JP2000356256A - トルク検出装置 - Google Patents
トルク検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】一定値以上のトルクが加わった場合に瞬時に信
号を発生してモータ等を停止させて、損傷を防止する。 【解決手段】トルク検出装置はモータと減速機を結合し
たギヤードモータ等に組み込まれ、軸に一定値以上のト
ルクが加わると信号を発生する。モータ軸４の軸端部に
は、はすば歯車５が加工されており、トルクに比例して
軸方向の分力が発生する。軸受３の外側の隣には弾性体
１５が挟持され、トルクが正常な値を超えた場合には弾
性体１５に正常な値以上の軸方向の分力が働き、モータ
軸４は軸方向に左に移動し、回転板１０のフランジ部９
が軸方向に左に移動し、スイッチ１３の作動片１４の先
端を押して、電気信号を発生させ、モータ１等を停止さ
せる。
号を発生してモータ等を停止させて、損傷を防止する。 【解決手段】トルク検出装置はモータと減速機を結合し
たギヤードモータ等に組み込まれ、軸に一定値以上のト
ルクが加わると信号を発生する。モータ軸４の軸端部に
は、はすば歯車５が加工されており、トルクに比例して
軸方向の分力が発生する。軸受３の外側の隣には弾性体
１５が挟持され、トルクが正常な値を超えた場合には弾
性体１５に正常な値以上の軸方向の分力が働き、モータ
軸４は軸方向に左に移動し、回転板１０のフランジ部９
が軸方向に左に移動し、スイッチ１３の作動片１４の先
端を押して、電気信号を発生させ、モータ１等を停止さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械等の一
般産業機械に使用される、モータと減速機を結合したギ
ヤードモータ等に組み込まれ、軸に一定値以上のトルク
が加わると信号を発生するトルク検出装置に関する。
般産業機械に使用される、モータと減速機を結合したギ
ヤードモータ等に組み込まれ、軸に一定値以上のトルク
が加わると信号を発生するトルク検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械の主軸等を定位置で停止制御す
る用途に使用されるギヤードモータでは、位置決め用リ
ミットスイッチ調整時の機械的ストッパへの衝突または
結合相手機械の連結系統の遊びにより発生する始動時、
制動時の衝撃さらには過大な負荷トルクが作用するとモ
ータ、減速機または相手機械が電気的または機械的に損
傷することがあるので、一般に相手機械側に一定値以上
のトルクが加わるとこれを逃がすトルクリミッタを設け
て損傷を防止するようにしていた。例えば特開平３−１
７３３３２号公報が知られており、モータ軸と歯車軸と
の連結部に、軸方向にばね作用を行う環状ばねが、回転
円盤をライニングに押圧し、一定値以上のトルクが加わ
るとスリップする構成となっている。または過大な負荷
トルクが作用した時に、モータの電流値の増加を検出し
て、モータを停止または制御するようにしていた。
る用途に使用されるギヤードモータでは、位置決め用リ
ミットスイッチ調整時の機械的ストッパへの衝突または
結合相手機械の連結系統の遊びにより発生する始動時、
制動時の衝撃さらには過大な負荷トルクが作用するとモ
ータ、減速機または相手機械が電気的または機械的に損
傷することがあるので、一般に相手機械側に一定値以上
のトルクが加わるとこれを逃がすトルクリミッタを設け
て損傷を防止するようにしていた。例えば特開平３−１
７３３３２号公報が知られており、モータ軸と歯車軸と
の連結部に、軸方向にばね作用を行う環状ばねが、回転
円盤をライニングに押圧し、一定値以上のトルクが加わ
るとスリップする構成となっている。または過大な負荷
トルクが作用した時に、モータの電流値の増加を検出し
て、モータを停止または制御するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】トルクリミッタを設け
て損傷を防止する場合には、相手機械側に一定値以上の
トルクが加わることは防止できても、モータは回転を続
けるので別に回転を停止するための装置を付加する必要
があり高価となる。またトルクリミッタ部の摩擦による
発熱や、ライニングの寿命と保守や、取付け場所等の問
題もあった。モータの電流値の増加を検出する方式の場
合には、モータの停止までに数秒の時間を要し急激なト
ルクの上昇にはすぐに追随することがむずかしく、信頼
性の高い保護を行う上で問題があった。
て損傷を防止する場合には、相手機械側に一定値以上の
トルクが加わることは防止できても、モータは回転を続
けるので別に回転を停止するための装置を付加する必要
があり高価となる。またトルクリミッタ部の摩擦による
発熱や、ライニングの寿命と保守や、取付け場所等の問
題もあった。モータの電流値の増加を検出する方式の場
合には、モータの停止までに数秒の時間を要し急激なト
ルクの上昇にはすぐに追随することがむずかしく、信頼
性の高い保護を行う上で問題があった。
【０００４】この発明の目的は、モータ等の一方の軸に
一定値以上のトルクが加わった場合に瞬時に信号を発生
してモータ等を停止させる等して、モータ、減速機等ま
たは相手機械の損傷を防止し、信頼性の高い保護を行う
とともに、発熱や寿命や保守や取付け場所等の問題も解
決し、トルク検出部をコンパクトに内蔵することができ
るようにした、ギヤードモータ等に組み込まれるトルク
検出装置を提供することを目的とする。
一定値以上のトルクが加わった場合に瞬時に信号を発生
してモータ等を停止させる等して、モータ、減速機等ま
たは相手機械の損傷を防止し、信頼性の高い保護を行う
とともに、発熱や寿命や保守や取付け場所等の問題も解
決し、トルク検出部をコンパクトに内蔵することができ
るようにした、ギヤードモータ等に組み込まれるトルク
検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明群のトルク検出
装置は、一方の軸から他方の軸にトルクを伝達する歯車
装置を備えたトルク検出装置において、少なくともどち
らか一方の軸の歯車は軸線に対して傾斜した歯を備え、
前記傾斜した歯に他方の軸の歯車がかみ合ってトルクを
伝達し、前記傾斜した歯の歯車を備えた軸を軸方向に移
動可能に軸受と弾性体によって支承し、前記移動可能な
軸が傾斜した歯から発生する軸方向の分力によって前記
弾性体の弾性力に抗して軸方向に移動することによって
スイッチを動作させて信号を発生するものである。この
とき、歯車装置としてはすば歯車を使用したり、弾性体
を予め一定荷重に圧縮保持したり、スイッチを複数個を
動作位置を変えて設置したり、スイッチを軸の軸方向の
いずれの方向の移動にも対応してそれぞれ設置したり、
ケースとこのケースによって予め一定の荷重が与えられ
るように圧縮保持された弾性体とから成るばねユニット
を前記モータの軸の軸方向のいずれの方向の移動にも対
応してそれぞれ設置したりする。
装置は、一方の軸から他方の軸にトルクを伝達する歯車
装置を備えたトルク検出装置において、少なくともどち
らか一方の軸の歯車は軸線に対して傾斜した歯を備え、
前記傾斜した歯に他方の軸の歯車がかみ合ってトルクを
伝達し、前記傾斜した歯の歯車を備えた軸を軸方向に移
動可能に軸受と弾性体によって支承し、前記移動可能な
軸が傾斜した歯から発生する軸方向の分力によって前記
弾性体の弾性力に抗して軸方向に移動することによって
スイッチを動作させて信号を発生するものである。この
とき、歯車装置としてはすば歯車を使用したり、弾性体
を予め一定荷重に圧縮保持したり、スイッチを複数個を
動作位置を変えて設置したり、スイッチを軸の軸方向の
いずれの方向の移動にも対応してそれぞれ設置したり、
ケースとこのケースによって予め一定の荷重が与えられ
るように圧縮保持された弾性体とから成るばねユニット
を前記モータの軸の軸方向のいずれの方向の移動にも対
応してそれぞれ設置したりする。
【０００６】この発明によると、モータ等の一方の軸に
一定値以上のトルクが加わった場合に瞬時に信号を発生
してモータ等を停止させる等して、モータ、減速機等ま
たは相手機械の損傷を防止し、信頼性の高い保護を行う
とともに、発熱や寿命や保守や取付け場所等の問題も解
決し、トルク検出部をコンパクトに内蔵することができ
るようにした、ギヤードモータ等に組み込まれるトルク
検出装置を提供することができる。
一定値以上のトルクが加わった場合に瞬時に信号を発生
してモータ等を停止させる等して、モータ、減速機等ま
たは相手機械の損傷を防止し、信頼性の高い保護を行う
とともに、発熱や寿命や保守や取付け場所等の問題も解
決し、トルク検出部をコンパクトに内蔵することができ
るようにした、ギヤードモータ等に組み込まれるトルク
検出装置を提供することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。図２はこの発明の全体構成
図であり、図１はこの発明の実施例１のモータ部分の断
面図である。図において、モータ１の運転側の軸受２
と、反運転側の軸受３によってモータ軸４が支承されて
いる。モータ軸４の軸端部には、はすば歯車５が加工さ
れており、はすば歯車６とかみあって歯車軸７を介して
減速機８にモータのトルクを伝達する。はすば歯車５
と、はすば歯車６によって一方の軸から他方の軸にトル
クを伝達する歯車装置が構成されている。モータ軸４の
運転側の軸受２の内側の隣にはフランジ部９を備えた回
転板１０が、移動しないように圧入等によって固定さ
れ、モータ軸４とともに回転する。モータ１の運転側ブ
ラケット１１にホルダ１２がねじで固定され、ホルダ１
２に第一スイッチ１３が固定され、前記第一スイッチ１
３の作動片１４の先端は、前記モータ１が通常のトルク
で回転している時には前記フランジ部９に接触しないよ
うに近接して配置されている。前記モータ軸４を支承す
る前記反運転側の軸受３の外側の隣には第一弾性体１５
が反運転側の軸受３と反運転側ブラケット１６によって
挟持されている。
面を参照しながら説明する。図２はこの発明の全体構成
図であり、図１はこの発明の実施例１のモータ部分の断
面図である。図において、モータ１の運転側の軸受２
と、反運転側の軸受３によってモータ軸４が支承されて
いる。モータ軸４の軸端部には、はすば歯車５が加工さ
れており、はすば歯車６とかみあって歯車軸７を介して
減速機８にモータのトルクを伝達する。はすば歯車５
と、はすば歯車６によって一方の軸から他方の軸にトル
クを伝達する歯車装置が構成されている。モータ軸４の
運転側の軸受２の内側の隣にはフランジ部９を備えた回
転板１０が、移動しないように圧入等によって固定さ
れ、モータ軸４とともに回転する。モータ１の運転側ブ
ラケット１１にホルダ１２がねじで固定され、ホルダ１
２に第一スイッチ１３が固定され、前記第一スイッチ１
３の作動片１４の先端は、前記モータ１が通常のトルク
で回転している時には前記フランジ部９に接触しないよ
うに近接して配置されている。前記モータ軸４を支承す
る前記反運転側の軸受３の外側の隣には第一弾性体１５
が反運転側の軸受３と反運転側ブラケット１６によって
挟持されている。
【０００８】図６は、はすば歯車を示しており、歯１７
が軸中心線に対して角度θだけ傾斜しているために、歯
１７にトルクによる荷重Ｗが加わると歯と直角の方向の
分力Ｗｎが発生するとともに軸方向の分力Ｗｔが発生す
る。前記はすば歯車５においても、これと同様にモータ
１の発生トルクに比例して軸方向の分力Ｗｔが発生す
る。すなわち前記モータ軸４の軸端部の歯車を、はすば
歯車にすることによってモータの発生トルクに比例した
軸方向の分力Ｗｔを得ることができる。
が軸中心線に対して角度θだけ傾斜しているために、歯
１７にトルクによる荷重Ｗが加わると歯と直角の方向の
分力Ｗｎが発生するとともに軸方向の分力Ｗｔが発生す
る。前記はすば歯車５においても、これと同様にモータ
１の発生トルクに比例して軸方向の分力Ｗｔが発生す
る。すなわち前記モータ軸４の軸端部の歯車を、はすば
歯車にすることによってモータの発生トルクに比例した
軸方向の分力Ｗｔを得ることができる。
【０００９】このことは相手の機械の負荷トルクに比例
して前記モータ軸４に軸方向の分力Ｗｔが発生すること
であり、本発明ではこの軸方向の分力Ｗｔが前記モータ
軸４に働く。前記軸受２、３を前記運転側ブラケット１
１前記反運転側ブラケット１６に対して軸方向に移動可
能に構成することによってモータ軸４は軸方向に移動可
能に第一弾性体１５によって支承される。軸方向の分力
Ｗｔの方向が図６のように左向きの場合には、この軸方
向の分力Ｗｔは前記モータ軸４を介して前記第一弾性体
１５に働き、第一弾性体１５の弾性力に抗して第一弾性
体１５を圧縮して軸を軸方向に左に移動しようとする。
して前記モータ軸４に軸方向の分力Ｗｔが発生すること
であり、本発明ではこの軸方向の分力Ｗｔが前記モータ
軸４に働く。前記軸受２、３を前記運転側ブラケット１
１前記反運転側ブラケット１６に対して軸方向に移動可
能に構成することによってモータ軸４は軸方向に移動可
能に第一弾性体１５によって支承される。軸方向の分力
Ｗｔの方向が図６のように左向きの場合には、この軸方
向の分力Ｗｔは前記モータ軸４を介して前記第一弾性体
１５に働き、第一弾性体１５の弾性力に抗して第一弾性
体１５を圧縮して軸を軸方向に左に移動しようとする。
【００１０】相手の機械の負荷トルクが正常な場合に
は、軸方向の分力Ｗｔによってモータ軸４が前記軸受
２、３の外径部ですべって軸方向に左に移動しても前記
フランジ部９は前記第一スイッチ１３の作動片１４の先
端に接触しないように予め設定しておく。次に、相手の
機械の負荷トルクが正常な値を超えた場合には前記第一
弾性体１５に正常な値以上の軸方向の分力Ｗｔが働き、
第一弾性体１５の弾性力に抗して第一弾性体１５をさら
に圧縮して、モータ軸４は前記軸受２、３の外径部がさ
らにすべって軸方向に左に移動し、この移動にともなっ
て前記回転板１０のフランジ部９もさらに軸方向に左に
移動し、フランジ部９は前記第一スイッチ１３の作動片
１４の先端を押して、第一スイッチ１３を動作させて電
気信号を発生させるように予め設定しておく。この設定
によって相手の機械の負荷トルクが正常な場合には電気
信号が発生せずモータ１を停止させることはないが、相
手の機械の負荷トルクが正常な値を超えた場合には電気
信号が発生しこの電気信号によってモータ１を停止させ
て、モータ１、前記減速機８または相手機械の損傷を防
止することができる。
は、軸方向の分力Ｗｔによってモータ軸４が前記軸受
２、３の外径部ですべって軸方向に左に移動しても前記
フランジ部９は前記第一スイッチ１３の作動片１４の先
端に接触しないように予め設定しておく。次に、相手の
機械の負荷トルクが正常な値を超えた場合には前記第一
弾性体１５に正常な値以上の軸方向の分力Ｗｔが働き、
第一弾性体１５の弾性力に抗して第一弾性体１５をさら
に圧縮して、モータ軸４は前記軸受２、３の外径部がさ
らにすべって軸方向に左に移動し、この移動にともなっ
て前記回転板１０のフランジ部９もさらに軸方向に左に
移動し、フランジ部９は前記第一スイッチ１３の作動片
１４の先端を押して、第一スイッチ１３を動作させて電
気信号を発生させるように予め設定しておく。この設定
によって相手の機械の負荷トルクが正常な場合には電気
信号が発生せずモータ１を停止させることはないが、相
手の機械の負荷トルクが正常な値を超えた場合には電気
信号が発生しこの電気信号によってモータ１を停止させ
て、モータ１、前記減速機８または相手機械の損傷を防
止することができる。
【００１１】前記第一スイッチ１３の作動片１４の先端
は回転しているフランジ部９に接触することになるが、
第一スイッチ１３が動作しモータが停止するまでの時間
が短い場合や、相手の機械の負荷トルクが正常な値を超
える時は少ない場合等には、作動片１４の先端の摩耗は
問題とならない。また前記第一スイッチ１３は光電スイ
ッチや近接スイッチ等のような接触する作動片１４の無
いスイッチを使用することもでき、このことによっても
前記摩耗の問題は解決できる。
は回転しているフランジ部９に接触することになるが、
第一スイッチ１３が動作しモータが停止するまでの時間
が短い場合や、相手の機械の負荷トルクが正常な値を超
える時は少ない場合等には、作動片１４の先端の摩耗は
問題とならない。また前記第一スイッチ１３は光電スイ
ッチや近接スイッチ等のような接触する作動片１４の無
いスイッチを使用することもでき、このことによっても
前記摩耗の問題は解決できる。
【００１２】次に図１の応用として前記軸受３の外側の
隣の第一弾性体１５を前記反運転側の軸受３と前記反運
転側ブラケット１６によって予め一定荷重に圧縮保持し
する場合がある。相手の機械の負荷トルクが正常な場合
には、軸方向の分力Ｗｔよりも前記第一弾性体１５を圧
縮している一定の荷重の方を予め大きく設定しておくこ
とによって、前記モータ軸４は軸方向に左に全く移動し
ない。相手の機械の負荷トルクが正常な値を超えて軸方
向に働いた場合には、この時の軸方向の分力Ｗｔは前記
第一弾性体１５を圧縮している一定の荷重を超えるよう
に予め設定しておくことによって、第一弾性体１５は圧
縮されて、モータ軸４は前記軸受２、３の外径部がすべ
って左の軸方向に移動し前記と同様に電気信号を発生し
この電気信号によってモータ１を停止させることができ
る。
隣の第一弾性体１５を前記反運転側の軸受３と前記反運
転側ブラケット１６によって予め一定荷重に圧縮保持し
する場合がある。相手の機械の負荷トルクが正常な場合
には、軸方向の分力Ｗｔよりも前記第一弾性体１５を圧
縮している一定の荷重の方を予め大きく設定しておくこ
とによって、前記モータ軸４は軸方向に左に全く移動し
ない。相手の機械の負荷トルクが正常な値を超えて軸方
向に働いた場合には、この時の軸方向の分力Ｗｔは前記
第一弾性体１５を圧縮している一定の荷重を超えるよう
に予め設定しておくことによって、第一弾性体１５は圧
縮されて、モータ軸４は前記軸受２、３の外径部がすべ
って左の軸方向に移動し前記と同様に電気信号を発生し
この電気信号によってモータ１を停止させることができ
る。
【００１３】前記第一弾性体１５を圧縮している一定の
荷重は圧縮量等によって調整することができる。このこ
とによって前記第一スイッチ１３の作動片１４の先端と
前記フランジ部９との隙間は正常な負荷トルク以下では
一定値となり停止時にも変わらないので、予め正常な負
荷トルクによるモータ軸４の移動量を見込んで隙間を広
くする必要が無いので前記第一スイッチ１３の設置の調
整が容易となる。また正常な負荷トルクでは前記モータ
軸４の軸方向の移動が無いのでモータ軸が第一弾性体１
５によって左右に共振したりすることもなく、よって前
記第一スイッチ１３の誤動作することを防止することが
できる。
荷重は圧縮量等によって調整することができる。このこ
とによって前記第一スイッチ１３の作動片１４の先端と
前記フランジ部９との隙間は正常な負荷トルク以下では
一定値となり停止時にも変わらないので、予め正常な負
荷トルクによるモータ軸４の移動量を見込んで隙間を広
くする必要が無いので前記第一スイッチ１３の設置の調
整が容易となる。また正常な負荷トルクでは前記モータ
軸４の軸方向の移動が無いのでモータ軸が第一弾性体１
５によって左右に共振したりすることもなく、よって前
記第一スイッチ１３の誤動作することを防止することが
できる。
【００１４】以上の構成と動作は軸が左の軸方向に移動
する場合で説明したが、部品の配置を対称に変える等す
れば軸が右の軸方向に移動する場合でも同様であるので
説明を省略する。または以下の説明によっても軸が右の
軸方向に移動する場合が類推できる。モータ１が正回転
のみで逆回転はしない用途等にはこの構成を適用するこ
とができる。
する場合で説明したが、部品の配置を対称に変える等す
れば軸が右の軸方向に移動する場合でも同様であるので
説明を省略する。または以下の説明によっても軸が右の
軸方向に移動する場合が類推できる。モータ１が正回転
のみで逆回転はしない用途等にはこの構成を適用するこ
とができる。
【００１５】図３はこの発明の実施例２のモータ部分の
断面図である。図３は前記図１に対して次を追加した構
成になっており、図１と共通する部分は説明を省略す
る。即ち前記回転板１０にもうひとつのフランジ部１８
を備えており、前記ホルダ１２にももうひとつの第二ス
イッチ１９が固定されている。前記モータ軸４を支承す
る前記運転側の軸受２の隣には第二弾性体２０が運転側
の軸受２と運転側ブラケット１１によって挟持されてい
る。前記軸受２、３を前記運転側ブラケット１１前記反
運転側ブラケット１６に対して軸方向に移動可能に構成
することによって、モータ軸４は軸方向の左右に移動可
能に第一弾性体１５第二弾性体２０によって支承され
る。図１に関して説明したように、この第二弾性体２０
にも荷重が与えられないかまたは一定の荷重が与えられ
圧縮されて前記運転側の軸受２と前記運転側ブラケット
１１によって挟持されている。すなわち、モータ１が停
止しているときには前記第一弾性体１５と第二弾性体２
０の圧縮荷重は釣り合っており、モータ１が回転してい
るときには前記第一弾性体１５の圧縮荷重と第二弾性体
２０の圧縮荷重と軸方向の分力Ｗｔの荷重の釣り合う軸
方向の位置で、モータ軸４は回転する。以上が前記図１
に対して追加した構成である。
断面図である。図３は前記図１に対して次を追加した構
成になっており、図１と共通する部分は説明を省略す
る。即ち前記回転板１０にもうひとつのフランジ部１８
を備えており、前記ホルダ１２にももうひとつの第二ス
イッチ１９が固定されている。前記モータ軸４を支承す
る前記運転側の軸受２の隣には第二弾性体２０が運転側
の軸受２と運転側ブラケット１１によって挟持されてい
る。前記軸受２、３を前記運転側ブラケット１１前記反
運転側ブラケット１６に対して軸方向に移動可能に構成
することによって、モータ軸４は軸方向の左右に移動可
能に第一弾性体１５第二弾性体２０によって支承され
る。図１に関して説明したように、この第二弾性体２０
にも荷重が与えられないかまたは一定の荷重が与えられ
圧縮されて前記運転側の軸受２と前記運転側ブラケット
１１によって挟持されている。すなわち、モータ１が停
止しているときには前記第一弾性体１５と第二弾性体２
０の圧縮荷重は釣り合っており、モータ１が回転してい
るときには前記第一弾性体１５の圧縮荷重と第二弾性体
２０の圧縮荷重と軸方向の分力Ｗｔの荷重の釣り合う軸
方向の位置で、モータ軸４は回転する。以上が前記図１
に対して追加した構成である。
【００１６】この構成において前記モータ１が通常のト
ルクで正回転した時にはモータ軸４には軸方向に左向き
の分力Ｗｔが働くが前記第一スイッチ１３の作動片１４
の先端は前記フランジ部９に接触しない範囲に設定す
る。また前記モータ１が逆回転した時には、軸方向の分
力Ｗｔが図６と反対の方向に働く。このことから、モー
タ１が通常のトルクで逆回転した時には、モータ軸４に
は軸方向に右向きの分力Ｗｔが働くが前記第二スイッチ
１９の作動片１４の先端は前記フランジ部１８に接触し
ない範囲に設定する。
ルクで正回転した時にはモータ軸４には軸方向に左向き
の分力Ｗｔが働くが前記第一スイッチ１３の作動片１４
の先端は前記フランジ部９に接触しない範囲に設定す
る。また前記モータ１が逆回転した時には、軸方向の分
力Ｗｔが図６と反対の方向に働く。このことから、モー
タ１が通常のトルクで逆回転した時には、モータ軸４に
は軸方向に右向きの分力Ｗｔが働くが前記第二スイッチ
１９の作動片１４の先端は前記フランジ部１８に接触し
ない範囲に設定する。
【００１７】前記モータ１のトルクが正常な値を超えて
それぞれ正回転または逆回転した時には、前記第一弾性
体１５または第二弾性体２０に正常な値以上の軸方向の
分力Ｗｔが働き、モータ軸４は前記軸受２、３の外径部
がすべって軸方向に左または右に移動する。この移動に
ともなって前記回転板１０のフランジ部９または１８も
軸方向に左または右に移動し、したがってフランジ部９
または１８は前記第一スイッチ１３または第二スイッチ
１９の作動片１４の先端を押して、電気信号を発生させ
るように設定する。この設定によってモータ１は正常な
トルクでそれぞれ正回転または逆回転した時には停止し
ない。しかし正常な値を超えてそれぞれ正回転または逆
回転した時には、前記モータ軸４の左または右の移動が
前記第一スイッチ１３または第二スイッチ１９を動作さ
せて電気信号を発生し、この電気信号によってモータ１
を停止することができるので、モータ１、前記減速機８
または相手機械の損傷を防止することができる。
それぞれ正回転または逆回転した時には、前記第一弾性
体１５または第二弾性体２０に正常な値以上の軸方向の
分力Ｗｔが働き、モータ軸４は前記軸受２、３の外径部
がすべって軸方向に左または右に移動する。この移動に
ともなって前記回転板１０のフランジ部９または１８も
軸方向に左または右に移動し、したがってフランジ部９
または１８は前記第一スイッチ１３または第二スイッチ
１９の作動片１４の先端を押して、電気信号を発生させ
るように設定する。この設定によってモータ１は正常な
トルクでそれぞれ正回転または逆回転した時には停止し
ない。しかし正常な値を超えてそれぞれ正回転または逆
回転した時には、前記モータ軸４の左または右の移動が
前記第一スイッチ１３または第二スイッチ１９を動作さ
せて電気信号を発生し、この電気信号によってモータ１
を停止することができるので、モータ１、前記減速機８
または相手機械の損傷を防止することができる。
【００１８】図４はこの発明の実施例３の運転側の軸受
近辺の拡大断面図である。図４は前記図１に対して次を
変更した構成になっており、図１と共通する部分は説明
を省略する。即ち前記第一スイッチ１３を削除して代わ
りに前記第二スイッチ１９を設置し、前記第一弾性体１
５を削除して代わりに前記運転側の軸受２と前記運転側
ブラケット１１の間に板ばねユニット２４を追加する。
図４において前記第二弾性体２０は両側に鍔２１を備え
たケース２２と前記ケース内で軸方向に移動可能に保持
されたプレート２３とによって挟持され、予め一定の荷
重が与えられるように圧縮して挟持されて板ばねユニッ
ト２４を構成している。前記運転側ブラケット１１は前
記板ばねユニット２４の中の前記第二弾性体２０が前記
プレート２３の軸方向の移動によって圧縮されて、前記
ケース２２の外径部がすべって右の軸方向に移動しても
ケース２２は右に移動できるような空間を備えた構成と
する。
近辺の拡大断面図である。図４は前記図１に対して次を
変更した構成になっており、図１と共通する部分は説明
を省略する。即ち前記第一スイッチ１３を削除して代わ
りに前記第二スイッチ１９を設置し、前記第一弾性体１
５を削除して代わりに前記運転側の軸受２と前記運転側
ブラケット１１の間に板ばねユニット２４を追加する。
図４において前記第二弾性体２０は両側に鍔２１を備え
たケース２２と前記ケース内で軸方向に移動可能に保持
されたプレート２３とによって挟持され、予め一定の荷
重が与えられるように圧縮して挟持されて板ばねユニッ
ト２４を構成している。前記運転側ブラケット１１は前
記板ばねユニット２４の中の前記第二弾性体２０が前記
プレート２３の軸方向の移動によって圧縮されて、前記
ケース２２の外径部がすべって右の軸方向に移動しても
ケース２２は右に移動できるような空間を備えた構成と
する。
【００１９】この構成によって、相手の機械の負荷トル
クが正常な場合には、軸方向の分力Ｗｔよりも前記板ば
ねユニット２４の前記第二弾性体２０を圧縮している一
定の荷重の方を予め大きく設定しておくことによって、
前記モータ軸４は軸方向に右に全く移動しない。相手の
機械の負荷トルクが正常な値を超えた場合には、この時
の軸方向の分力Ｗｔは前記第二弾性体２０を圧縮してい
る一定の荷重を超えるように予め設定しておくことによ
って、第二弾性体２０は圧縮されて、モータ軸４は前記
軸受２、３、および前記ケース２２の外径部がすべって
右の軸方向に移動し前記と同様に前記第二スイッチ１９
を動作させて電気信号を発生しこの電気信号によってモ
ータ１を停止させることができる。図１と同様に軸が左
の軸方向に移動する場合も容易に構成できるし、設置の
調整が容易となり共振による誤動作も防止することがで
きる。
クが正常な場合には、軸方向の分力Ｗｔよりも前記板ば
ねユニット２４の前記第二弾性体２０を圧縮している一
定の荷重の方を予め大きく設定しておくことによって、
前記モータ軸４は軸方向に右に全く移動しない。相手の
機械の負荷トルクが正常な値を超えた場合には、この時
の軸方向の分力Ｗｔは前記第二弾性体２０を圧縮してい
る一定の荷重を超えるように予め設定しておくことによ
って、第二弾性体２０は圧縮されて、モータ軸４は前記
軸受２、３、および前記ケース２２の外径部がすべって
右の軸方向に移動し前記と同様に前記第二スイッチ１９
を動作させて電気信号を発生しこの電気信号によってモ
ータ１を停止させることができる。図１と同様に軸が左
の軸方向に移動する場合も容易に構成できるし、設置の
調整が容易となり共振による誤動作も防止することがで
きる。
【００２０】図５はこの発明の実施例４の運転側の軸受
近辺の拡大断面図である。実施例４は前記実施例３に対
して次を変更した構成になっており、実施例３と共通す
る部分は説明を省略する。即ち前記第一スイッチ１３を
追加して第一スイッチ１３と前記第二スイッチ１９の両
方を設置する。また前記反運転側ブラケット１６には前
記反運転側の軸受３の外側の隣に板ばねユニット２４を
追加する。前記反運転側ブラケット１６は前記板ばねユ
ニット２４の中の前記第二弾性体２０が前記プレート２
３の軸方向の移動によって圧縮されて、前記ケース２２
の外径部がすべって左の軸方向に移動してもケース２２
は左に移動できるような空間を備えた構成とする。すな
わち前記板ばねユニット２４は前記軸受２、３の外側の
側面に接して対称に設置する。
近辺の拡大断面図である。実施例４は前記実施例３に対
して次を変更した構成になっており、実施例３と共通す
る部分は説明を省略する。即ち前記第一スイッチ１３を
追加して第一スイッチ１３と前記第二スイッチ１９の両
方を設置する。また前記反運転側ブラケット１６には前
記反運転側の軸受３の外側の隣に板ばねユニット２４を
追加する。前記反運転側ブラケット１６は前記板ばねユ
ニット２４の中の前記第二弾性体２０が前記プレート２
３の軸方向の移動によって圧縮されて、前記ケース２２
の外径部がすべって左の軸方向に移動してもケース２２
は左に移動できるような空間を備えた構成とする。すな
わち前記板ばねユニット２４は前記軸受２、３の外側の
側面に接して対称に設置する。
【００２１】この構成によって、前記モータ１が通常の
トルクで正回転または逆回転した時にはモータ軸４は軸
方向に移動せずに前記第一スイッチ１３または前記第二
スイッチ１９は動作しない。前記モータ１のトルクが正
常な値を超えてそれぞれ正回転または逆回転した時に
は、前記軸受３または２の外側の側面に接して対称に設
置した前記板ばねユニット２４が圧縮されて、モータ軸
４は前記軸受２、３、および前記ケース２２の外径部が
すべって左または右のいずれの軸方向にも移動し前記と
同様に前記第一スイッチ１３または前記第二スイッチ１
９を動作させて電気信号を発生しこの電気信号によって
モータ１を停止させることができる。
トルクで正回転または逆回転した時にはモータ軸４は軸
方向に移動せずに前記第一スイッチ１３または前記第二
スイッチ１９は動作しない。前記モータ１のトルクが正
常な値を超えてそれぞれ正回転または逆回転した時に
は、前記軸受３または２の外側の側面に接して対称に設
置した前記板ばねユニット２４が圧縮されて、モータ軸
４は前記軸受２、３、および前記ケース２２の外径部が
すべって左または右のいずれの軸方向にも移動し前記と
同様に前記第一スイッチ１３または前記第二スイッチ１
９を動作させて電気信号を発生しこの電気信号によって
モータ１を停止させることができる。
【００２２】図７は前記図５において板ばねユニット２
４による前記モータ軸４の軸方向の移動と板ばねユニッ
ト２４の荷重の関係とともに、前記モータ１の正回転と
逆回転のそれぞれのときの前記第一スイッチ１３と前記
第二スイッチ１９の動作を示す。
４による前記モータ軸４の軸方向の移動と板ばねユニッ
ト２４の荷重の関係とともに、前記モータ１の正回転と
逆回転のそれぞれのときの前記第一スイッチ１３と前記
第二スイッチ１９の動作を示す。
【００２３】実施例４によると前記第一スイッチ１３お
よび前記第二スイッチ１９の設置の調整が容易となる。
また正常な負荷トルクでは前記モータ軸４の軸方向の移
動が無いので前記モータ１の正回転と逆回転のそれぞれ
についてモータ軸等の回転部の軸方向の共振が防止で
き、前記第一スイッチ１３または前記第二スイッチ１９
の誤動作することを防止することができる。
よび前記第二スイッチ１９の設置の調整が容易となる。
また正常な負荷トルクでは前記モータ軸４の軸方向の移
動が無いので前記モータ１の正回転と逆回転のそれぞれ
についてモータ軸等の回転部の軸方向の共振が防止で
き、前記第一スイッチ１３または前記第二スイッチ１９
の誤動作することを防止することができる。
【００２４】前記はすば歯車５のかわりに、ねじれ歯、
丸歯、ねじ歯などの傾斜した歯をそなえた物を使用して
も、軸方向の分力Ｗｔが発生するので前記と同一の動作
と効果を得ることができる。また前記モータ軸４のかわ
りに、前記歯車軸７の方を軸方向に移動可能にして前記
と同じ構成としても前記と同一の動作と効果を得ること
ができる。
丸歯、ねじ歯などの傾斜した歯をそなえた物を使用して
も、軸方向の分力Ｗｔが発生するので前記と同一の動作
と効果を得ることができる。また前記モータ軸４のかわ
りに、前記歯車軸７の方を軸方向に移動可能にして前記
と同じ構成としても前記と同一の動作と効果を得ること
ができる。
【００２５】次に図３または図５については前記第一ス
イッチ１３または第二スイッチ１９は各々１個を図示し
ているが、これを各々複数個を動作位置を変えて軸方向
に配置することができる。前記で説明したように相手の
機械の負荷トルクに比例して前記モータ軸４に軸方向の
分力Ｗｔが発生するので、動作位置を変えることによっ
て正常な値を超えた負荷トルク値の大、小でこの複数個
をそれぞれ動作させて、最初の動作で警報を発生し、次
の動作でモータを停止することもできる。または各々１
個であっても前記モータ軸４の移動とともに異なった値
の信号を発生するスイッチを使用することによって、こ
れと同様な働きをさせることができる。図３または図５
の構成は前記第一スイッチ１３または前記第二スイッチ
１９を前記モータ１の外被２５の内部に設置しており、
このことによってスイッチ内部に外部からごみや水等が
侵入することを防止することができる。前記モータ１が
停止状態から起動する場合に、通常は減速機８の慣性は
小さいので負荷トルクは小さく、したがってモータ１の
起動トルクで前記第一スイッチ１３または前記第二スイ
ッチ１９が動作して電気信号が発生されることはない。
起動時に負荷トルクが大きく、モータ１の起動トルクで
前記第一スイッチ１３または前記第二スイッチ１９が動
作して電気信号が発生する場合には、モータを起動して
いる間だけ、スイッチ１３または１９の信号を無視して
通電を継続するように電源の回路を構成することによっ
て、起動を完了させることができる。
イッチ１３または第二スイッチ１９は各々１個を図示し
ているが、これを各々複数個を動作位置を変えて軸方向
に配置することができる。前記で説明したように相手の
機械の負荷トルクに比例して前記モータ軸４に軸方向の
分力Ｗｔが発生するので、動作位置を変えることによっ
て正常な値を超えた負荷トルク値の大、小でこの複数個
をそれぞれ動作させて、最初の動作で警報を発生し、次
の動作でモータを停止することもできる。または各々１
個であっても前記モータ軸４の移動とともに異なった値
の信号を発生するスイッチを使用することによって、こ
れと同様な働きをさせることができる。図３または図５
の構成は前記第一スイッチ１３または前記第二スイッチ
１９を前記モータ１の外被２５の内部に設置しており、
このことによってスイッチ内部に外部からごみや水等が
侵入することを防止することができる。前記モータ１が
停止状態から起動する場合に、通常は減速機８の慣性は
小さいので負荷トルクは小さく、したがってモータ１の
起動トルクで前記第一スイッチ１３または前記第二スイ
ッチ１９が動作して電気信号が発生されることはない。
起動時に負荷トルクが大きく、モータ１の起動トルクで
前記第一スイッチ１３または前記第二スイッチ１９が動
作して電気信号が発生する場合には、モータを起動して
いる間だけ、スイッチ１３または１９の信号を無視して
通電を継続するように電源の回路を構成することによっ
て、起動を完了させることができる。
【００２６】
【発明の効果】この発明によれば、モータ等の一方の軸
に一定値以上のトルクが加わった場合に瞬時に信号を発
生してモータ等を停止させる等して、モータ、減速機等
または相手機械の損傷を防止し、信頼性の高い保護を行
うとともに、発熱や寿命や保守や取付け場所等の問題も
解決し、トルク検出部をコンパクトに内蔵することがで
きるようにした、ギヤードモータ等に組み込まれるトル
ク検出装置を提供することができる。。
に一定値以上のトルクが加わった場合に瞬時に信号を発
生してモータ等を停止させる等して、モータ、減速機等
または相手機械の損傷を防止し、信頼性の高い保護を行
うとともに、発熱や寿命や保守や取付け場所等の問題も
解決し、トルク検出部をコンパクトに内蔵することがで
きるようにした、ギヤードモータ等に組み込まれるトル
ク検出装置を提供することができる。。
【図１】この発明の実施例１のモータ部分の断面図
【図２】この発明の全体構成図
【図３】この発明の実施例２のモータ部分の断面図
【図４】この発明の実施例３の運転側の軸受近辺の拡大
断面図
断面図
【図５】この発明の実施例４の運転側の軸受近辺の拡大
断面図
断面図
【図６】はすば歯車の荷重説明の側面図
【図７】板ばねユニットの荷重とスイッチの動作の関係
図
図
１ モータ ２ 軸受 ３ 軸受 ４ モータ軸 ５ はすば歯車 ６ はすば歯車 ７ 歯車軸 ８ 減速機 ９ フランジ部 １０ 回転板 １１ 運転側ブラケット １２ ホルダ １３ 第一スイッチ １４ 作動片 １５ 第一弾性体 １６ 反運転側ブラケット １７ 歯 １８ フランジ部 １９ 第二スイッチ ２０ 第二弾性体 ２１ 鍔 ２２ ケース ２３ プレート ２４ 板ばねユニット ２５ 外被
Claims (7)
- 【請求項１】一方の軸から他方の軸にトルクを伝達する
歯車装置を備えたトルク検出装置において、少なくとも
どちらか一方の軸の歯車は軸線に対して傾斜した歯を備
え、前記傾斜した歯に他方の軸の歯車がかみ合ってトル
クを伝達し、前記傾斜した歯の歯車を備えた軸を軸方向
に移動可能に軸受と弾性体によって支承し、前記移動可
能な軸が傾斜した歯から発生する軸方向の分力によって
前記弾性体の弾性力に抗して軸方向に移動することによ
ってスイッチを動作させて信号を発生することを特徴と
するトルク検出装置。 - 【請求項２】請求項１に記載のトルク検出装置におい
て、 傾斜した歯をもつ歯車として、はすば歯車を使用したこ
とを特徴とするトルク検出装置。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のトルク検
出装置において、軸を軸方向の一方向への移動が可能に
軸受と弾性体によって支承し、前記軸を軸方向のもう一
方向への移動は規制する軸受によって支承し、前記弾性
体は前記軸受を介して予め一定荷重に軸方向に圧縮保持
し、この一定荷重を超えた荷重が前記軸方向の分力によ
って移動可能な軸方向に働いた場合に前記軸が軸方向に
移動し、前記スイッチを動作させて信号を発生すること
を特徴とするトルク検出装置。 - 【請求項４】請求項１または請求項２に記載のトルク検
出装置において、前記弾性体および前記スイッチを前記
軸の軸方向のいずれの方向の移動にも対応してそれぞれ
設置し、前記軸を軸方向のいずれの方向への移動も可能
に軸受と弾性体によって支承し、前記軸の正回転または
逆回転のいずれにおいても前記軸の軸方向のそれぞれの
方向への移動がそれぞれの前記スイッチを動作させてそ
れぞれの信号を発生することを特徴とするトルク検出装
置。 - 【請求項５】請求項１または請求項２に記載のトルク検
出装置において、 前記弾性体はケースとこのケースによって予め一定の荷
重が与えられるように軸方向に圧縮保持された弾性体と
から成るばねユニットとしたことを特徴とするトルク検
出装置。 - 【請求項６】請求項１または請求項２に記載のトルク検
出装置において、前記弾性体はケースとこのケースによ
って予め一定の荷重が与えられるように軸方向に圧縮保
持された弾性体とから成るばねユニットとし、前記ばね
ユニットおよび前記スイッチを前記軸の軸方向のいずれ
の方向の移動にも対応してそれぞれ設置し、前記軸を軸
方向のいずれの方向への移動も可能に軸受と前記ばねユ
ニットによって支承し、前記軸の正回転または逆回転の
いずれにおいても前記軸の軸方向のそれぞれの方向への
移動がそれぞれの前記スイッチを動作させてそれぞれの
信号を発生することを特徴とするトルク検出装置。 - 【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
のトルク検出装置において、 前記スイッチを複数個を動作位置を変えて軸方向に配置
したことを特徴とするトルク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16915299A JP3918367B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | トルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16915299A JP3918367B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | トルク検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000356256A true JP2000356256A (ja) | 2000-12-26 |
| JP3918367B2 JP3918367B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=15881257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16915299A Expired - Fee Related JP3918367B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | トルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3918367B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200747A (ja) * | 2006-02-20 | 2006-08-03 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ギヤドモータ用の減速機、ギヤドモータ及びそのシリーズ |
| JPWO2021105735A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5609342B2 (ja) * | 2010-07-09 | 2014-10-22 | 富士電機株式会社 | トルク検出装置 |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP16915299A patent/JP3918367B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200747A (ja) * | 2006-02-20 | 2006-08-03 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ギヤドモータ用の減速機、ギヤドモータ及びそのシリーズ |
| JP4675257B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2011-04-20 | 住友重機械工業株式会社 | ギヤドモータ用の減速機、ギヤドモータ及びそのシリーズ |
| JPWO2021105735A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | ||
| WO2021105735A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 日産自動車株式会社 | 回転電機 |
| JP7447914B2 (ja) | 2019-11-26 | 2024-03-12 | 日産自動車株式会社 | 電動車両の駆動装置 |
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|---|---|
| JP3918367B2 (ja) | 2007-05-23 |
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