JPH0835895A - トルク表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転力の伝達系において伝達されるトルクを
測定し表示する装置を提供する。 【構成】 トルク伝達部材２８によってトルクが伝達さ
れる関係に接続された第１と第２の部分２２，２４から
成る。トルク伝達部材にはひずみ測定手段３０が取り付
けられている。ひずみ測定手段はトルク伝達部材により
伝達されるトルクに応じた信号を発生して、無線送出部
３３に供給する。無線送出部はトルクに応じた信号を無
線受信部に送出する。無線受信部はトルク伝達部材によ
り伝達されるトルクに応じた表示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トルク表示装置に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、新
しい改良されたトルク表示装置を提供することにある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、トル
クを伝達する関係に接続された第１および第２の部分
と、前記第１および第２の部分を接続するトルク伝達手
段と、前記トルク伝達手段に取り付けられ、前記トルク
伝達手段によって伝達されたトルクに反応して前記伝達
されたトルクに応じた信号を発生するトルク検知手段
と、前記トルク検知手段によって発生された前記信号を
受けとり、前記伝達されたトルクに応じた出力を供給す
る受信手段に前記トルクに応じた出力信号を送出する電
磁波送出部を含む信号伝達手段とからなるトルク表示装
置が提供される。

【０００４】トルクの測定および／または前記出力信号
の伝達の周波数（頻度）は、トルクの大きさによって変
化させることができる。そのようにすることによって、
トルクをサンプリングおよび／または出力信号を伝達す
るために必要な電力の消費は、トルクを連続的にサンプ
リングしおよび／または出力信号を連続的に伝達したと
きに必要とされるであろう電力の消費に比較して少なく
なる。

【０００５】トルクが所定のレベルより小さいときは、
測定および／または信号の伝達の周波数を第１のレート
とし、トルクが所定のレベルと同じかそれよりも大きい
ときは、測定および／または信号の伝達の周波数をより
高いレートとすることができる。例えば、測定および／
または信号の伝達の低いレートを５０〜１０００ミリ秒
の範囲として、高いレートを１〜５０ミリ秒の範囲とす
ることができる。

【０００６】代表的には、トルクがフル・スケール・デ
ィフレクション（ｆｕｌｌ ｓｃａｌｅ ｄｅｆｌｅｃ
ｔｉｏｎ）の５％未満のときは５ヘルツであり、トルク
がフル・スケール・ディフレクションの５％以上のとき
は１００ヘルツである。

【０００７】マイクロプロセッサは８ビットのマイクロ
プロセッサでもよく、アナログ−デジタル変換器を含ん
でもよい。

【０００８】望ましい周波数帯は、可視でも、赤外で
も、あるいは好ましくはアンテナから送出される無線周
波数でもよい。

【０００９】この装置が円環の内側部と外側部から構成
されるときは、トルク表示装置への信号伝達手段（およ
び必要に応じて制御手段）および電池の取り付けが容易
となる。

【００１０】また、アンテナおよび他の要素の配置が封
止を容易にするので、製品を汚染したり処理される流体
や粉粒により装置がいたんだりする危険のある食品産業
のような産業において使用できるようにすることが容易
となる。さらにこの装置は、全天候条件および他の用途
の環境に耐える得るほど十分に頑丈である。

【００１１】前述した低測定および／または低トルク時
の信号伝達レートのために、この装置では、電池の寿命
を短くすることはほとんどなく「不活動」寿命が長い。
例えば、取り付ける前に信号伝達手段および制御手段を
動作状態にしたまま保管しても、低いサンプリング速度
のために電力の消費は小さいので、電池の寿命はそれほ
ど短くならない。

【００１２】制御手段は電池の電圧を検知するようにし
てもよく、また、信号伝達手段は、電池を交換する必要
が受信手段によって監視され得るように、電池の電圧に
応じた信号を伝達するようにしてもよい。

【００１３】トルク検知手段のスイッチを入れた直後
は、得られる表示が不安定である可能性がある。そのた
め制御手段は、トルク検知手段のスイッチを入れてか
ら、その後に信号伝達手段のスイッチを入れる。

【００１４】無線周波数の送出手段の代りに、他の伝達
手段、例えば、装置に伝えられたトルクに応じた表示を
する手段を使用することもできる。例えば、液晶表示装
置と受信手段が、適宜な走査装置で液晶表示装置の表示
を読み取り、トルクに応じた所望の出力を供給するよう
にしてもよい。液晶表示装置は、例えば、適宜なバーコ
ードの形式で出力信号を表示してもよい。

【００１５】送出手段は、電力増幅段の無い比較的低電
力の無線周波数の発振器を含んでもよい。なぜなら、信
号は、トルク表示装置に物理的に非常に近接して置かれ
る受信手段までの非常に短い距離以上に伝播する必要は
ないからである。

【００１６】本発明の他の特徴は、特許請求の範囲に記
載されている。

【００１７】

【実施例】図１を参照して、トルク伝達アセンブリは、
トルク制限クラッチ１２を介して入力部材１１によって
駆動される出力部材１０を含む。トルク制限クラッチ１
２は、キー加工取付により入力部材１１に摺動可能かつ
回転不能に支持された第１のクラッチ板１３と、入力部
材１１にたいして回転可能でありかつ割ピン１５で連結
環１７に連結された第２のクラッチ板１４を持つ。クラ
ッチ板１３，１４は、クラッチ板１３，１４の凹部１９
に着脱可能にはまり込むことができかつ保持板２０によ
って案内されるトルク伝達球１８によって、切り離し可
能に互いに連結される。

【００１８】連結環１７は、さらに３本の割ピン２１に
よって、トルク表示装置２３の外側部２２に連結されて
いる。

【００１９】図２ないし図４に最もよく示されているよ
うに、トルク表示装置２３は、環状の外側部２２と同じ
く環状の内側部２４を含む。外側部２２は、３つの軸方
向に延びる穴２５を持ち、これらの穴２５内に外側部２
２を連結環１７に連結する３本のピン２１が受けられて
いる。内側部２４には６つの穴２６が設けられており、
これらの穴２６内に内側部２４を出力部材１０に連結す
るための６本のピン２６ａが受けられている。

【００２０】外側部２２と内側部２４は、同じ直径上の
反対位置にある一対のトルク伝達要素２８によって互い
に連結されている。トルク伝達要素２８は、図３に最も
よく示されるように、装置の軸方向すなわち装置の中心
軸Ｘ−Ｘに平行な方向に比較的薄く、図２に示されるよ
うに、円周方向に比較的幅が広い。

【００２１】外側部２２と内側部２４はまた、８個の半
径方向および長手方向に延びるウエッブ２９によって互
いに連結されている。ウエッブ２９は、図２に示される
ように、円周方向に比較的薄いが、図３に示されるよう
に、軸方向に比較的幅が広い。したがって、ウエッブ２
９は、外側部２２と内側部２４との間の連結に軸方向の
安定を与える。

【００２２】トルク伝達要素２８とウエッブ２９は、外
側部および内側部２２，２４と一体的に接続されるか、
または、完全はめ込み式（ｅｎｃａｓｔｒｅ）構造モー
ドでそれらに接続される。

【００２３】従来のひずみ計ブリッジ（四辺ブリッジひ
ずみ計）を含むひずみ測定手段３０が、各トルク伝達要
素２８に取り付けられている。ひずみ測定手段３０は、
伝達されるトルクの結果としてのトルク伝達要素２８の
ひずみに応じてそれらの抵抗が変化するように取り付け
られる。

【００２４】ひずみ測定手段３０の出力は、マイクロプ
ロセッサシステム３１に接続されている。マイクロプロ
セッサシステム３１は、外側部２２の外周のまわりに円
周方向に延びかつ絶縁環３４によって外側部２２と絶縁
されている送信アンテナ３３に接続されている。

【００２５】アンテナ３３は、２つのほぼ半円の部分３
３ａ，３３ｂを含む。これらの半円部はそれぞれ電池Ｂ
の負極と正極に接続されており、マイクロプロセッサシ
ステム３１への電力路を提供する。

【００２６】電池Ｂは、内側部２４に設けられた軸Ｘ−
Ｘに対して半径方向に延びて円形の横断面を有するブラ
インド凹部３２と、それに対応する外側部２２に設けら
れた半径方向に延びる円筒穴３５に入れられている。電
池は、絶縁環３４とアンテナの部分３３ａによってその
位置に保持されている。絶縁環３４とアンテナの部分３
３ａは、ねじ３６ａ，３６ｂによってその位置に固定さ
れている。ねじ３６ａ，３６ｂは、外側部２２と絶縁さ
れているねじ溝付きインサート３７ａ，３７ｂによって
受けられている。

【００２７】ねじ溝付きインサート３７ｂは、もう１つ
のねじ３８ａを受け入れている。ねじ３８ａは、インサ
ート３７ｂと電気的に導通しながら端子タグ３９ａを固
定している。タグ３９ａは、導電線４０ａを介してマイ
クロプロセッサシステム３１の正端子に接続されてい
る。同様に、インサート３７ｃは、もう１つのねじ３８
ｂを受け入れており、ねじ３８ｂは端子タグ３９ｂを固
定している。タグ３９ｂは、導電線４０ｂを介してマイ
クロプロセッサシステム３１の負端子に接続されてい
る。

【００２８】裁頭円錐形のバネ４１が凹部３２に収容さ
れており、電池Ｂの負端子に当接している。このばね４
１は、さらにもう１つの導電線４０ｃを介して端子タグ
３９ｃに接続されている。端子タグ３９ｃは、さらにも
う１つのねじ３８ｃによってインサート３７ｄに固定さ
れている。

【００２９】アンテナの部分３３ａには、さらにもう１
つのねじ４２がねじこまれており、ねじ４２の内側端は
電池Ｂの陽端子に当接している。アンテナの部分３３ａ
と３３ｂは、このようにして、それぞれ、電池Ｂの正端
子および負端子からマイクロプロセッサシステム３１の
正端子および負端子への電流路を提供する。

【００３０】電池Ｂのこの取り付け方により、電池の交
換がより簡単になる。なぜなら、ねじ３６ａを外し、絶
縁環３４とアンテナの部分３３ａをずらすだけで、図１
に示すアセンブリ内の電池へのアクセスが可能となり、
電池の交換が容易にできるからである。電池の出し入れ
は半径方向なので、電池の交換はアセンブリからトルク
表示装置を取り外す必要なく行うことができる。

【００３１】図５には、このトルク伝達装置の電気回路
が大まかに説明されている。図５において、ひずみ測定
手段３０は、従来の四辺ブリッジひずみ計の構成４４を
含む。この四辺ブリッジひずみ計４４の出力は増幅器４
５に供給される。また、配線４６および４７を通って給
電される。配線４６は、電池の正端子に接続されてお
り、増幅器４５と、単極−双極変換回路４８と、ひずみ
計によって検知されたトルクに応じた出力信号を伝達す
るための信号伝達手段の働きをする送信器を構成する低
電力の無線周波数の発振器４９とに正電圧を供給する。
必要に応じて、適宜な受信手段と組み合せることによ
り、無線周波数以外の電磁波の送出手段、例えば可視光
線の帯域の電磁波の送出手段を使用することもできる。
例えば、数字または適宜なバーコードなどを表示する液
晶表示装置などを利用することができる。

【００３２】増幅器４５の出力は、単極−双極変換回路
４８に供給される。単極−双極変換回路４８の出力は、
配線５０と５１を通じて８ビットのマイクロプロセッサ
５２に供給される。配線５１は、極性検出ビットすなわ
ち符号ビットを伝える。マイクロプロセッサ５２は、配
線５４を通して電池の負端子に接続され、また、配線５
３を通して電圧基準信号を供給される。

【００３３】マイクロプロセッサ５２は、連続直列出力
を配線５５を通して発振器４９に供給する。発振器４９
は配線５６に信号を出力し、アンテナ３３に至る、例え
ば配線４０ａ，４０ｂに供給され、そこから無線周波数
の信号として送出される。マイクロプロセッサ５２はま
た、配線５７を通して発振器４９に接続されている。マ
イクロプロセッサシステムは、アドレスバス、データバ
スおよび制御バスに接続された中央処理ユニット（ＣＰ
Ｕ）を含む。アドレスバスは、作業記憶装置としての働
きをするランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、システム
のオペレーティングプログラムの記憶装置としての働き
をするプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＰＲＯ
Ｍ）、および配線５０，５１，５３，５４が接続された
入力および出力バスに接続されている。さらに、マイク
ロプロセッサは、配線４７または配線５７に切替接続さ
れる出力を供給する。

【００３４】図６および図７のうち図７は、増幅器４
５，単極−双極変換回路４８，発振器４９およびマイク
ロプロセッサ５２に関する回路図である。四方ブリッジ
ひずみ計４４は、図７に破線で示した４角形４５内の要
素によって構成される差動増幅器の端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
５，Ｐ６に接続されており、ポテンショメータ形式の利
得設定抵抗器は端子Ｐ３およびＰ４に接続されている。
差動増幅器４５は、集積回路Ｕ4 を含む基準電圧回路を
含む。この基準電圧も、図７の破線４８内の要素により
構成される単極−双極変換回路に供給される。

【００３５】変換回路４８は、増幅器４５からの出力に
たいして絶対値および符号の検出を行う。また、変換回
路４８は、信号が図７の破線の４角形５２内の要素によ
って構成されるマイクロプロセッサのアナログ−デジタ
ル変換器の入力範囲いっぱいになるように信号を調整す
る。マイクロプロセッサ５２は、アナログ−デジタル変
換を行って配線５５に直列のビット流を生成し、図７の
破線の４角形４９内の要素により構成されるＲＦ発振器
を変調する。絶対値信号は変換器４８から配線５０に供
給され、極性検出信号は図７の配線５１に供給される。

【００３６】図６はまた、電池アセンブリＢの回路への
接続を示している。

【００３７】ＲＦ発振器４９は、基本モードで動作する
水晶素子を用いた単一のトランジスタ段から構成され
る。電池の寿命を長く（例えば６カ月）するために回路
全体を非常に低い電力レベルで動作させなければなら
ず、また、レンジすなわち到達距離にたいする要求はな
いので、電力増幅段は必要でなくまた望ましくない。ア
ンテナから例えば２２ｍｍまたはそれよりも小さい距離
にある受信器を駆動するために必要なだけの無線周波数
の電力が発生される。

【００３８】アンテナ３３は、誘導器に巻回された４タ
ーンの導電線３３a によってコレクタ回路に疎に結合さ
れており、導電線３３a の他端は、接地されるかまたは
この装置が取り付けられている装置の本体を通るカウン
タポイズ（埋没地線）を構成する検知器アセンブリの金
属部に接続されている。これは、放出される無線周波数
の電力をかなり増大させる。直流のバイアス点、したが
ってベース／エミッタおよびコレクタ／ベース回路中の
寄生（ｐａｒａｓｉｔｉｃ）容量を変化させることによ
り、狭帯域の周波数変調が成し遂げられる。周波数の変
化は、公称平均中心周波数からほぼ±１００ヘルツであ
る。なお、公称平均中心周波数は、それ自体、水晶に並
列に入れられた小さい可変コンデンサで正確に調整され
る。

【００３９】受信部Ｒは、任意の適宜な種類、例えば、
簡単な「データ シート」の例えばＭＣ３３６１チップ
を用いる単一変換のスーパーヘテロダイン受信機の構成
でもよい。４５５キロヘルツのＩＦ（中間周波数）を発
生するために、基本振動の水晶を使用している。ＦＭ変
調回路からの出力は、出力をＴＴＬレベルに駆動する比
較器とＡＣ結合されている。スケルチ回路は、ＨＦノイ
ズが大きいとき、比較器への入力をクランプするように
動作し、所望の情報が後述するようにして呈示される。

【００４０】マイクロプロセッサは、ＰＲＯＭ内のプロ
グラムにしたがって動作を制御する。図８のフローチャ
ートに示すように、動作は以下のようである。

【００４１】マイクロプロセッサのクロックは、最初
に、配線ａおよびｂへの給電をオンにする。次にマイク
ロプロセッサ５２が、配線５０上の単極−双極変換回路
４８からのアナログ形式のトルクの絶対値の信号を受け
取る。それから配線４７上の電力がオフにされる。

【００４２】マイクロプロセッサはアナログ−デジタル
変換を行い、トルクの値を８ビットの直列信号にし、配
線５１に供給される極性検出信号に応じて符号を付加す
る。マイクロプロセッサは次に電圧基準からの入力をデ
ジタル信号に変換し、この情報を８ビットの直列信号に
する。マイクロプロセッサは、そのトルク値をＡ／Ｄ変
換段のフルスケールの出力と比較し、トルクがこの５％
未満のときはマイクロプロセッサは配線ｂへの電力をオ
フにする。そしてシステムは、マイクロプロセッサのク
ロックが予めプログラムされたスリープモードの終りに
到達するまで、この状態のままである。スリープモード
の長さは５０から１０００ミリ秒の範囲であり、本実施
例では５ヘルツである。その後、マイクロプロセッサ
は、配線４７と５７への電力をオンにし、前述したよう
にサイクルが繰り返される。四方ブリッジひずみ計に
は、所定のトルクにたいしてＡ／Ｄ変換段のフルスケー
ルの出力を与えるように調整できるスケーリング抵抗器
５８が付設されている。

【００４３】また、トルクの比較によりトルクが５％以
上であることが示されたときは、配線５７への給電は続
けられる。そして短い遅延（代表的には１５０ミリ秒ま
での範囲、本実施例では１００ヘルツ）の後、配線４７
と５７の両方への給電をオンすることにより、サイクル
が繰り返される。

【００４４】この回路は、本実施例では、容量が１５０
０ｍＡｈのリチウム塩化チオニル電池である電池Ｂによ
って給電される。電池は、３．３〜３．７ボルトの範囲
の電圧で直流電流を供給する。この電圧は、デジタル値
に変換されたＶＲＥＦの逆数によって決定される。なぜ
なら、すべてのＡ／Ｄ変換は比率に基づいて行われるか
らである。

【００４５】トルクが所定の値より小さいときは、上述
したように、回路は、比較的低い周波数でトルクをサン
プリングするように構成されている。本実施例では５ヘ
ルツである。しかしながら、このようなサンプリングの
結果として、トルクが所定の値よりも大きいことが検出
されたときは、それよりも高いサンプリングおよび送信
速度、本実施例では１００ヘルツ、にするように信号が
出される。その結果として、回路はサンプリングおよび
信号の送信を連続的に行っていないので、装置の電力の
消費は、サンプリングを連続的に行う場合に消費される
であろう電力に比べて小さい。

【００４６】本実施例では、信号は、公称周波数２７．
１４５メガヘルツの周波数変調信号である。

【００４７】放出された信号は、アンテナ３３の近く
（本実施例では５ｍｍであるが、２ｍｍから１０ｍｍの
範囲が好ましく、例えば２５ｍｍまで）に設置された受
信器Ｒによって検出される。受信器Ｒは配線Ｒ１で給電
され、検出されたトルクを表示するように構成されてい
る。もし望むなら、仕事率すなわちパワーおよび／また
は電池の状態を所望の態様で表示させることもできる。
また、永久的な記録を提供するために受信器の信号をプ
リンタに供給してもよく、コンピュータシステムに供給
してもよい。仕事率の表示ができるようにするために
は、装置の外側部２２またはどこか他の都合のよい回転
要素の１ケ所または円周方向に適宜な間隔で離間した複
数の位置に反射板Ｔを取り付ける。この反射板Ｔの通過
が光電池Ｐにより検出され、完全な１回転にかかる時間
が測定されて、装置の回転速度が与えられる。伝達され
るトルクにこのようにして測定された回転速度をかける
と、この装置によって伝達される仕事率を表示すること
ができる。

【００４８】本発明は、トルク伝達手段が作られる材料
を適宜に選択することにより、装置の感度を変えること
を可能にする。本実施例では、トルク伝達手段は鋼鉄製
で、外側部２２は外径が１５０ｍｍ、ウエッブは厚さが
２．０ｍｍで幅が１０ｍｍであり、４００ＮＭのトルク
伝達能力を持つ。

【００４９】しかしながら同じ寸法の、例えばアルミニ
ュームまたはアルミニューム合金から作られたトルク伝
達手段は、トルク伝達能力がそれよりも小さい。

【００５０】材料の変更・選択に代えてまたは材料の変
更・選択に加えて、トルク伝達手段の形状を変えること
により、トルク伝達手段の感度を調整することができ
る。

【００５１】図９には、図１から図８を参照しながら説
明した実施例の変形が示されている。この図では、対応
する部品を表すのに図１から図８で用いたものと同じ参
照符号が付されている。

【００５２】図９の装置は、トルク表示装置２３の細部
を除いて、前述した第１の実施例の装置と本質的に同じ
である。

【００５３】主な相違は、装置の軸方向に比較的幅が広
くて装置の円周方向に比較的薄い、したがって第１の実
施例のウエッブ２９と同じ形状の２つのトルク伝達要素
２８を持つことである。さらに、２つのウエッブ２９
が、トルク伝達要素２８に直交する向きに設けられてい
る。各トルク伝達要素２８は、トルク伝達要素とウエッ
ブの両方の機能を果すと考えることができる。他方、第
１の実施例では、これらの機能が分けられていた。

【００５４】トルク伝達要素２８は、同様に、外側部２
２および内側部２４と一体的に形成してもよいし、完全
はめ込み式構造モードでそれらに接続してもよい。

【００５５】さらに、第２の実施例では、接続穴２５，
２６の数はいずれも４つである。このトルク表示装置２
３の他の特徴は、第１の実施例に関して説明したのと本
質的に同じであり、図９では説明図的に描いてある。こ
の第２の実施例の動作モードは第１の実施例に関して説
明したのと同じであるが、ここに説明した構成によれ
ば、装置は、比較的小さいトルクに適する。例えば、部
材２８および２９が厚さ１ｍｍで軸方向の長さ１０ｍｍ
のときは、１Ｎｍの定格トルクに適している。

【００５６】この第２の実施例では、ひずみ測定手段３
０が、トルク伝達要素の半径方向に延びる部分の長さの
約１／４の位置に取り付けられていることに注目された
い。

【００５７】図１０から図１２には、本発明のさらに別
の実施例が示されている。この第３の実施例では、トル
ク伝達アセンブリが、軸受手段１１２によりハブ形状の
入力部材１１１に回転自在に支持された出力部材１１０
を含む。トルクは、トルク伝達および表示装置１２３に
よって、部材１１０と１１１の間を伝達される。

【００５８】トルク伝達および表示装置１２３は、半径
方向に延びる部分１２４から軸方向に突出するほぼ円筒
形状の外側部１２２を含む。半径方向に延びる部分１２
４は、軸受手段１１２の座を提供し、ハブ部１１１に回
転自在に支持されている。ハブ部１１１はまた、軸方向
に延びる円筒状の外側部１２２に同軸にかつその内部を
軸方向に延びる部分１２５を持つ。

【００５９】円筒形状の外側部１２２は、２つの半径方
向に延びるスロット１５０を持つ。これらのスロット１
５０には、締めつけボルト１２８の頭１２７とアクセス
可能とするために、弦方向に延びる切欠部１２６が形成
されている。締めつけボルト１２８は、スロット１５０
の内部のほぼ長方形のブレード状のトルク伝達要素１２
９の１端を締めつけて固定する。ブレード状のトルク伝
達要素１２９の他端は、内側部材１１１の軸方向に延び
る部分１２５に設けられたスロット１３０に受けられて
いる。

【００６０】ブレード状の要素１２９の内側端とそれら
を受けるスロット１３０の壁との間には、これらのトル
ク伝達要素１２９の内側端が「ただ支えられるだけ式」
であるように、すなわちそれらのトルク伝達要素が内側
部材１１１と外側部材１１０の間の相対的な回転方向の
変位置の方向に応じてスロットの各側壁の外側の角縁１
３０ａ，１３０ｂの回りに枢動できるように、小さい隙
間が設けられている。また、スロットを、トルク伝達要
素１２９の内側端が「完全はめ込み式」モードにより支
持されるように、トルク伝達要素１２９の内側端がその
中に堅く入るような寸法にしてもよい。さらにまた、ト
ルク伝達要素１２９との間に、部材１１１と１１０の小
さい角変位に対しては「ただ支えられる式」で支持さ
れ、それより大きな角変位に対しては「完全はめ込み
式」で支持されるような隙間を設けてもよい。トルク伝
達要素１２９の外側端にたいしても、外側端を外側部材
に適宜に接続することにより、同様の支持方式が選択で
きる。さらに、前述した他の実施例のトルク伝達要素に
たいしても、少なくとも一端が内側部材または外側部材
から切り離されたトルク伝達要素を用い、かつ、図１０
から図１２に示した実施例に関して説明したものと類似
の適宜な支持手段を用いることにより、同じような支持
の仕方を選択できる。

【００６１】端閉じ部材１３０は、ボルト１３１により
外側部材１１０の円筒部１２２に取り付けられており、
ほぼ円筒形の壁部１３２と、半径方向に延びる円板状部
１３３とから成る。図１２に最もよく示されているよう
に、円筒部１３２には一対の円周方向に延びる溝１３４
が設けられており、これらの溝１３４は、絶縁性のアン
テナ支持リング１３６の溝形の断面のリム１３５の自由
端を受ける。

【００６２】リム１３５は、接着剤１３７により、溝１
３４に保持されている。アンテナ１３８は、アンテナ支
持リング１３６のウエッブ１３９に接着剤で固定されて
いる。

【００６３】トルク伝達要素１２９には、図１０に最も
よく示されているように、ひずみ測定手段１４０が取り
付けられている。

【００６４】電池、信号伝達手段および制御手段は、第
１の実施例について説明したように、端閉じ部材１３０
に取り付けられその内部空間１４１内に収容されてい
る。ひずみ測定手段１４０、信号伝達手段、制御手段、
電池の間の接続は、前述したように、適宜な方法で行わ
れる。図１０〜図１２を参照しながら説明した装置の動
作は、第１の実施例について説明したのと同じである。
トルク伝達要素１２９の形状は、この装置を低トルクに
たいしてより敏感にしている。

【００６５】望むなら、トルク伝達要素１２９は、前述
したものと長さ、幅および厚さが異なっていてもよい。
また、伝達しようとするトルクや検知しようとするトル
クに応じてその数を変えることもできる。

【００６６】さらにまた、図１〜図８を参照して説明し
た実施例は、図１２において１３６で示したものと同じ
アンテナ支持手段を用い、図１２に示したようにその内
側にアンテナを取り付けるように変更することができ
る。さらに、いずれの実施例においても、電池の接続の
ために別の導電材を使うこともできる。また図１の装置
に、図９〜図１２の実施例の端閉じ板と類似の端閉じ蓋
を用い、電池および電子回路をその内部に取り付けるこ
とができる。さらに、アンテナや送信手段にはんだづけ
を使用することもできる。

【００６７】１つまたは複数の実施例のどれかのまたは
複数の特徴は、適当な場合には他の実施例に使用するこ
とができ、また、必要に応じて変更することができる。

【００６８】上述の説明、特許請求の範囲または添付の
図面において開示され、具体的な形でまたは開示された
機能を実現するための手段、または開示された結果を達
成するための方法または工程、または物または化合物の
クラスまたはグループとして表現された特徴は、別々に
またはそのような特徴の任意の組合せにおいて、本発明
をその多様な態様において実施するために使用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に基づくトルク表示装置を組み込んだ
トルク伝達アセンブリの軸方向の断面図であり、図２の
Ｉ−Ｉ線断面図である。

【図２】図１のトルク表示装置を図１の矢印Ａの方向か
ら見た図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】図１ないし図４のトルク伝達装置の回路のブロ
ック線図である。

【図６】図１ないし図４のトルク伝達装置に関する回路
図である。

【図７】図６のＢの部分の詳細な回路図である。

【図８】図１ないし図７のトルク伝達装置のサイクルを
説明するフローチャートである。

【図９】この発明の第２の実施例を図２と同じ方向から
見た図である。

【図１０】この発明に基づくトルク表示装置を組み込ん
だ別のトルク伝達アセンブリの軸方向の断面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。

【図１２】図１０の一部拡大図である。

【符号の説明】

１０ 出力部材 １１ 入力部材 ２２ 外側部 ２４ 内側部 ２３ トルク表示装置 ２８ トルク伝達要素 ３０ ひずみ測定手段 ３１ マイクロプロセッサ ３３ アンテナ Ｂ 電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイヴィッド ジョン フォートューン イギリス国 ビーエイ１ ４エルビー エ イヴォン州 バース ウエストン ブロー ドムーア レイン 102

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクを伝達する関係に接続された第１
   の部分および第２の部分と、 前記第１および第２の部分を接続するトルク伝達手段
   と、 前記トルク伝達手段に取り付けられ、前記トルク伝達手
   段によって伝達されたトルクに反応して前記伝達された
   トルクに応じた信号を発生するトルク検知手段と、 前記トルク検知手段によって発生された前記信号を受け
   取り、前記伝達されたトルクに応じた信号を供給する受
   信手段に前記トルクに応じた出力信号を送り出す電磁波
   送出部を含む信号伝達手段とからなるトルク表示装置。
2. 【請求項２】 前記装置は軸の回りに回転可能であり、
   前記第１の部分は前記軸に関して半径方向内方の内側部
   であり、前記第２の部分は前記軸に関して半径方向外方
   の外側部であり、前記トルク伝達手段は、前記内側部と
   外側部との間に延びてそれらの間にトルクを伝達する半
   径方向および円周方向に延びる少なくとも１つのトルク
   伝達要素を含む請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記外側部は１つの環状部材を含み、前
   記内側部は１つの環状部材を含む請求項２に記載の装
   置。
4. 【請求項４】 前記内側部は前記外側部の内側に同軸に
   配置されており、それらの間に延びる少なくとも１つの
   トルク伝達要素を含む請求項２または請求項３に記載の
   装置。
5. 【請求項５】 前記トルク伝達要素は、円周方向の幅よ
   りも軸方向の厚さが小さい請求項２ないし請求項４のい
   ずれかに記載の装置。
6. 【請求項６】 前記トルク伝達要素は、軸方向の幅より
   も円周方向の厚さが小さい請求項２ないし請求項４のい
   ずれかに記載の装置。
7. 【請求項７】 前記内側部と外側部は複数の半径方向お
   よび軸方向に延びるウエッブによって互いに接続されて
   おり、前記ウエッブはトルク表示装置に軸方向の安定性
   を提供し、装置の軸方向の幅よりも装置の円周方向の厚
   さが小さい請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の
   装置。
8. 【請求項８】 前記第１の部分と第２の部分は、前記ト
   ルク伝達要素によってまたは前記トルク伝達要素および
   ウエッブによって接続されている請求項２ないし請求項
   ７のいずれかに記載の装置。
9. 【請求項９】 前記内側部はハブを含み、前記ハブに前
   記外側部が回転自在に支持されており、前記内側部は前
   記外側部の軸方向に延びる部分の内部で半径方向に配置
   された軸方向に延びる部分を持ち、少なくとも１つのト
   ルク伝達要素がそれらの部分の間に延びている請求項２
   ないし請求項８のいずれかに記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記トルク伝達要素または各トルク伝
    達要素は、装置の円周方向の厚さよりも大きい装置の軸
    方向の幅を有する請求項９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記トルク伝達要素または各トルク伝
    達要素は、「完全はめ込み式」または「ただ支えられる
    だけ式」のいずれかの選択されたモードで前記内側部お
    よび外側部に接続されるようになっており、前記内側部
    と前記外側部の間の角変位の第１の大きさに対しては
    「ただ支えられるだけ式」モードで接続され、また、前
    記内側部と前記外側部の間のそれよりも大きな角変位に
    対しては「完全はめ込み式」モードで接続される請求項
    ２ないし請求項１０のいずれかに記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記信号伝達手段は装置に取り付けら
    れた電池手段により給電される請求項１ないし請求項１
    １のいずれかに記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記トルク表示装置は制御手段を備
    え、それによってトルクの測定および信号の伝達のうち
    の少なくとも１つが間歇的に行われる請求項１ないし請
    求項１２のいずれかに記載の装置。
14. 【請求項１４】 トルクが所定のレベルより小さいとき
    は、前記トルクの測定または前記出力信号の伝達の少な
    くとも１つの周波数が第１の周波数であり、トルクが所
    定のレベルに等しいかそれより大きいときは、前記周波
    数が第２の周波数である請求項１３に記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記トルク検知手段はひずみ測定手段
    を含む請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の装
    置。
16. 【請求項１６】 前記ひずみ測定手段は四方ブリッジひ
    ずみ計を含み、前記四方ブリッジひずみ計の出力は増幅
    器に供給され、増幅器の出力は伝達されたトルクの方向
    に応じた信号を生成するための単極−双極変換回路に供
    給され、単極−双極変換回路の出力はマイクロプロセッ
    サに供給される請求項１５に記載の装置。
17. 【請求項１７】 電磁波は無線周波数であってアンテナ
    から送出される請求項１ないし請求項１６のいずれかに
    記載の装置。
18. 【請求項１８】 前記電磁波送出部は出力信号を受信手
    段に送出する低電力の無線周波数の発振器を含む請求項
    １７に記載の装置。
19. 【請求項１９】 前記アンテナは装置の周囲の円周方向
    に出力信号を送出するために装置の周囲に円周方向に延
    びる導電体を含む請求項１８に記載の装置。
20. 【請求項２０】 装置の回転速度を示すための少なくと
    も１つの検知標識と、装置により伝達された仕事率を表
    示するためにトルクと回転速度を掛け算するための手段
    を含む請求項１ないし請求項１９のいずれかに記載の装
    置。