JP6250271B2 - 変速機駆動プレート用の磁気トルクセンサ - Google Patents
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Description
出力=トルク×2π×回転速度
エネルギー=出力/時間
である。
112 頂面
114 底面
140 磁気弾性活性領域
142、144 磁気的に調整された領域
152、154 磁場センサ
Claims (38)
- 対向する略円形の間隔の空けられた表面を有し、回転中心軸を形成している略ディスク状部材と、
前記ディスク状部材に印加されるトルクと共に変化する磁場を生成するための磁気弾性活性領域を形成している前記ディスク状部材の少なくとも一部の上又は中に配置された強磁性且つ磁歪性の第一及び第二の磁気的に調整された領域であって、前記磁気弾性活性領域が、前記ディスク状部材に印加されるトルクがゼロに下がった際に前記磁気弾性活性領域内の磁化を初期状態に戻すのに十分な磁気異方性を有する、第一及び第二の磁気的に調整された領域と、
少なくとも一対の磁場センサであって、前記磁場センサの各々が、感知方向を有し、互いに隣接して且つ前記磁気弾性活性領域に近接して配置されていて、第一のセンサの感知方向が、第二のセンサの感知方向と逆向きであり、前記第一及び第二の磁気的に調整された領域の分極方向に垂直であり、前記磁場センサが、前記ディスク状部材に印加されるトルクを表す出力信号を提供し、前記出力信号の変化が、前記ディスク状部材に印加されるトルクの変化に対して実質的に線形である、少なくとも一対の磁場センサとを備えた磁気トルク感知デバイスであって、
前記第一及び第二の磁気的に調整された領域が最初軸方向において逆向きに分極されていて、各対の磁場センサの感知方向が円周方向において逆向きに向けられている、磁気トルク感知デバイス。 - 対向する略円形の間隔の空けられた表面を有し、回転中心軸を形成している略ディスク状部材と、
前記ディスク状部材に印加されるトルクと共に変化する磁場を生成するための磁気弾性活性領域を形成している前記ディスク状部材の少なくとも一部の上又は中に配置された強磁性且つ磁歪性の第一及び第二の磁気的に調整された領域であって、前記磁気弾性活性領域が、前記ディスク状部材に印加されるトルクがゼロに下がった際に前記磁気弾性活性領域内の磁化を初期状態に戻すのに十分な磁気異方性を有する、第一及び第二の磁気的に調整された領域と、
少なくとも一対の磁場センサであって、前記磁場センサの各々が、感知方向を有し、互いに隣接して且つ前記磁気弾性活性領域に近接して配置されていて、第一のセンサの感知方向が、第二のセンサの感知方向と逆向きであり、前記第一及び第二の磁気的に調整された領域の分極方向に垂直であり、前記磁場センサが、前記ディスク状部材に印加されるトルクを表す出力信号を提供し、前記出力信号の変化が、前記ディスク状部材に印加されるトルクの変化に対して実質的に線形である、少なくとも一対の磁場センサとを備えた磁気トルク感知デバイスであって、
前記第一及び第二の磁気的に調整された領域が最初円周方向において逆向きに分極されていて、各対の磁場センサの感知方向が軸方向において逆向きに向けられている、磁気トルク感知デバイス。 - 前記第一及び第二の磁気的に調整された領域が環状である、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記第一及び第二の磁気的に調整された領域が、該第一及び第二の磁気的に調整された領域の間に半径方向のギャップを有さずに配置されている、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 互いに角度がずらされた少なくとも四対の磁場センサを備えた請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 互いに角度がずらされた少なくとも八対の磁場センサを備えた請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記少なくとも一対の磁場センサがフラックスゲートセンサを備える、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記少なくとも一対の磁場センサがホール効果センサを備える、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材の少なくとも一部が、少なくともAISI9310物質製である、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材が、15Oe以上の飽和保磁力を有する物質製である、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材が、20Oe以上の飽和保磁力を有する物質製である、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材が、35Oe以上の飽和保磁力を有する物質製である、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材が駆動プレートを備える、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- トルク伝達素子を更に備え、前記トルク伝達素子が、前記トルク伝達素子に印加されるトルクが前記トルク伝達素子と前記ディスク状部材との間において比例的に伝達されるように、前記回転中心軸において前記ディスク状部材の一部に直接若しくは間接に取り付けられているか又は前記ディスク状部材の一部を形成している、請求項1又は2に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記トルク伝達素子がクランクシャフトを備える、請求項14に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 磁気トルク感知デバイスを製造するための方法であって、
対向する略円形の間隔の空けられた表面と回転中心軸とを有する略ディスク状部材を提供するステップであって、前記ディスク状部材が、強磁性且つ磁歪性の少なくとも一つの部分を含み、前記部分が、前記ディスク状部材に印加されるトルクと共に変化する磁場を生成し、前記部分が、前記ディスク状部材に印加されるトルクがゼロに下がった際に前記部分内の磁化を初期状態に戻すのに十分な磁気異方性を有する、ステップと、
前記ディスク状部材の表面から第一の距離において前記ディスク状部材の表面に近接して逆向きに分極された一対の永久磁石を配置するステップと、
前記ディスク状部材を中心軸周りに回転させて、二つの環状で逆向きに分極された磁気的に調整された領域を形成するステップと、
互いに隣接して配置された一対の一次磁場センサであって、各センサが前記二つの環状で逆向きに分極された磁気的に調整された領域のうち一方にそれぞれ近接していて、前記一次磁場センサの各々が感知方向を有し、第一の一次磁場センサの感知方向が、第二の一次磁場センサの感知方向と逆向きであり、且つ、各磁気的に調製された領域の分極方向に垂直である、一対の一次磁場センサを提供するステップとを備えた方法。 - 前記一対の永久磁石が、前記一対の永久磁石の間に半径方向のギャップを有さずに配置される、請求項16に記載の方法。
- 前記一対の永久磁石が、該一対の永久磁石が前記ディスク状部材に対して軸方向において逆向きに分極されるように、配置される、請求項16に記載の方法。
- 前記一対の永久磁石が、該一対の永久磁石が前記ディスク状部材に対して円周方向において逆向きに分極されるように、配置される、請求項16に記載の方法。
- 前記一対の永久磁石が、矩形のN42又はN45等級のネオジム鉄ホウ素磁石である、請求項16に記載の方法。
- 前記第一の距離が略0.1mmから5mmの間である、請求項16に記載の方法。
- 前記第一の距離が略3mmである、請求項16に記載の方法。
- 対向する略円形の間隔の空けられた表面を有し、回転中心軸を形成している略ディスク状部材と、
前記ディスク状部材に印加されるトルクと共に変化する磁場を生成するための磁気弾性活性領域を形成する前記ディスク状部材の少なくとも一部の上又は中に配置された磁歪性の磁気的に調整された領域であって、前記磁気弾性活性領域が、前記ディスク状部材に印加されるトルクがゼロに下がった際に前記磁気弾性活性領域内の磁化を初期状態に戻すのに十分な磁気異方性を有する、磁気的に調整された領域と、
少なくとも一つの磁場センサユニットとを備えた磁気トルク感知デバイスであって、
前記少なくとも一つの磁場センサユニットが、
互いに隣接して且つ前記磁気的に調整された領域に近接して配置された一対の一次磁場センサであって、前記一次磁場センサの各々が感知方向を有し、第一の一次磁場センサの感知方向が、第二の一次磁場センサの感知方向と同じであり、且つ、前記磁気的に調製された領域の分極方向に垂直である、一対の一次磁場センサと、
前記一対の一次磁場センサに隣接して且つ前記磁気的に調整された領域から離隔して配置された第一の二次磁場センサであって、第一及び第二の一次磁場センサの感知方向と逆向きの感知方向を有する第一の二次磁場センサと、
前記一対の一次磁場センサに隣接して、前記第一の二次磁場センサの反対側に且つ前記磁気的に調整された領域から離隔して配置された第二の二次磁場センサであって、第一及び第二の一次磁場センサの感知方向と逆向きの感知方向を有する第二の二次磁場センサとを備え、
前記一次磁場センサ及び前記二次磁場センサが共に、前記ディスク状部材に印加されるトルクを表す出力信号を提供し、前記出力信号の変化が、前記ディスク状部材に印加されるトルクの変化に対して実質的に線形であり、
前記磁気的に調整された領域が最初軸方向に分極されていて、前記一次磁場センサの感知方向が第一の円周方向に向けられていて、前記二次磁場センサの感知方向が、前記第一の円周方向と逆向きの第二の円周方向に向けられている、磁気トルク感知デバイス。 - 対向する略円形の間隔の空けられた表面を有し、回転中心軸を形成している略ディスク状部材と、
前記ディスク状部材に印加されるトルクと共に変化する磁場を生成するための磁気弾性活性領域を形成する前記ディスク状部材の少なくとも一部の上又は中に配置された磁歪性の磁気的に調整された領域であって、前記磁気弾性活性領域が、前記ディスク状部材に印加されるトルクがゼロに下がった際に前記磁気弾性活性領域内の磁化を初期状態に戻すのに十分な磁気異方性を有する、磁気的に調整された領域と、
少なくとも一つの磁場センサユニットとを備えた磁気トルク感知デバイスであって、
前記少なくとも一つの磁場センサユニットが、
互いに隣接して且つ前記磁気的に調整された領域に近接して配置された一対の一次磁場センサであって、前記一次磁場センサの各々が感知方向を有し、第一の一次磁場センサの感知方向が、第二の一次磁場センサの感知方向と同じであり、且つ、前記磁気的に調製された領域の分極方向に垂直である、一対の一次磁場センサと、
前記一対の一次磁場センサに隣接して且つ前記磁気的に調整された領域から離隔して配置された第一の二次磁場センサであって、第一及び第二の一次磁場センサの感知方向と逆向きの感知方向を有する第一の二次磁場センサと、
前記一対の一次磁場センサに隣接して、前記第一の二次磁場センサの反対側に且つ前記磁気的に調整された領域から離隔して配置された第二の二次磁場センサであって、第一及び第二の一次磁場センサの感知方向と逆向きの感知方向を有する第二の二次磁場センサとを備え、
前記一次磁場センサ及び前記二次磁場センサが共に、前記ディスク状部材に印加されるトルクを表す出力信号を提供し、前記出力信号の変化が、前記ディスク状部材に印加されるトルクの変化に対して実質的に線形であり、
前記磁気的に調整された領域が最初円周方向に分極されていて、前記一次磁場センサの感知方向が第一の軸方向に向けられていて、前記二次磁場センサの感知方向が、前記第一の軸方向と逆向きの第二の軸方向に向けられている、磁気トルク感知デバイス。 - 前記磁気的に調整された領域が環状である、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 互いに角度がずらされた少なくとも四つの磁場センサユニットを備えた請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 互いに角度がずらされた少なくとも八つの磁場センサユニットを備えた請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記少なくとも一つの磁場センサユニットがフラックスゲートセンサを備える、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記少なくとも一つの磁場センサユニットがホール効果センサを備える、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材の少なくとも一部が少なくともAISI9310物質製である、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材が、15Oe以上の飽和保磁力を有する物質製である、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材が、20Oe以上の飽和保磁力を有する物質製である、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材が、35Oe以上の飽和保磁力を有する物質製である、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記ディスク状部材が駆動プレートを備える、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- トルク伝達素子を更に備え、前記トルク伝達素子が、前記トルク伝達素子に印加されるトルクが前記トルク伝達素子と前記ディスク状部材との間において比例的に伝達されるように、前記回転中心軸において前記ディスク状部材の一部に直接若しくは間接に取り付けられているか又は前記ディスク状部材の一部を形成している、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 前記トルク伝達素子がクランクシャフトを備える、請求項35に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 第一の一次磁場センサ及び第二の一次磁場センサが半径方向に整列されている、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
- 第一の一次磁場センサ及び第二の一次磁場センサが円周方向に整列されている、請求項23又は24に記載の磁気トルク感知デバイス。
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