JPH01254826A - トルク測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、動力伝達軸のねじれ角を位相差に変換してト
ルクを求めるトルク測定装置に関する。

従来の技術 この種のものとしては、特公昭４１−６５１９５号「回
転力測定装置」があり、これは軸方向に間隔をおいて軸
上に固着した外歯歯車状の凹凸体と対向させて磁気ピッ
クアップを・配置し、軸の回転時に各磁気ピックアップ
に生じる交流出力を取出すようにしたものである。こう
すると、伝達トルクに応じて袖がねじられるとそれに対
応して２つの凹凸体に軸周方向の相対変位が生じ、その
結果、前記二つの交流出力位相差が変化する。したがっ
て、その位相差を例えば位相差に対応したデートを形成
し、そこにクロックパルスを内挿させるようにした位相
差の演算部により測定することによりトルクが求められ
る。

しかしながら、これにおいては軸が回転しないと交流出
力の発生がない。したがって、静止状態での紬トルクの
測定は不能であり、測定装置の校正、すなわち零点チエ
ツクやトルク−位相差変換係数の決定に別事段を用いな
ければならないという問題があった。

これを解決したのが、特公昭４５−１７９９９号「トル
ク測定装置」である。これは前記磁気ピックアップの代
りに内歯歯車およびその回動用モータ、永久磁石、コイ
ルを用いたものである。すなわち、軸上に固着された外
歯歯車状の凹凸体と同心に内歯歯車を配置し、その内歯
歯車はケース内にベアリングで回動自在に支承し、それ
をモータと係合させて回動させると共に、永久磁石を配
置してそれぞれの凹凸体と内歯歯車が磁路の一部となる
磁気回路を形成し、その磁路な通る磁束変化によりコイ
ルに出力が誘起されるようにしたものである。こうする
と、軸が静止していても、内歯歯車の回動により凹凸体
と内歯歯車の間の間隙が周期的に変化し、そこを通る磁
束が変化してコイルには交流電圧が誘起されることにな
る。

しかしながら、これにおいては全体に大型化することが
避けられない。これを改善したのが、実公昭５４−３２
５４６号、および実公昭５４−３２５４７号の「トルク
測定装置」であり、これらでは、前記のケースを省き、
内歯歯車上に回動自在に支承し、かつコイルも軸上に支
承することにより小型化が行なわれている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この種の磁気的な交流出力発生手段にお
いては、内歯歯車の回動が必須の要件であり、構造的に
小型化には制約がある。また、例えば、軸端からの要素
の挿通が難しい実稼動軸や特に船舶のプロペラ軸などの
ような大径軸に対しては、各要素を二つ割して軸上にて
再度結合させることになるが、精度を維持するには熟練
が必要であり、かつ作業性の低下も避けられないという
問題があった。本発明は、軸が静止した状態でも交流出
力が得られ、かつ構造が小型、単純なトルク測定装置を
提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は交流出力の発生手
段を、それぞれ凹凸体と対向させた４つのコイル体から
なる検出ヘッドとその信号変換部により構成し、それか
ら取出される交流出力を用いてトルクを求めるものであ
る。

すなわち、本発明は、軸方向に間隔をおいて軸上に固着
した歯車状の凹凸体と、その各凹凸体と対向して配置さ
れ、その凹凸ピッチの（１／４＋ｎ）ピッチだけ［但し
、ｎは０，１．・・・、整数１相互にずらして配置され
た第１〜４のコイル体を有する検出ヘッドと、その各検
出ヘッドに対してその第１〜４のコイル体に相互に９０
度位相差の正弦波状の励磁信号を供給すると共に第１〜
４のコイル体のインピーダンス変化に対応した出力の和
を取出す信号変換部と、その各検出ヘッドに対する信号
変換部からの２つの出力の位相差の演算部とからなるも
のである。

これにおいて、信号変換部から取出される交流出力の周
波数は、後述するように励磁信号の周波数と同じとなり
、したがって、それら二つの交流出力に基づいて算出さ
れるトルクに対応した位相差もその周期ごとに得られる
。しかして、励磁信号の最適な周波数（歪のない交流出
力が得られる）は、凹凸体および検出ヘッドのコイル体
の形状寸法、材質に基づき、ある範囲に定まるものであ
り、このため、トルクの測定周期もこれにより定まる。

これに対し、励磁周波数とは独立に任意の周波数の交流
出力を取出すには、上記の信号変換部の代わりに各検出
ヘッドに対してその第１と第２、第３と第４のコイル体
群に相互に１８０度位相差の正弦波状の励磁信号を供給
すると共に第１と第３、第２と第４のコイル体のインピ
ーダンス変化に対応した出力のそれぞれの和の出力を取
出す第１の信号変換部と、その第１の信号変換部の各出
力を前記励磁信号と同期させて検波回路で検波すると共
に、その各検波出力に相互に９０度位相差の搬送波を乗
算器で乗算し、その両乗算出力を加算する第２の信号変
換部とにより構成すればよい。

これらの発明において、凹凸体としては周面に凹凸を形
成した平歯車状のもの、あるいは周辺に凹凸を形成した
フェース歯車等が好適であり、その凹凸と検出ヘッドと
が対向させられる。

その検出ヘッドは、軸とは独立に静止体上に配置して凹
凸体と対向させればよいが、紬がラノアル方向に変動す
る場合には、検出ヘッドを軸上にベアリングを介して支
承させるか、あるいは検出ヘッドを紬周面と回転ローラ
を介して弾接し、検出ヘッドと凹凸体間に相対変位が生
じるのを防止させてもよい。また、軸がスラスト方向に
変動する場合には、検出ヘッドを移動制御手段と係合さ
せ、凹凸体と検出ヘッド間に軸方向相対変位の生じるの
防止させてもよい。また、上記の検出ヘッドは両脚部の
間隔が凹凸ピッチと等しいｎ状のコアにコイルを巻装し
てなるもの、あるいは凹凸体ピッチと同一ピッチの矩形
状コイルを用いるとよ、く、前者は比較低周波数で励磁
させる場合に、また後者は比較的高周波数で励磁させる
場合に適している。また、検出ヘッドは、各凹凸体の周
囲にａ数個配列し、それぞれの凹凸体に対する同位相位
置に配列のコイル体の出力を合成するか、信号変換部出
力の合成出力を形成することにより、凹凸体のピッチ誤
差を補償させると効果的であり、特に検出ヘッドを矩形
状コイル体により構成したものにおいては、それを全周
にわたって配置すると誤差補償に効果的である。

作用 以上のものにおいて、いま、検出ヘッドの第１のコイル
体が凹凸体の凸部と対向している状態（コイル体がコア
を有するものにあっては、その各脚部が凸部と対向し、
矩形状コイルにあってはその往復の線材が各対応する凸
部と対向）を基準位置にとり説明する。いま、凹凸体に
対する第１のコイル体の初期位置が基準位置から角度Ｘ
（これを電気角λとして表わすと、凹凸ピッチ角をｐと
おいて、２πｘ／ｐが人となる）だけずれた位置にあり
、この位置から軸が角速度ｎ（ｒａｄ／ｓ）（これを角
周波ｌｆｎとして表わすと、２π。７ｐｈ’ｒｎとなる
）で回動すると、第１〜４のコイル体のインピーダンス
２．〜Ｚ４は、係数をＢ、Ｃとおいて次のように変化す
る。

ｚ、　＝　Ｂ　（Ｃ＋　ｃｏｓ（ｆｎＬ＋λ））ｓｉｎ
ωＬｚ、＝　Ｂ　（Ｃ−ｃｏｓ（ｆｎｌ−十λ））（−
３ｉｎωｔ）ｚ、＝　Ｂ　（Ｃ−ｓｉｎ（ｆｎｔ＋λ）
）　（−ｃｏｓωＬ）したがって、各コイル体からの交
流出力は、上記（１）式に比例（その変換係数をＤとお
く）したものとなり、それらの和の出力ｅ、は次のよう
になる。

ここにＡハ＝２８Ｄ 同様に、他方の凹凸体と検出ヘッドにおいてら各コイル
体からはそれぞれのインピーダンスに対応した交流出力
が取出され、次のようなその和の出力ｅＬが形成される
。

ｅＬ＝　ＡＬ　ｓｉｎ　［（ω＋　Ｉｎ）を十λ）（３
）そして、紬が伝達トルクによりねじられ、二つの凹凸
体間に相対的なねじれ角αが生じると、それに応じて凹
凸体の凹凸と検出ヘッドのコイル体との位置関係がずれ
、前記の和の出力ｅｌ　ｌｅＬ　ｖの間にａに対応した
位相差φ（＝２πα／Ｐ）が生じる。すなわちｅＲを基
準にすると、ねじれ角αが生じた場合のｅＬは次のよう
になる。

ｅＬ＝　ＡＬｓｉｎ　［（ω＋ｆｎ）を十λ＋φ）　　
（３）’したがって、この両出力ｅＬ　ｔｅｂ開の位相
差を位相差演算部により演算することにより、位相に上
鉤するトルクが求められる。

以上は、紬が回転中のトルクを求める場合であるが、例
えば校正試験時のように軸を静止させ、その静止軸に既
知のトルクを加える場合は、上記（２）、（３）（３）
’式における「ｎが零となる出力ｅＬ　ｔｅＬが取出せ
ることになり、その位相差とトルクの関係を求めること
により校正が行なわれる。

次に、励磁信号の周波数とは独立に任意の周波数の交流
出力を取出すものにおいては、第１の信号変換部から検
出ヘッドの第１と第２、第３と第４のコイル体群に対し
、相互に１８０度位相差の励磁信号ｓｉｎωｔｒ　−ｓ
ｉｎωｔが供給され、その結果、第１〜４のコイル体の
インピーダンス　、ｔ　〜　、ｌが次のように変化する
。尚、各係数は前記式（１）と同様である。

ｚ、′＝　Ｂ　（Ｃ＋ｃｏｓ（ｆｎｔ＋λ））ｓｉｎω
ｔｚｓ’　＝Ｂ　（Ｃｃｏｓ（ｆｎＬ＋λ）Ｉ　　ｓｉ
ｎωｔ）２４’　＝　Ｂ　ＩＣ５ｉｎ（ｆｎｔ十λ））
（−ｓｉｎ６Ｊ　ｔ）そして、それぞれその第１と第３
、＠２と第４のコイル体の出力の和ＥＲ＋　、　Ｅｔｚ
が取出される。尚、Ｄは前記式（２）と同様の変換係数
である。

ＥＲＩ　＝　２８　Ｄｃｏｓ（ｆｎｔ＋λ）ｓｉｎωｔ
＝　ＡＮ　ｃｏｓ（ｆｎｔ＋　Ａ　）ｓｉｎｖ　ｔ　　
　　（５）Ｅｅｚ　＝　２　Ｂ　Ｄｓｉｎ（ｆｎｔ＋λ
）ｓｉｎωｔ＝　ＡＲ５ｉｎ（ｆｎｔ＋λ）ｓｉｎωを
次に、このＥＲＩ　、　Ｅｉｚは第２の信号変換部に送
られ、励磁信号ｓｉｎωｔと周期検波されて検波出力Ｅ
にｌ’　ｔ　Ｅ２Ｚ　、すなわちが取出され、続いて第
２の信号変換部内の乗算器によりそれに適宜の角周波数
θを有し、相互に９０度位相差の搬送波が乗ｊｉｉ１．
された後、その両乗算出力の加算が行なわれる。すなわ
ち、その加算出力をＥ艮　とおくと、次のようになる。

同様に、他方の門凸体と検出ヘッドにおいても各コイル
体からはそれぞれのインピーダンスに対応した交流出力
が取出され、前記と同様にして加算出力ＥＬ　が得られ
る。

ＥＬ　＝　ＡＬ　５ｉｎ（（θ＋ｆｎ）ｔ＋λ）（ｒ）
この式（７）、（８）に示す出力Ｅｉ　　−ＥＬ　　と
前記式（２）、（３＞に示すｅｌ　ｙｅＬ　とを比較す
れば明らかなようにＥｉ　　、ＥＬ　　はｅｌ　ｙｅＬ
の角周波数を励磁信号のωから適宜に選択可能なθとし
たものであり、結局、これにおいては励磁信号とは独立
に位相差を求める周期の選択が行なえることになる。

Ｋ１健 本発明の機械的な構造部分の実施例を示す第１図におい
て、トルクを伝達する紬３上に間隔を隔てて平歯車１，
２が固着され、その歯車１，２の両件側で軸受４，５に
より紬３上に筒形の筐体が支承され、前記歯車１，２の
外周面と対向する筐体６の内周面にはそれぞれ検出ヘッ
ド１０．２０が一体的に固定されている。

その一方の検出ヘッド１０の詳細を示す第２図において
、（イ）は歯車１の周面（但し、歯は図示されていない
）と検出へラド１０の第１〜第４のコイル体Ｌ　Ｉ−Ｌ
　４との対向関係を、（ロ）はそれと直交する歯車の周
辺方向からみた対向関係を示している。第１〜第４のコ
イル体Ｌ１〜Ｌ４はフレキシブルプリント基板上に形成
された矩形状のコイルからなり、そのつづら折りピッチ
は歯車１の歯ピッチと同一で、相互はその歯ピッチの１
７４ずつずらして配置されている。また、他方の検出ヘ
ッド２０もその第１〜第４のコイル体り、〜Ｌ。

（図示されていない）が同様に配置され、歯車２と対向
させられている。

第３図は、上記の各検出ヘッド１０．２０のコイル体Ｌ
１〜Ｌ１、Ｌ、〜Ｌｌｌに相互に９０度位相差の正弦波
状の励磁信号を供給すると共に、そのインピーダンス変
化に対応した出力の和をそれぞれの検出ヘッド１０．２
０ごとに取出す信号変換部１００およびその二つの和の
出力位相差を演算する位相差演算部のブロック線図であ
る。

図において、前記第２図と同番号を付したコイル体り、
−Ｌいり、〜Ｌ、は第２図と同様のものであり、それぞ
れには、発振器１０１（位相演算部と共用）のクロック
パルスに基づいて、サイン波、コサイン波発生器１０２
で形成された励磁信号ｓｉｎωＬ、ｃｏｓωｔ１　それ
にインバータ１０３〜１０６を介して反転した励磁信号
−５ｉｎωｔｔ−ｅＯ５ωｔが順次供給されている。そ
して、そのコイル体Ｌ１〜Ｌ１、Ｌ、−Ｌ、は、１８０
度ずれた配置位置どうしのもの、すなわちＬｌとり１、
Ｌ２とり１、Ｌ、とＬ７、Ｌ、とり、とを対として加算
結線され、それぞれ各対応する差動振幅器１１１゜１１
２．１２１，１２２を介して各対のインピーダンスに対
応した出力の和が取出され、さらにその差動増幅器１１
１と１１２．１２１と１２２の出力は、各対応するそれ
ぞれの加算器１１０，１２０により加ｗ、されて取出さ
れる。

この結果、前記と同様に、基準位置に対してそれぞれ第
１の検出ヘッド１０の第１のコイル体Ｌ１、第２の検出
ヘッド２０の第１のコイル体り、が電λ角にてλだけず
れた初期位置から紬３が角速度ｎ（ｒａｃｌ／ｓ＞で回
転すると、差動増幅器１１１（１２１）、１１２（１２
２）からは、それぞれ２　Ｂ　Ｄ　ｃｏｓ（ｒｎＬ＋λ
）ｓｉｎωｔ、２　Ｂ　Ｄｓｉｎ（ｆｎｔ十＾）ｃｏｓ
ωＬ［各記号は前記と同様１が取出され、それがさらに
加算器１１０．１２０により加算され、それぞれ前記式
（２）、（３）に示す出力ｅＱ　ＩｅＬが形成される。

そして、紬３がトルクによりねじられると、前記出力転
は、ｅＬに対して式（３）′に示すようにねじれに比例
した位相変化φを生じる。

以上は、紬３が回転中に取出される出力であるが、紬３
が静止した状態においては、前記式（２）、（３）［（
３）’　］のＩｎが零になるだけで、同様に励磁信号の
角周波数に対応した出力が取出される。

これら信号変換部１００により形成された出力ｅＬ　１
ｅＬ−は位相差演算部２００に送られる。ここで、出力
ｅＬ　ｓ　ｅＬは各対応する波形整形回路２０１，２０
２に導入され、その周期ごとにパルス状出力に整形され
た後、７リツプ７０ツブ回路２０３にオンオフ制御信号
として送られる。それにより、両出力ｅｔ、　、ｅ４゜
の位相差φに対応した時間だけ開成するデート信号が形
成され、このデート信号はアンド回路２０４に送出され
る。アンド回路２０４の池の入力端には、前記発振器１
０１から発振されたクロックパルスが前記ゲート信号の
内挿パルスとして導入されると共に、それを分周器２０
５に上り分周して形成した例えば１秒間の測定時間幅信
号がデート信号として導入され、アンド回路２０４を通
過したクロックパルスがカウンタ２０６に送られて計数
されるようになっている。したがって、この位相差演算
部２００においては面入力信号ｅＬ　ｔｅＬの位相差φ
、すなわちトルクのクロックパルス数への変換が行なわ
れる。

尚、この位相差演算部２００は、測定時間幅信号により
定める時間中の平均的な位相差を求めるものであるが、
前記フリツプフロツプ回路２０３で形成されるデート信
号をその周期で除算してｅえｌｅＬの周期ごとの位相差
、すなわち瞬時々々のトルク値を求めてもよく、また７
リツプ７０ツブ回路２０３で形成されたデート信号を平
滑化回路を介してアナログ出力として取出すようにして
もよく、ｅＬ　、ｅｗの位相差の測定手段には適宜のも
のを用いてもよい。

以上は、信号変換部１００において、励磁信号の角周波
数ωと軸回転数により定まる角周波数「ｎの和に対応し
た角周波数の出力を取出すようにしたものであるが、励
磁信号の角周波数とは独立に適宜の角周波数を有する出
力を形成してもよい。

第４図は、そのような出力を形成する信号変換部の実施
例である。図の第１の信号変換部３００において、前記
第３図と同番号を付した検出ヘッド１０の第１〜４のコ
イル体り、〜Ｌい検出ヘッド２０の第１〜４のコイル体
り、〜Ｌ　Ｉｌｓ差動増幅器１１１，１１２゜１２１，
１２２インバー９１０３〜１０６は＠３図と同様のもの
であり、同様に結線されている。但し、各コイルＬ、−
Ｌ、およびり。

〜Ｌ、の第１と第２のコイル体Ｌ　１−　Ｌ　２および
り、、Ｌ、には、発振器１０７から送出される励磁信号
ｓｉｎωしが供給され、第３と第４のコイル体り、、Ｌ
４およびり、、Ｌ、にはその励磁信号ｓｉｎωＬを前記
インバータ１０３〜１０６で反転した一５ｉｎｏＪｔが
供給されている。

したがって、前記第３図のものと同様の条件下において
差動増幅器１１１，１１２（１２１，１２２）に生じる
出力６社１．Ｅ良２゜（ＥＬ＋　、ＥＬｚ　）は、前記
（５）式に示すように、Ａｔ　ｃｏｓ（ｆｎｔ＋λ）ｓ
ｉｎωｔ、　Ａｔ　５ｉｎ（ｆｎｔ＋λ）ｓｉｎωｔと
なる。そして、この出力は第２の信号変換部４００の各
対応する同期検波回路４１１．４１２，４２１，４２２
に送られ、そこに導入されている前記励磁信号ｓｉｎω
ｔにより同期検波され、前記（６）式に示すＥｇ＋’ｔ
Ｅｈλ′およびＥＬＩ’　ｔ　Ｅｉ、ｌ’が形成される
。続いてこの出力Ｅｇｇ’　ｔ　ＥＲ２’およびＥＬＩ
’　ｌ　Ｅｌ−λ′は、各対応する乗算器４１３．４１
４および４２３゜４２４に送られ、サイン波、コサイン
波発生器４０１から送出されるｓｉｎθＬ、ｃｏｓθｔ
と乗算され、それぞれＥｔｌ’ｓｉｎθＬＩ　Ｅｇｚ’
　ｃｏｓθＥおよびＥＬＩ’ｓｉｎθｔｔ　ＥＬｚ’ｃ
ｏｓθｔの乗算出力めず形成される。次いでこの乗算器
４１３．４１４からの乗算出力および乗算器４２３，４
２４からの乗算出力は、それぞれ各対応する加算器１１
０および１２０に送られて加算され、前記式（７）、（
ｆ３　）に示す加算出力Ｅｔ　およびＥＬ　が形成され
る。そして、この出力Ｅｘ　＋ＥＬ　が前記第３図と同
様の位相差演算部２００に送出され、そこで位相差が求
められる。しかして、この位相差を求める出力ＥＩＬ、
ＥＬ　の角周波数は、前記サイン波、コサイン波発生器
４０１から発生させる出力の角周波数θおよび軸回転数
に比例する角周波数ｆｎにより定まるものであり、励磁
信号の角周波数ωとは独立に選択、設定可能である。

したがって、励磁信号は検出ヘッドの特性に応じた最適
値を、また位相差、すなわちトルクの測定は測定目的に
応じた適宜の時間間隔を、それぞれ独立に選べることと
なる。また、上記第３，４図のものにおいて、出力ｅｌ
＜　、ｅＬあるいはＥＩＬ−ＥＬ　はローパスコイルタ
を介した後、位相差演算部に送出させるようにしてもよ
い。

以上は、検出ヘッド１０．２０を各対応する歯車１，２
の周面の一部と対向させて配置した場合であるが、歯車
を挾んで対向する位置に配置したり、あるいは第５図に
展開して示すように、歯車１の全周にわたって各コイル
体り、−Ｌ、を順次配置することにより歯車１のピッチ
エラー、偏芯の影響を軽減させてもよい。また、上記は
検出ヘッド１０．２０を適宜のつづら折数の矩形状コイ
ルにより形成した場合を例示したが、第６図に示すよう
に脚部間距離が歯ピッチと同一の口状のファに巻線を施
したコイル体Ｌ１′　〜Ｌ、′を用いてもよい。

また、上記は凹凸体として平歯車１，２を用いた場合を
例示したが、第７図に示すように７エース歯車１’、２
’　を用い、その周辺の歯面と検出へラド１０’、２０
’　を対向させるようにしてもよい。

また、上記は検出ヘッド１０，２０を紬３上に軸受４，
５を介して支承した筐体６上に固定した場合を例示した
が、ラジアル方向の変位が無視できる場合は、静止体上
に固定しもよい。また、紬３が大径の場合等では、第８
図に示すように検出へラド１０の内側に回動自在のロー
ラ８を設け、全体をバネ７に上り軸周面方向に押出し、
弾接させるようにしてもよい。

また、輸３がスラスト方向に変位する場合には、検出ヘ
ッドなスラスト方向移動制御手段と係合させて補償させ
るようにしてもよい。

例えば第９図はフェース歯車１’、２’　を用いたもつ
における−例であり、検出ヘッド１０．２０をモータ３
ｏの回転軸と結合したポールスクリエ紬３１と螺合させ
、制御部３２１ｍよ’）モータ３０の回転量を制御、す
なわち雨検出ヘッド１０．２０の出力の振幅が等しくな
るように（歯１１１′と検出ヘッド１０間の間隙、歯車
２′と検出ヘッド２０間の間隙が等しくなるように）制
御するものである。尚、移動制御手段としては、これに
限られるものでなく、リニアモータ等適宜公知の手段を
用いても同様である。

発明の効果 以上のとおりであり、本発明は、軸上に間隔をおいて固
着した凹凸体と対向させてコイル体からなる検出ヘッド
を配置し、それを励磁することにより凹凸体と検出ヘッ
ドの位置情報を有する出力を取出し、その両出力の位相
差を求めることにより前記開位置情報の相対差、すなわ
ちトルクに対応した紬のねヒれを測定するようにしたも
のであり、紬の静止中にもトルクを測定できるものであ
りながら、小型かつ単純な構成となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成部分の実施例を示す正面断面図、
第２図は検出ヘッドと歯車の対向関係を示す展開図、第
５図は本発明の電気回路部分の実施例を示すブロック線
図、第４図は別の信号変換部の実施例を示すブロック線
図、第５図は検出ヘッドと歯車の別の対向関係を示す展
開図、第６図は別の検出ヘッドの実施例を示す側面図、
第７図は別の凹凸体を用いた実施例を示す正面断面図、
第８図は検出ヘッドと軸との支承の別の実施例を示す側
面図、第９図は検出ヘッドの移動制御手段の実施例を示
す正面断面図である。 １　．２　．１’　、２’　：歯車 １０．２０　．１０’　、２０’　：検出へラドＬ１〜
Ｌ８：　コイル体 １００：　　信号変換部 ２００：　位相差演算部 ３００：　第１の信号変換部 ４００：　　ｔｌＳ２の信号変換部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸方向に間隔をおいて軸上に固着した歯車状の凹凸
   体と、その各凹凸体と対向して配置され、その凹凸ピッ
   チの（１／４＋ｎ）ピッチだけ［但し、ｎは０、１、・
   ・・、整数］相互にずらして配置された第１〜４のコイ
   ル体を有する検出ヘッドと、その各検出ヘッドに対して
   その第１〜４のコイル体に相互に９０度位相差の正弦波
   状の励磁信号を供給すると共に第１〜４のコイル体のイ
   ンピーダンス変化に対応した出力の和を取出す信号変換
   部と、その各検出ヘッドに対する信号変換部からの２つ
   の出力の位相差の演算部とからなるところのトルク測定
   装置。 ２、軸方向に間隔をおいて軸上に固着した歯車状の凹凸
   体と、その凹凸体と対向して配置され、その凹凸ピッチ
   の（１／４＋ｎ）ピッチだけ［但し、ｎは０、１、・・
   ・、整数］相互にずらして配置された第１〜４のコイル
   体を有する検出ヘッドと、その各検出ヘッドに対してそ
   の第１と第２、第３と第４のコイル体群に相互に１８０
   度位相差の正弦波状の励磁信号を供給すると共に第１と
   第３、第２と第４のコイル体のインピーダンス変化に対
   応した出力のそれぞれの和の出力を取出す第１の信号変
   換部と、その第１の信号変換部の各出力を前記励磁信号
   と同期させて検波回路で検波すると共に、その各検波出
   力に相互に９０度位相差の搬送波を乗算器で乗算し、そ
   の両乗算出力を加算する第２の信号変換部と、その各検
   出ヘッドに対する第２の信号変換部からの２つの出力の
   位相差演算部とからなるところのトルク測定装置。 ３、凹凸体は、平歯車であるところの特許請求の範囲第
   １、２項のいずれかに記載のトルク測定装置。 ４、凹凸体は、フェース歯車であるところの特許請求の
   範囲第１、２項のいずれかに記載のトルク測定装置。 ５、検出ヘッドは、軸上にベアリングを介して支承させ
   て凹凸体と対向させたところの特許請求の範囲第１〜第
   ４項のいずれかに記載のトルク測定装置。 ６、検出ヘッドは、軸周面に回転ローラを介して弾接さ
   せたところの特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記
   載のトルク測定装置。 ７、検出ヘッドは、軸方向への移動制御手段と係合させ
   たところの特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載
   のトルク測定装置。 ８、検出ヘッドの第１〜４のコイル体は、脚部間隔が凹
   凸体の凹凸ピッチと同一のｎ状コアにコイルを巻装した
   ものであるところの特許請求の範囲第１〜８項のいずれ
   かに記載のトルク測定装置。 ９、検出ヘッドの第１〜４のコイル体は、凹凸体の凹凸
   ピッチと同一ピッチを有する矩形状コイルであるところ
   の特許請求の範囲第１〜７項のいずれかに記載のトルク
   測定装置。 １０、検出ヘッドは、各凹凸体の周囲に複数個を配列し
   たところの特許請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載
   のトルク測定装置。 １１、検出ヘッドの第１〜４のコイル体は、凹凸体の凹
   凸ピッチと同一ピッチの矩形状コイルを、凹凸体の全周
   にわたって配置したものであるところの特許請求の範囲
   １〜６項のい ずれかに記載のトルク測定装置。