(57)【要約】【課題】トルクセンサに印加しているトルクを精度良く測定することができる試験装置を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係る試験装置は、トルクセンサ１０の試験装置であって、トルクセンサ１０の入力側にトルクを印加する第１のアーム（メインアーム７）と、第１のアーム（メインアーム７）に連結され、錘１００の荷重を増幅し、偶力として第１のアーム（メインアーム７）に伝える梃子手段（第１の梃子部８、第２の梃子部９）と、トルクセンサ１０の出力側に接続される荷重測定手段６と、を備える。【選択図】図１
2013140026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクセンサの試験装置であって、
前記トルクセンサの入力側にトルクを印加する第１のアームと、
前記第１のアームに連結され、錘の荷重を増幅し、偶力として前記第１のアームに伝える梃子手段と、
前記トルクセンサの出力側に接続される荷重測定手段と、
を備える試験装置。
【請求項２】
前記荷重測定手段は、
前記トルクセンサの出力側に連結される第２のアームと、
前記第２のアームを介して前記トルクセンサの出力側に接続される荷重変換手段と、
を備える請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記錘を移動させ、前記梃子手段の力点位置を移動させる移動手段と、
前記移動手段を前記荷重測定手段の測定値に基づいて制御する制御手段と、
を更に備える請求項１又は２に記載の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験装置に関し、特にトルクセンサの試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なトルクセンサの試験装置は、例えば特許文献１の図５に開示されているように、トルクセンサにアームを連結し、当該アームの端部に錘を吊り下げることで、トルクセンサにトルクを印加している。そして、錘の重さとアームの長さとに基づいてトルクセンサに印加しているトルクを換算している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３００５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、アームが撓んだり、アームとトルクセンサとの連結部分に摩擦が発生したりして、一般的なトルクセンサの試験装置は、トルクセンサに印加しているトルクを精度良く測定することが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、トルクセンサに印加しているトルクを精度良く測定することができる試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態に係る試験装置は、トルクセンサの試験装置であって、前記トルクセンサの入力側にトルクを印加する第１のアームと、前記第１のアームに連結され、錘の荷重を増幅し、偶力として前記第１のアームに伝える梃子手段と、前記トルクセンサの出力側に接続される荷重測定手段と、を備える。
【０００７】
上記試験装置において、前記荷重測定手段は、前記トルクセンサの出力側に連結される第２のアームと、前記第２のアームを介して前記トルクセンサの出力側に接続される荷重変換手段と、を備えること、が好ましい。
【０００８】
上記試験装置において、前記錘を移動させ、前記梃子手段の力点位置を移動させる移動手段と、前記移動手段を前記荷重測定手段の測定値に基づいて制御する制御手段と、を更に備えること、が好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
以上、説明したように、本発明によると、トルクセンサに印加しているトルクを精度良く測定することができる試験装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る試験装置を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る試験装置における、メインアーム周辺を部分的に示す平面図である。
【図３】図１のIII−III矢視断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る試験装置における、支持部、伝達部、固定部、荷重測定部、トルクセンサを示す構造図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る試験装置における、支持部より上方の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る試験装置における、支持部より上方の構成を示す異なる斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る試験装置で試験される、トルクセンサの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る試験装置において、固定フレームの脚部等を省略して示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１２】
＜実施の形態１＞
本実施の形態の試験装置は、図１乃至図３に示すように、固定フレーム１、支持部２、吊り下げ部３、伝達部４、固定部５、荷重測定部６、メインアーム７、第１の梃子部８、第２の梃子部９を備えている。
【００１３】
固定フレーム１には、図１及び図３に示すように、試験装置を構成する支持部２、吊り下げ部３、伝達部４、固定部５、荷重測定部６、メインアーム７、第１の梃子部８、第２の梃子部９が搭載されている。固定フレーム１は、４本の脚部１１を備えている。隣接する脚部１１と１１とは、補強材（図示を省略）によって連結されている。脚部１１の上端部には、天板１２が配置されている。
【００１４】
天板１２の上面には、図１乃至図３に示すように、支持部２が設けられている。また、天板１２の上面には、第１の梃子部８が設けられている。さらに、天板１２の上面には、荷重測定部６が設けられている。一方、天板１２の下面には、図３に示すように、第２の梃子部９を吊り下げ支持するための吊り下げ部３が設けられている。なお、支持部２、第１の梃子部８、第２の梃子部９等の配置関係については後述する。
【００１５】
支持部２は、図３乃至図６に示すように、伝達部４、固定部５及びメインアーム７を支持する。支持部２には、切り欠き部２ａが形成されている。切り欠き部２ａは、左右方向に貫通するように形成されており、上方に向かって開口部を有する。そして、支持部２には、当該切り欠き部２ａを挟んで前後方向に貫通する貫通孔２ｂが形成されている。切り欠き部２ａ内にメインアーム７が配置され、貫通孔２ｂにメインアーム７における長手方向の中間部が伝達部４によって回転可能に支持されている。支持部２の後側面に固定部５をボルト接合するためのネジ孔２ｃが形成されている。
【００１６】
吊り下げ部３は、図３に示すように、固定フレーム１の天板１２の下面に設けられている。吊り下げ部３には、第２の梃子部９の梃子アーム９１が回転可能に連結されている。本実施の形態の吊り下げ部３には、第２の梃子部９の梃子アーム９１における長手方向の中間部が回転可能に連結されている。
【００１７】
詳細には、吊り下げ部３には、図３に示すように、切り欠き部３ａが形成されている。切り欠き部３ａは、左右方向に貫通するように形成されており、下方に向かって開口部を有する。そして、吊り下げ部３には、当該切り欠き部３ａを前後方向に貫通する貫通孔３ｂが形成されている。切り欠き部３ａ内に第２の梃子部９の梃子アーム９１が配置され、貫通孔３ｂに梃子アーム９１における長手方向の中間部が軸３１及び軸受３２によって回転可能に支持されている。このとき、図１に示すように、第２の梃子部９の梃子アーム９１の回転中心Ｏ１は、メインアーム７の回転中心Ｏ２を通る鉛直線Ｌ１上に配置される。
【００１８】
伝達部４は、図３及び図４に示すように、メインアーム７の回転をトルクセンサ１０に伝達する。トルクセンサ１０は、印加されたトルクに応じて、電気的信号を出力するものとする。例えば、トルクセンサ１０は、図７に示すように、起歪体１１０、歪みセンサ１２０を備えている。
【００１９】
起歪体１１０は、第１の構造体１１１、第２の構造体１１２、第１の構造体１１１と第２の構造体１１２とを連結し、歪みセンサ１２０が設けられる起歪部１１３を備えている。このような構成のトルクセンサ１０は、例えば第１の構造体１１１又は第２の構造体１１２にトルクが印加されると、第１の構造体１１１と第２の構造体１１２とが相対的に変形して起歪部１１３に歪みが生じ、この歪みを歪みセンサ１２０で検出し、検出した歪みに基づいてトルクセンサ１０に印加されたトルクを算出する。
【００２０】
伝達部４は、図４に示すように、シャフトサポート４１、第１の軸受４２、第２の軸受４３、固定シャフト４４を備えている。シャフトサポート４１は、フランジ４１１、軸４１２を備えている。フランジ４１１は、第１の軸受４２の内径と略等しい外径を有する。また、フランジ４１１は、第１の軸受４２の厚みと略等しい高さを有する。フランジ４１１には、メインアーム７における長手方向の中間部に形成されたボルト孔７ａ（図３）と対応するように、ボルト孔４１１ａが形成されている。
【００２１】
軸４１２は、フランジ４１１の中央から突出している。軸４１２は、メインアーム７における長手方向の中間部に形成された貫通孔７ｂ（図３）、及び固定シャフト４４における軸４４２の嵌合孔４４２ｂに嵌め込まれている。軸４１２は、メインアーム７の当該貫通孔７ｂ及び当該嵌合孔４４２ｂの内径と略等しい外径を有する。
【００２２】
第１の軸受４２は、支持部２におけるメインアーム７を挟んで一方の貫通孔２ｂに嵌め込まれている。第１の軸受４２の内部には、シャフトサポート４１が嵌め込まれている。
【００２３】
第２の軸受４３は、支持部２におけるメインアーム７を挟んで他方の貫通孔２ｂに嵌め込まれている。第２の軸受４３の内部には、固定シャフト４４が嵌め込まれている。
【００２４】
固定シャフト４４は、フランジ４４１、軸４４２を備えている。フランジ４４１は、固定部５に連結されている。そして、フランジ４４１は、固定部５に連結する際に用いられるネジ孔４４１ａを備えている。
【００２５】
軸４４２は、フランジ４４１の中央から突出している。軸４４２は、第２の軸受４３に嵌め込まれている。軸４４２は、第２の軸受４３の内径と略等しい外径を有する。また、軸４４２は、第２の軸受４３の厚みと略等しい長さを有する。さらに軸４４２の先端部には、メインアーム７のボルト孔７ａ、及びシャフトサポート４１のフランジ４１１のボルト孔４１１ａと対応するように、ネジ孔４４２ａが形成されている。また、軸４４２の先端部には、シャフトサポート４１の軸４１２が嵌め込まれる嵌合孔４４２ｂが形成されている。
【００２６】
つまり、シャフトサポート４１の軸４１２をメインアーム７の貫通孔７ｂ、及び固定シャフト４４の嵌合孔４４２ｂに通して位置決めして、シャフトサポート４１のフランジ４１１と固定シャフト４４のフランジ４４１とでメインアーム７を挟み込み、シャフトサポート４１のボルト孔４１１ａと、メインアーム７のボルト孔７ａと、に通されたボルトが、固定シャフト４４のネジ孔４４２ａに捻じ込まれることで、メインアーム７が支持部２に回転可能に連結されている。
【００２７】
固定部５は、図４に示すように、第１の固定冶具５１、第２の固定冶具５２、第３の軸受５３、保持部材５４を備えている。第１の固定冶具５１は、トルクセンサ１０の第１の構造体１１１を固定シャフト４４のフランジ４４１に連結する。本実施の形態の第１の固定冶具５１は、リング形状とされている。つまり、第１の固定冶具５１がトルクセンサ１０の第２の構造体１１２及び起歪部１１３と接触しないように、空洞部５１ａを備えている。第１の固定冶具５１は、固定シャフト４４の外径と略等しい外径を有する。
【００２８】
第１の固定冶具５１には、固定シャフト４４のネジ孔４４１ａと対応するように、ボルト孔５１ｂが形成されている。また、第１の固定冶具５１には、トルクセンサ１０の第１の構造体１１１に形成されているネジ孔１１１ａに対応するように、ボルト孔５１ｃが形成されている。ちなみに、ボルト孔５１ｃには、ボルト頭が収納されるザグリ部が形成されている。第１の固定冶具５１のボルト孔５１ｃに通されたボルト（図示を省略）が、トルクセンサ１０の第１の構造体１１１のネジ孔１１１ａに捻じ込まれることで、トルクセンサ１０が第１の固定冶具５１に連結されている。そして、第１の固定冶具５１のボルト孔５１ｂに通されたボルトが、固定シャフト４４のネジ孔４４１ａに捻じ込まれることで、トルクセンサ１０の第１の構造体１１１がメインアーム７に連結される。
【００２９】
このとき、シャフトサポート４１の軸４１２の中心と、メインアーム７の貫通孔７ｂの中心と、固定シャフト４４の軸４４２の中心と、トルクセンサ１０の中心とは、同一軸線上に配置される。つまり、正面から見ると、メインアーム７の回転中心Ｏ２とトルクセンサ１０の回転中心とは一致する。
【００３０】
第２の固定冶具５２は、トルクセンサ１０の第１の構造体１１１にトルクを印加する際に当該トルクセンサ１０の第２の構造体１１２を固定する。つまり、第２の固定冶具５２は、トルクセンサ１０の第２の構造体１１２に連結される。詳細には、第２の固定冶具５２には、トルクセンサ１０の第２の構造体１１２に形成されたネジ孔１１２ａと対応するように、ボルト孔５２ａが形成されている。第２の固定冶具５２のボルト孔５２ａに通されたボルト（図示を省略）が、トルクセンサ１０の第２の構造体１１２のネジ孔１１２ａに捻じ込まれることで、トルクセンサ１０の第２の構造体１１２が第２の固定冶具５２に連結される。
【００３１】
また、第２の固定冶具５２には、荷重測定部６の反力アーム６１に形成されているボルト孔６１ａに対応するように、ネジ孔５２ｂが形成されている。ちなみに、第２の固定冶具５２は、トルクセンサ１０の第１の構造体１１１に接触しない外径に形成されていることが好ましい。この第２の固定冶具５２は、第３の軸受５３を介して保持部材５４に保持されている。
【００３２】
第３の軸受５３は、保持部材５４の底部５４２に形成されている嵌合孔５４２ａ（図３）に嵌め込まれている。第３の軸受５３の内部には、第２の固定冶具５２が嵌め込まれている。
【００３３】
保持部材５４は、第３の軸受５３を介して第２の固定冶具５２を回転可能に保持する。本実施の形態の保持部材５４は、筒状部５４１、底部５４２を備えている。筒状部５４１は、図３、図５及び図６に示すように、支持部２から突出する固定シャフト４４のフランジ４１１、第１の固定冶具５１、トルクセンサ１０、第２の固定冶具５２を内部に収容している。
【００３４】
筒状部５４１には、支持部２の後側面に形成されているネジ孔２ｃと対応するように、ボルト孔５４１ａが形成されている。筒状部５４１のボルト孔５４１ａに通されたボルトが、支持部２の後側面に形成されているネジ孔２ｃに捻じ込まれることで、第２の固定冶具５２が支持部２に支持されている。
【００３５】
底部５４２には、図３及び図６に示すように、嵌合孔５４２ａが形成されている。この嵌合孔５４２ａに第３の軸受５３を介して第２の固定冶具５２が嵌め込まれている。これにより、トルクセンサ１０の第２の構造体１１２は、第２の固定冶具５２等を介して支持部２に回転可能に支持されている。
【００３６】
荷重測定部６は、反力アーム６１、第１の荷重変換部６２、第２の荷重変換部６３、第１の基台６４、第２の基台６５を備えている。反力アーム６１は、トルクセンサ１０にトルクを印加した際に当該トルクセンサ１０に反力を与える。反力アーム６１の長手方向は、左右方向に配置されている。反力アーム６１における長手方向の中間部には、第２の固定冶具５２のネジ孔５２ｂに対応するように、ボルト孔６１ａが形成されている。
【００３７】
第１の荷重変換部６２は、一般的なロードセルを備えている。第１の荷重変換部６２は、反力アーム６１の左端部に配置されている。第１の荷重変換部６２の上面には、図１及び図６に示すように、トルクセンサ１０にトルクを印加していない状態で、反力アーム６１の左端部が略接触する。そして、第１の荷重変換部６２の下面は、第１の基台６４に固定されている。第１の基台６４は、固定フレーム１の天板１２に設けられている。
【００３８】
第２の荷重変換部６３も、一般的なロードセルを備えている。第２の荷重変換部６３は、反力アーム６１の右端部に配置されている。第２の荷重変換部６３の上面には、図１及び図６に示すように、トルクセンサ１０にトルクを印加していない状態で、反力アーム６１の右端部が略接触する。そして、第２の荷重変換部６３の下面は、第２の基台６５に固定されている。第２の基台６５は、固定フレーム１の天板１２に設けられている。
つまり、第１及び第２の荷重変換部６２、６３は、反力アーム６１を介してトルクセンサ１０の第２の構造体１１２に接続されている。
【００３９】
メインアーム７は、第１及び第２の梃子部８、９から伝達される荷重に基づくトルクをトルクセンサ１０に印加する。メインアーム７の長手方向は、左右方向に配置されている。メインアーム７における長手方向の中間部は、上述のように支持部２に回転可能に連結されている。メインアーム７の両端部には、図１に示すように、それぞれ第１の梃子部８が連結されている。ちなみに、メインアーム７は、例えばトルクセンサ１０にトルクを印加していない状態で、左右方向に水平に配置される。
【００４０】
第１の梃子部８は、図１に示すように、例えばトルクセンサ１０にトルクを印加していない状態で、トルクセンサ１０の中心を通る鉛直線Ｌ１を中心に左右対称に配置されている。第１の梃子部８は、梃子アーム８１、支点片８２、図示を省略した第１の連結リンク、第２の連結リンク８３を備えている。
【００４１】
梃子アーム８１の長手方向は、左右方向に配置されている。梃子アーム８１の一方の端部は、第１の連結リンクを介してメインアーム７の端部に回転可能に連結されている。梃子アーム８１の他方の端部は、天板１２に形成された孔（図示を省略）に通された第２の連結リンク８３を介して第２の梃子部９の梃子アーム９１に回転可能に連結されている。
【００４２】
梃子アーム８１における両端部の間の位置は、固定フレーム１の天板１２に固定された支点片８２に回転可能に連結されている。ちなみに、梃子アーム８１は、例えばトルクセンサ１０にトルクを印加していない状態で、左右方向に水平に配置される。
【００４３】
第２の梃子部９は、例えばトルクセンサ１０にトルクを印加していない状態で、トルクセンサ１０の中心を通る鉛直線Ｌ１を中心に左右対称に配置されている。第２の梃子部９は、梃子アーム９１を備えている。
【００４４】
梃子アーム９１の長手方向は、左右方向に配置されている。梃子アーム９１における長手方向の中間部は、上述したように吊り下げ部３に回転可能に連結されている。梃子アーム９１の左右両端部には、錘１００を吊り下げるための吊り下げ部材１０１の上端部が回転可能に連結されている。
【００４５】
梃子アーム９１における端部と吊り下げ部３との連結部との間の位置は、第１の梃子部８の第２の連結リンク８３を介して第１の梃子部８の梃子アーム８１の他方の端部に回転可能に連結されている。ちなみに、梃子アーム９１は、例えばトルクセンサ１０にトルクを印加していない状態で、左右方向に水平に配置される。
【００４６】
このような構成の試験装置は、例えば図１に示すように、右側の吊り下げ部材１０１に錘１００を吊り下げると、第２の梃子部９の梃子アーム９１は、吊り下げ部３との連結部を支点として、右側の第１の梃子部８の梃子アーム８１の他方の端部に、下側に向かって荷重を印加する。その一方で、第２の梃子部９の梃子アーム９１は、吊り下げ部３との連結部を支点として、左側の第１の梃子部８の梃子アーム８１の他方の端部に、上側に向かって荷重を印加する。このとき、梃子の原理により錘１００の荷重は増幅されて、左右に分配される。
【００４７】
そして、右側の第１の梃子部８の梃子アーム８１は、支点片８２を支点として、メインアーム７の右側の端部に、上側に向かって荷重を印加する。その一方で、左側の第１の梃子部８の梃子アーム８１は、支点片８２を支点として、メインアーム７の左側の端部に、下側に向かって荷重を印加する。このとき、梃子の原理により第２の梃子部９によって増幅された荷重はさらに増幅される。
【００４８】
これにより、メインアーム７は時計回りに回転し、伝達部４を介してトルクセンサ１０の第１の構造体１１１に時計回りのトルクが印加される。このとき、トルクセンサ１０自体が時計回りに回転しようとするが、回転方向側の反力アーム６１の端部が第１の荷重変換部６２を押し込む。これにより、トルクセンサ１０に対して反力が与えられ、トルクセンサ１０自体の回転が拘束される。その結果、トルクセンサ１０の起歪部１１３が変形し、歪みセンサ１２０は起歪部１１３の歪み量を測定する。そして、歪みセンサ１２０は、測定した歪み量を示す信号を処理部（図示を省略）に出力する。
【００４９】
一方、荷重測定部６は、反力アーム６１によって押し込まれた際の歪み量を測定する。そして、荷重測定部６は、測定した歪み量を示す信号を処理部に出力する。処理部は、入力された信号に基づいてトルクセンサ１０に印加しているトルクを算出する。処理部は、算出したトルクセンサ１０に印加しているトルクによる、トルクセンサ１０の出力信号によりトルクセンサ１０の特性を評価する。
【００５０】
つまり、本実施の形態の試験装置は、トルクセンサ１０に印加しているトルクを、第２の構造体１１２に作用させている反力に基づいて算出する。これにより、トルクセンサ１０に近い位置で取得したデータに基づいて、トルクセンサ１０に印加しているトルクを算出することができるので、錘１００とトルクセンサ１０との間に第１及び第２の梃子部８、９等のリンク機構が介在され、それらの摩擦等によって錘の荷重の全てがトルクセンサ１０に印加されなくても、トルクセンサ１０に実際に印加しているトルクを精度良く測定することができる。
【００５１】
しかも、安価なロードセルを用いてトルクセンサ１０に印加しているトルクを測定することができる。また、第１及び第２の荷重変換部６２、６３を、反力アーム６１を介してトルクセンサ１０の第２の構造体１１２に接続するだけの簡単な構成で、トルクセンサ１０に印加しているトルクを測定することができる。
【００５２】
ちなみに、錘１００を左側に配置すると、トルクセンサ１０に反時計回りのトルクを印加することができる。
【００５３】
＜実施の形態２＞
一般的な試験装置において、トルクセンサに印加するトルクを増減する際には、錘を手で増減させている。この錘を手で増減させる際に、本来であれば荷重を比例して増加又は減少させたいにも拘らず、錘を増加させる途中で僅かに荷重が減少したり、錘を減少させる途中で僅かに荷重が増加したりして、精度良く荷重を増加又は減少させることができなかった。その結果、トルクセンサのヒステリシスやリニアリティを精度良く評価することができなかった。
【００５４】
そこで、本実施の形態の試験装置は、錘１００の位置、即ち第２の梃子部９の力点の位置を移動可能な構成としている。詳細には、本実施の形態の試験装置は、図８に示すように、実施の形態１の試験装置の構成に加えて、移動部２１、第１のアンプ２２、第２のアンプ２３、第３のアンプ２４、処理部２５を備えている。
【００５５】
移動部２１は、直動機構を備えている。詳細には、移動部２１は、第１の支持部材２１１、第２の支持部材２１２、ボールネジ２１３、直動部材２１４、駆動装置２１５、コントローラ２１６、バランサー２１７を備えている。
【００５６】
第１の支持部材２１１は、第２の梃子部９における梃子アーム９１の一方の端部に回転可能に連結されている。第１の支持部材２１１には、図示を省略した軸受を介してボールネジ２１３の一方の端部が通されている。
【００５７】
第２の支持部材２１２は、第２の梃子部９における梃子アーム９１の他方の端部に回転可能に連結されている。第２の支持部材２１２には、図示を省略した軸受を介してボールネジ２１３の他方の端部が通されている。
【００５８】
ボールネジ２１３は、第１の支持部材２１１と第２の支持部材２１２とで支持されている。これにより、ボールネジ２１３の長手方向は、第２の梃子部９の梃子アーム９１の長手方向と平行に配置されることになる。
【００５９】
直動部材２１４は、ボールネジ２１３に沿って直動する。詳細には、直動部材２１４は雌ネジ部（図示を省略）を有し、当該雌ネジ部にボールネジ２１３が螺合されている。そして、直動部材２１４は、錘１００の吊り下げ部材１０１を備えており、当該吊り下げ部材１０１に所定の重さの錘１００が固定される。なお、トルクセンサ１０にトルクを印加しない状態では、錘１００の重心はトルクセンサ１０の中心を通る鉛直線Ｌ１上に配置される。
【００６０】
駆動装置２１５は、例えば駆動モータや減速器等を備えている。本実施の形態の駆動装置２１５は、第１の支持部材２１１に設けられている。この駆動装置２１５の回転駆動力は、ボールネジ２１３の一方の端部に伝達される。駆動装置２１５は、コントローラ２１６から出力される制御信号に基づいて制御される。
【００６１】
コントローラ２１６は、処理部２５からの指示信号に基づいて、駆動装置２１５を制御するための制御信号を生成し、当該制御信号に基づいて駆動装置２１５を制御する。
【００６２】
バランサー２１７は、トルクセンサ１０の中心を通る鉛直線Ｌ１を挟んで、第１の支持部材２１１に設けられた駆動装置２１５等とのバランスをとるための錘である。バランサー２１７は、第２の支持部材２１２に設けられている。
【００６３】
第１のアンプ２２には、トルクセンサ１０の歪みセンサ１２０から起歪部１１３の歪み量を示す信号が入力される。第１のアンプ２２は、入力された信号を増幅して処理部２５に出力する。
【００６４】
第２のアンプ２３には、第１の荷重変換部６２から歪み量を示す信号が入力される。第２のアンプ２３は、入力された信号を増幅して処理部２５に出力する。
【００６５】
第３のアンプ２４には、第２の荷重変換部６３から歪み量を示す信号が入力される。第３のアンプ２４は、入力された信号を増幅して処理部２５に出力する。
【００６６】
処理部２５は、予め定められた条件で錘１００を試験装置の左右方向に移動させるために、指示信号を生成し、当該指示信号をコントローラ２１６に出力する。また、処理部２５は、第１のアンプ２２から入力される信号に基づいて、トルクセンサ１０に印加されているトルクを算出する。また、処理部２５は、第２のアンプ２３及び第３のアンプ２４から入力される信号に基づいて、トルクセンサ１０に印加しているトルクを算出する。処理部２５は、算出した、トルクセンサ１０に印加しているトルクと、トルクセンサ１０に印加されているトルクと、に基づいてトルクセンサ１０の特性を評価する。
【００６７】
つまり、このような構成の試験装置は、以下のように動作する。
処理部２５は、例えば錘１００を試験装置の左右方向に一定の速度で移動させるために、指示信号を生成し、当該指示信号をコントローラ２１６に出力する。コントローラ２１６は、入力された指示信号に基づいて駆動装置２１５の制御信号を生成し、当該制御信号に基づいて駆動装置２１５を制御する。
【００６８】
駆動装置２１５が動作して当該駆動装置２１５の回転駆動力が直動部材２１４に伝達される。その結果、直動部材２１４は、錘１００を支持した状態で、試験装置の例えば右側に一定の速度で移動する。
【００６９】
これにより、トルクセンサ１０にトルクを印加している状態となる。逆に云えば、トルクセンサ１０にトルクが印加されている状態となる。この時、反力アーム６１は時計回りに回転しようとするので、反力アーム６１の一方の端部によって第１の荷重変換部６２が押し込まれる。そのため、第１の荷重変換部６２は、歪み量を示す信号を第２のアンプ２３に出力する。第２のアンプ２３は、入力された信号を処理部２５に出力する。
【００７０】
一方、反力アーム６１の他方の端部と第２の荷重変換部６３とは非接触状態となるので、第２の荷重変換部６３は、歪み量が無い旨の信号を第３のアンプ２４に出力する。第３のアンプ２４は、入力された信号を処理部２５に出力する。ここで、錘１００が右側に移動するのに従って比例して大きくなるトルクを、トルクセンサ１０に印加することができる。
【００７１】
それと共に、トルクセンサ１０の歪みセンサ１２０は、起歪部１１３の歪み量を示す信号を第１のアンプ２２に出力する。第１のアンプ２２は、入力された信号を処理部２５に出力する。
【００７２】
処理部２５は、第２のアンプ２３及び第３のアンプ２４から入力される信号に基づいて、トルクセンサ１０に印加しているトルクを算出する。そして、処理部２５は、算出したトルクセンサ１０に印加しているトルクに対する、第１のアンプ２２から入力されるトルクセンサ１０の出力信号によりトルクセンサ１０の特性を評価する。
【００７３】
このように、移動部２１によって錘１００を試験装置の左右方向に移動させることで、トルクセンサ１０に所定のトルクを印加することができる。つまり、一般的な試験装置のように錘を手で増減させる必要が無い。そのため、精度良く荷重を増加又は減少させることができ、ひいてはトルクセンサ１０のヒステリシスやリニアリティを精度良く評価することができる。
【００７４】
しかも、処理部２５は、トルクセンサ１０に印加しているトルクと、トルクセンサ１０に印加されているトルクと、を同時に取得することができるので、トルクセンサ１０の特性評価を効率良く行うことができる。また、取得したデータの処理を処理部２５で容易に行うことができる。
【００７５】
ちなみに、錘１００を右側に移動させた後に、錘１００を左側に移動させると、印加しているトルクを比例して減少させることができる。また、トルクセンサ１０の中心を通る鉛直線Ｌ１上に配置した錘１００を左側に移動させると、トルクセンサ１０の第１の構造体１１１に反時計回りのトルクを印加することができる。
【００７６】
以上、本発明に係る試験装置の実施の形態を説明したが、上記に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【００７７】
例えば、上記実施の形態の試験装置は、左右対称の構成としているが、少なくとも右側又は左側の構成を備えていれば良い。
【００７８】
例えば、上記実施の形態の試験装置は、左右対称の構成としているが、梃子部の力点、作用点、支点の位置等が左右対称であれば良い。
【００７９】
例えば、上記実施の形態の試験装置は、第１及び第２の梃子部８、９を備えているが、梃子部の数は特に限定されない。
【００８０】
例えば、上記実施の形態の試験装置は、トルクセンサ１０の第１の構造体１１１にトルクを印加し、第２の構造体１１２を固定しているが、逆の構成でも良い。
【符号の説明】
【００８１】
１  固定フレーム、１１  脚部、１２  天板
２  支持部
２ａ  切り欠き部
２ｂ  貫通孔
３  吊り下げ部
３ａ  切り欠き部
３ｂ  貫通孔
３１  軸
３２  軸受
４  伝達部
４１  シャフトサポート
４１１  フランジ、４１１ａ  ボルト孔
４１２  軸
４２  第１の軸受
４３  第２の軸受
４４  固定シャフト
４４１  フランジ、４４１ａ  ネジ孔
４４２  軸、４４２ａ  ネジ孔、４４２ｂ  嵌合孔
５  固定部
５１  第１の固定冶具、５１ａ  空洞部、５１ｂ  ボルト孔、５１ｃ  ボルト孔
５２  第２の固定冶具、５２ａ  ボルト孔、５２ｂ  ネジ孔
５３  第３の軸受
５４  保持部材
５４１  筒状部、５４１ａ  ボルト孔
５４２  底部、５４２ａ  嵌合孔
６  荷重測定部
６１  反力アーム、６１ａ  ボルト孔
６２  第１の荷重変換部
６３  第２の荷重変換部
６４  第１の基台
６５  第２の基台
７  メインアーム、７ａ  ボルト孔、７ｂ  貫通孔
８  第１の梃子部、８１  梃子アーム、８２  支点片、８３  第２の連結リンク
９  第２の梃子部、９１  梃子アーム
１０  トルクセンサ
１００  錘
１１０  起歪体
１１１  第１の構造体、１１１ａ  ネジ孔
１１２  第２の構造体、１１２ａ  ネジ孔
１１３  起歪部
１２０  歪みセンサ
２１  移動部、２１１  第１の支持部材、２１２  第２の支持部材、２１３  ボールネジ、２１４  直動部材、２１５  駆動装置、２１６  コントローラ、２１７  バランサー
２２  第１のアンプ
２３  第２のアンプ
２４  第３のアンプ
２５  処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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