JPS62203031A - トルクセンサの製造方法 - 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） 本発明はトルクセンサの製造方法に関し、より具体的に
は磁歪式トルクセンサにおいて、磁気歪み特性を備えた
磁性体をトルク伝達部材上に固着する手法に係るトルク
センサの製造方法に関する。

（従来の技術） 近時、磁歪式のトルクセンサが回転軸、例えば自動車の
駆動軸、操舵軸等の印加トルクを測定するのに用いられ
つつある。

而して、この種センサにおいてはトルク伝達部材の円周
上に磁気歪み特性を備えた磁性体、例えばアモルファス
磁性薄体を固着する必要があるが、その際トルク伝達部
材と固着磁性体間の間隙が大きいと両者間で滑りを生じ
て測定誤差を生じる一因となると共に、経時的に耐久性
が劣化して亀裂を生じさせる等の恐れがあるため、固着
に際してはトルク伝達部材と磁性体の間隙を最小限にす
るよう努力が払わ°れて来た。

この固着方法゛としては、例えば特開昭５７−２１１０
３０号公報に記載の技術を含めて、樹脂接着剤で全体を
モールド接着する方法、スポソト等熱溶着手段を介して
熱的に溶着する方法、ハンド等により機械的に固定する
方法及び銅メッキ後ハンダ固定する方法が用いられて来
た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、第１の樹脂接着法にあっては耐熱耐久性
及び経時的耐久性の点で問題が残り、第２の溶着接着法
にあってはアモルファス磁性体を磁気歪み素材として用
いる場合熱による劣化と云う問題が残り、第３の機械的
接着法は接着面全体を確実に固定するのに限界がある点
で難があった。その点で最後のハンダ接着法は他の方法
に比し最も有望視出来るものであるが、これとても経時
的耐久性の点で十分とは云難いものであった。

従って、本発明の目的は従来技術の上述の欠点を解消し
、磁性体をトルク伝達部材上に其の間の間隙を最小限に
保ちつつ確実に固着し、固着作業中の磁性体の熱に因る
劣化を防止すると共に使用時の経時的耐久性にも優れた
固着方法からなるトルクセンサの製造方法を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）上記目的を達
成するために本発明は、トルク伝達部材と及び其の回周
に固着すべき磁性体とを夫々銅メッキした後ハンダ・メ
ッキし、次いで該該トルク伝達部材上に該磁性体を巻回
し、次いで該巻回部分を其の全体に亘って均一に加圧し
つつ加熱してハンダ固定する、ことにより達成される。

又、前記加熱工程は、望ましくは３ｏｏ℃以下において
少なく共５分〜１０分間行われるものとする。

（実施例） 以下、添付図面に即して、本発明の実施例を測定する。

尚、本発明においては第２図に示す如く、トルク伝達部
材としては被測定軸１０とは別体であり且つ該軸上に固
定可能な筒状部材１２を用いるが、これに限られるもの
ではなく、被測定軸自体であっても良いこと熱論である
。又、磁性体としては図示の如き形状のアモルファス磁
性薄体１４を用い、前記筒状部材のカラー１６の間の円
筒部１８に固着するものとする。更に、該アモルファス
磁性薄体は、第３図に示す如く幅広のアモルファス磁性
薄シートから一度にカッタ１９で該矢羽根形状に裁断し
く同図（ａ）（ｂ））　、該カラー間の円筒部に固着す
る。即ち、前記薄体を所定幅に裁断して該カラーに合わ
せて位置決めすれば常に所定箇所に正確に位置させるこ
とが出来、作業能率が向上すると共に、固着力が均一で
あるので後述の如く検出コイルとの距離も均一化出来、
測定精度が向上するものである。以下、説明する。

先ず、第１図（ａ）に示す如く、筒状部材の円筒部１８
に銅メッキ２０を施した後、その上にハンダ・メッキ２
２を施す。銅メッキを施すのは次段のハンダ・メッキの
接着を容易化するためである。

同時に、同図（ｂ）に示す如く、アモルファス磁性薄体
１４にも銅メッキ２０を施し、次いで其の上からハンダ
・メッキ２２を施す。

次いで、同図（Ｃ）に示す如く、ハンダ・メッキ面を向
かい合せつつ筒状部材１２の上にアモルファス磁性薄体
１４を巻回する。尚、アモルファス磁性薄体１４は大略
矢羽根状に構成し、其の三角状凸部が三角状凹部に進入
する如く、筒状部材上に一重に巻き付ける。

次いで、同図（ｄ）及び同図（ｅ）断面図に示す如く、
筒状部材の巻回部分に、幅広耐熱ゴムバンド２４を巻き
付ける。該ゴムバンドの幅は、アモルファス磁性薄体の
幅、即ち巻回部分の幅（カラー１６間の距離）と同等と
し、巻回部分が其の全面に亘って均一な加圧力を受ける
如くする。

次いで、同図（ｆ）に示す如（、該ゴムバンドを掛けた
状態の筒状部材１２を、高温槽２６内に放置して加熱す
る。該高温槽の槽内温度はアモルファス磁性薄体の劣化
が生じることのない２８０°Ｃ〜３００℃に保たれる様
温度制御手段２８を介して温度制御する。尚、核種での
加熱時間は、５分〜ｌＯ分程度とする。槽内において、
固着面は加圧されつつ加熱されるので、溶融したハンダ
は筒状部材とアモルファス磁性体間の間隙に侵透すると
共に、侵透する余地を失ったハンダは外部へ放出される
。

次いで、同図（ｇ）に示す如く、槽内より取出して冷却
状態でゴムバンド２４を取り外せば、固着作業は終了す
る。

本発明においては、固着面全体をゴムバンドで均一に加
圧しつつ高温槽内に放置してハンダを溶融するので、筒
状部材とアモルファス磁性薄体の間は、其の全範囲に亘
ってハンダが侵透して未固着箇所が残存しないと共に、
ゴムバンドで全面を均一に加圧しつつハンダを溶融する
結果、同図（ｈ）に示す如く、アモルファス磁性薄体１
４の内面と筒状部材１２の外面の間の固着厚さを示す距
離“Ｗ”は最小限に押えられると共に、固着面全域にお
いて均一になるものである。従って、筒状部材とアモル
ファス磁性薄体の間に滑りが生じたり、亀裂等の原因に
なることがなく、又後述の検出コイルとの距離も均一化
されて測定精度が向上すると共に未固着箇所が残存しな
いので、経時的耐久性が向上する利点を備える。

続いで、上記の如く其の面上にアモルファス磁性体を固
着した筒状部材を用いて、トルクセンサを製作する方法
を、第４図乃至第７図を参照しつつ説明する。

先ず筒状部材１２上に２個の固定リング３０を嵌装し其
の外周上にベアリング３２を介して国体３４を回転自在
に外装する。該国体内面には励磁コイル３６及び２個の
検出コイル３８を取着する。続いて、筒状部材１２の内
孔内に被測定軸１０を挿入し、両端から被測定軸を通し
てクサビ作用を有するテーバリング４０を嵌挿し、其の
外側から締付リング４２をもって締め付ければ、筒状部
材テーバ面がテーバリング４０で被測定軸上に押圧され
、トルクセンサは軸上に固定される。

かく固定した後、第７図に示す如く前記励磁コイルに交
流電源４４から通電しつつ、被測定軸をいずれかの方向
に回転してトルクを印加すれば筒状部材の其のトルクが
伝達され、その面上の前記アモルファス磁性薄体に磁気
歪みが生じて検出コイル３８の出力誘導起電圧が変化す
るので、其の出力を差動的に取り出し増幅して整流すれ
ば、位相から回転方向が、電圧値からトルク量が検出出
来る。

続いて、本発明の実験例を示す。

実！■ アモルファス磁性体としては、中４　ｃｍのものを用い
、ｆｆｉ伏部材としては非磁性材料（Ｓ　Ｕ　Ｓ）から
なる部材で直径３　ｃｍ、長さ６５ｃｍのものを用いた
。両者に銅メッキを施した後、ハンダ・メッキを施した
。次いで、該アモルファス磁性体を筒状部材上に巻回し
て、耐熱ゴムバンド（加圧力、２ｋｇ／ｃｆｆｌ）を其
の上から掛けて、高温槽内に１０分間放置した。槽内温
度は３００℃に保った。次いで、核種より筒状部材を取
り出し、３０分間放置して冷却させた上で、第５図に示
すトルクセンサに装着した。装着後、第１回目の測定時
において測定誤差は±ｌＯ％であり、以後２０回繰り返
して耐久テストを行った結果、最終回での測定誤差も±
１０％であり、経時的劣化は見られなかった。又、固着
面において亀裂等の損傷は生じなかった。

（発明の効果） 本発明は、トルク伝達部材及び其の上に巻回すべき磁性
体の両者を夫々銅メッキした後ハンダ・メッキし、次い
で磁性体を部材上に巻回して全面を均一に加圧しつつハ
ンダを溶融してハンダ固定する如く構成したので、トル
ク伝達部材と磁性体は其の間に未固着部分を残存するこ
となく均一に固着出来、文具の間の距離も固着面全域に
亘って最小かつ均一となるので、磁性体と部材間に滑り
が生じたり接着面に亀裂が生じたりすることなく、測定
精度が向上すると共に経時的耐久性にも優れた利点を備
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法の実施例を示す説明図、第２
図はその実施例に使用したトルク伝達部材及び磁性体の
説明図、第３図は磁性体の固着前の裁断工程を示す説明
図、第４図は本発明により製作されたトルクセンサの斜
視図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は被測定
軸への取り付けを示す説明図及び第７図は検出動作を示
すブロック図である。 第 ６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１） ａ、トルク伝達部材と及び其の回周に固着すべき磁性体
   とを夫々銅メッキした後ハンダ・メッキし、 ｂ、次いで該トルク伝達部材上に該磁性体を巻回し、 ｃ、次いで該巻回部分を其の全体に亘って均一に加圧し
   つつ加熱してハンダ固定する、 ことからなるトルクセンサの製造方法。
2. （２）前記加熱工程が、３００℃以下において少なく共
   ５分〜１０分間行われる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。