KR100201690B1

KR100201690B1 - Torque sensor

Info

Publication number: KR100201690B1
Application number: KR1019960014618A
Authority: KR
Inventors: 김재욱
Original assignee: 오상수; 만도기계주식회사
Priority date: 1996-05-06
Filing date: 1996-05-06
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR970075865A

Abstract

본 발명은 토션바의 비틀림 각도 변화를 측정하기 위한 토크 센서에 관한 것으로, 토션바(32)의 양단에 N극 및 S극이 착자된 자기드럼(34)이 구비되며, 자기드럼(34)의 외주연과 일정간격 유지된 위치에 자기저항소자(40)가 구비되며, 이 자기저항 소자(40)는 40Å 내지 80Å정도의 두께를 갖는 CoFe합금재질의 제1자성층(42a), 20Å 내지 40Å정도의 두께를 갖는 구리(Cu)재질의 비자성층(42b), 40Å 내지 80Å정도의 두께를 갖는 CoFe합금재질의 제2자성층(42c), 및 100Å 내지 200Å정도의 두께를 갖는 FeMn 합금재질의 반강자성층(42d)으로 구성된 기본층(42)이 복수개의층으로 적층되어 [CoFe/Cu/CoFe/FeMn]구조로 이루어진 것으로, 구조가 간단하고 고감도이며 자기드럼에 착자된 자성체의 자기장 세기가 미약하더라도 미세 각도의 비틀림을 감지할 수 있다.The present invention relates to a torque sensor for measuring a change in the torsion angle of the torsion bar, and is provided with magnetic drums 34 magnetized at both ends of the torsion bar 32 with the north pole and the south pole. A magnetoresistive element 40 is provided at a position maintained at an outer circumferential edge and at a predetermined interval, and the magnetoresistive element 40 is a first magnetic layer 42a made of CoFe alloy material having a thickness of about 40 kPa to about 80 kPa, about 20 kPa to about 40 kPa. A non-ferromagnetic layer of a copper (Cu) material having a thickness of about 42 kPa, a second magnetic layer 42c of a CoFe alloy material having a thickness of about 40 kPa to about 80 kPa, and an antiferromagnetic material of an FeMn alloy material having a thickness of about 100 kPa to about 200 kPa The base layer 42 composed of the layers 42d is stacked in a plurality of layers to form a [CoFe / Cu / CoFe / FeMn] structure. The structure is simple, highly sensitive, and the magnetic field strength of the magnetic body magnetized in the magnetic drum is weak. It can detect the twist of the fine angle.

Description

Torque sensor with spin valve type magnetoresistive sensor

본 발명은 토션바에 작용하는 비틀림의 변위량을 측정하기 위한 토크 센서에 관한 것으로서, 특히 스핀밸브형 자기저항소자를 이용하여 구조가 간단하고 고감도이며 자기드럼에 착자된 자성체의 자기장 세기가 미약하더라도 미세 각도의 비틀림을 감지할 수 있는 토크 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a torque sensor for measuring the amount of displacement of the torsion bar acting on the torsion bar. In particular, a spin valve type magnetoresistive element has a simple angle, high sensitivity, and a fine angle even when the magnetic field strength of the magnetic body magnetized in the magnetic drum is weak. It relates to a torque sensor that can detect the torsion of.

일반적으로, 토크 센서(torque sensor)는 회전 모우멘트의 작용에 의하여 발생되는 비틀림 변형에 의한 탄성 변형량을 감지하기 위한 센서로서, 이러한 탄성 변형량의 감지 방식에 따라서 스트레인 게이지식, 회전 가변형 트랜스식, 또는 차동 트랜스 포머식등으로 구분된다.In general, the torque sensor (torque sensor) is a sensor for detecting the amount of elastic deformation caused by the torsional deformation caused by the action of the rotation moment, strain gauge type, rotationally variable trans, or It is divided into differential transformer type.

종래의 스트레인 게이지식 토크 센서는 주응력 방향의 축과 45°방향에 스트레인 게이지를 부착시켜서 휘스톤 브리지를 형성시킴으로서 이루어지며 이에 의해서 토크 바아가 회전 모우멘트에 의하여 비틀림 변형을 일으킬 때 토크 바아의 전단 변형을 감지함으로서 토크를 검출시킨다.The conventional strain gauge torque sensor is formed by attaching a strain gauge to an axis in the main stress direction and a 45 ° direction to form a Wheatstone bridge, whereby the torque bar shear deformation when the torque bar causes torsional deformation by a rotation moment. Detects torque by detecting

그러나, 이러한 스트레인 게이지식 토크 센서는 굽힘이나 인장 또는 압축과 같은 순수한 토크 이외의 응력 요소들을 완전히 배제시키는 것이 어렵다는 문제점이 있다.However, this strain gauged torque sensor has a problem that it is difficult to completely exclude stress elements other than pure torque such as bending, tensioning or compression.

종래의 슬립링식 토크 센서 또는 회전 트랜스식 토크 센서는 회전측에 작용하는 토크를 측정하기 위하여 우선 토크 셀이 회전 속도에 무관하게 토크 값을 읽을 수 있고 회전 상태에 있는 토크 센서의 감지부에 입력 전압을 공급하고 감지된 출력 신호를 외부에서 측정한다.Conventional slip ring type torque sensor or rotary transformer type torque sensor can measure torque acting on the rotating side, first torque cell can read torque value regardless of rotation speed and input voltage to sensing part of torque sensor in rotating state. Supply and measure the detected output signal externally.

먼저, 종래의 슬립링식 토크 센서가 도시되어 있는 제1도르 참조하면, 토크 센서(10)는 스트레인 게이지 브리지 회로(11)에 4개의 슬립링(12)이 부착되어 있는 회전부(A)와 복수개의 브러시(13)에 의하여 슬립링(12)에 입력 전압을 제공하고 또한 슬립링(12)으로부터 출력 전압을 측정할 수 있는 고정부(B)로 이루어져 있다.First, referring to the first diagram in which a conventional slip ring type torque sensor is illustrated, the torque sensor 10 includes a rotating part A having four slip rings 12 and a plurality of rotating parts A attached to the strain gauge bridge circuit 11. It consists of a fixed part (B) capable of providing an input voltage to the slip ring (12) by means of the brush (13) and measuring the output voltage from the slip ring (12).

이때 토크 센서(10)는 브리지 회로(11)에서 나오는 출력 신호가 수밀리볼트에 불과하므로 슬립링(12)과 브리지 회로(11)를 항상 청결 상태로 유지시켜야 하며 또한 구조가 복잡하다는 문제점이 있다.At this time, since the output signal from the bridge circuit 11 is only a few millivolts, the torque sensor 10 has to keep the slip ring 12 and the bridge circuit 11 clean at all times and also has a complicated structure. .

또한 종래의 회전 트랜스식 토크 센서(20)는, 제2도에 도시되어 있는 바와 같이, 슬립링식 토크 센서(10)에 설치되어 있는 4개의 슬립링(12) 및 브러시(13)를 2개의 트랜스(21,22)로 각각 대체시켜서 구성시켰으며, 이때 제1트랜스(21)는 브리지 회로(11)에 입력 전압을 공급하기 위하여 사용되고, 제2트랜스(22)는 브리지 회로(11)로부터의 출력 전압을 측정하기 위하여 사용되며, 제1,2트랜스중 한 개의 트랜스만이 회전가능하다. 이는 앞서 언급한 문제점 이외에 많은 설치 공간을 필요로 하고 또한 측정되는 토크값의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, the conventional rotary transformer torque sensor 20, as shown in Figure 2, the four slip ring 12 and the brush 13 provided in the slip ring type torque sensor 10, two transformers The first transformer 21 is used to supply an input voltage to the bridge circuit 11, and the second transformer 22 is output from the bridge circuit 11, respectively. Used to measure voltage, only one of the first and second transformers is rotatable. This requires a lot of installation space in addition to the above-mentioned problems, and also has a problem that the accuracy of the torque value measured is inferior.

한편, 종래에도 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 자기저항소자를 이용한 토크 센서가 있다.On the other hand, conventionally, there is a torque sensor using a magnetoresistive element to solve such a problem.

종래의 자기저항소자를 이용한 토크센서는 도 3에 도시된 바와 같이, 토션바(32)의 양단에 N극 및 S극이 착자된 자기드럼(34)이 구비되며, 자기드럼(34)의 외주연과일정간격 유지된 위치에 자기저항소자(36)가 마련되어 토션바(32)가 비틀릴 때 양단의 자기드럼(34)이 상대적으로 빗나가면서 발생된 자계의 변화량이 자기저항소자(36)에 감지될 수 있도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, a conventional torque sensor using a magnetoresistive element includes a magnetic drum 34 having magnetized N poles and S poles magnetized at both ends of the torsion bar 32, and the outside of the magnetic drum 34. The magnetoresistive element 36 is provided at a position maintained at the peripheral edge and at regular intervals, and the amount of change in the magnetic field generated as the magnetic drums 34 at both ends are relatively deflected when the torsion bar 32 is twisted is applied to the magnetoresistive element 36. It is configured to be detected.

그런데 이와 같은 종래의 자기저항소자(36)를 이용한 토크센서(30)는 자계의 변화량이 미세한 경우 미세각도의 비틀림을 감지하지 못하는 단점이 있었다.However, the torque sensor 30 using the conventional magnetoresistive element 36 has a disadvantage in that it is impossible to detect the twist of the fine angle when the amount of change in the magnetic field is minute.

따라서, 본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 발명된 것으로, 회전 모우멘트의 작용에 의한 미세각도의 비틀림을 감지할 수 있을 정도로 자기 감도가 우수하면서도 간단한 구조를 갖는 스핀 밸브형 자기저항소자를 구비한 토크 센서를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve such a conventional problem, the spin valve type magnetoresistive element having a simple structure with excellent magnetic sensitivity enough to detect the twist of the micro angle caused by the action of the rotation moment. It is an object to provide a torque sensor having a.

이와 같은 목적은 토션바의 양단에 N극 및 S극이 착자된 자기드럼이 구비되며, 자기드럼의 외주연과 일정간격 유지된 위치에 자기저항소자가 구비된 토크센서에 있어서, 상기 자기저항소자는 40Å 내지 80Å정도의 두께를 갖는 CoFe합금재질의 제1자성층, 20Å 내지 40Å정도의 두께를 갖는 구리(Cu)재질의 비자성층, 40Å 내지 80Å정도의 두께를 갖는 CoFe합금재질의 제2자성층, 및 100Å 내지 200Å정도의 두께를 갖는 FeMn 합금재질의 반강자성층으로 구성된 기본층이 복수개의 층으로 적층되어 [CoFe/Cu/CoFe/FeMn] 구조로 이루어지는 스핀 밸브형 자기저항소자를 구비한 토크센서를 제공한다.The object of the present invention is a torque sensor provided with a magnetic drum magnetized with N and S poles at both ends of a torsion bar, and provided with a magnetoresistive element at a position spaced at a constant distance from the outer periphery of the magnetic drum. Is a first magnetic layer of CoFe alloy material having a thickness of about 40 kPa to 80 kPa, a nonmagnetic layer of copper (Cu) material having a thickness of about 20 kPa to 40 kPa, a second magnetic layer of a CoFe alloy material having a thickness of about 40 kPa to 80 kPa, And a spin valve type magnetoresistive element having a [CoFe / Cu / CoFe / FeMn] structure in which a base layer consisting of an antiferromagnetic layer of FeMn alloy material having a thickness of about 100 kPa to 200 kPa is laminated in a plurality of layers. To provide.

제1도는 종래의 슬립링식 토크 센서를 도시한 회로도.1 is a circuit diagram showing a conventional slip ring type torque sensor.

제2도는 종래의 회전 트랜스식 토크 센서를 도시한 회로도.2 is a circuit diagram showing a conventional rotary transformer torque sensor.

제3도는 본 발명에 따른 토크 센서를 도시한 구성도.3 is a block diagram showing a torque sensor according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 스핀 밸브형 자기저항소자의 패턴을 도시한 정면도.4 is a front view showing a pattern of the spin valve type magnetoresistive element according to the present invention.

제5도는 본 발명에 따른 스핀 밸브형 자기저항소자를 개략적으로 도시한 단면도.5 is a sectional view schematically showing a spin valve type magnetoresistive element according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

30 : 토크 센서 32 : 토션바30: torque sensor 32: torsion bar

34 : 자기 드럼 40 : 자기저항소자34 magnetic drum 40 magnetoresistive element

41 : 기판 42 : 기본층41 substrate 42 base layer

42a : 제1자성층 42b : 비자성층42a: first magnetic layer 42b: nonmagnetic layer

42c : 제2자성층 42d : 반강자성층42c: second magnetic layer 42d: antiferromagnetic layer

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 스핀 밸브형 자기저항소자의 패턴을 도시한 정면도이며, 제5도는 본 발명에 따른 스핀 밸브형 자기저항소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a front view showing a pattern of the spin valve type magnetoresistive element according to the present invention, and FIG. 5 is a sectional view schematically showing the spin valve type magnetoresistive element according to the present invention.

한편, 종래와 동일한 토크센서의 구성에 대해서는 제3도를 참조하여 설명한다.On the other hand, the configuration of the same torque sensor as the conventional will be described with reference to FIG.

제3도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 토크 센서(30)는 구동축(31)에 토션바(32)의 일단부가 연결되고 피동축(33)에 토션바(32)의 타단부가 연결되며, 토션바(32)의 양단에 2개의 자기드럼(34)이 설치되어 있다.As shown in FIG. 3, the torque sensor 30 according to the exemplary embodiment of the present invention has one end of the torsion bar 32 connected to the drive shaft 31 and the torsion bar 32 connected to the driven shaft 33. The other end is connected, and two magnetic drums 34 are provided at both ends of the torsion bar 32.

자기드럼(34)의 외주연에는 N극 및 S극이 반복적으로 착자되며, 자기드럼(34)의 외주연으로부터 각각 소정 거리로 이격된 대향 위치에 자기저항소자(40)가 설치되어 있다.On the outer periphery of the magnetic drum 34, the N pole and the S pole are magnetized repeatedly, and the magnetoresistive element 40 is provided at opposing positions spaced apart from the outer periphery of the magnetic drum 34 by a predetermined distance, respectively.

이러한 자기저항소자(40)의 패턴은 소자의 민감도(Sensitivity)를 향상시킬 수 있도록 리소그라피(Lithography)공정에 의하여 박막구조로 형성된다.The pattern of the magnetoresistive element 40 is formed in a thin film structure by a lithography process so as to improve the sensitivity of the element.

즉, 제4도에 도시된 바와같이, 자기저항소자(40)에 형성되는 패턴은 자기 드럼(34)으로부터 화살표 방향으로 발산되는 자계와 직각 방향으로 교차될 수 있도록 형성되며, 패턴의 양단부에 형성된 두 개의 단자는 전원에 각각 연결된다.That is, as shown in FIG. 4, the pattern formed in the magnetoresistive element 40 is formed so as to cross in a direction perpendicular to the magnetic field emitted from the magnetic drum 34 in the direction of the arrow, and is formed at both ends of the pattern. Two terminals are connected to the power source respectively.

이 스핀밸브형 자기저항소자(40)의 패턴은 제5도에 도시된 바와 같이, 제1자성층(42a), 비자성충(42b), 제2자성층(42c), 및 반강자성층(42d)으로 구성된 기본층(42)이 복수개 적층되어 있는 스핀 밸브형 자기저항소자(40)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 5, the spin valve type magnetoresistive element 40 has a pattern of a first magnetic layer 42a, a nonmagnetic layer 42b, a second magnetic layer 42c, and an antiferromagnetic layer 42d. The base layer 42 is composed of a spin valve type magnetoresistive element 40 in which a plurality of base layers 42 are stacked.

이때, 본 발명의 일실시예에 따른 스핀 밸브형 자기저항소자(40)의 기본층(42)을 구성하는 제1자성층(42a) 및 제2자성층은(42c) CoFe 합금으로 이루어지고, 비자성층(42b)은 구리(Cu)로 이루어지며, 반강자성층(42d)는 FeMn합금 조성으로 이루어진다.At this time, the first magnetic layer 42a and the second magnetic layer 42c constituting the base layer 42 of the spin valve type magnetoresistive element 40 according to an embodiment of the present invention are made of a CoFe alloy, and a nonmagnetic layer. 42b is made of copper (Cu), and the antiferromagnetic layer 42d is made of a FeMn alloy composition.

이와 같은 스핀 밸브형 자기저항소자(40)의 기본층(42)은 실리콘 기판(41)상애 진공증착 공정 또는 스퍼터링중착 공정에 의하여 자성물질 또는 비자성 물질을 순차적으로 적층시켜 [CoFe/Cu/CoFe/FeMn]구조로 형성된다.The base layer 42 of the spin valve type magnetoresistive element 40 is formed by sequentially stacking a magnetic material or a nonmagnetic material by a vacuum deposition process or a sputtering deposition process on a silicon substrate 41 [CoFe / Cu / CoFe / FeMn] structure.

따라서, 자기드럼(34)으로부터 발산되는 자계의 변화에 대응하는 자기서항소자(40)의 저항값이 변화를 읽을 수 있다.Therefore, the change in the resistance value of the magnetic induction element 40 corresponding to the change in the magnetic field emitted from the magnetic drum 34 can be read.

한편, 스핀 밸브형 자기저항소자(40)를 제작하기 위한 공증을 제5도에 참조하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, notarization for manufacturing the spin valve type magnetoresistive element 40 will be described with reference to FIG.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따르면, 실리콘 기판(41)상에 CoFe합금을 상기된 바와 같은 증착 공정에 의하여 약 40Å 내지 80Å정도의 두께로 적층시켜서 제1자성층(42a)을 형성시킨다.First, according to an embodiment of the present invention, the first magnetic layer 42a is formed by stacking CoFe alloy on the silicon substrate 41 to a thickness of about 40 kPa to 80 kPa by the deposition process as described above.

제1자성층(42a)위에 구리(Cu)를 증착공정에 의하여 약 20Å 내지 40Å정도의 두께로 증착시켜서 비자성층(42b)을 형성시킨다.Copper (Cu) is deposited on the first magnetic layer 42a to a thickness of about 20 kPa to about 40 kPa by the deposition process to form the nonmagnetic layer 42b.

비자성층(42b) 위에 제1자성층(42a)을 구성하는 재질과 동일한 재질의 CoFe합금을 40Å 내지 80Å정도의 두께로 증착시켜서 제2자성층(42c)을 형성시키고, 제2자성층(42c) 위에 FeMn 합금을 약 100Å 내지 200Å정도의 두께로 적층시킴으로서 반강자성층(42d)을 형성시킨다.CoFe alloy of the same material as the material constituting the first magnetic layer 42a is deposited on the nonmagnetic layer 42b to a thickness of about 40 kPa to about 80 kPa to form a second magnetic layer 42c, and FeMn on the second magnetic layer 42c. The antiferromagnetic layer 42d is formed by laminating an alloy to a thickness of about 100 kPa to 200 kPa.

여기서, 제1자성층(42a)을 구성하는 CoFe 합금의 Co : Fe의 조성비는 90 : 10 또는 85 : 15 또는 80 : 20 범위로 유지시킨다. 합금의 조성비가 범위를 초과하거나 또는 벗어나는 경우에 자성 효과가 저하된다.Here, the composition ratio of Co: Fe of the CoFe alloy constituting the first magnetic layer 42a is maintained in the range of 90:10 or 85:15 or 80:20. The magnetic effect is lowered when the composition ratio of the alloy is over or outside the range.

또한, 반강자성층(42d)을 구성하는 FeMn 합금의 조성비는 50 : 50이거나, 55 : 45 범위로 유지시키며, 마찬가지로 합금의 조성비가 범위를 초과하거나 또는 벗어나는 경우에 자성효과가 저하된다.In addition, the composition ratio of the FeMn alloy constituting the antiferromagnetic layer 42d is maintained in a range of 50:50 or 55:45. Similarly, the magnetic effect is lowered when the composition ratio of the alloy exceeds or deviates from the range.

이와같이 구성된 스핀 밸브형 자기저항소자(40)의 자기저항 특성은 외부로부터 인가되는 자계가 작은 경우에 2개 자성층(42a,42c)의 자화 방향은 상이한 반평행 상태로 유지되고 이에 의해서 전기 저항율이 증가되며, 이와는 반대로 뢰부로부터 인가되는 자자계가 큰 경우에 2개 자성층(42a, 42c)의 자화 방향은 동일한 평행 상태로 지됨으로서 전기저항율이 저하된다. 를 갖는 FeMn 합금재질의 반강자성층(42d)으로 구성된 기본층(42)이 복수개의층으로 적층되어 [CoFe/Cu/CoFe/FeMn]구조로 이루어진 것으로, 구조가 간단하고 고감도이며 자기드럼에 착자된 자성체의 자기장 세기가 미약하더라도 미세 각도의 비틀림을 감지할 수 있다.The magnetoresistance characteristic of the spin valve type magnetoresistive element 40 configured as described above is such that the magnetization directions of the two magnetic layers 42a and 42c are kept in different antiparallel states when the magnetic field applied from the outside is small, thereby increasing the electrical resistivity. On the contrary, when the magnetic field applied from the lightning rod is large, the magnetization directions of the two magnetic layers 42a and 42c are kept in the same parallel state, thereby lowering the electrical resistivity. The base layer 42 composed of an antiferromagnetic layer 42d of FeMn alloy material having a structure of [CoFe / Cu / CoFe / FeMn] is laminated in a plurality of layers, and the structure is simple, high sensitivity, and magnetized to a magnetic drum. Even if the magnetic field strength of the magnetic material is weak, the twist of the fine angle can be detected.

또한, 반강자성층(42d)을 구성하는 FeMn 합금의 조성비는 50:50이거나, 55:45범위로 유지시키며, 마찬가지로 합금의 조성비가 범위를 초과하거나 또는 벗어나는 경우에 자성 효과가 저하된다.Further, the composition ratio of the FeMn alloy constituting the antiferromagnetic layer 42d is 50:50 or 55:45, and the magnetic effect is lowered when the composition ratio of the alloy is over or outside the range.

이와 같이 구성된 스핀 밸브형 자기저항소자(40)의 자기저항 특성은 외부로부터 인가되는 자계가 작은 경우에 2개 자성층(42a,42c)의 자화 방향은 상이한 반평행 상태로 유지되고 이에 의해서 전기 저항율이 증가되며, 이와는 반대로 외부로부터 인가되는 자계가 큰 경우에 2개 자성층(42a,42c)의 자화 방향은 동일한 평행 상태로 유지됨으로서 전기 저항율이 저하된다.The magnetoresistance characteristic of the spin valve type magnetoresistive element 40 configured as described above is that when the magnetic field applied from the outside is small, the magnetization directions of the two magnetic layers 42a and 42c are kept in different antiparallel states, whereby the electrical resistivity is reduced. On the contrary, when the magnetic field applied from the outside is large, the magnetization directions of the two magnetic layers 42a and 42c are kept in the same parallel state, thereby lowering the electrical resistivity.

따라서, 스핀 밸브형 자기저항소자(40)는 자화의 방향 즉, 스핀의 방향에 따라서 전류가 흐르기 쉽게 되거나 또는 전류가 흐르기 어렵게 된다.Accordingly, in the spin valve type magnetoresistive element 40, the current easily flows or the current hardly flows according to the direction of magnetization, that is, the direction of spin.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스핀 밸브형 자기저항소자(40)의 제1자성층(42a) 및 제2자성층(42c)이 강자성체 특성을 갖는 CoFe 합금으로 구성되어 내환경성이 우수함에 따라 주의 환경 온도의 영향을 매우 적게 받는다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the first magnetic layer 42a and the second magnetic layer 42c of the spin valve type magnetoresistive element 40 are made of CoFe alloy having ferromagnetic characteristics, so that the environmental resistance is excellent. Caution Environmental temperature is very small.

이상, 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.The foregoing is merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention and those skilled in the art to which the present invention pertains may make modifications and changes to the present invention without changing the subject matter of the present invention.

따라서, 본 발명에 따르면, 스핀 밸브형 자기저항소자를 구비함으로써 비틀림각도의 변화가 비세한 경우에는 토크의 변화를 감지할 수 있는 유익한 효과를 얻을 수 있다.Therefore, according to the present invention, by providing the spin valve type magnetoresistive element, when the change in the torsion angle is inferior, a beneficial effect of detecting the change in the torque can be obtained.

또한, 구조가 간단할 뿐만 아니라 내환경성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.In addition, not only the structure is simple, but also the effect of excellent environmental resistance can be obtained.

Claims

The magnetic drum 34 having the N pole and the S pole magnetized at both ends of the torsion bar 32 is provided, and the torque provided with the magnetoresistive element 40 at a position spaced apart from the outer periphery of the magnetic drum 34 is maintained. In the sensor, the magnetoresistive element 40 is a first magnetic layer 42a of CoFe alloy material having a thickness of about 40 kPa to about 80 kPa, and a nonmagnetic layer 42b of copper (Cu) material having a thickness of about 20 kPa to about 40 kPa. The base layer 42 is composed of a second ferromagnetic layer 42c of CoFe alloy material having a thickness of about 40 kPa to 80 kPa, and an antiferromagnetic layer 42d of FeMn alloy material having a thickness of about 100 kPa to 200 kPa. A torque sensor provided with a spin valve type magnetoresistive element stacked in the form of [CoFe / Cu / CoFe / FeMn] structure.

The composition ratio of Co: Fe of the CoFe alloy constituting the first magnetic layer 42a is maintained in a range of 90:10 to 80:20, and the FeMn alloy constituting the antiferromagnetic layer 42d is formed. A torque sensor with a spin valve type magnetoresistive element, wherein the composition ratio is maintained in a range of 50:50 to 55:45.