JPS6142180A - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
- Publication number
- JPS6142180A JPS6142180A JP16314584A JP16314584A JPS6142180A JP S6142180 A JPS6142180 A JP S6142180A JP 16314584 A JP16314584 A JP 16314584A JP 16314584 A JP16314584 A JP 16314584A JP S6142180 A JPS6142180 A JP S6142180A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- coil
- soft magnetic
- axis
- variation
- 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
-
- 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
- G01L3/105—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 inductive means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N35/00—Magnetostrictive devices
- H10N35/80—Constructional details
- H10N35/85—Magnetostrictive active materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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できる
トルクセンサに関する。
トルクセンサに関する。
従来例の構成とその問題点
従来磁歪を有する軟磁性合金を使用したトルクセンサに
第１図の構成のものがある。図中１は回転軸、２は磁歪
を有する軟磁性体層で回転軸１の外周面上に固着されて
いる。３は軟磁性体層２の外側に一定の空隙を介して拳
固されたコイルである。回転軸１にトルクが伝わると、
軟磁性体層２に内部応力が発生し、磁歪によりその透磁
率が変化する。これをコイル３でインダクタンス変化と
して検出しトルクを非接触で検出できる。コイル３によ
り発生する磁界で、軸表面に固着した、軟磁性体層２を
励磁しているが、実際には回転軸１への磁束のもれが生
じている。このため、回転軸１の材質が異なるとインダ
クタンスの絶対値が変化し、このため検出部での微調が
必要であった。
第１図の構成のものがある。図中１は回転軸、２は磁歪
を有する軟磁性体層で回転軸１の外周面上に固着されて
いる。３は軟磁性体層２の外側に一定の空隙を介して拳
固されたコイルである。回転軸１にトルクが伝わると、
軟磁性体層２に内部応力が発生し、磁歪によりその透磁
率が変化する。これをコイル３でインダクタンス変化と
して検出しトルクを非接触で検出できる。コイル３によ
り発生する磁界で、軸表面に固着した、軟磁性体層２を
励磁しているが、実際には回転軸１への磁束のもれが生
じている。このため、回転軸１の材質が異なるとインダ
クタンスの絶対値が変化し、このため検出部での微調が
必要であった。
また、軸材の温度による透磁率変化が原因で、センサの
温度特性に悪影響を及ぼしていた。
温度特性に悪影響を及ぼしていた。
発明の目的
回転軸の材質の変化にともなう、出力幅の変動。
及び温度特性の変化の無いトルクセンサを提供する事に
ある。
ある。
発明の構成
トルクを伝達する軸の外周面上に円筒形状の金属表面層
を固着し、その金属表面層の外周面上に磁歪を有する同
筒形状の軟磁性体層を固着し、その軟磁性層の外側に一
定の空隙を介して同軸状にれを前記コイルのインダクタ
ンス変化としてとらえる電気的手段を設ける。以上の構
成によれば、金属表面層の働きにより、回転軸の磁気的
な影響が遮断される。
を固着し、その金属表面層の外周面上に磁歪を有する同
筒形状の軟磁性体層を固着し、その軟磁性層の外側に一
定の空隙を介して同軸状にれを前記コイルのインダクタ
ンス変化としてとらえる電気的手段を設ける。以上の構
成によれば、金属表面層の働きにより、回転軸の磁気的
な影響が遮断される。
実施例の説明
以下本発明を実施例によって説明する。
第２図に、本発明の第１の実施例のトルクセンサを示す
。第２図中、第１図と同じものＫは同一符号を符し説明
を略す。第２図の従来例と異るのはＦａ−８ｉ−Ｂ系の
非晶質磁性合金からなる軟磁性体層２′と回転軸１の間
にアツベニウムからなる金属表面層４が設けられている
ことである。このアルミニウム層の軸方向長さは、コイ
ル３の長さの１．２倍以上である。厚みは、トルクセン
サの使用周波数２０ＫＨ，時における磁界の侵入深さ。
。第２図中、第１図と同じものＫは同一符号を符し説明
を略す。第２図の従来例と異るのはＦａ−８ｉ−Ｂ系の
非晶質磁性合金からなる軟磁性体層２′と回転軸１の間
にアツベニウムからなる金属表面層４が設けられている
ことである。このアルミニウム層の軸方向長さは、コイ
ル３の長さの１．２倍以上である。厚みは、トルクセン
サの使用周波数２０ＫＨ，時における磁界の侵入深さ。
、４ｎ以上の厚さにしである。
このような構成にする事で、軸１へのもれ磁束を防ぐ事
が出来、軸材の材質が変化しても出力を５％以下に収め
ることができる。さらに、軸材の透磁率の温度変化の出
力に及ぼす影響も１％以下に押えられる。
が出来、軸材の材質が変化しても出力を５％以下に収め
ることができる。さらに、軸材の透磁率の温度変化の出
力に及ぼす影響も１％以下に押えられる。
金属表面層４としては、アルミニウムの他、５ＶＳ４３
０．チタン等の他の金属材料も用いることができる。ま
た軟磁性体層２′としては、Ｆｅ−８ｉ−Ｂ系の非晶質
合金のかわりに、溶射によりＦｅ−８ｉ−Ｂ層を形成し
ても良い。
０．チタン等の他の金属材料も用いることができる。ま
た軟磁性体層２′としては、Ｆｅ−８ｉ−Ｂ系の非晶質
合金のかわりに、溶射によりＦｅ−８ｉ−Ｂ層を形成し
ても良い。
第３図に、本発明によるトルクセンサの他の実施例を示
す。図中第２図と同じものには同一番号を符し説明を略
す。図中５は、ボビンで、コイル３がさかれている。コ
イル３の外側には、フェライトの外周筒６が配置されて
いる。ボビン５と、外周筒６は、６ａの部分で固着され
ている。この構造のトルクセンサでは、アルミニウムか
らなる金属表面層４の外周部に固着した磁歪を有するＦ
ｅ−３ｉ−Ｂ系の非晶質磁性合金からなる軟磁性体層２
′、コイル３及び外周筒６により磁気回路が構成されて
いる。
す。図中第２図と同じものには同一番号を符し説明を略
す。図中５は、ボビンで、コイル３がさかれている。コ
イル３の外側には、フェライトの外周筒６が配置されて
いる。ボビン５と、外周筒６は、６ａの部分で固着され
ている。この構造のトルクセンサでは、アルミニウムか
らなる金属表面層４の外周部に固着した磁歪を有するＦ
ｅ−３ｉ−Ｂ系の非晶質磁性合金からなる軟磁性体層２
′、コイル３及び外周筒６により磁気回路が構成されて
いる。
この構成のトルクセンサは、金属表面層４がある事によ
り、軸１の材質が変化してもコイルのインダクタンス値
変化が６％以内におさえられる他、磁気回路が構成され
ているため、磁束のもれが少なくなり感度が３倍以上に
なる。
り、軸１の材質が変化してもコイルのインダクタンス値
変化が６％以内におさえられる他、磁気回路が構成され
ているため、磁束のもれが少なくなり感度が３倍以上に
なる。
外周筒６の材質はＦｅ−Ｃｏ系の非晶質合金でも良い。
発明の効果
本発明によれば、出力が回転軸の材質によらず一定とな
り、また、軸材の温度変化による透磁率の変化がトルク
センサに及はす影響を小さくする事ができる。
り、また、軸材の温度変化による透磁率の変化がトルク
センサに及はす影響を小さくする事ができる。
ルクセンサの一部断面で示した正面図、第３図は同地の
実施例の一部断面で示した斜視図である。 １・・・・・回転軸、２・・・・・磁歪を有する軟磁性
体層、３・・・・・コイル、４・・・・・金属表面層。 第１図 第２図
実施例の一部断面で示した斜視図である。 １・・・・・回転軸、２・・・・・磁歪を有する軟磁性
体層、３・・・・・コイル、４・・・・・金属表面層。 第１図 第２図
Claims (1)
- トルクを伝達する軸の外周面上に円筒形状の金属表面
層を形成し、前記金属表面層外周面上に円筒形状の磁歪
を有する軟磁性体層を設け、前記軟磁性層の外側に空隙
を介して同軸状に円筒形のコイルを配置し、トルクによ
り発生するねじれ量を前記軟磁性層の透磁率変化に変換
し、これを前記コイルのインダクタンス変化としてとら
えるよう構成したことを特徴とするトルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16314584A JPS6142180A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16314584A JPS6142180A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142180A true JPS6142180A (ja) | 1986-02-28 |
Family
ID=15768069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16314584A Pending JPS6142180A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142180A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2605406A1 (fr) * | 1986-10-16 | 1988-04-22 | Daimler Benz Ag | Dispositif magnetique pour la mesure sans contact du couple sur un arbre |
| JPH02176436A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トルクセンサ |
| JPH0356835A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-12 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | トルクセンサの製造方法 |
| JP4892153B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2012-03-07 | エービービー アクチボラゲット | トルクセンサ |
-
1984
- 1984-08-02 JP JP16314584A patent/JPS6142180A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2605406A1 (fr) * | 1986-10-16 | 1988-04-22 | Daimler Benz Ag | Dispositif magnetique pour la mesure sans contact du couple sur un arbre |
| JPH02176436A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トルクセンサ |
| JPH0356835A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-12 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | トルクセンサの製造方法 |
| JP4892153B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2012-03-07 | エービービー アクチボラゲット | トルクセンサ |
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