JPH0463328B2 - - Google Patents
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- JPH0463328B2 JPH0463328B2 JP17466686A JP17466686A JPH0463328B2 JP H0463328 B2 JPH0463328 B2 JP H0463328B2 JP 17466686 A JP17466686 A JP 17466686A JP 17466686 A JP17466686 A JP 17466686A JP H0463328 B2 JPH0463328 B2 JP H0463328B2
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、モータ等のトルクの検出を行なうト
ルク検出装置に関し、特にトルク応答性に優れた
トルク検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a torque detection device for detecting torque of a motor or the like, and particularly to a torque detection device with excellent torque responsiveness.
[従来の技術]
従来、モータ等のトルクの検出を行なうトルク
検出装置は第7図に示すものが知られている。[Prior Art] Conventionally, as a torque detection device for detecting the torque of a motor or the like, the one shown in FIG. 7 is known.
この第7図で、トルクが計測されるたとえばモ
ータは、ドラム60を取付けた軸61に連結さ
れ、このドラム60に負荷機構62によつて負荷
が加えられることにより、モータのトルクが計測
される。 In FIG. 7, for example, the motor whose torque is to be measured is connected to a shaft 61 to which a drum 60 is attached, and when a load is applied to the drum 60 by a load mechanism 62, the torque of the motor is measured. .
上記負荷機構62に説明すると、ギアモータ6
3にネジ棒64が連結されており、このネジ棒6
4の回転によつて、ナツト65を取付けたブラケ
ツト66が前後にストローク運動を行なう。この
ブラケツト66の切欠き部に植設されたピン6
7,68は、支軸69,70で軸支されたアーム
71,72の長孔73,74に挿入されており、
ブラケツト66のストローク運動がアーム71,
72のてこの動きに変えられる。またアーム7
1,72には圧着ピン75,76が付いており、
アーム71,72のこのてこの動きによつて、支
軸77,78で軸支されたブレーキライニング7
9,80が、強力な力でドラム60側に押し付け
られる。このドラム60への圧着力によつて、ト
ルクが計測されるモータに負荷が与えられる。 To explain the load mechanism 62, the gear motor 6
3 is connected to a threaded rod 64, and this threaded rod 6
4 causes the bracket 66 to which the nut 65 is attached to stroke back and forth. The pin 6 embedded in the notch of this bracket 66
7 and 68 are inserted into elongated holes 73 and 74 of arms 71 and 72 which are supported by support shafts 69 and 70,
The stroke movement of the bracket 66 causes the arm 71,
It can be changed to 72 lever movements. Also arm 7
1 and 72 have crimp pins 75 and 76,
By the lever movement of the arms 71 and 72, the brake lining 7, which is supported by the support shafts 77 and 78, is
9 and 80 are pressed against the drum 60 side with a strong force. This pressing force on the drum 60 applies a load to the motor whose torque is measured.
またブラケツト66には、一端がハウジングに
固定された図示しないコイルバネの他端が取付け
られており、ドラム66に圧着力が加えられる
際、上記負荷機構62全体は、コイルバネと平衡
するまで反作用で回転する。この回転を磁気ポテ
ンシヨンメータ等の角度センサで検知し、電気回
路を通してトルクに比例した電圧に変換すること
で、トルクの計測が行なわれる。 The other end of a coil spring (not shown) whose one end is fixed to the housing is attached to the bracket 66, and when a pressing force is applied to the drum 66, the entire load mechanism 62 rotates by reaction until it is in equilibrium with the coil spring. do. Torque is measured by detecting this rotation with an angle sensor such as a magnetic potentiometer and converting it into a voltage proportional to torque through an electric circuit.
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、上記トルク検出装置では、負荷機構
62全体がコイルバネで制御されるようになつて
おり、トルクが検出されるモータから見た慣性が
大きく、トルク応答が悪いという問題点がある。
特にステツピングモータのトルクを検出しようと
する場合、慣性が大きいと、駆動パルス信号に追
従できずモータに脱調が起こり、精度よくトルク
が検出できなくなるという問題が生じる。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the above-described torque detection device, the entire load mechanism 62 is controlled by a coil spring, and the inertia seen from the motor whose torque is detected is large, resulting in a poor torque response. There is a problem that it is bad.
Particularly when trying to detect the torque of a stepping motor, if the inertia is large, the motor cannot follow the drive pulse signal and the motor loses synchronization, causing a problem that the torque cannot be detected accurately.
また、上記負荷機構62では、ドラム60に圧
着力を与える力の伝達経路が長く、モータに負荷
をスムーズに加えることができないという問題が
ある。 Further, the load mechanism 62 has a problem in that the transmission path of the force that applies the pressing force to the drum 60 is long, and the load cannot be smoothly applied to the motor.
また、上記負荷機構62では上記伝達経路に力
のロスがあることから、負荷を可変する際、伝達
時間に遅れが生じるようになり、負荷応答性が悪
いという問題がある。 Further, in the load mechanism 62, there is a force loss in the transmission path, so when changing the load, a delay occurs in the transmission time, resulting in a problem of poor load response.
そこで本発明は、このような従来の問題点を解
決するために提案されたものであり、トルクが検
出されるモータから見た慣性を小さくすることが
できトルク応答性がよく、またモータにスムーズ
に負荷を加えることができるトルク検出装置を提
供することを目的とする。 Therefore, the present invention was proposed to solve these conventional problems, and it can reduce the inertia seen from the motor where torque is detected, improve torque response, and provide a smooth motor. The object of the present invention is to provide a torque detection device that can apply a load to the torque detection device.
[問題点を解決するための手段]
この目的を達成するために本発明のトルク検出
装置は、検出回転機の回転軸に連結軸を連結して
回転するドラムと、このドラムのドラム面に水平
に圧着するブレーキライニングを一端部に取付け
た板バネと、固定レールおよび固定レール上を上
記ドラム面に対して垂直に摺動する移動レールか
ら成りこの移動レールに上記板バネの他端部を取
付け上記板バネを上記ドラム面に対して水平に支
持するリニアガイドテーブルと、上記移動レール
内に上記ドラム面に対して垂直に形成された雌ネ
ジ部に螺合し平ギアを取付けたネジ棒と、この平
ギアか噛合うギアを取付けたギアモータと、上記
板バネの他端部において支持されたセンサ取付板
に上記板バネ面に対して垂直に取付けられ上記板
バネの一端部の撓み量を無接触に検知する変位セ
ンサとを有し、上記ギアモータを駆動して上記ブ
レーキライニングを上記ドラムに圧着し上記板バ
ネの撓み量を上記変位センサで検知して上記被検
出回転機のトルクを検出することを特徴とする。[Means for Solving the Problem] In order to achieve this object, the torque detection device of the present invention includes a drum that rotates by connecting a connecting shaft to the rotating shaft of a detection rotary machine, and a drum that is horizontal to the drum surface of the drum. It consists of a leaf spring with a brake lining attached to one end that is crimped to the drum, a fixed rail, and a movable rail that slides perpendicularly to the drum surface on the fixed rail.The other end of the leaf spring is attached to this movable rail. a linear guide table that supports the leaf spring horizontally with respect to the drum surface; a threaded rod that is screwed into a female threaded portion formed perpendicularly to the drum surface within the moving rail and has a spur gear attached thereto; , a gear motor equipped with a spur gear or a meshing gear, and a sensor mounting plate supported at the other end of the leaf spring are attached perpendicularly to the surface of the leaf spring to determine the amount of deflection of one end of the leaf spring. and a displacement sensor that detects without contact, drives the gear motor to press the brake lining to the drum, detects the amount of deflection of the leaf spring with the displacement sensor, and detects the torque of the rotating machine to be detected. It is characterized by
[作用]
したがつて本発明では板バネに取付けたブレー
キライニグをドラムに圧着し板バネの撓み量を検
知してモータ等の被検出回転機のトルクを検出し
ていることから、被検出回転機から見た負荷が小
さくなりトルク応答性が改善される。[Operation] Therefore, in the present invention, the brake lining attached to the leaf spring is crimped to the drum and the amount of deflection of the leaf spring is detected to detect the torque of the rotating machine to be detected such as a motor. The load seen from the rotating machine is reduced and torque response is improved.
またギアモータとネジジヤツクにより負荷を印
加しているため、ドラムにスムーズに負荷を加え
られる。 Also, since the load is applied using a gear motor and screw jack, the load can be applied smoothly to the drum.
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
まず、第5図および第6図を参照して本発明の
基本的な考え方を説明する。 First, the basic idea of the present invention will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.
図において、同心軸上にドラム105を取付け
た連結軸103には、トルクを計測しようとする
モータ等の被検出回転機の回転軸が連結される。
またこのドラム105には、板バネ132,13
3にブレーキホルダ140,145を介して取付
けたブレーキライニング106,107によつて
強力な圧着力が上下から加えられる。この圧着力
の印加は、板バネ132,133の支持点O1,
O2側に設けられるネジシヤツクとギアモータに
よつて行なわれる。上下に板バネ132,133
が設けられているのは、ドラム105の上下に均
等に圧着力を加えて力を平衡させるためと、両回
転方向のトルクの計測を行なえるようにするため
である。 In the figure, a rotating shaft of a rotating machine to be detected, such as a motor whose torque is to be measured, is connected to a connecting shaft 103 on which a drum 105 is attached on a concentric shaft.
Further, this drum 105 is provided with leaf springs 132, 13.
Brake linings 106 and 107 attached to brake holders 140 and 145 apply strong pressure from above and below. The application of this pressure force is applied to the support points O 1 of the plate springs 132 and 133,
This is done by a screw shaft and gear motor installed on the O2 side. Leaf springs 132, 133 on top and bottom
are provided in order to balance the pressure by applying pressing force evenly to the top and bottom of the drum 105, and to be able to measure the torque in both rotational directions.
ここで、上記ドラム105の直径をD、ブレー
キライニング106,107による圧着力(全法
圧力)をP、圧着力Pによつてドラム105の接
線方向に働く力をF、ドラム105とブレーキラ
イニング106,107間の摩擦係数をμ、ドラ
ム105に作用しているトルクをTとすれば、ト
ルクTは、
T=F・D=μP・D
となる。この式から、圧着力Pを大きくするかま
たは摩擦係数μを大きくすることで、ドラム10
5の直径Dを小さくすることができる。トルクT
の検出においては、モータ側から見た慣性を小さ
くする必要があることから、直径Dを小さくして
ドラム105をできるだけ小型化する必要があ
る。 Here, the diameter of the drum 105 is D, the pressing force (total legal pressure) by the brake linings 106 and 107 is P, the force acting in the tangential direction of the drum 105 due to the pressing force P is F, and the drum 105 and the brake lining 106 are , 107 is μ, and the torque acting on the drum 105 is T, the torque T is as follows: T=F・D=μP・D. From this equation, it can be seen that by increasing the pressing force P or increasing the friction coefficient μ, the drum 10
5 can be made smaller. Torque T
In this detection, it is necessary to reduce the inertia seen from the motor side, so it is necessary to reduce the diameter D and make the drum 105 as small as possible.
また上記板バネ132,133は、接線方向に
働く力Fに比例して撓むことから、板バネ13
2,133のバネ定数をK、板バネ132,13
3の撓み量をδとすれば、この撓み量δは、
δ=K・F
となる。この式よりF=δ/Kとなり、これを前式
に代入すればトルクTは、
T=δ/K・D
となる。 Further, since the leaf springs 132 and 133 are bent in proportion to the force F acting in the tangential direction, the leaf springs 13
2,133 spring constant is K, leaf spring 132,13
If the amount of deflection of No. 3 is δ, then the amount of deflection δ is as follows: δ=K·F. From this equation, F=δ/K, and by substituting this into the previous equation, the torque T becomes T=δ/K·D.
したがつて、板バネ132,133の撓み量δ
を検出することにより、モータのトルクTを測定
することができる。 Therefore, the amount of deflection δ of the leaf springs 132, 133
By detecting , the torque T of the motor can be measured.
この撓み量δは、板バネ132,133の先端
側方に配設される磁気変位センサ等の変位センサ
138,139により無接触に検出される。図示
の例では、ドラム105が右方向に回転している
ことから、センサに対して遠くのように撓む板バ
ネ133の撓み量δを変位センサ139により検
出するようにしている。 This deflection amount δ is detected without contact by displacement sensors 138 and 139, such as magnetic displacement sensors, which are disposed on the sides of the tips of the leaf springs 132 and 133. In the illustrated example, since the drum 105 is rotating to the right, the displacement sensor 139 detects the amount of deflection δ of the leaf spring 133, which is deflected far away from the sensor.
上記変位センサ138,139は、板バネ13
2,133の支持点O1,O2部でスペーサを介し
て固定されるセンサ取付板に取付けられる。 The displacement sensors 138 and 139 are connected to the leaf spring 13
It is attached to a sensor mounting plate which is fixed via a spacer at the support points O 1 and O 2 of No. 2,133.
なお、ブレーキライニング106,107がド
ラム105に圧接する時、板バネ132,133
は支持点O1,O2を中心にした回転変位になるが、
板バネ132,133の長さを撓み量δに対して
充分大きく取れば直線変位とみなすことができ
る。 Note that when the brake linings 106 and 107 come into pressure contact with the drum 105, the leaf springs 132 and 133
is the rotational displacement around the support points O 1 and O 2 , but
If the length of the leaf springs 132, 133 is made sufficiently large compared to the amount of deflection δ, it can be regarded as a linear displacement.
このように本発明のトルク検出装置は、従来の
ように前記負荷機構62全体が回転するのではな
く、ブレーキライニング106,107を取付け
た板バネ132,133が変位すだけであり、ト
ルクが検出されるモータから見た慣性が小さく、
トルク応答性が良好である。 In this way, the torque detection device of the present invention does not rotate the entire load mechanism 62 as in the conventional case, but only the leaf springs 132, 133 to which the brake linings 106, 107 are attached are displaced, and the torque is detected. The inertia seen from the motor is small,
Good torque response.
つぎに上記トルク検出装置の一実施例を第1図
の側面図、第2図の平面図、第3図の要部を示す
正面図を参照して説明する。 Next, an embodiment of the torque detecting device will be described with reference to a side view in FIG. 1, a plan view in FIG. 2, and a front view showing main parts in FIG. 3.
図において、筐体1の前面板1aに設けられた
軸受2,2により連結軸3が回転自在に軸支され
ており、この連結軸3の先端部には、トルクが計
測されるモータ等の被検出回転機の回転軸が連結
されるアタツチメント4が取付けられている。ま
た連結軸3には、複数枚のフイン構造からなるド
ラム5が同心状に取付けられており、このドラム
5は筐体1内に収容されている。ドラム5をこの
ようにフイン構造としたことにより、後述のブレ
ーキライニング6,7によつて強力に圧着された
時に生ずる発熱を効果的に放熱することができ
る。上記連結軸3の後端部は、支持板8に設けら
れた軸受9によつて軸支されている。また支持板
8の後方には、連結軸3に連結されるモータの回
転数を測るロータリエンコーダ10が配設されて
いる。回転数の検出は、連結軸3の端部に取付け
られた円板11の穴等をフオトセンサ等で検知し
て行なう。 In the figure, a connecting shaft 3 is rotatably supported by bearings 2, 2 provided on the front plate 1a of the housing 1, and a motor or the like whose torque is measured is attached to the tip of the connecting shaft 3. An attachment 4 is attached to which the rotating shaft of the rotating machine to be detected is connected. Further, a drum 5 having a plurality of fin structures is concentrically attached to the connecting shaft 3, and the drum 5 is housed in the housing 1. By forming the drum 5 into a fin structure as described above, the heat generated when the drum 5 is strongly pressed by the brake linings 6 and 7, which will be described later, can be effectively dissipated. The rear end of the connecting shaft 3 is supported by a bearing 9 provided on a support plate 8. Further, behind the support plate 8, a rotary encoder 10 is arranged to measure the rotational speed of a motor connected to the connecting shaft 3. The rotational speed is detected by detecting a hole in a disc 11 attached to the end of the connecting shaft 3 using a photo sensor or the like.
また上記筐体1内の後方部には、支持板12に
ギアモータ13が逆さに固定されており、ギアモ
ータ13の駆動軸にはピニオンギア14が取付け
られている。このギアモータ13の図中左側に
は、リニアガイドテーブル15,16が上下に設
けられている。このリニアガイドテーブル15,
16は、それぞれ固定レール17,18と移動レ
ール19,20から成つている。そして上部の移
動レール19の突出部19A内にはたとえば左ネ
ジが形成されており、下部の移動レール20の突
出部20A内には逆ネジのたとえば右ネジが形成
されている。またこれら突出部19A,20A内
のそれぞれ逆ネジに螺合するネジ棒22が、支持
板12の軸受23、およびその下方の支持板21
の軸受24に回転自在に軸支されている。このネ
ジ棒22の上下には、逆ネジの雄ネジが形成され
ている。上記突出部19Aと支持板12間には、
移動レール19を上方に付勢するコイルバネ25
がネジ棒22の外周に設けられており、突出部2
0Aと支持板21間には、移動レール20を下方
に付勢するコイルバネ26がネジ棒22の外周に
設けられている。上記ネジ棒22には、上記ピニ
オンギア14と噛合う平ギア27が支持板12,
21間に取付けられている。これにより、ギアモ
ータ13が回転することで、固定レール17,1
8上を移動レール19,20が、互いに近づくよ
うに摺動するか、互いに遠のくように摺動する。
この移動レール19,20の摺動の上限下限は、
フオトインタラプタ28,29により検知され
る。 Further, in the rear part of the housing 1, a gear motor 13 is fixed upside down to a support plate 12, and a pinion gear 14 is attached to the drive shaft of the gear motor 13. On the left side of the gear motor 13 in the figure, linear guide tables 15 and 16 are provided one above the other. This linear guide table 15,
16 consists of fixed rails 17, 18 and moving rails 19, 20, respectively. The protrusion 19A of the upper moving rail 19 has a left-hand thread, for example, and the protrusion 20A of the lower moving rail 20 has a reverse thread, for example a right-hand thread. Further, the threaded rods 22 that are threaded into the respective reverse threads in the protrusions 19A and 20A are connected to the bearing 23 of the support plate 12 and the support plate 21 below the bearing 23.
It is rotatably supported by a bearing 24. Reverse male threads are formed on the top and bottom of this threaded rod 22. Between the protrusion 19A and the support plate 12,
Coil spring 25 that urges the moving rail 19 upward
is provided on the outer periphery of the threaded rod 22, and the protrusion 2
A coil spring 26 is provided on the outer periphery of the threaded rod 22 between 0A and the support plate 21 to bias the moving rail 20 downward. On the threaded rod 22, a spur gear 27 that meshes with the pinion gear 14 is attached to the support plate 12,
It is installed between 21. As a result, the gear motor 13 rotates, and the fixed rails 17, 1
8, the moving rails 19, 20 slide toward each other or away from each other.
The upper and lower limits of sliding of these moving rails 19 and 20 are:
It is detected by photo interrupters 28 and 29.
また上記移動レール19,20の段部19B,
20Bには、ビス30,31により板バネ32,
33が固定されている。また移動レール19,2
0の上記突出部19A,20A面には、ビス3
4,35によりセンサ取付板36,37が板バネ
32,33の右側方に固定されている。このセン
サ取付板36,37には、板バネ32,33の先
端の撓み量を検出する変位センサ38,39が板
バネ32,33面に垂直に取付けられている。 Furthermore, the stepped portions 19B of the moving rails 19, 20,
20B has a plate spring 32,
33 is fixed. Also, the moving rails 19, 2
There are screws 3 on the surfaces of the protrusions 19A and 20A of 0.
4 and 35, sensor mounting plates 36 and 37 are fixed to the right side of the leaf springs 32 and 33. Displacement sensors 38 and 39 for detecting the amount of deflection of the tips of the leaf springs 32 and 33 are mounted on the sensor mounting plates 36 and 37 perpendicularly to the surfaces of the leaf springs 32 and 33.
また上段の板バネ32のドラム5側先端部に
は、ブレーキライニング6を取付けたブレーキホ
ルダ40がブツシユ41を介してピン42により
スライド自在に設けられている。このブレーキホ
ルダ40にはブレーキランニング6の中心とドラ
ム5の中心とを位置合わせするスライド調整ネジ
43,44が左右に設けられている。 Further, a brake holder 40 to which a brake lining 6 is attached is slidably provided at the tip end of the upper plate spring 32 on the side of the drum 5 by means of a pin 42 via a bush 41 . This brake holder 40 is provided with slide adjustment screws 43 and 44 on the left and right sides for aligning the center of the brake running 6 and the center of the drum 5.
同様に下段の板バネ33のドラム5側先端部に
も、ブレーキライニング7を取付けたブレーキホ
ルダ45がブツシユ46を介してピン47により
スライド自在に設けられている。このブレーキホ
ルダ45の左右には、スライド調整ネジ48,4
9が設けられている。 Similarly, a brake holder 45 to which a brake lining 7 is attached is also slidably provided at the end of the lower plate spring 33 on the side of the drum 5 by means of a pin 47 via a bush 46 . Slide adjustment screws 48, 4 are provided on the left and right sides of this brake holder 45.
9 is provided.
上記ドラム5の上下に配されるブレーキライニ
ング6,7は、摩擦係数が高く圧着方向に変形が
少ないウレタンゴム、アスベスト、硬質カーボン
等から形成されている。 The brake linings 6 and 7 disposed above and below the drum 5 are made of urethane rubber, asbestos, hard carbon, etc., which have a high coefficient of friction and are less deformed in the compression direction.
このように構成される上記トルク検出装置で
は、板バネ32,33が互いに近づくようにギア
モータ13を駆動した時、固定レール17,18
上を案内されて移動レール19,20が摺動し、
ブレーキライニング6,7が強力な圧着力でドラ
ム5のドラム面5aを押し付ける。この時、連結
軸3に連結されるモータのトルクに比例して板バ
ネ32,33が撓むのでこの撓み量を上記変位セ
ンサ38,39で検出することで、モータの起動
トルクまたは回転トルクを計測することができ
る。 In the torque detection device configured in this way, when the gear motor 13 is driven so that the plate springs 32 and 33 approach each other, the fixed rails 17 and 18
The moving rails 19 and 20 slide while being guided on the top.
The brake linings 6 and 7 press against the drum surface 5a of the drum 5 with strong pressure. At this time, the plate springs 32 and 33 are deflected in proportion to the torque of the motor connected to the connecting shaft 3. By detecting this deflection amount with the displacement sensors 38 and 39, the starting torque or rotational torque of the motor can be determined. It can be measured.
たとえば板バネ32,33の厚さが2mmで幅が
14mm、板バネ32,33の支持点からドラム5の
中心までの距離が70mmとした時、トルクが
800g・cmの場合、撓み量はたとえば0.3mmとなる。
この撓み量のたとえば0〜1mmが、たとえば1μm
の分解能の上記変位センサ38,39により検出
される。 For example, the thickness of leaf springs 32 and 33 is 2 mm, and the width is
When the distance from the support point of leaf springs 32 and 33 to the center of drum 5 is 70 mm, the torque is
In the case of 800 g cm, the amount of deflection is, for example, 0.3 mm.
This amount of deflection, for example, 0 to 1 mm is, for example, 1 μm.
The displacement sensors 38 and 39 have a resolution of .
ここで、上記トルク検出装置にはリニアガイド
テーブル15,16が用いられていることから、
板バネ32,33の支持点部ががたつくことがな
く、ドラム5の上下に均等な圧着力が作用するよ
うなる。 Here, since the linear guide tables 15 and 16 are used in the torque detection device,
The support points of the leaf springs 32 and 33 do not wobble, and even pressure is applied to the top and bottom of the drum 5.
またギアモータ13とネジジヤツキにより力を
倍加してドラム5に圧着力を印加しているが、ブ
レーキライニング6,7とドラム5間のギヤツプ
は狭く設定でき、圧着後のドラム5方向への変位
量は極わずかであることから、ギアモータ13、
および平ギア27とピニオンギア14のギア比や
ネジ棒22のネジピツチを圧着力がさらに増加す
るように設定することができる。 In addition, the force is doubled by the gear motor 13 and the screw jack to apply the crimping force to the drum 5, but the gap between the brake linings 6, 7 and the drum 5 can be set narrowly, and the amount of displacement in the direction of the drum 5 after crimping is Since it is extremely small, the gear motor 13,
Furthermore, the gear ratio between the spur gear 27 and the pinion gear 14 and the thread pitch of the threaded rod 22 can be set to further increase the pressing force.
また板バネ32,33はセンサ取付板36,3
7と平行に上下動することから、ノイズ成分が入
らず、回転トルク成分のみを検出できる。 Additionally, the plate springs 32 and 33 are attached to the sensor mounting plates 36 and 3.
Since it moves up and down parallel to 7, only the rotational torque component can be detected without noise components.
また従来のトルク計測時間(スキヤン時間)は
1分近くかかつていたが、上記トルク検出装置で
はギアモータ13の回転が直接ネジ棒22に伝わ
るとともに、ドラム5を圧着するブレーキライニ
ング6,7に伝わるため、トルク計測時間が5秒
程度に短縮される。 In addition, the conventional torque measurement time (scan time) was approximately one minute, but in the above torque detection device, the rotation of the gear motor 13 is directly transmitted to the threaded rod 22, and also to the brake linings 6 and 7 that press the drum 5. , the torque measurement time is shortened to about 5 seconds.
つぎに、上記変位センサ38,39から出力さ
れるセンサ出力をトルクに比例した電圧に変換す
る回路を第4図に基づき説明する。 Next, a circuit for converting the sensor output from the displacement sensors 38 and 39 into a voltage proportional to torque will be explained based on FIG. 4.
第4図で、変位センサ38または39からの出
力は、専用アンプ50で増幅され、後段のオペア
ンプ51でトルクに比例した電圧に変換される。
そして、出力端子52からトルク検出信号が出力
される。可変抵抗53はゼロ点調整用である。 In FIG. 4, the output from the displacement sensor 38 or 39 is amplified by a dedicated amplifier 50, and converted into a voltage proportional to torque by an operational amplifier 51 in the subsequent stage.
Then, a torque detection signal is output from the output terminal 52. The variable resistor 53 is for zero point adjustment.
なお、本発明はモータ以外に内燃機関等の被検
出回転機のトルク検出にも適用することができ
る。 Note that the present invention can be applied to torque detection of a rotating machine to be detected, such as an internal combustion engine, in addition to a motor.
[発明の効果]
以上説明したように本発明では、ブレーキライ
ニングを取付けた板バネをギアモータとネジジヤ
ツキでドラムに圧着し、板バネの撓み量を変位セ
ンサで無接触に検出してトルクを計測している。[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, a plate spring with a brake lining attached is pressed onto a drum using a gear motor and screws, and the amount of deflection of the plate spring is detected without contact using a displacement sensor to measure torque. ing.
したがつて、トルクが検出されるモータから見
た負荷が小さくなり、トルク応答性が良好とな
る。特に本発明のトルク検出装置をステツピング
モータのトルクの検出に用いた場合、脱調が起こ
らず良好にトルクの検出を行なうことができる。 Therefore, the load seen from the motor whose torque is detected becomes smaller, and the torque responsiveness becomes better. In particular, when the torque detection device of the present invention is used to detect the torque of a stepping motor, the torque can be detected satisfactorily without causing step-out.
またギアモータとネジジヤツクによりドラムに
圧着力を印加しているため、負荷をスムーズに加
えることができ、トルクの計測時間を短縮するこ
とができる。 In addition, since the pressing force is applied to the drum by a gear motor and a screw jack, the load can be applied smoothly and the time required to measure torque can be shortened.
第1図は本発明の一実施例のトルク検出装置の
側断面図、第2図は上記トルク検出装置を上部か
ら見た断面図、第3図は上記トルク検出装置の要
部を示す正面図、第4図は上記トルク検出装置で
板バネの撓み量の検出に用いられる検出回路図、
第5図は本発明の考え方を説明するための正面
図、第6図は第5図の斜視図、第7図は従来のト
ルク検出装置の要部を示す斜視図である。
3,103……連結軸、4……アタツチメン
ト、5,105……ドラム、6,7,106,1
07……ブレーキライニング、13……ギアモー
タ、14……ピニオンギア、15,16……リニ
アガイドテーブル、17,18……固定レール、
19,20……移動レール、22……ネジ棒、2
7……平ギア、32,33,132,133……
板バネ、36,37……センサ取付板、38,3
9,138,139……変位センサ、40,4
5,140,145……ブレーキホルダ、42,
47……ピン、43,44,48,49……スラ
イド調整ネジ、50……専用アンプ、51……オ
ペアンプ、52……出力端子。
FIG. 1 is a sectional side view of a torque detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the torque detection device seen from above, and FIG. 3 is a front view showing the main parts of the torque detection device. , FIG. 4 is a detection circuit diagram used for detecting the amount of deflection of the leaf spring in the torque detection device,
FIG. 5 is a front view for explaining the concept of the present invention, FIG. 6 is a perspective view of FIG. 5, and FIG. 7 is a perspective view showing essential parts of a conventional torque detection device. 3,103...Connection shaft, 4...Attachment, 5,105...Drum, 6,7,106,1
07... Brake lining, 13... Gear motor, 14... Pinion gear, 15, 16... Linear guide table, 17, 18... Fixed rail,
19, 20...Moving rail, 22...Threaded rod, 2
7... Spur gear, 32, 33, 132, 133...
Leaf spring, 36, 37...Sensor mounting plate, 38, 3
9,138,139...displacement sensor, 40,4
5,140,145...brake holder, 42,
47... Pin, 43, 44, 48, 49... Slide adjustment screw, 50... Dedicated amplifier, 51... Operational amplifier, 52... Output terminal.
Claims (1)
転するドラムと、このドラムのドラム面に水平に
圧着するブレーキライニングを一端部に取付けた
板バネと、固定レールおよび固定レール上を上記
ドラム面に対して垂直に摺動する移動レールから
成りこの移動レールに上記板バネの他端部を取付
け板バネを上記ドラム面に対して水平に支持する
リニアガイドテーブルと、上記移動レール内に上
記ドラム面に対して垂直に形成された雌ネジ部に
螺合し平ギアを取付けたネジ棒と、この平ギアに
噛合うギアを取付けたギアモータと、上記板バネ
の他端部において支持されたセンサ取付板に上記
板バネ面に対して垂直に取付けられ上記板バネの
一端部の撓み量を無接触に検知する変位センサと
を有し、上記ギアモータを駆動して上記ブレーキ
ライニングを上記ドラムに圧着し上記板バネの撓
み量を上記変位センサで検知して上記被検出回転
機のトルクを検出することを特徴とするトルク検
出装置。1. A drum that rotates by connecting a connecting shaft to the rotating shaft of the rotating machine to be detected, a plate spring with a brake lining attached to one end that is pressed horizontally to the drum surface of the drum, a fixed rail, and a It consists of a moving rail that slides perpendicularly to the drum surface, the other end of the leaf spring is attached to the moving rail, and a linear guide table supports the leaf spring horizontally to the drum surface, A threaded rod having a flat gear screwed into a female thread formed perpendicular to the drum surface, a gear motor having a gear meshing with the flat gear, and a screw rod supported by the other end of the leaf spring. and a displacement sensor that is mounted perpendicularly to the plate spring surface on the sensor mounting plate and detects the amount of deflection of one end of the plate spring without contact, and drives the gear motor to move the brake lining to the drum. A torque detection device characterized in that the torque of the rotating machine to be detected is detected by detecting the amount of deflection of the plate spring with the displacement sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17466686A JPS6330735A (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Torque detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17466686A JPS6330735A (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Torque detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6330735A JPS6330735A (en) | 1988-02-09 |
| JPH0463328B2 true JPH0463328B2 (en) | 1992-10-09 |
Family
ID=15982572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17466686A Granted JPS6330735A (en) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | Torque detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6330735A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8910344B2 (en) | 2010-04-07 | 2014-12-16 | Alcon Research, Ltd. | Systems and methods for caster obstacle management |
| US9089367B2 (en) | 2010-04-08 | 2015-07-28 | Alcon Research, Ltd. | Patient eye level touch control |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011047906A (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Talk System Co Ltd | Load testing device |
-
1986
- 1986-07-23 JP JP17466686A patent/JPS6330735A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8910344B2 (en) | 2010-04-07 | 2014-12-16 | Alcon Research, Ltd. | Systems and methods for caster obstacle management |
| US9089367B2 (en) | 2010-04-08 | 2015-07-28 | Alcon Research, Ltd. | Patient eye level touch control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6330735A (en) | 1988-02-09 |
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