JPH032638A - 歪検出器 - Google Patents
歪検出器Info
- Publication number
- JPH032638A JPH032638A JP13793789A JP13793789A JPH032638A JP H032638 A JPH032638 A JP H032638A JP 13793789 A JP13793789 A JP 13793789A JP 13793789 A JP13793789 A JP 13793789A JP H032638 A JPH032638 A JP H032638A
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- Japan
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- magnetic
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- shielding layer
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- magnetic shielding
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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、回転軸などの受動部材の歪を検出する歪検
出器に関するものである。
出器に関するものである。
一般に、外力を印加される受動部材が磁性材である場合
には、外力によって受動部材に歪が生じ、この歪に応じ
てその透磁率が変化する。従って、受動部材に磁束を通
すことにより歪の度合をｉ！１ｉｆｆ率の変化として検
出することができる。そこで、従来では高透磁率軟磁性
材からなる受動部材の表面に非磁性高導電率の磁気遮蔽
層を形成してその非形成部分に磁性層を形成し、このる
ｎ性層の透磁率変化を検出して歪検出を行っていた。
には、外力によって受動部材に歪が生じ、この歪に応じ
てその透磁率が変化する。従って、受動部材に磁束を通
すことにより歪の度合をｉ！１ｉｆｆ率の変化として検
出することができる。そこで、従来では高透磁率軟磁性
材からなる受動部材の表面に非磁性高導電率の磁気遮蔽
層を形成してその非形成部分に磁性層を形成し、このる
ｎ性層の透磁率変化を検出して歪検出を行っていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記した従来の歪検出器においては、磁
性層及び磁気遮蔽層は露出しているために腐食等による
経時変化が太き（、初期感度を維持することができず、
信頼性の低いものとなっていた。
性層及び磁気遮蔽層は露出しているために腐食等による
経時変化が太き（、初期感度を維持することができず、
信頼性の低いものとなっていた。
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、耐食性、耐湿性を向上し、信頼性を高める
ことができる歪検出器を得ることを目的とする。
ものであり、耐食性、耐湿性を向上し、信頼性を高める
ことができる歪検出器を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
この発明に係る歪検出器は、磁性層及び磁気遮蔽層の表
面に保護層を形成したものである。
面に保護層を形成したものである。
この発明における磁性層及び磁気遮蔽層は保護層により
表面を覆われており、腐食や吸湿が抑制される。
表面を覆われており、腐食や吸湿が抑制される。
〔実施例］
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第２
図（ａ）〜（Ｃ）はこの実施例による歪検出器の製造過
程を示し、受動部材１はパーマロイなどの高透磁率軟磁
性材により形成する６次に、受動部材１の表面上にエツ
チングレジストを選択的にスクリーン印刷法により印刷
した後塩化第２銅溶液などのエツチング液を用いて化学
エツチングを行い、エツチングレジスト以外の部分を選
択除去し、±４５°に傾斜した複数の短冊形状の磁性層
２を突出形成する。次に、エツチングレジストをめっき
レジストとして流用し、受動部材ｌの選択除去部分に非
磁性又は反磁性の高導電率材例えばＣｕからなる磁気遮
蔽層３を高速めっき法により形成する。
図（ａ）〜（Ｃ）はこの実施例による歪検出器の製造過
程を示し、受動部材１はパーマロイなどの高透磁率軟磁
性材により形成する６次に、受動部材１の表面上にエツ
チングレジストを選択的にスクリーン印刷法により印刷
した後塩化第２銅溶液などのエツチング液を用いて化学
エツチングを行い、エツチングレジスト以外の部分を選
択除去し、±４５°に傾斜した複数の短冊形状の磁性層
２を突出形成する。次に、エツチングレジストをめっき
レジストとして流用し、受動部材ｌの選択除去部分に非
磁性又は反磁性の高導電率材例えばＣｕからなる磁気遮
蔽層３を高速めっき法により形成する。
高速めっきを行うにはめっき液の金属イオン濃度を大き
くすること、めっき液の温度を高くすること及びめっき
液の撹拌を激しく行うことが必要である。めっき条件は
、たとえば硫酸銅ｌ、５ ｍｏｌ／ ｌ、硫酸０．６ｍ
ｏｌ／ｆｆｉのめっき液中に受動部材ｌを浸漬し、温度
６０°Ｃ，電流密度５０Ａ／ｄｍ”でめっき液を軸高速
回転で攪拌しながら２３分間高速電気めっきを行う。次
にめっきレジストとしてのエンチングレジストを除去し
、磁性層２を露出させる。
くすること、めっき液の温度を高くすること及びめっき
液の撹拌を激しく行うことが必要である。めっき条件は
、たとえば硫酸銅ｌ、５ ｍｏｌ／ ｌ、硫酸０．６ｍ
ｏｌ／ｆｆｉのめっき液中に受動部材ｌを浸漬し、温度
６０°Ｃ，電流密度５０Ａ／ｄｍ”でめっき液を軸高速
回転で攪拌しながら２３分間高速電気めっきを行う。次
にめっきレジストとしてのエンチングレジストを除去し
、磁性層２を露出させる。
この状態を第２図（ａ）、 （ｂ）に示す０次に、第２
図（Ｃ）及び第１図に示すように磁性層２及び磁気遮蔽
層３の表面にプラスチック等の有機材例えばエポキシ系
インクをスクリーン印刷法により印刷し、硬化させて保
護層４を形成する。次に、磁性層２の外周に対応させて
検出コイル５を設ける。
図（Ｃ）及び第１図に示すように磁性層２及び磁気遮蔽
層３の表面にプラスチック等の有機材例えばエポキシ系
インクをスクリーン印刷法により印刷し、硬化させて保
護層４を形成する。次に、磁性層２の外周に対応させて
検出コイル５を設ける。
上記構成において、磁気遮蔽層３は検出コイル５から発
生した磁束が受動部材ｌに浸入するのを磁気表皮効果に
より防ぐためのものであり、そのされ、磁気遮蔽層３は
σが大きく、ωも大きいので表皮深さδは小さくなる。
生した磁束が受動部材ｌに浸入するのを磁気表皮効果に
より防ぐためのものであり、そのされ、磁気遮蔽層３は
σが大きく、ωも大きいので表皮深さδは小さくなる。
Ｃｕの場合、第３図に示すように５０ Ｈｚでδ＝２５
０ｎ程度であり、磁気遮蔽層３の膜厚を２５０μｍ以上
とすることにより磁束の浸入を阻止することができる。
０ｎ程度であり、磁気遮蔽層３の膜厚を２５０μｍ以上
とすることにより磁束の浸入を阻止することができる。
受動部材ｌに外力が印加されると、この受動部材１を介
して磁性層２に歪を生じてその透磁率が変化する。
して磁性層２に歪を生じてその透磁率が変化する。
検出コイル５はこの透磁率変化を磁気的インピーダンス
の変化として検出し、その出力から歪量を検出すること
ができる。この場合、受動部材工の軸線に対して±４５
″に形成された磁性層２に対応した検出コイル５の出力
と一４５°に形成された磁性層２に対応した検出コイル
５の出力とは橿性が逆であり、その差動出力を得ること
により大きな出力を得ることができる。又、保護層４は
磁性層２及び磁気遮蔽層３の耐食性及び耐湿性を向上し
てその経年変化を小さくしており、高信顛性を確保する
ことができる。
の変化として検出し、その出力から歪量を検出すること
ができる。この場合、受動部材工の軸線に対して±４５
″に形成された磁性層２に対応した検出コイル５の出力
と一４５°に形成された磁性層２に対応した検出コイル
５の出力とは橿性が逆であり、その差動出力を得ること
により大きな出力を得ることができる。又、保護層４は
磁性層２及び磁気遮蔽層３の耐食性及び耐湿性を向上し
てその経年変化を小さくしており、高信顛性を確保する
ことができる。
なお、上記実施例では有機材を印刷して保護層５を形成
したが、これを有機材のプラズマ溶射によって形成して
もよい、プラズマ溶射は溶射材料粉末をプラズマジェッ
トによって加熱加速し、素材表面に衝突させて皮膜を形
成するものであり、１分間に１００ｎ程度の速度で皮膜
を形成することができ、皮膜形成速度が速い。
したが、これを有機材のプラズマ溶射によって形成して
もよい、プラズマ溶射は溶射材料粉末をプラズマジェッ
トによって加熱加速し、素材表面に衝突させて皮膜を形
成するものであり、１分間に１００ｎ程度の速度で皮膜
を形成することができ、皮膜形成速度が速い。
次に、第２の実施例について第４図（ａ）〜（Ｃ）を参
照して説明する。まず、受動部材１を高透磁率軟磁性材
により形成し、この受動部材１の表面に非磁性又は反磁
性の高導電性金属例えばＣｕからなる磁気遮蔽層３を高
速めっき法により形成する。次に、塩化第２ｗ４溶液を
使用したエツチング液を用いて化学エツチングを行い、
磁気遮蔽層３の一部を除去して受動部材１の表面を露出
させ、複数の短冊形状からなる磁性層２を形成する。こ
の状態を第４図（ａ）、［有］）に示す０次に、第４図
（Ｃ）に示すようにプラズマ溶射により厚さ１００−の
アルミナセラミックスの保護層４を磁性層２及び磁気遮
蔽層３の表面に形成する。もちろん、検出コイル５も設
ける。
照して説明する。まず、受動部材１を高透磁率軟磁性材
により形成し、この受動部材１の表面に非磁性又は反磁
性の高導電性金属例えばＣｕからなる磁気遮蔽層３を高
速めっき法により形成する。次に、塩化第２ｗ４溶液を
使用したエツチング液を用いて化学エツチングを行い、
磁気遮蔽層３の一部を除去して受動部材１の表面を露出
させ、複数の短冊形状からなる磁性層２を形成する。こ
の状態を第４図（ａ）、［有］）に示す０次に、第４図
（Ｃ）に示すようにプラズマ溶射により厚さ１００−の
アルミナセラミックスの保護層４を磁性層２及び磁気遮
蔽層３の表面に形成する。もちろん、検出コイル５も設
ける。
上記構成の動作、効果は第１の実施例と同様である。な
お、セラミックスの保護層４をプラズマ溶射により形成
したが、Ｔ！１着により形成してもよい。この場合、セ
ラミックスはめっきと同様に電解法により磁性層２及び
磁気遮蔽層３の表面に常温で析出され、保護膜４は耐食
性に優れたものとなる。
お、セラミックスの保護層４をプラズマ溶射により形成
したが、Ｔ！１着により形成してもよい。この場合、セ
ラミックスはめっきと同様に電解法により磁性層２及び
磁気遮蔽層３の表面に常温で析出され、保護膜４は耐食
性に優れたものとなる。
次に、この発明の第３の実施例をやはり第４図（ａ）〜
（Ｃ）を参照して説明する。この実施例においては、受
動部材ｌの表面にめっきレジストを複数の短間形状に形
成し、このめっきレジスト以外の部分に磁気遮蔽層３を
高速めっき法により形成する。
（Ｃ）を参照して説明する。この実施例においては、受
動部材ｌの表面にめっきレジストを複数の短間形状に形
成し、このめっきレジスト以外の部分に磁気遮蔽層３を
高速めっき法により形成する。
次に、めっきレジストを除去して受動部材ｌを露出させ
、磁性層２を形成する。この状態を第４図（ａ）、（ｂ
ｌに示す６次に、第４図（Ｃ）に示すように、非磁性金
属材料を電気めっきにより磁性層２及び磁気遮蔽層３の
表面に被着して保護層４を形成する。
、磁性層２を形成する。この状態を第４図（ａ）、（ｂ
ｌに示す６次に、第４図（Ｃ）に示すように、非磁性金
属材料を電気めっきにより磁性層２及び磁気遮蔽層３の
表面に被着して保護層４を形成する。
例えばニッケルの場合には２ ｐｍ程度とし、金の場合
にはｌ ｇａ程度の厚さとする。動作、効果は上記実施
例と同様である。なお、保護層４は電気めっきに代えて
無電解めっき、電着、プラズマ溶射、印刷などによって
形成してもよい。
にはｌ ｇａ程度の厚さとする。動作、効果は上記実施
例と同様である。なお、保護層４は電気めっきに代えて
無電解めっき、電着、プラズマ溶射、印刷などによって
形成してもよい。
以上のようにこの発明によれば、磁性層及び磁気遮蔽層
の表面に保護層を形成しており、ｉｆｆ性層及び磁気遮
ｊｔｉ、層の耐食性、耐湿性を向上することができる。
の表面に保護層を形成しており、ｉｆｆ性層及び磁気遮
ｊｔｉ、層の耐食性、耐湿性を向上することができる。
このため、経時変化が小さ（なり、初期感度を維持する
こ七ができ、信転性を向上することができる。
こ七ができ、信転性を向上することができる。
第１図はこの発明の第１の実施例による歪検出器の構成
図、第２図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の第１の実施例に
よる歪検出器の工程説明図、第３図はＣｕの表皮深さ特
性図、第４図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の第２及び第３
の実施例による歪検出器の工程説明図である。 ｌ・・・受動部材、２・・・磁性層、３・・・磁気遮蔽
層、４・・・保護層、５・・・検出コイル。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１ ズ 第３ Ｚ ５ ：検出コイル 周波数（ＫＨｚ） 第２図 第４７
図、第２図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の第１の実施例に
よる歪検出器の工程説明図、第３図はＣｕの表皮深さ特
性図、第４図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の第２及び第３
の実施例による歪検出器の工程説明図である。 ｌ・・・受動部材、２・・・磁性層、３・・・磁気遮蔽
層、４・・・保護層、５・・・検出コイル。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１ ズ 第３ Ｚ ５ ：検出コイル 周波数（ＫＨｚ） 第２図 第４７
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 高透磁率軟磁性材からなり、外力を受ける受動部材と、
非磁性又は反磁性の高導電性金 属からなり、受動部材の表面に選択的に形成された磁気
遮蔽層と、受動部材の表面における磁気遮蔽層非形成部
分に形成された磁性層と、磁性層及び磁気遮蔽層の表面
に形成された保護層と、磁性層に対応して設けられ、磁
性層の上記外力による歪に応じた透磁率変化を検出する
検出コイルを備えたことを特徴とする歪検出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13793789A JPH032638A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 歪検出器 |
| US07/530,695 US5313845A (en) | 1989-05-31 | 1990-05-30 | Strain detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13793789A JPH032638A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 歪検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH032638A true JPH032638A (ja) | 1991-01-09 |
Family
ID=15210189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13793789A Pending JPH032638A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 歪検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH032638A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003517595A (ja) * | 1999-12-14 | 2003-05-27 | エービービー アクチボラゲット | トルクセンサ |
| JP2007285793A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
| JP2010249732A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ及び電動パワーステアリング装置 |
| WO2016208687A1 (ja) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | ヤマハ発動機株式会社 | 磁歪式センサ、磁性構造体およびその製造方法、ならびに、磁歪式センサを備えたモータ駆動ユニットおよび電動アシスト付き自転車 |
| JP2019211352A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | ブリヂストンサイクル株式会社 | トルクセンサ軸の製造方法 |
| JP2020506404A (ja) * | 2017-01-27 | 2020-02-27 | ヒルテンベルガー エンジニアド サーフェスィズ ゲーエムベーハー | 磁力センサおよびその製造 |
| JP2021196292A (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-27 | 臼井国際産業株式会社 | トルクセンサシャフトの製造方法およびそのトルクセンサシャフト |
| JP2021196294A (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-27 | 臼井国際産業株式会社 | トルクセンサシャフトの製造方法およびそのトルクセンサシャフト |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP13793789A patent/JPH032638A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003517595A (ja) * | 1999-12-14 | 2003-05-27 | エービービー アクチボラゲット | トルクセンサ |
| JP4892153B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2012-03-07 | エービービー アクチボラゲット | トルクセンサ |
| JP2007285793A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ |
| JP2010249732A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Honda Motor Co Ltd | 磁歪式トルクセンサ及び電動パワーステアリング装置 |
| US8302492B2 (en) | 2009-04-17 | 2012-11-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Magnetostrictive torque sensor and electric power steering apparatus |
| WO2016208688A1 (ja) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | ヤマハ発動機株式会社 | 磁歪式センサ、磁性構造体およびその製造方法、ならびに、磁歪式センサを備えたモータ駆動ユニットおよび電動アシスト付き自転車 |
| WO2016208687A1 (ja) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | ヤマハ発動機株式会社 | 磁歪式センサ、磁性構造体およびその製造方法、ならびに、磁歪式センサを備えたモータ駆動ユニットおよび電動アシスト付き自転車 |
| JPWO2016208688A1 (ja) * | 2015-06-23 | 2018-04-05 | ヤマハ発動機株式会社 | 磁歪式センサ、磁性構造体およびその製造方法、ならびに、磁歪式センサを備えたモータ駆動ユニットおよび電動アシスト付き自転車 |
| JPWO2016208687A1 (ja) * | 2015-06-23 | 2018-04-12 | ヤマハ発動機株式会社 | 磁歪式センサ、磁性構造体およびその製造方法、ならびに、磁歪式センサを備えたモータ駆動ユニットおよび電動アシスト付き自転車 |
| US10184847B2 (en) | 2015-06-23 | 2019-01-22 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnetostrictive sensor, magnetic structure and production method thereof, motor drive device provided with magnetostrictive sensor, and motor assisted bicycle |
| US10502646B2 (en) | 2015-06-23 | 2019-12-10 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Magnetostrictive sensor, magnetic structure and production method thereof, motor drive device provided with magnetostrictive sensor, and motorassisted bicycle |
| JP2020506404A (ja) * | 2017-01-27 | 2020-02-27 | ヒルテンベルガー エンジニアド サーフェスィズ ゲーエムベーハー | 磁力センサおよびその製造 |
| JP2019211352A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | ブリヂストンサイクル株式会社 | トルクセンサ軸の製造方法 |
| JP2021196292A (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-27 | 臼井国際産業株式会社 | トルクセンサシャフトの製造方法およびそのトルクセンサシャフト |
| JP2021196294A (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-27 | 臼井国際産業株式会社 | トルクセンサシャフトの製造方法およびそのトルクセンサシャフト |
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