JPH0614939U - 磁歪式トルクセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁歪シャフトの各磁気異方性部間で磁気干渉
等が生じたりするのを防止し、トルクの検出感度を向上
させる。 【構成】 磁歪シャフト２１の外周側に磁気異方性部２
１Ｂ，２１Ｃの左，右両側と磁気異方性部２１Ｂ，２１
Ｃ間とに位置してそれぞれ環状溝２１Ｄ，２１Ｄ，２１
Ｄを形成し、各環状溝２１Ｄを全周に亘って非磁性の導
電性材料からなる各良導体被膜２２によって被覆する。
コイル９，１０からの磁束により磁歪シャフト２１のセ
ンサ部２１Ａに漏れ磁束としての磁束Ｆ1 ，Ｆ2 等が発
生してこれらが各良導体被膜２２を通過するときに、磁
束Ｆ1 ，Ｆ2 の磁束変化等に対応した起電力が各良導体
被膜２２に誘起されることにより、磁束Ｆ1 ，Ｆ2 とは
逆向きの磁束Ｒ1 ，Ｒ2 を発生でき、各コイル９，１０
による磁束Ｆ1 ，Ｆ2 を各良導体被膜２２で発生させた
逆向きの磁束Ｒ1 ，Ｒ2 によって効果的に打消すことが
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 に用いて好適な磁歪式トルクセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図９および図１０に従来技術による磁歪式トルクセンサを自動車用エンジンの トルク検出に用いた場合を例に挙げて示す。

【０００３】 図において、１は自動車の車体側（図示せず）等に固定される筒状のケーシン グ、２は該ケーシング１内に軸受３，３等を介して回転自在に設けられた磁歪シ ャフトを示し、該磁歪シャフト２は、例えばクロムモリブデン鋼等の磁歪材料か ら正の磁歪特性をもって円柱状に形成され、プロペラシャフト、アウトプットシ ャフトまたはドライブシャフト等を構成する。

【０００４】 ここで、該磁歪シャフト２はその軸方向中間部がセンサ部２Ａとなり、該セン サ部２Ａの外周面には、例えば斜め下向きに４５°の角度をもって全周に亘り刻 設された第１のスリット溝４，４，…と、該各スリット溝４から軸方向に離間し 、斜め上向きに４５°の角度をもって全周に亘り刻設された第２のスリット溝５ ，５，…とが設けられている。そして、該磁歪シャフト２のセンサ部２Ａには各 スリット溝４間に第１の磁気異方性部２Ｂが形成されると共に、各スリット溝５ 間に第２の磁気異方性部２Ｃが形成され、これらの磁気異方性部２Ｂ，２Ｃには 表面磁界による磁路が図１０に示す磁気回路Ｍ1 ，Ｍ2 の如く形成される。

【０００５】 ６はフェライト等の磁性材料から段付筒状に形成され、磁歪シャフト２のセン サ部２Ａを径方向外側から取り囲むようにケーシング１の内周側に設けられたコ ア部材を示し、該コア部材６の内周側には、軸方向に所定間隔をもって離間し、 後述のコイルボビン７，８が収容されるボビン収容部６Ａ，６Ａと、該各ボビン 収容部６Ａ間に位置して径方向内向きに突出した環状のセンタ脚部６Ｂと、コア 部材６の軸方向両端側から径方向内向きに突出し、センタ脚部６Ｂの１／２程度 の厚みをもって環状に形成されたサイド脚部６Ｃ，６Ｃとが設けられている。ま た、該コア部材６の各脚部６Ｂ，６Ｃ先端面と磁歪シャフト２のセンサ部２Ａ外 周面との間には、例えば１ｍｍ程度の径方向寸法をもってエアギャップδが形成 されている。

【０００６】 ７，８はコア部材６の各ボビン収容部６Ａ内に設けられた第１、第２のコイル ボビン、９，１０は該コイルボビン７，８に巻回された励磁および検出コイルと しての第１、第２のコイルをそれぞれ示し、該コイル９，１０は磁歪シャフト２ の磁気異方性部２Ｂ，２Ｃおよび各スリット溝４，５に径方向で対向し、磁歪シ ャフト２に作用するトルクＴに対応した検出信号としての電気信号を出力する。 そして、該コイル９，１０は調整抵抗等と共にブリッジ回路を形成し、発振器お よび差動増幅器等からなる検出回路（いずれも図示せず）に接続されている。こ こで、該各コイル９，１０は、前記発振器からの高周波電圧により励磁されて磁 束を発生する励磁コイルと、磁歪シャフト２のセンサ部２Ａ、磁気異方性部２Ｂ ，２Ｃを通る表面磁界の磁束を検出する検出コイルとを兼ねて構成され、互いに 同一方向の磁束を発生するようにそれぞれコイルボビン７，８に巻回されている 。また、１１，１１はコア部材６をケーシング１の内周側に固定するＣリング、 １２，１２は磁歪シャフト２をケーシング１の両端側に固定する他のＣリングで ある。

【０００７】 従来技術による磁歪式トルクセンサは上述の如き構成を有するもので、コイル ９，１０に検出回路の発振器から交流電圧を印加すると、例えば図１０中に二点 鎖線で示す如く、該コイル９，１０から同一の方向に向けて磁束が発生し、この 磁束はコア部材６の各脚部６Ｂ，６Ｃからエアギャップδを介して磁歪シャフト ２のセンサ部２Ａ内に所定の表皮深さをもって達し、表面磁界を形成する。そし て、この表面磁界による磁路は磁歪シャフト２の各スリット溝４，５間で磁気異 方性部２Ｂ，２Ｃに沿って形成され、センサ部２Ａからエアギャップδを介して コア部材６に還流することにより、コイル９，１０の周囲には磁歪シャフト２と コア部材６との間で磁気回路Ｍ1 ，Ｍ2 が互いに独立した状態で形成される。

【０００８】 そして、正の磁歪材からなる磁歪シャフト２は図９に例示するように反時計方 向のトルクＴが加えられると、一側の各スリット溝４間で磁気異方性部２Ｂに沿 って引張り応力＋σが発生し、他側の各スリット溝５間で磁気異方性部２Ｃに沿 って圧縮応力−σが発生する。これにより、スリット溝４側の磁気異方性部２Ｂ では磁歪シャフト２の透磁率が引張り応力＋σにより大きくなって磁気抵抗が減 少し、スリット溝５側の磁気異方性部２Ｃでは透磁率が圧縮応力−σにより小さ くなって磁気抵抗が大きくなる。この結果、一側のコイル９は自己インダクタン スが増大し、他側のコイル１０は自己インダクタンスが減少するため、ブリッジ 回路の平衡が崩れ、差動増幅器にトルクＴに応じた電気信号としての出力電圧が 現われる。

【０００９】 また、これとは逆に、磁歪シャフト２に時計方向のトルクを加えたときは、一 側の各スリット溝４に沿って圧縮応力−σが生じて磁気異方性部２Ｂの透磁率が 小さくなり、他側の各スリット溝５に沿って引張り応力＋σが生じて磁気異方性 部２Ｃの透磁率が大きくなるから、一側のコイル９は自己インダクタンスが減少 し、他側のコイル１０は自己インダクタンスが増大して、差動増幅器に逆向きの トルクに応じた出力電圧が現われる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来技術による磁歪式トルクセンサでは、単一のコア部材 ６を用い、該コア部材６内にコイル９，１０を収容する左右一体構造とすること により、コア部材６の特性を均一化している。しかし、コイル９，１０で生じる 磁束の流れが同一方向で、コア部材６が左右一体構造であるから、磁歪シャフト ２のセンサ部２Ａには磁気異方性部２Ｂ，２Ｃ間等に図１０に例示する如く磁束 Ｆ1 ，Ｆ2 なる磁束の漏れが生じ、該コア部材６にも磁束Ｆ3 等の漏れ磁束が発 生する。

【００１１】 このため従来技術では、磁束Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 等によってコイル９，１０の磁 気回路Ｍ1 ，Ｍ2 に磁気干渉や磁束漏れが生じ、トルクの検出感度が大幅に低下 するという問題がある。また、トルク検出感度が低下するため、車両の温度等に よって生じるノイズの影響を受け易くなり、検出精度、信頼性等が大幅に低下す るという問題がある。

【００１２】 一方、上述した磁気干渉を解消すべく、コイル９，１０間の距離を大きくして 磁束Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 等を低減することも考えられるが、この場合には、コア部 材６の軸方向長さ寸法が大きくなってしまい、磁歪式トルクセンサ自体が大型化 して、取付けの自由度、使い勝手等が大幅に低下するという問題がある。

【００１３】 さらに、コア部材６を、コイル９を収容する一側のコア部材と、コイル１０を 収容する他側のコア部材とに２分割して、磁歪シャフト２の磁気異方性部２Ｂ， ２Ｃ間に漏れ磁束として発生する磁束Ｆ1 ，Ｆ1 ，Ｆ3 を低減させることも考え られる。しかし、この場合には、コア部材６が２分割構造となるため、特性にバ ラツキが生じ易くなり、検出精度が低下するばかりか、部品点数が増大するから 、組立て作業等の作業効率が大幅に低下し、製品の管理作業が煩雑化するという 問題がある。

【００１４】 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、本考案は磁歪シャフ トの各磁気異方性部間で磁気干渉等が生じたり、コア部材に磁束漏れ等が生じた りするのを効果的に防止でき、トルクの検出感度を確実に向上できるようにした 磁歪式トルクセンサを提供することを目的とする。

【００１５】

【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、磁歪シャ フトに、少なくとも第１、第２の磁気異方性部間に位置して非磁性の導電性材料 からなる良導体部を設け、該良導体部とコア部材との間には少なくともエアギャ ップに対応する径方向の隙間を形成したことにある。

【００１６】 また、第２の考案が採用する構成の特徴は、コア部材に、非磁性の導電性材料 によって形成され、磁歪シャフトの外周面にエアギャップを介して対面する端面 を除いて少なくとも各脚部の周囲を被覆する良導体部を設けたことにある。

【００１７】

【作用】

上記構成により、第１の考案では、各コイルから発生した磁束が導電性材料か らなる良導体部を通過するときに、該良導体部は磁束に応じた起電力が誘起され てこの磁束とは逆向きの磁束を発生でき、磁歪シャフトの各磁気異方性部間で磁 束漏れが生じるのを抑えることができる。

【００１８】 また、第２の考案では、コア部材の少なくとも各脚部をその端面を除いて導電 性材料からなる良導体部で被覆することにより、コア部材からの磁束漏れを確実 に防止でき、各コイル間での磁気干渉を抑えることができる。

【００１９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図８に基づき説明する。なお、実施例では 前述した図９および図１０に示す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。

【００２０】 図１および図２は本考案の第１の実施例を示している。

【００２１】 図中、２１は本実施例で用いる磁歪シャフトを示し、該磁歪シャフト２１は従 来技術で述べた磁歪シャフト２とほぼ同様に構成され、センサ部２１Ａには各ス リット溝４間に第１の磁気異方性部２１Ｂが形成されると共に、各スリット溝５ 間に第２の磁気異方性部２１Ｃが形成されている。そして、該磁歪シャフト２１ の外周側には磁気異方性部２１Ｂ，２１Ｃの左，右両側と磁気異方性部２１Ｂ， ２１Ｃ間とにそれぞれ環状溝２１Ｄ，２１Ｄ，…が設けられ、該各環状溝２１Ｄ は表面磁界に対応する深さ寸法をもって図２に示す如く断面コ字形状に形成され ている。

【００２２】 さらに、２２，２２，…は磁歪シャフト２１の各環状溝２１Ｄを全周に亘って 被覆した良導体部としての良導体被膜を示し、該各良導体被膜２２は電気抵抗の 小さい非磁性の導電性材料、例えばアルミニウム、銅または銅合金等から薄膜状 に形成され、磁歪シャフト２１の各環状溝２１Ｄを図２に示す如く全体に亘って 覆うようになっている。また、該各良導体被膜２２はその外周側端面が磁歪シャ フト２１の外周面と面一となるように各環状溝２１Ｄ内に配設され、コア部材６ の各脚部６Ｂ，６Ｃ、磁歪シャフト２１の外周面間のエアギャップδに対応した 径方向の隙間を各脚部６Ｂ，６Ｃとの間に確保している。

【００２３】 そして、該各良導体被膜２２はコイル９，１０からの磁束により磁歪シャフト ２１のセンサ部２１Ａに漏れ磁束としての磁束Ｆ1 ，Ｆ2 等が発生してこれらが 各良導体被膜２２を通過するときに、磁束Ｆ1 ，Ｆ2 の磁束変化等に対応した起 電力が誘起され、図２に例示するように磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）とは逆向きの磁束Ｒ1 （Ｒ2 ）を発生する。

【００２４】 本実施例による磁歪式トルクセンサは上述の如き構成を有するもので、その基 本的な作動については従来技術によるものと格別差異はない。

【００２５】 然るに、本実施例による磁歪式トルクセンサでは、磁歪シャフト２１の外周側 に磁気異方性部２１Ｂ，２１Ｃの左，右両側と磁気異方性部２１Ｂ，２１Ｃ間と に位置してそれぞれ環状溝２１Ｄ，２１Ｄ，…を形成し、該各環状溝２１Ｄを全 周に亘って非磁性の導電性材料からなる各良導体被膜２２によって被覆する構成 としたから、コイル９，１０からの磁束により磁歪シャフト２１のセンサ部２１ Ａに漏れ磁束としての磁束Ｆ1 ，Ｆ2 等が発生してこれらが各良導体被膜２２を 通過するときに、磁束Ｆ1 ，Ｆ2 の磁束変化等に対応した起電力が各良導体被膜 ２２に誘起されることにより、図２に例示するように磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）とは逆向 きの磁束Ｒ1 （Ｒ2 ）を発生でき、各コイル９，１０による磁束Ｆ1 ，Ｆ2 を各 良導体被膜２２で発生させた逆向きの磁束Ｒ1 ，Ｒ2 によって効果的に打消すこ とができる。

【００２６】 かくして、本実施例によれば、各コイル９，１０の磁気回路Ｍ1 ，Ｍ2 を磁歪 シャフト２１の磁気異方性部２１Ｂ，２１Ｃ毎に互いに独立させて確実に分離す ることができ、磁気異方性部２１Ｂ，２１Ｃ間で磁気干渉が生じるのを防止でき る。そして、磁歪シャフト２１のセンサ部２１Ａに生じる磁束Ｆ1 ，Ｆ2 を逆向 きの磁束Ｒ1 ，Ｒ2 で打消し、該磁歪シャフト２上で磁気回路Ｍ1 ，Ｍ2 を分離 することにより、コア部材６内に従来技術で述べた如く磁束Ｆ3 が発生するのを 確実に防止でき、コア部材６内でも磁気回路Ｍ1 ，Ｍ2 を左右に分離することが できる。

【００２７】 また、各良導体被膜２２は磁歪シャフト２１の各環状溝２１Ｄ内に設けたから 、コア部材６の各脚部６Ｂ，６Ｃと各良導体被膜２２との間にエアギャップδに 少なくとも対応した径方向の隙間を確保でき、エアギャップδを可及的に小さく してコア部材６と磁歪シャフト２１との間の磁気抵抗を確実に低減できる。

【００２８】 従って、本実施例では、磁歪シャフト２１に加えたトルクに対応してコイル９ ，１０から高精度に検出信号を出力でき、トルクの検出感度を効果的に高めるこ とができると共に、外部ノイズに対する安定性や信頼性等を大幅に向上すること ができる。

【００２９】 また、良導体被膜２２によって磁気回路Ｍ1 ，Ｍ2 間の磁気干渉を効果的に防 止できるから、コイル９，１０間の距離を短くすることが可能となり、コア部材 ６の軸方向の長さ寸法を短くでき、磁歪式トルクセンサ全体をコンパクトに形成 できると共に、取付け時の作業性等を大幅に向上することができる等、種々の効 果を奏する。

【００３０】 次に、図３は本考案の第２の実施例を示し、本実施例では前記第１の実施例と 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に、本実施 例の特徴は、磁歪シャフト２１の各環状溝２１Ｄ内にそれぞれ良導体部としての 各良導体リング３１を嵌合して設けたことにある。

【００３１】 ここで、該各良導体リング３１は前記第１の実施例で述べた良導体被膜２２と ほぼ同様に、例えばアルミニウム、銅または銅合金等の電気抵抗の小さい非磁性 の導電性材料から環状溝２１Ｄに対応する厚さ寸法をもって環状に形成され、磁 歪シャフト２１の各環状溝２１Ｄを全周に亘って埋めるようになっている。そし て、コイル９，１０からの磁束により磁歪シャフト２１のセンサ部２１Ａに漏れ 磁束としての磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）等が発生し、これらが各良導体リング３１を通過 するときに、磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）の磁束変化等に対応した起電力が各良導体リング ３１に誘起されることにより、磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）とは逆向きの磁束Ｒ1 （Ｒ2 ） を発生でき、各コイル９，１０による磁束Ｆ1 ，Ｆ2 を各良導体リング３１で発 生させた逆向きの磁束Ｒ1 ，Ｒ2 によって効果的に打消すことができる。

【００３２】 かくして、このように構成される本実施例でも、前記第１の実施例とほぼ同様 の作用効果を得ることができるが、特に本実施例では、磁歪シャフト２１の環状 溝２１Ｄを良導体リング３１で完全に埋めるようにしたから、磁歪シャフト２１ の強度が環状溝２１Ｄで低下するのを良導体リング３１によって防止でき、磁歪 シャフト２１の強度アップを図ることができる。

【００３３】 次に、図４は本考案の第３の実施例を示し、本実施例でも前記第１の実施例と 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に、本実施 例の特徴は、磁歪シャフト４１のセンサ部４１Ａに設ける各環状溝４１Ｂを凹湾 曲状の断面形状に形成し、該各環状溝４１Ｂ内にそれぞれ良導体部としての各良 導体被膜４２を設けたことにある。

【００３４】 ここで、磁歪シャフト４１は各環状溝４１Ｂを凹湾曲状の断面形状に形成した 点を除いて前記第１の実施例で述べた磁歪シャフト２１と同様に形成され、各環 状溝４１Ｂはこの磁歪シャフト２１の各環状溝２１Ｄに対応した位置に設けられ ている。また、各良導体被膜４２は前記第１の実施例で述べた良導体被膜２２と ほぼ同様に、例えばアルミニウム、銅または銅合金等の電気抵抗の小さい非磁性 の導電性材料から薄膜状に形成され、磁歪シャフト４１の各環状溝４１Ｂを全周 に亘って覆うようになっている。そして、コイル９，１０からの磁束により磁歪 シャフト４１のセンサ部４１Ａに漏れ磁束としての磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）等が発生し 、これらが各良導体被膜４２を通過するときに、該各良導体被膜４２は磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）の磁束変化等に対応した起電力が誘起され、磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）とは逆向 きの磁束Ｒ1 （Ｒ2 ）を発生させる。

【００３５】 かくして、このように構成される本実施例でも、前記第１の実施例とほぼ同様 の作用効果を得ることができるが、特に本実施例では、磁歪シャフト４１の環状 溝４１Ｂを凹湾曲状に形成することにより、該環状溝４１Ｂを切削加工等の手段 で比較的簡単に加工することができる。

【００３６】 次に、図５は本考案の第４の実施例を示し、本実施例では前記第３の実施例と 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に、本実施 例の特徴は、磁歪シャフト４１のセンサ部４１Ａに設けた各環状溝４１Ｂ内にそ れぞれ良導体部としての各良導体リング５１を嵌合して設けたことにある。

【００３７】 ここで、該各良導体リング５１は前記第１の実施例で述べた良導体被膜２２と ほぼ同様に、例えばアルミニウム、銅または銅合金等の電気抵抗の小さい非磁性 の導電性材料から環状溝５１Ａに対応する厚さ寸法をもって環状に形成され、磁 歪シャフト４１の各環状溝４１Ｂを全周に亘って埋めるようになっている。そし て、コイル９，１０からの磁束により磁歪シャフト４１のセンサ部４１Ａに漏れ 磁束としての磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）等が発生し、これらが各良導体リング５１を通過 するときに、該各良導体リング５１は磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）の磁束変化等に対応した 起電力が誘起され、磁束Ｆ1 （Ｆ2 ）とは逆向きの磁束Ｒ1 （Ｒ2 ）を発生させ るものである。

【００３８】 かくして、このように構成される本実施例でも、前記第３の実施例とほぼ同様 の作用効果を得ることができるが、特に本実施例では、磁歪シャフト４１の環状 溝４１Ｂを良導体リング５１で完全に埋めるようにしたから、磁歪シャフト４１ の強度が環状溝４１Ｂで低下するのを良導体リング５１によって防止でき、磁歪 シャフト４１の強度アップを図ることができる。

【００３９】 次に、図６および図７は本考案の第５の実施例を示し、本実施例の特徴は、磁 歪シャフト６１を軸方向に２分割されるシャフト半割体６２，６３と、該シャフ ト半割体６２，６３間に接合して設けられる良導体部としての良導体ディスク６ ４とから構成し、該良導体ディスク６４を前記第１の実施例で述べた良導体被膜 ２２とほぼ同様に、例えばアルミニウム、銅または銅合金等の電気抵抗の小さい 非磁性の導電性材料からシャフト半割体６２，６３に対応する外径寸法をもって 円板状に形成したことにある。

【００４０】 ここで、磁歪シャフト６１のシャフト半割体６２，６３はセンサ部６２Ａ，６ ３Ａの端面６２Ｂ，６３Ｂが良導体ディスク６４に図７の矢示Ａ方向で衝合され 、該良導体ディスク６４の両面に圧着等の手段を用いて接合されている。また、 シャフト半割体６２，６３のセンサ部６２Ａ，６３Ａにはそれぞれ各スリット溝 ４，５間に第１、第２の磁気異方性部６２Ｃ，６３Ｃが形成され、これらの磁気 異方性部６２Ｃ，６３Ｃには表面磁界による磁路が図６に示す磁気回路Ｍ1 ，Ｍ 2 の如く形成される。そして、コイル９，１０からの磁束により磁歪シャフト６ １のセンサ部６２Ａ，６３Ａに漏れ磁束としての磁束Ｆ1 等が発生し、これらが 良導体ディスク６４の外周側を通過するときに、該良導体ディスク６４は磁束Ｆ 1 の磁束変化等に対応した起電力が誘起され、磁束Ｆ1 とは逆向きの磁束Ｒ1 を 発生させる。

【００４１】 かくして、このように構成される本実施例でも、前記第１の実施例とほぼ同様 の作用効果を得ることができるが、特に本実施例では、磁歪シャフト６１のシャ フト半割体６２，６３間に接合して設けられる良導体ディスク６４により、コイ ル９，１０による磁束Ｆ1 を逆向きの磁束Ｒ1 でより効果的に打消すことができ る。

【００４２】 次に、図８は本考案の第６の実施例を示し、本実施例の特徴は、コア部材の各 脚部等の周囲を非磁性の導電性材料からなる良導体部によって被覆する構成とし たことにある。

【００４３】 図中、７１は磁歪シャフト２のセンサ部２Ａを径方向外側を取囲むようにケー シング１の内周側に設けられ、フェライト等の磁性材料から段付筒状に形成され たコア部材を示し、該コア部材７１は従来技術で述べたコア部材６とほぼ同様に 、ボビン収容部７１Ａ，７１Ａ、センタ脚部７１Ｂおよびサイド脚部７１Ｃ，７ １Ｃを有しているものの、該コア部材７１にはコイル９，１０間に位置してセン タ脚部７１Ｂ内を内周側から外周側に向けて延びるように、後述する良導体シー ルド７２のセンタシールド部７２Ｃが設けられている。

【００４４】 ７２はコア部材７１の各脚部７１Ｂ，７１Ｃ先端面を除いて該各脚部７１Ｂ， ７１Ｃ等の周囲を被覆した良導体部としての良導体シールドを示し、該良導体シ ールド７２は電気抵抗の小さい非磁性の導電性材料、例えばアルミニウム、銅ま たは銅合金等から薄膜状に形成され、コア部材７１の外周面を被覆した外周側シ ールド部７２Ａと、該外周側シールド部７２Ａの軸方向両端から径方向内向きに 延び、各サイド脚部７１Ｃの端面等を外側から被覆した端面シールド部７２Ｂ， ７２Ｂと、外周側シールド部７２Ａの軸方向中間部から径方向内向きに延び、セ ンタ脚部７１Ｂの中間部に介装されたセンタシールド部７２Ｃと、コア部材７１ の各ボビン収容部７１Ａを内側から被覆するように形成され、各脚部７１Ｂ，７ １Ｃに沿って径方向に延びた内側シールド部７２Ｄ，７２Ｄとから構成されてい る。

【００４５】 そして、該良導体シールド７２はコイル９，１０からの磁束Ｆ3 等が通過する ときに起電力が誘起され、この磁束Ｆ3 とは逆向きの磁束Ｒ3 等を発生させ、こ の磁束Ｒ3 等によってコイル９，１０からの磁束Ｆ3 を打ち消すと共に、センサ 部２Ａの磁束Ｆ1 も打ち消すようになる。また、コア部材７１から外側に向けて 漏れ磁束が発生するときには、良導体シールド部７２の各端面シールド部７２Ｂ 等に起電力が誘起されて磁束Ｒ3 等を生じさせ、センサ部２Ａの磁束Ｆ2 等を打 ち消すようになる。

【００４６】 ７３，７３はコイルボビン７，８の内周面を被覆した他の良導体シールドを示 し、該各良導体シールド７３も良導体シールド部７２とほぼ同様に形成され、コ イル９，１０からの漏れ磁束等を抑えるようになっている。

【００４７】 かくして、このように構成される本実施例でも、前記各実施例とほぼ同様の作 用効果を得ることができるが、特に本実施例では、コア部材７１に一体に良導体 シールド部７２を設けたので、コア部材７１からの漏れ磁束を効果的に打消すこ とができる。

【００４８】 なお、前記各実施例では、２コイル式の磁歪式トルクセンサを例示したが、本 考案はこれに限らず、例えば４コイル式の磁歪式トルクセンサにも適用できるも のである。

【００４９】 また、前記各実施例では、自動車用エンジンのトルク検出に用いた場合を例に 挙げて説明したが、本考案はこれに限らず、電動モータの回転トルク等の他のト ルク検出にも用いることができる。

【００５０】

【考案の効果】

以上詳述した如く本考案によれば、第１、第２の磁気異方性部間に位置して非 磁性の導電性材料からなる良導体部を磁歪シャフトに設け、該良導体部とコア部 材との間にはエアギャップに対応する径方向の隙間を形成したから、第１、第２ のコイルで発生した磁束が良導体部を通過すると、良導体部に起電力が誘起され 、これにより、該良導体部に第１、第２のコイルからの磁束とは逆向きの磁束を 発生させることができ、この磁束を打消すことができる。そして、第１、第２の コイル間でそれぞれの磁気回路を互いに独立させて分離でき、磁気干渉が生じる のを効果的に防止できる。また、コア部材の各脚部と良導体部との間にエアギャ ップに少なくとも対応した径方向の隙間を確保でき、エアギャップを可及的に小 さくしてコア部材と磁歪シャフトとの間の磁気抵抗を確実に低減でき、これによ ってトルクの検出感度を大幅に高めることができ、信頼性等を向上させることが できる。

【００５１】 また、コア部材の少なくとも各脚部をその端面を除いて導電性材料からなる良 導体部で被覆するようにすれば、コア部材からの磁束漏れを確実に防止でき、各 コイル間での磁気干渉を抑えることができると共に、各コイル間の距離を短くす ることが可能となり、コア部材の軸方向の長さ寸法を小さくして、全体のコンパ クト化を図ることもできる。

【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
サの要部を拡大して示す縦断面図である。

【図２】図１に示す磁歪シャフトの要部拡大断面図であ
る。

【図３】第２の実施例を示す図２と同様の断面図であ
る。

【図４】第３の実施例を示す図２と同様の断面図であ
る。

【図５】第４の実施例を示す図２と同様の断面図であ
る。

【図６】第５の実施例による磁歪式トルクセンサの要部
を拡大して示す縦断面図である。

【図７】磁歪シャフトの分解状態を示す外観図である。

【図８】第６の実施例による磁歪式トルクセンサの要部
を拡大して示す縦断面図である。

【図９】従来技術による磁歪式トルクセンサを示す縦断
面図である。

【図１０】図９中の要部を拡大して示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ケーシング ２，２１，４１，６１ 磁歪シャフト ２Ａ，２１Ａ，４１Ａ，６２Ａ，６３Ａ センサ部 ２Ｂ，２Ｃ，２１Ｂ，２１Ｃ，６２Ｃ，６３Ｃ 磁気異
方性部 ４，５ スリット溝 ６，７１ コア部材 ７，８ コイルボビン ９，１０ コイル ２１Ｄ，４１Ｂ 環状溝 ２２，４２ 良導体被膜（良導体部） ３１，５１ 良導体リング（良導体部） ６２，６３ シャフト半割体 ６４ 良導体ディスク（良導体部） ７２ 良導体シールド（良導体部）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のケーシングと、該ケーシング内に
   回転自在に設けられ、軸方向に離間して外周側に第１、
   第２の磁気異方性部が形成された磁歪シャフトと、該磁
   歪シャフトの各磁気異方性部を径方向外側から取り囲む
   ように前記ケーシングに設けられ、該磁歪シャフトの外
   周面にエアギャップを介して対面する複数の脚部を有し
   たコア部材と、該コア部材と前記磁歪シャフトとの間に
   位置して該コア部材側に設けられ、前記磁歪シャフトに
   作用するトルクを電気信号として検出すべく、前記第
   １、第２の磁気異方性部に径方向で対向した第１、第２
   のコイルとからなる磁歪式トルクセンサにおいて、前記
   磁歪シャフトには、少なくとも前記第１、第２の磁気異
   方性部間に位置して非磁性の導電性材料からなる良導体
   部を設け、該良導体部と前記コア部材との間には少なく
   とも前記エアギャップに対応する径方向の隙間を形成し
   たことを特徴とする磁歪式トルクセンサ。
2. 【請求項２】 筒状のケーシングと、該ケーシング内に
   回転自在に設けられ、軸方向に離間して外周側に第１、
   第２の磁気異方性部が形成された磁歪シャフトと、該磁
   歪シャフトの各磁気異方性部を径方向外側から取り囲む
   ように前記ケーシングに設けられ、該磁歪シャフトの外
   周面にエアギャップを介して対面する複数の脚部を有し
   たコア部材と、該コア部材と前記磁歪シャフトとの間に
   位置して該コア部材側に設けられ、前記磁歪シャフトに
   作用するトルクを電気信号として検出すべく、前記第
   １、第２の磁気異方性部に径方向で対向した第１、第２
   のコイルとからなる磁歪式トルクセンサにおいて、前記
   コア部材には、非磁性の導電性材料によって形成され、
   前記磁歪シャフトの外周面にエアギャップを介して対面
   する端面を除いて少なくとも前記各脚部の周囲を被覆す
   る良導体部を設けたことを特徴とする磁歪式トルクセン
   サ。