(57)【要約】【課題】  光信号の受光効率をさらに向上させることができる回転体トルク測定装置を提供することである。【解決手段】  駆動側フランジ部と負荷側フランジ部との間に中空体部が形成された回転体と、前記回転体の外周に設けられ、前記中空体部の中空部に取付けられるトルク検出部よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子と、前記光信号を入光面で受光し、長手方向に沿って前記光信号を導光する導光体と、前記導光体によって導光された光信号に基づいて前記回転体が回転したときのトルクを算出するトルク算出部とを備え、前記導光体の入光面または該入光面の反対面に光路変換手段を形成した。【選択図】  図３
2005321335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側フランジ部と負荷側フランジ部との間に中空体部が形成された回転体と、前記回転体の外周に設けられ、前記中空体部の中空部に取付けられるトルク検出部よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子と、前記光信号を入光面で受光し、長手方向に沿って前記光信号を導光する導光体と、前記導光体によって導光された光信号に基づいて前記回転体が回転したときのトルクを算出するトルク算出部とを備え、
前記導光体の入光面または該入光面の反対面に、光路変換手段が形成されていることを特徴とする回転体トルク測定装置。
【請求項２】
前記光路変換手段は、前記導光体の入光面または該入光面の反対面に設けた凹凸であることを特徴とする請求項１に記載の回転体トルク測定装置。
【請求項３】
前記光路変換手段は、傾斜面を有する複数の溝から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転体トルク測定装置。
【請求項４】
前記傾斜面を有する複数の溝は、各溝の稜線が前記導光体の長手方向と直交する方向に延在し、前記導光体の長手方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項３に記載の回転体トルク測定装置。
【請求項５】
前記傾斜面を有する複数の溝の断面形状は、三角形または台形であることを特徴とする請求項３または４に記載の回転体トルク測定装置。
【請求項６】
前記導光体の入光面と該入光面の反対面とは、平行に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のうちのいずれか１項に記載の回転体トルク測定装置。
【請求項７】
前記導光体は、前記回転体の外側に設けられた筐体に取付けられていることを特徴とする請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載の回転体トルク測定装置。
【請求項８】
前記導光体の入光面の反対面に反射部材を設けたことを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれか１項に記載の回転体トルク測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体のトルクを回転部に非接触で測定するトルク測定装置に関し、特に、受光ファイバの取付けの作業性の向上と、光信号の受光効率の向上を図る回転体トルク測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転体トルク測定装置は、駆動側の回転軸と負荷側の回転軸との間に取付けられ回転トルクを非接触で測定するもので、例えば、自動車の車輪により回転させられるシャーシダイナモにおいて測定ロ―ラとブレーキ装置との間の回転トルクの測定に用いられるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、従来の回転体トルク測定装置の正面図であり、図６は、従来の回転体トルク測定装置の一部を切欠いた側面図である。
【０００４】
図５と図６とに示すように、従来の回転体トルク測定装置５０は、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられる回転体５１と、回転体５１の外側に固定される固定体５５とで構成され、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられる。回転体５１は、駆動側の回転軸９１のフランジ９２に取付けられる駆動側フランジ部５２と、負荷側の回転軸９３のフランジ９４に取付けられる負荷側フランジ部５４と、駆動側フランジ部５２と負荷側フランジ部５４の間の中空体部５３とが一体に形成されたものであり、固定体５５は、負荷側フランジ部５４の外側に設けられる環状部５６と、取付固定部５８を介し環状部５６が固定される筺体５７とで構成されている。
【０００５】
負荷側フランジ部５４の外側に設けられる環状部５６には一次コイル８７が設けられ、負荷側フランジ部５４の外周部には二次コイル８８が設けられ、一次コイル８７と二次コイル８８とで回転トランス８９が構成されて回転体５１に電力供給が行われる。
【０００６】
中空体部５３の中空部５９には歪ゲージのトルク検出部６１が設けられ、トルク検出部６１よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子６７ａ〜６７ｎが負荷側フランジ部５４の外周に沿って複数設けられ、環状部５６には一次コイル８７と並んで発光素子６７ａ〜６７ｎよりの光信号を受光する受光ファイバ７１が取付けられ、受光ファイバ７１の端部には電気信号に変換する光信号変換部（図示せず）が設けられている。
【０００７】
従って、回転体トルク測定装置５０は、駆動側の回転軸９１が回転駆動するとき、トルク検出部６１よりの出力が発光素子６７ａ〜６７ｎと受光ファイバ７１とを介し光信号変換部により検出され、回転トルクの測定が行われる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２２５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上述べたごとく、従来の回転体トルク測定装置５０は、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられ、回転トルクを非接触で測定することができるが、発光素子６７ａ〜６７ｎよりの光信号を受光する受光ファイバ７１は、傷などが発生すると光信号の特性が損なわれる可能性があるため環状部５６の溝に沿って慎重に取付けを行う必要があり、さらなる作業性の向上が要望されていた。
【００１０】
また、受光ファイバ７１は、発光素子６７ａ〜６７ｎよりの光信号を受光し、受光した光信号は受光ファイバ７１の中を伝送される。受光ファイバ７１は、光信号を環状の受光ファイバ７１の中心方向から受光するため、即ち受光ファイバ７１の環状方向に対し直角方向から受光するため、環状方向に伝送され難く、光信号の受光効率の向上も要望されていた。
【００１１】
そこで本願出願人は、上記課題を解決することを目的とした発明を成し、特願２００３−９０３３４号として特許出願を行った。
【００１２】
本願発明者らは、この特願２００３−９０３３４号として出願した発明を発展させ、光信号の受光効率のさらなる向上を図った。
【００１３】
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、光信号の受光効率をさらに向上させることができる回転体トルク測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、回転体トルク測定装置において、駆動側フランジ部と負荷側フランジ部との間に中空体部が形成された回転体と、前記回転体の外周に設けられ、前記中空体部の中空部に取付けられるトルク検出部よりの出力により発光し光信号を出力する発光素子と、前記光信号を入光面で受光し、長手方向に沿って前記光信号を導光する導光体と、前記導光体によって導光された光信号に基づいて前記回転体が回転したときのトルクを算出するトルク算出部とを備え、前記導光体の入光面または該入光面の反対面に光路変換手段を形成した。
【００１５】
また本発明は請求項１に記載の発明において、前記光路変換手段は、前記導光体の入光面または該入光面の反対面に設けた凹凸であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は請求項１に記載の発明において、前記光路変換手段は、傾斜面を有する複数の溝から構成されていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は請求項３に記載の発明において、前記傾斜面を有する複数の溝は、各溝の稜線が前記導光体の長手方向と直交する方向に延在し、前記導光体の長手方向に沿って形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は請求項３または４に記載の発明において、前記傾斜面を有する複数の溝の断面形状は、三角形または台形であることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は請求項１ないし５のうちのいずれか１項に記載の発明において、前記導光体の入光面と該入光面の反対面とは、平行に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載の発明において、前記導光体は、前記回転体の外側に設けられた筐体に取付けられていることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載の発明において、前記導光体の入光面の反対面に反射部材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光信号の受光効率をさらに向上させることができる回転体トルク測定装置を提供することができる。
【００２３】
すなわち本発明は、光信号を入光面で受光し、長手方向に沿って前記光信号を導光する導光体を備え、導光体の入光面または該入光面の反対面に、光路変換手段を形成したので、光信号の受光効率をさらに向上させることができる。そして、光信号の受光効率が向上することにより、光信号の電気信号への変換に要する、高速ＯＰアンプや受光素子等の部品の低廉化や使用個数の削減が可能となり、装置コストを低減することができる。さらに、導光体を小型でコンパクトな形状とすることができ、装置全体の小型化を容易に行うことができる。
【００２４】
また本発明は、前記光路変換手段は、前記導光体の入光面または該入光面の反対面に設けた凹凸であるとしたので、光路変換手段を容易に形成することができ、また導光を効率よく行うことができる。
【００２５】
また本発明は、前記光路変換手段は、傾斜面を有する複数の溝から構成されているとしたので、光路変換手段を容易に形成することができ、また導光を効率よく行うことができる。
【００２６】
また本発明は、前記傾斜面を有する複数の溝は、各溝の稜線が前記導光体の長手方向と直交する方向に延在し、前記導光体の長手方向に沿って形成されているとしたので、導光を効率よく行うことができる。
【００２７】
また本発明は、前記傾斜面を有する複数の溝の断面形状は、三角形または台形であるとしたので、光路変換手段を容易に形成することができ、また導光を効率よく行うことができる。
【００２８】
また本発明は、前記導光体の入光面と該入光面の反対面とは、平行に形成されていることとしたので、また導光を効率よく行うことができる。
【００２９】
また本発明は、前記導光体は、前記回転体の外側に設けられた筐体に取付けられていることとしたので、導光体の取付けの作業性の向上を図ることができる。
【００３０】
また本発明は、前記導光体の入光面の反対面に反射部材を設けたので、導光を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
まず、本発明は、特願２００３−９０３３４号として出願した発明（以下「参考例」という）を発展させたものであるため、この参考例について説明する。
【００３３】
図１は、参考例の回転体トルク測定装置の正面図である。
【００３４】
また、図２は、参考例の回転体トルク測定装置の一部を切欠いた側面図である。
【００３５】
図１および図２に示すように、参考例の回転体トルク測定装置１０は、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられる回転体１１と、回転体１１の外側に固定される固定体１５とで構成され、駆動側の回転軸９１と負荷側の回転軸９３との間に取付けられる。回転体１１は、駆動側の回転軸９１のフランジ９２に取付けられる駆動側フランジ部１２と、負荷側の回転軸９３のフランジ９４に取付けられる負荷側フランジ部１４と、駆動側フランジ部１２と負荷側フランジ部１４の間の中空体部１３とが一体に形成されたものであり、固定体１５は、負荷側フランジ部１４の外側に設けられる半割構造の環状部１６と、半割構造の環状部１６が固定される筺体１７とで構成されている。
【００３６】
駆動側フランジ部１２は、ねじ（図示せず）がフランジ９２の取付穴９２ａを介し駆動側フランジ部１２のねじ穴１２ａに取付けられ、フランジ９２に固定される。また、負荷側フランジ部１４は、ねじ（図示せず）がフランジ９４の取付穴９４ａを介し負荷側フランジ部１４のねじ穴１４ａに取付けられ、フランジ９４に固定される。中空体部１３は、駆動側フランジ部１２と負荷側フランジ部１４とによりねじられ、起歪体となる。
【００３７】
半割構造の環状部１６は、半割環状部１６ａ、１６ｂの上端どうしが導電性の連結部１６Ｔにより連結されたもので、半割環状部１６ａ、１６ｂの下端は筺体１７に取付けられた取付固定部１８ａ、１８ｂに絶縁状態で固定されている。即ち、半割構造の環状部１６は、下端が切り欠かれた不連続の環状形状で絶縁状態にされ固定されているため、半割構造の環状部１６を一次コイルとすることができ、また、取付け取外しも容易に行うことができる。この一次コイルと、負荷側フランジ部１４の外周部に設けられた二次コイル３８とにより回転トランス３９を構成し、回転体１１に電力供給を行うことができる。
【００３８】
中空体部１３の中空部１９には歪ゲージのトルク検出部２１が設けられ、負荷側フランジ部１４には外周に沿ってトルク検出部２１よりの出力により発光し、光信号Ｌを送信する発光素子２７ａ〜２７ｎが複数設けられている。筺体１７には、コンパクトに筺体１７に収納するために両端部をそれぞれＬ字形に折り曲げられた直線形状で発光素子２７ａ〜２７ｎよりの光信号Ｌを受光する受光ファイバ３１が取付けられている。また、筺体１７には、オイルミストや塵などの内部への侵入を防止するとともに受光ファイバ３１の保護も行い、光信号を拡散して通過させる拡散板３４が取付けられている。
【００３９】
受光ファイバ３１の端部面側には、光ハイパスフィルタ３２ａ、３２ｂを介し光信号を受光し電気信号に変換する光信号変換部３３ａ、３３ｂが設けられている。実装基板２８には、回転体１１の電子部品が実装されている。
【００４０】
この参考例によれば、発光素子２７ａ〜２７ｎのそれぞれからの光信号Ｌが拡散板３４で拡散され、受光ファイバ３１で受光される。この受光された光信号は受光ファイバ３１の中を左右方向に向い伝送され、効率的に受光が行われる。
【００４１】
本願発明者らは、このような参考例をさらに発展させ、さらなる受光効率の向上を図った。
【００４２】
図３は、本発明による回転体トルク測定装置の一実施の形態の主要部を示す図であり、（ａ）は主要部の概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のガイドロッド１４１の側面図である。
【００４３】
図１に示した参考例では、受光ファイバ３１にて発光素子２７ａ〜２７ｎのそれぞれからの光信号Ｌを受光し、これを受光ファイバ３１の両端の光信号変換部３３ａ、３３ｂにて信号検出されるようにしていた。これに対し、本実施の形態では、受光ファイバ３１の代わりにガイドロッド１４１を設けた。
【００４４】
本実施の形態において、他の部分は図１および図２に示した参考例と同様であるので、図１および図２も参照する。
【００４５】
本実施の形態の回転体トルク測定装置では、発光素子２７ａ〜２７ｎのそれぞれからの光信号Ｌを導光体であるガイドロッド１４１の入光面で受光し、ガイドロッド１４１はその長手方向、ガイドロッド１４１の両端面に光信号Ｌを導光し、ガイドロッド１４１の両端面に導光された光信号Ｌを、その両端面に設けられた光信号変換部３３ａ、３３ｂにて受光し電気信号に変換すなわち信号検出する。本実施の形態の回転体トルク測定装置は、この光信号変換部３３ａ、３３ｂによる検出結果に基づいて回転体１１が回転したときのトルクを算出するトルク算出部（図示せず）をさらに備える。
【００４６】
ガイドロッド１４１は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、四角柱の棒状の透明材料から成る導光体の下面（光源すなわち発光素子２７ａ〜２７ｎに対向する面（入光面）の反対側の面）に、幅方向に稜線が沿う複数条の溝（プリズム）を、光路変換手段として形成して成る。
【００４７】
本実施の形態では、ガイドロッド１４１を棒状にしているが、透明材料からなる導光体は任意の形状に成形することができ、図５に示した受光ファイバ７１のようにループ状に成形し、図５の回転体トルク測定装置において受光ファイバ７１の代わりに用いることもできる。
【００４８】
また本実施の形態では、ガイドロッド１４１の上面と下面は平行であり、側面どうしも平行である。
【００４９】
導光体すなわちガイドロッド１４１の素材は、光を効率よく通過させる物質であれば良く、その透光性・加工性からアクリル樹脂が最も適している。しかしながら、本発明を実施する場合に、特にこれに限定されるものではなく、これに代えて、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂等の各種熱可塑性の透明樹脂等が使用可能である。また、エポキシ樹脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂等の熱硬化性透明樹脂や各種ガラス材料等の無機透明材料も場合によっては適用可能である。
【００５０】
導光体すなわちガイドロッド１４１の作成方法は、切削、研削加工との直接的な機械加工、または、キャスト法、熱加圧成形法、押出し成形法、射出成形法等の各種成形法が適用可能であるが、生産性の点からは樹脂材料を用いた射出成形法が最も適している。
【００５１】
光路変換手段は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す複数条の溝に限定されるものではなく、たとえば、部分的に粗面化加工を施し微小な凹凸を形成したものであってもよいし、また、導光体の下面にドット状のシボ加工を施したり、シルク印刷を施したり、ドーム形成を施したりしてもよい。
【００５２】
粗面化の方法としては、サンドブラスト等により直接的に導光体の面に加工することも可能であるが、導光体を透明樹脂材料を使用して作成する場合には、予め金型の所定位置にサンドブラスト、エッチング等の手法により、微小な凹凸面を形成しておくことによって、導光体を成形すると同時に光路変換手段を形成する方法でもよい。
【００５３】
また、光路変換手段である複数条の溝は、ガイドロッド１４２を側面から見たとき溝の傾斜面（壁面）が成す形状が、図３（ｂ）のようにほぼ三角形でもよいし、台形等の四角形でもよいし、他の多角形でもよい。また、溝の傾斜面は平面であってもよいし、曲面であってもよい。
【００５４】
また本実施の形態では、ガイドロッド１４１の下面側に光反射部材１４２を設けている。この光反射部材１４２としては、銀等の金属を蒸着したフィルム、または、白色フィルムまたは白色の塗料を塗布したフィルム等のシート状のもの、もしくは、鏡面加工を施したアルミ板等の金属板を曲げ加工したものを使用することができる。光反射部材１４２は、ガイドロッド１４１の下面にだけではなく、両方の側面にも設けるようにしてもよい。
【００５５】
ここで、ガイドロッド１４１の寸法は、図３（ａ）に示すように、長さがＣＣ１であり、幅がＣＣ２であり、高さがＣＣ３であり、またガイドロッド１４１の光路変換手段である溝の寸法は、図３（ｂ）に示すように、角度がＤＤであり、深さがＥＥであり、幅がＦＦであり、隣の溝との間隔がＧＧであるとする。
【００５６】
ガイドロッド１４１の一方の端面には、ガイドロッド１４１から距離ＢＢだけ離して光信号３３ａを設け、他方の端面には、ガイドロッド１４１から同じく距離ＢＢだけ離して光信号３３ｂを設けている。
【００５７】
なお、この実施の形態では、図１に示した拡散板３４や光ハイパスフィルタ３２ａ、３２ｂを記載していないが、本発明はこれらを設けてもよいし、設けなくてもよい。
【００５８】
この図３（ａ）および図３（ｂ）に示した実施の形態の効果を検証するため、本願発明者らは、図１の参考例のように受光ファイバ（光ファイバ）を用いた場合（以下「ＰＯＦ方式」という）と、ガイドロッド１４１を用いた場合（以下「ＧＲ方式」という）とで比較実験を行った。なお、以下の各実験においてガイドロッド１４１の下面には光反射部材１４２を設けている。
【００５９】
まず、ＰＯＦ方式とＧＲ方式との比較測定結果の一例を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2005321335.tif 000003
表１の測定においては、ＧＲ方式のガイドロッド１４１の寸法を、長さＣＣ１を６０ｍｍ、幅ＣＣ２を１ｍｍ、高さＣＣ３を３ｍｍ、また溝の寸法は、角度ＤＤを７２ｄｅｇ、深さＥＥを０．０７ｍｍ、幅ＦＦを０．１ｍｍ、隣の溝との間隔ＧＧを０．５ｍｍとし、また、ＰＯＦ方式の受光ファイバの寸法を、長さを６０ｍｍ、断面の直径を１ｍｍとした。
【００６１】
また、この実験においては、図３（ａ）を参照するところの発光素子２７ａとガイドロッド１４１との距離ＡＡを３ｍｍにし、ＰＯＦ方式の場合も同様に発光素子と受光ファイバとの距離を３ｍｍにした。
【００６２】
表１において、光取り込み量は、ガイドロッド１４１や受光ファイバの両端面にて、受光径１０ｍｍの光パワーメータによって検出した値である。
【００６３】
この実験によれば、表１の改善率に示すように、ＧＲ方式は、ＰＯＦ方式に対して１３倍程度の改善が見られる。
【００６４】
さらに、実際に回転体トルク測定装置に組み込むサイズを考慮して、表１と同様の測定をした結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】
2005321335.tif 000004
表２の測定においては、ＧＲ方式のガイドロッド１４１の寸法を、長さＣＣ１を１００ｍｍ、幅ＣＣ２を３ｍｍ、高さＣＣ３を３ｍｍ、また溝の寸法は、角度ＤＤを７２ｄｅｇ、深さＥＥを０．０７ｍｍ、幅ＦＦを０．１ｍｍ、隣の溝との間隔ＧＧを０．５ｍｍとし、また、ＰＯＦ方式の受光ファイバとしては、長さ２５０ｍｍ、断面の直径を１．５ｍｍの光ファイバを２本並列に設け、図１に示すように光ファイバ先端を下側に向けて測定した。
【００６６】
また、この実験においては、図３（ａ）を参照するところの発光素子２７ａとガイドロッド１４１との距離ＡＡを１０ｍｍにし、ＰＯＦ方式の場合は発光素子と受光ファイバとの距離を３ｍｍにした。
【００６７】
表２における光取り込み量も、表１と同様に、ガイドロッド１４１や受光ファイバの両端面にて、受光径１０ｍｍの光パワーメータによって検出した値である。
【００６８】
この実験によれば、表２の改善率に示すように、ＧＲ方式は、ＰＯＦ方式に対して１０倍程度の改善が見られる。
【００６９】
次に、参考データとして、ＰＯＦ方式の場合の受光ファイバの断面の直径と光取り込み量との関係を求めた実験の結果を表３に示す。
【００７０】
【表３】
2005321335.tif 000005
表３の測定においては、受光ファイバの長さを６０ｍｍとし、断面の直径を表３のように０．５ｍｍから３．０ｍｍの間でサンプリングした。
【００７１】
また、この実験においては、発光素子と受光ファイバとの距離を３ｍｍにした。
【００７２】
表３における光取り込み量も、表１と同様に、受光ファイバの両端面にて、受光径１０ｍｍの光パワーメータによって検出した値である。表３において、ＰＬは受光ファイバの一方の端面（ここでは左端側）での検出値であり、ＰＲは受光ファイバの他方の端面（ここでは右端側）での検出値であり、ＰＬ＋ＰＲはその合計である。
【００７３】
次に、ＧＲ方式の場合のガイドロッド１４１として、光路変換手段としての溝の寸法の異なる複数のサンプルを用意し、それぞれについて測定した結果を示す。表４はガイドロッド１４１のサンプルのそれぞれの寸法を示す。
【００７４】
【表４】
2005321335.tif 000006
表４の各サンプルにおいて、表４に示すような溝の寸法以外はすべて共通であり、その長さＣＣ１は６０ｍｍであり、その幅ＣＣ２は１ｍｍであり、その高さＣＣ３は３ｍｍである。
【００７５】
また表４において、「位置」とある欄は、６０ｍｍにわたるガイドロッド１４１の長さ方向（長手方向）での位置を示し、「位置」が１であるものはガイドロッド１４１の長さ方向での左端側周辺の部位に設けられた溝の寸法であることを示し、「位置」が２であるものはガイドロッド１４１の長さ方向での中央周辺の部位に設けられた溝の寸法であることを示し、「位置」が３であるものはガイドロッド１４１の長さ方向での右端側周辺の部位に設けられた溝の寸法であることを示す。
【００７６】
このような各サンプルについて測定した結果を表５に示す。
【００７７】
【表５】
2005321335.tif 000007
表５の測定においては、発光素子２７ａとガイドロッド１４１との距離を３ｍｍにした。
【００７８】
表５における光取り込み量も、表１と同様に、ガイドロッド１４１の両端面にて、受光径１０ｍｍの光パワーメータによって検出した値である。表５において、ＰＬはガイドロッド１４１の左端側での検出値であり、ＰＲはガイドロッド１４１の右端側での検出値であり、ＰＬ＋ＰＲはその合計である。
【００７９】
次に、ガイドロッド１４１として、長さの異なる複数のサンプルを用意し、それぞれについて測定した結果を表６に示す。
【００８０】
【表６】
2005321335.tif 000008
表６の測定においては、ガイドロッド１４１の寸法を、幅ＣＣ２を３ｍｍ、高さＣＣ３を３ｍｍ、また溝の寸法は表４のサンプルＡと同様のものとした。
【００８１】
また、この実験においては、発光素子２７ａとガイドロッド１４１との距離ＡＡを１０ｍｍにした。
【００８２】
表６における光取り込み量も、表１と同様に、ガイドロッド１４１の両端面にて、受光径１０ｍｍの光パワーメータによって検出した値である。表５において、ＰＬはガイドロッド１４１の左端側での検出値であり、ＰＲはガイドロッド１４１の右端側での検出値であり、ＰＬ＋ＰＲはその合計である。
【００８３】
次に、発光素子２７ａとガイドロッド１４１との距離ＡＡを異ならせて、それぞれについて測定した結果を表７に示す。
【００８４】
【表７】
2005321335.tif 000009
表７の測定においては、ガイドロッド１４１の寸法は、長さＣＣ１を１００ｍｍ、幅ＣＣ２を３ｍｍ、高さＣＣ３を３ｍｍとし、また溝の寸法は、角度ＤＤを７２ｄｅｇ、深さＥＥを０．０７ｍｍ、幅ＦＦを０．１ｍｍ、隣の溝との間隔ＧＧを０．５ｍｍとした。
【００８５】
表７における光取り込み量も、表１と同様に、ガイドロッド１４１の両端面にて、受光径１０ｍｍの光パワーメータによって検出した値である。表５において、ＰＬはガイドロッド１４１の左端側での検出値であり、ＰＲはガイドロッド１４１の右端側での検出値であり、ＰＬ＋ＰＲはその合計である。
【００８６】
以上、表１〜表７に示したような特性が、ＰＯＦ方式の受光ファイバやＧＲ方式のガイドロッド１４１には見られた。
【００８７】
ところで、ＰＯＦ方式の受光ファイバを用いた場合と同様に、ＧＲ方式のガイドロッド１４１を用いた回転体トルク測定装置においても、表８に示すように、回転体１１の回転に伴なう発光素子２７ａ〜２７ｎの回転によって光取り込み量の変動が見られた。
【００８８】
【表８】
2005321335.tif 000010
表８の測定においては、ガイドロッド１４１の寸法は、長さＣＣ１を１００ｍｍ、幅ＣＣ２を３ｍｍ、高さＣＣ３を３ｍｍとし、また溝の寸法は、角度ＤＤを７２ｄｅｇ、深さＥＥを０．０７ｍｍ、幅ＦＦを０．１ｍｍ、隣の溝との間隔ＧＧを０．５ｍｍとした。
【００８９】
表８における光取り込み量も、表１と同様に、ガイドロッド１４１の両端面にて、受光径１０ｍｍの光パワーメータによって検出した値である。表５において、ＰＬはガイドロッド１４１の左端側での検出値であり、ＰＲはガイドロッド１４１の右端側での検出値であり、ＰＬ＋ＰＲはその合計である。
【００９０】
表８の実験は、図１および図２に示したように、負荷側フランジ部１４の外周に複数の発光素子２７ａ〜２７ｎを、回転体１１の回転軸回りの角度で４５度（［ｄｅｇ］）間隔で配設し、回転体１１が回転する中で、たとえば発光素子２７ａが真下すなわちガイドロッド１４１の入光面に最も接近した位置をずれ角度θが０度［ｄｅｇ］であるとし、回転体１１の回転に伴なう発光素子２７ａのずれ角度θを０度から４５度の間でサンプリングし、それぞれで光取り込み量を測定したものである。
【００９１】
表８の光取り込み量を参照してわかるように、回転体１１の回転に伴なう光取り込み量の変動は、５０パーセント前後に及んでいる。この変動は、後段の光信号変換部３３ａ、３３ｂによる検出結果に基づいて回転体１１が回転したときのトルクを算出するトルク算出部におけるアンプの設計等に影響を与えるため、できるだけ小さい方がよい。
【００９２】
この表８の光取り込み量が変動する測定結果は、上述のように、溝の寸法を、角度ＤＤを７２ｄｅｇ、深さＥＥを０．０７ｍｍ、幅ＦＦを０．１ｍｍ、隣の溝との間隔ＧＧを０．５ｍｍと、一定にした場合のものである。そこで、本実施の形態によれば、溝の各寸法を最適に調整（ガイドロッド１４１の長手方向の各位置で溝の各寸法を異ならせることも可）することによって、光取り込み量の変動を抑制することができる。
【００９３】
ところで、図３（ａ）および図３（ｂ）に示した実施の形態では、ガイドロッド１４１として、発光素子２７ａ〜２７ｎからの光信号の入光面の反対面に光路変換手段としての溝を形成したが、本発明はこれに限られるものではなく、発光素子２７ａ〜２７ｎからの光信号の入光面に光路変換手段としての溝を形成してもよい。
【００９４】
図４は、本発明による回転体トルク測定装置の、図３（ａ）および図３（ｂ）とは別の実施の形態の主要部を示す図であり、（ａ）は主要部の概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のガイドロッド１４３の側面図である。
【００９５】
図４（ａ）および図４（ｂ）においては、発光素子２７ａ〜２７ｎからの光信号の入光面に光路変換手段としての溝が形成されたガイドロッド１４３を用いる以外は、図１、図２、図３（ａ）および図３（ｂ）と同様であるので詳しい説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】参考例（特願２００３−９０３３４号）の回転体トルク測定装置の正面図である。
【図２】参考例（特願２００３−９０３３４号）の回転体トルク測定装置の一部を切欠いた側面図である。
【図３】本発明による回転体トルク測定装置の一実施の形態の主要部を示す図であり、（ａ）は主要部の概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のガイドロッド１４１の側面図である。
【図４】本発明による回転体トルク測定装置の、図３（ａ）および図３（ｂ）とは別の実施の形態の主要部を示す図であり、（ａ）は主要部の概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のガイドロッド１４３の側面図である。
【図５】従来の回転体トルク測定装置の正面図である。
【図６】従来の回転体トルク測定装置の一部を切欠いた側面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  回転体トルク測定装置
１１  回転体
１２  駆動側フランジ部
１３  中空体部
１４  負荷側フランジ部
１５  固定体
１６  半割構造の環状部
１６ａ、１６ｂ  半割環状部
１７  筺体
２１  トルク検出部
２７ａ〜２７ｎ  発光素子
２８  実装基板
３１  受光ファイバ
３２ａ、３２ｂ  光ハイパスフィルタ
３３ａ、３３ｂ  光信号変換部
３４  拡散板
３８  二次コイル
３９  回転トランス
９１  駆動側回転軸
９２  フランジ
９３  負荷側回転軸
９４  フランジ
１４１  ガイドロッド
１４２  反射部材
１４３  ガイドロッド
【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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