WO2023167145A1 - トルク測定装置 - Google Patents

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WO2023167145A1
WO2023167145A1 PCT/JP2023/007094 JP2023007094W WO2023167145A1 WO 2023167145 A1 WO2023167145 A1 WO 2023167145A1 JP 2023007094 W JP2023007094 W JP 2023007094W WO 2023167145 A1 WO2023167145 A1 WO 2023167145A1
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WO
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holder
coil unit
peripheral surface
cylindrical portion
coil
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/007094
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English (en)
French (fr)
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昌弘 小林
晃大 福田
久芳 福井
貴裕 大寺
晃之 中村
尚樹 二口
健 奥山
Original Assignee
日本精工株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/102—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving magnetostrictive means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/105—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving inductive means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/13—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the tractive or propulsive power of vehicles
    • G01L5/136—Force sensors associated with a vehicle traction coupling

Definitions

  • the present disclosure relates to a torque measuring device capable of measuring torque transmitted by a rotating shaft.
  • a magnetostrictive torque measurement method is known as a method for measuring torque transmitted by a rotating shaft.
  • a sensor for detecting a change in the magnetic permeability of the magnetostrictive effect section is arranged near the magnetostrictive effect section provided on a portion of the rotating shaft in the axial direction.
  • the magnetic permeability of the magnetostrictive effect portion changes based on the inverse magnetostrictive effect.
  • the output signal of the sensor changes in accordance with the change in magnetic permeability of the magnetostrictive effect section, so the torque transmitted by the rotating shaft can be measured.
  • JP-A-2016-200552 and JP-A-2017-049124 describe specific structures of magnetostrictive torque measuring devices.
  • the torque measuring devices described in these publications include a coil unit, a back yoke, and an electronic circuit.
  • the coil unit is configured in a cylindrical shape and arranged around a magnetostrictive effect section provided on a portion of the torque-transmitting rotating shaft in the axial direction.
  • the coil unit has a detection coil that changes the voltage in response to changes in the magnetic permeability of the magnetostrictive effect section.
  • the back yoke is a member that serves as a magnetic path for the magnetic field generated by the detection coil, is made of a magnetic material and has a cylindrical shape, and is fitted onto the coil unit.
  • the electronic circuit includes a detection coil and generates an output voltage according to the voltage of the detection coil.
  • the torque measuring device having such a configuration, it is possible to measure the torque transmitted by the rotating shaft based on the output voltage generated by the electronic circuit.
  • the back yoke is fitted to the coil unit, the leakage of magnetic flux to the outside is suppressed, the effect of disturbance is reduced, and the accuracy of torque measurement can be improved.
  • the detection coil, the rotating shaft, and the back yoke are affected by expansion or contraction of the component parts due to temperature changes. changes in the distances to , there will be changes in the output voltage of the electronic circuit as these distances change.
  • the back yoke is fitted to the coil unit.
  • An object of the present disclosure is to provide a torque measuring device capable of facilitating correction of output voltage due to temperature changes during use.
  • a torque measuring device includes a coil unit, a back yoke, a holder, and an electronic circuit.
  • the coil unit has a detection coil that changes a voltage in response to a change in the magnetic permeability of the magnetostrictive effect section, in a rotating shaft that has a magnetostrictive effect section whose magnetic permeability changes according to the transmitted torque, and , which is cylindrical as a whole.
  • the back yoke is cylindrical and arranged coaxially around the coil unit.
  • the holder holds the coil unit and the back yoke.
  • the electronic circuit includes the detection coil and generates an output voltage according to the voltage of the detection coil.
  • a radial clearance is provided between the outer peripheral surface of the coil unit and the inner peripheral surface of the back yoke, and changes in the clearance due to temperature changes during use A range is regulated so that the change in the output voltage is linear with respect to the change in the clearance.
  • the torque measuring device of one aspect of the present disclosure includes a spacer sandwiched between the outer peripheral surface of the coil unit and the inner peripheral surface of the back yoke, and the spacer constitutes the clearance.
  • the holder has a cylindrical holder cylindrical portion, the holder cylindrical portion constitutes the spacer, and the coil unit is fitted inside the holder cylindrical portion.
  • the back yoke is fitted onto the cylindrical portion of the holder.
  • the holder has a cylindrical holder cylindrical portion,
  • the back yoke is embedded in the cylindrical portion of the holder,
  • a portion of the holder cylindrical portion present between the inner peripheral surface of the back yoke and the outer peripheral surface of the coil unit constitutes the spacer.
  • the holder has an inner protection portion located radially inward of the inner peripheral surface of the coil unit.
  • the holder has a cylindrical inner cylindrical portion arranged radially inward of the coil unit, and the inner cylindrical portion constitutes the inner protective portion.
  • the holder protrudes radially inward from at least one of both ends in the axial direction of the cylindrical portion of the holder, and the inner end in the radial direction is
  • the coil unit has an inwardly facing flange positioned radially inward of the inner circumferential surface of the coil unit, and the radially inner end of the inwardly facing flange constitutes the inner protection portion.
  • the holder has a cylindrical holder cylindrical portion
  • the coil unit is embedded in the holder cylindrical portion
  • the back yoke includes the holder cylindrical portion. and a part of the holder cylindrical portion that exists between the outer peripheral surface of the coil unit and the inner peripheral surface of the back yoke constitutes the spacer, and the coil unit in the holder cylindrical portion A portion located radially inward of the inner peripheral surface of the inner protective portion constitutes the inner protective portion.
  • the coil unit is configured with a flexible substrate.
  • the coil unit is configured by a flexible substrate, and the strip plate-shaped member fixed to the flexible substrate is arranged between the outer peripheral surface of the coil unit and the inner peripheral surface of the back yoke.
  • the strip-shaped member constitutes the spacer.
  • the torque measuring device of one aspect of the present disclosure it is possible to easily correct the output voltage due to temperature changes during use.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a torque measuring device of a first example of an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2(a) is a developed view of the flexible substrate of the coil unit constituting the torque measuring device of the first example
  • FIG. 2(b) is a view of the flexible substrate viewed from below FIG. 2(a).
  • FIG. 3 is an exploded view of the detection coil of the coil unit of the first example as seen from the outside in the radial direction.
  • FIGS. 4A to 4D show the first split coil, the second split coil, the third split coil, and the fourth split coil, which constitute the detection coil of the coil unit of the first example, each as a single unit.
  • FIG. 2 is a development view seen from the radially outer side in a state.
  • FIG. 5 is a diagram showing an electronic circuit of the torque measuring device of the first example.
  • FIG. 6 conceptually shows the relationship between the radial clearance C between the outer peripheral surface of the coil unit and the inner peripheral surface of the back yoke and the output voltage V of the electronic circuit with respect to the torque measuring device of the first example. It is a diagram.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the torque measuring device of the second example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the torque measuring device of the third example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a torque measuring device according to a fourth example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the torque measuring device of the second example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the torque measuring device of the third example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the torque measuring device of the fifth example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the torque measuring device of the sixth example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a torque measuring device according to a seventh example of the embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the torque measuring device of the eighth example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the torque measuring device of the ninth example of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15(a) is a developed view of a flexible substrate of a coil unit constituting a torque measuring device of the ninth example, and FIG.
  • FIG. 15(b) is a view of the flexible substrate viewed from below FIG. 15(a).
  • FIG. 16(a) is a cross-sectional view of a torque measuring device according to a tenth example of the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 16(b) is a view of the torque measuring device viewed from the right side of FIG. 16(a).
  • FIG. 17(a) is a developed view of a flexible substrate of a coil unit constituting a torque measuring device of the tenth example
  • FIG. 17(b) is a view of the flexible substrate viewed from below FIG. 17(a). is.
  • FIG. 1 A torque measuring device 1 of a first example of an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 A torque measuring device 1 of a first example of an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 A torque measuring device 1 of a first example of an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 A torque measuring device 1 of a first example of an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • the torque measuring device 1 of this example is a device that measures the torque transmitted by the rotating shaft 2, and can be used by being incorporated in various mechanical devices.
  • a specific example of a mechanical device that incorporates the torque measuring device 1 of this example is a mechanical device that constitutes the power train of an automobile.
  • Mechanical devices that make up the powertrain of automobiles include, for example, automatic transmissions (AT), belt-type continuously variable transmissions, toroidal-type continuously variable transmissions, automatic manual transmissions (AMT), dual clutch transmissions (DCT), etc. Examples include a transmission that shifts gears by side control, a transfer, and a manual transmission (MT).
  • the driving system of the target vehicle that is, FF, FR, MR, RR, 4WD, etc., is not particularly limited.
  • mechanical devices other than the mechanical devices that make up the powertrain of automobiles include speed reducers and speed increasers that make up windmills, railroad cars, steel rolling mills, etc., and change the rotation speed of the power shaft with gears.
  • a device that causes speed reducers and speed increasers that make up windmills, railroad cars, steel rolling mills, etc., and change the rotation speed of the power shaft with gears.
  • the rotating shaft 2 is a rotating shaft incorporated in the mechanical device that constitutes the power train as described above, and is rotatably supported by a rolling bearing (not shown) with respect to a casing (not shown) that does not rotate during use. It has a magnetostrictive effect section whose magnetic permeability changes according to the torque to be transmitted.
  • the rotary shaft 2 has an intermediate shaft portion 3 shown in FIG. 1 at its axially intermediate portion.
  • the outer peripheral surface of the intermediate shaft portion 3 is configured by a cylindrical surface.
  • the intermediate shaft portion 3 of the rotating shaft 2 functions as a magnetostrictive effect portion.
  • the rotary shaft 2 is made of magnetic metal.
  • various magnetic steels such as carburized steel such as SCr420 and SCM420 and carbon steel such as S45C, which are defined in JIS, can be used.
  • a portion of the outer peripheral surface of the intermediate shaft portion 3 that faces the detection coil 8 of the torque measuring device 1 is subjected to a shot peening process to form a compression work hardened layer, and the portion is can also improve the mechanical and magnetic properties of In this way, the sensitivity and hysteresis of torque measurement by the torque measuring device 1 can be improved.
  • a magnetostrictive material functioning as the magnetostrictive effect portion can be fixed to the outer peripheral surface of the intermediate shaft portion 3 .
  • a ring-shaped magnetostrictive material is externally fixed to the intermediate shaft portion 3
  • a magnetostrictive material composed of a coating such as plating or a film-like magnetostrictive material is attached to the outer peripheral surface of the intermediate shaft portion 3 . can be fixed.
  • the torque measuring device 1 of this example includes a coil unit 4, a back yoke 5, a holder 6, and an electronic circuit 7.
  • the torque measuring device 1 of this embodiment has an annular shape as a whole, and is supported and fixed to the casing while being arranged coaxially around the intermediate shaft portion 3 .
  • the coil unit 4 has a detection coil 8 that changes the voltage in response to changes in the magnetic permeability of the intermediate shaft portion 3, and has a cylindrical shape as a whole.
  • the coil unit 4 is arranged coaxially around the intermediate shaft portion 3 .
  • the coil unit 4 is composed of a flexible substrate (FPC) that includes a base film and printed wiring (conductors) held by the base film. Specifically, it is configured by rolling a strip-shaped flexible substrate 9 as shown in FIG. .
  • FPC flexible substrate
  • the coil unit 4 is composed of a flexible substrate (FPC) that includes a base film and printed wiring (conductors) held by the base film. Specifically, it is configured by rolling a strip-shaped flexible substrate 9 as shown in FIG. .
  • the detection coil 8 consists of a first split coil 10, a second split coil 11, a third split coil 12, and a fourth split coil 13 provided on the flexible substrate 9. That is, the flexible substrate 9 has four wiring layers laminated in the plate thickness direction, and a first split coil 10, a second split coil 11, and a second split coil 10, a second split coil 11, and a second split coil 10, which are respectively configured by printed wiring, are provided on these wiring layers. A three-split coil 12 and a fourth split coil 13 are arranged.
  • split coils 10 to 13 are arranged in a state in which a strip-shaped flexible substrate 9 is rolled into a cylindrical shape, that is, in a state in which a cylindrical coil unit 4 is formed.
  • the two split coils 11, the third split coil 12, and the fourth split coil 13 are arranged in this order.
  • FIG. 3 shows a developed view of the detection coil 8 viewed from the outside in the radial direction of the coil unit 4 .
  • 4A to 4D each of the first split coil 10, the second split coil 11, the third split coil 12, and the fourth split coil 13 that make up the detection coil 8 is shown in the coil unit 4.
  • 1 is a development view seen from the outside in the radial direction.
  • the first split coil 10 as shown in FIG. 4(a), comprises a plurality of coil pieces 14 arranged side by side at equal pitches in the circumferential direction. These coil pieces 14 have a parallelogram shape when viewed from the radial direction, and include wiring that is inclined +45° with respect to the axial direction of the intermediate shaft portion 3 . Circumferentially adjacent coil pieces 14 are connected in series by a conductor such as printed wiring (not shown).
  • the coil pieces 14 are schematically shown, and the whole circumference is shown to be connected, but actually, a part of the coil pieces 14 in the circumferential direction is , there is a discontinuity.
  • the coil piece 14 has two ends separated from each other across the discontinuity. Circumferentially adjacent coil pieces 14 are connected in series by connecting one end of each other with a conductor such as printed wiring (not shown). These points are the same for the second split coil 11 to the fourth split coil 13 below.
  • the second split coil 11 has a plurality of coil pieces 15 arranged at equal pitches in the circumferential direction.
  • These coil pieces 15 have a parallelogram shape when viewed in the radial direction, and include wiring that is inclined -45° with respect to the axial direction of the intermediate shaft portion 3 .
  • Circumferentially adjacent coil pieces 15 are connected in series by a conductor such as printed wiring (not shown).
  • the third split coil 12 has a plurality of coil pieces 16 arranged at equal pitches in the circumferential direction. These coil pieces 16 have a parallelogram shape when viewed in the radial direction, and include wiring that is inclined -45° with respect to the axial direction of the intermediate shaft portion 3 . Circumferentially adjacent coil pieces 16 are connected in series by a conductor such as printed wiring (not shown).
  • the fourth split coil 13 has a plurality of coil pieces 17 arranged at equal pitches in the circumferential direction. These coil pieces 17 have a parallelogram shape when viewed in the radial direction, and include wiring that is inclined +45° with respect to the axial direction of the intermediate shaft portion 3 . Circumferentially adjacent coil pieces 17 are connected in series by a conductor such as printed wiring (not shown).
  • the first split coil 10, the second split coil 11, the third split coil 12, and the fourth split coil 13 are formed by winding wires around a support member such as a cylindrical bobbin. Can also be configured. Further, when implementing the present disclosure, the configuration regarding the specific shape and arrangement of the first split coil, second split coil, third split coil, and fourth split coil that constitute the detection coil is the configuration of this example. Without being limited thereto, various conventionally known configurations can be adopted.
  • the back yoke 5 is a member that serves as a magnetic path for magnetic flux generated by the detection coil 8 .
  • the back yoke 5 is made of a magnetic material such as mild steel and is formed in a cylindrical shape as a whole.
  • the back yoke 5 is arranged coaxially around the coil unit 4 .
  • a radial clearance C is provided between the coil unit 4 and the back yoke 5 over the axial direction, as shown in FIG. That is, the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5 are separated by the clearance C in the radial direction. In this example, nothing is arranged between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5, and a cylindrical space exists. That is, in this example, the radial clearance C is formed by this cylindrical space.
  • the holder 6 is a member that holds the coil unit 4 and the back yoke 5.
  • the holder 6 is made of synthetic resin and is formed in an annular shape as a whole, and has an L-shaped cross section.
  • the holder 6 includes a cylindrical inner cylindrical portion 20 disposed radially inward of the coil unit 4 and extends radially outward from the end portion of the inner cylindrical portion 20 on one axial side (left side in FIG. 1). It has a circular ring-shaped holder ring portion 21 for holding.
  • the inner cylindrical portion 20 constitutes an inner protective portion located radially inward of the inner peripheral surface of the coil unit 4 .
  • the holder annular portion 21 has a thick portion 22 forming a radially inner half portion and a thin portion 23 forming a radially outer half portion.
  • the holder 6 has a cylindrical stepped portion 24 facing radially outward, which connects the side surface of the thick portion 22 on the other axial side (the right side in FIG. 1) and the side surface of the thin portion 23 on the other axial side. have The holder 6 is supported and fixed to the casing while being arranged coaxially around the intermediate shaft portion 3 of the rotating shaft 2 .
  • the coil unit 4 is fitted and fixed to the inner cylindrical portion 20 by adhesion or the like without rattling in the radial direction.
  • the end of the back yoke 5 on one side in the axial direction (the left side in FIG. 1) is tightly fitted to the stepped portion 24, and is externally fixed by adhesion or the like without looseness in the radial direction.
  • the electronic circuit 7 includes a detection coil 8 and generates an output voltage according to the voltage of the detection coil 8.
  • the electronic circuit 7 is composed of a bridge circuit in which a first split coil 10, a second split coil 11, a third split coil 12, and a fourth split coil 13 are arranged on four sides. It is The electronic circuit 7 includes a first split coil 10, a second split coil 11, a third split coil 12, and a fourth split coil 13, as well as an oscillator 18 for applying an AC voltage between points A and B. and a lock-in amplifier 19 for detecting and amplifying a midpoint voltage (differential voltage) that is the potential difference between points C and D.
  • a midpoint voltage differential voltage
  • the components other than the detection coil 8 can be fixed, for example, to the flexible board 9 or to another board (not shown).
  • an alternating voltage is applied between points A and B of the electronic circuit 7 by the oscillator 18, and the first split coil 10, the second split coil 11, and the third split coil 12 , and the fourth split coil 13 .
  • the first split coil 10, the second split coil 11, the third split coil 12, and the fourth split coil 13 are shown by arrows ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4 in FIGS. 4(a) to 4(d).
  • currents flow in opposite directions between the coil pieces 14, 15, 16, and 17 adjacent in the circumferential direction.
  • the circumferentially adjacent coil pieces 14, 15, 16, and 17 are connected to each other so that the current flows in such directions.
  • an alternating magnetic field is generated around the first split coil 10 , the second split coil 11 , the third split coil 12 , and the fourth split coil 13 , and part of the magnetic flux of this alternating magnetic field is applied to the intermediate shaft portion 3 . pass through the surface of
  • the first split coil 10 and the fourth split coil 13 are configured including wiring inclined +45° with respect to the axial direction of the intermediate shaft portion 3, and the magnetic flux of the AC magnetic field generated around the wiring is Part of it passes through the surface layer of the intermediate shaft portion 3 in the ⁇ 45° direction, which is the direction in which the magnetic permeability decreases. Therefore, the inductances of the first split coil 10 and the fourth split coil 13 decrease.
  • the second split coil 11 and the third split coil 12 are configured to include wiring inclined by -45° with respect to the axial direction of the intermediate shaft portion 3, and the magnetic flux of the AC magnetic field generated around the wiring is passes through the surface layer of the intermediate shaft portion 3 in the +45° direction, which is the direction in which the magnetic permeability increases. Therefore, the inductances of the third split coil 12 and the fourth split coil 13 increase.
  • FIG. 6 is a diagram conceptually showing the relationship between the radial clearance C and the output voltage V of the electronic circuit 7 with respect to the torque measuring device 1 of this example.
  • the diagram shown in FIG. 6, including the numerical values on the horizontal axis, is an example.
  • the diagram shown in FIG. 6 can be obtained based on simulation analysis or experiments.
  • the radial clearance C has a range X1 in which linearity is shown between changes in the radial clearance C and changes in the output voltage V of the electronic circuit 7.
  • range X1 in which linearity is shown between changes in the radial clearance C and changes in the output voltage V of the electronic circuit 7.
  • ranges X2, X3 in which non-linearity is exhibited between the change in the radial clearance C and the change in the output voltage V of the electronic circuit .
  • the change in the output voltage V of the electronic circuit 7 becomes non-linear, ie non-linear.
  • the electronic circuit can A change in the output voltage V of 7 is a linear change. Therefore, the correction value of the output voltage V with respect to the change in the clearance C also changes linearly, and the correction can be performed easily and accurately.
  • the change range ⁇ X of the radial clearance C due to the temperature change during use corresponds to the change in the output voltage V of the electronic circuit 7 with respect to the change in the radial clearance C. It is regulated so as to fall within the range X1, which is a linear change. Specifically, the radial clearance C at room temperature is set so that the change range ⁇ X falls within the range X1 (0.2 mm to 0.8 mm in the illustrated example).
  • the change range ⁇ X of the radial clearance C due to temperature changes during use corresponds to the change in the output voltage V of the electronic circuit 7 with respect to the change in the radial clearance C. is regulated so as to fall within the range X1 in which the change is linear. Therefore, the change in the output voltage V of the electronic circuit 7 due to the change in temperature during use can be easily corrected using the separately detected temperature. That is, the torque T can be measured based on the output voltage V corresponding to the clearance C calculated by calculating the clearance C due to the temperature change, for example.
  • the inner cylindrical portion 20 is arranged radially inside the coil unit 4 . Therefore, when the torque measuring device 1 is assembled around the rotating shaft 2 , the inner cylindrical portion 20 can prevent the inner peripheral surface of the coil unit 4 from colliding with the outer peripheral surface of the rotating shaft 2 .
  • the holder 6a includes a cylindrical holder cylindrical portion 25 and a circle extending radially outward from the end portion of the holder cylindrical portion 25 on one axial side (the left side in FIG. 7). It has a ring-shaped holder ring part 21a.
  • the holder ring portion 21a has a uniform plate thickness as a whole.
  • the coil unit 4 is internally fitted and fixed to the cylindrical portion 25 of the holder without rattling in the radial direction.
  • the back yoke 5 is externally fitted and fixed to the holder cylindrical portion 25 without rattling in the radial direction. That is, a holder cylindrical portion 25 corresponding to a spacer is sandwiched between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5, and the holder cylindrical portion 25 defines a clearance C in the radial direction. .
  • the holder 6b has two inward flanges 26 protruding radially inward from both ends in the axial direction of the holder cylindrical portion 25 over the entire circumference.
  • the coil unit 4 is arranged between two inward flanges 26 in the axial direction.
  • each of the two inward flanges 26 is smaller than the inner diameter of the coil unit 4 . That is, the radial inner end portions of these inward flange portions 26 are positioned radially inward of the inner peripheral surface of the coil unit 4 . In this example, the radially inner end portions of these inward flange portions 26 constitute an inner protection portion.
  • the inner peripheral surface of the coil unit 4 can be prevented from colliding with the outer peripheral surface of the rotating shaft 2 by the radially inner ends of the two inward flanges 26 .
  • one of the two inward flanges is omitted, that is, the holder is configured to have a T-shaped or crank-shaped cross section, and the axial direction of the holder cylinder It is also possible to provide an inwardly facing flange protruding radially inward from either the end on one side (base end) or the end on the other side in the axial direction (tip). within the scope of this disclosure.
  • Other configurations and effects are the same as those of the first and second examples.
  • the holder cylindrical portion 25 constituting the holder 6c extends axially from the radially intermediate portion of the holder ring portion 21a.
  • the holder 6c has a cylindrical inner cylindrical portion that extends radially inward of the holder cylindrical portion 25 and axially extends from the radially inner end portion of the holder circular ring portion 21a and that is arranged coaxially with the holder cylindrical portion 25. have 20.
  • the coil unit 4 is inserted between the inner peripheral surface of the holder cylindrical portion 25 and the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 20 without rattling in the radial direction.
  • the work of assembling the coil unit 4 to the holder 6c can be performed by axially inserting the coil unit 4 between the inner peripheral surface of the holder cylindrical portion 25 and the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 20. Assembly work can be easily performed.
  • a cylindrical shape extending in the axial direction from the radially intermediate portion of the holder circular ring portion 21 a and arranged coaxially with the holder cylindrical portion 25 is arranged radially outward of the holder cylindrical portion 25 .
  • the back yoke 5 can be inserted between the outer peripheral surface of the holder cylindrical portion 25 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion without rattling in the radial direction.
  • Other configurations and effects are the same as those of the first and second examples.
  • the holder 6d is made of a non-conductive material such as elastomer containing rubber or synthetic resin, and has a cylindrical holder cylindrical portion 25a. 25a only.
  • the back yoke 5 is embedded in the holder cylindrical portion 25a while being arranged coaxially with the holder cylindrical portion 25a. As a result, the entire surface of the back yoke 5 is covered with the holder cylindrical portion 25a.
  • the coil unit 4 is internally fitted and fixed to the inner peripheral surface of the holder cylindrical portion 25a without rattling in the radial direction.
  • a cylindrical portion 27 sandwiched between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5 corresponds to a spacer and provides clearance. constitutes C.
  • an inward flange projecting radially inward from one or both ends in the axial direction of the cylindrical portion of the holder is provided, and the radial inner end of the inward flange is It is also possible to employ a configuration in which it is positioned radially inward of the inner peripheral surface of the coil unit. Other configurations and effects are the same as those of the first example.
  • the holder 6e includes, in addition to the holder cylindrical portion 25a, an outward flange that protrudes radially outward from one axial end (the left side in FIG. 11) of the holder cylindrical portion 25a. It has a portion 28 over the entire circumference.
  • the holder cylindrical portion 25a is fitted on the inner peripheral surface of the casing 29, and the outward flange portion 28 is abutted against the axial side surface 30 of the casing 29. 1e can be axially positioned.
  • Other configurations and effects are the same as those of the fifth example.
  • the holder 6f is made of an elastomer containing rubber, and in addition to the holder cylindrical portion 25a, 2 protruded radially outward from both ends in the axial direction of the holder cylindrical portion 25a. It has two outward flanges 28 over the entire circumference.
  • the cylindrical holder portion 25a is fitted to the inner peripheral surface of the convex portion 31 that protrudes radially inward from a portion of the casing 29a in the axial direction over the entire circumference, and the convex portion 31 is arranged in two outward directions.
  • the torque measuring device 1f can be positioned in the axial direction with respect to the casing 29a by sandwiching it from both sides in the axial direction with the flanges 28. As shown in FIG.
  • the holder 6g is made of a non-conductive material such as an elastomer containing rubber or a synthetic resin, and has a cylindrical holder cylindrical portion 25b. consists only of the holder cylindrical portion 25b.
  • the coil unit 4 is embedded in the holder cylindrical portion 25b while being arranged coaxially with the holder cylindrical portion 25b. Thereby, the entire surface of the coil unit 4 is covered with the holder cylindrical portion 25b.
  • the holder cylindrical portion 25b has a recessed portion 32 over the entire circumference in the axially intermediate portion of the outer peripheral surface.
  • the back yoke 5 is arranged coaxially with the holder cylindrical portion 25b by being externally fitted on the holder cylindrical portion 25b in a state where the radially inner portion thereof is engaged with the concave portion 32 of the holder 6g. .
  • a cylindrical sandwiched portion 27a which is a portion sandwiched between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5, corresponds to a spacer and provides clearance.
  • a cylindrical radially inner end portion 33 which is a portion of the holder cylindrical portion 25b located radially inward of the inner peripheral surface of the coil unit 4, constitutes an inner protective portion.
  • the sandwiched portion 27a is sandwiched between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5, it is easy to ensure coaxiality between the coil unit 4 and the back yoke 5. And it is easy to maintain the coaxiality. Since the radially inner portion of the back yoke 5 is engaged with the recessed portion 32 of the holder 6g, it becomes easy to position the back yoke 5 in the axial direction with respect to the holder 6g.
  • FIG. 14 A ninth example of the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
  • FIG. 14 A ninth example of the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
  • a cylindrical spacer 34 made of elastomer containing rubber is sandwiched between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5 .
  • the spacers 34 are located on the coil unit 4 on both side surfaces in the plate thickness direction of the strip-shaped flexible substrate 9 constituting the coil unit 4.
  • 15(b) which is the side of the outer peripheral surface (the upper side in FIG. 15(b)) of which is adhesively fixed over its entire length. That is, the spacer 34 is composed of a band plate-like member 35 rolled into a cylindrical shape together with the flexible substrate 9 .
  • the spacer 34 is arranged at the end on one axial side (left side in FIG. 14) between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5. .
  • the band plate-shaped member 35 that constitutes the spacer 34 is located on one side (lower side in FIG. 15A) of the one side surface of the flexible substrate 9 that is separated from the detection coil 8 in the width direction. It is glued to the ends.
  • the clearance C is configured by the spacer 34 and the cylindrical space between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5 .
  • the spacer is positioned between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5, between the axially intermediate portion and the axially other side (right side in FIG. 14) end portion. , or at different axial positions and axial extents than in this example, such as the full axial extent.
  • the holder ring portion 21a that constitutes the holder 6h has a uniform plate thickness as a whole.
  • the cylindrical spacer 34a made of an elastomer containing rubber extends over the entire axial range between the outer peripheral surface of the coil unit 4 and the inner peripheral surface of the back yoke 5. are placed. Therefore, in this example, the clearance C is constituted by the spacer 34a.
  • the spacer 34a is configured by a band plate-like member 35a as shown in FIGS. 17(a) and 17(b).
  • One longitudinal end (the left side in FIGS. 17(a) and 17(b)) of the strip-shaped member 35a is located on one longitudinal side of the strip-shaped flexible substrate 9 constituting the coil unit 4. (on the right side of FIGS. 17(a) and 17(b)).
  • the spacer 34a is formed by rolling a band plate member 35a into a cylindrical shape on the outer peripheral surface of the cylindrical coil unit 4, which is formed by rolling the flexible substrate 9 into a cylindrical shape. It is composed of
  • the band is attached to the outer peripheral surface of the coil unit 4.
  • a cylindrical spacer 34a is constructed by winding the plate member 35a cylindrically.
  • Reference Signs List 1 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i torque measuring device 2 rotating shaft 3 intermediate shaft portion 4 coil unit 5 back yoke 6, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g , 6h holder 7 electronic circuit 8 detection coil 9 flexible substrate 10 first split coil 11 second split coil 12 third split coil 13 fourth split coil 14 coil piece 15 coil piece 16 coil piece 17 coil piece 18 oscillator 19 lock-in amplifier 20 inner cylindrical portion 21, 21a holder circular ring portion 22 thick portion 23 thin portion 24 step portion 25, 25a, 25b holder cylindrical portion 26 inward flange portion 27, 27a sandwiched portion 28 outward flange portion 29 casing 30 axial side surface 31 Convex portion 32 Concave portion 33 Radial direction inner end portion 34, 34a Spacer 35, 35a Strip plate member

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Abstract

トルク測定装置は、回転軸の磁歪効果部の透磁率の変化に対応して電圧を変化させる検出コイルを有する、円筒状のコイルユニット４と、該コイルユニット４の周囲に同軸に配置された、円筒状のバックヨーク５と、コイルユニット４およびバックヨーク５を保持するホルダ６と、前記検出コイルの電圧に応じた出力電圧を発生させる電子回路７とを備え、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に径方向のクリアランスＣが設けられているおり、使用時の温度変化に伴うクリアランスＣの変化範囲が、該クリアランスＣの変化に対して前記出力電圧の変化が線形的な変化となる範囲に規制されている。

Description

トルク測定装置
　本開示は、回転軸により伝達しているトルクを測定することが可能なトルク測定装置に関する。
　近年、自動車の分野では、パワートレインすなわち動力伝達機構を構成する回転軸により伝達しているトルクを測定し、その測定結果を利用して、動力源であるエンジンや電動モータの出力制御や、変速機の変速制御を実行するシステムの開発が進んでいる。
　従来、回転軸により伝達しているトルクを測定する方法として、磁歪式のトルク測定方法が知られている。磁歪式のトルク測定方法では、回転軸の軸方向一部分に備えられた磁歪効果部の近傍に、磁歪効果部の透磁率の変化を検出するためのセンサを配置する。回転軸にトルクが加わり、磁歪効果部に弾性的な捩れ変形が生じると、逆磁歪効果に基づいて磁歪効果部の透磁率が変化する。これにより、センサの出力信号が、磁歪効果部の透磁率の変化に対応して変化するため、回転軸が伝達しているトルクを測定することができる。
　たとえば、特開２０１６－２００５５２号公報、特開２０１７－０４９１２４号公報には、磁歪式のトルク測定装置の具体的な構造が記載されている。これらの公報に記載されたトルク測定装置は、コイルユニットと、バックヨークと、電子回路とを備える。コイルユニットは、円筒状に構成され、トルクを伝達する回転軸の軸方向一部分に備えられた磁歪効果部の周囲に配置される。
　コイルユニットは、磁歪効果部の透磁率の変化に対応して電圧を変化させる検出コイルを有する。バックヨークは、検出コイルにより発生する磁界の磁路となる部材であって、磁性材により円筒状に構成され、かつ、コイルユニットに外嵌されている。電子回路は、検出コイルを含んで構成され、かつ、検出コイルの電圧に応じた出力電圧を発生させる。
　このような構成を有するトルク測定装置によれば、電子回路が発生する出力電圧に基づいて、回転軸が伝達しているトルクを測定することができる。また、コイルユニットにバックヨークが外嵌されているため、外部への磁束の漏れが抑制され、外乱の影響を受けにくくなり、トルクの測定精度を向上させることができる。
特開２０１６－２００５５２号公報 特開２０１７－０４９１２４号公報
　特開２０１６－２００５５２号公報および特開２０１７－０４９１２４号公報に記載された従来のトルク測定装置では、温度変化により構成部品に膨張または収縮が生じることに伴って、検出コイルと回転軸およびバックヨークとの距離が変化すると、これらの距離の変化に伴って、電子回路の出力電圧に変化が生じる。
　ここで、コイルユニットの内周面と回転軸の外周面との間には、もともと適度な大きさのクリアランスが設けられるため、温度変化により検出コイルと回転軸との距離が変化することに伴う出力電圧の変化は、一般的に線形的な変化となる。したがって、このような出力電圧の変化は、別途検出した温度を利用して、容易に補正することができる。
　一方、バックヨークはコイルユニットに外嵌されており、換言すれば、バックヨークの内周面とコイルユニットの外周面との間にはクリアランスが設けられていないため、温度変化によりコイルユニットの外周面とバックヨークの内周面との間に隙間が生じることによって、検出コイルとバックヨークとの距離が変化すると、その影響が、出力電圧の非線形的な変化として現れる。したがって、このような出力電圧の変化を補正するために、複雑な構成の温度補正回路を用いなければならなくなるなどの問題を生じる。
　本開示は、使用時の温度変化に伴う出力電圧の補正を容易化することができるトルク測定装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様のトルク測定装置は、コイルユニットと、バックヨークと、ホルダと、電子回路とを備える。
　前記コイルユニットは、伝達するトルクに応じて透磁率が変化する磁歪効果部を有する回転軸のうち、前記磁歪効果部の透磁率の変化に対応して電圧を変化させる検出コイルを有し、かつ、全体を円筒状に構成されている。
　前記バックヨークは、円筒状に構成され、かつ、前記コイルユニットの周囲に同軸に配置されている。
　前記ホルダは、前記コイルユニットおよび前記バックヨークを保持する。
　前記電子回路は、前記検出コイルを含み、かつ、前記検出コイルの電圧に応じた出力電圧を発生させる。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記コイルユニットの外周面と前記バックヨークの内周面との間に径方向のクリアランスが設けられており、使用時の温度変化に伴う前記クリアランスの変化範囲が、該クリアランスの変化に対して前記出力電圧の変化が線形的な変化となる範囲に規制されている。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記コイルユニットの外周面と前記バックヨークの内周面との間に挟持されたスペーサを備え、該スペーサにより前記クリアランスが構成されている。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記ホルダは、円筒状のホルダ円筒部を有し、該ホルダ円筒部が前記スペーサを構成し、前記コイルユニットは、前記ホルダ円筒部に内嵌されており、前記バックヨークは、前記ホルダ円筒部に外嵌されている。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記ホルダは、円筒状のホルダ円筒部を有し、
　前記バックヨークは、前記ホルダ円筒部に包埋されており、
　前記バックヨークの内周面と前記コイルユニットの外周面との間に存在する前記ホルダ円筒部の一部分が前記スペーサを構成する。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記ホルダは、前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する内側保護部を有する。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記ホルダは、前記コイルユニットの径方向内側に配置された円筒状の内側円筒部を有し、該内側円筒部が前記内側保護部を構成する。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記ホルダは、前記ホルダ円筒部の軸方向両側の端部のうちの少なくともいずれか一方から径方向内側に向けて突出し、かつ、径方向内端部が前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する内向鍔部を有し、該内向鍔部の前記径方向内端部が前記内側保護部を構成する。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記ホルダは、円筒状のホルダ円筒部を有し、前記コイルユニットは、前記ホルダ円筒部に包埋されており、前記バックヨークは、前記ホルダ円筒部に外嵌されており、前記コイルユニットの外周面と前記バックヨークの内周面との間に存在する前記ホルダ円筒部の一部分が前記スペーサを構成し、前記ホルダ円筒部のうちで前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する部分が前記内側保護部を構成する。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記コイルユニットが、フレキシブル基板により構成されている。
　本開示の一態様のトルク測定装置では、前記コイルユニットが、フレキシブル基板により構成されており、前記フレキシブル基板に固定された帯板状部材が、前記コイルユニットの外周面と前記バックヨークの内周面との間に挟持されており、該帯板状部材が前記スペーサを構成する。
　本開示の一態様のトルク測定装置によれば、使用時の温度変化に伴う出力電圧の補正を容易化することができる。
図１は、本開示の実施の形態の第１例のトルク測定装置の断面図である。 図２（ａ）は、第１例のトルク測定装置を構成するコイルユニットのフレキシブル基板の展開図であり、図２（ｂ）は、該フレキシブル基板を図２（ａ）の下方から見た図である。 図３は、第１例のコイルユニットの検出コイルを径方向外側から見た展開図である。 図４（ａ）～図４（ｄ）は、第１例のコイルユニットの検出コイルを構成する第１分割コイル、第２分割コイル、第３分割コイル、および第４分割コイルを、それぞれ単体の状態で径方向外側から見た展開図である。 図５は、第１例のトルク測定装置の電子回路を示す図である。 図６は、第１例のトルク測定装置に関して、コイルユニットの外周面とバックヨークの内周面との間の径方向のクリアランスＣと、電子回路の出力電圧Ｖとの関係を概念的に示す線図である。 図７は、本開示の実施の形態の第２例のトルク測定装置の断面図である。 図８は、本開示の実施の形態の第３例のトルク測定装置の断面図である。 図９は、本開示の実施の形態の第４例のトルク測定装置の断面図である。 図１０は、本開示の実施の形態の第５例のトルク測定装置の断面図である。 図１１は、本開示の実施の形態の第６例のトルク測定装置の断面図である。 図１２は、本開示の実施の形態の第７例のトルク測定装置の断面図である。 図１３は、本開示の実施の形態の第８例のトルク測定装置の断面図である。 図１４は、本開示の実施の形態の第９例のトルク測定装置の断面図である。 図１５（ａ）は、第９例のトルク測定装置を構成するコイルユニットのフレキシブル基板の展開図であり、図１５（ｂ）は、該フレキシブル基板を図１５（ａ）の下方から見た図である。 図１６（ａ）は、本開示の実施の形態の第１０例のトルク測定装置の断面図であり、図１６（ｂ）は、該トルク測定装置を図１６（ａ）の右側から見た図である。 図１７（ａ）は、第１０例のトルク測定装置を構成するコイルユニットのフレキシブル基板の展開図であり、図１７（ｂ）は、該フレキシブル基板を図１７（ａ）の下方から見た図である。
　［第１例］
　本開示の実施の形態の第１例のトルク測定装置１について、図１～図６を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１は、回転軸２により伝達しているトルクを測定する装置であり、各種の機械装置に組み込んで用いることができる。
　本例のトルク測定装置１を組み込む機械装置の具体例として、自動車のパワートレインを構成する機械装置が挙げられる。自動車のパワートレインを構成する機械装置としては、たとえば、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）、ベルト式無段変速機、トロイダル型無段変速機、オートマチックマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などの車側の制御で変速を行うトランスミッション、またはトランスファー、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）などが挙げられる。対象となる車両の駆動方式、すなわち、ＦＦ、ＦＲ、ＭＲ、ＲＲ、４ＷＤなどの方式は、特に問わない。
　自動車のパワートレインを構成する機械装置以外の機械装置の具体例としては、風車、鉄道車両、鉄鋼の圧延機などを構成する減速機、増速機などの、歯車で動力軸の回転数を変化させる装置が挙げられる。
　本例では、回転軸２は、上述したようなパワートレインを構成する機械装置に組み込まれる回転軸であり、使用時にも回転しない不図示のケーシングに対し、不図示の転がり軸受により回転可能に支持されており、伝達するトルクに応じて透磁率が変化する磁歪効果部を有する。
　回転軸２は、軸方向中間部に、図１に示された中間軸部３を有する。中間軸部３の外周面は、円筒面により構成されている。本例では、回転軸２の中間軸部３を磁歪効果部として機能させる。このために、回転軸２を磁性金属により構成している。回転軸２を構成する磁性金属としては、たとえば、ＪＩＳに規定されている、ＳＣｒ４２０、ＳＣＭ４２０などの浸炭鋼、Ｓ４５Ｃなどの炭素鋼といった、各種磁性鋼を用いることができる。
　回転軸２にトルクが加わり、中間軸部３に捩れ変形が生じると、中間軸部３にトルクに応じた応力、すなわち、軸方向に対して＋４５ ゜方向の引っ張り応力、および、軸方向に対して－４５゜方向の圧縮応力が作用する。これに伴い、逆磁歪効果によって、中間軸部３の各方向の透磁率が変化する。
　本開示を実施する場合には、中間軸部３の外周面のうち、トルク測定装置１の検出コイル８を対向させる部分に、ショットピーニング処理を施すことによって圧縮加工硬化層を形成し、該部分の機械的特性および磁気的特性を改善することもできる。このようにすれば、トルク測定装置１によるトルク測定の感度およびヒステリシスを改善することができる。
　本開示を実施する場合には、中間軸部３を磁歪効果部として機能させる代わりに、中間軸部３の外周面に、磁歪効果部として機能する磁歪材を固定することもできる。具体的には、円環状に構成された磁歪材を中間軸部３に外嵌固定したり、めっきなどの被膜により構成された磁歪材やフィルム状の磁歪材を中間軸部３の外周面に固定したりすることができる。
　本例のトルク測定装置１は、コイルユニット４と、バックヨーク５と、ホルダ６と、電子回路７とを備える。本例のトルク測定装置１は、全体を円環状に構成されており、中間軸部３の周囲に同軸に配置された状態で、前記ケーシングに支持固定されている。
　コイルユニット４は、中間軸部３の透磁率の変化に対応して電圧を変化させる検出コイル８を有し、かつ、全体を円筒状に構成されている。コイルユニット４は、中間軸部３の周囲に同軸に配置されている。
　本例では、コイルユニット４は、ベースフィルムおよび該ベースフィルムに保持されたプリント配線（導体）を備える、フレキシブル基板（ＦＰＣ）により構成されている。具体的には、図２に示すような帯板状のフレキシブル基板９を円筒状に丸め、かつ、該フレキシブル基板９の長さ方向の両端部をたとえば接着して接合することにより構成されている。
　本例では、検出コイル８は、フレキシブル基板９に備えられた第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３からなる。すなわち、フレキシブル基板９は、板厚方向に積層された４つの配線層を有し、これらの配線層に、それぞれがプリント配線により構成された、第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３が配置されている。
　これらの分割コイル１０～１３は、帯板状のフレキシブル基板９を円筒状に丸めた状態、すなわち、円筒状のコイルユニット４を構成した状態で、径方向内側から、第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３の順番で配置されている。
　図３は、検出コイル８を、コイルユニット４の径方向外側から見た展開図を示している。図４（ａ）～図４（ｄ）は、検出コイル８を構成する第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３のそれぞれを、コイルユニット４の径方向外側から見た展開図を示している。
　第１分割コイル１０は、図４（ａ）に示すように、円周方向に関して等ピッチに並べて配置された複数個のコイル片１４を備える。これらのコイル片１４は、径方向から見て平行四辺形の形状を有しており、かつ、中間軸部３の軸方向に対して＋４５゜傾斜した配線を含んで構成されている。円周方向に隣り合うコイル片１４は、不図示のプリント配線などの導体により直列に接続されている。
　すなわち、図４（ａ）において、コイル片１４は、模式的に示されており、全周がつながっているように図示されているが、実際には、コイル片１４の周方向の一部に、不連続部が存在する。コイル片１４は、この不連続部を挟んで離隔した２つの端部を有する。円周方向に隣り合うコイル片１４は、互いの１つの端部同士を不図示のプリント配線などの導体により接続することで、直列に接続されている。これらの点については、以下の第２分割コイル１１～第４分割コイル１３でも同様である。
　第２分割コイル１１は、図４（ｂ）に示すように、円周方向に関して等ピッチに並べて配置された複数個のコイル片１５を備える。これらのコイル片１５は、径方向から見て平行四辺形の形状を有しており、かつ、中間軸部３の軸方向に対して－４５゜傾斜した配線を含んで構成されている。円周方向に隣り合うコイル片１５は、不図示のプリント配線などの導体により直列に接続されている。
　第３分割コイル１２は、図４（ｃ）に示すように、円周方向に関して等ピッチに並べて配置された複数個のコイル片１６を備える。これらのコイル片１６は、径方向から見て平行四辺形の形状を有しており、かつ、中間軸部３の軸方向に対して－４５゜傾斜した配線を含んで構成されている。円周方向に隣り合うコイル片１６は、不図示のプリント配線などの導体により直列に接続されている。
　第４分割コイル１３は、図４（ｄ）に示すように、円周方向に関して等ピッチに並べて配置された複数個のコイル片１７を備える。これらのコイル片１７は、径方向から見て平行四辺形の形状を有しており、かつ、中間軸部３の軸方向に対して＋４５゜傾斜した配線を含んで構成されている。円周方向に隣り合うコイル片１７は、不図示のプリント配線などの導体により直列に接続されている。
　本開示を実施する場合、第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３を、円筒状に構成されたボビンなどの支持部材に配線を巻き付けることにより構成することもできる。また、本開示を実施する場合、検出コイルを構成する第１分割コイル、第２分割コイル、第３分割コイル、および第４分割コイルの具体的な形状および配置に関する構成は、本例の構成に限らず、従来から知られている各種の構成を採用することができる。
　バックヨーク５は、検出コイル８により発生する磁束の磁路となる部材である。バックヨーク５は、軟鋼などの磁性材により、全体を円筒状に構成されている。バックヨーク５は、コイルユニット４の周囲に同軸に配置されている。
　本例では、この状態で、コイルユニット４とバックヨーク５との間には、図１に示すように、軸方向にわたって、径方向のクリアランスＣが設けられている。すなわち、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面とが、クリアランスＣの分だけ、径方向に離隔している。本例では、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に、何も配置されておらず、円筒状の空間が存在している。すなわち、本例では、径方向のクリアランスＣは、この円筒状の空間により構成される。
　ホルダ６は、コイルユニット４およびバックヨーク５を保持する部材である。本例では、ホルダ６は、合成樹脂により全体を円環状に構成されており、Ｌ字形の断面形状を有する。ホルダ６は、コイルユニット４の径方向内側に配置された円筒状の内側円筒部２０と、内側円筒部２０の軸方向一方側（図１における左側）の端部から径方向外側に向けて伸長する円輪状のホルダ円輪部２１とを有する。
　本例では、内側円筒部２０が、コイルユニット４の内周面よりも径方向内側に位置する内側保護部を構成する。本例では、ホルダ円輪部２１は、径方向内側の半部を構成する厚肉部２２と、径方向外側の半部を構成する薄肉部２３とを有する。ホルダ６は、厚肉部２２の軸方向他方側（図１における右側）の側面と薄肉部２３の軸方向他方側の側面とを接続する、径方向外側を向いた円筒面状の段部２４を有する。ホルダ６は、回転軸２の中間軸部３の周囲に同軸に配置された状態で、前記ケーシングに支持固定されている。
　本例では、コイルユニット４は、接着などによって、内側円筒部２０に径方向のがたつきなく外嵌固定されている。バックヨーク５は、軸方向一方側（図１における左側）の端部を段部２４に締り嵌め、接着などによって、径方向のがたつきなく外嵌固定されている。
　電子回路７は、検出コイル８を含み、かつ、検出コイル８の電圧に応じた出力電圧を発生させる。
　本例では、電子回路７は、図５に示すように、第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３を４辺に配置したブリッジ回路により構成されている。電子回路７は、第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３のほか、Ａ点とＢ点との間に交流電圧を印加するための発振器１８と、Ｃ点とＤ点との間の電位差である中点電圧（差動電圧）を検出および増幅するためのロックイン増幅器１９とを含んで構成されている。
　電子回路７を構成する各部品のうち、検出コイル８以外の部品は、たとえば、フレキシブル基板９に固定したり、図示しない別の基板に固定したりすることができる。
　本例のトルク測定装置１の使用時には、発振器１８により、電子回路７のＡ点とＢ点との間に交流電圧を印加し、第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３に交流電流を流す。すると、第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３には、図４（ａ）～図４（ｄ）に矢印α１、α２、α３、α４で示すように、円周方向に隣り合うコイル片１４、１５、１６、１７同士で互いに逆向きの電流が流れる。
　言い換えれば、このような向きの電流が流れるように、円周方向に隣り合うコイル片１４、１５、１６、１７同士が接続されている。この結果、第１分割コイル１０、第２分割コイル１１、第３分割コイル１２、および第４分割コイル１３の周囲に交流磁界が発生し、この交流磁界の磁束の一部が、中間軸部３の表層部を通過する。
　この状態で、中間軸部３に、図１に矢印ＣＷで示す方向のトルクＴが加わると、回転軸２には、軸方向に対して＋４５゜方向の引っ張り応力（＋σ）と、軸方向に対して－４５゜方向の圧縮応力（－σ）とが作用する。そして、逆磁歪効果により、引っ張り応力（＋σ）が作用する方向である＋４５゜方向では、中間軸部３の透磁率が増加し、圧縮応力（－σ）が作用する方向である－４５゜方向では、中間軸部３の透磁率が減少する。
　一方、第１分割コイル１０および第４分割コイル１３は、中間軸部３の軸方向に対して＋４５゜傾斜した配線を含んで構成されており、該配線の周囲に発生する交流磁界の磁束の一部は、中間軸部３の表層部を、透磁率が減少した方向である－４５゜方向に通過する。このため、第１分割コイル１０および第４分割コイル１３のインダクタンスは、それぞれ減少する。
　また、第２分割コイル１１および第３分割コイル１２は、中間軸部３の軸方向に対して－４５゜傾斜した配線を含んで構成されており、該配線の周囲に発生する交流磁界の磁束の一部は、中間軸部３の表層部を、透磁率が増加した方向である＋４５゜方向に通過する。このため、第３分割コイル１２および第４分割コイル１３のインダクタンスは、それぞれ増大する。
　これに対し、中間軸部３に、図１に矢印ＣＣＷで示す方向のトルクＴが加わると、上述した場合とは逆の作用により、第１分割コイル１０および第４分割コイル１３のインダクタンスが増大し、第２分割コイル１１および第３分割コイル１２のインダクタンスが減少する。
　いずれにしても、電子回路７では、Ｃ点とＤ点との間の電位差である中点電圧をロックイン増幅器１９により検出および増幅することによって、回転軸２に負荷されるトルクＴの方向および大きさに応じた出力電圧Ｖが得られるようになっている。
　本例のトルク測定装置１では、使用時の温度変化により、トルク測定装置１を構成する各部品に膨張または収縮が生じる。これに伴い、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に存在する径方向のクリアランスＣが変化し、これに伴って、電子回路７の出力電圧Ｖが変化する。
　図６は、本例のトルク測定装置１に関して、径方向のクリアランスＣと電子回路７の出力電圧Ｖとの関係を概念的に示す線図である。なお、図６に示した線図は、横軸の数値を含めて、例示である。図６に示す線図は、シミュレーションによる解析、または、実験に基づいて取得することができる。
　この線図に示されるように、径方向のクリアランスＣの範囲には、径方向のクリアランスＣの変化と電子回路７の出力電圧Ｖの変化との間に線形性が示される範囲Ｘ１が存在し、該範囲Ｘ１の両側には、径方向のクリアランスＣの変化と電子回路７の出力電圧Ｖの変化との間に非線形性が示される範囲Ｘ２、Ｘ３が存在する。
　すなわち、径方向のクリアランスＣが所定値よりも小さい範囲Ｘ２、または、径方向のクリアランスＣが所定値よりも大きい範囲Ｘ３では、使用時の温度変化に伴う径方向のクリアランスＣの変化に対して、電子回路７の出力電圧Ｖの変化が、非線形的、すなわち非直線的な変化になる。
　これに対して、径方向のクリアランスＣが、範囲Ｘ２と範囲Ｘ３との間に挟まれた中間の範囲Ｘ１では、使用時の温度変化に伴う径方向のクリアランスＣの変化に対して、電子回路７の出力電圧Ｖの変化が、線形的、すなわち直線的な変化になる。このため、クリアランスＣの変化に対する出力電圧Ｖの補正値も線形的な変化となり、補正を容易かつ正確に行いやすくなる。
　そこで、本例のトルク測定装置１では、使用時の温度変化に伴う径方向のクリアランスＣの変化範囲△Ｘが、径方向のクリアランスＣの変化に対して電子回路７の出力電圧Ｖの変化が線形的な変化となる範囲Ｘ１に収まるように規制されている。具体的には、変化範囲△Ｘが、範囲Ｘ１（図示の例では、０．２ｍｍ～０．８ｍｍ）内に収まるように、常温での径方向のクリアランスＣが設定されている。
　以上のように、本例のトルク測定装置１では、使用時の温度変化に伴う径方向のクリアランスＣの変化範囲△Ｘが、径方向のクリアランスＣの変化に対する電子回路７の出力電圧Ｖの変化が線形的な変化となる範囲Ｘ１に収まるように規制されている。このため、使用時の温度変化に伴う電子回路７の出力電圧Ｖの変化を、別途検出した温度を利用して、容易に補正することができる。すなわち、たとえば温度変化によるクリアランスＣを算出して、当該クリアランスＣに該当する出力電圧Ｖを基準にしてトルクＴを測定することができる。
　本例では、コイルユニット４の径方向内側に内側円筒部２０が配置されている。このため、トルク測定装置１を回転軸２の周囲に組み付ける際に、コイルユニット４の内周面が回転軸２の外周面にぶつかることを、内側円筒部２０により防ぐことができる。
　［第２例］
　本開示の実施の形態の第２例について、図７を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ａでは、ホルダ６ａは、円筒状のホルダ円筒部２５と、ホルダ円筒部２５の軸方向一方側（図７における左側）の端部から径方向外側に向けて伸長する円輪状のホルダ円輪部２１ａとを有する。ホルダ円輪部２１ａは、全体的に均一な板厚を有する。
　コイルユニット４は、ホルダ円筒部２５に径方向のがたつきなく内嵌固定されている。バックヨーク５は、ホルダ円筒部２５に径方向のがたつきなく外嵌固定されている。すなわち、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に、スペーサに相当するホルダ円筒部２５が挟持されており、ホルダ円筒部２５により径方向のクリアランスＣが構成されている。
　本例では、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に、ホルダ円筒部２５が挟持されているため、コイルユニット４とバックヨーク５との同軸性を確保しやすく、かつ、該同軸性を維持しやすい。なお、本例の変形例として、ホルダがホルダ円輪部を有しない構成、すなわち、ホルダがホルダ円筒部のみを有する構成を採用することも可能であり、かかる変形例も本開示の範囲にある。その他の構成および作用効果は、第１例と同様である。
　［第３例］
　本開示の実施の形態の第３例について、図８を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ｂでは、ホルダ６ｂは、ホルダ円筒部２５の軸方向両側の端部から径方向内側に向けて突出した２つの内向鍔部２６を全周にわたり有する。本例では、コイルユニット４は、軸方向に関して２つの内向鍔部２６の間に配置されている。
　２つの内向鍔部２６のそれぞれの内径は、コイルユニット４の内径よりも小さい。すなわち、これらの内向鍔部２６の径方向内端部は、コイルユニット４の内周面よりも径方向内側に位置する。本例では、これらの内向鍔部２６の径方向内端部が、内側保護部を構成する。
　本例では、２つの内向鍔部２６のそれぞれの径方向内端部がコイルユニット４の内周面よりも径方向内側に位置するため、トルク測定装置１ｂを回転軸２の周囲に組み付ける際に、コイルユニット４の内周面が回転軸２の外周面にぶつかることを、２つの内向鍔部２６の径方向内端部により防ぐことができる。
　ただし、本例の変形例として、２つの内向鍔部のうちのいずれか一方を省略した構成、すなわち、ホルダをＴ字形あるいはクランク形の断面形状を有するように構成し、ホルダ円筒部の軸方向一方側の端部（基端部）あるいは軸方向他方側の端部（先端部）のいずれかから、径方向内側に向けて突出した内向鍔部を設けることも可能であり、かかる変形例も本開示の範囲にある。その他の構成および作用効果は、第１例および第２例と同様である。
　［第４例］
　本開示の実施の形態の第４例について、図９を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ｃでは、ホルダ６ｃを構成するホルダ円筒部２５は、ホルダ円輪部２１ａの径方向中間部から軸方向に伸長している。ホルダ６ｃは、ホルダ円筒部２５の径方向内側に、ホルダ円輪部２１ａの径方向内端部から軸方向に伸長し、かつ、ホルダ円筒部２５と同軸に配置された円筒状の内側円筒部２０を有する。
　本例では、コイルユニット４は、ホルダ円筒部２５の内周面と内側円筒部２０の外周面との間に、径方向のがたつきなく挿入されている。
　本例では、ホルダ６ｃに対するコイルユニット４の組み付け作業を、ホルダ円筒部２５の内周面と内側円筒部２０の外周面との間にコイルユニット４を軸方向から挿入することにより行えるため、該組み付け作業を容易に行うことができる。
　なお、本例の変形例として、ホルダ円筒部２５の径方向外側に、ホルダ円輪部２１ａの径方向中間部から軸方向に伸長し、かつ、ホルダ円筒部２５と同軸に配置された円筒状の外側円筒部を設けて、バックヨーク５をホルダ円筒部２５の外周面と外側円筒部の内周面との間に、径方向のがたつきなく挿入することも可能である。その他の構成および作用効果は、第１例および第２例と同様である。
　［第５例］
　本開示の実施の形態の第５例について、図１０を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ｄでは、ホルダ６ｄは、ゴムを含むエラストマー、合成樹脂などの非導電材により構成されており、円筒状のホルダ円筒部２５ａを有し、具体的には、ホルダ円筒部２５ａのみからなる。本例では、バックヨーク５は、ホルダ円筒部２５ａと同軸に配置された状態で、ホルダ円筒部２５ａに包埋されている。これにより、バックヨーク５の表面全体がホルダ円筒部２５ａにより覆われている。
　コイルユニット４は、ホルダ円筒部２５ａの内周面に径方向のがたつきなく内嵌固定されている。本例では、ホルダ円筒部２５ａのうち、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に挟持された部分である円筒状の被挟持部２７が、スペーサに相当し、クリアランスＣを構成している。
　本例では、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に、被挟持部２７が挟持されているため、コイルユニット４とバックヨーク５との同軸性を確保しやすく、かつ、該同軸性を維持しやすい。
　なお、本例の変形例として、ホルダ円筒部の軸方向両側の一方または両方の端部から径方向内側に向けて突出した内向鍔部を備え、この内向鍔部の径方向内端部を、コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置させる構成を採用することもできる。その他の構成および作用効果は、第１例と同様である。
　［第６例］
　本開示の実施の形態の第６例について、図１１を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ｅでは、ホルダ６ｅは、ホルダ円筒部２５ａに加えて、ホルダ円筒部２５ａの軸方向一方側（図１１における左側）の端部から径方向外側に向けて突出した外向鍔部２８を全周にわたり有する。
　本例では、たとえば、ケーシング２９の内周面にホルダ円筒部２５ａを内嵌し、かつ、ケーシング２９の軸方向側面３０に外向鍔部２８を突き当てることで、ケーシング２９に対してトルク測定装置１ｅを軸方向に位置決めすることができる。その他の構成および作用効果は、第５例と同様である。
　［第７例］
　本開示の実施の形態の第７例について、図１２を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ｆでは、ホルダ６ｆは、ゴムを含むエラストマー製であり、ホルダ円筒部２５ａに加えて、ホルダ円筒部２５ａの軸方向両側の端部から径方向外側に向けて突出した２つの外向鍔部２８を全周にわたり有する。
　本例では、たとえば、ケーシング２９ａの軸方向一部分から全周にわたり径方向内側に向けて突出した凸部３１の内周面にホルダ円筒部２５ａを内嵌し、かつ、凸部３１を２つの外向鍔部２８により軸方向両側から挟持することで、ケーシング２９ａに対してトルク測定装置１ｆを軸方向に位置決めすることができる。
　なお、凸部３１の内周面にホルダ円筒部２５ａを内嵌する作業を行う際には、２つの外向鍔部２８のうちのいずれか一方を弾性的に縮径させながら凸部３１の径方向内側を軸方向に通過させる。その他の構成および作用効果は、第５例と同様である。
　［第８例］
　本開示の実施の形態の第８例について、図１３を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ｇでは、ホルダ６ｇは、ゴムを含むエラストマー、合成樹脂などの非導電材により全体を円筒状に構成されており、円筒状のホルダ円筒部２５ｂを有し、具体的には、ホルダ円筒部２５ｂのみからなる。本例では、コイルユニット４は、ホルダ円筒部２５ｂと同軸に配置された状態で、ホルダ円筒部２５ｂに包埋されている。これにより、コイルユニット４の表面全体がホルダ円筒部２５ｂにより覆われている。
　ホルダ円筒部２５ｂは、外周面の軸方向中間部に凹部３２を全周にわたり有する。本例では、バックヨーク５は、径方向内側部分をホルダ６ｇの凹部３２に係合させた状態で、ホルダ円筒部２５ｂに外嵌されることで、ホルダ円筒部２５ｂと同軸に配置されている。
　本例では、ホルダ円筒部２５ｂのうち、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に挟持された部分である円筒状の被挟持部２７ａが、スペーサに相当し、クリアランスＣを構成する。また、ホルダ円筒部２５ｂのうち、コイルユニット４の内周面よりも径方向内側に位置する部分である円筒状の径方向内端部３３が内側保護部を構成する。
　本例では、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に、被挟持部２７ａが挟持されているため、コイルユニット４とバックヨーク５との同軸性を確保しやすく、かつ、該同軸性を維持しやすい。バックヨーク５の径方向内側部分をホルダ６ｇの凹部３２に係合させているため、ホルダ６ｇに対してバックヨーク５を軸方向に位置決めすることが容易となる。
　本例では、トルク測定装置１ｇを回転軸２の周囲に組み付ける際に、コイルユニット４の内周面が回転軸２の外周面にぶつかることを、ホルダ円筒部２５ｂの径方向内端部３３により防ぐことができる。その他の構成および作用効果は、第１例と同様である。
　［第９例］
　本開示の実施の形態の第９例について、図１４および図１５を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ｈでは、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間に、ゴムを含むエラストマーにより円筒状に構成されたスペーサ３４が挟持されている。
　本例では、スペーサ３４は、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、コイルユニット４を構成する帯板状のフレキシブル基板９の板厚方向の両側面のうち、コイルユニット４の外周面となる側（図１５（ｂ）における上側）の側面である片側面に全長にわたり接着固定された帯板状部材３５により構成されている。すなわち、スペーサ３４は、フレキシブル基板９と一緒に円筒状に丸められた帯板状部材３５により構成されている。
　より具体的には、本例では、スペーサ３４は、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間の軸方向一方側（図１４における左側）の端部に配置されている。このため、本例では、スペーサ３４を構成する帯板状部材３５は、フレキシブル基板９の片側面のうち、幅方向に関して検出コイル８から外れた一方側（図１５（ａ）における下側）の端部に接着固定されている。
　したがって、本例では、クリアランスＣは、スペーサ３４、および、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間にある円筒状の空間により構成される。ただし、本開示を実施する場合、スペーサは、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間のうち、軸方向中間部、軸方向他方側（図１４における右側）の端部、あるいは軸方向の全範囲などの、本例と異なる軸方向位置や軸方向範囲に配置することもできる。
　なお、本例では、ホルダ６ｈを構成するホルダ円輪部２１ａは、全体的に均一な板厚を有する。
　本例では、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間にスペーサ３４が挟持されているため、コイルユニット４とバックヨーク５との同軸性を確保しやすく、かつ、該同軸性を維持しやすい。その他の構成および作用効果は、第１例と同様である。
　［第１０例］
　本開示の実施の形態の第１０例について、図１６および図１７を用いて説明する。
　本例のトルク測定装置１ｉでは、ゴムを含むエラストマーにより円筒状に構成されたスペーサ３４ａは、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間のうち、軸方向の全範囲に配置されている。したがって、本例では、クリアランスＣは、スペーサ３４ａにより構成されている。
　本例では、スペーサ３４ａは、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すような、帯板状部材３５ａにより構成されている。帯板状部材３５ａの長手方向の一方側（図１７（ａ）および図１７（ｂ）の左側）の端部は、コイルユニット４を構成する帯板状のフレキシブル基板９の長手方向の一方側（図１７（ａ）および図１７（ｂ）の右側）の端部に接着固定されている。
　スペーサ３４ａは、図１６（ｂ）に示すように、フレキシブル基板９を円筒状に丸めることにより構成された円筒状のコイルユニット４の外周面上において、帯板状部材３５ａを円筒状に丸めることにより構成されている。
　換言すれば、本例では、ホルダ６ａを構成するホルダ円筒部２５の外周面にフレキシブル基板９を円筒状に巻き付けることにより円筒状のコイルユニット４を構成した後、コイルユニット４の外周面に帯板状部材３５ａを円筒状に巻き付けることより円筒状のスペーサ３４ａを構成している。
　本例の場合も、コイルユニット４の外周面とバックヨーク５の内周面との間にスペーサ３４ａが挟持されているため、コイルユニット４とバックヨーク５との同軸性を確保しやすく、かつ、該同軸性を維持しやすい。その他の構成および作用効果は、第９例と同様である。
　上述した本開示の各実施の形態の構造は、矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。
　１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ　トルク測定装置
　２　回転軸
　３　中間軸部
　４　コイルユニット
　５　バックヨーク
　６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ　ホルダ
　７　電子回路
　８　検出コイル
　９　フレキシブル基板
　１０　第１分割コイル
　１１　第２分割コイル
　１２　第３分割コイル
　１３　第４分割コイル
　１４　コイル片
　１５　コイル片
　１６　コイル片
　１７　コイル片
　１８　発振器
　１９　ロックイン増幅器
　２０　内側円筒部
　２１、２１ａ　ホルダ円輪部
　２２　厚肉部
　２３　薄肉部
　２４　段部
　２５、２５ａ、２５ｂ　ホルダ円筒部
　２６　内向鍔部
　２７、２７ａ　被挟持部
　２８　外向鍔部
　２９　ケーシング
　３０　軸方向側面
　３１　凸部
　３２　凹部
　３３　径方向内端部
　３４、３４ａ　スペーサ
　３５、３５ａ　帯板状部材


 

Claims (11)

  1. 　伝達するトルクに応じて透磁率が変化する磁歪効果部を有する回転軸のうち、前記磁歪効果部の透磁率の変化に対応して電圧を変化させる検出コイルを有し、かつ、全体を円筒状に構成されたコイルユニットと、
    　円筒状に構成され、かつ、前記コイルユニットの周囲に同軸に配置されたバックヨークと、
    　前記コイルユニットおよび前記バックヨークを保持するホルダと、
    　前記検出コイルを含み、かつ、前記検出コイルの電圧に応じた出力電圧を発生させる電子回路と、
    を備え、
    　前記コイルユニットの外周面と前記バックヨークの内周面との間に径方向のクリアランスが設けられており、
    　使用時の温度変化に伴う前記クリアランスの変化範囲が、該クリアランスの変化に対して前記出力電圧の変化が線形的な変化となる範囲に規制されている、
    トルク測定装置。
  2. 　前記コイルユニットの外周面と前記バックヨークの内周面との間に挟持されたスペーサを備え、該スペーサにより前記クリアランスが構成されている、請求項１に記載のトルク測定装置。
  3. 　前記ホルダは、円筒状のホルダ円筒部を有し、該ホルダ円筒部が前記スペーサを構成し、
    　前記コイルユニットは、前記ホルダ円筒部に内嵌されており、
    　前記バックヨークは、前記ホルダ円筒部に外嵌されている、
    請求項２に記載のトルク測定装置。
  4. 　前記ホルダは、円筒状のホルダ円筒部を有し、
    　前記バックヨークは、前記ホルダ円筒部に包埋されており、
    　前記バックヨークの内周面と前記コイルユニットの外周面との間に存在する前記ホルダ円筒部の一部分が前記スペーサを構成する、
    請求項２に記載のトルク測定装置。
  5. 　前記ホルダは、前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する内側保護部を有する、請求項１～４のうちのいずれかに記載のトルク測定装置。
  6. 　前記ホルダは、前記コイルユニットの径方向内側に配置された円筒状の内側円筒部を有し、該内側円筒部が前記内側保護部を構成する、請求項５に記載のトルク測定装置。
  7. 　前記ホルダは、前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する内側保護部を有し、該ホルダは、前記ホルダ円筒部の軸方向両側の端部のうちの少なくともいずれか一方から径方向内側に向けて突出し、かつ、径方向内端部が前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する内向鍔部を有し、該内向鍔部の前記径方向内端部が前記内側保護部を構成する、請求項３または４に記載のトルク測定装置。
  8. 　前記ホルダは、前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する内側保護部、および、円筒状のホルダ円筒部を有し、
    　前記コイルユニットは、前記ホルダ円筒部に包埋されており、
    　前記バックヨークは、前記ホルダ円筒部に外嵌されており、
    　前記コイルユニットの外周面と前記バックヨークの内周面との間に存在する前記ホルダ円筒部の一部分が前記スペーサを構成し、
    　前記ホルダ円筒部のうちで前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する部分が前記内側保護部を構成する、
    請求項３に記載のトルク測定装置。
  9. 　前記コイルユニットが、フレキシブル基板により構成されている、請求項１～８のうちのいずれかに記載のトルク測定装置。
  10. 　前記コイルユニットが、フレキシブル基板により構成されており、
    　前記フレキシブル基板に固定された帯板状部材が、前記コイルユニットの外周面と前記バックヨークの内周面との間に挟持されており、該帯板状部材が前記スペーサを構成する、
    請求項２に記載のトルク測定装置。
  11. 　前記ホルダは、前記コイルユニットの内周面よりも径方向内側に位置する内側保護部を有し、該ホルダは、前記コイルユニットの径方向内側に配置された円筒状の内側円筒部を有し、該内側円筒部が前記内側保護部を構成する、請求項１０に記載のトルク測定装置。
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