JPH02176415A - 位置センサとそれを用いたトルクセンサ - Google Patents

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】 ［発明の目的］ 〈産業−１−の利用分野〉 本発明は測定装置の一般分野に関し、特に磁界の変化を
測定することによって作動する位置センサに関する。好
適には、本発明による位置センサはトルクセンサを構成
するために使用することができる。

〈従来の技術〉 従来、装置の可動部分の成る基準に関する位置を測定す
るために位置センサが広く使用されている。これらのセ
ンサには、要求される精度に応じて簡単な機械式の装置
や複雑な電ｒ・システムが使用されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、磁気媒体によって発生する磁界の変化をピッ
クアップヘッドで測定することによって位置を決定する
磁気式センサに関するものであり、その主な目的は、簡
単でかつ低価格な構造をａし、かつ実質的にピックアッ
プヘッドと磁気媒体との間隙の変化による影響を受けな
い磁気式センサを提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段及び作用〉本発明の一実施
例によれば、位置センサは位置によって強さが変化する
磁界を発生させる磁気テープを担持する細長いガイドバ
ーを有する。ピックアップヘッドはガイドバーに関して
Ｎｌｋｌ速進するようになっており、かつピックアップ
ヘッドの位置を表す磁界の強さの瞬間値を測定する。

ピックアップヘッドは、その１１ｋ進運動の方向に互い
に所定の距離をもって離隔して磁心に取り付けられた１
対のホール効果変換器を有する。ホール効果変換器は、
そのガイドバー−、ｌｘの位置に於ける磁界の強さを表
し、多少とも変換器の磁心と磁気テープとの間に存在す
る距離即ち間隙の関数である電圧を発生する。ホール効
果変換器の出力信号を処理し、該変換器間の距離を知る
ことによって、各変換器について間隙の変動が同一であ
る条件下でピックアップヘッドの成る位置と他の位置と
に於ける間隙の差と無関係に、ピックアップヘッドの位
置を正確に測定することができる。これは、変換器間の
距離が比較的小さく、かつ磁気テープによって発生する
磁界が間隙の変動より相当速く変化する場合に当て嵌る
。

ピックアップヘッドは、ホール効果変換器の出力信号か
らピックアップヘッドの位置を測定する信号処理回路に
接続されている。

この位置センサは、原動機から負荷装置へ伝達されるト
ルクを測定するトルクセンサを構成するために使用し得
るという点でａ利である。トルクセンサは、それぞれ原
動機と負荷装置とに接続されかつ支持装置１−に回動可
能に取り付けられた１対のロータを有する。このロータ
は、それらの回転軸と一致する軸線に沿って延長する弾
性要素によって離隔され、かつ互いに結合されている。

弾性要素は、ロータ間の伝達軸として機能し、かつｌ・
ルクの作用によってその軸線を中心としてトルクに比例
した捩り角をもって捩られる。

各ロータは、位置に応じた強さを有する磁界を発生させ
る磁気媒体を有する。ピックアップヘッドは弾性要素の
捩りによって生じるその捩り角を表すロータの磁気媒体
間に於ける位相のずれを測定するために、各ロータの近
傍に取り付けられて磁界の強さを測定する。より詳細に
言えば、−ノｊのピックアップヘッドは磁心に取り付け
られた単一のホール効果変換器を有し、かつ他方のピッ
クアップヘッドは、本発明の位置センサの好適な実施例
に関連して説明したピックアップヘッドの場合と同様に
配置された２個のホール効果変換器を何する。

ピックアップヘッドは、弾性要素の捩りｆり即ちトルク
を測定する信号処理回路に接続されている。

従って、本発明によれば、磁界を生じさせる磁気媒体と
、前記磁界を検出するために前記磁気媒体の近傍に取り
付けられたピックアップヘッドとを備え、前記ピックア
ップヘッドと前記磁気媒体とが互いに並進運動可能であ
り、かつ前記磁界の強さが前記並進運動の方向に沿って
連続的に変化し得ると共に、前記ピックアップヘッドが
、（ａ）その検出位置に於ける前記磁界の強さを表す出
力信号を発生する第１磁界検出器と、（ｂ）前記第１磁
界検出器から前記並進運動の方向に沿って所定の距離を
もって離隔され、その検出位置に於ける前記磁界の強さ
を表す出力信号を発生ずる第２磁界検出器とを有し、か
つ前記第１及び第２磁界検出器が前記出力信号から位置
情報を得る信号処理回路に接続されるようになっている
ことを特徴とする位置センサが提供される。

また、本発明によれは検出するべきトルクを原動機から
負荷装置へ伝達するために前記原動機と前記負荷装置と
に統合されるようになっており、かつ前記トルクによっ
て捩りを生じる回動自在なトーション軸と、前記１・−
ジョン軸１−の軸線方向に離隔した位置に取り付けられ
、前記１・−ジョン軸の周方向にその強さが連続的に変
化する磁界を発生させる第１及び第２磁気媒体と、それ
ぞれ前記第１及び第２磁気媒体に隣接して取り付けられ
、前記磁界を検出しかつそれに応じて出力信号を発生す
る第１及び第２ピックアップヘツドとを備え、前記第１
ピックアップヘツドが前記トーション軸の周方向に所定
の距離をもって離隔され、その検出位置１こ於ける前記
磁界の強さを表す出力信号を発生する１対の磁界検出器
を何し、かつ前記第１及び第２ピックアップヘツドがそ
の出力信号からトルク情報を得るための信号処理回路に
接続されるようになっていることを特徴とするトルクセ
ンサが提供される。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図に関して、符号１０は固定された真直なガイドバ
ー１２を何する位置センサを示しており、ガイドバー１
２−］−を直線的に並進運動可能なカーソル１４を備え
る。通常、カーソル１４は、そのガイドバー１２に関す
る位置を測定するべき装置の可動部分に取り付けられる
。

カーソル１４の軌道を構成するガイドバー１２は、その
カーソル１４の移動範囲に従って選択される長さの範囲
に亘って一定の断面をＨする。ガイドバー１２は金属製
の；１ス坦なベースプレート１６を何し、その−に面に
は、中心に配置されて長平方向に延長する磁気テープ１
８が接着により取り付けられ、かつその側縁部がねじ２
２によってベースプレート１６に固定された保持バー２
０によってベースプレー１−１６．１−に止着されてい
る。

磁気テープ１８は、その長袖に沿って強さが正弦波状に
変化する磁界を発生させる。第１図に於て、磁界は符号
２４によって表される正弦波として概略的に示され、こ
の正弦波の各サイクルに於ける正の磁気特性に対応する
部分が実線で示され、かつ負の磁気極性に対応する部分
が破線で示されている。

磁界は磁気記録処理によって磁気テープ１８内に形成さ
れる。

磁界のピックアップヘッドとして機能するカーソル１４
は、それぞれ半円環体形状の磁心２８ａ、２８ｂを台す
る２個の同一の検出器２６ａ、２６ｂと、磁心２８ａ、
２８ｂによって郭定される磁路内に挿入されるホール効
果変換器３０ａ、３０ｂのような磁束−電圧変換器とを
ａする。ここで、一方の検出器２６ａと同一である他方
の検出器２６ｂについては、その各構成要素がｂを付し
た符号をもって表される。

各検出器２６ａ、２６ｂは、磁気テープ１８１゜に記憶
される磁気信号２４の波長の１／４に対応する距離をも
って磁気テープ１８の長袖に沿って離隔されている。

図示されていないが、雨検出器２６ａ、２６ｂは互いに
固定されている。一般に、検出器２６ａ、２６ｂは、ホ
ール効果変換器３０ａ、３０ｂの４個の出力導体のみが
外部に延出する保護ブロック内に装着される。

通常カーソル１４は、磁気テープ１８の上面と接触して
磨耗しないように、結合されるべき装置の可動部分から
吊り下げられる。従って、磁心２８ａ、２８ｂの自由端
と磁気テープ１８との間には空隙が郭定される。

ホール効果変換器３０ａ、３０ｂは、位置センサ１０と
組み合わされて位置測定装置を構成する信号処理回路３
１に接続されている。この信号処理回路３１の機能が第
２図のブロック図に示されている。

信り処理回路３１は、適当にプログラムされたマイクロ
コンピュータに接続されたアナログ部分を何する。信号
処理回路３１のハードウェア及びソフトウェアについて
は当業賃にとって周知であるので詳細な説明は省略する
。

位置センサ１０の動作について以下に第２図を用いて説
明する。

磁気テープ１８に記録された磁界２４の強さはカーソル
１４の位置によって変化する。より詳細に言えば、ガイ
ドバー１２の基準点、例えはその一方の端部から測定さ
れるカーソル１４の角度位置θによって変化する。これ
は、次のような数学的関係をもって説明することができ
る。

β＝βｗａｘ　　−５ｉｎ　　θ　　　　　　　　　　
−（１）ここで、θ＝（２ｅπ／λ）・ｄ、ｄ＝カーソ
ル１４の移動距離、λ＝磁界の波長とする。

磁気テープ１８に記録された磁界によって各磁心２８ａ
、２８ｂ内には磁束φが発生するが、その強さは、主と
して磁心２８ａ、２８ｂの断面積及び磁心２８ａ、２８
ｂの自由端と磁気テープ１８の１−面との空隙によって
決定される。磁束φは次式で表される。

φ＝φｍａｘ　　＊　ｓｉｎ　　θ ・・・　（３） 検出器２６ｂの磁気回路内のホール効果変換器３０ｂは
、次式で表される電気信号を発生する。

ＶｓＬ＝　Ｓ　ｌ　　令ｓｉｎ　　θ ・・・　（４） ここで、Ｓｌ＝信号の振幅である。

検出器２６ｂからλ／４の距離をもって離隔された検出
器２６ａのホール効果変換器３０ａは、次式で表される
電気信号を発生する。

Ｖｓ２＝Ｓ２　　Φｓｌｎ　　（θ＋、ｖ／２）　　　
＝（５）Ｖｓ２＝Ｓ２　・ｃｏｓ　θ　　　　　　　　
　・　（６）ここで、Ｓ２＝信号の振幅である。

ガイドバー１２の構造りの欠点、例えばガイドバー１２
の軸線方向に沿って生じた反り・歪み、保持バー２０の
非均質性、磁気テープ１８の厚さの変化等によって、カ
ーソル１４の・１に進運動の際に磁心２８ａ、２８ｂの
自由端と磁気データ１８の上面との間の空隙に変動が生
じる。これらの変動によって、磁気テープ１８に沿って
振幅値５１１Ｓ２がゆらぎを生じる。これらのゆらぎは
、磁気テープ１８」−に記録された磁界の波長より相当
長い波長を有する波であると考えられる。

検出器２６ａの磁心２８ａを磁気テープ１８に沿って移
動させると、角度θが０となる成る位置に於て最小の磁
束が生じる。他方、検出器２６ａからλ／４の距離だけ
離隔された検出器２６ｂの磁心２８ｂは最大の磁束を生
じさせる。

カーソル１４がガイドバー１２にをλ／４に対応する距
離（角度θはπ／２に等しい）だけ前進すると、磁心２
８ａは最大磁束を生じさせる。このとき、検出器２６ｂ
の磁心２８ｂは最小磁束を生じさせる。

ホール効果変換器３０ａ、３０ｂの出力は、それぞれ電
圧Ｓｔ、Ｓ２を所定のレベルＳに設定する校正回路３２
．３３に接続されている。校正回路３２．３３は基本的
に調整可能な利得を有する演算増幅器である。

校正回路３２．３３の出力信号は次式で表される。

Ｖｓｌ＝　Ｓ　＊　ｓｌｎ　　θ Ｖｓ２＝Ｓ　Ｌｌｃｏｓ　θ ・・・　（７） ・・・　（８） Ｌ述したように、変換器３０ａ、３０ｂがら発生する出
力信号の振幅は、カーソル１４がガイドバー１２１を移
動する際に、磁気テープ１８に記録されている磁束の波
長より相当長い波長をｈする波に従って変化する。磁心
２８ａ、２８ｂが互いに非常に近接しているので、Ｓｔ
が変化すると８２が同様に変化する。

校正回路３２．３３に接続されたマイクロコンピュータ
３４は角度φ（通常初期値０を何する）の値を発生し、
次にこの角度φのｅＯ３とｓｉｎとをＭ１算して、式（
７）、（８）によって得られた値をそれぞれ掛けて次の
値を得る。

Ｖｓ巨ｅＯｓ　φ＝ＳＬ１ｓｌｎ　θ”　ｅＯ３φ・　
（９）Ｖｓ２　・ｓｉｎ　φ＝　Ｓ　＠ｃｏｓ　　θ嗜
ｓｉｎ　φ−（１０）次に、マイクロコンピュータ３４
は信号９から信り１０を引いてエラー信号Ｚを得る。

Ｚ＝Ｓ・［ｓｌｎ　θ＠　ｅＯ８φ−ｅＯ３θ・ｓｌｎ
　φ］・・・　（１１） Ｚ＝Ｓφｓｉｎ　　（θ−φ） エラー信号Ｚの極性及び値によってマイクロコンピュー
タ３４は角度φの値を増減させ、かつエラー信号Ｚが０
になるまで必要な回数だけ」１記動作を繰り返して行う
。次に、角度θに対応する角度φが表示され、これから
磁界２４の波長を知ってカーソル１４の位置が測定され
る。

角度φは振幅（ｉｉ！（ＳＩ　Ｓ８２と無関係に得るこ
とができ、換言すればカーソルの位置の測定は磁心２８
ａ、２８ｂと磁気テープ１８との空隙と無関係に行われ
る。

第２実施例 第３図には、回転装置に使用するための位置センサの実
施例が示されている。第１図示の実施例と比較すると、
ガイドバー５０は、第２図では簡単化のために円弧部分
の一部が図示されているだけであるが、円形路を郭定す
るように環状体として形成されている。使用の際には、
通常ガイドバー５０が装置の回転部分に取り付けられ、
かつカーソル１４が固定される。

ガイドバー５０に関するカーソル位置１４の決定は、第
１図示の実施例に関連して説明したと同様にして行われ
る。カーソル１４の位置を角変位αで得る場合には、前
記円形路を郭定する磁気テープの長さに於ける磁界のサ
イクルの数で角度θについて得られる値を割らなければ
ならない。

第３実施例 第４図は、第１図及び第３図に関連する型式の位置セン
サを用いたトルク検出器を概略的に示している。

このトルク検出器はトルクセンサ１００を何し、トルク
センサ１００は弾性部材１０６によって互いに結合され
た１対のディスク１０２．１ｏ４を有する。ディスク１
０２．１０４は、弾性部材１０６の縦軸と一致する軸線
に関して回動するように図示されない適当な軸受部分に
支持されている。

ディスク１０２（以下入力端ディスクと称す）は、他方
のディスク１０４（以下出力側ディスクと称す）に接続
された負荷装置を駆動する原動機に接続される。原動機
の圧力は弾性部月１０６を介して負荷装置に伝達され、
かつ弾性部月１０６はその縦軸に関して伝達トルクに対
して弾性部祠１０６の材質及び寸法に応じた一定の比率
によって決定される角度に捩られる。

入力端ディスク１０２は、第１図示の実施例の磁気テー
プ１８と同様に、ディスク１０２の周方向に正弦波状に
変化する磁界を発生させる周方向に延在する磁気テープ
１０８を打する。磁気テープ１０８の１−面近傍には、
磁心１１０とホール効果変換器１１２とからなる単一の
検出器によって構成される固定式ピックアップヘッド１
０９が取り付けられている。ピックアップヘッド即ち検
出器１０９は、本発明の第１実施例に関して記載される
検出器２６ａ、２６ｂと構造上同一のものである。

出力側ディスク１０４はその周辺部に磁気テープ１０８
と同一の磁気テープ１４が取り付けられており、磁気テ
ープ１１４に記録される磁界は弾性部材１０６が捩られ
ない場合に於て磁気テープ１０８の磁界と同位相である
。磁気テープ１１４の上面近傍には、それぞれホール効
果変換器１２０ａ、１２０ｂを有する２個の検出器１１
８ａ。

１１８ｂを有する固定式ピックアップへラド１１６が取
り付けられている。ピックアップヘッド１１６は本発明
の第１実施例に関連するカーソル１４と構造的に同一の
ものである。

出力側ディスク１０４に連関するホール効果変換器１２
０ａ、１２０ｂ及び入力端ディスク１゜２に連関する変
換器１１２は、これら変換器から発生する信号を処理す
る信号処理回路１２２に接続されている。トルクセンサ
１ｏｏと回路１２２との組み合わせによってトルク計が
構成される。

電子回路１２２は、適当にプログラムされたマイクロコ
ンピュータに接続されたアナログ部分を有する。この回
路のハードウェア及びソフトウェアは、当業者にとって
明らかであるので詳細な説明を省略する。

トルクセンサ１００の動作について、以下に第４図及び
第５図を参照しつつ説明する。

入力端ディスク１０２を前記原動機によって駆動すると
、入力端ディスク１０２は弾性部ｊＡ　１０６を介して
出力側ディスク１０４に接続された負荷装置を駆動する
。第４図に示される弾性部材１０６の捩り角θｒは伝達
トルクに比例する。

出力側ディスク１０４に接続されたホール効果変換器１
２０ａ、１２０ｂは、次のような電気信号を発生する。

Ｖｓｌ＝　　Ｓ　　ＬＩｓｉｎ　　ωＬＶｓ２＝Ｓ　・
ｅＯ３ωｔ ・・・　（１） ・・・　（２） ここで、ωは磁気テープ１１４の角速度であり、かつ【
は時間である。

入力端ディスク１０２に結合されたホール効果変換器１
１２は、次の信号を発生する。

す信りを得る。

■ｅ＝Ｅ　φｓｌｎ　　（ωＬ　　＋θ）　　　　　−
（３）ここで、Ｅ＝変換器１１２から発生する信号の振
幅、θ＝信号１と信号３との間の位相角であり、かつθ
ｒを弾性部）７４１０６の捩り角とし、かつＫを磁気テ
ープ１０８の長さに於ける磁界のサイクルの数に対応す
る整数であるとすると、θはＫ・θ「と等しい。

信号処理回路１２２は、信号（１）と信号（２）とを掛
けて基準信号Ｖｒを発生させるべくホール効果変換器１
２０ａ、１２０ｂに接続されたアナログ乗算器１２４を
有する。

Ｖｒ　　＝Ｓ２／２　・ｓｌｎ　　２ωＬ　　　　　−
（４）ホール効果変換器１２０ａ、１２０ｂ、１１２に
接続されたアナログ乗算器１２６．１２８は、信号（１
）、（２）に信号（３）を掛けて次に示Ｖｅ　−Ｖｓｌ
＝Ｅ　＠Ｓ／２　＠［（１−ｃｏｓ　２ωＬ　）”　ｅ
Ｏｓ　　θ＋ｓｉｎ　２（ＩＪＬ　　１１ｃｏｓ　θ］
・・・　（５） Ｖｅ　　−Ｖｓ２＝Ｅ　−Ｓ／２　・［ｓｉｎ　２ωｔ
ｅＯｓ　　θ＋　（１＋ｃｏｓ　２ωＬ　）ｓｉｎ　θ
］　　　　　　　　・・・（６）ｌ器１２６．１２８に
接続されたマイクロコンピュータ１３０は角度θの値（
通常、初期ｆｌｉ’ＬＯ）を発生し、この角度のｓｉｎ
及びｅＯｓを＝１算し、かつ得られた値にそれぞれ信号
（５）及び信号（６）を掛けて次式で表される信号が得
られる。

Ｖｅ　１１Ｖｓｌ　＊　ｓｉｎφ＝Ｅ　拳Ｓ／２　・［
ｓｌｎφ働ｅＯ３θ−ｃｏｓ　　２ωＬ　　ｅｓｌｎ　
　φ　”　ｃｏｓ　　θ＋ｓｉｎ　２（ＩＪＬ　　舎ｓ
１ｎ　φ・ｓＩｎ　θ］　・　（７）（以下余白） Ｖｅ　−Ｖｅ２・ｃｏｓφ＝Ｅ−８／２　・［ｓｌｎ　
θ・ｃｏｓ　　φ−ｃｏｓ　　２（ＩＪＬ　　ｅｓｌｎ
　　θ”　ｅＯｓ　　φ＋ｓｉｎ　２ω【　・ｅＯｓ　
　θ・ｃｏｓ　φ］　・・・　（８）マイクロコンピュ
ータ１３０に接続されたアナログ加算器１３２は信号（
７）と信号（８）とを加え、エラー信号Ｚが得られる。

Ｚ＝Ｅ−８／２・　［ｓｌｎ　（θ−φ）＋Ｃ０８２ω
【・５１ｎ（θ−φ）　　ｅｓｌｎ　２ωｔ・ｃｏｓ　
　（θ−φ）］　　　　　　　・・・　（９）この値か
ら加算器１３２に接続された回路１３４が時間に関して
変化しない部分（信号の直流（ＤＣ）成分）を取り除く
ことによって、新しいエラー信号Ｚが得られる。

Ｚ＝Ｅ　　ａ　　Ｓ／２　　ｍ　　　［ｃｏｓ　　２　
ωＬ　　拳　ｓｌｎ　　　（θ　−φ）ｅｓｌｎ　２（
ＩＪＬ　　Φｃｏｓ　　（θ−φ）Ｚ＝Ｅ　−Ｓ／２　
ｅｓｌｎ　　（２ωＬ　　＋θ−φ）・・・　（１０） 入力端ディスク１０２に向って、以下のパラメータの極
性は次のように郭定される。

（ａ）角速度ωは、入力端ディスク１０２が時計方向に
回転するとき正である。

（ｂ）捩り角θｒは、弾性部材１０６を矢印１３６で示
される方向に捩チた場合に正である。従って、伝達され
るトルクは捩り各θｒに比例するから正である。

（ｃ）伝達動力Ｐは、角速度ω及び伝達トルクＴが正で
あるので正である。

より明確にするために、捩り角は±π／Ｋに制限される
。

回路１３４に接続された電子回路１３８が信号１０と信
号４との間の位相角を測定する。測定が実行されると、
回路１３８は、その周波数が位相角に比例するパルス列
と、位相角の極性を識別するコードとを発生する。

電子回路１３８に接続されたマイクロコンピュータ１３
０は前記パルス列及びコードを受は取り、かつそれに従
って角度φの値を増減する。次に、マイクロコンピュー
タ１３０はエラー信号Ｚが０になるまで必要な回数だけ
」−記動作を繰り返し実行する。この状態に適合すると
、マイクロコンピュータ１３０は角度θと等しい角度φ
を表示する。

トルクが角度θまたは捩り角θｒと比例することを考慮
すれば、表示された値が伝達されたトルクを表している
ことになる。

第１図及び第２図に関連して１−述した位置センサの場
合と同様に、空隙、またはディスク１０２．１０４を支
持する軸受部分の偏心のような構造−１−の欠陥等と無
関係にトルクを測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による直線運動する位置センサを示す
斜視図である。 第２図は、第１図示の位置センサについて使用される信
号処理回路の機能を示すブロック図である。 第３図は、本発明による回転運動する位置センサを示す
斜視図である。 第４図は、本発明によるトルクセンサを示す概略斜視図
である。 第５図は、第４図示のトルクセンサについて使用される
信号処理回路の機能を示すブロック図である。 １０・・・位置センサ　　１２・・・ガイドバー１４・
・・カーソル　　　１６・・・ベースプレート１８・・
・磁気テープ　　２０・・・保持バー２２・・・ねじ　
　　　　２４・・・正弦波２６ａ、２６ｂ・・・検出器 ２８ａ、２８ｂ−・・磁心 ３０ａ、３０ｂ・・・ホール効果変換器３１・・・信号
処理回路　３２．３３・・・校正回路３４・・・マイク
ロコンピュータ ５０・・・ガイドバー　　１００・・・トルクセンサ１
０２・・・入力端ディスク １０４・・・出力側ディスク ０６・・・弾性部材　　１０８・・・磁気テープ０９・
・・ピックアップヘッド １０・・・磁心　　　　１１２・・・ホール効果変換器
１４・・・磁気テープ １６・・・ピックアップヘッド １８ａ、１１８ｂ−・・検出器 ２０ａ、１２０ｂ・・・ホール効果変換器２２・・・信
号処理回路 ２４．１２６．１２８・・・アナログ乗算器３０・・・
マイクロコンピュータ ３２・・・アナログ加算器 ３４・・・回路　　　　１３６・・・矢印３８・・・電
子回路 図面の浄書（内容に変更なし） 特　許　出　願　人　　コンスラブ・インコーホレイテ
ッド 代　　　理　　　人　　弁理士　大　島　陽手続補正書
（方　式） 一１芝成２年１月９日 特許庁長官　　吉　Ｉｌｌ　　文　毅　殿　　　　　　
　（賃・；＼１、事件の表示 平成１年特許願第２３８３４９号 ２、発明の名称 位置センサとそれを用いたトルクセンサ３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 名　称　　コンスラブ・インコーホレイテッド４、代理
人 居　所　　〒　１０２　　東京都千代ＩＩＩ区飯１．１
１橋１−８−６（発送日　平成１年１２月２６０） ６、補正により増加する請求項の数　　０７、補正の対
象　　図面の浄書

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁界を生じさせる磁気媒体と、 前記磁界を検出するために前記磁気媒体の近傍に取り付
   けられたピックアップヘッドとを備え、前記ピックアッ
   プヘッドと前記磁気媒体とが互いに並進運動可能であり
   、かつ前記磁界の強さが前記並進運動の方向に沿って連
   続的に変化し得ると共に、 前記ピックアップヘッドが、 （ａ）その検出位置に於ける前記磁界の強さを表す出力
   信号を発生する第１磁界検出器と、 （ｂ）前記第１磁界検出器から前記並進運動の方向に沿
   って所定の距離をもって離隔され、その検出位置に於け
   る前記磁界の強さを表す出力信号を発生する第２磁界検
   出器とを有し、かつ前記第１及び第２磁界検出器が前記
   出力信号から位置情報を得る信号処理回路に接続される
   ようになっていることを特徴とする位置センサ。
2. （２）前記第１及び第２磁界検出器が、それぞれ磁路を
   決定する磁心構成手段と、前記磁路内の磁束−電圧変換
   器とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の位置センサ。
3. （３）前記磁束−電圧変換器がホール効果変換器である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の位置セ
   ンサ。
4. （４）前記磁界の強さが前記磁気媒体の長手方向に沿っ
   て正弦波状に変化することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の位置センサ。
5. （５）金属製のベースプレートと、前記ベースプレート
   上に接着され、前記磁気媒体を構成する磁気テープと、
   前記ベースプレート上に取り付けられて前記磁気テープ
   の側縁部を止着する１対の保持バーとを有するガイドバ
   ーを備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の位置センサ。
6. （６）前記ガイドバーが真直であることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項に記載の位置センサ。
7. （７）前記ガイドバーが環状をなすことを特徴とする特
   許請求の範囲第５項に記載の位置センサ。
8. （８）前記磁界検出器が、前記磁界の波長の約１／４に
   対応する距離をもって互いに離隔されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項に記載の位置センサ。
9. （９）検出するべきトルクを原動機から負荷装置へ伝達
   するために前記原動機と前記負荷装置とに統合されるよ
   うになっており、かつ前記トルクによって捩りを生じる
   回動自在なトーション軸と、前記トーション軸上の軸線
   方向に離隔した位置に取り付けられ、前記トーション軸
   の周方向にその強さが変化する磁界を発生させる第１及
   び第２磁気媒体と、 それぞれ前記第１及び第２磁気媒体に隣接して取り付け
   られ、前記磁界を検出しかつそれに応じて出力信号を発
   生する第１及び第２ピックアップヘッドとを備え、 前記第１ピックアップヘッドが前記トーション軸の周方
   向に所定の距離をもって離隔され、その検出位置に於け
   る前記磁界の強さを表す出力信号を発生する１対の磁界
   検出器を有し、かつ前記第１及び第２ピックアップヘッ
   ドがその出力信号からトルク情報を得るための信号処理
   回路に接続されるようになっていることを特徴とするト
   ルクセンサ。
10. （１０）前記第２ピックアップヘッドが１個の磁界検出
    器を有することを特徴とする特許請求の範囲第９項に記
    載のトルクセンサ。
11. （１１）前記各磁界検出器が磁路を決定する磁心と、前
    記磁路内の磁束−電圧変換器とを有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第９項に記載のトルクセンサ。
12. （１２）前記磁束−電圧変換器がホール効果変換器であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載のト
    ルクセンサ。
13. （１３）前記第２ピックアップの前記磁界検出器が、磁
    路を決定する磁心と前記磁路内に配置された磁束−電圧
    変換器とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１
    ０項に記載のトルクセンサ。
14. （１４）前記磁束−電圧変換器がホール効果変換器であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載のト
    ルクセンサ。
15. （１５）前記磁界が正弦波状に変化することを特徴とす
    る特許請求の範囲第９項に記載のトルクセンサ。
16. （１６）前記第１ピックアップヘッドの前記磁界検出器
    が互いに前記磁界の波長の１／４の距離をもって離隔さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記
    載のトルクセンサ。