JP7641444B2 - Torque Sensor - Google Patents
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Description
本発明は、トルクセンサに関し、特に外輪と内輪との中心軸回転方向におけるひずみを検出するトルクセンサに適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a torque sensor, and in particular to technology that is useful when applied to a torque sensor that detects strain in the direction of rotation of the central axis between an outer ring and an inner ring.
回転方向におけるひずみを検出するトルクセンサとして、特許文献1(特開2007-40774号公報)および特許文献2(特開2019-174325号公報)には、外輪と内輪と、それらの間のスポーク(トルクメンバー)に備え付けられたひずみ検出手段(トルク検出手段)とを有する、トルクセンサが記載されている。As a torque sensor that detects strain in the direction of rotation, Patent Document 1 (JP 2007-40774 A) and Patent Document 2 (JP 2019-174325 A) describe a torque sensor having an outer ring, an inner ring, and a strain detection means (torque detection means) attached to the spokes (torque members) between them.
一般的に、トルクセンサは、外輪と内輪と、ひずみ検出手段を備えたスポークによって構成され、外輪および内輪の中心軸回りのトルク以外のモーメントによって発生するひずみが、出力演算によって相殺できるように、スポークが2対ずつ設けられた対称構造となっている。このため、中心軸回りのトルクのみを計測できる。しかし、例えばトルクセンサとその取り付け相手との接触の影響、トルクセンサの締結ばらつき、または、取り付け相手の非対称な形状の影響などによって、中心軸回りのトルク以外のモーメント(クロストーク)が出力演算によって相殺できない非対称なひずみ成分として重畳されると、トルクセンサの計測精度が低下する。 Typically, a torque sensor is composed of an outer ring, an inner ring, and spokes equipped with a strain detection means, and has a symmetrical structure with two pairs of spokes so that strains generated by moments other than the torque around the central axis of the outer and inner rings can be offset by output calculations. Therefore, only the torque around the central axis can be measured. However, for example, due to the influence of contact between the torque sensor and its mounting partner, torque sensor fastening variations, or the influence of the asymmetric shape of the mounting partner, if moments other than the torque around the central axis (crosstalk) are superimposed as asymmetric strain components that cannot be offset by output calculations, the measurement accuracy of the torque sensor decreases.
したがって、中心軸回りのトルク以外の力の影響を避けるためには、トルクセンサの測定値が、これらの荷重の影響を受けないように工夫する必要がある。 Therefore, in order to avoid the influence of forces other than the torque around the central axis, it is necessary to devise a way to ensure that the torque sensor's measurement values are not affected by these loads.
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other objects and novel features will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。A brief overview of the representative embodiments disclosed in this application is as follows:
一実施の形態であるトルクセンサは、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との相互間を接続する2以上のスポークと、前記スポークに設けられたひずみ検出素子とを有し、前記スポークは、前記ひずみ検出素子の実装部と、前記実装部と前記外輪とを接続する第1周辺部と、前記実装部と前記内輪とを接続する第2周辺部とを備え、前記第1周辺部および前記第2周辺部のそれぞれの剛性は、前記実装部の剛性より低いものである。 In one embodiment, the torque sensor has an outer ring, an inner ring, two or more spokes connecting the outer ring and the inner ring, and a strain detection element provided on the spokes, and the spokes have a mounting portion for the strain detection element, a first peripheral portion connecting the mounting portion and the outer ring, and a second peripheral portion connecting the mounting portion and the inner ring, and the rigidity of each of the first peripheral portion and the second peripheral portion is lower than the rigidity of the mounting portion.
一実施の形態によれば、トルクセンサの性能を向上できる。 According to one embodiment, the performance of the torque sensor can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、実施の形態では、特に必要なときを除き、同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In all drawings used to explain the embodiment, the same reference numerals are used for components having the same functions, and repeated explanations will be omitted. In addition, in the embodiment, explanations of the same or similar parts will not be repeated as a general rule, unless particularly necessary.
ここでいう厚さとは、トルクセンサを構成する外輪および内輪のそれぞれの中心軸に沿う方向(以下、軸方向と呼ぶ)における各部材の長さを指す。平面視とは、軸方向において各部材を見た場合を指す。 The thickness here refers to the length of each component in the direction along the central axis of the outer ring and inner ring that make up the torque sensor (hereinafter referred to as the axial direction). Plan view refers to the case where each component is viewed in the axial direction.
(実施の形態1)
<トルクセンサの構造>
図1に、本実施形態に係る円盤状のトルクセンサ1の一例を示す。トルクセンサ(トルク計)1は、外輪(第1構造体)2と、内輪(第2構造体)3と、複数のスポーク(第3構造体)4と、複数の実装部(計測部、センサ部)4aとを具備している。内輪3および外輪2は、環状に形成され、外輪2の径は、内輪3の径より大きい。外輪2は、内輪3と同心状に配置されている。内輪3および外輪2は、それらの軸(以下、中心軸と呼ぶ)を中心として放射状に配置された複数の梁部としてのスポーク4により互いに連結されている。スポーク4は、内輪3と外輪2との間でトルクを伝達する。各スポーク4は、ひずみ検出素子(センサ素子、ひずみセンサ)5を備えた実装部4aを有している。実装部4aは、外力によりひずみを発生させる部分、つまり起歪体である。この外力とは、内輪3または外輪2を軸回転させる力(中心軸回りのトルク)であり、内輪3または外輪2の一方または両方に当該外力が加わると、実装部4aにひずみが生じ、ひずみ検出素子5によりトルクが検出される。
(Embodiment 1)
<Torque sensor structure>
FIG. 1 shows an example of a disk-
すなわち、ロボットアームが駆動されると、中心軸回りの力がトルクセンサ1に印加される。トルクセンサ1の外輪2は、内輪3に対して中心軸回りの方向(周方向)に変位する。トルクセンサ1は、外輪2が内輪3に対して変位することにより、中心軸を挟む2つのひずみ検出素子5から電気信号が出力され、トルクを検出することができる。ここでは内輪3が環状構造を有しているが、内輪3は中心の孔部を有さない円板であってもよい。That is, when the robot arm is driven, a force about the central axis is applied to the
本実施の形態のトルクセンサ1は、例えば多関節ロボット、すなわち、ロボットアームの回転可能な関節部分に組み付けられて用いられる。例えば外輪2または内輪3のうち、一方はロボットアームを構成する第1アームに固定され、他方はロボットアームを構成し、第1アームに対して回転可能な第2アームに固定される。第2アームには、ハンドまたは各種のツールが装着される。トルクセンサ1の取り付け相手である第1アームまたは第2アームに対しては、外輪2または内輪3は複数のボルトにより固定される。外輪2および内輪3は、それらを軸方向(中心軸方向)において貫通する複数の円形の孔部6を有しており、当該ボルトはそれらの孔部6を介して各アームと外輪2または内輪3とを締結する。複数の円形の孔部6は、外輪2および内輪3のそれぞれにおいて周方向(円周方向)に並んで設けられている。The
外輪2、内輪3およびスポーク4は、金属(例えばステンレス鋼)により構成されるが、印加されるトルクに対して機械的に十分な強度を得ることができれば、金属以外の材料を使用することも可能である。外輪2および内輪3は軸方向において、例えば同じ厚みを有している。外輪2および内輪3の径方向(半径方向)において、スポーク4の一端部は内輪3に接合され、他端部は外輪2に接合されている。外輪2、内輪3およびスポーク4は、ここでは互いに一体となっており、例えば1つの部材から削り出して形成されている。スポーク4と外輪2との接続部、およびスポーク4と内輪3との接続部近傍のそれぞれでは、各接続部の強度を高めるため、周方向におけるスポーク4の幅が広がっており、それらの接続部の外形はアール形状を有している。The
図2に示すように、スポーク4は、実装部4aと、実装部4aの周囲全体を平面視において囲む環状の周辺部4bとを有している。周辺部4bは、実装部4aと外輪2との間を接続する周辺部(接続部)42と、実装部4aと内輪3との間を接続する周辺部(接続部)43とを含んでいる。言い換えれば、周辺部42、43は、周辺部4bを構成している。周辺部4bの厚さ、充填度および材料は、周辺部42、43のそれぞれの厚さ、充填度および材料と同じである。図3および図4に示すように、実装部4aの全体の厚さはほぼ一定であり、実装部4aの断面形状は矩形である。また、周辺部4bの全体の厚さはほぼ一定である。ただし、実装部4aと周辺部4bとの接続部の角には、応力集中を避けるためのアール(曲面を有する接続部)等を設けてもよい。周辺部4bの厚さは、実装部4aの厚さより小さい。実装部4aおよび周辺部4bは、ここでは互いに一体となっており、例えば1つの部材から削り出して形成されている。As shown in FIG. 2, the
スポーク4を構成する部分のうち、実装部4a以外の部分(周辺部4b)は全て厚さが一定である。ここでは、周辺部4bが周方向におけるスポーク4の両端を構成している。つまり、周方向におけるスポーク4の両端の厚さは、実装部4aの厚さより小さい。Of the parts constituting the
図3に示すように、周辺部4bと、図2に示す周辺部42および43とは、軸方向における一方の第1表面b1と、第1表面b1の反対側の第2表面b2とを備えている。実装部4aは、軸方向において、周辺部4bの第1表面b1に対し突出しひずみ検出素子5に接する第1突出部と、周辺部4bの第2表面b2に対し突出しひずみ検出素子5と離間する第2突出部とを有している。As shown in Fig. 3, the
図1に示すように、実装部4aを備えたスポーク4は、中心軸回りのトルク以外のモーメントによって発生するひずみが出力演算によって相殺できるように、平面視において中心軸を挟んで1対形成されており、対称構造を有している。したがって、実装部4aを備えたスポーク4は、図1に示すように少なくとも2つ設けられている。実装部4aを備えたスポーク4は2対以上設けられていてもよい。また、実装部4aを備えたスポーク4の他に、外輪2と内輪3との間を連結するスポークであって、実装部4aを備えていないスポークが複数設けられていてもよい。As shown in FIG. 1, the
平面視において、実装部4aの周囲は周辺部4bにより完全に囲まれているため、実装部4aは外輪2および内輪3のいずれからも離間している。実装部4aと同一の材料からなる周辺部4bの厚さが実装部4aの厚さより小さいため、周辺部4bの剛性は実装部4aの剛性より低い。本実施の形態の主な特徴の一つは、このように、実装部4aが、実装部4aよりも厚さが小さい周辺部4bにより囲まれることで、周辺部4bが実装部4aよりも低い剛性を有している点にある。In a plan view, the mounting
軸方向において、実装部4aの一方の面には、ひずみ検出素子5が貼り付け(接着)されている。ひずみ検出素子5は、外輪2および内輪3の中心(トルクの作用中心)に対して対称な位置に配置されている。2つのひずみ検出素子5は、環状の内輪3および外輪2の中心を挟んで直径上に配置されている。ひずみ検出素子5には、金属若しくは半導体によるひずみゲージ、または、光ファイバー方式の素子などを用いられる。図1ではひずみ検出素子5を小さい粒状に示しているが、ひずみ検出素子5の形状はこれに限らず、軸方向における実装部4aの表面に沿うシート状であってもよく、例えば径方向などに延在していてもよい。また、図1に示す実装部4aの平面形状は、正方形に近い形であるが、これに限らず長方形または楕円形などであってもよい。In the axial direction, the
<実施の形態の効果>
トルクセンサは、中心軸回りのトルク以外のモーメントによって発生するひずみが、出力演算によって相殺できるように、スポークが対称に1対設けられている。したがって、中心軸回りのトルクのみを計測できる。しかし、例えばトルクセンサの取り付け相手との接触の影響、トルクセンサの取り付け相手への締結のばらつき、または、取り付け相手の非対称な形状の影響などによって、中心軸周りのトルク以外のモーメント(クロストーク)が出力演算によって相殺できない非対称なひずみ成分として重畳され、その結果トルクセンサの計測精度が低下する。
<Effects of the embodiment>
The torque sensor has a pair of spokes arranged symmetrically so that distortions caused by moments other than the torque around the central axis can be offset by output calculations. Therefore, only the torque around the central axis can be measured. However, for example, due to the influence of contact with the object to which the torque sensor is attached, the variation in fastening of the object to which the torque sensor is attached, or the influence of an asymmetric shape of the object to which the torque sensor is attached, moments other than the torque around the central axis (crosstalk) are superimposed as asymmetric distortion components that cannot be offset by output calculations, resulting in a decrease in the measurement accuracy of the torque sensor.
図19に示す比較例のトルクセンサは、外輪2と内輪3とを接続するスポーク4に設けられた実装部4xが、外輪2と内輪3との間に亘って一定の厚さで形成されている。この場合、スポーク4を構成する部分のうち、ひずみ検出素子5を備える実装部4xとその周辺部(周縁部)の断面二次モーメントは一定、または実装部≦周辺部であり、ひずみ検出素子はクロストークによる非対称なひずみ成分の影響を直接受ける。19, the torque sensor of the comparative example has a mounting
これに対し、本実施の形態のトルクセンサは、外輪と、内輪と、外輪と内輪との相互間を接続する2以上のスポークと、スポークに設けられたひずみ検出素子とを有し、スポークは、ひずみ検出素子の実装部と、平面視において実装部の周囲を囲む周辺部とを備えている。主な特徴として、スポークを構成する周辺部の剛性は、実装部の剛性より低い。In contrast, the torque sensor of this embodiment has an outer ring, an inner ring, two or more spokes connecting the outer ring and the inner ring, and a strain detection element provided on the spoke, and the spoke has a mounting portion for the strain detection element and a peripheral portion that surrounds the mounting portion in a plan view. A main feature is that the rigidity of the peripheral portions that make up the spokes is lower than the rigidity of the mounting portion.
ここでは、外輪または内輪が、中心軸周りのトルク以外のモーメントによって非対称な変形を生じた場合、周辺部の断面二次モーメントを実装部より下げる事によって、周辺部が弾性変形するため、実装部への非対称な変形の影響を低減でき、計測精度の低下を抑制できる。Here, if the outer or inner ring undergoes asymmetric deformation due to a moment other than the torque around the central axis, the second moment of area of the peripheral part is made lower than that of the mounting part, causing the peripheral part to elastically deform, thereby reducing the effect of asymmetric deformation on the mounting part and suppressing a decrease in measurement accuracy.
すなわち、本実施の形態では、軸方向(トルク計測軸方向)において、周辺部の厚さと実装部の厚さとに差を設けている(実装部>周辺部)。ここで、クロストークによるひずみはスポークの厚さの2乗で除され、小さくなる。一方、中心軸回りのトルクによるひずみは、スポークの厚さに対して反比例で小さくなる。本実施の形態では、スポークの構成部分のうち、周辺部を実装部よりも薄く形成しているため、計測トルク(中心軸回りのトルク)によって生じる変形はひずみ検出素子に伝達されるが、計測トルク以外のモーメントによる変形はひずみ検出素子に伝わり難くなる。すなわち、周辺部の剛性を実装部の剛性よりも低くすることで、中心軸回りのトルク以外のモーメントによる非対称な変形の影響が低減でき、計測精度の低下を抑制できる。That is, in this embodiment, in the axial direction (torque measurement axial direction), there is a difference in thickness between the peripheral part and the mounting part (mounting part > peripheral part). Here, the strain due to crosstalk is divided by the square of the thickness of the spoke, and becomes small. On the other hand, the strain due to the torque around the central axis becomes small in inverse proportion to the thickness of the spoke. In this embodiment, the peripheral part of the components of the spoke is formed thinner than the mounting part, so that the deformation caused by the measurement torque (torque around the central axis) is transmitted to the strain detection element, but the deformation caused by moments other than the measurement torque is difficult to transmit to the strain detection element. In other words, by making the rigidity of the peripheral part lower than the rigidity of the mounting part, the influence of asymmetric deformation caused by moments other than the torque around the central axis can be reduced, and the deterioration of measurement accuracy can be suppressed.
ここで、図5に、実装部厚/周辺部厚比(横軸)とひずみ変化率(縦軸)との関係をグラフで示す。図5の横軸である実装部厚/周辺部厚比は、図2に示す周辺部4bに対する実装部4aの厚さの比である。図5では、中心軸回りのトルクを丸のプロットと実線のグラフで示し、中心軸周りのトルク以外のモーメント(クロストーク)を三角のプロットと破線のグラフで示し、ひずみ変化率の差を四角のプロットと一点鎖線のグラフで示している。
Figure 5 shows a graph of the relationship between the mounting part thickness/peripheral part thickness ratio (horizontal axis) and the strain change rate (vertical axis). The mounting part thickness/peripheral part thickness ratio, which is the horizontal axis of Figure 5, is the ratio of the thickness of the mounting
図5に示すように、周辺部4bが薄くなることで、中心軸回りのトルクは実装部厚/周辺部厚比が1:1より高くなると、ひずみ検出素子により検出されるモーメントのうち、中心軸回りのトルク以外のモーメントは、中心軸回りのトルクに比べて大きく低下する。このことからも、周辺部4bを実装部4aよりも薄く形成することで、中心軸回りのトルク以外のモーメントによる影響を低減できることが分かる。図5に示すように、当該効果は実装部厚/周辺部厚比が1より大きければ得られる。ただし、実装部厚/周辺部厚比が4より大きいとひずみ量が過度に減少する。また、実装部4aの寸法の制約もあるため、周辺部4bに対する実装部4aの厚さの比は、1より大きく、4以下であることが望ましい。As shown in FIG. 5, when the
<変形例1>
図6~図8に、スポーク4の両端に補強部4cが形成されている変形例1のトルクセンサ1aを示す。
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6 to 8 show a
本変形例において、スポーク4は、実装部4aと、実装部4aの周囲全体を平面視において囲む環状の周辺部4bと、実装部4aおよび周辺部4bを外輪2および内輪3の周方向において挟む1対の補強部4cとを有している。1対の補強部4cのそれぞれは、外輪2および内輪3の相互間に亘って形成されている。周辺部4bは、実装部4aと補強部4cの間を接続している。補強部4cの厚さは、外輪2および内輪3のそれぞれの厚さとほぼ同等である。図8に示すように、実装部4aの厚さは、補強部4cの厚さより小さい。実装部4a、周辺部4bおよび補強部4cは、ここでは互いに一体となっている。ここでは、補強部4cが周方向におけるスポーク4の両端を構成している。平面視において、実装部4aの周囲は周辺部4bにより完全に囲まれているため、実装部4aは外輪2、内輪3および補強部4cのいずれからも離間している。In this modified example, the
本変形例のように補強部4cが存在しても、周辺部4bの剛性を実装部4aの剛性よりも低くすることで、中心軸回りのトルク以外のモーメントによる非対称な変形の影響が低減でき、計測精度の低下を抑制できる。Even if the reinforcing
<変形例2>
図9および図10に、スポーク4を構成する周辺部42、43が、実装部4aの周囲の全体を囲んでいないトルクセンサ1bを示す。
<
9 and 10 show a
本変形例において、スポーク4は、実装部4aと、実装部4aと外輪2とを接続する周辺部(接続部)42と、実装部4aと内輪3とを接続する周辺部(接続部)43とを有している。周辺部42と周辺部43との間には実装部4aが介在しており、周辺部42と周辺部43とは互いに離間している。周方向における実装部4aの側面は露出しており、周辺部42、43から離間している。周辺部42、43の厚さは図2に示す周辺部4bの厚さと同様であり、実装部4aの厚さよりも小さい。このため、周辺部42、43の剛性は実装部4aの剛性よりも低い。In this modified example, the
本変形例のように、周辺部42、43が実装部4aの周囲の全体を囲んでいなくても、周辺部42、43の剛性を実装部4aの剛性よりも低くすることで、中心軸回りのトルク以外のモーメントによる非対称な変形の影響が低減でき、計測精度の低下を抑制できる。Even if the
ここでは、ひずみ検出素子5を備えたスポーク4の他に、外輪2と内輪3との間を連結し、実装部4aおよびひずみ検出素子5を備えていないスポーク7が複数設けられている。スポーク7は、図1~図5を用いて説明した実施の形態、および、後述する変形例4~7において設けられていてもよい。Here, in addition to the
<変形例3>
図11および図12に、周辺部4bと周辺部4dとを備えたトルクセンサ1cを示す。周辺部4bは、実装部4a、補強部4c、外輪2および内輪3と同じ材料からなる。
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11 and 12 show a torque sensor 1c having a
実装部4a、周辺部4b、補強部4c、外輪2および内輪3と異なる材料により構成されている周辺部4dは、実装部4aと周辺部4bとの段差に埋め込まれている。言い換えれば、周辺部4dは、周辺部4bが実装部4aより薄いことで設けられた凹部内に埋め込まれている。周辺部4b、4dは平面視において互いに重なっており、2つの周辺部4dが軸方向おける周辺部4bの両方の面のそれぞれを覆っている。周辺部4bと当該2つの周辺部4dの合計の厚さは、例えば実装部4aの厚さと同等である。The
本変形例でも、平面視において重なる周辺部4b、4dの平均の剛性を、実装部4aの剛性よりも低くすることで、中心軸回りのトルク以外のモーメントによる非対称な変形の影響が低減でき、計測精度の低下を抑制できる。In this modified example, by making the average rigidity of the overlapping
ここでは、ひずみ検出素子5を備えたスポーク4の他に、外輪2と内輪3との間を連結し、実装部4aおよびひずみ検出素子5を備えていないスポーク7が複数設けられている。Here, in addition to the
<変形例4>
図13および図14に、スポーク4の一部が外輪2および内輪3に食い込んでいるトルクセンサ1dを示す。
<
13 and 14 show a torque sensor 1d in which a part of a
外輪2の内周および内輪3の外周は完全な円形ではなく、外周面に凹部(切り欠き)を有し、それらの凹部にスポーク4の径方向の端部が接続している。当該凹部内には、周辺部4bが形成されている。また、当該凹部内に実装部4a、補強部4cまたはひずみ検出素子5の一部が形成されていてもよい。The inner circumference of the
このように、スポーク4の一部が外輪2および内輪3に食い込んでいても、周辺部4bの剛性を実装部4aの剛性よりも低くすることで、中心軸回りのトルク以外のモーメントによる非対称な変形の影響が低減でき、計測精度の低下を抑制できる。In this way, even if a portion of the
<変形例5>
図15および図16に、実装部4aが、周辺部4bに対しひずみ検出素子5側に突出する突出部により構成されているトルクセンサ1fを示す。
<
15 and 16 show a
周辺部4bは、軸方向における一方の第1表面b1と、第1表面の反対側の第2表面b2とを備えている。実装部4aは、軸方向において、周辺部4bの第1表面b1に対してひずみ検出素子5側に突出し、ひずみ検出素子5に接する第1突出部を有している。実装部4aの表面のうち、ひずみ検出素子5に接する面の反対側の面は、周辺部4bの第2表面b2と連続して1つの平坦な面を構成している。The
すなわち、本変形例では、軸方向において周辺部4bの一方の表面側にのみ突出する突出部により実装部4aを構成することで、実装部4aの厚さを周辺部4bの厚さよりも大きくしている。In other words, in this modified example, the mounting
本変形例でも、周辺部4bの剛性を実装部4aの剛性よりも低くすることで、中心軸回りのトルク以外のモーメントによる非対称な変形の影響が低減でき、計測精度の低下を抑制できる。In this modified example, by making the rigidity of the
<変形例6>
図17および図18に、実装部4aが、周辺部4bに対しひずみ検出素子5側とは反対側に突出する突出部により構成されているトルクセンサ1gを示す。
<
17 and 18 show a torque sensor 1g in which the mounting
実装部4aは、軸方向において、周辺部4bの第2表面b2に対して突出し、ひずみ検出素子5と離間している第2突出部を有している。実装部4aの表面のうち、ひずみ検出素子5に接する面は、周辺部4bの第1表面b1と連続して1つの平坦な面を構成している。The mounting
すなわち、本変形例では、軸方向において周辺部4bの一方の表面側にのみ突出する突出部により実装部4aを構成することで、実装部4aの厚さを周辺部4bの厚さよりも大きくしている。In other words, in this modified example, the mounting
本変形例でも、周辺部4bの剛性を実装部4aの剛性よりも低くすることで、中心軸回りのトルク以外のモーメントによる非対称な変形の影響が低減でき、計測精度の低下を抑制できる。In this modified example, by making the rigidity of the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。The invention made by the inventor has been specifically described above based on an embodiment, but it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified in various ways without departing from the gist of the invention.
例えば、図1~図5を用いて説明した実施の形態と、その変形例4、5、または6とを組み合わせてもよく、変形例5、6の相互間の組合せを除いて各変形例同士を互いに組み合わせてもよい。For example, the embodiment described using Figures 1 to 5 may be combined with its
1、1a~1g トルクセンサ
2 外輪
3 内輪
4、7 スポーク
4a、4x 実装部
4b、4d 周辺部
4c 補強部
5 検出素子
6、8 孔部
42、43 周辺部(接続部)
b1 第1表面
b2 第2表面
b1 First surface b2 Second surface
Claims (2)
前記スポークは、前記ひずみ検出素子の実装部と、前記実装部と前記外輪とを接続する第1周辺部と、前記実装部と前記内輪とを接続する第2周辺部と、平面視において前記実装部の周囲を囲む第3周辺部とを備え、
前記第1周辺部および前記第2周辺部のそれぞれの剛性は、前記実装部の剛性より低く、
前記第1周辺部および前記第2周辺部は、前記第3周辺部を構成し、
前記第3周辺部の剛性は、前記実装部の剛性より低い、トルクセンサ。 The bearing comprises an outer ring, an inner ring, two or more spokes connecting the outer ring and the inner ring, and strain detection elements provided on the spokes,
each spoke includes a mounting portion for the strain detection element, a first peripheral portion connecting the mounting portion and the outer ring, a second peripheral portion connecting the mounting portion and the inner ring, and a third peripheral portion surrounding the mounting portion in a plan view;
The rigidity of each of the first peripheral portion and the second peripheral portion is lower than the rigidity of the mounting portion,
the first peripheral portion and the second peripheral portion constitute the third peripheral portion,
A torque sensor, wherein the rigidity of the third peripheral portion is lower than the rigidity of the mounting portion.
前記第1周辺部と平面視において重なる第4周辺部、および、前記第2周辺部と平面視において重なる第5周辺部をさらに備え、
前記第4周辺部および前記第5周辺部は、前記実装部とは異なる材料により構成され、
平面視において重なる前記第4周辺部および前記第1周辺部の平均の剛性は、前記実装部の剛性よりも低く、平面視において重なる前記第5周辺部および前記第2周辺部の平均の剛性は、前記実装部の剛性よりも低い、トルクセンサ。 2. The torque sensor according to claim 1 ,
a fourth peripheral portion overlapping the first peripheral portion in a plan view, and a fifth peripheral portion overlapping the second peripheral portion in a plan view,
the fourth peripheral portion and the fifth peripheral portion are made of a material different from that of the mounting portion,
A torque sensor in which the average rigidity of the fourth peripheral portion and the first peripheral portion that overlap in a planar view is lower than the rigidity of the mounting portion, and the average rigidity of the fifth peripheral portion and the second peripheral portion that overlap in a planar view is lower than the rigidity of the mounting portion.
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