JP7021835B2 - Torque sensor - Google Patents

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    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating

Description

この発明は、トルクを検出するトルクセンサに関する。 The present invention relates to a torque sensor that detects torque.

従来から、回転軸体の外周面に取付けられたセンサ素子を有し、トルクにより回転軸体の外周面に生じるせん断応力の大きさを、センサ素子における抵抗値変化により検出するトルクセンサがある（例えば特許文献１参照）。
また、回転軸体を外筒部及びその両端に連結された２枚のフランジから構成し、各フランジにディスク状のトルク伝達部を介して連結された内筒部を設け、この内筒部の外周面にセンサ素子が取付けられたトルクセンサも知られている。 Conventionally, there is a torque sensor having a sensor element mounted on the outer peripheral surface of the rotating shaft body and detecting the magnitude of shear stress generated on the outer peripheral surface of the rotating shaft body by torque by changing the resistance value in the sensor element ( For example, see Patent Document 1).
Further, the rotary shaft body is composed of an outer cylinder portion and two flanges connected to both ends thereof, and each flange is provided with an inner cylinder portion connected via a disk-shaped torque transmission portion, and the inner cylinder portion is provided. A torque sensor in which a sensor element is attached to the outer peripheral surface is also known.

特開２００２－１３９３９１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-139391

一方、トルクセンサには、用途によっては、一端のみに径方向の外力（張力又は圧縮力）が加わる場合がある。この場合、トルク伝達部を有するトルクセンサでは、外力の方向とセンサ素子の位置との関係によっては出力誤差が生じるため、改善が必要である。
これに対し、トルク伝達部に空間を設けて外力の伝達方向を限定することで、トルクセンサでの出力誤差を低減する方法が考えられる。しかしながら、トルク伝達部は空間が大きくなるとねじれに対する剛性が下がり、このねじれによってトルクセンサに出力誤差が生じる。 On the other hand, depending on the application, a radial external force (tension or compressive force) may be applied to only one end of the torque sensor. In this case, in the torque sensor having the torque transmission unit, an output error occurs depending on the relationship between the direction of the external force and the position of the sensor element, so improvement is required.
On the other hand, a method of reducing the output error of the torque sensor can be considered by providing a space in the torque transmission unit to limit the transmission direction of the external force. However, when the space of the torque transmission unit becomes large, the rigidity against twisting decreases, and this twisting causes an output error in the torque sensor.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、空間を有するトルク伝達部のねじれによる出力誤差を低減可能とするトルクセンサを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a torque sensor capable of reducing an output error due to twisting of a torque transmission unit having a space.

この発明に係るトルクセンサは、外筒部と、外筒部の一端に連結された第１フランジと、外筒部の他端に連結された第２フランジと、外筒部と同一の軸心上に位置する内筒部と、内筒部の外周面に設けられ、軸心に対して斜め方向を向いた抵抗ゲージを有するセンサ素子と、一端が第１フランジの内周面に連結され、他端が内筒部の一端側の外周面に連結された薄板部材である第１トルク伝達部と、一端が第２フランジの内周面に連結され、他端が内筒部の他端側の外周面に連結された薄板部材である第２トルク伝達部とを備え、第１トルク伝達部及び第２トルク伝達部のうちの少なくとも一方は、軸心に対する径方向のうちのセンサ素子が位置する方向を除く方向に空間が存在し、且つ、当該空間が存在する径方向位置の少なくとも一部に出っ張り部を有することを特徴とする。 The torque sensor according to the present invention has the same axis as the outer cylinder portion, the first flange connected to one end of the outer cylinder portion, the second flange connected to the other end of the outer cylinder portion, and the outer cylinder portion. An inner cylinder located above, a sensor element provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder and having a resistance gauge oriented diagonally with respect to the axis, and one end connected to the inner peripheral surface of the first flange. The other end is a thin plate member connected to the outer peripheral surface on one end side of the inner cylinder portion, and one end is connected to the inner peripheral surface of the second flange, and the other end is the other end side of the inner cylinder portion. It is provided with a second torque transmission unit which is a thin plate member connected to the outer peripheral surface of the above, and at least one of the first torque transmission unit and the second torque transmission unit has a sensor element located in the radial direction with respect to the axis. It is characterized in that a space exists in a direction other than the direction in which the space exists, and a protrusion is provided at least a part of the radial position in which the space exists.

この発明によれば、上記のように構成したので、空間を有するトルク伝達部のねじれによる出力誤差を低減可能となる。 According to the present invention, since it is configured as described above, it is possible to reduce the output error due to the twist of the torque transmission unit having a space.

図１Ａ、図１Ｂは、この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの構成例を示す図であり、図１Ａは正面図であり、図１Ｂは側断面図である。1A and 1B are views showing a configuration example of a torque sensor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1A is a front view, and FIG. 1B is a side sectional view. この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの別の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows another configuration example of the torque sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図３Ａ、図３Ｂは、この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの別の構成例を示す図であり、図３Ａは正面図であり、図３Ｂは側断面図である。3A and 3B are views showing another configuration example of the torque sensor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3A is a front view, and FIG. 3B is a side sectional view. この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの別の構成例を示す図である。It is a figure which shows another structural example of the torque sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図５Ａ、図５Ｂは、この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの別の構成例を示す図であり、図５Ａは正面図であり、図５Ｂは側断面図である。5A and 5B are views showing another configuration example of the torque sensor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 5A is a front view, and FIG. 5B is a side sectional view. 図６Ａ、図６Ｂは、この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの構成例を示す図であり、図６Ａは正面図であり、図６Ｂは側断面図である。6A and 6B are views showing a configuration example of the torque sensor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 6A is a front view, and FIG. 6B is a side sectional view. この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの別の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows another configuration example of the torque sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention. トルク伝達部に出っ張り部が存在しないトルクセンサの構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the structural example of the torque sensor which does not have a protrusion part in a torque transmission part.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るトルクセンサの構成例を示す図である。
トルクセンサは、トルクを検出する。このトルクセンサは、図１に示すように、外筒部１の一端に連結されたフランジ（第１フランジ）２と、外筒部１の他端に連結されたフランジ（第２フランジ）３とを有している。外筒部１、フランジ２及びフランジ３は、例えばステンレスにより構成される。なお、フランジ２及びフランジ３のうちの一方にはモータ等の駆動系が接続され、他方には例えばロボットハンド等の負荷系が接続される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a torque sensor according to the first embodiment of the present invention.
The torque sensor detects the torque. As shown in FIG. 1, the torque sensor includes a flange (first flange) 2 connected to one end of the outer cylinder portion 1 and a flange (second flange) 3 connected to the other end of the outer cylinder portion 1. have. The outer cylinder portion 1, the flange 2 and the flange 3 are made of, for example, stainless steel. A drive system such as a motor is connected to one of the flange 2 and the flange 3, and a load system such as a robot hand is connected to the other.

また、トルクセンサは、外筒部１と同一（略同一の意味を含む）の軸心上に位置する内筒部４を有している。この内筒部４の外周面には、１つ以上のセンサ素子５が貼付けられている。センサ素子５は、外部からのせん断応力に応じた信号を出力する。このセンサ素子５は、上記軸心に対して斜め方向（４５度方向）を向いた抵抗ゲージを有する。なお、斜め方向は４５度方向としているが、これに限らず、ある程度のずれ（例えば４４度方向又は４６度方向等）は許容される。また図１に示すように、内筒部４を挟んで対向するように２つのセンサ素子５が設けられることで、トルクセンサは他軸干渉を低減可能となる。また、センサ素子５としては、例えば半導体歪ケージ又は金属歪ゲージを用いることができる。 Further, the torque sensor has an inner cylinder portion 4 located on the same axis as the outer cylinder portion 1 (including substantially the same meaning). One or more sensor elements 5 are attached to the outer peripheral surface of the inner cylinder portion 4. The sensor element 5 outputs a signal corresponding to the shear stress from the outside. The sensor element 5 has a resistance gauge oriented in an oblique direction (45 degree direction) with respect to the axial center. The diagonal direction is 45 degrees, but the direction is not limited to this, and some deviation (for example, 44 degree direction or 46 degree direction) is allowed. Further, as shown in FIG. 1, by providing two sensor elements 5 so as to face each other with the inner cylinder portion 4 interposed therebetween, the torque sensor can reduce interference with other axes. Further, as the sensor element 5, for example, a semiconductor strain cage or a metal strain gauge can be used.

また、トルクセンサは、一端がフランジ２の内周面に連結され、他端が内筒部４の一端側の外周面に連結されたトルク伝達部（第１トルク伝達部）６を有する。トルク伝達部６は、フランジ２に加えられた外力により生じるトルクを内筒部４を介してセンサ素子５に伝達するための薄板部材である。また、トルク伝達部６には、上記軸心に対する径方向のうちのセンサ素子５が位置する方向を除く方向に空間が存在する。また、トルク伝達部６は、出っ張り部を有している。図１では、トルク伝達部６が円周状に波形の出っ張り部を有する４枚の板部材６１から構成されている。そして、４枚の板部材６１のうちの２枚の板部材６１は、上記軸心に対する径方向のうちの２つのセンサ素子５が位置する方向にそれぞれ位置し、残りの２枚の板部材６１は、当該センサ素子５が位置する方向に対して垂直な方向にそれぞれ位置している。なお、トルク伝達部６が有する出っ張り部は上記軸心に対する径方向に設けられている必要はなく、任意の向きでよい。 Further, the torque sensor has a torque transmission unit (first torque transmission unit) 6 having one end connected to the inner peripheral surface of the flange 2 and the other end connected to the outer peripheral surface on one end side of the inner cylinder portion 4. The torque transmission unit 6 is a thin plate member for transmitting the torque generated by the external force applied to the flange 2 to the sensor element 5 via the inner cylinder portion 4. Further, the torque transmission unit 6 has a space in a direction other than the direction in which the sensor element 5 is located in the radial direction with respect to the axial center. Further, the torque transmission unit 6 has a protruding portion. In FIG. 1, the torque transmission portion 6 is composed of four plate members 61 having a corrugated protruding portion in a circumferential shape. Then, the two plate members 61 out of the four plate members 61 are respectively located in the directions in which the two sensor elements 5 are located in the radial direction with respect to the axial center, and the remaining two plate members 61 are located. Is located in a direction perpendicular to the direction in which the sensor element 5 is located. The protruding portion of the torque transmitting portion 6 does not need to be provided in the radial direction with respect to the axial center, and may be in any direction.

また、トルクセンサは、一端がフランジ３の内周面に連結され、他端が内筒部４の他端側の外周面に連結されたトルク伝達部（第２トルク伝達部）７を有する。トルク伝達部７は、フランジ３に加えられた外力により生じるトルクを内筒部４を介してセンサ素子５に伝達するための薄板部材である。また、トルク伝達部７には、上記軸心に対する径方向のうちのセンサ素子５が位置する方向を除く方向に空間が存在する。また、トルク伝達部７は、出っ張り部を有している。図１では、トルク伝達部７が円周状に波形の出っ張り部を有する４枚の板部材７１から構成されている。そして、４枚の板部材７１のうちの２枚の板部材７１は、上記軸心に対する径方向のうちの２つのセンサ素子５が位置する方向にそれぞれ位置し、残りの２枚の板部材７１は、当該センサ素子５が位置する方向に対して垂直な方向にそれぞれ位置している。また、トルク伝達部７が有する出っ張り部は上記軸心に対する径方向に設けられている必要はなく、任意の向きでよい。 Further, the torque sensor has a torque transmission unit (second torque transmission unit) 7 having one end connected to the inner peripheral surface of the flange 3 and the other end connected to the outer peripheral surface on the other end side of the inner cylinder portion 4. The torque transmission unit 7 is a thin plate member for transmitting the torque generated by the external force applied to the flange 3 to the sensor element 5 via the inner cylinder portion 4. Further, the torque transmission unit 7 has a space in a direction other than the direction in which the sensor element 5 is located in the radial direction with respect to the axial center. Further, the torque transmission unit 7 has a protruding portion. In FIG. 1, the torque transmission portion 7 is composed of four plate members 71 having a corrugated protruding portion in a circumferential shape. Then, the two plate members 71 out of the four plate members 71 are respectively located in the directions in which the two sensor elements 5 are located in the radial direction with respect to the axial center, and the remaining two plate members 71. Is located in a direction perpendicular to the direction in which the sensor element 5 is located. Further, the protruding portion of the torque transmitting portion 7 does not need to be provided in the radial direction with respect to the axial center, and may be in any direction.

また、トルクセンサは、センサ素子５により出力された信号をトルクとして計測する計測部８（不図示）を有する。トルクセンサに２つ以上のセンサ素子５が設けられる場合には、計測部８は、各センサ素子５により出力された信号の演算値をトルクとして計測する。なお、計測部８は、システムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路、又はメモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等により実現される。 Further, the torque sensor has a measuring unit 8 (not shown) that measures a signal output by the sensor element 5 as a torque. When the torque sensor is provided with two or more sensor elements 5, the measuring unit 8 measures the calculated value of the signal output by each sensor element 5 as a torque. The measurement unit 8 is realized by a processing circuit such as a system LSI (Large Scale Integration), a CPU (Central Processing Unit) that executes a program stored in a memory or the like, or the like.

なお図１では、トルク伝達部６が円周状に波形の出っ張り部を有する４枚の板部材６１から成り、各板部材６１が十字に配置されている。しかしながら、トルク伝達部６の形状及び配置はこれに限らず、上記軸心に対する径方向のうちのセンサ素子５が位置する方向を除く方向に空間が存在し、且つ、当該空間が存在する径方向位置の少なくとも一部に出っ張り部を有していればよく、例えば図２～７に示すような形状及び配置としてもよい。 In FIG. 1, the torque transmission portion 6 is composed of four plate members 61 having a corrugated protruding portion in a circumferential shape, and each plate member 61 is arranged in a cross shape. However, the shape and arrangement of the torque transmission unit 6 is not limited to this, and a space exists in a direction other than the direction in which the sensor element 5 is located in the radial direction with respect to the axial center, and the radial direction in which the space exists. It suffices to have a protruding portion at least a part of the position, and may have a shape and arrangement as shown in FIGS. 2 to 7, for example.

例えば図２では、トルク伝達部６が直線状に波形の出っ張り部を有する４枚の板部材６１から構成されている。なお、各板部材６１の配置は図１と同一である。 For example, in FIG. 2, the torque transmission unit 6 is composed of four plate members 61 having a linearly corrugated protrusion. The arrangement of each plate member 61 is the same as that in FIG.

また図３では、トルク伝達部６が出っ張り部として幅広部６２を有する４枚の板部材６１から構成されている。幅広部６２は、上記軸心に対する径方向に垂直な方向に延びている。なお、各板部材６１の配置は図１と同一である。
また図４では、トルク伝達部６が出っ張り部として幅広部６２を有する２枚の板部材６１から構成されている。幅広部６２は、上記軸心に対する径方向に垂直な方向に延びている。そして、この板部材６１が、上記軸心に対する径方向のうちの２つのセンサ素子５が位置する方向にそれぞれ位置している。 Further, in FIG. 3, the torque transmission portion 6 is composed of four plate members 61 having a wide portion 62 as a protruding portion. The wide portion 62 extends in a direction perpendicular to the radial direction with respect to the axial center. The arrangement of each plate member 61 is the same as that in FIG.
Further, in FIG. 4, the torque transmission portion 6 is composed of two plate members 61 having a wide portion 62 as a protruding portion. The wide portion 62 extends in a direction perpendicular to the radial direction with respect to the axial center. The plate member 61 is located in the direction in which the two sensor elements 5 are located in the radial direction with respect to the axial center.

また図５では、トルク伝達部６が出っ張り部として肉厚部６３を有する４枚の板部材６１から構成されている。なお、各板部材６１の配置は図１と同一である。
また図６では、トルク伝達部６が４枚の板部材６１から成り、この板部材６１に対して別体の後付け部材６４が接着剤等により取付けられることで肉厚部６３が構成されている。なお、各板部材６１の配置は図１と同一である。 Further, in FIG. 5, the torque transmission portion 6 is composed of four plate members 61 having a thick portion 63 as a protruding portion. The arrangement of each plate member 61 is the same as that in FIG.
Further, in FIG. 6, the torque transmission portion 6 is composed of four plate members 61, and a separate retrofit member 64 is attached to the plate member 61 by an adhesive or the like to form a thick portion 63. .. The arrangement of each plate member 61 is the same as that in FIG.

また図７では、トルク伝達部６が円周状に波形の出っ張り部を有するディスク部材６５から成り、ディスク部材６５の外周面のうちの４方向に円弧状の凹部６６が形成されている。これにより、トルク伝達部６は、内筒部４の一端側の外周面のうちの全周に連結され、且つ、フランジ２の内周面のうちの一部に連結される。その結果、図７に示すトルクセンサでは、図１～６に示すトルクセンサに対し、トルク伝達効率が向上する。 Further, in FIG. 7, the torque transmission portion 6 is composed of a disc member 65 having a corrugated protruding portion in a circumferential shape, and arcuate recesses 66 are formed in four directions on the outer peripheral surface of the disc member 65. As a result, the torque transmission unit 6 is connected to the entire circumference of the outer peripheral surface on one end side of the inner cylinder portion 4 and is connected to a part of the inner peripheral surface of the flange 2. As a result, in the torque sensor shown in FIG. 7, the torque transmission efficiency is improved as compared with the torque sensors shown in FIGS. 1 to 6.

なお上記では、トルク伝達部６の形状及び配置について説明したが、トルク伝達部７の形状及び配置についても同様である。なお、図３に示す符号７２はトルク伝達部７が有する幅広部である。また、図５に示す符号７３はトルク伝達部７が有する肉厚部である。また、図６に示す符号７４はトルク伝達部７が有する後付け部材である。 Although the shape and arrangement of the torque transmission unit 6 have been described above, the same applies to the shape and arrangement of the torque transmission unit 7. Reference numeral 72 shown in FIG. 3 is a wide portion of the torque transmission unit 7. Further, reference numeral 73 shown in FIG. 5 is a thick portion included in the torque transmission portion 7. Further, reference numeral 74 shown in FIG. 6 is a retrofit member included in the torque transmission unit 7.

次に、実施の形態１に係るトルクセンサによる効果について説明する。なお、図８に示すトルクセンサは、図１に示すトルクセンサのトルク伝達部６及びトルク伝達部７に出っ張り部が存在しない構成である。
図８に示すトルクセンサでは、トルク伝達部６及びトルク伝達部７に空間を設けることで、上記軸心に対する径方向のうちのセンサ素子５が感度を有する方向に加えられた外力をセンサ素子５に伝達しないように外力の伝達方向を限定している。これにより、このトルクセンサでは、フランジ２及びフランジ３のうちの一方にのみに径方向の外力が加わった場合での出力誤差の低減を実現可能となる。しかしながら、この場合、トルク伝達部６及びトルク伝達部７は空間が大きくなるとねじれに対する剛性が下がり、このねじれによってトルクセンサに出力誤差が生じる。 Next, the effect of the torque sensor according to the first embodiment will be described. The torque sensor shown in FIG. 8 has a configuration in which the torque transmission unit 6 and the torque transmission unit 7 of the torque sensor shown in FIG. 1 do not have a protruding portion.
In the torque sensor shown in FIG. 8, by providing a space in the torque transmission unit 6 and the torque transmission unit 7, the sensor element 5 applies an external force applied in the direction in which the sensor element 5 has sensitivity in the radial direction with respect to the axis. The transmission direction of the external force is limited so that it will not be transmitted to. As a result, in this torque sensor, it is possible to reduce the output error when a radial external force is applied to only one of the flange 2 and the flange 3. However, in this case, when the space of the torque transmission unit 6 and the torque transmission unit 7 becomes large, the rigidity against twisting decreases, and this twist causes an output error in the torque sensor.

ここで、トルクセンサでは、上記外力のセンサ素子５への変形伝達を抑制するためには、トルク伝達部６及びトルク伝達部７の空間を設けることと、トルク伝達部６及びトルク伝達部７のねじれに対する剛性が重要となる。
そこで、実施の形態１に係るトルクセンサでは、トルク伝達部６及びトルク伝達部７に上記空間及び出っ張り部を設ける。これにより、空間があるにも関わらず、トルク伝達部６及びトルク伝達部７はねじれに対する剛性が増し、トルクセンサはこのねじれによる出力誤差の低減を実現可能となる。したがって、上記空間及び出っ張り部は、トルク伝達部６、７のうちの、張力又は圧縮力が加わるフランジ側のトルク伝達部にのみ設けられていれば十分である。 Here, in the torque sensor, in order to suppress the deformation transmission of the external force to the sensor element 5, a space for the torque transmission unit 6 and the torque transmission unit 7 is provided, and the torque transmission unit 6 and the torque transmission unit 7 are provided with spaces. Rigidity against twisting is important.
Therefore, in the torque sensor according to the first embodiment, the space and the protrusion are provided in the torque transmission unit 6 and the torque transmission unit 7. As a result, the torque transmission unit 6 and the torque transmission unit 7 have increased rigidity against twisting, even though there is space, and the torque sensor can reduce the output error due to this twisting. Therefore, it is sufficient that the space and the protruding portion are provided only in the torque transmission portion on the flange side to which tension or compressive force is applied among the torque transmission portions 6 and 7.

以上のように、この実施の形態１によれば、トルクセンサは、外筒部１と、外筒部１の一端に連結されたフランジ２と、外筒部１の他端に連結されたフランジ３と、外筒部１と同一の軸心上に位置する内筒部４と、内筒部４の外周面に設けられ、軸心に対して斜め方向を向いた抵抗ゲージを有するセンサ素子５と、一端がフランジ２の内周面に連結され、他端が内筒部４の一端側の外周面に連結された薄板部材であるトルク伝達部６と、一端がフランジ３の内周面に連結され、他端が内筒部４の他端側の外周面に連結された薄板部材であるトルク伝達部７とを備え、トルク伝達部６及びトルク伝達部７のうちの少なくとも一方は、軸心に対する径方向のうちのセンサ素子５が位置する方向を除く方向に空間が存在し、且つ、当該空間が存在する径方向位置の少なくとも一部に出っ張り部を有する。これにより、実施の形態１に係るトルクセンサは、ねじれによる出力誤差を低減可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the torque sensor includes the outer cylinder portion 1, the flange 2 connected to one end of the outer cylinder portion 1, and the flange connected to the other end of the outer cylinder portion 1. 3 and the inner cylinder portion 4 located on the same axis as the outer cylinder portion 1, and the sensor element 5 provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder portion 4 and having a resistance gauge oriented in an oblique direction with respect to the axis. A torque transmission portion 6 which is a thin plate member having one end connected to the inner peripheral surface of the flange 2 and the other end connected to the outer peripheral surface on the one end side of the inner cylinder portion 4, and one end to the inner peripheral surface of the flange 3. A torque transmission unit 7 which is a thin plate member connected and whose other end is connected to the outer peripheral surface on the other end side of the inner cylinder portion 4 is provided, and at least one of the torque transmission unit 6 and the torque transmission unit 7 is a shaft. A space exists in a direction other than the direction in which the sensor element 5 is located in the radial direction with respect to the center, and has a protrusion at least a part of the radial position in which the space exists. As a result, the torque sensor according to the first embodiment can reduce the output error due to twisting.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, it is possible to modify any component of the embodiment or omit any component of the embodiment.

１ 外筒部
２ フランジ（第１フランジ）
３ フランジ（第２フランジ）
４ 内筒部
５ センサ素子
６ トルク伝達部（第１トルク伝達部）
７ トルク伝達部（第２トルク伝達部）
８ 計測部
６１ 板部材
６２ 幅広部
６３ 肉厚部
６４ 後付け部材
６５ ディスク部材
６６ 凹部
７１ 板部材
７２ 幅広部
７３ 肉厚部
７４ 後付け部材 1 Outer cylinder 2 Flange (1st flange)
3 Flange (2nd flange)
4 Inner cylinder part 5 Sensor element 6 Torque transmission part (1st torque transmission part)
7 Torque transmission unit (second torque transmission unit)
8 Measuring unit 61 Plate member 62 Wide part 63 Thick part 64 Retrofit member 65 Disc member 66 Recessed 71 Plate member 72 Wide part 73 Thick part 74 Retrofit member

Claims (8)

外筒部と、
前記外筒部の一端に連結された第１フランジと、
前記外筒部の他端に連結された第２フランジと、
前記外筒部と同一の軸心上に位置する内筒部と、
前記内筒部の外周面に設けられ、前記軸心に対して斜め方向を向いた抵抗ゲージを有するセンサ素子と、
一端が前記第１フランジの内周面に連結され、他端が前記内筒部の一端側の外周面に連結された薄板部材である第１トルク伝達部と、
一端が前記第２フランジの内周面に連結され、他端が前記内筒部の他端側の外周面に連結された薄板部材である第２トルク伝達部とを備え、
前記第１トルク伝達部及び前記第２トルク伝達部のうちの少なくとも一方は、前記軸心に対する径方向のうちの前記センサ素子が位置する方向を除く方向に空間が存在し、且つ、当該空間が存在する径方向位置の少なくとも一部に出っ張り部を有する
ことを特徴とするトルクセンサ。 With the outer cylinder
The first flange connected to one end of the outer cylinder portion and
The second flange connected to the other end of the outer cylinder portion and
The inner cylinder portion located on the same axis as the outer cylinder portion,
A sensor element provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder portion and having a resistance gauge oriented in an oblique direction with respect to the axis.
A first torque transmission portion, which is a thin plate member having one end connected to the inner peripheral surface of the first flange and the other end connected to the outer peripheral surface on the one end side of the inner cylinder portion.
One end is connected to the inner peripheral surface of the second flange, and the other end is provided with a second torque transmission portion which is a thin plate member connected to the outer peripheral surface on the other end side of the inner cylinder portion.
At least one of the first torque transmission unit and the second torque transmission unit has a space in the radial direction with respect to the axis other than the direction in which the sensor element is located, and the space is present. A torque sensor characterized by having a bulge in at least a portion of an existing radial position. 前記第１トルク伝達部及び前記第２トルク伝達部のうちの前記空間を有するトルク伝達部は、前記他端が、前記内筒部の外周面のうちの全周に連結された
ことを特徴とする請求項１記載のトルクセンサ。 The torque transmission unit having the space among the first torque transmission unit and the second torque transmission unit is characterized in that the other end thereof is connected to the entire circumference of the outer peripheral surface of the inner cylinder portion. The torque sensor according to claim 1. 前記第１トルク伝達部及び前記第２トルク伝達部のうちの前記空間を有するトルク伝達部は、前記一端が、前記第１フランジ及び前記第２フランジのうちの連結対象である一方のフランジの内周面のうちの一部に連結された
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトルクセンサ。 In the torque transmission unit having the space among the first torque transmission unit and the second torque transmission unit, one end of the torque transmission unit is one of the first flange and the second flange to be connected. The torque sensor according to claim 1 or 2, wherein the torque sensor is connected to a part of the peripheral surface. 前記センサ素子は、前記内筒部を挟んで対向した２つのセンサ素子である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか１項記載のトルクセンサ。 The torque sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the sensor element is two sensor elements facing each other with the inner cylinder portion interposed therebetween. 前記出っ張り部は波形である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１項記載のトルクセンサ。 The torque sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the protruding portion has a corrugated shape. 前記第１トルク伝達部及び前記第２トルク伝達部のうちの前記空間を有するトルク伝達部は、幅広部を前記出っ張り部として有する板部材である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１項記載のトルクセンサ。 Claims 1 to 4, wherein the torque transmitting portion having the space among the first torque transmitting portion and the second torque transmitting portion is a plate member having a wide portion as the protruding portion. The torque sensor according to any one of them. 前記出っ張り部は、前記第１トルク伝達部及び前記第２トルク伝達部のうちの前記空間を有するトルク伝達部の肉厚部である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか１項記載のトルクセンサ。 Any of claims 1 to 4, wherein the protruding portion is a thick portion of the torque transmission portion having the space among the first torque transmission portion and the second torque transmission portion. The torque sensor described in item 1. 前記肉厚部は、前記薄板部材に別体の後付け部材が取付けられることで構成された
ことを特徴とする請求項７記載のトルクセンサ。 The torque sensor according to claim 7, wherein the thick portion is configured by attaching a separate retrofit member to the thin plate member.
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