JPH03160337A - トルクセンサ及び磁気異方性制御方法 - Google Patents
トルクセンサ及び磁気異方性制御方法Info
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- JPH03160337A JPH03160337A JP29758289A JP29758289A JPH03160337A JP H03160337 A JPH03160337 A JP H03160337A JP 29758289 A JP29758289 A JP 29758289A JP 29758289 A JP29758289 A JP 29758289A JP H03160337 A JPH03160337 A JP H03160337A
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- torque
- torque sensor
- magnetic material
- magnetic anisotropy
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は回転軸などに加えられたトルクを非接触で検出
するトルクセンサ及び磁気異方性制御方法に関する。
するトルクセンサ及び磁気異方性制御方法に関する。
（従来の技術）
電動機、自動車などの回転駆動部の制御又は監視を行う
場合、回転駆動部に加えられるトルクは、最も基本的な
パラメータとして利用される。
場合、回転駆動部に加えられるトルクは、最も基本的な
パラメータとして利用される。
近年、トルクを検出するために、非品質磁性合金の薄帯
に生ずる磁気歪み効果を利用したトルクセンサが提案さ
れている（電気学会マグネティクス研究会資料ＭＡＧ−
８１ｍｍ７２）。
に生ずる磁気歪み効果を利用したトルクセンサが提案さ
れている（電気学会マグネティクス研究会資料ＭＡＧ−
８１ｍｍ７２）。
このトルクセンサの原理を第１図を参照して説明する。
第１図において、トルクを検出すべき回転軸、すなわち
トルク伝達軸１には非品質磁性合金薄帯からなる磁性体
２が巻回されて固定されている。この磁性体２には、予
めその周方向３に対して角度θ（≠０）の方向を磁化容
易軸とする誘導磁気異方性Ｋ，。が付与されている。ま
た、この磁性体２に近接して図示しない検出コイルが配
置され、この検出コイルは図示しない検出回路に接続さ
れている。
トルク伝達軸１には非品質磁性合金薄帯からなる磁性体
２が巻回されて固定されている。この磁性体２には、予
めその周方向３に対して角度θ（≠０）の方向を磁化容
易軸とする誘導磁気異方性Ｋ，。が付与されている。ま
た、この磁性体２に近接して図示しない検出コイルが配
置され、この検出コイルは図示しない検出回路に接続さ
れている。
このような構成のトルクセンサを用い、以下のようにし
てトルクを検出することができる。ここで、説明を簡単
にするために９０”＞θ〉４５＠飽和磁歪定数λｓ＞０
とする。いま、軸１に破線矢印で示すトルクＴが加わる
と、軸１に発生した歪み応力σが磁性体２に伝達され、
磁性体２には＋４５”の方向に張力σが、−４５＃の方
向に圧縮応力ーσがそれぞれ発生する。これに伴って磁
性体２には磁気歪み効果によって＋４５″の方向に誘導
磁気異方性Ｋｕ，（−３λＳ・σ）が誘導される。この
結果、ＫｕｏとＫｕｌとが合成されて磁性体２の誘導磁
気異方性はＫｕ２に変化する。この場合、磁性体２の内
部を通過する磁束の向きが一定であれば、誘導磁気異方
性の方向が変化することにより磁性体２における磁束貫
通方向の透磁率が変化する。したがって、この透磁率変
化を例えば検出コイル及びこれに接続された検出回路に
より電圧の変化として測定することができ、その値から
軸１に加えられたトルクＴを求めることができる。
てトルクを検出することができる。ここで、説明を簡単
にするために９０”＞θ〉４５＠飽和磁歪定数λｓ＞０
とする。いま、軸１に破線矢印で示すトルクＴが加わる
と、軸１に発生した歪み応力σが磁性体２に伝達され、
磁性体２には＋４５”の方向に張力σが、−４５＃の方
向に圧縮応力ーσがそれぞれ発生する。これに伴って磁
性体２には磁気歪み効果によって＋４５″の方向に誘導
磁気異方性Ｋｕ，（−３λＳ・σ）が誘導される。この
結果、ＫｕｏとＫｕｌとが合成されて磁性体２の誘導磁
気異方性はＫｕ２に変化する。この場合、磁性体２の内
部を通過する磁束の向きが一定であれば、誘導磁気異方
性の方向が変化することにより磁性体２における磁束貫
通方向の透磁率が変化する。したがって、この透磁率変
化を例えば検出コイル及びこれに接続された検出回路に
より電圧の変化として測定することができ、その値から
軸１に加えられたトルクＴを求めることができる。
ところで、前述したトルクセンサにおいては、磁性体２
に予め誘導磁気異方性Ｋｕｏを付与しておく必要がある
。特に、このようなトルクセンサにより、正逆トルクを
直線性よく検出するためには、軸の周方向に対してそれ
ぞれ＋θ及び−θ（θ一〇＠ ９０° １８０° ２７
０’を除く）の方向に予め誘導磁気異方性を付与した１
対の磁性体と、これら各磁性体の磁気特性変化を検出す
るための差動結合された１対の検出コイル又は検出ヘッ
ドとでトルクセンサを構成する必要がある。
に予め誘導磁気異方性Ｋｕｏを付与しておく必要がある
。特に、このようなトルクセンサにより、正逆トルクを
直線性よく検出するためには、軸の周方向に対してそれ
ぞれ＋θ及び−θ（θ一〇＠ ９０° １８０° ２７
０’を除く）の方向に予め誘導磁気異方性を付与した１
対の磁性体と、これら各磁性体の磁気特性変化を検出す
るための差動結合された１対の検出コイル又は検出ヘッ
ドとでトルクセンサを構成する必要がある。
このように、磁性体に予め誘導磁気異方性Ｋｕｏを付与
するための具体的な手段としては、従来、？下のような
方法が知られている。
するための具体的な手段としては、従来、？下のような
方法が知られている。
例えば、軸の径に合わせて磁性合金薄帯からなる環状の
磁性体を作製し、熱処理して内部応力を除去した後、こ
れを軸に挿着し、軸にねじりを与えた状態で接着し、軸
のねじりを戻すという方法が知られている。しかし、こ
の方法では、予め軸の径に合わせて環状の磁性体を作製
する必要がある、軸にねじりを与える必要がある、など
工程の煩雑化を招くという問題がある。
磁性体を作製し、熱処理して内部応力を除去した後、こ
れを軸に挿着し、軸にねじりを与えた状態で接着し、軸
のねじりを戻すという方法が知られている。しかし、こ
の方法では、予め軸の径に合わせて環状の磁性体を作製
する必要がある、軸にねじりを与える必要がある、など
工程の煩雑化を招くという問題がある。
また、例えば磁性体を軸に接着固定する前に、予め磁性
体に磁界中熱処理・冷却を施すことにより誘導磁気異方
性を導入する方法が考えられている。しかし、この方法
では磁性体を軸に■接着して固定すると、誘導磁気異方
性が安定に維持できないおそれがあり、その結果トルク
センナの信頼性にも問題が生じる。
体に磁界中熱処理・冷却を施すことにより誘導磁気異方
性を導入する方法が考えられている。しかし、この方法
では磁性体を軸に■接着して固定すると、誘導磁気異方
性が安定に維持できないおそれがあり、その結果トルク
センナの信頼性にも問題が生じる。
（発明が解決しようとする課１ｆｉ）
以上のように磁性体に磁気異方性を導入することに関し
ては、トルクセンサに限らず第２図に示す歪センサ，第
３図に示す電流センサ等の磁気歪効果を利用する場合、
重要である。
ては、トルクセンサに限らず第２図に示す歪センサ，第
３図に示す電流センサ等の磁気歪効果を利用する場合、
重要である。
本発明は、十分な磁気異方性を容易に導入することので
きる方法を提供し、また、それを用いた高．感度のトル
クセンサを提供することを目的とする。
きる方法を提供し、また、それを用いた高．感度のトル
クセンサを提供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段と作用）
本発明は磁性体表面に、磁気特性の異なる２種以上の領
域からなり、所定方向間隔０．０５乃至１０−で、幅１
μｍ乃至１鳳■の領域のパターン化することを特徴とす
る磁気異方性制御方法である。
域からなり、所定方向間隔０．０５乃至１０−で、幅１
μｍ乃至１鳳■の領域のパターン化することを特徴とす
る磁気異方性制御方法である。
また磁歪を有する磁性体をトルク伝達軸表面に固定する
か若しくは少なくとも表面が磁性体であるトルク伝達軸
を用い、該軸に加えられたトルクにより前記磁性体の磁
気特性が変化することを利用してトルクの検出を行うト
ルクセンサにおいて、前記磁性体が、磁気特性の異なる
２種以上の領域からなり、所定方向間隔に０．０５乃至
１０■厘で、幅１μｍ乃至１１■の領域でパターン化さ
れ、磁気異方性が導入されたものであることを特徴とす
るトルクセンサである。
か若しくは少なくとも表面が磁性体であるトルク伝達軸
を用い、該軸に加えられたトルクにより前記磁性体の磁
気特性が変化することを利用してトルクの検出を行うト
ルクセンサにおいて、前記磁性体が、磁気特性の異なる
２種以上の領域からなり、所定方向間隔に０．０５乃至
１０■厘で、幅１μｍ乃至１１■の領域でパターン化さ
れ、磁気異方性が導入されたものであることを特徴とす
るトルクセンサである。
また、本発明の磁気異方性制御方法では、磁気特性の異
なる領域のパターンは、線状または不連続点状の磁気特
性の異なる領域を用いたものなど、各種のパターンが考
えられる。しかしながら、線状領域で分割するのが製造
容易であり、この場合、縞状に分割された領域中に分割
方向にほぼ直交する向きに幅ｏ．ｏｏｉ〜１ｍｍの短冊
状の磁区が形成されることが好ましい。
なる領域のパターンは、線状または不連続点状の磁気特
性の異なる領域を用いたものなど、各種のパターンが考
えられる。しかしながら、線状領域で分割するのが製造
容易であり、この場合、縞状に分割された領域中に分割
方向にほぼ直交する向きに幅ｏ．ｏｏｉ〜１ｍｍの短冊
状の磁区が形成されることが好ましい。
本発明の磁気特性の異なる領域のパターンを形或するに
は例えば以下のような方法が用いられる。
は例えば以下のような方法が用いられる。
すなわち、レーザビームの径を１μｍ〜１ｉｍ＋程度と
して磁性体に照射し、所定の方向に走査させる操作を５
０μｍ〜１０ｍｍの所定のピッチで繰り返す。レーザビ
ームが照射された領域では、磁性体が構造を変化させ、
元の磁性体とは磁気特性の異なる領域が幅１μｍ〜１ｌ
Ｉｍで形成される。一例を第９図に示す。Ｘ領域，Ｙ領
域の２種からなり、Ｙがレ〜ザ照射領域である、このよ
うな方法により、磁性体に一軸磁気異方性を導入するこ
とができる。この改変領域は面積比で４０％以下である
ことが好ましい。なお、一軸磁気異方性の方向について
は、レーザビームの照射幅、ピッチなどによって、レー
ザビーム照射方向の場合もあれば、それに対する垂直方
向の場合もあるなど、種々の変更ができる。また、一軸
磁気異方性の大きさについても、レーザビームの照射幅
、ピッチなどによって、任意に設定することができるの
で、応用製品に応じた最適化をすればよい。ただし、磁
気特性の異なる領域の間隔が１０３ｍを越えても５０μ
ｍ未満でも導入される磁気異方性が小さすぎて、製品に
応用することは困難である。また磁気特性の異なる領域
の幅が１ｍｍを越えるとバルクの熱処理と差がなくなり
局所熱処理効果が得られない。
して磁性体に照射し、所定の方向に走査させる操作を５
０μｍ〜１０ｍｍの所定のピッチで繰り返す。レーザビ
ームが照射された領域では、磁性体が構造を変化させ、
元の磁性体とは磁気特性の異なる領域が幅１μｍ〜１ｌ
Ｉｍで形成される。一例を第９図に示す。Ｘ領域，Ｙ領
域の２種からなり、Ｙがレ〜ザ照射領域である、このよ
うな方法により、磁性体に一軸磁気異方性を導入するこ
とができる。この改変領域は面積比で４０％以下である
ことが好ましい。なお、一軸磁気異方性の方向について
は、レーザビームの照射幅、ピッチなどによって、レー
ザビーム照射方向の場合もあれば、それに対する垂直方
向の場合もあるなど、種々の変更ができる。また、一軸
磁気異方性の大きさについても、レーザビームの照射幅
、ピッチなどによって、任意に設定することができるの
で、応用製品に応じた最適化をすればよい。ただし、磁
気特性の異なる領域の間隔が１０３ｍを越えても５０μ
ｍ未満でも導入される磁気異方性が小さすぎて、製品に
応用することは困難である。また磁気特性の異なる領域
の幅が１ｍｍを越えるとバルクの熱処理と差がなくなり
局所熱処理効果が得られない。
また１μｍ未満では導入される磁気異方性が小さすぎる
。
。
磁気異方性導入の原因はいろいろ考えられるが、例えば
局所加熱領域が溶融状態となり、凝固することにより、
異なる結晶質又は非晶質相になっており、溶融部と未溶
融部との内部応力分布に起因した磁気異方性が生じるこ
とが考えられる。また加熱処理による磁区の再配列も考
えられる。
局所加熱領域が溶融状態となり、凝固することにより、
異なる結晶質又は非晶質相になっており、溶融部と未溶
融部との内部応力分布に起因した磁気異方性が生じるこ
とが考えられる。また加熱処理による磁区の再配列も考
えられる。
ここで、応用分野の一であるトルクセンサについて説明
すると、トルク伝達軸の表面に結晶質ないし非品質の磁
性体を以下のような方法■メッキ法により軸の表面に磁
性体を形或する方法、 ■熱間静水圧圧縮法（ＨＩＰ）により軸の表面に磁性体
を形戊する方法、 ■スパッタ法などの気相成長法により、軸の表面に磁性
体を形或する方法、 ■溶接法により、軸の表面に磁性体を形成する方法、 ■溶射法により、袖の表面に磁性体を形或する方法、 ■軸の表面に非品質磁性体粉末を供給しながら、レーザ
ビームを照射して非晶質磁性体を形成する方法、 などにより、固定した後、該磁性体の一部に選択的にレ
ーザビームを照射して磁気特性の異なる領域のパターン
を以下のような方法で形成する。すなわち、レーザビー
ムの径を１μｍ〜１ｌ一程度としてトルク伝達軸上の磁
性体に照射し、軸の周方向に対して所定角度をなして走
査させる操作を５０μｍ〜１０Ｉｌｌの所定のピッチで
繰り返す。レ〜ザビームが照射された領域では、或膜さ
れた結晶質相ないし非晶質が構造を変化させ、元の結晶
質相ないし非晶質とは磁気特性の異なる結晶質ないし非
晶質が幅１μｍ〜０．２ｍｍで形威される。このような
方法により、磁性体に軸の周方向に対して任意の角度を
有する一軸磁気異方性を容易に導入することができる。
すると、トルク伝達軸の表面に結晶質ないし非品質の磁
性体を以下のような方法■メッキ法により軸の表面に磁
性体を形或する方法、 ■熱間静水圧圧縮法（ＨＩＰ）により軸の表面に磁性体
を形戊する方法、 ■スパッタ法などの気相成長法により、軸の表面に磁性
体を形或する方法、 ■溶接法により、軸の表面に磁性体を形成する方法、 ■溶射法により、袖の表面に磁性体を形或する方法、 ■軸の表面に非品質磁性体粉末を供給しながら、レーザ
ビームを照射して非晶質磁性体を形成する方法、 などにより、固定した後、該磁性体の一部に選択的にレ
ーザビームを照射して磁気特性の異なる領域のパターン
を以下のような方法で形成する。すなわち、レーザビー
ムの径を１μｍ〜１ｌ一程度としてトルク伝達軸上の磁
性体に照射し、軸の周方向に対して所定角度をなして走
査させる操作を５０μｍ〜１０Ｉｌｌの所定のピッチで
繰り返す。レ〜ザビームが照射された領域では、或膜さ
れた結晶質相ないし非晶質が構造を変化させ、元の結晶
質相ないし非晶質とは磁気特性の異なる結晶質ないし非
晶質が幅１μｍ〜０．２ｍｍで形威される。このような
方法により、磁性体に軸の周方向に対して任意の角度を
有する一軸磁気異方性を容易に導入することができる。
また、一軸磁気異方性を生じさせる方向は、主応力方向
すなわち周方向に対し、±４５°が好ましいが、トルク
伝達軸周方向に対し、Ｏａより大きく、９０＃未満の任
意の角度をなす方向であればよい。また、例えば走査速
度などのレーザビーム照射条件に応じて、レーザビーム
照射領域の結晶質相の構造及び特性が変化する領域の幅
が変化し、それに伴ってその領域の磁気特性が変化し、
この結果トルクセンサの感度にも影響が生じる。したが
って、良好な感度を得るためには、レーザビームの照射
条件を適当に設定することが好ましい。
すなわち周方向に対し、±４５°が好ましいが、トルク
伝達軸周方向に対し、Ｏａより大きく、９０＃未満の任
意の角度をなす方向であればよい。また、例えば走査速
度などのレーザビーム照射条件に応じて、レーザビーム
照射領域の結晶質相の構造及び特性が変化する領域の幅
が変化し、それに伴ってその領域の磁気特性が変化し、
この結果トルクセンサの感度にも影響が生じる。したが
って、良好な感度を得るためには、レーザビームの照射
条件を適当に設定することが好ましい。
本発明のトルクセンサでは、レーザなどにより磁性体に
磁気特性の異なる領域を所定方向に磁気異方性が生じる
ように所定ピッチでパターン化すれば高いセンサ感度が
得られる。
磁気特性の異なる領域を所定方向に磁気異方性が生じる
ように所定ピッチでパターン化すれば高いセンサ感度が
得られる。
このように本発明によれば、磁性体に容易に磁気異方性
を導入することができ、それを用いたデバイスで十分な
高感度を得ることができる。
を導入することができ、それを用いたデバイスで十分な
高感度を得ることができる。
以上、トルクセンサを用いて説明したと同様のことが、
歪みセンサや電流センサなど磁性体を用いる種々の分野
についても言える。
歪みセンサや電流センサなど磁性体を用いる種々の分野
についても言える。
（実施例）
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第４図は本発明の一実施例に係るトルクセンサ゛の概略
的な構成図である。第４図において、図示しないモータ
等の駆動源によって回転する強磁性体（ｆ！４えばＳ４
５Ｃ）からなる直径２０ｍ−のトル？伝達軸Ｈの表面の
２ｔ！！ｉ所には、幅１０ｌ、厚さ１５μｍの１対の磁
性体１２、１２■が軸１１の全周１ にわたって固定されている。これら磁性体１２ｌ，ｌ２
２は、スパッタされた Ｃ Ｏ ａｓ Ｚ ｒ ｔｏ Ｆ ｅ ｓなる組成の非
品質合金膜から成っている。この合金膜には、その表面
にビーム径５０μｍのＹＡＧレーザビームを照射し、軸
１１の周方向に対して、磁性体ｌ２ では＋４５’
磁性体ｌ２■ではｌ −４５’の方向に５ｍ／−ｉｎの走査速度で走査させる
操作を、１ｍｍピツチで繰返して施している。
的な構成図である。第４図において、図示しないモータ
等の駆動源によって回転する強磁性体（ｆ！４えばＳ４
５Ｃ）からなる直径２０ｍ−のトル？伝達軸Ｈの表面の
２ｔ！！ｉ所には、幅１０ｌ、厚さ１５μｍの１対の磁
性体１２、１２■が軸１１の全周１ にわたって固定されている。これら磁性体１２ｌ，ｌ２
２は、スパッタされた Ｃ Ｏ ａｓ Ｚ ｒ ｔｏ Ｆ ｅ ｓなる組成の非
品質合金膜から成っている。この合金膜には、その表面
にビーム径５０μｍのＹＡＧレーザビームを照射し、軸
１１の周方向に対して、磁性体ｌ２ では＋４５’
磁性体ｌ２■ではｌ −４５’の方向に５ｍ／−ｉｎの走査速度で走査させる
操作を、１ｍｍピツチで繰返して施している。
この結果、この合金膜は、成膜されたままの非晶質相Ｘ
（１５）と、レーザビームの照射により元の結晶質相
と異なる磁気特性を有する非晶質相Ｙ （１Ｂ）とが縞
状に交互に配列された構造となっている。
（１５）と、レーザビームの照射により元の結晶質相
と異なる磁気特性を有する非晶質相Ｙ （１Ｂ）とが縞
状に交互に配列された構造となっている。
結晶質相Ｙ （１８）は準安定状態の非晶質相である。
こうした構造により、レーザビーム照射方向が磁化容易
軸方向となり、周方向に対して、磁性体？、磁性体１２
■では−４５°の方向に誘導磁気異？性Ｋｕｏ２が付与
される。
軸方向となり、周方向に対して、磁性体？、磁性体１２
■では−４５°の方向に誘導磁気異？性Ｋｕｏ２が付与
される。
軸１ｌの外周には磁性体１２、１２■に非接触の状ｌ
態で円筒状の検出巻線ｌ３、１３２が施されている。
ｌ
また、検出巻線１３、１３■の外周には円筒状の励ｌ
磁巻線１４が施されている。これら検出巻線ｔ３、、１
３■及び励磁巻線ｌ４は、図示しない非磁性体からなる
巻粋に０．３ｓｅ径の導線を、検出巻線ｌ３■、ｌ３■
の場合１００回、励磁巻線ｌ４の場合３００回巻回した
ものである。
３■及び励磁巻線ｌ４は、図示しない非磁性体からなる
巻粋に０．３ｓｅ径の導線を、検出巻線ｌ３■、ｌ３■
の場合１００回、励磁巻線ｌ４の場合３００回巻回した
ものである。
第５図は、トルク伝達軸表面の磁性体薄膜にレーザビー
ムを照射する方法をしめずブロック図である。このよう
に他の方法では磁気異方性の導入が難しい複雑形状でも
容易に磁気異方性を導入できる。
ムを照射する方法をしめずブロック図である。このよう
に他の方法では磁気異方性の導入が難しい複雑形状でも
容易に磁気異方性を導入できる。
第６図は本実施例のトルクセンサの回路構成を示すブロ
ック図である。第６図において、発振器２ｌにて１００
ＫＨｚの正弦波励磁電流を発生させ、増幅器２２にて増
幅し、励磁巻線ｌ４に印加する。この結果、磁性体１２
、１２■には交番磁界が加わる。
ック図である。第６図において、発振器２ｌにて１００
ＫＨｚの正弦波励磁電流を発生させ、増幅器２２にて増
幅し、励磁巻線ｌ４に印加する。この結果、磁性体１２
、１２■には交番磁界が加わる。
ｌ
そして、検出巻線１３、１３。にて前述した原理にｌ
従って得られる検出信号が差動増幅器２３、２４、２５
、を介して同期検波器２８にて整流されて、トルク変化
に応じて変化する直流のトルク信号が得られる。
、を介して同期検波器２８にて整流されて、トルク変化
に応じて変化する直流のトルク信号が得られる。
このトルクセンサを用い、トルクの検出特性を測定した
結果を第７図に示す。第７図から明らかなように、本実
゛施例のトルクセンサは、広いトルク範囲にわたって良
好な直線性を示す。
結果を第７図に示す。第７図から明らかなように、本実
゛施例のトルクセンサは、広いトルク範囲にわたって良
好な直線性を示す。
最適なレーザ走査速度を得るために、照射領域の熱容量
及び熱伝導性などに依存し、相互に関連しあうレーザビ
ーム走査速度、レーザ照射パワーレーザビーム径などを
最適になるように決定することが好ましい。
及び熱伝導性などに依存し、相互に関連しあうレーザビ
ーム走査速度、レーザ照射パワーレーザビーム径などを
最適になるように決定することが好ましい。
次に、以上のように決定された最′適なレーザ照剃条件
において、レーザビームを照射するピッチとセンサ感度
との関係を第８図に示す。第８図から明らかなように、
良好な感度を得るために、最適なレーザ照射ピッチが存
在する。レーザビームを照射するピッチは５０μｍ〜１
０ｌ量であることが好ましく、ピッチが１０ｍｍを越え
ると導入すべき磁気特性が充分得られないため、良好な
トルクセンサとはならない。
において、レーザビームを照射するピッチとセンサ感度
との関係を第８図に示す。第８図から明らかなように、
良好な感度を得るために、最適なレーザ照射ピッチが存
在する。レーザビームを照射するピッチは５０μｍ〜１
０ｌ量であることが好ましく、ピッチが１０ｍｍを越え
ると導入すべき磁気特性が充分得られないため、良好な
トルクセンサとはならない。
上記実施例は、トルクセンサへの適用例を示したが、本
発明の磁気異方性制御方法を用いれば、例えば歪みセン
サ、圧カセンサにも適用でき、また、電流センサ等の各
種センサデバイスへも用いることができる。
発明の磁気異方性制御方法を用いれば、例えば歪みセン
サ、圧カセンサにも適用でき、また、電流センサ等の各
種センサデバイスへも用いることができる。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明によれば、種々の応用分野を
持つ磁歪を有する磁性体に磁気異方性を複雑な形状でも
任意の方向に確実かつ十分に付与することができ、工業
上顕著な効果を奏するものである。
持つ磁歪を有する磁性体に磁気異方性を複雑な形状でも
任意の方向に確実かつ十分に付与することができ、工業
上顕著な効果を奏するものである。
第１図は本発明に係るトルクセンサの原理を示す特性図
、第２図は本発明の一応用例である歪みセンサの概略構
成図、第３図は本発明の一応用例である電流センサの概
略構或図、第４図は本発明の実施例におけるトルクセン
サの概略構成図、第５図は同トルクセンサを製造する際
のレーザ照射方法を示すブロック図、第６図は同トルク
センサ？回路図、第７図は同トルクセンサによるトルク
検出特性を示す特性図、第８図はレーザ照射ピッチとセ
ンサ感度との関係を示す特性図、第９図は磁区パターン
の模式図。 ｌ１・・・トルク伝達軸、１２、１２。・・・磁性体、
ｌ １３、ｌ３■、１３。・・・検出巻線、ｌ４・・・励磁
巻線、ｌ５・・・結晶質相Ｘ％ｉ６・・・結晶質相Ｙ，
２１・・・発振器、２２・・・増幅器、２３、２４、２
５・・・差動増幅器、２Ｇ・・・同期検波器、３１・・
・プリントコイル、３２・・・一軸異方性非晶質箔帯、
３３・・・コア、３４・・・被測定電流用巻線、３５・
・・レーザ発振器、３６・・・レンズ、３７・・・ミラ
ー
、第２図は本発明の一応用例である歪みセンサの概略構
成図、第３図は本発明の一応用例である電流センサの概
略構或図、第４図は本発明の実施例におけるトルクセン
サの概略構成図、第５図は同トルクセンサを製造する際
のレーザ照射方法を示すブロック図、第６図は同トルク
センサ？回路図、第７図は同トルクセンサによるトルク
検出特性を示す特性図、第８図はレーザ照射ピッチとセ
ンサ感度との関係を示す特性図、第９図は磁区パターン
の模式図。 ｌ１・・・トルク伝達軸、１２、１２。・・・磁性体、
ｌ １３、ｌ３■、１３。・・・検出巻線、ｌ４・・・励磁
巻線、ｌ５・・・結晶質相Ｘ％ｉ６・・・結晶質相Ｙ，
２１・・・発振器、２２・・・増幅器、２３、２４、２
５・・・差動増幅器、２Ｇ・・・同期検波器、３１・・
・プリントコイル、３２・・・一軸異方性非晶質箔帯、
３３・・・コア、３４・・・被測定電流用巻線、３５・
・・レーザ発振器、３６・・・レンズ、３７・・・ミラ
ー
Claims (3)
- （１）磁性体表面に、磁気特性の異なる２種以上の領域
からなり、所定方向に間隔０．０５乃至１０ｍｍで、幅
１μｍ乃至１ｍｍの領域のパターン化することを特徴と
する磁気異方性制御方法。 - （２）磁歪を有する磁性体をトルク伝達軸表面に固定し
、該軸に加えられたトルクにより前記磁性体の磁気特性
が変化することを利用してトルクの検出を行なうトルク
センサにおいて、前記磁性体が、磁気特性の異なる２種
以上の領域からなり、所定方向に間隔０．０５乃至１０
ｍｍで、幅１μｍ乃至１ｍｍの領域でパターン化され、
磁気異方性が導入されたものであることを特徴とするト
ルクセンサ。 - （３）少なくとも表面が磁歪を有する磁性体からなるト
ルク伝達軸に加えられたトルクにより磁気特性が変化す
ることを利用してトルクの検出を行うトルクセンサにお
いて、前記トルク伝達軸表面が、磁気特性の異なる２種
以上の領域からなり、所定方向に間隔０．０５乃至１０
ｍｍで、幅１μｍ乃至１ｍｍの領域でパターン化され、
磁気異方性が導入されたものであることを特徴とするト
ルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29758289A JP2710165B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | トルクセンサ及び磁気異方性制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29758289A JP2710165B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | トルクセンサ及び磁気異方性制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03160337A true JPH03160337A (ja) | 1991-07-10 |
| JP2710165B2 JP2710165B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17848420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29758289A Expired - Lifetime JP2710165B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | トルクセンサ及び磁気異方性制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2710165B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5449418A (en) * | 1992-06-09 | 1995-09-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of formation of magnetostrictive layer and strain sensor using same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021148556A (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 臼井国際産業株式会社 | 磁歪式トルクセンサー用シャフトおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-11-17 JP JP29758289A patent/JP2710165B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5449418A (en) * | 1992-06-09 | 1995-09-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Method of formation of magnetostrictive layer and strain sensor using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2710165B2 (ja) | 1998-02-10 |
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