JPS5963539A - トルク検出器 - Google Patents

トルク検出器

Info

Publication number
JPS5963539A
JPS5963539A JP17433082A JP17433082A JPS5963539A JP S5963539 A JPS5963539 A JP S5963539A JP 17433082 A JP17433082 A JP 17433082A JP 17433082 A JP17433082 A JP 17433082A JP S5963539 A JPS5963539 A JP S5963539A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
torque
poles
shaft
pole array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17433082A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nakane
中根 武司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP17433082A priority Critical patent/JPS5963539A/ja
Publication of JPS5963539A publication Critical patent/JPS5963539A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

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】 本発明はl−ルク検出器に関し、特に、トルク伝達シャ
フトに加わる捩れ方向の1−ルクを検出するトルク検出
器に関する。
1〜ルク伝達シャフ1−たとえば、1−ランスミッショ
ンの出力とプロペラシャフトとを連結するシャツ1−に
は、駆動力と負荷に応じた捩れが生ずる。したがってこ
の捩れの程度を測定すれば、トルク伝達シャツ1−に加
わる1−ルクを知りうる。
従来よりこの種のトルク検出には、次のような方法が用
いられている。
(a)トルク伝達シャフトに歪ゲージを固着して、シャ
ツ1〜の捩れによって生ずるゲージの抵抗値変化等を電
気信号に変換して検出する。
(b)シャフトの回転に応して信号を発する2つの回転
信号発生器を互いに所定距離たけ離して配置し、2つの
信号発生器で得らオLる信号の位相差からシャツI−の
捩れを検出する。
しかしながら、前者にあっては、■ゲージ自体の機械的
強度が小さく、また抵抗値変fヒ(すなわち出力信号)
か小さいので高感度の増幅器を必要とするという不都合
があり、用途によっては非常に使いづらい。しかも歪ゲ
ージを直接シャフトに取イ]ける必要があるため、一方
向に回転し続けるシャツ1−の1〜ルクを検出するため
には、信号の取出しにスリップリングと刷子等特殊な電
気接続装置が必要である。また後者にあっては、信号の
位相差を判定するための複雑な論理回路等の電気回路が
必要であり、小型1ヒできないという不都合がある。
たとえば自動車においては、かなり大きな1−ルクを検
出する必要かあるが大きな1−ルクを検出しうる歪ゲー
ジが少ないし、雑音源が多いので十分なS/N比で信号
を増幅するのが難かしいから、歪ゲージで1−ルクを検
出するのは回連である。しかし、この種の検出器は、大
きさが小さい程好ましく、少なくとも被検出部と一体に
しうるものが望ましい。またこの種の検出器は、盗りL
音の影響を受けないように、長い線を引きのばすことな
く高レベルの信号を出力しうるちのか望ましい。
本発明は、耐久性を必要とする用途でも使用できる小型
のトルク検出器を提供することを第1の目的とし、同で
、方向に回転するシャフトのトルクを検出する場合でも
信号の取出しに特殊な機構を必要としない1−ルク検出
器を提供することを第2の目的とし、雑音源の多い環境
でもS/N比の高い高レベルの信号を取り出せるトルク
検出器を提供することを第3の目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明においては、円周
」二に多数の磁極を形成した2つの永久磁石板をトルク
伝達シャフト上に所定間隔離して配置し、2つの永久磁
石板の発する合成磁界を検知することでシャフトに加わ
るトルクを検出する。
すなわち、印加されるトルクに応じてトルク伝達シャフ
トが捩れると、それに応して一方の永久磁石板と他力の
永久磁石板との相対位置(角度)が偏位するので、ホー
ル素子等で磁気を検出すれば11jl (6的に1−ル
クの大きさを検出しうる。たとえは、1−ルクが力I目
つらない状態で2つの永久磁石板のN極とN極およびS
極とS極を互いに対向させれば、1〜ルクが零のどきは
2者の磁極により生ずる1−ルク伝達シャフ1−軸方向
の磁位差は零になるが、シャフトに1−ルクが加わりシ
ャフトが捩れると、1−ルクに応し、た軸方向の磁位差
が現われる。
こ九によれば、磁気検出手段を1−ルク伝達シャフトに
固着する必要がないので、信号の取出しに特殊な機構を
要しない。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図に、一実施例の1−ルク検出器を備える1ヘルク
伝達機構を示す。第1図を参照して説明すると、■は自
動車の1−ランスミッション出力シャフ1〜であり、通
常、図面上の右方にプロペラシャツ1−が接続される。
2がトルク検出器であり、これはシャフト1および軸受
3と一体に構成しである。
4および5はシャフト1に被せたスリーブであり、それ
ぞれの一端に形成した突起4aおよび5aで出力シャフ
ト1に固定しである。スリーブ4および5の他端は、サ
ポート6で移動可能に支持しである。
7および8は環状磁石であり、それぞれ、円周上に等間
隔てN極およびS極を交互に多数形成しである。環状磁
戸、7と8の磁極形状および配列は等しくなっており、
この実施例では、環状磁石7のN極と環状磁石8のN極
および両者のS極同士が互いに対向するように位置調整
した後で、それぞれをスリーブ4および5に固着しであ
る。トルク検出器2のハウジング9内には、シャツ1−
1の軸方向に向けて両端を環状磁石7および8の磁極に
対向させたアモーファス磁性体リボン10を固着してあ
り、このアモーファス磁性体リボン10に電気コイル1
1を巻回しである。電気コイル11から引き出したリー
ド線はプリント基板12に接続しである。プリン1〜基
板12上に後述する電気回路を構成しである。9aはハ
ウジング9の蓋である。なお13はスピードメータを駆
動する歯車である。
第2a図に第1図のトルク検出器2の平面図を示し、第
2b図に第2a図の薔9aをはずしたところを示す。第
2a図おJ:び第2b図を参照して説明すると、プリン
1一基板12およびM9aは、それぞれねし+ 4およ
び15でハウシン99に固着してあり、ハウジンク9は
ボルト16で軸受3に固着しである。プリント基板】2
上の電気回路からのり−1−線17a、17bおよび1
7cは、ブツシュJ8を介してハウシンク9の外に引き
出しである。
第3a図および第3b図に、環状磁石7,8の磁極配列
とアモルファス磁性体リボン[0の位置関係概略を示す
。トルクが加わらない場合、第3a図に示すように環状
磁石7,8のN極同士およびS極同士が互いに対向して
いるので、アモルファス磁性体10の一端が環状磁石7
ON極と対向するときし;はアモルファス磁性体10の
他端は環状磁石8のN極と対向するが、シャツ1〜1は
回動するのて、アモルファス磁性体10の両端にN極と
S極が交互に対向する。シャン1〜1にトルクが加わる
と、シャフト1の捩れによって環状磁石7と8の磁極の
間に1−ルクの大きさに応じた位置ずれが生ずる。した
かってこの位置ずれが生ずると、アモルファス磁性体1
0の両端間の磁位に差が生ずる。
第1図のプリント基板12上の電気回路の構成を第4a
図に示す。第4a図に示す回路は、前記アモルファス磁
性体リボンIOとそれに巻回した電気コイル11を含む
ロイヤー発振回路と、ダイオードブリッジおよび平滑回
路でなる交流−直流変換回路で構成しである。簡mに説
明すると、アモルファス磁性体リボン10に印加される
磁界によって、ロイヤー発振回路が発振し、トランジス
タQaとQbのエミッタ間に交流信号が得られる。
この信号の振幅は、印加される磁界の大きさに比例し、
第4b図に示すように変化する。したがって、磁界の大
きさに比例する直流電圧が交流−直流変換回路の出力端
ourに生ずる。
アモルファス磁性体リボン10の両端間に印加される磁
界の大きさは、シャツ1−1が捩れない(すなわちシャ
ツl−1に1−ルクが印加されない)状態では零であり
、この場合回路出力端OUTの電位はOVになる。シャ
ツ1〜1に1〜ルクが加わり、シャツ)へ1が捩れると
、環状磁石7と環状磁石8との相夕J位置か偏位し、(
−ルクに比例した磁界がアモルファス磁性体リボンIO
に印加される。したがって、トルクに応じた出力電圧が
、電気回路の出力端OUTに得られる。
第5a図および第5b図に本発明のもう1つの実施例を
示す。第5a図および第5b図を参照して説明する。こ
の実施例においては、磁気を検出する手段としてポール
素子を組込んだ集積回路19を用いている。集積回路1
9は他に特牙りな電気回路を付加することなく十分なレ
ベルで信号を出力できるので、プリン1一基板12を非
常に小さなものにして、これ登単なる端子板として使用
している。また前記実施例と異なリアモーファス磁性体
を用いないので、環状磁石7と環状磁石8との間隔を小
さくして、これらのすきまに集積回路19のホール素子
が位置するように構成しである。
この実施例においても、トルクか加わらない状態で第5
b図に示すように環状磁石7,8のN極同士およびS極
同士を互いに対向させである。
なお上記の実施例においては、トルクが加わらない状態
で信号が零になるように、トルク伝達シャフト(1)が
塀、れない状態で2組の環状磁石7゜8の同極か互いに
対向するようにしたが、逆に、シャフトが捩れない状態
で2組の環状磁石7,8の異極同士が互いに対向するよ
うに配置を変えれば、トルクが零のときに信号レベルが
最大で、トルクが大きくなるほど信号レベルが低下する
特性の1〜ルクセンサを構成しうる。
以上のとおり本発明によれば、複雑な電気回路が不要に
なるので小型にでき、トルク検出器を軸受等小さな機械
要素と一体に構成しうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一実施例のトルク検出器を装着した1−ランス
ミッション出力シャフトの近傍を示す縦断面図である。 第2a図および第2b図は、それぞれ第1図の1−ルク
検出器2の平面図およびその蓋9aを取外した払態を示
す平面図である。第3a図は第1図の1−ルク検出器2
の要部概略を示す平面図、第3b図は1つの環状磁石を
示す斜視図である。第4 a図および第4b図は、それ
ぞれ第1図の1−ルク検出器2の電気回路図および特性
を示すグラフである。第5a図はもうjつの実施例を示
す縦断面図、第5b図は第5a図の要部の平面図である
。 ■=トランスミッション出力シャフト 2:1−ルク検出器    3:軸受 4.5ニスリーブ   ・ 4a+5a:突起6:サポ
ート 7:環状磁石(第1の磁極列) 8:環状磁石(第2の磁極列) 9:ハウジング 10:アモーファス磁性体リボン 11:電気コイル(トルク検出器) 12ニブリント基板   14,15:ねじ16:ポル
1〜 17a、17b、17c:リート線 18:プッシュ 19:集積回路(1〜ルク検出器) 第2a図 兜48図 1 第4b図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) l−ルク伝達シャフトの一部に固着した、N極
    とS極とを交互に前記シャフトの部迦方向に配列した第
    1の磁極列; トルク伝達シャフト上の第1の磁極列から所定距離部れ
    た位置に、第1の磁極列と対向するように1−ルク伝達
    シャフトに固着した、N極およびS極を円周方向に交互
    に配列した第2の磁極列;および 第1の磁極列および第2の磁極列の磁界内に配置した、
    磁気検出手段: を備える1−ルク検出器。
  2. (2)第1の磁極列および第2の磁極列は、一端をi−
    ルク伝達シャフトに固着したそれぞれ異なるスリーブの
    他端に固着しである。前記特許請求の範囲第(1)項記
    載のトルク検出器。
  3. (3)磁気検出手段はホール素子である、前記特許請求
    の範囲第(1)項記載の1−ルク検出器。
  4. (4)磁気検出手段は、磁性体とそれに巻回した電気コ
    イル−を備える、前記特許請求の範囲第(1)項記載の
    トルク検出器。
  5. (5)磁性体はアモーファス磁性体である、°前記特許
    請求の範囲第(4)項記載のトルク検出器。
JP17433082A 1982-10-04 1982-10-04 トルク検出器 Pending JPS5963539A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17433082A JPS5963539A (ja) 1982-10-04 1982-10-04 トルク検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17433082A JPS5963539A (ja) 1982-10-04 1982-10-04 トルク検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5963539A true JPS5963539A (ja) 1984-04-11

Family

ID=15976749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17433082A Pending JPS5963539A (ja) 1982-10-04 1982-10-04 トルク検出器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5963539A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63161339U (ja) * 1987-04-10 1988-10-21
WO2013050192A1 (de) * 2011-10-04 2013-04-11 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung
CN106289604A (zh) * 2015-06-26 2017-01-04 弗里茨·福尔哈贝尔博士两合公司 具有转矩测量构件的用于小型和微型驱动装置的传动装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63161339U (ja) * 1987-04-10 1988-10-21
WO2013050192A1 (de) * 2011-10-04 2013-04-11 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung
US9400166B2 (en) 2011-10-04 2016-07-26 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement
CN106289604A (zh) * 2015-06-26 2017-01-04 弗里茨·福尔哈贝尔博士两合公司 具有转矩测量构件的用于小型和微型驱动装置的传动装置
CN106289604B (zh) * 2015-06-26 2020-02-28 弗里茨·福尔哈贝尔博士两合公司 具有转矩测量构件的用于小型和微型驱动装置的传动装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4724710A (en) Electromagnetic torque sensor for a rotary shaft
US5889215A (en) Magnetoelastic torque sensor with shielding flux guide
US6885187B2 (en) Transmitter system for a ferraris motion transmitter
US5508608A (en) Magnetic flux device for measuring rotary motions and for generating an electric alternating signal representative of the rotary motions
JPS6316226A (ja) レベル計測装置
JPH01187424A (ja) トルクセンサ
JPH08136558A (ja) 回転速度検出装置
US5229715A (en) Variable reluctance sensor for electromagnetically sensing the rate of movement of an object
JP3352366B2 (ja) パルス信号発生装置
JP2741388B2 (ja) 相対変位検出装置
WO2018180526A1 (ja) トルクセンサ
JPS5963539A (ja) トルク検出器
JP3692494B2 (ja) トルクセンサ
US6101879A (en) Rotation speed sensor
JP3458771B2 (ja) トルクセンサ
JP2829847B2 (ja) トルク検出器
GB2187848A (en) Torque detecting device
JP2545317Y2 (ja) 波動歯車変速機のトルク検出装置
JPH09210815A (ja) トルクセンサ及びこれを用いたパワーステアリング装置
JP2837563B2 (ja) 軸上のトルクの測定装置
JPH04158232A (ja) 歪検出器
EP0391160A1 (en) Variable reluctance sensor for detecting the rate of rotary or linear movement
JPH11295330A (ja) 車速センサ
JP5808846B2 (ja) トルクセンサ
RU2334962C1 (ru) Датчик крутящего момента