JP2003166888A - Torque detection device of drive shaft - Google Patents
Torque detection device of drive shaftInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車におい
て、エンジンからトランスミッションおよびディファレ
ンシャルギヤを介して伝達された回転力を車輪に伝える
ドライブシャフトのトルクを検出する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting a torque of a drive shaft which transmits a rotational force transmitted from an engine via a transmission and a differential gear to wheels of an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車のトラクションコントロールシス
テム、オートクラッチコントロールシステム、アンチロ
ックブレーキシステムなどにおいては、ドライブシャフ
トのトルクをコントローラにフィードバックすることが
望まれている。2. Description of the Related Art In a traction control system, an auto clutch control system, an antilock brake system, etc. of an automobile, it is desired to feed back the torque of a drive shaft to a controller.
【０００３】ドライブシャフトのトルクを検出する装置
としては、ドライブシャフトをディファレンシャルギヤ
の出力軸に連結するジョイントのステム部に設けられた
トルク検出部を備えており、トルク検出部が、軸状のス
テム部外周面に周方向に間隔をおいて形成された複数条
の磁歪膜と、ステム部の周囲に磁歪膜の列を囲繞するよ
うに配されたコイルよりなるトルク検知器とを備えたも
のが知られている（特開２００１−６５５３７号公報参
照）。ここで、磁歪膜は、ステム部の外周面に溝を形成
し、ここに磁歪材を溶射する方法、またはアモルファス
合金のような磁性薄帯に磁歪材を溶射して磁歪膜を形成
して後、磁性薄帯をステム部外周面に接着することによ
り形成されている。An apparatus for detecting the torque of a drive shaft includes a torque detecting portion provided on a stem portion of a joint connecting the drive shaft to an output shaft of a differential gear, and the torque detecting portion is a shaft-shaped stem. What has a plurality of magnetostrictive films formed on the outer peripheral surface of the part at intervals in the circumferential direction, and a torque detector composed of a coil arranged so as to surround a row of magnetostrictive films around the stem part. It is known (see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-65537). Here, the magnetostrictive film is formed by forming a groove on the outer peripheral surface of the stem portion and spraying a magnetostrictive material on the groove, or by spraying a magnetostrictive material on a magnetic ribbon such as an amorphous alloy to form a magnetostrictive film. , The magnetic ribbon is adhered to the outer peripheral surface of the stem portion.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たトルク検出装置では、磁歪膜の形成作業が面倒である
とともに、コストが高くなるという問題がある。However, the above-described torque detection device has the problems that the work of forming the magnetostrictive film is troublesome and the cost is high.
【０００５】この発明の目的は、上記問題を解決し、製
造が簡単でかつコストが安いドライブシャフトのトルク
検出装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above problems and provide a torque detecting device for a drive shaft, which is simple to manufacture and inexpensive.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段と発明の効果】本発明者
は、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、エンジン
からトランスミッションおよびディファレンシャルギヤ
を介して伝達された回転力をドライブシャフトに伝える
場合、ドライブシャフトの駆動トルクに応じた荷重が、
トランスミッションとドライブシャフトとの間に配され
た軸を回転自在に支持する転がり軸受に負荷されてその
固定輪、および固定輪が固定される固定部材の固定輪近
傍に周期的な転動歪みが発生し、この転動歪みに基づい
てドライブシャフトのトルクを検出しうることを見出し
た。この発明は、このような知見に基づいて完成された
ものである。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention As a result of repeated studies to solve the above problems, the inventor transmits the rotational force transmitted from the engine through the transmission and the differential gear to the drive shaft. , The load according to the drive torque of the drive shaft,
Cyclic rolling strain occurs in the vicinity of the fixed ring of the rolling bearing that rotatably supports the shaft arranged between the transmission and drive shaft, and the fixed ring of the fixed member that fixes the fixed ring. However, they have found that the torque of the drive shaft can be detected based on this rolling distortion. The present invention has been completed based on such knowledge.
【０００７】請求項１の発明によるドライブシャフトの
トルク検出装置は、自動車において、エンジンからトラ
ンスミッションおよびディファレンシャルギヤを介して
伝達された回転力を車輪に伝えるドライブシャフトのト
ルクを検出する装置であって、トランスミッションとド
ライブシャフトとの間に配された軸を回転自在に支持す
る転がり軸受の固定輪、または固定輪が固定される固定
部材の固定輪近傍に、トルク検出用の歪みゲージが接着
されており、歪みゲージの出力信号の振幅に基づいて、
ドライブシャフトのトルクが検出されるようになされて
いるものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a drive shaft torque detecting device for detecting a torque of a drive shaft for transmitting a rotational force transmitted from an engine through a transmission and a differential gear to a wheel in an automobile. A strain gauge for torque detection is bonded near the fixed ring of the rolling bearing that rotatably supports the shaft arranged between the transmission and the drive shaft, or the fixed ring of the fixing member to which the fixed ring is fixed. , Based on the amplitude of the strain gauge output signal,
The drive shaft torque is detected.
【０００８】請求項１の発明のトルク検出装置によれ
ば、エンジンからトランスミッションおよびディファレ
ンシャルギヤを介して伝達された回転力をドライブシャ
フトに伝える場合に、ドライブシャフトの駆動トルクに
応じた荷重が、トランスミッションとドライブシャフト
との間に配された軸を回転自在に支持する転がり軸受に
負荷され、その固定輪、および固定輪が固定される固定
部材の固定輪近傍に周期的な転動歪みが発生して歪みゲ
ージの抵抗が変化する。歪みゲージは、その抵抗の変化
を電気信号として出力し、トルク検出部は、この出力信
号の振幅に基づいてドライブシャフトのトルクを検出す
る。According to the torque detecting device of the first aspect of the present invention, when the rotational force transmitted from the engine through the transmission and the differential gear is transmitted to the drive shaft, the load corresponding to the drive torque of the drive shaft is transmitted. Is loaded on the rolling bearing that rotatably supports the shaft arranged between the drive shaft and the drive shaft, and cyclic rolling distortion occurs in the vicinity of the fixed ring and the fixed ring of the fixing member to which the fixed ring is fixed. The strain gauge resistance changes. The strain gauge outputs the change in the resistance as an electric signal, and the torque detection unit detects the torque of the drive shaft based on the amplitude of the output signal.
【０００９】そして、転がり軸受の軌道輪、または固定
輪が固定される固定部材の固定輪近傍に歪みゲージを接
着するだけであるので、その製造が簡単になるととも
に、コストが安くなる。Further, since the strain gauge is simply adhered to the vicinity of the fixed ring of the rolling bearing or the fixed ring of the fixed member to which the fixed ring is fixed, the manufacturing thereof is simplified and the cost is reduced.
【００１０】請求項２の発明によるドライブシャフトの
トルク検出装置は、請求項１の発明において、前記歪み
ゲージが、前記転がり軸受の固定輪、または固定輪が固
定されている固定部材の固定輪近傍におけるラジアル方
向に広がりを持つ面に接着されているものである。転が
り軸受の固定輪の場合、荷重を受けると、そのラジアル
方向に比較的大きな歪みが発生する。したがって、歪み
ゲージからの出力信号の精度が向上し、ドライブシャフ
トのトルクをより正確に検出することができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided the drive shaft torque detecting device according to the first aspect, wherein the strain gauge is a fixed ring of the rolling bearing or a fixed ring of a fixed member to which the fixed ring is fixed. It is the one that is adhered to the surface that has a spread in the radial direction. In the case of a fixed ring of a rolling bearing, when a load is applied, a relatively large strain occurs in its radial direction. Therefore, the accuracy of the output signal from the strain gauge is improved, and the torque of the drive shaft can be detected more accurately.
【００１１】請求項３の発明によるドライブシャフトの
トルク検出装置は、請求項１または２の発明において、
前記転がり軸受の固定輪が外輪であり、外輪の外周面
に、外輪の軸方向に伸びる横断面略Ｕ字状の凹所が形成
され、凹所のいずれか一方の側面に前記歪みゲージが接
着されているものである。この場合、歪みゲージが、外
輪が固定されている固定部に干渉することがなくなる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a drive shaft torque detecting device according to the first or second aspect of the present invention.
The fixed ring of the rolling bearing is an outer ring, and a recess having a substantially U-shaped cross section extending in the axial direction of the outer ring is formed on the outer peripheral surface of the outer ring, and the strain gauge is bonded to one of the side surfaces of the recess. It has been done. In this case, the strain gauge does not interfere with the fixed portion to which the outer ring is fixed.
【００１２】請求項４の発明によるドライブシャフトの
トルク検出装置は、請求項１の発明において、前期転が
り軸受の固定輪が外輪であり、前記固定部材における外
輪が固定される部分の内周面に、外輪の軸方向に伸びる
横断面略Ｕ字状の凹所が形成され、凹所内に前記歪みゲ
ージが配され、歪みゲージが、凹所のいずれか一方の側
面または外輪の外周面に接着されているものである。こ
の場合、外輪に凹所を形成する場合に比べて、外輪の強
度低下を防止することができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the torque detecting device for a drive shaft according to the first aspect of the invention, the fixed ring of the first rolling bearing is an outer ring, and the fixed ring is provided on an inner peripheral surface of a portion to which the outer ring is fixed. , A recess having a substantially U-shaped cross section extending in the axial direction of the outer ring is formed, the strain gauge is arranged in the recess, and the strain gauge is bonded to one of the side faces of the recess or the outer peripheral surface of the outer ring. It is what In this case, the strength of the outer ring can be prevented from lowering as compared with the case where a recess is formed in the outer ring.
【００１３】[0013]
【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１はこの発明によるトルク検出装置を備
えたＦＲ自動車におけるディファレンシャルギヤ装置の
構成を示し、図２および図３はその要部の構成を示し、
図４はこの発明によるトルク検出装置の電気的構成を示
す。なお、図１に関する説明において、図面の右側を
前、左側を後といい、同じく上下を左右というものとす
る。FIG. 1 shows the construction of a differential gear device in an FR automobile equipped with the torque detection device according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 show the construction of the essential parts thereof.
FIG. 4 shows an electrical configuration of the torque detecting device according to the present invention. In the description of FIG. 1, the right side of the drawing is referred to as the front, the left side is referred to as the rear, and the upper and lower sides are similarly referred to as the left and right.
【００１５】図１において、ディファレンシャルギヤ装
置は、ハウジング(1)と、エンジンからトランスミッシ
ョンおよびプロペラシャフト（いずれも図示略）を介し
て伝達された回転力により回転させられるディファレン
シャルドライブピニオン(2)と、ハウジング(1)内に配さ
れかつ１対のサイドギヤおよび１対のディファレンシャ
ルピニオンギヤを収容したディファレンシャルケース
(3)と、ディファレンシャルケース(3)に固定されかつデ
ィファレンシャルドライブピニオン(2)と噛み合うリン
グギヤ(4)と、左右１対のドライブシャフト(5)とを備え
ている。なお、ディファレンシャルケース(3)内の構造
の図示は省略する。各ドライブシャフト(5)に、ディフ
ァレンシャルケース(3)内において、各サイドギヤが回
転はしないが軸方向に移動しうるように取り付けられて
いる。In FIG. 1, the differential gear device includes a housing (1), a differential drive pinion (2) rotated by a rotational force transmitted from an engine through a transmission and a propeller shaft (neither shown), A differential case arranged in the housing (1) and containing a pair of side gears and a pair of differential pinion gears.
(3), a ring gear (4) fixed to the differential case (3) and meshing with the differential drive pinion (2), and a pair of left and right drive shafts (5). The illustration of the structure inside the differential case (3) is omitted. The side gears are attached to the drive shafts (5) in the differential case (3) so as to move in the axial direction without rotating.
【００１６】ディファレンシャルドライブピニオン(2)
は、図示しないプロペラシャフトに連結された入力軸
(6)の後端部に固定状に設けられている。入力軸(6)は、
前後２つの円すいころ軸受(8)(7)によりハウジング(1)
（固定部材）に対して回転自在に支持されている。各ド
ライブシャフト(5)のディファレンシャルケース(3)側の
端部は、円すいころ軸受(9)(10)によりハウジング(1)に
対して回転自在に支持されている。ディファレンシャル
ギヤ装置のここまでの構成は公知である。Differential drive pinion (2)
Is an input shaft connected to a propeller shaft (not shown)
(6) It is fixedly provided at the rear end. The input shaft (6) is
Housing (1) with two front and rear tapered roller bearings (8) (7)
It is rotatably supported with respect to the (fixed member). The end of each drive shaft (5) on the side of the differential case (3) is rotatably supported by the tapered roller bearings (9) and (10) with respect to the housing (1). The construction of the differential gear device up to this point is known.
【００１７】図２および図３に示すように、ディファレ
ンシャルドライブピニオン(2)が固定状に設けられた入
力軸(6)を支持する後側の円すいころ軸受(7)における固
定輪である外輪(7a)の外周面に、前端から後端寄りの部
分まで伸びる横断面略Ｕ字状の凹所(11)が形成されてい
る。凹所(11)の両側面および後端面は、それぞれ外輪(7
a)のラジアル方向に広がりを持っている。凹所(11)の一
方の側面に、トルク検出用の歪みゲージ(12)が接着され
ており、トルク検出装置は、歪みゲージ(12)の出力信号
の振幅に基づいて、ドライブシャフト(5)のトルクを検
出するようになっている。なお、凹所(11)の側面に代え
て、後端面または底面に歪みゲージ(12)が接着されてい
てもよい。As shown in FIGS. 2 and 3, the outer ring which is the fixed ring in the rear tapered roller bearing (7) which supports the input shaft (6) on which the differential drive pinion (2) is fixedly provided ( A recess (11) having a substantially U-shaped cross section is formed on the outer peripheral surface of 7a) and extends from the front end to the portion near the rear end. The outer ring (7
It has a spread in the radial direction of a). A strain gauge (12) for torque detection is bonded to one side surface of the recess (11), and the torque detection device uses the drive shaft (5) based on the amplitude of the output signal of the strain gauge (12). The torque of is detected. The strain gauge (12) may be bonded to the rear end surface or the bottom surface instead of the side surface of the recess (11).
【００１８】円すいころ軸受(7)が荷重を受けた場合、
外輪(7a)のラジアル方向に比較的大きな歪みが発生する
ので、凹所(11)におけるラジアル方向に広がりを持つ面
である側面または後端面に歪みゲージ(12)を接着した場
合、歪みゲージ(12)からの出力信号の精度が向上するの
で好ましく、特に凹所(11)の側面の場合は、外輪(7a)の
軸方向に十分な長さを確保できるので、より好ましい。When the tapered roller bearing (7) receives a load,
Since a relatively large strain is generated in the radial direction of the outer ring (7a), if the strain gauge (12) is bonded to the side surface or the rear end face that is the surface that has a radial spread in the recess (11), the strain gauge ( This is preferable because the accuracy of the output signal from 12) is improved, and in particular, the side surface of the recess (11) is more preferable because a sufficient length can be secured in the axial direction of the outer ring (7a).
【００１９】図４に示すように、トルク検出装置は、歪
みゲージ(12)の他に、歪みゲージ(12)からの出力信号を
増幅する増幅器(13)と、増幅器(13)で増幅された歪みゲ
ージ(12)の出力電圧に基づいてドライブシャフト(5)の
トルクを検出するトルク検出部(14)とを備えている。As shown in FIG. 4, in the torque detecting device, in addition to the strain gauge (12), an amplifier (13) for amplifying an output signal from the strain gauge (12) and an amplifier (13) are amplified. A torque detector (14) for detecting the torque of the drive shaft (5) based on the output voltage of the strain gauge (12).
【００２０】上述したようなディファレンシャルギヤ装
置を備えたＦＲ自動車において、エンジンからトランス
ミッションおよびディファレンシャルギヤ装置を介して
伝達された回転力をドライブシャフト(5)に伝える場
合、ドライブシャフト(5)の駆動トルクに応じた荷重が
円すいころ軸受(7)に負荷されるため、外輪(7a)には、
円すいころ(7b)が１個通過する毎に周期的に変化するラ
ジアル方向の転動歪みが発生する。このような転動歪み
が発生すると歪みゲージ(12)の抵抗が周期的に変化し、
歪みゲージ(12)は抵抗の変化を電圧として出力する。増
幅器(13)は、歪みゲージ(12)からの出力電圧を、たとえ
ば図５に示すように増幅する。トルク検出部(14)には、
予め求めておいた歪みゲージ(12)の出力電圧の振幅と軸
受荷重との関係（図６参照）、および軸受荷重とドライ
ブシャフト(5)の駆動トルクとの関係（図７参照）が設
定されている。トルク検出部(14)は、増幅器(13)からの
出力に基づき、上記関係を利用してドライブシャフト
(5)の駆動トルクを求め、これをトラクションコントロ
ールシステム、オートクラッチコントロールシステム、
アンチロックブレーキシステムなどのコントローラに出
力する。In an FR vehicle equipped with the differential gear device as described above, when the rotational force transmitted from the engine through the transmission and the differential gear device is transmitted to the drive shaft (5), the drive torque of the drive shaft (5) Since the load corresponding to is applied to the tapered roller bearing (7), the outer ring (7a)
Each time one tapered roller (7b) passes, rolling distortion in the radial direction that periodically changes occurs. When such rolling strain occurs, the resistance of the strain gauge (12) changes periodically,
The strain gauge (12) outputs the change in resistance as a voltage. The amplifier (13) amplifies the output voltage from the strain gauge (12) as shown in FIG. 5, for example. The torque detector (14) has
The relationship between the amplitude of the output voltage of the strain gauge (12) and the bearing load (see Fig. 6) and the relationship between the bearing load and the drive torque of the drive shaft (5) (see Fig. 7) that have been obtained in advance are set. ing. Based on the output from the amplifier (13), the torque detector (14) uses the above relationship to drive the drive shaft.
Obtain the drive torque of (5), and use it for the traction control system, auto clutch control system,
Output to the controller such as anti-lock brake system.
【００２１】上記実施形態においては、入力軸(6)の後
端部を支持する円すいころ軸受(7)の外輪(7a)に歪みゲ
ージ(12)が接着されているが、ドライブシャフトの駆動
トルクに応じたラジアル荷重は、他の円すいころ軸受
(8)(9)(10)にも負荷され、これらの円すいころ軸受の外
輪にも上述したような転動歪みが発生する。したがっ
て、円すいころ軸受(7)の外輪(7a)に代えて、他のいず
れかの円すいころ軸受(8)〜(10)の外輪に歪みゲージ(1
2)を接着してもよい。特に、トラクションコントロール
システム、オートクラッチコントロールシステム、アン
チロックブレーキシステムなどにおいては、前進時のド
ライブシャフトのトルクをコントローラにフィードバッ
クする必要があるので、前進時に荷重が負荷される円す
いころ軸受の外輪に、歪みゲージ(12)を接着しておくの
がよい。In the above embodiment, the strain gauge (12) is bonded to the outer ring (7a) of the tapered roller bearing (7) that supports the rear end of the input shaft (6), but the drive torque of the drive shaft is increased. Depending on the radial load, other tapered roller bearings
(8), (9) and (10) are also loaded, and the above-mentioned rolling distortion occurs also in the outer ring of these tapered roller bearings. Therefore, instead of the outer ring (7a) of the tapered roller bearing (7), the strain gauge (1
2) may be glued. Especially, in the traction control system, auto clutch control system, anti-lock brake system, etc., it is necessary to feed back the torque of the drive shaft during forward movement to the controller. The strain gauge (12) should be glued.
【００２２】上記実施形態は、この発明によるトルク検
出装置をＦＲ自動車に適用した場合を示したが、マニュ
アルトランスミッションを備えたＦＦ自動車やオートマ
チックトランスミッションを備えたＦＦ自動車にも適用
可能である。The above embodiment shows the case where the torque detection device according to the present invention is applied to an FR vehicle, but it is also applicable to an FF vehicle equipped with a manual transmission and an FF vehicle equipped with an automatic transmission.
【００２３】このようなＦＦ自動車において、歪みゲー
ジが接着される固定輪を有する転がり軸受の配置個所
を、図８および図９を参照して説明する。なお、図８お
よび図９に関する説明において、図面の左右を左右とい
うものとする。The location of the rolling bearing having the fixed ring to which the strain gauge is bonded in such an FF vehicle will be described with reference to FIGS. 8 and 9. In the description relating to FIGS. 8 and 9, the left and right sides of the drawing are referred to as left and right.
【００２４】図８はＦＦ自動車のマニュアルトランスア
クスルの構成を示す。FIG. 8 shows the structure of a manual transaxle of an FF vehicle.
【００２５】図８において、マニュアルトランスアクス
ルは、既に知られているように、トランスミッション部
分(20)とディファレンシャル部分(21)とよりなり、トラ
ンスミッション部分(20)においてハウジング(22)に対し
て回転自在に支持されたカウンタシャフト(23)の右端部
に歯車(24)が固定状に設けられている。また、ディファ
レンシャル部分(21)において、１対のサイドギヤおよび
１対のディファレンシャルピニオンギヤを収容したディ
ファレンシャルケース(25)がハウジング(22)内に配さ
れ、ディファレンシャルケース(25)にカウンタシャフト
(23)の歯車(24)と噛み合うリングギヤ(26)が固定されて
いる。ディファレンシャルケース(25)内のサイドギヤ
は、左右１対のドライブシャフト(27)に、回転はしない
が軸方向に移動しうるように取り付けられている。各ド
ライブシャフト(27)のディファレンシャルケース(25)側
の端部は、円すいころ軸受(28)(29)によりハウジング(2
2)に対して回転自在に支持されている。なお、ディファ
レンシャルケース(25)内の構造の図示は省略する。In FIG. 8, the manual transaxle comprises a transmission portion (20) and a differential portion (21), as is already known, and is rotatable with respect to the housing (22) in the transmission portion (20). A gear (24) is fixedly provided on the right end of the counter shaft (23) supported by the. Further, in the differential portion (21), a differential case (25) accommodating a pair of side gears and a pair of differential pinion gears is arranged in the housing (22), and the differential case (25) is provided with a counter shaft.
The ring gear (26) meshing with the gear (24) of (23) is fixed. The side gears in the differential case (25) are attached to the pair of left and right drive shafts (27) so as to be movable in the axial direction without rotating. The end of each drive shaft (27) on the side of the differential case (25) is attached to the housing (2) by the tapered roller bearings (28) (29).
It is rotatably supported with respect to 2). The illustration of the structure inside the differential case (25) is omitted.
【００２６】そして、ハウジング(22)に対してドライブ
シャフト(27)を回転自在に支持するいずれかの円すいこ
ろ軸受、好ましくは前進時に荷重を受ける円すいころ軸
受の固定輪である外輪に、図２および図３と同様な凹所
が形成され、凹所の側面、端面および底面のうちのいず
れかの面に、トルク検出用の歪みゲージが接着されるよ
うになっている。Then, any one of the tapered roller bearings for rotatably supporting the drive shaft (27) with respect to the housing (22), preferably the outer ring which is a fixed ring of the tapered roller bearing which receives a load at the time of forward movement, is provided in FIG. A recess similar to that shown in FIG. 3 is formed, and a strain gauge for torque detection is bonded to any one of the side surface, the end surface, and the bottom surface of the recess.
【００２７】図９はＦＦ自動車のオートマチックトラン
スアクスルの構成を示す。FIG. 9 shows the structure of an automatic transaxle of an FF vehicle.
【００２８】図９において、オートマチックトランスア
クスルは、既に知られているように、トランスミッショ
ン部分(30)とディファレンシャル部分(31)とよりなり、
右端部に歯車(32)が固定状に設けられたカウンタシャフ
ト(33)が、トランスミッション部分(30)においてハウジ
ング(34)内に配されている。カウンタシャフト(33)の左
右両端部が円すいころ軸受(35)(36)によって、同じく長
さ方向の中間部が円筒ころ軸受(37)によって、それぞれ
ハウジング(34)に対して回転自在に支持されている。ま
た、ディファレンシャル部分において、１対のサイドギ
ヤおよび１対のディファレンシャルピニオンギヤを収容
したディファレンシャルケース(38)がハウジング(34)内
に配され、ディファレンシャルケース(38)にカウンタシ
ャフト(33)の歯車(32)と噛み合うリングギヤ(39)が固定
されている。ディファレンシャルケース(38)内のサイド
ギヤは、左右１対のドライブシャフト(40)に、回転はし
ないが軸方向に移動しうるように取り付けられている。
各ドライブシャフト(40)のディファレンシャルケース(3
8)側の端部は、円すいころ軸受(41)(42)によりハウジン
グ(34)に対して回転自在に支持されている。なお、ディ
ファレンシャルケース(38)内の構造の図示は省略する。In FIG. 9, the automatic transaxle comprises, as is already known, a transmission part (30) and a differential part (31),
A counter shaft (33) having a gear (32) fixedly provided on the right end is arranged in the housing (34) in the transmission portion (30). The left and right ends of the counter shaft (33) are rotatably supported by the tapered roller bearings (35) and (36), and the intermediate portion in the longitudinal direction is also rotatably supported by the cylindrical roller bearing (37) with respect to the housing (34). ing. Further, in the differential portion, a differential case (38) accommodating a pair of side gears and a pair of differential pinion gears is arranged in the housing (34), and the differential case (38) has a gear (32) of the counter shaft (33). The ring gear (39) that meshes with is fixed. The side gears in the differential case (38) are attached to the pair of left and right drive shafts (40) so as to be movable in the axial direction without rotating.
Differential case (3) for each drive shaft (40)
The end on the 8) side is rotatably supported by the tapered roller bearings (41) and (42) with respect to the housing (34). The illustration of the structure inside the differential case (38) is omitted.
【００２９】そして、ハウジング(34)に対してカウンタ
シャフト(33)を回転自在に支持する円すいころ軸受(35)
(36)および円筒ころ軸受(37)、ならびにハウジング(34)
に対してドライブシャフト(40)を回転自在に支持する円
すいころ軸受(41)(42)のうちのいずれかの軸受、好まし
くは前進時に荷重を受ける軸受の固定輪である外輪に、
図２および図３と同様な凹所が形成され、凹所の側面、
端面および底面のうちのいずれか面に、トルク検出用の
歪みゲージが接着されるようになっている。A tapered roller bearing (35) for rotatably supporting the counter shaft (33) with respect to the housing (34)
(36) and cylindrical roller bearings (37), and housings (34)
With respect to the bearing of any one of the tapered roller bearings (41) (42) that rotatably supports the drive shaft (40), preferably the outer ring that is the fixed ring of the bearing that receives a load during forward movement,
A recess similar to that of FIGS. 2 and 3 is formed, the side surface of the recess,
A strain gauge for torque detection is bonded to one of the end face and the bottom face.
【００３０】図１０よび図１１は、この発明によるトル
ク検出装置の他の実施形態を示す。なお、図１０および
図１１において、図２および図３に示すものと同一物お
よび同一部分にはそれぞれ同一符号を付して重複する説
明を省略する。10 and 11 show another embodiment of the torque detecting device according to the present invention. In FIGS. 10 and 11, the same parts and parts as those shown in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
【００３１】図１０および図１１において、ハウジング
(1)における円すいころ軸受(7)の外輪(7a)が固定されて
いる部分の内周面に、外輪(7a)の軸方向に伸びる横断面
略Ｕ字状の凹所(50)が形成されている。そして、歪みゲ
ージ(12)は凹所(50)内において、外輪(7a)の外周面に接
着されている。その他の構成は、図１〜図４に示す実施
形態と同一である。10 and 11, the housing
A recess (50) having a substantially U-shaped cross section extending in the axial direction of the outer ring (7a) is formed on the inner peripheral surface of the portion of the tapered roller bearing (7) where the outer ring (7a) is fixed in (1). Has been done. The strain gauge (12) is bonded to the outer peripheral surface of the outer ring (7a) in the recess (50). Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIGS.
【００３２】なお、図１０および図１１において、歪み
ゲージ(12)は、外輪(7a)外周面に代えて、凹所(50)の側
面、底面および端面のうちのいずれかの面に接着されて
いてもよい。In FIGS. 10 and 11, the strain gauge (12) is bonded to any one of the side surface, bottom surface and end surface of the recess (50) instead of the outer peripheral surface of the outer ring (7a). May be.
【図１】この発明によるトルク検出装置を備えたＦＲ自
動車におけるディファレンシャルギヤ装置の構成を示す
水平断面図である。FIG. 1 is a horizontal cross-sectional view showing the configuration of a differential gear device in an FR automobile equipped with a torque detection device according to the present invention.
【図２】図１の一部拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
【図３】図２のIII−III線断面図である。3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
【図４】この発明によるトルク検出装置の電気的構成を
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a torque detection device according to the present invention.
【図５】増幅器により増幅された歪みゲージの出力電圧
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an output voltage of a strain gauge amplified by an amplifier.
【図６】歪みゲージの出力電圧の振幅と軸受荷重との関
係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amplitude of the output voltage of the strain gauge and the bearing load.
【図７】軸受荷重とドライブシャフトの駆動トルクとの
関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the bearing load and the drive torque of the drive shaft.
【図８】ＦＦ自動車のマニュアルトランスアクスルの構
成を示す一部切り欠き正面図である。FIG. 8 is a partially cutaway front view showing a configuration of a manual transaxle of an FF vehicle.
【図９】ＦＦ自動車のオートマチックトランスアクスル
の構成を示す一部切り欠き正面図である。FIG. 9 is a partially cutaway front view showing a configuration of an automatic transaxle of an FF vehicle.
【図１０】この発明によるトルク検出装置の他の実施形
態を示す図２相当の断面図である。FIG. 10 is a sectional view corresponding to FIG. 2, showing another embodiment of the torque detection device according to the present invention.
【図１１】図１０のXI−XI線断面図である。11 is a sectional view taken along line XI-XI of FIG.
(5)(27)(40)：ドライブシャフト (6)：入力軸 (7)：円すいころ軸受 (7a)：外輪 (8)(9)(10)：円すいころ軸受 (11)(50)：凹所 (12)：歪みゲージ (33)：カウンタシャフト (35)(36)：円すいころ軸受 (37)：円筒ころ軸受 (41)(42)：円すいころ軸受 (5) (27) (40): Drive shaft (6): Input shaft (7): Tapered roller bearing (7a): Outer ring (8) (9) (10): Tapered roller bearing (11) (50): Recess (12): Strain gauge (33): Counter shaft (35) (36): Tapered roller bearing (37): Cylindrical roller bearing (41) (42): Tapered roller bearing
Claims (4)
ミッションおよびディファレンシャルギヤを介して伝達
された回転力を車輪に伝えるドライブシャフトのトルク
を検出する装置であって、 トランスミッションとドライブシャフトとの間に配され
た軸を回転自在に支持する転がり軸受の固定輪、または
固定輪が固定されている固定部材の固定輪近傍に、トル
ク検出用の歪みゲージが接着されており、歪みゲージの
出力信号の振幅に基づいて、ドライブシャフトのトルク
が検出されるようになされているドライブシャフトのト
ルク検出装置。1. A device for detecting a torque of a drive shaft, which transmits a rotational force transmitted from an engine via a transmission and a differential gear to a wheel in a vehicle, the shaft being arranged between the transmission and the drive shaft. A strain gauge for torque detection is bonded near the fixed ring of the rolling bearing that rotatably supports, or the fixed ring of the fixed member to which the fixed ring is fixed, and based on the amplitude of the output signal of the strain gauge. , A drive shaft torque detection device adapted to detect the drive shaft torque.
定輪、または固定輪が固定されている固定部材の固定輪
近傍におけるラジアル方向に広がりを持つ面に接着され
ている請求項１のドライブシャフトのトルク検出装置。2. The drive shaft according to claim 1, wherein the strain gauge is adhered to a fixed ring of the rolling bearing or a surface of the fixing member to which the fixed ring is fixed, the surface extending in a radial direction in the vicinity of the fixed ring. Torque detector.
外輪の外周面に、外輪の軸方向に伸びる横断面略Ｕ字状
の凹所が形成され、凹所のいずれか一方の側面に前記歪
みゲージが接着されている請求項１または２のドライブ
シャフトのトルク検出装置。3. The fixed ring of the rolling bearing is an outer ring,
3. The drive shaft according to claim 1, wherein a recess having a substantially U-shaped cross section extending in the axial direction of the outer ring is formed on the outer peripheral surface of the outer ring, and the strain gauge is bonded to one side surface of the recess. Torque detector.
前記固定部材における外輪が固定される部分の内周面
に、外輪の軸方向に伸びる横断面略Ｕ字状の凹所が形成
され、凹所内に前記歪みゲージが配され、歪みゲージ
が、凹所のいずれか一方の側面または外輪の外周面に接
着されている請求項１のドライブシャフトのトルク検出
装置。4. The fixed ring of the first rolling bearing is an outer ring,
A recess having a substantially U-shaped cross section extending in the axial direction of the outer ring is formed on the inner peripheral surface of the portion of the fixing member where the outer ring is fixed, and the strain gauge is arranged in the recess. The drive shaft torque detecting device according to claim 1, wherein the torque detecting device is adhered to one of the side surfaces or the outer peripheral surface of the outer ring.
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