JPH1114474A - 波動減速機における伝達トルク検出装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波動減速機でのトルク検出を、ウエーブジェ
ネレータによるフレクスプラインの弾性変形の影響を受
けることなく行う。 【解決手段】 波動減速機を介して伝達される伝達トル
クを検出するトルクセンサ２０と、ウエーブジェネレー
タの回転角度位置を検出するエンコーダ５１と、トルク
補正データを測定記憶したＲＯＭ４３とを有し、トルク
センサ２０により検出された検出トルクを、ＲＯＭ４３
に記憶されたトルク補正データに基づいて補正して伝達
トルクを求める。なお、トルク補正データとして無負荷
時にトルクセンサによる検出された無負荷検出トルクが
用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばロボットの減速
機等として用いられる波動減速機において伝達されるト
ルクを検出する装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ロボットは多用されているが、この
ロボットの制御において、関節部等のトルクを計測しこ
れを制御に利用することは、ロボットの制御性能を向上
させる上で非常に有用である。また、計測トルクを用い
て故障診断を行うようにすれば、安全性を向上させるこ
とができる。

【０００３】このようなことから、ロボット駆動に用い
られる波動減速機における伝達トルクを検出する装置は
従来から種々提案されている。一例を挙げれば、特開平
７−１０３２９１号公報に開示された波動減速機があ
り、ここでは波動減速機を構成するフレクスプラインの
周囲にコイルを配設し、フレクスプラインに作用するト
ルクをフレクスプラインの磁気特性の変化に基づくイン
ピーダンスの変化から検出するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように波動減速機
を介して伝達するトルクを、このトルクによるフレクス
プラインの弾性変形に基づいて検出する装置等は従来か
ら知られている。しかしながら、フレクスプラインはウ
エーブジェネレータにより変形されるものであるため、
フレクスプラインには伝達トルクによる弾性変形に加え
てウエーブジェネレータによる弾性変形が生じ、ウエー
ブジェネレータによる弾性変形が伝達トルクの検出精度
を低下させるおそれがあるという問題がある。この問題
は本出願人が先に出願した特願平８−４７７２４号に記
載のように、センサの配置により解決できるが、フレク
スプラインの製造不均衡などに起因する検出誤差は修正
できないという問題がある。

【０００５】このような問題に鑑み、本発明は波動減速
機において、ウエーブジェネレータによるフレクスプラ
インの弾性変形の影響を受けることなく伝達トルクを正
確に検出できるような伝達トルク検出装置および方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明に係る伝達トルク検出装置においては、波動
減速機を介して伝達される伝達トルクを検出するトルク
センサと、ウエーブジェネレータの回転角度位置を検出
する回転角度センサと、ウェーブジェネレータの回転角
度位置に対応したトルク補正データを測定記憶した補正
データ記憶手段とを有し、トルクセンサにより検出され
た検出トルクを、補正データ記憶手段に記憶されたトル
ク補正データに基づいて補正して伝達トルクを求める。
なお、このトルク補正データとして無負荷時にトルクセ
ンサによる検出された無負荷検出トルクを用いることが
でき、この場合には、トルクセンサにより検出された検
出トルクから無負荷トルクを減じて伝達トルクを求め
る。

【０００７】ウエーブジェネレータにより生じるフレク
スプラインの弾性変形は、ウエーブジェネレータの回転
角度に対応して一定のものであるため、ウエーブジェネ
レータの回転角度位置に対応したトルク補正データも伝
達トルクの如何に拘わらず一定である。このため、ウエ
ーブジェネレータの回転角度に対応してウエーブジェネ
レータによるフレクスプラインの弾性変形のみに基づい
て検出されるトルクを、トルク補正データとしてウエー
ブジェネレータの回転角度に対応して記憶しておき、実
際の検出トルクからこのトルク補正データを引き去れ
ば、ウエーブジェネレータによるフレクスプラインの弾
性変形の影響を除去した正確な伝達トルクを得ることが
できる。

【０００８】但し、トルク補正データは、波動減速機の
温度に応じて変動する。これは、例えば、低温のときに
は潤滑油の粘性が大きくなり駆動抵抗が大きくなるとい
ったことによるものである。このようなことから、波動
減速機の温度毎にトルク補正データを測定設定し、波動
減速機の実際の温度に対応するトルク補正データを用い
て伝達トルクを求めるのが好ましい。

【０００９】また、本発明に係る伝達トルクの検出方法
は、まず、無負荷状態における波動減速機の伝達トルク
をウエーブジェネレータの回転角度位置に対応して検出
し、このように検出した無負荷状態での検出トルクをト
ルク補正データとして記憶し、トルク伝達状態における
波動減速機の伝達トルクをウエーブジェネレータの回転
角度位置に対応して検出し、このようにして検出した検
出トルクから前記ウエーブジェネレータの回転角度位相
を合わせてトルク補正データを減じ、伝達トルクを求め
る。ここで、無負荷状態において検出される伝達トルク
は、ウエーブジェネレータによるフレクスプラインの弾
性変形のみにより発生するものであるため、これをその
ままトルク補正データとして用い、実際の検出トルクか
ら無負荷検出トルクを引き去れば、ウエーブジェネレー
タによるフレクスプラインの弾性変形の影響を除去で
き、正確な伝達トルクの検出を行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る伝達トルク検出装置および方法について説明する。本
発明に係る波動減速機の一例を図１に示している。この
減速機は、内歯サーキュラースプライン１ａが形成され
たほぼ円筒状の支持ケース１とこの支持ケース１に結合
されたフランジカバー２とに囲まれた空間内に、以下の
部材をベアリング８ａ，８ｂにより回転自在に支持して
構成される。なお、これら支持ケース１およびフランジ
カバー２は通常、固定保持される。

【００１１】波動減速機は入力軸３の回転を非常に大き
な減速比（数十から数百といった非常に大きな減速比）
で減速して出力軸１３に伝達する減速機であるが、この
減速機そのものは従来から公知であるので、この減速機
自体の説明は簡単に行う。

【００１２】入力軸３はベアリング８ａを介してフラン
ジカバー２により回転自在に支持されており、一端が外
方に突出し、他端に楕円盤カム５が結合されている。こ
の楕円盤カム５の外周に沿って複数の押圧ボール６ａを
等間隔で配設してウェーブジェネレータ６が構成されて
いる。一方、出力軸１３はベアリング８ｂを介して支持
ケース１により回転自在に支持されるとともに、一端が
支持ケース１の側面から外方に突出し、他端が支持ケー
ス２内に配設されたフレクスプライン部材１０に結合さ
れている。

【００１３】フレクスプライン部材１０は、弾性材料か
ら形成された部材で、先端部に外歯フレクスプライン１
１を有するとともに、この外歯フレクスプライン１１と
出力軸１３とを結合する円盤状底壁１２ａを有した薄肉
円筒状のカップリング部１２を有して構成される。外歯
フレクスプライン１１の内周面に沿ってウェーブジェネ
レータ６が位置するとともに、この外歯フレクスプライ
ン１１は内歯サーキュラースプライン１ａと噛合する位
置にある。

【００１４】ウェーブジェネレータ６において、楕円盤
カム５はその楕円形状に対応してボール６ａを外周方向
に押し上げ、フレクスプライン１１は楕円形に弾性変形
される。このとき、フレクスプライン１１における楕円
の長軸に対応する部分が最も外周側に押し出されるよう
に変形し、フレクスプライン１１は１８０度離れた２箇
所において内歯サーキュラースプライン１ａと噛合す
る。

【００１５】以上の構成の波動減速機において、入力軸
３が回転駆動されるとこれに結合されたウェーブジェネ
レータ６（楕円盤カム５）が一緒に回転され、フレクス
プライン１１と内歯サーキュラースプライン１ａとの噛
合位置がこの回転とともに回転移動する。ここで、内歯
サーキュラースプライン１ａの歯数に対してフレクスプ
ライン１１の歯数が１〜数枚少なく形成されており、上
記のように入力軸３の回転に応じて噛合位置が回転移動
すると、入力軸３が１回転したときにフレクスプライン
部材１０はこの相違歯数分だけ回転する。すなわち、入
力軸３の一回転に対して出力軸１３はフレクスプライン
１１の１〜数枚の歯数分しか回転されず、非常に大きな
減速比で回転が伝達される。

【００１６】この波動減速機におけるフレクスプライン
部材１０の円盤状底壁１２ａの外側面に、このフレクス
プライン部材１０を介して伝達されるトルクを検出する
トルクセンサ２０が接着されて配設されている。このト
ルクセンサ２０の上には保護カバー１５が取り付けられ
ている。なお、フレクスプライン部材１０を保護カバー
１５を外した状態で図２に示している。

【００１７】本例のトルクセンサ２０は、図３に示すよ
うに、中央に開口を有するドーナッツ型円盤状に形成さ
れ、このトルクセンサ２０を構成する励磁コイルを励磁
したり、検出コイルの誘導起電力を検出したりする処理
回路３０がトルクセンサ２０に接続されている。

【００１８】このトルクセンサ２０をフレクスプライン
部材１０に取り付けた状態を図４に示している。トルク
センサ２０は、アモルファスシートもしくはアモルファ
ス合金シートから形成された第１磁性体層２２を有し、
この第１磁性体層２２は接着剤を含浸させたカーボンク
ロスシート２１によりフレクスプライン部材１０の円盤
状底壁１２ａの外側面にしっかりと接着されている。こ
の第１磁性体層２２の上には、励磁コイルパターン２３
ａ，２３ｂが形成された励磁用プリント配線板２３と、
検出コイルパターン２４ａ，２４ｂが形成された検出用
プリント配線板２４とが重ねて配設され、この上に、ア
モルファスシートもしくはアモルファス合金シートから
なる第２磁性体層２５ａ，２５ｂが配設されている。

【００１９】第１磁性体層２２は、図５に示すように、
アモルファスもしくはアモルファス合金からなるシート
を中央に円状開口２２ｃを有した円盤状に形成して作ら
れており、周方向に整列した複数のスリット２２ａ，２
２ｂが２列にリング状に並んで形成されている。図示の
ように、内周側スリット２２ａおよび外周側スリット２
２ｂはそれぞれ、周方向に対して４５度傾いて形成され
ており、しかも、内周側スリット２２ａは周方向に対し
て左側に４５度傾き、外周側スリット２２ｂは周方向に
対して右側に４５度傾いて形成されている。なお、内周
側スリット２２ａを右側に４５度傾け、外周側スリット
２２ｂを左側に４５度傾けてもよい。

【００２０】励磁用プリント配線板２３は、図６に示す
ように、絶縁材料性フレキシブルプリント基板２３ｅの
表面に、内周側に位置するとともに時計回り方向に形成
された第１励磁コイルパターン２３ａと、外周側に位置
するとともに反時計回り方向に形成された第２励磁コイ
ルパターン２３ｂとが形成されて作られている。図にお
いて、各コイルパターン２３ａ，２３ｂはそれぞれ約二
周するように形成されているが、もっと多くの巻数のコ
イルパターンをそれぞれ形成しても良い。

【００２１】なお、図４においてはコイルパターン２２
ａ，２２ｂを模式的に断面円形に示しているが、実際は
プリント基板の上に形成された導電材料パターンであ
る。また、図６において、実線のコイルパターンはフレ
キシブルプリント基板２３ｅの表面に形成され、破線の
コイルパターンは裏面に形成されている。なお、間に絶
縁層を介して両コイルパターンを表面もしくは裏面に多
層に形成してもよい。

【００２２】第１励磁コイルパターン２３ａの外周端と
第２励磁コイルパターン２３ｂの内周端が接続されると
ともに、第１励磁コイルパターン２３ａの内周端と第２
励磁コイルパターン２３ｂの外周端がそれぞれ励磁用コ
ネクタ部２３ｃに接続されており、励磁用コネクタ部２
３ｃ以外のコイルパターンは絶縁コーティングされてい
る。励磁用コネクタ部２３ｃは露出しており、これらコ
ネクタ部２３ｃ間に電流を流せば、第１および第２励磁
コイルパターン２３ａ，２３ｂを流れる電流により、図
４に矢印Ｐ，Ｑで示す磁界が発生する。このとき、両コ
イルパターン２３ａ，２３ｂの巻方向が反対なので、両
磁界Ｐ，Ｑも反対方向の磁界となる。

【００２３】検出用プリント配線板２４は、図７に示す
ように、絶縁材料性フレキシブルプリント基板２４ｅの
表面に、内周側に位置して時計回り方向に形成された第
１検出コイルパターン２４ａと、外周側に位置して反時
計回り方向に形成された第２検出コイルパターン２４ｂ
とが形成されて作られている。この検出用プリント配線
板２４においても、各コイルパターン２４ａ，２４ｂの
巻数をもっと多くしても良く、実線のコイルパターンが
フレキシブルプリント基板２３ｅの表面に形成され、破
線のコイルパターンが裏面に形成される。なお、第１検
出コイルパターン２４ａは第１検出用コネクタ部２３ｃ
に繋がり、第２検出コイルパターン２４ｂは第２検出用
コネクタ部２３ｄに繋がる。

【００２４】上記両プリント配線板２３，２４が第１磁
性体層２２の上に重ねられた状態で、第１励磁コイルパ
ターン２３ａおよび第１検出パターン２４ａはともに内
周側スリット２２ａの上に重なり、第２励磁コイルパタ
ーン２３ｂおよび第２検出パターン２４ｂはともに外周
側スリット２２ｂの上に重なる。

【００２５】そして、内周側に位置する第２磁性体層２
５ａは第１励磁コイルパターン２３ａおよび第１検出パ
ターン２４ａを覆うリング状に形成され、これらの上に
重ねて取り付けられる。同様に、外周側に位置する第２
磁性体層２５ｂは第２励磁コイルパターン２３ｂおよび
第２検出パターン２４ｂを覆うリング状に形成され、こ
れらの上に重ねて取り付けられる。これら第２磁性体層
２５ａ，２５ｂは励磁用コネクタ部２３ｃ間に電流を流
して図４に示す磁界Ｐ，Ｑを発生されるとき誘磁体とし
ての役目を果たし、第１および第２励磁コイルパターン
２３ａ，２３ｂの周りに磁界Ｐ，Ｑを明瞭に発生させ
る。

【００２６】第１磁性体層２２はフレクスプライン部材
１０の円盤状底壁１２ａの外側面に接着されているた
め、フレクスプライン部材１０を介してトルク伝達がな
されるときにフレクスプライン部材１０がこのトルクを
受けて弾性変形すると、第１磁性体層２２も一緒に変形
し、この変形により第１磁性体層２２の磁気歪特性が変
化して透磁率が変化する。このように透磁率が変化する
と、磁界Ｐ，Ｑの強度が変化するので、第１および第２
検出コイルパターン２４ａ，２４ｂに生じる誘導起電力
の変化を第１および第２コネクタ部２４ｃ，２４ｄから
取り出して検出すれば、透磁率の変化を検出することが
できる。

【００２７】このようにして検出した透磁率の変化はフ
レクスプライン部材１０の弾性変形に比例するため、こ
の透磁率の変化に基づいてフレクスプライン部材１０を
介して伝達されるトルクを演算して求めることができ
る。なお、フレクスプライン部材１０はウェーブジェネ
レータ６により楕円形状に弾性変形されるため、第１磁
性体層２２の磁気歪特性はこの弾性変形の影響も受け
る。このため、この影響を補正する処理を行って正確な
伝達トルク検出を行うようにしているが、この構成は後
述する。

【００２８】このように、本発明のトルクセンサは第１
磁性体層２２の透磁率の変化を検出してトルクを検出す
るものであるが、第１磁性体層２２の透磁率の変化が最
大となる方向、すなわち、周方向に対して４５度傾いた
方向にスリット２２ａ，２２ｂを形成している。図５に
示すように、フレクスプライン部材１０にトルクＴが作
用すると内周側のスリット２２ａが形成された部分には
矢印Ａで示すようにスリット２２ａの方向に圧縮力が作
用し、外周側のスリット２２ａが形成された部分には矢
印Ｂで示すようにスリット２２ｂの方向に引っ張り力が
作用する。このとき、スリット２２ａ，２２ｂにより形
状的な異方性効果を得て第１磁性体層２２における透磁
率変化を増幅させることができ、トルクの検出精度がよ
り高くなる。

【００２９】以上のようにして透磁率変化を検出する装
置、すなわち、図３に示した処理回路３０について図８
を参照して説明する。この回路３０は交流電源３１を有
しており、この交流電源３１からの交流電流が励磁用コ
ネクタ部２３ｃを介して第１および第２励磁コイルパタ
ーン２３ａ，２３ｂに流されてこれらが励起される。こ
れにより、この電流に対応して互いに反対方向となる磁
界Ｐ，Ｑが図４に示すように、これらコイルパターン２
３ａ，２３ｂの周りに発生する。

【００３０】この磁界Ｐ，Ｑは、第１および第２検出コ
イルパターン２４ａ，２４ｂに相互誘導起電力を発生さ
せ、この相互誘導起電力が第１および第２コネクタ部２
４ｃ，２４ｄを介してブリッジ回路３２ａ，３２ｂに取
り出される。ここで、磁界Ｐ，Ｑの方向が逆なので、誘
導起電力は一方がプラスで他方がマイナスの値となり、
これがブリッジ回路３２ａ，３２ｂを介して両者の差に
該当する電圧として検出端子３３から取り出される。

【００３１】以上まとめると、波動減速機の入力軸３の
回転が減速されて出力軸１３に伝達されるとき、フレク
スプライン部材１０を介してトルク伝達がなされるの
で、この伝達トルクの大きさに応じてフレクスプライン
部材１０が弾性変形する。このため、第１磁性体層２２
の透磁率が変化し、磁界Ｐ，Ｑの強さが変化し、検出端
子３３において検出される電圧も変化する。この電圧変
化から透磁率の変化を演算し、フレクスプライン部材１
０を介して伝達されるトルクの大きさを求めることがで
きる。

【００３２】以上のように、波動減速機にトルクセンサ
が組み込まれるのであるが、このトルクセンサの検出値
は、上述のようにウエーブジェネレータによるフレクス
プラインの弾性変形分も検出するため、これを補正して
正確な伝達トルク検出を行うトルクセンサシステム（伝
達トルク検出装置）が構成されている。このトルクセン
サシステムについて以下に説明する。

【００３３】このトルクセンサシステム構成を図９に示
しており、このシステムは、上述のように構成されたト
ルクセンサ２０を有した波動減速機ＨＤおよびトルクセ
ンサからの信号を処理する信号処理回路３０を有し、こ
の減速機ＨＤの入力軸３が電動モータ６０により回転駆
動される。このシステムはさらに、モータ６０の駆動軸
の回転角度位置を検出するエンコーダ５１と、減速機Ｈ
Ｄの温度を検出する温度センサ５２と、信号処理回路３
０から出力される検出トルク信号Ｔoをエンコーダ５１
および温度センサ５２の検出値に基づいて補正するトル
ク補正演算器４０と、トルク補正演算器（コンピュー
タ）４０により求められた伝達トルクに基づいて電動モ
ータ６０の駆動を制御するサーボアンプ５０を有する。

【００３４】なお、トルク補正演算器４０は、信号処理
回路３０から出力されるアナログ信号および温度センサ
５２により検出して得られたアナログ信号をデジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器４１と、エンコーダ５１の出
力をカウントするカウンタ４２と、トルク補正データＴ
cを記憶したＲＯＭ（読み取り専用メモリ）４３と、ト
ルク補正演算を行う演算処理器（ＣＰＵ）４４とを備え
る。

【００３５】ここで、トルクセンサ２０の出力信号を信
号処理回路３０において処理して得られる検出トルクＴ
o信号は、減速機ＨＤを介して伝達するトルクにウエー
ブジェネレータ６によるフレクスプライン１１の弾性変
形の影響が加わったものであり、例えば、図１０に示す
ように、ウエーブジェネレータ６の回転角度θｗに対応
して変化する値であり、ウエーブジェネレータの回転数
に比例する（回転数の整数倍）のサイクルで変化する。
本減速機ＨＤは楕円盤カム５を有してウエーブジェネレ
ータ６が構成されるため、図１０に示すように、半回転
毎に変化する波形となる。なお、この図において、上側
の線Ｔo（＋１０）は伝達トルクＴ＝１０(N-m)のときの
検出信号であり、中央の線Ｔo（０）は伝達トルクＴ＝
０(N-m)のときの検出信号であり、下側の線Ｔo（−１
０）は伝達トルクＴ＝−１０(N-m)のときの検出信号で
ある。

【００３６】このような検出トルク信号Ｔoは、Ａ／Ｄ
変換器４１においてデジタル化された後、演算処理機４
４において補正される。この補正はＲＯＭ４３に記憶さ
れたトルク補正データＴcを用いるとともにカウンタ４
２のカウントに基づいて回転角度位置（位相）を合わせ
て行われる。このトルク補正データＴcは、ウエーブジ
ェネレータ６によるフレクスプライン１１の弾性変形の
みにより検出される検出トルク信号を相殺できるデータ
であり、減速機ＨＤを介しての伝達トルクが零のときに
検出される検出トルク（これを無負荷検出トルクと称す
る）Ｔo（０）が用いられる。すなわち減速機ＨＤの入
力軸３を介して伝達されるトルクが零の状態で入力軸３
を回転したときに検出される無負荷検出トルクＴo
（０）をトルク補正データＴcとしてＲＯＭ４３に記憶
しておく。

【００３７】トルク補正は、信号処理回路３０から出力
される検出トルク信号Ｔoから、上記のようにしてＲＯ
Ｍ４３に記憶されたトルク補正データＴcを、ウエーブ
ジェネレータ６の回転角度位置θｗを合わせた上で、減
じて行われ、これにより伝達トルクＴtが算出される。
この減算に変えて、無負荷検出トルクＴo（０）のプラ
スマイナス符号を逆転した値をトルク補正データＴcと
して（すなわち、Ｔc＝-To（０）として）記憶してお
き、信号処理回路３０から出力される検出トルク信号Ｔ
oにトルク補正データＴcを加えることにより伝達トルク
Ｔtを算出しても良い。

【００３８】このようなトルク補正の例を図１１に示し
ており、無負荷検出トルクＴo（０）のプラスマイナス
符号を逆転した値を補正トルクＴc｛＝−Ｔo（０）｝と
して設定する。そして、例えば、図において実線で示す
伝達トルクＴ＝１０(N-m)のときの検出信号Ｔo（＋１
０）に破線で示すトルク補正データＴcを、回転位相を
合わせた状態で加えると、図１２に示すように、ほぼフ
ラットな伝達トルクＴt（＋１０）が求まる。

【００３９】ウエーブジェネレータ６によるフレクスプ
ライン１１の弾性変形のみにより検出される検出トルク
は無負荷検出トルクＴo（０）に等しく、伝達トルクの
大きさによっても変化しないため、上記のような補正が
可能である。しかしながら、この無負荷検出トルクＴｏ
（０）は、減速機ＨＤの温度が変化すると変化する。こ
れは、温度に応じて潤滑油の粘度が変化したりするため
であるが、このため、各温度に対応する無負荷検出トル
クＴo（０）を検出するとともに、これらデータが全て
ＲＯＭ４３内に記憶されている。そして、トルク補正を
行うときには、温度センサ５２により検出された温度に
対応するトルク補正データＴcを読み出してトルク補正
を行う。

【００４０】なお、このように温度毎のデータを記憶し
ておく代わりに、基準温度でのトルク補正データのみを
ＲＯＭ４３に記憶しておくとともに、温度変化に対する
トルク補正データの修正係数を測定記憶しておき、トル
ク補正を行うときには、検出温度に対する修正係数を読
み出して、これをＲＯＭ４３から読み出したトルク補正
データに乗じて得られたデータを用いても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トルクセンサにより検出された検出トルクを、補正デー
タ記憶手段に記憶されたトルク補正データに基づいて補
正して伝達トルクを求めるのであるが、ウエーブジェネ
レータの回転角度に対応してウエーブジェネレータによ
るフレクスプラインの弾性変形のみに基づいて検出され
るトルクをトルク補正データとしてウエーブジェネレー
タの回転角度に対応して記憶しておき、実際の検出トル
クからこのトルク補正データを引き去るので、ウエーブ
ジェネレータによるフレクスプラインの弾性変形の影響
を除去した正確な伝達トルクを得ることができる。な
お、このトルク補正データとして無負荷時にトルクセン
サによる検出された無負荷検出トルクを用いることがで
きる。

【００４２】但し、トルク補正データは、波動減速機の
温度に応じて変動するので、波動減速機の温度毎にトル
ク補正データを測定設定し、波動減速機の実際の温度に
対応するトルク補正データを用いて伝達トルクを求める
のが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る伝達トルク検出装置が用いられる
波動減速機を示す断面斜視図である。

【図２】この減速機を構成するフレクスプライン部材お
よびこれに取り付けられたトルクセンサを示す斜視図で
ある。

【図３】トルクセンサおよび処理回路を示す斜視図であ
る。

【図４】フレクスプライン部材に取り付けられたトルク
センサを示す断面図である。

【図５】トルクセンサを構成する第１磁性体層の平面図
である。

【図６】トルクセンサを構成する励磁用プリント配線板
の平面図である。

【図７】トルクセンサを構成する検出用プリント配線板
の平面図である。

【図８】処理回路を示す電気回路図である。

【図９】本発明に係る伝達トルク検出装置の構成を示す
ブロック図である。

【図１０】トルクセンサにより検出された検出トルク信
号を示すグラフである。

【図１１】検出トルク信号をトルク補正データにより補
正する処理を説明するグラフである。

【図１２】検出トルク信号をトルク補正データにより補
正した結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 支持ケース ６ ウェーブジェネレータ １０ フレクスプライン部材 ２０ トルクセンサ ３０ 信号処理回路 ４０ トルク補正演算器 ５０ サーボアンプ ５１ エンコーダ ５２ 温度センサ ６０ 電動モータ ＨＤ 波動減速機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエーブジェネレータおよびフレクスプ
   ラインを有する波動減速機の伝達トルクを検出する装置
   であって、 前記波動減速機を介して伝達される伝達トルクを検出す
   るトルクセンサと、 前記ウエーブジェネレータの回転角度位置を検出する回
   転角度センサと、 前記ウェーブジェネレータの回転角度位置に対応したト
   ルク補正データを測定記憶した補正データ記憶手段と、 前記トルクセンサにより検出された検出トルクを、前記
   補正データ記憶手段に記憶されたトルク補正データに基
   づいて補正して伝達トルクを求めるトルク補正手段とか
   らなることを特徴とする波動減速機の伝達トルク検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記トルク補正データが、無負荷時に前
   記トルクセンサによる検出された無負荷検出トルクであ
   り、 前記トルク補正手段は、前記トルクセンサにより検出さ
   れた検出トルクから前記無負荷トルクを減じて伝達トル
   クを求めることを特徴とする請求項１に記載の伝達トル
   ク検出装置。
3. 【請求項３】 前記補正データ記憶手段は、前記波動減
   速機の温度に対応したトルク補正データを測定記憶して
   おり、 前記波動減速機の温度を検出する温度センサを有し、 前記トルク補正手段は、前記温度センサにより検出され
   た温度に対応するトルク補正データを前記補正データ記
   憶手段から読み出し、この読み出したトルク補正データ
   に基づいて検出トルクを補正することを特徴とする請求
   項１もしくは２に記載の伝達トルク検出装置。
4. 【請求項４】 ウエーブジェネレータおよびフレクスプ
   ラインを有する波動減速機の伝達トルクを検出する方法
   であって、 無負荷状態における前記波動減速機の伝達トルクを前記
   ウエーブジェネレータの回転角度位置に対応して検出
   し、 このように検出した無負荷状態での検出トルクをトルク
   補正データとして記憶し、 トルク伝達状態における前記波動減速機の伝達トルクを
   前記ウエーブジェネレータの回転角度位置に対応して検
   出し、 このようにして検出した検出トルクから前記ウエーブジ
   ェネレータの回転角度位相を合わせて前記トルク補正デ
   ータを減じて伝達トルクを求めることを特徴とする波動
   減速機の伝達トルク検出方法。