JPH1144589A - トルク検出装置 - Google Patents
トルク検出装置Info
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- JPH1144589A JPH1144589A JP9203092A JP20309297A JPH1144589A JP H1144589 A JPH1144589 A JP H1144589A JP 9203092 A JP9203092 A JP 9203092A JP 20309297 A JP20309297 A JP 20309297A JP H1144589 A JPH1144589 A JP H1144589A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 組立や調整を行いやすいとともに光学系に塵
埃が入り込む恐れのないトルク検出装置を提供すること
である。 【解決手段】 トルク伝達装置１０の入力側１１と出力
側１２とのそれぞれに回転伝達機構１８を連結し、この
回転伝達機構１８を介在させて前記トルク伝達装置１０
の入力側１１と出力側１２とにそれぞれ連結された一対
の偏光板２８，２９を対向配置して設け、これらの偏光
板２８，２９の対向部を通過するように光線を投射する
発光部３０と前記偏光板２８，２９を透過した前記発光
部３０からの投射光を受光する受光部３１とを設け、こ
の受光部３１の受光量により前記トルク伝達装置１０の
入力側１１と出力側１２との間のトルクを検出するよう
にした。
埃が入り込む恐れのないトルク検出装置を提供すること
である。 【解決手段】 トルク伝達装置１０の入力側１１と出力
側１２とのそれぞれに回転伝達機構１８を連結し、この
回転伝達機構１８を介在させて前記トルク伝達装置１０
の入力側１１と出力側１２とにそれぞれ連結された一対
の偏光板２８，２９を対向配置して設け、これらの偏光
板２８，２９の対向部を通過するように光線を投射する
発光部３０と前記偏光板２８，２９を透過した前記発光
部３０からの投射光を受光する受光部３１とを設け、こ
の受光部３１の受光量により前記トルク伝達装置１０の
入力側１１と出力側１２との間のトルクを検出するよう
にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トルク伝達装置に
発生しているトルクを非接触で検出することができるト
ルク検出装置に関するものである。
発生しているトルクを非接触で検出することができるト
ルク検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、トルク伝達装置における入力軸と
出力軸との間に発生するトルクを検出する方法は、種々
の形式のものが提案されている。それらの中で、非接触
のトルク検出方式としては、偏光板を用いた光学的手法
のトルク検出方法があり、例えば、特開平４−５２５３
３号公報に開示されている。
出力軸との間に発生するトルクを検出する方法は、種々
の形式のものが提案されている。それらの中で、非接触
のトルク検出方式としては、偏光板を用いた光学的手法
のトルク検出方法があり、例えば、特開平４−５２５３
３号公報に開示されている。
【０００３】この特開平４−５２５３３号公報にトルク
トランスジューサとして開示された構造を図１１に示
す。すなわち、トーションバー１の両端に、入力軸２と
出力軸３とをそれぞれ連結して回転自在に保持し、これ
らの入力軸２と出力軸３とに支持体４，５を介して互い
に対向する偏光板６，７を固定し、発光要素８から発せ
られた光が偏光板６，７を通過し、受光要素９に到達す
るように発光要素８と受光要素９とを配設している。そ
して、入力軸２と出力軸３との間にトルクが発生する
と、トーションバー１が捩じれるために、偏光板６，７
の互いに対向している相対角度が変化し、その結果、偏
光板６，７を通過する透過光量も変化するので、トルク
の増減を光信号の増減として検出することができるもの
である。
トランスジューサとして開示された構造を図１１に示
す。すなわち、トーションバー１の両端に、入力軸２と
出力軸３とをそれぞれ連結して回転自在に保持し、これ
らの入力軸２と出力軸３とに支持体４，５を介して互い
に対向する偏光板６，７を固定し、発光要素８から発せ
られた光が偏光板６，７を通過し、受光要素９に到達す
るように発光要素８と受光要素９とを配設している。そ
して、入力軸２と出力軸３との間にトルクが発生する
と、トーションバー１が捩じれるために、偏光板６，７
の互いに対向している相対角度が変化し、その結果、偏
光板６，７を通過する透過光量も変化するので、トルク
の増減を光信号の増減として検出することができるもの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のトルク検出装置
においては、偏光板が入力軸と出力軸とにそれぞれ固定
されている構造であるため、製造時に発光要素と受光要
素との光軸調整を行うことや一対の偏光板の偏光方向を
確認する光学系の調整を行うことが入力軸と出力軸とが
存在する位置で行わなければならないため、その作業が
非常に難しいという問題がある。また、各部品の組立を
行うことも入力軸２と出力軸３との存在により制約を受
けてその作業が難しいものである。
においては、偏光板が入力軸と出力軸とにそれぞれ固定
されている構造であるため、製造時に発光要素と受光要
素との光軸調整を行うことや一対の偏光板の偏光方向を
確認する光学系の調整を行うことが入力軸と出力軸とが
存在する位置で行わなければならないため、その作業が
非常に難しいという問題がある。また、各部品の組立を
行うことも入力軸２と出力軸３との存在により制約を受
けてその作業が難しいものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
トルク伝達装置の入力側と出力側とのそれぞれに回転伝
達機構を連結し、この回転伝達機構を介在させて前記ト
ルク伝達装置の入力側と出力側とにそれぞれ連結された
一対の偏光板を対向配置して設け、これらの偏光板の対
向部を通過するように光線を投射する発光部と前記偏光
板を透過した前記発光部からの投射光を受光する受光部
とを設け、この受光部の受光量により前記トルク伝達装
置の入力側と出力側との間のトルクを検出するようにし
たものである。従って、トルク伝達装置の入力側と出力
側とに対して、偏光板等は回転伝達機構を介在させて設
けられるため、トルク伝達装置の入力側と出力側との配
設位置とは異なる位置に組み立てることができ、これに
より、光学系の調整や配置を容易に行うことができ、か
つ、そのための作業時間をも大幅に短縮することがで
き、特に、許容伝達トルクを増大させるためにトルク伝
達装置の入力側と出力側との軸径を太くしても偏光板の
直径を大きくする必要がなく、安価であるとともに汚れ
の可能性が低いものである。
トルク伝達装置の入力側と出力側とのそれぞれに回転伝
達機構を連結し、この回転伝達機構を介在させて前記ト
ルク伝達装置の入力側と出力側とにそれぞれ連結された
一対の偏光板を対向配置して設け、これらの偏光板の対
向部を通過するように光線を投射する発光部と前記偏光
板を透過した前記発光部からの投射光を受光する受光部
とを設け、この受光部の受光量により前記トルク伝達装
置の入力側と出力側との間のトルクを検出するようにし
たものである。従って、トルク伝達装置の入力側と出力
側とに対して、偏光板等は回転伝達機構を介在させて設
けられるため、トルク伝達装置の入力側と出力側との配
設位置とは異なる位置に組み立てることができ、これに
より、光学系の調整や配置を容易に行うことができ、か
つ、そのための作業時間をも大幅に短縮することがで
き、特に、許容伝達トルクを増大させるためにトルク伝
達装置の入力側と出力側との軸径を太くしても偏光板の
直径を大きくする必要がなく、安価であるとともに汚れ
の可能性が低いものである。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、偏光板と発光部と受光部とよりなる光学系
を回転伝達機構とは分離した空間内に配設したものであ
る。従って、光学系のみを密閉空間内に配設することが
容易であり、塵埃等による悪影響を受けることがない耐
環境性の高い装置を提供することができるものである。
明において、偏光板と発光部と受光部とよりなる光学系
を回転伝達機構とは分離した空間内に配設したものであ
る。従って、光学系のみを密閉空間内に配設することが
容易であり、塵埃等による悪影響を受けることがない耐
環境性の高い装置を提供することができるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
乃至図６に基づいて説明する。まず、トルク伝達装置１
０の入力側となる入力軸１１と出力側となる出力軸１２
とは、回転位相差発生機構１３により連結されている。
前記入力軸１１は、例えば、電動モータ、回転機関、ク
ランク機構などのトルク発生源に連結されている。前記
出力軸１２は、例えば、車輪、工作機械、動力変換装置
などに連結されている。前記回転位相差発生機構１３
は、前記入力軸１１と前記出力軸１２との互いに対向す
る端部に回転方向には固定的に設けられた環状板１４，
１５を備えている。これらの環状板１４，１５は、互い
に対向して配置されているとともに、その対向面には、
２個ずつのＬ字形状の隔壁１６が一体に形成されてい
る。これらの隔壁１６の回転方向の対向部間に予め定め
た所定のばね定数を有する圧縮ばねとしてのコイルバネ
１７が装着されている。また、前記入力軸１１と前記出
力軸１２との端部には、回転伝達機構１８の一部となる
大径の歯車１９，２０が固定的に設けられている。
乃至図６に基づいて説明する。まず、トルク伝達装置１
０の入力側となる入力軸１１と出力側となる出力軸１２
とは、回転位相差発生機構１３により連結されている。
前記入力軸１１は、例えば、電動モータ、回転機関、ク
ランク機構などのトルク発生源に連結されている。前記
出力軸１２は、例えば、車輪、工作機械、動力変換装置
などに連結されている。前記回転位相差発生機構１３
は、前記入力軸１１と前記出力軸１２との互いに対向す
る端部に回転方向には固定的に設けられた環状板１４，
１５を備えている。これらの環状板１４，１５は、互い
に対向して配置されているとともに、その対向面には、
２個ずつのＬ字形状の隔壁１６が一体に形成されてい
る。これらの隔壁１６の回転方向の対向部間に予め定め
た所定のばね定数を有する圧縮ばねとしてのコイルバネ
１７が装着されている。また、前記入力軸１１と前記出
力軸１２との端部には、回転伝達機構１８の一部となる
大径の歯車１９，２０が固定的に設けられている。
【０００８】しかして、前記入力軸１１と前記出力軸１
２とは、軸受２１，２２を介して主ケース２３に回転自
在に保持されているものであり、この主ケース２３に
は、別個に形成された下方開口の光学系ケース２４が着
脱自在に取り付けられている。この光学系ケース２４の
内部には、前記入力軸１１及び前記出力軸１２の軸心と
平行な軸心を持つ支軸２５が設けられ、この支軸２５に
は、前記歯車１９，２０とともに回転伝達機構１８を構
成し、かつ、前記歯車１９，２０に噛合する小径の歯車
２６，２７が回転自在に保持されている。
２とは、軸受２１，２２を介して主ケース２３に回転自
在に保持されているものであり、この主ケース２３に
は、別個に形成された下方開口の光学系ケース２４が着
脱自在に取り付けられている。この光学系ケース２４の
内部には、前記入力軸１１及び前記出力軸１２の軸心と
平行な軸心を持つ支軸２５が設けられ、この支軸２５に
は、前記歯車１９，２０とともに回転伝達機構１８を構
成し、かつ、前記歯車１９，２０に噛合する小径の歯車
２６，２７が回転自在に保持されている。
【０００９】ついで、前記歯車２６，２７の対向部分に
は、互いに対向する一対の円板状の偏光板２８，２９が
固定されている。このような偏光板２８，２９の外周付
近で直交する光軸上にレーザ光線を発生する発光部とし
ての半導体レーザ３０と受光部３１とが設けられ、か
つ、前記半導体レーザ３０側には、λ／４波長板３２が
配設されている。そして、前記半導体レーザ３０、前記
受光部３１、前記λ／４波長板３２は、それぞれ前記光
学系ケース２４の内面に固定的に取り付けられている。
は、互いに対向する一対の円板状の偏光板２８，２９が
固定されている。このような偏光板２８，２９の外周付
近で直交する光軸上にレーザ光線を発生する発光部とし
ての半導体レーザ３０と受光部３１とが設けられ、か
つ、前記半導体レーザ３０側には、λ／４波長板３２が
配設されている。そして、前記半導体レーザ３０、前記
受光部３１、前記λ／４波長板３２は、それぞれ前記光
学系ケース２４の内面に固定的に取り付けられている。
【００１０】なお、前記半導体レーザ３０は、ＰＮ接合
面に平行に偏光（ＴＥ偏光）している。このＴＥ偏光モ
ードを利用するのは、それに直交するＴＭ偏光モードよ
りも端面の反射率が高いことに起因している。この半導
体レーザ３０は、光学系ケース２４内で固定されている
ため、偏光板２８，２９を透過する透過率は、λ／４波
長板３２がないとすると、半導体レーザ３０の主たる偏
光方向（偏光方向の角度はθ2 で表す）と、回転する偏
光板２８，２９の偏光方向の角度（回転位相差θ1 ）と
により、正弦波的に変化するものであるが、レーザ光線
は、偏光板２８，２９に入射される前にλ／４波長板３
２を透過することから円偏光され、これにより、偏光板
２８，２９を透過する透過率は、半導体レーザ３０の主
たる偏光方向（偏光方向の角度はθ2 で表す）と、回転
する偏光板２８，２９の偏光方向の角度（回転位相差θ
1 ）とに関係なく、トルクによって生じる一対の偏光板
２８，２９の回転位相差θ1 のみによって決まることに
なる。すなわち、偏光板２８，２９の回転位相差θ1
が、α、β、γ（但し、０°≦α＜β＜γ＜９０°）と
変化することに対応して透過率が変化する。
面に平行に偏光（ＴＥ偏光）している。このＴＥ偏光モ
ードを利用するのは、それに直交するＴＭ偏光モードよ
りも端面の反射率が高いことに起因している。この半導
体レーザ３０は、光学系ケース２４内で固定されている
ため、偏光板２８，２９を透過する透過率は、λ／４波
長板３２がないとすると、半導体レーザ３０の主たる偏
光方向（偏光方向の角度はθ2 で表す）と、回転する偏
光板２８，２９の偏光方向の角度（回転位相差θ1 ）と
により、正弦波的に変化するものであるが、レーザ光線
は、偏光板２８，２９に入射される前にλ／４波長板３
２を透過することから円偏光され、これにより、偏光板
２８，２９を透過する透過率は、半導体レーザ３０の主
たる偏光方向（偏光方向の角度はθ2 で表す）と、回転
する偏光板２８，２９の偏光方向の角度（回転位相差θ
1 ）とに関係なく、トルクによって生じる一対の偏光板
２８，２９の回転位相差θ1 のみによって決まることに
なる。すなわち、偏光板２８，２９の回転位相差θ1
が、α、β、γ（但し、０°≦α＜β＜γ＜９０°）と
変化することに対応して透過率が変化する。
【００１１】このような構成において、入力軸１１と出
力軸１２との間にトルクが発生すると、回転位相差発生
機構１３で回転位相差が発生する。この時、入力軸１１
から出力軸１２へのトルクの伝達は、回転位相差発生機
構１３のコイルバネ１７を介して行われる。すなわち、
伝達トルクの大小に応じてコイルバネ１７の撓み量が変
化するため、環状板１４，１５の間に回転位相差θ1 が
発生する。この回転位相差θ1 は、偏光板２８，２９に
おいても同様であり、前述のように偏光板２８，２９を
透過する光量が変化することにより回転位相差θ1 が検
出され、入力軸１１と出力軸１２との間に発生している
トルクを検出することができる。
力軸１２との間にトルクが発生すると、回転位相差発生
機構１３で回転位相差が発生する。この時、入力軸１１
から出力軸１２へのトルクの伝達は、回転位相差発生機
構１３のコイルバネ１７を介して行われる。すなわち、
伝達トルクの大小に応じてコイルバネ１７の撓み量が変
化するため、環状板１４，１５の間に回転位相差θ1 が
発生する。この回転位相差θ1 は、偏光板２８，２９に
おいても同様であり、前述のように偏光板２８，２９を
透過する光量が変化することにより回転位相差θ1 が検
出され、入力軸１１と出力軸１２との間に発生している
トルクを検出することができる。
【００１２】しかして、コイルバネ１７は、荷重と撓み
との関係が直線的であるため、入力軸１１と出力軸１２
との間に発生しているトルクと偏光板２８，２９の間に
発生する回転位相差θ1 との関係も直線的になり、トル
クと回転位相差θ1 との対応関係が複雑ではない。ま
た、伝達トルクやその検出精度に応じてコイルバネ１７
のばね定数を適宜設定して回転位相差発生機構１３を構
成することができるため、必要な装置を簡単に得ること
ができる。
との関係が直線的であるため、入力軸１１と出力軸１２
との間に発生しているトルクと偏光板２８，２９の間に
発生する回転位相差θ1 との関係も直線的になり、トル
クと回転位相差θ1 との対応関係が複雑ではない。ま
た、伝達トルクやその検出精度に応じてコイルバネ１７
のばね定数を適宜設定して回転位相差発生機構１３を構
成することができるため、必要な装置を簡単に得ること
ができる。
【００１３】一方、組立に当っては、図２に示すよう
に、図１に示される入力軸１１や出力軸１２とは全く関
係なく、光学系ケース２４の内部に回転伝達機構１８の
一部となる歯車２６，２７、偏光板２８，２９、半導体
レーザ３０、λ／４波長板３２、受光部３１をアッセン
ブリとして別個に組み立てることができる。そのため、
偏光板２８，２９の偏光方向の調整や半導体レーザ３
０、λ／４波長板３２、受光部３１の光軸調整等を入力
軸１１や出力軸１２などとは関係なく行うことができる
ため、その作業が容易であり、かつ、組立調整時間も短
時間で良い。
に、図１に示される入力軸１１や出力軸１２とは全く関
係なく、光学系ケース２４の内部に回転伝達機構１８の
一部となる歯車２６，２７、偏光板２８，２９、半導体
レーザ３０、λ／４波長板３２、受光部３１をアッセン
ブリとして別個に組み立てることができる。そのため、
偏光板２８，２９の偏光方向の調整や半導体レーザ３
０、λ／４波長板３２、受光部３１の光軸調整等を入力
軸１１や出力軸１２などとは関係なく行うことができる
ため、その作業が容易であり、かつ、組立調整時間も短
時間で良い。
【００１４】なお、回転伝達機構１８は、歯車１９，２
０と歯車２６，２７との歯数比により増速機構としての
機能をも有している。そのため、回転位相差発生機構１
３で発生する回転位相差よりも偏光板２８，２９の位置
での回転位相差θ1 が増幅されることになり、コイルバ
ネ１７のばね定数を高めて許容トルクを大きくした状態
であったとしても、高精度なトルク検出を行うことがで
きる。さらに、回転伝達機構１８は、上述した平歯車に
よる構造のみならず、他の種類の歯車でも良く、さらに
は、ベルトとプーリ、チェーンとチェーンスプロケット
などを利用することも可能である。
０と歯車２６，２７との歯数比により増速機構としての
機能をも有している。そのため、回転位相差発生機構１
３で発生する回転位相差よりも偏光板２８，２９の位置
での回転位相差θ1 が増幅されることになり、コイルバ
ネ１７のばね定数を高めて許容トルクを大きくした状態
であったとしても、高精度なトルク検出を行うことがで
きる。さらに、回転伝達機構１８は、上述した平歯車に
よる構造のみならず、他の種類の歯車でも良く、さらに
は、ベルトとプーリ、チェーンとチェーンスプロケット
などを利用することも可能である。
【００１５】また、偏光板２８，２９は回転位相差発生
機構１３を介してトルク伝達装置１０に連結されている
ため、伝達トルクを大きくするために、入力軸１１や出
力軸１２の直径を大きくしたとしても偏光板２８，２９
の直径を大きくする必要はなく、安価であるとともに小
型に形成することができる。
機構１３を介してトルク伝達装置１０に連結されている
ため、伝達トルクを大きくするために、入力軸１１や出
力軸１２の直径を大きくしたとしても偏光板２８，２９
の直径を大きくする必要はなく、安価であるとともに小
型に形成することができる。
【００１６】さらに、光学系としては、半導体レーザ３
０を設置してレーザ光線を利用する状態について説明し
たが、半導体レーザ３０に代えてフォトダイオード等を
利用し、通常の光線により偏光板２８，２９を透過する
光量を検出するようにしてもよい。この場合には、当然
のことながらλ／４波長板３２を用いる必要はない。
０を設置してレーザ光線を利用する状態について説明し
たが、半導体レーザ３０に代えてフォトダイオード等を
利用し、通常の光線により偏光板２８，２９を透過する
光量を検出するようにしてもよい。この場合には、当然
のことながらλ／４波長板３２を用いる必要はない。
【００１７】つぎに、本発明の第二の実施の形態を図７
乃至図９に基づいて説明する。基本的な構造は、前述の
第一の実施の形態と同様なものであるが、本実施の形態
における光学系ケース３３には、シール部材３４で仕切
られた密閉室３５が存するものである。そして、前記回
転伝達機構１８の歯車２６，２７は、出力軸１２側の歯
車２０に噛み合う歯車２７が長い軸部３６を有し、入力
軸１１側の歯車１９に噛み合う歯車２６が前記軸部３６
に嵌合する中空軸３７を有する。そして、前記歯車２７
は前記光学系ケース３３に前記シール部材３４を貫通す
るように回転自在に軸着され、前記歯車２６も前記シー
ル部材３４を貫通するようにして前記軸部３６に嵌合し
ている。ついで、前記密閉室３５内で前記歯車２７の軸
部３６と前記歯車２６の中空軸３７の端部とに偏光板２
８，２９がそれぞれ固定されている。そして、この密閉
室３５の内部において、半導体レーザ３０とλ／４波長
板３２と受光部３１とが同一光軸上に配設されている。
乃至図９に基づいて説明する。基本的な構造は、前述の
第一の実施の形態と同様なものであるが、本実施の形態
における光学系ケース３３には、シール部材３４で仕切
られた密閉室３５が存するものである。そして、前記回
転伝達機構１８の歯車２６，２７は、出力軸１２側の歯
車２０に噛み合う歯車２７が長い軸部３６を有し、入力
軸１１側の歯車１９に噛み合う歯車２６が前記軸部３６
に嵌合する中空軸３７を有する。そして、前記歯車２７
は前記光学系ケース３３に前記シール部材３４を貫通す
るように回転自在に軸着され、前記歯車２６も前記シー
ル部材３４を貫通するようにして前記軸部３６に嵌合し
ている。ついで、前記密閉室３５内で前記歯車２７の軸
部３６と前記歯車２６の中空軸３７の端部とに偏光板２
８，２９がそれぞれ固定されている。そして、この密閉
室３５の内部において、半導体レーザ３０とλ／４波長
板３２と受光部３１とが同一光軸上に配設されている。
【００１８】このような構成において、組立に当って
は、図９に示すように光学系ケース３３の内部に、回転
伝達機構１８の一部となる歯車２６，２７、偏光板２
８，２９、半導体レーザ３０、λ／４波長板３２、受光
部３１を配設することができる。そのため、偏光板２
８，２９の偏光方向の調整や半導体レーザ３０、λ／４
波長板３２、受光部３１の光軸調整等を入力軸１１や出
力軸１２などとは関係なく行うことができるため、その
作業が容易であり、かつ、組立調整時間も短時間で良
い。しかも、偏光板２８，２９、半導体レーザ３０、λ
／４波長板３２、受光部３１なる塵埃や汚れを嫌う光学
系を密閉室３５内に納めることにより、耐環境性が飛躍
的に向上する。
は、図９に示すように光学系ケース３３の内部に、回転
伝達機構１８の一部となる歯車２６，２７、偏光板２
８，２９、半導体レーザ３０、λ／４波長板３２、受光
部３１を配設することができる。そのため、偏光板２
８，２９の偏光方向の調整や半導体レーザ３０、λ／４
波長板３２、受光部３１の光軸調整等を入力軸１１や出
力軸１２などとは関係なく行うことができるため、その
作業が容易であり、かつ、組立調整時間も短時間で良
い。しかも、偏光板２８，２９、半導体レーザ３０、λ
／４波長板３２、受光部３１なる塵埃や汚れを嫌う光学
系を密閉室３５内に納めることにより、耐環境性が飛躍
的に向上する。
【００１９】つぎに、図１０に示すものは、実際の使用
例であり、主要な構造は、前述の第二の実施の形態と全
く同様である。すなわち、この使用例は、動力補助付き
自転車に関するものであり、回転伝達機構１８の歯車１
９に、電動モータ軸３８の歯車３９を噛み合わせたもの
である。そして、入力軸１１をペダル軸とし、出力軸１
２を車輪に連結しているものである。
例であり、主要な構造は、前述の第二の実施の形態と全
く同様である。すなわち、この使用例は、動力補助付き
自転車に関するものであり、回転伝達機構１８の歯車１
９に、電動モータ軸３８の歯車３９を噛み合わせたもの
である。そして、入力軸１１をペダル軸とし、出力軸１
２を車輪に連結しているものである。
【００２０】このような構成によって、走行時にぺダル
軸となる入力軸１１に力を加えると出力軸１２との間に
トルクが生じ、このトルクが検出されることにより、図
示しない制御回路で判断されて電動モータが駆動されて
トルクの大小に応じて制御された補助動力が電動モータ
軸３８から与えられる。このように動力補助付き自転車
等においては、使用される環境が屋外であり、走行中の
塵埃が多く、また、保管中にも風雨にさらされる状態で
あるが、光学系が密閉室３５内に設けられていることに
より、偏光板２８，２９の汚れの発生がなく、透過光量
に変動が生じない。しかも、光学系ケース２４は小型に
形成することができ、かつ、その光学系ケース２４の部
分のみ耐塵埃構造にすることにより、その製造が容易で
あり、設計の自由度が高い。
軸となる入力軸１１に力を加えると出力軸１２との間に
トルクが生じ、このトルクが検出されることにより、図
示しない制御回路で判断されて電動モータが駆動されて
トルクの大小に応じて制御された補助動力が電動モータ
軸３８から与えられる。このように動力補助付き自転車
等においては、使用される環境が屋外であり、走行中の
塵埃が多く、また、保管中にも風雨にさらされる状態で
あるが、光学系が密閉室３５内に設けられていることに
より、偏光板２８，２９の汚れの発生がなく、透過光量
に変動が生じない。しかも、光学系ケース２４は小型に
形成することができ、かつ、その光学系ケース２４の部
分のみ耐塵埃構造にすることにより、その製造が容易で
あり、設計の自由度が高い。
【００２１】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、トルク伝達装置
の入力側と出力側とのそれぞれに回転伝達機構を連結
し、この回転伝達機構を介在させて前記トルク伝達装置
の入力側と出力側とにそれぞれ連結された一対の偏光板
を対向配置して設け、これらの偏光板の対向部を通過す
るように光線を投射する発光部と前記偏光板を透過した
前記発光部からの投射光を受光する受光部とを設け、こ
の受光部の受光量により前記トルク伝達装置の入力側と
出力側との間のトルクを検出するようにしたので、トル
ク伝達装置の入力側と出力側とに対して、偏光板等は回
転伝達機構を介在させて設けられるため、トルク伝達装
置の入力側と出力側との配設位置とは異なる位置に組み
立てることができ、これにより、光学系の調整や配置を
容易に行うことができ、かつ、そのための作業時間をも
大幅に短縮することができ、特に、許容伝達トルクを増
大させるためにトルク伝達装置の入力側と出力側との軸
径を太くしても偏光板の直径を大きくする必要がなく、
安価であるとともに汚れの可能性が低いという効果を有
する。
の入力側と出力側とのそれぞれに回転伝達機構を連結
し、この回転伝達機構を介在させて前記トルク伝達装置
の入力側と出力側とにそれぞれ連結された一対の偏光板
を対向配置して設け、これらの偏光板の対向部を通過す
るように光線を投射する発光部と前記偏光板を透過した
前記発光部からの投射光を受光する受光部とを設け、こ
の受光部の受光量により前記トルク伝達装置の入力側と
出力側との間のトルクを検出するようにしたので、トル
ク伝達装置の入力側と出力側とに対して、偏光板等は回
転伝達機構を介在させて設けられるため、トルク伝達装
置の入力側と出力側との配設位置とは異なる位置に組み
立てることができ、これにより、光学系の調整や配置を
容易に行うことができ、かつ、そのための作業時間をも
大幅に短縮することができ、特に、許容伝達トルクを増
大させるためにトルク伝達装置の入力側と出力側との軸
径を太くしても偏光板の直径を大きくする必要がなく、
安価であるとともに汚れの可能性が低いという効果を有
する。
【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、偏光板と発光部と受光部とよりなる光学系
を回転伝達機構とは分離した空間内に配設したので、光
学系のみを密閉空間内に配設することが容易であり、塵
埃等による悪影響を受けることがない耐環境性の高い装
置を提供することができるという効果を有する。
明において、偏光板と発光部と受光部とよりなる光学系
を回転伝達機構とは分離した空間内に配設したので、光
学系のみを密閉空間内に配設することが容易であり、塵
埃等による悪影響を受けることがない耐環境性の高い装
置を提供することができるという効果を有する。
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。
ある。
【図２】その光学系部分の縦断側面図である。
【図３】回転位相差発生機構の分解図である。
【図４】回転位相差発生機構の縦断正面図である。
【図５】偏光板部分の光学的性質を示す説明図である。
【図６】偏光板の回転位相差と透過率との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】本発明の第二の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。
ある。
【図８】回転伝達機構の一部となる二種の歯車の分解斜
視図である。
視図である。
【図９】その光学系の縦断側面図である。
【図１０】動力補助付き自転車に利用した状態の縦断側
面図である。
面図である。
【図１１】従来のトルク検出装置の一例を示す縦断側面
図である。
図である。
１０ トルク伝達装置 １１ 入力側 １２ 出力側 １８ 回転伝達機構 ２８ 偏光板 ２９ 偏光板 ３０ 発光部 ３１ 受光部 ３５ 空間
Claims (2)
- 【請求項１】 トルク伝達装置の入力側と出力側とのそ
れぞれに回転伝達機構を連結し、この回転伝達機構を介
在させて前記トルク伝達装置の入力側と出力側とにそれ
ぞれ連結された一対の偏光板を対向配置して設け、これ
らの偏光板の対向部を通過するように光線を投射する発
光部と前記偏光板を透過した前記発光部からの投射光を
受光する受光部とを設け、この受光部の受光量により前
記トルク伝達装置の入力側と出力側との間のトルクを検
出するようにしたことを特徴とするトルク検出装置。 - 【請求項２】 偏光板と発光部と受光部とよりなる光学
系を回転伝達機構とは分離した空間内に配設したことを
特徴とする請求項１記載のトルク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9203092A JPH1144589A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | トルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9203092A JPH1144589A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | トルク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1144589A true JPH1144589A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16468249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9203092A Pending JPH1144589A (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | トルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1144589A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104330046A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-04 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 适用于水下环境的光纤光栅扭矩传感器结构 |
| JP2019503481A (ja) * | 2016-02-02 | 2019-02-07 | ムーグ インコーポレイテッド | ギアボックストルク計測システム |
-
1997
- 1997-07-29 JP JP9203092A patent/JPH1144589A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104330046A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-04 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 适用于水下环境的光纤光栅扭矩传感器结构 |
| JP2019503481A (ja) * | 2016-02-02 | 2019-02-07 | ムーグ インコーポレイテッド | ギアボックストルク計測システム |
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