JPS5961732A - トルクセンサの製造方法 - Google Patents
トルクセンサの製造方法Info
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- JPS5961732A JPS5961732A JP58099473A JP9947383A JPS5961732A JP S5961732 A JPS5961732 A JP S5961732A JP 58099473 A JP58099473 A JP 58099473A JP 9947383 A JP9947383 A JP 9947383A JP S5961732 A JPS5961732 A JP S5961732A
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- magnetic
- rotating shaft
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
- G01L3/102—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving magnetostrictive means
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- G01L3/103—Details about the magnetic material used
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は非接触でトルクを検出するトルクセンサの製造
方法に関する。
方法に関する。
近年、回転体のトルクを正確に検出することが求められ
ている。この要望に対しては、回転体に検出体が接触し
ない非接触方式が適している０ 従来、非接触方式によるトルクセンサとしては、軸のね
じり角を光や磁気により検出して間接的にトルクを検出
する間接方式によるもの、或いは回転体に磁性体を設け
、磁性体の回転による磁気ひずみ現象を利用してトルク
を検出する直接方式等が試みられている。しかしながら
実用上、使用に耐えるものではない０ 上記直接力式は間接方式に比較すると、簡便で、かつ静
止、正転、逆転時のトルクの検出が可能で応用上好まし
いが、従来のものでは磁性体の磁気的特性の不均一によ
シ正確なトルク検出が困難であった。
ている。この要望に対しては、回転体に検出体が接触し
ない非接触方式が適している０ 従来、非接触方式によるトルクセンサとしては、軸のね
じり角を光や磁気により検出して間接的にトルクを検出
する間接方式によるもの、或いは回転体に磁性体を設け
、磁性体の回転による磁気ひずみ現象を利用してトルク
を検出する直接方式等が試みられている。しかしながら
実用上、使用に耐えるものではない０ 上記直接力式は間接方式に比較すると、簡便で、かつ静
止、正転、逆転時のトルクの検出が可能で応用上好まし
いが、従来のものでは磁性体の磁気的特性の不均一によ
シ正確なトルク検出が困難であった。
ところで、最近アモルファス磁性合金の磁気ひずみ特性
を利用し、直接、非接触でトルクを検出するトルクセン
サが提案されている（電気学会マグネティックス研究余
資刺、ＭＡ、Ｇ−８１−７１−）。
を利用し、直接、非接触でトルクを検出するトルクセン
サが提案されている（電気学会マグネティックス研究余
資刺、ＭＡ、Ｇ−８１−７１−）。
これは、大きな磁気ひずみ特性を有するアモルファス磁
性合金薄帯を回転軸に巻いて固定し、トルクによる軸の
ひずみ応力がアモルファス磁性合金薄帯に導入されるよ
うにして、磁気ひずみ現象によるアモルファス磁性合金
薄帯の磁気特性の変化を外部から非接触で検出すること
によりトルクを検出するものである。
性合金薄帯を回転軸に巻いて固定し、トルクによる軸の
ひずみ応力がアモルファス磁性合金薄帯に導入されるよ
うにして、磁気ひずみ現象によるアモルファス磁性合金
薄帯の磁気特性の変化を外部から非接触で検出すること
によりトルクを検出するものである。
即ち、前記トルクセンサは第１図に示す如く回転軸１に
嵌装されたアモルファス磁性合金薄帯からなる環状磁芯
２を有する。今、トルク３を回転軸１に加えると、回転
軸１にはその長手方向に対して±４５°の方向にひずみ
応力が加ゎシ、これに伴って回転軸１に完全密着した環
状磁芯２にも同第１図に示す如くその長手方向にことに
より生じたひずみ応力σによって、そのＫｕ５はに、ｕ
’６に変化する。したがって、前記−軸異方性の変化量
を電気的に検出することによシ回転軸に加わるトルクを
検出できる。
嵌装されたアモルファス磁性合金薄帯からなる環状磁芯
２を有する。今、トルク３を回転軸１に加えると、回転
軸１にはその長手方向に対して±４５°の方向にひずみ
応力が加ゎシ、これに伴って回転軸１に完全密着した環
状磁芯２にも同第１図に示す如くその長手方向にことに
より生じたひずみ応力σによって、そのＫｕ５はに、ｕ
’６に変化する。したがって、前記−軸異方性の変化量
を電気的に検出することによシ回転軸に加わるトルクを
検出できる。
従来、上述した誘導磁気異方性Ｋｕを付与する具体的な
方法としては、回転軸の径に合わせてアモルファス磁性
合金薄帯の環状磁芯を作製し、熱処理して内部応力を除
去した後、これを前記回転軸に嵌挿して軸にねじりを与
えた状態で接着し、軸のねじりをもどすという方法が知
られている。
方法としては、回転軸の径に合わせてアモルファス磁性
合金薄帯の環状磁芯を作製し、熱処理して内部応力を除
去した後、これを前記回転軸に嵌挿して軸にねじりを与
えた状態で接着し、軸のねじりをもどすという方法が知
られている。
しかしながら、この方法は予めシャフトの径に合わせた
環状磁石を作製する必要があること、回転軸にねじりを
与える必要があることなど工程が繁雑になるという欠点
があった。
環状磁石を作製する必要があること、回転軸にねじりを
与える必要があることなど工程が繁雑になるという欠点
があった。
本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、簡便な工程で非接触型のトルクセンサを製造し得る方
法を提供することを目的とするものである。
、簡便な工程で非接触型のトルクセンサを製造し得る方
法を提供することを目的とするものである。
本発明のトルクセンサの製造方法は、アモルファス磁性
合金薄帯に予め誘導磁気異方性を伺与した後、前記薄帯
を回転軸に巻いて固定することを特徴とするものである
。
合金薄帯に予め誘導磁気異方性を伺与した後、前記薄帯
を回転軸に巻いて固定することを特徴とするものである
。
アモルファス磁性合金薄帯に予め誘導磁気異方性を伺与
する方法としては、アモルファス磁性合金薄帯の長手方
向に対しである角度θを持つ方向に外部から直流磁場を
印加したまま加熱すればよい。この時の磁場の強さはア
モルファス磁性合金の形状に依存するが、アモルファス
磁性合金が充分飽和する程度の強さが必要で約１０ｎｏ
ｏ以上あればよい。加熱温度はアモルファス？１投性合
金のギーリ一温度以下であるととが必要でちる。前記θ
の値は４５°のときトルクセンサとし７ての最大出力が
得られるが、必ずしも４５°でなくともその伺近であれ
ばよい。
する方法としては、アモルファス磁性合金薄帯の長手方
向に対しである角度θを持つ方向に外部から直流磁場を
印加したまま加熱すればよい。この時の磁場の強さはア
モルファス磁性合金の形状に依存するが、アモルファス
磁性合金が充分飽和する程度の強さが必要で約１０ｎｏ
ｏ以上あればよい。加熱温度はアモルファス？１投性合
金のギーリ一温度以下であるととが必要でちる。前記θ
の値は４５°のときトルクセンサとし７ての最大出力が
得られるが、必ずしも４５°でなくともその伺近であれ
ばよい。
本発明方法に用いられるアモルファス磁性合金としては
磁歪定数が大きく、飽和磁化が高いほど大きな出力が得
られるので望ましい。このようなアモルファス磁性合金
としては一般式％式％ （ 土類金属）のうち少なくとも１種、１はＭがＮｉ 、
Ｃｏのときは０．５以下、その他のＭに対しては０．１
以下、ｘ＝０〜２０．ｙ＝５〜３０．ｘ＋ｙ＋ ｚ ＝
１００ ：］で表わされる鉄基アモルファス磁性合金
が望ましい。
磁歪定数が大きく、飽和磁化が高いほど大きな出力が得
られるので望ましい。このようなアモルファス磁性合金
としては一般式％式％ （ 土類金属）のうち少なくとも１種、１はＭがＮｉ 、
Ｃｏのときは０．５以下、その他のＭに対しては０．１
以下、ｘ＝０〜２０．ｙ＝５〜３０．ｘ＋ｙ＋ ｚ ＝
１００ ：］で表わされる鉄基アモルファス磁性合金
が望ましい。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
まず％ （”０．９８５ＮｂＯ，０１５）８１５１６
Ｂ１５ア８／′フ７７磁性合金の薄帯を単ロール法を用
いて作製した。
Ｂ１５ア８／′フ７７磁性合金の薄帯を単ロール法を用
いて作製した。
得られた薄帯の幅は約１０闘、平均の板厚は１８μｍで
あった。次に、との薄帯から長さ１０口を切取シ、長手
方向に対して４５°の方向に２ＫＯｅの直流磁場を印加
し、３００℃の温度で２０分間熱処理した。この試料の
長手方向に磁場をかけて磁化曲線を測定し、長手方向に
対して４５°の方向に誘導磁気異方性が伺与されている
ことを確認した。つづいて、このようにして誘導磁気異
方性が伺与されたアモルファス磁性合金を回転軸に巻き
つけ接着した後、内部応力除去のための熱処理を施した
。
あった。次に、との薄帯から長さ１０口を切取シ、長手
方向に対して４５°の方向に２ＫＯｅの直流磁場を印加
し、３００℃の温度で２０分間熱処理した。この試料の
長手方向に磁場をかけて磁化曲線を測定し、長手方向に
対して４５°の方向に誘導磁気異方性が伺与されている
ことを確認した。つづいて、このようにして誘導磁気異
方性が伺与されたアモルファス磁性合金を回転軸に巻き
つけ接着した後、内部応力除去のための熱処理を施した
。
上述したトルクセンザを用い、軸を回転させ、トルクを
変化させて動トルクを検出したところ、第３図に示す如
く、トルクが検出てきることを確認した。
変化させて動トルクを検出したところ、第３図に示す如
く、トルクが検出てきることを確認した。
なお、上記実施例で用いた（ＦｅＯ，９８５Ｎｂ０．０
１５）ｌ１１ｓ’６Ｂ＋３アモルファス磁性合金以外の
他のアモルファス磁性合金についても同様な結果を得た
。
１５）ｌ１１ｓ’６Ｂ＋３アモルファス磁性合金以外の
他のアモルファス磁性合金についても同様な結果を得た
。
本発明によれば、簡便な工程で非接触屋のトルクセンザ
を製造し得る方法を提供できるものである。
を製造し得る方法を提供できるものである。
クセンザの原理図、第３図は本発明方法によって製造さ
れたトルクセンサの動トルク検出特性図である。
れたトルクセンサの動トルク検出特性図である。
１・・・回転軸、２・・・環状磁芯、３・・・トルク、
４・・・ひずみ応力、５，６・・・誘導磁気異方性。
４・・・ひずみ応力、５，６・・・誘導磁気異方性。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦矛１図
矛２図
第３図
０ １２３４５
トルク （ｋ（Ｊ・ｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （］）大きな磁歪定数を有するアモルファス磁性合金の
薄帯を回転軸に巻いて固定し、該回転軸に加えられたト
ルクによシ前記アモルファス磁性合金薄帯の磁気特性が
変化することを利用してトルクの非接触検出を行うトル
クセンサを製造する方法において、前記アモルファス磁
性合金薄帯に予め誘導磁気異方性を付与した後、前記薄
帯を回転１１Ｉ＋に巻いて固定することを特徴とするト
ルクセンサの製造方法。 （２）誘導磁気異方性の付与を、ｆヌ場中で熱処理を施
すことによシ行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のトルクセンサの製造方法０ （３）誘導磁気異方性の方向を、アモルファス磁性合金
薄帯の長手方向に対して４５度の方向とすることを特徴
とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載のトル
クセンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099473A JPS5961732A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | トルクセンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099473A JPS5961732A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | トルクセンサの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57171347 Division | 1982-09-30 | 1982-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961732A true JPS5961732A (ja) | 1984-04-09 |
| JPH0242419B2 JPH0242419B2 (ja) | 1990-09-21 |
Family
ID=14248282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58099473A Granted JPS5961732A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | トルクセンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961732A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0136086A2 (en) * | 1983-08-30 | 1985-04-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | A torque sensor of the noncontact type |
| JPS60257334A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-19 | Nissan Motor Co Ltd | トルク検出装置 |
| EP0189825A2 (de) * | 1985-01-23 | 1986-08-06 | Alcatel N.V. | Dehnungsaufnehmer |
| JPS61190838U (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-27 | ||
| JPS63232383A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-09-28 | Toshiba Corp | トルク検出装置 |
| JPS63252487A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-10-19 | マグ ディブ インコーポレーテッド | 磁気弾性トルク・トランスデューサ |
| JPH01189971A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-07-31 | Toshiba Corp | トルクセンサ |
-
1983
- 1983-06-06 JP JP58099473A patent/JPS5961732A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0136086A2 (en) * | 1983-08-30 | 1985-04-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | A torque sensor of the noncontact type |
| JPS60257334A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-19 | Nissan Motor Co Ltd | トルク検出装置 |
| EP0189825A2 (de) * | 1985-01-23 | 1986-08-06 | Alcatel N.V. | Dehnungsaufnehmer |
| JPS61190838U (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-27 | ||
| JPS63232383A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-09-28 | Toshiba Corp | トルク検出装置 |
| JPS63252487A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-10-19 | マグ ディブ インコーポレーテッド | 磁気弾性トルク・トランスデューサ |
| JPH01189971A (ja) * | 1988-01-26 | 1989-07-31 | Toshiba Corp | トルクセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0242419B2 (ja) | 1990-09-21 |
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