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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11月注目ランキングは1位:スズコー精密株式会社、2位:株式会社デンソー、3位:ミネベアミツミ株式会社となっています。
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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11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 | スズコー精密株式会社 |
12.2%
|
| 2 | 株式会社デンソー |
11.0%
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| 3 | ミネベアミツミ株式会社 |
8.5%
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| 4 | ユニパルス株式会社 |
8.5%
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| 5 | 株式会社プロテック |
6.1%
|
| 6 | 株式会社東京測器研究所 |
4.9%
|
| 7 | 小倉クラッチ株式会社 |
4.9%
|
| 8 | 株式会社エー・アンド・デイ |
4.9%
|
| 9 | 株式会社昭和測器 |
3.7%
|
| 10 | 株式会社共和電業 |
3.7%
|
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11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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ユニパルス株式会社
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45.3時間 返答時間
5kHzの高速応答とノイズに強いデジタル出力が追加された待望の新シリーズ登場。 ・ラジアル荷重、スラスト荷重、高速回転時の精度への影響をUTMⅡから大幅低...
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スズコー精密株式会社
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測定範囲：50～5,000mNm
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ATESTEOジャパン株式会社
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高精度、高耐久性、非接触、電磁ノイズに強いフランジ型トルク計 (トルクセンサ、トルクメータ) ■高精度、堅牢、ノイズに強い トルク計 トルクセンサ 回転...
株式会社サンエテック
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■特長 ・小型、軽量 ・アンプ内蔵型 ・非接触式、高信頼性・高応答性 ・軸の芯出しが容易 (インロー方式) ・電源投入と同時出力 ・外部ゼロ点リセット機能 ...
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株式会社東京測器研究所
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摩擦型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。自動車のドライブシャフトに発生するトルク...
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株式会社東京測器研究所
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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...
株式会社東京測器研究所
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自動車のドライブシャフトに発生するトルクを測定し、ワイヤレスでデジタルデータ転送する摩擦型トルクセンサです。トルクセンサの取り付けはシャフトを挟み...
株式会社東京測器研究所
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■測定対象にゲージを施工する必要がなく、ワンタッチで測定可能で、測定準備の大幅な短縮ができます。 摩擦型トルクセンサシステムFGDH-3Aは回転軸に発生する...
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■導入後すぐに使用可能、異なる計測範囲に対して校正済み 接合、成形、組み立て工程など、生産工程で使用できる信頼性の高い計測チェーン ■CMCシリーズ圧電...
株式会社エー・アンド・デイ
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■特長 ・回転形 (スリップリング方式) ・静的から動的トルクの測定が可能 ・曲げやスラストの影響が少ない高精度計測が可能 ・スリップリング摩耗点検・清掃...
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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 ■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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13.4時間 返答時間
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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■オールラウンドトルク測定ソリューション テストスタンドでトルクと回転速度を正確に取得します。産業環境内での、さまざまなアプリケーションを使用できま...
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■トルクセンサ T12HP 旗艦モデルT12が大幅バージョンアップ。テストベンチのダイナミック計測において優れたパフォーマンスを提供し、設計開発の効率向上や機...
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■トルクセンサ T40B 優れたコストパフォーマンス実現した世界のスタンダードトルクー磁気式回転速度計測もオプションで ■T40B：回転速度／角度の同時計測も...
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■T40MS 回転数30,000rpmまでの低質量・低慣性のショートトルクフランジ ■T40MSトルクフランジ。小型、コンパクト、ショート-最大30,000rpmの高速回転に最適 ...
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■T40CB センターホールがある高速トルク変換器 30,000rpmまでの回転数に対応するため、中心内径37.5mmと46.5mmの短尺で質量最適化されたトルクフランジT40CB...
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■高速で堅牢 トルクセンサT40HS チタン製軽量トルクフランジT40HSが最高45,000回転を達成 ■T40HS：高速アプリケーションで計測の不確かさを最小化 HBMのトル...
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■T40FM 堅牢性を増した安全設計のデジタルトルクフランジ ■高い堅牢性、安全設計のスマートトルク T40FM 15kN·m～80kN·m トルクセンサ T40FMは最大80kN·mま...
株式会社マイセック
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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
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■T40FH 大容量トルクを高精度に計測ー最大300kN・m対応のデジタルトルクフランジ ■大容量で、高精度なトルク計測にT40FH トルクセンサT40FHは、高レンジのト...
日本INSDAC株式会社
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■船級取得済みのトルクセンサ T40MARで負荷を高精度計測 高精度トルクセンサT40MARは、船舶用エンジンからの負荷信号を収集し、エンジン制御の効率を改善しま...
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
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■何万回もの計測に耐える高い信頼性 トルクセンサT10Fはトルク計測に革命的な精度と効率をもたらした世界初の非接触フランジ型トルクセンサです。 ■T10Fトル...
株式会社共和電業
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小型・軽量で非接触伝送の増幅器内蔵トルク変換器です。非接触伝送化によりメンテナンス作業が軽減できます。 ■特長 ・増幅器内蔵で電圧出力±5V ・回転出力...
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株式会社共和電業
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低容量のスリップリング方式のトルク変換器です。取付脚をつけた据付型です。 ■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...
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株式会社共和電業
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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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株式会社サンエテック
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■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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株式会社共和電業
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最高15,000rpmでのトルク測定が可能な高速型のトルク変換機で、定格容量0.2～5N・mのものがあります。過負荷防止用ストッパがついておりますので、原動機など...
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アイコーエンジニアリング株式会社
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■概要 ・卓上型のトルク試験機です ・スイッチ、ボリュームなどの操作力を測定したり、製品にひねる力を加えて耐久力などを計測することが出来ます ■使用例 ...
564,000 円
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Metoreeに登録されているトルクセンサー120製品の2024年12月22日時点での価格データを元に算出しています。
