JPS63108238A - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
- Publication number
- JPS63108238A JPS63108238A JP25400786A JP25400786A JPS63108238A JP S63108238 A JPS63108238 A JP S63108238A JP 25400786 A JP25400786 A JP 25400786A JP 25400786 A JP25400786 A JP 25400786A JP S63108238 A JPS63108238 A JP S63108238A
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- JP
- Japan
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- torque sensor
- metallic layer
- rotary shaft
- coil
- layer
- 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
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Landscapes
- 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する事
のできるトルクセンサに関する。
のできるトルクセンサに関する。
従来の技術
従来のトルクセンサとして第４図に示す構造のものがあ
る。図中１は回転軸、３は磁歪を有する軟磁性合金層、
４はコイル、５はコイルのインダクタンスを検出するた
めの電気回路である。トルクが回転軸１に伝わると、軟
磁性合金層３中に歪みが発生し、その結果、透磁率が変
化し、コイル４のインダクタンスも変化する。このイン
ダクタンス変化からトルクを検出している。（例えば特
開昭５８−９０３４号公報） 発明が解決しようとする問題点 従来の構成のトルクセンサでは、回転軸１上に直接磁歪
を有する軟磁性合金層３を形成していた。回転軸１の材
質は、Ｆｅ、Ｎｉ等を含む磁性合金であるためコイル４
により発生する磁束は軟磁性合金層３と回転軸１の双方
とも通る。このためコイル４のインダクタンスは軟磁性
合金層３及び回転軸ｌの影響をうける。温度が変化する
と、軟磁性合金層３の他に、回転軸１の磁気特性が太き
く変化し、結果コイルのインダクタンスの温度変化が太
き（、問題となっていた。また、磁束が磁歪の小さい軸
を通るため、発生磁束のうち磁歪を有する軟磁性合金層
中を通る割合が減少し、この結果トルクセンサの感度が
小さくなるという問題があった。
る。図中１は回転軸、３は磁歪を有する軟磁性合金層、
４はコイル、５はコイルのインダクタンスを検出するた
めの電気回路である。トルクが回転軸１に伝わると、軟
磁性合金層３中に歪みが発生し、その結果、透磁率が変
化し、コイル４のインダクタンスも変化する。このイン
ダクタンス変化からトルクを検出している。（例えば特
開昭５８−９０３４号公報） 発明が解決しようとする問題点 従来の構成のトルクセンサでは、回転軸１上に直接磁歪
を有する軟磁性合金層３を形成していた。回転軸１の材
質は、Ｆｅ、Ｎｉ等を含む磁性合金であるためコイル４
により発生する磁束は軟磁性合金層３と回転軸１の双方
とも通る。このためコイル４のインダクタンスは軟磁性
合金層３及び回転軸ｌの影響をうける。温度が変化する
と、軟磁性合金層３の他に、回転軸１の磁気特性が太き
く変化し、結果コイルのインダクタンスの温度変化が太
き（、問題となっていた。また、磁束が磁歪の小さい軸
を通るため、発生磁束のうち磁歪を有する軟磁性合金層
中を通る割合が減少し、この結果トルクセンサの感度が
小さくなるという問題があった。
問題点を解決するための手段
回転軸の表面に常磁性体からなる金属層を形成し、前記
金属層の表面に、磁歪を有する軟磁性合金層を形成し、
その外側に空隙を介して同心円状にコイルを配置した構
造にする。
金属層の表面に、磁歪を有する軟磁性合金層を形成し、
その外側に空隙を介して同心円状にコイルを配置した構
造にする。
作用
回転軸の表面に常磁性金属層を形成し回転軸内部へ侵入
する磁束を低減させる事により、前記金属層の表皮効果
によって、コイルのインダクタンスへの回転軸の磁束の
影響を低減し、トルクセンサの温度安定性を高める。
する磁束を低減させる事により、前記金属層の表皮効果
によって、コイルのインダクタンスへの回転軸の磁束の
影響を低減し、トルクセンサの温度安定性を高める。
実施例
第１図は、本発明の１実施例におけるトルクセンサであ
る。図中１は回転軸（直径２０ｍｍ）であり、一般に用
られるＦｅ製の軸である。図中２は、常磁性体であるア
ルミニウム金属層を溶射によって約１５０μｍの膜厚に
形成したものである。その上に磁歪を有するＦｅ系アモ
ルファス磁性合金３を固着しである。Ｆｅ系アモルファ
ス磁性合金３の外側に空隙を介してコイル４を同心円状
に２００回巻いである。コイル４は検出回路５に接続し
である。回転軸１にトルクが伝わると軸表面に歪みが発
生し、アルミニウム金属層を介して、Ｆｅ系アモルファ
ス磁性合金内に歪みが発生し、結果透磁率が変化する。
る。図中１は回転軸（直径２０ｍｍ）であり、一般に用
られるＦｅ製の軸である。図中２は、常磁性体であるア
ルミニウム金属層を溶射によって約１５０μｍの膜厚に
形成したものである。その上に磁歪を有するＦｅ系アモ
ルファス磁性合金３を固着しである。Ｆｅ系アモルファ
ス磁性合金３の外側に空隙を介してコイル４を同心円状
に２００回巻いである。コイル４は検出回路５に接続し
である。回転軸１にトルクが伝わると軸表面に歪みが発
生し、アルミニウム金属層を介して、Ｆｅ系アモルファ
ス磁性合金内に歪みが発生し、結果透磁率が変化する。
この結果コイル４のインダクタンスが変化する。これを
、検出回路５で測定しトルクを検出できる。
、検出回路５で測定しトルクを検出できる。
本発明によるトルクセンサの出力曲線を第２図。
に実線で示した。比較のため、従来のトルクセンサの出
力を破線で示しである。コイルによるＦｅ系アモルファ
ス磁性合金３の励磁局波数は、１０ｋＨｚ、励磁磁界は
２０ｅである。軸表面にアルミニウム金属層を形成する
ことにより感度を約３倍にすることができる。
力を破線で示しである。コイルによるＦｅ系アモルファ
ス磁性合金３の励磁局波数は、１０ｋＨｚ、励磁磁界は
２０ｅである。軸表面にアルミニウム金属層を形成する
ことにより感度を約３倍にすることができる。
上記構造にした場合、温度特性も改善されることを以下
に示す。第３図は、本発明トルクセンサの一３０℃から
８０℃での感度の温度変化である。縦軸は一３０℃での
感度を１として規格化しである。横軸は温度である。図
中、実線は本発明によるトルクセンサのもの、破線は従
来のトルクセンサのものである。従来のトルクセンサで
は一３０℃から８０℃に温度が上昇するにつれ感度が３
０％低下していた。これに対して本発明トルクセンサの
感度は約８％の低下である。感度の温度変化を約１／４
にすることができる。
に示す。第３図は、本発明トルクセンサの一３０℃から
８０℃での感度の温度変化である。縦軸は一３０℃での
感度を１として規格化しである。横軸は温度である。図
中、実線は本発明によるトルクセンサのもの、破線は従
来のトルクセンサのものである。従来のトルクセンサで
は一３０℃から８０℃に温度が上昇するにつれ感度が３
０％低下していた。これに対して本発明トルクセンサの
感度は約８％の低下である。感度の温度変化を約１／４
にすることができる。
上記構成のトルクセンサでは、常磁性金属層をアルミニ
ウムを溶射して形成したが、チタン、銅、等を溶射した
場合にも同様の効果が有ることを確認している。
ウムを溶射して形成したが、チタン、銅、等を溶射した
場合にも同様の効果が有ることを確認している。
また、常磁性金属層を溶射により形成する以外にも、金
属薄体を接着により回転軸表面に固定するか、またはメ
ッキして形成しても良いことを確認している。
属薄体を接着により回転軸表面に固定するか、またはメ
ッキして形成しても良いことを確認している。
発明の効果
本発明によれば、回転軸表面に常磁性体からなる金属層
を形成し回転軸を通る磁束を低減することにより、従来
のトルクセンサに比べて感度を３倍、温度による感度変
化を１／４にすることができた。
を形成し回転軸を通る磁束を低減することにより、従来
のトルクセンサに比べて感度を３倍、温度による感度変
化を１／４にすることができた。
第１図は本発明の一実施例におけるトルクセンサの一部
切り欠き断面図、第２図はトルクセンサ出力曲線を示す
グラフ、第３図はトルクセンサ感度の温度特性を示すグ
ラフ、第４図は従来のトルクセンサの一部切り欠き断面
図である。 １・・・・・・軸、 ２・・・・・・常磁性合金層、
３・・・・・・軟磁性合金層、 ４・・・・・・コイル
、 ５・・・・・・検出回路。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ばか１名第１図 第２図 第３図 ：Ｘ 及 第４図
切り欠き断面図、第２図はトルクセンサ出力曲線を示す
グラフ、第３図はトルクセンサ感度の温度特性を示すグ
ラフ、第４図は従来のトルクセンサの一部切り欠き断面
図である。 １・・・・・・軸、 ２・・・・・・常磁性合金層、
３・・・・・・軟磁性合金層、 ４・・・・・・コイル
、 ５・・・・・・検出回路。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ばか１名第１図 第２図 第３図 ：Ｘ 及 第４図
Claims (2)
- （１）回転軸の表面に常磁性体からなる金属層を形成し
、前記金属層の表面に、磁歪を有する軟磁性合金層を形
成し、その外側に空隙を介して同心円状にコイルを配置
した構造を有し、回転軸に伝わるトルクに因り軸表面に
発生する歪みを前記軟磁性合金層の透磁率変化に変換し
トルクを前記コイルのインダクタンスとして検出する電
気的手段を有する事を特徴とするトルクセンサ。 - （２）常磁性体からなる金属層が、チタン、アルミニウ
ム、銅を溶射、メッキ、または、該金属薄体の接着によ
り軸表面に形成されたものである事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 |
|---|---|---|---|
| JP25400786A JPS63108238A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25400786A JPS63108238A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63108238A true JPS63108238A (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=17258963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25400786A Pending JPS63108238A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63108238A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0356835A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-12 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | トルクセンサの製造方法 |
| US7227918B2 (en) | 2000-03-14 | 2007-06-05 | Altera Corporation | Clock data recovery circuitry associated with programmable logic device circuitry |
| US7333570B2 (en) | 2000-03-14 | 2008-02-19 | Altera Corporation | Clock data recovery circuitry associated with programmable logic device circuitry |
-
1986
- 1986-10-24 JP JP25400786A patent/JPS63108238A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0356835A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-12 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | トルクセンサの製造方法 |
| US7227918B2 (en) | 2000-03-14 | 2007-06-05 | Altera Corporation | Clock data recovery circuitry associated with programmable logic device circuitry |
| US7333570B2 (en) | 2000-03-14 | 2008-02-19 | Altera Corporation | Clock data recovery circuitry associated with programmable logic device circuitry |
| US7684532B2 (en) | 2000-03-14 | 2010-03-23 | Altera Corporation | Clock data recovery circuitry associated with programmable logic device circuitry |
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