JP2006153078A - 磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
主に、自動変速機の変速操作装置のシフトレバーを操作する際、操作力をアシストして、操作感を向上させるアシスト装置に用いられて、トルクを磁歪として捉えて電気的信号に変換する磁歪式トルクセンサのトルク検出精度を向上させることが出来る磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を提供する。
【解決手段】
インプットレバー部材２７には、軸部材２６のトルクセンサ本体２４ａを挟んで両側に位置する入力側一端部２６ａと、出力側一端部２６ｂとの熱容量が略同一となるように、入力側と出力側との温度差を減少させる温度勾配低減手段としての熱マスとなる部分が、インプットレバー部材２７の肉厚を追加して一定の厚さ寸法ｄ２とすることにより構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トルクを伝達する際に、トルクを検出して、アシスト駆動を行う磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置に関し、特に、自動変速機の変速操作装置のシフトレバーを操作する際、操作トルクを磁歪として捉えて電気的信号に変換する磁歪式トルクセンサのトルク検出精度を向上させることが出来る磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置に関する。

従来、図９乃至図１２に示すように、自動変速機の変速操作装置に用いられるアシスト装置１には、磁歪式トルクセンサ装置２が用いられているものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

このような磁歪式トルクセンサ装置２は、主に前記変速操作装置のシフトレバーと、前記自動変速機との間に介在されるアシスト装置１に設けられるもので、操作トルクによる捻れを磁歪として捉えて、電気的信号に変換するトルクセンサ装置２の軸部材５が、このアシスト装置１のケース部材３に、貫通された状態で、一対のボールベアリング部材４，４を介して、回動自在に支持されている。

この軸部材５の一端部５ａには、図１０及び図１１に示すような金属製の板状のインプットレバー部材７が、ナット部材８によって締結固定されている。このインプットレバー部材７には、前記シフトレバーから延設されるロッド部材１６が、ピローボール６を介して連結されている。

また、この軸部材５の一端部５ａと反対側に位置する他端部５ｂには、前記自動変速機と、連結ピン部材１１に接続されるリンケージ部材１７を介して連結される金属製の板状のアウトプットレバー部材９が、ナット部材１０によって締結固定されている。

そして、この軸部材５の略中央位置には、トルクセンサ装置２のセンサ本体２ａが設けられていて、前記インプットレバー部材７を介して、アウトプットレバー部材９に伝達される操作トルクを、この軸部材５の捻れによって生じる磁歪として、このトルクセンサ本体２ａが捉えて、電気的信号にこのトルクセンサ装置２が変換するように構成されている。

更に、前記軸部材５には、このトルクセンサ装置２と前記アウトプットレバー部材９との間に、金属製のウォームホイル部材１２が固着されている。

このウォームホイル部材１２は、駆動アクチュエータとしての駆動モータ１４の軸部１４ａに設けられたウォームギヤ部材１３と噛合されていて、前記トルクセンサ装置２が接続された回路基板１５上の制御部からの出力信号に応じて、この駆動モータ１４が回転駆動し、アシスト駆動力として、前記軸部材１４ａへ伝達されることによって、前記変速レンジ操作の操作力がアシストされるように構成されている。

なお、軸部材５外周面に作られた磁気異方性部分の透磁率に従った電気信号を取り出すためのコイルに、軸部材５に生じる温度勾配を検出するための電気回路を追加し、温度による透磁率の変化分を電気回路で差し引くように構成されているもの等も知られている（例えば、特許文献２，特許文献３等参照）。
特開２００３−３０１９４２号公報 特許第２５６４０４９号公報 特開平１０−１５３５０２号公報

しかしながら、図９に示すような従来の磁歪式トルクセンサ装置２を用いたアシスト装置１では、前記トルクセンサ本体２ａを挟んで、軸部材５の両側に位置する入力側と、出力側との熱容量が相違する。ここで、熱容量とは、部材の材質（単位重量当たりの熱容量）と重量とによって、概略決定されるものである。

すなわち、前記軸部材５の一端部側５ａの入力側に設けられた前記インプットレバー部材７の熱容量よりも、この軸部材５の他端部側５ｂの出力側に設けられるアウトプットレバー部材９とアシスト用の前記ウォームホイル部材１２とを合わせた熱容量の方が大きくなってしまう。

また、熱の伝わり易さは、軸部材５や前記インプットレバー部材７、前記アウトプットレバー部材９及び前記ウォームホイル部材１２が外気に直に接触している面積や、これらの軸部材５等を覆う保温カバー等の熱伝導度、金属の熱伝導度、及び詳細には、前記保温カバー部材の有無により生じる周囲の空気の流動性等によって、概略決定されるものである。

このため、外気温度が変化すると、前記トルクセンサ本体２ａを中心とした入力側と、出力側との熱容量の相違により、操作トルクを検出する為の２ヵ所の磁気異方性部分に温度差が生じてしまい、操作トルクの検出精度が低下してしまう虞があった。

また、軸部材５に生じる温度勾配を検出するための軸部材５外周面に作られた磁気異方性部分の透磁率に従った電気信号を取り出すコイルと電気回路とを追加し、温度による透磁率の変化分を電気回路で差し引くように構成するものでは、これらのコイルと電気回路とが別途必要となり、部品点数が増大してしまうと共に、軸部材５に装着する部品が追加されることにより軸部材５の長手方向寸法も増大してしまうといった問題もあった。このため、前記軸部材５に装着される部品数は、少ない方が望ましい。

本発明は、かかる課題を解決するためなされたもので、部品点数の増大を抑制して、トルクの検出精度を向上させることができる磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため本発明の請求項１に係る磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置は、トルクが入力される入力側一端部と、該トルクを出力させる出力側他端部との間に介在されて、該入力側一端部から、トルクが出力側他端部に伝達される際に、該トルクによって発生する磁歪を検出するトルクセンサ本体を有し、該トルクセンサ本体で検出した磁歪を電気的信号に変換することにより、駆動アクチュエータのアシスト駆動によって、前記入力側一端部への力をアシストする磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置であって、前記トルクセンサ本体を挟んで両側に位置する入力側と、出力側との熱容量を略同一として、該入力側と出力側との温度差を減少させる温度勾配低減手段を設けた磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

また、請求項２記載のものでは、前記温度勾配低減手段は、入力側或いは出力側の少なくとも何れか一方に、熱マスとなる部分を追加することにより形成される請求項１記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

更に、請求項３に記載されたものは、前記温度勾配低減手段は、入力側に設けられるインプットレバー部材或いは出力側に設けられるアウトプットレバー部材のうち、少なくとも何れか一方に、熱マスとなる部分を一体に形成してなる請求項１又は２記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

そして、請求項４に記載されたものは、前記熱マスとなる部分が追加された入力側に設けられるインプットレバー部材或いは出力側に設けられるアウトプットレバー部材は、反対側の熱マスとなる部材と同一重量を有するように構成される請求項３記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

また、請求項５に記載されたものは、前記温度勾配低減手段は、入力側に設けられるインプットレバー部材或いは出力側に設けられるアウトプットレバー部材のうち、少なくとも何れか一方を覆うことにより保温する保温カバー部材を有する請求項１乃至４のうち、少なくとも何れか一項記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

また、請求項６に記載されたものは、前記保温カバー部材には、前記インプットレバー部材又はアウトプットレバー部材との間を離し置きするように当接される突起部が突設形成されている請求項５記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

更に、請求項７に記載されたものは、前記熱マスとして、前記インプットレバー部材又はアウトプットレバー部材の外側面に、膨出形成される膨出部の端面に、前記突起部を当接させて、前記保温カバー部材を支持する請求項６記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

そして、請求項８に記載されたものは、前記保温カバー部材は、発泡ポリエチレン製の合成樹脂製材料によって構成されている請求項５乃至７のうち何れか一項記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

また、請求項９に記載されたものは、前記温度勾配低減手段は、入力側或いは出力側の少なくとも何れか一方に設けられたトルクアシストギヤ部材と、前記トルクセンサ本体を挟んで略対称位置に設けられて、該トルクアシストギヤ部材と略同等の熱容量のカウンタバランス部材を有する請求項１乃至８のうち、少なくとも何れか一項記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

更に、請求項１０に記載されたものは、前記温度勾配低減手段は、前記入力側或いは出力側の少なくとも何れか一方に設けられたトルクアシストギヤ部材の少なくとも一部を樹脂製材料によって構成することにより、該トルクアシストギヤ部材が設けられている側の熱容量を減少させてなる請求項１乃至９のうち、少なくとも何れか一項記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を特徴としている。

このように構成された本発明の請求項１に係るものは、前記温度勾配低減手段によって、前記トルクセンサ本体を挟んで両側に位置する入力側と、出力側との熱容量及び熱の伝わりやすさが略同一となることにより、該入力側と出力側との温度差が減少される。

このため、外気温度が変化しても、前記トルクセンサ本体を中心とした入力側と、出力側との熱勾配が生じにくく、トルクを検出する為の２ヵ所の磁気異方性部分に温度差が生じることなく、トルクの検出精度を高水準に維持出来る。

また、請求項２記載のものは、前記入力側或いは出力側の少なくとも何れか一方に熱マスが追加されることにより、入力側と出力側との温度差が減少する。

更に、請求項３記載のものは、入力側に設けられるインプットレバー部材或いは出力側に設けられるアウトプットレバー部材のうち、少なくとも何れか一方に、一体に形成された熱マスとなる部分によって、入力側と出力側との温度差が減少する。

このため、部品点数を増大させることなく、操作トルクの検出精度を高水準に維持出来る。

また、請求項４に記載されたものは、前記熱マスとなる部分が追加された入力側に設けられるインプットレバー部材若しくは、出力側に設けられるアウトプットレバー部材の重量を、反対側の例えば、アシストギヤ部材等の熱マスとなる部材の有する重量と同一重量（同一材質の場合或いは、単位重量当たりの熱容量が同一である場合を含む）とすることにより、容易に熱マスを入力側及び出力側で略同一とすることができる。

このため、熱マスの設計を容易に行うことが出来る。

そして、請求項５に記載されたものは、保温カバー部材が、入力側に設けられるインプットレバー部材或いは出力側に設けられるアウトプットレバー部材のうち、少なくとも何れか一方を覆うことにより保温して、前記トルクセンサ本体を中心とした入力側と、出力側との熱容量を略同一として、該入力側と出力側との温度差を減少させることができる。

このため、更に、回動部分の重さを増大させることなく、外気温度が変化しても、前記トルクセンサ本体を中心とした入力側と、出力側との熱容量が相違しないため、操作トルクの検出精度を高水準に維持出来る。

また、請求項６に記載されたものは、前記保温カバー部材に突設形成された突起部によって、前記インプットレバー部材又はアウトプットレバー部材との間が離し置きされるように当接されて、これらの保温カバー部材と前記インプットレバー部材との間に、更に、空気層が介在することになり、保温効率を増大させることができる。

そして、請求項７に記載されたものは、前記突起部が、前記熱マスとして、前記インプットレバー部材又はアウトプットレバー部材の外側面に、膨出形成される膨出部の端面に、当接されて、前記保温カバー部材が支持される。

このため、例えば、前記保温カバー部材の外側面部略中央位置での支持剛性が向上するので、面内外方向の厚みを減少させても、ベコ付き感をなくすことが出来、軸部材の軸延設方向に必要とされるアシスト装置全体の寸法を減少させることが出来る。

また、請求項８に記載されたものは、前記保温カバー部材が、発泡ポリエチレン製の合成樹脂製材料によって構成されている。

このため、発泡していないポリエチレン製のものに比して、軽量であると共に、熱伝導性が低く、車室内のエアコンによる熱風又は冷風が直接、当接することによる急激な温度変化が抑制される。

そして、請求項９に記載されたものは、前記トルクアシストギヤ部材と略同等の熱容量を有するカウンタバランス部材が、入力側或いは出力側の少なくとも何れか一方に設けられたトルクアシストギヤ部材と、前記トルクセンサ本体を挟んで略対称位置に設けられているので、前記トルクセンサ本体を挟んで両側に位置する入力側と、出力側との熱容量が略同一となることにより、該入力側と出力側との温度差が減少される。

更に、請求項１０に記載されたものでは、前記トルクアシストギヤ部材の少なくとも一部が樹脂製材料によって構成されているので、該トルクアシストギヤ部材が、前記トルクセンサ本体を挟んで、入力側又は、出力側のうち一方に設けられている場合でも、全て金属製材料によって構成されているトルクアシストギヤを設けたものに比して、熱容量の増大分を、減少させて、該入力側と出力側との温度差が拡大しないように抑制させることが出来る。

以下、発明を実施するための最良の形態を図１乃至図８を参照しつつ、説明する。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

まず、構成から説明すると、この実施の形態の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置は、図２に示すように、車両２０の自動変速機２１の変速操作装置２２には、車室内に突設されてシフトレバー２２ａが設けられていて、主に車両２０の前，後方向に沿って回動可能に支持されることにより、変速レンジ操作に応じて、ドライブレンジ等の各ポジションレンジに切り換え可能となるように構成されている。

この自動変速機２１の変速機本体２１ａと、前記変速操作装置２２との間には、磁歪式トルクセンサ２４が用いられたアシスト装置２３が介在されて設けられている。

このアシスト装置２３は、図１に示すように、主に、筐体ケース２５に設けられた磁歪式トルクセンサ２４と、この磁歪式トルクセンサ２４の円筒形状のトルクセンサ本体２４ａ内部を貫通する丸棒状の軸部材２６とを有している。

この軸部材２６は、前記筐体ケース２５を貫通して、入力側一端部２６ａ及び出力側他端部２６ｂをこの筐体ケース２５から突出させて、一対のボールベアリング部材４，４によって回転可能となるように軸支されている。

また、この軸部材２６の入力側一端部２６ａには、金属製のインプットレバー部材２７が、ナット部材８によって締結固定されている。このインプットレバー部材２７には、前記シフトレバー２２ａ下端２２ｂが、連結ピン部材２８等を介して連結されている。

更に、この軸部材２６の出力側他端部２６ｂには、前記自動変速機２１と、連結ピン部材１１に接続されるリンケージ部材１７を介して連結される金属製の板状のアウトプットレバー部材９が、ナット部材１０によって締結固定されている。

そして、この軸部材２６の略中央位置で、前記トルクセンサ本体２４ａに収容される部分には、磁気異方性部２９が形成されている。

この磁気異方性部２９は、略中央の環状溝部２９ａを挟んで、両側に離し置きされた２ヵ所の被検出部２９ｂ，２９ｂによって、軸部材２６が、操作トルクによって捻れることで生じる歪みによる透磁率の変化（磁歪）を、前記トルクセンサ本体２４ａの樹脂ハウジング部材２４ｃの各対向位置に各々環状を呈するように設けられたコイル部２４ｂ，２４ｂで検出するように構成されている。

また、これらのトルクセンサ本体２４ａの樹脂ハウジング部材２４ｃ等は、金属製の磁気シールドカバー部材２４ｄによって覆われると共に、前記コイル部２４ｂ，２４ｂに接続されるコネクタ部２４ｅを介して、前記筐体ケース２５の内壁部２５ａに添着されて、制御部１５ａが設けられた回路基板１５に、接続ケーブル部材３０及び基板側コネクタ部３１が用いられて接続されている。

そして、この回路基板１５の表面側の筐体ケース２５の開口部２５ｂには、ケース蓋体２５ｃが、ビス部材２５ｄによって開閉可能に装着されると共に、この回路基板１５の裏面側には、接点部１５ｂが設けられている。

また、この回路基板１５に設けられた制御部１５ａには、図２に示すように、駆動アクチュエータとしての駆動モータ１４が接続されている。

この駆動モータ１４には、軸部１４ａにウォームギヤ部材１３が設けられていると共に、前記軸部材２６の磁歪式トルクセンサ２４と、前記アウトプットレバー部材９との間に、金属製のベース部３２ａを介して固着されたウォームホイル部材３２の一部を構成する樹脂製の歯部３２ｂが、このウォームギヤ部材１３に噛合されている。

更に、このウォームホイル部材３２には、前記接点部１５ｂと摺接されるブラシ部３２ｃが設けられていて、前記軸部材２６の回動により、この接点部１５ｂの各接点と接続及び切断されることにより、電気的に導通及び非導通状態となるように構成されている。

そして、このアシスト装置２３では、前記シフトレバー２２ａから前記自動変速機２１に伝達される操作トルクを、入力側一端部から入力して、該自動変速機に出力側他端部から出力させる際、該操作トルクによって発生する軸部材２６の捻れを前記２ヵ所の被検出部２９ｂ，２９ｂの磁歪として、前記コイル部２４ｂ，２４ｂが検出して電気的信号に変換することにより、このトルクセンサ本体２４ａから前記回路基板１５の制御部１５ａに送られる。

制御部１５ａでは、この電気的信号が増幅されて、前記駆動モータ１４が回転駆動されることにより、駆動力が前記ウォームギヤ部材１３及びウォームホイル部材３２を介して、前記軸部材２６に伝達することにより、アシスト駆動されて、前記変速レンジ操作に必要とされる操作力を低減させて、操作感を向上させるように構成されている。

この実施の形態の実施例１では、図１及び、図３乃至図５に示すように、前記インプットレバー部材２７には、前記軸部材２６のトルクセンサ本体２４ａを挟んで両側に位置する入力側一端部２６ａと、出力側一端部２６ｂとの熱容量及び熱の伝わりやすさが略同一となるように、入力側と出力側との温度差を減少させる温度勾配低減手段としての熱マスとなる部分が、インプットレバー部材２７に追加されている。

すなわち、このインプットレバー部材２７は、図３乃至図５中実線で示されるように、従来の図１０及び図１１に示したインプットレバー部材７（図３乃至図５中二点鎖線部分に相当）の厚さ寸法ｄ１に比して、肉厚の厚さ寸法ｄ２を有することにより、熱マスとして、一定の厚みが追加されたレバー本体２７ａを有している。

また、このレバー本体２７ａに、前記軸部材２６の入力側一端部２６ａが挿通される挿通孔２７ｂが開口形成されると共に、前記連結ピン部材２８が、挿通孔２７ｂから一定距離離間されて、前記磁歪式トルクセンサ２４に設けられた回路基板１５方向へ向けて立設されている。

更に、この実施例１のレバー本体２７ａでは、図３に示すように、前記レバー本体２７ａから下方に向けて延設される延設部２７ｃが、熱マスの一部として一体に設けられている。

また、この実施例１の延設部２７ｃには、更に、前記磁歪式トルクセンサ２４に設けられた回路基板１５方向へ向けて、膨出された膨出部２７ｄが、熱マスの一部として一体に設けられている。

そして、この実施例１では、更に、前記温度勾配低減手段の１つとして、図１に示すように、入力側に設けられるインプットレバー部材２７を覆うことにより保温する樹脂製の保温カバー部材３３が設けられている。

この実施例１の保温カバー部材３３は、前記インプットレバー部材２７に外側方から嵌着されて装着されている。

次に、この実施例の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置の作用について説明する。

この実施の形態のアシスト装置１では、図２に示す前記変速操作装置２２のシフトレバー２２ａが操作されると、前記連結ピン部材２８を介して、操作トルクが、前記インプットレバー部材２７から、前記軸部材２６の入力側一端部２６ａに伝達される。

この操作トルクは、この軸部材２６の入力側一端部２６ａと反対側に位置する出力側他端部２６ｂに伝達されて、前記アウトプットレバー部材９及び図２に示すリンケージ部材１７を介して、前記自動変速機２１のシフトポジションを変更させる際、前記磁歪式トルクセンサ装置２４によって、検出される。

すなわち、図１に示す前記一対のボールベアリング４，４によって回動自在に支持された軸部材２６が、インプットレバー部材２７からの入力を、アウトプットレバー部材９へ、操作トルクを伝達する際に、発生する捻れが、前記磁気異方性部に設けられた２ヵ所の被検出部２９ｂ，２９ｂの磁歪として、前記コイル部２４ｂ，２４ｂが検出して電気的信号に変換する。

この電気的信号は、このトルクセンサ本体２４ａから、前記コネクタ部２４ｅを介して、接続ケーブル部材３０及び基板側コネクタ部３１及び、前記筐体ケース２５の内壁部２５ａに添着されて、制御部１５ａが設けられた回路基板１５に送られる。

この回路基板１５の制御部１５ａでは、この電気的信号が増幅されて、前記駆動モータ１４が回転駆動されることにより、駆動力を前記ウォームギヤ部材１３及びウォームホイル部材３２を介して、前記軸部材２６に伝達することにより、アシスト駆動されて、前記変速レンジ操作に必要とされる操作力を低減させて、操作感を向上させることが出来る。

この実施例１のアシスト装置２３では、前記インプットレバー部材２７が、図３乃至図５中実線で示されるように、従来の図１０及び図１１に示したインプットレバー部材７（図３乃至図５中二点鎖線部分に相当）の厚さ寸法ｄ１に比して、肉厚の厚さ寸法ｄ２を有することにより、熱マスとして、一定の厚みが追加されたレバー本体２７ａを、入力側一端部２６ａに設けている。

このため、前記トルクセンサ本体２４ａを挟んで両側に位置する入力側と、出力側との熱容量が略同一となることにより、この入力側と出力側との温度差が減少される。

従って、外気温度が変化しても、前記トルクセンサ本体２４ａを中心とした入力側と、出力側との熱勾配が生じにくく、操作トルクを検出する為の２ヵ所の被検出部２９ｂ，２９ｂが設けられた磁気異方性部２９では、温度差が生じることなく、操作トルクの検出精度を高水準に維持出来る。

更に、この実施例１では、前記インプットレバー部材２７に一体となるように熱マスとなる部分が追加されている。このため、他の電子回路部品等の部品点数を増大させることなく、操作トルクの検出精度を高水準に維持出来る。

しかも、この実施例１では、前記保温カバー部材３３によって、入力側に設けられるインプットレバー部材２７が覆われることにより保温されて、前記トルクセンサ本体２４ａを中心とした入力側と、出力側との熱容量に加えて、熱の伝わりやすさも略同等となり、更に、入力側と出力側との温度差を減少させることができる。

更に、この保温カバー部材３３は、金属製の熱マスを増大させるための部品に比して、樹脂製材料等によって構成することにより、比重を少なく設定することができる。このため、更に、回動部分の重さを増大させることなく、しかも、回路部品数とコストを増大させることなく、外気温度が変化しても、前記トルクセンサ本体２２ａを中心とした入力側と、出力側との熱容量が相違しないため、操作トルクの検出精度を高水準に維持出来る。

また、この実施例１では、図１に示すように、前記トルクアシストギヤ部材としてのウォームホイル部材３２の歯部３２ｂの一部が、樹脂製材料によって構成されているので、このウォームホイル部材３２が、前記トルクセンサ本体２４ａを挟んで、出力側の一方に設けられている場合でも、全て金属製材料によって構成されているウォームホイル部材３２を設けたものに比して、熱容量の増大分を、減少させて、入力側と出力側との温度差が拡大しないように抑制させることが出来る。

更に、この実施例１では、前記保温カバー部材３３は、前記インプットレバー部材２７に外側方から嵌着されて装着されているので、前記インプットレバー部材２７の保護が兼ねられていると共に、装脱着性が良好である。

また、この実施例１では、図１中に示されるように、前記連結ピン部材２８が、挿通孔２７ｂから一定距離離間されて、前記磁歪式トルクセンサ２４に設けられた回路基板１５方向へ向けて立設されている。

このため、図６に示すように、シフトレバー２２を前記インプットレバー部材２７の内側位置に連結出来、軸部材２６の軸延設方向を増大させるような部品の追加が抑制されて、前記熱マスの追加によって、インプットレバー部材２７の厚みが増大しても、図１２に示すように、前記シフトレバーから延設されるロッド部材１６の連結位置によって、前記軸部材５の軸延設方向に必要とされるアシスト装置１全体の車幅方向寸法Ｗ１に比して、この実施例１のアシスト装置２３では、図１中に示されるように、少ない車幅方向寸法Ｗ２に設定出来、車載状態でのスペース効率を良好なものとすることができる。

しかも、この実施例１では、図３に示すように、前記インプットレバー部材２７の前記レバー本体２７ａから下方に向けて延設される延設部２７ｃが、熱マスの一部として一体に設けられている。

また、この実施例１の延設部２７ｃには、更に、前記磁歪式トルクセンサ２４に設けられた回路基板１５方向へ向けて、膨出された膨出部２７ｄが、熱マスの一部として一体に設けられている。

従って、入力側と出力側との温度差を減少させるように、インプットレバー部材２７に熱マスを一体に追加するものでも、厚み方向の増加寸法が抑制されて、更にスペース効率が良好である。

更に、この実施例１のインプットレバー部材２７の重量は、約１２４ｇで、同一材質で構成されるアウトプットレバー部材９の重量の約６２ｇと、ウォームホイル部材３２の重量の約６２ｇを合わせた重量と同一重量になるように設定されている。

このように、前記熱マスとなる部分が追加された入力側に設けられるインプットレバー部材２７の重量が、反対側の熱マスとなるアウトプットレバー部材９及びウォームホイル部材３２の重量の合計と同一重量とすることにより、容易に熱マスを入力側及び出力側で略同一とすることができる。

このため、熱マスの設計を容易に行うことが出来る。

図７は、この発明の実施の形態の実施例２の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を示すものである。なお、前記従来例，実施の形態及び実施例１と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

まず、図７を参照しつつ構成から説明すると、この実施例２の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置１２３では、軸部材２６の入力側一端部２６ａに、ナット部材８を用いて固定されるインプットレバー部材１２７には、前記軸部材２６のトルクセンサ本体２４ａを挟んで両側に位置する入力側一端部２６ａと、出力側一端部２６ｂとの熱容量が略同一となるように、入力側と出力側との温度差を減少させる温度勾配低減手段としての熱マスとなる部分が追加されている。

すなわち、このインプットレバー部材１２７には、前記磁歪式トルクセンサ２４に設けられた回路基板１５側と反対側の外側方へ向けて、膨出された膨出部１２７ａが、熱マスの一部として一体に設けられている。

また、前記温度勾配低減手段の１つとして、図７に示すように、入力側に設けられるインプットレバー部材１２７を覆うことにより保温する樹脂製の保温カバー部材１３３が設けられていて、熱の伝わり易さの調整が行われている。

この実施例２の保温カバー部材１３３には、前記インプットレバー部材１２７に対して、一定間隔を置いて装着されるように、複数の突起部１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｂ及び１３３ｃが突設されている。

このうち、前記突起部１３３ａは、前記ピローボール６のナット部材１０８によって締結固定された軸部６ａの端面６ｂに当接されている。

また、前記突起部１３３ｂ，１３３ｂは、前記膨出部１２７ａの端面１２７ｂに各々当接されている。

更に、前記突起部１３３ｃは、前記軸部材２６の入力側一端部２６ａの端面２６ｄに当接されている。

次に、この実施例２の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置１２３の作用について説明する。

このように構成された実施例２のアシスト装置１２３では、前記実施例１の作用効果に加えて、更に、図７に示すように、前記保温カバー部材１３３の各突起部１３３ａ〜１３３ｃが、前記各端面６ｂ，１２７ｂ，２６ｄに各々当接して、樹脂製の保温カバー部材１３３を前記インプットレバー部材１２７から一定間隔離間するように離し置きされるので、これらの保温カバー部材１３３と前記インプットレバー部材１２７との間に、更に、空気層が介在することになり、保温効率を増大させることができ、熱の伝わりやすさが調整されている。

また、この図７に示す前記インプットレバー部材１２７の保温カバー部材１３３を発泡ポリエチレン材料等の合成樹脂製材料によって構成することにより、発泡していないポリエチレン製のものに比して、気泡が混在している分、軽量であると共に、熱伝導性が低く、車室内のエアコンによる熱風又は冷風が直接、当接することによる急激な温度変化が抑制される。

しかも、この実施例２では、熱マスとしての膨出部１２７ａが、前記インプットレバー部材１２７のうち、前記磁歪式トルクセンサ２４に設けられた回路基板１５側と反対側の外側方へ向けて膨出されていて、この膨出部１２７ａの端面１２７ｂに前記突起部１３３ｂ，１３３ｂが当接されて支持されている。

このため、前記保温カバー部材１３３の外側面部略中央位置での支持剛性が向上するので、面内外方向の厚みを減少させても、ベコ付き感をなくすことが出来、この点においても、軸部材２６の軸延設方向に必要とされるアシスト装置１２３全体の寸法を減少させることが出来る。

他の構成、及び作用効果については、前記実施の形態及び実施例１と略同様であるので、説明を省略する。

図８は、この発明の実施の形態の実施例３の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置を示すものである。なお、前記従来例，実施の形態及び実施例１，２と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

まず、構成について、図８を参照しつつ説明すると、この実施例３の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置２２３では、前記図１に示す実施例１の軸部材２６に比して、入力側一端部２２６ａが、長尺となるように形成された軸部材２２６が用いられている。

この軸部材２２６の入力側一端部２２６ａには、ナット部材８を用いて固定されるインプットレバー部材７と、前記トルクセンサ本体２４ａとの間には、前記軸部材２２６のトルクセンサ本体２４ａを挟んで両側に位置する入力側一端部２２６ａと、出力側一端部２２６ｂとの熱容量が略同一となるように、入力側と出力側との温度差を減少させる温度勾配低減手段としての熱マスとなるカウンタバランス部材２３２が追加されている。

すなわち、この実施例３では、図８に示すように、入力側一端部２２６ａのインプットレバー部材７と、前記トルクセンサ本体２４ａとの間に、温度勾配低減手段としてのカウンタバランス部材２３２が固定されている。

このカウンタバランス部材２３２は、前記端部出力側他端部２２３ｂに設けられたトルクアシストギヤ部材３２に対して、前記トルクセンサ本体２４ａを挟んで略対称位置となるように、中心の溝部２９ａから略等距離Ｌ１，Ｌ１に設けられて構成されている。

このカウンタバランス部材２３２は、前記トルクアシストギヤ部材３２の金属製のベース部３２ａと略同等の熱容量を有するように略同一形状を呈している。

次に、この実施例３の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置２２３の作用について説明する。

このように構成された実施例３のアシスト装置２２３では、前記実施例１及び実施例２の作用効果に加えて、更に、図８に示すように、前記ウォームホイル部材３２の金属製のベース部３２ａと略同等の熱容量を有するカウンタバランス部材２３２が、入力側一端部２２６ａに設けられて、前記ウォームホイル部材３２と、前記トルクセンサ本体２４ａを挟んで略対称位置に設けられている。

このため、前記トルクセンサ本体２４ａを挟んで両側に位置する入力側と、出力側との熱容量が略同一となることにより、これらの入力側と出力側との温度差が減少される。

更に、前記ウォームホイル部材３２の一部である歯部３２ｂが樹脂製材料によって構成されているので、ウォームホイル部材３２が、前記トルクセンサ本体２４ａを挟んで、入力側又は、出力側のうち一方に設けられている場合でも、全て金属製材料によって構成されているトルクアシストギヤを設けたものに比して、このウォームホイル部材３２のうち、ベース部３２と同一熱マスとなるように構成されるカウンタバランス部材２３２の大きさ及び重さを小さく設定することが出来、重量低減効果を２倍とすることができる。

更に、この実施例３の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置２２３では、前記実施例１，２の作用効果に加えて、更に、前記カウンタバランス部材２３２によって、入力側一端部２２６ａと、出力側一端部２２６ｂとの熱容量が略同一となるように構成されていると共に、対称位置に固定されることにより、熱の伝わりやすさも、入力側と出力側とで略一致している。

このため、アシスト装置２２３の車載レイアウトに応じて、前記軸部材２２６中心の溝部２９ａからの距離Ｌ２，Ｌ３が相違していたり、或いは、リンケージの設計上の設定で、前記インプットレバー部材７と、アウトプットレバー部材９との形状が相違して、熱マスが完全に同一とならない場合でも、入力側と出力側との温度差を減少させて、温度勾配の発生を抑制させることが出来る。

他の構成及び作用効果については、前記実施の形態，実施例１及び実施例２と同一乃至均等であるので、説明を省略する。

以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置では、インプットレバー部材２７，１２７等側に、熱マスを追加するものを示して説明してきたが、特にこれに限らず、例えば、前記アウトプットレバー部材９側に、このアウトプットレバー部材に一体に又は別体で、熱マスを追加する等、前記トルクセンサ本体を挟んで両側に位置する入力側と、出力側との熱容量を略同一として、該入力側と出力側との温度差を減少させる温度勾配低減手段であるならば、形状、数量及び材質が特に限定されるものではない。

また、前記実施の形態の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置は、自動車のシフトレバー装置に適用されたものを例示して説明してきたが、特にこれに限らず、例えば、アシスト式のステアリング装置や、或いは電動アシスト自転車等、入力側一端部から、トルクが出力側他端部に伝達される際に、トルクによって発生する磁歪を検出して、アシスト駆動するものであるならば、どのような磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置に用いてもよい。

本発明の実施の形態の実施例１に係る磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、要部の構成を説明する図２中Ａ−Ａ線に沿った位置での断面図である。 実施例１の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、変速操作装置のシフトレバーから自動変速機に至るまでの連結構造を説明する模式的な車両の側面視図である。 実施例１の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、インプットレバー部材の側面図である。 実施例１の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、インプットレバー部材の平面図である。 実施例１の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、図３中Ｂ−Ｂ線位置でのインプットレバーの断面図である。 実施例１の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置のレイアウトを模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態の実施例２に係る磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、要部の構成を説明する図１に相当する部分での断面図である。 本発明の実施の形態の実施例３に係る磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、要部の構成を説明する図１に相当する部分での断面図である。 従来例の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、要部の構成を説明する図１に相当する部分での断面図である。 従来例の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、インプットレバー部材の側面図である。 従来例の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置で、図１０中Ｃ−Ｃ線位置でのインプットレバーの断面図である。 従来例の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置のレイアウトを模式的に示す平面図である。

符号の説明

２１ 自動変速機
２２ 変速操作装置
２２ａ シフトレバー
２３，１２３，２２３
アシスト装置
２４ 磁歪式トルクセンサ
２４ａ トルクセンサ本体
２６，２２６ 軸部材
２６ａ，２２６ａ
入力側一端部（入力側）
２６ｂ，２２６ｂ
出力側他端部（他端部）
２７，１２７ インプットレバー部材
熱マス
２７ａ レバー本体（一部）
２７ｃ 延設部
２７ｄ，１２７ａ 膨出部
２９ 磁気異方性部
３２ ウォームホイール部材（トルクアシストギヤ部材）
３２ａ （金属製）ベース部
３２ｂ （樹脂製）歯部
３３，１３３ 保温カバー部材（温度勾配低減手段の一つ）
２３２ カウンタバランス部材

Claims (10)

1. トルクが入力される入力側一端部と、該トルクを出力させる出力側他端部との間に介在されて、該入力側一端部から、トルクが出力側他端部に伝達される際に、該トルクによって発生する磁歪を検出するトルクセンサ本体を有し、該トルクセンサ本体で検出した磁歪を電気的信号に変換することにより、駆動アクチュエータのアシスト駆動によって、前記入力側一端部への力をアシストする磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置であって、
   前記トルクセンサ本体を挟んで両側に位置する入力側と、出力側との熱容量を略同一として、該入力側と出力側との温度差を減少させる温度勾配低減手段を設けたことを特徴とする磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
2. 前記温度勾配低減手段は、入力側或いは出力側の少なくとも何れか一方に、熱マスとなる部分を追加することにより形成されることを特徴とする請求項１記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
3. 前記温度勾配低減手段は、入力側に設けられるインプットレバー部材或いは出力側に設けられるアウトプットレバー部材のうち、少なくとも何れか一方に、熱マスとなる部分を一体に形成してなることを特徴とする請求項１又は２記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
4. 前記熱マスとなる部分が追加された入力側に設けられるインプットレバー部材或いは出力側に設けられるアウトプットレバー部材は、反対側の熱マスとなる部材と同一重量を有するように構成されることを特徴とする請求項３記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
5. 前記温度勾配低減手段は、入力側に設けられるインプットレバー部材或いは出力側に設けられるアウトプットレバー部材のうち、少なくとも何れか一方を覆うことにより保温する保温カバー部材を有することを特徴とする請求項１乃至４のうち、少なくとも何れか一項記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
6. 前記保温カバー部材には、前記インプットレバー部材又はアウトプットレバー部材との間を離し置きするように当接される突起部が突設形成されていることを特徴とする請求項５記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
7. 前記熱マスとして、前記インプットレバー部材又はアウトプットレバー部材の外側面に、膨出形成される膨出部の端面に、前記突起部を当接させて、前記保温カバー部材を支持することを特徴とする請求項６記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
8. 前記保温カバー部材は、発泡ポリエチレン製の合成樹脂製材料によって構成されていることを特徴とする請求項５乃至７のうち何れか一項記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
9. 前記温度勾配低減手段は、入力側或いは出力側の少なくとも何れか一方に設けられたトルクアシストギヤ部材と、前記トルクセンサ本体を挟んで略対称位置に設けられて、該トルクアシストギヤ部材と略同等の熱容量のカウンタバランス部材を有することを特徴とする請求項１乃至８のうち、少なくとも何れか一項記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
10. 前記温度勾配低減手段は、前記入力側或いは出力側の少なくとも何れか一方に設けられたトルクアシストギヤ部材の少なくとも一部を樹脂製材料によって構成することにより、該トルクアシストギヤ部材が設けられている側の熱容量を減少させてなることを特徴とする請求項１乃至９のうち、少なくとも何れか一項記載の磁歪式トルクセンサを用いたアシスト装置。
    

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