JPS58187825A - トルク計測装置 - Google Patents
トルク計測装置Info
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- JPS58187825A JPS58187825A JP7239182A JP7239182A JPS58187825A JP S58187825 A JPS58187825 A JP S58187825A JP 7239182 A JP7239182 A JP 7239182A JP 7239182 A JP7239182 A JP 7239182A JP S58187825 A JPS58187825 A JP S58187825A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- power source
- load
- powder clutch
- electromagnetic powder
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
- G01L3/1428—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
- G01L3/1435—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving magnetic or electromagnetic means
-
- 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
- G01L3/1492—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving electric couplings
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (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】
本発明はトルク計測装置に係り、特に電動機あるいは内
燃機関などの動力源と、この動力源によって駆動される
負荷との間で、前記動力源から負荷に伝達されるトルク
を計測する装置に関するものである〇 従来、磁性材料な細粉化した電磁パウダな磁化した時に
生ずる電磁パウダの磁気的連結力により、トルク伝達な
行なう電磁パウダクラッチの伝達トルク容量は、この電
磁パウダクラッチの入力側と出力側との回転差、すなわ
ち電磁パウダクラッチのスリップ回転数にほとんど関係
なく、励磁コイル電流れる励磁電流にほぼ比例する特性
な呈するものであることが知られている。
燃機関などの動力源と、この動力源によって駆動される
負荷との間で、前記動力源から負荷に伝達されるトルク
を計測する装置に関するものである〇 従来、磁性材料な細粉化した電磁パウダな磁化した時に
生ずる電磁パウダの磁気的連結力により、トルク伝達な
行なう電磁パウダクラッチの伝達トルク容量は、この電
磁パウダクラッチの入力側と出力側との回転差、すなわ
ち電磁パウダクラッチのスリップ回転数にほとんど関係
なく、励磁コイル電流れる励磁電流にほぼ比例する特性
な呈するものであることが知られている。
本発明は上記電磁パウダクラッチの特性な有効的に利用
することによりなされたものであり、動力源と、該動力
源によって駆動される負荷との間に電磁パウダクラッチ
な介在させ、トルク計測時に、前記電磁パウダクラッチ
の励磁電流な定められた減少率で低下させ、との電磁パ
ウダクラッチにスリップが発生する時点の励磁電流な計
測すると同時に、励磁電流を再び増大するようになし、
前記計測された励磁゛電流の電流値により、前記動力源
から前記負荷に伝達されるトルクを計測するようにして
なる構成？有し、電気的ノイズの影響な受けにくく、ま
た、機械的にも堅ろうな装置となし得るトルク計測装置
な提供することを目的としている。
することによりなされたものであり、動力源と、該動力
源によって駆動される負荷との間に電磁パウダクラッチ
な介在させ、トルク計測時に、前記電磁パウダクラッチ
の励磁電流な定められた減少率で低下させ、との電磁パ
ウダクラッチにスリップが発生する時点の励磁電流な計
測すると同時に、励磁電流を再び増大するようになし、
前記計測された励磁゛電流の電流値により、前記動力源
から前記負荷に伝達されるトルクを計測するようにして
なる構成？有し、電気的ノイズの影響な受けにくく、ま
た、機械的にも堅ろうな装置となし得るトルク計測装置
な提供することを目的としている。
以下、本発明の一実施例な図について説明する。
第１図は本発明の一実施例であるトルク計測装置を示す
概略構成図である。第１図において、ｌは畦＃磯あるい
は内燃機関などの動力源、λは動力源ｌによって駆動さ
れる負荷を示す。３は電磁ノ（ラダクラッチを示し、動
力源ｌの出力軸参に接続されて一体に回転するドライブ
メンバｊ、負荷２の入力軸乙に接続されて一体に回転す
るドリブンメンバ７、ドライブメンバｊの内周面とドリ
ブンメンバ７の外周面との間に構成される環状エアギヤ
ラグに疎に充填された′電磁パウダｔよりなる回転部と
、ヨーク９に包囲されて環状に巻回された励磁コイルｉ
ｏよりなる固定部とから構成され、−り記各ドライブメ
ンバ５、ドリブンメンバ７及びヨーフタはいずれも磁性
材料によって構成される。
概略構成図である。第１図において、ｌは畦＃磯あるい
は内燃機関などの動力源、λは動力源ｌによって駆動さ
れる負荷を示す。３は電磁ノ（ラダクラッチを示し、動
力源ｌの出力軸参に接続されて一体に回転するドライブ
メンバｊ、負荷２の入力軸乙に接続されて一体に回転す
るドリブンメンバ７、ドライブメンバｊの内周面とドリ
ブンメンバ７の外周面との間に構成される環状エアギヤ
ラグに疎に充填された′電磁パウダｔよりなる回転部と
、ヨーク９に包囲されて環状に巻回された励磁コイルｉ
ｏよりなる固定部とから構成され、−り記各ドライブメ
ンバ５、ドリブンメンバ７及びヨーフタはいずれも磁性
材料によって構成される。
したがって、励磁コイル１０に励磁１流が流れると、こ
の励磁コイル１０により発生された磁束は、第１図の点
線で示す経路＝に、＆つて電磁パウダＪｋ磁化するため
、ドライブメンバ５とドリブンメンバ７とは電磁パウダ
ｌの磁気的連結力によって互いに結合され、その連結力
に応じたトルク伝達を行なう。ｉｉ、 Ｑ、は動力源ｌ
及び負荷２のそれぞれの回転数な検出する回転センサで
、本実施例では、出力軸ダ及び入力軸乙に設けられた磁
性材料からなる歯車１３及び／＜＜の回転数に比例した
周波数信号な得る磁気ピックアップが使用されている。
の励磁コイル１０により発生された磁束は、第１図の点
線で示す経路＝に、＆つて電磁パウダＪｋ磁化するため
、ドライブメンバ５とドリブンメンバ７とは電磁パウダ
ｌの磁気的連結力によって互いに結合され、その連結力
に応じたトルク伝達を行なう。ｉｉ、 Ｑ、は動力源ｌ
及び負荷２のそれぞれの回転数な検出する回転センサで
、本実施例では、出力軸ダ及び入力軸乙に設けられた磁
性材料からなる歯車１３及び／＜＜の回転数に比例した
周波数信号な得る磁気ピックアップが使用されている。
ｉ３は電磁パウダクラッチ３の励磁コイル１０を流れる
励磁直流な調整する励磁゛電流制御回路、１６はトルク
の測定タイミングを指示する計測タイミング回路、／７
は各回転センサ／／、 Ａ２の出力信号を入力として、
相互の回転数差の発生な検出する回転数比較回路であり
、励磁電流制御回路／Ｓは計測タイミング回路ｌ乙の信
号な受けた時、励磁直流を定められた減少率で減少させ
る。一方、回転数比較回路／７により各回転センサ／／
、／２間に回転数差の発生したことが検出された時、減
少された励磁直流を元の値に復帰させる０／／ｆは回転
数比較回路／７の信号により回転数差の発生した時点の
励磁（流？検出し、必要に応じてその値を保持する電流
検出回路であるっ 第２図及び第３図はｇｔ図にある１磁パウダクラッチ３
のトルク特性の一例な示したもので、第２図はその励磁
直流に対するトルク容蝋峙性図、第３図はその励磁直流
（１１〜１６）なパラメータとしたスリップ回転数特性
図であり、第２図に明示するように、磁気飽和の生じな
い領域では、トルク容量はほぼ励磁直流に比例する。
励磁直流な調整する励磁゛電流制御回路、１６はトルク
の測定タイミングを指示する計測タイミング回路、／７
は各回転センサ／／、 Ａ２の出力信号を入力として、
相互の回転数差の発生な検出する回転数比較回路であり
、励磁電流制御回路／Ｓは計測タイミング回路ｌ乙の信
号な受けた時、励磁直流を定められた減少率で減少させ
る。一方、回転数比較回路／７により各回転センサ／／
、／２間に回転数差の発生したことが検出された時、減
少された励磁直流を元の値に復帰させる０／／ｆは回転
数比較回路／７の信号により回転数差の発生した時点の
励磁（流？検出し、必要に応じてその値を保持する電流
検出回路であるっ 第２図及び第３図はｇｔ図にある１磁パウダクラッチ３
のトルク特性の一例な示したもので、第２図はその励磁
直流に対するトルク容蝋峙性図、第３図はその励磁直流
（１１〜１６）なパラメータとしたスリップ回転数特性
図であり、第２図に明示するように、磁気飽和の生じな
い領域では、トルク容量はほぼ励磁直流に比例する。
次に、上記第１図に示すトルク計測装置の動作について
、第２図を参照して説明する。今、動力源ｌは作動状態
にあり、電磁パウダクラッチ３の励磁コイルｉｏｆ流れ
る励磁直流は、第２図に示すごとく励磁電流しであるも
のとする。この励磁直流ｉにおける１磁パウダクラツチ
３のトルク容重はＴで示される。このトルク容量Ｔが負
荷２の必要とする回転トルク以上であれば電磁パウダク
ラッチ３はスリップせず、負荷λは動力源ｌとほぼ同じ
回転数で回転する。この状態において、励磁コイルｉｏ
を流れる励磁直流な減少させて行くと、電磁パウダクラ
ッチ３のトルク容量は励ａ’ｃ流に比例して減少し、負
荷２の必要とする回転トルクより低下する。この結果、
１磁パウダクラッチ３にはスリップが発生し、負荷２の
回転数はわずかに低下するＯ電磁パウダクラッチ３にス
リップが発生し始める時の１磁パウダクラッチ３のトル
ク容量は、負荷２を駆動するために必要とする回転トル
クとほぼ同じであり、このトルク容量は′電磁パウダク
ラッチ３がスリップを開始した時の励磁′直流で表わす
ことができる。
、第２図を参照して説明する。今、動力源ｌは作動状態
にあり、電磁パウダクラッチ３の励磁コイルｉｏｆ流れ
る励磁直流は、第２図に示すごとく励磁電流しであるも
のとする。この励磁直流ｉにおける１磁パウダクラツチ
３のトルク容重はＴで示される。このトルク容量Ｔが負
荷２の必要とする回転トルク以上であれば電磁パウダク
ラッチ３はスリップせず、負荷λは動力源ｌとほぼ同じ
回転数で回転する。この状態において、励磁コイルｉｏ
を流れる励磁直流な減少させて行くと、電磁パウダクラ
ッチ３のトルク容量は励ａ’ｃ流に比例して減少し、負
荷２の必要とする回転トルクより低下する。この結果、
１磁パウダクラッチ３にはスリップが発生し、負荷２の
回転数はわずかに低下するＯ電磁パウダクラッチ３にス
リップが発生し始める時の１磁パウダクラッチ３のトル
ク容量は、負荷２を駆動するために必要とする回転トル
クとほぼ同じであり、このトルク容量は′電磁パウダク
ラッチ３がスリップを開始した時の励磁′直流で表わす
ことができる。
さて、励磁直流制御回路／Ｓによって゛電磁パウダクラ
ッチ３には、負荷２が駆動するに必要とする回転トルク
以上のトルク容量になるよう適当な励磁直流が流されて
いるものとする。この状態において、計測タイミング回
路／６により計測指令信号が出されると、励磁電流制御
回路／Ｓは定められた減少率で励磁′直流を減少させ、
したがって、電磁パウダクラッチ３のトルク容量は励磁
直流にほぼ比例してこのトルク容量が減少して行く。こ
れにより、１磁パウダクラッチ３のトルク容量は、負荷
２が必要とする回転トルク以下となりスリノグが発生ス
る。このスリップは、各回転センサ／／。
ッチ３には、負荷２が駆動するに必要とする回転トルク
以上のトルク容量になるよう適当な励磁直流が流されて
いるものとする。この状態において、計測タイミング回
路／６により計測指令信号が出されると、励磁電流制御
回路／Ｓは定められた減少率で励磁′直流を減少させ、
したがって、電磁パウダクラッチ３のトルク容量は励磁
直流にほぼ比例してこのトルク容量が減少して行く。こ
れにより、１磁パウダクラッチ３のトルク容量は、負荷
２が必要とする回転トルク以下となりスリノグが発生ス
る。このスリップは、各回転センサ／／。
／、２な入力信号とする回転数比較回路／７で検出され
、″電流検出回路／ｇはその時点の励磁′直流な検出す
る。
、″電流検出回路／ｇはその時点の励磁′直流な検出す
る。
一方、励磁直流制御回路／ｊは回転数比較回路１７の信
号を受けて減少された励磁電流を急速に復帰させ、再び
イ磁パウダクラッチ３なスリップのない状態にするっ電
流検出回路／ｇで検出された励破電流は、電磁パウダク
ラッチ３にスリップが生じた時点の直流であるため、こ
の電流値は負荷２の必要とする回転トルクにはぼ比例し
た値であり、必要に応じて適当時間保持されトルク計測
値とされる。
号を受けて減少された励磁電流を急速に復帰させ、再び
イ磁パウダクラッチ３なスリップのない状態にするっ電
流検出回路／ｇで検出された励破電流は、電磁パウダク
ラッチ３にスリップが生じた時点の直流であるため、こ
の電流値は負荷２の必要とする回転トルクにはぼ比例し
た値であり、必要に応じて適当時間保持されトルク計測
値とされる。
なお、上記実施例では単一の計測動作について説明した
が、計測タイミング回路／Ａに適当な周期で出力信号な
発生する発振器な使用し、電流検出回路ｌざの保持時間
な計測タイミング回路１６の周期に同期させれば、はぼ
連続的にトルクな計測することも可能となる。
が、計測タイミング回路／Ａに適当な周期で出力信号な
発生する発振器な使用し、電流検出回路ｌざの保持時間
な計測タイミング回路１６の周期に同期させれば、はぼ
連続的にトルクな計測することも可能となる。
以上のように、本発明に係るトルク計測装置によれば、
動力源と負荷との間に励出屯流によってトルク各音を制
御できる電磁パウダクラッチを介在させ、通常運転時は
、該電磁パウダクラッチの励磁電流な、この電磁パウダ
クラッチにスリップが発生しない値に保持し、トルク計
測時のみ、短時間トルク容ｔＶ低下させてスリップ開始
時の励磁電流な計測することにより、動力源から負荷に
伝達されるトルクな計測するようにした構成としたので
、トルク計測時における電磁パウダクラッチのスリップ
損失はほとんどない特長を有する。
動力源と負荷との間に励出屯流によってトルク各音を制
御できる電磁パウダクラッチを介在させ、通常運転時は
、該電磁パウダクラッチの励磁電流な、この電磁パウダ
クラッチにスリップが発生しない値に保持し、トルク計
測時のみ、短時間トルク容ｔＶ低下させてスリップ開始
時の励磁電流な計測することにより、動力源から負荷に
伝達されるトルクな計測するようにした構成としたので
、トルク計測時における電磁パウダクラッチのスリップ
損失はほとんどない特長を有する。
また、比較的に大きな計測電流値が得られるため耐電気
的ノイズ性が大きく、さらに、機械的にも堅ろうな構造
の装置とすることが可能なため、振動や衝撃などの大き
い機械的な使用環境の厳しい条件下においても、十分に
使用可能となるなどの優れた効果を奏するものである。
的ノイズ性が大きく、さらに、機械的にも堅ろうな構造
の装置とすることが可能なため、振動や衝撃などの大き
い機械的な使用環境の厳しい条件下においても、十分に
使用可能となるなどの優れた効果を奏するものである。
第１図は本発明の一実施例であるトルク計測装置を示す
概略構成図、第２図及び第３図は第１図にある電磁パウ
ダクラッチのトルク時性の一例な示したもので、第２図
はその励磁電流に対するトルク容１荷性図、第３図はそ
の励８８屯流をパラメータとしたスリップ回転数特性図
である。 ｌ・・・動力源、２・・・負荷、３・・・電磁パウダク
ラッチ、５・・・ドライブメンバ、７・・・ドリブンメ
ンバ、に・・・電磁パウダ、り・・・ヨーク、１０・・
・励磁コイル、／／、 ／２・・・回転センサ、／、５
・・・励磁電流制御回路、／６・・・計測タイミング回
路、／７・・・回転数比較回路、／ざ・・・電流検出回
路っ 代理人 葛 野 信 −
概略構成図、第２図及び第３図は第１図にある電磁パウ
ダクラッチのトルク時性の一例な示したもので、第２図
はその励磁電流に対するトルク容１荷性図、第３図はそ
の励８８屯流をパラメータとしたスリップ回転数特性図
である。 ｌ・・・動力源、２・・・負荷、３・・・電磁パウダク
ラッチ、５・・・ドライブメンバ、７・・・ドリブンメ
ンバ、に・・・電磁パウダ、り・・・ヨーク、１０・・
・励磁コイル、／／、 ／２・・・回転センサ、／、５
・・・励磁電流制御回路、／６・・・計測タイミング回
路、／７・・・回転数比較回路、／ざ・・・電流検出回
路っ 代理人 葛 野 信 −
Claims (1)
- 動力源と、該動力源によって駆動される負荷との間に電
磁パウダクラッチを介在させ、トルク計測時に、前記電
磁パウダクラッチの励磁電流を定められた減少率で低下
させ、この電磁パウダクラッチにスリップが発生する時
点の励磁電流を計測すると同時に、励磁′電流を再び増
大するようになし、前記計測された励磁電流の電流値に
より、前記動力源から前記負荷に伝達されるトルクな計
測するようにしてなる構成としたことな特徴とするトル
ク計測装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239182A JPS58187825A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | トルク計測装置 |
| US06/486,963 US4520680A (en) | 1982-04-26 | 1983-04-20 | Torque measuring apparatus |
| DE3314946A DE3314946C2 (de) | 1982-04-26 | 1983-04-25 | Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines Drehmomentes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7239182A JPS58187825A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | トルク計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58187825A true JPS58187825A (ja) | 1983-11-02 |
| JPH0136892B2 JPH0136892B2 (ja) | 1989-08-03 |
Family
ID=13487927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7239182A Granted JPS58187825A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | トルク計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58187825A (ja) |
-
1982
- 1982-04-26 JP JP7239182A patent/JPS58187825A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0136892B2 (ja) | 1989-08-03 |
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