JPH11132876A - トルク測定装置 - Google Patents
トルク測定装置Info
- Publication number
- JPH11132876A JPH11132876A JP31623297A JP31623297A JPH11132876A JP H11132876 A JPH11132876 A JP H11132876A JP 31623297 A JP31623297 A JP 31623297A JP 31623297 A JP31623297 A JP 31623297A JP H11132876 A JPH11132876 A JP H11132876A
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- JP
- Japan
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- accelerometer
- rotary
- load
- shaft
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転機構の回転軸に回転負荷を取り付けた状
態であって回転速度が遅い場合であっても、精度良くト
ルクを測定することが可能なトルク測定装置を提供す
る。 【解決手段】 回転機構１０１が発生したトルクを伝達
する回転軸１０２に固定された回転負荷１の回転半径方
向に加速度計２を取り付け、加速度計の検出した加速度
に基づいて回転機構が発生するトルクをトルク算出手段
５で算出する。
態であって回転速度が遅い場合であっても、精度良くト
ルクを測定することが可能なトルク測定装置を提供す
る。 【解決手段】 回転機構１０１が発生したトルクを伝達
する回転軸１０２に固定された回転負荷１の回転半径方
向に加速度計２を取り付け、加速度計の検出した加速度
に基づいて回転機構が発生するトルクをトルク算出手段
５で算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トルク測定装置に
関し、特に回転軸に回転負荷が取り付けられ、回転軸の
回転速度が遅い場合でもトルク測定が可能なトルク測定
装置に関する。
関し、特に回転軸に回転負荷が取り付けられ、回転軸の
回転速度が遅い場合でもトルク測定が可能なトルク測定
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来例のトルク測定装置の斜視図
である。図２に示すように、モータ等からなる回転機構
１０１の回転軸（伝導軸）１０２の先端部側に回転速度
制御用のブレーキ１０３が取り付けられ、更に回転軸１
０２の中間部に歪ゲージを備えたトルクメータ（ねじり
動力計）１０４が取り付けられている。そして、回転軸
１０２が一定速度で回転されている条件下においてブレ
ーキがかけられ、回転機構１０１の発生トルクとブレー
キ１０３の発生するトルクとが釣り合っているときの回
転機構１０１のトルクが直接的に測定される。
である。図２に示すように、モータ等からなる回転機構
１０１の回転軸（伝導軸）１０２の先端部側に回転速度
制御用のブレーキ１０３が取り付けられ、更に回転軸１
０２の中間部に歪ゲージを備えたトルクメータ（ねじり
動力計）１０４が取り付けられている。そして、回転軸
１０２が一定速度で回転されている条件下においてブレ
ーキがかけられ、回転機構１０１の発生トルクとブレー
キ１０３の発生するトルクとが釣り合っているときの回
転機構１０１のトルクが直接的に測定される。
【０００３】図３は別の従来例のトルク測定装置の斜視
図である。図３に示すように、回転機構１０１の回転軸
１０２の先端部側にモータ負荷１０５が固定され、回転
軸１０２の中間部に回転速度計１０６が取り付けられて
いる。そして、この回転機構１０１のトルク測定は、先
ず回転軸１０２の回転数が回転速度計１０６で検出され
る。次に、データ処理装置１０７において、前記検出さ
れた回転速度の時間的変化から角加速度が算出され、更
にこの角加速度に基づいて回転機構１０１に発生するト
ルクが演算により間接的に求められる。
図である。図３に示すように、回転機構１０１の回転軸
１０２の先端部側にモータ負荷１０５が固定され、回転
軸１０２の中間部に回転速度計１０６が取り付けられて
いる。そして、この回転機構１０１のトルク測定は、先
ず回転軸１０２の回転数が回転速度計１０６で検出され
る。次に、データ処理装置１０７において、前記検出さ
れた回転速度の時間的変化から角加速度が算出され、更
にこの角加速度に基づいて回転機構１０１に発生するト
ルクが演算により間接的に求められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
２に示した従来例の場合、回転軸１０２に回転負荷を取
り付けた状態（例えば、図３に示した状態）では、回転
機構１０１の発生するトルクを測定することができない
という欠点がある。即ち、一般の組立済の製品では、図
２の測定法を適用することができない。
２に示した従来例の場合、回転軸１０２に回転負荷を取
り付けた状態（例えば、図３に示した状態）では、回転
機構１０１の発生するトルクを測定することができない
という欠点がある。即ち、一般の組立済の製品では、図
２の測定法を適用することができない。
【０００５】また、前記図３に示した従来例の場合、回
転負荷１０５を取り付けた状態（即ち、一般の組立済の
製品）における回転機構１０１の発生するトルクを測定
することができるものの、回転速度が遅い場合には回転
速度計１０６の出力が小さくなる。その結果、回転速度
の時間的変化から角加速度を算出する場合に、測定誤差
が大きくなり、測定精度が悪化するという欠点がある。
転負荷１０５を取り付けた状態（即ち、一般の組立済の
製品）における回転機構１０１の発生するトルクを測定
することができるものの、回転速度が遅い場合には回転
速度計１０６の出力が小さくなる。その結果、回転速度
の時間的変化から角加速度を算出する場合に、測定誤差
が大きくなり、測定精度が悪化するという欠点がある。
【０００６】そこで本発明の目的は、回転機構の回転軸
に回転負荷を取り付けた状態であって回転速度が遅い場
合であっても、精度良くトルクを測定することが可能な
トルク測定装置を提供することである。
に回転負荷を取り付けた状態であって回転速度が遅い場
合であっても、精度良くトルクを測定することが可能な
トルク測定装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項に記載の発明は、回転機構が発生したトルクを
伝達する回転軸に固定された回転負荷の回転半径方向に
加速度計を取り付け、該加速度計の検出した加速度に基
づいて前記回転機構が発生するトルクをトルク算出手段
で算出することを特徴とする。このようにすれば、回転
負荷を取り付けたままの状態で（製品に組み立てた状態
で）、回転機構の発生するトルクを直接測定することが
できる。
に請求項に記載の発明は、回転機構が発生したトルクを
伝達する回転軸に固定された回転負荷の回転半径方向に
加速度計を取り付け、該加速度計の検出した加速度に基
づいて前記回転機構が発生するトルクをトルク算出手段
で算出することを特徴とする。このようにすれば、回転
負荷を取り付けたままの状態で（製品に組み立てた状態
で）、回転機構の発生するトルクを直接測定することが
できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態例
に基づいて説明する。図１は本実施形態例を示す斜視図
である。
に基づいて説明する。図１は本実施形態例を示す斜視図
である。
【０００９】図１に示すように、測定したい発生トルク
の発生源（供試体）であるモータ等からなる回転機構１
０１の回転軸（伝導軸）１０２の先端部にはモータ負荷
（回転負荷）１が取り付けられている。モータ負荷１に
は加速度計２が固定され、該加速度計２には加速度信号
を変調してＡＣ結合し、該信号を正確に取り出すための
チョッパー（図示せず）が備えられている。加速度計２
は回転軸１０２の中心から半径ｒの位置に取り付けら
れ、また、加速度計２の検出軸Ａは、回転軸１０２およ
びモータ負荷１の半径方向に直交して固定されている。
このように検出軸が直交して固定されると、各加速度を
加速度に変換しているので、加速度を効率良く・正確に
検出することができる。なお、モータ負荷１の形状を厚
みのある円盤で示したが、円盤に限らず、実際の製品
（組立済の製品）の負荷の形状そのままでもよい。加速
度計２としては、ジャイロタイプ加速度計，圧電式加速
度計等の感度の高いタイプが好適である。
の発生源（供試体）であるモータ等からなる回転機構１
０１の回転軸（伝導軸）１０２の先端部にはモータ負荷
（回転負荷）１が取り付けられている。モータ負荷１に
は加速度計２が固定され、該加速度計２には加速度信号
を変調してＡＣ結合し、該信号を正確に取り出すための
チョッパー（図示せず）が備えられている。加速度計２
は回転軸１０２の中心から半径ｒの位置に取り付けら
れ、また、加速度計２の検出軸Ａは、回転軸１０２およ
びモータ負荷１の半径方向に直交して固定されている。
このように検出軸が直交して固定されると、各加速度を
加速度に変換しているので、加速度を効率良く・正確に
検出することができる。なお、モータ負荷１の形状を厚
みのある円盤で示したが、円盤に限らず、実際の製品
（組立済の製品）の負荷の形状そのままでもよい。加速
度計２としては、ジャイロタイプ加速度計，圧電式加速
度計等の感度の高いタイプが好適である。
【００１０】回転軸１０２の中央部には、回転部と固定
部とを備えたロータリトランス３が取り付けられ、加速
度計２は信号線４を介してロータリトランス３に接続さ
れている。ロータリトランス３はモータ負荷１と同時回
転する加速度計２の出力を外部に取り出すための信号伝
達用トランスである（ＶＴＲ等に使用されるタイプが好
適である）。
部とを備えたロータリトランス３が取り付けられ、加速
度計２は信号線４を介してロータリトランス３に接続さ
れている。ロータリトランス３はモータ負荷１と同時回
転する加速度計２の出力を外部に取り出すための信号伝
達用トランスである（ＶＴＲ等に使用されるタイプが好
適である）。
【００１１】また、ロータリトランス３にはデータ処理
装置５が接続され、データ処理装置５は加速度計２から
得られた角加速度に基づき回転機構１０１が発生するト
ルクを算出する装置である。次に本実施形態例の動作を
説明する。回転機構１０１の回転により、回転軸１０２
およびモータ負荷１が回転され、加速度計２は次式
（１）により加速度αを検出する。 α＝〔ｄω／ｄｔ〕×ｒ …（１） ここに、ｄω／ｄｔ：回転負荷１の角加速度 ｒ ：加速度計の回転軸に対する取付位置
装置５が接続され、データ処理装置５は加速度計２から
得られた角加速度に基づき回転機構１０１が発生するト
ルクを算出する装置である。次に本実施形態例の動作を
説明する。回転機構１０１の回転により、回転軸１０２
およびモータ負荷１が回転され、加速度計２は次式
（１）により加速度αを検出する。 α＝〔ｄω／ｄｔ〕×ｒ …（１） ここに、ｄω／ｄｔ：回転負荷１の角加速度 ｒ ：加速度計の回転軸に対する取付位置
【００１２】データ処理装置５において、前記（１）式
により求められる加速度αから回転負荷１の角加速度が
次式（２）により求められる。 ｄω／ｄｔ＝α／ｒ …（２） 同じくデータ処理装置５において、前記（２）式により
求められた角加速度から回転機構１０１に発生するトル
クＴは次式（３）から求められる。 Ｔ＝Ｉ×〔ｄω／ｄｔ〕＝Ｉ×α／ｒ …（３） ここに、Ｉ：回転機構１０１の回転負荷１の慣性能率で
あり、回転負荷１および加速度計２を含めた回転負荷の
慣性能率である。
により求められる加速度αから回転負荷１の角加速度が
次式（２）により求められる。 ｄω／ｄｔ＝α／ｒ …（２） 同じくデータ処理装置５において、前記（２）式により
求められた角加速度から回転機構１０１に発生するトル
クＴは次式（３）から求められる。 Ｔ＝Ｉ×〔ｄω／ｄｔ〕＝Ｉ×α／ｒ …（３） ここに、Ｉ：回転機構１０１の回転負荷１の慣性能率で
あり、回転負荷１および加速度計２を含めた回転負荷の
慣性能率である。
【００１３】上式（２）から明らかなように、本発明で
は、加速度計２が検出した加速度αと取付位置ｒとに基
づいて直接角加速度を求めているので、回転速度が遅く
なった場合でも、正確にトルクを求めることができる。
以上のようにしてトルクＴを求めることができる。そし
て、例えばデータ処理装置５に表示装置（図示せず）を
設けておき、求めたトルクＴを表示するようにすればよ
い。
は、加速度計２が検出した加速度αと取付位置ｒとに基
づいて直接角加速度を求めているので、回転速度が遅く
なった場合でも、正確にトルクを求めることができる。
以上のようにしてトルクＴを求めることができる。そし
て、例えばデータ処理装置５に表示装置（図示せず）を
設けておき、求めたトルクＴを表示するようにすればよ
い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転負荷に加速度計を取り付け、該加速度計の検出した加
速度に基づいてトルクを算出しているので、回転負荷を
取り付けたままの状態で（製品に組み立てた状態で）、
トルクを正確に測定することができる。
転負荷に加速度計を取り付け、該加速度計の検出した加
速度に基づいてトルクを算出しているので、回転負荷を
取り付けたままの状態で（製品に組み立てた状態で）、
トルクを正確に測定することができる。
【図１】本発明の実施形態例の斜視図である。
【図２】従来例の斜視図である。
【図３】別の従来例の斜視図である。
１ モータ負荷（回転負荷） ２ 加速度計 ３ ロータリトランス ４ 信号線 ５ データ処理装置 １０１ 回転機構 １０２ 回転軸
Claims (3)
- 【請求項１】 回転機構が発生したトルクを伝達する回
転軸に固定された回転負荷の回転半径方向に加速度計を
取り付け、 該加速度計の検出した加速度に基づいて前記回転機構が
発生するトルクをトルク算出手段で算出することを特徴
とするトルク測定装置。 - 【請求項２】 前記加速度計は、その検出軸を前記回転
軸および回転負荷の半径方向に直交して取り付けたこと
を特徴とする請求項１記載のトルク測定装置。 - 【請求項３】 前記回転軸にロータリトランスを取り付
け、該ロータリトランスを介して前記加速度計の出力信
号を前記トルク算出手段に伝送することを特徴とする請
求項１または請求項２記載のトルク測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31623297A JPH11132876A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | トルク測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31623297A JPH11132876A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | トルク測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132876A true JPH11132876A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=18074793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31623297A Pending JPH11132876A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | トルク測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11132876A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130283907A1 (en) * | 2011-01-13 | 2013-10-31 | Keunmo Kang | Device and method for determining position using accelerometers |
| JP2017090247A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | トルク計測装置の精度判定方法 |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP31623297A patent/JPH11132876A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130283907A1 (en) * | 2011-01-13 | 2013-10-31 | Keunmo Kang | Device and method for determining position using accelerometers |
| US9372083B2 (en) * | 2011-01-13 | 2016-06-21 | Otis Elevator Company | Device and method for determining position information using accelerometers on a rotating component |
| JP2017090247A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | トルク計測装置の精度判定方法 |
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