DE19702519A1 - Magnetostriktionstyp- Drehmomenterfassungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Magneto­ striktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung, welche vor­ zugsweise zum Erfassen eines Drehmoments, das an einer Aus­ gangswelle eines Fahrzeugmotors erzeugt wird, verwendet wird.

Eine Vielzahl von Drehmomenterfassungsvorrichtungen wurden bereits vorgeschlagen. Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine typi­ sche Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung eines Zweispulenmagnetostriktionstyps, die zum Erfassen ei­ nes Motordrehmoments in einem Fahrzeug verwendet wird. Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, ist diese herkömmliche Magneto­ striktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung aufgebaut, derart, daß ein Gehäuse 107, das aus einem Harz hergestellt ist, Kernbauglieder 108 und Spulenkörper 109 in einem zy­ lindrischen Metallgehäuse 101 eingebaut sind, das an einem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs mit Eigenan­ trieb befestigt ist. An einem axialen Endabschnitt des Ge­ häuses 101 ist ein kreisförmiger Fortsatz 101A gebildet, der nach innen ragt, wobei eine kreisförmige Nut 101B an dem an­ deren axialen Endabschnitt des Gehäuses 101 gebildet ist. Ein C-förmiger Ring 102 ist in der kreisförmigen Nut 101A angebracht, um das Harzgehäuse 107, die Kernbauglieder 108 und die Spulenkörper 109 zwischen dem kreisförmigen Fortsatz 101A und dem C-förmigen Ring 102 fest anzuordnen. An einem Zwischenabschnitt des Gehäuses 101 ist ein Loch 101C für ei­ ne Drahtverbindung gebildet. Eine magnetostriktive Welle 103 ist aus einem Magnetostriktionsmaterial, wie z. B. Chrommo­ lybdän-Stahl, hergestellt und ist in einem Paar von Lagern 104 und 104 in dem Gehäuse 101 drehbar gelagert. Die magne­ tostriktive Welle 103 kann als Teil einer Propellerwelle, einer Ausgangswelle oder einer Antriebswelle verwendet wer­ den. Eine Mehrzahl von Schlitznuten 104, 104 ist in einer Linie zueinander auf dem Teil der äußeren Peripherie der ma­ gnetostriktiven Welle 101 mit schräg geneigten Winkeln von 45° eingeprägt. Eine Mehrzahl weiterer Schlitznuten 105, 105 ist in einer Linie zueinander auf dem Teil der äußeren Peri­ pherie der magnetostriktiven Welle 103 mit schräg geneigten Winkeln von 45° eingeprägt. Die Schlitznut 104 und die Schlitznut 105 sind jeweils in der axialen Richtung mit ei­ nem vorbestimmten Abstand räumlich voneinander beabstandet. Diese Schlitznuten 104 und 105 sind in gleichen Abständen über der äußeren peripheren Oberfläche gebildet, die an ei­ nem axialen Zwischenabschnitt der magnetostriktiven Welle 103 angeordnet ist. Das Harzgehäuse 107 umgibt die Kernbau­ glieder 108 und die Spulenkörper 109 mittels einer Harzfor­ mung einstückig, und dasselbe ist angeordnet, um die magne­ tostriktive Welle 103 zu umgeben. Dieses einstückige Umgeben des Harzgehäuses 107 definiert genau die Position der derart umgebenen Kernbauglieder 108 und verbessert die Haltbarkeit derselben. Das Paar von Kernbaugliedern 108 und 108 ist an­ geordnet, um den Schlitzen 105 bzw. 106 gegenüberzustehen. Jedes Kernbauglied 108 ist aus einem Paar von stufenförmigen Zylindern 108A und 108A, die sich in Kontakt miteinander be­ finden, gebildet. Ein Paar von Fortsätzen 108B und 108B sind nach innen gerichtet. Zwischen den Fortsätzen 108B und 108B des Kernbauglieds 108 und der magnetostriktiven Welle 103 ist ein Mikrozwischenraum δ gebildet. Das Paar von Spulen­ körpern 109 bzw. 109, die in den Kernbaugliedern 108 und 108 angeordnet sind, sind zu einer zylindrischen Form aus einem Harzmaterial geformt. Jeder Spulenkörper 109 ist aus einem Wellenabschnitt 109A und aus einem Paar von Flanschabschnit­ ten 109B und 109B aufgebaut. Ein Paar von Spulen 110 und 110 ist auf die jeweiligen Spulenkörpern 109 und 109 gewickelt, um als Erregungsspule und Erfassungsspule zu arbeiten. Die Spulen 110 sind jeweils mit Elektrodenanschlüssen 111 und 111 verbunden. Ein Basisendabschnitt jedes Elektrodenan­ schlusses 111 ist an dem Flanschabschnitt 109B des Spulen­ körpers 109 befestigt. Ein oberer Abschnitt jedes Elektro­ denanschlusses 111 durchdringt das Kernbauglied 108 und das Gehäuse 107, und ein äußeres Ende desselben ragt in das Loch 101C, um die Drähte zu verbinden. Das äußere Ende jedes Elektrodenanschlusses 111 ist mit einer Mehrzahl von Zulei­ tungsdrähten (nicht gezeigt) verbunden, die mit einer Si­ gnalausgangsschaltung (nicht gezeigt) verbunden sind. Die Signalausgangsschaltung ist aus einem Oszillator, aus einer Differenzverstärkerschaltung und aus einer Brückenschaltung aufgebaut. Die Brückenschaltung ist aus den Spulen 110 und 110 und einer Mehrzahl von Widerständen aufgebaut.

In Fig. 10 bezeichnen die Zahlen 112 und 112 Magnetkreise, die jeweils von jedem Kernbauglied 108 und der magnetostrik­ tiven Welle 103 gebildet sind. Der Magnetkreis 112 ist in dem Kernbauglied 108 gebildet, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, und ist aus einem magnetischen Weg 112A in dem Kernbau­ glied 108, aus einem Paar von magnetischen Wegen 112B und 112B, die zwischen dem Kernbauglied 108 und der Welle 103 gebildet sind, aus einem magnetischen Weg 112C, der zwischen den Flanschabschnitten 108B und 108B durch jeden Spulenkör­ per 109 gebildet ist, aus einem magnetischen Weg 112D, der an dem Zwischenraumspalt δ gebildet ist, um den magnetischen Weg 112B umzuleiten, und aus einem magnetischen Weg 112E, der in der magnetostriktiven Welle 103 entlang den Schlitzen 105 und 106 gebildet ist, aufgebaut. Der magnetische Weg 112A, das Paar von magnetischen Wegen 112B und 112B, der ma­ gnetische Weg 112C, der magnetische Weg 112D und der magne­ tische Weg 112E weisen folgende magnetische Widerstände RA, RB, RC, RD bzw. RE auf.

Jeder magnetische Widerstand RA, RB, RC, RD, RE wird jeweils durch Verwenden der folgenden Gleichung erhalten:

wobei l die mittlere Länge des magnetischen Wegs, S eine Querschnittsfläche des magnetischen Wegs und µ eine magneti­ sche Permeabilität ist.

Wenn die magnetische Permeabilität der magnetostriktiven Welle 103 µs, die magnetische Permeabilität des Kernbau­ glieds 108 µc und die magnetische Permeabilität des Raumes µa ist, ist außerdem der magnetische Gesamtwiderstand Rt des Magnetkreises, welcher von dem Kernbauglied 108 bis zu der magnetostriktiven Welle 103 gebildet ist, durch die folgende Gleichung (2) definiert:

wobei A eine Konstante des Kernbauglieds 108, B eine Kon­ stante des Luftspalts δ, und E eine Konstante der magneto­ striktiven Welle 103 ist.

Wenn eine Wechselspannung von einem Oszillator der Signal­ ausgangsschaltung an jede Spule 110 der oben erwähnten her­ kömmlichen Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrich­ tung angelegt wird, wird an jeder Spule 110 ein magnetischer Fluß erzeugt, wie es durch die strichpunktierten Linien in Fig. 10 gezeigt ist. Dieser magnetische Fluß tritt von den Kernbaugliedern 108 durch den Luftspalt δ in die magneto­ striktive Welle 103 ein, fließt auf der magnetostriktiven Welle entlang der Nuten 105 und 106, und kehrt von der ma­ gnetostriktiven Welle 103 durch den Luftspalt δ zu den Kern­ baugliedern 108 zurück, um den Magnetkreis 112 zu bilden, wie es in Fig. 11 gezeigt ist.

Wenn der magnetische Gesamtwiderstand Rt ist, und die Anzahl der Windungen der Spule 110 N beträgt, wird die Selbstinduk­ tivität L jeder Spule 110 aus der folgenden Gleichung erhal­ ten:

Falls die Oszillationsfrequenz des Oszillators erhöht wird, fließt außerdem der magnetische Fluß in der magnetostrik­ tiven Welle 103 vor allem auf der Oberfläche der magneto­ striktiven Welle 103 innerhalb eines Tiefenbereichs S, der durch die folgende Gleichung (4) definiert wird:

wobei α die Leitfähigkeit, w die Kreisfrequenz, und µ die magnetische Permeabilität ist.

Wenn ein Drehmoment T, das in der Richtung entgegen dem Uhr­ zeigersinn gerichtet ist, an einen Endabschnitt der magne­ tostriktiven Welle 103 angelegt ist, wie es in Fig. 9 ge­ zeigt ist, wirkt eine Zugspannung +σ entlang den Schlitznu­ ten 105, und eine Druckspannung -σ entlang den Schlitznuten 106. Wenn die magnetostriktive Welle 103 einen positiven Ma­ gnetostriktionswert aufweist, wird daher die magnetische Permeabilität µ eines Teils der magnetostriktiven Welle 103, der den Schlitznuten 105 der einen Seite gegenüberliegt, aufgrund der Zugspannung +σ erhöht, um den magnetischen Wi­ derstand RE des magnetischen Wegs 112E in der Welle 103 zu verringern, und gleichzeitig wird die magnetische Permeabi­ lität µ des Teils, der den anderen Schlitznuten 106 gegen­ überliegt, aufgrund der Druckspannung -σ verringert, um den magnetischen Widerstand RE zu erhöhen. Als Ergebnis wird die Selbstinduktivität L der Spule 110 der einen Seite aufgrund der Abnahme des magnetischen Gesamtwiderstands Rt vergrö­ ßert. Andererseits wird die Selbstinduktivität L der Spule 110 der anderen Seite aufgrund der Zunahme des magnetischen Gesamtwiderstands Rt verringert. Folglich wird das Gleichge­ wicht der Brückenschaltung in einen Ungleichgewichtszustand gebracht, wobei das Drehmomentsignal, das dem Drehmoment T entspricht, an der Differenzverstärkerschaltung erzeugt wird.

Wenn im Gegensatz dazu ein Drehmoment T, das in der Richtung des Uhrzeigersinns gerichtet ist, an einen Endabschnitt der magnetostriktiven Welle 103 angelegt ist, wirkt eine Druck­ spannung -σ entlang den Schlitznuten 105, um die magnetische Permeabilität µ zu verringern, und eine Zugspannung +σ wirkt entlang den Schlitzen 106, um die magnetische Permeabilität µ zu erhöhen. Daher wird die Selbstinduktivität L der Spule 110 an der einen Seite verringert, und die Selbstinduktivi­ tät L der Spule an der anderen Seite erhöht. Diese Änderung erzeugt entsprechend diesem Rückwärtsdrehmoment, das in der Richtung mit dem Uhrzeigersinn in Fig. 9 gerichtet ist, ein Drehmomentsignal, das an der Differenzverstärkerschaltung erzeugt wird.

Im allgemeinen erzeugt ein magnetisches Material, das eine hohe magnetische Permeabilität zeigt, eine deutliche Abwei­ chung der Nullpunktverschiebung und einen deutlichen Emp­ findlichkeitsanstieg aufgrund der Änderung des magnetischen Widerstands, der durch die Änderung der Temperatur gemäß dem Curie-Weiss-Gesetz bewirkt wird. Folglich weist die oben er­ wähnte Drehmomenterfassungsvorrichtung die magnetischen Tem­ peraturcharakteristika auf, bei denen das Drehmomentsignal gemäß der Umgebungstemperatur, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, wegen den Temperaturcharakteristika und der Temperatur­ abweichung der magnetostriktiven Welle 103, die aus einem magnetischen Material mit hoher magnetischer Permeabilität hergestellt ist, abweicht. Folglich vermindert sich die Er­ fassungsempfindlichkeit dieser herkömmlichen Vorrichtung.

Um das oben erwähnte Problem zu lösen, hat eine vorläufige Japanische Patentveröffentlichung Nr. 61-245033 eine Vor­ richtung vorgeschlagen, bei der die Temperaturkorrektur ei­ nes Drehmomentsignals durch die direkte Erfassung einer Tem­ peratur einer magnetostriktiven Welle durchgeführt wird. Diese vorgeschlagene Vorrichtung ist mit einer Wellentempe­ raturerfassungsvorrichtung versehen, welche aus einer dünnen und langen magnetischen Schicht, die auf einer äußeren Peri­ pherie der magnetostriktiven Welle parallel zu einer Mittel­ achse der magnetostriktiven Welle gebildet ist, und aus ei­ ner Erfassungsspule aufgebaut ist, die gebildet ist, um die magnetische Schicht zu umgeben, um die Temperatur der Magne­ tostriktionswelle zu erfassen. Diese Vorrichtung, die eine nicht-berührende Wellentemperaturerfassungseinrichtung ver­ wendet, weist jedoch eine komplizierte Struktur auf, und es treten Schwierigkeiten bei der genauen Temperaturerfassung auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvor­ richtung zu schaffen, bei welcher eine Korrektur eines er­ faßten Drehmomentsignals einfach und genau durchgeführt wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Magnetostriktionstyp-Drehmo­ menterfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Eine Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine magnetostriktive Welle auf, die in einem zylindrischen Gehäuse drehbar gela­ gert ist. Ein Paar von Kernbaugliedern ist in dem zylindri­ schen Gehäuse angeordnet, um die magnetostriktive Welle zu umgeben. Die Kernbauglieder sind aus einem Material herge­ stellt, dessen magnetische Permeabilität größer ist als die des Materials der magnetostriktiven Welle, und dessen magne­ tische Temperaturcharakteristik größer ist als die des Mate­ rials der magnetostriktiven Welle. Ein Spulenkörperpaar ist innerhalb des Kernbauglieds angeordnet. Ein Spulenpaar ist jeweils um die Spulenkörper gewickelt, um ein Drehmoment zu erfassen, das an die magnetostriktive Welle angelegt ist, und um ein Erfassungssignal auszugeben. Eine signalausgeben­ de Schaltung empfängt das Erfassungssignal der Spulen und wandelt dasselbe in ein Drehmomentsignal um, das das Dreh­ moment anzeigt, das an der magnetostriktiven Welle erzeugt wird. Ein Temperaturerfassungsabschnitt ist in der Nähe des Kernbauglieds angeordnet, um die Temperatur des Kernbau­ glieds zu erfassen. Ein Korrekturabschnitt korrigiert das Drehmomentsignal der signalausgebenden Schaltung gemäß der Temperatur des Kernbauglieds, die von der Temperaturerfas­ sungseinrichtung erfaßt wird.

Da die Änderung des magnetischen Widerstands, die von der Spule erfaßt wird, aufgrund der Änderung der Temperatur hauptsächlich von dem Kernbauglied abhängt, und die Tempera­ turkorrektur des Drehmomentsignals beim Erfassen der Tempe­ ratur des Kernbauglieds ausgeführt wird, um die Abweichung des Drehmomentsignals aufgrund der Änderung der Temperatur zu unterdrücken, wird mit dieser Anordnung die Erfassungs­ empfindlichkeit des Drehmomentsignals verbessert. Aus diesem Grund weist diese Anordnung eine stark verbesserte Drehmo­ menterfassungsgenauigkeit und Zuverlässigkeit auf.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittansicht eines wesentlichen Teils einer Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvor­ richtung eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer Signalausgangsschal­ tung für die Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfas­ sungsvorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittansicht der Magnetostriktionstyp- Drehmomenterfassungsvorrichtung eines zweiten Aus­ führungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer elektri­ schen Schaltung für die Magnetostriktionstyp-Dreh­ momenterfassungsvorrichtung von Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 eine Kennlinie, welche eine Korrekturabbildung zeigt, die vorher in einer Steuereinheit gespei­ chert wurde, die in Fig. 4 gezeigt ist;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das ein Korrekturverfahren zeigt, das von der Steuereinheit der Magnetostrik­ tionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung des zwei­ ten Ausführungsbeispiels ausgeführt wird;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht der schematischen Ansicht der Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvor­ richtung, ohne einer magnetostriktiven Welle, eines dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Seitenansicht der Magnetostriktionstyp-Drehmo­ menterfassungsvorrichtung von Fig. 7;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Magne­ tostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung;

Fig. 10 eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen wesentlichen Teil von Fig. 9 zeigt;

Fig. 11 ein Schaltungsdiagramm, welches einen magnetischen Kreis zeigt, der in der Magnetostriktionstyp-Dreh­ momenterfassungsvorrichtung von Fig. 10 gebildet ist; und

Fig. 12 eine Kennlinie, welche die Beziehungen zwischen dem Drehmoment, das an die magnetostriktive Welle ange­ legt ist, und dem Drehmomentsignal bei den jeweili­ gen Temperaturen zeigt.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 5 wird nun ein erstes Aus­ führungsbeispiel einer Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfas­ sungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erörtert.

Die Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß der vorliegenden Erfindung weist eine magnetostriktive Welle 21 auf, welche in einem Paar von Lagern 104 und 104 in einem metallischen Gehäuse 101, das fest mit einem Körper­ bauglied eines Fahrzeugs mit Eigenantrieb verbunden ist ent­ sprechend wie die Anordnung der herkömmlichen Vorrichtung, die in Fig. 9 gezeigt ist, gelagert ist. Die magnetostrik­ tive Welle 21 ist zu einer Stangenform geformt, und aus ei­ nem Material, das Eisen, Nickel, Chrom und Mangan aufweist, d. h. aus einem sogenannten "SNCM-Material", hergestellt. Ei­ ne Mehrzahl von ersten Schlitznuten 22 ist in einer Linie zueinander auf dem Teil der äußeren Peripherie der magneto­ striktiven Welle 21 mit schräg geneigten Winkeln von 45° ausgeschnitten. Eine Mehrzahl von zweiten Schlitznuten 23 ist in einer Linie zueinander auf dem Teil der äußeren Pe­ ripherie der magnetostriktiven Welle 21 mit schräg geneigten Winkeln von 45° ausgeschnitten. Die ersten Schlitznuten 22 und die zweiten Schlitznuten 23 sind jeweils voneinander in der axialen Richtung mit einem vorbestimmten Abstand räum­ lich beabstandet, und diese ersten und zweiten Schlitznuten 22 und 23 sind in gleichen Abständen über der äußeren peri­ pheren Oberfläche gebildet, die an einem axialen Zwischenab­ schnitt der magnetostriktiven Welle 21 angeordnet ist. Ein Paar von Kernbaugliedern 24 und 24 ist angeordnet, um den Schlitznuten 22 und 23 gegenüberzustehen. Die Kernbauglieder 24 sind aus einem magnetischen Material, wie z. B. Pb- Permalloy, Ferrit oder einem magnetischen Edelstahl, herge­ stellt. Jedes Kernbauglied 24 ist aus einem Paar von stufen­ förmigen Zylindern 24A und 24A, die sich in Kontakt mit­ einander befinden, gebildet. Ein Paar von Fortsätzen 24B und 24B sind nach innen gerichtet. Zwischen den Fortsätzen 24B und 24B des Kernbauglieds 24 und der magnetostriktiven Welle 21 ist ein Mikrozwischenraum δ gebildet.

Die Materialien der magnetostriktiven Welle 21 und des Kern­ bauglieds 24 sind ausgewählt, derart, daß die magnetische Permeabilität µs der magnetostriktiven Welle 21 kleiner ist als die magnetische Permeabilität µc des Kernbauglieds 24, und daß die magnetischen Temperaturcharakteristika ts der magnetostriktiven Welle 21 kleiner sind als die magnetischen Temperaturcharakteristika des Kernbauglieds 24. Folglich ist die magnetostriktive Welle 21 aus einer Legierung herge­ stellt, die hauptsächlich aus Fe, Cr und Mo gebildet ist, wobei das Kernbauglied 24 aus einem Permalloy hergestellt ist, das hauptsächlich aus Fe und Ni, einem weichmagneti­ schen Ferrit, wie z. B. Mn-Zn oder Ni-Zn, oder einem magneti­ schen Edelstahl, wie z. B. MER-IF, gebildet ist. Diese Aus­ wahl der Materialien der magnetostriktiven Welle 21 und des Kernbauglieds 24 beruht auf der Tatsache, daß die magneti­ schen Temperaturcharakteristika des magnetischen Gesamtwi­ derstands Rt, der durch die Gleichung (2) ausgedrückt wird, hauptsächlich durch die magnetischen Temperaturcharakteri­ stika des Kernbauglieds 24 beeinflußt werden.

Der magnetische Kreis 25, 25 wird jeweils durch den magneti­ schen Fluß gebildet, der von jeder Spule 10, jedem Kernbau­ glied 24 und der magnetostriktiven Welle 21 erzeugt wird. Der magnetische Kreis 21 ist aus einem magnetischen Weg 12A in dem Kernbauglied 24, welches einen magnetischen Wider­ stand RA aufweist, aus einem Paar von magnetischen Wegen 12B und 12B, welches zwischen dem Kernbauglied 24 und der Welle 21 gebildet ist und einen magnetischen Widerstand RB auf­ weist, aus einem magnetischen Weg 12C, welcher zwischen den Flanschabschnitten 24B und 24B durch jeden Spulenkörper 9 gebildet ist und einen magnetischen Widerstand RC aufweist, aus einem magnetischen Weg 12D, welcher an dem Zwischenraum­ spalt δ gebildet ist, um den magnetischen Weg 12B umzulei­ ten, und einen magnetischen Widerstand RD aufweist, und aus einem magnetischen Weg 12E aufgebaut, welcher in der magne­ tostriktiven Welle 21 entlang den Schlitzen 22 und 23 gebil­ det ist und einen magnetischen Widerstand RE aufweist.

Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Signalausgangsschal­ tung 26 im allgemeinen aus einem Oszillator 27, einer Brückenschaltung 28, die ein Signal von dem Oszillator 27 empfängt, und aus einer Differenzverstärkerschaltung 31 auf­ gebaut, die mit der Ausgangsseite der Brückenschaltung 28 verbunden ist. Die Brückenschaltung ist aus dem Paar von Er­ regungs- und Erfassungsspulen 10 und 10, und aus einem Paar von festen Widerständen 29 und 30 aufgebaut. Ein Verbin­ dungspunkt a des Paars von Spulen 10 und 10 ist mit dem Os­ zillator 27 verbunden. Ein Verbindungspunkt b der festen Wi­ derstände 29 und 30 ist mit Erde verbunden. Ein Verbindungs­ punkt c des linksseitigen Widerstands 10 und des festen Wi­ derstands 29 ist mit einem Eingangswiderstand 35, der einen Widerstandswert R1 aufweist, verbunden. Ein Verbindungspunkt d des rechtsseitigen Widerstands 10 und des festen Wider­ stands 30 ist mit einem Ausgangswiderstand 33, der einen Wi­ derstandswert R1 aufweist, verbunden.

Die Differenzverstärkerschaltung 31 ist aus einem Opera­ tionsverstärker 32, den Eingangswiderständen 33 und 35, ei­ nem Rückkoppelwiderstand 34, welcher zwischen einem Aus­ gangsanschluß und einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß angeordnet ist und einen Widerstandswert R2 aufweist, und aus einem Teilungswiderstand 36 aufgebaut, welcher zwischen dem invertierenden Eingangsanschluß und Erde angeordnet ist und einen Widerstandswert R2 aufweist. Die Differenzverstär­ kerschaltung 31 weist ein Verstärkungsverhältnis R2/R1 auf.

Eine Korrekturschaltung 37 der Signalausgangsschaltung 26 ist mit einer nächsten Stufe der Differenzverstärkerschal­ tung 31 verbunden. Die Korrekturschaltung 37 ist aus einem Operationsverstärker 38, aus einem Temperaturerfassungswi­ derstand 39, der mit einem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 38 und einem Ausgangsanschluß der Differenzverstärkerschaltung 31 verbunden ist, aus einem Ge­ genkopplungswiderstand 40, der mit einem Ausgangsanschluß und einem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsver­ stärkers 38 verbunden ist und einen Widerstandswert R4 auf­ weist, und aus einem an Masse liegendem Widerstand 41 auf­ gebaut, der mit einem nichtinvertierenden Anschluß und Masse verbunden ist und einen Widerstandswert R5 aufweist. Die Korrekturschaltung 37 weist ein Verstärkungsverhältnis R4/R3 auf. Der Temperaturerfassungswiderstand 39 ist aus einer Temperaturerfassungseinrichtung, wie z. B. einem Thermistor, aufgebaut und ist in der Nähe des Kernbauglieds 24 in dem Gehäuse 7 eingebettet. Daher erfaßt der Temperaturerfas­ sungssensor 39 die Temperatur des Kernbauglieds 24, wobei die Korrekturschaltung 37 das Verstärkungsverhältnis β auf der Basis des Erfassungssignals des Temperaturerfassungswi­ derstands 39 ändert.

Die Art und Weise des Erfassungsbetriebs der Spulen 10 ist die gleiche, wie die der herkömmlichen Erfassungsvorrich­ tung. Da die Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet ist, derart, daß die magnetische Permeabilität µs der magneto­ striktiven Welle 21 kleiner ist als die magnetische Perme­ abilität µc des Kernbauglieds 24 (µs<µc), wird der magneti­ sche Kernbaugliedwiderstand RA des magnetischen Gesamtwider­ stands Rt = RA + 2RB + RE hauptsächlich gemäß der Änderung der Temperatur geändert. Daher werden die magnetischen Tem­ peraturcharakteristika des magnetischen Gesamtwiderstands Rt durch die magnetischen Temperaturcharakteristika tc des Kernbauglieds 24 beeinflußt. Das heißt, daß das Drehmoment­ signal, das dem Drehmoment T entspricht, das an der magneto­ striktiven Welle 21 angelegt ist, aufgrund der Umgebungstem­ peratur abweicht, und die Abweichung desselben hauptsächlich von dem Kernbauglied 24 abhängt. Daher wird es möglich, eine Temperaturkorrektur des Drehmomentsignals auszuführen, damit daßelbe der Kennlinie unter der Referenztemperatur T0, wie z. B. 25°C, durch Erfassen der Temperatur des Kernbauglieds 24 entspricht.

Um das Prinzip der Temperaturkorrektur des Drehmomentsi­ gnals, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, auszuführen, ist die Korrekturschaltung 37 an einer nächsten Stufe der Signalausgangsschaltung 26 vorgesehen, wobei das Verstärkungsverhältnis β der Korrekturschaltung gemäß dem Erfassungssignal des Temperaturerfassungswiderstands 39 ein­ gestellt ist, und der Temperaturerfassungswiderstand 39 in dem Gehäuse 7 in der Nähe des Kernbauglieds 24 eingebettet ist.

Da das Verstärkungsverhältnis β der Korrekturschaltung 37 gemäß dem Widerstandswert R3 des Temperaturerfassungswider­ stands 39 eingestellt ist, wird das Drehmomentsignal auf den Wert korrigiert, der dem bei der Referenztemperatur auf der Basis der Änderung des Widerstandswerts R3 des Temperatur­ erfassungswiderstands 39 entspricht. Daher wird das Verstär­ kungsverhältnis β verringert, wenn die durch den Temperatur­ erfassungswiderstand 39 erfaßte Temperatur höher als die Re­ ferenztemperatur T0 ist. Andererseits wird das Verstärkungs­ verhältnis β erhöht, wenn die von dem Temperaturerfassungs­ widerstand 39 erfaßte Temperatur niedriger als die Referenz­ temperatur T0 ist. Diese Korrekturoperation ermöglicht es, daß die Signalausgangsschaltung 26 einschließlich der Kor­ rekturschaltung 37 das Drehmomentsignal, das dem bei der Re­ ferenztemperatur entspricht, konstant ausgibt.

Da die Materialien der magnetostriktiven Welle 21 und des Kernbauglieds 24 ausgewählt sind, derart, daß die magneti­ sche Permeabilität µs der magnetostriktiven Welle 21 kleiner ist als die magnetische Permeabilität µc des Kernbauglieds 24 (µc<µs), und daß die magnetischen Temperaturcharakteri­ stika ts der magnetostriktiven Welle 21 kleiner ist als die magnetischen Temperaturcharakteristika tc des Kernbauglieds 24 (tc<ts), weicht lediglich der magnetische Kernbaugliedweg aufgrund des Kernbauglieds 24 in der Selbstinduktivität, die von der Spule erfaßt wird, gemäß der Änderung der Temperatur ab.

Da der Temperaturerfassungswiderstand 39 zum Erfassen der Temperatur des Kernbauglieds 24 in dem Gehäuse 7 zum Formen des Kernbauglieds 24 untergebracht ist, und das Verstär­ kungsverhältnis β der Korrekturschaltung 37 gemäß dem Tempe­ ratursignal von dem Temperaturerfassungswiderstand geändert wird, wird es möglich, das Drehmomentsignal auszugeben, das dem bei der Referenztemperatur T0 entspricht. Dies unter­ drückt die Abweichung des Drehmomentsignals, die durch die Änderung der Temperatur verursacht wird, wodurch die Er­ fassungsempfindlichkeit der Drehmomenterfassungsvorrichtung verbessert wird.

Außerdem ist es nicht notwendig, eine nichtberührende Tempe­ raturerfassungseinrichtung oder eine berührende Temperatur­ erfassungseinrichtung herzustellen, da der Temperaturerfas­ sungswiderstand 39 in dem Gehäuse 7 eingebettet ist. Dies verbessert die Haltbarkeit des Temperatursensors. Zusätzlich werden die Herstellungskosten der Drehmomenterfassungsvor­ richtung stark verringert, da die magnetostriktive Welle aus einem magnetischen Material mit niedriger magnetischer Per­ meabilität hergestellt sein kann.

Obwohl das erste Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, derart, daß der Temperaturerfassungswiderstand 39, der als Temperaturer­ fassungseinrichtung arbeitet, in der Korrekturschaltung 37 als Eingangswiderstand untergebracht ist, ist es offensicht­ lich, daß ein Gegenkoppelwiderstand mit einem Widerstands­ wert R4 in dem Gehäuse 7 als Temperaturerfassungswiderstand eingebettet sein kann.

Als nächstes wird auf die Fig. 3 bis 6 Bezug genommen. Dort ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Magnetostriktions­ typ-Drehmomenterfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Aufbau und die Art des zweiten Aus­ führungsbeispiels ist im allgemeinen zu dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel gleich, abgesehen davon, daß eine Signalkor­ rektur aufgrund der Temperatur durch Verwenden einer Korrek­ turabbildung ausgeführt wird. Bei diesem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel sind die gleichen Teile und Elemente wie die des ersten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszei­ chen bezeichnet, wobei die Erklärungen derselben hierin weg­ gelassen werden. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, sind ein Harzgehäuse 58, Kernbauglieder 59 und Spulenkörper 60 in ei­ nem zylindrischen Metallgehäuse 51 untergebracht. Ein Ab­ schnitt 51A eines kreisförmigen Fortsatz es ist an einem axialen Endabschnitt des Metallgehäuses 51 gebildet, um nach innen gerichtet zu sein. Ein Loch 51B, das zum Verbinden von Drähten verwendet wird, ist an einem axialen Zwischenab­ schnitt des Metallgehäuses 51 gebildet. Eine magnetostrik­ tive Welle 52 ist in dem metallischen Gehäuse 51 mittels ei­ nes Paars von Lagern 53 und 53 drehbar gelagert. Die magne­ tostriktive Welle 52 ist zu einer Stangenform geformt und aus einem Material, das Eisen, Nickel, Chrom und Mangan auf­ weist, d. h. aus einem sogenannten "SNCM-Material", herge­ stellt. Eine Mehrzahl von ersten Schlitznuten 54 sind in ei­ ner Linie zueinander auf dem Teil der äußeren Peripherie der magnetostriktiven Welle 52 mit schräg geneigten Winkeln von 45° ausgeschnitten. Eine Mehrzahl von zweiten Schlitznuten 55 sind in einer Linie zueinander auf dem Teil der äußeren Peripherie der magnetostriktiven Welle 52 mit schräg geneig­ ten Winkeln von 45° ausgeschnitten. Eine Mehrzahl von drit­ ten Schlitznuten 56 sind in einer Linie zueinander auf dem Teil der äußeren Peripherie der magnetostriktiven Welle 52 mit schräg geneigten Winkeln von 45° ausgeschnitten. Eine Mehrzahl von vierten Schlitznuten 57 sind in einer Linie zu­ einander auf dem Teil der äußeren Peripherie der magneto­ striktiven Welle 52 mit schräg geneigten Winkeln von 45° ausgeschnitten. Die ersten bis vierten Schlitznuten 54, 55, 56 und 57 sind jeweils voneinander in der axialen Richtung mit einem vorbestimmten Abstand räumlich beabstandet, und diese Schlitze 54, 55, 56 und 57 sind in gleichen Abständen über der äußeren peripheren Oberfläche gebildet, die an ei­ nem axialen Zwischenabschnitt der magnetostriktiven Welle 52 angeordnet ist. Zwei Paare von Kernbaugliedern 59 sind an­ geordnet, um den Schlitznuten 54, 55, 56 und 57 gegenüberzu­ stehen. Die Kernbauglieder 59 sind aus einem magnetischen Material, wie z. B. Pb-Permalloy, Ferrit oder einem magneti­ schen Edelstahl, hergestellt. Jedes Kernbauglied 59 ist aus einem Paar von stufenförmigen Zylindern 59A, die sich in Kontakt miteinander befinden, gebildet. Ein Paar von Fort­ sätzen 59B jedes Kernbauglieds 59 ragen nach innen. Zwischen den Fortsätzen 59B des Kernbauglieds 59 und der magneto­ striktiven Welle 52 ist ein Mikrozwischenraum δ gebildet.

Die Materialien der magnetostriktiven Welle 52 und des Kern­ bauglieds 59 sind ausgewählt, derart, daß die magnetische Permeabilität µs der magnetostriktiven Welle 52 kleiner ist als die magnetische Permeabilität µc des Kernbauglieds 59, und daß die magnetischen Temperaturcharakteristika ts der magnetostriktiven Welle 52 kleiner sind als die magnetischen Temperaturcharakteristika tc des Kernbauglieds 59.

Vier Spulenkörper 60 sind jeweils in den Kernbaugliedern 59 angeordnet und zu einer zylindrischen Form aus einem Harzma­ terial geformt. Jeder Spulenkörper 60 ist aus einem Wellen­ abschnitt 60A und einem Paar von Flanschabschnitten 60B und 60B aufgebaut. Vier Spulen 61 sind auf die Spulenkörper 60 gewickelt, um jeweils als Erregungsspule und Erfassungsspule zu arbeiten. Die Spulen 61 sind jeweils mit Elektrodenan­ schlüssen 62 verbunden. Ein Basisendabschnitt jedes Elektro­ denanschlusses 62 ist an dem Flanschabschnitt 60B des Spu­ lenkörpers 60 befestigt. Ein oberer Abschnitt jedes Elektro­ denanschlusses 62 durchdringt das Spulenbauglied 59 und das Gehäuse 51, und ein äußeres Ende derselben ragt in das Loch 51C, um die Drähte zu verbinden. Das äußere Ende jedes Elek­ trodenanschlusses 62 ist mit einer Mehrzahl von Zuleitungs­ drähten (nicht gezeigt) verbunden, welche mit einer Brücken­ schaltung 65 verbunden sind, welche zu der in Fig. 2 gezeig­ ten Brückenschaltung 28 im allgemeinen ähnlich ist.

Ein Temperaturerfassungswiderstand 63, der als Temperaturer­ fassungseinrichtung arbeitet, ist ein Thermistor, der in das Gehäuse 58 eingebettet ist, um die Temperatur des Kernbau­ glieds 59 zu erfassen. Eine Signalausgangsschaltung 64 ist aus der Brückenschaltung 65 und aus einer Differenzverstär­ kerschaltung 66 aufgebaut. Bei der Brückenschaltung 65 ist eine Seite aus den Spulen 61 und 61, die den ersten und dritten Schlitznuten 54 und 56 entsprechen, in einer Serien­ schaltung aufgebaut, und die andere Seite ist aus den Spulen 61 und 61, die den zweiten und vierten Schlitznuten 55 und 57 entsprechen, in einer Serienschaltung aufgebaut. Die Dif­ ferenzverstärkerschaltung 66 ist zu der Differenzverstärker­ schaltung 31 des ersten Ausführungsbeispiels im allgemeinen ähnlich.

Eine Steuereinheit 67, die einen Mikrocomputer aufweist, speichert ein Korrekturausführungsprogramm, das in Fig. 6 gezeigt ist, und weist einen Speicherbereich auf, in dem ei­ ne Korrekturabbildung 68 vorher gespeichert wurde. Ein Ein­ gangsende der Steuereinheit 67 ist mit der Brückenschaltung 65 über die Differenzverstärkerschaltung 66 und mit dem Tem­ peraturerfassungswiderstand 63, der in dem Gehäuse 58 einge­ bettet ist, verbunden. Ein Ausgangsende der Steuereinheit 67 ist mit einer externen Verarbeitungsschaltung (nicht ge­ zeigt) verbunden. Die Korrekturabbildung 68 wurde durch Ab­ bilden der Beziehung zwischen dem Drehmoment T, das an die magnetostriktive Welle 52 angelegt ist, und dem Drehmoment­ signal, das von der Signalausgangsschaltung 64 ausgegeben wird, unter Einbeziehung einer Temperatur (Referenztempera­ tur 25°C) erhalten.

Die Art und Weise einer Korrekturoperation des Drehmomentsi­ gnals, die von der Steuereinheit 67 ausgeführt wird, wird im nachfolgenden bezugnehmend auf das Ablaufdiagramm von Fig. 6 erörtert.

Bei einem Schritt S10 liest die Steuereinheit 67 das Dreh­ momentsignal von der Differenzverstärkerschaltung 66.

Bei dem Schritt S20 liest die Steuereinheit 67 das Tempera­ tursignal von dem Temperaturerfassungswiderstand 63.

Bei einem Schritt S30 liest die Steuereinheit 67 das Dreh­ momentsignal, das dem bei der Referenztemperatur entspricht, von der Abbildung 68 auf der Basis des Temperatursignals, das bei dem Schritt S20 erhalten wurde, und des Drehmoment­ signals, das bei dem Schritt S10 erhalten wurde.

Bei dem Schritt S40 gibt die Steuereinheit 67 das korrigier­ te Drehmomentsignal aus, das der Referenztemperatur ent­ spricht.

Durch das Ausführen dieses Programms wird es möglich, immer ein Drehmomentsignal zu erhalten, das dem bei der Referenz­ temperatur T0 entspricht.

Da die Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfasssungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Er­ findung derart angeordnet ist, daß die magnetische Permeabi­ lität µs der magnetostriktiven Welle 52 kleiner ist als die magnetische Permeabilität µc des Kernbauglieds 59 (µs<µc), wird der magnetische Kernbaugliedwiderstand RA des magneti­ schen Gesamtwiderstands Rt = RA + 2RB + RE hauptsächlich ge­ mäß der Änderung der Temperatur geändert. Daher werden die magnetischen Temperaturcharakteristika des magnetischen Ge­ samtwiderstands Rt durch die magnetischen Temperaturcharak­ teristika tc des Kernbauglieds 59 beeinflußt. Das heißt, daß das Drehmomentsignal, das dem Drehmoment T entspricht, das an die magnetostriktiven Welle 52 angelegt ist, aufgrund der Umgebungstemperatur abweicht, und die Abweichung desselben hauptsächlich von dem Kernbauglied 59 abhängt. Deshalb wird es möglich, eine Temperaturkorrektur des Drehmomentsignals auszuführen, damit dasselbe der Kennlinie unter der Refe­ renztemperatur T0, wie z. B. 25°C, durch Erfassen der Tempe­ ratur des Kernbauglieds 59 und Verwenden der Abbildung 58 entspricht.

Da die Steuereinheit 67 die Erfassung des Temperatursignals, das die Temperatur des Kernbauglieds 59 anzeigt, und die Korrektur des erfaßten Drehmomentsignals in ein Signal, das dem bei der Referenztemperatur entspricht, auf der Basis des Temperatursignals und der Korrekturabbildung durchführt, wird die Erfassungsgenauigkeit der Magnetostriktionstyp- Drehmomenterfassungsvorrichtung stark verbessert. Da die Brückenschaltung 65 angeordnet ist, um an den vier Spulen­ typvorrichtungen angelegt zu sein, wird außerdem die Ände­ rung der Selbstinduktivität erhöht, und das Ausgangsdrehmo­ mentsignal, das von der Differenzverstärkerschaltung 66 aus­ gegeben wird, wird, verglichen mit dem des ersten Ausfüh­ rungsbeispiel, erhöht. Dies verbessert die Erfassungsge­ nauigkeit weiter.

Als nächstes wird auf die Fig. 7 und 8 Bezug genommen. Dort ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Magnetostriktions­ typ-Drehmomenterfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Aufbau des dritten Ausführungsbei­ spiels ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Verarbeitungs­ schaltung in einem Metallgehäuse 71 eingebaut ist, damit ei­ ne mit der Schaltung einstückig aufgebaute Drehmomenterfas­ sungsvorrichtung (Monoblock) vorliegt.

Wie es in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, ist das zylindrische Metallgehäuse 71 mit einem Paar von Lagern 72 und 72 zum Tragen einer magnetostriktive Welle versehen. Ein kreisför­ miger Fortsatz 71A ragt von einer inneren Peripherie und einer Seite des Metallgehäuses 71 nach innen. Ein Schal­ tungsaufnahmeabschnitt 71B mit einer rechteckigen Form ist an einer äußeren Peripherie und einem Zwischenabschnitt des Metallgehäuses 71 gebildet. Ein Loch 71C für eine Drahtver­ bindung ist an dem unteren Teil des Schaltungsaufnahmeab­ schnitts 71B gebildet. Eine Öffnung des Schaltungsaufnahme­ abschnitts 71B ist mit einer Abdeckung 71D bedeckt. Ein Harzgehäuse 73 ist passend in dem Metallgehäuse 71 unterge­ bracht, indem dasselbe mit dem kreisförmigen Fortsatz 71A und dem Lager 72 durch einen Positionierungsring 74 einge­ paßt ist. Ein Paar von Kernbaugliedern 75 und 75 sind in dem Harzgehäuse 73 untergebracht. Ein Paar von Spulen 77 und 77, die als Erregungs- und Erfassungsspulen arbeiten, sind je­ weils um ein Paar von Spulenkörpern 76 und 76 gewickelt.

Die Verarbeitungsschaltung 78, die in den Schaltungsaufnah­ meabschnitt 71B untergebracht ist, ist aufgebaut, indem die Signalausgangsschaltung 26 und die Korrekturschaltung 37 des ersten Ausführungsbeispiels auf einer Schaltungsbasis 78A untergebracht sind, und mittels einer Harzformung befestigt sind. Ein Temperaturerfassungswiderstand 39 ist in der Kor­ rekturschaltung 37 der Verarbeitungsschaltung 78 unterge­ bracht. Ein Anschluß 79 zum Ausgeben eines Signals aus der Verarbeitungsschaltung 78 nach außen ist mit der Verarbei­ tungsschaltung 78 verbunden.

Mit der somit angeordneten Magnetostriktionstyp-Drehmoment­ erfassungsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Erfassungsoperation des Drehmoments, das an die magnetostriktive Welle angelegt ist, vorzugsweise auf ähnliche Weise, wie die des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels, ausgeführt.

Da die Verarbeitungsschaltung 78, die den Temperaturerfas­ sungswiderstand 39 aufweist, in dem Schaltungsaufnahmeab­ schnitt 71B einstückig mit dem Metallgehäuse 71 unterge­ bracht ist, erfaßt der Temperaturerfassungswiderstand 39 die Temperatur des Kernbauglieds 74 indirekt. Das heißt, da eine vorbestimmte Beziehung, beispielsweise ein Verhältnis, zwi­ schen dem Erfassungswert des Temperaturerfassungswiderstands 39 und der Temperatur des Kernbauglieds 75 eingerichtet ist, wird es möglich, die Temperaturkorrektur auszuführen, indem der Erfassungswert des Temperaturerfassungswiderstands 39 berücksichtigt wird.

Außerdem wird es somit mit dem dritten Ausführungsbeispiel möglich, die Länge eines Drahts zum Verbinden des Tempera­ turerfassungswiderstands und der Korrekturschaltung zu ver­ kürzen. Dies verbessert die Temperaturerfassungsgenauigkeit, wodurch auch die Erfassungsgenauigkeit des Drehmoments ver­ bessert wird. Das heißt natürlich, daß der Temperaturerfas­ sungswiderstand, an den Gegenkopplungswiderstand 40, der in Fig. 2 gezeigt ist, angelegt sein kann.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele gemäß der vor­ liegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, derart, daß die Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungs­ vorrichtung zur Erfassung eines Drehmoments eines Fahrzeug­ motors verwendet wird, ist es offensichtlich, daß die Dreh­ momenterfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf andere Dreherfassungsvorrichtungen, wie z. B. eine Dreh­ momenterfassung eines Elektromotors, angewendet werden kann.

Während die bevorzugten Ausführungsbeispiele gemäß der vor­ liegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, derart, daß der Temperaturerfassungswiderstand 39, 63 in dem Harzgehäuse 7, 58, 73 zum Erfassen der Temperatur eines Kernbauglieds 24, 59, 75 eingebettet ist, ist es offensicht­ lich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anord­ nung begrenzt ist und derart angeordnet sein kann, daß der Temperaturerfassungswiderstand direkt in dem Kernbauglied oder an einer Außenoberfläche des Metallgehäuses 1, 51, 71 untergebracht sein kann. Ferner ist es offensichtlich, daß die Erfassungsvorrichtung ohne die Verwendung des Harzgehäu­ ses 7, 58, 73 aufgebaut sein kann.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele gemäß der vor­ liegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, derart, daß die gesamte magnetostriktive Welle aus einem magnetischen Material hergestellt ist, ist es außerdem of­ fensichtlich, daß eine magnetische Schicht, deren magneti­ sche Permeabilität kleiner ist als die des Kernbauglieds, an einem Teil der magnetostriktiven Welle gebildet ist, an dem die Schlitznuten gebildet sind.

Claims (11)

1. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einem zylindrischen Gehäuse (51; 71);
einer magnetostriktiven Welle (21; 52), die in dem zylindrischen Gehäuse (51; 71) drehbar gelagert ist;
einem Paar von Kernbaugliedern (24; 59; 75), die in dem zylindrischen Gehäuse (51; 71) angeordnet sind, um die magnetostriktive Welle (21; 52) zu umgeben, wobei die Kernbauglieder (24; 59; 75) aus einem Material herge­ stellt sind, dessen magnetische Permeabilität größer ist als die des Materials der magnetostriktiven Welle (21; 52), und deren magnetische Temperaturcharakteristik grö­ ßer ist als die des Materials der magnetostriktiven Wel­ le (21; 52);
einem Paar von Spulenkörpern (9; 60; 76), die innerhalb des Kernbauglieds (24; 59; 75) angeordnet sind;
einem Paar von Spulen (10; 61; 77), die jeweils um die Spulenkörper (9; 60; 76) gewickelt sind, wobei die Spu­ len (10; 61; 77) ein Drehmoment erfassen, das an die ma­ gnetostriktive Welle (21; 52) angelegt ist, und ein Er­ fassungssignal ausgeben;
einer signalausgebenden Schaltung (26; 64), die das Erfassungssignal der Spulen (10; 61; 77) empfängt und daßelbe in ein Drehmomentsignal umwandelt, das das Drehmoment anzeigt, das an der magnetostriktiven Welle (21; 52) erzeugt wird;
einer Temperaturerfassungseinrichtung (39; 63) zum Er­ fassen einer Temperatur des Kernbauglieds (24; 59; 75); und
einer Korrektureinrichtung (37; 67) zum Korrigieren des Drehmomentsignals der signalausgebenden Schaltung (26; 64) gemäß der Kernbaugliedtemperatur, die von der Tem­ peraturerfassungseinrichtung (39; 63) erfaßt wird.

2. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der die Korrektureinrichtung (37; 67) eine Verstärkungseinrichtung aufweist, welche ein Verstärkungsverhältnis ändert, das mit dem Drehmoment­ signal der signalausgebenden Schaltung (26; 64) gemäß der Temperaturerfassung durch die Temperaturerfassungs­ einrichtung (39; 63) multipliziert wird.

3. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der die Korrektureinrichtung (37; 67) eine Korrekturabbildung (68) aufweist, welche die Beziehungen zwischen dem Drehmoment, das an die magne­ tostriktive Welle (21; 52) angelegt ist, und dem Dreh­ momentsignal der ausgebenden Schaltung (26; 64) dar­ stellt, wobei die Korrektureinrichtung (37; 67) das Drehmomentsignal auf der Basis der Temperatur, die von der Temperaturerfassungseinrichtung (39; 63) erfaßt wird, bezüglich der Korrekturabbildung (68) korrigiert.

4. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der das Kernbauglied (24; 59; 75) entweder aus einer Pb-Permalloy, einem Ferrit oder einem elektromagnetischen Edelstahl hergestellt ist, und die magnetostriktive Welle (21; 52) aus einem Material her­ gestellt ist, das Eisen, Nickel, Chrom und Mangan auf­ weist.

5. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei dem die Temperaturerfassungseinrich­ tung (39; 63) in dem Gehäuse (51; 71) angeordnet ist.

6. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der zumindestens zwei Paare von Schlitznutengruppen auf der äußeren Peripherie der ma­ gnetostriktiven Welle (21; 52) ausgeschnitten sind, und zumindest zwei Paare von Kernbaugliedern (24; 59; 75) entsprechend den Schlitznutengruppen um die magneto­ striktive Welle (21; 52) vorgesehen sind.

7. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der das Gehäuse (51; 71) mit einem Schaltungsaufnahmeabschnitt (71B) versehen ist, in wel­ chem die signalausgebende Schaltung (26; 64) und die Korrektureinrichtung (37; 67) untergebracht sind.

8. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der die Temperaturerfassungseinrich­ tung (39; 63) einen Thermistor aufweist, welcher in der Nähe des Kernbauglieds (24; 59; 75) angeordnet ist.

9. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der die Kernbauglieder (24; 59; 75), die Spulenkörper (9; 60; 76) und die Spulen (10; 61; 77) innerhalb des Gehäuses (51; 71) mittels eines Harzes be­ festigt sind.

10. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der die signalausgebende Schaltung (26; 64) hauptsächlich aus einem Oszillator (27), einer Brückenschaltung (28; 65), die ein Signal von dem Oszil­ lator (27) empfängt, und einer Differenzverstärkerschal­ tung (31; 66), die mit der Brückenschaltung (28; 65) verbunden ist, aufgebaut ist.

11. Magnetostriktionstyp-Drehmomenterfassungsvorrichtung ge­ mäß Anspruch 1, bei der die Korrektureinrichtung (37; 67) eine Korrekturschaltung aufweist, welche aus einem Operationsverstärker (38), aus einem Temperaturerfas­ sungswiderstand (39), der mit dem invertierenden Ein­ gangsanschluß des Operationsverstärkers (38) verbunden ist, aus einem Gegenkopplungswiderstand (40), der mit einem Ausgangsanschluß und einem invertierenden Ein­ gangsanschluß des Operationsverstärkers (38) verbunden ist, und aus einem an Masse liegenden Widerstand (41) aufgebaut ist, der mit dem nichtinvertierenden Anschluß verbunden ist.