(57)【要約】      （修正有）【課題】被検出体の側面全周で発生するトルクを均一にかつ検出感度を向上させて検出することができ、かつ軸方向にセンサの小型化を図ることができる磁歪式トルク検出センサを提供する。【解決手段】絶縁筒体２の外周面側に配置された架橋部３ａで互いに連結される少なくとも３以上の脚部３ｂを有する複数のコア３が被検出体Ｓの軸心Ｏに対して所定角度で傾斜して配列され、複数の脚部端面が絶縁筒体２の内周面より被検出体Ｓに臨むように組み付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体の外周を覆って同心状に組み付けられる絶縁筒体と、
前記絶縁筒体の外周面側に配置された架橋部で互いに連結される少なくとも３以上の脚部を有する複数のコアと、
前記各コアのいずれかの脚部に互いに隣り合うことなく巻き付けられた検出コイルと、を具備し、
前記複数のコアは前記被検出体の軸心に対して所定角度で傾斜して配列され、前記複数の脚部端面が前記絶縁筒体の内周面より前記被検出体に臨むように組み付けられていることを特徴とする磁歪式トルク検出センサ。
【請求項２】
前記検出コイルが複数の脚部に設けられ各検出コイルに流れる電流は同じ向きである請求項１記載の磁歪式トルク検出センサ。
【請求項３】
前記脚部の数は３以上の奇数又は偶数であり、前記架橋部により連結された複数の脚部には１つおきに検出コイルが巻かれている請求項1又は請求項２記載の磁歪式トルク検出センサ。
【請求項４】
前記複数のコアは前記被検出体との間で形成される磁路が当該被検出体の軸心に対して±４５°のいずれかの傾斜角となるように、前記複数のコアが前記絶縁筒体の軸心方向若しくは回転方向に等間隔で組み付けられている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の磁歪式トルク検出センサ。
【請求項５】
単一の絶縁筒体に、前記被検出体の軸心に対して±４５°の傾斜角を有するコアが周方向に等間隔で組み付けられている請求項1乃至請求項４のいずれかに記載の磁歪式トルク検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁歪式トルク検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸等の被検出に作用するトルクを非接触で検出する方法として、磁歪式のトルク検出装置がある。トルク検出装置は、一対のコイルが被検出体の周りに非接触で巻回され、これらの内外周を囲む一対のクローポール型のコアが被検出体に接触することなく同心状に設けられている。各コアは筒部の両端に内周側に極歯が設けられた一対のリング部を有し極歯どうしが噛み合い配置となって被検出体と対向するように組み付けられる。各コアは被検出体と共に磁路を形成し、被検出体の軸線に直交する線分に対して対称に配置されている。各コイルへの通電により発生する磁束はコア及び被検出体による磁路が形成される。
【０００３】
被検出体Ｓにトルクが作用した場合について説明する。被検出体に作用するトルクの方向に応じて、被検出体の軸線方向に対して＋４５°の方向に圧縮応力が作用し−４５°の方向に引張応力が作用し、又は＋４５°の方向に引張応力が作用し−４５°の方向に圧縮応力が作用する。被検出体には磁束が軸線に対して傾斜した方向に通過するので、上記被検出体に作用する引張応力若しくは圧縮応力の方向に沿うように磁束が通過する。被検出体の比透磁率が変化することにより、一対のコイルのインダクタンスが変化する。この一対のコイルのインダクタンスの変化をトルクに換算することにより、被検出体に作用するトルクを検出するようになっている。また、クローポール型の上下に噛み合う歯と歯との間隔を互いに異ならせることにより、被検出体を通過する磁束の方向を所望の方向にすることができる（特許文献１：特許第５６８３００１号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６８３００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の検出装置においては、僅かではあるものの所望の方向の磁束とは異なる方向の磁束も形成されてしまいこのため磁束が互いに打ち消し合って、検出感度が低下するおそれがあった。
また、被検出体に対するコアの対向面積や磁束通路となるコアの体積を増やして所望の方向の磁束自体をより増やすことで、トルクの検出感度を向上させたいという要求がある。
更には、センサを被検出体の軸方向に小型化したいという要求もある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、被検出体の側面全周で発生するトルクを均一にかつ検出感度を向上させて検出することができ、かつ軸方向にセンサの小型化を図ることができる磁歪式トルク検出センサを提供することにある。
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
被検出体の外周を覆って同心状に組み付けられる絶縁筒体と、前記絶縁筒体の外周面側に配置された架橋部で互いに連結される少なくとも３以上の脚部を有する複数のコアと、前記各コアのいずれかの脚部に互いに隣り合うことなく巻き付けられた検出コイルと、を具備し、前記複数のコアは前記被検出体の軸心に対して所定角度で傾斜して配列され、前記複数の脚部端面が前記絶縁筒体の内周面より前記被検出体に臨むように組み付けられていることを特徴とする。
【０００８】
上記磁歪式トルク検出センサによれば、絶縁筒体の外周面側に配置された架橋部で互いに連結される少なくとも３以上の脚部を有する複数のコアが被検出体の軸心に対して所定角度で傾斜して配列され、複数の脚部端面が絶縁筒体の内周面より被検出体に臨むように組み付けられているので、コアの被検出体に対する対向面積を増やすことができる。
また、３以上の脚部が絶縁筒体の外周面側に配置された架橋部で互いに連結されているので、コアの体積が径方向外側に向かって拡大するので、磁束通路が広く確保することができる。
以上より、トルクの検出に有効な磁束の絶対量を増やすことができるので、被検出体に作用するトルクの検出感度が向上する。
【０００９】
前記検出コイルが複数の脚部に設けられ各検出コイルに流れる電流は同じ向きであってもよい。
この場合には複数の検出コイルに同じ向きに通電することで、検出コイルを巻き付けられた脚部同士を通過する磁束は被検出体に対して同じ方向になる。同様に検出コイルを巻き付けられていない脚部同士を通過する磁束も被検出体に対して同じ方向になる。ただし、検出コイルを巻き付けられた脚部同士を通過する磁束と検出コイルを巻き付けていない脚部同士の磁束の方向は被検出体に対して反対になる。これによりで被検出体を通ってコアに戻ってくる磁路は打ち消し合うことなく統一された方向となり、よって検出に寄与する磁束量が増えることでトルクの検出感度が向上する。
【００１０】
前記脚部の数は３以上の奇数又は偶数であり、前記架橋部により連結された複数の脚部には１つおきに検出コイルが巻かれていてもよい。例えば、脚部の数が３以上の奇数の場合には、検出コイルを架橋部に連結された両側脚部を除いて1つおきに配置することができ、検出コイルがはみ出すことによるデッドスペースに発生が少なく検出コイルが巻かれた脚部とその両側の脚部を通じた磁気回路が形成され、脚部端面を通過する磁束量を増やすことができる。
尚、脚部の数が３以上の偶数の場合、複数の脚部に１つおきに検出コイルを巻くと架橋部のいずれかの端部に連結する脚部に検出コイルが巻かれるため検出コイルが外側にはみ出すが、コアの脚部端面を通過する磁束量を増やすことができる。
【００１１】
前記複数のコアは前記被検出体との間で形成される磁路が当該被検出体の軸心に対して±４５°のいずれかの傾斜角となるように、前記複数のコアが前記絶縁筒体の軸心方向若しくは回転方向に等間隔で組み付けられていることが望ましい。
これにより、被検出体の軸心に対してトルクが印加された場合＋４５°の方向に圧縮応力が作用し−４５°の方向に引張応力が作用する場合、又は＋４５°の方向に引張応力が作用し−４５°の方向に圧縮応力が作用する。その際、前記のように当該被検出体の軸心に対して±４５°のいずれかの傾斜角となるように前記複数のコアが前記絶縁筒体に組み付けられていることで、被検出体に生じる透磁率の変化を検出コイルのインダクタンス変化量からトルクに換算して最大に検出することができる。
【００１２】
単一の絶縁筒体に、前記被検出体の軸心に対して±４５°の傾斜角を有する複数のコアが周方向に等間隔で組み付けられていてもよい。
この場合には、通常被検出体の軸方向に＋４５°の方向の圧縮応力を検出するコア及び検出コイルを一方の絶縁筒体に配置し、−４５°の方向の引張応力を検出するコア及び検出コイル他方の絶縁筒体に分けて配置する必要があるが、これらを１の絶縁筒体の周囲に周方向に等間隔で配置することにより磁歪式トルク検出センサを軸方向に小型化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
被検出体の側面全周で発生するトルクを均一にかつ検出感度を向上させて検出することができ、かつ軸方向にセンサの小型化を図ることができる磁歪式トルク検出センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】被検出体に装着した磁歪式トルク検出センサの斜視図である。
【図２】図１の磁歪式トルク検出センサの斜視図である。
【図３】図２の磁歪式トルク検出センサの軸方向断面図である。
【図４】検出コイルが装着されたコアの正面図である。
【図５】図４のコアの斜視図である。
【図６】図５のコアの正面側斜視図である。
【図７】図６のコアの背面側斜視図である。
【図８】他例にかかるコアの斜視図である。
【図９】他例にかかるコアの形状と検出コイルの配置関係を示す模式図である。
【図１０】評価試料に対するトルク試験装置の模式説明図である。
【図１１】評価試料に加えたトルクとセンサ出力電圧との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る磁歪式トルク検出センサの一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。先ず、磁歪式トルク検出センサの概略構成について図１乃至図７を参照して説明する。
【００１６】
被検出体Ｓの一例としては、逆磁歪効果が大きい材料が好ましい。逆磁歪効果が高い材料としては、例えばFeCoV（パーメンジュール）、Fe-Al（アルフェル）、Fe-Nix（パーマロイ）および球状黒鉛鋳鉄( JIS :FCD70 ) などがある。尚、逆磁歪効果とは、磁性体に外部から応力を加えると磁気特性が変化する現象である。また、被検出体Ｓには、必要に応じて磁性焼鈍を予め施しておくと、詳しくは後述するが被検出体Ｓに作用するトルクを好適に検出できる。また、被検出体Ｓの基となる芯材が非磁性材料であっても金属磁性材料を溶射等してコーティングしたり、磁性円筒を軸に圧入したりすることでトルク検出することが可能となる。尚、図１に例示した被検出体Ｓは、円柱状であるがこれに限定されない。被検出体Ｓは、外形が円柱状であれば、内部の構造は問わない。例えば、内径が軸方向において一定である円筒状、または内径が軸方向に位置により異なっている円筒状であってもよい。また、被検出体Ｓは、回転することが予定されているものであってもよいし、予定されていないものであってもよい。
【００１７】
図１に示すように、被検出体Ｓの外周を覆って磁歪式トルク検出センサ１が同心状に組み付けられる。樹脂製の絶縁筒体２（インシュレータ）が被検出体Ｓの外周を覆って同心状に各々組み付けられる。絶縁筒体２の周面にコア３の装着部２ａが複数箇所に設けられている。装着部２ａは、絶縁筒体２の周面に凹設されており、後述するようにコ字状若しくはコ字状が連なった形状のコア３が装着される。また、図３に示すように、装着部２ａにはコア３に設けられた複数の脚部（一例として各コア３の架橋部３ａに連結された３本の脚部３ｂ）が径方向内側へ挿入される挿入孔２ｂ（貫通孔）が複数設けられている。各コア３は電磁鋼板を積層してプレスされた積層コアであっても、金属磁性体粉がプレスにより押し固められた成形コアのいずれであってもよい。
【００１８】
図４及び図５に示すように、コア３は、絶縁筒体２の外周面を構成する周方向に延設された架橋部３ａと該架橋部３ａから絶縁筒体２の内周面側に延設される少なくとも３以上の脚部３ｂを有する。本実施例では３本の脚部３ｂを有する場合を例示している。架橋部３ａに３本連結された中央部の脚部３ｂには検出コイル４が巻き付けられている。検出コイル４は、両側脚部３ｂの間で中央部の脚部３ｂに周回して巻かれている。図２及び図３に示すように、複数のコア３は被検出体Ｓの軸心に対して複数の脚部３ｂが所定角度（±４５°）で傾斜して配列され、各脚部３ｂの端面３ｂ１が絶縁筒体２の内周面より被検出体Ｓの周面に臨むように組み付けられている。なお、所定角度は±４５°に限定されるものではなく、本発明と同様の効果を及ぼす範囲であれば０°〜９０°の範囲で適用することができる。±４５°以外の場合はその磁束を換算し、±４５°成分を取り出す処理を行えば良い。
【００１９】
図６及び図７に示すように、コア３の架橋部３ａは絶縁筒体２の外周面を構成するため曲面状に形成されており、各脚部３ｂの端面３ｂ１も、被検出体Ｓの周面と対向するため絶縁筒体２の内周面に沿って曲面状に形成されている。
また、架橋部３ａの一部が切り欠かれている切欠き部３ａ１を有しているが、コア３を被検出体Ｓの軸心に対して±４５°に傾斜して絶縁筒体２に組み付けられるため、コア３の架橋部３ａのコーナー部が絶縁筒体２の外周よりはみ出ないようにするためである。逆に、架橋部３ａの板厚を揃えないのは、可及的にコア３の体積を増やして磁束通路を多く確保するためでもある。
【００２０】
また、被検出体Ｓに対向する脚部３ｂの端面３ｂ１も、絶縁筒体２の内周面に沿って曲面状に形成することで、被検出体Ｓとの対向面積を可及的に増やすことができる。なお、本実施例では脚部端面３ｂ１が被検出体Ｓに臨むように露出形成されているが必ずしも露出させる必要はなく、磁歪式トルク検出センサの利用用途などに応じて脚部端面３ｂ１を絶縁筒体２で覆っても良い。
【００２１】
また、図１及び図２に示すように、各コア３と被検出体Ｓに形成される磁路が当該被検出体Ｓの軸心Ｏに対して±４５°のいずれかの傾斜角度となるように絶縁筒体２に組み付けられている。これにより、被検出体Ｓの軸心Ｏに対し＋４５°の方向に圧縮応力が作用し−４５°の方向に引張応力が作用する場合、又は＋４５°の方向に引張応力が作用し−４５°の方向に圧縮応力が作用する場合に、前述した逆磁歪効果により被検出体Ｓに生じる透磁率の変化を検出コイル４のインダクタンス変化量からトルクに換算して検出することができる。
このように、通常は被検出体Ｓの軸方向に＋４５°の方向の圧縮応力を検出するコア３及び検出コイル４を一方の絶縁筒体２に配置し、−４５°の方向の引張応力を検出するコア３及び検出コイル４を他方の絶縁筒体２に分けて配置する必要があるところ、これらを１の絶縁筒体２の周囲に等間隔で配置することにより磁歪式トルク検出センサ１を軸方向に小型化することができる。
【００２２】
本実施形態では、被検出体Ｓに形成される磁路（図１矢印）が当該被検出体Ｓの軸心Ｏに対して＋４５°の傾斜角度で装着されるコア３と当該被検出体Ｓの軸心Ｏに対して−４５°の傾斜角度で装着されるコア３が絶縁筒体２の周方向に交互に等間隔で組み付けられている。これにより、被検出体Ｓに作用するいずれの回転方向のトルクの変化を高感度で検出することができる。
尚、＋４５°の傾斜角で装着されるコア３と、−４５°の傾斜角度で装着されるコア３は、必ずしも絶縁筒体２の外周に交互配置でなく、各々等角度で配置されていればよい。
【００２３】
コア３は、電磁鋼板等の磁性板材をコ字状若しくはヨ字状に打ち抜いて形成されたものが好適に用いられ、これを積層プレスして形成してもよい。磁性板材としては、軟磁性材であることが好ましく、比較的透磁率が高いケイ素鋼板や純鉄などが用いられる。コア３は、磁性ナノワイヤであっても良い。例えば、アモルファス合金（金属ガラス）のナノワイヤがあり、このワイヤを束ねたファイバーを用いることもできる。また、コア３は、金属磁性粉（例えばフェライト）をプレス成形してブロック状に形成することもできる。
【００２４】
尚、図６及び図７に示すように、コア３の架橋部３ａに切欠き３ａ１が設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限定されてものではない。
例えば、絶縁筒体２に装着可能であれば、図８に示すようにコア３を構成する架橋部３ａ及び脚部３ｂの板厚がすべて同一の板厚のコア３を用いてもよい。この場合、コア３は積層コアであってもブロック状のコアであってもいずれでもよい。
【００２５】
ここで、被検出体Ｓに作用するトルクの検出原理について説明する。被検出体Ｓにトルクが発生すると、逆磁歪効果により被検出体Ｓの透磁率μが変化し、その結果検出コイル４のインダクタンスの変化として測定することができる。詳細には、検出コイル４のインダクタンスは、検出コイル４の巻き数Ｎの２乗に比例し、検出コイル４を挟み込む形で構成されているコア３と被検出体Ｓの磁路を含む磁気抵抗Ｒｍに反比例する。磁気抵抗Ｒｍは、磁束が流れる磁路の断面積Ａと比透磁率μｒに反比例し、磁束が流れる磁路Ｌの長さに比例する。また、所望の方向の磁束量を増やすことで透磁率μの変化を鋭敏に取得することができる。検出コイル４のインダクタンスを決定するコア３から被検出体Ｓに流れ込む磁束と同じ方向に圧縮力が加わると、被検出体Ｓの透磁率μの値は低下し、その結果として検出コイル４のインダクタンスは低下する。逆に、磁束の流れと同じ方向に引っ張り力が働くと、検出コイル４のインダクタンスが増加する。
【００２６】
例えば、図１において被検出体Ｓに＋４５°方向に引っ張り力が作用すると検出コイル４のインダクタンスは増大し、−４５°方向に圧縮力が作用すると検出コイル４のインダクタンスは低下する。このインダクタンスの変化をロックインアンプを用いた位相検波方式により出力電圧の変化として検出し、被検出体Ｓにトルクが作用している場合の出力電圧値と、トルクが作用していない場合の出力電圧値との変化量に基づいて、被検出体Ｓに作用するトルクを検出するようになっている。
【００２７】
以上の説明した磁歪式トルク検出センサ１は、絶縁筒体２の外周面側に架橋部３ａで互いに連結される３本の脚部３ｂを有する複数のコア３が、被検出体Ｓの軸心に対して所定角度で傾斜して配列され、中央の脚部３ｂに検出コイル４が巻かれ、複数の脚部端面３ｂ１が絶縁筒体２の内周面より被検出体Ｓに臨むように組み付けられていたが、これに限定されるものではない。
【００２８】
以下、図９Ａ〜Ｅは磁歪式トルク検出センサ１の他の形態を模式的に表したものである。図９Ａ〜Ｅを参照して磁歪式トルク検出センサ１の他の形態について説明する。コア３と検出コイル４の形態を中心に説明するものとし、各コア３の正面図及び脚部端面図を示す。また、コア３に重なる矢印は磁束の向きを示しており、検出コイル４に重なる矢印は電流の流れる向きを示している。
図９Ａは、前述した検出コイル４が３本の脚部３ｂの中央に巻かれている場合を模式的に示しているが、図９Ｂに示すように、両側の脚部３ｂに検出コイル４が同じ向きに巻かれていてもよい。この場合、各検出コイル４に流れる電流は同じ向きとなり、通電によりコア３に発生する磁束量を増やすことで被検出体Ｓに作用するトルクの検出感度が向上する。
【００２９】
また、図９Ｃに示すように、コア３の脚部３ｂの数は３以上の奇数に限らず、３以上の偶数であってもよい。図９Ｃはコア３の架橋部３ａに４本の脚部３ｂが連結された形態を示す。検出コイル４は、架橋部３ａにより連結された隣り合う脚部３ｂには巻かれていない、例えば、図９Ｃにおいてコア３の架橋部３ａに連結された脚部３ｂの数が４本の場合、検出コイル４を架橋部３ａに連結された脚部３ｂのうち1つおきに巻かれて２箇所に設けることができる。この場合、例えば右端側の脚部３ｂに巻かれた検出コイル４が外側にはみ出すが、検出コイル４はいずれも同じ向きに巻かれているので、脚部端面３ｂ１を通過する磁束量を増やすことができる。
【００３０】
また、図９Ｄに示すように、コア３の架橋部３ａに５本の脚部３ｂが連結されている場合には、検出コイル４を架橋部３ａに連結された両側脚部３ｂを除いて1つおきに配置することができる。この場合、検出コイル４が外側にはみ出すことによるデッドスペースの発生がなく、検出コイル４が巻かれた脚部３ｂとその両側の脚部３ｂを通じた磁気回路が形成され、脚部端面３ｂ１を通過する磁束量を増やすことができる。
【００３１】
図９Ｅに示すように、コア３の架橋部３ａに５本の脚部３ｂが連結されている場合には、検出コイル４を両側脚部３ｂを含んで1つおきに脚部３ｂに巻いて合計３箇所に設けてもよい。この場合、両側脚部３ｂに巻かれた検出コイル４が外側にはみ出すことになるが、検出コイル４を増やすことで、脚部端面３ｂ１を通過する磁束量を増やすことができる。
【００３２】
ここで、被検出体Ｓとして評価試料５を用いたトルク試験装置及び試験結果について説明する。磁歪材料としてFeCoV（パーメンジュール）、一般的な構造材料としてSCM415（クロムモリブデン鋼）を用い、大きさφ１８ｍｍ、長さ２００ｍｍの円柱状の評価試料５について試験を行なった。
図１０にトルク試験装置の模式図を示す。評価試料５は長手方向一端部（左端部）を回転固定治具６に固定され、長手方向他端部（右端部）に向かって複数箇所（他えば３箇所）で保持治具７ａ１，７ａ２，７ａ３に回転可能に支持されている。回転固定治具６は、評価試料５の回転を妨げる。
保持治具７ａ１と保持治具７ａ２との間には、磁歪型トルクセンサ１が評価試料５の外周を覆って同心状に組付けられている。磁歪型トルクセンサ１は、評価試料５に作用するトルクを検出し、トルク電圧変換機８に送出し、トルクの大きさを電圧値に変換して出力する。
【００３３】
保持治具７ａ２と保持治具７ａ３との間には、回転治具９が評価試料５と一体となって回転可能に組み付けられている。回転治具９は、評価試料５の外周に一体に組付けられる治具本体９ａと、治具本体９ａより評価試料５の径方向外側に向かって延設されたアーム部９ｂを備えている。アーム部９ｂの先端部には荷重測定器１０の垂直移動部１０ａが当接している。荷重測定器１０は、垂直移動部１０ａがアーム部９ｂを押し下げたり押し上げたりするように設置され、このときアーム部９ｂに加えられた荷重をロードセル等の荷重検出部で測定する。
【００３４】
トルク試験方法としては、荷重測定器１０の垂直移動部１０ａにより所定の荷重をアーム部９ｂに加えることで、治具本体９ａを介して評価試料５に時計回り方向（ＣＷ方向）若しくは反時計回り方向（ＣＣＷ方向）のトルクを発生させた。評価試料５に発生したトルクの大きさは、荷重測定器１０の加えた荷重値にアーム部９ｂの長さＬ１を乗じた値で算出される。実験ではＬ１＝150mm程度に設定した。回転治具９から磁歪式トルクセンサ１までの距離Ｌ２が長いほど、評価試料５のねじれ量が多くなるため、トルク測定がしやすくなる。実験ではＬ２＝100mmに設定した。
【００３５】
評価試料５に加えるトルクは０Nm→１０Nm→２０Nm→４０Nm→６０Nm →４０Nm→２０Nm→１０Nm→０Nm となるように荷重測定器１０で荷重を増減変化させながら測定を行った。また、評価試料５には、時計回り方向（ＣＷ方向）と反時計回り方向（ＣＣＷ方向）に回転方向を変更して測定を行なった。評価試料５に加えたトルクとセンサ出力電圧との関係を図１１のグラフ図に示す。
【００３６】
図１１Ａは評価試料５がFeCoV（パーメンジュール）のグラフ図、図１１Ｂは評価試料５がSCM415（クロムモリブデン鋼）のグラフ図である。横軸が評価試料５に加えたトルクの大きさを示し、縦軸は磁歪式トルクセンサ１で検出されたトルクをトルク電圧変換機８で電圧に変換して出力した電圧値である。各グラフ図において、第一象限及び第四象限が評価試料５に時計回り方向（ＣＷ方向）の回転トルクを発生させた（荷重を下向きに加えた場合）の実験データであり、第二象限及び第三象限が評価試料５に反時計回り方向（ＣＣＷ方向）の回転トルクを発生させた（荷重を上向きに加えた場合）の実験データである（図１０参照）。
本実施形態に示す磁歪式トルクセンサ１を用いれば、磁歪材料であるFeCoVのみならず、一般的な構造材料であるSCM415であってもヒステリシス特性はやや大きくなるもののいずれの場合もトルクを測定できることが判明した。
【００３７】
以上説明したように、上述した磁歪式トルク検出センサを用いれば、絶縁筒体２の外周面側に配置された架橋部３ａで互いに連結される少なくとも３以上の脚部３ｂを有する複数のコア３が被検出体Ｓの軸心に対して所定角度で傾斜して配列され、複数の脚部端面３ｂ１が絶縁筒体２の内周面より被検出体Ｓに臨むように組み付けられているので、コア３の被検出体Ｓに対する対向面積を増やすことができる。また、３以上の脚部３ｂが絶縁筒体３の外周面側に配置された架橋部３ａで互いに連結されているので、コア３の体積が径方向外側に向かって拡大するので、磁束通路が広く確保することができる。
以上より、トルクの検出に有効な磁束の絶対量を増やすことができるので、被検出体Ｓに作用するトルクの検出感度が向上する。
【００３８】
上述した実施形態では、被検出体Ｓの周囲に装着される一の絶縁筒体２に＋４５°及び−４５°の傾斜角度でコア３を等間隔配置で設けたが、いずれか一方のみのコア３を絶縁筒体２に等間隔配置した、絶縁筒体２を一対設けてもよい。
また、絶縁筒体２とコア３はインサート成形により一体に組み付けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
Ｓ  被検出体  １  磁歪式トルクセンサ  ２  絶縁筒体  ２ａ  装着部  ２ｂ  挿入孔  ３  コア  ３ａ  架橋部  ３ａ１  切欠き部  ３ｂ  脚部  ３ｂ１  端面  ４  検出コイル  ５  評価試料  ６  回転固定治具  ７ａ１，７ａ２，７ａ３  保持治具  ８  トルク電圧変換機８  ９  回転治具  ９ａ  治具本体  ９ｂ  アーム部  １０  荷重測定器  １０ａ  垂直移動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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