发明名称 磁伸缩式应力感知器及其应用装置
摘要 可挠性绝缘薄片70之正反两面形成有蛇行状配线图型50、60。配线图型50、60各别含有直线部分50C、60C,及弧状部分50A、60A。直线部分50C与直线部分60C重叠。弧状部分60A位于紧接之两个弧状部分50A之间。配线图型50、60之一端连接于用以检测电感之变化之检测电路75。配线图型50、60之另一端经由贯穿孔70A互相连接。薄片70配置成直线部分50C、60C系与作用于测定对象构件80之待检测应力之方向垂直相交。薄片70及配线图型50、60构成检测线圈71。检测线圈71中流通交流激磁电流。当测定对象构件80上加有应力时其导磁率将产生变化,检测线圈71之电感将产生变化。
申请公布号 TW244995 申请公布日期 1995.04.11
申请号 TW082110981 申请日期 1993.12.24
申请人 欧姆龙股份有限公司 发明人 三角修一;古贺文隆;松永信智;原田耕介;頩田一郎
分类号 G01R33/00 主分类号 G01R33/00
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种磁伸缩式应力感知器,其特征为具有:通过中心,于直径方向形成有沟之板状圆形铁心;与该铁心结合之板状轭;及检测线圈,其线圈卷绕方式系于该铁心周围及通过该沟绕成半圆形之线圈,当电流流过时,通过该沟之线圈之直线部分经常流通同向电流,而该铁心周围之线圈部以该沟之两侧分别流通反向电流。2.一种磁伸缩式应力感知器,其特征为具有:通过中心,形成有两个十字形沟之板状圆形铁心;与该圆形铁心结合之板状轭;第1检测线圈,其第1线圈之卷绕方式系于该铁心周围及通过上述一个沟绕成半圆形之线圈,当电流流过时,通过上述一个沟之线圈之直线部分始终流通同向电流,而该铁心周围之线圈部分以上述一个沟之两侧分别流通反向电流;及第2检测线圈,其第2线圈之卷绕方式系于该铁心周围及通过上述一个沟绕成半圆形之线圈,当电流流过时,通过上述另一个沟之线圈之直线部分经常流通同向,而该铁心周围之线圈部分以上述另一个沟之两侧分别流通反向电流。3.如申请专利范围第1或2项之磁伸缩式应力感知器,其中上述圆形铁心及板状轭之形状为沿侧定对象构件之外表面之形状。4.如申请专利范围第1或2项之磁伸缩式应力感知器,其中上述检测线圈配置成使其直线部分垂直于作用在测定对象构件之待检测应力之方向。5.如申请专利范围第3项之磁伸缩式应力感知器,其中上述检测线圈配置成使其直线部分垂直于作用在测定对象构件之待检测应力之方向。6.一种具有检测线圈之磁伸缩式应力感知器,其中该检测线圈之构成为:至少两个半圆形线圈图型形成在至少一片薄膜上,俾令其直线部分一致以构成一圆形,当电流流过该等线圈图型时,上述至少两个半圆形线圈图型形成一个电流路俾令线圈图型之直线部分流通同向电流且半圆弧部分流通反向电流。7.一种具有检测线圈之磁伸缩式应力感知器,其中该检测线圈之构成为:互为反向绕线所形成之两个半圆形线圈部分配置或令其直线部分一致以构成一圆形,上述两个线圈部分由一条导线作成,令当电流流经该导线时,上述两个线圈部分之直线部分流通同向电流。8.如申请专利范围第7项磁伸缩式应力感知器,其中两个检测线圈被重叠配置,俾其直线部分垂直相交。9.如申请专利范围第7或8项之磁伸缩式应力感知器,其中上述检测线圈之一侧之面上设有高导磁率铁心。10.一种具有检测线圈之磁伸缩式应力感知器,其中该检测线圈之构成特征为:于绝缘性薄片之两面形成有蛇行状之第1及笫2配线图型,该第1及第2配线圈型各含有直线部分,及连接紧接之直线部分用之弧状部分;第1及第2配线图型系配置成,令第1配线图型之直线部分与第2配线图型之直线部分重叠,且第2配线图型之弧状部分位于第1配线图型所紧接之弧状部分之间;第1配线图型之一端及第2配线图型之一端相互连接俾令重叠之直线部分流通同向电流。11.一种具有检测线圈之磁伸缩式应力感知器,其中该检测线圈之构成特征为:第1薄片之一面上形成有蛇行状第1配线图型,第2薄片之一面上形成有蛇行状之第2配线图型,第1及第2配线图型分别含有直线部分,及连接紧接之直线部分用之弧状部分;第1薄片及第2薄片系配置成,第1配线图型之直线部分及第2配线图型之直线部分重叠,且第2配线图型之弧状部分系位于第1配线图型之紧接之弧状部分之间;第1配线图型之一端及第2配线图型之一端互相连接俾令重叠之直线部分流通同向电流。12.一种具有检测线圈之磁伸缩式应力感知器,其中该检测线圈之构成特征为:于可挠性绝缘薄片之至少一面上形成有蛇行状配线图型,配线图型上予以绝缘,配线图型含有直线部分及连接紧接之直线部分用之弧状部分;将上述薄片折叠俾令直线部分重叠,且当电流流过配线图型时令电流以同向流经互相重叠之直线部分。13.如申请专利范围第10项至第12项中任一项之磁伸缩式应力感知器,其中上述检测线圈系配置成,配线图型之直线部分系与作用于测定对象构件之待检测应力之方向垂直相交。14.如申请专利范围第10项至第12项中任一项之磁伸缩式应力感知器,其中测定对象构件为旋转轴,上述检测线圈系配置成,配线图型之直线部分朝旋转轴之轴向倾斜45度。15.如申请专利范围第10项至第12项中任一项之磁伸缩式应力感知器,其中上述薄片系形成为沿测定对象构件之外表面之形状。16.一种磁伸缩式应力感知器,其特征为测定对象构件为旋转轴,并设有两个如申请专利范围第10项至第12项中之任一项之检测线圈,于该两个检测线圈互相分离之位置,其直线部分相对于旋转轴之轴向以倾斜45度的姿势配置。17.一种磁伸缩式应力感知器,其特征为测定对象构件为旋转轴,并设有两个如申请专利范围第10项至第12项中之任一项之检测线圈,该等检测线圈系配置成以其直线部分相对于旋转轴之轴向以倾斜45度,且其一部分重叠。18.如申请专利范围第16或17项之磁伸缩式应力感知器,其中具有检测电路电路用以检测上述两个检测线圈中之电感变化部分之差。19.如申请专利范围第16或17项之磁伸缩式应力感知器,其中设有两个检测圈对,该四个检测线圈连接成构成电桥电路之四个边。20.如申请专利范围第10项至第12项中之任一项之磁伸缩式应力感知器,其中在检测线圈之薄片之一面上设有由高导磁率材料所构成之轭。21.如申请专利范围第13项之磁伸缩式应力感知器,其中在检测线圈之薄片之一面上设有由高导磁率材料所构成之轭。22.如申请专利范围第14项之磁伸缩式应力感知器,其中在检测线圈之薄片之一面上设有由高导磁率材料所构成之轭。23.如申请专利范围第15项之磁伸缩式应力感知器,其中在检测线圈之薄片之一面上设有由高导磁率材料所构成之轭。24.如申请专利范围第16项或17项之磁伸缩式应力感知器,其中在检测线圈之薄片之一面上设有由高导磁率材料所构成之轭。25.一种轴承装置,其特征为具有:具有圆筒状内周面之筐体;设于上述筐体内之轴承,系支承上述旋转轴成旋转自如俾其外周面与上述内周面之间形成一定间隙;及固定于上述筐体之内周面,使其直线部分朝上述旋转轴之轴向倾斜45度之如申请专利范围第1项至第24项中之任一项之检测线圈。26.一种电动式动力转向装置,其特征为具有:用以检测作用于转向轴之扭力之如申请专利范围第1项至第24项中之任一项之磁伸缩式应力感知器;用以产生辅助应力之辅助马达;及依据上述磁伸缩式应力感知器之检测应力,以控制辅助马达之控制器。27.一种应力控制装置,其特征为具有:动力源马达;用以将马达之旋转力传达至输出轴的动力传动机构;用以检测作用于动力传动机构中之旋转轴之扭力之如申请专利范围第1项至第24项之磁伸缩式应力感知器;及用以控制上述马达使上述磁伸缩式应力感知器之检测应力成为事先设定之一定値之控制器。第1图至第6图为第1实施例之检测原理(其1)之图示。第1图为配置成可检测旋转轴扭力之检测线圈及旋转轴之斜视图。第2图为旋转轴与检测线圈之侧面图。第3图为检测线圈之卷绕方法之一例之图示。第4图为检测线圈之卷绕方法之另一例之图示。第5图为检测线圈之等价电路图。第6图为检测电路之一例之电路图。第7图及第8图为匢1实施例之检测原理(其2)之图示。第8图为检测电路之一例之电路图。第9图至第11图为第1实施例之检测原理(其3)之图示。第9图为配置成可检测旋转轴之扭力之检测线圈及旋转轴之斜视图。第10图为使重叠之2个检测线圈互相不受磁场影响之说明图。第11图为检测线圈之特性之测定例之显示图。第12图为检测线圈之构成例之平面图。第13图为检核测线圈之另一构成例之侧面图。第14图为3个样态之检测线圈之感度之测定结果显示图。第15图至第17图为检测线圈卷绕之铁心及轭之例子之斜视图。第18图及第19图为第2实施例之基本构成1之图示。第18图为配置成可测定拉伸应力之检测线圈及测定对象构件之平面图。第19图为检测线圈及测定对象构件之侧面图。第20图及第21图为第2实施例之基本构成2之图示。第20图为配置成可测定旋转轴之扭力之检测测线圈及旋转轴之斜视图。第21图为检测电路图。第22图至第24图为第2实施例之基本构成3之图示。第22图为配置成可测定旋转轴之扭力之检测线圈及旋转轴之斜视图。第23图为检测线圈重叠部分之扩大图。第24图为检测电路图。第25图为第2实施例之基本构成4之图示,作成检测线圈之图示。第26图为第3实施例,轴承装置之截面图。第27图为应用例(其1),电动式动力转向装置之构成图。第28图为应用例(其2),应力控制装置之构成图。第29图为习知例
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