JP2006300716A - Torque sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸のトルクを検出するトルクセンサに関する。 The present invention relates to a torque sensor that detects torque of a rotating shaft.
従来、回転軸のトルクを検出するトルクセンサとして、例えば、次に示すようなトルクセンサが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, for example, a torque sensor as shown below has been disclosed as a torque sensor for detecting the torque of a rotating shaft (see, for example, Patent Document 1).
図4は、従来のトルクセンサの一部を切断した斜視図であり、図5は、図4に示した従来のトルクセンサの断面図である。 4 is a perspective view in which a part of the conventional torque sensor is cut, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the conventional torque sensor shown in FIG.
図4に示すように、このトルクセンサは、内輪2と、内輪2の外周との間にスリット4を形成して該外周を取り囲むように形成された外輪1と、内輪2と外輪1との間に円周方向に複数箇所形成された、上記スリット4を遮って内輪2と外輪1とを連結する連結部3と、連結部3に貼付した歪みゲージ5とを有し、連結部3の歪みによりトルクを検出するように構成されている。
As shown in FIG. 4, this torque sensor includes an outer ring 1 formed so as to surround the outer periphery by forming a slit 4 between the
このトルクセンサは、図5に示すように、同軸の2つの回転軸7、8どうしの中間に挿入され、内輪2は、これら2つの回転軸7、8のうちの一方の端部7aに固定され、外輪1は、2つの回転軸7、8のうちの他方の端部8aに固定されている。このトルクセンサでは、内輪2と外輪1とを相互に連結する連結部3は、内輪2や外輪1に比較して変形しやすい構造となっており、歪みゲージ5による歪みの検出精度を高めるように構成されている。
しかし、上記のトルクセンサでは、回転軸に過大な負荷がかかったときに、連結部が破損することがあり、その回転軸系にスラスト方向の自由度がある場合には、内輪と外輪との結合が外れて回転軸や内輪、外輪などが飛散する危険がある。 However, in the above torque sensor, when an excessive load is applied to the rotating shaft, the connecting portion may be damaged. If the rotating shaft system has a degree of freedom in the thrust direction, the inner ring and the outer ring There is a risk that the shaft, inner ring, outer ring, etc. may be scattered due to disconnection.
図6は、従来のトルクセンサの連結部が破損した場合を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a case where a connecting portion of a conventional torque sensor is damaged.
図6に示すように、このトルクセンサの回転軸に過大な負荷がかかったときに、連結部3が破損し内輪2が外輪1から外れて回転軸7および内輪2が飛散し、場合によっては大きな事故を起こすことがある。
As shown in FIG. 6, when an excessive load is applied to the rotating shaft of the torque sensor, the connecting
このような飛散事故を防止するためには、スリット4(図4参照)の間隙を可能な限り狭くすることにより、たとえ連結部3が破損した場合でも内輪2が外れにくいようにすることが考えられる。
In order to prevent such a scattering accident, it is considered that the gap between the slits 4 (see FIG. 4) is made as narrow as possible so that the
しかし、連結部に歪みセンサを貼付してトルクを検出する方式のトルクセンサである以上、必要最小限のスリット間隙は不可欠であり、内輪が外れない程度までスリット間隙を狭くすることは困難であり、十分な安全対策とはなりえない。 However, as long as it is a torque sensor that detects torque by attaching a strain sensor to the connecting part, the minimum required slit gap is indispensable, and it is difficult to narrow the slit gap to the extent that the inner ring does not come off. It cannot be a sufficient safety measure.
本発明は、上記事情に鑑み、内輪と外輪とを連結する連結部が破損した場合でも安全なトルクセンサを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a safe torque sensor even when a connecting portion that connects an inner ring and an outer ring is damaged.
上記課題を解決する本発明のトルクセンサは、
同軸の2つの回転軸どうしの中間に挿入され、
上記2つの回転軸のうちの一方の端部に固定される内輪と、
上記内輪の外周との間にスリットを形成して該外周を取り囲むように形成され、上記2つの回転軸のうちの他方の端部に固定される外輪と、
上記内輪と上記外輪との間に円周方向に複数箇所形成された、前記スリットを遮って該内輪と該外輪とを連結する連結部とを有し、該連結部の歪みによりトルクを検出するトルクセンサにおいて、
上記内輪が、回転軸方向に径が変わる外周を有するとともに、
上記外輪が、上記スリットを挟んで上記内輪の外周に対向して、回転軸方向に径が変わる内周を有するものであることを特徴とする。
The torque sensor of the present invention that solves the above problems is
Inserted between two coaxial rotating shafts,
An inner ring fixed to one end of the two rotating shafts;
An outer ring that is formed so as to surround the outer periphery of the inner ring and is fixed to the other end of the two rotating shafts;
A plurality of circumferentially formed portions between the inner ring and the outer ring are provided to connect the inner ring and the outer ring by blocking the slit, and torque is detected by distortion of the connecting portion. In the torque sensor,
The inner ring has an outer periphery whose diameter changes in the rotation axis direction,
The outer ring has an inner circumference whose diameter changes in the direction of the rotation axis, facing the outer circumference of the inner ring across the slit.
本発明のトルクセンサによれば、このトルクセンサに過大な負荷がかかって連結部が破損した場合においても内輪と外輪との結合が外れにくいので、回転軸や内輪、外輪の飛散事故を防止することができる。 According to the torque sensor of the present invention, even when an excessive load is applied to the torque sensor and the connecting portion is broken, the coupling between the inner ring and the outer ring is difficult to be removed, so that an accident of scattering of the rotating shaft, the inner ring, and the outer ring is prevented. be able to.
ここで、上記内輪の外周および上記外輪の内周が、上記スリットを挟んで回転軸の周りに円形の形状を有するものとしてもよい。 Here, the outer periphery of the inner ring and the inner periphery of the outer ring may have a circular shape around the rotation axis with the slit interposed therebetween.
本発明のトルクセンサを上記のように構成した場合は、トルクセンサの製造工程、組み立て工程が容易となるので比較的低コストのトルクセンサを得ることができる。 When the torque sensor according to the present invention is configured as described above, the torque sensor manufacturing process and assembly process are facilitated, so that a relatively low cost torque sensor can be obtained.
また、上記内輪の外周および上記外輪の内周が、上記スリットを挟んで回転軸の周りに非円形の形状を有するものとしてもよい。 The outer circumference of the inner ring and the inner circumference of the outer ring may have a non-circular shape around the rotation axis with the slit interposed therebetween.
本発明のトルクセンサを上記のように構成した場合は、内輪と外輪とはさらに外れにくくなるので、飛散事故の防止効果を向上させることができる。 When the torque sensor according to the present invention is configured as described above, the inner ring and the outer ring are more difficult to come off, and the effect of preventing a scattering accident can be improved.
また、同時にある程度回転力も伝達できるので、急激な回転数変化が起こることも防げる。 Further, since a rotational force can be transmitted to some extent at the same time, it is possible to prevent a sudden change in the rotational speed.
本発明のトルクセンサによれば、内輪と外輪とを連結する連結部が破損した場合でも安全なトルクセンサを実現することができる。 According to the torque sensor of the present invention, a safe torque sensor can be realized even when the connecting portion that connects the inner ring and the outer ring is damaged.
以下図面を参照して本発明のトルクセンサの実施の形態を説明する。 Embodiments of a torque sensor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、第1の実施形態のトルクセンサの外観を示す斜視図であり、図2は、図1に示したトルクセンサのA−A断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of the torque sensor according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the torque sensor shown in FIG.
図1、2に示すように、このトルクセンサ100は、同軸の2つの回転軸17,18どうしの中間に挿入され、上記2つの回転軸のうちの一方の端部17aに固定される内輪12と、内輪12の外周との間にスリット14を形成して該外周を取り囲むように形成され、上記2つの回転軸のうちの他方の端部18aに固定される外輪11と、内輪12と外輪11との間に円周方向に4箇所形成された、上記スリット14を遮って内輪12と外輪11とを連結する連結部13とを有し、連結部13の歪みによりトルクを検出するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
この第1の実施形態のトルクセンサ100では、内輪12が、回転軸方向に径が変わる外周12aを有するとともに、外輪11が、スリット14を挟んで内輪12の外周に対向して、回転軸方向に径が変わる内周11aを有しており、さらに、内輪12の外周12aおよび外輪11の内周11aが、スリット14を挟んで回転軸の周りに円形の形状を有している。
In the
上記のように構成したことにより、このトルクセンサ100に過大な負荷がかかって連結部13が破損した場合でも、内輪12は破線で示したような状態にとどまり、外輪11から外れることのない安全なトルクセンサを実現することができる。
By configuring as described above, even when the
次に、第2の実施形態のトルクセンサについて説明する。 Next, a torque sensor according to a second embodiment will be described.
図3は、第2の実施形態のトルクセンサの外観を示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view illustrating an appearance of the torque sensor according to the second embodiment.
図3に示すように、第2の実施形態のトルクセンサ200は、第1の実施形態のトルクセンサ100(図1参照)におけると同様に、同軸の2つの回転軸どうしの中間に挿入され、これら2つの回転軸のうちの一方の端部に固定される内輪22と、内輪22の外周との間にスリット24を形成して該外周を取り囲むように形成され、上記2つの回転軸のうちの他方の端部に固定される外輪21と、内輪22と外輪21との間に円周方向に4箇所形成された、上記スリット24を遮って内輪22と外輪21とを連結する連結部23とを有し、連結部23に貼付した歪みゲージ15によりトルクを検出するものである。
As shown in FIG. 3, the
この第2の実施形態では、内輪22の外周22aおよび外輪21の内周21aが、第1の実施形態(図1参照)の場合とは異なり、図3に示すように、内輪22の外周22aおよび外輪21の内周21aが、スリット24を挟んで回転軸の周りに非円形の形状を有している。
In the second embodiment, the
上記のように構成したことにより、このトルクセンサ200では、過大な負荷がかかり内輪22と外輪21とを連結する連結部23が破損した場合でも、内輪22と外輪21との結合が外れることが防止され、連結部23が破損した状態で一時的に回転が伝達され、停止するまでの間比較的安全に回転状態を保つことのできるトルクセンサを実現することができる。
With the above-described configuration, in the
1 外輪
2 内輪
3 連結部
4 スリット
5 歪みゲージ
7,8 回転軸
7a,8a 端部
11 外輪
11a 内周
12 内輪
12a 外周
13 連結部
14 スリット
15 歪みゲージ
17,18 回転軸
17a,18a 端部
21 外輪
21a 内周
22 内輪
22a 外周
23 連結部
24 スリット
100,200 トルクセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記2つの回転軸のうちの一方の端部に固定される内輪と、
前記内輪の外周との間にスリットを形成して該外周を取り囲むように形成され、前記2つの回転軸のうちの他方の端部に固定される外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に円周方向に複数箇所形成された、前記スリットを遮って該内輪と該外輪とを連結する連結部とを有し、該連結部の歪みによりトルクを検出するトルクセンサにおいて、
前記内輪が、回転軸方向に径が変わる外周を有するとともに、
前記外輪が、前記スリットを挟んで前記内輪の外周に対向して、回転軸方向に径が変わる内周を有するものであることを特徴とするトルクセンサ。 Inserted between two coaxial rotating shafts,
An inner ring fixed to one end of the two rotating shafts;
An outer ring formed so as to surround the outer periphery by forming a slit between the outer periphery of the inner ring and fixed to the other end of the two rotating shafts;
A plurality of circumferentially formed portions between the inner ring and the outer ring, each having a connecting portion that blocks the slit and connects the inner ring and the outer ring, and detects torque by distortion of the connecting portion. In the torque sensor,
The inner ring has an outer periphery whose diameter changes in the rotation axis direction,
The torque sensor according to claim 1, wherein the outer ring has an inner periphery whose diameter changes in the direction of the rotation axis, facing the outer periphery of the inner ring across the slit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005122497A JP2006300716A (en) | 2005-04-20 | 2005-04-20 | Torque sensor |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1048072A (en) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Ono Sokki Co Ltd | Torque measuring instrument |
JP2002349596A (en) * | 2001-05-22 | 2002-12-04 | Denso Corp | Torque transmission |
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2005
- 2005-04-20 JP JP2005122497A patent/JP2006300716A/en active Pending
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