JPS5931429A - トルク検出器 - Google Patents

トルク検出器

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JPS5931429A
JPS5931429A JP14050482A JP14050482A JPS5931429A JP S5931429 A JPS5931429 A JP S5931429A JP 14050482 A JP14050482 A JP 14050482A JP 14050482 A JP14050482 A JP 14050482A JP S5931429 A JPS5931429 A JP S5931429A
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JP
Japan
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ball screw
torque
coil spring
screw
casing
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JP14050482A
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JPS6330568B2 (ja
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Katsuyuki Totsu
勝行 戸津
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/06Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving mechanical means for indicating

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、トルク検出器に関し、特に自動回転締付具
における被締付具の締付はトルクを簡便にしかも高精度
に811j足することができるトルク検出器に関するも
のである。
従来、各釉工朶製品等の組立ラインにおいて使用される
エアドライバーや電動ドライバー弊の回転締付具は、ヒ
スやブーツ)=+を組立製品に締付は固着する際に、常
に一定の締付はトルクで締付けを達″′成し得ることが
望まれる。このため11仏締付具は1その締付はトルク
が宮に一定となるよう基準トルク値を設定することが要
求され、このf^呆適正なトルク検出器を使用して回転
線イτJ貝のトルク調整を行うトルク管理作業か不可欠
となっている。
今日、前述したような回転締付具のトルク調、!i!:
を行う必を性から各種のトルク検出器が提案され実施さ
れているが、一般に精度の尚いものは高価となり、一定
の組立ラインに対して各工程毎に使用される回転締付具
毎にトルク検出器を設置することは経済的に困難である
。一方。
使用頻度が多い場合やね密組立製品を対象とする回転締
伺共においては、トルクの検定および調整を頻繁に行う
必狭がある。このような観点から、従来より取扱いが簡
単であシ、低価格でしかも精度の高いトルク検出を達成
できるトルク検出器の開発が留まれてしる。
しかるに、従来よ多1回転締付具のトルク調整手段とし
て、コイルばねとクラッチ機構とを組合せ、このコイル
ばねの圧縮状態をII!IMすることによp締付はトル
クの設定をh精度に行うようにしたものが知られて−る
。すなわち、これは、コイルばねのはね定数と軸方向に
作用する回転締伺具の回9臥力とのバ2ンス点’fr>
Rめる原理に基づいて構成されている。
そこで、本発明者は、前記原理を応用し、回転締付具の
回転力を全て有効に軸方向力に変換・し、この軸方向力
を各種の摩擦抵抗等を生じないようにコイルばねに作用
させることにょp、ばね定数と41+方向力がバランス
した静止状態でのコイルばねの圧縮位政をa+rノ足す
ることにょジ、簡便で高精度のトルク検出を達成できる
ことを突き止めた。
なお、この場合、回転締伺貝の回転力を全て有効に軸方
向力に変換する手段としてボールねじを使用し、しかも
コイルばねには圧縮時に不必要な負荷が加わらないよう
支持することにょシ鞘度の向上をなし1Gることが判っ
た。
従って、本発明の目的は、簡単な構成で強度的にも優れ
、低コストで製造し得ると共に取扱いが簡便であジ、?
高精度のトルク検出を行うことができるトルク検出器を
提供するにるる。
従って、前記の目的を達成する/とめ、本発明のトルク
検出器においては、クー7ング内に烏(線抵抗を生じな
いようボールねじを回転自在に保持し、このボールねし
に螺合した送りナツトの一部にトルク検出値を指示する
指針部材を設けてこれを軸方向に移動し得るよう配置し
、この送りナツトとボールねじの一端部とのU VCj
”J「定のねじ定数を有するコイルばねを介在しt n
tf記ボールねじの一端部にトルク検出用軸部を突設す
ることを特徴とする。
前記トルク検出器において、ポ゛−ルねじは、その両端
をスラスト軸受で挾持すると共にラジアル軸受で支承す
れば好適である。また、クー7ングー側部に送pナツト
の指針部材を嵌挿してこれを軸方向に案内する溝部を設
け、この溝部に沿ってトルク測定目盛を設りれd゛好適
ある。一方、指針部材はケーシングの溝部に対し入線抵
抗を低減する手段を介すればさらに好適である。さらに
、コイルばねは圧縮コイルげねからなシ、その一端部全
ボールねじを挟持するスンスト軸受eC盾j宥してボー
ルねじのねじ軸と接触しないように配置ずれは好適であ
る。
次に、本発明に係るトルク検出器の実施例につき添付図
面を参照しながら以−ド肝細にh兄明する。
第7図は本発明トルク検出器の一実h?!+例を示す外
観図、第一図はその内用S 41*造を示ずIjf[i
f+’+図である。第7図および第2図において、参照
行号10はケーシングを示し、このケーシング10の内
部にボールねじ/λを挿通配置x’yする。
ボールねじ/、2は、公知の+hV成からなるねじ軸/
≠とこのねじIl利I/グに7”;jr k’+’t 
Iβ:かつ円滑に杉彬υし得るよう螺合する送pナツト
/lとを愉えでいる。このボールねじ7.2のねじ軸/
4tの両端部は、ケーシング/θ内に固定したスラスl
−s受/g、20で支承してこれを挟持すると共にラジ
アル軸受、22..24tにより回転自在に支承する。
しかも、ボールねじ7.2の一端部は、ケーシング10
より外部へ突出させて、適宜回転締付共の出力4#i+
、2.4と<a+結合するよう構成する。
一方、前Heボールねじ7.2のねじ軸/4’の外周に
f′i所定のばね定数を有する圧縮コイルはね2ざを遊
嵌挿通し、その一端をスラスト軸受/rに固着する。従
って、圧縮コイルばね、2とは、前り己ねじ軸/弘と接
触しないように+1゛4成配置することかでき、前記ね
じ軸/弘に螺合する送ジナント/Δは前dd圧縮コイル
げね2との他端と尚接し、圧縮コイルばね、2fのツ)
【力に抗してねじ軸/l/1%:移動することになる。
そこで、前記送りナツト/乙を回転させることなく軸方
向へ移動さぜるため、ケーシング10の一側部に軸方向
に延在する溝部30を設け、この溝部30と嵌合する回
り止めを兼用した指釧部月3.2をSiJ記送りナラ)
/Aに設ける。
この場合、指ψ1部月3.2の移動に伴う溝部30に対
する単振抵抗を極力低減するため、例えは軸受機構を介
在させる等の手段を施せは好適である。また、ケーシン
yioの外周面には、前記溝部30に沿って指針部材3
.2と対応するようにトルク611J定目盛3グを施す
。この場合、目盛設定値は、コイルはね2gのはね定数
に基づいて定めることができる。従って、予めばね定数
が段階的に異なる圧縮コイルはね2とを枚数用意してお
けは、これら圧縮コイルはね一2rを交換することによ
り、)ルク検出値のレンジ切換を簡便に達成することが
可能である。なお、ケーシング10に設けた溝部3θの
氷面には、各柚月料からなる透明板を被肪し、はこり等
の侵入を防止すると共に指針部月32および内部機構の
保設を図るよう構成する。
次に、このように構成した本発明に保るトルク検出器の
作用につき説明する。
前述した構成から明らかなように、本発明によれば、ボ
ールねじ7.2を使用することによる回転力を軸方向力
に変換する効率は極めて高く、しかもこのボールねじ/
2はその両端をスジスト軸受/♂、、20およびラジア
ル軸受、2.2.2’1で支承することにより、前記変
換に際しての抵抗損失を殆んど無視することができる。
従って。
ボールねじ/2に与えられる回転力は殆んど抵抗損失な
く圧縮コイルばね、2fに作用し、この圧縮コイルばね
、2J’のはね定数に基づく弾力と比較されることにな
る。
そこで、今、ボールねじ12の一端部に回転締付具の出
力軸、2Aを結合し、ケーシング10を固定し次状態で
回転締付具を回転駆動させた場合、回転純付貝の発生す
る締付けトルクは全て圧縮コイルばね、2 、、l’ 
K吸収されることになる。
この場合、圧縮コイルばね2gは送りナツト/乙が当接
されて締付けl・ルクが作用した際、ばね定数に従って
前記締付はトルクと千に位置゛まで圧縮されるが、この
時圧縮コイルばね2とに働くねじりモーメントは、スラ
スト4Illl受/rによって回避される。従って、圧
縮コイルばね、2gが圧縮される甥程においても回転締
付共の締付はトルクは圧縮コイルばね、2fのばね定数
に基づく弾力と適正に比較され、そのバランス点が求め
られる。
この示n来、回転締伺其の出力軸dzの回転が停止し1
送pツーツト/6が静止しノb指シ1位;1が回転締付
共6の出力軸2 t (fcおける締伺りトルクとして
適正にイ炙出され測定でさる。トルク検出器は、ホール
ねじ7.2の端部と回転締付共の出力軸、2 Aとの結
合を外すことにより、送りツーソト/zは直ちに圧縮コ
イルばね−どの作用下に元の位置へ復帰する。
前述した冥施例から明らかなよ′)に1本発明に係るト
ルク検出器d″、ボールねじとコイルばねとの組合せに
より、回転締付共の出力440において発生ずる締付け
トルクをイm々の抵抗損失なくコイルはねのばね定数と
比1にすることができるので、比較的T8j単な(1)
j成で″MJ鞘度のトルク検出および検出値の紳」足を
達成することかできる。
従って、機構的にはlil/密仕上げのボールねじおよ
びコイルばねを採用することにより、より一層鞘1處の
向上ケ図ることかでさる。
また、本発明によるトルク検出器は、構成部品をそれぞ
れ強度的に安定したものを使用することができると共に
比較的低コストで製作することができるので1特に保管
等に注意を侠しない使用頻度の多い現場での利用に極め
て好適である。しかも、検出り度の低下ic隙しては1
 コイルはねの交換のみでよく、保守管理も低コストで
達成することができ、経済的利点が多い。
以−ヒ1本発明の好適な実施例について説明したが、本
発明は前述した実施例に限定されることなく、例えば圧
縮コイルばねに代えて引張コイルはね等を使用したυ、
ボールねじの軸端部の形状を回転給付具の出力軸の構成
に応じて変更する等、その他本発明の精神を逸脱しない
範囲内において袖々の設計変更をなし得ることは勿論で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るトルク検出器の正面図、第2図は
第1図の11−■綜断面図である。 10・・・ケーシング   l−・・・ボールねじ/グ
・・・ねじ軸      /2・・°送シナット/δ゛
・・・スラスト軸受   、20・・・スラストntl
+受ノλ・・・ラジアル軸受   、24/・・・ラジ
アル4411受30・・・溝 部     3.2・・
・指釦部拐j4’・・・61り足目盛 特許出願人   戸 津 腸 行 手続補正書(放) 昭和57年12月 2日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許側 第140504号2、発明の名称 トルク検出器 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 イ捌 鯨都墨田区束向、貼1−17−8氏名  戸津I
l灯テ 4、代 理 人 6、補正の対象 (1)手書き明細四をクイズを了I書明細吉に補正7、
補正の内容 fll  タイプ浄書明細書別8貼活付(内容に変更あ
りません)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  ケーシング内に駅擦抵抗を生じないようボー
    ルねじをl+’1転自在に保持し、このボールねじに螺
    合した送υナツトの一部にトルク検出値を指示する指針
    部材を設けてこれを軸方向に移動し得るよう配置し、こ
    の送りナツトとボールねじの一端部との間に所定のねじ
    足載を有するコイルばねを介在し、前記ボールねじの一
    端部にトルク検出用軸部を突設することを特徴とするト
    ルク検出器。 (2、特許請求の範囲第1項記載のトルク検出器におい
    て、ボールねじは、その両端をスラスト軸受で挟持する
    と共にラジアル軸受で支承してなるトルク検出器。 (3)特許請求の範囲m/項記載のトルク検出器におい
    て、ケーシングの一側部に送りナツトの指針部羽を嵌挿
    してこれを軸方向に案内する溝部を設け、この前部に沿
    ってトルクdllJ定目盛を設けてなるトルク検出器。 (4)唇許hh求の範囲第3項記載のトルク検出器にお
    いて、指針部材はケーシングの溝部に対し摩擦抵抗を低
    減する平段を介して嵌挿してなるトルク検出器。 (5)特許請求の範囲第/項記載のトルク検出器におい
    て、コイルはねは圧縮コイルばねからなり、その一端部
    をボールねじを挾持するスラスト軸受に固着してボール
    ねじのねじ軸と接触しないよう構成配置してなるトルク
    検出器。
JP14050482A 1982-08-14 1982-08-14 トルク検出器 Granted JPS5931429A (ja)

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JP14050482A JPS5931429A (ja) 1982-08-14 1982-08-14 トルク検出器

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JP14050482A JPS5931429A (ja) 1982-08-14 1982-08-14 トルク検出器

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JPS5931429A true JPS5931429A (ja) 1984-02-20
JPS6330568B2 JPS6330568B2 (ja) 1988-06-20

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ID=15270175

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JP14050482A Granted JPS5931429A (ja) 1982-08-14 1982-08-14 トルク検出器

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WO2002097386A1 (fr) * 2001-05-29 2002-12-05 Katsuyuki Totsu Adaptateur de trepan pour detecteur de couple
JP2019055477A (ja) * 2017-09-20 2019-04-11 日東精工株式会社 軸継手およびこれを備えたねじ締め装置
CN109916542A (zh) * 2019-03-22 2019-06-21 南京理工大学 手持式机床用滚珠丝杠副摩擦扭矩在线测量装置及方法

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