JPH02302638A - 歪検出装置 - Google Patents
歪検出装置Info
- Publication number
- JPH02302638A JPH02302638A JP1123313A JP12331389A JPH02302638A JP H02302638 A JPH02302638 A JP H02302638A JP 1123313 A JP1123313 A JP 1123313A JP 12331389 A JP12331389 A JP 12331389A JP H02302638 A JPH02302638 A JP H02302638A
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- Japan
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- magnetic
- steel plate
- yoke
- detection coil
- magnetic shield
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- 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.)
- Pending
Links
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- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 17
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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、例えば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。
よる歪を検出する歪検出装置に関するものである。
（従来の技術〕
第１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、２は受動軸１の中心軸、３．４は受動軸１の軸
受、５．６は高透磁率軟磁性材からなり、受動軸１の周
囲に＋４５度、−４５度の方向に固着された磁性層、７
は軸受３．４に支持されて受動軸ｌの周囲に配設された
コイルボビン、８．９はコイルボビン７に磁性層５．６
と対応して巻回された検出コイル、１０．１１は検出コ
イル８．９の周囲に設けられた非晶質合金あるいは珪素
鋼板などの高透磁率軟磁性材からなるヨーク、１２はヨ
ーク１０．１１の外周に共通に設けられた非磁性シール
ドで、Ｃｕ、 ＡＩなどの非磁性高導電率材から形成さ
れている。１３は非磁性シールド１２の周囲に設けられ
た磁性シールドで、非晶質合金あるいは珪素鋼板などの
高透磁率軟磁性材から形成されている。１４は検出コイ
ル８．９に接続された検出回路である。
受動軸、２は受動軸１の中心軸、３．４は受動軸１の軸
受、５．６は高透磁率軟磁性材からなり、受動軸１の周
囲に＋４５度、−４５度の方向に固着された磁性層、７
は軸受３．４に支持されて受動軸ｌの周囲に配設された
コイルボビン、８．９はコイルボビン７に磁性層５．６
と対応して巻回された検出コイル、１０．１１は検出コ
イル８．９の周囲に設けられた非晶質合金あるいは珪素
鋼板などの高透磁率軟磁性材からなるヨーク、１２はヨ
ーク１０．１１の外周に共通に設けられた非磁性シール
ドで、Ｃｕ、 ＡＩなどの非磁性高導電率材から形成さ
れている。１３は非磁性シールド１２の周囲に設けられ
た磁性シールドで、非晶質合金あるいは珪素鋼板などの
高透磁率軟磁性材から形成されている。１４は検出コイ
ル８．９に接続された検出回路である。
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、磁性層５．６の一方に引張力が発生
し、他方に圧縮力が発生して歪が生じる。この歪により
ｉ！！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の出力を入力され、受
動軸１の歪量に応じた検出電圧Ｖを出力する。ヨーク１
０．１１は検出コイル８．９から発生した磁束を集中し
て通流させて磁束漏れを防ぎ、感度を増大させる。非磁
性シールド１２は非磁性高導電率材により形成されてい
るので交流磁束の表皮深さが非常に小さくなり、内部磁
束と外部磁束はこの非磁性シールド１２により磁気分離
され、内部磁束の漏れが防止されて感度が向上するとと
もに、外部磁界の侵入を防止して耐ノイズ性を向上させ
ている。又、磁性シールド１３は高透磁率軟磁性材によ
り形成されており、外部直流磁界の侵入を防止する。
クが印加されると、磁性層５．６の一方に引張力が発生
し、他方に圧縮力が発生して歪が生じる。この歪により
ｉ！！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の出力を入力され、受
動軸１の歪量に応じた検出電圧Ｖを出力する。ヨーク１
０．１１は検出コイル８．９から発生した磁束を集中し
て通流させて磁束漏れを防ぎ、感度を増大させる。非磁
性シールド１２は非磁性高導電率材により形成されてい
るので交流磁束の表皮深さが非常に小さくなり、内部磁
束と外部磁束はこの非磁性シールド１２により磁気分離
され、内部磁束の漏れが防止されて感度が向上するとと
もに、外部磁界の侵入を防止して耐ノイズ性を向上させ
ている。又、磁性シールド１３は高透磁率軟磁性材によ
り形成されており、外部直流磁界の侵入を防止する。
上記したように、従来装置においては、ヨーク１０．１
１及び磁性シールド１３を非晶質合金あるいは珪素鋼板
により形成しており、非晶質合金は透磁率が１０’程度
と高く良好な磁気特性が得られるが、検出コイル８．９
の磁気回路には空気層が含まれるため必ずしもこのよう
な高い透磁率は必要でなく、１０４程度の透磁率で十分
であった。しかも非晶質合金は硬さが大きいため加工性
が悪く、また高価なものであった。又、鉄系非晶質合金
及び珪素鋼板はいわゆる零磁歪ではないために、共振現
象が生じて検出感度が低下した。
１及び磁性シールド１３を非晶質合金あるいは珪素鋼板
により形成しており、非晶質合金は透磁率が１０’程度
と高く良好な磁気特性が得られるが、検出コイル８．９
の磁気回路には空気層が含まれるため必ずしもこのよう
な高い透磁率は必要でなく、１０４程度の透磁率で十分
であった。しかも非晶質合金は硬さが大きいため加工性
が悪く、また高価なものであった。又、鉄系非晶質合金
及び珪素鋼板はいわゆる零磁歪ではないために、共振現
象が生じて検出感度が低下した。
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、検出感度を向上するとともに、加工性が良
くかつ安価な歪検出装置を得ることを目的とする。
ものであり、検出感度を向上するとともに、加工性が良
くかつ安価な歪検出装置を得ることを目的とする。
この発明に係る歪検出装置は、検出コイルの外周側に設
けたヨーク又は磁性シールドをＦｅ−６，５ｗｔＸ５ｉ
鋼板により形成したものである。
けたヨーク又は磁性シールドをＦｅ−６，５ｗｔＸ５ｉ
鋼板により形成したものである。
この発明におけるヨーク又は磁性シールドはＦｅ−６，
５ｗｔ％Ｓｉ鋼板により形成され、零磁歪となって共振
現象が生じず、また硬さＨｖは非晶質合金の２以下とな
り、価格も安い。
５ｗｔ％Ｓｉ鋼板により形成され、零磁歪となって共振
現象が生じず、また硬さＨｖは非晶質合金の２以下とな
り、価格も安い。
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。構成
は第１図と同じであるが、この実施例ではヨーク１０．
１１をＦｅ −６，５ｗｔ％Ｓｉ鋼板により形成してい
る。このＦｅ−６，５ｗｔ％Ｓｉ鋼板は硬さ［ｌｖが５
００であり、非晶質合金のＡ以下となるため加工性が格
段に向上する。又、Ｐａ−６，５ｗｔχＳ＋鋼板は価格
的にも安価となる。さらに、Ｆｅ−６，５ｗｔχＳｔ＠
板はいわゆる零磁歪となり、共振現象が生じず、感度が
向上する。一方、Ｆｅ ６．５ｗｔｘＳｉｌｌ板の最
大透磁率は５．８Ｘ１０’ と非晶質合金に比べて一桁
小さいが、検出コイル８．９から発生した磁束は磁性層
５．６及びヨーク１０．１１を通るがこの間において空
気層も通ることになり、この空気層の透磁率が他に比べ
て小さいために磁気回路の磁気抵抗はこの空気層によっ
てほとんど決まることになり、ヨーク１０．１１が非晶
質合金であってもＦｅ ６．５ｗｔ％Ｓｉ鋼板であっ
ても磁束の拡散防止効果はほとんど変化しない。
は第１図と同じであるが、この実施例ではヨーク１０．
１１をＦｅ −６，５ｗｔ％Ｓｉ鋼板により形成してい
る。このＦｅ−６，５ｗｔ％Ｓｉ鋼板は硬さ［ｌｖが５
００であり、非晶質合金のＡ以下となるため加工性が格
段に向上する。又、Ｐａ−６，５ｗｔχＳ＋鋼板は価格
的にも安価となる。さらに、Ｆｅ−６，５ｗｔχＳｔ＠
板はいわゆる零磁歪となり、共振現象が生じず、感度が
向上する。一方、Ｆｅ ６．５ｗｔｘＳｉｌｌ板の最
大透磁率は５．８Ｘ１０’ と非晶質合金に比べて一桁
小さいが、検出コイル８．９から発生した磁束は磁性層
５．６及びヨーク１０．１１を通るがこの間において空
気層も通ることになり、この空気層の透磁率が他に比べ
て小さいために磁気回路の磁気抵抗はこの空気層によっ
てほとんど決まることになり、ヨーク１０．１１が非晶
質合金であってもＦｅ ６．５ｗｔ％Ｓｉ鋼板であっ
ても磁束の拡散防止効果はほとんど変化しない。
なお、上記実施例においては、ヨーク１０．１１をＦｅ
−６，５ｗｔ％Ｓｉ鋼板により形成したが、磁性シール
ド１３をＦｅ ６．５ｗｔ％Ｓｉ鋼板により形成して
も同様の効果が得られ、もちろんヨーク１０．１１と磁
性シールド１３の両方共にＦｅ ６．５ｗｔ％Ｓｉ鋼
板により形成してもよい。
−６，５ｗｔ％Ｓｉ鋼板により形成したが、磁性シール
ド１３をＦｅ ６．５ｗｔ％Ｓｉ鋼板により形成して
も同様の効果が得られ、もちろんヨーク１０．１１と磁
性シールド１３の両方共にＦｅ ６．５ｗｔ％Ｓｉ鋼
板により形成してもよい。
以上のようにこの発明によれば、検出コイルの外周側に
設けられたヨーク又は磁性シールドをＦｅ−６，５ｗｔ
％Ｓｉ鋼板により形成しており、この鋼板は硬さが小さ
いために加工性が向上し、価格的にも安価なものとなる
。又、Ｆｅ−６，５ｗｔ％Ｓｉ鋼板はいわゆる零磁歪で
あるために、共振現象が発生せず、検出感度が向上する
。又、透磁率は非晶質合金より一桁小さいが、空気層を
含む磁気回路の場合においては十分な値である。
設けられたヨーク又は磁性シールドをＦｅ−６，５ｗｔ
％Ｓｉ鋼板により形成しており、この鋼板は硬さが小さ
いために加工性が向上し、価格的にも安価なものとなる
。又、Ｆｅ−６，５ｗｔ％Ｓｉ鋼板はいわゆる零磁歪で
あるために、共振現象が発生せず、検出感度が向上する
。又、透磁率は非晶質合金より一桁小さいが、空気層を
含む磁気回路の場合においては十分な値である。
第１図は従来及びこの発明による歪検出装置の構成図で
ある。 ｌ・・・受動軸、５．６・・・磁性層、８．９・・・検
出コイル、１０．１１・・・ヨーク、１３・・・磁性ヨ
ーク。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 １ ：受動軸 ５．６＝磁性層 ８．９ ：検出コイル ＋０．１１：ヨーク １３：磁性ヨーク 手続補正書 平 １、事件の表示 特願叫１−１２３３１３号２、発明
の名称 歪検出装置 ３、補正をする者 代表者 志 岐 守 哉 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な説明の
欄。 ６、 補正の内容 （１）明細書第３頁第１６行の「上記したように、」を
「上記に示したように、」と補正する。 （２）同第６頁第１３行の「磁気回路」をｒ本磁気回路
」と補正する。 （３） 同第６頁第１９行の「磁性ヨーク」を「磁性
シールド」と補正する。 以 上
ある。 ｌ・・・受動軸、５．６・・・磁性層、８．９・・・検
出コイル、１０．１１・・・ヨーク、１３・・・磁性ヨ
ーク。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 １ ：受動軸 ５．６＝磁性層 ８．９ ：検出コイル ＋０．１１：ヨーク １３：磁性ヨーク 手続補正書 平 １、事件の表示 特願叫１−１２３３１３号２、発明
の名称 歪検出装置 ３、補正をする者 代表者 志 岐 守 哉 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な説明の
欄。 ６、 補正の内容 （１）明細書第３頁第１６行の「上記したように、」を
「上記に示したように、」と補正する。 （２）同第６頁第１３行の「磁気回路」をｒ本磁気回路
」と補正する。 （３） 同第６頁第１９行の「磁性ヨーク」を「磁性
シールド」と補正する。 以 上
Claims (1)
- 外力を受ける受動軸と、高透磁率軟磁性材からなり、受
動軸の外周上に固着された磁性層と、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、Ｆｅ−６．５ｗｔ％Ｓｉ鋼板
からなり、検出コイルの外周側に設けられたヨーク又は
磁性シールドを備えたことを特徴とする歪検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1123313A JPH02302638A (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 歪検出装置 |
| KR1019890016818A KR920010310B1 (ko) | 1988-12-06 | 1989-11-20 | 왜곡 검출 장치 |
| US07/444,808 US4986137A (en) | 1988-12-06 | 1989-12-01 | Strain detector with magnetostrictive elements |
| DE3940220A DE3940220A1 (de) | 1988-12-06 | 1989-12-05 | Belastungsdetektor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1123313A JPH02302638A (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 歪検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302638A true JPH02302638A (ja) | 1990-12-14 |
Family
ID=14857461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1123313A Pending JPH02302638A (ja) | 1988-12-06 | 1989-05-17 | 歪検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02302638A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06194239A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-07-15 | Mitsubishi Electric Corp | トルク検出装置およびトルク検出要素 |
| JP2004309184A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JP2005321361A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Favess Co Ltd | トルク検出装置 |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP1123313A patent/JPH02302638A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06194239A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-07-15 | Mitsubishi Electric Corp | トルク検出装置およびトルク検出要素 |
| JP2004309184A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JP2005321361A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Favess Co Ltd | トルク検出装置 |
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