JPH01302130A - トルク検出器およびトルク測定装置 - 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】 （ａ）　　技術分野 本発明は、トルク検出器およびトルク測定装置に関し、
より詳細には、トルク伝達軸の原動側および負荷側に各
１対設けられた回転部材と固定部材との間に発生する位
相差をもとにトルク伝達軸に伝達（負荷）されるトルク
を検出するトルク検出器およびこのトルク検出器を用、
いてトルク伝達軸に伝達されるトルクを測定するトルク
測定装置に関するものである。

（ｂ）　　従来技術 負荷が連結されるトルク伝達軸の負荷側と、モータやエ
ンジン等の原動機が連結される原動側との間のトルクを
測定するものとして、負荷側と原動側との間に一体的に
連結されるトルク伝達軸またはトルク検出軸のねじれ（
せん断ひずみ）をひずみゲージによって検出することで
、上記トルクを測定するトルク測定器があるが、被測定
体が回転体であることから、静止している装置にテレメ
ータあるいはスリップリング装置等を用いて、測定デー
タを伝達するが、スリップリングの回転接触雑音あるい
は誘導雑音による測定精度の低下を避は得なかった。

この欠点を除去するために、トルク伝達軸の上記負荷側
および上記原動側に固定された回転円板の相対位相差を
検出することで、非接触により上記トルクを測定するも
のがすでに提案されている。

例えば、原動側を代表として第１４図に示すように、ト
ルク検出軸８５の原動側８５ａに固定されフランジ８６
に回転円板８７が同軸的に固定され、一方、この回転円
板８７と同心的に不動部に固定された固定円板８８が近
接して配設される。

そして固定円板８８および回転円板８７の外周縁部には
、放射状方向に長いスリット８７ａ。

８８ａが等間隔で多数説けられ、この２つのスリット８
７ａ、８８ａを通して投光器９０からの光を受光器８９
で受ける。尚、図示していないが、トルク検出軸８５の
図中左方が負荷側で、この負荷側も同様に構成されてい
るとして、負荷側および原動側８５ａの回転円板８７の
スリット８７ａの位置を予め一致させておき、同様の固
定円板８８のスリット８８ａの位置も負荷側と原動側８
５ａとで一致させておけば（ただし、不一致でも、その
量が既知であればよい）、回転円板８７が回転を始めて
しかる後、スリット８７ａ　と８８ａが揃い始めて投光
部９０からの光が透過し始め、スリット８７ａと８８ａ
が形成する開口部が全開になり、これを過ぎて再度小さ
くなって全面閉状態になる。そして、回転円板８７は回
転しているので、受光器８９では受光量がゼロ→小→大
→最大→大→小→ゼロを繰返すことになる。スリット８
７ａ　、８８ａの周回方向の幅を適切に設定すれば、上
記変化は正弦波的になり、受光器８９からは略正弦波信
号が得られる。従って、原動側８５ａおよび負荷側での
上記正弦波信号の位相を比較することによって、トルク
検出軸８５のねじれの程度が検出できる。つまり、該ね
じれが皆無であれば、上記相対位相差の変化もゼロ、す
なわちトルクもゼロと測定される。

ところが、始動時あるいは停止時等においては、原動側
８５が駆動されていても負荷側が動かないので、結局原
動側８５ａの回転円板８７も負荷側の回転円板も回転で
きなくなり、上記正弦波信号が得られなくなる。つまり
、トルクの測定ができなくなるという問題があった。そ
して、この問題を解決するために、トルク検出軸８５の
回転数が所定の値を下回ったならば、固定円板８８を、
上記原動軸８５を回転させる駆動力とは別の駆動力で一
定回転させるということも考えられるが構成や調整が複
雑になるという問題があった。

（ｃ）　　目的 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、頗る簡素な構成で、しかもトルク伝達軸
とは非接触状態でスリップリング等の発熱を伴う部材を
用いる必要がなく、トルク伝達軸と一体に回転する回転
板が回転中は勿論のこと、その回転数が著しく低下乃至
は停止した場合でも、確実に且つ容易にトルクの検出お
よび測定が可能なトルク検出器およびトルク測定装置を
提供することにある。

（ｄ）　　構成 上述の目的を達成させるために、請求項（１）に記載の
発明は、トルク伝達軸の原動側および負背側のそれぞれ
に固定され互いに同一形状の第１のスリットを有する平
板体または円筒体よりなる原動側回転部材および負荷側
回転部材と、これら原動側回転部材および負荷側回転部
材に近接して不動部に固定され、互いに同一形状の第２
のスリットを有する平板体または円筒体よりなる原動側
固定部材および負荷側固定部材と、上記原動側の上記第
１のスリットと上記第２のスリットとで形成される相対
開口量および上記負荷側の上記第１のスリットと上記第
２のスリットとで形成される相対開口量をそれぞれ検出
し電気信号に変換する原動側開口量検出器および負荷側
開口量検出器とを備え、上記両開口量検出器の検出出力
の周期的変化から上記両回転部材間の相対位相差を検出
することで上記トルク伝達軸に伝達されるトルクを検出
するトルク検出器において、上記第１および第２のスリ
ットのうちの一方のスリット形状を、異なる半径の二つ
の同心円の間または所定幅の円帯の間を所定の角度で等
分割して形成される扉形状または矩形状とし、この扇形
状スリットまたは矩形状スリットを上記所定の角度間隔
で上記平板体または上記円筒体に複数形成し、上記第１
および第２のスリットのうちの他方のスリットの形状を
、異なる半径の二つの同心円の間または所定幅の円帯の
間を上記所定の角度とは異なる角度で等分割して形成さ
れる扇形状または矩形状とし、この扇形状スリットまた
は矩形状スリットを上記異なる角度で等間隔に上記平板
体または円筒体に複数形成し、上記原動側および上記負
荷側の両固定部材に形成された上記第２のスリットに対
向させて周回方向に等角度間隔で上記原動側開口量検出
器および負荷側開口量検出器を複数個配置し、上記原動
側の上記第１のスリットと上記第２のスリットおよび上
記負荷側の上記第１のスリットと上記第２のスリットで
それぞれ形成される任意時点の上記相対開口量が、周回
方向に対し順次増加と減少を少なくとも１周期にわたっ
て繰返す周期的な変化をするように構成したことを特徴
とするものであり、 請求項（２）に記載の発明は、第１および第２のスリッ
トのうちの一方のスリットの形状を、異なる半径の二つ
の同心円の間または所定幅の円帯の間を所定の角度で等
分割して形成される扇形状または矩形状とし、この扇形
状スリットまたは矩形状スリットを上記所定の角度間隔
で平板体または円筒体に複数形成し、上記第１および上
記第２のスリットのうちの他方のスリットの形状を、上
記一方のスリットと同一の形状の扇形状または矩形状と
し、この扇形状スリットまたは矩形状スリットを、上記
一方の複数のスリットに対するずれ量が少なくとも１周
期にわたって順次増加乃至減少するように不等角度間隔
で平板体または円筒体に複数形成したことを特徴とする
ものであり、請求項（３）に記載の発明は、第１および
第２のスリットのうちの一方のスリットの形状を、異な
る半径の２つの同心円の間または所定幅の円帯の間を所
定の角度で等分割して形成される扇形状または矩形状と
し、この扇形状スリットまたは矩形状スリットを上記所
定の角度おきに等間隔で複数形成し、上記第１および上
記第２のスリットのうち他方のスリットの形状を、上記
扇形または矩形を対角線で２分割して形成される一方向
に向って次第にその幅を減じる略三角形状および上記−
方向に向って次第にその幅を増す略逆三角形状とし、こ
れら略三角形状スリットおよび略逆三角形状スリットを
周回方向に交互に形成し、原動側固定部材および負荷側
固定部材に形成された第２のスリットの一端と他端の間
を半径方向に複数に略等分割して区画される複数の仮想
のトラック上にそれぞれの該トラックにおける相対開口
量を検出し得るように開口量検出器を配設したことを特
徴とするものであり、 請求項（４）に記載の発明は、上記原動側の上記回転部
材と上記固定部材の各スリットおよび上記負荷側の上記
回転部材と上記固定部材の各スリットでそれぞれ形成さ
れる任意時点の相対開口量が各スリットの位置に応じて
順次増加と減少を少なくとも１周期にわたって繰返す周
期的な変化をするように形成された上記スリットに対向
して配設され且つ少なくとも上記１周期分の周期信号よ
りなる開口信号群が得られるように所定の位置に複数配
設された複数の上記原動側開口量検出器および上記負荷
側開口量検出器を含む第１および第２の開口信号群発生
部を持ったトルク検出器と、上記第１および第２の開口
信号群発生部からの２つの開口信号群をそれぞれ１つず
つ同時に受けそれぞれの内容を一時的に記憶する２組の
一時記憶回路と、この２組の一時記憶回路からの２組の
記憶出力をそれぞれ１組ずつ受け多数の該記憶出力のう
ちの１つを所定の順序で且つ所定の時間間隔で順次切換
えて出力する２つの信号切換回路と。

この２つの信号切換回路からの標本化出力をそれぞれ受
け時系列のアナログ信号である該標本化出力を補間して
滑らかにする２つの補間回路と、この２つの補間回路か
らの出力を共に受けこの二つの信号の位相差を検出して
出力する位相比較回路と、この位相比較回路の出力を受
けて上記位相差をトルクに変換するトルク量変換回路と
を具備し、上記原動側回転部材および上記負荷側回転部
材の一方または双方が静止している状態でも任意の時点
でのトルクを測定し得るように構成したことを特徴とす
るものである。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて具体的に説
明する。

第１図は、本発明に係るトルク測定装置の全体構成を示
すブロック図である。

第１図において、１〜８はトルク伝達軸の例えば駆動側
（詳しくは後述）にそれぞれ設けられた開口量検出器と
しての透過型のフォトセンサで、それぞれ７ノードが電
源Ｖ１に並列接続されてカソードがすべて接地された発
光ダイオード１８〜８ａおよびコレクタがすべて電源ｖ
２に接続されて該発光ダイオード１８〜８ａからの光を
１対１に受け、それぞれのエミッタより相対開口（後述
）に対応した光量信号を出力するフォトトランジスタ９
〜１６より構成され、上記フォトセンサ１〜８をもって
第１の開口信号群発生部１７を構成している。

１８はそれぞれのアナログの入力端に上記フォトトラン
ジスタ９〜１６のエミッタが接続された８つのサンプル
ホールド回路ＳＨＩ〜ＳＨ８より成り、デジタルの入力
端にそれぞれホールドパルス（Ｐｌ）を受ける一時記憶
回路としてのサンプルホールド部である。

１９は上記サンプルホールド回路ＳＨＩ〜ＳＨ８が保持
している記憶出力としてのホールド光量信号（Ａ１）〜
（Ａ８）を受けてこのうち１つを選択しサンプリングパ
ルス（Ｐ２）のタイミングに基づいて該選択を所定の順
序で順次切換えて標本化出力としてのサンプル信号（Ｓ
ｌ）として出力する信号切換回路としてのアナログマル
チプレクサ（以下、ｒＭＰＸＪと略記する）である。

２０はそれぞれ負荷側（詳しくは後述）に配設され、上
記第１の開口信号群発生部１７と離開−に構成された第
２の開口信号群発生部、２１は上記サンプルホールド部
１８と離開−に構成され、上記第２の開口信号群発生部
２０からの光量信号を受けるサンプルホールド部、２２
も同様に上記ＭＰＸ１９と離開−に構成され、サンプル
信号（Ｓ２）を出力するＭＰＸである。

２３および２４はそれぞれ時系列のアナログ信号である
サンプル信号（Ｓｌ）、（Ｓ２）を受けこれらを時間軸
上で補間して滑らかな波形にした補間化信号（ｅｌ）、
（ｅ２）を出力する補間回路としてのローパスフィルタ
（以下、ｒＬＰＦＪと略記する）、２５および２６はそ
れぞれ上記補間化信号（ｅｌ）、（ｅ２）を受けこれら
がＯＶを正方向に超えたときはＨレベル、負方向に超え
たときはＬレベルとなる位相化信号（Ｅｌ）、（Ｅ２）
を出力する、シュミットトリガ回路等を用いたゼロクロ
ス・コンパレータ（以下、ｒＣＭＰ」と略記する）であ
る。

２７は上記位相化信号（Ｅｌ）、（Ｅ２）をそれぞれ受
ける正進行論理微分回路（以下［正微分回路Ｊと略記す
る）２８．２９より成り、それぞれ該位相化信号（Ｅｌ
）、（Ｅ２）の立上りエツジを検出してこれら両信号間
の位相差に対応するトリガ信号（ＧＴＩ）、（ＧＴ２）
を出力する位相比較回路、３０は上記トリガ信号（ＧＴ
Ｉ）、（ＧＴ２）を受け、上記位相に対応するカウント
パルス（ＥＯ）を出力するカウンタ、３１はこのカウン
トパルス（ＥＯ）を受けてこれをトルク量に変換するト
ルク量変換回路、３２はこのトルク量変換回路３１から
の表示信号（ＤＳＰ）を受けて上記トルク量を表示する
表示器、３３は上記ホールドパルス（Ｐｌ）およびサン
プリングパルス（Ｐ２）を発生するタイミングジェネレ
ータである。尚、このタイミングジェネレータ３３は、
サンプリングパルス（Ｐ２）の他にＭＰＸ１９．２２の
切換アドレスも出力しているが、図示は省略する。

第２図は、第１図の実施例の一部の構成を示すもので、
本発明に係るトルク検出器の全体構成を概念的に示す斜
視図である。

第２図において、３４はモータあるいは原動機等が連結
されるトルク伝達軸の原動側（以下「原動軸」という）
、３５は負荷が接続される原動側（以下ｒ負荷軸」とい
う）、３６は上記原動軸３４と負荷軸３５との間に一体
的に連結されたトルク伝達軸としてのトルク検出軸、３
７は多数のスリット（第１のスリット）が同心円上に形
成されたスリット部３７ａを有する回転自在に原動軸に
固定された平板体よりなる回転部材としてのロータ、３
８はロータ３７と近接して且つ同心軸に配設されて不動
部に固定された平板体よりなる固定部材としてのステー
タである。３９および４０も同様に負荷軸側に配設され
た回転部材としてのロータおよびステータで、ステータ
は上記スリット（第１のスリット）とは異なる形状の多
数のスリット（第２のスリット）が同心円上に形成され
たスリット部４０ａを有している。尚、ロータ３９およ
びステータ３８も図示はしていないが、スリット部３７
ａおよび４０ａと同一形状のスリット部を有している。

尚、以下の図面において、上記第１図および第２図と共
通する部位には同一符号を付して説明は省略する。

第３図および第４図は、本発明に係るトルク検出器の第
１実施例の要部である第１および第２スリット部の構成
を模式的に示す模式図および具体的に示す正面図である
。

第３図において、４１はステータ３８のスリット部に設
けられた幅Ｗを有する第２のスリット部としてのスリッ
ト部で、４２〜４９は、このスリット部４１を成し、位
置ＰＯ−Ｐ８の間に間隔Ｌｑで等配された開口面積ＷＸ
Ｌｐを有する８個の固定スリットである。５０〜５８同
じく幅Ｗを有し、第１のスリット部としてロータ３７の
スリット部３７ａに設けられ、上記位置ＰＯ−Ｐ８の間
に間隔Ｌｓで等配された開口面積ＷＸＬｒを有する９個
の回転スリットである。５９は上記固定スリット４２〜
４９と回転スリット５０〜５８がそれぞれ形成する相対
開口を示す相対開口部、６０〜６７はこの相対開口部５
９を成す相対開口である。そして、フォトセンサ１〜８
は固定スリット４２〜４９と同じ位置に一対一に配設さ
れている。従って、相対開口部５９をパルス信号波形と
して見たとき、各相対開口６０〜６７のパルス幅を振幅
に変換したものがホールド光量信号（Ａ１）〜（Ａ８）
に対応する。尚、位置Ｐ８はＰＯに等しい、また、この
例ではＬｐ　＝Ｌｑ　、　Ｌｒ　＝Ｌｓとする。

次に、第４図の構成であるが、上述のように第３図を具
体化したものなので、第３図との対応関係のみを説明す
る。第４図において、θ０はＰＯおよびＰ８に対応し、
θｐおよびθｑがＬｐおよびＬｑに対応し、θｒおよび
θＳがＬｒおよびＬｓに対応している。尚、スリット部
３７ａ。

４１が図面上型なっていて説明しにくいので、スリット
部３７ａ、４１の外周側に示す円弧状の矢印で固定スリ
ット４２〜４９の位置（開口範囲）を示し、内周側の矢
印で回転スリット５０〜５８の位置（開口範囲）を示す
、また、フォトセンサ１〜８は、半径方向のスリット部
４１が設けられた開口予定位置上の周回方向に固定スリ
ット４２〜４８と同じ位置に配設されている。

つまり、上述の相対開口部５９で示すようにロータ３７
がステータ３８に対していかなる角度でも相対開口６０
〜６７のそれぞれの開口面積が、周回方向に周期的に変
化するように構成されている。

第５図および第６図は、本発明に係るトルク検出器の第
２実施例の構成を模式的に示す模式図および具体的に示
す正面図である。

第５図において、６８はステータ３８のスリット部に設
けられた幅Ｈを有する第２のスリット部としてのスリッ
ト部で、位［Ｐ９〜ＰＬＯの間に間隔Ｌｂで等配された
開口面積ＨＸＬａを有する８個の固定スリットより成る
。６９は幅Ｈを有する第１のスリット部としてロータ３
７のスリット部３７ａに設けられたスリット部で、開口
面積ＨＸＬｃを有する８個の回転スリットが、上記各固
定スリットを基準にそれぞれ間隔Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３、Ｌ
４．Ｌ５．Ｌ６、Ｌ７（但し、Ｌ１＝Ｌ７＜Ｌ２＝Ｌ６
＜Ｌ３＝Ｌ５＜Ｌ４）ずつずらして配設されて成る。７
０は上記スリット部６８と６９の各スリットが形成する
相対開口部である。また、フォトセンサ１〜８はスリッ
ト部６８の各固定スリットと同じ位置に１対１に配設さ
れている。

尚、この列においては、Ｌａ　＝Ｌｂ　＝Ｌｃとする。

また、Ｐ９はＰＬＯに等しい。

第６図において、θ０はＰ９およびＰｌｏに対応し、θ
ａおよびθｂはＬａおよびＬｂに対応し、θＣはＬｃに
対応し、Ｌ１〜Ｌ７はθ１〜θ７はＬ１〜Ｌ７に対応し
ている。従って、θａ＝θｂ＝θＣであり、θ１＝０７
、θ２＝０６、θ３＝０５（θ１〈θ２く３くθ４）で
ある。

尚、この実施例においても、周回方向に対して相対開口
部７０の各相対開口の開口面積が周期的に変化するよう
に構成され、作用として先の実施例と同等なので、詳し
い説明は省略する。

また、上述のトルク検出器の２つの実施例では、原動軸
３４側の構成しか説明しなかったが、負荷軸３５側も、
それぞれ同様に構成されているものとする。

第７図〜第１０図は、本発明に係るトルク検出器の第３
実施例を示す正面図で、第７図および第８図は、それぞ
れ固定スリットおよび回転スリットの形状を一部省略し
て示し、第９図は、上記固定スリットおよび上記回転ス
リットが組合わされたときの代表的な状態を示し、第１
０図は、上記フォトセンサの配置を示している。

第７図において、７１はステータ３８のスリット部に設
けられたスリット部で二つの異なる半径、即ち第１の半
径Ｒａと、これより大きい第２の半径Ｒｂとよりなる二
つの同心円の間（幅Ｗｌ）を周回方向に所定の角度でａ
で等分割（８の整数倍）して形成される扇形状を呈する
複数の固定スリットより成る。７２，７２ａは上記スリ
ット部７１を構成する１つの固定スリットを代表として
示し、角度ｒｂ（ｒａ＝τｂ）と幅Ｗ１から決まる開口
面積を有している。７３は上記角度′ｃａと幅Ｗ１とで
規定される遮光部である。

第８図において、７４はロータ３７のスリット部３７ａ
に設けられたスリット部で、各スリットの形状を、異な
る半径、半径Ｒｅと半径Ｒｂ　　（Ｒｅ＜Ｒｄ）の同心
円の間を所定の角度ｊｃで等分割して形成される扇形を
対角線で２分割して形成される放射方向に向って次第に
その幅を減じる略三角形状および上記放射方向に向って
次第にその幅を増す略逆三角形状とし、これら略三角形
状スリット７９および略逆三角形状スリット７８を周回
方向に交互に形成しである０図示の実施例では、扇形を
２分割する対角線を直線ではなく、若干湾曲させた曲線
状に形成しである。尚、７５゜７６．７７は、周回方向
に上記周回方向に上記固定スリット７２と同一個数等配
され、このスリット部７４の一部を構成する３組の回転
スリットである。尚、この例においては、（ａ　＝ζｂ
＝ζＣ１Ｒａ　＝Ｒｃ　、Ｒｂ　＝Ｒｄ　とする、従っ
て、Ｗ１＝Ｗ２である。

第９図において、ＴＲＩ〜ＴＲ５は略逆三角形状スリッ
ト７８の幅Ｗ１を半径方向に５等分したトラック、８０
〜８４はそれぞれこのトラックＴＲ１〜ＴＲ５上の開口
面積である。尚、説明を煩雑にしないために、回転スリ
ット７６を代表として示し、さらに、扇形状のスリット
部７１．７４を直線の帯状に変換して示しである。そし
て、同図では、固定スリット７２上に略逆三角形状スリ
ット７８が合致して該略逆三角形状スリット７８そのも
のの開口面積が相対開口を形成し、略三角形状スリット
７９は遮光部７３にすべて閉ざされている状態を示して
いるが、この状態のとき、固定スリット７２の隣接する
固定スリット７２ａにも上記略逆三角形状スリット７．
８を開口面積とする相対開口が形成されている。つまり
、スリット部７１のすべての固定スリット上で同じ形状
（面積）の相対開口が形成されるように構成されている
。

第１０図において、１〜８は第１図で説明したフォトセ
ンサで、例えば紙面の裏側に発光ダイオード１８〜８ａ
が配置され、ロータ３７およびステータ３８を挟むよう
に対向して紙面表側にフォトトランジスタ９〜１６が配
置されている。さらに平面上の配置は、各トラックＴＲ
４〜ＴＲ２上に、反時計方向に順次フォトセンサ１〜５
が４５°ずつずれて配置され、さらにフォトセンサ６〜
８は、再びトラックＴＲ４〜ＴＲ２上に４５°ずつずれ
て配置されている。

すなわち、スリット部７１の各固定スリット（７２，７
２ａ等）は、Ｎを整数とすると、８×Ｎ個で構成されて
いるので、例えば、固定スリット７２にフォトセンサ１
を合せたとすれば、他のフォトセンサ２〜８も他のスリ
ット（図示せず）に必然的に合致し、さらに上述のよう
に、各固定スリット上の相対開口全周にわたって、すべ
て離間−なので、周回方向の配置が４５°ずつずれてい
ても任意の放射線上に一直線に配置した場合と等価であ
る。

尚、上述の説明は、原動軸３４側のステータ３８、ロー
タ３７についての説明であったが、負荷軸３５側のロー
タ３９、ステータ４０についても同様に構成されている
ものとする。

第１１図は、第１図に示す実施例の動作を説明するため
のタイミングチャートである。

第１２図および第１３図は、本発明の根拠となる理論を
説明するための説明図である。

第１２図および第１３図において、Ωは第１図に示した
ＭＰＸ１９．２２の切換速度（サンプリング速度）を示
す角速度、ωはロータの回転速度を示す角速度、θ１は
例えば原動軸３４鍔のロータ３７とステータ３８との初
期位相差、θ２は負荷軸３５側のロータ３９とステータ
４０との初期位相差、ｔは時間である。尚、Ω、ω、θ
１゜θ２の単位はすべてラジアンである。また、第１１
図のｔ１〜ｔ９をサンプリング周期Ｔとし、１／Ｔ＝φ
とすれば、Ω＝２πφであり、ロータの回転周波数をｆ
とすれば、ω＝２πｆの関係がある。

このように構成された本実施例の動作を説明する。まず
、第１図に示す実施例の動作を説明するに先立って、各
トルク検出器と開口信号群発生部１７との関係について
述べる。

第４図および第６図のトルク検出器では、ロータ３７が
回転しているとき、すなわちスリット部３７ａおよび６
９の回転スリット５０〜５８（およびθＣを付した矢印
に対応）が１反時計方向に回転しているときには、１つ
のフォトセンサ（例えばフォトセンサ１）の出力変化に
着目すると、横軸が時間であるパルス波形として見た相
対開口部５９および７０で示す減少と増加を周期的に繰
返す周期信号（波形）が得られ、さらにフォトセンサ２
〜８に関しては、上記周期信号が逐次所定の時間ずつ遅
れた出力波形群がそれぞれフォトセンサ２〜８で得られ
る。そして、フォトセンサ８の出力は、フォトセンサ１
の出力を基準にして約１周期分遅れている。

すなわち、フォトセンサ１〜８からのそれぞれの出力で
開口信号群を構成している。

また、ロータ３７が停止している場合は、第４図および
第６図に示す角度で停止したとして、上述のようにそれ
ぞれのフォトセンサ１〜８から相対開口６０〜６７に対
応する出力が得られる。つまり、フォトセンサ１（詳し
くはフォトトランジスタ９）の出力が最大で、順次減少
し、フォトセンサ５の出力が最小となり、フォトセンサ
６から再び順次出力が増加し、フォトセンサ１６の出力
がフォトセンサ２の出力と略等しくなるような周期信号
（波形）が得られる。そして、この周期波形を時間軸上
に配列（後述）すると、上記開口信号群に対応する時系
列信号が得られる。この周期波形の周期性は、ロータ３
７の停止位置（ステータ３８に対する角度）に関係なく
保持される。

次に、第７図〜第８図に示すトルク検出器について述べ
る。ロータ３７すなわちスリット部７４が回転している
とき、例えばトラックＴＲＩすなわちフォトセンサ１に
着目すると、増加と減少を繰返す周期信号（波形）が得
られ、トラックＴＲ２〜ＴＲ５においては、該周期信号
が順次所定時間ずつ遅れた出力波形が得られる。ただし
、フォトセンサ２と８、フォトセンサ３と７、フォトセ
ンサ４と６のペアからはそれぞれ時間的にズレのないペ
アの出力が得られる。つまり、擬似的な開口信号群が得
られるのである。

さて、スリット部７４が停止したとき、第９図に示すよ
うな位置で停止したとすると、フォトセンサ１〜５はそ
れぞれ開口面積８０〜８４に対応して最大から最小の出
力が得られ、さらにフォトセンサ６〜８は開口面積８３
，８２，８１を検出するから、結局、フォトセンサ１で
最大となり、これより順次減少してフォトセンサ５で最
小になり、これより再び増加してフォトセンサ８はフォ
トセンサ２の出力と離開−となって増加と減少を周期的
に繰返す周期波形が擬似的に得られる。そして、上記同
様に時間的に配列し直すと開口信号群に対応する時系列
信号が得られる。また、この周期波形の周期性は、ロー
タ３７の停止位置に関係なく保持される。

さて、第２図に示すように原動軸３４．トルク検出軸３
６．負荷軸３５が共に矢印の方向に回転し、しかも、ト
ルク検出軸３６にねじれが発生しているとする。そして
、原動軸３４側のステータ３８とロータ３７のスリット
の位置関係がそれぞれのトルク検出器において、第４図
、第６図および第９図に示す状態にあるとし、負荷軸３
５側のロータ３９とステータ４０のスリットの位置関係
は上記ねじれの分だけロータ３７よりもローｌ１３９の
方が位相が遅れている（回転角が少ない）とする。

つまり、便宜的には、第３１図および第４図において、
相対開口６６．６７にフォトセンサ１，２が対応し、相
対開口６０〜６５にフォトセンサ３〜８が対応している
ような状態と考えればよい。

もちろん第５図、第６図に対しても同様である。

以下、この状態のことを「遅れた位置関係」という。

また、第９図においては、回転スリット７６が図中左方
に少し移動し、略逆三角形状スリット７８と略三角形状
スリット７９との両開口が固定スリット７２と相対開口
を形成している状態に対応する。

尚、以下の動作説明は、第３図および第４図のトルク検
出器を代表として述べる。

また、ホールドパルス（Ｐｌ）がサンプルホールド部１
８．２１に印加される時点ｔｌ、ｔ９゜ｔ１７は、ロー
タ３７，３９の回転に対してまったく任意であるが、説
明の都合上、ロータ３７とステータ３８のスリットが第
４図の関係になった時、第１回目のホールドパルス（Ｐ
ｌ）が時点ｔ１で出力されるものと仮定する。従って、
上述したように、フォトトランジスタ９〜１６から出力
される光量信号は、フォトトランジスタ９からのものが
最大で、以下、除々に減少し、フォトトランジスタ１３
からのものが最小となり、フォトトランジスタ１４から
再び増加する。これらを時点ｔ１にてサンプルホールド
回路ＳＨＩ〜ＳＨ８がホールドし、ホールド光量信号（
Ａ１）〜（Ａ８）として出力する。そして、タイミング
ジェネレータ３３は、時点ｔ１〜ｔ９までのサンプリン
グ周期Ｔの間に時点ｔ１〜ｔ８までの８個のサンプリン
グパルス（Ｐ２）を順次出力する。これを受けたＭＰＸ
１９は、第１１図に示すように時点ｔ１〜ｔ８の間にサ
ンプル信号（Ｓｌ）を出力する。

つまり、第１１図の時点ｔ１におけるサンプル信号（Ｓ
ｌ）はその振幅が最大となり、以下１時点ｔ２〜ｔ５の
サンプル信号（Ｓｌ）も除々にその振幅を減少し１時点
ｔ６〜ｔ８では再びサンプル信号（Ｓｌ）の振幅は増加
する。

一方、負荷軸３５側からのサンプル信号（Ｓ２）も、第
２の信号発生部２ｏおよびサンプルホールド部２１を介
してＭＰＸ２２より出力される。すなわち１．サンプル
信号（Ｓ２）は、第１１図に示すように、トルク検出軸
３６に発生するねじれ（トルクに対応している）の分遅
れることのみ相違するが、サンプル信号（Ｓｌ）と同様
に生成され、時点ｔ１から増加して時点ｔ３で最大とな
り、時点ｔ７で最小となって時点ｔ８から再び増大する
ような変化を示す。

これらのサンプル信号（Ｓｌ）、（Ｓ２）は、それぞれ
ＬＰＦ２３．２４にて補間され、直流分が除去されて滑
らかな正弦波状の補間化信号（ｅｌ）、（ｅ２）として
出力される。これらの信号（ｅｌ）、（ａ２）から位相
成分を検出するために、まず、ＣＭＰ２５．２６は、そ
れぞれ補間化信号（ａｌ）、（ｅ２）がＯＶを上回ると
Ｈレベル、下回るとＬレベルとなる位相化信号（Ｅｌ）
、（Ｅ２）を出力する。すなわち、補間化信号（ｅｌ）
を代表として説明すると、時点ｔ３にてＬレベル、時点
ｔ７にてＨレベル、時点ｔｌｌにて再びＬレベルとなる
位相化信号（Ｅｌ）を出力する。

この位相化信号（Ｅｌ）、（Ｅ２）を受ける正微分回路
２８．２９は、それぞれ時点ｔ７および時点ｔｌ、ｔ９
にて該位相化信号（Ｅｌ）、（Ｅ２）の立上りエツジを
検出してトリガ信号（ＧＴＩ）および（ＧＴ２）を出力
する。カウンタ３０はトリガ信号（ＧＴＩ）を受けた時
点ｔ７からカウントを開始してカウントパルス（ＥＯ）
を出力し、トリガ信号（ＧＴ２）を受けた時点ｔ９でこ
のカウントを停止する。すなわち、サンプル信号（Ｓｌ
）と（Ｓ２）との相対位相差が得られたのである。そし
て、このカウントパルス（ＥＯ）を受けたトルク量変換
回路３１が上記位相差に対応するカウントパルス（ＥＯ
）のカウント数をトルク量に変換し、これを表示信号（
ＤＳＰ）として出力し、表示器３２に上記トルク量を表
示させる。

上述の説明は、ロータ３９，３７の回転・静止の別を明
示しなかったが、いずれの場合も同様である。すなわち
、静止している場合は、原動軸３４側のロータ３７とス
テータ３８のスリットの位置関係が第４図に示すように
なっており、負荷軸３５側のロータ３９とステータ４０
のスリットの位置関係が上記遅れた位置関係になってお
り、トルク検出軸３６のねじれが変化しない時間内では
、第４図の状態と該遅れた位置関係の状態が保持されて
いる。そして、ロータ３９，３７が回転している場合は
、第４図の状態と上記遅れた位置関係の状態が所定周期
で瞬時のみ現われるのであるが、サンプルホールド部１
８．２１は、ロータの回転角速度より高い繰返しホール
ドパルス（Ｐｌ）によって時点ｔ１の瞬時の状態を記憶
（ホールド）するので、ロータ３９，３７の回転の影響
を受けない、すなわち、ロータ３９，３７の回転・静止
に関係なくトルク測定が可能なのである。

次に、第１２図および第１３図によって定量的な説明を
行う、サンプリングパルス（Ｐ２）およびロータ３７，
３９の回転数の２つの変数をそれぞれ搬送波および変調
波に対応させると、位相変調に対応するので、補間化信
号（ｅｌ）、（ｅ２）は、ｋｌ、に２を比例定数とする
と、それぞれ、次の（１）、（２）式のように表わせる
。

ｅｌ＝ｋｌ　Φｃｏｓ（Ωｔ　＋θ１・ｃｏｓωｔ）　
（１）ｅ２＝＝に２・ｃｏｓ（Ωｔ　＋０２・ｃｏｓω
ｔ）　（２）尚、以下の記述において比例定数ｋｌ、に
２は省略する。ロータ３７，３９が静止しているときは
ω＝０であるから、（１）式および（２）式は、次の（
３）、（４）式のようになる。

ｅ　１　＝＝ｃｏｓ（Ωｔ＋０１）　　　　　　　・・
・・・・（３）ｅ　２　＝ｃｏｓ（Ωｔ＋０２）　　　
　　　　・・・・・・（４）ここで、Ｅｄ＝ｅｌ−ｅ２
とおくと、 Ｅｄ＝　　　ｃｏｓ　　　−ｃｏｓ　　　　　　５１ｎ
−ｓｘｎ　　　　　Ｘｃｏｓ（Ωｔ＋α）・・・・・・
（５） ただし、 α＝ｔａｎ−”（（ｓｉｎθ２−ｓｉｎθ１）　／　（
ｃｏｓθ１−　ｃｏｓθ２）） ・・・・・・（６） 尚、ここで、θ１．θ２（１とすれば、ｃｏｓ　Ｏ〜θ
、ｓｉｎθ句θであるから（５）式は、（７）式のよう
に表わすこ仁ができる。

Ｅ　ｄ　＝　Ｖ］薯（θ１−０２）・ｃｏｓ（Ωｔ　＋
α）・・・・・・（７） すなわち、原動軸３４側のロータ３７とステータ３８と
の初期位相θ１と、負荷軸３５側のロータ３９とステー
タ４０との初期位置θ２とから、（７）式第１項に示す
（θ１−０２）が相対位相差として求まることがわかる
。尚、第２項のｃｏｓ（Ω＋α）は上記相対位相差（θ
１−０２）がサンプリング周期Ｔと同じ周期で周期的に
繰返し現われることを示している。つまり、第１１図に
対応させると、カウントパルス（ＥＯ）が上記Ｅｄに対
応する。

次に、ロータ３７，３９が回転している場合について述
べる。この場合は、ω≠０であるから、（１）式、（２
）式をそれぞれベッセル函数で展開して、 ｅ　１　”５ｃｏｓΩ１＋（Ｃ１／　２　）　ｃｏｓ（
（Ω＋ω）ｔ＋（π／２））＋（Ｃ１／　２　）　ｃｏ
ｓ（（Ω−ω）ｔ＋（π／２））　　　　　　　　　　
　　・・・・・・（８）ｅ２弁ｃｏｓΩ１＋（Ｃ２／　
２　）　ｃｏｓ（（Ω＋ω）１＋ｈｃ／２））＋　　（
Ｃ２／　２　）　ｃｏｓ（（Ω−ω）ｔ＋（π／２））
　　　　　　　　　　　　　・・・・・・（９）Ｅｄ＝
ｅｌ−Ｃ２より Ｅｄ　　＝　−（（θ１−０２）／　２　）　（ｓｉｎ
（Ω＋ω）ｔ＋　ｓｉｎ　（Ω−ω）１）　　　　　　
　　・・・・・・（１ｏ）ここで、Ω）ωとすれば、 Ｅｄ　＝−（θ１−０２）ｓｉｎΩｔ　　　　−・−・
・Ｃ１１）となる。

すなわち、静止の場合と同様に相対位相差（θ１−０２
）がサンプリング周期Ｔを周期として繰返し現われる。

このように１本実施例によれば、原動軸３４および負荷
軸３５にそれぞれロータ３７とステータ３８およびロー
タ３９とステータ４ｏを設け、それぞれのロータ３７，
３９とステータ３８，４０とにそれぞれスリット部３７
ａと４０またはスリット部６９と６８またはスリット部
７４と７１を設け、相対開口５９および７０で示すよう
に、周回方向に相対開口６０〜６７の開口量が周期的に
変化し、これに対応する開口信号群が得られるトルク検
出器あるいは半径方向のトラックＴＲＩ〜ＴＲ５で順次
変化する開口面積８０〜８４とフォトセンサ１〜８との
組合せで擬似的な開口信号群が得られるトルク検出器を
用い、それぞれの開口信号群を光量信号として検出し、
これをサンプルホールド部１８．２１でホールドし、Ｍ
ＰＸ１９゜２２によって時系列のアナログ信号であるサ
ンプル信号（Ｓｌ）、（Ｓ２）として出力し、このサン
プル信号（Ｓｌ）、（Ｓ２）の位相差からロータ３７と
３９の相対位相差を求めることで、トルク検出軸３６の
トルクを測定するように構成したから、ロータ３７，３
９の回転・静止にかかわりなくトルクを測定することが
できるという利点がある。

また、従来のようにロータ３７，３８が静止していると
き、ステータ３８，４０を回転させる必要がないので構
成が頗る簡略になるという利点がある。

尚、本発明は、上述の実施例に限定されることなく、そ
め要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施ができるも
のである。

例えば、フォトセンサ１〜８は、透過型のものに限るこ
となく１発光ダイオード１８〜８ａと同じ側にフォトト
ランジスタ９〜１６を配設した、いわゆる反射型を用い
てもよい、この場合、各スリットは、同形状の反射面に
形成すればよい。

また、上述した実施例においては、原動側回転部材、負
荷側回転部材、原動側固定部材および負荷側固定部材と
して、円板状の平板体を用いているが、薄肉円筒状の円
筒体を用いてもよい、このような円筒体を用いた場合、
スリットの形状は。

第３図および第４図に示すように、所定幅（円筒体の円
筒部の幅よりも小さい幅）の円帯の間を所定の角度で等
分割して形成される矩形状とし、この矩形状スリットを
上記所定の角度間隔で上記円筒体に複数形成することに
なる。そして、この場合の固定スリットと回転スリット
の関係は、第４図および第６図に示した実施例と同様に
設定すればよい。

また、第８図に示す実施例の円板状の回転部材（ロータ
）を円筒状の円筒体に置き換える場合のスリットの形状
として、固定スリットは矩形状とし、回転スリットは、
矩形を対角線で２分割して形成される一方向に向って次
第にその幅を減じる三角形状および一方向に向って次第
にその幅を増す逆三角形状とし、これら三角形状スリッ
トおよび逆三角形状スリットを円筒体の周回方向に交互
に形成すればよい。

また、スリット部７４の各回転スリット７５〜７７は、
第８図に示す略三角形状および略逆三角形状に限ること
なく、径方向に周期性を有する変化が発生する形状に形
成されているならば、他の形状でもよい。

また、フォトセンサ１〜８の平面上の配置は、第１０図
に示すように４５°ずつずらすことなく、フォトセンサ
１〜８の大きさ等の問題がなければ、任意の１つのスリ
ット上に一直線に配置してもよい。

また、トラックＴＲＩ〜ＴＲ５は５分割に限ることなく
、分解能と動作速度および配設スペース等のかねあいで
決めるならば、その分割数を増減してもよい。

＊た。ＣＭＰ２５，２６はＯＶを基準にするに限らず、
補間化信号（ｅｌ）、（ｅ２）の最大振幅を超えない範
囲内で任意の電圧を基準にしてもよい。

また、第１のスリットとしてのスリット部３７ａ　、６
９．７４をロータ３７（および３９）に、第２のスリッ
トとしてのスリット部４１，６８．７１をステータ３８
（および４０）に設けるに限らず、それぞれロータ３７
に第２のスリットを設け、ステータ３８に第１のスリッ
トを設けるようにしてもよい。

また、スリット部４１．６８のそれぞれの固定スリット
４２〜４９の数は、説明をしやすくするために８個とし
たが、８個に限ることなく、トルクの負荷によってトル
ク伝達軸が、ねじれるねじれ角を考慮して適宜増減すれ
ばよい１例えば、ねじれ角が３°であれば、１２０本の
スリットを形成すれば、必要充分な分解能が得られるこ
とになる。また、第１実施例（第３図、第４図）のトル
ク検出器において、回転側のスリット部３７と固定側の
スリット部４１のスリット数の関係は、１サンプリング
で１周期の開口信号群を得るには。

スリット数の差が１であればよく、２周期分の開口信号
群を得るには、スリット数の差が２であればよい、また
、スリット部４１と３７ａのＩｆｉＷおよびスリット部
６８と６９の幅Ｈはそれぞれ等しくなくてもよい。

また、第４図および第６図のトルク検出器において、固
定スリット４２〜４９および回転スリット５０〜５８の
数が百数十個に及ぶ多数のとき、フォトセンサ１〜８は
、固定スリット４２〜４９に１対ｌに対応するに限らず
、測定精度の低下が問題にならないならば１等配の条件
が保持されている限り実施例に示した８個でもよい。こ
の場合、１つのフォトセンサは、複数のスリットからの
光量を受けるが、フォトセンサの大きさが、それ程大き
くない限り、光量が平均化されるだけであるので、検出
精度の低下は生じない。

（ｅ）　　効果 以上、詳述したように請求項（１）〜（３）に記載の発
明によれば、回転するトルク伝達軸側から検出信号を取
り出すために、発熱を伴うスリップリングや高価なテレ
メータ等を用いる必要がなく、従って発熱や、回転接触
雑音および誘導雑音に伴う検出精度への影響がなく５安
価に且つ簡素に構成でき、トルク伝達軸と一体に回転す
る回転板が回転中は勿論のこと、その回転数が著しく低
下乃至は停止した場合でも、従来装置のように固定板を
回転駆動することなく確実に且つ容易にトルクを検出す
ることができ、また、請求項（４）に記載の発明によれ
ば、上記特徴を有するトルク検出器を用いて、トルク伝
達軸の回転・静止の別なく、確実且つ容易にトルク測定
を行い得るトルク測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項（１）に記載の発明に係るトルク測定
装置の一実施例の全体構成を示すブロック図、第２図は
、第１図に示す実施例に用いられるトルク検出器の全体
構成を概念的に示す斜視図、第３図および第４図は、そ
れぞれ請求項（１）に記載の発明に係るトルク検出器の
要部である第１および第２のスリット部の構成を模式的
に示す模式図および具体的に示す正面図、第５図および
第６図は、それぞれ請求項（２）に記載の発明に係る実
施例の構成を模式的に示す模式図および具体的に示す正
面図、第７図〜第１０図は、いずれも請求項（３）に記
載の発明に係るトルク検出器の実施例を示す正面図で、
第７図および第８図は、それぞれ固定スリットおよび回
転スリットの形状を一部省略して示し、第９図は、上記
固定スリットおよび回転スリットが重合されたときの相
対開口の代表的な状態を示し、第１０図は、フォトセン
サの配置を示したものであり、第１１図は、第１図に示
す実施例の動作を説明するためのタイミングチャート、
第１２図および第１３図は、本発明の根拠となる理論を
説明するための説明図、第１４図は、従来例を示す一部
破断の側面図である。 １〜８・・・・・・フォトセンサ、 １ａ〜８ａ・・・・・・発光ダイオード、９〜１６・・
・・・・フォトトランジスタ、１７・・・・・・第１の
開口信号群発生部、１８．２１・・・・・・サンプルホ
ールド部、ＳＨＩ〜ＳＨ８・・・・・・サンプルホール
ド回路、１９．２２・・・・・・アナログマルチプレク
サ（ＭＰＸ）、 ２０・・・・・・第２の開口信号群発生部、２３．２４
・・・・・・ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２５．２６
・・・・・・ゼロクロスコンパレータ（ＣＭＰ）、 ２７・・・・・・位相比較回路、 ２８．２９・・・・・・正進行論理微分回路、（正微分
回路）、 ３０・・・・・・カウンタ、 ３１・・・・・・トルク量変換回路、 ３２・・・・・・表示器、 ３３・・・・・・タイミングジェネレータ。 ３４・・・・・・原動軸、　　　　３５・・・・・・負
荷軸、３６・・・・・・トルク検出軸、 ３７．３９・・・・・・ロータ、 ３８．４０・・・・・・ステータ、 ３７ａ　　、４０ａ　　、４１，６８゜６９．７１，７
４・・・・・・スリット部、４２〜４９，７２，７２ａ
・・・・・・固定スリット、５０〜５８．７５〜７７・
・・・・・回転スリット、５９．７０・・・・・・相対
開口部、 ７３・・・・・・遮光部、 ７８・・・・・・略逆三角形状スリット、７９・・・・
・・略三角形状スリット、ＴＲＩ〜ＴＲ５・・・・・・
トラック。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）トルク伝達軸の原動側および負荷側のそれぞれに
   固定され互いに同一形状の第１のスリットを有する平板
   体または円筒体よりなる原動側回転部材および負荷側回
   転部材と、これら原動側回転部材および負荷側回転部材
   に近接して不動部に固定され、互いに同一形状の第２の
   スリットを有する平板体または円筒体よりなる原動側固
   定部材および負荷側固定部材と、上記原動側の上記第１
   のスリットと上記第２のスリットとで形成される相対開
   口量および上記負荷側の上記第１のスリットと上記第２
   のスリットとで形成される相対開口量をそれぞれ検出し
   電気信号に変換する原動側開口量検出器および負荷側開
   口量検出器とを備え、上記両開口量検出器の検出出力の
   周期的変化から上記両回転部材間の相対位相差を検出す
   ることで上記トルク伝達軸に伝達されるトルクを検出す
   るトルク検出器において、上記第１および第２のスリッ
   トのうちの一方のスリット形状を、異なる半径の二つの
   同心円の間または所定幅の円帯の間を所定の角度で等分
   割して形成される扇形状または矩形状とし、この扇形状
   スリットまたは矩形状スリットを上記所定の角度間隔で
   上記平板体または上記円筒体に複数形成し、上記第１お
   よび第２のスリットのうちの他方のスリットの形状を、
   異なる半径の二つの同心円の間または所定幅の円帯の間
   を上記所定の角度とは異なる角度で等分割して形成され
   る扇形状または矩形状とし、この扇形状スリットまたは
   矩形状スリットを上記異なる角度で等間隔に上記平板体
   または円筒体に複数形成し、上記原動側および上記負荷
   側の両固定部材に形成された上記第２のスリットに対向
   させて周回方向に等角度間隔で上記原動側開口量検出器
   および負荷側開口量検出器を複数個配置し、上記原動側
   の上記第１のスリットと上記第２のスリットおよび上記
   負荷側の上記第１のスリットと上記第２のスリットでそ
   れぞれ形成される任意時点の上記相対開口量が、周回方
   向に対し順次増加と減少を少なくとも１周期にわたって
   繰返す周期的な変化をするように構成したことを特徴と
   するトルク検出器。
2. （２）請求項１に記載のトルク検出器において、第１お
   よび第２のスリットのうちの一方のスリットの形状を、
   異なる半径の二つの同心円の間または所定幅の円帯の間
   を所定の角度で等分割して形成される扇形状または矩形
   状とし、この扇形状スリットまたは矩形状スリットを上
   記所定の角度間隔で平板体または円筒体に複数形成し、
   上記第１および上記第２のスリットのうちの他方のスリ
   ットの形状を、上記一方のスリットと略同一の形状の扇
   形状または矩形状とし、この扇形状スリットまたは矩形
   状スリットを、上記一方の複数のスリットに対するずれ
   量が少なくとも１周期にわたって順次増加乃至減少する
   ように不等角度間隔で平板体または円筒体に複数形成し
   たことを特徴とするトルク検出器。
3. （３）請求項１に記載のトルク検出器において、第１お
   よび第２のスリットのうちの一方のスリットの形状を、
   異なる半径の２つの同心円の間または所定幅の円帯の間
   を所定の角度で等分割して形成される扇形状または矩形
   状とし、この扇形状スリットまたは矩形状スリットを上
   記所定の角度おきに等間隔で複数形成し、上記第１およ
   び上記第２のスリットのうち他方のスリットの形状を、
   上記扇形または矩形を対角線で２分割して形成される一
   方向に向って次第にその幅を減じる略三角形状および上
   記一方向に向って次第にその幅を増す略逆三角形状とし
   、これら略三角形状スリットおよび略逆三角形状スリッ
   トを周回方向に交互に形成し、原動側固定部材および負
   荷側固定部材に形成された第２のスリットの一端と他端
   の間を半径方向に複数に略等分割して区画される複数の
   仮想のトラック上にそれぞれの該トラックにおける相対
   開口量を検出し得るように開口量検出器を配設したこと
   を特徴とするトルク検出器。
4. （４）トルク伝達軸の原動側および負荷側にそれぞれ固
   定された原動側回転部材および負荷側回転部材の各スリ
   ットと、上記原動側回転部材および上記負荷側回転部材
   にそれぞれ近接して不動部に固定された原動側固定部材
   と負荷側固定部材の各スリットとによってそれぞれ形成
   される相対開口量の変化を複数の原動側開口量検出器お
   よび負荷側開口量検出器で検出し、該両開口量検出器か
   らそれぞれ出力される検出出力の周期信号の位相を比較
   してその位相差から上記伝達軸に加わるトルクを測定す
   るトルク測定装置において、上記原動側の上記回転部材
   と上記固定部材の各スリットおよび上記負荷側の上記回
   転部材と上記固定部材の各スリットでそれぞれ形成され
   る任意時点の相対開口量が各スリットの位置に応じて順
   次増加と減少を少なくとも１周期にわたって繰返す周期
   的な変化をするように形成された上記スリットに対向し
   て配設され且つ少なくとも上記１周期分の周期信号より
   なる開口信号群が得られるように所定の位置に複数配設
   された複数の上記原動側開口量検出器および上記負荷側
   開口量検出器を含む第１および第２の開口信号群発生部
   を持ったトルク検出器と、上記第１および第２の開口信
   号群発生部からの２つの開口信号群をそれぞれ１つずつ
   同時に受けそれぞれの内容を一時的に記憶する２組の一
   時記憶回路と、この２組の一時記憶回路からの２組の記
   憶出力をそれぞれ１組ずつ受け多数の該記憶出力のうち
   の１つを所定の順序で且つ所定の時間間隔で順次切換え
   て出力する２つの信号切換回路と、この２つの信号切換
   回路からの標本化出力をそれぞれ受け時系列のアナログ
   信号である該標本化出力を補間して滑らかにする２つの
   補間回路と、この２つの補間回路からの出力を共に受け
   この二つの信号の位相差を検出して出力する位相比較回
   路と、この位相比較回路の出力を受けて上記位相差をト
   ルクに変換するトルク量変換回路とを具備し、上記原動
   側回転部材および上記負荷側回転部材の一方または双方
   が静止している状態でも任意の時点でのトルクを測定し
   得るように構成したことを特徴とするトルク測定装置。