JP2584419Y2 - 磁歪式トルクセンサ - Google Patents
磁歪式トルクセンサInfo
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- JP2584419Y2 JP2584419Y2 JP1992058697U JP5869792U JP2584419Y2 JP 2584419 Y2 JP2584419 Y2 JP 2584419Y2 JP 1992058697 U JP1992058697 U JP 1992058697U JP 5869792 U JP5869792 U JP 5869792U JP 2584419 Y2 JP2584419 Y2 JP 2584419Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、例えば自動車用エンジ
ンの出力軸等に発生するトルクを検出するのに用いて好
適な磁歪式トルクセンサに関する。
ンの出力軸等に発生するトルクを検出するのに用いて好
適な磁歪式トルクセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２および図３に従来技術による磁歪式
トルクセンサを自動車用エンジンのトルク検出に用いた
場合を例に挙げて示す。
トルクセンサを自動車用エンジンのトルク検出に用いた
場合を例に挙げて示す。
【０００３】図において、１は自動車の車体側（図示せ
ず）等に固定される筒状のケーシング、２は該ケーシン
グ１内に軸受３，３等を介して回転自在に設けられた磁
歪シャフトを示し、該磁歪シャフト２は、例えばクロム
モリブデン鋼等の磁歪材料から正の磁歪特性をもって円
柱状に形成され、プロペラシャフト、アウトプットシャ
フトまたはドライブシャフト等を構成する。
ず）等に固定される筒状のケーシング、２は該ケーシン
グ１内に軸受３，３等を介して回転自在に設けられた磁
歪シャフトを示し、該磁歪シャフト２は、例えばクロム
モリブデン鋼等の磁歪材料から正の磁歪特性をもって円
柱状に形成され、プロペラシャフト、アウトプットシャ
フトまたはドライブシャフト等を構成する。
【０００４】ここで、該磁歪シャフト２はその軸方向中
間部がセンサ部２Ａとなり、該センサ部２Ａの外周面に
は、例えば斜め下向きに４５゜の角度をもって全周に亘
り刻設された第１のスリット溝４，４，…と、該各スリ
ット溝４から軸方向に離間し、斜め上向きに４５゜の角
度をもって全周に亘り刻設された第２のスリット溝５，
５，…とが設けられている。そして、該磁歪シャフト２
のセンサ部２Ａには各スリット溝４間に第１の磁気異方
性部２Ｂが形成されると共に、各スリット溝５間に第２
の磁気異方性部２Ｃが形成され、これらの磁気異方性部
２Ｂ，２Ｃには表面磁界による磁路が図３に示す磁気回
路Ｍ１，Ｍ２の如く形成される。
間部がセンサ部２Ａとなり、該センサ部２Ａの外周面に
は、例えば斜め下向きに４５゜の角度をもって全周に亘
り刻設された第１のスリット溝４，４，…と、該各スリ
ット溝４から軸方向に離間し、斜め上向きに４５゜の角
度をもって全周に亘り刻設された第２のスリット溝５，
５，…とが設けられている。そして、該磁歪シャフト２
のセンサ部２Ａには各スリット溝４間に第１の磁気異方
性部２Ｂが形成されると共に、各スリット溝５間に第２
の磁気異方性部２Ｃが形成され、これらの磁気異方性部
２Ｂ，２Ｃには表面磁界による磁路が図３に示す磁気回
路Ｍ１，Ｍ２の如く形成される。
【０００５】６はフェライト等の磁性材料から段付筒状
に形成され、磁歪シャフト２のセンサ部２Ａを径方向外
側から取り囲むようにケーシング１の内周側に設けられ
たコア部材を示し、該コア部材６の内周側には、軸方向
に所定間隔をもって離間し、後述のコイルボビン７，８
が収容されるボビン収容部６Ａ，６Ａと、該各ボビン収
容部６Ａ間に位置して径方向内向きに突出した環状のセ
ンタ脚部６Ｂと、コア部材６の軸方向両端側から径方向
内向きに突出し、センタ脚部６Ｂの１／２程度の厚みを
もって環状に形成されたサイド脚部６Ｃ，６Ｃとが設け
られている。また、該コア部材６の各脚部６Ｂ，６Ｃ先
端面と磁歪シャフト２のセンサ部２Ａ外周面との間に
は、例えば１ｍｍ程度の径方向寸法をもってエアギャッ
プδが形成されている。
に形成され、磁歪シャフト２のセンサ部２Ａを径方向外
側から取り囲むようにケーシング１の内周側に設けられ
たコア部材を示し、該コア部材６の内周側には、軸方向
に所定間隔をもって離間し、後述のコイルボビン７，８
が収容されるボビン収容部６Ａ，６Ａと、該各ボビン収
容部６Ａ間に位置して径方向内向きに突出した環状のセ
ンタ脚部６Ｂと、コア部材６の軸方向両端側から径方向
内向きに突出し、センタ脚部６Ｂの１／２程度の厚みを
もって環状に形成されたサイド脚部６Ｃ，６Ｃとが設け
られている。また、該コア部材６の各脚部６Ｂ，６Ｃ先
端面と磁歪シャフト２のセンサ部２Ａ外周面との間に
は、例えば１ｍｍ程度の径方向寸法をもってエアギャッ
プδが形成されている。
【０００６】７，８はコア部材６の各ボビン収容部６Ａ
内に設けられた第１、第２のコイルボビン、９，１０は
該コイルボビン７，８に巻回された励磁および検出コイ
ルとしての第１、第２のコイルをそれぞれ示し、該コイ
ル９，１０は磁歪シャフト２の磁気異方性部２Ｂ，２Ｃ
および各スリット溝４，５に径方向で対向し、磁歪シャ
フト２に作用するトルクＴに対応した検出信号としての
電気信号を出力する。そして、該コイル９，１０は調整
抵抗等と共にブリッジ回路を形成し、発振器および差動
増幅器等からなる検出回路（いずれも図示せず）に接続
されている。ここで、該各コイル９，１０は、前記発振
器からの高周波電圧により励磁されて磁束を発生する励
磁コイルと、磁歪シャフト２のセンサ部２Ａ、磁気異方
性部２Ｂ，２Ｃを通る表面磁界の磁束を検出する検出コ
イルとを兼ねて構成され、互いに同一方向の磁束を発生
するようにそれぞれコイルボビン７，８に巻回されてい
る。また、１１，１１はコア部材６をケーシング１の内
周側に固定するＣリング、１２，１２は磁歪シャフト２
をケーシング１の両端側に固定する他のＣリングであ
る。
内に設けられた第１、第２のコイルボビン、９，１０は
該コイルボビン７，８に巻回された励磁および検出コイ
ルとしての第１、第２のコイルをそれぞれ示し、該コイ
ル９，１０は磁歪シャフト２の磁気異方性部２Ｂ，２Ｃ
および各スリット溝４，５に径方向で対向し、磁歪シャ
フト２に作用するトルクＴに対応した検出信号としての
電気信号を出力する。そして、該コイル９，１０は調整
抵抗等と共にブリッジ回路を形成し、発振器および差動
増幅器等からなる検出回路（いずれも図示せず）に接続
されている。ここで、該各コイル９，１０は、前記発振
器からの高周波電圧により励磁されて磁束を発生する励
磁コイルと、磁歪シャフト２のセンサ部２Ａ、磁気異方
性部２Ｂ，２Ｃを通る表面磁界の磁束を検出する検出コ
イルとを兼ねて構成され、互いに同一方向の磁束を発生
するようにそれぞれコイルボビン７，８に巻回されてい
る。また、１１，１１はコア部材６をケーシング１の内
周側に固定するＣリング、１２，１２は磁歪シャフト２
をケーシング１の両端側に固定する他のＣリングであ
る。
【０００７】従来技術による磁歪式トルクセンサは上述
の如き構成を有するもので、コイル９，１０に検出回路
の発振器から交流電圧を印加すると、例えば図３中に二
点鎖線で示す如く、該コイル９，１０から同一の方向に
向けて磁束が発生し、この磁束はコア部材６の各脚部６
Ｂ，６Ｃからエアギャップδを介して磁歪シャフト２の
センサ部２Ａ内に所定の表皮深さをもって達し、表面磁
界を形成する。そして、この表面磁界による磁路は磁歪
シャフト２の各スリット溝４，５間で磁気異方性部２
Ｂ，２Ｃに沿って形成され、センサ部２Ａからエアギャ
ップδを介してコア部材６に還流することにより、コイ
ル９，１０の周囲には磁歪シャフト２とコア部材６との
間で磁気回路Ｍ１，Ｍ２が互いに独立した状態で形成さ
れる。
の如き構成を有するもので、コイル９，１０に検出回路
の発振器から交流電圧を印加すると、例えば図３中に二
点鎖線で示す如く、該コイル９，１０から同一の方向に
向けて磁束が発生し、この磁束はコア部材６の各脚部６
Ｂ，６Ｃからエアギャップδを介して磁歪シャフト２の
センサ部２Ａ内に所定の表皮深さをもって達し、表面磁
界を形成する。そして、この表面磁界による磁路は磁歪
シャフト２の各スリット溝４，５間で磁気異方性部２
Ｂ，２Ｃに沿って形成され、センサ部２Ａからエアギャ
ップδを介してコア部材６に還流することにより、コイ
ル９，１０の周囲には磁歪シャフト２とコア部材６との
間で磁気回路Ｍ１，Ｍ２が互いに独立した状態で形成さ
れる。
【０００８】そして、正の磁歪材からなる磁歪シャフト
２は図２に例示するように反時計方向のトルクＴが加え
られると、一側の各スリット溝４間で磁気異方性部２Ｂ
に沿って引張り応力＋σが発生し、他側の各スリット溝
５間で磁気異方性部２Ｃに沿って圧縮応力−σが発生す
る。これにより、スリット溝４側の磁気異方性部２Ｂで
は磁歪シャフト２の透磁率が引張り応力＋σにより大き
くなって磁気抵抗が減少し、スリット溝５側の磁気異方
性部２Ｃでは透磁率が圧縮応力−σにより小さくなって
磁気抵抗が大きくなる。この結果、一側のコイル９は自
己インダクタンスが増大し、他側のコイル１０は自己イ
ンダクタンスが減少するため、ブリッジ回路の平衡が崩
れ、差動増幅器にトルクＴに応じた電気信号としての出
力電圧が現われる。
２は図２に例示するように反時計方向のトルクＴが加え
られると、一側の各スリット溝４間で磁気異方性部２Ｂ
に沿って引張り応力＋σが発生し、他側の各スリット溝
５間で磁気異方性部２Ｃに沿って圧縮応力−σが発生す
る。これにより、スリット溝４側の磁気異方性部２Ｂで
は磁歪シャフト２の透磁率が引張り応力＋σにより大き
くなって磁気抵抗が減少し、スリット溝５側の磁気異方
性部２Ｃでは透磁率が圧縮応力−σにより小さくなって
磁気抵抗が大きくなる。この結果、一側のコイル９は自
己インダクタンスが増大し、他側のコイル１０は自己イ
ンダクタンスが減少するため、ブリッジ回路の平衡が崩
れ、差動増幅器にトルクＴに応じた電気信号としての出
力電圧が現われる。
【０００９】また、これとは逆に、磁歪シャフト２に時
計方向のトルクを加えたときは、一側の各スリット溝４
に沿って圧縮応力−σが生じて磁気異方性部２Ｂの透磁
率が小さくなり、他側の各スリット溝５に沿って引張り
応力＋σが生じて磁気異方性部２Ｃの透磁率が大きくな
るから、一側のコイル９は自己インダクタンスが減少
し、他側のコイル１０は自己インダクタンスが増大し
て、差動増幅器に逆向きのトルクに応じた出力電圧が現
われる。
計方向のトルクを加えたときは、一側の各スリット溝４
に沿って圧縮応力−σが生じて磁気異方性部２Ｂの透磁
率が小さくなり、他側の各スリット溝５に沿って引張り
応力＋σが生じて磁気異方性部２Ｃの透磁率が大きくな
るから、一側のコイル９は自己インダクタンスが減少
し、他側のコイル１０は自己インダクタンスが増大し
て、差動増幅器に逆向きのトルクに応じた出力電圧が現
われる。
【００１０】
【考案が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による磁歪式トルクセンサでは、単一のコア部材
６を用い、該コア部材６内にコイル９，１０を収容する
左右一体構造とすることにより、コア部材６の特性を均
一化している。しかし、コイル９，１０で生じる磁束の
流れが同一方向で、コア部材６が左右一体構造であるか
ら、磁歪シャフト２のセンサ部２Ａには磁気異方性部２
Ｂ，２Ｃ間等に図３に例示する如く磁束Ｆ１，Ｆ２なる
磁束の漏れが生じ、該コア部材６にも磁束Ｆ３等の漏れ
磁束が発生する。
来技術による磁歪式トルクセンサでは、単一のコア部材
６を用い、該コア部材６内にコイル９，１０を収容する
左右一体構造とすることにより、コア部材６の特性を均
一化している。しかし、コイル９，１０で生じる磁束の
流れが同一方向で、コア部材６が左右一体構造であるか
ら、磁歪シャフト２のセンサ部２Ａには磁気異方性部２
Ｂ，２Ｃ間等に図３に例示する如く磁束Ｆ１，Ｆ２なる
磁束の漏れが生じ、該コア部材６にも磁束Ｆ３等の漏れ
磁束が発生する。
【００１１】このため従来技術では、磁束Ｆ１，Ｆ２，
Ｆ３等によってコイル９，１０の磁気回路Ｍ１，Ｍ２に
磁気干渉や磁束漏れが生じ、トルクの検出感度が大幅に
低下するという問題がある。また、トルク検出感度が低
下するため、車両の温度等によって生じるノイズの影響
を受け易くなり、検出精度、信頼性等が大幅に低下する
という問題がある。
Ｆ３等によってコイル９，１０の磁気回路Ｍ１，Ｍ２に
磁気干渉や磁束漏れが生じ、トルクの検出感度が大幅に
低下するという問題がある。また、トルク検出感度が低
下するため、車両の温度等によって生じるノイズの影響
を受け易くなり、検出精度、信頼性等が大幅に低下する
という問題がある。
【００１２】一方、上述した磁気干渉を解消すべく、コ
イル９，１０間の距離を大きくして磁束Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３等を低減することも考えられるが、この場合には、コ
ア部材６の軸方向長さ寸法が大きくなってしまい、磁歪
式トルクセンサ自体が大型化して、取付けの自由度、使
い勝手等が大幅に低下するという問題がある。
イル９，１０間の距離を大きくして磁束Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３等を低減することも考えられるが、この場合には、コ
ア部材６の軸方向長さ寸法が大きくなってしまい、磁歪
式トルクセンサ自体が大型化して、取付けの自由度、使
い勝手等が大幅に低下するという問題がある。
【００１３】さらに、コア部材６を、コイル９を収容す
る一側のコア部材と、コイル１０を収容する他側のコア
部材とに２分割して、磁歪シャフト２の磁気異方性部２
Ｂ，２Ｃ間に漏れ磁束として発生する磁束Ｆ１，Ｆ１，
Ｆ３を低減させることも考えられる。しかし、この場合
には、コア部材６が２分割構造となるため、特性にバラ
ツキが生じ易くなり、検出精度が低下するばかりか、部
品点数が増大するから、組立て作業等の作業効率が大幅
に低下し、製品の管理作業が煩雑化するという問題があ
る。
る一側のコア部材と、コイル１０を収容する他側のコア
部材とに２分割して、磁歪シャフト２の磁気異方性部２
Ｂ，２Ｃ間に漏れ磁束として発生する磁束Ｆ１，Ｆ１，
Ｆ３を低減させることも考えられる。しかし、この場合
には、コア部材６が２分割構造となるため、特性にバラ
ツキが生じ易くなり、検出精度が低下するばかりか、部
品点数が増大するから、組立て作業等の作業効率が大幅
に低下し、製品の管理作業が煩雑化するという問題があ
る。
【００１４】本考案は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本考案は磁歪シャフトの各磁気異方性部
間で磁気干渉等が生じたり、コア部材に磁束漏れ等が生
じたりするのを効果的に防止でき、トルクの検出感度を
確実に向上できるようにした磁歪式トルクセンサを提供
することを目的とする。
されたもので、本考案は磁歪シャフトの各磁気異方性部
間で磁気干渉等が生じたり、コア部材に磁束漏れ等が生
じたりするのを効果的に防止でき、トルクの検出感度を
確実に向上できるようにした磁歪式トルクセンサを提供
することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本考案は、筒状のケーシングと、該ケーシング内
に回転自在に設けられ、軸方向に離間して外周側に第
１、第２の磁気異方性部が形成された磁歪シャフトと、
該磁歪シャフトの各磁気異方性部を径方向外側から取り
囲むように前記ケーシングに設けられ、該磁歪シャフト
の外周面にエアギャップを介して対面する複数の脚部を
有したコア部材と、該コア部材と前記磁歪シャフトとの
間に位置して該コア部材の各脚部間に設けられ、前記磁
歪シャフトに作用するトルクを電気信号として検出すべ
く、前記第１、第２の磁気異方性部に径方向で対向した
第１、第２のコイルとからなる磁歪式トルクセンサに適
用される。
ために本考案は、筒状のケーシングと、該ケーシング内
に回転自在に設けられ、軸方向に離間して外周側に第
１、第２の磁気異方性部が形成された磁歪シャフトと、
該磁歪シャフトの各磁気異方性部を径方向外側から取り
囲むように前記ケーシングに設けられ、該磁歪シャフト
の外周面にエアギャップを介して対面する複数の脚部を
有したコア部材と、該コア部材と前記磁歪シャフトとの
間に位置して該コア部材の各脚部間に設けられ、前記磁
歪シャフトに作用するトルクを電気信号として検出すべ
く、前記第１、第２の磁気異方性部に径方向で対向した
第１、第２のコイルとからなる磁歪式トルクセンサに適
用される。
【００１６】そして、請求項１の考案が採用する構成の
特徴は、コア部材に、非磁性の導電性材料によって形成
され、磁歪シャフトの外周面にエアギャップを介して対
面する各脚部の端面を除いて該コア部材を被覆する良導
体シールドを設け、該良導体シールドは、前記コア部材
の外周面を被覆した外周側シールド部と、前記コア部材
の軸方向両側の端面をそれぞれ被覆した端面シールド部
と、前記第１、第２のコイル間に位置して前記コア部材
の軸方向中間部に介装されたセンタシールド部と、前記
第１、第２のコイルを収容する前記コア部材の内側面を
被覆した内側シールド部とから構成したことにある。
特徴は、コア部材に、非磁性の導電性材料によって形成
され、磁歪シャフトの外周面にエアギャップを介して対
面する各脚部の端面を除いて該コア部材を被覆する良導
体シールドを設け、該良導体シールドは、前記コア部材
の外周面を被覆した外周側シールド部と、前記コア部材
の軸方向両側の端面をそれぞれ被覆した端面シールド部
と、前記第１、第２のコイル間に位置して前記コア部材
の軸方向中間部に介装されたセンタシールド部と、前記
第１、第２のコイルを収容する前記コア部材の内側面を
被覆した内側シールド部とから構成したことにある。
【００１７】
【作用】上記構成により、請求項１の考案では、各コイ
ルから発生した磁束が導電性材料からなる良導体シール
ドを通過するときに、該良導体シールドは磁束に応じた
起電力が誘起されて、この磁束とは逆向きの磁束を発生
でき、磁歪シャフトの各磁気異方性部間等で磁束漏れが
生じるのを抑えることができる。
ルから発生した磁束が導電性材料からなる良導体シール
ドを通過するときに、該良導体シールドは磁束に応じた
起電力が誘起されて、この磁束とは逆向きの磁束を発生
でき、磁歪シャフトの各磁気異方性部間等で磁束漏れが
生じるのを抑えることができる。
【００１８】また、各脚部の端面を除いてコア部材を導
電性材料からなる良導体シールドで被覆することによ
り、コア部材からの磁束漏れを確実に防止でき、各コイ
ル間での磁気干渉を抑えることができる。
電性材料からなる良導体シールドで被覆することによ
り、コア部材からの磁束漏れを確実に防止でき、各コイ
ル間での磁気干渉を抑えることができる。
【００１９】
【実施例】以下、本考案の実施例を図１に基づき説明す
る。なお、実施例では前述した図２および図３に示す従
来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。
る。なお、実施例では前述した図２および図３に示す従
来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。
【００２０】図中、２１は磁歪シャフト２のセンサ部２
Ａを径方向外側を取囲むようにケーシング１の内周側に
設けられ、フェライト等の磁性材料から段付筒状に形成
されたコア部材を示し、該コア部材２１は従来技術で述
べたコア部材６とほぼ同様に、ボビン収容部２１Ａ，２
１Ａ、センタ脚部２１Ｂおよびサイド脚部２１Ｃ，２１
Ｃを有しているものの、該コア部材２１にはコイル９，
１０間に位置してセンタ脚部２１Ｂ内を内周側から外周
側に向けて延びるように、後述する良導体シールド２２
のセンタシールド部２２Ｃが設けられている。
Ａを径方向外側を取囲むようにケーシング１の内周側に
設けられ、フェライト等の磁性材料から段付筒状に形成
されたコア部材を示し、該コア部材２１は従来技術で述
べたコア部材６とほぼ同様に、ボビン収容部２１Ａ，２
１Ａ、センタ脚部２１Ｂおよびサイド脚部２１Ｃ，２１
Ｃを有しているものの、該コア部材２１にはコイル９，
１０間に位置してセンタ脚部２１Ｂ内を内周側から外周
側に向けて延びるように、後述する良導体シールド２２
のセンタシールド部２２Ｃが設けられている。
【００２１】２２はコア部材２１の各脚部２１Ｂ，２１
Ｃ先端面を除いて該各脚部２１Ｂ，２１Ｃ等の周囲を被
覆した良導体部としての良導体シールドを示し、該良導
体シールド２２は電気抵抗の小さい非磁性の導電性材
料、例えばアルミニウム、銅または銅合金等から薄膜状
に形成され、コア部材２１の外周面を被覆した外周側シ
ールド部２２Ａと、該外周側シールド部２２Ａの軸方向
両端から径方向内向きに延び、各サイド脚部２１Ｃの端
面等を外側から被覆した端面シールド部２２Ｂ，２２Ｂ
と、コイル９，１０間に位置して外周側シールド部２２
Ａの軸方向中間部から径方向内向きに延び、センタ脚部
２１Ｂの中間部に介装されたセンタシールド部２２Ｃ
と、コア部材２１の各ボビン収容部２１Ａを内側から被
覆するように形成され、各脚部２１Ｂ，２１Ｃに沿って
径方向に延びた内側シールド部２２Ｄ，２２Ｄとから構
成されている。
Ｃ先端面を除いて該各脚部２１Ｂ，２１Ｃ等の周囲を被
覆した良導体部としての良導体シールドを示し、該良導
体シールド２２は電気抵抗の小さい非磁性の導電性材
料、例えばアルミニウム、銅または銅合金等から薄膜状
に形成され、コア部材２１の外周面を被覆した外周側シ
ールド部２２Ａと、該外周側シールド部２２Ａの軸方向
両端から径方向内向きに延び、各サイド脚部２１Ｃの端
面等を外側から被覆した端面シールド部２２Ｂ，２２Ｂ
と、コイル９，１０間に位置して外周側シールド部２２
Ａの軸方向中間部から径方向内向きに延び、センタ脚部
２１Ｂの中間部に介装されたセンタシールド部２２Ｃ
と、コア部材２１の各ボビン収容部２１Ａを内側から被
覆するように形成され、各脚部２１Ｂ，２１Ｃに沿って
径方向に延びた内側シールド部２２Ｄ，２２Ｄとから構
成されている。
【００２２】そして、該良導体シールド２２はコイル
９，１０からの磁束Ｆ３等が通過するときに起電力が誘
起され、この磁束Ｆ３とは逆向きの磁束Ｒ３等を発生さ
せ、この磁束Ｒ３等によってコイル９，１０からの磁束
Ｆ３を打ち消すと共に、センサ部２Ａの磁束Ｆ１も打ち
消すようになる。また、コア部材２１から外側に向けて
漏れ磁束が発生するときには、良導体シールド２２の各
端面シールド部２２Ｂ等に起電力が誘起されて磁束Ｒ２
等を生じさせ、センサ部２Ａの磁束Ｆ２等を打ち消すよ
うになる。
９，１０からの磁束Ｆ３等が通過するときに起電力が誘
起され、この磁束Ｆ３とは逆向きの磁束Ｒ３等を発生さ
せ、この磁束Ｒ３等によってコイル９，１０からの磁束
Ｆ３を打ち消すと共に、センサ部２Ａの磁束Ｆ１も打ち
消すようになる。また、コア部材２１から外側に向けて
漏れ磁束が発生するときには、良導体シールド２２の各
端面シールド部２２Ｂ等に起電力が誘起されて磁束Ｒ２
等を生じさせ、センサ部２Ａの磁束Ｆ２等を打ち消すよ
うになる。
【００２３】２３，２３はコイルボビン７，８の内周面
を被覆した他の良導体シールドを示し、該各良導体シー
ルド２３も良導体シールド２２とほぼ同様に形成され、
コイル９，１０からの漏れ磁束等を抑えるようになって
いる。
を被覆した他の良導体シールドを示し、該各良導体シー
ルド２３も良導体シールド２２とほぼ同様に形成され、
コイル９，１０からの漏れ磁束等を抑えるようになって
いる。
【００２４】本実施例による磁歪式トルクセンサは上述
の如き構成を有するもので、その基本的な作動について
は従来技術によるものと格別差異はない。
の如き構成を有するもので、その基本的な作動について
は従来技術によるものと格別差異はない。
【００２５】然るに、本実施例による磁歪式トルクセン
サでは、非磁性の導電性材料からなる良導体シールド２
２により、コア部材２１の各脚部２１Ｂ，２１Ｃ先端面
を除 いて該各脚部２１Ｂ，２１Ｃ等の周囲を被覆する構
成としている。
サでは、非磁性の導電性材料からなる良導体シールド２
２により、コア部材２１の各脚部２１Ｂ，２１Ｃ先端面
を除 いて該各脚部２１Ｂ，２１Ｃ等の周囲を被覆する構
成としている。
【００２６】そして、良導体シールド２２を、コア部材
２１の外周面を被覆した外周側シールド部２２Ａと、コ
ア部材２１の各サイド脚部２１Ｃ端面をそれぞれ被覆し
た端面シールド部２２Ｂ，２２Ｂと、コイル９，１０間
に位置してセンタ脚部２１Ｂの中間部に介装されたセン
タシールド部２２Ｃと、コイル９，１０を収容する各ボ
ビン収容部２１Ａの内側面を被覆した内側シールド部２
２Ｄ，２２Ｄとにより構成している。
２１の外周面を被覆した外周側シールド部２２Ａと、コ
ア部材２１の各サイド脚部２１Ｃ端面をそれぞれ被覆し
た端面シールド部２２Ｂ，２２Ｂと、コイル９，１０間
に位置してセンタ脚部２１Ｂの中間部に介装されたセン
タシールド部２２Ｃと、コイル９，１０を収容する各ボ
ビン収容部２１Ａの内側面を被覆した内側シールド部２
２Ｄ，２２Ｄとにより構成している。
【００２７】このため、コイル９，１０からの磁束によ
り磁歪シャフト２のセンサ部２Ａに漏れ磁束としての磁
束Ｆ１，Ｆ２等が発生し、コア部材２１に洩れ磁束Ｆ３
が発生した場合でも、これらが良導体シールド２２を通
過するときに、磁束Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の磁束変化等に対
応した起電力を良導体シールド２２に誘起させることが
できる。
り磁歪シャフト２のセンサ部２Ａに漏れ磁束としての磁
束Ｆ１，Ｆ２等が発生し、コア部材２１に洩れ磁束Ｆ３
が発生した場合でも、これらが良導体シールド２２を通
過するときに、磁束Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の磁束変化等に対
応した起電力を良導体シールド２２に誘起させることが
できる。
【００２８】そして、良導体シールド２２を用いて磁束
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３とは逆向きの磁束Ｒ２，Ｒ３を発生で
き、コイル９，１０による磁束Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を、良
導体シールド２２で発生させた逆向きの磁束Ｒ２，Ｒ３
によって効果的に打消すことができる。
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３とは逆向きの磁束Ｒ２，Ｒ３を発生で
き、コイル９，１０による磁束Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を、良
導体シールド２２で発生させた逆向きの磁束Ｒ２，Ｒ３
によって効果的に打消すことができる。
【００２９】かくして、本実施例によれば、コイル９，
１０の磁気回路Ｍ１，Ｍ２を、磁歪シャフト２の磁気異
方性部２Ｂ，２Ｃ毎に互いに独立させて分離でき、磁気
異方性部２Ｂ，２Ｃ間で磁気干渉が生じるのを防止でき
る。そして、良導体シールド２２による磁束Ｒ２，Ｒ３
によって、コア部材２１内にコイル９，１０間で洩れ磁
束Ｆ３が発生するのを防止でき、コア部材２１内でも磁
気回路Ｍ１，Ｍ２を左右に分離することができる。
１０の磁気回路Ｍ１，Ｍ２を、磁歪シャフト２の磁気異
方性部２Ｂ，２Ｃ毎に互いに独立させて分離でき、磁気
異方性部２Ｂ，２Ｃ間で磁気干渉が生じるのを防止でき
る。そして、良導体シールド２２による磁束Ｒ２，Ｒ３
によって、コア部材２１内にコイル９，１０間で洩れ磁
束Ｆ３が発生するのを防止でき、コア部材２１内でも磁
気回路Ｍ１，Ｍ２を左右に分離することができる。
【００３０】また、磁歪シャフト２のセンサ部２Ａに生
じる磁束Ｆ１，Ｆ２を逆向きの磁束Ｒ２，Ｒ３で打消
し、磁歪シャフト２上で磁気回路Ｍ１，Ｍ２を分離する
ことに より、コア部材２１の各脚部２１Ｂ，２１Ｃと磁
歪シャフト２との間のエアギャップδを可及的に小さく
することが可能となり、磁歪シャフト２とコア部材２１
との間の磁気抵抗を確実に低減することができる。
じる磁束Ｆ１，Ｆ２を逆向きの磁束Ｒ２，Ｒ３で打消
し、磁歪シャフト２上で磁気回路Ｍ１，Ｍ２を分離する
ことに より、コア部材２１の各脚部２１Ｂ，２１Ｃと磁
歪シャフト２との間のエアギャップδを可及的に小さく
することが可能となり、磁歪シャフト２とコア部材２１
との間の磁気抵抗を確実に低減することができる。
【００３１】従って、本実施例では、磁歪シャフト２に
加えたトルクに対応してコイル９，１０から検出信号を
高精度に出力でき、トルクの検出感度を効果的に高める
ことができると共に、外部ノイズに対する安定性や信頼
性等を大幅に向上することができる。
加えたトルクに対応してコイル９，１０から検出信号を
高精度に出力でき、トルクの検出感度を効果的に高める
ことができると共に、外部ノイズに対する安定性や信頼
性等を大幅に向上することができる。
【００３２】また、コア部材２１の各脚部２１Ｂ，２１
Ｃ等の周囲を被覆した良導体シールド２２によって磁気
回路Ｍ１，Ｍ２間の磁気干渉を防止できるから、コイル
９，１０間の距離を短くすることが可能となり、コア部
材２１の軸方向寸法を短くでき、磁歪式トルクセンサ全
体をコンパクトに形成できると共に、取付け時の作業性
等を大幅に向上することができる等の効果を奏する。
Ｃ等の周囲を被覆した良導体シールド２２によって磁気
回路Ｍ１，Ｍ２間の磁気干渉を防止できるから、コイル
９，１０間の距離を短くすることが可能となり、コア部
材２１の軸方向寸法を短くでき、磁歪式トルクセンサ全
体をコンパクトに形成できると共に、取付け時の作業性
等を大幅に向上することができる等の効果を奏する。
【００３３】なお、前記実施例では、２コイル式の磁歪
式トルクセンサを例示したが、本考案はこれに限らず、
例えば４コイル式の磁歪式トルクセンサにも適用できる
ものである。
式トルクセンサを例示したが、本考案はこれに限らず、
例えば４コイル式の磁歪式トルクセンサにも適用できる
ものである。
【００３４】また、前記実施例では、自動車用エンジン
のトルク検出に用いた場合を例に挙げて説明したが、本
考案はこれに限らず、電動モータの回転トルク等の他の
トルク検出にも用いることができる。
のトルク検出に用いた場合を例に挙げて説明したが、本
考案はこれに限らず、電動モータの回転トルク等の他の
トルク検出にも用いることができる。
【００３５】
【考案の効果】以上詳述した如く、請求項１の考案によ
れば、コア部材を導電性材料からなる良導体シールドで
被覆し、該良導体シールドを外周側シールド部、端面シ
ールド部、センタシールド部および内側シールド部によ
って構成したから、第１、第２のコイルで発生した磁束
が良導体シールドを通過するときに、該良導体シールド
で起電力を誘起させることによって、第１、第２のコイ
ルからの磁束とは逆向きの磁束を発生でき、漏れ磁束を
打消すことができる。
れば、コア部材を導電性材料からなる良導体シールドで
被覆し、該良導体シールドを外周側シールド部、端面シ
ールド部、センタシールド部および内側シールド部によ
って構成したから、第１、第２のコイルで発生した磁束
が良導体シールドを通過するときに、該良導体シールド
で起電力を誘起させることによって、第１、第２のコイ
ルからの磁束とは逆向きの磁束を発生でき、漏れ磁束を
打消すことができる。
【００３６】従って、第１、第２のコイル間でそれぞれ
の磁気回路を互いに独立させて分離でき、各コイル間で
の磁気干渉を抑えることができる。そして、トルクの検
出感度を大幅に高めることができ、信頼性等を向上でき
ると共に、各コイル間の距離を短くすることが可能とな
り、コア部材の軸方向の長さ寸法を小さくして、全体の
コンパクト化を図ることもできる。
の磁気回路を互いに独立させて分離でき、各コイル間で
の磁気干渉を抑えることができる。そして、トルクの検
出感度を大幅に高めることができ、信頼性等を向上でき
ると共に、各コイル間の距離を短くすることが可能とな
り、コア部材の軸方向の長さ寸法を小さくして、全体の
コンパクト化を図ることもできる。
【図１】本考案の実施例による磁歪式トルクセンサの要
部を拡大して示す縦断面図である。
部を拡大して示す縦断面図である。
【図２】従来技術による磁歪式トルクセンサを示す縦断
面図である。
面図である。
【図３】図２中の要部を拡大して示す縦断面図である。
１ ケーシング ２ 磁歪シャフト ２Ａ センサ部 ２Ｂ，２Ｃ 磁気異方性部 ４，５ スリット溝 ７，８ コイルボビン ９，１０ コイル２１ コア部材 ２２ 良導体シールド ２２Ａ 外周側シールド部 ２２Ｂ 端面シールド部 ２２Ｃ センタシールド部 ２２Ｄ 内側シールド部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 3/10
Claims (1)
- 【請求項１】 筒状のケーシングと、該ケーシング内に
回転自在に設けられ、軸方向に離間して外周側に第１、
第２の磁気異方性部が形成された磁歪シャフトと、該磁
歪シャフトの各磁気異方性部を径方向外側から取り囲む
ように前記ケーシングに設けられ、該磁歪シャフトの外
周面にエアギャップを介して対面する複数の脚部を有し
たコア部材と、該コア部材と前記磁歪シャフトとの間に
位置して該コア部材の各脚部間に設けられ、前記磁歪シ
ャフトに作用するトルクを電気信号として検出すべく、
前記第１、第２の磁気異方性部に径方向で対向した第
１、第２のコイルとからなる磁歪式トルクセンサにおい
て、 前記コア部材には、非磁性の導電性材料によって形成さ
れ、前記磁歪シャフトの外周面にエアギャップを介して
対面する前記各脚部の端面を除いて該コア部材を被覆す
る良導体シールドを設け、 該良導体シールドは、前記コア部材の外周面を被覆した
外周側シールド部と、前記コア部材の軸方向両側の端面
をそれぞれ被覆した端面シールド部と、前記第１、第２
のコイル間に位置して前記コア部材の軸方向中間部に介
装されたセンタシールド部と、前記第１、第２のコイル
を収容する前記コア部材の内側面を被覆した内側シール
ド部とから構成したことを特徴とする磁歪式トルクセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992058697U JP2584419Y2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 磁歪式トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992058697U JP2584419Y2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 磁歪式トルクセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614939U JPH0614939U (ja) | 1994-02-25 |
| JP2584419Y2 true JP2584419Y2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=13091727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992058697U Expired - Fee Related JP2584419Y2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 磁歪式トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584419Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3458805B1 (en) | 2016-05-17 | 2020-09-23 | Kongsberg Inc. | System, method and object for high accuracy magnetic position sensing |
| CN110088583B (zh) | 2016-12-12 | 2021-07-30 | 康斯博格股份有限公司 | 双频带磁致弹性扭矩传感器 |
| US10983019B2 (en) | 2019-01-10 | 2021-04-20 | Ka Group Ag | Magnetoelastic type torque sensor with temperature dependent error compensation |
| CN111162754B (zh) * | 2019-12-12 | 2023-07-04 | 广东工业大学 | 一种磁致伸缩声波滤波器封装结构及其制作方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118627A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トルクセンサ |
| JPH01213533A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-08-28 | Nissan Motor Co Ltd | トルク検出装置 |
| JPH01134233U (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-13 | ||
| JP2566640B2 (ja) * | 1988-12-01 | 1996-12-25 | 株式会社クボタ | トルク測定装置 |
| JPH02309200A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 航走体の電磁シールド装置 |
| JPH0387623A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-12 | Komatsu Ltd | トルクセンサ軸 |
| JPH04190125A (ja) * | 1990-06-30 | 1992-07-08 | Nippon Densan Corp | トルクトランスデューサ |
-
1992
- 1992-07-29 JP JP1992058697U patent/JP2584419Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0614939U (ja) | 1994-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |