JPH0817255B2 - 積層構造の力学量検出素子の製造方法 - Google Patents
積層構造の力学量検出素子の製造方法Info
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- JPH0817255B2 JPH0817255B2 JP21177886A JP21177886A JPH0817255B2 JP H0817255 B2 JPH0817255 B2 JP H0817255B2 JP 21177886 A JP21177886 A JP 21177886A JP 21177886 A JP21177886 A JP 21177886A JP H0817255 B2 JPH0817255 B2 JP H0817255B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、非晶質磁性合金（アモルファス磁性合金）
の応力−磁気効果を利用する力学量検出素子の製造方法
に関するものである。
の応力−磁気効果を利用する力学量検出素子の製造方法
に関するものである。
従来技術 力、トルクなどを計測する力学量センサにおいて、非
晶質磁性合金の応力−磁気効果を利用するセンサが、近
年注目されつつあり、この力学量センサによれば、力
の非接触検出が可能である、力の電気量への変換を直
接的に行うことができる、センサとしての装置構造が
簡単で、小型化が達成される、非晶質磁性合金は高強
度，高靱性材であって、耐食性に優れるとともに、完全
弾性体でもあるため、耐環境性に優れ、広範囲の使用条
件に耐え得る等の利点が得られる。
晶質磁性合金の応力−磁気効果を利用するセンサが、近
年注目されつつあり、この力学量センサによれば、力
の非接触検出が可能である、力の電気量への変換を直
接的に行うことができる、センサとしての装置構造が
簡単で、小型化が達成される、非晶質磁性合金は高強
度，高靱性材であって、耐食性に優れるとともに、完全
弾性体でもあるため、耐環境性に優れ、広範囲の使用条
件に耐え得る等の利点が得られる。
その一例として、応力−磁気効果が敏感な正の磁歪を
有する非晶質磁性合金の薄帯01を回転軸02に巻き付け、
トルクＴによって回転軸02に生ずる“捩りひずみ”を薄
帯01に導入せしめ、応力−磁気効果による薄帯01の磁気
特性の変化を検出し、もってトルクＴを検出するトルク
センサが知られている（第１図参照）。磁歪が正の非晶
質磁性合金では、引張り応力を与えると、引張り方向の
磁気弾性エネルギーが低下し、その方向で磁化が容易に
なる現象があり、この現象を応力−磁気効果と称してい
るが、前記トルクセンサにおいては、該応力−磁気効果
を利用して、薄帯01の全面に、周方向03に対する傾斜角
α（α＞45°）の方向に一様な磁化容易軸（一軸磁気異
方性）Kuを与えている。しかるに、回転軸02にトルクＴ
が作用すると、第２図図示の如く、回転軸02の軸心線方
向に対して角度±45°の方向に式 （ただし、ｄは回転軸02の外径である）で表わされる応
力σが生じ、応力−磁気効果により、＋σの方向にも一
軸磁気異方性が誘導され、結果として合成された磁化容
易軸Ku′が与えられる。
有する非晶質磁性合金の薄帯01を回転軸02に巻き付け、
トルクＴによって回転軸02に生ずる“捩りひずみ”を薄
帯01に導入せしめ、応力−磁気効果による薄帯01の磁気
特性の変化を検出し、もってトルクＴを検出するトルク
センサが知られている（第１図参照）。磁歪が正の非晶
質磁性合金では、引張り応力を与えると、引張り方向の
磁気弾性エネルギーが低下し、その方向で磁化が容易に
なる現象があり、この現象を応力−磁気効果と称してい
るが、前記トルクセンサにおいては、該応力−磁気効果
を利用して、薄帯01の全面に、周方向03に対する傾斜角
α（α＞45°）の方向に一様な磁化容易軸（一軸磁気異
方性）Kuを与えている。しかるに、回転軸02にトルクＴ
が作用すると、第２図図示の如く、回転軸02の軸心線方
向に対して角度±45°の方向に式 （ただし、ｄは回転軸02の外径である）で表わされる応
力σが生じ、応力−磁気効果により、＋σの方向にも一
軸磁気異方性が誘導され、結果として合成された磁化容
易軸Ku′が与えられる。
しかして、一般に磁性体の透磁率は、磁界方向に対す
る磁化容易軸の方向によって変化することから、前記磁
化容易軸の変化（Ku→Ku′）を透磁率の変化として捉
え、トルクＴの大きさを検出することができる。
る磁化容易軸の方向によって変化することから、前記磁
化容易軸の変化（Ku→Ku′）を透磁率の変化として捉
え、トルクＴの大きさを検出することができる。
そこで、例えば励磁コイル（一次コイル）、検出コイ
ル（二次コイル）を用いて、透磁率（または磁束密度）
の変化を電圧変化として検出すると、第３図図示の如き
トルク−出力曲線が得られる。
ル（二次コイル）を用いて、透磁率（または磁束密度）
の変化を電圧変化として検出すると、第３図図示の如き
トルク−出力曲線が得られる。
発明が解決しようとする問題点 ところが、通常使用されている非晶質磁性合金では、
直線性（リニアリティ）が悪く、力学量検出可能範囲Ｉ
が狭いために、低トルク範囲の検出素子として利用され
るに留まっており、また後記第10図ないし第11図に図示
するような実験装置を用い非晶質磁性合金製の薄帯に引
張り力を加えた際の引張り応力kg/mm2と、該応力状態に
て検出コイルにより検出された誘起電圧Ｖとの非晶質磁
性合金の応力−出力曲線は、第４図に図示されるような
特性を有し、応力＝０の近傍で曲線の勾配が大きいため
に、その部分で感度が非常に高く、第１図において、回
転軸02の表面に薄帯01を接着剤接合する際の接着力によ
って薄帯01に生ずる応力分布が均一でないことに起因し
て、回転軸02に作用するトルクが零である場合に、本来
零になるはずの検出出力が、該回転軸02の停止角度の違
いによって比較的大きな値で検出されてしまう。
直線性（リニアリティ）が悪く、力学量検出可能範囲Ｉ
が狭いために、低トルク範囲の検出素子として利用され
るに留まっており、また後記第10図ないし第11図に図示
するような実験装置を用い非晶質磁性合金製の薄帯に引
張り力を加えた際の引張り応力kg/mm2と、該応力状態に
て検出コイルにより検出された誘起電圧Ｖとの非晶質磁
性合金の応力−出力曲線は、第４図に図示されるような
特性を有し、応力＝０の近傍で曲線の勾配が大きいため
に、その部分で感度が非常に高く、第１図において、回
転軸02の表面に薄帯01を接着剤接合する際の接着力によ
って薄帯01に生ずる応力分布が均一でないことに起因し
て、回転軸02に作用するトルクが零である場合に、本来
零になるはずの検出出力が、該回転軸02の停止角度の違
いによって比較的大きな値で検出されてしまう。
また、回転軸02の表面に、薄帯01を単に接着剤接合す
るだけでは、回転軸02に対する薄帯01の巻き付け張力が
全体として均一にはならず、接着剤の膜厚が不均一にな
り、回転軸02の変形状態を正確に捉えることができな
い。
るだけでは、回転軸02に対する薄帯01の巻き付け張力が
全体として均一にはならず、接着剤の膜厚が不均一にな
り、回転軸02の変形状態を正確に捉えることができな
い。
問題点を解決するための手段および作用 本発明の目的は、応力−磁気特性曲線の直線性が良好
で、力学量検出可能範囲が拡大され、広範囲の力学量変
化を検知することが可能であって、応力＝０近傍におけ
る該特性曲線の勾配がゆるやかなる力学量検出素子を得
る点にある。
で、力学量検出可能範囲が拡大され、広範囲の力学量変
化を検知することが可能であって、応力＝０近傍におけ
る該特性曲線の勾配がゆるやかなる力学量検出素子を得
る点にある。
この目的は、正の磁歪を有する非晶質磁性合金で形成
された複数枚の薄帯を、該薄帯よりも熱膨張係数の大き
な未硬化状態の熱硬化性樹脂接着剤層をもって一体に積
層させ、力学量検出素子の使用温度範囲を越えて少なく
とも熱硬化性樹脂接着剤の硬化温度まで加熱して保持
し、熱硬化性樹脂接着剤を硬化させた後、前記使用温度
範囲まで冷却し、もって使用温度範囲における前記各薄
帯に等方的圧縮ひずみを与え、積層構造の力学量検出素
子として提供することによって達成される。
された複数枚の薄帯を、該薄帯よりも熱膨張係数の大き
な未硬化状態の熱硬化性樹脂接着剤層をもって一体に積
層させ、力学量検出素子の使用温度範囲を越えて少なく
とも熱硬化性樹脂接着剤の硬化温度まで加熱して保持
し、熱硬化性樹脂接着剤を硬化させた後、前記使用温度
範囲まで冷却し、もって使用温度範囲における前記各薄
帯に等方的圧縮ひずみを与え、積層構造の力学量検出素
子として提供することによって達成される。
例えば、高速回転する銅ドラム上に溶融合金を連続供
給して、これを超急冷し、薄帯（リボン）形状で提供さ
れる非晶質磁性合金は、その組織中に結晶粒界が存在せ
ず、従来の結晶質合金に比して機械的，化学的，電磁気
的に優れた強磁性材であって、特に鉄を主成分とする非
晶質磁性合金は、応力−磁気特性において優れた直線性
（リニアリティ）を示す。
給して、これを超急冷し、薄帯（リボン）形状で提供さ
れる非晶質磁性合金は、その組織中に結晶粒界が存在せ
ず、従来の結晶質合金に比して機械的，化学的，電磁気
的に優れた強磁性材であって、特に鉄を主成分とする非
晶質磁性合金は、応力−磁気特性において優れた直線性
（リニアリティ）を示す。
ところで、前記非晶質磁性合金は、液体構造を凍結す
ることによって得た材料であるから、その原子分布状態
が液相状態に類似し、結晶体（結晶合金）に比して低密
度であって、原子間引力は結晶体に比して大きいものと
想定される。この想定に従うならば、第４図に示した特
性曲線ａにおける応力＝０は、見掛け上の値であって、
例えば、第５図図示の如く、特性曲線ａに連なる曲線ｂ
が潜在すると考えることができ、この潜在曲線ｂ部分を
応力≧０の範囲に持ち来たし、第６図図示の特性曲線ｃ
を得ることができるならば、応力−磁気特性が著しく向
上する。
ることによって得た材料であるから、その原子分布状態
が液相状態に類似し、結晶体（結晶合金）に比して低密
度であって、原子間引力は結晶体に比して大きいものと
想定される。この想定に従うならば、第４図に示した特
性曲線ａにおける応力＝０は、見掛け上の値であって、
例えば、第５図図示の如く、特性曲線ａに連なる曲線ｂ
が潜在すると考えることができ、この潜在曲線ｂ部分を
応力≧０の範囲に持ち来たし、第６図図示の特性曲線ｃ
を得ることができるならば、応力−磁気特性が著しく向
上する。
本発明者等は、斯かる想定の下で、実験を行なった結
果、正の磁歪を有する非晶質磁性合金部片に予め圧縮ひ
ずみ（圧縮応力）を与えることによって前記特性曲線ｃ
を実現できることを確認した。圧縮ひずみを与えるに
は、非晶質磁性合金よりも熱膨張係数の大きな塗膜を該
非晶質磁性合金部片の表面に付し、両層の接合関係で相
対的に非晶質磁性合金部片の熱変形を封ずる方法が簡単
である。ここで留意すべきは、非晶質磁性合金の熱膨張
特性である。
果、正の磁歪を有する非晶質磁性合金部片に予め圧縮ひ
ずみ（圧縮応力）を与えることによって前記特性曲線ｃ
を実現できることを確認した。圧縮ひずみを与えるに
は、非晶質磁性合金よりも熱膨張係数の大きな塗膜を該
非晶質磁性合金部片の表面に付し、両層の接合関係で相
対的に非晶質磁性合金部片の熱変形を封ずる方法が簡単
である。ここで留意すべきは、非晶質磁性合金の熱膨張
特性である。
参考のために、非晶質磁性合金であるアライド社製Me
tglas 2605SC（商品名）の熱膨張係数を調べたところ、
第７図図示の如き曲線（温度−熱膨張係数）が得られ
た。なお、該2605SCの薄帯は、単ロール法で形成したも
のを用いた。この薄帯は、その長尺方向に沿って急冷さ
れたものであるため、熱膨張係数の測定は、長尺方向に
ついてこれを測定した。斯かる熱膨張特性を利用して、
例えば硬化温度93℃の熱硬化性樹脂膜を塗布することに
よって該非晶質磁性合金部片の少なくとも一部に圧縮ひ
ずみを付与するのは好適であり、熱硬化性樹脂膜を塗布
した非晶質磁性合金部片を、力学量検出素子としての使
用温度範囲（通常の力学量検出素子は常温25℃で使用さ
れており、それ故使用温度とは、常温を基準として、そ
れ以上、またはそれ以下の温度を指す）を越える該樹脂
硬化温度以上に加熱して硬化させ、得られた被膜付き部
片を、力学量検出素子として使用する場合の使用温度に
戻せば良い。その際、非晶質磁性合金部片の熱膨張係数
は、第７図に図示されるように、高温になる程小さく、
しかも高温から常温に亘っても熱硬化性樹脂よりも小さ
いため、該熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱された非晶
質磁性合金部片が熱硬化された該熱硬化性樹脂とともに
常温に冷却される際に、熱膨張係数の大きな熱硬化性樹
脂の大きな収縮変形により、非晶質磁性合金部片に対し
て圧縮ひずみが与えられる。なお、使用する熱硬化性樹
脂の硬化後のヤング率は大きいほど好ましい。
tglas 2605SC（商品名）の熱膨張係数を調べたところ、
第７図図示の如き曲線（温度−熱膨張係数）が得られ
た。なお、該2605SCの薄帯は、単ロール法で形成したも
のを用いた。この薄帯は、その長尺方向に沿って急冷さ
れたものであるため、熱膨張係数の測定は、長尺方向に
ついてこれを測定した。斯かる熱膨張特性を利用して、
例えば硬化温度93℃の熱硬化性樹脂膜を塗布することに
よって該非晶質磁性合金部片の少なくとも一部に圧縮ひ
ずみを付与するのは好適であり、熱硬化性樹脂膜を塗布
した非晶質磁性合金部片を、力学量検出素子としての使
用温度範囲（通常の力学量検出素子は常温25℃で使用さ
れており、それ故使用温度とは、常温を基準として、そ
れ以上、またはそれ以下の温度を指す）を越える該樹脂
硬化温度以上に加熱して硬化させ、得られた被膜付き部
片を、力学量検出素子として使用する場合の使用温度に
戻せば良い。その際、非晶質磁性合金部片の熱膨張係数
は、第７図に図示されるように、高温になる程小さく、
しかも高温から常温に亘っても熱硬化性樹脂よりも小さ
いため、該熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱された非晶
質磁性合金部片が熱硬化された該熱硬化性樹脂とともに
常温に冷却される際に、熱膨張係数の大きな熱硬化性樹
脂の大きな収縮変形により、非晶質磁性合金部片に対し
て圧縮ひずみが与えられる。なお、使用する熱硬化性樹
脂の硬化後のヤング率は大きいほど好ましい。
本発明は、斯かる考え方に基づいてなされたものであ
って、非晶質磁性合金で形成された複数枚の薄帯を、熱
硬化性樹脂接着剤層をもって一体に積層させ、加熱状態
で熱硬化性樹脂接着剤を硬化させた後、放冷して、各薄
帯に等方的圧縮ひずみを付与した。得られた積層構造の
力学量検出素子は、これを測定対象物に貼付して使用す
るのではなく、単体として、荷重検出装置、圧力検出装
置等で好適にこれを使用することができる。
って、非晶質磁性合金で形成された複数枚の薄帯を、熱
硬化性樹脂接着剤層をもって一体に積層させ、加熱状態
で熱硬化性樹脂接着剤を硬化させた後、放冷して、各薄
帯に等方的圧縮ひずみを付与した。得られた積層構造の
力学量検出素子は、これを測定対象物に貼付して使用す
るのではなく、単体として、荷重検出装置、圧力検出装
置等で好適にこれを使用することができる。
実施例 単ロール法により、アライド社製（非晶質磁性合金
材Metglas 2605SC（商品名）（磁歪定数＝35×10-6）で
形成した複数枚の薄帯１（寸法：厚さ25μm,幅6mm）を
用意した。
材Metglas 2605SC（商品名）（磁歪定数＝35×10-6）で
形成した複数枚の薄帯１（寸法：厚さ25μm,幅6mm）を
用意した。
薄帯１の片面全面に、チバガイギー社製エポキシ系
樹脂接着剤アラルダイトXN1244（商品名）（硬化温度85
℃、熱膨張係数10×10-5／℃）２を塗布し、接着剤が塗
布されていない他の薄帯１を合わせて中間品としての積
層体３になした。
樹脂接着剤アラルダイトXN1244（商品名）（硬化温度85
℃、熱膨張係数10×10-5／℃）２を塗布し、接着剤が塗
布されていない他の薄帯１を合わせて中間品としての積
層体３になした。
形成された三組の積層体３を、各別に加熱炉に装入
し、それぞれ温度85℃,120℃,150℃まで加熱して、熱硬
化性樹脂接着剤２を硬化させた後、常温まで冷却した。
第９図は、完成品としての積層体、すなわち力学量検出
素子3Aを示しており、二枚の薄帯１が熱硬化性樹脂接着
剤層2Aによって一体に接合されている。
し、それぞれ温度85℃,120℃,150℃まで加熱して、熱硬
化性樹脂接着剤２を硬化させた後、常温まで冷却した。
第９図は、完成品としての積層体、すなわち力学量検出
素子3Aを示しており、二枚の薄帯１が熱硬化性樹脂接着
剤層2Aによって一体に接合されている。
単なる薄帯１を試料Ａ、接着硬化温度＝85℃の力学
量検出素子3Aを試料Ｂ、接着硬化温度＝120℃の力学量
検出素子3Aを試料Ｃ、接着硬化温度＝150℃の力学量検
出素子3Aを試料Ｄとし、これ等の各試料につき、第10
図、第11図に示す装置を用いて、応力−磁気特性を調べ
た。その結果を、応力−出力曲線として第12図に示す。
量検出素子3Aを試料Ｂ、接着硬化温度＝120℃の力学量
検出素子3Aを試料Ｃ、接着硬化温度＝150℃の力学量検
出素子3Aを試料Ｄとし、これ等の各試料につき、第10
図、第11図に示す装置を用いて、応力−磁気特性を調べ
た。その結果を、応力−出力曲線として第12図に示す。
第10図において、４は、試料の上辺を全長に亘って把
持する懸吊具を示し、試料の下辺には、その全長に亘っ
て均等な引張り力を作用させ得る様に、鉤６を付した把
持具５が取着され、鉤６に係止される重錘７によって試
料に対して可変な引張り力が印加される。
持する懸吊具を示し、試料の下辺には、その全長に亘っ
て均等な引張り力を作用させ得る様に、鉤６を付した把
持具５が取着され、鉤６に係止される重錘７によって試
料に対して可変な引張り力が印加される。
また、試料の両側には、励磁コイル（一次コイル：巻
数600）８、検出コイル（二次コイル：巻数1000）９が
設けてあり、励磁コイル８に対して、周波数1KHz、実効
値電圧5Vの正弦波交流を与え、検出コイル９に生ずる誘
起電圧（Ｖ）を出力値として、第11図に示す回路構成で
検出することとした。この誘起電圧（出力（Ｖ））は、
前述の如く、非晶質磁性合金部片である薄帯１の透磁率
の変化、すなわち重錘７によって力学量検出素子3Aの薄
帯１に与えられる引張り応力の大，小によって変化す
る。それ故、逆に誘起電圧を測定することにより、第12
図の特性曲線から、引張り力の大きさ（重錘７の荷重）
を知ることができる。
数600）８、検出コイル（二次コイル：巻数1000）９が
設けてあり、励磁コイル８に対して、周波数1KHz、実効
値電圧5Vの正弦波交流を与え、検出コイル９に生ずる誘
起電圧（Ｖ）を出力値として、第11図に示す回路構成で
検出することとした。この誘起電圧（出力（Ｖ））は、
前述の如く、非晶質磁性合金部片である薄帯１の透磁率
の変化、すなわち重錘７によって力学量検出素子3Aの薄
帯１に与えられる引張り応力の大，小によって変化す
る。それ故、逆に誘起電圧を測定することにより、第12
図の特性曲線から、引張り力の大きさ（重錘７の荷重）
を知ることができる。
第12図の応力−出力曲線は、各試料A,B,C,Dにつき、
重錘７の荷重を変化させ、荷重の大きさ毎の出力（Ｖ）
を調べて得たものである。
重錘７の荷重を変化させ、荷重の大きさ毎の出力（Ｖ）
を調べて得たものである。
〈試験結果の評価〉 試料Ａの特性曲線と、試料B,C,Dの特性曲線とを対
比すれば、薄帯１に対して圧縮ひずみを与えることによ
り、第６図に示した曲線ｃと同様に直線範囲の拡大され
た曲線が得られる（表１参照）。
比すれば、薄帯１に対して圧縮ひずみを与えることによ
り、第６図に示した曲線ｃと同様に直線範囲の拡大され
た曲線が得られる（表１参照）。
試料B,C,Dについては、Ｂ＜Ｃ＜Ｄなる関係で圧縮
ひずみを付与しており、圧縮ひずみが大きくなるほど、
曲線が右方へ移動し、応力＝０近傍での曲線の勾配が緩
やかになるとともに、応力検出可能範囲Ｉが増大（IA＜
IB＜IC＜ID）する。それ故、積層体３を製造する際の加
熱温度を選択することにより圧縮ひずみの大きさを調整
し、もって力学量検出対象に応じた応力検出可能範囲Ｉ
の異なる力学量検出素子3Aを提供することができる（表
１参照）。
ひずみを付与しており、圧縮ひずみが大きくなるほど、
曲線が右方へ移動し、応力＝０近傍での曲線の勾配が緩
やかになるとともに、応力検出可能範囲Ｉが増大（IA＜
IB＜IC＜ID）する。それ故、積層体３を製造する際の加
熱温度を選択することにより圧縮ひずみの大きさを調整
し、もって力学量検出対象に応じた応力検出可能範囲Ｉ
の異なる力学量検出素子3Aを提供することができる（表
１参照）。
今仮に、曲線Ｄを選択するならば、応力＝０近傍で誤
差の少ない測定を行うことができ、曲線Ｂを選択するな
らば、応力検出可能範囲IBにおける直線性が優れている
ため、演算用補助機器が不要になる。
差の少ない測定を行うことができ、曲線Ｂを選択するな
らば、応力検出可能範囲IBにおける直線性が優れている
ため、演算用補助機器が不要になる。
発明の効果 以上の説明から明らかな様に、正の磁歪を有する非晶
質磁性合金で形成された複数枚の薄帯を、該薄帯の熱膨
張係数と熱膨張係数の大きな未硬化状態の熱硬化性樹脂
接着剤層をもって一体に積層させ、力学量検出素子の使
用温度範囲を越えて少なくとも前記熱硬化性樹脂接着剤
の硬化温度まで加熱して保持し、該熱硬化性樹脂接着剤
を硬化させた後、前記使用温度範囲まで冷却し、もって
使用温度範囲における前記各薄帯に等方的圧縮ひずみを
与えることを特徴とする積層構造の力学量検出素子を製
造する方法が提案された。
質磁性合金で形成された複数枚の薄帯を、該薄帯の熱膨
張係数と熱膨張係数の大きな未硬化状態の熱硬化性樹脂
接着剤層をもって一体に積層させ、力学量検出素子の使
用温度範囲を越えて少なくとも前記熱硬化性樹脂接着剤
の硬化温度まで加熱して保持し、該熱硬化性樹脂接着剤
を硬化させた後、前記使用温度範囲まで冷却し、もって
使用温度範囲における前記各薄帯に等方的圧縮ひずみを
与えることを特徴とする積層構造の力学量検出素子を製
造する方法が提案された。
本発明の力学量検出素子は、使用温度範囲において予
め圧縮ひずみが付与されていない非晶質磁性合金部片
（力学量検出素子）に比して、圧縮応力領域における直
線性の高い潜在曲線部が引張応力範囲に持ち来たされ
て、直線性が良好で力学量検出可能範囲が拡大され、応
力範囲が広い。
め圧縮ひずみが付与されていない非晶質磁性合金部片
（力学量検出素子）に比して、圧縮応力領域における直
線性の高い潜在曲線部が引張応力範囲に持ち来たされ
て、直線性が良好で力学量検出可能範囲が拡大され、応
力範囲が広い。
さらに、本発明の力学量検出素子は、複数枚の薄帯を
用いた積層構造体であるため、単一の薄帯を用いる場合
に比して大きな荷重に耐えることができ、検出対象範囲
を拡大することが可能である。
用いた積層構造体であるため、単一の薄帯を用いる場合
に比して大きな荷重に耐えることができ、検出対象範囲
を拡大することが可能である。
また、該力学量検出素子を製造する際、熱硬化性樹脂
接着剤を硬化させるための加熱温度を高く設定するほ
ど、非晶質磁性合金部片である薄帯に大きな圧縮ひずみ
を与えることができ、圧縮ひずみの大きさに応じて力学
量検出素子の応力−磁気特性が変化するが故に、検出対
象に適した特性を有する力学量検出素子を容易に得るこ
とができる。
接着剤を硬化させるための加熱温度を高く設定するほ
ど、非晶質磁性合金部片である薄帯に大きな圧縮ひずみ
を与えることができ、圧縮ひずみの大きさに応じて力学
量検出素子の応力−磁気特性が変化するが故に、検出対
象に適した特性を有する力学量検出素子を容易に得るこ
とができる。
さらにまた単体として、荷重検出装置、圧力検出装置
等で好適にこれを使用できるので、該積層構造の力学量
検出素子に予め変形を与えた状態で測定対象物に貼着す
る必要がなく、該測定対象物に本発明の力学量検出素子
を頗る容易にかつ能率良く付設することが可能である。
等で好適にこれを使用できるので、該積層構造の力学量
検出素子に予め変形を与えた状態で測定対象物に貼着す
る必要がなく、該測定対象物に本発明の力学量検出素子
を頗る容易にかつ能率良く付設することが可能である。
また、該力学量検出素子の製造する際、熱硬化性樹脂
接着剤を硬化させるための加熱温度を高く設定するな
ど、非晶質磁性合金部片である薄帯に大きな圧縮ひずみ
を与えることができ、圧縮ひずみの大きさに応じて力学
量検出素子の応力−磁気特性が変化するが故に、検出対
象に適した特性を有する力学量検出素子を容易に得るこ
とができる。
接着剤を硬化させるための加熱温度を高く設定するな
ど、非晶質磁性合金部片である薄帯に大きな圧縮ひずみ
を与えることができ、圧縮ひずみの大きさに応じて力学
量検出素子の応力−磁気特性が変化するが故に、検出対
象に適した特性を有する力学量検出素子を容易に得るこ
とができる。
第１図，第２図は非晶質磁性合金部片を軸の周囲に接合
して、軸に与えられるトルクを検出する場合の原理を説
明する図、第３図は非晶質磁性合金製力学量検出素子を
用いたトルクセンサによる軸トルク測定例としてのトル
ク−出力曲線を示すグラフ、第４図は非晶質磁性合金の
応力−磁気特性を示すグラフ、第５図，第６図は本発明
の原理を説明するための応力−磁気特性を示すグラフ、
第７図は非晶質磁性合金2605SC（商品名）の，温度によ
る熱膨張係数変化を示すグラフ、第８図は本発明の一実
施例に係る積層構造の力学量検出素子を得る手順を説明
する図、第９図は完成品としての積層構造の力学量検出
素子を示す断面図、第10図，第11図はそれぞれ力学量検
出素子の応力磁気特性を調べるための装置を示す図、第
12図は公知に係る力学量検出素子および本発明の力学量
検出素子の応力−磁気特性を示すグラフである。 １…薄帯、２…熱硬化性樹脂接着剤、2A…熱硬化性樹脂
接着剤層、３…積層体、3A…力学量検出素子、４…懸吊
具、５…把持具、６…鉤、７…重錘、８…励磁コイル
（一次コイル）、９…検出コイル（２次コイル）。
して、軸に与えられるトルクを検出する場合の原理を説
明する図、第３図は非晶質磁性合金製力学量検出素子を
用いたトルクセンサによる軸トルク測定例としてのトル
ク−出力曲線を示すグラフ、第４図は非晶質磁性合金の
応力−磁気特性を示すグラフ、第５図，第６図は本発明
の原理を説明するための応力−磁気特性を示すグラフ、
第７図は非晶質磁性合金2605SC（商品名）の，温度によ
る熱膨張係数変化を示すグラフ、第８図は本発明の一実
施例に係る積層構造の力学量検出素子を得る手順を説明
する図、第９図は完成品としての積層構造の力学量検出
素子を示す断面図、第10図，第11図はそれぞれ力学量検
出素子の応力磁気特性を調べるための装置を示す図、第
12図は公知に係る力学量検出素子および本発明の力学量
検出素子の応力−磁気特性を示すグラフである。 １…薄帯、２…熱硬化性樹脂接着剤、2A…熱硬化性樹脂
接着剤層、３…積層体、3A…力学量検出素子、４…懸吊
具、５…把持具、６…鉤、７…重錘、８…励磁コイル
（一次コイル）、９…検出コイル（２次コイル）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 実 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−188968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−174784（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】正の磁歪を有する非晶質磁性合金の応力−
磁気効果を利用する力学量検出素子の製造方法におい
て、 非晶質磁性合金で形成された複数枚の薄帯を、該薄板の
熱膨張係数より熱膨張係数の大きな未硬化状態の熱硬化
性樹脂接着剤層をもって一体に積層させ、力学量検出素
子の使用温度範囲を越えて少なくとも前記熱硬化性樹脂
の硬化温度まで加熱して保持し、該熱硬化性樹脂を硬化
させた後、前記使用温度範囲まで冷却し、 もって使用温度範囲における前記各薄帯に等方的圧縮ひ
ずみを与えることを特徴とする積層構造の力学量検出素
子を製造する方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21177886A JPH0817255B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 積層構造の力学量検出素子の製造方法 |
| EP87300080A EP0229688B1 (en) | 1986-01-10 | 1987-01-07 | Mechanical property sensor element and method for making the same |
| DE87300080T DE3787100T2 (de) | 1986-01-10 | 1987-01-07 | Sensorelement für mechanische Eigenschaft und Verfahren zu dessen Herstellung. |
| US07/001,406 US4784003A (en) | 1986-01-10 | 1987-01-08 | Mechanical quantity sensor element |
| CA000527038A CA1270905A (en) | 1986-01-10 | 1987-01-09 | Mechanical quantity sensor element and method for making the same |
| US07/251,802 US4985108A (en) | 1986-01-10 | 1988-09-30 | Method of mounting a mechanical quantity sensor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21177886A JPH0817255B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 積層構造の力学量検出素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369281A JPS6369281A (ja) | 1988-03-29 |
| JPH0817255B2 true JPH0817255B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=16611439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21177886A Expired - Lifetime JPH0817255B2 (ja) | 1986-01-10 | 1986-09-10 | 積層構造の力学量検出素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817255B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE517238C2 (sv) * | 2000-09-27 | 2002-05-14 | Abb Ab | Vridmomentgivare och användning av en vridmomentgivare |
| WO2015095720A1 (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Great Plains Diesel Technologies, L.C. | Fuel pressure detection by fast magnetostrictive actuator |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188968A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | Kosuke Harada | ２層構造アモルファス磁性薄帯によるトルクセンサ |
| JPS61174784A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Hitachi Metals Ltd | 積層型磁歪振動子およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-09-10 JP JP21177886A patent/JPH0817255B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6369281A (ja) | 1988-03-29 |
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