JP2769369B2 - トルク・センサ - Google Patents

トルク・センサ

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JP2769369B2
JP2769369B2 JP1279625A JP27962589A JP2769369B2 JP 2769369 B2 JP2769369 B2 JP 2769369B2 JP 1279625 A JP1279625 A JP 1279625A JP 27962589 A JP27962589 A JP 27962589A JP 2769369 B2 JP2769369 B2 JP 2769369B2
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ビー.ストロット ダグラス
ダブリュ.カワテ ケイス
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テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/105Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving inductive means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はトルク・センサに係わり、特に、自動車のパ
ワー・ステアリング・システムに用いるようにされたコ
ンパクトで信頼のおけるトルク・センサに関するもので
ある。
従来技術及び発明が解決しようとする課題 従来の自動社用パワー・ステアリング・システムは、
車のステアリング・シャフトに加わるトルクを検知する
トルク・センサを利用していた。これらのシステムは、
エンジンの作動を調整するためにトルクに相応する制御
信号により、ステアリング・シャフトへの所望の度合の
補助トルクを得るというものである。類似のトルク・セ
ンサは、種々の他のトルク測定及び制御の用途に提案さ
れたり、使用されたりしている。これらのセンサは、ひ
ずみ計トルク検知システム、漏れ磁束システム、油圧シ
ステムその他を有している。現在、用いられている大て
いの自動車のステアリング・システムの場合、トルク・
センサには、始めにトルクが加えられるさいに比較的容
易に捩れて、制御運動を生じさせるトルク伝達用のトル
ク部材又はトルク・バーと、所定限度の捩れを超えると
係止されて、付加的なトルクを伝達する一方、トルク・
バーを損傷から譲る空動部材とが備えられている。
普通用いられている代表的な自動車ステアリング・シ
ステムでは、トルク・バーに生じる捩り度が油圧システ
ムを調節し、ステアリング・シャフトへ所望の度合の補
助トルクが与えられる。しかしながら、自動車のエンジ
ン・システムにコンピュータ制御が用いられることが多
くなるにつれて、電気式のトルク・センサに対する関心
が高まってきた。このセンサには、電磁式のトルク感知
部材その他が用いられていて、コンピュータによるエン
ジン制御装置との互換性が増している。この形式の電気
システムが、今や数多く提案されている。漏れ磁束を利
用するトルクセンサは、多くの点で望ましいものとされ
てきたが、製作費が比較的高く、センサの複数コンポー
ネントの軸方向整列面での比較的敏感で、製作者が制御
しにくい諸要因を抱えていることが判明した。そこで、
特に自動車のパワー・ステアリング・システムに用いる
電気式トルク感知システムで、より信頼性も高く、廉価
でもあるシステムを得ることができれば、望ましいこと
と考えられる。
本発明の課題は、新規な改良トルク・センサを得るこ
とと、使用上の精度及び信頼性が改良された電気式トル
ク・センサを得ることと、組立てや整列の容易な比較的
少数のコンポーネントを用いた前記センサを得ること
と、容易かつ経済的に製作できる前記センサを得ること
と、コンパクトで頑丈な特に自動車のパワー・ステアリ
ング・システムに用いるようにされた前記センサを得る
ことにある。
課題を解決するための手段 簡単に説明すると、本発明による新規な改良トルク・
センサは、トルクを伝達するトルク部材又はトルク・バ
ーを有していて、このトルク部材が、加えられたトルク
を受容するようにされ、そのさい、部材の1方の軸端
が、部材軸線を中心として部材の他方の軸端に対して、
トルクが示す度合だけ捩れるか回動するかする。空動ス
リーブ・コンポーネントその他類似部材が、トルク部材
の両軸端の周囲にはめ込まれ、かつまた固定され、部材
両軸端と一緒に相対回転するように、センサ内にコンパ
クトに適合するようにされている。好ましくは、空動ス
リーブ・コンポーネントは、それぞれ部材シャフトの全
長に沿って延びる部分をもち、これらの部分は、トルク
部材が所定相対回動度に達すると、他方の空動スリーブ
・コンポーネントの対応部分と係止される。この係止に
より、トルク部材は更に捩れるのを事実上制限され、損
傷をまぬがれる一方、部材に加わるかもしれない付加的
なトルクの伝達が可能となる。
本発明によれば、1対強磁性素子が空動スリーブ・コ
ンポーネントその他に固定され、トルク部材の両軸端と
一緒に回転する。各素子は、部材軸線の周囲に間隔を置
いて部材軸線に沿って、他の強磁性素子の対応部分には
さみ込まれる形式で延びる延長部分を有している。各素
子のこの延長部分は、トルク部材の軸線を横切って延び
る平面の両側の各側で、各素子から出る延長部分対を形
成するように配置されている。間隔をおいて位置するこ
れらの延長部分対は、常態では、それらの間の間隔が比
較的狭い第1の不連続部を有するように配置されてい
る。また強磁性素子は、トルク部材両軸端の回転に応答
するように配置され、それに比例して、前記平面の1方
の側で複数対の素子部分の間の不連続部分又は間隔が増
せば、平面の対向側の複数対素子部分の間の不連続状態
又は間隔が減少するようにされている。このようにする
ことで、2つの強磁性素子は、容易に作製され、かつま
た容易に相互に整列が可能となり、相互の間の所望の不
連続状態又は間隔が得られる。磁場を生じさせるコイル
は、強磁性素子の延長部分の周囲に配置され、活性化さ
れて、素子内に磁界を誘発させ、前記平面のどちらかの
側にある複数素子部分対の間の不連続部又は間隔のとこ
ろに漏れ磁束を生じさせる。感知コイル対は、漏れ磁束
に接続されるように前記平面のそれぞれ対向側で素子延
長部分の周囲に配置される。感知コイルは、加えられた
トルクに相応する出力信号が得られるように差動結合さ
れている。
たとえば1好適実施例では、各強磁性素子が空動スリ
ーブ・コンポーネントに適合したスリーブ・パート・プ
レスを有している。各素子は、選定長さの第1の複数素
子部と、トルク部材軸線の長さに沿って延びるスリーブ
部分の周囲に交互に間隔をおいて位置する、より長さの
長い第2の複数素子部分とを有している。各素子のスリ
ーブ部分にある素子部分は、それぞれの複数の対にグル
ープ分けされ、これらの複数対には、互いに狭い間隔を
置いて並んで配置された各長さの素子部分が含まれてい
る。スリーブの周囲の隣接素子部分対の間隔は、比較的
大きい。このように構成することで、強磁性素子は、製
作が容易となり、双方の素子の延長部分とともに組付け
られ、これら延長部分は互いにはさみ込むかたちにな
り、既述の平面の各側に所望の不連続部が精確に形成さ
れる。言いかえると、1つの強磁性素子に設けられた長
さの異なる延長素子部分の末端は、他方の強磁性素子に
設けられた長さの異なる各素子延長部分の末端と並ぶ位
置に、所望の、僅かな間隔をおいて延びており、既述の
所望の不連続の設定間隔が得られる。長さの異なる延長
素子部分の設定間隔を交互にすることで、前記平面の各
側に複数の不連続の設定間隔を精確に得ることができ
る。励磁コイルや感知コイルも、好ましくは、共通のボ
ビンに並置位置に組付けられている。ボビンは、軸受を
用いて強磁性素子に可動に取付けておく。こうすること
により、前記の不連続の狭い間隔で密集配置でき、その
ような不連続間隔で生じる漏れ磁束との結合が可能にな
る一方、強磁性素子が既述のように相対回転することが
可能になる。軸受は、好ましくは、導電性で、磁気遮へ
い材に取付けられている。この遮へい材は、ボビン上の
コイルの外表の周囲に延びていて、所望磁界の設定を容
易にし、コイルを外部の磁界効果から保護する。
実施例 次に本発明による新規な改良トルク・センサの、この
ほかの目的、利点、細部を、添付図面の複数好適実施例
につき説明する。
第1図、第2図の符号10で示したのが、本発明による
新規な改良トルク・センサである。図示したトルク・セ
ンサ10は、たとえば自動車のステアリング・システムに
接続されて用いられるもので、センサの入力軸端12が、
何らかの従来形式で自動車のステアリング・シャフトそ
の他に結合される。このシャフトは第1図の破線14で略
示してある。又、出力軸端16は、破線18で略示したホイ
ール回転軸その他に接続されている。出力軸は第1図の
符号20で示したように、ギヤその他を有している。この
ギヤ20は、第1図の符号22で略示されたモータにより駆
動されるようにされている。これにより、車両ホイール
の回転を助ける付加トルクが得られる。このような配置
によって、トルク・センサ10は、第1図の矢印24により
示されているように、車両ステアリング・シャフトによ
りセンサに加えられるトルクを感知するようにされてい
る。センサからの電気的な出力信号により、モータの作
動が調整され、矢印26で示したような所望補助トルクが
得られる。本発明によるトルク・センサは、また、本発
明の範囲内で他の用途にも使用可能にされている。
本発明によるトルク・センサ10は、適宜な強い材料製
のトルクを伝達するトルク部材又はトルク・バー28を備
えている。選択されたトルク、つまり回転力がトルク部
材の入力軸端29に加わると、軸端29は、対向軸端31に対
し、部材軸線30を中心として回転する。この回転は、加
えられたトルク量又はトルク度に比例するか、もしくは
トルク量又はトルク度を表わす。トルク部材は、強い剛
弾性のある金属材料、たとえばステンレス・スチールそ
の他で造られるのが普通だが、必ずそうでなければなら
ないということではない。また、若干の強磁性をもつの
が典型的な場合だが、必ずそうである必要はない。
空動スリーブ・コンポーネント34,36の対は、トルク
部材28の各端部に固定され、各端部と一緒に回転可能で
ある。コンポーネント内の穴34.1,36.1には、部材端部
がしまりばめされており、コンポーネントは、打込みピ
ン38又は他の従来手段で、通例は組立時にトルク部材に
固定される。コンポーネント34,36は、スリーブ部分34.
2,36.2と複数のスプライン部分34.3,36.3又は類似部分
を有している。これらのスプライン部分は、スリーブ部
分34.2,36.2の周囲に間隔を置いて位置し、トルク部材2
8の軸線30に沿って延び、コンポーネント34,36が所定の
相互回転度に達した場合、他方のコンポーネントの対応
部分と係合する。第2図に示したように、スプライン部
分、すなわち延長部分34.3は、スリーブ部分34.2の第1
の選択直径の周囲に間隔を置いて位置するようにし、
又、延長部分36.3は、スリーブ部分36.2の直径拡大部の
周囲に間隔を置いて位置するようにするのが好ましい。
スプライン部分34.3,36.3は、また、それぞれ歯もしく
はボス34.4,36.4を有しており、これらの歯もしくはボ
スが、トルク部材28の対向軸端が所定の度合、たとえば
7゜まで回転すると、互いに係合するようにされてい
る。この係合は、したがって、トルク部材の付加的相対
回転を事実上制限するのに役立ち、これによってトルク
部材が損傷をまぬがれる一方、シャフト14からの付加的
トルクが確実にトルク・センサの出力端16へ伝えられ
る。1好適実施例においては、軸受、たとえば永久潤滑
軸受40は、コンポーネントのスプライン部分、すなわち
延長部分の間にはめ込まれている。スプライン部分は、
好ましくは、スプライン部分の周囲のみぞ区域42によ
り、黄銅その他の導電性の非磁性材料製のスリーブがス
プライン部分及びトルク部材28の周囲に密接に適合しう
るように位置決めされている。
1対の強磁性素子46,48は、それぞれコンポーネント3
4,36の上に取付けられ、コンポーネントと一緒に回転可
能にコンポーネントに固定されている。各素子は、たと
えば冷間圧延銅又は合金その他49などの高速磁性材料で
形成されている。合金49は、49重量%のニッケルと平衡
鉄の公称組成をもっている。強磁性素子は、それぞれス
リーブ部分46.1,48.1を有し、これらの部分は、押しば
め又はその他の従来方式によってコンポーネントに固定
しておくのが好ましい。各素子46,48が有している複数
部分は、互いに間隔をおいてトルク部材28の軸線30の周
囲に位置しており、スリーブ部分46.1,48.1から軸線30
に沿って、他方の素子の対応延長部分とはさみ合う状態
で延びている。素子延長部分は、トルク部材28の両端の
中間に、軸線30を横切って延びる平面50の両側それぞれ
の側で、各素子に複数対の部分が形成されるように構成
されている。このように構成することにより、素子延長
部分の間に所定の狭い間隔、つまり不連続部が得られ
る。
第3図に示した強磁性素子46,48の部分展開図で分か
る通り、所定長さの複数の第1素子延長部分46.2はスリ
ーブ部分46.1の周囲に間隔をおいて形成されており、他
方、より長い寸法をもつ素子第2延長部46.3は、第1延
長部分46.2と交互にスリーブ部分の周囲に間隔をおいて
形成されている。第3図の符号(a)で示したこれらの
延長部分対は、符号(b)で示したように、より狭い間
隔で並列的に配置され、他方、各素子延長部分の隣接対
の間にできる間隔(c)は、前記間隔より、はるかに広
い、他方の強磁性素子には、対応する長さ及び間隔をも
つ対応延長部分48.2,48.3が設けられている。
この構成の場合、素子延長部分により、平面50の各側
に所望の不連続部、つまり間隔が、容易に得られるよう
にすることができる。すなわち、所定長さの延長部分4
6.2の末端は、長いほうの延長部分48.3の末端と、常態
では、重複する、つまり間隔を置いて並列する位置にあ
り、平面50の一方の側のこれら各素子部分対の間に不連
続部、すなわち狭い設定間隔(d)が得られる。同じよ
うに、延長部分46.3,48.2は、平面50の対向側のこれら
各対応延長部分対の間に不連続部、つまり設定間隔
(e)が得られる。強磁性素子は次のように構成されて
いる。すなわち、設定間隔(d)と(e)とは、当初は
等しいが、第3図の矢印52と54で示されているように、
強磁性素子の相対回転により間隔(e)が増大する一
方、間隔(d)は減少するように構成されている。この
間隔初期寸法は、所望の相対回転度(たとえば7゜)が
可能なように選ばれている。この構成により、また、強
磁性素子の延長部分間に得られる他の設定間隔(f)及
び(g)が、相対的に、より大きくなるようにすること
が可能である。
1好適実施例においては、環状軸受対56もしくは類似
部材対が、潤滑剤を充填した粉末黄銅多孔コンパクト又
は類似材料のどの導電材料から成り、各素子46,48の周
囲にしまりばめされているようにするのが好ましい。素
子46,48は、軸受を配置するためのフランジ46.4,48.4を
有しているのが好ましい。好ましくは、ガラス充填され
た樹脂又は類似材料などの、比較的剛性で電気絶縁性
の、また非磁性的な材料で造られているボビン58は、中
心穴58.1を有し、素子46,48の周囲にしまりばめされて
おり、軸受56を受容する対応穴58.2を有している。ボビ
ン58は、また、周面に3つのみぞ58.3,58.4が形成され
ている。
本発明によれば、磁界の励磁コイルもしくは変成器1
次コイル60は、ボビンみぞのなかの中央のみぞ58.3内に
巻付けられ、素子46,48内に磁界を生じさせるために、
電気的に活性化される。磁界は、素子部分対の間の不連
続部、すなわち設定間隔(d)と(e)の位置で多量の
漏れ磁束を得るのに十分なものである。この点につい
て、よく知られているのは、磁界がコア部材もしくは類
似部材内で発生せしめられると、一定量の漏れ磁束が、
コア部材表面の不連続部、すなわち間隔の設けられた個
所でコア部材表面近くに発生するということである。こ
のような漏れ磁束システムは公知であり、種々の不連続
検出システムに広く用いられるが、もしくは使用が提案
されているので、ここでは、これ以上触れないでおく。
磁界が、第3図の破線の矢印62で示したように、強磁性
素子46,48内の励磁コイルにより生ぜしめられると、漏
れ磁束が第3図の符号64で示した不連続部(d)及び
(e)のところで発生するが、この磁束は、それらの個
所での間隔に比例するか、もしくはその間隔を表わす。
したがって、強磁性素子46,48が既述のように相対回転
すると、間隔(d)が減少するにつれて、符号(d)の
ところで磁束が減少し、間隔(e)が増大すると、符号
(e)のところの磁束が増大する。この増・減が不連続
又は間隔の寸法変化に比例して大きければ、これらの個
所に生じる漏れ磁束量にかなりの変化が生じる。
感知コイル対、すなわち変成器2次コイル対66,68
は、ボビンのそれぞれのみぞ58.4,58.5に巻付けられ、
それぞれ対をなす不連続部又は間隔(d,e)と整列され
た位置に配置されている。感知コイルは、不連続部又は
間隔(d,e)の各位置のところに生じる漏れ磁束に磁気
結合され、この磁束量に相応する出力信号が得られる。
本発明によれば、感知コイル対66,68は、協働し、出力
信号を得るために差動接続される。出力信号は、したが
って、既述のように、所定トルクまでセンサ10に加えら
れるトルクに相応する。
本発明のこの好適実施例では、冷間圧延鋼又は他の磁
性材料で出来ている磁気遮へい部材70は、第1図、第2
図に示したように、コイル60,66,68の外表から突出した
外側リング70.1を有し、軸受56に取付けられた端フラン
ジ70.2を有している。この構成では、磁気遮へい部材
が、コイル60,66,68及び素子46,48と協働するハウジン
グをなしており、これによって第3図の磁束62で示され
る磁気回路用の低磁気抵抗の磁気回路パスが形成され
る。このハウジングは、また、コイルを外部の磁界から
保護する役割を有している。ハウジングは、コイルから
の接続リード線をハウジングから延ばすための開口70.3
を有している。1好適実施例では、端子72がボビンに設
けられ、コイルの接続リード線が端子に接続されている
(図示せず)。また、好ましくは、調節可能のタブ74も
しくは類似部材を、ハウジングの外へ折曲げておき、セ
ンサ10のゼロ位置を調節するためコイル68のほうへ動か
したり、コイルから離れるほうに動かしたりできるよう
にしておく。第5図に示したように、感知コイルからの
接続リード線76と励磁コイルからのリード線78は、第5
図の符号80で略示した集積回路などの従来形式の出力信
号コンディショナー回路へ延びているようにするのが好
ましい。これにより、第5図の符号82で示した出力信号
が得られる。出力信号コンディショナー80は、センサ10
のハウジング70に、第2図の符号70aで略示したように
取付けられるか、もしくは、所望とあれば、別個の支持
部に取付けておくようにする。
この構成の場合、励磁コイル60は、信号コンディショ
ナー80から駆動パルスを受け取り、磁界62を生じさせ、
車両のステアリング・シャフト14にトルクが加えられて
いないときには、間隔(d)と(e)は等しい。したが
って、差動接続された感知コイルの出力は、ゼロ位置に
ある。しかしながら、トルクがステアリング・シャフト
に加えられ、所定トルク・レベルまで達すると、素子4
6,48は相互回転し、素子部分間の間隔(d,e)が既述の
ように変化し、各感知コイルに結合された漏れ磁束に変
化を生じさせる。軸受56は、素子46,48の相対回転を可
能にする一方、感知コイルを精確に間隔(d,e)の個所
と整列させることができる。したがって、差動接続コイ
ルは、回路コンディショナー80へのインプットを生じさ
せ、加えられたトルクに相応するアウトプットをコンデ
ィショナーから得ることができる。導電性のスリーブ44
は、強磁性効果により間隔(d,e)のところで生じる漏
れ磁束を効果的に絶縁するのに役立っている。これは、
トルク部材28自体の表面又は空動スプラインその他類似
部材に設けられた不連続部その他類似状態によるもので
あり、その結果、間隔(d,e)のところに生じる磁束の
変化が精確に感知コイル66,68により測定又は検出され
る。同様に、導電軸受56により、軸受個所にある磁気遮
へい部材70の取付け部のところには有意な漏れ磁束は発
生しないようにされている。付加的なトルクが加わる
と、空動コンポーネント34,36が係止され、トルク部材2
8がそれ以上相対回転するのを阻止し、部材28を損傷か
ら譲る一方で、付加トルクをセンサ出力端部へ伝えるこ
とができる。センサ10は、コンパクトで頑丈かつ経済的
な構成を有している。更に、用いられている部品はきわ
めて数が少なく、しかも、差動型の出力が得られるの
で、このセンサ10は、容易かつ経済的に高度の精度、信
頼性、反復性を有する集合装置とすることができる。
本発明による別の実施例では、強磁性素子46,48が、
相応の素子84,86に代えられている。これらの素子は、
第4図に示したように素子延長部分が先述の実施例とは
別様に構成されている。すなわち、素材部分対84.2,84.
3は、互いに狭い間隔を置いて位置する延長部分をもつ
1つのグループの対84aとして構成され、かつまた、素
子部分間の間隔が、より広い別のグループの対84bとし
ても構成されている。これに対応して、他方の強磁性素
子86も延長部分86.2,86.3を有している。これらの素子
は、したがって、素子対の先端が部分的に整列し、平面
50のそれぞれの側で不連続部(d′,e′)が形成される
ように構成されている。言いかえると、素子延長部分の
先端は、先端間に不連続部(d′,e′)が存在するよう
に位置しており、これらの不連続部は実質的に等しく、
素子は、第4図の矢印方向に相対回転するようにされて
いる。したがって、相対回転が生じると、符号(d′)
のところでは先端がより多く整列せしめられ、不連続状
態が減少し、他方、符号(e′)のところでは整列部分
が少なくなり、不連続部分が増す。このように構成する
ことにより、符号(d′,e′)のところに生じる漏れ磁
束が、第3図に関連して既に説明した通りに変化し、加
えられたトルク相応の出力信号が得られる。
本発明によるトルク・センサは、本発明の範囲内で種
々様々に製作できることを理解すべきである。たとえ
ば、空動手段にしても種々のものが利用可能である。ま
た、トルクを伝達するトルク部材は、種々の異なる形式
で接続可能である。更に、コイル60,66,68も、別の形式
で準備し、組合せることができる。コイルをボビンに取
付ける種々の他の手段も、本発明の枠内で可能である。
本発明は、添付した特許請求の範囲の枠内に含まれる既
述の実施例のあらゆる変化形や等価形式を含むものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるトルク・センサの側面図、第2図
は第1図の2−2線に沿った断面図、第3図は第1図及
び第2図に示したトルク・センサの強磁性素子の展開
図、第4図は本発明によるトルク・センサの別の実施例
の、第3図同様の展開図、第5図は自動車のパワー・ス
テアリング・システム内に用いられた本発明によるトル
ク・センサの接続図である。 10……トルク・センサ、12……入力軸端、14……自動車
のステアリング・シャフト、16……出力軸端、18……ホ
イール回転シャフト、20……ギヤ、22……モータ、28…
…トルク部材、29……トルク部材入力軸端、31……対向
軸端、34,36……空動スリーブ・コンポーネント、34.2,
36.2……コンポーネントのスリーブ部分、34.3,36.3…
…スプライン部分、42……みぞ区域、46,48……強磁性
素子、46.1,48.1……スリーブ部分、46.2,46.3……素子
延長部分、48.2,48.3……対応する延長部分、50……中
心平面、52,54……回転方向、56……環状軸受、58……
ボビン、60……励磁コイル、すなわち変成器1次コイ
ル、62……磁界、64……漏れ磁束、66,68……感知コイ
ル、すなわち変成器2次コイル対、70……端子、74……
タブ、78……接続リード線、80……集積回路、コンディ
ショナー。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−46526(JP,A) 特開 昭63−122924(JP,A) 米国特許2482477(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01L 3/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】使用トルクの表示限度まで使用トルクに応
    答して部材軸線を中心として一方の部材軸端が対向軸端
    に対して回転可能な部材と、 一対の強磁性素子と、 一対の感知コイルとを有し、 前記一対の強磁性素子が前記部材の各軸端と一緒に回転
    できるように各軸端に固定され、各素子が前記部材軸線
    を中心として間隔を置いた複数部分を有し、これらの部
    分が他方の素子の部分と互いに差込み合うかたちで延び
    ており、前記部材両軸端間の部材軸線を横切って延びる
    平面の両側のそれぞれの側には各素子部分の複数対が形
    成され、各対の各素子部分が、常態では、互いに密接し
    た間隔をおいた第1の関係で配置されて、双方の間に選
    択された不連続部を形成して、前記部材両軸端の前記相
    対回転に応答し、各対の素子部分間の前記不連続部を平
    面の一方の側で増大させ、他方の側では減少させ、 更に、コイルを励磁させる磁界は、前記素子部分対のと
    ころに漏れ磁束を生じさせ、素子部分対の間の不連続度
    を表すようにさせ、 前記一対の感知コイルが、前記平面の各側に配置され、
    前記平面の各側に間隔をおいて配置された前記素子部分
    対のところで漏れる磁束に接続され、この感知コイル
    が、使用トルクに相応する出力信号を得るために、前記
    磁束に応答するように差動接続されることを特徴とする
    トルク・センサ。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のトルク・センサにおい
    て、各強磁性素子が、部材軸線を中心として間隔を置い
    て配置された選択された長さをもつ第1の複数の延長部
    分と、これらの第1の延長部分とは交互に部材軸線を中
    心として間隔をおいて位置する相対的により長い長さを
    もつ第2の複数の延長部分とを有しており、前記強磁性
    素子は、前記延長部分が互いにはさみ込む配置となって
    いる結果、一方の素子の前記第1の延長部分が他方の素
    子の前記第2の延長部分と協働し、前記複数対の素子部
    分を前記平面の一方の側で形成し、かつまた、前記一方
    の素子の前記第2の延長部分が前記他方の素子の前記第
    1の延長部分と協働し、前記平面の対向側で前記複数対
    の素子部分を形成することを特徴とするトルク・セン
    サ。
  3. 【請求項3】請求項2に記載のトルク・センサにおい
    て、前記第2の延長部分の末端が、前記第1の延長部分
    の末端と重なり合うところまで延び、前記第1及び第2
    の延長部分の重なる末端と末端との間で前記不連続部を
    形成することを特徴とするトルク・センサ。
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