【2023年版】トルクセンサー5選 / メーカー23社一覧
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23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2023年3月注目ランキングは1位:株式会社東日製作所、2位:株式会社共和電業、3位:株式会社小野測器となっています。
トルクセンサーとは
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
電動自転車やロボットなどに組み込まれ、検知したトルクをモーターやロボットの制御に使うための計測装置。 - トルクゲージ
ドライバーなどの締め付けトルクを測定して、表示器でトルク値をその場で確認するための計測装置。 - トルクメーター
モーターの試験装置で使われる計測装置で、モーターのトルクを評価するために使われる。
トルクセンサーの使用用途
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。
1. 品質管理
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。
- 抜き打ち検査
製造中の容器のキャップがどの程度の強さで締まっているかの検査。 - 定期点検
製造ラインで使用される電動ドライバーが正常な範囲で作動しているか、始業前のチェック。
2. 試験研究
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。
- 強度測定
試験材料や部品のねじれに対する強度の測定。 - モーター性能評価
モーターに負荷をかけて性能評価するための測定。 - 機械の回転トルク測定
輪転印刷機などのローラーのトルクを測定し、機械の最適な運転条件を決めるための測定。
トルクセンサーの原理
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。
- 軸にねじりの力 (トルク) が加わる。
- トルクによって、軸にねじれ・ひずみが発生する。
- 軸のねじれ・ひずみを測定する。
- 測定量から、軸にかかるトルクを算出する。
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。
トルクセンサーの種類
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。
1. ひずみゲージ式トルクセンサー
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。
2. 静電容量式トルクセンサー
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。
3. 磁歪式トルクセンサー
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。
- モーターやエンジンの回転軸など、回転している軸のトルクが測定可能である
- センサーの軸への貼り付け加工が不要なため、軸の強度を損なわずにトルクを測定できる
4. 光学式トルクセンサー
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。
トルクセンサーのその他情報
トルクセンサーを内蔵した製品
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/
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企業
株式会社小野測器 株式会社共和電業 ATESTEOジャパン株式会社トルクセンサーのメーカー23社一覧
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
- 標準
- 従業員数順
- 資本金の大きい順
- 設立年古い順
- 設立年新しい順
- 上場企業順
トルクセンサーのメーカーランキング
*一部商社などの取扱い企業なども含みます2023年3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 | 株式会社東日製作所 |
12.0%
|
| 2 | 株式会社共和電業 |
10.8%
|
| 3 | 株式会社小野測器 |
8.4%
|
| 4 | 株式会社エー・アンド・デイ |
8.4%
|
| 5 | 日本特殊測器株式会社 |
6.6%
|
| 6 | 小倉クラッチ株式会社 |
6.6%
|
| 7 | ビー・エル・オートテック株式会社 |
6.0%
|
| 8 | 株式会社昭和測器 |
4.8%
|
| 9 | 東洋測器株式会社 |
4.2%
|
| 10 | 信明電機株式会社 |
4.2%
|
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2023年3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
- 日本キスラー: 2,200人
- タイコエレクトロニクスジャパン: 1,300人
- 小倉クラッチ: 773人
設立年の新しい会社
- ATESTEOジャパン: 2010年
- パシフィックテクノロジー: 1993年
- ビー・エル・オートテック: 1987年
歴史のある会社
- 小倉クラッチ: 1948年
- 東日製作所: 1949年
- 共和電業: 1949年
トルクセンサーのカタログ 7件
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ATESTEOジャパン株式会社
トルク計総合カタログ
カタログ概要
ATESTEOトルク計についての情報を総合的にまとめた資料です。 掲載内容 ◆特徴と基本仕様 ◆定格トルク/製品一覧表 ◆電気的入出力仕様 ◆設定用ソフト ◆シ...
タグ付けカテゴリ
トルクセンサー トルク計2022年2月4日
ATESTEOジャパン株式会社
高速回転40000rpmトルク計
カタログ概要
自動車の電動化に対応して需要が高まる、高速回転のモータ用に開発されたトルク計です。 EV・PHV・ハイブリッド車の試験などに最適です。
タグ付けカテゴリ
トルクセンサー トルク計2022年2月9日
ATESTEOジャパン株式会社
高速高剛性トルク計
カタログ概要
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...
タグ付けカテゴリ
トルクセンサー トルク計2022年2月9日
ATESTEOジャパン株式会社
シャフト型トルク計
カタログ概要
定格トルク５Nm、10Nm、20Nmの三機種があり、小トルクを計測・制御するためのシャフト型(軸型)トルクセンサー。小型軽量で高速回転(20000rpm)で速度計測器を...
タグ付けカテゴリ
トルクセンサー トルク計2022年9月8日
トルクセンサー5選
株式会社小野測器
TQ-1000/2000シリーズ
画像出典:
株式会社小野測器公式サイト特徴
TQ-1000Gシリーズ(フルスケールの高精度±0.02%)、TQ-1000/2000 シリーズ(フルスケールの高精度±0.05%)は、従来製品の約20倍の剛性を実現することで、エンジンや駆動系に搭載される高速変動トルクを高精度で測定するために開発されたフランジ型高剛性トルクセンサーです。
また、軸受けの無い薄型フランジ型の構造により、エンジンなどの開店時期に直接装着可能になるように省スペース化が図られています。
さらに、回転部からの信号伝達がトルクセンサーと非接触な構造であるため、設置・メンテナンスが容易という特徴があります。
株式会社小野測器の会社概要
- 会社所在地: 神奈川県横浜市港北区新横浜三丁目9番3号
- 会社サイト
- 創業: 1954年
- 従業員数: 613人
タイコエレクトロニクスジャパン合同会社
反作用トルク センサ - 角型オス カップリング
画像出典:
タイコエレクトロニクスジャパン合同会社公式サイト特徴
CS1060は反作用トルクの測定用に設計されたトルクセンサーです。
センシング素子は、薄層ひずみを電圧測定して抵抗値を測定するホイートストン ブリッジ回路を採用しているため、温度安静性に優れた効果を発揮します。
また、オプションにより、高レベル出力に対応した増幅器を組み込むことが可能です。
荷重方向は編時計回り、時計回り(トルクセンサーの精度(％ of FS)±0.25)、フルスケールレンジは5-7,000(Nm)、4-5,600(lbf)、使用温度範囲は-20～80℃です。
タイコエレクトロニクスジャパン合同会社の会社概要
- 会社所在地: 神奈川県川崎市高津区久本3-5-8
- 会社サイト
- 創業: 1957年
- 従業員数: 1,300人
Omega Engineering Inc.
TQ201/TQM201 トルクセンサ
特徴
TQ201/TQM201は、モーターの起動トルクを測定するためのリアクショントルクセンサーです。
TQ201/TQM201は、プラスの抜け止め接続のための耐久性マウントを採用している他、構成材質にステンレスを採用したオールステンレス鋼ケースにより、-54～105℃の工業環境下において高い耐久性を実現しています。
低トルクレンジでのノイズ増を抑えるために、シールドケーブルを採用し、精密かつ高精度での低ノイズ測定が可能なトルクセンサーです。
Omega Engineering Inc.の会社概要
- 会社サイト
- 創業: 1962年
Magtrol
TFシリーズトルクフランジセンサー
画像出典:
Magtrol公式サイト特徴
TFシリーズは、非接触設計によるメンテナンスフリーなフランジ型トルクセンサーです。
トルクセンサーの非接触設計は、①軸方向または半径方向のミスアライメント精度に影響されない測定が可能、②アンテナをセンサーの周りにループさせる必要がないため、信号干渉の影響を受けにくい、という2つの特徴があります。
たま、TFシリーズは、高精度のねじり剛性によりフランジへの直接取り付けを可能にしたことで、コンパクト化および低コスト化を実現しています。
Magtrolの会社概要
- 会社所在地:
- 会社サイト
HBM
T12HP
画像出典:
HBM公式サイト特徴
T12HPは使用環境下での温度変化により生じるノイズをほぼゼロに抑えることを可能にしたフレックスレンジトルクセンサーです。
従来デュアルレンジトルクセンサーにおける低レンジ側での信号増幅による測定誤差の課題(ノイズ増、ヒステリシス、寄生負荷など)を、独自のひずみゲージ技術により克服したことで、さらなる高速回転を実現することに成功しています(最高22,000回転に拡張)。
これにより、搬送波方式によりデータ損失が少ない高品質な計測が可能です。
HBMの会社概要
- 会社所在地: 東京都江東区亀戸6-26-5 日土地亀戸ビル 6F
- 会社サイト
