JPH02281116A - 歪検出装置 - Google Patents
歪検出装置Info
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- JPH02281116A JPH02281116A JP10282389A JP10282389A JPH02281116A JP H02281116 A JPH02281116 A JP H02281116A JP 10282389 A JP10282389 A JP 10282389A JP 10282389 A JP10282389 A JP 10282389A JP H02281116 A JPH02281116 A JP H02281116A
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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〕
この発明は、回転軸などの受動軸の軸トルク等による歪
を検出する歪検出装置に関するものである。
を検出する歪検出装置に関するものである。
第５図は従来の歪検出装置を示し、１はトルクを受ける
受動軸、７，８は受動軸１にシェブロン形状に固着され
、受動軸１に印加されたトルクによって発生する歪量に
応じて透磁率が変化する高透磁率軟磁性材から成る磁性
層で、それぞれ＋４５°、４５６に配置されている。６
は受動軸１の中心軸、９．１０は受動軸１の軸受、１１
は各磁性層７８の外周を囲むように軸受９，１０に支持
された一体形のコイルボビン、４．５はコイルボビン１
１に磁性層７．８と対応して巻回された検出コイルであ
る。１２．１３は高透磁率軟磁性材から成る磁性ヨーク
で、磁性ヨーク１２．１３は検出コイル４．５の外周に
空隙部１４．１５を介して配置され、その両端はコイル
ボビン１１に粘着テープなどにより固定支持される。１
６は磁性ヨーク１２゜１３の外周に空隙部１７．１８を
介して設けられたシールドで、その両端及び中央部をコ
イルボビン１１により支持され、非磁性金属材料により
形成される。１９は検出コイル４．５の出力側に接続さ
れた歪検出回路である。
受動軸、７，８は受動軸１にシェブロン形状に固着され
、受動軸１に印加されたトルクによって発生する歪量に
応じて透磁率が変化する高透磁率軟磁性材から成る磁性
層で、それぞれ＋４５°、４５６に配置されている。６
は受動軸１の中心軸、９．１０は受動軸１の軸受、１１
は各磁性層７８の外周を囲むように軸受９，１０に支持
された一体形のコイルボビン、４．５はコイルボビン１
１に磁性層７．８と対応して巻回された検出コイルであ
る。１２．１３は高透磁率軟磁性材から成る磁性ヨーク
で、磁性ヨーク１２．１３は検出コイル４．５の外周に
空隙部１４．１５を介して配置され、その両端はコイル
ボビン１１に粘着テープなどにより固定支持される。１
６は磁性ヨーク１２゜１３の外周に空隙部１７．１８を
介して設けられたシールドで、その両端及び中央部をコ
イルボビン１１により支持され、非磁性金属材料により
形成される。１９は検出コイル４．５の出力側に接続さ
れた歪検出回路である。
次に、上記構成の従来装置の動作を説明する。
受動軸１に外部からトルクが印加されると各磁性層７．
８は歪を生じ、この歪に応じた透磁率変化を生じる。検
出コイル４，５は歪検出回路１９に駆動されこの透磁率
変化を磁気的インピーダンスの変化として検出し、各検
出々力を入力された歪検出回路１９はその差動出力を歪
検出々力■として出力する。磁性ヨーク１２．１３は検
出コイル４．５から発生した磁束を通流させる働きがあ
り、これらの磁束の漏れを防いで検出コイル４．５がら
見た磁気的インピーダンスを下げ、感度を高めて効率を
上げる作用がある。又、シールド１６は非磁性金属によ
り形成されており、その表皮効果により磁束の浸透深さ
が小さくなり、外部磁界の浸入及び内部磁界の漏れを防
止することができる。
８は歪を生じ、この歪に応じた透磁率変化を生じる。検
出コイル４，５は歪検出回路１９に駆動されこの透磁率
変化を磁気的インピーダンスの変化として検出し、各検
出々力を入力された歪検出回路１９はその差動出力を歪
検出々力■として出力する。磁性ヨーク１２．１３は検
出コイル４．５から発生した磁束を通流させる働きがあ
り、これらの磁束の漏れを防いで検出コイル４．５がら
見た磁気的インピーダンスを下げ、感度を高めて効率を
上げる作用がある。又、シールド１６は非磁性金属によ
り形成されており、その表皮効果により磁束の浸透深さ
が小さくなり、外部磁界の浸入及び内部磁界の漏れを防
止することができる。
又、他の従来装置においては、検出コイル４５への駆動
電流を大きな振幅で両方向に流すことにより、外乱磁界
の大きさに比べて動作磁界域Ｈａ大きくして第６図（ａ
）に示すようにＢ−Ｈカーブのメジャーループ上で動作
させるようにしており、第６図（ｂ）に示すように外乱
磁界Ｈｄが印加されても動作点移動の影響を小さくする
ようにしていた。
電流を大きな振幅で両方向に流すことにより、外乱磁界
の大きさに比べて動作磁界域Ｈａ大きくして第６図（ａ
）に示すようにＢ−Ｈカーブのメジャーループ上で動作
させるようにしており、第６図（ｂ）に示すように外乱
磁界Ｈｄが印加されても動作点移動の影響を小さくする
ようにしていた。
しかしながら、上記した従来装置においては、磁性ヨー
ク１２．１３は磁性材であり、受動軸１も強度上磁性材
を用いることが多く、これらの磁性材は過大な外乱磁界
が作用すると着磁現象を生じ、その残留磁界によって動
作点が移動し、歪検出々力に誤差を生じるという課題が
あった。
ク１２．１３は磁性材であり、受動軸１も強度上磁性材
を用いることが多く、これらの磁性材は過大な外乱磁界
が作用すると着磁現象を生じ、その残留磁界によって動
作点が移動し、歪検出々力に誤差を生じるという課題が
あった。
この発明は上記のような課題を解決するために成された
ものであり、構成部材の着磁による検出誤差を防止する
ことができる歪検出装置を得ることを目的とする。
ものであり、構成部材の着磁による検出誤差を防止する
ことができる歪検出装置を得ることを目的とする。
この発明の請求項１に係る歪検出装置は、シールドの外
側又は内側に設けられた消磁コイルと、消磁コイルに交
流減衰電流を供給する消磁コイル駆動回路を備えたもの
である。
側又は内側に設けられた消磁コイルと、消磁コイルに交
流減衰電流を供給する消磁コイル駆動回路を備えたもの
である。
又、請求項２に係る歪検出装置は、請求項１の歪検出装
置においてシールドの内側に各構成部材の着磁を検出す
る着磁検出手段を設けたものである。
置においてシールドの内側に各構成部材の着磁を検出す
る着磁検出手段を設けたものである。
又、請求項３に係る歪検出装置は、請求項１゜２の歪検
出装置において、消磁コイルの駆動を歪検出動作の開始
前、終了後、電源オンオフ時あるいは歪検出動作時以外
の着磁検出時のいずれか又はその組合せの時期に行うよ
うにしたものである。
出装置において、消磁コイルの駆動を歪検出動作の開始
前、終了後、電源オンオフ時あるいは歪検出動作時以外
の着磁検出時のいずれか又はその組合せの時期に行うよ
うにしたものである。
この発明においては、消磁動作時シールドの外側又は内
側に設けられた消磁コイルに交流減衰電流が供給され、
これにより発生した磁束が着磁部材に印加され、着磁部
材の磁気状態がＢ−Ｈカーブのメジャーループ上からマ
イナーループ上に変化し、消磁される。又、着磁検出手
段は着磁部材からの磁束を受けて出力を発生する。さら
に、消磁動作は歪検出動作中は行われない。
側に設けられた消磁コイルに交流減衰電流が供給され、
これにより発生した磁束が着磁部材に印加され、着磁部
材の磁気状態がＢ−Ｈカーブのメジャーループ上からマ
イナーループ上に変化し、消磁される。又、着磁検出手
段は着磁部材からの磁束を受けて出力を発生する。さら
に、消磁動作は歪検出動作中は行われない。
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図はこの発明の第１の実施例による歪検出装置の構成を
示し、２０は非磁性シールド１６の外周に巻回もしくは
嵌合によって固定された高透磁率軟磁性材料からなるシ
ールドで、外部磁界の浸入を防ぐためのものである。２
１はシールド２０の外周に設けられた消磁コイル、２２
は消磁コイル２１を駆動する消磁コイル駆動回路で、６
〇七程度の交流減衰電流を発生する。又、２３はシール
ド１６の内周に設けられたホールＩＣ、ホール素子ある
いは磁気抵抗素子などの直流磁気検出素子から成る着磁
検出素子である。他の構成は従来と同様である。
図はこの発明の第１の実施例による歪検出装置の構成を
示し、２０は非磁性シールド１６の外周に巻回もしくは
嵌合によって固定された高透磁率軟磁性材料からなるシ
ールドで、外部磁界の浸入を防ぐためのものである。２
１はシールド２０の外周に設けられた消磁コイル、２２
は消磁コイル２１を駆動する消磁コイル駆動回路で、６
〇七程度の交流減衰電流を発生する。又、２３はシール
ド１６の内周に設けられたホールＩＣ、ホール素子ある
いは磁気抵抗素子などの直流磁気検出素子から成る着磁
検出素子である。他の構成は従来と同様である。
上記構成において、歪検出動作は従来と同様である。一
方、受動軸１、磁性ヨーク１２．１３及びシールド２０
は磁性材であり、大きな外乱磁界によって着磁する可能
性があり、着磁すると着磁による磁束が検出コイル４．
５による磁束と重畳し、歪検出に誤差を生じる。そこで
、第２図（ａ）に示すように消磁コイル駆動回路２２か
ら交流減衰電流即ち消磁電流ｉを消磁コイル２１に印加
する。
方、受動軸１、磁性ヨーク１２．１３及びシールド２０
は磁性材であり、大きな外乱磁界によって着磁する可能
性があり、着磁すると着磁による磁束が検出コイル４．
５による磁束と重畳し、歪検出に誤差を生じる。そこで
、第２図（ａ）に示すように消磁コイル駆動回路２２か
ら交流減衰電流即ち消磁電流ｉを消磁コイル２１に印加
する。
これにより発生した磁束が着磁した磁性材に印加され、
この磁性材は第２図（ｂ）に示すようにＢ−Ｈカーブの
メジャーループ上の磁気状態からマイナーループ上の磁
気状態に変化し、最終的には残留磁束密度、残留磁界と
もに零の状態となり、消磁が達成される。
この磁性材は第２図（ｂ）に示すようにＢ−Ｈカーブの
メジャーループ上の磁気状態からマイナーループ上の磁
気状態に変化し、最終的には残留磁束密度、残留磁界と
もに零の状態となり、消磁が達成される。
上記した消磁動作は、歪測定動作中は検出コイル４，５
の磁束も発生しているので行ってはならず、従って測定
開始前、測定終了後、あるいは装置電源のオンオフ時に
行われる。又、着磁検出素子２３は着磁した部材がある
とこれを検出して出力を発生ずるので、歪測定動作中以
外のときに着磁検出素子２３が出力を発生した場合には
着磁が発生したと判断し、消磁動作を行う。
の磁束も発生しているので行ってはならず、従って測定
開始前、測定終了後、あるいは装置電源のオンオフ時に
行われる。又、着磁検出素子２３は着磁した部材がある
とこれを検出して出力を発生ずるので、歪測定動作中以
外のときに着磁検出素子２３が出力を発生した場合には
着磁が発生したと判断し、消磁動作を行う。
第３図はこの発明の第２の実施例による歪検出装置の構
成を示し、第１の実施例との相違点は消磁コイル２１が
シールド１６．２０の内周側に位置していることだけで
あり、作用、動作は第１の実施例と全く同様である。
成を示し、第１の実施例との相違点は消磁コイル２１が
シールド１６．２０の内周側に位置していることだけで
あり、作用、動作は第１の実施例と全く同様である。
第４図はこの発明の第３の実施例による歪検出装置の構
成を示し、この実施例では検出コイル４゜５に消磁コイ
ルを兼用させており、検出コイル４゜５には歪検出・消
磁切換回路２４を介して歪検出回路１９と消磁コイル駆
動回路２２を切換可能に接続しており、他の構成は上記
実施例と同様である。この実施例では歪測定動作の際に
は検出コイル４，５に歪検出回路１９を接続し、歪測定
を行う。又、消磁動作の際には検出コイル４，５に消磁
コイル駆動回路２２を接続し、検出コイル４５を消磁コ
イルとして駆動し、消磁動作を行う。
成を示し、この実施例では検出コイル４゜５に消磁コイ
ルを兼用させており、検出コイル４゜５には歪検出・消
磁切換回路２４を介して歪検出回路１９と消磁コイル駆
動回路２２を切換可能に接続しており、他の構成は上記
実施例と同様である。この実施例では歪測定動作の際に
は検出コイル４，５に歪検出回路１９を接続し、歪測定
を行う。又、消磁動作の際には検出コイル４，５に消磁
コイル駆動回路２２を接続し、検出コイル４５を消磁コ
イルとして駆動し、消磁動作を行う。
なお、上記各実施例においては消磁コイル駆動回路から
発生する交流減衰電流を６０Ｈｚ程度と低周波にしたが
、これにより発生した磁束は受動軸１まで通流し、その
消磁が円滑に行われる。又、磁束の変化が遅いので着磁
部材の磁気状態の変化が円滑に行われて消磁が円滑に行
われる。
発生する交流減衰電流を６０Ｈｚ程度と低周波にしたが
、これにより発生した磁束は受動軸１まで通流し、その
消磁が円滑に行われる。又、磁束の変化が遅いので着磁
部材の磁気状態の変化が円滑に行われて消磁が円滑に行
われる。
〔発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、大きな外乱磁界により
構成部材が着磁した際には消磁コイルを駆動して消磁す
ることができ、着磁による歪検出誤差を防止することが
できる。又、消磁動作は歪検出動作中は行われないので
、歪検出に支障を生じることがない。さらに、着磁検出
手段が設けられているので、実際に着磁が生じたときの
み消磁動作を行うことができる。
構成部材が着磁した際には消磁コイルを駆動して消磁す
ることができ、着磁による歪検出誤差を防止することが
できる。又、消磁動作は歪検出動作中は行われないので
、歪検出に支障を生じることがない。さらに、着磁検出
手段が設けられているので、実際に着磁が生じたときの
み消磁動作を行うことができる。
第１図はこの発明の第１の実施例による歪検出装置の構
成図、第２ ＩＩ （ａ） 、 （ｂｌはこの発明によ
る消磁電流及び消磁作用を示セＢ−Ｈカーブ図、！３図
及び第４図はこの発明の第２及び第３の実施例による歪
検出装置の構成図、第５図は従来装置の構成図、第６図
は他の従来装置の耐外乱特性向上の説明図である。 １・・・受動軸、４．５・・・検出コイル、７．８・・
・磁性層、１２．１３・・・磁性ヨーク、１６２ｏ・・
・シールド、１９・・・歪検出回路、２１・・・消磁コ
イル、２２・・・消磁コイル駆動回路、２３・・・着磁
検出素子。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第 ！ 図 第２図 （ａ） （ｂ） （ａノ ロ図 （ｂ）
成図、第２ ＩＩ （ａ） 、 （ｂｌはこの発明によ
る消磁電流及び消磁作用を示セＢ−Ｈカーブ図、！３図
及び第４図はこの発明の第２及び第３の実施例による歪
検出装置の構成図、第５図は従来装置の構成図、第６図
は他の従来装置の耐外乱特性向上の説明図である。 １・・・受動軸、４．５・・・検出コイル、７．８・・
・磁性層、１２．１３・・・磁性ヨーク、１６２ｏ・・
・シールド、１９・・・歪検出回路、２１・・・消磁コ
イル、２２・・・消磁コイル駆動回路、２３・・・着磁
検出素子。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第 ！ 図 第２図 （ａ） （ｂ） （ａノ ロ図 （ｂ）
Claims (3)
- （１）外力を印加される受動軸と、高透磁率軟磁性材か
ら形成されるとともに受動軸上に固着され、歪に応じた
透磁率変化を生じる磁性層と、磁性層の周囲に巻回され
、磁性層の透磁率変化を検出する検出コイルと、検出コ
イルの外周に設けられ、外乱磁界の浸入を防止するシー
ルドを備えた歪検出装置において、シールドの外側また
は内側に設けられた消磁コイルと、消磁コイルに交流減
衰電流を供給する消磁コイル駆動回路を備えたことを特
徴とする歪検出装置。 - （２）上記シールドの内側に設けられるとともにホール
ＩＣ、ホール素子、磁気抵抗素子等の直流磁気検出素子
により形成され、上記構成部材の着磁を検出する着磁検
出手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の歪検出
装置。 - （３）上記消磁コイルの駆動を、検出コイルによる歪検
出動作の開始前又は終了後、電源オンオフ時、あるいは
歪検出動作中以外の着磁検出時のいずれか又はその組合
せの時期に行うことを特徴とする請求項１又は２記載の
歪検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10282389A JPH02281116A (ja) | 1989-04-22 | 1989-04-22 | 歪検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10282389A JPH02281116A (ja) | 1989-04-22 | 1989-04-22 | 歪検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281116A true JPH02281116A (ja) | 1990-11-16 |
Family
ID=14337743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10282389A Pending JPH02281116A (ja) | 1989-04-22 | 1989-04-22 | 歪検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02281116A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006100349A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ脱磁装置 |
| JP2008145165A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Siemens Vdo Automotive Corp | 磁気弾性トルクセンサー及びヒステリシス排除方法 |
| JP2009080137A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-04-16 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
| JP2009145048A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ装置および電動ステアリング用磁歪式トルクセンサ装置および磁歪式トルクセンサ装置のキャリブレーション方法 |
| US7584673B2 (en) | 2006-10-10 | 2009-09-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Magnetostrictive torque sensor (magnetic erasing) |
-
1989
- 1989-04-22 JP JP10282389A patent/JPH02281116A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006100349A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ脱磁装置 |
| JP4525274B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2010-08-18 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ脱磁装置 |
| US7584673B2 (en) | 2006-10-10 | 2009-09-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Magnetostrictive torque sensor (magnetic erasing) |
| JP2008145165A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Siemens Vdo Automotive Corp | 磁気弾性トルクセンサー及びヒステリシス排除方法 |
| JP2009145048A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ装置および電動ステアリング用磁歪式トルクセンサ装置および磁歪式トルクセンサ装置のキャリブレーション方法 |
| JP2009080137A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-04-16 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
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