JPS58103630A - トルク検出器 - Google Patents
トルク検出器Info
- Publication number
- JPS58103630A JPS58103630A JP20293281A JP20293281A JPS58103630A JP S58103630 A JPS58103630 A JP S58103630A JP 20293281 A JP20293281 A JP 20293281A JP 20293281 A JP20293281 A JP 20293281A JP S58103630 A JPS58103630 A JP S58103630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- splines
- output shaft
- input shaft
- movable
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
- G01L3/1407—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は伝達トルクを測定するトルク検出器に関する
ものである。
ものである。
従来、伝達トルクを測定するトルク検出器として第１図
に示すものがあった。第１図に示すトルク検出器は、ト
ーションバー１の捩れを検出するもので、入力軸２と出
力軸３とを、トーションバー１を介し同一軸上に対向さ
せて遅結し、入力軸２側および出力軸３側に歯車４およ
び５をそれぞれ設け、−車４および５と対向させて配設
した電磁ピックアップ６および７で歯車４および５の回
転位相を検出するものである。すなわち、トーションバ
ー１にかかるトルクがほとんど０の場合に、例えば−車
４から得られるピックアップ６の出力と１車５から得ら
れるピックアップ７の出力の位相とを１８０°ずらして
おき、ピックアップ６と７の出力のＡＮＤでゲートを開
き、この間に通過するクロックパルスの数を計測すれば
、０になる。
に示すものがあった。第１図に示すトルク検出器は、ト
ーションバー１の捩れを検出するもので、入力軸２と出
力軸３とを、トーションバー１を介し同一軸上に対向さ
せて遅結し、入力軸２側および出力軸３側に歯車４およ
び５をそれぞれ設け、−車４および５と対向させて配設
した電磁ピックアップ６および７で歯車４および５の回
転位相を検出するものである。すなわち、トーションバ
ー１にかかるトルクがほとんど０の場合に、例えば−車
４から得られるピックアップ６の出力と１車５から得ら
れるピックアップ７の出力の位相とを１８０°ずらして
おき、ピックアップ６と７の出力のＡＮＤでゲートを開
き、この間に通過するクロックパルスの数を計測すれば
、０になる。
トーションバーｌにトルクがかかり、−軍４と１車５と
の位相差がトーションバー１の捩れによって１８０°よ
り大きくなると、ピックアップ６の出力とピックアップ
７の出力のＡＮＤ信号は、トルクの大きさに比例したパ
ルス長となり、この時間ゲートを開いて、この間に通過
するクロツクバルスの数を計測するものである。
の位相差がトーションバー１の捩れによって１８０°よ
り大きくなると、ピックアップ６の出力とピックアップ
７の出力のＡＮＤ信号は、トルクの大きさに比例したパ
ルス長となり、この時間ゲートを開いて、この間に通過
するクロツクバルスの数を計測するものである。
上述のような従来のトルク検出器では、精度はよいカド
−ジョンパー、の捩れカド−ジョンバーの直径の４乗に
反比例し、長さおよびトルクに比例するために、トーシ
ョンバーの直径の加工に高精度が要求され、また針側回
路が複雑となり、さらに長さが長くなるという欠点があ
った。
−ジョンパー、の捩れカド−ジョンバーの直径の４乗に
反比例し、長さおよびトルクに比例するために、トーシ
ョンバーの直径の加工に高精度が要求され、また針側回
路が複雑となり、さらに長さが長くなるという欠点があ
った。
この発明は、上述した従来のものの欠点を解消しようと
するものであって、入力軸と出力軸とを。
するものであって、入力軸と出力軸とを。
軸方向へ移動可能な可動−車を介し同軸上に対向させて
配置し、上記可動−車に互に逆方向のヘリカルスプライ
ンを設け、これらのスプラインの一方お′よび他方を上
記入力軸および出力軸に設けたスプラインとそれぞれ噛
合させ、回転トルクの分力によって可動−車を軸方向に
変位させ、変位量または歪によりトルク検出する、こと
により、軸方向の長さが短く、構造が簡単で生産性がよ
く、しかもトルクの検出も簡単なトルク検出器を提供す
ることを目的としている。
配置し、上記可動−車に互に逆方向のヘリカルスプライ
ンを設け、これらのスプラインの一方お′よび他方を上
記入力軸および出力軸に設けたスプラインとそれぞれ噛
合させ、回転トルクの分力によって可動−車を軸方向に
変位させ、変位量または歪によりトルク検出する、こと
により、軸方向の長さが短く、構造が簡単で生産性がよ
く、しかもトルクの検出も簡単なトルク検出器を提供す
ることを目的としている。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第２図はこの発明の一実施例によるトルク検出器を示す
。第２図において、２哄入力軸、３は出力軸で、入力軸
２と出力軸３とは、軸方向への移動可能な可動−車８を
介して、同軸上に配設されている。上記可動虐・車８の
大径部８黍の両側部８ｂ、８ｃには互に逆方向のヘリカ
ルスプラインがそれぞれ設けられ、−側部８ｂのスプラ
インが入力軸２のヘリカルスプラインと、他側部８Ｃの
スプラインが出力軸３のヘリカルスプラインとそれぞれ
噛合されている。可動−車８の大径部８ａと、入力軸２
、出力軸３の対向端面との間には、皿ばね９，１０がス
ラスト軸受１４．１５を介してそれぞれ介在されている
。上、記入刃軸２および出力軸３がハウジング１２に固
定された軸受１３および１３で支承されており、軸受１
３，１３は、主としてラジアル方向の力を支えるが、一
部スラスト方向に対しても支える能力を持っている。上
記ハウジング１２に可＃−車８の変位量を検出する変位
センサ１１が設けられており、この変位センサ１１は摺
動抵抗器、差動変圧器、光学的変位藍測定器などの当業
者が従来から使用しているものを用いる。なお、この実
施例において、上記皿ばね９．ｌＯに代えて、コイルば
ねな用い、またピストンなどを用いて流体圧で可動−車
８の大径部８ａを支えやようにしてもよい。
。第２図において、２哄入力軸、３は出力軸で、入力軸
２と出力軸３とは、軸方向への移動可能な可動−車８を
介して、同軸上に配設されている。上記可動虐・車８の
大径部８黍の両側部８ｂ、８ｃには互に逆方向のヘリカ
ルスプラインがそれぞれ設けられ、−側部８ｂのスプラ
インが入力軸２のヘリカルスプラインと、他側部８Ｃの
スプラインが出力軸３のヘリカルスプラインとそれぞれ
噛合されている。可動−車８の大径部８ａと、入力軸２
、出力軸３の対向端面との間には、皿ばね９，１０がス
ラスト軸受１４．１５を介してそれぞれ介在されている
。上、記入刃軸２および出力軸３がハウジング１２に固
定された軸受１３および１３で支承されており、軸受１
３，１３は、主としてラジアル方向の力を支えるが、一
部スラスト方向に対しても支える能力を持っている。上
記ハウジング１２に可＃−車８の変位量を検出する変位
センサ１１が設けられており、この変位センサ１１は摺
動抵抗器、差動変圧器、光学的変位藍測定器などの当業
者が従来から使用しているものを用いる。なお、この実
施例において、上記皿ばね９．ｌＯに代えて、コイルば
ねな用い、またピストンなどを用いて流体圧で可動−車
８の大径部８ａを支えやようにしてもよい。
次に、上述のように構成されたこの発明の一実施例によ
るトルク検出器の動作について説明する。
るトルク検出器の動作について説明する。
入力軸２と出力軸３との間にトルクがかかると、軸を伽
るよ５な力が働き、その軸方向の分力によって町＃−車
８はスプラインにかかる力で軸方向に移動しようとする
。この時、皿ばね９．ｌＯの撓みによるばね力と釣合う
ように可動−車８は移動し、またトルクの向きが逆の場
合には町１Ｉｈａ１車８が逆方向に移動する。そして、
町勅−車Ｂの軸方向の変位量はトルクの大きさに応じて
変わるため、上記、変位量を変位センサ１１によって検
出することにより、接触、非接触のいずれの方式でも、
トルクの大ぎさを測定することができる。
るよ５な力が働き、その軸方向の分力によって町＃−車
８はスプラインにかかる力で軸方向に移動しようとする
。この時、皿ばね９．ｌＯの撓みによるばね力と釣合う
ように可動−車８は移動し、またトルクの向きが逆の場
合には町１Ｉｈａ１車８が逆方向に移動する。そして、
町勅−車Ｂの軸方向の変位量はトルクの大きさに応じて
変わるため、上記、変位量を変位センサ１１によって検
出することにより、接触、非接触のいずれの方式でも、
トルクの大ぎさを測定することができる。
なお、この実施例では可動−車と入力軸および出力軸と
の間に皿ば０を設けたが、この発明は、皿ばねに代えて
固体の歪を検出する歪ゲージを取付けてトルクを測定す
ることができ、このようにすると、変位量を少なりシ、
応答性をよくすることができる。また、この発明は、入
力軸と出力軸にトルクに応じた回転位相差が生じるので
、第１図に示した従来のトルク検出器と同様な＋段で位
相差を検出するようにしてもよい。
の間に皿ば０を設けたが、この発明は、皿ばねに代えて
固体の歪を検出する歪ゲージを取付けてトルクを測定す
ることができ、このようにすると、変位量を少なりシ、
応答性をよくすることができる。また、この発明は、入
力軸と出力軸にトルクに応じた回転位相差が生じるので
、第１図に示した従来のトルク検出器と同様な＋段で位
相差を検出するようにしてもよい。
第３図はこの発明の他の実施例によるトルク検出器を示
す。この実施例では、可動−車８を筒竺とし、筒の内、
外周面に互に逆方向のヘリカルスプラインを設け、入力
軸２のヘリカルスプラインな可ＷＩＪ−車８の内周面の
ヘリカルスプラインに、出力軸３のヘリカルスプライン
な可ｍ−車８の外周面のヘリカルスプラインにそれぞれ
噛合させたものである。なお、第３図に示す実施例の上
述した以外の構成は第２図に示す実施例と同様であるか
ら、第２図と同構成の部分は、第２図と同一符号を第３
図につけて説明を省略する。そして、第３図の実施例の
動作も第２図に示すものと同様であり、入力軸と出力軸
との間にトルクがかかると、可動−車が移動しようとし
、ばねの撓みによるばね力とトルクによる分力とが釣合
うまで移動する。
す。この実施例では、可動−車８を筒竺とし、筒の内、
外周面に互に逆方向のヘリカルスプラインを設け、入力
軸２のヘリカルスプラインな可ＷＩＪ−車８の内周面の
ヘリカルスプラインに、出力軸３のヘリカルスプライン
な可ｍ−車８の外周面のヘリカルスプラインにそれぞれ
噛合させたものである。なお、第３図に示す実施例の上
述した以外の構成は第２図に示す実施例と同様であるか
ら、第２図と同構成の部分は、第２図と同一符号を第３
図につけて説明を省略する。そして、第３図の実施例の
動作も第２図に示すものと同様であり、入力軸と出力軸
との間にトルクがかかると、可動−車が移動しようとし
、ばねの撓みによるばね力とトルクによる分力とが釣合
うまで移動する。
この時、入力軸と可動歯車と出力軸との間には回転方向
のずれが生じるので、スラスト方向の力を受ける軸受１
４，１５を設けて、ずれが滑らかに生じるようにしてい
る。また、軸受１３，１３にはばねによる初期の力がか
かるだけで、トルクによって生じる力がかからない。そ
して、この第３図に示す実施例では町１Ｉｈ−車の軸方
向長さを短く、すなわち可＃−車の厚さを薄くすること
ができる。
のずれが生じるので、スラスト方向の力を受ける軸受１
４，１５を設けて、ずれが滑らかに生じるようにしてい
る。また、軸受１３，１３にはばねによる初期の力がか
かるだけで、トルクによって生じる力がかからない。そ
して、この第３図に示す実施例では町１Ｉｈ−車の軸方
向長さを短く、すなわち可＃−車の厚さを薄くすること
ができる。
以上説明したように、この発明のトルク検出器は、入力
軸と出力軸との間に配置した町１７ｔｈ１１！１車に互
に逆方向のヘリカルスプラインを設け、これらのスプラ
インの一方を入力軸のスプラインに、他方を出力軸のス
プラインにそれぞれ噛合させたことにより、軸方向の長
さが短く、構造が簡単であり、また、可１ＩｈｌｌＩ！
ｉ車と入力軸、出力軸との間に設・けるばねのばね定数
を変えることによって広い範囲のトルク検出器を製作で
き、生蝋がよく、さらに通常の変位量センサを用いるこ
とができて、電気回路も簡単なものでよいという効果が
ある。
軸と出力軸との間に配置した町１７ｔｈ１１！１車に互
に逆方向のヘリカルスプラインを設け、これらのスプラ
インの一方を入力軸のスプラインに、他方を出力軸のス
プラインにそれぞれ噛合させたことにより、軸方向の長
さが短く、構造が簡単であり、また、可１ＩｈｌｌＩ！
ｉ車と入力軸、出力軸との間に設・けるばねのばね定数
を変えることによって広い範囲のトルク検出器を製作で
き、生蝋がよく、さらに通常の変位量センサを用いるこ
とができて、電気回路も簡単なものでよいという効果が
ある。
ａｇ１図は従来のトルク検出器を示す側面図、第２図は
この発明の一実施例によるトルク検出器を示す一部を断
面した側面図、第３図はこの発明の他の実施例によるト
ルク検出器を示す一部を断面した１ｇ１１面図である。 ２・・・入力軸、３・・・出力軸、８・・・可動歯車、
１１・・・変位量センサ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − ｆ １ 陣 矛 ３ 図
この発明の一実施例によるトルク検出器を示す一部を断
面した側面図、第３図はこの発明の他の実施例によるト
ルク検出器を示す一部を断面した１ｇ１１面図である。 ２・・・入力軸、３・・・出力軸、８・・・可動歯車、
１１・・・変位量センサ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − ｆ １ 陣 矛 ３ 図
Claims (2)
- （１）入力軸と出力軸とを、軸方向へ移動可能な可動−
車を介し同軸上に対向させて配置し、上記可動−車に互
に逆方向のヘリカルスプラインを設け、これらのスプラ
インの一方および他方を上記入力軸および出力軸に設け
たスプラインとそれぞれ噛合させ、回転トルクの分力に
よって可動−車を軸検出するようにしたことを特徴とす
るトルク検出器。 - （２）可動−車の移動によって生じる入力軸と出力軸と
の回転位相差を検出するようにした！＃許請求の範囲第
１項記載のトルク検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20293281A JPS58103630A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | トルク検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20293281A JPS58103630A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | トルク検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58103630A true JPS58103630A (ja) | 1983-06-20 |
Family
ID=16465542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20293281A Pending JPS58103630A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | トルク検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58103630A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2894448B1 (de) * | 2014-01-08 | 2019-07-31 | CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH | Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines Maschinenelements |
-
1981
- 1981-12-15 JP JP20293281A patent/JPS58103630A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2894448B1 (de) * | 2014-01-08 | 2019-07-31 | CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH | Vorrichtung zur Erfassung des Zustands eines Maschinenelements |
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