JP3163965B2 - 磁歪式センサの構造 - Google Patents
磁歪式センサの構造Info
- Publication number
- JP3163965B2 JP3163965B2 JP27351295A JP27351295A JP3163965B2 JP 3163965 B2 JP3163965 B2 JP 3163965B2 JP 27351295 A JP27351295 A JP 27351295A JP 27351295 A JP27351295 A JP 27351295A JP 3163965 B2 JP3163965 B2 JP 3163965B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin plate
- coil
- center
- notch
- magnetostrictive sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/08—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
- G01L1/125—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using magnetostrictive means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
- G01L1/127—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using inductive means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/08—Means for indicating or recording, e.g. for remote indication
- G01L19/12—Alarms or signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0004—Force transducers adapted for mounting in a bore of the force receiving structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁歪式センサの構
造に係り、特に車両の荷重測定装置に組込まれる磁歪式
センサの構造に関する。
造に係り、特に車両の荷重測定装置に組込まれる磁歪式
センサの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より磁歪式センサは、図４（ａ）に
示すように、パーマロイ等の強磁性体（磁歪材）の薄肉
板１０に、十字方向に４個の小さな孔１９を穿孔すると
共に、その孔１９に縦方向と横方向に十字にコイル線を
通して、励磁用コイル１１と出力用コイル１２を力の作
用方向と４５°の方向に互いに直交して構成する。そし
て前記薄肉板１０に力が作用していないときには、図４
（ｂ）に示すように、励磁用コイル１１の磁束分布方向
は出力用コイル１２の巻回方向に対し平行となり、励磁
側、出力側のコイル１１／１２間結合がなくゲイン電圧
（出力側コイルよりの出力電圧）は変化しない。
示すように、パーマロイ等の強磁性体（磁歪材）の薄肉
板１０に、十字方向に４個の小さな孔１９を穿孔すると
共に、その孔１９に縦方向と横方向に十字にコイル線を
通して、励磁用コイル１１と出力用コイル１２を力の作
用方向と４５°の方向に互いに直交して構成する。そし
て前記薄肉板１０に力が作用していないときには、図４
（ｂ）に示すように、励磁用コイル１１の磁束分布方向
は出力用コイル１２の巻回方向に対し平行となり、励磁
側、出力側のコイル１１／１２間結合がなくゲイン電圧
（出力側コイルよりの出力電圧）は変化しない。
【０００３】一方、図１（ｃ）に示すように、前記薄肉
板１０に力が作用すると、透磁率が力の作用方向で（引
っ張り応力が発生するために）減少し、且つそれと直交
する方向に（圧縮応力が発生するために）増加して励磁
用コイル１１の磁束分布が４５°の方向に変化する。そ
して前記変化した磁束分布の一部が出力用コイル１２と
交差して、出力用コイル１２より加えた力に比例した電
圧が誘起され、該電圧を利用して例えば荷重検知用の出
力信号を得ることが出来る。
板１０に力が作用すると、透磁率が力の作用方向で（引
っ張り応力が発生するために）減少し、且つそれと直交
する方向に（圧縮応力が発生するために）増加して励磁
用コイル１１の磁束分布が４５°の方向に変化する。そ
して前記変化した磁束分布の一部が出力用コイル１２と
交差して、出力用コイル１２より加えた力に比例した電
圧が誘起され、該電圧を利用して例えば荷重検知用の出
力信号を得ることが出来る。
【０００４】一方近年トラック等の大型車両に対し過積
載を防止するために、車両自体に直接荷重測定装置を組
込み、運転者や積荷業者が容易に積載量を判断できるよ
うにする事を検討している。たとえば本出願人は同時出
願にかかる特許願（整理番号Ｇ９５Ｔ０３６５〜６）に
おいて、図８に示すように、リーフスプリングによるサ
スペンション構造を有し、そして後車軸側に、車軸を２
本設けて路面圧力を軽減する、いわゆるタンデムアクス
ル構造を採用してなるトラックにおいて、前軸３９Ａ側
の荷重は、車両のサスペンション３１と、荷台フレーム
３０側のブラケット３２とをブッシュ３８を介して結合
するシャックルピン３３の中心線上に軸方向に沿って軸
穴３６を穿設し、該軸穴３６内に磁歪式センサ１を嵌合
配置し、前軸３９Ａ側の車両バネ上荷重に比例して変形
するシャックルピン３３の歪を前記磁歪センサ１で検知
し、一方後軸３９Ｂ側の荷重は、荷台フレーム３０に取
付けられたトラニオンブラケット３２Ａに嵌合されるト
ラニオンシャフト３５の中心線上に軸方向に沿って軸穴
３６を穿設し、該軸穴３６内に磁歪センサ１を嵌合配置
し、後軸側の車両バネ上荷重に比例して変形するトラニ
オンシャフト３５の歪を前記磁歪センサ１で検知し、前
記夫々のセンサで得られた出力信号を合計して車両バネ
上荷重を得、これにバネ下荷重を加える等の演算処理に
て車両荷重や積載荷重を測定するものである。
載を防止するために、車両自体に直接荷重測定装置を組
込み、運転者や積荷業者が容易に積載量を判断できるよ
うにする事を検討している。たとえば本出願人は同時出
願にかかる特許願（整理番号Ｇ９５Ｔ０３６５〜６）に
おいて、図８に示すように、リーフスプリングによるサ
スペンション構造を有し、そして後車軸側に、車軸を２
本設けて路面圧力を軽減する、いわゆるタンデムアクス
ル構造を採用してなるトラックにおいて、前軸３９Ａ側
の荷重は、車両のサスペンション３１と、荷台フレーム
３０側のブラケット３２とをブッシュ３８を介して結合
するシャックルピン３３の中心線上に軸方向に沿って軸
穴３６を穿設し、該軸穴３６内に磁歪式センサ１を嵌合
配置し、前軸３９Ａ側の車両バネ上荷重に比例して変形
するシャックルピン３３の歪を前記磁歪センサ１で検知
し、一方後軸３９Ｂ側の荷重は、荷台フレーム３０に取
付けられたトラニオンブラケット３２Ａに嵌合されるト
ラニオンシャフト３５の中心線上に軸方向に沿って軸穴
３６を穿設し、該軸穴３６内に磁歪センサ１を嵌合配置
し、後軸側の車両バネ上荷重に比例して変形するトラニ
オンシャフト３５の歪を前記磁歪センサ１で検知し、前
記夫々のセンサで得られた出力信号を合計して車両バネ
上荷重を得、これにバネ下荷重を加える等の演算処理に
て車両荷重や積載荷重を測定するものである。
【０００５】かかる車両荷重測定装置によれば、トラニ
オンシャフト３５やシャックルピン３３という車両荷重
や振動を受けるために強度を持たせた太径の軸内に磁歪
式センサを挿入する構成としたために、前記センサが受
ける歪は数μｍ程度と小さい。この為前記した車両荷重
測定装置に用いるセンサにおいて、前記のような小さな
歪を効率良く検知するために、前記センサを構成する薄
肉板１０を図３のように構成している。
オンシャフト３５やシャックルピン３３という車両荷重
や振動を受けるために強度を持たせた太径の軸内に磁歪
式センサを挿入する構成としたために、前記センサが受
ける歪は数μｍ程度と小さい。この為前記した車両荷重
測定装置に用いるセンサにおいて、前記のような小さな
歪を効率良く検知するために、前記センサを構成する薄
肉板１０を図３のように構成している。
【０００６】すなわち磁歪材からなる方形薄肉板１０の
中央部に、十字方向に４個の小さなコイル線挿通用の孔
１９を穿孔すると共に、前記方形薄肉板１０の上縁と下
縁の、孔１９穿孔位置の外方に位置する左右両側にＵ字
状の切込み１８を設け、歪生成の容易化を図っている。
中央部に、十字方向に４個の小さなコイル線挿通用の孔
１９を穿孔すると共に、前記方形薄肉板１０の上縁と下
縁の、孔１９穿孔位置の外方に位置する左右両側にＵ字
状の切込み１８を設け、歪生成の容易化を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記した
Ｕ字状の切込み１８を設けても、トラニオンシャフト３
５やシャックルピン３３という太径の軸に生じる数〜１
０数μｍという微小な歪変位を効果的に検知出来ず、感
度、精度、安定性の面で実用上種々の問題があった。
Ｕ字状の切込み１８を設けても、トラニオンシャフト３
５やシャックルピン３３という太径の軸に生じる数〜１
０数μｍという微小な歪変位を効果的に検知出来ず、感
度、精度、安定性の面で実用上種々の問題があった。
【０００８】又前記磁歪センサ１は、十字方向に穿孔し
た４個の孔１９に、励磁用コイル１１と出力用コイル１
２を生成する為のコイル線を挿通巻回せねばならない
が、線径が１００μｍ程度のコイル線（エナメル被覆線
若しくは樹脂被覆線）を１φ程度の小孔１９に巻回させ
る作業はロボットで行うのは困難で、人手に頼らざるを
得ない。
た４個の孔１９に、励磁用コイル１１と出力用コイル１
２を生成する為のコイル線を挿通巻回せねばならない
が、線径が１００μｍ程度のコイル線（エナメル被覆線
若しくは樹脂被覆線）を１φ程度の小孔１９に巻回させ
る作業はロボットで行うのは困難で、人手に頼らざるを
得ない。
【０００９】しかしながら人手で前記巻回作業を行おう
とすると、引っ張り強さのバラツキや誤巻回数等が生
じ、製品毎に均一な磁束分布を得る事が出来ず、測定精
度にバラツキを生じやすい。又人手で巻回作業を行なう
ことは製造コストも大幅に上昇する。
とすると、引っ張り強さのバラツキや誤巻回数等が生
じ、製品毎に均一な磁束分布を得る事が出来ず、測定精
度にバラツキを生じやすい。又人手で巻回作業を行なう
ことは製造コストも大幅に上昇する。
【００１０】本発明は前記した磁歪センサの感度や精度
等が不安定になる要因について種々検討した結果、前記
切欠きの配設位置に問題にある事を突止め、該切欠き位
置を適宜変更及びその配設位置を規制することにより、
そのセンサの感度及び精度を大幅に向上させた磁歪セン
サを提供する事を目的とする。本発明の他の目的は、前
記センサの感度及び精度の向上と共に、コイル線の巻回
を人手に頼ることなくロボットで容易に行うことが出
来、これにより製造コストの大幅低減と共に、製品品質
及び測定精度の向上を図る事の出来る磁歪センサを提供
する事にある。
等が不安定になる要因について種々検討した結果、前記
切欠きの配設位置に問題にある事を突止め、該切欠き位
置を適宜変更及びその配設位置を規制することにより、
そのセンサの感度及び精度を大幅に向上させた磁歪セン
サを提供する事を目的とする。本発明の他の目的は、前
記センサの感度及び精度の向上と共に、コイル線の巻回
を人手に頼ることなくロボットで容易に行うことが出
来、これにより製造コストの大幅低減と共に、製品品質
及び測定精度の向上を図る事の出来る磁歪センサを提供
する事にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１〜３記載の発明
（以下第１発明という）はセンサの感度及び精度を大幅
に向上させる為に切欠き部の検討を行ったもので、その
特徴とするところは、前記薄肉板を方形の薄肉板で形成
するとともに、励磁用コイル１１と出力用コイル１２の
２つのコイルの交差中心Ｃより励磁用コイル１１巻線方
向に対し左右に４５°変向した方向に２本の仮想線Ｍを
引き、該２つの仮想線Ｍの間に挟まれる、前記薄肉板１
０の上縁部と下縁部領域の少なくとも一の縁部を適宜に
切欠いて、好ましくは両縁部を一対若しくは複数対の切
り欠き部、更に好ましくは一対の切欠き部１５を設けた
事にある。尚、２つの仮想線Ｍの間に挟まれるとは、具
体的には前記切欠き部１５がいずれの位置でも仮想線Ｍ
に接触することなく、その２つの仮想線Ｍ内側（励磁用
コイル１１巻線側）領域に位置している事をいう。
（以下第１発明という）はセンサの感度及び精度を大幅
に向上させる為に切欠き部の検討を行ったもので、その
特徴とするところは、前記薄肉板を方形の薄肉板で形成
するとともに、励磁用コイル１１と出力用コイル１２の
２つのコイルの交差中心Ｃより励磁用コイル１１巻線方
向に対し左右に４５°変向した方向に２本の仮想線Ｍを
引き、該２つの仮想線Ｍの間に挟まれる、前記薄肉板１
０の上縁部と下縁部領域の少なくとも一の縁部を適宜に
切欠いて、好ましくは両縁部を一対若しくは複数対の切
り欠き部、更に好ましくは一対の切欠き部１５を設けた
事にある。尚、２つの仮想線Ｍの間に挟まれるとは、具
体的には前記切欠き部１５がいずれの位置でも仮想線Ｍ
に接触することなく、その２つの仮想線Ｍ内側（励磁用
コイル１１巻線側）領域に位置している事をいう。
【００１２】そしてこの事を更に具体的に図１（Ａ）に
基づいて説明するに、前記交差中心Ｃを通る４５°変向
の２本の仮想線Ｍに挟まれる薄肉板１０縁部長さをＬと
した場合、前記切欠き部１５幅Ｌ0は下記１）式を満足
し、且つ切欠き部１５底面角隅部を通る前記仮想線Ｍの
平行な接線Ｓと仮想線Ｍとの距離ｍが正、即ち下記２）
式を満足するように切欠き部１５を設ければよい。 Ｌ0≦Ｌ …１） ｍ＞０ 好ましくはｍ≧１ｍｍ…２）
基づいて説明するに、前記交差中心Ｃを通る４５°変向
の２本の仮想線Ｍに挟まれる薄肉板１０縁部長さをＬと
した場合、前記切欠き部１５幅Ｌ0は下記１）式を満足
し、且つ切欠き部１５底面角隅部を通る前記仮想線Ｍの
平行な接線Ｓと仮想線Ｍとの距離ｍが正、即ち下記２）
式を満足するように切欠き部１５を設ければよい。 Ｌ0≦Ｌ …１） ｍ＞０ 好ましくはｍ≧１ｍｍ…２）
【００１３】又前記切欠き部１５は単に剪断歪の向上の
為にのみ用いるのではなく、コイル線巻回用の支持面と
して機能させても良く、より具体的には前記２つのコイ
ルの交差中心Ｃを介して相対持する切欠き部１５を利用
してコイル線を巻回し励磁用コイル１１を形成してもよ
い。これにより後記する第２発明の作用効果を得る事が
出来る。
為にのみ用いるのではなく、コイル線巻回用の支持面と
して機能させても良く、より具体的には前記２つのコイ
ルの交差中心Ｃを介して相対持する切欠き部１５を利用
してコイル線を巻回し励磁用コイル１１を形成してもよ
い。これにより後記する第２発明の作用効果を得る事が
出来る。
【００１４】請求項４〜５記載の第２発明は、前記セン
サの感度及び精度の向上を維持しながら、コイル線の巻
回を人手に頼ることなくロボットで容易に行うことが出
来、これにより製造コストの大幅低減と共に、製品品質
及び測定精度の向上を図る事の出来る磁歪センサ１を提
供する事を目的とするもので、その特徴とするところ
は、前記薄肉板を方形の薄肉板で形成するとともに、前
記２つのコイル１１／１２の交差中心Ｃよりコイル巻線
方向に対し４５°変向した方向に２本の仮想線Ｍを引
き、該２つの仮想線Ｍの間に挟まれる薄肉板１０の、左
右上下夫々の縁部を、その切欠き稜線が前記仮想線Ｍに
夫々接触することなく切欠き、該切欠き部１５Ａ／１５
Ｂのうち、前記２つのコイル１１／１２の交差中心Ｃを
介して相対持する一対ずつの切欠き部１５Ａ／１５Ｂを
利用してコイル線を巻回し、夫々励磁用コイル１１と出
力用コイル１２とを形成した事を特徴とするものであ
る。
サの感度及び精度の向上を維持しながら、コイル線の巻
回を人手に頼ることなくロボットで容易に行うことが出
来、これにより製造コストの大幅低減と共に、製品品質
及び測定精度の向上を図る事の出来る磁歪センサ１を提
供する事を目的とするもので、その特徴とするところ
は、前記薄肉板を方形の薄肉板で形成するとともに、前
記２つのコイル１１／１２の交差中心Ｃよりコイル巻線
方向に対し４５°変向した方向に２本の仮想線Ｍを引
き、該２つの仮想線Ｍの間に挟まれる薄肉板１０の、左
右上下夫々の縁部を、その切欠き稜線が前記仮想線Ｍに
夫々接触することなく切欠き、該切欠き部１５Ａ／１５
Ｂのうち、前記２つのコイル１１／１２の交差中心Ｃを
介して相対持する一対ずつの切欠き部１５Ａ／１５Ｂを
利用してコイル線を巻回し、夫々励磁用コイル１１と出
力用コイル１２とを形成した事を特徴とするものであ
る。
【００１５】この場合、前記切欠き部１５Ａ／１５Ｂを
中心側に向け縮幅化する、略台形状若しくはＵ字状、又
はＶ字状に形成すると共に、該切欠き部１５Ａ／１５Ｂ
底面の巻線巻回部幅ｗをコイル線が複数巻き可能な幅長
に設定するのがよい。
中心側に向け縮幅化する、略台形状若しくはＵ字状、又
はＶ字状に形成すると共に、該切欠き部１５Ａ／１５Ｂ
底面の巻線巻回部幅ｗをコイル線が複数巻き可能な幅長
に設定するのがよい。
【００１６】また前記センサをシャックルピン３３、ト
ラニオンシャフト３５、その他の車両の荷重を受ける軸
部材内に挿設し、車両荷重測定装置として適用する場合
は、第３発明として十字状に巻線してなる巻線状の励磁
用コイル１１と出力用コイル１２の交差中心Ｃよりコイ
ル巻線方向に対し４５°変向した方向に２本の仮想線Ｍ
を引き、該２つの仮想線Ｍの間に挟まれる領域内の、縁
部の対峙位置に切り欠き部１４を設けてなる、磁歪材か
らなる薄肉板１０と、該薄肉板１０を内周面の適宜箇所
で固設保持する管状ホルダ２０とよりなり、前記管状ホ
ルダ２０と薄肉板１０との固設位置ｐを前記２つの仮想
線Ｍと薄肉板１０縁線との交点近傍に設定するのが良
い。
ラニオンシャフト３５、その他の車両の荷重を受ける軸
部材内に挿設し、車両荷重測定装置として適用する場合
は、第３発明として十字状に巻線してなる巻線状の励磁
用コイル１１と出力用コイル１２の交差中心Ｃよりコイ
ル巻線方向に対し４５°変向した方向に２本の仮想線Ｍ
を引き、該２つの仮想線Ｍの間に挟まれる領域内の、縁
部の対峙位置に切り欠き部１４を設けてなる、磁歪材か
らなる薄肉板１０と、該薄肉板１０を内周面の適宜箇所
で固設保持する管状ホルダ２０とよりなり、前記管状ホ
ルダ２０と薄肉板１０との固設位置ｐを前記２つの仮想
線Ｍと薄肉板１０縁線との交点近傍に設定するのが良
い。
【００１７】
【発明の実施の形態】第１発明においては、先ず図３に
示すように前記仮想線Ｍの外側の上下縁線に４つのＵ型
切込み１８を設けた従来センサと、図１（Ａ）に示すよ
うに前記仮想線Ｍの内側の上下縁線に、上下に対称に偏
平Ｕ型切込み部１５を設けた本発明のセンサについて、
有限要素法解析ＣＡＥにより矢印に示す方向に剪断力を
附与した場合の薄肉板１０の剪断歪分布を求めた所、図
５及び図６に示す主応力分布線図を得た。（この場合正
の主応力が引っ張り応力、負の主応力が圧縮応力となる
が、図面では不明の為図５に対応する参考写真１及び図
６に対応する参考写真２を添付する。）
示すように前記仮想線Ｍの外側の上下縁線に４つのＵ型
切込み１８を設けた従来センサと、図１（Ａ）に示すよ
うに前記仮想線Ｍの内側の上下縁線に、上下に対称に偏
平Ｕ型切込み部１５を設けた本発明のセンサについて、
有限要素法解析ＣＡＥにより矢印に示す方向に剪断力を
附与した場合の薄肉板１０の剪断歪分布を求めた所、図
５及び図６に示す主応力分布線図を得た。（この場合正
の主応力が引っ張り応力、負の主応力が圧縮応力となる
が、図面では不明の為図５に対応する参考写真１及び図
６に対応する参考写真２を添付する。）
【００１８】本図より理解されるように、図５に示す従
来構造では仮想線Ｍの外側に切込み１８が位置している
為に、剪断歪がＵ字の夫々の切込み１８部に分散されな
がら該切込み１８が変形して、結果として前記コイル交
差中心Ｃ域への歪変形が減少してしまう。
来構造では仮想線Ｍの外側に切込み１８が位置している
為に、剪断歪がＵ字の夫々の切込み１８部に分散されな
がら該切込み１８が変形して、結果として前記コイル交
差中心Ｃ域への歪変形が減少してしまう。
【００１９】一方、図６に示す本発明では仮想線Ｍの内
側で且つコイル交差中心Ｃ域を挟んで、好ましくは対称
に切込みが位置している為に励磁コイル１１の磁性体部
への剪断歪の伝達がコイル交差中心Ｃ域に集中する事と
なり、剪断歪が励磁コイル１１の磁性体部に直接伝わ
り、感度が大幅に向上する。
側で且つコイル交差中心Ｃ域を挟んで、好ましくは対称
に切込みが位置している為に励磁コイル１１の磁性体部
への剪断歪の伝達がコイル交差中心Ｃ域に集中する事と
なり、剪断歪が励磁コイル１１の磁性体部に直接伝わ
り、感度が大幅に向上する。
【００２０】又剪断歪の伝達がコイル交差中心Ｃ域に集
中する事は、感度とともにセンサの歪検出能力が向上且
つ安定するためノイズに対するＳ／Ｎ比が改善され、精
度が向上する。
中する事は、感度とともにセンサの歪検出能力が向上且
つ安定するためノイズに対するＳ／Ｎ比が改善され、精
度が向上する。
【００２１】第２発明においては、上下左右の十字方向
に配設した切欠き部１５Ａ／１５Ｂを利用してコイル線
を単に周回させながら巻回出来る為に、十字方向に穿孔
する４個の孔１９を設ける必要がなく、従ってコイル線
の巻回をロボットによる自動化が容易であり、巻回時に
おける引っ張り強さのバラツキや誤巻回数等の製造上の
問題を解消できると共に、製品品質の均一化と測定精度
のバラツキ抑制を保証出来る。又十字方向に切欠きを設
けることは、第１発明の作用効果が一層増幅され、剪断
変形を効率的に受けやすい構造となり、感度が大幅に向
上する。
に配設した切欠き部１５Ａ／１５Ｂを利用してコイル線
を単に周回させながら巻回出来る為に、十字方向に穿孔
する４個の孔１９を設ける必要がなく、従ってコイル線
の巻回をロボットによる自動化が容易であり、巻回時に
おける引っ張り強さのバラツキや誤巻回数等の製造上の
問題を解消できると共に、製品品質の均一化と測定精度
のバラツキ抑制を保証出来る。又十字方向に切欠きを設
けることは、第１発明の作用効果が一層増幅され、剪断
変形を効率的に受けやすい構造となり、感度が大幅に向
上する。
【００２２】又前記センサをシャックルピン３３、トラ
ニオンシャフト３５、その他の車両の荷重を受ける軸部
に穿孔した穴３６内に挿設する場合は、例えば図７に示
すように前記薄肉板１０’の両側に円柱体５０を溶接し
た構成（実開平６−６９７５８）では、円柱体５０間が
フリーでセンサ磁性体としての薄肉板１０自体で直接強
度を受ける構造の為に、挿通時に前記薄肉板１０に直接
圧縮応力その他の歪応力を受けやすくこの為精度良い車
両荷重測定を行う事が困難になる。
ニオンシャフト３５、その他の車両の荷重を受ける軸部
に穿孔した穴３６内に挿設する場合は、例えば図７に示
すように前記薄肉板１０’の両側に円柱体５０を溶接し
た構成（実開平６−６９７５８）では、円柱体５０間が
フリーでセンサ磁性体としての薄肉板１０自体で直接強
度を受ける構造の為に、挿通時に前記薄肉板１０に直接
圧縮応力その他の歪応力を受けやすくこの為精度良い車
両荷重測定を行う事が困難になる。
【００２３】特に本発明のように縁部の対峙位置に切欠
き部１５を設けて薄肉板１０を構成した場合、前記穴３
６内に挿通時にその部分に応力集中が生じ、前記欠点が
一層増大する。
き部１５を設けて薄肉板１０を構成した場合、前記穴３
６内に挿通時にその部分に応力集中が生じ、前記欠点が
一層増大する。
【００２４】そこで本第３発明においては、前記発明の
薄肉板１０を管状ホルダ２０内に収納配置し、該ホルダ
内周面の適宜箇所で固設保持させると共に、その固設位
置ｐを前記２つの仮想線Ｍと薄肉板１０縁線との交点近
傍に設定したことを特徴とする。
薄肉板１０を管状ホルダ２０内に収納配置し、該ホルダ
内周面の適宜箇所で固設保持させると共に、その固設位
置ｐを前記２つの仮想線Ｍと薄肉板１０縁線との交点近
傍に設定したことを特徴とする。
【００２５】かかる構成では測定検知用の仮想線Ｍ内側
のみに自由度を持たせ、その外側では管状ホルダにしっ
かり掴持されているために、挿通時に薄肉板１０の検知
部に不要な歪応力が伝播する恐れがなく、即ち穴内に挿
通時には管状ホルダ２０に圧縮応力がかかるが、管状ホ
ルダ２０自体管状体であるために、薄肉板１０に比較し
て生成する歪は大幅に小さい。薄肉板１０の検知部は管
状ホルダ２０に対し自由度を持っている為に管状ホルダ
２０側よりの歪が伝播する恐れが少ない。従って本発明
によれば切欠きを有する薄肉板１０をセンサ素子部材と
して用いた場合でも精度良い車両重量測定が可能とな
る。
のみに自由度を持たせ、その外側では管状ホルダにしっ
かり掴持されているために、挿通時に薄肉板１０の検知
部に不要な歪応力が伝播する恐れがなく、即ち穴内に挿
通時には管状ホルダ２０に圧縮応力がかかるが、管状ホ
ルダ２０自体管状体であるために、薄肉板１０に比較し
て生成する歪は大幅に小さい。薄肉板１０の検知部は管
状ホルダ２０に対し自由度を持っている為に管状ホルダ
２０側よりの歪が伝播する恐れが少ない。従って本発明
によれば切欠きを有する薄肉板１０をセンサ素子部材と
して用いた場合でも精度良い車両重量測定が可能とな
る。
【００２６】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施形態を説明
する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記
載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１は第１発明
の実施例に係る磁歪式センサの構造を示し、図１（Ａ）
に示すように、パーマロイ等の強磁性材からなる方形の
薄肉板１０の中央部に、十字方向に４個の小さな孔１９
を穿孔すると共に、その４つの孔１９中心同士を十字状
に結ぶ交点より励磁用コイル１１巻線方向に対し左右に
４５°変向した方向に２本の仮想線Ｍを引き、該２つの
仮想線Ｍの間に挟まれる、前記薄肉板１０の上縁部と下
縁部を偏平領Ｕ字状に対称に切欠いて、一対の切欠き部
１５を設ける。
する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の
寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記
載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１は第１発明
の実施例に係る磁歪式センサの構造を示し、図１（Ａ）
に示すように、パーマロイ等の強磁性材からなる方形の
薄肉板１０の中央部に、十字方向に４個の小さな孔１９
を穿孔すると共に、その４つの孔１９中心同士を十字状
に結ぶ交点より励磁用コイル１１巻線方向に対し左右に
４５°変向した方向に２本の仮想線Ｍを引き、該２つの
仮想線Ｍの間に挟まれる、前記薄肉板１０の上縁部と下
縁部を偏平領Ｕ字状に対称に切欠いて、一対の切欠き部
１５を設ける。
【００２７】そして前記切欠き部１５は前記交点を通る
４５°変向の２本の仮想線Ｍに挟まれる薄肉板１０縁部
長さをＬとした場合、前記切欠き部１５幅Ｌ0は下記
１）式を満足し、且つ切欠き部１５底面角隅部を通る前
記仮想線Ｍの平行な接線と仮想線Ｍとの距離ｍが下記
２）式を満足するように切欠き部１５を設ければよく、
特にその形状は限定されない。 Ｌ0≦Ｌ …１） ｍ＞０ 好ましくはＭ≧１ｍｍ…２）
４５°変向の２本の仮想線Ｍに挟まれる薄肉板１０縁部
長さをＬとした場合、前記切欠き部１５幅Ｌ0は下記
１）式を満足し、且つ切欠き部１５底面角隅部を通る前
記仮想線Ｍの平行な接線と仮想線Ｍとの距離ｍが下記
２）式を満足するように切欠き部１５を設ければよく、
特にその形状は限定されない。 Ｌ0≦Ｌ …１） ｍ＞０ 好ましくはＭ≧１ｍｍ…２）
【００２８】そして前記４つの孔１９に縦方向と横方向
に十字にコイル線を互いに直交して挿通巻回して、励磁
用コイル１１と出力用コイル１２を力の作用方向と４５
°の方向に位置するように構成する。
に十字にコイル線を互いに直交して挿通巻回して、励磁
用コイル１１と出力用コイル１２を力の作用方向と４５
°の方向に位置するように構成する。
【００２９】そして前記のように構成したセンサ部材１
を、図１（Ｂ）に示すように、管状ホルダ２０内のセン
サ保持空間２１内に収納し、該管状ホルダ２０と薄肉板
１０とをスポット溶接にて固設するわけであるが、その
固設位置ｐは前記２つの仮想線Ｍと薄肉板１０縁線との
交点若しくはその近傍に設定する。尚管状ホルダ２０
は、円棒状のむく材を一側軸端面側よりエンドミル加工
等にて所定深さ孔開け加工して片側が封止された中空円
状のセンサ保持空間２１を形成して構成されるが、これ
のみに限定される事なく、通常の中空パイプを用いても
良い。
を、図１（Ｂ）に示すように、管状ホルダ２０内のセン
サ保持空間２１内に収納し、該管状ホルダ２０と薄肉板
１０とをスポット溶接にて固設するわけであるが、その
固設位置ｐは前記２つの仮想線Ｍと薄肉板１０縁線との
交点若しくはその近傍に設定する。尚管状ホルダ２０
は、円棒状のむく材を一側軸端面側よりエンドミル加工
等にて所定深さ孔開け加工して片側が封止された中空円
状のセンサ保持空間２１を形成して構成されるが、これ
のみに限定される事なく、通常の中空パイプを用いても
良い。
【００３０】図２は第２発明の実施例に係る磁歪式セン
サの構造を示し、前記実施例と同様に、パーマロイ等の
強磁性材からなる方形の薄肉板１０の中心を通る、水平
／垂直線に対し左右に４５°変向した方向に２本の仮想
線Ｍを引き、該２つの仮想線Ｍの間に挟まれる薄肉板１
０の、左右上下夫々の縁部を、その切欠き稜線が前記仮
想線Ｍに夫々接触することなく切欠き、該切欠き部１５
Ａ／１５Ｂのうち、前記中心を介して相対持する夫々一
対づつの切欠き部１５Ａ／１５Ｂの底面を利用してコイ
ル線を巻回し、夫々励磁用コイル１１と出力用コイル１
２とを形成する。
サの構造を示し、前記実施例と同様に、パーマロイ等の
強磁性材からなる方形の薄肉板１０の中心を通る、水平
／垂直線に対し左右に４５°変向した方向に２本の仮想
線Ｍを引き、該２つの仮想線Ｍの間に挟まれる薄肉板１
０の、左右上下夫々の縁部を、その切欠き稜線が前記仮
想線Ｍに夫々接触することなく切欠き、該切欠き部１５
Ａ／１５Ｂのうち、前記中心を介して相対持する夫々一
対づつの切欠き部１５Ａ／１５Ｂの底面を利用してコイ
ル線を巻回し、夫々励磁用コイル１１と出力用コイル１
２とを形成する。
【００３１】そして、前記切欠き部１５Ａ／１５Ｂの形
状は図２（Ａ）に示すように、その底面をなだらかなＲ
状（曲面）若しくは平面に形成した「ｖ」字若しくはＵ
字状形状に形成しても良く、又図２（Ｂ）に示すよう
に、底面１５０の角隅部を小Ｒ状に形成した台形形状に
形成しても良い。尚、前記底面１５０形状は、コイル線
が整列して好ましくは複数巻がされるように、切欠き部
１５Ａ／１５Ｂ底面の巻線巻回部幅ｗを、０．５〜２ｍ
ｍ幅に設定すると共に、コイル線の被覆部のはがれを防
ぐように、面取り等を行うのが良い。本実施例において
は１００μｍの線径のコイル線が（１２〜２０列）×２
巻、計２０〜４０巻行った。
状は図２（Ａ）に示すように、その底面をなだらかなＲ
状（曲面）若しくは平面に形成した「ｖ」字若しくはＵ
字状形状に形成しても良く、又図２（Ｂ）に示すよう
に、底面１５０の角隅部を小Ｒ状に形成した台形形状に
形成しても良い。尚、前記底面１５０形状は、コイル線
が整列して好ましくは複数巻がされるように、切欠き部
１５Ａ／１５Ｂ底面の巻線巻回部幅ｗを、０．５〜２ｍ
ｍ幅に設定すると共に、コイル線の被覆部のはがれを防
ぐように、面取り等を行うのが良い。本実施例において
は１００μｍの線径のコイル線が（１２〜２０列）×２
巻、計２０〜４０巻行った。
【００３２】そして前記のように構成したセンサ部材
を、図１と同様に管状ホルダ２０内のセンサ保持空間２
１内に収納し、該管状ホルダ２０と薄肉板１０とをスポ
ット溶接にて固設するわけであるが、その固設位置ｐは
前記２つの仮想線Ｍと薄肉板１０縁線との交点近傍に設
定する。
を、図１と同様に管状ホルダ２０内のセンサ保持空間２
１内に収納し、該管状ホルダ２０と薄肉板１０とをスポ
ット溶接にて固設するわけであるが、その固設位置ｐは
前記２つの仮想線Ｍと薄肉板１０縁線との交点近傍に設
定する。
【００３３】そしてかかるセンサは、図８に示すよう
に、例えば重トラック及び不整地用トラックの後車軸に
多く用いる、車軸を２本設けて路面圧力を軽減する、い
わゆるタンデムアクスル構造のトラックにおいて、車両
の後軸側においては荷台フレーム３０に取付けられたト
ラニオンブラケット３２に嵌合支持されたトラニオンシ
ャフト３５内に軸方向に沿って穴３６を穿設し、該穴３
６内に前記管状ホルダ２０に収納された磁歪式センサ１
が嵌合配置されている。この際前記センサ１の配設位置
は、ブラケット３２端面を通るシャフト３５軸直交面Ｃ
−Ｃより軸方向Ｘ−Ｘに所定距離ずらして配置し、例え
ば図１０に示す記穴３６軸線上における剪断応力線図の
最大応力域（Ｐ1、Ｐ2）とほぼ対応する位置に、前記セ
ンサ１を配設するのがよい。
に、例えば重トラック及び不整地用トラックの後車軸に
多く用いる、車軸を２本設けて路面圧力を軽減する、い
わゆるタンデムアクスル構造のトラックにおいて、車両
の後軸側においては荷台フレーム３０に取付けられたト
ラニオンブラケット３２に嵌合支持されたトラニオンシ
ャフト３５内に軸方向に沿って穴３６を穿設し、該穴３
６内に前記管状ホルダ２０に収納された磁歪式センサ１
が嵌合配置されている。この際前記センサ１の配設位置
は、ブラケット３２端面を通るシャフト３５軸直交面Ｃ
−Ｃより軸方向Ｘ−Ｘに所定距離ずらして配置し、例え
ば図１０に示す記穴３６軸線上における剪断応力線図の
最大応力域（Ｐ1、Ｐ2）とほぼ対応する位置に、前記セ
ンサ１を配設するのがよい。
【００３４】具体的には、図２に示すように前記穴３６
軸線と一致するトラニオンシャフト３５の中心軸上にお
いては、前記剪断応力線図の最大応力域はブラケット３
２端面より外れたＰ1及びＰ2点にあり、そして該Ｐ1又
はＰ2点は、ブラケット３２端面とシャフト３５軸３ａ
外周との交点上に位置する荷重支点ＣPより、シャフト
３５軸３ａ直交面に対し軸方向に３０〜６０°、好まし
くは４０°〜５０°、更に好ましくは略４５°程度の角
度変向した変向線と中心軸線との交点に配設するのがよ
い。
軸線と一致するトラニオンシャフト３５の中心軸上にお
いては、前記剪断応力線図の最大応力域はブラケット３
２端面より外れたＰ1及びＰ2点にあり、そして該Ｐ1又
はＰ2点は、ブラケット３２端面とシャフト３５軸３ａ
外周との交点上に位置する荷重支点ＣPより、シャフト
３５軸３ａ直交面に対し軸方向に３０〜６０°、好まし
くは４０°〜５０°、更に好ましくは略４５°程度の角
度変向した変向線と中心軸線との交点に配設するのがよ
い。
【００３５】又車両の前軸側においては車両のサスペン
ション３１のリーフスプリング１１側と荷台フレーム３
０に取付けられたブラケット３２とを結合するシャック
ルピン３３内に軸方向に沿って穴３６を穿設し、該穴３
６内にに前記管状ホルダ２０に収納された磁歪式センサ
１が嵌合配置されている。そして前記センサ１の配設位
置は、ブラケット３２内端面を通るピン軸直交面Ｃ−Ｃ
より軸方向Ｘ−Ｘに所定距離ずらして配置し、図９に示
すように前記穴３６軸線上における剪断応力線図の最大
応力域とほぼ対応する位置に、前記センサ１を配設する
のがよい。
ション３１のリーフスプリング１１側と荷台フレーム３
０に取付けられたブラケット３２とを結合するシャック
ルピン３３内に軸方向に沿って穴３６を穿設し、該穴３
６内にに前記管状ホルダ２０に収納された磁歪式センサ
１が嵌合配置されている。そして前記センサ１の配設位
置は、ブラケット３２内端面を通るピン軸直交面Ｃ−Ｃ
より軸方向Ｘ−Ｘに所定距離ずらして配置し、図９に示
すように前記穴３６軸線上における剪断応力線図の最大
応力域とほぼ対応する位置に、前記センサ１を配設する
のがよい。
【００３６】即ち、図９に示すように前記穴３６軸線と
一致するシャックルピン３３の中心軸上においては、前
記剪断応力線図の最大応力域はブラケット３２内端面よ
り外れたＰ1及びＰ2点にあり、従ってシャックルピン３
３のブラケット３２内端面の直交面に対し軸方向に１５
〜３５°の角度変向した変向線と中心軸線との交点上に
位置するＰ1又はＰ2点に配設するのがよい。
一致するシャックルピン３３の中心軸上においては、前
記剪断応力線図の最大応力域はブラケット３２内端面よ
り外れたＰ1及びＰ2点にあり、従ってシャックルピン３
３のブラケット３２内端面の直交面に対し軸方向に１５
〜３５°の角度変向した変向線と中心軸線との交点上に
位置するＰ1又はＰ2点に配設するのがよい。
【００３７】
【発明の効果】以上記載した第１発明においては、仮想
線Ｍの内側で且つコイル交差中心Ｃ域を挟んで対称に切
込みが位置している為に励磁コイルの磁性体部への剪断
歪の伝達がコイル交差中心Ｃ域に集中する事となり、剪
断歪が励磁コイルの磁性体部に直接伝わり、感度が大幅
に向上する。又剪断歪の伝達がコイル交差中心Ｃ域に集
中する事は、感度とともにセンサの歪検出能力が向上且
つ安定するためノイズに対するＳ／Ｎ比が改善され、精
度が向上する。
線Ｍの内側で且つコイル交差中心Ｃ域を挟んで対称に切
込みが位置している為に励磁コイルの磁性体部への剪断
歪の伝達がコイル交差中心Ｃ域に集中する事となり、剪
断歪が励磁コイルの磁性体部に直接伝わり、感度が大幅
に向上する。又剪断歪の伝達がコイル交差中心Ｃ域に集
中する事は、感度とともにセンサの歪検出能力が向上且
つ安定するためノイズに対するＳ／Ｎ比が改善され、精
度が向上する。
【００３８】又第２発明においては、上下左右の十字方
向に配設した切欠きを利用してコイル線を単に周回させ
ながら巻回出来る為に、十字方向に穿孔する４個の孔１
９を設ける必要がなく、従ってコイル線の巻回をロボッ
トによる自動化が容易であり、巻回時における引っ張り
強さのバラツキや誤巻回数等の製造上の問題を解消でき
ると共に、製品品質の均一化と測定精度のバラツキ抑制
を保証出来る。又十字方向に切欠きを設けることは、前
記第１発明の作用効果が一層増幅され、剪断変形を効率
的に受けやすい構造となり、感度が大幅に向上する。
向に配設した切欠きを利用してコイル線を単に周回させ
ながら巻回出来る為に、十字方向に穿孔する４個の孔１
９を設ける必要がなく、従ってコイル線の巻回をロボッ
トによる自動化が容易であり、巻回時における引っ張り
強さのバラツキや誤巻回数等の製造上の問題を解消でき
ると共に、製品品質の均一化と測定精度のバラツキ抑制
を保証出来る。又十字方向に切欠きを設けることは、前
記第１発明の作用効果が一層増幅され、剪断変形を効率
的に受けやすい構造となり、感度が大幅に向上する。
【００３９】第３発明においては、切欠きを有する薄肉
板１０をセンサ素子部材として用いた場合でも精度良い
車両測定が可能となる。等の種々の著効を有す。
板１０をセンサ素子部材として用いた場合でも精度良い
車両測定が可能となる。等の種々の著効を有す。
【図１】第１発明の実施例に係る磁歪式センサの構造を
示し、（Ａ）は薄肉板の形状、（Ｂ）は管状ホルダに挿
入した状態を示す。
示し、（Ａ）は薄肉板の形状、（Ｂ）は管状ホルダに挿
入した状態を示す。
【図２】第２発明の実施例に係る磁歪式センサの構造を
示し、（Ａ）は薄肉板の形状、（Ｂ）は管状ホルダに挿
入した状態を示す。
示し、（Ａ）は薄肉板の形状、（Ｂ）は管状ホルダに挿
入した状態を示す。
【図３】従来技術に係る磁歪式センサの構造を示し、特
に薄肉板の形状を示す。
に薄肉板の形状を示す。
【図４】磁歪式センサの基本構造を示し、（Ａ）はその
透視斜視図、（Ｂ）及び（Ｃ）は剪断力検出センサとし
て適用した例で、（Ｂ）は剪断力が作用しない場合の磁
束分布、（Ｃ）は剪断力が作用した場合の磁束分布を夫
々示す。
透視斜視図、（Ｂ）及び（Ｃ）は剪断力検出センサとし
て適用した例で、（Ｂ）は剪断力が作用しない場合の磁
束分布、（Ｃ）は剪断力が作用した場合の磁束分布を夫
々示す。
【図５】有限要素法解析ＣＡＥにより矢印に示す方向に
剪断力を附与した場合の図３に示す従来技術の薄肉板の
主応力分布線図を示す。
剪断力を附与した場合の図３に示す従来技術の薄肉板の
主応力分布線図を示す。
【図６】有限要素法解析ＣＡＥにより矢印に示す方向に
剪断力を附与した場合の図１に示す従来技術の薄肉板の
主応力分布線図を示す。
剪断力を附与した場合の図１に示す従来技術の薄肉板の
主応力分布線図を示す。
【図７】車両の荷重を受ける軸部に穿孔した穴内に挿設
する従来技術のセンサ構造を示す。
する従来技術のセンサ構造を示す。
【図８】タンデムアクスル構造のトラックに組込まれる
磁歪式センサの配置例を示す。
磁歪式センサの配置例を示す。
【図９】シャックルピンの中心軸上における剪断応力線
図を示す。
図を示す。
【図１０】トラニオンシャフトの中心軸上の剪断応力線
図である。
図である。
１ 薄肉板 １１ 励磁用コイル １２ 出力用コイル １５ 切欠き部 １５Ａ／１５Ｂ 切欠き部 １９ ４つの孔 ２０ 管状ホルダ ３３ シャックルピン ３５ トラニオンシャフト Ｃ 交差中心 Ｍ 仮想線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 1/12 G01G 19/12
Claims (6)
- 【請求項１】 磁歪材からなる薄肉板の中央部に、巻線
状の励磁用コイルと出力用コイルを互いに直交させて十
字状に構成してなる磁歪式センサにおいて前記薄肉板を
方形の薄肉板で形成するとともに、２つのコイルの交差
中心より励磁用コイル巻線方向に対し左右に４５°変向
した方向に２本の仮想線を引き、該２つの仮想線の間に
挟まれる、前記薄肉板の上下縁部領域の内少なくとも一
の縁部を、好ましくは両縁部を切欠いた、切り欠き部を
設けた事を特徴とする磁歪式センサの構造。 - 【請求項２】 前記切欠き部がいずれの位置でも仮想線
に接触することなく、その２つの仮想線内側（励磁用コ
イル巻線側）領域に位置している事を特徴とする請求項
１記載の磁歪式センサの構造。 - 【請求項３】 前記２つのコイルの交差中心を介して相
対持する切欠き部を利用してコイル線を巻回し励磁用コ
イルを形成した事を特徴とする請求項１記載の磁歪式セ
ンサの構造。 - 【請求項４】 磁歪材からなる薄肉板の中央部に、巻線
状の励磁用コイルと出力用コイルを互いに直交させて十
字状に構成してなる磁歪式センサにおいて、 前記薄肉板を方形の薄肉板で形成するとともに、前記２
つのコイルの交差中心よりコイル巻線方向に対し４５°
変向した方向に２本の仮想線を引き、該２つの仮想線の
間に挟まれる薄肉板の、左右上下夫々の縁部を、その切
欠き稜線が前記仮想線に夫々接触することなく切欠き、 該切欠き部のうち、前記２つのコイルの交差中心を介し
て相対持する一対ずつの切欠き部を利用してコイル線を
互いに直交させて巻回し、夫々励磁用コイルと出力用コ
イルとを形成した事を特徴とする磁歪式センサの構造。 - 【請求項５】 前記切欠き部を中心側に向け縮幅化す
る、略台形状若しくはテーパ状に形成すると共に、該切
欠き部底面の巻線巻回部幅をコイル線が複数巻き可能な
幅長に設定した事を特徴とする請求項４記載の磁歪式セ
ンサの構造。 - 【請求項６】 シャックルピン、トラニオンシャフト、
その他の車両の荷重を受ける軸部材内に挿設される磁歪
式センサの構造において、 前記薄肉板を方形の薄肉板で形成するとともに、十字状
に巻線してなる巻線状の励磁用コイルと出力用コイルの
交差中心よりコイル巻線方向に対し４５°変向した方向
に２本の仮想線を引き、該２つの仮想線の間に挟まれる
領域内の、縁部の対峙位置に切り欠き部を設けてなる、
磁歪材からなる薄肉板と、 該薄肉板を内周面の適宜箇所で固設保持する管状ホルダ
とを含み、 前記管状ホルダと薄肉板との固設位置を前記２つの仮想
線と薄肉板縁線との交点近傍に設定した事を特徴とする
磁歪式センサの構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27351295A JP3163965B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 磁歪式センサの構造 |
| KR1019970703491A KR100274515B1 (ko) | 1995-09-27 | 1996-08-27 | 자기왜곡식센서구조 |
| PCT/JP1996/002795 WO1997012213A1 (en) | 1995-09-27 | 1996-09-27 | Magnetostrictive sensor structure |
| US08/849,147 US5883312A (en) | 1995-09-27 | 1996-09-27 | Magnetostrictive sensor structure |
| DE19680934A DE19680934C1 (de) | 1995-09-27 | 1996-09-27 | Magnetostriktives Sensorbauteil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27351295A JP3163965B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 磁歪式センサの構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989689A JPH0989689A (ja) | 1997-04-04 |
| JP3163965B2 true JP3163965B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17528907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27351295A Expired - Fee Related JP3163965B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 磁歪式センサの構造 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5883312A (ja) |
| JP (1) | JP3163965B2 (ja) |
| KR (1) | KR100274515B1 (ja) |
| DE (1) | DE19680934C1 (ja) |
| WO (1) | WO1997012213A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7543732B2 (en) | 2003-05-23 | 2009-06-09 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Evaluation method and evaluation apparatus for spot welded portion |
| US10488278B2 (en) * | 2015-09-24 | 2019-11-26 | Methode Electronics Malta Ltd. | Planar magnetoelastic force sensor |
| EP3379222B1 (en) | 2017-03-22 | 2020-12-30 | Methode Electronics Malta Ltd. | Magnetoelastic based sensor assembly |
| US11428589B2 (en) | 2017-10-16 | 2022-08-30 | Saf-Holland, Inc. | Displacement sensor utilizing ronchi grating interference |
| US11084342B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-08-10 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11135882B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-10-05 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US10670479B2 (en) | 2018-02-27 | 2020-06-02 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11014417B2 (en) * | 2018-02-27 | 2021-05-25 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11221262B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-01-11 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
| US11491832B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-11-08 | Methode Electronics, Inc. | Towing systems and methods using magnetic field sensing |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1220634B (de) * | 1964-09-24 | 1966-07-07 | Schwingungstechnik Veb | Magnetoelastische Kraftmessvorrichtung |
| US3664187A (en) * | 1970-06-03 | 1972-05-23 | Saab Scania Ab | Transducer for measuring mechanical forces |
| SE376077B (ja) * | 1973-09-13 | 1975-05-05 | Asea Ab | |
| SE386738B (sv) * | 1974-11-22 | 1976-08-16 | Asea Ab | Magnetoelastisk givare |
| US4088013A (en) * | 1974-11-22 | 1978-05-09 | Asea Aktiebolag | Magneto-elastic transducer |
| SE405766B (sv) * | 1976-12-28 | 1978-12-27 | Asea Ab | Kraftmetande magnetoelastisk givare |
| SU777491A1 (ru) * | 1977-08-17 | 1980-11-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Автоматизации Производственных Процессов В Промышленности | Магнитоупругий преобразователь силы |
| SE433981B (sv) * | 1981-08-25 | 1984-06-25 | Asea Ab | Magnetoelastisk givare bestaende av ett antal platar, hopfogade medelst limning till ett platpaket |
| SU1173209A1 (ru) * | 1982-01-11 | 1985-08-15 | Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС | Магнитоупругий датчик усили |
| JPH04204338A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 | Komatsu Ltd | 荷重センサ |
| JPH06313740A (ja) * | 1993-03-04 | 1994-11-08 | Yazaki Corp | センシング素子及びその固定方法 |
| JP3099702B2 (ja) * | 1995-09-27 | 2000-10-16 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両又は／及び積載重量測定装置 |
| JP3099701B2 (ja) * | 1995-09-27 | 2000-10-16 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両又は／及び積載重量測定装置 |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP27351295A patent/JP3163965B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-08-27 KR KR1019970703491A patent/KR100274515B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-09-27 US US08/849,147 patent/US5883312A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-27 WO PCT/JP1996/002795 patent/WO1997012213A1/ja active IP Right Grant
- 1996-09-27 DE DE19680934A patent/DE19680934C1/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5883312A (en) | 1999-03-16 |
| KR100274515B1 (ko) | 2001-03-02 |
| WO1997012213A1 (en) | 1997-04-03 |
| JPH0989689A (ja) | 1997-04-04 |
| KR980700557A (ko) | 1998-03-30 |
| DE19680934C1 (de) | 2000-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3163965B2 (ja) | 磁歪式センサの構造 | |
| DE69019343T2 (de) | Beschleunigungssensoren. | |
| US5831180A (en) | Torque sensing and strain detecting device | |
| US7231802B2 (en) | Apparatus for detecting a physical quantity acting as an external force and method for testing and manufacturing the apparatus | |
| JPH03209016A (ja) | ハブ軸受ユニット | |
| US7124633B2 (en) | Vibrating beam accelerometer | |
| DE10206146A1 (de) | Vibrationsnachweissystem eines elastischen Körpers und Vibrationskontakt-Nachweissonde | |
| KR20020033068A (ko) | 센싱소자의 고정구조 | |
| EP1037029A3 (en) | Torque sensing apparatus | |
| KR100413093B1 (ko) | 타축감도를 최소화한 압저항형 센서 구조 및 그 센서의제조방법 | |
| GB1593800A (en) | Magnetoelastic transducer with linear and temperatureindependent characteristic | |
| JP3433439B2 (ja) | センシング素子 | |
| CA1040885A (en) | Magnetoelastic transducer arrangement | |
| JPH08271355A (ja) | 磁歪式応力検出装置 | |
| JPH0989642A (ja) | 車両又は／及び積載重量測定装置 | |
| JP3099701B2 (ja) | 車両又は／及び積載重量測定装置 | |
| JPH06288798A (ja) | 車両のサスペンション廻りの応力測定装置 | |
| JP2003057128A (ja) | 磁歪式荷重センサ | |
| JP3030357B2 (ja) | 車両荷重測定方法 | |
| WO1985001346A1 (en) | Magnetic transducer means for measuring force, in particular the traction resistance of an agricultural tractor | |
| JP2858726B2 (ja) | 車両の荷重測定用センシング素子の取り付け構造 | |
| JPH10267764A (ja) | 荷重検出装置 | |
| JP3223638B2 (ja) | 半導体加速度センサー | |
| JP3001153B2 (ja) | 車両の荷重測定用センシング素子の取り付け構造 | |
| JP2000162023A (ja) | 荷重センサの取り付け構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010130 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |