JPH0552679A - 歪検出装置 - Google Patents
歪検出装置Info
- Publication number
- JPH0552679A JPH0552679A JP21683891A JP21683891A JPH0552679A JP H0552679 A JPH0552679 A JP H0552679A JP 21683891 A JP21683891 A JP 21683891A JP 21683891 A JP21683891 A JP 21683891A JP H0552679 A JPH0552679 A JP H0552679A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- passive shaft
- magnetic
- case
- coils
- detection coil
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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
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 歪検出装置の磁性層とコイルの相対位置が決
まりやすくするとともに、外部からの振動により受動軸
にトルクが加わっていなくとも出力することのないよう
にする。 【構成】 検出コイル１０，１１をシールド３５，４０
及びヨークを用いてケース３７内に収めてユニット化
し、検出コイル１０，１１を収めたケースウェーブをワ
ッシャ４２で予圧して受動軸１に押さえつけるようにし
た。 【効果】 検出コイルが一つのユニットになったので組
み立てやすく、また、振動による誤出力もなくなった。
まりやすくするとともに、外部からの振動により受動軸
にトルクが加わっていなくとも出力することのないよう
にする。 【構成】 検出コイル１０，１１をシールド３５，４０
及びヨークを用いてケース３７内に収めてユニット化
し、検出コイル１０，１１を収めたケースウェーブをワ
ッシャ４２で予圧して受動軸１に押さえつけるようにし
た。 【効果】 検出コイルが一つのユニットになったので組
み立てやすく、また、振動による誤出力もなくなった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、歪検出装置に関し、
さらに詳しくは、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ための歪検出装置に関するものであ
る。
さらに詳しくは、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ための歪検出装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は、本出願人が先に記載した歪検出
装置の構成図である。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、３１，３２は受動軸１
を回転自在に指示する軸受けである。受動軸１の外周面
上には軸方向に間隔をあけて高透磁性材からなる第１及
び第２の磁性層３，４が固着される。第１の磁性層３は
中心軸２に対して＋４５度方向に、第２の磁性層４は中
心軸２に対して−４５度方向にそれぞれ細長く複数条形
成されている。
装置の構成図である。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、３１，３２は受動軸１
を回転自在に指示する軸受けである。受動軸１の外周面
上には軸方向に間隔をあけて高透磁性材からなる第１及
び第２の磁性層３，４が固着される。第１の磁性層３は
中心軸２に対して＋４５度方向に、第２の磁性層４は中
心軸２に対して−４５度方向にそれぞれ細長く複数条形
成されている。
【０００３】また、各磁性層３，４の外周には円筒状の
コイルボビン５が受動軸１と同軸状に配設される。コイ
ルボビン５の外周には第１及び第２の磁性層３，４に対
応して第１及び第２の検出コイル１０，１１が巻装さ
れ、各検出コイルは、検出回路１４に接続されている。
３３ａは第１の検出コイル１０の周囲に巻回あるいは嵌
合された第１の磁気収束層、３３ｂは第２の検出コイル
１１の周囲に巻回あるいは嵌合された第２の磁気収束層
である。磁気収束層３３ａ，３３ｂは非晶質合金あるい
は珪素鋼板などの透磁率が高い軟磁性材料からなる。３
５ａ，３５ｂは磁気収束層３３ａ，３３ｂの外周に設け
られた非磁性高電導率の金属シールド層である。この金
属シールド層３５ａ，３５ｂは磁束の浸透深さが小さく
なる表皮効果を利用し、磁気回路の磁気抵抗、磁束の漏
れが小さくなるように非磁性高電導率材料が用いられて
いる。
コイルボビン５が受動軸１と同軸状に配設される。コイ
ルボビン５の外周には第１及び第２の磁性層３，４に対
応して第１及び第２の検出コイル１０，１１が巻装さ
れ、各検出コイルは、検出回路１４に接続されている。
３３ａは第１の検出コイル１０の周囲に巻回あるいは嵌
合された第１の磁気収束層、３３ｂは第２の検出コイル
１１の周囲に巻回あるいは嵌合された第２の磁気収束層
である。磁気収束層３３ａ，３３ｂは非晶質合金あるい
は珪素鋼板などの透磁率が高い軟磁性材料からなる。３
５ａ，３５ｂは磁気収束層３３ａ，３３ｂの外周に設け
られた非磁性高電導率の金属シールド層である。この金
属シールド層３５ａ，３５ｂは磁束の浸透深さが小さく
なる表皮効果を利用し、磁気回路の磁気抵抗、磁束の漏
れが小さくなるように非磁性高電導率材料が用いられて
いる。
【０００４】上記構成において、受動軸１に外部からの
トルクが印加されると各磁性層３，４の一方に引張力が
発生すると他方には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、引張力による場合と圧縮力
による場合では透磁率が逆方向に変化する。検出コイル
１０，１１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１０，１
１の出力を入力され、受動軸１の歪量に応じた検出電圧
Ｖを出力するようになっている。
トルクが印加されると各磁性層３，４の一方に引張力が
発生すると他方には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、引張力による場合と圧縮力
による場合では透磁率が逆方向に変化する。検出コイル
１０，１１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１０，１
１の出力を入力され、受動軸１の歪量に応じた検出電圧
Ｖを出力するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の歪検出装置は以
上のように構成されているので、受動軸１上の磁性層
３，４と検出コイル１０，１１の位置が決まりにくい。
また、軸受け３１，３２にベアリングを使用した場合受
動軸１がベアリングが分軸方向に移動可能なので、振動
が加わると受動軸１上の磁性層３，４と検出コイル１
０，１１の相対位置がずれ、コイル廻りのインダクタン
スが変化し、受動軸１にトルクが加わらずとも出力が生
ずるという問題がある。
上のように構成されているので、受動軸１上の磁性層
３，４と検出コイル１０，１１の位置が決まりにくい。
また、軸受け３１，３２にベアリングを使用した場合受
動軸１がベアリングが分軸方向に移動可能なので、振動
が加わると受動軸１上の磁性層３，４と検出コイル１
０，１１の相対位置がずれ、コイル廻りのインダクタン
スが変化し、受動軸１にトルクが加わらずとも出力が生
ずるという問題がある。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、歪検出装置の位置決めが
高精度に行えると共に、振動により出力が変動しないよ
うにしたことを特徴とする歪検出装置を提供することを
目的とする。
るためになされたものであり、歪検出装置の位置決めが
高精度に行えると共に、振動により出力が変動しないよ
うにしたことを特徴とする歪検出装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る歪検出装
置は、外力を受ける受動軸と、この受動軸の外周面上に
固着された高透磁率で所定の磁気定数を持つ軟磁性材料
からなる磁性層と、この磁性層の外周に配設され、前記
受動軸に印加された外力によって引き起こされる前記磁
性層の透磁率変化を検出する検出コイルとを備え、この
検出コイルを囲んで配置されるシールド及びヨークをケ
ース内に収めてユニット化し、このケースをばね部材で
受動軸に対し軸方向に予圧を加え、検出コイルと受動軸
上の軟磁性材料の相対位置のずれがないようにしたもの
である。
置は、外力を受ける受動軸と、この受動軸の外周面上に
固着された高透磁率で所定の磁気定数を持つ軟磁性材料
からなる磁性層と、この磁性層の外周に配設され、前記
受動軸に印加された外力によって引き起こされる前記磁
性層の透磁率変化を検出する検出コイルとを備え、この
検出コイルを囲んで配置されるシールド及びヨークをケ
ース内に収めてユニット化し、このケースをばね部材で
受動軸に対し軸方向に予圧を加え、検出コイルと受動軸
上の軟磁性材料の相対位置のずれがないようにしたもの
である。
【０００８】
【作用】この発明における歪検出装置は、検出コイルを
ケース内に収めて一つのユニット化にし、このケースを
ばね部材によって一方向へ予圧を加えるように構成され
ているので、磁性層と検出コイルの相対位置が決まり易
く、製品組立時のばらつきが少なく調整が容易であると
共に振動による出力変動がない。
ケース内に収めて一つのユニット化にし、このケースを
ばね部材によって一方向へ予圧を加えるように構成され
ているので、磁性層と検出コイルの相対位置が決まり易
く、製品組立時のばらつきが少なく調整が容易であると
共に振動による出力変動がない。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図において、１は受動軸からなる回転軸、３１，
３２は受動軸１を回転自在に指示する軸受けである。受
動軸１の外周面上に間隔をあけて高磁性材料からなる第
１及び第２の磁性層３，４が固着されている。第１の磁
性層３は中心軸２に対して＋４５度方向に、第２の磁性
層４は中心軸２に対して−４５度方向にそれぞれ細長く
複数条形成されている。また、各磁性層３，４の外周に
はシールド４０，４１をインサート成形したエンジニア
リングプラスチックよりなる円筒状ボビン５が配置さ
れ、このボビン５には検出コイル１０，１１が巻装され
ている。シールド４０，４１はインサート成形時樹脂が
流れるように図３に示すように切り欠きが設けられてい
る。
する。図において、１は受動軸からなる回転軸、３１，
３２は受動軸１を回転自在に指示する軸受けである。受
動軸１の外周面上に間隔をあけて高磁性材料からなる第
１及び第２の磁性層３，４が固着されている。第１の磁
性層３は中心軸２に対して＋４５度方向に、第２の磁性
層４は中心軸２に対して−４５度方向にそれぞれ細長く
複数条形成されている。また、各磁性層３，４の外周に
はシールド４０，４１をインサート成形したエンジニア
リングプラスチックよりなる円筒状ボビン５が配置さ
れ、このボビン５には検出コイル１０，１１が巻装され
ている。シールド４０，４１はインサート成形時樹脂が
流れるように図３に示すように切り欠きが設けられてい
る。
【００１０】各検出コイル１０，１１のコイル端はリー
ド線３９に接続され図示しない検出回路１４に導かれて
いる。検出コイル１０，１１が巻装されたボビン５の廻
りに磁気収束層３３が配設され、その外側にシールド３
５が配設され、これらが一体となりケース３７に収めら
れている。軸受け３１は受動軸１に設けられた段部１ａ
に密着して圧入されており、軸受け３２はケース３８ａ
に圧入されている。検出コイル１０，１１を収めたケー
ス３７は、磁性層３，４との相対位置誤差を少なくする
ため、軸受け３１にボビンが密着するようにばね部材と
なるウェーブワッシャ４２により予圧されるようにケー
ス３８ａ，３８ｂ内に収められ、ケース３８ａ，３８ｂ
は図示しないねじで固定されている。５０はリード線３
９を支えると共に外部環境から遮断するためのゴム状グ
ロメットである。なお、軸受け３１，３２はベアリング
の他、滑り軸受けにて構成してもよい。
ド線３９に接続され図示しない検出回路１４に導かれて
いる。検出コイル１０，１１が巻装されたボビン５の廻
りに磁気収束層３３が配設され、その外側にシールド３
５が配設され、これらが一体となりケース３７に収めら
れている。軸受け３１は受動軸１に設けられた段部１ａ
に密着して圧入されており、軸受け３２はケース３８ａ
に圧入されている。検出コイル１０，１１を収めたケー
ス３７は、磁性層３，４との相対位置誤差を少なくする
ため、軸受け３１にボビンが密着するようにばね部材と
なるウェーブワッシャ４２により予圧されるようにケー
ス３８ａ，３８ｂ内に収められ、ケース３８ａ，３８ｂ
は図示しないねじで固定されている。５０はリード線３
９を支えると共に外部環境から遮断するためのゴム状グ
ロメットである。なお、軸受け３１，３２はベアリング
の他、滑り軸受けにて構成してもよい。
【００１１】上記のように構成したこの発明による歪検
出装置の動作は、図４で説明した従来例の歪検出装置と
同様に作用するので説明は省略する。この発明は従来例
のものと異なる点は、検出コイル１０，１１をシールド
３５，４０及びヨーク３３を用いてケース３７内に収容
して一つにユニット化し、このケース３７をウェーブワ
ッシャ４２で受動軸１に対して軸方向に予圧を加えるこ
とによって検出コイル１０，１１と受動軸１上の磁性層
３，４とに位置ずれが生じないようにしたものである。
出装置の動作は、図４で説明した従来例の歪検出装置と
同様に作用するので説明は省略する。この発明は従来例
のものと異なる点は、検出コイル１０，１１をシールド
３５，４０及びヨーク３３を用いてケース３７内に収容
して一つにユニット化し、このケース３７をウェーブワ
ッシャ４２で受動軸１に対して軸方向に予圧を加えるこ
とによって検出コイル１０，１１と受動軸１上の磁性層
３，４とに位置ずれが生じないようにしたものである。
【００１２】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、検出コ
イルを一つのユニットとし、このユニットをばね部材に
て予圧しているので、振動によって磁性層と検出コイル
の相対位置がずれることがないので、組立やすく、性能
のばらつきが少ない歪検出装置を得ることができる。
イルを一つのユニットとし、このユニットをばね部材に
て予圧しているので、振動によって磁性層と検出コイル
の相対位置がずれることがないので、組立やすく、性能
のばらつきが少ない歪検出装置を得ることができる。
【図１】この発明の一実施例による歪検出装置を示す断
面図である。
面図である。
【図２】ボビンに巻装された検出コイルとリード線の接
続図である。
続図である。
【図３】シールドの平面図である。
【図４】従来の歪検出装置の断面図である。
１ 受動軸 ３，４ 磁性層 ５ ボビン １０，１１ 検出コイル ３１，３２ 軸受け ３３ 磁気収束層 ３５ シールド ３７ ケース ３８ａ，３８ｂ ハウジング ３９ リード線 ４０ シールド ４１ センターシールド ４２ ウェーブワッシャ（ばね部材）
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【作用】この発明における歪検出装置は、検出コイルを
ケース内に収めて一つのユニットとし、このケースをば
ね部材によって一方向へ予圧を加えるように構成されて
いるので、磁性層と検出コイルの相対位置が決まり易
く、製品組立時のばらつきが少なく調整が容易であると
共に振動による出力変動がない。
ケース内に収めて一つのユニットとし、このケースをば
ね部材によって一方向へ予圧を加えるように構成されて
いるので、磁性層と検出コイルの相対位置が決まり易
く、製品組立時のばらつきが少なく調整が容易であると
共に振動による出力変動がない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (1)
- 【請求項１】 外力を受ける受動軸と、この受動軸の外
周面上に固着された高透磁率で所定の磁気定数を持つ軟
磁性材料からなる磁性層と、この磁性層の外周に配設さ
れ、前記受動軸に印加された外力によって引き起こされ
る前記磁性層の透磁率変化を検出する検出コイルとを備
え、この検出コイルを囲んで配置されるシールド及びヨ
ークをケース内に収めてユニット化し、このケースをば
ね部材で受動軸に対し軸方向に予圧を加え、前記検出コ
イルと受動軸上の軟磁性材料の相対位置のずれがないよ
うにしたことを特徴とする歪検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21683891A JPH0552679A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 歪検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21683891A JPH0552679A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 歪検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552679A true JPH0552679A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16694697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21683891A Pending JPH0552679A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 歪検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552679A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19960277A1 (de) * | 1998-12-28 | 2000-07-06 | Nsk Ltd | Halterung zum Fixieren einer Spulenanordnung |
| JP2007292638A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
| JP2008134261A (ja) * | 2008-02-12 | 2008-06-12 | Honda Motor Co Ltd | 回転トルク検出機構及び電動パワーステアリング装置 |
| JP2013113713A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ、この磁歪式トルクセンサを搭載した電動アシスト自転車及び電動パワーステアリング装置 |
| JP2014197609A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 株式会社ショーワ | ボビン、トルク検出装置およびステアリング装置 |
| JP2020101502A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | 日立金属株式会社 | 車両用トルクセンサ |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP21683891A patent/JPH0552679A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19960277A1 (de) * | 1998-12-28 | 2000-07-06 | Nsk Ltd | Halterung zum Fixieren einer Spulenanordnung |
| DE19960277C2 (de) * | 1998-12-28 | 2002-07-18 | Nsk Ltd | Halterung zum Fixieren einer Spulenanordnung |
| JP2007292638A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
| JP2008134261A (ja) * | 2008-02-12 | 2008-06-12 | Honda Motor Co Ltd | 回転トルク検出機構及び電動パワーステアリング装置 |
| JP2013113713A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ、この磁歪式トルクセンサを搭載した電動アシスト自転車及び電動パワーステアリング装置 |
| US8807260B2 (en) | 2011-11-29 | 2014-08-19 | Honda Motor Co. Ltd. | Magnetostrictive torque sensor, electrically assisted bicycle and electric power steering apparatus carrying the sensor |
| JP2014197609A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 株式会社ショーワ | ボビン、トルク検出装置およびステアリング装置 |
| JP2020101502A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | 日立金属株式会社 | 車両用トルクセンサ |
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