JP2007040774A

JP2007040774A - トルク計

Info

Publication number: JP2007040774A
Application number: JP2005223727A
Authority: JP
Inventors: Akio Takamura; 昭生高村; Kenichi Otsuka; 謙一大塚; Toru Miyata; 徹宮田
Original assignee: Ono Sokki Co Ltd
Current assignee: Ono Sokki Co Ltd
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】各種の荷重の影響を可及的に受けずに、トルクだけを可及的に検出することにより、トルクを高精度で測定することができるようにする。
【解決手段】荷重メンバー１６と独立（分離）して構成されたトルクメンバー１５の断面２次モーメントが回動方向で最大（軸心方向で最小）になるようにすると共に、荷重メンバー１６の断面２次モーメントが軸心方向で最大（回動方向で最小）になるようにする。これにより、荷重メンバー１６で受けた荷重がトルクメンバー１５に影響を与えることを可及的に防止しながら、トルクメンバー１５がトルク計１に生じるトルクだけを可及的に受けられる。したがって、トルクメンバー１５に貼り付けられたトルク検出手段１７は、トルクを精度よく検出することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トルク計に関し、特に、トルクを測定するために用いて好適なものである。

従来から、電動機や減速機等の回転駆動機の出力軸に生じる駆動トルクを測定するために、トルク計が用いられている。この種のトルク計として、出力軸を基準に半径方向の内側にある内ハブと、この内ハブと同軸で半径方向の外側にある外輪と、前記内ハブと前記外輪との間に等間隔で設けられ、前記内ハブと前記外輪とを結合する複数の腹材とを有するトルク計が提案されている（特許文献１を参照）。かかるトルク計では、前記複数の腹材がそれぞれ凹み部を有するようにし、この凹み部の底面に歪ゲージが貼り付けられるようにしている。そして、この歪ゲージを用いて、測定対象の出力軸の捩れ角度を検出してトルクを測定している。

ところで、電動機や減速機等の回転駆動機の出力軸には、トルク以外に、スラスト荷重（軸方向荷重）、ラジアル荷重（半径方向荷重）、曲げ荷重、及び遠心荷重等の荷重が同時に加わることが多い。
したがって、トルク以外の力の影響を避けるためには、トルク計の測定値が、これらの荷重の影響を受けないように工夫する必要がある。

独国特許発明第４２０８５２２号明細書

しかしながら、前述した従来の技術では、トルクによる力を受ける部分（前記腹材の凹み部の底面）と、トルク計が受ける荷重を支える部分（前記腹材の凹み部の円周方向における両側壁）とが一体で形成されている。このため、前記腹材の凹み部の円周方向における両側壁で支えている荷重による力が、その腹材の凹み部の底面に貼り付けられた歪ゲージに大きく影響を与えてしまう。したがって、前記歪ゲージを用いてトルクを正確に測定することが困難であるという問題点があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、各種の荷重の影響を可及的に受けずに、トルクだけを可及的に検出することにより、トルクを高精度で測定することができるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材と、前記弾性部材の変形に基づいて、前記トルクを検出するトルク検出手段とを有し、前記弾性部材は、前記トルクを受けるトルクメンバーと、前記弾性部材が受ける荷重を支える荷重メンバーとを有し、前記トルクメンバーと、前記荷重メンバーとが分離して設けられ、前記トルクメンバーにおける断面２次モーメントが前記トルクの方向で最大となり、且つ前記荷重メンバーにおける断面２次モーメントが軸心方向で最大となることを特徴とする。
また、本発明の他の態様例では、測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材と、前記弾性部材の変形に基づいて、前記トルクを検出するトルク検出手段と、前記弾性部材を、軸心方向において上下から押圧する補正部材とを有し、前記弾性部材は、前記トルクを受けるトルクメンバーと、前記弾性部材が受ける荷重を支える荷重メンバーとを有し、前記トルクメンバーにおける断面２次モーメントが前記トルクの方向で最大となり、且つ前記荷重メンバーにおける断面２次モーメントが前記軸心方向で最大となることを特徴とする。

本発明によれば、トルクを受けるトルクメンバーと、荷重を支える荷重メンバーとを独立させるので、荷重メンバーで支えている荷重の影響をトルクメンバーが受けることを可及的に防止することができる。さらに、トルクメンバーにおける断面２次モーメントが前記トルクの方向で最大となり、且つ荷重メンバーにおける断面２次モーメントが軸心方向で最大となるようにしたので、トルク以外の荷重を可及的に荷重メンバーで支えることができ、トルクメンバーは、可及的にトルクだけを受けることができる。以上のことから、トルク検出手段でトルクを精度よく検出することが可能になる。
また、本発明の他の特徴によれば、トルクメンバー及び荷重メンバーを有する弾性部材を、軸心方向において上下から押圧するので、軸心方向のぶれを可及的に抑えることができ、トルク検出手段でトルクを精度よく検出することが可能になる。

（第１の実施形態）
次に、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のトルク計の構成の一例を示す図である。
図１において、トルク計１は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形するフランジ型の弾性部材１０と、弾性部材１０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７とを備えている。

弾性部材１０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行な車輪状の部材である。この弾性部材１０は、例えば、図示しない回転駆動機の本体部と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力部）１１と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に係合される第２の固定部（出力部）１２と、第１の固定部１１と第２の固定部１２との間に配置される変形部１３とを備えている。

変形部１３は、１つおきに、トルクメンバー１５と荷重メンバー１６とが孔部１４を挟んで交互に略等間隔でスポーク状に配置されている。これらトルクメンバー１５と荷重メンバー１６とが、第１の固定部１１と、第２の固定部１２とを連結している。
トルクメンバー１５は、弾性部材１０に加えられるトルクを受ける部分であり、図１（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、円周方向と平行に面方向が配置される（軸心方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態のトルクメンバー１５は、弾性部材１０に生じるトルクの方向と平行に面方向が配置される。

荷重メンバー１６は、弾性部材１０が受けた荷重を支える部分であり、図１（Ｃ−Ｃ断面図）に示すように、軸心方向と平行に面方向が配置される（円周方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態の荷重メンバー１６は、弾性部材１０に生じるトルクの方向と平行に厚み方向が配置される。
トルク検出手段１７は、例えばトルクメンバー１５上に貼りつけられた歪みゲージであり、例えば従来の差動センサー構造を有している。

なお、トルク検出手段１７の一例である歪みゲージの貼り付け位置は、図１に示したものに限定されない。例えば、図１では、トルク検出手段１７の一例である歪みゲージを、全てのトルクメンバー１５に貼り付けるようにしているが、一部のトルクメンバー１５のみに貼り付けるようにしてもよい。

図１に示すように、本実施形態のトルク計１では、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の回動方向（すなわち、トルク計１に生じるトルクの方向（図１の矢印方向））における断面２次モーメントの位相が略９０°ずれるようにしている。具体的に説明すると、トルクメンバー１５の断面２次モーメントが回動方向で最大（軸心方向で最小）になるようにすると共に、荷重メンバー１６の断面２次モーメントが軸心方向で最大（回動方向で最小）になるようにする。さらに、荷重メンバー１６で支えている荷重による力がトルクメンバー１５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー１５と荷重メンバー１６とを配置している（すなわち、トルクメンバー１５と荷重メンバー１６とを、互いに独立させている（分離させている））。

このように、トルクメンバー１５の断面２次モーメントが回動方向で最大（軸心方向で最小）になるようにすると共に、荷重メンバー１６の断面２次モーメントが軸心方向で最大（回動方向で最小）になるようにすることにより、トルク計１に生じる各種の荷重を可及的に荷重メンバー１６で支えることができると共に、トルク計１に生じるトルクを可及的にトルクメンバー１５で受けるようにすることができる。しかも、トルクメンバー１５と荷重メンバー１６とを独立（分離）して構成しているので、荷重メンバー１６で支えている荷重がトルクメンバー１５に影響を与えることを可及的に防止することができる。このように、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６における断面２次モーメントをそれぞれ独立して制御することによって、トルクメンバー１５は、可及的に荷重の影響を受けずに、トルクを受けることができる。これにより、トルクメンバー１５に貼り付けられたトルク検出手段１７は、トルクを精度よく検出することができる。

次に、図２〜図５を参照しながら、本実施形態のトルク計１に設けられたトルクメンバー１５と荷重メンバー１６とが、トルクと荷重とをどのような割合で分担するのかについて説明する。
図２は、トルク計１に設けられたトルクメンバー１５と荷重メンバー１６の負荷を受ける方向の一例を示す図である。図３は、トルク計１に設けられたトルクメンバー１５の変形方向の一例を示す図である。図４は、トルク計１に設けられた荷重メンバー１６の変形方向の一例を示す図である。

図２（ａ）に示すように、トルクメンバー１５の面方向には、トルクＴとラジアル荷重Ｒａがかかり、厚さ方向には、スラスト荷重ＳとモーメントＭがかかる。したがって、トルクメンバー１５は、トルクＴによって、図３（ａ）に示すようにして変形し、スラスト荷重Ｓ及びモーメントＭによって、図３（ｂ）に示すように変形し、ラジアル荷重Ｒａによって、図３（ｃ）に示すように変形する。

一方、図２（ｂ）に示すように、荷重メンバー１６の厚さ方向には、トルクＴがかかり、面方向には、ラジアル荷重Ｒａと、スラスト荷重Ｓと、モーメントＭがかかる。したがって、荷重メンバー１６は、トルクＴによって、図４（ａ）に示すように変形し、スラスト荷重Ｓ及びモーメントＭによって、図４（ｂ）に示すように変形し、ラジアル荷重Ｒａによって、図４（ｃ）に示すように変形する。

図５は、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６にかかるトルク及び荷重の一例を概念的に示した図である。なお、ここでは、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面積は同じであり、且つトルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面が、タテ、ヨコ比（アスペクト比）が同じ直方体であるとする（例えば、タテ、ヨコ比は１：５とする）。このようにした場合、トルクメンバー１５と荷重メンバー１６では、力を受ける方向に違いがあるが、図１に示すように、トルクメンバー１５も荷重メンバー１６もラジアル方向における長さが同じであるため、ラジアル方向に受ける力は、トルクメンバー１５も荷重メンバー１６も同等である。したがって、ラジアル方向に受ける力は、ここでは考えない。

図５（ａ）に示すように、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の一例である直方体を、両端固定の梁と考えた場合、荷重Ｒに対するたわみδは、次の（１）式で表される。
δ＝（Ｌ³／１２Ｅ）×（１／Ｉ）×Ｒ・・・（１）
ここで、Ｅは縦弾性係数、Ｉは断面２次モーメント、Ｌは図５に示すスパンである。

次に、トルクメンバー１５と荷重メンバー１６の荷重分担比を求める。
図１において、トルク計１に負荷がかかったときのトルクメンバー１５及び荷重メンバー１６のたわみδは同じであるので、トルク計１に負荷がかかったときに、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６に分担される負荷をＲ１、Ｒ２とすると、次の（２）式が成り立つ（図５（ｂ）及び図５（ｃ）を参照）。
（Ｌ³／１２Ｅ）×（１／Ｉ１）×Ｒ１＝（Ｌ³／１２Ｅ）×（１／Ｉ２）×Ｒ２・・・（２）

（２）式において、トルクメンバー１５の縦弾性係数Ｅ及びスパンＬと、荷重メンバー１６の縦弾性係数Ｅ及びスパンＬとが同じであるとすれば、次の（３）式が成り立つ。
（Ｉ２／Ｉ１）＝（Ｒ２／Ｒ１）・・・（３）

ここで、荷重メンバー１５及びトルクメンバー１６の断面が、図５（ｄ）に示すようにして表されたるとすると、断面２次モーメントＩは、次の（４）式で表される。
Ｉ＝（１／１２）×ｂ×ｗ³ ・・・（４）
ここで、ｗは、断面の横の長さである。ｂは、断面の縦の長さである。

そして、前述したように、ここでは、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面が、タテ、ヨコ比が１：５の直方体であるとしている。したがって、よって、次の（５）式〜（７）式が成り立つ。
Ｉ１＝（１／１２）ｈ・（５ｈ）³＝（１／１２）・１２５ｈ⁴ ・・・（５）
Ｉ２＝（１／１２）５ｈ・（ｈ）³＝（１／１２）・５ｈ⁴ ・・・（６）
（Ｒ２／Ｒ１）＝（Ｉ２／Ｉ１）＝（１／２５）・・・（７）

以上より、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面のタテ、ヨコ比が１：５である場合、トルクメンバー１５は、トルクに対応する負荷を、荷重メンバー１６の２５倍分担することになる（荷重メンバー１６のトルクの分担率は４％となる）。したがって、トルクメンバー１５に内部応力が発生し、トルクメンバー１５でゆがみを感度よく測定することができる。
一方、スラスト荷重、モーメントに関しては、トルクとは逆になり、トルクメンバー１５が荷重メンバー１６の１／２５（断面２次モーメントＩの比）の負荷を分担することになる。

以上のように、本実施形態のトルク計１では、トルクメンバー１５と荷重メンバー１６の断面形状を、荷重方向に適切に合わせることで、受ける力を意識的に選択できるので、トルクメンバー１５を適切に決めた上で、要求されるその他の荷重負荷能力に合わせて荷重メンバー１６を適切に配置することができる。
したがって、トルク以外の荷重は、主に荷重メンバー１６で支えることができ、トルクヘの影響が小さくなる。したがって、同じトルク感度のトルク検出手段１７に対して、耐荷重を大きくすることができる。

つまり、トルク計１は、差動センサー構造に加えて、トルクを受ける部材であるトルクメンバー１５と、それ以外の荷重を受ける部材である荷重メンバー１６とを構造的に独立して（分離して）、荷重とトルクとを別々に支えるようにしたので、荷重のトルクヘの影響を小さくすることができる。
また、トルクメンバー１５と荷重メンバー１６を独立する（分離する）ことにより、トルクメンバー１５に生じる荷重の影響を可及的に小さくすることができ、トルクメンバー１５における捩り量を可及的に変えずに（トルクに対する感度を変えずに）、トルクメンバー１５における荷重剛性のみを可及的に強くすることができる。

特に、本実施形態のように、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面のタテ、ヨコ比を１：５にすれば、荷重メンバー１６のトルクの分担率を５％以下にすることができるので、トルク以外の荷重の大きさに合わせて荷重メンバー１６の数を増やして、各荷重メンバー１６を均等に配置することができ、トルク計１の設計の自由度を向上させることができる。また、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面のタテ、ヨコ比を１：５にすれば、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の厚さが薄くなりすぎることを防止することができる。これにより、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６を形成するために、種々の加工方法を採ることができる。さらに、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の厚さが薄くなりすぎないようにすれば、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の強度の低下を可及的に防止することができるので、トルク計１の測定範囲（測定レンジ）が狭くなることを防止することができる。

このように、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面のタテ、ヨコ比を、１：５にするのが好ましいが、例えば、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面のタテ、ヨコ比を、１：２以上が望ましい。
タテ、ヨコ比を１：２未満の値にすると、トルクメンバー１５は、トルクに対応する負荷を、荷重メンバー１６の４倍より小さく分担することになる（荷重メンバー１６のトルク分担率は２５％より大きくなる）ので、タテ、ヨコ比をこれよりも小さくすると（例えば、タテ、ヨコ比を、１：１．５にすると）、トルクメンバー１５におけるトルクの感度が低下してしまう虞がある。ただし、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の断面のタテ、ヨコ比は、このような範囲に限定されるものではない。

さらに、本実施形態のトルク計１は、構造上、軸外径を小さくできるために、慣性モーメントを小さくできるので、慣性モーメントの影響を可及的に小さくすることができる。
また、本実施形態では、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の数をそれぞれ４つとしたが、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の数は、これに限定されない。トルク計１に設けられたトルクメンバー１５及び荷重メンバー１６が機械的に安定して存在し得るようにするために、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の数を３以上１２以下にするのが好ましく、３以上、６以下にするのが特に好ましい。トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の数をそれぞれ３以上５以下にすると、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の機械的な安定性が特に向上し、トルク計１の性能を向上させることが期待できるからである。

さらに、トルクメンバー１５及び荷重メンバー１６の数は、同じでなくてもよい。荷重メンバー１６の数を多くすると、トルク計１が受ける荷重を多数の荷重メンバー１６に分散させることができるので、荷重メンバー１６の数を、トルクメンバー１５の数よりも多くするのがより好ましい。

なお、以上のようにしてトルク計１０を構成するに際し、荷重メンバー１６が受ける荷重による力が、トルクメンバー１５に影響しないように、トルクメンバー１５と、荷重メンバー１６との間隔を定めるようにするのが好ましい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態のトルク計と、前述した第１の実施形態のトルク計とは、弾性部材の構成が主として異なるだけであるので、以下の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図５に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図６は、本実施形態のトルク計の構成の一例を示す図である。
図６において、トルク計２は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材２０と、弾性部材２０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７とを備えている。
弾性部材２０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行なフランジ型の部材である。この弾性部材２０は、回転駆動機（不図示）の本体部と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力部）２１と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に係合される第２の固定部（出力部）２２と、第１の固定部２１と第２の固定部２２との間に配置される変形部２３とを備えている。

変形部２３には、８つの孔部２４が形成されており、各孔部２４の間の繋ぎ部分には、１つおきに、トルクメンバー２５と荷重メンバー２６とが配置されている。
トルクメンバー２５は、弾性部材２０に加えられるトルクを受ける部分であり、図６（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、円周方向と平行に面方向が配置される（軸心方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態のトルクメンバー２５も、弾性部材２０に生じるトルクの方向と平行に面方向が配置される。

荷重メンバー２６は、弾性部材２０の荷重を支える部分であり、図６（Ｃ−Ｃ断面図）に示すように、軸心方向と平行に面方向が配置される（円周方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態の荷重メンバー２６も、弾性部材２０に生じるトルクの方向と平行に厚み方向が配置される。
そして、図６に示すように、トルクメンバー２５と、荷重メンバー２６とは、孔部２４を挟んで略等間隔で配置されている。このように、荷重メンバー２６で支えている荷重による力がトルクメンバー２５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー２５と荷重メンバー２６とを配置している（すなわち、トルクメンバー２５と荷重メンバー２６とを、互いに独立させている（分離させている））
なお、トルク検出手段１７は、第１の実施形態と同様に、トルクメンバー１５上に貼りつけられた歪みゲージである。

以上のように、第１の固定部（入力部）２１と、第２の固定部（出力部）２２と、変形部２３とを一体で形成した場合であっても、孔部２４を隔ててトルクメンバー２５と荷重メンバー２６とを形成することにより、トルクメンバー２５と荷重メンバー２６とを独立（分離）して形成することができ、前述した第１の実施形態と同じ効果を奏することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態のトルク計と、前述した第１及び第２の実施形態のトルク計とは、弾性部材の構成が主として異なるだけであるので、以下の説明において、第１及び第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図６に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図７は、本実施形態のトルク計の構成の一例を示す図である。
図７において、トルク計３は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材３０と、弾性部材３０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７とを備えている。
弾性部材３０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行なフランジ型の部材である。この弾性部材３０は、図示しない回転駆動機の本体部と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力部）３１と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に係合される第２の固定部（出力部）３２と、第１の固定部３１と第２の固定部３２との間に配置される変形部３３とを備えている。

変形部３３には、６つの孔部３４と、３つのトルクメンバー３５と、９つの荷重メンバー３６と、６つの孔部３７とが、図７に向かって時計回りに、「孔部３４、荷重メンバー３６、孔部３４、荷重メンバー３６、孔部３７、トルクメンバー３５、孔部３７、荷重メンバー３６」の順で形成されている。
トルクメンバー３５は、弾性部材３０に加えられるトルクを受ける部分であり、図７（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、円周方向と平行に面方向が配置される（軸心方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態のトルクメンバー３５も、弾性部材３０に生じるトルクの方向と平行に面方向が配置される。また、図７（Ｃ−Ｃ断面図）に示すように、トルクメンバー３５の両脇には、孔部３７が形成されている。

荷重メンバー３６は、弾性部材３０の荷重を支える部分であり、図７（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、軸心方向と平行に面方向が配置される（円周方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態の荷重メンバー３６も、弾性部材３０に生じるトルクの方向と平行に厚み方向が配置される。ここで、図７に示すように、トルクメンバー３５と、そのトルクメンバー３５と孔部３７を介して対向する位置にある２つの荷重メンバー３６とは、略等間隔で配置されるようにしている。このように、荷重メンバー３６で支えている荷重による力がトルクメンバー３５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー３５と荷重メンバー３６とを配置している（すなわち、トルクメンバー３５と荷重メンバー３６とを、互いに独立させている（分離させている））。
なお、トルク検出手段１７は、第１の実施形態と同様に、トルクメンバー３５上に貼りつけられた歪みゲージである。

以上のように、本実施形態では、トルクメンバー３５の数を奇数（３つ）にした場合であっても、孔部３７を隔ててトルクメンバー３５と荷重メンバー３６とを形成することにより、トルクメンバー３５と荷重メンバー３６とを独立（分離）して形成することができ、前述した第１の実施形態と同じ効果を奏することができる。
なお、前述したように、トルクメンバー３５の数は、３つでなくてもよく、例えば５つにしてもよい。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、本実施形態のトルク計と、前述した第１〜第３の実施形態のトルク計とは、弾性部材の構成が主として異なるだけであるので、以下の説明において、第１〜第３の実施形態と同一の部分については、図１〜図７に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図８は、本実施形態のトルク計の構成の一例を示す図である。図９は、図８の破線で示した領域Ａを拡大して示した概略図である。
図８において、トルク計４は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材４０と、弾性部材４０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７とを備えている。
弾性部材４０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行なフランジ型の部材である。この弾性部材４０は、図示しない回転駆動機の本体部と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力部）４１と、その回転駆動機と対応する披駆動機に係合される第２の固定部（出力部）４２と、第１の固定部４１と第２の固定部４２との間に配置される変形部４３とを備えている。

変形部４３には、８つの孔部４４と、４つのトルクメンバー４５と、１２個の荷重メンバー３６と、８つの孔部４７とが、図８に向かって時計回りに、「孔部４４、荷重メンバー４６、孔部４４、荷重メンバー４６、孔部４７、トルクメンバー４５、孔部４７、荷重メンバー４６」の順で形成されている。
トルクメンバー４５は、弾性部材４０に加えられるトルクを受ける部分であり、図８（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、弾性部材４０に生じるトルクの方向と平行に、面方向が配置される薄板形状の部材である。このように、本実施形態のトルクメンバー３５も、弾性部材４０に生じるトルクの方向と平行に面方向が配置される。また、図８（Ｃ−Ｃ断面図）や図９に示すように、トルクメンバー４５の両脇には、孔部４７が形成されている。

本実施形態のトルクメンバー４５の角や隅には、アール（丸み）Ｒ１〜Ｒ８がつけられている（図９を参照）。特に、本実施形態では、トルクメンバー４５の円周方向の側辺にアールＲ４、Ｒ７をつけるようにしている。以上のようにすることにより、トルクメンバー４５の角や隅に応力が集中することを可及的に防止することができ、トルクメンバー４５の上面（トルク検出手段１７が貼り付けられている面）の全面に歪を集中させることができ、トルクメンバー４５におけるトルクの検出感度と、トルクメンバー４５の強度とを向上させることができる。

荷重メンバー４６は、弾性部材４０の荷重を支える部分であり、図８（Ｄ−Ｄ断面図）に示すように、軸心方向と平行に面方向が配置される（円周方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態の荷重メンバー４６も、弾性部材４０に生じるトルクの方向と平行に厚み方向が配置される。ここで、図８に示すように、トルクメンバー４５と、そのトルクメンバー４５と孔部４７を介して対向する位置にある２つの荷重メンバー４６とは、略等間隔で配置されるようにしている。このように、荷重メンバー４６で支えている荷重による力がトルクメンバー４５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー４５と荷重メンバー４６とを配置している（すなわち、トルクメンバー４５と荷重メンバー４６とを、互いに独立させている（分離させている））。

このように孔部４４を構成することにより、トルクメンバー４５や荷重メンバー４６が万が一破損しても、孔部４４がガイドとなり、破損していないトルクメンバー４５及び荷重メンバー４６に大きな力がかかることを可及的に防止することができ、トルク計４の損害を小さくすることが可能になる。ここで、図８に示すように、孔部４４を介して互いに対向する荷重メンバー４６の間隔は、略等間隔になるようにしている。
なお、トルク検出手段１７は、第１の実施形態と同様に、トルクメンバー３５上に貼りつけられた歪みゲージである。

以上のように、本実施形態では、荷重メンバー４６の数をトルクメンバー４５の数の２倍以上、好ましくは３倍以上にしつつ、トルクメンバー４５と荷重メンバー４６とを独立（分離）して形成することにより、前述した第１の実施形態の効果に加え、多数の荷重メンバー４６に荷重を分散させることができるようにするという効果が得られる。

なお、アールをつける箇所は、図８及び図９に示した箇所に限定されず、アールをつけないことにより、応力が集中してしまう箇所であれば、どの箇所にアールをつけてもよい。また、本実施形態の孔部４４の形状を、前述した第１〜第３の実施形態に適用することもできる。

（第１の変形例）
次に、第４の実施形態の第１の変形例について説明する。
図８及び図９に示したトルク計４では、孔部４７を介してトルクメンバー４５の両脇に荷重メンバー４６を形成すると共に、トルクメンバー４５の円周方向の側辺等にアールをつけるようにしたが、必ずしもこのようにしなくてもよい。
図１０は、本例のトルク計の構成の一例を示す図である。
図１０において、トルク計６は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材６０と、弾性部材６０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７とを備えている。
弾性部材６０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行なフランジ型の部材である。この弾性部材６０は、図示しない回転駆動機の本体部と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力部）６１と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に係合される第２の固定部（出力部）６２と、第１の固定部６１と第２の固定部６２との間に配置される変形部６３とを備えている。

変形部６３には、８つの孔部６４と、４つのトルクメンバー６５と、４つの荷重メンバー６６とが、図１０に向かって時計回りに、「孔部６４、荷重メンバー６６、孔部６４、トルクメンバー６５」の順で形成されている。
トルクメンバー６５は、弾性部材６０に加えられるトルクを受ける部分であり、弾性部材６０に生じるトルクの方向と平行に、面方向が配置される薄板形状の部材である。

荷重メンバー６６は、弾性部材６０の荷重を支える部分であり、弾性部材６０に生じるトルクの方向と平行に、厚み方向が配置される薄板形状の部材である。
ここで、図１０に示すように、トルクメンバー６５と、荷重メンバー６６とは、孔部６４を挟んで略等間隔で配置されている。このように、荷重メンバー６６で支えている荷重による力がトルクメンバー６５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー６５と荷重メンバー６６とを配置している（すなわち、トルクメンバー６５と荷重メンバー６６とを、互いに独立させている（分離させている））
なお、トルク検出手段１７は、トルクメンバー６５上に貼りつけられた歪みゲージである。

このように、トルクメンバー６５の円周方向の側辺等にアールを設けず、荷重メンバー６６の数をトルクメンバー６５の数と同数にしても、荷重メンバー６５と独立（分離）して構成されたトルクメンバー６５の断面２次モーメントが回動方向で最大になるようにすると共に、荷重メンバー６６の断面２次モーメントが軸心方向で最大になるようにすることにより、少なくとも第１の実施形態で説明したのと同様の効果を奏することができる。

（第２の変形例）
次に、第４の実施形態の第２の変形例について説明する。
図８及び図９に示したトルク計４では、トルクメンバー４５の間に２つの孔部６４を形成すると共に、トルクメンバー４５の円周方向の側辺等にアールをつけるようにしたが、必ずしもこのようにしなくてもよい。
図１１は、本例のトルク計の構成の一例を示す図である。
図１１において、トルク計７は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材７０と、弾性部材７０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７とを備えている。
弾性部材７０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行なフランジ型の部材である。この弾性部材７０は、図示しない回転駆動機の本体部と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力部）７１と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に係合される第２の固定部（出力部）７２と、第１の固定部７１と第２の固定部７２との間に配置される変形部７３とを備えている。

変形部７３には、４つの孔部７４と、４つのトルクメンバー６５と、８つの荷重メンバー７６と、８つの孔部７７とが、図１１に向かって時計回りに、「孔部７４、荷重メンバー７６、孔部７７、トルクメンバー７５、孔部７７、荷重メンバー７６」の順で形成されている。
トルクメンバー７５は、弾性部材７０に加えられるトルクを受ける部分であり、弾性部材７０に生じるトルクの方向と平行に、面方向が配置される薄板形状の部材である。また、図１１に示すように、トルクメンバー７５の両脇には、孔部７７が形成されている。

荷重メンバー７６は、弾性部材７０の荷重を支える部分であり、弾性部材７０に生じるトルクの方向と平行に、厚み方向が配置される薄板形状の部材である。ここで、図１１に示すように、トルクメンバー７５と、そのトルクメンバー７５と孔部７７を介して対向する位置にある２つの荷重メンバー７６との間隔は、略等間隔になるようにしている。このように、荷重メンバー７６で支えている荷重による力がトルクメンバー７５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー７５と荷重メンバー７６とを配置している（すなわち、トルクメンバー７５と荷重メンバー７６とを、互いに独立させている（分離させている））。
なお、トルク検出手段１７は、トルクメンバー６５上に貼りつけられた歪みゲージである。

このように、トルクメンバー７５の円周方向の側辺等にアールを設けず、荷重メンバー６６の数を、図８に示した第４の実施形態のトルク計４よりも少なくしても、荷重メンバー７５と独立（分離）して構成されたトルクメンバー７５の断面２次モーメントが回動方向で最大になるようにすると共に、荷重メンバー７６の断面２次モーメントが軸心方向で最大になるようにすることにより、少なくとも第１の実施形態で説明したのと同様の効果を奏することができる。

（第３の変形例）
次に、第４の実施形態の第３の変形例について説明する。
本例では、図１０に示した第１の変形例におけるトルク計６に対し、孔部の形状を変えると共に、荷重メンバーにもトルク検出手段を設けるようにしている。
図１２は、本例のトルク計の構成の一例を示す図である。
図１２において、トルク計８は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材８０と、弾性部材７０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７、８７とを備えている。
弾性部材８０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行なフランジ型の部材である。この弾性部材８０は、図示しない回転駆動機の本体部と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力部）８１と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に係合される第２の固定部（出力部）８２と、第１の固定部８１と第２の固定部８２との間に配置される変形部８３とを備えている。

変形部８３には、８つの孔部８４と、４つのトルクメンバー６５と、４つの荷重メンバー８６とが、図１２に向かって時計回りに、「孔部８４、荷重メンバー８６、孔部８４、トルクメンバー８５」の順で形成されている。

荷重メンバー８６は、弾性部材８０の荷重を支える部分であり、弾性部材８０に生じるトルクの方向と平行に、厚み方向が配置される薄板形状の部材である。
ここで、図１２に示すように、トルクメンバー８５と、荷重メンバー８６とは、孔部８４を挟んで略等間隔で配置されている。このように、荷重メンバー８６で支えている荷重による力がトルクメンバー８５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー８５と荷重メンバー８６とを配置している（すなわち、トルクメンバー８５と荷重メンバー８６とを、互いに独立させている（分離させている））
トルク検出手段１７は、トルクメンバー６５上に貼りつけられた歪みゲージである。一方、トルク検出手段８７は、荷重メンバー８６に取り付けられた静電容量式のセンサーである。

なお、トルク検出手段８７の一例である静電容量式のセンサーの取り付け位置は、図１２に示したものに限定されない。例えば、図１２では、トルク検出手段８７の一例である静電容量式のセンサーを、全ての荷重メンバー８６に取り付けるようにしているが、一部の荷重メンバー８６のみに取り付けるようにしてもよい。また、トルク検出手段８７は、必ずしも静電容量式のセンサーである必要はないが、応答性のよいセンサーであることが好ましい。例えば、トルク計８３の用途に合わせて、トルク検出手段（センサー）１７、８７の何れかの信号を用いることができるからである。つまり、例えば、応答性は必要であるが、安定性（ノイズ、温度特性）はそれほど必要ない場合、逆に、応答性はそれほど必要なく、安定性が必要である場合等のように、トルク計８の使用用途によって、トルク検出手段１７、８３を適宜選択することができる。
さらに、トルク検出手段８３を設けることにより、トルク検出手段１７の信号に対し、トルク検出手段８３の信号をトルクの補正信号として用いることも可能になり、トルク計８におけるトルクの測定精度をより一層向上させることが可能になる。

このように、トルクメンバー６５だけでなく、荷重メンバー８６にもトルク検出手段８７を取り付けることで、トルクの測定精度をより一層向上させることが可能になる。なお、本例における孔部８４の形状を、例えば、図８、図１０、及び図１１に示したトルク計４、６、７に適用し、荷重メンバー４６、６６、７６にトルク検出手段８７を取り付けることで、図８、図１０、及び図１１に示したトルク計４、６、７においても、本例と同様の効果を得ることができる。また、前述した第１〜第３の実施形態や、後述する第５〜第７の実施形態においても、荷重メンバー１６、２６、３６、９６、１０６、１１６にトルク検出手段８７を取り付けることで、本例と同様の効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、本実施形態のトルク計と、前述した第１〜第４の実施形態のトルク計とは、弾性部材の構成が主として異なるだけであるので、以下の説明において、第１〜第４の実施形態と同一の部分については、図１〜図１２に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
図１３は、本実施形態のトルク計の構成の一例を示す図である。
図１３において、トルク計９は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形する車輪状の弾性部材９０と、弾性部材９０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７とを備えている。

弾性部材９０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行な車輪状の部材である。この弾性部材９０は、例えば、図示しない回転駆動機の本体部と、その回転駆動機の固定部との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力軸）９１と、回転駆動機の固定部側に固定される第２の固定部（出力軸）９２と、第１の固定部９１と第２の固定部９２との間に配置される変形部９３とを備えている。

変形部９３には、第１の固定部（入力軸）９１の接線方向と平行に面方向が配置された３つのトルクメンバー９５と、第１の固定部（入力軸）９１の法線方向（放射方向）と平行に面方向が配置された３つの荷重メンバー９６とが設けられている。これらトルクメンバー９５と荷重メンバー９６とが、第１の固定部９１と、第２の固定部９２とを連結している。このように、荷重メンバー９６で支えている荷重による力がトルクメンバー９５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー９５と荷重メンバー９６とを配置している（すなわち、トルクメンバー９５と荷重メンバー９６とを、互いに独立させている）。

以上のように、本実施形態においても、トルクメンバー９５は、弾性部材９０に生じるトルクの方向と平行に、面方向が配置される薄板形状の部材であり、荷重メンバー９６は、弾性部材９０に生じるトルクの方向と平行に、厚み方向が配置される薄板形状の部材である（図１３（Ｂ−Ｂ断面図）を参照）。そして、図１３に示すように、トルクメンバー９５の長さを、荷重メンバー９６の長さに比べて十分大きくするのが好ましい。
なお、トルク検出手段１７は、第１の実施形態と同様に、トルクメンバー９５上に貼りつけられた歪みゲージである。

以上のように、本実施形態では、第１の固定部（入力軸）９１の接線方向に３つのトルクメンバー９５を配置すると共に、第１の固定部（入力軸）９１の法線方向（放射方向）に３つの荷重メンバー９６を配置して変形部９３を構成するようにしたので、トルクメンバー９５に貼り付けられたトルク検出手段１７がせん断歪でなく、主として引張り圧力によってトルクを検出することができると共に、荷重メンバー９６とトルクメンバー９５の剛性比を可及的に大きくすることが可能になる。これにより、前述した第１の実施形態の効果に加えて、トルク検出手段１７の選択の幅が広がると共に、トルクをより一層高精度に測定することができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。なお、本実施形態のトルク計と、前述した第１〜第５の実施形態のトルク計とは、弾性部材の構成が主として異なるだけであるので、以下の説明において、第１〜第５の実施形態と同一の部分については、図１〜図１３に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図１４は、本実施形態のトルク計の構成の一例を示す図である。
図１４において、トルク計１０００は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形する円筒型の弾性部材１００と、弾性部材１００の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７とを備えている。

この弾性部材１００は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製である。この弾性部材１００は、図１４に示すように、例えば、円盤状の第１の固定部（入力軸）１０１と、円盤状の第２の固定部（出力軸）１０２と、第１の固定部１０１と第２の固定部１０２との間に配置される変形部１０３とを備えている。

変形部１０３は、トルクメンバー１０５と荷重メンバー１０６とが交互に略等間隔で配置されている。これらトルクメンバー１０５と荷重メンバー１０６とが、第１の固定部１０１と、第２の固定部１０２とを連結している。このように、荷重メンバー１０６で支えている荷重による力がトルクメンバー１０５に可及的に伝わらないように、トルクメンバー１０５と荷重メンバー１０６とを配置している（すなわち、トルクメンバー１０５と荷重メンバー１０６とを、互いに独立させている（分離させている））。
トルクメンバー１０５は、弾性部材１００に加えられるトルクを受ける部分であり、図１４（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、第２の固定部１０２（及び第１の固定部１０１）の円周方向と平行に面方向が配置される薄板部である。このように、本実施形態のトルクメンバー１０５も、弾性部材１００に生じるトルクの方向と平行に面方向が配置される。

荷重メンバー１０６は、図１４（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、第２の固定部１０２（及び第１の固定部１０１）の半径方向と平行に面方向が配置され、第２の固定部１０２（及び第１の固定部１０１）の円周方向と平行に厚み方向が配置される。このように、本実施形態の荷重メンバー１０６も、弾性部材１００に生じるトルクの方向と平行に厚み方向が配置される。
なお、トルク検出手段１７は、第１の実施形態と同様に、トルクメンバー１０５上に貼りつけられた歪みゲージである。

以上のように、本実施形態では、第１の固定部１０１と第２の固定部１０２を、変形部１０３の前後に設けるようにしたので、前述した第１の実施形態の効果に加え、トルク計１０００の外形を小さくできるという効果を得ることができる。これにより、トルク計１０００をより一層高速に回転することが可能になる。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。なお、本実施形態のトルク計と、前述した第１〜第６の実施形態のトルク計とは、弾性部材の構成と、弾性部材を押圧する補正部材が付加されたこととが主として異なるだけであるので、以下の説明において、第１〜第６の実施形態と同一の部分については、図１〜図１４に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
図１５は、本実施形態のトルク計の構成の一例を示す図である。
図１５において、トルク計１１００は、動力伝達経路中に配置され、測定すべきトルクを受けて変形するフランジ型の弾性部材１１０と、弾性部材１１０の変形に基づいて、トルクを検出するトルク検出手段１７と、弾性部材１１０を上から下へ（厚さ方向に）押圧するための第１の補正部材１２０と、弾性部材１１０を下から上へ（厚さ方向に）押圧するための第２の補正部材１２１と、第１の補正部材１２０及び第２の補正部材１２１を駆動する図示しない駆動装置とを備えている。
なお、図１５の正面図では、説明の都合上、第１の補正部材１２０と、第２の補正部材１２１とを省略し、図１５のＢ−Ｂ断面図で第１の補正部材１２０と、第２の補正部材１２１とを示している。

弾性部材１１０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、所定の厚さを有し、その上下面が互いに平行なフランジ型の部材である。この弾性部材１１０は、回転駆動機（不図示）の本体部と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に配置され、回転駆動機の本体部側に固定される第１の固定部（入力部）１１１と、その回転駆動機と対応する披駆動機との間に係合される第２の固定部（出力部）１１２と、第１の固定部１１１と第２の固定部１１２との間に配置される変形部１１３とを備えている。

変形部１１３には、トルクメンバー１１５と荷重メンバー１１６とが、円周方向に交互に８つずつ配置されている。
トルクメンバー１１５は、弾性部材１１０に加えられるトルクを受ける部分であり、図１５（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、円周方向と平行に面方向が配置される（軸心方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態のトルクメンバー２５も、弾性部材１１０に生じるトルクの方向と平行に面方向が配置される。

荷重メンバー１１６は、弾性部材１１０の荷重を支える部分であり、図１５（Ｂ−Ｂ断面図）に示すように、軸心方向と平行に面方向が配置される（円周方向と平行に厚み方向が配置される）薄板形状の部材である。このように、本実施形態の荷重メンバー１１６も、弾性部材２０に生じるトルクの方向と平行に厚み方向が配置される。
そして、図１５に示すように、トルクメンバー１１５と荷重メンバー１１６とにより、上側が開口している凹み部と、下側が開口している凹み部とが円周方向に交互に形成されるようにしている。

第１の補正部材１２０は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、弾性部材１１０を上から下へ（軸心方向に）押圧するための部材である。
第２の補正部材１２１は、例えば、ステンレス又は鉄材等の金属製であって、弾性部材１１０を下から上へ（軸心方向に）押圧するための部材である。
なお、トルク検出手段１７は、第１の実施形態と同様に、トルクメンバー１５上に貼りつけられた歪みゲージである。

以上のように、本実施形態では、トルクメンバー１１５と荷重メンバー１１６とにより、上側が開口している凹み部と、下側が開口している凹み部とが円周方向に交互に形成されるように、変形部１１３を一体で構成するようにしたので、特定の箇所に応力が集中してしまうことを可及的に防止することができる。
また、第１の補正部材１２０及び第２の補正部材１２１を用いて、弾性部材１１０を上下から挟んで押圧するようにしたので、軸心方向（上下方向）のぶれを可及的に抑えることができ、トルクメンバー１１５は、トルク計１に生じるトルクだけを可及的に受けることができる。これにより、トルクメンバー１５に貼り付けられたトルク検出手段１７は、トルクを精度よく検出することができる。
なお、第１の補正部材１２０及び第２の補正部材１２１の材質は、前述したものに限定されないということは言うまでもない。

前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

例えば、以下の（１）〜（５）の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）トルクメンバーと荷重メンバーは、同数でも、数が異なっていてもよい。
（２）トルクメンバーと荷重メンバーは、連結されていてもよいが、連結されていなくてもよい。また、トルクメンバーと荷重メンバーは、対になっていなくてもよい。
（３）トルク検出手段は、複数であってもよいし、複数種類であってもよい。互いに検出方法の異なる複数種類のトルク検出手段を用いれば、トルク検出手段を目的に応じて切り替えて使ったり、複数種類のトルク検出手段からの信号を演算混合して、温度などの補正をより正確に行ったりできるようになる。

（４）荷重を検出する荷重検出手段（荷重センサー）をトルク計に取り付けるようにしてもよい。このようにすれば、荷重検出手段からの信号を補正信号として用いることにより、トルク検出手段が、トルク以外に荷重を検出している場合でも、トルク検出手段からの信号に含まれる荷重の成分を除いてトルクの成分だけを抽出することが可能になるので、より一層高精度にトルクを検出することができる。

（５）トルク検出手段を、トルクメンバーに取り付けず、トルクメンバー以外の部分に取り付けるようにしてもよい。前述した各実施形態では、トルクメンバーと荷重メンバーとを独立させている（分離している）ので、例えば、荷重メンバーにトルク検出手段を取り付けるようにしてもよい。このように、トルク検出手段の取り付け場所の自由度が増し、作りやすい構造とすることができる。また、トルク検出手段を、トルクメンバー以外の部分に取り付ければ、各トルクメンバー間のばらつきを小さくするための追加加工がし易くなり、各トルクメンバーにおける特性のアンバランスを小さくすることができる。

本発明の第１の実施形態を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態を示し、トルク計に設けられたトルクメンバーと荷重メンバーの負荷を受ける方向の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態を示し、トルク計に設けられたトルクメンバーの変形方向の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態を示し、トルク計に設けられた荷重メンバーの変形方向の一例を示す図である。本発明の第１の実施形態を示し、トルクメンバー及び荷重メンバーにかかるトルク及び荷重の一例を概念的に示した図である。本発明の第２の実施形態を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第３の実施形態を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第４の実施形態を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第４の実施形態を示し、図８の破線で示した領域Ａを拡大して示した概略図である。本発明の第４の実施形態における第１の変形例を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第４の実施形態における第２の変形例を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第４の実施形態における第３の変形例を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第５の実施形態を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第６の実施形態を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。本発明の第７の実施形態を示し、トルク計の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１トルク計
１０弾性部材
１１第１の固定部
１２第２の固定部
１３変形部
１４孔部
１５トルクメンバー
１６荷重メンバー

Claims

測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材と、
前記弾性部材の変形に基づいて、前記トルクを検出するトルク検出手段とを有し、
前記弾性部材は、前記トルクを受けるトルクメンバーと、
前記弾性部材が受ける荷重を支える荷重メンバーとを有し、
前記トルクメンバーと、前記荷重メンバーとが独立して設けられ、
前記トルクメンバーにおける断面２次モーメントが前記トルクの方向で最大となり、且つ前記荷重メンバーにおける断面２次モーメントが軸心方向で最大となることを特徴とするトルク計。
前記荷重メンバーの数が、前記トルクメンバーの数と同数以上であることを特徴とする請求項１に記載のトルク計。
前記トルクメンバーの数が３以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトルク計。
前記荷重メンバー及び前記トルクメンバーが交互に等間隔で配置されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のトルク計。
前記荷重メンバーは、前記トルクメンバーを介して等間隔で配置されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のトルク計。
前記トルクメンバー及び前記荷重メンバーは、それぞれ薄板形状を有し、
前記トルクメンバーは、前記トルクの方向と平行に面方向が配置され、
前記荷重メンバーは、前記トルクの方向と平行に厚み方向が配置されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のトルク計。
前記弾性部材は、一方が第１の軸、他方が第２の軸にそれぞれ固定される入力部及び出力部を有し、
前記入力部及び前記出力部は、前記トルクメンバー及び前記荷重メンバーを介して相互に連結されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のトルク計。
前記入力部及び前記出力部の一方は、同心円筒の内側の円筒形状を有し、
前記入力部及び前記出力部の他方は、前記同心円筒の外側の円筒形状を有し、
前記トルクメンバーは、前記同心円筒の軸心方向と平行に厚み方向が配置され、
前記荷重メンバーは、前記同心円筒の軸心方向と平行に面方向が配置されることを特徴とする請求項７に記載のトルク計。
前記トルクメンバー及び前記荷重メンバーは、それぞれ薄板形状を有し、
前記入力部及び前記出力部は、それぞれ円盤形状を有し、
前記トルクメンバーは、前記円盤形状の円周方向と平行に面方向が配置され、
前記荷重メンバーは、前記円盤形状の半径方向と平行に面方向が配置されることを特徴とする請求項７に記載のトルク計。
測定すべきトルクを受けて変形する弾性部材と、
前記弾性部材の変形に基づいて、前記トルクを検出するトルク検出手段と、
前記弾性部材を、軸心方向において上下から押圧する補正部材とを有し、
前記弾性部材は、前記トルクを受けるトルクメンバーと、
前記弾性部材が受ける荷重を支える荷重メンバーとを有し、
前記トルクメンバーにおける断面２次モーメントが前記トルクの方向で最大となり、且つ前記荷重メンバーにおける断面２次モーメントが前記軸心方向で最大となることを特徴とするトルク計。