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トルクセンサーについての概要、用途、原理などをご説明します。また、トルクセンサーのメーカー35社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。トルクセンサー関連企業の2024年10月注目ランキングは1位:ミネベアミツミ株式会社、2位:スズコー精密株式会社、3位:株式会社デンソーとなっています。
トルクセンサーの関連カテゴリ
図1. トルクセンサーの外観
トルクセンサーとは、図1のようにトルク (軸をねじる力) を計測するための装置です。
トルクセンサーは軸にトルクがかかったときの軸の微小のねじれをトルクに換算し、出力・表示します。生産ラインでのトルク管理や産業機器の性能評価など、トルクの計測が必要な様々な場面で使われています。
製品によってはトルクゲージ、トルクメーターなどと呼ばれることもあります。名称の使い分けにこれといったルールはありませんが、おおむね次のような使い分けがあります。本記事では、どのような使われ方であっても名称は「トルクセンサー」に統一します。
トルクセンサーが使われている身近な例は、電動アシスト自転車です。電動アシスト自転車は、人間がペダルを踏む力 (トルク) をトルクセンサーが検知します。そのトルクに応じてモーターが必要なアシスト力を出して、ペダルを踏む負担を減らしています。
トルクセンサーが多く使われている領域は産業用途です。産業用途では主に品質管理や試験研究のために使用されます。
品質管理の目的では、主に次のような状況で使用されています。
試験研究の目的では、主に次のような状況で使用されています。
トルクセンサーは、次のような順番でトルクを検出しています。
軸のねじれ・ひずみは電気信号として処理・出力されます。トルクセンサーではアンプが搭載されている製品も多く、電気信号をアンプで増幅させてA/Dコンバータで計測しやすい値に出力されます。トルクセンサーによっては表示計が備わっている製品もあり、トルク値をその場で目視で確認することができます。
軸のねじれやひずみを測定する方式は様々にありますが、現在実用化されているトルクセンサーでは次の4つの方式がよく使われています。
図2. ひずみゲージ式トルクセンサーの軸
軸のひずみをひずみゲージで測定する方式です。ひずみゲージとは、伸び縮みすることで変化する電気抵抗からひずみを測定するセンサーです。図2のように、軸にトルクが加わると軸は±45°方向に引張・圧縮の応力が発生します。この応力方向のひずみをひずみゲージで測定します。
軸のひずみをコンデンサーの静電容量の変化で測定する方式です。軸に2枚の電極を配置し、軸がひずむことで電極同士の位置が変わることで変化する静電容量を測定します。
ひずみゲージ式と比べシンプルな構造、かつ軸長を短くすることができる方式で、ロボット用トルクセンサーで広く採用されています。
軸のひずみをコイルのインダクタンスの変化で測定する方式です。軸にねじりの力が働くと、透磁率 (磁束の通りやすさ) が変化します。この原理は逆磁歪効果と呼ばれています。磁歪式トルクセンサーは軸の外側にコイルを配置し、軸の透磁率の変化をコイルのインダクタンスの変化で検知します。
磁歪式トルクセンサーは非接触でトルクを測定できるため、次のようなメリットがあります。
軸のひずみを光学センサーで測定する方式です。軸のねじれ・ひずみが発生すると、投光部と受光部の位置がずれ、受光量に差が生じます。この受光量の差を電気信号に変換し、トルクとして検出します。
近年の技術の発達により、トルクセンサーは小型になり、トルクセンサーを内蔵した製品も出てきました。ここでは産業用途でのトルクセンサーを内蔵した製品を紹介します。
1. トルクセンサ―内蔵モーター
モーター、減速機、トルクセンサーが一体になった製品です。減速機やトルクセンサーを外付けする必要がないため、装置を小型化することができます。
トルクセンサーによって出力軸のトルクを直接測定できるため、精度の高いトルク制御が可能となります。これによって装置を滑らかに駆動させたり、人との接触を検知してより安全な装置を実現することができます。
2. ロボットのトルクセンサー
図3. 協働ロボットに内蔵されたトルクセンサー
トルクセンサー内蔵の多関節ロボットが近年製品化されています。特に協働ロボットと呼ばれるカテゴリーでトルクセンサー内蔵型のロボットが増加傾向です。図3のように協働ロボットに内蔵される場合は、円筒形状でロボットアーム内に組み込まれています。
トルクセンサーはロボットの回転軸の出力トルクを検出し、ロボットの作業で必要となる押し付け力など力を制御したり、人や障害物と接触したことを検知したりします。ロボットにとってトルクセンサーはより高度な作業を行い、人と同じ空間で一緒に働くために必要なデバイスです。この分野のトルクセンサーは今後も市場の成長が見込まれています。
参考文献
https://www.tohnichi.co.jp/products/categories/30
https://www.forcegauge.net/catalog/products/top/torquegauge/torque_gauge
https://www.unipulse.tokyo/productitems/torque-meter/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年10月の注目ランキングベスト10
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | ミネベアミツミ株式会社 |
10.8%
|
| 2 | スズコー精密株式会社 |
10.1%
|
| 3 | 株式会社デンソー |
6.8%
|
| 4 | 日本特殊測器株式会社 |
6.1%
|
| 5 | ユニパルス株式会社 |
5.4%
|
| 6 | 株式会社エー・アンド・デイ |
5.4%
|
| 7 | 株式会社東日製作所 |
4.7%
|
| 8 | 小倉クラッチ株式会社 |
4.1%
|
| 9 | 株式会社小野測器 |
4.1%
|
| 10 | 株式会社共和電業 |
3.4%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年10月のトルクセンサーページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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89 点の製品がみつかりました
株式会社共和電業
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返信の比較的早い企業
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低容量のスリップリング方式の簡易取付型トルク変換器です。 ■特長 ・低トルク測定用 ・独自のカンチレバー方式の検出機構 ■備考 ・起動トルク：約0.02N・m...
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株式会社東京測器研究所
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返信の比較的早い企業
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摩擦型ひずみゲージの採用により、接着型のひずみゲージでの接着する準備やリード線の面倒な配線作業を必要としません。取付けは自動車のドライブシャフトを...
株式会社共和電業
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力/トルクセンサー 全軸 6°の自由度を備えた、高精度測定用リジッドタイプ 6 軸フォース / トルクセンサー 利点とメリット ■コンパクトなデザイン 電子機器...
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シュンク・ジャパン株式会社
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力/トルクセンサー 全軸 6°の自由度を備えた、高精度測定用リジッドタイプ 6 軸フォース / トルクセンサー 利点とメリット ■豊富なサイズ さまざまな測定範...
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ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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株式会社東日製作所
170人以上が見ています
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10種類の品番
日本テスコン株式会社
160人以上が見ています
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超小形・軽量なので取り付けスペースの少ない所に利用できます。小スペース時の高荷重の測定に最適です。
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最新の閲覧: 7時間前
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10種類の品番
株式会社サンエテック
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165.9時間 返答時間
■特長 ・小型、軽量 ・装置組込みに最適 ・非接触式、高信頼性 ・軸の芯出しが容易 (インロー付き) ・電源投入と同時出力 ・外部ゼロ点リセット機能
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50人以上が見ています
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■特長 ・直径100mm以上のすべてのシャフトに対応可能 ・取付が簡単で早ければ約半日で取付が可能 ・アタッシュケースに一式収まるため、持ち運び容易 ・納入...
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289.7時間 返答時間
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返信の比較的早い企業
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16.1時間 返答時間
小型、測定範囲が広い、高応答、高分解能、温度範囲が広い ■用途 プレス、圧入、かしめ、ばね、スイッチ、リレー、軸力、摩擦、振動、衝撃、溶接加圧力測定など
Metoreeに登録されているトルクセンサーが含まれるカタログ一覧です。無料で各社カタログを一括でダウンロードできるので、製品比較時に各社サイトで毎回情報を登録する手間を短縮することができます。
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高速回転試験に要求される定格回転速度、ねじり剛性、ロータサイズと重量を最適化したトルク計です。赤外線伝送により電磁ノイズに強く、電動パワートレイン...
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トルクセンサーのカタログ8件分をまとめてダウンロードできます！お迷いの方は便利な無料の一括ダウンロード機能をご利用ください。
企業
株式会社東京測器研究所 株式会社パシフィックテクノロジー 株式会社共和電業 ATESTEOジャパン株式会社
