WO2017217298A1 - トルク検出装置 - Google Patents

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WO2017217298A1
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torque
angle
outer ring
inner ring
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PCT/JP2017/021119
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小池　孝誌
靖之 福島
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
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    • G—PHYSICS
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    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
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    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/1407—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
    • G01L3/1428—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
    • G01L3/1435—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving magnetic or electromagnetic means

Definitions

  • the present invention relates to a torque detection device used for detecting torque applied to a shaft, and more particularly to a technique for detecting torque applied to a joint or the like of an industrial robot.
  • Patent Document 1 discloses a torque detection device that detects torque applied to a joint portion of an industrial robot.
  • this torque detection device an outer ring and an inner ring are connected by a plurality of elastic beams, and a displacement is generated between a pair of inner ring protruding pieces and an outer ring that are arranged to protrude from the inner ring to the outer ring on the diameter side.
  • the amount is measured by two displacement sensors, and the shaft torque acting on the inner and outer rings is detected from the two measured displacement amounts.
  • Patent Document 1 measures a displacement amount generated between a pair of inner ring projecting pieces and an outer ring with two displacement sensors, and thus a pair of inner ring projecting pieces in an initial setting. It is difficult to adjust the mechanical clearance between the outer ring and the outer ring. Patent Document 1 does not describe a method for calculating torque from the output values of two displacement sensors, but estimates the rotational displacement amounts of the outer ring and the inner ring from the output values of the two displacement sensors. This process is necessary, and the processing circuit is considered to be complicated.
  • An object of the present invention is to provide a torque detection device that does not require mechanical adjustment at the time of initial setting and is capable of stable torque detection with a simple mechanism.
  • a torque detection device is a torque detection device that includes an outer ring and an inner ring that are rotatable relative to each other, and detects torque acting between the outer ring and the inner ring.
  • An elastic member that is directly or indirectly connected and deforms according to rotational displacement between the outer ring and the inner ring, an angle sensor that detects a rotation angle between the outer ring and the inner ring, and a rotation angle detected by the angle sensor Torque acquisition means (torque calculation means) 10 for acquiring torque is provided.
  • the angle sensor is a magnetic encoder provided on one of the outer ring and the inner ring, the magnetic encoder having magnetic poles arranged in a circumferential direction, and a magnetic sensor provided on the other of the outer ring and the inner ring. And a magnetic sensor for detecting a magnetic field of the magnetic encoder.
  • the angle sensor has a magnetic encoder and a magnetic sensor
  • the rotational displacement angle information is detected as a digital value, so there is no output offset like an analog signal and stable torque output is possible.
  • the angle sensor has a magnetic encoder and a magnetic sensor
  • the magnetic encoder has at least one row of magnetic encoder tracks in which N poles and S poles are alternately magnetized
  • the angle sensor is a high frequency obtained by electrically multiplying the angle of one pole pair of the N pole and the S pole of the magnetic encoder track from the magnetic signal output by the magnetic sensor due to the rotational displacement between the magnetic encoder and the magnetic sensor.
  • a multiplying circuit 61 that generates a pulse signal with a resolution; and a counter 62 that counts the pulse signal generated by the multiplying circuit 61 and sends angle information indicated by the counted pulse signal to the torque acquisition means 10. Also good.
  • the magnetic encoder has a double-row magnetic encoder track in which N poles and S poles are alternately magnetized with different numbers of pole pairs.
  • the magnetic sensor has a plurality of detection units for detecting magnetic fields of the double-row magnetic encoder tracks,
  • the angle sensor detects a phase difference between magnetic signals output from the plurality of detection units of the magnetic sensor by rotational displacement between the magnetic encoder and the magnetic sensor, and the phase difference detection unit.
  • An absolute angle calculation unit 52 that calculates the absolute angle of the rotational displacement based on the phase difference detected at 51, and transmission that sends absolute angle information about the absolute angle calculated by the absolute angle calculation unit 52 to the torque calculation unit 10. Part 53 may be included.
  • a phase shift occurs between the detection signals of the plurality of detection units as a result of the relative rotation between the magnetic encoder tracks of the double row with different numbers of pairs of magnetic poles and the plurality of detection units of the magnetic sensor.
  • This phase difference is detected by the phase difference detection unit 51, and the absolute angle of the rotational displacement between the outer ring and the inner ring is calculated by the absolute angle calculation unit 52 based on the phase difference.
  • the calculated absolute angle information is sent to the torque calculation means 10 by the transmission unit 53. Since the absolute angle between the outer ring and the inner ring is converted into torque, accurate torque can be obtained.
  • the range in which the angle of the magnetic encoder can be detected may be a part of the circumference. Since the outer ring and the inner ring are connected by an elastic member and are only slightly rotated with each other, there is no problem even if the angle detection range of the magnetic encoder is a part of the circumference.
  • the outer ring and the inner ring may be an outer ring and an inner ring of a bearing, respectively, and the angle sensor may be provided integrally with the bearing, and the bearing and the angle sensor may constitute a bearing with an angle sensor.
  • a torque detection apparatus can be comprised using the existing shaft with an angle.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a magnetization pattern of a magnetic encoder of the torque detection device of FIG.
  • FIG. 1 showing a state seen from a III-III section of FIG.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a magnetization pattern of each magnetic encoder track of the magnetic encoder of the torque detection device of FIG.
  • FIG. 7 shows a state viewed from the IX-IX cross section of FIG. It is sectional drawing fractured
  • FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 12. It is a figure which shows the magnetization pattern of the magnetic encoder of an angle sensor different from the angle sensor of FIG. It is a block diagram which shows the structure of the angle sensor of FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the axis of the mechanism of the torque detector according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. The torque detection device 1 includes a mechanism unit 1a and a processing circuit 1b.
  • the processing circuit 1 b includes an angle calculation unit 50 and a torque calculation unit (torque acquisition unit) 10.
  • the angle calculation means 50 and the torque calculation means 10 are each configured by mounting a microcomputer and an electronic circuit on a circuit board, or are constituted by a personal computer.
  • the processing circuit 1b may be provided in the mechanism part 1a, or may be provided outside connected by wiring. Details of the processing circuit 1b will be described later.
  • the mechanism unit 1 a includes an outer ring 2 and an inner ring 3.
  • An inner diameter surface 2a of the outer ring 2 and an outer diameter surface 3a of the inner ring 3 are in slidable contact with each other in the circumferential direction, and the outer ring 2 and the inner ring 3 are rotatable relative to each other.
  • the outer ring 2 and the inner ring 3 are connected by a plurality of elastic members 4.
  • four elastic members 4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Both ends of each elastic member 4 are inserted into the mounting groove 2b of the outer ring 2 and the mounting groove 3b of the inner ring 3, respectively.
  • the mounting groove 2b of the outer ring 2 is located at the bottom of a notch 2c formed in the inner diameter surface 2a of the outer ring 2, and the mounting groove 3b of the inner ring 3 is a notch formed in the outer diameter surface 3a of the inner ring 3. Located at the bottom of 3c. For this reason, the center part of the elastic member 4 located in the notches 2c and 3c is not in contact with the outer ring 2 and the inner ring 3, and the deformation of the elastic member 4 is not hindered.
  • the elastic member 4 may be a member that can be elastically deformed (has flexibility), and may be, for example, a leaf spring or rubber. Further, the circumferential thickness of the elastic member 4 and the circumferential widths of the mounting groove 2b of the outer ring 2 and the mounting groove 3b of the inner ring 3 depend on the torque that is expected to be input to the torque detection device 1. Set as appropriate.
  • the outer ring 2 has a collar-shaped shoulder 2d extending toward the inner diameter side at the first end in the axial direction.
  • One end surface 3e of the inner ring 3 is in contact with the side surface of the shoulder portion 2d (one end surface in the axial direction of the shoulder portion 2d).
  • a lid 5 is attached to the second end portion of the outer ring 2 in the axial direction, and the end surface 5a of the lid 5 presses the step surface 3f of the inner ring 3 in the axial direction so that the inner ring 3 does not come off in the axial direction. It has become.
  • the side surface of the shoulder portion 2d of the outer ring 2, the end surface 3e of the inner ring 3, the end surface 5a of the lid 5, and the step surface 3f of the inner ring 3 are respectively similar to the inner diameter surface 2a of the outer ring 2 and the outer diameter surface 3a of the inner ring 3. It is slidable.
  • the above sliding surfaces may be coated with a sliding material having good sliding characteristics, such as a fluororesin. Further, instead of coating the sliding surface with the sliding material, a bearing (not shown) may be interposed between the surfaces of the outer ring 2 and the inner ring 3 that are rotationally displaced from each other.
  • a bearing (not shown) may be interposed between the surfaces of the outer ring 2 and the inner ring 3 that are rotationally displaced from each other.
  • a magnetic sensor 6 is provided on the first portion of the inner diameter surface 2a of the outer ring 2. As shown in FIG. The magnetic sensor 6 is mounted on a substrate 7 fixed to the inner diameter surface 2 a of the outer ring 2. The magnetic sensor 6 has two detectors 6a and 6b (FIG. 1) arranged in the axial direction.
  • a concave portion 3d is formed in the first portion of the outer diameter surface 3a of the inner ring 3 and corresponding to the first portion of the inner diameter surface 2a of the outer ring 2.
  • a magnetic encoder 8 is provided in the recess 3d so as to face the magnetic sensor 6 in the radial direction and extend in the circumferential direction.
  • the magnetic encoder 8 has a first magnetic encoder track 8a (FIG. 1) and a second magnetic encoder track 8b (FIG. 1) arranged in the axial direction.
  • the magnetic encoder 8 has an arc shape and is provided only in a part of the circumference. Since the outer ring 2 and the inner ring 3 are connected by an elastic member 4 and only slightly rotate with each other, there is no problem even if the range in which the angle of the magnetic encoder 8 can be detected is part of the circumference.
  • the magnetic field of the first magnetic encoder track 8a is detected by the detection unit 6a of the magnetic sensor 6, and the magnetic field of the second magnetic encoder track 8b is detected by the detection unit 6b of the magnetic sensor 6.
  • the magnetic sensor 6 and the magnetic encoder 8 constitute an angle detector 40a.
  • the angle detection unit 40a and the angle calculation means 50 of the processing circuit 1b constitute an angle sensor 40 that detects the rotation angle between the outer ring 2 and the inner ring 3.
  • a key 9 is provided on the second portion of the outer diameter surface of the inner ring 3.
  • a key groove 2 e that is wider in the circumferential direction than the key 9 is formed. Is formed.
  • FIG. 3 shows the magnetization patterns of the magnetic encoder tracks 8a and 8b of the magnetic encoder 8 as seen from the III-III section of FIG.
  • the first and second magnetic encoder tracks 8a and 8b are alternately magnetized with N and S poles, respectively.
  • the number of magnetic poles of both magnetic encoder tracks 8a and 8b are different from each other.
  • the first magnetic encoder track 8a has a larger number of magnetic poles than the second magnetic encoder track 8b.
  • the number of magnetic poles of the first magnetic encoder track 8a is 32 pole pairs
  • the number of magnetic poles of the second magnetic encoder track 8b is 31 pole pairs. It is.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the angle sensor 40 and the angle calculation means 50.
  • the angle calculation unit 50 includes a phase difference detection unit 51, an absolute angle calculation unit 52, and a transmission unit 53.
  • Magnetic signals (see the charts (A) and (B) in FIG. 5) output from the detectors 6a and 6b of the magnetic sensor 6 are sent to the circuit of the angle calculation means 50.
  • the number of magnetic poles per circumference is 32 pole pairs in the first magnetic encoder track 8a and 31 pole pairs in the second magnetic encoder track 8b
  • the magnetic sensor 6 and the magnetic encoder 8 are When relatively rotated, a phase difference corresponding to one magnetic pole pair per rotation (see chart (C) in FIG. 5) is generated.
  • This phase difference is detected by the phase difference detector 51, and the absolute angle calculator 52 calculates the absolute angle of the rotational displacement based on the phase difference.
  • the obtained absolute angle information is sent to the torque calculation means 10 described later by the transmission unit 53.
  • High-resolution absolute angle information can be obtained by electrically multiplying the magnetic signals output from the detectors 6a and 6b by a multiplier circuit (not shown).
  • FIG. 6 is a block diagram of the torque calculation means 10.
  • the torque calculation unit 10 includes a table 12, a torque calculation unit 13, and an output unit 14.
  • torque calculation means 10 torque acting between the outer ring 2 and the inner ring 3 by the torque calculation unit 13 based on the absolute angle information sent from the angle sensor 40 and the information recorded in the table 12. Is calculated.
  • the table 12 records the relationship between the rotation angle of the outer ring 2 and the inner ring 3 and the torque.
  • the torque value calculated by the torque calculation unit 13 is output to the outside via the output unit 14.
  • the output unit 14 outputs the torque value to the outside with an output specification selected from PWM output, serial communication, or the like.
  • the angular resolution of the magnetic sensor 6 is about 16 bits to 18 bits. can get. If tentatively 1 resolution per revolution 18 bits, the amount of change in the angular difference of the outer ring 2 and the inner ring 3 are once if any 728 pulses (218/360) is obtained. Since the output signal is a digital signal, the output offset is suppressed due to environmental changes.
  • This torque detector 1 has the above-described configuration and operates as follows. That is, when torque is applied between the outer ring 2 and the inner ring 3, the elastic member 4 connecting the outer ring 2 and the inner ring 3 is deformed, and rotational displacement occurs between the outer ring 2 and the inner ring 3. The angle of this rotational displacement is detected by the angle sensor 40, and the torque calculation means 10 calculates the torque from the detected value.
  • the torque detection device 1 detects the amount of bending of the elastic member 4 as an absolute angle change between the outer ring 2 and the inner ring 3 and converts the angle into torque.
  • the relationship between the amount of change in angle between the outer ring 2 and the inner ring 3 and the torque varies depending on the rigidity of the elastic member 4.
  • the amount of change in angle is generally minute, since the absolute angle can be detected with high resolution, it is possible to detect torque with high accuracy and little temperature drift.
  • the processing circuit 1b can be simplified. Further, since a minute rotational displacement between the outer ring 2 and the inner ring 3 is measured and converted into torque, mechanical adjustment after mounting the angle sensor 40 is unnecessary. Furthermore, in the case of this embodiment, since the absolute angle between the outer ring 2 and the inner ring 3 is converted into torque, accurate torque can be obtained.
  • an example is shown in which an angle sensor capable of detecting an absolute angle of one rotation is used as the magnetic angle sensor 40, but a rotation angle range of 90 degrees or 180 degrees is detected by an absolute angle.
  • Possible sensors may be used.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the axis of the mechanism of the torque detector according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII.
  • the torque detector 15 is an axial type in which the magnetic encoder 8 faces the magnetic sensor 6 in the axial direction.
  • FIG. 9 shows magnetization patterns of the magnetic encoder tracks 8a and 8b of the magnetic encoder 8 as viewed from the IX-IX cross section of FIG.
  • the magnetic encoder 8 is provided for one circumference in the circumferential direction. However, like the one shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic encoder 8 is provided only in a necessary range in the circumferential direction. It is good also as the sector shape limited to. Other than that, it is the same structure as the torque detection apparatus 1 of FIG.1 and FIG.2, and the same effect
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along a plane passing through the axis of the mechanism of the torque detector according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a view taken along the line XI.
  • This torque detector 16 incorporates a bearing 17 with an angle sensor. And this bearing 17 with an angle sensor functions as an angle detection part.
  • the bearing 17 with an angle sensor includes a bearing 23 and an angle sensor 40.
  • the bearing 23 includes an inner ring 18 that is a rotating ring, an outer ring 19 that is a fixed ring, a plurality of rolling elements 20, a cage 21, and a seal 22.
  • the angle sensor 40 includes the magnetic encoder 24, the magnetic sensor 6, and the angle calculation means 50 (FIG. 4).
  • a magnetic encoder 24 that is a rotating element is attached to the outer diameter surface of one end of the inner ring 18.
  • the magnetic encoder 24 includes a cored bar 25 and a double-row magnetic encoder 26 having two rows of magnetic encoder tracks 26a and 26b.
  • the two rows of magnetic encoder tracks 26a and 26b are alternately magnetized with N and S poles, respectively.
  • One end of a metal ring 27 is fitted to the inner diameter surface of one end of the outer ring 19, and an annular sensor housing 28 made of resin is attached to the metal ring 27.
  • a printed circuit board 29 on which the magnetic sensor 6 is mounted is attached inside the sensor housing 28.
  • the magnetic sensor 6 is connected to the angle calculation means 50 (see FIG. 4), and the angle calculation means 50 is connected to the torque calculation means 10 (see FIG. 6).
  • the angle calculation means 50 and the torque calculation means 10 may be provided in the sensor housing 28 or may be provided outside the bearing 17 with the angle sensor.
  • the outer ring 19 of the bearing 23 is assembled into the inner diameter hole 30b in a state of being in contact with the shoulder 30a of the housing 30, and the bearing cover 31 is fastened to the housing 30 with a bolt (not shown), thereby It is integrated.
  • the shaft 32 is press-fitted and fixed in the inner diameter hole 18 a of the inner ring 18, and the inner ring 18 and the shaft 32 are integrated.
  • the one end 32 a of the shaft 32 and the housing 30 are joined via a plurality of elastic members 4. Both ends of the elastic member 4 are fixed to an axial groove 32b provided on the outer diameter surface of the end portion of the shaft 32 and an axial groove 30c provided on the inner diameter surface of the end portion of the housing 30 by press-fitting or adhesive. Is done. One end of the elastic member 4 may be slidable along the axial groove 32b or 30c as long as it can restrain the rattling in the circumferential direction. By connecting the shaft 32 and the housing 30 via the elastic member 4 in this way, the inner ring 18 and the outer ring 19 of the bearing 23 are indirectly connected via the elastic member 4.
  • the elastic member 4 When a torque is applied to the shaft 32, the elastic member 4 is deformed and the shaft 32 rotates slightly. The angle is detected by the angle sensor 40, and the torque is detected by the torque calculation means 10 (see FIG. 6) converting the angle information into torque. If the output of the bearing 17 with the angle sensor when the load torque is not applied and the elastic member 4 is not bent is set to zero degrees, the offset correction at the time of torque conversion can be omitted.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along a plane passing through the axis of a torque detector according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is an XIII-XIII sectional view thereof.
  • the elastic member unit 36 includes an outer diameter ring 34 fixed to the end face of the housing 30 (FIG. 12), an inner diameter ring 35 fixed to the end portion of the shaft 32 (FIG. 12), It consists of a plurality of elastic members 4 that connect the outer diameter ring 34 and the inner diameter ring 35.
  • the housing 30 and the outer diameter ring 34 are fixed, and the shaft 32 and the inner diameter ring 35 are fixed using a bolt (not shown) or the like.
  • the configuration is the same as that of the torque detection device 16 of FIGS. 10 and 11.
  • the torque detectors 1, 15, 16, 33 of the above embodiments detect the amount of bending of the elastic member 4 as an absolute angle change between the outer rings 2, 19 and the inner rings 3, 18, and convert the angle into torque. Even without the absolute angle detection function, the rotation angle can be grasped and the torque calculated by counting high-resolution pulse outputs (90-phase phase difference A-phase and B-phase outputs) with a counter (reversible counter). Is also possible.
  • FIG. 14 shows an example of a magnetic encoder and a magnetic sensor that output a high-resolution pulse signal.
  • the magnetic encoder 8 is formed with a single-row magnetic encoder track 8a in which N poles and S poles are alternately magnetized.
  • the magnetic sensor 6 electrically multiplies the magnetic signal obtained from the N pole and the S pole, and outputs a high resolution pulse signal.
  • the angle detection unit 40 a including the magnetic encoder 8 and the magnetic sensor 6 constitutes the angle sensor 40 together with the angle calculation means 60.
  • the angle detection means 60 converts the magnetic signal sent from the magnetic sensor 6 into angle information.
  • the multiplication circuit 61 electrically multiplies the angle of one pole pair of the N pole and the S pole of the magnetic encoder track 8a to generate a high resolution pulse signal. For example, if the width of one pole pair of N pole and S pole is 2.54 mm and the distance between the pole pairs is multiplied by 4096 divisions, a high resolution position signal of 0.625 ⁇ m per pulse can be obtained.
  • the generated pulse signal is counted by the counter 62 to obtain angle information. In this case, the counter 62 may be reset in a state where no torque is applied.
  • the angle information obtained here is converted into torque using the torque detection means 10 similar to that in FIG.

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Abstract

初期設定時の機械的な調整が不要で、しかも簡単な機構でありながら、安定したトルク検出が可能なトルク検出装置を提供する。トルク検出装置(1)は、互いに回転可能な外輪(2)と内輪(3)とを有し、これら外輪(2)と内輪(3)間に作用するトルクを検出する。外輪(2)と内輪(3)とを直接または間接に連結し外輪(2)と内輪(3)との回転変位に応じて変形する弾性部材(4)を有する。角度センサ(40)が、外輪(2)と内輪(3)との回転角を検出する。トルク取得手段(10)が、角度センサ(40)が検出した回転角からトルクを取得する。

Description

トルク検出装置 関連出願
　本出願は、２０１６年６月１５日出願の特願２０１６－１１８６１８の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、シャフトに負荷されたトルクを検出するために用いるトルク検出装置に関し、特に産業ロボットの関節等に負荷されるトルクを検出する技術に関する。
　特許文献１に、産業用ロボットの関節部に負荷されるトルクを検出するトルク検出装置が開示されている。このトルク検出装置は、外輪と内輪とが弾性を有する複数のはりで連結されており、内輪から外輪側に直径上に張出して配置された一対の内輪張出片と外輪との間に生じる変位量を２個の変位センサでそれぞれ測定し、その測定された２つの変位量から内外輪に作用する軸トルクを検出する。
特許第３１３６８１６号公報
　特許文献１に開示されているトルク検出装置は、一対の内輪張出片と外輪との間に生じる変位量を２個の変位センサでそれぞれ測定するため、初期設定での一対の内輪張出片と外輪との機械的な隙間調整が難しい。また、特許文献１には、２個の変位センサの出力値からトルクを算出する手法についての記載はないが、２個の変位センサの出力値から外輪と内輪との回転変位量を推定する等の処理が必要であり、処理回路が煩雑になると考えられる。
　この発明の目的は、初期設定時の機械的な調整が不要で、しかも簡単な機構でありながら、安定したトルク検出が可能なトルク検出装置を提供することである。
　以下、便宜上理解を容易にするために、実施形態の符号を必要に応じて参照して説明する。
　この発明の一構成に係るトルク検出装置は、互いに回転可能な外輪と内輪とを有し、これら外輪と内輪間に作用するトルクを検出するトルク検出装置であって、前記外輪と前記内輪とを直接または間接に連結し前記外輪と前記内輪との回転変位に応じて変形する弾性部材と、前記外輪と前記内輪との回転角を検出する角度センサと、この角度センサが検出した回転角から前記トルクを取得するトルク取得手段（トルク算出手段）１０とを備える。
　この構成によると、外輪と内輪間にトルクが印加されると、外輪と内輪とを連結する弾性部材が変形し、外輪と内輪間に回転変位が発生する。この回転変位の角度を角度センサで検出し、その検出された回転角からトルク取得手段１０がトルクを取得する。このように、外輪と内輪間の回転変位を直接検出するため、従来のように２個の変位センサの検出値から外輪と内輪との回転変位量を推定する等の処理が不要であり、処理回路を簡略にできる。また、外輪と内輪間の微小な回転変位を測定して、それをトルクに換算するため、角度センサ装着後の機械的な調整が不要である。
　前記角度センサは、前記外輪および前記内輪のいずれか一方に設けられた磁気エンコーダであって、磁極が円周方向に並ぶ磁気エンコーダと、前記外輪および前記内輪のいずれか他方に設けられた磁気センサであって、前記磁気エンコーダの磁界を検出する磁気センサとを有してもよい。
　角度センサが磁気エンコーダと磁気センサとを有すると、回転変位の角度情報がデジタル値で検出されるため、アナログ信号のような出力オフセットがなく、安定したトルク出力が可能である。
　角度センサが磁気エンコーダと磁気センサとを有する場合、前記磁気エンコーダが、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された磁気エンコーダトラックを少なくとも１列有し、
　前記角度センサが、前記磁気エンコーダと前記磁気センサとの回転変位により前記磁気センサが出力する磁気信号から、前記磁気エンコーダトラックのＮ極とＳ極の１極対の角度を電気的に逓倍した高分解能のパルス信号を生成する逓倍回路６１と、この逓倍回路６１で生成されたパルス信号をカウントし、そのカウントしたパルス信号が示す角度情報を前記トルク取得手段１０へ送るカウンタ６２とを有してもよい。
　この構成によれば、外輪と内輪との回転角を高分解能で検出できるため、外輪と内輪との間に作用するトルクを正確に検出できる。
　角度センサが磁気エンコーダと磁気センサとを有する場合、代わりに、前記磁気エンコーダが、互いに異なる着磁極対数でそれぞれＮ極とＳ極とが交互に着磁された複列の磁気エンコーダトラックを有し、前記磁気センサが、前記複列の磁気エンコーダトラックの磁界をそれぞれ検出する複数の検出部を有し、
　前記角度センサが、前記磁気エンコーダと前記磁気センサとの回転変位により前記磁気センサの前記複数の検出部がそれぞれ出力する磁気信号の位相差を検出する位相差検出部５１と、この位相差検出部５１で検出された位相差に基づき前記回転変位の絶対角を算出する絶対角算出部５２と、この絶対角算出部５２が算出した絶対角についての絶対角情報を前記トルク算出手段１０へ送る送信部５３とを有してもよい。
　この構成によれば、着磁極対数が異なる複列の磁気エンコーダトラックと磁気センサの複数の検出部とが相対回転することで、複数の検出部の検出信号間に位相のずれが発生する。この位相差を位相差検出部５１で検出し、その位相差に基づいて絶対角算出部５２により外輪と内輪との回転変位の絶対角を算出する。算出された絶対角情報は、送信部５３によりトルク算出手段１０へ送られる。外輪と内輪との絶対角をトルクに換算するため、正確なトルクが得られる。
　前記磁気エンコーダの角度検出可能な範囲が円周の一部であってもよい。外輪と内輪とは弾性部材で連結され、互いに微小回転しかしないので、磁気エンコーダの角度検出可能な範囲が円周の一部であっても問題ない。
　前記外輪および前記内輪はそれぞれ軸受の外輪および内輪であり、前記軸受に前記角度センサが一体に設けられ、これら軸受と角度センサとで角度センサ付き軸受を構成してもよい。これにより、既存の角度付き軸を使用してトルク検出装置を構成することができる。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第１の実施形態にかかるトルク検出装置の機構部の軸心を通る平面で破断した断面図である。 図１のII－II断面図である。 図１のトルク検出装置の磁気エンコーダの着磁パターンを示す図であり、図１のIII－III断面から見た状態を示す。 図１のトルク検出装置の角度センサの構成を示すである。 図１のトルク検出装置の磁気エンコーダトラックの着磁パターンと磁気センサが出力する磁気信号との関係を示す図である。 図１のトルク検出装置のトルク算出手段のブロック図である。 この発明の第２の実施形態にかかるトルク検出装置の機構部の軸心を通る平面で破断した断面図である。 図７のVIII－VIII断面図である。 図７のトルク検出装置の磁気エンコーダの各磁気エンコーダトラックの着磁パターンを示す図であり、図７のIX－IX断面から見た状態を示す。 この発明の第３の実施形態にかかるトルク検出装置の機構部の軸心を通る平面で破断した断面図である。 図１０のXI矢視図である。 この発明の第４の実施形態にかかるトルク検出装置の機構部の軸心を通る平面で破断した断面図である。 図１２のXIII－XIII断面図である。 図９の角度センサとは異なる角度センサの磁気エンコーダの着磁パターンを示す図である。 図１４の角度センサの構成を示すブロック図である。
　この発明の実施形態を図面と共に説明する。
　図１はこの発明の第１の実施形態にかかるトルク検出装置の機構部の軸心を通る平面で破断した断面図、図２はそのII－II断面図である。このトルク検出装置１は、機構部１ａと処理回路１ｂとで構成される。処理回路１ｂは、角度算出手段５０とトルク算出手段（トルク取得手段）１０とからなる。これら角度算出手段５０およびトルク算出手段１０は、回路基板上にマイクロコンピュータと電子回路とを実装したものであるか、またはパーソナルコンピュータで構成されている。処理回路１ｂは、機構部１ａに設けられていてもよく、あるいは配線で接続された外部に設けられていてもよい。処理回路１ｂの詳細については、後で説明する。
　機構部１ａは、外輪２と内輪３とを備える。外輪２の内径面２ａと内輪３の外径面３ａとが円周方向に摺動自在に接しており、外輪２と内輪３とは互いに回転可能である。図２に示すように、外輪２と内輪３とは、複数の弾性部材４で連結されている。図示の例では、４つの弾性部材４が円周方向に等間隔で配置されている。各弾性部材４の両端は、外輪２の取付溝２ｂと内輪３の取付溝３ｂにそれぞれ挿入されている。外輪２の取付溝２ｂは、外輪２の内径面２ａに形成された切欠き部２ｃの底部に位置し、内輪３の取付溝３ｂは、内輪３の外径面３ａに形成された切欠き部３ｃの底部に位置する。このため、切欠き部２ｃ，３ｃに位置する弾性部材４の中央部は外輪２および内輪３に接しておらず、弾性部材４の変形は妨げられない。
　なお、弾性部材４は、弾性変形可能な（可撓性を有する）部材であればよく、例えば、板バネやゴム等であってもよい。また、弾性部材４の周方向厚さ、ならびに外輪２の取り付け溝２ｂおよび内輪３の取り付け溝３ｂの周方向の幅は、トルク検出装置１に入力されることが予想されるトルク等に応じて適宜設定される。
　図１に示すように、外輪２は軸方向の第１の端部に内径側へ延びるつば状の肩部２ｄを有する。この肩部２ｄの側面（肩部２ｄの軸方向の一端面）に内輪３の一方の端面３ｅが当接している。外輪２の軸方向の第２の端部には蓋５が取り付けられ、この蓋５の端面５ａが内輪３の段面３ｆを軸方向に押えることで、内輪３が軸方向に抜けないようになっている。外輪２の肩部２ｄの側面と内輪３の端面３ｅ、および蓋５の端面５ａと内輪３の段面３ｆは、外輪２の内径面２ａと内輪３の外径面３ａと同様に、それぞれ互いに摺動可能である。
　上記各摺動面には摺動特性の良い滑り材、例えばフッ素樹脂等をコーティングしてもよい。また、摺動面に滑り材をコーティングする代わりに、外輪２と内輪３の互いに回転変位する面の間に軸受（図示せず）を介在させてもよい。
　図１、図２において、外輪２の内径面２ａの第１の部分には、磁気センサ６が設けられている。磁気センサ６は、外輪２の内径面２ａに固定された基板７に実装されている。磁気センサ６は、軸方向に並ぶ２つの検出部６ａ，６ｂ（図１）を有する。
　内輪３の外径面３ａの第１の部分であって、外輪２の内径面２ａの第１の部分に対応する部分には、凹部３ｄが形成されている。この凹部３ｄに、前記磁気センサ６と径方向に対峙し、円周方向に延びる磁気エンコーダ８が設けられている。磁気エンコーダ８は、軸方向に並ぶ第１の磁気エンコーダトラック８ａ（図１）と第２の磁気エンコーダトラック８ｂ（図１）とを有する。磁気エンコーダ８は円弧状であり、円周の一部の範囲のみに設けられている。外輪２と内輪３とは弾性部材４で連結され、互いに微小回転しかしないので、磁気エンコーダ８の角度検出可能な範囲が円周の一部であっても問題ない。
　磁気センサ６の検出部６ａにより第１の磁気エンコーダトラック８ａの磁界が検出され、磁気センサ６の検出部６ｂにより第２の磁気エンコーダトラック８ｂの磁界が検出される。図４に示すように、磁気センサ６と磁気エンコーダ８とで、角度検出部４０ａが構成される。また、角度検出部４０ａと、処理回路１ｂの角度算出手段５０とで、外輪２と内輪３との回転角を検出する角度センサ４０が構成される。
　図１、図２において、内輪３の外径面の第２の部分にはキー９が設けられている。外輪２の内径面２ａの第２の部分であって、内輪３の外径面３ａの第２の部分に対応する部分には、前記キー９よりも円周方向の幅が広いキー溝２ｅが形成されている。これにより、外輪２に対する内輪３の回転範囲が、キー溝２ｅの円周方向の幅とキー９の円周方向の幅の差の範囲内に制限されている。
　図３は、図１のIII－III断面から見た磁気エンコーダ８の各磁気エンコーダトラック８ａ，８ｂの着磁パターンを示している。第１および第２の磁気エンコーダトラック８ａ，８ｂは、それぞれＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。両磁気エンコーダトラック８ａ，８ｂの着磁極数は互いに異なっている。図３の例では、第１の磁気エンコーダトラック８ａの方が第２の磁気エンコーダトラック８ｂよりも着磁極数が多い。例えば、磁気エンコーダ８が３６０度の範囲で存在すると仮定した場合、第１の磁気エンコーダトラック８ａの着磁極数が３２極対であり、第２の磁気エンコーダトラック８ｂの着磁極数が３１極対である。
　図４は、角度センサ４０角度算出手段５０の構成を示すブロック図である。角度算出手段５０は、位相差を位相差検出部５１、絶対角算出部５２および送信部５３を有する。角度算出手段５０の回路には、磁気センサ６の各検出部６ａ，６ｂが出力する磁気信号（図５のチャート（Ａ）および（Ｂ）参照）が送られてくる。例えば、前述したように、円周当たりの着磁極数が第１の磁気エンコーダトラック８ａで３２極対、第２の磁気エンコーダトラック８ｂで３１極対である場合、磁気センサ６と磁気エンコーダ８が相対的に回転すると、１回転につき１磁極対分の位相差（図５のチャート（Ｃ）参照）が発生する。この位相差を位相差検出部５１で検出し、その位相差に基づいて絶対角算出部５２が回転変位の絶対角を算出する。得られた絶対角情報は、送信部５３によって後述のトルク算出手段１０へ送られる。各検出部６ａ，６ｂが出力する磁気信号を逓倍回路（図示せず）で電気的に逓倍すれば、高分解能の絶対角情報が得られる。
　図６はトルク算出手段１０のブロック図である。トルク算出手段１０は、テーブル１２、トルク算出部１３および出力部１４を有する。トルク算出手段１０では、角度センサ４０から送られてきた絶対角情報と、テーブル１２に記録されている情報とを元にして、トルク算出部１３で外輪２と内輪３との間に作用するトルクを算出する。なお、テーブル１２には外輪２と内輪３の回転角とトルクとの関係が記録されている。トルク算出部１３で算出されたトルク値は、出力部１４を経由して外部に出力される、出力部１４では、ＰＷＭ出力、シリアル通信等から選択した出力仕様で外部にトルク値を出力する。
　例えば、円周当たりの着磁極数が第１の磁気エンコーダトラック８ａで３２極対、第２の磁気エンコーダトラック８ｂで３１極対である場合、磁気センサ６の角度分解能は１６ビットから１８ビット程度得られる。仮に１回転当たり１８ビットの分解能とすれば、外輪２と内輪３の角度差が１度あれば７２８パルス（２１８／３６０）の変化量が得られる。出力信号はデジタル信号であるため、環境変化により出力オフセットが抑制される。
　このトルク検出装置１は上記構成であり、以下のように動作する。すなわち、外輪２と内輪３間にトルクが印加されると、外輪２と内輪３とを連結する弾性部材４が変形し、外輪２と内輪３間に回転変位が発生する。この回転変位の角度を角度センサ４０で検出し、その検出値からトルク算出手段１０がトルクを算出する。
　つまり、トルク検出装置１は、弾性部材４の撓み量を外輪２と内輪３との絶対角度変化として検出し、その角度をトルクに換算する。外輪２と内輪３の角度変化量と、トルクとの関係は、弾性部材４の剛性によって変わる。角度変化量は一般的に微小であるが、高分解能で絶対角を検出できるため、高精度で温度ドリフトが少ないトルク検出が可能である。
　このように、外輪２と内輪３間の回転変位を角度センサ４０で直接検出するため、回転以外の変位からトルクを求める場合のような、回転以外の変位を回転変位に換算する処理が不要であり、処理回路１ｂを簡略にできる。また、外輪２と内輪３間の微小な回転変位を測定して、それをトルクに換算するため、角度センサ４０を装着した後の機械的な調整が不要である。さらに、この実施形態の場合、外輪２と内輪３との絶対角をトルクに換算するため、正確なトルクが得られる。
　この実施形態では、磁気式の角度センサ４０として、１回転の絶対角を検出することが可能な角度センサを用いた例を示したが、９０度または１８０度の回転角範囲を絶対角で検出可能なセンサを用いてもよい。例えば、軸倍角が２または４のレゾルバ（２Ｘ、４Ｘがこれらに相当する。
　図７はこの発明の第２の実施形態にかかるトルク検出装置の機構部の軸心を通る平面で破断した断面図、図８はそのVIII－VIII断面図である。このトルク検出装置１５は、磁気エンコーダ８が磁気センサ６と軸方向に対峙するアキシアルタイプである。図９は、図７のIX－IX断面から見た磁気エンコーダ８の各磁気エンコーダトラック８ａ，８ｂの着磁パターンを示す。図示の例では、磁気エンコーダ８として円周方向に１周分あるものが設けられているが、図１および図２に示したものと同様に、磁気エンコーダ８を円周方向の必要な範囲のみに限定した扇形形状としてもよい。それ以外は、図１および図２のトルク検出装置１と同じ構成であり、図１および図２のトルク検出装置１と同じ作用および効果が得られる。
　図１０はこの発明の第３の実施形態にかかるトルク検出装置の機構部の軸心を通る平面で破断した断面図、図１１はそのXI矢視図である。このトルク検出装置１６には、角度センサ付き軸受１７が組み込まれている。そして、この角度センサ付き軸受１７が角度検出部として機能する。
　角度センサ付き軸受１７は、軸受２３と角度センサ４０とからなる。軸受２３は、回転輪である内輪１８と、固定輪である外輪１９と、複数の転動体２０と、保持器２１と、シール２２とで構成される。また、角度センサ４０は、磁気エンコーダ２４と、磁気センサ６と、角度算出手段５０（図４）とで構成される。
　内輪１８の一端部の外径面に、回転素子である磁気エンコーダ２４が取り付けられている。磁気エンコーダ２４は、芯金２５と、２列の磁気エンコーダトラック２６ａ，２６ｂを有する複列磁気エンコーダ２６とで構成される。２列の磁気エンコーダトラック２６ａ，２６ｂは、それぞれＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。
　外輪１９の一端部の内径面には金属環２７の一端が嵌合し、この金属環２７に樹脂製で環状のセンサハウジング２８が取り付けられている。センサハウジング２８の内部には、磁気センサ６を実装したプリント基板２９が取り付けられている。磁気センサ６は前記角度算出手段５０（図４参照）に接続され、また角度算出手段５０は前記トルク算出手段１０（図６参照）に接続されている。これら角度算出手段５０およびトルク算出手段１０は、センサハウジング２８に設けられてもよく、または、角度センサ付き軸受１７の外部に設けられてもよい。
　軸受２３の外輪１９は、ハウジング３０の肩部３０ａに当接した状態で内径孔３０ｂに組み込まれ、軸受カバー３１をハウジング３０に対してボルト（図示せず）で締結することで、ハウジング３０と一体化されている。また、内輪１８の内径孔１８ａにシャフト３２が圧入固定され、内輪１８とシャフト３２とが一体化されている。
　シャフト３２の一方の端部３２ａとハウジング３０とは、複数の弾性部材４を介して接合されている。弾性部材４の両端部は、シャフト３２の端部外径面に設けられた軸方向溝３２ｂと、ハウジング３０の端部内径面に設けられた軸方向溝３０ｃとに、圧入または接着剤により固定される。弾性部材４の一方の端部は、周方向のがたつきを拘束することが可能であれば、軸方向溝３２ｂまたは３０ｃに沿って摺動できるようにしてもよい。このようにシャフト３２とハウジング３０とを弾性部材４を介して連結することで、軸受２３の内輪１８と外輪１９とが弾性部材４を介して間接的に連結される。
　シャフト３２にトルクが印加されると、弾性部材４が変形してシャフト３２が微小回転する。この回転を角度センサ４０が検出し、その角度情報をトルク算出手段１０（図６参照）がトルクに換算することで、トルクが検出される。負荷トルクが印加されず、弾性部材４に撓みが無い状態での角度センサ付き軸受１７の出力を零度に設定しておけば、トルク換算時のオフセット補正を省略することができる。
　図１２はこの発明の第４の実施形態にかかるトルク検出装置の軸心を通る平面で破断した断面図、図１３はそのXIII－XIII断面図である。このトルク検出装置３３は、ハウジング３０とシャフト３２とが、弾性部材ユニット３６を用いて連結している。図１３に示すように、弾性部材ユニット３６は、ハウジング３０（図１２）の端面に固定される外径輪３４と、シャフト３２（図１２）の端部に固定される内径輪３５と、これら外径輪３４と内径輪３５とを連結する複数本の弾性部材４とからなる。ハウジング３０と外径輪３４の固定、およびシャフト３２と内径輪３５の固定は、ボルト（図示せず）等を用いて行う。これ以外は、図１０および図１１のトルク検出装置１６と同じ構成である。
　上記各実施形態のトルク検出装置１，１５，１６，３３は、弾性部材４の撓み量を外輪２，１９と内輪３，１８との絶対角度変化として検出し、その角度をトルクに換算するが、絶対角検出機能がなくても、高分解能のパルス出力（９０度位相差のＡ相、Ｂ相出力）をカウンタ（可逆カウンタ）でカウントすることで回転角を把握し、トルクを算出することも可能である。
　図１４は、高分解能のパルス信号を出力する磁気エンコーダと磁気センサの例を示す。磁気エンコーダ８には、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された単列の磁気エンコーダトラック８ａが形成されている。磁気センサ６は、Ｎ極、Ｓ極から得られる磁気信号を電気的に逓倍し、高分解能のパルス信号を出力する。
　図１５に示すように、磁気エンコーダ８と磁気センサ６とからなる角度検出部４０ａは、角度算出手段６０と共に角度センサ４０を構成する。角度検出手段６０は、磁気センサ６から送られてくる磁気信号を角度情報に変換する。具体的には、まず、逓倍回路６１で磁気エンコーダトラック８ａのＮ極とＳ極の１極対の角度を電気的に逓倍して高分解能のパルス信号を生成する。例えば、Ｎ極、Ｓ極の１極対の幅を２．５４ｍｍとし、１極対の間を４０９６分割で逓倍すれば、１パルス当たり０．６２５μｍという高分解の位置信号を得られる。そして、生成されたパルス信号をカウンタ６２でカウントして角度情報を得る。この場合は、トルクが印加されない状態でカウンタ６２をリセットしてもよい。ここで得られた角度情報は、図６と同様のトルク検出手段１０を用いてトルクに換算する。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
１，１５，１６，３３…トルク検出装置
２，１９…外輪
３，１８…内輪
４…弾性部材
１０…トルク取得手段（トルク算出手段）
４０…角度センサ

Claims (6)

  1. 　互いに回転可能な外輪と内輪とを有し、これら外輪と内輪間に作用するトルクを検出するトルク検出装置であって、
    　前記外輪と前記内輪とを直接または間接に連結し前記外輪と前記内輪との回転変位に応じて変形する弾性部材と、
    　前記外輪と前記内輪との回転角を検出する角度センサと、
    　この角度センサが検出した回転角から前記トルクを取得するトルク取得手段とを備えたトルク検出装置。
  2. 　請求項１に記載のトルク検出装置において、前記角度センサは、
    　　前記外輪および前記内輪のいずれか一方に設けられた磁気エンコーダであって、磁極が円周方向に並ぶ磁気エンコーダと、
    　　前記外輪および前記内輪のいずれか他方に設けられた磁気センサであって、前記磁気エンコーダの磁界を検出する磁気センサとを有するトルク検出装置。
  3. 　請求項２に記載のトルク検出装置において、
    　前記磁気エンコーダは、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁された磁気エンコーダトラックを少なくとも１列有し、
    　前記角度センサは、
    　　前記磁気エンコーダと前記磁気センサとの回転変位により前記磁気センサが出力する磁気信号から、前記磁気エンコーダトラックのＮ極とＳ極の１極対の角度を電気的に逓倍した高分解能のパルス信号を生成する逓倍回路と、
    　　この逓倍回路で生成されたパルス信号をカウントし、そのカウントしたパルス信号が示す角度情報を前記トルク取得手段へ送るカウンタとを有するトルク検出装置。
  4. 　請求項２に記載のトルク検出装置において、
    　前記磁気エンコーダは、互いに異なる着磁極対数でそれぞれＮ極とＳ極とが交互に着磁された複列の磁気エンコーダトラックを有し、
    　前記磁気センサは、前記複列の磁気エンコーダトラックの磁界をそれぞれ検出する複数の検出部を有し、
    　前記角度センサは、
    　　前記磁気エンコーダと前記磁気センサとの回転変位により前記磁気センサの前記複数の検出部がそれぞれ出力する磁気信号の位相差を検出する位相差検出部と、
    　　この位相差検出部で検出された位相差に基づき前記回転変位の絶対角を算出する絶対角算出部と、
    　　この絶対角算出部が算出した絶対角についての絶対角情報を前記トルク取得手段へ送る送信部とを有するトルク検出装置。
  5. 　請求項３または請求項４に記載のトルク検出装置において、前記磁気エンコーダの角度検出可能な範囲が円周の一部であるトルク検出装置。
  6. 　請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のトルク検出装置において、前記外輪および前記内輪はそれぞれ軸受の外輪および内輪であり、前記軸受に前記角度センサが一体に設けられ、これら軸受と角度センサとで角度センサ付き軸受を構成するトルク検出装置。
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