JP2710165B2 - 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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- JP2710165B2 JP2710165B2 JP29758289A JP29758289A JP2710165B2 JP 2710165 B2 JP2710165 B2 JP 2710165B2 JP 29758289 A JP29758289 A JP 29758289A JP 29758289 A JP29758289 A JP 29758289A JP 2710165 B2 JP2710165 B2 JP 2710165B2
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- torque sensor
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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。
出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。近年、トルクを検出す
るために、非晶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−81−72）。
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。近年、トルクを検出す
るために、非晶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−81−72）。
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には非晶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Ku0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。
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には非晶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Ku0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−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Ku1（＝３λｓ・σ）が誘導される。この結果、Ku0
とKu1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。
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−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Ku1（＝３λｓ・σ）が誘導される。この結果、Ku0
とKu1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Ku0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＝０゜、90゜、180゜、270゜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。
２に予め誘導磁気異方性Ku0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＝０゜、90゜、180゜、270゜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Ku0を付与
するための具体的な手段としては、従来、以下のような
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、以下のような
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。
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。
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
センサの信頼性にも問題が生じる。
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
センサの信頼性にも問題が生じる。
（発明が解決しようとする課題） 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。
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。
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。
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。
［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10mm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である。
領域からなり、所定方向間隔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10mm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0.001〜1mmの短冊状の磁
区が形成されることが好ましい。
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0.001〜1mm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パターンを形成するに
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〜1mm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50μｍ〜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〜1mm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がレーザ
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
10mmを越えても50μｍ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１
μｍ未満では導入される磁気異方性が小さすぎる。
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〜1mm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50μｍ〜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〜1mm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がレーザ
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
10mmを越えても50μｍ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１
μｍ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。
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。
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晶質の
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成する方法、 熱間静水圧圧縮法（HIP）により軸の表面に磁性体を
形成する方法、 スパッタ法などの気相成長法により、軸の表面に磁性
体を形成する方法、 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、軸の表面に磁性体を形成する方法、 軸の表面に非晶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〜1mm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〜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、成膜された結晶質
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１
μｍ〜0.2mmで形成される。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、０゜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。
明すると、トルク伝達軸の表面に結晶質ないし非晶質の
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成する方法、 熱間静水圧圧縮法（HIP）により軸の表面に磁性体を
形成する方法、 スパッタ法などの気相成長法により、軸の表面に磁性
体を形成する方法、 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、軸の表面に磁性体を形成する方法、 軸の表面に非晶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〜1mm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〜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、成膜された結晶質
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１
μｍ〜0.2mmで形成される。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、０゜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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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（例えばS45C）か
らなる直径20mmのトルク伝達軸11の表面の２箇所には、
幅10mm、厚さ15μｍの１対の磁性体121、122が軸11の全
周にわたって固定されている。これら磁性体121、12
2は、スパッタされた Co85Zr10Fe5 なる組成の非晶質合金膜から成っている。この合成膜に
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121では＋45゜、
磁性体122では−45゜の方向に5m/minの走査速度で走査
させる操作を、1mmピッチで繰返し施している。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（16）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（16）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121では＋45゜の方向に誘導磁気異方性Ku0 1が、
磁性体122では−45゜の方向に誘電磁気異方性Ku0 2が付
与される。
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（例えばS45C）か
らなる直径20mmのトルク伝達軸11の表面の２箇所には、
幅10mm、厚さ15μｍの１対の磁性体121、122が軸11の全
周にわたって固定されている。これら磁性体121、12
2は、スパッタされた Co85Zr10Fe5 なる組成の非晶質合金膜から成っている。この合成膜に
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121では＋45゜、
磁性体122では−45゜の方向に5m/minの走査速度で走査
させる操作を、1mmピッチで繰返し施している。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（16）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（16）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121では＋45゜の方向に誘導磁気異方性Ku0 1が、
磁性体122では−45゜の方向に誘電磁気異方性Ku0 2が付
与される。
軸11の外周には磁性体121、122に非接触の状態で円筒
状の検出巻線131、132が施されている。また、検出巻線
131、132の外周には円筒状の励磁巻線14が施されてい
る。これら検出巻線131、132及び励磁巻線14は、図示し
ない非磁性体からなる巻枠に0.3mm径の導線を、検出巻
線131、132の場合100回、励磁巻線14の場合300回巻回し
たものである。
状の検出巻線131、132が施されている。また、検出巻線
131、132の外周には円筒状の励磁巻線14が施されてい
る。これら検出巻線131、132及び励磁巻線14は、図示し
ない非磁性体からなる巻枠に0.3mm径の導線を、検出巻
線131、132の場合100回、励磁巻線14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すブロック図である。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。
ームを照射する方法をしめすブロック図である。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21にて100KHz
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14に印加する。この結果、磁性体121、122には交
番磁界が加わる。そして、検出巻線131、132にて前述し
た原理に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26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。
ロック図である。第６図において、発振器21にて100KHz
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14に印加する。この結果、磁性体121、122には交
番磁界が加わる。そして、検出巻線131、132にて前述し
た原理に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26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。
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。
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。
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。
次に、以上のように決定された最適なレーザ照射条件
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〜10mm
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〜10mm
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、圧力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。
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、圧力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。
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。
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
概略構成図、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
クセンサの回路図、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。 11……トルク伝達軸、121、122……磁性体、 13、131、132……検出巻線、14……励磁巻線、 15……結晶質相Ｘ、16……結晶質相Ｙ、21……発振器、 22……増幅器、23、24、25……差動増幅器、 26……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
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
概略構成図、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
クセンサの回路図、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。 11……トルク伝達軸、121、122……磁性体、 13、131、132……検出巻線、14……励磁巻線、 15……結晶質相Ｘ、16……結晶質相Ｙ、21……発振器、 22……増幅器、23、24、25……差動増幅器、 26……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)
- 【請求項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１
μｍ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。 - 【請求項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。 - 【請求項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 JPH03160337A (ja) | 1991-07-10 |
| JP2710165B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06216426A (ja) * | 1992-06-09 | 1994-08-05 | Nippondenso Co Ltd | 磁歪層形成方法およびそれを用いた歪センサ |
-
1989
- 1989-11-17 JP JP29758289A patent/JP2710165B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03160337A (ja) | 1991-07-10 |
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