JP2930683B2 - Torque detector - Google Patents
Torque detectorInfo
- Publication number
- JP2930683B2 JP2930683B2 JP22209890A JP22209890A JP2930683B2 JP 2930683 B2 JP2930683 B2 JP 2930683B2 JP 22209890 A JP22209890 A JP 22209890A JP 22209890 A JP22209890 A JP 22209890A JP 2930683 B2 JP2930683 B2 JP 2930683B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic recording
- head
- recording medium
- magnetic
- position signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転駆動される回転軸のトルク検出装置、特
に、自動車の自動変速機などの回転軸のトルクを軸のね
じれ量から求める車載用のトルク検出装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a torque detecting device for a rotating shaft driven in rotation, and more particularly, to an on-vehicle device for determining the torque of a rotating shaft such as an automatic transmission of an automobile from the amount of twist of the shaft. A torque detecting device.
近年、自動車におけるトルク検出の必要性は増大しつ
つある。特に、トルクコンバータを用いた自動変速機で
は、出力軸のトルクを検出することによりその特性の大
幅な向上が期待されている。また、四輪駆動の車両にお
いては、前後輪のトルク配分を検出することが非常に重
要である。In recent years, the need for torque detection in automobiles has been increasing. In particular, in an automatic transmission using a torque converter, a significant improvement in its characteristics is expected by detecting the torque of the output shaft. In a four-wheel drive vehicle, it is very important to detect the torque distribution between the front and rear wheels.
このような回転軸のトルクを検出する装置としては、
トルクの負荷によって生じる回転軸のねじれ角を測定
し、このねじれ角からトルクを演算によって求める装置
が従来から広く知られている。一般的には、測定の対象
となる回転軸に、軸方向に所定距離だけ離して２つのロ
ータリエンコーダを配設し、両エンコーダからの出力信
号の位相差からねじれ角を求め、このねじれ角からトル
クを演算している。ロータリエンコーダとしては、光学
的手段を用いたものや磁気的手段を用いたものが一般的
である。たとえば、特開昭62−239031号公報あるいは実
開昭62−150644号公報には、磁気センサを利用したロー
タリエンコーダを用いた例が開示されている。As a device for detecting the torque of such a rotating shaft,
2. Description of the Related Art A device that measures a torsion angle of a rotating shaft caused by a torque load and calculates a torque from the torsion angle by calculation is widely known. Generally, two rotary encoders are arranged on a rotating shaft to be measured at a predetermined distance in the axial direction, and a twist angle is obtained from a phase difference between output signals from both encoders. Calculating torque. As a rotary encoder, an encoder using optical means or an encoder using magnetic means is generally used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-239031 or Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 150644/1987 discloses examples using a rotary encoder using a magnetic sensor.
しかしながら、上述したロータリエンコーダを用いた
トルク検出装置には、装置の小型化が困難であるという
問題と、精度良いトルク検出を行うことができないとい
う問題がある。高精度の検出を阻害する第１の要因は、
回転軸にロータリエンコーダを取り付ける作業を行うと
きに不可避の取り付け誤差である。このような取り付け
誤差が存在すると、無負荷時にも２つのロータリエンコ
ーダ間に位相差を生じさせることになる。そして第２の
要因は、回転軸自身の経時変化である。すなわち、時間
とともに回転軸にねじれ歪が残留してしまい、これが２
つのロータリエンコーダ間の位相差に対する誤差となる
のである。However, the torque detection device using the rotary encoder described above has a problem that it is difficult to reduce the size of the device and a problem that accurate torque detection cannot be performed. The first factor that hinders high-precision detection is
This is an unavoidable mounting error when performing the work of mounting the rotary encoder on the rotating shaft. When such an attachment error exists, a phase difference is generated between the two rotary encoders even when there is no load. The second factor is a change with time of the rotating shaft itself. That is, torsional strain remains on the rotating shaft with time, and this is 2
This is an error with respect to the phase difference between the two rotary encoders.
このような問題を解決するために、特願平１−254561
号明細書には、新規なトルク検出装置が開示されてい
る。この装置では、回転軸に所定距離をおいて２つの磁
気記録媒体が設けられる。そして無負荷時に、この２つ
の磁気記録媒体に同位相の周期信号を書き込んでおく。
負荷がかかったトルク検出時には、この周期信号を読出
して位相差を検出してねじれ角を求め、このねじれ角か
らトルクを演算する。このような構成にすれば、周期信
号を随時書き替えることが可能なので、取り付け時の誤
差や経時変化に基づく誤差のない正確な測定が可能にな
る。To solve such a problem, Japanese Patent Application No. 1-254561
In the specification, a novel torque detecting device is disclosed. In this device, two magnetic recording media are provided at a predetermined distance from a rotation axis. Then, when there is no load, periodic signals having the same phase are written to the two magnetic recording media.
At the time of detecting the torque applied with the load, the periodic signal is read out, the phase difference is detected, the twist angle is obtained, and the torque is calculated from the twist angle. With such a configuration, the periodic signal can be rewritten at any time, so that accurate measurement can be performed without an error at the time of attachment or an error based on a change with time.
ところが、この装置にもまだ解決すべき問題が残って
いる。それは、磁気記録媒体に対して信号を記録再生す
るための磁気ヘッドの取り付け方法である。磁気記録媒
体に対して正しく信号を記録するためには、磁気ヘッド
と磁気記録媒体とを完全に接触させるか、あるいは極め
て近接させるように配置する必要がある。ところが、完
全に接触させてしまうと、磁気記録媒体が回転するた
め、両者の間の摩擦による磨耗や破損が生じることにな
る。そこで、一般的な磁気記録装置では、磁気記録媒体
に極めて近接する位置に磁気ヘッドを配置し、しかもジ
ンバル構造をもった弾性部材などで磁気ヘッドを微動可
能な状に支持している。ところが、自動車の回転軸に
は、車体振動がそのまま伝わるため、磁気ヘッドをジン
バル構造などの弾性部材で支持した場合、この磁気ヘッ
ド自身が車体振動の影響で振動を起こしてしまう。この
ため、記録再生時に、この振動成分がノイズとして混入
し、検出されるトルク値には誤差が含まれることにな
る。However, this device still has a problem to be solved. That is a method of mounting a magnetic head for recording and reproducing signals on a magnetic recording medium. In order to correctly record a signal on the magnetic recording medium, it is necessary to arrange the magnetic head and the magnetic recording medium so as to be in complete contact or extremely close to each other. However, when the magnetic recording medium is brought into complete contact, the magnetic recording medium rotates, so that abrasion or breakage occurs due to friction between the two. Therefore, in a general magnetic recording apparatus, the magnetic head is arranged at a position very close to the magnetic recording medium, and the magnetic head is supported by a resilient member having a gimbal structure so as to be finely movable. However, since the vibration of the vehicle body is transmitted to the rotating shaft of the automobile as it is, when the magnetic head is supported by an elastic member such as a gimbal structure, the magnetic head itself vibrates under the influence of the vibration of the vehicle body. For this reason, at the time of recording and reproduction, this vibration component is mixed as noise, and the detected torque value includes an error.
そこで本発明は、小形化に適し、しかも車体振動の影
響を受けない正確なトルクを検出することのできるトル
ク検出装置を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a torque detection device that is suitable for downsizing and that can detect an accurate torque that is not affected by vehicle body vibration.
本発明はトルク検出装置において、 回転軸の周方向に形成される第１の磁気記録媒体と、 同じく回転軸の周方向に、第１の磁気記録媒体に対し
て軸方向に所定間隔をおいて形成される第２の磁気記録
媒体と、 両磁気記録媒体に所定の位置信号を記録するための一
対の書き込み部を一体に収容した記録ヘッドと、 この記録ヘッドを磁気記録媒体の直近に微動可能に支
持する弾性部材と、 第１の磁気記録媒体に記録された位置信号を再生する
ために、第１の磁気記録媒体に対して所定間隔おいて設
けられた第１の再生ヘッドと、 第２の磁気記録媒体に記録された位置信号を再生する
ために、第２の磁気記録媒体に対して所定間隔おいて設
けられた第２の再生ヘッドと、 記録ヘッドに所定の位置信号を与えてこれを第１およ
び第２の記録媒体に記録させる準備処理と、第１および
第２の再生ヘッドにより再生された位置信号の位相差に
基づいて回転軸に作用するトルクを演算する検出処理
と、の２とおりの処理を行う制御手段と、 を設けたものである。According to the present invention, in a torque detecting device, a first magnetic recording medium formed in a circumferential direction of a rotating shaft is provided at a predetermined interval in a circumferential direction of the rotating shaft with respect to the first magnetic recording medium. A second magnetic recording medium to be formed; a recording head integrally containing a pair of write sections for recording a predetermined position signal on both magnetic recording media; and a fine movement of the recording head in the immediate vicinity of the magnetic recording medium An elastic member supported on the first magnetic recording medium; a first reproducing head provided at a predetermined interval with respect to the first magnetic recording medium for reproducing a position signal recorded on the first magnetic recording medium; A second reproducing head provided at a predetermined interval with respect to the second magnetic recording medium in order to reproduce a position signal recorded on the magnetic recording medium, and providing a predetermined position signal to the recording head. To the first and second recording media Control means for performing two processes: a preparation process for recording; and a detection process for calculating a torque acting on the rotating shaft based on the phase difference between the position signals reproduced by the first and second reproduction heads; Is provided.
本発明のトルク検出装置では、回転軸上に所定間隔を
おいて２つの磁気記録層が用意される。この２つの磁気
記録層には、回転軸が無負荷の状態のときに、記録ヘッ
ドにより所定の位置信号が同時に記録される。記録ヘッ
ドは弾性部材により磁気記録層の直近に微動可能に支持
されているため、両者の接触による磨耗や破損は生じな
い。また、２つの磁気記録層に別個の記録を行うにもか
かわらず、この記録は一体となった記録ヘッドによって
同時に行われるため、両磁気記録層には位相の等しい位
置信号が記録される。トルク検出時には、再生ヘッドに
より２つの磁気記録層から位置信号が再生される。再生
ヘッドは、磁気記録層に対して所定距離おいてハウジン
グに固着されている。したがって、信号再生時にも、ヘ
ッドと磁気記録層との接触による磨耗や破損は生じな
い。また、再生ヘッドの固定には弾性部材は用いないた
め、車体振動の影響は非常に少なくなる。こうして再生
された２つの位置信号の位相差を検出すれば、この位相
差により２つの磁気記録層間における回転軸のねじれ角
を正確に求めることができ、このねじれ角に基づいて回
転軸に加わったトルクを正確に求めることができる。In the torque detecting device of the present invention, two magnetic recording layers are prepared at a predetermined interval on the rotation axis. A predetermined position signal is simultaneously recorded on the two magnetic recording layers by the recording head when the rotation axis is in a no-load state. Since the recording head is supported by the elastic member so as to be finely movable in the immediate vicinity of the magnetic recording layer, there is no abrasion or damage due to contact between the two. In addition, despite the fact that separate recording is performed on the two magnetic recording layers, this recording is performed simultaneously by an integrated recording head, so that position signals having the same phase are recorded on both magnetic recording layers. At the time of torque detection, a position signal is reproduced from the two magnetic recording layers by the reproducing head. The reproducing head is fixed to the housing at a predetermined distance from the magnetic recording layer. Therefore, even during signal reproduction, abrasion or breakage due to contact between the head and the magnetic recording layer does not occur. Further, since no elastic member is used for fixing the reproducing head, the influence of vehicle body vibration is extremely reduced. If the phase difference between the two position signals reproduced in this way is detected, the torsion angle of the rotation axis between the two magnetic recording layers can be accurately determined from the phase difference, and the rotation angle is added to the rotation axis based on the torsion angle. The torque can be determined accurately.
以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第
１図は本発明の一実施例に係るトルク検出装置のセンサ
部の構成図である。この装置は、回転軸10に加わるトル
クを検出する機能を有する。この実施例では、回転軸10
は自動車用自動変速機の出力軸であり、図の左端が駆動
源に連結され、図の右端が負荷に連結されている。回転
軸10の外周面には、磁気記録層11および12が所定距離Ｌ
だけおいて形成されている。これらの磁気記録層は、エ
ポキシ系などの樹脂バインダー中にフェライトなどの磁
気粉末を分散させた磁気塗料を、回転軸10の表面所定部
に塗布することにより形成することができる。この磁気
記録層11および12の表面の直近に対向して、磁気誘導型
の記録ヘッド20が配置されている。また、この記録ヘッ
ド20とは反対側の面には、所定間隔をおいて２つの磁気
誘導型の再生ヘッド30および40が配置されている。記録
ヘッド20は、ハウジング60（図では、斜線のハッチング
で示す）に弾性部材50を介して取り付けられており、図
の上下方向に微小移動する自由度を有しているため、磁
気記録層11,12の直近に配置しているにもかかわらず、
磁気記録層11,12との間で磨耗や破損が生じることはな
い。また、再生ヘッド30,40は、ハウジング60に固着さ
れているが、磁気記録層11,12とは接触しないだけの十
分な距離（この実施例では、50〜200μｍ）をおいてい
るため、やはり磁気記録層11,12との間で磨耗や破損が
生じることはない。Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a configuration diagram of a sensor unit of a torque detection device according to one embodiment of the present invention. This device has a function of detecting a torque applied to the rotating shaft 10. In this embodiment, the rotating shaft 10
Reference numeral denotes an output shaft of an automatic transmission for a vehicle. The left end of the figure is connected to a drive source, and the right end of the figure is connected to a load. On the outer peripheral surface of the rotating shaft 10, magnetic recording layers 11 and 12 are separated by a predetermined distance L.
Just formed. These magnetic recording layers can be formed by applying a magnetic paint in which a magnetic powder such as ferrite is dispersed in a resin binder such as an epoxy resin to a predetermined portion of the surface of the rotating shaft 10. A magnetic induction type recording head 20 is disposed immediately opposite the surfaces of the magnetic recording layers 11 and 12. On the surface opposite to the recording head 20, two magnetic induction type reproducing heads 30 and 40 are arranged at a predetermined interval. The recording head 20 is attached to a housing 60 (indicated by hatching in the figure) via an elastic member 50 and has a degree of freedom to move slightly in the vertical direction in the figure. , Despite being placed in the immediate vicinity of
No wear or damage occurs between the magnetic recording layers 11 and 12. The read heads 30 and 40 are fixed to the housing 60, but have a sufficient distance (50 to 200 μm in this embodiment) so as not to contact the magnetic recording layers 11 and 12. No wear or damage occurs between the magnetic recording layers 11 and 12.
記録ヘッド20には、入力端子Ｉを介して所定の電気信
号が与えられ、磁気記録層11,12には、この電気信号に
基づいて磁気パターンが記録される。また、再生ヘッド
30,40は、それぞれ磁気記録層11,12に記録された磁気パ
ターンを読出し、これに対応する電気信号をそれぞれ出
力端子O1,O2から出力する。入力端子Ｉおよび出力端子O
1,O2には、後述する制御装置が接続されている。A predetermined electric signal is given to the recording head 20 via the input terminal I, and a magnetic pattern is recorded on the magnetic recording layers 11 and 12 based on the electric signal. Also the playback head
30 and 40 read the magnetic patterns recorded on the magnetic recording layers 11 and 12, respectively, and output corresponding electric signals from the output terminals O1 and O2, respectively. Input terminal I and output terminal O
A control device to be described later is connected to 1, O2.
第２図および第３図は、第１図に示す記録ヘッド20お
よびその支持構造をより具体的に示した図であり、第２
図は記録ヘッド20周辺の下面図、第３図はこれを切断線
３−３で切った断面図である。この実施例の記録ヘッド
20には、第２図に示すように、２つの書き込み部21およ
び22が設けられている。この書き込み部21および22は、
それぞれ磁気記録層11および12に対して書き込みを行う
機能を有する。入力端子Ｉに与えられた電気信号は、書
き込み部21および22の双方に同時に与えられ、磁気記録
層11および12には同一の磁気パターンが記録される。こ
の実施例では、弾性部材50として、２枚のジンバルプレ
ート51および52（第２図では、ドットによるハッチング
を施して示す）を用い、記録ヘッド20をハウジング60に
取り付けている。このように、記録ヘッド20の両側をジ
ンバルプレート51,52でハウジング60に取り付けると、
記録ヘッド20は第３図の左右方向には微小移動する自由
度をもつことになるが、第２図の平面内でねじれる方向
にはほとんど動かない。このような構造は、後述する記
録動作において、車体が振動していても、磁気記録層11
および12に同位相の磁気パターンを書き込むことを可能
にする。2 and 3 are diagrams showing the recording head 20 and its supporting structure shown in FIG. 1 more specifically.
FIG. 3 is a bottom view of the vicinity of the recording head 20, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a cutting line 3-3. Recording head of this embodiment
2, two writing units 21 and 22 are provided in the unit 20, as shown in FIG. The writing units 21 and 22
Each has a function of writing to the magnetic recording layers 11 and 12. The electric signal applied to the input terminal I is simultaneously applied to both the write units 21 and 22, and the same magnetic pattern is recorded on the magnetic recording layers 11 and 12. In this embodiment, two gimbal plates 51 and 52 (hatched with dots in FIG. 2) are used as the elastic member 50, and the recording head 20 is attached to the housing 60. As described above, when both sides of the recording head 20 are attached to the housing 60 with the gimbal plates 51 and 52,
The recording head 20 has a degree of freedom to move minutely in the left-right direction in FIG. 3, but hardly moves in the twisting direction in the plane in FIG. Such a structure allows the magnetic recording layer 11 to be used even when the vehicle body is vibrating in a recording operation described later.
And 12 can be written with in-phase magnetic patterns.
それでは、この装置によるトルク検出の動作を説明す
る。この検出動作は、磁気記録層11,12に所定の磁気パ
ターンを書き込む準備段階と、両磁気記録層11,12から
同時に磁気パターンを読み出す検出段階と、の二段階か
ら構成される。準備段階は、回転軸10が負荷から開放さ
れて回転している状態で次のようにして行われる。ま
ず、図示しない制御装置から、所定の周期信号を入力端
子Ｉに与える。記録ヘッド20は、この周期信号に基づい
て、磁気記録層11および12に磁気パターンを記録する。
磁気記録層11および12は、いずれも回転軸10とともに回
転しているので、両者には同じ位相の磁気パターンが記
録されることになる。前述したように、記録ヘッド20は
一体となって第１図の上下方向に自由度をもった微小移
動を行うように支持されているため、車両の振動を受け
ても両磁気記録層に記録される磁気パターンの位相がず
れることはない。このように記録された磁気パターン
は、磁気記録層上での記録位置を示す情報をもってお
り、以下、本明細書では、このように磁気パターンとし
て記録された情報を位置信号と呼ぶことにする。Now, the operation of torque detection by this device will be described. This detection operation includes two steps: a preparation step of writing a predetermined magnetic pattern on the magnetic recording layers 11 and 12, and a detection step of reading the magnetic patterns from the magnetic recording layers 11 and 12 at the same time. The preparation stage is performed as follows in a state where the rotating shaft 10 is being released from the load and rotating. First, a predetermined periodic signal is supplied to the input terminal I from a control device (not shown). The recording head 20 records a magnetic pattern on the magnetic recording layers 11 and 12 based on the periodic signal.
Since the magnetic recording layers 11 and 12 are both rotating together with the rotation axis 10, magnetic patterns having the same phase are recorded on both. As described above, since the recording head 20 is integrally supported so as to perform a minute movement with a degree of freedom in the vertical direction in FIG. The phase of the magnetic pattern is not shifted. The magnetic pattern thus recorded has information indicating a recording position on the magnetic recording layer. Hereinafter, in the present specification, the information recorded as the magnetic pattern will be referred to as a position signal.
このように、磁気記録層11および12に同位相の位置信
号を書き込んでおけば、後段の検出段階を行うことがで
きる。この検出段階は、回転軸10に負荷がかかった状態
で次のようにして行われる。まず、再生ヘッド30,40が
磁気記録層11,12からそれぞれ同時に位置信号を読出
し、これをそれぞれ出力端子O1,O2に出力する。図示し
ていない制御回路は、このようにして出力された２つの
位置信号の位相差を検出し、この位相差に基づいて回転
軸10にかかったトルクを求める。回転軸10に負荷がかか
っていなければ、トルクは生じない。したがって、再生
ヘッド30が再生した位置信号S30と、再生ヘッド40が再
生した位置信号S40とは、第４図に示すように同期した
信号となり、位相差は０である。ところが、回転軸10に
負荷がかかるとトルクが発生し、回転軸10にねじれが生
じてくる。このねじれ量は、位置信号S30とS40との間の
位相差に比例する。そこで位相差を検出し、この位相差
に基づいてねじれ量を求め、更に加わったトルクを求め
ようというのが、この装置のトルク検出原理である。よ
り具体的には、制御装置は次のようにしてトルクの値を
演算する。まず、位置信号S30とS40との間の位相差Δｔ
を時間の単位で検出する。この時間の単位で求まった位
相差Δｔと回転軸のねじれ角θとの関係は、 θ＝２π Δｔ Ｎ （１） で与えられる。ここで、Ｎは単位時間あたりの回転軸の
回転数であ。この回転数Ｎは、次のようにして求めるこ
とができる。すなわち、準備段階において位置信号を書
き込んだときの回転軸の回転数をN0、書き込んだ位置信
号の周波数をf0とし、検出段階において読み出された位
置信号の周波数ｆとすれば、 Ｎ＝（f/f0）/N0 （２） なる式により、検出段階における単位時間あたりの回転
数Ｎが求まる。こうして、式（１）と（２）により、ね
じれ角θが求まれば、 Ｔ＝２πθGd4/64L （３） なる式により、トルクＴが演算される。したがって、式
（１）を式（３）に代入すれば、 Ｔ＝π2Gd4・Δｔ・N/16L （４） なる式によりトルクＴが求まる。ここで、Ｇは回転軸の
横弾性係数、ｄは回転軸の直径、Ｌは磁気記録層11と12
との間の距離である。As described above, if the in-phase position signals are written in the magnetic recording layers 11 and 12, the subsequent detection step can be performed. This detection step is performed as follows with a load applied to the rotating shaft 10. First, the reproducing heads 30 and 40 simultaneously read the position signals from the magnetic recording layers 11 and 12, respectively, and output these to the output terminals O1 and O2, respectively. A control circuit (not shown) detects the phase difference between the two position signals output in this manner, and determines the torque applied to the rotating shaft 10 based on the phase difference. If no load is applied to the rotating shaft 10, no torque is generated. Therefore, the position signal S30 reproduced by the reproducing head 30 and the position signal S40 reproduced by the reproducing head 40 become synchronized signals as shown in FIG. 4, and the phase difference is 0. However, when a load is applied to the rotating shaft 10, torque is generated, and the rotating shaft 10 is twisted. This amount of twist is proportional to the phase difference between the position signals S30 and S40. Therefore, the principle of the torque detection of this device is to detect the phase difference, obtain the amount of twist based on the phase difference, and obtain the applied torque. More specifically, the control device calculates the torque value as follows. First, the phase difference Δt between the position signals S30 and S40
Is detected in units of time. The relationship between the phase difference Δt obtained in units of time and the torsion angle θ of the rotating shaft is given by θ = 2πΔt N (1). Here, N is the number of rotations of the rotating shaft per unit time. This rotation speed N can be obtained as follows. That is, if the number of rotations of the rotating shaft when the position signal is written in the preparation stage is N0, the frequency of the written position signal is f0, and the frequency of the position signal read in the detection stage is f, N = (f / f0) / N0 (2) The rotation speed N per unit time in the detection stage is obtained by the following expression. Thus, if the torsion angle θ is obtained from the expressions (1) and (2), the torque T is calculated by the expression: T = 2πθGd 4 / 64L (3) Therefore, if the equation (1) is substituted into the equation (3), the torque T can be obtained by the following equation: T = π 2 Gd 4 · Δt · N / 16L (4) Here, G is the transverse elastic coefficient of the rotating shaft, d is the diameter of the rotating shaft, and L is the magnetic recording layers 11 and 12.
Is the distance between
上述した実施例に係るトルク検出装置の第１の特徴
は、２つの磁気記録層に位置信号を書き込むための記録
ヘッドを、弾性部材で支持された一体構造のもので構成
し、しかも磁気記録層の直近に配置するようにした点に
あり、第２の特徴は、この２つの磁気記録層から位置信
号を読み出すための再生ヘッドは、磁気記録層から所定
距離おいてハウジングに固定するようにした点にある。
このため、車体信号が生じていても、各ヘッドと磁気記
録層との間で磨耗や破損が生じることがなく、また、記
録時や再生時に車体振動の影響が位置信号に現れること
もない。参考までに、第５図に、記録再生兼用の磁気ヘ
ッドを２つ設け、これらをいずれも弾性部材で支持した
構造を示す。本願実施例と同様に、回転軸10上に磁気記
録層11,12が形成されている。そして、一方では磁気記
録層11に位置信号を記録再生するために、第１の記録再
生ヘッド70が弾性部材75によってハウジング60に取り付
けられており、他方では磁気記録層12に位置信号を記録
再生するために、第２の記録再生ヘッド80が弾性部材85
によってハウジング60に取り付けられている。このよう
な構造では、弾性部材を用いているため、ヘッドと磁気
記録層との間での磨耗や破損は生じないが、車体の振動
成分が位置信号に大きく影響を及ぼしてしまう。第６図
は、第５図に示す装置を用いて、回転軸10に負荷をかけ
ない状態で所定の位置信号を記録し、同じく負荷をかけ
ない状態でこれを再生したときの位置信号を示すグラフ
である。信号S70は第１の記録再生ヘッド70によって再
生された位置信号であり、信号S80は第２の記録再生ヘ
ッドによって再生された位置信号である。図のように信
号強度が不安定になるだけでなく、両者間には本来生じ
ないはずの位相差が生じてしまっている。このような構
造では、まず位置信号を記録するときに、車体振動の影
響を受けた両ヘッド70,80がそれぞれ別々に振動するた
め、磁気記録層11,12に記録された位置信号自体が既に
位相差をもったものとなる。更に、これを再生すると
き、車体振動の影響を別々に受けた再生動作が行われる
ため、結果的に車体振動の影響を大きく受けた再生信号
が得られることになる。前述した本願実施例によれば、
このような車体振動の影響をできるだけ抑えた記録再生
が可能になり、正確なトルク検出を行うことができる。A first feature of the torque detecting device according to the above-described embodiment is that the recording head for writing the position signal to the two magnetic recording layers has an integral structure supported by an elastic member. The second feature is that the reproducing head for reading the position signal from the two magnetic recording layers is fixed to the housing at a predetermined distance from the magnetic recording layers. On the point.
Therefore, even if a vehicle body signal is generated, no wear or breakage occurs between each head and the magnetic recording layer, and no influence of the vehicle body vibration appears on the position signal during recording or reproduction. For reference, FIG. 5 shows a structure in which two magnetic heads for both recording and reproduction are provided, and both are supported by elastic members. Magnetic recording layers 11 and 12 are formed on a rotating shaft 10 as in the embodiment of the present application. On the one hand, a first recording / reproducing head 70 is attached to the housing 60 by means of an elastic member 75 for recording / reproducing a position signal on / from the magnetic recording layer 11, and on the other hand, recording / reproducing a position signal on the magnetic recording layer 12. For this purpose, the second recording / reproducing head 80 is
Attached to the housing 60. In such a structure, since the elastic member is used, no wear or breakage occurs between the head and the magnetic recording layer, but the vibration component of the vehicle body greatly affects the position signal. FIG. 6 shows a position signal when a predetermined position signal is recorded in a state where no load is applied to the rotating shaft 10 using the apparatus shown in FIG. 5 and is reproduced in a state where no load is applied. It is a graph. The signal S70 is a position signal reproduced by the first recording / reproducing head 70, and the signal S80 is a position signal reproduced by the second recording / reproducing head. As shown in the figure, not only the signal strength becomes unstable, but also a phase difference that should not occur between the two occurs. In such a structure, when the position signal is first recorded, the two heads 70 and 80 affected by the body vibration vibrate separately, so that the position signal itself recorded on the magnetic recording layers 11 and 12 has already been recorded. It has a phase difference. Further, when reproducing this, since the reproduction operation is separately performed under the influence of the vehicle body vibration, a reproduced signal greatly influenced by the vehicle body vibration is obtained as a result. According to the embodiment of the present invention described above,
Recording and reproduction can be performed while suppressing the influence of such vehicle body vibration as much as possible, and accurate torque detection can be performed.
以上、本発明を図示する一実施例に基づいて説明した
が、本発明はこの実施例のみに限定されるものではな
く、種々の態様で実施可能である。たとえば、上述の実
施例では、２つの書き込み部を有する記録ヘッド（２ト
ラック磁気ヘッド）を用いているが、磁気記録層11と12
との距離Ｌが比較的短い場合には、幅の広い単一の書き
込み部を有する記録ヘッド（１トラック磁気ヘッド）を
用いて、単一の書き込み部で２つの磁気記録層に同時に
記録を行うようにしてもよい。As described above, the present invention has been described based on one embodiment illustrated in the drawings. However, the present invention is not limited to this embodiment, and can be implemented in various modes. For example, in the above-described embodiment, a recording head having two writing portions (two-track magnetic head) is used, but the magnetic recording layers 11 and 12 are used.
When the distance L from the head is relatively short, recording is simultaneously performed on the two magnetic recording layers with a single writing portion using a recording head (a one-track magnetic head) having a single wide writing portion. You may do so.
以上のとおり本発明のトルク検出装置によれば、２つ
の磁気記録層に位置信号を書き込むための一体化した記
録ヘッドを、磁気記録層の直近に弾性部材で支持し、位
置信号を読み出すための再生ヘッドは、磁気記録層から
所定距離おいて別個に設けるようにしたため、車体信号
が生じていても、各ヘッドと磁気記録層との間で磨耗や
破損が生じることがなく、かつ、車体振動の影響による
誤差を受けない正確なトルク検出が可能になる。As described above, according to the torque detection device of the present invention, the integrated recording head for writing the position signal to the two magnetic recording layers is supported by the elastic member in the vicinity of the magnetic recording layer to read the position signal. The reproducing head is provided separately from the magnetic recording layer at a predetermined distance, so that even if a vehicle signal is generated, there is no abrasion or breakage between each head and the magnetic recording layer, and the vehicle vibration Accurate torque detection that does not receive an error due to the influence of the above becomes possible.
第１図は本発明の一実施例に係るトルク検出装置の構成
図、第２図は第１図に示す装置の記録ヘッド20周辺の下
面図、第３図は第２図を切断線３−３で切った断面図、
第４図は第１図に示す装置における無負荷回転時の再生
信号を示すグラフ、第５図は第１図に示す実施例に対比
した構造をもつ装置の構成図、第６図は第５図に示す装
置における無負荷回転時の再生信号を示すグラフであ
る。 10……回転軸、11,12……磁気記録層、20……記録ヘッ
ド、21,22……書き込み部、30……第１の再生ヘッド、4
0……第２の再生ヘッド、50……弾性部材、51,52……ジ
ンバルプレート、60……ハウジング、70……第１の記録
再生ヘッド、75……弾性部材、80……第２の記録再生ヘ
ッド、85……弾性部材、Ｉ……入力端子、O1,O2……出
力端子。FIG. 1 is a configuration diagram of a torque detecting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view around the recording head 20 of the device shown in FIG. 1, and FIG. Sectional view cut by 3,
FIG. 4 is a graph showing a reproduced signal at the time of no-load rotation in the apparatus shown in FIG. 1, FIG. 5 is a configuration diagram of an apparatus having a structure in comparison with the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a graph showing a reproduction signal at the time of no-load rotation in the apparatus shown in the figure. 10 ... rotary axis, 11,12 ... magnetic recording layer, 20 ... recording head, 21,22 ... writing unit, 30 ... first reproducing head, 4
0 ... second reproducing head, 50 ... elastic member, 51,52 ... gimbal plate, 60 ... housing, 70 ... first recording / reproducing head, 75 ... elastic member, 80 ... second Recording / reproducing head, 85: elastic member, I: input terminal, O1, O2: output terminal.
───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01L 3/10
Claims (1)
録媒体と、 同じく前記回転軸の周方向に、前記第１の磁気記録媒体
に対して軸方向に所定間隔をおいて形成される第２の磁
気記録媒体と、 前記第１および第２の磁気記録媒体に所定の位置信号を
記録するための第１および第２の書き込み部を一体に収
容した記録ヘッドと、 この記録ヘッドを前記第１および第２の磁気記録媒体の
直近に微動可能に支持する弾性部材と、 前記第１の磁気記録媒体に記録された位置信号を再生す
るために、前記第１の磁気記録媒体に対して所定間隔お
いて設けられた第１の再生ヘッドと、 前記第２の磁気記録媒体に記録された位置信号を再生す
るために、前記第２の磁気記録媒体に対して所定間隔お
いて設けられた第２の再生ヘッドと、 前記記録ヘッドに所定の位置信号を与えてこれを前記第
１および第２の記録媒体に記録させる準備処理と、前記
第１および第２の再生ヘッドにより再生された位置信号
の位相差に基づいて前記回転軸に作用するトルクを演算
する検出処理と、の２とおりの処理を行う制御手段と、 を備えたことを特徴とするトルク検出装置。A first magnetic recording medium formed in a circumferential direction of a rotating shaft; and a first magnetic recording medium formed in the circumferential direction of the rotating shaft at a predetermined interval in an axial direction with respect to the first magnetic recording medium. A second magnetic recording medium to be recorded; a recording head integrally containing first and second write units for recording a predetermined position signal on the first and second magnetic recording media; An elastic member for supporting the first and second magnetic recording media so as to be finely movable in close proximity to the first and second magnetic recording media; and for reproducing the position signal recorded on the first magnetic recording medium, A first reproducing head provided at a predetermined interval from the second magnetic recording medium, and a first reproducing head provided at a predetermined interval to the second magnetic recording medium to reproduce a position signal recorded on the second magnetic recording medium. Second read head, and the recording head A preparatory process for giving a predetermined position signal and recording the same on the first and second recording media; and applying a predetermined position signal to the rotation axis based on a phase difference between the position signals reproduced by the first and second reproduction heads. And a control means for performing two kinds of processing, namely, a detection processing for calculating an acting torque.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22209890A JP2930683B2 (en) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | Torque detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22209890A JP2930683B2 (en) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | Torque detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104025A JPH04104025A (en) | 1992-04-06 |
| JP2930683B2 true JP2930683B2 (en) | 1999-08-03 |
Family
ID=16777107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22209890A Expired - Lifetime JP2930683B2 (en) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | Torque detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2930683B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5698851A (en) * | 1996-04-03 | 1997-12-16 | Placa Ltd. | Device and method for precise angular measurement by mapping small rotations into large phase shifts |
-
1990
- 1990-08-23 JP JP22209890A patent/JP2930683B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04104025A (en) | 1992-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0829084A1 (en) | Adaptive control of a write inhibit signal in a disk drive | |
| JP2969309B2 (en) | Torque detector | |
| JP2930683B2 (en) | Torque detector | |
| JP2776828B2 (en) | Magnetic head device unbalance measuring device and magnetic head device | |
| JPS6029054B2 (en) | electronic transmission dynamometer | |
| US4954909A (en) | Data memorizing device which determines the movement of the recording head | |
| JP2821944B2 (en) | Torque detector | |
| JP2003123460A (en) | Magnetic disk device and method for mounting acceleration sensor | |
| JPH04123374A (en) | Disk device | |
| JPH03279832A (en) | Torque detector | |
| JPH04104023A (en) | Torque detecting apparatus | |
| JPH0319184A (en) | Servo track writing method for magnetic disk device | |
| JPH06251518A (en) | Actuator | |
| JPH05332854A (en) | Magnetic-recording type torque detecting apparatus | |
| US6201651B1 (en) | Circuit for reproducing data and apparatus for reading data out of a magnetic disc based on calculated frequency cut off | |
| JPS6390732A (en) | Torque detector | |
| JP2829530B2 (en) | Torque detector | |
| JPS62252569A (en) | Adsorption preventing device for magnetic recorder | |
| KR100648151B1 (en) | Positioning system and reading/writing apparatus including the positioning system | |
| JPH08145652A (en) | Rotational oscillation inspection apparatus | |
| JPH0489618A (en) | Glide height measuring device | |
| JPH03274433A (en) | Torque detecting apparatus | |
| JPS59144031A (en) | Measuring method for displacement of rotary magnetic head | |
| JP2001291217A (en) | Method and device for measuring track width | |
| JPH08122174A (en) | Rotation detector and torque detector |