JPH0435799B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0435799B2
JPH0435799B2 JP17192385A JP17192385A JPH0435799B2 JP H0435799 B2 JPH0435799 B2 JP H0435799B2 JP 17192385 A JP17192385 A JP 17192385A JP 17192385 A JP17192385 A JP 17192385A JP H0435799 B2 JPH0435799 B2 JP H0435799B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
rotating
coil
transformer
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP17192385A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6232598A (en
Inventor
Chinko Higashijima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NITSUSHO DENKI KK
Original Assignee
NITSUSHO DENKI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NITSUSHO DENKI KK filed Critical NITSUSHO DENKI KK
Priority to JP17192385A priority Critical patent/JPS6232598A/en
Publication of JPS6232598A publication Critical patent/JPS6232598A/en
Publication of JPH0435799B2 publication Critical patent/JPH0435799B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、駆動側から被動側に伝達されるトル
クを検出するためのトルク検出器に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a torque detector for detecting torque transmitted from a driving side to a driven side.

駆動側から被動側に伝達されるトルクを正確に
把握したいとする要請がある。例えばインパクト
レンチのようなねじ締機械等にあつては、締付け
トルクを正確に規定する必要がある。仕上がり精
度を向上させかつ安全性を向上させながら組み立
て時間を短縮する必要が高まつており、部品、本
体等を損傷することなしに、所定トルクで確実な
締付けを行うことは各種組み立て工程において不
可欠の要請である。かかる要請に応えるためには
小型かつ高精度のトルク検出器が不可欠である。
There is a need to accurately grasp the torque transmitted from the driving side to the driven side. For example, in the case of a screw tightening machine such as an impact wrench, it is necessary to accurately specify the tightening torque. There is a growing need to shorten assembly time while improving finish accuracy and safety, and it is essential in various assembly processes to reliably tighten to the specified torque without damaging parts, main bodies, etc. This is a request. In order to meet such demands, a small and highly accurate torque detector is essential.

このような用途に適するトルク検出器は、小
型、軽量、保守が不要であるかまたはきわめて容
易である等の厳しい要求を満たすものでなければ
ならない。かかる要件をすべて満足するトルク検
出器は従来得られていなかつた。
Torque detectors suitable for such applications must meet stringent requirements, such as being small, lightweight, and requiring no or very easy maintenance. Conventionally, no torque detector has been available that satisfies all of these requirements.

本発明の目的は、小型、軽量、保守不要であり
ながら正確なトルク測定の可能であるトルク検出
器を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a torque detector that is small, lightweight, and requires no maintenance, yet is capable of accurate torque measurement.

この目的は、特許請求の範囲に記載の構成を有
するトルク検出器、すなわち、検出軸に貼付けら
れていてブリツジ接続された歪ゲージと、該歪ゲ
ージに対して電圧を供給するためのトランスであ
つて、ケースに取りつけられた固定コアならびに
該コアに巻回された固定コイルと軸上に配設され
た回転コアならびに該コアに巻回された回転コイ
ルとから成る電圧供給側トランスと、前記歪ゲー
ジの出力を取り出すためのトランスであつて、軸
上に配設された回転コアならびに該コアに巻回さ
れた回転コイルとケースに取りつけられた固定コ
アならびに該コアに巻回された固定コイルとから
成る出力側トランスと、を有し、前記出力側トラ
ンスの固定コイルならびに回転コイルが二分割さ
れていてそれぞれのコイルが差動接続されている
トルク検出器によつて達成される。
This purpose is to provide a torque detector having the structure described in the claims, that is, a strain gauge attached to a detection shaft and connected by a bridge, and a transformer for supplying voltage to the strain gauge. a voltage supply side transformer comprising a fixed core attached to a case, a fixed coil wound around the core, a rotating core disposed on a shaft, and a rotating coil wound around the core; A transformer for extracting the output of a gauge, which includes a rotating core disposed on a shaft, a rotating coil wound around the core, a fixed core attached to a case, and a fixed coil wound around the core. This is achieved by a torque detector having an output transformer comprising: a fixed coil and a rotating coil of the output transformer which are divided into two, and each coil is differentially connected.

本発明にかかるトルク検出器は、極めて小型・
軽量かつ正確であつて、その電気的出力信号を利
用することによつて、任意トルクにおける被動部
の制御が実施され、所期の目的が達成される。
The torque detector according to the present invention is extremely compact and
It is lightweight and accurate, and by utilizing its electrical output signal, control of the driven part at any torque is implemented to achieve the intended purpose.

以下、実施例を示す添付図を参照して本発明を
開示する。
The invention will now be disclosed with reference to the accompanying drawings, in which examples are shown.

第1図は、本発明にかかるトルク検出器10の
構造を示す断面図である。図において、トルク検
出軸11の表面には図示されていない複数の歪ゲ
ージが貼付けられており、それぞれがブリツジ接
続されている。斜線で示した軸は軸受12および
13で支承されている。軸の左端は駆動部に連結
されるべき入力軸14、右端は被動部に連結され
るべき出力軸15である。なお本実施例において
は、入力軸14はトルク検出軸と着脱可能に構成
されている。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a torque detector 10 according to the present invention. In the figure, a plurality of strain gauges (not shown) are attached to the surface of the torque detection shaft 11, and each strain gauge is connected by a bridge. The shaded shaft is supported by bearings 12 and 13. The left end of the shaft is an input shaft 14 that should be connected to the drive section, and the right end is an output shaft 15 that should be connected to the driven section. In this embodiment, the input shaft 14 is configured to be detachable from the torque detection shaft.

トルク検出軸11の表面に貼付けられた歪ゲー
ジは、所定電圧の供給を受け、加えられた歪の大
きさに対応する出力電圧を発生するものである。
歪ゲージは回転する軸の表面に貼付けられている
から、固定ケース部との間においてなんらかの方
法で入出力のための授受をおこなわなければなら
ない。本発明においては、回転軸側と固定側との
双方に配設されたコア付コイル間の誘導作用を利
用する回転トランスを使用する。そのため、歪ゲ
ージに電圧を供給するために固定コア16および
固定コイル17、回転コア18および回転コイル
19とから構成される電圧供給側回転トランスを
配設している。回転コア18はコア押さえナツト
20によつて軸上に固着される。また固定コア1
6は、軸受箱を兼ねる固定コア押さえナツト21
によつてケース22に固着される。回転トランス
の固定コイル17には、入力端子23から所定電
圧が供給される。
The strain gauge attached to the surface of the torque detection shaft 11 is supplied with a predetermined voltage and generates an output voltage corresponding to the magnitude of the applied strain.
Since the strain gauge is attached to the surface of the rotating shaft, input and output must be exchanged by some method between it and the fixed case. In the present invention, a rotary transformer is used that utilizes the induction effect between cored coils disposed on both the rotating shaft side and the stationary side. Therefore, in order to supply voltage to the strain gauge, a voltage supply side rotating transformer is provided, which includes a fixed core 16, a fixed coil 17, a rotating core 18, and a rotating coil 19. The rotating core 18 is fixed on the shaft by a core holding nut 20. Also fixed core 1
6 is a fixed core holding nut 21 that also serves as a bearing box.
It is fixed to the case 22 by. A predetermined voltage is supplied from the input terminal 23 to the fixed coil 17 of the rotating transformer.

この電圧を受けた固定コイル17、回転コイル
19間の誘導作用により電圧が誘導され、検出軸
上の歪ゲージに所定電圧を供給する。
A voltage is induced by an inductive action between the fixed coil 17 and the rotating coil 19 that receive this voltage, and a predetermined voltage is supplied to the strain gauge on the detection axis.

歪ゲージの出力は、出力側回転トランスの回転
コイル24,25の対に接続されている。これら
コイル対は、回転コア26の分離された溝内に巻
回されていて、その巻方向が逆になるように直列
接続され、全体として差動接続されていると都合
がよい。この理由については後述する。なお、回
転コア25は回転コア押さえナツト27によつて
軸15上に固着される。
The output of the strain gauge is connected to a pair of rotating coils 24 and 25 of an output side rotating transformer. These coil pairs are preferably wound in separate grooves in the rotary core 26 and connected in series so that their winding directions are opposite, and are differentially connected as a whole. The reason for this will be explained later. Note that the rotating core 25 is fixed onto the shaft 15 by a rotating core holding nut 27.

回転コイル24,25ならびに回転コア26と
対向して固定コイル28,29ならびに固定コア
30がケース22に取りつけられている。電圧供
給側回転トランスの固定コア16と出力側回転ト
ランスの固定コア30との間は、セパレータ31
によつて所定間隔に維持されている。
Fixed coils 28 and 29 and a fixed core 30 are attached to the case 22 to face the rotating coils 24 and 25 and the rotating core 26. A separator 31 is provided between the fixed core 16 of the voltage supply side rotating transformer and the fixed core 30 of the output side rotating transformer.
are maintained at predetermined intervals by

検出軸上の歪ゲージの出力は出力側の回転コイ
ル28,29と直列に接続される。出力側の固定
コイル24,25は、回転コイルと同様にその巻
回方向が逆になるように直列接続されている。歪
ゲージのブリツジ回路出力は、出力側回転トラン
スを介して出力端子32から外部に取り出され
る。
The output of the strain gauge on the detection shaft is connected in series with the rotating coils 28 and 29 on the output side. The fixed coils 24 and 25 on the output side are connected in series so that their winding directions are opposite, similar to the rotating coil. The bridge circuit output of the strain gauge is taken out from the output terminal 32 via the output side rotary transformer.

上述のような接続構成によつて、歪ゲージの出
力側回転トランスのコイルおよびコアは、歪ゲー
ジの出力に対しては、通常のトランスとして作用
するが、外部からの信号に対しては、差動トラン
スとして作用する。かかる構成は、例えばねじ締
機械の場合のような小型・軽量でありながら極め
て正確であることを要求されるトルク検出器とし
て特に適している。
With the connection configuration described above, the coil and core of the rotary transformer on the output side of the strain gauge act as a normal transformer for the output of the strain gauge, but they act as a differential transformer for external signals. Acts as a dynamic transformer. Such a configuration is particularly suitable for a torque detector that is required to be small and lightweight yet extremely accurate, such as in the case of a screw tightening machine, for example.

すなわち、小型・軽量であることの強い要請か
ら電圧供給側コイルと出力側コイルとの間隔を相
互干渉がなくなるまで十分大きくとることはでき
ない。また、磁束の漏洩を防ぐため十分な量のコ
アを組み込むことも不可能である。微小変化を検
出する必要性から軸回転に伴う地磁気の影響を無
視することもできない。さらに、ねじ締時には
種々の外力が働くため、軸に振動が生じコアのギ
ヤツプが変動したりあるいは軸方向動きによつて
電圧供給側磁力線の漏洩量が変化することがある
ためである。
That is, due to the strong demand for small size and light weight, it is not possible to make the distance between the voltage supply side coil and the output side coil sufficiently large until mutual interference is eliminated. It is also impossible to incorporate a sufficient amount of cores to prevent magnetic flux leakage. Due to the need to detect minute changes, it is also impossible to ignore the influence of the earth's magnetic field due to shaft rotation. Furthermore, since various external forces act upon screw tightening, the shaft may vibrate and the core gap may fluctuate, or the amount of leakage of the voltage supply side magnetic field lines may change due to axial movement.

本発明にかかるトルク検出器にあつては、上述
のように出力側コイルが、信号に対しては通常の
トランスとして、また外部からの不所望な影響に
対しては差動トランスとして作用する。したがつ
て、出力側回転トランスは外部からの格別のノイ
ズ対策が不要であるため、コアおよびコイルを小
型・軽量に構成することが可能となる。また、電
圧供給側回転トランスについても出力側への影響
を考慮する必要がないためこの点からも小型・軽
量とすることが可能である。さらにコアの材質に
も特殊なものを採用することは必要でなく、全体
としてもその構造が簡単になるため、故障が少な
く、維持ならびに保守が極めて容易となる。した
がつて、上述の要請に適合するものとなつてい
る。
In the torque detector according to the present invention, as described above, the output side coil acts as a normal transformer for signals and as a differential transformer for undesired external influences. Therefore, the output-side rotary transformer does not require any special noise countermeasures from the outside, so that the core and coil can be configured to be small and lightweight. Further, since there is no need to consider the influence on the output side of the voltage supply side rotating transformer, it is also possible to make it smaller and lighter. Furthermore, it is not necessary to use a special material for the core, and the structure as a whole is simplified, resulting in fewer breakdowns and extremely easy maintenance. Therefore, it meets the above requirements.

このように、本発明にかかるトルク検出器によ
れば、小型・軽量かつ簡潔な構成であることか
ら、高精度のトルク測定が可能となる。本実施例
としては、ねじ締機械の用途を取り上げて開示し
てはいるが、駆動側から被動側へ伝達されるトル
クを測定するその他の用途にもそのまま適用し得
ることは明らかであろう。
As described above, the torque detector according to the present invention has a small, lightweight, and simple configuration, and thus enables highly accurate torque measurement. Although this embodiment has been disclosed with reference to the application of a screw tightening machine, it is obvious that the invention can also be applied to other applications in which the torque transmitted from the drive side to the driven side is measured.

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

第1図は、本発明にかかるトルク検出器の構造
を示す断面図である。 図中の参照符号の対応は以下の通りである。1
……トルク検出器、11……検出軸、12,13
……軸受、14……入力(駆動)側軸、15……
出力(被動)側軸、16……電圧供給側固定コ
ア、17……電圧供給側固定コイル、18……電
圧供給側回転コア、19……電圧供給側回転コイ
ル、20,21……コア押さえナツト、22……
ケース、23……入力端子、24,25……出力
側回転コイル、26……出力側回転コア、27…
…コア押さえナツト、28,29……出力側固定
コイル、30……出力側固定コア、31……スペ
ーサ、32……出力端子。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a torque detector according to the present invention. The correspondence of reference numerals in the figure is as follows. 1
... Torque detector, 11 ... Detection axis, 12, 13
... Bearing, 14 ... Input (drive) side shaft, 15 ...
Output (driven) side shaft, 16... Voltage supply side fixed core, 17... Voltage supply side fixed coil, 18... Voltage supply side rotating core, 19... Voltage supply side rotating coil, 20, 21... Core holder Natsuto, 22...
Case, 23... Input terminal, 24, 25... Output side rotating coil, 26... Output side rotating core, 27...
... Core holding nut, 28, 29 ... Output side fixed coil, 30 ... Output side fixed core, 31 ... Spacer, 32 ... Output terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 駆動側から被動側に伝達されるトルクを検出
するためのトルク検出器において、 検出軸に貼付けられていてブリツジ接続された
歪ゲージと、 該歪ゲージに対して電圧を供給するためのトラ
ンスであつて、ケースに取りつけられた固定コア
ならびに該コアに巻回された固定コイルと軸上に
配設された回転コアならびに該コアに巻回された
回転コイルとから成る電圧供給側トランスと、 前記歪ゲージの出力を取り出すためのトランス
であつて、軸上に配設された回転コアならびに該
コアに巻回された回転コイルとケースに取りつけ
られた固定コアならびに該コアに巻回された固定
コイルとから成る出力側トランスと、を有し、前
記出力側トランスの固定コイルならびに回転コイ
ルが二分割されていてそれぞれのコイルが差動接
続されていることを特徴とするトルク検出器。
[Claims] 1. A torque detector for detecting torque transmitted from a driving side to a driven side, comprising: a strain gauge attached to a detection shaft and connected by a bridge; and a voltage applied to the strain gauge. A transformer for supplying voltage, consisting of a fixed core attached to a case, a fixed coil wound around the core, a rotating core arranged on the shaft, and a rotating coil wound around the core. a supply side transformer, a transformer for extracting the output of the strain gauge, which includes a rotating core disposed on the shaft, a rotating coil wound around the core, a fixed core attached to the case, and the core. an output side transformer consisting of a wound fixed coil, the fixed coil and the rotating coil of the output side transformer are divided into two, and each coil is differentially connected. Detector.
JP17192385A 1985-08-06 1985-08-06 Torque detector Granted JPS6232598A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17192385A JPS6232598A (en) 1985-08-06 1985-08-06 Torque detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17192385A JPS6232598A (en) 1985-08-06 1985-08-06 Torque detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6232598A JPS6232598A (en) 1987-02-12
JPH0435799B2 true JPH0435799B2 (en) 1992-06-12

Family

ID=15932353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17192385A Granted JPS6232598A (en) 1985-08-06 1985-08-06 Torque detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6232598A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0711839B2 (en) * 1988-09-26 1995-02-08 工業技術院長 Temperature measuring device in high-speed rotating body
JP2013050867A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Ono Sokki Co Ltd Transmission circuit and torque measuring instrument

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6232598A (en) 1987-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4881414A (en) Torque detection apparatus
US4803885A (en) Torque measuring apparatus
EP0829001B1 (en) Circularly magnetized non-contact torque and power sensor and method for measuring torque and power using same
US4506554A (en) Magnetoelastic torque transducer
CN101929834B (en) Rotational angle-measurement apparatus and rotational speed-measurement apparatus
JPH06160210A (en) Measuring apparatus of torsion moment
JPS6275328A (en) Torque sensor
US5542304A (en) Magnetostrictive torque sensor, magnetostrictive torque measuring apparatus, and condition-monitoring apparatus for a cutting tool using the same
US5144846A (en) Minimal structure magnetostrictive stress and torque sensor
US4712433A (en) Torque sensor for automotive power steering systems
US4774424A (en) Device for measuring the induction in the air gap of a magnetic bearing
US4590807A (en) Torque sensor of noncontact type
JPH0435799B2 (en)
US3178641A (en) Drag cup tachometer accelerometer
US5020378A (en) Device for non-contact measuring of stresses in a bar-shaped body
US3584505A (en) Measuring device for monitoring stresses of a tool
KR100226633B1 (en) Torque sensor for steering apparatus in a vehicle
JPS5969245A (en) Device for detecting cutting condition
EP0221471A2 (en) Torque transducer
JPH05126656A (en) Torque sensing apparatus for leaking magnetic flux and assembling method thereof
SU1421986A2 (en) Transducer for measuring offset of shaft axis
SU1384972A1 (en) Magnetoelastic torque generator
GB2140565A (en) Magnetoelastic torque transducer
JPS6193925A (en) Torque detector by application of resolver
SU1076269A1 (en) Spindle of metal-working machine