JP2018091832A - 軸方向回転式トルク検出器 - Google Patents
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Abstract
Description
1.内歯車が入力軸により伝達される接線力を負荷させ、且つ前記負荷が十分に伝導されることで柱部が動かされて変形を生じさせる作用力が発生し、前記柱部に変形が生じ、前記歪みゲージが追随して変形し、歪みゲージのトルク検出感度が向上する。
2.条片状の柱部が応用されることにより歪みゲージが搭載可能になり、柱部の端部が動かされた状態で受力することで敏感に変形し、歪みゲージによるトルク検出感度が向上する。
3.柱部は入力軸の軸方向に沿って互いに平行するように配置され、入力軸の径方向に沿って配置されるのではないため、応用される部材または設備やトルク検出器の径方向の体積が有効的に縮減される。
(実施形態)
図1乃至図2に示すように、前記入力軸20及び出力軸30は中心軸Cに沿って間隔を空けて配置され、前記遊星ギアセットは中心軸Cに沿って入力軸20と出力軸30との間に配置され、且つ前記遊星ギアセット、入力軸20、及び出力軸30はハウジング10内に収納される。前記ハウジング10はその実施において装置全体の固定端とし、前記入力軸20及び出力軸30の枢着に用いられる。より詳しくは、前記入力軸20及び出力軸30はベアリング21、31によりハウジング10内にそれぞれ枢設され、且つ入力軸20及び出力軸30の端部22、32がハウジング10の外にそれぞれ突出される。前記ハウジング10には駆動モーター80が装設される。装設とは嵌合、係合、ロック等の機械的配置手段により結合させて一体化することを指す。駆動モーター80の駆動軸81が前記入力軸20に連結され、入力軸20が駆動されて回転する。前記出力軸30はその実施において、ツールコネクタ90が連結され、電動ドライバー等の工具の連結及びトルクを出力させて電動ドライバー等の工具を駆動させて回転させるために用いられる。
(第2実施形態)
11 ネジ
20 入力軸
21 ベアリング
22 端部
31 ベアリング
32 端部
30 出力軸
40 遊星ギア軸
401 太陽歯車
402 遊星ギア
403 遊星ギア軸
404 遊星ディスク
405 内歯車
41 第一段階遊星ギアセット
411 第一段階太陽歯車
412 第一段階遊星ギア
413 遊星ギア軸
414 第一段階遊星ディスク
415 第一段階内歯車
416 凹部
42 第二段階遊星ギアセット
421 第二段階太陽歯車
422 第二段階遊星ギア
423 遊星ギア軸
424 第二段階遊星ディスク
50 トルク検出ディスク
51 柱部
51a 第一端部
51b 第二端部
51c 第一端面
51d 第二端面
52 固定座
521 スルーホール
53 回転台
531 スルーホール
532 バンプ
533 バンプ
54 台座
55 軸受固定座
60 歪みゲージ
70 ブリッジ
71 計装アンプ
72 整流器
73 数値制御ユニット
80 駆動モーター
81 駆動軸
90 ツールコネクタ
C 中心軸
D ラジアル線
Claims (12)
- 中心軸に沿って間隔を空けて配置される入力軸及び出力軸と、
中心軸に沿って入力軸と出力軸との間に配置される遊星ギアセットであって、前記入力軸は遊星ギアセットの内の太陽歯車に連結され、前記出力軸は遊星ディスクを介して遊星ギアセットの内の複数の遊星ギアに連結され、前記遊星ギアセットの内の内歯車はトルク検出ディスクに連結され、前記トルク検出ディスクは中心軸に平行する複数の条片状の柱部を有し、前記柱部の対応する側部には中心軸の径方向に平行する端面がそれぞれ形成され、前記2端面の内の少なくとも一つの端面には少なくとも1つの歪みゲージが配置されることとを備え、
前記入力軸は遊星ギアセットを介して出力軸を駆動させて回転させ、且つ接線力が形成されて内歯車が駆動されて中心軸の円周に沿って回転し、前記トルク検出ディスクの柱部により内歯車が負荷する接線力が吸収されることにより前記円周に沿って回転する方向に変形が生じ、前記歪みゲージにより前記変形が検出されると歪みが生じ、これを入力軸と出力軸との間のトルク検出値とすることを特徴とする軸方向回転式トルク検出器。 - 前記トルク検出ディスクは固定座及び回転台を備え、前記柱部は固定座と回転台との間に位置されることを特徴とする、請求項1に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記トルク検出ディスクは固定座、柱部及び回転台が一体成形されることにより構成されることを特徴とする、請求項2に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記柱部は固定座が延伸されることにより形成され、前記柱部の固定座から離間する一端は回転台に装設されることを特徴とする、請求項2に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記固定座及び回転台の中心部にはスルーホールがそれぞれ設けられ、前記入力軸は前記スルーホールを貫通させて太陽歯車に連結されることを特徴とする、請求項2に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記入力軸は固定座及び回転台の内の少なくとも1つに枢着されることを特徴とする、請求項5に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記歪みゲージが配置される柱部は、歪みゲージの配置数は2つであり、且つ前記2つの歪みゲージは柱部の対応し合う2面の端面に貼付されることを特徴とする、請求項1または5に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記遊星ギアセットは、
第一段階遊星ギアセットであって、前記入力軸が第一段階遊星ギアセットの内の第一段階太陽歯車に連結され、前記第一段階遊星ギアセットの内の第一段階遊星ディスクには前記第一段階太陽歯車の四周に噛合される第一段階遊星ギアセットの内の複数の第一段階遊星ギアが枢設され、前記第一段階遊星ギアセットの内の第一段階内歯車にはトルク検出ディスクが連結されることと、
第二段階遊星ギアセットであって、前記第二段階遊星ギアセットの内の第二段階太陽歯車が第一段階遊星ディスクの中心部に連結され、前記出力軸は第二段階遊星ギアセットの内の第二段階遊星ディスクを介して第二段階太陽歯車の四周に噛合される第二段階遊星ギアセットの内の複数の第二段階遊星ギアに連結され、前記第一段階遊星ギア及び第二段階遊星ギアは第一段階内歯車にそれぞれ噛合されることを備えることを特徴とする、請求項1に記載の軸方向回転式トルク検出器。 - 前記第二段階遊星ディスクは出力軸が延伸されることにより形成されることを特徴とする、請求項8に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記入力軸の軸結合対象及び出力軸の連結対象は互換することを特徴とする、請求項8に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記遊星ディスクは出力軸が延伸されることにより形成されることを特徴とする、請求項1に記載の軸方向回転式トルク検出器。
- 前記入力軸の軸結合対象及び出力軸の連結対象は互換することを特徴とする、請求項11に記載の軸方向回転式トルク検出器。
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