JPH02287129A - 歪検出器 - Google Patents
歪検出器Info
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- JPH02287129A JPH02287129A JP1109713A JP10971389A JPH02287129A JP H02287129 A JPH02287129 A JP H02287129A JP 1109713 A JP1109713 A JP 1109713A JP 10971389 A JP10971389 A JP 10971389A JP H02287129 A JPH02287129 A JP H02287129A
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- magnetic field
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Links
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Landscapes
- 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に外力が印加された際の
歪を検出する歪検出器に関するものである。
歪を検出する歪検出器に関するものである。
第２図は特開昭５７−２１１０３０号公報に示された従
来の歪検出器の構成を示し、２ｏは非磁性材からなる受
動軸（回転軸）、２１．２２は受動軸２゜を回転自在に
支持する軸受で、非磁性材により形成される。２３．２
４は軸受２１．２２を支持する支持体で、非磁性材によ
り形成される。２５は受動軸ｌの周囲に中心軸２６に対
して一４５″の角度で固着された磁性層で、高透磁率軟
磁性材により形成される。２７は受動軸ｌの周囲に配設
されたボビンで、支持体２３．２４により支持されると
ともに、非磁性絶縁体により形成される。２８はボビン
２７に巻回された検出コイルで、コイル２８ａ、２８ｂ
から成る。
来の歪検出器の構成を示し、２ｏは非磁性材からなる受
動軸（回転軸）、２１．２２は受動軸２゜を回転自在に
支持する軸受で、非磁性材により形成される。２３．２
４は軸受２１．２２を支持する支持体で、非磁性材によ
り形成される。２５は受動軸ｌの周囲に中心軸２６に対
して一４５″の角度で固着された磁性層で、高透磁率軟
磁性材により形成される。２７は受動軸ｌの周囲に配設
されたボビンで、支持体２３．２４により支持されると
ともに、非磁性絶縁体により形成される。２８はボビン
２７に巻回された検出コイルで、コイル２８ａ、２８ｂ
から成る。
上記構成において、受動軸２０に外部からトルクが印加
されると、磁性層２５に歪を生じてその透磁率が変化す
る。検出コイル２８は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、歪検出々力を発生する。
されると、磁性層２５に歪を生じてその透磁率が変化す
る。検出コイル２８は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、歪検出々力を発生する。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、上記した従来の歪検出器に外部から外乱磁場
が作用すると、この外乱磁場が検出コイル２８の内部に
も浸入する。ここで、受動軸２０、軸受２１，２２及び
支持体２３．２４はいずれも非磁性であるから、浸入し
た外乱磁場の磁束は結局磁性材である磁性層５を通り、
磁気的動作点が移動してこのままでは歪検出々力に誤差
を生じる。
が作用すると、この外乱磁場が検出コイル２８の内部に
も浸入する。ここで、受動軸２０、軸受２１，２２及び
支持体２３．２４はいずれも非磁性であるから、浸入し
た外乱磁場の磁束は結局磁性材である磁性層５を通り、
磁気的動作点が移動してこのままでは歪検出々力に誤差
を生じる。
そこで、コイル２８ａ、２８ｂの出力を差動増幅して外
乱磁場の影響を相殺しようとしているが、磁気特性の非
対称性から外乱磁場による誤差が完全には除去されず、
充分な検出精度が得られなかった。
乱磁場の影響を相殺しようとしているが、磁気特性の非
対称性から外乱磁場による誤差が完全には除去されず、
充分な検出精度が得られなかった。
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、外乱磁場による影響を除去して精度の良い
歪検出器を得ることを目的とする。
ものであり、外乱磁場による影響を除去して精度の良い
歪検出器を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
この発明の請求項１に係る歪検出器は、高透磁率軟磁性
材から成り、受動軸を回転自在に支持する一対の軸受台
と、高透磁率軟磁性材から成り、検出コイルの外周に配
設されるとともに両端部が各軸受台と磁気的に連結され
たシールドを設けたものである。
材から成り、受動軸を回転自在に支持する一対の軸受台
と、高透磁率軟磁性材から成り、検出コイルの外周に配
設されるとともに両端部が各軸受台と磁気的に連結され
たシールドを設けたものである。
又、請求項２に係る歪検出器は、上記シールドの両端部
を各軸受台に直接連結したものである。
を各軸受台に直接連結したものである。
この発明においては、軸受台及びシールドが共に高透磁
率軟磁性材により形成されており、浸入した外乱磁界は
軸受台及びシールドを通り、磁性層には流れない、又、
シールドの両端が直接軸受台に連結されたことにより、
シールドのための特別な支持機構が不要となる。
率軟磁性材により形成されており、浸入した外乱磁界は
軸受台及びシールドを通り、磁性層には流れない、又、
シールドの両端が直接軸受台に連結されたことにより、
シールドのための特別な支持機構が不要となる。
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図において、１は回転軸からなる受動軸、２は受動軸１
の中心軸、３．４は受動軸１を回転自在に支持する軸受
台で、ＰＣパーマロイや純鉄などの高透磁率軟磁性材に
より形成される。受動軸１の外周面上には高透磁率軟磁
性材からなる磁性層５．６が固着され、磁性層５は中心
軸２に対して＋４５″方向に、磁性層６は中心軸２に対
して−４５”方向に形成される。磁性層５．６の外周に
は円筒状のコイルボビン７が軸受台３．４に支持されて
配設され、コイルボビン７には磁性層５゜６と対応して
検出コイル８．９が巻回され、検出コイル８．９は検出
回路１４に接続される。１０゜１１は高透磁率軟磁性材
から成り、検出コイル８９の周囲に設けられた磁気収束
層、１２はＰＣパーマロイあるいは純鉄などの高透磁率
軟磁性材から成るシールドで、シールド１２は磁気収束
層１０゜１１の外周に配設されるとともに両端部が軸受
台３．４と連結される。
図において、１は回転軸からなる受動軸、２は受動軸１
の中心軸、３．４は受動軸１を回転自在に支持する軸受
台で、ＰＣパーマロイや純鉄などの高透磁率軟磁性材に
より形成される。受動軸１の外周面上には高透磁率軟磁
性材からなる磁性層５．６が固着され、磁性層５は中心
軸２に対して＋４５″方向に、磁性層６は中心軸２に対
して−４５”方向に形成される。磁性層５．６の外周に
は円筒状のコイルボビン７が軸受台３．４に支持されて
配設され、コイルボビン７には磁性層５゜６と対応して
検出コイル８．９が巻回され、検出コイル８．９は検出
回路１４に接続される。１０゜１１は高透磁率軟磁性材
から成り、検出コイル８９の周囲に設けられた磁気収束
層、１２はＰＣパーマロイあるいは純鉄などの高透磁率
軟磁性材から成るシールドで、シールド１２は磁気収束
層１０゜１１の外周に配設されるとともに両端部が軸受
台３．４と連結される。
次に、動作について説明する。受動軸１に外部からトル
クが印加されると、磁性Ｎ５．６の一方に引張力が発生
し、他方に圧縮力が発生し、歪が生じる。この歪が生じ
ると透磁率が変化し、引張力の場合と圧縮力の場合では
透磁率が逆方向に変化する。検出コイル８．９はこの透
磁率の変化を磁気的インピーダンスの変化として検出し
、検出回路１４は各検出コイル８．９の出力を差動増幅
し、受動軸Ｉの歪量に応じた検出電圧■を出力する。又
、磁気収束層１０．１１は高透磁率を有するため、検出
コイル８，９が発生する磁束の磁気抵抗を減少させ、感
度を上昇させることができる。
クが印加されると、磁性Ｎ５．６の一方に引張力が発生
し、他方に圧縮力が発生し、歪が生じる。この歪が生じ
ると透磁率が変化し、引張力の場合と圧縮力の場合では
透磁率が逆方向に変化する。検出コイル８．９はこの透
磁率の変化を磁気的インピーダンスの変化として検出し
、検出回路１４は各検出コイル８．９の出力を差動増幅
し、受動軸Ｉの歪量に応じた検出電圧■を出力する。又
、磁気収束層１０．１１は高透磁率を有するため、検出
コイル８，９が発生する磁束の磁気抵抗を減少させ、感
度を上昇させることができる。
さらに、シールド１２も同様の働きをする。
ここで、外部磁界が中心軸２と平行に軸受台３の方向か
ら作用した場合、軸受台３，４及びシールド１２が高透
磁率であるから磁束は軸受台３からシールド１２及び軸
受台４を通り、磁性Ｎ５゜６には流れない、又、外部磁
界が中心軸２と直角な方向から作用した場合には、その
磁束はシールド１２から軸受台３，４に分流し、再びシ
ールド１２を通って外部へ抜け、磁性層５．６を通らな
い。従って、外部磁界によって磁性層５．６の磁気的動
作点が移動することがなく、歪検出々力に誤差を生じな
い。
ら作用した場合、軸受台３，４及びシールド１２が高透
磁率であるから磁束は軸受台３からシールド１２及び軸
受台４を通り、磁性Ｎ５゜６には流れない、又、外部磁
界が中心軸２と直角な方向から作用した場合には、その
磁束はシールド１２から軸受台３，４に分流し、再びシ
ールド１２を通って外部へ抜け、磁性層５．６を通らな
い。従って、外部磁界によって磁性層５．６の磁気的動
作点が移動することがなく、歪検出々力に誤差を生じな
い。
又、上記実施例においてはシールド１２の両端を軸受台
３，４により支持しており、支持機構を簡素化すること
ができる。なお、シールド１２と軸受台３，４とは磁気
的に連結されていればよく、シールド１２と軸受台３．
４との間に空隙や他の部材を介在させてもよい。
３，４により支持しており、支持機構を簡素化すること
ができる。なお、シールド１２と軸受台３，４とは磁気
的に連結されていればよく、シールド１２と軸受台３．
４との間に空隙や他の部材を介在させてもよい。
以上のようにこの発明によれば、受動軸の軸受台と検出
コイルの外周に設けたシールドとを高透磁率材により形
成したので、外部磁界はこの軸受台及びシールドを通っ
て磁性層には通らなくなり、磁性層の磁気的動作点の移
動による歪検出誤差は生じなくなり、検出精度を向上さ
せることができる。又、シールドの両端部を軸受台によ
り支持することにより、支持８！構を簡単にすることが
できる。
コイルの外周に設けたシールドとを高透磁率材により形
成したので、外部磁界はこの軸受台及びシールドを通っ
て磁性層には通らなくなり、磁性層の磁気的動作点の移
動による歪検出誤差は生じなくなり、検出精度を向上さ
せることができる。又、シールドの両端部を軸受台によ
り支持することにより、支持８！構を簡単にすることが
できる。
第１図はこの発明による歪検出器の構成図、第２図は従
来の歪検出器の構成図である。 １・・・受動軸、３．４・・・軸受台、５，６・・・磁
性層、８．９・・・検出コイル、１２・・・シールド。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 １ ：受動軸 ３．４二軸受台 ５．６：磁性層 ８．９：検出コイル １２：シールド
来の歪検出器の構成図である。 １・・・受動軸、３．４・・・軸受台、５，６・・・磁
性層、８．９・・・検出コイル、１２・・・シールド。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 １ ：受動軸 ３．４二軸受台 ５．６：磁性層 ８．９：検出コイル １２：シールド
Claims (2)
- （１）外力を受ける受動軸と、高透磁率軟磁性材から成
り、受動軸の周囲に固着された磁性層と、高透磁率軟磁
性材から成り、受動軸を回転自在に支持する一対の軸受
台と、磁性層の周囲に配設され、磁性層の上記外力に応
じた歪による透磁率変化を検出する検出コイルと、高透
磁率軟磁性材から成り、検出コイルの外周に配設される
とともに軸方向両端部が上記各軸受台と磁気的に連結さ
れたシールドを備えたことを特徴とする歪検出器。 - （２）上記シールドの軸方向両端部が上記各軸受台と直
接連結されたことを特徴とする請求項１記載の歪検出器
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109713A JPH02287129A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 歪検出器 |
| KR1019900000804A KR930008305B1 (ko) | 1989-04-27 | 1990-01-24 | 비틀림 검출기 |
| DE4013429A DE4013429C2 (de) | 1989-04-27 | 1990-04-26 | Spannungsdetektor |
| US07/514,801 US5062307A (en) | 1989-04-27 | 1990-04-26 | Strain detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109713A JPH02287129A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 歪検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287129A true JPH02287129A (ja) | 1990-11-27 |
Family
ID=14517336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109713A Pending JPH02287129A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 歪検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02287129A (ja) |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1109713A patent/JPH02287129A/ja active Pending
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