JPS6390730A

JPS6390730A - トルク検出装置

Info

Publication number: JPS6390730A
Application number: JP23533886A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Tatsuta; 龍田　貢; Koji Sumiya; 角谷　孝二
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Shinsangyo Kaihatsu KK
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Shinsangyo Kaihatsu KK
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1988-04-21

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】（産業上の利用分野〕本発明は、自動車のトランスファ等において、高周波焼
入シャフト等のように大きなトルクを伝達するシャフト
に適用されるトルク検出装置に関する。

（従来の技術〕 −ａに、４輪駆動車においては、コーナリングの際に左
右の車輪の旋回半径が異なるので、この影響を吸収し、
スムーズにコーナリングを行うために、旋回半径の差に
応じて左右の車輪の回転数差を吸収する機構、すなわち
デフ機構（フロントデフ、リアデフ）を備えている。こ
の旋回半径の差は、前輪と後輪との間にも生じるので、
４輪駆動車においては、旋回半径の差に応じて前輪と後
輪の回転数差を吸収する機構、すなわちセンターデフ機
構を備えたものが提案されている。

しかしながら、このセンターデフ機構は、前輪と後輪の
トルクを均等な比率に分配する機能を有するため、駆動
力伝達限界は、前輪あるいは後輪のうちの駆動力の低い
方の値にバランスすることとなる０例えば、前輪の一方
が空転すると、駆動エネルギーはそこに逃げてしまい、
後輪の駆動力は極めて小さくなってしまう。このため、
センターデフ付４輪駆動車は、センターデフ無し４輪駆
動車に比べて、路面摩擦係数が低い時などに、伝達駆動
力が劣ることがある。このことは、例えば加速時のよう
に大きな駆動力を発生させた時に、駆動力を充分に路面
に伝達できず、前輪あるいは後輪のスリップ（空転）な
どの現象として表れる。

このような悪影響を防止するために、従来、前輪と後輪
間の動力伝達をセンターデフを介することなく直結させ
るロック機構を設け、加速時或いは悪路走行時のような
大きな駆動力を必要とする時は、センターデフ機構を手
動でロックさせ、大きな駆動力を必要としない通常走行
時には、手動でロックを解除していた。

しかしながら、センターデフ機構をロックして走行して
いる場合、コーナリング時、旋回半径が小さいと、前輪
側の回転数が後輪側の回転数よりも大きくなりすぎ、そ
の結果、前輪側に負トルクが発生し、あたかも前輪側の
みにブレーキがかかるというタイトコーナブレーキング
現象が生じる。

この現象のため、車速か大きく、旋回による遠心力が大
きい場合、タイヤが遠心方向に横滑りし、前後輪の回転
数差は、タイヤの滑りで吸収されることになり、コーナ
リング時の走行安定性に悪影響を及ぼすという問題を生
じていた。また、手動でセンターデフ機構のロックを解
除するにしても、路面状態を正確に判断できないため、
本質的な解決にはならない。

このように、センターデフ機構をロックして走行してい
る場合、タイトコーナブレーキング現象が生じるが、こ
れを確実に回避するためには、駆動輪に作用するトルク
を絶えず監視し、例えば負トルクが発生した場合に、自
動的にセンターデフ機構のロックを解除してやる必要が
あり、そのため、駆動軸に作用するトルクを測定する必
要が生じる。

従来、トルク伝達シャフト等に作用するトルクを測定す
るために磁歪式トルクセンサが用いられている。これは
、強磁性材料よりなるトルク伝達シャフトの円周方向に
磁化コイルを、シャフトの長手方向に検出コイルを配管
し、磁化コイルに高周波電流を供給してシャフトを長手
方向に交番磁化させておき、トルクが加わった際にシャ
フトに生じる円周方向の磁束の変化を検出コイルにより
電圧に変換して取出すようにしている。しかしながら、
測定しようとするトルクの伝達軸であるシャフトが回転
する際に、シャフトの磁気特性が不均一であるため、そ
の出力に乱れが生じるという問題を有している。これを
解決するために、検出コイルの数を増加させる方法が特
開昭５３−７７５７２号公軸に示されている。

これを第１２図ないし第１４図により説明すると、第１
２図において、トルクセンサ６１はトランスミッション
６２内のトルク伝達軸６３に軸受６４を介して装着され
ている。該トルクセンサ６１は、第１３図に示すように
、励磁コイルボビン６５と該励磁コイルボビン６５０両
側に配置される検出コイルボビン６６．６７からなり、
これらコイルボビン６５．６６．６７には、リング状部
分６８と該リング状部分６８から半径方向に向かって伸
びる複数のコア６９．６９、・・・が設けられ、これら
コイルボビン６５．６６．６７がトルク伝達軸６３を取
囲んで配置されたとき、前記複数のコア６９．６９、・
・・は、トルク伝達軸６３の外周面に近接する。さらに
、コイルボビン６５．６６．６７の複数のコア６９．６
９、・・・には、それぞれ電気Ｓ線７０．７０、・・・
、７１．７１、・・・および７２．７２、・・・が設け
られ、第１４図に示すように、一方のコイルボビン６５
の電気ＩＭ７０，７０、・・・はトルクセンサ６１の１
次巻線を形成し、該１次Ｓ線は中央タップを接地した直
列結線とされている。他方のコイルボビン６６．６７の
電気巻線７１．７１、・・・および７２．７２、・・・
は、直列に結線され２次Ｓ線を形成し、その両端は信号
処理回路７３内の減算増幅器７５に接合されている。減
算増幅器７５は伝達軸６３のトルクに関する出力信号を
検知回路７６に供給し、フィルタ回路７７を通りトルク
指示装置７８においてトルクを表示するものである。

上記従来例においては、コイルボビンがリング状に形成
されているが、第１５図に示すようにトルク伝達軸８０
の軸に対して直角に４本の検出コア８１．８１、・・・
を４角形の基体８２の隅部に配置させ、４角形の基体８
２の中心に励磁コア８３を設けた磁歪式トルクセンサも
知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

磁歪式トルクセンサの性能は被測定物であるシャフトの
材質に太き（左右される。とくに自動車の駆動力伝達シ
ャフトのように大きなトルクに耐えるためには、高周波
焼入のシャフトを使用するが、この場合に上記特開昭５
３−７７５７２号におけるトルクセンサといえども、シ
ャフトのヒステリシス特性およびシャフトの磁性不均一
による測定誤差を生じるという問題を有している。

また、リング状の磁気コアアソシイに各々内側半径方向
に巻線を有する構造の場合には、巻線を巻く工程に時間
を要し作業性が悪いと共に、所定の巻数を巻くには大き
さに制限が出て極数を増やすことができない上、径方向
に大きなサイズとなる等の問題を有している。

本発明は上記問題を解決するものであって、装置の小型
化を図りコイルへの巻線作業を簡単にするとともに、高
周波焼入シャフト等においてもシャフトのヒステリシス
特性およびシャフトの磁性不均一による回転変動を押さ
え、測定精度を向上させることができるトルク検出装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明のトルク検出装置は、シャフトの外周
に配設される磁気リングおよび磁気片と、該磁気リング
および磁気片にシャフトの径方向に形成される複数の突
起部と、磁気リングおよび磁気片間に配設される偶数個
の磁気ピンと、ＭＮ気ビンの外周に巻回される励磁コイ
ルおよび検出コイルとを備え、該励磁コイルの巻方向は
、隣接する磁気ピンを２本のペアとした場合に同一のペ
アの巻方向は同一で、このベアに隣接するペアの巻方向
は互いに異なるように形成し、他方、前記検出コイルの
巻方向は、上記励磁コイルのペアとは異なる隣接する磁
気ピンを２本のベアとし、同一のベアの巻方向は同一で
、このベアに隣接するぺ、　アの巻方向は互いに異なる
ように形成したことを特徴とし、さらには、シャフトの
外周に配設される突起部を有する第１、第２の磁気リン
グおよび第１、第２の磁気片と、該磁気リングおよび磁
気片にシャフトの径方向に形成される複数の突起部と、
第１、第２の磁気リング間に配設される非磁性体からな
るスペーサと、前記第１、第２の磁気リングおよび第１
、第２の磁気片間にそれぞれ配設される偶数個の磁気ピ
ンと、該磁気ピンの外周に巻回される励磁コイルおよび
検出コイルとを備え、前記第１、第２の磁気リングの突
起部はシャフトの円周方向にずらして配設すると共に、
前記励磁コイルの巻方向は、隣接する磁気ピンを２本の
ペアとした場合に同一のペアの巻方向は同一で、このペ
アに隣接するペアの巻方向は互いに異なるように形成し
、他方、前記検出コイルの巻方向は、上記励磁コイルの
ペアとは異なる隣接する磁気ピンを２本のペアとし、同
一のペアの巻方向は同一で、このペアに隣接するペアの
巻方向は互いに異なるように形成したことを特徴とする
ものである。

〔作用および発明の効果〕

本発明においては、例えば、第１０図に示すように、励
磁コイル１９に電流を流した時のシャフトに流れる磁束
の方向は、シャフトの軸に対して上下の方向は無視する
と、右４５度、右４５度、左４５度、左４５度、・・・
の方向の順に磁束が形成され、かつ、右４５度の２本の
磁束および左４５度の２本の磁束の方向は、それぞれ互
いに直交するように形成されるため、隣接する１組２本
の磁束ａ、ｂが、第７図（イ）で示した右４５度の角度
で生じる引張応力＋σと、左４５度の角度で生じる圧縮
応力−σの方向にそれぞれ磁界を発生させることができ
る。

一方、検出コイル２０の巻回方法は、第４図に示すよう
に上記励磁コイルのペアとは異なる隣接する磁気ピン６
を２本のペアとし、同一のペアの巻方向は同一で、この
ペアに隣接するペアの巻方向は互いに異なるように巻回
しているため、励磁コイルによる磁束が上記のように軸
方向に対して右４５度、右４５度、左４５度、左４５度
、・・・の方向の順に形成されたとき、検出コイルはそ
れぞれ右４５度、左４５度、左４５度、右４５度、・・
・の磁束を検出することになる０例えば第４図（イ）に
おいて、磁気ピン６ｂの励磁コイルと検出コイルの巻方
向は同じで、隣の磁気ピン６ｃの励磁コイルと検出コイ
ルの巻方向は異なるため、第１Ｏ図（イ）に示す励磁コ
イルにより生じる磁束ａの変化に対して検出コイルはこ
れを正の値として検出し、磁束すの変化に対して検出コ
イルはこれを負の値として検出することになる。従って
、第７図（イ）で示した右４５度の角度で生じる引張応
力＋σにより透磁率が増加し、左４５度の角度で生じる
圧縮応力により透磁率が減少しても、その増加分と減少
分が差引されず増加分と減少分の総和として検出するこ
とができる。

従って、コイルを巻く軸が同方向であるため、コイルが
巻き易くなると共に、異形線を用いた一体化コイルを樹
脂等でモールドして一体化することやシートコイルを積
層することもでき、コイルの製造工程が簡単となり、作
業性を向上させることができる。

また５、従来の上記特開昭５３−７７５７２号のトルク
センサと比較して１つの巻線を２つの磁気ピンで受は持
つことになり、コイルを巻くスペースが有効になるため
、トルクセンサ自体をコンパクト化できると共に、この
結果として、磁路長を短くできることになり、トルクセ
ンサの精度が向上する。

また、スペーサで左右の磁束を分離させることにより、
磁束を増大させることができ、さらに、第１の磁気リン
グ３の突起部１０と第２の磁気リング５の突起部１０と
を半ピツチずらして配設した場合には、トルクセンサの
磁極数を増加させるのと同等の効果がある。すなわち、
限られたスペースで磁極数を２倍にすることができ、シ
ャフトの磁性不均一による回転の変動を最小に小さくす
ることができる。

また、磁気片を分離した場合には、磁束の通り路を束縛
し、磁束の漏洩を低減させることにより、センサの精度
の向上を図ることができる。

さらに、上記特開昭５３−７７５７２号におけるトルク
センサでは、第１の磁気コアアラシイの巻線を１次巻線
として制限されるが、本発明では磁気ピンのコイルの巻
き方を変えるだけで、１次ＩＮ！、線を内側及び外側ど
ちらでも配置することができ、何ら巻数の制限を受ける
ことがないという効果を奏する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明す
る。第１図は本発明のトルク検出装置の１実施例を示す
斜視図、第２図はその横断面図、第３図はその縦断面図
、第４図は磁気リングと磁気片の配置および励磁コイル
と検出コイルの巻回方法を説明するための図、第５図（
イ）および同図（ロ）は本発明に使用されるコイルの他
の実施例を示す平面図および縦断面図、第６図は本発明
に適用される制御系のブロック構成図、第７図（イ）は
シャフトに作用する主応力を説明するための図、同図（
ロ）および同図（ハ）はトルクが作用した場合の磁束の
変化を説明するための図、第８図、第９図、第１０図お
よび第１１図は磁気リングと磁気片に生じる磁束を説明
するための図である。

図中、１はトルク検出装置、２はスペーサ、３．５は第
１および第２の磁気リング、６は磁気ピン、７．８は第
１および第２の磁気片、９は嵌合孔、１０．１２は突起
部、１１．１３は位置決め孔、１５はトルク伝達シャフ
ト、１６はブツシュ、１７は挿入孔、１８は取付孔、１
９は励磁コイル、２０は検出コイル、２１は異形線を用
いた一体化コイル、２２は基体、２５は励磁回路、２６
は信号処理回路を示す。

第１図において、トルク検出装置１は、非磁性材料から
なるスペーサ２、該スペーサ２の両側に配設される第１
および第２の磁気リング３．５、さらに第１および第２
の磁気リング３．５の外側に磁気ピン６．６・・・を介
して配設される第１および第２の磁気片７．８から構成
される。これら磁気リング、磁気ピン６および磁気片は
、透磁率が高く飽和磁束密度が高（そして残留磁束の小
さい電磁軟鉄等を使用する。なお、本発明は後述するよ
うにスペーサ２は必ずしも必要でなく、また、一方の磁
気リング、磁気ピンおよび磁気片のみで構成しても達成
されるものである。

第１および第２の磁気リング３．５の中心部には星型状
の嵌合孔９．９が形成されると共に、リングの中心に向
かう６個の突起部１０．１０、・・・が形成され、また
、嵌合孔９．９の外周に前記磁気ピン６の位置決め孔１
１．１１、・・・が形成されている。また、第１および
第２の磁気片７．８は、円周上に配設されるそれぞれ６
個の磁気片から構成され、円の中心に向かう突起部１２
．１２、・・・および磁気ピン６の位置決め孔］３．１
３、・・・が形成され、第１および第２の磁気リング３
．５と第１および第２の磁気片７．８間にはそれぞれ１
２個の磁気ピン６．６、・・・が固定されることになる
。なお、第１および第２の磁気片７．８は、６個に限定
されるものではなく偶数個であればよく、その場合には
第１および第２の磁気リング３．５の突起部１０および
磁気ピン６の数も増減される。

また、磁気片を分割しないで一体化してもよい。

第２図および第３図は、上記構成部材をトルク伝達シャ
フト１５に設置した断面図を示し、スペーサ２、第１お
よび第２の磁気リング３．５、第１および第２の磁気片
７．８をトルク伝達シャフト１５に嵌合し、両側にブツ
シュ１６．１６を嵌合し非磁性体からなるビンを位置決
め用ピンの挿入孔１７．１７に挿入し、非磁性体のボル
トおよびナツトを取付孔１８．１８に取付けて固定する
ものである。また、第３図に示すように、各磁気ピン６
．６、・・・には、左右にそれぞれ励磁コイル１９およ
び検出コイル２０が巻回され、各磁気ピン６．６、・・
・の励磁コイル１９および検出コイル２０はそれぞれ直
列に接続されている０例えば、励磁コイル１９は線径０
．５ｍｍ、巻数５０、検出コイル２０は線径０．２６ｕ
＋、巻数１２５で形成される。なお、励磁コイル１９お
よび検出コイル２０は、磁気ピン６の外周に上下の層を
形成するように巻回してもよい。

次に第４図により、磁気リングと磁気片の配置および励
磁コイルと検出コイルのＳ置方法を説明する。第４図（
イ）、（ロ）は第１および第２の磁気リング３．５の間
にスペーサ２を設けない例を示し、第１および第２の磁
気リング３．５と第１および第２の磁気片７．８は、そ
れぞれの突起部１０，１２が軸方向に半ピツチずれた位
置に配置されている。

そして、励磁コイル１９の巻方向は、隣接する磁気ピン
６を２本のペアで考えた場合、同一のペア（例えば（イ
）図における磁気ピン６ｂ、６ｃまたは（ロ）図におけ
る磁気ピン６ａ、６ｂ）の巻方向は同一で、このペアに
隣接するペア〔（イ）図における磁気ピン６ａ、６ｄま
たは（ロ）図における磁気ピン６Ｃ１６ｄ）の巻方向は
互いに異なるように巻回している。一方、検出コイル２
０の巻回方法は、上記励磁コイルのペアとは異なる隣接
する磁気ピン６を２本のペアとし、同一のペア〔（イ）
図における磁気ピン６ａ、６ｂと磁気ピン６Ｃ１６ｄま
たは（ロ）図における磁気ピン６ｂ、６ｃ）の巻方向は
同一で、このペアに隣接するペアＣ（イ）図における磁
気ピン６ｂ。

６Ｃまたは（ロ）図における磁気ピン６ａ、６ｄ〕の巻
方向は互いに異なるように巻回している。

そして、（イ）図においては第１および第２の磁気片７
．８の突起部１２に、Ｎｉｌ、Ｓ極、Ｎ極、・・・の順
に磁極を形成するようにし、（ロ）図においては第１お
よび第２の磁気リング３．５の突起部１０に、Ｎ極、Ｓ
極、Ｎ極、・・・の順に磁極を形成するようにしている
。

第４図（ハ）は、本発明の他の実施例を示すもので、第
１および第２の磁気リング３．５の間にスペーサ２を設
けた場合の磁気リングと磁気片の配置を示している。第
１および第２の磁気リング３．５と第１および第２の磁
気片７．８は、それぞれの突起部１Ｏ１１２が軸方向に
半ピツチずれた位置に配置させるのは、（イ）および（
ロ）の実施例と同様であるが、さらに、第１の磁気リン
グ３の突起部１０と第２の磁気リング５の突起部１０と
を半ピツチずらして配設させることにより磁極数を倍増
させることができる。

第５図は励磁コイル１９および検出コイル２゜の形成方
法の他の実施例を示すもので、励磁コイル１９および検
出コイル２０が多数の異形線を用いた一体化コイル２１
を積層して樹脂によりモールド固定して形成している。

そして、基体２２には励磁コイル１９および検出コイル
２０の各２本の端子が引き出される。上記シートコイル
状の異形線を用いた一体化コイル２１は、プリント方式
により各層の表裏に複数の励磁コイル１９および検出コ
イル２０のパターンが形成され、各層のコイルがスポッ
ト溶接で接続される。この方法によれば、コイルの製造
工程が簡単となり、作業性も向上することになる。

第６図は本発明のトルク検出装置に適用される制御系の
ブロック構成図である０発振器２３、位相反転回路２４
からなる励磁回路２５の出力は、トルク検出装置１の励
磁コイル１９に送られ、検出コイル２０の出力は、信号
処理回路２６の増幅器２７、整流回路２８、平滑回路２
９、オフセット回路３０、増幅器３１、ローパスフィル
タ３２を経て出力される。なお、トルク検出装置の仕様
は、シャフト：直径３０龍高周波焼入品、トルク：±７
０ｋｇｍ、回転数：６０００ｒｐｍ、外径：直径６８＋
ｎＸ３４．７鶴、電１１ｉｊＤｃ１０〜１６Ｖ、励磁電
流：ＩＡ、励磁周波数＝２００Ｈ２である。

次に、本発明の動作について説明する。

第７図（イ）は、シャフト１５の右側に右回転のトルク
が、シャフトの左側に左回転のトルクＴが作用した場合
に生じる主応力を示している。この場合シャフト１５の
軸回りには、軸方向に対して右４５度の角度で引張応力
子σが、左４５度の角度で圧縮応力−σが生じ、各応力
の大きさは軸の中心からの距離に比例する。そして、シ
ャフトに応力が加わると、磁性材料の磁気特性に変化が
生じ、とくに透磁率は引張応力により増加し、圧縮応力
により減少する。従って、シャフトにトルクが作用して
いないときの磁束の状態第７図（ロ）から、トルクが作
用すると第７図（ハ）の状態に変化することになる。

一方、磁気ピン６の励磁コイルに電流を流すと、第８図
および第９図に示すように、磁気ピン６ａ、６ｂ、６Ｃ
１・・・毎に、磁気ピン６、磁気片７の突起部１２、シ
ャフト１５、磁気リング３の突起部１０、磁気ピン６を
経由する磁気回路が形成され、しかも、磁気片７の突起
部１２と磁気リング３の突起部ＩＯを結ぶ磁束の方向は
、シ中フｌ−１５の軸方向に対して４５度の方向となる
。

これを第１０図および第１１図によりさらに詳述すると
、磁気リングと磁気片の配置および励磁コイルと検出コ
イルの巻回方法を第４図に示すように行った場合には、
励磁コイル１９に電流が流れたときに生じる磁束は第１
０図および第１１図のようになる。ここで第４図（イ）
、（ロ）が第１０図（イ）、（ロ）に対応し、第４図（
ハ）が第１１図に対応している。

すなわち、励磁コイル１９に電流を流した時のシャフト
に流れる磁束の方向は、シャフトの軸に対して上下の方
向は無視すると、右４５度、右４５度、左４５度、左４
５度、・・・の方向の順に磁束が形成され、かつ、右４
５度の２本の磁束および左４５度の２本の磁束の方向は
、それぞれ互いに直交するように形成されるため、隣接
する１ｍ２本の磁束ａ、ｂが、第７図（イ）で示した右
４５度の角度で生じる引張応力＋σと、左４５度の角度
で生じる圧縮応力−σの方向にそれぞれ磁界を発生させ
ることができる。

一方、検出コイル２０の巻回方法は、第４図で説明した
ように上記励磁コイルのペアとは異なる隣接する磁気ピ
ン６を２本のペアとし、同一のペアの巻方向は同一で、
このペアに隣接するペアの巻方向は互いに異なるように
巻回しているため、励磁コイルによる磁束が上記のよう
に軸方向に対して右４５度、右４５度、左４５度、左４
５度、・・・の方向の順に形成されたとき、検出コイル
はそれぞれ右４５度、左４５度、左４５度、右４５度、
・・・の磁束を検出することになる０例えば第４図（イ
）において、磁気ピン６ｂの励磁コイルと検出コイルの
巻方向は同じで、隣の磁気ピン６ｃの励磁コイルと検出
コイルの巻方向は異なるため、第１０図（イ）に示す励
磁コイルにより生じる磁束ａの変化に対して検出コイル
はこれを正の値として検出し、磁束すの変化に対して検
出コイルはこれを負の値として検出することになる。従
って、第７図（イ）で示した右４５度の角度で生じる引
張応力＋σにより透磁率が増加し、左４５度の角度で生
じる圧縮応力により透磁率が減少しても、その増加分と
減少分が差引されず増加分と減少分の総和として検出す
ることができる。その結果、第９図に示すように、焼入
深さより深い位置で磁束の変化を検出することができる
。

なお、前述したように本発明は１組の磁気リング、磁気
ピンおよび磁気片のみで構成しても達成されるものであ
るが、２組の磁気リング、磁気ピンおよび４．１気片を
スペーサを介して使用すれば、磁束を増大させシャフト
の！ｎｎ性不一−よる回転の変動をさらに減少させるこ
とができる。

また、磁気片７の数は、磁気ピン６の長さくコイルの巻
数）、磁気片同士の間隔（本実施例では２龍）、シャフ
トの軸に対して４５度の磁束を発生させること等の条件
により決定される。磁気片７は磁気リング３と同様に一
体化してもよいが、磁気片を分離することにより、磁束
の通路を束縛し磁束の漏洩を減少させるため、さらにセ
ンサの精度を向上させることができる。

また、磁気ピン６の励磁コイル１９および検出コイル２
０は、左右何れの位置に巻回してもよいが、励磁コイル
が外側にある方がシャフト表面での磁束が均一、かつ、
磁束同士が互いに影響を与えることなく磁歪効果を効率
よく検出することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変形が可能である。

以上説明したように本発明によれば、コイルを巻く軸が
同方向であるため、コイルが巻き易くなると共に、第６
図で示したように異形線を用いた一体化コイルを樹脂等
でモールドして一体化することもでき、コイルの製造工
程が節単となり、作業性を向上させることができる。

また、従来の上記特開昭５３−７７５７２号のトルクセ
ンサと比較して１つの巻線を２つの磁気ピンで受は持つ
ことになり、コイルを巻くスペースが有効になるため、
トルクセンサ自体をコンパクト化できると共に、この結
果として、磁路長を短くできることになり、トルクセン
サの精度が向上する。

さらに、上記特開昭５３−７７５７２号におけるトルク
センサでは、第１の磁気コアアラシイの巻線を１次Ｓ線
として制限されるが、本発明では磁気ピンのコイルの巻
き方を変えるだけで、１次Ｓ線を内側及び外側どちらで
も配置することができ、何ら巻数の制限を受けることが
ないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトルク検出装置の１実施例を示す斜視
図、第２図はその横断面図、第３図はその縦断面図、第
４図は磁気リングと磁気片の配置および励磁コイルと検
出コイルの巻回方法を説明するための図、第５図（イ）
および同図（ロ）は本発明に使用されるコイルの他の実
施例を示す平面図および縦断面図、第６図は本発明に適
用される制御系のブロック構成図、第７図（イ）はシャ
フトに作用する主応力を説明するための図、同図（ロ）
および同図（ハ）はトルクが作用した場合の磁束の変化
を説明するための図、第８図、第９図、第１０図および
第１１図は磁気リングと磁気片に生じる磁束を説明する
ための図、第１２図、第１３図、第１４図および第１５
図は従来のトルク検出装置を説明するための図である。ｌ・・・トルク検出装置、２・・・スペーサ、３．５・
・・第１および第２の磁気リング、６・・・磁気ピン、
７．８・・・第１および第２の磁気片、９・・・嵌合孔
、１０．１２・・・突起部、１１．１３・・・位置決め
孔、１５・・・トルク伝達シャフト、１６・・・ブツシ
ュ、１７・・・挿入孔、１８・・・取付孔、１９・・・
励磁コイル、２０・・・検出コイル、２１・・・異形線
を用いた一体化コイル、２２・・・基体、２５・・・励
磁回路、２６・・・信号処理回路。出願人　アイシン・ワーナー株式会社（外１名）代理人
弁理士　白　井　博　樹（外２名）（イ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　（ロ）第６図（イ）　　　　　　　　　　　　　　　　（ロ）第１２
図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シャフトの外周に配設される磁気リングおよび磁
気片と、該磁気リングおよび磁気片にシャフトの径方向
に形成される複数の突起部と、磁気リングおよび磁気片
間に配設される偶数個の磁気ピンと、該磁気ピンの外周
に巻回される励磁コイルおよび検出コイルとを備え、該
励磁コイルの巻方向は、隣接する磁気ピンを２本のペア
とした場合に同一のペアの巻方向は同一で、このペアに
隣接するペアの巻方向は互いに異なるように形成し、他
方、前記検出コイルの巻方向は、上記励磁コイルのペア
とは異なる隣接する磁気ピンを２本のペアとし、同一の
ペアの巻方向は同一で、このペアに隣接するペアの巻方
向は互いに異なるように形成したことを特徴とするトル
ク検出装置。
（２）上記磁気片が偶数個に分離されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のトルク検出装置。
（３）上記励磁コイルおよび検出コイルは、上記磁気ピ
ンの左右に形成することを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項記載のトルク検出装置。
（４）上記励磁コイルおよび検出コイルは、上記磁気ピ
ンの外周上下に形成することを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載のトルク検出装置。
（５）上記励磁コイルおよび検出コイルは、異形線を用
いた一体化コイルを樹脂によりモールド固定したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
かに記載のトルク検出装置。
（６）上記励磁コイルおよび検出コイルは、シートコイ
ルを積層したことを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第４項のいずれかに記載のトルク検出装置。
（７）シャフトの外周に配設される突起部を有する第１
、第２の磁気リングおよび第１、第２の磁気片と、該磁
気リングおよび磁気片にシャフトの径方向に形成される
複数の突起部と、第１、第２の磁気リング間に配設され
る非磁性体からなるスペーサと、前記第１、第２の磁気
リングおよび第１、第２の磁気片間にそれぞれ配設され
る偶数個の磁気ピンと、該磁気ピンの外周に巻回される
励磁コイルおよび検出コイルとを備え、前記第１、第２
の磁気リングの突起部はシャフトの円周方向にずらして
配設すると共に、前記励磁コイルの巻方向は、隣接する
磁気ピンを２本のペアとした場合に同一のペアの巻方向
は同一で、このペアに隣接するペアの巻方向は互いに異
なるように形成し、他方、前記検出コイルの巻方向は、
上記励磁コイルのペアとは異なる隣接する磁気ピンを２
本のペアとし、同一のペアの巻方向は同一で、このペア
に隣接するペアの巻方向は互いに異なるように形成した
ことを特徴とするトルク検出装置。