighth yoke 64 and the eighth coil 65 are fixed to the inner peripheral surface of the input-side cylindrical rotor 27 facing the outer peripheral surface of the output-side cylindrical rotor 25. The seventh and eighth yokes 62 and 64 and the seventh and eighth coils 63 and 65 form the third
It constitutes a magnetic circuit. A seventh coil 63 provided in the third magnetic circuit and a sixth coil 61 provided in the resolver mechanism
Are connected to each other so that the voltage induced in the sixth coil 61 is applied to the seventh coil 63.
【００２８】さらに、入力側円筒ロータ２７の外周面に
は、第９ヨーク６６及び第９コイル６７を固定してい
る。また、入力側円筒ロータ２７の外周面に対向するス
テータ２３には、第１０ヨーク６８及び第１０コイル６
９を固定している。そして、これら第９、第１０ヨーク
６６、６８及び第９、第１０コイル６７、６９で、第４
磁気回路を構成している。この第４磁気回路に設けた第
９コイル６７を、上記第３磁気回路に設けた第８コイル
６５に接続し、第８コイル６５に誘起した電圧が、第９
コイル６７に加わるようにしている。そして、この第４
磁気回路の電圧をハウジング２２の外側に取り出すよう
にしている。Further, a ninth yoke 66 and a ninth coil 67 are fixed to the outer peripheral surface of the input side cylindrical rotor 27. The tenth yoke 68 and the tenth coil 6 are attached to the stator 23 facing the outer peripheral surface of the input-side cylindrical rotor 27.
9 is fixed. The ninth and tenth yokes 66 and 68 and the ninth and tenth coils 67 and 69 form the fourth
It constitutes a magnetic circuit. The ninth coil 67 provided in the fourth magnetic circuit is connected to the eighth coil 65 provided in the third magnetic circuit, and the voltage induced in the eighth coil 65 becomes the ninth coil.
The coil 67 is added. And this 4th
The voltage of the magnetic circuit is taken out of the housing 22.
【００２９】次に、この第２実施例の作用を説明する。
図４に示すように、第１コイル５１に電圧ES1を加え、
第２コイル５３に電圧ES1と振幅が同じで、時間位相が9
0゜異なる電圧ES2を加える。このように電圧を加える
と、電磁誘導の作用で、第３、第４コイル５５、５７に
それぞれ誘導電圧が発生する。これら第３、第４コイル
５５、５７は、第５コイル５９に接続しているので、誘
導電圧が位相変調型のレゾルバ機構の第５コイル５９に
加わる。上記のように、振幅が同じで時間位相が90゜異
なる電圧が、この位相変調型のレゾルバ機構に加わる
と、第７コイル５７には、時間的に位相のずれた電圧E
R1が出力される。そして、この電圧ER1は、第３、第４
磁気回路を介して、ハウジング２２の外方に取り出さ
れ、図示していないコンピュータに入力される。コンピ
ュータは、この時間的に位相のずれた電圧の信号を演算
し、トーションバー１のねじり角度θを求め、この角度
θとトーションバー１の剛性とによって、その時のトル
クを算出する。Next, the operation of the second embodiment will be described.
As shown in FIG. 4, a voltage E S1 is applied to the first coil 51,
The second coil 53 has the same amplitude as the voltage E S1 and a time phase of 9
0 ° is added a different voltage E S2. When a voltage is applied in this manner, an induced voltage is generated in each of the third and fourth coils 55 and 57 by the action of electromagnetic induction. Since the third and fourth coils 55 and 57 are connected to the fifth coil 59, the induced voltage is applied to the fifth coil 59 of the phase modulation type resolver mechanism. As described above, when a voltage having the same amplitude and a time phase different by 90 ° is applied to this phase modulation type resolver mechanism, the voltage E which is temporally shifted in phase is applied to the seventh coil 57.
R1 is output. The voltage E R1 is equal to the third and fourth voltages.
It is taken out of the housing 22 via a magnetic circuit and inputted to a computer (not shown). The computer calculates the time-shifted voltage signal to determine the torsion angle θ of the torsion bar 1, and calculates the torque at that time based on the angle θ and the rigidity of the torsion bar 1.
【００３０】[0030]
【発明の効果】この発明のトルク測定装置によれば、一
組のレゾルバ機構で足りるので、二組のレゾルバ機構を
必要とした従来の装置に比べて、レゾルバの分だけで
も、コストを著しく低減できる。また、レゾルバ機構を
少なくできるということは、装置全体も小型化が可能に
なり、設置スペースの小さい所にも用いることができる
とともに、全体的にもコストを低減できる。また、ステ
ータと入力側円筒ロータとを、磁気回路を介して非接触
状態とし、入力側円筒ロータと出力側円筒ロータとの相
対回転差を、レゾルバ機構で直接検出するようにしたの
で、従来のように、レゾルバ機構は、360゜全周にわた
っての検出精度を要求されない。したがって、レゾルバ
機構の製造も極めて簡単になる。According to the torque measuring device of the present invention, since one set of resolver mechanism is sufficient, the cost is significantly reduced by using only the resolver as compared with the conventional device requiring two sets of resolver mechanism. it can. In addition, the fact that the number of resolver mechanisms can be reduced means that the entire device can be reduced in size, can be used in a place where the installation space is small, and the cost can be reduced as a whole. Further, since the stator and the input-side cylindrical rotor are brought into a non-contact state via a magnetic circuit, and the relative rotation difference between the input-side cylindrical rotor and the output-side cylindrical rotor is directly detected by a resolver mechanism. As described above, the resolver mechanism does not require the detection accuracy over the entire 360 °. Therefore, the manufacture of the resolver mechanism becomes extremely simple.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】第１実施例の要部の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a first embodiment.
【図２】第１実施例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the first embodiment.
【図３】第２実施例の要部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part of a second embodiment.
【図４】第２実施例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment.
【図５】従来の装置の概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a conventional device.
【図６】レゾルバ機構の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a resolver mechanism.
【図７】回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram.
【図８】出力電圧特性図である。FIG. 8 is an output voltage characteristic diagram.
２１ トーションバー ２２ ハウジング ２３ ステータ ２５ 出力側円筒ロータ ２７ 入力側円筒ロータ ２８、５０ 第１ヨーク ２９、５１ 第１コイル ３０、５２ 第２ヨーク ３１、５３ 第２コイル ３２、５４ 第３ヨーク ３３、５５ 第３コイル ３４、５６ 第４ヨーク ３５、５７ 第４コイル ３６、５８ 第５ヨーク ３７、５９ 第５コイル ３８、６０ 第６ヨーク ３９、６１ 第６コイル ４０、６２ 第７ヨーク ４１、６３ 第７コイル ４２、６４ 第８ヨーク ４３、６５ 第８コイル ４４、６６ 第９ヨーク ４５、６７ 第９コイル ４６、６８ 第１０ヨーク ４７、６９ 第１０コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Torsion bar 22 Housing 23 Stator 25 Output side cylindrical rotor 27 Input side cylindrical rotor 28, 50 First yoke 29, 51 First coil 30, 52 Second yoke 31, 53 Second coil 32, 54 Third yoke 33, 55 Third coil 34, 56 Fourth yoke 35, 57 Fourth coil 36, 58 Fifth yoke 37, 59 Fifth coil 38, 60 Sixth yoke 39, 61 Sixth coil 40, 62 Seventh yoke 41, 63 Seventh Coil 42,64 8th yoke 43,65 8th coil 44,66 9th yoke 45,67 9th coil 46,68 10th yoke 47,69 10th coil
Claims (4)
して連結し、入力軸を回転させることによって、トーシ
ョンバーをねじりながら入力軸及び出力軸が回転すると
ともに、このときの入力軸と出力軸との相対回転量をレ
ゾルバを介して検出してトルクを演算するトルク測定装
置において、ハウジング側に、その周方向に連続的に設
けたステータと、出力軸側に固定した出力側円筒ロータ
とを対向させるとともに、この対向間隔内に入力軸側に
固定した入力側円筒ロータを介在させ、上記ステータと
入力側円筒ロータとの間に第１磁気回路を設け、この第
１磁気回路は、入力側円筒ロータと出力側円筒ロータと
の間に設けた第２磁気回路に接続し、この第２磁気回路
は、同じく入力側円筒ロータと出力側円筒ロータとの間
に設けたレゾルバ機構に接続し、このレゾルバ機構を、
入力側円筒ロータとステータとの間に設けた第３、４磁
気回路に接続し、これら第３、４磁気回路から出力され
る電圧に応じて、トルクを測定することを特徴とするト
ルク測定装置。An input shaft and an output shaft are connected via a torsion bar, and by rotating the input shaft, the input shaft and the output shaft rotate while twisting the torsion bar. In a torque measuring device that calculates a torque by detecting a relative rotation amount with respect to a shaft via a resolver, a stator provided continuously in a circumferential direction on a housing side, and an output-side cylindrical rotor fixed on an output shaft side. And an input-side cylindrical rotor fixed to the input shaft side is interposed within the opposing space, and a first magnetic circuit is provided between the stator and the input-side cylindrical rotor. Connected to a second magnetic circuit provided between the side cylindrical rotor and the output side cylindrical rotor, and the second magnetic circuit is connected to a resolver machine also provided between the input side cylindrical rotor and the output side cylindrical rotor. Connect this resolver mechanism to
A torque measuring device which is connected to third and fourth magnetic circuits provided between an input side cylindrical rotor and a stator, and measures torque according to voltages output from the third and fourth magnetic circuits. .
周方向に連続的に固定し、ステータに対向する入力側円
筒ロータの外周面に第２ヨーク及び第２コイルを周方向
に連続的に固定し、これら第１、２ヨーク及び第１、２
コイルで、第１磁気回路を構成し、入力側円筒ロータの
内面には第３ヨーク及び第３コイルを固定し、この内周
面に対向する出力側円筒ロータの外面には、第４ヨーク
及び第４コイルを固定し、これら第３、４ヨーク及び第
３、４コイルで、第２磁気回路を構成するとともに、上
記第２、３コイルを互いに接続し、しかも、この出力側
円筒ロータには、第５ヨークを設け、この第５ヨークの
周囲に、位相を90°ずらした２種類のコイルからなる第
５コイルを巻き付けるとともに、この第５コイルを第４
コイルに接続し、これら第５ヨーク及び第５コイルに対
向する入力側円筒ロータの内面に第６ヨークを設け、こ
の第６ヨークの周囲に、位相を90°ずらした２種類のコ
イルからなる第６コイルを巻き付け、これら第５、６ヨ
ーク及び第５、６コイルでレゾルバ機構を構成し、さら
に、入力側円筒ロータの外周面には、第７ヨーク及び第
７コイルと、第８ヨーク及び第８コイルとを、周方向に
連続的に平行に固定し、これら第７、８コイルを上記第
６コイルに接続する一方、ハウジングの内周面には、こ
れら第７ヨーク及び第７コイル、第８ヨーク及び第８コ
イルに対向する第９ヨーク及び第９コイルと、第１０ヨ
ーク及び第１０コイルとを周方向に連続的に固定し、第
７ヨーク及び第７コイルと第９ヨーク及び第９コイルと
で第３磁気回路を構成し、第８ヨーク及び第８コイルと
第１０ヨーク及び第１０コイルとで第４磁気回路を構成
し、上記第３、４磁気回路の電圧をハウジング外に取り
出す構成にした請求項１記載のトルク測定装置。2. A first yoke and a first coil are continuously fixed in a circumferential direction to a stator, and a second yoke and a second coil are continuously fixed in a circumferential direction on an outer peripheral surface of an input side cylindrical rotor facing the stator. The first and second yokes and the first and second yokes are fixed.
The coil constitutes a first magnetic circuit, and the third yoke and the third coil are fixed to the inner surface of the input-side cylindrical rotor, and the fourth yoke and the third yoke are fixed to the outer surface of the output-side cylindrical rotor facing the inner peripheral surface. The fourth coil is fixed, the third and fourth yokes and the third and fourth coils form a second magnetic circuit, and the second and third coils are connected to each other. And a fifth yoke. A fifth coil composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° is wound around the fifth yoke, and the fifth coil is connected to the fourth yoke.
A sixth yoke is provided on the inner surface of the input-side cylindrical rotor opposed to the fifth yoke and the fifth coil. The sixth yoke is composed of two types of coils whose phases are shifted by 90 ° around the sixth yoke. Six coils are wound, and the fifth and sixth yokes and the fifth and sixth coils constitute a resolver mechanism. Further, on the outer peripheral surface of the input side cylindrical rotor, a seventh yoke and a seventh coil, an eighth yoke and a The eight coils are fixed continuously and parallel in the circumferential direction, and the seventh and eighth coils are connected to the sixth coil. On the inner peripheral surface of the housing, the seventh yoke, the seventh coil, and the The ninth yoke and the ninth coil facing the eighth yoke and the eighth coil, and the tenth yoke and the tenth coil are continuously fixed in the circumferential direction, and the seventh yoke, the seventh coil, the ninth yoke and the ninth coil are fixed. Form a third magnetic circuit with the coil 2. The structure according to claim 1, wherein the fourth yoke and the eighth coil and the tenth yoke and the tenth coil form a fourth magnetic circuit, and the voltages of the third and fourth magnetic circuits are taken out of the housing. Torque measuring device.
して連結し、入力軸を回転させることによって、トーシ
ョンバーをねじりながら入力軸及び出力軸が回転すると
ともに、このときの入力軸と出力軸との相対回転量をレ
ゾルバを介して検出してトルクを演算するトルク測定装
置において、ハウジング側に、その周方向に連続的に設
けたステータと、出力軸側に固定した出力側円筒ロータ
とを対向させるとともに、この対向間隔内に入力軸側に
固定した入力側円筒ロータを介在させ、上記ステータと
入力側円筒ロータとの間に第１、第２磁気回路を設け、
これら第１、第２磁気回路は、入力側円筒ロータと出力
側円筒ロータとの間に設けたレゾルバ機構に接続し、こ
のレゾルバ機構は、同じく入力側円筒ロータと出力側円
筒ロータとの間に設けた第３磁気回路に接続し、この第
３磁気回路を、入力側円筒ロータとステータとの間に設
けた４磁気回路に接続し、この４磁気回路から出力され
る電圧に応じて、トルクを測定することを特徴とするト
ルク測定装置。3. An input shaft and an output shaft are connected via a torsion bar, and by rotating the input shaft, the input shaft and the output shaft rotate while twisting the torsion bar. In a torque measuring device that calculates a torque by detecting a relative rotation amount with respect to a shaft via a resolver, a stator provided continuously in a circumferential direction on a housing side, and an output-side cylindrical rotor fixed on an output shaft side. And an input-side cylindrical rotor fixed to the input shaft side is interposed within the opposing space, and first and second magnetic circuits are provided between the stator and the input-side cylindrical rotor.
These first and second magnetic circuits are connected to a resolver mechanism provided between the input-side cylindrical rotor and the output-side cylindrical rotor, and the resolver mechanism is also provided between the input-side cylindrical rotor and the output-side cylindrical rotor. Connected to a third magnetic circuit provided, the third magnetic circuit is connected to four magnetic circuits provided between the input-side cylindrical rotor and the stator, and the torque is controlled in accordance with the voltage output from the four magnetic circuits. A torque measuring device characterized by measuring the following.
と、第２ヨーク及び第２コイルとを周方向に連続的に平
行に固定し、ステータに対向する入力側円筒ロータの外
周面に第３ヨーク及び第３コイルと、第４ヨーク及び第
４コイルとを周方向に連続的に固定し、これら第１、３
ヨーク及び第１、３コイルで、第１磁気回路を構成し、
これら第２、第４ヨーク及び第２、第４コイルで第２磁
気回路を構成し、入力側円筒ロータの内面には第５ヨー
クを設け、この第５ヨークの周囲に、位相を90°ずらし
た２種類のコイルからなる第５コイルを巻き付けるとと
もに、この第５コイルを第３、第４コイルに接続し、こ
れら第５ヨーク及び第５コイルに対向する出力側円筒ロ
ータの外面に第６ヨークを設け、この第６ヨークの周囲
に、位相を90°ずらした２種類のコイルからなる第６コ
イルを巻き付け、これら第５、６ヨーク及び第５、６コ
イルでレゾルバ機構を構成し、しかも、この出力側円筒
ロータの外面には、第７ヨーク及び第７コイルを固定
し、この外周面に対向する出力側円筒ロータの内面に
は、第８ヨーク及び第８コイルを固定し、これら第７、
８ヨーク及び第７、８コイルで、第３磁気回路を構成す
るとともに、上記第６コイルと、第７コイルとを互いに
接続し、さらに、入力側円筒ロータの外周面には、第９
ヨーク及び第９コイルを、周方向に連続的に固定し、こ
の第９コイルを上記第８コイルに接続する一方、ハウジ
ングの内周面には、これら第９ヨーク及び第９コイルに
対向する第１０ヨーク及び第１０コイルとを周方向に連
続的に固定し、第９ヨーク及び第９コイルと第１０ヨー
ク及び第１０コイルとで第４磁気回路を構成し、上記４
磁気回路の電圧をハウジング外に取り出す構成にした請
求項２記載のトルク測定装置。4. A first yoke and a first coil and a second yoke and a second coil are fixed to a stator continuously and parallel in a circumferential direction, and a third yoke and a first coil are fixed to an outer peripheral surface of an input-side cylindrical rotor opposed to the stator. The yoke and the third coil and the fourth yoke and the fourth coil are continuously fixed in the circumferential direction.
The yoke and the first and third coils constitute a first magnetic circuit,
The second and fourth yokes and the second and fourth coils constitute a second magnetic circuit. A fifth yoke is provided on the inner surface of the input-side cylindrical rotor, and the phase is shifted by 90 ° around the fifth yoke. A fifth coil composed of two types of coils is wound, and the fifth coil is connected to the third and fourth coils, and a sixth yoke is formed on the outer surfaces of the fifth yoke and the output side cylindrical rotor facing the fifth coil. And a sixth coil composed of two kinds of coils whose phases are shifted by 90 ° is wound around the sixth yoke, and the fifth and sixth yokes and the fifth and sixth coils constitute a resolver mechanism. A seventh yoke and a seventh coil are fixed to an outer surface of the output-side cylindrical rotor, and an eighth yoke and an eighth coil are fixed to an inner surface of the output-side cylindrical rotor opposed to the outer peripheral surface. ,
A third magnetic circuit is constituted by the eighth yoke and the seventh and eighth coils, and the sixth coil and the seventh coil are connected to each other.
The yoke and the ninth coil are continuously fixed in the circumferential direction, and the ninth coil is connected to the eighth coil, while the inner peripheral surface of the housing has a second surface facing the ninth yoke and the ninth coil. The tenth yoke and the tenth coil are continuously fixed in the circumferential direction, and the ninth yoke and the ninth coil and the tenth yoke and the tenth coil constitute a fourth magnetic circuit.
3. The torque measuring device according to claim 2, wherein the voltage of the magnetic circuit is taken out of the housing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35237196A JPH10170357A (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Torque measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35237196A JPH10170357A (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Torque measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170357A true JPH10170357A (en) | 1998-06-26 |
Family
ID=18423614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35237196A Pending JPH10170357A (en) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | Torque measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10170357A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001235377A (en) * | 1999-03-15 | 2001-08-31 | Tadatoshi Goto | Relative rotational position detector |
| WO2001071288A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Sumtak Corporation | Torsional quantity measuring device |
| EP1382950A3 (en) * | 2002-07-10 | 2004-12-01 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Torque sensor |
| US6901816B2 (en) | 2001-09-05 | 2005-06-07 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for detecting absolute position using difference between detection signals of two detectors |
| US7197951B2 (en) | 2003-07-25 | 2007-04-03 | Minebea Co., Ltd. | Multi-resolver rotation angle sensor with integrated housing |
| CN104169688A (en) * | 2012-03-30 | 2014-11-26 | 萱场工业株式会社 | Resolver |
-
1996
- 1996-12-13 JP JP35237196A patent/JPH10170357A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6892588B2 (en) | 2002-07-10 | 2005-05-17 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Torque sensor |
| US7197951B2 (en) | 2003-07-25 | 2007-04-03 | Minebea Co., Ltd. | Multi-resolver rotation angle sensor with integrated housing |
| CN104169688A (en) * | 2012-03-30 | 2014-11-26 | 萱场工业株式会社 | Resolver |
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