JP6483778B1 - 磁歪式トルク検出センサ - Google Patents
磁歪式トルク検出センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6483778B1 JP6483778B1 JP2017197706A JP2017197706A JP6483778B1 JP 6483778 B1 JP6483778 B1 JP 6483778B1 JP 2017197706 A JP2017197706 A JP 2017197706A JP 2017197706 A JP2017197706 A JP 2017197706A JP 6483778 B1 JP6483778 B1 JP 6483778B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cores
- assembled
- detection
- detected
- insulating cylinder
- 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 - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 22
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 2
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
- G01L3/102—Rotary-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 magnetostrictive means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
- G01L3/102—Rotary-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 magnetostrictive means
- G01L3/103—Details about the magnetic material used
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
- H01F27/2455—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented using bent laminations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
- H01F27/266—Fastening or mounting the core on casing or support
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
また、所望の方向の磁束自体をより増やすことで、検出感度をより向上させたいという要求もあった。
被検出体の外周を覆って同心状に組み付けられる絶縁筒体と、前記絶縁筒体の周面に設けられた溝に沿って巻き付けられた複数の検出コイルと、両側脚部を連結する架橋部に囲まれたコ字状空間部を前記検出コイルが通過するように前記絶縁筒体に組み付けられる複数のコアと、を具備し、前記複数のコアは前記被検出体の軸心に対して所定角度で傾斜して配列され、前記両側脚部の端面が前記絶縁筒体の内周面より前記被検出体に臨むように組み付けられていることを特徴とする。
これにより、被検出体の軸心に対してトルクが印加された場合+45°の方向に圧縮応力が作用し−45°の方向に引張応力が作用する場合、又は+45°の方向に引張応力が作用し−45°の方向に圧縮応力が作用する。その際、前記のように当該被検出体の軸心に対して±45°のいずれかの傾斜角度となるように前記複数のコアが前記絶縁筒体に組み付けられていることで、被検出体に生じる透磁率の変化を検出コイルのインダクタンス変化量からトルクに換算して最大に検出することができる。
これにより、被検出体に作用するいずれの回転方向のトルクの変化を高感度で検出することができる。
図3Aに示すように、複数のコア5は被検出体Sの軸心Oに対して所定角度で傾斜して溝3aに対して架橋部5bが検出コイル4と交差するよう両側脚部5aを第一,第二の絶縁筒体3α,3βの径方向内側に向かって挿入して組み付けられている。図3Cに示すように、コア5の両側脚部5aの脚部端面5eが絶縁筒体3の内周面より被検出体Sに臨むように露出形成されている。ここで、脚部端面51e1と51e2は、図3Aに示すコア51の両側脚部5aの端面であり、また脚部端面52e1と52e2は別のコア52の両側脚部5aの端面である。
なお、本実施例では脚部端面5eが被検出体Sに臨むように露出形成されているが必ずしも露出させる必要はなく、磁歪式トルク検出センサの利用用途などに応じて脚部端面5eを絶縁筒体3で覆っても良い。
これにより、被検出体Sに作用するいずれの回転方向のトルクの変化を高感度で検出することができる。
これに対して本実施形態のように脚部端面51e1と52e1間および脚部端面51e2と52e2間では磁気的に同局となり互いに反発するため磁路は形成されず、よって脚部端面51e1と51e2間および脚部端面52e1と52e2間に磁路の形成が集中されることになる。そのため、トルク検出に有効ではない磁路が少なく、有効な磁路がより多く形成さるためトルク検出精度を高めることが可能となる。
また、コア5の架橋部5bにはコア5を通過する磁束密度の変化を検出するサーチコイルが巻き付けられていてもよい。
また、コア5は、磁性材料により両側脚部5aとこれらを連結する架橋部5bを有するコ字状に一体形成されていたが、両側脚部5aを磁性板材で形成し架橋部5bを絶縁筒体3の外周に同心状に篏合する磁性円筒材で構成することも可能である。
また、絶縁筒体3とコア5はインサート成形により一体に組み付けられていてもよい。
Claims (3)
- 被検出体の外周を覆って同心状に組み付けられる絶縁筒体と、
前記絶縁筒体の周面に設けられた溝に沿って巻き付けられた複数の検出コイルと、
両側脚部を連結する架橋部に囲まれたコ字状空間部を前記検出コイルが通過するように前記絶縁筒体に組み付けられる複数のコアと、を具備し、
前記複数のコアは前記被検出体の軸心に対して所定角度で傾斜して配列され、前記両側脚部の端面が前記絶縁筒体の内周面より前記被検出体に臨むように組み付けられていることを特徴とする磁歪式トルク検出センサ。 - 前記複数のコアと前記被検出体に形成される磁路が当該被検出体の軸心に対して±45°のいずれかの傾斜角度となるように前記複数のコアが前記絶縁筒体に組み付けられている請求項1記載の磁歪式トルク検出センサ。
- 前記被検出体に形成される磁路が当該被検出体の軸心に対して+45°の傾斜角度で形成されるように前記複数のコアが組み付けられた第一の絶縁筒体と前記被検出体に形成される磁路が当該被検出体の軸心に対して−45°の傾斜角度で形成されるように前記複数のコアが組み付けられた第二の絶縁筒体が軸方向に近接して配置されている請求項2記載の磁歪式トルク検出センサ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017197706A JP6483778B1 (ja) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | 磁歪式トルク検出センサ |
US16/113,511 US10697842B2 (en) | 2017-10-11 | 2018-08-27 | Magnetostriction type torque detection sensor |
EP18191760.0A EP3470807B1 (en) | 2017-10-11 | 2018-08-30 | Magnetostriction type torque detection sensor |
CN201811167653.3A CN109655183B (zh) | 2017-10-11 | 2018-10-08 | 磁致伸缩式转矩检测传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017197706A JP6483778B1 (ja) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | 磁歪式トルク検出センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6483778B1 true JP6483778B1 (ja) | 2019-03-13 |
JP2019070616A JP2019070616A (ja) | 2019-05-09 |
Family
ID=63449399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017197706A Expired - Fee Related JP6483778B1 (ja) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | 磁歪式トルク検出センサ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10697842B2 (ja) |
EP (1) | EP3470807B1 (ja) |
JP (1) | JP6483778B1 (ja) |
CN (1) | CN109655183B (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021116681A1 (de) | 2020-07-03 | 2022-01-05 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Drehmomenterfassungssensor |
DE102021118199A1 (de) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Kern für Drehmomenterfassungssensor und Drehmomenterfassungssensor |
DE102021118196A1 (de) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Drehmomenterfassungssensor |
DE102021118192A1 (de) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Drehmomenterfassungssensor |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3745107A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-02 | Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg- Schweinfurt | Device and method for measuring mechanical stress based on magnetostriction |
JP7458237B2 (ja) * | 2020-05-08 | 2024-03-29 | 株式会社東芝 | 電極の操作機構 |
JP7521435B2 (ja) * | 2021-01-19 | 2024-07-24 | 株式会社プロテリアル | トルクセンサ及びトルク検出装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040007083A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-15 | Viola Jeffrey L. | Magnetoelastic torque sensor for mitigating non-axisymmetric inhomogeneities in emanating fields |
JP2006126130A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Hitachi Cable Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
JP2007278865A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Hitachi Metals Ltd | 磁歪式トルク検出装置 |
US20080173102A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-24 | Nehl Thomas W | Villari torque sensor excitation and pickup arrangement for magnetrostrictive shafts |
JP2008304263A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Hitachi Metals Ltd | トルクセンサ用磁気コア、磁気コアユニット及びトルクセンサ |
JP2012103012A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-31 | Shinano Kenshi Co Ltd | 磁歪式トルク検出装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59166827A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-20 | Kosuke Harada | 差動方式による磁気ひずみ形トルクセンサ |
US5280729A (en) * | 1991-04-30 | 1994-01-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Magnetostrictive torque detecting apparatus |
EP0676627A4 (en) * | 1992-12-25 | 1996-07-31 | Omron Tateisi Electronics Co | MAGNETOSTRIC TENSION SENSOR AND ITS APPLICATION. |
US5589645A (en) * | 1993-11-30 | 1996-12-31 | Unisia Jecs Corporation | Structure of magnetostrictive shaft applicable to magnetostriction-type torque sensor for detecting torque applied to rotatable shaft and method for manufacturing the same |
US5816599A (en) * | 1995-06-14 | 1998-10-06 | Koyo Electronics Industries Co., Ltd | Bicycle torque detection apparatus and bicycle including the same |
JPH11344394A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Toyota Autom Loom Works Ltd | トルクセンサ |
JP2004037240A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Suzuki Motor Corp | 磁歪式トルクセンサシャフトおよびその製造方法 |
JP2005208008A (ja) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Hitachi Ltd | トルクセンサ |
JP4305271B2 (ja) | 2004-05-07 | 2009-07-29 | 日立電線株式会社 | 磁歪式トルクセンサ |
JP2007086018A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Hitachi Cable Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
DE102007046749A1 (de) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Schaeffler Kg | Antriebseinrichtung mit einer Antriebswelle und einer Einrichtung zur Erfassung eines Drehmoments |
DK2339173T3 (en) * | 2009-12-22 | 2015-05-26 | Siemens Ag | Vingeafbøjningsmåling with magnetostrictive sensor |
JP6376028B2 (ja) | 2015-04-14 | 2018-08-22 | 日立金属株式会社 | トルクセンサ |
JP6620645B2 (ja) * | 2016-04-01 | 2019-12-18 | 日立金属株式会社 | トルクセンサ |
JP6693352B2 (ja) * | 2016-09-07 | 2020-05-13 | 日立金属株式会社 | トルクセンサ用コイル及びトルクセンサ |
-
2017
- 2017-10-11 JP JP2017197706A patent/JP6483778B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2018
- 2018-08-27 US US16/113,511 patent/US10697842B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2018-08-30 EP EP18191760.0A patent/EP3470807B1/en not_active Not-in-force
- 2018-10-08 CN CN201811167653.3A patent/CN109655183B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040007083A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-15 | Viola Jeffrey L. | Magnetoelastic torque sensor for mitigating non-axisymmetric inhomogeneities in emanating fields |
JP2006126130A (ja) * | 2004-11-01 | 2006-05-18 | Hitachi Cable Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
JP2007278865A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Hitachi Metals Ltd | 磁歪式トルク検出装置 |
US20080173102A1 (en) * | 2007-01-24 | 2008-07-24 | Nehl Thomas W | Villari torque sensor excitation and pickup arrangement for magnetrostrictive shafts |
JP2008304263A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Hitachi Metals Ltd | トルクセンサ用磁気コア、磁気コアユニット及びトルクセンサ |
JP2012103012A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-31 | Shinano Kenshi Co Ltd | 磁歪式トルク検出装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021116681A1 (de) | 2020-07-03 | 2022-01-05 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Drehmomenterfassungssensor |
DE102021118199A1 (de) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Kern für Drehmomenterfassungssensor und Drehmomenterfassungssensor |
DE102021118196A1 (de) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Drehmomenterfassungssensor |
DE102021118192A1 (de) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha | Drehmomenterfassungssensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190107449A1 (en) | 2019-04-11 |
EP3470807B1 (en) | 2020-12-16 |
EP3470807A1 (en) | 2019-04-17 |
CN109655183A (zh) | 2019-04-19 |
US10697842B2 (en) | 2020-06-30 |
JP2019070616A (ja) | 2019-05-09 |
CN109655183B (zh) | 2020-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6483778B1 (ja) | 磁歪式トルク検出センサ | |
US7584672B2 (en) | Magnetostrictive torque sensor | |
US20220018723A1 (en) | Torque detection sensor | |
JP4292967B2 (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
US20220003617A1 (en) | Torque detection sensor | |
US20200284672A1 (en) | Magnetostriction type torque detection sensor | |
US20220020522A1 (en) | Core for torque detection sensor and torque detection sensor | |
JP3583671B2 (ja) | トルク検出装置 | |
US20220018722A1 (en) | Torque detection sensor | |
JP6840208B2 (ja) | 磁歪式トルク検出センサ | |
JP2566640B2 (ja) | トルク測定装置 | |
JP6964971B2 (ja) | 磁心 | |
JP2008203183A (ja) | 磁気コアユニット及びこれを用いたトルクセンサ | |
JPH01155282A (ja) | 磁気センサ | |
JP5177661B2 (ja) | トルクセンサ | |
JP2011119546A (ja) | 着磁装置 | |
JP2008203166A (ja) | トルクセンサ及びトルク検出方法 | |
JPH0543040U (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
JP2007086017A (ja) | 磁歪式トルクセンサ | |
JP2006162460A (ja) | トルクセンサ | |
JP2015102366A (ja) | 検出装置 | |
JPH11208320A (ja) | トロリ線の張力測定装置 | |
JP4673489B2 (ja) | 車両用発電機 | |
JP2010091505A (ja) | トルクセンサ | |
JP2005233886A (ja) | 電流センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180615 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190214 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6483778 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |