JP2014219402A - 磁気弾性トルクセンサおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (15)
- トルクセンサであって、
少なくとも部分的に中空の長手方向に延びる部材と、
前記部材に作用するトルクが比例的に伝達されるような仕方で、前記部材の内面に有効な磁気弾性的活性領域であって、前記トルクが増大するにつれて磁化極性が次第にらせん形状になるように磁気分極した少なくとも1つの領域を含む、前記磁気弾性的活性領域と、
前記磁気弾性的活性領域から発生するトルクに依存する磁束に対応する第1の信号を出力するために、前記少なくとも1つの領域に近接して配置された複数の一次磁場センサと、
近隣の磁場源から発生する周囲磁束に対応する第2の信号を出力するために前記複数の一次磁場センサから所定の第1の距離だけ第1の方向に軸方向に離間された、少なくとも1つの二次磁場センサと、
前記近隣の磁場源から発生する前記周囲磁束に対応する第3の信号を出力するために前記複数の一次磁場センサから所定の第2の距離だけ前記第1の方向とは反対の第2の方向に軸方向に離間された、少なくとも1つの二次磁場センサと、
前記第2および第3の信号を用いて前記第1の信号を調整するための手段であって、前記近隣の磁場源の影響を解消する手段と、を備え、
前記一次および二次の磁場センサが、前記長手方向に延びる部材内に配置されることを特徴とする、トルクセンサ。 - 前記領域内の磁化された全ドメインが最大でも前記部材の円周方向のプラス45°またはマイナス45°の限界値内にあるように、前記少なくとも1つの領域が磁化される、請求項1に記載のトルクセンサ。
- 前記磁場センサが、ベクトルセンサである、請求項1または2に記載のトルクセンサ。
- 前記ベクトルセンサが、ホール効果、磁気抵抗、磁気トランジスタ、磁気ダイオード、MAGFET場センサ、またはフラックスゲート磁気計のうちの1つである、請求項1から3までのいずれか1項に記載のトルクセンサ。
- 前記部材が、オンロードまたはオフロード車両、船、または工業プロセス内に組み込まれた少なくとも部分的に中空のシャフトである、請求項1から4までのいずれか1項に記載のトルクセンサ。
- 前記部材は、少なくとも一部が強磁性材料から形成されている、請求項1から5までのいずれか1項に記載のトルクセンサ。
- 前記長手方向に延びる部材に対して径方向に位置合わせされた4つの一次磁場センサと、前記複数の一次磁場センサから所定の第1の距離だけ第1の方向に軸方向に離間された2つの二次磁場センサと、前記複数の一次磁場センサから所定の第2の距離だけ第1の方向とは反対の第2の方向に軸方向に離間された2つの二次磁場センサとを備える、請求項1から6までのいずれか1項に記載のトルクセンサ。
- 前記磁場センサが、基板、特に単一のプリント回路基板上に装着される、請求項1から7までのいずれか1項に記載のトルクセンサ。
- 2つの一次磁場センサおよび2つの二次磁場センサが、前記基板の第1の面に装着され、他方の2つの一次磁場センサおよび2つの二次磁場センサが、前記基板の、反対側の第2の面に装着される、請求項8に記載のトルクセンサ。
- 前記基板の第1の面の前記2つの一次磁場センサの位置が、前記第2の面の前記2つの一次磁場センサの位置と目一杯重なる、請求項9に記載のトルクセンサ。
- 前記磁場センサは、線対称の水平軸および線対称の縦軸に対して対称的に配置され、前記水平軸及び縦軸は、いずれも前記基板の平面内にあり、且つ前記磁場センサの幾何学的な重心において互いに交差する、請求項7から10までのいずれか1項に記載のトルクセンサ。
- 請求項1から11までのいずれか1項に記載のトルクセンサを備える油圧動力ユニット。
- 近隣の磁場源によって引き起こされた、トルクセンサからの信号に含まれるノイズを低減するための方法であって、
少なくとも部分的に中空の長手方向に延びる部材と、
前記部材に作用するトルクが比例的に伝達されるような仕方で、前記部材の内面に有効な磁気弾性的活性領域であって、前記トルクが増大するにつれて磁化極性が次第にらせん形状になるように磁気分極した少なくとも1つの領域を含む、前記磁気弾性的活性領域と、
前記磁気弾性的活性領域から発生するトルクに依存する磁束に対応する第1の信号を出力するために、前記少なくとも1つの領域に近接して配置された、少なくとも1組の一次磁場センサと、
近隣の磁場源から発生する周囲磁束に対応する第2の信号を出力するために前記複数の一次磁場センサから所定の第1の距離だけ第1の方向に軸方向に離間された、少なくとも1つの二次磁場センサと、
前記近隣の磁場源から発生する前記周囲磁束に対応する第3の信号を出力するために前記複数の一次磁場センサから所定の第2の距離だけ前記第1の方向とは反対の第2の方向に軸方向に離間された、少なくとも1つの二次磁場センサと、を備えるトルクセンサを提供するステップと、
前記トルクの作用時に前記第1の信号を受信するステップと、
前記第2および第3の信号を受信するステップと、
前記第2および第3の信号を用いて前記第1の信号を調整して、前記近隣の磁場源の影響を解消するステップと、を含む方法。 - トルクセンサであって、
長手方向に延びる部材と、
前記部材に作用するトルクが比例的に伝達されるような磁気弾性的活性領域であって、前記トルクが増大するにつれて磁化極性が次第にらせん形状になるように磁気分極した少なくとも1つの領域を含む、前記磁気弾性的活性領域と、
前記磁気弾性的活性領域から発生するトルクに依存する磁束に対応する第1の信号を出力するために、前記少なくとも1つの領域に近接して配置され、且つ前記長手方向に延びる部材に対し径方向に位置合わせされた、少なくとも4つの一次磁場センサと、
前記複数の一次磁場センサから所定の第1の距離だけ第1の方向に軸方向に離間された、少なくとも2つの二次磁場センサと、
前記複数の一次磁場センサから所定の第2の距離だけ前記第1の方向とは反対の第2の方向に軸方向に離間された、少なくとも2つの二次磁場センサと、を備え、
2つの一次磁場センサおよび2つの二次磁場センサが、回路基板の第1の面に装着され、且つ他の2つの一次磁場センサおよび2つの二次磁場センサが、前記基板の、反対側の第2の面に装着される、トルクセンサ。 - いずれも前記回路基板の平面内に位置し、前記磁場センサは、前記磁場センサの幾何学的な重心において互いに交差する線対称の水平軸および線対称の縦軸に対して、ほぼ対称的に配置される、請求項14に記載のトルクセンサ。
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DE102015202240B3 (de) | 2015-02-09 | 2016-02-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Anordnung zur Messung einer Kraft oder eines Momentes mit mindestens drei Magnetfeldsensoren |
DE102015202239B3 (de) * | 2015-02-09 | 2016-02-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Anordnung zur Messung einer Kraft oder eines Momentes mit mindestens vier Magnetfeldsensoren |
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US10228398B2 (en) | 2015-04-02 | 2019-03-12 | Rosemount Aerospace Inc. | System and method for minimizing magnetic field effect on an isolated magnetometer |
DE102015206664B3 (de) | 2015-04-14 | 2016-07-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hohles Maschinenelement und Anordnung zum Messen einer Kraft oder eines Momentes |
DE102015209286A1 (de) | 2015-05-21 | 2016-11-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Anordnung und Verfahren zum Messen einer Kraft oder eines Momentes mit mindestens zwei beabstandeten Magnetfeldsensoren |
US20200240863A1 (en) * | 2015-10-20 | 2020-07-30 | Eagle Industry Co., Ltd. | Non-contact torque measuring method |
DE102015122154B4 (de) | 2015-12-17 | 2018-09-27 | Methode Electronics Malta Ltd. | Vorrichtung zur Feststellung externer magnetischer Streufelder auf einen Magnetfeldsensor |
DE102016205784A1 (de) | 2016-04-07 | 2017-10-12 | Robert Bosch Gmbh | Drehmomenterfassungseinrichtung und Fahrzeug |
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DE102016213589B3 (de) * | 2016-07-25 | 2017-12-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Maschinenelementanordnung und Lageranordnung mit Messanordnung zum Messen einer Kraft oder eines Momentes |
DE102016213591B3 (de) * | 2016-07-25 | 2017-05-18 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Lageranordnung mit Messanordnung zum Messen einer Kraft und/oder eines Momentes |
CA3046180C (en) | 2016-12-12 | 2023-01-03 | Kongsberg Inc. | Dual-band magnetoelastic torque sensor |
EP3379222B1 (en) | 2017-03-22 | 2020-12-30 | Methode Electronics Malta Ltd. | Magnetoelastic based sensor assembly |
KR102312802B1 (ko) * | 2017-03-27 | 2021-10-14 | 주식회사 만도 | 액티브 롤 스태빌라이저 |
DE102017117881A1 (de) * | 2017-08-07 | 2019-02-07 | Methode Electronics Malta Ltd. | Magnetoelastischer Scherkraftsensor mit Störfeldkompensation und Verfahren |
US11428589B2 (en) | 2017-10-16 | 2022-08-30 | Saf-Holland, Inc. | Displacement sensor utilizing ronchi grating interference |
DE102018107570B4 (de) | 2018-03-29 | 2019-10-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Anordnung zum Messen einer Kraft oder eines Momentes an einem Maschinenelement und Verfahren zum Prüfen der Anordnung |
DE102018107571A1 (de) | 2018-03-29 | 2019-10-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Magnetfeldsensoranordnung und Anordnung zum Messen eines Drehmomentes sowie Verfahren zum Herstellen der Magnetfeldsensoranordnung |
DE102018118175A1 (de) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zum Messen eines Torsionsmomentes an einem sich in einer Achse erstreckenden Maschinenelement |
DE102018130970A1 (de) | 2018-12-05 | 2020-06-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Spannungswellengetriebe sowie Roboterarm |
US10983019B2 (en) | 2019-01-10 | 2021-04-20 | Ka Group Ag | Magnetoelastic type torque sensor with temperature dependent error compensation |
FR3095044B1 (fr) * | 2019-04-15 | 2022-01-07 | Jtekt Europe Sas | Installation destinée à permettre un contrôle de conformité d’une pièce mécanique d’un véhicule |
DE102019112155A1 (de) | 2019-05-09 | 2020-11-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Anordnung zum Messen eines auf eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeuges wirkenden Momentes und Verfahren zum Prüfen der Anordnung |
DE102021101344A1 (de) | 2020-01-23 | 2021-07-29 | Methode Electronics, Inc | Differentialverteilergetriebe-drehmomentsensorvorrichtung und -verfahren |
DE102020203914A1 (de) | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | System zur Drehmomentmessung sowie Verfahren |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004509331A (ja) * | 2000-09-12 | 2004-03-25 | ファースト テクノロジー アーゲー | 磁気トルクセンサーシステム |
JP2005077305A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転角度およびトルク検出装置 |
JP2005180424A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Sauer Danfoss Inc | 油圧パワーユニットおよびそのトルクを監視するための方法 |
JP2011514530A (ja) * | 2008-03-14 | 2011-05-06 | マグナ−ラスティック ディヴァイシーズ、インコーポレイテッド | 周囲磁場除去を有する磁気弾性トルクセンサ |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10254552A1 (de) * | 2002-11-21 | 2004-06-03 | Siemens Ag | Winkelpositionsgeber |
JP2004251831A (ja) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Aisan Ind Co Ltd | 回転角検出装置 |
US20040217758A1 (en) * | 2003-05-02 | 2004-11-04 | Leonard John R. | Electromagnetic shaft position sensor and method |
DE102008002065B4 (de) * | 2008-05-29 | 2017-03-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Anordnung zum berührungslosen Erfassen eines Drehmomentes |
JP5221679B2 (ja) * | 2008-06-26 | 2013-06-26 | テソン エレクトリック シーオー エルティディ | 操舵装置用非接触式トルクセンサー |
-
2013
- 2013-04-30 EP EP13165899.9A patent/EP2799827B1/en active Active
-
2014
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- 2014-04-28 US US14/262,873 patent/US9151686B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004509331A (ja) * | 2000-09-12 | 2004-03-25 | ファースト テクノロジー アーゲー | 磁気トルクセンサーシステム |
JP2005077305A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転角度およびトルク検出装置 |
JP2005180424A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Sauer Danfoss Inc | 油圧パワーユニットおよびそのトルクを監視するための方法 |
JP2011514530A (ja) * | 2008-03-14 | 2011-05-06 | マグナ−ラスティック ディヴァイシーズ、インコーポレイテッド | 周囲磁場除去を有する磁気弾性トルクセンサ |
Also Published As
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