JPS6196430A - トルク測定方法及び軽量トルクメ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 皮亙宛夏 本発明は、回転物上に形成される要素において磁極のバ
ルクハウゼン反転なだれ（ａｖａｌａｎｃｈｅ　Ｂａｒ
ｋｈａｕｓｅｎ　ｒｅｖｅｒｓａｌｓ　）を起させてこ
れを測定することにより回転物のトルク及び／又は馬力
を測定する方法とその装置に関するものである。

良米抜擢 今日に至るまで、トルク及び／又は馬力は、充分に小型
且つ軽量で耐久性に優れたトルクメータがない為、回転
機械をコントロールするのに慣用されるパラメータとな
っていない。従来技術におけるトルクメータは、回転軸
の捩れ応力を測定するいくつかの手法の一つを使用して
いる。その−手法は、測定目標の回転軸に接着されたス
トレインゲージからトルク応答信号を発生させ、その軸
に設けられたスリップリングに接触する電気ブラシを介
して外部の受信器にこれらの信号を送る手法である。然
るに、スリップリングとブラシは疲労で変質し、ストレ
インゲージの出力信号は低レベル化し、そして接着剤の
クリープ変形により突発的な乱調を呈する；しかしなが
ら、より重要なことは、この手法では、ストレインゲー
ジやスリップリングを回転軸に付着することが要求され
る。このような付着は、しばしば初期の軸バランスに影
響を及ぼし、機械の性能や寿命を縮めることになる。更
に、これらの機器は、振幅にのみ依存して応答ごとに変
る信号を発生し、ピックアップブラシによって発生する
雑音の為に高速回転時において劣悪な信号をもたらす、
これらの欠点は、特にレシプロエンジンやタービンエン
ジン及びロケットターボポンプのような超高速回転機械
について重大である。これらにおいては、軸のバランス
の維持は臨界状態であり、回転速度は極大である。更に
、これらのタイプのトルクメータは軸の回転速度が指示
されず、馬力の測定に必要な回転速度情報を決める為に
磁気検出装置のような付加センサが必要となる。

回転軸における捩りトルクを測定するもう一つの方法で
は、軸内にバイアス磁化を付与する一次磁気コイルと、
回転軸を捩れ負荷が加わった状態下においたときのバイ
アス磁化中の変化を発見する為に一次コイルに接近させ
た二次コイルを用いる。その方法のアレンジの典型的な
例が、カワフネ他によるアメリカ合衆国特許第３，８６
１，２０６号に見出すことができる。もう一つの例がリ
ープ他によるアメリカ合衆国特許第３，４２７，８７２
号で示されており、これは、−次コイル及び／又は磁気
要素がテスト試料に磁気を誘導し、二次コイル手段を試
料中のバイアスが変化するときのバルクハウゼンノイズ
を発見する為に使用する。然るに、これらの装置から得
られる信号の質は測定目標の軸の回転速度に大きく依存
しており、通常極めて不明瞭で応答時間が遅い為、高速
回転軸等における応力及び／又は　トルクの意味のある
解析を行うことが不可能である。更に重要なことは、バ
ルクハウゼンノイズは極めて弱い信号をもたらす。従っ
て、信号は他の回路からの障害に敏感であり、それを検
出するには、敏感な感度を有し従って高価な検知及び増
幅装置を必要とする。

ところが、回転物のトルクを測る為の従来技術のもう一
つの方法では、複数の誘導コイルとストレインゲージを
用いており、回転物の外部に設けられた一次誘導コイル
が回転物に固着された二次コイル中に電流を誘導する。

誘導電流は、セメント若しくはその他の手段で回転物に
固着されたストレインゲージに向かって流れる様に方向
づけられる。これにより、ストレインゲージは、回転物
に加わる捩れ応力に応じた信号を発生し、その信号は目
的回転物に固着されたもう一つのコイルによってもう一
つの外部誘導コイルに送られる。この方法は、そこで使
用される多数の誘導コイルやそれらの間で発生するロス
の為、重量や出力面の要望及び回転物の初期のバランス
に対する効果という観点から、４＠めで不利益である。

その上、出力信号は非常に弱いので、広範にわたる増幅
を必要とし、これがシステムとしての複雑且つ大型化を
助長する。又、他の方法と同様に、高回転速度での性能
が不十分である。

１−帆 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、従来
の装置より極めて広い操作範囲を示す小型且つ軽量で耐
久性に優れたトルクメータを提供することを目的とする
。

本発明の他の目的の一つは、適用された機械の回転バラ
ンスを崩すことのないトルクメータを提供することであ
る。

本発明のもう一つの目的は、トルク又は馬力の何れか一
方を正確に測定する示度を備え目標となる機械の回転速
度に多少なりとも影響されず時間的に乱調化することの
ないトルクメータを提供することである。

本発明の更に他の目的は、周期的に交換することが必要
で重要な回転物の初期のバランスを乱す虞のあるストレ
インゲージ、スリップリング、ブラシ、大きい誘導コイ
ル又はその他の部品を必要としない高精度のトルクメー
タを提供することである。

本発明の更に他の目的は、非鉄磁性体材料の軸に適用が
容易なトルクメータを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、応答信号を送る為の大きく
て高価な検出器や増幅器及び応答信号を発生させる為の
電気オシレータを共に必要としないトルクメータを提供
することである。

本発明の他の目的の一つは、トルクメータがスタート／
ストップ時の瞬間的な測定や制御的な応用に使える様に
、非常な低速度時に充分な振幅を備えた応答信号を発生
させることが可能なトルクメータを提供することである
。

本発明の更に他の目的の一つは、瞬間状態を正確に測定
できる様に極めて速い応答時間を有するトルクメータを
提供することである。

本発明の又更に他の目的は、その応答信号が測定範囲時
間を与える毎に応答して変化することができるトルクメ
ータを提供することである。

本発明の更に他の目的は、軽量であるというだけでなく
高低双方の回転速度において近くの回路からの電気的な
障害をまぬがれることができ強く且つ識別が容易な信号
をも発生させるトルクメータを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、′極めて高回転速度で回転
する場合に有効なトルクメータを提供することである。

本発明の更に他の目的の一つは、殆ど邪魔にならず非常
に簡単、であるから、トルク／馬力の測定が最終的に回
転機械をコントロールする為に慣用されるパラメータと
なるトルクメータを提供することである。

碧−」良 上述した全ての目的及び他の目的が、この測定対象とな
る回転物の表面上にリボン状に形成されており、内部に
バルクハウゼン反転のなだれ現象を発生させることが可
能な磁気歪要素と、磁気歪要素中においてバルクハウゼ
ン反転なだれを連続的に開始させそして各反転後に磁気
歪要素をリセットする為に目的回転物に近接して配置さ
れた永久磁石と、バルクハウゼン反転なだれに応答し信
号を発生させる検出コイルと、応答信号と回転物のトル
クレベルの指示とを相関させる読出回路とを有するトル
クメータを提供する本発明により達成される。磁気歪が
バルクハウゼン反転なだれを変調させているという理由
により、磁気歪要素が捩れ負荷の変動に応答して変化す
る信号を発生させるのであろう。

磁気歪要素は、目的回転物の表面に付着、塗布、粒子衝
撃（ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｂｏｎ＋ｂａｒｄｅｄ）又はボ
ンド結合されたほんの二、三千分の一インチの厚さの多
層状ユニットが好適である。磁気歪要素がバルクハウゼ
ンなだれ効果から信号を発生させるという理由から、そ
の応答信号は、目的回転物の回転速度よりも寧ろ磁化領
域の反転速度に依存し、強く且つ応答時間が極めて短く
なる様に形成されるべきである。

以下１本発明の１実施例に基づいて添付図面を参照し、
具体的に説明する。

第１図において、本発明は、なだれ型のバルクハウゼン
磁気反転現象を発生させる為に回転軸１４上に形成され
た磁気歪要素１２と、各反転後に磁気歪要素１２をリセ
ットする為のリセットマグネット１６と、磁気歪要素１
２中にその反転を突然引き起させる為のトリガー用マグ
ネット１８と、バルクハウゼン反転なだれ毎の応答信号
を発生させる為の検出コイル２０と、応答信号と回転軸
１４のトルクレベルの指示とを関係付ける為の読出回路
２２とを有するトルクメータ１０を提供するにれらの内
の磁気歪要素１２を除いた他の全ての要素は、図示され
ていない適切な外的支持体により磁気歪要素１２の近傍
で回転軸１４に近接して配置されている。

回転軸１４は、レシプロエンジンやタービンエンジン、
コンプレッサ又はターボポンプ等の回転軸の様に測定す
べき捩れ応力を受けている回転要素を代表するものと理
解されるべきである。以下の説明から明らかな様に、本
発明は以下の二、三の実施例を越えて広く応用可能であ
る。

第１図及び第３図に示される如く、磁気歪要素１２は、
好適には、回転軸１４の外表面２４上にリボン形状をな
していることが望ましい。例えば、直径が１インチの回
転軸１４上に、磁気歪要素１２を長さが約１インチで幅
が１／８インチとなる様に形成する。全ての場合におい
て、磁気歪要素１２は、回転軸１４のバランスの妨害を
可及的に縮小する為にほんの数千分の一インチの厚さに
形成するのが好ましく、高い磁気最大保持力を備えた鉄
磁性体材料から全体を形成されたジャケット２８によっ
て被覆された低い磁気最大保持力の鉄磁性体材料から成
るコア２６を有している。第３図に示される好適実施例
を形成する場合は、望ましくは７５％の鉄と２５％のニ
ッケルから成る合金を有する第一層３０が、ジャケット
２８の下半分を形成するべく回転軸１４の外表面上に先
ず電気鋳造される。次に、５０％の鉄と５０％のコバル
トから成る合金層がコア２６を形成すべく第一層３０上
に電気鋳造され、更にその上に、約７５％の鉄と２５％
のニッケルから成る第二層３２がジャケット２８の上半
分を形成すべく電気鋳造されている。層３０及び３２は
コア２６を備えた材料よりも厚いことが望ましい。この
ようにして。

層３０．３２が、コア２６を囲むジャケット２８を形成
する。然しながら、磁気歪要素１２の端部３４及び３６
でコア２６が露出する様に、その端部３４，３６でジャ
ケット２８とコア２６が共存することが望ましい。第３
図では、磁気歪要素１２が回転軸１４の外表面上で認識
できる脹らみを成している様に描かれているが、実際は
、その脹らみが殆ど目立たないほんの数千分の一インチ
の高さであることを理解しておくべきである。

要：ｓ１２を″“磁気歪″と称するのは、少なくともコ
ア２６だけ、又は、要素１２のコア２６及びジャケット
２８の双方が、要素１２の磁化方向及び広さが要素１゛
２の歪状態に依存する程度に磁気歪的であることを意味
している。

層３０．３２及びコア２６を電着により形成すれば、磁
気歪要素１２に軸１４の外表面近傍と同様な機械的歪を
確実に受けさせることができるであろう。しかし、他の
接合方法でも同様な効果をあげることが可能であり、そ
して、軸１４の物性によっては他の方法が必要とされる
。例えば、軸１４がプラスチックやゴムの様な誘電体か
ら成る場合は、化学付着や蒸着、スパッタリング、粒子
衝撃又は塗布により軸１４の各層を形成することができ
る。第４図においては１表面２４に形成された凹部３４
′中に層３０′；３２′及びコア２６′が付着されてい
ることにも注意すべきである。このような構造は１表面
２４の連続性を維持し、軸１４の表面に同様に埋設する
ことにより磁気歪要素１２の捩れ感度をも向上させる。

°又、第１図において、磁気歪要素１２が軸１４の中心
軸３８の方向に沿って延在せしめられていることにも注
意すべきである。然し、第２図に示す如く、磁気歪要素
１２の捩れ感度を可及的に増大させる為に中心線３８の
方向に関して約４５°の角度をなす様に磁気歪要素１２
をセットすることがより望まし％Ｎ。

磁気歪要素１２のコア２６やジャケット２８を形成する
のに、既に詳述したもの等以外の材料を使用することが
できる。一般に、ジャケット２８の磁気最大保持力がコ
アの磁気最大保持力の１０倍以上であるような材料を選
ぶのが好適である。

然し、１０倍の比率以下でも同様に充分であることが、
いくつかの例で判明されるであろう。

第５図において、ミリング又は同様な工法により軸１２
の表面２４に略円筒状の溝４０を軸方向に延在させて設
けた本発明の磁気歪要素１２の他の実施例が示されてい
る。この場合、磁気歪要素１２は、溝４０中に挿入され
ボンド接合やハンダ付は等の公知方法により固着された
延在状磁気歪ワイヤ４２から成る。磁気歪ワイヤ４２は
、高い磁気最大保持力を備えた鉄磁性体材料から成る円
管状のジャケット２８″に囲まれた低い磁気最大保持力
の鉄磁性体材料から成る円柱状のコア　２６″を有して
いる。その例として、磁気歪ワイヤ４２を１′パーマロ
イ”や１′パイカロイ（Ｖｉｃａｌｌｏｙ）　”で形成
しても良く、その場合、ワイヤ４２のコア２６″は約５
エルステツドの磁気最大保持力を備えていることが望ま
しい。ジャケット２８″を形成するには、ワイヤ４２を
加熱により加工硬化し、例えば２０から４０エルステツ
ドの磁気最大保持力をジャケット２８″中に生じさせる
。

第１図及び第６図において、トリガー用マグネット１８
とリセットマグネット１６及び検出コイル２０が、磁気
歪要素１２の回転経路の近傍に軸１４に近接させて配置
されている。第１図で記号１１　Ｎ　ｊ＋及び′Ｓ”に
よって示されている様に、リセットマグネット１６の極
性はトリガー用マグネット１８の極性とは反対に方向づ
けられ、且つ、双方の極性は軸１４の中心線３８の方向
に平行となっている。第６図に示される如く、リセット
マグネット１６はトリガー用マグネット１８と軸１４の
周りで反対側に位置されていることが望ましいが、この
ような位置が要求されるわけではない。

これと違って、マグネット等を本発明の効果を損なうこ
となく互いに相対的に近接させて配置することも可能で
ある。殆どの応用例では、トリガー用マグネット１８と
して使用するには１５０エルステツドの永久磁石が適し
、リセットマグネット１６として使用するには約５０エ
ルステツドの永久磁石で通常は充分である。

本実施例においては、永久磁石を使用した好適例が記載
されているが、１個又はそれ以上の電磁石の、様な同等
要素を使用してもよい。単一の電磁石を用いる場合は、
トリガー用とリセット用の両方の効果を奏する用に同一
極性を繰り返し反転させればよい。

第１図及び第６図に更に示されている如く、検出コイル
２０は、読出回路２２に接続された誘導螺旋状コイルに
巻き上げられた一本の導線からなる。検出コイル２０は
、磁気歪要素１２の回転経路の近傍でトリガー用マグネ
ット１８と軸１４の双方に近接して位置されている。殆
どの場合に応用できる適切な検出コイル２０は４０ゲー
ジのワイヤを約１０００回巻き上げて形成される。

本実施例では、検出コイルを使用した好適例が記載され
ているが、ホール効果検出器、静電容量検出器又は電気
磁気アンテナの様な同等な装置を、バルクハウゼン反転
なだれに対する応答信号を発生させる為に用いることが
可能である。

鉄磁性体材料を磁界にさらして磁界が徐々に増大した場
合、材料中の磁化は円滑に変化しないことが知られてい
る。その代り１種々の強さの磁界が届くと、材料中の磁
化領域の配向がその度毎に切り換わる。この増大する切
換運動は、″バルクハウゼンジャンプ″としてよく知ら
れている。然るに、最近、ここでは“バルクハウゼン反
転なだれ２′として言及されている磁化作用における大
きな乱調を発生させる要素中において個々の“バルクハ
ウゼンジャンプ″が同時に生じる様に、バルクハウゼン
効果を共鳴させることが可能であるということが、見い
だされた。この様な反転現象は、例えば、大衆科学雑誌
“Ｖｉｅｇａｎｄ’ｓ　Ｗｏｎｄｅｒｆｕｌ　Ｖｉｒａ
ｓ”の１９７９年の５月号のｐｐ　１０２−４，１６５
の記事に記載されている。

第１図及び第６図において、磁気歪要素１２は軸１４と
共に曲線矢印で図示される任意の方向に回転するから、
磁気歪要素１２は、Ａの符号で示される角度位置からリ
セットマグネット１６を経てＢ印の角度位置それからト
リガー用マグネット１８及び検出コイル２０の近傍を連
続的に通過する。角度位置印Ａ及びＢの正確な位置は任
意であり、それらは第６図で明確にされている様に本発
明の各要素間の相対的な角度位置を表示する為だけに設
定されているということを理解すべきである。

第６図に関連した第７図をみれば、磁気歪要素１２が軸
１４の中心軸３８の周を回転するにつれてその内部の磁
化が変化していることを知ることができる。Ａ位置では
、磁気歪要素１２がそれを“トリガーされた″状態にも
っていくトリガー用マグネット１８を通過した直後であ
り、そこでは、コア２６の磁極がジャケット２８の磁極
に対して揃った同一方向をなしている。この状態は、第
７図の符号Ａの部分図において、コア２６の極性を表す
矢印４４とジャケット２８の極性を表す矢印４６で示さ
れている。符号４８で示される線は。

磁気誘導線を示しており、このようにしてＡ位置での磁
気歪要素１２の磁場変化が示される。第７図の符号Ｂの
部分図で示される磁気歪要素１２がＢ位置を通過すると
きは、それはリセットマグネット１６を既に通過した後
であるから゛′リセット状態″にある。リセット状態に
おいては、矢印４４′で表されるコア２６の極性が矢印
４６′で表されるジャケット２８の極性に対して反転し
ている。

この後、磁気歪要素１２が再びＡ位置を通過するときは
、再度トリガー用マグネット１８のもとを通過し、そこ
でコアの極性が突然急激に反転され第７図の符号Ａ′の
図で表される如きトリガー状態となる。この急激な反転
が前述したバルクハウゼン反転なだれとなり検出コイル
２０に略々理想的な電圧パルスを発生させる。その結果
、検出コイル２０に出力源が不要となり、且つ、パルス
は実質的に差異なく高感度となる。本好適実施例の如く
形成された要素から期待される通常のパルスは約８００
ミリボルトであり、この大きさは検出コイル２０で発生
する信号を送る為の増幅器の必要性を和らげる。又、コ
アの極性４４をリセットすることにより発生される電圧
パルスはトリガー用マグネット１８によって開始せしめ
られるバルクハウゼン反転なだれで発生される電圧パル
スに比べて小さい、ということに注意すべきである。

前者のパルスは、読出回路２２に至るまでに公知のフィ
ルタ回路を付設することにより、検出コイル２０の応答
信号から分別され得る。

第８図から、検出コイル２０において前述したバルクハ
ウゼン反転なだれによって発生せしめられた符号５０で
表ざ九ている電圧パルスの形は。

軸１４中の捩れ応力に関して測定可能な形に変化する。

軸１４が捩れ応力を受けているときは、それは伝達され
るトルクの大きさに比例して機械的に中心軸３８の周り
で捩っている。この捩り作用は１機械的な負荷となり磁
気歪要素１２の前述したバルクハウゼン反転なだれが比
例的に影響される様に磁気歪要素１２を転換する。読出
回路２２に接続された検出コイル２０が、検出コイル２
゜に誘導された電圧パルス５０の特性における１又はそ
れ以上の変化によって表される各バルクハウゼン反転な
だれにおけるこれらの変化を検出し測定する。軸１４の
回転周期で捩り負荷を割った商、。

これは検出コイル２０によって発生せしめられたパルス
の周期から公知の回路によって容易に測定可能であるが
、これは軸１４によって伝達される馬力を表している。

従って、読出回路２２はトルク及び／又は馬力を表す信
号を出力することができる。

第８図に描かれている電圧パルス５０は、本発明の好適
実施例における磁気歪要素１２から得られる電圧パルス
を一般的に表したものである。ここで、ライン５２は軸
１４が捩れ負荷を受けていないときに磁気歪要素１２に
よって発生せしめられるパルスを描いており、ライン５
４は軸１４が成る角度方向で捩れ負荷を受けるときに磁
気歪要素１２によって発生せしめられるパルスを表し、
そして、ライン５６は軸１４が等しいがライン５４で表
されているのとは反対の態様で捩れ負荷を受けるときに
発生せしめられるパルスを表している。ということを理
解しておくべきである。これらのパルスはすべて軸１４
が任意の一定回転速度で回転されるときに得られる。こ
れから明らかなように、軸１４に加わる捩れ負荷が異な
るのと同様に、電圧パルス５４と５６は電圧パルχ５２
とはパルス幅において基本的に異なっており、これは、
第８図において符号りで示される電圧パルス５２のパル
ス幅と符号Ｃ及びＥで夫々示されている電圧パルス５６
及び５４のパルス幅との間の違いによって表現されてい
る。パルス幅は、第８図において一点鎖線５８で示され
る電圧パルス５２゜５４及び５６の最大振幅の電圧レベ
ル以下である電圧識別レベルを予め選定することに基づ
き決まる。

第９図において、読出回路２２に好適に設けられる要素
が示されている。又、第９図においては、上述した電圧
識別レベル５８によって決定されるパルス＠Ｔを有して
おり検出コイル２０から読出回路２２に入力される代表
的な電圧パルス５０が模式的な形で示されている。読出
回路２２は電圧識別回路６０を有しており、これは、電
圧パルス５０が電圧識別レベル５８を上下する時を検出
してそのパルス幅Ｔに等しい周期を備えた矩形波出力信
号６２を発生させる。読出回路は、更に、マルチバイブ
レータ６４と電気ゲート６６を有しており、これにより
、マルチバイブレータ６４からのパルス６３を矩形波出
力信号に重ねる。そして。

デジタルカウンタ６８が、各パルス幅の範囲内に含まれ
るマルチバイブレータ６４からの重ねられたパルスの数
を数えることにより、矩形波出力信号の周期Ｔを測定す
る。それから、ディスプレイ要素７０がデジタルカウン
タ６８からの出力を軸１４におけるトルク及び／又は馬
力のレベルの指示に同値変換する。このようにして、ト
ルクメータ１０は１時間に基づくトルクのデジタル出力
表示を効果的に提供する。

同様な効果を有する他の読出回路も当然使用できる。例
えば、読出回路２２を電圧パルス５０のピーク値に比例
するアナログ信号を発生する様に構成することができる
。この相関方法を利用する場合、検出コイル２０からも
たらされる信号は軸１４の回転速度に依存せずに軸１４
の捩れ負荷の変化に応じて振幅が変化するということが
分かるであろう。即ち、トルクメータ１０によって発生
される信号の振幅は軸１４の回転速度から独立している
。他の読出回路２２として、電圧パルス５０の積分値の
変化をトルクのレベルに相関付ける様に構成することも
可能である。又、他のもうひとつの例として、電圧パル
ス５０に沿って−又はそれ以上の点から得られる導関数
における変化とトルクのレベルを相関付ける様に構成す
ることもできる。これらの読出回路の構成は、アメリカ
合衆国出願（特許出願番号第３０１，６８３号、現在出
願係属中）において、引例として掲載されている。

級−匙 第８図において、電圧パルス５２，５４及び５６の表現
において破断部７２があり、これはパルス同士が第８図
で示されるよりもより広く離れていることを意味してい
ることに注意すべきである。

電圧パルス５０が磁気歪要素１２における磁気極性の急
激なバルクハウゼン反転なだれの結果である為、それら
が検出コイル２０で発生される信号の総サイクル周期の
内のほんの小部分のみを消滅させるという理由から、こ
の破断部は重要である。

この突然性及び存続期間の短さの為、従来技術の装置が
効率良く扱うことができない５００．０００　ｒｐｍ以
上の速度まで軸回転速度が上昇する場合にも、本発明を
適用することができる。更に、磁化作用における前述し
た変化から得られるパルスの特徴は軸の回転速度によっ
て殆ど影響されない。特に振幅に関してはそうである。

斯くの如くして、それらの検出を始動及び終動時の低速
度を含む幅広い回転速度にわたるトルクの正確な測定に
利用することができる。更に、本発明は、単一の読出信
号から出力を表示する信号という有用な副産物を得るこ
とができる。軸に鉄磁性体領域がもし望むならセメント
を使わずに形成されているから、突発的なエラーを安定
的に避けることができる。更に又、磁気歪要素１２は軸
１４に対してほんの僅かな量を付着するだけで、捩れに
応じたパルス５０を読出回路２２に伝達するのになんら
機械的な軸１４との接触を必要としない。かくして、ト
ルクメータ１０は軸１４の初期のバランスを保つ。

更に、電圧パルス５０が非常に強いから、それらの検出
や処理が高価な増幅装置を用いずに実施され得る。トル
クメータ１０は、これら及び障害にならず且つ簡単であ
るというような他の利点を提供するから、トルク／馬力
測定を最終的に回転機械のコントロール用に慣用される
パラメータにもっていくであろう。尚、本発明は上記の
特定の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術
的範囲内において種々の変形が可能であることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転軸に適用された本発明の好適実施例を示し
た模式的斜視図、第２図は４５°の角度を成す配置で軸
に形成された本発明の磁気歪要素を示した模式的斜視図
、第３図は本発明の好適な磁気歪要素の内部構造を示し
た第１図における軸の端面の部分拡大断面図、第４図は
本発明の好適な磁気歪要素のもう一つの内部構造を示し
た第１図における軸の端面の部分拡大断面図、第５図は
本発明の好適な磁気歪要素の他のもう一つの内部構造を
示した第１図における軸の端面の部分拡大断面図、第６
図は任意の角度位置Ａ及びＢをも示している第１図にお
ける配置の模式的側面図、第７図は磁気歪要素がＡ及び
Ｂから再びＡの位置を通過するときの磁気歪要素のジャ
ケットとコアの各極性を夫々示した模式的説明図、第８
図は電圧パルスを示したグラフ図、第９図は読出回路２
２の１構成例を示したブロック図である６（符号の説明
） １２：　磁気歪要素 １４：軸 １６：　リセット用マグネット １８：　トリガー用マグネット ２０：　検出コイル ２２：　読出回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転物上に低度の磁気最大保持力を備えた材料から
   成るコアと高度な磁気最大保持力を備えており前記コア
   の周に設けられたジャケットとを有する磁気歪要素を形
   成するステップと、前記コアの極性が前記ジャケットの
   極性に対して同一方向となるトリガーされた状態から前
   記コアの極性が前記ジャケットの極性に対して反対方向
   となるリセット状態に前記コアの磁気極性をリセットす
   るステップと、前記リセット状態から前記トリガーされ
   た状態へバルクハウゼン反転なだれを引き起すトリガー
   ステップと、前記バルクハウゼン反転なだれに対する応
   答信号を発生させるステップと、前記応答信号を前記回
   転物のトルクレベルの指示に相関させるステップとを有
   する回転物のトルクレベル測定方法。 ２、上記第１項において、前記磁気歪要素を形成するス
   テップは電着法を含むトルク測定方法。 ３、上記第１項において、前記リセットステップと前記
   トリガーステップはマグネットを前記磁気歪要素の近傍
   で前記回転物に近接させて配置することを夫々含むトル
   ク測定方法。 ４、上記第３項において、前記磁気歪要素は少なくとも
   部分的に鉄磁性体合金で構成されているトルク測定方法
   。 ５、上記第４項において、前記鉄磁性体合金は鉄−ニッ
   ケル−コバルトを有するトルク測定方法。 ６、上記第４項において、前記コアは５０％の鉄と５０
   ％のコバルトから成る合金から構成されており、前記ジ
   ャケットは７５％の鉄と２５％のニッケル合金から構成
   されているトルク測定方法。 ７、上記第３項において、前記回転物の回転速度を前記
   応答信号から測定し、前記回転速度とトルクレベルの指
   示値から出力を計算する各ステップを有しているトルク
   測定方法。 ８、上記第３項において、前記相関させるステップは前
   記応答信号のパルス幅のデジタル測定値に基づく時間を
   採るステップを有しているトルク測定方法。 ９、低度の磁気最大保持力を備えた材料から成るコアと
   高度な磁気最大保持力を備えており前記コアの周に設け
   られたジャケットとを具有する回転物上に形成された磁
   気歪要素と、前記コアの極性が前記ジャケットの極性に
   対して同一方向となるトリガーされた状態から前記コア
   の極性が前記ジャケットの極性に対して反対方向となる
   リセット状態に前記コアの磁気極性をリセットする手段
   と、前記リセット状態から前記トリガーされた状態へ前
   記コアの極性のバルクハウゼン反転なだれを引き起すト
   リガー手段と、前記バルクハウゼン反転なだれに対する
   応答信号を発生させる手段と、前記応答信号を前記回転
   物のトルクレベルの指示に相関させる手段とを有する回
   転物のトルクレベル測定装置。 １０、上記第９項において、前記リセット手段、前記ト
   リガー手段、前記信号発生手段及び前記相関手段は前記
   回転物から離隔して配置されているトルクレベル測定装
   置。 １１、上記第１０項において、前記リセット手段と前記
   トリガー手段は前記磁気歪要素の近傍で前記回転物に近
   接して配置されたマグネットから成るトルクレベル測定
   装置。 １２、上記第１１項において、応答信号の発生手段は検
   出コイルを有しているトルクレベル測定装置。 １３、上記第１２項において、前記磁気歪要素は少なく
   とも部分的に鉄磁性体合金で構成されているトルクレベ
   ル測定装置。 １４、上記第１３項において、前記鉄磁性体合金は鉄−
   ニッケル−コバルトを有するトルクレベル測定装置。 １５、上記第１２項において、前記コアは５０％の鉄と
   ５０％のコバルトから成る合金から構成されており、前
   記ジャケットは７５％の鉄と２５％のニッケルから成る
   合金で構成されているトルクレベル測定装置。 １６、上記第１２項において、前記相関手段は前記応答
   信号のパルス幅のデジタル測定値に基づく時間を発生す
   る為の読出回路を有するトルクレベル測定装置。 １７、上記第１２項において、前記相関手段は前記応答
   信号の振幅を検出する為の読出回路を有するトルクレベ
   ル測定装置。 １８、上記第１２項において、前記相関手段は前記応答
   信号を積分する為の読出回路を有するトルクレベル測定
   装置。 １９、上記第１２項において、前記相関手段は前記応答
   信号を微分する為の読出回路を有するトルクレベル測定
   装置。 ２０、バルクハウゼン反転なだれを発生させることが可
   能な回転物上に形成された磁気歪要素と、前記磁気歪要
   素におけるバルクハウゼン反転なだれを連続的に引き起
   し且つ各反転後に前記磁気歪要素をリセットする為の手
   段と、前記バルクハウゼン反転なだれに対する応答信号
   を発生させる手段と、前記応答信号を前記回転物のトル
   クレベルの指示に相関させる為の手段とを有する回転物
   のトルクレベル測定装置。 ２１、上記第２０項において、前記回転物におけるトル
   クレベルの指示を出力の指示に変換する為の手段を更に
   有するトルクレベル測定装置。