JP2003083824A - Torquemeter - Google Patents
TorquemeterInfo
- Publication number
- JP2003083824A JP2003083824A JP2001276535A JP2001276535A JP2003083824A JP 2003083824 A JP2003083824 A JP 2003083824A JP 2001276535 A JP2001276535 A JP 2001276535A JP 2001276535 A JP2001276535 A JP 2001276535A JP 2003083824 A JP2003083824 A JP 2003083824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- rotary drive
- hole
- lead wire
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トルク計に関し、
詳しくは、フランジを有する電動機や減速機等の回転駆
動機に容易に取り付けられ、出力軸に生じる駆動トルク
の測定精度を改良するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque meter,
More specifically, it is easily attached to a rotary drive machine such as an electric motor or a speed reducer having a flange to improve the accuracy of measurement of the drive torque generated on the output shaft.
【0002】[0002]
【従来の技術】回転駆動機からの回転駆動力によって駆
動される回転駆動構造物の数は非常に多く、これらの構
造物の制御や状態監視において、駆動力を伝達する出力
軸に生じる駆動トルクの測定は非常に重要である。現
在、種々のトルク計が提供されているが、その中で、ひ
ずみゲージを用いたトルク計の多くは、図7(A)
(B)に示すように、回転駆動機1のトルク伝達軸2の
途中に、ひずみゲージ3を接着した軸状弾性体4を連結
したトルク計100を介設し、伝達トルクによって生じ
る歪を検出する方法を採用している。2. Description of the Related Art The number of rotary drive structures driven by a rotary drive force from a rotary drive machine is very large, and in controlling and monitoring the states of these structures, measurement of drive torque generated on an output shaft transmitting the drive force. Is very important. Currently, various torque meters are provided. Among them, most of the torque meters using strain gauges are shown in FIG.
As shown in (B), a torque gauge 100 having a shaft-shaped elastic body 4 to which a strain gauge 3 is bonded is provided in the middle of the torque transmission shaft 2 of the rotary drive machine 1, and the strain generated by the transmission torque is detected. Is adopted.
【0003】上記のようにひずみゲージを用いたトルク
計の多くは、回転駆動機のトルク伝達軸の途中にひずみ
ゲージを接着した軸状弾性体を連結し伝達トルクによっ
て生じるひずみを検出する方法をとっている、このよう
なトルク計においては、回転軸にカップリングを介して
軸状弾性体を連結するため、軸方向に余分なスペースを
必要とする。また、回転軸から信号を取り出すためにス
リップリング等の接触式または非接触式の信号伝達手段
が必要になるが、これらの信号伝達手段は高価であり、
しかも回転軸に取り付けて回転させる点から、ひずみ検
出部を密閉構造にして防水構造にすることが難しく、耐
久性、信頼性の点で難点があった。As described above, in most torque meters using strain gauges, a method of detecting a strain caused by a transmission torque by connecting a shaft-shaped elastic body having a strain gauge adhered in the middle of a torque transmission shaft of a rotary drive machine. In such a torque meter, since the shaft-shaped elastic body is connected to the rotary shaft via the coupling, an extra space is required in the axial direction. Further, contact type or non-contact type signal transmitting means such as a slip ring is required to take out a signal from the rotary shaft, but these signal transmitting means are expensive,
Moreover, since it is attached to the rotary shaft and rotated, it is difficult to make the strain detection part into a sealed structure and a waterproof structure, and there are problems in terms of durability and reliability.
【0004】これに対して、特開昭62−112023
号では、上記したように回転軸のトルクを直接検出する
のではなく、電動機等の駆動機器のハウジングを介して
駆動トルクの反力である拘束トルクを測定する方法が提
案されている。On the other hand, JP-A-62-112023
In JP-A No. 2004-242, instead of directly detecting the torque of the rotating shaft as described above, a method of measuring the restraint torque which is the reaction force of the driving torque via the housing of the driving device such as the electric motor is proposed.
【0005】また、本出願人は、特開平11−1832
77号において、上記した回転軸のトルクを直接検出す
るのではなく、電動機等の駆動機器のハウジングを介し
て駆動トルクの反力である拘束トルクを検出することに
より駆動トルクを検出する構成としているトルク計を提
案している。Further, the present applicant has filed Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1832.
In No. 77, the drive torque is detected by detecting the restraint torque which is a reaction force of the drive torque via the housing of the drive device such as the electric motor, instead of directly detecting the torque of the rotating shaft. Proposing a torque meter.
【0006】さらに、特開平8−35895号では、ひ
ずみ測定手段が取り付けられたトルク伝達部材によって
トルクが伝達される関係に接続された第1と第2の部分
からなり、ひずみ測定手段はトルク伝達部材により伝達
されるトルクに応じた信号を発生して無線送出部に供給
している。無線送出部はトルクに応じた信号を無線受信
部に送出し、無線受信部はトルク伝達部材により伝達さ
れるトルクに応じた表示を行うトルク表示装置が提案さ
れている。Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-35895, the strain measuring means is composed of first and second parts connected to each other so that torque is transmitted by a torque transmitting member to which the strain measuring means is attached. A signal corresponding to the torque transmitted by the member is generated and supplied to the wireless transmission unit. A torque display device has been proposed in which the wireless transmission unit transmits a signal according to the torque to the wireless reception unit, and the wireless reception unit performs display according to the torque transmitted by the torque transmission member.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
62−112023号のトルク検出装置では、拘束トル
クを得るために、電動機等のケーシングに追加工を施し
たり、特別の金具が必要で、取り付けが容易でなく汎用
的なトルク計としては難点がある上に、防水機構を持た
せるためのシールを行いにくいという問題がある。However, in the torque detecting device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-212023, a casing of an electric motor or the like needs to be additionally processed or a special metal fitting is required in order to obtain the restraint torque. However, there is a problem in that it is not easy to use as a general-purpose torque meter, and it is difficult to seal a waterproof mechanism.
【0008】また、特開平11−183277号のトル
ク計は、取り付け脚を有する電動機と固定ベースの間に
トルク計を組み込んで、出力軸のトルクを検出すること
を可能としているが、汎用のフランジ付電動機には適用
が難しく、取り付け姿勢にも制限がり、電動機等との取
り付けスペースについて、未だ改善の余地がある。The torque meter of Japanese Patent Laid-Open No. 11-183277 incorporates a torque meter between an electric motor having mounting legs and a fixed base to detect the torque of the output shaft. It is difficult to apply it to a motor with a built-in motor, and the mounting posture is limited, so there is still room for improvement in the space for mounting the motor.
【0009】さらに、特開平8−35895号のトルク
表示装置は、フランジに直結するものではないため、取
り付けの際に余分なスペースを要する上に、回転駆動機
との接続に手間がかかるという問題がある。さらに、防
水機構を持たせるためにはゲージやリード線等の全体を
樹脂等で覆う必要があり、シールを行いにくいという問
題がある。Further, since the torque display device of Japanese Patent Laid-Open No. 8-35895 is not directly connected to the flange, an extra space is required for mounting, and it is troublesome to connect with the rotary drive machine. There is. Further, in order to have a waterproof mechanism, it is necessary to cover the entire gauge, lead wire, etc. with resin or the like, which poses a problem that it is difficult to seal.
【0010】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
のであり、電動機や減速機等の回転駆動機との取り付け
に特別な加工を施す必要がなく、取付が容易で、かつ、
容易に密閉構造とすることができ、防水機構に優れ、耐
久性、信頼性が良好なトルク計を提供することを課題と
している。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems and does not require any special processing to be attached to a rotary drive machine such as an electric motor or a speed reducer, and can be easily attached.
It is an object of the present invention to provide a torque meter that can easily have a closed structure, has an excellent waterproof mechanism, and has excellent durability and reliability.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、回転駆動構造物を回転駆動力によって駆
動させる回転駆動機の出力軸に生じる駆動トルクが検出
されるトルク計であって、上記回転駆動機に設けたフラ
ンジと上記回転駆動構造物との間に装着され、中心部に
上記回転駆動機の出力軸が通る中心貫通穴を有する板状
弾性体を備え、上記中心貫通穴の周囲に設けられ上記フ
ランジとの締結手段を有するフランジ固定部と該フラン
ジ固定部の外側に設けられ上記回転駆動構造物の固定ベ
ースとの締結手段を有するベース固定部とが結合された
トルク伝達部位に削孔された複数の円形穴を有し、上記
円形穴と上記中心貫通穴とを貫通しリード線が配線され
る複数のリード線用貫通穴をそれぞれ連結する環状溝が
形成され、上記円形穴、リード線用貫通穴、及び環状溝
の各開口部が密閉材で密封されると共に、上記円形穴の
内面には上記リード線と接続されたひずみゲージが接着
され、上記トルク伝達部位に働くトルクによるひずみが
測定され出力軸に生じる駆動トルクが検出される構成と
していることを特徴とするトルク計を提供している。In order to solve the above problems, the present invention provides a torque meter for detecting a drive torque generated in an output shaft of a rotary drive machine for driving a rotary drive structure by a rotary drive force. , A plate-like elastic body that is mounted between a flange provided on the rotary drive machine and the rotary drive structure and has a central through hole at the center through which the output shaft of the rotary drive machine passes, and the central through hole A torque transmission in which a flange fixing portion provided around the periphery of the flange and having a fastening means for the flange and a base fixing portion provided outside the flange fixing portion and having a fastening means for the fixed base of the rotary drive structure are coupled to each other. An annular groove is formed which has a plurality of circular holes drilled in a portion, and which connects the plurality of lead wire through holes that penetrate the circular hole and the center through hole and lead wires are wired, respectively. Round , The lead wire through hole, and each opening of the annular groove are sealed with a sealing material, and the strain gauge connected to the lead wire is adhered to the inner surface of the circular hole, and the torque acting on the torque transmitting portion is The present invention provides a torque meter characterized in that the strain due to is measured and the drive torque generated in the output shaft is detected.
【0012】このように、原動機や減速機等の回転駆動
機のフランジにトルク計を固定ボルト等の固定手段によ
り直接取り付けることができるため、取り付けが容易で
ある上に、軸方向のスペースも省略化することができ
る。また、各開口部を金属や樹脂等のダイヤフラム及び
カバー等の密閉材によって容易に密封可能な構成として
いるため、シール処置を施すことができ、防水機能を向
上させることができる。さらに、トルク計は回転しない
ため、耐久性や測定の信頼性も向上させることができ
る。従って、ひずみゲージにより、ひずみを測定するこ
とで、出力軸に生じる駆動トルクを、いかなる測定環境
下においても非常に精度良く検出することができる。As described above, since the torque meter can be directly attached to the flange of the rotary drive machine such as the prime mover and the speed reducer by the fixing means such as the fixing bolt, the mounting is easy and the space in the axial direction is omitted. Can be converted. Further, since each opening is configured to be easily sealed by a diaphragm such as a metal or resin and a sealing material such as a cover, it is possible to perform sealing treatment and improve the waterproof function. Further, since the torque meter does not rotate, durability and measurement reliability can be improved. Therefore, by measuring the strain with the strain gauge, the drive torque generated on the output shaft can be detected very accurately under any measurement environment.
【0013】上記円形穴は、回転駆動機側から回転駆動
構造物側に向けて板状弾性体を貫通しており、円形穴の
内周面にひずみゲージが接着されていることが好まし
い。上記構成とすることにより、特に薄肉部に生じる低
トルクによるひずみを精度良く測定することができる。It is preferable that the circular hole penetrates the plate-like elastic body from the side of the rotary drive toward the side of the rotary drive structure, and a strain gauge is bonded to the inner peripheral surface of the circular hole. With the above configuration, it is possible to accurately measure the strain due to the low torque generated in the thin portion in particular.
【0014】上記円形穴は、板状弾性体の回転駆動機側
及び回転駆動構造物側から各々削孔され、互いに貫通せ
ず円形底面を有し、該底面にひずみゲージが接着されて
いることが好ましい。上記構成とすることにより、せん
断ひずみを測定することができ、特に剛性の高い高トル
クを精度良く測定することができる。このように測定し
たいトルクに応じて円形穴の形状やひずみゲージの接着
位置を適宜設定することで、種々の方向のひずみを測定
することができるため、トルク計の汎用性を高めること
ができる。The circular holes are drilled respectively from the rotary drive side and the rotary drive structure side of the plate-like elastic body, have circular bottom surfaces that do not penetrate each other, and a strain gauge is bonded to the bottom surfaces. Is preferred. With the above configuration, shear strain can be measured, and particularly high torque with high rigidity can be accurately measured. As described above, by appropriately setting the shape of the circular hole and the bonding position of the strain gauge according to the torque to be measured, the strain in various directions can be measured, so that the versatility of the torque meter can be enhanced.
【0015】フランジ固定部とベース固定部とが結合さ
れるトルク伝達部位は、2箇所以上、好ましくは4箇所
以上であることが好ましい。また、複数のトルク伝達部
位は中心貫通穴に対して対称に配置し、各ひずみゲージ
がほぼ同程度のひずみとなるように設計することが望ま
しい。これによりトルクに比例した安定した出力を得る
ことができる。It is preferable that the torque transmitting portion where the flange fixing portion and the base fixing portion are coupled is two or more, preferably four or more. Further, it is desirable that the plurality of torque transmitting portions are arranged symmetrically with respect to the central through hole, and that the strain gauges are designed so as to have substantially the same strain. This makes it possible to obtain a stable output proportional to the torque.
【0016】また、ひずみゲージは円形穴の内側に接着
し、上記ひずみゲージを接続して形成したホイートスト
ンブリッジ回路は弾性体の内部を貫通するリード線用貫
通穴を使って結線し、上記リード線用貫通穴の一端には
リード線を送線するケーブル引き出し口が設けられるた
め、カバーやダイヤフラムにより密閉構造が容易な構造
となっている。また、密閉構造でありながら、上記ケー
ブル引き出し口より容易に信号線を取り出すことができ
る。なお、密閉の方法は防水効果のあるワックスや樹脂
で覆う方法と、金属ダイヤフラムや金属カバーを使って
溶接密閉する方法がある。The strain gauge is adhered to the inside of the circular hole, and the Wheatstone bridge circuit formed by connecting the strain gauges is connected by using the lead wire through hole penetrating the inside of the elastic body. Since the cable lead-out port for sending the lead wire is provided at one end of the through hole for use, the cover and the diaphragm facilitate the sealing structure. Moreover, the signal line can be easily taken out from the cable lead-out port even though the structure is hermetically closed. The sealing method includes a method of covering with wax or resin having a waterproof effect and a method of welding and sealing using a metal diaphragm or a metal cover.
【0017】上記トルク伝達部位は上記中心貫通穴の中
心を中心とする扇型の一部で形成されることが好まし
く、上記扇型と円形穴の間に形成される薄肉部の円形穴
内側にひずみゲージを接着し、ひずみを検出する構造と
することが好ましい。これにより、トルク伝達部位の変
形による剛性の低下を抑えながら、薄肉部近傍に適度に
ひずみを集中させて、トルクの出力を得ることができ
る。また、扇型の中心がトルクの回転中心と一致するた
め、薄肉部の半径方向の変位は極小となり、トルクによ
る回転変位に起因するひずみを極大化させることができ
るため、誤差の小さい安定したトルク出力を得ることが
できる。It is preferable that the torque transmitting portion is formed by a part of a fan shape centered on the center of the center through hole, and inside the circular hole of the thin portion formed between the fan shape and the circular hole. It is preferable that the strain gauges are bonded to each other so that the strain is detected. As a result, it is possible to obtain a torque output by appropriately concentrating the strain in the vicinity of the thin portion while suppressing the reduction in rigidity due to the deformation of the torque transmitting portion. Further, since the center of the fan shape coincides with the center of rotation of the torque, the radial displacement of the thin portion becomes minimal, and the strain caused by the rotational displacement due to the torque can be maximized. You can get the output.
【0018】また、板状弾性体は、回転駆動機や回転駆
動構造物の形状や用途に応じて円形または矩形等の種々
の形状とすることができる。上記固定手段としてはボル
トが好ましく、中心貫通穴の中心位置に対して対称位置
に配置されることが好ましい。これにより、測定精度を
さらに向上することができる。なお、フランジと板状弾
性体の間には、板状、シート状の材料を介在させてもよ
い。Further, the plate-like elastic body may have various shapes such as a circular shape and a rectangular shape depending on the shape and use of the rotary drive machine or the rotary drive structure. The fixing means is preferably a bolt, and is preferably arranged symmetrically with respect to the central position of the central through hole. Thereby, the measurement accuracy can be further improved. A plate-shaped or sheet-shaped material may be interposed between the flange and the plate-shaped elastic body.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1乃至図3は第1実施形態のトル
ク計10を示し、フランジ固定部11とベース固定部1
2間に働くトルクによるひずみが測定され、回転駆動構
造物13を回転駆動力によって駆動させる回転駆動機1
4の出力軸14Aに生じる駆動トルクが検出される構成
としている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show a torque meter 10 according to a first embodiment, which includes a flange fixing portion 11 and a base fixing portion 1.
A rotary drive machine 1 in which the strain due to the torque acting between the two is measured, and the rotary drive structure 13 is driven by the rotary drive force.
The driving torque generated in the output shaft 14A of No. 4 is detected.
【0020】トルク計10は、回転駆動機14に設けた
フランジ14Bと回転駆動構造物13との間にアルミ等
の金属製の板状弾性体15が装着されている。板状弾性
体15は所要の肉厚を有する円形状の平板からなり、そ
の上下面は互いに平行である。板状弾性体15の中心部
に回転駆動機14の出力軸14Aが通る中心貫通穴16
が設けられると共に、中心貫通穴16の周囲にはフラン
ジ14Bとの締結手段としてボルト穴17(17A〜1
7D)が垂設されたフランジ固定部11が設けられてい
る。また、フランジ固定部11の外周側には、回転構造
物13の固定ベース13Aとの締結手段としてボルト穴
18(18A〜18D)が垂設されたベース固定部12
が設けられている。ボルト穴17、18には、ボルトB
が挿入され締め付け固定されている。In the torque meter 10, a plate-like elastic body 15 made of metal such as aluminum is mounted between the flange 14B provided on the rotary drive machine 14 and the rotary drive structure 13. The plate-like elastic body 15 is made of a circular flat plate having a required thickness, and its upper and lower surfaces are parallel to each other. A central through hole 16 through which the output shaft 14A of the rotary drive machine 14 passes at the center of the plate-like elastic body 15.
And a bolt hole 17 (17A to 1A) around the center through hole 16 as a fastening means with the flange 14B.
7D) has a flange fixing portion 11 vertically provided. Further, on the outer peripheral side of the flange fixing portion 11, bolt fixing holes 18 (18A to 18D) are vertically provided as fastening means for fastening the fixed base 13A of the rotary structure 13 to the base fixing portion 12.
Is provided. For the bolt holes 17 and 18, bolt B
Is inserted and tightened and fixed.
【0021】フランジ固定部11とベース固定部12と
の間を結合してトルクを伝達する4箇所のトルク伝達部
位19が中心貫通穴16の中心を中心として対称に設け
られ、各トルク伝達部位19は中心貫通穴16の中心を
中心とする扇型の一部で形成されている。トルク伝達部
位19の中央には4個の円形穴20(20A〜20D)
が軸方向に削孔されている。また、円形穴20と中心貫
通穴16とが貫かれ、リード線が配線されるリード線用
貫通穴21が円形の板状弾性体15の半径方向に向けて
開口されている。フランジ固定部11の内側には複数の
リード線用貫通穴21を連結する環状溝22が、中心貫
通穴16と中心を同じくして環状に形成されている。Four torque transmitting portions 19 for connecting the flange fixing portion 11 and the base fixing portion 12 to transmit torque are provided symmetrically with respect to the center of the central through hole 16, and each torque transmitting portion 19 is provided. Is formed by a fan-shaped part centered on the center of the center through hole 16. Four circular holes 20 (20A to 20D) are provided in the center of the torque transmitting portion 19.
Is drilled in the axial direction. Further, the circular hole 20 and the central through hole 16 are penetrated, and the lead wire through hole 21 through which the lead wire is wired is opened in the radial direction of the circular plate-shaped elastic body 15. An annular groove 22 that connects a plurality of lead wire through holes 21 is formed inside the flange fixing portion 11 in an annular shape having the same center as the center through hole 16.
【0022】リード線用貫通穴21の一端にはリード線
を送線するケーブル引き出し口23が設けられ、円形穴
20、環状溝22、及びリード線用貫通穴21の開口部
が金属ダイヤフラムやカバーからなる密閉材24で密封
されている。各開口部が密閉材24により密封されてい
るが、ケーブル引き出し口23より信号線32を取り出
すことにより検出器31と連結可能としている。円形穴
20は回転駆動機14側から回転駆動構造物13側に向
けて板状弾性体15を貫通しており、円形穴20の内周
面20aにリード線と接続されたひずみゲージSG(S
G1〜SG8)が接着されている。A cable lead-out port 23 for sending the lead wire is provided at one end of the lead wire through hole 21, and the circular hole 20, the annular groove 22 and the lead wire through hole 21 have openings such as a metal diaphragm or a cover. It is sealed with a sealing material 24 consisting of. Although each opening is sealed by the sealing material 24, the signal line 32 is taken out from the cable outlet 23 so that it can be connected to the detector 31. The circular hole 20 penetrates the plate-shaped elastic body 15 from the rotary drive 14 side toward the rotary drive structure 13 side, and the strain gauge SG (S (S) is connected to the lead wire on the inner peripheral surface 20a of the circular hole 20.
G1 to SG8) are bonded.
【0023】ひずみゲージSG(SG1〜SG8)を図
4に示すように接続し、ホイートストンブリッジ回路3
0を形成している。ホイートストンブリッジ回路30の
出力線を板状弾性体15より引き出して検出器31と接
続している。このように、トルク伝達部位19の薄肉部
19aに働くトルクによるひずみが測定され出力軸14
Aに生じる駆動トルクが検出される構成としている。Strain gauges SG (SG1 to SG8) are connected as shown in FIG. 4, and the Wheatstone bridge circuit 3 is connected.
Forming 0. The output line of the Wheatstone bridge circuit 30 is drawn from the plate-like elastic body 15 and connected to the detector 31. In this way, the strain due to the torque acting on the thin portion 19a of the torque transmitting portion 19 is measured, and the output shaft 14
The drive torque generated in A is detected.
【0024】上記構成とすることにより、原動機や減速
機等の回転駆動機14のフランジ14Bにトルク計10
を固定ボルトBにより直接取り付けることができるた
め、取り付けが容易である上に、軸方向のスペースも省
略化することができる。また、各開口部を金属ダイヤフ
ラムやカバーからなる密閉材24によって密封している
ため、シール処置を施すことができ、防水機能を向上さ
せることができる。さらに、トルク計10自体は回転し
ないため、回転時の擦動によりひずみゲージSG等の部
材の消耗を防ぐことができ、耐久性や測定の信頼性も向
上させることができる。従って、出力軸14Aに生じる
駆動トルクを、非常に精度良く検出することができる。With the above structure, the torque meter 10 is attached to the flange 14B of the rotary drive machine 14 such as a prime mover and a speed reducer.
Can be attached directly with the fixing bolt B, so that the attachment is easy and the space in the axial direction can be omitted. Further, since each opening is sealed by the sealing material 24 including a metal diaphragm and a cover, it is possible to perform sealing treatment and improve the waterproof function. Further, since the torque meter 10 itself does not rotate, it is possible to prevent wear of members such as the strain gauge SG due to friction during rotation, and it is possible to improve durability and reliability of measurement. Therefore, the drive torque generated in the output shaft 14A can be detected very accurately.
【0025】図5は第1実施形態の変形例のトルク計1
0’を示し、トルク計10’の板状弾性体15’を矩形
(長方形)状としている。フランジ固定部11’のボル
ト穴17’により回転駆動機と、ベース固定部12’の
ボルト穴18’により回転駆動構造物とボルト結合して
いる。板状弾性体15’の中心に中心貫通穴16’が設
けられ、その周囲には環状溝22’が設けられている。
フランジ固定部11’の外側にベース固定部12’が設
けられており、両者を連結している部分をトルク伝達部
位19’としている。トルク伝達部位19’の中央には
2つの円形穴20’(20A’、20B’)を板状弾性
体15’を貫通するように垂設している。円形穴20’
の内周面20a’にはひずみゲージSG’が接着されて
いる。また、円形穴20’等の開口部は上記第1実施形
態と同様に密閉材24’によりシール可能な構成として
いる。FIG. 5 is a torque meter 1 according to a modification of the first embodiment.
0'is shown, and the plate-like elastic body 15 'of the torque meter 10' has a rectangular shape. The rotary driving machine is bolted to the rotary drive structure through the bolt holes 17 ′ of the flange fixing portion 11 ′, and the rotary drive structure is bolted to the rotary driving structure through the bolt holes 18 ′ of the base fixing portion 12 ′. A center through hole 16 'is provided at the center of the plate-like elastic body 15', and an annular groove 22 'is provided around the center through hole 16'.
A base fixing portion 12 'is provided outside the flange fixing portion 11', and a portion connecting the two is used as a torque transmitting portion 19 '. Two circular holes 20 '(20A', 20B ') are vertically provided at the center of the torque transmitting portion 19' so as to penetrate the plate-like elastic body 15 '. Circular hole 20 '
A strain gauge SG 'is bonded to the inner peripheral surface 20a' of the. Further, the openings such as the circular holes 20 'are configured so that they can be sealed by the sealing material 24' as in the first embodiment.
【0026】このように、板状弾性体15’を矩形形状
としても、上記構成とすることにより、第1実施形態と
同様に、出力軸に生じるトルクを検出することができる
と共に、容易にフランジとの固定が可能であり、かつ十
分なシール機能を有するため、防水機能を持たせること
もできる。As described above, even if the plate-like elastic body 15 'is formed in the rectangular shape, the torque generated in the output shaft can be detected and the flange can be easily obtained by the above-described structure. Since it can be fixed to and has a sufficient sealing function, it can also have a waterproof function.
【0027】図6は第2実施形態のトルク計40を示
し、トルク計40の4つの円形穴50は、板状弾性体4
5の回転駆動機側及び回転駆動構造物側から各々削孔さ
れ、互いに貫通せず円形底面50aを有し、底面50a
にひずみゲージSG(SG11〜SG18)が接着され
ている。上記構成とすることにより、せん断ひずみを測
定することができ、特に剛性の高い高トルクを精度良く
測定することができる。FIG. 6 shows a torque meter 40 according to the second embodiment, in which the four circular holes 50 of the torque meter 40 are formed by the plate-like elastic body 4.
5, the rotary driving machine side and the rotary driving structure side are respectively drilled, and have circular bottom surfaces 50a that do not penetrate each other.
The strain gauges SG (SG11 to SG18) are adhered to. With the above configuration, shear strain can be measured, and particularly high torque with high rigidity can be accurately measured.
【0028】なお、本発明のトルク計は上記実施形態以
外にも、検出したいトルクや回転駆動機の種類等に応じ
て種々の形態とすることができ、回転駆動機との取り付
けが容易で、密閉可能な防水構造とし、精度良くトルク
を検出できる構成であれば良い。The torque meter of the present invention can have various forms other than the above-mentioned embodiment according to the torque to be detected, the type of rotary drive machine, etc., and can be easily attached to the rotary drive machine. A waterproof structure that can be hermetically sealed and a structure that can accurately detect torque may be used.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、フランジを有する原動機や減速機等の回転駆
動機のフランジにトルク計を固定ボルト等の固定手段に
より直接取り付けることができるため、取り付けが容易
である上に、軸方向の取り付け時のスペースロスも省略
化することができる。また、各開口部を金属や樹脂等の
ダイヤフラム及びカバー等の密閉材によって容易に密封
可能な構成としているため、密閉構造としたシール処置
を施すことができ、防水機能を向上させることができ
る。さらに、トルク計は回転しないため、耐久性や測定
の信頼性も向上させることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, a torque meter can be directly attached to the flange of a rotary drive machine such as a prime mover or a speed reducer having a flange by a fixing means such as a fixing bolt. Therefore, the mounting is easy, and space loss at the time of mounting in the axial direction can be omitted. Further, since each opening is configured to be easily sealed by a sealing material such as a diaphragm made of metal or resin and a cover, it is possible to perform a sealing treatment having a sealed structure and improve the waterproof function. Further, since the torque meter does not rotate, durability and measurement reliability can be improved.
【0030】従って、ひずみゲージにより、ひずみを測
定することで、出力軸に生じる駆動トルクを、いかなる
測定環境下においても非常に精度良く検出することがで
きる。よって、これまで適用ができなかった分野でのト
ルク測定が可能になり、トルク監視による操業の安定や
製品の品質向上を実現することができる。Therefore, by measuring the strain with the strain gauge, the drive torque generated on the output shaft can be detected very accurately under any measurement environment. Therefore, it becomes possible to measure the torque in the fields that could not be applied so far, and it is possible to realize stable operation and quality improvement of the product by monitoring the torque.
【0031】また、測定したいトルクに応じて円形穴の
形状やひずみゲージの接着位置を適宜設定することで、
種々の方向のひずみを測定することができるため、低ト
ルクや高トルク等の検出したいトルクに応じた構成とす
ることが可能であり、トルク計の汎用性を高めることが
できる。Further, by appropriately setting the shape of the circular hole and the bonding position of the strain gauge according to the torque to be measured,
Since the strains in various directions can be measured, it is possible to adopt a configuration according to the torque to be detected, such as low torque or high torque, and enhance the versatility of the torque meter.
【図1】 本発明の第1実施形態のトルク計と回転駆動
機及び回転駆動構造物との取り付け状況を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a mounting state of a torque meter according to a first embodiment of the present invention, a rotary drive machine, and a rotary drive structure.
【図2】 第1実施形態のトルク計の板状弾性体の斜視
図である。FIG. 2 is a perspective view of a plate-shaped elastic body of the torque meter according to the first embodiment.
【図3】 (A)(B)は、それぞれ第1実施形態のト
ルク計の正面図、及び矢印方向から見た側面図である。3A and 3B are respectively a front view and a side view of the torque meter of the first embodiment as viewed from the direction of the arrow.
【図4】 第1実施形態のトルク計のホイートストンブ
リッジ回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a Wheatstone bridge circuit of the torque meter of the first embodiment.
【図5】 (A)(B)は第1実施形態の変形例を示す
図である。5A and 5B are diagrams showing a modification of the first embodiment.
【図6】 (A)(B)は第2実施形態のトルク計を示
す図である。6A and 6B are diagrams showing a torque meter according to a second embodiment.
【図7】 (A)(B)は従来例を示す図である。7A and 7B are diagrams showing a conventional example.
10 トルク計 11 フランジ固定部 12 ベース固定部 13 回転駆動構造物 14 回転駆動機 14A 出力軸 14B フランジ 15 板状弾性体 16 中心貫通穴 17、18 ボルト穴 19 トルク伝達部位 20 円形穴 21 リード線用貫通穴 22 環状溝 23 ケーブル引き出し口 24 密閉材 30 ホイートストンブリッジ回路 SG ひずみゲージ B ボルト 10 Torque meter 11 Flange fixing part 12 Base fixing part 13 Rotary drive structure 14 rotary drive 14A output shaft 14B flange 15 Plate-like elastic body 16 Center through hole 17, 18 bolt holes 19 Torque transmission part 20 circular holes 21 Through hole for lead wire 22 annular groove 23 Cable outlet 24 Sealant 30 Wheatstone bridge circuit SG strain gauge B bolt
Claims (4)
動させる回転駆動機の出力軸に生じる駆動トルクが検出
されるトルク計であって、 上記回転駆動機に設けたフランジと上記回転駆動構造物
との間に装着され、中心部に上記回転駆動機の出力軸が
通る中心貫通穴を有する板状弾性体を備え、 上記中心貫通穴の周囲に設けられ上記フランジとの締結
手段を有するフランジ固定部と該フランジ固定部の外側
に設けられ上記回転駆動構造物の固定ベースとの締結手
段を有するベース固定部とが結合されたトルク伝達部位
に削孔された複数の円形穴を有し、 上記円形穴と上記中心貫通穴とを貫通しリード線が配線
される複数のリード線用貫通穴をそれぞれ連結する環状
溝が形成され、上記円形穴、リード線用貫通穴、及び環
状溝の各開口部が密閉材で密封されると共に、上記円形
穴の内面には上記リード線と接続されたひずみゲージが
接着され、上記トルク伝達部位に働くトルクによるひず
みが測定され出力軸に生じる駆動トルクが検出される構
成としていることを特徴とするトルク計。1. A torque meter for detecting a drive torque generated in an output shaft of a rotary drive machine for driving the rotary drive structure by a rotary drive force, the flange being provided on the rotary drive machine and the rotary drive structure. And a plate-like elastic body having a central through hole through which the output shaft of the rotary drive device passes, the flange fixing being provided around the central through hole and having fastening means with the flange. A plurality of circular holes drilled in a torque transmitting portion to which a base portion and a base fixing portion provided outside the flange fixing portion and having a fastening means for fastening to the fixed base of the rotary drive structure are coupled, An annular groove is formed to connect a plurality of lead wire through holes through which a lead wire is pierced through the circular hole and the center through hole, and the openings of the circular hole, the lead wire through hole, and the annular groove are formed. Part is sealed While being sealed with a material, a strain gauge connected to the lead wire is adhered to the inner surface of the circular hole, the strain due to the torque acting on the torque transmitting portion is measured, and the driving torque generated on the output shaft is detected. Torque meter characterized by having.
動構造物側に向けて板状弾性体を貫通しており、円形穴
の内周面にひずみゲージが接着されている請求項1に記
載のトルク計。2. The circular hole penetrates the plate-like elastic body from the rotary drive side toward the rotary drive structure side, and a strain gauge is bonded to the inner peripheral surface of the circular hole. Torque meter described in.
側及び回転駆動構造物側から各々削孔され、互いに貫通
せず円形底面を有し、該底面にひずみゲージが接着され
ている請求項1に記載のトルク計。3. The circular holes are drilled respectively from the rotary drive side and the rotary drive structure side of the plate-like elastic body, have circular bottom surfaces that do not penetrate each other, and a strain gauge is bonded to the bottom surfaces. The torque meter according to claim 1, wherein
の中心位置に対して対称位置に配置されている請求項1
乃至請求項3のいずれか1項に記載のトルク計。4. The torque transmitting portion is arranged symmetrically with respect to a central position of the central through hole.
The torque meter according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001276535A JP4836370B2 (en) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Torque meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001276535A JP4836370B2 (en) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Torque meter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003083824A true JP2003083824A (en) | 2003-03-19 |
JP4836370B2 JP4836370B2 (en) | 2011-12-14 |
Family
ID=19101216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001276535A Expired - Lifetime JP4836370B2 (en) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Torque meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4836370B2 (en) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004088823A3 (en) * | 2003-04-04 | 2004-12-02 | Wittenstein Ag | Electric motor and/ or transmission |
WO2005075950A1 (en) | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Ono Sokki Co.,Ltd. | Torque meter |
JP2007500361A (en) * | 2003-05-22 | 2007-01-11 | クレーン ニュークレア, インコーポレイテッド | Improved deflection system for strain-based instruments |
JP2009058388A (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Tetsuya Mori | Torque sensor and motor with torque sensor |
JP2012521547A (en) * | 2009-03-25 | 2012-09-13 | ホッティンゲル・バルドヴィン・メステクニーク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Torque sensor |
JP2016130730A (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-21 | 株式会社ロボテック | Motor system |
JP2017512299A (en) * | 2014-02-07 | 2017-05-18 | コヴィディエン リミテッド パートナーシップ | Input device assembly for a robotic surgical system |
CN106953470A (en) * | 2017-05-10 | 2017-07-14 | 昆山攀登电子科技有限公司 | A kind of electric motor car torque inductively measures formula motor |
WO2018105590A1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | ナブテスコ株式会社 | Windmill drive device, windmill drive device unit, and windmill |
US10213266B2 (en) | 2014-02-07 | 2019-02-26 | Covidien Lp | Robotic surgical assemblies and adapter assemblies thereof |
JP6481791B1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-03-13 | 第一精工株式会社 | Electric hand and target object gripping method |
JP2020204563A (en) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | アズビル株式会社 | Moment sensor |
JP2022010550A (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-17 | トヨタ自動車株式会社 | Force sensor |
JP2022019838A (en) * | 2018-03-08 | 2022-01-27 | 日本電産コパル電子株式会社 | Torque sensor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2511101B (en) * | 2013-02-22 | 2017-05-10 | Transense Tech Plc | Torque measurement flexplates |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS556268A (en) * | 1978-06-28 | 1980-01-17 | Sanyo Kiko Kk | Torque converter |
JPS62112023A (en) * | 1985-11-09 | 1987-05-23 | Shinpo Kogyo Kk | Torque detecting device |
JPH01253623A (en) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | Torque measuring apparatus |
JPH02303752A (en) * | 1989-05-19 | 1990-12-17 | Elco Co Ltd | Torque detector for machine tool |
JPH063207A (en) * | 1992-05-25 | 1994-01-11 | Hottinger Baldwin Messtech Gmbh | Angular moment sensor |
-
2001
- 2001-09-12 JP JP2001276535A patent/JP4836370B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS556268A (en) * | 1978-06-28 | 1980-01-17 | Sanyo Kiko Kk | Torque converter |
JPS62112023A (en) * | 1985-11-09 | 1987-05-23 | Shinpo Kogyo Kk | Torque detecting device |
JPH01253623A (en) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | Torque measuring apparatus |
JPH02303752A (en) * | 1989-05-19 | 1990-12-17 | Elco Co Ltd | Torque detector for machine tool |
JPH063207A (en) * | 1992-05-25 | 1994-01-11 | Hottinger Baldwin Messtech Gmbh | Angular moment sensor |
Cited By (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004088823A3 (en) * | 2003-04-04 | 2004-12-02 | Wittenstein Ag | Electric motor and/ or transmission |
JP2006522577A (en) * | 2003-04-04 | 2006-09-28 | ヴィッテンシュタイン アーゲー | Electric motor and / or transmission |
JP4847315B2 (en) * | 2003-04-04 | 2011-12-28 | ヴィッテンシュタイン アーゲー | Electric motor and / or transmission |
JP2007500361A (en) * | 2003-05-22 | 2007-01-11 | クレーン ニュークレア, インコーポレイテッド | Improved deflection system for strain-based instruments |
WO2005075950A1 (en) | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Ono Sokki Co.,Ltd. | Torque meter |
EP1719991A1 (en) * | 2004-02-04 | 2006-11-08 | Ono Sokki Co., Ltd. | Torque meter |
EP1719991A4 (en) * | 2004-02-04 | 2007-04-11 | Ono Sokki Co Ltd | Torque meter |
US7520182B2 (en) | 2004-02-04 | 2009-04-21 | Ono Sokki Co., Ltd | Torque meter |
JP2009058388A (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Tetsuya Mori | Torque sensor and motor with torque sensor |
JP2012521547A (en) * | 2009-03-25 | 2012-09-13 | ホッティンゲル・バルドヴィン・メステクニーク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Torque sensor |
US9003896B2 (en) | 2009-03-25 | 2015-04-14 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | Dual-flange disc-shaped torque sensor |
US10736704B2 (en) | 2014-02-07 | 2020-08-11 | Covidien Lp | Robotic surgical assemblies and adapter assemblies thereof |
US10299869B2 (en) | 2014-02-07 | 2019-05-28 | Covidien Lp | Input device assemblies for robotic surgical systems |
US11547512B2 (en) | 2014-02-07 | 2023-01-10 | Covidien Lp | Robotic surgical assemblies and adapter assemblies thereof |
JP2017512299A (en) * | 2014-02-07 | 2017-05-18 | コヴィディエン リミテッド パートナーシップ | Input device assembly for a robotic surgical system |
US11051898B2 (en) | 2014-02-07 | 2021-07-06 | Covidien Lp | Robotic surgical assemblies and adapter assemblies thereof |
US10213266B2 (en) | 2014-02-07 | 2019-02-26 | Covidien Lp | Robotic surgical assemblies and adapter assemblies thereof |
JP2016130730A (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-21 | 株式会社ロボテック | Motor system |
CN109983222B (en) * | 2016-12-05 | 2021-11-09 | 纳博特斯克有限公司 | Windmill drive device, windmill drive device unit, and windmill |
JP2018091251A (en) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | ナブテスコ株式会社 | Windmill driving device, windmill driving device unit, and windmill |
CN109983222A (en) * | 2016-12-05 | 2019-07-05 | 纳博特斯克有限公司 | Drive unit for windmill, drive unit for windmill unit and windmill |
US11274655B2 (en) | 2016-12-05 | 2022-03-15 | Nabtesco Corporation | Wind turbine driving device, wind turbine driving device unit, and wind turbine |
WO2018105590A1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-06-14 | ナブテスコ株式会社 | Windmill drive device, windmill drive device unit, and windmill |
CN106953470B (en) * | 2017-05-10 | 2020-04-10 | 昆山攀登电子科技有限公司 | Electric motor car moment induction measuring formula motor |
WO2018205713A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | 昆山攀登电子科技有限公司 | Electric bicycle torque sensing-type motor and electric bicycle |
CN106953470A (en) * | 2017-05-10 | 2017-07-14 | 昆山攀登电子科技有限公司 | A kind of electric motor car torque inductively measures formula motor |
JP2022019838A (en) * | 2018-03-08 | 2022-01-27 | 日本電産コパル電子株式会社 | Torque sensor |
JP7091545B2 (en) | 2018-03-08 | 2022-06-27 | 日本電産コパル電子株式会社 | Torque sensor |
JP6481791B1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-03-13 | 第一精工株式会社 | Electric hand and target object gripping method |
JP2019166596A (en) * | 2018-03-23 | 2019-10-03 | 第一精工株式会社 | Motor-driven hand and gripping method of object |
WO2019181985A1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 第一精工株式会社 | Electric hand and method for grasping target object |
JP2020204563A (en) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | アズビル株式会社 | Moment sensor |
JP7262320B2 (en) | 2019-06-18 | 2023-04-21 | アズビル株式会社 | moment sensor |
JP2022010550A (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-17 | トヨタ自動車株式会社 | Force sensor |
JP7295067B2 (en) | 2020-06-29 | 2023-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | force sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4836370B2 (en) | 2011-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4836370B2 (en) | Torque meter | |
EP0579722B1 (en) | Axially compact torque transducer | |
CN100572858C (en) | The method of torque monitoring system and monitoring Engine torque | |
JP3669421B2 (en) | Torque measuring device | |
JP4242345B2 (en) | Transducer for measuring the dynamic behavior of a shaft | |
US11632014B2 (en) | Joint shaft | |
US11614373B2 (en) | Strain torque measurement system | |
JPH06109565A (en) | Apparatus and method for cogging torque of motor | |
JP3743736B2 (en) | Torque meter | |
JP2678344B2 (en) | Rotation speed and gripping force measuring device | |
JPS62112023A (en) | Torque detecting device | |
JPH0643047A (en) | Mechanical joint | |
JPS6133892A (en) | Method of measuring driving torque of joint of robot | |
CN114746168A (en) | Mixer | |
KR101879236B1 (en) | Torque measuring apparatus | |
JP3653074B2 (en) | Torque and rotational direction measuring device for driving structure | |
JP2022532253A (en) | Equipment and methods for monitoring the health and performance of mechanical systems | |
JP2001272290A (en) | Torque-measuring device | |
WO2022198450A1 (en) | Detecting probe, transmission device, and detecting instrument | |
JP2024029742A (en) | Torque detection device for power tools | |
CA2500812A1 (en) | System for detecting the rotational motion of a shaft | |
JP2024039000A (en) | Torque detection device for power tools | |
JP3564340B2 (en) | Biological information detection sensor | |
TW202411027A (en) | Torque sensing device for power tools | |
KR20190098112A (en) | Power transmission device capable of measuring torque and power generating device using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080820 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110401 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110531 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110920 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110927 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4836370 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |