(57)【要約】【課題】回転体トルク測定装置を提供する。【解決手段】本発明の回転体トルク測定装置１０は、駆動側フランジ部１２と負荷側フランジ部１４との間に中空体部１３が形成された回転体１１と、回転体１１の外周に設けられ、中空体部１３の中空部１９に取付けられるトルク検出部２１よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子２７ａ〜２７ｎと、回転体１１の外側に設けられた筺体１７に取付けられ、光信号を透過する透明板４３と、筺体１７に取付けられ、透明板４３を介し光信号を受信する受光ファイバー３１とを備え、透明板４３は筺体１７に対し脱着可能とした。【選択図】      図１
2004302527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側フランジ部と負荷側フランジ部との間に中空体部が形成された回転体と、前記回転体の外周に設けられ、前記中空体部の中空部に取付けられるトルク検出部よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子と、前記回転体の外側に設けられた筺体に取付けられ、前記光信号を透過する透明板と、前記筺体に取付けられ、前記透明板を介し前記光信号を受信する受信部とを備え、前記透明板は前記筺体に対し脱着可能としたことを特徴とする回転体トルク測定装置。
【請求項２】
操作部の手動動作により前記透明板がスライドするスライド機構を有することを特徴とする請求項１に記載の回転体トルク測定装置。
【請求項３】
操作スイッチの作動により前記透明板がスライドするモータ付スライド機構を有することを特徴とする請求項１に記載の回転体トルク測定装置。
【請求項４】
前記透明板は、前記透明板に汚れの異常が検出されたとき、前記モータ付スライド機構によりスライドすることを特徴とする請求項３に記載の回転体トルク測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体よりの光信号の受信部に対しオイルミストなどの清掃作業を容易に行うことができる回転体トルク測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転体トルク測定装置は、駆動側の回転軸と負荷側の回転軸との間に取付けられ回転トルクを非接触で測定するもので、例えば、自動車の車輪により回転させられるシャーシダイナモにおいて測定ロ―ラとブレーキ装置との間の回転トルクの測定に用いられるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、従来の回転体トルク測定装置の正面図であり、図６は、従来の回転体トルク測定装置の一部を切欠いた側面図である。
【０００４】
図５と図６とに示すように、従来の回転体トルク測定装置５０は、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられる回転体５１と、回転体５１の外側に固定される固定体５５とで構成され、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられる。回転体５１は、駆動側の回転軸９１のフランジ９２に取付けられる駆動側フランジ部５２と、負荷側の回転軸９３のフランジ９４に取付けられる負荷側フランジ部５４と、駆動側フランジ部５２と負荷側フランジ部５４の間の中空体部５３とが一体に形成されたものであり、固定体５５は、負荷側フランジ部５４の外側に設けられる環状部５６と、取付固定部５８を介し環状部５６が固定される筺体５７とで構成されている。
【０００５】
負荷側フランジ部５４の外側に設けられる環状部５６には一次コイル８７が設けられ、負荷側フランジ部５４の外周部には二次コイル８８が設けられ、一次コイル８７と二次コイル８８とで回転トランス８９が構成されて回転体５１に電力供給が行われる。
【０００６】
中空体部５３の中空部５９には歪ゲージのトルク検出部６１が設けられ、トルク検出部６１よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子６７ａ〜６７ｎが負荷側フランジ部５４の外周に沿って複数設けられ、環状部５６の内側には一次コイル８７と並んで発光素子６７ａ〜６７ｎよりの光信号を受信する受光ファイバー７１が取付けられ、受光ファイバー７１の端部には電気信号に変換する光信号変換部（図示せず）が設けられている。
【０００７】
従って、回転体トルク測定装置５０は、駆動側の回転軸９１が回転駆動するとき、トルク検出部６１よりの出力が発光素子６７ａ〜６７ｎと受光ファイバー７１とを介し光信号変換部により検出され、回転トルクの測定が行われる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２２５６６号公報
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたごとく、従来の回転体トルク測定装置５０は、駆動側の回転軸と負荷側の回転軸との間に取付けられ、回転トルクを非接触で測定することができるが、回転体トルク測定装置５０が設置され回転トルクの測定が行われる環境はオイルミストなどが発生する場合が多い。
【０００９】
そのため、受光部である受光ファイバー７１にオイルミストなどが付着すると測定精度を損ねたり、測定不能の異常状態となることがあり、受光ファイバー７１の清掃を行う必要があるが、受光ファイバー７１は環状部５６の内側に取付けられているため清掃作業は容易とは云えず、清掃作業に対する改善が求められていた。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、回転体よりの光信号の受光部に対し清掃作業を容易に行うことができる回転体トルク測定装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転体トルク測定装置は、駆動側フランジ部と負荷側フランジ部との間に中空体部が形成された回転体と、前記回転体の外周に設けられ、前記中空体部の中空部に取付けられるトルク検出部よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子と、前記回転体の外側に設けられた筺体に取付けられ、前記光信号を透過する透明板と、前記筺体に取付けられ、前記透明板を介し前記光信号を受信する受信部とを備え、前記透明板は前記筺体に対し脱着可能とした。
【００１２】
また、操作部の手動動作により前記透明板がスライドするスライド機構を有することとした。
【００１３】
また、操作スイッチの作動により前記透明板がスライドするモータ付スライド機構を有することとした。
【００１４】
さらに、前記透明板は、前記透明板に汚れの異常が検出されたとき、前記モータ付スライド機構によりスライドすることとした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置の正面図であり、図２は、本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置の一部を切欠いた側面図である。
【００１７】
図１と図２とに示すように、本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置１０は、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられる回転体１１と、回転体１１の外側に固定される固定体１５とで構成され、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられる。回転体１１は、駆動側の回転軸９１のフランジ９２に取付けられる駆動側フランジ部１２と、負荷側の回転軸９３のフランジ９４に取付けられる負荷側フランジ部１４と、駆動側フランジ部１２と負荷側フランジ部１４の間の中空体部１３とが一体に形成されたものであり、固定体１５は、負荷側フランジ部１４の外側に設けられる半割構造の環状部１６と、半割構造の環状部１６が固定される筺体１７とで構成されている。
【００１８】
駆動側フランジ部１２は、ねじ（図示せず）がフランジ９２の取付穴９２ａを介し駆動側フランジ部１２のねじ穴１２ａに取付けられ、フランジ９２に固定される。また、負荷側フランジ部１４は、ねじ（図示せず）がフランジ９４の取付穴９４ａを介し負荷側フランジ部１４のねじ穴１４ａに取付けられ、フランジ９４に固定される。中空体部１３は、駆動側フランジ部１２と負荷側フランジ部１４とによりねじられ、起歪体となる。
【００１９】
半割構造の環状部１６は、半割環状部１６ａ、１６ｂの上端どうしが導電性の連結部１６Ｔにより連結されたもので、半割環状部１６ａ、１６ｂの下端は筺体１７に取付けられた取付固定部１８ａ、１８ｂに絶縁状態で固定されている。即ち、半割構造の環状部１６は、下端が切り欠かれた不連続の環状形状で絶縁状態にされ固定されているため、半割構造の環状部１６を一次コイルとすることができ、また、取付け取外しも容易に行うことができる。この一次コイルと、負荷側フランジ部１４の外周部に設けられた二次コイル３８とにより回転トランス３９を構成し、回転体１１に電力供給を行うことができる。
【００２０】
中空体部１３の中空部１９には歪ゲージのトルク検出部２１が設けられ、負荷側フランジ部１４には外周に沿ってトルク検出部２１よりの出力により発光し、光信号Ｌを送信する発光素子２７ａ〜２７ｎが複数設けられている。筺体１７には、コンパクトに筺体１７に収納するために両端部をそれぞれＬ字形に折り曲げられた直線形状で発光素子２７ａ〜２７ｎよりの光信号Ｌを受信する受信部である受光ファイバー３１が設置されている。また、筺体１７には、オイルミストや塵などの内部への侵入を防止するとともに受光ファイバー３１の保護も行い、光信号を通過させる透明板４３が上面側に取付けられている。透明板４３を保護する保護カバー４１が筺体１７に取付けられ、透明板４３は、保護カバー４１に脱着可能に取付けられる。
【００２１】
受光ファイバー３１の端部面側には、光ハイパスフィルタ３２ａ、３２ｂを介し光信号を受光し電気信号に変換する光信号変換部３３ａ、３３ｂが設けられている。実装基板２８には、回転体１１の電子部品が実装されている。
【００２２】
図３は、透明板が保護カバーにより筺体に取付けられるときの斜視図である。
【００２３】
図３に示すように、保護カバー４１は、上面には光信号Ｌの導光穴４１ａが明けられ、左右の面には透明板４３の挿入穴４１ｂが明けられている。保護カバー４１は、ねじ４２が貫通穴４１ｃを通りねじ穴４１ｄに固定され、筺体１７に取付けられる。筺体１７には溝４４が形成されており、筺体１７に取付けられた保護カバー４１には透明板４３を挿入穴４１ｂより挿入することができ、矢印Ｓに示すように透明板４３をスライドさせて脱着し、付着したオイルミストなどを取除く清掃をすることができる。筺体１７には導光穴４５が設けられており、導光穴４１ａを通過した光信号Ｌは、透明板４３と導光穴４５を通り、図１に示す受光ファイバー３１に入射する。
【００２４】
図４は、透明板が保護カバーにより筺体に取付けられ、スライド機構によりスライドするときの斜視図であり、図４（ａ）は、スライド機構の断面図である。
【００２５】
図４に示すように、保護カバー４１は、上面には光信号Ｌの導光穴４１ａが明けられ、左右の面には透明板４３の挿入穴４１ｂが明けられている。保護カバー４１は、ねじ４２が貫通穴４１ｃを通りねじ穴４１ｄに固定され、筺体１７に取付けられる。筺体１７には溝４４が形成されており、筺体１７に取付けられた保護カバー４１には透明板４３を挿入穴４１ｂより挿入することができる。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、スライド機構４０が、筺体１７に取付けられる。スライド機構４０は、シャフト４９に操作ツマミ４７とスライドローラ４８が取付けられるもので、スライドローラ４８が取付けられたシャフト４９が筺体１７に取付けられ後に操作ツマミ４７を取付け、筺体１７に装着される。スライド機構４０が筺体１７に装着されると、挿入穴４１ｂより挿入された透明板４３はスライドローラ４８と接触するため、操作ツマミ４７を回転操作することによって、矢印Ｓに示すように透明板４３をスライドさせで脱着し、付着したオイルミストなどを取除く清掃をすることができる。筺体１７には導光穴４５が設けられており、導光穴４１ａを通過した光信号Ｌは、透明板４３と導光穴４５を通り、図１に示す受光ファイバー３１に入射する。
【００２７】
なお、スライド機構４０は、シャフト４９を回転駆動するモータ（図示せず）を設け、モータにより透明板４３をスライドさせて脱着し、付着したオイルミストなどを取除く清掃をすることもできる。
【００２８】
また、透明板４３を通過する光信号Ｌの通過レベルにより透明板４３の汚れを検出し、スライド機構４０に設けたモータより透明板４３を自動的にスライドさせて脱着し、付着したオイルミストなどを取除く清掃をすることもできる。
【００２９】
さらに、図３と図４に示した透明板４３の表面に薄いフイルムを貼付け、このフイルムを剥がすことにより、付着したオイルミストなどを取除く清掃をすることもできる。
【００３０】
次に、本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置の動作につき説明する。
【００３１】
図２に示す起歪体の中空体部１３の中空部１９には円周方向に沿って歪ゲージが貼付され、貼付された歪ゲージがホイートストーンブリッジに組まれてトルク検出部２１が形成されている。トルク検出部２１よりのアナログ出力は、発光素子２７ａ〜２７ｎにより光信号Ｌに変換され送出される。
【００３２】
固定体１５では、透明板４３を介し、発光素子２７ａ〜２７ｎよりの光信号Ｌを受光ファイバー３１により受信し、受信した光信号Ｌは、受光ファイバー３１の中を左右方向に伝送され、光ハイパスフィルタ３２ａ、３２ｂで蛍光灯などによる外光が除去され、光信号変換部３３ａ、３３ｂにより電気信号のトルク信号に変換され、トルクの検出が行われる。透明板４３は、スライドさせ脱着することができ、透明板４３を取出して、透明板４３に付着したオイルミストなどを取除く清掃をすることができる。
【００３３】
固定体１５では、所定の周波数信号が発信され、その周波数信号は、回転トランス部３９を介し回転体側に送られて直流にされ、回転体１１の電力として供給される。
【００３４】
以上に述べたように、本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置は、駆動側の回転軸９１が作動するとき、トルク検出部２１よりの出力が発光素子２７ａ〜２７ｎにより光信号Ｌに変換されて送出され、回転トルクの測定が行われるが、光信号Ｌを受信する受光ファイバー３１は、筺体１７の内部に設置され、透明板４３は、筺体１７の光信号受光側に脱着可能に装着されるため、付着したオイルミストなどを取除く清掃を容易に行うことができる。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置では受光ファイバー３１は１本の場合につき説明したが、それぞれ複数本とし両端でそれぞれ一個または複数個の光信号変換部で受光することもできる。
【００３６】
また、本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置は、複数の発光素子２７ａ〜２７ｎよりのいずれかの光信号を受光ファイバー３１で常に受信できるように発光素子２７ａ〜２７ｎの設置数の設定を行っているため、回転軸が停止しているときでも低速回転しているときでも回転トルクの測定を行うことができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の回転体トルク測定装置は、駆動側フランジ部と負荷側フランジ部との間に中空体部が形成された回転体と、前記回転体の外周に設けられ、前記中空体部の中空部に取付けられるトルク検出部よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子と、前記回転体の外側に設けられた筺体に取付けられ、前記光信号を透過する透明板と、前記筺体に取付けられ、前記透明板を介し前記光信号を受信する受信部とを備え、前記透明板は前記筺体に対し脱着可能としたため、透明板に付着するオイルミストなどを取除く清掃が容易にでき、受光部に対し清掃作業を容易に行うことができる。
【００３８】
また、操作部の手動動作により前記透明板がスライドするスライド機構を有することとしたため、透明板を容易に取出すことができ、透明板に付着するオイルミストなどを取除く清掃を容易に行うことができる。
【００３９】
また、操作スイッチの作動により前記透明板がスライドするモータ付スライド機構を有することとしたため、透明板を簡単に取出すことができ、透明板に付着するオイルミストなどを取除く清掃を容易に行うことができる。
【００４０】
さらに、前記透明板は、前記透明板に汚れの異常が検出されたとき、前記モータ付スライド機構によりスライドすることとしたため、透明板に付着するオイルミストなどを取除く清掃を的確な時期に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置の正面図である
【図２】本発明の実施の形態の回転体トルク測定装置の一部を切欠いた側面図である。
【図３】透明板が保護カバーにより筺体に取付けられるときの斜視図である。
【図４】透明板が保護カバーにより筺体に取付けられ、スライド機構によりスライドするときの斜視図であり、図４（ａ）は、スライド機構の断面図である。
【図５】従来の回転体トルク測定装置の正面図である。
【図６】従来の回転体トルク測定装置の一部を切欠いた側面図である。
【符号の説明】
１０  回転体トルク測定装置
１１  回転体
１２  駆動側フランジ部
１３  中空体部
１４  負荷側フランジ部
１５  固定体
１６  半割構造の環状部
１６ａ、１６ｂ  半割環状部
１７  筺体
２７ａ〜２７ｎ  発光素子
３１  受光ファイバー
３２ａ、３２ｂ  光ハイパスフィルタ
３３ａ、３３ｂ  光信号変換部
３８  二次コイル
３９  回転トランス
４０  スライド機構
４１  保護カバー
４３  透明板
４７  操作ツマミ
４８  スライドローラ
４９  シャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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