JP7111315B2

JP7111315B2 - 歪みセンサ構造

Info

Publication number: JP7111315B2
Application number: JP2018166730A
Authority: JP
Inventors: 貴広佐々木
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2038-09-06
Also published as: JP2020041803A

Description

本発明は歪みセンサ構造に関し、特に、コイルのインピーダンスの変化から、回転軸の歪みを検出する歪みセンサ構造に関する。

車両の操舵装置等の機器に搭載される従来の歪みセンサの構造としては、例えば以下の特許文献１に記載された歪みセンサが知られている。すなわち、図４に示す従来の歪みセンサ１では、回転軸２の外周面に環状に異方性付与部材である第１磁歪材部２ａ及び第２磁歪材部２ｂが設けられ、前記第１磁歪材部２ａに対向するように第１輪状検出コイル３ａ及び第２輪状検出コイル３ｂが前記回転軸２の軸方向に互いにずらされた状態で設けられており、前記第２磁歪材部２ｂに対向するように第３輪状検出コイル３ｃ及び第４輪状検出コイル３ｄが前記回転軸２の軸方向に互いにずらされた状態で設けられている。前記第２磁歪材部２ｂは、前記第１磁歪材部２ａの磁気異方性に対して９０度位相が異なるように設けられている。

前記回転軸２に力が加えられると、前記回転軸２に歪みが生じることで前記第１磁歪材部２ａ及び前記第２磁歪材部２ｂに歪みが生じて、ビラリ効果により前記第１磁歪材部２ａ及び前記第２磁歪材部２ｂは磁区が回転及び整列して透磁率が変化し、それにより磁束が変化する。そして、前記第１輪状検出コイル３ａ及び前記第２輪状検出コイル３ｂと、前記第３輪状検出コイル３ｃ及び前記第４輪状検出コイル３ｄとのインピーダンスが変化し、インピーダンスの変化に対応して前記第１，第２，第３，第４輪状検出コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの検出電圧が変化する。したがって、前記第１，第２，第３，第４輪状検出コイル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの検出電圧を測定することで、前記第１磁歪材部２ａ及び前記第２磁歪材部２ｂの透磁率の変化を算出して、前記回転軸２の歪みを検出することができる。

特開２００６－６４４４５号公報

上記のような従来の前記歪みセンサ１では、予め前記第１磁歪材部２ａ及び前記第２磁歪材部２ｂに例えば高周波加熱による熱処理を行うことにより、又は前記第１磁歪材部２ａ及び前記第２磁歪材部２ｂの表面に溝加工処理を行い、そのとき前記第１磁歪材部２ａ及び前記第２磁歪材部２ｂの溝加工方向を変えること等により、磁気異方性が付与されていた。そのため、加工により前記歪みセンサ１の製造コスト及び製造工数が増加するという問題点があった。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、磁歪材部に異方性を付与するための加工を行う必要がなく、製造コスト及び製造工数を低減することができる歪みセンサを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る歪みセンサ構造は、回転軸と、前記回転軸に設けられた磁歪材部と、前記回転軸の外周側に設けられた輪状コイルと、前記磁歪材部と前記輪状コイルとの間に設けられ、磁束を遮断する磁気シールド部材とを備え、前記輪状コイルは、輪状検出コイルを有し、前記輪状コイルの中心軸が前記回転軸の軸方向に対して斜め方向となるように設けられ、前記磁気シールド部材は、前記回転軸の周方向の一部に設けられ、前記輪状コイルは、前記回転軸の一方の端部に最も近い第１位置と、前記回転軸の他方の端部に最も近い第２位置とを有し、前記磁気シールド部材は、前記回転軸の前記軸方向から見たときに、前記回転軸の周方向において前記第１位置に最も近い位置から前記第２位置に最も近い位置までの間に設けられている。

また、前記輪状コイルは、前記回転軸の一方の端部に最も近い第１位置と、前記回転軸の他方の端部に最も近い第２位置とを有し、前記磁気シールド部材は、前記回転軸の前記軸方向から見たときに、前記回転軸の周方向において前記第１位置に最も近い位置から前記第２位置に最も近い位置までの間に設けられてもよい。
また、前記輪状コイルは、前記回転軸に力を加えた場合に前記回転軸に生じる歪みにより前記磁歪材部の磁区回転方向又は磁区整列方向と、前記輪状検出コイルに鎖交する検出磁束の向きとが、一致又は直交するように設けられてもよい。
また、前記輪状コイルは、前記回転軸に力を加えたときに前記回転軸に発生する歪みによる前記磁歪材部の磁区回転方向と、前記輪状検出コイルに鎖交する検出磁束の向きとが、一致又は直交するように設けられてもよい。
また、前記輪状コイルは、前記回転軸に力を加えたときに前記回転軸に発生する歪みによる前記磁歪材部の磁区整列方向と、前記輪状検出コイルに鎖交する検出磁束の向きとが、一致又は直交するように設けられてもよい。
また、前記磁歪材部は、前記回転軸と異なる材質であってもよい。

本発明に係る歪みセンサ構造によれば、前記磁歪材部と前記輪状コイルとの間に磁束を遮断する前記磁気シールド部材を備え、前記磁気シールド部材は、前記回転軸の周方向の一部に設けられているため、前記磁歪材部に異方性を付与するための加工を行う必要がなく、歪みセンサの製造コスト及び製造工数の増加を防止することができる。

本発明の実施の形態に係る歪みセンサの正面図である。図１に記載の歪みセンサの左側面図である。図１に記載の歪みセンサの平面図である。従来の歪みセンサの概略図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面の図１～図３に基づいて説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係る歪みセンサ１０の正面図である。前記歪みセンサ１０には、外部から力が加えられる回転軸２０が設けられている。前記回転軸２０には、磁歪材部２１が設けられている。前記磁歪材部２１は、前記回転軸２０とは異なる材質であって、前記回転軸２０に力が加えられることにより生じる歪みに応じて透磁率が変化する磁歪材料によって形成される。前記磁歪材部２１に用いる材質は透磁率の大きいものが望ましく、例えばＮｉ－Ｆｅ系の合金又はＦｅ－Ｃｏ系合金等の任意の磁歪材料が用いられる。なお、前記回転軸２０及び前記磁歪材部２１は、同じ材質から形成されていてもよい。また、図１以下の図面においては、歪みセンサの軸受、固定部材及び配線等の一部の構成の記載を省略している。

前記回転軸２０の外周側には、ボビンコイルである輪状コイル３０が設けられている。前記輪状コイル３０は、例えば樹脂等の絶縁体により形成された空芯のボビンに、輪状励磁コイル３１及び輪状検出コイル３２が巻回され一体に形成されて構成されており、空芯部分において前記回転軸２０が回転自在となるように形成されている。前記輪状励磁コイル３１は、図示しない電源に接続され励磁されることにより励磁磁束を生じる。前記輪状検出コイル３２は、検出磁束を検出し検出電圧として出力する。また、前記輪状検出コイル３２は図示しない検出回路に接続されており、検出回路は検出磁束の変化により生じる検出電圧の変化を検出する。前記磁歪材部２１と前記輪状コイル３０との間には、間隙４０が形成されている。前記間隙４０には前記磁歪材部２１と前記輪状コイル３０との間の磁束を遮断するために、鉄等の強磁性体により形成された磁気シールド部材５０が設けられている。この前記磁気シールド部材５０は、前記輪状コイル３０に対して固定されるように取り付けられているため、前記磁気シールド部材５０は前記回転軸２０とともに回転することはない。なお、前記磁気シールド部材５０は、磁束を遮断できる材料で形成されればよく、例えば鉄以外にパーマロイ等を用いて形成されてもよい。

図２は、図１に記載の前記歪みセンサ１０の左側面図である。図２に示すように、前記輪状コイル３０は、その中心軸Ａが前記回転軸２０の軸方向Ｂに対して斜方向を向くように配置されている。すなわち、前記輪状コイルの前記中心軸Ａは前記回転軸２０の前記軸方向Ｂに対して、平行にも垂直にもならないように配置されている。前記輪状コイル３０の前記中心軸Ａの、前記回転軸２０の前記軸方向Ｂに対する角度は、後述するこの実施の形態の前記歪みセンサ１０の動作において示すように、前記回転軸２０に外部から力を加えたときの前記磁歪材部２１におけるビラリ効果による磁区回転方向Ｃ又は磁区整列方向Ｄと、前記輪状励磁コイル３１に鎖交する前記励磁磁束Ｅ及び前記輪状検出コイル３２に鎖交する前記検出磁束Ｆの向きとが、平行又は垂直となるように前記輪状コイル３０は配置されている。

図３は、図１に記載の前記歪みセンサ１０の平面図である。図１～図３に示すように、前記磁気シールド部材５０は、前記回転軸２０の周方向においてその全周のうちの一部に形成されている。より具体的に説明すると、前記回転軸２０は図１における上側に位置する一方の端部と下側に位置する他方の端部とを有しており、前記輪状コイル３０は一方の端部に最も近い第１位置３０ａと、他方の端部に最も近い第２位置３０ｂとを有している。そして前記磁気シールド部材５０は図３に示すように、前記軸方向Ｂから前記磁歪材部２１と前記輪状コイル３０との間の前記間隙４０を見たときに、前記回転軸２０の周方向において前記第１位置３０ａに最も近い位置から前記第２位置３０ｂに最も近い位置の間のうち、右側の領域Ｇに設けられている。したがって、図１～図３に示すように、前記磁気シールド部材５０は前記回転軸２０と前記輪状コイル３０との間に、前記歪みセンサ１０の前記回転軸２０の半周分の領域において磁束を遮蔽するように設けられている。一方、前記回転軸２０の周方向において前記間隙４０の前記第１位置３０ａに最も近い位置から前記第２位置３０ｂに最も近い位置の間のうち、左側の領域Ｈには前記磁気シールド部材５０が設けられていないため磁束は遮蔽されない。

次に、この実施の形態における前記歪みセンサ１０の動作について説明する。
前記歪みセンサ１０により歪みを測定するときには、前記輪状励磁コイル３１に交流電流が加えられ、前記輪状励磁コイル３１に鎖交する前記励磁磁束Ｅが生じる。この前記励磁磁束Ｅは前記磁気シールド部材５０により前記励磁磁束Ｅが遮断されない前記領域Ｈにおいては前記磁歪材部２１を透過し、前記磁歪材部２１には磁気的な異方性が付与される。したがって、前記磁気シールド部材により前記励磁磁束Ｅが遮断されない前記領域Ｈにおける、前記磁歪材部２１は異方性付与部材を構成する。

このとき、仮に前記歪みセンサ１０に前記磁気シールド部材５０が設けられていなければ、前記領域Ｇにおいて前記磁歪材部２１に前記領域Ｈとは逆向きの異方性が付与され、前記輪状検出コイル３２の前記検出磁束Ｆの値が前記領域Ｈとは逆になる。そのため、前記領域Ｇと前記領域Ｈとの前記検出磁束Ｆが全体としては０となり、前記磁歪材部２１の歪みを検出することができない。しかしながら、この前記歪みセンサ１０には前記磁気シールド部材５０が設けられているため、前記領域Ｇにおいては前記磁歪材部２１と前記輪状コイル３０との間の前記励磁磁束Ｅが遮断され、前記磁歪材部２１には磁気的な異方性が付与されない。したがって、前記磁気シールド部材５０により前記励磁磁束Ｅが遮断されている前記領域Ｇにおける、前記磁歪材部２１は異方性付与部材を構成しない。さらに、前記領域Ｇにおいては、前記輪状検出コイル３２による前記検出磁束Ｆも遮断されるため検出されることがない。

前記回転軸２０に外部から力が加えられていない場合には、前記磁気シールド部材５０が設けられていない前記領域Ｈにおいて、前記輪状励磁コイル３１によって生じた前記励磁磁束Ｅが前記磁歪材部２１を透過して前記輪状検出コイル３２に前記検出磁束Ｆとして検出される。また、前記磁気シールド部材が設けられている前記領域Ｇにおいては、前記輪状励磁コイル３１によって生じた前記励磁磁束Ｅが前記検出磁束Ｆとして前記輪状検出コイル３２に検出されない。そのため、前記輪状検出コイル３２に接続された検出回路は、前記領域Ｈにおける前記検出磁束Ｆにより前記輪状検出コイル３２に生じる電圧のみを検出する。

次に、前記回転軸２０に外部から左回りに力が加えられた場合、前記回転軸２０に歪みが発生することにより前記磁歪材部２１に歪みが発生する。すると、図２に示すように歪みによりビラリ効果が発生し、前記磁歪材部２１の磁区が磁区整列方向Ｄの方向へ整列する。これにより、前記磁歪材部２１の透磁率は、前記回転軸２０に力が加えられていない場合に対して変化する。この透磁率の変化により、前記検出磁束Ｆが変化し、これにより前記輪状検出コイル３２のインピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化により、前記輪状検出コイル３２の出力信号電圧が変化し、検出回路に変化後の出力信号電圧が検出される。前記回転軸２０に外部から力を加えていない場合の前記出力信号電圧の値と、前記回転軸２０に外部から左回りに力を加えた場合の前記出力信号電圧の値との変化を測定することにより、検出回路は前記磁歪材部２１及び前記回転軸２０に生じた歪みの向きと大きさを検出することができる。

このとき、前記磁区整列方向Ｄと、前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが平行である。そのため前記領域Ｈにおいては、前記磁区整列方向Ｄと、前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが平行でない場合と比べて、前記磁歪材部２１の透磁率の変化に基づく、前記検出磁束Ｆの変化が前記輪状検出コイル３２のインピーダンスの変化として、より高感度且つ高精度に検出される。

一方、前記回転軸２０に外部から右回りに力が加えられた場合、前記回転軸２０に歪みが発生することにより前記磁歪材部２１に歪みが発生する。そして、図２に示すように歪みによりビラリ効果が発生し、前記磁歪材部２１の磁区が磁区回転方向Ｃの方向へ回転する。これにより、前記磁歪材部２１の透磁率は、前記回転軸２０に力が加えられていない場合に対して変化する。この透磁率の変化により、前記検出磁束Ｆが変化し、これにより前記輪状検出コイル３２のインピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化により、前記輪状検出コイル３２の出力信号電圧が変化し、検出回路に変化後の出力信号電圧が検出される。前記回転軸２０に外部から力を加えていない場合の前記出力信号電圧の値と、前記回転軸２０に外部から右回りに力を加えた場合の前記出力信号電圧の値との変化により、前記磁歪材部２１及び前記回転軸２０に生じた歪みの向きと大きさを検出することができる。

このとき、前記磁区回転方向Ｃと、前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きは垂直である。そのため前記領域Ｈにおいては、前記磁区整列方向Ｄと、前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが垂直でない場合と比べて、前記磁歪材部２１の透磁率の変化に基づく、前記検出磁束Ｆの変化が前記輪状検出コイル３２のインピーダンスの変化として、より高感度且つ高精度に検出される。

このように、前記回転軸２０と、前記回転軸２０に設けられた前記磁歪材部２１と、前記回転軸２０の外周側に設けられた前記輪状コイル３０と、前記磁歪材部２１と前記輪状コイル３０との間に設けられ、磁束を遮断する前記磁気シールド部材５０とを備え、前記輪状コイル３０は、前記輪状検出コイル３２を有し、前記輪状コイル３０の前記中心軸Ａが前記回転軸２０の前記軸方向Ｂに対して斜め方向となるように設けられ、前記磁気シールド部材５０は、前記回転軸２０の周方向の一部に設けられているため、前記磁歪材部２１に異方性を付与するための加工を行う必要がなく、前記歪みセンサ１０の製造コスト及び製造工数を低減することができる。

また、前記回転軸２０の前記磁歪材部２１を加工等して異方性を付与しないため、前記磁歪材部２１にあらかじめ異方性を付与する場合と比較して、前記磁歪材部２１が歪んだときの磁歪による透磁率の変化を大きくすることができ、前記歪みセンサ１０の感度及び精度が向上する。

また、前記輪状コイル３０は、前記回転軸２０の一方の端部に最も近い前記第１位置３０ａと、前記回転軸２０の他方の端部に最も近い前記第２位置３０ｂとを有し、前記磁気シールド部材５０は、前記回転軸２０の前記軸方向Ｂから見たときに、前記回転軸２０の周方向において前記第１位置３０ａに最も近い位置から前記第２位置３０ｂに最も近い位置までの間である前記領域Ｇに設けられているため、前記領域Ｇにおいて前記領域Ｈとは逆向きの異方性が前記磁歪材部２１に付与されることを防止して、前記領域Ｈにおける前記検出磁束Ｆを測定して前記磁歪材部２１の歪みを検出することができる。これにより、異方性の異なる磁歪材部を複数設けることなく前記磁歪材部２１の歪みを検出することができるため、前記歪みセンサ１０を省スペースにし又低コストにすることができる。

また、前記回転軸２０に力を加えたときに前記回転軸２０に発生する歪みによる前記磁歪材部２１の前記磁区回転方向Ｃと、前記輪状検出コイル３２に鎖交する前記検出磁束Ｆの向きとが、一致又は直交するように設けられており、また、前記輪状コイル３０は、前記回転軸２０に力を加えたときに前記回転軸２０に発生する歪みによる前記磁歪材部２１の前記磁区整列方向Ｄと、前記輪状検出コイル３２に鎖交する前記検出磁束Ｆの向きとが、一致又は直交するように設けられているため、前記歪みセンサ１０の感度及び精度を向上させることができる。

また、前記磁歪材部２１は、前記回転軸２０と異なる材質であるため、前記回転軸２０に合成の高い材質を用いて強度を確保しつつ、透磁率の変化の大きい磁歪材部２１を使用することが可能であるため、前記歪みセンサ１０の感度及び精度を向上させることができる。

なお、この実施の形態においては前記輪状コイル３０は前記輪状励磁コイル３１と前記輪状検出コイル３２とを有し、前記輪状励磁コイル３１は前記励磁磁束Ｅを発生し前記輪状検出コイル３２は前記検出磁束Ｆを検出していたが、前記輪状コイル３０は前記輪状検出コイル３２のみを有していてもよい。この場合は、前記輪状検出コイル３２は図示しない電源に接続され励磁され、前記磁歪材部２１の透磁率の変化により前記検出磁束Ｆが変化し、これにより前記輪状検出コイル３２のインピーダンスが変化する。そして、このインピーダンスの変化により前記輪状検出コイル３２の出力信号電圧が変化し、さらに検出回路が出力信号電圧の変化を検出することにより、実施の形態と同じように検出回路が前記磁歪材部２１及び前記回転軸２０に生じた歪みの向きと大きさを検出することができる。

なお、この実施の形態においては前記回転軸２０に外部から左回りに力が加えられた場合は前記磁区整列方向Ｄと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが平行となり、前記回転軸２０に外部から右回りに力が加えられた場合は前記磁区回転方向Ｃと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが垂直となっていたが、前記回転軸２０に外部から左回りに力が加えられた場合は前記磁区整列方向Ｄと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが垂直となり、前記回転軸２０に外部から右回りに力が加えられた場合は前記磁区回転方向Ｃと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが平行となってもよい。
また、前記回転軸２０に外部から左回りに力が加えられた場合は前記磁区回転方向Ｃと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが平行となり、前記回転軸２０に外部から右回りに力が加えられた場合は前記磁区整列方向Ｄと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが垂直となってもよい。
さらに、前記回転軸２０に外部から左回りに力が加えられた場合は前記磁区回転方向Ｃと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが垂直となり、前記回転軸２０に外部から右回りに力が加えられた場合は前記磁区整列方向Ｄと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが平行となってもよい。

また、前記回転軸２０に外部から力が加えられた場合に前記磁区整列方向Ｄと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが完全に平行又は垂直にならなくともよく、前記回転軸２０に外部から力が加えられた場合に前記磁区回転方向Ｃと前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きとが完全に平行又は垂直にならなくともよい。少なくとも前記励磁磁束Ｅ及び前記検出磁束Ｆの向きが、前記回転軸２０の軸方向Ｂに対して完全に平行又は垂直でなければよい。

また、この実施の形態においては前記磁気シールド部材５０を、前記歪みセンサ１０の前記回転軸２０の半周に相当する前記領域Ｇの全範囲に設けていたが、前記領域Ｇの一部に設けてもよい。また、この実施の形態においては前記磁気シールド部材５０を前記領域Ｇに設け、前記輪状検出コイル３２が前記領域Ｈにおいて前記検出磁束Ｆを検出していたが、前記磁気シールド部材５０を前記領域Ｈに設け、前記輪状検出コイル３２が前記領域Ｇにおいて前記検出磁束Ｆを検出してもよい。また、前記磁気シールド部材５０を前記領域Ｇの全範囲及び前記領域Ｈの一部に設けてもよいし、前記領域Ｈの全範囲及び前記領域Ｇの一部の範囲に設けてもよい。

なお、本発明による歪みセンサ構造は、以下の通りである。すなわち前記回転軸２０と、前記回転軸２０に設けられた前記磁歪材部２１と、前記回転軸２０の外周側に設けられた前記輪状コイル３０と、前記磁歪材部２１と前記輪状コイル３０との間に設けられ、磁束を遮断する前記磁気シールド部材５０とを備え、前記輪状コイル３０は、前記輪状検出コイル３２を有し、前記輪状コイル３０の前記中心軸Ａが前記回転軸２０の前記軸方向Ｂに対して斜め方向となるように設けられ、前記磁気シールド部材５０は、前記回転軸２０の周方向の一部に設けられている構成であり、また、前記輪状コイル３０は、前記回転軸２０の一方の端部に最も近い前記第１位置３０ａと、前記回転軸２０の他方の端部に最も近い前記第２位置３０ｂとを有し、前記磁気シールド部材５０は、前記回転軸２０の前記軸方向Ｂから見たときに、前記回転軸２０の周方向において前記第１位置３０ａに最も近い位置から前記第２位置３０ｂに最も近い位置までの間に設けられている構成であり、また、前記輪状コイル３０は、前記回転軸２０に力を加えたときに前記回転軸２０に発生する歪みによる前記磁歪材部２１の前記磁区回転方向Ｃと、前記輪状検出コイル３２に鎖交する前記検出磁束Ｆの向きとが、一致又は直交するように設けられている構成であり、また、前記輪状コイル３０は、前記回転軸２０に力を加えたときに前記回転軸２０に発生する歪みによる前記磁歪材部２１の前記磁区整列方向Ｄと、前記輪状検出コイル３２に鎖交する前記検出磁束Ｆの向きとが、一致又は直交するように設けられている構成であり、また、前記磁歪材部２１は、前記回転軸２０と異なる材質により構成されている。

本発明による歪みセンサ構造は、回転軸と、回転軸に設けられた磁歪材部と、回転軸の外周側に設けられた輪状コイルと、磁歪材部と輪状コイルとの間に設けられ、磁束を遮断する磁気シールド部材とを備え、輪状コイルは、輪状検出コイルを有し、輪状コイルの中心軸が回転軸の軸方向に対して斜め方向となるように設けられ、磁気シールド部材は、回転軸の周方向の一部に設けられているため、前記歪みセンサの製造コスト及び製造工数を低減することができる。

２０回転軸
３０輪状コイル
３０ａ第１位置
３０ｂ第２位置
３２輪状検出コイル
５０磁気シールド部材
Ａ中心軸
Ｂ軸方向
Ｃ磁区回転方向
Ｄ磁区整列方向
Ｆ検出磁束

Claims

回転軸（２０）と、
前記回転軸（２０）に設けられた磁歪材部（２１）と、
前記回転軸（２０）の外周側に設けられた輪状コイル（３０）と、
前記磁歪材部（２１）と前記輪状コイル（３０）との間に設けられ、磁束を遮断する磁気シールド部材（５０）と
を備え、
前記輪状コイル（３０）は、
輪状検出コイル（３２）を有し、
前記輪状コイル（３０）の中心軸（Ａ）が前記回転軸（２０）の軸方向（Ｂ）に対して斜め方向となるように設けられ、
前記磁気シールド部材（５０）は、前記回転軸（２０）の周方向の一部に設けられ、
前記輪状コイル（３０）は、前記回転軸（２０）の一方の端部に最も近い第１位置（３０ａ）と、前記回転軸（２０）の他方の端部に最も近い第２位置（３０ｂ）とを有し、
前記磁気シールド部材（５０）は、前記回転軸（２０）の前記軸方向（Ｂ）から見たときに、前記回転軸（２０）の周方向において前記第１位置（３０ａ）に最も近い位置から前記第２位置（３０ｂ）に最も近い位置までの間に設けられていることを特徴とする歪みセンサ構造。
前記輪状コイル（３０）は、
前記回転軸（２０）に力を加えたときに前記回転軸（２０）に発生する歪みによる前記磁歪材部（２１）の磁区回転方向（Ｃ）と、前記輪状検出コイル（３２）に鎖交する検出磁束（Ｆ）の向きとが、一致又は直交するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の歪みセンサ構造。
前記輪状コイル（３０）は、
前記回転軸（２０）に力を加えたときに前記回転軸（２０）に発生する歪みによる前記磁歪材部（２１）の磁区整列方向（Ｄ）と、前記輪状検出コイル（３２）に鎖交する検出磁束（Ｆ）の向きとが、一致又は直交するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の歪みセンサ構造。
前記磁歪材部（２１）は、前記回転軸（２０）と異なる材質であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の歪みセンサ構造。