JPH0645225Y2 - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
- Publication number
- JPH0645225Y2 JPH0645225Y2 JP1988025657U JP2565788U JPH0645225Y2 JP H0645225 Y2 JPH0645225 Y2 JP H0645225Y2 JP 1988025657 U JP1988025657 U JP 1988025657U JP 2565788 U JP2565788 U JP 2565788U JP H0645225 Y2 JPH0645225 Y2 JP H0645225Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potentiometer
- torsion bar
- rotary shaft
- rotary
- signal
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の分野〕 本考案は回転軸体に加わるねじりトルクを検出するトル
クセンサに関するものである。
クセンサに関するものである。
従来回転軸を回転させたときに生じるトルクを検出する
トルクセンサとしては、「自動車技術」Vol.41 No.10 1
987年第1206頁に示されているように、ポテンショメー
タを用いたものが知られている。このトルクセンサは第
４図に概略図、第５図にそのB-B線断面図を示すよう
に、トルクを検出すべき回転軸体1a,1bの中央に径が細
くねじれを生じさせるトーションバー２が設けられ、そ
の一端の回転板３上にポテンショメータ４が取付けられ
る。そしてトーションバー２の他方には回転板５が設け
られ、回転板５には回転軸体から所定距離隔ててトーシ
ョンバー２に平行にロッド６が設けられる。そしてこの
ロッド６の先端にはポテンショメータ４の操作片が固定
される。こうすれば回転軸体１を回転させたときにトー
ションバー２に生じるねじれによってポテンショメータ
が左右に摺動することとなる。従ってその変化量を検出
することによって回転軸体のねじりトルクが検出される
こととなる。
トルクセンサとしては、「自動車技術」Vol.41 No.10 1
987年第1206頁に示されているように、ポテンショメー
タを用いたものが知られている。このトルクセンサは第
４図に概略図、第５図にそのB-B線断面図を示すよう
に、トルクを検出すべき回転軸体1a,1bの中央に径が細
くねじれを生じさせるトーションバー２が設けられ、そ
の一端の回転板３上にポテンショメータ４が取付けられ
る。そしてトーションバー２の他方には回転板５が設け
られ、回転板５には回転軸体から所定距離隔ててトーシ
ョンバー２に平行にロッド６が設けられる。そしてこの
ロッド６の先端にはポテンショメータ４の操作片が固定
される。こうすれば回転軸体１を回転させたときにトー
ションバー２に生じるねじれによってポテンショメータ
が左右に摺動することとなる。従ってその変化量を検出
することによって回転軸体のねじりトルクが検出される
こととなる。
しかしながらこのような従来のトルクセンサでは、両端
の軸間にねじり力が加わってポテンショメータが摺動さ
れるため、ポテンショメータの消耗が激しく寿命が短い
という欠点があった。そこでポテンショメータの摺動範
囲を小さくするためポテンショメータ４の取付位置を回
転軸体の中心軸に近い位置にすることが考えられるが、
こうすればポテンショメータの摺動範囲が狭くなるため
トルクセンサの分解能が低くなる。従ってトルク検出の
分解能と寿命とが相反することとなりこれらの両者を満
足させることができなかった。
の軸間にねじり力が加わってポテンショメータが摺動さ
れるため、ポテンショメータの消耗が激しく寿命が短い
という欠点があった。そこでポテンショメータの摺動範
囲を小さくするためポテンショメータ４の取付位置を回
転軸体の中心軸に近い位置にすることが考えられるが、
こうすればポテンショメータの摺動範囲が狭くなるため
トルクセンサの分解能が低くなる。従ってトルク検出の
分解能と寿命とが相反することとなりこれらの両者を満
足させることができなかった。
本考案はこのような従来のポテンショメータを用いたト
ルクセンサの問題点に鑑みてなされたものであって、２
対のポテンショメータを用いることにより長寿命で且つ
信頼性の高いトルクセンサとすることを技術的課題とす
る。
ルクセンサの問題点に鑑みてなされたものであって、２
対のポテンショメータを用いることにより長寿命で且つ
信頼性の高いトルクセンサとすることを技術的課題とす
る。
（課題を解決するための手段） 本考案は回転軸体に加わるねじりトルクを検出するトル
クセンサであって、第１図〜第３図に示すように、回転
軸体の中間部に設けられ回転軸体の軸径より細い軸径を
有するトーションバーと、トーションバーの一端に回転
軸体に垂直に取付けられその中心軸から距離の遠い位置
及び近い位置にトーションバーの他端側に向けて夫々第
1,第２のポテンショメータを取付けた回転板と、回転軸
体の、トーションバーを隔てて回転板と対向する位置に
設けられトーションバーに平行に突出して各ポテンショ
メータの操作片に連結されたロッドと、第１のポテンシ
ョメータの信号を出力すると共に、第１のポテンショメ
ータに含まれる高周波ノイズによって第２のポテンショ
メータの出力に切換える信号切換手段と、を有すること
を特徴とするものである。
クセンサであって、第１図〜第３図に示すように、回転
軸体の中間部に設けられ回転軸体の軸径より細い軸径を
有するトーションバーと、トーションバーの一端に回転
軸体に垂直に取付けられその中心軸から距離の遠い位置
及び近い位置にトーションバーの他端側に向けて夫々第
1,第２のポテンショメータを取付けた回転板と、回転軸
体の、トーションバーを隔てて回転板と対向する位置に
設けられトーションバーに平行に突出して各ポテンショ
メータの操作片に連結されたロッドと、第１のポテンシ
ョメータの信号を出力すると共に、第１のポテンショメ
ータに含まれる高周波ノイズによって第２のポテンショ
メータの出力に切換える信号切換手段と、を有すること
を特徴とするものである。
（作用） このような特徴を有する本考案によれば、回転軸体の中
間にトーションバーを設けその一端に回転軸体に垂直に
回転板を取付け、その回転軸体からの距離の異なる２箇
所に第1,第２のポテンショメータを取付けるようにして
いる。従って回転軸体の回転時にはこれらの２つのポテ
ンショメータがいずれも回動しトルク信号が得られる。
回転軸から距離の離れた第１のポテンショメータは摺動
範囲が大きいため高分解能であるが劣化し易いという特
徴を有し、回転軸に近い第２のポテンショメータは摺動
範囲が狭いため低分解能であるが長寿命であるという特
徴を有している。従って第１のポテンショメータの出力
に含まれる高周波ノイズを検出しその高周波ノイズの有
無によって第１のポテンショメータの劣化状態を検出し
ている。そして通常の動作状態では第１のポテンショメ
ータの信号をトルク信号として出力し、その出力にノイ
ズが加わった場合には劣化したのものとして第２のポテ
ンショメータの信号に切換えている。
間にトーションバーを設けその一端に回転軸体に垂直に
回転板を取付け、その回転軸体からの距離の異なる２箇
所に第1,第２のポテンショメータを取付けるようにして
いる。従って回転軸体の回転時にはこれらの２つのポテ
ンショメータがいずれも回動しトルク信号が得られる。
回転軸から距離の離れた第１のポテンショメータは摺動
範囲が大きいため高分解能であるが劣化し易いという特
徴を有し、回転軸に近い第２のポテンショメータは摺動
範囲が狭いため低分解能であるが長寿命であるという特
徴を有している。従って第１のポテンショメータの出力
に含まれる高周波ノイズを検出しその高周波ノイズの有
無によって第１のポテンショメータの劣化状態を検出し
ている。そして通常の動作状態では第１のポテンショメ
ータの信号をトルク信号として出力し、その出力にノイ
ズが加わった場合には劣化したのものとして第２のポテ
ンショメータの信号に切換えている。
（考案の効果） そのため本考案によれば、通常は高い分解能の第１のポ
テンショメータからの信号によってトルク信号を出力す
ることができる。そしてこのポテンショメータが劣化し
た場合には直ちに低分解能で長寿命の第２のポテンショ
メータに切換えられるため、分解能が高くそのポテンシ
ョメータが損傷しても正常なトルク信号を与えるトルク
センサとすることが可能となる。
テンショメータからの信号によってトルク信号を出力す
ることができる。そしてこのポテンショメータが劣化し
た場合には直ちに低分解能で長寿命の第２のポテンショ
メータに切換えられるため、分解能が高くそのポテンシ
ョメータが損傷しても正常なトルク信号を与えるトルク
センサとすることが可能となる。
第１図は本考案の一実施例によるトルクセンサの構成を
示す側面図、第２図はそのA-A線断面図である。これら
の図において従来例と同一部分は同一符号を付してい
る。さて本実施例では回転軸体1a,1bの中間にこれらの
回転軸体より径の細いトーションバー２を設けることは
従来例と同様である。そしてトーションバー２と回転軸
体1bの接続部には回転軸体１及びトーションバー２と一
体に回転する回転板３を取付ける。回転板３上にはその
回転軸から距離の異なる２箇所の位置、即ち第２図に示
すように回転軸から距離の離れた位置に第１のポテンシ
ョメータ11,回転軸に近い位置に第２のポテンショメー
タ12を取付ける。そしてトーションバー２の他端と回転
軸体1aの接続部には同様にして回転板５を取付け、その
回転板３に対向する面にロッド13を設ける。ロッド13は
第２図に示すように平板状の部材であってその端部を１
対のポテンショメータ11,12の双方の操作片に接続する
ものとする。ポテンショメータ11,12は第２図に示すよ
うにトーションバー２の基準位置からの微小な回動に伴
ってその先端の操作片が偏移するため、摺動範囲が異な
る。即ち外側の第１のポテンショメータ11は摺動範囲が
大きく、中心に近い第２のポテンショメータは摺動範囲
が狭いものを選択するものとする。
示す側面図、第２図はそのA-A線断面図である。これら
の図において従来例と同一部分は同一符号を付してい
る。さて本実施例では回転軸体1a,1bの中間にこれらの
回転軸体より径の細いトーションバー２を設けることは
従来例と同様である。そしてトーションバー２と回転軸
体1bの接続部には回転軸体１及びトーションバー２と一
体に回転する回転板３を取付ける。回転板３上にはその
回転軸から距離の異なる２箇所の位置、即ち第２図に示
すように回転軸から距離の離れた位置に第１のポテンシ
ョメータ11,回転軸に近い位置に第２のポテンショメー
タ12を取付ける。そしてトーションバー２の他端と回転
軸体1aの接続部には同様にして回転板５を取付け、その
回転板３に対向する面にロッド13を設ける。ロッド13は
第２図に示すように平板状の部材であってその端部を１
対のポテンショメータ11,12の双方の操作片に接続する
ものとする。ポテンショメータ11,12は第２図に示すよ
うにトーションバー２の基準位置からの微小な回動に伴
ってその先端の操作片が偏移するため、摺動範囲が異な
る。即ち外側の第１のポテンショメータ11は摺動範囲が
大きく、中心に近い第２のポテンショメータは摺動範囲
が狭いものを選択するものとする。
そしてこれらのポテンショメータ11,12の出力は信号切
換手段に与えられる。第３図は信号切換手段20の構成を
示す回路図であって、ポテンショメータ11,12の一端が
接地され他端が電源端に接続される。そして中心軸から
離れた第１のポテンショメータ11の信号はハイパスフィ
ルタ21に与えられる。ハイパスフィルタ21はポテンショ
メータ11に得られる信号のうち高周波ノイズを識別する
ものであって、その出力は増幅器22を介して比較器23に
与えられる。比較器23には所定の閾値Vrefが設定されて
おり、このレベルを越える場合にはフリップフロップ24
にセット信号が出力される。フリップフロップ24は動作
開始時にはリセットされており、比較器23の出力が瞬時
的にでも「Ｈ」レベルとなればセットされその出力を反
転させる。フリップフロップ24のＱ出力はアナログスイ
ッチ25に、出力はアナログスイッチ26に接続されてい
る。アナログスイッチ26は第１のポテンショメータ11の
信号が与えられその出力を出力端子27に与えるものであ
り、アナログスイッチ25の入力端には第２のポテンショ
メータ12の出力端が与えられ、その出力を出力端子27に
与えるものである。
換手段に与えられる。第３図は信号切換手段20の構成を
示す回路図であって、ポテンショメータ11,12の一端が
接地され他端が電源端に接続される。そして中心軸から
離れた第１のポテンショメータ11の信号はハイパスフィ
ルタ21に与えられる。ハイパスフィルタ21はポテンショ
メータ11に得られる信号のうち高周波ノイズを識別する
ものであって、その出力は増幅器22を介して比較器23に
与えられる。比較器23には所定の閾値Vrefが設定されて
おり、このレベルを越える場合にはフリップフロップ24
にセット信号が出力される。フリップフロップ24は動作
開始時にはリセットされており、比較器23の出力が瞬時
的にでも「Ｈ」レベルとなればセットされその出力を反
転させる。フリップフロップ24のＱ出力はアナログスイ
ッチ25に、出力はアナログスイッチ26に接続されてい
る。アナログスイッチ26は第１のポテンショメータ11の
信号が与えられその出力を出力端子27に与えるものであ
り、アナログスイッチ25の入力端には第２のポテンショ
メータ12の出力端が与えられ、その出力を出力端子27に
与えるものである。
次に本実施例の動作について説明する。通常は電源が投
入されればフリップフロップ24はリセットされるため、
その出力によってアナログスイッチ26にゲート信号が
与えられる。そして回転軸体1a,1bの左右方向への回転
に伴うねじれトルクによって２つのポテンショメータ1
1,12の中間位置がシフトするため、その抵抗値の変化が
電圧信号として得られ、アナログスイッチ26を介して出
力端子27に与えられる。この場合にはフリップフロップ
24がセットされていないためアナログスイッチ25からは
信号が与えられない。
入されればフリップフロップ24はリセットされるため、
その出力によってアナログスイッチ26にゲート信号が
与えられる。そして回転軸体1a,1bの左右方向への回転
に伴うねじれトルクによって２つのポテンショメータ1
1,12の中間位置がシフトするため、その抵抗値の変化が
電圧信号として得られ、アナログスイッチ26を介して出
力端子27に与えられる。この場合にはフリップフロップ
24がセットされていないためアナログスイッチ25からは
信号が与えられない。
しかし摺動範囲が大きい第１のポテンショメータ11は損
傷し易く、寿命となればクリック状のノイズが発生する
ことが多い。従ってこのノイズがハイパスフィルタ21に
よって検出され増幅器22を介して比較器23によって識別
されれば、フリップフロップ24がセットされる。こうす
ればその出力が反転するためアナログスイッチ26がオフ
となりアナログスイッチ25が閉成する。従って第２のポ
テンショメータ12からの信号によってトルク信号を出力
することができる。
傷し易く、寿命となればクリック状のノイズが発生する
ことが多い。従ってこのノイズがハイパスフィルタ21に
よって検出され増幅器22を介して比較器23によって識別
されれば、フリップフロップ24がセットされる。こうす
ればその出力が反転するためアナログスイッチ26がオフ
となりアナログスイッチ25が閉成する。従って第２のポ
テンショメータ12からの信号によってトルク信号を出力
することができる。
第１図は本考案の一実施例によるトルクセンサの構造を
示す側面図、第２図はそのA-A線断面図、第３図は信号
切換回路の一例を示す回路図、第４図は従来のトルクセ
ンサの一例を示す回路図、第５図はそのB-B線断面図で
ある。 1a,1b……回転軸体、２……トーションバー、3,5……回
転板、11……第１のポテンショメータ、12……第２のポ
テンショメータ、13……ロッド、20……信号切換手段
示す側面図、第２図はそのA-A線断面図、第３図は信号
切換回路の一例を示す回路図、第４図は従来のトルクセ
ンサの一例を示す回路図、第５図はそのB-B線断面図で
ある。 1a,1b……回転軸体、２……トーションバー、3,5……回
転板、11……第１のポテンショメータ、12……第２のポ
テンショメータ、13……ロッド、20……信号切換手段
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸体に加わるねじりトルクを検出する
トルクセンサであって、 回転軸体の中間部に設けられ前記回転軸体の軸径より細
い軸径を有するトーションバーと、 前記トーションバーの一端に回転軸体に垂直に取付けら
れその中心軸から距離の遠い位置及び近い位置に前記ト
ーションバーの他端側に向けて夫々第1,第２のポテンシ
ョメータを取付けた回転板と、 前記回転軸体の、前記トーションバーを隔てて前記回転
板と対向する位置に設けられ前記トーションバーに平行
に突出して前記各ポテンショメータの操作片に連結され
たロッドと、 前記第１のポテンショメータの信号を出力すると共に、
前記第１のポテンショメータに含まれる高周波ノイズに
よって前記第２のポテンショメータの出力に切換える信
号切換手段と、を有することを特徴とするトルクセン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988025657U JPH0645225Y2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988025657U JPH0645225Y2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | トルクセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01132943U JPH01132943U (ja) | 1989-09-11 |
| JPH0645225Y2 true JPH0645225Y2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=31246585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988025657U Expired - Lifetime JPH0645225Y2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645225Y2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55110951A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic wave detector for sludge dredging |
| JPS62112035A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-23 | Canon Inc | 粒子解析装置 |
| JPH0453571Y2 (ja) * | 1986-01-29 | 1992-12-16 | ||
| JPS62133157U (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-22 | ||
| JP3048428B2 (ja) * | 1991-08-13 | 2000-06-05 | 科学技術振興事業団 | 固液系攪拌におけるスラリー濃度の多点リアルタイム測定装置 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP1988025657U patent/JPH0645225Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01132943U (ja) | 1989-09-11 |
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