JP2018091814A - トルクセンサ - Google Patents
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Abstract
Description
図1、図2において、トルクセンサ10は、第1構造体(第1領域)11、第2構造体(第2領域)12、複数の梁部(第3領域)13、第1起歪部14、第2起歪部15を具備している。
=(R1/(R1+R2)−R3(R3+R4))・Vo …(1)
ここで、
R1は、歪ゲージ21−1の抵抗値
R2は、歪ゲージ21−2の抵抗値
R3は、歪ゲージ21−3の抵抗値
R4は、歪ゲージ21−4の抵抗値
であり、R1=R2=R3=R4=Rである。
(1)は、トルクセンサ10にトルク及びスラスト力のいずれもが印加されていない場合
(2)は、トルクセンサ10にトルクを印加した場合
(3)は、トルクセンサ10にスラスト力を印加した場合
(4)は、トルクセンサ10の歪ゲージ21−1、21−2に温度変化ΔTを与えた場合
(5)は、トルクセンサ10にトルクを印加し、歪ゲージ21−1、21−2に温度変化ΔTを与えた場合
(6)は、トルクセンサ10にスラスト力を印加し、歪ゲージ21−1、21−2に温度変化ΔTを与えた場合
図7において、R・(1+α・ΔT)は、抵抗の温度係数がα、温度変化ΔTの時の抵抗値を示している。
上記第1の実施形態によれば、第1構造体11の第1の部分11a及び第2の部分11bと、第2構造体12の第5の部分12a及び第6の部分12bは、複数の梁部13により連結されている。このため、第1構造体11の第1の部分11a及び第2の部分11bと、第2構造体12の第5の部分12a及び第6の部分12b、及び複数の梁部13の幅や厚さを適宜設定することにより、トルクセンサ10に印加される許容トルクあるいは機械的な強度を独立して設定することが可能である。
図8、図9は、第2の実施形態に係るトルクセンサ40を示している。
第2の実施形態によっても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
=(R1/(R1+R2)−R3/(R3+R4))・Vo …(1)
ここで、
R1は、歪ゲージ21−1の抵抗値
R2は、歪ゲージ21−2の抵抗値
R3は、歪ゲージ21−3の抵抗値
R4は、歪ゲージ21−4の抵抗値
であり、トルクセンサ10にトルクが印加されていない状態において、R1=R2=R3=R4=Rである。
Claims (6)
- 第1領域と、第2領域と、前記第1領域と前記第2領域を連結する複数の第3領域とを具備し、計測すべきトルクが前記第3領域を介して前記第1領域と前記第2領域間に伝達されるトルクセンサであって、
第1端部、第2端部、及び前記第1端部と前記第2端部の間の第1中間部を有し、前記第1端部が前記第1領域に設けられ、前記第1中間部が前記第2領域に設けられた第1起歪部と、
第3端部、第4端部、及び前記第3端部と前記第4端部の間の第2中間部を有し、前記第3端部が前記第1領域に設けられ、第2中間部が前記第2領域に設けられ、前記第4端部が前記第1起歪部の前記第2端部の近傍に配置された第2起歪部と、
前記第1起歪部の前記第2端部と前記第2起歪部の前記第4端部を連結し、抵抗体が設けられた起歪体と、
を具備することを特徴とするトルクセンサ。 - 前記第1起歪部は、前記第1中間部と前記第2端部との間の長さが、前記第1中間部と前記第1端部との間の長さより長く、前記第2起歪部は、前記第2中間部と前記第4端部との間の長さが、前記第2中間部と前記第3端部との間の長さより長いことを特徴とする請求項1記載のトルクセンサ。
- 前記第1起歪部と前記第2起歪部は、前記第1領域及び前記第2領域の前記トルクの作用中心に対して対称な位置に配置され、前記起歪体は、前記第1領域及び前記第2領域の前記トルクの作用中心に配置されることを特徴とする請求項1記載のトルクセンサ。
- 前記起歪体は、複数の歪ゲージを含むブリッジ回路を具備することを特徴とする請求項1記載のトルクセンサ。
- 前記第1領域及び前記第2領域のうち前記第3領域に連結される部分の幅は、前記第1起歪部及び前記第2起歪部に連結される部分の幅より広いことを特徴とする請求項1記載のトルクセンサ。
- 前記第1領域及び前記第2領域のうち前記第3領域に連結される部分の幅と、前記第1起歪部及び前記第2起歪部に連結される部分の幅は、等しいことを特徴とする請求項1記載のトルクセンサ。
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