JPS5810692B2 - トルクメ−タ過負荷保護方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は工作機械等に配設するトルクメータに定格ト
ルク以上のトルクが伝達された場合オーバートルク分を
バイパスさせて出力側に伝達させることによりトルクメ
ーターの損傷を防止する様にしたトルクメーク過負荷保
護方法及び装置に関するものであり、特に極めて合理的
構成を機能的設計に基づいてなす様にした効率的な防止
方法と装置に係るものである。

従来より、例えば、工作機械等の入力側と出力側との間
にトルクメータを介装させてトーションバー捩り方式に
よりトルク検出して測定する技術が一般に広く採用され
ている。

而して、一般のトルクメータは例えば、１００％等定格
トルクが規定されており、該定格トルク以上のトルクが
入力しない様に配慮される様にされている。

きりながら、工作機械等トルクが変動する出力側ではし
ばしば上記定格以上のトルクが発生するため、上記トル
クメークが損傷する欠点があり、又、測定がし難くなる
難点があり、交換すると結果的にコスト的に高くつく不
利点がある。

この発明の目的は上記従来技術に基づく入出力間に介装
させたトルクメータの問題点に鑑み、入力側から出力側
に伝達されるトルクが該トルクメータの定格以下である
場合には通常伝達され、それに対し入力トルクが定格ト
ルクを越えた場合はそのオーバートルク分だけ入力側か
らトルクメータにトルクが伝達される前に自動バイパス
させてギヤのバックラッシュ機構を介して伝達し、定格
分トルクについては前記通常伝達経路によりトルクメー
タを介して直列的に入力側から出力側に伝達され、上記
定格上下のトルク変動によるストレート及びバイパス伝
達がスムース且つ自動的に行われ、それにより前記欠点
を除去し、難点を解消し、不利点を無くすことが出来る
優れたトルクメータ過負荷保護方法及びそれに直接使用
する装置を提供せんとするものである。

上記目的に沿うこの発明の原理を第１．２ａ。

２ｂ図に基づいて説明すれば、第１図に於て、モ−タ１
からの入力は定格トルク以上の場合入力軸２からトルク
メータ３を介して出力軸４より出力側ユニット５に通常
にストレート伝達され、その間該入力軸２に軸装固定さ
れたギヤ６は入出力軸２．４に併設されたバイパス軸７
に軸装固定されたギヤ８に係合して該バイパス軸７を回
転させるが、前記出力軸４に軸装固定したギヤ９に対し
て対応軸装固定したバイパスギヤ１０は該ギヤ９との間
に第２ａ図に示す如くギヤ不係合の設定バックラッシュ
を有する関係にされているためにギヤ９とバイパスギヤ
１０はトルク非伝達の関係にされる。

而して、入力トルクが定格以上になると出力軸４に捩れ
が生じ、その結果第２ａ図に示すギヤ９とバイパスギヤ
１０間のバックラッシュが実質的に消滅し、従って両ギ
ヤ間に第２ｂ図に示す様に歯係合関係、即ちトルク伝達
関係が生じ、それによって定格以上のオーバートルクは
モータ１、ギヤ６、ギヤ８、バイパス軸７、バイパスギ
ヤ１０、ギヤ９のバイパス経路を経て出力側ユニット５
に伝達され、一方、定格以下のトルクはモータ１、入力
軸２、トルクメータ３、出力軸４、そして出力側ユニッ
ト５に伝達されることになる。

従って、トルクメータ３には常に定格以下のトルクだけ
がかすることになり前記各種の問題点が避けられる。

次にこの発明の実施例を第３図以下の実施例に基づいて
説明すれば以下の通りである。

第３図に於て、１１は入力側のモータであり、その入力
軸１２はケース１３の軸受１４に軸支されて該ケース１
３内に収納固定された周知のトルクメータ１５のボス１
６に連結されてをり、又、該入力軸１２には通常の入力
ギヤ１７が固定軸装されている。

而して、該トルクメータ１５の他側のボス１８には出力
ギヤ１９を固定軸装した出力軸２０が同じく前記ケース
１３の軸受２１に軸支されて所定出力側ユニット２２に
連結されている。

一方、同ケース１３には軸受２３，２４に軸装されたバ
イパス軸２５が可回動に設けられ、そして該バイパス軸
２５には前記入力軸１２に軸装された前記ギヤ１７に対
して第４図に示す如く常係合に於て噛み合うバイパス入
力ギヤ２６が固定されて軸装されていると共に前記出力
軸２０に軸装されたギヤ１９に対して第５図に示す如く
設定バックラッシュ２７を介して通常は非係合の状態に
バイパス出力ギヤ２８が対応する様に同一平面に固定軸
装されている。

尚、上記バックラッシュ２７の量は後記定格トルクをオ
ーバーする出力軸２０の捩れ角、即ちトーションバーの
捩れ角相当に設定されている。

上記構成に於て、入力側のモータ１１を回転させ、その
入力トルクを出力側のユニット２２に伝達して稼動させ
るに際し、該出力側ユニット２２の負荷が設定範囲、即
ちトルクメータ１５の定格以下のトルクの場合、例えば
、１００％以下の場合は入力側の入力トルクはモータ１
１、入力軸１２を経てトルクメーク１５に入り、該トル
クメータ１５から出力軸２０から出力側ユニット２２に
ストレートに伝達される。

而して、該入力軸１２の回転は入力ギヤ１７を介してバ
イパス入力ギヤ２６を常係合に於て回転させ、それによ
ってバイパス軸２５を回転させる。

さりながら、該バイパス軸２５に軸装されたバイパス出
力ギヤ２８は定格トルク以下では前記出力ギヤ１９とは
バックラッシュ２７を介して非保合の状態にあるため該
バイパス軸２５は一種のアイドリングで無負荷回動状態
を呈する。

そして出力側ユニット２２に過負荷、即ち、入力トルク
が、トルクメーク１５の定格以上になるとトーションバ
ーの捩れ角が設定角を越えるので出力軸２０がそれだけ
捩れ、従って、出力ギヤ１９とバイパス出力ギヤ２８の
位相差が崩れ、バックラッシュ２７が偏寄消滅し、両ギ
ヤは第６図に示す様に係合関係の状態になり、そのため
バイパス軸２５はアイドル状態を失って負荷回転となり
、その結果モータ１１からの出力トルクは定格トルク分
が入力軸１２からトルクメータ１５に入り、出力軸２０
から出力側２２に伝達され、一方、定格トルクをオーバ
ーするトルクは出力軸１２から出力ギヤ１７とバイパス
出力ギヤ２６の噛合を経て、バイパス軸２５にトルク伝
達し、更にバイパス出力ギヤ２８と出力ギヤ１９を経て
出力軸２０から出力側ユニット２２にバイパスして伝達
される。

従って、定格トルクをオーバーしたトルクも出力側ユニ
ット２２に確実に伝達されるが、前記した如くトルクメ
ータ１５には定格トルクの出力しか出す、そのため該ト
ルクメータ１５には前記した様なトラブルは生じない。

上記の様にこの発明によれば、実施例においても、入力
側から出力側にトルクメータを介して、トルクを伝達す
るに際し、通常の定格トルク以下では入力側からトルク
メータを介してストレートに出力側にトルクが伝達され
、従って該トルクメークの損傷等のトラブルは当然束ぜ
ず、又、定格以上のトルクが発生するとそのうち定格ト
ルク分のみをストレートにトルクメータを介して出力側
に伝達し、一方定格トルクをオーバーしたトルク分だけ
はトルクメータをバイパスさせて出力側に併動的に伝達
させる様にした１めに入力側に定格以下のトルク、或は
以上のトルクが発生してもトルクメータには常に定格ト
ルク分しか通過伝達されず、従って、該トルクメークが
定格以上のトルクが伝達される場合の機能低下、損傷等
の問題が生じない効果がある。

又、その使用装置としてトルクメータの入出力軸に併設
したバイパス軸に入力軸の入力ギヤと常係合のバイパス
入力ギヤを設けるとともに出力軸の出力ギヤにバックラ
ッシュを介装する関係のバイパス出力ギヤを配設する極
めて簡単な構成で定格トルク以下ではストレー・伝達、
定格トルク以上では定格トルク分のストレート伝達とオ
ーバ一定路トルク分のバイパス伝達の併動伝達を全くト
ルクの状態に応じて自動的に行うことが出来、それによ
り製作も低コストで容易に出来るのみならず、メンテナ
ンスもほとんど不要である利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の態様を示すものであり、第１゜２ａ、
２ｂ図は原理説明図で、第１図は全体概略説明図、第２
ａ、２ｂ図は出力ギヤとバイパス出力ギヤの非係合、係
合状態説明図、第３図以下は実施例の説明図で第３図は
全体概略説明図、第４図は入力ギヤとバイパス入力ギヤ
の保合状態説明図、第５，６図はそれぞれ出力ギヤとバ
イパス出力ギヤの非係合、係合状態説明図である。 １．１１・・・・・・入力側、３，１５・・・・・・ト
ルクメーク、５，２２・・・・・・出力側、２，１２・
・・・・・入力軸、４．２０・・・・・・出力軸、６，
１７・・・・・・入力ギヤ、９゜１９・・・・・・出力
ギヤ、７，２５・・・・・・バイパス軸、８゜２６・・
・・・・バイパス入力ギヤ、１０．２８・・・・・・バ
イパス出力ギヤ、２７・・・・・・バックラッシュ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力端からトルクメータを介して出力側に回転力を
   伝えて該トルクメータでトルクを検出するに際し入力ト
   ルクが定格トルク以下の場合入力側から出力側に上記ト
   ルクメータを介してトルクが直列的に伝達され、一方入
   力トルクが定格トルクをオーバーした場合入力側からト
   ルクメータを介して出力側に伝達されるトルクは定格ト
   ルクにし、該定格トルクをオーバーした分のトルクは該
   トルクメータをバイパスして入力側から出力側にトルク
   が併動的に伝達される様にしたトルクメータ過負荷保護
   方法。 ２ トルクメータに軸装した入力軸と出力軸にそれぞれ
   入力ギヤと出力ギヤを固設し、一方、該人出軸に併設し
   たバイパス軸に設けたバイパス入力ギヤを前記入力ギヤ
   に常係合で係合させ、又同じく該バイパス軸に設けたバ
   イパス出力ギヤを前記出力ギヤに対しバックラッシュを
   介して対応させて成ることを特徴とするトルクメータ過
   負荷保護装置。