JPS62130322A - 軸トルクまたは軸捩れ角測定装置 - Google Patents

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】 Ｌ１上立且■ユ１ 本発明は、回転する軸に働くトルクまたはこの軸の捩れ
角度を無接触式に測定することができる測定装置に関す
るものである。

」夏且韮 従来のこの種の測定装置には、第１図に図示されるよう
に、特開昭６０−１４０１３４号公報に記載されたもの
がある。

第１図に図示された測定装置においては、回転軸０１に
嵌合される管０２は、その軸方向中央部０３にて捩れ変
形を起し易いように、管厚が薄く形成されている。

また管０２の両端厚肉部０４に軸受０５を介して筒状ケ
ーシング０６が嵌合され、これより内側の両端厚肉部０
４に検出管０７の基部０８が一体に１Ｉｙｉ着され、こ
の検出管０７の先端部０９は半径方向に所定の間隙を存
して遊嵌され、この先端部０９の相対的なずれを検出す
るセンサー０１０が前記ケーシング０６に取付けられて
おり、管０２が回転軸０１に嵌装される前に、これら管
０２、検出管０７およびセンサー０１０がケーシング０
６に予め一体的に組立てられるようになっている。

このように形成された測定装置の管０２を回転軸０１に
嵌合し、スリーブ０１１を介してその両端厚肉部０４を
この回転軸０１に一体に嵌着することにより、この測定
装置を回転軸０１に装着しうるようになっていた。

−ｔ′ムしようとＣるＩＪ 第１図に図示の測定装置においては、管０２の両端厚肉
部０４が回転＠０１に一体に嵌着されているため、回転
軸０１に働くトルクによって回転軸０１が捩られ場合に
、管０２の軸方向中央部０３が薄くなって捩れ変形を起
し易くなっていても、回転軸０１に働くトルクの一部が
この管０２に負担されてしまい、この影常により回転軸
０１に鋤くトルクまたは捩れ角を正確に測定することが
できない。

また１対の検出管０７はその基部０８においてのみ管０
２の両端厚肉部０４に片持支持されているため、検出管
０７の先端部０９が回転軸０１と同心状に保持されに（
くなって測定精度が低くなりがちで、しかも回転軸０１
の半径方向に指向した振動によって検出管０７が半径方
向に変位し易く、センサー０１０の検出に好ましくない
悪影響を受は易い。

口　　を　°　　ための　　　よび 本発明は、このような難点を克服した軸トルクまたは軸
捩れ角測定装置の改良に係り、軸に対して相対的に回転
自在に嵌合される支持管の外周面に１対の捩れ検出管の
先端部を相対的に回転自在にかつ軸方向には固定した状
態で嵌合し、該１対の検出管基部側に軸受を介して回転
自在にケーシングを嵌合し、前記１対の捩れ検出管の周
方向相対的ずれを検出するセンサーを前記ケーイシング
に取付けることにより、前記軸にトルクが働いて該軸が
捩れた場合に、前記１対の捩れ検出管は相対的に周方向
へずれ、該ずれは前記センサーで検出されるので、軸の
捩れ角を測定することができ、またはこの捩れと軸の捩
れ剛性との積を基にして前記軸に働くトルクを測定する
ことができる。

支」Ｌ贋 以下第２図ないし第４図に図示された本発明の一実施例
について説明する。

回転軸１は自動車の推力軸であって、本実施例では下記
に説明するように回転軸１に動くトルクを測定するよう
になっている。

またホワイトメタル軸受合金の如く回転軸１に対する摩
擦係数の小さな材料よりなる支持管２は、前記回転＠１
に対して極めて小さな間隙を存して支持管２回転自在に
嵌合されるように形成され、その支持管２の外周面中央
と両端部には半円形状溝３．４が設けられている。

さらに左右１対の捩れ検出管５は、前記支持管２の外周
面に回転自在に嵌合される厚さの薄い先端部６と、取付
はスリーブ１６を介して回転軸１に嵌合される厚い基端
部７とよりなり、先端部６と基端部７とには周方向の一
部を除き周方向切欠き８を介して一体に結合され、基端
部７における結合部９と反対側に軸方向切欠き１０が形
成され、この軸方向切欠き１０の近くに接線方向に指向
した孔１１が設けられ、この一方の孔１１に雌螺子１２
が螺設されてＪ３す、孔１１を貫通して雌螺子１２に螺
合するボルト１４によって捩れ検出管５の基端部７は回
転軸１に一体にｍＷされるようになっている。

さらにまた捩れ検出管５の先端部６には、透明な合成樹
脂のごとき材料よりなる検知ディスク１３が一体に固着
され、この検知ディスク１３には半径方向に指向した不
透明な縞（図示されず）が周方向に亘り所定間隔毎に画
かれている。

また円筒状ケーシング１７は捩れ検出管５の基端部７よ
りも大きく形成されており、この円筒状ケーシング１７
は軸受１８およびダストシール１９を介して基端部７に
回転自在に嵌合され、この軸受１８およびダストシール
１９は、円筒状ケーシング１７の両端内周面に設けられ
た半円形状溝２０に嵌合されるサークリップ２１によっ
て円筒状ケーシング１７より外れないように係止される
ようになっている。

第２図ないし第４図に図示の実施例は前記したように構
成されているので、下記の手順によって軸トルク測定装
置を組立てることができる。

まず支持管２の中央半円形状溝３にリング状セパレータ
２２を嵌合し、左右１対の捩れ検出管５の先端部６を支
持管２に向け、これを支持管２の両端から中央に向けて
嵌合し、捩れ検出管５の周方向切欠き８より捩れ検出管
５の窪み１５にサークリップ２３を嵌込み、このサーク
リップ２３の両端係合孔（図示されず）に図示されない
丈−クリップエ具の先端爪を係合させてからサークリッ
プ２３を拡大して半円形状溝４に嵌合すれば、支持管２
に左右１対の捩れ検出管５の先端部６を扱けないように
嵌装することができる。

次に支持管２に嵌装された左右１対の捩れ検出管５に、
センサー２４を外した状態の円筒状ケーシング１７を遊
嵌し、左右両側から捩れ検出管５および円筒状ケーシン
グ１７の間に、軸受１８．ダストシール１９およびサー
クリップ２１を順次嵌装し、円筒状ケーシング１７の半
円形状溝２０にサークリップ２１を嵌合し、円筒状ケー
シング１７にセンサー２４を嵌装し最少に捩れ検出管５
の基端部７に取付はスリーブ１６を嵌合すれば、セン＋
ｊ　−２４の発光水子２５より発光され検知ディスク１
３を透過して受光素子２６で検知された光昂の変化によ
って回転軸１の捩れ角度が検出され、予じめ求められた
回転軸１の剛性と回転軸１の捩れ角度とに基ずいてトル
クが測定される。

このように前記実施例では、左右１対の捩れ検出管５は
勿論のこと支持管２も、回転軸１の捩れを拘策するよう
にイ１つていないため、回転軸１に働くトルクを正確に
測定することができる。

また回転軸１に支持管２はがたなく嵌合され、この支持
管２に捩れ検出管５の先端部６ががたなく嵌合されてい
るｌＣめ、回転軸１に半径方向の振動が加わっても支持
管２および先端部６ががたつくことがないので、測定の
信頼性が高い。

さらに回転軸１に対しては、ボルト１４の緊締によっっ
て左右１対の捩れ検出管５の基端部７を取付けるだけで
よいため、精度を向上させることができ、軸トルク測定
装置を回転軸１に頗る簡単に容易に取付けることができ
る。

さらにまた捩れ検出管５の先端部６に固着されている検
知ディスク１３は支持管２を介して回転軸１に同心状に
安定して支持されているため、左右１対の検知ディスク
１３の縞の誤差が極めて小さく、測定精度が頗る高い。

１且立１１ このように本発明においては、前記支持管、１ついの捩
れ検出管およびケーシングは前記軸に対して相対的に自
由に回転できるので、該軸にのみトルクが働き、該トル
クに働くトルクまたは捩れ角を正確に測定することがで
きる。

また本発明では、前記１対の捩れ検出管は前記支持管を
介して前記軸に同心状に回転自在に嵌合されているため
、該軸に半径方向の振動力が加わっても、前記１対の捩
れ検出管は該軸とともに一体となってＨき、両者の間に
半径方向のずれが生ぜず、前記ピン１ノーによる測定に
悪影響を与えず、高い信頼性の基に正確に測定を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の軸トルクまたは軸捩れ角測定装置の縦断
側面図、第２図は本発明に係る軸トルクまたは軸捩れ角
測定装置の一実施例を図示した縦断側面図、第３図はそ
の分解斜視図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿って
截断した横断面図である。 １・・・回転軸、２・・・支持管、３．４・・・半円形
状溝、５・・・捩れ検出管、６・・・先端部、７・・・
基端部、８・・・周方向切欠き、９・・・結合部、１０
・・・軸方向切欠き、１１・・・孔、１２・・・Ｓ螺子
、１３・・・検知ディスク、１４・・・ボルト、１５・
・・窪み、１６・・・取付はスリーブ、１７・・・円筒
状ケーシング、１８・・・軸受、１９・・・ダストシー
ル、２０・・・半円形状溝、２１・・・サークリップ、
２２・・・リング状セパレータ、２３・・・サークリッ
プ、２４・・・センサー、２５・・・発光素子、２６・
・・受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸に対して相対的に回転自在に嵌合される支持管と、先
   端部は該支持管の外周面に相対的に回転自在にかつ軸方
   向には固定された状態で嵌合されるとともに基端部は前
   記軸に嵌脱自在に一体に嵌着される１対の捩れ検出管と
   、前記１対の捩れ検出管基部側に軸受を介して回転自在
   に嵌合されるケーシングと、該ケーシングに取付けられ
   て前記１対の捩れ検出管の周方向相対的ずれを検出する
   センサーとよりなることを特徴とする軸トルクまたは軸
   捩れ角測定装置。