JPH0219734A - 歪検出器 - Google Patents

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。

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に関するものである。

（従来の技術〕 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、１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
１に印加されたトルクによって発生する内部歪量に応し
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Ｅｉｌ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１に外部からト
ルクが印加されると、短面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Ｖｌｌ
ｌａｒｌ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、引張力が働くと
きに透磁率が増大し、圧縮力が働くときはｉＳ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
トルク間に応じた変形を磁歪Ｎ２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課題〕

上記した従来の歪検出器においては、磁歪層２を゛受動
部材ｌに接着剤によって固着していた。しかしながら、
接着剤の線膨張係数が受動部材１及び磁歪層２に比べて
大きいために熱応力が発生し易（、この熱応力が歪応力
に加算されるので出力特性の悪化を招いた。又、接着層
の膜厚のバラツキが生じ易く、これによって応力伝播や
熱応力の発生にバラツキを生じ、やはり出力特性の悪化
を招いた。

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、出力特性を改善す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、磁歪層を粒径がほぼ同一の
セラミック粒子又は金属粒子を混入したクリーム半田に
よって受動部材に固着したものである。

〔作　用〕

この発明におけるクリーム半田は、線膨張係数が受動部
材及び磁歪層と近いために線膨張係数の相違による熱応
力は小さくなる。又、クリーム半田は粒径がほぼ同一の
セラミック粒子又は金属粒子を混入されているために、
クリーム半田層の膜厚が均一となる。

〔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１
図及び第３図はこの発明の第１の実施例による歪検出器
の要部断面図及びその製造方法を示すフローチャートで
ある。第３図において、ステップ１０ではアモルファス
磁歪材の脱脂、洗浄、乾燥処理を行う、ステップ１１で
は、このアモルファス磁歪材に銅メッキＮ４を施す。ス
テップ１２では、メタルマスクを用いてペースト状の半
田クリーム５を受動部材１に゛塗布し、この半田クリー
ム５にＡ４ｚＯｓ＋５１０ｇ＋５ｉ２Ｎａなどのセラミ
ック粒子あるいはＣｕ、　ＡＩなどの金属粒子６を混入
し、この半田クリーム５上にアモルファス磁歪材を銅メ
ッキ層４を内側にして位置させる。ステップ１３ではこ
の半田クリーム５を加熱した後冷却硬化させ、アモルフ
ァス磁歪材をメッキ１５４及び半田クリーム５を介して
受動部材ｌに固着する。ステップ１４では、フォトエツ
チング法によりアモルファス磁歪材を選択除去し、シェ
ブロン形状のけ歪層２を形成する。セラミック粒子ある
いは金属粒子６としては、半田クリーム５より線膨張係
数が小さくかつ液相線温度も低いものを用いる。

上記した第１の実施例においては、クリーム半田５の線
膨張係数が受動部材１、磁歪層２あるいはメッキ層４と
近いために、線膨張係数の相違による熱応力は小さくな
り、歪検出誤差が印刷され、またメッキ層４のｆＪＩＭ
も防止される。又、半田クリーム５はほぼ同径の粒子６
の混入により、この粒子６の直径に規制されて膜厚が均
一となり、応力伝播や熱応力の発生が均一となって歪検
出特性にバラツキを生じなくなる。

なお、上記実施例では磁歪Ｎ２をアモルファス磁歪材に
より形成したが、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）により
形成してもよい。又、銅メッキの代りにｌｌ＋メッキを
用いてもよく、またメッキ層４を省略することもできる
。

第４図はこの発明の第２の実施例を示し、受動部材１に
もメッキＭ７を設けたものであり、半田クリーム５によ
る固着性を一層強固にすることができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、受動部材ｌと磁歪層を
半田クリ“−ムを介して固着しており、半田クリームの
線膨張係数が受動部材及び磁歪層と近いものであるので
、温度変化による熱応力の発生が小さくなり、出力特性
が改善される。又、半田クリームはほぼ同径の粒子の混
入により膜厚が均−となり、応力伝播や熱応力の発生が
均一となり、出力特性のバラツキが改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図はこの発明の第１の実施例による歪検
出器の要部断面図及びその製造方法を示すフローチャー
ト、第２図は歪検出器の構成図、第４図はこの発明の第
２の実施例による歪検出器の要部断面図である。 ｌ・・・受動部材、２・・・磁歪層、３・・・検出コイ
ル、４．７・・・メッキ層、５・・・半田クリーム、６
・・・粒子。 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　　離 業１図 ：受動部材 ：磁歪層 ：メッキ層 ：半田クリーム ：粒子 第４図 ７　：メッキ層 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　外力を受ける受動部材と、受動部材の表面に固着され
   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、磁
   歪層を直接又はメッキ層を介して粒径がほぼ同一のセラ
   ミック粒子又は金属粒子を混入したクリーム半田によっ
   て受動部材に固着したことを特徴とする歪検出器。