JP7302767B2 - トルク検出センサおよび動力伝達装置 - Google Patents
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Description
<1-1.動力伝達装置の構成>
図1は、第1実施形態に係る動力伝達装置1の縦断面図である。図2は、図1のA-A位置から見た動力伝達装置1の横断面図である。この動力伝達装置1は、モータから得られる第1回転数の回転運動を、第1回転数よりも低い第2回転数に減速させつつ後段へ伝達する装置である。動力伝達装置1は、例えば、ロボットの関節に、モータとともに組み込まれて使用される。ただし、本発明の動力伝達装置は、アシストスーツ、無人運搬車などの他の装置に用いられるものであってもよい。
トルク検出センサ40は、フレックスギア20に掛かる周方向のトルクを検出するセンサである。図1に示すように、本実施形態では、円板状のダイヤフラム部221の円形の表面に、トルク検出センサ40が固定されている。
以下では、折り返し部位r11,r12について、図5を参照して詳細に説明する。図5は、抵抗線パターンR1の拡大図である。なお、折り返し部位r12は、折り返し部位r11と同様の形状・機能を有するため、以下では、折り返し部位r11のみについて説明する。
以下では、図6を参照して、上述とは別の観点から、折り返し部位r11,r12について詳細に説明する。図6は、抵抗線パターンR1の拡大図である。なお、折り返し部位r12は、折り返し部位r11と同様の形状・機能を有するため、以下では、折り返し部位r11のみについて説明する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態には限定されない。
9 中心軸
10 インタナルギア
11 内歯
20 フレックスギア(円形体)
21 筒状部
22 平板部
23 外歯
30 波動発生器
31 カム
32 可撓性軸受
40 トルク検出センサ
41 基板
42 ホイートストンブリッジ回路
43 信号処理回路
221 ダイヤフラム部
222 肉厚部
411 本体部
412 フラップ部
L1 導体層
R1 第1抵抗線パターン
R2 第2抵抗線パターン
S2 仮想直線
r1 抵抗線
r11 折り返し部位
r111 第1緩曲部
r112 第2緩曲部
r12 折り返し部位
r2 第2抵抗線
Claims (11)
- 円形体に掛かるトルクを検出するトルク検出センサであって、
導体層を有する基板
を備え、
前記導体層は、円弧状または円環状の抵抗線パターンを含み、
前記抵抗線パターンは、
前記円形体の半径方向に対して周方向一方側に一定角度傾斜した複数の抵抗線と、
前記複数の抵抗線の端部同士を接続する複数の折り返し部位と、
を含み、
前記複数の抵抗線が、周方向に等間隔に配列されて、前記周方向に隣り合う前記抵抗線の端部同士が、前記半径方向の両側で交互に前記折り返し部位により接続されて、全体として直列に接続され、
前記折り返し部位は、少なくとも1つの緩曲部を有し、
前記緩曲部の内側形状が、隣り合う前記抵抗線の間の離間距離の半分よりも大きい曲率半径を有し、
前記緩曲部は、その内側形状の接線方向が、前記円形体の半径方向と略一致する、トルク検出センサ。 - 円形体に掛かるトルクを検出するトルク検出センサであって、
導体層を有する基板
を備え、
前記導体層は、円弧状または円環状の抵抗線パターンを含み、
前記抵抗線パターンは、
前記円形体の半径方向に対して周方向一方側に一定角度傾斜した複数の抵抗線と、
前記複数の抵抗線の端部同士を接続する複数の折り返し部位と、
を含み、
前記複数の抵抗線が、周方向に等間隔に配列されて、前記周方向に隣り合う前記抵抗線の端部同士が、前記半径方向の両側で交互に前記折り返し部位により接続されて、全体として直列に接続され、
前記折り返し部位は、第1緩曲部を有し、
前記第1緩曲部の内側形状の曲率中心が、隣り合う前記抵抗線の両方を接線とする円の中心を、順次繋いで形成される線分の両端を通る仮想直線を挟んで、前記第1緩曲部とは反対側に位置し、
前記第1緩曲部は、その内側形状の接線方向が、前記円形体の半径方向と略一致する、トルク検出センサ。 - 円形体に掛かるトルクを検出するトルク検出センサであって、
導体層を有する基板
を備え、
前記導体層は、円弧状または円環状の抵抗線パターンを含み、
前記抵抗線パターンは、
前記円形体の半径方向に対して周方向一方側に一定角度傾斜した複数の抵抗線と、
前記複数の抵抗線の端部同士を接続する複数の折り返し部位と、
を含み、
前記複数の抵抗線が、周方向に等間隔に配列されて、前記周方向に隣り合う前記抵抗線の端部同士が、前記半径方向の両側で交互に前記折り返し部位により接続されて、全体として直列に接続され、
前記折り返し部位は、第1緩曲部を有し、
前記第1緩曲部の内側形状の曲率中心が、隣り合う前記抵抗線の両方を接線とする円の中心を、順次繋いで形成される線分の両端を通る仮想直線を挟んで、前記第1緩曲部とは反対側に位置し、
前記折り返し部位は、第2緩曲部を有し、
前記第2緩曲部の内側形状の曲率中心が、前記仮想直線に対して、前記第2緩曲部と同じ側に位置する、トルク検出センサ。 - 請求項1に記載のトルク検出センサであって、
互いに離れた前記緩曲部を、複数有する、トルク検出センサ。 - 請求項4に記載のトルク検出センサであって、
前記折り返し部位は、隣り合う前記緩曲部の間において、その内側形状が、前記離間距離の半分よりも小さい曲率半径を有する部位を含む、トルク検出センサ。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のトルク検出センサであって、
前記折り返し部位の内側形状に内接する内接円の中心を順次繋いで形成される曲線は、
前記抵抗線の側から前記折り返し部位の側に向かうにつれて、前記半径方向に近づく、トルク検出センサ。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のトルク検出センサであって、
前記折り返し部位の前記周方向における幅は、隣り合う前記抵抗線同士の周方向における間隔よりも短い、トルク検出センサ。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のトルク検出センサであって、
前記抵抗線パターンは、ホイートストンブリッジ回路に組み込まれる、トルク検出センサ。 - 請求項8に記載のトルク検出センサであって、
前記ホイートストンブリッジ回路の出力信号に基づいて、前記円形体に掛かるトルクを検出する信号処理回路
を備える、トルク検出センサ。 - 請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載のトルク検出センサと、
前記円形体と、
を有する動力伝達装置。 - 請求項10に記載の動力伝達装置であって、
前記円形体は、
軸方向に筒状に延びる可撓性の筒状部と、
前記筒状部の外周面に設けられた複数の外歯と、
前記筒状部の軸方向の一方側から半径方向外側または半径方向内側へ向けて広がる平板状のダイヤフラム部と、
を有し、
前記基板は、前記ダイヤフラム部に固定される、動力伝達装置。
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