【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一対のシャフト間に働く捻れ、引張応力、圧縮応力のいずれか１つを検出する応力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の応力センサは様々な分野で使用される。例えば、自動車分野では自動車等の操舵輪を駆動する手段として、パワーステアリング装置が通常用いられている。このパワーステアリング装置は、図１０に示すように、運転手がハンドル２１を通じて操舵輪２２を駆動させた場合、操舵輪２２側からの反力によってその駆動力伝達機構２３内に応力が発生する。この応力を応力センサ２４によって検出し、前記応力が軽減される方向に操舵輪２２が動くように、油圧や電動モータ等のアクチュエータ２５にてアシストする手法である。
【０００３】
図１１には、従来の前記応力センサ３の一例が図示されている（例えば特許文献１）。図において、２６は中央部分に径が細く形成されたトーションバー２７が形成されたシャフトである。そのシャフト２６の一端側はハンドル２１側に機械的に連結され、他端側は駆動輪２２側に機械的に連結されている（図１０も参照）。シャフト２６の一端側には、円筒状の筒の周囲に複数のスリットが形成された遮蔽体２８がシャフト２６の一端側と連結してシャフト２６と同軸的に配置されている。又、遮蔽体２８の外側には前記スリットの数と同じ数のスリットが円筒状の筒の周囲に形成された遮蔽体２９が配置され、この遮蔽体２９はシャフト２６の他端側と機械的に連結してシャフト２６と同軸的に配置されている。また、前記遮蔽体２８の内側には磁石３０がシャフト２６と連結してシャフト２６の外側に配置され、遮蔽体２９の外側には、遮蔽体の２９に形成されたスリットを臨むようにホール素子３１が配置されている。
【０００４】
従って、シャフト２６の両端間に操舵力が発生して捻れトルクが発生すると、トーションバー２７の部分が捻れ、両端部間にトルク量に応じた捻れが発生する。この捻れが発生すると、遮蔽体２８および２９のスリット重なり割合が変化することになり、磁石３０からホール素子３１に向かう磁力線が変化することになり、この変化をホール素子３１が検知する。このホール素子３１が検出した電気信号の量を測定することにより、シャフト２６の両端に発生する捻れトルクを検出することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−４４６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の応力センサはシャフト２６のそれぞれ端部に連結した円筒状の遮蔽体２８および２９をシャフト２６の一端側で同軸的に配置し、さらに遮蔽体２８の内側と遮蔽体２９の外側に磁石３０とホール素子３１とを配置させる構造であるために、構造が複雑になり、しかも応力センサ全体の大きさが大きくなるという課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、外周に切欠きが形成された歪部材を介して一対のシャフトを互いに連結し、更に前記切欠き内に歪を検知するセンサを配置することにより、構造の簡素化および軽量化を図るものである。
【０００８】
本請求項１の発明は、外周に切欠きが形成された歪部材を介して一対のシャフトが互いに中心軸を同一にして連結されるとともに、前記スリットに歪を検知するセンサが配置され、前記一対のシャフト間に捻れ応力、引っ張り応力、圧縮応力のいずれか一つが作用したときに、前記歪部材が変形して前記切欠きに形状変形が発生し、この変形を前記歪を検知するセンサによって検出して前記応力を測定することを特徴とする。
【０００９】
本請求項２の発明は、請求項１の発明において、歪を検知するセンサは切欠き内の互いに対向する壁面にそれぞれ磁石と磁気センサとが配置されて構成されたことを特徴とする。
【００１０】
本請求項３の発明は、請求項１の発明において、歪を検知するセンサは切欠き内に電歪素子が配置されて構成されたことを特徴とする。
【００１１】
本請求項４の発明は、請求項１〜３の発明において、歪部材は外周に切欠きが形成された環状形状を成しており、一対のシャフトは環状形状内の前記切欠きを挟んだ部分にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする。
【００１２】
本請求項５の発明は、請求項４の発明において、欠きは環状形状の一側面に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本請求項６の発明は、請求項４の発明において、切欠きは環状形状の両側面に互い違いに形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本請求項７の発明は、請求項４の発明において、切欠きは環状形状の一側面から他側面に貫通するように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本請求項８の発明は、請求項１〜３の発明において、歪部材は外周に４個の切欠きが形成された十字状の突起形状を成しており、一対のシャフトは互いに対向する突起部分にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下本発明の一実施形態を図示した図１にて本発明を説明する。
図１において、１、２はそれぞれシャフト、３は歪部材、４は歪部材３を構成するリング、５はリング４に形成された切欠き、６はリング４の外周上に形成されたアウターリンクピン固定用穴、７はリング４の外周に形成されたインナーリンクピン固定用穴、８はアウターリンク固定ピン、９はインナーリンク固定ピン、１０はシャフト１の端部に取りつけられたコ字状のクランク、１１はクランク１０のクランク部に形成されたアウタリンク固定用穴、１２は歪を検知するセンサである。
シャフト１は例えば図示しない操舵輪等に繋がっている。シャフト２は例えば図示しないハンドル等に繋がっている。切欠き５はリング４の一側面に外周から内周に向かって貫通したスリット状に形成されている。リング４の外周には切欠き５を挟んでアウターリンクピン用孔６とインナーリンクピン用穴７とが配置されている。
【００１８】
図１（イ）に図示した歪部材３を一対のシャフト１・２に取りつける場合は、図１（ロ）に示すように、クランク１０に形成されたアウターリンク用固定孔１１と歪部材３に形成されたアウターリンク固定用孔６とにアウターリンク固定ピン８を挿入配置する。更にシャフト２の一端にはその一側面から他側面に貫通するように貫通するようにインナーリンク固定用孔が形成されており、この孔と前記歪部材３に形成されたインナーリンク固定用孔とに連通するようにインナーリンク固定ピンが配置固定される。
【００１９】
このような構成において、両シャフト１・２が互いに異なる回転方向の捻りによって作用する応力（捻り応力）、シャフト１・２が互いに軸心にそって離れる方向に作用する応力（引張応力）、シャフト１・２が互いに軸心方向に近づく方向に作用する応力（圧縮応力）が作用したとき、歪部材３がその応力に応じて変形し、切欠き５の間隔（隙間）が変化する。
【００２０】
即ち、両シャフト１・２がそれぞれ図１（ロ）に示すような方向の異なる回転モーメントが作用した場合、切欠き５が潰される方向に応力を受けるので、切欠き５は間隔が狭くなるように変形する。他方、前記と反対の回転モーメントが前記シャフト１・２に加わった場合は、切欠き５が拡張される方向の応力を受けるので、切り欠き５はその間隔が広がる。両シャフト１・２にそれらの軸方向の圧縮応力が作用した場合は、切欠きが潰される方向に応力を受けるので、切欠きは間隔が狭くなるように変形する。
【００２１】
また。両シャフト１・２にそれらの軸方向の引っ張り応力が作用した場合は、切欠き５が拡張する方向に応力を受けるので、切欠き５は間隔が広がるように変形する。従って、この切欠き５にその変形量が検知できる歪を検知するセンサ１２を配置することにより、両シャフト１・２間に加わる回転応力量、引張応力量、圧縮応力量を測定することができる。
【００２２】
図１（イ）には切欠き５の互いに離れた外周方向壁面にそれぞれ磁石１２’とホール素子等の磁気検出素子１２’’とを配置した例が示されている。図２は、磁石１２’と検出素子１２’’との間隔Ｗを横軸で表し、磁気検出素子で検出される磁気量を縦軸で表し、磁石１２’と磁気検出素子１２’’とのズレ量Ｌが異なる場合の変化をそれぞれ曲線で図示したものである。従って、上記図１の場合は間隔Ｗが最も顕著に表れる位置に磁石１２’と磁気検出素子１２’’とを配置（磁気検出素子１２’’と磁石１２’の磁極とが重なり合うような位置に配置）することにより、検出感度を高くして切欠き５の変形を検出することができる。
【００２３】
図３は歪部材３の他の例を図示したもので、切欠き５が一側面に複数個（図示の場合は４個）形成されている場合を示す。この例の場合はいずれか１の切欠き５が拡張するように変形する場合は、これと隣り合う切欠き５は縮小するように変形する。このため、こららの切欠き５・５で検出された検出信号を差動増幅器で動作させることにより、両者の検出信号差がより大きな比で変化することになり、感度を高めて応力を検出することができる。
【００２４】
図４は歪部材３の更に異なる他の例を図示したもので、切欠き５が両側面にそれぞれ形成されている場合を示す。この例の場合は一方面の切欠き５が拡張するように変形する場合は他方の面の切欠き５が縮小するように変形する。このため、図３の場合と同様に、こららの切欠き５・５で検出された検出信号を差動増幅器で動作させることにより、両者の検出信号差がより大きな比で変化することになり、感度を高めて応力を検出することができる。また、このような差動をさせることで、周囲温度が変化したことによる磁石の磁力変化が生じたり、周囲の磁気変動による磁気検出素子の出力信号に変動が起きるような場合であっても、その変動を除去することができ、センサの信頼性を向上させることができる。
【００２５】
図５は切欠き５に配置される歪を検知するセンサ１２の更に異なる他の例を図示したもので、磁気検出素子１２’’の対向する位置に２個の磁石１２’をＳＮの極が重なり合うように配置した場合を示す。これは、磁気検出素子１２’’の検出特性が、磁極１２’が変る境界域で非常に敏感に反応することを利用したもので、これにより微小変位での検出特性を向上させることが可能になる。
【００２６】
図６および図７はそれぞれ切欠き５の配置をリング４の中央部分に形成した例を示す。図６は磁石１２’と磁気検出素子１２’’とをそれぞれ切欠き５内の周方向に配置した場合である。これにより、リング４に生じる主にせん断方向の歪による変位を磁気検出素子の信号として取り出すことができる。図７は磁石１２’と磁気検出素子１２’’と磁石１２’との組み合わせを切欠き５内の周方向と直交する方向（幅方向）に配置し、更に両磁石１２’・１２’の磁極ＳＮが対向するように配置した場合を示す。これにより、磁石間の磁力線が整流され、その間に配置された磁気検出素子に加わる磁力線が強化され、その結果、磁気検出素子にて検出されるリング４の歪量を感度良く検出することができ、更に外部からの時期の影響を低減させることができる。
【００２７】
図８は切欠き３の部分に圧電素子などの電歪素子による歪を検知するセンサ１２を配置した例である。このような場合であっても、切欠き３の変形量に応じて電歪素子に発生する電気出力信号が変化するので、その信号を検出することにより歪部材３に加わる応力を検出することができる。
【００２８】
図９は歪部材３の更に異なる他の形状を示したものであり、歪部材３の外周の一部が一側面から他側面まで切り取られ、十字状の骨組に形成された例を示す。この場合においても歪部材３に加わる応力に応じて切欠き５の形状が変形するので、この変形量を歪を検知するセンサ１２で検出することにより、そこに加わる応力を測定することができる。
【００２９】
本発明は、歪部材３の外周に形成される切欠き５の個数を特定の場合のみ説明しているが、本発明は任意の数を採用して適用させることができる。
【００３０】
なお、本発明の外周に切欠き５が形成された歪部材３の材質は、金属、プラスチックなど種々のものを採用することができる。歪部材３が変形して切欠き５に形状変形が発生する量は、歪部材３の断面積、切欠き５の形状、切欠き５の個数、切欠き５の配置場所、その歪部材３を構成するヤング率などにより変化する。従って、これらの大きさおよび形状は、一対のシャフト１・２間に加わる最大応力の大きさに応じて適宜選定される。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の応力センサは、外周に切欠きが形成された歪部材を介して一対のシャフトが互いに中心軸を同一にして連結されるとともに、前記スリットに歪を検知するセンサが配置された構造である。このため、歪を検知するセンサは歪部材に形成された切欠き内に配置されることになり、外径が複雑にならず小型に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様を示す構成図
【図２】本発明で使用される歪を検知するセンサの一実施態様を示す特性図。
【図３】本発明で使用される歪部材の一実施態様を示す構成図。
【図４】本発明で使用される歪部材の更に異なる他の実施態様を示す構成図。
【図５】本発明で使用される歪を検知するセンサの配置の実施態様を示す構成図。
【図６】本発明で使用される歪部材の更に異なる他の実施態様を示す構成図。
【図７】本発明で使用される歪部材の更に異なる他の実施態様を示す構成図。
【図８】本発明で使用される歪を検知するセンサの更に異なる他の実施態様を示す構成図。
【図９】本発明で使用される歪部材の更に異なる他の実施態様を示す斜視図。
【図１０】従来のパワーステアリング装置の一例を示す構成図。
【図１１】従来の応力センサの１例を示す構成図
【符号の説明】
１・・・シャフト
２・・・シャフト
３・・・歪部材
４・・・リング
５・・・切欠き
６・・・アウターリンクピン固定用穴
７・・・インナーリンクピン固定用穴
８・・・アウターリンク固定ピン
９・・・インナーリンク固定ピン
１０・・・コ字状のクランク
１１・・・アウタリンク固定用穴
１２・・・歪を検知するセンサ
１２’・・・磁石
１２’’・・・磁気検出素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stress sensor that detects any one of torsion, tensile stress, and compression stress acting between a pair of shafts.
[0002]
[Prior art]
This type of stress sensor is used in various fields. For example, in the field of automobiles, power steering devices are commonly used as means for driving steered wheels of automobiles and the like. In this power steering device, as shown in FIG. 10, when a driver drives a steered wheel 22 through a steering wheel 21, a stress is generated in a driving force transmission mechanism 23 by a reaction force from the steered wheel 22 side. In this method, the stress is detected by a stress sensor 24 and assisted by an actuator 25 such as a hydraulic or electric motor so that the steered wheels 22 move in a direction in which the stress is reduced.
[0003]
FIG. 11 shows an example of the conventional stress sensor 3 (for example, Patent Document 1). In the figure, reference numeral 26 denotes a shaft on which a torsion bar 27 having a small diameter is formed at a central portion. One end of the shaft 26 is mechanically connected to the handle 21 and the other end is mechanically connected to the drive wheel 22 (see also FIG. 10). At one end of the shaft 26, a shield 28 having a plurality of slits formed around a cylindrical tube is connected to one end of the shaft 26 and arranged coaxially with the shaft 26. Outside the shielding body 28, a shielding body 29 in which the same number of slits as the number of the slits are formed around a cylindrical tube is disposed, and the shielding body 29 is mechanically connected to the other end of the shaft 26. And coaxially disposed with the shaft 26. A magnet 30 is connected to the shaft 26 inside the shield 28 and disposed outside the shaft 26, and a Hall element outside the shield 29 so as to face a slit formed in the shield 29. 31 are arranged.
[0004]
Therefore, when a steering force is generated between both ends of the shaft 26 and a torsion torque is generated, a portion of the torsion bar 27 is twisted, and a torsion corresponding to the amount of torque is generated between both ends. When this torsion occurs, the slit overlap ratio of the shields 28 and 29 changes, and the line of magnetic force from the magnet 30 to the Hall element 31 changes. The Hall element 31 detects this change. By measuring the amount of the electric signal detected by the Hall element 31, the torsional torque generated at both ends of the shaft 26 can be detected.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-4466 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional stress sensor has cylindrical shields 28 and 29 connected to respective ends of the shaft 26 coaxially arranged at one end side of the shaft 26, and further, inside the shield 28 and outside the shield 29. In this case, since the magnet 30 and the Hall element 31 are arranged in the same structure, the structure becomes complicated, and the size of the entire stress sensor increases.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above problems, and as a result, connected a pair of shafts to each other via a strain member having a notch formed on the outer periphery, and further detect strain in the notch. By arranging the sensors, the structure is simplified and the weight is reduced.
[0008]
The invention according to claim 1 is that the pair of shafts are connected to each other with the same central axis via a distortion member having a notch formed in the outer periphery, and a sensor for detecting distortion is disposed in the slit. When any one of torsional stress, tensile stress, and compressive stress is applied between the pair of shafts, the strain member deforms to cause a shape deformation in the notch, and the deformation is detected by a sensor that detects the strain. It is characterized by detecting and measuring the stress.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the sensor for detecting the strain is configured by arranging a magnet and a magnetic sensor on the mutually facing wall surfaces in the notch.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the sensor for detecting the strain is configured such that an electrostrictive element is arranged in a notch.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects, the distortion member has an annular shape with a notch formed on the outer periphery, and a pair of shafts sandwich the notch in the annular shape. It is characterized by being attached to each part.
[0012]
The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of claim 4, the notch is formed on one side surface of the annular shape.
[0013]
The invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 4, the notches are alternately formed on both side surfaces of the annular shape.
[0014]
The invention of claim 7 is characterized in that, in the invention of claim 4, the notch is formed so as to penetrate from one side surface of the annular shape to the other side surface.
[0015]
According to an eighth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the distortion member has a cross-shaped projection shape having four notches formed on the outer periphery thereof, and the pair of shafts are opposed to each other. It is characterized by being attached to each part.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0017]
Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. 1 illustrating an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote shafts, reference numeral 3 denotes a strain member, reference numeral 4 denotes a ring constituting the strain member 3, reference numeral 5 denotes a notch formed in the ring 4, and reference numeral 6 denotes an outer link formed on the outer periphery of the ring 4. A pin fixing hole, 7 is an inner link pin fixing hole formed on the outer periphery of the ring 4, 8 is an outer link fixing pin, 9 is an inner link fixing pin, and 10 is a U-shape attached to an end of the shaft 1. Reference numeral 11 denotes an outer link fixing hole formed in the crank portion of the crank 10, and 12 denotes a sensor for detecting distortion.
The shaft 1 is connected to, for example, a steering wheel (not shown). The shaft 2 is connected to, for example, a handle (not shown). The notch 5 is formed in one side surface of the ring 4 in a slit shape penetrating from the outer periphery toward the inner periphery. An outer link pin hole 6 and an inner link pin hole 7 are arranged on the outer periphery of the ring 4 with the notch 5 interposed therebetween.
[0018]
When the strain member 3 shown in FIG. 1A is attached to the pair of shafts 1 and 2, as shown in FIG. 1B, the outer link fixing hole 11 formed in the crank 10 and the strain member 3 The outer link fixing pin 8 is inserted and arranged in the formed outer link fixing hole 6. Further, at one end of the shaft 2, an inner link fixing hole is formed so as to penetrate from one side to the other side, and this hole and the inner link fixing hole formed in the strain member 3 are formed. The inner link fixing pin is disposed and fixed so as to communicate with the inner link.
[0019]
In such a configuration, a stress (torsional stress) applied by the two shafts 1 and 2 due to twists in different rotational directions, a stress (tensile stress) applied in a direction in which the shafts 1 and 2 move away from each other along the axis, and a shaft When a stress (compression stress) acting in a direction in which the first and second elements approach each other in the axial direction is applied, the strain member 3 is deformed in accordance with the stress, and the interval (gap) of the notch 5 changes.
[0020]
That is, when the two shafts 1 and 2 are subjected to rotational moments having different directions as shown in FIG. 1B, stress is applied in a direction in which the notch 5 is crushed, so that the gap between the notches 5 becomes narrow. Deform to. On the other hand, when a rotational moment opposite to that described above is applied to the shafts 1 and 2, the notch 5 receives a stress in a direction in which the notch 5 expands, so that the gap between the notches 5 increases. When the axial compressive stress acts on both shafts 1 and 2, the stress is applied in the direction in which the notch is crushed, so that the notch is deformed so as to reduce the gap.
[0021]
Also. When the axial tensile stress acts on both shafts 1 and 2, the notch 5 receives a stress in the expanding direction, and the notch 5 is deformed so as to increase the gap. Therefore, by arranging the sensor 12 for detecting the distortion whose amount of deformation can be detected in the notch 5, the amount of rotational stress, the amount of tensile stress and the amount of compressive stress applied between the shafts 1 and 2 can be measured. .
[0022]
FIG. 1A shows an example in which a magnet 12 ′ and a magnetic detection element 12 ″ such as a Hall element are arranged on the outer peripheral wall surfaces of the notch 5 that are separated from each other. FIG. 2 shows the interval W between the magnet 12 ′ and the detecting element 12 ″ on the horizontal axis, the amount of magnetism detected by the magnetic detecting element on the vertical axis, and the distance between the magnet 12 ′ and the magnetic detecting element 12 ″. Changes in the case where the shift amount L is different are shown by curves. Therefore, in the case of FIG. 1, the magnet 12 ′ and the magnetic detection element 12 ″ are arranged at a position where the interval W is most prominent (at a position where the magnetic detection element 12 ″ and the magnetic pole of the magnet 12 ′ overlap). With this arrangement, the deformation of the notch 5 can be detected by increasing the detection sensitivity.
[0023]
FIG. 3 illustrates another example of the distortion member 3 and shows a case where a plurality of cutouts 5 (four in the illustrated case) are formed on one side surface. In the case of this example, when any one of the notches 5 is deformed so as to expand, the notch 5 adjacent thereto is deformed so as to be reduced. For this reason, by operating the detection signals detected by these notches 5.5 by a differential amplifier, the difference between the two detection signals changes at a larger ratio, and the sensitivity is detected by increasing the sensitivity. can do.
[0024]
FIG. 4 shows still another example of the distortion member 3 in which notches 5 are formed on both side surfaces. In the case of this example, when the notch 5 on one surface is deformed so as to expand, the notch 5 on the other surface is deformed so as to be reduced. For this reason, as in the case of FIG. 3, by operating the detection signals detected by these notches 5.5 by the differential amplifier, the difference between the two detection signals changes at a larger ratio. The stress can be detected with increased sensitivity. Also, by making such a differential, even when the magnetic force of the magnet changes due to the change in the ambient temperature, or even when the output signal of the magnetic detection element changes due to the change in the surrounding magnetic field, The fluctuation can be removed, and the reliability of the sensor can be improved.
[0025]
FIG. 5 shows still another example of the sensor 12 for detecting the strain arranged in the notch 5, in which two magnets 12 'are connected at opposite positions of the magnetic detection element 12''. The case where they are arranged so as to overlap is shown. This makes use of the fact that the detection characteristics of the magnetic detection element 12 ″ respond very sensitively in the boundary region where the magnetic pole 12 ′ changes, thereby improving the detection characteristics at minute displacement. Become.
[0026]
FIGS. 6 and 7 show examples in which the arrangement of the notches 5 is formed at the center of the ring 4. FIG. 6 shows a case where the magnet 12 ′ and the magnetic detection element 12 ″ are arranged in the notch 5 in the circumferential direction. Thereby, the displacement mainly caused by the strain in the shear direction in the ring 4 can be extracted as a signal of the magnetic detection element. FIG. 7 shows a combination of a magnet 12 ′, a magnetic detection element 12 ″, and a magnet 12 ′ arranged in a direction (width direction) orthogonal to the circumferential direction in the notch 5, and furthermore, the magnetic poles of both magnets 12 ′, 12 ′ This shows a case in which SNs are arranged to face each other. As a result, the magnetic lines of force between the magnets are rectified, and the magnetic lines of force applied to the magnetic detecting elements disposed therebetween are strengthened. As a result, the distortion amount of the ring 4 detected by the magnetic detecting elements can be detected with high sensitivity. In addition, the influence of external timing can be reduced.
[0027]
FIG. 8 shows an example in which a sensor 12 for detecting a distortion caused by an electrostrictive element such as a piezoelectric element is arranged in the notch 3. Even in such a case, since the electric output signal generated in the electrostrictive element changes according to the amount of deformation of the notch 3, it is possible to detect the stress applied to the strain member 3 by detecting the signal. it can.
[0028]
FIG. 9 shows still another different shape of the strain member 3, and shows an example in which a part of the outer periphery of the strain member 3 is cut from one side to another side and formed into a cross-shaped frame. Also in this case, since the shape of the notch 5 is deformed in accordance with the stress applied to the strain member 3, the stress applied thereto can be measured by detecting the amount of deformation with the sensor 12 that detects the strain.
[0029]
In the present invention, the number of the notches 5 formed on the outer periphery of the distortion member 3 is described only in a specific case, but the present invention can be applied by adopting an arbitrary number.
[0030]
In addition, various materials such as metal and plastic can be adopted as the material of the strain member 3 in which the notch 5 is formed on the outer periphery of the present invention. The amount of deformation of the notch 5 due to deformation of the distortion member 3 depends on the cross-sectional area of the distortion member 3, the shape of the notch 5, the number of the notches 5, the location of the notch 5, and the distortion member 3. It changes depending on the constituent Young's modulus. Therefore, their size and shape are appropriately selected according to the maximum stress applied between the pair of shafts 1 and 2.
[0031]
【The invention's effect】
The stress sensor of the present invention has a structure in which a pair of shafts are connected to each other with the same central axis via a strain member having a notch formed on the outer circumference, and a sensor for detecting strain is disposed in the slit. is there. For this reason, the sensor for detecting the strain is disposed in the notch formed in the strain member, so that the size can be reduced without making the outer diameter complicated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram showing one embodiment of a sensor for detecting distortion used in the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing one embodiment of a distortion member used in the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing still another embodiment of the distortion member used in the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing an embodiment of an arrangement of a sensor for detecting distortion used in the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing still another embodiment of a distortion member used in the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing still another embodiment of a distortion member used in the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing still another embodiment of a sensor for detecting distortion used in the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing still another embodiment of the distortion member used in the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram showing an example of a conventional power steering device.
FIG. 11 is a configuration diagram showing an example of a conventional stress sensor.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shaft 2 ... Shaft 3 ... Distortion member 4 ... Ring 5 ... Notch 6 ... Outer link pin fixing hole 7 ... Inner link pin fixing hole 8 ... Outer link fixing pin 9 Inner link fixing pin 10 C-shaped crank 11 Outer link fixing hole 12 Sensor 12 'for detecting distortion 12' Magnet 12 ' ..Magnetic detection elements