JPH0526747A - 磁歪式トルクセンサ - Google Patents
磁歪式トルクセンサInfo
- Publication number
- JPH0526747A JPH0526747A JP3209798A JP20979891A JPH0526747A JP H0526747 A JPH0526747 A JP H0526747A JP 3209798 A JP3209798 A JP 3209798A JP 20979891 A JP20979891 A JP 20979891A JP H0526747 A JPH0526747 A JP H0526747A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetostriction
- torque
- anisotropy
- torque sensor
- magnetostrictive
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 回転軸１の表面に磁歪を有する複数条の帯状
の磁性材料である磁歪膜２を螺旋状に付着させ、磁歪膜
２のパターン形状を長方形に形成し、その長さ方向をト
ルクが印加された時の主応力方向と一致させたトルクセ
ンサである。 【効果】 磁歪膜のパターンを長方形にしてあるので、
磁歪膜の異方性がパターンの長手方向に揃い、異方性の
乱れがなく、その結果、トルク出力特性が向上する。
の磁性材料である磁歪膜２を螺旋状に付着させ、磁歪膜
２のパターン形状を長方形に形成し、その長さ方向をト
ルクが印加された時の主応力方向と一致させたトルクセ
ンサである。 【効果】 磁歪膜のパターンを長方形にしてあるので、
磁歪膜の異方性がパターンの長手方向に揃い、異方性の
乱れがなく、その結果、トルク出力特性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非接触で歪みやトルク
を検出する磁歪式トルクセンサに関する。
を検出する磁歪式トルクセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車、ロボット、マニプレータ
および工作機械等回転駆動系の制御を行う際に使用する
トルクセンサとして小形化、非接触化を進めるために磁
歪式トルクセンサが提案されている。この方式は図３に
示すように、回転軸１の表面に磁歪を有する複数条の帯
状の磁歪膜２を螺旋状に付着させ、回転軸１にトルクが
加えられた時に変化する磁歪膜２の磁気特性をインピー
ダンスの変化として検出コイル３や磁気ヘッドにより非
接触でトルクを検出している。この時、トルクの印加方
向も同時に検出するため、回転軸１の長手方向に対して
傾いた帯状の磁歪膜の長手方向に磁気異方性をつけてい
る。このような異方性を有し、回転軸との密着性、膜厚
の均一性が優れた磁歪膜を得る方法としてスパッタ法、
イオンプレーティング法などがある（例えば、特開昭６
１−１９５３２３号公報）。
および工作機械等回転駆動系の制御を行う際に使用する
トルクセンサとして小形化、非接触化を進めるために磁
歪式トルクセンサが提案されている。この方式は図３に
示すように、回転軸１の表面に磁歪を有する複数条の帯
状の磁歪膜２を螺旋状に付着させ、回転軸１にトルクが
加えられた時に変化する磁歪膜２の磁気特性をインピー
ダンスの変化として検出コイル３や磁気ヘッドにより非
接触でトルクを検出している。この時、トルクの印加方
向も同時に検出するため、回転軸１の長手方向に対して
傾いた帯状の磁歪膜の長手方向に磁気異方性をつけてい
る。このような異方性を有し、回転軸との密着性、膜厚
の均一性が優れた磁歪膜を得る方法としてスパッタ法、
イオンプレーティング法などがある（例えば、特開昭６
１−１９５３２３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、スパッタ
法、もしくはイオンプレーティング法により形成した磁
歪膜を適用した従来の形状ではトルクの検出出力が十分
ではなかった。そこで、磁歪膜の異方性の程度について
ビッタ法により調べた結果、磁歪膜の異方性が帯状の長
手方向で、本来、図３の実線矢印で示すように、長さ方
向に平行の方向に異方性があるべきところ、長さ方向に
ある角度を持って異方性が形成されていることがわかっ
た。これは、誘導磁気異方性などを利用して磁歪膜上に
磁気異方性をつける際、実際の誘導磁気は磁気抵抗を小
さくする作用のため、図３の点線矢印で示すように、両
端が鋭角になった平行四辺形の磁歪膜で短い距離の方向
に誘導磁気が作用し、異方性の方向に乱れが生じていた
ためである。本発明は、磁歪膜の異方性の乱れを防止
し、トルクセンサの出力特性を向上させることを目的と
するものである。
法、もしくはイオンプレーティング法により形成した磁
歪膜を適用した従来の形状ではトルクの検出出力が十分
ではなかった。そこで、磁歪膜の異方性の程度について
ビッタ法により調べた結果、磁歪膜の異方性が帯状の長
手方向で、本来、図３の実線矢印で示すように、長さ方
向に平行の方向に異方性があるべきところ、長さ方向に
ある角度を持って異方性が形成されていることがわかっ
た。これは、誘導磁気異方性などを利用して磁歪膜上に
磁気異方性をつける際、実際の誘導磁気は磁気抵抗を小
さくする作用のため、図３の点線矢印で示すように、両
端が鋭角になった平行四辺形の磁歪膜で短い距離の方向
に誘導磁気が作用し、異方性の方向に乱れが生じていた
ためである。本発明は、磁歪膜の異方性の乱れを防止
し、トルクセンサの出力特性を向上させることを目的と
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸の表面
に磁歪を有する複数条の帯状の磁歪膜をスパッタ法もし
くはイオンプレーティング法により螺旋状に付着させた
磁歪式トルクセンサにおいて、前記磁歪膜の形状を長方
形で、かつ長さ方向をトルクが印加された時の主応力方
向に一致させて形成したものである。
に磁歪を有する複数条の帯状の磁歪膜をスパッタ法もし
くはイオンプレーティング法により螺旋状に付着させた
磁歪式トルクセンサにおいて、前記磁歪膜の形状を長方
形で、かつ長さ方向をトルクが印加された時の主応力方
向に一致させて形成したものである。
【０００５】
【作用】磁歪膜のパターンを長方形にして、磁歪膜の異
方性の方向と磁気誘導磁界の通る方向とが同じ方向にな
るので、異方性がパターンの長手方向に揃い、異方性の
乱れがなく、その結果、トルク出力特性が向上する。
方性の方向と磁気誘導磁界の通る方向とが同じ方向にな
るので、異方性がパターンの長手方向に揃い、異方性の
乱れがなく、その結果、トルク出力特性が向上する。
【０００６】
【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。
図１は本発明の実施例を示す側面図で、直径３０ｍｍの
Ｔｉ合金の回転軸１をトリクレン、純水、アルコールの
順に超音波洗浄を施した後、真空槽内にセットし、５×
１０-6Ｔｏｒｒ以下に排気した後加熱し、３５０℃にて
Ｎｉ−Ｆｅ合金膜を形成したものである。スパッタ条件
はターゲット電圧−３２５Ｖ、ターゲット電流１Ａとし
た。ここで、磁歪膜パターンを形成するマスキングを長
方形にして、磁歪膜２の形状が長方形になるようにし
た。なお、長方形の長さ方向はトルクが印加された時の
主応力方向に一致するようにして回転軸１の表面に形成
してある。従来例の平行四辺形のパターンの磁歪膜と本
発明の長方形のパターンの磁歪膜とのトルク出力特性の
比較を表１に示す。
図１は本発明の実施例を示す側面図で、直径３０ｍｍの
Ｔｉ合金の回転軸１をトリクレン、純水、アルコールの
順に超音波洗浄を施した後、真空槽内にセットし、５×
１０-6Ｔｏｒｒ以下に排気した後加熱し、３５０℃にて
Ｎｉ−Ｆｅ合金膜を形成したものである。スパッタ条件
はターゲット電圧−３２５Ｖ、ターゲット電流１Ａとし
た。ここで、磁歪膜パターンを形成するマスキングを長
方形にして、磁歪膜２の形状が長方形になるようにし
た。なお、長方形の長さ方向はトルクが印加された時の
主応力方向に一致するようにして回転軸１の表面に形成
してある。従来例の平行四辺形のパターンの磁歪膜と本
発明の長方形のパターンの磁歪膜とのトルク出力特性の
比較を表１に示す。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１から、従来例に比べて本発明の磁歪膜
はトルク出力特性が大きく向上していることがわかる。
なお、図２に示すように、双方向の磁歪膜パターンを持
ったものにも適用できることは明らかである。
はトルク出力特性が大きく向上していることがわかる。
なお、図２に示すように、双方向の磁歪膜パターンを持
ったものにも適用できることは明らかである。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、磁
歪膜のパターンを長方形にしてあるので、磁歪膜の異方
性がパターンの長手方向に揃い、異方性の乱れがなく、
その結果、トルク出力特性が向上する効果がある。
歪膜のパターンを長方形にしてあるので、磁歪膜の異方
性がパターンの長手方向に揃い、異方性の乱れがなく、
その結果、トルク出力特性が向上する効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す側面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す側面図である。
【図３】従来例を示す側面図である。
１ 回転軸 ２ 磁歪膜 ３ 検出コイル
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸の表面に磁歪を有する複数条の帯
状の磁歪膜をスパッタ法もしくはイオンプレーティング
法により螺旋状に付着させた磁歪式トルクセンサにおい
て、前記磁歪膜の形状が長方形で、かつ長さ方向をトル
クが印加された時の主応力方向に一致させて形成したこ
とを特徴とする磁歪式トルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209798A JPH0526747A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 磁歪式トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209798A JPH0526747A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 磁歪式トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526747A true JPH0526747A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16578774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209798A Pending JPH0526747A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 磁歪式トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526747A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6574853B2 (en) * | 2000-12-22 | 2003-06-10 | Tdk Corporation | Torque sensor and manufacturing method of the same |
| KR20230100471A (ko) | 2021-12-28 | 2023-07-05 | 한국화학연구원 | 조립 활성탄 및 이의 제조방법 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3209798A patent/JPH0526747A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6574853B2 (en) * | 2000-12-22 | 2003-06-10 | Tdk Corporation | Torque sensor and manufacturing method of the same |
| KR20230100471A (ko) | 2021-12-28 | 2023-07-05 | 한국화학연구원 | 조립 활성탄 및 이의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040217 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |