JPH0287034A - サーボ駆動機構によって駆動されるアーマチュアのトルク測定装置 - Google Patents
サーボ駆動機構によって駆動されるアーマチュアのトルク測定装置Info
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- JPH0287034A JPH0287034A JP1156621A JP15662189A JPH0287034A JP H0287034 A JPH0287034 A JP H0287034A JP 1156621 A JP1156621 A JP 1156621A JP 15662189 A JP15662189 A JP 15662189A JP H0287034 A JPH0287034 A JP H0287034A
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- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
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- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0025—Electrical or magnetic means
- F16K37/0041—Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/108—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving resistance strain gauges
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、少なくとも１つのストレンゲージを用い、サ
ーボ駆動機構によって駆動されるアーマチュアのトルク
を測定する装置に関する。
ーボ駆動機構によって駆動されるアーマチュアのトルク
を測定する装置に関する。
［従来の技術及びその課８］
従来、アーマチュア上のトルクを測定するためには、計
測セルの付けられた変位変換器の助けを借り、伝達され
る力を測定する測定装置が用いられている。この場合、
その構造及び設計寸法が、この測定装置を恒久的にアー
マチュアとサーボ駆動機構又はサーボ駆動機構の電動モ
ーターの間に残しておくには不適当で、従って、この測
定装置は周期的な測定にのみ用いられている。
測セルの付けられた変位変換器の助けを借り、伝達され
る力を測定する測定装置が用いられている。この場合、
その構造及び設計寸法が、この測定装置を恒久的にアー
マチュアとサーボ駆動機構又はサーボ駆動機構の電動モ
ーターの間に残しておくには不適当で、従って、この測
定装置は周期的な測定にのみ用いられている。
更に、過負荷に対しアーマチュアを保護するために、ト
ルクによりカットオフする手段が、ドイツ特許第２，２
５０，１４１号、及び出願番号第１．２８１゜５１７号
により公知である。この場合は、サーボ駆動機構のウオ
ームシャフトが移動ウオームとして作られており、これ
がウオームホイールと同心に引っ張りばねを介して保持
されている。もしも、このばねのバイアスによって掛け
られるモーメントより大きい荷重モーメントがこの駆動
軸で発生すると、ウオームホイールの円周上の力がこの
ウオームシャフトをその中心位置から押し、レバーシス
テムを介して、それに設けられたトルクプローブを作動
させ、これがモーターのスイッチを切る。この様な機械
的制御ユニットは複雑で、機械的伝達部品の多いことに
よる故障が発生しやすい。
ルクによりカットオフする手段が、ドイツ特許第２，２
５０，１４１号、及び出願番号第１．２８１゜５１７号
により公知である。この場合は、サーボ駆動機構のウオ
ームシャフトが移動ウオームとして作られており、これ
がウオームホイールと同心に引っ張りばねを介して保持
されている。もしも、このばねのバイアスによって掛け
られるモーメントより大きい荷重モーメントがこの駆動
軸で発生すると、ウオームホイールの円周上の力がこの
ウオームシャフトをその中心位置から押し、レバーシス
テムを介して、それに設けられたトルクプローブを作動
させ、これがモーターのスイッチを切る。この様な機械
的制御ユニットは複雑で、機械的伝達部品の多いことに
よる故障が発生しやすい。
ドイツ特許公開番号第３．５２８，３６４号に、主とし
てねじの締め付けに用いられる締め付はトルクのピック
アップ手段に関する記載がある。これはトルクチューブ
を介して互いに接続された２つのフランジから成り立っ
ている。
てねじの締め付けに用いられる締め付はトルクのピック
アップ手段に関する記載がある。これはトルクチューブ
を介して互いに接続された２つのフランジから成り立っ
ている。
更に、スイス特許第４［ｉ３，１４５号に、同軸の）＼
ブ部品の装着に就いての開示がなされており、これによ
り力束の方向をチェーン駆動機構の方向に変えることが
できる。１つのハブが測定ハブとして作られている。の
方向に変える 本発明の目的は、恒久的に取り付けておくことができ、
又トルクの連続測定が可能な冒頭に記載した型の装置を
提供することである。
ブ部品の装着に就いての開示がなされており、これによ
り力束の方向をチェーン駆動機構の方向に変えることが
できる。１つのハブが測定ハブとして作られている。の
方向に変える 本発明の目的は、恒久的に取り付けておくことができ、
又トルクの連続測定が可能な冒頭に記載した型の装置を
提供することである。
［課題を解決するための手段及びその作用］この目的が
本発明により次の如くにして達成される。即ち、サーボ
駆動機構のハウジング及び上記アーマチュアのハウジン
グとが、シリンダー部分の中でトルク・チューブとして
作用する公知のフランジ付きブシュを介して、互いに接
続され、上記フランジ付きブシュがアーマチュアのスピ
ンドルによって貫通されており、又、１つのアダプタが
上記フランジ付きブシュと上記アーマチュアのスピンド
ルとの間の環部の中に設けられて、上記サーボ駆動機構
と上記アーマチュアとの間に駆動力を伝えるごとくにす
る。
本発明により次の如くにして達成される。即ち、サーボ
駆動機構のハウジング及び上記アーマチュアのハウジン
グとが、シリンダー部分の中でトルク・チューブとして
作用する公知のフランジ付きブシュを介して、互いに接
続され、上記フランジ付きブシュがアーマチュアのスピ
ンドルによって貫通されており、又、１つのアダプタが
上記フランジ付きブシュと上記アーマチュアのスピンド
ルとの間の環部の中に設けられて、上記サーボ駆動機構
と上記アーマチュアとの間に駆動力を伝えるごとくにす
る。
力束が、アダプターを介して、サーボ駆動機構から、ア
ーマチュアスピンドルを調節するねじ付きブシュに達す
るので、サーボ駆動機構とアーマチュアとの間に固定さ
れたフランジ付きブシュに、ストレンゲージを介して測
定される捩じりモーメントが掛かる。トルクを連続的に
測定することにより、サーボ駆動機構／アーマチュアの
構造ユニットの中の機械的変化を、トルク特性の変化を
比較することにより、同じ作業条件のもとで、知ること
ができる。従って、予見し得ない故障により工場に重大
な損害を与える前に、予防保全を行うことが可能である
。このトルク値がサーボ駆動機構の電動モーターの運転
開始に直接用いられ、従ってこうかな機械的トルク制限
器を必要としない。
ーマチュアスピンドルを調節するねじ付きブシュに達す
るので、サーボ駆動機構とアーマチュアとの間に固定さ
れたフランジ付きブシュに、ストレンゲージを介して測
定される捩じりモーメントが掛かる。トルクを連続的に
測定することにより、サーボ駆動機構／アーマチュアの
構造ユニットの中の機械的変化を、トルク特性の変化を
比較することにより、同じ作業条件のもとで、知ること
ができる。従って、予見し得ない故障により工場に重大
な損害を与える前に、予防保全を行うことが可能である
。このトルク値がサーボ駆動機構の電動モーターの運転
開始に直接用いられ、従ってこうかな機械的トルク制限
器を必要としない。
例えば、流量制御アーマチュアの場合、トルクの変化に
より粘性又は流量の変化を知ることができる。
より粘性又は流量の変化を知ることができる。
本発明の目的は、又、別の手段により達成することがで
きる、即ち、この場合、サーボ駆動機構又はアーマチュ
アの構成部品がモニター可能のトルク部品として作られ
ている。
きる、即ち、この場合、サーボ駆動機構又はアーマチュ
アの構成部品がモニター可能のトルク部品として作られ
ている。
駆動機構又はアーマチュアの構成部品をトルク部品とし
て使用することにより、サーボ駆動機構／アーマチュア
の構造ユニットの外形寸法が変化せず、従って、この目
的を“フランジ付きブシュで行う場合のごとく、重心が
移動することがない。
て使用することにより、サーボ駆動機構／アーマチュア
の構造ユニットの外形寸法が変化せず、従って、この目
的を“フランジ付きブシュで行う場合のごとく、重心が
移動することがない。
この場合、好ましくは、ストレンゲージの信号がこのス
トレンゲージに設けられたコイルにより誘導的につたえ
らる如くにする。
トレンゲージに設けられたコイルにより誘導的につたえ
らる如くにする。
この構成部品に接続されたコイルローターがストレンゲ
ージの上に被され、好ましくは保護シェルの働きをする
ようにする。
ージの上に被され、好ましくは保護シェルの働きをする
ようにする。
［実施例］
第１図はフランジ付きブシュ１を示し、これが、図に簡
単に描かれたサーボ駆動機構３のハウジング２と、及び
同様に簡単に描かれたアーマチュアのハウジング４と結
合され、固定された構造ユニットを形成している。この
為に、下フランジ６がねじ付き孔をもち、１つのねじ９
を受け、これがハウジング４及びこれと結合しているリ
ング８の中を貫通している。上フランジＩＯが貫通孔１
１を持ち、ねじ１２を受け、これがハウジング２のねじ
付き孔（図示無し）と結合している。
単に描かれたサーボ駆動機構３のハウジング２と、及び
同様に簡単に描かれたアーマチュアのハウジング４と結
合され、固定された構造ユニットを形成している。この
為に、下フランジ６がねじ付き孔をもち、１つのねじ９
を受け、これがハウジング４及びこれと結合しているリ
ング８の中を貫通している。上フランジＩＯが貫通孔１
１を持ち、ねじ１２を受け、これがハウジング２のねじ
付き孔（図示無し）と結合している。
サーボ駆動機構３の駆動力を伝えるため、ボールベヤリ
ング１３を介してハウジング２上に支持されている中央
駆動柱１４か、トング／溝形ジヨイント１５を介してス
リーブ形アダプター１６と結合している。アダプターＩ
Ｂとねじ付きスリーブ１Ｂとの間の更に別のトング／溝
形ジヨイント１７を介して、ボールベヤリング１９によ
って支持されているねじ付きスリーブ１８が回転させら
れ、アーマチュア５のスピンドル２０がそのストローク
を行う。この場合、スピンドル２０はスリーブ形のアダ
プター１８を貫通している。
ング１３を介してハウジング２上に支持されている中央
駆動柱１４か、トング／溝形ジヨイント１５を介してス
リーブ形アダプター１６と結合している。アダプターＩ
Ｂとねじ付きスリーブ１Ｂとの間の更に別のトング／溝
形ジヨイント１７を介して、ボールベヤリング１９によ
って支持されているねじ付きスリーブ１８が回転させら
れ、アーマチュア５のスピンドル２０がそのストローク
を行う。この場合、スピンドル２０はスリーブ形のアダ
プター１８を貫通している。
フランジ付きブシュｌが、フランジ６．１０の間に凹部
２１を持ち、この部分に比較的薄い壁２２が残される。
２１を持ち、この部分に比較的薄い壁２２が残される。
この薄い壁２２が直径方向で向き合った２つのストレン
ゲージ２３を持っている。これらが捩じりモーメントの
形で発生するトルクを測定する。
ゲージ２３を持っている。これらが捩じりモーメントの
形で発生するトルクを測定する。
このモーメントは中央駆動柱１４、アダプター１６、及
びねじ付きスリーブ１８の間の力束によって形成される
作用力に該当する。ストレンゲージの測定信号が測定増
幅器２４に送られる。この増幅器から、出力信号が評価
ステーション（図示無し）及び又はサーボ駆動モーター
の制御ユニット（図示無し）に到着する。この評価ステ
ーションにおいて、そのトルク特性が、サーボ駆動／ア
ーマチュアの構造ユニットの設計作業シーケンスの好ま
しい曲線と比較される。その値との差によって、この構
造ユニットの中での機械的変化に関する情報が与えられ
、例えば、予防的保全が行われる。サーボ駆動機構の電
動モーターの制御ユニットに流れる信号により、トルク
が許容限界を越えたとき、そ−ターのスイッチが切られ
る。保護スリーブ２５が凹部２１の上に被さり、又測定
増幅器２４のハウジング２６を持っている。シール２７
が凹部２１の区域に設けられたストレンゲージを汚れ及
び又は損傷から守る。
びねじ付きスリーブ１８の間の力束によって形成される
作用力に該当する。ストレンゲージの測定信号が測定増
幅器２４に送られる。この増幅器から、出力信号が評価
ステーション（図示無し）及び又はサーボ駆動モーター
の制御ユニット（図示無し）に到着する。この評価ステ
ーションにおいて、そのトルク特性が、サーボ駆動／ア
ーマチュアの構造ユニットの設計作業シーケンスの好ま
しい曲線と比較される。その値との差によって、この構
造ユニットの中での機械的変化に関する情報が与えられ
、例えば、予防的保全が行われる。サーボ駆動機構の電
動モーターの制御ユニットに流れる信号により、トルク
が許容限界を越えたとき、そ−ターのスイッチが切られ
る。保護スリーブ２５が凹部２１の上に被さり、又測定
増幅器２４のハウジング２６を持っている。シール２７
が凹部２１の区域に設けられたストレンゲージを汚れ及
び又は損傷から守る。
第２図は第１図の線■−■に沿う断面で、ストレンゲー
ジ２３及び測定増幅器２４の部分を示している。ヒンジ
２８と閉鎖部品２９とを持つ保護スリーブ２５が壁２２
を同心に囲み、又測定増幅器２４のハウジング２６を携
えている。
ジ２３及び測定増幅器２４の部分を示している。ヒンジ
２８と閉鎖部品２９とを持つ保護スリーブ２５が壁２２
を同心に囲み、又測定増幅器２４のハウジング２６を携
えている。
第３図は別の実施例を示している。ここでは、サーボ駆
動機構３のハウジング２とハウジング５とが、ねじ接続
具３０を介して、互いに直接結合している。中央駆動柱
１４が、トング／溝形のジヨイント３１を介して、ねじ
付きスリーブ１８に摩擦接続している。ボールベヤリン
グ１９を介して支持されるねじ付きスリーブの回転によ
り、アーマチュア５のスピンドル２０のストロークが行
われる。中央駆動柱１４に接続されたウオームホイール
３２がウオームシャフト（図示無し）によって駆動され
る。
動機構３のハウジング２とハウジング５とが、ねじ接続
具３０を介して、互いに直接結合している。中央駆動柱
１４が、トング／溝形のジヨイント３１を介して、ねじ
付きスリーブ１８に摩擦接続している。ボールベヤリン
グ１９を介して支持されるねじ付きスリーブの回転によ
り、アーマチュア５のスピンドル２０のストロークが行
われる。中央駆動柱１４に接続されたウオームホイール
３２がウオームシャフト（図示無し）によって駆動され
る。
凹部２１を介して、サーボ駆動機構３の構成部品が、エ
クスパンションブシュとしての、中央駆動柱１４と共に
組み立てられ、この柱が四部２１の区域に直径方向に向
き合ったストレンゲージ２３を携えている。中央駆動柱
１４に取り付けられコイルの回転子３３及びハウジング
２に固定されたコイルの固定子３４が測定信号を誘導的
に測定増幅器（図示無し）に伝える働きをする。この場
合、コイル回転子３３は同時にストレンゲージ２３の保
護シェルとしての働きをする。サーボ駆動機構の力束及
び回転動作がねじ付きブシュ１８の中に直接供給される
。弱い区域を持つ中央駆動柱１４に捩じりモーメントが
掛けられる。この捩じりモーメントがストレンゲ−ジを
介して測定され、測定増幅器（図示無し）に誘導的に送
られる。更に信号処理が、第１図によって説明した実施
例と同じ方法で行われる。
クスパンションブシュとしての、中央駆動柱１４と共に
組み立てられ、この柱が四部２１の区域に直径方向に向
き合ったストレンゲージ２３を携えている。中央駆動柱
１４に取り付けられコイルの回転子３３及びハウジング
２に固定されたコイルの固定子３４が測定信号を誘導的
に測定増幅器（図示無し）に伝える働きをする。この場
合、コイル回転子３３は同時にストレンゲージ２３の保
護シェルとしての働きをする。サーボ駆動機構の力束及
び回転動作がねじ付きブシュ１８の中に直接供給される
。弱い区域を持つ中央駆動柱１４に捩じりモーメントが
掛けられる。この捩じりモーメントがストレンゲ−ジを
介して測定され、測定増幅器（図示無し）に誘導的に送
られる。更に信号処理が、第１図によって説明した実施
例と同じ方法で行われる。
以上説明した、ストレンゲージ２３のキャリヤーとして
の中央駆動柱１４を持つ第２の実施例とは別に、これに
変わるものとして、捩りモーメントを容易に検出するこ
との出来る弱い区域に、次の構成部品を設けることがで
きる、即ち、 アーマチュアのねじ付きブシュ、アーマチュアの中間ブ
ラケットのウェブ、駆動力を伝えるためのアダプター、
及び、出力及び入力の軸、ブシュ、フランジ付きの接続
具及びその他のカップリング部品、で、これらは、電動
モーター又はサーボ駆動機構と、アーマチュアとの間の
伝導構成部品として用いられるものである。
の中央駆動柱１４を持つ第２の実施例とは別に、これに
変わるものとして、捩りモーメントを容易に検出するこ
との出来る弱い区域に、次の構成部品を設けることがで
きる、即ち、 アーマチュアのねじ付きブシュ、アーマチュアの中間ブ
ラケットのウェブ、駆動力を伝えるためのアダプター、
及び、出力及び入力の軸、ブシュ、フランジ付きの接続
具及びその他のカップリング部品、で、これらは、電動
モーター又はサーボ駆動機構と、アーマチュアとの間の
伝導構成部品として用いられるものである。
第１図は、本発明の１つの実施例による、サーボ駆動機
構とこれに繋がるアーマチュアとの部分を示す縦断面図
、 第２図は、第１図の線■−■に沿う断面図、第３図は、
本発明の別の実施例による、トルク部品として作られた
サーボ駆動機構の中央駆動柱を持つサーボ駆動／アーマ
チュア式構造ユニットの一部を示す断面図、である。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
構とこれに繋がるアーマチュアとの部分を示す縦断面図
、 第２図は、第１図の線■−■に沿う断面図、第３図は、
本発明の別の実施例による、トルク部品として作られた
サーボ駆動機構の中央駆動柱を持つサーボ駆動／アーマ
チュア式構造ユニットの一部を示す断面図、である。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (5)
- （１）少なくとも１つのストレンゲージ（２３）を用い
、サーボ駆動機構（３）によって駆動されるアーマチュ
ア（５）のトルクを測定する装置において、上記サーボ
駆動機構（３）のハウジング（２）及び上記アーマチュ
ア（５）のハウジング（４）とが、シリンダー部分の中
でトルク・チューブとして作用する公知のフランジ付き
ブシュ（１）を介して、互いに接続され、上記フランジ
付きブシュがアーマチュアのスピンドル（２０）によっ
て貫通されており、又、１つのアダプタ（１６）が上記
フランジ付きブシュ（１）と上記アーマチュアのスピン
ドル（２０）との間の環部の中に設けられて、上記サー
ボ駆動機構と上記アーマチュアとの間に駆動力を伝える
ごとくにする、ことを特徴とするサーボ駆動機構によっ
て駆動されるアーマチュアのトルク測定装置。 - （２）少なくとも１つのストレンゲージ（２３）を用い
、サーボ駆動機構（３）によって駆動されるアーマチュ
ア（５）のトルクを測定する装置において、上記駆動機
構（３）及びアーマチュア（５）の構成部品がモニター
可能のトルク部品として作られている、ことを特徴とす
るサーボ駆動機構によって駆動されるアーマチュアのト
ルク測定装置。 - （３）測定信号を誘導伝達するためのコイルが、上記ス
トレンゲージ（２３）に設けられている、ことを特徴と
する、請求項２記載の測定装置。 - （４）上記構成部品に接続された上記コイルの回転子（
３３）がストレンゲージ（２３）の上にかぶさり、保護
シェルとしての働きをする、ことを特徴とする、請求項
３記載の測定装置。 - （５）工場のプロセスのシーケンス制御のために用いら
れる、請求項１及び２のいずれか１つに記載の測定装置
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3820838.5 | 1988-06-21 | ||
| DE3820838A DE3820838A1 (de) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | Einrichtung zum messen des drehmomentes einer durch einen stellantrieb bewegbaren armatur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287034A true JPH0287034A (ja) | 1990-03-27 |
| JP2692959B2 JP2692959B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=6356873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1156621A Expired - Lifetime JP2692959B2 (ja) | 1988-06-21 | 1989-06-19 | サーボ駆動機構によって駆動されるアーマチュアのトルク測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4977782A (ja) |
| EP (2) | EP0536806B1 (ja) |
| JP (1) | JP2692959B2 (ja) |
| DE (4) | DE8816363U1 (ja) |
| ES (2) | ES2072682T3 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0540850U (ja) * | 1991-11-06 | 1993-06-01 | 株式会社明電舎 | トルク検出器 |
| JP2021089239A (ja) * | 2019-12-05 | 2021-06-10 | アズビル株式会社 | トルクセンサ |
| CN116511996A (zh) * | 2023-06-15 | 2023-08-01 | 西南交通大学 | 一种钻削过程模拟及检测装置、检测方法 |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03276463A (ja) * | 1990-03-26 | 1991-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | オーディオビデオシステム |
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