JP3023710B2 - Torque detector - Google Patents

Torque detector

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JP3023710B2
JP3023710B2 JP3061839A JP6183991A JP3023710B2 JP 3023710 B2 JP3023710 B2 JP 3023710B2 JP 3061839 A JP3061839 A JP 3061839A JP 6183991 A JP6183991 A JP 6183991A JP 3023710 B2 JP3023710 B2 JP 3023710B2
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output shaft
motor
torque
permanent magnet
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坂井  正善
雅一 加藤
弘一 蓬原
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Nippon Signal Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トルク検出装置に関
し、特に、モータ動力を電磁クラッチを介在させて負荷
に伝達する構成の動力伝達装置における出力軸のトルク
を検出するトルク検出技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque detecting device, and more particularly to a torque detecting technology for detecting a torque of an output shaft in a power transmitting device configured to transmit a motor power to a load via an electromagnetic clutch.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ポイントの切り換えに用いる電
気転てつ機では、誘導モータを使用しこのモータの回転
力でトングレールを転換させている。このため、トング
レールの転換動作途中で異物が挟まりトングレールの移
動が阻止された場合や錆び付き等でトングレールがすべ
り難い状態にある場合にはモータに過大な負荷が作用し
て焼損等が生じる虞れがある。このようなモータ事故を
防止するためモータの回転を減速して転換ローラに伝達
するための減速歯車機構に非接触の電磁クラッチを設け
るものが知られている。
2. Description of the Related Art For example, in an electric point machine used for switching points, an induction motor is used, and the tong rail is converted by the rotating force of this motor. For this reason, if a foreign object is caught in the middle of the tongue rail conversion operation and the tongue rail is prevented from moving, or if the tongue rail is difficult to slip due to rust, etc., an excessive load acts on the motor, causing burnout and the like. May occur. In order to prevent such a motor accident, a non-contact electromagnetic clutch is known as a reduction gear mechanism for reducing the rotation of the motor and transmitting the reduced rotation to the conversion roller.

【0003】かかる電磁クラッチは、モータ側回転軸に
永久磁石を設ける一方、出力側回転軸に円筒状の導体を
設け、モータ回転により永久磁石が回転すると導体側に
うず電流が発生し、このうず電流と永久磁石の磁束とに
より導体に力が作用して導体が回転するもので、駆動側
の回転が負荷側に非接触で伝達される。このため、トン
グレール側の負荷が増大した場合に、電磁クラッチ部分
にすべりが発生してモータへの過負荷が防止できる。
In such an electromagnetic clutch, a permanent magnet is provided on a motor-side rotating shaft, while a cylindrical conductor is provided on an output-side rotating shaft. When the permanent magnet is rotated by rotation of the motor, an eddy current is generated on the conductor side. The conductor rotates by applying a force to the conductor by the electric current and the magnetic flux of the permanent magnet, and the rotation on the driving side is transmitted to the load side in a non-contact manner. For this reason, when the load on the tongue rail side increases, slippage occurs in the electromagnetic clutch portion, and overload on the motor can be prevented.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電気転てつ機において、トングレール側の負荷状態を常
時監視することはメンテナンス上極めて有効である。即
ち、トングレールの負荷が正常時に比べて増大すること
は、錆び付きや異物の存在や床板の油切れ等の何らかの
異常があることであり、このような異常状態を早期に知
ることができる。そして、トングレール側の負荷状態
は、電磁クラッチの出力軸側のトルクを検出すればよ
く、かかる出力軸トルクを高精度に検出できるトルク検
出装置が要望されている。
Incidentally, in such an electric switch, it is extremely effective for maintenance to constantly monitor the load state on the tongue rail side. That is, an increase in the load on the tongue rail as compared with the normal state means that there is some abnormality such as rusting, the presence of foreign matter, or the floor plate is out of oil, and such an abnormal state can be known at an early stage. Then, the load state on the tongue rail side may be determined by detecting the torque on the output shaft side of the electromagnetic clutch, and a torque detection device capable of detecting the output shaft torque with high accuracy is demanded.

【0005】尚、従来のトルク検出装置としては、軸の
捩じれ量に基づいて検出するものがあるが、電磁クラッ
チが介在するような動力伝達装置に適用した場合は、ク
ラッチ部分におけるすべりの影響で精度の良い出力軸ト
ルクの検出が難しいという問題がある。また、誘導モー
タの発生トルクから推定することも可能であるが、同じ
くクラッチ部分でのすべりの影響で出力軸側のトルクを
精度よく測定することは難しい。
As a conventional torque detecting device, there is a device that detects a torque based on the amount of torsion of a shaft. However, when the present invention is applied to a power transmission device in which an electromagnetic clutch is interposed, the torque is affected by slip in the clutch portion. There is a problem that it is difficult to accurately detect the output shaft torque. It is also possible to estimate from the torque generated by the induction motor, but it is also difficult to accurately measure the torque on the output shaft side due to the slip at the clutch portion.

【0006】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、電磁クラッチを介在させた動力伝達装置における出
力軸側のトルクを高精度に検出できるトルク検出装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a torque detecting device capable of detecting a torque on an output shaft side of a power transmission device having an electromagnetic clutch with high accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このため本発明は、モー
タ回転軸に固定された円板の周方向に等間隔に複数設け
られてモータ回転軸と一体に回転する永久磁石と、前記
モータ回転軸と略同心に軸支された出力軸に固定され前
記永久磁石と対向し先端部が永久磁石と間隙を有して重
なり合う円筒状導体とを有し、モータの回転に伴い永久
磁石と円筒状導体との間に発生する磁気結合力によって
モータ回転軸の回転を出力軸に伝達する電磁クラッチ機
構を備えた動力伝達装置の出力軸トルクを検出するトル
ク検出装置において、前記永久磁石の回転に伴う直流磁
界変化に基づいてモータ回転数を検出する第1回転数検
出手段と、前記円筒状導体に形成した所定数の孔の回転
移動軌道に配置したループコイルの前記孔の通過による
インダクタンス変化に基づいて円筒状導体の回転数を検
出する第2回転数検出手段と、両検出手段で検出された
回転数の差に基づいて出力軸トルクを算出する出力軸ト
ルク算出手段とを備えて構成した。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a permanent magnet which is provided at equal intervals in a circumferential direction of a disk fixed to a motor rotating shaft and rotates integrally with the motor rotating shaft; A cylindrical conductor fixed to an output shaft which is supported substantially concentrically with the shaft and opposed to the permanent magnet and having a tip portion overlapping the permanent magnet with a gap, and having a cylindrical shape with the rotation of the motor; In a torque detecting device for detecting an output shaft torque of a power transmission device provided with an electromagnetic clutch mechanism for transmitting rotation of a motor rotation shaft to an output shaft by a magnetic coupling force generated between the conductor and a conductor, the rotation is accompanied by rotation of the permanent magnet. A first rotational speed detecting means for detecting a motor rotational speed based on a DC magnetic field change; and an inductance change due to passage of a loop coil arranged on a rotational movement trajectory of a predetermined number of holes formed in the cylindrical conductor through the holes. A second rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the cylindrical conductor based on the rotational speed, and an output shaft torque calculating means for calculating an output shaft torque based on a difference between the rotational speeds detected by the two detecting devices. did.

【0008】[0008]

【作用】かかる構成において、モータが回転してモータ
回転軸と一体の永久磁石が回転すると、フレミングの法
則により円筒状導体に回転力が伝達され出力軸が回転す
る。この際に、第1回転数検出手段は、永久磁石の回転
に伴う直流磁界の変化から永久磁石の回転数、即ちモー
タ回転軸の回転数を検出し、第2回転数検出手段は、回
転する円筒状導体に設けた孔がループコイル上を通過す
ることによるループコイルの自己インダクタンス変化に
基づいて円筒状導体の回転数、即ち出力軸の回転数を検
出する。出力軸トルク算出手段は、両検出手段がそれぞ
れ検出した回転数の差から出力軸のトルクを算出する。
In this configuration, when the motor rotates and the permanent magnet integrated with the motor rotation shaft rotates, the rotation force is transmitted to the cylindrical conductor according to Fleming's law, and the output shaft rotates. At this time, the first rotation number detecting means detects the rotation number of the permanent magnet, that is, the rotation number of the motor rotation shaft from the change in the DC magnetic field accompanying the rotation of the permanent magnet, and the second rotation number detecting means rotates. The number of rotations of the cylindrical conductor, that is, the number of rotations of the output shaft, is detected based on a change in self-inductance of the loop coil when a hole provided in the cylindrical conductor passes over the loop coil. The output shaft torque calculating means calculates the torque of the output shaft from the difference between the rotational speeds detected by the two detecting means.

【0009】これにより、電磁クラッチで発生するすべ
りの影響を受けることなく出力軸のトルクを高精度に検
出できるようになる。
As a result, the torque of the output shaft can be detected with high accuracy without being affected by slip generated by the electromagnetic clutch.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例を示す図1において、転てつ機駆動用
の誘導モータ1の回転軸1Aは、電磁クラッチ部2のケ
ース3内に突入し、その先端部に円板4が固定されてい
る。円板4の外周部には、図2に示す如くN極とS極が
交互になるよう周方向に等間隔で複数の例えば馬蹄形の
永久磁石5が固定されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 showing this embodiment, a rotating shaft 1A of an induction motor 1 for driving a point machine protrudes into a case 3 of an electromagnetic clutch portion 2, and a disk 4 is fixed to a tip portion thereof. A plurality of, for example, horseshoe-shaped permanent magnets 5 are fixed to the outer peripheral portion of the disk 4 at equal intervals in the circumferential direction so that N poles and S poles are alternately arranged as shown in FIG.

【0011】一方、モータ回転軸1Aと略同心にケース
3に軸受6,7を介して回転自由に軸支され図示しない
減速歯車を介して転換ギヤに連結する出力軸8には、円
筒状の導体9が固定されている。そして、導体9の開口
側先端部は、前記永久磁石5と間隙を設けて重なり合っ
ている。また、導体9の円板4との対向面には、周方向
に等間隔で例えば永久磁石の数と同数の孔10が形成され
ている。
On the other hand, an output shaft 8 which is rotatably supported on the case 3 through bearings 6 and 7 substantially concentrically with the motor rotating shaft 1A and is connected to a conversion gear via a reduction gear (not shown) has a cylindrical shape. The conductor 9 is fixed. The open end of the conductor 9 overlaps the permanent magnet 5 with a gap. On the surface of the conductor 9 facing the disk 4, holes 10 are formed at equal intervals in the circumferential direction, for example, as many as the number of permanent magnets.

【0012】電磁クラッチ部2のケース3の例えば上端
部には、永久磁石5の回転数、即ちモータ回転軸1Aの
回転数を検出する第1回転数検出手段としてのモータ回
転数検出回路20(図3に示す)の可飽和磁性コア22が装
着されている。また、円筒状導体9の回転数、即ち出力
軸8の回転数を検出する第2回転数検出手段としての出
力軸回転数検出回路30(図3に示す)のループコイル32
が、ケース3内に突入して孔10の回転軌道に対応する位
置に円筒状導体9に対面させて設けられている。
At the upper end of the case 3 of the electromagnetic clutch unit 2, for example, a motor speed detection circuit 20 (first speed detection means) for detecting the rotation speed of the permanent magnet 5, ie, the rotation speed of the motor rotation shaft 1A, is provided. 3 (shown in FIG. 3). A loop coil 32 of an output shaft rotation speed detection circuit 30 (shown in FIG. 3) as second rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the cylindrical conductor 9, that is, the rotation speed of the output shaft 8.
Is provided at a position corresponding to the rotation orbit of the hole 10 by protruding into the case 3 and facing the cylindrical conductor 9.

【0013】次に、上記モータ回転数検出回路20及び出
力軸回転数検出回路30について図3に基づいて説明す
る。まず、モータ回転数検出回路20について説明する。
モータ回転数検出回路20は、信号発振器21と、信号発振
器21からの交流信号が入力する1次巻線N1 とこの1次
巻線N1 から交流信号を受信可能な2次巻線N 2 とが巻
回され外部からの直流磁界が作用した時に飽和する前述
した可飽和磁性コア22と、2次巻線N2 が1次巻線N1
からの信号を受信した時の出力を増巾する増巾器23と、
該増巾器23の交流増巾出力の包絡線を検波する包絡線検
波器24と、該包絡線検波器24からの信号が所定レベル以
上の時に出力を発生するレベル検定器25とで構成されて
いる。
Next, the motor rotation speed detection circuit 20 and the output
The power shaft rotation number detection circuit 30 will be described with reference to FIG.
You. First, the motor speed detection circuit 20 will be described.
The motor speed detection circuit 20 includes a signal oscillator 21 and a signal oscillation
Primary winding N to which the AC signal from the heater 21 is input1And this primary
Winding N1Winding N that can receive an AC signal from TwoAnd winding
Turned and saturates when an external DC magnetic field acts
Saturable magnetic core 22 and secondary winding NTwoIs the primary winding N1
An amplifier 23 for increasing the output when receiving a signal from
Envelope detection for detecting the envelope of the AC amplification output of the amplifier 23.
Signal from the envelope detector 24 and a predetermined level or less.
Consists of a level tester 25 that generates an output when
I have.

【0014】このモータ回転数検出回路20では、外部か
らの直流磁界の強さが弱く可飽和磁性コア22が不飽和状
態の時は、1次巻線N1 からの交流信号が2次巻線に伝
達されて2次巻線から出力が発生し増巾器23、包絡線検
波器24を介してレベル検定器25から出力が発生する。一
方、外部からの直流磁界の強さが強く可飽和磁性コア22
が飽和した時は、1次巻線N1 からの信号が2次巻線に
伝達されず2次巻線から出力が発生せず従ってレベル検
定器25から出力が発生しない。
[0014] In the motor rotation speed detection circuit 20, when the intensity of the DC magnetic field from the outside is weak saturable magnetic core 22 of the unsaturated state, the AC signal from the primary winding N 1 secondary coils And an output is generated from the secondary winding, and an output is generated from the level verifier 25 via the amplifier 23 and the envelope detector 24. On the other hand, the saturable magnetic core 22
When There saturated, primary signal is output from the thus level verifier 25 does output not occur from the secondary winding is not transferred to the secondary windings of the N 1 does not occur.

【0015】次に、出力軸回転数検出回路30について説
明する。出力軸回転数検出回路30は、高周波信号を発生
する信号発振器31と、4つの抵抗R1,2,3,4 と信
号発振器31の出力周波数に対して略共振状態にある前述
したループコイル32及びコンデンサC0 との共振回路と
で構成されるブリッジ回路33と、ブリッジ回路33からの
交流信号のうち信号発振器31の周波数成分を通過させる
バンドパスフィルタ34と、前記モータ回転数検出回路20
の増巾器23,包絡線検波器24及びレベル検定器25と同様
な増巾器35,包絡線検波器36及びレベル検定器37とで構
成されている。
Next, the output shaft speed detecting circuit 30 will be described. The output shaft rotation speed detection circuit 30 is substantially in a resonance state with respect to the signal oscillator 31 for generating a high frequency signal, the four resistors R 1, R 2, R 3 and R 4 and the output frequency of the signal oscillator 31. A bridge circuit 33 composed of a loop coil 32 and a resonance circuit of a capacitor C 0 , a band-pass filter 34 for passing a frequency component of a signal oscillator 31 in an AC signal from the bridge circuit 33, Circuit 20
, An envelope detector 24, and a level detector 25 similar to the amplifier 35, the envelope detector 36, and the level detector 37.

【0016】出力軸回転数検出回路30では、例えば円筒
状導体9が回転して孔10がループコイル32の位置に来た
時に共振回路が共振状態になりブリッジ回路33が平衡状
態となって出力が発生しないよう予めセットされてお
り、従って、円筒状導体9が回転した時、孔10の部分と
導体9の金属部分がループコイル32の位置を交互に通過
する度に、ループコイル32の自己インダクタンスが変化
してブリッジ回路33が平衡と不平衡を繰り返して出力が
間欠的に発生し、バンドパスフィルタ34でフィルタリン
グされた後、増巾器35及び包絡線検波器36を介してレベ
ル検定器37からパルス出力が発生する。
In the output shaft rotation number detecting circuit 30, for example, when the cylindrical conductor 9 rotates and the hole 10 comes to the position of the loop coil 32, the resonance circuit goes into a resonance state, and the bridge circuit 33 goes into a balanced state and outputs. Therefore, when the cylindrical conductor 9 rotates, each time the portion of the hole 10 and the metal portion of the conductor 9 alternately pass through the position of the loop coil 32, the loop coil 32 self-rotates. After the inductance changes and the bridge circuit 33 repeatedly balances and unbalances, an output is generated intermittently and filtered by the band-pass filter 34, and then passed through the amplifier 35 and the envelope detector 36. A pulse output is generated from 37.

【0017】これら各検出回路20,30のパルス出力は、
例えばマイクロコンピュータを内蔵するコントロールユ
ニット38に入力される。コントロールユニット38では、
各検出回路20,30から入力するパルス信号の単位時間当
たりのパルス数をカウントしてモータ回転軸1Aと出力
軸8の各回転数n1,2 を算出し、両方の回転数の差
(n1 −n2 )を演算し、この演算値に基づいて例えば
図4に示すグラフからその時の出力軸トルクを求める。
ここで、コントロールユニット38が出力軸トルク算出手
段に相当する。
The pulse output of each of these detection circuits 20 and 30 is
For example, it is input to a control unit 38 containing a microcomputer. In the control unit 38,
The number of pulses per unit time of the pulse signal input from each of the detection circuits 20 and 30 is counted to calculate the respective rotation speeds n 1 and n 2 of the motor rotation shaft 1A and the output shaft 8, and the difference between both rotation speeds ( n 1 −n 2 ), and the output shaft torque at that time is obtained from the graph shown in FIG. 4 based on the calculated value.
Here, the control unit 38 corresponds to output shaft torque calculating means.

【0018】次に動作を説明する。電源の投入によりモ
ータ1の回転軸1Aが回転し円板4を介して永久磁石5
が回転すると、永久磁石5から見た場合導体9は相対的
に反対方向に回転したことになる。すると、導体9が図
2の破線で示すN極からS極に向かう磁束を切ることに
なり、導体9にはフレミングの右手の法則により起電力
が発生しうず電流が流れる。うず電流が流れると今度は
うず電流と磁束との間にフレミングの左手の法則による
力が導体9に作用し、導体9が回転し出力軸8側にモー
タ1の回転力が伝達される。この際に、永久磁石5の回
転に伴って可飽和磁性コア22が飽和と不飽和を繰り返
す。即ち、永久磁石5のN極とS極の中間にコア22が位
置すると直流磁界が最大となって可飽和磁性コア22が飽
和となり、N極又はS極と対面する位置にコア22が位置
すると直流磁界が弱くなって可飽和磁性コア22は飽和し
ない。これにより、前述したように2次巻線N2 からの
出力が間欠的となり、永久磁石5の回転によりモータ回
転数検出回路20のレベル検定器25からパルス出力が発生
する。例えば、永久磁石5が4個装着されている場合に
は、モータ回転軸1Aの1回転当たり8個のパルスが発
生し、8個であれば1回転当たり16個のパルスが発生す
ることになる。また、導体9の回転により孔10がループ
コイル32の位置を通過し、ループコイル32の自己インダ
クタンスの変化が誘起され、前述したようにレベル検定
器37からパルス出力が発生する。この場合、孔10が4個
であれば導体1回転当たり4個のパルスが発生し、8個
であれば8個のパルスが発生する。尚、出力軸回転数検
出回路30の発生パルス数をモータ回転数検出回路20の発
生パルス数に合わせようすれば、永久磁石5の数の倍の
数の孔10を設ければよい。
Next, the operation will be described. When the power is turned on, the rotating shaft 1A of the motor 1 rotates, and the permanent magnet 5
Is rotated, the conductor 9 rotates relative to the opposite direction when viewed from the permanent magnet 5. Then, the conductor 9 cuts off the magnetic flux from the N pole to the S pole shown by the broken line in FIG. 2, and an eddy current flows through the conductor 9 due to the electromotive force generated by Fleming's right-hand rule. When the eddy current flows, a force based on Fleming's left-hand rule acts on the conductor 9 between the eddy current and the magnetic flux, the conductor 9 rotates, and the rotational force of the motor 1 is transmitted to the output shaft 8 side. At this time, the saturable magnetic core 22 repeats saturation and unsaturation as the permanent magnet 5 rotates. That is, when the core 22 is located between the N pole and the S pole of the permanent magnet 5, the DC magnetic field is maximized and the saturable magnetic core 22 is saturated, and the core 22 is located at a position facing the N pole or S pole. The DC magnetic field weakens and the saturable magnetic core 22 does not saturate. As a result, the output from the secondary winding N 2 becomes intermittent as described above, and the rotation of the permanent magnet 5 generates a pulse output from the level verifier 25 of the motor speed detection circuit 20. For example, when four permanent magnets 5 are mounted, eight pulses are generated per rotation of the motor rotation shaft 1A, and when eight permanent magnets are generated, sixteen pulses are generated per rotation. . In addition, the rotation of the conductor 9 causes the hole 10 to pass through the position of the loop coil 32, and induces a change in the self-inductance of the loop coil 32, thereby generating a pulse output from the level detector 37 as described above. In this case, if the number of holes 10 is four, four pulses are generated per rotation of the conductor, and if the number is eight, eight pulses are generated. In order to match the number of pulses generated by the output shaft speed detecting circuit 30 to the number of pulses generated by the motor speed detecting circuit 20, the number of the holes 10 may be twice as large as the number of the permanent magnets 5.

【0019】そして、コントロールユニット38におい
て、各検出回路20,30から入力する単位時間当たりのパ
ルス数を、予め分かっている永久磁石数及び孔10の数に
よって決まるモータ回転軸1A及び出力軸の1回転当た
りの各パルス数で割れば、それぞれのモータ回転軸1A
と出力軸8の単位時間当たりの回転数n1,2 が得られ
る。各軸の回転数を求めたら次にその差(n1 −n2
を演算すれば、図4のグラフから出力軸8のトルクが検
出できる。
In the control unit 38, the number of pulses per unit time input from each of the detection circuits 20 and 30 is determined based on the number of permanent magnets and the number of holes 10 which are determined in advance. By dividing by each pulse number per rotation, each motor rotation shaft 1A
And the rotation speeds n 1 and n 2 per unit time of the output shaft 8 are obtained. After calculating the number of rotations of each shaft, the difference (n 1 -n 2 )
Is calculated, the torque of the output shaft 8 can be detected from the graph of FIG.

【0020】かかる構成によれば、電磁クラッチ部2に
おいてすべりが生じても、出力軸8のトルクを精度良く
検出することが可能となる。このため、例えば電気転て
つ機において、出力軸8のトルクを検出してトングレー
ルの転換時の負荷状態を監視すれば、錆び付きや床板の
油切れ等でトングレール転換時の負荷が増大したり異物
の存在でトングレールの転換が不能になった場合でも早
期に知ることができ、電気転てつ機のメンテナンス作業
等が容易となる。
According to such a configuration, even if slippage occurs in the electromagnetic clutch unit 2, it is possible to accurately detect the torque of the output shaft 8. For this reason, for example, in an electric switch, if the torque of the output shaft 8 is detected to monitor the load state when the tong rail is changed, the load when the tong rail is changed due to rusting or running out of oil on the floor plate increases. Even when the tongue rail cannot be converted due to the presence of dripping or foreign matter, it can be known at an early stage, and maintenance work of the electric point machine becomes easy.

【0021】尚、本発明のトルク検出装置の適用は、電
気転てつ機に限るものでなく、電磁クラッチを使用した
動力伝達装置であればどのようなものでも適用できるこ
とは言うまでもない。
The application of the torque detecting device of the present invention is not limited to the electric point machine, but it is needless to say that any power transmission device using an electromagnetic clutch can be applied.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
磁クラッチ部におけるモータ側の回転数を直流磁界変化
を利用して検出し、出力軸側の回転数をコイルのインダ
クタンス変化を利用して検出し、両者の回転数差から出
力軸トルクを検出する構成としたので、クラッチ部のす
べりの影響を受けずに出力軸のトルクを検出でき、クラ
ッチの介在する動力伝達装置における出力軸のトルクの
検出精度を格段に向上できる。
As described above, according to the present invention, the rotational speed of the electromagnetic clutch unit on the motor side is detected by using the change in the DC magnetic field, and the rotational speed on the output shaft side is detected by using the change in the inductance of the coil. And the output shaft torque is detected from the difference between the rotation speeds of the two, so that the torque of the output shaft can be detected without being affected by the slip of the clutch unit, and the output shaft of the power transmission device with the clutch interposed can be detected. The accuracy of torque detection can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の要部構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A矢視断面図FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1;

【図3】同上実施例の各回転数検出回路の構成を示すブ
ロック回路図
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration of each rotation speed detection circuit of the embodiment.

【図4】モータ回転数と出力軸回転数との差と出力軸ト
ルクとの関係図
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a difference between a motor rotation speed and an output shaft rotation speed and an output shaft torque.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータ 1A モータ回転軸 2 電磁クラッチ部 5 永久磁石 8 出力軸 9 円筒状導体 10 孔 20 モータ回転数検出回路 22 可飽和磁性コア 30 出力軸回転数検出回路 32 ループコイル 38 コントロールユニット Reference Signs List 1 motor 1A motor rotation shaft 2 electromagnetic clutch unit 5 permanent magnet 8 output shaft 9 cylindrical conductor 10 holes 20 motor rotation detection circuit 22 saturable magnetic core 30 output shaft rotation detection circuit 32 loop coil 38 control unit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−187824(JP,A) 特開 昭57−97421(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 3/14 G01L 3/10 G01L 5/00 Continuation of front page (56) References JP-A-58-187824 (JP, A) JP-A-57-97421 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01L 3 / 14 G01L 3/10 G01L 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】モータ回転軸に固定された円板の周方向に
等間隔に複数設けられてモータ回転軸と一体に回転する
永久磁石と、前記モータ回転軸と略同心に軸支された出
力軸に固定され前記永久磁石と対向し先端部が永久磁石
と間隙を有して重なり合う円筒状導体とを有し、モータ
の回転に伴い永久磁石と円筒状導体との間に発生する磁
気結合力によってモータ回転軸の回転を出力軸に伝達す
る電磁クラッチ機構を備えた動力伝達装置の出力軸トル
クを検出するトルク検出装置において、前記永久磁石の
回転に伴う直流磁界変化に基づいてモータ回転数を検出
する第1回転数検出手段と、前記円筒状導体に形成した
所定数の孔の回転移動軌道に配置したループコイルの前
記孔の通過によるインダクタンス変化に基づいて円筒状
導体の回転数を検出する第2回転数検出手段と、両検出
手段で検出された回転数の差に基づいて出力軸トルクを
算出する出力軸トルク算出手段とを備えて構成したこと
を特徴とするトルク検出装置。
A plurality of permanent magnets provided at equal intervals in a circumferential direction of a disk fixed to the motor rotation shaft and rotating integrally with the motor rotation shaft; and an output supported substantially concentrically with the motor rotation shaft. A magnetic coupling force generated between the permanent magnet and the cylindrical conductor with rotation of the motor, the cylindrical conductor having a cylindrical conductor fixed to a shaft and facing the permanent magnet and having a tip portion overlapping the permanent magnet with a gap therebetween; In a torque detecting device for detecting an output shaft torque of a power transmission device having an electromagnetic clutch mechanism for transmitting rotation of a motor rotating shaft to an output shaft, a motor rotation speed is determined based on a DC magnetic field change accompanying rotation of the permanent magnet. A first rotational speed detecting means for detecting, and a rotational speed of the cylindrical conductor are detected based on an inductance change caused by the passage of the loop coil arranged on the rotational movement trajectory of the predetermined number of holes formed in the cylindrical conductor through the holes. Torque detection apparatus for a second rotation speed detecting means, characterized in that it is configured with the output shaft torque calculating means based on the difference between the rotational speed detected by both detection means for calculating an output shaft torque.
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