JPH0325329A - トルクメーター - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、小径部を有する軸と、回転および軸方向変位
に抗して、小径部の両側で固定され、スリーブの両端部
が相対的に回転するとき、軸方向に変位し、電界および
／または磁界を変化する電機子を保持するスリーブと、
電界および磁界の変化を検出するための検出手段を備え
たトルクメーターに関するものである。

〔従来の技術〕

米国特許第２．７３７．０４９号に開示された公知のト
ルクメーターにおいては、軸は小径部を有しており、ト
ルクが軸に作用する場合、主として、小径部の領域にお
ける軸の両端部の間にねじれが生ずる。小径部の両側の
軸部分のねじれは、スリーブにより測定される。スリー
ブは、軸に斜めに延びているウェブを介して、スリーブ
の一端と接続し、折りたたまれたべローズ状の部材を介
して、スリーブの他端とに接続している中央部を有して
いる。軸の両端部が、したがって、スリーブの両端部が
、互いに相対的に回転する場合、中央部は、ウェブの影
響を受けて、軸方向にわずかに動く。

中央部に保持された電機子は、電界／磁界の変化を検出
するための装置内に配置された２個のコイルのインダク
タンスを変化する。この変化は、例えば、交流電圧が送
られるブリッジ回路により測定される。この公知の発電
機は、かなり大きく、また、かなり弱く、不正確な出力
信号を生或するだけである。

〔発明の目的〕

本発明は、小径部を有する軸と、回転および軸方向変位
に抗して、小径部の両側で固定され、スリーブの両端部
が相対的に回転するとき、軸方向に変位し、電界および
／または磁界を変化する電機子を保持するスリーブと、
電界および磁界の変化を検出するための検出手段を備え
たトルクメーターであって、コンパクトな構造で、かな
り強い出力信号を生或することのできるトルクメーター
を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成および作用〕

本発明のかかる目的は、スリーブが、軸方向に２つの部
分に分割され、電機子が、その他端が、前記スリーブの
両部分に接続されたラグの一端に保持されたトルクメー
ターによって達或される。

２つのスリーブの部分が相対的にねじれると、電機子が
取付けられているラグの端部で運動が生じ、この運動は
、２つのスリーブ部分の間隔とラグの長さとの比により
増幅される。２つのスリーブ部分の間隔が狭くなり、ラ
グが長くなる程、ラグの先端の撓みは大きくなる。スリ
ーブの両端部が相対的に同じだけ回転したとき、より大
きい電機子の軸方向への運動が得られ、スリーブを大き
くする必要もなく、この運動をより強い信号に変換する
ことができる。

好適な実施態様では、、ラグは、実質的に、２つのスリ
ーブ部分の間に延び、その長袖は、休止位置においては
、軸の長手方向に直角な面内に位置．している。従って
、ラグは、２つのスリーブ部分と同様に湾曲している。

このため、ラグが、スリ一ブの外径より突出することは
ない。にもかかわらず、電機子が配置されているラグの
端邪の撓みをある程度まで増幅することができる。最大
撓み量は、ラグがスリーブの外周の半分以上に相当する
範囲まで延びている場合に得られる。トルクが軸に作用
する休止位置において、ラグは、軸に直角な面内にある
ので、正と負のトルクについて、開始時の状態は同一に
なる。かようにして、作用するトルクの正負を、何ら問
題もなく、同様にして測定することができる。

好ましくは、ラグと各スリーブ部分との間は、円周方向
に少なくとも部分的に延びる各ウェブにより接続されて
いる。２つのスリーブ部分が相対的に回転すると、２つ
のスリーブ部分に接続したラグの端部は、２つのスリー
ブ部分を分離しているギャップ内に斜めに位置する。こ
のため、ギャップ内のラグの端邪の突出長さは短くなる
。本発明による構造は、２つのウェブの弾性効果による
この突出長さが短くなることを利用している。スリーブ
と軸との接続部には、実際に軸方向の応力が生じない。

特に好適な実施態様では、少なくとも２つのラグが、円
周方向に一様に配置され、電機子を保持している。これ
によって、電機子は、２つのラグの直径方向に対向する
２つの点、あるいは、複数の一様に配置された支持点に
おいて、確実に取付けられる。

スリーブは、好ましくは、非磁性材料より形成される。

とくに、磁界の変化が、トルク測定に使用される場合に
は、電機子とその軸方向の運動だけが磁界に影響を与え
るが、スリーブは影響を与えないようにすることができ
る。

複数のスリーブ部分と、１つのラグまたは複数のラグが
一体に形成されていることが望ましい。

したがって、ラグは、ほぼ外周方向に延びたスロットに
より、２つのスリーブ部から分離される。

ラグを含むスリーブ全体は、従って、ヒステリシスが全
く、あるいは、非常にわずかにしか生じない均質な材料
より製作されている。さらに、これにより、非常に機械
的に安定したシステムが得られるる。一例では、測定し
たトルクの最小値と最大値の間に、ｉ．ｏｏ　ｏ以上の
ファクタが得られた。

その上、これにより、トルクメーターを、非常にコンパ
クトにすることが可能になる。

好適な実施態様において、電界／磁界の変化を検出する
手段が、少なくとも１つのコイルより形成されており、
該コイルは、軸方向の変位と、スリーブに対する回転と
に抗して、とくに、その内側リングがスリーブとコイル
保持其内の外側リング上に配置されている軸方向の滑り
のないベアリングによって、固定されている。磁界の変
化の検出は、比較的簡単である。磁界は、温度、湿度な
どの外部の影響を実質的に受けない。従って、操作中に
発生し得る乱れを避けることができる。コイルは静止状
態に、すなわち回転しないように配置することができ、
これにより、測定信号の取り出しを非常に単純化するこ
とができる。測定信号を誤って伝える可能性のある滑り
接点は備える必要がない。ベアリングは、軸上でなく、
スリーブ上に取付けるので、電機子に対して、コイルを
より正確に位置決めすることができる。

好ましくは、磁界の変化を検出する手段が、磁界を形成
する１次コイルと、出力信号をそれぞれ発生する２つの
２次コイルと、軸方向に変位したとき、１次、２次コイ
ル間の磁気接続を変化させる電機子を備えている。電機
子が、スリーブの両端部が相対的に回転する時に、確実
に、軸方向へ動くならば、電機子をラグに係止する特別
な手段もなくとも、二の磁界変化の検出装置を使用する
ことができる。本発明によれば、電機子が、１次コイル
により定められる中立位置から、両方向へ動くとき、ス
リーブの両端部の相対的回転に比例し、従って測定され
たトルクに比例する出力信号が、２次コイルにより、確
実に生戊される。磁界形成コイルとしての１次コイルと
検知コイルとしての２つの２次コイルとを使用すると、
励起、すなわち入力信号は、測定値、すなわち出力信号
から実質的に切り離されているという利点がある。

本発明によれば、磁界の変化は実際に十分に検出される
。したがって、コイル、あるいは、他の構戒手段の特性
の変化は、さらに容易に確認され、補償され得る。

好適な実施態様では、１次コイルが、電機子の領域で、
スリーブを取り囲み、１次コイルの各側に、１つの２次
コイルが配置され、電機子が、少なくともその一部が１
次コイル内に配置され、磁性材料で形成されている。

したがって、磁界変化検出手段は、線型差動変圧器であ
り、その１次コイル内に、一定な磁束が生或される。磁
束は２つの２次コイルを通じて、閉じられている。中央
位置では、電機子は、磁束が、２つの２次コイルに対し
て対称に分布し、したがって、同数のコイル巻線を横切
るように、双方の２次コイルに対して対称である。電機
子が変位すると、磁界は１方の２次コイル内で大きくな
り、他方の２次コイル内で小さくなり、従って、対称性
が崩れ、磁界の分布、すなわち、双方の２次コイル内の
磁束が変化する。電機子が、より深く入り込んでいる方
の２次コイルでは、磁界はより多数のコイル巻線と交差
し、したがって、磁界と交差するコイル巻線の数がより
少ない他方の２次コイルに比して、高い電圧を発生する
。２つの２次コイルは、電機子により、逆の影響をうけ
るので、測定信号を増幅するために使用された差動効果
が得られる。

軸方向の遊びがないという点に関して、多くのことが、
コイル装置の取付けに要求されている。

電機子が、無トルクの状態で、中立位置にあり、コイル
装置を軸に対して、変位させることにより、中立位置か
ら外すことができないことを保証しなければならない。

この点におけるベアリングへの要求を軽減するために、
軸方向の変位不能な第２の電機子が、軸が回転する時に
、１つの１次コイルと、２つの２次コイルを有する第２
のコイル装置間の磁気接続を変化するために、軸上に配
置されており、この第２のコイル装置は、軸方向に一定
の間隔をもって、第１のコイル装置と接続している。好
ましくは、これらのコイル装置は同一の構成を備えてい
る。これによって、出力信号が、加えられたトルクによ
り生じた電機子の運動により発生したのか、あるいは、
コイル装置と軸との単なる相対的動きにより生じたのか
を、確実に判定することができる。例えば、１・ルクは
、２つのコイル装置の２つの出力信号の差として、測定
され得る。

他の好適な実施１１様では、１次コイルがＥ字形状のヨ
ークの中央脚部に配置され、２つの２次コイルがヨーク
の２つの外側脚部に配置され、電機子は、中央脚部から
一定のエアーギャップを隔てて、ヨークの２つの外側脚
部の間に配置されている。これにより、磁気抵抗計の原
理が戊立する。

磁気抵抗計では、１次コイルにより発生した全磁束が、
２次コイルの巻線を全て通過する。磁束のサイズを変化
させることにより、例えば、磁気回路のエアーギャップ
を増減して、磁気抵抗を増減することにより、各２次コ
イル巻線に生威された電圧は、電機子の運動に比例して
変化する。

好適な実施態様では、磁界の変化を検出するための手段
のコイルは、透磁性キャップにより覆われている。一方
、この透磁性キャップは、外部からの影響により、誤っ
た測定結果が生ずるのを防止している。他方、透磁性キ
ャップは、それにより、磁力線が閉じ得る磁束の経路、
すなわち磁気回路を形成する。低い励起エネルギーで、
より強力な出力信号を得ることができる。

好ましくは、キャップが軸方向の変位に抗して、スリー
ブに接続され、少なくとも１つの補償エアーギャップを
有し、コイル装置がスリーブに対して、軸方向に変位し
たとき、エアーギャップが、電機子の影響とは反対に、
１次コイルと２次コイルとの磁気接続を変化させるよう
に構成されている。コイル装置とスリーブとの間の相対
的軸方向の運動により生じるおそれのある乱れは、かよ
うにして、直接に補償される。電機子は、磁界が、一方
の２次コイルの多数の巻線を横切るように、磁界を誘導
する。しかし、同時に、電機子とともに変位した補償エ
アーギャップにより、この２次コイルを横切る磁界に対
する磁気抵抗は増加し、従って、磁界が、多数のコイル
巻線を横切るが、磁界は弱くなるので、出力信号は変化
しない。

好適な実施態様において、補償エアーギャップは、１次
コイルの領域にあるキャップ内の外周のギャップにより
形成される。正確な寸法決めにより、所望の効果を得る
ことができる。特に、ギャップを、軸方向に、少なくと
も１次コイルの幅に形成することが望ましい。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例につき、詳
細に説明を加える。

第１図は、本発明の実施例に係るトルクメータの軸およ
びスリーブの斜視図、第２図は、スリーブの部分展開図
、第３図は、トルクメータの軸方向断面図である。

第１図、第２図および第３図において、トルクメーター
のトルク測定軸は、小径部３を備えている。軸に加えら
れたトルクは、ほぼこの小径部３の領域で、軸ｌを回転
する。小径部３は、スリーブ２により架橋されており、
前記スリーブ２は、回転と軸方向の変位に抗して、小径
部３の両側に隣接している軸邪に取付けられている。

スリーブは、外周のスロット４１によって、２つのスリ
ーブ部４、５に分割されている。２個のラグ（ｔｕｇ）
　　６、７は、スロット４ｌ内に配置されている。各ラ
グ６、７は、その一端において、ウェブ８により一方の
スリーブ部４に、ウェブ９により他方のスリーブ部５に
接続されている。ウェブ８、９は、少なくとも部分毎に
、外周に沿って延びている。ラグ６、７の他端には、電
機子が保持される支持点１０、ｌ１が設けられている。

トルクが、軸１に作用すると、２個のスリーブＢ４、５
は、相対的に回転する。第２図においては、スリーブ部
４は下方へ動き、スリーブ部５は上方へ動く。２個のラ
グ６、７は、２個のスリーブ部４、５と平行にその位置
から変位し、電機子ｌ２を、支持点１０、ｌ１で保持し
ている両端部は、右へ動く。２つのウェブ８、９は、少
し弾性変形し、それにより、スリーブ部４、５へ接続し
ているラグ６と７の端邪の突起が、ラグが矢印ＡＣ第１
図）の方向へ動いたとき、短くなるために必要な長さが
補正される。スリーブ部４、５が、互いに近づくと、す
なわち、スロット４１が狭まり、ラグが長くなるにつれ
て、支持点１０、１１の撓みは、２個のスリーブ部４と
５が相対的に回転している場合、大きくなる。理論的に
は、１つのラグを備えていれば十分である。しかしなが
ら、実際には、電機子１２を、直径方向に対向する点で
支持する２つのラグ６、７を備えることが有利であるこ
とが判明している。これにより、電機子が、つねに、軸
１と同心状態にあることが実質的に確保される。スリー
ブ全体、すなわち、２つのスリーブＢ４、５とラグ６、
７は、一体に製作されていることが望ましい。例えば、
展開した状態で、スリーブは金属板から打抜かれ、軸の
回りに巻かれる。このように製造することによって、実
質的に均質であり、ヒステリシスが皆無か非常に小さい
スリーブを得ることが可能となる。トルクが、軸ｌに正
の方向に作用すると、負の方向に作用するとにかかわら
ず、ラグ６、７により、電機子の撓みは、つねに一様で
ある。２つのスリーブ部４、５とラグ６、７との接続部
を部分的に削除することにより、機械的に非常に安定で
、故障がほとんど生じないシステムを得ることができる
。

ウェブ８、９の長さを適切に選択して、２つのスリーブ
部４、５を回転して生じたスリーブ２の変形を弾性域、
すなわち繰返し運動によっても、疲労損傷が生じない領
域に保つことができる。ラグ６、７は、スリーブ部４、
５が配置されている円柱状表面にある。

電機子１２の軸方向の運動を測定するために、１次コイ
ル１４と２つの２次コイル１５、１６とより戊るコイル
装置１３が設けられている。この３つのコイルは、軸１
と同心に配置され、軸１を取り巻いている。ｌ次コイル
１４は、２つの２次コイル１５、１６の間に配置されて
いる。３つのコイルは、樹脂か硬質紙製のコイル保持具
１７により相互に接合している。コイル保持具１７は、
２個のベアリングにより、スリーブ２に回転可能に取付
けられている。ベアリング１８、１９は、滑りのないボ
ールベアリング、すなわち軸方向の遊びのないベアリン
グであることが望ましい。べアリングの内側リング２０
は、スリーブ２に装着されているが、外側リング２１は
、コイル保持具１７に接続している。このように取付け
ることによって、軸は回転するが、コイル装置１３は静
止している。したがって、コイル端子２２、２３、２４
は、電気的入力および出力信号を評価装置へあるいは評
価装置から送るために、コイル１４、１５、１６から、
容易に取出すことができる。コイル装置ｌ３は、軸方向
において、休止位置で、すなわち、軸ｌに外部トルクが
加えられていない状態で、電機子１２がｌ次コイル１４
と２つの２次コイル１５、１６に対して、正確に対称で
あるように、取付けられている。

コイル装置の機能は、第４図から明らかである。

１次コイルには電流が流れ、それによって、矢印２５、
２６で示される磁界が発生する。磁界は２つの２次コイ
ルを通り、そこに電圧が生じる。電圧は、特に、磁界と
交差したコイル巻線の数により決まる。透磁性材料より
或る電機子１２は、磁界を誘導する。休止あるいは中立
位置において、電機子は、２次コイルの双方に、同じだ
け入る。

したがって、同一電圧が、いずれの２次コイル内にも誘
起される。この電圧が相互に差し引くと、信号“ゼロ”
が出力信号に現われ、トルクが、軸に作用していないこ
とが示される。コイル装置を、矢印Ｂの方向に、電機子
１２と相対的に変位させるか、あるいは、同じ効果が生
じるように、電機子１２をコイル装置に対して、相対的
に変位させることにより、対称的磁界分布が乱れる。電
機子１２がより深く入っている２次コイルにおいては、
電機子１２が、ある距離だけら、さらに引出された他方
の２次コイルにおけるよりも、多数のコイル巻線が磁界
と交差する。従って、第１のコイルに、第２のコイルよ
りも高い電圧が誘起される。

２つの電圧の差を簡単に設定するだけで、軸に作用する
トルクの大きさを示す電気信号を得ることができる。信
号は、１次コイル１４の励起を増大することにより、増
幅される。乱れが影響しないようにするために、スリー
ブ２は非磁性材料、すなわち、非透磁性材料により形成
されている。１次コイル１４により励起された磁界２５
、２６は、電機子１２にのみ影響を与える。同様に、寄
生磁界あるいは磁界の乱れを発生する渦電流の誘起を防
止するためにも、スリーブ２を非透磁性材料により形成
することが望ましい。

ベアリングｌ８、ｌ９が、軸方向に遊びを有していない
ことが、非常に必要であることは前述の説明から明らか
であろう。ベアリングｌ８、１９の軸方向の遊びにより
、電機子の変位が生じ、これが他方で、誤ったトルクを
示すことになる。第５図は、本発明の別の実施例に係る
トルクメータの軸方向断面図であり、第５図に示される
ように、ベアリングｌ８、ｌ９の遊びを容易に無くすた
めに、第ｌのコイル装置１３と実質的に同一の第２のコ
イル装置２８を備えた補償手段を設けることができる。

この第２のコイル装置２８は、共通のコイル保持具３２
内に配置された１次コイル２９と２つの２次コイル３０
、３１を備えている。軸に取付けられた第２の電機子２
７は、第２のコイル装置２８の２つの２次コイル３０、
３１内へ対称に突出している。第１のコイル装置１３と
第２のコイル装置２８とは、共通のホルダ３３により相
互に接合されている。共通のホルダ３３により、第１の
コイル装置１３と第２のコイル装置２８との間隔は、常
に一定に保たれている。第２のコイル装置２８は、電機
子２７と協勤して、軸１がコイル装置１３、２８に対し
て、軸方向に動いたか否かを測定する。軸１が軸方向に
動くと、第２のコイル装置２８内の磁界の対称的分布が
乱れ、また、第１のコイル装置１３内の対称的磁界の分
布も、同じだけ乱れる。同じ乱れが、両方のコイル装置
に生じた場合には、これは、乱れによりコイル装置１３
に生じた信号が、軸の軸方向の変位により生じたもので
、軸に加えられたトルクによるものでないことを示して
いる。従って、適切な電気的接続により、軸方向の変位
により発生した誤った信号を補償することができる。

第６図は、電機子を測定するコイル装置の他の実施例を
示している。第１図から第５図までのコイル装置と対応
する部分には、ｌ００を加えた参照番号がつけられてい
る。１次コイル１１４は、Ｅ字形状をなしたヨーク３４
の中央脚４３のまわりに配置されており、これに対して
、２つの２次コイル１１５、１１６は、Ｅ字状ヨーク３
４の中央！１１１４３の基部から、それぞれ量側に延び
る両外側脚のまわりに配置されている。電機子１１２は
、一定のエアーギャップ４２を隔てて、ヨーク３４の中
央脚４３の部分を通り、２個の外側脚４４、４５との間
に、エアーギャップ３５、３６を有している。電機子１
１２が矢印Ａの方向に動くと、２つのエアーギャップ３
５、３６は、逆の変化をする。ｌ次コイル１１４は、エ
アーギャップ４２を横切り、さらに、電機子１１２、エ
アーギャップ３５、３６、ヨークの２つの外側脚４４、
４５、２次コイル１１５、１１６を通る磁界を誘起する
。

この場合、磁界の全磁束は恒久的に２個の２次コイル１
１５、１１６を通っている。しかし、エアーギャップ３
５、３６を変化させることにより、電機子１１２、エア
ギャップ３５、３６、Ｅ字状ヨーク３４より形成されて
いる磁気回路の磁気抵抗が変えることができる。したが
って、磁界は不変のまま、２つの２次コイル１１５、１
１６を通る磁束、すなわち、その中に誘起された電圧が
変化する。例えば、電機子１１２が右方へ動く場合、右
側のエアーギャップ３６は減小し、左側のエアーギャッ
プ３５は増大する。したがって、２次コイル１１５を通
る磁束より強い磁束が、２次コイル１１６を流れるので
、２次コイル１１６内に誘起された電圧は高くなる。２
つのエアーギャップ３５、３６の寸法を適切に設定する
ならば、磁気回路の抵抗は、実際は、２つのエアギャッ
プのみにより決まる。かようにして、矢印八の方向の電
機子１１２の動きにしたがって、電圧の線型挙動が良好
な近似が達成される。

第７図は、ベアリング１８、１９の軸方向の遊びによる
影響を補償することのできる本発明のさらに他の実施例
に係るトルクメータ軸方向断面図である。磁気的影響が
外部からコイル装置ｌ３へ及ぶのを防止するため、コイ
ル装置全体がキャップ３７により覆われている。キャッ
プ３７は、回転および軸方向変位に抗して、スリーブ２
あるいは軸１に固定されている。スリーブ２に対するコ
イル装置ｌ３の相対的軸方向の運動を補償するため、キ
ャップ３７は、補償エアーギャップ３８を備えている。

このエアーギャップ３８は外周に沿って延び、キャップ
を２つの部分３９、４０に分割している。その他の構成
は、第３図の実施例と同様である。

このキャップの補償効果は、第８ａ図と第８ｂ図から明
らかである。正常な状態、すなわち、軸方向の遊びに起
因するコイル装置ｌ３とスリーブ２との間の相対的変位
がない場合、キャップ３７と電機子１２は、中立位置に
おいて、１次コイル１４と２つの２次コイル１５、１６
に対して、対称である。左側の２次コイルｌ５において
は、領域ａを、磁界が横切っている。右側の２次コイル
においては、領域ｂを、磁界が横切っている。領域ａＳ
ｂは同じ大きさであり、従って、同数のコイル巻線を、
磁界が横切っている。キャップ３７もまた、１次コイル
１４に関して対称に配置されているので、全体的に対称
な磁界を形成することができる。双方の磁気回路の磁気
抵抗は、２つの２次コイルの回りで等しい。

ここで、コイル装置ｌ３が、ベアリングｌ８と１９がス
リーブ２に対して、軸方向の遊びがあるために、変位す
ると、電機子１２に対してのみならず、キャップ３７に
対しても相対的運動が生じる。例えば、第８ａ図に示さ
れるように、電機子ｌ２が、左側の２次コイル１２へよ
り深く、すなわち、領域ａ′にまで入ると、右側の２次
コイル１６へ入り込んでいる深さｂ′は、減少する。こ
れによって、通常、左側の２次コイル１５に誘起される
電圧は増加するが、右側の２次コイル１６に誘起される
電圧は減少する。しかし、同時に、キャップ３７が、コ
イル装置と相対的に左へ対称的に変位するので、キャッ
プの右側の部分４０は、１次コイル１４へ近づくように
押される。，その結果、キャップの右側部分４０を通る
磁気回路の磁気抵抗は、キャップの左側部分３９を通る
磁気回路の磁気抵抗より低い。したがって、左側の２次
コイル１５において、多数のコイル巻線が、磁界と交差
するが、右側の２次コイル１６の磁束は、磁気抵抗が低
いため大きく、磁界と交差するコイル巻線の数が少なく
とも、同一電圧が、右側の２次コイルｌ６に誘起される
。かようにして、適切に寸法を設定することにより、ト
ルクが、軸ｌに加えられていなければ、スリーブ２に対
して、コイル装置１３が軸方向に変位していても、同一
電圧が双方の２次コイルに誘起される。

〔発明の効果〕

本発明によれ１ｆ１コンパクトな構造で、かなり強い出
力信号を生或することのできるトルクメーターを提供す
る．ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

本発明の好適な実施例は、下記の図面を参照して記述さ
れている。 第１図は、本発明の実施例に係るトルクメータの軸およ
びスリーブの斜視図、第２図は、スリーブの部分展開図
、第３図は、トルクメータの軸方向断面図、第４図は、
第３図に示されるトルクメ一夕のコイル装置の機能の説
明図である。第５図は、本発明の別の実施例に係るトル
クメータの軸方向断面図である。第６図は、本発明の他
の実施例に係る１・ルクメータのコイル装置の略断面図
である。第７図は、本発明のさらに他の実施例に係るト
ルクメータの軸方向断面図であり、第８ａ図および第８
ｂ図は、その測定原理の説明図である。 １・・・軸、　　　　　　　　２・・・スリーブ、３・
・・小径部、 ４、５・・・スリーブ部、　　６、７・・・ラグ、８、
９・・・ウェブ、 １０、１１・・・支持点、　　ｌ２・・・電機子、１３
・・・コイル装置、 １４・・・１次コイル、 １５、１６・・・２次コイル、 １７・・・コイル保持具、 １８、ｌ９・・・ベアリング、 ２２、２３、２４・・・コイル端子、 ２５、２６・・・磁界、 ２７・・・電機子、 ８・・・コイル装置、 ９・・・１次コイル、 ０、３１・・・２次コイル、 ２・・・コイル保持具、　　３３・・・ホルダ、４・・
・ヨーク、 ５、３６・・・エアーギャップ、 ７・・・キャップ、 ８・・・補償エアーギャップ、 ２・・・エアーギャップ、 ２・・・電機子、 ４・・・１次コイル、 ５、１１６・・・２次コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）小径部を有する軸と、回転および軸方向変位に抗
   して、小径部の両側で固定され、スリーブの両端部が相
   対的に回転するとき、軸方向に変位し、電界および／ま
   たは磁界を変化する電機子を保持するスリーブと、電界
   および磁界の変化を検出するための検出手段を備えたト
   ルクメーターにおいて前記スリーブ（２）が、軸方向に
   ２つの部分（４、５）に分割され、前記電機子（１２）
   が、その他端（８、９）が、前記スリーブの両部分に接
   続されたラグ（６、７）の一端（１０）に保持されたこ
   とを特徴とするトルクメーター。 （２）前記ラグ（６、７）が、実質的に、前記スリーブ
   部分（４、５）の間に延び、その長軸が休止位置におい
   ては、軸（１）の長手方向に垂直な面内にあることを特
   徴とする請求項（１）に記載のトルクメーター。 （３）前記ラグ（６、７）の各スリーブ部分（４、５）
   への接続が、少なくとも部分的に円周方向に延びる各ウ
   ェブ（８、９）によりなされていることを特徴とする請
   求項（１）または（２）に記載のトルクメーター。 （４）少なくとも２つのラグ（６、７）が、円周方向に
   一様に配置され、電機子（１２）を保持していることを
   特徴とするとする請求項（１）乃至（３）のいずれか１
   項に記載のトルクメーター。 （５）前記スリーブ（２）が、非磁性材料により形成さ
   れていることを特徴とする請求項（１）乃至（４）のい
   ずれか１項に記載のトルクメーター。 （６）前記スリーブ部分（４、５）と前記ラグ（６、７
   ）が一体に製作されていることを特徴とする請求項（１
   ）乃至（５）のいずれか１項に記載のトルクメーター。 （７）電界及び／または磁界の変化を検出する手段が、
   少なくとも１つのコイル（１４、１５、１６）より形成
   されており、該コイル（１４、１５、１６）が、軸方向
   の変位と、スリーブ（２）に対する回転とに抗して、と
   くに、その内側リング（２０）がスリーブ（２）とコイ
   ル保持具（１７）内の外側リング（２１）上に配置され
   ている軸方向の滑りのないベアリング（８、１９）によ
   って、固定されていることを特徴とする請求項（１）乃
   至（６）のいずれか１項に記載のトルクメーター。 （８）小径部を有する軸と、該軸に、前記小径部の両側
   で、回転および軸方向の変位に抗して固定されたスリー
   ブで、該スリーブの両端部が相対的に回転するとき、軸
   方向に変位し、電界および／または磁界を変化せしめる
   電機子を保持するスリーブと、電界および／または磁界
   の変化を検出する手段とを備え、前記電界および／また
   は磁界を検出するための手段が、磁界を形成する１次コ
   イル（１４）と、出力信号をそれぞれ発生する２つの２
   次コイル（１５、１６）と、軸方向移動にともなって、
   前記１次コイル （１４）と前記２次コイル（１５、１６）との間の磁気
   接続を変化せしめる電機子（１２）とを有していること
   を特徴とする請求項（１）乃至（７）のいずれか１項に
   記載のトルクメーター。 （９）前記１次コイル（１４）が、電機子の領域におい
   て、前記スリーブ（２）を取り囲み、前記１次コイル（
   １４）の各側に、１つの前記２次コイル（１５、１６）
   が配置され、前記電機子（１２）が、少なくともその一
   部が前記１次コイル（１４）内に配置され、かつ透磁性
   材料で形成されていることを特徴とする請求項（８）に
   記載のトルクメーター。 （１０）軸方向の変位に抗して、前記軸（１）に取付け
   られた第２の電機子（２７）が、前記軸（１）が動くと
   き、前記１次コイル（２９）と前記２つの２次コイル（
   ３０、３１）を備えた第２のコイル装置（２８）内の磁
   気接続を変化せしめ、前記第２のコイル装置（２８）が
   、軸方向に一定の間隔で、前記第１のコイル装置に接続
   していることを特徴とする請求項（１）乃至（９）のい
   ずれか１項に記載のトルクメーター。 （１１）前記１次コイル（１１４）がＥ字形状のヨーク
   （３４）の中央脚（４３）に配置され、前記２つの２次
   コイル（１１５、１１６）が、前記ヨークの２つの外側
   脚（４４、４５）に配置されており、さらに前記電機子
   （１２）が前記中央脚から一定のエアーギャップを隔て
   て、前記ヨークの２つの前記外側脚（４４、４５）の間
   に配置されていることを特徴とする請求項（８）に記載
   のトルクメーター。 （１２）前記磁界の変化を検出するための手段の前記コ
   イル（１４、１５、１６）が、透磁性キャップ（３７）
   により囲まれていることを特徴とする請求項（１）乃至
   （１１）のいずれか１項に記載のトルクメーター。 （１３）前記キャップ（３７）が、軸方向の変位に抗し
   て、スリーブ（２）に接続され、少なくとも１つの補償
   エアーギャップ（３８）を有し、該補償エアーギャップ
   （３８）が、前記コイル装置（１３）がスリーブ（２）
   に対して軸方向に変位したとき、前記電機子の影響とは
   反対に、前記１次コイル（１４）と、前記２次コイル（
   １５、１６）との間の磁気接続を変化せしめるように構
   成されたことを特徴とする請求項（１２）に記載のトル
   クメーター。 （１４）前記補償エアーギャップ（３８）が、前記１次
   コイル（１４）の領域において、前記キャップ（３７）
   内の外周のギャップにより形成されていることを特徴と
   する請求項（１３）に記載のトルクメーター。 （１５）前記補償エアーギャップ（３８）が、軸方向に
   、少なくとも前記１次コイル（１４）の幅に形成された
   ことを特徴とする請求項（１４）に記載のトルクメータ
   ー。