JPH06160209A - トルク検出装置 - Google Patents
トルク検出装置Info
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- JPH06160209A JPH06160209A JP31519992A JP31519992A JPH06160209A JP H06160209 A JPH06160209 A JP H06160209A JP 31519992 A JP31519992 A JP 31519992A JP 31519992 A JP31519992 A JP 31519992A JP H06160209 A JPH06160209 A JP H06160209A
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- torque
- circumferential direction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 形状磁気異方性部の山部に過大なねじりトル
クによる応力集中をきたすことなく、トルク検出出力を
さらに向上させる。 【構成】 部分螺旋状をなす複数の溝部３ａ，３ｂおよ
び溝部３ａ，３ｂの間で形成された複数の山部４ａ，４
ｂを有する形状磁気異方性部５ａ，５ｂを軸２の表面に
設け、軸２にトルクが印加された際の磁歪作用によって
形状磁気異方性部５ａ，５ｂに生じる透磁率の変化を検
出することにより軸２に印加されたトルクを検出するト
ルク検出装置１において、形状磁気異方性部５ａ，５ｂ
の山部４ａ，４ｂにおける軸２の周方向での幅の総和を
軸２の周方向での長さに対して０．６〜０．７の比率に
した。
クによる応力集中をきたすことなく、トルク検出出力を
さらに向上させる。 【構成】 部分螺旋状をなす複数の溝部３ａ，３ｂおよ
び溝部３ａ，３ｂの間で形成された複数の山部４ａ，４
ｂを有する形状磁気異方性部５ａ，５ｂを軸２の表面に
設け、軸２にトルクが印加された際の磁歪作用によって
形状磁気異方性部５ａ，５ｂに生じる透磁率の変化を検
出することにより軸２に印加されたトルクを検出するト
ルク検出装置１において、形状磁気異方性部５ａ，５ｂ
の山部４ａ，４ｂにおける軸２の周方向での幅の総和を
軸２の周方向での長さに対して０．６〜０．７の比率に
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気材料の磁歪作用を
利用して、少なくとも表面が磁気材料よりなる軸に印加
されたトルクを検出するのに使用されるトルク検出装置
に係わり、とくに、トルク検出出力を向上させるのに好
適なトルク検出装置に関するものである。
利用して、少なくとも表面が磁気材料よりなる軸に印加
されたトルクを検出するのに使用されるトルク検出装置
に係わり、とくに、トルク検出出力を向上させるのに好
適なトルク検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気材料の磁歪作用を利用した従来のト
ルク検出装置としては、例えば、図３に示すようなもの
がある。
ルク検出装置としては、例えば、図３に示すようなもの
がある。
【０００３】図３に示すトルク検出装置１１において、
１２は動力伝達軸などの軸であり、磁歪作用を有する例
えば機械構造用鋼（ＳＣＭ材やＳＮＣＭ材など）を素材
として用い、この軸１２の表面に、左右において例えば
±４５度の角度をなしかつ左右とも同じ幅を有する部分
螺旋状をなす複数の溝部１３ａ，１３ｂを円周方向に形
成してこの溝部１３ａ，１３ｂの間で部分螺旋状をなす
複数の山部１４ａ，１４ｂを円周方向に形成してこれら
によって形状磁気異方性部１５ａ，１５ｂを形成し、ト
ルクＴの印加時にこの形状磁気異方性部１５ａ，１５ｂ
での磁歪作用による透磁率の変化を検出するために、形
状磁気異方性部１５ａ，１５ｂの近傍に、すき間１６
ａ，１６ｂを介して、励磁用兼検出用コイル１７ａ，１
７ｂを配設した構造をなすものである。
１２は動力伝達軸などの軸であり、磁歪作用を有する例
えば機械構造用鋼（ＳＣＭ材やＳＮＣＭ材など）を素材
として用い、この軸１２の表面に、左右において例えば
±４５度の角度をなしかつ左右とも同じ幅を有する部分
螺旋状をなす複数の溝部１３ａ，１３ｂを円周方向に形
成してこの溝部１３ａ，１３ｂの間で部分螺旋状をなす
複数の山部１４ａ，１４ｂを円周方向に形成してこれら
によって形状磁気異方性部１５ａ，１５ｂを形成し、ト
ルクＴの印加時にこの形状磁気異方性部１５ａ，１５ｂ
での磁歪作用による透磁率の変化を検出するために、形
状磁気異方性部１５ａ，１５ｂの近傍に、すき間１６
ａ，１６ｂを介して、励磁用兼検出用コイル１７ａ，１
７ｂを配設した構造をなすものである。
【０００４】その他、動力伝達軸などの軸１２の表面
に、アモルファス磁性体よりなる螺旋状薄膜をメッキや
溶射などによって形成することによりこれらの部分で形
状的な磁気異方性部を設けるようにしたものもある。
に、アモルファス磁性体よりなる螺旋状薄膜をメッキや
溶射などによって形成することによりこれらの部分で形
状的な磁気異方性部を設けるようにしたものもある。
【０００５】このような構造をもつ磁歪式トルク検出装
置１１を用いて、軸１２に印加されたトルクＴを検出す
るに際しては、図４に示すように、２つの励磁用兼検出
用コイル１７ａ，１７ｂと２つの抵抗１８ａ，１８ｂと
でブリッジ回路を構成し、対向する一方の接続点Ａ−Ｂ
間を交流電源１９の供給側とし、対向する他方の接続点
Ｃ−Ｄ間に差動アンプ２０を接続し、この差動出力をフ
ィルター２１等で処理して、端子２２，２３においてト
ルク検出出力を得るようにする。
置１１を用いて、軸１２に印加されたトルクＴを検出す
るに際しては、図４に示すように、２つの励磁用兼検出
用コイル１７ａ，１７ｂと２つの抵抗１８ａ，１８ｂと
でブリッジ回路を構成し、対向する一方の接続点Ａ−Ｂ
間を交流電源１９の供給側とし、対向する他方の接続点
Ｃ−Ｄ間に差動アンプ２０を接続し、この差動出力をフ
ィルター２１等で処理して、端子２２，２３においてト
ルク検出出力を得るようにする。
【０００６】そして、交流電源１９によって、接続点Ａ
−Ｂ間を介して両コイル１７ａ，１７ｂに各々交流の一
定電圧を加えておくが、このようにすると、形状磁気異
方性部１５ａ，１５ｂの山部１４ａ，１４ｂを磁束が通
る磁気回路が形成される。
−Ｂ間を介して両コイル１７ａ，１７ｂに各々交流の一
定電圧を加えておくが、このようにすると、形状磁気異
方性部１５ａ，１５ｂの山部１４ａ，１４ｂを磁束が通
る磁気回路が形成される。
【０００７】この状態において、動力伝達軸などの軸２
に対してトルクＴが印加されると、一方の形状磁気異方
性部１５ａの山部１４ａは引張り変形を起こし、他方の
形状磁気異方性部１５ｂの山部１４ｂは圧縮変形を起こ
す。そして、例えば、正の磁歪定数をもつ材料を形状磁
気異方性部１５ａ，１５ｂに使用した場合には、その透
磁率は引張り変形で増加し、圧縮変形で減少する。
に対してトルクＴが印加されると、一方の形状磁気異方
性部１５ａの山部１４ａは引張り変形を起こし、他方の
形状磁気異方性部１５ｂの山部１４ｂは圧縮変形を起こ
す。そして、例えば、正の磁歪定数をもつ材料を形状磁
気異方性部１５ａ，１５ｂに使用した場合には、その透
磁率は引張り変形で増加し、圧縮変形で減少する。
【０００８】これによって、コイル１７ａのインピーダ
ンスは増加し、コイル１７ｂのインピーダンスは減少す
る。そして、逆向きのトルクＴが印加された場合は、上
記の場合と逆になり、図５に示すようなトルク−トルク
検出出力の関係が得られる。
ンスは増加し、コイル１７ｂのインピーダンスは減少す
る。そして、逆向きのトルクＴが印加された場合は、上
記の場合と逆になり、図５に示すようなトルク−トルク
検出出力の関係が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の磁歪
式トルク検出装置１１において、トルク検出出力を高め
るためには、形状磁気異方性部１５ａ，１５ｂの山部１
４ａ，１４ｂにおいてトルクによるせん断応力を集中さ
せて磁歪材料を多く歪ませることが必要であることか
ら、そのためには、形状磁気異方性部１５ａ，１５ｂの
溝部１３ａ，１３ｂの深さを大きく、また、山部１４
ａ，１４ｂの幅を狭くすることで応力集中の度合いを大
きくすることができるが、このようにしてトルク検出出
力を高めようとすると、溝部１３ａ，１３ｂおよび山部
１４ａ，１４ｂに過度の応力集中をきたすこととなっ
て、磁歪材料の塑性変形を生じる可能性があることか
ら、このような塑性変形の可能性を生じることなしにト
ルク検出出力の増大を図ることができるようにすること
が望まれているという課題があった。
式トルク検出装置１１において、トルク検出出力を高め
るためには、形状磁気異方性部１５ａ，１５ｂの山部１
４ａ，１４ｂにおいてトルクによるせん断応力を集中さ
せて磁歪材料を多く歪ませることが必要であることか
ら、そのためには、形状磁気異方性部１５ａ，１５ｂの
溝部１３ａ，１３ｂの深さを大きく、また、山部１４
ａ，１４ｂの幅を狭くすることで応力集中の度合いを大
きくすることができるが、このようにしてトルク検出出
力を高めようとすると、溝部１３ａ，１３ｂおよび山部
１４ａ，１４ｂに過度の応力集中をきたすこととなっ
て、磁歪材料の塑性変形を生じる可能性があることか
ら、このような塑性変形の可能性を生じることなしにト
ルク検出出力の増大を図ることができるようにすること
が望まれているという課題があった。
【００１０】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、形状磁気異方性部１５
ａ，１５ｂの溝部１３ａ，１３ｂおよび山部１４ａ，１
４ｂに過度の応力集中をきたすことなく、トルク検出出
力の向上を図ることができるトルク検出装置を提供する
ことを目的としている。
がみてなされたものであって、形状磁気異方性部１５
ａ，１５ｂの溝部１３ａ，１３ｂおよび山部１４ａ，１
４ｂに過度の応力集中をきたすことなく、トルク検出出
力の向上を図ることができるトルク検出装置を提供する
ことを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるトルク検
出装置は、部分螺旋状をなす複数の溝部および前記溝部
の間で形成された部分螺旋状をなす複数の山部を有する
形状磁気異方性部を軸の表面に設け、前記軸にトルクが
印加された際の磁歪作用によって前記形状磁気異方性部
に生じる透磁率の変化を検出することにより前記軸に印
加されたトルクを検出するトルク検出装置において、前
記形状磁気異方性部の山部における前記軸の周方向での
幅の総和を前記軸の周方向での長さの０．６〜０．７の
比率にした構成としたことを特徴としており、このよう
なトルク検出装置に係わる発明の構成をもって前述した
従来の課題を解決するための手段としている。
出装置は、部分螺旋状をなす複数の溝部および前記溝部
の間で形成された部分螺旋状をなす複数の山部を有する
形状磁気異方性部を軸の表面に設け、前記軸にトルクが
印加された際の磁歪作用によって前記形状磁気異方性部
に生じる透磁率の変化を検出することにより前記軸に印
加されたトルクを検出するトルク検出装置において、前
記形状磁気異方性部の山部における前記軸の周方向での
幅の総和を前記軸の周方向での長さの０．６〜０．７の
比率にした構成としたことを特徴としており、このよう
なトルク検出装置に係わる発明の構成をもって前述した
従来の課題を解決するための手段としている。
【００１２】そして、本発明に係わるトルク検出装置の
実施態様においては、形状磁気異方性部を４０〜８０重
量％のＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金により形成したもの
とすることが可能であり、同じく前記形状磁気異方性部
を８〜１５重量％のＡｌを含むＦｅ−Ａｌ系合金により
形成したものとすることが可能である。
実施態様においては、形状磁気異方性部を４０〜８０重
量％のＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金により形成したもの
とすることが可能であり、同じく前記形状磁気異方性部
を８〜１５重量％のＡｌを含むＦｅ−Ａｌ系合金により
形成したものとすることが可能である。
【００１３】図２は本発明に係わるトルク検出装置の軸
を模型的に示すものであって、この軸２は、その表面
に、軸２の方向に対して角度θで左右方向に傾斜した部
分螺旋状をなす幅ＷＧの溝部３ａ，３ｂを円周方向に複
数形成していると共に、前記溝部３ａ，３ｂの間で形成
されかつ軸２の方向に対して角度θで左右方向に傾斜し
た部分螺旋状をなす幅ＷＭの山部４ａ，４ｂを円周方向
に複数形成することによって形状磁気異方性部５ａ，５
ｂを設けた構造をなすものである。
を模型的に示すものであって、この軸２は、その表面
に、軸２の方向に対して角度θで左右方向に傾斜した部
分螺旋状をなす幅ＷＧの溝部３ａ，３ｂを円周方向に複
数形成していると共に、前記溝部３ａ，３ｂの間で形成
されかつ軸２の方向に対して角度θで左右方向に傾斜し
た部分螺旋状をなす幅ＷＭの山部４ａ，４ｂを円周方向
に複数形成することによって形状磁気異方性部５ａ，５
ｂを設けた構造をなすものである。
【００１４】そして、この場合、前記形状磁気異方性部
５ａ，５ｂの山部４ａ，４ｂにおける前記軸２の周方向
での幅ＷＳの総和が、前記軸２の周方向での長さの０．
６〜０．７の比率（すなわち、山部４ａ，４ｂの数が
Ｎ，軸２の直径がＤであれば、ＷＳ・Ｎ／πＤ＝０．６
〜０．７）となるようにした構造をなすものである。
５ａ，５ｂの山部４ａ，４ｂにおける前記軸２の周方向
での幅ＷＳの総和が、前記軸２の周方向での長さの０．
６〜０．７の比率（すなわち、山部４ａ，４ｂの数が
Ｎ，軸２の直径がＤであれば、ＷＳ・Ｎ／πＤ＝０．６
〜０．７）となるようにした構造をなすものである。
【００１５】このように、本発明に係わるトルク検出装
置においては、形状磁気異方性部の山部における軸の周
方向での幅の総和が、軸の周方向での長さに対して０．
６〜０．７の比率となるように、換言すれば、軸の周方
向での山幅占有比率が０．６〜０．７の範囲となるよう
にしているが、この理由は、上記山幅占有比率が０．６
〜０．７の範囲では、磁路を形成する山部の寸法が最適
化されることとなって、山部の歪量が小さいにもかかわ
らずトルク検出出力を大きなものとすることができるよ
うになるためである。
置においては、形状磁気異方性部の山部における軸の周
方向での幅の総和が、軸の周方向での長さに対して０．
６〜０．７の比率となるように、換言すれば、軸の周方
向での山幅占有比率が０．６〜０．７の範囲となるよう
にしているが、この理由は、上記山幅占有比率が０．６
〜０．７の範囲では、磁路を形成する山部の寸法が最適
化されることとなって、山部の歪量が小さいにもかかわ
らずトルク検出出力を大きなものとすることができるよ
うになるためである。
【００１６】本発明に係わるトルク検出装置において
は、軸の表面で形成された形状磁気異方性部を４０〜８
０重量％のＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金により形成され
たものとすることが可能であり、より具体的には、Ｎｉ
を４０〜８０重量％含み、必要に応じてさらに、Ｃを
０．５０重量％以下、Ｓｉ，Ｍｎのうちの１種または２
種を合計で２．０重量％以下、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆのうちの１種または２種以
上を合計で７．０％以下、Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｂのうちの１
種または２種以上を合計で７．０％以下の中から選択し
て含有されるＦｅ−Ｎｉ系合金により形成されたものと
することが可能である。
は、軸の表面で形成された形状磁気異方性部を４０〜８
０重量％のＮｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金により形成され
たものとすることが可能であり、より具体的には、Ｎｉ
を４０〜８０重量％含み、必要に応じてさらに、Ｃを
０．５０重量％以下、Ｓｉ，Ｍｎのうちの１種または２
種を合計で２．０重量％以下、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆのうちの１種または２種以
上を合計で７．０％以下、Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｂのうちの１
種または２種以上を合計で７．０％以下の中から選択し
て含有されるＦｅ−Ｎｉ系合金により形成されたものと
することが可能である。
【００１７】この場合、Ｆｅ−Ｎｉ系の合金において、
Ｎｉ量が４０〜８０重量％の範囲では、磁歪成分の検出
感度が高くなり、かつヒステリシスを小さくすることが
できる。
Ｎｉ量が４０〜８０重量％の範囲では、磁歪成分の検出
感度が高くなり、かつヒステリシスを小さくすることが
できる。
【００１８】また、形状磁気異方性部を８〜１５重量％
のＡｌを含むＦｅ−Ａｌ系合金により形成されたものと
することが可能であり、より具体的には、Ａｌを８〜１
５重量％含み、必要に応じてさらに、Ｃを０．０１〜
０．５０重量％、Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｐ，Ｓ
ｂ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｂｅ，Ｓｃ，Ｙ，希土類
元素のうちから選ばれる１種または２種以上の元素を合
計で０．０１〜５．０重量％の中から選択して含有され
るＦｅ−Ａｌ系合金により形成されたものとすることが
可能である。
のＡｌを含むＦｅ−Ａｌ系合金により形成されたものと
することが可能であり、より具体的には、Ａｌを８〜１
５重量％含み、必要に応じてさらに、Ｃを０．０１〜
０．５０重量％、Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｐ，Ｓ
ｂ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｂｅ，Ｓｃ，Ｙ，希土類
元素のうちから選ばれる１種または２種以上の元素を合
計で０．０１〜５．０重量％の中から選択して含有され
るＦｅ−Ａｌ系合金により形成されたものとすることが
可能である。
【００１９】この場合、Ｆｅ−Ａｌ系の合金において、
Ａｌ量が８〜１５重量％の範囲では、被測定軸の磁歪効
果を高めて、磁歪成分の検出感度を高める作用をすると
ともに、ヒステリシスを小さくすることができる。
Ａｌ量が８〜１５重量％の範囲では、被測定軸の磁歪効
果を高めて、磁歪成分の検出感度を高める作用をすると
ともに、ヒステリシスを小さくすることができる。
【００２０】
【発明の作用】本発明に係わるトルク検出装置では、形
状磁気異方性部の山部における軸の周方向での幅の総和
を前記軸の周方向の長さに対して０．６〜０．７の比率
となるようにしているので、磁路を形成する山部の寸法
が最適化されることとなって、形状磁気異方性部の溝部
および山部に過度の応力集中をきたすことなく、トルク
検出出力の増大が図られることとなる。
状磁気異方性部の山部における軸の周方向での幅の総和
を前記軸の周方向の長さに対して０．６〜０．７の比率
となるようにしているので、磁路を形成する山部の寸法
が最適化されることとなって、形状磁気異方性部の溝部
および山部に過度の応力集中をきたすことなく、トルク
検出出力の増大が図られることとなる。
【００２１】
【実施例】実施例１ 図１は、本発明によるトルク検出装置の実施例を示すも
のであって、図１に示すトルク検出装置１において、２
は動力伝達軸などの軸であり、この軸２の表面に、左右
において±４５度の角度をなしかつ左右とも同じ軸心方
向の幅を有する部分螺旋状をなす複数の溝部３ａ，３ｂ
を円周方向に形成してこの溝部３ａ，３ｂの間で部分螺
旋状をなす複数の山部４ａ，４ｂを円周方向に形成して
これらによって形状磁気異方性部５ａ，５ｂを形成し、
トルクＴの印加時にこの形状磁気異方性部５ａ，５ｂで
の磁歪作用による透磁率の変化を検出するために、この
形状磁気異方性部５ａ，５ｂの近傍に、間隔６ａ，６ｂ
を介して、励磁用兼検出用コイル７ａ，７ｂを配設した
構造をなすものである。
のであって、図１に示すトルク検出装置１において、２
は動力伝達軸などの軸であり、この軸２の表面に、左右
において±４５度の角度をなしかつ左右とも同じ軸心方
向の幅を有する部分螺旋状をなす複数の溝部３ａ，３ｂ
を円周方向に形成してこの溝部３ａ，３ｂの間で部分螺
旋状をなす複数の山部４ａ，４ｂを円周方向に形成して
これらによって形状磁気異方性部５ａ，５ｂを形成し、
トルクＴの印加時にこの形状磁気異方性部５ａ，５ｂで
の磁歪作用による透磁率の変化を検出するために、この
形状磁気異方性部５ａ，５ｂの近傍に、間隔６ａ，６ｂ
を介して、励磁用兼検出用コイル７ａ，７ｂを配設した
構造をなすものである。
【００２２】この実施例１において、トルク検出装置１
は、動力伝達軸である軸２の素材として、Ｆｅ−６５重
量％Ｎｉ合金を用い、図２に示す直径Ｄ＝２０ｍｍの丸
棒に加工し、この丸棒の表面に、軸心方向の幅ＷＡ＝１
２ｍｍ，角度θ＝±４５°であると共に幅ＷＧ，深さ１
ｍｍである部分螺旋状をなす溝部３ａ，３ｂを円周方向
に複数形成することによって、相対的に幅ＷＭである部
分螺旋状をなす山部４ａ，４ｂを円周方向に複数形成し
て、軸２の表面に形状磁気異方性部５ａ，５ｂを設け
た。
は、動力伝達軸である軸２の素材として、Ｆｅ−６５重
量％Ｎｉ合金を用い、図２に示す直径Ｄ＝２０ｍｍの丸
棒に加工し、この丸棒の表面に、軸心方向の幅ＷＡ＝１
２ｍｍ，角度θ＝±４５°であると共に幅ＷＧ，深さ１
ｍｍである部分螺旋状をなす溝部３ａ，３ｂを円周方向
に複数形成することによって、相対的に幅ＷＭである部
分螺旋状をなす山部４ａ，４ｂを円周方向に複数形成し
て、軸２の表面に形状磁気異方性部５ａ，５ｂを設け
た。
【００２３】そして、円周方向における溝部３ａ，３ｂ
の本数Ｎおよび溝幅ＷＧを変えて表１に示すようにＮ
ｏ．１〜４の軸２を作製し、単位トルク当りのトルク検
出出力と山部４ａ，４ｂの歪み量を調べたところ、同じ
く表１に示したものとなった。
の本数Ｎおよび溝幅ＷＧを変えて表１に示すようにＮ
ｏ．１〜４の軸２を作製し、単位トルク当りのトルク検
出出力と山部４ａ，４ｂの歪み量を調べたところ、同じ
く表１に示したものとなった。
【００２４】この場合、表１中における円周方向の山幅
占有比率Ｒは、式（１）により求められるものであっ
て、形状磁気異方性部５ａ，５ｂの山部４ａ，４ｂにお
ける前記軸２の円周方向での幅ＷＳの総和が占める前記
軸２の円周方向の長さに対しての比率である。
占有比率Ｒは、式（１）により求められるものであっ
て、形状磁気異方性部５ａ，５ｂの山部４ａ，４ｂにお
ける前記軸２の円周方向での幅ＷＳの総和が占める前記
軸２の円周方向の長さに対しての比率である。
【００２５】 Ｒ＝（２０π−√２ＷＧ・Ｎ）／２０π ・・・（１）
【００２６】
【表１】
【００２７】表１より明らかなように、円周方向の山幅
占有比率がＲ＝０．６〜０．７では、山部４ａ，４ｂの
歪み量が相対的に小さいものとなっているにもかかわら
ずトルク検出出力が相対的に大きいものとなっているこ
とが認められた。
占有比率がＲ＝０．６〜０．７では、山部４ａ，４ｂの
歪み量が相対的に小さいものとなっているにもかかわら
ずトルク検出出力が相対的に大きいものとなっているこ
とが認められた。
【００２８】実施例２ この実施例２では、実施例１における軸２の素材を変え
てＦｅ−１３重量％Ａｌ合金を使用したときの場合であ
る。ここで、軸２の寸法的諸元は実施例１と同じであ
り、実施例１と同様に円周方向における山幅占有比率Ｒ
を変えて、評価した結果を表２に示す。
てＦｅ−１３重量％Ａｌ合金を使用したときの場合であ
る。ここで、軸２の寸法的諸元は実施例１と同じであ
り、実施例１と同様に円周方向における山幅占有比率Ｒ
を変えて、評価した結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２より明らかなように、Ｆｅ−１３重量
％Ａｌ合金を素材とする場合であっても山幅占有比率が
Ｒ＝０．６〜０．７で、山部４ａ，４ｂの歪み量が相対
的に小さいものとなっているにもかかわらずトルク検出
出力が相対的に大きいものとなっていることが認められ
た。
％Ａｌ合金を素材とする場合であっても山幅占有比率が
Ｒ＝０．６〜０．７で、山部４ａ，４ｂの歪み量が相対
的に小さいものとなっているにもかかわらずトルク検出
出力が相対的に大きいものとなっていることが認められ
た。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、部分螺旋状をなす複数
の溝部および前記溝部の間で形成された部分螺旋状をな
す複数の山部を有する形状磁気異方性部を軸の表面に設
け、前記軸にトルクが印加された際の磁歪作用によって
前記形状磁気異方性部に生じる透磁率の変化を検出する
ことにより前記軸に印加されたトルクを検出するトルク
検出装置において、前記形状磁気異方性部の山部におけ
る前記軸の周方向での幅の総和を前記軸の周方向での長
さの０．６〜０．７の比率にした構成としたから、形状
磁気異方性部の山部に過大なねじりトルクによる応力集
中をきたすことなく、このトルク検出装置によるトルク
検出出力をさらに向上させることができるので、形状磁
気異方性部を構成する磁性材料において塑性変形などの
機械的劣化を軽減したうえでより大きなトルク検出出力
を得ることが可能であるという著しく優れた効果がもた
らされる。
の溝部および前記溝部の間で形成された部分螺旋状をな
す複数の山部を有する形状磁気異方性部を軸の表面に設
け、前記軸にトルクが印加された際の磁歪作用によって
前記形状磁気異方性部に生じる透磁率の変化を検出する
ことにより前記軸に印加されたトルクを検出するトルク
検出装置において、前記形状磁気異方性部の山部におけ
る前記軸の周方向での幅の総和を前記軸の周方向での長
さの０．６〜０．７の比率にした構成としたから、形状
磁気異方性部の山部に過大なねじりトルクによる応力集
中をきたすことなく、このトルク検出装置によるトルク
検出出力をさらに向上させることができるので、形状磁
気異方性部を構成する磁性材料において塑性変形などの
機械的劣化を軽減したうえでより大きなトルク検出出力
を得ることが可能であるという著しく優れた効果がもた
らされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるトルク検出装置の実施例を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】図１に示したトルク検出装置の軸の構造をわか
りやすくするために部分螺旋状溝部および山部を直線状
で示した模型的説明図である。
りやすくするために部分螺旋状溝部および山部を直線状
で示した模型的説明図である。
【図３】従来のトルク検出装置の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図４】トルク検出回路の一例を示す説明図である。
【図５】トルク−トルク検出出力特性の一例を示すグラ
フである。
フである。
１ トルク検出装置 ２ 軸 ３ａ，３ｂ 部分螺旋状をなす複数の溝部 ４ａ，４ｂ 部分螺旋状をなす複数の山部 ５ａ，５ｂ 形状磁気異方性部 ＷＧ 溝部の幅 ＷＡ 溝部の軸方向での幅 ＷＭ 山部の幅 ＷＳ 山部における軸の周方向での幅
フロントページの続き (72)発明者 島 田 宗 勝 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 水 野 正 志 愛知県知多郡阿久比町大字板山字西ノ海道 山22−９ (72)発明者 松 井 信 行 愛知県知多市八幡字新道59−246
Claims (3)
- 【請求項１】 部分螺旋状をなす複数の溝部および前記
溝部の間で形成された部分螺旋状をなす複数の山部を有
する形状磁気異方性部を軸の表面に設け、前記軸にトル
クが印加された際の磁歪作用によって前記形状磁気異方
性部に生じる透磁率の変化を検出することにより前記軸
に印加されたトルクを検出するトルク検出装置におい
て、前記形状磁気異方性部の山部における前記軸の周方
向での幅の総和を前記軸の周方向での長さの０．６〜
０．７の比率にしたことを特徴とするトルク検出装置。 - 【請求項２】 形状磁気異方性部を４０〜８０重量％の
Ｎｉを含むＦｅ−Ｎｉ系合金により形成した請求項１に
記載のトルク検出装置。 - 【請求項３】 形状磁気異方性部を８〜１５重量％のＡ
ｌを含むＦｅ−Ａｌ系合金により形成した請求項１に記
載のトルク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31519992A JPH06160209A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | トルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31519992A JPH06160209A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | トルク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160209A true JPH06160209A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18062601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31519992A Pending JPH06160209A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | トルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06160209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015017915A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | ヤマハ発動機株式会社 | 磁歪材料、磁歪式センサ、及び磁歪膜の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63297545A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-05 | Daido Steel Co Ltd | トルクセンサ用被測定軸 |
| JPS63302334A (ja) * | 1987-06-01 | 1988-12-09 | Daido Steel Co Ltd | 捻りトルク測定用軸 |
| JPH04329326A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-18 | Nissan Motor Co Ltd | トルク検出装置 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31519992A patent/JPH06160209A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63297545A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-05 | Daido Steel Co Ltd | トルクセンサ用被測定軸 |
| JPS63302334A (ja) * | 1987-06-01 | 1988-12-09 | Daido Steel Co Ltd | 捻りトルク測定用軸 |
| JPH04329326A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-18 | Nissan Motor Co Ltd | トルク検出装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015017915A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | ヤマハ発動機株式会社 | 磁歪材料、磁歪式センサ、及び磁歪膜の製造方法 |
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