JPH0353138A - トルク検出器 - Google Patents
トルク検出器Info
- Publication number
- JPH0353138A JPH0353138A JP18735989A JP18735989A JPH0353138A JP H0353138 A JPH0353138 A JP H0353138A JP 18735989 A JP18735989 A JP 18735989A JP 18735989 A JP18735989 A JP 18735989A JP H0353138 A JPH0353138 A JP H0353138A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating
- torque detector
- drums
- shaft
- sensor
- Prior art date
- 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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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、トルク検出器に係り、特に磁気抵抗効果素子
と磁気ドラムの磁気シールドに関する。
と磁気ドラムの磁気シールドに関する。
従来の装置は、特開昭６３ − ９０７３３号公報に記
載のように、外部磁界の影響を除去する方法については
配慮されていない構造となっていた。
載のように、外部磁界の影響を除去する方法については
配慮されていない構造となっていた。
上記従来技術は、磁気抵抗効果素子に外部磁界が印加さ
れると、磁気抵抗効果素子の抵抗が変比し、２つの回転
ドラム間の相対ずれを検出できないという問題点があっ
た。
れると、磁気抵抗効果素子の抵抗が変比し、２つの回転
ドラム間の相対ずれを検出できないという問題点があっ
た。
本発明は、磁気抵抗効果素子に外部磁界が印加されるの
を防止することを目的としており，さらに外部磁界の影
響を受けないトルク検出器を提供することにある。
を防止することを目的としており，さらに外部磁界の影
響を受けないトルク検出器を提供することにある。
上記目的を達成するために、回転ドラム保持部材と磁気
抵抗効果素子保持部材とをそれぞれ強磁性体と非磁性体
との２重以上の構造としたものである． 〔作用〕 回転ドラムおよび磁気抵抗効果素子の保持部材中の強磁
性体は外部磁界の磁路となる。この強磁性体を回転ドラ
ムの磁気記録面および、磁気抵抗効果素子を囲む配置に
することによって、外部磁界の磁路が、回転ドラムの磁
気記録面および磁気抵抗効果素子を囲むようにできる。
抵抗効果素子保持部材とをそれぞれ強磁性体と非磁性体
との２重以上の構造としたものである． 〔作用〕 回転ドラムおよび磁気抵抗効果素子の保持部材中の強磁
性体は外部磁界の磁路となる。この強磁性体を回転ドラ
ムの磁気記録面および、磁気抵抗効果素子を囲む配置に
することによって、外部磁界の磁路が、回転ドラムの磁
気記録面および磁気抵抗効果素子を囲むようにできる。
それによって外部界磁は前記磁路を通り、磁路内部の磁
気抵抗効果素子に影響を与えないので、外部磁界によっ
て、トルクを誤検出することがない。
気抵抗効果素子に影響を与えないので、外部磁界によっ
て、トルクを誤検出することがない。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する．
第１図は、本発明の一実施例で、駆動側軸１と負荷側軸
２は、トーションバ−６を介して接続されでおり，！！
動軸ｌと負荷軸２の間には二一ドルベアリング７が挿入
されている．開動側軸１に回転ドラム８ｂ、負荷側軸２
に回転ドラム８ａが夫夫固定されている．翻動側軸１と
負荷側軸２はケーシング５ａ，５ｂにベアリング３ａ，
３ｂを介して回転可能な様に固定されている。また，磁
気抵抗効果素子（以下ＭＲセンサと呼ぶ）４は、センサ
ホルダー９に固定され、センサホルダー９はＭＲセンサ
４が回転ドラム８ａ，８ｂに対向して配置されるようケ
ーシング５ｂに固定されている．第１図において、馳動
側軸１にトルク７が印加され、負荷側軸２に負荷が継が
っていたとすると、トーションバ−６は、印加されたト
ルクに応じてねじれる．その結果、回転ドラム８ａ，８
ｂには回転角度差が生じる。この角度差をＭＲセンサ４
の抵抗値変化によって求める． 第２図は，回転ドラム８ａ，８ｂの磁気記録部１０ａ，
１０ｂとＭＲセンサ４の配置を示す拡大展開図を示した
ものである． 第２図において，ＭＲセンサ４の上には、ＭＲ素子Ｒ１
〜Ｒ８が配置されている。ＭＲ素子Ｒｌ〜Ｒ４は磁気記
録部１０ｂに、ＭＲ素子Ｒ５〜Ｒ８は磁気記録部１０ａ
に対向している．ＭＲ素子Ｒｌ−Ｒｌｌは、パーマロイ
等の強磁性体を蒸着エッチング等の薄膜作或技術により
，ガラス板等の上に，数μｍの寸法精度で所定の位置に
配置されるものである． ＭＲ素子Ｒ１，Ｒ２及びＲｓ ，Ｒ４は各々磁気記録波
長（Ｎ極とＳ極の間隔）λに対してλ／２ずつ離してい
る。ＭＲ素子Ｒδ，Ｒｓ及びＲ７ ，Ｒ６は．Ｒｌ ，
Ｒｚ及びＲａ，Ｒ４に対して磁気記録波長λ／４ずらし
て配置させ，出力信号として回転ドラム８ａ，８ｂから
、夫々、出力信号でλ／４の位相差を持った２相信号を
得る。この動作波形を、回転ドラム８ｂ，ＭＲ素子Ｒ１
， Ｒｚ ，Ｒｓ ，Ｒｅを用いて説明する．第３図
にその動作波形例を示す．回転ドラム８ｂの回転によっ
て磁気記録部３は図示矢印の方向に移動するものとする
．一方、ＭＲ素子は、磁気信号のＮ極，Ｓ極の磁界変化
のいずれかの信号が加わると抵抗値が低下する特性を有
しているので、磁気記録部１０ｂが矢印の方向に移動す
ると、ＭＲ素子ＲＬ，Ｒ２およびＲＩＩ，Ｒｅの抵抗変
化は，磁気記録波長λに応じた抵抗変化が得られる。（
イ），（口）に示すように、Ｒｌ ，Ｒｚはλ／ ２
ｙ Ｒ ｓ ｇ Ｒｓはλ／２ずれた抵抗変化となる．
またＲｌ とＲｓはλ／４ずれた抵抗変化となる．これ
らＲ１ ， Ｒｚ ，Ｒｓ ，Ｒｓ を（ハ），（二）
に示すように三端子接続すると，（ハ），（二）に示す
ような電圧波形Ｅ＾１，ＥＡＲが得られる＠ ＥＡｌｔ
Ｅ＾２はλ／４位相のずれた正弦波電圧波形で，下記
の計算で角度が求まる．Ｏｂ＝ｔａｎ−’ＣＣＥｈｘ
Ｖ／２）／（ＥＡｚ Ｖ／２））回転ドラム８ａに
ついても同様にθａを求めることができるため、駆動軸
１と負荷軸２との間のトルクＴを， Ｔ＝ＫＸ（θ１−θｂ） として求めることができる．ここでＫは、トーションバ
−６の剛性によって定まる定数である．第４図は本発明
なる回転ドラム８ａ，８ｂの磁気シールド構造を示すも
のである。磁気記録体１３は、プラスチックマグネット
等の磁石材料で、ドラム部材１２は強磁性体，ドラム部
材１工は非磁性体である。第５図は回転ドラム側断面図
である．この様に構成することにより，駆動側軸１，負
荷側軸２内部からの磁気の影響を磁気記録体の表面にお
よぼさない様にしている。
２は、トーションバ−６を介して接続されでおり，！！
動軸ｌと負荷軸２の間には二一ドルベアリング７が挿入
されている．開動側軸１に回転ドラム８ｂ、負荷側軸２
に回転ドラム８ａが夫夫固定されている．翻動側軸１と
負荷側軸２はケーシング５ａ，５ｂにベアリング３ａ，
３ｂを介して回転可能な様に固定されている。また，磁
気抵抗効果素子（以下ＭＲセンサと呼ぶ）４は、センサ
ホルダー９に固定され、センサホルダー９はＭＲセンサ
４が回転ドラム８ａ，８ｂに対向して配置されるようケ
ーシング５ｂに固定されている．第１図において、馳動
側軸１にトルク７が印加され、負荷側軸２に負荷が継が
っていたとすると、トーションバ−６は、印加されたト
ルクに応じてねじれる．その結果、回転ドラム８ａ，８
ｂには回転角度差が生じる。この角度差をＭＲセンサ４
の抵抗値変化によって求める． 第２図は，回転ドラム８ａ，８ｂの磁気記録部１０ａ，
１０ｂとＭＲセンサ４の配置を示す拡大展開図を示した
ものである． 第２図において，ＭＲセンサ４の上には、ＭＲ素子Ｒ１
〜Ｒ８が配置されている。ＭＲ素子Ｒｌ〜Ｒ４は磁気記
録部１０ｂに、ＭＲ素子Ｒ５〜Ｒ８は磁気記録部１０ａ
に対向している．ＭＲ素子Ｒｌ−Ｒｌｌは、パーマロイ
等の強磁性体を蒸着エッチング等の薄膜作或技術により
，ガラス板等の上に，数μｍの寸法精度で所定の位置に
配置されるものである． ＭＲ素子Ｒ１，Ｒ２及びＲｓ ，Ｒ４は各々磁気記録波
長（Ｎ極とＳ極の間隔）λに対してλ／２ずつ離してい
る。ＭＲ素子Ｒδ，Ｒｓ及びＲ７ ，Ｒ６は．Ｒｌ ，
Ｒｚ及びＲａ，Ｒ４に対して磁気記録波長λ／４ずらし
て配置させ，出力信号として回転ドラム８ａ，８ｂから
、夫々、出力信号でλ／４の位相差を持った２相信号を
得る。この動作波形を、回転ドラム８ｂ，ＭＲ素子Ｒ１
， Ｒｚ ，Ｒｓ ，Ｒｅを用いて説明する．第３図
にその動作波形例を示す．回転ドラム８ｂの回転によっ
て磁気記録部３は図示矢印の方向に移動するものとする
．一方、ＭＲ素子は、磁気信号のＮ極，Ｓ極の磁界変化
のいずれかの信号が加わると抵抗値が低下する特性を有
しているので、磁気記録部１０ｂが矢印の方向に移動す
ると、ＭＲ素子ＲＬ，Ｒ２およびＲＩＩ，Ｒｅの抵抗変
化は，磁気記録波長λに応じた抵抗変化が得られる。（
イ），（口）に示すように、Ｒｌ ，Ｒｚはλ／ ２
ｙ Ｒ ｓ ｇ Ｒｓはλ／２ずれた抵抗変化となる．
またＲｌ とＲｓはλ／４ずれた抵抗変化となる．これ
らＲ１ ， Ｒｚ ，Ｒｓ ，Ｒｓ を（ハ），（二）
に示すように三端子接続すると，（ハ），（二）に示す
ような電圧波形Ｅ＾１，ＥＡＲが得られる＠ ＥＡｌｔ
Ｅ＾２はλ／４位相のずれた正弦波電圧波形で，下記
の計算で角度が求まる．Ｏｂ＝ｔａｎ−’ＣＣＥｈｘ
Ｖ／２）／（ＥＡｚ Ｖ／２））回転ドラム８ａに
ついても同様にθａを求めることができるため、駆動軸
１と負荷軸２との間のトルクＴを， Ｔ＝ＫＸ（θ１−θｂ） として求めることができる．ここでＫは、トーションバ
−６の剛性によって定まる定数である．第４図は本発明
なる回転ドラム８ａ，８ｂの磁気シールド構造を示すも
のである。磁気記録体１３は、プラスチックマグネット
等の磁石材料で、ドラム部材１２は強磁性体，ドラム部
材１工は非磁性体である。第５図は回転ドラム側断面図
である．この様に構成することにより，駆動側軸１，負
荷側軸２内部からの磁気の影響を磁気記録体の表面にお
よぼさない様にしている。
第６図はセンサホルダー９の磁気シールド構造を示す図
で、ホルダ一部材１４は非磁性体、ホルダ一部材１５は
強磁性体、センサベース１６は非磁性体という様に構成
している。第７図はセンサホルダーの正面図である。こ
の様に構成することによりケーシング５ａ，５ｂまたは
、ケーシング５ａ，５ｂの外からの磁気の影響をＭＲセ
ンサ４におよぼさない様にしている。
で、ホルダ一部材１４は非磁性体、ホルダ一部材１５は
強磁性体、センサベース１６は非磁性体という様に構成
している。第７図はセンサホルダーの正面図である。こ
の様に構成することによりケーシング５ａ，５ｂまたは
、ケーシング５ａ，５ｂの外からの磁気の影響をＭＲセ
ンサ４におよぼさない様にしている。
本発明によれば、外部磁界によってＭＲセンサの出力電
圧が変化しないので、トルクが正確に測定できるという
効果がある。
圧が変化しないので、トルクが正確に測定できるという
効果がある。
第ｌ図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図はＭＲセ
ンサの配置図、第３図はトルク検出の原理図、第４図は
回転ドラムの構造図、第５図は第４図の縦断面図、第６
図はセンサホルダーの構造図、第７図はセンサホルダー
の正面図である．１・・・駆動側軸、２・・・負荷側軸
，４・・・ＭＲセンサ、６・・・トーションバ− ８・
・・回転ドラム、１１・・・ドラム部材（非磁性）、工
２・・・ドラム部材（強磁性）、第 １ 図 δ久 ／ＯＩＸ 第２図 第３図 ク 弟 ４ 図 ／／ 弔 ５ 図 第 ６ 図 ｌゲ 第 ７ 図
ンサの配置図、第３図はトルク検出の原理図、第４図は
回転ドラムの構造図、第５図は第４図の縦断面図、第６
図はセンサホルダーの構造図、第７図はセンサホルダー
の正面図である．１・・・駆動側軸、２・・・負荷側軸
，４・・・ＭＲセンサ、６・・・トーションバ− ８・
・・回転ドラム、１１・・・ドラム部材（非磁性）、工
２・・・ドラム部材（強磁性）、第 １ 図 δ久 ／ＯＩＸ 第２図 第３図 ク 弟 ４ 図 ／／ 弔 ５ 図 第 ６ 図 ｌゲ 第 ７ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転軸の駆動側と負荷側との間に取り付けられ、表
面に磁気信号を記録した信号トラック部を有する複数個
の回転ドラムと、前記回転ドラムの各々に対向した固定
部に配置する磁気抵抗効果素子で構成し、前記回転ドラ
ム間のねじれによる相対ずれを前記磁気抵抗効果素子の
抵抗変化として取り出すトルク検出器において、前記回
転ドラムの磁気信号を記録する部材と回転軸とを固定保
持する部材が少なくとも２種類以上の部材から構成され
るトルク検出器。 ２、請求の範囲第１項記載の回転ドラムの磁気信号を記
録する部材と回転軸とを固定保持する部材のうち少なく
とも１つの部材は、強磁性体であることを特徴とするト
ルク検出器。 ３、請求の範囲第１項記載の磁気抵抗効果素子と固定部
とを固定保持する部材が少なくとも２種類以上の部材か
ら構成され、前記固定保持部材のうち少なくとも１つの
部材は強磁性体であることを特徴とするトルク検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18735989A JPH0353138A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | トルク検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18735989A JPH0353138A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | トルク検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0353138A true JPH0353138A (ja) | 1991-03-07 |
Family
ID=16204617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18735989A Pending JPH0353138A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | トルク検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0353138A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2722570A1 (fr) * | 1994-07-18 | 1996-01-19 | Rockwell Body And Chassis Systems France En Abrege | Dispositif de mesure de couple. |
| JP2005321361A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Favess Co Ltd | トルク検出装置 |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP18735989A patent/JPH0353138A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2722570A1 (fr) * | 1994-07-18 | 1996-01-19 | Rockwell Body And Chassis Systems France En Abrege | Dispositif de mesure de couple. |
| WO1996002816A1 (fr) * | 1994-07-18 | 1996-02-01 | Rockwell Light Vehicle Systems-France | Dispositif de mesure de couple |
| JP2005321361A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Favess Co Ltd | トルク検出装置 |
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