JPH041542A - 磁歪式トルクセンサ軸の製造方法 - Google Patents
磁歪式トルクセンサ軸の製造方法Info
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- JPH041542A JPH041542A JP10433890A JP10433890A JPH041542A JP H041542 A JPH041542 A JP H041542A JP 10433890 A JP10433890 A JP 10433890A JP 10433890 A JP10433890 A JP 10433890A JP H041542 A JPH041542 A JP H041542A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は磁歪式トルクセッサ軸の製造方法に関する。
従来の技術
磁気異方性部を有するトルク伝達軸を利用した磁歪式ト
ルクセンサが、従来から知られている。
ルクセンサが、従来から知られている。
このようｆＪ磁歪式トルクセンサでは、トルク伝達軸に
トルクが加わると、そのトルクに応じて磁気異方性部の
透磁率が変化するため、検出コイルを用いてこの透磁率
の変化を検出することで、加えられたトルクの大きさを
求めろことが可能である。
トルクが加わると、そのトルクに応じて磁気異方性部の
透磁率が変化するため、検出コイルを用いてこの透磁率
の変化を検出することで、加えられたトルクの大きさを
求めろことが可能である。
発明が解決しようとする課題
しかし、従来のトルクセンサでは、軸引張り強度が６０
〜１００ｋｇｆ／ｎｕｎ’ 程度の軸ｃ ＪＩＳの８０
Ｍ材、ＳＮＣＭ材など）を使用しているため、軸剪断応
力約２０ｋｇｆ ／ａｍ’程度以上のトルクが印加され
ろと、磁束の通過する軸材最外表面層（スキンデプス〕
の結晶の中で最も強度的に弱い結晶から塑性変形を受け
、またはミクロ的クラックが発生するという問題点があ
った。そして、このような事態が生じろと、軸最外表面
層の残留応力が再分布してセンサ出力の零点が変化した
り、ヒステリシスの増大ゃヤンサ惑農の低下か生じたり
するなど、センサく にとって望才しｒＪい悪影響がもたらされるという＾ 問題点かあった。
〜１００ｋｇｆ／ｎｕｎ’ 程度の軸ｃ ＪＩＳの８０
Ｍ材、ＳＮＣＭ材など）を使用しているため、軸剪断応
力約２０ｋｇｆ ／ａｍ’程度以上のトルクが印加され
ろと、磁束の通過する軸材最外表面層（スキンデプス〕
の結晶の中で最も強度的に弱い結晶から塑性変形を受け
、またはミクロ的クラックが発生するという問題点があ
った。そして、このような事態が生じろと、軸最外表面
層の残留応力が再分布してセンサ出力の零点が変化した
り、ヒステリシスの増大ゃヤンサ惑農の低下か生じたり
するなど、センサく にとって望才しｒＪい悪影響がもたらされるという＾ 問題点かあった。
このような問題点に対し、従来たとえば特願昭ｆｉ８−
８１９９３号においては、軸に浸炭処理を行って表面硬
度を１げろことにより最外表面層の強度を上げ、結果と
してセンサのダイナミックレンジの向上を図っている。
８１９９３号においては、軸に浸炭処理を行って表面硬
度を１げろことにより最外表面層の強度を上げ、結果と
してセンサのダイナミックレンジの向上を図っている。
しかしこれだけでは、ヒステリシス特性が改善されない
場合があるほか、ダイナミックレンジの改善も十分でな
いという問題点が＆１つだ。
場合があるほか、ダイナミックレンジの改善も十分でな
いという問題点が＆１つだ。
そこで本発明はこのような問題点を解決し、ヒス千すシ
ス特性おＪびタイナ乏ツクレンジをともに改善すること
のできるト・ルクヤン量軸の製造方法ケ提供することを
目的とする。
ス特性おＪびタイナ乏ツクレンジをともに改善すること
のできるト・ルクヤン量軸の製造方法ケ提供することを
目的とする。
９題を解決す７．た給の手段
上記目的を達成するため本発明は、軸体の表面に磁気異
方性部を形成した後に、この軸体に、この軸体の最外表
面層の浸炭濃度を薄くする浸炭処理を施し、この後、こ
の軸体の表面にショットピーニングを施すものである。
方性部を形成した後に、この軸体に、この軸体の最外表
面層の浸炭濃度を薄くする浸炭処理を施し、この後、こ
の軸体の表面にショットピーニングを施すものである。
浸炭処理に引き続いて軸体の最外表面層の浸炭濃度を薄
くする浸炭処理か、浸炭後に拡散側Ｃ処理を行う熱悟理
であるようにすることができろ。
くする浸炭処理か、浸炭後に拡散側Ｃ処理を行う熱悟理
であるようにすることができろ。
また浸炭処理が真空浸炭処理などの無酸化浸炭処理であ
るｊうにすることもでλろ。
るｊうにすることもでλろ。
作用
このようにすれば、浸炭処理により軸体の耐外表面層直
下の部分が強化され、かつその後のショットピーニング
処理により、最外表面層のヒステリシス特性が改善され
ると同時に、最外表面層の強度が向上されろ。このため
、過負、荷に対し、て強く、かつヒステリシスの少ない
トルクセンサが得≦、れろ。
下の部分が強化され、かつその後のショットピーニング
処理により、最外表面層のヒステリシス特性が改善され
ると同時に、最外表面層の強度が向上されろ。このため
、過負、荷に対し、て強く、かつヒステリシスの少ない
トルクセンサが得≦、れろ。
実施例
第１図および第２図は、本発明の方法によって製造され
る２歪式トルクセンナ軸の要部を示す。
る２歪式トルクセンナ軸の要部を示す。
このようｆｔ ）−Ｊｌ／り＋ンサ軸を製造する際には
、まず軸体の表面に、磁気異方性部としてのナーリング
部ｌを、転造などの機械加工によって形成する。
、まず軸体の表面に、磁気異方性部としてのナーリング
部ｌを、転造などの機械加工によって形成する。
次にこの軸体の表面に浸炭処理を施し、軸体の表面から
２ωｍ程闇の深さまで炭素量が多くなる領域ｆｔ形成し
て、その部分の強度の向上を図る。
２ωｍ程闇の深さまで炭素量が多くなる領域ｆｔ形成し
て、その部分の強度の向上を図る。
その後、軸体の最外表面層すなわちスキンデプス領域の
浸炭濃度を薄くする処理を施す。これは、たとえば浸炭
後に拡散制抑処理を行うことで実施できる。このように
すると、ｔｌＡｘ図に示すように、軸体のスキンデプス
領域に低炭素濃度浸炭層２が形成され、また、これに続
いて高炭素濃度浸炭層３が形成される。なお、軸体の中
心コア部分は母材４４で、浸炭処理による硬度すなわち
強度の向Ｉは図らｊ”１．＋１ｌＩ−いが、トルク伝達
軸として必要ｙｚ靭性を保有する３゜ なお、浸炭処理の際に真空浸炭処理などの無酸化浸炭Ｉ
Ｓ理を行うことで、軸体の最外表面層での粒界酸化など
の異常層の発生が抑えられ、センサ特性の経年変化の少
Ｌ゛いトルクセンサが得られろ。
浸炭濃度を薄くする処理を施す。これは、たとえば浸炭
後に拡散制抑処理を行うことで実施できる。このように
すると、ｔｌＡｘ図に示すように、軸体のスキンデプス
領域に低炭素濃度浸炭層２が形成され、また、これに続
いて高炭素濃度浸炭層３が形成される。なお、軸体の中
心コア部分は母材４４で、浸炭処理による硬度すなわち
強度の向Ｉは図らｊ”１．＋１ｌＩ−いが、トルク伝達
軸として必要ｙｚ靭性を保有する３゜ なお、浸炭処理の際に真空浸炭処理などの無酸化浸炭Ｉ
Ｓ理を行うことで、軸体の最外表面層での粒界酸化など
の異常層の発生が抑えられ、センサ特性の経年変化の少
Ｌ゛いトルクセンサが得られろ。
第１図の摂成のトルク伝１１ＡＨの強度分布を、第３図
に示、寸。ζ４のようにスキンデプス領域の浸炭濃度を
薄くシてこの領域の硬度を低下させるのは、次に述べろ
ショットピーニング処理の効果を高めるためである。
に示、寸。ζ４のようにスキンデプス領域の浸炭濃度を
薄くシてこの領域の硬度を低下させるのは、次に述べろ
ショットピーニング処理の効果を高めるためである。
すなわち、第１図に示すように低次Ｘａ度浸炭層２と高
炭素濃度浸炭層３とが形成されたなら、次に、軸体の表
面にはショットピーニングをｍｂで会小圧孔をほぼ均一
に分敏形成する。第２図は、このような微小圧孔５が形
成された状態を示すゆこうすることで、特許出願特願平
Ｊ−４２５４４号に記載された理由により、即ち軸体の
表層、特にスキンデプス領域が圧縮融密化されるととも
に加工硬化により硬質化され、その疲労強度や結晶粒界
のすべり抵抗が高められること及びショット圧孔周りの
円形安定残留応力の分布により磁化過程が↑２・して５
化回転となることからトルク検出特性のしステリラスが
低減さメ１．る。
炭素濃度浸炭層３とが形成されたなら、次に、軸体の表
面にはショットピーニングをｍｂで会小圧孔をほぼ均一
に分敏形成する。第２図は、このような微小圧孔５が形
成された状態を示すゆこうすることで、特許出願特願平
Ｊ−４２５４４号に記載された理由により、即ち軸体の
表層、特にスキンデプス領域が圧縮融密化されるととも
に加工硬化により硬質化され、その疲労強度や結晶粒界
のすべり抵抗が高められること及びショット圧孔周りの
円形安定残留応力の分布により磁化過程が↑２・して５
化回転となることからトルク検出特性のしステリラスが
低減さメ１．る。
第４図Ｌｔ、ショットピーニングを施した後のトルク伝
達軸の強度分布を示す、、図中、破線は第３図の特性を
示すが９ これに比べて軸体のｓａｇ、特番ごス之、・
ヂプヌ＠域での強度が大幅に向上している、 また、このようにすると、軸体の最外表面層の尿素濃度
が低く抑えられるため、浸炭処理後の残留オーステナイ
トに帰因する異常層の発生が抑えられ、このたぬ安定性
に優れた磁歪式トルクセンサが得られる。
達軸の強度分布を示す、、図中、破線は第３図の特性を
示すが９ これに比べて軸体のｓａｇ、特番ごス之、・
ヂプヌ＠域での強度が大幅に向上している、 また、このようにすると、軸体の最外表面層の尿素濃度
が低く抑えられるため、浸炭処理後の残留オーステナイ
トに帰因する異常層の発生が抑えられ、このたぬ安定性
に優れた磁歪式トルクセンサが得られる。
ショットピーニング処理が完了したなら、その後、残留
応力安定化熱処理を施す。
応力安定化熱処理を施す。
発明の効果
以上述べたように大発明によると、軸体の表面に浸炭処
理を施すことでその強度を向上させることができろとと
もに、特にそのスキンデプス領域ではショットピーニン
グ処理が施されろことで、ヒステリシス特性に優れかつ
強度を向上することができるため、過負荷に対して強い
トルクセンサ軸を得ろことができろ。またショットピー
ニング処理を施すことで、ヒステリラスの少ないトルク
センナを得ることができろ。
理を施すことでその強度を向上させることができろとと
もに、特にそのスキンデプス領域ではショットピーニン
グ処理が施されろことで、ヒステリシス特性に優れかつ
強度を向上することができるため、過負荷に対して強い
トルクセンサ軸を得ろことができろ。またショットピー
ニング処理を施すことで、ヒステリラスの少ないトルク
センナを得ることができろ。
箇１図および第２図は大発明の一実施例の方法を説明す
るための母歪式トルクセンナ軸の一部切欠斜視図、第３
図および第４図は強度分布の例を示す図である。 ｌ・−・ナーリング部、２・−・低炭素濃度浸炭層、３
・・・高炭素濃度浸炭層、５・−・微小圧孔。
るための母歪式トルクセンナ軸の一部切欠斜視図、第３
図および第４図は強度分布の例を示す図である。 ｌ・−・ナーリング部、２・−・低炭素濃度浸炭層、３
・・・高炭素濃度浸炭層、５・−・微小圧孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、軸体の表面に磁気異方性部を形成した後に、この軸
体に、この軸体の最外表面層の浸炭濃度を薄くする浸炭
処理を施し、この後、この軸体の表面にショットピーニ
ングを施すことを特徴とする磁歪式トルクセンサ軸の製
造方法。 ２、軸体の最外表面層の浸炭濃度を薄くする浸炭処理が
、浸炭後に拡散制御処理を行う熱処理であることを特徴
とする請求項１記載の磁歪式トルクセンサ軸の製造方法
。 ３、浸炭処理が真空浸炭処理などの無酸化浸炭処理であ
ることを特徴とする請求項１または２記載の磁歪式トル
クセンサ軸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104338A JP2983246B2 (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | 磁歪式トルクセンサ軸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104338A JP2983246B2 (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | 磁歪式トルクセンサ軸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041542A true JPH041542A (ja) | 1992-01-07 |
| JP2983246B2 JP2983246B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=14378142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2104338A Expired - Lifetime JP2983246B2 (ja) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | 磁歪式トルクセンサ軸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2983246B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994004896A1 (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-03 | Kubota Corporation | Method for manufacturing magnetostriction type torque sensor shaft, and the shaft |
| JP2010150576A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Yamaha Motor Co Ltd | コンロッド、内燃機関、輸送機器およびコンロッドの製造方法 |
| US10983019B2 (en) | 2019-01-10 | 2021-04-20 | Ka Group Ag | Magnetoelastic type torque sensor with temperature dependent error compensation |
| US11486776B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-11-01 | Kongsberg Inc. | Dual-band magnetoelastic torque sensor |
| US11821763B2 (en) | 2016-05-17 | 2023-11-21 | Kongsberg Inc. | System, method and object for high accuracy magnetic position sensing |
| US12025521B2 (en) | 2020-02-11 | 2024-07-02 | Brp Megatech Industries Inc. | Magnetoelastic torque sensor with local measurement of ambient magnetic field |
-
1990
- 1990-04-18 JP JP2104338A patent/JP2983246B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994004896A1 (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-03 | Kubota Corporation | Method for manufacturing magnetostriction type torque sensor shaft, and the shaft |
| US5491369A (en) * | 1992-08-24 | 1996-02-13 | Kubota Corporation | Magnetostrictive torque sensor shaft |
| JP2010150576A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Yamaha Motor Co Ltd | コンロッド、内燃機関、輸送機器およびコンロッドの製造方法 |
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| US11486776B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-11-01 | Kongsberg Inc. | Dual-band magnetoelastic torque sensor |
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| US12025521B2 (en) | 2020-02-11 | 2024-07-02 | Brp Megatech Industries Inc. | Magnetoelastic torque sensor with local measurement of ambient magnetic field |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2983246B2 (ja) | 1999-11-29 |
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