JPH02170029A - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
- Publication number
- JPH02170029A JPH02170029A JP32661688A JP32661688A JPH02170029A JP H02170029 A JPH02170029 A JP H02170029A JP 32661688 A JP32661688 A JP 32661688A JP 32661688 A JP32661688 A JP 32661688A JP H02170029 A JPH02170029 A JP H02170029A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- torque
- torque sensor
- magnetic sensing
- metal
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は産業機器、工作機械、電装機器等に適用される
トルクセンサに関するものである。
トルクセンサに関するものである。
従来の技術
以下に従来例の構成について説明する。
第３図は従来のトルクセンサの一例であり、４個のひず
みゲージ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは軸１１に４
５度傾けて貼りつけである。ひずみゲージ１２ａ、１２
ｂはシャフト１１の正面側。
みゲージ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは軸１１に４
５度傾けて貼りつけである。ひずみゲージ１２ａ、１２
ｂはシャフト１１の正面側。
１２ｃ、１２ｄは１８０度反対の裏側に配設されている
。夫々のひずみゲージ１２ａ、１２ｂ。
。夫々のひずみゲージ１２ａ、１２ｂ。
１２ｃ、１２ｄの２本の導線により第４図に示すブリッ
ジを構成している。
ジを構成している。
以上のように構成されたトルクセンサにおいて、以下そ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
シャフト１１のねじれによりひずみゲージ１２ａ。
１２ｃが伸びたとすると、ひずみゲージ１２ｂ。
１２ｄは圧縮される。ひずみゲージはその伸びに比例し
た抵抗値変化を示すので、第４図に示すブリッジに入力
を与え、シャフト１１にトルクを与えてねじれを生じさ
せるとトルクに比例してブリッジ出力が変化する。この
出力変化をスリップリング１４を介しブラシ１３より外
部に取り出すものしかしながら上記の従来の構成では、
シャフト１１にひずみゲージ１２ａ〜１２ｄを貼りつけ
るため、接着強度の信頼性が乏しい。またひずみゲージ
１２ａ〜１２ｄの抵抗値の変化はあまり大きくないので
、電気的雑音による誤差が生じる可能性もある。
た抵抗値変化を示すので、第４図に示すブリッジに入力
を与え、シャフト１１にトルクを与えてねじれを生じさ
せるとトルクに比例してブリッジ出力が変化する。この
出力変化をスリップリング１４を介しブラシ１３より外
部に取り出すものしかしながら上記の従来の構成では、
シャフト１１にひずみゲージ１２ａ〜１２ｄを貼りつけ
るため、接着強度の信頼性が乏しい。またひずみゲージ
１２ａ〜１２ｄの抵抗値の変化はあまり大きくないので
、電気的雑音による誤差が生じる可能性もある。
さらに、回転するシャフト１１より検出信号を取り出す
ためにスリップリング１４を用いるが、使用しているう
ちにスリップリング１４や接触ブラシ１３の変質・摩耗
が進行し、出力精度や寿命に問題がある。
ためにスリップリング１４を用いるが、使用しているう
ちにスリップリング１４や接触ブラシ１３の変質・摩耗
が進行し、出力精度や寿命に問題がある。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、スリップ
リング等を必要としないトルクセンサを提供することを
目的とする。
リング等を必要としないトルクセンサを提供することを
目的とする。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明のトルクセンサは、ト
ーションバーを介して一直線上に連結された一対のシャ
フトにおいて、各々のシャフトの外周に正弦波状の磁性
材よりなる金属帯を設け、この金属帯に対向したそれぞ
れの位置に永久磁石と磁気感応素子とを一体にしてシャ
フトを保持する外筒に配設するものである。
ーションバーを介して一直線上に連結された一対のシャ
フトにおいて、各々のシャフトの外周に正弦波状の磁性
材よりなる金属帯を設け、この金属帯に対向したそれぞ
れの位置に永久磁石と磁気感応素子とを一体にしてシャ
フトを保持する外筒に配設するものである。
作用
上記構成における作用について、以下に説明する。
トーションバーにより連結された夫々のシャフト外周に
設けられた磁性材よりなる正弦波状の金属帯に対向する
永久磁石はシャフトが回転することにより金属帯との相
対位置が変化し磁力が変化する。この磁力の変化を磁気
感応素子により検出し電気信号きしてとり出すもので、
夫々のシャフトの金属帯に対向して配設された永久磁石
と磁気感応素子により夫々のシャフトのトルクに応じた
回転角による信号を出力する。この信号出力の差をトル
クとして計測するものである。
設けられた磁性材よりなる正弦波状の金属帯に対向する
永久磁石はシャフトが回転することにより金属帯との相
対位置が変化し磁力が変化する。この磁力の変化を磁気
感応素子により検出し電気信号きしてとり出すもので、
夫々のシャフトの金属帯に対向して配設された永久磁石
と磁気感応素子により夫々のシャフトのトルクに応じた
回転角による信号を出力する。この信号出力の差をトル
クとして計測するものである。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例における縦断面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ’断面図である。
第１図のＡ−Ａ’断面図である。
トーションバー１により直線上に連結されたシャフト２
及び３に夫々磁性材よりなる正弦波状の金属帯４及び５
を同位相に設け、これらに対向した夫々の位置に永久磁
石６ａ〜６ｄと磁気感応素子７ａ〜７ｄをシャフト２及
び３を保持する外筒８に一体に配設している。この時、
磁気感応素子７ａと７ｃ、７ｂと７ｄは９０度ずれた位
置に配設されている。
及び３に夫々磁性材よりなる正弦波状の金属帯４及び５
を同位相に設け、これらに対向した夫々の位置に永久磁
石６ａ〜６ｄと磁気感応素子７ａ〜７ｄをシャフト２及
び３を保持する外筒８に一体に配設している。この時、
磁気感応素子７ａと７ｃ、７ｂと７ｄは９０度ずれた位
置に配設されている。
上記構成による動作を説明すると、今、シャツ１−２及
び３にトルクがかかっていない時は、トーションバー１
にねじれが生じないのでシャフト２の金属帯４に対向す
る磁気感応素子７ａとシャフト３の金属帯５に対向する
磁気感応素子７ｃ（７ｂと７ｄも同じ）は全く同一の信
号を出力する。
び３にトルクがかかっていない時は、トーションバー１
にねじれが生じないのでシャフト２の金属帯４に対向す
る磁気感応素子７ａとシャフト３の金属帯５に対向する
磁気感応素子７ｃ（７ｂと７ｄも同じ）は全く同一の信
号を出力する。
ここでシャフト３に負荷がかかっている時、シャフト２
を回転させると、トルクによりトーションバー１にねじ
れが生じシャフト２とシャフト３に設けた正弦波状の金
属帯４及び５の位相がトルクの大きさに比例してずれる
ので、磁気感応素子７ａと７ｃ（又は７ｂと７ｄ）は位
相差に応じた異なった信号を出力する。この位相差はト
ルクの大きさに比例するので位相差による信号を検出す
ることによりトルクの大きさを知るものである。
を回転させると、トルクによりトーションバー１にねじ
れが生じシャフト２とシャフト３に設けた正弦波状の金
属帯４及び５の位相がトルクの大きさに比例してずれる
ので、磁気感応素子７ａと７ｃ（又は７ｂと７ｄ）は位
相差に応じた異なった信号を出力する。この位相差はト
ルクの大きさに比例するので位相差による信号を検出す
ることによりトルクの大きさを知るものである。
なお、９０度ずれた位置にもう一組の磁気感応素子７ｂ
と７ｄを配設しであるのは、検出する信号電圧が金属帯
４及び５の正弦波の頂点付近での変化率が小さいので、
もう−組の検出信号出力で補正するためのものである。
と７ｄを配設しであるのは、検出する信号電圧が金属帯
４及び５の正弦波の頂点付近での変化率が小さいので、
もう−組の検出信号出力で補正するためのものである。
上記のようにして得た信号を別途、信号処理回路により
計測値として知るものであるが、この信号処理回路は本
発明の目的とするところではないので説明は省略する。
計測値として知るものであるが、この信号処理回路は本
発明の目的とするところではないので説明は省略する。
発明の効果
以上のように本発明によれば、ひずみゲージを用いたト
ルクセンサのように素子の接着強度を心配することはな
くなる。また、磁気感応素子の抵抗値変化は、ひずみゲ
ージに比べて大きくとることができるので、出力信号の
信頼性が向上する。
ルクセンサのように素子の接着強度を心配することはな
くなる。また、磁気感応素子の抵抗値変化は、ひずみゲ
ージに比べて大きくとることができるので、出力信号の
信頼性が向上する。
さらに、外筒に磁気感応素子を取りつけたことにより非
接触で信号を外部に取り出せるため信頼性が向上した長
寿命のトルク検出装置を提供する。
接触で信号を外部に取り出せるため信頼性が向上した長
寿命のトルク検出装置を提供する。
第１図は本発明の一実施例におけるトルクセンサの断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図、第３図は従来の
トルクセンサの一例でひずみゲージを用いたトルクセン
サの構成図、第４図はひずみケージを用いたトルクセン
サで構成する回路図である。 １・・・トーションバー、２，３・・・シャフト、４゜
５・・・正弦波状金属帯、６ａ〜６ｂ・・・永久磁石、
７ａ〜７ｂ・・・磁気感応素子、８・・・外筒。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 （ｂ） （ａ） 第 図
図、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図、第３図は従来の
トルクセンサの一例でひずみゲージを用いたトルクセン
サの構成図、第４図はひずみケージを用いたトルクセン
サで構成する回路図である。 １・・・トーションバー、２，３・・・シャフト、４゜
５・・・正弦波状金属帯、６ａ〜６ｂ・・・永久磁石、
７ａ〜７ｂ・・・磁気感応素子、８・・・外筒。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 （ｂ） （ａ） 第 図
Claims (3)
- （１）トーションバーを介して一直線上に連結された一
対のシャフトの各々のシャフト上に配設された一定幅の
磁性材よりなる金属帯と、この金属帯と僅かなギャップ
を以て対向配設された永久磁石と、この永久磁石上に配
設された磁気感応素子を備えたトルクセンサ。 - （２）シャフト上に設ける金属帯を、シャフトの円周上
で一サイクルの正弦波形状にした請求項（１）記載のト
ルクセンサ。 - （３）永久磁石及び磁気感応素子を、夫々のシャフトに
配設された金属帯の円周方向に９０度ずれた位置に１組
ずつ配設した請求項（１）記載のトルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32661688A JPH02170029A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32661688A JPH02170029A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170029A true JPH02170029A (ja) | 1990-06-29 |
Family
ID=18189793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32661688A Pending JPH02170029A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02170029A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002104212A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-10 | Koyo Seiko Co Ltd | 回転角度検出装置、トルクセンサ及び舵取装置 |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32661688A patent/JPH02170029A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002104212A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-10 | Koyo Seiko Co Ltd | 回転角度検出装置、トルクセンサ及び舵取装置 |
| KR100789882B1 (ko) * | 2000-10-02 | 2008-01-02 | 가부시키가이샤 제이텍트 | 회전각도검출장치, 토오크센서 및 조향장치 |
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