JP3824368B2 - トルクセンサ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば産業ロボットの減速機等として用いられる波動減速機構等において伝達されるトルクを検出するトルクセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年産業ロボットは多用されているが、このロボットの制御において、関節部等のトルクを計測しこれを制御に利用することは、ロボットの制御性能を向上させる上で非常に有用である。また、計測トルクを用いて故障診断を行うようにすれば、安全性を向上させることができる。
このようなロボットに用いられる波動減速機構といった減速機等において生じる非線形摩擦はサーボ系の高速化、高精度化を阻害する要因の一つであり、この摩擦を検出トルクを用いて補償し、サーボ系の作動速度、精度を向上させることも考えられている。
【０００３】
このように伝達トルクを計測することはロボットの制御等において非常に重要なことであり、従来から、種々の検出装置が用いられている。一例を挙げれば、歪ゲージを用いたトルク検出装置があり、この装置の場合には、例えば、波動減速機構のフレクスプラインの弾性変形を、歪ゲージを用いて検出してトルク検出が行われる。
【０００４】
しかしながら、歪ゲージは衝撃等に弱いため、移動ロボット等のような関節部に衝撃がかかり易いものに用いるのが難しいという問題がある。
また、減速機構とは別体に構成されたトルクセンサを組み込んで用いることもあるが、このようなトルクセンサを用いるときには、新たに弾性要素を導入したり、ロボットの関節部の機構を変更しなければならない。ここで、弾性要素の追加は機構全体の剛性を低下させてロボットの性能を低下させるおそれがあるという問題があり、関節部の機構の変更は全体重量増加を招き、移動ロボット等の場合には駆動に必要なエネルギーが増加するという問題がある。
【０００５】
このようなことから、本出願人は、特開平７−３１１１０２号に開示されているように、弾性体の表面に周方向に延びて接着され、この弾性体の弾性変形に応じてその磁気歪特性が変化する第１磁性体層と、この第１磁性体層上に重ねて配設され、磁気歪特性の変化を検出する平板状コイルと、この平板状コイルを覆って配設された第２磁性体層とから構成されるトルクセンサを発明した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなトルクセンサの場合には、新たに弾性要素を追加したり、機構を変更したりする必要がなく、ひずみゲージを用いる必要もないのであるが、第１磁性体層が、接着剤を用いて弾性体の表面に接着されるものである場合には、この接着層により弾性体の弾性変形が第１磁性体層に伝わりにくくなり、正確な弾性変形の検出が難しいという問題が生じうる。すなわち、弾性体自体は伝達トルクに応じて弾性変形しても、接着剤層がこの変形の一部を吸収して第１磁性体層に伝達され、第１磁性体層の変形が小さくなり、トルク検出が不正確になるおそれがあるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、弾性体の弾性変形に正確に対応して磁性体が変形し、正確なトルク検出が可能なトルクセンサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明においては、入出力軸間に備えられた減速機構（例えば波動減速機構）を構成し出力軸と結合されて出力軸の側にトルク伝達可能でこのトルクを受けて弾性変形する略円筒状の弾性体にトルクセンサが設けられ、このトルクセンサが、弾性体の表面にスパッタリング、蒸着、溶射のうちのいずれか一つにより一体形成され、弾性体の弾性変形に応じてその磁気歪特性が変化する第１磁性体層と、第１磁性体層上に重ねて配設され磁気歪特性の変化を検出する平板状コイルと、平板状コイルを覆って配設された第２磁性体層とから構成される。さらに、第１磁性体層が弾性体の側面に略円盤状に形成され、第１磁性体層には第１磁性体層を構成する円盤の径方向中心を挟んで対称の位置に、円盤の周方向に対して左右対称の傾斜をもった一対のスリット列が複数個、円盤の同一円周上にそれぞれ離間して形成されており、平板状コイルは第１磁性体層のスリット列上に周方向に重ねて配設される。
【０００９】
このような構成のトルクセンサは、減速機構等のトルク伝達部材（弾性体）の表面に第１磁性体層が一体形成される。このように第１磁性体層がトルク伝達部材の表面に一体形成されるため、弾性体の弾性変形がそのまま第１磁性体層に伝達され、第１磁性体層の磁気歪特性は伝達トルクに正確に比例して変化する。このため、本発明のトルクセンサでは非常に正確な伝達トルク検出が可能である。なお、このような第１磁性体層は、弾性体の表面にスパッタリング、蒸着、溶射のうちのいずれか一つにより一体に形成可能である。
【００１０】
しかも、このトルクセンサは、２つの磁性体層と、これらに挟まれたプリント配線板から構成されており、厚さの薄い構成であるため、減速機構のトルク伝達部材（例えば、波動減速機構のフレクスプライン部材）の表面に直接設けることができ、減速機構を変更したり、新たな部品を追加することなく簡単に取り付けることが可能である。さらに、歪ゲージに比べて耐衝撃性能が高く、移動ロボットにのように衝撃が加わりやすい関節部等にも用いることが可能である。
【００１１】
また、一対のスリット列の一方が円盤の周方向に対し右にほぼ４５度の角度を有し、他方が円盤の周方向に対し左にほぼ４５度の角度を有して設けられ、第１磁性体層の同一円周上において各々異なった角度を有するスリット列が交互に等間隔に並んで配設されるのが好ましい。
なお、第１磁性体層を、弾性体の表面に一定厚さを有して形成されたアモルファス層から形成し、この平面状アモルファス層に周方向に対し所定の傾斜角度を有した複数のスリットを周方向に並んで形成するのが好ましい。もしくは、第１磁性体層を、弾性体の表面に直線状平面形状を有して形成された複数の線状アモルファス層から形成し、この線状アモルファス層を周方向に対し所定の傾斜角度を有して周方向に並んで形成するのが好ましい。
【００１２】
弾性体がトルクを受けて弾性変形するときに、この弾性体の表面における磁気歪は周方向に対して４５度の方向において最大となり、磁気透磁率変化もこの方向において最大となる。このため、周方向に対して所定の傾斜角度、例えば、４５度の角度を有した複数のスリットもしくは線状アモルファス層を周方向に並べて形成すれば、形状的な異方性効果が加わって弾性変形時における磁気透磁率変化が増幅されて表れるため、トルク検出をより正確に行うことができる。
また、上記構成のトルクセンサにおいて、第１磁性体層の同一円周上には、小円形内に整列した複数のスリット列が周方向にそれぞれ等間隔に並んで形成され、平板状コイルが、励磁コイルパターンが形成された励磁用プリント配線板と、検出コイルパターンが形成された検出用プリント配線板とが重ねて配設されたものからなり、励磁用プリント配線板に、第１磁性体層に重ねて配設されたときにスリット列に重なる位置に、渦巻き状に成形された複数の励磁コイルパターンが形成され、検出用プリント配線板に、第一磁性体層に重ねて配設されたときにスリット列および励磁コイルパターンに重なる位置に、渦巻き状に成形された複数の検出コイルパターンが形成されているのが好ましい。
【００１３】
さらに、弾性体の弾性変化に伴って磁気歪特性を変化させる第１磁性体層に設けられた一対のスリット列の一方が周方向に対して右にほぼ４５度の角度をもって形成され、他方が周方向に対して左にほぼ４５度の角度をもって形成され、第一の磁性体層の同一円周上に異なった角度を有するスリット列を交互に等間隔に並べて配設し、検出コイルを、この一方の角度を有するスリット列に対向する第一の検出コイル層と他方の角度を有するスリット列に対向する第二の検出コイル層とに分割して構成することが望ましい。
【００１４】
弾性体がトルクを受けて弾性変形するとき、この弾性体の表面における磁気歪は周方向に対して４５度の方向において最大となり、透磁率変化もこの方向において最大となるため、前述したように、周方向に対して４５度の角度を有した複数のスリット列を同一円周上に並べて形成すれば、形状的な異方性効果が加わって弾性変形時における透磁率変化が増幅して現れる。従って、スリット列をこの方向に設けることにより、トルク検出をより正確に行うことができる。
【００１５】
さらに、上記構成のトルクセンサにおいて、複数の検出コイルパターンが、円盤の周方向に対して左右いずれかのうち一方に傾斜した第１のスリット列（例えば、実施形態におけるＳＡ，ＳＣ，ＳＥ）が形成された第１磁性体層の部位に生じた弾性変形による引張応力に対応して生じた磁気歪特性の変化を検出する第１の検出コイル層と、円盤の周方向に対して左右いずれかのうち他方に傾斜した第２のスリット列（例えば、実施形態におけるＳＢ，ＳＤ，ＳＦ）が形成された第１磁性体層の部位に生じた弾性変形による圧縮応力に対応して生じた磁気歪特性の変化を検出する第２の検出コイル層とから構成されるのが好ましい。
弾性変形時に第１磁性体層の表面には圧縮応力および引張応力が相反する方向に生じるため、上記のように左右それぞれ４５度の角度を有するスリット列を交互に等間隔に配設すれば、第一の検出コイル層によって検出される誘導起電力と、第二の検出コイル層によって検出される誘導起電力とが絶対値として同一の出力値となり、かつ、正負逆に出力されるため、両起電力の差を検出することによりトルク検出をより正確に行うことができる。
【００１６】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。
本発明に係るトルクセンサを備えた波動減速機構の一例を図１に示している。この機構は、内歯サーキュラースプライン１ａが形成されたほぼ円筒状の支持ケース１とこの支持ケース１に結合されたフランジカバー２とに囲まれた空間内に、以下の部材をベアリング８ａ，８ｂにより回転自在に支持して構成される。なお、これら支持ケース１およびフランジカバー２は通常、固定保持される。波動減速機構は入力軸３の回転を非常に大きな減速比（数十から百数十といった非常に大きな減速比）で減速して出力軸１３に伝達する機構であるが、この機構そのものは従来から公知であるので、この機構自体の説明は簡単に行う。
【００１７】
入力軸３はベアリング８ａを介してフランジカバー２により回転自在に支持されており、一端が外方に突出し、他端に楕円盤カム５が結合されている。この楕円盤カム５の外周に沿って複数の押圧ボール６ａを等間隔で配設してウェーブジェネレータ６が構成されている。一方、出力軸１３はベアリング８ｂを介して支持ケース１により回転自在に支持されるとともに、一端が支持ケース１の側面から外方に突出し、他端が支持ケース２内に配設されたフレクスプライン部材１０に結合されている。
【００１８】
フレクスプライン部材１０は、弾性材料から形成された部材で、先端部に外歯フレクスプライン１１を有するとともに、この外歯フレクスプライン１１と出力軸１３とを結合する円盤状底壁１２ａを有した薄肉円筒状のカップリング部１２を有して構成される。外歯フレクスプライン１１の内周面に沿ってウェーブジェネレータ６が位置するとともに、この外歯フレクスプライン１１は内歯サーキュラースプライン１ａと噛合する位置にある。
【００１９】
ウェーブジェネレータ６において、楕円盤カム５はその楕円形状に対応してボール６ａを外周方向に押し上げ、フレクスプライン１１は楕円形に弾性変形される。このとき、フレクスプライン１１における楕円の長軸に対応する部分が最も外周側に押し出されるように変形し、フレクスプライン１１は１８０度離れた２箇所において内歯サーキュラースプライン１ａと噛合する。
【００２０】
以上の構成の波動減速機構において、入力軸３が回転駆動されるとこれに結合されたウェーブジェネレータ６（楕円盤カム５）が一緒に回転され、フレクスプライン１１と内歯サーキュラースプライン１ａとの噛合位置がこの回転とともに回転移動する。ここで、内歯サーキュラースプライン１ａの歯数に対してフレクスプライン１１の歯数が１〜数枚少なく形成されており、上記のように入力軸３の回転に応じて噛合位置が回転移動すると、入力軸３が１回転したときにフレクスプライン部材１０はこの相違歯数分だけ回転する。すなわち、入力軸３の一回転に対して出力軸１３はフレクスプライン１１の１〜数枚の歯数分しか回転されず、非常に大きな減速比で回転が伝達される。
【００２１】
この波動減速機構におけるフレクスプライン部材１０の円盤状底壁１２ａの外側面に、このフレクスプライン部材１０を介して伝達されるトルクを検出するトルクセンサ２０が配設されている。このトルクセンサ２０の上には保護カバー１５が取り付けられている。なお、フレクスプライン部材１０を保護カバー１５を外した状態で図２に示している。
【００２２】
本例のトルクセンサ２０は、図３に示すように、中央に開口を有するドーナッツ型円盤状に形成され、このトルクセンサ２０を構成する励磁コイルを励磁したり、検出コイルの誘導起電力を検出したりする処理回路３０がトルクセンサ２０に接続されている。
【００２３】
このトルクセンサ２０をフレクスプライン部材１０に取り付けた状態を図４に示している。トルクセンサ２０は、これを構成するフレクスプライン部材１０の円盤状底壁１２ａの外側面に一体形成された第１磁性体層２２を有する。この第１磁性体層２２は、アモルファスになりやすい、すなわちアモルファス形成能の高い材料（例えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ等）を用いてスパッタリング、蒸着、溶射等の処理を行って、円盤状底壁１２ａの表面にアモルファス層を形成して作られる。
【００２４】
この第１磁性体層２２の上には、励磁コイルパターン２３ａ，２３ｂが形成された励磁用プリント配線板２３と、検出コイルパターン２４ａ，２４ｂが形成された検出用プリント配線板２４とが重ねて配設され、この上に、アモルファスシートもしくはアモルファス合金シートからなる第２磁性体層２５ａ，２５ｂが配設されている。
【００２５】
第１磁性体層２２は、図５に示すように、中央に円状開口２２ｃを有した円盤状のアモルファス層からなり、周方向に整列した複数のスリット２２ａ，２２ｂが２列にリング状に並んで形成されている。図示のように、内周側スリット２２ａおよび外周側スリット２２ｂはそれぞれ、周方向に対して４５度傾いて形成されており、しかも、内周側スリット２２ａは周方向に対して左側に４５度傾き、外周側スリット２２ｂは周方向に対して右側に４５度傾いて形成されている。なお、内周側スリット２２ａを右側に４５度傾け、外周側スリット２２ｂを左側に４５度傾けてもよい。
【００２６】
なお、前述のように第１磁性体層２２はスパッタリング、蒸着、溶射などにより形成されるのであるが、このときにスリット部分にマスキングを施して上記スリット２２ａ，２２ｂを形成することができる。また、全体に一様なアモルファス層を形成したのち、スリット部に当たる部分をエッチングにより除去してスリット２２ａ，２２ｂを形成しても良い。
【００２７】
励磁用プリント配線板２３は、図６に示すように、絶縁材料性フレキシブルプリント基板２３ｅの表面に、内周側に位置するとともに時計回り方向に形成された第１励磁コイルパターン２３ａと、外周側に位置するとともに反時計回り方向に形成された第２励磁コイルパターン２３ｂとが形成されて作られている。図において、各コイルパターン２３ａ，２３ｂはそれぞれ約二周するように形成されているが、もっと多くの巻数のコイルパターンをそれぞれ形成しても良い。
【００２８】
なお、図４においてはコイルパターン２２ａ，２２ｂを模式的に断面円形に示しているが、実際はプリント基板の上に形成された導電材料パターンである。また、図６において、実線のコイルパターンはフレキシブルプリント基板２３ｅの表面に形成され、破線のコイルパターンは裏面に形成されている。なお、間に絶縁層を介して両コイルパターンを表面もしくは裏面に多層に形成してもよい。
【００２９】
第１励磁コイルパターン２３ａの外周端と第２励磁コイルパターン２３ｂの内周端が接続されるとともに、第１励磁コイルパターン２３ａの内周端と第２励磁コイルパターン２３ｂの外周端がそれぞれ励磁用コネクタ部２３ｃに接続されており、励磁用コネクタ部２３ｃ以外のコイルパターンは絶縁コーティングされている。励磁用コネクタ部２３ｃは露出しており、これらコネクタ部２３ｃ間に電流を流せば、第１および第２励磁コイルパターン２３ａ，２３ｂを流れる電流により、図４に矢印Ｐ，Ｑで示す磁界が発生する。このとき、両コイルパターン２３ａ，２３ｂの巻方向が反対なので、両磁界Ｐ，Ｑも反対方向の磁界となる。
【００３０】
検出用プリント配線板２４は、図７に示すように、絶縁材料性フレキシブルプリント基板２４ｅの表面に、内周側に位置して時計回り方向に形成された第１検出コイルパターン２４ａと、外周側に位置して反時計回り方向に形成された第２検出コイルパターン２４ｂとが形成されて作られている。この検出用プリント配線板２４においても、各コイルパターン２４ａ，２４ｂの巻数をもっと多くしても良く、実線のコイルパターンがフレキシブルプリント基板２３ｅの表面に形成され、破線のコイルパターンが裏面に形成される。なお、第１検出コイルパターン２４ａは第１検出用コネクタ部２３ｃに繋がり、第２検出コイルパターン２４ｂは第２検出用コネクタ部２３ｄに繋がる。
【００３１】
上記両プリント配線板２３，２４が第１磁性体層２２の上に重ねられた状態で、第１励磁コイルパターン２３ａおよび第１検出パターン２４ａはともに内周側スリット２２ａの上に重なり、第２励磁コイルパターン２３ｂおよび第２検出パターン２４ｂはともに外周側スリット２２ｂの上に重なる。
【００３２】
そして、内周側に位置する第２磁性体層２５ａは第１励磁コイルパターン２３ａおよび第１検出パターン２４ａを覆うリング状に形成され、これらの上に重ねて取り付けられる。同様に、外周側に位置する第２磁性体層２５ｂは第２励磁コイルパターン２３ｂおよび第２検出パターン２４ｂを覆うリング状に形成され、これらの上に重ねて取り付けられる。
これら第２磁性体層２５ａ，２５ｂは励磁用コネクタ部２３ｃ間に電流を流して図４に示す磁界Ｐ，Ｑを発生されるとき誘磁体としての役目を果たし、第１および第２励磁コイルパターン２３ａ，２３ｂの周りに磁界Ｐ，Ｑを明瞭に発生させる。
【００３３】
第１磁性体層２２はフレクスプライン部材１０の円盤状底壁１２ａの外側面に一体に形成されているため、フレクスプライン部材１０を介してトルク伝達がなされるときにフレクスプライン部材１０がこのトルクを受けて弾性変形すると、第１磁性体層２２もそのまま一緒に変形し、この変形により第１磁性体層２２の磁気歪特性が変化して透磁率が変化する。このように透磁率が変化すると、磁界Ｐ，Ｑの強度が変化するので、第１および第２検出コイルパターン２４ａ，２４ｂに生じる誘導起電力の変化を第１および第２コネクタ部２４ｃ，２４ｄから取り出して検出すれば、透磁率の変化を検出することができる。
【００３４】
このようにして検出した透磁率の変化はフレクスプライン部材１０の弾性変形に比例するため、この透磁率の変化に基づいてフレクスプライン部材１０を介して伝達されるトルクを演算して求めることができる。なお、フレクスプライン部材１０はウェーブジェネレータ６により楕円形状に弾性変形されるため、第１磁性体層２２の磁気歪特性はこの弾性変形の影響も受けるのであるが、楕円形状の弾性変形は全周にわたって磁気歪特性を平均すれば、零となるため、実際には伝達トルクのみを検出することが可能である。
【００３５】
このように、本発明のトルクセンサは第１磁性体層２２の透磁率の変化を検出してトルクを検出するものであるが、第１磁性体層２２の透磁率の変化が最大となる方向、すなわち、周方向に対して４５度傾いた方向にスリット２２ａ，２２ｂを形成している。図５に示すように、フレクスプライン部材１０にトルクＴが作用すると内周側のスリット２２ａが形成された部分には矢印Ａで示すようにスリット２２ａの方向に圧縮力が作用し、外周側のスリット２２ａが形成された部分には矢印Ｂで示すようにスリット２２ｂの方向に引っ張り力が作用する。このとき、スリット２２ａ，２２ｂにより形状的な異方性効果を得て第１磁性体層２２における透磁率変化を増幅させることができ、トルクの検出精度がより高くなる。
【００３６】
なお、本例においては、図５に示すように、第１磁性体層２２はフレクスプライン部材１０の底壁１２ａの外側面に一体形成された円盤状のアモルファス層からなり、この円盤状のアモルファス層に斜めにスリット２２ａ，２２ｂを形成しているが、これと逆の関係のアモルファス層により第１磁性体層を形成しても良い。すなわち、スリット２２ａ，２２ｂの部分に線状のアモルファス層を形成しても良い。
【００３７】
以上のようにして透磁率変化を検出する装置、すなわち、図３に示した処理回路３０について図８を参照して説明する。
この回路３０は交流電源３１を有しており、この交流電源３１からの交流電流が励磁用コネクタ部２３ｃを介して第１および第２励磁コイルパターン２３ａ，２３ｂに流されてこれらが励起される。これにより、この電流に対応して互いに反対方向となる磁界Ｐ，Ｑが図４に示すように、これらコイルパターン２３ａ，２３ｂの周りに発生する。
【００３８】
この磁界Ｐ，Ｑは、第１および第２検出コイルパターン２４ａ，２４ｂに相互誘導起電力を発生させ、この相互誘導起電力が第１および第２コネクタ部２４ｃ，２４ｄを介してブリッジ回路３２ａ，３２ｂに取り出される。ここで、磁界Ｐ，Ｑの方向が逆なので、誘導起電力は一方がプラスで他方がマイナスの値となり、これがブリッジ回路３２ａ，３２ｂを介して両者の差に該当する電圧として検出端子３３から取り出される。
【００３９】
以上まとめると、波動減速機構の入力軸３の回転が減速されて出力軸１３に伝達されるとき、フレクスプライン部材１０を介してトルク伝達がなされるので、この伝達トルクの大きさに応じてフレクスプライン部材１０が弾性変形する。このため、第１磁性体層２２の透磁率が変化し、磁界Ｐ，Ｑの強さが変化し、検出端子３３において検出される電圧も変化する。この電圧変化から透磁率の変化を演算し、フレクスプライン部材１０を介して伝達されるトルクの大きさを求めることができる。
【００４０】
次に、本発明に係るトルクセンサの第２実施例を図９〜図１１を参照しながら説明する。このトルクセンサ５０は、図９（Ａ）に示すように、フレクスプライン部材１０のカップリング部１２における円筒状外周面に沿って設けられており、カバー１６（図１０参照）により覆われて保護されている。このトルクセンサ５０は、図９（Ｂ）に示すように、カップリング部１２の外周面に対応する円筒状に形成され、処理回路３０が接続されている。
【００４１】
このトルクセンサ５０をフレクスプライン部材１０に取り付けた状態を図１０に示しており、アモルファス層からなる第１磁性体層５２はカップリング部１２の外周面に一体形成されている。第１磁性体層５２の上には、励磁コイルパターン５３ａ，５３ｂが形成された励磁用プリント配線板５３と、検出コイルパターン５４ａ，５４ｂが形成された検出用プリント配線板５４とが重ねて配設され、さらに、この上に、アモルファスシート製の第２磁性体層５５ａ，５５ｂが配設されている。
【００４２】
第１磁性体層５２には、図１１に示すように、周方向に延びて整列した複数のスリット５２ａ，５２ｂがそれぞれ周方向に対して４５度傾いて２列に形成されている。図示のようにトルクＴが作用したときに発生する圧縮力Ａの方向と平行になるように左側スリット５２ａは周方向に対して左に４５度傾いて形成され、引っ張り力Ｂの方向と平行になるように右側スリット５２ｂは周方向に対して右に４５度傾いて形成されている。なお、左側スリット５２ａを右に４５度傾け、右側スリット５２ｂを左に４５度傾けてもよい。
【００４３】
励磁用プリント配線板５３は、絶縁材料性フレキシブルプリント基板の表面に２列に並んで第１および第２励磁コイルパターン５３ａ，５３ｂが互いに反対方向に巻くように形成されて作られている。このため、第１および第２励磁コイルパターン５３ａ，５３ｂに電流を流せば、図１１に矢印Ｐ，Ｑで示す磁界が発生する。このとき、両コイルパターン５３ａ，５３ｂの巻方向が反対なので、両磁界Ｐ，Ｑも反対方向の磁界である。
検出用プリント配線板５４は、絶縁材料性フレキシブルプリント基板の表面に２列に並んで第１および第２検出コイルパターン５４ａ，５４ｂが互いに反対方向に巻くように形成されて作られている。
【００４４】
上記両プリント配線板５３，５４が第１磁性体層５２の上に重ねられた状態で、第１励磁コイルパターン５３ａおよび第１検出パターン５４ａはともに左側スリット５２ａの上に重なり、第２励磁コイルパターン５３ｂおよび第２検出パターン５４ｂはともに右側スリット５２ｂの上に重なる。
そして、左側に位置する第２磁性体層５５ａは第１励磁コイルパターン５３ａおよび第１検出パターン５４ａの上に重ねて取り付けられ、同様に、右側に位置する第２磁性体層５５ｂは第２励磁コイルパターン５３ｂおよび第２検出パターン５４ｂの上に重ねて取り付けられる。
これら第２磁性体層５５ａ，５５ｂは磁界Ｐ，Ｑを発生されるとき誘磁体としての役目を果たす。
【００４５】
このトルクセンサ５０を用いても、これに繋がる処理回路３０によりフレクスプライン１０にトルクが加わったときに生じる第１磁性体層５２の透磁率変化を検出することができ、このトルクを正確に検出することができる。なお、処理回路３０は図８に示すものであり、既に説明している。
【００４６】
以上においては励磁コイルと検出コイルとを重ねて配設し、励磁コイルを通電励磁することにより検出コイルに相互誘導作用により生じる相互誘導起電力を検出して透磁率変化の検出ひいてはトルクの検出を行う例を説明した。しかしながら、本発明はこのような相互誘導作用を利用するものに限られず、自己誘導作用を利用してトルク検出を行うことも可能である。
【００４７】
自己誘導作用を利用するトルクセンサは、第１磁性体層と第２磁性体層との間に１枚のみのプリント配線板が配設されて構成される。なお、第１磁性体層および第２磁性体層は上記実施例のものと同じである。
第１磁性体層６２には、上述の励磁用プリント配線板２２，５２と同様に、２列に並んで且つ周方向に対して４５度傾いた複数のスリット６２ａ，６２ｂが形成されている。そして、プリント配線板６３にはそれぞれスリット６２ａ，６２ｂと対向するコイルパターン６３ａ，６３ｂが形成されている。
【００４８】
これらコイルパターン６３ａ，６３ｂは、図１２に示すように、処理回路７０に接続される。この処理回路７０においては、交流電源７１からの交流電流がコイルパターン６３ａ，６３ｂに流されてこれらが励起される。これにより、この電流に対応して互いに反対方向となる磁界Ｐ，Ｑがこれらコイルパターンの周りに発生する。このとき、電流変化に応じて自己誘導起電力がこれらコイルパターン６３ａ，６３ｂに発生する。この自己誘導起電力が加算器７２を介して端子７３から取り出されるようになっている。
【００４９】
このような状態で、フレクスプライン部材にトルクが加わって弾性変形し、第１磁性体層６２の透磁率が変化すると、このコイルパターン６３ａ，６３ｂに発生する自己誘導起電力も変化する。このため、端子７３から取り出された自己誘導起電力に基づいてフレクスプライン部材を介して伝達されるトルクを演算して求めることができる。
【００５０】
次に、本発明の第３実施例に係るトルクセンサ１２０について説明する。このトルクセンサ１２０は、図１３に示すように、中央に開口を有するドーナッツ型円盤状に形成され、このトルクセンサ１２０を構成する励磁コイルを励磁する発振回路１４０と、検出コイルの誘導起電力を検出する信号処理回路１３０がトルクセンサ１２０に接続されている。
【００５１】
このトルクセンサ１２０をフレクスプライン部材１０に取り付けた状態を図１４に示している。このトルクセンサ１２０においては、カップリング部１２の円盤状底壁（ダイヤフラム部）１２ａの表面にアモルファス層からなる第１磁性体層１２２を一体形成している。この第１磁性体層１２２の上には、励磁コイルパターンが形成された励磁用プリント配線板１２３と、検出コイルパターンが形成された検出用プリント配線板１２４とが重ねて配設され、この上に、アモルファス合金シートからなる第２磁性体層１２５が配設されている。
【００５２】
第１磁性体層１２２は、図１５に示すように、中央に円状の開口１２２ｃを有した円盤状に形成されており、第一磁性体層１２２の同一円周上には、小円形内に整列した複数のスリット列（ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ……、ＳＦ）が周方向にそれぞれ等間隔に並んで形成されている。図示のように、このスリット列は第一磁性体層１２２の回転中心軸を中心に点対称とした一対のスリット列（例えばＳＡとＳＤ）を一組として、複数組をそれぞれ等間隔に配設し、しかも、一方のスリット列ＳＡは周方向に対して右側に４５度傾き、他方のスリット列ＳＤは周方向に対して左側に４５度傾いて形成されている。なお、スリット列ＳＡを左側に、スリット列ＳＤを右側に傾斜させてもよい。また、スリット対の数は図示のように３個とは限られず、いくつであってもよい。実際はもっと多くのスリット対を等間隔に配設して構成されている。
【００５３】
励磁用プリント配線板１２３は、図１６に示すように、絶縁材料性フレキシブルプリント基板１２３ｄの表面であって、第一磁性体層１２２に重ねてフレクスプライン部材１０のダイヤフラム部１２ａに配設されたときに、前記スリット列ＳＡ、ＳＢ、……ＳＦに重なる位置に、時計方向回り（反時計方向でもかまわない）に渦巻き状に成形された複数の励磁コイルパターンＲＡ、ＲＢ、……ＲＦが形成されて作られている。そして、これらの励磁コイルパターンＲＡ，ＲＢ、……、ＲＦはコイルに流れる電流方向が互いに同一となるように、一のコイルパターンの終端と隣接した次のコイルパターンの始端とが接続されて作られている。コイルの巻き数は特に限定されるものではなく、発生させるべき磁束数等によって決められるべきものである。
【００５４】
最初のコイルパターン（図１６の例ではＲＤ）の始点と最終のコイルパターン（図１６の例ではＲＣ）の終点は通電励磁用の発振回路１４０に接続されている。これらのコイルパターンは発振回路１４０および信号処理回路１３０との接続部分を除いては全て絶縁コーティングされており、これらコイルパターンに電流を流せばこの電流により電磁誘導された磁界が図１４に示す方向に交番磁界Ｐとして発生する。この磁界は円形電流により発生するため、その円形部の中心を通過するように集束した磁界となる。
【００５５】
検出用プリント配線板１２４も励磁用プリント配線板１２３と同様に、図１７に示すように、絶縁材料性フレキシブルプリント基板１２４ｄの表面であって、第一磁性体層１２２に重ねてフレクスプライン部材１０のダイヤフラム部１２ａに配設されたときに、前記複数のスリット列ＳＡ、ＳＢ、……、ＳＦおよびそれぞれの励磁コイルパターンＲＡ、ＲＢ……、ＲＦに重なる位置に、渦巻き状に成形されたコイルパターンが前記スリット列の数と同数だけ形成されて作られている。
【００５６】
そして、これらのコイルパターン（ＫＡ，ＫＢ，ＫＣ……、ＫＦ）は、一のコイルパターンの終端と一つおいて隣接する他のコイルパターンの始端とが接続され、それぞれ第一の検出コイル層１２４ａと第二の検出コイル層１２４ｂとを形成して構成されている。これらの検出用コイルパターンの巻き方向は時計方向（ｃｗ）および反時計方向（ｃｃｗ）の何れであってもよいが、少なくとも、同一の検出コイル層に含まれるコイルパターンの巻き方向は同一でなければならない。なお、各コイルパターンの巻き数を各コイルパターンが同一である限り、もっと多くしても良く、図１７に示された巻数に限定されるものではない。
【００５７】
第一の検出コイル層２４ａの最初のコイルパターン（図１７の例ではＫＥ）の一端は基準電位に接続され、最後のコイルパターン（図１７の例ではＫＣ）の終端が差動増幅回路の一端に接続され（例えば、プラス側入力）、第二の検出コイル層１２４ｂの最初のコイルパターンの一端は前記と同じ基準電位に接続され、最後のコイルパターンの終端は差動増幅器の他端（例えば、マイナス側入力）に接続されている（図１９参照）。これらの検出コイル層１２４ａ，１２４ｂも接続部分を除いては全て絶縁コーティングされており、前記磁界の変化に対して誘導電流が流れるようになっている。
【００５８】
上述した両プリント配線板１２３、１２４が第一磁性体層１２２の上に重ねられた状態で第一磁性体層１２２上に形成されたスリット列ＳＡ、励磁コイルパターンＲＡおよび検出コイルパターンＫＡが重なり、また、スリット列ＳＢ、励磁コイルパターンＲＢおよび検出コイルパターンＫＢが重なる。これら全てのスリット列と各コイルパターンの対応関係を表す表を図１８に示す。
【００５９】
第２の磁性体層１２５は励磁用プリント配線板１２３および検出用プリント配線板１２４を覆うリング状に形成され、これらの上に重ねて取り付けられる。この第２の磁性体層１２５は本発明の必須の構成要件ではないが、励磁コイル層１２３ａに交流電流を流して図１４に示す磁界Ｐを発生させるときの磁束路としての役割を果たす。従って、第２磁性体層１２５が存在する場合には漏れ磁束が少なくなり、第一磁性体層１２２を通過する磁束数の減少を抑えて、弾性変形に対する磁界の強さの変化を大きくでき、透磁率変化の検出精度を高めることができる。
【００６０】
ここで、フレクスプライン部材１０を介してトルク伝達がなされるときにフレクスプライン部材１０がこのトルクを受けて弾性変形すると、第一磁性体層１２２も一緒に変形し、この変形により第一磁性体層１２２の磁気歪特性が変化して透磁率が変化する。このように透磁率が変化すると図１４に示す磁界Ｐの強さが変化するので検出コイル層１２４ａ，１２４ｂに生じる誘導起電力を検出すれば透磁率の変化を検出することができる。
【００６１】
本発明のトルクセンサ１２０では透磁率変化の最大となる方向、すなわち第一磁性体層１２２の周方向に対して４５度傾いた方向にスリット列ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ……、ＳＦを形成しており、このスリット列によって形状的な異方性効果を得て第一磁性体層１２２における透磁率変化を増幅させている。そして、図１５に示すように、周方向に対し右に４５度傾斜するスリット列ＳＡ，ＳＣ，ＳＥと左に４５度傾斜するスリット列ＳＢ，ＳＤ，ＳＦとが交互に等間隔に配置しているため、フレクスプライン部材１０にトルクＴが図示方向に作用すると、スリット列ＳＡ，ＳＣ，ＳＥが形成された第一磁性体層１２２の部分には矢印Ｕ（図１５の拡大図に示す）で示す方向に引張力が作用し、スリット列ＳＢ，ＳＤ，ＳＦが形成された第一磁性体層２２の部分には矢印Ｖ（図１５の拡大図に示す）で示す方向に圧縮力が作用する。しかも、これらの引張力および圧縮力は第一磁性体層１２２の中心からの距離が等しい部分に生じたものであり、等しい応力に応じて生じたものであることから、全て絶対値の等しいものである。
【００６２】
このような応力によって第一磁性体層１２２の透磁率変化を検出する装置、すなわち、図１３の信号処理回路１３０について図１９を参照して説明する。この回路１６０は発振回路１４１を有しており、この発振回路１４１からの交流電流が励磁コイル１２３ａに供給されて、励磁コイル層１２３ａ周辺に図１４に示すようなコイルパターンの中心に集束するような磁界Ｐを発生させる。なおこのとき、各コイルパターンＲＡ等は同一方向の磁界を発生させるため、発生した磁界が第一磁性体層１２２の内部で互いに干渉し合うことはない。
【００６３】
この磁界Ｐは第一磁性体層１２２および第二磁性体層１２５の内部を磁束路とした交番磁界であり、検出コイルパターンＫＡ、ＫＢ等とも鎖交して生じている。従って、発生した磁界が変化する度に第一および第二の検出コイル層１２４ａ、１２４ｂに相互誘導起電力が発生する。さらに、第一磁性体層１２２の変形による磁気歪特性の変化によって、第一磁性体層１２２の透磁率が変化するため、この磁界は透磁率に変化に従ってその強さを変化させることになる。この磁界の変化は検出コイル層１２４ａ、１２４ｂの相互誘導起電力の変化として検出することが可能である。
【００６４】
ところで、第一磁性体層１２２の透磁率の変化は、弾性変形が引張力による場合と圧縮力による場合とで異なり、従って、応力が零の状態を基準とすると両者において正負逆の信号として検出することが可能である。このため、本発明では、検出コイル層を、スリット列ＳＡ，ＳＣ，ＳＥが形成された第一磁性体層１２２の部位に生じた応力に対応して生じる透磁率変化を磁界の変化として検出する第一の検出コイル層１２４ａと、スリット列ＳＢ，ＳＤ，ＳＦが形成された第一磁性体層１２２の部位に生じる応力に対応して生じた透磁率変化を磁界の変化として検出する第２の検出コイル群１２４ｂとに分割して構成している。
【００６５】
このように検出コイルを分割して構成すると、図２０に示すように、第一の検出コイル層１２４ａから検出される誘導起電力の変化分が正の信号として検出されるときには第二の検出コイル層１２４ｂから検出される誘導起電力の変化分は負の信号となり、また、第一の検出コイル層１２４ａから検出される誘導起電力の変化分が負の信号として検出されるときには第二の検出コイル層１２４ｂから検出される誘導起電力は変化分は正の信号となる。しかもその絶対値はトルクのかかる方向に左右されず、同一である（図２０の直線（ａ）、（ｂ））。従って、両検出コイル層１２４ａ、１２４ｂの出力を差動増幅器１３１のそれぞれの入力に接続すれば透磁率の変化を両者の差に該当する電圧として取り出すことができる（図２０の曲線（ｃ））。
【００６６】
このようにして検出した透磁率変化に対応する電圧はフレクスプライン部材１０の弾性変形に比例するため、この電圧に基づいてフレクスプライン部材１０を介して伝達されるトルクを演算して求めることができる。なお、フレクスプライン部材１０はウェーブジェネレータ６により楕円形状に弾性変形されるため、第１磁性体層１２２の磁気歪特性はこの弾性変形の影響も受けるのであるが、楕円形状の弾性変形は全周にわたって磁気歪特性を平均すれば零となるものである。従って、検出コイル層１２４ａのコイルパターンの数を増やすか若しくは第一磁性体層１２２に相互に傾斜方向の異なるスリット列を左右対称に構成していけば同じく平均して零となり、実際には伝達トルクのみを検出することができる。
【００６７】
以上においては、励磁用プリント配線板１２３と検出用プリント配線板１２４を重ねて配設し、励磁コイル層１２３ａの通電により発生する磁界を検出コイル層１２４ａ，１２４ｂに生じる相互誘導起電力として検出して透磁率変化の検出ひいてはトルクの検出を行う実施例を説明した。しかしながら、本発明はこのような相互誘導作用によるものに限られず、自己誘導作用を利用してトルク検出を行うことも可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトルクセンサによれば、トルク伝達可能でこのトルクを受けて弾性変形する弾性体の表面に、弾性体の弾性変形に応じてその磁気歪特性が変化する第１磁性体層を周方向に延びて一体に形成しているので、弾性体の弾性変形がそのまま第１磁性体層に伝達され、第１磁性体層の磁気歪特性は伝達トルクに正確に比例して変化する。このため、本発明のトルクセンサでは非常に正確な伝達トルク検出が可能である。
【００６９】
しかも、このトルクセンサは、２つの磁性体層と、これらに挟まれたプリント配線板から構成されており、厚さの薄い構成であるため、減速機構のトルク伝達部材（例えば、波動減速機構のフレクスプライン部材）の表面に直接設けることができ、減速機構を変更したり、新たな部品を追加することなく簡単に取り付けることが可能である。さらに、歪ゲージに比べて耐衝撃性能が高く、移動ロボットにのように衝撃が加わりやすい関節部等にも用いることが可能である。
【００７０】
また、上記構成のトルクセンサにおいて、第１磁性体層が弾性体の側面に略円盤状に形成され、第１磁性体層には第１磁性体層を構成する円盤の中心を挟んで対称の位置に、円盤の周方向に対して左右対称の傾斜をもった一対のスリット列が複数個、円盤の同一円周上にそれぞれ離間して形成されており、平板状コイルは第１磁性体層のスリット列上に重ねて配設されるのが好ましい。また、一対のスリット列の一方が円盤の周方向に対し右にほぼ４５度の角度を有し、他方が円盤の周方向に対し左にほぼ４５度の角度を有して設けられ、第１磁性体層の同一円周上において各々異なった角度を有するスリット列が交互に等間隔に並んで配設されるのが好ましい。
なお、第１磁性体層を、弾性体の表面に一定厚さを有して形成されたアモルファス層から形成し、この平面状アモルファス層に周方向に対し所定の傾斜角度を有した複数のスリットを周方向に並んで形成するのが好ましい。もしくは、第１磁性体層を、弾性体の表面に直線状平面形状を有して形成された複数の線状アモルファス層から形成し、この線状アモルファス層を周方向に対し所定の傾斜角度を有して周方向に並んで形成するのが好ましい。
【００７１】
弾性体がトルクを受けて弾性変形するときに、この弾性体の表面における磁気歪は周方向に対して４５度の方向において最大となり、磁気透磁率変化もこの方向において最大となる。このため、周方向に対して所定の傾斜角度、例えば、４５度の角度を有した複数のスリットもしくは線状アモルファス層を周方向に並べて形成すれば、形状的な異方性効果が加わって弾性変形時における磁気透磁率変化が増幅されて表れるため、トルク検出をより正確に行うことができる。
【００７２】
さらに、弾性体の弾性変化に伴って磁気歪特性を変化させる第１磁性体層に設けられた一対のスリット列の一方が周方向に対して右にほぼ４５度の角度をもって形成され、他方が周方向に対して左にほぼ４５度の角度をもって形成され、第一の磁性体層の同一円周上に異なった角度を有するスリット列を交互に等間隔に並べて配設し、検出コイルを、この一方の角度を有するスリット列に対向する第一の検出コイル層と他方の角度を有するスリット列に対向する第二の検出コイル層とに分割して構成することが望ましい。
【００７３】
弾性体がトルクを受けて弾性変形するときに、この弾性体の表面における磁気歪は周方向に対して４５度の方向において最大となり、磁気透磁率変化もこの方向において最大となる。このため、周方向に対して所定の傾斜角度、例えば、４５度の角度を有した複数のスリットもしくは線状アモルファス層を周方向に並べて形成すれば、形状的な異方性効果が加わって弾性変形時における磁気透磁率変化が増幅されて表れるため、トルク検出をより正確に行うことができる。
また、上記構成のトルクセンサにおいて、第１磁性体層の同一円周上には、小円形内に整列した複数のスリット列が周方向にそれぞれ等間隔に並んで形成され、平板状コイルが、励磁コイルパターンが形成された励磁用プリント配線板と、検出コイルパターンが形成された検出用プリント配線板とが重ねて配設されたものからなり、励磁用プリント配線板に、第１磁性体層に重ねて配設されたときにスリット列に重なる位置に、渦巻き状に成形された複数の励磁コイルパターンが形成され、検出用プリント配線板に、第一磁性体層に重ねて配設されたときにスリット列および励磁コイルパターンに重なる位置に、渦巻き状に成形された複数の検出コイルパターンが形成されているのが好ましい。
【００７４】
さらに、上記構成のトルクセンサにおいて、複数の検出コイルパターンが、円盤の周方向に対して左右いずれかのうち一方に傾斜した第１のスリット列（例えば、実施形態におけるＳＡ，ＳＣ，ＳＥ）が形成された第１磁性体層の部位に生じた弾性変形による引張応力に対応して生じた磁気歪特性の変化を検出する第１の検出コイル層と、円盤の周方向に対して左右いずれかのうち他方に傾斜した第２のスリット列（例えば、実施形態におけるＳＢ，ＳＤ，ＳＦ）が形成された第１磁性体層の部位に生じた弾性変形による圧縮応力に対応して生じた磁気歪特性の変化を検出する第２の検出コイル層とから構成されるのが好ましい。
弾性変形時に第１磁性体層の表面には圧縮応力および引張応力が相反する方向に生じるため、上記のように左右それぞれ４５度の角度を有するスリット列を交互に等間隔に配設すれば、第一の検出コイル層によって検出される誘導起電力と、第二の検出コイル層によって検出される誘導起電力とが絶対値として同一の出力値となり、かつ、正負逆に出力されるため、両起電力の差を検出することによりトルク検出をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトルクセンサが用いられる波動減速機構を示す断面斜視図である。
【図２】この機構を構成するフレクスプライン部材およびこれに取り付けられたトルクセンサを示す斜視図である。
【図３】トルクセンサおよび処理回路を示す斜視図である。
【図４】フレクスプライン部材に取り付けられたトルクセンサを示す断面図である。
【図５】トルクセンサを構成する第１磁性体層の平面図である。
【図６】トルクセンサを構成する励磁用プリント配線板の平面図である。
【図７】トルクセンサを構成する検出用プリント配線板の平面図である。
【図８】処理回路を示す電気回路図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係るフレクスプライン部材およびこれに取り付けられたトルクセンサを示す斜視図（Ａ）およびトルクセンサおよび処理回路を示す斜視図（Ｂ）である。
【図１０】このフレクスプライン部材に取り付けられたトルクセンサを示す断面図である。
【図１１】トルクセンサを構成する第１磁性体層の平面図である。
【図１２】処理回路の異なる例を示す電気回路図である。
【図１３】本発明の第３の実施例に係るトルクセンサ部の構成を表す斜視図である。
【図１４】フレクスプライン部材に取り付けられた第３実施例に係るトルクセンサを示す断面図である。
【図１５】このトルクセンサを構成する第一磁性体層の平面図およびスリット部の拡大図である。
【図１６】このトルクセンサを構成する励磁用プリント配線板の平面図である。
【図１７】このトルクセンサを構成する検出用プリント配線板の平面図である。
【図１８】フレクスプライン部材に取り付けらたトルクセンサのスリット列とコイルパターンとの重ね合わせ状態を表す表である。
【図１９】信号処理回路を示す電気回路図である。
【図２０】本発明にかかるトルクセンサよって検出される誘導起電力対トルクの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 支持ケース
６ ウェーブジェネレータ
１０ フレクスプライン部材
２１，５１ カーボンクロスシート
２２，５２ 第１磁性体層
２３，５３ 励磁用プリント配線板
２４，５４ 検出用プリント配線板
３０，５０ 処理回路

Claims (5)

1. 入出力軸間に備えられた減速機構を構成し前記出力軸と結合されて前記出力軸の側にトルク伝達可能でこのトルクを受けて弾性変形する略円筒状の弾性体に設けられて前記トルクを検出するトルクセンサであって、
   前記弾性体の表面にスパッタリング、蒸着、溶射のうちのいずれか一つにより一体形成され、前記弾性体の弾性変形に応じてその磁気歪特性が変化する第１磁性体層と、
   この第１磁性体層上に重ねて配設され前記磁気歪特性の変化を検出する平板状コイルと、
   この平板状コイルを覆って配設された第２磁性体層とから構成され、
   前記第１磁性体層が前記弾性体の側面に略円盤状に形成され、
   前記第１磁性体層には前記第１磁性体層を構成する円盤の径方向中心を挟んで対称の位置に、前記円盤の周方向に対して左右対称の傾斜をもった一対のスリット列が複数個、前記円盤の同一円周上にそれぞれ離間して形成されており、
   前記平板状コイルは前記第１磁性体層のスリット列上に周方向に重ねて配設されていることを特徴とするトルクセンサ。
2. 前記一対のスリット列の一方が前記円盤の周方向に対し右にほぼ４５度の角度を有し、他方が前記円盤の周方向に対し左にほぼ４５度の角度を有して設けられ、前記第１磁性体層の同一円周上において各々異なった角度を有する前記スリット列が交互に等間隔に並んで配設されていることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
3. 前記第１磁性体層の同一円周上には、小円形内に整列した複数の前記スリット列が周方向にそれぞれ等間隔に並んで形成され、
   前記平板状コイルが、励磁コイルパターンが形成された励磁用プリント配線板と、検出コイルパターンが形成された検出用プリント配線板とが重ねて配設されたものからなり、
   前記励磁用プリント配線板に、前記第１磁性体層に重ねて配設されたときに前記スリット列に重なる位置に、渦巻き状に成形された複数の励磁コイルパターンが形成され、
   前記検出用プリント配線板に、前記第１磁性体層に重ねて配設されたときに前記スリット列および前記励磁コイルパターンに重なる位置に、渦巻き状に成形された複数の検出コイルパターンが形成されていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のトルクセンサ。
4. 前記複数の検出コイルパターンが、前記円盤の周方向に対して左右いずれかのうち一方に傾斜した第１のスリット列が形成された前記第１磁性体層の部位に生じた弾性変形による引張応力に対応して生じた前記磁気歪特性の変化を検出する第１の検出コイル層と、
   前記円盤の周方向に対して左右いずれかのうち他方に傾斜した第２のスリット列が形成された前記第１磁性体層の部位に生じた弾性変形による圧縮応力に対応して生じた前記磁気歪特性の変化を検出する第２の検出コイル層とから構成されていることを特徴とする請求項３に記載のトルクセンサ。
5. 前記第１磁性体層に形成された前記スリット列の代わりに、直線状平面形状を有する線状アモルファス層列が前記スリット列の形成された位置に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のトルクセンサ。

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