JPS6142208B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6142208B2 JPS6142208B2 JP16868081A JP16868081A JPS6142208B2 JP S6142208 B2 JPS6142208 B2 JP S6142208B2 JP 16868081 A JP16868081 A JP 16868081A JP 16868081 A JP16868081 A JP 16868081A JP S6142208 B2 JPS6142208 B2 JP S6142208B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- magnetic flux
- magnetic
- toroidal coil
- coil
- 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
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 31
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、軸に伝達されるトルクを測定するト
ルク計に関するものである。
ルク計に関するものである。
従来のこの種のトルクを第１図および第２図に
示す。
示す。
第１図および第２図において、１は駆動軸、２
は被動軸で、駆動軸１と被動軸２とはトーシヨン
バー３を介して一体的に形成されている。４ａ，
４ｂは前記駆動軸１と被動軸２に一体的に取付け
られた中空状のカツプマダプタ、５はカツプマダ
プタ４ａとカツプマダプタ４ｂとの間の静止側に
取付けられたトロイダルコイル、６ａ，６ｂは永
久磁石で、この永久磁石６ａ，６ｂはカツプマダ
プタ４ａ，４ｂの円周方向に複数個配設されてい
る。また、永久磁石６ａと６ｂはトロイダルコイ
ル５をはさんで対向し、磁極の方向も全て同じ向
きになつている。
は被動軸で、駆動軸１と被動軸２とはトーシヨン
バー３を介して一体的に形成されている。４ａ，
４ｂは前記駆動軸１と被動軸２に一体的に取付け
られた中空状のカツプマダプタ、５はカツプマダ
プタ４ａとカツプマダプタ４ｂとの間の静止側に
取付けられたトロイダルコイル、６ａ，６ｂは永
久磁石で、この永久磁石６ａ，６ｂはカツプマダ
プタ４ａ，４ｂの円周方向に複数個配設されてい
る。また、永久磁石６ａと６ｂはトロイダルコイ
ル５をはさんで対向し、磁極の方向も全て同じ向
きになつている。
上記の構成によるトルク計において、トーシヨ
ンバー３にトルクが加わつていない場合には、ト
ロイダルコイル５に加わる磁束は、トロイダルコ
イル５の軸方向と平行な成分のみになる。
ンバー３にトルクが加わつていない場合には、ト
ロイダルコイル５に加わる磁束は、トロイダルコ
イル５の軸方向と平行な成分のみになる。
次にトーシヨンバー３にトルクが加わると、ト
ーシヨンバー３に捩れが生じ、対向して配設され
ている永久磁石６ａ〜６ｂの相対位置に変化が生
じる。このため、トロイダルコイル５を通る磁束
にトロイダルコイル５の円周方向の成分φdが生
じる。この円周方向の成分φdの大きさはトーシ
ヨンバー３の捩れ角、すなわち、トーシヨンバー
３に加わるトルクに比例する。したがつて、トロ
イダルコイル５の円周方向の磁束φdを検出する
ことによりトルクを測定することができる。この
磁束φdは直流磁束であるため、トロイダルコイ
ル５に交流バイアスを加えて検出している。
ーシヨンバー３に捩れが生じ、対向して配設され
ている永久磁石６ａ〜６ｂの相対位置に変化が生
じる。このため、トロイダルコイル５を通る磁束
にトロイダルコイル５の円周方向の成分φdが生
じる。この円周方向の成分φdの大きさはトーシ
ヨンバー３の捩れ角、すなわち、トーシヨンバー
３に加わるトルクに比例する。したがつて、トロ
イダルコイル５の円周方向の磁束φdを検出する
ことによりトルクを測定することができる。この
磁束φdは直流磁束であるため、トロイダルコイ
ル５に交流バイアスを加えて検出している。
ところで、上記のトルク計では次のような欠点
を有している。
を有している。
(1) 磁束を発生するために永久磁束６ａ〜６ｂを
用いているため、永久磁束の保持力の温度変
化、経年変化などにより、トロイダルコイル５
を通る磁束の大きさが変化し、測定値に誤差を
生じる。
用いているため、永久磁束の保持力の温度変
化、経年変化などにより、トロイダルコイル５
を通る磁束の大きさが変化し、測定値に誤差を
生じる。
(2) トロイダルコイル５を通る円周方向磁束φd
は直流磁束であるため、この磁束の大きさと方
向を測定するために、特殊な回路が必要にな
る。本発明は上記の点に鑑み、起磁力の温度変
化に関係なく、精度の良い測定を行うことがで
きるトルク計を提供することを目的とする。
は直流磁束であるため、この磁束の大きさと方
向を測定するために、特殊な回路が必要にな
る。本発明は上記の点に鑑み、起磁力の温度変
化に関係なく、精度の良い測定を行うことがで
きるトルク計を提供することを目的とする。
本発明の特徴は、両端側が駆動軸と被動軸に接
続されるトルク軸に、軸方向に対し間隔を有して
対向する第１の磁性リンクと第２の磁性リンクを
配設し、これら第１および第２の磁性リンクの対
向面側に円周方向に複数の突起部を形成し、励磁
コイルにより第１および第２の磁性リンクに交流
磁束を発生させ、前述の第１および第２の磁性コ
イル間に形成される間隔に配設されたトロイダル
コイルにより、前述の交流磁束のうち円周方向成
分のみを検出し、これによりトルクを測定するも
のである。
続されるトルク軸に、軸方向に対し間隔を有して
対向する第１の磁性リンクと第２の磁性リンクを
配設し、これら第１および第２の磁性リンクの対
向面側に円周方向に複数の突起部を形成し、励磁
コイルにより第１および第２の磁性リンクに交流
磁束を発生させ、前述の第１および第２の磁性コ
イル間に形成される間隔に配設されたトロイダル
コイルにより、前述の交流磁束のうち円周方向成
分のみを検出し、これによりトルクを測定するも
のである。
以下、図面について本発明の実施例を更に具体
的に説明する。
的に説明する。
第３図および第４図において、７は両軸端側が
図示しない駆動軸と被動軸に接続されるトルク伝
達軸のトーシヨンバー、８ａ，８ｂはトーシヨン
バー７に軸方向に対して対向するようにスペーサ
９ａ，９ｂを介して一体的に取付けられる強磁性
のリングで、このリング８ａ，８ｂの対向する側
の円周方向には複数個の突起１０ａ，１０ｂが等
間隔で形成されている。１１はリング８ａとリン
グ８ｂとの間に設けられるトロイダルコイルで、
トロイダルコイル１１は磁束を検出する。１２は
リング８ａ，８ｂの外周側に設けられるコアで、
コア１２は磁路を形成する。１３はリング８ａ，
８ｂとコア１２の間に設けられる励磁コイルで、
励磁コイル１３には一定の交流電流が供給され、
前記トロイダルコイル１１に軸方向の磁界を与え
る。前記トロイダルコイル１１、コア１２および
励磁コイル１３は静止側に配設されている。
図示しない駆動軸と被動軸に接続されるトルク伝
達軸のトーシヨンバー、８ａ，８ｂはトーシヨン
バー７に軸方向に対して対向するようにスペーサ
９ａ，９ｂを介して一体的に取付けられる強磁性
のリングで、このリング８ａ，８ｂの対向する側
の円周方向には複数個の突起１０ａ，１０ｂが等
間隔で形成されている。１１はリング８ａとリン
グ８ｂとの間に設けられるトロイダルコイルで、
トロイダルコイル１１は磁束を検出する。１２は
リング８ａ，８ｂの外周側に設けられるコアで、
コア１２は磁路を形成する。１３はリング８ａ，
８ｂとコア１２の間に設けられる励磁コイルで、
励磁コイル１３には一定の交流電流が供給され、
前記トロイダルコイル１１に軸方向の磁界を与え
る。前記トロイダルコイル１１、コア１２および
励磁コイル１３は静止側に配設されている。
次に本発明のトルク計の作用について説明す
る。
る。
まず図示していない電源から一定の交流電流を
励磁コイル１３に供給すると、励磁コイル１３に
は軸方向の磁界が発生し、この磁界により生ずる
磁束はコア１２、リング８ｂの突起１０ｂ，トロ
イダルコイル１１、リング８ａの突起１０ａの磁
路を流れる。次にトーシヨンバー７にトルクが付
加されたときトロイダルコイル１１に発生する磁
束の円周方向成分、すなわちトロイダルコイル１
１の起電力を検出し、この起電力によりトーシヨ
ンバー７に付加されたトルクを測定する。
励磁コイル１３に供給すると、励磁コイル１３に
は軸方向の磁界が発生し、この磁界により生ずる
磁束はコア１２、リング８ｂの突起１０ｂ，トロ
イダルコイル１１、リング８ａの突起１０ａの磁
路を流れる。次にトーシヨンバー７にトルクが付
加されたときトロイダルコイル１１に発生する磁
束の円周方向成分、すなわちトロイダルコイル１
１の起電力を検出し、この起電力によりトーシヨ
ンバー７に付加されたトルクを測定する。
上記リング８ａ，８ｂの突起１０ａ，１０ｂ、
トロイダルコイル１１およびコア１２内の磁束の
流れを第５図および第６図について説明する。コ
ア１２に発生した磁界は軸方向に対して平行であ
るため、トーシヨンバー７にトルクが付加されて
いない場合には、コア１２に発生する磁束φ１は
磁界と同様に軸方向に対して平行である。したが
つて、第５図に示す如くリング８ａ，８ｂの突起
１０ａ，１０ｂの磁束φ２，φ４およびトロイダ
ルコイル１１の磁束φ３は全て軸方向に対して平
行である。このとき、リング８ａ，８ｂのそれぞ
れの突起１０ａ，１０ｂは軸方向に対して一致し
ている。
トロイダルコイル１１およびコア１２内の磁束の
流れを第５図および第６図について説明する。コ
ア１２に発生した磁界は軸方向に対して平行であ
るため、トーシヨンバー７にトルクが付加されて
いない場合には、コア１２に発生する磁束φ１は
磁界と同様に軸方向に対して平行である。したが
つて、第５図に示す如くリング８ａ，８ｂの突起
１０ａ，１０ｂの磁束φ２，φ４およびトロイダ
ルコイル１１の磁束φ３は全て軸方向に対して平
行である。このとき、リング８ａ，８ｂのそれぞ
れの突起１０ａ，１０ｂは軸方向に対して一致し
ている。
ところがトーシヨンバー７にトルクが付加され
ると、リング８ａの突起１０ａとリング８ｂの突
起１０ｂは第６図に示す如く円周方向のずれを生
じる。このため、トロイダルコイル１１に磁束φ
３の円周方向成分が表われる。この円周方向の成
分はずれの大きさに比例する。上記トロイダルコ
イル１１はその原理上、軸方向の磁束を検出でき
ず、円周方向の磁束のみを検出するので、磁束φ
３の円周方向成分（起電力）を検出する。このよ
うにトロイダルコイル１１により起電力を検出す
ることによりトーシヨンバー７に付加されたトル
クを測定することができる。また、励磁コイル１
３には一定の交流電流が印加されており、起電力
を一定の大きさにできるため、温度による出力の
変化などを防止できる。
ると、リング８ａの突起１０ａとリング８ｂの突
起１０ｂは第６図に示す如く円周方向のずれを生
じる。このため、トロイダルコイル１１に磁束φ
３の円周方向成分が表われる。この円周方向の成
分はずれの大きさに比例する。上記トロイダルコ
イル１１はその原理上、軸方向の磁束を検出でき
ず、円周方向の磁束のみを検出するので、磁束φ
３の円周方向成分（起電力）を検出する。このよ
うにトロイダルコイル１１により起電力を検出す
ることによりトーシヨンバー７に付加されたトル
クを測定することができる。また、励磁コイル１
３には一定の交流電流が印加されており、起電力
を一定の大きさにできるため、温度による出力の
変化などを防止できる。
さらに、磁束が交流になるため、トロイダルコ
イル１１には誘起電力が生じるので、磁束φ３の
円周方向成分を簡単に検出できる。
イル１１には誘起電力が生じるので、磁束φ３の
円周方向成分を簡単に検出できる。
以上説明したように、本発明によれば励磁コイ
ルに一定の交流電流を印加しているため、起磁力
の温度変化、経年変化などがなく、したがつて精
度の良い測定ができる。また、励磁コイルに交流
電流を印加することにより、トロイダルコイルの
円周方向磁束も交流になり、トロイダルコイル自
体が電圧を誘起するため、検出が容易になる。
ルに一定の交流電流を印加しているため、起磁力
の温度変化、経年変化などがなく、したがつて精
度の良い測定ができる。また、励磁コイルに交流
電流を印加することにより、トロイダルコイルの
円周方向磁束も交流になり、トロイダルコイル自
体が電圧を誘起するため、検出が容易になる。
第１図および第２図は従来のトルク計を示す概
略図で、第１図は斜視図、第２図は断面図、第３
図は本発明のトルク計を示す斜視図、第４図は第
３図の断面図、第５図および第６図は本発明のト
ルク計におけるリング、励磁コイル、コアおよび
トロイダルコイル内の磁束の流れを説明するため
の断面図および平面図である。 ７……トーシヨンバー、８ａ，８ｂ……リン
グ、１０ａ，１０ｂ……突起、１１……トロイダ
ルコイル、１２……コア、１３……励磁コイル。
略図で、第１図は斜視図、第２図は断面図、第３
図は本発明のトルク計を示す斜視図、第４図は第
３図の断面図、第５図および第６図は本発明のト
ルク計におけるリング、励磁コイル、コアおよび
トロイダルコイル内の磁束の流れを説明するため
の断面図および平面図である。 ７……トーシヨンバー、８ａ，８ｂ……リン
グ、１０ａ，１０ｂ……突起、１１……トロイダ
ルコイル、１２……コア、１３……励磁コイル。
Claims (1)
- １ 両端側を駆動軸と被動軸に接続されるトルク
伝達軸を有し、このトルク伝達軸を含む近傍に形
成される磁界にトロイダルコイルを配設し、この
トロイダルコイルに発生する磁束のうち円周方向
成分を検出してトルクを測定するトルク計におい
て、前記トルク軸には、軸方向に対し間隔を有し
て対向する第１の磁性リンクと第２の磁性リンク
を配設し、これら第１および第２のリンクの対向
面側には、円周方向に複数の突起部を形成し、前
記第１および第２の磁性リンクの近傍には、これ
ら第１および第２の磁性リンクに交流磁束を発生
させる励磁コイルを配設し、前記第１および第２
の磁性リンク間に形成される間隔には前記交流磁
束のうち円周方向成分のみを検出するトロイダル
コイルを配設したことを特徴とするトルク計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16868081A JPS5871424A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | トルク計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16868081A JPS5871424A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | トルク計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871424A JPS5871424A (ja) | 1983-04-28 |
| JPS6142208B2 true JPS6142208B2 (ja) | 1986-09-19 |
Family
ID=15872482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16868081A Granted JPS5871424A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | トルク計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871424A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10940299B2 (en) | 2015-08-10 | 2021-03-09 | Gyms Acmi, Inc. | Center marker for dilatation balloon |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4712433A (en) * | 1985-10-18 | 1987-12-15 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Torque sensor for automotive power steering systems |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP16868081A patent/JPS5871424A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10940299B2 (en) | 2015-08-10 | 2021-03-09 | Gyms Acmi, Inc. | Center marker for dilatation balloon |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5871424A (ja) | 1983-04-28 |
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