JP2016038353A - Torque detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque detector having a structure for eliminating an influence on a strain causing unit that is disposed on a rotation shaft and detects a rotation torque by sensing strain.SOLUTION: The torque detector includes a rotation shaft that can transmit power to a loading device in conjunction with an output unit of a speed reducer and can detect the rotation torque. A strain causing unit for detecting the rotation torque by sensing strain is disposed on the rotation shaft, and the position is closer to the loading device side than a bearing supported from a housing side. Due to this arrangement, detection of the friction torque of the bearing caused by assembling can be eliminated, and accurate rotation torque value can be acquired.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、モータ、減速機と繋がってトルク検出が可能となる、トルク検出器に関するものである。   The present invention relates to a torque detector that is connected to a motor and a speed reducer to enable torque detection.

従来では図2に示すように、モータの動力を負荷装置に伝達しつつ回転トルクを検出する手段として、モータの出力軸に減速機を連結させ回転数を減少させると同時にトルクを増加させ、カップリング等の軸継手を介してトルクを測定できるトルク検出器を繋いで、このトルク検出器の出力軸を負荷装置に繋ぐというものが一般的であった。この構成であれば各ユニットが独立しており部品交換などメンテナンス等は有利であるが、軸方向の長さが長くなってしまうこと、電気配線が複雑になることなどから適用用途に限定があった。   Conventionally, as shown in FIG. 2, as a means for detecting the rotational torque while transmitting the power of the motor to the load device, a reduction gear is connected to the output shaft of the motor to reduce the rotational speed and simultaneously increase the torque. Generally, a torque detector capable of measuring torque is connected via a shaft coupling such as a ring, and the output shaft of the torque detector is connected to a load device. With this configuration, each unit is independent, and maintenance such as component replacement is advantageous, but there are limitations on the application because the length in the axial direction is long and the electrical wiring is complicated. It was.

これに対して、モータ、減速機、トルク検出器を一体構造で構成する発明が開示されている(特許文献1、特許文献2)。特許文献1、特許文献2の発明共に、減速された後の出力の回転軸は中空構造となっており、この回転軸を軸内部から支持するベアリングがあり、一方でこの回転軸を外部から支持するベアリングが同心にて設けられている。すなわちこの構成では減速機からの出力回転軸が内側も外側も別のベアリングによって挟み込まれており、特にこの回転軸を軸内部から支持するベアリングの内輪も回転するように構成されているため、各部品の形状精度を上げ、組み立ての寸法管理などを厳しくしなければスムーズな回転が得られないことが予想される。   On the other hand, the invention which comprises a motor, a reduction gear, and a torque detector by integral structure is disclosed (patent document 1, patent document 2). In both inventions of Patent Document 1 and Patent Document 2, the output rotating shaft after being decelerated has a hollow structure, and there is a bearing that supports the rotating shaft from the inside, while the rotating shaft is supported from the outside. Bearings are provided concentrically. That is, in this configuration, the output rotation shaft from the speed reducer is sandwiched between the inner and outer bearings, and the inner ring of the bearing that supports this rotation shaft from the inside of the shaft is also configured to rotate. It is expected that smooth rotation cannot be obtained unless the shape accuracy of the parts is increased and the dimensional management of the assembly is tightened.

一方トルク検出においては、特許文献2の発明では詳細な実施例の記述が無く、回転軸の磁歪を測定する手段を用いている場合、高速回転でも測定できるものの、軸に継続的な負荷がかかる場合には軸自体が時間に伴ってクリープ変形を引き起こすため高精度な測定を維持することは困難といえる。特許文献1では歪みゲージを設けた記述はあるが、この構造によれば組み立て時のネジ締結によってトルク検出部分に生じる応力やクリープ変形の発生などによって正確なトルク値が得られず、しかも中空軸でしか歪みゲージからの配線ができず適用範囲が限られているという難点があった。   On the other hand, in the torque detection, there is no description of a detailed embodiment in the invention of Patent Document 2, and when a means for measuring the magnetostriction of the rotating shaft is used, although it can be measured even at high speed rotation, a continuous load is applied to the shaft. In some cases, it is difficult to maintain highly accurate measurements because the shaft itself causes creep deformation over time. In Patent Document 1, there is a description in which a strain gauge is provided. However, according to this structure, an accurate torque value cannot be obtained due to the stress generated in the torque detection portion or the occurrence of creep deformation due to screw fastening at the time of assembly. However, wiring from strain gauges can only be made, and there is a problem that the application range is limited.

また特許文献3では、減速機内部に歪みゲージを貼ってトルクを検出するトルク検出機構付き波動歯車装置が開示されている。ここで歪みゲージは実際に回転している部材では無く固定された部材に貼られており、回転体のトルクを減速機内の撓む部分の近傍にて間接的に測っているため応答性が悪く測定精度に難点があった。   Patent Document 3 discloses a wave gear device with a torque detection mechanism that detects torque by attaching a strain gauge inside a reduction gear. Here, the strain gauge is attached to a fixed member instead of a rotating member, and the torque of the rotating body is indirectly measured in the vicinity of the bending portion in the speed reducer, so the responsiveness is poor. There was a difficulty in measurement accuracy.

特開2013−215081号公報JP 2013-215081 A 特許第4581543号公報Japanese Patent No. 4581543 特許第3512160号公報Japanese Patent No. 3512160

図2のような単体ユニットで構成されるものを基本とすると、これらを一体型として構成した場合、図3に示すような回転軸2に歪みを検知するように設けられた起歪部2aがベアリング3と減速機の中間部に位置する構造が考えられる。起歪部2aには歪みゲージが複数貼られており、回転軸の回転トルクを測ることが出来、回転側基板から固定側基板へのデータの無線伝送でトルクを検出している。このような構成においても、ベアリング3による回転軸2の組付け時に回転軸2に歪みが生じてしまい、起歪部2aへ影響を及ぼすため正確なトルク値が得られない状態であった。すなわちベアリング3で生ずる摩擦トルクが回転軸2の起歪部2aで検出されてしまうため、正確なトルク値が得られないという難点があった。   Basically, a unit composed of a single unit as shown in FIG. 2, when these are configured as an integral type, a strain generating portion 2 a provided to detect strain on the rotating shaft 2 as shown in FIG. 3 is provided. The structure located in the intermediate part of the bearing 3 and a reduction gear can be considered. A plurality of strain gauges are affixed to the strain generating portion 2a, the rotational torque of the rotating shaft can be measured, and the torque is detected by wireless transmission of data from the rotating side substrate to the fixed side substrate. Even in such a configuration, when the rotary shaft 2 is assembled by the bearing 3, the rotary shaft 2 is distorted and affects the strain generating portion 2a, so that an accurate torque value cannot be obtained. That is, since the friction torque generated in the bearing 3 is detected by the strain generating portion 2a of the rotating shaft 2, there is a problem that an accurate torque value cannot be obtained.

本発明は、上記の欠点を補って、応答性が速く高精度なトルク検出ができるトルク検出器を得ることが目的である。   An object of the present invention is to obtain a torque detector that compensates for the above-described drawbacks and can detect torque with high responsiveness and high accuracy.

本発明に係るトルク検出器は
モータと機械的に接続される減速機と繋がって、減速機出力部の回転トルクを検出する手段を有するトルク検出器において、
減速機出力部と機械的に接続され負荷装置へ動力を伝達する回転軸と、
回転軸を、減速機出力部と負荷装置の回転軸の軸方向における中間位置にて、回転自在に支持するベアリングを有し、
回転軸に生ずる歪みを感知してトルクを検出するように回転軸に設けられた起歪部が、回転軸の軸方向において回転軸のベアリングによる支持される部分よりも負荷装置側に位置することで構成されている。
A torque detector according to the present invention is connected to a speed reducer mechanically connected to a motor, and has a means for detecting rotational torque of a speed reducer output unit.
A rotating shaft that is mechanically connected to the reduction gear output and transmits power to the load device;
A bearing that rotatably supports the rotating shaft at an intermediate position in the axial direction of the rotating shaft of the reduction gear output unit and the load device;
The strain generating portion provided on the rotating shaft so as to detect the torque generated by detecting the distortion on the rotating shaft is positioned closer to the load device than the portion supported by the bearing of the rotating shaft in the axial direction of the rotating shaft. It consists of

回転軸の起歪部に設けられる歪みゲージで、起歪部の歪みを検出することが好ましい。   It is preferable to detect the strain of the strain generating portion with a strain gauge provided in the strain generating portion of the rotating shaft.

また、減速機が波動歯車減速機であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that a reduction gear is a wave gear reduction gear.

本発明の第1の実施形態を示したトルク検出器の断面構造図1 is a cross-sectional structural view of a torque detector showing a first embodiment of the present invention. 従来のトルク検出器と減速機とモータの構成を表した図A diagram showing the configuration of a conventional torque detector, reducer, and motor 従来のトルク検出器の断面構造図Cross-sectional structure diagram of a conventional torque detector 本発明の第2の実施形態を示したトルク検出器の断面構造図Cross-sectional structure diagram of a torque detector showing a second embodiment of the present invention

以下、本発明による実施形態について、図面をもとに詳細な説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の第1の実施形態を示した断面構造図である。そして図1は、トルク検出器1は、減速機部分とトルク検出部分を一体化して形成したものである。   FIG. 1 is a cross-sectional structural view showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the torque detector 1 is formed by integrating a reduction gear portion and a torque detection portion.

回転軸2は、回転自在に支持され、減速機で減速した動力を伝達するとともに、回転トルクを検出するために起歪部2aも備えている。起歪部2aは、回転軸2の軸方向の中央部でその直径が小さく設けられており、回転軸2の軸方向には強度を有して変形せず、ねじれ方向には変形するため、この表面に歪みゲージを貼付し、この起歪部2aに生じるねじれを感知して、回転トルクを検知するものである。この起歪部2aの形状は円柱形に限らず、測定する回転トルク量によって最適なものが選択される。回転軸2の負荷側においては不図示の負荷装置と機械的に接続され、負荷装置と一緒に回転しつつ回転トルクを検出することになる。   The rotating shaft 2 is rotatably supported, transmits power decelerated by a speed reducer, and also includes a strain generating portion 2a for detecting rotational torque. The strain generating portion 2a is provided with a small diameter at the central portion in the axial direction of the rotary shaft 2, and has no strength and does not deform in the axial direction of the rotary shaft 2, and deforms in the twist direction. A strain gauge is affixed to this surface, and a rotational torque is detected by detecting a twist generated in the strain generating portion 2a. The shape of the strain generating portion 2a is not limited to a cylindrical shape, and an optimal one is selected depending on the amount of rotational torque to be measured. On the load side of the rotary shaft 2, it is mechanically connected to a load device (not shown), and the rotational torque is detected while rotating together with the load device.

一方モータ軸101は、不図示のモータの筐体に設けられたベアリング102によって回転自在に支持されており、減速機構のウエーブジェネレータ14に接続されて回転動力が伝達されて来る。   On the other hand, the motor shaft 101 is rotatably supported by a bearing 102 provided in a motor housing (not shown), and is connected to a wave generator 14 of a speed reduction mechanism to transmit rotational power.

ベアリング3は例えば円筒形のコロによる線接触にて荷重を受けるクロスローラベアリングであり、その外輪は固定側であり筐体を兼ねる接続部17に固定されて、回転軸2を回転自在に支持するように設けられている。従ってベアリング3aは外輪であり、これと対向したベアリング3bは内輪であって、回転軸2とネジによって固定することで回転軸2は回転自在となっている。   The bearing 3 is, for example, a cross roller bearing that receives a load by line contact with a cylindrical roller, and its outer ring is fixed to a connection portion 17 that also serves as a housing, and rotatably supports the rotary shaft 2. It is provided as follows. Accordingly, the bearing 3a is an outer ring, and the bearing 3b facing the bearing 3a is an inner ring, and the rotary shaft 2 is rotatable by being fixed to the rotary shaft 2 with screws.

1次側コア7および1次側コイル8と、2次側コア6および2次側コイル5は、回転トランス構造を成している。回転軸2には回転軸2と共に回転する回転側基板4a、4bがあり、回転側基板4a、4bには起歪部2aの円筒表面に貼付された歪みゲージを含んで構成するホイートストンブリッジ回路が搭載されており、この回路に非接触にて電力を供給している。   The primary side core 7 and the primary side coil 8, and the secondary side core 6 and the secondary side coil 5 form a rotary transformer structure. The rotating shaft 2 includes rotating-side substrates 4a and 4b that rotate together with the rotating shaft 2. The rotating-side substrates 4a and 4b include a Wheatstone bridge circuit that includes a strain gauge attached to the cylindrical surface of the strain generating portion 2a. It is mounted and power is supplied to this circuit without contact.

以下、この回路における電力および電気信号の流れについて説明する。固定側基板10には、外部の直流電源装置より電源が供給されると共に、この直流を交流に変換して、回転軸2に設けられて一緒に回転する電気回路へ電力を供給するためのスイッチング回路が設けられている。   Hereinafter, the flow of electric power and electric signals in this circuit will be described. The fixed-side substrate 10 is supplied with power from an external DC power supply device, converts this DC to AC, and is used to supply power to an electric circuit provided on the rotating shaft 2 and rotating together. A circuit is provided.

1次側コア7は、両端に突部を設けた断面コの字型の形状をしたフェライトであり、コアホルダ9を介して固定側基板10に取り付けられている。1次側コア7の両突部間には銅線を巻回してなる1次側コイル8が設けられている。この1次側コイル8には固定側基板10のスイッチング回路から電力が供給される。   The primary core 7 is a ferrite having a U-shaped cross section with protrusions at both ends, and is attached to the fixed substrate 10 via a core holder 9. A primary coil 8 formed by winding a copper wire is provided between both protrusions of the primary core 7. Electric power is supplied to the primary coil 8 from the switching circuit of the fixed substrate 10.

一方、回転軸2には、1次側コア7および1次側コイル8と所定間隔をおいて対向するように、トランスの2次側が構成されている。回転軸2表面上に、フェライトシートからなる2次側コア6が設けられ、この2次側コア6の外周には銅線を巻回してなる2次側コイル5が設けられている。   On the other hand, the secondary side of the transformer is configured on the rotating shaft 2 so as to face the primary side core 7 and the primary side coil 8 at a predetermined interval. A secondary side core 6 made of a ferrite sheet is provided on the surface of the rotary shaft 2, and a secondary side coil 5 formed by winding a copper wire is provided on the outer periphery of the secondary side core 6.

従って、外部の直流電源装置から固定側基板10へ電源が供給され、固定側基板10上のスイッチング回路にて交流に変換された電流を1次側コイル8に通電すると、交流磁界が発生し。この交流磁界が回転軸2側の2次側コア6に透過することで、2次側コイル5に電流が誘起される。誘起された電流は、回転側基板4a、4b内の整流化回路および安定化回路を経て、ホイートストンブリッジ回路を成す歪みゲージに供給される。   Accordingly, when power is supplied from the external DC power supply device to the fixed side substrate 10 and the current converted to AC by the switching circuit on the fixed side substrate 10 is passed through the primary side coil 8, an AC magnetic field is generated. This alternating magnetic field passes through the secondary core 6 on the rotating shaft 2 side, so that a current is induced in the secondary coil 5. The induced current is supplied to a strain gauge constituting a Wheatstone bridge circuit through a rectification circuit and a stabilization circuit in the rotation side substrates 4a and 4b.

実際のトルクの検出は、回転軸2にトルクが加わると、回転軸2の起歪部2aがトルクの大きさに応じて歪み、この歪みの大きさが歪みゲージの抵抗値の変化の大きさとして検出される。検出は回転側基板4a、4b内に設けられた検出回路により行われ、この検出アナログ信号はA/D変換でデジタル化および変調される。   In actual torque detection, when torque is applied to the rotating shaft 2, the strain generating portion 2a of the rotating shaft 2 is distorted according to the magnitude of the torque, and the magnitude of this distortion is the magnitude of the change in the resistance value of the strain gauge. Detected as Detection is performed by a detection circuit provided in the rotation side substrates 4a and 4b, and the detected analog signal is digitized and modulated by A / D conversion.

このデジタル化した信号は、回転側基板4a、4bに設けられた赤外線通信を行うLEDにより送信され、固定側基板10上に設けられた受光素子でこれを受信して、トルク値に対応したデジタル信号を得ることができる。固定側基板10には復調回路が設けられており、検出したトルク値に対応する電圧信号を出力できるようになっている。そして、この出力された電圧信号は、公知の手段にて表示器等に表示されるとともに、モータの制御に使用される。   This digitized signal is transmitted by the LED that performs infrared communication provided on the rotation side substrates 4a and 4b, and is received by the light receiving element provided on the fixed side substrate 10, and is digital corresponding to the torque value. A signal can be obtained. The fixed board 10 is provided with a demodulation circuit so that a voltage signal corresponding to the detected torque value can be output. The output voltage signal is displayed on a display or the like by known means and used for controlling the motor.

回転側基板4a、4bは、基板固定支柱19により回転軸2に固定されているとともに、リング状の形状をしていて、回転時のバランスを保つように電子部品の配置位置が基板上で考慮されている。本実施例では回転側基板4a、4bは2つの基板から構成されているが、回転軸2の直径寸法によっては基板面積を広く出来て、1つの基板で構成される場合もあり、適宜選択される。   The rotation-side substrates 4a and 4b are fixed to the rotation shaft 2 by the substrate fixing column 19 and have a ring shape, and the arrangement positions of the electronic components are considered on the substrate so as to maintain the balance during rotation. Has been. In this embodiment, the rotation-side substrates 4a and 4b are composed of two substrates. However, depending on the diameter dimension of the rotating shaft 2, the substrate area can be widened and may be composed of one substrate, which is appropriately selected. The

一方、回転軸2に対して駆動側には、波動歯車減速機が接続されている。波動歯車減速機は、薄肉カップの形状をして開口部外周にギア歯がもうけられたフレックススプライン13と、このフレックススプライン13の外周ギア歯に対応して内周面にギア歯を持つサーキュラスプライン12と、フレックススプライン13の開口した内周部に位置してモータ軸101と結合したウエーブジェネレータ14から構成されている。   On the other hand, a wave gear reducer is connected to the drive side with respect to the rotating shaft 2. The wave gear reducer includes a flex spline 13 having a thin cup shape and gear teeth on the outer periphery of the opening, and a circular spline having gear teeth on the inner peripheral surface corresponding to the outer peripheral gear teeth of the flex spline 13. 12 and a wave generator 14 which is located on the inner periphery of the flex spline 13 and which is coupled to the motor shaft 101.

ウエーブジェネレータ14は楕円状カムの外周に薄肉のボール・ベアリングを組み合わせた部品であり、ベアリングの内輪はカムに固定され、外輪はボールを介して弾性変形する。フレックススプライン13は薄肉カップ状の金属弾性体であり、このフレックスプライン13の薄肉カップの底をダイヤフラムと呼んで減速機出力部として機能する。サーキュラスプライン12は剛体リング状の部品で、フレックススプライン13より歯数が2枚多い内歯構造となっている。   The wave generator 14 is a component in which a thin ball bearing is combined on the outer periphery of an elliptical cam. The inner ring of the bearing is fixed to the cam, and the outer ring is elastically deformed via the ball. The flex spline 13 is a thin cup-shaped metal elastic body. The bottom of the thin cup of the flex spline 13 is called a diaphragm and functions as a reduction gear output. The circular spline 12 is a rigid ring-shaped part, and has an internal tooth structure having two more teeth than the flex spline 13.

フレックススプライン13はウエーブジェネレータ14により楕円状に撓み、楕円の長軸の箇所でサーキュラスプライン12と歯が噛み合い、短軸の箇所では歯は噛み合わない状態になる。サーキュラスプライン12を固定し、ウエーブジェネレータ14を時計方向へ回すと、フレックススプライン13は弾性変形し、サーキュラスプライン12との歯の噛み合い位置が順次移動する。ウエーブジェネレータ14が1回転すると、歯数差2枚分だけフレックススプライン13は反時計方向へ移動する。従って、波動歯車減速機のフレックスプライン13のダイヤフラムが出力部となって、この波動歯車減速機の減速比だけ減速することになる。   The flex spline 13 is bent into an elliptical shape by the wave generator 14, and the teeth are engaged with the circular spline 12 at the major axis of the ellipse, and the teeth are not meshed at the minor axis. When the circular spline 12 is fixed and the wave generator 14 is rotated clockwise, the flex spline 13 is elastically deformed, and the meshing position of the teeth with the circular spline 12 is sequentially moved. When the wave generator 14 rotates once, the flex spline 13 moves counterclockwise by the difference in the number of teeth. Therefore, the diaphragm of the flex spline 13 of the wave gear reducer serves as an output unit, and the speed is reduced by the reduction ratio of the wave gear reducer.

そして回転軸2はフレックスプライン13のダイヤフラム部すなわち減速機出力部とネジによって締結されている。フレックスプライン13と2次側コア6および2次側コイル5の軸方向の中間には、減速機側のオイルの飛散を防ぐ目的で、オイルシール11が設けられている。オイルシール11はカバー16に挿入されて回転軸2に接触してシールがなされる。   The rotating shaft 2 is fastened to the diaphragm portion of the flex spline 13, that is, the reducer output portion by screws. An oil seal 11 is provided in the middle of the flexpline 13, the secondary core 6, and the secondary coil 5 in the axial direction in order to prevent the oil on the reduction gear side from being scattered. The oil seal 11 is inserted into the cover 16 and brought into contact with the rotating shaft 2 to be sealed.

一方回転軸2は、半径方向に張り出したつば部2bにてベアリング内輪3bに固定されている。このベアリング内輪3bと対向するように設けられたベアリング外輪3aは、外装部を兼ねる接続部17に固定され、全体から見ると固定側となる。   On the other hand, the rotating shaft 2 is fixed to the bearing inner ring 3b by a flange portion 2b projecting in the radial direction. The bearing outer ring 3a provided so as to face the bearing inner ring 3b is fixed to the connecting portion 17 that also serves as an exterior portion, and becomes the fixed side when viewed from the whole.

図4は本発明の第2の実施形態を示した断面構造図である。第2の実施例ではベアリング3をラジアル深溝玉ベアリングで構成している。この場合ベアリング3は高剛性なクロスローラベアリングではないため、回転側基板4a、4bや2次側コイル5を挟んで減速機のフレックススプライン13近傍にベアリング18を設けてある。このベアリング18はシール付きのラジアル深溝玉ベアリングで減速機部分にあるオイルのシールも兼ねる。第2の実施形態においても、回転軸2の起歪部2aはベアリング3よりも負荷装置側に設けられていることは同様である。   FIG. 4 is a cross-sectional structural view showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the bearing 3 is constituted by a radial deep groove ball bearing. In this case, since the bearing 3 is not a high-rigidity cross roller bearing, a bearing 18 is provided in the vicinity of the flex spline 13 of the reduction gear with the rotation side substrates 4a and 4b and the secondary side coil 5 interposed therebetween. This bearing 18 is a radial deep groove ball bearing with a seal, which also serves as a seal for oil in the speed reducer. In the second embodiment as well, it is the same that the strain generating portion 2a of the rotating shaft 2 is provided closer to the load device than the bearing 3.

従来の実施例を示した図3では、回転軸2の起歪部2aはこのベアリング3a、3bと減速機出力すなわちフレックススプライン13の中間位置にあった。従って起歪部2aの軸方向の長さを確保するため、全体として軸方向の長さが長くなることも避けられなかった。これに対して本発明では、回転軸2は一端がフレックススプライン13と連結されて減速した動力を受け、ベアリング3により外装固定部に支持され、この支持部よりも軸方向にて負荷装置側に、歪みを検出する起歪部を設けた構造となっている。この配置により起歪部2aに組み立て時のネジやボルトの締結による応力の発生を生じにくくすることができる。すなわち組み立てによって生じるベアリング3の摩擦トルクを検出することがないため、正確なトルク値を得ることが出来る。また起歪部2aの配置の自由度が高いため、軸方向の長さを抑制することも容易である。さらに第1の実施例では複数のベアリングによる相互干渉が無いため、組み立て精度、各部品精度を高めることなく回転軸2の滑らかな動きを実現できる。   In FIG. 3 showing the conventional embodiment, the strain generating portion 2a of the rotating shaft 2 is located at an intermediate position between the bearings 3a and 3b and the reduction gear output, that is, the flex spline 13. Therefore, in order to secure the axial length of the strain generating portion 2a, it is inevitable that the axial length becomes longer as a whole. On the other hand, in the present invention, the rotating shaft 2 is connected to the flex spline 13 at one end, receives the reduced power, and is supported by the exterior fixing portion by the bearing 3, and is closer to the load device side in the axial direction than the supporting portion. The structure is provided with a strain generating portion for detecting strain. With this arrangement, it is possible to reduce the occurrence of stress due to fastening of screws and bolts during assembly in the strain generating portion 2a. That is, since the friction torque of the bearing 3 generated by assembly is not detected, an accurate torque value can be obtained. Moreover, since the freedom degree of arrangement | positioning of the strain generation part 2a is high, it is also easy to suppress the length of an axial direction. Furthermore, in the first embodiment, since there is no mutual interference due to a plurality of bearings, smooth movement of the rotating shaft 2 can be realized without increasing the assembly accuracy and the component accuracy.

本発明の活用例として、トルクを制御しつつ動力を発生するアクチュエータすなわちロボット等への適用が可能である。   As an application example of the present invention, it can be applied to an actuator that generates power while controlling torque, that is, a robot or the like.

1 トルク検出器
2 回転軸
2a 起歪部
2b つば部
3 ベアリング
3a ベアリング外輪
3b ベアリング内輪
4a、4b 回転側基板
5 2次側コイル
6 2次側コア
7 1次側コア
8 1次側コイル
9 コアホルダ
10 固定側基板
11 オイルシール
12 サーキュラスプライン
13 フレックススプライン
14 ウエーブジェネレータ
15 軸カバー
16 カバー
17 接続部
18 ベアリング
19 基板固定支柱
20 トルク検出器
101 モータ軸
102 ベアリング
103 減速機
104 モータ
105 軸継手
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque detector 2 Rotating shaft 2a Strain part 2b Collar part 3 Bearing 3a Bearing outer ring 3b Bearing inner ring 4a, 4b Rotation side board 5 Secondary side coil 6 Secondary side core 7 Primary side core 8 Primary side coil 9 Core holder DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixed side board | substrate 11 Oil seal 12 Circular spline 13 Flex spline 14 Wave generator 15 Shaft cover 16 Cover 17 Connection part 18 Bearing 19 Board | substrate fixed support | pillar 20 Torque detector 101 Motor shaft 102 Bearing 103 Reduction gear 104 Motor 105 Shaft coupling

Claims (3)

モータと機械的に接続される減速機と繋がって、減速機出力部の回転トルクを検出する手段を有するトルク検出器において、
前記減速機出力部と機械的に接続され負荷装置へ動力を伝達する回転軸と、
前記回転軸を、前記減速機出力部と前記負荷装置の前記回転軸の軸方向における中間位置にて、回転自在に支持するベアリングを有し、
前記回転軸に生ずる歪みを感知してトルクを検出するように前記回転軸に設けられた起歪部が、前記回転軸の軸方向において前記回転軸の前記ベアリングによる支持される部分よりも前記負荷装置側に位置することを特徴とするトルク検出器。
In a torque detector connected to a reduction gear mechanically connected to a motor and having means for detecting rotational torque of a reduction gear output unit,
A rotary shaft that is mechanically connected to the reduction gear output and transmits power to a load device;
A bearing that rotatably supports the rotating shaft at an intermediate position in the axial direction of the rotating shaft of the speed reducer output unit and the load device;
The strain generating portion provided in the rotating shaft so as to detect the torque generated by detecting the distortion generated in the rotating shaft is more load than the portion of the rotating shaft supported by the bearing in the axial direction of the rotating shaft. A torque detector located on the apparatus side.
前記回転軸の前記起歪部に設けられる歪みゲージで前記起歪部の歪みを検出することを特徴とする請求項1に記載のトルク検出器。   The torque detector according to claim 1, wherein the strain of the strain generating portion is detected by a strain gauge provided in the strain generating portion of the rotating shaft. 前記減速機が波動歯車減速機であることを特徴とする請求項1から2のいずれかに記載のトルク検出器。
The torque detector according to claim 1, wherein the speed reducer is a wave gear speed reducer.
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