JPH0674844A - 磁歪式トルクセンサ - Google Patents
磁歪式トルクセンサInfo
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- JPH0674844A JPH0674844A JP24724492A JP24724492A JPH0674844A JP H0674844 A JPH0674844 A JP H0674844A JP 24724492 A JP24724492 A JP 24724492A JP 24724492 A JP24724492 A JP 24724492A JP H0674844 A JPH0674844 A JP H0674844A
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- magnetostrictive
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コア−シャフト間磁路による磁気抵抗を小さ
くし、またシャフト内磁気抵抗を大きくし、トルクの検
出感度を向上する。 【構成】 磁歪シャフト２１の外周側に、各コア部材
６，７の各脚部６Ｂ，７Ｂに対向した位置に、環状凸部
２４をそれぞれ形成する構成とした。これにより、シャ
フト内磁路長を長くして、磁気抵抗Ｒ5 を大きくし、各
コア部材６，７の各脚部６Ｂ，７Ｂと各環状凸部２４と
の間のエアギャップδ′を小さくすると共に、環状凸部
２４により径方向寸法を大きくし、磁路断面積を大きく
することにより、コア−シャフト間磁路による各磁気抵
抗Ｒ2 を小さくする。そして、総磁気抵抗Ｒt に対する
磁気抵抗Ｒ5 の割合を大きくし、各コイル１０，１１に
より検出される自己インダクタンスＬの変化率を大きく
する。
くし、またシャフト内磁気抵抗を大きくし、トルクの検
出感度を向上する。 【構成】 磁歪シャフト２１の外周側に、各コア部材
６，７の各脚部６Ｂ，７Ｂに対向した位置に、環状凸部
２４をそれぞれ形成する構成とした。これにより、シャ
フト内磁路長を長くして、磁気抵抗Ｒ5 を大きくし、各
コア部材６，７の各脚部６Ｂ，７Ｂと各環状凸部２４と
の間のエアギャップδ′を小さくすると共に、環状凸部
２４により径方向寸法を大きくし、磁路断面積を大きく
することにより、コア−シャフト間磁路による各磁気抵
抗Ｒ2 を小さくする。そして、総磁気抵抗Ｒt に対する
磁気抵抗Ｒ5 の割合を大きくし、各コイル１０，１１に
より検出される自己インダクタンスＬの変化率を大きく
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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。
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４ないし図６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。
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（図示せ
ず）に固定された筒状のケーシング、２は該ケーシング
１内に軸受３，３を介して回転自在に配設され、プロペ
ラシャフト、アウトプットシャフト、ドライブシャフト
をなす磁歪シャフトをそれぞれ示し、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円柱状
に形成され、その軸方向中間部にはセンサ部２Ａが一体
形成されている。また、該センサ部２Ａの外周面には、
下向き４５°の角度をもって刻設された多数の一側スリ
ット溝４，４，…と、該各一側スリット溝４に対向して
位置し、上向き４５°の角度をもって刻設された多数の
他側スリット溝５，５，…とが設けられている。
ず）に固定された筒状のケーシング、２は該ケーシング
１内に軸受３，３を介して回転自在に配設され、プロペ
ラシャフト、アウトプットシャフト、ドライブシャフト
をなす磁歪シャフトをそれぞれ示し、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円柱状
に形成され、その軸方向中間部にはセンサ部２Ａが一体
形成されている。また、該センサ部２Ａの外周面には、
下向き４５°の角度をもって刻設された多数の一側スリ
ット溝４，４，…と、該各一側スリット溝４に対向して
位置し、上向き４５°の角度をもって刻設された多数の
他側スリット溝５，５，…とが設けられている。
【０００４】６は各一側スリット溝４の外周側に位置
し、ケーシング１の内周面に設けられた一側コア部材を
示し、該一側コア部材６は図５にも示す如く、フェライ
ト等の磁性材料から有底の段付筒状に形成された一対の
コア部材片６Ａ，６Ａを衝合することにより筒状に形成
され、該各コア部材片６Ａの内周側には径方向内向きに
伸長する環状の脚部６Ｂがそれぞれ形成されている。７
は該一側コア部材６と対向して各他側スリット溝５の外
周側に設けられた他側コア部材を示し、該他側コア部材
７も一側コア部材６とほぼ同様に、フェライト等の磁性
材料からなる一対のコア部材片７Ａ，７Ａから形成さ
れ、該各コア部材片７Ａには環状の脚部７Ｂがそれぞれ
形成されている。また、該各コア部材６，７と磁歪シャ
フト２との間には、例えば１ｍｍ程度の微小なエアギャ
ップδが形成されている。そして、該各コア部材６，７
は磁歪シャフト２等と共に図６に示す磁気回路を形成す
るものである。
し、ケーシング１の内周面に設けられた一側コア部材を
示し、該一側コア部材６は図５にも示す如く、フェライ
ト等の磁性材料から有底の段付筒状に形成された一対の
コア部材片６Ａ，６Ａを衝合することにより筒状に形成
され、該各コア部材片６Ａの内周側には径方向内向きに
伸長する環状の脚部６Ｂがそれぞれ形成されている。７
は該一側コア部材６と対向して各他側スリット溝５の外
周側に設けられた他側コア部材を示し、該他側コア部材
７も一側コア部材６とほぼ同様に、フェライト等の磁性
材料からなる一対のコア部材片７Ａ，７Ａから形成さ
れ、該各コア部材片７Ａには環状の脚部７Ｂがそれぞれ
形成されている。また、該各コア部材６，７と磁歪シャ
フト２との間には、例えば１ｍｍ程度の微小なエアギャ
ップδが形成されている。そして、該各コア部材６，７
は磁歪シャフト２等と共に図６に示す磁気回路を形成す
るものである。
【０００５】８，９は各コア部材６，７の内周側に設け
られた一側コイルボビン，他側コイルボビン、１０，１
１は該各コイルボビン８，９に巻回された励磁および検
出コイルとしての一側コイル，他側コイルをそれぞれ示
し、該各コイル１０，１１は、調整抵抗と共にブリッジ
回路に形成され、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１０，１１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、後
述の磁気回路１５中を流れる磁束を検出する検出コイル
とを兼ねて構成されている。
られた一側コイルボビン，他側コイルボビン、１０，１
１は該各コイルボビン８，９に巻回された励磁および検
出コイルとしての一側コイル，他側コイルをそれぞれ示
し、該各コイル１０，１１は、調整抵抗と共にブリッジ
回路に形成され、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１０，１１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、後
述の磁気回路１５中を流れる磁束を検出する検出コイル
とを兼ねて構成されている。
【０００６】１２，１２は各コア部材６，７の端部に設
けられた外側スペーサ、１３は各コア部材６，７間に配
設された内側スペーサをそれぞれ示し、該各スペーサ１
２，１３は各コア部材６，７の各コア部材片６Ａ，７Ａ
と係合して位置決めするものである。そして、該各スペ
ーサ１２，１３によって一体化された各コア部材６，７
等は、軸方向両端のＣリング１４，１４によってケーシ
ング１の内周面に固定されている。
けられた外側スペーサ、１３は各コア部材６，７間に配
設された内側スペーサをそれぞれ示し、該各スペーサ１
２，１３は各コア部材６，７の各コア部材片６Ａ，７Ａ
と係合して位置決めするものである。そして、該各スペ
ーサ１２，１３によって一体化された各コア部材６，７
等は、軸方向両端のＣリング１４，１４によってケーシ
ング１の内周面に固定されている。
【０００７】さらに、１５は各コイル１０，１１で発生
した磁束により、各コア部材６，７から磁歪シャフト２
に亘って形成された磁気回路を示し、該磁気回路１５
は、図６に示す如く各コア部材６，７内に形成され、磁
気抵抗Ｒ1 を有するコア部材内磁路１５Ａと、各コア部
材６，７の各脚部６Ｂ，７Ｂと磁歪シャフト２との間に
形成され、磁気抵抗Ｒ2 を有する一対のコア−シャフト
間磁路１５Ｂ，１５Ｂと、各脚部６Ｂ，７Ｂ間に各コイ
ルボビン８，９を介して形成され、磁気抵抗Ｒ3を有す
る脚部間磁路１５Ｃと、エアギャップδ内に位置して前
記各コア−シャフト間磁路１５Ｂをバイパスして形成さ
れ、磁気抵抗Ｒ4 を有するシャフト外磁路１５Ｄと、磁
歪シャフト２内に各スリット溝４，５に沿って形成さ
れ、磁気抵抗Ｒ5 を有するシャフト内磁路１５Ｅとから
構成されている。ここで、前記各磁気抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，
Ｒ3 ，Ｒ4 ，Ｒ5 は、
した磁束により、各コア部材６，７から磁歪シャフト２
に亘って形成された磁気回路を示し、該磁気回路１５
は、図６に示す如く各コア部材６，７内に形成され、磁
気抵抗Ｒ1 を有するコア部材内磁路１５Ａと、各コア部
材６，７の各脚部６Ｂ，７Ｂと磁歪シャフト２との間に
形成され、磁気抵抗Ｒ2 を有する一対のコア−シャフト
間磁路１５Ｂ，１５Ｂと、各脚部６Ｂ，７Ｂ間に各コイ
ルボビン８，９を介して形成され、磁気抵抗Ｒ3を有す
る脚部間磁路１５Ｃと、エアギャップδ内に位置して前
記各コア−シャフト間磁路１５Ｂをバイパスして形成さ
れ、磁気抵抗Ｒ4 を有するシャフト外磁路１５Ｄと、磁
歪シャフト２内に各スリット溝４，５に沿って形成さ
れ、磁気抵抗Ｒ5 を有するシャフト内磁路１５Ｅとから
構成されている。ここで、前記各磁気抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，
Ｒ3 ，Ｒ4 ，Ｒ5 は、
【０００８】
【数１】 として求められるもので、総磁気抵抗Ｒt は、
【０００９】
【数２】Ｒt ≒Ｒ1 ＋２Ｒ2 ＋Ｒ5 となる。
【００１０】なお、１６，１６は、磁歪シャフト２をケ
ーシング１に固定するＣリングである。
ーシング１に固定するＣリングである。
【００１１】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、各コイル１０，１１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５中
に二点鎖線で示す如く、該各コイル１０，１１から磁束
が発生する。そして、この磁束は、各コア部材６，７か
らエアギャップδを介して磁歪シャフト２内に侵入し、
該磁歪シャフト２の表面を各スリット溝４，５に沿って
流れつつ、磁歪シャフト２からエアギャップδを介して
コア部材６，７内に還流し、これにより図６に示す磁気
回路１５が形成される。ここで、各コイル１０，１１の
自己インダクタンスＬは、前記総磁気抵抗をＲt 、コイ
ル巻数をＮとすると、
の如き構成を有するもので、各コイル１０，１１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５中
に二点鎖線で示す如く、該各コイル１０，１１から磁束
が発生する。そして、この磁束は、各コア部材６，７か
らエアギャップδを介して磁歪シャフト２内に侵入し、
該磁歪シャフト２の表面を各スリット溝４，５に沿って
流れつつ、磁歪シャフト２からエアギャップδを介して
コア部材６，７内に還流し、これにより図６に示す磁気
回路１５が形成される。ここで、各コイル１０，１１の
自己インダクタンスＬは、前記総磁気抵抗をＲt 、コイ
ル巻数をＮとすると、
【００１２】
【数３】 として求めることができる。
【００１３】また、発振器の発振周波数が高くなると、
いわゆる表皮効果が生じ、磁歪シャフト２内の磁束は、
磁歪シャフト２の表面から下記数４で求められる所定の
厚さ寸法Ｓの範囲内を集中的に流れるようになる。
いわゆる表皮効果が生じ、磁歪シャフト２内の磁束は、
磁歪シャフト２の表面から下記数４で求められる所定の
厚さ寸法Ｓの範囲内を集中的に流れるようになる。
【００１４】
【数４】
【００１５】そして、磁歪シャフト２の一端側に図４に
示す如く、反時計方向のトルクＴが加えられると、一側
スリット溝４に沿って引っ張り応力＋σが発生すると共
に、他側スリット溝５に沿って圧縮応力−σが発生す
る。これにより、一側スリット４側の磁歪シャフト２の
透磁率μは磁歪シャフト２が正の磁歪料であれば、引っ
張り応力＋σにより大きくなってシャフト内磁路１５Ｅ
の磁気抵抗Ｒ5 が減少し、一方、他側スリット５側の透
磁率μは圧縮応力−σにより小さくなって磁気抵抗Ｒ5
が大きくなる。この結果、一側コイル１０は総磁気抵抗
Ｒt が小さくなって自己インダクタンスＬが増大し、一
方、他側コイル１１は総磁気抵抗Ｒt が大きくなって自
己インダクタンスＬが減少するため、ブリッジ回路の平
衡が崩れて差動増幅器にトルクＴに応じた出力電圧が現
われる。
示す如く、反時計方向のトルクＴが加えられると、一側
スリット溝４に沿って引っ張り応力＋σが発生すると共
に、他側スリット溝５に沿って圧縮応力−σが発生す
る。これにより、一側スリット４側の磁歪シャフト２の
透磁率μは磁歪シャフト２が正の磁歪料であれば、引っ
張り応力＋σにより大きくなってシャフト内磁路１５Ｅ
の磁気抵抗Ｒ5 が減少し、一方、他側スリット５側の透
磁率μは圧縮応力−σにより小さくなって磁気抵抗Ｒ5
が大きくなる。この結果、一側コイル１０は総磁気抵抗
Ｒt が小さくなって自己インダクタンスＬが増大し、一
方、他側コイル１１は総磁気抵抗Ｒt が大きくなって自
己インダクタンスＬが減少するため、ブリッジ回路の平
衡が崩れて差動増幅器にトルクＴに応じた出力電圧が現
われる。
【００１６】また、これとは逆に、例えば正磁歪材であ
る磁歪シャフト２の一端側に時計方向のトルクを加えた
ときは、一側スリット溝４に沿って圧縮応力−σが生じ
て透磁率μが小さくなり、他側スリット溝５に沿って引
っ張り応力＋σが生じて透磁率μが大きくなるから、一
側コイル１０の自己インダクタンスＬが減少し、他側コ
イル１１の自己インダクタンスＬが増大して、差動増幅
器からこの逆向きのトルクに応じた電圧が出力される。
る磁歪シャフト２の一端側に時計方向のトルクを加えた
ときは、一側スリット溝４に沿って圧縮応力−σが生じ
て透磁率μが小さくなり、他側スリット溝５に沿って引
っ張り応力＋σが生じて透磁率μが大きくなるから、一
側コイル１０の自己インダクタンスＬが減少し、他側コ
イル１１の自己インダクタンスＬが増大して、差動増幅
器からこの逆向きのトルクに応じた電圧が出力される。
【００１７】
【発明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、各コイル１０，
１１に交流電圧を印加して磁束を生じせしめ、各コア部
材６，７、エアギャップδ、磁歪シャフト２に亘る磁気
回路１５を形成し、外部から磁歪シャフト２に伝達され
たトルクによりシャフト内磁路１５Ｅの磁気抵抗Ｒ5 が
変化するのを利用して、このトルクを検出している。し
かし、前記数２に示したように、総磁気抵抗Ｒt はトル
クの変化に関与しない磁気抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 を含んでいる
から、総磁気抵抗Ｒt に対してトルクを検出するシャフ
ト内磁路１５Ｅの磁気抵抗Ｒ5 が占める割合は小さいも
のとなる。
来技術による磁歪式トルクセンサでは、各コイル１０，
１１に交流電圧を印加して磁束を生じせしめ、各コア部
材６，７、エアギャップδ、磁歪シャフト２に亘る磁気
回路１５を形成し、外部から磁歪シャフト２に伝達され
たトルクによりシャフト内磁路１５Ｅの磁気抵抗Ｒ5 が
変化するのを利用して、このトルクを検出している。し
かし、前記数２に示したように、総磁気抵抗Ｒt はトル
クの変化に関与しない磁気抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 を含んでいる
から、総磁気抵抗Ｒt に対してトルクを検出するシャフ
ト内磁路１５Ｅの磁気抵抗Ｒ5 が占める割合は小さいも
のとなる。
【００１８】このため、上述した従来技術によるもので
は、シャフト内磁路１５Ｅを流れる磁束が変化したとし
ても、総磁気抵抗Ｒt の変化率は小さくなり、前記数３
に示すように、各コイル１０，１１で検出される自己イ
ンダクタンスＬの変化も小さくなる。そして、トルクの
検出精度が大幅に低下するという問題がある。
は、シャフト内磁路１５Ｅを流れる磁束が変化したとし
ても、総磁気抵抗Ｒt の変化率は小さくなり、前記数３
に示すように、各コイル１０，１１で検出される自己イ
ンダクタンスＬの変化も小さくなる。そして、トルクの
検出精度が大幅に低下するという問題がある。
【００１９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、コア−シャフト間磁路の磁気抵抗を小さ
くし、総磁気抵抗に対するシャフト内磁路の磁気抵抗の
変化率を大きくすることで、トルクの検出感度を向上で
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。
されたもので、コア−シャフト間磁路の磁気抵抗を小さ
くし、総磁気抵抗に対するシャフト内磁路の磁気抵抗の
変化率を大きくすることで、トルクの検出感度を向上で
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。
【００２０】
【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、本発明が採用する構成の特徴は、磁歪シャフト
の外周側に、コア部材の各脚部と対向する位置に環状凸
部を形成したことにある。
ために、本発明が採用する構成の特徴は、磁歪シャフト
の外周側に、コア部材の各脚部と対向する位置に環状凸
部を形成したことにある。
【００２１】
【作用】上記構成により、シャフト内磁路長を長くとる
ことができると共に、コア部材の各脚部と該各脚部に対
応した磁歪シャフトの各環状凸部との間のエアギャップ
を小さくし、かつ磁路断面積を大きくし、コア−シャフ
ト間磁路の磁気抵抗を小さくすることができる。そし
て、総磁気抵抗Ｒt に占めるシャフト内磁気抵抗Ｒ5 の
割合を大きくすることができ、総磁気抵抗Ｒt のトルク
による変化率を大きくし、コイルの自己インダクタンス
Ｌのトルクによる変化率を大きくすることができる。
ことができると共に、コア部材の各脚部と該各脚部に対
応した磁歪シャフトの各環状凸部との間のエアギャップ
を小さくし、かつ磁路断面積を大きくし、コア−シャフ
ト間磁路の磁気抵抗を小さくすることができる。そし
て、総磁気抵抗Ｒt に占めるシャフト内磁気抵抗Ｒ5 の
割合を大きくすることができ、総磁気抵抗Ｒt のトルク
による変化率を大きくし、コイルの自己インダクタンス
Ｌのトルクによる変化率を大きくすることができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図３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。
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。
【００２３】図中、２１は本実施例による磁歪シャフト
を示し、該磁歪シャフト２１は従来技術による磁歪シャ
フト２とほぼ同様に、、例えばクロムモリブデン鋼等の
磁歪材料から円柱状に形成され、その軸方向中間部には
センサ部２１となり、軸受３，３を介してケーシング１
に回転自在に配設されている。また、該センサ部２１Ａ
の外周面には、下向き４５°の角度をもって刻設された
多数の一側スリット溝２２，２２，…と、該各一側スリ
ット溝２２に対向して位置し、上向き４５°の角度をも
って刻設された多数の他側スリット溝２３，２３，…と
が設けられている。
を示し、該磁歪シャフト２１は従来技術による磁歪シャ
フト２とほぼ同様に、、例えばクロムモリブデン鋼等の
磁歪材料から円柱状に形成され、その軸方向中間部には
センサ部２１となり、軸受３，３を介してケーシング１
に回転自在に配設されている。また、該センサ部２１Ａ
の外周面には、下向き４５°の角度をもって刻設された
多数の一側スリット溝２２，２２，…と、該各一側スリ
ット溝２２に対向して位置し、上向き４５°の角度をも
って刻設された多数の他側スリット溝２３，２３，…と
が設けられている。
【００２４】２４，２４，…は前記磁歪シャフト２１の
外周面に形成された環状凸部を示し、該各環状凸部２４
は各コア部材６，７の各脚部６Ｂ，６Ｂ，７Ｂ，７Ｂに
対応した位置に形成されている。そして、各環状凸部２
４と各脚部６Ｂ，７Ｂとの間にはエアギャップδ′（δ
＜δ′）を有するようになっている。
外周面に形成された環状凸部を示し、該各環状凸部２４
は各コア部材６，７の各脚部６Ｂ，６Ｂ，７Ｂ，７Ｂに
対応した位置に形成されている。そして、各環状凸部２
４と各脚部６Ｂ，７Ｂとの間にはエアギャップδ′（δ
＜δ′）を有するようになっている。
【００２５】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。
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。
【００２６】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２の外周側に、各コア部材６，７
の各脚部６Ｂ，７Ｂに対向する位置に各環状凸部２４を
形成したから、磁歪シャフト２１の各環状凸部２４と各
コア部材６，７の各脚部６Ｂ，７Ｂ間のエアギャップ
δ′を小さくし、かつ従来技術に比べ環状凸部２４によ
り径方向寸法が長くなることにより磁路断面積を大きく
することができる。これにより、前記数１に示したよう
に、コア−シャフト間磁路１５Ｂの磁気抵抗Ｒ2を小さ
くすることができる。
サでは、磁歪シャフト２の外周側に、各コア部材６，７
の各脚部６Ｂ，７Ｂに対向する位置に各環状凸部２４を
形成したから、磁歪シャフト２１の各環状凸部２４と各
コア部材６，７の各脚部６Ｂ，７Ｂ間のエアギャップ
δ′を小さくし、かつ従来技術に比べ環状凸部２４によ
り径方向寸法が長くなることにより磁路断面積を大きく
することができる。これにより、前記数１に示したよう
に、コア−シャフト間磁路１５Ｂの磁気抵抗Ｒ2を小さ
くすることができる。
【００２７】また、シャフト内の磁路長を長くすること
ができ、従来技術の磁気抵抗Ｒ5 よりも磁気抵抗値を大
きくすることができる。
ができ、従来技術の磁気抵抗Ｒ5 よりも磁気抵抗値を大
きくすることができる。
【００２８】これにより、総磁気抵抗Ｒt に対するシャ
フト内磁路１５Ｅの磁気抵抗Ｒ5 の変化率を大きくする
ことができ、前記数３に示すように、各コイル１０，１
１で検出される自己インダクタンスＬの変化を大きくす
ることができる。従って、トルクの検出感度を大幅に高
め、トルクの検出精度を向上させることができる。
フト内磁路１５Ｅの磁気抵抗Ｒ5 の変化率を大きくする
ことができ、前記数３に示すように、各コイル１０，１
１で検出される自己インダクタンスＬの変化を大きくす
ることができる。従って、トルクの検出感度を大幅に高
め、トルクの検出精度を向上させることができる。
【００２９】なお、前記実施例では、各環状凸部２４
は、各スリット溝２２，２３のそれぞれ軸方向外側に位
置するように形成したが、本発明はこれに限らず、例え
ば図２に示す第１の変形例の如く、各環状凸部２４にか
かるように各スリット溝２２，２３をそれぞれ形成する
ようにしてもよい。
は、各スリット溝２２，２３のそれぞれ軸方向外側に位
置するように形成したが、本発明はこれに限らず、例え
ば図２に示す第１の変形例の如く、各環状凸部２４にか
かるように各スリット溝２２，２３をそれぞれ形成する
ようにしてもよい。
【００３０】また、前記実施例では、コア部材６，７の
各脚部６Ｂ，７Ｂに対向する位置に環状凸部２４を形成
するようにしたが、本発明はこれに限らず、図３に示す
第２の変形例の如く、スリット溝２２，２３の形成され
る部分を環状凹溝として削りとることにより、磁歪シャ
フト２１′の大径部の各脚部６Ｂ，７Ｂに対向する位置
を各環状凸部２４′としてもよい。
各脚部６Ｂ，７Ｂに対向する位置に環状凸部２４を形成
するようにしたが、本発明はこれに限らず、図３に示す
第２の変形例の如く、スリット溝２２，２３の形成され
る部分を環状凹溝として削りとることにより、磁歪シャ
フト２１′の大径部の各脚部６Ｂ，７Ｂに対向する位置
を各環状凸部２４′としてもよい。
【００３１】また、前記実施例では、２コイル式の磁歪
式トルクセンサを例に挙げて説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えば４コイル式の磁歪式トルクセンサに用
いてもよい。
式トルクセンサを例に挙げて説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えば４コイル式の磁歪式トルクセンサに用
いてもよい。
【００３２】さらに、前記実施例では、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、
電動モータの回転軸のトルク等の他のトルク検出にも用
いることができる。
ンのトルク検出に用いた場合を例に挙げて説明したが、
電動モータの回転軸のトルク等の他のトルク検出にも用
いることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、磁
歪シャフトの外周側には、コア部材の各脚部に対向する
位置に環状凸部を形成したから、シャフト内磁路長を長
くして、シャフト内磁路の磁気抵抗を大きくすることが
できると共に、コア部材の各脚部と各環状凸部との間の
エアギャップを小さくし、磁路断面積を大きくすること
ができ、コア−シャフト間磁路の磁気抵抗を小さくする
ことができる。この結果、磁歪シャフト内のシャフト内
磁路の磁気抵抗を総磁気抵抗に対して大きく占めること
ができ、トルクの検出感度を高めて、検出精度や信頼性
を向上させることができる。
歪シャフトの外周側には、コア部材の各脚部に対向する
位置に環状凸部を形成したから、シャフト内磁路長を長
くして、シャフト内磁路の磁気抵抗を大きくすることが
できると共に、コア部材の各脚部と各環状凸部との間の
エアギャップを小さくし、磁路断面積を大きくすること
ができ、コア−シャフト間磁路の磁気抵抗を小さくする
ことができる。この結果、磁歪シャフト内のシャフト内
磁路の磁気抵抗を総磁気抵抗に対して大きく占めること
ができ、トルクの検出感度を高めて、検出精度や信頼性
を向上させることができる。
【図１】本発明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。
部を拡大して示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の変形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。
サの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】本発明の第２の変形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。
サの要部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】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。
面図である。
【図５】図４中の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図６】コア部材、磁歪シャフト等に形成される磁気回
路を示す回路図である。
路を示す回路図である。
１ ケーシング ６ 一側コア部材 ６Ｂ，７Ｂ 脚部 ７ 他側コア部材 ８ 一側コイルボビン ９ 他側コイルボビン １０ 一側コイル（励磁および検出コイル） １１ 他側コイル（励磁および検出コイル） ２１ 磁歪シャフト ２４，２４′ 環状凸部
Claims (1)
- 【請求項１】 筒状のケーシングと、該ケーシング内に
回転自在に配設された磁歪シャフトと、該磁歪シャフト
の外周側を取り囲むように前記ケーシング内に設けら
れ、両端側に径方向内向きに伸長する環状の脚部が形成
されたコア部材と、該コア部材の内周側に設けられたコ
イルボビンと、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、該コイルボビンに巻回された
少なくとも一対の励磁および検出コイルとからなる磁歪
式トルクセンサにおいて、前記磁歪シャフトの外周側に
は、前記コア部材の各脚部に対向する位置に環状凸部を
形成したことを特徴とする磁歪式トルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24724492A JPH0674844A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 磁歪式トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24724492A JPH0674844A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 磁歪式トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674844A true JPH0674844A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=17160604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24724492A Pending JPH0674844A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 磁歪式トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674844A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100746690B1 (ko) * | 2003-08-18 | 2007-08-06 | 주식회사 만도 | 자동차의 파워 스티어링용 토크 센서 |
| US10983019B2 (en) | 2019-01-10 | 2021-04-20 | Ka Group Ag | Magnetoelastic type torque sensor with temperature dependent error compensation |
| US11486776B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-11-01 | Kongsberg Inc. | Dual-band magnetoelastic torque sensor |
| US11821763B2 (en) | 2016-05-17 | 2023-11-21 | Kongsberg Inc. | System, method and object for high accuracy magnetic position sensing |
| US12025521B2 (en) | 2020-02-11 | 2024-07-02 | Brp Megatech Industries Inc. | Magnetoelastic torque sensor with local measurement of ambient magnetic field |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP24724492A patent/JPH0674844A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100746690B1 (ko) * | 2003-08-18 | 2007-08-06 | 주식회사 만도 | 자동차의 파워 스티어링용 토크 센서 |
| US11821763B2 (en) | 2016-05-17 | 2023-11-21 | Kongsberg Inc. | System, method and object for high accuracy magnetic position sensing |
| US11486776B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-11-01 | Kongsberg Inc. | Dual-band magnetoelastic torque sensor |
| US10983019B2 (en) | 2019-01-10 | 2021-04-20 | Ka Group Ag | Magnetoelastic type torque sensor with temperature dependent error compensation |
| US12025521B2 (en) | 2020-02-11 | 2024-07-02 | Brp Megatech Industries Inc. | Magnetoelastic torque sensor with local measurement of ambient magnetic field |
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