磁致伸缩式转矩传感器的检测电路及检测方法技术

一种磁致伸缩式转矩传感器的检测电路(10)，其检测实施了喷丸硬化的磁致伸缩材料(2)被赋予的转矩，其具备：检测线圈(11)，其设置在磁致伸缩材料(2)的周围；以及驱动部(12)，其用于对检测线圈(11)进行交流励磁，构成为基于检测线圈(11)的电感的变化来检测磁致伸缩材料(2)被赋予的转矩，驱动部(12)以表皮效应厚度为喷丸硬化的有效深度以下的频率进行交流励磁。流励磁。流励磁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁致伸缩式转矩传感器的检测电路及检测方法


[0001]本专利技术涉及磁致伸缩式转矩传感器的检测电路以及检测方法。

技术介绍

[0002]目前已知一种磁致伸缩式转矩传感器，其使用具有在被赋予了转矩(旋转力矩)时磁导率发生变化的磁致伸缩特性的磁致伸缩材料，检测被赋予了转矩时的磁致伸缩材料的磁导率的变化来作为检测线圈的电感的变化，由此来检测磁致伸缩材料被赋予的转矩。
[0003]在专利文献1中，提出了一种通过对磁致伸缩材料的表面实施喷丸硬化来实现滞后特性改善的磁致伸缩式转矩传感器。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第3526750号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]但是，即使在对磁致伸缩材料的表面实施了喷丸硬化的情况下，该喷丸硬化的效果也不会波及到磁致伸缩材料的深部。因此，由于喷丸硬化的效果未波及的磁致伸缩材料的深部的影响，存在测定精度劣化的情况。
[0009]因此，本专利技术的目的在于提供一种测定精度高的磁致伸缩式转矩传感器的检测电路以及检测方法。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本专利技术以解决上述课题为目的，提供一种磁致伸缩式转矩传感器的检测电路，其检测实施了喷丸硬化的磁致伸缩材料被赋予的转矩，所述检测电路具备：检测线圈，其设置在所述磁致伸缩材料的周围；以及驱动部，其用于对所述检测线圈进行交流励磁，构成为基于所述检测线圈的电感的变化来检测所述磁致伸缩材料被赋予的转矩，所述驱动部以表皮效应厚度成为所述喷丸硬化的有效深度以下的频率进行交流励磁。
[0012]另外，本专利技术以解决上述课题为目的，提供一种磁致伸缩式转矩传感器的检测方法，其检测实施了喷丸硬化的磁致伸缩材料被赋予的转矩，该检测方法使用设置在所述磁致伸缩材料的周围的检测线圈以及以表皮效应厚度成为所述喷丸硬化的有效深度以下的频率对所述检测线圈进行交流励磁的驱动部，基于所述检测线圈的电感的变化来检测所述磁致伸缩材料被赋予的转矩。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术，能够提供一种测定精度高的磁致伸缩式转矩传感器的检测电路以及检测方法。
附图说明
[0015]图1A是本专利技术一实施方式的使用了磁致伸缩式转矩传感器的检测电路的磁致伸缩式转矩传感器的侧视图。
[0016]图1B是图1A的A
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A线剖视图。
[0017]图2是图1B的B
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B线剖视图。
[0018]图3A说明图1A的磁致伸缩式转矩传感器中的检测线圈的卷绕方法，即说明第一检测线圈以及第四检测线圈的卷绕方法。
[0019]图3B说明图1A的磁致伸缩式转矩传感器中的检测线圈的卷绕方法，即说明第二检测线圈以及第三检测线圈的卷绕方法。
[0020]图4是表示磁致伸缩式转矩传感器的检测电路的电路图。
[0021]图5说明与交流励磁的频率对应的表皮效应厚度的优选范围。
[0022]图6A是表示磁致伸缩式转矩传感器的检测电路的一变形例的电路图。
[0023]图6B是表示磁致伸缩式转矩传感器的检测电路的一变形例的电路图。
具体实施方式
[0024][实施方式][0025]以下，按照附图对本专利技术的实施方式进行说明。
[0026]图1A是本实施方式的磁致伸缩式转矩传感器的侧视图，图1B是图1A的A
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A线剖视图。另外，图2是图1B的B
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B线剖视图。图3A说明图1A的磁致伸缩式转矩传感器中的检测线圈的卷绕方法，即说明第一检测线圈以及第四检测线圈的卷绕方法，图3B说明第二检测线圈以及第三检测线圈的卷绕方法。图4是表示磁致伸缩式转矩传感器的检测电路的电路图。本实施方式的磁致伸缩式转矩传感器1是检测磁致伸缩材料被赋予的转矩(旋转力矩)的传感器。
[0027]如图1A至图4所示，磁致伸缩式转矩传感器1具备：当被赋予了转矩时磁导率发生变化的磁致伸缩材料2、检测磁致伸缩材料2被赋予的转矩的磁致伸缩式转矩传感器的检测电路(以下，简称为检测电路)10、以及磁性环3。
[0028]关于磁致伸缩材料2，例如使用对由铬钢、铬钼钢或镍铬钼钢等含有铬的铬钢构成的基材实施渗碳淬火回火处理后实施了喷丸硬化的磁致伸缩材料。
[0029]通过实施渗碳淬火回火处理，能够提高磁致伸缩材料2的包括韧性在内的机械强度。另外，通过在渗碳淬火回火处理后实施喷丸硬化，能够在其表面产生马氏体相变(无扩散相变)而使非磁性的奥氏体减少，使强磁性的马氏体增大。结果，磁致伸缩材料2的表面的非磁性区域减少，磁性区域增大，被赋予了应力时的导磁率的变化变大，并且塑性变形减少，能够降低由应力变动引起的滞后。
[0030]磁致伸缩材料2具有在周向上被赋予转矩的圆柱状的检测轴部21。磁致伸缩式转矩传感器1中的磁致伸缩材料2例如是用于车辆的动力传动系统的转矩传递的轴、或者用于车辆的发动机的转矩传递的轴。
[0031]本实施方式的检测电路10检测实施了喷丸硬化的磁致伸缩材料2被赋予的转矩。检测电路10具备：检测线圈11，其设置在磁致伸缩材料2的周围；驱动部12，其用于对检测线圈11进行交流励磁；以及检测部13，其基于检测线圈11的电感的变化来检测磁致伸缩材料2
被赋予的转矩。
[0032]在本实施方式中，检测电路10具备将4个检测线圈11桥连接的桥接电路14。以下，将4个检测线圈11分别称为第一至第四检测线圈111～114。桥接电路14通过将第一检测线圈111与第二检测线圈112串联连接，将第三检测线圈113与第四检测线圈114串联连接，并且将第一以及第二检测线圈111、112与第三以及第四检测线圈113、114并联连接而构成。
[0033]在磁致伸缩式转矩传感器1中，以覆盖检测轴部21周围的方式设置有环状的传感器部15。传感器部15具有与磁致伸缩材料2分离且同轴地设置的中空圆筒状的线轴73、在线轴73上卷绕绝缘电线而构成的第一至第四检测线圈111～114、以及磁性环3。
[0034]在线轴73的外周面形成有以相对于磁致伸缩材料2的检测轴部21的轴向向一个方向倾斜预定角度的方式(在此倾斜+45度)形成的多个第一倾斜槽73a、以相对于检测轴部21的轴向向另一方向倾斜预定角度的方式(在此倾斜
‑
45度)形成的多个第二倾斜槽73b。第一倾斜槽73a以及第二倾斜槽73b由在线轴73的径向上凹陷的槽形成。
[0035]图3A说明第一以及第四检测线圈111、114的卷绕方法。沿着第一倾斜槽73a在线轴73上卷绕绝缘电线111a、114a而形成第一检测线圈以及第四检测线圈111、114。即，第一及第四检测线圈111、114在检测轴部21的周围以电流路径相对于检测轴部21的轴向向一个方向倾斜预定角度的方式(在此以倾斜+45度的方式)而设置。图3A中的附图标记111b、111c分别表示第一检测线圈111本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁致伸缩式转矩传感器的检测电路，其检测实施了喷丸硬化的磁致伸缩材料被赋予的转矩，其特征在于，所述检测电路具备：检测线圈，其设置在所述磁致伸缩材料的周围；以及驱动部，其用于对所述检测线圈进行交流励磁，构成为基于所述检测线圈的电感的变化来检测所述磁致伸缩材料被赋予的转矩，所述驱动部以表皮效应厚度成为所述喷丸硬化的有效深度以下的频率进行交流励磁。2.根据权利要求1所述的磁致伸缩式转矩传感器的检测电路，其特征在于，所述驱动部以表皮效应厚度为200μm以下的频率进行交流励磁。3.根据权利要求1或2所述的磁致伸缩式转矩传感器的检测电路，其特征在于，所述驱动部以表皮效应厚度比所述磁致伸缩材料的表面的算术平均粗糙度Ra大的频率进行交流励磁。4.根据权利要求2所述的磁致伸缩式转矩传感器的检测电路，其特征在于，所述驱动部以表皮效应厚度大于10μm的频率进行交流励磁。5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的磁致伸缩式转矩传感器的检测电路，其特征在于，所述驱动部以100kHz以上1MHz以下的频率进行交流励磁。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的磁致伸缩式转矩传感器的检测电路，其特征在于，所述检测电路具备将4个所述检测线圈桥连接的桥接电路，所述桥接电路将第一检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山雄太，中村晃之，小野润司，福田晃大，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：