JPS60244828A - 磁歪式トルク検出装置 - Google Patents

磁歪式トルク検出装置

Info

Publication number
JPS60244828A
JPS60244828A JP59100659A JP10065984A JPS60244828A JP S60244828 A JPS60244828 A JP S60244828A JP 59100659 A JP59100659 A JP 59100659A JP 10065984 A JP10065984 A JP 10065984A JP S60244828 A JPS60244828 A JP S60244828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
torque
coil
shaped
magnetic core
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
JP59100659A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Kita
喜多 徹
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP59100659A priority Critical patent/JPS60244828A/ja
Priority to DE19853517849 priority patent/DE3517849A1/de
Priority to US06/735,591 priority patent/US4646576A/en
Publication of JPS60244828A publication Critical patent/JPS60244828A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/102—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving magnetostrictive means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/105—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving inductive means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (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】 げ)技術分野 本発明は、検出トルクの出力特性のばらつきの調整を容
易にした磁歪式トルク検出装置に関する。
(ロ)従来技術 従来、自動車のステアリングシャフトやトランスミッシ
ョンのシャフトに加わるトルクを検出し、パワーステア
リング機構の油圧ポンプを作動させたり、クラッチをな
めらかにつないで自動車の走行の安定を保つようにする
ことが知られている■シャフトに加わるトルクを検出す
る方法の1つに、シャフトに生じる逆磁歪効果を利用し
たものがある。第1図にその一例として特開昭51−6
0580号に提案されている磁歪式トルク検出装置を被
測定物となるシャフトに取り付けた状態で示す。図にお
いて、1に一対の脚部1 a + 1 aを有するU字
型の励磁用磁芯、2は一対の脚部2a・2aを有し励磁
用磁芯1と直交するように形成されたU字型の検出用磁
芯、3.4は励磁用コイル、5.6は検出用コイルであ
り、これらの磁芯1,2およびコイル3ないし6はプラ
スチック製の成形体7に一体成形されている。8は磁性
材料から成るシャフトで、磁芯1,2および成形体7の
シャフト8側端面はシャフト8の表面の形状に応じた研
削加工が施こされている。成形体7および磁芯1.2の
シャフト側端面はシャフト8に対して非接触となるよう
に配置されている。
上記トルク検出装置により、シャフト8に加わるトルク
を検出するには、励磁用コイル3゜4に所定の交流電流
を流してシャフト80表面に磁気的ブリッジ回路を形成
する。いま、シャフト8にトルクが加わるとシャフト8
の逆磁歪効果によりシャフト8表面の磁束が変化して磁
気的ブリッジ回路の平衡がぐずされる。そのため検出用
フィル5.6に不平衡磁束が発生し誘導起電力を生じる
ので、そのときの誘導起電力を検出することによりトル
クの大きさを測定することができる。
(ハ)従来技術の問題点 第2図は、所定の励磁電流を励磁用コイルに流したとき
の2つのトルク検出装置(a、b)のトルク−出力電圧
特性を示した図である。従来のトルク検出装置はその製
造過程において、励磁用磁芯と検出用磁芯との対称性の
精度のばらつき、励磁用コイルおよび検出用コイルを磁
芯に取り付けるときの取付は位置の精度のばらつきある
いは磁芯をシャフト表面の形状に対応−して加工する際
の加工精度のばらつきなどにより、磁気的平衡が損なわ
れているため第2図に示したようにシャフトにトルクが
加わっていない状態(トルクO)で検出用コイルから出
力電圧v1あるいは■2が検出されてしまう。また検出
装置間で出力電圧がばらつくためにトルクを正確に検出
することができないので、出力特性を別の回路で個々に
調整しなければならないという問題があり検出装置とし
ての互換性が乏しいという問題点がある。
に)発明の目的および構成 本発明は、上記の問題点にかんがみてなされたもので、
複数のトルク検出装置間の出力特性のバラツキ調整を容
易にしたトルク検出装置を提供し、トルク検出器として
の互換性を向上させることを目的としたものである。こ
の目的を達成するために、一対のU字形磁芯を互いに直
交するように配置し一方のU字形磁芯に励磁用コイルを
、また他方のU字型磁芯に検出用コイルを巻装し、前記
一対のU字形磁芯と前記励磁コイルおよび検出用コイル
を非磁性絶縁材料から成る成形材で一体成形した磁歪式
トルク検出装置において、前記成形材の内部あるいは外
部に磁性材料あるいけ導電材料から成る磁束調整部材を
設け、前記磁束調整部材の形状または位置を変化させて
前記検出用コイルな通る磁束を調整し得るように構成し
た。
(ホ)実施例 以下図面に基づいて本発明を説明する。
第3図は本発明による磁歪式トルク検出装置の一実施例
の斜視図であり、第1図と同じ参照数字は第1図と同じ
構成部分を示している。この実施列では、磁性材料から
成る磁束調整用の小片9が成形体7の側壁に励磁用磁芯
1の脚部1aを中心にして且つ、検出用磁芯位置に対し
て平行となるように成形体7内にモールドされている。
なお、小片9は導電材料でもよい。
さて、上記トルク検出装置をシャフト(図示せず)に対
して非接触(約1〜2f1間隔)となるように配置して
励磁コイル1に交流電流を流すと、第3図に破線および
鎖線で示すような磁束が発生するとともにシャフトの表
面に磁気的ブリッジ回路が形成される。いま、この磁気
的ブリッジ回路の平衡がとれているときは、シャフトに
加わるトルクと検出用コイル5.6に発生する出力電圧
との関係は第4図(ロ)に示すように、トルク零の点に
おける出力電圧は零となりトルクの方向が逆向きになる
と出力電圧の位相がトルク零の点を中心にして180”
反転する。
これに対して、磁芯の力1工精度やコイルの取付位置精
度などのばらつきのために、たとえば励磁用コイル3か
ら検出用コイル5に向う磁束Aの数と、励磁用コイル3
から検出用コイル6に向う磁束Bの数とが異なると磁気
的ブリッジ回路の平衡がとれなくなる。そのために、ト
ルク−出力電圧特性が第4図(イ)に示すように出力電
圧の位相が第4図(ロ)の場合よりプラス側に9σずれ
1トルク零の点において出力電圧V(、が生じたり、あ
るいは第4図(ハ)に示すように出力電圧の位相が第4
図(ハ)の場合よりマイナス側に90”ずれ、やけりト
ルク零の点において出力電圧v。
が生じる。
そこで、このように磁気的ブリッジl路の平衡がとれな
い検出装置の場合は、検出コイルに生じる出力電圧の位
相が第4図(イ)の場合のようにプラス側にずれている
ときは、第5図げ〕に示すように小片9の右側部分9a
をたとえばダイヤモンドドリルで研削すると、励磁用コ
イル3から検出用コイル5に向かう磁束Aが増えるとと
もにその分だけ検出用コイル6に向かう磁束Bが減るの
で、検出用コイル5.6に生じる誘導起電力が等しくな
り、磁気的ブリッジ回路の平衡企とることができる。一
方、第4図(ハ)の場合のように出力電圧の位相がマイ
ナス側にずれているときは、第5図(ロ)に示すように
小片9の左側部分9bを研削すればよく、この場合には
励磁用コイル3から検出用フィル6に向かう磁束Bが増
えるとともにその分だけ検出用コイル5に向かう磁束A
が減るので、やはり検出用コイル5.6に生じる誘導起
電力が等しくなり)磁気的ブリッジ回路の平衡をとるこ
とができる。
このように、上記トルク検出装置においては製造過程に
おいて生じる磁芯の加工精度やコイルの取付位置精度の
ばらつきにより軸に加わるトルクがないときの磁気的ブ
リッジ回路の平衡がとれなくなっているときは、励磁用
磁芯の近くに設けた磁性材料から成る小片の一部を研削
することにより、同じトルクに対する検出用コイルの出
力電圧を同レベルに保つことができるので、製造や加工
により生じた磁気的不平衡性を除去でき検出装置例々の
特性を均一にできる。
また、このように小片を成形体の側壁に対して平行に取
り付けると、平衡をとるための調整を行なうときに左右
どちらかを研削すればよいので、調整が容易になる。
上記実施例におりては、磁束調整用の小片9を成形体7
の励磁用コイル1側の側壁に設けたが、小片9を成形体
7の検出用コイル2側の側壁に設けてもよく、この場合
には励磁用コイル3.4から小片9側の検出用コイルに
向かう磁束を変化させることにより、磁気的ブリフジ回
路の平衡をとることができる。また、磁束調整用の小片
9を磁芯およびフィルを耐熱性プラスチック材などの成
形体で一体成形する際に、成形体の内部に配置してもよ
い。
第6図は本発明による磁歪式トルク検出装置の他の実施
例の斜視図であり、この実施例では成形体7は台座部1
0の励磁用磁芯1の脚部側には磁性材料から成る磁束調
整用の扇形部材11がネジ12により回動自在に配置さ
れている。
なお、扇形部材11は導電材料で作ってもよい。
この場合には、扇形部材11を回動させることにより励
磁用コイル3から検出用コイル5.6に向かう磁束を変
化させることができ、やはり磁気的平衡をとることがで
きるので、このときにネジ12を締め付けることによつ
”C扇形部材11を固定すればよく、第3図に示した実
施例の場合より磁気的平衡の調整が容易である。
なお、本実施例では磁束調整用の小片および扇形部材は
励磁用磁芯あるいけ検出用磁芯の脚部を中心にして取付
けたが、小片および扇形部材は成形体のシャフト取付面
とは反対側の面あるいけその他の位置に取り付けてもよ
い。また本実施例では、磁束調整用の小片や扇形部材は
検出装置の製造過程において成形体に設けるようにした
が、磁束の調整は成形体の適当な場所に磁性材料あるい
は導電材料からなる小片を磁気的なずれに応じて貼り付
けるようにして行なってもよい。
(へ)発明の詳細 な説明したように、本発明は、互いに直交するように配
置された一対のU字型磁芯を非磁性絶縁材から成る成形
材で一体成形し、一方の・U字型磁芯に励磁用コイルを
、他方の磁芯に検出用コイルをそれぞれ配置して成る磁
歪式トルク検出装置において、前記成形材の内部あるい
け外部に磁性材料あるいは導電材料から成る磁束調整部
材を設け、検出用コイルを通る磁束を調整し得るように
したので、検出装置の製造過程において生じる磁芯の加
工精度やコイルの取付位置精度のばらつきにより出力特
性がばらついている検出装置でも、同じトルクに対する
検出用コイルの出力電圧を同レベルに保つことができる
ため、製造や加工により生じた磁気的不平衡性を容易に
除去できる。従って、従来のようにトルク検出装置の出
力を別の回路で個々に調整する必要がないので、出力特
性のばらつき調整が容易になりトルク検出器としての互
換性を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の磁歪式トルク検出装置をシャフトに取り
付けた状態で示した斜視図、第2図は第1図のトルク検
出装置におけるトルク−出力電圧特性図、第3図は本発
明による磁歪式トルク検出装置の一実施例の斜視図、第
4図は第3図に示したトルク検出装置におけるトルク−
出力電圧特性および出力電圧の位相を示しており、(イ
)、(ハ)は磁気的平衡がとれてないときの特性図、(
ロ)は磁気的平衡がとれているときの特性図、第5図(
イ)、(ロ)は本発明によるトルク検出装置に取り付け
た小片の一部を研削した様子を示しfc図、第6図は本
発明による磁歪式トルク検出装置の他の実施列の斜視図
である。 1・・・励磁用磁芯、2・・・検出#i磁芯、3,4・
・・励硼用コイル、5.6・・・検出用コイル、7・・
・成形体、9・・・小片、11・・・扇形部材特許出願
人 日産自動車株式会社 代理人弁理土鈴木弘男 第1図 第2図 ; −にgm IJ )−ルノ *に9m第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対のU字形磁芯を互いに直交するように配置し一方の
    U字形磁芯に励磁用コイルを、他方のU字型磁芯に検出
    用コイルを巻装し、前記一対のU字形磁芯と前記励磁用
    コイルおよび検出用コイルを非磁性絶縁材料から成る成
    形材で一体成形した磁歪式トルク検出装置において、前
    記成形材の内部あるいけ外部に前記検出用コイルを通る
    磁束を調整する磁性材料または導電材料から成る磁束調
    整部材を設けたことを特徴とする磁歪式トルク検出装置
    。
JP59100659A 1984-05-21 1984-05-21 磁歪式トルク検出装置 Pending JPS60244828A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59100659A JPS60244828A (ja) 1984-05-21 1984-05-21 磁歪式トルク検出装置
DE19853517849 DE3517849A1 (de) 1984-05-21 1985-05-17 Drehmomentsensor
US06/735,591 US4646576A (en) 1984-05-21 1985-05-20 Torque detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59100659A JPS60244828A (ja) 1984-05-21 1984-05-21 磁歪式トルク検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60244828A true JPS60244828A (ja) 1985-12-04

Family

ID=14279929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59100659A Pending JPS60244828A (ja) 1984-05-21 1984-05-21 磁歪式トルク検出装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4646576A (ja)
JP (1) JPS60244828A (ja)
DE (1) DE3517849A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018536854A (ja) * 2015-11-03 2018-12-13 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se トルク、ねじり固有振動および/またはねじり振動を非接触で検出する装置および方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0321662B1 (en) * 1987-12-28 1994-02-16 Kubota Corporation Torque measuring device
DE4238863C2 (de) * 1992-01-30 1994-09-29 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur Messung mechanischer Spannungszustände in Bauteilen
US5850045A (en) * 1992-12-25 1998-12-15 Omron Corporation Magnetostrictive stress sensor and apparatus applying same
DE4323246A1 (de) * 1993-07-12 1995-01-19 Danfoss As Elektromagnetischer Sensor
EP0651239A3 (en) * 1993-10-29 1996-06-12 Omron Tateisi Electronics Co Magnetostrictive torque sensor, magnetostrictive torque measuring device and device for monitoring the state of a cutting tool using this sensor.
JPH09145496A (ja) * 1995-11-27 1997-06-06 Toyota Autom Loom Works Ltd 磁歪式トルクセンサ
US6758105B2 (en) * 2002-11-22 2004-07-06 Visteon Global Technologies, Inc. Magnetoelastic torque sensor assembly
DE102004027106A1 (de) * 2004-06-03 2005-12-29 Demag Cranes & Components Gmbh Hebezeug mit Hublastmesseinrichtung
US7584020B2 (en) * 2006-07-05 2009-09-01 Battelle Energy Alliance, Llc Occupancy change detection system and method
EP2397829B1 (en) 2010-06-21 2016-04-27 PolyResearch AG Dynamic signal torque sensor
DE102016205784A1 (de) * 2016-04-07 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Drehmomenterfassungseinrichtung und Fahrzeug
DE102016122172B4 (de) 2016-07-25 2018-02-01 Trafag Ag Sensorkopf für einen Kraft- oder Drehmomentsensor
DE102018218598A1 (de) * 2018-08-24 2020-02-27 Zf Friedrichshafen Ag Wankstabilisator und Sensoreinrichtung für einen Wankstabilisator

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2912642A (en) * 1953-04-18 1959-11-10 Asea Ab Method and device for indicating and measuring mechanical stresses within ferro-magnetic material
DE2060033C3 (de) * 1970-12-05 1973-09-20 Simmonds Precision Products, Inc., Tarrytown, N.Y. (V.St.A.) Anordnung zum Messen des auf eine Welle einwirkenden Drehmomentes
DE2435709C2 (de) * 1974-07-25 1985-05-30 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur Überprüfung von berührungslos arbeitenden Drehmomentmeßeinrichtungen
JPS5160580A (ja) * 1974-11-25 1976-05-26 Hitachi Seiko Kk Jiwaishikitorukukenshutsusochi
SU708181A1 (ru) * 1977-12-26 1980-01-05 Институт Проблем Надежности И Долговечности Машин Ан Белорусской Сср Бесконтактный датчик крут щего момента
US4217785A (en) * 1979-01-08 1980-08-19 Bofors America, Inc. Erasable-foil-resistance compensation of strain gage transducers
DE3031997C2 (de) * 1980-08-25 1986-01-16 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Anordnung zur berührungslosen Messung statischer und dynamischer Drehmomente

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018536854A (ja) * 2015-11-03 2018-12-13 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se トルク、ねじり固有振動および/またはねじり振動を非接触で検出する装置および方法
US10845257B2 (en) 2015-11-03 2020-11-24 Basf Se Device and method for sensing torques, torsional natural frequencies, and/or torsional oscillations without contact

Also Published As

Publication number Publication date
US4646576A (en) 1987-03-03
DE3517849A1 (de) 1985-11-21
DE3517849C2 (ja) 1987-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01187424A (ja) トルクセンサ
JPS58151533A (ja) 静的および動的なトルクの無接触測定方法
US4646576A (en) Torque detector
EP0393683A2 (en) Apparatus for detecting torque of rotating shaft
EP0562799B1 (en) Transducers
JP2005321272A (ja) 磁歪式トルクセンサ
JP2730617B2 (ja) 常磁性物質成分の測定装置
JPS5946526A (ja) 電磁ストレスセンサ
US2753718A (en) Induced voltage pickoff for rate gyros
KR0153451B1 (ko) 마그네틱 베어링 장치
JPS61129543A (ja) 磁歪式トルク検出装置
JP2002540613A (ja) 電磁アクチュエータの少なくとも1つの主極エアギャップ内の可動エレメントの位置を決定する方法
US2482477A (en) Electrical torque measuring device
JPS5943323A (ja) トルク検出装置
JPH069306Y2 (ja) 位置検出装置
EP0595915B1 (en) Method and device for measuring the distance between two mutually opposing surfaces by means of the reluctance method
EP0103354A2 (en) Torque measurement
JP2771171B2 (ja) トルク計
SU1384972A1 (ru) Магнитоупругий датчик крут щего момента
SU830161A2 (ru) Устройство дл измерени крут щихМОМЕНТОВ
RU2050531C1 (ru) Устройство для измерения крутящего момента вращающегося вала
JP2717044B2 (ja) 回転機構におけるパルス発生装置及びその着磁方法
JPS6390730A (ja) トルク検出装置
SU938021A2 (ru) Магнитна опора,совмещенна с датчиком угла
JPH0454322A (ja) 磁性粒子式電磁連結装置