WO2012140828A1 - 磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ - Google Patents

磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ Download PDF

Info

Publication number
WO2012140828A1
WO2012140828A1 PCT/JP2012/001579 JP2012001579W WO2012140828A1 WO 2012140828 A1 WO2012140828 A1 WO 2012140828A1 JP 2012001579 W JP2012001579 W JP 2012001579W WO 2012140828 A1 WO2012140828 A1 WO 2012140828A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
torque sensor
magnetostrictive
rotating shaft
magnetostrictive torque
manufacturing
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/001579
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伊達　宗弘
史 梅垣
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Publication of WO2012140828A1 publication Critical patent/WO2012140828A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01L3/103—Details about the magnetic material used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/01—Selective coating, e.g. pattern coating, without pre-treatment of the material to be coated

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a magnetostrictive torque sensor and a magnetostrictive torque sensor, and more particularly to a method of manufacturing a magnetostrictive torque sensor suitable for use for detecting human power (stepping force) of an electric bicycle and a magnetostrictive torque sensor.
  • magnetostriction detection layers 52a and 52b having magnetic anisotropy are provided on the surface of the rotation shaft 51 to which torque is transmitted, and the outer periphery thereof is provided.
  • a magnetostrictive torque sensor is known in which coils 53a and 53b are arranged through a certain gap (space) (Patent Documents 1, 2, etc.).
  • the magnetostrictive detection layers 52 a and 52 b are formed in a spiral shape that forms, for example, +45 degrees and ⁇ 45 degrees with respect to the axial direction of the rotating shaft 51.
  • the magnetostrictive detection layers 52a and 52b on the surface of the rotating shaft 51 are distorted to generate an increasing portion and a decreasing portion of the magnetic permeability, and thus the coils 53a and 53b.
  • the direction and magnitude of the torque are detected by measuring the difference in inductance.
  • the torque sensor disclosed in Patent Documents 1 and 2 has an axis of rotation of an amorphous magnetic alloy ribbon 52 as a magnetic material in which slits 52c forming +45 degrees and ⁇ 45 degrees are formed in advance by etching. It is manufactured by being wound around a shaft member 51 and being bonded via an adhesive.
  • a concave portion is formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft by rolling or the like, and a magnetic material is sprayed on the outer peripheral surface of the rotating shaft in which the concave portion is formed, and then the magnetic material is sprayed.
  • a method is disclosed in which the outer peripheral surface of the rotating shaft is ground to form a shape in which the magnetostrictive detection layer and the shaft material of the rotating shaft are alternately exposed on the outer peripheral surface of the rotating shaft.
  • the thickness of the amorphous magnetic alloy ribbon 52 is regulated. There was also a difficulty (for example, regulated to 0.030 mm or less).
  • the amorphous magnetic alloy ribbon 52 is bonded through an adhesive and the stress strain generated in the rotating shaft 51 is transmitted to the amorphous magnetic alloy ribbon 52 through the adhesive, the amorphous magnetic alloy ribbon 52 is amorphous. If the magnetic alloy ribbon 52 is thick, the stress strain of the rotating shaft 51 may be transmitted well to the amorphous magnetic alloy ribbon 52 and not reflected.
  • the present invention solves the above-described problems, and is a magnetostrictive torque sensor that can form a magnetic material with a free shape and thickness on a shaft material of a rotating shaft and can obtain a highly sensitive magnetostrictive torque sensor.
  • An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a magnetostrictive torque sensor.
  • the present invention provides a method for manufacturing a magnetostrictive torque sensor in which a magnetostrictive detection layer having magnetic anisotropy is formed on the outer peripheral surface of a rotary shaft.
  • a photo-curing resin forming and curing step for forming and curing a photo-curing resin in a region where the magnetostriction detection layer is not formed on the outer peripheral surface, and a rotating shaft after the photo-curing resin is cured in the photo-curing resin forming and curing step.
  • the magnetic material is applied to the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft. Since the magnetostrictive detection layer is formed on the outer peripheral surface of the shaft material of the rotating shaft where the photocured resin is not cured, the magnetostriction detection layer is formed with a relatively free thickness. Can do. Therefore, a magnetostrictive torque sensor with high sensitivity can be obtained by forming the magnetostrictive detection layer thick.
  • the thickness of the magnetostrictive detection layer is preferably 0.15 to 0.6 mm.
  • the magnetostriction detection layer is directly welded and adhered to the rotating shaft without interposing an adhesive or the like, the stress on the rotating shaft is well transmitted to the magnetostriction detecting layer. As a result, the sensitivity of the magnetostrictive torque sensor is also kept good. Further, according to the present invention, the area ratio and volume ratio of the magnetostrictive detection layer made of a magnetic material can be freely selected.
  • the ratio of the area where the magnetostriction detection layer is provided is 50 to 80%, so that the area ratio of the magnetostriction detection layer is less than 50% or more than 80%. The sensitivity of the torque sensor can be improved.
  • the photocurable resin forming and curing step includes printing a light-impermeable portion on a light-transmitting sheet material and laminating the photocurable resin to form a masking material.
  • a masking material forming step to be formed a pasting step in which the masking material is pasted to the shaft member of the rotating shaft while aligning the surface of the photocuring resin, and the sheet material is irradiated with light.
  • a curing step of curing the portion excluding the light-impermeable portion, and an uncured portion removing step of removing the sheet material and washing the rotating shaft from the outer periphery to remove the uncured portion in the photocured resin It is characterized by. In addition, you may remove the hardening part of photocuring resin, after spraying a magnetic material on the outer peripheral surface of the shaft material of a rotating shaft.
  • the masking material can be formed inexpensively and easily in a free shape.
  • a cutting step for cutting the outer peripheral surface of the shaft material of the rotating shaft on which the magnetostriction detection layer is formed may be provided. According to this method, the magnetostriction having no uneven portion on the outer peripheral surface of the shaft material of the rotating shaft is provided.
  • a torque sensor can be manufactured.
  • the photocurable resin forming and curing step is a photocurable resin forming step of forming a photocurable resin corresponding to a region where the magnetostrictive detection layer is not formed on the sheet material,
  • the sheet material on which the photo-curing resin is formed is wound around the shaft material of the rotating shaft while the photo-curing resin surface is aligned, and the photo-curing resin is applied, and the photo-curing resin is irradiated with light.
  • a curing step of curing the photo-curing resin is a photocurable resin forming step of forming a photocurable resin corresponding to a region where the magnetostrictive detection layer is not formed on the sheet material.
  • the sheet material on which the photo-curing resin is formed is wound around the shaft material of the rotating shaft while the photo-curing resin surface is aligned, and the photo-curing resin is applied, and the photo-curing resin is irradiated with light.
  • a curing step of curing the photo-curing resin According
  • carbon steel, chromium molybdenum steel, or stainless steel is suitable as the shaft material of the rotating shaft, and the magnetic material forming the magnetostriction detection layer is preferably a magnetic alloy or a metallic glass material.
  • an ultraviolet curable resin is suitable as the photocurable resin, but a resin curable with visible light may be used.
  • the thickness of the magnetostrictive detection layer can be set to be larger than that of the amorphous magnetic alloy ribbon.
  • the area ratio of the magnetostriction detection layer made of a magnetic material can be freely selected.
  • the sensitivity of the magnetostrictive torque sensor can be improved by manufacturing the magnetostrictive detection layer so that the area ratio is 50 to 80%.
  • the outer peripheral surface of the shaft material of the rotating shaft is masked using a translucent sheet material and a photo-curing resin having a light-impermeable portion printed thereon, compared to the case of using a metal mask or the like,
  • the masking material can be formed inexpensively and easily in a free shape.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional front view of a magnetostrictive torque sensor manufactured by a method of manufacturing a magnetostrictive torque sensor according to an embodiment of the present invention.
  • Sectional drawing of the masking material used for the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the 1st Embodiment of this invention The front view which shows the state which affixed the masking material on the rotating shaft of the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the embodiment Sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • Sectional drawing which shows the state which irradiates the outer peripheral surface of a rotating shaft with the ultraviolet-ray of the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the embodiment
  • the front view which shows the state which removed the uncured part of the masking material and the ultraviolet curable resin from the outer peripheral surface of a rotating shaft of the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the embodiment VII-VII arrow sectional view of FIG.
  • Sectional drawing which shows the state which removed the location except the hardening part in the outer peripheral surface surface of a rotating shaft of the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the embodiment
  • the front view which shows the state which sprayed the magnetic material to the outer peripheral surface of the rotating shaft of the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the embodiment XX sectional view of FIG.
  • Sectional drawing which shows the state which removed the outer peripheral surface surface of the rotating shaft of the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the embodiment XII-XII cross-sectional view of FIG.
  • Sectional drawing such as a sheet material, used for the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention
  • Sectional drawing which shows the state which affixed the sheet
  • Sectional drawing which shows the state which formed photocuring resin, such as ultraviolet curable resin, in the outer peripheral surface of a rotating shaft of the manufacturing method of the magnetostrictive torque sensor which concerns on the embodiment
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional front view of a magnetostrictive torque sensor 10 according to an embodiment of the present invention.
  • magnetostriction detection layers 2 a and 2 b provided with magnetic anisotropy on the outer peripheral surface of a rotary shaft 1 having a circular cross section, and nonmagnetic portions 4 a and 4 b provided with no magnetic anisotropy, are alternately provided, and coils 3a and 3b are arranged on the outer periphery thereof with a predetermined gap (space) therebetween.
  • the magnetostrictive detection layers 2 a and 2 b are formed in a spiral shape with an inclination of, for example, +45 degrees and ⁇ 45 degrees with respect to the axial direction of the rotating shaft 1.
  • the magnetostrictive detection layers 2a and 2b on the surface of the rotary shaft 1 are distorted, and tensile stress acts on one of the magnetostrictive detection layers 2a (or 2b).
  • a compressive stress acts on the magnetostrictive detection layer 2b (or 2a), and the permeability increases at the location where the tensile stress is applied, and the permeability decreases at the location where the compressive stress acts. That is, the direction and the magnitude of the torque are detected by measuring the inductance difference between the coils 3a and 3b.
  • the portions where the magnetostrictive detection layers 2a and 2b are formed on the shaft material of the rotary shaft 1 having a circular cross section and the magnetostrictive detection layers 2a and 2b are formed.
  • the portion where the shaft material of the rotating shaft 1 is not exposed also referred to as non-magnetostrictive portions 4a and 4b.
  • These non-magnetostrictive portions 4a and 4b are, as will be described later, cured portions 11b ′ of the ultraviolet curable resin 11b. May be left behind).
  • the area ratio of the areas where the magnetostriction detection layers 2a and 2b are formed in the areas S1 and S2 where the magnetostriction detection layers 2a and 2b and the non-magnetostrictive portions 4a and 4b are alternately provided is 50 to 80%. More preferably, it is 65 to 70%.
  • the thickness of the magnetostrictive detection layers 2a and 2b is 0.15 to 0.6 mm, more preferably 0.30 mm or more and 0.60 mm or less.
  • the shaft of the rotary shaft 1 is made of a steel material such as carbon steel, chrome molybdenum steel, and stainless steel, and the magnetic material is a magnetic alloy made of Fe—Ni alloy, Co—Fe alloy, Al—Fe alloy, or the like. , Fe—Cr—Mo—CB system, Fe—Si—BP system, Fe—Si—B—PC system, and the like.
  • the shaft material of the rotating shaft 1 and the magnetic material of the magnetostrictive detection layers 2a and 2b are selected so that their linear expansion coefficients coincide or are very close to each other in the operating temperature range.
  • the linear expansion coefficient of the shaft material of the rotating shaft 1 is ⁇ 1
  • the linear expansion coefficient of the magnetic material of the magnetostrictive detection layers 2 a and 2 b is ⁇ 2 in the operating temperature range of the magnetostrictive torque sensor 10.
  • ⁇ 2 ⁇ 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 / K (° C.) ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 + 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 / K (° C.) A material is used.
  • the magnetostrictive torque sensor 10 is used as a magnetostrictive torque sensor for detecting the human power of the electric bicycle (stepping force acting on the pedal).
  • the operating temperature range is 0 to 40 ° C.
  • the shaft material of the rotating shaft 1 and the magnetic material of the magnetostriction detection layers 2a and 2b satisfying the above conditional expression are used.
  • the magnetostrictive detection layers 2a and 2b of the magnetostrictive torque sensor 10 are manufactured as follows (first embodiment). First, as shown in FIG. 2, an ultraviolet opaque portion 11d having a shape corresponding to the magnetostriction detection layers 2a and 2b is printed on a transparent sheet (film) having a light transmission property made of PET (polyethylene tephrate) or the like. A masking material 11 is prepared by laminating an ultraviolet curable resin 11b curable with ultraviolet rays and a release film 11c on the printed sheet 11a (masking material forming step).
  • the outer peripheral surface which is the surface of the rotating shaft 1
  • the ultraviolet curable resin 11b is irradiated with ultraviolet rays in this state to cure the ultraviolet curable resin 11b other than the ultraviolet opaque portion 11d of the printing sheet 11a.
  • 11b 'in FIG. 5 etc. is a hardening part of the ultraviolet curable resin 11b.
  • the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 is washed with an uncured portion cleaning liquid such as water or an alkaline solution, and the uncured portions of the print sheet 11a and the ultraviolet curable resin 11b (where the ultraviolet opaque portion 11d is printed).
  • the corresponding part is removed to expose the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 (see the uncured part removing step, FIG. 6 and FIG. 7).
  • the uncured portion of the ultraviolet curable resin 11b (the portion corresponding to the portion where the ultraviolet opaque portion 11d is printed) is washed with water or an alkaline solution. It may be removed.
  • the exposed portion surface of the outer peripheral surface of the rotating shaft 1, that is, the portion excluding the hardened portion 11 b ′ on the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 is removed by etching or blasting.
  • the recess 5 is formed (recess formation step).
  • the magnetic material 6 is thermally sprayed on the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft 1, and the magnetic material 6 is accumulated in the recess 5 to form the magnetostriction detection layers 2a and 2b (magnetostriction). Detection layer spraying step).
  • the recess 5 is formed so that the depth of the recess 5 is larger than the thickness of the magnetostriction detection layers 2a and 2b to be finally formed, and the magnetic material 6 is sprayed.
  • the ultraviolet curable resin 11b it is preferable to use a resin having a component to which the thermal spray material hardly adheres, for example, a fluorine-based or silicon-based resin.
  • a magnetostriction detection layer is formed on the ultraviolet curable resin 11b. 2a and 2b are hardly formed.
  • the magnetostriction detection layers 2a and 2b made of the magnetic material are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 1, and the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft 1 is exposed.
  • the magnetostriction detection layers 2a and 2b are firmly fixed to the shaft member of the rotating shaft 1.
  • the outer peripheral surface of the shaft member has a good cylindrical shape, that is, a flat shape with respect to the direction along the axis, and a direction perpendicular to the axis.
  • the entire surface of the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 (a portion including the hardened portion 11b ′) is cut or ground so as to have a circular shape (shaving step: see FIGS. 11 and 12). Further, cutting or grinding is performed so that the thickness (0.15 to 0.6 mm) of the magnetostriction detection layers 2a and 2b to be finally formed is obtained.
  • the magnetostriction detection layer 2a (or the magnetostriction detection layer 2b) is actually formed in the regions S1 and S2 where the magnetostriction detection layers 2a and 2b and the nonmagnetic portions 4a and 4b are alternately provided.
  • the ultraviolet opaque portion 11d of the masking material 11 is printed on the print sheet 11a of the masking material 11 so that the proportion of the area is 50 to 80% (more preferably 65 to 70%).
  • the width d1 of the ultraviolet transmissive portion of the print sheet 11a (the portion corresponding to the cured portion 11b ′ of the ultraviolet curable resin 11b) is X
  • the ultraviolet opaque portion 11d of the print sheet 11a is 1.0X to 4X.
  • the area ratio is about 66%, which is a more preferable area ratio.
  • the outer peripheral surface of the shaft material of the rotary shaft 1 is masked using the translucent printing sheet 11a on which the ultraviolet opaque portion 11d is printed and the photo-curing resin 11b. Since the magnetostriction detection layers 2a and 2b are formed by spraying a magnetic material on the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft 1 that has been masked, the magnetostriction detection layers 2a and 2b can be formed with any thickness. The magnetostrictive detection layers 2a and 2b can be formed thick.
  • the torque detected by the magnetostrictive torque sensor 10 is detected by the change amount (inductance difference) of the magnetostriction effect due to the stress acting on the magnetostriction detection layers 2a and 2b.
  • This inductance difference is detected by the magnetostriction detection layers 2a and 2b. Is almost proportional to the thickness of Therefore, it is desirable that the magnetostrictive detection layers 2 a and 2 b have a thickness corresponding to the sensitivity required for the magnetostrictive torque sensor 10.
  • the conventional manufacturing method of bonding a thin film magnetic material made of an amorphous magnetic alloy ribbon 52 when the amorphous magnetic alloy ribbon 52 is thickened, there is a problem that it cannot be brought into close contact with the surface portion of the rotating shaft 51.
  • the thickness of the amorphous magnetic alloy ribbon 52 is regulated (for example, regulated to 0.030 mm or less), and it is difficult to improve the sensitivity.
  • the stress strain generated in the rotating shaft 51 via the adhesive is transmitted to the amorphous magnetic alloy ribbon 52. Therefore, if the amorphous magnetic alloy ribbon 52 is thick, the stress strain of the rotating shaft 51 is increased. May be transmitted well to the amorphous magnetic alloy ribbon 52 and not reflected.
  • the magnetic material is thermally sprayed to fix the magnetic material directly to the rotating shaft 1 so that the magnetostrictive detection layers 2a and 2b are formed.
  • the magnetostriction detection layers 2a and 2b can be formed with any thickness, and the magnetostriction detection layers 2a and 2b can be formed thick by adjusting the spraying time and the amount of spraying.
  • the outer peripheral surface of the shaft material of the rotating shaft 1 is masked by using the translucent printing sheet 11a and the ultraviolet curable resin 11b on which the ultraviolet light opaque portion 11d is printed on the shaft material of the rotating shaft 1 having a round cross section.
  • the magnetostriction detection layers 2a and 2b are formed by spraying a magnetic material on the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft 1 that has been masked, the height of the ultraviolet curable resin 11b to be cured can be freely set.
  • the thickness of the magnetostrictive detection layers 2a and 2b is 0.15 to 0.00, which is 5 to 20 times that of the conventional amorphous magnetic alloy ribbon 52.
  • the magnetostrictive torque sensor 10 having a high sensitivity can be obtained. Note that if the thickness of the magnetostriction detection layers 2a and 2b is made larger than 0.6 mm, the required spraying time becomes extremely large and the production efficiency is lowered.
  • the thickness of the magnetostriction detection layers 2a and 2b is reduced to 0.6 mm. It is not preferable to make it larger.
  • the thickness of the magnetostrictive detection layers 2a and 2b is 0.15 to 0.6 mm as described above, but more preferably 0.30 mm to 0.60 mm. Thereby, the magnetostrictive torque sensor 10 with high sensitivity can be obtained.
  • the magnetostrictive detection layers 2a and 2b are directly welded to the rotating shaft 1 without interposing an adhesive or the like. Since they are in close contact with each other, the stress on the rotating shaft 1 is well transmitted to the magnetostrictive detection layers 2a and 2b and reflected, and the sensitivity of the magnetostrictive torque sensor 10 is also kept good.
  • the masking material can be formed in a free shape at a lower cost and more easily than when a metal mask or the like is used. That is, since the non-cured portion of the ultraviolet curable resin 11b is formed by printing the ultraviolet opaque portion 11d, the masking material can be formed in a free and inexpensive shape.
  • the concavo-convex portion is formed by rolling as disclosed in Patent Document 3, the cross-sectional area of the concavo-convex portion must be substantially the same, so the magnetostrictive detection layer 2a.
  • the shape of 2b is also restricted, according to the embodiment of the present invention, there is no such restriction, and the magnetostrictive detection layers 2a and 2b can be formed in a free shape.
  • it is not necessary to grind in the final process or the like it is not necessary to devise so as to increase the adhesion strength at the time of thermal spraying.
  • the ultraviolet curable resin 11b was used was described in the said embodiment, what gives the effect
  • the photocurable resin various photocurable resins such as a photocrosslinking reaction type, a photo-denaturing type, a photopolymerization reaction type, and a photodecomposition reaction type can be used.
  • the photo-curing resin as a masking material used for thermal spraying requires heat resistance that can withstand thermal spraying, dissociation that is difficult to adhere to the thermal spray material, and good uncured parts during cleaning. What is not washed away is preferable.
  • the surface portion of the rotating shaft 1 of the manufactured magnetostrictive torque sensor 10 and the magnetostrictive detection layers 2a and 2b are uneven. Since the magnetostrictive torque sensor 10 is used and incorporated into a part of an electric bicycle, the magnetostrictive detection layers 2a and 2b are prevented from coming into contact with other parts and being damaged. can do. In other words, if the magnetostrictive detection layer is disposed so as to protrude outward from the shaft material of the rotating shaft, when the magnetostrictive torque sensor is incorporated, the protruding portion of the magnetostrictive detection layer contacts other parts and is damaged. However, according to the magnetostrictive torque sensor 10 of the present embodiment, such a problem can be prevented from occurring.
  • the area ratio in the regions S1 and S2 in which the magnetostrictive detection layers 2a and 2b and the nonmagnetic portions 4a and 4b are alternately provided is 50 to 80%. (More preferably 65 to 70%), the sensitivity as the magnetostrictive torque sensor 10 is extremely good and the sensitivity is stable.
  • the factor that the sensitivity is lowered is that the width and thickness of the magnetostriction detection layers 2a and 2b are reduced and the amount of generated strain itself is reduced. Can be considered.
  • the magnetostriction detection layer 2a and the area of the magnetostriction detection layers 2a and 2b are larger than 80%.
  • 2b approaches the state formed over the entire circumference of the rotating shaft without being formed into a spiral shape that forms, for example, +45 degrees and ⁇ 45 degrees with respect to the axial direction of the rotating shaft. It is thought that this is partly because the difference in inductance between the coils 3a and 3b is reduced.
  • the magnetostrictive torque sensor 10 since many types of steel materials, such as carbon steel, chromium molybdenum steel, or stainless steel, can be used as a shaft material of the rotating shaft 1, as a shaft material of the rotating shaft 1.
  • steel materials such as carbon steel, chromium molybdenum steel, or stainless steel
  • the environment in which the magnetostrictive torque sensor 10 is used may have high corrosion resistance, such as SUS304, SUS430, etc., when there is a high possibility of rusting, such as when moisture is attached or when it is used at high humidity.
  • Stainless steel may be used.
  • heat treatment can be performed so as to obtain high strength.
  • a heat treatment by an annealing process may be performed after the cutting process or the magnetic material spraying process.
  • annealing process a heat treatment by an annealing process
  • the initial internal stress is removed, and only a desired torsional stress is generated and applied. Therefore, it is possible to obtain the magnetostrictive torque sensor 10 having a small magnetic property holding force, a large residual magnetic flux density, an increased sensing sensitivity, and a more stable performance.
  • various magnetostrictive torque sensors 10 capable of measuring a suitable stress can be manufactured by selecting a magnetic material to be sprayed. Further, according to the magnetostrictive torque sensor 10 described above, the shaft material of the rotating shaft 1 and the magnetic material of the magnetostrictive detection layers 2a and 2b have a linear expansion coefficient ⁇ 1 of the shaft material of the rotating shaft 1 in the operating temperature range.
  • magnetostrictive detection layer 2a magnetostrictive detection layer 2a
  • the thermal spraying temperature of the magnetic material is maintained constant and the temperature of the shaft material of the rotating shaft 1 is controlled so as not to fluctuate so much, the magnetic material can be used as the shaft of the rotating shaft 1. Since it is directly fixed to the material, the magnetostrictive torque sensor 10 having good sensitivity and stable performance can be obtained.
  • the UV curable resin is applied to the entire outer peripheral surface of the rotating shaft 1 using the printing sheet 11a on which the UV opaque portion 11d is printed.
  • the present invention is not limited to this. .
  • FIGS. 13 to 15 show steps relating to a method of manufacturing a magnetostrictive torque sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • this magnetostrictive torque sensor manufacturing method as with the magnetostrictive torque sensor manufacturing method according to the first embodiment, as shown in FIGS.
  • the magnetic material 6 is sprayed on the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft 1, and the magnetostrictive detection layers 2a, 2b.
  • the cured portion 11b ′ of the ultraviolet curable resin 11b is removed as necessary.
  • the cured portion of the ultraviolet curable resin 11b that serves as a mask when spraying the magnetic material 6 on the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft 1 is used.
  • the method for forming 11b ′ is different from the method for manufacturing the magnetostrictive torque sensor according to the first embodiment.
  • a photo-curing resin such as an ultraviolet-curing resin 11b having a shape corresponding to a region where 2b is not formed is formed (photo-curing resin forming step).
  • photo-curing resin forming step As a method for forming this photocurable resin, for example, the concave portion of the mold having a concave shape corresponding to the region where the magnetostrictive detection layers 2a and 2b are not formed is filled with the ultraviolet curable resin 11b and transferred onto the sheet material 12. Or it prints on the sheet
  • the sheet material 12 is attached in a state where the sheet material 12 is wound around the outer peripheral surface of the shaft material of the rotating shaft 1 in a state where the surface of the light curable resin such as the ultraviolet curable resin 11 b is aligned.
  • the sheet material 12 is removed, and a photo-curing resin such as the ultraviolet curable resin 11b is moved to the outer peripheral surface of the shaft material of the rotary shaft 1 for masking (see FIG. 15).
  • a photocurable resin such as the ultraviolet curable resin 11b formed on the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft 1
  • the photocurable resin such as the ultraviolet curable resin 11b is cured (curing step).
  • the magnetic material 6 is sprayed on the outer peripheral surface of the shaft member of the rotating shaft 1 to form the magnetostriction detection layers 2a and 2b (see FIGS. 6 and 7), and light such as an ultraviolet curable resin 11b is used as necessary.
  • the cured portion 11b ′ of the cured resin is removed. Note that it is preferable to use a water-soluble resin as the photo-curing resin, and it can be easily removed by washing with water.
  • the magnetostrictive torque sensor 10 with high sensitivity can be manufactured, and the number of processes can be reduced as compared with the manufacturing method of the first embodiment, so that the manufacturing cost can be reduced.
  • the present invention is not limited to this, and the shaft material of the rotating shaft 1 is Needless to say, the present invention can also be applied to a case where the inside is a hollow tube.
  • the present invention can be suitably used as a manufacturing method of a magnetostrictive torque sensor used in an electric bicycle, but is not limited to this, and can be widely applied as a manufacturing method of various magnetostrictive torque sensors.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

回転軸の軸材に磁性材料を自由な形状や厚みで形成することができて、感度の高い磁歪式トルクセンサを得ることができる磁歪式トルクセンサの製造方法を提供する。回転軸１の軸材の外周面における、磁歪検出層が形成されない領域に、光硬化樹脂１１ｂを形成するとともに硬化させる光硬化樹脂形成硬化工程と、前記光硬化樹脂における光不透過部を除く部分を硬化させた後に、回転軸の軸材の外周面における硬化部を除く部分に凹部を形成する凹部形成工程と、回転軸１の軸材の外周面に磁性材料を溶射して前記凹部に磁歪検出層２ａ、２ｂを形成する磁歪検出層溶射工程と、を有する。この方法によれば、磁歪検出層２ａ、２ｂを厚く形成して、感度の高い磁歪式トルクセンサを得ることが可能となる。

Description

磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ
　本発明は磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサに関し、電動自転車の人力（踏力）を検出する用途等に適した磁歪式トルクセンサを製造する方法および磁歪式トルクセンサに関する。
　回転軸に作用するトルクを検出するトルクセンサとして、図１６に示すように、トルクが伝達される回転軸５１の表面に磁気異方性を付与した磁歪検出層５２ａ、５２ｂを設け、その外周に一定の隙間（空間）を介してコイル５３ａ、５３ｂを配設した磁歪式トルクセンサが知られている（特許文献１、２等）。この磁歪式トルクセンサは、磁歪検出層５２ａ、５２ｂが、回転軸５１の軸心方向に対して例えば＋４５度と－４５度とをなす螺旋形状に形成されている。この構成において、回転軸５１にトルクが伝達されると回転軸５１の表面の磁歪検出層５２ａ、５２ｂに歪みが発生して透磁率の増加部分と減少部分とが発生するため、コイル５３ａ、５３ｂのインダクタンス差を測定することでトルクの方向と大きさを検出するようになっている。
　ここで、前記特許文献１、２に開示されているトルクセンサは、＋４５度と－４５度とをなすスリット５２ｃが予めエッチング加工により形成された磁性材料としてのアモルファス磁性合金薄帯５２を回転軸５１となる軸材に巻きつけるとともに接着剤を介して接着することで製造されている。
　また、特許文献３には、回転軸の外周面に転造加工等により凹部を形成し、凹部が形成された回転軸の外周面に磁性材料を溶射し、この後、磁性材料が溶射された回転軸の外周面を研削して、回転軸の外周面に磁歪検出層と回転軸の軸材とが交互に露出する形状に形成する方法が開示されている。
特開平４－２２８３１号公報 特開平４－２７６５３３号公報 特開平６－３４４５９号公報
　しかしながら、前記特許文献１、２に開示されているトルクセンサを製造する方法を用いた場合には、磁性材料としてのアモルファス磁性合金薄帯５２におけるスリット５２ｃの面積を大きくすると、アモルファス磁性合金薄帯５２と回転軸５１との接着面積が小さくなるので、アモルファス磁性合金薄帯５２が回転軸（回転軸材）５１から剥離してしまう恐れがあった。
　また、アモルファス磁性合金薄帯５２を厚くすると、アモルファス磁性合金薄帯５２が変形し難くなって回転軸５１の表面部に密着できない場合があるので、アモルファス磁性合金薄帯５２の厚みが規制される（例えば、０．０３０ｍｍ以下に規制される）難点もあった。
　また、アモルファス磁性合金薄帯５２は接着剤を介して接合しており、前記接着剤を介して回転軸５１に生じた応力歪がアモルファス磁性合金薄帯５２に伝達される構造であるので、アモルファス磁性合金薄帯５２が厚いと、回転軸５１の応力歪がアモルファス磁性合金薄帯５２に良好に伝達されて反映されない恐れがあった。
　また、上記のように磁性材料としてのアモルファス磁性合金薄帯５２の形状や厚みに対する規制要件が重なることで、トルクセンサとしての感度を向上させ難くなる場合がある。
　また、前記特許文献３に開示されているトルクセンサの製造方法では、転造することで凹凸部を形成するため、凹凸部を形成するパターンの形状がある程度限定されてしまい、理想的な磁性部の幅や厚みまた形状とすることができない難点がある。また、最終工程で研削する必要があるため、溶射時での密着強度が大きくなるよう工夫しなければならない。
　本発明は上記課題を解決するもので、回転軸の軸材に磁性材料を自由な形状や厚みで形成することができて、感度の高い磁歪式トルクセンサを得ることができる磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサを提供することを目的とするものである。
　上記課題を解決するために、本発明は、回転軸の外周面に磁気異方性を付与した磁歪検出層が形成されてなる磁歪式トルクセンサの製造方法であって、回転軸の軸材の外周面における、前記磁歪検出層が形成されない領域に、光硬化樹脂を形成するとともに硬化させる光硬化樹脂形成硬化工程と、前記光硬化樹脂形成硬化工程で光硬化樹脂を硬化させた後に、回転軸の軸材の外周面における前記光硬化樹脂の硬化部を除く部分に凹部を形成する凹部形成工程と、回転軸の軸材の外周面に磁性材料を溶射して、回転軸の軸材の外周面における前記光硬化樹脂の硬化部がない凹部に、磁歪検出層を形成する磁歪検出層溶射工程と、を有することを特徴とする。
　この方法によれば、回転軸の軸材の外周面における、前記磁歪検出層が形成されない領域に、光硬化樹脂を形成するとともに硬化させた後に、回転軸の軸材の外周面に磁性材料を溶射して、回転軸の軸材の外周面における前記光硬化樹脂の硬化部がない部分に、磁歪検出層を形成するので、磁性材料からなる磁歪検出層を比較的自由な厚みで形成することができる。したがって、磁歪検出層を厚く形成して、感度の高い磁歪式トルクセンサを得ることが可能となる。なお、前記磁歪検出層の厚みは０．１５～０．６ｍｍであると好適である。また、本発明によれば、磁歪検出層が、接着剤などを介在させることなく、回転軸に直接溶着されて密着しているので、回転軸への応力が磁歪検出層に良好に伝達されて反映され、これによっても、磁歪式トルクセンサの感度が良好に保たれる。また、本発明によれば、磁性材料からなる磁歪検出層の面積割合や体積割合も自由に選択できる。例えば、磁性材料からなる磁歪検出層と磁歪検出層が設けられていない非磁歪検出層部とを交互に配設し、磁歪検出層と非磁歪検出層部とが交互に配設されている領域における、磁歪検出層が設けられている面積の割合が５０～８０％であるように製造することで、前記磁歪検出層の面積割合が５０％よりも少ない場合や８０％を越える場合よりも当該トルクセンサの感度を向上させることができる。
　また、本発明の磁歪式トルクセンサの製造方法は、前記光硬化樹脂形成硬化工程が、透光性を有するシート材に、光不透過部を印刷するとともに光硬化樹脂を積層させてマスキング材を形成するマスキング材形成工程と、前記回転軸の軸材に、前記マスキング材を、光硬化樹脂の面を合わせながら貼り付ける貼付工程と、前記シート材に光を照射して、前記光硬化樹脂における光不透過部を除く部分を硬化させる硬化工程と、前記シート材を取り外すとともに前記回転軸を外周から洗浄して前記光硬化樹脂における未硬化部分を除去する未硬化部除去工程と、を有することを特徴とする。なお、回転軸の軸材の外周面に磁性材料を溶射した後に光硬化樹脂の硬化部を除去してもよい。
　この方法によれば、光不透過部を印刷した透光性を有するシート材および光硬化樹脂を用いて、回転軸の軸材の外周面をマスキングするので、金属製のマスクなどを用いる場合と比較して、安価かつ容易にしかも自由な形状でマスキング材を形成することができる。
　また、さらに、磁歪検出層が形成された回転軸の軸材の外周面を削る削り工程を設けてもよく、この方法によれば、回転軸の軸材の外周面に凹凸部を有しない磁歪式トルクセンサを製造することが可能となる。
　また、本発明の磁歪式トルクセンサの製造方法は、前記光硬化樹脂形成硬化工程が、シート材に、磁歪検出層が形成されない領域に対応する光硬化樹脂を形成する光硬化樹脂形成工程と、回転軸の軸材に、光硬化樹脂が形成された前記シート材を、光硬化樹脂の面を合わせながら巻きつけて、光硬化樹脂を貼り付ける貼付工程と、前記光硬化樹脂に光を照射して、前記光硬化樹脂を硬化させる硬化工程と、を有することを特徴とする。この方法によれば、比較的少ない工程数で、感度の良好な磁歪式トルクセンサを製造することが可能となる。
　なお、回転軸の軸材としては、炭素鋼、クロムモリブデン鋼、またはステンレス鋼が好適であり、前記磁歪検出層をなす磁性材料としては、磁性合金または金属ガラス材料であると好適である。また、光硬化樹脂としては紫外線硬化樹脂が好適であるが、可視光で硬化する樹脂を用いてもよい。
　本発明の製造方法によれば、軸材の外周面に磁性材料を溶射して磁歪検出層を形成するので、この磁歪検出層の厚みを、前記アモルファス磁性合金薄帯よりも厚くするなど、自由に選択でき、また、磁性材料からなる磁歪検出層の面積割合も自由に選択できる。さらに、磁歪検出層の面積割合が５０～８０％となるように製造することで、磁歪式トルクセンサの感度を向上させることができる。また、光不透過部を印刷した透光性を有するシート材および光硬化樹脂を用いて、回転軸の軸材の外周面をマスキングするので、金属製のマスクなどを用いる場合と比較して、安価かつ容易にしかも自由な形状でマスキング材を形成することができる。
本発明の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法により製造した磁歪式トルクセンサの一部断面正面図 本発明の第１の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法に用いるマスキング材の断面図 同実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の、回転軸にマスキング材を貼り付けた状態を示す正面図 図３のIV－IV線矢視断面図 同実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の、回転軸の外周面に紫外線を照射させている状態を示す断面図 同実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の、回転軸の外周面からマスキング材および紫外線硬化樹脂の未硬化部を除去した状態を示す正面図 図６のVII－VII線矢視断面図 同実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の、回転軸の外周面表面における硬化部を除く箇所を除去した状態を示す断面図 同実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の、回転軸の外周面に磁性材料を溶射した状態を示す正面図 図９のX－X線矢視断面図 同実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の、回転軸の外周面表面を除去した状態を示す断面図 図１１のXII－XII線矢視断面図 本発明の第２の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法に用いるシート材などの断面図 同実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の、回転軸の外周面にシート材などを貼り付けた状態を示す断面図 同実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法の、回転軸の外周面に紫外線硬化樹脂などの光硬化樹脂を形成した状態を示す断面図 従来の磁歪式トルクセンサの一部断面正面図
　以下、本発明の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサについて、図面を参照しながら説明する。
　図１は本発明の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサ１０の一部断面正面図である。図１に示すように、断面円形状の回転軸１の外周面に、磁気異方性を付与した磁歪検出層２ａ、２ｂと、磁気異方性が付与されていない非磁性部４ａ、４ｂと、が交互に設けられ、その外周に一定の隙間（空間）を介してコイル３ａ、３ｂが配設されている。この磁歪式トルクセンサは、磁歪検出層２ａ、２ｂが、回転軸１の軸心方向に対して例えば＋４５度と－４５度との傾斜をなす螺旋形状に形成されている。そして、回転軸１にトルクが伝達されると回転軸１の表面の磁歪検出層２ａ、２ｂに歪みが発生して一方の磁歪検出層２ａ（または２ｂ）には引張応力が作用し、他方の磁歪検出層２ｂ（または２ａ）には圧縮応力が作用し、引張応力が作用した箇所では透磁率が増加し、圧縮応力が作用した箇所では透磁率が減少するため、両者の透磁率の差、すなわちコイル３ａ、３ｂのインダクタンス差を測定することでトルクの方向と大きさを検出するよう構成されている。
　ここで、本実施の形態に係る磁歪式トルクセンサ１０は、断面円形状の回転軸１の軸材に、磁歪検出層２ａ、２ｂが形成されている箇所と、磁歪検出層２ａ、２ｂが形成されておらず、回転軸１の軸材が露出している箇所（非磁歪部４ａ、４ｂとも称し、この非磁歪部４ａ、４ｂは、後述するように、紫外線硬化樹脂１１ｂの硬化部１１ｂ’が残されている場合もある）とが交互に形成された構成とされている。そして、磁歪検出層２ａ、２ｂと非磁歪部４ａ、４ｂとが交互に設けられている領域Ｓ１、Ｓ２における、磁歪検出層２ａ、２ｂが形成されている領域の面積の割合が５０～８０％とされており、より好ましくは６５～７０％とされている。また、磁歪検出層２ａ、２ｂの厚みが０．１５～０．６ｍｍとされており、より好ましくは０．３０ｍｍ以上、０．６０ｍｍ以下とされている。
　また、回転軸１の軸材は、炭素鋼、クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼などの鋼材で構成され、磁性材料は、Ｆｅ－Ｎｉ合金、Ｃｏ－Ｆｅ合金、Ａｌ－Ｆｅ合金などからなる磁性合金または、Ｆｅ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｃ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｐ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｐ－Ｃ系などの金属ガラスで構成されている。
　また、回転軸１の軸材と磁歪検出層２ａ、２ｂの磁性材料とは、使用温度域において、これらの線膨張係数が、一致またはごく近似した値のものが選択されている。具体的には、磁歪式トルクセンサ１０の使用温度域において、回転軸１の軸材の線膨張係数をα１、磁歪検出層２ａ、２ｂの磁性材料の線膨張係数をα２とした場合に、
　α２－１．０×１０－６／Ｋ（℃）≦α１≦α２＋１．０×１０－６／Ｋ（℃）
である材料が用いられる。なお、この磁歪式トルクセンサ１０は、電動自転車の人力（ペダルに作用する踏力）を検出する磁歪式トルクセンサとして用いられるが、この場合には、使用温度域が０～４０℃であり、この使用温度域において、上記条件式を満足する回転軸１の軸材と磁歪検出層２ａ、２ｂの磁性材料とが使用されている。
　この磁歪式トルクセンサ１０の磁歪検出層２ａ、２ｂは以下のようにして製造される（第１の実施の形態）。
　まず、図２に示すように、ＰＥＴ（ポリエチレンテフタレート）などからなる透光性を有する透光性シート（フィルム）に磁歪検出層２ａ、２ｂに対応する形状の紫外線不透過部１１ｄが印刷された印刷シート１１ａに、紫外線で硬化する紫外線硬化樹脂１１ｂと、剥離フィルム１１ｃとを積層させてなる（マスキング材形成工程）マスキング材１１を準備する。なお、透光性シートに紫外線硬化樹脂１１ｂと剥離フィルム１１ｃとを積層させた後に、前記透光性シートに紫外線不透過部１１ｄを印刷してもよい。次に、マスキング材１１の剥離フィルム１１ｃを剥がし、図３、図４に示すように、回転軸１の軸材の外周面に、マスキング材１１を、その紫外線硬化樹脂１１ｂ側の面を合わせた状態で貼り付けて、回転軸１の軸材の外周面をマスキングする（貼付工程）。
　次に、図５に示すように、この状態で回転軸１の表面である外周面に対して紫外線を照射して、印刷シート１１ａの紫外線不透過部１１ｄ以外の箇所の紫外線硬化樹脂１１ｂを硬化させる（硬化工程）。なお、図５などにおける１１ｂ’は紫外線硬化樹脂１１ｂの硬化部である。
　この後、回転軸１の外周面を水やアルカリ溶液などの未硬化部分用洗浄液で洗浄して、印刷シート１１ａおよび紫外線硬化樹脂１１ｂの未硬化部分（紫外線不透過部１１ｄが印刷された箇所に対応する部分）を除去して回転軸１の外周面を露出させる（未硬化部除去工程、図６、図７参照）。なお、予め、印刷シート１１ａを紫外線硬化樹脂１１ｂから剥がした後、紫外線硬化樹脂１１ｂの未硬化部分（紫外線不透過部１１ｄが印刷された箇所に対応する部分）を水やアルカリ溶液で洗浄して除去してもよい。
　そして次に、図８に示すように、この回転軸１の外周面の露出部分表面、すなわち、回転軸１の外周面表面における硬化部１１ｂ’を除く箇所を、エッチング処理やブラスト加工により除去して凹部５を形成する（凹部形成工程）。そして、図９、図１０に示すように、回転軸１の軸材の外周面に磁性材料６を溶射して、凹部５に磁性材料６を溜めて磁歪検出層２ａ、２ｂを形成する（磁歪検出層溶射工程）。なお、この際、最終的に形成する磁歪検出層２ａ、２ｂの厚みより凹部５の深さが大きくなるように凹部５を形成して磁性材料６を溶射する。
　また、紫外線硬化樹脂１１ｂとしては、溶射材料が付着し難い成分を有するもの、例えばフッ素系やシリコン系の樹脂を用いると好適であり、この場合には、紫外線硬化樹脂１１ｂの上に磁歪検出層２ａ、２ｂが形成され難くなる。このように磁性材料を溶射することにより、回転軸１の外周面に、磁性材料よりなる磁歪検出層２ａ、２ｂが形成され、回転軸１の軸材の外周面が露出している箇所では、磁歪検出層２ａ、２ｂが回転軸１の軸材に良好に固着される。
　この後、磁性材料が溶射された回転軸１を冷却させた後に、軸材の外周面が良好な円柱形状、すなわち、軸心に沿う方向に対しては平坦な形状、軸心に直交する方向に対しては円形状になるように、回転軸１の外周面表面全体（硬化部１１ｂ’を含む部分）を、切削または研削する（削り工程：図１１、図１２参照）。また、最終的に形成する磁歪検出層２ａ、２ｂの厚み（０．１５～０．６ｍｍ）となるように切削または研削する。
　なお、上記製造方法において、磁歪検出層２ａ、２ｂと非磁性部４ａ、４ｂとが交互に設けられている領域Ｓ１、Ｓ２における、実際に磁歪検出層２ａ（または磁歪検出層２ｂ）が形成されている面積の割合が５０～８０％（より好ましくは６５～７０％）となるように、マスキング材１１の、印刷シート１１ａにおいて紫外線不透過部１１ｄが印刷されている。
　すなわち、図２に示すように、印刷シート１１ａの紫外線透過部分（紫外線硬化樹脂１１ｂの硬化部１１ｂ’に対応する部分）の幅ｄ１がＸであるとすると、印刷シート１１ａの紫外線不透過部１１ｄの幅（最終的には磁歪検出層２ａ、２ｂの幅と同じになる）ｄ２が１．０Ｘ～４Ｘとなる形状に、マスキング材１１の印刷シート１１ａの印刷工程で印刷されている。また、印刷シート１１ａの紫外線不透過部１１ｄの幅ｄ２を２Ｘとすることにより、前記面積割合が約６６％となり、より好ましい面積割合となる。
　この磁歪式トルクセンサ１０の製造方法によれば、紫外線不透過部１１ｄを印刷した透光性を有する印刷シート１１ａおよび光硬化樹脂１１ｂを用いて、回転軸１の軸材の外周面をマスキングし、マスキングされた回転軸１の軸材の外周面に磁性材料を溶射することで磁歪検出層２ａ、２ｂを形成するので、この磁歪検出層２ａ、２ｂを自由な厚みで形成することができ、磁歪検出層２ａ、２ｂを厚く形成することができる。
　ここで、磁歪式トルクセンサ１０で検出するトルクは、磁歪検出層２ａ、２ｂに作用する応力による磁歪効果の変化量（インダクタンス差）により検出されるが、このインダクタンス差は磁歪検出層２ａ、２ｂの厚みにほぼ比例する。したがって、磁歪検出層２ａ、２ｂは、磁歪式トルクセンサ１０として必要な感度に対応する厚みがあることが望ましい。しかし、従来のようにアモルファス磁性合金薄帯５２からなる薄膜の磁性材料を接着する製造方法によれば、アモルファス磁性合金薄帯５２を厚くすると、回転軸５１の表面部に密着できないなどの不具合を生じるため、アモルファス磁性合金薄帯５２の厚みが規制され（例えば、０．０３０ｍｍ以下に規制され）て、感度を向上させることが困難となっていた。また、従来は、接着剤を介して回転軸５１に生じた応力歪がアモルファス磁性合金薄帯５２に伝達される構造であるので、アモルファス磁性合金薄帯５２が厚いと、回転軸５１の応力歪がアモルファス磁性合金薄帯５２に良好に伝達されて反映されない恐れがあった。
　これに対して、本発明の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサ１０の製造方法によれば、磁性材料を溶射することで回転軸１に磁性材料を直接固着させて磁歪検出層２ａ、２ｂを形成するので、この磁歪検出層２ａ、２ｂを自由な厚みで形成することができ、溶射時間や溶射量を調整することで、磁歪検出層２ａ、２ｂを厚く形成できる。また、断面丸形状の回転軸１の軸材に、紫外線不透過部１１ｄを印刷した透光性を有する印刷シート１１ａおよび紫外線硬化樹脂１１ｂを用いて、回転軸１の軸材の外周面をマスキングし、マスキングされた回転軸１の軸材の外周面に磁性材料を溶射することで磁歪検出層２ａ、２ｂを形成するので、硬化させる紫外線硬化樹脂１１ｂの高さも自由に設定できる。これらの理由により、当該実施の形態の製造方法によれば、磁歪検出層２ａ、２ｂの厚みを従来のアモルファス磁性合金薄帯５２の厚みと比較して５～２０倍の０．１５～０．６ｍｍにすることができて、感度の高い磁歪式トルクセンサ１０を得ることができる。なお、磁歪検出層２ａ、２ｂの厚みを０．６ｍｍよりも大きくしようとすると、必要とする溶射時間が極めて大きくなり、生産能率が低下するので、磁歪検出層２ａ、２ｂの厚みを０．６ｍｍより大きくすることは好ましくない。なお、磁歪検出層２ａ、２ｂの厚みは上記したように０．１５～０．６ｍｍとされているが、より好ましくは０．３０ｍｍ以上、０．６０ｍｍ以下とされている。これにより、感度の高い磁歪式トルクセンサ１０を得ることができる。
　また、本発明の第１の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサ１０の製造方法によれば、磁歪検出層２ａ、２ｂが、接着剤などを介在させることなく、回転軸１に直接溶着されて密着しているので、回転軸１への応力が磁歪検出層２ａ、２ｂに良好に伝達されて反映され、これによっても、磁歪式トルクセンサ１０の感度が良好に保たれる。
　また、本発明の第１の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサ１０の製造方法によれば、紫外線不透過部１１ｄを印刷した透光性を有する印刷シート１１ａおよび紫外線硬化樹脂１１ｂを用いて、回転軸１の軸材の外周面をマスキングするので、金属製のマスクなどを用いる場合と比較して、安価かつ容易にしかも自由な形状でマスキング材を形成することができる。つまり、紫外線不透過部１１ｄの印刷により、紫外線硬化樹脂１１ｂの非硬化部を形成するので、安価にかつ自由な形状でマスキング材を形成することができる。つまり、前記特許文献３に開示されているように転造することで凹凸部を形成する場合には、凹部と凸部との断面積がほぼ同様とならざるを得ないため、磁歪検出層２ａ、２ｂの形状も規制されてしまうが、本発明の実施の形態によればこのような規制がなく、磁歪検出層２ａ、２ｂを自由な形状に形成することができる。また、本発明の実施の形態によれば、最終工程などで研削する必要がないので、溶射時での密着強度が大きくなるよう工夫する必要もない。
　なお、上記実施の形態では、紫外線硬化樹脂１１ｂを用いた場合を述べたが、樹脂に対して硬化させる作用を与えるものは、紫外線に限るものではなく、可視光で硬化する樹脂を用いてもよい。また、光硬化樹脂としては、光架橋反応型、光変性型、光重合反応型、光分解反応型などの各種の光硬化樹脂を用いることができる。また、溶射する際に用いられるマスキング材としての光硬化樹脂には、溶射に耐えることのできる耐熱性、溶射材料と付着し難い解離性が必要であり、また、洗浄時に未硬化部分が良好に洗浄されて残らないものが好ましい。
　また、本発明の第１の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサ１０の製造方法によれば、製造された磁歪式トルクセンサ１０の回転軸１の表面部と磁歪検出層２ａ、２ｂとが凹凸のない同一面状態となるので、この磁歪式トルクセンサ１０を使用して、電動自転車の一部に組み込む際などに、磁歪検出層２ａ、２ｂが他の部品に接触して損傷することを防止することができる。つまり、磁歪検出層が回転軸の軸材よりも外側に突出して配設されている場合には、磁歪式トルクセンサを組み込む際に、磁歪検出層の突出部分が他の部品に接触して損傷することがあるが、本実施の形態の磁歪式トルクセンサ１０によれば、このような不具合が発生することを防止できる。
　さらに、上記製造方法により製造した磁歪式トルクセンサ１０よれば、磁歪検出層２ａ、２ｂと非磁性部４ａ、４ｂとが交互に設けられている領域Ｓ１、Ｓ２における面積の割合が５０～８０％となるように形成されている（より好ましくは６５～７０％とされている）ので、磁歪式トルクセンサ１０としての感度が極めて良好となるとともに感度が安定している。なお、磁歪検出層２ａ、２ｂの体積の割合が５０％よりも小さくなると感度が低下する要因としては、磁歪検出層２ａ、２ｂの幅や厚みが小さくなって歪の発生量自体が低下することが考えられる。また、磁歪検出層２ａ、２ｂの面積の割合が８０％よりも大きくなると感度が低下する要因としては、磁歪検出層２ａ、２ｂの面積の割合が８０％よりも大きくなると、磁歪検出層２ａ、２ｂが、回転軸の軸心方向に対して例えば＋４５度と－４５度とをなす螺旋形状に形成されずに、回転軸の全周にわたって形成された状態に近づくため、圧縮応力と引張応力とに良好に分かれて発生し難くなり、ひいては、コイル３ａ、３ｂのインダクタンス差が低下することが一因であると考えられる。
　また、上記製造方法によれば、回転軸１の軸材として、炭素鋼、クロムモリブデン鋼、またはステンレス鋼など、多くの種類の鉄鋼材を使用することができるので、回転軸１の軸材としての選択範囲が広い利点がある。磁歪式トルクセンサ１０を使用する環境として、水分が付着したり、高い湿度で使用したりする場合があるなど、錆が発生する可能性が高い場合には、耐食性が高い、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０などのステンレス鋼を使用すればよい。また、回転軸１の軸材としてクロムモリブデン鋼を使用する場合には、高強度となるように熱処理を行うことも可能である。
　なお、磁歪式トルクセンサ１０の製造工程において、削り工程後または磁性材料溶射工程後に、アニール処理（焼鈍処理）による熱処理を行ってもよい。この熱処理により、初期内部応力が除去され、所望のねじり応力のみが発生して印加される。そのため、磁性特性の保有力が小さく、残留磁束密度が大きくなり、センシング感度が増加して、より性能が安定した磁歪式トルクセンサ１０を得ることができる。
　上記製造方法によれば、溶射する磁性材料を選択することで、適した応力を測定できる、各種の磁歪式トルクセンサ１０を製造することができる。また、上記の磁歪式トルクセンサ１０によれば、回転軸１の軸材と磁歪検出層２ａ、２ｂの磁性材料とが、使用温度域において、回転軸１の軸材の線膨張係数をα１、磁歪検出層２ａ、２ｂの磁性材料の線膨張係数をα２とした場合に、α２－１．０×１０－６／Ｋ（℃）≦α１≦α２＋１．０×１０－６／Ｋ（℃）である材料が用いられているので、温度補償などを行わなくても、正確に測定できて、良好な信頼性を得ることができる。また、上記製造方法においても、磁性材料の溶射温度を一定に維持し、かつ回転軸１の軸材の温度があまり変動しないように管理した状態で製造すれば、磁性材料が回転軸１の軸材に直接固着されるので、感度がよく、かつ安定した性能を有する磁歪式トルクセンサ１０を得ることができる。
　なお、上記した第１の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法においては、紫外線不透過部１１ｄを印刷した印刷シート１１ａを用いて、回転軸１の外周面の全周に紫外線硬化樹脂１１ｂを貼り合わせた状態で回転軸１の軸材の外周面をマスキングして、紫外線硬化樹脂１１ｂの硬化部１１ｂ’と非硬化部とを形成した場合を述べたが、これに限るものではない。
　図１３～図１５は本発明の第２の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法に係る工程を示すものである。この磁歪式トルクセンサの製造方法でも、第１の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法と同様に、図６、図７に示すように、回転軸１の軸材の外周面に磁性材料６を溶射する際のマスクとなるような紫外線硬化樹脂１１ｂの硬化部１１ｂ’を形成した後、回転軸１の軸材の外周面に磁性材料６を溶射して、磁歪検出層２ａ、２ｂを形成し、必要に応じて紫外線硬化樹脂１１ｂの硬化部１１ｂ’を除去する。しかしながら、この第２の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法では、回転軸１の軸材の外周面に磁性材料６を溶射する際のマスクとなるような紫外線硬化樹脂１１ｂの硬化部１１ｂ’を形成する方法が、第１の実施の形態に係る磁歪式トルクセンサの製造方法とは異なる。
　図１３に示すように、まず、容易に剥離可能なシート材１２上に、回転軸１の軸材の外周面に磁性材料６を溶射する際のマスクとなるような形状（磁歪検出層２ａ、２ｂが形成されない領域に対応する形状）の紫外線硬化樹脂１１ｂなどの光硬化樹脂を形成する（光硬化樹脂形成工程）。この光硬化樹脂の形成方法としては、例えば、磁歪検出層２ａ、２ｂが形成されない領域に対応する凹部形状を有する金型の前記凹部に、紫外線硬化樹脂１１ｂを満たして、シート材１２上に転写したり、或いは、紫外線硬化樹脂１１ｂのインクとしてシート材１２上に印刷したりする。次に、図１４に示すように、シート材１２を、その紫外線硬化樹脂１１ｂなどの光硬化樹脂側の面を合わせた状態で、回転軸１の軸材の外周面に巻きつけた状態で貼り付けて（貼付工程）、シート材１２のみを取り外し、紫外線硬化樹脂１１ｂなどの光硬化樹脂を回転軸１の軸材の外周面に移してマスキングする（図１５参照）。
　この後、回転軸１の軸材の外周面に形成された紫外線硬化樹脂１１ｂなどの光硬化樹脂に光を照射し、紫外線硬化樹脂１１ｂなどの光硬化樹脂を硬化させる（硬化工程）。そして、回転軸１の軸材の外周面に磁性材料６を溶射して、磁歪検出層２ａ、２ｂを形成し（図６、図７参照）、必要に応じて、紫外線硬化樹脂１１ｂなどの光硬化樹脂の硬化部１１ｂ’を除去する。なお、光硬化樹脂として、水溶性のものを用いると好適であり、水で洗い流すなどして容易に除去できる。
　この製造方法によっても、感度の高い磁歪式トルクセンサ１０を製造することができ、第１の実施の形態の製造方法よりも工程数を削減できるので、製造コストの低減化を図ることができる。
　なお、上記の実施の形態においては、回転軸１の軸材が内部も材料がある中実の棒状体である場合を図示したが、これに限るものではなく、回転軸１の軸材は、内側が空洞となった管状のものである場合にも適用できることはもちろんである。
　本発明は、電動自転車に用いる磁歪式トルクセンサの製造方法として好適に用いることができるが、これに限るものではなく、各種の磁歪式トルクセンサの製造方法として広く適用することができる。

Claims (12)

  1. 　回転軸の外周面に磁気異方性を付与した磁歪検出層が形成されてなる磁歪式トルクセンサの製造方法であって、
    回転軸の軸材の外周面における、前記磁歪検出層が形成されない領域に、光硬化樹脂を形成するとともに硬化させる光硬化樹脂形成硬化工程と、
    前記光硬化樹脂形成硬化工程で光硬化樹脂を硬化させた後に、回転軸の軸材の外周面における前記光硬化樹脂の硬化部を除く部分に凹部を形成する凹部形成工程と、
    回転軸の軸材の外周面に磁性材料を溶射して、回転軸の軸材の外周面における前記光硬化樹脂の硬化部がない凹部に、磁歪検出層を形成する磁歪検出層溶射工程と、
    を有する
    ことを特徴とする磁歪式トルクセンサの製造方法。
  2. 　前記光硬化樹脂形成硬化工程が、
    透光性を有するシート材に、光不透過部を印刷するとともに光硬化樹脂を積層させてマスキング材を形成するマスキング材形成工程と、
    前記回転軸の軸材に、前記マスキング材を、光硬化樹脂の面を合わせながら貼り付ける貼付工程と、
    前記シート材に光を照射して、前記光硬化樹脂における光不透過部を除く部分を硬化させる硬化工程と、
    前記シート材を取り外すとともに前記回転軸を外周から洗浄して前記光硬化樹脂における未硬化部分を除去する未硬化部除去工程と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  3. 　回転軸の軸材の外周面に磁性材料を溶射した後に光硬化樹脂の硬化部を除去する硬化部除去工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  4. 　磁歪検出層が形成された回転軸の軸材の外周面を削る削り工程を有することを特徴とする請求項１記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  5. 　前記光硬化樹脂形成硬化工程が、
    シート材に、磁歪検出層が形成されない領域に対応する光硬化樹脂を形成する光硬化樹脂形成工程と、
    回転軸の軸材に、光硬化樹脂が形成された前記シート材を、光硬化樹脂の面を合わせながら巻きつけて、光硬化樹脂を貼り付ける貼付工程と、
    前記光硬化樹脂に光を照射して、前記光硬化樹脂を硬化させる硬化工程と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  6. 　磁性材料からなる磁歪検出層と磁歪検出層が設けられていない非磁歪検出層部とが交互に配設され、磁歪検出層と非磁歪検出層部とが交互に配設されている領域における、磁歪検出層が設けられている面積の割合が５０～８０％であるように形成されている
    ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  7. 　前記磁歪検出層の厚みが０．１５～０．６ｍｍであることを特徴とする請求項１～６の何れか１項に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  8. 　回転軸の軸材が、炭素鋼、クロムモリブデン鋼、またはステンレス鋼であることを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  9. 　前記磁歪検出層をなす磁性材料が、磁性合金またはガラス材料であることを特徴とする請求項１～８の何れか１項に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  10. 　光硬化樹脂が紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法。
  11. 　請求項１～１０の何れか１項に記載の磁歪式トルクセンサの製造方法により製造されたことを特徴とする磁歪式トルクセンサ。
  12. 　請求項１１に記載の磁歪式トルクセンサを備えていることを特徴とする電動自転車。
PCT/JP2012/001579 2011-04-14 2012-03-08 磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ WO2012140828A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-089664 2011-04-14
JP2011089664A JP4975174B1 (ja) 2011-04-14 2011-04-14 磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012140828A1 true WO2012140828A1 (ja) 2012-10-18

Family

ID=46650201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/001579 WO2012140828A1 (ja) 2011-04-14 2012-03-08 磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4975174B1 (ja)
WO (1) WO2012140828A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230035956A1 (en) * 2020-03-18 2023-02-02 Usui Co., Ltd. Magnetostrictive torque sensor shaft and manufacturing method therefor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106498384B (zh) * 2016-09-27 2019-05-03 北京科技大学 利用冷喷涂技术制备具有取向的铁基磁致伸缩涂层的方法
JP7462482B2 (ja) 2020-06-16 2024-04-05 臼井国際産業株式会社 トルクセンサシャフトの製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63302334A (ja) * 1987-06-01 1988-12-09 Daido Steel Co Ltd 捻りトルク測定用軸
JPH04276533A (ja) * 1991-03-04 1992-10-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd トルクセンサ
JPH0634460A (ja) * 1992-07-20 1994-02-08 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 磁歪式トルクセンサ用磁歪検出体の製造方法
JPH09199836A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Furukawa Electric Co Ltd:The 回路基板の製造方法
JPH10176966A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Suzuki Motor Corp トルクセンサ用磁歪検出体
JPH1137864A (ja) * 1997-07-23 1999-02-12 Aisin Seiki Co Ltd 磁歪式トルクセンサの磁歪膜の製造方法
JP2004264188A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Moric Co Ltd 磁歪トルクセンサ
JP2006046987A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd トルクセンサ及びその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS626129A (ja) * 1985-07-02 1987-01-13 Aisin Seiki Co Ltd トルク検出器
JPS63117230A (ja) * 1986-11-05 1988-05-21 Nissan Motor Co Ltd トルク検出装置
JPH02262028A (ja) * 1989-03-31 1990-10-24 Toyota Autom Loom Works Ltd 磁歪式トルクセンサ用磁歪合金膜
JPH05111666A (ja) * 1991-10-23 1993-05-07 Yoshikawa Kogyo Co Ltd 溶射加工におけるマスキング方法
JPH0634459A (ja) * 1992-07-20 1994-02-08 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 磁歪式トルクセンサ用磁歪検出体およびその製造方法
JP3346124B2 (ja) * 1994-10-04 2002-11-18 松下電器産業株式会社 転写導体の製造方法およびグリーンシート積層体の製造方法
JPH11142264A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Shinko Electric Co Ltd 磁歪式トルクセンサ用被測定軸
JP2003229081A (ja) * 2002-02-04 2003-08-15 Sony Corp 平面型表示装置用のスペーサ、平面型表示装置用のスペーサ保持部及びその製造方法、並びに、平面型表示装置及びその製造方法
JP4516276B2 (ja) * 2003-02-04 2010-08-04 本田技研工業株式会社 磁歪式トルクセンサ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63302334A (ja) * 1987-06-01 1988-12-09 Daido Steel Co Ltd 捻りトルク測定用軸
JPH04276533A (ja) * 1991-03-04 1992-10-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd トルクセンサ
JPH0634460A (ja) * 1992-07-20 1994-02-08 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 磁歪式トルクセンサ用磁歪検出体の製造方法
JPH09199836A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Furukawa Electric Co Ltd:The 回路基板の製造方法
JPH10176966A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Suzuki Motor Corp トルクセンサ用磁歪検出体
JPH1137864A (ja) * 1997-07-23 1999-02-12 Aisin Seiki Co Ltd 磁歪式トルクセンサの磁歪膜の製造方法
JP2004264188A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Moric Co Ltd 磁歪トルクセンサ
JP2006046987A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd トルクセンサ及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230035956A1 (en) * 2020-03-18 2023-02-02 Usui Co., Ltd. Magnetostrictive torque sensor shaft and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012220455A (ja) 2012-11-12
JP4975174B1 (ja) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4281773B2 (ja) 微細成形モールド及び微細成形モールドの再生方法
JP4975174B1 (ja) 磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ
CN104849957B (zh) 一种带有纳米尺度通道的su-8胶电液动力射流喷针制造方法
CN102193310B (zh) 一种机床测量用光栅两步固化辊压印成型方法
US20080061214A1 (en) Mold for nano-imprinting and method of manufacturing the same
TWI322927B (en) Roller module for microstructure thin film imprint
US20090092791A1 (en) Mold, mold production process, processing apparatus, and processing method
CN105074512A (zh) 曲面衍射光栅、其制造方法以及光学装置
TW201608607A (zh) 分步重複用壓印用模具及其製造方法
JP2007271285A (ja) ひずみゲージの製造方法
CN108535861A (zh) 反射装置
JP2010158805A (ja) 光インプリント用モールドの製造方法
TW200728062A (en) Tape-to-roll forming method for surface microstructure of light sensitive resin layer and optical film manufactured according to the method
JP5000022B1 (ja) 磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ
JP5848109B2 (ja) 樹脂硬化収縮測定方法
KR20180009825A (ko) 롤 타입 임프린트 마스터 몰드, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 임프린트 방법
US20120090489A1 (en) Nanoimprint method
US10146128B2 (en) Tool surface nano-structure patterning process
US7501035B2 (en) Method of manufacturing replica diffraction grating
JP2007083628A (ja) 型の製造方法
JP6578883B2 (ja) フィルムモールド及びインプリント方法
JP2011027867A (ja) 光学部品、光学部品の製造方法、レンズ集合体及びレンズ集合体の製造方法
JPH07261010A (ja) レプリカ回折格子
KR101735217B1 (ko) 복제 공정 및 금속 전사 효과를 이용한 와이어 그리드 편광자 제작 방법
JP5224395B2 (ja) Ｍｅｍｓベースの露光モジュール及び関連技術

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12771221

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12771221

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1