[发明专利]转矩检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测作用于旋转体的转矩的大小的转矩检测装置。

背景技术

一般已知的现有的旋转体的转矩检测的方法如下。首先，使被安装于旋转体的应变检测元件以规定的频率进行振动，对旋转体施加转矩。接着，若对旋转体施加转矩，则应变检测元件发生变形。然后，读取应变检测元件发生变形时的振动频率的变化，并将该变化变换成转矩值，由此检测出旋转体的转矩。

作为在先技术文献信息，已知例如专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2011-164042号公报

发明内容

使应变检测元件以规定的频率进行振动的驱动电路、将从应变检测元件输出的信号变换成转矩信息信号的检测电路，配置于安装旋转体的主体。在这种情况下，安装于主体的驱动电路、检测电路与安装于旋转体的应变检测元件之间的电连接，可以考虑使用滑环(slip ring)等机械式接触单元。但是，在将机械式连接单元用于电连接的情况下，伴随机械式接触单元的磨耗、变形，会发生接触电阻变化、转矩检测装置的检测精度变化等问题。

可以考虑使用不需要机械式接触的耦合线圈等的电磁耦合单元来取代机械式接触单元。可以想到如下方法：使用电磁耦合单元分别将需要驱动电路与应变检测元件的耦合、检测电路与应变检测电路的连接这样的电连接的部分单独进行耦合。但是若单独地设置电磁耦合单元，则存在转矩检测装置自身大型化这样的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种检测精度高且小型的转矩检测装置。

于是，为了达成该目的，本发明的一方式是对安装于主体的旋转体的转矩进行检测的转矩检测装置，转矩检测装置具备：应变检测部，其安装于旋转体；振荡电路，其安装于主体；和检测电路，其安装于主体，并将从应变检测部输出的信号变换成转矩信号。然后，通过电磁耦合部进行应变检测部与振荡电路的电连接，通过相同的电磁耦合部进行应变检测部与检测电路的电连接。

根据该构成，本发明能够将高检测精度的转矩检测装置小型化。

附图说明

图1是本发明的一实施方式中的转矩检测装置的电路方块图。

图2是构成图1所示的转矩检测装置的传感器元件的主视图。

图3是表示对于传感器元件的应变的梁部的振动频率的变化的图。

图4A是表示本发明的一实施方式中的转矩检测装置的信号波形的过渡的图。

图4B是表示本发明的一实施方式中的转矩检测装置的信号波形的过渡的图。

图4C是表示本发明的一实施方式中的转矩检测装置的信号波形的过渡的图。

图4D是表示本发明的一实施方式中的转矩检测装置的信号波形的过渡的图。

图4E是表示本发明的一实施方式中的转矩检测装置的信号波形的过渡的图。

图4F是表示本发明的一实施方式中的转矩检测装置的信号波形的过渡的图。

图5是表示搭载了本发明的一实施方式中的转矩检测装置的电动助力自行车的示意图。

图6是表示图5所示的电动助力自行车的链轮部分的图。

具体实施方式

以下，参照图1对本发明的一实施方式中的转矩检测装置进行说明。

图1是本发明的一实施方式中的转矩检测装置的电路方块图。转矩检测装置对安装于主体(未图示)的旋转体(未图示)的转矩进行检测。转矩检测装置由配置于旋转体的应变检测部1、和设置于主体的控制电路2构成。

首先，对于应变检测部1的构成进行说明。

应变检测部1由电源电路3、传感器部4、开关电路20和第2线圈18构成。电源电路3向传感器部4供给电源。传感器部4由生成驱动信号的驱动控制部5、传感器元件6和差分电路7构成。驱动控制部5生成驱动信号，对于传感器元件6，从驱动控制部5输出的驱动信号使传感器元件6以规定的频率进行振动。从传感器元件6输出的检测信号由差分电路7进行差分处理。

接着参照图2对传感器元件6的构成进行说明。

如图2所示，传感器元件6在矩形状的硅基板8的中央部分，设置有梁部9a、9b。梁部9a、9b分别沿附图的横向、附图的纵向进行延伸。

在各梁部9a、9b配置有通过从电源电路3输出的驱动信号而进行伸缩的驱动电极10、以及根据梁部9a、9b的振动生成检测信号的检测电极11。