(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束密度Ｂの磁場を形成する異極対向型磁気回路と、
前記異極対向型磁気回路の内部に挿入されたコイルと、
前記コイルを回転角速度ωで回転させるとともに、特定の角度位置で静止させるモータと、
前記コイルの回転角度位置ｐ及び回転角速度ωを検出するロータリエンコーダと、
前記モータを回転角速度ωで回転させたとき、前記コイルに発生する誘導起電力Ｖを計測する電圧計測部と、
前記誘導起電力Ｖの最大値Ｖｍａｘとそのときの角度位置ｐ０を記録したメモリと、
前記コイルに電流Ｉを流し、前記コイルに発生するトルクに抗して、前記コイルを前記角度位置ｐ０に静止させる制御装置とを備え、
前記モータの出力トルクを校正対象のトルク変換器に入力することを特徴とするトルク校正装置。
【請求項２】
前記コイルが装着されるとともに、前記ロータリエンコーダを介して、前記モータに連結される電流電圧計測装置本体を備え、この電流電圧計測装置本体の内部に前記誘導起電力を計測する電圧計測部、前記コイルに電流Ｉを供給する電流制御部、前記制御装置、並びに、前記電圧計測部が計測した電圧データ及び前記電流制御部が供給した電流データを無線送信する無線通信モジュールが収納されていることを特徴とする請求項１に記載のトルク校正装置。
【請求項３】
前記モータと前記ロータリエンコーダを、スラスト方向及びラジアル方向の支持を行う空気軸受群により連結したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトルク校正装置。
【請求項４】
前記モータ及び前記空気軸受群をリニアガイドにより位置調整可能に取り付け、前記モータと前記ロータリエンコーダとの間に、ジョイントを介して前記トルク変換器を連結し、前記モータの出力トルクを校正対象のトルク変換器に入力するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のトルク校正装置。
【請求項５】
モータを駆動し、磁束密度Ｂの磁場を形成する異極対向型磁気回路内部でコイルを回転角速度ωで回転させ、前記コイルに発生する誘導起電力Ｖの最大値Ｖｍａｘと、前記誘導起電力Ｖが最大値Ｖｍａｘとなる角度位置ｐ０をメモリに記録する第一の工程と、
前記モータと前記コイルの間に校正対象のトルク計測機器を連結する第二の工程と、
前記コイルに電流Ｉを流し、前記モータにより、前記コイルに発生するトルクに抗して前記コイルを前記角度位置ｐ０に静止させる第三の工程と、
前記モータの出力トルクを、前記トルク計測機器が具備するトルク変換器に入力し、このトルク変換器への指示値との対応により、前記トルク計測機器の校正を行う第四の工程とからなることを特徴とするトルク校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク計測機器を校正するための校正装置及び校正方法に関し、精密機器分野・計測機器分野・医療機器分野など、トルクを微少な値に、しかも厳格に管理しなければならない分野で用いられているトルク計測機器を校正するためのトルク校正装置及び校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トルク計測機器の校正（または試験）は、レバーの先端に重力を負荷することにより発生するトルクとの比較によって行う重力方式が一般的である。
重力方式は、現在最も高度なトルクを実現できる有効な方式であり、産業技術総合研究所計量標準総合センター（ＮＭＩＪ）をはじめ、ドイツ・フランス・中国・韓国など各国家計量研（ＮＭＩ）で、トルクの国家標準を実現する方法として採用されている。
【０００３】
特許文献１には、レバーの先端に重錘を付加することによって発生させたトルクを利用してトルク校正を行う際、長周期のゆれが発生した場合、トルク校正を中断することが記載されている。
非特許文献１には,ドイツＮＭＩにより開発された、1 mN・m 〜10 mN・m の微小トルクの校正を可能にした実荷重式トルク標準器について記載されており、現在、これが最も精度の高いトルク標準器とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１３３３５１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IPO science  「Metrological characterization of a 1 N m torque standard machine at PTB, Germany」（D. Roske ２０１４年５月２０日  投稿）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、精密機器、微小機器を製造する際、さらには、インプラントを埋め込む際に、規定締め付けトルク値はきわめて微小であり、しかも、厳格に維持管理することが求められている。
しかし、この重力による方法では、載荷するおもりの質量を小さくしたり、レバーの長さを短くすることには、製作精度上限界があり、さらに、各レバーの支点部に作用する摩擦力の影響や、空気の流れ、緯度の相違に基づく重力加速度の影響等を受ける。非特許文献１には、実荷重式によりトルク値1 mN・m 〜10 mN・m の校正を0.1%の不確かさで実現することが記載されているが、トルク標準器としては不確かさが十分ではなく、実荷重式では、１ mN・m 未満の微小トルクを正確に校正することは非常に困難である。
【０００７】
一方、現在日本国内で提案されているトルクのＳＩトレーサビリティ体系では、ＮＭＩＪが保有する重力方式のトルク標準機（実荷重式トルク標準機）と、第一階層の校正事業者が採用しているトルク校正装置間で比較をすることが必要であるが、各装置の構造、重量、そしてトルク発生の原理上、わずかな振動が精度に影響を及ぼすため、トルク校正装置を安易に運搬し、移設することができない。
このため、仲介器（トルク計測機器）を使用せざるを得ず、必然的に使用した仲介器の性能に結果が大きく影響されてしまうため、仲介器の影響が及ばない、新たな校正装置及び校正方法が求められている。
【０００８】
そこで、こうした課題を克服するため、本発明の目的は、従来の実荷重式に代え、電磁力によって発生するトルクを利用することで、微小トルクに対しても高精度の校正（または試験）を可能にするとともに、トルク校正装置本体のコンパクト化、運搬・設置の容易化を実現し、トルクの国家標準レベルでの校正（または試験）を製造現場等でも行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明のトルク校正装置は、磁束密度Ｂの磁場を形成する異極対向型磁気回路と、この異極対向型磁気回路に設置されたコイルと、コイルを回転角速度ωで回転させるとともに、特定の角度位置で静止させるモータと、コイルの回転角度位置ｐ及び回転角速度ωを検出するロータリエンコーダと、コイルを回転角速度ωで回転させたときにコイルに発生する誘導起電力Ｖを計測する電圧計と、誘導起電力Ｖの最大値Ｖｍａｘとその時の角度位置p０を記録するメモリと、校正対象のトルク変換器を接続した状態でコイルに電流Ｉを流し、コイルに発生するトルクに抗して角度位置p０に静止させる制御装置を備え、そのときのモータの出力トルクを校正対象のトルク変換器に入力するようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来の実荷重式の校正装置と比較して、次のような効果を達成できる。
（１）微小トルクを高い精度で再現できる。
（２）軽量化、コンパクト化、低コスト化が可能となる。
（３）緯度に応じた重力加速度の評価が不要である。
（４）搬送により機構的なダメージを受けにくく、仮に受けたとしても、搬送後の再評価（磁気回路の磁束密度とコイルの形状）が容易である。
（５）このため、製造現場等でも容易にトルクの一次標準を実現できる。
（６）新しいトルクのＳＩトレーサビリティ体系を構築することで、新たなトルク計測機器の開発を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、磁束密度Ｂの磁場中でコイルＣに電流Ｉを流したときに、コイルＣが磁場から受ける力を示す斜視図である。
【図２】図２は、磁束密度Ｂの磁場中でコイルＣに電流Ｉを流したときに、コイルＣが磁場から受ける力を回転軸方向から見た図である。
【図３】図３は、磁束密度Ｂの磁場中でコイルＣを回転角速度ωで回転させたときに、発生する誘導起電力を示す斜視図である。
【図４】図４は、磁束密度Ｂの磁場中でコイルＣを回転角速度ωで回転させたときに、ｔ秒後に発生する誘導起電力を回転軸方向から見た図である。
【図５】図５は、本発明の実施例の全体構成を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】図６は、電流電圧計測装置本体６、矩形コイル７、ヨーク８周辺の拡大図である。
【図７】図７は、本実施例のブロック図である。
【図８】図８は、本実施例によりトルク校正を行う際の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本発明の基本原理を説明する。
図１に示すように、磁束密度Ｂの鉛直上向きの一様な磁場内に、水平軸（O-O’）の周りに回転できる矩形のコイルＣ（長さL、高さh、O-O’に対して対称形状）を設置して電流Ｉを流すと、磁束密度と直行する２つの辺が磁場から受ける力Ｆは、
F＝I・B・L、または、F＝-I・B・L・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（１）
となる。つまり、磁束密度と直行する２つの辺に働く力は、大きさが等しくて向きが逆であるので、偶力が生じる。
【００１３】
図２は、矩形コイルＣが磁力線の方向に対し、θ（以下、「角度位置」という。）傾斜している状態を示しており、このとき、コイルＣに作用するトルクＴは、
T＝I・B・L・h・cosθ＝I・B・A・cosθ ・・・・・・・・・・・・・・・式（２）
と表すことができる。
ここでA＝L・h、すなわちＡをコイルの面積とし、コイルＣがＮ巻きのときは、
T＝N・I・B・A・cosθ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（３）
となる。
式（３）より、トルクＴの最大値Ｔｍａｘは、cosθ＝1、すなわち、コイルＣの面が、磁力線に対し平行となる。θ＝nπ（n＝0、1、2、3・・・・）のときに発生し、
Tｍａｘ＝N・A・B・I ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（４）
となる。
【００１４】
トルクを高精度に実現するためには、式（４）右辺の各パラメータを高精度に設定あるいは計測することが求められる。
角度位置θや電流Ｉは比較的高精度に計測できるものの、コイルＣの形状（巻数Ｎや面積Ａ）や磁束密度Ｂを高い精度で計測することは極めて困難である。
そこで、磁束密度Ｂ、コイルＣの面積Ａ及び巻数Ｎを相殺するため、図３に示すように、同じ磁束密度Ｂの磁場中で、同じコイルＣをモータＭにより回転角速度ωで回転させた場合に生じる誘導起電力Ｖを予め計測しておく。
すなわち、トルクを発生する場合と同じ磁束密度Ｂの磁場中で、コイルＣをモータＭにより一定の回転角速度ω(π/s)で回転させることで、コイルＣには誘導起電力Ｖが発生する。
コイルＣの法線ベクトルが磁力線の方向と一致するときを原点（t＝0）とすると、図４に示すように、ｔ秒後、コイルＣの法線が磁力線に対し角度ωｔとなるとき、誘導起電力Ｖは、
V＝N・A・B・ω・sinωt・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（５）
で表される。
【００１５】
ここで、誘導起電力Ｖの最大値（絶対値）Ｖｍａｘは、sinωt＝1、やはり、コイルＣの面が磁力線に対して平行となる、ωt＝-n・π/2(n＝0、1、2、3・・・)のときに発生し、
Vｍａｘ＝N・A・B・ω・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（６）
となる。
これは、前述のように、磁束密度Ｂの磁場内にあるコイルＣに電流Ｉを流したとき、発生するトルクが最大値であるＴｍａｘとなるときと同じ角度位置である。
そこで、予め、磁束密度Ｂの中でコイルＣをモータＭにより様々な回転速度ωｉで回転させ、回転速度毎に、最大誘導起電力Ｖｍａｘ_ｉと、そのときのコイルＣの角度位置p0_iを記録する。
そして、横軸にωi、縦軸にＶｍａｘ_ｉをとり、その傾きであるN・A・Bを近似式で求める。
なお、p０_ｉの平均値をp０／とする。
【００１６】
次にモータＭによって角度位置ｐ０／にコイルを保持したまま、コイルＣに電流Ｉを流す。
このとき、式（４）により、
Tｍａｘ/I＝N・A・B・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（７）
そして、式（６）により、
Vｍａｘ/ω＝N・A・B ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（８）
さらに、式（７）、（８）により、
Tｍａｘ・ω＝Vｍａｘ・I ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（９）
となる。
【００１７】
式（９）は、力学的仕事率と電気的仕事率が等しいことを示しており、Ｎ、Ａ、Ｂがすべて消去され、Ｖｍａｘ（電圧値）、Ｉ（電流値）、ω（回転角速度）、そして、コイルＣの位置決め精度により、Ｔｍａｘの精度を定めることができる。
例えば、電圧値、電流値については、±0.01Ｖ以下の精度を有する電圧計±0.001Ａ以下の精度を有する電流計を採用し、回転角速度、角度位置については、分解能224counts per revolutionを有するモータ、262144カウント/1回転の分解能を有する光学式非接触型ロータリエンコーダを採用すれば、１ mN・m 未満の微小トルクに対しても、相対拡張不確かさを0.1%よりも小さくすることが可能である。この精度は、非特許文献１に記載された、現在最も高性能な実荷重式トルク標準機の不確かさを実現できることを示している。
なお、コイルＣについては、アクリルで補強したボビンを使用しているため、変形等による影響は無視することができる。
実荷重式でトルクを定める場合は、現在不確かさが最も小さいドイツのＮＭＩが開発をした実荷重式トルク標準機でも、相対値で10-5のオーダであるのに対し、本発明によれば、従来の実荷重式と比較して、不確かさを1/10にすることも可能である。
【００１８】
具体的には、本発明では、予め、磁束密度Ｂの磁場の中で、モータＭによりコイルＣを回転角速度ωiで回転させ、発生する誘導起電力の最大値Ｖｍａｘ_ｉとその時の角度位置p0_iを繰り返し測定し、記録する。
回転角速度ωiを様々に変更して、以上の測定、記録を繰り返して、ωi、Ｖｍａｘ_ｉの関係を求め、その傾きを最小二乗法等により算出することで、式（６）に示すとおり、磁束密度ＢとコイルＣの形状（巻き数Ｎ及び面積Ａ）を評価することができる。また、どの回転角速度においても、Ｖｍａｘとなる角度位置は厳密には変わらないはずであり、p0_iの測定結果は正規分布になると考えられるので、精度向上の観点から、p０_ｉの平均値p０/を誘導起電力が最大となる角度位置とする。
【００１９】
次に、同じ磁束密度Ｂの磁場の中で、モータＭによりコイルＣの角度位置を平均値p0/に保持し、コイルＣに電流Ｉを流すことで、
Tｍａｘ＝I・Vｍａｘ/ω ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（１０）
となる。
すなわち、あらかじめ評価されたＶｍａｘ/ω（装置特有の定数）と、電流Ｉを計測することにより、Ｔｍａｘを特定することができ、このトルクを被校正対象に入力することで、被校正対象の校正が可能となる。
【実施例】
【００２０】
上記の基本原理に基づく本発明の実施例を以下に説明する。
図５は、本実施例の全体構成を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
リニアガイド１の最上部には、モータ２がＬ型治具により上下位置を調整可能に取り付けられており、カップリング３、空気軸受群４ａ〜４ｃ、例えば、光学式非接触型ロータリエンコーダ等の高分解能のロータリエンコーダ５を介して、電流電圧計測装置本体６が連結されている。なお、空気軸受群４ａ〜４ｃもＬ型治具により上下位置を調整可能に取り付けられている。
図５では、モータ２の出力軸、カップリング３、そしてロータリエンコーダ５が互いに離隔した状態を示しているが、作動時は、モータ２、空気軸受群４ａ〜４ｃもＬ型治具のリニアガイド１上の位置を調整することにより互いに結合させる。
【００２１】
この実施例では、電流電圧計測装置本体６は略直方体あるいは立方体であり、その上面の中心点にロータリエンコーダ５の下面側から延びる軸が内部を貫通する態様で連結されている。電流電圧計測装置本体６の下方には、接続ターミナルＴ１、Ｔ２により、矩形コイル７が着脱可能に装着されている。
一方、リニアガイド１の最下方には、コの字状のヨーク８が固定されており、その内面に互い対向するように取り付けられた磁石９のＮ極とＳ極により、異極対向型磁気回路が形成され、その内部に矩形コイル７が挿入されている。なお磁石９は、永久磁石、電磁石のいずれでもよい。
【００２２】
制御用ＣＰＵ１０には、ロータリエンコーダ５からの検出信号がインターフェース１１を介して入力され、電流電圧計測装置本体６で計測した電流値、電圧値が受信部１２を介して入力されるようになっている。
制御用ＣＰＵ１０は、これらの検出値に基づいて、駆動回路１３を介してモータ２を駆動し、矩形コイル７の回転速度、停止位置を制御する。
【００２３】
図６に示すように、電流電圧計測装置本体６の内壁面のうち、一面には、矩形コイル７に電流を供給するためのバッテリ１４（本実施例の場合２個）が装着されており、その他の内壁面には、制御用ＣＰＵ１０、受信部１２に送信を行う無線通信モジュール１５、電流電圧計測部１６がそれぞれ装着されている。
なお、電流電圧計測装置本体６の内部にバッテリ１４を内蔵させることに代え、ロータリコネクタを介して外部電源を供給するようにしてもよい。いずれの場合でも、電流電圧計測装置本体６の回転に伴って、大きな偏心運動が発生しないよう、内蔵する機器の重量配分をバランスさせることが好ましい。
【００２４】
図７は本実施例の全体ブロック図を示しており、直列に接続されたバッテリ１４のマイナス側がターミナルＴ１に、プラス側がスイッチＳ、電流電圧計測部１６の電流制御部１７を介してターミナルＴ２にそれぞれ接続され、スイッチＳをオンにすることでコイル７に電流を供給する。また、電流電圧計測部１６の電圧計測部１８により、ターミナルＴ１―Ｔ２間の電圧が計測される。
電流制御部１７が矩形コイル７に供給する電流値Ｉ、電圧計測部１８の計測値Ｖは、無線通信モジュール１５により受信部１２に送信される。
【００２５】
誘導起電力Ｖの最大値Ｖｍａｘを計測する際は、制御用ＣＰＵ１０は、スイッチＳをオフとした状態で、インターフェース１１を介して入力されるロータリエンコーダ５からの検出信号に基づいて、駆動回路１３を介してモータ２の回転速度を制御する。
一方、トルク変換器の校正を行う際は、スイッチＳをオンにした上で、電流制御部１７を介して、矩形コイル７に供給する電流値Ｉを制御するとともに、インターフェース１１を介して入力される非接触型ロータリエンコーダ５からの検出信号に基づいて、駆動回路１３を介してモータ２による静止位置制御を行う。
【００２６】
モータ２は、高精度な速度制御、位置決めが可能なモータ（サーボモータ又はステッピングモータ）であり、制御用ＣＰＵ１０からの命令を受け、2２４counts per revolutionの位置決め精度を有し、安定した速度を維持することができる。また、電流電圧計測装置本体６に設けられた誘導起電力を計測する電圧計、矩形コイル７に流れる電流を計測する電流計も±0.01Ｖ以下、±0.001Ａの精度を有するものを用い、送受信部の分解能を加味しても、制御用ＣＰＵ１１には、±0.01Ｖ以下、±0.001Ａの精度で、矩形コイル７の誘導起電力、コイル７に流れる電流が入力される。
【００２７】
図５に示すように、カップリング３と非接触型ロータリエンコーダ５との間に設けられた空気軸受群４ａ〜４ｃは、上面（カップリング３側）でスラスト方向の支持を行う空気軸受４ａ、両側面側でラジアル方向の支持を行う空気軸受４ｂ、４ｃの計３個の空気軸受により構成されている。空気軸受４ａでは、下方に取り付けられている非接触型ロータリエンコーダ５、電流電圧計測装置本体６そして矩形コイル７の重量を支え、トルク変換器２２を取り付けた際に、トルク変換器２２より下方の装置の重量が、トルク変換器２２に作用するのを防ぐ。
【００２８】
一方、空気軸受け４ｂ、４ｃは、それぞれに供給される圧縮空気の流れが対向する向きに取り付けられており、本装置全体の回転中心を常時鉛直方向に維持し、回転精度を高めるものである。
これらの空気軸受群４ａ〜４ｃには、バルブ１９ａ〜１９ｃ、スピードコントローラ２０ａ〜２０ｃを介して、エアマニホールド２１からの圧縮空気が導入される。矩形コイル７を精密に決められた角度位置で保持するために、圧縮空気による回転力を互いに相殺して、静止状態を維持できるよう、自動又は手動によりスピードコントローラ２０ａ〜２０ｃにより流量を調整できるようにしている。
【００２９】
以下、本実施例によりトルク校正を行う際の手順について説明する。
まず、磁束密度Ｂと矩形コイルＣの形状（巻き数Ｎ、面積Ａ）を評価するため、駆動回路１３は制御用ＣＰＵ１０からの命令を受け、モータ２により、ヨーク８及び磁石９により形成される磁束密度Ｂの磁場内で矩形コイル７を回転させ、発生する誘導起電力Ｖを電流電圧計測装置本体６内部の電圧計測部１８により、そして、矩形コイルＣの回転角速度ω、角度位置pをロータリエンコーダ５により取得して、制御用ＣＰＵ１０のメモリ内に記録する。
これを繰り返し、誘導起電力Ｖの最大値Ｖｍａｘ、最大値Ｖｍａｘが発生した角度位置p0を記録する。
【００３０】
回転角速度ωｉを順次変化させ、繰り返すことで、回転角速度ωｉ毎にＶｍａｘ_ｉとp０_ｉを求め、横軸を回転角速度ω、縦軸をＶｍａｘとして、その傾き（＝Ｎ・Ａ・Ｂ）を最小二乗法等で求め、磁束密度Ｂと矩形コイルＣの形状を評価する。
また、角度位置p０_ｉの平均値p０／も求めておく。
なお、以上の操作は予め磁気回路と矩形コイルの組み合わせ毎に１度行いメモリに記録しておけば、磁束密度や矩形コイルの形状変化がない限り、トルク変換器を校正するたびに行う必要はない。ただし、搬送を行うために一度分解した場合や、測定環境条件が悪く経時変化が予想される場合は、磁束密度ＢとコイルＣの形状の再評価を行う必要がある。
【００３１】
次に、トルク校正の対象となるトルク変換器の校正を行う手順について説明する。
まず、図８に示すように、リニアガイド１上の位置を調整することで、カップリング３の下方に、校正対象であるトルク変換器２２を介在させ、トルク変換器２２と空気軸受群４ａ〜４ｃとの間を第２のカップリング２３により連結する。このトルク変換器２２は、トルク変換器用指示計器２４を介して、制御用ＣＰＵ１０に接続されている。
【００３２】
制御用ＣＰＵ１０からの指令を受け、前述のように、矩形コイル７が磁束密度ＢとコイルＣの形状を評価する手順により予め求めた角度位置p０_ｉの平均値p０/となるよう、モータ２を駆動し、その位置で停止させた状態で、矩形コイル7にバッテリ１４から電流Ｉを供給すると、ヨーク８及び磁石９による異極対向型磁気回路により形成される磁場から、式（４）に示すトルクＴが発生する。
このトルクＴにより矩形コイル7が回転しようとするが、制御用ＣＰＵ１０は、ロータリエンコーダ５から入力される角度位置を、前述のように、磁束密度ＢとコイルＣの形状を評価する手順により、予め求めた角度位置p０／で保持するようモータ２に指令を出す。
その際、矩形コイル７の角度位置がp０／からオーバーシュートしないように、段階的にモータ２の速度を低減できるような制御を行う。
【００３３】
トルク変換器２２を介して、モータ２により矩形コイル７の角度位置をp０/に保持できた（つりあった）とき、トルク変換器２２は、矩形コイル７で発生しているトルクＴｍａｘによりねじられていることとなる。従って、矩形コイル７に流れる電流Ｉを計測し、先述のＶｍａｘとωとの関係から求められた、磁束密度Ｂと矩形コイル７の形状の関係から、式（１０）よりＴｍａｘが求められ、求めたＴｍａｘとトルク変換器２２の出力値Ｓとの対応により、トルク計測機器の校正を行うことができる。
【００３４】
以上の実施例では、モータ２、カップリング３、空気軸受群４ａ〜４ｃ、高分解能の光学式非接触型ロータリエンコーダ５、電流電圧計測装置本体６を上下方向のリニアガイド１に沿って配列したが、これらを水平方向のリニアガイド１に沿って配列するようにしてもよい。
また、２個のバッテリ１４を電流電圧計測装置本体６の内部に収納したが、１個あるいは３個以上としてもよく、ロータコネクタを用いて外部電源を供給するようにしてもよい。
電流電圧計測装置本体６を円筒体としてもよいし、コイルの形状も矩形に限られるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、コイルの形状や異極対向型磁気回路により発生する磁場密度にかかわりなく、磁場内のコイルに電流を流すことで、微小トルクでも精度高く再現できるので、トルク校正装置の軽量化、コンパクト化、低コスト化が可能となる。
しかも、振動や衝撃にも大きな影響を受けないので、製造現場等でも容易にトルクの一次標準を実現できるので、トルク校正装置として広く採用されることが期待できる。
【符号の説明】
【００３６】
１：リニアガイド                         ２：モータ
３：（第一の）カップリング               ４ａ〜４ｃ：空気軸受群
５：ロータリエンコーダ                   ６：電流電圧計測装置本体
７：矩形コイル                           ８：ヨーク
９：磁石                               １０：制御用ＣＰＵ
１１：インターフェース                   １２：受信部
１３：駆動回路                           １４：バッテリ
１５：無線通信モジュール                 １６：電流電圧計測部
１７：電流制御部                         １８：電圧計測部
１９ａ〜１９ｃ：バルブ                   ２０ａ〜２０ｃ：スピードコントローラ
２１：エアマニホールド                   ２２：トルク変換器
２３：（第２の）カップリング              ２４：トルク変換器用指示計器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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