JPH0217686A - 歪検出器の製造方法及び製造用メッキ浴 - Google Patents
歪検出器の製造方法及び製造用メッキ浴Info
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- JPH0217686A JPH0217686A JP63168407A JP16840788A JPH0217686A JP H0217686 A JPH0217686 A JP H0217686A JP 63168407 A JP63168407 A JP 63168407A JP 16840788 A JP16840788 A JP 16840788A JP H0217686 A JPH0217686 A JP H0217686A
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- magnetostrictive layer
- strain
- plating bath
- strain detector
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は歪検出器の製造方法及び製造用メッキ浴に関
するものである。
するものである。
第１図は例えば特開昭５７−２１１０３０号公報に示さ
れた従来の歪検出器を示し、ｌはトルクを受ける輪状の
受動部材、２は受動部材１に帯状に固着され、受動部材
ｌに印加されたトルクによって発生する内部歪量に応じ
て透磁率が変化する一対の高透磁率軟磁性材からなる磁
歪層、３は各磁歪層２の外周にそれぞれ設けられ、その
透磁率の変化量を検出する一対の検出コイルである。各
磁歪層２は複数個の短冊状素片から構成されており、左
右対称に±４５°の角度をなすよう配設されている。
れた従来の歪検出器を示し、ｌはトルクを受ける輪状の
受動部材、２は受動部材１に帯状に固着され、受動部材
ｌに印加されたトルクによって発生する内部歪量に応じ
て透磁率が変化する一対の高透磁率軟磁性材からなる磁
歪層、３は各磁歪層２の外周にそれぞれ設けられ、その
透磁率の変化量を検出する一対の検出コイルである。各
磁歪層２は複数個の短冊状素片から構成されており、左
右対称に±４５°の角度をなすよう配設されている。
次に、動作について説明する。受動部材ｌに外部からト
ルクが印加されると、短冊状素片からなる磁歪層２の長
軸方向を主軸とする主応力が発生する。この主応力は例
えば一方の磁歪層２の素片群について引張力であるとす
れば、他方の磁歪層２の素片群については圧縮力である
。一般に、磁歪定数がゼロではない磁性材料に応力が加
わるとその磁気的性質が変化し、結果として透磁率が変
化する。この現象は機械エネルギを電気エネルギに変換
するいわゆる磁歪変換器で使われるものであり、磁性体
を変形させると変形量に応じて透磁率が変化するＶ目１
ａｒｊ効果に該当する。又、磁歪の大きさを定量的に表
わす量である磁歪常数が正の場合は、引張力が働（とき
に透磁率が増大し、圧縮力が働くときは透磁率が減少す
ること、及び磁歪定数が負の場合にその逆の結果となる
ことが知られている。従って、外部より印加されたトル
ク量に応じた変形を磁歪層２の透磁率変化として検出し
、この透磁率変化を検出コイル３により磁気的インピー
ダンスの変化として検出することにより、受動部材ｌに
印加されたトルク量及びこれに伴う歪量を検出する。
ルクが印加されると、短冊状素片からなる磁歪層２の長
軸方向を主軸とする主応力が発生する。この主応力は例
えば一方の磁歪層２の素片群について引張力であるとす
れば、他方の磁歪層２の素片群については圧縮力である
。一般に、磁歪定数がゼロではない磁性材料に応力が加
わるとその磁気的性質が変化し、結果として透磁率が変
化する。この現象は機械エネルギを電気エネルギに変換
するいわゆる磁歪変換器で使われるものであり、磁性体
を変形させると変形量に応じて透磁率が変化するＶ目１
ａｒｊ効果に該当する。又、磁歪の大きさを定量的に表
わす量である磁歪常数が正の場合は、引張力が働（とき
に透磁率が増大し、圧縮力が働くときは透磁率が減少す
ること、及び磁歪定数が負の場合にその逆の結果となる
ことが知られている。従って、外部より印加されたトル
ク量に応じた変形を磁歪層２の透磁率変化として検出し
、この透磁率変化を検出コイル３により磁気的インピー
ダンスの変化として検出することにより、受動部材ｌに
印加されたトルク量及びこれに伴う歪量を検出する。
（発明が解決しようとする！！！題）
上記した歪検出器において、磁歪層２の形成はマスクパ
ターンを用いたＮｉの電解メッキあるいはＮｉの電解メ
ッキの後エツチングによりいわゆるシェブロンパターン
を形成して行われていた。しかしながら、Ｎｉは透磁率
が小さいために充分な検出感度が得られなかった。又、
電解メッキでは電界集中により均一な膜厚の磁歪層２が
得難く、熱応力の相違による検出誤差などが生じ易かっ
た。さらに、電解メッキでは装置が大掛りになり、量産
性にも乏しかった。
ターンを用いたＮｉの電解メッキあるいはＮｉの電解メ
ッキの後エツチングによりいわゆるシェブロンパターン
を形成して行われていた。しかしながら、Ｎｉは透磁率
が小さいために充分な検出感度が得られなかった。又、
電解メッキでは電界集中により均一な膜厚の磁歪層２が
得難く、熱応力の相違による検出誤差などが生じ易かっ
た。さらに、電解メッキでは装置が大掛りになり、量産
性にも乏しかった。
この発明は上記のような課題を解決するために成された
ものであり、高感度で信転性のある歪検出器を量産性よ
く安価に製造することができる歪検出器の製造方法及び
製造用メッキ浴を得ることを目的とする。
ものであり、高感度で信転性のある歪検出器を量産性よ
く安価に製造することができる歪検出器の製造方法及び
製造用メッキ浴を得ることを目的とする。
この発明に係る歪検出器の製造方法は、受動部材の表面
に所定のマスクパターンを形成した後、受動部材の露出
部分の酸化膜除去処理を行ない、さらにこの露出部分に
無電解メッキにより磁歪層を形成したものである。
に所定のマスクパターンを形成した後、受動部材の露出
部分の酸化膜除去処理を行ない、さらにこの露出部分に
無電解メッキにより磁歪層を形成したものである。
又、この発明に係る歪検出器製造用メッキ浴は、還元剤
と錯化剤を含有する水溶液に鉄の金属塩とニッケルの金
属塩を溶解したものである。
と錯化剤を含有する水溶液に鉄の金属塩とニッケルの金
属塩を溶解したものである。
この発明においては、磁歪層が無電解メッキにより形成
され、電界集中が生じない、又、無電解メッキは電源や
電極が不要であり、受動部材は単にメッキ浴中に浸漬さ
れるだけである。
され、電界集中が生じない、又、無電解メッキは電源や
電極が不要であり、受動部材は単にメッキ浴中に浸漬さ
れるだけである。
又、形成される磁歪層は透磁率の高い鉄、ニッケルを主
成分とするものである。
成分とするものである。
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第２
図は歪検出器の製造方法を示すフローチャートであり、
ステップ１１では５ＵＳ３０４の１６φの丸棒からなる
受動部材１のアルカリ脱脂処理を６０ ”Ｃｒ １分間
行ない、ステップ１２では水洗、乾燥を行なう、ステッ
プ１３では受動部材１にフォトレジストを塗布、乾燥し
、ステップ１４ではフォトレジストの露光、現像、ベー
キングを行なって所定のマスクパターンを形成する。
図は歪検出器の製造方法を示すフローチャートであり、
ステップ１１では５ＵＳ３０４の１６φの丸棒からなる
受動部材１のアルカリ脱脂処理を６０ ”Ｃｒ １分間
行ない、ステップ１２では水洗、乾燥を行なう、ステッ
プ１３では受動部材１にフォトレジストを塗布、乾燥し
、ステップ１４ではフォトレジストの露光、現像、ベー
キングを行なって所定のマスクパターンを形成する。
ステップ１５では受動部材１の露出部分の電解脱脂処理
を電流密度６Ａ／ｄポ、温度６０’Ｃで２分間行ない、
ステップ１６では水洗を行なう。次に、ステップ１７で
は受動部材ｌの露出部分の酸化クロムを除去するために
、酸処理（Ｍ洗い）をＩＣ！５００ｒｄ／１．、 ＭＣ
Ｅ （商品名）２０（ｌｄ／１（７）溶液で超音波中で
４０秒行ない、ステップ１８では水洗を行なう、ステッ
プ１９では受動部材ｌの露出部分のＮ１ストライクメッ
キ（下地メッキ）をＮ ｉ Ｃ１ｔ 、 ＨＣ１のメッ
キ液中で行なう、これは無電解メッキのなじみを良くす
るためである。ステップ２０では水洗を行なう０次に、
ステップ２１ではストライクメッキの上から無電解メッ
キを行なう。
を電流密度６Ａ／ｄポ、温度６０’Ｃで２分間行ない、
ステップ１６では水洗を行なう。次に、ステップ１７で
は受動部材ｌの露出部分の酸化クロムを除去するために
、酸処理（Ｍ洗い）をＩＣ！５００ｒｄ／１．、 ＭＣ
Ｅ （商品名）２０（ｌｄ／１（７）溶液で超音波中で
４０秒行ない、ステップ１８では水洗を行なう、ステッ
プ１９では受動部材ｌの露出部分のＮ１ストライクメッ
キ（下地メッキ）をＮ ｉ Ｃ１ｔ 、 ＨＣ１のメッ
キ液中で行なう、これは無電解メッキのなじみを良くす
るためである。ステップ２０では水洗を行なう０次に、
ステップ２１ではストライクメッキの上から無電解メッ
キを行なう。
これは受動部材１をメッキ浴中に浸漬することにより行
なわれる。
なわれる。
メッキ浴の組成は、硫酸ニッケル０．０２ｍｏｌ／ ｊ
！ 。
！ 。
硫酸鉄０．０８ｍｏｌ／ ｊ！、次亜リン酸ナトリウム
０．２ｍｏｌ／ｊ！、クエン酸ナトリウム０．２５＠０
１／ Ｉ！、、ホウ酸０．５ ｓｏｌ／Ｉ！、、ｐＨ９
，０、温度９０℃である０次亜リン酸ナトリウムは金属
イオンを還元するための還元剤であり、クエン酸ナトリ
ウムは金属イオンのアルカリ中での沈殿防止のための錯
化剤である。
０．２ｍｏｌ／ｊ！、クエン酸ナトリウム０．２５＠０
１／ Ｉ！、、ホウ酸０．５ ｓｏｌ／Ｉ！、、ｐＨ９
，０、温度９０℃である０次亜リン酸ナトリウムは金属
イオンを還元するための還元剤であり、クエン酸ナトリ
ウムは金属イオンのアルカリ中での沈殿防止のための錯
化剤である。
又、ホウ酸は鉄、ニッケルと共に三元系合金を得るため
に混入したものである。この無電解メッキによりシェブ
ロンパターンの磁歪層２を形成する。
に混入したものである。この無電解メッキによりシェブ
ロンパターンの磁歪層２を形成する。
メッキ膜の厚さは検出コイル３への通電により発生する
磁束の周波数を４９ＫＩｌｚとして磁束のスキンデプス
を考慮して２５μとする。ステップ２２ではフォトレジ
ストを除去し、表面の清浄化を行なう、検出コイル３の
製作は別途行なう。
磁束の周波数を４９ＫＩｌｚとして磁束のスキンデプス
を考慮して２５μとする。ステップ２２ではフォトレジ
ストを除去し、表面の清浄化を行なう、検出コイル３の
製作は別途行なう。
メッキ浴の組成としては、硫酸ニッケル０．０５、硫酸
鉄０．０５、次亜リン酸ナトリウム０．２、酒石酸ナト
リウム０．２５、ホウ酸０．５、硫酸アンモニウム０．
５（いずれも単位は−ｏ１／ｌ） 、ｐＨ９，０、温度
９０°Ｃであってもよい、又、還元剤として次亜リン酸
ナトリウムに代わってジメチルアミンボランを用いても
良く、この両者を併用しても良い、又、錯化剤としてク
エン酸ナトリウムに代わって酒石酸ナトリウムを用いて
も良く、この両者を併用してもよい。
鉄０．０５、次亜リン酸ナトリウム０．２、酒石酸ナト
リウム０．２５、ホウ酸０．５、硫酸アンモニウム０．
５（いずれも単位は−ｏ１／ｌ） 、ｐＨ９，０、温度
９０°Ｃであってもよい、又、還元剤として次亜リン酸
ナトリウムに代わってジメチルアミンボランを用いても
良く、この両者を併用しても良い、又、錯化剤としてク
エン酸ナトリウムに代わって酒石酸ナトリウムを用いて
も良く、この両者を併用してもよい。
磁歪層２を形成する鉄、ニッケルを主成分とする合金の
メッキ膜は、ニッケル４０〜９０重量％、鉄５〜５０重
量％の範囲で高透磁率高磁歪率を有し、特にニッケル４
０〜６０重量％、鉄３０〜５０重量％の範囲のものが最
適である。
メッキ膜は、ニッケル４０〜９０重量％、鉄５〜５０重
量％の範囲で高透磁率高磁歪率を有し、特にニッケル４
０〜６０重量％、鉄３０〜５０重量％の範囲のものが最
適である。
第３図及び第４図は上記構成の歪検出器の出力特性を示
し、第３図は磁歪Ｎ２が約Ｎｉ５０％、Ｆｅ５０％の場
合を示し、第４図は約Ｎｉ８０％、Ｆｅ２Ｏ％の場合を
示す。
し、第３図は磁歪Ｎ２が約Ｎｉ５０％、Ｆｅ５０％の場
合を示し、第４図は約Ｎｉ８０％、Ｆｅ２Ｏ％の場合を
示す。
なお、上記したメッキ浴は、上記した製造方法以外のも
の、例えば当初無電解メッキ層を一様に形成し、後にエ
ツチングによりシェブロンパターンの磁歪Ｎ２を形成す
る場合にも使用できることは言うまでもない。
の、例えば当初無電解メッキ層を一様に形成し、後にエ
ツチングによりシェブロンパターンの磁歪Ｎ２を形成す
る場合にも使用できることは言うまでもない。
以上のようにこの発明によれば、磁歪層を無電解メッキ
により形成しており、無電解メッキは電解集中が生じず
、膜厚が均一となり、信輔性が向上するとともに、熱応
力が小さくなって感度も向上する。又、受動部材にマス
クパターンを形成した後に無電解メッキによりパターン
メッキを行なっており、シェブロンパターンの磁歪層を
精度良く形成することができる。さらに、無電解メッキ
は電気的設備を必要とせず、単に受動部材をメッキ浴に
浸漬するだけでよく、歪検出器を量産性良く安価に製造
することができる。さらに、メッキ浴はニッケル及び鉄
の金属塩を溶解させており、磁歪層が鉄とニッケルを主
成分とする合金により形成され、透磁率、磁歪率が高く
なって感度が向上する。
により形成しており、無電解メッキは電解集中が生じず
、膜厚が均一となり、信輔性が向上するとともに、熱応
力が小さくなって感度も向上する。又、受動部材にマス
クパターンを形成した後に無電解メッキによりパターン
メッキを行なっており、シェブロンパターンの磁歪層を
精度良く形成することができる。さらに、無電解メッキ
は電気的設備を必要とせず、単に受動部材をメッキ浴に
浸漬するだけでよく、歪検出器を量産性良く安価に製造
することができる。さらに、メッキ浴はニッケル及び鉄
の金属塩を溶解させており、磁歪層が鉄とニッケルを主
成分とする合金により形成され、透磁率、磁歪率が高く
なって感度が向上する。
第１図はこの発明による歪検出器の構成図、第２図はこ
の発明による歪検出器の製造方法を示すフローチャート
、第３図及び第４図はこの発明による歪検出器の出力特
性図である。 ■・・・受動部材、２・・・磁歪層、３・・・検出コイ
ル。 代理人 大 岩 増 雄。 第 図 第 図 第 図 手続補正書（自発漣 ６゜ 補正の内容 ’ｔ、１１．ｉ’ｌ”庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ６３−１６８４０７号 ２、発明の名称 歪検出器の製造方法及び製造用メッキ浴３、補正をする
者 代表者 志 岐 守 哉 ４代理人 ７゜ るために」を「の析出性を良好にするためにＪと補正す
る。 添付書類の目録 特許請求の範囲 １通 販 上 ５、 補正の対象 特許請求の範囲 （１）外力を受ける受動部材と、受動部材の表面に形成
された高透磁率軟磁性材からなる磁歪層と、磁歪層の近
傍に配設され、磁歪層の上記外力に応じた歪による透磁
率変化を検出する検出コイルを備えた歪検出器において
、受動部材の表面に所定のマスクパターンを形成する工
程と、受動部材の露出部分の酸化膜除去処理を行なう工
程と、受動部材の露出部分に無電解メッキにより磁歪層
を形成する工程を備えたことを特徴とする歪検出器の製
造方法。 （２）外力を受ける受動部材と、受動部材の表面に形成
された高透磁率軟磁性材からなる磁歪層と、磁歪層の近
傍に配設され、磁歪層の上記外力に応じた歪による透磁
率変化を検出する検出コイルを備えた歪検出器において
、次亜リン酸ナトリウム及びジメチルアミンボランのう
ち少なくとも一方を含む還元剤とクエン酸塩、酒石酸塩
等のうち少ｌ±支エニ且を含む錯化剤とを含有する水溶
液に、少な（ともニッケルの金属塩と鉄の金属塩を溶解
させて成り、受動部材の浸漬により受動部材の表面に無
電解メ・ンキにより鉄、ニッケルを主成分とする磁歪層
を形成することを特徴とする歪検出器の製造用メッキ浴
。
の発明による歪検出器の製造方法を示すフローチャート
、第３図及び第４図はこの発明による歪検出器の出力特
性図である。 ■・・・受動部材、２・・・磁歪層、３・・・検出コイ
ル。 代理人 大 岩 増 雄。 第 図 第 図 第 図 手続補正書（自発漣 ６゜ 補正の内容 ’ｔ、１１．ｉ’ｌ”庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ６３−１６８４０７号 ２、発明の名称 歪検出器の製造方法及び製造用メッキ浴３、補正をする
者 代表者 志 岐 守 哉 ４代理人 ７゜ るために」を「の析出性を良好にするためにＪと補正す
る。 添付書類の目録 特許請求の範囲 １通 販 上 ５、 補正の対象 特許請求の範囲 （１）外力を受ける受動部材と、受動部材の表面に形成
された高透磁率軟磁性材からなる磁歪層と、磁歪層の近
傍に配設され、磁歪層の上記外力に応じた歪による透磁
率変化を検出する検出コイルを備えた歪検出器において
、受動部材の表面に所定のマスクパターンを形成する工
程と、受動部材の露出部分の酸化膜除去処理を行なう工
程と、受動部材の露出部分に無電解メッキにより磁歪層
を形成する工程を備えたことを特徴とする歪検出器の製
造方法。 （２）外力を受ける受動部材と、受動部材の表面に形成
された高透磁率軟磁性材からなる磁歪層と、磁歪層の近
傍に配設され、磁歪層の上記外力に応じた歪による透磁
率変化を検出する検出コイルを備えた歪検出器において
、次亜リン酸ナトリウム及びジメチルアミンボランのう
ち少なくとも一方を含む還元剤とクエン酸塩、酒石酸塩
等のうち少ｌ±支エニ且を含む錯化剤とを含有する水溶
液に、少な（ともニッケルの金属塩と鉄の金属塩を溶解
させて成り、受動部材の浸漬により受動部材の表面に無
電解メ・ンキにより鉄、ニッケルを主成分とする磁歪層
を形成することを特徴とする歪検出器の製造用メッキ浴
。
Claims (2)
- （１）外力を受ける受動部材と、受動部材の表面に形成
された高透磁率軟磁性材からなる磁歪層と、磁歪層の近
傍に配設され、磁歪層の上記外力に応じた歪による透磁
率変化を検出する検出コイルを備えた歪検出器において
、受動部材の表面に所定のマスクパターンを形成する工
程と、受動部材の露出部分の酸化膜除去処理を行なう工
程と、受動部材の露出部分に無電解メッキにより磁歪層
を形成する工程を備えたことを特徴とする歪検出器の製
造方法。 - （２）外力を受ける受動部材と、受動部材の表面に形成
された高透磁率軟磁性材からなる磁歪層と、磁歪層の近
傍に配設され、磁歪層の上記外力に応じた歪による透磁
率変化を検出する検出コイルを備えた歪検出器において
、次亜リン酸ナトリウム及びジメチルアミンボランのう
ち少なくとも一方を含む還元剤とクエン酸ナトリウム及
び酒石酸ナトリウムのうち少なくとも一方を含む錯化剤
とを含有する水溶液に、少なくともニッケルの金属塩と
鉄の金属塩を溶解させて成り、受動部材の浸漬により受
動部材の表面に無電解メッキにより鉄，ニッケルを主成
分とする磁歪層を形成することを特徴とする歪検出器の
製造用メッキ浴。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168407A JPH0217686A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 歪検出器の製造方法及び製造用メッキ浴 |
| US07/285,554 US4935263A (en) | 1987-12-18 | 1988-12-16 | Method for manufacturing a strain detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168407A JPH0217686A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 歪検出器の製造方法及び製造用メッキ浴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0217686A true JPH0217686A (ja) | 1990-01-22 |
Family
ID=15867550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63168407A Pending JPH0217686A (ja) | 1987-12-18 | 1988-07-06 | 歪検出器の製造方法及び製造用メッキ浴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0217686A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009115761A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置 |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63168407A patent/JPH0217686A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009115761A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置 |
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