(57)【要約】【課題】過負荷時に発する警報の信頼性を向上させることができるトルクセンサの過負荷警報装置及びその方法を提供する。【解決手段】トルクセンサ１１によって検出されたトルク検出値が、トルクセンサ１１を取り付けた際に発生したものであるか、回転駆動軸２１から負荷されたトルクに応じたものであるかを判別するトルク判別部３１と、判別されたトルク検出値が、トルクセンサ１１を取り付けた際に発生したものであって、第１の閾値を超えた場合に、警報音発生部３３を駆動させる一方、判別されたトルク検出値が、回転駆動軸２１から負荷されたトルクに応じたものであって、第２の閾値を超えた場合に、警報ランプ３４を駆動させる制御部３２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動軸から負荷されるトルクに応じて、トルク検出値を検出するトルクセンサと、
前記トルクセンサによって検出された前記トルク検出値が、前記トルクセンサを取り付けた際に発生したものであるか、前記回転駆動軸から負荷されたトルクに応じたものであるかを判別するトルク判別部と、
前記トルク判別部によって判別された前記トルク検出値が、前記トルクセンサを取り付けた際に発生したものであって、第１の閾値を超えた場合に、警報部を駆動させ、前記トルク判別部によって判別された前記トルク検出値が、前記回転駆動軸から負荷されたトルクに応じたものであって、第２の閾値を超えた場合に、前記警報部を駆動させる制御部とを備える
ことを特徴とするトルクセンサの過負荷警報装置。
【請求項２】
前記トルク判別部は、
前記トルク検出値の種類をスイッチ位置に基づいて判別する切り替えスイッチ部である
ことを特徴とする請求項１記載のトルクセンサの過負荷警報装置。
【請求項３】
前記警報部における前記トルク検出器が前記第１の閾値を超えたときの警報と、前記警報部における前記トルク検出器が前記第２の閾値を超えたときの警報とは、警報の出力形態が異なる
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のトルクセンサの過負荷警報装置。
【請求項４】
回転駆動軸から負荷されるトルクに応じて、トルクセンサによってトルク検出値を検出し、
前記トルクセンサによって検出された前記トルク検出値が、前記トルクセンサを取り付けた際に発生したものであるか、前記回転駆動軸から負荷されたトルクに応じたものであるかを判別し、
判別された前記トルク検出値が、前記トルクセンサを取り付けた際に発生したものであって、第１の閾値を超えた場合に、警報を発し、判別された前記トルク検出値が、前記回転駆動軸から負荷されたトルクに応じたものであって、第２の閾値を超えた場合に、警報を発する
ことを特徴とするトルクセンサの過負荷警報方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トルクセンサの過負荷を警報するトルクセンサの過負荷警報装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータ及びエンジン等の回転駆動系におけるトルクを検出する手段として、種々のトルクセンサが提供されている。このような、従来のトルクセンサとしては、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０９５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、一定のトルクを超える過大なトルクがトルクセンサに印加されると、当該トルクセンサは、破損してしまい、それ以降の検出を正しく行うことができないおそれがある。
【０００５】
また、トルクセンサが受ける負荷としては、通常稼働時に受ける印加トルクだけでなく、例えば、センサ取付時に受ける負荷等がある。このように、トルクセンサに対する過負荷は、多様であるため、それらの過負荷に対する周囲への警報についても、多様な状況に対応することが要求されている。
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するものであって、過負荷時に発する警報の信頼性を向上させることができるトルクセンサの過負荷警報装置及びその方法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】
【０００７】
この発明に係るトルクセンサの過負荷警報装置は、回転駆動軸から負荷されるトルクに応じて、トルク検出値を検出するトルクセンサと、トルクセンサによって検出されたトルク検出値が、トルクセンサを取り付けた際に発生したものであるか、回転駆動軸から負荷されたトルクに応じたものであるかを判別するトルク判別部と、トルク判別部によって判別されたトルク検出値が、トルクセンサを取り付けた際に発生したものであって、第１の閾値を超えた場合に、警報部を駆動させ、トルク判別部によって判別されたトルク検出値が、回転駆動軸から負荷されたトルクに応じたものであって、第２の閾値を超えた場合に、警報部を駆動させる制御部とを備えるものである。
【０００８】
この発明に係るトルクセンサの過負荷警報方法は、回転駆動軸から負荷されるトルクに応じて、トルクセンサによってトルク検出値を検出し、トルクセンサによって検出されたトルク検出値が、トルクセンサを取り付けた際に発生したものであるか、回転駆動軸から負荷されたトルクに応じたものであるかを判別し、判別されたトルク検出値が、トルクセンサを取り付けた際に発生したものであって、第１の閾値を超えた場合に、警報を発し、判別されたトルク検出値が、回転駆動軸から負荷されたトルクに応じたものであって、第２の閾値を超えた場合に、警報を発するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、過負荷時に発する警報の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る過負荷警報装置が適用されるトルクセンサの取付構造の一例を示した図である。図１Ａはトルクセンサを側面側から見た図であり、図１Ｂはトルクセンサを上面側から見た図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの過負荷警報装置の構成を示すブロックである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの過負荷警報装置について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１２】
図１Ａ及び図１Ｂは、この発明の実施の形態１に係る過負荷警報装置が適用されるトルクセンサの取付構造の一例を示した図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、トルク検出器１０は、回転駆動系から回転負荷系に負荷されるトルクの大きさを検出するものであって、トルクセンサ１１、固定板１２、センサ軸１３、及び、フランジ部１４，１５を備えている。
【００１３】
センサ軸１３とフランジ部１４，１５とは、同軸状に配置されている。センサ軸１３の軸径は、フランジ部１４，１５の軸径よりも小径となっており、フランジ部１４，１５の軸径は、同じ軸径となっている。
【００１４】
フランジ部１４は、回転駆動系となるモータの回転駆動軸２１の端面に、当該回転駆動軸２１と同軸状に設けられている。一方、フランジ部１５は、回転負荷系となるトルク伝達軸２２の端面に、当該トルク伝達軸２２と同軸状に設けられている。そして、センサ軸１３は、フランジ部１４，１５間に配置されている。
【００１５】
トルクセンサ１１は、歪みゲージ式のセンサであって、固定板１２を介してフランジ部１４，１５に固定されている。固定板１２は、フランジ部１４，１５の外周面に跨って固定されている。つまり、固定板１２に固定されたトルクセンサ１１は、センサ軸１３の径方向外側に配置されており、当該センサ軸１３と径方向において対向している。
【００１６】
従って、トルクセンサ１１は、回転駆動軸２１及びトルク伝達軸２２と共に回転し、回転駆動軸２１の回転によって発生したトルクが、当該回転駆動軸２１からトルク伝達軸２２に伝達される際に、歪を生じて、その歪量をトルクの大きさに換算して出力する。このとき、トルクセンサ１１は、フランジ部１４，１５の外周面に跨って設けられているため、回転方向に向けて歪み易くなっており、印加されるトルクに対する検出感度を向上させている。
【００１７】
図２は、この発明の実施の形態１に係るトルクセンサの過負荷警報装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図２に示すように、トルクセンサ１１は、過負荷警報装置３０と接続している。また、トルクセンサ１１は、当該トルクセンサ１１を所定の位置に取り付ける際に受けてしまった負荷（以下、取付トルクと称す）、または、通常稼働時において回転駆動軸２１から受けた負荷（以下、印加トルクと称す）に応じて、トルク検出値（トルク検出信号）を過負荷警報装置３０に送信する。
【００１９】
これに対して、過負荷警報装置３０は、制御部３１、トルク判別部３２、警報音発生部３３、及び、警報ランプ３４を備えている。
【００２０】
トルク判別部３２は、トルクセンサ１１によって検出されたトルク検出値が、トルクセンサ１１を取り付けた際に発生したものであるか、トルクセンサ１１の通常稼働時に回転駆動軸２１から負荷された印加トルクに応じたものであるかを判別する。そして、トルク判別部３２は、判別したトルク検出値が、いずれかの種類のトルク検出値であっても、その判別したトルク検出値を制御部３１に送信する。
【００２１】
なお、トルク判別部３２を具体化したものとして、切り替えスイッチ部を想定している。作業者は、トルクセンサ１１の取り付け時には、これに対応したスイッチ位置に切り替えスイッチ部を切り替え、トルクセンサ１１の通常稼働時には、これに対応したスイッチ位置に切り替えスイッチ部を切り替える。
【００２２】
つまり、切り替えスイッチ部は、トルクセンサ１１によって検出されたトルク検出値が、トルクセンサ１１を取り付けた際に発生したものであるか、トルクセンサ１１の通常稼働時に回転駆動軸２１から負荷された印加トルクに応じたものであるかを、それぞれに対応したスイッチ位置に基づいて判別する。これにより、作業者は、自身の意図に沿ったトルク判別を行うことができる。
【００２３】
また、トルク判別部３２は、トルクセンサ１１が組み込まれたシステムの電源が、ＯＮであるか、ＯＦＦでるかを、判別する機能を備えたものでも構わない。この場合のトルク判別部３２としては、電源がＯＮのときのトルク検出値を、トルクセンサ１１の通常稼働時に対応したものであると判別し、電源がＯＦＦのときのトルク検出値を、トルクセンサ１１の取り付け時に対応したものであると判別する。
【００２４】
制御部３１は、トルク判別部３２によって判別されたトルク検出値が、トルクセンサ１１を取り付けた際に発生したものである場合には、そのトルク検出値を警報信号として警報音発生部３３に送信して、これを駆動する。一方、制御部３１は、トルク判別部３２によって判別されたトルク検出値が、トルクセンサ１１の通常稼働時に回転駆動軸２１から負荷された印加トルクに応じたものである場合には、そのトルク検出値を警報信号として警報ランプ３４に送信して、これを駆動する。
【００２５】
また、制御部３１は、トルクセンサ１１から送られてきた２つの種類のトルク検出値が、それぞれに対応して予め設定された第１の閾値または第２の閾値を超えた場合のみ、トルクセンサ１１が過大な負荷を受けていると判断して、警報音発生部３３または警報ランプ３４に向けて警報信号を送信する。
【００２６】
更に、制御部３１は、トルクセンサ１１を取り付けた際に発生したトルク検出値に対応した第１の閾値と、トルクセンサ１１の通常稼働時に回転駆動軸２１から負荷された印加トルクに応じたトルク検出値に対応した第２の閾値とを、それぞれ備えるだけでなく、各閾値の大きさを調整可能としている。
【００２７】
警報音発生部３３は、制御部３１から送信された警報信号を受信すると、警報音を周囲に発生する。また、警報ランプ３４は、制御部３１から送信された警報信号を受信すると、周囲に向けて点灯または点滅する。つまり、警報音発生部３３と警報ランプ３４とは、警報の出力形態が異なっている。なお、警報音発生部３３及び警報ランプ３４は、警報部を構成する。
【００２８】
ここで、トルクセンサ１１を所定の位置に取り付けるときには、当該トルクセンサ１１は、引っ張り応力、圧縮応力、及び、曲げ応力等の負荷を受ける。これらの応力は、トルク検出用のトルクセンサ１１では検出され難くいため、トルク検出値として表れ難くなっている。このため、トルクセンサ１１が引っ張り応力、圧縮応力、及び、曲げ応力等の負荷を受けた場合には、当該トルクセンサ１１は、トルク検出値の変化量が小さいにも関わらず、過負荷を受けているおそれがある。
【００２９】
これに対して、トルクセンサ１１に印加されるトルクは、その全てがトルク検出値として出力される。このため、トルクセンサ１１に過大なトルクが負荷された場合には、トルク検出値の変化量は大きくなる。
【００３０】
従って、制御部３１は、トルクセンサ１１を取り付けた際に発生したトルク検出値に対応した第１の閾値を、比較的小さな値とし、トルクセンサ１１の通常稼働時に回転駆動軸２１から負荷された印加トルクに対応した第２の閾値を、第１の閾値よりも大きな値としている。
【００３１】
更に、制御部３１は、トルクセンサ１１のレンジが微小である場合には、トルクセンサ１１を取り付けた際に発生したトルク検出値に対応した第１の閾値を、比較的大きな値とし、トルクセンサ１１の通常稼働時に回転駆動軸２１から負荷された印加トルクに応じたトルク検出値に対応した第２の閾値を、第１の閾値よりも小さな値とすることもできる。
【００３２】
また、上述したように、本実施の形態１に係るトルクセンサ１１の過負荷警報装置３０においては、トルクセンサ１１を取り付けているときには、作業者は、その周囲に表示された警報表示を見ることが困難となるため、音による警報としている。トルクセンサ１１が稼働しているときには、作業者は、トルクセンサ１１が取り付けられた装置を遠方から監視するため、光による警報としている。
【００３３】
但し、取付トルクに対応した警報と、印加トルクに対応した警報とが、警報の出力形態が異なっていれば良いので、取付トルクに対応した警報部を警報ランプ３４とし、印加トルクに対応した警報部を警報音発生部３３としても構わない。更に、警報部としては、警報内容を作業者に向けて表示する警報部としても構わない。
【００３４】
以上、実施の形態１に係るトルクセンサの過負荷警報装置及びその方法によれば、過負荷の種類に応じて、警報の閾値を変更することにより、過負荷時に発する警報の信頼性を向上させることができる
【００３５】
なお、本願発明は、その発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは、実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。例えば、上述したトルクセンサ１１の構成は、一例を示したものであって、どのような構成のトルクセンサであっても構わない。
【符号の説明】
【００３６】
１０  トルク検出器
１１  トルクセンサ
１２  固定板
１３  センサ軸
１４，１５  フランジ部
２１  回転駆動軸
２２  トルク伝達軸
３０  過負荷警報装置
３１  制御部
３２  トルク判別部
３３  警報音発生部
３４  警報ランプ
【図１】
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【図２】
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