【事件の表示】
　特許第２７３０７７８号「トルク検出方法」の請求項３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２７３０７７８号の請求項３に係る特許を維持する。
【理由】
１．手続の経緯
　本件特許第２７３０７７８号に係る発明は、その出願が平成１年１１月２０日の出願であって、平成９年１２月１９日に設定の登録があり、平成１０年３月２５日に公報が発行されたところ、平成１０年９月２５日付けで特許異議申立人株式会社クボタより特許異議申立があり、平成１０年１１月２４日付けで特許権者に審尋を行ったところ、平成１１年２月５日付けで回答書が提出され、平成１１年８月６日付けで取消理由を通知したところ、平成１０年１０月１８日付けで意見書及び訂正請求書が提出された。
２．訂正の内容
▲１▼訂正事項ａ
　特許明細書第３頁２行目及び同頁第４行目、同第２５頁１２行目および同頁１４行目および同頁第１５行目の「第１１図」を明りょうでない記載の釈明を目的として「第１０図」と訂正する。
▲２▼訂正事項ｂ
　特許明細書第４頁６行目、同第５頁１９行目、同第６頁７行目、同第１１頁６行目、同第１３頁１行目及び同頁第９行目、同第１４頁６行目、同第２５頁１４行目及び同頁１６行目の「第１２図」を明りょうでない記載の釈明を目的として、「第１１図」と訂正する。
▲３▼訂正事項ｃ
　特許明細書第６頁第１１行目および同第２５頁１５行目の「第１３図」を明りょうでない記載の釈明を目的として「第１２図」と訂正する。
▲４▼訂正事項ｄ
　特許明細書第１０頁１０行目の「４（４）ａ」を誤記を目的として「４（４ａ）」と訂正する。
▲４▼訂正事項ｅ
　特許明細書第１０頁１２行目の「３（３ａ）」及び同第１７頁９〜１０行目の「３（３ａ，３ａ）」を誤記の訂正を目的としてそれぞれ「３（３ｂ）」及び「３（３ａ，３ｂ）」と訂正する。
▲５▼訂正事項ｆ
　特許明細書第２３頁５〜１９行目の「実施例６」を明りょうでない記載の釈明を目的として、削除する。
▲６▼訂正事項ｇ
　特許明細書第２５頁１０〜１２行目の「第１０図は本発明の実施例におけるトルクセンサのトルク−出力特性を示すグラフ、」を明りょうでない記載の釈明を目的として、削除する。
▲７▼訂正事項ｈ
　特許図面の「第１０図」を明りょうでない記載の釈明を目的として、削除する。
▲８▼訂正事項ｉ
　特許図面の「第１１図」、「第１２図」、「第１３図」を明りょうでない記載の釈明を目的として、それぞれ、「第１０図」、「第１１図」、「第１２図」と訂正する。
３　訂正要件の判断
　本件訂正は誤記又は明りょうでない記載の釈明に相当するものであって、願書に添付した明細書又は図面の記載事項の範囲内の訂正であり、該訂正によっても特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
３．独立特許要件の判断
（１）本件発明
　訂正明細書に記載された請求項３に係る発明は下記の事項により特定されるものである。
請求項３
　被測定軸と、前記被測定軸を磁路の一部とする磁気回路を形成する励磁手段と、前記被測定軸の磁歪成分を検出する検出手段をそなえ、前記被測定軸に加えられたねじりにより生ずる引張および圧縮の磁歪成分を同期して検出するべく複数のトルク検出部を設けた磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが差動検出後のトルク−出力特性ループのヒステリシスより大きなヒステリシスをもち且つトルク−出力特性ループの回り型が同じ回り方となる構成のものにしてそれぞれのトルク−出力特性から差動検出することを特徴とするトルク検出方法。
（２）取消理由通知の概要
　異議申立人株式会社クボタによる特許異議申立書第１２頁１８行〜第７頁２３行において
「（ア）特許発明　本件の請求項３に係る発明は・・・自然法則の認識を欠くものであると云わざるを得ないものである。」と記載されたとおりである。したがって、本件請求項３に係る発明は、自然法則の誤った認識に基づくものであるから、産業上利用できない発明であると認められ、本件請求項に係る発明の特許は、特許法第２９条柱書の規定に違反するものであり、取り消されるべきである。
（３）当審の判断
　本件訂正により、取消理由通知において自然法則に反するものとされた実施例６および図面第１０図は削除された。
　そして、他の請求項に係る発明には存在せず、請求項３に係る発明の特徴的構成である「各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが差動検出後のトルク−出力特性ループのヒステリシスより大きなヒステリシスをもち且つトルク−出力特性ループの回り型が同じ回り方となる構成」の点は、第３図に係る実施例１、第４図に係る実施例２、第５図に係る実施例３、第７図に係る実施例４及び第８図に係る実施例５においても、図面第３図、第４図、第５図、第７図及び第７図から把握することができる。
　よって、本件請求項３に係る発明は、特許法第２９条柱書に規定する要件を満足するものである。
（４）訂正に関する判断
　上記（２）及び（３）で述べたとおり、本件訂正は、特許法第１２０条の４第３項及び同第４項で準用する特許法第１２６条第２項乃至第４項の規定を満たしているから、訂正を認容する。
４．特許異議申立の理由の概要
　申立人株式会社クボタは、請求項３の「トルク−出力特性ループの回り方が同じ回り方となる」という記載は、自然法則の認識を欠くものであり、このため請求項３に記載された発明は、特許法第２９条柱書に規定する発明に該当しないものであるから、請求項３に係る発明の特許は、取り消されるべきものである。
５．特許異議申立についての当審の判断
　上記３．（３）当審の判断、において述べたように、本件請求項３に係る発明は、特許法第２９条柱書に規定する要件を満足するものである。
　また、他に本件請求項３に係る発明を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年１１月１２日（１９９９．１１．１２）
【訂正の要旨】
訂正の内容
▲１▼訂正事項ａ
　特許第２７３０７７８号明細書第３頁２行目及び同頁第４行目、同第２５頁１２行目および同頁１４行目並びに同頁第１５行目の「第１１図」を明りょうでない記載の釈明を目的として「第１０図」と訂正する。
▲２▼訂正事項ｂ
　特許第２７３０７７８号明細書第４頁６行目、同第５頁１９行目、同第６頁７行目、同第１１頁６行目、同第１３頁１行目及び同頁第９行目、同第１４頁６行目、同第２５頁１４行目及び同頁１６行目の「第１２図」を明りょうでない記載の釈明を目的として、「第１１図」と訂正する。
▲３▼訂正事項ｃ
　特許第２７３０７７８号明細書第６頁第１１行目および同第２５頁１５行目の「第１３図」を明りょうでない記載の釈明を目的として「第１２図」と訂正する。
▲４▼訂正事項ｄ
　特許第２７３０７７８号明細書第１０頁１０行目の「４（４）ａ」を誤記を目的として「４（４ａ）」と訂正する。
▲４▼訂正事項ｅ
　特許第２７３０７７８号明細書第１０頁１２行目の「３（３ａ）」及び同第１７頁９〜１０行目の「３（３ａ，３ａ）」を誤記の訂正を目的としてそれぞれ「３（３ｂ）」及び「３（３ａ，３ｂ）」と訂正する。
▲５▼訂正事項ｆ
　特許第２７３０７７８号明細書第２３頁５〜１９行目の「実施例６」を明りょうでない記載の釈明を目的として、削除する。
▲６▼訂正事項ｇ
　特許第２７３０７７８号明細書第２５頁１０〜１２行目の「第１０図は本発明の実施例におけるトルクセンサのトルク−出力特性を示すグラフ、」を明りょうでない記載の釈明を目的として、削除する。
▲７▼訂正事項ｈ
　特許第２７３０７７８号図面の「第１０図」を明りょうでない記載の釈明を目的として、削除する。
▲８▼訂正事項ｉ
　特許第２７３０７７８号図面の「第１１図」、「第１２図」、「第１３図」を明りょうでない記載の釈明を目的として、それぞれ、「第１０図」、「第１１図」、「第１２図」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
トルク検出方法
（５７）【特許請求の範囲】
　（１）被測定軸と、前記被測定軸を磁路の一部とする磁気回路を形成する励磁手段と、前記被測定軸の磁歪成分を検出する検出手段をそなえ、前記被測定軸に加えられたねじりにより生ずる引張および圧縮の磁歪成分を同期して検出するべく複数のトルク検出部を設けた磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが１点で交差し、しかも両ループの交差するトルクがほぼ一致する構成のものとしてそれぞれのトルク−出力特性から差動検出することを特徴とするトルク検出方法。
　（２）被測定軸と、前記被測定軸を磁路の一部とする磁気回路を形成する励磁手段と、前記被測定軸の磁歪成分を検出する検出手段をそなえ、前記被測定軸に加えられたねじりにより生ずる引張および圧縮の磁歪成分を同期して検出するべく複数のトルク検出部を設けた磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが複数か所で交差し、しかも両ループのそれぞれにおいて交差するトルクがほぼ一致する構成のものとしてそれぞれのトルク「出力特性から差動検出することを特徴とするトルク検出方法。
　（３）被測定軸と、前記被測定軸を磁路の一部とする磁気回路を形成する励磁手段と、前記被測定軸の磁歪成分を検出する検出手段をそなえ、前記被測定軸に加えられたねじりにより生ずる引張および圧縮の磁歪成分を同期して検出するべく複数のトルク検出部を設けた磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが差動検出後のトルク−出力特性ループのヒステリシスより大きなヒステリシスをもち且つトルク−出力特性ループの回り方が同じ回り方となる構成のものにしてそれぞれのトルク−出力特性から差動検出することを特徴とするトルク検出方法。
【発明の詳細な説明】
　【発明の目的】
（産業上の利用分野）
　本発明は、被測定軸に加えられたねじりトルクを検出するのに利用される磁歪方式のトルク検出方法に関するものである。
（従来の技術）
　この種の磁歪方式のトルク検出方法としては、例えば、第１
０
　第１
０
　このような構造をなすトルクセンサ５１において、被測定軸５２に加えられたトルク（Ｔ）を検出するに際しては、例えば、第１
１
　すなわち、励磁兼検出用のコイル５５ａ，５５ｂは抵抗６５ａ，６５ｂと組み合わされてブリッジ回路を構成し、このブリッジ回路にバランス用の可変抵抗６６を設けると共に、ブリッジ回路の接続点Ａ−Ｃ間に励磁用発振器６７を接続して被測定軸５２に対する励磁方向を同一方向に合わせ、接続点Ｂ−Ｂ´間には差動増幅器６８を接続して、出力端子６９ａ，６９ｂより検出出力を取り出すようにしている。
　そこで、被測定軸５２に加えられたトルク（Ｔ）を測定するに際しては、励磁用発振器６７よりコイル５５ａ，５５ｂに一定振幅および周波数の交流を通電する。この通電によって、被測定軸５２→間隙５６→ヨーク５７→間隙５６→被測定軸５２を磁路とする磁力線がコイル５５ａ，５５ｂを取り囲むようにして発生する。このとき、磁力線は被測定軸５２の表面部分を流れ、部分らせん状溝部５３（５３ａ，５３ｂ）によって形成された部分らせん状突部５４（５４ａ，５４ｂ）のところで形状磁気異方性の効果があらわれる。
　そして、被測定軸５２の軸心方向に対して＋４５゜方向の部分らせん状溝部５３ａによって形成された部分らせん状突部５４ａのところで最大引張応力＋σが作用して正特性の場合に透磁率が増加し、反対に−４５゜方向の部分らせん状溝部５３ｂによって形成された部分らせん状突部５４ｂのところでは最大圧縮応力−σが作用して透磁率が減少し、透磁率が増加した部分のコイル５５ａのインダクタンスＬ１が増加するとともに透磁率が減少した部分のコイル５５ｂのインダクタンスＬ２が減少するので、第１
１
　また、トルク（Ｔ）が逆方向に付加された場合には、上述したのと逆の作用により、一方のコイル５５ａのインダクタンスＬ１が減少するとともに他方のコイル５５ｂのインダクタンスＬ２が増加するので、この場合にも第１
１
　したがって、例えば第１
２
（発明が解決しようとする課題）
　このような磁歪方式のトルクセンサ５１を用いて行うトルク検出方法において、そのトルクセンサ５１の出力は被測定軸５２に設けた複数のトルク検出部（５３ａ，５４ａ），（５３ｂ，５４ｂ）の磁歪成分を差動増幅器６８によって差動しそして増幅したものとして得ているが、この場合、それぞれのトルク検出部（５３ａ，５４ａ），（５３ｂ，５４ｂ）の磁歪成分は印加トルクＴに対して非線形，非対称な出力になることが多い。
　したがって、これらの複数のトルク検出部（５３ａ，５４ａ），（５３ｂ，５４ｂ）の磁歪成分がバランスしていない場合には、差動出力つまりセンサ出力の直線性（印加トルクに対するセンサ出力のリニアリティ）が損われたり、ヒステリシス（トルク負荷側と除荷側の出力差）が増大したりするなどの問題点があり、正確なトルクの検出を安定的に行うことが難しいという課題があった。
（発明の目的）
　本発明は、上述した従来の課題にかんがみてなされたものであって、被測定軸に種々の磁性体素材を用いるときでも、トルク−出力特性図において示されるヒステリシスを減少させ、この被測定軸に付加されるトルクの検出を正確にかつ安定して行うことができるようにすることを目的としている。
　【発明の構成】
（課題を解決するための手段）
　本発明に係わるトルク検出方法は、被測定軸と、前記被測定軸を磁路の一部とする磁気回路を形成する励磁手段と、前記被測定軸の磁歪成分を検出する検出手段をそなえ、前記被測定軸に加えられたねじりにより生ずる引張および圧縮の磁歪成分を同期して検出するべく複数のトルク検出部を設けた磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、第１発明においては、前記トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが１点で交差し、しかも両ループの交差するトルクがほぼ一致する構成のものとしてそれぞれのトルク−出力特性から差動検出するようにしたことを特徴としている。
　また、他の発明においては、前記磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、前記トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが複数か所で交差し、しかも両ループのそれぞれにおいて交差するトルクがほぼ一致する構成のものとしてそれぞれのトルク−出力特性から差動検出するようにしたことを特徴としている。
　さらにまた、他の発明においては、前記磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、前記トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが差動検出後のトルク−出力特性ループのヒステリシスより大きなヒステリシスをもち且つトルク−出力特性ループの回り方が同じ回り方となる構成のものにしてそれぞれのトルク−出力特性から差動検出するようにしたことを特徴としている。
　本発明者らは、この種の磁歪方式のトルクセンサを用いたトルク検出方法において、被測定軸に種々の磁性体素材を用いた場合に比較的大きなヒステリシスを生ずることがある要因について解析したところ、センサ出力（つまり差動出力）を構成している複数のトルク検出部の磁歪成分のバランスが崩れていることが原因であることを見い出した。
　本発明に係わるトルク検出方法において用いられるトルクセンサの構造は、第１図に例示するようなものである。
　第１図に示すトルクセンサ１は、磁気ひずみ効果を有する被測定軸２の表面部分に、中心軸方向に対して＋４５゜方向をなす円周方向に複数の部分らせん状溝部３（３ａ）および部分らせん状突部４（４
ａ
ｂ
　このような構造をなすトルクセンサ１において、被測定軸２に加えられたトルク（Ｔ）を検出するに際しては、先に例示した第１
１
　したがって、この場合にも前記励磁手段兼検出手段となるコイル５ａ，５ｂは抵抗６５ａ，６５ｂと組み合わされてブリッジ回路を構成し、このブリッジ回路にバランス用の可変抵抗６６を設けると共に、ブリッジ回路の接続点Ａ−Ｃ間に励磁用発振器６７を接続して被測定軸２に対する励磁方向を同方向に合わせ、接続点Ｂ−Ｂ´間には差動増幅器６８を接続して、出力端子６９ａ，６９ｂより検出出力を取り出す。
　そこで、被測定軸２に加えられたトルク（Ｔ）を測定するに際しては、励磁用発振器６７よりコイル５ａ，５ｂに一定振幅および周波数の交流を通電する。この通電によって、被測定軸２→間隙６→ヨーク７→間隙６→被測定軸２を磁路とする磁力線がコイル５ａ，５ｂを取り囲むようにして発生する。このとき、磁力線は被測定軸２の表面部分を流れ、部分らせん状溝部３（３ａ，３ｂ）によって形成された部分らせん状突部４（４ａ，４ｂ）、すなわち、第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）および第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）のところで形状磁気異方性の効果があらわれる。
　そして、被測定軸２の軸心方向に対して＋４５°方向の部分らせん状溝部３ａによって形成された部分らせん状突部４ａの第１トルク検出部（３ａ，４ａ）では最大引張応力＋σが作用して正特性の場合に透磁率が増加し、反対に−４５°方向の部分らせん状溝部３ｂによって形成された部分らせん状突部４ｂの第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）では最大圧縮応力−σが作用して透磁率が減少し、透磁率が増加した部分のコイル５ａのインダクタンスＬ１が増加するとともに透磁率が減少した部分のコイル５ｂのインダクタンスＬ２が減少するので、第１
１
　また、トルク（Ｔ）が逆方向に付加された場合には、上述したのと逆の作用により、一方のコイル５ａのインダクタンスＬ１が減少するとともに他方のコイル５ｂのインダクタンスＬ２が増加するので、この場合にも第１
１
　次に、このような構造のトルクセンサ１において、第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）および第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）における磁歪成分出力と差動出力との関係について説明する。
　上記構造のトルクセンサ１において、被測定軸２の第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）および第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力、すなわち前記第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）および第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の周りを各々被った励磁手段兼検出手段であるコイル５（５ａ，５ｂ）のそれぞれ単独のトルク−出力特性（それぞれ単独のトルク−出力特性ループ）は、第２図中の（Ａ），（Ｂ）に例示するものとなる。そして、通常のセンサ出力として得ている第１
１
　このような第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）の出力および第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力ならびに差動出力のそれぞれにおけるトルク−出力特性ループの挙動は被測定軸２の材質等によって変わってくる。
　ここで、差動出力のヒステリシスが小さくなる条件として、第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）とにおけるそれぞれのトルク−出力特性ループの１点または複数か所での交差点トルクがほぼ一致するものとなすことが必要である。また、差動出力のヒステリシスが小さくなる他の条件として、第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）とにおけるそれぞれのトルク−出力特性ループが差動検出後のトルク−出力特性ループのヒステリシスより大きなヒステリシスをもち且つトルク−出力特性ループの回り方が同じ回り方となるものとすることも有効である。
　したがって、このような磁歪方式のトルクセンサ１を用いたトルク検出方法において、通常のセンサ出力として得られる差動出力のヒステリシスを小さくするには、被測定軸２の材料組成や熱処理やショットピーニングなどの機械的加工や表面状態や消磁，着磁などの磁気的調整等の各種調整要素を適宜調整することにより、前記第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）とにおける磁歪成分出力をバランスさせて差動出力することが重要である。
（発明の作用）
　本発明に係わるトルク検出方法では、被測定軸に加えられたねじりにより生ずる引張および圧縮の磁歪成分を同期して検出するべく複数のトルク検出部を設けた磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが１点または複数か所で交差し、しかも両ループの交差するトルクがほぼ一致する構成のものとしたり、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが差動検出後のトルク−出力特性ループのヒステリシスより大きなヒステリシスをもち且つトルク−出力特性ループの回り方が同じ回り方となる構成のものとしたりして、それぞれのトルク−出力特性から差動検出するようにしているので、トルク−出力特性のヒステリシスは著しく小さなものとなる。
　【実施例】
　
実施例１
　この実施例１で用いたトルクセンサ１は、第１図に示したように、被測定軸２の表面部分に、中心軸方向に対して＋４５°方向をなす円周方向に複数の部分らせん状溝部３（３ａ）および部分らせん状突部４（４ａ）と、同じく中心軸方向に対して−４５°方向をなす円周方向に複数の部分らせん状溝部３（３ｂ）および部分らせん状突部４（４ｂ）とを左右において対称となる形状磁気異方性部を設けることによってそれぞれ第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）とを形成し、この被測定軸２の近傍に、前記各第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）および第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）と対向するようにして励磁手段兼検出手段となるコイル５（５ａ，５ｂ）を配設し、前記コイル５（５ａ，５ｂ）の外周に、被測定軸２との間で間隙６をおいて、高透磁率材料よりなるヨーク７を設けた構造をなすものであり、この実施例１においては、被測定軸２の素材としてＳＣＭ４２０鋼を用い、この軸素材に対して部分らせん状溝部３（３ａ，３
ｂ
　この実施例１の場合のトルクセンサ１における第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）の出力と第１−トルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力は第３図に示したものとなり、第１トルク検出部（３ａ，４ａ）と第１−トルク検出部（３ｂ，４ｂ）のそれぞれにおけるトルク−出力特性ループがいずれも１点で交差し、その交差点トルクＴＩ，ＴＩＩはほぼ近いところにあって、差動出力のヒステリシスは４．１％と小さいものであった。
　
実施例２
　実施例１と同じ構造のトルクセンサ１において、被測定軸２の素材としてＳＣＭ４２０鋼を用い、この軸素材に対して部分らせん状溝部３（３ａ，３ｂ）を加工して部分らせん状突部４（４ａ，４ｂ）を形成したのち、９０５℃で浸炭して焼入れし、２７０℃で焼戻しを施した被測定軸２を用いた。
　この実施例２の場合のトルクセンサ１における第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）の出力と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力は第４図に示したものとなり、第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）のそれぞれにおけるトルク−出力特性ループがいずれも１点で交差し、その交差点トルクＴＩ，ＴＩＩはほぼ一致していて、差動出力のヒステリシスは１．９％と小さいものであった。
　
実施例３
　実施例１と同じ構造のトルクセンサ１において、被測定軸２の素材としてＳＣＭ４２０鋼を用い、この軸素材に対して部分らせん状溝部３（３ａ，３ｂ）を加工して部分らせん状突部４（４ａ，４ｂ）を形成したのち、９０５℃で浸炭して焼入れし、１６０℃で焼戻しを施し、さらに、ショット粒子ＳＡＥ＃２８０，アークハイト０．８ｍｍ，カバレージ５００％の条件でショットピーニングを施した被測定軸２を用いた。
　この実施例３の場合のトルクセンサ１における第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）の出力と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力は第５図に示したものとなり、第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）のそれぞれにおけるトルク−出力特性ループがいずれも１点で交差し、その交差点トルクＴＩ，ＴＩＩはほぼ一致していると共に、各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが差動検出後のトルク−出力特性ループのヒステリシスより大きなヒステリシスをもち且つトルク−出力特性ループの回り方が同じ回り方となるものとなっていて、差動出力のヒステリシスは１．５％と小さいものであった。
　
比較例１
　実施例１と同じ構造のトルクセンサ１において、被測定軸２の素材としてＳＣＭ４２０鋼を用い、この軸素材に対して部分らせん状溝部３（３ａ，３ｂ）を加工して部分らせん状突部４（４ａ，４ｂ）を形成したのち、８６０℃で焼入れし、１６０℃で焼戻しを施した被測定軸２を用いた。
　この比較例１の場合のトルクセンサ１における第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）の出力と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力は第６図に示したものとなり、いずれもトルク−出力特性ループは楕円形となっていて交差しておらず、また、トルク−出力特性ループの回り方が互いに反対の回り方（すなわち、第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）ではおおまかにいって反時計方向の回り方であり、第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）ではおおまかにいって時計方向の回り方である。）となっていて、差動出力のヒステリシスは２１．５％と大きなものであった。
　
実施例４
　実施例１と同じ構造のトルクセンサ１において、被測定軸２の素材としてＳＮＣＭ４３９鋼を用い、この軸素材に対して部分らせん状溝部３（３ａ，３ｂ）を加工して部分らせん状突部４（４ａ，４ｂ）を形成したのち、周波数３０ＫＨｚ，出力１５０ＫＷで高周波焼入れし、１６０℃で焼戻しを施した被測定軸２を用いた。
　この実施例４の場合のトルクセンサ１における第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）の出力と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力は第７図に示したものとなり、それぞれにおけるトルク−出力特性ループは０トルク付近で交差していて、交差点トルクＴＩ，ＴＩＩはほぼ一致しており、差動出力のヒステリシスは１．０％と小さいものであった。
　
実施例５
　実施例１と同じ構造のトルクセンサ１において、被測定軸２の素材としてＳ４０Ｃ鋼を用い、この軸素材に対して部分らせん状溝部３（３ａ，３ｂ）を加工して部分らせん状突部４（４ａ，４ｂ）を形成したのち、周波数３０ＫＨｚ，出力１５０ＫＷで高周波焼入れし、１６０℃で焼戻しを施したあとさらに周波数５０Ｈｚで電圧１００Ｖから０Ｖまで下げて交流消磁を施した被測定軸２を用いた。
　この実施例５の場合のトルクセンサ１における第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）の出力と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力は第８図に示したものとなり、それぞれにおけるトルク−出力特性ループは正負両側で各々１点、合わせて２か所で交差していると共に、正側の交差点トルクＴＩ＋，ＴＩＩ＋および負側の交差点トルクＴＩ−，ＴＩＩ−は各々ほぼ一致していて、差動出力のヒステリシスは２．８％と小さなものであった。
　
比較例２
　実施例１と同じ構造のトルクセンサ１において、被測定軸２の素材としてＳ４ＯＣ鋼を用い、この軸素材に対して部分らせん状溝部３（３ａ，３ｂ）を加工して部分らせん状突部４（４ａ，４ｂ）を形成したのち、８４５℃で焼入れし、１６０℃で焼戻しを施した被測定軸２を用いた。
　この比較例２の場合のトルクセンサ１における第Ｉトルク検出部（３ａ，４ａ）の出力と第ＩＩトルク検出部（３ｂ，４ｂ）の出力は第９図に示したものとなり、それぞれにおけるトルク−出力特性ループがいずれも１点で交差しているものの、その交差点トルクＴＩ，ＴＩＩはかなり異っており、差動出力のヒステリシスは１４．７％と大きいものであった
。
　
【
　本発明によれば、被測定軸と、前記被測定軸を磁路の一部とする磁気回路を形成する励磁手段と、前記被測定軸の磁歪成分を検出する検出手段をそなえ、前記被測定軸に加えられたねじりにより生ずる引張および圧縮の磁歪成分を同期して検出するべく複数のトルク検出部を設けた磁歪方式のトルクセンサを用いてトルクの検出を行うに際し、トルク検出部が２か所あるものとし、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが１点または複数か所で交差し、しかも両ループの交差するトルクがほぼ一致する構成のものとしたり、前記各トルク検出部におけるそれぞれのトルク−出力特性ループが差動検出後のトルク−出力特性ループのヒステリシスより大きなヒステリシスをもち且つトルク−出力特性ループの回り方が同じ回り方となる構成のものとしたりして、それぞれのトルク−出力特性から差動検出するようにしたから、被測定軸の素材として種々の磁性体材料の中から適宜選んで用いたときでも、トルク検出の際のヒステリシスを大幅に減少させることが可能であり、トルクの検出を正確にそして安定して行うことができるようになるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
　第１図は本発明が適用される磁歪方式のトルクセンサの構造を例示する説明図、第２図は第１図の構造を有する従来のトルクセンサのトルクー出力特性を示すグラフ、第３図，第４図および第５図は各々本発明の実施例１，実施例２および実施例３におけるトルクセンサのトルク−出力特性を示すグラフ、第６図は比較例１におけるトルクセンサのトルク−出力特性を示すグラフ、第７図および第８図は各々本発明の実施例４および実施例５におけるトルクセンサのトルク−出力特性を示すグラフ、第９図は比較例２におけるトルクセンサのトルク−出力特性を示すグラフ
、第
０
１
０
２
０
１
１…トルクセンサ、２…被測定軸、３（３ａ，３ｂ）…らせん状溝部、４（４ａ，４ｂ）…らせん状突部、（３ａ，４ａ…第１トルク検出部）、（３ｂ，４ｂ…第ＩＩトルク検出部）、５（５ａ，５ｂ）…コイル（励磁手段兼検出手段）。
【図面】