JPS60260821A - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
- Publication number
- JPS60260821A JPS60260821A JP11760784A JP11760784A JPS60260821A JP S60260821 A JPS60260821 A JP S60260821A JP 11760784 A JP11760784 A JP 11760784A JP 11760784 A JP11760784 A JP 11760784A JP S60260821 A JPS60260821 A JP S60260821A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- coil
- torque
- cylinder
- torque sensor
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- 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
- G01L3/102—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 involving magnetostrictive means
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、回転軸に伝わるトルクを非接触で検出するト
ルクセンサに関する。
ルクセンサに関する。
従来例の構成とその問題点
従来、磁歪を有する非晶質磁性合金を使用したトルクセ
ンサとして、第７図に示す様に１回転軸（１）の外周面
上に磁歪を有する非晶質磁性合金（２）を固着し、その
外側に空隙（３）を介して円筒形ポビン（４］に巻回し
たコイル（５）を配設したものがある。このドルクセｙ
すにおいては、回転軸（１）Ｋ）ルクが加わると回転軸
がねじれ、その結果非晶質磁性合金（２）に内部応力が
発生して透磁率が変化するので、この透磁率変化をコイ
ル（５）のインダクタンス替化として検出することによ
りトルクを検出している。
ンサとして、第７図に示す様に１回転軸（１）の外周面
上に磁歪を有する非晶質磁性合金（２）を固着し、その
外側に空隙（３）を介して円筒形ポビン（４］に巻回し
たコイル（５）を配設したものがある。このドルクセｙ
すにおいては、回転軸（１）Ｋ）ルクが加わると回転軸
がねじれ、その結果非晶質磁性合金（２）に内部応力が
発生して透磁率が変化するので、この透磁率変化をコイ
ル（５）のインダクタンス替化として検出することによ
りトルクを検出している。
しかし、かかる構成では、コイル（５）で発生する磁゛
束のもれが多く、非晶質磁性合金（２）の透磁率変化を
有効に検出できず、又このためノイズなどによる誤差の
影響も大きかった。また、温度変化と共に非晶質磁性合
金（２）の透磁率が大きく変化するため、トルクセンサ
出力が温度と共に大きく変化するという欠点も有してい
た。
束のもれが多く、非晶質磁性合金（２）の透磁率変化を
有効に検出できず、又このためノイズなどによる誤差の
影響も大きかった。また、温度変化と共に非晶質磁性合
金（２）の透磁率が大きく変化するため、トルクセンサ
出力が温度と共に大きく変化するという欠点も有してい
た。
発明の目的
本発明は、上記従来の欠点を解消し、磁歪を有する軟磁
性体の透磁率変化を有効に検出でき、耐雑音性にも優れ
たトルクセンサを提供することを目的とする。
性体の透磁率変化を有効に検出でき、耐雑音性にも優れ
たトルクセンサを提供することを目的とする。
発明の構成−′ 、
本発明はこのため、トルクを伝達する軸の外周面上に円
筒形状の磁歪を着する軟磁性体層を設け、この軟磁性体
層の外側に空隙を介して同心円状に円筒形のコイルを配
設し、このコイルの外側に磁性円筒を配設してこれら軟
磁性体層、コイル及び磁性円筒にて磁束もれの少い磁気
回路を形成し、前記コイルのインダクタンス変化を検出
する電気的検出手段を設けてトルクによる前記軟磁性体
層の透磁率変化をコイルのインダクタンス変化として有
効に検出してトルクを検知子る樵にした、トルクセンサ
を提供する。
筒形状の磁歪を着する軟磁性体層を設け、この軟磁性体
層の外側に空隙を介して同心円状に円筒形のコイルを配
設し、このコイルの外側に磁性円筒を配設してこれら軟
磁性体層、コイル及び磁性円筒にて磁束もれの少い磁気
回路を形成し、前記コイルのインダクタンス変化を検出
する電気的検出手段を設けてトルクによる前記軟磁性体
層の透磁率変化をコイルのインダクタンス変化として有
効に検出してトルクを検知子る樵にした、トルクセンサ
を提供する。
実施例の説明
次に、本発明の一実施例を第１図乃至第６図により説明
する。第１図において、（ロ）はトルクを伝達する軸と
しての回転軸で、その外周面上に磁歪を有する軟磁性体
としてのＦｅ−８１，−Ｂ系の非晶質磁性薄体（２）が
エポキシ系接着剤で接着固定されている。この非晶質磁
性薄体（２）の外側に空隙（２）を介して回転軸α乃と
同心円状に、非磁性で電気抵抗の高い材・料からなる円
筒形ボビンａａが配設されており、この円筒形ボビンＱ
４の外周に円筒形のコイル（ト）が巻回されている。さ
らに、このコイル（ト）の外周部を覆う様に軟磁性フェ
ライトで作製された磁性円筒（ト）が配設されている。
する。第１図において、（ロ）はトルクを伝達する軸と
しての回転軸で、その外周面上に磁歪を有する軟磁性体
としてのＦｅ−８１，−Ｂ系の非晶質磁性薄体（２）が
エポキシ系接着剤で接着固定されている。この非晶質磁
性薄体（２）の外側に空隙（２）を介して回転軸α乃と
同心円状に、非磁性で電気抵抗の高い材・料からなる円
筒形ボビンａａが配設されており、この円筒形ボビンＱ
４の外周に円筒形のコイル（ト）が巻回されている。さ
らに、このコイル（ト）の外周部を覆う様に軟磁性フェ
ライトで作製された磁性円筒（ト）が配設されている。
この磁性円筒（ト）は、その両端の内フランジ部（１６
ａ） ｆ前記円筒形ボビンα→両端の外フランジ部（１
４ａ ）に接着して固定されている。前記コイル（至）
の両端の線αカは、磁性円ｍ（イ）罠穿設した小孔（１
６１））を通して外部に引き出して電気的検出手段（ト
）に接続されている。
ａ） ｆ前記円筒形ボビンα→両端の外フランジ部（１
４ａ ）に接着して固定されている。前記コイル（至）
の両端の線αカは、磁性円ｍ（イ）罠穿設した小孔（１
６１））を通して外部に引き出して電気的検出手段（ト
）に接続されている。
前記電気的検出手段０枠は、第２図に示す様に構成され
ている。すなわち翰は発振器、Ｑ◇は直流電源であり、
前記コイル（至）に、発振器翰からのインダクタンス検
出用交流信号と、直流電源に）からの直流バイアス電流
とを重量して供給する様に構成されている。（２）は直
流型ｓｅ］）とコイル０５間に介装された可変抵抗、舖
は出力検出用抵抗、（ハ）は出力増幅器である。
ている。すなわち翰は発振器、Ｑ◇は直流電源であり、
前記コイル（至）に、発振器翰からのインダクタンス検
出用交流信号と、直流電源に）からの直流バイアス電流
とを重量して供給する様に構成されている。（２）は直
流型ｓｅ］）とコイル０５間に介装された可変抵抗、舖
は出力検出用抵抗、（ハ）は出力増幅器である。
以上の構成によると、非晶質磁性薄体（２）、コイこの
磁気回路を流れる磁束量≠へ磁性円筒（ト）がない場合
に比べて４倍以上大きく力る。この結果、トルクによる
非晶質磁性薄体（６）の透磁率変化を敏感に検知できる
と共に、外来磁場の影舎も受けにくくなる。
磁気回路を流れる磁束量≠へ磁性円筒（ト）がない場合
に比べて４倍以上大きく力る。この結果、トルクによる
非晶質磁性薄体（６）の透磁率変化を敏感に検知できる
と共に、外来磁場の影舎も受けにくくなる。
また、箭記直流電源Ｑ］）からの直流電流１を変化させ
た場合のコイル（至）のインダクタンスＬの変化は、第
６図（１３−） （ｂ）に示す様になる。なお、第３図
←）はトルクＰが零の場合を示し、第３図（ｂ）はトル
クＰがＰｏ（）０）を示しており、それぞれ温度Ｔｌ、
’Ｔ２゜Ｔｓ’（Ｔｔ（Ｔｚ（Ｔｓ ）をパラメータと
しである。この第６図から明らかな様に、直流バイアス
電流１１をコイル（４）に流すことによシインダクタン
スＬの温度変化を小さくすることができ、またインダク
タンスＬの変化Ｌ １−Ｌ ２がトルクの変化に比例す
る。なお、インダクタンスＬの温度変化を一３０℃〜８
０℃の温度域でも５％以下にできるととが確認された。
た場合のコイル（至）のインダクタンスＬの変化は、第
６図（１３−） （ｂ）に示す様になる。なお、第３図
←）はトルクＰが零の場合を示し、第３図（ｂ）はトル
クＰがＰｏ（）０）を示しており、それぞれ温度Ｔｌ、
’Ｔ２゜Ｔｓ’（Ｔｔ（Ｔｚ（Ｔｓ ）をパラメータと
しである。この第６図から明らかな様に、直流バイアス
電流１１をコイル（４）に流すことによシインダクタン
スＬの温度変化を小さくすることができ、またインダク
タンスＬの変化Ｌ １−Ｌ ２がトルクの変化に比例す
る。なお、インダクタンスＬの温度変化を一３０℃〜８
０℃の温度域でも５％以下にできるととが確認された。
第４図は第２の実施例を示す。図中、第１図のものと同
じ構成要素については同一参照番号を付して説明を省略
する。（ハ）は軟磁性のＣｏ−Ｎｉ系非晶質磁性合金か
らなる磁性円筒であり、コイルＱ６の外周面に巻き付け
て円筒形ボビンＱ４両端の外７ランク部（１４ａ ）で
円筒形ボビン（１４） Ｋ ｍ着固定されている。（２
６りはコイル（ト）両端の線αηを引き出すための小孔
である。この実施例によると製造が簡単になる。
じ構成要素については同一参照番号を付して説明を省略
する。（ハ）は軟磁性のＣｏ−Ｎｉ系非晶質磁性合金か
らなる磁性円筒であり、コイルＱ６の外周面に巻き付け
て円筒形ボビンＱ４両端の外７ランク部（１４ａ ）で
円筒形ボビン（１４） Ｋ ｍ着固定されている。（２
６りはコイル（ト）両端の線αηを引き出すための小孔
である。この実施例によると製造が簡単になる。
第５図は第３の実施例を示す。図中、第１図のものと同
じ構成要素については同一参照番号を付して説明を省略
する。−は、磁歪を有するＦｅ−８ｉ−縣合金を溶射し
て形成した軟磁性体層である。
じ構成要素については同一参照番号を付して説明を省略
する。−は、磁歪を有するＦｅ−８ｉ−縣合金を溶射し
て形成した軟磁性体層である。
この様に、溶射によって軟磁性体層を形成することで、
接着などの手間を省くことができ、安価にドルクセ／す
を製造できる。
接着などの手間を省くことができ、安価にドルクセ／す
を製造できる。
第６図は第４の実施例を示す。これは、第２の実施例と
第３の実施例を複合して、Ｇｏ−Ｎｉ系非晶質磁性合金
からなる磁性円筒（ホ）と、溶射によゐ軟磁性体層−を
設けたものである。
第３の実施例を複合して、Ｇｏ−Ｎｉ系非晶質磁性合金
からなる磁性円筒（ホ）と、溶射によゐ軟磁性体層−を
設けたものである。
発明の効果
本発明のトルクセンサによれば、以上の説明から明らか
な様に１コイルの外側に磁性円筒を配設して閉磁路によ
り近い磁気回路が構成される様圧しているので、磁束も
れがなく磁歪を有する軟磁性体の透磁率変化を有効に検
出でき、また外来磁場による影響が少なく耐雑音性の優
れたトルクセンサが得られる。またコイルのインダクタ
ンス変化を検出する電気的検出手段の回路処理によって
軟磁性体層に一定のバイアス磁界を加えて使用すれば、
温度安定性も著しく向上する。
な様に１コイルの外側に磁性円筒を配設して閉磁路によ
り近い磁気回路が構成される様圧しているので、磁束も
れがなく磁歪を有する軟磁性体の透磁率変化を有効に検
出でき、また外来磁場による影響が少なく耐雑音性の優
れたトルクセンサが得られる。またコイルのインダクタ
ンス変化を検出する電気的検出手段の回路処理によって
軟磁性体層に一定のバイアス磁界を加えて使用すれば、
温度安定性も著しく向上する。
第１図は本発明の一実施例の部分断面正面図、第２図は
電気的検出手段のブロック図、第６図（ａ）（１））は
インダクタンスとバイアス電流の特性図、第４図乃至第
６図は各々他の実施例の部分断面正面図、第７図は従来
例の部分断面正面図である。 α◇・・・トルクを伝達する軸（回転軸）、（６）呻・
・・磁歪を有する軟磁性体層、（至）・・・空隙、Ｑｌ
・・・コイル、（ト）翰・・・磁性円筒、（至）・・・
電気的検出手段。 第７図 ７８ １８ 第４図 ＋コ 第５図 １８ 話〒μｓ暉−；話 第７図
電気的検出手段のブロック図、第６図（ａ）（１））は
インダクタンスとバイアス電流の特性図、第４図乃至第
６図は各々他の実施例の部分断面正面図、第７図は従来
例の部分断面正面図である。 α◇・・・トルクを伝達する軸（回転軸）、（６）呻・
・・磁歪を有する軟磁性体層、（至）・・・空隙、Ｑｌ
・・・コイル、（ト）翰・・・磁性円筒、（至）・・・
電気的検出手段。 第７図 ７８ １８ 第４図 ＋コ 第５図 １８ 話〒μｓ暉−；話 第７図
Claims (2)
- （１））ルクを伝達する軸の外周面上に円筒形状の磁歪
含有する軟磁性体層會設秒、この軟磁性体層の外側に空
隙を介して同心円状忙円筒形のコイルを配設し、このコ
イルの外側に磁性円筒を配設し、前記コイルのインダク
タンス変化を検出する電気的検出手段を設けたトルクセ
ンサ。 - （２） 電気的検出手段が、直流とインダクタンス検出
用交流信号を重量させてコイルに供給する様に構成され
ている特許請求の範囲Ｍ１項に記載のトルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11760784A JPS60260821A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11760784A JPS60260821A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260821A true JPS60260821A (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=14715953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11760784A Pending JPS60260821A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60260821A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4906306A (en) * | 1987-06-29 | 1990-03-06 | Nippon Oil And Fats Co., Ltd. | Amorphous metal-metal composite article, a method for producing the same, and a torque sensor using the same |
| US4909088A (en) * | 1988-08-04 | 1990-03-20 | Caterpillar Inc. | Apparatus for mounting a sensor |
| DE3940220A1 (de) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | Belastungsdetektor |
| US5062307A (en) * | 1989-04-27 | 1991-11-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain detector |
| DE4121507A1 (de) * | 1990-06-29 | 1992-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | Belastungsdetektor |
| US5092182A (en) * | 1989-04-22 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain detector |
| US5267476A (en) * | 1990-09-11 | 1993-12-07 | Mitsubishi Denki K.K. | Strain detector |
| JPH0674842A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-03-18 | Kubota Corp | 磁歪式トルクセンサ |
| US5323659A (en) * | 1990-05-17 | 1994-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multifunctional torque sensor |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP11760784A patent/JPS60260821A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4906306A (en) * | 1987-06-29 | 1990-03-06 | Nippon Oil And Fats Co., Ltd. | Amorphous metal-metal composite article, a method for producing the same, and a torque sensor using the same |
| US4909088A (en) * | 1988-08-04 | 1990-03-20 | Caterpillar Inc. | Apparatus for mounting a sensor |
| DE3940220A1 (de) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | Belastungsdetektor |
| US4986137A (en) * | 1988-12-06 | 1991-01-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain detector with magnetostrictive elements |
| US5092182A (en) * | 1989-04-22 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain detector |
| US5062307A (en) * | 1989-04-27 | 1991-11-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain detector |
| US5323659A (en) * | 1990-05-17 | 1994-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multifunctional torque sensor |
| DE4121507A1 (de) * | 1990-06-29 | 1992-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | Belastungsdetektor |
| US5267476A (en) * | 1990-09-11 | 1993-12-07 | Mitsubishi Denki K.K. | Strain detector |
| JPH0674842A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-03-18 | Kubota Corp | 磁歪式トルクセンサ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6698299B2 (en) | Magnetoelastic torque sensor | |
| US4506214A (en) | Measuring transformer | |
| JPS618670A (ja) | 軸の回転速度および／または回転角を検出する装置 | |
| JPH01187424A (ja) | トルクセンサ | |
| US5323659A (en) | Multifunctional torque sensor | |
| JPS60260821A (ja) | トルクセンサ | |
| JPS5937846B2 (ja) | 計器用変成器 | |
| JPH10232259A (ja) | 漏電センサー | |
| JPH0140940B2 (ja) | ||
| JPS6395363A (ja) | 電流センサおよび被評価導体中の電流検出方法 | |
| JPH0238883B2 (ja) | ||
| JPH01318901A (ja) | 磁気誘導式センサ | |
| JPS60173433A (ja) | トルク検出装置 | |
| JPS5916847Y2 (ja) | 磁界検知用変成器 | |
| EP0069459A1 (en) | Measuring device of electromagnetic flowmeter | |
| US4462263A (en) | Apparatus for providing an indication of fluid flow through a fluid metering device | |
| JPS60260822A (ja) | トルクセンサ | |
| JPS625603Y2 (ja) | ||
| JPH03269330A (ja) | トルクセンサ | |
| JPS604084Y2 (ja) | 変位変換器 | |
| JPS6050429A (ja) | トルクセンサ | |
| JPH084620Y2 (ja) | 回転センサ | |
| JPH02154130A (ja) | 歪検出器 | |
| SU509800A1 (ru) | Устройство дл измерени давлени | |
| JPH0648261B2 (ja) | 励磁型薄膜ピツクアツプコイル |