(57)【要約】【課題】  内輪と外輪とを連結する連結部が破損した場合でも安全なトルクセンサを提供することを目的とする。【解決手段】  同軸の２つの回転軸１７，１８どうしの中間に挿入され、上記２つの回転軸のうちの一方の端部１７ａに固定される内輪１２と、内輪１２の外周との間にスリット１４を形成して該外周を取り囲むように形成され、上記２つの回転軸のうちの他方の端部１８ａに固定されるた外輪１１と、内輪１２と外輪１１との間に円周方向に複数箇所形成された、スリット１４を遮って内輪１２と外輪１１とを連結する連結部１３とを有し、連結部１３の歪みによりトルクを検出する。【選択図】        図２
2006300716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸の２つの回転軸どうしの中間に挿入され、
前記２つの回転軸のうちの一方の端部に固定される内輪と、
前記内輪の外周との間にスリットを形成して該外周を取り囲むように形成され、前記２つの回転軸のうちの他方の端部に固定される外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に円周方向に複数箇所形成された、前記スリットを遮って該内輪と該外輪とを連結する連結部とを有し、該連結部の歪みによりトルクを検出するトルクセンサにおいて、
前記内輪が、回転軸方向に径が変わる外周を有するとともに、
前記外輪が、前記スリットを挟んで前記内輪の外周に対向して、回転軸方向に径が変わる内周を有するものであることを特徴とするトルクセンサ。
【請求項２】
前記内輪の外周および前記外輪の内周が、前記スリットを挟んで回転軸の周りに円形の形状を有することを特徴とする請求項１記載のトルクセンサ。
【請求項３】
前記内輪の外周および前記外輪の内周が、前記スリットを挟んで回転軸の周りに非円形の形状を有することを特徴とする請求項１記載のトルクセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸のトルクを検出するトルクセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸のトルクを検出するトルクセンサとして、例えば、次に示すようなトルクセンサが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図４は、従来のトルクセンサの一部を切断した斜視図であり、図５は、図４に示した従来のトルクセンサの断面図である。
【０００４】
図４に示すように、このトルクセンサは、内輪２と、内輪２の外周との間にスリット４を形成して該外周を取り囲むように形成された外輪１と、内輪２と外輪１との間に円周方向に複数箇所形成された、上記スリット４を遮って内輪２と外輪１とを連結する連結部３と、連結部３に貼付した歪みゲージ５とを有し、連結部３の歪みによりトルクを検出するように構成されている。
【０００５】
このトルクセンサは、図５に示すように、同軸の２つの回転軸７、８どうしの中間に挿入され、内輪２は、これら２つの回転軸７、８のうちの一方の端部７ａに固定され、外輪１は、２つの回転軸７、８のうちの他方の端部８ａに固定されている。このトルクセンサでは、内輪２と外輪１とを相互に連結する連結部３は、内輪２や外輪１に比較して変形しやすい構造となっており、歪みゲージ５による歪みの検出精度を高めるように構成されている。
【特許文献１】ドイツ特許第４２０８５２２号公報（第１−３頁、図１〜３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のトルクセンサでは、回転軸に過大な負荷がかかったときに、連結部が破損することがあり、その回転軸系にスラスト方向の自由度がある場合には、内輪と外輪との結合が外れて回転軸や内輪、外輪などが飛散する危険がある。
【０００７】
図６は、従来のトルクセンサの連結部が破損した場合を示す図である。
【０００８】
図６に示すように、このトルクセンサの回転軸に過大な負荷がかかったときに、連結部３が破損し内輪２が外輪１から外れて回転軸７および内輪２が飛散し、場合によっては大きな事故を起こすことがある。
【０００９】
このような飛散事故を防止するためには、スリット４（図４参照）の間隙を可能な限り狭くすることにより、たとえ連結部３が破損した場合でも内輪２が外れにくいようにすることが考えられる。
【００１０】
しかし、連結部に歪みセンサを貼付してトルクを検出する方式のトルクセンサである以上、必要最小限のスリット間隙は不可欠であり、内輪が外れない程度までスリット間隙を狭くすることは困難であり、十分な安全対策とはなりえない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、内輪と外輪とを連結する連結部が破損した場合でも安全なトルクセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明のトルクセンサは、
同軸の２つの回転軸どうしの中間に挿入され、
上記２つの回転軸のうちの一方の端部に固定される内輪と、
上記内輪の外周との間にスリットを形成して該外周を取り囲むように形成され、上記２つの回転軸のうちの他方の端部に固定される外輪と、
上記内輪と上記外輪との間に円周方向に複数箇所形成された、前記スリットを遮って該内輪と該外輪とを連結する連結部とを有し、該連結部の歪みによりトルクを検出するトルクセンサにおいて、
上記内輪が、回転軸方向に径が変わる外周を有するとともに、
上記外輪が、上記スリットを挟んで上記内輪の外周に対向して、回転軸方向に径が変わる内周を有するものであることを特徴とする。
【００１３】
本発明のトルクセンサによれば、このトルクセンサに過大な負荷がかかって連結部が破損した場合においても内輪と外輪との結合が外れにくいので、回転軸や内輪、外輪の飛散事故を防止することができる。
【００１４】
ここで、上記内輪の外周および上記外輪の内周が、上記スリットを挟んで回転軸の周りに円形の形状を有するものとしてもよい。
【００１５】
本発明のトルクセンサを上記のように構成した場合は、トルクセンサの製造工程、組み立て工程が容易となるので比較的低コストのトルクセンサを得ることができる。
【００１６】
また、上記内輪の外周および上記外輪の内周が、上記スリットを挟んで回転軸の周りに非円形の形状を有するものとしてもよい。
【００１７】
本発明のトルクセンサを上記のように構成した場合は、内輪と外輪とはさらに外れにくくなるので、飛散事故の防止効果を向上させることができる。
【００１８】
また、同時にある程度回転力も伝達できるので、急激な回転数変化が起こることも防げる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のトルクセンサによれば、内輪と外輪とを連結する連結部が破損した場合でも安全なトルクセンサを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下図面を参照して本発明のトルクセンサの実施の形態を説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施形態のトルクセンサの外観を示す斜視図であり、図２は、図１に示したトルクセンサのＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
図１、２に示すように、このトルクセンサ１００は、同軸の２つの回転軸１７，１８どうしの中間に挿入され、上記２つの回転軸のうちの一方の端部１７ａに固定される内輪１２と、内輪１２の外周との間にスリット１４を形成して該外周を取り囲むように形成され、上記２つの回転軸のうちの他方の端部１８ａに固定される外輪１１と、内輪１２と外輪１１との間に円周方向に４箇所形成された、上記スリット１４を遮って内輪１２と外輪１１とを連結する連結部１３とを有し、連結部１３の歪みによりトルクを検出するものである。
【００２３】
この第１の実施形態のトルクセンサ１００では、内輪１２が、回転軸方向に径が変わる外周１２ａを有するとともに、外輪１１が、スリット１４を挟んで内輪１２の外周に対向して、回転軸方向に径が変わる内周１１ａを有しており、さらに、内輪１２の外周１２ａおよび外輪１１の内周１１ａが、スリット１４を挟んで回転軸の周りに円形の形状を有している。
【００２４】
上記のように構成したことにより、このトルクセンサ１００に過大な負荷がかかって連結部１３が破損した場合でも、内輪１２は破線で示したような状態にとどまり、外輪１１から外れることのない安全なトルクセンサを実現することができる。
【００２５】
次に、第２の実施形態のトルクセンサについて説明する。
【００２６】
図３は、第２の実施形態のトルクセンサの外観を示す斜視図である。
【００２７】
図３に示すように、第２の実施形態のトルクセンサ２００は、第１の実施形態のトルクセンサ１００（図１参照）におけると同様に、同軸の２つの回転軸どうしの中間に挿入され、これら２つの回転軸のうちの一方の端部に固定される内輪２２と、内輪２２の外周との間にスリット２４を形成して該外周を取り囲むように形成され、上記２つの回転軸のうちの他方の端部に固定される外輪２１と、内輪２２と外輪２１との間に円周方向に４箇所形成された、上記スリット２４を遮って内輪２２と外輪２１とを連結する連結部２３とを有し、連結部２３に貼付した歪みゲージ１５によりトルクを検出するものである。
【００２８】
この第２の実施形態では、内輪２２の外周２２ａおよび外輪２１の内周２１ａが、第１の実施形態（図１参照）の場合とは異なり、図３に示すように、内輪２２の外周２２ａおよび外輪２１の内周２１ａが、スリット２４を挟んで回転軸の周りに非円形の形状を有している。
【００２９】
上記のように構成したことにより、このトルクセンサ２００では、過大な負荷がかかり内輪２２と外輪２１とを連結する連結部２３が破損した場合でも、内輪２２と外輪２１との結合が外れることが防止され、連結部２３が破損した状態で一時的に回転が伝達され、停止するまでの間比較的安全に回転状態を保つことのできるトルクセンサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施形態のトルクセンサの外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示したトルクセンサのＡ−Ａ断面図である。
【図３】第２の実施形態のトルクセンサの外観を示す斜視図である。
【図４】従来のトルクセンサの一部を切断した斜視図である。
【図５】図４に示した従来のトルクセンサの断面図である。
【図６】図４、５に示した従来のトルクセンサの連結部が破損した場合を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    外輪
２    内輪
３    連結部
４    スリット
５    歪みゲージ
７，８    回転軸
７ａ，８ａ    端部
１１    外輪
１１ａ    内周
１２    内輪
１２ａ    外周
１３    連結部
１４    スリット
１５    歪みゲージ
１７，１８    回転軸
１７ａ，１８ａ    端部
２１    外輪
２１ａ    内周
２２    内輪
２２ａ    外周
２３    連結部
２４    スリット
１００，２００    トルクセンサ
【図１】
2006300716.tif 000003
【図２】
2006300716.tif 000004
【図３】
2006300716.tif 000005
【図４】
2006300716.tif 000006
【図５】
2006300716.tif 000007
【図６】
2006300716.tif 000008