JPH0455733A - Sensor having magnetic film - Google Patents

Sensor having magnetic film

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Publication number
JPH0455733A
JPH0455733A JP2167784A JP16778490A JPH0455733A JP H0455733 A JPH0455733 A JP H0455733A JP 2167784 A JP2167784 A JP 2167784A JP 16778490 A JP16778490 A JP 16778490A JP H0455733 A JPH0455733 A JP H0455733A
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JP
Japan
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magnetic
film
coating
shaft
magnetic coating
Prior art date
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Pending
Application number
JP2167784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Kawato
川戸 康史
Tsutomu Shimizu
勉 清水
Yoshio Tanida
芳夫 谷田
Hideji Iwakuni
秀治 岩国
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Priority to KR1019910010697A priority patent/KR940001874B1/en
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to measure torque highly accurately by forming a magnetic film on the surface of a shaft-shaped member comprising a magnetic material, and forming a surface layer comprising a magnetic material and graphite furthermore on the surface of the magnetic film. CONSTITUTION:A nonmagnetic film 1 is formed on the cut-in part of a shaft- shaped member 4 by a spraying method and the like. A magnetic film 2 is formed on the film 1. A surface layer 3 comprising a magnetic material and graphite is further formed on the surface of the film 2. The magnetic fluxes for recording magnetic signals which are generated from a pair of magnetic signal recording heads 6 are cut off with the film 1 and terminated in the film 2. Therefore, the magnetic signals having the sufficiently large signal strength are recorded in the film 2. When torque acts on a sensor 5 wherein the magnetic signal is recorded, the deviation of the phase is generated between the rectangular-pulse-shaped magnetic signals which are recorded with a pair of the heads 6. Then, the heads 6 are removed, and a pair of magnetic-signal reading heads are arranged at the positions. The torque which is applied on the member 4 can be measured by reading the magnetic signal.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁性被膜を有するセンサーに関するものであ
り、さらに詳細には、磁性材料からなる軸状部材に加わ
るトルク、軸状部材の回転速度、回転角などを、高精度
で測定することのできる磁性被膜を有するセンサーに関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a sensor having a magnetic coating, and more specifically, the present invention relates to a sensor having a magnetic coating, and more specifically, the torque applied to a shaft-like member made of a magnetic material, the rotational speed of the shaft-like member, and the rotation speed of the shaft-like member. The present invention relates to a sensor having a magnetic coating that can measure corners and the like with high precision.

先行技術 磁性材料からなる軸状部材に、磁性被膜を形成し、磁気
特性を利用して、加わるトルクを測定する方法が知られ
ている。たとえば、特公昭62−6129号公報は、回
転体シャフトに磁歪金属を線爆溶射することによって形
成した磁歪膜と、この磁歪膜に生ずる磁歪を検出する磁
歪検出回路を備えたトルクセンサーを提案している。
Prior Art A method is known in which a magnetic coating is formed on a shaft-shaped member made of a magnetic material and the applied torque is measured using the magnetic properties. For example, Japanese Patent Publication No. 62-6129 proposes a torque sensor equipped with a magnetostrictive film formed by beam-spraying magnetostrictive metal onto the shaft of a rotating body, and a magnetostrictive detection circuit that detects the magnetostriction generated in the magnetostrictive film. ing.

しかしながら、かかるトルクセンサーにおいては、磁歪
材料自体が、センサー特性に大きな影響を与えるため、
たとえば、温度依存性や経時変化が問題となり、十分精
度良く、トルクを検出することができないという問題が
あった。
However, in such torque sensors, the magnetostrictive material itself has a large effect on the sensor characteristics;
For example, there have been problems with temperature dependence and changes over time, making it impossible to detect torque with sufficient accuracy.

また、軸状部材の表面に磁性被膜を設け、この磁性被膜
に、磁気信号記録ヘッドによって、たとえば、矩形パル
ス状の信号を磁気的に記録し、磁気信号読取りヘッドに
よって、記録された信号を読み取ることにより、軸状部
材に加わるトルクを検出するようにしたねじれ負性に基
づくセンサーもまた知られている。
Further, a magnetic coating is provided on the surface of the shaft-shaped member, and a magnetic signal recording head magnetically records, for example, a rectangular pulse-shaped signal on the magnetic coating, and a magnetic signal reading head reads the recorded signal. Sensors based on torsional negativity are also known, which detect the torque applied to a shaft-like member.

発明の解決しようとする間顕点 このようなねじれ負性に基づくセンサーにおいて、精度
良く、トルク、回転角、回転速度などを測定するために
は、磁性被膜と、磁気信号を記録する記録ヘッドおよび
磁気信号を読み取る読取りヘッドとのクリアランスが十
分に小さくなるように、記録ヘッドおよび読取りヘッド
を配置することが必要不可欠であるが、記録ヘッドおよ
び読取りヘッドを、磁性被膜に十分に近接させようとす
ると、磁性被膜とこれらのヘッドとが接触し、その結果
、記録ヘッド、読取りヘッドが損傷するおそれがあるた
め、記録ヘッドおよび読取りヘッドと磁性被膜とのクリ
アランスを小さくすることには、限界があり1、十分に
、測定精度を向上させることができないという問題があ
った。
In order to accurately measure torque, rotation angle, rotation speed, etc. in a sensor based on torsional negativity, it is necessary to have a magnetic coating, a recording head for recording magnetic signals, and It is essential to position the recording head and read head so that the clearance with the read head that reads the magnetic signal is small enough, but if you try to place the recording head and read head sufficiently close to the magnetic coating, There is a limit to reducing the clearance between the recording head and read head and the magnetic coating because there is a risk of contact between the magnetic coating and these heads, resulting in damage to the recording head and read head. However, there was a problem in that the measurement accuracy could not be sufficiently improved.

発明の目的 本発明は、磁性材料からなる軸状部材に、磁性被膜を形
成し、磁気特性を利用して、軸状部材に加わるトルク、
軸状部材の回転速度、回転角などを、高精度で測定する
ことのできる磁性被膜を有するセンサーを提供すること
を目的とするものである。
Purpose of the Invention The present invention forms a magnetic coating on a shaft-like member made of a magnetic material, and utilizes the magnetic properties to reduce the torque applied to the shaft-like member.
It is an object of the present invention to provide a sensor having a magnetic coating that can measure the rotation speed, rotation angle, etc. of a shaft-like member with high precision.

発明の構成および作用 本発明のかかる目的は、磁性材料からなる軸状部材の表
面に、磁性被膜を形成し、さらに、該磁性被膜の表面に
、磁性材料とグラファイトからなる表面層を形成して、
磁性被膜を有するセンサーを構成することによって達成
される。
Structure and Function of the Invention An object of the present invention is to form a magnetic coating on the surface of a shaft-like member made of a magnetic material, and further to form a surface layer made of the magnetic material and graphite on the surface of the magnetic coating. ,
This is achieved by constructing the sensor with a magnetic coating.

本発明によれば、磁気信号を記録すべき磁性被膜の表面
に、読取りヘッドを損傷することなく、読取りヘッドに
より削り取ることのできる磁性材料とグラファイトから
なる表面層が形成されており、しかも、この表面層は、
磁性材料を含み、それ自体、磁気信号を記録し得るので
、記録ヘッドおよび読取りヘッドを、磁気信号を記録す
べき磁性被膜と接触するおそれのない位置に配置した場
合でも、大きな信号強度で、磁気信号を記録することが
可能になり、したがって、大きな再生出力を得ることが
でき、高精度に、軸状部材に加わるトルク、軸状部材の
回転角、回転速度などを測定することが可能になる。
According to the present invention, a surface layer made of a magnetic material and graphite is formed on the surface of the magnetic coating on which magnetic signals are to be recorded, and which can be scraped off by the read head without damaging the read head. The surface layer is
contains magnetic materials and can themselves record magnetic signals, so even when the recording head and the reading head are placed in a position where there is no risk of contact with the magnetic coating on which the magnetic signal is to be recorded, the magnetic It becomes possible to record signals, and therefore obtain a large playback output, and it becomes possible to measure with high precision the torque applied to the shaft-like member, the rotation angle of the shaft-like member, the rotation speed, etc. .

本発明の好ましい実施態様においては、磁性被膜と、軸
状部材との間に、非磁性被膜が形成されている。
In a preferred embodiment of the present invention, a non-magnetic coating is formed between the magnetic coating and the shaft-like member.

本発明の好ましい実施態様においては、磁性被膜と、磁
性材料からなる軸状部材との間に、非磁性被膜が形成さ
れているので、記録ヘッドによって、磁気信号を記録す
るとき、磁束は、非磁性被膜により遮断され、磁性被膜
内で終端するから、磁性被膜に記録される信号強度を十
分に高めることができ、したがって、測定時に、読取り
ヘッドによって、検出される再生出力も十分に高くなる
から、軸状部材に加わるトルク、軸状部材の回転速度、
回転角などを、高精度で測定することが可能になる。さ
らには、信号強度の大きい磁気信号を、磁性被膜内に記
録することが可能になるから、PVD法やCVD法など
により、磁性被膜の厚みを均一に高精度に制御する必要
がなく、溶射法やメツキ法など、大気中で実施し得る被
膜形成方法により、磁性被膜を形成しても、十分高精度
の測定で可能であり、したがって、簡易にかつ短時間に
、磁性被膜を形成することができる。
In a preferred embodiment of the present invention, a non-magnetic film is formed between the magnetic film and the shaft-like member made of a magnetic material, so that when a magnetic signal is recorded by the recording head, the magnetic flux is non-magnetic. Since it is blocked by the magnetic coating and terminates within the magnetic coating, the signal strength recorded in the magnetic coating can be sufficiently increased, and therefore the reproduction output detected by the read head during measurement is also sufficiently high. , the torque applied to the shaft member, the rotational speed of the shaft member,
It becomes possible to measure rotation angles, etc. with high precision. Furthermore, since it becomes possible to record magnetic signals with high signal strength within the magnetic coating, there is no need to uniformly and precisely control the thickness of the magnetic coating using methods such as PVD or CVD. Even if a magnetic film is formed by a film formation method that can be carried out in the atmosphere, such as the 3D or METSUKI method, it is possible to measure with sufficiently high precision. Therefore, it is possible to form a magnetic film simply and in a short time. can.

本発明のさらに好ましい実施態様においては、非磁性被
膜は、その端部においても、外部に露出しないように形
成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention, the nonmagnetic coating is formed so that even its ends are not exposed to the outside.

本発明のさらに好ましい実施態様によれば、非磁性被膜
の表面には、磁性被膜が形成され、かつ、非磁性被膜が
、その端部において、露出しないように形成されている
から、非磁性被膜が、磁性材料とともに、外部に露出し
ていることに起因して、非磁性被膜が、電気化学的に腐
食することを効果的に防止することが可能になる。
According to a further preferred embodiment of the present invention, the magnetic coating is formed on the surface of the non-magnetic coating, and the non-magnetic coating is formed so that the ends thereof are not exposed. However, since the non-magnetic coating is exposed to the outside together with the magnetic material, it becomes possible to effectively prevent the non-magnetic coating from being electrochemically corroded.

本発明の他の好ましい実施態様においては、前舵軸状部
材を回転しつつ、該軸状部材の表面に形成された前記非
磁性被膜の表面に、磁性材料、バインダーおよび溶媒か
らなる磁性塗布液を塗布して、磁性被膜が形成される。
In another preferred embodiment of the present invention, while rotating the front rudder shaft member, a magnetic coating liquid comprising a magnetic material, a binder, and a solvent is applied to the surface of the nonmagnetic coating formed on the surface of the shaft member. A magnetic film is formed by coating the magnetic film.

本発明の他の好ましい実施態様によれば、磁性被膜形成
後に、表面平滑化処理を施すことなく、表面が平滑な磁
性被膜を備えたセンサーを得ることが可能になる。
According to another preferred embodiment of the present invention, it is possible to obtain a sensor with a magnetic coating having a smooth surface without performing a surface smoothing treatment after forming the magnetic coating.

本発明のさらに他の好ましい実施態様においては、磁性
被膜を溶射法により形成し、その表層部のみが、磁性材
料とフッ素樹脂の混合物を溶射し、さらに、軸状部材を
回転させつつ、200℃乃至400℃で加熱して、形成
される。
In yet another preferred embodiment of the present invention, the magnetic coating is formed by a thermal spraying method, and only the surface layer is thermally sprayed with a mixture of magnetic material and fluororesin, and further, while rotating the shaft member, It is formed by heating at a temperature of 400°C to 400°C.

本発明のさらに他の好ましい実施態様によれば、フッ素
樹脂が溶融することにより、平滑な表面を有する磁性被
膜を得ることが可能になる。
According to yet another preferred embodiment of the present invention, by melting the fluororesin, it becomes possible to obtain a magnetic coating having a smooth surface.

本発明において、表面層に含まれる磁性材料としては、
例えば、Fe、 Co、N1.7−Fe2O,、[:r
O,、Fe3O4、バリウムフェライト、パーマロイな
どを用いることができ、とくに、N1、Co、 r−F
e203が好ましく使用し得る。
In the present invention, the magnetic materials contained in the surface layer include:
For example, Fe, Co, N1.7-Fe2O, [:r
O,, Fe3O4, barium ferrite, permalloy, etc. can be used, especially N1, Co, r-F
e203 can be preferably used.

本発明において、磁性被膜を形成する磁性材料としては
、例えば、Fe、 Co、N1、r−Fe2[]3、C
rO□、Fe5L 、バリウムフェライト、パーマロイ
などを用いることができ、とくに、CO1γ−Fe20
3が好ましく使用し得る。
In the present invention, examples of magnetic materials forming the magnetic coating include Fe, Co, N1, r-Fe2[]3, C
rO□, Fe5L, barium ferrite, permalloy, etc. can be used, especially CO1γ-Fe20
3 can be preferably used.

本発明において、表面層を形成する磁性材料とグラファ
イトとの混合割合は、記録ヘッドおよび読取りヘッドと
表面層が接触したとき、記録ヘッドおよび読取りヘッド
が損傷されることなく、かつ、表面層が、磁気信号の記
録層としても、機能するという条件を満足する範囲で容
易に決定することができる。
In the present invention, the mixing ratio of the magnetic material and graphite forming the surface layer is such that when the recording head and reading head come into contact with the surface layer, the recording head and the reading head are not damaged, and the surface layer is It can be easily determined within a range that satisfies the condition that it also functions as a recording layer for magnetic signals.

本発明において、磁性粒子間の結合力を増大させ、磁性
被膜の強度を向上させるために、上記磁性材料粒子の表
面の全部または一部を、ニッケルまたはニッケル合金に
より、被覆することが望ましい。被覆の方法は、とくに
限定されず、メツキ法、CVD法、PVD法、造粒法な
どが利用し得る。
In the present invention, in order to increase the bonding force between the magnetic particles and improve the strength of the magnetic coating, it is desirable that all or part of the surfaces of the magnetic material particles be coated with nickel or a nickel alloy. The coating method is not particularly limited, and plating methods, CVD methods, PVD methods, granulation methods, etc. can be used.

本発明において、非磁性被膜を形成する非磁性材料とし
ては、たとえば、^1.1nSCu、 Al2O3など
を用いることができ、とくに、製造のし易さの観点から
は、AIが好ましく使用し得る。
In the present invention, as the nonmagnetic material forming the nonmagnetic coating, for example, ^1.1nSCu, Al2O3, etc. can be used, and in particular, from the viewpoint of ease of manufacture, AI can be preferably used.

本発明において、磁性材料、バインダーおよび溶媒から
なる磁性塗布液を塗布して、磁性被膜を形成する場合に
使用し得るバインダーとしては、たとえば、ポリビニル
アルコール、ポリビニルブチラーノペポリエチレングリ
コール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、エチルセル
ロース、ワックス、アクリル系樹脂、ボタウレタン系樹
脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
In the present invention, examples of binders that can be used when forming a magnetic film by applying a magnetic coating liquid consisting of a magnetic material, a binder, and a solvent include polyvinyl alcohol, polyvinyl butyranone, polyethylene glycol, methylcellulose, and hydroxypropyl. Examples include methylcellulose, carboxymethylcellulose, ethylcellulose, wax, acrylic resin, botanical urethane resin, thermosetting resin, and thermoplastic resin.

本発明において、磁性材料、バインダーおよび溶媒から
なる磁性塗布液を塗布して、磁性被膜を形成する場合に
使用し得る溶媒としては、バインダーの種類に応じて、
たとえば、アルコール系溶媒、エステル系溶媒、ケトン
系溶媒、芳香族系溶媒などが挙げられる。
In the present invention, solvents that can be used when forming a magnetic film by applying a magnetic coating liquid consisting of a magnetic material, a binder, and a solvent include, depending on the type of binder,
Examples include alcohol solvents, ester solvents, ketone solvents, and aromatic solvents.

本発明において、磁性被膜、非磁性被膜の形成方法は、
とくに限定されないが、溶射法、メツキ法、スプレー塗
布法などが好ましく使用し得る。
In the present invention, the method for forming the magnetic coating and non-magnetic coating is as follows:
Although not particularly limited, thermal spraying, plating, spray coating, and the like can be preferably used.

本発明にふいて、磁性被膜、非磁性被膜の厚みは、とく
に限定されないが、通常は、50ないし100μ程度が
選ばれる。
In the present invention, the thickness of the magnetic coating and non-magnetic coating is not particularly limited, but is usually selected to be about 50 to 100 microns.

実施態様および実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施態様につき、
詳細に説明を加える。
Embodiments and Examples Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings.
Add detailed explanation.

第1図は、非磁性被膜1および磁性被膜2が形成され、
さらに、磁性被膜2の表面に、表面層3が形成された軸
状部材4からなる本発明の実施態様に係るセンサー5の
一部切欠略断面図、第2図は、磁性被膜1および非磁性
被膜2の一方の端部部分の部分拡大略断面図であり、第
3図は、一対の磁気信号記録へラド6により、磁性被膜
lに記録された磁気信号を示す図面である。
FIG. 1 shows that a non-magnetic coating 1 and a magnetic coating 2 are formed,
Furthermore, FIG. 2 is a partially cutaway schematic cross-sectional view of a sensor 5 according to an embodiment of the present invention, which is composed of a shaft-shaped member 4 on which a surface layer 3 is formed on the surface of a magnetic coating 2. This is a partial enlarged schematic cross-sectional view of one end portion of the coating 2, and FIG. 3 is a drawing showing magnetic signals recorded on the magnetic coating 1 by a pair of magnetic signal recording rads 6.

第1図において、鉄などの磁性材料からなる軸状部材4
の表面には、形成されるべき非磁性被膜1、磁性被膜2
および表面層3の厚みの和にほぼ等しい深さを有する切
り込み部7が形成され、その切り込み部7に、まず、溶
射法あるいはメツキ法によって、非磁性被膜1が形成さ
れる。しかる後、非磁性被膜1上に、同様にして、磁性
被膜2が形成され、さらに、同様にして、磁性被膜20
表面に、磁性材料およびグラファイトからなる表面層3
が形成される。第2図に示されるように、非磁性被膜1
の端部は、軸状部材4に形成された切り込み部7の内側
面に接してふり、また、その上表面には、磁性被膜2お
よび表面層3が形成され、非磁性被膜1は、軸状部材4
、磁性被膜2および表面層3により、外部から遮断され
、外部に露出しないように形成されている。第2図にお
いては、表面層3、磁性被膜2および非磁性被膜1の一
方の端部のみが図示されているが、他方の端部も同様に
形成されている。したがって、非磁性材料からなる非磁
性被膜1が、磁性材料からなる磁性被膜2と接した状態
で、外部に露出してはいないから、非磁性被膜1が、電
気化学的に腐食することが防止される。
In FIG. 1, a shaft-shaped member 4 made of a magnetic material such as iron
A non-magnetic coating 1 and a magnetic coating 2 are to be formed on the surface of the
A notch 7 having a depth approximately equal to the sum of the thicknesses of the surface layer 3 is formed, and the nonmagnetic coating 1 is first formed in the notch 7 by thermal spraying or plating. Thereafter, a magnetic coating 2 is formed on the non-magnetic coating 1 in the same manner, and then a magnetic coating 20 is formed in the same manner.
Surface layer 3 made of magnetic material and graphite on the surface
is formed. As shown in FIG. 2, the non-magnetic coating 1
The end portion of the shaft-shaped member 4 is in contact with the inner surface of the notch 7 formed in the shaft-like member 4, and the magnetic coating 2 and the surface layer 3 are formed on the upper surface thereof, and the non-magnetic coating 1 is shaped member 4
, the magnetic coating 2 and the surface layer 3 are formed so as to be shielded from the outside and not exposed to the outside. In FIG. 2, only one end of the surface layer 3, magnetic coating 2, and nonmagnetic coating 1 is shown, but the other end is formed in the same manner. Therefore, since the non-magnetic coating 1 made of a non-magnetic material is in contact with the magnetic coating 2 made of a magnetic material and is not exposed to the outside, the non-magnetic coating 1 is prevented from being electrochemically corroded. be done.

こうして、非磁性被膜1、磁性被膜2および表面層3が
形成された軸状部材4よりなるセンサー5の磁性被膜1
には、一対の磁気信号記録ヘッド6によって、第3図に
示すような矩形パルス信号が、円周方向に沿って、それ
ぞれ、全周にわたって記録される。ここに、磁性被膜2
の表面には、磁性材料およびグラファイトからなる表面
層3が形成されているから、磁気信号記録へラド6を、
磁性被膜2と接触するおそれのない位置に配置しても、
十分に大きな信号強度を有する磁気信号を記録すること
ができ、さらに、本実施態様においては、磁性被膜2と
磁性材料からなる軸状部材4の間には、磁束を通さない
非磁性被膜1が形成されているから、一対の磁気信号記
録ヘッド6から発っせられた磁気信号を記録するための
磁束は、非磁性被膜1によって遮断され、磁性被膜2内
において終端する。したがって、信号強度の十分に大き
い磁気信号を、磁性被膜2内に記録することが可能にな
る。
In this way, the magnetic coating 1 of the sensor 5 consists of the shaft-like member 4 on which the non-magnetic coating 1, the magnetic coating 2 and the surface layer 3 are formed.
3, rectangular pulse signals as shown in FIG. 3 are recorded over the entire circumference in the circumferential direction by a pair of magnetic signal recording heads 6. Here, magnetic coating 2
Since a surface layer 3 made of a magnetic material and graphite is formed on the surface of the rad 6, it is possible to
Even if it is placed in a position where there is no risk of it coming into contact with the magnetic coating 2,
A magnetic signal having a sufficiently large signal strength can be recorded, and furthermore, in this embodiment, a non-magnetic coating 1 that does not pass magnetic flux is provided between the magnetic coating 2 and the shaft-like member 4 made of a magnetic material. Because of this, the magnetic flux for recording magnetic signals emitted from the pair of magnetic signal recording heads 6 is blocked by the non-magnetic coating 1 and terminates within the magnetic coating 2. Therefore, it becomes possible to record a magnetic signal with sufficiently high signal strength in the magnetic coating 2.

こうして磁気信号が記録されたセンサー5に、トルクが
作用すると、第4図に示すように、一対の磁気信号記録
へラド6によって記録された矩形パルス状の磁気信号間
の位相にずれが生ずる。したがって、磁気信号記録へラ
ド6を取り除いて、その位置に、図示しない一対の磁気
信号読取りヘッドを配置して、第4図に示す磁気信号を
読み取ることにより、軸状部材4に加わったトルクを測
定することができる。ここに、上述のように、磁気信号
記録ヘッド6と、磁性被膜2との間には、磁性材料とグ
ラファイトからなる表面層が形成され、また、磁束を通
さない非磁性被膜1が、磁性被膜2と磁性材料からなる
軸状部材40間に形成されているため、磁性被膜1内に
記録された磁気信号の信号強度は十分に大きく、したが
って、対の磁気信号読取りヘッドにより読み取られる出
力信号強度も十分に大きいから、高精度で、軸状部材4
に加わったトルクを検出することが可能になる。
When torque acts on the sensor 5 on which the magnetic signals have been recorded in this way, a phase shift occurs between the rectangular pulse-shaped magnetic signals recorded by the pair of magnetic signal recording rads 6, as shown in FIG. Therefore, by removing the magnetic signal recording head 6 and placing a pair of magnetic signal reading heads (not shown) in its position to read the magnetic signal shown in FIG. 4, the torque applied to the shaft member 4 can be reduced. can be measured. Here, as described above, a surface layer made of a magnetic material and graphite is formed between the magnetic signal recording head 6 and the magnetic coating 2, and the non-magnetic coating 1 that does not pass magnetic flux is formed between the magnetic coating 2 and the magnetic coating 2. 2 and a shaft member 40 made of a magnetic material, the signal strength of the magnetic signal recorded in the magnetic coating 1 is sufficiently large, and therefore the output signal strength read by the pair of magnetic signal reading heads Since the shaft member 4 is also large enough, it is possible to achieve high precision.
It becomes possible to detect the torque applied to.

また、磁気信号読取りヘッドにより、矩形パルス数を測
定することによって、軸状部材40回転角を、さらに、
所定時間内に検出された矩形パルス数から、軸状部材4
の回転速度を測定することもできる。この場合には、単
一の磁気信号記録へラド6によって、矩形パルス状の磁
気信号を記録し、単一の磁気信号読取りヘッドにより、
磁気信号を読み取るようにしてもよいことはもとよりで
ある。
Further, by measuring the number of rectangular pulses with a magnetic signal reading head, the rotation angle of the shaft-like member 40 can be further determined by:
Based on the number of rectangular pulses detected within a predetermined time, the shaft-like member 4
It is also possible to measure the rotational speed of the In this case, a single magnetic signal recording head 6 records a rectangular pulse-shaped magnetic signal, and a single magnetic signal reading head records the magnetic signal in the form of a rectangular pulse.
Of course, magnetic signals may also be read.

以下、本発明の効果をより一層明瞭なものにするため、
実施例の掲げる。
Hereinafter, in order to make the effects of the present invention even clearer,
Examples are listed.

実施例1 径が30mmの345Cよりなるシャフトを、回転速度
150rpmで回転させつつ、溶射ガンを1、5 m/
minで送って、シャフトの表面に、粒径44ないし1
05μのアルミニウムを、第1表に示す溶射条件で、プ
ラズマ溶射法により溶射して、厚さ100μのアルミニ
ウム被膜を形成し、さらに、このアルミニウム被膜の表
面に、プラズマ溶射法により、厚さ100μのコバルト
被膜を、第2表に示す溶射条件で、形成して、サンプル
#1を得た。
Example 1 While rotating a shaft made of 345C with a diameter of 30 mm at a rotational speed of 150 rpm, the thermal spray gun was rotated at a speed of 1.5 m/
The particle size is 44 to 1 on the surface of the shaft.
A 100μ thick aluminum film was formed by spraying 0.05μ aluminum using the plasma spraying method under the thermal spraying conditions shown in Table 1, and a 100μ thick aluminum film was further applied to the surface of this aluminum film using the plasma spraying method. A cobalt coating was formed under the thermal spraying conditions shown in Table 2 to obtain sample #1.

さらに、サンプル#1のコバルト被膜の表面に、ニッケ
ル75wt%、グラフアイ) 25wt%からなる厚さ
30μの表面層を、第3表に示す溶射条件で、プラズマ
溶射法により、形成して、サンプル#2を得た。
Furthermore, a 30μ thick surface layer consisting of 75wt% nickel and 25wt% nickel was formed on the surface of the cobalt coating of sample #1 by plasma spraying under the spraying conditions shown in Table 3. Got #2.

こうして得られたサンプル#1およびサンプル#2を、
600rpmで回転させつつ、ファンクションジェネレ
ータを用いて、103Hzの周波数の矩形パルスからな
る磁気信号を、磁性被膜に記録し、その後、マンガンジ
ンクフェライトよりなるVTR用消去ヘッド(3,50
)を、コバルト被膜の表面から50μだけ隔てて、配置
して、磁気信号を読み取り、増幅器によって50倍に増
幅し、さらに、50〜100Hzのローパスフィルタに
より、5倍増幅して、得られた再生出力を求めた。
Sample #1 and sample #2 obtained in this way are
While rotating at 600 rpm, a magnetic signal consisting of rectangular pulses with a frequency of 103 Hz is recorded on the magnetic film using a function generator, and then a VTR erase head (3,50
) is placed at a distance of 50μ from the surface of the cobalt film, the magnetic signal is read, amplified 50 times by an amplifier, and further amplified 5 times by a 50-100 Hz low-pass filter. I asked for the output.

その結果、表面層が形成されていないサンプル#1の再
生出力は、9Vであり、本発明の実施例に係る表面層が
形成されたサンプル#2の再生出力は、12Vであり、
表面層を形成することにより、大幅に再生出力が向上す
ることが判明した。
As a result, the reproduction output of sample #1 on which the surface layer was not formed was 9V, and the reproduction output of sample #2 on which the surface layer according to the example of the present invention was formed was 12V.
It has been found that the formation of the surface layer significantly improves the reproduction output.

したがって、本実施例によれば、一対のファンクション
ジェネレータにより、信号強度の大きい磁気信号を、磁
性被膜に記録することができ、再生出力も、これに対応
して大きくなるし、また、ニッケルとグラファイトから
なる表面層が、コバルト被膜の表面に形成されているか
ら、所定の周波数の矩形パルスからなる磁気信号を、磁
性被膜に記録し、VTR用消去ヘッドを用いて、一対の
ファンクションジェネレータにより記録された矩形パル
ス信号間の位相差を検出することにより、シャフトに加
わったトルクを、高精度で測定することが可能になるし
、また、矩形パルスの数を検出することにより、シャフ
トの回転角を、所定時間内に検出された矩形パルスの数
に基づき、シャフトの回転速度を、高精度で測定するこ
とが可能になる。
Therefore, according to this embodiment, a magnetic signal with high signal strength can be recorded on the magnetic film by the pair of function generators, and the reproduction output will also be correspondingly large. Since a surface layer consisting of By detecting the phase difference between the rectangular pulse signals, it is possible to measure the torque applied to the shaft with high precision. Also, by detecting the number of rectangular pulses, it is possible to measure the rotation angle of the shaft. , it becomes possible to measure the rotational speed of the shaft with high precision based on the number of rectangular pulses detected within a predetermined time.

本発明は、以上の実施態様、実施例に限定されることな
く特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変
更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含される
されるものであることはいうまでもない。
The present invention is not limited to the embodiments and examples described above, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included within the scope of the present invention. Needless to say, it is something that

発明の効果 本発明によれば、磁性材料からなる軸状部材に加わるト
ルク、軸状部材の回転速度、回転角などを、高精度で測
定することのできる磁性被膜を有するセンサーを提供す
ることが可能になる。
Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to provide a sensor having a magnetic coating that can measure the torque applied to a shaft-like member made of a magnetic material, the rotational speed of the shaft-like member, the rotation angle, etc. with high precision. It becomes possible.

第1表Table 1

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、非磁性被膜、磁性被膜および表面層が形成さ
れた軸状部材からなる本発明の実TMM様に係るセンサ
ーの一部切欠格断面図、第2図は、磁性被膜および非磁
性被膜の一方の端部部分の部分拡大略断面図であり、第
3図は、一対の磁気信号記録ヘッドによって、磁性被膜
に記録された磁気信号を示す図面である。第4図は、軸
状部材にトルクが加わったときの磁気信号を示す図面で
ある。 1・・・非磁性被膜、 2・・・磁性被膜、 3・・・表面層、 4・・・軸状部材、 5・・・センサー、 6・・・磁気信号記録手段、 7・・・切り込み部。
FIG. 1 is a partially cutaway cross-sectional view of a sensor according to the actual TMM of the present invention, which is composed of a shaft member on which a non-magnetic coating, a magnetic coating and a surface layer are formed, and FIG. FIG. 3 is a partially enlarged schematic cross-sectional view of one end portion of the coating, and FIG. 3 is a drawing showing magnetic signals recorded on the magnetic coating by a pair of magnetic signal recording heads. FIG. 4 is a drawing showing magnetic signals when torque is applied to the shaft-like member. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Nonmagnetic coating, 2...Magnetic coating, 3...Surface layer, 4...Shaft-shaped member, 5...Sensor, 6...Magnetic signal recording means, 7...Notch Department.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 磁性材料からなる軸状部材の表面に、磁性被膜が形成さ
れ、さらに、該磁性被膜の表面に、磁性材料とグラファ
イトからなる表面層が形成されたことを特徴とする磁性
被膜を有するセンサー。
A sensor having a magnetic coating, characterized in that a magnetic coating is formed on the surface of a shaft-like member made of a magnetic material, and a surface layer made of a magnetic material and graphite is further formed on the surface of the magnetic coating.
JP2167784A 1990-06-26 1990-06-26 Sensor having magnetic film Pending JPH0455733A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2167784A JPH0455733A (en) 1990-06-26 1990-06-26 Sensor having magnetic film
DE4120984A DE4120984A1 (en) 1990-06-26 1991-06-25 Sensor with magnetic film on shaft element - has liquid contg. magnetic, bonding and solvent materials applied to non-magnetic film metal shaft element is rotated
KR1019910010697A KR940001874B1 (en) 1990-06-26 1991-06-26 Magnetic sensor

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006222081A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 General Electric Canada Co Disconnector switch

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JP2006222081A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 General Electric Canada Co Disconnector switch

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