JPH04109134A - Torque meter - Google Patents
Torque meterInfo
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- JPH04109134A JPH04109134A JP22722490A JP22722490A JPH04109134A JP H04109134 A JPH04109134 A JP H04109134A JP 22722490 A JP22722490 A JP 22722490A JP 22722490 A JP22722490 A JP 22722490A JP H04109134 A JPH04109134 A JP H04109134A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は剪断機の駆動系出力軸の如き駆動軸のトルクを
測定するために用いるトルクメーターに関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a torque meter used to measure the torque of a drive shaft such as a drive system output shaft of a shearing machine.
[従来の技術]
この種トルクメーターとしては、従来、第2図に一例を
示す如く、駆動軸aの途中にトルク伝達軸すを介在させ
、且つ該トルク伝達軸すの外周面に、バッテリーCによ
り給電されるようにした歪ゲージdを貼り付け、該歪ゲ
ージdでトルク伝達軸すの外周面の歪を検出し、その出
力をトルク伝達軸すの外側に設置したアンテナeで受信
し、それをテレメーターfによって電気量に変換するよ
うにした歪計式トルクメーターとしたもの、あるいは、
第3図に一例を示す如く、駆動軸1の中途部2個所に歯
車gとhを固定し、且つ該歯車gとhにピックアップ(
電磁式検出器)iと1を対向させて配置し、上記歯車筐
1h間に生じたねじり角を、ピックアップLJで検出し
た二つの交流電圧信号をもとに比較器kにより位相差と
して取り出し、その位相差をクロックパルスを基準にデ
ジタル処理してトルクを測定するようにしたデジタルト
ルクメーターとしたもの等が知られている。[Prior Art] Conventionally, this kind of torque meter has a torque transmitting shaft interposed in the middle of the drive shaft a, and a battery C is installed on the outer peripheral surface of the torque transmitting shaft as shown in FIG. Attach a strain gauge d which is supplied with power by the strain gauge d, detect the strain on the outer peripheral surface of the torque transmission shaft with the strain gauge d, and receive the output with an antenna e installed outside the torque transmission shaft, A strain meter-type torque meter that converts it into an electrical quantity using a telemeter f, or
As an example is shown in FIG. 3, gears g and h are fixed at two locations in the middle of the drive shaft 1, and pickup
Electromagnetic detectors) i and 1 are placed facing each other, and the torsion angle generated between the gear housings 1h is extracted as a phase difference by a comparator k based on the two AC voltage signals detected by the pickup LJ. There are known digital torque meters that measure torque by digitally processing the phase difference based on clock pulses.
[発明が解決しようとする課題]
ところが、上記歪計式トルクメーターの場合には、軸外
周面の歪測定方式であって外部環境の影響を受は易いた
め、信頼性が低く、又、軸間配置であってスリップリン
グが使えないため、バッテリーが切れると使用できなく
なり、寿命が短いという問題があり、一方、上記デジタ
ルトルクメーターの場合には、歯車g、hの歯が粗いこ
とから、瞬間トルクを精度よく測定することができない
という問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the case of the above-mentioned strain meter type torque meter, the strain is measured on the outer circumferential surface of the shaft and is easily affected by the external environment, resulting in low reliability. Since it is a spacer arrangement and a slip ring cannot be used, there is a problem that it cannot be used when the battery runs out and has a short lifespan.On the other hand, in the case of the digital torque meter mentioned above, since the teeth of gears g and h are coarse, There is a problem that instantaneous torque cannot be measured accurately.
そこで、本発明は、耐久性が高くしかも精度よくトルク
を測定することができるようなトルクメーターを提供し
ようとするものである。Therefore, an object of the present invention is to provide a torque meter that is highly durable and capable of measuring torque with high accuracy.
[課題を解決するための手段]
本発明は、上記課題を解決するために、駆動軸の途中に
介在させて設置するためのトルク伝達軸の外周部にスリ
ップリングを設けると共に、上記トルク伝達軸の内部に
中空部を形成して、該中空部の内壁面に歪ゲージを貼り
付け、且つ該歪ゲージと上記スリップリングとをトルク
伝達軸内を通した内部ケーブルにより接続し、更に、上
記トルク伝達軸の外周部に、内壁部に上記スリップリン
グに接触させるためのブラシを設けた外環を、回転が規
制されるように嵌設して、上記ブラシを外部ケーブルに
接続した構成とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a slip ring on the outer periphery of a torque transmission shaft to be installed in the middle of the drive shaft, and also provides a slip ring for the torque transmission shaft. A hollow part is formed inside the hollow part, a strain gauge is pasted on the inner wall surface of the hollow part, and the strain gauge and the slip ring are connected by an internal cable passed through the torque transmission shaft, and the torque transmission shaft is further connected to the slip ring. An outer ring having a brush provided on the inner wall for contacting the slip ring is fitted onto the outer periphery of the transmission shaft so as to restrict rotation, and the brush is connected to an external cable.
[作 用]
軸内面の歪測定方式とし、給電及び信号の取り出しをス
リップリングを介して行うようにしであるため、外部環
境に影響されることなく測定を行うことができ、高耐久
性とすることができる。[Function] The strain measurement method is used on the inner surface of the shaft, and the power supply and signal extraction are performed through a slip ring, so measurements can be performed without being affected by the external environment, and it has high durability. be able to.
[実 施 例] 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示すもので、トルクを測定
すべき駆動軸1の途中に介在させて設置させられるよう
に、一端に駆動軸1側のフランジ18!に接合させるた
めのフランシバを固定用ボルト3によって着脱自在に取
り付けるようにすると共に他端に駆動軸1側のフランジ
18bに接合させるためのフランジ2bを一体的に設け
たトルク伝達軸4を駆動軸1のフランジ181、18b
間に用いるようにする。該トルク伝達軸4には、外周面
にスリップリング5を設け、又、内部に、上記一方のフ
ランジ2a側の端面より穿設した導通穴6を介して中空
部7を形成し、且つ該中空部7の内壁面に、歪ゲージ8
を貼り付けると共に該歪ゲージ8用のアンプ9を設置し
、更に、該歪ゲージ8及びアンプ9と上記スリップリン
グ5との間を、トルク伝達軸4内を通した内部ケーブル
lOにより接続する。又、上記トルク伝達軸4の外周部
に、回転止めIIによって回転が規制されるようにした
外環12を、両端部に内装した軸受13を介して嵌設し
て、該外環12の内壁部に、上記スリップリング5に接
触させるようにしたブラシ14を取り付け、且つ該ブラ
シ14を、外環12の外壁部に導いた外部ケーブル15
に接続し、上記歪ゲージ8への給電がスリップリング5
を介して外部から行われるようにすると共に、上記歪ゲ
ージ8からの信号をスリップリング5を介して外部へ取
り出せるようにする。なお、16はトルク伝達軸4内に
おける中空部7と導通穴6との間を仕切るためのノ1−
メティックシール、17は外環12内をシールするため
のシール部材である。又、19は駆動軸■の分断部に形
成したフランジ18a、 18bにトルク伝達軸4のフ
ランジ2!、 2bを接続させるフランジ接続用ボルト
、20は駆動軸lのドライブギヤ、21は駆動軸1と該
駆動軸1によって駆動される軸22とを継ぐカップリン
グを示す。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a flange 18 on the drive shaft 1 side is attached to one end so that it can be installed in the middle of the drive shaft 1 whose torque is to be measured. A torque transmission shaft 4 is attached to the drive shaft, and a flange 2b is integrally provided on the other end of the flange 2b to be joined to the flange 18b on the drive shaft 1 side. 1 flange 181, 18b
Use it in between. The torque transmission shaft 4 is provided with a slip ring 5 on its outer circumferential surface, and has a hollow portion 7 formed therein through a conduction hole 6 bored from the end surface on the one flange 2a side. A strain gauge 8 is installed on the inner wall surface of the section 7.
At the same time, an amplifier 9 for the strain gauge 8 is installed, and the strain gauge 8 and amplifier 9 are connected to the slip ring 5 by an internal cable IO passing through the torque transmission shaft 4. Further, an outer ring 12 whose rotation is regulated by a rotation stopper II is fitted onto the outer circumference of the torque transmission shaft 4 via bearings 13 installed at both ends, and the inner wall of the outer ring 12 is An external cable 15 is provided with a brush 14 in contact with the slip ring 5, and the brush 14 is guided to the outer wall of the outer ring 12.
The power supply to the strain gauge 8 is connected to the slip ring 5.
The signal from the strain gauge 8 can be taken out to the outside via the slip ring 5. In addition, 16 is a hole 1-1 for partitioning between the hollow part 7 and the conduction hole 6 in the torque transmission shaft 4.
A metic seal 17 is a sealing member for sealing the inside of the outer ring 12. Moreover, 19 is a flange 2 of the torque transmission shaft 4 formed on the flanges 18a and 18b formed at the dividing part of the drive shaft ! , 2b, 20 is the drive gear of the drive shaft l, and 21 is a coupling connecting the drive shaft 1 and the shaft 22 driven by the drive shaft 1.
上記構成とした本発明のトルクメーターを用いて駆動軸
Iに作用するトルクを測定する場合には、第1図に示す
如く、トルクメーターを駆動軸1の分断部に配置し、ト
ルク伝達軸4の一端のフランジ2!を駆動軸1の一方の
フランジ181に、又、トルク伝達軸4の他端のフラン
ジ2bを駆動軸lの他方のフランジ18bにそれぞれ7
ランジ接続用ボルト19を用いて接続し、更に、トルク
伝達軸4の外周の外環12を回転止め11によって回転
しないようにする。したがって、駆動軸1.がドライブ
ギヤ20により回転させられると、トルク伝達軸4は外
環12の内周部を駆動軸lと一体に回転させられること
になる。When measuring the torque acting on the drive shaft I using the torque meter of the present invention configured as described above, the torque meter is placed at the divided portion of the drive shaft 1, as shown in FIG. Flange 2 at one end! 7 to one flange 181 of the drive shaft 1, and the flange 2b of the other end of the torque transmission shaft 4 to the other flange 18b of the drive shaft l.
The connection is made using a flange connection bolt 19, and furthermore, the outer ring 12 on the outer periphery of the torque transmission shaft 4 is prevented from rotating by a rotation stopper 11. Therefore, drive shaft 1. When is rotated by the drive gear 20, the torque transmission shaft 4 is caused to rotate the inner peripheral portion of the outer ring 12 integrally with the drive shaft l.
上記回転により駆動軸Iに生ずるトルクはトルク伝達軸
4の内側に設けである歪ゲージ8によって検出されるこ
とになるが、こあ際、トルク伝達軸4の外周部にはスリ
ップリング5が設けてあり、このスリップリング5に、
内部ケーブルIOを介して歪ゲージ8が接続しであると
共に、外部ケーブル15と接続されたブラシ14が接触
させであるため、歪ゲージ3への給電を継続的に安定し
て行うことができ、又、歪ゲージ8により検出された信
号も円滑に外部に取り出され、処理装置(図示せず)に
て処理されて駆動軸1のトルクとして測定される。The torque generated on the drive shaft I due to the above rotation is detected by a strain gauge 8 provided inside the torque transmission shaft 4. At this time, a slip ring 5 is provided on the outer circumference of the torque transmission shaft 4. There is this slip ring 5,
Since the strain gauge 8 is connected via the internal cable IO and the brush 14 connected to the external cable 15 is in contact, power can be continuously and stably supplied to the strain gauge 3. Further, the signal detected by the strain gauge 8 is also smoothly taken out to the outside, processed by a processing device (not shown), and measured as the torque of the drive shaft 1.
このように、本発明においては、トルク伝達軸の内面の
歪を測定して軸外面の軸トルク相当の出力を得る方式と
しであるので、歪ゲージ8による歪検出を外部環境の影
響を受けない完全密封下で行わせることができ、これに
より長期間に亘り精度のよい測定が可能となり、耐久性
に優れたトルクメーターとすることができる。As described above, in the present invention, since the strain on the inner surface of the torque transmission shaft is measured to obtain an output equivalent to the shaft torque on the outer surface of the shaft, strain detection by the strain gauge 8 is not influenced by the external environment. The measurement can be carried out in a completely sealed environment, which enables highly accurate measurement over a long period of time, resulting in a torque meter with excellent durability.
なお、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。It should be noted that the present invention is not limited only to the above embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
[発明の効果]
以上述べた如く、本発明のトルクメーターによれば、ト
ルク伝達軸内に中空部を設けてその内面に歪ゲージを貼
り付け、軸の内側から軸トルクの測定を行わせる方式と
したので、スリップリングの使用が可能となり、これに
より歪検出を外部環境に影響されずに行わせることがで
きて、長期間に亘り精度よく測定を行うことができ、信
頼性、耐久性の向上を図ることができる、等の優れた効
果を発揮する。[Effects of the Invention] As described above, according to the torque meter of the present invention, a hollow part is provided in the torque transmission shaft, and a strain gauge is attached to the inner surface of the hollow part, and the shaft torque is measured from the inside of the shaft. This makes it possible to use a slip ring, which allows strain detection to be performed without being affected by the external environment, allowing accurate measurement over a long period of time, and improving reliability and durability. It has excellent effects such as being able to improve performance.
第1図は本発明のトルクメーターの一実施例の概要を示
す一部切断面図、第2図は従来の歪測定式トルクメータ
ーの一例を示す概略図、第3図は従来のデジタルトルク
メーターの一例を示す概略図である。
l・・・駆動軸、4・・・トルク伝達軸、5・・・スリ
ップリング、7・・・中空部、8・・・歪ゲージ、lO
・・・内部ケーブル、11・・・回転止め、12・・・
外環、14・・・ブラシ、15・・・外部ケーブル。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an overview of an embodiment of the torque meter of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a conventional strain measuring torque meter, and FIG. 3 is a conventional digital torque meter. It is a schematic diagram showing an example. l... Drive shaft, 4... Torque transmission shaft, 5... Slip ring, 7... Hollow part, 8... Strain gauge, lO
...Internal cable, 11... Rotation stopper, 12...
Outer ring, 14... Brush, 15... External cable.
Claims (1)
伝達軸の外周部にスリップリングを設けると共に、上記
トルク伝達軸の内部に中空部を形成して、該中空部の内
壁面に歪ゲージを貼り付け、且つ該歪ゲージと上記スリ
ップリングとをケーブルにより接続し、更に、上記トル
ク伝達軸の外周部に、内壁部に上記スリップリングに接
触させるためのブラシを設けた外環を、回転が規制され
るように嵌設して、上記ブラシを外部ケーブルに接続し
た構成を有することを特徴とするトルクメーター。(1) A slip ring is provided on the outer periphery of the torque transmission shaft to be installed in the middle of the drive shaft, and a hollow part is formed inside the torque transmission shaft, and the inner wall surface of the hollow part is strained. A gauge is attached, and the strain gauge and the slip ring are connected by a cable, and an outer ring is provided on the outer periphery of the torque transmission shaft and a brush is provided on the inner wall for contacting the slip ring. A torque meter characterized by having a configuration in which the brush is connected to an external cable by being fitted so that rotation is regulated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22722490A JPH04109134A (en) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Torque meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22722490A JPH04109134A (en) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Torque meter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109134A true JPH04109134A (en) | 1992-04-10 |
Family
ID=16857447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22722490A Pending JPH04109134A (en) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Torque meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04109134A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952586A (en) * | 1996-07-31 | 1999-09-14 | Nippon Soken, Inc. | Device and method for accurately detecting torque of auxiliary device |
| JP2007327890A (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | Rotating body torque measurement device |
| JP2019141996A (en) * | 2015-07-22 | 2019-08-29 | シーエムアール サージカル リミテッドCmr Surgical Limited | Torque sensor device and robot arm |
| JP2020030090A (en) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | ユニパルス株式会社 | Torque converter |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP22722490A patent/JPH04109134A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5952586A (en) * | 1996-07-31 | 1999-09-14 | Nippon Soken, Inc. | Device and method for accurately detecting torque of auxiliary device |
| JP2007327890A (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | Rotating body torque measurement device |
| JP2019141996A (en) * | 2015-07-22 | 2019-08-29 | シーエムアール サージカル リミテッドCmr Surgical Limited | Torque sensor device and robot arm |
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