JPH01301133A - 歪検出装置 - Google Patents
歪検出装置Info
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- JPH01301133A JPH01301133A JP63133060A JP13306088A JPH01301133A JP H01301133 A JPH01301133 A JP H01301133A JP 63133060 A JP63133060 A JP 63133060A JP 13306088 A JP13306088 A JP 13306088A JP H01301133 A JPH01301133 A JP H01301133A
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- Laminated Bodies (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は例えば回転軸などの受動軸の歪を検出する検
出装置に関するものである。
出装置に関するものである。
第2図は従来の構成を示し、1は回転軸からなる受動軸
、2は受動軸1の中心軸、3.4は受動軸lを回転自在
に支持する軸受である。受動軸lの外周には高磁歪材か
らなる第1及び第2の磁性層5.6が固着される。第1
の磁性層5は中心軸2に対して+45度方向に、第2の
磁性層6は中心軸2に対して一45度方向にそれぞれ細
長く複数条形成されている。又、各磁性層5,6の外周
にはギャップを介して円筒状のコイルボビン7が受動軸
1と同軸状に配設される。コイルボビン7の外周には第
1及び第2の磁性層5.6に対応して第1及び第2の検
出コイル8.9が巻装され、各検出コイル8,9は検出
回路14に接続される。
、2は受動軸1の中心軸、3.4は受動軸lを回転自在
に支持する軸受である。受動軸lの外周には高磁歪材か
らなる第1及び第2の磁性層5.6が固着される。第1
の磁性層5は中心軸2に対して+45度方向に、第2の
磁性層6は中心軸2に対して一45度方向にそれぞれ細
長く複数条形成されている。又、各磁性層5,6の外周
にはギャップを介して円筒状のコイルボビン7が受動軸
1と同軸状に配設される。コイルボビン7の外周には第
1及び第2の磁性層5.6に対応して第1及び第2の検
出コイル8.9が巻装され、各検出コイル8,9は検出
回路14に接続される。
又、10.11は検出コイル8.9の周囲に設けられた
高透磁率材からなる第1及び第2の磁気収束層である。
高透磁率材からなる第1及び第2の磁気収束層である。
磁性層5.6の受動軸1への取付は接着剤によって行っ
ている。
ている。
次に、動作について説明する。受動軸lに外部からトル
クが印加されると応力が受動軸lがら接着剤を介して磁
性N5.6に伝播し、磁性層5゜6の一方に引張力が発
生しするとともに他方に圧縮力が発生し、歪が生じる。
クが印加されると応力が受動軸lがら接着剤を介して磁
性N5.6に伝播し、磁性層5゜6の一方に引張力が発
生しするとともに他方に圧縮力が発生し、歪が生じる。
この歪が生じると磁性層5,6の透ルi主率が変化し、
引張力による場合と圧縮力による場合ではi3[率が逆
方向に変化する。検出コイル8,9はi3 f(i率の
変化を磁気的インピーダンスの変化として検出し、検出
回路14は各検出コイル8.9の出力を差動的に人力さ
れ、受動軸lの歪量に応した検出電圧Vを出力する。
引張力による場合と圧縮力による場合ではi3[率が逆
方向に変化する。検出コイル8,9はi3 f(i率の
変化を磁気的インピーダンスの変化として検出し、検出
回路14は各検出コイル8.9の出力を差動的に人力さ
れ、受動軸lの歪量に応した検出電圧Vを出力する。
しかしながら、上記した従来の歪検出装置においては、
磁性層5,6を受動軸1に接着するための接着剤の厚さ
にバラツキを生じ易く、これによって特性にもバラツキ
を生じた。
磁性層5,6を受動軸1に接着するための接着剤の厚さ
にバラツキを生じ易く、これによって特性にもバラツキ
を生じた。
即も、磁性層5.6の縦弾性係数(kg/n”)を17
a、接着剤の縦弾性係数(kg / am ” )をE
r、磁性層5.6の膜厚(1,)をり1、接着剤の膜厚
[am ]をり、、L1i性層5.6の線膨張係数〔1
/’C)をαa接着剤の線膨張係数(1/ ”C)をα
r、基準温度C℃lをTO2実際の温度(’C)をTと
すると、熱応力σ(kg /■12〕は で表わされる。ここで、この歪検出装置を自動車用部品
として用いた場合、−30〜80℃程度の温度範囲を考
慮する必要があり、T −To= 100℃とした場合
の接着剤の膜厚〔μ〕と磁性層5゜6の熱応力即ち内部
応力(kg /■12〕 との関係は第3図に示すよう
になる。このように接着の膜厚が厚くなると磁性層5,
6の内部応力も大きくなり、この内部応力による歪が本
来検出すべき歪と重畳し、検出誤差が生じる。しかし、
磁性層5゜6に対応した検出コイル8.9の出力の差に
より歪を検出しているため、接着剤の膜厚が均一であれ
ば磁性層5.6の内部応力は相殺され、検出誤差は生じ
ないや 第4図は温度差を100℃とした場合における、・接着
剤の膜厚の基準膜厚からのずれと1kgmのトルク印加
時の応力を基準とした応力差(%〕との関係を示し、磁
性層5,6にそれぞれ対応した接着剤の一方の膜厚を基
準膜厚として他方の膜厚に誤差を生じると内部応力に約
1.6%/ ttm程度の誤差を生じる。このため、検
出コイル8.9の出力に誤差を生じ、オフセットとして
検出されることになった。
a、接着剤の縦弾性係数(kg / am ” )をE
r、磁性層5.6の膜厚(1,)をり1、接着剤の膜厚
[am ]をり、、L1i性層5.6の線膨張係数〔1
/’C)をαa接着剤の線膨張係数(1/ ”C)をα
r、基準温度C℃lをTO2実際の温度(’C)をTと
すると、熱応力σ(kg /■12〕は で表わされる。ここで、この歪検出装置を自動車用部品
として用いた場合、−30〜80℃程度の温度範囲を考
慮する必要があり、T −To= 100℃とした場合
の接着剤の膜厚〔μ〕と磁性層5゜6の熱応力即ち内部
応力(kg /■12〕 との関係は第3図に示すよう
になる。このように接着の膜厚が厚くなると磁性層5,
6の内部応力も大きくなり、この内部応力による歪が本
来検出すべき歪と重畳し、検出誤差が生じる。しかし、
磁性層5゜6に対応した検出コイル8.9の出力の差に
より歪を検出しているため、接着剤の膜厚が均一であれ
ば磁性層5.6の内部応力は相殺され、検出誤差は生じ
ないや 第4図は温度差を100℃とした場合における、・接着
剤の膜厚の基準膜厚からのずれと1kgmのトルク印加
時の応力を基準とした応力差(%〕との関係を示し、磁
性層5,6にそれぞれ対応した接着剤の一方の膜厚を基
準膜厚として他方の膜厚に誤差を生じると内部応力に約
1.6%/ ttm程度の誤差を生じる。このため、検
出コイル8.9の出力に誤差を生じ、オフセットとして
検出されることになった。
この発明は上記のような課題を解決するために成された
ものであり、歪の検出精度を向上することができる歪検
出装置を得ることを目的とする。
ものであり、歪の検出精度を向上することができる歪検
出装置を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段〕
この発明に係る歪検出装置は、一対の磁性層を受動軸上
に接着する接着剤中に多数の非磁性ボールを混入し、こ
の各非磁性ボールの直径誤差を約15戸以内としたもの
である。
に接着する接着剤中に多数の非磁性ボールを混入し、こ
の各非磁性ボールの直径誤差を約15戸以内としたもの
である。
この発明における接着剤は、非磁性ボールの混入により
その膜1¥が非磁性ボールの直径にほぼ等しくなり、各
非磁性ボールの直径誤差が約±5n以内であるために、
接着剤の膜厚が均一になる。
その膜1¥が非磁性ボールの直径にほぼ等しくなり、各
非磁性ボールの直径誤差が約±5n以内であるために、
接着剤の膜厚が均一になる。
[実施例]
以丁、この発明の実施例を図面とともに説明する。第1
図はこの実施例による歪検出装置の要部を断面で示した
ものであり、12は多数の同径の非6■性ボール13を
混入された接着剤である。非磁性ボール13は例えば1
00Ina以下のA303、Sing、5isOn 、
Cuなどのボールを用いるが、ふるいにかけるなどして
分級し、直径誤差約±5趣以内のものを用いる。又、非
磁性ボール13は接着剤12に対して重量%が5%の割
合で混入する。
図はこの実施例による歪検出装置の要部を断面で示した
ものであり、12は多数の同径の非6■性ボール13を
混入された接着剤である。非磁性ボール13は例えば1
00Ina以下のA303、Sing、5isOn 、
Cuなどのボールを用いるが、ふるいにかけるなどして
分級し、直径誤差約±5趣以内のものを用いる。又、非
磁性ボール13は接着剤12に対して重量%が5%の割
合で混入する。
混入に際しては真空中で攪拌して脱泡する。接着剤12
としては熱硬化性−液エポキシ系接着剤を用いる。又、
磁性層5,6としてはヤング率16500kgf/m■
6のアモルファス磁性材を用いる。磁性層5.6は受動
軸1の外周にそれぞれ非磁性ボール13を混入した接着
剤12を介して接着固定する。
としては熱硬化性−液エポキシ系接着剤を用いる。又、
磁性層5,6としてはヤング率16500kgf/m■
6のアモルファス磁性材を用いる。磁性層5.6は受動
軸1の外周にそれぞれ非磁性ボール13を混入した接着
剤12を介して接着固定する。
上記構成において、非磁性ボール13を用いたのは、磁
性ボールを用いると検出コイル8.9が発生する磁束の
通路となり1.磁性層5.6の鎖交磁束数が濾少して感
度が低ドするからである。又、磁性層5,6としてアモ
ルファス磁性材を用いたのは、磁歪定数が大きいことと
、硬度が大きいために変形が生じ難<、応力集中が生じ
難いためである。さらに、接着剤12中への非磁性ボー
ル13の混入を真空中で撹拌しながら行うのは、空気中
で撹拌を行うと泡が719人し、て硬くなり、攪拌が充
分行えないためである。
性ボールを用いると検出コイル8.9が発生する磁束の
通路となり1.磁性層5.6の鎖交磁束数が濾少して感
度が低ドするからである。又、磁性層5,6としてアモ
ルファス磁性材を用いたのは、磁歪定数が大きいことと
、硬度が大きいために変形が生じ難<、応力集中が生じ
難いためである。さらに、接着剤12中への非磁性ボー
ル13の混入を真空中で撹拌しながら行うのは、空気中
で撹拌を行うと泡が719人し、て硬くなり、攪拌が充
分行えないためである。
上記した歪検出装置では、接着剤12の膜厚は非磁性ボ
ール13の直径とほぼ等しくなり、非磁性ボール13の
直径誤差が±5 n Ql内であるので、接着剤12の
膜厚も精度良く均一となり、接着剤12の線膨張係数と
磁性層5.6の線膨張係数との相違によって磁性層5.
6に生じる熱応力も均一となり、検出コイル8.9の出
力の差をとることにより熱応力の影響を除去することが
できる。
ール13の直径とほぼ等しくなり、非磁性ボール13の
直径誤差が±5 n Ql内であるので、接着剤12の
膜厚も精度良く均一となり、接着剤12の線膨張係数と
磁性層5.6の線膨張係数との相違によって磁性層5.
6に生じる熱応力も均一となり、検出コイル8.9の出
力の差をとることにより熱応力の影響を除去することが
できる。
又、非磁性ボールI3の混入により接着層全体の硬度が
大きくなり、応力伝播比が高くなって感度が向上する。
大きくなり、応力伝播比が高くなって感度が向上する。
以上のようにこの発明によれば、磁性層を直径誤差が約
±5 pm以内の多数の非磁性ボールを混入した接着剤
を介して受動軸に固着しており、接着剤の膜厚は非磁性
ボールの直径によって定まるので精度良く均一となる。
±5 pm以内の多数の非磁性ボールを混入した接着剤
を介して受動軸に固着しており、接着剤の膜厚は非磁性
ボールの直径によって定まるので精度良く均一となる。
従って、一対の61を外層に生じる熱応力が均一となり
、各検出:フィルの出ツノの差をとることにより熱応力
の影宙を除去ずろJとができ、歪の検出精度を向上する
ことができる。
、各検出:フィルの出ツノの差をとることにより熱応力
の影宙を除去ずろJとができ、歪の検出精度を向上する
ことができる。
又、接着剤は非磁性ボールの混入により硬度が高くなり
、応力伝播比が向上して感度が向上する。
、応力伝播比が向上して感度が向上する。
第1図はこの発明装置の要部拡大断面図、第2図はこの
発明装置の構成図、第3図は接着剤の膜厚と内部応力と
の関係図、第4図は接着剤の基準膜厚からのずれと内部
応力のずれとの関係図である。 ■・・・受動軸、5.6・・・磁性層、8.9・・・検
出コイル、12・・・接着剤、13・・・非磁性ボール
、14・・・検出回路。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示ず2、代理人
大 岩 増 雄 内ザ九力(kqkmη
発明装置の構成図、第3図は接着剤の膜厚と内部応力と
の関係図、第4図は接着剤の基準膜厚からのずれと内部
応力のずれとの関係図である。 ■・・・受動軸、5.6・・・磁性層、8.9・・・検
出コイル、12・・・接着剤、13・・・非磁性ボール
、14・・・検出回路。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示ず2、代理人
大 岩 増 雄 内ザ九力(kqkmη
Claims (1)
- 外力を印加されて歪応力を発生する受動軸と、この受動
軸の外周上に直径誤差が約±5μm以内の多数の非磁性
ボールを混入された接着剤を介して固着された一対の高
磁歪率の磁性層と、各磁性層の周囲にそれぞれギャップ
を隔てて配設され、各磁性層の上記応力に応じた歪によ
る透磁率変化を検出する各検出コイルと、各検出コイル
の出力を差動的に検出する検出回路とを備えたことを特
徴とする歪検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63133060A JPH01301133A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 歪検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63133060A JPH01301133A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 歪検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01301133A true JPH01301133A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15095890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63133060A Pending JPH01301133A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 歪検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01301133A (ja) |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63133060A patent/JPH01301133A/ja active Pending
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