JP6433420B2 - トルクセンサの端子台構造 - Google Patents
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Description
負荷を駆動する駆動力を出力する電動モータのトルクを検出するトルクセンサであって、
該トルクセンサは、
前記電動モータから前記負荷に至る動力伝達系に途中に介装された起歪体と、
該起歪体のひずみに応じた検出信号を前記電動モータから前記負荷に伝達される駆動力を示す信号として出力する複数の力検出器と、
該力検出器の検出信号をリード線を介して取得し、当該出力結果を信号処理回路部に伝達する端子台とを備えたものであり、
前記端子台において、変動磁場による誘導電圧を相殺することによってブリッジ回路の出力に影響を及ぼさないように前記リード線が配線されており、
前記端子台の配線のうち、前記信号処理回路部ヘの複数の配線を螺旋状に捩って1つのより線とし、
前記力検出器から延びる前記端子台へのより線の解いたときの単線の開き度合を各力検出器ごとに同一に設定することによって変動磁場による誘導電圧を相殺していることを特徴とする。
式(1)の前項はセンサとしての値を示し、後項はノイズの影響としての値を示している。
従って、起電力がキャンセルされる条件は、VC1-VT1-VT2+VC2=0となる。
そこで、本実施形態のトルクセンサ2では、VT1=VC1かつVT2=VC2となるように端子台6を配線している。これにより、端子台6の表裏の片面ごとに起電力をキャンセルすることができる。なお、完全に起電力を0にすることができないのは加工公差によって完全に同一のより線の開き具合とすることが困難であることや、モータ電流に比例しないノイズも存在することなどが要因として考えられる。
V0=I1(T1+C1)+VT1+VC1となる。
ここで、図3に示すように、I1は引張側ゲージT1を流れる電流であり、
I1=(V0-VT1-VC1)/(T1+C1)
となる。
ΔV=V1-V2
=-{T1/(T1+C1)}(V0-VT1-VC1)-VT1+{T2/(T2+C2)}(V0-VT2-VC2)+VC2
={(C1C2-T1T2)/{(T1+C1)(T2+C2)}}V0+{T1/(T1+C1)}(VT1+VC1)-VT1-{T2/(T2+C2)}(VT2+VC2)+VC2
となる。
1a 回転軸
2 トルクセンサ
3 起歪体
3a 円筒部
3b 張出部
4 歪ゲージ(力検出器)
5 減速機
6 端子台
7 支持フレーム
8 可動フレーム(負荷)
9 オフセット部
10 信号処理回路部
T1 第1引張側ゲージ
T2 第2引張側ゲージ
C1 第1圧縮側ゲージ
C2 第2圧縮側ゲージ
S1〜S10 導電部
R 赤リード線
BK 黒リード線
BL 青リード線
W 白リード線
Claims (3)
- 負荷を駆動する駆動力を出力する電動モータのトルクを検出するトルクセンサであって、
該トルクセンサは、
前記電動モータから前記負荷に至る動力伝達系に途中に介装された起歪体と、
該起歪体のひずみに応じた検出信号を前記電動モータから前記負荷に伝達される駆動力を示す信号として出力する複数の力検出器と、
該力検出器の検出信号をリード線を介して取得し、当該出力結果を信号処理回路部に伝達する端子台とを備えたものであり、
前記端子台において、変動磁場による誘導電圧を相殺することによってブリッジ回路の出力に影響を及ぼさないように前記リード線が配線されており、
前記端子台の配線のうち、前記信号処理回路部ヘの複数の配線を螺旋状に捩って1つのより線とし、
前記力検出器から延びる前記端子台へのより線の解いたときの単線の開き度合を各力検出器ごとに同一に設定することによって変動磁場による誘導電圧を相殺していることを特徴とするトルクセンサの端子台構造。 - 請求項1に記載のトルクセンサの端子台構造であって、
前記力検出器は、第1引張側ゲージと、第2引張側ゲージと、第1圧縮側ゲージと、第2圧縮側ゲージとからなり、
前記端子台は板状であり、前記端子台の一方の面に前記第1引張側ゲージと、前記第1圧縮側ゲージとが接続され、
前記端子台の他方の面に前記第2引張側ゲージと、前記第2圧縮側ゲージとが接続され、
前記第1引張側ゲージのより線の解いたときの単線の開き度合と、前記第1圧縮側ゲージのより線の解いたときの単線の開き度合とが同一に設定され、
前記第2引張側ゲージのより線の解いたときの単線の開き度合と、前記第2圧縮側ゲージのより線の解いたときの単線の開き度合とが同一に設定され、
前記信号処理回路部へ接続される複数の配線は、前記端子台の中央部に接続されていることを特徴とするトルクセンサの端子台構造。 - 請求項1または請求項2に記載のトルクセンサの端子台構造であって、
前記端子台は、その導電部を流れる信号が電動モータから出力される磁束と平行となるように配置することを特徴とするトルクセンサの端子台構造。
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