JPH1038714A

JPH1038714A - トルク測定装置および該トルク測定装置を用いた紙幣繰り出し機構

Info

Publication number: JPH1038714A
Application number: JP8197394A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Morikawa; 明彦森川; Nobuaki Komata; 順昭小俣
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】被測定軸２の磁気特性のばらつきの影響を受け
ることなく、しかも、複雑な加工を必要とすることな
く、また、カップリング等による連結を行うことなく、
高い精度でトルクを測定できるトルク測定装置１を提供
する。【解決手段】磁歪材料からなる円筒状の磁歪材３に、被
測定軸２を嵌入固着し、磁歪材３に対向配置された磁気
ヘッド型の磁歪式のトルクセンサ７によってトルクを非
接触で測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドリルやリーマな
どの回転工具あるいは各種ローラなどの回転軸にかかる
トルクを測定するのに好適なトルク測定装置およびトル
ク測定装置を備えた紙幣繰り出し機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ドリルやリーマなどの回転工具
によって穴あけ・切削・研磨その他の種々の加工を行う
工作機械では、回転工具にかかっているトルクを検出す
ることは、工具の破損・欠損の有無の検出及び予測を行
う上で重要である。

【０００３】このような回転軸にかかるトルクを測定す
るトルク測定装置として、次に示すようなものがある。

【０００４】図１１は、いわゆる磁気ヘッド型のトルク
センサであり、このトルクセンサは、トルクを測定する
べき回転軸２４を鉄などの強磁性体で形成し、その回転
軸２４の側面に対向するようにＵ字形の励磁用の磁心２
５と、同じくＵ字形の検出用磁心２６とを交差状に配置
し、回転軸２４を通る磁路と合わせて磁気回路ブリッジ
を構成している。

【０００５】この状態で、その回転軸２４にトルクが加
わると、捻られて軸２４の中心線に対して±４５度の方
向に引張応力と圧縮応力とが生じ、これにより回転軸２
４の透磁率が変化してブリッジのバランスがくずれて出
力が得られるようになっている。

【０００６】図１２は、いわゆるソレノイド型のトルク
センサであり、このトルクセンサは、トルクを測定すべ
き回転軸２７に対して、それぞれ４５度、−４５度の方
向になるように磁歪材料２８を、プラズマ溶射法などに
よって塗布し、磁歪材料２８の周囲には、それぞれソレ
ノイドコイル２９を配置して構成される。

【０００７】この状態で、その回転軸２７にトルクが加
わると、捻られて軸２７の中心線に対して±４５度の方
向に引張応力と圧縮応力とが生じ、これにより回転軸２
７の透磁率が変化してソレノイドコイル２９のインダク
タンスも変化し、この一対のソレノイドコイル２９のイ
ンダクタンス変化からトルクを検出するのである。

【０００８】図１３は、上述の図１２と同様のソレノイ
ド型のトルクセンサであり、上述のトルクセンサが、被
測定軸２７に磁歪材料２８が塗布されていたのに対し
て、このトルクセンサでは、予め磁歪材料３０が斜めに
塗布された軸３１およびソレノイドコイル３２等をハウ
ジング３４内に収納して測定装置３５を構成し、トルク
を測定すべき回転軸３６を、図１４に示されるように、
カップリング３７等で測定装置３５の軸３１に連結し、
図１２と同様の原理でトルクを検出するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示される磁気
ヘッド型のトルクセンサでは、被測定軸２４の磁気特性
で感度が決定されることになるが、一般に、回転工具な
どでは、十分な硬さを得るために、焼き入れされてお
り、この焼き入れの際の加熱から急冷の過程で発生する
金属組織や残留応力の不均一などに起因して磁気的な不
均一が大きくなり、測定されるトルクにばらつきが生
じ、このため、正確にトルクを測定するのが困難になる
という難点があり、さらに、被測定軸２４が、非磁性体
では測定できないという難点がある。

【００１０】一方、図１２に示されるソレノイド型のト
ルクセンサでは、被測定軸２７に塗布された磁歪材料２
８の逆磁歪効果によってトルクを測定しているので、被
測定軸２７の材質による感度のばらつきはないけれど
も、被測定軸２７に対して、磁歪材料２８をプラズマ溶
射法などによって斜めに塗布しなければならず、加工が
複雑であって実用的でないという難点がある。

【００１１】また、図１３に示されるソレノイド型のト
ルクセンサでは、被測定軸３６と測定装置３５の軸３１
とをカップリング３７によって連結する必要があるため
に、その分スペースが必要になり、さらに、被測定軸の
イナーシャが増大するといった難点がある。

【００１２】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、被測定軸の磁気特性のばらつきの影響を受け
ることなく、しかも、複雑な加工を必要とすることな
く、また、カップリング等による連結を行うことなく、
高い精度でトルクを測定できるトルク測定装置およびト
ルク測定装置を用いた紙幣繰り出し機構を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【００１４】すなわち、本発明のトルク測定装置は、ト
ルクを非接触で測定する磁歪式のトルクセンサを備え、
被測定軸に、磁歪材を装着し、前記磁歪材に対向配置さ
れた前記トルクセンサによってトルクを測定するもので
あり、前記磁歪式のトルクセンサとしては、磁気ヘッド
型のトルクセンサが好ましく、また、前記被測定軸に、
前記磁歪材を接着剤によって固定的に装着するのが好ま
しい。

【００１５】また、本発明のトルク測定装置は、前記被
測定軸に装着された磁歪材を、軸受けを介して回転可能
に支持するハウンジングを備えるとともに、該ハウンジ
ング内に、前記トルクセンサが、前記磁歪材に対して一
定の間隔をもって対向するように配設されるものであ
る。

【００１６】前記磁歪材を筒状とし、該筒状の磁歪材
に、前記被測定軸を嵌入固着するのが好ましく、さら
に、前記被測定軸の前記磁歪材に嵌入される部分の内、
軸方向の中央部分を両端部分よりも小径とするのが好ま
しい。

【００１７】また、前記磁歪材を、筒状とするととも
に、前記被測定軸を、少なくとも２つの被測定軸から構
成し、各被測定軸は、それらを連結する連結用のねじ部
を有するとともに、連結状態において筒状の前記磁歪材
に嵌り込むテーパ面を有する構成としてもよい。

【００１８】前記磁歪材としては、Ｎｉ、Ｎｉ-Ｃｏ合
金、Ｎｉ-Ｃｏ-Ｃｒ合金、Ｎｉ-Ｆｅ合金、Ｆｅ-Ｃｏ合
金、Ｆｅ-Ａｌ合金、Ｎｉフェライト、Ｎｉ-Ｃｏフェラ
イトまたはＮｉ-Ｃｕ-Ｃｏフェライト合金を用いるのが
好ましい。

【００１９】本発明の紙幣繰り出し機構は、紙幣をロー
ラによって繰り出す紙幣繰り出し機構において、本発明
のトルク測定装置を備え、前記ローラの回転軸を被測定
軸としてトルクを測定するものである。

【００２０】本発明のトルク測定装置によれば、被測定
軸に、磁歪材を装着し、磁歪材に対向配置された磁気ヘ
ッド型の磁歪式のトルクセンサによってトルクを測定す
るので、被測定軸の磁気特性のばらつきの影響を受ける
ことなく、しかも、被測定軸に、所定の角度になるよう
に磁歪材料をプラズマ溶射法などによって塗布するとい
った複雑な加工を必要とすることなく、また、カップリ
ング等によって測定装置の軸に被測定軸を連結すること
なく、さらに、被測定軸が、非磁性体であっても高い精
度でトルクを測定できることになる。

【００２１】また、本発明のトルク測定装置によれば、
被測定軸に装着された磁歪材を、軸受けを介して回転可
能に支持するハウンジングを備えるとともに、該ハウン
ジング内に、前記トルクセンサが、前記磁歪材に対して
一定の間隔をもって対向するように配設されるので、被
測定軸に磁歪材を装着して前記ハウジングの軸受けに挿
通することにより、容易にトルクを測定できることにな
る。

【００２２】さらに、本発明のトルク測定装置によれ
ば、磁歪材を筒状とし、この筒状の磁歪材に、被測定軸
を嵌入固着するので、被測定軸に発生する応力が、磁歪
材に伝達され、その逆磁歪効果による透磁率の変化が、
磁歪式のトルクセンサで測定されることになり、また、
被測定軸の磁歪材に嵌入される部分の内、軸方向の中央
部分を両端部分よりも小径とすることにより、被測定軸
に発生する応力が、磁歪材の両端に位置する被測定軸の
大径な部分を介して一層円滑に磁歪材に伝達されること
になる。

【００２３】また、本発明のトルク測定装置によれば、
磁歪材を、筒状とし、被測定軸を、少なくとも２つの被
測定軸から構成するとともに、各被測定軸は、それらを
連結する連結用のねじ部を有するとともに、連結状態に
おいて筒状の前記磁歪材に嵌り込むテーパ面を有するの
で、筒状の磁歪材を挿通するようにして各被測定軸をね
じ部によって連結することにより、各被測定軸のテーパ
面が、筒状の磁歪材の両端に嵌り込んで固定されること
になり、被測定軸に対して、磁歪材を容易に装着できる
ことになる。

【００２４】本発明のトルク測定装置によれば、接着剤
を用いることによって、比較的に簡単に、被測定軸に、
磁歪材を固定的に装着できることになる。

【００２５】さらに、本発明のトルク測定装置によれ
ば、磁歪材として、Ｎｉ、Ｎｉ-Ｃｏ合金、Ｎｉ-Ｃｏ-
Ｃｒ合金、Ｎｉ-Ｆｅ合金、Ｆｅ-Ｃｏ合金、Ｆｅ-Ａｌ
合金、Ｎｉフェライト、Ｎｉ-ＣｏフェライトまたはＮ
ｉ-Ｃｕ-Ｃｏフェライト合金を用いており、特に、磁気
歪量が大きい材料を用いることにより、高い精度でトル
クを測定できることになる。

【００２６】また、本発明の紙幣繰り出し機構によれ
ば、紙幣を繰り出すローラの回転軸にかかるトルクを、
本発明のトルク測定装置によって測定するので、前記回
転軸の磁気特性のばらつきの影響を受けることなく、あ
るいは、前記回転軸が非磁性体であっても、複雑な加工
等を施すことなく、高い精度でトルクを測定できるの
で、測定されるトルクに基づいて、例えば、新札や皺札
といった紙幣の分類を行うことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。

【００２８】図１は、本発明の一つの実施の形態に係る
トルク測定装置の外観斜視図であり、図２は、その断面
図である。

【００２９】この実施の形態のトルク測定装置１は、被
測定軸２のトルクを非接触で測定するものであって、被
測定軸２の磁気特性のばらつきの影響を受けることな
く、また、被測定軸２が非磁性体であっても、高い精度
でトルクを測定できるようにするために、次のように構
成している。

【００３０】すなわち、図３に示されるように、トルク
を測定すべき被測定軸２の外周には、磁歪材料からなる
円筒状の磁歪材３を装着し、この磁歪材３を装着した被
測定軸２を、図１および図２に示されるトルク測定装置
１に取り付けてトルクを測定するのである。

【００３１】この実施の形態では、円筒状の磁歪材３
は、円柱状の被測定軸２を嵌入できるように、被測定軸
２の外径よりもやや大なる内径を有しており、この磁歪
材３の内周または被測定軸２の外周に、接着剤を塗布
し、円筒状の磁歪材３に、被測定軸２を嵌入固着してい
る。接着剤としては、汎用のものを使用することができ
る。

【００３２】このように円柱状の被測定軸２を、磁歪材
料からなる円筒状の磁歪材３に嵌入固着しているので、
被測定軸２にトルクが加わることによって発生する被測
定軸２の応力が、その外周に固着された磁歪材３に伝達
されて磁歪材３の透磁率が変化することになる。

【００３３】磁歪材３を構成する磁歪材料としては、Ｎ
ｉ、Ｎｉ-Ｃｏ合金、Ｎｉ-Ｃｏ-Ｃｒ合金、Ｎｉ-Ｆｅ合
金、Ｆｅ-Ｃｏ合金、Ｆｅ-Ａｌ合金が好ましく、また、
Ｎｉフェライト、Ｎｉ-ＣｏフェライトまたはＮｉ-Ｃｕ
-Ｃｏフェライト合金などを用いることができるが、磁
気歪量（磁界に対する寸法変化）が大きい、特に、微小
磁界領域での寸法変化が大きいこと、電気抵抗率が大き
いこと、さらには、加工性がよいことが好ましく、例え
ば、Ｆｅ-Ｃｏ合金であるパーメンジュール、Ｆｅ-Ｎｉ
合金であるパーマロイ、特にＮｉを４５〜４９％含有す
るＰＢパーマロイ、あるいは、Ｎｉが好ましい。

【００３４】なお、被測定軸２は、例えば、ドリルやリ
ーマなどの回転工具あるいは各種ローラの回転軸などで
ある。

【００３５】磁歪材３が装着された被測定軸２が取り付
けられるトルク測定装置１は、図１および図２に示され
るように、ケース４０およびカバー４１からなるハウジ
ング４を備えており、ケース４０の下部には、磁歪材３
が装着された被測定軸２が嵌入される嵌入孔５を有する
とともに、その両端部分には、被測定軸２の外周面に固
着された円筒状の磁歪材３を回転可能に支持する軸受け
６がそれぞれ設けられている。

【００３６】軸受け６の内径は、被測定軸２に装着され
た磁歪材３の外径にほぼ一致させており、これにより、
軸受け６の内周面と、磁歪材３の外周面とは摺動可能に
密着し、両者の軸心は一致するようになっている。

【００３７】さらに、ケース４０の内部には、磁歪材３
が嵌入される嵌入孔５に直交するように磁歪式のトルク
センサ７の収納部４２が形成されている。一方、カバー
４１の下面には、磁歪式のトルクセンサ７が固着されて
おり、ケース４０にカバー４１をねじ４３によって装着
することにより、図２に示されるように、トルクセンサ
７の下方の検出端が、ケース４０の軸受け６に支持され
ている磁歪材３に対して、一定の間隔をもって対向する
ように構成されている。

【００３８】磁歪式のトルクセンサ７は、磁気歪現象の
一つである強磁性体に機械的な歪を与えた時に透磁率が
変化する現象を利用したものであり、後述のように、励
磁コイル１２および検出コイル１３が巻回されている。

【００３９】なお、図４に、トルク測定装置１の内部に
おけるトルクセンサ７と被測定軸２に装着された磁歪材
３との配置関係を示す。

【００４０】この実施の形態の磁歪式のトルクセンサ７
は、いわゆる磁気ヘッド型のトルクセンサであり、図５
（Ａ）の拡大図に示されるように、大略直方体状のブロ
ック体に十字状の溝を切ることにより、４本の磁心たる
脚部１０ａ〜１０ｄが形成されたフェライトなどの透磁
率の高いコア１１に、同一形状からなる励磁コイル１２
と検出コイル１３とを、その相対位置関係を９０度ずら
した状態で重ね合わせて配置している。また、被測定軸
２に装着された磁歪材３の外周面に近接するようにして
配置されるコア１１の脚部１０ａ〜１０ｄの開放端側面
は曲面状に切除加工され、円筒状の磁歪材３との距離を
できるだけ短くするようにしている。

【００４１】励磁コイル１２は、逆方向に所定の同一タ
ーン数だけそれぞれ巻回された第１，第２の巻線１４，
１５を備え、第１の巻線１４は、脚部１０ａ，１０ｂの
周囲を巻回し、第２の巻線１５は、脚部１０ｃ，１０ｄ
の周囲を巻回するようにしている。

【００４２】これにより、両巻線１４，１５は、その平
面形状が略長方形になり、その配置方向は平行になる。
これにより、励磁コイル１２に第１の巻線１４側から電
流を流すと、同図（Ｂ）に示すような方向で各巻線１
４，１５内を電流が流れることになる。

【００４３】同様に、検出コイル１３は、コアの脚部１
０ａ，１０ｄの周囲を所定ターン数だけ巻回するように
して構成される第１の巻線１６と、その第１の巻線１６
の巻回方向と逆方向に脚部１０ｂ，１０ｃの周囲を所定
ターン数だけ巻回するようにして構成される第２の巻線
１７とから構成される。そして、この両巻線１６，１７
も、平面形状が略長方形で、配置方向が平行となる。

【００４４】これにより、励磁コイル１２の配置方向
と、検出コイル１３の配置方向とが、直交するようにな
る。また、両コイル１２，１３は、それぞれ１本の線を
所定方向に巻回することにより形成される。

【００４５】すなわち、このトルクセンサは、互いに逆
方向に巻回された第１，第２の巻線１４，１５により略
８の字状に形成される励磁コイル１２と、その励磁コイ
ル１２と略同一形状の検出コイル１３と、それら両コイ
ル１２，１３を装着するための４本の柱状の磁心を有す
るコア１１とを備え、励磁コイル１２を構成する第１，
第２の巻線１４，１５の配置方向と、検出コイル１３の
第１，第２の巻線１６，１７の配置方向とを直交状態で
重ね合わせて配置するとともに、前記各コイル１２，１
３の各巻線１４，１５，１６，１７を前記４つの磁心の
うち所定の隣接する２つの磁心の周囲に巻回し、かつ前
記隣接する２つの磁心の配置方向を、被測定軸２の軸方
向と平行または直交するように配置されるものである。

【００４６】なお、各巻線の形成方法としては、一方の
巻線（例えば第１の巻線１４，１６）を所定回数だけ巻
回した後、他方の巻線（例えば第２の巻線１５，１７）
を同一回数だけ逆方向に巻回するようにしてもよく、ま
た、両方の巻線を交互に巻回するようにしてもよく、そ
の巻線方法は任意である。

【００４７】さらに、この実施の形態では、励磁コイル
１２の方を脚部１０ａ〜１０ｄの開放側に配置し、しか
も、励磁コイル１２は開放側先端部に位置させる。一
方、検出コイル１３は、脚部１０ａ〜１０ｄの根元側に
位置させている。これにより、両コイル１２，１３の脚
部の軸方向での離反距離が長くなる。なお、本発明は、
必ずしもかかる順に配置する必要はなく、逆（検出コイ
ル１３を脚部１０ａ〜１０ｄの開放側に配置する）でも
よく、また、いずれの配置であっても、両コイル１２，
１３を接近させた状態で配置してもよい。

【００４８】この実施の形態では、コア１１をブロック
体に十字状の溝を形成することにより、一体に形成した
ので、製造が簡単となる。

【００４９】かかる構成のトルクセンサ７の両コイル１
２，１３の各両端は、２本のリード線として引き出され
ており、このトルクセンサ７は、その検出端である脚部
１０ａ〜１０ｄの開放側端部と、磁歪材３の外周面との
間隔が一定となるように、ハウジング４に配設されてい
る。

【００５０】以上の構成を有するトルク測定装置１に、
磁歪材３が装着された被測定軸２を、図１および図２に
示すように取り付け、電源から励磁コイル１２に交流信
号を流すと、電磁誘導により検出コイル１３側に誘起電
圧が誘起されて所定の交流信号が出力される。この時、
被測定軸２にトルクがかかって応力が発生すると、その
応力が磁歪材３に伝達され、逆磁歪効果により磁歪材３
の透磁率が変化し、これによって、両コイル１２，１３
間での結合次数が変わる。よって、検出コイル１３から
出力される信号の振幅が変化することになり、この振幅
を検出することにより、被測定軸２に加わっているトル
クの大きさを測定するものである。

【００５１】なお、磁気ヘッド型のトルクセンサ７の励
磁コイル１２で発生した磁束は、そのほとんどが磁歪材
３の表面部分を通過するために、被測定軸２の磁気特性
の影響を受けることなく、トルクを測定することができ
る。

【００５２】このように磁歪材３を被測定軸２に装着し
て磁気ヘッド型のトルクセンサ７によってトルクを測定
するので、被測定軸２の磁気特性のばらつきの影響を受
けることなく、また、被測定軸２が非磁性体であって
も、高い精度でトルクを測定できることになる。

【００５３】しかも、被測定軸に、図１２の従来例のよ
うに、所定の角度になるように磁歪材料をプラズマ溶射
法などによって塗布するといった複雑な加工を必要とす
ることなく、また、図１３の従来例のように、カップリ
ング等によって測定装置の軸に被測定軸を連結する必要
がないので、小型化を図ることができるとともに、被測
定軸のイナーシャを増大させることなく、トルクを測定
できる。

【００５４】上述の実施の形態では、円柱状の被測定軸
２を、加工することなく、円筒状の磁歪材３に嵌入固着
したけれども、本発明の他の実施の形態として、図６に
示されるように、被測定軸２の磁歪材３に嵌入される部
分の内、軸方向の中央部分を両端部分よりも小径となる
ように切削加工し、被測定軸２の大径部分２ａと磁歪材
３の両端部分とを固着することにより、被測定軸２に発
生する応力を、大径部分２ａを介して一層円滑に磁歪材
３に伝達するようにしてもよい。

【００５５】上述の実施の形態では、被測定軸２に、磁
歪材３を接着剤によって固着したけれども、本発明の他
の実施の形態として、カシメや溶着といった他の手段に
よって固着してもよい。

【００５６】さらに、本発明の他の実施の形態として、
図７に示されるように、被測定軸２を、第１，第２被測
定軸２₁，２₂から構成し、第１被測定軸２₁は、軸方向
に延びる雄ねじ部２₁ａを有するとともに、テーパ面２₁
ｂを有し、第２被測定軸２₂は、前記第１被測定軸２₁の
雄ねじ部２₁ａに対向する雌ねじ部２₂ａを有するととも
に、テーパ面２₂ｂを有する構成としてもよい。そし
て、第１被測定軸２₁の雄ねじ部２₁ａを、円筒状の磁歪
材３に挿通し、第２被測定軸２₂の雌ねじ部２₂ａに螺合
することにより、各被測定軸２₁，２₂のテーパ面２
₁ｂ，２₂ｂが、磁歪材３に嵌り込んだ状態で両被測定軸
２₁，２₂を連結するのである。この場合には、接着剤が
不要であり、簡単に磁歪材３を装着できることになる。

【００５７】また、上述の各実施の形態では、被測定軸
２は、円柱状であったけれども、本発明の他の実施の形
態として、被測定軸２を円筒状としてもよい。

【００５８】さらに、上述の各実施の形態では、磁歪材
３は、磁歪材料のみで構成したけれども、本発明の他の
実施の形態として、外周側を磁歪材料からなる磁歪層で
構成し、内周側は、別の材質で構成してもよい。

【００５９】図８は、本発明の一つの実施の形態に係る
紙幣繰り出し機構の概略構成を示す図であり、図９は、
その側面図である。

【００６０】集積された紙幣１８は、図示しない押圧手
段によって上方のピックアップローラ１９側に押圧され
ており、このピックアップローラ１９を矢符方向へ回転
駆動することにより、紙幣１８が繰り出されてフィード
ローラ２０と、このフィードローラ２０に従動する分離
ローラ２１とによって挟圧されて搬送されるものであ
る。

【００６１】この実施の形態では、分離ローラ２１の回
転軸２２を被測定軸としてトルクを測定するトルク測定
装置１を備えており、このトルク測定装置１は、例え
ば、上述の実施の形態の構成を有するものである。な
お、２３はトルクリミッタである。

【００６２】この実施の形態の紙幣繰り出し機構では、
高い精度で分離ローラ２１の回転軸２２にかかるトルク
を測定できるので、新札、皺札あるいは濡札といった紙
幣の分類を、トルクの差異に基づいて行うことができ
る。

【００６３】なお、磁気ヘッド型のトルクセンサ７で
は、励磁コイル１２より発生した磁束は、そのほとんど
が軸外周を通るので、図１０に示されるように、被測定
軸２₃を中空加工することにより、同じトルクであって
も、外周部の応力が大きくなるために、感度を向上させ
ることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被測定軸
に、磁歪材を装着し、磁歪材に対向配置された磁気ヘッ
ド型の磁歪式のトルクセンサによってトルクを測定する
ので、被測定軸の磁気特性のばらつきの影響を受けるこ
となく、しかも、複雑な加工を必要とすることなく、ま
た、カップリング等によって測定装置の軸に被測定軸を
連結することなく、さらには、被測定軸が、非磁性体で
あっても高い精度でトルクを測定できることになる。

【００６５】また、本発明のトルク測定装置によれば、
被測定軸に磁歪材を装着してトルク測定装置のハウジン
グの軸受けに嵌入することにより、容易にトルクを測定
できることになる。

【００６６】さらに、本発明のトルク測定装置によれ
ば、被測定軸に加工を施すことにより、被測定軸に発生
する応力が、一層円滑に磁歪材に伝達されてトルクが測
定されることになり、あるいは、装着が容易となる。

【００６７】また、本発明の紙幣繰り出し機構によれ
ば、紙幣を繰り出すローラの回転軸にかかるトルクを、
本発明のトルク測定装置によって測定するので、前記回
転軸の磁気特性のばらつきの影響を受けることなく、あ
るいは、前記回転軸が非磁性体であっても、複雑な加工
等を施すことなく、高い精度でトルクを測定できるの
で、測定されるトルクに基づいて、例えば、新札や皺札
といった紙幣の分類を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係るトルク測定装
置の外観斜視図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３】被測定軸への磁歪材の装着を示す図である。

【図４】トルクセンサと磁歪材が装着された被測定軸と
の配置関係を示す図である。

【図５】トルクセンサを示す図である。

【図６】本発明の他の実施の形態の被測定軸および磁歪
材を示す図である。

【図７】本発明のさらに他の実施の形態の被測定軸およ
び磁歪材を示す図である。

【図８】本発明の一つの実施の形態に係る紙幣繰り出し
機構の概略構成図である。

【図９】図８の側面図である。

【図１０】被測定軸とトルクセンサとの配置関係を示す
図である。

【図１１】従来例のトルクセンサを示す図である。

【図１２】他の従来例のトルクセンサを示す図である。

【図１３】さらに他の従来例のトルクセンサを示す図で
ある。

【図１４】図１３のトルクセンサによる測定状態を示す
図である。

【符号の説明】

１トルク測定装置２被測定軸３磁歪材４ハウジング７トルクセンサ１２励磁コイル１３検出コイル１８紙幣２１分離ローラ２２回転軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トルクを非接触で測定する磁歪式のトル
クセンサを備え、被測定軸に、磁歪材を装着し、前記磁歪材に対向配置さ
れた前記トルクセンサによってトルクを測定することを
特徴とするトルク測定装置。
【請求項２】前記トルクセンサが、磁気ヘッド型のト
ルクセンサである請求項１記載のトルク測定装置。
【請求項３】前記被測定軸に装着された磁歪材を、軸
受けを介して回転可能に支持するハウンジングを備える
とともに、該ハウンジング内に、前記トルクセンサが、
前記磁歪材に対して一定の間隔をもって対向するように
配設される請求項１または２記載のトルク測定装置。
【請求項４】前記磁歪材が筒状であって、該筒状の磁
歪材に、前記被測定軸を嵌入固着する請求項１ないし３
のいずれかに記載のトルク測定装置。
【請求項５】前記被測定軸の前記磁歪材に嵌入される
部分の内、軸方向の中央部分を両端部分よりも小径とし
た請求項４記載のトルク測定装置。
【請求項６】前記磁歪材は、筒状であり、前記被測定
軸は、少なくとも２つの被測定軸から構成され、各被測
定軸は、それらを連結する連結用のねじ部を有するとと
もに、連結状態において筒状の前記磁歪材に嵌り込むテ
ーパ面を有する請求項１ないし３のいずれかに記載のト
ルク測定装置。
【請求項７】前記被測定軸に、前記磁歪材を接着剤に
よって固定的に装着する請求項１ないし６のいずれかに
記載のトルク測定装置。
【請求項８】前記磁歪材が、Ｎｉ、Ｎｉ-Ｃｏ合金、
Ｎｉ-Ｃｏ-Ｃｒ合金、Ｎｉ-Ｆｅ合金、Ｆｅ-Ｃｏ合金、
Ｆｅ-Ａｌ合金、Ｎｉフェライト、Ｎｉ-Ｃｏフェライト
またはＮｉ-Ｃｕ-Ｃｏフェライト合金である請求項１な
いし７のいずれかに記載のトルク測定装置。
【請求項９】紙幣をローラによって繰り出す紙幣繰り
出し機構において、前記請求項１ないし８のいずれかに記載のトルク測定装
置を備え、前記ローラの回転軸を被測定軸としてトルク
を測定することを特徴とする紙幣繰り出し機構。