JPS606364A - トルク測定装置 - Google Patents
トルク測定装置Info
- Publication number
- JPS606364A JPS606364A JP8874383A JP8874383A JPS606364A JP S606364 A JPS606364 A JP S606364A JP 8874383 A JP8874383 A JP 8874383A JP 8874383 A JP8874383 A JP 8874383A JP S606364 A JPS606364 A JP S606364A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
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】
技術分野
本発明は、電動ドライバ等の各種電動具のトルクを測定
するのに用いられる１〜ルク測定装置に関する。
するのに用いられる１〜ルク測定装置に関する。
背景技術
従来この種のトルク測定装置（ユ、主としてストレイン
ゲージ等のアナログ式の（ヘルク検出素子を用いてアナ
ログ式のピークホールド回路によりトルクを測定し、こ
のトルクを△／Ｄ変換器にてディジタル変換して表示器
により表示１．でいる。
ゲージ等のアナログ式の（ヘルク検出素子を用いてアナ
ログ式のピークホールド回路によりトルクを測定し、こ
のトルクを△／Ｄ変換器にてディジタル変換して表示器
により表示１．でいる。
しかし、ストレインゲージ等のアナＩ］り式のトルク検
出素子を用いると、取付１ノ態様その（Ｉの実装で特性
が変化することから、測定装置の組み立て作業に注意を
要し、また検出１ｊＴｉ溝が複雑になることから装置が
高置になってしまう。更に、このようなアナログ式の１
〜．ルク検出素子に対応させてアブログ式のピークホー
ルド回路を用いると、そのピークホールド用のコンデン
サに蓄えられる電荷が表示段階前で放電されるので、正
確な１〜ルク表示を行うことができない。
出素子を用いると、取付１ノ態様その（Ｉの実装で特性
が変化することから、測定装置の組み立て作業に注意を
要し、また検出１ｊＴｉ溝が複雑になることから装置が
高置になってしまう。更に、このようなアナログ式の１
〜．ルク検出素子に対応させてアブログ式のピークホー
ルド回路を用いると、そのピークホールド用のコンデン
サに蓄えられる電荷が表示段階前で放電されるので、正
確な１〜ルク表示を行うことができない。
発明の開示
本発明の目的は、組み立てが容易な土に構造的にも簡単
で安価であり、かつ正確なトルク表示を行うことができ
る１〜ルク測定装置を１■けることにある。
で安価であり、かつ正確なトルク表示を行うことができ
る１〜ルク測定装置を１■けることにある。
本発明は、電動ドライバ等のトルクに比例さＵて回動部
材を前記１〜ルクど平衡するまで回動し、この回動角を
パルスエンコーダにより二つのパルス信号に変換し、か
つこれらのパルス信号を電動ドライバ等の正転９逆転に
対応させた位相差で出力し、ディジタルピークホールド
回路により前記正転及び逆転を判別すると共に前記パル
ス信号の正転時の最大回動角に対応する最大パルス数を
ボールドし、更に演算手段によりこの最大パルス数から
前記トルクを演算し、その値を表示Ｊ゛ることを特徴と
する。
材を前記１〜ルクど平衡するまで回動し、この回動角を
パルスエンコーダにより二つのパルス信号に変換し、か
つこれらのパルス信号を電動ドライバ等の正転９逆転に
対応させた位相差で出力し、ディジタルピークホールド
回路により前記正転及び逆転を判別すると共に前記パル
ス信号の正転時の最大回動角に対応する最大パルス数を
ボールドし、更に演算手段によりこの最大パルス数から
前記トルクを演算し、その値を表示Ｊ゛ることを特徴と
する。
そして、本発明によれば、組み立て及び構造が簡単で、
かつ正確なトルク表示を行うことができる安価なトルク
測定装置が１ｑられる。
かつ正確なトルク表示を行うことができる安価なトルク
測定装置が１ｑられる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図（ａ ）は本発明に係るトルク測定装置の要部構
成説明図、同一（ｂ ）はその回路構成図である。本発
明のトルク測定装置は、電動具としての電動ドライバ１
にコネクタ２を介して同軸的に接続されているパルスエ
ンコーダ３と、このパルスエンコーダの軸に同軸的に固
定されているプーリ４及びこのプーリ４に弾性力を付与
するつる巻バネ５から成る回動部材６を備える。パルス
エンコーダ３は、ドライバ１のトルクでプーリ４と共に
回動するが、プーリ４にはつる巻バネ５の一端が取付け
られているので、このバネ５の弾性力と１〜ルクとが平
衡するとその回動が停止する。従って、ドライバ１のト
ルクはプーリ４の回動角の大きさ、即ちパルスエンコー
ダ３の回動角で表わすことができる。パルスエンコーダ
３は回動ツるど、その回動角に対応した９０゛位相差を
持つパルス発生器（△）、（Ｂ）を出力づ゛るが、図示
しない例えば光電素子が若干位置をずらして配置されて
いるので、ドライバ１の正転時には一方のパルス信号（
Ａ）の位相が進み、逆転時には他方のパルス信号（Ｂ）
の位相が進む（第２図参照）。これら位相の異なるパル
ス信号（△）及び（Ｂ）はディジタルピークホールド回
路７の方向弁別器８に入力される。
成説明図、同一（ｂ ）はその回路構成図である。本発
明のトルク測定装置は、電動具としての電動ドライバ１
にコネクタ２を介して同軸的に接続されているパルスエ
ンコーダ３と、このパルスエンコーダの軸に同軸的に固
定されているプーリ４及びこのプーリ４に弾性力を付与
するつる巻バネ５から成る回動部材６を備える。パルス
エンコーダ３は、ドライバ１のトルクでプーリ４と共に
回動するが、プーリ４にはつる巻バネ５の一端が取付け
られているので、このバネ５の弾性力と１〜ルクとが平
衡するとその回動が停止する。従って、ドライバ１のト
ルクはプーリ４の回動角の大きさ、即ちパルスエンコー
ダ３の回動角で表わすことができる。パルスエンコーダ
３は回動ツるど、その回動角に対応した９０゛位相差を
持つパルス発生器（△）、（Ｂ）を出力づ゛るが、図示
しない例えば光電素子が若干位置をずらして配置されて
いるので、ドライバ１の正転時には一方のパルス信号（
Ａ）の位相が進み、逆転時には他方のパルス信号（Ｂ）
の位相が進む（第２図参照）。これら位相の異なるパル
ス信号（△）及び（Ｂ）はディジタルピークホールド回
路７の方向弁別器８に入力される。
ディジタルピークホールド回路７は、前記方向弁別器８
の出力側に接続されているアップダウンカウンタ９ど、
このカウンタの出力側に接続されているラッチ１０と、
カウンタ９とラップ−１０の間及びラッチ１０の出力側
に比較入力がぞれぞれ接続されているコンパレータ１１
と、このコンパレータ１１の出力に接続されているラッ
チ（タイミング）パルス発生器１２どから成る。方向弁
別器８はパルス信号（Δ）及び（［３）の位相差からド
ライバ１の正転、逆転を判別し、ドライバ１が正転して
パルス信号（Δ）のイ立相が進んでいると、このパルス
信号をアップダウンカウンタ９にアップ信号として出力
し、ドライバ１の逆転でパルス信号（Ｂ）の位相が進ん
でいると、カウンタ９にダウン信号として出ノＪする。
の出力側に接続されているアップダウンカウンタ９ど、
このカウンタの出力側に接続されているラッチ１０と、
カウンタ９とラップ−１０の間及びラッチ１０の出力側
に比較入力がぞれぞれ接続されているコンパレータ１１
と、このコンパレータ１１の出力に接続されているラッ
チ（タイミング）パルス発生器１２どから成る。方向弁
別器８はパルス信号（Δ）及び（［３）の位相差からド
ライバ１の正転、逆転を判別し、ドライバ１が正転して
パルス信号（Δ）のイ立相が進んでいると、このパルス
信号をアップダウンカウンタ９にアップ信号として出力
し、ドライバ１の逆転でパルス信号（Ｂ）の位相が進ん
でいると、カウンタ９にダウン信号として出ノＪする。
アップダウンカウンタっけこれらアップ信号とダウン信
号のパルス数をカウントし、加樟及び減緯を行う。コン
パレータ１１は、カウンタ９の出力Ｘと既にラッチ１０
に入力されているパルスカラン１〜ｖｉＹどを比較し、
Ｘ＞Ｙの場合にのみラッチパルス発生器１２に差分のパ
ルスを出力覆る。ラッチパルス発生器１２は方向弁別器
８の出力とＯＲ回路１３を介して接続され、コンパレー
タ１１からのパルスが入力されると、ラッチ１０に動作
タイミングパルスどしてこのパルスを出力する。従って
、ラッチ１ｏにはアップダウンカウンタ９のカウンｌ−
数が最大になったときに動作し、このカウント数をラッ
ヂリ″る。
号のパルス数をカウントし、加樟及び減緯を行う。コン
パレータ１１は、カウンタ９の出力Ｘと既にラッチ１０
に入力されているパルスカラン１〜ｖｉＹどを比較し、
Ｘ＞Ｙの場合にのみラッチパルス発生器１２に差分のパ
ルスを出力覆る。ラッチパルス発生器１２は方向弁別器
８の出力とＯＲ回路１３を介して接続され、コンパレー
タ１１からのパルスが入力されると、ラッチ１０に動作
タイミングパルスどしてこのパルスを出力する。従って
、ラッチ１ｏにはアップダウンカウンタ９のカウンｌ−
数が最大になったときに動作し、このカウント数をラッ
ヂリ″る。
ラッチ１０にてラッチされたカウント数はマイクロコン
ピュータから成る演算手段°１４に入力される。演算手
段１４はパルス数に対応さけてトルクを演算し、この演
算結果に基づいて駆動回路１５を駆動させ、表示器１６
にトルクをディジタル表示させる。
ピュータから成る演算手段°１４に入力される。演算手
段１４はパルス数に対応さけてトルクを演算し、この演
算結果に基づいて駆動回路１５を駆動させ、表示器１６
にトルクをディジタル表示させる。
次に本発明のトルク測定装置の動作を説明する。
電動ドライバ１が正転じ、そのトルクと平衡するまで回
動部材６が回動し、パルス１ンコーダ３が１−ルクに対
応する回動角で回動すると、第２図に示すように、パル
スエンコーダ３から二つのパルス信号（△）及び（８）
が出ツノされる。これらのパルス信号は方向弁別器８に
入ノｊされる。方向弁別器８は、パルス信号（Ａ）の位
相が進んでいることから、ドライバ１の正転を判別し、
アップダウンカウンタ９にパルス信号（△）のパルスで
立ち上がるパルスをアップ信号として出力づる。
動部材６が回動し、パルス１ンコーダ３が１−ルクに対
応する回動角で回動すると、第２図に示すように、パル
スエンコーダ３から二つのパルス信号（△）及び（８）
が出ツノされる。これらのパルス信号は方向弁別器８に
入ノｊされる。方向弁別器８は、パルス信号（Ａ）の位
相が進んでいることから、ドライバ１の正転を判別し、
アップダウンカウンタ９にパルス信号（△）のパルスで
立ち上がるパルスをアップ信号として出力づる。
カウンタ９はこのアップ信号のパルスを順次加錦する。
第２図ではカウンタ９のカウント数Ｘは３である。コン
パレータ１１はカウンタ９のカウント数Ｘ（３）とラッ
チ１ｏにラッチされている力ラン１〜数Ｙどを比較し、
ラッチ１０のカランｌ−ｇ２Ｙが２であることから、＝
１ンパレータ１１の出力はＨとなり、ラッチパルス発生
器１２がラッチパルスを発生し、カウンタ９のカウント
数Ｘ（３）をラッチ１０にラッチする。
パレータ１１はカウンタ９のカウント数Ｘ（３）とラッ
チ１ｏにラッチされている力ラン１〜数Ｙどを比較し、
ラッチ１０のカランｌ−ｇ２Ｙが２であることから、＝
１ンパレータ１１の出力はＨとなり、ラッチパルス発生
器１２がラッチパルスを発生し、カウンタ９のカウント
数Ｘ（３）をラッチ１０にラッチする。
次にドライバ１が逆転し、パルス−［ンコーダ３からパ
ルス信号（△）及び（Ｂ）が出力されると、パルス信号
（Ｂ）の位相が進んでいることから、方向弁別器８はド
ライバ１の逆転を判別し、アップダウンカウンタ９にパ
ルレス１言号（Ｂ）のパルスで立ち上がるパルスをダウ
ン信号としてカウンタ９に出力づる。カウンタ９はこの
ダウン信号にＪ：り順次減算し、カラン１−数Ｘを１に
する。コンパレータ１１はノノウンタ９のカウント数Ｘ
（１）がラッチ１０のカウント数Ｙ（３）より小さいこ
とから、パルス信号をラッチパルス発生器１２が出力せ
ず、従って、ラッチ１０のノＪウン１−ｖｌＹ＜３）は
そのまま保持される。
ルス信号（△）及び（Ｂ）が出力されると、パルス信号
（Ｂ）の位相が進んでいることから、方向弁別器８はド
ライバ１の逆転を判別し、アップダウンカウンタ９にパ
ルレス１言号（Ｂ）のパルスで立ち上がるパルスをダウ
ン信号としてカウンタ９に出力づる。カウンタ９はこの
ダウン信号にＪ：り順次減算し、カラン１−数Ｘを１に
する。コンパレータ１１はノノウンタ９のカウント数Ｘ
（１）がラッチ１０のカウント数Ｙ（３）より小さいこ
とから、パルス信号をラッチパルス発生器１２が出力せ
ず、従って、ラッチ１０のノＪウン１−ｖｌＹ＜３）は
そのまま保持される。
次いで、ドライバ１が最大１−ルクで正転し、パルスエ
ンコーダ３からパルス数が最大のパルス信号（Ａ）及び
（Ｂ）が出力されると、再びパルス信号（Ａ）の位相が
進んでいることから、方向弁別器８はパルス信号（Ａ）
のパルスで立ち上がるパルスをアップ信号として出力し
、カウンタ９が順次このパルスを加算し、そのカウント
数Ｘが第２図にＪ３いては４になる。従って、コンパレ
ータ１１はカウンタ９のカラン１へ数Ｘ（４）がラッチ
１０のカウント数Ｙ（３）より大きいので、ラッチ１０
にカウンタ９のカウントＦ（Ｘ（４）をラッチさせる。
ンコーダ３からパルス数が最大のパルス信号（Ａ）及び
（Ｂ）が出力されると、再びパルス信号（Ａ）の位相が
進んでいることから、方向弁別器８はパルス信号（Ａ）
のパルスで立ち上がるパルスをアップ信号として出力し
、カウンタ９が順次このパルスを加算し、そのカウント
数Ｘが第２図にＪ３いては４になる。従って、コンパレ
ータ１１はカウンタ９のカラン１へ数Ｘ（４）がラッチ
１０のカウント数Ｙ（３）より大きいので、ラッチ１０
にカウンタ９のカウントＦ（Ｘ（４）をラッチさせる。
この結果、ラッチ１ｏにはカウンタ９のカウント数の最
大値、即ｆうドライバ１の最大１〜ルクに対応するカウ
ント数のみがラップされることになるので、演算手段１
４はこのラッチ１ｏにラッチされている最大カウント数
に基づいて駆動回路１５を駆動し、表示器１６にドライ
バ１の最大トルクをディジタル表示さぜる。
大値、即ｆうドライバ１の最大１〜ルクに対応するカウ
ント数のみがラップされることになるので、演算手段１
４はこのラッチ１ｏにラッチされている最大カウント数
に基づいて駆動回路１５を駆動し、表示器１６にドライ
バ１の最大トルクをディジタル表示さぜる。
上記実施例において、演算手段１４としてマイクロコン
ピュータを用いたが、ロジック回路であってもよい。但
し、ロジック回路は演算が固定的である。即ち、マイク
ロコンピュータのｊ８合には測で−４べき電動具に合わ
せてスケール変更を行なって演算を行うことが可能であ
るが、［Ｊシラク回路ではスケール変更を行うことがで
きない。回路例では原理を説明するに必要な要素しか図
示していないが、実際の装置ではシー′１ンス制御回路
等が含まれるのは当然である。
ピュータを用いたが、ロジック回路であってもよい。但
し、ロジック回路は演算が固定的である。即ち、マイク
ロコンピュータのｊ８合には測で−４べき電動具に合わ
せてスケール変更を行なって演算を行うことが可能であ
るが、［Ｊシラク回路ではスケール変更を行うことがで
きない。回路例では原理を説明するに必要な要素しか図
示していないが、実際の装置ではシー′１ンス制御回路
等が含まれるのは当然である。
尚、本発明の装置は電動ドライバの外にナツトランカー
の１−ルクでも測定することがでさるのは勿論である。
の１−ルクでも測定することがでさるのは勿論である。
木光明によれば、トルクど平ｔｆ！ｉリイ、まで回動す
る回動部材を介してアナログ的回動角をパルスエンコー
ダによりパルス信号に変換し、このパルス信号の最大パ
ルス数をディジタルピークホールド回路によりホールド
したことで、アナログ式のピークホールド回路のように
電荷の敢電が生ずることなく及び検出機構を複♀１を化
することなく、トルクの測定を行うことができる。従っ
て、正確なトルク表示ができる安価なトルク測定装置が
１りられる。また、従来のス１ヘレイングージ等のアナ
ログ式検出素子を用いてい４工いので、取付【ｊ状態雪
を全く考慮する必要がなく、従って１ヘルク測定装置の
組み立て作業が極めて容易になる。
る回動部材を介してアナログ的回動角をパルスエンコー
ダによりパルス信号に変換し、このパルス信号の最大パ
ルス数をディジタルピークホールド回路によりホールド
したことで、アナログ式のピークホールド回路のように
電荷の敢電が生ずることなく及び検出機構を複♀１を化
することなく、トルクの測定を行うことができる。従っ
て、正確なトルク表示ができる安価なトルク測定装置が
１りられる。また、従来のス１ヘレイングージ等のアナ
ログ式検出素子を用いてい４工いので、取付【ｊ状態雪
を全く考慮する必要がなく、従って１ヘルク測定装置の
組み立て作業が極めて容易になる。
尚、パルスエンコーダからブーりを外してパルスエンコ
ーダを自由に回転さＵ、１１１位時間内のパルス数をノ
Ｊウン１〜すると、測定すべき電動具の回転速度を知る
ことがでさるので、回転速度測定装置としても用いるこ
とができる。
ーダを自由に回転さＵ、１１１位時間内のパルス数をノ
Ｊウン１〜すると、測定すべき電動具の回転速度を知る
ことがでさるので、回転速度測定装置としても用いるこ
とができる。
第１図（ａ ）及び（ＩＪ）はでれぞれ本光明に１系る
１ヘルク測定装置の要部構成説明図及び回路構成図、第
２図は第１図の装置の動作説明用のタイムチャーｉ〜で
ある。 １・・・・・・電動ドライバ、 ３・・・・・・パルスエンコーダ、 ４・・・・・・プーリ、 ５・・・・・・つる巻バネ、 ６・・・・・・回動部材、 ７・・・・・・ディジタルピークホールド回路、８・・
・・・・方向弁別器、 ９・・・・・・アップタウンカウンタ、１０・・・・・
・ラッチ、 １１・・・・・・コンパレータ、 １２・・・・・・ラッチパルス発生器、１４・・・・・
・潰砕手段、 １６・・・・・・表示器。 出願人 日本電気情器株式会ネ１ 代理人 弁理士 増１）竹大
１ヘルク測定装置の要部構成説明図及び回路構成図、第
２図は第１図の装置の動作説明用のタイムチャーｉ〜で
ある。 １・・・・・・電動ドライバ、 ３・・・・・・パルスエンコーダ、 ４・・・・・・プーリ、 ５・・・・・・つる巻バネ、 ６・・・・・・回動部材、 ７・・・・・・ディジタルピークホールド回路、８・・
・・・・方向弁別器、 ９・・・・・・アップタウンカウンタ、１０・・・・・
・ラッチ、 １１・・・・・・コンパレータ、 １２・・・・・・ラッチパルス発生器、１４・・・・・
・潰砕手段、 １６・・・・・・表示器。 出願人 日本電気情器株式会ネ１ 代理人 弁理士 増１）竹大
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、測定すべき電動具のトルクと平衡するまで回動する
回動部材と、 該回動部材のアナログ的回動角を二つのパルス信号に変
換し、各パルス信号を前記電動具の正転及び逆転と対応
する位相差で出力するパルスエンコーダと、 前記各パルス信号の位相差から前記電動具の正転及び逆
転のいずれかを判別し、正転時に前記パルス信号をアッ
プ信号として、逆転時に前記パルス信号をダウン信号と
して出力する方向弁別回路、該回路からのアップ信号で
パルスを加算し、ダウン信号でパルスを減算するアップ
ダウンカウンタ及び該アップダウンカウンタのパルスカ
ウント数が最大値になったときのみラッチ回路を制御し
、該ラッチ回路に前記アップダウンカウンタの最大パル
スカウント数をラッチさせるコンパレータとを含むディ
ジタルピークホールド回路と、前記ラッチ回路からの最
大パルスカウント数ｈｘら前記電動具のトルクを演算し
、該ｊｉｊｊ符結果全結果器に出力する演算手段と、 を１４６えていることを特徴とする１〜ルク測定”ＡＭ
Ｉ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8874383A JPS606364A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | トルク測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8874383A JPS606364A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | トルク測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606364A true JPS606364A (ja) | 1985-01-14 |
Family
ID=13951391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8874383A Pending JPS606364A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | トルク測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606364A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5094599A (ja) * | 1973-12-24 | 1975-07-28 | ||
| JPS54122499A (en) * | 1978-03-16 | 1979-09-22 | Nakamura Seisakusho Kk | Torque wrench |
| JPS57148262A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Nippon Soken Inc | Detecting device for rotating direction |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8874383A patent/JPS606364A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5094599A (ja) * | 1973-12-24 | 1975-07-28 | ||
| JPS54122499A (en) * | 1978-03-16 | 1979-09-22 | Nakamura Seisakusho Kk | Torque wrench |
| JPS57148262A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Nippon Soken Inc | Detecting device for rotating direction |
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