磁致伸缩式载荷传感器以及具备该载荷传感器的移动体制造技术

磁致伸缩式载荷传感器，具备：线圈；由磁性材料构成的磁通路形成部件；由磁性材料构成的棒状材料；两个载荷传递部件；外罩以及两个载荷施加部件。在覆盖线圈的外周部以及两端部的磁通路形成部件的两端部的中央，分别形成有开口。在线圈的贯通孔以及开口中插入棒状部件。棒状部件的两端部从开口突出，棒状部件不与磁通路形成部件接触地加以配置。棒状部件的两端部，由载荷传递部件分别支撑。载荷传递部件的一部分分别从外罩的开口向外部突出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用磁致伸缩效果对载荷进行电磁检测的磁致伸缩式载荷 传感器以及具备该传感器的移动体。
技术介绍
要求在二轮摩托车、水上自行车(waterbike)、移动架台、运输设备、 电动自行车或者电动轮椅等移动体中所使用的载荷传感器小型化。作为小型的载荷传感器，》兹致伸缩式载荷传感器很实用。在磁致伸缩式载荷传感器中，将被施加载荷的部件的磁性特性的变化 转换为电压的变化，基于该电压的变化对该载荷进行检测。在专利文献l中，公开有磁致伸缩式载荷传感器即载荷检测装置。专 利文献1的载荷检测装置具备棒状的磁性体、励磁线圏、检测线圏以及 磁屏蔽罩。棒状的磁性体由磁性材料形成。在磁性体的周围，以相互电绝缘的状 态缠绕有励磁线圈以及检测线圏。磁屏蔽罩，由磁性材料形成，收容磁性 体、励万兹线圏以及检测线圏。磁性体的一端，从设置在磁屏蔽罩的上部的孔部向上方突出。在磁性 体的上端部上，设有接头。在磁性体被励磁线圏磁化的状态下，通过接头对磁性体施加载荷。由 此，在磁性体的轴向方向上施加载荷，磁性体就被压缩。其结果，由于反 磁致伸缩效应(Inverse Magnetostrictive Effect)载荷检测装置的阻抗变化， 并且检测线圏的两端的电压变化。因此，基于检测线圏上的电压的变化， 算出磁性体上所施加的载荷。专利文献1:特开平11-241955号/>才艮
技术实现思路
但是，在上述的专利文献l的栽荷检测装置中，由磁性材料形成的磁 屏障罩对棒状的磁性体的下端部进行支撑(支持)，并且覆盖励磁线圏以及检测线圏的外周部、上部以及下部。由此，磁屏障罩在磁性体被励磁线 围磁化时作为磁通路发挥作用。磁屏障罩支撑着磁性体的下端部。因此，对磁性体的上端施加载荷时，在磁性体的下端部与磁屏障罩的触接部上作用有应力。如果施加在磁性体上的载荷的方向从磁性体的轴向方向错开，则磁性 体的下端部上的应力分布变得不均匀，产生应力集中部。另外，如果施加 在磁性体上的载荷的方向不同，则在磁性体的下端部所产生的应力集中部 的位置以及大小也会不同。因此，即便施加在磁性体上的载荷一定，与产 生的应力集中部的位置以及大小相对应，磁性体的下端部上的磁性特性也 会发生变化(不稳定)。而且，因为》兹性体的下端部与磁屏障罩触接，所以如果在磁性体的下 端部上产生应力集中部，则在磁屏障罩的与磁性体的触接部分上也会发生 与磁性体上所产生的应力集中部的位置以及大小对应的应力集中部。由此， 即便在磁屏障罩上，与在磁性体上所产生的应力集中部的位置以及大小相 对应，磁性特性也会发生变化。施加在磁性体上的载荷的方向不同时，受到磁性体的下端部上的磁性 特性变化以及磁屏障罩上的磁性特性变化的影响，检测线圏的两端的电压 的变化不均匀。其结果，载荷检测装置的输出的不均匀增大，导致载荷检 测装置的可靠性降低。另外，即便在施加在磁性体上的载荷的方向与磁性体的轴向方向 一致 的情况下，如果磁性体与磁屏障罩的触接部的形状以及尺寸有哪怕一点点 误差，都会使磁性体的下端部上的应力分布变得不一致，产生应力集中部。因此，在批量生产上述的载荷检测装置时，由于磁性体与磁屏障罩的 触接部的形状以及尺寸的误差，导致在载荷检测装置间检测线圈的两端的电压不一致。其结果，栽荷检测装置的制造成品率降低。本专利技术的目的在于，提供一种防止由应力集中引起的输出变化的不一 致，可靠性以及制造成品率都提高了的磁致伸缩式载荷传感器以及具备该 传感器的移动体。(l)本专利技术所涉及的磁致伸缩式载荷传感器，具备具有贯通孔的线 團；插入贯通孔的载荷检测部件；和形成由线圏所产生的磁通量通过的磁 通路的f兹通路形成部件，载荷检测部件的两端部从与贯通孔相对的/磁通路 形成部件的部分分别向外侧突出，该磁致伸缩式载荷传感器还具备将从外 部施加的载荷向载荷检测部件的至少一端部传递的载荷传递部件、和对磁 通路形成部件以及载荷传递部件进行支撑的支撑部件。在本专利技术所涉及的磁致伸缩式载荷传感器中，磁通路形成部件以及载 荷传递部件由支撑部件进行支撑。通过在线圈中流过电流而产生磁场。因 此，由磁性材料构成的载荷检测部件被磁化。在该状态下，如果通过载荷传递部件对从磁通路形成部件的部分分别 向外侧突出的载荷检测部件的两端部中的至少一端部施加载荷，则载荷检 测部件会弯曲。因此，线圈的阻抗变化，线圏所感应的电压会变化。因此， 能够基于电压的变化，检测载荷。这里，如果在相对栽荷检测部件的中心轴错开的方向上施加载荷，则 作用在载荷检测部件的端部的应力的分布变得不均匀。由此，在载荷检测 部件的两端部上产生应力集中部。而且，如果通过载荷传递部件施加在载荷检测部件上的载荷的方向以 及位置不同，则在载荷检测部件的两端部所产生的应力集中部的位置以及 大小也会不同。由此，即便在施加在载荷检测部件上的载荷一定的情况下， 与发生的应力集中部的位置以及大小相对应，载荷检测部件的端部上的磁 性特性也会不均匀。在本专利技术所涉及的^^致伸缩式栽荷传感器中，载荷检测部件的两端部 向磁通路形成部件的外部突出。换言之，在磁致伸缩式载荷传感器动作时，其结果，防止磁致伸缩式载荷传感器的输出受到在载荷检测部件的端 部所产生的应力集中部的影响，因此磁致伸缩式载荷传感器的输出稳定。另外，即便在由于磁通路形成部件、载荷检测部件、载荷传递部件以 及支撑部件的形状以及尺寸的误差导致在载荷检测部件的端部产生应力集 中部的情况下，也能够防止磁致伸缩式载荷传感器的输出变化由于在载荷 检测部件的端部所产生的应力集中部的影响而不稳定。由此，緩和了批量生产磁致伸缩式载荷传感器时的磁通路形成部件、 栽荷检测部件、载荷传递部件以及支撑部件的形状以及尺寸的精度。其结 果，提高了磁致伸缩式载荷传感器的制造成品率。(2)支撑部件可通过载荷传递部件对载荷检测部件进行支撑，使得载 荷检测部件可在一定的范围内移动。在这种情况下，因为载荷检测部件能够在一定的范围内移动，所以起 因于施加载荷的方向而在载荷检测部件的端部所产生的应力集中降低。由 此，充分防止磁致伸缩式载荷传感器的输出变化的不一致。另外，进一步 提高了磁致伸缩式载荷传感器的制造成品率。(3 )支撑部件可通过载荷传递部件对载荷检测部件进行支撑，使得载 荷检测部件不与磁通路形成部件接触。在这种情况下，在磁致伸缩式载荷 传感器动作时，防止在栽荷检测部件与磁通路形成部件之间的磁阻抗显著 变化。由此，防止磁致伸缩式载荷传感器的输出变化由于受载荷检测部件 与磁通路形成部件之间的磁阻抗的变化的影响而变得不稳定。另外，在磁通路形成部件上没有发生由于与载荷检测部件的接触所导 致的应力集中部，因此，磁通路形成部件的磁性特性不会变得不均匀。其 结果，防止磁致伸缩式载荷传感器的输出变化不稳定。的间隔形成部件。在这种情况下，在磁致伸缩式载荷传感器动作时，可靠 防止磁通路形成部件与载荷检测部件接触。由此，可靠防止在载荷检测部 件与磁通路形成部件之间磁阻抗显著变化。而且，即便在载荷检测部件在一定范围内移动的情况下，也由间隔形成部件将栽荷检测部件与磁通路形成部件的位置关系的偏移量限制为较 小。由此，充分降低由于磁通路形成部件与载荷检测部件的位置关系的偏 离所导致的线圈的阻抗的变化。由此，提高了磁致伸缩式载荷传感器的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁致伸缩式载荷传感器，其中，具备：具有贯通孔的线圈；插入所述贯通孔的载荷检测部件；和形成由所述线圈产生的磁通量所通过的磁通路的磁通路形成部件，所述载荷检测部件的两端部，从与所述贯通孔相对的所述磁通路形成部件的部分分别向外侧突出，该磁致伸缩式载荷传感器还具备：将从外部施加的载荷向所述载荷检测部件的至少一端部传递的载荷传递部件，和对所述磁通路形成部件以及所述载荷传递部件进行支撑的支撑部件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：水野裕，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]