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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Selbsterregungs-Drehmomenterfassungssensor.
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Stand der Technik
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Bekannt ist eine magnetostriktive Drehmomenterfassungsvorrichtung als eine Methode zum berührungslosen Erfassen von Drehmoment, das auf ein zu erfassendes Objekt wie z.B. eine Rotationswelle wirkt. So wird z.B. eine Oberflächenbehandlung (z.B. Plattieren, Rillen oder dergleichen) zur Erhöhung magnetostriktiver Eigenschaften auf der Oberfläche einer zu erfassenden Welle durchgeführt, deren Deformation erfasst wird, und die magnetostriktive Wirkung wird gemessen, um das Drehmoment zu erfassen. Die Messung der magnetostriktiven Wirkung erfolgt durch Anordnung von Spulen, die koaxial um die Welle gewickelt sind, und Ablesen der Variation in der magnetischen Permeabilität der Welle, die durch den Villari-Effekt erzeugt wird, basierend auf der Größe der Impedanz.
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Als die Drehmomenterfassungsvorrichtung haben die Anmelder einen magnetostriktiven Drehmomenterfassungssensor vorgeschlagen, bei dem magnetische Pfade, die zwischen dem zu erfassenden Objekt und mehreren Kernen, die zu zylindrischen Isolierkörpern zusammengesetzt sind, so gebildet werden, dass die magnetischen Pfade, die an dem zu erfassenden Objekt gebildet werden, einen vorgeschriebenen Winkel in Bezug auf seine Achsmitte aufweisen, jeweils in der Anzahl erhöht werden, um dadurch die Drehmomenterfassungsempfindlichkeit zu verbessern. Die mehreren Kerne sind in einem vorgeschriebenen Winkel zu einer axialen Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts schräg angeordnet, so dass Stirnflächen beider Seitenschenkelabschnitte dem zu erfassenden Objekt von Innenumfangsoberflächen der zylindrischen Isolierkörper aus zugewandt sind. Da die U-förmig ausgebildeten Kerne in dem vorgeschriebenen Winkel zur axialen Mitte des zu erfassenden Objekts schräg angeordnet sind, wird ein unabhängiger magnetischer Pfad gebildet, der an einem Schenkelabschnitt (Endfläche), dem zu erfassenden Objekt, dem anderen Schenkelabschnitt (Endfläche) und einem Brückenabschnitt vorbeiführt. Wie oben beschrieben, wird das gleiche Magnetfeld um eine Spule herum erzeugt, wenn die gleiche Spule durch die mehreren Kerne läuft, die den gleichen Pol bildet. Dementsprechend werden magnetische Flüsse auf die Kerne konzentriert und ein magnetischer Pfad, der benachbarte Kerne miteinander verbindet, wird nicht leicht gebildet; daher kann eine Struktur erhalten werden, in der die Erfassungsempfindlichkeit verbessert wird (Patentdokument 1:
JP 6 483 778 ).
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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In der Drehmomenterfassungsvorrichtung des obigen Patentdokuments ist es jedoch notwendig, Nuten auf einer Außenumfangsoberfläche der zylindrischen Isolierkörper auszubilden und mehrere Erfassungsspulen entlang der Nuten zu wickeln, und ferner sind die mehreren Kerne so an den zylindrischen Isolierkörpern montiert, dass die Erfassungsspulen durch einen U-förmigen Raum verlaufen, der von dem die beiden Seitenschenkelabschnitte verbindenden Brückenabschnitt umgeben ist.
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Dementsprechend ist es notwendig, die Erfassungsspulen und die Kerne unter Ausnutzung der Dicke der zylindrischen Isolierkörper in radialer Richtung einzubetten; daher neigt der Sensor dazu, in radialer Richtung und in axialer Richtung vergrößert zu werden. Da die Endflächen beider Seitenschenkelabschnitte, die die Kerne bilden, vorgesehen sind, um dem zu erfassenden Objekt zugewandt zu sein, muss die Form der Endflächen nicht eine ebene Fläche, sondern eine bogenförmig gekrümmte Fläche sein, was die Verarbeitungskosten erhöht.
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Ferner besteht Bedarf daran, Drehmoment über den gesamten Umfang des zu erfassenden Objekts feinfühlig zu erfassen, indem die für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade in der Anzahl erhöht werden.
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Lösung des Problems
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Als Antwort auf das obige Problem sind ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung auf einen Selbsterregungs-Drehmomenterfassungssensor gerichtet, der in der Lage ist, die Größe des Sensors zu reduzieren und zu geringen Kosten in Massenproduktion hergestellt zu werden, sowie Druck- und Zugspannungen feinfühlig zu erfassen, die über den gesamten Umfang eines zu erfassenden Objekts erzeugt werden, indem die für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade in der Anzahl erhöht werden.
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In Anbetracht der obigen Ausführungen sind nachfolgend die Ausführungsformen beschrieben.
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Ein Drehmomenterfassungssensor misst eine Variation von magnetischer Permeabilität durch Variation von Spulenimpedanz in magnetischen Kreisen, die zwischen einem Kern und einem zu erfassenden Objekt gebildet werden, durch Erregung von Spulen, die um Zähne gewickelt sind, die vorgesehen sind, um von dem ringförmigen Kern, der um das zu erfassende Objekt herum vorgesehen ist, an mehreren Stellen vorzustehen, wobei der Sensor aufweist: einen ersten Drehmomenterfassungsteil, in dem mehrere erste und zweite Zähnen vorgesehen sind, um in versetzter Anordnung in einem ringförmigen ersten und in einem ringförmigen zweiten Kern in einer Umfangsrichtung vorzustehen, mit einem ersten Erregerkreis, in dem erste Spulen, die um die ersten Zähne gewickelt sind, und zweite Spulen, die um die zweiten Zähne gewickelt sind, die mit einer Neigung von +45 Grad in Bezug auf eine axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind, und einem zweiten Erregerkreis, in dem die ersten Spulen, die um die ersten Zähne gewickelt sind, und die zweiten Spulen, die um die zweiten Zähne gewickelt sind, die mit einer Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind, und einen zweiten Drehmomenterfassungsteil, in dem mehrere dritte und vierte Zähne vorgesehen sind, um in versetzter Anordnung in einem ringförmigen dritten und in einem ringförmigen vierten Kern in einer Umfangsrichtung vorzustehen, mit einem dritten Erregerkreis, in dem dritte Spulen, die um die dritten Zähne gewickelt sind, und vierte Spulen, die um die vierten Zähne gewickelt sind, die mit der Neigung von +45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind, und einem vierten Erregerkreis, in dem die dritten Spulen, die um die dritten Zähne gewickelt sind, und die vierten Spulen, die um die vierten Zähne gewickelt sind, die mit der Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind, wobei der erste Drehmomenterfassungsteil und der zweite Drehmomenterfassungsteil so gestapelt sind, dass der erste Erregerkreis und der dritte Erregerkreis spiegelsymmetrisch angeordnet sind sowie der zweite Erregerkreis und der vierte Erregerkreis spiegelsymmetrisch angeordnet sind, und zwar in Bezug auf eine Symmetrieebene orthogonal zur axialen Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts.
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Gemäß der obigen Konfiguration werden, wenn der erste Drehmomenterfassungsteil und der zweite Drehmomenterfassungsteil so gestapelt sind, dass der erste Erregerkreis und der dritte Erregerkreis spiegelsymmetrisch angeordnet sind sowie der zweite Erregerkreis und der vierte Erregerkreis spiegelsymmetrisch angeordnet sind in Bezug auf die Symmetrieebene orthogonal zur axialen Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts, mehrere magnetische Pfade jeweils zwischen den Zähnen mit Neigungen von ±45 Grad in dem ersten Drehmomenterfassungsteil und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil gebildet; daher können Druckspannung und Zugspannung, die über den gesamten Umfang des zu erfassenden Objekts erzeugt werden, feinfühlig erfasst werden, indem die für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade in der Anzahl erhöht werden.
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Die Anordnung der Magnetpole der ersten Zähne und der zweiten Zähne, die durch den ersten Erregerkreis und den zweiten Erregerkreis erregt werden, und die Anordnung der Magnetpole der dritten Zähne und der vierten Zähne, die durch den dritten Erregerkreis und den vierten Erregerkreis erregt werden, können spiegelsymmetrisch zur Symmetrieebene sein.
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Demnach wird zwischen den versetzt angeordneten Zähnen eine große Anzahl von für die Drehmomenterfassung wirksamen Magnetpfaden mit Neigungen von ±45 Grad gebildet, um dadurch die Erfassungsempfindlichkeit zu verbessern.
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Die in Umfangsrichtung des ersten Kerns einander benachbarten ersten Zähne, die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns einander benachbarten zweiten Zähne, die in Umfangsrichtung des dritten Kerns einander benachbarten dritten Zähne und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns einander benachbarten vierten Zähne können zur gleichen Polarität erregt werden.
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In diesem Fall werden keine magnetischen Pfade zwischen Zähnen gebildet, um die Symmetrieebene zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil zu kreuzen, was die Erfassungsempfindlichkeit verbessern kann.
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Die ersten Zähne des ersten Kerns und die dritten Zähne des dritten Kerns, die an symmetrischen Positionen zur Symmetrieebene angeordnet sind, sowie die zweiten Zähne des zweiten Kerns und die vierten Zähne des vierten Kerns, die an symmetrischen Positionen zur Symmetrieebene angeordnet sind, in dem ersten Drehmomenterfassungsteil und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil können zur gleichen Polarität erregt werden.
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In diesem Fall werden keine magnetischen Pfade zwischen Zähnen gebildet, um die Symmetrieebene zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil zu kreuzen; jedoch werden magnetische Pfade zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Zähnen in den ersten Zähnen und den vierten Zähnen gebildet. Diese magnetischen Pfade weisen jedoch Magnetpfadkomponenten auf, die einen geringen Einfluss auf die Drehmomenterfassung haben, was wiederum einen geringen Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit hat.
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Die ersten Zähne des ersten Kerns und die dritten Zähne des dritten Kerns, die an symmetrischen Positionen zur bzw. über die Symmetrieebene angeordnet sind, sowie die zweiten Zähne des zweiten Kerns und die vierten Zähne des vierten Kerns, die an symmetrischen Positionen zur Symmetrieebene angeordnet sind, in dem ersten Drehmomenterfassungsteil und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil können zu unterschiedlichen Polaritäten erregt werden.
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In diesem Fall werden magnetische Pfade zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Zähnen in den ersten Zähnen und den dritten Zähnen gebildet, und ferner werden magnetische Pfade in axialer Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts zwischen den zweiten Zähnen und den vierten Zähnen gebildet, um die Symmetrieebene zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil zu kreuzen. Diese Magnetpfadkomponenten weisen jedoch einen geringen Einfluss auf die Drehmomenterfassung auf, was wiederum einen geringen Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit hat.
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Ein Drehmomenterfassungssensor misst eine Variation von magnetischer Permeabilität durch Variation von Spulenimpedanz in magnetischen Kreisen, die zwischen einem Kern und einem zu erfassenden Objekt gebildet werden, durch Erregung von Spulen, die um Zähne gewickelt sind, die vorgesehen sind, um von dem ringförmigen Kern, der um das zu erfassende Objekt herum vorgesehen ist, an mehreren Stellen vorzustehen, wobei der Sensor aufweist: einen ersten Drehmomenterfassungsteil, in dem mehrere erste und zweite Zähnen vorgesehen sind, um in versetzter Anordnung in einem ringförmigen ersten und in einem ringförmigen zweiten Kern in einer Umfangsrichtung vorzustehen, mit einem ersten Erregerkreis, in dem erste Spulen, die um die ersten Zähne gewickelt sind, und zweite Spulen, die um die zweiten Zähne gewickelt sind, die mit einer Neigung von +45 Grad in Bezug auf eine axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind, und einem zweiten Erregerkreis, in dem die ersten Spulen, die um die ersten Zähne gewickelt sind, und die zweiten Spulen, die um die zweiten Zähne gewickelt sind, die mit einer Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind, und einen zweiten Drehmomenterfassungsteil, in dem mehrere dritte und vierte Zähne vorgesehen sind, um in versetzter Anordnung in einem ringförmigen dritten und in einem ringförmigen vierten Kern in einer Umfangsrichtung vorzustehen, mit einem dritten Erregerkreis, in dem dritte Spulen, die um die dritten Zähne gewickelt sind, und vierte Spulen, die um die vierten Zähne gewickelt sind, die mit der Neigung von +45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind, und einem vierten Erregerkreis, in dem die dritten Spulen, die um die dritten Zähne gewickelt sind, und die vierten Spulen, die um die vierten Zähne gewickelt sind, die mit der Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, in Reihe geschaltet sind, wobei der erste Drehmomenterfassungsteil und der zweite Drehmomenterfassungsteil so gestapelt sind, dass Layouts zwischen dem ersten Erregerkreis und dem dritten Erregerkreis und Layouts zwischen dem zweiten Erregerkreis und dem vierten Erregerkreis in der axialen Mittenrichtung und einer Umfangsrichtung des zu erfassenden Objekts gleich sind.
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In diesem Fall sind die Layouts zwischen dem ersten Erregerkreis und dem dritten Erregerkreis und die Layouts zwischen dem zweiten Erregerkreis und dem vierten Erregerkreis in der axialen Mittenrichtung und der Umfangsrichtung des zu erfassenden Objekts im ersten Drehmomenterfassungsteil und im zweiten Drehmomenterfassungsteil gleich; daher wird eine große Anzahl von mehreren magnetischen Pfaden mit Neigungen von ±45 Grad entlang einer axialen Richtung gebildet, zum Beispiel nur durch Vorbereiten mehrerer erster Drehmomenterfassungsteile und Stapeln derselben in der axialen Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts. Dementsprechend können Druckspannung und Zugspannung, die über den gesamten Umfang des zu erfassenden Objekts erzeugt werden, durch Erhöhung (der Anzahl) bzw. Vermehren der für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade feinfühlig erfasst werden.
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Vorzugsweise sind die Zähne so gestapelt, dass die Magnetpole der ersten Zähne und der zweiten Zähne, die durch den ersten Erregerkreis und den zweiten Erregerkreis erregt werden, asymmetrisch in Bezug auf die Magnetpole der dritten Zähne und der vierten Zähne, die durch den dritten Erregerkreis und den vierten Erregerkreis erregt werden, angeordnet sind. Dementsprechend ist es möglich, den Drehmomenterfassungssensor mit hoher Erfassungsempfindlichkeit z. B. nur dadurch herzustellen, dass mehrere erste Drehmomenterfassungsteile erzeugt werden und diese gestapelt werden, um die Layouts der Erregerkreise in der axialen Mittenrichtung und der Umfangsrichtung auszurichten.
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Die in Umfangsrichtung des ersten Kerns einander benachbarten ersten Zähne, die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns einander benachbarten zweiten Zähne, die in Umfangsrichtung des dritten Kerns einander benachbarten dritten Zähne und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns einander benachbarten vierten Zähne können zur gleichen Polarität erregt werden.
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In diesem Fall werden magnetische Pfade, die von den ersten Zähnen zu den zweiten Zähnen erzeugt werden, die eine Phasendifferenz von 45 Grad aufweisen, und magnetische Pfade, die von den ersten Zähnen zu den dritten Zähnen erzeugt werden, um eine Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, gebildet.
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Außerdem werden magnetische Pfade, die von den vierten Zähnen zu den dritten Zähnen erzeugt werden, die eine Phasendifferenz von 45 Grad aufweisen, und magnetische Pfade, die von den vierten Zähnen zu den zweiten Zähnen erzeugt werden, um die Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, gebildet.
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Die magnetischen Pfade, die von den ersten Zähnen zu den dritten Zähnen erzeugt werden, um die Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, und die magnetischen Pfade, die von den vierten Zähnen zu den zweiten Zähnen erzeugt werden, um die Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, weisen Magnetpfadkomponenten mit einem geringen Einfluss auf die Drehmomenterfassung auf, die einen geringen Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit haben. Dementsprechend werden mehrere magnetische Pfade mit Neigungen von ±45 Grad jeweils entlang der axialen Richtung gebildet; daher kann das Drehmoment erfasst werden, obwohl der Wirkungsgrad reduziert ist.
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Die in Umfangsrichtung des ersten Kerns einander benachbarten ersten Zähne, die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns einander benachbarten zweiten Zähne, die in Umfangsrichtung des dritten Kerns einander benachbarten dritten Zähne und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns einander benachbarten vierten Zähne können zu unterschiedlichen Polaritäten erregt werden.
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In diesem Fall werden magnetische Pfade, die von den ersten Zähnen zu den zweiten Zähnen erzeugt werden, die die Phasendifferenz von 45 Grad aufweisen, magnetische Pfade, die zu Zähnen gerichtet sind, die in der Umfangsrichtung der ersten Zähne benachbart sind, und magnetische Pfade, die von den ersten Zähnen zu den dritten Zähnen erzeugt werden, um die die Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, gebildet.
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Darüber hinaus werden magnetische Pfade, die zu Zähnen gerichtet sind, die in Umfangsrichtung der zweiten Zähne benachbart sind, magnetische Pfade, die von den zweiten Zähnen zu den ersten Zähnen erzeugt werden, die die Phasendifferenz von 45 Grad aufweisen, und magnetische Pfade, die von den zweiten Zähnen zu den vierten Zähnen erzeugt werden, um die Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, gebildet.
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Magnetische Pfade, die zu Zähnen gerichtet sind, die in der Umfangsrichtung der dritten Zähne benachbart sind, magnetische Pfade, die von den dritten Zähnen zu den zweiten Zähnen erzeugt werden, die die Phasendifferenz von 45 Grad aufweisen, magnetische Pfade, die von den dritten Zähnen zu den ersten Zähnen erzeugt werden, um die Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, und magnetische Pfade, die von den dritten Zähnen zu den vierten Zähnen erzeugt werden, die die Phasendifferenz von 45 Grad aufweisen, werden jeweils gebildet.
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Des Weiteren werden magnetische Pfade, die von den vierten Zähnen zu den dritten Zähnen erzeugt werden, die die Phasendifferenz von 45 Grad aufweisen, magnetische Pfade, die zu in Umfangsrichtung der vierten Zähne benachbarten Zähnen gerichtet sind, und magnetische Pfade, die von den vierten Zähnen zu den zweiten Zähnen erzeugt werden, um die Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, gebildet.
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Die obigen magnetischen Pfade, die von den ersten zu den vierten Zähnen gebildet werden, um die Laminierebene in der axialen Mittenrichtung zu kreuzen, und die magnetischen Pfade, die von jeweiligen Zähnen zu benachbarten Zähnen in der Umfangsrichtung erzeugt werden, weisen Magnetpfadkomponenten mit wenig Einfluss auf die Drehmomenterfassung auf, die einen geringen Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit haben. Dementsprechend werden mehrere magnetische Pfade mit Neigungen von ±45 Grad jeweils entlang der axialen Richtung gebildet; daher kann das Drehmoment erfasst werden, obwohl der Wirkungsgrad reduziert ist.
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Der Sensor kann ein Selbsterregungssensor sein, der eine Variation von magnetischer Permeabilität durch Variation von Spulenimpedanz in magnetischen Kreisen misst, die zwischen dem Kern und dem zu erfassenden Objekt gebildet werden, indem er den ersten Erregerkreis, den zweiten Erregerkreis, den dritten Erregerkreis und den vierten Erregerkreis erregt bzw. mit Energie versorgt.
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In diesem Fall werden mehrere magnetische Pfade mit der Neigung von +45 Grad und mehrere magnetische Pfade mit der Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts zwischen dem Kern und dem zu erfassenden Objekt gebildet, indem der erste bis vierte Erregerkreis zu einem beliebigen Timing erregt bzw. mit Energie versorgt werden, um so Druckspannung und Zugspannung, die auf das zu erfassende Objekt wirken, zu erfassen.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Der Sensor kann verkleinert und kostengünstig in Massenproduktion hergestellt werden, und ferner können Druckspannung und Zugspannung, die über den gesamten Umfang des zu erfassenden Objekts erzeugt werden, feinfühlig erfasst werden, indem die für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade in der Anzahl erhöht werden.
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Figurenliste
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- 1A bis 1D zeigen eine Vorderansicht, eine Ansicht von der rechten Seite, eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils Y-Y und eine Perspektivansicht eines Drehmomenterfassungssensors.
- 2 zeigt eine entfaltete Ansicht zur Veranschaulichung eines gestapelten Zustands von Kernen und eine erklärende Ansicht für Erregerkreise gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 3 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, wenn die Erregerkreise von 2 mit Energie versorgt werden.
- 4 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, wenn Erregerkreise mit Energie versorgt werden, gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 5 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, wenn Erregerkreise mit Energie versorgt werden, gemäß einer dritten Ausführungsform.
- 6 zeigt eine entfaltete Ansicht zur Veranschaulichung eines gestapelten Zustands von Kernen und eine erklärende Ansicht für Erregerkreise gemäß einer vierten Ausführungsform.
- 7 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, wenn die Erregerkreise von 6 mit Energie versorgt werden.
- 8 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, wenn die Erregerkreise von 6 mit Energie versorgt werden, gemäß einer fünften Ausführungsform.
- 9 zeigt eine entfaltete Ansicht von Kernen und eine erklärende Ansicht für Erregerkreise eines Drehmomenterfassungssensors gemäß einem weiteren Beispiel.
- 10 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, wenn die Erregerkreise von 9 mit Energie versorgt werden, gemäß einer sechsten Ausführungsform.
- 11 zeigt eine entfaltete Ansicht von Kernen und eine erklärende Ansicht für Erregerkreise eines Drehmomenterfassungssensors gemäß einem weiteren Beispiel.
- 12 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, wenn die Erregerkreise von 11 mit Energie versorgt werden, gemäß einer siebten Ausführungsform.
- 13 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, bezogen auf ein Vergleichsbeispiel von 10.
- 14 zeigt eine erklärende Ansicht für magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, bezogen auf ein Vergleichsbeispiel von 12.
- 15A bis 15C zeigen eine Vorderansicht, eine Ansicht von der rechten Seite und eine Perspektivansicht eines Drehmomenterfassungssensors und eines zu erfassenden Objekts gemäß einem weiteren Beispiel.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachstehend ist ein Drehmomenterfassungssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Zunächst ist eine schematische Konfiguration eines Drehmomenterfassungssensors 1 unter Bezugnahme auf die 1 A bis 14 beschrieben.
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Als ein Beispiel für ein zu erfassendes Objekt wird ein Material mit hohem inversen magnetostriktiven Effekt bevorzugt. Zum Beispiel gibt es Permendur, Fe-Al (ALFE), Fe-Nix (Permalloy), Gusseisen mit Kugelgraphit (JIS= FCD70) und dergleichen als Materialien mit hohem inversen magnetostriktiven Effekt. Der inverse magnetostriktive Effekt ist ein Phänomen, bei dem sich die magnetischen Eigenschaften ändern, wenn von außen Spannung auf einen magnetischen Körper ausgeübt wird. Wenn das zu erfassende Objekt vorher bedarfsgerecht magnetisch geglüht wird, kann das auf das zu erfassende Objekt wirkende Drehmoment in geeigneter Weise erfasst werden, was nachstehend noch beschrieben ist. Selbst bei einem nicht-magnetischen Material kann das Drehmoment erfasst werden, indem das Material durch thermisches Spritzen mit einem metallischen magnetischen Material beschichtet wird oder indem ein magnetischer Zylinder in eine Welle eingepresst wird. Das zu erfassende Objekt weist eine Säulenform auf, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eine interne Struktur spielt keine Rolle, solange das zu erfassende Objekt die säulenartige Außenform aufweist. Beispielsweise kann eine zylindrische Form, bei der ein Innendurchmesser in axialer Richtung fix ist, oder eine zylindrische Form, bei der sich der Innendurchmesser je nach Position in axialer Richtung unterscheidet, angewandt werden. Ferner kann es sich bei dem zu erfassenden Objekt sowohl um ein Objekt handeln, bei dem eine Drehung erwartet wird, als auch um ein Objekt, bei dem keine Drehung erwartet wird. Weiterhin kann das zu erfassende Objekt sowohl ein Vollwellenmaterial als auch eine Hohlwelle oder dergleichen sein.
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Der Drehmomenterfassungssensor 1 misst Variation von magnetischer Permeabilität durch Variation von Spulenimpedanz in magnetischen Kreisen, die zwischen Zähnen und dem zu erfassenden Objekt gebildet werden, durch Erregung von Spulen, die um die Zähne gewickelt sind, die vorgesehen sind, um von einem ringförmigen Kern, der um das zu erfassende Objekt herum vorgesehen ist, an mehreren Stellen vorzustehen.
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In 1C ist ein erster Drehmomenterfassungsteil 7a so ausgebildet, dass mehrere erste Zähne 3a1 und zweite Zähne 3a2 vorgesehen sind, um in einem ringförmigen ersten Kern 2a-1 und einem ringförmigen zweiten Kern 2a-2 in einer Umfangsrichtung zu einer Innenseite in einer radialen Richtung vorzustehen. Der erste Kern 2a-1 und der zweite Kern 2a-2 sind über einen Zwischenkern 2c1 aufeinander gestapelt, wodurch die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 in versetzter Anordnung vorgesehen werden. Genauer gesagt sind Spitzenabschnitte der ersten Zähne 3a1, die dem zu erfassenden Objekt zugewandt sind, und Spitzenabschnitte der zweiten Zähne 3a2, die dem zu erfassenden Objekt zugewandt sind, über den Zwischenkern 2c1 gestapelt, um eine Phasendifferenz von +45 Grad in Umfangsrichtung aufzuweisen. Erste Isolatoren 4a1 und zweite Isolatoren 4a2 sind jeweils um die ersten Zähne 3a1 bzw. zweiten Zähne 3a2 angebracht, und erste Spulen 5a1 und zweite Spulen 5a2, die mit einem nachstehend noch beschriebenen ersten und zweiten Erregerkreis 6a1, 6a2 verbunden sind, sind jeweils darum gewickelt. Wenn die ersten Spulen 5a1 und die zweiten Spulen 5a2, die mit dem ersten und zweiten Erregerkreis 6a1, 6a2 verbunden sind, erregt werden, werden die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2, die einander benachbart sind, zu unterschiedlichen Magnetpolen erregt, und mehrere magnetische Pfade mit Neigungen von ±45 Grad in Bezug auf eine axiale Mittenrichtung werden zwischen den Zähnen und dem gegenüberliegenden zu erfassenden Objekt gebildet. Die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 werden durch Umkehrung der Wicklungsrichtungen der ersten Spulen 5a1 und der zweiten Spulen 5a2, die in Reihe geschaltet sind, zu unterschiedlichen Magnetpolen erregt.
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Wie in einer entfalteten Ansicht des ersten Kerns 2a-1 und des zweiten Kerns 2a-2 in 2 gezeigt, enthält der erste Drehmomenterfassungsteil 7a den ersten Erregerkreis 6a1 (siehe gestrichelte Linie), in dem die ersten Spulen 5a1 und die zweiten Spulen 5a2, die jeweils um die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 gewickelt sind, die eine Neigung von +45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung (eine vertikale Richtung in 2) des zu erfassenden Objekts aufweisen, in Reihe geschaltet sind, und den zweiten Erregerkreis 6a2 (siehe durchgezogene Linie), in dem die ersten Spulen 5a1 und die zweiten Spulen 5a2, die jeweils um die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 gewickelt sind, die eine Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung (die vertikale Richtung in 2) des zu erfassenden Objekts aufweisen, in Reihe geschaltet sind. Der erste Erregerkreis 6a1 und der zweite Erregerkreis 6a2 sind angeordnet, um sich gegenseitig zu kreuzen.
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In 1C ist ein zweiter Drehmomenterfassungsteil 7b so ausgebildet, dass mehrere dritte Zähne 3b1 und vierte Zähne 3b2 vorgesehen sind, um in einem ringförmigen dritten Kern 2b-1 und einem ringförmigen vierten Kern 2b-2 zur Innenseite hin in radialer Richtung vorzustehen. Der dritte Kern 2b-1 und der vierte Kern 2b-2 sind über einen Zwischenkern 2c2 aufeinander gestapelt, um so die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 in versetzter Anordnung vorzusehen. Genauer gesagt sind Spitzenabschnitte der dritten Zähne 3b1, die dem zu erfassenden Objekt zugewandt sind, und Spitzenabschnitte der vierten Zähne 3b2, die dem zu erfassenden Objekt zugewandt sind, über den Zwischenkern 2c2 gestapelt, um eine Phasendifferenz von -45 Grad in Umfangsrichtung aufzuweisen. Dritte Isolatoren 4b1 und vierte Isolatoren 4b2 sind jeweils um die dritten Zähne 3b1 bzw. die vierten Zähne 3b2 angebracht, und dritte Spulen 5b1 und vierte Spulen 5b2, die mit einem nachstehend noch beschriebenen dritten und vierten Erregerkreis 6b1, 6b2 verbunden sind, sind jeweils darum gewickelt. Wenn die dritten Spulen 5b1 und die vierten Spulen 5b2, die zu dem dritten und vierten Erregerkreis 6b1, 6b2 in Reihe geschaltet sind, erregt werden, werden mehrere magnetische Pfade mit Neigungen von ±45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung zwischen den Zähnen und dem zu erfassenden gegenüberliegenden Objekt gebildet. Die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 werden durch Umkehrung der Wicklungsrichtungen der dritten Spulen 5b1 und der vierten Spulen 5b2, die in Reihe geschaltet sind, zu unterschiedlichen Magnetpolen erregt.
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Wie in einer entfalteten Ansicht des dritten Kerns 2b-1 und des vierten Kerns 2b-2 in 2 gezeigt, enthält der zweite Drehmomenterfassungsteil 7b den dritten Erregerkreis 6b1 (siehe gestrichelte Linie), in dem die dritten Spulen 5b1 und die vierten Spulen 5b2, die jeweils um die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 gewickelt sind, die eine Neigung von +45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts aufweisen, in Reihe geschaltet sind, und den vierten Erregerkreis 6b2 (siehe durchgezogene Linie), in dem die dritten Spulen 5b1 und die vierten Spulen 5b2, die jeweils um die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 gewickelt sind, die eine Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts aufweisen, in Reihe geschaltet sind. Der dritte Erregerkreis 6b1 und der vierte Erregerkreis 6b2 sind angeordnet, um sich gegenseitig zu kreuzen. Die Phasenunterschiede zwischen den Zähnen können sowohl gleich als auch unterschiedlich sein. Die Anzahl von Zähnen kann sowohl eine gerade als auch eine ungerade Zahl sein.
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Der erste Drehmomenterfassungsteil 7a und der zweite Drehmomenterfassungsteil 7b sind so gestapelt, dass der erste Erregerkreis 6a1 und der dritte Erregerkreis 6b1 spiegelsymmetrisch bezüglich einer Symmetrieebene M orthogonal zur axialen Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, und dass der zweite Erregerkreis 6a2 und der vierte Erregerkreis 6b2 spiegelsymmetrisch angeordnet sind, wie in den entfalteten Ansichten des ersten Kerns 2a-1, des zweiten Kerns 2a-2, des dritten Kerns 2b-1 und des vierten Kerns 2b-2 in 2 gezeigt. Die Symmetrieebene M befindet sich in einem zentralen Teil eines Zwischenkerns 2c3 in Stapelrichtung, wie in 1B gezeigt.
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Wie oben beschrieben, werden mehrere magnetische Pfade jeweils zwischen Zähnen mit Neigungen von ±45 Grad in dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b gebildet; daher können Druckspannung und Zugspannung, die über den gesamten Umfang des zu erfassenden Objekts erzeugt werden, feinfühlig erfasst werden, indem die für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade vermehrt bzw. in der Anzahl erhöht werden.
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Wie in den entfalteten Ansichten des ersten Kerns 2a-1, des zweiten Kerns 2a-2, des dritten Kerns 2b-1 und des vierten Kerns 2b-2 in 2 gezeigt, sind Magnetpole der ersten Zähne 3a1 und der zweiten Zähne 3a2, die durch den ersten Erregerkreis 6a1 und den zweiten Erregerkreis 6a2 erregt werden, und Magnetpole der dritten Zähne 3b1 und der vierten Zähne 3b2, die durch den dritten Erregerkreis 6b1 und den vierten Erregerkreis 6b2 erregt werden, spiegelsymmetrisch über die Symmetrieebene M angeordnet. Dementsprechend wird eine große Anzahl von für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfaden mit Neigungen von ±45 Grad zwischen den in versetzter Anordnung vorgesehenen Zähnen gebildet, um dadurch die Erfassungsempfindlichkeit zu verbessern.
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In den 1A und 1D sind die ersten Zähne 3a1, die vorgesehen sind, um in einem ringförmigen Kernrückenabschnitt 2a1 zur Innenseite hin in radialer Richtung vorzustehen, mit einer Phasendifferenz von 60 Grad in Umfangsrichtung an insgesamt sechs Stellen im ersten Kern 2a-1 vorgesehen. Die zylindrischen ersten Isolatoren 4a1 aus Isolierharz sind auf die jeweiligen ersten Zähne 3a1 aufgesteckt, und die ersten Spulen 5a1 sind darum gewickelt.
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Wie in den 1B und 1C gezeigt, ist der erste Kern 2a-1 über den Zwischenkern 2c1 auf den zweiten Kern 2a-2 gestapelt. Die zweiten Zähne 3a2, die vorgesehen sind, um in dem ringförmigen Kernrückenabschnitt 2a1 zur Innenseite hin in radialer Richtung vorzustehen, sind mit der Phasendifferenz von 60 Grad in Umfangsrichtung an insgesamt sechs Stellen in dem zweiten Kern 2a-2 vorgesehen. Die zylindrischen zweiten Isolatoren 4a2 aus Isolierharz sind auf die jeweiligen zweiten Zähne 3a2 aufgesteckt, und die zweiten Spulen 5a2 sind darum gewickelt. In dem ersten Kern 2a-1 und dem zweiten Kern 2a-2 sind die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 so gestapelt bzw. gesetzt, dass die Phasen in Umfangsrichtung um 45 Grad verschoben sind (siehe eine obere Stufe der entfalteten Kernansichten in 2).
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In 1C sind die dritten Zähne 3b1, die vorgesehen sind, um in einem ringförmigen Kernrückenabschnitt 2b1 zur Innenseite hin in radialer Richtung vorzustehen, mit der Phasendifferenz von 60 Grad in Umfangsrichtung an insgesamt sechs Stellen im dritten Kern 2b-1 auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Kern 2a-1 vorgesehen. Die zylindrischen dritten Isolatoren 4b1 aus Isolierharz sind auf die jeweiligen dritten Zähne 3b1 aufgesteckt, und die dritten Spulen 5b1 sind darum gewickelt.
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Wie in 1C gezeigt, ist der vierte Kern 2b-2 über den Zwischenkern 2c2 auf den dritten Kern 2b-1 gestapelt. Die vierten Zähne 3b2, die vorgesehen sind, um in dem ringförmigen Kernrückenabschnitt 2b1 zur Innenseite hin in radialer Richtung vorzustehen, sind mit der Phasendifferenz von 60 Grad in Umfangsrichtung an insgesamt sechs Stellen in dem vierten Kern 2b-2 vorgesehen. Die zylindrischen vierten Isolatoren 4b2 aus Isolierharz sind auf die jeweiligen vierten Zähne 3b2 aufgesteckt, und die vierten Spulen 5b2 sind darum gewickelt. In dem dritten Kern 2b-1 und dem vierten Kern 2b-2 sind die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 so gestapelt, dass die Phasen in Umfangsrichtung um 45 Grad verschoben sind (siehe eine untere Stufe der entfalteten Kernansichten in 2).
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Wie in 1B gezeigt, sind die Kerne so gestapelt, dass der ringförmige vierte Kern 2c3 zwischen dem zweiten Kern 2a-2 und dem vierten Kern 2b-2 angeordnet ist. Die Zwischenkerne 2c1, 2c2 und 2c3 dienen auch als Abstandshalter zur Sicherung von Räumen, in denen die ersten Spulen 5a1 und die zweiten Spulen 5a2 um die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 gewickelt sind oder die dritten Spulen 5b1 und die vierten Spulen 5b2 um die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 gewickelt sind, zwischen dem ersten Kern 2a-1 und dem zweiten Kern 2a-2, zwischen dem dritten Kern 2b-1 und dem vierten Kern 2b-2 oder zwischen dem zweiten Kern 2a-2 und dem vierten Kern 2b-2, und von magnetischen Pfaden, die zwischen dem ersten Kern 2a-1 und dem zweiten Kern 2a-2, zwischen dem dritten Kern 2b-1 und dem vierten Kern 2b-2 oder zwischen dem zweiten Kern 2a-2 und dem vierten Kern 2b-2 erzeugt werden. Die Zwischenkerne 2c1, 2c2 und 2c3 sind nicht mit Zähnen versehen, die in radialer Richtung zur Innenseite vorstehen.
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Der erste Kern 2a-1, der Zwischenkern 2c1, der zweite Kern 2a-2, der Zwischenkern 2c3, der vierte Kern 2b-2, der Zwischenkern 2c2 und der dritte Kern 2b-1 werden gestapelt und durch Verstemmen, Verkleben oder eine Kombination davon integriert.
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Wie in den entfalteten Ansichten der Kerne in 2 gezeigt, sind die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2, die in versetzter Anordnung in Umfangsrichtung des ersten Kerns 2a-1 und des zweiten Kerns 2a-2 im ersten Drehmomenterfassungsteil 7a ausgebildet sind, und die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2, die in versetzter Anordnung in Umfangsrichtung des dritten Kerns 2b-1 und des vierten Kerns 2b-2 im zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b ausgebildet sind, spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Symmetrieebene M gestapelt. Es ist zu beachten, dass in den jeweiligen Kernen Zähne vorhanden sein können, um die keine Spulen gewickelt sind. Dementsprechend kann eine große Anzahl von für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfaden mit Neigungen von ±45 Grad gebildet werden, um dadurch die Erfassungsempfindlichkeit zu verbessern.
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Nachstehend sind Ausführungsformen von Erregungsmustern durch den ersten Erregerkreis 6a1, den zweiten Erregerkreis 6a2, den dritten Erregerkreis 6b1 und den vierten Erregerkreis 6b2 erläutert.
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[Erste Ausführungsform]
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3 zeigt ein Beispiel für magnetische Pfade, die gebildet werden, indem der erste und zweite Erregerkreis 6a1, 6a2 und der dritte und vierte Erregerkreis 6b1, 6b2, die vorstehend beschrieben sind, mit Energie versorgt werden. NA in den Zeichnungen kennzeichnet Zähne, die durch Spulen A zum N-Pol erregt werden, und SA kennzeichnet Zähne, die durch die Spulen A zum S-Pol erregt werden. In gleicher Weise kennzeichnet NB in den Zeichnungen Zähne, die durch Spulen B zum N-Pol erregt werden, und SB kennzeichnet Zähne, die durch die Spulen B zum S-Pol erregt werden. Genauer gesagt werden Spitzenabschnitte von Zähnen, die einem zu erfassenden Objekt S zugewandt sind, zum N-Pol oder S-Pol erregt. Ob zum N-Pol oder zum S-Pol erregt wird, kann bestimmt werden, indem die Richtungen, in denen die Spulen A und die Spulen B (die ersten Spulen 5a1 und die zweiten Spulen 5a2, die dritten Spulen 5b1 und die vierten Spulen 5b2) gewickelt sind, umgekehrt werden. Die langen Rahmen E1, E2, die NA, SA und NB, SB umgeben, stellen Neigungen von magnetischen Pfaden in Bezug auf die axiale Mittenrichtung (eine vertikale Richtung der Zeichnungen) in den magnetischen Pfaden dar, die zwischen den ersten Zähnen 3a1 und den zweiten Zähnen 3a2 gebildet werden. In ähnlicher Weise stellen die langen Rahmen E3, E4, die NA, SA und NB, SB umgeben, Neigungen von magnetischen Pfaden in Bezug auf die axiale Mittenrichtung (die vertikale Richtung der Zeichnungen) in den magnetischen Pfaden dar, die zwischen den dritten Zähnen 3b1 und den vierten Zähnen 3b2 gebildet werden.
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Wie in 3 gezeigt, werden die in Umfangsrichtung des ersten Kerns 2a-1 einander benachbarten ersten Zähne 3a1 zum N-Pol (oder S-Pol) erregt, und die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns 2a-2 einander benachbarten zweiten Zähne 3a2 zum S-Pol (oder N-Pol) erregt.
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Die in Umfangsrichtung des dritten Kerns 2b-1 benachbarten dritten Zähne 3b1 werden zum N-Pol (oder S-Pol) erregt, und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns 2b-2 benachbarten vierten Zähne 3b2 werden zum S-Pol (oder N-Pol) erregt.
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Wie oben beschrieben, können, wenn die in der Umfangsrichtung der jeweiligen Kerne gebildeten Zähne erregt werden, um die gleiche Polarität aufzuweisen, mehrere magnetische Pfade mit ±45 Grad, die für die Drehmomenterfassung wirksam sind, gebildet werden, ohne magnetische Pfade zu bilden, die die Symmetrieebene M zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b kreuzen; daher kann die Erfassungsempfindlichkeit verbessert werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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In 4 können die in Umfangsrichtung des ersten Kerns 2a-1 einander benachbarten ersten Zähne 3a1, die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns 2a-2 einander benachbarten zweiten Zähne 3a2, die in Umfangsrichtung des dritten Kerns 2b-1 einander benachbarten dritten Zähne 3b1 und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns 2b-2 einander benachbarten vierten Zähne 3b2 zu unterschiedlichen Polaritäten erregt werden.
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In diesem Fall weisen die zweiten Zähne 3a2 und die vierten Zähne 3b2 sowie die ersten Zähne 3a1 und die dritten Zähne 3b1, die an symmetrischen Positionen über die Symmetrieebene M angeordnet sind, die gleichen Magnetpole auf; daher werden keine die Symmetrieebene M kreuzenden magnetischen Pfade zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b gebildet. Jedoch werden magnetische Pfade (NB→SA), (NA→SB) zwischen Zähnen gebildet, die in Umfangsrichtung in den ersten Zähnen 3a1 und den dritten Zähnen 3b1 benachbart sind. Diese magnetischen Pfade weisen jedoch Magnetpfadkomponenten auf, die wenig Einfluss auf die Drehmomenterfassung haben. Dementsprechend haben diese magnetischen Pfade wenig Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit, obgleich der Wirkungsgrad reduziert wird.
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[Dritte Ausführungsform]
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Wie in 5 gezeigt, werden die ersten Zähne 3a1 des ersten Kerns 2a-1 zum S-Pol (oder N-Pol) erregt und die dritten Zähne 3b1 des dritten Kerns 2b-1 zum N-Pol (oder S-Pol) erregt, die an symmetrischen Positionen über die Symmetrieebene M zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b angeordnet sind. Die zweiten Zähne 3a2 des zweiten Kerns 2a-2 werden zum S-Pol (oder N-Pol) erregt und die vierten Zähne 3b2 des vierten Kerns 2b-2 werden zum N-Pol (oder S-Pol) erregt, die an symmetrischen Positionen über die Symmetrieebene M angeordnet sind.
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In diesem Fall werden magnetische Pfade (NB→SA), (NA→SB) zwischen Zähnen gebildet, die in der Umfangsrichtung in den ersten Zähnen 3a1 und den dritten Zähnen 3b1 benachbart sind, und ferner werden magnetische Pfade (NA→SA), (NB→SB) in der axialen Mittenrichtung (eine vertikale Richtung in 5) des zu erfassenden Objekts zwischen den zweiten Zähnen 3a2 und den vierten Zähnen 3b2 gebildet, um die Symmetrieebene M zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b zu kreuzen. Diese magnetischen Pfade weisen jedoch Magnetpfadkomponenten auf, die wenig Einfluss auf die Drehmomenterfassung haben. Dementsprechend haben diese magnetischen Pfade wenig Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit, obgleich der Wirkungsgrad reduziert wird.
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[Vierte Ausführungsform]
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Nachstehend sind weitere Konfigurationen des Drehmomenterfassungssensors 1 unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 erläutert.
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In einer Entfaltungsansicht von Kernen gemäß 6 ist die Konfiguration die gleiche wie in 2 in dem Punkt, dass der erste Erregerkreis 6a1 und der dritte Erregerkreis 6b1 spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Symmetrieebene M orthogonal zur axialen Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts angeordnet sind, wobei der zweite Erregerkreis 6a2 und der vierte Erregerkreis 6b2 spiegelsymmetrisch gestapelt sind. Die Konfiguration ist die gleiche wie die von 2 auch in einem Punkt, dass die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2, die in versetzter Anordnung in der Umfangsrichtung des ersten Kerns 2a-1 und des zweiten Kerns 2a-2 des ersten Drehmomenterfassungsteils 7a gebildet sind, und die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2, die in versetzter Anordnung in der Umfangsrichtung des dritten Kerns 2b-1 und des vierten Kerns 2b-2 des zweiten Drehmomenterfassungsteils 7b gebildet sind, spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Symmetrieebene M gestapelt sind.
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Die Konfiguration unterscheidet sich jedoch in einem Punkt, dass der erste Erregerkreis 6a1 (gestrichelte Linie) und der zweite Erregerkreis 6a2 (durchgezogene Linie), die in dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a enthalten sind, wie in 6 gezeigt, nicht angeordnet sind, um einander zu kreuzen, und in einem Punkt, dass der dritte Erregerkreis 6b1 (gestrichelte Linie) und der vierte Erregerkreis 6b2 (durchgezogene Linie), die in dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b enthalten sind, nicht angeordnet sind, um einander zu kreuzen.
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7 zeigt ein Beispiel für magnetische Pfade, die gebildet werden, indem der erste und der zweite Erregerkreis 6a1, 6a2 und der dritte und der vierte Erregerkreis 6b1, 6b2 aus 6 mit Energie versorgt werden. Wie in 7 gezeigt, werden die in Umfangsrichtung des ersten Kerns 2a-1 einander benachbarten ersten Zähne 3a1 abwechselnd zum N-Pol oder S-Pol erregt, und die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns 2a-2 einander benachbarten zweiten Zähne 3a2 werden ebenfalls zum S-Pol oder N-Pol erregt.
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Die in Umfangsrichtung des dritten Kerns 2b-1 einander benachbarten dritten Zähne 3b1 werden abwechselnd zum N-Pol oder S-Pol erregt, und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns 2b-2 einander benachbarten vierten Zähne 3b2 werden abwechselnd zum S-Pol oder N-Pol erregt.
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In diesem Fall werden keine magnetischen Pfade gebildet, die die Symmetrieebene M zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b kreuzen; jedoch werden magnetische Pfade (NA→SA), (NB→SB), (NA→SB) zwischen Zähnen gebildet, die den ersten Zähnen 3a1 und den zweiten Zähnen 3a2 in der Umfangsrichtung im ersten Drehmomenterfassungsteil 7a benachbart sind. Ähnliche magnetische Pfade werden auch zwischen Zähnen gebildet, die den dritten Zähnen 3b1 und den vierten Zähnen 3b2 in Umfangsrichtung im zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b benachbart sind.
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Diese magnetischen Pfade weisen jedoch Magnetpfadkomponenten auf, die wenig Einfluss auf die Drehmomenterfassung haben. Dementsprechend haben diese magnetischen Pfade wenig Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit, obgleich der Wirkungsgrad reduziert wird.
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[Fünfte Ausführungsform]
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8 zeigt ein Beispiel für magnetische Pfade, die gebildet werden, indem der erste und der zweite Erregerkreis 6a1, 6a2 und der dritte und der vierte Erregerkreis 6b1, 6b2 aus 6 mit Energie versorgt werden. Wie in 8 gezeigt, werden die in Umfangsrichtung des ersten Kerns 2a-1 einander benachbarten ersten Zähne 3a1 abwechselnd zum N-Pol oder S-Pol erregt, und die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns 2a-2 einander benachbarten zweiten Zähne 3a2 werden ebenfalls abwechselnd zum S-Pol oder N-Pol erregt.
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Die in Umfangsrichtung des dritten Kerns 2b-1 einander benachbarten dritten Zähne 3b1 werden abwechselnd zum N-Pol oder S-Pol erregt, und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns 2b-2 einander benachbarten vierten Zähne 3b2 werden abwechselnd zum S-Pol oder N-Pol erregt.
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In diesem Fall werden magnetische Pfade (NA→SA), (NA→SB), (NB→SB), (NB→SA) jeweils zwischen Zähnen gebildet, die den ersten Zähnen 3a1 bis vierten Zähnen 3b2 in Umfangsrichtung benachbart sind, und ferner werden magnetische Pfade gebildet, um die Symmetrieebene M zwischen dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b zu kreuzen. Das heißt, magnetische Pfade (NA→SA), (NB→SB) werden zwischen den zweiten Zähnen 3a2 im ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und den vierten Zähnen 3b2 im zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b gebildet, die an gegenüberliegenden Positionen angeordnet sind, um die Symmetrieebene M zu kreuzen.
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Diese magnetischen Pfade weisen jedoch Magnetpfadkomponenten auf, die wenig Einfluss auf die Drehmomenterfassung haben. Dementsprechend haben diese magnetischen Pfade wenig Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit, obgleich der Wirkungsgrad reduziert wird.
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[Sechste Ausführungsform]
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Nachstehend sind weitere Konfigurationen des Drehmomenterfassungssensors 1 unter Bezugnahme auf die 9 und 10 erläutert. Die schematischen Konfigurationen des ersten Drehmomenterfassungsteils 7a und des zweiten Drehmomenterfassungsteils 7b, die in dem Drehmomenterfassungssensor 1 enthalten sind, sind die gleichen wie in 1.
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In 9 ist die Konfiguration die gleiche wie die der ersten Ausführungsform in einem Punkt, dass die mehreren ersten und zweiten Zähne 3a1, 3a2 vorgesehen sind, um in versetzter Anordnung in der Umfangsrichtung in dem ringförmigen ersten und zweiten Kern 2a-1, 2a-2 im ersten Drehmomenterfassungsteil 7a vorzustehen. Die Konfiguration ist ebenso die gleiche wie die der ersten Ausführungsform in einem Punkt, dass der erste Erregerkreis 6a1 (gestrichelte Linie), in dem die ersten Spulen 5a1 und die zweiten Spulen 5a2, die jeweils um die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 gewickelt sind, die die Neigung von +45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung aufweisen, in Reihe geschaltet sind, und der zweite Erregerkreis 6a2 (durchgezogene Linie), in dem die ersten Spulen 5a1 und die zweiten Spulen 5a2, die jeweils um die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 gewickelt sind, die die Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung aufweisen, in Reihe geschaltet sind, enthalten sind.
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Die Konfiguration ist die gleiche wie die der ersten Ausführungsform in einem Punkt, dass die mehreren dritten Zähne 3b1 und vierten Zähne 3b2 vorgesehen sind, um in der Umfangsrichtung in dem ringförmigen dritten Kern 2b-1 und dem ringförmigen vierten Kern 2b-2 in dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b in versetzter Anordnung vorzustehen. Die Konfiguration ist ebenso die gleiche wie die der ersten Ausführungsform in einem Punkt, dass der dritte Erregerkreis 6b1 (gestrichelte Linie), in dem die dritten Spulen 5b1 und die vierten Spulen 5b2 jeweils um die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 gewickelt sind, die die Neigung von +45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung aufweisen, in Reihe geschaltet sind, und der vierte Erregerkreis 6b2 (durchgezogene Linie), in der die dritten Spulen 5b1 und die vierten Spulen 5b2, die jeweils um die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 gewickelt sind, die die Neigung von -45 Grad in Bezug auf die axiale Mittenrichtung aufweisen, in Reihe geschaltet sind, enthalten sind.
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Der erste Drehmomenterfassungsteil 7a und der zweite Drehmomenterfassungsteil 7b sind jedoch so gestapelt, dass die Layouts zwischen dem ersten Erregerkreis 6a1 und dem dritten Erregerkreis 6b1 (gestrichelte Linien) und die Layouts zwischen dem zweiten Erregerkreis 6a2 und dem vierten Erregerkreis 6b2 (durchgezogene Linien) in der axialen Mittenrichtung (eine vertikale Richtung von 9) und der Umfangsrichtung (eine Rechts-Links-Richtung von 9) des zu erfassenden Objekts gleich sind. Der erste Erregerkreis 6a1 und der zweite Erregerkreis 6a2 sind angeordnet, um sich zu kreuzen, und der dritte Erregerkreis 6b1 und der vierte Erregerkreis 6b2 sind angeordnet, um sich zu kreuzen.
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In diesem Fall sind die Layouts zwischen dem ersten Erregerkreis 6a1 und dem dritten Erregerkreis 6b1 gleich und die Layouts zwischen dem zweiten Erregerkreis 6a2 und dem vierten Erregerkreis 6b2 gleich, in der axialen Mittenrichtung und in der Umfangsrichtung des zu erfassenden Objekts; daher kann eine große Anzahl von mehreren magnetischen Pfaden mit Neigungen von ±45 Grad jeweils entlang der axialen Richtung gebildet werden, zum Beispiel nur durch Vorbereiten einer Vielzahl der ersten Drehmomenterfassungsteile 7a und der zweiten Drehmomenterfassungsteile 7b und Anordnen dieser so, dass sie in der axialen Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts gestapelt sind. Dementsprechend können Druckspannung und Zugspannung, die über den gesamten Umfang des zu erfassenden Objekts erzeugt werden, durch Erhöhung (der Anzahl) bzw. Vermehren der für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade feinfühlig erfasst werden.
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Die Zähne sind so gestapelt, dass Magnetpole der ersten Zähne 3a1 und der zweiten Zähne 3a2, die durch den ersten Erregerkreis 6a1 und den zweiten Erregerkreis 6a2 erregt werden, asymmetrisch in Bezug auf Magnetpole der dritten Zähne 3b1 und der vierten Zähne 3b2, die durch den dritten Erregerkreis 6b1 und den vierten Erregerkreis 6b2 erregt werden, angeordnet sind. In diesem Fall sind der zweite Kern 2a-2 und der dritte Kern 2b-1 über den Zwischenkern 2c3 gestapelt; daher ist ein zentraler Teil des Zwischenkerns 2c3 in der Stapelrichtung eine Laminierebene M'.
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Dementsprechend kann ein Drehmomenterfassungssensor mit hoher Erfassungsempfindlichkeit hergestellt werden, indem lediglich mehrere der ersten Drehmomenterfassungsteile 7a oder der zweiten Drehmomenterfassungsteile 7b gebildet werden, um so gestapelt zu werden, dass die Layouts der Erregerkreise ausgerichtet sind.
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10 zeigt ein Beispiel für magnetische Pfade, die gebildet werden, indem der erste und der zweite Erregerkreis 6a1, 6a2 und der dritte und der vierte Erregerkreis 6b1, 6b2 aus 9 mit Energie versorgt werden. Wie in 10 gezeigt, werden die in Umfangsrichtung des ersten Kerns 2a-1 einander benachbarten ersten Zähne 3a1 zum N-Pol (oder S-Pol) erregt, und die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns 2a-2 einander benachbarten zweiten Zähne 3a2 werden zum S-Pol (oder N-Pol) erregt.
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Die in Umfangsrichtung des dritten Kerns 2b-1 einander benachbarten dritten Zähne 3b1 werden zum S-Pol (oder N-Pol) erregt, und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns 2b-2 einander benachbarten vierten Zähne 3b2 werden zum N-Pol (oder S-Pol) erregt.
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In diesem Fall werden magnetische Pfade (NA→SA), (NB→SB) zwischen den ersten Zähnen 3a1 und den dritten Zähnen 3b1 bzw. zwischen den zweiten Zähnen 3a2 und den vierten Zähnen 3b2 gebildet, die in axialer Mittenrichtung des zu erfassenden Objekts weisen, um die Laminierebene M' zu kreuzen.
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Diese magnetischen Pfade weisen jedoch Magnetpfadkomponenten auf, die wenig Einfluss auf die Drehmomenterfassung haben. Dementsprechend haben diese magnetischen Pfade wenig Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit, obgleich der Wirkungsgrad reduziert wird.
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[Siebte Ausführungsform]
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Nachstehend ist eine weitere Konfiguration des in 9 gezeigten Drehmomenterfassungssensors 1 unter Bezugnahme auf 11 erläutert. Die Konfiguration ist die gleiche wie in 9 in dem Punkt, dass der erste Drehmomenterfassungsteil 7a und der zweite Drehmomenterfassungsteil 7b so gestapelt sind, dass Layouts zwischen dem ersten Erregerkreis 6a1 und dem dritten Erregerkreis 6b1 (gestrichelte Linien) gleich sind und Layouts zwischen dem zweiten Erregerkreis 6a2 und dem vierten Erregerkreis 6b2 (durchgezogene Linien) gleich sind in der axialen Mittenrichtung (eine vertikale Richtung von 11) und der Umfangsrichtung (eine Rechts-Links-Richtung von 11) des zu erfassenden Objekts. Die Konfiguration unterscheidet sich jedoch von der aus 9 in dem Punkt, dass der erste Erregerkreis 6a1 und der zweite Erregerkreis 6a2 nicht angeordnet sind, um sich zu kreuzen, und der dritte Erregerkreis 6b1 und der vierte Erregerkreis 6b2 ebenfalls nicht angeordnet sind, um sich zu kreuzen.
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12 zeigt ein Beispiel für magnetische Pfade, die gebildet werden, indem der erste und der zweite Erregerkreis 6a1, 6a2 und der dritte und der vierte Erregerkreis 6b1, 6b2 aus 11 mit Energie versorgt werden. Wie in 12 gezeigt, werden die in Umfangsrichtung des ersten Kerns 2a-1 einander benachbarten ersten Zähne 3a1 abwechselnd zum N-Pol oder S-Pol erregt, und die in Umfangsrichtung des zweiten Kerns 2a-2 einander benachbarten zweiten Zähne 3a2 werden ebenfalls abwechselnd zum S-Pol oder N-Pol erregt.
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Die in Umfangsrichtung des dritten Kerns 2b-1 einander benachbarten dritten Zähne 3b1 werden abwechselnd zum S-Pol oder N-Pol erregt, und die in Umfangsrichtung des vierten Kerns 2b-2 einander benachbarten vierten Zähne 3b2 werden ebenfalls abwechselnd zum N-Pol oder S-Pol erregt.
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In diesem Fall, wenn die Aufmerksamkeit auf einen dritten Zahn 3b1 (Magnetpol NA) gerichtet ist, der in 12 durch einen Kreis gezeigt ist, heben sich ein magnetischer Pfad (NA→SA) in Bezug auf einen zweiten Zahn 3a2 (Magnetpol SA) und ein magnetischer Pfad (NA→SA) in Bezug auf einen vierten Zahn 3b2 (Magnetpol SA) gegenseitig auf; jedoch werden mehrere magnetische Pfade mit ±45 Grad in dem ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und dem zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b gebildet. Darüber hinaus weisen ein magnetischer Pfad (NA→SA), der zwischen einem ersten Zahn 3a1 und dem dritten Zahn 3b1 gebildet wird, um die Laminierebene M' zu kreuzen, ein magnetischer Pfad (NA→SA), der zwischen dem zweiten Zahn 3a2 und den vierten Zähnen 3b2 gebildet wird, um die Laminierebene M' zu kreuzen, und magnetische Pfade, die zwischen Zähnen gebildet werden, die in Umfangsrichtung in den ersten Zähnen 3a1 bis vierten Zähnen 3b2 benachbart sind, Magnetpfadkomponenten auf, die einen geringen Einfluss auf die Drehmomenterfassung haben. Dementsprechend haben diese magnetischen Pfade wenig Einfluss auf die Erfassungsempfindlichkeit, obgleich der Wirkungsgrad reduziert wird.
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Hier ist ein Vergleichsbeispiel der in 9 gezeigten sechsten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 13 erläutert. 13 zeigt ein Beispiel für magnetische Pfade, die gebildet werden, indem der erste und der zweite Erregerkreis 6a1, 6a2 und der dritte und der vierte Erregerkreis 6b1, 6b2 aus 9 mit Energie versorgt werden.
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Wenn die Aufmerksamkeit auf die dritten Zähne 3b1 (Magnetpole NA, NB) im zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b gerichtet ist, werden Magnetpfade (NA→SA), (NB→SB) mit der Neigung von ±45 Grad in Bezug auf die zweiten Zähne 3a2 gebildet und Magnetpfade (NA→SA), (NB→SB) mit der Neigung von ±45 Grad in Bezug auf die vierten Zähne 3b2 (Magnetpole SA, SB) gebildet. Da sich diese magnetischen Pfade gegenseitig auslöschen, wird die Erfassungsempfindlichkeit reduziert. Dementsprechend ist eine solche Erregung nicht erwünscht.
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Hier ist ein Vergleichsbeispiel der in 11 gezeigten siebten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 14 erläutert. 14 zeigt ein Beispiel für magnetische Pfade, die gebildet werden, indem der erste und der zweite Erregerkreis 6a1, 6a2 und der dritte und der vierte Erregerkreis 6b1, 6b2 aus 11 mit Energie versorgt werden.
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Wenn die Aufmerksamkeit auf einen zweiten Zahn 3a2 (Magnetpol NA) im ersten Drehmomenterfassungsteil 7a gerichtet ist, wird ein magnetischer Pfad (NA→SA) mit der Neigung von +45 Grad in Bezug auf einen ersten Zahn 3a1 gebildet, und ein magnetischer Pfad (NA→SA) mit der Neigung von -45 Grad wird in Bezug auf einen dritten Zahn 3b1 gebildet. Da sich diese magnetischen Pfade gegenseitig auslöschen, wird die Erfassungsempfindlichkeit reduziert. Dementsprechend ist eine solche Erregung nicht erwünscht.
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Nachstehend sind weitere Beispiele für den Drehmomenterfassungssensor 1 gezeigt. Alle Sensoren gemäß den obigen Ausführungsformen sind Sensoren vom Innentyp, bei denen als das zu erfassende Objekt ein festes Wellenmaterial angenommen wird. Das heißt, die Zähne sind vorgesehen, um im Kern auf der Innenseite in radialer Richtung vorzustehen. Der Sensortyp ist jedoch nicht darauf beschränkt, und es kann ebenso ein Sensor vom Außen-Typ verwendet werden, bei dem eine Drehmomentänderung auch dann erfasst werden kann, wenn das zu erfassende Objekt ein zylindrisches Material (Hohlwelle) ist. Das heißt, es sind Zähne vorgesehen, um im Kern auf einer Außenseite in radialer Richtung vorzustehen.
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Die 15A bis 15C zeigen eine Vorderansicht des Drehmomenterfassungssensors 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform, eine Seitenansicht und eine Perspektivansicht zur Veranschaulichung eines Zustands vor der Montage. Eine Konfiguration des ersten Drehmomenterfassungsteils 7a ist in den 15A bis 15C gezeigt. Der ringförmige erste Kern 2a-1, der Zwischenkern 2c1 und der zweite Kern 2a-2 sind integral bzw. einstückig gestapelt. Im ersten Kern 2a-1 sind insgesamt vier erste Zähne 3a1 vorgesehen, um im ringförmigen Kernrückenabschnitt 2a1 mit einer vorbestimmten Phasendifferenz in Umfangsrichtung und an gegenüberliegenden Positionen in radialer Richtung zur Außenseite hin vorzustehen. Im zweiten Kern 2a-2 sind insgesamt vier zweite Zähne 3a2 vorgesehen, um im ringförmigen Kernrückenabschnitt 2a2 mit einer vorbestimmten Phasendifferenz in Umfangsrichtung und an gegenüberliegenden Positionen in radialer Richtung zur Außenseite hin vorzustehen. Die ersten Spulen 5a1 sind über die ersten Isolatoren 4a1 um die ersten Zähne 3a1 gewickelt, und die zweiten Spulen 5a2 sind über die zweiten Isolatoren 4a2 um die zweiten Zähne 3a2 gewickelt. Der erste Kern 2a-1 und der zweite Kern 2a-2 sind über den Zwischenkern 2c1 gestapelt, und die ersten Zähne 3a1 und die zweiten Zähne 3a2 sind mit einer Phasendifferenz von 45 Grad in Umfangsrichtung gestapelt, um vier Paare zu bilden. Die Konfigurationen des ersten Erregerkreises 6a1 und des zweiten Erregerkreises 6a2 mit den ersten Spulen 5a1 und den zweiten Spulen 5a2, die in Reihe geschaltet sind, sind die gleichen wie in 2. Es ist zu beachten, dass der dritte Kern 2b-1 und der vierte Kern 2b-2 über den Zwischenkern 2c2 gestapelt sind, obwohl dies nicht gezeigt ist. Im dritten Kern 2b-1 sind die dritten Zähne 3b1 vorgesehen, um im ringförmigen Kernrückenabschnitt 2b1 zur Außenseite hin in radialer Richtung vorzustehen. Im vierten Kern 2b-2 sind die vierten Zähne 3b2 vorgesehen, um im ringförmigen Kernrückenabschnitt 2b2 zur Außenseite hin in radialer Richtung vorstehen. Die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 sind mit einer Phasendifferenz von 45 Grad in Umfangsrichtung gestapelt, was vier Paare ergibt. Die Konfigurationen des dritten Erregerkreises 6b1 und des vierten Erregerkreises 6b2 mit den dritten Spulen 5b1 und den vierten Spulen 5b2, die in Reihe geschaltet sind, sind die gleichen wie in 2. Die Kerne sind so gestapelt, dass sich der ringförmige Zwischenkern 2c3 zwischen dem zweiten Kern 2a-2 und dem vierten Kern 2b-2 befindet.
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Der obige Drehmomenterfassungssensor 1 wird konzentrisch in ein hohles Loch des zu erfassenden Objekts S (Hohlwelle) eingesetzt, und die ersten Zähne 3a1, die zweiten Zähne 3a2, die dritten Zähne 3b1 und die vierten Zähne 3b2 sind so montiert, dass sie einer Innenumfangsoberfläche des zu erfassenden Objekts S zugewandt sind. Dementsprechend werden mehrere magnetische Pfade, die das zu erfassende Objekt einschließen, zwischen den Zähnen gebildet, die in versetzter Anordnung vorgesehen sind, und eine Drehmomentänderung kann aus Magnetpfadkomponenten von ±45 Grad erfasst werden.
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Wie oben beschrieben, kann der Sensor nicht nur die Drehmomentänderung der Vollwelle, sondern auch der Hohlwelle als das zu erfassende Objekt S erfassen, was die Vielseitigkeit verbessert.
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Wie oben erläutert, werden die mehreren für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade jeweils zwischen den Zähnen mit Neigungen von ±45 Grad im ersten Drehmomenterfassungsteil 7a und im zweiten Drehmomenterfassungsteil 7b gebildet; daher können Druckspannung und Zugspannung, die über den gesamten Umfang des zu erfassenden Objekts erzeugt werden, feinfühlig erfasst werden, indem die für die Drehmomenterfassung wirksamen magnetischen Pfade in der Anzahl erhöht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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