(57)【要約】【課題】捩り剛性の低減を極力抑えて、検出感度や精度を向上させた高剛性のトルクセンサを提供する。【解決手段】トルクセンサは、略円筒状をなし軸方向一端に駆動力が入力され軸方向他端に負荷が入力されて駆動側と負荷側との間で捩りを伴いながらトルクを伝達する起歪部２と、起歪部２の内周面２ａに設けられ軸方向一端側から他端側に向けて延びる溝部５と、溝部５に取り付けられ起歪部２に対するトルク入力によって溝部５に生じる応力に対応する歪量を検出する歪検出部４とを有し、歪検出部４の検出結果に基づき起歪部２に作用するトルクの大きさを算出する装置である。軸方向に直交する横断面において溝部５を構成する溝底ｂｍ及び溝側壁ｂｓが曲面５０で構成され、横断面においてトルク入力により溝部５に生じる応力のうち溝底ｂｍに生じる応力が最大となるような溝形状にし、溝底ｂｍを含む領域に歪検出部４を取り付けた。【選択図】図３
2012127884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状をなし軸方向一端に駆動力が入力され軸方向他端に負荷が入力されて駆動側と負荷側との間で捩りを伴いながらトルクを伝達する起歪部と、前記起歪部の内周面に設けられ軸方向一端側から他端側に向けて延びる溝部と、前記溝部に取り付けられ起歪部に対するトルク入力によって溝部に生じる応力に対応する歪量を検出する歪検出部とを具備し、歪検出部の検出結果に基づき起歪部に作用するトルクの大きさを算出するトルクセンサであって、
軸方向に直交する横断面において前記溝部を構成する溝底及び溝側壁が曲面で構成され、横断面においてトルク入力により溝部に生じる応力のうち溝底に生じる応力が最大となるような溝形状にし、溝底を含む領域に前記歪検出部を取り付けたことを特徴とするトルクセンサ。
【請求項２】
前記溝部のうちトルク入力により生じる応力の最大となる部位が横断面において溝部の周方向ほぼ中央になるように、前記溝部の溝形状が形成されている請求項１に記載のトルクセンサ。
【請求項３】
前記溝部は、横断面においてトルク入力により溝部に生じる応力の最大となる部位が軸方向に沿って配置されるような溝形状をなし、
前記歪検出部は、前記軸方向に交差する所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域を有し或る方向の歪量を検出する第一の受感部と、前記所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域を有し第一の受感部とは異なる方向の歪量を検出する第二の受感部とを備えている請求項１又は２に記載のトルクセンサ。
【請求項４】
前記溝部の周方向の幅寸法は、単一の歪検出部の取付を許容し且つ二つ以上の歪検出部を周方向に並列した状態で取り付けることを許容しない寸法に設定されている請求項１〜３のいずれかに記載のトルクセンサ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のトルクセンサを備えた駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出感度や検出精度を向上させたトルクセンサ及びこれを備えた駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電磁作用により回転駆動するモータ等の駆動装置のシャフトに作用するトルクを検出するトルクセンサが知られている。例えば特許文献１には、駆動装置及び負荷装置のシャフトにそれぞれ接続されるフランジ等の接続部と、接続部同士を連結し駆動側及び負荷側の間で捩りを伴いながらトルク伝達を行う円筒状の起歪部と、起歪部の内周面に軸方向に沿って延びる溝部と、溝部の溝底に貼付されトルク入力によって溝底に生じる応力に対応する歪量を検出する歪みゲージ等の歪検出部とを備え、歪検出部の検出結果に基づいて起歪部に作用するトルクの大きさを算出するトルクセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９９３６２９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に開示のトルクセンサは、図３（ｂ）に例示するように、起歪部１００２に形成される溝部１００５の形状が、軸方向に直交する横断面において曲面１０５０と平面１０５１とで構成され、曲面１０５０と平面１０５１との入隅部が角部ｅｇとなる溝形状をなしており、歪検出部１００４が、横断面において角部ｅｇを避けた部位に取り付けられている。この場合、起歪部１００２に対するトルク入力によって溝部１００５に生じる応力は角部ｅｇに集中していると考えられる。
【０００５】
しかしながら、歪検出部を取り付けた部位に生じる応力が増大するほど検出感度が向上するものの、応力集中する角部に歪検出部を取り付けることができないため、上記溝形状では、検出感度の向上を追求するうえで好ましいものとは言えない。
【０００６】
歪検出部の検出感度を上げるための一つの手段としては、横断面において溝部の占める面積を大きくして起歪部を捩れやすくすることが考えられるが、そうすると検出感度を上げる反面、トルクセンサの捩れ剛性が低下してしまう。
【０００７】
また、上記溝形状では、応力の集中する角部を避けた部位に歪検出部を取り付けているので、歪検出部の取り付け位置が少々ズレるだけでも検出値にバラつきが生じて検出精度が低減する場合がある。特に複数の歪検出部を組み合わせて検出する場合や検出信号を増幅する場合には、検出値のバラつきが顕著になり検出精度が低減してしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、捩り剛性の低減を極力抑えて、検出感度や精度を向上させた高剛性のトルクセンサ及びこれを備えた駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【００１０】
すなわち、本発明のトルクセンサは、略円筒状をなし軸方向一端に駆動力が入力され軸方向他端に負荷が入力されて駆動側と負荷側との間で捩りを伴いながらトルクを伝達する起歪部と、前記起歪部の内周面に設けられ軸方向一端側から他端側に向けて延びる溝部と、前記溝部に取り付けられ起歪部に対するトルク入力によって溝部に生じる応力に対応する歪量を検出する歪検出部とを具備し、歪検出部の検出結果に基づき起歪部に作用するトルクの大きさを算出するトルクセンサであって、軸方向に直交する横断面において前記溝部を構成する溝底及び溝側壁が曲面で構成され、横断面においてトルク入力により溝部に生じる応力のうち溝底に生じる応力が最大となるような溝形状にし、溝底を含む領域に前記歪検出部を取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
溝底は、溝部のうち最も深い部分を意味する。
【００１２】
このように、軸方向に直交する横断面において溝底及び溝側壁が曲面で構成され、横断面においてトルク入力により溝部に生じる応力のうち溝底に生じる応力が最大となるような溝形状にし、溝底を含む領域に歪検出部を取り付けているので、溝部のうち歪検出部を取り付ける領域以外の領域である角部に応力集中していた場合に比べて歪検出部による歪量の検出感度を向上させて高感度にすることが可能となる。しかも、溝部に生じる応力のうち最大の応力が生じる溝底を含む領域に歪検出部を取り付けているので、歪検出部の取り付け位置が少々ズレた場合でも検出値のバラツキを抑えて検出精度を向上させることが可能となる。さらに、上記溝形状により検出感度が向上するので、横断面において溝部の占める面積を広げることを採用するのを極力避けることができ、捩り剛性の低減を抑えて高剛性且つ高感度のトルクセンサを実現することができる。
【００１３】
歪検出部の取り付けを容易にするためには、前記溝部のうちトルク入力により生じる応力の最大となる部位が横断面において溝部の周方向ほぼ中央になるように、前記溝部の溝形状が形成されていることが好ましい。
【００１４】
歪検出部の取り付け位置ズレによる検出値のバラツキを抑えて検出精度を向上させるためには、前記溝部は、横断面においてトルク入力により溝部に生じる応力の最大となる部位が軸方向に沿って配置されるような溝形状をなし、前記歪検出部は、前記軸方向に交差する所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域を有し或る方向の歪量を検出する第一の受感部と、前記所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域を有し第一の受感部とは異なる方向の歪量を検出する第二の受感部とを備えていることが効果的である。
【００１５】
起歪部の捩り剛性の低減を必要最小限に留めつつ検出感度を向上させるためには、前記溝部の周方向の幅寸法は、単一の歪検出部の取付を許容し且つ二つ以上の歪検出部を周方向に並列した状態で取り付けることを許容しない寸法に設定されていることが好ましい。
【００１６】
本発明のトルクセンサは、回転駆動する駆動装置に適用するのが好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、以上説明したように、軸方向に直交する横断面において溝底及び溝側壁が曲面で構成され、横断面においてトルク入力により溝部に生じる応力のうち溝底に生じる応力が最大となるような溝形状にし、溝底を含む領域に歪検出部を取り付けているので、溝部のうち歪検出部を取り付ける領域以外の領域である角部に応力集中していた場合に比べて歪検出部による歪量の検出感度を向上させて高感度にすることが可能となる。しかも、溝部に生じる応力のうち最大の応力が生じる溝底を含む領域に歪検出部を取り付けているので、歪検出部の取り付け位置が少々ズレた場合でも検出値のバラツキを抑えて検出精度を向上させることが可能となる。さらに、上記溝形状により検出感度が向上するので、横断面において溝部の占める面積を広げることを採用するのを極力避けることができ、捩り剛性の低減を抑えて高剛性且つ高感度のトルクセンサを実現することが可能となる。したがって、検出感度及び精度を向上させた高剛性のトルクセンサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るトルクセンサの構成を模式的に示す図。
【図２】図１のＡ−Ａ部位断面図。
【図３】溝部の溝形状について本発明と従来例とを比較して示す図２のＢ−Ｂ部位端面図。
【図４】溝部に対する歪検出部の取り付け姿勢を示す図。
【図５】本発明の他の実施形態において溝部に対する歪検出部の取り付け姿勢を示す図。
【図６】本発明の上記以外の実施形態に係る溝部の溝形状を示す図。
【図７】本発明のトルクセンサを適用したモータ等の駆動装置を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係るトルクセンサを、図面を参照して説明する。
【００２０】
トルクセンサＴｓは、図１及び図２に示すように、略円筒状をなし軸方向両端がそれぞれ駆動側（駆動装置）及び負荷側（負荷装置）に接続され駆動側及び負荷側の間で捩れを伴いながらトルクを伝達する起歪部２と、起歪部２の軸方向両端に設けられ駆動装置及び負荷装置のシャフトを接続するためのフランジ等の接続部３と、起歪部２に取り付けられトルク入力によって起歪部２に生じる応力に対応する歪量を検出する歪ゲージを用いた歪検出部４とを備え、歪検出部４の検出結果に基づいて起歪部２に作用するトルクの大きさを算出する装置である。すなわち、起歪部２の軸方向一端は、回転駆動するモータ等の駆動装置の駆動力出力軸（シャフト）と関連付けられて駆動装置により駆動力が入力され、起歪部２の軸方向他端は、負荷装置のシャフトと関連付けられて負荷装置により負荷が入力される。本実施形態のトルクセンサＴｓは、起歪部２の軸方向一端と駆動力出力軸（シャフト）とを接続してトルクセンサを備えた駆動装置を構成するために利用される。勿論、起歪部の軸方向一端と駆動力出力軸（シャフト）とを同一部材として一体に形成することで、トルクセンサが一体に組み込まれている駆動装置を構成してもよい。この場合、トルクセンサ及び駆動装置を合わせた装置全体の軸方向寸法を小形化することも可能となる。
【００２１】
なお、図７に概念図を用いて模式的に示すように、駆動装置Ｍは周知のモータ等を用いたもので、ケーシングＭ１に固定され磁界を発生させる固定子Ｍ２と、固定子Ｍ２に対して回転可能な状態でケーシングＭ１に支持され磁界を受けて回る回転子Ｍ３とを有し、固定子Ｍ２への通電制御により磁界を変化させ、固定子Ｍ２と回転子Ｍ３との間に反発力や吸引力等を作用させて回転子Ｍ３を回転させ、電気エネルギーから回転駆動力を得るものである。回転子Ｍ３の駆動力出力軸Ｍ３ａ（シャフト）に前記起歪部２が関連付けられている。図７に示す駆動装置Ｍは概念図で示したものにすぎず、この図示の駆動装置に限定されるものではない。また駆動装置にはモータ以外のものを用いてもよい。
【００２２】
トルクセンサＴｓについての説明に戻ると、起歪部２及び接続部３は、図１及び図２に示すように、共に略円筒状をなし、起歪部２の軸方向両端に接続部３・３を連結した状態で両者を一体の部材としてシャフトを構成している。言い換えると、シャフトのうち軸方向両端部を接続部３・３に設定し、接続部３・３同士の間の部位を起歪部２に設定したものとも言える。起歪部２及び接続部３の内径は同一であるが、接続部３の外径を起歪部２の外径よりも大きくして接続部３をフランジ状に形成し、接続部３よりも起歪部２にトルク入力による捩れが発生しやすくしている。両接続部３・３のうち一方の接続部３に内部の中空空間ＳＰ１を閉止する閉止部３ａを形成し、他方の接続部３に内部の中空空間ＳＰ１を軸方向に解放する開口部３ｂを設けるとともに、この開口部３ｂを塞ぐ位置に、封止板３０をＯリング等の封止部材３１やネジ等の止着具ｖｏを介して着脱可能に構成している。このように、中空空間ＳＰ１に歪検出部４等の各部を収納した状態で容易に密閉可能にしたので、各部を油や埃等から保護することを可能としている。接続部３は、上記封止板３０を装着するためのネジ孔３２やＯリング等の封止部材３１が設けてある他、駆動装置や負荷装置のシャフトを接続するための接続用孔３３が形成されている。
【００２３】
起歪部２は、図１及び図２に示すように、その内部が肉抜きされて軸心Ｃｎを中心とする円弧に沿った内周面２ａが形成されている。内周面２ａには、外周面２ｂ及び内周面２ａの間の肉厚すなわち径方向の肉厚を薄くする溝部５が軸方向一端側から他端側に向けて延びた状態で形成されており、この溝部５が周方向に沿って等間隔で複数設けられている。各々の溝部５は、図１に示すように、他の一つの溝部５と軸心Ｃｎを中心として互いに対称となる位置に配置されて対をなしている。また、溝部５は、図２に示すように、一方の接続部３の軸方向一端から起歪部２を経由して他方の接続部３に至るまで軸方向に沿って肉抜きした状態で設けられており、起歪部２の軸方向全域に亘り形成されている。なお、本実施形態では、溝部５は、軸方向に沿って延在しているが、軸方向一端側から他端側に向けて延びていれば、これに限定されるものではない。例えば、溝部が起歪部の軸方向に対して傾斜していてもよい。
【００２４】
溝部５は、図３（ａ）に示すように、軸方向に直交する横断面において起歪部２の内周面２ａ上の一点Ｐ１を中心とする半径ｒ１の円弧に沿った部分円柱状の曲面５０で構成されており、その結果、横断面において溝の最も深い部位である溝底ｂｍにトルク入力により生じる応力が集中して、溝部５に生じる応力のうち溝底ｂｍに生じる応力が最大となっている。溝底ｂｍは、溝の最も深い部分である。溝部５における径方向の肉厚は、溝部５の周方向中央の溝底ｂｍが一番薄く、周方向中央の溝底ｂｍから周方向へ沿って変位するにつれて徐々に肉厚が厚くなるように溝部５の溝形状が形成されている。すなわち、溝部５を構成する溝底ｂｍ及び溝側壁ｂｓが曲面５０で構成され、横断面においてトルク入力により溝部５に生じる応力のうち溝底ｂｍに生じる応力が最大となるような溝形状に設定されている。溝底ｂｍ及び溝側壁ｂｓを構成する曲面５０は、歪ゲージ等の歪検出部４を貼付（取り付け）可能な大きさの曲率に設定されて、角のない連続曲面をなしており、さらに溝底ｂｍ以外の部位で応力集中を生じない程度の曲率に設定されている。この溝部５の溝形状は、トルク入力により生じる応力の最大となる部位（溝底ｂｍ）が横断面において溝部５の周方向ほぼ中央に位置づけられている。また、溝部５は、その溝の横断面が軸方向に沿って同一形状をなしているので、図４において一点鎖線で示すように、横断面においてトルク入力により溝部５に生じる応力の最大となる部位（溝底ｂｍ）が軸方向に沿って配置されることになる。また言い換えると、本実施形態では、溝部５において応力集中する部位が横断面において溝底ｂｍの一箇所になるような溝形状にしている。
【００２５】
歪検出部４は、図４に示すように、トルクが起歪部２に作用することで起歪部２に生じる機械的な寸法の微小な変化（ひずみ）を電気信号として検出するシート状の歪ゲージを用いたもので、溝部５のうち溝底ｂｍを含む領域に接着剤を介して貼付されている。このように歪検出部４を起歪部２の内周面２ａ（溝部５）に設けることで、高速回転時の遠心力によって歪検出部４の損傷や起歪部２と離反することを有効に防止している。
【００２６】
本実施形態の歪検出部４は、図４に示すように、溝部５に取り付けた状態において、起歪部２の軸方向に直交（交差でもよい）する所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域４０を有し或る方向（図４で矢印Ｙ１で示す方向であり、軸方向に対して４５度傾斜する方向）の歪量を検出する第一の受感部４ａと、所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域４１を有し第一の受感部４ａとは異なる方向（具体的には矢印Ｙ１に直交する方向であり、矢印Ｙ２で示す方向）の歪量を検出する第二の受感部４ｂとを備え、所定方向に向かってリード線Ｌｉが延び出ている。すなわち、歪検出部４は、所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域４０、４１をそれぞれ有する複数の受感部４ａ，４ｂを備え、所定方向が軸方向に直交（又は交差）する姿勢で溝部５に貼付されている。受感領域４０、４１には、金属箔等の金属抵抗体が配列されており、歪検出部４の貼付面に生じた歪みが受感領域４０、４１に伝達して金属抵抗体が伸縮した場合に抵抗値が変化することを利用して歪量を検出するものである。本実施形態では、互いに軸心Ｃｎを中心として対称となる位置にある対をなす溝部５に歪検出部をそれぞれ取り付けて歪検出部を一対又は複数対とし、複数（例えば８つ）の歪ゲージを既知の４ゲージ法でブリッジ回路を構成して接続している。なお、図４に示す受感領域４０、４１は、あくまでも歪ゲージのゲージパターンのイメージ図であり、本発明に適用可能な歪検出部が図４に示すゲージパターンに限定されることを意味するものではない。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、溝部５の周方向の幅寸法ｗ１が大きくなるほど起歪部２の捩り剛性が低減するので、溝部５の周方向の幅寸法ｗ１は、単一の歪検出部４の取り付けを許容し且つ二つ以上の歪検出部４を周方向に沿って並列した状態で取り付けることを許容しない寸法に設定して、捩り剛性の低減を必要最低限に留めている。
【００２８】
図２に示すように、起歪部２及び接続部３の内部にある中空空間ＳＰ１には、歪ゲージたる歪検出部４に電圧を印加し且つ歪検出部４で検出した歪信号を中空空間ＳＰ１の外部へ送信するテレメータ等の送信部６０が設けられている。また、起歪部２の外部には、送信部６０から送信された歪信号を受信してトルクの大きさを演算処理により算出する演算部６１と、送信部６０に電力を非接触で供給する電力供給部６２とが設けられている。すなわち、電力供給部６２からアンテナコイル（図示せず）を介して送信部６０に電力が供給され、歪検出部４に電圧が印加される。そして、起歪部２にトルクが作用すると、起歪部２に捩れが生じ、この捩れが溝底ｂｍを含む領域に取り付けられた歪検出部４によって歪量として検出される。歪検出部４は、トルク入力によって溝部５に生じる応力のうち応力が最大となる溝底ｂｍを含む領域に貼付されているので、歪量を効率的に且つ高感度で検出することになる。歪検出部４で検出した歪量に対応する歪信号が送信部６０から演算部６１に送信され、演算部６１によって歪信号（歪検出部の検出結果）に基づいてトルクの大きさが算出される。
【００２９】
以上のように、本実施形態に係るトルクセンサは、略円筒状をなし軸方向一端に駆動力が入力され軸方向他端に負荷が入力されて駆動側と負荷側との間で捩りを伴いながらトルクを伝達する起歪部２と、起歪部２の内周面２ａに設けられ軸方向一端側から他端側に向けて延びる溝部５と、溝部５に取り付けられ起歪部２に対するトルク入力によって溝部５に生じる応力に対応する歪量を検出する歪検出部４とを具備し、歪検出部４の検出結果に基づき起歪部２に作用するトルクの大きさを算出するトルクセンサであって、軸方向に直交する横断面において溝部５を構成する溝底ｂｍ及び溝側壁ｂｓが曲面５０で構成され、横断面においてトルク入力により溝部５に生じる応力のうち溝底ｂｍに生じる応力が最大となるような溝形状にし、溝底ｂｍを含む領域に歪検出部４を取り付けている。
【００３０】
溝底ｂｍは、溝部５のうち最も深い部位を意味する。
【００３１】
このように、軸方向に直交する横断面において溝底ｂｍ及び溝側壁ｂｓが曲面５０で構成され、横断面においてトルク入力により溝部５に生じる応力のうち溝底ｂｍに生じる応力が最大となるような溝形状にし、溝底ｂｍを含む領域に歪検出部４を取り付けているので、溝部のうち歪検出部を取り付ける領域以外の領域である角部に応力集中していた場合に比べて歪検出部４による歪量の検出感度を向上させて高感度にすることが可能となる。しかも、溝部５に生じる応力のうち最大の応力が生じる溝底ｂｍを含む領域に歪検出部４を取り付けているので、歪検出部４の取り付け位置が少々ズレた場合でも検出値のバラツキを抑えて検出精度を向上させることが可能となる。さらに、上記溝形状により検出感度が向上するので、横断面において溝部５の占める面積を広げることを採用するのを極力避けることができ、捩り剛性の低減を抑えて高剛性且つ高感度のトルクセンサを実現することが可能となる。
【００３２】
特に、本実施形態では、溝部５のうちトルク入力により生じる応力の最大となる部位（溝底ｂｍ）が横断面において溝部５の周方向ほぼ中央になるように、溝部５の溝形状が形成されているので、溝底ｂｍが横断面において溝部５の周方向ほぼ中央から側方へ偏る場合に比べて歪検出部４の取り付けを容易にすることが可能となる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、溝部５は、横断面においてトルク入力により溝部５に生じる応力の最大となる部位（溝底ｂｍ）が軸方向に沿って配置されるような溝形状をなし、歪検出部４は、軸方向に交差する所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域４０を有し或る方向（Ｙ１）の歪量を検出する第一の受感部４ａと、所定方向に沿って延びた長尺状の受感領域４１を有し第一の受感部４ａとは異なる方向（Ｙ２）の歪量を検出する第二の受感部４ｂとを備えているので、歪検出部４の取り付け位置が例えば軸方向又は周方向にズレたとしても、複数の受感領域４０、４１が応力集中部位たる溝底ｂｍを同時にまたがる状態が維持され、取り付け位置ズレによる検出値のバラツキを抑えて検出精度を向上させることが可能となる。
【００３４】
その他、溝部５の周方向の幅寸法ｗ１が大きくなるほど、起歪部２の捩り剛性が損なわれてしまうものの、本実施形態では、溝部５の周方向の幅寸法ｗ１は、単一の歪検出部４の取付を許容し且つ二つ以上の歪検出部４を周方向に並列した状態で取り付けることを許容しない寸法に設定しているので、起歪部２の捩り剛性の低減を必要最低限に留めつつ検出感度を有効に確保している。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３６】
例えば、本実施形態では、図４に示すように、所定方向に沿って延び互いに平行な長尺状の受感領域４０、４１をそれぞれ有する複数の受感部４ａ，４ｂを備えた歪検出部４を、所定方向が軸方向に直交する姿勢で溝部５に貼付しているが、図５に示すように、歪検出部４を所定方向と軸方向とをほぼ一致する姿勢で溝部５に貼付してもよい。このようにすると、歪検出部４の取り付けに必要な溝部５の周方向の幅寸法を低減することが可能となる。なお、この場合、第一の受感部４ａは、図中矢印Ｙ１で示す方向の歪量を検出し、第二の受感部４ｂは、図中矢印Ｙ２で示す方向の歪量を検出する。また、本実施形態では、二つの受感部４ａ，４ｂが一組となった歪検出部４を用いて起歪部２の捩れに対応する二方向の歪量を検出しているが、第一，第二の受感部４ａ，４ｂが別々に構成された歪検出部を複数一組として用いてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、図３（ａ）に示すように、起歪部２に形成される溝部５の溝形状が、横断面において円弧に沿った部分円柱状の曲面５０で構成されているが、図６（ａ）に示すように、起歪部１０２に形成される溝部１０５の溝形状が、横断面において部分放物線に沿った曲面１５０で構成されていてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、起歪部２０２に形成される溝部２０５の溝形状が、横断面において部分楕円形に沿った曲面２５０で構成されていてもよい。これらの溝部１０５，２０５における径方向の肉厚は、周方向中央の溝底ｂｍが一番薄く、中央の溝底ｂｍから周方向へ沿って変位するにつれて徐々に肉厚が厚くなるようにその溝形状が形成されている。
【００３８】
その他の溝として図６（ｃ）に示すものが挙げられる。すなわち、起歪部３０２に形成される溝部３０５の溝形状を、横断面において互いに異なる点を中心とする円弧に沿った複数の曲面を連続接続した曲面３５０で構成してもよい。この溝部３０５の溝底ｂｍは、溝部３０５の周方向中央よりも周方向に変位している。他には、横断面において小判形状に沿った曲面で溝形状を構成してもよい。
【００３９】
また、起歪部の内周面に設けられる溝部の数は、歪検出部が取り付けられる溝部の数よりも多くてもよい。溝部の周方向の溝幅は、適宜変更可能である。溝部を複数形成した場合には各々の溝部の形状や寸法が異なっていてもよい。また、単一の溝部に軸方向に沿って複数の歪検出部を取り付けてもよい。また、起歪部に形成された溝部は、歪検出部を取り付ける位置と少なくとも径方向で重なる位置まで設けられていれば、起歪部２の軸方向全域に亘り形成されている必要はない。勿論、溝部は、起歪部２や接続部３などの部材を貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。起歪部２の捩り剛性は、起歪部２の内外径の大きさと、溝部の周方向の幅寸法とその数によって上記発明の範囲において調整可能である。溝部５に生じる応力すなわち検出感度は、溝部の形状や溝部の底と起歪部外周面との距離によって上記発明の範囲において調整可能である。
【００４０】
また、歪検出部として歪ゲージを例として述べているが、起歪部に生じる歪みを検出できるものであれば歪ゲージ以外のものでもよい。例えば、圧電素子を用いてもよいし、起歪部の内周面に応力に応じて発光する材を塗布して受光センサで検出するようにしてもよい。
【００４１】
さらにまた、接続部３は、駆動装置又は負荷装置のシャフトに接続できるものであれば、フランジに限定されるものではない。例えば、スプライン形状やキーによって接続する形状でもよい。本実施形態では、接続部３及び起歪部２を一体の部材で形成しているが、別々の部材をネジや圧入などの連結方法で結合してもよい。
【００４２】
その他、検出した歪信号の演算部６１への伝送や電力供給部６２から歪検出部４への電力供給は無線だけでなく、例えばスリップリングを用いた有線で行ってもよい。
【００４３】
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｔｓ…トルクセンサ
２…起歪部
２ａ…内周面
４…歪検出部
４０、４１…受感領域
４ａ…第一の受感部
４ｂ…第二の受感部
５…溝部
５０…曲面
ｂｍ…溝底
ｂｓ…溝側壁
ｗ１…幅寸法
【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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