JPH0755477Y2 - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
- Publication number
- JPH0755477Y2 JPH0755477Y2 JP3483890U JP3483890U JPH0755477Y2 JP H0755477 Y2 JPH0755477 Y2 JP H0755477Y2 JP 3483890 U JP3483890 U JP 3483890U JP 3483890 U JP3483890 U JP 3483890U JP H0755477 Y2 JPH0755477 Y2 JP H0755477Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- measured
- torque
- amorphous
- amorphous film
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はトルクセンサに関し、特に車両における動力伝
達軸等のトルクを検出するためのセンサに関するもので
ある。
達軸等のトルクを検出するためのセンサに関するもので
ある。
従来より、例えば自動クラッチ式自動変速機においてク
ラッチ接続時のショックを軽減するため、動力伝達軸の
トルクを検出してエンジン出力を制御する等の手段が講
じられている。
ラッチ接続時のショックを軽減するため、動力伝達軸の
トルクを検出してエンジン出力を制御する等の手段が講
じられている。
このようにトルクを検出するためのセンサとしては下記
の通り種々提案されている。
の通り種々提案されている。
特開昭61−53535号公報 トルクを伝達する軸の一部に磁歪を有する磁性体として
アモルファス磁性合金を設け、この磁性体に生じた歪み
による透磁率変化によってトルクを検出するもの。
アモルファス磁性合金を設け、この磁性体に生じた歪み
による透磁率変化によってトルクを検出するもの。
特開昭62−148821号公報 回転軸の表面上に、軸のスラスト方向に対して平行に配
置された少なくとも１つの磁歪を有するアモルファス磁
性合金製棒状体の両端をスラスト方向にしゅう動可能に
なるように金属製支持体を介して軸に固着し、この近傍
に設けたコイルのインダクタンスの変化によりトルクに
よるねじれを検出するようにしたもの。
置された少なくとも１つの磁歪を有するアモルファス磁
性合金製棒状体の両端をスラスト方向にしゅう動可能に
なるように金属製支持体を介して軸に固着し、この近傍
に設けたコイルのインダクタンスの変化によりトルクに
よるねじれを検出するようにしたもの。
特開昭62−159022号公報 長手方向に沿って断面積が不均一な磁歪を有する細長い
複数条のアモルファス磁歪合金を回転軸のスラスト方向
に対して±45°方向に巻付け、この近傍に設けたコイル
のインダクタンス変化から伝達トルクの大きさと方向を
検出するようにしたもの。
複数条のアモルファス磁歪合金を回転軸のスラスト方向
に対して±45°方向に巻付け、この近傍に設けたコイル
のインダクタンス変化から伝達トルクの大きさと方向を
検出するようにしたもの。
このような従来のトルクセンサでは、それぞれ使用環境
が厳しい車両等に用いると下記のような問題点があっ
た。
が厳しい車両等に用いると下記のような問題点があっ
た。
特開昭61−53535号公報 この従来例の場合には、軸とアモルファス磁性合金の接
合部がスリップするとトルク検出ができなくってしま
う。
合部がスリップするとトルク検出ができなくってしま
う。
特開昭62−148821号公報 金属製支持体におけるアモルファス製合金棒の支持穴が
経時変化により広がってしまうので、正確なトルク検出
ができなくなる。
経時変化により広がってしまうので、正確なトルク検出
ができなくなる。
特開昭62−159022号公報 アモルファス磁性合金の接着剤が剥がれるとトルク検出
ができなくなってしまう。
ができなくなってしまう。
従って、本考案は、使用環境が厳しいところであっても
正確なトルク検出が実現できるトルクセンサを提供する
ことを目的とする。
正確なトルク検出が実現できるトルクセンサを提供する
ことを目的とする。
上記の課題を解決するため、本考案に係るトルクセンサ
は、被測定軸に設けた複数の突出部と、該突出部を通す
穴を有して該被測定軸に接着されると共に該穴の周囲に
おいても接着剤により該突出部に接着されるアモルファ
ス膜と、該アモルファス膜の周囲においてその磁歪の変
化に対応した出力電圧を発生する検出コイルと、該出力
電圧から該被測定軸のトルクを演算する演算回路と、を
備えている。
は、被測定軸に設けた複数の突出部と、該突出部を通す
穴を有して該被測定軸に接着されると共に該穴の周囲に
おいても接着剤により該突出部に接着されるアモルファ
ス膜と、該アモルファス膜の周囲においてその磁歪の変
化に対応した出力電圧を発生する検出コイルと、該出力
電圧から該被測定軸のトルクを演算する演算回路と、を
備えている。
この場合、被測定軸が直径の小さい部分を有し、この部
分に該アモルファス膜を設けるようにしてもよい。
分に該アモルファス膜を設けるようにしてもよい。
本考案においては、アモルファス膜を被測定軸上に接着
するが、このときアモルファス膜に開けた複数の穴を、
被測定軸の円周上に設けた突出部を通す。
するが、このときアモルファス膜に開けた複数の穴を、
被測定軸の円周上に設けた突出部を通す。
そして、この突出部とアモルファス膜とをその穴の周囲
に設けた接着剤により接着させる。
に設けた接着剤により接着させる。
これにより、被測定軸にねじれトルクが生じたときに
は、アモルファス膜が軸から剥がれたりスリップせずに
対応した磁歪の変化がアモルファス膜に発生する。
は、アモルファス膜が軸から剥がれたりスリップせずに
対応した磁歪の変化がアモルファス膜に発生する。
従って、検出コイルがこのアモルファス膜の磁歪変化に
対応した出力電圧を発生し、この出力電圧から演算回路
が被測定軸のトルクを演算する。
対応した出力電圧を発生し、この出力電圧から演算回路
が被測定軸のトルクを演算する。
このようにして、複数の突出部がアモルファス膜を引っ
掛けて確実にアモルファス膜に磁歪変化を発生させるこ
とができ、正確な被測定軸のトルクの検出が可能とな
る。
掛けて確実にアモルファス膜に磁歪変化を発生させるこ
とができ、正確な被測定軸のトルクの検出が可能とな
る。
この場合、被測定軸が直径の小さい部分を有し、この部
分に該アモルファス膜を設けるようにすれば、直径の大
きな場合よりも更に微細なトルクの検出が可能となる。
分に該アモルファス膜を設けるようにすれば、直径の大
きな場合よりも更に微細なトルクの検出が可能となる。
第１図は、本考案に係るトルクセンサの一実施例を示し
たもので、図中、１は被測定軸、2a,2bは１対のアモル
ファス膜、３は被測定軸１に設けた複数の突出部を示す
と同時にアモルファス膜2a,2bに開けた穴、４はアモル
ファス膜2a,2bの穴３の回りに設けた接着剤、５はアモ
ルファス膜2a,2bに設けたスリット、11は発振器、12a,1
2bはアモルファス膜2a,2bに対向して設けられ発振器11
からの交流信号を励磁信号として入力する１対のコイ
ル、13a,13bはコイル12a,12bの出力信号を検出信号とし
て入力し直流電圧に変換する１対の直流変換回路、14は
直流変換回路13a,13bとの差電圧を出力する差動増幅
器、そしてｒは抵抗である。尚、直流変換回路13a,13b
と抵抗ｒと差動増幅器14とで演算回路を構成している。
たもので、図中、１は被測定軸、2a,2bは１対のアモル
ファス膜、３は被測定軸１に設けた複数の突出部を示す
と同時にアモルファス膜2a,2bに開けた穴、４はアモル
ファス膜2a,2bの穴３の回りに設けた接着剤、５はアモ
ルファス膜2a,2bに設けたスリット、11は発振器、12a,1
2bはアモルファス膜2a,2bに対向して設けられ発振器11
からの交流信号を励磁信号として入力する１対のコイ
ル、13a,13bはコイル12a,12bの出力信号を検出信号とし
て入力し直流電圧に変換する１対の直流変換回路、14は
直流変換回路13a,13bとの差電圧を出力する差動増幅
器、そしてｒは抵抗である。尚、直流変換回路13a,13b
と抵抗ｒと差動増幅器14とで演算回路を構成している。
そして、アモルファス膜2a,2bは、被測定軸１に対して
次のようにして接着される。
次のようにして接着される。
アモルファス膜2a,2bにポリイミドワニスを100μｍ
厚で塗布する。
厚で塗布する。
このアモルファス膜2a,2bを更に５分間200℃で熱処
理することによりイミド化する。
理することによりイミド化する。
被測定軸１にワニスを塗布して、処理で出来たア
モルファス膜2a,2bと併せる。
モルファス膜2a,2bと併せる。
このとき、アモルファス膜2a,2bの穴３に被測定軸１の
突出部３を通す。
突出部３を通す。
50Kgf/cm2,250°で２時間掛けて熱圧着する。
この後、接着剤４により突出部３と接着する。
このように被測定軸１とアモルファス膜2a,2bとは熱圧
着により接着されている上に更に突出部３を介しても接
着されており、被測定軸１のねじれに正確に対応して磁
歪の変化が生ずることとなる。
着により接着されている上に更に突出部３を介しても接
着されており、被測定軸１のねじれに正確に対応して磁
歪の変化が生ずることとなる。
但し、上記の処理において、アモルファス膜とポリイ
ミドとの熱膨張係数の相違により残存応力がアモルファ
ス膜に発生し、Ｂ−Ｈ特性のヒステリシスを２エルステ
ッド位にしてしまう。これは、アモルファス膜自体の初
期ヒステリシス0.2エルステッドと比較して約10倍程度
大きく、50μｍの珪素鋼薄板にほぼ匹敵する。従って、
これでは例えば100Kgfcm2のトルクを加えると、20Kgfcm
2のトルクが残存して零に戻らないということになり、
正確なトルク検出が行えない。
ミドとの熱膨張係数の相違により残存応力がアモルファ
ス膜に発生し、Ｂ−Ｈ特性のヒステリシスを２エルステ
ッド位にしてしまう。これは、アモルファス膜自体の初
期ヒステリシス0.2エルステッドと比較して約10倍程度
大きく、50μｍの珪素鋼薄板にほぼ匹敵する。従って、
これでは例えば100Kgfcm2のトルクを加えると、20Kgfcm
2のトルクが残存して零に戻らないということになり、
正確なトルク検出が行えない。
このため、第１図に示すように、アモルファス膜2a,2b
にスリット５を所々に開けており、これによりヒステリ
シスを初期の0.2エルステッドに近づけることが可能と
なる。
にスリット５を所々に開けており、これによりヒステリ
シスを初期の0.2エルステッドに近づけることが可能と
なる。
尚、図示のように被測定軸１の直径は丁度アモルファス
膜2a,2bを取り付けた部分だけが小さい直径の小径部1a
になっているが、これは小径の方が小さいトルクで回転
力を発生することが出来るため、小さいトルクの検出が
可能となるからである。
膜2a,2bを取り付けた部分だけが小さい直径の小径部1a
になっているが、これは小径の方が小さいトルクで回転
力を発生することが出来るため、小さいトルクの検出が
可能となるからである。
このようにして被測定軸１のねじれ応力によってアモル
ファス膜2a,2bには透磁率の変化が生ずる。
ファス膜2a,2bには透磁率の変化が生ずる。
そこで、この透磁率の変化を検出コイル12a,12bで電圧
の変化に換え、これらの検出コイル12a,12bと２つの等
しい抵抗ｒとにより構成されるブリッジ回路に発振器11
からの交流電圧を与え、更に直流変換回路13a,13bで直
流電圧に変換した後に差動増幅器14で両者の差（ブリッ
ジ回路の不平衡電圧）をとれば、被測定軸１のトルクの
大きさと方向を同時に検出することができる。
の変化に換え、これらの検出コイル12a,12bと２つの等
しい抵抗ｒとにより構成されるブリッジ回路に発振器11
からの交流電圧を与え、更に直流変換回路13a,13bで直
流電圧に変換した後に差動増幅器14で両者の差（ブリッ
ジ回路の不平衡電圧）をとれば、被測定軸１のトルクの
大きさと方向を同時に検出することができる。
尚、この際、第２図に示すように、検出コイル12a,12b
の間隔をΔＬからＬに広げれば広げる程、被測定軸１の
相対的なねじれ量はΔｄからｄへと大きくなるので、検
出トルクの精度も向上する。
の間隔をΔＬからＬに広げれば広げる程、被測定軸１の
相対的なねじれ量はΔｄからｄへと大きくなるので、検
出トルクの精度も向上する。
但し、この実施例では、検出トルクの精度を向上させる
ために、１対のアモルファス膜とこれに対応する検出コ
イルとを用いているが、１つのアモルファス膜と検出コ
イルとによってもトルクの検出は行えることは言うまで
もない。
ために、１対のアモルファス膜とこれに対応する検出コ
イルとを用いているが、１つのアモルファス膜と検出コ
イルとによってもトルクの検出は行えることは言うまで
もない。
以上のように、本考案に係るトルクセンサによれば、被
測定軸に突出部を設け、アモルファス膜に設けた穴によ
りその突出部を通して被測定軸に接着すると共に該穴の
周囲においても接着剤によりアモルファス膜と突出部と
を接着して検出コイルと演算回路とにより被測定軸のト
ルクをアモルファス膜の磁歪変化として演算するように
構成したので、使用環境が厳しい車両等に用いても被測
定軸とアモルファス膜とが剥離するようなことがなく、
常に最適な状態でトルクの検出を行うことができる。
測定軸に突出部を設け、アモルファス膜に設けた穴によ
りその突出部を通して被測定軸に接着すると共に該穴の
周囲においても接着剤によりアモルファス膜と突出部と
を接着して検出コイルと演算回路とにより被測定軸のト
ルクをアモルファス膜の磁歪変化として演算するように
構成したので、使用環境が厳しい車両等に用いても被測
定軸とアモルファス膜とが剥離するようなことがなく、
常に最適な状態でトルクの検出を行うことができる。
また、本考案では、被測定軸に直径の小さい部分を設
け、この部分にアモルファス膜を設けるようにすれば、
更に被測定軸のねじれを誘発し易くなり検出感度が向上
する。
け、この部分にアモルファス膜を設けるようにすれば、
更に被測定軸のねじれを誘発し易くなり検出感度が向上
する。
第１図は、本考案に係るトルクセンサの一実施例を示し
た図、 第２図は、本考案に用いるトルクセンサの感度について
説明するための図、である。 図において、１……被測定軸、1a……小径部、2a,2b…
…アモルファス膜、３……突出部（穴）、４……接着
剤、12a,12b……検出コイル、13a,13b……直流変換回
路、14……差動増幅器。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
た図、 第２図は、本考案に用いるトルクセンサの感度について
説明するための図、である。 図において、１……被測定軸、1a……小径部、2a,2b…
…アモルファス膜、３……突出部（穴）、４……接着
剤、12a,12b……検出コイル、13a,13b……直流変換回
路、14……差動増幅器。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】被測定軸に設けた複数の突出部と、該突出
部を通す穴を有して該被測定軸に接着されると共に該穴
の周囲においても接着剤により該突出部に接着されるア
モルファス膜と、該アモルファス膜の周囲においてその
磁歪の変化に対応した出力電圧を発生する検出コイル
と、該出力電圧から該被測定軸のトルクを演算する演算
回路と、を備えたことを特徴とするトルクセンサ。 - 【請求項２】該被測定軸が直径の小さい部分を有し、こ
の部分に該アモルファス膜を設けたことを特徴とする請
求項１に記載のトルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3483890U JPH0755477Y2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3483890U JPH0755477Y2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | トルクセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125234U JPH03125234U (ja) | 1991-12-18 |
| JPH0755477Y2 true JPH0755477Y2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=31539664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3483890U Expired - Lifetime JPH0755477Y2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755477Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP3483890U patent/JPH0755477Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03125234U (ja) | 1991-12-18 |
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