JPS62249026A - トルク測定装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はトルク測定装置、特に強磁性体回転軸を介して
伝達されるトルクを非接触で測定するトルク測定装置の
改良に関するものでおる。

［従来技術］ Ｒｕ辣韮 各種の回転駆動装置において、伝達トルクを正確にかつ
簡易に測定することが必要でおり、各種の産業分野にお
いて用いられている駆動装置の分析あるいは運転状態の
把握に極めて好適である。

通常、この種の回転駆動装置は、各種の原動機、例えば
自動車用のエンジン、電気自動車用の電動モータ必るい
は産業用モータ等を含み、その運転状態を分析するため
には、回転数とならんでトルク測定を正確に行う必要が
ある。

特に、車両用エンジンなどにおいては、エンジン自体あ
るいはその駆動力伝達機溝であるトランスミッション、
プロペラシャフト、作動ギア等の各種の駆動系のトルク
を計測することにより、点火時期制御、燃料噴射量制御
、変速時期あるいは変速比制御を適確に行うことができ
、燃費の改善あるいは運転特性の改善を図ることが可能
となる。

このため、従来より各種分野において、小型で取付はス
ペースを取らず広範囲の回転域で安定したトルク測定可
能なトルク測定装置の開発が望まれていた。

旭区汰亘 ところで、前記回転駆動装置においては、トルクを伝達
する回転軸に伝達トルクに比例した歪みが発生すること
が知られている。従って、この歪み量を検出すれば、伝
達トルクの測定を行うことができる。

このため、従来より回転軸内に発生した歪み量を磁歪効
果を用いて検出するトルク測定装置が周知であり（例工
ＧｆＡｓＥＡ　　シｖ−ナル１９６０．Ｖｏ１．３３゜
３ｐｐ２３〜３２あるいは、５ＥＡ８２０９０４に述べ
られている）、トルクを伝達する回転軸の一部を強磁性
体を用いて形成し、この回転体の磁歪」を磁気センサを
用いて検出して伝達トルクの測定を非接触で行っていた
。

第３図及び第４図には、車両用エンジンの回転軸１０に
設けられた従来のトルク測定装置の一例が概略的に示さ
れており、第３図にはトルク測定装置の側面の概略が示
され、第４図には第３図の■−■断面図が概略的に示さ
れている。

歪みの発生 周知のように、エンジンで発生した１−ルクは回転軸１
０を介して伝達される。このとき、回転軸１０には軸方
向に対し４５°方向に圧縮、−４５°方向に引つ張りの
応力が作用し、これはトルクに比例した値となる。

この結果、回転軸１０には伝達トルクに比例した大きざ
の歪みεの異方性が生じ、従って、この回転軸１０が強
磁性体を用いて形成ずれば、発生する歪みεの異方性の
大きさを、磁歪効果を用いて磁気的に非接触で検出し、
伝達トルクの測定を行うことができる。

測定装置の４Ｍ造 このため、この種のトルク測定装置では、トルクが伝達
される回転軸１０を強磁性体を用いて形成しており、例
えば回転軸１０そのものを強磁性体を用いて形成したり
、あるいは回転軸１０の表面に強磁性体を貼着している
。

そして、このようにして形成された強磁性体回転軸１０
に向は磁気検出装置１２をｔｍｔ隔的に対向配置し、回
転軸１０の磁歪量を非接触で測定している。

通常、このような磁気検出装置１２は強磁性体回転軸を
励磁する励磁手段と、磁歪効果により変化した回転軸の
磁界を検出する検出手段とから構成されている。

特に、強磁性体回転軸１０の磁気特性は、残留歪みの分
イ［、結晶組織の不均一、炭素などの不純物の不均一等
の理由から、その周方向表面においては大きく変動し均
一なものとはならない。

従って、このような影響を受（プることなく伝達トルク
の測定を正確に行うためには、前記励磁手段及び検出手
段を、回転軸１０を取り囲むようその周方向に沿って複
数個配置することが好ましい。

このため、従来の磁気検出装置１２は、回転軸の周囲に
励磁コアリング１４と２個の検出コアリング１８．１８
とを設けている。

これら各コアリング１４．１８は、その内周面側に中心
に向かって４個の磁極片１４ａ、１４ｂ。

１４ｃ、１４ｄ及び１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄが
突設され、励磁コアリング１４の各磁極片には励磁コイ
ル１６が、検出コアリング１８の各磁極片には検出コイ
ル２０がそれぞれ巻回されている。

第３図に示づ−ように、励磁コフ′リング１４は一対の
検出コアリング１８．１８の間に保持体２゜を介して挟
持されている。ｉ’＋ｆｆ記一対の検出コアリング１８
．１８は、その磁極片か互いに同一回転角度位置となる
よう固定されてＪ５す、また励磁コアリング１４は、そ
の磁極片が検出コアリング１８の各磁極片の中間回転角
度に位置りるにう固定されている。

従って、励磁コアリング１４の磁極片がＮ極及びＳ極に
交互に磁化されるよう各励磁コイル１６を励磁すること
により（例えば［１片１４ａ。

１４ｃをＳ極、磁極片１４ｂ、１４ｄをＮ極に磁化する
）、各磁極片はこれと対向する回転軸１゜の周表面との
間で４個の独立した磁気回路を形成する。この結果、回
転軸１ｏはその表面が周方向に沿って４分割励磁され、
互いに隣接する励磁領域は逆方向に磁化されることにな
る。

また、前記検出コアリング１８は、４個の磁極片を介し
て回転軸１ｏの励磁領域との間に４個の検出磁気回路を
形成している。従って、検出コアリング１８の各磁極片
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ。

１８ｄ及びこれと対をなす各検出コイル２０はそれぞれ
組となって、回転軸の周囲に設けられた複数の磁気セン
サ１００−ａ、１００−ｂ、１００−ｃ、１００−ｄと
して機能することとなる。

従って、これら各磁気はン１ノ１００の検出コイル２０
から出力される検出信号を合計することにより、回転軸
１０の表面に発生する磁歪量を非接触で測定することが
できる。

例えば、回転軸１０にトルクが印加されてない場合には
回転軸１０の表面に何等歪みの異方性が生ぜず、各磁極
片１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの対向する回転軸表
面の磁位は同一である。このため、これら各磁極片に巻
回された検出コイル２０には何等起電力が生ぜず、その
検出信号の総和はＯとなる。

これに対し、回転軸１０にトルクが印加された場合には
、回転軸表面に歪みの異方性が生じ、１組の磁極片１８
ａ、１８ｃと、他の組の磁極片１８ｂ、１８ｄがそれぞ
れ対向する回転軸表面の磁位に差が発生する。このため
、これら各磁極片に巻回された検出コイル２０に起電力
が生じ、その検出信号の総和は伝達トルクに比例した値
となる。

このようにして、各磁気セン９１００の各検出コイル２
０から出力される信号の総和をとることにより、伝達ト
ルクの測定を行うことが可能となる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような従来装置は、以下（Ａ）〜（Ｃ）に
述べるような問題点を有しており、この有効な対策が望
まれていた。

（Ａ＞第１に、この従来装置では、各磁気センサ１００
の検出特性を同一にすることが難しく、回転軸１０の周
方向不均一による出力変動の影響を受けやすいという問
題があった。

すなわら、このような従来装置を用いて伝達トルクの測
定を行うためには、回転軸１ｏの周方向不均一による影
響を効果的に低減し各磁気センサー１００の特性を同一
にしてやることが必要であり、このためには、４個の励
磁コイル１６により４分割励磁される回転軸１０の各励
磁領域を、同一に磁化してやることが必要となる。

ところで、前記回転輪１０の斧励磁領域と励磁用コアリ
ング１４との間に形成される４個の励磁用磁気回路は、
その磁気抵抗が、回転軸１０と磁極片１４ａ、１４ｂ、
１４ｃ、１４ｄとの間の空隙によりほとんど決定されて
しまう。

従って、回転軸１０の各励磁領域を同一に磁化するため
には、各磁極片の空隙を精度良く一致させことが必要と
なる。

しかし、磁極片各部における空隙を精度良く一致さける
ことは、現実的に極めて困難である。このため、従来の
測定装置では、回転軸１０の周表面に沿って形成される
４個の励磁領域の磁化を同一とすることができず、この
結果、各磁気センナ１００の出力特性を同一にすること
ができないという問題があった。

（Ｂ）第２に、この従来装置では伝達トルクを応答性良
く測定することができないという問題があった。

すなわら、このような従来装置では、回転軸１０が回転
すると、その周方向不均一により各センサ〜１００の出
力が変動する。

このため、各センサ１００の検出信号を、回転数より充
分低い周波数を持つ低周波濾波器を介して出力しその変
動分を除去してやる必要がある。

しかし、このようにすると、伝達１〜ルクの測定をリア
ルタイムで応答性良く行うことができず、従って、その
測定データを実時間制御に用いることができなという問
題があった。

（Ｃ）第３に、この従来装置では、回転軸１０の周方向
に沿って磁気センサ１００を多数設けることができない
という問題があった。

すなわち、回転軸１０の周方向不均一の影響を効果的に
低減し、伝達トルクを正確に測定するためには、回転軸
１０の周方向に沿ってできるだけ多くの磁気Ｃン醤す１
００を配置することが必要である。

しかし、このような従来装置では、第４図に示すように
、検出用コアリング１８に設けられた各磁極片１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと、励磁用コアリング１４に設
けられた各磁極片１４ａ。

１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとがそれぞれ対をなし、磁気セ
ンサとして機能している。このため、その１法的な制限
が極めて大きく、検出コイル２０に設けられる励磁用磁
極片を４個、あるいは大径軸用の検出用コアリングでも
往いぜい８個程度設けるのが限度であった。

更に、このような従来装置では、各検出コイル２０の検
出磁気回路がその一部において共通であり互いに完全に
分離されていない。このため、検出磁気回路同士が磁気
的に互いに干渉してしまい、この面からも磁気センサ１
００の数を増やすことができなかった。

このように、従来の測定装置では、磁気センサ１００を
回転軸周方向に沿って多数設けることができないため、
回転軸の周方向不均一による影響を受けやすく、伝達ト
ルクの測定を正確に行うことができないという問題があ
った。

以上（Ａ）〜（Ｃ）に述べたように、従来のトルク測定
装置では、回転軸の周方向不均一による出力変動を充分
に抑制することができないため、回転軸の回転数に応じ
て伝達トルクの測定精度が異なったものとなり、しかも
伝達トルクを応答性良く測定することができないという
問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、回転軸の周方向不均一による影響を
受けることなく、回転軸が静止している状態から高速で
回転している状態まで、その伝達トルクの測定を応答性
良くしかも精度良く行うことが可能なトルク測定装置を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の測定装置は、トルク
を伝達する強磁性体回転軸の磁歪量を非接触で測定する
磁気検出装置を含み、検出された磁歪ｍに基づき伝達ト
ルクを測定する１〜ルク測定装置において、 磁気検出装置は、 回転軸の周囲に非接触で巻回され回転軸を軸方向に沿っ
て励磁する励磁コイルと、 回転軸との間で独立した検出磁気回路を形成する複数の
検出コアを、回転軸の励磁領域周囲に等間隔にリング状
に配置して成る一体形成型の検出コア輪と、 トルクの伝達により変化する各コア内の磁界を検出する
磁気検出部と、 を含み、各検出コアと磁気検出部とを用いて形成される
磁気はンリ゛の検出信号の総和に基づき、回転軸の磁歪
量を非接触で測定することを特徴とする。

ここにａ５いて、前記強磁性体回転軸は例えば１へルク
を伝達する回転軸の周囲にその内周方向（Ｊ沿って強磁
性体を［ν１谷りることによりにより形成してしよく、
また回転軸そのものを強磁性体を用いて形成してしよい
。

また、前記検出１７輪は連続したコアリング、例えば輪
状鉄心を用いて形成し、このコアリングをそれと差交す
る複数の導体環により複数の独立した検出コアに分ｇＪ
形成してしよい。

また、これとは別に、前記検出コア輪は、連続したコア
リングを用いて形成し、ぞの円周方向に沿って所定間隔
ごとに細い空隙部を設けることにより独立した複数の検
出コアに分υｊに形成しても良い。

また、前記２例とは異なり、検出コア輪は、少数のＵ字
型をした検出コアか前記回転体の周表面に沿って均等配
置されるよう非磁性体を用いて一体的に形成してもよい
。

１肌の凰Ｉ 次に本発明のトルク測定装置の原理についで簡単に説明
する。

本発明を行うに必たり、発明者はトルク伝達軸である強
磁性体回転軸の円周方向に沿った磁気特性の不均一によ
り、伝達トルクの測定信号がどのように変動するかにつ
いての検討を、磁気センサが１個の場合と、複数個の場
合とに別けて解析しＩこ。

磁気センサが１個の場合 まず、磁気センサが１個の場合に、このヒンリ゛から出
力される検出信号３ｏの解析を行った。

第５図には、伝達１〜ルクがＯで、しかも回転軸が３．
５（Ｓ”　）で回転している場合の測定データが示され
、同図からも明らかなように、１個の磁気セン９゛から
出力される信号ＳＯは、伝達トルクがＯの場合でも軸回
転にともなう出力変動を顕著に含むことが観察された。

この変動幅は１１００ＯＮ相当程度あり、このままでは
回転軸を介して伝達づるトルクを正確に測定することは
極めて困難で必ることが理解される。

磁気センサが複数の場合 次に、回転軸の周囲にその円周方向に沿って複数の磁気
セン９゛を等間隔に配置し、これら各Ｃンサから出力さ
れる検出信号を加樟平均した（ａＰの解析を行った。

まず、１個の検出素子から出力される信＠Ｓ。

は、第５図に示すように回転角の関数として表され、周
期２π（ｒａｄ）に対して次のようにフーリエ級数展開
することができる。

５ｏ（ｘ）＝　Ａｏ＋Ａ１　ｃｏｓＸ＋　Ａ２　ｃｏｓ
２Ｘ＋Ａ３ｃｏｓ３Ｘ＋・・・Ｑ ：　Σ　　　Ａ　・　Ｃ０３ｉＸ　　　　　　・　争　
・　（１）ｉ＝０ 但しｉは整数。

第６図には、第５図に示す出力信号Ｓｏのスペクトラム
が、回転数の１から１４次までに対応した振幅Ｓｉとし
て表されている。

ここで、磁気センサーが１個の場合、その出力Ｐ１は次
式で表される。

Ｐｌ　＝Ｓ□　（Ｘ）　　　”　（２）また、２ｇの磁
気センυが回転軸を挾んで点対象の位置に対向配置され
た場合に、これら各センサの出力を加鋒平均した値Ｐ２
は次式で表される。

Ｐ２　＝（１／２）　（Ｓ□　（ｘ）＋Ｓ□　（ｘ＋π
））　　　・　（３）−（Ａ。／２Ｈ１＋１） ＋（Ａ１　／２）（ｃｏｓＸ＋ｃｏｓ（Ｘ＋π））＋（
Ａ２　　／２Ｈｃｏｓ２Ｘ＋ｃｏｓ（２Ｘ＋　　２π）
　）この第４式から明らかなように、加算平均値Ｐ２を
フーリエ展開した場合には、その奇数の次項が消失する
ことが理解される。

また、３個の磁気センサを回転軸を挾んで点対称に対向
配置している場合に、これら各センサから出力される検
出信号を加締平均すると、この加算平均値Ｐ３をフーリ
エ展開した値は次式で表されることになる。

Ｐ３　＝（１／３）　（Ｓ□　（Ｘ）”Ｓ□　（ｘ＋２
π／３）＋　３０（Ｘ＋４π／３））　　　　　・・・
（５）＝　（Ａ。／３Ｈ１＋１÷１） ”（Ａ１　／３ＨｃｏｓＸ＋ｃｏｓ（Ｘ＋２π／３）＋
Ｃ０３（Ｘ＋４π／３））＋　（Ａ２　／３）（ｃｏｓ
２Ｘ＋ｃｏｓ（２Ｘ＋　４π／３）＋Ｃ０５（２Ｘ＋８
π／３）） ＋（Ａ３　／３）（ｃｏｓ３Ｘ＋ｃｏｓ（３Ｘ＋　２π
）＋Ｃ０５（３Ｘ＋４π））以上の検討結果から、回転
軸を挾んでｎ個の磁気センサを点対称に配置した場合に
、これら各センサの加算平均値Ｐｎは次のような一般式
で表されることになる。

Ｏ 従って、ｎ個の磁気センサを回転軸を挾んで点対称に配
置し、各Ｕン１少の加算平均値Ｐｎを検出信号として得
ることができれば、ｉｎ次以外のフーリエ展開項が澗失
し、前記周方向磁気特性の不均一に起因した出力変動を
充分−に抑制可能であることが理解される。

着目点 ただし、このにうな解析が成立するためには、各磁気セ
ンサ゛の出力特性が同一であり、しかも各センサ゛が回
転軸に対して点対象に、すなわちその円周方向に沿って
正しく等弁配置されていることが要求され、これらが満
たされていない場合には前記出力変動の抑制が充分でな
く高い測定精度を得ることができない。

以上の検討結果から、このようなトルク測定装置では以
下に述べる（ａ）〜（Ｃ）の各ポイントが極めて重要な
ものとなることが理解される。

（ａ＞まず、各センサの出力特性を同一なものとし、回
転出力変動を抑制するためには、回転軸を均一励磁し、
各センサと対向する回転軸の周表面における磁化状態を
同一なものとすることが重要である。

（ｂ）また、前記第７式からも明らかなように、抑制で
きるフーリエ展開項はセンサ素子数に依存し、センサの
数が多ければ多いほどその測定性能が向上する。

従って、回転軸の円周方向に沿ってできるだけ多くの磁
気センサ゛を配置することが重要である。

（Ｇ）更に、前記複数のセンサは回転軸を挾んで点対象
に精度良く等弁配置されることが必要でおり、このため
にはこれら複数のセンサを一体的に形成することが重要
である。

本発明はこのようなポイントに着目してなされたもので
あり、その特徴的事項は、回転軸を均一に磁化すること
ができ、しかも回転軸の周囲に設置する磁気セン１ノ数
を増やすことができ、更にこれら各センサを一体的に形
成してその組み立て精度を向上させることにおる。

このようにすることにより、本発明によれば、トルク伝
達軸の周表面磁気特性の不均一に起因する回転出力変動
を効果的に抑υ１し、回転軸の回転数の影響を受けるこ
となく、伝達トルクの測定を正確かつ応答性良く行うこ
とが可能となる。

［作用］ 本発明は以上の構成から成り、次にその作用を説明する
。

回転軸の励磁 本発明の装置は、回転軸の周囲に励磁コイルが非接触で
巻回されている。従って、この励磁コイルに交流励磁電
流を通電することにより、回転軸はそのトルク検出領域
において軸方向に磁化されることになる。

ここにおいて、回転軸は強磁性材料を用いて形成されて
いるため、その透磁率は気体媒体、例えば空気などに比
べて極めて大ぎい。従って、励磁電流を通電することに
より発生する磁束はほとんど回転軸に集中するため、励
磁コイルの同心度をめまり問題にすることなく回転軸を
均一に磁化することができ、特に回転軸の周表面を同一
かつ均一に磁化することができる。

磁気センサ また、本発明の装置は、回転軸の励磁領域の周囲に同心
円状に検出コア輪を配置している。この検出コア輪は、
回転軸の励磁領域との間で独立した検出磁気回路を形成
する複数の検出コアに分割形成されている。

従って、回転軸にトルクが印加され、その磁歪効果によ
り回転軸の円周方向に沿って磁化成分が発生すると、こ
れは各検出磁気回路の磁界の変化として表れることにな
る。

本発明においては、各検出磁気回路の磁界を検出するた
め、各検出コアに、磁気検出部を設け、検出コアと磁気
検出部とから成る磁気センサを形成している。

従って、各磁気センナの磁気検出部からは、回転軸に発
生する磁化成分に比例した電圧、すなわち伝達トルクに
比例した電圧が出力されることになる。

特に、本発明において、各磁気センサの検出磁気回路は
互いに磁気的に分離されているため、検出コアの数を増
やし磁気センサの数を増やしても互いに干渉し合うこと
はない。

従って、本発明によれば、回転軸をその周方向に均一に
磁化し、しかもその回転軸の周方向に沿って磁気センサ
を多数形成することができるため、回転軸の周方向不均
一による影響を効果的に抑制し、伝達トルクの測定を精
度良く行うことが可能となる。

実測データ 第７図及び第８図には本発明のトルク測定装置の実測デ
ータが示されており、この実測データは、回転軸の周囲
に９個の磁気センサ゛を設け、印加トルクがＯの場合に
各磁気センサから出力される電圧をの総和Ｓ１測定した
ものである。

前記［発明の原理］において説明したように、磁気セン
サが１個の場合には、トルク伝達軸である回転軸の周表
面磁気性質の不均一の影響を受け、その検出出力は第５
図及び第６図に示すような回転出力変動分を含む。

これに対し、本発明の１〜ルク測定装置を用いた場合に
は、第７図に示すような出力Ｓ１を（ｑることができ、
その回転出力変動をほとんど無視できる程度にまで良好
に抑制できることが確認された。

従って、本発明の装置によれば、トルク伝達軸の停止時
から高回転域まで充分高い精度でトルク測定を行うこと
ができ、しかもその測定値を応答性良くほぼリアルタイ
ムで出力可能であることが１！ｌ！解される。

また、前記第７図に示す出力電圧Ｓ１をフーリエ級数展
間したところ、第８図に示すようなスペクトラムを得る
ことができた。

このスペクトラムを、第６図に示す単一センサスペクト
ラムと対比すると、単一のセンサの場合には第６図に示
すように回転数の一次から高次にわたって大きな成分が
存在しているが、本発明の装置では、第８図に示すよう
にこれらが極めて良好に抑制されていることが理解され
る。

ただし、本発明の実測データは、９個の磁気セン１すを
用いているため、前記第７式に示したように９次の項は
抑制されておらず、出力電圧３ｉ中に含まれている。

しかし、本発明においては前述したようにセンサの数を
容易に増やすことができるため、必要に応じて前記回転
変動分を高次まで容易に抑制することができる。

また、前記第７図及び第８図からは９次以外の次数成分
が極めて良好に抑制されていることが明らかであり、こ
の実測データから、本発明の装置では各セン９′の磁気
特性が均一であることが理解される。

このことは、回転軸周方向表面が同一の磁化状態となる
よう均一励磁されることにより、各検出磁気回路の検出
特性が揃っており、しかも各検出磁気回路の配置が回転
軸の周方向に沿って均一に設定されていることを表して
いる。

このような優れた特性は、本発明において回転軸をその
軸方向に均一励磁し、しかも検出コアを一連の検出コア
輪として一体形成することにより容易に達成される。

また、第９図には本発明の１〜ルク測定装置のトルク実
測データが示されており、同図からも明らかなように印
加トルクをＯ〜１１００ＯＮまで変化させたところ、直
線性の良好な出力電圧を（ｑることか確認された。

従って、本発明によれば、従来装置のようにタイムラグ
をともなう低周波濾波器を用いる必要がないため、例え
ば自動車のエンジン出力トルク、変速器の出力トルク、
車速トルクなどをリアルタイム測定可能であることが理
解される。

Ｕと：米装置との１交 次に、本発明の理解を更に確実なものとするために、本
発明の装置を従来装置と対比して説明する。

■従来のトルク測定装置は、回転軸の表面を周方向に分
割励磁していた。

すなわち、従来装置では、Ｓ極、Ｎ極の組から成る２に
あるいはそれ以上の複数組の励磁コイルを、回転軸の周
方向表面付近に配置し、回転軸表面をその周方向に沿っ
て分割励磁し、となり合う領域では互いに逆方向ではあ
るがその周方向に沿って磁化していた。

しかし、口のような分割励磁を行ったのでは、各励磁領
域を同一に磁化することが容易でなく、軸周表面付近に
沿って配置された各センサ゛の特性を同一にすることが
難しく、その回転出力変動を充分に抑制することができ
ないという問題がおった。

これに対し本発明では、回転軸を励１１磁化する方向に
着目し、回転軸をその軸方向に励磁磁化することを特徴
とするものである。

すなわち、本発明においては、回転軸の周囲に励磁コイ
ルを非接触で巻回することにより、回転軸をその軸方向
に容易に励磁磁化し、この結果回転軸の表面もその周方
向に沿って同一かつ均一に磁化することができる。

従って、本発明においては、回転軸の周囲に沿って配置
される各磁気センサの磁気特性を同一なものとすること
ができ、回転出力変動の影響を効果的に抑制することが
可能となる。

更に、本発明では、前記励磁コイルの励磁コアとして回
転軸を用いているので、従来装置のように高精度に加工
した特別の励磁コアを必要とせず、装置仝休の構造を簡
単かつ安価なものとすることかできるという利点を有す
る。

■また、従来のトルク測定装置では、励磁素子と検出素
子とが１組となって１個の磁気セン１すを構成し、この
けン４ノが複数個回転軸の周方向表面付近に配置されて
いた。

このため、スペース上の制約が極めて大きく、センサ数
を増やすことができないため、回転出力変動を充分に抑
制することができないという問題があった。

これに対し、本発明では、回転軸を軸方向に均一励磁す
るため、従来装置のように励磁素子と検出素子とを１対
１に対応させて１個の磁気セン９−を溝或する必要はな
い。

従って検出素子として機能する部分、すなわち検出コア
のみを軸方向表面付近に配置すれば良く、限られｌζス
ペースに極めて効果的に多数の磁気ヒンジを配置するこ
とが可能となる。

■また、従来装置に用いられていた検出コアリングはそ
の磁気回路が各検出素子１ｄに分離されていないため、
検出素子同志の干渉が牛じやすく、検出素子の故すな４
つら磁気セン９の数を増やすことが難しいという問題が
おった。

これに対し、本発明の装置では、磁気セン９の磁気回路
、ずなわら各検出］アの検出磁気回路を互いに磁気的に
分因］シているため、各レンナ同士が磁気的に干渉する
ことがなく回転軸の周囲に沿って多数のヒンジ°を配置
することが可能となる。

更に、本発明では、各ヒンジを構成する検出コアを回転
軸を取り巻くリング状に一体形成しているため、各セン
９−の検出特性を同一にすることができ、各センＣ大の
回転軸に対する配置の位置決め精度を向上することがで
きる。

更に、このようにすることにより、トルク測定装置を組
み立てる際に、各検出コアと励磁コイルとの位置合わけ
精度が向上し、この結果トルク測定を高精度で行うこと
ができ、しかもその組立、製造が容易となり、装置全体
の価格を安価なものとすることが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、強磁性体回転軸
を介して伝達されるトルクの測定を、回転軸の軸周表面
の磁気性質不均一による回転出力変動を極めて効果的に
抑制して行うことができる。

このため、回転軸の停止している状態から高速回転して
いる状態まで精度の良いトルク測定を安定して行うこと
ができる。

また、本発明によれば、装置全体の構成が簡単なものと
なるため、装置の組立を簡単に行うことができ、しかも
その製造を安価に行うことが可能となる。

また、本発明によれば、回転軸のどの角度でも一定の精
度でトルク設定が可能□であるため、従来のようにその
回転出力変動分を低周波濾波器を用いて弁頭【除去する
必要がなく、おるいは参照信号との演綽ににり回転出力
変動分を分離除去する必要がないため、伝達トルクの測
定を応答性良くほぼリアルタイムで行うことが可能とな
り、例えば自動車用駆動力伝達系にこれ用いれば、瞬時
トルクが検出できるので、燃料噴ＩＡｍや点火時期を実
時間で制御でき、大幅な燃費改善を図ることが可能とな
る。

更に、本発明によれば、回転軸が停止している状態でも
各回転領域と同様な特性でそのトルク測定を行うことが
できる。従って、その測定信号の較正動作が極めて容易
になり、例えば従来装置のように回転軸を所定の使用回
転領域で回転駆動しながらトルクを印加しその較正を行
うというような手間のかかる作業が不要となり、例えば
、単に静止している回転軸から梁を出しこれに荷重を掛
けながらトルクを印加するのみで、その較正を行うこと
ができるため、使用上極めて便利なものとなる。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。な
お、前述した従来例と対応する部材には同一符号を付し
その説明は省略する。

第１実施例 構　　　成 第１図及び第２図には本発明に係るトルク測定装置の好
適な一例が示されており、第１図にはその側面の概略図
が、また第２図にはその■−■断面図が示されている。

本実施例の装置は、強磁性体回転輪１０の周囲に非接触
で巻回された２個の励磁コイル１６゜１６と、これら２
個の励磁コイル１６．１６の中間に位置し回転軸１０を
取り巻くよう非接触に配置された検出コア輪２２と、を
含む。

前記検出コア輪２２には、その内周面に１８個の磁極片
２４がその軸中心に向かって等間隔に設けられており、
これら各磁極片２４は回転軸１０の周方向表面と所定の
空隙を介して対面している。

実施例において、この検出コア輪２２は、高透磁率材料
の薄板を１８個の磁極片２４を有するリング形状に打ち
扱き、これを１０枚重ね積層コアリングとして形成され
ている。従って、この検出コア輪２２は、円周方向に沿
って機械的磁気的にに連続したものとなる。

また、この検出コア輪２２には、これと鎖交する複数の
導体環２６が巻回されており、実施例においては、磁極
片２個おきに合！１９個の導体環２６が設けられている
。

この導体環２６は、電気抵抗の低い導体を用いて閉回路
を形成しており、後述するように検出コア輪２２を磁気
的に独立した複数の検出コア２８に分割している。

従って、各検出コア２８は、回転軸１０との間で磁気的
に互いに独立した検出磁気回路を形成することになる。

そして、このような検出磁気回路の磁束を検出するため
に、検出１７輪２２の各磁極片２４には磁気検出部とし
て機能する検出コイル３０が巻回されている。

従って、各検出コア２８とその磁極片２４に巻回された
検出コイル３０がそれぞれ一体となって１個の磁気セン
サ２００を形成することになり、従って本実施例の装置
では回転軸１０の周囲に合ｉ−１９つの磁気センリ２０
０が等間隔に配置されることとなる。

なお本実施例のに置では、励磁コイル１６と検出コア輪
２２は、それぞれ回転輪１０に対し非接触でしかもその
軸方位置及び空隙距離がが一定となるように設けられて
いる。

作用 本実施例は以上の構成から成り次にその作用を説明する
。

回転軸の磁化 本実施例において、トルクを伝達する回転軸１０は励磁
コイル１６に通電される励磁用交番電流により軸方向に
向は磁化される。

このとき、励磁コイル１６は回転軸１０に対し同心上に
巻き回されており、しかも回転輪１０は励磁コイル１６
の励磁コアとして機能するため、励磁電流を通電するこ
とにより発生する磁束はほとんと回転軸１０を通過する
こととなり、この結果回転軸１０の表面はその周方向に
均一にしかも同一方向に磁化されることとなる。

しかも、本実施例では２組の励磁コイル１６゜１６を有
し、これに同二の励磁用交番電流を通電しているため、
その相乗作用により２個の励磁コイル１６間において、
回転軸１０の磁化は極めて均一かつ安定なものとなる。

更に、本実施例では検出コア輪２２が各励磁コイル１６
．１６の間の中央に位置するため、各検出コア２８の検
出領域でも回転軸表面の励磁状態は更に一様なものとな
る。

このようにして、本実施例の装置では回転軸１０の周囲
に設け□られた各磁気セン署す３２の特性を均一なもの
とすることができる。

トルク測定 ところで、このような状態で回転軸１０にトルクが印加
されると、磁歪効果によりその周方向に磁化成分が生じ
、その磁化成分は検出コア輪２２の各検出コア２８と検
出コイル３０とにより形成される磁気レノ１ノ３２を用
いて検出される。

このとき、各磁気セン９３２の検出コイル３０から出力
される検出電圧は、伝達トルクに比例した値となる。

導体環の機能 ところで、本実施例において、各磁気セン９３２は、互
いに導体環２６を用いて磁気的に完全分離されている。

このためその検出磁気回路同士がｎいに干渉し合うこと
がなく、トルク測定を高精度で行うことが可能となる。

すなわち、実施例の検出コア２６は、１８個の１極ハ２
４を有する磁気的、機械的に連続なコアリングを用いて
形成されている。

この検出コア輪２２に前述したように複数の導体環２６
を設けると、この検出コア輪２２は導体環２６によりそ
の磁気回路が分離され、この結果、隣り合う導体環２６
の間には挾まれた円環の一部と２個の磁極片２４とがそ
れぞれ磁気的に独立（）た検出コア２８を構成すること
になる。

そして、各検出コア２Ｂは、その空隙を介して回転軸１
０と対面しており、このス・１面した回転軸表面との間
でそれぞれ磁気的に独立した検出磁気回路を形成するこ
とになる。

従って、各検出コア２８の磁極片２４にそれぞれ検出コ
イル２０を巻回し、１個の磁気はンリ３２を構成するこ
とにより、各磁気はンリ３２は他の磁気セン９”に対し
て磁気的に完全に独立（）た検出磁気回路を有すること
になる。

本実施例においては、検出３７輪２２は９個の導体環２
６により分離されているため、回転軸１０の周凹には９
個の独立した磁気センサ３２が配置されることになる。

従って、これら９個の磁気はンリ３２の出ツノ信号を、
前記第７式に基づき加算演綿し、出力電圧Ｓ１を（ｑる
ことにより、伝達トルクの測定を精度良く行なうことが
可能となる。

ところで、前記導体ｇ＆２６による磁気回路の分離は）
７ラデーの電磁誘導の法則［１つのループに電磁誘導に
よって発生する起電力は、その回路と鎖交する磁束の減
少する割り合いに比例する。」おるいはレンツの法則「
電磁誘導により生ずる起電力は、磁束変化を妨げる電流
を流すような向きに発生する」という各法則に基づくも
のである。

すなわら、この電気抵抗が低く開回路を構成しているた
め、この導体Ｓ２６と差交する磁束変化がおると、これ
を打ち消す電流が導体環２６に流れ、その磁束変化を打
ら消してしまう。

従って、時間的に変化する磁束は、導体環２６と差交す
ることかできず、この結果同一検出コア輪２２上に存在
する多数の検出コア２８は磁気的に分離されることとな
る。

これを数式で説明すると、電磁見学の基本式であるとこ
ろのマクスウェルの方程式の電磁誘導の式は、次式で表
される。

α ｃｕｒｌＥ＝−−ｔＢ　　　　＝１８）αｔ ここで、Ｅは電界ベタ１−ル、ｔはｌ）間、Ｂは磁束を
それぞれ現す。

今、導体環２６にＢの磁束が鎖交づる場合を想定すると
、導体環２６に誘起される電界［は導体環２６に沿って
発生するが、導体環２６はその電気抵抗がほとんどＯで
あるため、発生する電界［はＯとなる。

従って、前記第８式は、 α −−！ｔ３＝ｃｕｒ　Ｉ　［＝０・・・（９）αｔ となり、従って導体ｆｆ１２６と鎖交する磁束Ｂは時間
的に変化することはない。

以上の説明からＬ！Ｉ！解されるように、本実施例にお
いては、導体５２６により検出コア輪２２が特別な分離
用スペースを必要とすることなく磁気的に独立した複数
の磁気回路に分離されることとなる。従って、あたかも
回転軸１０の周表面イ」近に、（１字型コアから成る検
出コア２８とその脚部に巻回された検出コイル２０とか
ら成る磁気レンジ３２が合６１９個配置されたものと同
一の勧ぎをすることになる。

しかも、前記検出コア輸２２は、一体向に形成されてい
るため、各磁気センサ３２はその形状が同一に形成され
、しかもそれらを精度良くしかも容易に回転軸の周上に
沿って配置することができる。

この結果、本実施例の装置は、各磁気センサ°３２の特
性を同一に形成することが可能となり、しかも装置全体
の組立作業性を極めて良好なものとすることができる。

更に、前記検出コア輪３２は一体的に形成されているた
め、その機械的強度も極めて高いものとなる。

１−ルク実測データ 第７図には、実施例のトルク測定装置の伝達トルク測定
データが示されており、同図においてこの出力信号３ｉ
は、各磁気センサ３２の出力を前記第７式に基づき合計
した値として表されている。

前述したように実施例の（−ルク測定装置は、９個の磁
気センサ２００を、回転軸の周方向に治って正確に等弁
配置しているため、第７図に示すようにその回転比）〕
変動を効果的に抑制した出力信号Ｓ：を得ることが可能
となる。

また、第８図にはこのようにして得られた出力信号３ｉ
をフーリエ級数展開したスペクトラムが表されており、
同図からも明らかなように実施例の装置では第９次以外
の次数が極めて効果的に抑制されていることが理解され
る。

実施例の効果 次に本実施例の効果について説明する。

本実施例の装置は、回転軸１０をその軸方向に励磁し、
その軸表面を周方向に沿って均一に磁化することにより
、この回転軸１０の周囲に設けられた各磁気センサ°３
２の特性を同一なものとすることができる。

また、実施例の装置は、励磁コイル１６の励磁コアとし
て回転１０１０そのものを用いているため、専用の励磁
コアを必要としない。従って、装置全体の横道が簡単な
ものとなり、しかもそのＩ！！造を容易に行うことが可
能となる。

また、実施例の装置は、検出コア輪２２を複数の導体環
２６を用いて磁気的に分離することにより、独立な検出
磁気回路を有し互いに干渉し合うことのない複数の磁気
センサ３２を一体的に形成している。従って、回転軸の
周囲に設置する磁気はンサ３２の数を従来に比べて多く
できるばかりでなく、各磁気セン１す３２の形状、配置
などの寸法精度を容易に高めることができる。

以上説明した理由から、本実施例の装置は、回転軸１０
の軸周表面の磁気的性質不均一に起因する回転出力変動
を効果的に抑制し、伝達トルクを応答性良くしかも高い
精度で安定して測定することができる。

特に、本実施例の装置では、従来の装置に比し極めて高
い精度で伝達トルクの測定を行うことができ、しかも第
８図から明らかなようにその回転出力変動を高次の次数
まで容易に抑制することができるため、回転数が非常に
低い領域でも高い測定精度を発揮することができる。

更に、実施例の装置では一般にその磁気性能が吟味され
ていない鋼材を用いて形成された回転軸１０に対しても
、実用上十分な精度を以てその伝達トルクの測定を行う
ことができる。

（以下余白） 第２実施例 第１０図及び第１１図には本発明の好適な第２実施例が
示されており、本実施例のｒｓ　′ｆｉ的事項は、前記
第１実施例に示す検出コア輪２２の導体環２６カｑｕ（
Ｊ−られている位置に、この導体環２６の代りに川−又
は複数の空隙部３／Ｉを設けることにある。

前記第１実施例において導体環２６は９個設けられてい
るため、本実施例においてもこれに対応して９個の空隙
部３４が検出コア輪２２上に所定間隔毎に設けられてい
る。

この空隙部３４は、検出コア輪２２の他の領域に比しそ
の磁気抵抗が極めて大きいため、検出コア輪２２はその
機械的結合を維持しながら空隙部３４により複数の磁気
回路に分離【されることになる。これは、空隙の透磁率
はコアの透磁率に比べ１／１００〜１／１０００と極め
て小さいためである。

以上説明したように、本実施例の装置は、導体１東２６
の代りに空隙部３４を設（プでいる点以外は、前記第１
実施例と同一の構成をしてＪ３す、しかも同一の作用効
果を得ることができる。

これに加えて、実施例の菰首では、検出コア輪２２に導
体環２Ｇを設ける８鼓はなく、単に検出コア輪２２の７
Ｊ［Ｉ　に時に空隙部３４を形成リ−ればよいため、前
記第１実施例に比しその製造工程を史に簡略化すること
が可能となる。

（以下余白〉 第３実施例 第１２図及び第１３図には本発明の好適な第３実施例が
示されている。

前記第１実施例においては、検出コア輪２２として周方
向に磁気的及び機械的に連続したコアリングを用いてい
たか、本実施例では、検出コア２８としてそれぞれ独立
したＵ字型コア３６を用い、これらＵ字型コア３６を非
磁性材支持具３８を用いて一体的に保持し前記検出コア
２２を形成したことを特徴とするものである。

実施例においては、各磁気センサ３２に対応して合４９
個のＵ字型コア３６が非磁性材支持具３８を用いて一体
形成されている。

なｄ５、前記、支持具３８を形成する非磁性材として、
実施例にＪ５いてはセラミックを用いたが、これ以外に
アルミニウム、胴などの非磁性金属あるいは樹脂などを
用いてもよい。

また、前記検出コア輪２２では、各検出コア２８か（」
字型コア３６として完全に独立し、ひいに大ぎな空隙を
右しているので、その磁気回路の分離は極めて良好なも
のとなる。

以上説明したように、本実施例の装置は、前述した検出
コア輪２２を用いている点以外では、前記第１実施例と
同一の構成であり、しかも基本的に同様な作用効果を発
揮することができる。

これに加えて、実施例の装置では、前述したように検出
コア２８が完全に独立しているので、磁気回路の分離は
極めて良く、特に各自機センサ−３２の性能を調整して
整合をとる場合に都合がよく、工程数は多くなるが極め
て高精度のトルク測定装置を製作することができるとい
う特徴を有する。

更に、各検出コア２８が独立しているので、回転軸１０
の直径が例えば３００ｕ　、　１０００ｍｍなどのよう
に極めて太い場合に、検出コア輪２２を分割製造した後
これを組立てればよく、ＸＩ仏法製作上るいは材料の有
効利用を図る上で（ｊ利になるという特徴を有する。

（以下余白） 第４実施例 第１４図には、本発明の好適な第４実施例が示されてい
る。

本実施例の特徴的事項は、第１実施例において磁極片２
４に巻かれた検出コイル３０を、磁極片２４に巻く代り
に各検出コア２８の輪部に巻き回すことでおる。

実施例においては、合計９個の磁気セン９°３２が設け
られているため、前記検出コイル３０は各検出コア２８
に合計９個装着されることになる。

前記検出コイル３０は、通常知られているトロイダル巻
きの方法を改良して用い、一般のトロイダル巻きとは異
なり巻線を各セクションに集中してトロイダル巻きする
ことにより容易に形成することができる。

以上説明したように、本実施例の装置は、前記検出コイ
ル３０を各検出コイ２８の輪部に巻回す以外は、第１実
施例とその構成はほぼ同一であり、同一の作用効果を得
るとかできる。

これに加えて実施例の装置は、検出コイル３０の巻き回
し工程が簡略化されるので、組立工程の自動化を図る上
で極めて有利であるという特徴を有する。

更に、検出コイル３０？ａ−磁極片２４に巻き回すこと
により、検出コア２８の輪部を巻き回すほうがスペース
的に多くの巻線を巻き回せるという利点を有する。

（以下余白） 乳昼叉通贋 第１５図には、本発明の好適な第５実施例が示されてい
る。

本実施例の特徴的事項は、前記第１実施例において用い
られる検出コイル３０の代りに、磁気検出素子４０を用
いたことにある。

ずなわら、前記第１実施例において、検出コイル３０は
回転軸１０に生じた周方向磁化成分を電磁誘導により誘
導電圧として検出しているが、この代わりに、ボール素
子あるいは磁気抵抗素子などの磁気検出素子４０を検出
磁気回路中に設置しトルクに依存した磁化の変化を検出
することもできる。

本実施例にｃｔ＞いては、磁気検出素子４０としてホー
ル素子を用い、このホール素子を各磁極片２４の軸周対
面部に合ｊ１１８個貼るしている。このとぎ、これら１
８個のホール素子はそれぞれその特性が揃ったものを用
いることが重要である。

以上説明したように、本実施例の装置は、検出コイル３
０の代りに磁気検出素子４０を用いる点以外は、前記第
１実施例の装置と同一の構成をしておりしかも同一の作
用効果を得ることができる。

これに加えて、実施例の装置は検出コイル３０を巻き回
す必要がないため、その製造工程が簡略化され、しかも
磁気検出素子４０は、検出コイル３０に比較して薄く小
型であるため、各磁気センサ３２を極めて小型にするこ
とが可能となるという特徴を有する。

（以下余白） 第６実施例 第１６図及び第１７図には本発明の好適な第６実施例が
示されている。

本実施例の特徴的事項は、前記第１実施例において用い
られる検出コア輪２２の代りに、磁極片２４を有さない
略完全な円輪形状をした検出コア輪２２を用い、しかも
検出コイル３０を、前記検出コア輪２２に連続して巻き
回すことにある。

実施例において、曲屈検出コア輪２２は、第１実施例と
同様に９個の導体環２６を用いて９個の検出コア２８に
分ｖｊされており、磁極片を有しないものの各検出コア
２８は回転軸１０と対面して検出磁気回路を形成する磁
気センサ３２として機能する。

従って、これら各検出コア２８に、連続して検出コイル
３０を巻き回ずことにより、検出コイル３０から出力さ
れる電圧Ｅは、各磁気セン（）３２の検出電圧の総和と
なり、前記第１実施例と同様伝達１〜ルクの測定を良好
に行うことが可能となる。

なお、本実施例の装置は前記第１実施例の装置に比し、
回転軸１０と検出コア２Ｂとの磁気的結合か弱く、検出
コイル３０の鎖交磁束が低下するので、その検出感度が
若干低くなるという問題を有するが、その反面、ｔａ磁
極片右しないため検出コアリング２２の製作が極めて容
易となり、また磁極片に相当する半径長さを減少するこ
とができるので、検出コア輪２２の外形を小さく小型に
することができ、その構造が簡単な１〜ルク測定装置を
提供することができる。

更に、実施例の装置は、検出コイル３０を、連続トロイ
ダル巻きとすることができるため、その製造が極めて容
易になるという特徴を有する。

（以下余白） 策り叉通土 第１８図には、本発明の好適な第７実施例が示されてい
る。

本実施例の装置では、前記第１実施例に示す装置と基本
的に同様に形成されており、その特徴的事項は、励磁コ
イル１６及び検出コア輪２２を強磁性体の容器４２で包
み、該容器４２と回転軸１０どの間で励磁用の磁気回路
を形成したことにある。

実施例において、この容器４２は、励磁コイル１６及び
検出コア輪２２を支持する非磁性材コイル固定部４４と
、このコイル固定部４４を包む強磁＋１体円筒４６と、
この円筒４６の両側に設けられた強磁性体円板４８と、
を用いて円筒形状に形成され、この円筒容器４２は軸受
５０を介して回転軸１０に回動自在に取付は固定されて
いる。

従って、前記励磁コイル１６及び検出コア輪２２は、こ
の容器４２を用いて回転軸１０が回転している状態から
高速回転している状態まで、それらの回転軸１０どの相
対位首を一定に保つことができる。

更に、実施例の装置では、容器４２の材料として強磁性
体を用いているため、励磁コイル１６を通電した際発生
する励磁磁束は、回転軸１０、円板４８、円筒４６とい
う閉ループから成る励磁用磁気回路を通過することにな
る。

従って、前記第１実施例の装置に比し、この励磁用磁気
回路の磁気抵抗を十分に小さくすることができ、少ない
励磁電流と励磁コイル１６の巻き数で回転軸１０を効果
的に励磁り〜ることが可能となる。

更に、本実施例の装置では、励磁用磁気回路が閉ループ
を構成しているので、外部からの磁界の影響を受けるこ
となく安定したトルク測定を行うことが可能となる。

なお、前記第１〜第７実施例では、検出コア輪２２とし
て高透磁率材の薄板から成る積層コアを用いた場合を例
にとり説明したが、本発明はこれに限らず、これ以外に
もフ丁うイｌ〜系の焼結体を用いてもにり、またケイ素
鋼板などの高透磁率材の厚板を加工して用いることも可
能である。

また、本発明のトルク測定装置は、回転駆動系のトルク
伝達部ならどこに使用しても良く、例えば自動車のクラ
ンクシ（２フト、１〜ランスミツシヨンの出力軸、プロ
ペクシ（・フト、車軸等に対しても用いることができる
。

試験機、ロボット等の各回転軸に対しても同様にして用
いそのトルク測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るトルク測定装置の好適
な第１実施例を示す概略説明図、第３図及び第４図は、
従来のトルク測定装置の概略説明図、 第５図及び第６図は、単一の磁気センサを用いた場合の
出力信号波形図、 第７図及び第８図は、本発明の第１実施例の出力信号波
形図、 第９図は第１実施例に係る測定装置の出力特性図、 第１０図及び第１１図は本発明の好適な第２実施例を示
す概略説明図、 第１２図及び第１３図は本発明の好適な第３実施例を示
す概略説明図、 第１４図は本発明の好適な第４実施例を示す概略説明図
、 第１５図は本発明の好適な第５実施例を示す概略説明図
、 第１６図及び第１７図は本発明の好適な第６実施例を示
す概略説明図、 第１８図は本発明の好適な第７実施例を示す概略説明図
である。 １０　・・・　回転軸 １２　・・・　磁気検出装置 １４　・・・　励磁コアリング １６　・・・　励磁コイル ２２　・・・　検出コア輪 ２４　・・・　磁極片 ２６　・・・　導体環 ２Ｂ　・・・　検出コア ３０　・・・　検出コイル ３４　・・・　空隙部 ３６　・・・　Ｕ字型コア ３８　・・・　非磁性体支持具 ４０　・・・　磁気検出素子 ４２　・・・　強磁性体容器 ４４　・・・　コイル固定部 ４６　・・・　円筒 ４８　・・・　円板 ５０　・・・　軸受 ２００　　・・・　磁気センサ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トルクを伝達する強磁性体回転軸の磁歪量を非接
   触で測定する磁気検出装置を含み、検出された磁歪量に
   基づき伝達トルクを測定するトルク測定装置において、 磁気検出装置は、 回転軸の周囲に非接触で巻回され回転軸を軸方向に沿っ
   て励磁する励磁コイルと、 回転軸との間で独立した検出磁気回路を形成する複数の
   検出コアを、回転軸の励磁領域周囲に等間隔にリング状
   に配置して成る一体形成型の検出コア輪と、 トルクの伝達により変化する各コア内の磁界を検出する
   磁気検出部と、 を含み、各検出コアと磁気検出部とを用いて形成される
   磁気センサの検出信号の総和に基づき、回転軸の磁歪量
   を非接触で測定することを特徴とするトルク測定装置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、前記
   励磁コイルは、回転軸の周囲に所定の間隔をおいて２個
   設けられ、 前記検出コア輪は、前記各励磁コイルの間にその中間部
   に位置して設けられて成ることを特徴とするトルク測定
   装置。
3. （３）特許請求の範囲（１）、（２）のいずれかに記載
   の装置において、 前記検出コア輪は、回転軸の周囲に同心状に配置された
   コアリングを、これと鎖交する複数の導体環を用いて、
   独立した磁気回路を有する複数の検出コアに分割形成し
   て成ることを特徴とするトルク測定装置。
4. （４）特許請求の範囲（１）、（２）のいずれかに記載
   の装置において、 前記検出コア輪は、回転軸の周囲に同心状に配置された
   コアリングを、その円周方向に沿って所定間隔毎に空隙
   部を設けることにより、独立した磁気回路を有する複数
   の検出コアに分割形成して成ることを特徴とするトルク
   測定装置。
5. （５）特許請求の範囲（１）、（２）のいずれかに記載
   の装置において、 前記検出コア輪は、Ｕ字型をした複数の検出コアを、非
   磁性体を用いてリング状に一体的に形成して成ることを
   特徴とするトルク測定装置。