| 主权项 |
1.一种磁致伸缩转矩感应器,其用于提供一个实施于一个组件其轴状地延伸主轴周围之转矩的输出信号标示,其包含:第一个位于上述组件中之磁致伸缩地主动区域,上述区域被磁性地极化于单一圆周方向,并具有足够的磁性之非等方性,以于实施之转矩降低为零时,随着对上述组件实施之转矩应用,回复上述区域中之磁化至上述单一圆周方向,藉此,上述磁致伸缩地主动区域会产生一个随着上述转矩变化之磁场;磁场感应器装置,其装设于邻近上述磁致伸缩地主动区域处,并随之定位,以感应于上述感应器装置处之磁场强度,以及提供上述输出信号回应;至少上述组件之磁致伸缩地主动区域是由多结晶体材质所形成的,于其中至少50%之局部磁化分布位于一个九十度弧四分之一圆周对称地配置于上述单一圆形方向,并且具有一个足够强的高压性,使得由上述磁致伸缩地主动区域中出现之磁场不会磁化邻近上述磁致伸缩地主动区域之组件区域而产生寄生磁场,这些寄生磁场具有足够的强度以破坏,为了转矩感应的目的,由磁场感应器装置所看见之净磁场之可用性。2.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,其包含至少一个额外的、轴状地不同的、圆周的磁致伸缩地主动区域,其与上述第一个区域磁性地相邻着,每个额外之区域皆极化于圆周方向,此方向相反于磁性地相邻之磁致伸缩地主动区域的极化方向。3.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件是由具有立方体对称之多结晶体材质形成的。4.如申请专利范围第3项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,形成上述组件之材质是由马氏体不锈钢铁、包含铬与镍之沈淀变硬不锈钢铁、冷却与回火之合金钢、工具钢、高镍含量合金钢、延展性永久磁铁材质、磁性钢铁、波明德合金(Permendur)、铁素体合金(Alfer)、柯伐合金(Kovar)、硬拉制镍以及硬拉制导磁合金所组成之材质群中选择。5.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件是由多结晶体材质所形成的,且具有一个足够强的高压性,使得由上述磁致伸缩地主动区域中出现之磁场不会磁化邻近上述磁致伸缩地主动区域之组件区域而产生寄生磁场,这些寄生磁场具有足够的强度以破坏,为了转矩感应的目的,由磁场感应器装置所看见之净磁场之可用性。6.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件为一个实心、加长之传动轴。7.如申请专利范围第1项之一种磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件为一个空心、加长之传动轴。8.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件为一个加长之传动轴,其具有一个轴状地延伸之直径增长部分介于其端点,且上述磁致伸缩地主动区域形成于上述直径增长的部分上。9.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件为一个加长之传动轴,其具有一个轴状地延伸之直径缩短部分介于其端点部分,且上述磁致伸缩地主动区域形成于上述直径缩短的部分上。10.如申请专利范围第9项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述直径缩短部分为一个分离之传动轴,其牢固地附着于直径较长之尾端部分。11.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件之高压性大于15奥。12.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件之高压性大于20奥。13.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述组件之高压性大于35奥。14.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述磁场感应器装置包括一个实心状态感应器。15.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述磁场感应器装置包括一个霍尔效应(Hall-effect)感应器。16.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述磁场感应器装置包括一个磁通电路磁力计。17.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述磁场感应器装置考虑到上述磁致伸缩地主动区域而装设与定位,以便能够感应出上述磁场之极性。18.如申请专利范围第17项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述磁场感应器装置装设于一个邻近上述磁致伸缩地主动区域之固定位置上。19.如申请专利范围第17项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述感应器装置定位于邻近上述区域的一个端点处。20.如申请专利范围第17项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述感应器装置包含至少两个感应器,其中至少一个感应器定位于邻近上述区域的每个端点处。21.如申请专利范围第1项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述磁致伸缩地主动区域,在没有对上述组件实施转矩时,具有一个于轴方向没有净磁化成份之圆周磁性方位。22.如申请专利范围第21项之磁致伸缩转矩感应器,于其中,上述磁致伸缩地主动区域,于对上述组件实施转矩时,具有一个兼具圆周方向与轴方向成份之螺旋状磁性方位,上述磁场感应器装置被置于且定位于感应由上述磁化之轴方向成份产生之磁场。23.一种感应实施在一个往一个轴方向延伸之转矩组件上的转矩之方法,其包含以下之步骤:(a)提供第一个位于上述组件中之磁致伸缩地主动区域,上述区域被磁性地极化于单一圆周方向,并具有足够的磁性非等方性以于实施之转矩降低为零时,随着对上述组件实施之转矩应用,回复上述区域中之磁化至上述单一圆周方向,至少上述组件之磁致伸缩地主动区域是由多结晶体材质所形成的,于其中至少50%之局部磁化分布位于一个九十度弧四分之一圆周对称地配置于上述单一圆形方向,并且具有一个足够强的高压性,使得由上述磁致伸缩地主动区域中出现之磁场不会磁化邻近上述磁致伸缩地主动区域之组件区域而产生寄生磁场,这些寄生磁场具有足够的强度以破坏,为了转矩感应的目的,由磁场感应器装置所看见之净磁场之可用性;(b)产生一个磁场作为对上述组件实施之转矩应用的结果;以及(c)于一个邻近上述磁致伸缩地主动区域的位置上感应此磁场之强度,作为对上述组件所实施之转矩强度之标示。24.如申请专利范围第23项之方法,于其中,对上述组件实施之转矩应用造成上述磁致伸缩地主动区域具有一个兼具圆周方向与轴方向磁化成份之螺旋状磁场方位,且上述感应步骤包含感应由上述磁化之轴方向成份产生之磁场。25.如申请专利范围第23项之方法,其步骤包含提供至少一个额外的、轴状地不同的、圆周的磁致伸缩地主动区域,其与上述第一个区域磁性地相邻着,每个额外之区域皆极化于圆周方向,此方向相反于磁性地相邻之磁致伸缩地主动区域的极化方向。26.如申请专利范围第23项之方法,于其中,上述组件是由具有立方体对称之多结晶体材质形成的。27.如申请专利范围第23项之方法,于其中,上述磁致伸缩地主动区域之高压性大于15Oe。28.如申请专利范围第23项之方法,于其中,感应步骤至少部分是藉由将一个磁场感应仪器置于邻近且与上述磁致伸缩地主动区域有间隔之位置上来完成的。29.一种由一个组件中产生一个磁致伸缩之转矩换能器的方法,一个轴状转矩实施于此组件上以产生一个随着上述转矩变化之磁场,上述磁场之强度是由藉由磁场感应器感应出来,以提供一个实施之转矩的输出信号标示,其包含以下的步骤:(a)提供一个铁磁性、磁致伸缩之组件,其具有于上述组件中之第一个磁致伸缩地主动区域;以及(b)于一个单一圆周方向上极化上述磁化磁场中之区域的一个有限之轴状范围,上述区域具有足够的磁性非等方性以于实施之转矩降低为零时,随着对上述组件实施之转矩应用,回复上述区域中之磁化至上述单一圆周方向;(c)上述组件是由多结晶体材质所形成的,于其中至少50%之局部磁化分布位于一个九十度弧四分之一圆周对称地配置于上述单一圆形方向,并且具有一个足够强的高压性,使得由上述磁致伸缩地主动区域中出现之磁场不会磁化邻近上述磁致伸缩地主动区域之组件区域而产生寄生磁场,这些寄生磁场具有足够的强度以破坏,为了转矩感应的目的,由磁场感应器装置所看见之净磁场之可用性。30.如申请专利范围第29项之方法,于其中,上述组件具有一个纵向的主轴,且上述磁性极化是藉由当上述换能器限制于接近两个相反磁极之磁化磁场时,于附近转动上述换能器而达成的。图式简单说明:第一图(a)为一个显示本发明之转矩感应器之装配图,该感应器包含一个具有相邻的、极性相反的、形成于一个实心传动轴上之磁性连续圆周区域之主动区域ABC;第一图(b)显示第一图(a)中应用一个空心传动轴,而非实心传动轴之感应器;第一图(c)显示第一图(a)中之感应器,其具有一个直径增加之传动轴部份,上述主动区域形成于其上;第一图(d)显示第一图(a)中之感应器,其包含一个具有仅有单一方向极化之主动区域AB;第一图(e)显示第一图(a)中之感应器,其具一个直径缩短之传动轴部份,上述主动区域形成于其上;第一图(f)显示第一图(e)中之感应器,除了直径缩短之主动区域是形成于一个分离之传动轴上;第一图(g)显示第一图(a)中之感应器,其包含一个具有三个相邻、极性相反,且磁性地连续圆周区域之主动区域ABCD;第二图(a)为一个典型“主要"磁滞现象回路之示意图;第二图(b)为一个典型“次要"磁滞现象回路之示意图;第三图描述一个用于同时产生两个磁化区域之传动轴与极化磁铁典型之布置图的前视图与侧视图;第四图为一个示意图,其描述极化磁铁之磁力强度与产生之感应器敏感度之间的关联性;第五图为一个示意图,其描述因转矩应用而产生之相关辐射磁场强度与顺着传动轴主动区域之主轴方向位置之间的关联性;第六图为一个由高速钢铁材质制造之无轴环转矩感应器之转换功能之示意图,其显示实施之转矩与辐射磁场强度之间的关联性;第七图为一个本发明之转矩感应器之装配图,其显示于传动轴上形成一个铁磁性、磁致伸缩性材质之中央主动区域,并于其上形成具低导磁性材质之被动区域;第八图描述制造第七图描述之感应器之一个方法;第九图为一个示意图,其描述低温工作转动分离与产生之感应器敏感度之间的关联性;以及第十图为一个示意图,其描述低温工作转动之时间与产生之感应器敏感度之间的关联性。 |
