WO2018207415A1 - トルクセンサ - Google Patents

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WO2018207415A1
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conductor pattern
rotation angle
shaft
input
acquisition unit
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French (fr)
Inventor
佳和 古山
和仁 若菜
塁 鎌田
Original Assignee
ソニー株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating

Definitions

  • a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different alphabets after the same reference numeral.
  • a plurality of components having substantially the same functional configuration are distinguished as necessary, such as an input side signal acquisition unit 20a and an input side signal acquisition unit 20b.
  • input side signal acquisition unit 20a and the input side signal acquisition unit 20b are simply referred to as the input side signal acquisition unit 20.
  • the output side signal acquisition unit 22 is an example of a second acquisition unit according to the present disclosure.
  • the output-side signal acquisition unit 22 may be configured to include a coil (for example, a thin coil created using a printed board).
  • the coil is an example of a second coil according to the present disclosure.
  • the output-side signal acquisition unit 22 is arranged with an interval with respect to the output-side rotator 52.
  • the output-side signal acquisition unit 22 is disposed at a position close to the output-side conductor pattern 42 (fixed to the output-side rotator 52).
  • the measurement unit 100 may be configured to include a processing circuit such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the measurement unit 100 may be configured by an IC (Integrated Circuit).
  • the measurement unit 100 includes a rotation angle measurement unit 102 and a torque measurement unit 104.
  • Rotation angle measurement unit 102 measures the rotation angle of the input shaft 30 based on the first signal received from the input side signal acquisition unit 20. Further, the rotation angle measurement unit 102 measures the rotation angle of the output shaft 32 based on the second signal received from the output side signal acquisition unit 22.
  • the entire measuring unit 100 or only the torque measuring unit 104 is not included in the torque sensor 10-1, but can be another device that can communicate with the torque sensor 10-1 by wired communication or wireless communication (for example, the torque). It may be included in another device in the robot including the sensor 10-1, a general-purpose PC (Personal Computer), or a server.
  • a general-purpose PC Personal Computer
  • the torque measurement unit 104 calculates the difference between the rotation angle of the input shaft 30 measured in S105 and the rotation angle of the output shaft 32 measured in S107, and based on the calculated difference, Torque between the input shaft 30 and the output shaft 32 at the timing is measured (S109).
  • the input-side conductor pattern 40 and the output-side conductor pattern 42 may be produced using, for example, a conductive sheet or a printed board, and the input-side signal acquisition unit 20 and the output side
  • the side signal acquisition unit 22 may be configured by a thin coil created using a printed circuit board, for example. Therefore, the torque sensor 10-1 can be manufactured inexpensively and thinly (or thinly).
  • the torque sensor 10-1 is easy to process. For example, the user can easily design a torque sensor 10-1 having a size and shape suitable for the motor 90 (connected to the torque sensor 10-1).
  • the input-side signal acquisition unit 20 may include an electrode (first electrode).
  • the electrostatic capacitance between the input side conductor pattern 40 and the electrode can be changed according to the overlapping area between the input side conductor pattern 40 and the electrode. That is, the electrostatic capacitance can change according to the rotation position of the input-side conductor pattern 40 (for example, the rotation angle of the input shaft 30).
  • the input side signal acquisition unit 20 may acquire a signal corresponding to the capacitance between the input side conductor pattern 40 and the electrode as the first signal.
  • the first signal indicates a capacitance value corresponding to the rotational position of the input-side conductor pattern 40.
  • the rotation angle measurement part 102 can measure the rotation angle of the input shaft 30 based on the said 1st signal.
  • the value of the capacitance may be measured based on a current measurement result (current value or current frequency change) at the electrode when a predetermined voltage is applied to the electrode.
  • the value of the capacitance may be measured based on a measurement result (voltage value or voltage frequency change) at the electrode when a predetermined current is passed through the electrode.
  • the same effect as that described in section 1-4 can be obtained. Furthermore, according to the application example 1, since the input side signal acquisition unit 20 and the output side signal acquisition unit 22 do not generate magnetism, there is an advantage that the magnetic field for rotating the motor 90 is not affected.
  • the input side conductor pattern 40 shows an example of a pattern in which the number of periods corresponding to the rotation angle range (0 degrees to 360 degrees) is 1.
  • the present invention is not limited to this example.
  • the input-side conductor pattern 40 has a rotation angle range (0 degrees).
  • a pattern having a plurality of periods corresponding to ( ⁇ 360 degrees) may be used.
  • the larger the number of periods the greater the change in overlap area for the same angle change. Therefore, according to the application example 3, the rotation angle of the input shaft 30 can be measured with higher accuracy.
  • the output-side conductor pattern 42 may be a pattern having a plurality of periods corresponding to the rotation angle range (0 degree to 360 degrees).
  • Second Embodiment >> The first embodiment has been described above. As described above, in the torque sensor 10-1 according to the first embodiment, the input-side conductor pattern 40 and the output-side conductor pattern 42 are arranged in parallel with the axial direction of the input shaft 30. Next, the configuration of the torque sensor 10-2 according to the second embodiment will be described. As will be described later, in the torque sensor 10-2, the input-side conductor pattern 40 and the output-side conductor pattern 42 are arranged in a direction orthogonal to the axial direction of the input shaft 30.
  • the input-side conductor pattern 40 and the output-side conductor pattern 42 are arranged in a direction orthogonal to the axial direction of the input shaft 30.
  • the input shaft 30 rotates together with the output shaft 92, and the rotational torque of the input shaft 30 passes through the individual strain generating portions 34.
  • the output shaft 32 can rotate. 6 shows an example in which the input shaft 30 is arranged on the inner side of the output shaft 32, but the present invention is not limited to this example, and the input shaft 30 may be arranged on the outer side of the output shaft 32. .
  • the input-side conductor pattern 40 according to the second embodiment is fixed to a surface of the input shaft 30 that is orthogonal to the axial direction.
  • the output-side conductor pattern 42 is fixed to a surface of the output shaft 32 that is orthogonal to the axial direction.
  • the input-side signal acquisition unit 20 is spaced from the input-side conductor pattern 40 and is parallel to a surface of the input shaft 30 that is orthogonal to the axial direction. Be placed.
  • the output-side signal acquisition unit 22 is disposed so as to be spaced from the output-side conductor pattern 42 and to be parallel to a surface of the output shaft 32 that is orthogonal to the axial direction.
  • the input-side conductor pattern 40 and the output-side conductor pattern 42 are not curved, and the input shaft 30 or the output shaft 32 is not bent. On the other hand, it is fixed flat. For this reason, for example, the input side conductor pattern 40 and the output side conductor pattern 42 can be easily produced by cutting out from a flat conductor (for example, metal sheet etc.). Accordingly, it is easier to process the conductor pattern than in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing the appearance of the torque sensor 10-3 according to the third embodiment.
  • two types of input-side conductor patterns 40 (input-side conductor pattern 40a and input-side conductor pattern 40b) are fixed on the outer peripheral surface of the input-side rotating body 50 of the torque sensor 10-3. Yes.
  • the input-side conductor pattern 40a is an example of a first conductor pattern according to the present disclosure.
  • the input-side conductor pattern 40b is an example of a third conductor pattern according to the present disclosure.
  • Input side conductor pattern 40a, input side conductor pattern 40b ⁇ The input-side conductor pattern 40a and the input-side conductor pattern 40b are periodic patterns having different widths and / or heights depending on the position with respect to the rotation center. For example, the number of periods of the input side conductor pattern 40b is larger than the number of periods of the input side conductor pattern 40a. In addition, the change amount of the width and / or height with respect to the unit change of the position with respect to the rotation center is larger in the input side conductor pattern 40b than in the input side conductor pattern 40a. For example, as shown in FIG. 7, the input-side conductor pattern 40a is a triangular wave pattern, and the input-side conductor pattern 40b is a pattern having a plurality of periods (for example, 10 periods) that change in a sine wave shape. May be.
  • the output-side conductor pattern 42 may be a pattern in which the amount of change in width and / or height with respect to a unit change in position with respect to the rotation center is larger than that of the input-side conductor pattern 40a. Furthermore, the period number of the output side conductor pattern 42 may be larger than the period number of the input side conductor pattern 40a. For example, as shown in FIG. 7, the output side conductor pattern 42 may be the same pattern as the input side conductor pattern 40b.
  • the torque sensor 10-3 includes two input-side signal acquisition units 20 (an input-side signal acquisition unit 20a and an input-side signal acquisition unit 20b).
  • the input-side signal acquisition unit 20a is arranged with a gap with respect to the input-side conductor pattern 40a.
  • the input side signal acquisition part 20b is arrange
  • the input side signal acquisition unit 20a is disposed so as to face the input side conductor pattern 40a
  • the input side signal acquisition unit 20b is disposed so as to face the input side conductor pattern 40b.
  • the input-side signal acquisition unit 20a is an example of a first acquisition unit according to the present disclosure.
  • the input side signal acquisition unit 20b is an example of a third acquisition unit according to the present disclosure.
  • the input signal acquisition unit 20a acquires a first signal corresponding to the rotational position of the input conductor pattern 40a.
  • the input side signal acquisition unit 20b acquires a third signal corresponding to the rotational position of the input side conductor pattern 40b.
  • the third signal may be the same type of signal as the first signal.
  • the first signal indicates an impedance value corresponding to the rotational position of the input-side conductor pattern 40a
  • the third signal indicates an impedance value corresponding to the rotational position of the input-side conductor pattern 40b. Also good.
  • the first signal indicates the value of the current measured in the coil in the input side signal acquisition unit 20a while a predetermined voltage is applied to the input side signal acquisition unit 20a
  • the third signal May indicate the value of the current measured in the coil in the input side signal acquisition unit 20b while a predetermined voltage is applied to the input side signal acquisition unit 20b.
  • the input-side signal acquisition unit 20a can transmit the acquired first signal to the measurement unit 100. Further, the input side signal acquisition unit 20 b can transmit the acquired third signal to the measurement unit 100. Thereby, as will be described later, the measurement unit 100 can measure the rotation angle of the input shaft 30 based on the first signal and the third signal.
  • the rotation angle measurement unit 102 includes an input shaft based on the first signal received from the input side signal acquisition unit 20a and the third signal received from the input side signal acquisition unit 20b. 30 rotation angles are measured.
  • the rotation angle measurement unit 102 includes a first rotation angle corresponding to the received first signal (hereinafter referred to as a provisional angle) among at least one rotation angle corresponding to the received third signal. Is measured as the rotation angle of the input shaft 30.
  • FIG. 8 shows a method of measuring the rotation angles of the input shaft 30 and the output shaft 32 based on the signals acquired by the input-side signal acquisition unit 20a, the input-side signal acquisition unit 20b, and the output-side signal acquisition unit 22, respectively. It is the figure which showed the example.
  • a straight line A indicates the correspondence between the value (sensor value) indicated by the first signal acquired by the input-side signal acquisition unit 20a and the rotation angle of the input shaft 30, and the input-side signal acquisition unit 20b.
  • the curve B shows the correspondence between the value (sensor value) indicated by the third signal acquired by (3) and the rotation angle of the input shaft 30, and the second signal acquired by the output-side signal acquisition unit 22
  • a curve C indicates a correspondence relationship between the value (sensor value) indicated by and the rotation angle of the output shaft 32.
  • a predetermined torque is applied to the output shaft 32 from the outside.
  • the rotation angle measurement unit 102 determines the value (sensor value) “Z1” indicated by the first signal acquired by the input-side signal acquisition unit 20a at a certain timing and the straight line A. Based on this, the provisional angle is specified (estimated). Next, the rotation angle measurement unit 102 sets “Z2” based on the value (sensor value) “Z2” and the curve B indicated by the third signal acquired by the input side signal acquisition unit 20b at the timing. Identify (estimate) all corresponding rotation angles. Then, the rotation angle measurement unit 102 measures “X1” that is the rotation angle closest to the specified provisional angle value among all the specified rotation angles as the rotation angle of the input shaft 30.
  • the rotation angle measurement unit 102 outputs the output shaft 32 based on the specified provisional angle (that is, the rotation angle corresponding to the first signal) and the second signal received from the output side signal acquisition unit 22. Measure the rotation angle. For example, the rotation angle measurement unit 102 measures, as the rotation angle of the output shaft 32, the rotation angle closest to the temporary angle value among at least one rotation angle corresponding to the received second signal.
  • the first conductor pattern in the example shown in FIG. 7 used for measuring the absolute angle of the input shaft 30 (or the output shaft 32).
  • the input side conductor pattern 40a) and the second conductor pattern (input side conductor pattern 40b in the example shown in FIG. 7) used for measuring the relative angle of the input shaft 30 (or the output shaft 32) are connected to the input shaft 30 ( Alternatively, it can be rotatably fixed together with the output shaft 32). For this reason, the resolution of the rotation angle of the input shaft 30 (or the output shaft 32) can be improved.
  • the torque sensor 10-3 acquires a first signal corresponding to the rotational position of the input-side conductor pattern 40a and a third signal corresponding to the rotational position of the input-side conductor pattern 40b, and the first signal Among all the rotation angles corresponding to the signal 3, the rotation angle closest to the value of the first rotation angle corresponding to the first signal is measured as the rotation angle of the input shaft 30. For this reason, the rotation angle of the input shaft 30 can be measured with higher accuracy.
  • the torque sensor 10-3 is based on the angle difference.
  • the torque can be measured with high accuracy.
  • the first conductor pattern (input side conductor pattern 40a in the example shown in FIG. 7) used for measuring the absolute angle of the input shaft 30 or the output shaft 32 is replaced with the input shaft 30.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the appearance of a torque sensor 10-4 according to the fourth embodiment.
  • a concentric circle centered on a predetermined position (for example, the axis center of the input shaft 30) in a plane orthogonal to the axial direction of the input shaft 30 of the input side rotating body 50.
  • Two types of input-side conductor patterns 40 are fixed to the input-side rotating body 50.
  • output side conductor patterns 42 (output side) concentrically around a predetermined position (for example, the axis center of the output shaft 32) in a plane orthogonal to the axial direction of the output shaft 32 of the output side rotating body 52.
  • the conductor pattern 42 a and the output side conductor pattern 42 b) are fixed to the output side rotating body 52.
  • FIG. 10 is a diagram showing two types of input-side conductor patterns 40 fixed to the input-side rotator 50.
  • the input-side conductor pattern 40a is a periodic pattern in which the width continuously changes according to the position with respect to the rotation center.
  • the input-side conductor pattern 40b is a pattern in which a plurality of rectangular conductors are arranged in a ring shape.
  • the output side conductor pattern 42a may be the same pattern as the input side conductor pattern 40a, and the output side conductor pattern 42b may be the same pattern as the input side conductor pattern 40b.
  • Input side signal acquisition unit 20, output side signal acquisition unit 22 ⁇ As shown in FIG. 9, with respect to each input-side conductor pattern 40, the input-side signal acquisition unit 20 has an interval with respect to the input-side conductor pattern 40 and faces the input-side conductor pattern 40. Are arranged one by one. Similarly, with respect to each output side conductor pattern 42, the output side signal acquisition units 22 are arranged one by one so as to be spaced apart from the output side conductor pattern 42 and to face the output side conductor pattern 42. Is done.
  • the rotation angle measurement unit 102 includes an input shaft based on the first signal received from the input side signal acquisition unit 20a and the third signal received from the input side signal acquisition unit 20b. 30 rotation angles are measured. Further, the rotation angle measurement unit 102 determines the rotation angle of the output shaft 32 based on the second signal received from the output side signal acquisition unit 22a and the fourth signal received from the output side signal acquisition unit 22b. measure.
  • FIG. 11 shows a method for measuring the rotation angle of the output shaft 32 (or the input shaft 30) based on the signals acquired by the two output-side signal acquisition units 22 (or the two input-side signal acquisition units 20). It is the figure which showed the example of. Below, with reference to FIG. 11, the measuring method of the rotation angle of the output shaft 32 by the rotation angle measurement part 102 is demonstrated concretely. Note that the rotation angle measurement unit 102 can also measure the rotation angle of the input shaft 30 by a method substantially similar to the measurement method described below.
  • the curve D shows the correspondence between the value (sensor value) indicated by the second signal acquired by the output-side signal acquisition unit 22a and the rotation angle of the output shaft 32, which is acquired by the output-side signal acquisition unit 22b.
  • the curve E indicates the correspondence between the value (sensor value) indicated by the fourth signal to be output and the rotation angle of the output shaft 32, and the output shaft 32 is finally measured (estimated) by the rotation angle measuring unit 102.
  • the rotation angle is indicated by a straight line F.
  • the rotation angle measurement unit 102 is based on the value (sensor value) indicated by the second signal acquired by the output-side signal acquisition unit 22a at a certain timing and the curve D.
  • a rotation angle (hereinafter referred to as a provisional angle) corresponding to the second signal is specified (estimated).
  • the rotation angle measurement unit 102 responds to the fourth signal based on the value (sensor value) indicated by the fourth signal acquired by the output-side signal acquisition unit 22b at the timing and the curve E. Identify (estimate) all rotation angles.
  • the rotation angle measuring unit 102 measures the rotation angle closest to the specified provisional angle value among all the specified rotation angles as the rotation angle of the output shaft 32.
  • the first conductor pattern that is fixed to the first shaft so as to be rotatable and has a width and / or height that differs depending on the position with respect to the center of rotation is spaced from the first conductor pattern.
  • the second conductor pattern is arranged so as to be rotatable together with the second shaft and is spaced from the second conductor pattern having a different width and / or height depending on the position with respect to the center of rotation.
  • a second acquisition unit that acquires a second signal corresponding to the rotational position of the conductor pattern;
  • a transmission unit configured to transmit torque while twisting between the first shaft and the second shaft;
  • a torque sensor (2) Based on the first signal acquired by the first acquisition unit and the second signal acquired by the second acquisition unit, the first axis and the second axis The torque sensor according to (1), wherein a torque between the two is measured. (3) A rotation angle of the first shaft is measured based on the first signal, The torque sensor according to (2), wherein a rotation angle of the second shaft is measured based on the second signal. (4) Based on the difference between the measured rotation angle of the first axis and the measured rotation angle of the second axis, the torque between the first axis and the second axis is measured.
  • a predetermined voltage is applied to the first acquisition unit,
  • the first signal indicates a measured value of current in the first acquisition unit while the predetermined voltage is applied,
  • a predetermined voltage is applied to the second acquisition unit,
  • the first conductor pattern is fixed to the outer peripheral surface of the first shaft or the outer peripheral surface of the first rotating body fixed to the first shaft
  • the second conductor pattern is fixed to the outer peripheral surface of the second shaft or the outer peripheral surface of the second rotating body fixed to the second shaft.
  • the first acquisition unit includes the first coil and acquires the first signal corresponding to a change in magnetism generated between the first conductor pattern and the first coil
  • the second acquisition unit includes a second coil, and acquires the second signal according to a change in magnetism generated between the second conductor pattern and the second coil
  • the torque sensor according to (4) or (5).
  • the first acquisition unit includes the first electrode, and acquires the first signal corresponding to a capacitance between the first conductor pattern and the first electrode
  • the second acquisition unit includes a second electrode, and acquires the second signal according to a capacitance between the second conductor pattern and the second electrode
  • the first signal indicates a capacitance value corresponding to a rotational position of the first conductor pattern
  • the torque sensor according to (4) or (5), wherein the second signal indicates a capacitance value corresponding to a rotational position of the second conductor pattern.
  • the third conductor pattern fixed to be rotatable with the first shaft and having a width and / or height depending on the position with respect to the rotation center is arranged with an interval, and the third A third acquisition unit for acquiring a third signal corresponding to the rotational position of the conductor pattern of The first conductor pattern and the third conductor pattern are periodic patterns;
  • the third conductor pattern is different from the first conductor pattern in the amount of change in width and / or height with respect to a unit change in position with respect to the rotation center.
  • a rotation angle of the first shaft is measured.
  • the torque sensor according to any one of (4) to (11).
  • the number of periods of the third conductor pattern is greater than the number of periods of the first conductor pattern, Of the at least one rotation angle corresponding to the third signal, the rotation angle closest to the value of the first rotation angle corresponding to the first signal is measured as the rotation angle of the first axis.
  • the second conductor pattern is a periodic pattern; Based on the first signal acquired by the first acquisition unit and the second signal acquired by the second acquisition unit, a rotation angle of the second shaft is measured.
  • the number of periods of the second conductor pattern is greater than the number of periods of the first conductor pattern,
  • the rotation angle closest to the value of the first rotation angle among at least one rotation angle corresponding to the second signal is measured as the rotation angle of the second axis.
  • the first shaft is one of an input shaft and an output shaft of the torque sensor,
  • the torque sensor according to any one of (4) to (15), wherein the second shaft is one of an input shaft and an output shaft of the torque sensor.
  • the torque sensor according to (16), wherein the first axis and the second axis are coaxial.
  • a motor is connected to the torque sensor,
  • the torque sensor according to (17), wherein the first shaft is an input shaft of the torque sensor and is connected to an output shaft of the motor.
  • a rotation angle measuring unit that measures the rotation angle of the first axis based on the first signal and that measures the rotation angle of the second axis based on the second signal;
  • a torque measuring unit that measures torque between the first axis and the second axis based on a difference between a rotation angle of the first axis and a rotation angle of the second axis;

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Abstract

【課題】小型化を実現可能な、トルクセンサを提案する。 【解決手段】第１の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第１の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第１の導体パターンの回転位置に応じた第１の信号を取得する第１の取得部と、第２の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第２の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第２の導体パターンの回転位置に応じた第２の信号を取得する第２の取得部と、前記第１の軸と前記第２の軸との間において、ねじれを生じながらトルクを伝達する伝達部と、を備える、トルクセンサ。

Description

トルクセンサ
　本開示は、トルクセンサに関する。
　従来、例えばモータの出力軸などの回転体のトルクを検出する方法が各種提案されている。
　例えば、下記特許文献１には、反射部を有する入力軸および出力軸に対して発光部から光を照射し、そして、入力軸および出力軸からの反射光を受光した受光部からの出力値に基づいてトルクを算出するトルクセンサが開示されている。
特許第５１７７８００号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、トルクを算出するために発光部および受光部が必要となる。このため、トルクセンサが大型になり得る。
　そこで、本開示では、小型化を実現可能な、新規かつ改良されたトルクセンサを提案する。
　本開示によれば、第１の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第１の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第１の導体パターンの回転位置に応じた第１の信号を取得する第１の取得部と、第２の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第２の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第２の導体パターンの回転位置に応じた第２の信号を取得する第２の取得部と、前記第１の軸と前記第２の軸との間において、ねじれを生じながらトルクを伝達する伝達部と、を備える、トルクセンサが提供される。
　以上説明したように本開示によれば、トルクセンサの小型化を実現することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本開示の第１の実施形態に係るトルクセンサ１０‐１の外観を概略的に示した図である。 入力側導体パターン４０の一例を示した図である。 第１の実施形態に係るトルクセンサ１０‐１の機能構成を示した機能ブロック図である。 第１の実施形態に係る処理の流れを示したフローチャートである。 第１の実施形態の応用例２に係る入力側回転体５０の、入力軸３０の軸方向に直交する方向における断面を示した図である。 第２の実施形態に係るトルクセンサ１０‐２の外観を概略的に示した図である。 第３の実施形態に係るトルクセンサ１０‐３の外観を概略的に示した図である。 第３の実施形態に係る入力軸３０および出力軸３２の回転角度の計測方法の例を示した図である。 第４の実施形態に係るトルクセンサ１０‐４の外観を概略的に示した図である。 第４の実施形態に係る入力側回転体５０に固定されている二つの入力側導体パターン４０と、二つの入力側信号取得部２０との位置関係を示した図である。 第４の実施形態に係る入力軸３０および出力軸３２の回転角度の計測方法の例を示した図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、必要に応じて入力側信号取得部２０ａおよび入力側信号取得部２０ｂのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、入力側信号取得部２０ａおよび入力側信号取得部２０ｂを特に区別する必要が無い場合には、単に入力側信号取得部２０と称する。
　また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
　１．第１の実施形態
　２．第２の実施形態
　３．第３の実施形態
　４．第４の実施形態
　５．むすび
＜＜１．第１の実施形態＞＞
　＜１－１．外観構成＞
　まず、第１の実施形態に係るトルクセンサ１０‐１の外観構成について、図１を参照して説明する。図１は、トルクセンサ１０‐１の外観を概略的に示した図である。図１に示したように、トルクセンサ１０‐１は、固定部１２、回転部１４、および、計測部１００から構成され得る。
　｛１－１－１．回転部１４｝
　（１－１－１－１．入力軸３０）
　回転部１４は、一体的に回転するユニットであり得る。図１に示したように、回転部１４は、入力軸３０、入力側回転体５０、起歪部３４、出力側回転体５２、および、出力軸３２を有する。入力軸３０は、本開示に係る第１の軸の一例である。入力軸３０は、トルクセンサ１０‐１の外部に配置されるモータ９０（図１では図示せず）の出力軸９２に結合され得る。例えば、入力軸３０は、（モータ９０の）出力軸９２と同軸である。
　（１－１－１－２．入力側回転体５０）
　入力側回転体５０は、本開示に係る第１の回転体の一例である。入力側回転体５０は、入力軸３０とともに回転可能なように入力軸３０に固定されている。
　（１－１－１－３．入力側導体パターン４０）
　図１に示したように、入力側回転体５０の外周面には、入力側導体パターン４０が固定されている。つまり、入力側導体パターン４０は、入力軸３０とともに回転可能なように入力側回転体５０に固定されている。入力側導体パターン４０は、本開示に係る第１の導体パターンの一例である。
　入力側導体パターン４０は、回転中心に対する位置に応じて幅が異なるような周期的なパターンであり得る。例えば、入力側導体パターン４０の形状は、三角波、正弦波、のこぎり波、または、矩形波などの形状であってもよい。このため、入力側導体パターン４０と、後述する（固定部１２の）入力側信号取得部２０との重畳面積は、入力側導体パターン４０の回転位置（つまり、入力軸３０の回転角度）に応じて変化し得る。図２は、図１に示した入力側導体パターン４０を拡大して示した図である。図１および図２に示した例では、入力側導体パターン４０は、三角波状のパターンであり、かつ、入力側導体パターン４０は、入力側回転体５０の外周面の全周に渡って入力側回転体５０を覆うように入力側回転体５０に固定されている。
　（１－１－１－４．起歪部３４）
　起歪部３４は、本開示に係る伝達部の一例である。起歪部３４は、入力軸３０と出力軸３２との間において、ねじれを生じながらトルクを伝達する。起歪部３４は、入力軸３０および出力軸３２に連結され得る。例えば、起歪部３４は、入力軸３０および出力軸３２と同軸である。また、図１に示したように、起歪部３４は、入力側回転体５０と出力側回転体５２との間に位置する。
　かかる構成によれば、出力軸３２に対して外力が加えられた場合には、当該外力に応じて出力軸３２が回転し、そして、出力軸３２の回転に応じて起歪部３４がねじれを生じながら回転し得る。これにより、当該外力のトルクが入力軸３０へ伝達され得る。例えば、モータ９０が駆動していない間に外部からトルクが印加された場合には、起歪部３４は、当該トルクを出力軸３２から入力軸３０へ伝達する。また、モータ９０が駆動している間に外部からトルクが印加された場合には、起歪部３４は、モータ９０の出力軸９２から伝達される回転トルクと、当該外部から印加されたトルクとの差分を、入力軸３０と出力軸３２との間で伝達する。
　（１－１－１－５．出力側回転体５２）
　出力側回転体５２は、本開示に係る第２の回転体の一例である。出力側回転体５２は、出力軸３２とともに回転可能なように出力軸３２に固定されている。
　（１－１－１－６．出力側導体パターン４２）
　図１に示したように、出力側回転体５２の外周面には、出力側導体パターン４２が固定されている。つまり、出力側導体パターン４２は、出力軸３２とともに回転可能なように出力側回転体５２に固定されている。出力側導体パターン４２は、本開示に係る第２の導体パターンの一例である。
　出力側導体パターン４２は、回転中心に対する位置に応じて幅が異なるような周期的なパターンであり得る。例えば、出力側導体パターン４２の形状は、三角波、正弦波、のこぎり波、または、矩形波などの形状であってもよい。これにより、出力側導体パターン４２と、後述する（固定部１２の）出力側信号取得部２２との重畳面積は、出力側導体パターン４２の回転位置（つまり、出力軸３２の回転角度）に応じて変化し得る。
　入力側導体パターン４０と出力側導体パターン４２とは同一のパターンであってもよいし、異なるパターンであってもよい。さらに、図１に示したように、入力側回転体５０と入力側導体パターン４０との位置関係と、出力側回転体５２と出力側導体パターン４２との位置関係とは同一になるように定められてもよい。
　なお、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２は、例えば導電シートやプリント基板などがユーザの所望の形状に加工されることにより作製され得る。
　（１－１－１－７．出力軸３２）
　出力軸３２は、本開示に係る第２の軸の一例である。出力軸３２は、トルクセンサ１０‐１の外部に配置される負荷（図示せず）に結合され得る。例えば、モータ９０が駆動することにより入力軸３０が回転すると、入力軸３０の回転に応じたトルクが起歪部３４から出力軸３２へ伝達されることにより出力軸３２が回転するとともに、出力軸３２は当該トルクを当該負荷へ伝達し得る。
　｛１－１－２．固定部１２｝
　固定部１２は、回転部１４に対して間隔を有して配置されている。例えば、固定部１２は、トルクセンサ１０‐１の外部の部材（トルクセンサ１０‐１を覆う筐体の内壁など）に固定されている。図１に示したように、固定部１２は、入力側信号取得部２０、および、出力側信号取得部２２を有する。
　（１－１－２－１．入力側信号取得部２０）
　入力側信号取得部２０は、本開示に係る第１の取得部の一例である。入力側信号取得部２０は、コイル（例えばプリント基板を用いて作成された薄型コイルなど）を含んで構成され得る。当該コイルは、本開示に係る第１のコイルの一例である。入力側信号取得部２０は、入力側回転体５０に対して間隔を有して配置されている。例えば、（入力側回転体５０に固定されている）入力側導体パターン４０に近接する位置に入力側信号取得部２０は配置されている。
　かかる構成によれば、入力側信号取得部２０内のコイルと入力側導体パターン４０との重畳面積（より詳細には、入力側導体パターン４０のうち、当該コイルが作る磁界が通過する領域の面積）に応じて当該コイルのインピーダンスの値が変化し得る。例えば、まず、当該コイルを共振させると、当該コイルに磁界が発生し得る。これにより、発生した磁界により、入力側導体パターン４０のうち入力側信号取得部２０に対向する領域の表面に渦電流が流れ得る。そして、当該渦電流が生じる磁界により、当該コイルから生じている磁界の強さが弱くなるので、当該コイルのインピーダンスの値が減少し得る。また、当該渦電流が生じる磁界の強さは、当該コイルと入力側導体パターン４０との重畳面積に応じて変化し得る。従って、当該コイルと入力側導体パターン４０との重畳面積に応じて当該コイルのインピーダンスの値が変化し得る。
　‐第１の信号の取得
　入力側信号取得部２０は、入力側導体パターン４０の回転位置に応じた第１の信号を取得する。ここで、第１の信号は、入力側信号取得部２０内のコイルと入力側導体パターン４０との間に生じる磁気の変化に応じた信号であり得る。例えば、第１の信号は、入力側導体パターン４０の回転位置（例えば入力軸３０の回転角度）に応じたインピーダンスの値を示し得る。または、第１の信号は、入力側信号取得部２０内のコイルに所定の電圧が印加されている間の当該コイルにおいて測定された電流の値を示してもよい。または、第１の信号は、入力側導体パターン４０の回転位置（例えば入力軸３０の回転角度）に応じたインダクタンスの値を示してもよい。なお、当該コイルのインダクタンスの値は、当該コイルに所定の電圧が印加された際の当該コイルにおける電流の測定結果（電流値または電流の周波数変化）に基づいて計測されてもよい。あるいは、当該インダクタンスの値は、当該コイルに所定の電流を流した際の当該コイルにおける電圧の測定結果（電圧値または電圧の周波数変化）に基づいて計測されてもよい。
　さらに、入力側信号取得部２０は、取得した第１の信号を計測部１００へ伝達し得る。これにより、後述するように、計測部１００は、当該第１の信号に基づいて入力軸３０の回転角度を計測（推定）し得る。
　（１－１－２－２．出力側信号取得部２２）
　出力側信号取得部２２は、本開示に係る第２の取得部の一例である。出力側信号取得部２２は、コイル（例えばプリント基板を用いて作成された薄型コイルなど）を含んで構成され得る。当該コイルは、本開示に係る第２のコイルの一例である。出力側信号取得部２２は、出力側回転体５２に対して間隔を有して配置されている。例えば、（出力側回転体５２に固定されている）出力側導体パターン４２に近接する位置に出力側信号取得部２２は配置されている。
　‐第２の信号の取得
　出力側信号取得部２２は、出力側導体パターン４２の回転位置に応じた第２の信号を取得する。ここで、第２の信号は、出力側信号取得部２２内のコイルと出力側導体パターン４２との間に生じる磁気の変化に応じた信号であり得る。例えば、第２の信号は、出力側導体パターン４２の回転位置（例えば出力軸３２の回転角度）に応じたインピーダンスの値を示し得る。または、第２の信号は、出力側導体パターン４２の回転位置（例えば出力軸３２の回転角度）に応じたインダクタンスの値を示してもよい。なお、当該インダクタンスの値の計測方法は、上記の入力側信号取得部２０内のコイルのインダクタンスの値の計測方法と同様であってもよい。または、第２の信号は、出力側信号取得部２２内のコイルに所定の電圧が印加されている間の当該コイルにおいて測定された電流の値を示してもよい。
　さらに、出力側信号取得部２２は、取得した第２の信号を計測部１００へ伝達し得る。これにより、後述するように、計測部１００は、当該第２の信号に基づいて出力軸３２の回転角度を計測（推定）し得る。
　なお、入力側信号取得部２０（例えば、入力側信号取得部２０内のコイル）の幅の長さは、入力側導体パターン４０の幅の長さよりも長くなるように作製されることが望ましい。かかる構成によれば、仮に入力側信号取得部２０と入力側導体パターン４０とが相対的に多少ずれたとしても、ＳＮ比（ｓｉｇｎａｌ‐ｔｏ‐ｎｏｉｓｅ　ｒａｔｉｏ）がほとんど低下することなく、後述する計測部１００により入力軸３０の回転角度が計測され得る。同様に、出力側信号取得部２２の幅の長さは、出力側導体パターン４２の幅の長さよりも長くなるように作製されることが望ましい。
　＜１－２．機能構成＞
　次に、第１の実施形態に係るトルクセンサ１０‐１の機能構成について、図３を参照して説明する。図３は、トルクセンサ１０‐１の機能構成を示した機能ブロック図である。以下では、前述した説明と重複する内容については説明を省略する。
　｛１－２－１．計測部１００｝
　計測部１００は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などの処理回路を含んで構成され得る。例えば、計測部１００は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成されてもよい。図３に示したように、計測部１００は、回転角度計測部１０２、および、トルク計測部１０４を有する。
　計測部１００は、入力側信号取得部２０から第１の信号を受信する。また、計測部１００は、出力側信号取得部２２から第２の信号を受信する。
　｛１－２－２．回転角度計測部１０２｝
　回転角度計測部１０２は、入力側信号取得部２０から受信される第１の信号に基づいて入力軸３０の回転角度を計測する。さらに、回転角度計測部１０２は、出力側信号取得部２２から受信される第２の信号に基づいて出力軸３２の回転角度を計測する。
　例えば、入力軸３０の回転角度（例えば０度～３６０度）と、第１の信号が示す値（例えば入力側信号取得部２０内のコイルのインピーダンス値など）との関係性が例えばトルクセンサ１０‐１の設計時などに予め特定され、かつ、トルクセンサ１０‐１は当該関係性を示すデータを予め記憶し得る。この場合、回転角度計測部１０２は、入力側信号取得部２０から受信された第１の信号と、当該関係性を示すデータとに基づいて、入力軸３０の回転角度を計測し得る。
　あるいは、第１の信号は、入力側信号取得部２０内のコイルにおいて測定された電流の値を示す信号であり、かつ、トルクセンサ１０‐１は、入力軸３０の回転角度と入力側信号取得部２０内のコイルのインピーダンス値との関係性を示すデータを予め記憶してもよい。この場合、回転角度計測部１０２は、まず、入力側信号取得部２０から受信された第１の信号と、入力側信号取得部２０に印加されている電圧の値を示すデータ（設定データなど）とに基づいて、入力側信号取得部２０内のコイルのインピーダンス値を算出し得る。そして、回転角度計測部１０２は、算出したインピーダンス値と、当該関係性を示すデータとに基づいて、入力軸３０の回転角度を計測し得る。
　なお、出力軸３２の回転角度と第２の信号が示す値との関係性は、入力軸３０の回転角度と第１の信号が示す値との関係性と同一であってもよいし、異なっていてもよい。前者の場合、回転角度計測部１０２は、出力側信号取得部２２から受信された第２の信号と、当該関係性を示すデータとに基づいて、出力軸３２の回転角度を計測し得る。後者の場合、トルクセンサ１０‐１は、出力軸３２の回転角度と第２の信号が示す値との関係性を示すデータ（以下、第２の関係性を示すデータと称する）をさらに記憶し得る。そして、回転角度計測部１０２は、出力側信号取得部２２から受信された第２の信号と、当該第２の関係性を示すデータとに基づいて、出力軸３２の回転角度を計測し得る。
　｛１－２－３．トルク計測部１０４｝
　トルク計測部１０４は、回転角度計測部１０２により計測された（同一のタイミングにおける）入力軸３０の回転角度と出力軸３２の回転角度との差に基づいて、入力軸３０と出力軸３２との間のトルクを計測する。
　例えば、入力軸３０の回転角度と出力軸３２の回転角度との差（角度差）と、入力軸３０と出力軸３２との間のトルクとの関係性が例えばトルクセンサ１０‐１の設計時などに予め特定され、かつ、トルクセンサ１０‐１は当該関係性を示すデータを予め記憶し得る。この場合、トルク計測部１０４は、回転角度計測部１０２により計測された（同一のタイミングにおける）入力軸３０の回転角度と出力軸３２の回転角度との差と、当該関係性を示すデータとに基づいて、入力軸３０と出力軸３２との間のトルクを計測し得る。
　｛１－２－４．変形例｝
　第１の実施形態に係るトルクセンサ１０‐１の機能構成は、前述した例に限定されない。例えば、回転角度計測部１０２は、（一つの構成要素である代わりに）入力軸３０の回転角度を計測する第１の回転角度計測部１０２ａと、出力軸３２の回転角度を計測する第２の回転角度計測部１０２ｂとに分かれて設けられてもよい。この場合、さらに、入力側信号取得部２０と第１の回転角度計測部１０２ａとが一体的に構成され、かつ、出力側信号取得部２２と第２の回転角度計測部１０２ｂとが一体的に構成されていてもよい。
　または、計測部１００全体、または、トルク計測部１０４のみは、トルクセンサ１０‐１に含まれる代わりに、有線通信または無線通信によりトルクセンサ１０‐１と通信可能な他のデバイス（例えば、当該トルクセンサ１０‐１を備えるロボット内の別のデバイス、汎用ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、または、サーバなど）に含まれてもよい。
　＜１－３．処理の流れ＞
　以上、第１の実施形態に係るトルクセンサ１０‐１の構成について説明した。次に、第１の実施形態に係る処理の流れについて、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態に係る処理の流れの一例を示したフローチャートである。
　図４に示したように、まず、トルクセンサ１０‐１の入力側信号取得部２０は、入力側信号取得部２０内のコイルの電流値を測定し、そして、測定結果を回転角度計測部１０２へ送信する（Ｓ１０１）。また、同じタイミングにおいて、出力側信号取得部２２は、出力側信号取得部２２内のコイルの電流値を測定し、そして、測定結果を回転角度計測部１０２へ送信する（Ｓ１０３）。
　その後、回転角度計測部１０２は、Ｓ１０１で受信された電流の測定値に基づいて、該当のタイミングにおける入力軸３０の回転角度を計測する（Ｓ１０５）。続いて、回転角度計測部１０２は、Ｓ１０３で受信された電流の測定値に基づいて、該当のタイミングにおける出力軸３２の回転角度を計測する（Ｓ１０７）。
　その後、トルク計測部１０４は、Ｓ１０５で計測された入力軸３０の回転角度と、Ｓ１０７で計測された出力軸３２の回転角度との差分を算出し、そして、算出した差分に基づいて、該当のタイミングにおける入力軸３０と出力軸３２との間のトルクを計測する（Ｓ１０９）。
　＜１－４．効果＞
　｛１－４－１．効果１｝
　以上説明したように、第１の実施形態によれば、入力側信号取得部２０は、入力軸３０とともに回転可能に固定されている入力側導体パターン４０の回転位置に応じた第１の信号を取得し、そして、当該第１の信号に基づいて入力軸３０の回転角度が計測される。さらに、出力側信号取得部２２は、出力軸３２とともに回転可能に固定されている出力側導体パターン４２の回転位置に応じた第２の信号を取得し、そして、当該第２の信号に基づいて出力軸３２の回転角度が計測される。このため、例えば、入力軸３０の回転角度と出力軸３２の回転角度とを例えば一つの素子（励起と計測が同一の素子など）でそれぞれ計測することも可能となるので、トルクセンサ１０‐１の小型化を実現することができる。また、トルクセンサ１０‐１は、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２に接触することなく、入力軸３０の回転角度および出力軸３２の回転角度を計測することができる。
　さらに、トルクセンサ１０‐１は、入力軸３０の回転角度と出力軸３２の回転角度との差に基づいて、入力軸３０と出力軸３２との間のトルクを計測することが可能である。このため、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２に接触することなく、入力軸３０と出力軸３２との間のトルクを計測することができる。その結果、入力軸３０および出力軸３２の回転可能範囲が制限されない。例えば、入力側回転体５０および出力側回転体５２の無限回転を実現することができる。
　｛１－４－２．効果２｝
　同様の理由により、入力側導体パターン４０と入力側信号取得部２０との間、および、出力側導体パターン４２と出力側信号取得部２２との間において絶縁体（例えば空気中のごみなど）の影響を受けることなく、入力軸３０および出力軸３２の回転角度や、入力軸３０と出力軸３２との間のトルクを計測することができる。従って、劣悪な環境内でもトルクセンサ１０‐１は正常に機能し得る。
　｛１－４－３．効果３｝
　さらに、第１の実施形態によれば、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２は、例えば導電シートやプリント基板などを用いて作製されてもよく、そして、入力側信号取得部２０および出力側信号取得部２２は、例えばプリント基板を用いて作成された薄型コイルなどで構成されてもよい。従って、安価で、かつ、薄型（あるいは細形）にトルクセンサ１０‐１を作製可能である。また、トルクセンサ１０‐１は、加工がしやすい。例えば、（トルクセンサ１０‐１に連結される）モータ９０に適した大きさや形状のトルクセンサ１０‐１をユーザは容易に設計することができる。
　＜１－５．応用例＞
　なお、第１の実施形態は、上記の説明に限定されず、以下の「応用例１」～「応用例４」が適用可能である。
　｛１－５－１．応用例１｝
　例えば、上記の説明では、入力側信号取得部２０および／または出力側信号取得部２２がコイルを含んで構成される例について説明したが、かかる例に限定されない。応用例１として、入力側信号取得部２０は、電極（第１の電極）を含んで構成されてもよい。この場合、入力側導体パターン４０と当該電極との間の静電容量は、入力側導体パターン４０と当該電極との間の重畳面積に応じて変化し得る。つまり、当該静電容量は、入力側導体パターン４０の回転位置（例えば入力軸３０の回転角度）に応じて変化し得る。そこで、入力側信号取得部２０は、入力側導体パターン４０と当該電極との間の静電容量に応じた信号を第１の信号として取得してもよい。例えば、当該第１の信号は、入力側導体パターン４０の回転位置に応じた静電容量の値を示す。これにより、回転角度計測部１０２は、当該第１の信号に基づいて入力軸３０の回転角度を計測することができる。なお、当該静電容量の値は、当該電極に所定の電圧が印加された際の当該電極における電流の測定結果（電流値または電流の周波数変化）に基づいて計測されてもよい。あるいは、当該静電容量の値は、当該電極に所定の電流を流した際の当該電極における電圧の測定結果（電圧値または電圧の周波数変化）に基づいて計測されてもよい。
　同様に、出力側信号取得部２２は、電極（第２の電極）を含んで構成されてもよい。そして、出力側信号取得部２２は、出力側導体パターン４２と当該電極との間の静電容量に応じた信号を第２の信号として取得してもよい。例えば、当該第２の信号は、出力側導体パターン４２の回転位置に応じた静電容量の値を示す。これにより、回転角度計測部１０２は、当該第２の信号に基づいて出力軸３２の回転角度を計測することができる。なお、当該静電容量の値の計測方法は、上記の入力側信号取得部２０における静電容量の値の計測方法と同様であってもよい。
　この応用例１によれば、１－４節で述べた効果と概略同様の効果が得られる。さらに、応用例１によれば、入力側信号取得部２０および出力側信号取得部２２が磁気を生じないので、モータ９０を回転させるための磁界に影響を与えないという利点もある。
　｛１－５－２．応用例２｝
　上記の説明では、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２が、回転中心に対する位置に応じて幅が異なるパターンである例について説明したが、かかる例に限定されない。応用例２として、入力側導体パターン４０および／または出力側導体パターン４２は、回転中心に対する位置に応じて高さが異なるパターンであってもよい。
　図５は、応用例２に係る入力側回転体５０の、入力軸３０の軸方向に直交する方向における断面を示した図である。図５に示したように、入力側導体パターン４０および／または出力側導体パターン４２は、回転中心に対する位置（例えば入力軸３０または出力軸３２の回転角度）に応じて高さが異なるパターンであってもよい。例えば、入力側導体パターン４０は、入力軸３０の回転角度が大きくなるほど高さがより高くなるようなパターンであってもよい。あるいは、入力側導体パターン４０は、入力軸３０の回転角度が大きくなるほど入力側回転体５０の外周面の高さがより低くなる（例えば当該外周面の凹み量がより大きくなる）ようなパターンであってもよい。つまり、入力側導体パターン４０は、入力側導体パターン４０と入力側信号取得部２０との間の距離が入力軸３０の回転角度に応じて変化するようなパターンであり得る。また、出力側導体パターン４２に関しても同様であり得る。
　あるいは、入力側導体パターン４０および／または出力側導体パターン４２は、回転中心に対する位置に応じて、幅および高さの両方が変化するパターンであってもよい。
　｛１－５－３．応用例３｝
　図２では、入力側導体パターン４０が、回転角度の範囲（０度～３６０度）に対応する周期の数が１であるパターンの例を示しているが、かかる例に限定されない。応用例３として、入力側信号取得部２０の個数と配置とが適切に選択されることにより絶対角度が一意に決定されるのであれば、入力側導体パターン４０は、回転角度の範囲（０度～３６０度）に対応する周期の数が複数であるパターンであってもよい。一般的に、周期の数が多くなるほど、同一の角度変化に対する重畳面積の変化が大きくなる。従って、応用例３によれば、入力軸３０の回転角度は、より精度高く計測され得る。
　同様に、出力側導体パターン４２に関しても、回転角度の範囲（０度～３６０度）に対応する周期の数が複数であるパターンであってもよい。
　｛１－５－４．応用例４｝
　上記の説明では、入力側導体パターン４０が入力側回転体５０に固定され、かつ、出力側導体パターン４２が出力側回転体５２に固定される例について説明したが、かかる例に限定されない。応用例４として、入力側導体パターン４０は入力軸３０の外周面に固定され、かつ、出力側導体パターン４２は出力軸３２の外周面に固定されてもよい。この場合、トルクセンサ１０‐１は、入力側回転体５０および出力側回転体５２を有しなくてもよい。
＜＜２．第２の実施形態＞＞
　以上、第１の実施形態について説明した。前述したように、第１の実施形態に係るトルクセンサ１０‐１では、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２が入力軸３０の軸方向と平行に配置される。次に、第２の実施形態に係るトルクセンサ１０‐２の構成について説明する。後述するように、トルクセンサ１０‐２では、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２が入力軸３０の軸方向に対して直交する方向に配置される。以下では、第１の実施形態と異なる構成についてのみ説明を行い、同一の内容については説明を省略する。
　＜２－１．構成＞
　図６は、第２の実施形態に係るトルクセンサ１０‐２の外観を概略的に示した図である。図６に示したように、トルクセンサ１０‐２の回転部１４では、所定の位置（例えば入力軸３０の軸中心）を中心として同心円状に入力軸３０および出力軸３２が位置しており、かつ、入力軸３０と出力軸３２との間に複数（例えば４個）の起歪部３４が位置している。入力軸３０の軸中心には開口部が設けられており、そして、モータ９０の出力軸９２が当該開口部に嵌合され得る。かかる構成によれば、モータ９０が駆動してモータ９０の出力軸９２が回転すると、出力軸９２とともに入力軸３０が回転し、そして、入力軸３０の回転トルクが個々の起歪部３４を介して出力軸３２へ伝達されることにより、出力軸３２が回転し得る。なお、図６では、入力軸３０が出力軸３２よりも内側に配置される例を示しているが、かかる例に限定されず、入力軸３０は出力軸３２よりも外側に配置されてもよい。
　図６に示したように、第２の実施形態に係る入力側導体パターン４０は、入力軸３０のうち軸方向に直交する面に固定されている。同様に、出力側導体パターン４２は、出力軸３２のうち軸方向に直交する面に固定されている。
　さらに、図６に示したように、入力側信号取得部２０は、入力側導体パターン４０に対して間隔を有し、かつ、入力軸３０のうち軸方向に直交する面と平行になるように配置される。同様に、出力側信号取得部２２は、出力側導体パターン４２に対して間隔を有し、かつ、出力軸３２のうち軸方向に直交する面と平行になるように配置される。
　なお、図６では、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２がそれぞれ、入力軸３０または出力軸３２の同じ側の面（つまり、図６の上側の面）に固定される例を示しているが、かかる例に限定されない。例えば、入力側導体パターン４０は、入力軸３０の軸方向に直交する面のうち第１の方向の面（例えば図６の上側の面）に固定され、かつ、出力側導体パターン４２は、出力軸３２の軸方向に直交する面のうち、当該第１の方向とは反対の方向の面（例えば図６の下側の面）に固定されてもよい。
　＜２－２．効果＞
　第２の実施形態によれば、第１の実施形態と概略同様の効果が得られる。
　さらに、第２の実施形態に係るトルクセンサ１０‐２では、第１の実施形態とは異なり、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２が湾曲せずに、入力軸３０または出力軸３２に対して平らに固定される。このため、例えば平面の導体（例えば金属シートなど）から切り出すことにより、入力側導体パターン４０および出力側導体パターン４２を容易に作製することができる。従って、第１の実施形態よりも導体パターンの加工が容易である。
＜＜３．第３の実施形態＞＞
　以上、第２の実施形態について説明した。次に、第３の実施形態に係るトルクセンサ１０‐３の構成について説明する。以下では、第１の実施形態および第２の実施形態とは異なる構成についてのみ説明を行い、同一の内容については説明を省略する。
　＜３－１．外観構成＞
　図７は、第３の実施形態に係るトルクセンサ１０‐３の外観を概略的に示した図である。図７に示したように、トルクセンサ１０‐３の入力側回転体５０の外周面には、二種類の入力側導体パターン４０（入力側導体パターン４０ａおよび入力側導体パターン４０ｂ）が固定されている。入力側導体パターン４０ａは、本開示に係る第１の導体パターンの一例である。また、入力側導体パターン４０ｂは、本開示に係る第３の導体パターンの一例である。
　｛３－１－１．入力側導体パターン４０ａ、入力側導体パターン４０ｂ｝
　入力側導体パターン４０ａおよび入力側導体パターン４０ｂは、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なるような周期的なパターンである。例えば、入力側導体パターン４０ｂの周期数は、入力側導体パターン４０ａの周期数よりも大きい。また、回転中心に対する位置の単位変化に対する幅および／または高さの変化量は、入力側導体パターン４０ａよりも入力側導体パターン４０ｂの方が大きい。例えば、図７に示したように、入力側導体パターン４０ａは、三角波状のパターンであり、かつ、入力側導体パターン４０ｂは、正弦波状に変化する複数の周期（例えば１０周期）のパターンであってもよい。
　｛３－１－２．出力側導体パターン４２｝
　第３の実施形態に係る出力側導体パターン４２は、回転中心に対する位置の単位変化に対する幅および／または高さの変化量が入力側導体パターン４０ａよりも大きいパターンであり得る。さらに、出力側導体パターン４２の周期数は、入力側導体パターン４０ａの周期数よりも大きくてもよい。例えば、図７に示したように、出力側導体パターン４２は、入力側導体パターン４０ｂと同一のパターンであってもよい。
　｛３－１－３．入力側信号取得部２０ａ、入力側信号取得部２０ｂ｝
　図７に示したように、トルクセンサ１０‐３は、二つの入力側信号取得部２０（入力側信号取得部２０ａおよび入力側信号取得部２０ｂ）を有する。入力側信号取得部２０ａは、入力側導体パターン４０ａに対して間隔を有して配置される。また、入力側信号取得部２０ｂは、入力側導体パターン４０ｂに対して間隔を有して配置される。例えば、入力側導体パターン４０ａに対向するように入力側信号取得部２０ａが配置され、かつ、入力側導体パターン４０ｂに対向するように入力側信号取得部２０ｂが配置される。ここで、入力側信号取得部２０ａは、本開示に係る第１の取得部の一例である。また、入力側信号取得部２０ｂは、本開示に係る第３の取得部の一例である。
　入力側信号取得部２０ａは、入力側導体パターン４０ａの回転位置に応じた第１の信号を取得する。また、入力側信号取得部２０ｂは、入力側導体パターン４０ｂの回転位置に応じた第３の信号を取得する。ここで、第３の信号は、第１の信号と同じ種類の信号であり得る。例えば、第１の信号は、入力側導体パターン４０ａの回転位置に応じたインピーダンスの値を示し、かつ、第３の信号は、入力側導体パターン４０ｂの回転位置に応じたインピーダンスの値を示してもよい。または、第１の信号は、入力側信号取得部２０ａに所定の電圧が印加されている間の入力側信号取得部２０ａ内のコイルにおいて測定された電流の値を示し、かつ、第３の信号は、入力側信号取得部２０ｂに所定の電圧が印加されている間の入力側信号取得部２０ｂ内のコイルにおいて測定された電流の値を示してもよい。
　さらに、入力側信号取得部２０ａは、取得した第１の信号を計測部１００へ伝達し得る。また、入力側信号取得部２０ｂは、取得した第３の信号を計測部１００へ伝達し得る。これにより、後述するように、計測部１００は、当該第１の信号および当該第３の信号に基づいて入力軸３０の回転角度を計測し得る。
　＜３－２．機能構成＞
　以上、トルクセンサ１０‐３の外観構成について説明した。次に、第３の実施形態に係るトルクセンサ１０‐３の機能構成について説明する。
　｛３－２－１．回転角度計測部１０２｝
　（３－２－１－１．入力軸３０の回転角度の計測）
　第３の実施形態に係る回転角度計測部１０２は、入力側信号取得部２０ａから受信される第１の信号と、入力側信号取得部２０ｂから受信される第３の信号とに基づいて入力軸３０の回転角度を計測する。例えば、回転角度計測部１０２は、受信された第３の信号に対応する少なくとも一つの回転角度のうち、受信された第１の信号に対応する第１の回転角度（以下、暫定角度と称する）の値に最も近い回転角度を、入力軸３０の回転角度として計測する。
　図８は、入力側信号取得部２０ａ、入力側信号取得部２０ｂ、および、出力側信号取得部２２によりそれぞれ取得された信号に基づいた、入力軸３０および出力軸３２の回転角度の計測方法の例を示した図である。図８では、入力側信号取得部２０ａにより取得される第１の信号が示す値（センサ値）と入力軸３０の回転角度との対応関係を直線Ａが示しており、入力側信号取得部２０ｂにより取得される第３の信号が示す値（センサ値）と入力軸３０の回転角度との対応関係を曲線Ｂが示しており、そして、出力側信号取得部２２により取得される第２の信号が示す値（センサ値）と出力軸３２の回転角度との対応関係を曲線Ｃが示している。図８では、出力軸３２に対して外部から所定のトルクが印加されていることを前提としている。
　図８に示した例では、まず、回転角度計測部１０２は、あるタイミングにおいて入力側信号取得部２０ａにより取得された第１の信号が示す値（センサ値）“Ｚ１”と、直線Ａとに基づいて、暫定角度を特定（推定）する。次に、回転角度計測部１０２は、当該タイミングにおいて入力側信号取得部２０ｂにより取得された第３の信号が示す値（センサ値）“Ｚ２”と、曲線Ｂとに基づいて、“Ｚ２”に対応する全ての回転角度を特定（推定）する。そして、回転角度計測部１０２は、特定した全ての回転角度のうち、特定した暫定角度の値に最も近い回転角度である“Ｘ１”を入力軸３０の回転角度として計測する。
　（３－２－１－２．出力軸３２の回転角度の計測）
　さらに、回転角度計測部１０２は、特定した暫定角度（つまり、第１の信号に対応する回転角度）と、出力側信号取得部２２から受信された第２の信号とに基づいて、出力軸３２の回転角度を計測する。例えば、回転角度計測部１０２は、受信された第２の信号に対応する少なくとも一つの回転角度のうち当該暫定角度の値に最も近い回転角度を、出力軸３２の回転角度として計測する。
　図８に示した例では、まず、出力側信号取得部２２により取得された第２の信号が示す値（センサ値）“Ｚ３”と、曲線Ｃとに基づいて、“Ｚ３”に対応する全ての回転角度を特定（推定）する。そして、回転角度計測部１０２は、特定した全ての回転角度のうち、当該暫定角度に最も近い回転角度である“Ｘ３”を、出力軸３２の回転角度として計測する。さらに、トルク計測部１０４は、計測された入力軸３０の回転角度と、計測された出力軸３２の回転角度との差（“Ｘ１－Ｘ３”）に基づいて、入力軸３０と出力軸３２との間のトルクを計測する。
　＜３－３．効果＞
　｛３－３－１．効果１｝
　以上説明したように、第３の実施形態に係るトルクセンサ１０‐３では、入力軸３０（または出力軸３２）の絶対角度の計測に用いられる第１の導体パターン（図７に示した例では入力側導体パターン４０ａ）と、入力軸３０（または出力軸３２）の相対角度の計測に用いられる第２の導体パターン（図７に示した例では入力側導体パターン４０ｂ）とが入力軸３０（または出力軸３２）とともに回転可能に固定され得る。このため、入力軸３０（または出力軸３２）の回転角度の分解能を向上させることができる。
　例えば、トルクセンサ１０‐３は、入力側導体パターン４０ａの回転位置に応じた第１の信号と、入力側導体パターン４０ｂの回転位置に応じた第３の信号とを取得し、そして、当該第３の信号に対応する全ての回転角度のうち、当該第１の信号に対応する第１の回転角度の値に最も近い回転角度を入力軸３０の回転角度として計測する。このため、入力軸３０の回転角度をより精度高く計測することができる。
　さらに、例えば、外部からトルクが印加され、かつ、入力軸３０と出力軸３２との間で微小の角度差が生じた場合であっても、トルクセンサ１０‐３は、当該角度差に基づいて当該トルクを精度高く計測することができる。
　｛３－３－２．効果２｝
　さらに、第３の実施形態によれば、入力軸３０または出力軸３２の絶対角度の計測に用いられる第１の導体パターン（図７に示した例では入力側導体パターン４０ａ）を、入力軸３０の回転角度の計測と、出力軸３２の回転角度の計測との両方に利用することができる。従って、センサの数やスペースを削減することができる。
　＜３－４．変形例＞
　｛３－４－１．変形例１｝
　なお、正弦波状の導体パターン（図７に示した入力側導体パターン４０ｂなど）では、当該導体パターンのうち山や谷の部分では角度変化が小さい。このため、仮に当該山や谷の部分に対応する位置に入力側信号取得部２０または出力側信号取得部２２が配置されると、入力軸３０または出力軸３２の回転角度の計測精度が低くなり得る。そこで、（入力側導体パターン４０や出力側導体パターン４２として）正弦波状の導体パターンが用いられる場合には、当該正弦波状の導体パターンのうちの山と谷との中間部分（傾斜部分）に対応する位置に入力側信号取得部２０または出力側信号取得部２２が配置されることが望ましい。これにより、入力軸３０または出力軸３２の回転角度の計測精度を向上させることができる。
　｛３－４－２．変形例２｝
　上記の説明では、入力側回転体５０に二種類の導体パターンが固定され、かつ、出力側回転体５２には導体パターンが一つだけ固定される例について説明したが、かかる例に限定されない。出力側回転体５２に二種類の導体パターン（出力側導体パターン４２ａおよび出力側導体パターン４２ｂ）が固定され、かつ、入力側回転体５０には導体パターンが一つだけ固定されてもよい。
＜＜４．第４の実施形態＞＞
　以上、第３の実施形態について説明した。次に、第４の実施形態に係るトルクセンサ１０‐４の構成について説明する。以下では、第１の実施形態～第３の実施形態とは異なる構成についてのみ説明を行い、同一の内容については説明を省略する。
　＜４－１．外観構成＞
　｛４－１－１．入力側導体パターン４０、出力側導体パターン４２｝
　図９は、第４の実施形態に係るトルクセンサ１０‐４の外観を概略的に示した図である。図９に示したように、トルクセンサ１０‐４では、入力側回転体５０のうち、入力軸３０の軸方向に直交する面における所定の位置（例えば入力軸３０の軸中心）を中心として同心円状に二種類の入力側導体パターン４０（入力側導体パターン４０ａおよび入力側導体パターン４０ｂ）が入力側回転体５０に固定されている。さらに、出力側回転体５２のうち、出力軸３２の軸方向に直交する面における所定の位置（例えば出力軸３２の軸中心）を中心として同心円状に二種類の出力側導体パターン４２（出力側導体パターン４２ａおよび出力側導体パターン４２ｂ）が出力側回転体５２に固定されている。
　図１０は、入力側回転体５０に固定されている二種類の入力側導体パターン４０を示した図である。図１０に示したように、入力側導体パターン４０ａは、回転中心に対する位置に応じて幅が連続的に変化するような周期的なパターンである。また、入力側導体パターン４０ｂは、複数の矩形の導体が環状に配置されたパターンである。なお、出力側導体パターン４２ａは、入力側導体パターン４０ａと同一のパターンであり、かつ、出力側導体パターン４２ｂは、入力側導体パターン４０ｂと同一のパターンであってもよい。
　｛４－１－２．入力側信号取得部２０、出力側信号取得部２２｝
　図９に示したように、個々の入力側導体パターン４０に関して、当該入力側導体パターン４０に対して間隔を有し、かつ、当該入力側導体パターン４０に対向するように入力側信号取得部２０が一つずつ配置される。同様に、個々の出力側導体パターン４２に関して、当該出力側導体パターン４２に対して間隔を有し、かつ、当該出力側導体パターン４２に対向するように出力側信号取得部２２が一つずつ配置される。
　＜４－２．機能構成＞
　｛４－２－１．回転角度計測部１０２｝
　次に、第４の実施形態に係るトルクセンサ１０‐４の機能構成について説明する。第４の実施形態に係る回転角度計測部１０２は、入力側信号取得部２０ａから受信される第１の信号と、入力側信号取得部２０ｂから受信される第３の信号とに基づいて入力軸３０の回転角度を計測する。さらに、回転角度計測部１０２は、出力側信号取得部２２ａから受信される第２の信号と、出力側信号取得部２２ｂから受信される第４の信号とに基づいて出力軸３２の回転角度を計測する。
　図１１は、二つの出力側信号取得部２２（または、二つの入力側信号取得部２０）の各々により取得された信号に基づいた、出力軸３２（または入力軸３０）の回転角度の計測方法の例を示した図である。以下では、図１１を参照して、回転角度計測部１０２による出力軸３２の回転角度の計測方法について具体的に説明する。なお、回転角度計測部１０２は、入力軸３０の回転角度に関しても、以下で述べる計測方法と概略同様の方法で計測し得る。
　図１１では、出力側信号取得部２２ａにより取得される第２の信号が示す値（センサ値）と出力軸３２の回転角度との対応関係を曲線Ｄが示し、出力側信号取得部２２ｂにより取得される第４の信号が示す値（センサ値）と出力軸３２の回転角度との対応関係を曲線Ｅが示し、かつ、回転角度計測部１０２により最終的に計測（推定）される出力軸３２の回転角度を直線Ｆが示している。
　図１１に示した例では、まず、回転角度計測部１０２は、あるタイミングにおいて出力側信号取得部２２ａにより取得された第２の信号が示す値（センサ値）と、曲線Ｄとに基づいて、当該第２の信号に対応する回転角度（以下、暫定角度と称する）を特定（推定）する。次に、回転角度計測部１０２は、当該タイミングにおいて出力側信号取得部２２ｂにより取得された第４の信号が示す値（センサ値）と、曲線Ｅとに基づいて、当該第４の信号に対応する全ての回転角度を特定（推定）する。そして、回転角度計測部１０２は、特定した全ての回転角度のうち、特定した暫定角度の値に最も近い回転角度を出力軸３２の回転角度として計測する。
　＜４－３．効果＞
　第４の実施形態によれば、第３の実施形態と概略同様の効果が得られる。
＜＜５．むすび＞＞
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
　第１の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第１の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第１の導体パターンの回転位置に応じた第１の信号を取得する第１の取得部と、
　第２の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第２の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第２の導体パターンの回転位置に応じた第２の信号を取得する第２の取得部と、
　前記第１の軸と前記第２の軸との間において、ねじれを生じながらトルクを伝達する伝達部と、
を備える、トルクセンサ。
（２）
　前記第１の取得部により取得された前記第１の信号と、前記第２の取得部により取得された前記第２の信号とに基づいて、前記第１の軸と前記第２の軸との間のトルクが計測される、前記（１）に記載のトルクセンサ。
（３）
　前記第１の信号に基づいて前記第１の軸の回転角度が計測され、
　前記第２の信号に基づいて前記第２の軸の回転角度が計測される、前記（２）に記載のトルクセンサ。
（４）
　計測された前記第１の軸の回転角度と、計測された前記第２の軸の回転角度との差に基づいて、前記第１の軸と前記第２の軸との間のトルクが計測される、前記（３）に記載のトルクセンサ。
（５）
　計測された前記第１の軸の回転角度と、計測された前記第２の軸の回転角度との差、および、前記第１の軸と前記第２の軸との角度差とトルクとの関係性に基づいて、前記第１の軸と前記第２の軸との間のトルクが計測される、前記（４）に記載のトルクセンサ。
（６）
　前記第１の信号は、前記第１の導体パターンの回転位置に応じたインピーダンスの値を示し、
　前記第２の信号は、前記第２の導体パターンの回転位置に応じたインピーダンスの値を示す、前記（４）または（５）に記載のトルクセンサ。
（７）
　前記第１の取得部には、所定の電圧が印加されており、
　前記第１の信号は、前記所定の電圧が印加されている間の前記第１の取得部における電流の測定値を示し、
　前記第２の取得部には、所定の電圧が印加されており、
　前記第２の信号は、前記所定の電圧が印加されている間の前記第２の取得部における電流の測定値を示す、前記（４）または（５）に記載のトルクセンサ。
（８）
　前記第１の軸の外周面、または、前記第１の軸に固定される第１の回転体の外周面に前記第１の導体パターンは固定されており、
　前記第２の軸の外周面、または、前記第２の軸に固定される第２の回転体の外周面に前記第２の導体パターンは固定されている、前記（４）または（５）に記載のトルクセンサ。
（９）
　前記第１の軸の軸方向に直交する面、または、前記第１の軸に固定される第１の回転体の、前記第１の軸の軸方向に直交する面に前記第１の導体パターンは固定されており、
　前記第２の軸の軸方向に直交する面、または、前記第２の軸に固定される第２の回転体の、前記第２の軸の軸方向に直交する面に前記第２の導体パターンは固定されている、前記（４）または（５）に記載のトルクセンサ。
（１０）
　前記第１の取得部は、第１のコイルを含み、かつ、前記第１の導体パターンと前記第１のコイルとの間に生じる磁気の変化に応じた前記第１の信号を取得し、
　前記第２の取得部は、第２のコイルを含み、かつ、前記第２の導体パターンと前記第２のコイルとの間に生じる磁気の変化に応じた前記第２の信号を取得する、前記（４）または（５）に記載のトルクセンサ。
（１１）
　前記第１の取得部は、第１の電極を含み、かつ、前記第１の導体パターンと前記第１の電極との間の静電容量に応じた前記第１の信号を取得し、
　前記第２の取得部は、第２の電極を含み、かつ、前記第２の導体パターンと前記第２の電極との間の静電容量に応じた前記第２の信号を取得し、
　前記第１の信号は、前記第１の導体パターンの回転位置に応じた静電容量の値を示し、
　前記第２の信号は、前記第２の導体パターンの回転位置に応じた静電容量の値を示す、前記（４）または（５）に記載のトルクセンサ。
（１２）
　前記第１の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第３の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第３の導体パターンの回転位置に応じた第３の信号を取得する第３の取得部をさらに備え、
　前記第１の導体パターンおよび前記第３の導体パターンは、周期的なパターンであり、
　前記第３の導体パターンは、回転中心に対する位置の単位変化に対する幅および／または高さの変化量は前記第１の導体パターンとは異なり、
　前記第１の取得部により取得された前記第１の信号と、前記第３の取得部により取得された前記第３の信号とに基づいて、前記第１の軸の回転角度が計測される、前記（４）～（１１）のいずれか一項に記載のトルクセンサ。
（１３）
　前記第３の導体パターンの周期数は、前記第１の導体パターンの周期数よりも大きく、
　前記第３の信号に対応する少なくとも一つの回転角度のうち、前記第１の信号に対応する第１の回転角度の値に最も近い回転角度が、前記第１の軸の回転角度として計測される、前記（１２）に記載のトルクセンサ。
（１４）
　前記第２の導体パターンは、周期的なパターンであり、
　前記第１の取得部により取得された前記第１の信号と、前記第２の取得部により取得された前記第２の信号とに基づいて、前記第２の軸の回転角度が計測される、前記（１３）に記載のトルクセンサ。
（１５）
　前記第２の導体パターンの周期数は、前記第１の導体パターンの周期数よりも大きく、
　前記第２の信号に対応する少なくとも一つの回転角度のうち前記第１の回転角度の値に最も近い回転角度が、前記第２の軸の回転角度として計測される、前記（１４）に記載のトルクセンサ。
（１６）
　前記第１の軸は、前記トルクセンサの入力軸および出力軸のいずれか一方であり、
　前記第２の軸は、前記トルクセンサの入力軸および出力軸のいずれか他方である、前記（４）～（１５）のいずれか一項に記載のトルクセンサ。
（１７）
　前記第１の軸と前記第２の軸とは同軸である、前記（１６）に記載のトルクセンサ。
（１８）
　前記トルクセンサには、モータが連結されており、
　前記第１の軸は、前記トルクセンサの入力軸であり、かつ、前記モータの出力軸に連結されている、前記（１７）に記載のトルクセンサ。
（１９）
　前記第１の軸、前記第２の軸、前記第１の導体パターン、および、前記第２の導体パターンをさらに備える、前記（１８）に記載のトルクセンサ。
（２０）
　前記第１の信号に基づいて前記第１の軸の回転角度を計測し、かつ、前記第２の信号に基づいて前記第２の軸の回転角度を計測する回転角度計測部と、
　前記第１の軸の回転角度と前記第２の軸の回転角度との差に基づいて、前記第１の軸と前記第２の軸との間のトルクを計測するトルク計測部と、をさらに備える、前記（４）～（１９）のいずれか一項に記載のトルクセンサ。
１０‐１、１０‐２、１０‐３、１０‐４　トルクセンサ
１２　固定部
１４　回転部
２０　入力側信号取得部
２２　出力側信号取得部
３０　入力軸
３２、９２　出力軸
３４　起歪部
４０　入力側導体パターン
４２　出力側導体パターン
５０　入力側回転体
５２　出力側回転体
１００　計測部
１０２　回転角度計測部
１０２　トルク計測部
１０４　トルク計測部

Claims (20)

  1. 　第１の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第１の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第１の導体パターンの回転位置に応じた第１の信号を取得する第１の取得部と、
    　第２の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第２の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第２の導体パターンの回転位置に応じた第２の信号を取得する第２の取得部と、
    　前記第１の軸と前記第２の軸との間において、ねじれを生じながらトルクを伝達する伝達部と、
    を備える、トルクセンサ。
  2. 　前記第１の取得部により取得された前記第１の信号と、前記第２の取得部により取得された前記第２の信号とに基づいて、前記第１の軸と前記第２の軸との間のトルクが計測される、請求項１に記載のトルクセンサ。
  3. 　前記第１の信号に基づいて前記第１の軸の回転角度が計測され、
    　前記第２の信号に基づいて前記第２の軸の回転角度が計測される、請求項２に記載のトルクセンサ。
  4. 　計測された前記第１の軸の回転角度と、計測された前記第２の軸の回転角度との差に基づいて、前記第１の軸と前記第２の軸との間のトルクが計測される、請求項３に記載のトルクセンサ。
  5. 　計測された前記第１の軸の回転角度と、計測された前記第２の軸の回転角度との差、および、前記第１の軸と前記第２の軸との角度差とトルクとの関係性に基づいて、前記第１の軸と前記第２の軸との間のトルクが計測される、請求項４に記載のトルクセンサ。
  6. 　前記第１の信号は、前記第１の導体パターンの回転位置に応じたインピーダンスの値を示し、
    　前記第２の信号は、前記第２の導体パターンの回転位置に応じたインピーダンスの値を示す、請求項４に記載のトルクセンサ。
  7. 　前記第１の取得部には、所定の電圧が印加されており、
    　前記第１の信号は、前記所定の電圧が印加されている間の前記第１の取得部における電流の測定値を示し、
    　前記第２の取得部には、所定の電圧が印加されており、
    　前記第２の信号は、前記所定の電圧が印加されている間の前記第２の取得部における電流の測定値を示す、請求項４に記載のトルクセンサ。
  8. 　前記第１の軸の外周面、または、前記第１の軸に固定される第１の回転体の外周面に前記第１の導体パターンは固定されており、
    　前記第２の軸の外周面、または、前記第２の軸に固定される第２の回転体の外周面に前記第２の導体パターンは固定されている、請求項４に記載のトルクセンサ。
  9. 　前記第１の軸の軸方向に直交する面、または、前記第１の軸に固定される第１の回転体の、前記第１の軸の軸方向に直交する面に前記第１の導体パターンは固定されており、
    　前記第２の軸の軸方向に直交する面、または、前記第２の軸に固定される第２の回転体の、前記第２の軸の軸方向に直交する面に前記第２の導体パターンは固定されている、請求項４に記載のトルクセンサ。
  10. 　前記第１の取得部は、第１のコイルを含み、かつ、前記第１の導体パターンと前記第１のコイルとの間に生じる磁気の変化に応じた前記第１の信号を取得し、
    　前記第２の取得部は、第２のコイルを含み、かつ、前記第２の導体パターンと前記第２のコイルとの間に生じる磁気の変化に応じた前記第２の信号を取得する、請求項４に記載のトルクセンサ。
  11. 　前記第１の取得部は、第１の電極を含み、かつ、前記第１の導体パターンと前記第１の電極との間の静電容量に応じた前記第１の信号を取得し、
    　前記第２の取得部は、第２の電極を含み、かつ、前記第２の導体パターンと前記第２の電極との間の静電容量に応じた前記第２の信号を取得し、
    　前記第１の信号は、前記第１の導体パターンの回転位置に応じた静電容量の値を示し、
    　前記第２の信号は、前記第２の導体パターンの回転位置に応じた静電容量の値を示す、請求項４に記載のトルクセンサ。
  12. 　前記第１の軸とともに回転可能に固定されている、回転中心に対する位置に応じて幅および／または高さが異なる第３の導体パターンに対して間隔を有して配置されるとともに、前記第３の導体パターンの回転位置に応じた第３の信号を取得する第３の取得部をさらに備え、
    　前記第１の導体パターンおよび前記第３の導体パターンは、周期的なパターンであり、
    　前記第３の導体パターンは、回転中心に対する位置の単位変化に対する幅および／または高さの変化量は前記第１の導体パターンとは異なり、
    　前記第１の取得部により取得された前記第１の信号と、前記第３の取得部により取得された前記第３の信号とに基づいて、前記第１の軸の回転角度が計測される、請求項４に記載のトルクセンサ。
  13. 　前記第３の導体パターンの周期数は、前記第１の導体パターンの周期数よりも大きく、
    　前記第３の信号に対応する少なくとも一つの回転角度のうち、前記第１の信号に対応する第１の回転角度の値に最も近い回転角度が、前記第１の軸の回転角度として計測される、請求項１２に記載のトルクセンサ。
  14. 　前記第２の導体パターンは、周期的なパターンであり、
    　前記第１の取得部により取得された前記第１の信号と、前記第２の取得部により取得された前記第２の信号とに基づいて、前記第２の軸の回転角度が計測される、請求項１３に記載のトルクセンサ。
  15. 　前記第２の導体パターンの周期数は、前記第１の導体パターンの周期数よりも大きく、
    　前記第２の信号に対応する少なくとも一つの回転角度のうち前記第１の回転角度の値に最も近い回転角度が、前記第２の軸の回転角度として計測される、請求項１４に記載のトルクセンサ。
  16. 　前記第１の軸は、前記トルクセンサの入力軸および出力軸のいずれか一方であり、
    　前記第２の軸は、前記トルクセンサの入力軸および出力軸のいずれか他方である、請求項４に記載のトルクセンサ。
  17. 　前記第１の軸と前記第２の軸とは同軸である、請求項１６に記載のトルクセンサ。
  18. 　前記トルクセンサには、モータが連結されており、
    　前記第１の軸は、前記トルクセンサの入力軸であり、かつ、前記モータの出力軸に連結されている、請求項１７に記載のトルクセンサ。
  19. 　前記第１の軸、前記第２の軸、前記第１の導体パターン、および、前記第２の導体パターンをさらに備える、請求項１８に記載のトルクセンサ。
  20. 　前記第１の信号に基づいて前記第１の軸の回転角度を計測し、かつ、前記第２の信号に基づいて前記第２の軸の回転角度を計測する回転角度計測部と、
    　前記第１の軸の回転角度と前記第２の軸の回転角度との差に基づいて、前記第１の軸と前記第２の軸との間のトルクを計測するトルク計測部と、をさらに備える、請求項４に記載のトルクセンサ。
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