JPH0532741Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案はトルクセンサー用捩れ棒に関するもの
で、捩れ角が大きく運転中の繰り返し応力による
疲労破断が行われにくい構造としたものである。

「従来の技術」 従来、回転軸の伝達トルクあるいは伝達動力の
測定には円形断面の伝達軸が用いられ、測定のた
めの標点間を糸巻き状に細く切断し、この部分で
軸の捩れを発生させ、その捩れ角を求めて伝達ト
ルクを測定するものが提案されている。（特開昭
60−17328） 「考案が解決しようとする技術的課題」 然し、捩れ角を発生させる標点間の軸径を細く
すれば捩れ角を大きくすることはできるが、繰り
返し応力、あるいは僅かの過負荷でも破断してし
まうことになり、軸径を太くすれば強度に対して
耐え得るものの、捩れ角は小さなものになつてし
まう。

次に標点間を長くすれば、捩れ角は大きくなる
が機器相互の軸間隔も大きくなり、機器の占有面
積に直接影響を及ぼし不経済となる。

このような捩れ棒の標点間の断面は円形であつ
て、捩れの発生量は軸の外周が最大で、その中心
は零であり、捩れによる破断の限界は外周面で決
定され、その内部は強度には関与するものの破断
の限界には関係がないもので、一度外周に破断が
発生すれば軸心に向つて破断が進行し、捩れ棒は
破断してしまうことになる。

本考案はかかる欠点に鑑み、捩れ棒の捩れ発生
部分の断面の何れの部分でも捩れ角度に対して応
力の集中することがなく、一様に分散させるよう
にし、且つ捩れ角の発生が容易に行われるように
した捩れ棒を提供する事を目的とする。

「課題を解決する為の技術手段」 本考案は、回転軸相互を結合し、捩れ角を検出
するための捩れ棒において、 軸線方向に沿つて略中央部より両軸端側に進む
に連れ徐々に先細状に延在させた偏平菱形状の切
込みを、中空円筒体の外周面に、周方向に沿つて
並列等間隔に設けたことを特徴とするものであ
る。

「作用」 捩れ棒は軸方向両端に駆動軸と従動軸が連結さ
れるものである為に、略中央部の曲げ応力が最も
多く両軸端側に進むに連れ比例的に小さくなる。

従つて中空円筒体の外周面に形成される切込み
を、略中央部を大きく両軸端側に進むに連れ徐々
に先細状に偏平菱形状に形成する事により、該隣
接する切込み間に挟まれる梁は、前記曲げ応力に
比例した各断面の断面係数を得る事が出来る。こ
れにより捩れ棒の捩れ発生部分の断面の何れの部
分でも捩れ角度に対して応力の集中することがな
く、一様に分散させる事が出来、且つ捩れ角の発
生を容易に行う事が出来る。

「実施例」 以下、図面に基づいて本考案の実施例を例示的
に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されて
いる構成部分の寸法、材質、形状、その相対配置
などは特に特定的な記載がない限りは、この考案
の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる
説明例に過ぎない。

第１図イは捩れ棒の正面図、ロ，ハはその断面
図、ニは展開図である。

図の１，１′は中空円筒体で、ここに軸動力伝
達のフランジが取付られるが、この部分は省略す
る。２は偏平菱形状の切込みで、中空円筒体の軸
線方向Ｘ−X′に沿つて略中央部より両軸端側に
進むに連れ徐々に先細状に延在させて形成し、該
偏平菱形状の切込み２を、中空円筒体１，１′の
外周面に、周方向に沿つて並列等間隔に設けてい
る。３は前記切込み２の間に形成される梁（岸
部）で、該隣接する切込み２間に挟まれる梁３
は、軸方向両端に駆動軸と従動軸が連結してトル
クセンサとして適用した場合に、前記曲げ応力に
比例した各断面の断面係数を得る事か出来る。

そしてその断面はロのような矩形状にしたも
の、ハは扇形状断面の場合を示したもので、その
何れであつてもよい。尚、第１図ニは第１図イの
展開図を示す。

第２図は捩れ部分の外径をフランジの取り付け
られる軸端１，１′に較べて段差を設け、大きく
し、フランジの取り付けを確実にした段差付捩れ
棒の正面図を示す。

このような捩れ棒を駆動側と従動側との軸間に
介在させ、それぞれのフランジで結合させて動力
の伝達が行われるもので、伝達トルクによる軸の
捩れ角は捩れ棒１，１′の部分に取り付けられた
両端のフランジ位置で相互の偏位角を磁気的、光
学的或いは他の方法で求めるもので、これらのフ
ランジ、偏位角検出装置などは省略してある。

「効果」 以上記載のごとく本考案によれば、捩れ棒の捩
れ発生部分の断面の何れの部分でも捩れ角度に対
して応力の集中することがなく、一様に分散させ
る事が出来、且つ捩れ角の発生を容易に行う事が
出来る。

而も中央部分の切込みを大きくしている為に、
捩れ棒の長さを短小にしても十分なる捩れ角を取
る事が出来、これにより所定の捩れ角を得ながら
駆動、従動軸と軸間隔を小さくすることができる
と共に、運転中の繰り返しの応力に依る破断は行
われにくい。

更に本考案の切込みは略中央部より両軸端側に
進むに連れ徐々に先細状に延在させた軸対称の形
状のために、正逆の何れの回転方向に対して関係
なく使用し得るもので、従来の捩れ棒の欠点を除
いた優れた捩れ棒を提供することが出来る。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかる捩り棒を示
し、イは正面図、ロ，ハは断面図、ニは展開図。
第２図は他の実施例に係る段差付捩れ棒の正面図
である。 １，１′……中空円筒体、２……偏平菱形状切
込み、３……梁、Ｘ−X′……軸線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転軸相互を結合し、捩れ角を検出するための
   中空円筒体からなる捩れ棒において、 前記中空円筒体の外周面に、軸線方向に沿つて
   略中央部より両軸端側に進むに連れ徐々に先細状
   に延在させた偏平菱形状の切込みを、周方向に沿
   つて並列等間隔に設けたことを特徴とするトルク
   センサー用捩れ棒。