JPS59173723A - トルク検出器 - Google Patents
トルク検出器Info
- Publication number
- JPS59173723A JPS59173723A JP4815283A JP4815283A JPS59173723A JP S59173723 A JPS59173723 A JP S59173723A JP 4815283 A JP4815283 A JP 4815283A JP 4815283 A JP4815283 A JP 4815283A JP S59173723 A JPS59173723 A JP S59173723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- piston
- force
- revolving shaft
- magnitude
- 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
- G01L3/1485—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving fluidic means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (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】
従来、内燃６関や電動機のような原動機のトルクを測定
するには、例えは捩れに応じて抵抗値の変化する歪計を
回転軸の周面に貼付し、これら歪計の抵抗値の変化をス
リップリングを朋して取り出丁ことによりＩ！２１転軸
の捩れを測定する方法が採用されているか、スリップリ
ングの接触不良にょる誤差の混入は免れ得ず、またこの
方法ではトルクの方向を検出することが困難であるなど
の欠点があった。
するには、例えは捩れに応じて抵抗値の変化する歪計を
回転軸の周面に貼付し、これら歪計の抵抗値の変化をス
リップリングを朋して取り出丁ことによりＩ！２１転軸
の捩れを測定する方法が採用されているか、スリップリ
ングの接触不良にょる誤差の混入は免れ得ず、またこの
方法ではトルクの方向を検出することが困難であるなど
の欠点があった。
一方、回転軸の両端に歯車またはスリットを設けた円板
を取り付け、電磁ピックアップまたはフォトカプラによ
り回転軸の捩れを測定し、これによりトルクを求める方
法もあるが、このような方法での検出は複雑な電子回路
を必要とし、また低回転における検出が困難であるなど
の欠点があった。その上、回転軸の捩れによる感度は、
軸の半径が小さい程高くなるが、破壊強度は小さくなる
ので軸の半径には限度があり、長さを長くせねばならず
、検出器が大形になるという欠点もあった。
を取り付け、電磁ピックアップまたはフォトカプラによ
り回転軸の捩れを測定し、これによりトルクを求める方
法もあるが、このような方法での検出は複雑な電子回路
を必要とし、また低回転における検出が困難であるなど
の欠点があった。その上、回転軸の捩れによる感度は、
軸の半径が小さい程高くなるが、破壊強度は小さくなる
ので軸の半径には限度があり、長さを長くせねばならず
、検出器が大形になるという欠点もあった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、動力側から見て時計回りの方向に
加わるトルク（以下正トルクと呼ぶ）を液量に変換する
正トルク・液量変換部と、反時計（ロ）りの方向に加わ
るトルク（以下逆トルクと呼ぷ９を液量に変換子ゝる逆
トルク・液量変換部をそれぞれ回転軸内に設けることに
よりトルクの大きさとその方向を検出すると共に、液体
の温度変動による体積変化を補正することができる小形
で簡単な構造のトルク検出器を提供することを目的とし
ている。
めになされたもので、動力側から見て時計回りの方向に
加わるトルク（以下正トルクと呼ぶ）を液量に変換する
正トルク・液量変換部と、反時計（ロ）りの方向に加わ
るトルク（以下逆トルクと呼ぷ９を液量に変換子ゝる逆
トルク・液量変換部をそれぞれ回転軸内に設けることに
よりトルクの大きさとその方向を検出すると共に、液体
の温度変動による体積変化を補正することができる小形
で簡単な構造のトルク検出器を提供することを目的とし
ている。
以下この発明の一実施例を図について説明する第１図に
おいて、（１）は入力回転軸で、内部に正トルク・油量
変換部、逆トルク・油量変換部、及び油路を設けている
。（２）は出力（ロ）転軸、（３）は入力回転軸（１）
と出力回転軸（２）を介するベアリングである。
おいて、（１）は入力回転軸で、内部に正トルク・油量
変換部、逆トルク・油量変換部、及び油路を設けている
。（２）は出力（ロ）転軸、（３）は入力回転軸（１）
と出力回転軸（２）を介するベアリングである。
（４）はボール、（５）はスプリング（７）により付勢
されているピストン、（６）はオイルシールであり、こ
れら（４）乃至（７）は上記出力回転軸（２）と共に正
トルク・油量変換器を構成する。（８）はボール、（９
）はスプリングαηで付勢されるピストン、ＯＱはオイ
ルシールであり、これら（８）乃至Ｑυは上記出力回転
軸（２）と共に逆トルり・油量変換器を構成する。＠は
軸受で、内部に油路と二つのシリンダを設けている。０
：ｌα４Ｑ５はオイルシール、ｕＱは正トルク検出側の
ピストン、０ηはそのオイルシール、（至）は逆トルク
検出側ノビストン、α呻はそのオイルシール、に）ハ上
記ピストンａｔｔ（ト）に連結された位置差検出器、（
ハ）は入力回転軸（１）及び軸受（２）内の油路を通り
、正トルクによるピストン（５）の変位をピストンαＱ
の変位として伝える油、（イ）は同じく逆トルクによる
ピストン（９）の変位をピストン０８）の変位として伝
える油である。
されているピストン、（６）はオイルシールであり、こ
れら（４）乃至（７）は上記出力回転軸（２）と共に正
トルク・油量変換器を構成する。（８）はボール、（９
）はスプリングαηで付勢されるピストン、ＯＱはオイ
ルシールであり、これら（８）乃至Ｑυは上記出力回転
軸（２）と共に逆トルり・油量変換器を構成する。＠は
軸受で、内部に油路と二つのシリンダを設けている。０
：ｌα４Ｑ５はオイルシール、ｕＱは正トルク検出側の
ピストン、０ηはそのオイルシール、（至）は逆トルク
検出側ノビストン、α呻はそのオイルシール、に）ハ上
記ピストンａｔｔ（ト）に連結された位置差検出器、（
ハ）は入力回転軸（１）及び軸受（２）内の油路を通り
、正トルクによるピストン（５）の変位をピストンαＱ
の変位として伝える油、（イ）は同じく逆トルクによる
ピストン（９）の変位をピストン０８）の変位として伝
える油である。
なお、出力回転軸（２）のボール（４） （８）に接す
る側の端面は第２図の斜視図に示されたような形状をし
ている。
る側の端面は第２図の斜視図に示されたような形状をし
ている。
次に動作について説明する。入力回転軸（１）と出力回
転軸（２）との間にトルクが生じると、軸間に捩れの力
が働く。出力回転軸（２）の端面のボール（４） （８
）に接する部分の形状を第８図（イ）の展開図のように
すると、正トルクによってボール（４ンに加わる回転方
向の力Ｐ・は、軸方向の力Ｐ！とじて働き、ピストン（
５）を押子。傾斜角をθ１とするとＰ禦はＰ＋の式で表
わされる。
転軸（２）との間にトルクが生じると、軸間に捩れの力
が働く。出力回転軸（２）の端面のボール（４） （８
）に接する部分の形状を第８図（イ）の展開図のように
すると、正トルクによってボール（４ンに加わる回転方
向の力Ｐ・は、軸方向の力Ｐ！とじて働き、ピストン（
５）を押子。傾斜角をθ１とするとＰ禦はＰ＋の式で表
わされる。
Ｐ１＝□
一〇□
加わるトルクをＴとし、またボール（４）と出力回転軸
（２）の接点の回転軸中心からの距離をｌとすると、Ｐ
Ｌは次の式で示される。
（２）の接点の回転軸中心からの距離をｌとすると、Ｐ
Ｌは次の式で示される。
ｐ、＝工
ｌ・
また、不プリング（７）のはね係数をＫとすると、正ト
ルクによるピストン（５）の変位χ言才正トルクの大き
さＴによって表わされる。
ルクによるピストン（５）の変位χ言才正トルクの大き
さＴによって表わされる。
Ｐ＊ Ｐ： ’ Ｔ
Ｋ ＫｌａｎθｌＫ１１．ａｎθ。
ここで、ピストン（５）のボアを８＋、ピストンａＱの
ボアをＳ：、変位をχ２とすると、正トルクによるピス
トン０６の変位は次のようになる。
ボアをＳ：、変位をχ２とすると、正トルクによるピス
トン０６の変位は次のようになる。
え、ニージーえ：＝ 、 ５ＡＴ
Ｓオ ＫｌＳ意−〇。
第３図（ロ）に示すように、正トルクが加わったときに
はトルクの大きさＴはピストンＱｆ９の変位として検出
され、一方ピストン（９）（至）の変位ハナい。このた
め正トルクの検出は、ピストン。Ｑとα榎との位置差を
位置差検出器（４）で測定Ｔることにより行なわれる。
はトルクの大きさＴはピストンＱｆ９の変位として検出
され、一方ピストン（９）（至）の変位ハナい。このた
め正トルクの検出は、ピストン。Ｑとα榎との位置差を
位置差検出器（４）で測定Ｔることにより行なわれる。
このとき、油ｅυと（至）とが同一体積とすると、周囲
温度変動による体積変化は同一量であるため、測定する
位置差に変動はなく、周囲温度に対する誤差はない。
温度変動による体積変化は同一量であるため、測定する
位置差に変動はなく、周囲温度に対する誤差はない。
次に逆トルクが加わったときには、第３図（／号に示す
ように、ピストン（９） Ｑ１１９が変位し、ピストン
（５）０Ｑの変位はない。傾斜角、ばね係数、ボアなど
を前記の部分と同一にすると、逆トルクによるピストン
（ト）の変位χ寡は、同じくトルクの大きさＴの式％式
％ よって逆トルクの大きさの検出は、同じくピストンαＱ
に対するピストン（ト）の位置差の測定で行なうことが
できる。
ように、ピストン（９） Ｑ１１９が変位し、ピストン
（５）０Ｑの変位はない。傾斜角、ばね係数、ボアなど
を前記の部分と同一にすると、逆トルクによるピストン
（ト）の変位χ寡は、同じくトルクの大きさＴの式％式
％ よって逆トルクの大きさの検出は、同じくピストンαＱ
に対するピストン（ト）の位置差の測定で行なうことが
できる。
以上のようにこの発明によれば、正トルク・液ｔｔ変換
部と逆トルク液量変換部をそれぞれ軸内に設け、その差
量測定でトルクの検出を行なうため、小形で簡単なトル
ク検出器が得られ、これにより容易にトルクの大きさと
その方向の検出が可能となり、また同時に、周囲温度の
変動による測定誤差も解消Ｔることが可能になった。
部と逆トルク液量変換部をそれぞれ軸内に設け、その差
量測定でトルクの検出を行なうため、小形で簡単なトル
ク検出器が得られ、これにより容易にトルクの大きさと
その方向の検出が可能となり、また同時に、周囲温度の
変動による測定誤差も解消Ｔることが可能になった。
なお上記実施例では１Ｍ線的に変位するピストンを設け
たものを示したが、第４図に示すような回転方向に変位
Ｔるピストンでもよい。第４図において、（ハ）（ハ）
はオイルシール、＠（財）はスプリングである。第５図
ケ）（ロンはトルクによるピストンの変位を示す。
たものを示したが、第４図に示すような回転方向に変位
Ｔるピストンでもよい。第４図において、（ハ）（ハ）
はオイルシール、＠（財）はスプリングである。第５図
ケ）（ロンはトルクによるピストンの変位を示す。
第１図はこの発明の一実施例を示Ｔ ｔａｒ ｉ１ｍ＋
側面図第２図は第１図の出力回転軸の端部斜視図、第８
図は動作説明のための展開図、第４商はこの発明の他の
実施例の要部を示す断面正面図、第５図はその動作説明
図である。 図中、（１）は入力回転軸、（２）は出力回転軸、（３
）はベアリング、（４） （８）はボール、（５１（’
１）はピストン、（６）叫シθ→ａＱａηａ呻はオイル
シール、（７）αυはスプリング、（２）は軸受、ＩＪ
Ｑ（ト）はピストン、（１）は位置差検出器、ＱＩ）（
イ）は油、ｔ２／Ｑ（イ）はオイルシール、（ホ）（イ
）はスプリングである。 代理人 葛 野 信 − ／２ 第１図 第２図 第３図 正トル７（Ｔ）−一ター 一・・ミミー１２）トル７（丁） 第５図
側面図第２図は第１図の出力回転軸の端部斜視図、第８
図は動作説明のための展開図、第４商はこの発明の他の
実施例の要部を示す断面正面図、第５図はその動作説明
図である。 図中、（１）は入力回転軸、（２）は出力回転軸、（３
）はベアリング、（４） （８）はボール、（５１（’
１）はピストン、（６）叫シθ→ａＱａηａ呻はオイル
シール、（７）αυはスプリング、（２）は軸受、ＩＪ
Ｑ（ト）はピストン、（１）は位置差検出器、ＱＩ）（
イ）は油、ｔ２／Ｑ（イ）はオイルシール、（ホ）（イ
）はスプリングである。 代理人 葛 野 信 − ／２ 第１図 第２図 第３図 正トル７（Ｔ）−一ター 一・・ミミー１２）トル７（丁） 第５図
Claims (1)
- 静止部に対・して回転する入力回転軸及びＵ〜力回転軸
、これら入力回転軸または出力回転軸の内部に設けられ
、正トルクを液量に変換する正トルク液量変換部、及び
逆トルクを液量に変換する逆トそれぞれの液量の差を静
止部に配置した液量差検出器で測定し、軸トルクの大き
さ及びその方向を検出するようにしたことを特徴とする
トルク検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4815283A JPS59173723A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | トルク検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4815283A JPS59173723A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | トルク検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173723A true JPS59173723A (ja) | 1984-10-01 |
Family
ID=12795387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4815283A Pending JPS59173723A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | トルク検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173723A (ja) |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP4815283A patent/JPS59173723A/ja active Pending
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