KR102199971B1 - Torque measuring apparatus - Google Patents

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KR102199971B1
KR102199971B1 KR1020190078627A KR20190078627A KR102199971B1 KR 102199971 B1 KR102199971 B1 KR 102199971B1 KR 1020190078627 A KR1020190078627 A KR 1020190078627A KR 20190078627 A KR20190078627 A KR 20190078627A KR 102199971 B1 KR102199971 B1 KR 102199971B1
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KR1020190078627A
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이철희
문현모
장일학
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인하대학교 산학협력단
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    • H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems

Abstract

According to the present invention, a torque measurement apparatus, which is a torque measurement apparatus for measuring torque applied to a rotating object, includes: a self-generation part fixed to the surface of the object, and generating power by receiving a rotation force from the object; a sensor part fixed to the surface of the object to be connected with the self-generation part, and measuring the torque applied to the object; and a wireless communication part transmitting a result value measured by the sensor part to the outside through wireless communication. The torque measurement apparatus generates power required for the operation of the sensor part and the wireless communication part through self-generation, and transmits measured data to the outside through wireless communication, thus eliminating the need for cables for power supply and data transmission. Therefore, the present invention is capable of preventing a cable from becoming tangled during the measurement of torque applied to a rotating object.

Description

토크 측정 장치{TORQUE MEASURING APPARATUS}Torque measuring device {TORQUE MEASURING APPARATUS}

본 발명은 토크 측정 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 물체의 회전에 의해 토크 측정 장치의 선이 꼬이는 문제점을 해결할 수 있는 토크 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a torque measuring device, and more specifically, to a torque measuring device capable of solving the problem that the line of the torque measuring device is twisted by rotation of an object.

일반적으로 물체에 작용하는 토크를 측정하기 위한 토크 측정 장치는 접촉식 토크 측정 장치 및 비접촉식 토크 측정 장치로 분류될 수 있다.In general, a torque measuring device for measuring a torque acting on an object can be classified into a contact torque measuring device and a non-contact torque measuring device.

여기서, 접촉식 토크 측정 장치는 측정하고자 하는 물체에 부착되어 토크를 측정하는 것으로, 센서부를 구동시키거나 측정한 데이터를 외부로 전송하기 위해서는 선을 필요로 한다.Here, the contact torque measuring device is attached to an object to be measured to measure torque, and requires a line to drive the sensor unit or to transmit the measured data to the outside.

이러한 접촉식 토크 측정 장치의 경우, 측정하고자 하는 물체가 자동차의 샤프트, 바퀴의 회전축, 모터의 샤프트 등과 같이 회전하는 물체일 때, 물체의 회전에 의해 물체에 부착된 토크 측정 장치의 선이 꼬이는 문제점이 발생한다.In the case of such a contact torque measuring device, when the object to be measured is a rotating object such as a shaft of a car, a shaft of a wheel, or a shaft of a motor, the line of the torque measuring device attached to the object is twisted due to the rotation of the object. This happens.

또한, 비접촉식 토크 측정 장치의 경우, 부가 장치가 많고 복잡하기 때문에 그만큼의 비용이 높아지고, 설치 시 공간이 많이 소요된다는 문제점이 있다.In addition, in the case of a non-contact torque measuring device, there is a problem in that the cost is high and a lot of space is required for installation because there are many and complicated additional devices.

공개특허공보 제10-2008-0028551호(2008.04.01.)Unexamined Patent Publication No. 10-2008-0028551 (2008.04.01.)

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 회전하는 물체에 작용하는 토크를 측정할 때, 물체의 회전에 의해 토크 측정 장치의 선이 꼬이는 문제점을 해결할 수 있는 토크 측정 장치를 제공하는 데 있다.The present invention was conceived to solve the above-described problems in the related art, and an object of the present invention is to solve the problem that the line of the torque measuring device is twisted by the rotation of the object when measuring torque acting on a rotating object. It is to provide a torque measuring device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전하는 물체에 작용하는 토크를 측정하기 위한 토크 측정 장치로서, 상기 물체의 표면에 고정되고, 상기 물체로부터 회전력을 전달받아 전력을 생성하는 자가 발전부; 상기 물체의 표면에 고정되어 상기 자가 발전부와 연결되고, 상기 물체에 작용하는 토크를 측정하는 센서부; 및 상기 센서부에 의해 측정된 결과값을 무선 통신으로 외부에 송신하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 측정 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a torque measuring device for measuring a torque acting on a rotating object, the self-power generation unit that is fixed to the surface of the object and generates electric power by receiving rotational force from the object; A sensor unit fixed to the surface of the object, connected to the self-powered unit, and measuring a torque acting on the object; And a wireless communication unit for transmitting the result value measured by the sensor unit to the outside through wireless communication.

여기서, 상기 자가 발전부는, 상기 물체의 표면에 일단이 고정된 유연한 재질의 진동바; 상기 진동바의 타단에 고정된 내측 자석; 상기 내측 자석에 대응되는 위치에 배치되고, 상기 내측 자석으로부터 일정 간격으로 이격되게 고정 설치된 외측 자석; 상기 물체의 표면에 고정되어 상기 진동바의 일단과 연결되고, 상기 회전력에 의해 상기 진동바가 진동함에 따라 좌우로 반복해서 위치가 이동하는 스위치; 및 상기 스위치에 전기적으로 연결되고, 코일 및 자석을 포함하여 상기 스위치의 위치 이동에 따라 유도기전력을 발생시키는 전력 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the self-powered unit includes: a vibration bar made of a flexible material having one end fixed to the surface of the object; An inner magnet fixed to the other end of the vibration bar; An outer magnet disposed at a position corresponding to the inner magnet and fixedly installed at a predetermined interval from the inner magnet; A switch fixed to the surface of the object, connected to one end of the vibration bar, and repeatedly moving left and right as the vibration bar vibrates by the rotational force; And a power generation unit electrically connected to the switch and including a coil and a magnet to generate induced electromotive force according to the position of the switch.

한편, 상기 센서부는, 상기 물체의 표면에 부착되고, 상기 물체와 함께 회전하는 한 쌍의 자석; 상기 한 쌍의 자석이 회전하면서 자기력이 변화할 때 발생하는 전기적 신호를 증폭시키는 증폭부; 및 상기 증폭부에서 증폭된 신호를 필터링하여 상기 토크와 관련된 신호를 검출하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the sensor unit may include a pair of magnets attached to the surface of the object and rotating together with the object; An amplifying unit for amplifying an electrical signal generated when the magnetic force changes while the pair of magnets rotate; And a filter unit configured to detect a signal related to the torque by filtering the signal amplified by the amplifying unit.

또한, 상기 무선 통신부는, 상기 자가 발전부와 연결되어 상기 자가 발생부에서 생성된 전력이 전달되고, 상기 필터부로부터 출력된 신호를 DC 신호로 변환하는 DC 회로; 상기 DC 회로의 출력단에 회로 연결된 정류 필터 회로; 및 상기 정류 필터 회로로부터 출력되는 데이터를 무선 전송하는 무선 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wireless communication unit may include a DC circuit connected to the self-generating unit to transmit power generated by the self-generating unit and converting a signal output from the filter unit into a DC signal; A rectifier filter circuit circuitly connected to the output terminal of the DC circuit; And a wireless transmission unit for wirelessly transmitting data output from the rectification filter circuit.

본 발명에 따른 토크 측정 장치는 자가 발전 방식으로 센서부 및 무선 통신부의 구동에 필요한 전력을 발생시키고, 무선 통신을 사용하여 측정한 데이터를 외부로 전송하기 때문에, 전력 공급 및 데이터 전송을 위한 선을 필요로 하지 않는다. 따라서 회전하는 물체에 작용하는 토크 측정 시 선 꼬임 문제를 방지할 수 있다.The torque measurement device according to the present invention generates power required for driving the sensor unit and the wireless communication unit in a self-generating method, and transmits the measured data to the outside by using wireless communication, so that a line for power supply and data transmission is provided. I don't need it. Therefore, it is possible to prevent the wire twist problem when measuring the torque acting on a rotating object.

또한, 본 발명에 따른 토크 측정 장치는 회전하는 물체에 작용하는 토크를 측정하기 위해 설치되는 부가 장치가 적기 때문에 설치가 간단하고, 비용인 측면에서도 저렴하다는 장점이 있다.In addition, the torque measuring device according to the present invention has the advantage of being simple to install and inexpensive in terms of cost because there are few additional devices installed to measure torque acting on a rotating object.

도 1은 본 발명에 따른 토크 측정 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 토크 측정 장치에서 자가 발전부의 전력 생성부를 개략적으로 나타낸 정면도 및 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 토크 측정 장치에서 센서부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 토크 측정 장치에서 무선 통신부의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a perspective view schematically showing a torque measuring device according to the present invention.
2 is a front view and a plan view schematically showing a power generating unit of a self-powered unit in the torque measuring apparatus according to the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a sensor unit in the torque measuring apparatus according to the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a wireless communication unit in the torque measuring apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, if it is determined that the subject matter of the present invention may be unclear, detailed description thereof will be omitted. In addition, embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited thereto or is not limited thereto, and may be implemented by a person skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 토크 측정 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 토크 측정 장치에서 자가 발전부의 전력 생성부를 개략적으로 나타낸 정면도 및 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 토크 측정 장치에서 센서부의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 토크 측정 장치에서 무선 통신부의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a perspective view schematically showing a torque measuring apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a front view and a plan view schematically showing a power generating unit of a self-powered unit in the torque measuring apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is It is a block diagram showing the configuration of the sensor unit in the torque measuring device, Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the wireless communication unit in the torque measuring device according to the present invention.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크 측정 장치(1)를 설명한다.Hereinafter, a torque measuring apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 토크 측정 장치(1)는 자동차의 샤프트, 바퀴의 회전축, 모터의 샤프트 등과 같이 회전하는 물체에 작용하는 토크를 측정하기 위한 것으로, 자가 발전부(100), 센서부(200) 및 무선 통신부(300)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the torque measuring apparatus 1 according to the present invention is for measuring torque acting on a rotating object such as a shaft of a vehicle, a shaft of a wheel, a shaft of a motor, etc., and a self-powered unit 100, It is configured to include a sensor unit 200 and a wireless communication unit 300.

여기서, 자가 발전부(100)는 물체의 표면에 고정되고, 물체로부터 회전력을 전달받아 전력을 생성하도록 구비되는 것으로, 진동바(110), 내측 자석(120), 외측 자석(130), 스위치(140) 및 전력 생성부(150)를 포함하여 구성된다.Here, the self-powered unit 100 is fixed to the surface of the object and provided to generate power by receiving rotational force from the object, and the vibration bar 110, the inner magnet 120, the outer magnet 130, the switch ( 140) and a power generation unit 150.

자가 발전부(100)의 진동바(110)는 물체의 표면에 일단이 고정되고, 유연한 재질로 형성된다. 이때, 진동바(110)는 유연성을 갖는 얇은 금속박으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 이와 같이 진동바(110)는 유연한 재질로 형성되기 때문에 물체의 회전력이 전달되면 휘어지면서 진동이 발생하기 쉽다.One end of the vibration bar 110 of the self-powered unit 100 is fixed to the surface of the object and is formed of a flexible material. In this case, the vibration bar 110 may be formed of a thin metal foil having flexibility, but is not limited thereto. In this way, since the vibration bar 110 is formed of a flexible material, when the rotational force of the object is transmitted, it is bent and vibration is likely to occur.

내측 자석(120)은 진동바(110)의 타단에 고정된다. 또한, 외측 자석(130)은 내측 자석(120)에 대응되는 위치에 배치되고, 내측 자석(120)으로부터 일정 간격으로 이격되도록 지지부(미도시)에 고정 설치될 수 있다.The inner magnet 120 is fixed to the other end of the vibration bar 110. In addition, the outer magnet 130 may be disposed at a position corresponding to the inner magnet 120 and fixedly installed on a support (not shown) so as to be spaced apart from the inner magnet 120 at a predetermined interval.

이때, 외측 자석(130)은 진동바(110)의 타단에 고정된 내측 자석(120)이 회전할 때 내측 자석(120)과 접촉하지 않을 만큼의 간격으로 이격되되, 내측 자석(120)과 마주할 때 자기력이 발생할 수 있는 간격만큼 이격되게 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the outer magnet 130 is spaced apart at an interval such that it does not contact the inner magnet 120 when the inner magnet 120 fixed to the other end of the vibration bar 110 rotates, and faces the inner magnet 120. When doing so, it is desirable to be installed spaced apart from each other by an interval at which magnetic force can be generated.

이와 같이 내측 자석(120)과 외측 자석(130)이 구비되었을 때 물체가 회전하면, 물체의 표면에 일단이 고정된 유연한 재질의 진동바(110)도 함께 회전한다. 이때, 진동바(110)는 타단에 고정된 내측 자석(120)의 질량에 의해 진동이 발생한다.When the object rotates when the inner magnet 120 and the outer magnet 130 are provided in this way, the vibration bar 110 made of a flexible material having one end fixed to the surface of the object also rotates. At this time, the vibration bar 110 is vibrated by the mass of the inner magnet 120 fixed to the other end.

이와 더불어, 내측 자석(120)은 외측에 고정 설치된 외측 자석(130)과의 사이에서 자기력이 발생하고, 이때 발생한 자기력은 진동바(110)의 진동을 더 커지게 할 수 있다.In addition, the inner magnet 120 generates a magnetic force between the outer magnet 130 fixedly installed on the outside, and the magnetic force generated at this time may increase the vibration of the vibration bar 110.

이러한 진동은 후술할 스위치(140) 및 전력 생성부(150)로 전달되어 전력을 생성시킬 수 있고, 생성된 전력은 후술할 센서부(200) 및 무선 통신부(300)를 구동시키는 데에 사용될 수 있다.Such vibration may be transmitted to the switch 140 and the power generation unit 150 to be described later to generate power, and the generated power may be used to drive the sensor unit 200 and the wireless communication unit 300 to be described later. have.

다시 말하면, 물체가 회전함에 따라 자가 발전부(100)의 내측 자석(120) 및 외측 자석(130) 간의 자기력과 진동바(110)의 진동이 발생하여 자가 발전이 이루어질 수 있고, 이때 진동이 커질 경우 자가 발전의 전력 또한 커질 수 있다.In other words, as the object rotates, the magnetic force between the inner magnet 120 and the outer magnet 130 of the self-powered unit 100 and the vibration of the vibration bar 110 may be generated, so that self-generation can be achieved, and at this time, the vibration increases. In this case, the power of self-generation can also increase.

도 2를 참조하면, 자가 발전부(100)는 스위치(140) 및 전력 생성부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the self-powered unit 100 may include a switch 140 and a power generating unit 150.

여기서, 비록 도시되지는 않았으나, 스위치(140)는 물체의 표면에 고정되어 진동바(110)의 일단과 연결되도록 구비될 수 있다. Here, although not shown, the switch 140 may be provided to be fixed to the surface of the object and connected to one end of the vibration bar 110.

또한, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 스위치(140)는 물체의 회전력에 의해 진동바(110)가 진동할 경우, 좌우로 반복해서 위치가 이동할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 2(a), when the vibration bar 110 vibrates due to the rotational force of the object, the switch 140 may be repeatedly moved left and right.

또한, 도 2(b) 및 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 전력 생성부(150)는 스위치(140)에 전기적으로 연결되고, 코일(151) 및 자석(152)을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, as shown in Figs. 2(b) and 2(c), the power generation unit 150 is electrically connected to the switch 140, and includes a coil 151 and a magnet 152. I can.

즉, 진동바(110)의 진동에 의해 스위치(140)가 좌우로 반복해서 위치를 이동하면, 전력 생성부(150)에 구비된 코일(151) 및 코일(151)의 양측에 배치된 자석(152)에 의해 유도기전력이 발생하여 전력이 생산될 수 있다.That is, when the switch 140 repeatedly moves left and right due to the vibration of the vibration bar 110, the coil 151 provided in the power generating unit 150 and the magnets disposed on both sides of the coil 151 ( 152) generates an induced electromotive force to generate electric power.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 센서부(200)는 물체의 표면에 고정되어 자가 발전부(100)와 연결되도록 구비될 수 있고, 물체에 작용하는 토크를 측정하도록 구비될 수 있다. 즉, 센서부(200)는 자가 발전부(100)의 전력으로 구동될 수 있기 때문에 별도의 전력 공급을 위한 장치 및 연결선을 필요로 하지 않는다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the sensor unit 200 may be provided to be fixed to the surface of an object and connected to the self-powered unit 100, and may be provided to measure a torque acting on the object. That is, since the sensor unit 200 can be driven by the power of the self-generating unit 100, it does not require a separate device and a connection line for supplying power.

이러한 센서부(200)는 한 쌍의 자석(210), 증폭부(220) 및 필터부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.The sensor unit 200 may include a pair of magnets 210, an amplification unit 220, and a filter unit 230.

여기서, 한 쌍의 자석(210)은 N극 및 S극으로 구성될 수 있고, 물체의 표면에 부착되어 물체와 함께 회전하도록 구비된다. 또한, 한 쌍의 자석(210)은 물체의 회전축 방향에 대하여 45도 방향으로 경사지도록 배치되는 것이 바람직하다.Here, the pair of magnets 210 may be composed of an N-pole and an S-pole, and are attached to the surface of the object to rotate with the object. In addition, the pair of magnets 210 are preferably disposed to be inclined in a direction of 45 degrees with respect to the direction of the rotation axis of the object.

즉, 한 쌍의 자석(210)은 물체의 회전 시에 토크에 의한 변형이 가장 많이 발생하는 45도 방향으로 경사지도록 배치되기 때문에, 물체의 회전 시에 변위에 의해 발생하는 자기력의 변화를 더욱더 정확하게 측정할 수 있다.That is, since the pair of magnets 210 are arranged so as to be inclined in the direction of 45 degrees where the deformation by torque occurs most during rotation of the object, the change in magnetic force caused by the displacement during rotation of the object is more accurately. Can be measured.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 증폭부(220)는 한 쌍의 자석(210)이 회전하면서 자기력이 변화할 때 발생하는 전기적 신호를 증폭시키도록 구비될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the amplification unit 220 may be provided to amplify an electrical signal generated when the magnetic force changes while the pair of magnets 210 rotates.

또한, 필터부(230)는 증폭부(220)에서 증폭된 신호를 필터링하여 토크와 관련된 신호를 검출하도록 구비될 수 있다. 이때, 필터부(230)에서 검출되어 출력된 신호는 무선 통신부(300)로 전달될 수 있다.In addition, the filter unit 230 may be provided to filter the signal amplified by the amplification unit 220 to detect a signal related to torque. In this case, the signal detected and output by the filter unit 230 may be transmitted to the wireless communication unit 300.

도 4를 참조하면, 무선 통신부(300)는 센서부(200)에 의해 측정된 결과값을 무선 통신으로 외부에 송신하도록 구비될 수 있고, DC 회로(310), 정류 필터 회로(320), 무선 송신부(330)를 포함하여 구성된다.4, the wireless communication unit 300 may be provided to transmit the result value measured by the sensor unit 200 to the outside through wireless communication, a DC circuit 310, a rectification filter circuit 320, a wireless It is configured to include a transmission unit 330.

여기서, DC(Direct Current) 회로는 자가 발전부(100)와 연결되어 자가 발전부(100)에서 생성된 전력이 전달될 수 있고, 센서부(200)의 필터부(230)로부터 출력된 신호를 DC 신호로 변환할 수 있다. 즉, 무선 통신부(300)는 자가 발전부(100)의 전력으로 구동될 수 있기 때문에 별도의 전력 공급을 위한 장치 및 연결선을 필요로 하지 않는다.Here, the DC (Direct Current) circuit is connected to the self-powered unit 100 so that the power generated by the self-powered unit 100 can be transmitted, and the signal output from the filter unit 230 of the sensor unit 200 is It can be converted to a DC signal. That is, since the wireless communication unit 300 can be driven by the power of the self-generating unit 100, a separate device and a connection line for power supply are not required.

또한, 정류 필터 회로(320)는 DC 회로(310)의 출력단에 회로 연결된 것으로, DC 신호는 정류 필터 회로(320)를 거쳐 완전한 DC 전압으로 정류될 수 있다.In addition, the rectifier filter circuit 320 is connected to the output terminal of the DC circuit 310 and the DC signal may be rectified to a complete DC voltage through the rectifier filter circuit 320.

또한, 무선 송신부(330)는 정류 필터 회로(320)로부터 출력되는 데이터를 무선으로 전송하기 위해 구비되는 것으로, 전파, 적외선, 초음파 등으로 데이터를 전송하기 위한 칩, 모듈 등의 형태로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 방법을 통해 실현 가능함에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, the wireless transmission unit 330 is provided to wirelessly transmit data output from the rectification filter circuit 320, and may be manufactured in the form of a chip or module for transmitting data through radio waves, infrared rays, and ultrasonic waves. However, the present invention is not limited thereto and a detailed description thereof will be omitted as it can be realized through various methods.

이와 같이, 본 발명은 종래의 접촉식 토크 측정 장치와는 달리, 자가 발전 방식으로 센서부(200) 및 무선 통신부(300)의 구동에 필요한 전력을 발생시키고, 무선 통신을 사용하여 측정한 데이터를 외부로 전송하기 때문에, 전력 공급 및 데이터 전송을 위한 선을 필요로 하지 않는다. 따라서 회전하는 물체에 작용하는 토크 측정 시 선 꼬임 문제를 방지할 수 있다.As described above, the present invention generates power required for driving the sensor unit 200 and the wireless communication unit 300 in a self-powered manner, unlike the conventional contact torque measurement device, and the measured data using wireless communication is Since it is transmitted to the outside, it does not require a line for power supply and data transmission. Therefore, it is possible to prevent the wire twist problem when measuring the torque acting on a rotating object.

또한, 본 발명은 종래의 비접촉식 토크 측정 장치와는 달리, 회전하는 물체에 작용하는 토크를 측정하기 위해 설치되는 부가 장치가 적기 때문에 설치가 간단하고, 비용인 측면에서도 저렴하다는 장점이 있다.In addition, unlike the conventional non-contact torque measuring device, since there are few additional devices installed to measure torque acting on a rotating object, the present invention has the advantage of being simple and inexpensive in terms of cost.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and should be interpreted by the claims. At this time, those skilled in the art will have to consider that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

1 : 토크 측정 장치 100 : 자가 발전부
110 : 진동바 120 : 내측 자석
130 : 외측 자석 140 : 스위치
150 : 전력 생성부 151 : 코일
152 : 자석 200 : 센서부
210 : 한 쌍의 자석 220 : 증폭부
230 : 필터부 300 : 무선 통신부
310 : DC 회로 320 : 정류 필터 회로
330 : 무선 송신부1: torque measuring device 100: self-powered unit
110: vibration bar 120: inner magnet
130: outer magnet 140: switch
150: power generation unit 151: coil
152: magnet 200: sensor unit
210: a pair of magnets 220: amplification unit
230: filter unit 300: wireless communication unit
310: DC circuit 320: rectification filter circuit
330: wireless transmitter

Claims (4)

회전하는 물체에 작용하는 토크를 측정하기 위한 토크 측정 장치로서,
상기 물체의 표면에 고정되고, 상기 물체로부터 회전력을 전달받아 전력을 생성하는 자가 발전부;
상기 물체의 표면에 고정되어 상기 자가 발전부와 연결되고, 상기 물체에 작용하는 토크를 측정하는 센서부; 및
상기 센서부에 의해 측정된 결과값을 무선 통신으로 외부에 송신하는 무선 통신부를 포함하며,
상기 자가 발전부는,
상기 물체의 표면에 일단이 고정되고, 유연한 금속 재질로 형성되며, 상기 회전력이 전달되면 휘어지면서 진동이 발생하는 진동바;
상기 진동바의 타단에 고정된 내측 자석;
상기 내측 자석에 대응되는 위치에 배치되고, 상기 내측 자석으로부터 일정 간격으로 이격되게 고정 설치된 외측 자석;
상기 물체의 표면에 고정되어 상기 진동바의 일단과 연결되고, 상기 회전력에 의해 상기 진동바가 진동함에 따라 좌우로 반복해서 위치가 이동하는 스위치; 및
상기 스위치에 전기적으로 연결되고, 코일 및 자석을 포함하여 상기 스위치의 위치 이동에 따라 유도기전력을 발생시키는 전력 생성부를 포함하며,
상기 센서부는,
상기 물체의 표면에 부착되고, 상기 물체와 함께 회전하는 한 쌍의 자석;
상기 한 쌍의 자석이 회전하면서 자기력이 변화할 때 발생하는 전기적 신호를 증폭시키는 증폭부; 및
상기 증폭부에서 증폭된 신호를 필터링하여 상기 토크와 관련된 신호를 검출하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 측정 장치.
A torque measuring device for measuring torque acting on a rotating object,
A self-powered unit that is fixed to the surface of the object and generates electric power by receiving rotational force from the object;
A sensor unit fixed to the surface of the object, connected to the self-powered unit, and measuring a torque acting on the object; And
It includes a wireless communication unit for transmitting the result value measured by the sensor unit to the outside through wireless communication,
The self-powered unit,
A vibration bar having one end fixed to the surface of the object, formed of a flexible metal material, and generating vibration while being bent when the rotational force is transmitted;
An inner magnet fixed to the other end of the vibration bar;
An outer magnet disposed at a position corresponding to the inner magnet, and fixedly installed at a predetermined interval from the inner magnet;
A switch fixed to the surface of the object, connected to one end of the vibration bar, and repeatedly moving left and right as the vibration bar vibrates by the rotational force; And
Electrically connected to the switch, including a coil and a magnet, including a power generating unit for generating induced electromotive force according to the position movement of the switch,
The sensor unit,
A pair of magnets attached to the surface of the object and rotating together with the object;
An amplifying unit for amplifying an electrical signal generated when the magnetic force changes while the pair of magnets rotate; And
And a filter unit configured to detect a signal related to the torque by filtering the signal amplified by the amplifying unit.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 무선 통신부는,
상기 자가 발전부와 연결되어 상기 자가 발생부에서 생성된 전력이 전달되고, 상기 필터부로부터 출력된 신호를 DC 신호로 변환하는 DC 회로;
상기 DC 회로의 출력단에 회로 연결된 정류 필터 회로; 및
상기 정류 필터 회로로부터 출력되는 데이터를 무선 전송하는 무선 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 측정 장치.The method of claim 1,
The wireless communication unit,
A DC circuit connected to the self-generating unit to transmit power generated by the self-generating unit and converting a signal output from the filter unit into a DC signal;
A rectifier filter circuit circuitly connected to the output terminal of the DC circuit; And
And a wireless transmission unit for wirelessly transmitting data output from the rectification filter circuit.
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