JP2797021B2 - トルク測定装置 - Google Patents
トルク測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、トルク測定装置に関する。
従来の技術による電気的なトルク測定装置には、例え
ば実公昭54−32547号公報に示されているようなものが
ある。
ば実公昭54−32547号公報に示されているようなものが
ある。
それは、被測定軸上に間隔をおいて固定した二つの歯
車状内環体の外周面に対向して内周面が歯車状の外環体
が外筒の内壁に固定されており、内環体の両外側部分の
被測定軸にベアリングを介して環状ヨーク体が支承さ
れ、環状ヨーク体には内環体側に突出させてコイルが固
定され、ヨーク体上にベアリングを介して前記外筒が支
承され、外環体の両外側に位置して筒状永久磁石が固定
されている。コイルは、内環体又は外環体のいずれが回
転しても静止状態にある。
車状内環体の外周面に対向して内周面が歯車状の外環体
が外筒の内壁に固定されており、内環体の両外側部分の
被測定軸にベアリングを介して環状ヨーク体が支承さ
れ、環状ヨーク体には内環体側に突出させてコイルが固
定され、ヨーク体上にベアリングを介して前記外筒が支
承され、外環体の両外側に位置して筒状永久磁石が固定
されている。コイルは、内環体又は外環体のいずれが回
転しても静止状態にある。
そして、被測定軸、即ち内環体を静止状態にして、外
筒、即ち外環体を回転し、その結果、左の環体と右の環
体との間に位相差がある限り、両コイルに誘起される交
流電圧には位相差が生じる。
筒、即ち外環体を回転し、その結果、左の環体と右の環
体との間に位相差がある限り、両コイルに誘起される交
流電圧には位相差が生じる。
被測定軸に既知の負荷回転を加えた場合にも、未知の
負荷回転を加えた場合にも両コイルに誘起される交流電
圧にはそれらに応じた位相差が生じる。それらの負荷時
の夫々の位相差と被測定軸静止状態での位相差との各差
から既知のトルクを基準として未知のトルクを算出する
のである。
負荷回転を加えた場合にも両コイルに誘起される交流電
圧にはそれらに応じた位相差が生じる。それらの負荷時
の夫々の位相差と被測定軸静止状態での位相差との各差
から既知のトルクを基準として未知のトルクを算出する
のである。
上記の従来の技術によるトルク測定装置は、次のよう
な欠点がある。
な欠点がある。
（１）外環体を機械的に回転駆動させるために、装置自
体の構造が大形化する。
体の構造が大形化する。
（２）外環体を機械的に回転駆動させるために、外環体
を高速回転することが困難であり、その結果、発生信号
周波数を増加できず、応答性に限界がある。
を高速回転することが困難であり、その結果、発生信号
周波数を増加できず、応答性に限界がある。
（３）外環体と内環体との相対回転における磁束の変化
の位相差により被測定軸の捩じれを検出するのである
が、内環体が外環体と反対方向に回転するときは磁束の
変化の検出周波数が高くなり測定が可能であるが、同方
向に回転するときは検出周波数が減少し、特に相対速度
が低いと益々減少して、トルクを測定することができな
い。
の位相差により被測定軸の捩じれを検出するのである
が、内環体が外環体と反対方向に回転するときは磁束の
変化の検出周波数が高くなり測定が可能であるが、同方
向に回転するときは検出周波数が減少し、特に相対速度
が低いと益々減少して、トルクを測定することができな
い。
（４）内環体が外環体と反対方向に回転するときは磁束
の変化の検出周波数が高くはなるが、その変化率が大き
くなり、位相差を検出する処理系回路の特性上の狂いが
生じ、広範囲に変化する回転数のトルクの正確な測定が
不可能である。
の変化の検出周波数が高くはなるが、その変化率が大き
くなり、位相差を検出する処理系回路の特性上の狂いが
生じ、広範囲に変化する回転数のトルクの正確な測定が
不可能である。
（５）外環体が機械的に常時回転するので、その伝動機
構や軸受等の機械系の寿命が摩損により限定される。
構や軸受等の機械系の寿命が摩損により限定される。
（６）磁束の変化を検出するべく永久磁石を磁気回路に
組込んで発電させる自己発電型においてエネルギを取出
すので、ブレーキ効果が生じる。
組込んで発電させる自己発電型においてエネルギを取出
すので、ブレーキ効果が生じる。
それは、高感度のトルク測定装置においては誤差とな
ってしまう。
ってしまう。
この発明は、上記の従来の技術のトルク測定装置の欠
点を除去したトルク測定装置を提供するものである。
点を除去したトルク測定装置を提供するものである。
この発明による電磁誘導型のトルク測定装置は、回転
自在に支承されて、回転停止又は所定の回転数で回転駆
動されるトーションバーと、トーションバーの両端部に
設けられ、回転方向に所定ピッチでハウジングに固定さ
れ、多相正弦波による回転磁界を発生する一対となった
第１回転磁界発生部及び第２回転磁界発生部と、トーシ
ョンバーの両端部に設けられ、前記第１回転磁界発生部
に対向した第１誘導起電圧発生体及び第２回転磁界発生
部に対向した第２誘導起電圧発生体と、第１誘導起電圧
発生体及び第２誘導起電圧発生体の夫々の誘導起電圧の
位相差を検出する位相差計とから構成されている。
自在に支承されて、回転停止又は所定の回転数で回転駆
動されるトーションバーと、トーションバーの両端部に
設けられ、回転方向に所定ピッチでハウジングに固定さ
れ、多相正弦波による回転磁界を発生する一対となった
第１回転磁界発生部及び第２回転磁界発生部と、トーシ
ョンバーの両端部に設けられ、前記第１回転磁界発生部
に対向した第１誘導起電圧発生体及び第２回転磁界発生
部に対向した第２誘導起電圧発生体と、第１誘導起電圧
発生体及び第２誘導起電圧発生体の夫々の誘導起電圧の
位相差を検出する位相差計とから構成されている。
この発明による静電誘導型のトルク測定装置は、ハウ
ジングに固定され、多相正弦波による回転電界を発生す
る一対となった第１回転電界発生部及び第２回転電界発
生部と、ハウジングに回転自在に支承されて、回転停止
又は所定の回転数で回転駆動されるトーションバーと、
トーションバーの両端部に設けられ、前記第１回転電界
発生部に対向した第１誘導電圧発生体及び第２回転電界
発生部に対向した第２誘導電圧発生体と、第１誘導電圧
発生体及び第２誘導電圧発生体の夫々の誘導電圧の位相
差を検出する位相差計とから構成されている。
ジングに固定され、多相正弦波による回転電界を発生す
る一対となった第１回転電界発生部及び第２回転電界発
生部と、ハウジングに回転自在に支承されて、回転停止
又は所定の回転数で回転駆動されるトーションバーと、
トーションバーの両端部に設けられ、前記第１回転電界
発生部に対向した第１誘導電圧発生体及び第２回転電界
発生部に対向した第２誘導電圧発生体と、第１誘導電圧
発生体及び第２誘導電圧発生体の夫々の誘導電圧の位相
差を検出する位相差計とから構成されている。
トーションバーの一方の端部に回転駆動源を結合し
て、測定されるトルクを加えてトーションバーを回転停
止又は所定の計測回転速度で回転駆動する。
て、測定されるトルクを加えてトーションバーを回転停
止又は所定の計測回転速度で回転駆動する。
そして、電磁誘導型のトルク測定装置においては、第
１回転磁界発生部及び第２回転磁界発生部から発生する
回転磁界により第１誘導起電圧発生体及び第２誘導起電
圧発生体の夫々に誘導起電圧が誘起される。
１回転磁界発生部及び第２回転磁界発生部から発生する
回転磁界により第１誘導起電圧発生体及び第２誘導起電
圧発生体の夫々に誘導起電圧が誘起される。
第１誘導起電圧発生体と第２誘導起電圧発生体とは、
トーションバーの捩じれにより捩じれ量に応じた量だけ
回転方向に位相がずれるので、両者に発生する誘導起電
圧間には、捩じれ量に応じた位相差が生じる。
トーションバーの捩じれにより捩じれ量に応じた量だけ
回転方向に位相がずれるので、両者に発生する誘導起電
圧間には、捩じれ量に応じた位相差が生じる。
その位相差を位相差計により検出して、位相変位量が
算出され、それに基づいてトーションバーに加わるトル
ク量が算出される。
算出され、それに基づいてトーションバーに加わるトル
ク量が算出される。
静電誘導型のトルク測定装置においては、第１回転電
界発生部及び第２回転電界発生部から発生する回転電界
により第１誘導電圧発生体及び第２誘導電圧発生体の夫
々に誘導電圧が誘起される。
界発生部及び第２回転電界発生部から発生する回転電界
により第１誘導電圧発生体及び第２誘導電圧発生体の夫
々に誘導電圧が誘起される。
第１誘導電圧発生体と第２誘導電圧発生体とは、トー
ションバーの捩じれにより捩じれ量に応じた量だけ回転
方向に位相がずれるので、両者に発生する誘導電圧間に
は、捩じれ量に応じた位相差が生じる。
ションバーの捩じれにより捩じれ量に応じた量だけ回転
方向に位相がずれるので、両者に発生する誘導電圧間に
は、捩じれ量に応じた位相差が生じる。
その位相差を位相差計により検出して、位相変化量が
算出され、それに基づいてトーションバーに加わるトル
ク量が算出される。
算出され、それに基づいてトーションバーに加わるトル
ク量が算出される。
この発明の実施例を図面に従って説明する。
先ず第１実施例である電磁誘導型のトルク測定装置に
ついて説明する。
ついて説明する。
第１図に示すトルク測定装置においては、トーション
バー１は、両端部1a,1bがハウジング２の両側の挿通孔
3,4に挿入され、挿通孔3,4で軸受5,6を介してハウジン
グ２に回転自在に支承されており、中間部が縮径されて
捩じり部1cを形成している。
バー１は、両端部1a,1bがハウジング２の両側の挿通孔
3,4に挿入され、挿通孔3,4で軸受5,6を介してハウジン
グ２に回転自在に支承されており、中間部が縮径されて
捩じり部1cを形成している。
トーションバー１、特に捩じり部1cは、寸法及び物理
的諸元が適宜定められて製作されている。
的諸元が適宜定められて製作されている。
ハウジング２内において、トーションバー１の両端部
1a,1bには捩じり部1cの両端に隣接した円板状のロータ
7,8が固着されていると共に、ハウジング２の内面に
は、円板状のステータ9,10が固着され、ロータ7,8とス
テータ9,10とは適宜の間隙を介して第２図及び第３図に
示すような各パターン面を対向させて、回転型のインダ
クトシン（プリント板による電磁誘導型トランスジュー
サ）を構成している。
1a,1bには捩じり部1cの両端に隣接した円板状のロータ
7,8が固着されていると共に、ハウジング２の内面に
は、円板状のステータ9,10が固着され、ロータ7,8とス
テータ9,10とは適宜の間隙を介して第２図及び第３図に
示すような各パターン面を対向させて、回転型のインダ
クトシン（プリント板による電磁誘導型トランスジュー
サ）を構成している。
挿通孔3,4内において、トーションバー１の両端部1a,
1bにはロータリトランスの回転子11,12が固着されてい
ると共に、挿通孔3,4の内周面には、回転子11,12の外周
面に適宜の間隙を介して対向したロータリトランスの固
定子13,14が固着されている。
1bにはロータリトランスの回転子11,12が固着されてい
ると共に、挿通孔3,4の内周面には、回転子11,12の外周
面に適宜の間隙を介して対向したロータリトランスの固
定子13,14が固着されている。
ロータ7,8及びステータ9,10のパターン、ロータリト
ランスの回転子11,12及び固定子13,14は、第４図に示す
ような回路に組込まれて接続されている。
ランスの回転子11,12及び固定子13,14は、第４図に示す
ような回路に組込まれて接続されている。
駆動正弦波電源（発振器）20から駆動正弦波電流sin
波を供給する電流供給線21及び駆動正弦波電流cos波を
供給する電流供給線22がステータ9,10のパターン23,24
に接続されており、ステータ9,10のパターン23,24にお
いて、駆動正弦波電流sin波が流れるパターン23a,24aと
駆動正弦波電流cos波が流れるパターン23b,24bとは、1/
4ピッチずれている。ロータ7,8のパターン25,26は、ロ
ータリトランスの回転子11,12に接続結線され、ロータ
リトランスの固定子13,14は、帯域フィルタ29,30及び増
幅器31,32が介在する信号出力線27,28により位相差計33
に接続されており、位相差計33には表示器34が設けられ
ている。
波を供給する電流供給線21及び駆動正弦波電流cos波を
供給する電流供給線22がステータ9,10のパターン23,24
に接続されており、ステータ9,10のパターン23,24にお
いて、駆動正弦波電流sin波が流れるパターン23a,24aと
駆動正弦波電流cos波が流れるパターン23b,24bとは、1/
4ピッチずれている。ロータ7,8のパターン25,26は、ロ
ータリトランスの回転子11,12に接続結線され、ロータ
リトランスの固定子13,14は、帯域フィルタ29,30及び増
幅器31,32が介在する信号出力線27,28により位相差計33
に接続されており、位相差計33には表示器34が設けられ
ている。
上記の電磁誘導型のトルク測定装置の作用について説
明する。
明する。
トーションバー１の一方の端部1aに回転駆動源を結合
して、トーションバー１を回転停止又は所定の計測回転
速度で回転駆動する。そして、駆動正弦波電源20から電
流供給線21を介してステータ9,10のパターン23a,24aに
駆動正弦波電流sin波を供給し、電流供給線22を介して
ステータ9,10のパターン23b,24bに駆動正弦波電流cos波
を供給する。即ち、駆動正弦波電源20から位相が90度ず
れた２相正弦波電流がステータ9,10に供給されるのであ
る。
して、トーションバー１を回転停止又は所定の計測回転
速度で回転駆動する。そして、駆動正弦波電源20から電
流供給線21を介してステータ9,10のパターン23a,24aに
駆動正弦波電流sin波を供給し、電流供給線22を介して
ステータ9,10のパターン23b,24bに駆動正弦波電流cos波
を供給する。即ち、駆動正弦波電源20から位相が90度ず
れた２相正弦波電流がステータ9,10に供給されるのであ
る。
すると、ステータ9,10のパターン23a,23b;24a,24bに
磁界が発生する結果、ロータ7,8のパターン25,26に下記
のような誘導起電圧Ｅが発生する。
磁界が発生する結果、ロータ7,8のパターン25,26に下記
のような誘導起電圧Ｅが発生する。
Ea:駆動正弦波電流sin波による誘導起電圧 Eb:駆動正弦波電流cos波による誘導起電圧 e:正数 x:ステータ9,10に対するロータ7,8の変位角度 ω：駆動正弦波電流の角周波数 t:時間 p:パターンのピッチ とすると、 Ea＝ｅ・cos（２πx/p）×sin（ωｔ） Eb＝ｅ・sin（２πx/p）×cos（ωｔ） E ＝Ea＋Eb＝ｅ・sin（ωｔ＋２πx/p） ロータ７に発生する誘導起電圧は、ステータ９に印加
される駆動正弦波電流sin波又はcos波の位相に対し変位
角度ｘにより位相変調される。ロータ８に発生する誘導
起電圧も同様にステータ10に印加される駆動正弦波電流
sin波又はcos波の位相に対し位相変調される。
される駆動正弦波電流sin波又はcos波の位相に対し変位
角度ｘにより位相変調される。ロータ８に発生する誘導
起電圧も同様にステータ10に印加される駆動正弦波電流
sin波又はcos波の位相に対し位相変調される。
ロータ７に発生する誘導起電圧による出力信号１がロ
ータリトランス（回転子11・固定子13）を介して固定側
の帯域フィルタ29に入力され、その出力は増幅器31を介
して位相差計33に入力されると共に、ロータ８に発生す
る誘導起電圧による出力信号２がロータリトランス（回
転子12・固定子14）を介して固定側の帯域フィルタ30に
入力され、その出力は増幅器32を介して位相差計33に入
力される。
ータリトランス（回転子11・固定子13）を介して固定側
の帯域フィルタ29に入力され、その出力は増幅器31を介
して位相差計33に入力されると共に、ロータ８に発生す
る誘導起電圧による出力信号２がロータリトランス（回
転子12・固定子14）を介して固定側の帯域フィルタ30に
入力され、その出力は増幅器32を介して位相差計33に入
力される。
そこで、トーションバー１の他方の端部1bに負荷を結
合した上でトーションバー１を回転停止又は所定の計測
回転速度で回転駆動すると、トーションバー１にトルク
が加わり、トーションバー１、特に捩じり部1cには、ト
ルク量に比例した捩じり角の捩じりが生じ、延いては、
ロータ７とロータ８との間には、捩じれ角に応じた相対
角度変位が生じる。
合した上でトーションバー１を回転停止又は所定の計測
回転速度で回転駆動すると、トーションバー１にトルク
が加わり、トーションバー１、特に捩じり部1cには、ト
ルク量に比例した捩じり角の捩じりが生じ、延いては、
ロータ７とロータ８との間には、捩じれ角に応じた相対
角度変位が生じる。
その結果、ロータ７に発生する誘導起電圧、即ち出力
信号１の位相に対してロータ８に発生する誘導起電圧、
即ち出力信号２の位相は、捩じれ角に比例した量だけ変
位する。
信号１の位相に対してロータ８に発生する誘導起電圧、
即ち出力信号２の位相は、捩じれ角に比例した量だけ変
位する。
従って、位相差計33においては、出力信号１の位相を
基準にした出力信号２の位相変位量が算出され、それに
基づいて上記のトルク量が算出され、表示器34に表示さ
れる。
基準にした出力信号２の位相変位量が算出され、それに
基づいて上記のトルク量が算出され、表示器34に表示さ
れる。
次に第２実施例である静電誘導型のトルク測定装置に
ついて説明する。
ついて説明する。
第５図に示すトルク測定装置においては、第１実施例
の電磁誘導型のトルク測定装置における回転型のインダ
クトシンの代りに可変静電誘導電極を用いて、ロータリ
ートランスの代りに静電容量型カップリングが用いられ
ている。
の電磁誘導型のトルク測定装置における回転型のインダ
クトシンの代りに可変静電誘導電極を用いて、ロータリ
ートランスの代りに静電容量型カップリングが用いられ
ている。
即ち、回転型の可変静電誘導電極は、ロータ7,8とス
テータ9,10とが適宜の間隙を介して電極面を対向させて
構成している。そして、第７図に示すように、ステータ
9,10の電極面には、放射状に等ピッチで４の整数倍の極
板41,41…;42,42…が配設され、第６図に示すように、
ロータ7,8の電極面には、放射状に等ピッチで極板41,41
…;42,42…の1/4の数の極板43,43…;44,44…が極板41,4
1…;42,42……の４倍ピッチで配設されている。
テータ9,10とが適宜の間隙を介して電極面を対向させて
構成している。そして、第７図に示すように、ステータ
9,10の電極面には、放射状に等ピッチで４の整数倍の極
板41,41…;42,42…が配設され、第６図に示すように、
ロータ7,8の電極面には、放射状に等ピッチで極板41,41
…;42,42…の1/4の数の極板43,43…;44,44…が極板41,4
1…;42,42……の４倍ピッチで配設されている。
更に、挿通孔3,4内において、トーションバー１の両
端部1a,1bには静電容量型カップリングの回転金属リン
グ51a,51bが回転絶縁リング52a,52bを介して固着されて
いると共に、挿通孔3,4の内周面には、回転金属リング5
1a,51bの外周面に適宜の間隙を介して対向した静電容量
型カップリングの固定金属リング53a,53bが固定絶縁リ
ング54a,54bを介して固着されている ステータ9,10及びロータ7,8の極板41,41…;42,42…;4
3,43…;44,44…並びに静電容量型カップリングの回転金
属リング51a,51b及び固定金属リング53a,53bは、第８図
に示すような回路に組込まれて接続されている。
端部1a,1bには静電容量型カップリングの回転金属リン
グ51a,51bが回転絶縁リング52a,52bを介して固着されて
いると共に、挿通孔3,4の内周面には、回転金属リング5
1a,51bの外周面に適宜の間隙を介して対向した静電容量
型カップリングの固定金属リング53a,53bが固定絶縁リ
ング54a,54bを介して固着されている ステータ9,10及びロータ7,8の極板41,41…;42,42…;4
3,43…;44,44…並びに静電容量型カップリングの回転金
属リング51a,51b及び固定金属リング53a,53bは、第８図
に示すような回路に組込まれて接続されている。
駆動正弦波電源（発振器）40から駆動正弦波電流±si
n波を供給する電流供給線45,46及び駆動正弦波電流±co
s波を供給する電流供給線47,48がステータ9,10の極板4
1,41…;42,42…に接続されており、ロータ7,8の極板43,
43…;44,44…は、ハウジング２とトーションバー１とに
対向して設けられた極板から成る静電結合49,50を介し
て増幅器31,32に接続され、更に帯域フィルタ29,30が介
在する信号出力線27,28により共に位相差計33に接続さ
れており、位相差計33には表示器34が設けられている。
n波を供給する電流供給線45,46及び駆動正弦波電流±co
s波を供給する電流供給線47,48がステータ9,10の極板4
1,41…;42,42…に接続されており、ロータ7,8の極板43,
43…;44,44…は、ハウジング２とトーションバー１とに
対向して設けられた極板から成る静電結合49,50を介し
て増幅器31,32に接続され、更に帯域フィルタ29,30が介
在する信号出力線27,28により共に位相差計33に接続さ
れており、位相差計33には表示器34が設けられている。
上記の静電誘導型のトルク測定装置の作用について説
明する。
明する。
第１実施例と同様にトーションバー１を回転停止又は
所定の計測回転速度で回転駆動する。そして、駆動正弦
波電源40から電流供給線45,46,47,48を介してステータ
9,10の極板41,41…;42,42…に配列順に駆動正弦波電圧
＋sin波、＋cos波、−sin波、−cos波を順に供給する。
即ち、駆動正弦波電源20から位相が90度ずれた４相正弦
波電圧がステータ9,10に供給されるのである。
所定の計測回転速度で回転駆動する。そして、駆動正弦
波電源40から電流供給線45,46,47,48を介してステータ
9,10の極板41,41…;42,42…に配列順に駆動正弦波電圧
＋sin波、＋cos波、−sin波、−cos波を順に供給する。
即ち、駆動正弦波電源20から位相が90度ずれた４相正弦
波電圧がステータ9,10に供給されるのである。
すると、ステータ9,10の極板41,41…;42,42…とロー
タ７の極板43…,44…とから成る可変静電誘導電極に下
記のような誘導電圧Ｅが発生する。
タ７の極板43…,44…とから成る可変静電誘導電極に下
記のような誘導電圧Ｅが発生する。
Ea:駆動正弦波電流sin波による誘導電圧 Eb:駆動正弦波電流cos波による誘導電圧 e:正数 x:ステータ9,10に対するロータ7,8の変位角度 ω：駆動正弦波電流の角周波数 t:時間 p:極板のピッチ とすると、 Ea＝ｅ・cos（２πx/p）×sin（ωｔ） Eb＝ｅ・sin（２πx/p）×cos（ωｔ） E ＝Ea＋Eb＝ｅ・sin（ωｔ＋２πx/p） ロータ７に発生する誘導電圧は、ステータ９に印加さ
れる駆動正弦波電圧±sin波又は±cos波の位相に対し変
位角度ｘにより位相変調される。ロータ８に発生する誘
導電圧も同様にステータ10に印加される駆動正弦波電圧
±sin波又は±cos波の位相に対し位相変調される。
れる駆動正弦波電圧±sin波又は±cos波の位相に対し変
位角度ｘにより位相変調される。ロータ８に発生する誘
導電圧も同様にステータ10に印加される駆動正弦波電圧
±sin波又は±cos波の位相に対し位相変調される。
ロータ７に発生する誘導電圧による出力信号１が静電
結合49を介して固定側の増幅器31に入力され、その出力
は帯域フィルタ29を介して位相差計33に入力されると共
に、ロータ８に発生する誘導電圧による出力信号２が静
電結合50を介して固定側の増幅器32に入力され、その出
力は帯域フィルタ30を介して位相差計33に入力される。
結合49を介して固定側の増幅器31に入力され、その出力
は帯域フィルタ29を介して位相差計33に入力されると共
に、ロータ８に発生する誘導電圧による出力信号２が静
電結合50を介して固定側の増幅器32に入力され、その出
力は帯域フィルタ30を介して位相差計33に入力される。
そこで、トーションバー１の他方の端部1bに負荷を結
合した上でトーションバー１を回転停止又は所定の計測
回転速度で回転駆動すると、第１実施例と同様にしてロ
ータ７とロータ８との間には、捩じれ角に応じた相対角
度変位が生じる。
合した上でトーションバー１を回転停止又は所定の計測
回転速度で回転駆動すると、第１実施例と同様にしてロ
ータ７とロータ８との間には、捩じれ角に応じた相対角
度変位が生じる。
その結果、ロータ７に発生する誘導電圧、即ち出力信
号１の位相に対してロータ８に発生する誘導電圧、即ち
出力信号２の位相は、捩じれ角に比例した量だけ変位す
る。
号１の位相に対してロータ８に発生する誘導電圧、即ち
出力信号２の位相は、捩じれ角に比例した量だけ変位す
る。
従って、位相差計33においては、出力信号１の位相を
基準にした出力信号２の位相変位量が算出され、それに
基づいて上記のトルク量が算出され、表示器34に表示さ
れる。
基準にした出力信号２の位相変位量が算出され、それに
基づいて上記のトルク量が算出され、表示器34に表示さ
れる。
この発明によるトルク測定装置においては、回転磁界
発生部及び回転電界発生部は、固定部分のみで回転部分
がなく、機械的可動部分が少ない上、構造が簡単とな
り、従って、装置の精度が高く、装置の耐用期間が長
い。
発生部及び回転電界発生部は、固定部分のみで回転部分
がなく、機械的可動部分が少ない上、構造が簡単とな
り、従って、装置の精度が高く、装置の耐用期間が長
い。
しかも、駆動電流の周波数を増加させることにより発
生信号周波数が増加するので、応答性を速くすることが
可能である。
生信号周波数が増加するので、応答性を速くすることが
可能である。
又、水晶発振器等による電気的なリファレンス周波数
を用いることができるので、機械的な回転によるリファ
レンス周波数の場合より遥かに測定精度が高い。更に電
気的に回転磁界又は回転電界を構成し、高周波数で信号
を扱うのでトーションバーの高速回転の場合や正逆回転
の場合のトルク測定が可能である。
を用いることができるので、機械的な回転によるリファ
レンス周波数の場合より遥かに測定精度が高い。更に電
気的に回転磁界又は回転電界を構成し、高周波数で信号
を扱うのでトーションバーの高速回転の場合や正逆回転
の場合のトルク測定が可能である。
第１図は、この発明の第１実施例におけるトルク測定装
置の断面正面図、 第２図は、第１図のII−II線における断面図、 第３図は、第１図のIII−III線における断面図、 第４図は、この発明の第１実施例におけるトルク測定装
置の回路図、 第５図は、この発明の第２実施例におけるトルク測定装
置の断面正面図、 第６図は、第５図のVI−VI線における断面図、 第７図は、第５図のVII−VII線における断面図、 第８図は、この発明の第２実施例におけるトルク測定装
置の回路図である。 1:トーションバー、1a,1b:両端部 1c:捩じり部、2:ハウジング、3,4:挿通孔 5,6:軸受、7,8:ロータ、9,10:ステータ 11,12:回転子、13,14:固定子 20;40:駆動正弦波電源（発振器） 21,22;45,46,47,48:電流供給線 23,24,25,26:パターン、27,28:信号出力線 29,30:帯域フィルタ、31,32:増幅器 33:位相差計、34:表示器、41,42;43,44:極板 51a,51b:回転金属リング 52a,52b:回転絶縁リング 53a,53b:固定金属リング 54a,54b:固定絶縁リング
置の断面正面図、 第２図は、第１図のII−II線における断面図、 第３図は、第１図のIII−III線における断面図、 第４図は、この発明の第１実施例におけるトルク測定装
置の回路図、 第５図は、この発明の第２実施例におけるトルク測定装
置の断面正面図、 第６図は、第５図のVI−VI線における断面図、 第７図は、第５図のVII−VII線における断面図、 第８図は、この発明の第２実施例におけるトルク測定装
置の回路図である。 1:トーションバー、1a,1b:両端部 1c:捩じり部、2:ハウジング、3,4:挿通孔 5,6:軸受、7,8:ロータ、9,10:ステータ 11,12:回転子、13,14:固定子 20;40:駆動正弦波電源（発振器） 21,22;45,46,47,48:電流供給線 23,24,25,26:パターン、27,28:信号出力線 29,30:帯域フィルタ、31,32:増幅器 33:位相差計、34:表示器、41,42;43,44:極板 51a,51b:回転金属リング 52a,52b:回転絶縁リング 53a,53b:固定金属リング 54a,54b:固定絶縁リング
Claims (2)
- 【請求項１】回転自在に支承されて、回転停止又は所定
の回転数で回転駆動されるトーションバーと、トーショ
ンバーの両端部に設けられ、回転方向に所定ピッチでハ
ウジングに固定され、多相正弦波による回転磁界を発生
する一対となった第１回転磁界発生部及び第２回転磁界
発生部と、トーションバーの両端部に設けられ、前記第
１回転磁界発生部に対向した第１誘導起電圧発生体及び
第２回転磁界発生部に対向した第２誘導起電圧発生体
と、第１誘導起電圧発生体及び第２誘導起電圧発生体の
夫々の誘導起電圧の位相差を検出する位相差計とから構
成されたトルク測定装置 - 【請求項２】ハウジングに固定され、多相正弦波による
回転電界を発生する一対となった第１回転電界発生部及
び第２回転電界発生部と、ハウジングに回転自在に支承
されて、回転停止又は所定の回転数で回転駆動されるト
ーションバーと、トーションバーの両端部に設けられ、
前記第１回転電界発生部に対向した第１誘導電圧発生体
及び第２回転電界発生部に対向した第２誘導電圧発生体
と、第１誘導電圧発生体及び第２誘導電圧発生体の夫々
の誘導電圧の位相差を検出する位相差計とから構成され
たトルク測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20510690A JP2797021B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | トルク測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20510690A JP2797021B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | トルク測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0493627A JPH0493627A (ja) | 1992-03-26 |
| JP2797021B2 true JP2797021B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=16501520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20510690A Expired - Fee Related JP2797021B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | トルク測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797021B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4828090B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2011-11-30 | 株式会社アミテック | 相対回転位置検出装置 |
| JP6193081B2 (ja) * | 2013-10-09 | 2017-09-06 | ミネベアミツミ株式会社 | ロータリトランス付きモータ |
-
1990
- 1990-08-03 JP JP20510690A patent/JP2797021B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0493627A (ja) | 1992-03-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |