JPH04500118A - 磁気歪みトルクセンサ - 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】 磁気歪みトルクセンサ 本発明の背景 本発明の分野 本発明は、磁気歪みの原理に基づくトルクセンサ、特に、従来のセンサより簡素 、且つ、正確且つ、経済的であるとともに、大量生産及び使用に適した改良磁気 歪みトルクセンサに関するものである。

従来技術の説明 エンジニア及び科学者は、−世紀にも亘って、簡素で、信頼のてきる、正確に回 転するシャフトのトルク測定手段を捜していた。このようなＩ・ルク測定装置の 出願は、非常に多くの種類の回転駆動機構、例えば、自動車、船、飛行機のエン ジン：モータ、あらゆる種類の発電機；オイルドリル道具７同転機構器具；全で の電力操舵：ロボット工学：その他の診断、予測、負荷レベルのモニタを１半う 。

更に、エンジンによって生じる（又は、発電機に使用される）機械的なパワーの 測定は、シャフトのトルク及び回転速度の両方を知らずに行うことはできない。

従って、簡単、且つ、正確、且つ、信頼性を保ちつつ、回転駆動装置のパワー及 び効率をオン−ラインで測定する手段は、以前には存在しなかった。このことは 、現代技術の多くの分野で問題となっているか、これでは、今日の自動車エンジ ンの制卸装置を開発し、燃料効率の改善及びエンジン性能の最適化行うことは特 に困難であった。

これまで（以下に示す）回転シャフトのトルクを測定するための幾つかの方法が 開発されてきたが、理想的といえるものはなかった。すなわち、以下の所望の特 徴すべてを提供する既知の方法は一つもなかった。

１、非接触性（スリップリング等を用いなしり２、信頼性（低失敗率） ３、正確性 ４、小型及び妨害とならないこと（小型のシャフト／エンジンの製作を必要とす る） ５、安価であること ６、低速と同様高速で利用できること、７、瞬間的なトルク測定（単に数回転に 亘るトルクの測定を意味していない） ８、大量生産に対処できること（特定のテスト装置に制限されない） 現在のところ、回転しているシャフトのトルクを直接測定する別個の方法は、４ つだけである。すなわち、これらは、１、シャツｊ・のねじれ角の測定 ２、応力ゲージセンサ ３、反発力の測定 ４゜磁気歪みセンサ である。

シャフトのねじれ角の測定方法は、シャフトのねじれ角を測定するものであり、 このねじれ角は、シャフトの材料及び寸法の特性を用いると、トルクと相互に関 連している。この方法では、必然的に、複雑で扱いにくい機械を伴い、低感度で 、校正か困難で、しかもシャフトの異なる２点を使用しなければならない。この 方法では、常に、大きなエンジンの変形、コスト努力を伴う。

応力ゲージの方法は、応力ゲージをシャフトの表面に接着するとともに、測定さ れた応力をトルクと関連させる必要がある。

この方法では、低速の場合に限られ、大量生産に対処できず、更には、スリップ リングのような手段を必要とし、シャフトを研磨し、信号をシャフトから取り出 している。

反発力の測定では、回転運動に関するニュートンの第２法則を用い、エンジンマ ウントの力及び運動を、シャフトのトルクと関連させている。この方法では、大 きな構造としなければならず、低感度て、製造工程に適しておらず、しかも、エ ンジンではなくて、駆動系のトルクを測定している。

磁気歪みトルクセンサは、強磁性材料の磁気歪み特性の利点を用いている。これ によって、引っばり応力は、この材料を伝わる所定の磁気誘導磁界（すなわち磁 界“Ｂ”）を増加させる。

（圧縮応力は、磁界“Ｂ”を減少させる。）鉄のコアの回りに巻かれた任意の巻 数のワイヤコイルを、シャフトの付近に配置し、このワイヤを流れる電流によっ て、回転シャフト中に磁界が誘起される。米国特許第２．９１２．６４２号又は 第４．５８９．２９０号明細書に記載されているような磁気歪みトルクセンサの 設計では、第２鉄製コアの回りに巻かれた任意の巻数の第２コイルを、シャフト の付近に配置して、トルクを与えることによって増大する表面応力によって生じ る誘導磁界（磁界“Ｂ”）の変化を測定するのに用いている。

磁気歪みを用いる方法には、 １）非接触性ニスリップリングを用いない２）低速度の場合に制限されない ３）エンジンのトルクを直接測定する ４）高感度 ５）経済的 ６）簡易な構造：応力ゲージを用いていない、大きな装置でない７）シャフト上 のどこにでも、−ケ所に設置すれば足りる：小さなエンジンの細工で足りる ８）耐久力及び信頼性がある：移動する部分がなく、機械的な故障が生じない、 エンジン環境における高圧及び高温　に耐える ９）容易に小型化される：容易に製作できる。

等を含む、他の３つの方法に優れる幾つかの利点がある。

しかしなから、これまでの磁気歪みセンサは、いくっがの大きな問題に悩まされ ていた。すなわち、磁界に基準を設けることかできなかったのである。これらの 問題点とは、■）トルクか一定であるにもががゎらず、出力信号が回転数ととも に変化してしまうこと ２）出力信号の温度による変化 ３）１機械的サイクル（シャフトの１回転）におけるスプリアス信号の変化によ って、瞬間的なトルク測定を正確にてきないこと：シャフトの何回転かに亘る平 均値だけを測定できること ４）上記１）〜３）の問題点に対処すべく、いままで用いられていた、米国特許 第４．５８９．２９０号又は第４．６９７．４５９号明細書に記載されているよ うな修正方法は、不正確性を許容レベルにまで下げることかできなかった。

５）現在までに改良されたこのような修正方法は、すべて、複雑、且つ大規模な 電気回路及び／又は付加的な、温度、回転数センサを具えている。

６）更に、現在までに用いられているこのような修正方法は、すへて、残留応力 、シャフトの透磁率のわずかな不均質性、シャフトの公差／不整列、及びシャフ トの曲げ応力等の、微細な個々のシャフトの材料及び特性の変化の影響を受ける 。従って、このような方法では、個々のシャフトそれぞれに、的確に適合させな ければならず、それ故、大量生産には不適当である。

７）更に、このような修正方法では、シャフトの寿命の間、繰り返し再校正しな ければならない。その理由は、残留応力の値、公差、不整列、曲げ応力、更には 磁気特性の非同質性が、（特に、自動車のエンジン環境のような高温環境におい て）時間とともに変化するからである。自動車のエンジン等のメカニズムの再校 正は、極めて困姐てあり、このような修正方法は、実用的でない。

本発明の目的と利点 従って、本発明の磁気歪みトルクセンサの一般的な目的及び利点は、精度をうま く許容範囲内におさめること、設計の簡易化、低コスト、大量生産への適合性、 更には連続使用に対する実用性を、従来技術よりもがなり改善できることである 。このような一般的な目的及び利点は、以下の特定の目的及び利点によって達成 される。

１）シャフトの回転速度に依存する信号の除去２）温度に依存する信号の除去 ３）シャフトの磁気特性の非同質性及び残留応力によって生じるシャフトが１回 転する間の信号変化の除去４）曲げ応力、シャフトの不整列及び公差が変化する ことにょって生じる信号変化の除去 ５）上記の長所３）及び４）によって得られるトルクの瞬間的な測定 ６）個々のシャフトの特性に依存する信号を除去することによる、大量生産への 適合性 ７）シャフトの寿命の間、センシング装置を再校正する必要がないこと ８）上記１）〜７）の長所をもたらす、簡易且つ効果的な信号処理回路及びセン サの方向 本発明による他の目的及び利点は、多くの図面及び以下の説明から明らかである 。

本発明の概要 この磁気トルクセンサの発明は、従来の実験結果に基づく、根本的な電気機械的 原理に、今まで知られていなかった洞察を加えることによって、従来技術に関連 する全ての問題点を本質的に解決している。また、この洞察を装置に用い、優れ た設計をしている。

従来の技術では、電流が流れているワイヤコイルか、１次磁気誘導磁界（磁界Ｂ ）を、このコイルの付近に配置されている強磁性体のシャフト中に誘起する。シ ャフトが動いていない場合、一定の大きさの交流電流がワイヤ中を流れることに よって、一定の大きさの磁束がシャフト中に生じる。この場合、磁束の大きさは 、シャフトの材料の透磁率に依存している。トルクがシャフトに加えられると、 この与えられたトルクによって、ねじれの応力が生じる。磁気歪み現象によって 、２次磁気誘導磁界成分が１次磁界の方向に対しである角度をなして生じる。ま た、この２次磁界の大きさは、シャフトに与えられるトルクの大きさに依存して いる。２次磁束は、ファラデーの法則を用いて、２次磁界方向に整列させ、シャ フトの付近に、２次コイルを配置するとともに、この２次コイルの両端の電圧を 測定することによって、測定される。このため、２次コイルの両端の電圧は、直 接トルクを示している。この手順は、１次磁束が一定にたもたえる場合、正確で ある。

シャフトが回転し、且つ、（実質的にすべてのシャフトに生じていることである が、）シャフトの透磁率が円周方向に局所的に変化する場合、シャフトの磁束の 大きさは一定ではなく、シャツ１へが回転するにつれて変化する異なる透磁率を 有する異なるシャフトは、異なる１次磁束を生じ、２次コイルの両端に、異なる 電圧を発生させる。これによって、センサを大量生産の規模に用いることかでき なくなる。

この問題は、本発明において、補助コイル（すなわち、第３コイル）を用い、フ ァラデーの法則を介して１次磁束を測定することによって、解決される。信号を 、補助コイルから１次コイルの電源にフィードバックすることによって、補助コ イルの電圧を一定に保ち、これによって、１次磁束の大きさを、１つのシャツＩ ・の回転、又は種々のシャフトを用いることによって生じるシャフトの透磁率の 変化とは無関係に、１次磁束の大きさを一定に保っている。従って、第２電川か らの出力信号を示しているトルクは、シャフトの速度又はシャフトの材料の組成 とは無関係である。

本発明による第２の実施例では、２次コイルの電圧を、補助コイルの電圧で割算 し、同様の強度を有する信号を得ている。

この２次コイルの電圧は、回転数、シャフトの材料、及びトルクによって変化す るか、補助コイルの電圧は、回転数及びシャフトの材料によって変化するも、ト ルクによっては変化しない。

従って、割算によって生じる信号は、スプリアス信号とは無関係てあり、正確に トルクを示している。

実施例３では、戦略的に、シャフトの回りにセンサを配置することによって、い ずれの実施例においても２以上のセンサを用い、個々のセンサの信号を組み合わ せることによって生じる信号が、シャフトの曲かり又は不整列によって生じる誤 った信号成分とは無関係なものとしている。

種々の実施例において、本発明は、“従来技術の説明”の項で述へた従来技術と 関連する個々の問題点を、優れた且つ、全体的に満足のいく方法で解決している 。

図面の簡単な説明 従来技術を説明する図面 図ＩＡ及びＩＢは、トルクが与えられたシャフト中に誘起される磁界Ｂの動きを 示す図である。ここで、図ＩＡは、ゼロトルクの状態を示す図であり、図ＩＢは 、トルクか与えられた状態を示す図である。

図２Ａ及び２Ｂは、標準的な従来技術による磁気歪みトルクセンサの形態を示す 図である。図２Ａは、１次及び２次コイル／コアの物理的な配置を示しており、 図２Ｂは、信号処理回路のブロック図を示している。

従来技術の問題点及び限界を説明する図面３は、ＳＡＥ論文＃　８７０４７２の 複写物であり、従来技術において一般的な】機械的サイクルに亘る、一定のトル クに対する出力信号の変化を示している。

図４も、ＳＡＥ論文＃　８７０４７２の複写物であり、従来技術の形態に見られ る、シャフトの回転速度に対する出力信号の変化を示している。

本発明を説明する図 図５Ａは、本発明による実施例１の一例を示す、信号処理装置のブロック図であ る。図５Ｂは、実施例１の第２の例を示す図である。

図６Ａは、本発明による実施例２の他の一例を示す、信号処理装置のブロック図 である。図６Ｂは、実施例２の第２の例を示す図である。

図７は、各センサによって生じる電圧の合計が、不整列及び曲げ応力によって誘 起される信号とは事実上無関係な信号となるように配置された複数の磁気歪みト ルクセンサを具えている、本発明による実施例３を示す図である。

図面の参照番号 ２０・・・回転シャフト ３０・・・１次コア ３２・・・１次コイル ３４・・・２次（ピックアップ）コア ３６・・・２次（ピックアップ）コイル３８・・・２次コイルの出力を測定する 電圧計４０・・・オシレータ ４２・・・電力増幅器 ４４・・・アンプメータ ４６・・・ローパスフィルタ ４８・・・（第１コアの）補助コイル ５０・・・補助コイル電圧計 ５２・・・実施例２における（第１コアの）補助コイル５４・・・実施例２にお ける補助コイル電圧計５６・・・信号分配器 ６６Ａ・・・磁気歪みセンサＡ ６６Ｂ・・・シャフトの反対側に取り付けられた磁気歪みセンサＢ６８Ａ・・・ センサＡ　（６６Ａ）と、シャフト（２０）との間のエアギャップ６８Ｂ・・・ センサＢ　（６６Ｂ）と、シャフト（２０）との間のエアギャップ７０Ｃ・・・ 曲げ圧縮応力 フ０ｔ・・・曲げ引っばり応力 磁気歪みトルクセンサの原理及び分析 トルクセンサ 図】Ａ及び図ＩＢはトルクがシャフト２０に与えられたときに、シャフト２０に 誘起される磁界（いわゆる誘導磁界）Ｂの影響を示す図である。図ＩＡは、与え られたトルクが零で、且つ、誘導磁界Ｂの方向が円周方向である場合のシャフト ２０を示している。この誘導磁界Ｂを、円周方向に対して９０度の角度をなす２ つの成分Ｂ１とＢアとて表現することもてきる。

図ＩＢは、トルクか与えられた場合の誘導磁界Ｂの変化を示す図である。このト ルクによって、誘導磁界の成分　Ｂ、の方向に引っばり応力のｔか生じるととも に、誘導磁界の成分Ｂ。

の方向に圧縮応力のＣか生しる。磁気歪みの原理に従い、誘導磁界の成分８つは 、７３．７に増加し、誘導磁界の成分Ｂアは、Ｂア′に減少する。この誘導磁界 の成分を、ベクｌ〜ル的に加え合わせることによって、トルクか与えられたとき の誘導磁界Ｂ′か得られる。誘導磁界Ｂ′は、もとの誘導磁界Ｂに対して、角度 δをなしており、円周方向成分Ｂ’ｃｌｒｃと、軸方向成分Ｂ　Ｚｌｌｍｌ　と て表現することかできる。これより、Ｂ　’　ｃ１ｒｃ＝　Ｂ　’　ＣＯＳ　δ Ｂ　’　ａｘｌｍｌ　＝　Ｂ　’　Ｓｉｎδ実際には、角度δは十分小さいので 、 Ｂ　’　ｃ　＋　ｒ　ｃ　：　Ｂ　’　”：　ＢＢ　’　１１１１１１＋　”Ｂ ′　δｚＢδである。Ｂ’ａ＋＋１ｍｌの大きさは、与えるトルクか増大するに っれて、大きくなり、トルクが零のときには、零である。

図２Ａ及び図２Ｂは、誘導磁界Ｂを誘起するとともに、誘起された軸方向の誘導 磁界Ｂ’ａｘｌａｌを測定するための、標準的な従来技術の外形を示す図である 。図２Ａは、強磁性Ｕ字形状の１次コア３０のまわりに巻かれた、電流（一般的 にはＡＣ）が流れる１次コイル３２を示している。ここで、コア３ｏはシャフト ２０の円周方向と整列しており、コア３ｏの両端は、コア３ｏとシャフト２０と の間に、一定幅のエアギャップが存在するように、形成され、配置されている。

図ＩＡ及び図ＩＢと同様にして、１次コイル３２の電流によって、１次コア３ｏ を介し、エアギャップを横切り、シャフト２０の表面に沿う磁束か生じる。

２次コイル３６は、一般的に解放回路であり、Ｕ字形状の２次コア３４の廻りに 巻かれている。この２次コア３４は、シャフト２゜の軸方向と整列しており、２ 次コア３４の両端は、２次コア３４と、シャフト２０との間に、一定幅のエアギ ャップが存在するように、形成され、配置されている。電流が１次コイル３２を 流れるとき、シャフトにトルクを与えることによって、軸方向誘導磁界Ｂ　ｒ、 。１．１か生じるとともに、磁束が２次コア３４を通る。ファラデーの法則によ って、２次コイル３６に電圧が生じ、これを、電圧計３８によって測定する。こ の電圧は、トルクが零のとき、零てあり、トルクか増大するにつれて、大きくな る。故に、電圧は、与えられたトルクを直接測定したものである。

理想的なアプローチの限界 図３は、ＳＡＥ論文＃　８７０４７２からの複写物であり、電圧計３８（図２Ｂ 参照）によって測定されたシャフト２０の一回転（機械的サイクル）毎のスプリ アス出力信号の変化を示す図である。

この現象は、シャフトの円周方向の透磁率及び残留応力の局所的変化によるもの である。シャフトの材料は、磁気特性及び、残留応力の大きさ、分布のいずれに おいても、完全に均質ではない。シャフトが回転するにつれて、これらの均質で ない部分か、センサの下を通過し、これによって、センサコイルを通過する磁束 の量か変化する。この結果、トルクなし出力電圧は、トルクに依存せず変化する 。

信号変化がスプリアスサブサイクルである第２の原因はｌ）シャフトか不整列で あること及び／又は１１）シャフトの曲げ応力によるセンサとシャフトとの間の エアギャップの厚さか変化している”ことである。磁束も、このギャップの厚さ に依存しているので、ギャップの厚さか変化すると、出力電圧か変化しないよう にしている。

一般的に、この問題を解決するために、ローパスフィルタを用い、１回のシャフ ト回転（１機械的サイクル）よりも高い周波数で、信号が変化するようにする。

しかしながら、このため測定帯域を約１／２の機械的周波数に制限し、数機械的 サイクルに亘って生じるトルクの変化より速いサイクルでトルクが変化しないよ うにしている装置に、時定数か導入さている。結果的に、信号は、瞬間的にトル クを測定するというよりもむしろ、平均的にトルクを測定することとなり、定常 状態又は、ゆっくりとした過渡的な変化となる。

図４も、ＳＡＥ論文＃　８７０４７２からの複写物であり、従来技術における第 ２番目の問題点、すなわち、出力信号か回転数によって変化することを示してい る。トルクを一定に保ったまま、シャフト・の回転速度を増加させると、出力信 号が増加する。このことは、望ましくない。その理由は、理想的には、信号かト ルクの変化のみを表わす必要があるためである。これまで用いられ°ていた一般 的な解決手段は、回転数をモニタし、シャフトの速度に依存させ、電圧計３８に よって検出される出力信号を修正することである。すべててはないが、ある程度 のエラーを除去することは、完全にはうまくいかなかった。更に、追加の測定を 行い、追加の装置を用いることによって、装置を複雑にしている。

従来技術における第３の問題点は、温度依存性である。シャフトの温度か変化す るにつれて（自動車や、その他多くのエンジンにおいては一般的な現象である） 、他の変数を一定に保つたとしても、出力信号が変化する。このことは多くの場 合、ｉ）シャフト／センサの材料の透磁率が温度によって変化し、ｉｉ）これに 付随して、公差か変化し、センサとシャフトとの間のエアギャップの寸法に影響 を及はし、更には、１ｉｉ）センサが用いられているワイヤの抵抗率が変化する ためである。従来技術による一般的な解決手段としては、熱電対からのフィール ドバックを用い、更に出力信号を修正することである。ＳＡＥ論文＃　８７０４ ７２て報告されているように、このことも完全てはなく、ある程度しか成功しな かった。その理由は、おそらく、エンジン中の温度か段階的に変化する領域では 、センサ／シャフトは、種々の影響を受けるにもかかわらず、いかなる点（すな わち、熱電対か配置されている点）においても、同一の温度としているからであ る。

時間に対する信号不安定性又はドリフトは、更に問題となる。

テストの間、ＳＡＥ論文＃　８７０４７２において、研究員達は、零トルク信号 を毎ｌコ新しく“設定”しなければならないことを確かめた。要約すると、従来 技術による磁気歪みセンサのいくつかの不利な点とは、 ａ）−サイクル毎の信号変化によって、正確に、瞬間的な　トルクを測定てきな いこと。

数サイクルに亘る平均的な値を用いなけれはならない。その原因は、 ｉ）磁気材料の特性が局所的にランダムに変化すること。

ｉｉ）シャフトの不整列、シャフトの曲げ応力によって、エアギャップか正弦波 的に変化すること。

ｂ）日々の信号ドリフト Ｃ）回転数に対する出力の変化 ｄ）温度に対する出力の変化 従来技術の限界の分析 電磁気宇におけるファラデーの法則は、φを磁束、Ａをコアの断面積とした場合 、 と表現することができる。このとき、コイル／コアのインダクタンスＬを、 Ｎφ＝Ｌｉ　（Ｉ［） と定義する。ここで、Ｎは、コイルの巻き数、ｉは、コイルに流れる電流である 。

従って、ファラデーの法則を ｄ（Ｌｉ）　ｄｉ　ｄＬ Ｖ　＝　−−＝　−−−ｉ　−（ＩＩＩ）ｄｔ　ｄｔ　ｄｔ と表現することができる。

実質的に、全ての電気回路において、Ｌは一定である。従って、上記式の最も右 の項は零である。しかし、この場合、この項は零とならず、以下に示すように、 この第２項は、図４に示される回転数に依存する。

インダクタンスＬは、シャフトの透磁率μＦｅに依存しており、この透磁率は、 シャフトの円周回りの種々の場所において、わずかに変化する。この変化は、ｉ ）材料のグレイン構造、組成等が自然に変化すること、又は、ｉｉ）機械にかけ ること、形成等によるシャフトの残留応力のいずれかによるものである。

（磁気歪みによってμＦｅが変化する）。従って、シャフトが回転する場合、セ ンサは、磁束の通過するインダクタンスの変化を認識する。よって、Ｌの時間微 分は、零とならず、上記（Ｉ［）式の右の第２項が重要なものとなる。すなわち 、この項か出力電圧に寄与することとなる。更に、Ｌの時間微分がＬの変化速度 を示しているため、回転数が増加すると、時間微分の大きさも増加する。従って 、上記（ＩＩ［）式の右側の第２項の実効値が、シャフトの回転速度か増加する につれて、増加するが、第１項は、増加しない。

今まで説明のつかなかったシャフトの回転に伴う信号出力の変化は第２項による ものである。更に、前に説明したように、図３にて示されたシャフトが１回転す る間に信号が不規則な変化をすることも、一部、第２項によるものである。

さらに、第２項によって、個々のシャフトが種々異なる回転数依存性を有する。

その理由は、個々のシャフトの残留応力及び透磁率が局所的に変化するからであ る。従って、プリセットフィードバック信号の修正によって、出力信号の依存性 を修正するために用いられていた修正方法は、大量生産には適していない。更に 、残留応力が小さくなり、温度及び応力の変化によって、局所的な透磁率変化に 変更が加えられるため、時間とともに、個々のシャフトに対して必要とされる修 正も変化する。

従って、今まで用いられていた修正方法は、時間とともに不正確性を増し、連続 的な再校正を必要とする。このことは、多くの場合、特に、自動車その他のエン ジンに関して不可能なことである。透磁率及び残留応力の局所的な変化は、ａ） シャフトが１回転する間に、信号が不規則に変化すること（これは、数回転後、 平均的なものとなる）、ｂ）回転数の増加に伴う出力信号の増加を生ぜしめる。

今まで用いられていた修正方法は、大量生産には不適であり、間とともに、不正 確なものとなる。

本発明の詳細な説明 従来技術は、電気機械が長く持ち続けた伝統を維持している。

すなわち、電気的なフィードバックループを用い、１次コイル３２への入力電流 ｉ、を一定の実効値に保っている。このために、１次コア３０の磁束φ、を一定 の実効値に保つ（式（ＩＩ）参照）。

基本的には、インダクタンスＬを一定であると仮定している。

しかし、磁気歪みトルクセンサの場合、インダクタンスしは、一定ではなく、た とえ　ｉ、を固定しても、磁束φ、か変化する。このため、前のセクションて述 へたように、スプリアス出力電圧信号となる。本発明は、種々の実施例において 、従来技術と関連する種々の問題点を解決する、代わりとなる方法を有している 。

実施例１：φ４、回転数を一定に保つためのフィードバック図５Ａは、図２Ｂの 信号処理装置の代わりに、図２への磁気歪み検出装置とともに用いられる回路を 示す図である。電圧計５０は、１次コイル３２に加えて、１次コア３０のまわり に巻かれた数巻の補助コイル４８の解放回路電圧を測定する。ファラデーの法則 （Ｉ）より、電圧計５０を用い、１次コア３０の磁束φ、を測定する。１次コイ ル３２の磁束φ、をモニタし、フィードバックとして電力増幅器４２に用いる。

この増幅器４２は、入力端子Ｖ　ｌ　ｎを調整し、ｉ、というよりはむしろ、φ 、を、一定の実効値に保つ。（Ｖｌｎを変化させることによって）電圧計５０の 電圧の大きさを一定に保ち、第１磁束φ、の大きさを一定に保つ。このようにし て、シャフトの円周方向のインダクタンスＬの局所的な変化によって、１次磁束 φ２が変化しないようにしている。

この結果、表面の非同質性から生じる変態とは、実質的に無関係な、円周方向の 誘導磁界Ｂ　ｅ　ｉ−と、軸方向誘導磁界Ｂ　ａｘｉａｌとになる。従って、（ 電圧計３８からの）出力信号は、本質的に回転数とは無関係であり、かなり既存 の装置よりも正確である。

電圧計３８からの出力信号も、（１機械的サイクルにおける一定のトルクに対し て）１機械的サイクルにおいて、相対的に一定の大きさである。このため、この 出力信号は、はぼ瞬間的に、トルクの変化を検出するのに適している。

ある場合、この例は、図５Ｂに示されているように、いっそう簡単なものとする ことができる。回路パラメータがある値のとき、電圧計３８からの信号のフィー ドバックを処理する必要がない。式（Ｉ）より、時間に対する第１コイル３０中 の磁界の変化は、１次コイル３２の両端間に電圧降下が生じることを示している ことに注意する。１次コイル３２にも内部抵抗があり、駆動電圧Ｖ　ｉ　ｎは、 １次コイル３２の磁束φ、が時間とともに変化することによって生じる誘導電圧 −Ｖ　ｅ　６　ｉ　ｌに、１次コイル回路の内部抵抗Ｒ１の両端にかかる電圧降 下を加えた合計と等しくなければならない。すなわち、 ｄφＰ Ｖ、、−Ｖゎ。；ｔ＋Ｒｒｉｒ＝　Ｎ　＋Ｒｐｉｒ　（ＴＶ）（Ｉｔ である。

（超電導材料を用いる場合、又は、１次コイル３２が数巻きの場合のように）１ 次コイル３２の抵抗Ｒ１を無視できる場合、式（ＩＶ）の右側の第２項を、効果 的に零にすることができる。この場合、入力端子（Ｖｉｎ）は、交流１次磁束φ Ｐと関連する１次コイル電圧−Ｖ　ｃｏｉｌと、大きさが等しく、符号が反対で ある。

従って、（入力電流ｉＰよりもむしろ）入力電圧■８□を一定の大きさに保つこ とで、１次磁束の大きさφＰを、シャフトの磁気特性が非同質であることと無関 係に、一定に保つことができる。

種々の実施例において、１次コア／コイル３０／３２を、円周方向ではなく、軸 方向に整列させることができ、２次コア／コイル３４／３６を、軸方向ではなく 、円周方向に整列させることができる。更に、この装置は、２次コア／コイル３ ４／３６と、１次コア／コイル３０／３２とが互いに直角をなし、且つ、一方の コア／コイルを軸に整列させた場合、最適となるが、実際には、互いに、いかな る角度をなしていようと、また、シャフト軸に対して、いかなる角度をなしてい ようとも、使用することができる。

補助コイル４８は、１次コア３００回りに巻かれ、且つ、１次コイル３２と中心 を共有して描かれている。しかし、実施例１が適切に動作するために大切なこと は、シャフト２０の１次磁束通路の磁束のかなりの部分が、補助コイル４８を通 るということだけである。従って、補助コイル４８を、１次コイル３２ににきわ めて接近して配置する、すなわち、補助コイル４８から得られる信号又は、この 信号の関数を用いて、シャフト２０中の１次磁束を制限できる限り、いかなる所 にでも配置することができる、というよりもむしろ、補助コイル４８を、１次コ ア３０の内側に巻くこと、１次コア３０の外側に巻くこと、１次コア３０に沿っ て巻くことが可能である。

実施例１は、多くの変形例を有するが、これらの変形例に限定されるものてはな い。主に、実施例１は、１次磁束を、効果的に一定の大きさに保ち、これによっ て、材料の非同質、温度、シャフト速度によるスプリアス信号成分を除去するも のである。

このことは、ここに列挙されているように、補助コイルを用いて、１次磁束を決 定すること、又は、（以下に限定されるものではないが、）ホール効果センシン グのような他の適切な方法、手段によって達成される。更に、２次磁束はここで 示されているような２次コイルを用いて、又は、（これには限定されないか）ホ ール効果センシングを用いる他の適切な方法又は手段によって決定される。これ に加えて、（これには限定されないか、コンデンサ、抵抗等の追加回路素子を、 −次磁束を効果的に一定の大きさに保つための１次回路に組み込む方法を有する 受動制御方法によって、１次磁束を制圓することかできる。このため、実施例１ は１次磁束を効果的に一定の大きさに保ち、２次磁束の決定によって、トルクを モニタするいかなる方法をも包含している。

実施例２；入力信号による出力信号の割算図６Ａ及び図６Ｂは、本発明による実 施例２の種々の変形例を示している。実施例２では、一般的な従来技術による方 法を１次回路に用い、■次電流ｉ、の大きさを、一定に保っている。

１次電流ｉ、の大きさを一定に保つため、透磁率の局所的な変化を、Ｂ　ｃｉｔ ｅ磁界とＢ　ａｘｉａｌ磁界との両方で示す。２次コイル３６からの出力電圧は 、Ｂ　＊　ｘ　ｌ　ａ　ｌの時間微分に依存している（式％式％） 図６Ａにおいて、１次コアの回りに巻かれた補助コイル５２は、（電圧計５４に よって測定される）Ｉ次Ｂ、磁界の時間微分（すなわちφ、）に依存する電圧信 号を出力する。２次コイル３６からの出力電圧と、前記電圧信号とを、局所的に 非同質性に対して適用するが２次コイル３６からの出力電圧のみか、トルク誘導 応力により変化する。信号除算器５６を用いて、２次コイル３６によって生じる 瞬間的２次電圧を、電圧計５４によって測定される瞬間的な補助コイル電圧で割 ることによって、非同質性による変化とは全く無関係な信号が、電圧計３８によ って測定される。

しかしながら、電圧計３８によって測定される信号は、依然シャフトに与えられ る応力に直接依存しており、瞬間的な）−ルクの測定に適している。

実際に用いる場合には、素子を、回路の電圧計５４と、信号除算器５６との間に 挿入し、（電圧計５４によって測定される）瞬間的な零信号値を有限の小さな値 に変換し、信号除算器５６で零割りか行われることを防ぐ必要がしばしば生じる 。

実施例１において、１次コイルの抵抗を無視てきる場合、これを簡略化して、図 ６Ｂに示される実施例２とすることができる。１次コイル３２の抵抗Ｒ１を無視 できる場合、１次コイル３２の電圧自体を直接用いて、２次コイル３６からの電 圧を割ることかできる。これによって、１次コアの補助コイル５２が必要でなく なる。

実施例１において、１次コア／コイル３０／３２を、円周方向ではなく軸方向に 整列させることができ、２次コア／コイル３４／３６を、軸方向ではなく、円周 方向に整列させることがてきる。

更に、この装置は、２次コア／コイル３４／３６と１次コア／コイル３０／３２ とを互いに直角とし、且つ、いずれか一方のコア／コイルを軸方向に整列させる 場合に、最適な動作をするか、実際のトコ口、２つのコア／コイルか互いにいか なる角度をなしていても、又、シャフト軸に対していかなる角度をなしていても 、動作することができる。

補助コイル５２は、１次コア３０の回りに巻かれ、且つ、第１コイル３２と中心 を共有して描かれている。しかし、実施例２が適切に動作するためには重要なこ とは、シャフト２０の１次磁束通路の磁束のかなりの部分か補助コイル５２を通 るということのみである。従って、補助コイル５２を、１次コイル３２にきわめ て接近して配置する、すなわち、補助コイル５２から得られる信号又は、この信 号の関数を重要な入力信号として信号除算器５６に用いる限り、いかなる所にで も配置することができるというよりもむしろ、補助コイル５２を１次コア３０の 内側に巻くこと、１次コアの外側に巻くこと、１次コアに沿って巻くことが可能 である。

図６Ａ及び図６Ｂと、上記説明は、２次コイル３６によって生じる信号を、補助 コイル５２又は、１次コイル３２のいずれかによって生じる信号で割算すること に関するものであるか、同様に、実施例２は、補助コイル５２又は１次コイル３ ２によって生じる信号を、２次コイル３６によって生じる信号で割算することに も関連している。更に、割算された信号は、瞬間的な信号強度の実効値、振幅、 その他の表示となりうる。

実施例１は、多くの変形例を有するが、これらの変形例に限定さるものではい。

実施例２は、主に、材料の非同質性、温度及びシャフト速度によるスプリアス信 号成分を、２つの信号を割算することによって除去する方法に関するものである 。前記２つの信号は、各々このようなスプリアス信号成分を有するも、一方のみ がトルク依存成分を有している。これらの信号は、ここで示したように、１以上 のコイルを用いて得られ、磁束レベルを測定できるが、この方法は、コイルの使 用に限定されない。

（これに限定されるものではないが、）磁束を決定する他の方法として、ホール 効果センシングを同様に用いることかできる。

従って、実施例２は、コイルを用いて２つの信号を得るかどうかをここにて説明 したが、２つの信号の割算を行ういかなる方法をも包含している。

回転数の変化、温度、ドリフト問題の付随的解決スプリアスな材料の非同質性に よって、２次コイル３６から誘起される出力電圧信号は、直接シャフトの速度に 依存している。

実施例１又は２によって、スプリアス周波数成分は、電圧計３８にによって測定 される出力信号から除去され、且つ、電圧計３８の出力信号のシャフト速度への 依存性は最小化され、無視できるレベルにまで小さく−される。

両実施例の温度依存性も同様に最小化される。実施例１における温度依存透磁率 及び機械的公差による変化は、１次磁束φ、の大きさを一定に保つことによって 、自動的に補償される。

更に、ワイヤの抵抗率が温度によって変化したとしても、電圧計３８によって測 定される２次電圧に差異は生じない。その理由は、２次回路か解放回路だからで ある。

実施例２において、信号除算器５６に入力される２つの電圧信号は、同様に、温 度及び公差の変化の影響を受ける。従って、信号を割算すると、温度及び公差に よって生じる変化によって、電圧計３８によって測定されて得られる信号が変化 する。

測定前に常に信号のドリフトをナルアウトしつるため、信号のドリフトは大きな 問題ではないが、特に、実施例２において、同様にドリフトを小さくすることに 注意する必要がある。ドリフトは、同様に、信号除算器５６に入力される２つの 信号に影響を及はす。このため、２つの信号を割算する場合、ドリフトの影響を 最小とする。

実施例３：不整列、曲げ応力問題を解決するだめのマルチセンサ 図７は、シャフトの曲げ応力及び／又はシャフトの不整列によって生じるスプリ アス出力信号を除去するとともに、いかなる実施例に対しても応用することので きる変形例を示す図である。

インダクタンスＬは、エアギャップの寸法に依存している。

わずかな不整列又は曲かりによる、シャフトの中心線からの変位のために、イン ダクタンスしは変化する。このため、（上記実施例でさえ）出力信号か変化する 。更に、曲げ応力は、透磁率（磁気歪み）に影響を及はし、更には、出力信号を 変化させてしまう。これらの影響で、誤った成分か出力信号に加わり、この出力 信号は、シャフトの１回転と等しい周期の正弦波となる。

この問題は、以下の２つの方法のいずれかによって解決される。

１）センサを、曲げ応力のない軸受けの端部又は主要部に配置し、不整列を最小 化することかできる。（このことは、ここに記載されている本発明の一部として 、特にクレームされるものではないが、ここで記載されている本発明及びそのい かなる実施例を、軸受けの端部と主要部とを有するシャフトに沿ったいかなる位 置においても使用することかできることに注意する。

特定の位置を、特許権としてクレームしていないこと明らかである。） ２）２つのセンサ６６Ａ及び６６Ｂを、図７に示すように、シャフトの相対する 側に設け、２つの（瞬間的な）信号　Ｖ、及びＶＢを加える。簡単のため、図７ では、与えられたトルクは零である。しかし、この方法は、トルクの大きさに拘 わらず適用することができる。

上記方法２）は、有効である。その理由は、不整列による信号の歪みと曲げ応力 による信号の歪みとの位相差が、　１８０　’であり、足し合わせると、互いに 相殺されるからである。この第２め方法は、実効信号強度（すなわち、感度）を ２倍とすると、更に有利である。

方法２）は、センサ６６Ａ及び６６Ｂがシャフトの相対する側に存在する場合に 最適である。しかし、適切な位相修正を、一方又は双方の信号に対して行い、セ ンサ間の角度を１８００から変更する修正を行う限り、センサは互いに、いがな る角度をも取ることかできる。更に、実施例３は、センサの方向に関するもので ある。ここでは、間隔を１８００に十分近いものとし、移相なしに、センサ信号 を足し合わせ、十分な精度の信号が得られるようにしている。

実施例３の説明は、一対のセンサに関するものであるが、何対かのセンサを用い ることかできる。択一的に、２つ以上のセンサを用いることもてきる。ここて、 センサがらの信号は足し合わされ、不整列及び曲げ応力によって誘起される成分 とは無関係な合成信号が得られる。例えば、１２０’離れて、或いは又、１２０ °に十分近い角度で配置された３つのセンサがらの信号を、直接足し合わせるこ とができる。１２ｏ０以外の角度に配置すると、加算前に、信号位相推移を行う 必要かある。

大量生産及び再校正に関する問題点の解決本発明によれば、回転数依存性、温度 依存性及び非同質性によるトルク測定における問題点を、従来の装置により簡単 、簡潔で、より効果的な方法で解決することができること明らかである。同時に 、本発明は、これまで処理か困難であった問題点、すなわち、大量生産できない こと、及び、シャフトの寿命の間、周期的に再校正しなければならないこと、を 解決している。その理由は、従来技術とは違って、本発明による修正方法が、各 々のシャフトの特定の特性（磁気特性、残留応力、公差及び不整列）とは無関係 だからである。実施例１において、例えば、第１誘導磁界Ｂと、（図５Ａ及び図 ５Ｂにおける電圧計３８によって測定される）２次コイル電圧とは、シャフトの 特性がいかなるものであろうとも、シャフトの特性と無関係である。ユーザは、 シャフト毎に回転数を修正したり、出力信号に修正を加えたりすることを心配す る必要かない。時間とともにシャフトの特性が変化するが、再校正する必要はな い。その理由は、実施例１の回路が自動的にこれらの変化を考慮しているからで ある。すなわち、この回路か変化の特性又は程度と関係なく、スプリアス信号成 分を自動的に除去しているからである。

実施例２には、実施例１と同じ利点かある。同様にして、信号除算器５６に入力 される２つの信号は、シャフトの特性のいかんにかかわらず、ともにシャフトの 特性の影響を受ける。従って、電圧計３８によって読み取られる信号は、シャフ ト毎の変化又は、時間に対するシャフトの特性の変化に依存していない。

実施例３も、大量生産することができる。その理由は、実施例３か、個々のシャ フトの曲がり又は不整列とは無関係であり、不整列及び曲げ応力の問題を解決し ているからである。整列及び曲げ応力の時間的変化も自動的に考慮している。

従来技術よりも有利な点 従って、本発明は、“従来技術の説明”の部分で述へた、従来技術よりもさらに 完全て、正確で、簡潔で、経済的なわかりやすい方法で、回転しているシャフト のトルクを決定することに関する問題を、すへて解決していることかわかる。

上記説明には、多くの変形例か含まれるか、本発明の範囲は、これらに限定され るものではなく、これらの変形例は、好適実施例の単なる例示にすぎない。当業 者は、本発明の範囲内において、その他多くの発展性を見出すことができる。例 えば、いずれの実施例においても、素子として、超電導体を有する材料を用いる とともに又、いかなる寸法又は形状とすることも可能である。エアギャップの寸 法をどのように設定することも可能であり、ギャップ幅が一定でなくとも、又、 不統一であってもかまわない。シャフト２０を回転自在とすること又は、固定す ることが可能であり、更に、どのような適した材料、大きさ、形状とすることも てきる。シャフトを円筒形状にする必要はなく、またシャフトに１以上のストリ ップ材料を取り付け、本発明の効果を更に高めることができる。このストリップ を、薄膜を含む適切な材料とすることも、また、多くのシャフトに取り付けるこ とも可能である。シャフト、或いは、この付属品を処理して、ランダムな異方性 の影響を最小にすることができる。以下に限定されるものではないが、このよう な処理としては、バイブレーションシェイキイング、表面に刻み目を付けること 、ローレット加工、研摩、機械的又ははレーザによる切断、ショットピーニング 、サンドブラスト、熱処理、ねじれの方向又は軸方向への過度の緊張、ローリン グ、化学的処理、及び電気化学的な処理がある。必ずしも、トルクをシャフトを 介して伝達する必要はなく、いかなるトルク伝達素子を用いることもできる。

ここで記載した実施例では、コイルを用い、特定の磁束に依存する信号を得てい るが、（以下に限定されるものではないが、ホール効果センシングのような磁束 を測定する他の方法、手段を、いづれの実施例においても同様に用いることかで きる。１以上のコイルか用いられている実施例において、そのいづれの実施例の いかなるコイルであっても、巻き数に制限はなく、また、コアが、どのような適 切な材料から成っていても、またとのような適切な形状、大きさを有することも できる。コアは、強磁性である必要がなく、インダクタンスとしてのワイヤを、 超電導性のものとした場合、コアを、空気、ガス、その他の材料、或いは又、真 空とすることができる。更に、（以下に限定されるものではないが、１次コイル のように、）たとえ、１つのコイルが表示されている場合であっても、複数のコ イルを用いることもできる。以下に限定されるものではないが、コイルピックア ップの代わりに、ホール効果センサのような他のいかなる装置を用いたとしても 、このような他の装置を複数用いることかできる。また、交流正弦波電流か、恐 らく本発明に最適であるか、いかなる波形の電流／電圧をも用いることができる 。

すなわち、適切に積分／微分することで、直流電流又はパルスでさえ用いること ができる。一定振幅の信号が参照される場合であっても、トルクの測定において 許容される範囲のほぼ一定の振幅の信号で十分である。更に、いかなる信号も、 直接用いる必要はなく、種々の方法で増幅又は変換し、これによって増幅又は変 換された信号を、もとの信号と、同−又は同様の目的に用いることができる。ま た、いかなる信号（例えば電圧）であっても、直接測定される必要はなく、この ような信号と関連する他のパラメータを測定することによって、（例えば、ルー プ中の他の電圧を測定、インピーダンスか既知の場合に電流を測定する等によっ て）、間接的に決めることかできる。もちろん、すへての装置において、一端を アースに取り付け、回路の非接地端を測定する電圧計を、等価的に構成すること ができる。

この場合、この電圧計は、接地されていない側で、回路にかかる電圧を測定する ことかできる。逆もまた可能である。ここでは、電圧計を用いているが、いかな る電圧測定手段又は電圧決定手段をも用いることかできる。また、オシレータ、 電力増幅器等を用いているが、これらターム又は他のシステム構成要素と同−又 は類似の目的を達成するためのいかなる装置であっても、同様に用いることがで きる。更に、何個のセンサであっても、シャツ１への軸上、放射上又は端部のど こにげも設置することかできる。また、これらのセンサを、米国特許第４．６９ ７．４６０号明細書で開示されている−ようなトルクディスク又は他のシャツ１ 〜に関する付属物とともに用いることができる。また、これらの実施例を独立に 用いることも、又、他の実施例と多少結合させて用いることも可能である。更に 、本発明によるいかなる実施例であっても、米国特許第２．９１２．６４２号明 細書で記載されているような装置に用いて、応力又は張力を測定できるとともに 、所定の物体に与えられる力を測定することができる。本発明は、ここにｆ１Ｍ 示されている実施例に限定されるものではく、要旨を変更しない範囲内で種々の 変形又は変更が可能である。

国際調査報告 １＋１１１＋Ｔ１１−１ム１−赫ｃ蟲１．＠＋　１１６　ｒこ：／じ＄　８９１ Ｃ二：二三国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１次磁気誘導磁束をトルク伝達素子（２０）に誘起するとともに、該トルク 伝達素子（２０）中の２次誘導磁束に依存する２次信号を得るための磁気歪みに よるトルク検出方法であって、トルクが前記トルク伝達素子（２０）によって伝 達されると、磁気歪みによって、前記２次磁界の方向と前記１次磁界とが零以外 のある角度をなし、且つ、前記２次信号が伝達されるトルクに、トルク伝達素子 （２０）の透磁率の非同質性のような原因によって誘起される非トルクを加えた 関数である磁気歪みによるトルク検出方法であって、 前記１次磁気誘導磁束に依存するとともに、前記トルク伝達素子（２０）の透磁 率の変化によって誘起される非トルクの関数である補助信号を得ること、及び 該補助信号を用いて２次信号を修正し、このような修正によって得られる信号を トルクに依存させるも、透磁率の変化によって誘起される非トルクの影響を最小 とし、これによって、前記修正によって得られる信号を用いて、伝達されるトル クを決定することを特徴とするトルク検出方法。 ２．請求項１に記載のトルク検出方法（図５Ａ及び５Ｂ）において、 前記補助信号を用いて前記第２信号を修正し、前記補助信号を有効に一定の大き さに保つことによって、前記１次磁気誘導磁束を有効に一定の大きさに保ち、こ れによって、前記２次信号を修正し、該２次信号をトルクに依存させるも、透磁 率の変化によって誘導される非トルクヘの依存性を最小とすることを特徴とする トルク検出方法。 ３．請求項２に記載のトルク検出方法において、前記１次磁気誘導磁束を、少な くとも１つの任意の巻数の１次コイル（３２）によって誘起させ、前記１次磁気 誘導磁束を有効に一定の振幅に保ち、 関連する電気回路を用いて前記１次磁気誘導磁束を制御し、著しい量の前記１次 磁気誘導磁束を検出する少なくとも１つの補助コイル（４８）に限定されるもの ではないが、このような種類の磁束検出方法によって得られる補助信号を、有効 に一定の大きさに保ち、且つ 前記２次磁気誘導磁束に依存する２次信号を得て、少なくとも１つの２次コイル （３６）に限定されるものではないが、このような磁束検出方法を用いて、著し い量の２次磁気誘導磁束を検出するとともに、該著しい量の磁気誘導磁束の関数 である前記２次信号を出力し、 これによって、前記２次信号を用いて前記伝達されたトルクを決定することを特 徴とするトルク検出方法（図５Ａ）。 ４．請求項２に記載のトルク検出方法において、前記１次磁気誘導磁束が１次電 気回路によって誘起され、且つ、少なくとも１つの任意の巻数の１次コイル（３ ２）の電気抵抗を小さくし、１次回路のパラメータを決める方法を、少なくとも １つの前記１次コイル（３２）の両端にかかる１次電圧に限定されないが、この ようなパラメータが十分正確な近似値となるようにするとともに、著しい量の１ 次磁気誘導磁束の通る補助コイル（４８）の両端にかかる電圧に限定されるもの ではないが、このような補助回路のパラメータを決定し、前記１次回路のパラメ ータを制御する方法の代わりとし、これによって、前記１次磁気誘導磁束を、十 分正確にほぼ一定振幅に維持することができることを特徴とするトルク検出方法 。 ５．請求項２に記載のトルク検出方法であって、前記１次磁気誘導磁束を有効に 一定の大きさに維持し、関連する電気回路を用いて、前記１次磁気誘導磁束の受 動制御を行い、前記１次磁気誘導磁束を、有効に一定の大きさに保つことを特徴 とするトルク検出方法。 ６．請求項１に記載のトルク検出方法であって、前記補助信号を用いて、前記２ 次信号を修正し、前記信号の一方を、前記信号の他方（５６）で割算し、これに よって、該割算によって生じる信号の、トルク伝達素子（２０）の変化によって 誘起される非トルクによる影響を最小とし、且つ、前記割算によって生じる信号 を用い、伝達されるトルクを決定することを特徴とするトルク検出方法（図５Ａ 及び５Ｂ）。 ７．請求項６に記載のトルク検出方法であって、前記１次磁気誘導磁束が、少な くとも一つの任意の巻数の１次コイル（３２）によって誘起され（図６Ａ）、且 つ、前記１次磁気誘導磁束の大きさに依存する前記補助信号を得て、少なくとも １つの補助コイル（５２）に限定されないが、このような磁束検出方法を用いて 、著しい量の前記１次磁束を検出し、且つ、 前記２次信号を得るに際し、少なくとも１つの２次コイル（３６）に限定されな いが、このような磁束検出方法を用い、著しい量の２次磁気誘導磁束を検出する とともに、該著しい量の２次磁気誘導磁束の関数である２次信号を出力し、これ によって、前記信号の一方を、前記信号の他方で割算し、該割算によって生じる 信号を用いて、前記伝達されるトルクを決定することを特徴とするトルク検出方 法。 ８．請求項６に記載のトルク検出方法であって、前記１次磁気誘導磁束が１次電 気回路によって誘起され、且つ、任意の巻数の１次コイル（３２）の電気抵抗を 小さくし、１次回路のパラメータを決める手段を、前記１次コイル（３２）の両 端にかかる電圧に限定されないが、このようなパラメータが十分正確な近似値と なるようにするとともに、著しい量の１次磁気誘導磁束の通る補助コイルの両端 にかかる電圧に限定されるものではないが、このような補助回路のパラメータを 決定する手段の代わりとし、前記１次回路のパラメータを用い、十分な精度の１ 次信号を出力し、該１次信号を前記割算における前記補助信号として、前記第２ 信号とともに用い、前記修正によって得られる信号を出力することを特徴とする トルク検出方法（図６Ｂ）。 ９．請求項１に記載のトルク検出方法であって、前記トルク伝達素子（２０）を 、振動的なジェイキングに限定されないが、このような透磁率のランダムな異方 性を最小にする方法によって修正し、この修正によって得られる信号の磁気異方 性による影響を最小にすることを特徴とするトルク検出方法。 １０．複数のトルク検出方法であって、その各々の方法が、請求項１に記載のト ルク検出方法である（６６Ａ，６６Ｂ）とともに、不整列信号の修正によるトル ク検出方法であり、前記各々のトルク検出方法（６６Ａ，６６Ｂ）を、前記トル ク伝達素子（２０）の回りの種々の位置に配置し、このトルク検出方法の間の角 度を、効果的に等しくした場合、前記複数のトルク検出方法の個々のトルク検出 出力信号を各々を足し合わせ、この結果信号を得、又、前記トルク検出方法の間 の角度を、効果的な等しい角度としない場合、前記複数のトルク検出方法の個々 のトルク検出出力信号を移相させ、その後、これらを足し合わせ、この結果信号 を得、 これによって、該結果信号を用いてトルクを決定するとともに、該結果信号の前 記トルク伝達素子（２０）の曲げ応力及び不整列による影響を最小にすることを 特徴とするトルク検出方法。