JPS62247220A - トルク検出方法とトルクセンサ - 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】 （発明の目的） （産業上の利用分野） 本発明はトルク測定を行うためのトルク検出方法とトル
クセンサに関するもので、特に回転するシャフトに加わ
るトルクを検出するトルク検出方法とトルクセンサに関
するものである。

（従来の技術） トルクを測定する方法にはシャフトの駆動力とシャフト
の回転スピードの関数として間接的に測定する方法と、
シャフトの実際の変形を測定したり、あまり実用的な方
法ではないが、静止した基準面に加わる反動トルク（モ
ーメント）を測定することによりシャフトから直接的に
測定する方法とがある。

これまで、比較的大きなトルクで動作する大型の機械や
比較的小さなトルクで動作する小型の機械では、間接的
なトルク測定法はほとんど行われず、直接的なトルク測
定法が行われることが多かった。また、機械以外の他の
分野でも同様に、トルクを測定する際には、直接的な測
定法が好まれていた。このため、回転するシャフ、トの
変形を直接測定する方法と測定手段が必要とされてきた
。

以上のように、シャツ１−のねしれを測定するための従
来の方法は接触式と非接触式の二つの種類に大別される
。

接触式によりトルク測定を行う際には、例えば変形する
部材に歪ゲージを取り付ける方法等が一般的である。歪
ゲージは信頼性が高く、便利で経済的なセンサである。

しかしながら、歪ゲージは静止する部材に装着された状
態で最もよく機能する。したがって、歪ゲージを回転す
るシャフトに装着する場合には、歪ゲージに接続する導
線をスリップリングを介して検出器に接続する必要があ
る。スリップリングはそれ自体が電気的な雑音源である
し、取り付は状態の影嘗を受は易く、また比較的に高価
である。回転するシャフトに歪ゲージを装着したトルク
センサでは、歪ゲージの出力信壮を、電気的な雑音を発
生ずるスリップリングと、互いに誘Ｗ結合しあ°つた二
本の導線を使用することにより、離れたところにある電
子回路に伝送することとなる。

現在までのところ、スリップリング等の回転変換器と歪
ゲージを使用した種々のトルクセンサはかなり高価な値
段でも商品として成立する。しかし、このようなトルク
センサは、構造が複雑な上に値段が高いので、研究や試
作の以外には余り使用されない。

非接触式のトルク測定は、普通、磁気特性の測定を伴う
。種々の金属にトルクが加えられると、その金属の磁気
特性が変化することは良く知られている。特に、強磁性
部材の透磁率は、張力によって増加傾向を示し、逆に圧
縮力によって減少傾向を示す。この効果を使用したトル
クセンサとしては、例えば米国特許第４．４４１，８５
５公報に提案されたものがある。米国特許第４，４４１
゜８５５公報には、非磁性体の回転シャフトの表面に形
成された磁性層の透磁率変化を、回転シャフトに隣接し
て配置された少なくとも一つのピックアップコイルによ
って検出するトルクセンサが提案されている。ピックア
ップコイルのインダクタンスは、磁性層の透磁率変化に
比例する。磁性層の透磁率は回転シャフトに加えられる
トルクに比例するので、ピックアップコイルのインダク
タンスは、磁性層に加えられたトルクに比例する。した
がって、磁性層が形成された回転シャフトに加えられる
トルクはピックアップコイルのインダクタンスを検出す
ることによって決定することができる。しかしながら、
磁性層の磁気特性は、回転シャフトに加えられるトルク
だけではなく、回転シャフトの温度にも依存する。この
温度依存性がこのような非接触式のトルクセンサの便利
さを制限している。回転シャフトを前述した磁性層と同
じ材料で製作することも考えられるが、それには多くの
困難が存在する。

磁性体が帯磁すると、あらゆる非連続点、傷、金属自身
の欠陥などから漏れ磁束が発生する。漏れ磁束の量、即
ち金属自身の欠陥に対向するセンサの感度は、金属自身
の欠陥と磁界との相対的な方向に依存する。本発明はこ
のような漏れ磁束の原理を使用し、また、金属の傷や欠
陥を発見する方法として良く知られた渦電流法に基づく
ものである。渦電流法は主として材料の選別の方法とし
て、または品質保証の道具として使用されているもので
ある。

特に、渦電流は、交流励磁電流が流されたコイルからの
誘導によって試験材中に発生する。したがって、試験材
中の渦電流はコイルに流された励磁電流と同じ周波数の
（ただし、位相は異なる）磁界を発生ずる。渦電流によ
り誘導される電圧の位相と振幅は、試験材の構造的な特
性に依存する。

励磁電流と、渦電流により誘導される電圧との位相の関
係は適当な信号処理回路によって測定することができる
。

試験材中に流れる渦電流は、表皮効果現象によって制御
される。渦電流は、物体の形状、薄さ、電磁的な特性等
に依存しながら、表面からの深さが増大するのに伴って
指数関数的に減少する。また、表面からの深さが増大す
るに従い渦電流の振幅が残少するのに加えて、渦電流の
位相角は励磁信号から遅れるようになる。渦電流法は従
来から使用されてきたものであるが、本発明は、より便
利で、より信頬性が高く、より高感度なドルクセセンサ
を構成するために、この渦電流法の概念に新規な方法を
付は加えたものである。

回転するシャフトにトルクが加えられたことにより発生
する物質特性の変化を測定する従来のトルクセンサと本
発明との重要な差異は、トルクセンサの検出感度がトル
クの方向に依存しないことである。トーションバーに加
えられるトルクが時計回りであろうと反時計回りであろ
うと、完全な弾性を有した装置では、トルクによって発
生する物質変化は同一となる。車両用のパワーステアリ
ング等といったトルクセンサの多くの応用例では、加え
られたトルクの符号（方向）は基本的な情報である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、磁性層の磁気特性は、回転ロッドに加え
られるトルクだけではなく、回転ロッドの温度にも依存
する。このため１、このような非接触式のトルクセンサ
では温度の影古を配慮しなければならず、トルクの測定
がわずられしい。同様に、このような金属を使用した動
力伝達シャフトを構成したとしても、多くの問題点が存
在する。

そこで、本発明では、温度の影響を受けにくい非接触式
のトルク検出方法を提案することを第１の技術的課題と
し、さらに温度の影響を受けにくい非接触式のトルクセ
ンサを構成することを第２の技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 前述した第１の技術的課題を達成するために講じた技術
的な方法は、 強磁性部材を配設し、 該強磁性部材に、互いに対称な位置関係を有する二本の
溝を形成し、 第一のコイルによって前記強磁性部材に誘導電流を発生
させ、 前記強磁性部材にねじれを加えて前記溝の形状を変化さ
せ、 第二のコイルによって前記溝より発生する漏れ磁束を検
出することである。

さらに、前述した第２の技術的課題を達成するために講
じた技術的な手段は、 強磁性部材と、 互いに対称な位置関係を有するように前記強磁性部材に
形成された少なくとも二本の溝と、前記強磁性部材に誘
導電流を発生させるための電磁場を形成する第一のコイ
ルと、 前記溝から発生する漏れ磁束を検出するために差動接続
された二つの第二コイルと、 該第二コイルに接続された増幅手段、 とを設けたことである。

（作用） 強磁性部材にトルクが加えられると、この強磁性部材が
僅かに変形する。したがって、強磁性部材に形成された
少なくとも二本の溝は、トルクの大きさに応じて変形す
ることとなる。

一方、強磁性部材には、第一のコイルの作用により誘導
電流が誘起させられる。そして同時に、この強磁性部材
には、誘導電流が流れることにより磁束が発生する。こ
の磁束の−・部は、強磁性部材に形成された少なくとも
二本の溝において、漏れ磁束となる。

強磁性部材に形成された少なくとも二本の溝は、１−ル
クの大きさに応じて変形するので、漏れ磁束の蛍は、強
磁性部材に加えられたトルクの大きさに応じて変化する
こととなる。そして、この漏れ磁束の量の変化は、差動
接続された二つの第二コイルによって検出される。そし
て、二つの第二コイルによって検出されたトルクの大き
さは、増幅手段によって増幅された後、トルク信号とし
て出力される。

本発明では、漏れ磁束の変化を検出する二つの第二コイ
ルが互いに差動接続されているので、温度による漏れ磁
束の量の変化を打ち消すことができ、前述した第１、第
２の技術的課題を達成することができる。

（実施例） 以下図面に基づいて、本発明の実施例について説明する
。

第１図に概略で示されているように、励磁電流を供給す
るソレノイドコイル１２の軸内に強磁性部材１０が配さ
れると、矢印１４で示されるような渦電流が部材１０内
に発生する。表面には不連続点、ひび、あるいは傷１６
が形成しである。このような不連続点が強磁性部材の外
皮層に形成されると、漏れ磁束１８で示される不連続点
での漏れ磁束は、連続する表面部分での矢印２０で示さ
れる誘４磁束より多くなる。これは不連続部での透磁率
の方が強磁性材の表面部分での透磁率よりも桁違いに小
さいからである。励磁電流の周波数と同じ周波数でコイ
ルに誘起される漏れ磁束１８の大きさは、表面に設けら
れた不連続部の大きさ、数、およびその深さに比例する
。

部材に応力が生じた状態では、表面の不連続部には圧縮
あるいは膨張が生じる。円柱状シャフト２４の中心軸に
直角になるように、円柱状シャット２４の表面に彫った
円周方向の溝２２を第２ａ〜２０図に示す。円柱状シャ
フト２４は一次コイル２６により包囲されている。円周
方向の溝での漏れ磁束は模擬的に磁束線２８で示されて
いる。

第２ｂ図に示すようにシャフト２４に応ツノが生じてい
ない場合は、極微少な漏れもイｌ東しか溝２２に発生し
ない。しかし、第２ａ図に示すようにシャフト２４に圧
縮力３０が作用する場合は円周方向の溝２２は圧縮され
て小さくなる。これにより第２ｂ図に示された圧力の加
わらない場合よりも漏れ磁束が減少することとなる。反
対に第２Ｃ図に示すように、円柱状シャフト２４に張力
３２が作用する時は、円周方向の溝２２は巾が大きくな
る。

これにより第２ｂ図に示された圧力の加わらない状態よ
りも漏れ磁束が増加することとなる。この原理的に示さ
れた例では切込みの寸法のみが漏れを引き起こす唯一の
要因としている。しかし、実際はその他の要因、即ち励
磁磁界の振幅や周波数が漏れ磁束に影響するのと同様に
、強磁性材のシャフトの抵抗率や透磁率も影響する。さ
らに漏れ磁束に影響する要因としては温度や機械的、電
気的な状態変化がある。

第２ａ〜２０図は圧縮力あるいは張力のみが加わった単
純な場合を示しである。第３図には強磁性材のトーショ
ンバー３４にねじれ圧力３６が作用する例として示しで
ある。同等な２つの不連続に形成された表面、即ち溝あ
るいは溝３８．４０がトーションバー３４の表面に形成
しである。溝３８．４０はトーションバー３４の中心軸
に対して所定の角度を有するように配されている。溝３
８．４０が誘起された磁界に対して平行な時、例えばト
ーションバー３４の軸に平行な場合は、実質的な漏れ磁
束は発生しない。逆に溝３８．４０がトーションバー３
４の軸に対して直角方向になると、磁束の変化を検出す
る感度が向上する。好ましくは、溝３８．４０は強磁性
部材の水平軸に対して６０−７５度の角度に配するのが
良い。加えて、溝３８．４０は逆の信号を検出するのが
好ましい。即ち、一方の溝に対して他方を対称な位置関
係とすることで、一方の溝が他方の溝に対し、トーショ
ンバー３４の中心軸に関して裏返した配置構成となる。

なお図面を簡単にする都合上、第３図では一つの溝３８
と一つの溝４０のみしか示してないが、強磁性材のトー
ションバー３４に一つ以上の溝、例えばそれぞれの表面
不連続が互いに平行に形成された溝を組として構成され
るようにしても良い。

第３図より明らかなように、ねじれ圧力３６に関して、
溝４０は小さくなるか閉じるように変化する傾向があり
、一方溝３８は拡張するか開くように変化する傾向があ
る。

第３図に示すそれぞれの不連続部に生じる同じ大きさで
反対方向の力は差動的に測定することにより都合良く測
定できる。好ましくは一つの一次コイルが励磁磁界を形
成するのに使用され、一方圧いに差動的に接続された２
つのコイルからなる第２コイルが漏れ磁束の変化を検出
するのに使用される。このような構成においては、温度
が材料の特性に変化を及ぼすような通常の特性変化が効
果的に相殺され、歪検出感度を２倍とすることができる
。

第４ａ、４．ｂ図において、強磁性材のトーションバー
３４は一つの一次コイル４２と互いに差動的に接続され
た２つの二次コイル４４．４６に包囲されている。この
実施例で示されたトルクセンサは外部磁界に対して極め
て感度の良いものとして示しである。ここで二次コイル
４４．４６が差動的に接続されていない場合は、外部の
磁界に応答しない。−次コイル４２は誘導磁束４３を発
生する。差動的に接続された二次コイル４４．４６はそ
れぞれが溝３８．４０に近接して配置されている。ねじ
れ圧力が棒３４に生じると、溝３８の漏れ磁束は増大し
、これに等しい量の漏れ磁束が溝４０では減少する。こ
れが差動的に接続された二次コイル４４．４６により差
動的に加算されるため、出力される歪は実際の歪の２倍
の歪として検出できる。

一次コイルと差動的な検出コイルとを分割して使用した
ため、電磁的な励磁を比較的高いレベルまで行うことが
でき、また漏れ磁束の検出における感度を高くすること
ができる。さらに、差動的に構成された一組のセンサの
有する先天的な動作モード特性が、浮′ＪＩｉ磁界や温
度による影響および機械的な誘シ５変化等の有害な影響
を木質的に相殺することができる。

第５図に１−一ションハ−３４のトルクを検出するため
の一般的な回路を示す。なお差動的に接続された検出コ
イルの信号の位相および振幅を引き出すためには他の一
般的な回路を用いることもできる。第５図に示した例で
は、正弦波発振回路５０が一次コイル４２に接続されて
トーションバー３４に磁束を誘導するための励磁電流を
供給する。

二次コイル４４．４６は４回路切換スイッチ５２に接続
されている。ゼロ点検出回路５４はオペアンプ５６とイ
ンバータ５８からなり、正弦波発振回路５０を４回路切
換スイッチ５２に接続している。オペアンプ５６は比較
器からなり、ゼロを基準値としである。４回路切換スイ
ッチ５２の出力は積分回路６０により濾波される。第２
のオペアンプ６２は積分回路６０の出力を増幅する。以
上の構成により動作を説明する。ゼロ点検出回路５４は
その入力正弦波の極性が正の間、出力端７に正の極性の
方形波を出力し、一方インバータ５８の出力端２は人力
正弦波の極性が負の間、正の極性の方形波を出力する。

出力端７の正のパルスは、二次コイル４４．４６の二次
回路を形成するスイッチＢおよびＣをオンとし積分回路
６０に出力電流を供給する。出力端２に生ずる正のパル
スは同様に二次コイル４４．４６の回路を形成するスイ
ッチＤおよびＡをオンとして積分回路６０に出力電流を
供給する。

この実施例を用いた実験結果を次に示す。鉄製の円柱状
トーションバーの外径は１２．７鶴で、棒の中心軸に対
して４５度に形成した１組の溝が形成しである。ここで
、実験に用いた例は角度を４５度としたが、ねじれ強度
と漏れ磁束に対する感度を最大とするために、角度を６
０〜７５度するのが好ましい。一方の溝は４つの切込み
がらなり、電気放電装置により長さが１２關で巾が０゜
１０ｍｍ、深さが１．０龍に表面が切り込まれて形成し
である。打ち出しやエツチング技術を使用することも可
能ではあるが、これらの技術では要求される感度に合っ
た小さな溝寸法を得ることは困難である。従って、電気
放電装置が好ましい技術である。加えて、感度を得るた
めには、溝の深さを溝の巾の少なくとも４〜５倍とする
必要がある。

以上の構成により第５図の回路を用いて測定した結果を
第６図に示す。第６図において出力電圧は積分回路６０
の出力を示している。この出力は印加１−ルクに関して
比例関係を有している。なお、第５図に示した回路より
も、検出コイルより振幅と位相を検出することのできる
その他のブリッジ回路や差動回路を用いた方が良い場合
もある。

この直径１２．７ｍ■のトルクシャフトは１５ｋｇ・ｍ
のトルクに耐えることができる。これは略７００ｋｇ／
ｍの圧力に相当する。このシャフトは自動車のパワース
テアリング装置に適用することができるものである。

本発明のトルクセンサの感度は中空やチューブ状のスリ
ーブあるいはトルク検出チューブを用いることで飛躍的
に向上することができる。これは第７図に示しである。

スリーブを用いると、検出感度の増加は、内部応力の増
加によって辛うじて相殺される。加えて、溝の角度を変
えることで感度を向上することができる。溝の角度を上
述したように４５度よりもさらに直角に近づけると、多
少疲労強度が落ちるのを除けば、トルクセンサの感度を
向上させることができる。また溝の巾を小さくすること
で歪感度を向上することができる。

この時溝の巾の物理的な減少が誘導される歪に与える変
化の割合の方が、溝の中自身の小さくなる割合よりも大
きいものとなる。しかし、１００μｍ以下の巾の溝を製
造することのコストと困難性は考慮しなければならない
。なお、感度はトルク検出棒の円周上に形成された溝の
数を増すことでも向上することができる。

第７図に他の実施例を示す。この実施例では中空のチュ
ーブ状のスリーブ７０を備えている。複数の溝７２は電
気放電装置によりスリーブを貫通して形成しである。こ
こで前述した第４Ａ、４日図に示したようなシャフトを
トルク検出素子として用いた場合は、溝の端部例えば溝
の底面に応力集中が生しる。このため、この例では溝７
２はスリーブ７０を貫通するように形成しである。さら
にシャフトを使用した時の溝内部はトルクを検出する上
での利点はない。

第７図において、スリーブ７０はピン７５により入力軸
７４に固定されている。スリーブ７０にはフランジ７６
が形成してあり、このフランジ７６は出力軸７７に螺子
７８または他の同様な方法で固定されている。−次コイ
ル７９と差動的に接続された二つの二次コイル８０は、
前述した説明のようにトルクを検出するために配設され
る。溝７１はねじれに対しての強度を弱めるためにスリ
ーブ７０に設けられる。なぜならば、溝７１は入力軸７
４の軸に対して平行となっているので、これらの溝は漏
れ磁束には影響しないからである。

溝７２はスリーブ７０の水平軸に関して略６０〜７５度
に構成するのが好ましい。？Ｊ４７２の角度が０度であ
ると、即ち水平軸と同じであると、漏れ磁束の変化を検
知することができない。溝７２が水平軸に対して垂直で
あると最大の感度が得られる。しかし垂直の溝はスリー
ブ７０を２つの部分に分割してしまうこととなる。好ま
しい角度は６０〜７５度であり、最大のスリーブ強度と
最大の漏れ磁束検出感度を得ることができる。

第７Ａ、７Ｂ図に示された実施例の各部の寸法は次の通
りである。スリーブ７０は略０．５ｍｍの厚さの筒であ
る。なお、スリーブの厚さは略０゜２鶴から数關まで変
化させることは可能である。

しかし、スリーブが薄過ぎると、壊れ易くなり実用でき
ないものとなる。溝７２はスリーブの壁を貫通しており
巾は略０，１ｍｓ、長さは略５〜１２１−としである。

なお、溝を細くすると漏れ磁束に対する感度が向上する
。

第８Ａ−１０図に示した例を説明する。この例ではトル
ク検出スリーブは２つのスリーブ８１゜８２から形成さ
れている。トーションバー８４は、第１Ｏ図に示すよう
にスリーブ内を貫通している。

トーションバー８４はピン８４Ａにより入力軸７４に固
定されている。前述したスプライン構造のロストモーシ
ョン機構７３は入力軸７４を出力軸７７に連結している
。スリーブ８１．８２はピン８６または同等の手段によ
りトーションバー−８４に連結されている。前述の例と
同様に、−次コイルと差動的に接続されたピックアップ
コイルからなる検出コイルを備えている。それぞれのス
リーブ８１．８２の端部８８は扇形となっている。即ち
、端部８８は突起９２により分離された窪み９０を有し
ている。なお、その他の不連続な形状でも良い。前述し
た例ではスリーブの溝が変化することで漏れ磁束を検出
していたが、この例では強磁性材の突起９２近傍で起こ
る距離の変化を漏れ磁束の変化として検出している。

第８Ａ図に示した状態の漏れ磁束を第８Ｂ図に示しであ
る。この中立位置にあるトルクセンサは５０％結合され
た状態である。入力トルクにより突起９２が結合状態と
なったり非結合状態となり、これにより分割スリーブ間
の空隙により生ずる漏れ磁束が減少したり増大したりす
る。第９Ａ図に示すように突起９２が非結合状態となる
と一１第９Ｂ図に示すように漏れ磁束は増大する。

第１１図にさらに別の例を示す。この実施例では応力伝
達素子として電磁的な特性を有するスリーブ１００を用
いている。このチューブ部材からなるスリーブは次の２
つの特性を有している。即ち、一つは、ねじれに対し強
固で強靭な部材でできており、トルク伝達手段として高
い能力を備えていることであり、もう一つは、そして電
磁的な伝達手段として、トルク検出チューブ１０２を一
次コイル１０４と誘導結合し、さらに差動結合した二次
コイルに誘導結合させることが可能なものであることで
ある。

入力操舵１−ルクシャフト１０６に加わる入力１−ルク
はトーションバー１０８．トルク検出チューブ１０２．
トーションバー１１０および出力軸１１２を介して伝達
される。トーションバー１０８゜１１０はピン１１４に
よりそれぞれ入力軸１０６およびトーションバー１１０
に結合されている。

スリーブ１００は入力軸ＩＱ６に接着または圧入１１６
されて固定されている。スプライン形状のロス！・モー
ション機構１１８はスリーブに固定された人力スプライ
ン１２０と出力軸１１２の出力スプライン１２２との間
の角度が±７度となるまでは、１−ルクを伝達しない。

入力スプライン１２０はスリーブ１００の外周に嵌合あ
るいは接着にて結合される別の部材として構成される。

入力スプライン１２０は入力軸１０６の軸方向に対し空
隙を有している。即ち、スリーブ１００の外周と差動検
出コイルとの間に空隙１１５が形成されている。ねじれ
力はトルク検出チューブ１０２に直列に配置された１・
−ジョンバー１０８，１１０により受けている。

トルク検出センサの電気的な感度を最大とするためには
、−次コイル、差動検出コイルおよび電磁的検出チュー
ブ自身等の電磁的結合度を高くする必要がある。コイル
の内径は出来るだけトルク検出チューブに接近させる必
要がある。このことからスリーブ１００の厚さが規定さ
れる。このスリーブは高い絶縁性を有する材質で形成す
るのが良い。スリーブ１００は繰り返し応力に耐えるこ
とのできる直径としなければならない。−例として、０
．７０インチのＯ，Ｄ、ガラス（８０％）−エポキシの
チューブを用いる。そして直径０゜４３インチで厚さが
０．１３インチである。しかしこのチューブは±７０ポ
ンド・インチの入力トルクに対して±７度の要求は充た
すことはできない。必要な角度に応じてトーションバー
の径を選択すれば良い。またこれはトルク検出チューブ
自身を加工して水平溝を備えた第７図のようにすること
もできる。

本発明による空動作型トルクセンサの典型的出力特性を
第１２図に示す。第１２図に示されるようにこのトルク
センサは限られた領域内では両方向のトルクを直線性良
く検出することができる。

そして過負何間しては、空動作応力分離機構の使用で耐
久性が向上している。

〔発明の効果〕

本発明では、漏れ磁束の変化を検出する二つの第二コイ
ルが互いに差動接続されているので、温度による漏れ磁
束の量の変化を打ち消すことができ、前述した第１、第
２の技術的課題を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は強磁性部材の表面に形成された溝に発生する漏
れ磁束を描いた斜視図である。 第２ａ図〜第２ｃ図は強磁性部材に加わった応力により
、強磁性部材の表面に形成された溝に形状と幅の変化が
発生する様子を描いた断面図である。 第３図は強磁性部材のシャフトの表面に形成された溝に
作用する圧縮力と張力を描いた斜視図である。 第４ａ図は第３図に示したシャフトを取り囲む第一コイ
ルと、二つの第二コイルを描いた断面図である。 第４ｂ図は第４ａ図に示したシャフトと第一コイルと第
二コイルの配置を描いた斜視図である。 第５図は本発明のトルクセンサの回路図である。 第６図はトルクに対する第二コイルの出力信号をプロッ
トしたグラフである。 第７図は本発明によるスリーブタイプのトルクセンサを
描いた断面図である。 第８ａ図は本発明のトルクセンサにトルクが加わってい
ない状態のスリーブを描いたトルクセンサの部分側面図
である。 第８ｂ図は第８ａ図に示したスリーブからの漏れ磁束を
描いた概略図である。 第９ａ図は本発明のトルクセンサにトルクが加わった状
態のスリーブを描いたトルクセンサの部分側面図である
。 第９ｂ図は第９ａ図に示したスリーブからの漏れ磁束を
描いた概略図である。 第１０図は第７図、第８図に示したスリーブを使用した
トルクセンサを描いた断面図である。 １０・・・強磁性部材 １２・　・・ソレノイドコイル １４・・・矢印 １６・・・不連続 １８・・・矢印、漏れ磁束 ２０・・・矢印 ２２　・　・　・溝 ２４・・・円柱状シャフト ２６・・・−次コイル ２８・・・磁束線 ３０・・・圧縮力 ３２・・・張力 ３４・・・１−一ションバー、棒 ３６・・・ねじれ圧力 ３８・・・溝 ４０・・・溝 ４２・・・−次コイル ４３・・・誘導磁束 ４４・・・二次コイル ４６・・・二次コイル ５０・・・正弦波発生回路 ５２・・・４回路切換スイッチ（ｑｕａｄ　ｂｉｌａｔ
ｅｒａｌスイッチ） Δ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・スイッチ ５４・・・ゼロ点検出回路 ５６・・・オペアンプ ５８・・・インバータ ２・・・出力端 ６０・・・積分回路 ７・・・出力端 ６２・・・第２のオペアンプ ７０・・・スリーブ ７．１・・・溝 ７２・・・溝 ７３・・・ロストモーション機構 ７３Ａ・・・突起 ７４・・・入力軸 ７５・・・ピン ７６・・・フランジ ７７・・・出力端 ７７Ａ・・・穴 ７Ｂ・・・螺子 ７９・・・−次コイル ８０・・・二次コイル ８１・・・スリーブ ８２・・・スリーブ ８４・・・トーションバー ８４Ａ・・・ピン ８６・・・ピン ８８・・・端部 ９０・・・窪み ９２・・・突起 １００・・・スリーブ １０２・・・トルク検出チューブ １０４・・・−次コイル １０６・・・人力操舵トルクシャフト、入力軸１０８・
・・トーションバー １１０・・・トーションバー １１２・・・出力軸 １１４・・・ピン １１５・・・空隙 １１８・・・ロストモーション機構 １２０・・・入力スプライン １２２・・・出力スプライン 第４ａ属 第４ｂ圀 箔１２い 手　　続　　補　　正　　書（方　式）％式％ ■、小事件表示 昭和６１年特　許　願第２４７９４８号２、発明の名称 ｌ・ルク検出方法とトルクセンサ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　愛知県刈谷市朝日町２Ｔｌ：Ｊ１番地名　称
（００１）　Ｆイレシ稙椙線″ｉ！ｃ言辻代表者　　伊
　藤　　　清　・′　。 ４、補正命令の日付 昭和６２年　３月３１０ （発送日　昭和６２年　４月２８日） ５、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の憫 ６、補正の内容 明りＩｌ書の第２７貞、第１５行目の「断面図である。 Ｊの後ろに、以下の文章を挿入する。 「第１１図は、本発明の別の実施例を描いた断面図であ
る。 第１２図は、本発明の典型的な出力特性を描いたグラフ
である。」

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性部材を配設し、 該強磁性部材に、互いに対称な位置関係を有する二本の
   溝を形成し、 第一のコイルによって前記強磁性部材に誘導電流を発生
   させ、 前記強磁性部材にねじれを加えて前記溝の形状を変化さ
   せ、 第二のコイルによって前記溝より発生する漏れ磁束を検
   出するトルク検出方法。
2. （２）強磁性部材と、 互いに対称な位置関係を有するように前記強磁性部材に
   形成された少なくとも二本の溝と、前記強磁性部材に誘
   導電流を発生させるための電磁場を形成する第一のコイ
   ルと、 前記溝から発生する漏れ磁束を検出するために差動接続
   された二つの第二コイルと、 該第二コイルに接続された増幅手段、 とを備えたトルクセンサ。