JP2003194639A

JP2003194639A - 力センサ

Info

Publication number: JP2003194639A
Application number: JP2001392083A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Ota; 智浩太田; Katsuhiro Hirata; 勝弘平田; Shigeki Fujiwara; 茂喜藤原; Koichi Mitani; 宏一三谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2003-07-09
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: JP4042404B2

Abstract

(57)【要約】【課題】印加された圧力を精度よく測定できる力セン
サを提供する。【解決手段】磁性体よりなる筒体の周壁の一部をその
軸方向の全長にわたって開放した鉄心１６と、鉄心１６
に収納されるとともに、鉄心１６の内周面に固着された
対向する２つの面１１ｂ，１１ｃを有し、印加される圧
力に対応して透磁率が変化する磁歪部材１１と、鉄心１
６に磁束を発生する励磁コイル１３と、鉄心１６を通過
する磁束を検知する検知コイル１５と、を備え、鉄心１
６に設けられた間隙１８が、鉄心１６に印加される圧力
に対応して変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業用機械、民生
用機械等に加わる応力、荷重、重量などの大きさを磁束
の変化を検知することにより測定する力センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、産業機械、民生用機械等にお
いて、その機械構成要素に印加された荷重の測定装置と
して、歪みゲージを用いたもの、差動トランスを用いた
もの等がある。これらの方法では、歪みゲージや差動ト
ランスに曲げ、伸び、圧縮等の物理的運動が生じること
により、歪みゲージや差動トランスが、その運動に対応
した信号を出力し、その信号から印加された荷重を測定
するものである。

【０００３】例えば、歪みゲージを用いた測定装置で
は、機械構成要素のロードセルに歪みゲージを貼着し
て、ロードセルに印加される荷重の大きさを測定する。
これは、ロードセルに荷重が加わると、ロードセルに設
けられた歪みゲージが引き伸ばされ、もしくは圧縮され
ることにより、歪みゲージの抵抗値が変化し、歪みゲー
ジ両端の電圧値が変化する。この電圧値からロードセル
に印加された荷重を算出している。

【０００４】また、差動トランスを用いた測定装置で
は、差動トランスは、中空円筒状のパイプの外周に１個
の１次コイルと２個の２次コイルとが巻かれているとと
もに、そのパイプの中心を円筒状の金属芯が移動自在に
形成されており、金属芯をロードセルに、パイプを機械
の固定部に取り付けることにより、計測を行う。ロード
セルに荷重が加わると、ロードセルの変位に対応して、
金属芯がパイプ内を移動する。金属芯がパイプ内を移動
することにより、２つの２次コイルに誘起される電圧に
差が発生するので、その電圧差から金属芯の変位量を検
知し、ロードセルに印加されている荷重を算出してい
る。

【０００５】しかしこのような方法では、歪みゲージ、
差動トランス等のセンサが、機械的な干渉に対する耐久
性が低いこと、またセンサの設けられる箇所が機械構成
要素の可動部であることから、印加される荷重を正確に
測定するためには、センサを設置した後で、再校正を行
う必要がある。

【０００６】この問題を解決するものとして、特開平１
１−２４１９５５の荷重検出装置がある。このもので
は、圧力を受けることでインダクタンスが変化する磁性
体を用いており、このインダクタンスの変化に対応して
変化する励磁コイルの出力電圧を検出することにより、
印加された圧力の大きさを算出している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このも
のでは、印加された圧力に対応して磁性体のインダクタ
ンスが変化するだけであるので、荷重検出装置が計測で
きる圧力値の精度は、圧力に対するインダクタンスの変
化率に依存してしまう。すなわち、インダクタンスが変
化しない程度の徴少な圧力が印加された場合には、その
圧力の変化を検出することが不可能となってしまうこと
がある。

【０００８】そこで、本発明は上記事由に鑑みて為され
たものであり、その目的は、印加された圧力を精度よく
測定できる力センサを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の力センサは、以下の構成を備える。すなわ
ち、請求項１の発明では、磁性体よりなる筒体の周壁の
一部に、その軸方向の全長にわたり開放される開放部が
設けられたコア体と、前記コア体の内周面に固着された
２つの面を有して前記コア体内に収納され、前記２つの
面に印加される圧力に対応して透磁率が変化する磁歪部
材と、前記コア体又は前記磁歪部材に磁束を発生自在に
形成された磁束発生手段と、前記コア体又は前記磁歪部
材を通過する磁束を検知自在に形成された磁束検知手段
と、を備え、前記開放部の開放間隔及び前記磁歪部材の
透磁率が、前記コア体に印加される圧力に対応して変化
することを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、前記磁束検知手段は、ホール素子を有することを
特徴とする。

【００１１】請求項３の発明では、請求項１又は請求項
２の発明において、前記磁束発生手段は、永久磁石を有
することを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明では、請求項１乃至請求項
３のいずれかの発明において、前記磁歪部材の前記２つ
の面は、その少なくとも一方の面が、磁性ゴムを介して
前記コア体の前記内周面に固着されていることを特徴と
する。

【００１３】請求項５の発明では、請求項１乃至請求項
４のいずれかの発明において、前記コア体は、前記内周
面における前記磁歪部材の前記２つの面が固着される位
置の少なくとも一方に、断面略凸形状の突起部を有する
ことを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明では、請求項１乃至請求項
５のいずれかの発明において、前記磁歪部材は、印加さ
れる圧力が応力集中する応力集中部が設けられたことを
特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明に係わる
力センサの第１の実施の形態を、以下に説明する。本実
施の形態における力センサは、図１に示すように、断面
略コ字形状の２つの鉄心半体１７を有する透磁性の鉄心
１６と、鉄心半体１７に挟持固定される磁性材料よりな
る円柱状の磁歪部材１１と、鉄心１６に磁束を発生させ
る磁束発生手段としての励磁コイル１３と、鉄心１６の
周壁としての鉄心脚部１７ａの周囲に巻回されて、鉄心
１６を通過する磁束量を検知する磁束検知手段としての
検知コイル１５と、を備えている。図１（ａ）は、鉄心
１６の軸方向から見た図、図１（ｂ）は、鉄心１６の側
面図である。

【００１６】図１（ａ）に示すように、鉄心半体１７
は、断面略コの字形状に形成されており、一方の鉄心半
体１７の凹部と、他方の鉄心半体１７の凹部とを対向さ
せ、それぞれの鉄心脚部１７ａを揃えるとともに、鉄心
１６の周壁の一部が軸方向の全長にわたって開放された
開放部としての間隙１８が形成されるように組み合わせ
ることにより、閉磁路型の鉄心１６を形成する。コア体
としての鉄心１６を一つのものとしてみると、図１
（ｂ）に示すように、鉄心１６は、その軸方向の全長に
渡って、その周壁の一部が切り欠かれて開放部が形成さ
れたものとなっている。

【００１７】励磁コイル１３は、２つの鉄心半体１７の
鉄心脚部１７ａに架けて巻き、検知コイル１５も同様
に、２つの鉄心半体１７の鉄心脚部１７ａに架けて巻い
ている。

【００１８】磁歪部材１１としては、磁歪が数十ｐｐｍ
〜数千ｐｐｍを示す材料を用いている。磁歪が数十ｐｐ
ｍを示すものとしては、Ｎｉ又はＺｎ等を添加したフェ
ライト、純Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ系合
金、等がある。また、磁歪が数千ｐｐｍを示すものとし
ては、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｆｅなどの合金があり、これを用い
てもよい。磁歪部材１１は、その一面１１ｂが、一方の
鉄心半体１７の凹部底面に固着されるとともに、他面１
１ｃが、他方の鉄心半体１７の凹部底面に固着されてお
り、２つの鉄心半体１７を組み合わせて接合することに
より、挟持固定される。すなわち、磁歪部材１１の対向
する２つの面１１ｂ，１１ｃが、鉄心１６の内周面に内
接するよう設けられている。

【００１９】次に、本実施の形態における力センサの動
作を説明する。励磁コイル１３に交流電流を流すと、鉄
心１６と磁歪部材１１とに磁束が発生する。Ｍ２は、鉄
心脚部１７ａ‐間隙１８‐鉄心脚部１７ａを通過する磁
束の磁路を示しており、Ｍ３は、鉄心半体１７‐磁歪部
材１１‐鉄心半体１７を通過する磁束の磁路を示してい
る。鉄心脚部１７ａに巻回された検知コイル１５は、鉄
心脚部１７ａを通過する磁束により電圧が誘起される。
励磁コイル１３から発生する磁束量が一定であれば、検
知コイル１５で誘起される電圧は一定となる。

【００２０】ここで、鉄心１６に、磁歪部材１１の軸線
方向に押下するような圧力としての圧縮荷重Ｐが印加さ
れると、鉄心１６を介して磁歪部材１１に圧縮荷重Ｐが
伝わり、磁歪部材１１が圧縮される。圧縮された磁歪部
材１１は、その磁気抵抗が増加するため透磁率が低下す
る。また、これと同時に、鉄心脚部１７ａ間の間隙１８
の距離が小さくなるので、磁路Ｍ２の磁気抵抗が低減す
る。このことにより、磁路Ｍ３を通過する磁束量が減少
するとともに、磁路Ｍ２を通過する磁束量が増加する。

【００２１】すなわち、磁歪部材１１に圧縮荷重Ｐが印
加されると、その圧縮荷重Ｐの増加に対応して、磁路Ｍ
３の磁気抵抗が増加するとともに、磁路Ｍ２の磁気抵抗
が減少するので、磁路Ｍ２を通過する磁束量が増加す
る。従って、検知コイル１５で検知される磁束量が増大
し、誘起される電圧も増加する。その電圧値から、鉄心
１６に印加された圧縮荷重Ｐを算出する。

【００２２】また、磁歪部材１１の別の実施例として、
図２に示すように形成すれば、磁歪部材１１に印加され
る圧縮荷重Ｐが、磁歪部材の形状加工された応力集中部
に応力集中し、透磁率の変化を大きくすることができ、
荷重変化に対してより精度よく電圧を誘起させることが
できるので、荷重の変化をより詳細に計測することが可
能となる。

【００２３】図２（ａ）は、磁歪部材１１の荷重の印加
される方向に鎖交する方向に、応力集中部として孔１１
ｄを設けており、この孔１１ｄの周壁に応力が集中す
る。また、図２（ｂ）は、鉄心１６の内周面に固着され
る磁歪部材１１の２つの面１１ｂ，１１ｃの直径に対し
て中央部１１ｅの直径を小さくしているので、この中央
部１１ｅに応力集中させることができる。また、図２
（ｃ）は、磁歪部材１１に荷重の印加される方向に鎖交
する方向に切り欠き部１１ｆを設けており、切り欠き部
１１ｆが設けられた周壁に応力集中させることが可能と
なる。

【００２４】また、コア体の別の実施例として、磁歪部
材１１の２つの面１１ｂ，１１ｃに固着される部分が断
面略凸形状に形成された突起部を備える鉄心３８として
もよい。図３に示す実施例では、固着される部分をテー
パ形状に形成したテーパ部３９ａとしている。鉄心３８
は、テーパ部３９ａがそれぞれ設けられた断面略コ字形
状の２つの鉄心半体３９を組み合わせて形成されてい
る。このように形成することにより、鉄心３８を介して
伝えられる圧縮荷重Ｐを、磁歪部材１１により集中させ
て印加することが可能となる。

【００２５】また、コア体のさらに別の実施例として、
図４に示すように、断面略コ字形状の２つの鉄心半体４
１を備える鉄心４０の磁歪部材１１に固着される部分
を、断面半円状の半球部４１ａとすることにより、図３
に示す実施例と同様の効果を奏することが可能となる。
図３と図４に示す実施例においては、コア体に突起部を
設けたが、この突起部は鉄心と別体に形成し、鉄心と磁
歪部材との間に挿入するようにして力センサを形成して
も、同様の効果を奏することができる。

【００２６】上記のように、本発明の力センサによれ
ば、受圧することで磁気抵抗が変化する磁歪部材１１を
備えるとともに、受圧すると空隙の大きさが変化するよ
うに鉄心半体１７を形成したことにより、圧力が印加さ
れた際に、検知コイル１５に誘起される電圧の変化分を
大きくとることができるので、圧力を精度よく測定する
ことができる。

【００２７】（第２実施形態）本発明に係わる力センサ
の第２の実施の形態について、以下に説明する。図５に
示すように、本実施の形態においては、２つの鉄心半体
１７を備える鉄心１６と、励磁コイル１３と、磁歪部材
１１と、磁束検出手段としてのホール素子１９と、を備
えて構成している。なお、第１の実施の形態と同じもの
には、同じ符号を付してある。

【００２８】ホール素子１９は、シリコンを材料として
形成され、鉄心半体１７を組み合わせた際に形成される
隙間に挿入されて、鉄心脚部１７ａの端面から放出され
る磁束を受けるように設けられている。また、その材料
としては、シリコン以外に、インジウム・アンチモン、
又はガリウム・ヒ素等を用いることができる。

【００２９】以上のように、磁束検知手段としてホール
素子１９を用いたので、磁束検知手段を小型化すること
ができるとともに、力センサ全体の小型化も図ることが
可能となる。

【００３０】（第３実施形態）本発明に係わる力センサ
の第３の実施の形態について、以下に説明する。図６に
示すように、本実施の形態においては、コア部材を断面
略Ｌ字形状の鉄心半体２２を２つ備える鉄心２０とする
とともに、磁束発生手段を永久磁石２１としている。な
お、第１又は第２の実施の形態と同じものには、同じ符
号を付してある。

【００３１】永久磁石２１は、２つの鉄心半体２２を組
み合わせる際に、両端面から挟持されるようにして固定
される。また、その発生する磁界が常に一定の直流磁界
となるため、検知コイル１５は磁歪部材１１の磁気抵抗
の時間的変化のみ検知可能となるので、荷重の微分値を
検出することができる。

【００３２】また、別の実施例として、図７に示すよう
に、検知コイル１５の代わりにホール素子１９を、鉄心
半体２２の鉄心脚部２２ａ間の隙間に設けてもよく、こ
の場合には、より小型化、低コスト化を図ることが可能
となる。

【００３３】以上のように、磁束発生手段として永久磁
石２１を用いたので、鉄心半体２２に磁束を発生させる
ための電源が不要となり、より小型化、低コスト化を図
ることが可能となる。

【００３４】（第４実施形態）本発明に係わる力センサ
の第４の実施の形態について、以下に説明する。図８に
示すように、本実施の形態においては、コア部材を鉄心
２３とし、鉄心２３は、断面略四角形状の側辺の一部に
切り欠き部を設けるように形成された鉄心半体２４と、
断面略凸形状の鉄心半体２５と、を備えるようにすると
ともに、コイルバネ２７と、磁束発生手段及び磁束検知
手段としてのコイル２９と、を備えて構成され、鉄心半
体２４と鉄心半体２５との間に間隙２６が設けられてい
る。なお、第１乃至第３の実施の形態で説明したものと
同じものには、同じ符号を付してある。図８（ａ）は、
鉄心２３をその軸方向から見た図、図８（ｂ）は、鉄心
２３をその上面から見た図である。

【００３５】鉄心半体２５は、鉄心半体２４の内部に収
納され、鉄心半体２５の頂点部２５ａが鉄心半体２４の
内部から外部に突出自在となるよう組み合わされてお
り、鉄心半体２４の内側面と鉄心半体２５のつば部２５
ｂとの間にコイルバネ２７を設けている。なお、コイル
バネ２７は、弾性力、復元力を有するものならどのよう
なものでもよく、例えば、板ばね、ゴム等を用いること
ができる。

【００３６】磁歪部材１１は、鉄心半体２４の内側面
と、鉄心半体２５のつば部２５ｂの底面との間に設けら
れており、コイルバネ２７により常に一定の圧力が印加
されている。

【００３７】コイル２９は、磁歪部材１１のまわりに巻
回され、磁歪部材１１に磁束を発生させるとともに、磁
歪部材１１を通過する磁束を検知するようにしている。
磁歪部材１１で発生した磁束は、磁歪部材１１‐鉄心半
体２４‐間隙２６‐鉄心半体２５という磁路Ｍ４を通過
する。

【００３８】次に、本実施の形態における力センサの動
作を説明する。本実施の形態においては、磁歪部材１１
にかかる圧力が、圧縮荷重である場合と、引張荷重であ
る場合とがある。

【００３９】まず、印加される圧力が、圧縮荷重である
場合を説明する。鉄心半体２５の頂点部２５ａに圧縮荷
重Ｐが印加されていない場合には、磁歪部材１１にかか
る力は、コイルバネ２７からの圧力だけであり、その圧
力は常に一定であるので、コイル２９で誘起される電圧
も一定となる。ここで、鉄心半体２５の頂点部２５ａに
圧縮荷重が印加されると、磁歪部材１１にかかる圧力が
増加し、磁歪部材１１の磁気抵抗が増加するとともに、
鉄心半体２４と鉄心半体２５との離間距離が大きくなる
ので、磁路Ｍ４全体の磁気抵抗が大きくなり、磁歪部材
１１に流れる磁束が減少する。これにより、コイル２９
で誘起される電圧が減少する。このとき誘起される電圧
と、圧縮荷重が印加されていないときの誘起電圧とを用
いることにより、印加された圧縮荷重の大きさを算出す
る。

【００４０】逆に、印加される圧力が、引張荷重である
場合には、鉄心半体２５の頂点部２５ａに圧力がかかる
までは、圧縮荷重Ｐが印加される場合と同じである。こ
こで、鉄心半体２５が引っ張られるように引張荷重Ｔが
印加された場合には、磁歪部材１１にかかる力が減少す
るので、その磁気抵抗が小さくなるとともに、鉄心半体
２４と鉄心半体２５との間の距離が小さくなるので、磁
路Ｍ４全体の磁気抵抗も小さくなり、磁歪部材１１に流
れる磁束が増大する。これにより、コイル２９で誘起さ
れる電圧が増加する。このとき誘起される電圧と、引張
荷重Ｔが印加されていないときの誘起電圧とを用いるこ
とにより、印加された引張荷重Ｔの大きさを算出する。

【００４１】また、別の実施例として、磁束を発生させ
る磁束発生手段を励磁コイル３１とし、磁束検知手段を
ホール素子１９としたものを、図９に示している。この
場合には、ホール素子１９を鉄心半体２５のつば部２５
ｂ底面と磁歪部材１１の一面１１ｂとの間に設け、鉄心
半体２５から磁歪部材１１に、又はその逆向きに通過す
る磁束量を検出するようにしている。このようにするこ
とで、磁束検知手段を小型化することが可能となるとと
もに、力センサ全体の小型化も可能となる。

【００４２】さらに別の実施例として、図１０に示すよ
うに、磁歪部材１１のまわりに、励磁コイル１３と検知
コイル１５とそれぞれ別体として巻装する構成にしても
よい。この場合に、励磁コイル１３に交流電流を流せ
ば、検知コイル１５で誘起される電圧が、インダクタン
スの変化分としてそのまま検出されるので、印加される
荷重をより精度よく計測することが可能となる。

【００４３】以上のように、磁歪部材１１に、定常的に
一定の圧力を印加するコイルバネ２７を備えたので、圧
縮荷重Ｐだけでなく、引張荷重Ｔに対しても、その荷重
を計測することが可能となる。

【００４４】（第５実施形態）本発明の力センサの第５
の実施の形態について、以下に説明する。図１１に示す
ように、本実施の形態においては、コア部材を鉄心３４
とし、鉄心３４は、鉄心半体３５と鉄心半体３７とを備
えたものとしている。なお、第１乃至第４の実施の形態
と同じものには、同じ符号を付してある。

【００４５】鉄心半体３５は、その側壁の一辺に切り欠
き部を有する断面略四角形状で、その切り欠き部の端面
をテーパ状に形成している。また、鉄心半体３７は、そ
の頂点部３７ａからつば部３７ｂにかけての一部がテー
パ状に形成されている。このようにすることで、鉄心半
体３５と鉄心半体３７との対向する面同士が、引張荷重
を印加された際により近接し、圧縮荷重Ｐを印加された
際により離間するので、荷重を印加された際の磁気抵抗
変化量がより大きくなる。

【００４６】なお、本実施の形態では、第４の実施の形
態と同様に、鉄心半体３５と鉄心半体３７との間にコイ
ルバネ２７を設け、磁歪部材１１にかかる荷重が、引張
荷重Ｔ又は圧縮荷重Ｐ、どちらの場合にも、印加された
荷重を計測できるようにしている。

【００４７】以上のように、鉄心半体３５と鉄心半体３
７の形状の一部をテーパ状とすることにより、荷重を印
加された際の磁気抵抗変化量をより大きくすることがで
きるので、誘起される電圧の変化量も大きくなり、印加
される荷重をより詳細に計測することが可能となる。

【００４８】以上、本発明の好適な実施の形態を説明し
たが、本発明はこの実施の形態に限らず、種々の形態で
実施することができる。

【００４９】

【発明の効果】上記のように本件発明によれば、磁性体
よりなる筒体の周壁の一部に、その軸方向の全長にわた
り開放される開放部が設けられたコア体と、コア体の内
周面に固着された２つの面を有してコア体内に収納さ
れ、２つの面に印加される圧力に対応して透磁率が変化
する磁歪部材と、コア体又は磁歪部材に磁束を発生自在
に形成された磁束発生手段と、コア体又は磁歪部材を通
過する磁束を検知自在に形成された磁束検知手段と、を
備え、開放部の開放間隔及び磁歪部材の透磁率が、前記
コア体に印加される圧力に対応して変化するので、印加
される荷重値の変化に対して磁歪部材の透磁率の変化を
大きくすることができ、荷重値を精度よく測定すること
ができるという効果を奏する。

【００５０】また、磁束検出手段に、ホール素子を有す
るようにすれば、小型化を図ることができるという効果
を奏する。

【００５１】また、磁束発生手段に、磁石を有するよう
にすれば、磁束を発生させるための電源が不要となり、
より小型化、低コスト化を図ることができるという効果
を奏する。

【００５２】また、磁歪部材の２つの面は、その少なく
とも一方の面が、磁性ゴムを介してコア体の内周面に固
着すれば、磁性ゴムの弾性により、外力を受けたコア体
の側壁の一部の開放された間隔の変位量がより大きくな
るので、印加される外力に対して、磁束検知手段で検知
される磁束の変化量をより大きくすることができ、印加
された外力の大きさをより正確に計測することができる
という効果を奏する。

【００５３】また、コア体は、内周面における磁歪部材
の２つの面が固着される位置の少なくとも一方に、断面
略凸形状の突起部を有するように形成すれば、磁歪部材
に働く応力をより集中させることができ、印加された外
力に対して、磁束検知手段で検知される磁束の変化量を
より大きくすることができるので、印加された外力の大
きさをより正確に計測することができるという効果を奏
する。

【００５４】また、磁歪部材に、印加される圧力が応力
集中する応力集中部を設ければ、磁歪部材に働く応力を
より集中させることができ、印加された外力に対して、
磁束検知手段で検知される磁束の変化量をより大きくす
ることができるので、印加された外力の大きさをより正
確に計測することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる力センサの第１の実施の形態を
示す図である

【図２】上記力センサの別の実施例を示す図である

【図３】上記力センサの別の実施例を示す図である

【図４】上記力センサの別の実施例を示す図である

【図５】本発明に係わる力センサの第２の実施の形態を
示す図である

【図６】本発明に係わる力センサの第３の実施の形態を
示す図である

【図７】上記力センサの別の実施例を示す図である

【図８】本発明に係わる力センサの第４の実施の形態を
示す図である

【図９】上記力センサの別の実施例を示す図である

【図１０】上記力センサの別の実施例を示す図である

【図１１】本発明に係わる力センサの第５の実施の形態
を示す図である

【符号の説明】

１１磁歪部材１３励磁コイル１５検知コイル１６鉄心１８間隙１９ホール素子２１永久磁石２３鉄心２６間隙３１励磁コイル３４鉄心３８鉄心３９ａテーパ部４０鉄心４１ａ半球部

フロントページの続き (72)発明者藤原茂喜大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者三谷宏一大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体よりなる筒体の周壁の一部に、その
軸方向の全長にわたり開放される開放部が設けられたコ
ア体と、前記コア体の内周面に固着された２つの面を有
して前記コア体内に収納され、前記２つの面に印加され
る圧力に対応して透磁率が変化する磁歪部材と、前記コ
ア体又は前記磁歪部材に磁束を発生自在に形成された磁
束発生手段と、前記コア体又は前記磁歪部材を通過する
磁束を検知自在に形成された磁束検知手段と、を備え、
前記開放部の開放間隔及び前記磁歪部材の透磁率が、前
記コア体に印加される圧力に対応して変化することを特
徴とする力センサ。
【請求項２】前記磁束検知手段は、ホール素子を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の力センサ。
【請求項３】前記磁束発生手段は、永久磁石を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の力セン
サ。
【請求項４】前記磁歪部材の前記２つの面は、その少
なくとも一方の面が、磁性ゴムを介して前記コア体の前
記内周面に固着されていることを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の力センサ。
【請求項５】前記コア体は、前記内周面における前記
磁歪部材の前記２つの面が固着される位置の少なくとも
一方に、断面略凸形状の突起部を有することを特徴とす
る請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の力センサ。
【請求項６】前記磁歪部材は、印加される圧力が応力
集中する応力集中部が設けられたことを特徴とする請求
項１乃至請求項５のいずれかに記載の力センサ。