特許ウォッチ

公開番号2025069656
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2023179498
出願日2023-10-18
発明の名称トルクセンサ
出願人ニデックコンポーネンツ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G01L 3/10 20060101AFI20250423BHJP(測定;試験)
要約【課題】トルクの検出感度及びセンサの剛性を効率良く高められるように構成されたトルクセンサを提供することにある。
【解決手段】トルクセンサ1は、歪センサと、円形状に形成され、複数の層で構成される弾性体とを備え、弾性体は、複数の層が一体化されるように結合され、円形状に形成される第1構造体11,21と、複数の層が一体化されるように結合され、回転軸の方向において、第1構造体11,21の少なくとも一部と重なり、第1構造体11,21の内周側に円形状に形成される第2構造体12,22と、第1構造体11,21と第2構造体12,22を接続する複数の第3構造体13,23とを含み、歪センサは、第1層10の第3構造体13に設けられ、第2層20の第3構造体23は、第1層10の第3構造体13よりも、トルク以外の特定の力に対する剛性が高くなるように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
トルクを検出するための歪センサと、
前記トルクを発生させる回転の回転軸を中心とした円形状に形成され、第１層及び第２層を含む複数の層で構成される弾性体とを備え、
前記弾性体は、
前記複数の層が一体化されるように結合され、円形状に形成される第１構造体と、
前記複数の層が一体化されるように結合され、前記複数の層のそれぞれで、前記回転軸の方向において、前記第１構造体の少なくとも一部と重なり、前記第１構造体の内周側に円形状に形成される第２構造体と、
前記第１構造体と前記第２構造体を接続する複数の第３構造体とを含み、
前記歪センサは、前記第１層の前記第３構造体に設けられ、
前記第２層の前記第３構造体は、前記第１層の前記第３構造体よりも、前記トルク以外の特定の力に対する剛性が高くなるように構成されたこと
を特徴とするトルクセンサ。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記第２層の前記第３構造体は、前記第１層の前記第３構造体よりも、前記トルクに対する剛性が低くなるように構成されたこと
を特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項３】
前記特定の力は、前記トルク以外のモーメントであること
を特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項４】
前記第１層の前記第３構造体は、前記第２層の前記第３構造体よりも、厚さが薄く、周方向の長さである幅が広いこと
を特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項５】
前記第１層の前記第３構造体は、前記第２層の前記第３構造体と径方向の長さが異なること
を特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項６】
前記第１層は、鉄系の材料で形成され、
前記第２層は、前記第１層と異なる材料で形成されたこと
を特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項７】
前記第２層は、前記第１層の材料よりも密度が小さい材料で形成されたこと
を特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項８】
前記第１層の前記第３構造体及び前記第２層の前記第３構造体は、前記トルクが印加されても互いに接触しない形状に形成されたこと
を特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、トルクを検出するトルクセンサに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
環状に形成された第１構造体と第２構造体が同心円状に配置され、外側に位置する第１構造体と内側に位置する第２構造体との間に設けられた歪センサにより、トルクを検出するトルクセンサが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１０７２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、トルクセンサにおいて、トルクの検出感度を高くするための構成は、センサ全体の剛性を高めるための構成とは相反することがある。
【０００５】
本実施形態は、トルクの検出感度及びセンサの剛性を効率良く高められるように構成されたトルクセンサを提供することにある。
【発明の効果】
【０００６】
本実施形態によれば、トルクの検出感度及びセンサの剛性を効率良く高められるように構成されたトルクセンサを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態のトルクセンサは、トルクを検出するための歪センサと、前記トルクを発生させる回転の回転軸を中心とした円形状に形成され、第１層及び第２層を含む複数の層で構成される弾性体とを備え、前記弾性体は、前記複数の層が一体化されるように結合され、円形状に形成される第１構造体と、前記複数の層が一体化されるように結合され、前記複数の層のそれぞれで、前記回転軸の方向において、前記第１構造体の少なくとも一部と重なり、前記第１構造体の内周側に円形状に形成される第２構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体を接続する複数の第３構造体とを含み、前記歪センサは、前記第１層の前記第３構造体に設けられ、前記第２層の前記第３構造体は、前記第１層の前記第３構造体よりも、前記トルク以外の特定の力に対する剛性が高くなるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係るトルクセンサの構成を示す上面図。
第１実施形態に係るトルクセンサの構成を示す側面図。
第１実施形態に係るトルクセンサの第１層の構成を示す上面図。
第１実施形態に係るトルクセンサの第１層を図３のＡ－Ａ線で切断した断面図。
第１実施形態に係るトルクセンサの第２層の構成を示す上面図。
第１実施形態に係るトルクセンサの第２層を図５のＢ－Ｂ線で切断した断面図。
第１実施形態に係る第３構造体の形状と特性との対応関係を示す対応図。
第１実施形態の変形例に係るトルクセンサの弾性体の構成を示す側面図。
本発明の第２実施形態に係るトルクセンサの弾性体の一部の構成を示す斜視図。
第２実施形態に係るトルクセンサの弾性体の一部の構成を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るトルクセンサ１の構成を示す上面図である。図２は、本実施形態に係るトルクセンサ１の構成を示す側面図である。図面において、同一部分には、同一符号を付している。
【００１０】
トルクセンサ１は、トルクを検出するセンサである。検出対象のトルクは、図１に示すｚ軸（回転軸方向）のモーメントである。ここで、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、互いに直交する。なお、トルクセンサ１は、少なくともトルクを検出するセンサであれば、力覚センサなどの他の名称のセンサでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許