JP2001304985A - トルク計測装置 - Google Patents
トルク計測装置Info
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- JP2001304985A JP2001304985A JP2000124581A JP2000124581A JP2001304985A JP 2001304985 A JP2001304985 A JP 2001304985A JP 2000124581 A JP2000124581 A JP 2000124581A JP 2000124581 A JP2000124581 A JP 2000124581A JP 2001304985 A JP2001304985 A JP 2001304985A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/78—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings
- F16D3/79—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings the disc or ring being metallic
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンとトランスミッションの間に介装す
るドライブプレートのトルク計測において、従来では、
ドライブプレートの厚さや重量が増大し、計測値が実走
行の値と相違するという問題点があった。 【解決手段】 中心部および外周部のいずれか一方を入
力側に連結し且つ他方を出力側に連結した回転板１にお
いてトルクを計測する装置であって、回転板１の外周側
に、歪みを発生させる複数の起歪部７を周方向に所定間
隔で設け、各起歪部７に歪みセンサ９を設けたトルク計
測装置とし、回転板１の全体的な厚さや重量を増大させ
ることなく、スラスト方向の応力による影響を低減して
トルク計測を精度良く行えるようにした。
るドライブプレートのトルク計測において、従来では、
ドライブプレートの厚さや重量が増大し、計測値が実走
行の値と相違するという問題点があった。 【解決手段】 中心部および外周部のいずれか一方を入
力側に連結し且つ他方を出力側に連結した回転板１にお
いてトルクを計測する装置であって、回転板１の外周側
に、歪みを発生させる複数の起歪部７を周方向に所定間
隔で設け、各起歪部７に歪みセンサ９を設けたトルク計
測装置とし、回転板１の全体的な厚さや重量を増大させ
ることなく、スラスト方向の応力による影響を低減して
トルク計測を精度良く行えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転伝達系におけ
るトルクを測定する装置に関し、例えば、自動車のエン
ジンがトランスミッションに伝達するトルクを計測する
のに用いられるトルク計測装置に関するものである。
るトルクを測定する装置に関し、例えば、自動車のエン
ジンがトランスミッションに伝達するトルクを計測する
のに用いられるトルク計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のトルク計測装置としては、例えば
特開平９−２１７０９号公報に開示されているものがあ
る。同公報のトルク計測装置は、回転伝達を行う回転軸
体に加わるトルクを計測するものであって、回転軸体の
周面に所定間隔で複数の歪みゲージを取付けると共に、
歪みゲージを抵抗とする抵抗ブリッジ回路を形成し、回
転軸体に加わるトルクにより同回転軸体の表面に生じた
剪断応力の大きさを各歪みゲージで検出し、抵抗ブリッ
ジ回路により現れる出力電圧の入力電圧に対する変化の
大きさをトルクに換算するものである。
特開平９−２１７０９号公報に開示されているものがあ
る。同公報のトルク計測装置は、回転伝達を行う回転軸
体に加わるトルクを計測するものであって、回転軸体の
周面に所定間隔で複数の歪みゲージを取付けると共に、
歪みゲージを抵抗とする抵抗ブリッジ回路を形成し、回
転軸体に加わるトルクにより同回転軸体の表面に生じた
剪断応力の大きさを各歪みゲージで検出し、抵抗ブリッ
ジ回路により現れる出力電圧の入力電圧に対する変化の
大きさをトルクに換算するものである。
【０００３】ここで、上記のトルク計測は、一端側を入
力側とし且つ他端側を出力側とした回転軸体を対象にし
たものであるが、このほかには、中心部を入力側とし且
つ外周部を出力側とした回転板を対象にしたものがあ
り、具体的には、自動車のエンジンとトランスミッショ
ンの間に介装するドライブプレートにおけるトルク計測
が挙げられる。
力側とし且つ他端側を出力側とした回転軸体を対象にし
たものであるが、このほかには、中心部を入力側とし且
つ外周部を出力側とした回転板を対象にしたものがあ
り、具体的には、自動車のエンジンとトランスミッショ
ンの間に介装するドライブプレートにおけるトルク計測
が挙げられる。
【０００４】図６に片側半分を示すドライブプレート１
００は、エンジンのクランクシャフトの回転をトランス
ミッションのトルクコンバータに伝達するものであっ
て、中心に、クランクシャフト側の連結部材を嵌合する
取付け穴１０１が形成してあると共に、取付け穴１０１
の外周側には、連結部材に螺着する複数のボルトの通し
穴１０２が周方向に所定間隔で形成してある。また、通
し穴１０２よりも外周側には、開口部１０３が周方向に
所定間隔で形成してあり、さらに、開口部１０３よりも
外周側には、トルクコンバータに螺着するボルトの通し
穴１０４が周方向に所定間隔で形成してある。
００は、エンジンのクランクシャフトの回転をトランス
ミッションのトルクコンバータに伝達するものであっ
て、中心に、クランクシャフト側の連結部材を嵌合する
取付け穴１０１が形成してあると共に、取付け穴１０１
の外周側には、連結部材に螺着する複数のボルトの通し
穴１０２が周方向に所定間隔で形成してある。また、通
し穴１０２よりも外周側には、開口部１０３が周方向に
所定間隔で形成してあり、さらに、開口部１０３よりも
外周側には、トルクコンバータに螺着するボルトの通し
穴１０４が周方向に所定間隔で形成してある。
【０００５】上記のドライブプレート１００におけるト
ルク計測は、隣接する開口部１０３同士の間を起歪部１
０５として、各起歪部１０５における回転方向の前後面
に歪みゲージ１０６を取付けると共に、各歪みゲージ１
０６を抵抗とする抵抗ブリッジ回路を形成し、先の回転
軸体における計測と同様に、ドライブプレート１００に
加わるトルクにより各起歪部１０５に生じた剪断応力の
大きさを各歪みゲージ１０６で検出し、抵抗ブリッジ回
路により現れる出力電圧の入力電圧に対する変化の大き
さをトルクに換算することとなる。
ルク計測は、隣接する開口部１０３同士の間を起歪部１
０５として、各起歪部１０５における回転方向の前後面
に歪みゲージ１０６を取付けると共に、各歪みゲージ１
０６を抵抗とする抵抗ブリッジ回路を形成し、先の回転
軸体における計測と同様に、ドライブプレート１００に
加わるトルクにより各起歪部１０５に生じた剪断応力の
大きさを各歪みゲージ１０６で検出し、抵抗ブリッジ回
路により現れる出力電圧の入力電圧に対する変化の大き
さをトルクに換算することとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うなドライブプレート１００のトルク計測では、トルク
コンバータ側からスラスト方向に大きな力が加わること
があるので、スラスト方向の応力による影響を極力減ら
して計測精度を高めるためには、起歪部１０５の厚さを
大きくするのが望ましい。これに対して、従来では、起
歪部１０５を中心寄りに設けていたので、起歪部１０５
の厚さを確保するために、通常車載するドライブプレー
トよりも全体の厚さを大きくした計測用のドライブプレ
ートを使用していた。このため、ドライブプレートの厚
さを大きくしたうえに同プレートに歪みゲージを含む回
路を取付けると、重量が増大してトルクの計測値が実走
行の値と相違したものになるという問題点があり、さら
の、一般的にエンジンとトランスミッションとの間隔が
きわめて狭いことから、上記ドライブプレートの取付け
が非常に難しいという問題点があり、これらの問題点を
解決することが課題になっていた。
うなドライブプレート１００のトルク計測では、トルク
コンバータ側からスラスト方向に大きな力が加わること
があるので、スラスト方向の応力による影響を極力減ら
して計測精度を高めるためには、起歪部１０５の厚さを
大きくするのが望ましい。これに対して、従来では、起
歪部１０５を中心寄りに設けていたので、起歪部１０５
の厚さを確保するために、通常車載するドライブプレー
トよりも全体の厚さを大きくした計測用のドライブプレ
ートを使用していた。このため、ドライブプレートの厚
さを大きくしたうえに同プレートに歪みゲージを含む回
路を取付けると、重量が増大してトルクの計測値が実走
行の値と相違したものになるという問題点があり、さら
の、一般的にエンジンとトランスミッションとの間隔が
きわめて狭いことから、上記ドライブプレートの取付け
が非常に難しいという問題点があり、これらの問題点を
解決することが課題になっていた。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、中心部および外周部のいずれか一方を入
力側に連結し且つ他方を出力側に連結した回転板におい
てトルクを計測する装置であって、回転板の全体的な厚
さならびに重量を増大させることなく、スラスト方向の
応力による影響を低減してトルク計測を精度良く行うこ
とができ、自動車のエンジンとトランスミッションの間
に介装するドライブプレートにおけるトルク計測にもき
わめて好適なトルク計測装置を提供することを目的とし
ている。
されたもので、中心部および外周部のいずれか一方を入
力側に連結し且つ他方を出力側に連結した回転板におい
てトルクを計測する装置であって、回転板の全体的な厚
さならびに重量を増大させることなく、スラスト方向の
応力による影響を低減してトルク計測を精度良く行うこ
とができ、自動車のエンジンとトランスミッションの間
に介装するドライブプレートにおけるトルク計測にもき
わめて好適なトルク計測装置を提供することを目的とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるトルク計
測装置は、請求項１として、中心部および外周部のいず
れか一方を入力側に連結し且つ他方を出力側に連結した
回転板においてトルクを計測する装置であって、回転板
の外周側に、入力側から出力側への回転伝達を行う際に
歪みを発生させる複数の起歪部を周方向に所定間隔で設
けると共に、各起歪部に、歪みを検出する歪みセンサを
設けた構成とし、請求項２として、回転板の周方向に所
定間隔で複数の開口部を形成すると共に、隣接する開口
部同士の間を起歪部とし、起歪部の回転方向の前後の面
に歪みセンサを設けた構成とし、請求項３として、回転
板の外周側に、入力側および出力側のいずれか一方への
取付け部と各起歪部を略同一円周上に設けた構成とし、
請求項４として、歪みセンサからの信号を送信する無線
送信手段と、無線送信手段からの信号を受信する無線受
信手段を備えた構成とし、請求項５として、回転板が、
自動車のエンジンとトランスミッションの間に介装され
るドライブプレートであって、中心部に入力側であるエ
ンジンのクランクシャフトを連結すると共に、外周部に
出力側であるトランスミッションのトルクコンバータを
連結する構成としており、上記の構成をもって従来の課
題を解決するための手段としている。
測装置は、請求項１として、中心部および外周部のいず
れか一方を入力側に連結し且つ他方を出力側に連結した
回転板においてトルクを計測する装置であって、回転板
の外周側に、入力側から出力側への回転伝達を行う際に
歪みを発生させる複数の起歪部を周方向に所定間隔で設
けると共に、各起歪部に、歪みを検出する歪みセンサを
設けた構成とし、請求項２として、回転板の周方向に所
定間隔で複数の開口部を形成すると共に、隣接する開口
部同士の間を起歪部とし、起歪部の回転方向の前後の面
に歪みセンサを設けた構成とし、請求項３として、回転
板の外周側に、入力側および出力側のいずれか一方への
取付け部と各起歪部を略同一円周上に設けた構成とし、
請求項４として、歪みセンサからの信号を送信する無線
送信手段と、無線送信手段からの信号を受信する無線受
信手段を備えた構成とし、請求項５として、回転板が、
自動車のエンジンとトランスミッションの間に介装され
るドライブプレートであって、中心部に入力側であるエ
ンジンのクランクシャフトを連結すると共に、外周部に
出力側であるトランスミッションのトルクコンバータを
連結する構成としており、上記の構成をもって従来の課
題を解決するための手段としている。
【０００９】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わるトルク計測装
置では、中心部および外周部のいずれか一方を入力側に
連結し且つ他方を出力側に連結した回転板においてトル
クを計測するに際して、入力側から出力側への回転伝達
を行う際に歪みを発生させる起歪部を回転板の外周側に
設けると共に、各起歪部に歪みセンサを設けたので、ス
ラスト方向の応力による影響を減らすために回転板の全
体の厚さを増大させる必要がなくなる。つまり、回転板
における軸方向の曲げモーメントは、外周側に向かうほ
ど小さくなるので、歪みセンサを取付ける各起歪部を回
転板の外周側に設ければ、少なくとも回転板の中心部の
厚さを増大させる必要がなく、回転板の外周側において
スラスト方向の応力による影響が少ない状態で回転方向
の歪みを検出し得ることとなる。
置では、中心部および外周部のいずれか一方を入力側に
連結し且つ他方を出力側に連結した回転板においてトル
クを計測するに際して、入力側から出力側への回転伝達
を行う際に歪みを発生させる起歪部を回転板の外周側に
設けると共に、各起歪部に歪みセンサを設けたので、ス
ラスト方向の応力による影響を減らすために回転板の全
体の厚さを増大させる必要がなくなる。つまり、回転板
における軸方向の曲げモーメントは、外周側に向かうほ
ど小さくなるので、歪みセンサを取付ける各起歪部を回
転板の外周側に設ければ、少なくとも回転板の中心部の
厚さを増大させる必要がなく、回転板の外周側において
スラスト方向の応力による影響が少ない状態で回転方向
の歪みを検出し得ることとなる。
【００１０】本発明の請求項２に係わるトルク計測装置
では、回転板の外周側に起歪部を設けるに際して、回転
板の周方向に所定間隔で複数の開口部を形成すると共
に、隣接する開口部同士の間を起歪部としているので、
開口部および起歪部を中心側に設ける場合とこれらを外
周側に設ける場合とで比較すると、開口部および起歪部
が同数であるならば、これらを外周側に設けた場合の方
が開口部の面積が大きくなり、その分重量が軽減され
る。
では、回転板の外周側に起歪部を設けるに際して、回転
板の周方向に所定間隔で複数の開口部を形成すると共
に、隣接する開口部同士の間を起歪部としているので、
開口部および起歪部を中心側に設ける場合とこれらを外
周側に設ける場合とで比較すると、開口部および起歪部
が同数であるならば、これらを外周側に設けた場合の方
が開口部の面積が大きくなり、その分重量が軽減され
る。
【００１１】また、起歪部の回転方向の前後の面に歪み
センサを設けているので、起歪部に回転方向の歪みが生
じた場合、前面の歪みセンサでは圧縮応力による歪みが
検出され、後面の歪みセンサでは引張り応力による歪み
が検出される。ここで、トルクを計測する場合には、各
歪みセンサを抵抗とする抵抗ブリッジ回路を形成し、入
力電圧に対する出力電圧の差をトルクに換算する。した
がって、各歪みセンサのうち、起歪部の前面に設けたも
の同士を抵抗ブリッジ回路の相対向する一方の２辺の抵
抗とし、起歪部の後面に設けたもの同士を抵抗ブリッジ
回路の相対向する他方の２辺の抵抗としておけば、前後
の面の歪みセンサによる検出で精度が高められるだけで
なく、軸方向の曲げモーメントが加わった場合でも、そ
の曲げモーメントにより発生する歪みを１８０度異なる
位置の歪みセンサ間で互いに打ち消すことが可能とな
り、回転方向の歪みが精度良く検出される。
センサを設けているので、起歪部に回転方向の歪みが生
じた場合、前面の歪みセンサでは圧縮応力による歪みが
検出され、後面の歪みセンサでは引張り応力による歪み
が検出される。ここで、トルクを計測する場合には、各
歪みセンサを抵抗とする抵抗ブリッジ回路を形成し、入
力電圧に対する出力電圧の差をトルクに換算する。した
がって、各歪みセンサのうち、起歪部の前面に設けたも
の同士を抵抗ブリッジ回路の相対向する一方の２辺の抵
抗とし、起歪部の後面に設けたもの同士を抵抗ブリッジ
回路の相対向する他方の２辺の抵抗としておけば、前後
の面の歪みセンサによる検出で精度が高められるだけで
なく、軸方向の曲げモーメントが加わった場合でも、そ
の曲げモーメントにより発生する歪みを１８０度異なる
位置の歪みセンサ間で互いに打ち消すことが可能とな
り、回転方向の歪みが精度良く検出される。
【００１２】本発明の請求項３に係わるトルク計測装置
では、回転板の外周側において、入力側および出力側の
いずれか一方への取付け部と各起歪部を略同一円周上に
設けたので、回転板の直径を増大させることなく、各起
歪部をできるだけ外周側すなわち軸方向の曲げモーメン
トができるだけ少なくなる位置に配置し得る。
では、回転板の外周側において、入力側および出力側の
いずれか一方への取付け部と各起歪部を略同一円周上に
設けたので、回転板の直径を増大させることなく、各起
歪部をできるだけ外周側すなわち軸方向の曲げモーメン
トができるだけ少なくなる位置に配置し得る。
【００１３】本発明の請求項４に係わるトルク計測装置
では、回転板に無線送信手段を設けると共に、適宜の固
定部位に無線受信手段を設け、回転板において、歪みセ
ンサで検出した信号を無線送信手段で送信すると共に、
適宜の固定部位において、無線送信手段が送信した信号
を無線受信手段で受信してトルク計測を行う。これによ
り、回転する回転板で得た検出信号を外部に取出すため
の手段が非常に簡単なものとなる。
では、回転板に無線送信手段を設けると共に、適宜の固
定部位に無線受信手段を設け、回転板において、歪みセ
ンサで検出した信号を無線送信手段で送信すると共に、
適宜の固定部位において、無線送信手段が送信した信号
を無線受信手段で受信してトルク計測を行う。これによ
り、回転する回転板で得た検出信号を外部に取出すため
の手段が非常に簡単なものとなる。
【００１４】本発明の請求項５に係わるトルク計測装置
では、回転板が、自動車のエンジンとトランスミッショ
ンの間に介装されるドライブプレートであって、中心部
に連結したエンジンのクランクシャフトの回転を外周部
に連結したトランスミッションのトルクコンバータに伝
達するものとなっており、請求項１〜４と同様の作用に
より、ドライブプレートの厚さや重量を通常車載される
ものあるいは同等のものにし且つスラスト方向の応力に
よる影響を低減し得るので、トルクの計測値が実走行の
値に等しいものとなる。
では、回転板が、自動車のエンジンとトランスミッショ
ンの間に介装されるドライブプレートであって、中心部
に連結したエンジンのクランクシャフトの回転を外周部
に連結したトランスミッションのトルクコンバータに伝
達するものとなっており、請求項１〜４と同様の作用に
より、ドライブプレートの厚さや重量を通常車載される
ものあるいは同等のものにし且つスラスト方向の応力に
よる影響を低減し得るので、トルクの計測値が実走行の
値に等しいものとなる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わるトルク計測装
置によれば、中心部および外周部のいずれか一方を入力
側に連結し且つ他方を出力側に連結した回転板において
トルクを計測するに際して、回転板の外周側に起歪部お
よび歪みセンサを設けたことにより、中心寄りに起歪部
を設けた従来の装置と比較すると、少なくとも中心部の
厚さを小さくすることができ、中心部に肉抜きを行うこ
とも容易であり、これにより重量の軽減を実現すること
ができるうえに、スラスト方向の応力による影響を低減
して起歪部の歪みを精度良く検出することができ、その
結果トルク計測を高精度に行うことができる。また、回
転板の全体的な厚さならびに重量を増大させることなく
トルク計測を精度良く行うことができることから、例え
ば、自動車のエンジンとトランスミッションの間に介装
するドライブプレートにおけるトルク計測にもきわめて
好適であり、この場合、エンジンとトランスミッション
との間の限られたスペースへの取付けを容易にすること
ができると共に、実走行にほぼ等しい状態でトルク計測
を行うことができる。
置によれば、中心部および外周部のいずれか一方を入力
側に連結し且つ他方を出力側に連結した回転板において
トルクを計測するに際して、回転板の外周側に起歪部お
よび歪みセンサを設けたことにより、中心寄りに起歪部
を設けた従来の装置と比較すると、少なくとも中心部の
厚さを小さくすることができ、中心部に肉抜きを行うこ
とも容易であり、これにより重量の軽減を実現すること
ができるうえに、スラスト方向の応力による影響を低減
して起歪部の歪みを精度良く検出することができ、その
結果トルク計測を高精度に行うことができる。また、回
転板の全体的な厚さならびに重量を増大させることなく
トルク計測を精度良く行うことができることから、例え
ば、自動車のエンジンとトランスミッションの間に介装
するドライブプレートにおけるトルク計測にもきわめて
好適であり、この場合、エンジンとトランスミッション
との間の限られたスペースへの取付けを容易にすること
ができると共に、実走行にほぼ等しい状態でトルク計測
を行うことができる。
【００１６】本発明の請求項２に係わるトルク計測装置
によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるう
えに、回転板の外周側に起歪部を設けるに際して、開口
部の形成により起歪部を設けたことから、開口部の面積
すなわち肉抜きの量を大きく確保して重量をより軽減す
ることができる。また、起歪部の回転方向の前後の面に
歪みセンサを設けたことにより、各歪みセンサを抵抗と
する抵抗ブリッジ回路の電圧変化に基づいてトルクを換
算する際に、スラスト方向の応力による影響をより一層
低減し、各起歪部の回転方向の歪みを精度良く検出する
ことができる。さらに、開口部の大きさや開口部同士の
間隔を選択することで、起歪部の半径方向の長さや幅が
決定されるので、回転板の材質や歪みセンサの感度等に
応じて予め起歪部の強度設定を行うことも容易にでき
る。
によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるう
えに、回転板の外周側に起歪部を設けるに際して、開口
部の形成により起歪部を設けたことから、開口部の面積
すなわち肉抜きの量を大きく確保して重量をより軽減す
ることができる。また、起歪部の回転方向の前後の面に
歪みセンサを設けたことにより、各歪みセンサを抵抗と
する抵抗ブリッジ回路の電圧変化に基づいてトルクを換
算する際に、スラスト方向の応力による影響をより一層
低減し、各起歪部の回転方向の歪みを精度良く検出する
ことができる。さらに、開口部の大きさや開口部同士の
間隔を選択することで、起歪部の半径方向の長さや幅が
決定されるので、回転板の材質や歪みセンサの感度等に
応じて予め起歪部の強度設定を行うことも容易にでき
る。
【００１７】本発明の請求項３に係わるトルク計測装置
によれば、請求項１および２と同様の効果を得ることが
できるうえに、回転板の外周側において、入力側および
出力側のいずれか一方への取付け部と各起歪部を略同一
円周上に設けたことにより、回転板の直径を増大させる
ことなく、各起歪部をできるだけ外周側に配置してスラ
スト方向の応力による影響がきわめて少ない状態で歪み
の検出を行うことができ、トルク計測のさらなる高精度
化に貢献することができる。
によれば、請求項１および２と同様の効果を得ることが
できるうえに、回転板の外周側において、入力側および
出力側のいずれか一方への取付け部と各起歪部を略同一
円周上に設けたことにより、回転板の直径を増大させる
ことなく、各起歪部をできるだけ外周側に配置してスラ
スト方向の応力による影響がきわめて少ない状態で歪み
の検出を行うことができ、トルク計測のさらなる高精度
化に貢献することができる。
【００１８】本発明の請求項４に係わるトルク計測装置
によれば、請求項１〜３と同様の効果を得ることができ
るうえに、無線送信手段および無線受信手段を採用した
ことにより、回転する回転板で得た検出信号を外部に取
出すための手段を非常に簡単にすることができ、トルク
計測に要する設備や手間の大幅な簡略化を実現すること
ができると共に、例えば自動車のエンジンとトランスミ
ッションの間に介装するドライブプレートにおけるトル
ク計測にも容易に対処することができる。
によれば、請求項１〜３と同様の効果を得ることができ
るうえに、無線送信手段および無線受信手段を採用した
ことにより、回転する回転板で得た検出信号を外部に取
出すための手段を非常に簡単にすることができ、トルク
計測に要する設備や手間の大幅な簡略化を実現すること
ができると共に、例えば自動車のエンジンとトランスミ
ッションの間に介装するドライブプレートにおけるトル
ク計測にも容易に対処することができる。
【００１９】本発明の請求項５に係わるトルク計測装置
によれば、自動車のエンジンとトランスミッションの間
に介装されるドライブプレートにおけるトルクを計測す
るに際して、請求項１〜４と同様の効果を得ることがで
き、ドライブプレートには通常車載されるものあるいは
同等のものが使用できるので、実走行と同等の状態でト
ルク計測を行うことができる。また、当該トルク計測装
置は、トルク計測専用だけでなく通常車載用とすること
も可能であり、例えば、エンジンがトランスミッション
に伝達するトルクを計測して、その計測結果を駆動伝達
系や走行系などの制御に対する一情報源として用いるこ
とも可能である。
によれば、自動車のエンジンとトランスミッションの間
に介装されるドライブプレートにおけるトルクを計測す
るに際して、請求項１〜４と同様の効果を得ることがで
き、ドライブプレートには通常車載されるものあるいは
同等のものが使用できるので、実走行と同等の状態でト
ルク計測を行うことができる。また、当該トルク計測装
置は、トルク計測専用だけでなく通常車載用とすること
も可能であり、例えば、エンジンがトランスミッション
に伝達するトルクを計測して、その計測結果を駆動伝達
系や走行系などの制御に対する一情報源として用いるこ
とも可能である。
【００２０】
【実施例】以下、図面を用いて本発明に係わるトルク計
測装置の一実施例を説明する。
測装置の一実施例を説明する。
【００２１】図１に示す回転板１は、自動車のエンジン
とトランスミッションの間に介装されるドライブプレー
トである。すなわち、回転板１は、図２に示すようにエ
ンジンＡとトランスミッションのトルクコンバータ（内
部は省略してある）Ｂの間に介装される。エンジンＡ
は、概略を説明すると、カムヘッドＣ、シリンダヘッド
Ｄ、複数のピストンＥおよびクランクシャフトＦを組込
んだシリンダブロックＧを備えている。回転板１は、中
心部に、連結部材Ｈを介して入力側となるクランクシャ
フトＦを連結すると共に、外周部に、出力側となるトル
クコンバータＢを連結し、エンジンＡの回転をトランス
ミッションに伝達する。
とトランスミッションの間に介装されるドライブプレー
トである。すなわち、回転板１は、図２に示すようにエ
ンジンＡとトランスミッションのトルクコンバータ（内
部は省略してある）Ｂの間に介装される。エンジンＡ
は、概略を説明すると、カムヘッドＣ、シリンダヘッド
Ｄ、複数のピストンＥおよびクランクシャフトＦを組込
んだシリンダブロックＧを備えている。回転板１は、中
心部に、連結部材Ｈを介して入力側となるクランクシャ
フトＦを連結すると共に、外周部に、出力側となるトル
クコンバータＢを連結し、エンジンＡの回転をトランス
ミッションに伝達する。
【００２２】回転板１は、片側半分を図１（ａ）に示
し、断面を（ｂ）に示すように、円形のディスクであ
る。この回転板１は、入力側への取付け部として、中心
に、クランクシャフトＦの連結部材Ｈを嵌合する取付け
穴２が形成してあると共に、取付け穴２の外周側に、連
結部材Ｈに螺着するボルトの通し穴３が周方向に等間隔
で六個形成してあり、出力側への取付け部として、外周
部に、トルクコンバータＢに螺着するボルトの通し穴４
が周方向に等間隔で四個形成してある。
し、断面を（ｂ）に示すように、円形のディスクであ
る。この回転板１は、入力側への取付け部として、中心
に、クランクシャフトＦの連結部材Ｈを嵌合する取付け
穴２が形成してあると共に、取付け穴２の外周側に、連
結部材Ｈに螺着するボルトの通し穴３が周方向に等間隔
で六個形成してあり、出力側への取付け部として、外周
部に、トルクコンバータＢに螺着するボルトの通し穴４
が周方向に等間隔で四個形成してある。
【００２３】また、回転板１には、内側の通し穴３を配
置した円周と外側の通し穴４を配置した円周との間に、
軽量化を図るための円形の肉抜き孔５が周方向に等間隔
で八個形成してあると共に、トルク計測装置の構成とし
て、外周部に、周方向に等間隔で八個の開口部６を形成
し、隣接する開口部６同士の間の八か所を起歪部７、す
なわち入力側から出力側への回転伝達を行う際に歪みを
発生させる部分としている。なお、回転板１の外周に
は、セルモータとの間でベルトを巻き掛けるための外歯
８が設けてある。
置した円周と外側の通し穴４を配置した円周との間に、
軽量化を図るための円形の肉抜き孔５が周方向に等間隔
で八個形成してあると共に、トルク計測装置の構成とし
て、外周部に、周方向に等間隔で八個の開口部６を形成
し、隣接する開口部６同士の間の八か所を起歪部７、す
なわち入力側から出力側への回転伝達を行う際に歪みを
発生させる部分としている。なお、回転板１の外周に
は、セルモータとの間でベルトを巻き掛けるための外歯
８が設けてある。
【００２４】ここで、回転板１は、図１（ｂ）に示すよ
うに、外周部の厚さを全周にわたって他の部分よりも大
きくしてあり、この外周部に先の通し穴４および起歪部
７が形成してある。つまり、出力側への取付け部である
各通し穴４と各起歪部７は、外周部において同一円周上
に形成されている。このため、八個の開口部６は、図１
（ａ）に示すように、通し穴４の間において回転板１の
半径方向にほぼ一定の開口幅を有する開口部６Ａと、通
し穴４を避けるように屈曲した開口部６Ｂとを交互に配
置したものとなっている。
うに、外周部の厚さを全周にわたって他の部分よりも大
きくしてあり、この外周部に先の通し穴４および起歪部
７が形成してある。つまり、出力側への取付け部である
各通し穴４と各起歪部７は、外周部において同一円周上
に形成されている。このため、八個の開口部６は、図１
（ａ）に示すように、通し穴４の間において回転板１の
半径方向にほぼ一定の開口幅を有する開口部６Ａと、通
し穴４を避けるように屈曲した開口部６Ｂとを交互に配
置したものとなっている。
【００２５】そして、回転板１には、トルク計測装置の
構成として、各起歪部７の回転方向における前後の面
に、歪みを検出する歪みセンサ９が設けてある。各歪み
センサ９は、例えば従来既知の歪みゲージであって、図
３に示すように、歪みが明確に現れる起歪部７の根元付
近に貼り付けられる。
構成として、各起歪部７の回転方向における前後の面
に、歪みを検出する歪みセンサ９が設けてある。各歪み
センサ９は、例えば従来既知の歪みゲージであって、図
３に示すように、歪みが明確に現れる起歪部７の根元付
近に貼り付けられる。
【００２６】上記の歪みセンサ９を用いてトルク測定を
行うには、各歪みセンサ９を抵抗とする抵抗ブリッジ回
路を形成し、入力電圧に対する出力電圧の差をトルクに
換算する。このとき、各歪みセンサ９のうち、起歪部７
の前面に設けたもの同士を抵抗ブリッジ回路の相対向す
る一方の２辺の抵抗とし、起歪部７の後面に設けたもの
同士を抵抗ブリッジ回路の相対向する他方の２辺の抵抗
としておけば、前後の面の歪みセンサ９による検出で精
度が高められるだけでなく、軸方向の曲げモーメントが
加わった場合でも、その曲げモーメントにより発生する
歪みを１８０度異なる位置の歪みセンサ９間で互いに打
ち消すこととなり、回転方向の歪みが精度良く検出する
ことができる。
行うには、各歪みセンサ９を抵抗とする抵抗ブリッジ回
路を形成し、入力電圧に対する出力電圧の差をトルクに
換算する。このとき、各歪みセンサ９のうち、起歪部７
の前面に設けたもの同士を抵抗ブリッジ回路の相対向す
る一方の２辺の抵抗とし、起歪部７の後面に設けたもの
同士を抵抗ブリッジ回路の相対向する他方の２辺の抵抗
としておけば、前後の面の歪みセンサ９による検出で精
度が高められるだけでなく、軸方向の曲げモーメントが
加わった場合でも、その曲げモーメントにより発生する
歪みを１８０度異なる位置の歪みセンサ９間で互いに打
ち消すこととなり、回転方向の歪みが精度良く検出する
ことができる。
【００２７】また、当該トルク軽装装置では、回転する
回転板１で得た検出信号を外部に取出す手段として、回
転板１に各歪みセンサ９からの信号を送信する無線送信
手段を備えると共に、別の固定部位に、無線送信手段か
らの信号を受信する無線受信手段を備えている。
回転板１で得た検出信号を外部に取出す手段として、回
転板１に各歪みセンサ９からの信号を送信する無線送信
手段を備えると共に、別の固定部位に、無線送信手段か
らの信号を受信する無線受信手段を備えている。
【００２８】無線送信手段は、図１（ａ）中の仮想線お
よび図４に示すように、各歪みセンサ９からの信号を入
力するテレメータ送信機１０を備え、回転板１の周方向
にわたって設けたリング状の送信アンテナ１１から検出
信号を送信する。他方、無線受信手段は、図２および図
４に示すように、シリンダブロックＧの側面に設けた送
信アンテナ１２を受信源とするテレメータ受信機１３を
備え、テレメータ受信機１３で受信した検出信号をオシ
ロスコープ１４やデータレコーダ１５などに入力する。
よび図４に示すように、各歪みセンサ９からの信号を入
力するテレメータ送信機１０を備え、回転板１の周方向
にわたって設けたリング状の送信アンテナ１１から検出
信号を送信する。他方、無線受信手段は、図２および図
４に示すように、シリンダブロックＧの側面に設けた送
信アンテナ１２を受信源とするテレメータ受信機１３を
備え、テレメータ受信機１３で受信した検出信号をオシ
ロスコープ１４やデータレコーダ１５などに入力する。
【００２９】上記構成を備えたトルク計測装置は、エン
ジンＡを作動させ、回転板１を介してトルクコンバータ
Ｂを回転駆動し、このときに回転板１に生じた回転方向
の剪断応力の大きさを検出することで、エンジンＡがト
ランスミッションに伝達するトルクを計測する。その計
測結果は動力の伝達効率等を評価に用いられる。
ジンＡを作動させ、回転板１を介してトルクコンバータ
Ｂを回転駆動し、このときに回転板１に生じた回転方向
の剪断応力の大きさを検出することで、エンジンＡがト
ランスミッションに伝達するトルクを計測する。その計
測結果は動力の伝達効率等を評価に用いられる。
【００３０】ここで、当該トルク計測装置では、回転板
１の外周側に、開口部６により起歪部７を形成すると共
に、各起歪部７を出力側の取付け部である外側の通し穴
４と同一円周上に配置して、各起歪部７に歪みセンサ９
を設けているので、各起歪部７においてスラスト方向の
応力による影響が大幅に低減されると共に、回転板１の
重量が大幅に軽減される。
１の外周側に、開口部６により起歪部７を形成すると共
に、各起歪部７を出力側の取付け部である外側の通し穴
４と同一円周上に配置して、各起歪部７に歪みセンサ９
を設けているので、各起歪部７においてスラスト方向の
応力による影響が大幅に低減されると共に、回転板１の
重量が大幅に軽減される。
【００３１】つまり、回転板１における軸方向の曲げモ
ーメントは、外周側に向かうほど小さくなるので、起歪
部７を回転板１の外周側に設ければ、起歪部７に対する
スラスト方向の応力による影響が低減され、起歪部７を
外側の通し穴４と同一円周上に設ければ、回転板１の直
径を増大させることなく起歪部７に対するスラスト方向
の応力による影響を極力少なくすることができる。これ
により、図１（ｂ）に示すように、起歪部７の無い中心
部は、厚さを小さくすることができる。また、起歪部７
を設けた外周部は、厚さを大きくすることで起歪部７に
対するスラスト方向の応力による影響がほとんど無くな
り、起歪部７に生じた回転方向の歪みが精度良く検出さ
れることとなる。
ーメントは、外周側に向かうほど小さくなるので、起歪
部７を回転板１の外周側に設ければ、起歪部７に対する
スラスト方向の応力による影響が低減され、起歪部７を
外側の通し穴４と同一円周上に設ければ、回転板１の直
径を増大させることなく起歪部７に対するスラスト方向
の応力による影響を極力少なくすることができる。これ
により、図１（ｂ）に示すように、起歪部７の無い中心
部は、厚さを小さくすることができる。また、起歪部７
を設けた外周部は、厚さを大きくすることで起歪部７に
対するスラスト方向の応力による影響がほとんど無くな
り、起歪部７に生じた回転方向の歪みが精度良く検出さ
れることとなる。
【００３２】また、回転板１の外周側に開口部６および
起歪部７を形成したことから、従来のように開口部およ
び起歪部を中心側に設けた場合と比較すると、開口部６
の面積が大きくなり、しかも、中心部の厚さを小さくす
ることができるうえに、この実施例では中心部に肉抜き
孔５を形成しているので、全体的に厚さが大きい従来の
回転板に比べて重量が大幅に軽減されたものとなる。
起歪部７を形成したことから、従来のように開口部およ
び起歪部を中心側に設けた場合と比較すると、開口部６
の面積が大きくなり、しかも、中心部の厚さを小さくす
ることができるうえに、この実施例では中心部に肉抜き
孔５を形成しているので、全体的に厚さが大きい従来の
回転板に比べて重量が大幅に軽減されたものとなる。
【００３３】なお、起歪部７に対してスラスト方向の応
力の影響を減らすには、起歪部７の厚さを大きくする方
が望ましく、この実施例では起歪部７を含む外周部の厚
さを大きくすることでスラスト方向の応力の影響がより
少ないものとしているが、先に述べたように、回転板１
における軸方向の曲げモーメントは外周側に向かうほど
小さくなることから、起歪部７を中心側に設ける場合に
比べて、起歪部７を含む外周部の厚さを小さくすること
も可能であり、これにより重量軽減に貢献することもで
きる。
力の影響を減らすには、起歪部７の厚さを大きくする方
が望ましく、この実施例では起歪部７を含む外周部の厚
さを大きくすることでスラスト方向の応力の影響がより
少ないものとしているが、先に述べたように、回転板１
における軸方向の曲げモーメントは外周側に向かうほど
小さくなることから、起歪部７を中心側に設ける場合に
比べて、起歪部７を含む外周部の厚さを小さくすること
も可能であり、これにより重量軽減に貢献することもで
きる。
【００３４】さらに、当該トルク計測装置では、起歪部
７の回転方向の前後の面に歪みセンサ９を設けているの
で、起歪部７に回転方向の歪みが生じた場合、前面の歪
みセンサ９では圧縮応力による歪みが検出され、後面の
歪みセンサ９では引張り応力による歪みが検出されるこ
ととなり、前後の面の歪みを検出することで検出精度が
より高いものとなる。また、回転板１において、歪みセ
ンサ９で検出した信号を無線送信手段（テレメータ送信
機１０および送信アンテナ１１）で送信すると共に、無
線送信手段が送信した信号を無線受信手段（受信アンテ
ナ１２およびテレメータ受信機１３）で受信してトルク
計測を行うことから、回転する回転板１で得た検出信号
を外部に取出すための手段が非常に簡単なものとなって
いる。
７の回転方向の前後の面に歪みセンサ９を設けているの
で、起歪部７に回転方向の歪みが生じた場合、前面の歪
みセンサ９では圧縮応力による歪みが検出され、後面の
歪みセンサ９では引張り応力による歪みが検出されるこ
ととなり、前後の面の歪みを検出することで検出精度が
より高いものとなる。また、回転板１において、歪みセ
ンサ９で検出した信号を無線送信手段（テレメータ送信
機１０および送信アンテナ１１）で送信すると共に、無
線送信手段が送信した信号を無線受信手段（受信アンテ
ナ１２およびテレメータ受信機１３）で受信してトルク
計測を行うことから、回転する回転板１で得た検出信号
を外部に取出すための手段が非常に簡単なものとなって
いる。
【００３５】そして、当該トルク計測装置は、上記した
ように、回転板１の全体的な厚さならびに重量を増大さ
せることなく、スラスト方向の応力による影響を低減し
てトルク計測を精度良く行うことができることから、回
転板１として通常車載用のドライブプレートまたは同等
のプレートを使用することができ、無線送信手段を設け
たうえで、図２に示す如くエンジンＡとトルクコンバー
タＢとの間の限られたスペースへの取付けを容易に行う
ことができ、これにより実走行と同等の状態でトルク計
測が行われることとなる。
ように、回転板１の全体的な厚さならびに重量を増大さ
せることなく、スラスト方向の応力による影響を低減し
てトルク計測を精度良く行うことができることから、回
転板１として通常車載用のドライブプレートまたは同等
のプレートを使用することができ、無線送信手段を設け
たうえで、図２に示す如くエンジンＡとトルクコンバー
タＢとの間の限られたスペースへの取付けを容易に行う
ことができ、これにより実走行と同等の状態でトルク計
測が行われることとなる。
【００３６】なお、上記実施例のトルク計測装置では、
無線の送信手段および受信手段を備えた構成としたが、
これらを有線とすることもできる。この場合には、クラ
ンクシャフトに、軸線方向に連続する連通孔を形成し、
歪みセンサのリード線を連通孔に通してエンジンＡの外
部に導き出し、図５に示すように、スリップリング２１
およびストレインメータ２２を介してオシロスコープ１
４やデータレコーダ１５に信号を入力する。
無線の送信手段および受信手段を備えた構成としたが、
これらを有線とすることもできる。この場合には、クラ
ンクシャフトに、軸線方向に連続する連通孔を形成し、
歪みセンサのリード線を連通孔に通してエンジンＡの外
部に導き出し、図５に示すように、スリップリング２１
およびストレインメータ２２を介してオシロスコープ１
４やデータレコーダ１５に信号を入力する。
【００３７】また、上記実施例では、自動車のエンジン
とトランスミッションの間に介装するドライブプレート
におけるトルク計測を示したが、とくに本発明の請求項
１〜４に記載の発明に係わるトルク計測装置にあって
は、ドライブプレート以外に、中心部および外周部のい
ずれか一方を入力側に連結し且つ他方を出力側に連結し
た回転板におけるトルク計測に用いることができる。
とトランスミッションの間に介装するドライブプレート
におけるトルク計測を示したが、とくに本発明の請求項
１〜４に記載の発明に係わるトルク計測装置にあって
は、ドライブプレート以外に、中心部および外周部のい
ずれか一方を入力側に連結し且つ他方を出力側に連結し
た回転板におけるトルク計測に用いることができる。
【図１】本発明に係わるトルク計測装置の一実施例を説
明する図であって、片側を省略した回転板の正面図
（ａ）、回転板および内部を省略したトルクコンバータ
の断面図（ｂ）である。
明する図であって、片側を省略した回転板の正面図
（ａ）、回転板および内部を省略したトルクコンバータ
の断面図（ｂ）である。
【図２】自動車のエンジンおよびトランスミッションの
トルクコンバータを説明する断面図である。
トルクコンバータを説明する断面図である。
【図３】回転板の起歪部付近を拡大した斜視図である。
【図４】歪みセンサの信号を無線で取出す手段の構成を
説明するブロック図である。
説明するブロック図である。
【図５】歪みセンサの信号を有線で取出す手段の構成を
説明するブロック図である。
説明するブロック図である。
【図６】従来のドライブプレートを説明する片側省略の
正面図である。
正面図である。
１ 回転板（ドライブプレート） ４ 通し穴（出力側への取付け部） ６ 開口部 ７ 起歪部 ９ 歪みセンサ １０ テレメータ送信機（無線送信手段） １１ 送信アンテナ（無線送信手段） １２ 受信アンテナ（無線受信手段） １３ テレメータ受信機（無線受信手段） Ａ エンジン Ｂ トルクコンバータ Ｆ クランクシャフト
Claims (5)
- 【請求項１】 中心部および外周部のいずれか一方を入
力側に連結し且つ他方を出力側に連結した回転板におい
てトルクを計測する装置であって、回転板の外周側に、
入力側から出力側への回転伝達を行う際に歪みを発生さ
せる複数の起歪部を周方向に所定間隔で設けると共に、
各起歪部に、歪みを検出する歪みセンサを設けたことを
特徴とするトルク計測装置。 - 【請求項２】 回転板の周方向に所定間隔で複数の開口
部を形成すると共に、隣接する開口部同士の間を起歪部
とし、起歪部の回転方向の前後の面に歪みセンサを設け
たことを特徴とする請求項１に記載のトルク計測装置。 - 【請求項３】 回転板の外周側に、入力側および出力側
のいずれか一方への取付け部と各起歪部を略同一円周上
に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のト
ルク計測装置。 - 【請求項４】 歪みセンサからの信号を送信する無線送
信手段と、無線送信手段からの信号を受信する無線受信
手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載のトルク計測装置。 - 【請求項５】 回転板が、自動車のエンジンとトランス
ミッションの間に介装されるドライブプレートであっ
て、中心部に入力側であるエンジンのクランクシャフト
を連結すると共に、外周部に出力側であるトランスミッ
ションのトルクコンバータを連結することを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載のトルク計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000124581A JP3669421B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | トルク計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000124581A JP3669421B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | トルク計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001304985A true JP2001304985A (ja) | 2001-10-31 |
| JP3669421B2 JP3669421B2 (ja) | 2005-07-06 |
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ID=18634692
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000124581A Expired - Fee Related JP3669421B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | トルク計測装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3669421B2 (ja) |
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