JPH09203672A - 磁歪式トルク検出装置 - Google Patents
磁歪式トルク検出装置Info
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- JPH09203672A JPH09203672A JP3147196A JP3147196A JPH09203672A JP H09203672 A JPH09203672 A JP H09203672A JP 3147196 A JP3147196 A JP 3147196A JP 3147196 A JP3147196 A JP 3147196A JP H09203672 A JPH09203672 A JP H09203672A
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- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
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- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁歪式トルク検出装置において、磁歪シャフ
トとコア部材の材料を、磁歪シャフトの透磁率＜コア部
材の透磁率でかつ磁歪シャフトの磁性温度特性＜コア部
材の磁性温度特性となるように形成し、コイルで検出さ
れる総磁気抵抗中の温度依存性をコア部材内磁路を主と
しトルク信号の温度補正を容易に行う。 【解決手段】 磁歪シャフト２１の透磁率μs ＜コア部
材２４の透磁率μc で、かつ磁歪シャフト２１の磁性温
度特性ｔs ＜コア部材２４の磁性温度特性ｔc となるよ
うに磁性材料を設定し、樹脂製ケーシング７内に感温抵
抗３９を埋設する。コイル１０で検出される磁気回路２
５の総磁気抵抗は、コア部材内磁路、コア−シャフト間
磁路、シャフト内磁路となり、コア部材２４が総磁気抵
抗中の温度特性を支配する。感温抵抗３９でコア部材２
４の温度信号を検出し、この温度信号に基づいてトルク
信号を補正し、検出装置の検出感度を高める。
トとコア部材の材料を、磁歪シャフトの透磁率＜コア部
材の透磁率でかつ磁歪シャフトの磁性温度特性＜コア部
材の磁性温度特性となるように形成し、コイルで検出さ
れる総磁気抵抗中の温度依存性をコア部材内磁路を主と
しトルク信号の温度補正を容易に行う。 【解決手段】 磁歪シャフト２１の透磁率μs ＜コア部
材２４の透磁率μc で、かつ磁歪シャフト２１の磁性温
度特性ｔs ＜コア部材２４の磁性温度特性ｔc となるよ
うに磁性材料を設定し、樹脂製ケーシング７内に感温抵
抗３９を埋設する。コイル１０で検出される磁気回路２
５の総磁気抵抗は、コア部材内磁路、コア−シャフト間
磁路、シャフト内磁路となり、コア部材２４が総磁気抵
抗中の温度特性を支配する。感温抵抗３９でコア部材２
４の温度信号を検出し、この温度信号に基づいてトルク
信号を補正し、検出装置の検出感度を高める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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検出装置に関する。
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検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、図９ないし図１２により、従来技
術による磁歪式トルク検出装置として、２コイル型の磁
歪式トルク検出装置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述べる。
術による磁歪式トルク検出装置として、２コイル型の磁
歪式トルク検出装置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述べる。
【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金属製ケーシングを示し、該金
属製ケーシング１内には、後述する樹脂製ケーシング
７，コア部材８，コイルボビン９等が収容されている。
また、該金属製ケーシング１の軸方向一端側には、径方
向内向きに張出した環状突起部１Ａが形成され、軸方向
他端側には環状凹部１Ｂが形成され、該環状凹部１Ｂに
はＣリング２が装着されている。そして、前記環状突起
部１ＡとＣリング２によって、樹脂製ケーシング７，コ
ア部材８，コイルボビン９等を該金属製ケーシング１内
に位置決めしている。また、該金属製ケーシング１の軸
方向中間部の側面には、配線接続用穴１Ｃが形成されて
いる。
ず）に固定された筒状の金属製ケーシングを示し、該金
属製ケーシング１内には、後述する樹脂製ケーシング
７，コア部材８，コイルボビン９等が収容されている。
また、該金属製ケーシング１の軸方向一端側には、径方
向内向きに張出した環状突起部１Ａが形成され、軸方向
他端側には環状凹部１Ｂが形成され、該環状凹部１Ｂに
はＣリング２が装着されている。そして、前記環状突起
部１ＡとＣリング２によって、樹脂製ケーシング７，コ
ア部材８，コイルボビン９等を該金属製ケーシング１内
に位置決めしている。また、該金属製ケーシング１の軸
方向中間部の側面には、配線接続用穴１Ｃが形成されて
いる。
【０００４】３は金属製ケーシング１内に軸受４，４を
介して回転自在に支持され、例えばプロペラシャフト、
アウトプットシャフト、ドライブシャフト等の一部をな
す磁歪シャフトを示し、該磁歪シャフト３は、例えばク
ロムモリブデン鋼等の磁歪材料から棒状に形成されてい
る。また、該磁歪シャフト３の軸方向中間付近に位置し
た該磁歪シャフト３の外周面には、一側にスリット５，
５，…、他側にスリット６，６，…がそれぞれ磁歪シャ
フト３の全周に亘って多数刻設され、一側の各スリット
５は下向き４５°の傾きを有し、他側の各スリット６は
上向き４５°の傾きを有している。
介して回転自在に支持され、例えばプロペラシャフト、
アウトプットシャフト、ドライブシャフト等の一部をな
す磁歪シャフトを示し、該磁歪シャフト３は、例えばク
ロムモリブデン鋼等の磁歪材料から棒状に形成されてい
る。また、該磁歪シャフト３の軸方向中間付近に位置し
た該磁歪シャフト３の外周面には、一側にスリット５，
５，…、他側にスリット６，６，…がそれぞれ磁歪シャ
フト３の全周に亘って多数刻設され、一側の各スリット
５は下向き４５°の傾きを有し、他側の各スリット６は
上向き４５°の傾きを有している。
【０００５】７は金属製ケーシング１内に収容され、磁
歪シャフト３の外周側に設けられた樹脂製ケーシングを
示し、該樹脂製ケーシング７は、各コア部材８を外側か
ら樹脂モールドによって囲繞することによって、該各コ
ア部材８、各コイルボビン９等を一体化して収容するも
のである。これにより、各コア部材８等の位置関係を正
確に決定し、かつ位置ずれを防止して耐久性の向上を図
っている。
歪シャフト３の外周側に設けられた樹脂製ケーシングを
示し、該樹脂製ケーシング７は、各コア部材８を外側か
ら樹脂モールドによって囲繞することによって、該各コ
ア部材８、各コイルボビン９等を一体化して収容するも
のである。これにより、各コア部材８等の位置関係を正
確に決定し、かつ位置ずれを防止して耐久性の向上を図
っている。
【０００６】８，８は各スリット５，６の外周側に位置
し、樹脂製ケーシング７内に設けられた一対のコア部材
を示し、該各コア部材８は、フェライト等の軟磁性材料
から有底の段付筒状に形成された２個のコア片８Ａ，８
Ａを衝合することによって形成され、該コア部材８の内
周側には径方向内向きに伸長する環状の脚部８Ｂがそれ
ぞれ形成されている。また、各コア部材８の脚部８Ｂと
磁歪シャフト３との間には、微小なエアギャップδが形
成されている。
し、樹脂製ケーシング７内に設けられた一対のコア部材
を示し、該各コア部材８は、フェライト等の軟磁性材料
から有底の段付筒状に形成された２個のコア片８Ａ，８
Ａを衝合することによって形成され、該コア部材８の内
周側には径方向内向きに伸長する環状の脚部８Ｂがそれ
ぞれ形成されている。また、各コア部材８の脚部８Ｂと
磁歪シャフト３との間には、微小なエアギャップδが形
成されている。
【０００７】９，９はコア部材８，８の内周側に設けら
れた一対のコイルボビンを示し、該各コイルボビン９
は、樹脂材料により筒状に形成され、中間部が軸部とな
り、該軸部の両端側が鍔部となっている。また、該各コ
イルボビン９の外周側には、巻線が巻回され、励磁兼検
出コイルとしてコイル１０，１０が形成されている。さ
らに、該各コイル１０の各端部は、後述する電極端子１
１，１１，…にそれぞれ接続されている。
れた一対のコイルボビンを示し、該各コイルボビン９
は、樹脂材料により筒状に形成され、中間部が軸部とな
り、該軸部の両端側が鍔部となっている。また、該各コ
イルボビン９の外周側には、巻線が巻回され、励磁兼検
出コイルとしてコイル１０，１０が形成されている。さ
らに、該各コイル１０の各端部は、後述する電極端子１
１，１１，…にそれぞれ接続されている。
【０００８】１１，１１，…は基端側が各コイルボビン
９の片側の鍔部にそれぞれ固着され、先端側が各コア部
材８、樹脂製ケーシング７を貫通して、金属製ケーシン
グ１の配線接続用穴１Ｃ内で僅かに突出した複数の電極
端子（２個のみ図示）を示し、該各電極端子１１にはコ
イル１０，１０の各端部がそれぞれ接続される。
９の片側の鍔部にそれぞれ固着され、先端側が各コア部
材８、樹脂製ケーシング７を貫通して、金属製ケーシン
グ１の配線接続用穴１Ｃ内で僅かに突出した複数の電極
端子（２個のみ図示）を示し、該各電極端子１１にはコ
イル１０，１０の各端部がそれぞれ接続される。
【０００９】また、前記各電極端子１１の先端側には、
複数のリード線（図示せず）が外部から金属製ケーシン
グ１の配線接続用穴１Ｃを介して接続され、該各リード
線は外部に設けられた信号出力回路（図示せず）に接続
されている。ここで、信号出力回路は、発振器，差動増
幅回路，ブリッジ回路等から構成されており、該ブリッ
ジ回路は前記各コイル１０および複数の固定抵抗から構
成されている。
複数のリード線（図示せず）が外部から金属製ケーシン
グ１の配線接続用穴１Ｃを介して接続され、該各リード
線は外部に設けられた信号出力回路（図示せず）に接続
されている。ここで、信号出力回路は、発振器，差動増
幅回路，ブリッジ回路等から構成されており、該ブリッ
ジ回路は前記各コイル１０および複数の固定抵抗から構
成されている。
【００１０】さらに、図１０中の１２，１２は各コイル
１０で発生した磁束により、各コア部材８から磁歪シャ
フト３に亘って形成された磁気回路を示し、該磁気回路
１２は、図１１に示す如くコア部材８内に形成され、磁
気抵抗ＲA を有するコア部材内磁路１２Ａと、各コア部
材８の脚部８Ｂと磁歪シャフト３との間に形成され、磁
気抵抗ＲB を有する一対のコア−シャフト間磁路１２
Ｂ，１２Ｂと、各脚部８Ｂ間に各コイルボビン９を介し
て形成され、磁気抵抗ＲC を有する脚部間磁路１２Ｃ
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１２Ｂをバイパスして形成され、磁気抵抗ＲD を
有するシャフト外磁路１２Ｄと、磁歪シャフト３内に各
スリット５，６に沿って形成され、磁気抵抗ＲE を有す
るシャフト内磁路１２Ｅとから構成されている。
１０で発生した磁束により、各コア部材８から磁歪シャ
フト３に亘って形成された磁気回路を示し、該磁気回路
１２は、図１１に示す如くコア部材８内に形成され、磁
気抵抗ＲA を有するコア部材内磁路１２Ａと、各コア部
材８の脚部８Ｂと磁歪シャフト３との間に形成され、磁
気抵抗ＲB を有する一対のコア−シャフト間磁路１２
Ｂ，１２Ｂと、各脚部８Ｂ間に各コイルボビン９を介し
て形成され、磁気抵抗ＲC を有する脚部間磁路１２Ｃ
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１２Ｂをバイパスして形成され、磁気抵抗ＲD を
有するシャフト外磁路１２Ｄと、磁歪シャフト３内に各
スリット５，６に沿って形成され、磁気抵抗ＲE を有す
るシャフト内磁路１２Ｅとから構成されている。
【００１１】ここで、前記各磁気抵抗ＲA ，ＲB ，ＲC
，ＲD ，ＲE は、下記数１によってそれぞれ算出され
る。
，ＲD ，ＲE は、下記数１によってそれぞれ算出され
る。
【００１２】
【数１】
【００１３】さらに、磁歪シャフト３の透磁率をμs ，
コア部材８の透磁率をμc ，空間の透磁率をμa とした
ときに、コア部材８から磁歪シャフト３に亘って形成さ
れる磁気回路１２の総磁気抵抗Ｒt は数２のようにな
る。
コア部材８の透磁率をμc ，空間の透磁率をμa とした
ときに、コア部材８から磁歪シャフト３に亘って形成さ
れる磁気回路１２の総磁気抵抗Ｒt は数２のようにな
る。
【００１４】
【数２】 但し、Ａ：コア部材８の定数 Ｂ：エアギャップδの定数 Ｅ：磁歪シャフト３の定数
【００１５】従来技術による磁歪式トルク検出装置は上
述の如き構成を有するもので、各コイル１０に信号出力
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、該各コイル１０から磁束が発
生する。そして、この磁束は、各コア部材８からエアギ
ャップδを介して磁歪シャフト３内に侵入し、該磁歪シ
ャフト３の表面を各スリット５，６に沿って流れつつ、
磁歪シャフト３からエアギャップδを介して各コア部材
８内に還流し、これにより図１１に示す磁気回路１２が
形成される。
述の如き構成を有するもので、各コイル１０に信号出力
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、該各コイル１０から磁束が発
生する。そして、この磁束は、各コア部材８からエアギ
ャップδを介して磁歪シャフト３内に侵入し、該磁歪シ
ャフト３の表面を各スリット５，６に沿って流れつつ、
磁歪シャフト３からエアギャップδを介して各コア部材
８内に還流し、これにより図１１に示す磁気回路１２が
形成される。
【００１６】ここで、各コイル１０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、数３のようになる。
スＬは、前記総磁気抵抗をＲt 、コイル巻数をＮとする
と、数３のようになる。
【００１７】
【数３】
【００１８】さらに、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３内の磁束
は、磁歪シャフト３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。
と、いわゆる表皮効果が生じ、磁歪シャフト３内の磁束
は、磁歪シャフト３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。
【００１９】
【数４】 但し、α：導電率 ω：角周波数 μ：透磁率
【００２０】そして、磁歪シャフト３の一端側に図９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５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６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５側の磁歪シャフト３の透磁
率μは磁歪シャフト３が正の磁歪量であれば、引っ張り
応力＋σにより大きくなってシャフト内磁路１２Ｅの磁
気抵抗ＲE が減少し、一方、他側スリット６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ＲE が大
きくなる。この結果、一側のコイル１０は総磁気抵抗Ｒ
t が小さくなって自己インダクタンスＬが増大し、一
方、他側のコイル１０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回路にトルクＴに応じたトルク信
号が現われる。
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５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６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５側の磁歪シャフト３の透磁
率μは磁歪シャフト３が正の磁歪量であれば、引っ張り
応力＋σにより大きくなってシャフト内磁路１２Ｅの磁
気抵抗ＲE が減少し、一方、他側スリット６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ＲE が大
きくなる。この結果、一側のコイル１０は総磁気抵抗Ｒ
t が小さくなって自己インダクタンスＬが増大し、一
方、他側のコイル１０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回路にトルクＴに応じたトルク信
号が現われる。
【００２１】一方、これとは逆に、例えば正磁歪材であ
る磁歪シャフト３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５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６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、一側の
コイル１０の自己インダクタンスＬが減少し、他側のコ
イル１０の自己インダクタンスＬが増大して、差動増幅
回路からこの逆向きのトルクに応じたトルク信号が得ら
れる。
る磁歪シャフト３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５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６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、一側の
コイル１０の自己インダクタンスＬが減少し、他側のコ
イル１０の自己インダクタンスＬが増大して、差動増幅
回路からこの逆向きのトルクに応じたトルク信号が得ら
れる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】一般に、キュリー−ヴ
ァイスの法則により透磁率の高い磁性材料では、温度変
化による磁路抵抗の変化により０点ドリフト，感度ゲイ
ン等の変動が顕著に現れる。このため、上述した磁歪式
トルク検出装置では、高い磁性材料で形成された磁歪シ
ャフト３の温度特性およびそのバラツキが原因で、図１
２のようにトルクに対するトルク信号が周囲温度毎に変
化する磁性温度特性を示す。このため、磁歪式トルク検
出装置の検出感度が低下するという問題がある。
ァイスの法則により透磁率の高い磁性材料では、温度変
化による磁路抵抗の変化により０点ドリフト，感度ゲイ
ン等の変動が顕著に現れる。このため、上述した磁歪式
トルク検出装置では、高い磁性材料で形成された磁歪シ
ャフト３の温度特性およびそのバラツキが原因で、図１
２のようにトルクに対するトルク信号が周囲温度毎に変
化する磁性温度特性を示す。このため、磁歪式トルク検
出装置の検出感度が低下するという問題がある。
【００２３】この問題を解決するために、磁歪シャフト
の温度を直接検出してトルク信号を補正する方法とし
て、例えば特開昭６１−２４５０３３号公報（以下、他
の従来技術という）が知られている。
の温度を直接検出してトルク信号を補正する方法とし
て、例えば特開昭６１−２４５０３３号公報（以下、他
の従来技術という）が知られている。
【００２４】この他の従来技術では、磁歪シャフトの外
周面に該磁歪シャフトの中心軸に平行な細長い磁性層を
形成し、該磁性層の外周に形成した検出コイルによって
磁歪シャフトの熱膨張係数と磁性層の熱膨張係数の違い
によって温度変化に比例した出力を得る温度検出部を構
成している。そして、該温度検出部で検出した磁歪シャ
フトの温度に基づいてトルク信号を補正回路で補正する
ようにしている。
周面に該磁歪シャフトの中心軸に平行な細長い磁性層を
形成し、該磁性層の外周に形成した検出コイルによって
磁歪シャフトの熱膨張係数と磁性層の熱膨張係数の違い
によって温度変化に比例した出力を得る温度検出部を構
成している。そして、該温度検出部で検出した磁歪シャ
フトの温度に基づいてトルク信号を補正回路で補正する
ようにしている。
【００２５】しかし、回転する磁歪シャフトの温度計測
を行うためには、他の従来技術のように磁性層と検出コ
イルからなる温度検出部等の非接触式や、磁歪シャフト
に感温抵抗を埋込んでスリップリングで外部に導出する
接触式で行わなくてはならない。このため、非接触式に
おいては、磁歪シャフトの温度を正確に検出することが
できず、高精度なトルク検出を行うことができないとい
う問題がある。一方、接触式では、機械的な構造によっ
て回転する磁歪シャフト３から外部に信号を導出するた
めに、スリップリング等の摺動部に摩耗が発生し易く磁
歪式トルク検出装置の耐久性に問題がある。
を行うためには、他の従来技術のように磁性層と検出コ
イルからなる温度検出部等の非接触式や、磁歪シャフト
に感温抵抗を埋込んでスリップリングで外部に導出する
接触式で行わなくてはならない。このため、非接触式に
おいては、磁歪シャフトの温度を正確に検出することが
できず、高精度なトルク検出を行うことができないとい
う問題がある。一方、接触式では、機械的な構造によっ
て回転する磁歪シャフト３から外部に信号を導出するた
めに、スリップリング等の摺動部に摩耗が発生し易く磁
歪式トルク検出装置の耐久性に問題がある。
【００２６】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、回転しないコア部材側の温度を検出する
ことにより、容易に信号出力回路から出力されるトルク
信号を補正することができるようにした磁歪式トルク検
出装置を提供することを目的とする。
されたもので、回転しないコア部材側の温度を検出する
ことにより、容易に信号出力回路から出力されるトルク
信号を補正することができるようにした磁歪式トルク検
出装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明による磁歪式トル
ク検出装置は、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
の励磁兼検出コイルと、該励磁兼検出コイルによって検
出されたトルクに対する検出信号をトルク信号に変換し
て出力する信号出力回路とから構成される。
ク検出装置は、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
の励磁兼検出コイルと、該励磁兼検出コイルによって検
出されたトルクに対する検出信号をトルク信号に変換し
て出力する信号出力回路とから構成される。
【００２８】そして、上述した課題を解決するために、
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記磁歪シャ
フトとコア部材とを、該コア部材の透磁率の方が磁歪シ
ャフトの透磁率より大きく、かつコア部材の磁性温度特
性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性よりも大きな磁性
材料によって形成し、前記コア部材の近傍には該コア部
材の温度を検出するための温度検出手段を設け、該温度
検出手段で検出されたコア部材の温度信号によって、前
記信号出力回路から出力されるトルク信号を補正する補
正手段を設けたことにある。
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記磁歪シャ
フトとコア部材とを、該コア部材の透磁率の方が磁歪シ
ャフトの透磁率より大きく、かつコア部材の磁性温度特
性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性よりも大きな磁性
材料によって形成し、前記コア部材の近傍には該コア部
材の温度を検出するための温度検出手段を設け、該温度
検出手段で検出されたコア部材の温度信号によって、前
記信号出力回路から出力されるトルク信号を補正する補
正手段を設けたことにある。
【００２９】上記構成のように、コア部材の透磁率の方
が磁歪シャフトの透磁率より大きく、かつコア部材の磁
性温度特性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性よりも大
きな磁性材料によって形成したから、上述した数２のよ
うに、総磁気抵抗を構成するコア部材内磁路，コア−シ
ャフト間磁路およびシャフト内磁路のうち、温度変化に
よる磁性変化はコア部材内磁路の支配となる。そこで、
コア部材の近傍に設けた温度検出手段でコア部材の温度
を検出し、信号出力回路から出力されるトルク信号を前
記温度検出手段からの信号に基づいて補正手段によって
補正することにより、該信号出力回路から出力されるト
ルク信号の温度に対する変動を補正できる。しかも、温
度検出手段を回転しないコア部材の近傍に設けるように
したから、容易にコア部材の温度を検出することができ
る。
が磁歪シャフトの透磁率より大きく、かつコア部材の磁
性温度特性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性よりも大
きな磁性材料によって形成したから、上述した数２のよ
うに、総磁気抵抗を構成するコア部材内磁路，コア−シ
ャフト間磁路およびシャフト内磁路のうち、温度変化に
よる磁性変化はコア部材内磁路の支配となる。そこで、
コア部材の近傍に設けた温度検出手段でコア部材の温度
を検出し、信号出力回路から出力されるトルク信号を前
記温度検出手段からの信号に基づいて補正手段によって
補正することにより、該信号出力回路から出力されるト
ルク信号の温度に対する変動を補正できる。しかも、温
度検出手段を回転しないコア部材の近傍に設けるように
したから、容易にコア部材の温度を検出することができ
る。
【００３０】請求項２の発明では、前記補正手段は、前
記信号出力回路から出力されるトルク信号を前記温度検
出手段による温度信号に応じて増幅率を変える増幅手段
により構成したことにある。
記信号出力回路から出力されるトルク信号を前記温度検
出手段による温度信号に応じて増幅率を変える増幅手段
により構成したことにある。
【００３１】上記構成により、温度検出手段による温度
信号が高いときには、増幅率を低くして信号出力回路か
ら出力されるトルク信号を小さくし、温度信号が低いと
きには、増幅率を高くして信号出力回路から出力される
トルク信号を大きくし、温度に対するトルク信号の変動
を低減する。
信号が高いときには、増幅率を低くして信号出力回路か
ら出力されるトルク信号を小さくし、温度信号が低いと
きには、増幅率を高くして信号出力回路から出力される
トルク信号を大きくし、温度に対するトルク信号の変動
を低減する。
【００３２】請求項３の発明では、前記補正手段は、前
記磁歪シャフトに作用したトルクと前記信号出力回路か
ら出力されるトルク信号との関係を、それぞれ異なる温
度毎にマップ化した温度補正マップを備え、前記温度検
出手段からの温度信号に基づいて該温度補正マップを参
照することにより、前記トルク信号を温度補正する構成
としたことにある。
記磁歪シャフトに作用したトルクと前記信号出力回路か
ら出力されるトルク信号との関係を、それぞれ異なる温
度毎にマップ化した温度補正マップを備え、前記温度検
出手段からの温度信号に基づいて該温度補正マップを参
照することにより、前記トルク信号を温度補正する構成
としたことにある。
【００３３】上記構成により、温度補正マップの所定温
度を基準温度として、温度検出手段による温度信号と信
号出力回路から出力されるトルク信号からマップを参照
し、基準温度に対するトルク信号として補正する。
度を基準温度として、温度検出手段による温度信号と信
号出力回路から出力されるトルク信号からマップを参照
し、基準温度に対するトルク信号として補正する。
【００３４】請求項４の発明では、前記コア部材をＰｂ
パーマロイ，またはフェライトまたは電磁ステンレスの
いずれかを用いて形成し、前記磁歪シャフトをＳＮＣＭ
系材料から形成したことにある。
パーマロイ，またはフェライトまたは電磁ステンレスの
いずれかを用いて形成し、前記磁歪シャフトをＳＮＣＭ
系材料から形成したことにある。
【００３５】上記構成により、コア部材の透磁率の方が
磁歪シャフトの透磁率より大きく、かつコア部材の磁性
温度特性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性よりも大き
くして形成することができ、コア部材の近傍に設けた温
度検出手段でコア部材の温度を検出し、信号出力回路か
ら出力されるトルク信号を前記温度検出手段からの信号
に基づいて補正手段によって補正することができる。
磁歪シャフトの透磁率より大きく、かつコア部材の磁性
温度特性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性よりも大き
くして形成することができ、コア部材の近傍に設けた温
度検出手段でコア部材の温度を検出し、信号出力回路か
ら出力されるトルク信号を前記温度検出手段からの信号
に基づいて補正手段によって補正することができる。
【００３６】請求項５の発明では、前記温度検出手段を
ケーシングに設けるようにしたことにある。
ケーシングに設けるようにしたことにある。
【００３７】上記構成により、温度検出手段で直接ケー
シングの温度を検出し、該ケーシングの温度をコア部材
の温度とし、信号出力回路から出力されるトルク信号を
補正する。そして、該信号出力回路から出力されるトル
ク信号の温度に対する変化を補正できる。
シングの温度を検出し、該ケーシングの温度をコア部材
の温度とし、信号出力回路から出力されるトルク信号を
補正する。そして、該信号出力回路から出力されるトル
ク信号の温度に対する変化を補正できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明するに、図１ないし図８は本発
明による実施例を示す。
図面に従って詳細に説明するに、図１ないし図８は本発
明による実施例を示す。
【００３９】まず、図１および図２に第１の実施例によ
る磁歪式トルク検出装置を示す。なお、本実施例では前
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。
る磁歪式トルク検出装置を示す。なお、本実施例では前
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。
【００４０】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３の代わりに用いられるもので、金属製ケーシング
１内に軸受４，４を介して回転自在に支持されている。
また、該磁歪シャフト２１は、例えば鉄・ニッケル・ク
ロム・マンガン系材料（所謂、ＳＮＣＭ系材料）から棒
状に形成され、該磁歪シャフト２１の軸方向中間付近に
位置の外周面には、一側にスリット２２，２２，…、他
側にスリット２３，２３，…がそれぞれ磁歪シャフト２
１の全周に亘って多数刻設され、一側の各スリット２２
は下向き４５°の傾きを有し、他側の各スリット２３は
上向き４５°の傾きを有している。
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３の代わりに用いられるもので、金属製ケーシング
１内に軸受４，４を介して回転自在に支持されている。
また、該磁歪シャフト２１は、例えば鉄・ニッケル・ク
ロム・マンガン系材料（所謂、ＳＮＣＭ系材料）から棒
状に形成され、該磁歪シャフト２１の軸方向中間付近に
位置の外周面には、一側にスリット２２，２２，…、他
側にスリット２３，２３，…がそれぞれ磁歪シャフト２
１の全周に亘って多数刻設され、一側の各スリット２２
は下向き４５°の傾きを有し、他側の各スリット２３は
上向き４５°の傾きを有している。
【００４１】２４，２４は一対のコア部材を示し、該各
コア部材２４は従来技術によるコア部材８の代わりに用
いられ、各スリット２２，２３の外周側に位置して設け
られている。また、該コア部材２４は、Ｐｂパーマロ
イ，フェライトまたは電磁ステンレス等の磁性材料から
有底の段付筒状に形成された２個のコア片２４Ａ，２４
Ａを衝合することによって形成され、該コア部材２４の
内周側には径方向内向きに伸長する環状の脚部２４Ｂが
それぞれ形成されている。また、各コア部材２４の脚部
２４Ｂと磁歪シャフト２１との間には、微小なエアギャ
ップδが形成されている。
コア部材２４は従来技術によるコア部材８の代わりに用
いられ、各スリット２２，２３の外周側に位置して設け
られている。また、該コア部材２４は、Ｐｂパーマロ
イ，フェライトまたは電磁ステンレス等の磁性材料から
有底の段付筒状に形成された２個のコア片２４Ａ，２４
Ａを衝合することによって形成され、該コア部材２４の
内周側には径方向内向きに伸長する環状の脚部２４Ｂが
それぞれ形成されている。また、各コア部材２４の脚部
２４Ｂと磁歪シャフト２１との間には、微小なエアギャ
ップδが形成されている。
【００４２】ここで、磁歪シャフト２１の透磁率をμs
、コア部材２４の透磁率をμc とすると、該磁歪シャ
フト２１とコア部材２４はμs ＜μc となるような材料
によって形成される。また、磁歪シャフト２１の磁性温
度特性をｔs 、コア部材２４の磁性温度特性をｔc とす
ると、該磁歪シャフト２１とコア部材２４はｔs ＜ｔc
となるような材料によって形成される。
、コア部材２４の透磁率をμc とすると、該磁歪シャ
フト２１とコア部材２４はμs ＜μc となるような材料
によって形成される。また、磁歪シャフト２１の磁性温
度特性をｔs 、コア部材２４の磁性温度特性をｔc とす
ると、該磁歪シャフト２１とコア部材２４はｔs ＜ｔc
となるような材料によって形成される。
【００４３】このため、磁歪シャフト２１はＦｅ，Ｃ
ｒ，Ｍｏ等の合金からなる材料によって形成され、コア
部材２４は鉄，ニッケルを主とした合金（パーマロイ）
またはソフトフェライト（Ｍｎ−Ｚｎ，Ｎｉ−Ｚｎ等）
または電磁ステンレス（ＭＥＲ−ＩＦ等）からなる材料
によって形成されている。
ｒ，Ｍｏ等の合金からなる材料によって形成され、コア
部材２４は鉄，ニッケルを主とした合金（パーマロイ）
またはソフトフェライト（Ｍｎ−Ｚｎ，Ｎｉ−Ｚｎ等）
または電磁ステンレス（ＭＥＲ−ＩＦ等）からなる材料
によって形成されている。
【００４４】このように、コア部材２４の磁性温度特性
ｔc の方が磁歪シャフト２１の磁性温度特性ｔs よりも
大きくなるから、前記数２に示した総磁気抵抗Ｒt の磁
性温度特性はコア部材２４によって支配されることにな
る。
ｔc の方が磁歪シャフト２１の磁性温度特性ｔs よりも
大きくなるから、前記数２に示した総磁気抵抗Ｒt の磁
性温度特性はコア部材２４によって支配されることにな
る。
【００４５】また、２５，２５は各励磁兼検出コイル１
０で発生した磁束により、各コア部材２４から磁歪シャ
フト２１に亘って形成された磁気回路を示し、該磁気回
路２５は、従来技術による磁気回路１２と同様に、磁気
抵抗ＲA を有するコア部材内磁路と、各コア部材２４の
脚部２４Ｂと磁歪シャフト２１との間に形成され、磁気
抵抗ＲB を有する一対のコア−シャフト間磁路と、各脚
部２４Ｂ間に各コイルボビン９を介して形成され、磁気
抵抗ＲC を有する脚部間磁路と、エアギャップδ内に位
置して前記各コア−シャフト間磁路をバイパスして形成
され、磁気抵抗ＲD を有するシャフト外磁路と、磁歪シ
ャフト２１内に各スリット２２，２３に沿って形成さ
れ、磁気抵抗ＲE を有するシャフト内磁路とから構成さ
れる。
０で発生した磁束により、各コア部材２４から磁歪シャ
フト２１に亘って形成された磁気回路を示し、該磁気回
路２５は、従来技術による磁気回路１２と同様に、磁気
抵抗ＲA を有するコア部材内磁路と、各コア部材２４の
脚部２４Ｂと磁歪シャフト２１との間に形成され、磁気
抵抗ＲB を有する一対のコア−シャフト間磁路と、各脚
部２４Ｂ間に各コイルボビン９を介して形成され、磁気
抵抗ＲC を有する脚部間磁路と、エアギャップδ内に位
置して前記各コア−シャフト間磁路をバイパスして形成
され、磁気抵抗ＲD を有するシャフト外磁路と、磁歪シ
ャフト２１内に各スリット２２，２３に沿って形成さ
れ、磁気抵抗ＲE を有するシャフト内磁路とから構成さ
れる。
【００４６】また、図２中の２６は本実施例に用いられ
る信号出力回路を示し、該信号出力回路２６は、発振器
２７と、該発振器２７からの信号が入力されるブリッジ
回路２８と、該ブリッジ回路２８の出力側に接続された
後述する差動増幅回路３１とから大略構成されている。
る信号出力回路を示し、該信号出力回路２６は、発振器
２７と、該発振器２７からの信号が入力されるブリッジ
回路２８と、該ブリッジ回路２８の出力側に接続された
後述する差動増幅回路３１とから大略構成されている。
【００４７】ここで、前記ブリッジ回路２８は前記励磁
兼検出コイル１０，１０および固定抵抗２９，３０から
ブリッジ回路を構成し、前記発振器２７の出力側が各コ
イル１０の接続点ａに接続され、固定抵抗２９，３０の
接続点ｂがアースに接続されている。また、左側に位置
したコイル１０と固定抵抗２９との接続点がｃ、右側に
位置したコイル１０と固定抵抗３０との接続点がｄとな
っている。
兼検出コイル１０，１０および固定抵抗２９，３０から
ブリッジ回路を構成し、前記発振器２７の出力側が各コ
イル１０の接続点ａに接続され、固定抵抗２９，３０の
接続点ｂがアースに接続されている。また、左側に位置
したコイル１０と固定抵抗２９との接続点がｃ、右側に
位置したコイル１０と固定抵抗３０との接続点がｄとな
っている。
【００４８】３１は差動増幅回路で、該差動増幅回路３
１は、ＯＰアンプ３２と、該ＯＰアンプ３２の非反転入
力端子とブリッジ回路２８の接続点ｄとの間に接続され
た抵抗値Ｒ1 を有する入力抵抗３３と、出力端子と非反
転入力端子との間に接続された抵抗値Ｒ2 を有する帰還
抵抗３４と、反転入力端子とブリッジ回路２８の接続点
ｃとの間に接続された抵抗値Ｒ1 を有する入力抵抗３５
と、反転入力端子とアースとの間に接続された抵抗値Ｒ
2 を有する分圧抵抗３６とからなり、当該差動増幅回路
３１の増幅率αはＲ2 ／Ｒ1 となる。
１は、ＯＰアンプ３２と、該ＯＰアンプ３２の非反転入
力端子とブリッジ回路２８の接続点ｄとの間に接続され
た抵抗値Ｒ1 を有する入力抵抗３３と、出力端子と非反
転入力端子との間に接続された抵抗値Ｒ2 を有する帰還
抵抗３４と、反転入力端子とブリッジ回路２８の接続点
ｃとの間に接続された抵抗値Ｒ1 を有する入力抵抗３５
と、反転入力端子とアースとの間に接続された抵抗値Ｒ
2 を有する分圧抵抗３６とからなり、当該差動増幅回路
３１の増幅率αはＲ2 ／Ｒ1 となる。
【００４９】３７は信号出力回路２６を構成する差動増
幅回路３１の次段に設けられた補正回路を示し、該補正
回路３７は本実施例の補正手段として構成されている。
ここで、該補正回路３７は、ＯＰアンプ３８と、該ＯＰ
アンプ３８の反転入力端子と前記差動増幅回路３１の出
力側との間に接続された抵抗値Ｒ3 を有する入力抵抗と
なる感温抵抗３９と、出力端子と反転入力端子との間に
接続された抵抗値Ｒ4を有する負帰還抵抗４０と、非反
転端子とアースとの間に接続された抵抗値Ｒ5を有する
接地抵抗４１とから構成され、その増幅率βは（Ｒ4 ／
Ｒ3 ）となっている。
幅回路３１の次段に設けられた補正回路を示し、該補正
回路３７は本実施例の補正手段として構成されている。
ここで、該補正回路３７は、ＯＰアンプ３８と、該ＯＰ
アンプ３８の反転入力端子と前記差動増幅回路３１の出
力側との間に接続された抵抗値Ｒ3 を有する入力抵抗と
なる感温抵抗３９と、出力端子と反転入力端子との間に
接続された抵抗値Ｒ4を有する負帰還抵抗４０と、非反
転端子とアースとの間に接続された抵抗値Ｒ5を有する
接地抵抗４１とから構成され、その増幅率βは（Ｒ4 ／
Ｒ3 ）となっている。
【００５０】ここで、前記感温抵抗３９はサーミスタ等
の温度検出手段として構成され、図１に示すように、コ
ア部材２４の近傍に位置した樹脂製ケーシング７内に埋
設することにより、コア部材２４の温度を温度信号とし
て検出し、この検出した温度信号に基づいて補正回路３
７の増幅率βを変化させている。
の温度検出手段として構成され、図１に示すように、コ
ア部材２４の近傍に位置した樹脂製ケーシング７内に埋
設することにより、コア部材２４の温度を温度信号とし
て検出し、この検出した温度信号に基づいて補正回路３
７の増幅率βを変化させている。
【００５１】このように構成される本実施例による磁歪
式トルク検出装置での磁歪シャフト２１に加わるコイル
１０での検出動作は従来技術と同様にして検出される。
式トルク検出装置での磁歪シャフト２１に加わるコイル
１０での検出動作は従来技術と同様にして検出される。
【００５２】然るに、本実施例による磁歪式トルク検出
装置においては、磁歪シャフト２１の透磁率μs とコア
部材２４の透磁率μc の関係を、μs ＜μc としたか
ら、前記数２の総磁気抵抗Ｒt ≒ＲA ＋２ＲB ＋ＲE の
うち、磁気抵抗が温度変化によって変動する部分はコア
部材内磁路ＲA となる。このため、該コア部材内磁路Ｒ
A によって総磁気抵抗Ｒt の磁性温度特性は、コア部材
２４の磁性温度特性ｔcによって支配されることにな
る。
装置においては、磁歪シャフト２１の透磁率μs とコア
部材２４の透磁率μc の関係を、μs ＜μc としたか
ら、前記数２の総磁気抵抗Ｒt ≒ＲA ＋２ＲB ＋ＲE の
うち、磁気抵抗が温度変化によって変動する部分はコア
部材内磁路ＲA となる。このため、該コア部材内磁路Ｒ
A によって総磁気抵抗Ｒt の磁性温度特性は、コア部材
２４の磁性温度特性ｔcによって支配されることにな
る。
【００５３】従って、図１２に示すように、周囲温度に
対する磁歪シャフト２１に加わるトルクＴに対応したト
ルク信号となるトルク信号の変動を、コア部材２４に依
存させて変化させることができ、該コア部材２４の温度
を検出し、基準温度Ｔ0 （例えば、２５℃）に対応した
特性線上となるように、傾きを調整することによって温
度補正を行うことができる。
対する磁歪シャフト２１に加わるトルクＴに対応したト
ルク信号となるトルク信号の変動を、コア部材２４に依
存させて変化させることができ、該コア部材２４の温度
を検出し、基準温度Ｔ0 （例えば、２５℃）に対応した
特性線上となるように、傾きを調整することによって温
度補正を行うことができる。
【００５４】そこで、本実施例では、上述したトルク信
号の温度補正原理を実施するため、信号出力回路２６の
次段に補正回路３７を設け、該補正回路３７の増幅率β
を感温抵抗３９によって設定する構成とすると共に、該
感温抵抗３９をコア部材２４等を樹脂モールドした樹脂
製ケーシング７内に埋設する構成としている。
号の温度補正原理を実施するため、信号出力回路２６の
次段に補正回路３７を設け、該補正回路３７の増幅率β
を感温抵抗３９によって設定する構成とすると共に、該
感温抵抗３９をコア部材２４等を樹脂モールドした樹脂
製ケーシング７内に埋設する構成としている。
【００５５】このように、前記感温抵抗３９は、その抵
抗値Ｒ3 によって補正回路３７の増幅率βを設定するも
のであるから、該感温抵抗３９の抵抗値Ｒ3 の変化に基
づいてトルク信号を基準温度Ｔ0 に対応した値に補正す
ることができる。
抗値Ｒ3 によって補正回路３７の増幅率βを設定するも
のであるから、該感温抵抗３９の抵抗値Ｒ3 の変化に基
づいてトルク信号を基準温度Ｔ0 に対応した値に補正す
ることができる。
【００５６】このため、例えば、感温抵抗３９で検出さ
れた温度が基準温度Ｔ0 よりも高いときには、増幅率β
が小さくなり、逆に温度が基準温度Ｔ0 よりも低いとき
には、増幅率βが大きくなって、基準温度Ｔ0 に対応し
たトルク信号として検出するようになっている。
れた温度が基準温度Ｔ0 よりも高いときには、増幅率β
が小さくなり、逆に温度が基準温度Ｔ0 よりも低いとき
には、増幅率βが大きくなって、基準温度Ｔ0 に対応し
たトルク信号として検出するようになっている。
【００５７】かくして、本実施例では、磁歪シャフト２
１とコア部材２４との材料を、コア部材２４の透磁率μ
c ＞磁歪シャフト２１の透磁率μs で、かつコア部材２
４の磁性温度特性ｔc ＞磁歪シャフト２１の磁性温度特
性ｔs となる磁性材料で形成したから、各励磁兼検出コ
イル１０で検出される自己インダクタンスＬのうち、温
度変化によって変動するのは、主にコア部材２４による
コア部材内磁路のみとなる。
１とコア部材２４との材料を、コア部材２４の透磁率μ
c ＞磁歪シャフト２１の透磁率μs で、かつコア部材２
４の磁性温度特性ｔc ＞磁歪シャフト２１の磁性温度特
性ｔs となる磁性材料で形成したから、各励磁兼検出コ
イル１０で検出される自己インダクタンスＬのうち、温
度変化によって変動するのは、主にコア部材２４による
コア部材内磁路のみとなる。
【００５８】また、各コア部材２４をモールドする樹脂
製ケーシング７には、コア部材２４の温度を検出する感
温抵抗３９を設け、該感温抵抗３９からの温度信号に基
づいて補正回路３７の増幅率βを変化させるようにした
から、各コイル１０から検出されたトルクに対応した検
出信号を、補正回路３７によって基準温度Ｔ0 に対応し
たトルク信号として出力することができ、温度変化によ
る変動を低減し、磁歪式トルク検出装置の検出感度を高
めることができる。
製ケーシング７には、コア部材２４の温度を検出する感
温抵抗３９を設け、該感温抵抗３９からの温度信号に基
づいて補正回路３７の増幅率βを変化させるようにした
から、各コイル１０から検出されたトルクに対応した検
出信号を、補正回路３７によって基準温度Ｔ0 に対応し
たトルク信号として出力することができ、温度変化によ
る変動を低減し、磁歪式トルク検出装置の検出感度を高
めることができる。
【００５９】しかも、感温抵抗３９は固定側となる樹脂
製ケーシング７内に埋設しているから、他の従来技術に
よる非接触式の温度検出手段や、スリップリング等の接
触式の温度検出手段が不要となり、センサ寿命を効果的
に延ばすことができる。
製ケーシング７内に埋設しているから、他の従来技術に
よる非接触式の温度検出手段や、スリップリング等の接
触式の温度検出手段が不要となり、センサ寿命を効果的
に延ばすことができる。
【００６０】さらに、磁歪シャフト２１の材料を、一般
的な低透磁率の磁性材料で形成しうるから、大幅なコス
ト低減を図ることができる。
的な低透磁率の磁性材料で形成しうるから、大幅なコス
ト低減を図ることができる。
【００６１】なお、前記第１の実施例では、温度検出手
段となる感温抵抗３９を、補正回路３７の入力抵抗とし
て構成したが、本発明はこれに限らず、入力抵抗を固定
抵抗として、抵抗値Ｒ4 を有する負帰還抵抗を感温抵抗
として樹脂ケーシング７内に埋設してもよい。
段となる感温抵抗３９を、補正回路３７の入力抵抗とし
て構成したが、本発明はこれに限らず、入力抵抗を固定
抵抗として、抵抗値Ｒ4 を有する負帰還抵抗を感温抵抗
として樹脂ケーシング７内に埋設してもよい。
【００６２】次に、図３ないし図６に本発明による第２
の実施例を示すに、本実施例の特徴は、４コイル型の磁
歪式トルク検出装置を用いると共に、温度補正をマップ
処理によって行うことにある。
の実施例を示すに、本実施例の特徴は、４コイル型の磁
歪式トルク検出装置を用いると共に、温度補正をマップ
処理によって行うことにある。
【００６３】なお、本実施例では、前述した第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。
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。
【００６４】図中、５１は固定された筒状の金属製ケー
シングを示し、該金属製ケーシング５１内には、後述す
る樹脂製ケーシング５８，コア部材５９，コイルボビン
６０等が収容されている。また、該金属製ケーシング５
１の軸方向一端側には、径方向内向きに張出した環状突
起部５１Ａが形成され、軸方向中間部の側面には、配線
接続用穴５１Ｂが形成されている。
シングを示し、該金属製ケーシング５１内には、後述す
る樹脂製ケーシング５８，コア部材５９，コイルボビン
６０等が収容されている。また、該金属製ケーシング５
１の軸方向一端側には、径方向内向きに張出した環状突
起部５１Ａが形成され、軸方向中間部の側面には、配線
接続用穴５１Ｂが形成されている。
【００６５】５２は本実施例による磁歪シャフトを示
し、該磁歪シャフト５２は筒状の金属製ケーシング５１
内に軸受５３，５３を介して回転自在に支持され、該磁
歪シャフト５２は、例えば鉄・ニッケル・クロム・マン
ガン系材料（所謂、ＳＮＣＭ系材料）から棒状に形成さ
れ、該磁歪シャフト５２の軸方向中間付近に位置の左，
右外周面には、左側の一側にスリット５４，５４，…、
他側にスリット５５，５５，…が、右側の一側にスリッ
ト５６，５６，…、他側にスリット５７，５７，…がそ
れぞれ磁歪シャフト５２の全周に亘って多数刻設され、
一側の各スリット５４，５６は下向き４５°の傾きを有
し、他側の各スリット５５，５７は上向き４５°の傾き
を有している。
し、該磁歪シャフト５２は筒状の金属製ケーシング５１
内に軸受５３，５３を介して回転自在に支持され、該磁
歪シャフト５２は、例えば鉄・ニッケル・クロム・マン
ガン系材料（所謂、ＳＮＣＭ系材料）から棒状に形成さ
れ、該磁歪シャフト５２の軸方向中間付近に位置の左，
右外周面には、左側の一側にスリット５４，５４，…、
他側にスリット５５，５５，…が、右側の一側にスリッ
ト５６，５６，…、他側にスリット５７，５７，…がそ
れぞれ磁歪シャフト５２の全周に亘って多数刻設され、
一側の各スリット５４，５６は下向き４５°の傾きを有
し、他側の各スリット５５，５７は上向き４５°の傾き
を有している。
【００６６】５８は金属製ケーシング５１内に収容さ
れ、磁歪シャフト５２の外周側に設けられた樹脂製ケー
シングで、該樹脂製ケーシング５８は、後述する各コア
部材５９、各コイルボビン６０、コイル６１等を一体化
して収容するものである。
れ、磁歪シャフト５２の外周側に設けられた樹脂製ケー
シングで、該樹脂製ケーシング５８は、後述する各コア
部材５９、各コイルボビン６０、コイル６１等を一体化
して収容するものである。
【００６７】５９，５９，…は４個のコア部材を示し、
該各コア部材５９は、前記各スリット５４，５５，５
６，５７の外周側にそれぞれ位置して設けられ、該コア
部材５９は、Ｐｂパーマロイ，フェライト，電磁ステン
レス等の磁性材料から有底の段付筒状に形成された２個
のコア片５９Ａ，５９Ａを衝合することによって形成さ
れ、該コア部材５９の内周側には径方向内向きに伸長す
る環状の脚部５９Ｂがそれぞれ形成されている。
該各コア部材５９は、前記各スリット５４，５５，５
６，５７の外周側にそれぞれ位置して設けられ、該コア
部材５９は、Ｐｂパーマロイ，フェライト，電磁ステン
レス等の磁性材料から有底の段付筒状に形成された２個
のコア片５９Ａ，５９Ａを衝合することによって形成さ
れ、該コア部材５９の内周側には径方向内向きに伸長す
る環状の脚部５９Ｂがそれぞれ形成されている。
【００６８】ここで、磁歪シャフト５２の透磁率をμs
、コア部材５９の透磁率をμc とすると、該磁歪シャ
フト５２とコア部材５９はμs ＜μc となるような材料
によって形成される。また、磁歪シャフト５２の磁性温
度特性をｔs 、コア部材５９の磁性温度特性をｔc とす
ると、該磁歪シャフト５２とコア部材５９はｔs ＜ｔc
となるような材料によって形成される。
、コア部材５９の透磁率をμc とすると、該磁歪シャ
フト５２とコア部材５９はμs ＜μc となるような材料
によって形成される。また、磁歪シャフト５２の磁性温
度特性をｔs 、コア部材５９の磁性温度特性をｔc とす
ると、該磁歪シャフト５２とコア部材５９はｔs ＜ｔc
となるような材料によって形成される。
【００６９】６０，６０，…は各コア部材５９の内周側
に設けられた４個のコイルボビンを示し、該各コイルボ
ビン６０は、樹脂材料により筒状に形成され、中間部が
軸部となり、該軸部の両端側が鍔部となっている。ま
た、該各コイルボビン６０の外周側には、巻線が巻回さ
れ、励磁兼検出コイルとなるコイル６１がそれぞれ形成
されている。さらに、該各コイル６１の各端部は、コイ
ルボビン６０に立設された電極端子６２，６２，…にそ
れぞれ接続され、該各電極端子６２は図２に示すブリッ
ジ回路２８とほぼ同様に構成された後述するブリッジ回
路６５に接続される。
に設けられた４個のコイルボビンを示し、該各コイルボ
ビン６０は、樹脂材料により筒状に形成され、中間部が
軸部となり、該軸部の両端側が鍔部となっている。ま
た、該各コイルボビン６０の外周側には、巻線が巻回さ
れ、励磁兼検出コイルとなるコイル６１がそれぞれ形成
されている。さらに、該各コイル６１の各端部は、コイ
ルボビン６０に立設された電極端子６２，６２，…にそ
れぞれ接続され、該各電極端子６２は図２に示すブリッ
ジ回路２８とほぼ同様に構成された後述するブリッジ回
路６５に接続される。
【００７０】６３は本実施例による温度検出手段となる
感温抵抗を示し、該感温抵抗６３はサーミスタ等によっ
て形成され、樹脂ケーシング５８内に埋設されることに
より、間接的にコア部材５９の温度を温度信号として検
出するようになっている。
感温抵抗を示し、該感温抵抗６３はサーミスタ等によっ
て形成され、樹脂ケーシング５８内に埋設されることに
より、間接的にコア部材５９の温度を温度信号として検
出するようになっている。
【００７１】６４は信号出力回路を示し、該信号出力回
路６４は、ブリッジ回路６５と差動増幅回路６６とから
構成され、ブリッジ回路６５は第１の実施例によるブリ
ッジ回路２８と同様に構成されているものの、各コイル
６１のうち一側のスリット５４，５６に対応したコイル
６１，６１がブリッジ回路では直列接続されて一辺を構
成し、他側の各スリット５５，５７に対応したコイル６
１，６１が直列接続されて他方の一辺を構成するように
接続されている。また、前記差動増幅回路６６も第１の
実施例による差動増幅回路３１と同様に構成されてい
る。
路６４は、ブリッジ回路６５と差動増幅回路６６とから
構成され、ブリッジ回路６５は第１の実施例によるブリ
ッジ回路２８と同様に構成されているものの、各コイル
６１のうち一側のスリット５４，５６に対応したコイル
６１，６１がブリッジ回路では直列接続されて一辺を構
成し、他側の各スリット５５，５７に対応したコイル６
１，６１が直列接続されて他方の一辺を構成するように
接続されている。また、前記差動増幅回路６６も第１の
実施例による差動増幅回路３１と同様に構成されてい
る。
【００７２】６７はコントロールユニットで、該コント
ロールユニット６７はマイクロコンピュータ等からな
り、処理回路内には図６に示す補正処理プログラムが格
納されると共に、記憶エリアには図１２に示したものと
同様の補正マップ６８が予め記憶されている。また、入
力側には、差動増幅回路６６を介してブリッジ回路６５
が接続されると共に、樹脂製ケーシング５８内に埋設さ
れた感温抵抗６３が接続され、出力側は外部の処理回路
（図示せず）に接続されている。
ロールユニット６７はマイクロコンピュータ等からな
り、処理回路内には図６に示す補正処理プログラムが格
納されると共に、記憶エリアには図１２に示したものと
同様の補正マップ６８が予め記憶されている。また、入
力側には、差動増幅回路６６を介してブリッジ回路６５
が接続されると共に、樹脂製ケーシング５８内に埋設さ
れた感温抵抗６３が接続され、出力側は外部の処理回路
（図示せず）に接続されている。
【００７３】ここで、補正マップ６８は、磁歪シャフト
５２に作用したトルクＴと、信号出力回路６４から出力
されるトルク信号との関係を、２５℃を基準温度とし、
各温度毎にマップ化したものである。
５２に作用したトルクＴと、信号出力回路６４から出力
されるトルク信号との関係を、２５℃を基準温度とし、
各温度毎にマップ化したものである。
【００７４】次に、コントロールユニット６７における
トルク信号の補正について図６に基づいて説明する。
トルク信号の補正について図６に基づいて説明する。
【００７５】まず、ステップ１で差動増幅回路６６から
トルク信号となるトルク信号を読込み、ステップ２で感
温抵抗６３から温度信号を読込む。
トルク信号となるトルク信号を読込み、ステップ２で感
温抵抗６３から温度信号を読込む。
【００７６】ステップ３では、温度信号とトルク信号に
基づいて記憶された補正マップ６８から基準温度Ｔ0 に
対するトルク信号を読出し、ステップ４でこの補正した
トルク信号を外部に出力する。
基づいて記憶された補正マップ６８から基準温度Ｔ0 に
対するトルク信号を読出し、ステップ４でこの補正した
トルク信号を外部に出力する。
【００７７】これにより、本実施例においても、常に基
準温度Ｔ0 に対応したトルク信号を得ることができる。
準温度Ｔ0 に対応したトルク信号を得ることができる。
【００７８】然るに、本実施例においても、前述した第
１の実施例と同様の作用効果を得ることができるもの
で、磁歪シャフト５２とコア部材５９との材料を、コア
部材５９の透磁率μc ＞磁歪シャフト５２の透磁率μs
で、かつコア部材５９の磁性温度特性ｔc ＞磁歪シャフ
ト５２の磁性温度特性ｔs となる磁性材料で形成したか
ら、各励磁兼検出コイル６１で検出される自己インダク
タンスＬのうち、温度によって変動するのは、主にコア
部材５９によるコア部材内磁路のみとなる。
１の実施例と同様の作用効果を得ることができるもの
で、磁歪シャフト５２とコア部材５９との材料を、コア
部材５９の透磁率μc ＞磁歪シャフト５２の透磁率μs
で、かつコア部材５９の磁性温度特性ｔc ＞磁歪シャフ
ト５２の磁性温度特性ｔs となる磁性材料で形成したか
ら、各励磁兼検出コイル６１で検出される自己インダク
タンスＬのうち、温度によって変動するのは、主にコア
部材５９によるコア部材内磁路のみとなる。
【００７９】この結果、前記数２の総磁気抵抗Ｒt ≒Ｒ
A ＋２ＲB ＋ＲE のうち、温度変化によって変動する部
分はコア部材内磁路ＲA となり、総磁気抵抗Ｒt の磁性
温度特性がコア部材５９の磁気温度特性ｔc によって支
配され、周囲温度に対するトルク信号の変動は、コア部
材５９の温度変化に依存させることができる。
A ＋２ＲB ＋ＲE のうち、温度変化によって変動する部
分はコア部材内磁路ＲA となり、総磁気抵抗Ｒt の磁性
温度特性がコア部材５９の磁気温度特性ｔc によって支
配され、周囲温度に対するトルク信号の変動は、コア部
材５９の温度変化に依存させることができる。
【００８０】これにより、本実施例によるコントロール
ユニット６７では、前記感温抵抗６３で該コア部材５９
の温度を温度信号として検出し、信号出力回路６４から
出力されるトルク信号をこの温度信号に基づいて基準温
度Ｔ0 （例えば、２５℃）に対応したトルク信号に補正
する。この結果、磁歪式トルク検出装置の検出精度を大
幅に高めることができる。
ユニット６７では、前記感温抵抗６３で該コア部材５９
の温度を温度信号として検出し、信号出力回路６４から
出力されるトルク信号をこの温度信号に基づいて基準温
度Ｔ0 （例えば、２５℃）に対応したトルク信号に補正
する。この結果、磁歪式トルク検出装置の検出精度を大
幅に高めることができる。
【００８１】しかも、本実施例では、４コイル型の磁歪
式トルク検出装置としてブリッジ回路６５を構成したか
ら、ブリッジ回路６５における各コイル６１の自己イン
ダクタンスＬの変化を大きくでき、差動増幅回路６６に
出力されるトルク信号を、第１の実施例に比べて大きく
して、より検出感度を高めることができる。
式トルク検出装置としてブリッジ回路６５を構成したか
ら、ブリッジ回路６５における各コイル６１の自己イン
ダクタンスＬの変化を大きくでき、差動増幅回路６６に
出力されるトルク信号を、第１の実施例に比べて大きく
して、より検出感度を高めることができる。
【００８２】次に、図７および図８に本発明による第３
の実施例を示すに、本実施例の特徴は、金属製ケーシン
グに回路収容部を形成し、該回路収容部内の処理回路を
設けた回路一体型トルク検出装置としたことにある。
の実施例を示すに、本実施例の特徴は、金属製ケーシン
グに回路収容部を形成し、該回路収容部内の処理回路を
設けた回路一体型トルク検出装置としたことにある。
【００８３】図中、７１は筒状の金属製ケーシングを示
し、該金属製ケーシング７１の内周側両端側には軸受７
２，７２が配設され、内周には樹脂製ケーシング７３が
収容されている。また、金属製ケーシングの軸方向一端
側には、径方向内向き延びる環状突起部７１Ａが形成さ
れ、軸方向中間部の外周側には矩形状の回路収容部７１
Ｂが形成され、該回路収容部７１Ｂの底部には配設接続
用の挿通穴７１Ｃが形成され、前記回路収容部７１Ｂの
開口部はカバー７１Ｄによって塞がれている。また、前
記樹脂製ケーシング７３は前記環状突起部７１Ａによっ
て軸方向一側へ位置決めされ、軸方向他側には位置決め
リング７４を介して他側に位置した軸受７２によって位
置決めされている。
し、該金属製ケーシング７１の内周側両端側には軸受７
２，７２が配設され、内周には樹脂製ケーシング７３が
収容されている。また、金属製ケーシングの軸方向一端
側には、径方向内向き延びる環状突起部７１Ａが形成さ
れ、軸方向中間部の外周側には矩形状の回路収容部７１
Ｂが形成され、該回路収容部７１Ｂの底部には配設接続
用の挿通穴７１Ｃが形成され、前記回路収容部７１Ｂの
開口部はカバー７１Ｄによって塞がれている。また、前
記樹脂製ケーシング７３は前記環状突起部７１Ａによっ
て軸方向一側へ位置決めされ、軸方向他側には位置決め
リング７４を介して他側に位置した軸受７２によって位
置決めされている。
【００８４】また、７５，７５は樹脂製ケーシング７３
内に設けられた一対のコア部材、７６，７６は該各コア
部材７５の内周に設けられた一対のコイルボビンをそれ
ぞれ示し、該各コイルボビン７６には励磁兼検出コイル
としてのコイル７７，７７が巻回されている。
内に設けられた一対のコア部材、７６，７６は該各コア
部材７５の内周に設けられた一対のコイルボビンをそれ
ぞれ示し、該各コイルボビン７６には励磁兼検出コイル
としてのコイル７７，７７が巻回されている。
【００８５】７８は金属製ケーシング７１の回路収容部
７１Ｂ内に収容された処理回路を示し、該処理回路７８
は回路基板７８Ａ上に、前記第１の実施例で述べた信号
出力回路２６，補正回路３７等を形成する電子部品を実
装した上で、樹脂モールドすることによって形成されて
いる。また、前記処理回路７８の補正回路３７内には感
温抵抗３９が接続されている。さらに、７９は処理回路
７８からの信号を外部に接続するコネクタを示す。
７１Ｂ内に収容された処理回路を示し、該処理回路７８
は回路基板７８Ａ上に、前記第１の実施例で述べた信号
出力回路２６，補正回路３７等を形成する電子部品を実
装した上で、樹脂モールドすることによって形成されて
いる。また、前記処理回路７８の補正回路３７内には感
温抵抗３９が接続されている。さらに、７９は処理回路
７８からの信号を外部に接続するコネクタを示す。
【００８６】このように構成される第３の実施例による
磁歪式トルク検出装置においても、磁歪シャフトに加わ
るトルクの検出動作においては第１の実施例と同様にし
て検出することができる。
磁歪式トルク検出装置においても、磁歪シャフトに加わ
るトルクの検出動作においては第１の実施例と同様にし
て検出することができる。
【００８７】さらに、金属製ケーシング７１の回路収容
部７１Ｂを形成し、該回路収容部７１Ｂ内に感温抵抗３
９を含む処理回路７８を設けたから、前記回路収容部７
１Ｂの温度が金属製ケーシング７１の温度となり、該温
度は間接的にコア部材７５の温度と比例関係になり、感
温抵抗３９の温度を検出することによって前記第１の実
施例のような温度補正を行うことができる。
部７１Ｂを形成し、該回路収容部７１Ｂ内に感温抵抗３
９を含む処理回路７８を設けたから、前記回路収容部７
１Ｂの温度が金属製ケーシング７１の温度となり、該温
度は間接的にコア部材７５の温度と比例関係になり、感
温抵抗３９の温度を検出することによって前記第１の実
施例のような温度補正を行うことができる。
【００８８】さらに、本実施例では、第１の実施例のよ
うに感温抵抗３９と外部との補正回路とを接続するため
に長いリード線が必要となるが、本実施例ではリード線
は短くてすむから、正確な温度検出を行うことができ、
より正確なトルク検出を行うことができる。また、本実
施例では、図２中の負帰還抵抗４０にも感温抵抗を用い
ることもできる。
うに感温抵抗３９と外部との補正回路とを接続するため
に長いリード線が必要となるが、本実施例ではリード線
は短くてすむから、正確な温度検出を行うことができ、
より正確なトルク検出を行うことができる。また、本実
施例では、図２中の負帰還抵抗４０にも感温抵抗を用い
ることもできる。
【００８９】なお、前記実施例では、自動車用エンジン
のトルク検出に磁歪式トルク検出装置を用いた場合を例
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。
のトルク検出に磁歪式トルク検出装置を用いた場合を例
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。
【００９０】また、前記各実施例では、コア部材２４
（５９，７５）の温度を検出するために、樹脂製ケーシ
ング７（５８，７３）内に感温抵抗３９（６３）を埋設
するようにしたが、本発明はこれに限らず、コア部材２
４（５９，７５）または外側の金属製ケーシング１（５
１，７１）に設けるようにしてもよく、さらに樹脂製ケ
ーシング７（５８，７３）をなくして金属製ケーシング
１（５１，７１）のみでケーシングを形成してもよいこ
とは勿論である。
（５９，７５）の温度を検出するために、樹脂製ケーシ
ング７（５８，７３）内に感温抵抗３９（６３）を埋設
するようにしたが、本発明はこれに限らず、コア部材２
４（５９，７５）または外側の金属製ケーシング１（５
１，７１）に設けるようにしてもよく、さらに樹脂製ケ
ーシング７（５８，７３）をなくして金属製ケーシング
１（５１，７１）のみでケーシングを形成してもよいこ
とは勿論である。
【００９１】さらに、前記各実施例では、磁歪シャフト
２１（５２）の全体を磁歪材料から形成した場合につい
て述べたが、スリットが形成される部分にのみ磁性層を
形成し、該磁性層の材料をコア部材の透磁率よりも小さ
い材料に設定するようにしてもよい。
２１（５２）の全体を磁歪材料から形成した場合につい
て述べたが、スリットが形成される部分にのみ磁性層を
形成し、該磁性層の材料をコア部材の透磁率よりも小さ
い材料に設定するようにしてもよい。
【００９２】
【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、コア部材の透磁率の方が磁歪シャフトの透磁率よ
り大きく、かつコア部材の磁性温度特性の方が磁歪シャ
フトの磁性温度特性よりも大きな磁性材料によって形成
したから、励磁兼検出コイルで検出する総磁気抵抗はコ
ア部材内磁路，コア−シャフト間磁路およびシャフト内
磁路からなり、このうち、温度変化による磁性変化はコ
ア部材内磁路の温度依存性が主となる。そこで、コア部
材の近傍に設けた温度検出手段でコア部材の温度を検出
し、信号出力回路から出力されるトルク信号を前記温度
検出手段からの信号に基づいて補正することにより、温
度に対するトルク信号の変動を低減でき、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。しかも、温度検出手段を回転しないコア部材の近
傍に設けるようにしたから、容易にコア部材の温度を検
出することができる。
れば、コア部材の透磁率の方が磁歪シャフトの透磁率よ
り大きく、かつコア部材の磁性温度特性の方が磁歪シャ
フトの磁性温度特性よりも大きな磁性材料によって形成
したから、励磁兼検出コイルで検出する総磁気抵抗はコ
ア部材内磁路，コア−シャフト間磁路およびシャフト内
磁路からなり、このうち、温度変化による磁性変化はコ
ア部材内磁路の温度依存性が主となる。そこで、コア部
材の近傍に設けた温度検出手段でコア部材の温度を検出
し、信号出力回路から出力されるトルク信号を前記温度
検出手段からの信号に基づいて補正することにより、温
度に対するトルク信号の変動を低減でき、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。しかも、温度検出手段を回転しないコア部材の近
傍に設けるようにしたから、容易にコア部材の温度を検
出することができる。
【００９３】請求項２の発明では、補正手段を温度検出
手段による温度信号に応じて増幅率を変える増幅手段と
して構成したから、温度検出手段による温度信号が高い
ときには、増幅率を低くして信号出力回路から出力され
るトルク信号を小さくし、温度信号が低いときには、増
幅率を高くして信号出力回路から出力されるトルク信号
を大きくすることができ、温度に対するトルク信号の変
動を低減することにより、温度に依存しない常に基準温
度に対応したトルク信号得ることができる。
手段による温度信号に応じて増幅率を変える増幅手段と
して構成したから、温度検出手段による温度信号が高い
ときには、増幅率を低くして信号出力回路から出力され
るトルク信号を小さくし、温度信号が低いときには、増
幅率を高くして信号出力回路から出力されるトルク信号
を大きくすることができ、温度に対するトルク信号の変
動を低減することにより、温度に依存しない常に基準温
度に対応したトルク信号得ることができる。
【００９４】請求項３の発明では、補正手段を温度検出
手段からの温度信号に基づいて温度補正マップを参照す
ることにより、温度補正する構成としたから、温度補正
マップのある特性を基準として、温度検出手段による温
度信号と信号出力回路から出力されるトルク信号からマ
ップを参照し、基準温度に対するトルク信号として補正
する。これにより、温度に対するトルク信号の変動を低
減でき、温度に依存しない常に基準温度に対応したトル
ク信号を得ることができる。
手段からの温度信号に基づいて温度補正マップを参照す
ることにより、温度補正する構成としたから、温度補正
マップのある特性を基準として、温度検出手段による温
度信号と信号出力回路から出力されるトルク信号からマ
ップを参照し、基準温度に対するトルク信号として補正
する。これにより、温度に対するトルク信号の変動を低
減でき、温度に依存しない常に基準温度に対応したトル
ク信号を得ることができる。
【００９５】請求項４の発明では、コア部材をＰｂパー
マロイ，またはフェライトまたは電磁ステンレスのいず
れかを用いて形成し、磁歪シャフトをＳＮＣＭ系材料か
ら形成したことにより、コア部材の透磁率の方が磁歪シ
ャフトの透磁率より大きく、かつコア部材の磁性温度特
性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性よりも大きくして
形成でき、コア部材の近傍に設けた温度検出手段でコア
部材の温度を検出し、信号出力回路から出力されるトル
ク信号を前記温度検出手段からの信号に基づいて補正手
段によって該トルク信号を補正することができる。
マロイ，またはフェライトまたは電磁ステンレスのいず
れかを用いて形成し、磁歪シャフトをＳＮＣＭ系材料か
ら形成したことにより、コア部材の透磁率の方が磁歪シ
ャフトの透磁率より大きく、かつコア部材の磁性温度特
性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性よりも大きくして
形成でき、コア部材の近傍に設けた温度検出手段でコア
部材の温度を検出し、信号出力回路から出力されるトル
ク信号を前記温度検出手段からの信号に基づいて補正手
段によって該トルク信号を補正することができる。
【００９６】請求項５の発明では、温度検出手段をケー
シングに設けることにより、該温度検出手段で直接ケー
シングの温度を検出し、該ケーシングの温度をコア部材
の温度として信号出力回路から出力されるトルク信号を
補正でき、該トルク信号の温度に対する変化を確実に補
正し、本装置の検出感度を高めることができる。
シングに設けることにより、該温度検出手段で直接ケー
シングの温度を検出し、該ケーシングの温度をコア部材
の温度として信号出力回路から出力されるトルク信号を
補正でき、該トルク信号の温度に対する変化を確実に補
正し、本装置の検出感度を高めることができる。
【図１】本発明の第１の実施例による磁歪式トルク検出
装置の要部を示す縦断面図である。
装置の要部を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施例による磁歪式トルク検出装置の信
号出力回路を示す回路図である。
号出力回路を示す回路図である。
【図３】本発明の第２の実施例による磁歪式トルク検出
装置を示す縦断面図である。
装置を示す縦断面図である。
【図４】第２の実施例による回路構成を示すブロック図
である。
である。
【図５】コントロールユニット内の補正マップを示す特
性図である。
性図である。
【図６】第２の実施例による補正処理を示す流れ図であ
る。
る。
【図７】第３の実施例による磁歪シャフトを除いた磁歪
式トルク検出装置を示す縦断面図である。
式トルク検出装置を示す縦断面図である。
【図８】図１１中の磁歪式トルク検出装置の側面図であ
る。
る。
【図９】従来技術による磁歪式トルク検出装置を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図１０】図１１中の要部を拡大して示す縦断面図であ
る。
る。
【図１１】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。
回路を示す回路図である。
【図１２】磁歪シャフトに作用したトルクとトルク信号
との関係を、それぞれ異なる温度毎に示した特性線図で
ある。
との関係を、それぞれ異なる温度毎に示した特性線図で
ある。
１，５１，７１ 金属製ケーシング ７，５８，７３ 樹脂製ケーシング ９，６０，７６ コイルボビン １０，６１，７７ コイル（励磁兼検出コイル） ２１，５２ 磁歪シャフト ２４，５９，７５ コア部材 ２４Ａ，５９Ａ コア片 ２４Ｂ，５９Ｂ 脚部 ２６，６４ 信号出力回路 ２８，６５ ブリッジ回路 ３１，６６ 差動増幅回路 ３７ 補正回路（補正手段） ３９，６３ 感温抵抗（温度検出手段） ６７ コントロールユニット ６８ 補正マップ ７８ 処理回路
Claims (5)
- 【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
の励磁兼検出コイルと、該励磁兼検出コイルによって検
出されたトルクに対する検出信号をトルク信号に変換し
て出力する信号出力回路とからなる磁歪式トルク検出装
置において、 前記磁歪シャフトとコア部材とを、該コア部材の透磁率
の方が磁歪シャフトの透磁率より大きく、かつコア部材
の磁性温度特性の方が磁歪シャフトの磁性温度特性より
も大きな磁性材料によって形成し、 前記コア部材の近傍には該コア部材の温度を検出するた
めの温度検出手段を設け、 該温度検出手段で検出されたコア部材の温度信号によっ
て、前記信号出力回路から出力されるトルク信号を補正
する補正手段を設けたことを特徴とする磁歪式トルク検
出装置。 - 【請求項２】 前記補正手段は、前記信号出力回路から
出力されるトルク信号を前記温度検出手段による温度信
号に応じて増幅率を変える増幅手段により構成してなる
請求項１記載の磁歪式トルク検出装置。 - 【請求項３】 前記補正手段は、前記磁歪シャフトに作
用したトルクと前記信号出力回路から出力されるトルク
信号との関係を、それぞれ異なる温度毎にマップ化した
温度補正マップを備え、前記温度検出手段からの温度信
号に基づいて該温度補正マップを参照することにより、
前記トルク信号を温度補正する構成としてなる請求項１
記載の磁歪式トルク検出装置。 - 【請求項４】 前記コア部材はＰｂパーマロイ，フェラ
イトまたは電磁ステンレスのいずれかを用いて形成し、
前記磁歪シャフトはＳＮＣＭ系材料から形成してなる請
求項１記載の磁歪式トルク検出装置。 - 【請求項５】 前記温度検出手段を前記ケーシングに設
けてなる請求項１記載の磁歪式トルク検出装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP3147196A JP3216982B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 磁歪式トルク検出装置 |
| DE1997102519 DE19702519A1 (de) | 1996-01-24 | 1997-01-24 | Magnetostriktionstyp- Drehmomenterfassungsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3147196A JP3216982B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 磁歪式トルク検出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09203672A true JPH09203672A (ja) | 1997-08-05 |
| JP3216982B2 JP3216982B2 (ja) | 2001-10-09 |
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ID=12332187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3147196A Expired - Fee Related JP3216982B2 (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 磁歪式トルク検出装置 |
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| DE (1) | DE19702519A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000121462A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Koyo Seiko Co Ltd | トルクセンサ及び舵取装置 |
| JP2002156296A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-05-31 | Abb Ab | トルク変換器 |
| JP2008304263A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Hitachi Metals Ltd | トルクセンサ用磁気コア、磁気コアユニット及びトルクセンサ |
| CN108839751A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-11-20 | 东莞市京橙电机科技有限公司 | 同轴中置驱动电机系统及助力车 |
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| EP3745107A1 (en) | 2019-05-27 | 2020-12-02 | Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg- Schweinfurt | Device and method for measuring mechanical stress based on magnetostriction |
| KR102228990B1 (ko) * | 2019-07-29 | 2021-03-16 | 이완표 | 수로구조 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH04289422A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-10-14 | Komatsu Ltd | ソレノイドコイル |
| JP2633125B2 (ja) * | 1991-03-26 | 1997-07-23 | 株式会社クボタ | トルクセンサの温度特性の補償装置 |
| JPH04350527A (ja) * | 1991-05-29 | 1992-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 歪検出器 |
| JP2673636B2 (ja) * | 1992-06-01 | 1997-11-05 | 株式会社ユニシアジェックス | 磁歪式トルクセンサ用処理回路 |
| JPH0719971A (ja) * | 1993-05-07 | 1995-01-20 | Unisia Jecs Corp | トルク検出装置 |
| JP2983434B2 (ja) * | 1994-06-13 | 1999-11-29 | 本田技研工業株式会社 | センサの温度特性補償構造 |
| JPH0862064A (ja) * | 1994-08-19 | 1996-03-08 | Yaskawa Electric Corp | 磁歪式歪センサ |
-
1996
- 1996-01-24 JP JP3147196A patent/JP3216982B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-24 DE DE1997102519 patent/DE19702519A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Publication date |
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| DE19702519A1 (de) | 1997-07-31 |
| JP3216982B2 (ja) | 2001-10-09 |
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