JPH0545537U - 磁歪式トルクセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクセンサにおいて、トルクが零のときで
も直流の出力電圧を得ることができ、トルクを加える方
向の符号判定を行なうと共に、高精度のトルク検出を行
なう。 【構成】 ブリッジ回路２１を、磁歪シャフトに加わる
トルクをインダクタンスの変化として検出する検出コイ
ル７，８および調整抵抗２２，２３により構成する。そ
して、調整抵抗２２，２３の各抵抗値の関係はＲ2 ≫Ｒ
1 となっているために、該ブリッジ回路２１の平衡状態
は崩れる。そして、この崩れにより差動増幅器１１，整
流回路２４および積分回路１５を介して出力される直流
の電圧Ｅ´の大小により、トルクの印加方向を検出する
ことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車用エンジンの出力軸等に発生するトルクを検出するの に好適に用いられる磁歪式トルクセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動変速器を備えたオートマチック車等では、例えば自動変速機構による変速 タイミングを適正化するために、プロペラシャフト等にトルクセンサを取付ける ことが提案されている。

【０００３】 そこで、図６にこの種の従来技術によるトルクセンサとして、２コイル型の磁 歪式トルクセンサを例に挙げて示す。

【０００４】 図中、１は例えばクロムモリブデン鋼等の磁歪材料から形成された磁歪シャフ トを示し、該磁歪シャフト１は例えばプロペラシャフトの途中に設けられるもの で、両端が入力側取付部１Ａ，出力側取付部１Ｂとなり、これらの中間はスリッ ト溝形成部１Ｃとなり、該スリット溝形成部１Ｃの外周には下向き４５°，上向 きに４５°に刻設したスリット溝２，３とがそれぞれ対向するように設けられて いる。

【０００５】 ４は前記スリット溝形成部１Ｃの外周を囲むように一対の軸受５，５を介して 磁歪シャフト１と相対的に回転自在に設けられたコイル固定部材を示し、該コイ ル固定部材４は図示しない車体側に固着して取付けられている。６は前記コイル 固定部材４の内周側に固着されたリング状のコア部材を示し、該コア部材６には 、スリット溝２，３とそれぞれ対向する位置に検出コイル７，８が設けられ、該 検出コイル７，８の自己インダクタンスはＬ1 ，Ｌ2 となっている。

【０００６】 次に、図７に２コイル型の磁歪式トルクセンサの回路構成を示し説明する。

【０００７】 図７中、９は検出回路としてのブリッジ回路を示し、該ブリッジ回路９は検出 コイル７，８と、該検出コイル７，８の鉄損ｒ1 ，ｒ2 と、前記検出コイル７， ８とそれぞれ対向するように接続された調整抵抗Ｒ，Ｒにより構成され、検出コ イル７，８の接続点ａと調整抵抗Ｒ，Ｒの接続点ｂとの間には、後述する発振器 １０が接続され、検出コイル７と調整抵抗Ｒとの接続点ｃ（一方の出力端）およ び検出コイル８と調整抵抗Ｒとの接続点ｄ（他方の出力端）は、それぞれ検出コ イル７，８からの出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 を導出する出力端子となって、当該接続点 ｃ，ｄは後述する差動増幅器１１の入力端子にそれぞれ接続される。

【０００８】 次に、検出処理回路について説明する。該検出処理回路は後述する発振器１０ ，差動増幅器１１，位相調整回路１３，検波処理回路１４，積分回路１５および 増幅回路１６から大略構成されている。

【０００９】 １０は発振回路としての発振器を示し、該発振器１０は波高値Ｖ0 ，周波数ｆ （例えば３０ KHZ）の交流電圧Ｖを発生するもので、その出力側はブリッジ回路 ９の接続点ａに接続されると共に、位相調整回路１３に接続されている。

【００１０】 １１は差動増幅回路としての差動増幅器を示し、該差動増幅器１１はオペアン プ等により構成され、入力端子には前記ブリッジ回路９の接続点ｃ，ｄがそれぞ れ接続され、出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 が入力され、出力端子１２は検波処理回路１４ に接続され、検出電圧Ｅ0 を出力する。そして、検出電圧Ｅ0 は図８に示す如く 、トルク零のときには波形Ｂ，正のトルクのときには波形Ｃ，負のトルクのとき には波形Ｄのような出力を検波処理回路１４に出力する。

【００１１】 １３は発振器１０の出力側に接続された位相調整回路を示し、該位相調整回路 １３は磁歪シャフト１にトルクを印加しないときの出力電圧Ｖ1 （Ｖ2 ）の位相 角に同期した位相調整電圧ＶP （図８および図９の波形Ａ参照）を検波処理回路 １４に出力する。

【００１２】 １４は検波処理回路を示し、該検波処理回路１４の入力側にはブリッジ回路９ の出力端子１２および位相調整回路１３の出力側が接続され、検出電圧Ｅ0 およ び位相調整電圧ＶP が入力される。そして、該検波処理回路１４では、位相調整 回路１３からの位相調整電圧ＶP により検出電圧Ｅ0 を同期し得られた部分を積 分回路１５に出力する（図９の波形Ｃ´，Ｄ´参照）。なお、前記位相調整回路 １３および検波処理回路１４により磁歪シャフト１に加わるトルクの符号判定処 理を行なうようになっている。

【００１３】 そして、該積分回路１５では、この電圧を積分して直流の電圧Ｅ、例えば図９ 中の一点鎖線で示す特性線Ｅ(0),Ｅ(+),Ｅ(-) として増幅回路１６に出力する。 また、該増幅回路１６では、積分回路１５から入力された電圧Ｅを増幅して図示 しないコントロールユニットに出力する。

【００１４】 このように構成される２コイル型の磁歪式トルクセンサにおいては、検出コイ ル７，８に発振器１０の交流電圧Ｖを印加すると、磁歪シャフト１の表面に磁路 が形成されるが、スリット溝形成部１Ｃの表面にスリット溝２，３が設けられて いるため、表面磁界による磁路はスリット溝２，３に沿って形成されるようにな る。

【００１５】 一方、磁歪シャフト１の入力側取付部１Ａに図６に示すような矢示方向（時計 方向）のトルクＴ（以下「正のトルク」という）を加えたとすると、スリット溝 ２には圧縮応力−σが発生し、スリット溝３には引っ張り応力＋σが発生する。 そして、磁歪シャフト１に正の磁歪材を用いている場合、引っ張り応力＋σによ り透磁率μが増加し、圧縮応力−σにより透磁率μが減少することが知られてい る。

【００１６】 然るに、検出コイル７，８においては、それぞれの自己インダクタンスＬ1 ， Ｌ2 を、

【００１７】

【数１】 ただし、μ：透磁率 Ｎ：コイル巻線数 Ｓ：磁路断面積 のように算出する。

【００１８】 また、ブリッジ回路９において、検出コイル７のＬ1 ，ｒ1 は調整抵抗Ｒに、 検出コイル８のＬ2 ，ｒ2 は調整抵抗Ｒにそれぞれ直列接続されているから、検 出コイル７，８を流れる電流ｉ1 ，ｉ2 は、

【００１９】

【数２】 により算出され、接続点ｃ，ｄの出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は、

【００２０】

【数３】 ただし、α1 ，α2 ：位相角 により算出される。

【００２１】 さらに、差動増幅器１１の出力端子１２から出力される検出電圧Ｅ0 は、

【００２２】

【数４】 Ｅ0 ＝Ａ0 ×（Ｖ1 −Ｖ2 ） ただし、Ａ0 ：増幅率 のようになる。

【００２３】 かくして、磁歪シャフト１に矢示方向の正のトルクＴを加えた場合、スリット 溝２側では圧縮応力−σにより透磁率μが減少するから、該スリット溝２に対向 する検出コイル７の自己 インダクタンスＬ1 が減少して、該検出コイル７に流 れる電流ｉ1 が増加し、出力電圧Ｖ1 が増加する。

【００２４】 一方、スリット溝３側では引っ張り応力＋σにより透磁率μが増加するから、 該スリット溝３に対向する検出コイル８の自己インダクタンスＬ2 が増加して、 該検出コイル８を流れる電流ｉ2 は減少し、出力電圧Ｖ2 が減少する。

【００２５】 そして、ブリッジ回路９から出力される出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は前記数式１、数 式３による透磁率μの変化に基づいて位相角α1 ，α2 を生じさせ、差動増幅器 １１では、数式４に示すように振幅（電圧値）を変化させ、矢示方向の正のトル クＴに比例した検出信号を検出電圧Ｅ0 （図８中の波形Ｃ）として検波処理回路 １４に出力し、該検波処理回路１４では、位相調整回路１３からの位相調整電圧 ＶP の正の部分（図９中の検波領域Ｘ）に対応した検出電圧Ｅ0 の部分を検波し 、図９中の波形Ｃ´のようにして積分回路１５に出力する。そして、該積分回路 １５でこの電圧を積分し、正のトルクＴに対応した正の電圧Ｅ(+) として増幅回 路１６に出力する。

【００２６】 一方、磁歪シャフト１に矢示方向と逆方向（反時計方向）のトルクＴ（以下、 「負のトルク」という）を加えた場合には、検出コイル７に流れる電流ｉ1 が減 少し、検出コイル８に流れる電流ｉ2 が増加するから、前記数式４により差動増 幅器１１からは図８の波形Ｄのような検出電圧Ｅ0 が検波処理回路１４に出力さ れ、該検波処理回路１４では図９中の検波領域Ｘに対応した部分の検出電圧Ｅ0 を検波し、図９中の波形Ｄ´のようにして積分回路１５に出力する。そして、該 積分回路１５を介して、増幅回路１６に負のトルクＴに対応した負の電圧Ｅ(-) を出力する。

【００２７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来技術では、磁歪シャフト１に加わるトルクＴにより、 発生する応力を検出コイル７，８の自己インダクタンスＬ1 ，Ｌ2 の変化として ブリッジ回路９で検出し、発振器１０，差動増幅器１１，位相調整回路１３，検 波処理回路１４，積分回路１５および増幅回路１６からなる検出処理回路で直流 の電圧ＥとしてトルクＴを検出するものであるから、磁歪シャフト１に加わるト ルクＴが正方向か負方向かを判定するために、位相調整回路１３および検波処理 回路１４を接続しなければならず、符号判定処理の回路構成が複雑になるという 問題がある。

【００２８】 また、検波処理回路１４では、位相調整回路１３から出力される位相調整電圧 ＶP により検波領域Ｘを設定するが、このとき検波処理回路１４内ではトリガ的 な信号となるため、検波処理中にスパイクノイズが発生し易くなり、回路精度を 低下させる。さらに、従来技術では、磁歪シャフト１にトルクを印加した場合に 前記数式３に示すように発生する位相角α1 ，α2 を無視して検出していた。こ れらの理由により、トルクの検出精度が低下するという問題がある。

【００２９】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本考案は簡単な回路 構成で高精度のトルク検出を行なうことができる磁歪式トルクセンサを提供する ことを目的としている。

【００３０】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために、第１の考案が採用する構成の特徴は、検出回 路を各検出コイルおよび抵抗からなるブリッジ回路とし、該ブリッジ回路の少な くとも１辺が他の辺のインピーダンスと異なるように構成し、検出処理回路を前 記ブリッジ回路に交流電圧を印加する発振回路と、前記ブリッジ回路からの各検 出コイルからの検出信号に基づいて差動増幅して出力信号を出力する差動増幅回 路と、該差動増幅回路からの出力信号を整流して出力する整流回路とから構成し たことにある。

【００３１】 また、第２の考案が採用する構成の特徴は、検出回路を各検出コイルおよび抵 抗からなるブリッジ回路とし、該ブリッジ回路と検出処理回路との間に、該ブリ ッジ回路からの一方の出力端に一方の検出信号を増幅する増幅回路を設けるよう に構成し、前記検出処理回路を前記ブリッジ回路に交流電圧を印加する発振回路 と、前記増幅回路から出力された一方の検出信号と前記ブリッジ回路からの他方 の出力端からの検出信号とを差動増幅して出力信号を出力する差動増幅回路と、 該差動増幅回路からの出力信号を整流して出力する整流回路とから構成したこと にある。

【００３２】

【作用】

上記構成により、ブリッジ回路の平衡を崩すことができ、磁歪シャフトに加わ るトルクが零，正方向および負方向の場合でも、整流回路から出力される出力信 号を正方向または負方向の直流の電気信号として出力することができる。

【００３３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図５に基づき説明する。なお、実施例では 前述した従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するも のとする。

【００３４】 まず、本考案の第１の実施例を図１ないし図３に示し説明する。

【００３５】 図中、２１は本実施例による検出回路としてのブリッジ回路を示し、該ブリッ ジ回路２１は従来技術に述べたブリッジ回路９とほぼ同様に構成され、該ブリッ ジ回路２１は検出コイル７，８と、該検出コイル７，８の鉄損ｒ1 ，ｒ2 と、前 記検出コイル７と対向するように接続された抵抗値Ｒ1 を有する調整抵抗２２と 、前記検出コイル８と対向するように接続された抵抗値Ｒ2 （≫Ｒ1 ）を有する 調整抵抗２３とから構成されているものの、調整抵抗２２，２３の各抵抗値の関 係はＲ2 ≫Ｒ1 となっているために、該ブリッジ回路２１の平衡を崩すように構 成されている。

【００３６】 そして、検出コイル７，８の接続点ａと調整抵抗２２，２３の接続点ｂとの間 には、発振器１０が接続され、検出コイル７と調整抵抗２２との接続点ｃ（一方 の出力端）および検出コイル８と調整抵抗２３との接続点ｄ（他方の出力端）は 、それぞれ検出コイル７，８からの出力電圧Ｖ1 ´，Ｖ2 ´を導出する出力端子 となって、当該接続点ｃ，ｄは差動増幅器１１の入力端子にそれぞれ接続されて いる。

【００３７】 さらに、差動増幅器１１に入力される出力電圧Ｖ1 ´，Ｖ2 ´はブリッジ回路 ２１の平衡が崩れているため、磁歪シャフト１へのトルクの印加に拘らず常にＶ 1 ´＞Ｖ2 ´の関係を満たすようになる。このため、差動増幅器１１の出力端子 １２から出力される検出電圧Ｅ0 ´は、磁歪シャフト１にトルクを加えない場合 において、出力端子１２からは図２中の波形Ｇに示すような波高値ＶG0，周波数 ｆの正弦波を出力する。また、磁歪シャフト１に正のトルクを加えた場合には、 Ｖ1 ´≫Ｖ2 ´となり、波形Ｈに示すような波高値ＶH0（＞ＶG0），周波数ｆの 正弦波を出力する。さらに、磁歪シャフト１に負のトルクを加えた場合でも、Ｖ 1 ´＞Ｖ2 ´となり、波形Ｌに示すような波高値ＶL0（＜ＶG0），周波数ｆの正 弦波を出力する。

【００３８】 なお、ブリッジ回路２１の調整抵抗２２，２３の抵抗値Ｒ1 ，Ｒ2 は、ブリッ ジ回路２１の接続点ｃ，ｄから差動増幅器１１に出力される検出電圧Ｖ1 ´，Ｖ 2 ´の差、即ち検出電圧Ｅ0 ´が、磁歪シャフト１に加えるトルクを零、正方向 または負方向の場合でも、波形Ｇ，Ｈ，Ｌに示すように波形が同相で反転しない ように設定されている。

【００３９】 ２４は差動増幅器１１の出力端子１２に接続された全波整流回路としての整流 回路を示し、該整流回路２４は出力端子１２から出力される検出電圧Ｅ0 ´を整 流して積分回路１５および増幅回路１６に出力する。

【００４０】 ここで、整流回路２４は図２に示すような波形Ｇ，Ｈ，Ｌを図３に示すような 電圧が零の軸で正方向に折曲げるような波形Ｇ´，Ｈ´，Ｌ´に変換すもので、 トルク零の場合には、波形Ｇを波形Ｇ´に、正のトルクの場合には、波形Ｈを波 形Ｈ´に、負のトルクの場合には、波形Ｌを波形Ｌ´にそれぞれ変換する。

【００４１】 そして、この波形Ｇ´，Ｈ´，Ｌ´は積分回路１５により積分されるから、該 積分回路１５から出力される直流の電圧Ｅ´は、トルク零の場合には波形Ｇ´の 実効値となる直流の電圧ＥG （基準電圧ΔＶ）に、正のトルクの場合には波形Ｈ ´の実効値となる直流の電圧ＥH に、負のトルクの場合には波形Ｌ´の実効値と なる直流の電圧ＥL に変換し、それぞれ増幅回路１６に出力する。

【００４２】 かくして、本実施例においては、ブリッジ回路２１の平衡の崩れを検出コイル ７，８に対向するように接続された調整抵抗２２，２３の抵抗値（Ｒ1 ，Ｒ2 ） の差を大きくすることによって行ない。このブリッジ回路２１の平衡の崩れによ り、磁歪シャフト１に加えるトルクを零、正方向または負方向の場合であっても 、積分回路１５から出力される直流の電圧Ｅ´（ＥG ，ＥH ，ＥL ）は必ず正の 電圧となるから、従来技術のように位相調整回路１３および検波処理回路１４を 用いることなく、電圧Ｅ´の基準電圧ΔＶに対する大小で磁歪シャフト１に加え るトルクの正方向，負方向を判定することができ、従来検出処理回路に接続され ていた符号判定処理としての位相調整回路１３および検波処理回路１４等の複雑 な回路構成を不要にでき、大幅なコスト低減を図れる。

【００４３】 さらに、従来トルク零のときに行なっていたブリッジ回路の平衡状態の調整を 行なう初期設定の必要がなくなり、調整抵抗の微調整を廃止することができ、初 期設定を容易にできる。

【００４４】 また、位相調整回路１３および検波処理回路１４を廃止することにより、従来 発生していたスパイクノイズを防止できると共に、トルクの大きさによる前記数 式３に示す位相角α1 ，α2 の位相差の影響を防止し、トルクの高精度検出を行 なうことができる。

【００４５】 さらに、２５は電圧補正回路を示し、該電圧補正回路２５は補正電圧−ΔＶを 発生する直流電圧発生器により構成され、該電圧補正回路２５は積分回路１５と 増幅回路１６との間に接続された加算回路２６を介して電圧Ｅ´に補正電圧−Δ Ｖを加算することにより、従来技術と同様にトルク零の場合には電圧Ｅ´は零に 、正のトルクを磁歪シャフト１に加えた場合には正の電圧Ｅ´に、負のトルクを 磁歪シャフト１に加えた場合には負の電圧Ｅ´にそれぞれ変換し、この電圧Ｅ´ を増幅回路１６にそれぞれ入力するようにしている。

【００４６】 これにより、図３に示す如く、トルク零のときの電圧ＥG に補正電圧−ΔＶを 加算して零電圧のグランドラインとし、正のトルクのときには電圧ＥH を正の電 圧ＥH ´（＝ＥH −ΔＶ）に、負のトルクのときには電圧ＥL を負の電圧ＥL ´ （＝ＥL −ΔＶ）に変換し、トルクの加わる方向を正負の関係で容易に判別でき るようにしている。

【００４７】 次に、第２の実施例を図４に基づいて説明するに、本実施例の特徴はブリッジ 回路を構成する各検出コイルの自己インダクタンスの差を大きくすることにより 、該ブリッジ回路の平衡を崩すようにしたことにある。なお、前記第１の実施例 と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００４８】 図中、３１は本実施例によるブリッジ回路を示し、該ブリッジ回路３１は従来 技術に述べたブリッジ回路９とほぼ同様に構成されているものの、該ブリッジ回 路３１はインダクタンスＬ3 ，鉄損ｒ3 を有する検出コイル３２と、インダクタ ンスＬ4 （≫Ｌ3 ），鉄損ｒ4 （≫ｒ3 ）を有する検出コイル３３と、前記検出 コイル３２，３３とそれぞれ対向するように接続された調整抵抗Ｒ，Ｒにより構 成され、検出コイル３２，３３の接続点ａと調整抵抗Ｒ，Ｒの接続点ｂとの間に は、発振器１０が接続され、検出コイル３２と調整抵抗Ｒとの接続点ｃ（一方の 出力端）および検出コイル３３と調整抵抗Ｒとの接続点ｄ（他方の出力端）は、 それぞれ検出コイル３２，３３のインピーダンスの変化による出力電圧Ｖ1 ´， Ｖ2 ´を導出する出力端子となって、当該接続点ｃ，ｄは差動増幅器１１の入力 端子にそれぞれ接続される。そして、検出コイル３２，３３のインダクタンスの 関係はＬ4 ≫Ｌ3 となっているため、該ブリッジ回路３１は平衡状態を崩すよう に構成され、常にＶ1 ´＞Ｖ2 ´の関係にある電圧が接続点ｃ，ｄから差動増幅 器１１に入力される。

【００４９】 なお、検出コイル３２，３３のインダクタンスＬ3 ，Ｌ4 および鉄損ｒ3 ，ｒ 4 を異なる値にする方法としては、コイルの巻き数を変えるか、巻線の太さを変 える等により行なうことができる。

【００５０】 従って、本実施例によるブリッジ回路３１は前記第１の実施例で述べた如く、 検出処理回路では図２および図３に示すような波形を得ることができ、トルクの 印加方向の分かるトルク検出を行なうことができる。

【００５１】 かくして、本実施例においても、前述した第１の実施例と同様に複雑な符号判 定処理の回路を廃止することができると共に、トルクの高精度検出を可能にし、 第１の実施例と同様の効果を奏する。

【００５２】 なお、前記第２の実施例では、電圧補正回路２５を接続しない場合について説 明したが、第１の実施例のように電圧補正回路２５を加算回路２６を介して積分 回路１５の出力側に接続するようにしてもよい。

【００５３】 また、前記各実施例では、トルクが零のときに、ブリッジ回路２１，３１の平 衡のずれを、整流回路２４，積分回路１５を介して出力される直流の電圧Ｅ´が 正の電圧となるように設定したが、本考案はこれに限らず、直流の電圧Ｅ´が負 の電圧を出力するようにブリッジ回路２１，３１の平衡を崩すように設定しても よく。また、この場合には、電圧補正回路２５から出力される補正電圧はΔＶを 加算するようにすればよい。

【００５４】 さらに、ブリッジ回路の平衡を崩す方法として、従来技術のように平衡状態に あるブリッジ回路の場合には、一対の調整抵抗Ｒまたは検出コイルの少なくとも いずれかに分流抵抗または分圧抵抗を接続して平衡を崩すようにしてもよく、こ の場合にはブリッジ回路の平衡を簡単に崩すことができる。

【００５５】 次に、第３の実施例を図５に示し説明するに、本実施例の特徴は、平衡状態に あるブリッジ回路の一方の出力端に増幅回路を接続し、差動増幅器に入力される 前記ブリッジ回路からの各検出電圧に差を生じさせ、見かけ上ブリッジ回路の平 衡を崩すようにしたことにある。

【００５６】 図中、４１はブリッジ回路９の一方の出力端となる接続点ｃと差動増幅器１１ の非反転端子との間に接続されたブリッジ用増幅回路を示し、該ブリッジ用増幅 回路４１はブリッジ回路９で検出された出力電圧Ｖ1 をβ倍に増幅し、差動増幅 器１１の非反転端子に出力電圧Ｖ1 ´として出力する。

【００５７】 これにより、ブリッジ回路９から検出される検出電圧Ｖ1 ´，Ｖ2 ´をトルク 零のときでもＶ1 ´＞Ｖ2 ´となるようにできるから、見かけ上ブリッジ回路９ の平衡を崩すようする。

【００５８】 そして、前記各実施例と同様に本実施例においても、前記第１の実施例で述べ た如く、検出処理回路では図２および図３に示すような波形を得ることができ、 トルクの印加方向の分かるトルク検出を行なうことができる。

【００５９】 かくして、本実施例においても、前記各実施例と同様の作用効果を得ることが でき、さらに本実施例では、従来技術のブリッジ回路９にブリッジ用増幅回路４ １を接続するだけで、位相調整回路１３および検波処理回路１４を容易に廃止で きる。

【００６０】 なお、前記第３の実施例では、ブリッジ用増幅回路４１を接続点ｃと差動増幅 器１２の非反転端子との間に接続するようにしたが、本考案はこれに限らず、接 続点ｄと反転端子との間に接続するようにしてもよく、この場合には、積分回路 １５から出力される直流の電圧Ｅは負の電圧として出力するようになる。

【００６１】 また、前記第３の実施例においても、第１の実施例のように電圧補正回路２５ を接続するようにして、電圧Ｅ´をトルクの印加方向により正負の方向に出力す るようにしてもよい。

【００６２】 さらに、前記各実施例では２コイル式のトルクセンサについて説明したが、本 考案はこれに限らず、４コイル式のトルクセンサに用いてもよい。

【００６３】

【考案の効果】

以上詳述した如く、本考案によれば、検出回路となるブリッジ回路の平衡状態 を崩すようにし、検出処理回路を前記ブリッジ回路に交流電圧を印加する発振回 路と、前記ブリッジ回路からの信号に基づいて検出信号を出力する差動増幅回路 と、該差動増幅回路からの出力信号を整流する整流回路とから構成したから、整 流回路から出力されるトルクに対応した直流電圧は常に同位相（正または負）の 電圧となるから、トルクの加わる方向の符号判定処理を容易に行なうことができ 、従来必要であった複雑な回路構成となる位相調整回路および検波処理回路を廃 止することができる。そして、トルクの高精度検出を行なうと共に、大幅なコス ト低減を図ることができる。

【００６４】 また、本考案によれば、ブリッジ回路からの一方の出力端に一方の検出信号を 増幅する増幅回路を設けるように構成することにより、見かけ上前記ブリッジ回 路の平衡状態を崩すようにしても、前述した如く、トルクの加わる方向の符号判 定処理を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例による磁歪式トルクセン
サのブリッジ回路および検出処理回路を示す回路構成図
である。

【図２】第１の実施例による差動増幅器から出力される
トルク零，正のトルク，負のトルクのときの検出電圧の
波形を示す波形図である。

【図３】第１の実施例による整流回路から出力されるト
ルク零，正のトルク，負のトルクのときの波形および積
分回路から出力されるトルク零，正のトルク，負のトル
クのときの波形を示す波形図である。

【図４】本考案の第２の実施例による磁歪式トルクセン
サのブリッジ回路および検出処理回路を示す回路構成図
である。

【図５】本考案の第３の実施例による磁歪式トルクセン
サのブリッジ回路および検出処理回路を示す回路構成図
である。

【図６】従来技術による磁歪式トルクセンサの構成図で
ある。

【図７】従来技術による検出回路および検出処理回路を
示す回路構成図である。

【図８】従来技術によるトルクが零のときの位相調整回
路から出力される位相調整電圧および差動増幅器から出
力されるトルク零，正のトルク，負のトルクのときの検
出電圧の波形を示す波形図である。

【図９】従来技術によるトルクが零のときの位相調整回
路から出力される位相調整電圧および検波処理回路から
出力されるトルク零，正のトルク，負のトルクのときの
波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１ 磁歪シャフト ４，８，３２，３３ 検出コイル ９，２１，３１ ブリッジ回路 １０ 発振器（発振回路） １１ 差動増幅器（差動増幅回路） １５ 積分回路 １６ 増幅回路 ２２，２３ 調整抵抗 ２４ 整流回路 ２５ 電圧補正回路 ２６ 加算回路 ４１ ブリッジ用増幅回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁歪シャフトと、該磁歪シャフトの外周
   側に設けられた少なくとも一対の検出コイルと、該各検
   出コイルからのインダクタンスの変化により前記磁歪シ
   ャフトにかかるトルクを検出する検出回路と、該検出回
   路からの信号に基づきトルクを電気信号に変換する検出
   処理回路とからなる磁歪式トルクセンサにおいて、前記
   検出回路を前記各検出コイルおよび抵抗からなるブリッ
   ジ回路とし、該ブリッジ回路の少なくとも１辺が他の辺
   のインピーダンスと異なるように構成し、前記検出処理
   回路を前記ブリッジ回路に交流電圧を印加する発振回路
   と、前記ブリッジ回路からの各検出コイルからの検出信
   号に基づいて差動増幅して出力信号を出力する差動増幅
   回路と、該差動増幅回路からの出力信号を整流して出力
   する整流回路とから構成したことを特徴とする磁歪式ト
   ルクセンサ。
2. 【請求項２】 磁歪シャフトと、該磁歪シャフトの外周
   側に設けられた少なくとも一対の検出コイルと、該各検
   出コイルからのインダクタンスの変化により前記磁歪シ
   ャフトにかかるトルクを検出する検出回路と、該検出回
   路からの信号に基づきトルクを電気信号に変換する検出
   処理回路とからなる磁歪式トルクセンサにおいて、前記
   検出回路を前記各検出コイルおよび抵抗からなるブリッ
   ジ回路とし、該ブリッジ回路と検出処理回路との間に、
   該ブリッジ回路からの一方の出力端に一方の検出信号を
   増幅する増幅回路を設けるように構成し、前記検出処理
   回路を前記ブリッジ回路に交流電圧を印加する発振回路
   と、前記増幅回路から出力された一方の検出信号と前記
   ブリッジ回路からの他方の出力端からの検出信号とを差
   動増幅して出力信号を出力する差動増幅回路と、該差動
   増幅回路からの出力信号を整流して出力する整流回路と
   から構成したことを特徴とする磁歪式トルクセンサ。