JPS62298735A - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
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- JPS62298735A JPS62298735A JP14193186A JP14193186A JPS62298735A JP S62298735 A JPS62298735 A JP S62298735A JP 14193186 A JP14193186 A JP 14193186A JP 14193186 A JP14193186 A JP 14193186A JP S62298735 A JPS62298735 A JP S62298735A
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- JP
- Japan
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- coil
- torque sensor
- soft magnetic
- rotating shaft
- magnetic alloy
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- Pending
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Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (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】
３、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ものである。
ルクセンサに関するものである。
従来の技術
第６図は従来のトルクセンサの構成を示している。第５
図において１は回転軸、２は磁歪を有するらせん形状の
軟磁性合金層、３はコイル、４はコイルのインダクタン
スの変化を検出する電気回路である。トルクが回転軸１
に伝わると、軟磁性合金層２中に磁歪が発生し、透磁率
が変化し、コイル３のインダクタンスが変化する・この
インダクタンスの変化を電気回路とにより検出すること
により、トルクの大きさを検出していた（例えば特開昭
５７−２１１０３０号公報）。
図において１は回転軸、２は磁歪を有するらせん形状の
軟磁性合金層、３はコイル、４はコイルのインダクタン
スの変化を検出する電気回路である。トルクが回転軸１
に伝わると、軟磁性合金層２中に磁歪が発生し、透磁率
が変化し、コイル３のインダクタンスが変化する・この
インダクタンスの変化を電気回路とにより検出すること
により、トルクの大きさを検出していた（例えば特開昭
５７−２１１０３０号公報）。
発明が解決しようとする問題点
前記従来の構成のトルクセンサでは、温度が変化した場
合コイルの巻線抵抗の変化、回転軸と軟磁性金属との熱
応力に起因する透磁率変化による３ペ−ノ コイルのインダクタンス変化等に起因して、トルクセン
サの感度が犬きく変化していた。
合コイルの巻線抵抗の変化、回転軸と軟磁性金属との熱
応力に起因する透磁率変化による３ペ−ノ コイルのインダクタンス変化等に起因して、トルクセン
サの感度が犬きく変化していた。
本発明は上記問題点に鑑み、温度変化によるトルクセン
サの感度の変化を小さくするものである。
サの感度の変化を小さくするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、回転軸と、前記回転軸の軸方向に対し新居の
ピッチ角を有し、らせん形状に固着された軟磁性合金層
と、前記軟磁性合金層の外側に所定の距離を隔てて同心
円状にそれぞれ位置するコイルと、前記コイルによる励
磁を一定にし、前記コイルのインダクタンス変化を検出
する電気的手段とを具備するトルクセンサであり、上記
問題点を解決することができるものである。
ピッチ角を有し、らせん形状に固着された軟磁性合金層
と、前記軟磁性合金層の外側に所定の距離を隔てて同心
円状にそれぞれ位置するコイルと、前記コイルによる励
磁を一定にし、前記コイルのインダクタンス変化を検出
する電気的手段とを具備するトルクセンサであり、上記
問題点を解決することができるものである。
作 用
上記本発明の構成によればコイルに一定電流を流す電気
的手段を具備することにより、励磁磁界を常に一定にす
ることができるので、コイルの巻線抵抗の温度による変
化１回転軸と軟磁性合金層との熱応力に起因する軟磁性
合金層の透磁率変化に起因するコイルのインダクタンス
変化をなくすることかできる。
的手段を具備することにより、励磁磁界を常に一定にす
ることができるので、コイルの巻線抵抗の温度による変
化１回転軸と軟磁性合金層との熱応力に起因する軟磁性
合金層の透磁率変化に起因するコイルのインダクタンス
変化をなくすることかできる。
実施例
以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
（実施例１）
第１図は本発明の一実施例を示すトルクセンサである。
第１図において、１は回転軸、２は非晶質磁性合金、３
はコイル、４は差動検出回路である。特に、回転軸１に
は８３６Ｃ鋼製回転軸（線膨張率１３ Ｘ １０−’
１ ／ ℃） を用い、非晶質合金２にはＦｅ−８ｔ
−Ｂ系非晶質磁性合金（線熱膨張係数８×１０ （１／
℃）をピストポリアミドトリアジン樹脂またはエポキシ
樹脂により接しである。
はコイル、４は差動検出回路である。特に、回転軸１に
は８３６Ｃ鋼製回転軸（線膨張率１３ Ｘ １０−’
１ ／ ℃） を用い、非晶質合金２にはＦｅ−８ｔ
−Ｂ系非晶質磁性合金（線熱膨張係数８×１０ （１／
℃）をピストポリアミドトリアジン樹脂またはエポキシ
樹脂により接しである。
その周辺に、コイル３を巻いてあり、差動検出回路４に
結合しである。
結合しである。
第２図は、差動検出回路のブロック図である。
第４図中４ａは発振回路、５は波高制御回路、６はトル
クセンサのコイル、７は励磁電流検出用抵抗、８は整流
回路、９は差動アンプである。波高制御回路６は、励磁
電流検出用抵抗の電圧が一定になるように制御している
。
クセンサのコイル、７は励磁電流検出用抵抗、８は整流
回路、９は差動アンプである。波高制御回路６は、励磁
電流検出用抵抗の電圧が一定になるように制御している
。
６ページ
次に以上の構成のトルクセンサの動作を説明する。
第２図において、捷ず発振回路４により直列に接続され
たコイルに電圧をかける。このとき同時にコイル６と並
列に配置された抵抗１０にも同じ電圧がかかっている。
たコイルに電圧をかける。このとき同時にコイル６と並
列に配置された抵抗１０にも同じ電圧がかかっている。
従って２つのコイルの中間点１１と２つの抵抗の中間点
１２の電位差は通常一定値をとる。ここで回転軸１にト
ルクが伝わると、軟磁性合金層２に磁歪が発生し、透磁
率が変化シ第２図中のコイル６のインダクタンスが変化
する。このためコイルの中間点１１と抵抗の中間点１２
に電位差が生じトルクを検出できる。特に本発明の場合
コイル６に温度変化に拘らず一定電流を流すのでコイル
６には常に一定励磁が起こる。
１２の電位差は通常一定値をとる。ここで回転軸１にト
ルクが伝わると、軟磁性合金層２に磁歪が発生し、透磁
率が変化シ第２図中のコイル６のインダクタンスが変化
する。このためコイルの中間点１１と抵抗の中間点１２
に電位差が生じトルクを検出できる。特に本発明の場合
コイル６に温度変化に拘らず一定電流を流すのでコイル
６には常に一定励磁が起こる。
従って、コイルの中間点１１と抵抗の中間点１２の電位
差は発生トルクに起因する出力電圧の温度変化を大幅に
低減することができる。
差は発生トルクに起因する出力電圧の温度変化を大幅に
低減することができる。
偏に前記本発明の実施例によるトルクセンサの温度特性
を第３図に示す。図中、縦軸はトルクセンサの出力電圧
、横軸はトルクである。実線は本６ページ 発明のトルクセンサの一３０℃および８０℃での出力曲
線を示した。比較のため従来の構成によるトルクセンサ
の一３０℃および８０℃での出力を破線で示しである。
を第３図に示す。図中、縦軸はトルクセンサの出力電圧
、横軸はトルクである。実線は本６ページ 発明のトルクセンサの一３０℃および８０℃での出力曲
線を示した。比較のため従来の構成によるトルクセンサ
の一３０℃および８０℃での出力を破線で示しである。
−３０℃から８０℃に温度が上昇するにつれての感度の
低下が従来の構成のトルクセンサに比較して％程度１で
低減できる。
低下が従来の構成のトルクセンサに比較して％程度１で
低減できる。
（実施例２）
第１図において、回転軸１に４５％Ｎｉ鋼を用いたもの
である。他の構成は実施例１と同様とする。このとき軸
材の線熱膨張率は７．６ Ｘ １０−６（１／ｌ）であ
る。上記構成によるトルクセンサ出力の温度特性を第４
図に示す。図中、縦軸はセンサ出力、横軸はトルクであ
る。実線は一３０℃および１３０℃での結果を示す。比
較のため従来のトルクセンサでの一３０℃および１３０
℃の結果を示す。これより本発明によると一３０℃から
１３０℃での感度の低下を従来の低下の１６俤に低減す
ることができる。
である。他の構成は実施例１と同様とする。このとき軸
材の線熱膨張率は７．６ Ｘ １０−６（１／ｌ）であ
る。上記構成によるトルクセンサ出力の温度特性を第４
図に示す。図中、縦軸はセンサ出力、横軸はトルクであ
る。実線は一３０℃および１３０℃での結果を示す。比
較のため従来のトルクセンサでの一３０℃および１３０
℃の結果を示す。これより本発明によると一３０℃から
１３０℃での感度の低下を従来の低下の１６俤に低減す
ることができる。
捷だ、４６％Ｎｉ鋼の他、チタン、４８チＮｉ等の材料
で、非晶質磁性合金との線熱膨張率差が７７、−７ ±２Ｘ１０−６（１／℃）以下であれば前記実施例と同
様に本発明の効果を奏することがわかった。
で、非晶質磁性合金との線熱膨張率差が７７、−７ ±２Ｘ１０−６（１／℃）以下であれば前記実施例と同
様に本発明の効果を奏することがわかった。
発明の効果
本発明では、磁歪を有する軟磁性合金層をトルクセンサ
に用いるにあたりコイルに流す励磁電流一定にする電気
的手段を具備することにより温度上昇による感度の低下
を大幅に低減することができる。
に用いるにあたりコイルに流す励磁電流一定にする電気
的手段を具備することにより温度上昇による感度の低下
を大幅に低減することができる。
第１図は、本発明のトルクセンサの構成図、第２図は本
発明の駆動回路のブロック図、第３図。 第４図は本発明のトルクセンサの温度特性図、第６図は
従来のトルクセンサの構成図である。 １・・・・・回転軸、２・・・・・・非晶質磁性合金、
３・・・・・・コイル、４・・・・・差動検出回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 第４図
発明の駆動回路のブロック図、第３図。 第４図は本発明のトルクセンサの温度特性図、第６図は
従来のトルクセンサの構成図である。 １・・・・・回転軸、２・・・・・・非晶質磁性合金、
３・・・・・・コイル、４・・・・・差動検出回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 第４図
Claims (5)
- （１）回転軸と、前記回転軸の軸方向に対し所定のピッ
チ角を有し、らせん形状に固着された軟磁性合金層と、
前記軟磁性合金層の外側に所定の距離を隔てて同心円状
にそれぞれ位置するコイルと、前記コイルによる励磁を
一定にし、前記コイルのインダクタンス変化を検出する
電気的手段とを具備することを特徴とするトルクセンサ
。 - （２）ピッチ角が４５°であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のトルクセンサ。 - （３）軟磁性合金層が非晶質合金であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のトルクセンサ。 - （４）軸材と軟磁性合金層の線熱膨張率差が±２×１０
＾−＾６（１／℃）以下であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のトルクセンサ。 - （５）電気的手段がコイルに一定電流を流す差動検出回
路であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
トルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14193186A JPS62298735A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14193186A JPS62298735A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62298735A true JPS62298735A (ja) | 1987-12-25 |
Family
ID=15303480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14193186A Pending JPS62298735A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62298735A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01272934A (ja) * | 1988-04-26 | 1989-10-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | センサ検出回路 |
| US5092182A (en) * | 1989-04-22 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain detector |
| US5131281A (en) * | 1988-12-06 | 1992-07-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain sensing apparatus |
| US5144846A (en) * | 1988-07-21 | 1992-09-08 | Sensortech, L.P. | Minimal structure magnetostrictive stress and torque sensor |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP14193186A patent/JPS62298735A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01272934A (ja) * | 1988-04-26 | 1989-10-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | センサ検出回路 |
| US5144846A (en) * | 1988-07-21 | 1992-09-08 | Sensortech, L.P. | Minimal structure magnetostrictive stress and torque sensor |
| US5131281A (en) * | 1988-12-06 | 1992-07-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain sensing apparatus |
| US5092182A (en) * | 1989-04-22 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Strain detector |
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