JP2016038304A - Rotation transmission device with torque measurement device - Google Patents

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Tomoharu Saito
智治 齋藤
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Toru Ueda
徹 植田
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潤司 小野
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Yuka Kaneko
優香 金子
真史 疋田
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真史 疋田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize structure of a rotation transmission device with a torque measurement device capable of sufficiently securing the measurement accuracy of torque.SOLUTION: A torque transmission shaft 5 is rotatably supported by a pair of rolling bearings 6a, 6b with respect to housing, and first and second encoders 7, 8 are provided on both shaft direction-ends of the torque transmission shaft 5 while the rolling bearings 6a, 6b are adjacent to each other. In addition, respective detection parts of first and second sensors 9, 10 supported by the housing are made to respectively face first and second detected surfaces 15, 16 provided on outer peripheral surfaces of the first and second encoders 7, 8.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば自動車用自動変速機に組み込んで、トルクを伝達すると共に、伝達するトルクの大きさを測定する為に利用する、トルク測定装置付回転伝達装置の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in a rotation transmission device with a torque measuring device that is incorporated into, for example, an automatic transmission for an automobile, and transmits torque and is used to measure the magnitude of the transmitted torque.

自動車用自動変速機を構成する軸の回転速度と、この軸により伝達しているトルクの大きさとを測定し、その測定結果を当該変速機の変速制御又はエンジンの出力制御を行う為の情報として利用する事が、従来から行われている。又、トルクの大きさを測定する為に利用可能な装置として従来から、軸の弾性的な捩れ変形量を1対のセンサの出力信号の位相差に変換し、この位相差に基づいてトルクの大きさを測定する装置が知られている(例えば特許文献1参照)。この様な従来構造に就いて、図3を参照しつつ説明する。   The rotational speed of the shaft that constitutes the automatic transmission for automobiles and the magnitude of torque transmitted by this shaft are measured, and the measurement results are used as information for performing shift control of the transmission or engine output control. It has been used for a long time. Conventionally, as an apparatus that can be used to measure the magnitude of torque, the amount of elastic torsional deformation of the shaft is converted into the phase difference between the output signals of a pair of sensors, and the torque is converted based on this phase difference. An apparatus for measuring the size is known (see, for example, Patent Document 1). Such a conventional structure will be described with reference to FIG.

図3に示した従来構造の場合、運転時にトルクを伝達するトルク伝達軸1の軸方向2箇所位置に、1対のエンコーダ2、2を外嵌固定している。これら両エンコーダ2、2の外周面に設けた被検出面の磁気特性は、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化している。又、これら両被検出面の磁気特性が円周方向に関して変化するピッチは、これら両被検出面同士で互いに等しくなっている。又、これら両被検出面に、1対のセンサ3、3の検出部を対向させた状態で、これら両センサ3、3を、図示しないハウジングに支持している。これら両センサ3、3は、それぞれ自身の検出部を対向させた部分の磁気特性の変化に対応して、その出力信号を変化させるものである。   In the case of the conventional structure shown in FIG. 3, a pair of encoders 2 and 2 are fitted and fixed at two positions in the axial direction of the torque transmission shaft 1 that transmits torque during operation. The magnetic characteristics of the detected surfaces provided on the outer peripheral surfaces of both encoders 2 and 2 change alternately and at equal pitches in the circumferential direction. Further, the pitches at which the magnetic characteristics of the two detection surfaces change in the circumferential direction are equal to each other on the two detection surfaces. The two sensors 3 and 3 are supported by a housing (not shown) in a state where the detection portions of the pair of sensors 3 and 3 are opposed to both the detection surfaces. These sensors 3 and 3 change their output signals in response to changes in the magnetic characteristics of the portions where their detection portions are opposed to each other.

上述の様な前記両センサ3、3の出力信号は、前記トルク伝達軸1と共に前記両エンコーダ2、2が回転する事に伴い、それぞれ周期的に変化する。この変化の周波数(及び周期)は、前記トルク伝達軸1の回転速度に見合った値をとる。この為、この周波数(又は周期)に基づいて、この回転速度を求められる。又、前記トルク伝達軸1によりトルクを伝達する事に伴って、このトルク伝達軸1が弾性的に捩れ変形すると、前記両エンコーダ2、2が回転方向に相対変位する。この結果、前記両センサ3、3の出力信号同士の間の位相差比(=位相差/1周期)が変化する。又、この位相差比は、前記トルク(前記トルク伝達軸1の弾性的な捩れ変形量)に見合った値をとる。この為、この位相差比に基づいて、前記トルクを求められる。   The output signals of the sensors 3 and 3 as described above periodically change as the encoders 2 and 2 rotate together with the torque transmission shaft 1. The frequency (and period) of this change takes a value commensurate with the rotational speed of the torque transmission shaft 1. For this reason, this rotational speed is calculated | required based on this frequency (or period). In addition, when the torque transmission shaft 1 is elastically twisted and deformed as the torque is transmitted by the torque transmission shaft 1, the encoders 2 and 2 are relatively displaced in the rotational direction. As a result, the phase difference ratio (= phase difference / 1 period) between the output signals of the sensors 3, 3 changes. The phase difference ratio takes a value commensurate with the torque (the elastic torsional deformation amount of the torque transmission shaft 1). Therefore, the torque can be obtained based on this phase difference ratio.

ところが、前記特許文献1には、従来構造のトルク測定装置付回転伝達装置に関して、前記ハウジングに対する前記トルク伝達軸1の具体的な支持構造に就いては開示されていない。この為、例えばこのトルク伝達軸1を前記ハウジングに対し、滑り軸受により回転自在に支持する事が考えられる。但し、この様な構成を採用した場合には、滑り軸受によるフリクションロスにより、前記トルク伝達軸1に加わるトルクの減少を招き、トルクの測定精度を悪化させてしまう。又、前記特許文献1には、前記トルク伝達軸1の具体的な構成(材料、熱処理の有無等)に就いては、何ら開示されていない。この為、例えば自動車用変速機等、前記トルク伝達軸1に繰り返し捩り応力が作用する用途に使用した場合に、このトルク伝達軸1の耐久性に問題を生じる可能性がある。   However, the Patent Document 1 does not disclose a specific support structure for the torque transmission shaft 1 with respect to the housing with respect to a rotation transmission device with a torque measuring device having a conventional structure. For this reason, for example, it can be considered that the torque transmission shaft 1 is rotatably supported by the sliding bearing with respect to the housing. However, when such a configuration is adopted, a torque loss applied to the torque transmission shaft 1 is caused by friction loss due to the sliding bearing, and the measurement accuracy of the torque is deteriorated. Further, Patent Document 1 does not disclose any specific configuration (material, presence / absence of heat treatment, etc.) of the torque transmission shaft 1. For this reason, for example, when used for an application in which torsional stress is repeatedly applied to the torque transmission shaft 1 such as a transmission for an automobile, there is a possibility that a problem occurs in durability of the torque transmission shaft 1.

特開昭63−82330号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-82330

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、トルクの測定精度を十分に確保できる、トルク測定装置付回転伝達装置の構造を実現すべく発明したものである。   The present invention has been invented in order to realize a structure of a rotation transmission device with a torque measuring device that can sufficiently ensure the accuracy of torque measurement in view of the circumstances as described above.

本発明のトルク測定装置付回転伝達装置は、トルク伝達軸と、1対のエンコーダと、1対のセンサとを備える。
このうちのトルク伝達軸は、例えばハウジング等、使用時に回転しない部分に対し回転自在に支持され、使用時にトルクを伝達するものである。
又、前記1対のエンコーダは、それぞれの被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたものであり、前記トルク伝達軸の軸方向に離隔した2箇所位置に直接又は他の部材を介して間接的にそれぞれ支持されている。
又、前記1対のセンサは、使用時にも回転しない部分に支持され、前記各エンコーダの被検出面にそれぞれの検出部を、例えば径方向(又は軸方向)に対向させている。
又、本発明のトルク測定装置付回転伝達装置は、前記両センサの出力信号同士の位相差(位相差比)に基づき、前記トルク伝達軸に加わるトルクを測定可能とするものである。
The rotation transmission device with a torque measuring device of the present invention includes a torque transmission shaft, a pair of encoders, and a pair of sensors.
Of these, the torque transmission shaft is rotatably supported by a portion such as a housing that does not rotate during use, and transmits torque during use.
The pair of encoders are obtained by alternately changing the characteristics of the respective detection surfaces in the circumferential direction, and directly or other members are placed at two positions separated in the axial direction of the torque transmission shaft. Each is indirectly supported.
The pair of sensors is supported by a portion that does not rotate even when in use, and each detection portion is opposed to the detection surface of each encoder, for example, in the radial direction (or axial direction).
The rotation transmission device with a torque measuring device according to the present invention is capable of measuring the torque applied to the torque transmission shaft based on the phase difference (phase difference ratio) between the output signals of the two sensors.

特に本発明のトルク測定装置付回転伝達装置は、前記トルク伝達軸を、前記使用時にも回転しない部分に対し、1乃至複数の転がり軸受により回転自在に支持している。
又、前記両エンコーダのうち、少なくとも一方のエンコーダを、前記転がり軸受に隣接した位置に配置している。
In particular, in the rotation transmission device with a torque measuring device of the present invention, the torque transmission shaft is rotatably supported by one or a plurality of rolling bearings with respect to a portion that does not rotate during the use.
In addition, at least one of the encoders is disposed at a position adjacent to the rolling bearing.

上述した様な本発明のトルク測定装置付回転伝達装置を実施する場合には、例えば請求項2に記載した発明の様に、前記転がり軸受に隣接した位置に配置されたエンコーダを、前記トルク伝達軸に外嵌固定される、この転がり軸受を構成する内輪に支持するか、又は、前記エンコーダの被検出面にその検出部を対向させたセンサを、使用時にも回転しない部分に支持された前記転がり軸受を構成する外輪に支持する。   When the rotation transmission device with a torque measuring device of the present invention as described above is implemented, for example, as in the invention described in claim 2, an encoder disposed at a position adjacent to the rolling bearing is connected to the torque transmission device. The sensor is supported on the inner ring constituting the rolling bearing that is externally fitted and fixed to the shaft, or the sensor whose detection portion faces the detection surface of the encoder is supported by a portion that does not rotate even when used. It is supported by the outer ring constituting the rolling bearing.

又、本発明を実施する場合には、前記トルク伝達軸に関して、例えば表面処理(焼入れ、焼き戻し処理等)を施す事により、表面硬さをHV400以上とし、且つ、表面炭素濃度を0.2重量%以上とする事が好ましい。   In carrying out the present invention, the torque transmission shaft is subjected to surface treatment (quenching, tempering treatment, etc.), for example, so that the surface hardness is HV400 or more and the surface carbon concentration is 0.2. It is preferable to set it as weight% or more.

又、本発明を実施する場合には、例えばエンコーダを永久磁石製とすると共に、このエンコーダの被検出面にS極に着磁した部分とN極に着磁した部分とを円周方向に関して交互に設ける構成を採用できる他、エンコーダを単なる磁性金属製とし、このエンコーダの被検出面に透孔(又は凹部)と柱部(又は凸部)とを円周方向に関して交互に設ける構成を採用できる。又、エンコーダを磁性金属製とし、被検出面に透孔(又は凹部)と柱部(又は凸部)とを設ける構成を採用した場合には、この様なエンコーダと組み合わせるセンサ側に永久磁石を組み込む。   Further, when the present invention is implemented, for example, the encoder is made of a permanent magnet, and the portion magnetized to the S pole and the portion magnetized to the N pole are alternately arranged in the circumferential direction on the detected surface of the encoder. In addition, the encoder can be made of a simple magnetic metal, and a configuration in which through holes (or concave portions) and column portions (or convex portions) are alternately provided in the circumferential direction on the detection surface of the encoder can be adopted. . Also, if the encoder is made of magnetic metal and has a structure in which a through hole (or recess) and a column (or protrusion) are provided on the surface to be detected, a permanent magnet is installed on the sensor side combined with such an encoder. Include.

又、本発明を実施する場合に、前記トルク伝達軸にトルクを入力する為の入力部の位置(形成位置、設置位置)は特に限定されず、例えば軸方向一端部に設ける事もできるし、軸方向中間部、又は、軸方向他端部に設ける事もできる。又、入力部としては、例えば、前記トルク伝達軸の外周面又は内周面に、スプライン部(雄スプライン部又は雌スプライン部)、キー係合部、嵌合面部、螺子部を直接形成する構成を採用できる他、入力歯車、入力プーリ、入力スプロケット等を、前記トルク伝達軸と一体に設けたり、或いは、別体として結合固定する構成を採用できる。
又、同様に、前記トルク伝達軸からトルクを出力する為の出力部の位置(形成位置、設置位置)は特に限定されず、例えば軸方向一端部に設ける事もできるし、軸方向中間部、又は、軸方向他端部に設ける事もできる。又、出力部としては、例えば、前記トルク伝達軸の外周面又は内周面に、スプライン部(雄スプライン部又は雌スプライン部)、キー係合部、嵌合面部、螺子部を直接形成する構成を採用できる他、出力歯車、出力プーリ、出力スプロケット等を、前記トルク伝達軸と一体に設けたり、或いは、別体として結合固定する構成を採用できる。又、前記トルク伝達軸には、複数の出力部を設ける事も可能であり、この場合には、例えば歯数の異なる複数の出力歯車を設けたり、種類の異なる出力部(例えば出力プーリと出力歯車等)を設ける事ができる。
Further, when implementing the present invention, the position (formation position, installation position) of the input part for inputting torque to the torque transmission shaft is not particularly limited, and for example, it can be provided at one end part in the axial direction, It can also be provided in the axially intermediate portion or the other axial end portion. As the input portion, for example, a spline portion (male spline portion or female spline portion), a key engagement portion, a fitting surface portion, and a screw portion are directly formed on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the torque transmission shaft. In addition, a configuration in which an input gear, an input pulley, an input sprocket, and the like are provided integrally with the torque transmission shaft or coupled and fixed separately can be employed.
Similarly, the position (formation position, installation position) of the output part for outputting torque from the torque transmission shaft is not particularly limited, and can be provided at one end part in the axial direction, Or it can also provide in an axial direction other end part. As the output portion, for example, a spline portion (male spline portion or female spline portion), a key engagement portion, a fitting surface portion, and a screw portion are directly formed on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the torque transmission shaft. In addition, a configuration in which an output gear, an output pulley, an output sprocket, and the like are provided integrally with the torque transmission shaft or coupled and fixed separately can be employed. The torque transmission shaft may be provided with a plurality of output portions. In this case, for example, a plurality of output gears having different numbers of teeth may be provided, or different types of output portions (for example, an output pulley and an output). Gears, etc.) can be provided.

又、本発明を実施する場合に、前記トルク伝達軸を、ハウジング等の使用時にも回転しない部分に対し回転自在に支持する為の転がり軸受としては、例えば深溝型、アンギュラ型等の玉軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、ラジアルニードル軸受、自動調心ころ軸受等を使用できる。又、複数の軸受を使用する場合には、種類の異なる軸受を採用する事もできるし、例えば、前記トルク伝達軸の軸方向中間部のうち、トルクの入力部と出力部との間部分を、回転自在に支持する事ができる。
又、本発明を実施する場合には、例えば、前記トルク伝達軸を、中実又は中空状(中空筒状)にする事ができる。又、このトルク伝達軸にトルクを入力する動力源の回転軸は、このトルク伝達軸と同軸、平行、又は直角に配置する事ができる。
Further, when carrying out the present invention, as a rolling bearing for rotatably supporting the torque transmission shaft with respect to a portion that does not rotate even when using a housing or the like, for example, a ball bearing such as a deep groove type or an angular type, Tapered roller bearings, cylindrical roller bearings, radial needle bearings, and self-aligning roller bearings can be used. In addition, when using a plurality of bearings, different types of bearings can be employed. For example, a portion between the torque input portion and the output portion of the axial intermediate portion of the torque transmission shaft can be used. , Can be supported rotatably.
Moreover, when implementing this invention, the said torque transmission shaft can be made into a solid or hollow shape (hollow cylinder shape), for example. Further, the rotary shaft of the power source that inputs torque to the torque transmission shaft can be arranged coaxially, parallel, or at a right angle to the torque transmission shaft.

上述の様に構成する本発明のトルク測定装置付回転伝達装置によれば、トルクの測定精度を十分に確保できる構造を実現できる。
即ち、本発明の場合には、トルク伝達軸を使用時にも回転しない部分に回転自在に支持する為の軸受として、転がり軸受を使用している為、例えば滑り軸受を使用した場合と比べて、軸受部で生じるフリクションロスを低減できる。この為、トルク伝達軸に加わるトルクが減少する事を防止でき、トルクの測定精度を確保できる。
又、本発明の場合には、少なくとも一方のエンコーダを、前記転がり軸受に隣接した位置に配置している為、このエンコーダの径方向に関する変位量を小さくできる。この為、このエンコーダの被検出面とセンサの検出部とのエアギャップ(対向間隔)の変動を抑制する事が可能になり、トルクの測定精度を十分に確保し易くなる。
According to the rotation transmission device with a torque measuring device of the present invention configured as described above, it is possible to realize a structure that can sufficiently ensure the accuracy of torque measurement.
That is, in the case of the present invention, since a rolling bearing is used as a bearing for rotatably supporting the torque transmission shaft in a portion that does not rotate even in use, for example, compared to a case where a sliding bearing is used, Friction loss generated at the bearing can be reduced. For this reason, it is possible to prevent the torque applied to the torque transmission shaft from decreasing, and to ensure the accuracy of torque measurement.
In the case of the present invention, since at least one encoder is disposed at a position adjacent to the rolling bearing, the displacement amount of the encoder in the radial direction can be reduced. For this reason, it is possible to suppress fluctuations in the air gap (opposite spacing) between the detected surface of the encoder and the detection portion of the sensor, and it becomes easy to ensure sufficient torque measurement accuracy.

又、請求項2に記載した発明の場合には、エンコーダとセンサとのエアギャップ変動を効果的に抑制できる為、トルク測定精度の向上を図れる。   Further, in the case of the invention described in claim 2, since the air gap fluctuation between the encoder and the sensor can be effectively suppressed, the torque measurement accuracy can be improved.

又、トルク伝達軸に関して、表面硬さをHV400以上とし、且つ、表面炭素濃度を0.2重量%以上とすれば、前記トルク伝達軸の耐久性の向上を図れる為、自動車や風力発電装置等、特に耐久性が要求される用途に好ましく適用できる。   Further, regarding the torque transmission shaft, if the surface hardness is HV400 or more and the surface carbon concentration is 0.2% by weight or more, the durability of the torque transmission shaft can be improved. In particular, it can be preferably applied to applications requiring durability.

又、トルク伝達軸を中実状とすれば、このトルク伝達軸の強度を確保する上で有利になる。これに対し、このトルク伝達軸を中空状とすれば、このトルク伝達軸の円周方向に関する変位量(弾性的な捩り変形量)を大きく確保できる為、トルクの測定精度の更なる向上を図れる。   Further, if the torque transmission shaft is solid, it is advantageous in securing the strength of the torque transmission shaft. On the other hand, if the torque transmission shaft is hollow, a large displacement amount (elastic torsional deformation amount) in the circumferential direction of the torque transmission shaft can be secured, so that the torque measurement accuracy can be further improved. .

本発明の実施の形態の第1例を示す、トルク測定装置付回転伝達装置の断面模式図。The cross-sectional schematic diagram of the rotation transmission apparatus with a torque measuring device which shows the 1st example of embodiment of this invention. 同じく第2例を示す、図1と同様の図。The figure similar to FIG. 1 which shows a 2nd example similarly. 従来構造のトルク測定装置付回転伝達装置の1例を示す略側面図。The schematic side view which shows an example of the rotation transmission apparatus with a torque measuring device of a conventional structure.

[実施の形態の第1例]
本発明の実施の形態の第1例に就いて、図1を参照しつつ説明する。本例のトルク測定装置付回転伝達装置4は、例えば自動車用の自動変速機に組み込んで使用する。この様なトルク測定装置付回転伝達装置4は、図示しないハウジング(ミッションケース)と、ベルト式CVT等のインプットシャフト(又はカウンタシャフト)として機能する中空状のトルク伝達軸5と、1対の転がり軸受6a、6bと、第一エンコーダ7と、第二エンコーダ8と、第一センサ9と、第二センサ10とを備える。
[First example of embodiment]
A first example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The rotation transmission device 4 with the torque measuring device of this example is used by being incorporated in, for example, an automatic transmission for an automobile. Such a rotation transmission device 4 with a torque measuring device includes a housing (mission case) (not shown), a hollow torque transmission shaft 5 that functions as an input shaft (or counter shaft) such as a belt type CVT, and a pair of rolling elements. Bearings 6 a and 6 b, a first encoder 7, a second encoder 8, a first sensor 9, and a second sensor 10 are provided.

前記トルク伝達軸5は、炭素鋼の如き合金鋼により中空円筒状に造られたもので、軸方向中間部両端寄り部分を、前記ハウジングに対し、前記両転がり軸受6a、6bにより、回転自在に支持されている。この為、本例の場合には、前記トルク伝達軸5は、両持ち式の支持構造となる。又、このトルク伝達軸5に、浸炭窒化処理、焼き入れ、焼き戻し処理等の熱処理を行い、このトルク伝達軸5の表面硬さをHV400以上とすると共に、表面炭素濃度を0.2重量%以上としている。又、前記トルク伝達軸5には、軸方向に関して離隔した位置に、図示しないトルクの入力部とトルクの出力部とをそれぞれ設けている。   The torque transmission shaft 5 is made of an alloy steel such as carbon steel in a hollow cylindrical shape, and the axially intermediate end portions of the torque transmission shaft 5 are rotatable with respect to the housing by the rolling bearings 6a and 6b. It is supported. For this reason, in the case of this example, the torque transmission shaft 5 has a both-end support structure. The torque transmission shaft 5 is subjected to heat treatment such as carbonitriding, quenching, and tempering so that the surface hardness of the torque transmission shaft 5 is HV400 or more and the surface carbon concentration is 0.2% by weight. That's it. The torque transmission shaft 5 is provided with a torque input section and a torque output section (not shown) at positions separated from each other in the axial direction.

トルクの入力部の具体的な構造としては、例えば、前記トルク伝達軸5の外周面又は内周面に、スプライン部(雄スプライン部又は雌スプライン部)、キー係合部、嵌合面部、螺子部を直接形成する構成を採用できる他、入力歯車、入力プーリ、入力スプロケット等を、前記トルク伝達軸と一体に設けたり、或いは、別体として結合固定する構成を採用できる。又、トルクの出力部の具体的な構造としては、前記トルク伝達軸の外周面又は内周面に、スプライン部(雄スプライン部又は雌スプライン部)、キー係合部、嵌合面部、螺子部を直接形成する構成を採用できる他、出力歯車、出力プーリ、出力スプロケット等を、前記トルク伝達軸と一体に設けたり、或いは、別体として結合固定する構成を採用できる。又、複数の出力部を設ける事も可能であり、この場合には、例えば歯数の異なる複数の出力歯車を設けたり、種類の異なる出力部(例えば出力プーリと出力歯車等)を設ける事ができる。   As a specific structure of the torque input portion, for example, a spline portion (male spline portion or female spline portion), a key engagement portion, a fitting surface portion, and a screw are provided on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the torque transmission shaft 5. In addition to the configuration in which the portion is formed directly, a configuration in which an input gear, an input pulley, an input sprocket, and the like are provided integrally with the torque transmission shaft or coupled and fixed separately can be employed. Further, as a specific structure of the torque output portion, a spline portion (male spline portion or female spline portion), a key engagement portion, a fitting surface portion, a screw portion on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the torque transmission shaft In addition, a configuration in which an output gear, an output pulley, an output sprocket, and the like are provided integrally with the torque transmission shaft or coupled and fixed separately can be employed. It is also possible to provide a plurality of output units. In this case, for example, a plurality of output gears having different numbers of teeth or a different type of output unit (for example, an output pulley and an output gear) may be provided. it can.

前記両転がり軸受6a、6bは、例えば深溝型、アンギュラ型等の玉軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、ラジアルニードル軸受、自動調心ころ軸受等(図示の例は深溝型の玉軸受)であり、それぞれが円環状の外輪及び内輪と、複数個の転動体とから構成されている。このうちの外輪は、前記ハウジングにそれぞれ内嵌固定されており、前記内輪は、前記トルク伝達軸6の軸方向中間部両端寄り部分にそれぞれ外嵌固定されている。前記各転動体は、前記外輪の内周面に形成された外輪軌道と、前記内輪の外周面に形成された内輪軌道との間に、保持器により保持された状態で、転動自在に設けられている。又、本例の場合には、前記両転がり軸受6a、6b同士で、互いの接触角を逆向きとしている。   The double rolling bearings 6a and 6b are, for example, deep groove type and angular type ball bearings, tapered roller bearings, cylindrical roller bearings, radial needle bearings, self-aligning roller bearings and the like (in the illustrated example, deep groove type ball bearings). Each of which is composed of an annular outer ring and an inner ring, and a plurality of rolling elements. Of these, the outer rings are respectively fitted and fixed to the housing, and the inner rings are respectively fitted and fixed to portions near both ends of the intermediate portion of the torque transmission shaft 6 in the axial direction. Each rolling element is provided between the outer ring raceway formed on the inner peripheral surface of the outer ring and the inner ring raceway formed on the outer peripheral surface of the inner ring so as to be able to roll while being held by a cage. It has been. In the case of this example, the two rolling bearings 6a and 6b have opposite contact angles.

前記第一エンコーダ7は、前記トルク伝達軸5の軸方向一端部に固定されている。この為、この第一エンコーダ7は、このトルク伝達軸5の軸方向一端部と共に(同期して)回転可能である。これに対し、前記第二エンコーダ8は、前記トルク伝達軸5の軸方向他端部に固定されている。この為、この第二エンコーダ8は、このトルク伝達軸5の軸方向他端部と共に(同期して)回転可能である。又、前記第一、第二両エンコーダ7、8は、前記トルク伝達軸5の軸方向端部に支持固定される、磁性金属板から造られた断面クランク形で円環状の支持環11、12と、これら各支持環11、12の外周面に固定された、円筒状の永久磁石製のエンコーダ本体13、14とから成る。   The first encoder 7 is fixed to one end of the torque transmission shaft 5 in the axial direction. For this reason, the first encoder 7 can rotate (synchronously) together with one end of the torque transmission shaft 5 in the axial direction. On the other hand, the second encoder 8 is fixed to the other axial end portion of the torque transmission shaft 5. For this reason, the second encoder 8 can rotate (synchronously) with the other axial end of the torque transmission shaft 5. The first and second encoders 7 and 8 are supported by and fixed to the axial ends of the torque transmission shaft 5 and are circular crank-shaped support rings 11 and 12 made of a magnetic metal plate. And encoder bodies 13, 14 made of cylindrical permanent magnets fixed to the outer peripheral surfaces of the support rings 11, 12.

尚、エンコーダ本体13、14中に含有する磁性粉としては、例えば、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト等のフェライト系の磁性粉や、サマリウム−鉄、サマリウム−コバルト、ネオジウム−鉄−ボロン等の希土類元素の磁性粉を採用できる。そして、前記第一エンコーダ7を構成するエンコーダ本体13の外周面を、第一被検出面15とすると共に、前記第二エンコーダ8を構成するエンコーダ本体14の外周面を、第二被検出面16としている。これら第一、第二両被検出面15、16は、互いの直径が等しく、互いに同心に配置されている。又、これら第一、第二両被検出面15、16には、それぞれS極とN極とが、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置されており、磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させている。又、前記第一、第二両被検出面15、16の磁極(S極、N極)の総数は、互いに一致している。尚、第一エンコーダは、前記トルク伝達軸5の軸方向一端部に直接支持固定する構造に代えて、このトルク伝達軸5の軸方向中間部一端寄り部分を支持した転がり軸受6aを構成する内輪に支持固定する構造を採用しても良い。同様に、第二エンコーダを、前記トルク伝達軸5の軸方向他端部に直接支持固定する構造に代えて、このトルク伝達軸5の軸方向中間部他端寄り部分を支持した転がり軸受6bを構成する内輪に支持固定する構造を採用しても良い。   Examples of magnetic powders contained in the encoder bodies 13 and 14 include ferrite-based magnetic powders such as strontium ferrite and barium ferrite, and rare earth elements such as samarium-iron, samarium-cobalt, and neodymium-iron-boron. Magnetic powder can be used. The outer peripheral surface of the encoder body 13 constituting the first encoder 7 is defined as a first detected surface 15, and the outer peripheral surface of the encoder body 14 constituting the second encoder 8 is defined as a second detected surface 16. It is said. The first and second detected surfaces 15 and 16 have the same diameter and are arranged concentrically with each other. Further, on both the first and second detected surfaces 15 and 16, S poles and N poles are alternately arranged at equal pitches in the circumferential direction, and the magnetic characteristics are alternately changed in the circumferential direction. And at an equal pitch. The total number of magnetic poles (S poles and N poles) of the first and second detected surfaces 15 and 16 coincide with each other. The first encoder is an inner ring constituting a rolling bearing 6a that supports a portion of the torque transmission shaft 5 closer to one end in the axial direction instead of a structure that is directly supported and fixed to one end in the axial direction of the torque transmission shaft 5. A structure for supporting and fixing to the substrate may be adopted. Similarly, instead of a structure in which the second encoder is directly supported and fixed to the other axial end portion of the torque transmission shaft 5, a rolling bearing 6b that supports a portion near the other axial end portion of the torque transmission shaft 5 is provided. You may employ | adopt the structure supported and fixed to the inner ring to comprise.

前記第一、第二両センサ9、10はそれぞれ、合成樹脂製のホルダ17、18と、これら各ホルダ17、18の先端部に包埋(保持)されたセンサ本体19、20と、ハーネス21、22とを備え、前記ハウジングに支持固定されている。前記各センサ本体19、20を構成するそれぞれの検出部(第一、第二検出部)には、ホール素子、ホールIC、MR素子(GMR素子、TMR素子、AMR素子を含む)等の磁気検出素子が組み込まれており、前記各ホルダ17、18を前記ハウジングに支持固定した状態で、前記第一センサ9の検出部(第一検出部)を前記第一被検出面15に、前記第二センサ10の検出部(第二検出部)を前記第二被検出面16に、それぞれ径方向に関する微小隙間を介して近接対向させている。この為、前記第一センサ9は、前記第一被検出面15の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させ、前記第二センサ10は、前記第二被検出面16の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させる。本例の場合には、この様な前記第一、第二両センサ9、10の出力信号を、ハーネス21、22を通じて、それぞれ図示しない演算器に送信する。尚、第一センサは、前記ハウジングに支持固定する構造に代えて、前記転がり軸受6aを構成する外輪に支持固定する構造を採用しても良い。同様に、第二センサを、前記ハウジングに支持固定する構造に代えて、前記転がり軸受6bを構成する外輪に支持固定する構造を採用しても良い。   The first and second sensors 9, 10 are made of synthetic resin holders 17, 18, sensor bodies 19, 20 embedded (held) at the tips of the holders 17, 18, and a harness 21, respectively. , 22 and supported and fixed to the housing. Magnetic detectors such as Hall elements, Hall ICs, MR elements (including GMR elements, TMR elements, and AMR elements) are included in the respective detection units (first and second detection units) constituting the sensor bodies 19 and 20. In the state where the elements are incorporated and the holders 17 and 18 are supported and fixed to the housing, the detection unit (first detection unit) of the first sensor 9 is connected to the first detection surface 15 and the second detection unit 15 The detection part (second detection part) of the sensor 10 is made to face and oppose to the second detected surface 16 through a minute gap in the radial direction. For this reason, the first sensor 9 changes the output signal in response to a change in the magnetic characteristics of the first detected surface 15, and the second sensor 10 changes the magnetic characteristics of the second detected surface 16. Correspondingly, the output signal is changed. In the case of this example, the output signals of the first and second sensors 9 and 10 are transmitted through harnesses 21 and 22 to arithmetic units (not shown). The first sensor may adopt a structure in which the first sensor is supported and fixed to the outer ring constituting the rolling bearing 6a instead of the structure that is supported and fixed to the housing. Similarly, instead of the structure in which the second sensor is supported and fixed to the housing, a structure in which the second sensor is supported and fixed to the outer ring constituting the rolling bearing 6b may be employed.

以上の様な構成を有する本例のトルク測定装置付回転伝達装置4の場合、第一、第二両センサ9、10の出力信号は、前記トルク伝達軸5と共に前記第一、第二両エンコーダ7、8が回転する事に伴い、それぞれ周期的に変化する。ここで、この変化の周波数(及び周期)は、前記トルク伝達軸5の回転速度に見合った値をとる。従って、これら周波数(又は周期)と回転速度との関係を予め調べておけば、この周波数(又は周期)に基づいて、この回転速度を求められる。又、前記トルク伝達軸5によりトルクを伝達する際には、前記トルクの入力部と前記トルクの出力部との間部分が弾性的に捩れ変形する事に伴い、前記トルク伝達軸5の軸方向両端部同士(第一、第二両エンコーダ7、8同士)が回転方向に相対変位する。そして、この様に第一、第二両エンコーダ7、8同士が回転方向に相対変位する結果、前記第一、第二両センサ9、10の出力信号同士の間の位相差比(=位相差/1周期)が変化する。ここで、この位相差比は、前記トルクに見合った値をとる。従って、これら位相差比とトルクとの関係を予め調べておけば、この位相差比に基づいて、このトルクを求められる。   In the case of the rotation transmission device 4 with the torque measuring device of this example having the above-described configuration, the output signals of both the first and second sensors 9 and 10 together with the torque transmission shaft 5 are the first and second encoders. As 7 and 8 rotate, each changes periodically. Here, the frequency (and period) of this change takes a value commensurate with the rotational speed of the torque transmission shaft 5. Therefore, if the relationship between these frequencies (or periods) and the rotational speed is examined in advance, the rotational speed can be obtained based on the frequencies (or periods). When torque is transmitted by the torque transmission shaft 5, the portion between the torque input portion and the torque output portion is elastically twisted and deformed, so that the axial direction of the torque transmission shaft 5 is increased. Both ends (first and second encoders 7 and 8) are relatively displaced in the rotational direction. As a result of the relative displacement of the first and second encoders 7 and 8 in the rotational direction in this way, the phase difference ratio between the output signals of the first and second sensors 9 and 10 (= phase difference). / 1 period) changes. Here, this phase difference ratio takes a value commensurate with the torque. Therefore, if the relationship between the phase difference ratio and the torque is examined in advance, the torque can be obtained based on the phase difference ratio.

特に本例のトルク測定装置付回転伝達装置4によれば、トルクの測定精度を良好に確保できる。
即ち、本例の場合には、前記トルク伝達軸5を前記ハウジングに回転自在に支持する為の軸受として、1対の転がり軸受6a、6bを使用している為、例えば滑り軸受を使用して支持する場合と比べて、軸受部で生じるフリクションロスを低減できる。この為、前記トルク伝達軸5に加わるトルクが減少する事を防止でき、トルクの測定精度を確保できる。
又、本例の場合には、前記第一、第二両エンコーダ7、8を、前記トルク伝達軸5を回転自在に支持した前記各転がり軸受6a、6bに隣接した位置に配置している。この為、前記第一、第二両エンコーダ7、8の被検出面(第一、第二被検出面15、16)と、前記第一、第二両センサ9、10の検出部(第一、第二検出部)との、エアギャップの変動を抑制する事が可能になり、トルクの測定精度を十分に確保し易くなる。
In particular, according to the rotation transmission device 4 with the torque measuring device of this example, it is possible to ensure a good measurement accuracy of the torque.
That is, in this example, since a pair of rolling bearings 6a and 6b are used as bearings for rotatably supporting the torque transmission shaft 5 on the housing, for example, sliding bearings are used. Compared with the case where it supports, the friction loss which arises in a bearing part can be reduced. For this reason, it is possible to prevent the torque applied to the torque transmission shaft 5 from decreasing, and to ensure the accuracy of torque measurement.
In the case of this example, the first and second encoders 7 and 8 are arranged at positions adjacent to the respective rolling bearings 6a and 6b that rotatably support the torque transmission shaft 5. For this reason, the detected surfaces (first and second detected surfaces 15 and 16) of the first and second encoders 7 and 8 and the detecting portions (first of the first and second sensors 9 and 10) It is possible to suppress fluctuations in the air gap with the second detection unit), and it becomes easy to ensure sufficient torque measurement accuracy.

更に、本例の場合には、前記トルク伝達軸5の表面硬さをHV400以上とすると共に、表面炭素濃度を0.2重量%以上としている為、このトルク伝達軸5の耐久性の向上を図れる。従って、本例のトルク測定装置付回転支持装置4を、自動車や風力発電装置等、特に耐久性が要求される用途に好ましく適用できる。
又、前記第一、第二両センサ9、10を、それぞれハウジングに支持固定している為、このハウジングの変形時に、これら第一、第二両センサ9、10が、前記第一、第二エンコーダ7、8に対して同方向に変位する為、前記ハウジングの変形が、トルクの検出精度に与える影響を小さくできる。又、前記第一、第二両エンコーダ7、8を、前記トルク伝達軸5に対して直接支持固定している為、例えば、これら第一、第二両エンコーダ7、8を前記各転がり軸受6a、6bを構成する内輪に支持固定した場合に比べて、前記各支持環11、12を小型化する事が可能になり、製造コストの低減を図る上で有利になる。
Further, in the case of this example, the surface hardness of the torque transmission shaft 5 is set to HV400 or more and the surface carbon concentration is set to 0.2% by weight or more. Therefore, the durability of the torque transmission shaft 5 is improved. I can plan. Therefore, the rotation support device 4 with the torque measuring device of the present example can be preferably applied to applications such as automobiles and wind power generators that require particularly durability.
Further, since the first and second sensors 9 and 10 are respectively supported and fixed to the housing, when the housing is deformed, the first and second sensors 9 and 10 are connected to the first and second sensors. Since the encoders 7 and 8 are displaced in the same direction, the influence of the deformation of the housing on the torque detection accuracy can be reduced. Further, since the first and second encoders 7 and 8 are directly supported and fixed to the torque transmission shaft 5, for example, the first and second encoders 7 and 8 are connected to the rolling bearings 6a. , 6b, the support rings 11 and 12 can be downsized, which is advantageous in reducing the manufacturing cost.

[実施の形態の第2例]
本発明の実施の形態の第2例に就いて、図2を参照しつつ説明する。本例の場合には、トルク伝達軸5aに対し、このトルク伝達軸5aと平行に配置した中間軸23からトルクを伝達する様にしている。この為に、このトルク伝達軸5aの軸方向中間部他端側部分に、トルクを入力する為の入力部である、ベルト式の入力プーリ24を固設すると共に、前記トルク伝達軸5aの軸方向中間部一端側部分に、トルクを出力する為の出力部である、出力歯車25を固定している。又、前記中間軸23を、図示しないハウジングに対し1対の転がり軸受26a、26bにより回転自在に支持し、この中間軸23の軸方向中間部に固定した出力プーリ27と、前記入力プーリ24との間に、ベルト28を掛け渡している。又、本例の場合には、前記トルク伝達軸5aのうち、前記入力プーリ24及び前記出力歯車25が設置された部分を挟んだ両側部分(軸方向他端部及び軸方向一端部)を、1対の転がり軸受6a、6bにより、前記ハウジングに対し回転自在に支持している。尚、前記出力歯車25としては、平歯車やはすば歯車を採用できる。
[Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the case of this example, torque is transmitted to the torque transmission shaft 5a from the intermediate shaft 23 arranged in parallel with the torque transmission shaft 5a. For this purpose, a belt-type input pulley 24, which is an input portion for inputting torque, is fixed to the other end portion of the torque transmission shaft 5a in the axial direction, and the shaft of the torque transmission shaft 5a is fixed. An output gear 25, which is an output unit for outputting torque, is fixed to one end side portion of the direction intermediate part. The intermediate shaft 23 is rotatably supported by a pair of rolling bearings 26a and 26b with respect to a housing (not shown), and an output pulley 27 fixed to an intermediate portion in the axial direction of the intermediate shaft 23, the input pulley 24, The belt 28 is stretched between the two. In the case of this example, the torque transmission shaft 5a includes both side portions (the other end in the axial direction and one end in the axial direction) sandwiching the portion where the input pulley 24 and the output gear 25 are installed. A pair of rolling bearings 6a and 6b are rotatably supported with respect to the housing. The output gear 25 can be a spur gear or a helical gear.

又、本例の場合には、第一エンコーダ7aを構成する支持環11aを、前記転がり軸受6aを構成する内輪に支持固定すると共に、第二エンコーダ8aを構成する支持環12aを、前記転がり軸受6bを構成する内輪に支持固定している。尚、本例の場合にも、前記第一エンコーダ7aを構成するエンコーダ本体13の外周面(第一被検出面15a)に、その検出部(第一検出部)を対向させた第一センサ9を、前記ハウジングに支持固定すると共に、前記第二エンコーダ8aを構成するエンコーダ本体14の外周面(第二被検出面16a)に、その検出部(第二検出部)を対向させた第二センサ10を、前記ハウジングに支持固定している。   Further, in the case of this example, the support ring 11a constituting the first encoder 7a is supported and fixed to the inner ring constituting the rolling bearing 6a, and the support ring 12a constituting the second encoder 8a is fixed to the rolling bearing. It is supported and fixed to the inner ring constituting 6b. In the case of this example as well, the first sensor 9 in which the detection portion (first detection portion) is opposed to the outer peripheral surface (first detection surface 15a) of the encoder body 13 constituting the first encoder 7a. Is supported and fixed to the housing, and the detection unit (second detection unit) is opposed to the outer peripheral surface (second detection surface 16a) of the encoder body 14 constituting the second encoder 8a. 10 is supported and fixed to the housing.

以上の様な構成を有する本例の場合には、前記第一、第二両エンコーダ7a、8aを、前記トルク伝達軸5aに比べて、寸法が小さく且つ重量の軽い、前記各転がり軸受6a、6bを構成する内輪にそれぞれ取り付けている。この為、前記第一、第二両エンコーダ7a、8aを、前記トルク伝達軸5aに直接取り付ける場合に比べて、これら第一、第二両エンコーダ7a、8aの取付作業性を良好にできる。又、これら第一、第二両エンコーダ7a、8aの被検出面(第一、第二被検出面15a、16a)と、前記第一、第二両センサ9、10の検出部(第一、第二検出部)との、エアギャップの変動を抑制する事が可能になり、トルクの測定精度を十分に確保し易くなる。又、本例の場合には、前記第一、第二両センサ9、10を、前記ハウジングに対し支持固定しているが、前記転がり軸受6a、6bを構成する外輪に支持固定しても良い。この様な構成を採用すれば、前記第一、第二両センサ9、10の検出部と、前記第一、第二両エンコーダ7a、8aの被検出面(第一、第二両被検出面15a、16a)との径方向に関するエアギャップをより厳密に管理する事が可能になる。尚、前記各プーリ24、27は、ベルト式無段変速機を構成するプーリとする事もできる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
In the case of this example having the above-described configuration, the first and second encoders 7a and 8a are smaller in size and lighter in weight than the torque transmission shaft 5a. Each is attached to an inner ring constituting 6b. For this reason, compared with the case where the first and second encoders 7a and 8a are directly attached to the torque transmission shaft 5a, the attachment workability of the first and second encoders 7a and 8a can be improved. Further, the detected surfaces (first and second detected surfaces 15a and 16a) of the first and second encoders 7a and 8a and the detecting portions (first and second sensors 9 and 10) of the first and second sensors 9 and 10 are used. It is possible to suppress fluctuations in the air gap with the second detection unit), and it becomes easy to ensure sufficient torque measurement accuracy. In the case of this example, the first and second sensors 9 and 10 are supported and fixed to the housing. However, they may be supported and fixed to the outer rings constituting the rolling bearings 6a and 6b. . If such a configuration is adopted, the detection parts of the first and second sensors 9, 10 and the detected surfaces of the first and second encoders 7a, 8a (first and second detected surfaces). It becomes possible to manage the air gap in the radial direction with respect to 15a, 16a) more strictly. The pulleys 24 and 27 may be pulleys constituting a belt type continuously variable transmission.
About another structure and an effect, it is the same as that of the case of the 1st example of embodiment mentioned above.

上述した実施の形態の各例の場合には、トルク伝達軸を、使用時にも回転しないハウジングに対し、1対の転がり軸受を用いて回転自在に支持する構造を例に説明したが、本発明を実施する場合には、前記トルク伝達軸を回転自在に支持する為の転がり軸受の数は、2個に限定されず、1個でも良いし、3個以上としても良い。更に、上述した実施の形態の各例の場合には、エンコーダを永久磁石製とすると共に、エンコーダの被検出面にN極とS極とを、円周方向に関して交互に配置する構成を採用している。但し、エンコーダを単なる磁性材製とすると共に、このエンコーダの被検出面に凸部、舌片、又は柱部等の充実部と、凹部、切り欠き、又は透孔等の除肉部とを、円周方向に関して交互に配置する構成を採用する事もできる。この様な構成を採用する場合には、センサ側に永久磁石を組み込む。更に、前述した実施の形態の各例の構造は、適宜組み合わせて実施する事ができる。   In each example of the above-described embodiment, the torque transmission shaft has been described as an example of a structure in which the torque transmission shaft is rotatably supported using a pair of rolling bearings with respect to a housing that does not rotate during use. In carrying out the above, the number of rolling bearings for rotatably supporting the torque transmission shaft is not limited to two, but may be one or three or more. Furthermore, in each example of the above-described embodiment, a configuration is adopted in which the encoder is made of a permanent magnet, and N poles and S poles are alternately arranged on the detected surface of the encoder in the circumferential direction. ing. However, the encoder is made of a simple magnetic material, and a solid portion such as a convex portion, a tongue piece, or a column portion on the detection surface of the encoder, and a thinned portion such as a concave portion, a notch, or a through hole, A configuration in which they are alternately arranged in the circumferential direction can also be adopted. When such a configuration is adopted, a permanent magnet is incorporated on the sensor side. Furthermore, the structures of the examples of the above-described embodiments can be implemented in appropriate combination.

本発明のトルク測定装置付回転伝達装置を構成するトルク伝達軸は、自動車のパワートレインを構成する回転軸に限らず、例えば、風車の回転軸(主軸、増速器の回転軸)、圧延機のロールネック、鉄道車両の回転軸(車軸、減速機の回転軸)、工作機械の回転軸(主軸、送り系の回転軸)、建設機械・農業機械・家庭用電気器具・モータの回転軸等、各種機械装置の回転軸を対象にする事ができる。又、自動車のパワートレインを構成する場合には、例えば、トルクコンバータからトルクが入力されるインプットシャフト(タービンシャフト)や、カウンタシャフトを対象とする事ができる。又、本発明のトルク測定装置付回転伝達装置を組み込んで変速機を構成する場合の変速機の形式は、特に限定されず、オートマチックトランスミッション(AT)、ベルト式やトロイダル式等の各種無段変速機(CVT)、オートメーテッドマニュアルトランスミッション(AMT)、デュアルクラッチトランスミッション(DCT)、トランスファー等、車側の制御により変速を行う変速機を採用できる。又、変速機の設置位置と駆動輪との関係は特に限定されず、前置エンジン前輪駆動車(FF車)、前置エンジン後輪駆動車(FR車)、及び、四輪駆動車等が対象となる。又、測定した回転速度及びトルクは、変速制御やエンジンの出力制御以外の車両制御を行う為に利用しても良い。又、前記変速機の上流側に置かれる動力源は、必ずしもガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である必要はなく、例えばハイブリッド車や電気自動車に用いられる電動モータであっても良い。又、本発明を実施する場合に、トルクを測定する事は必須であるが、回転速度を測定する事は必須ではない。回転速度が必要であっても、別途簡易な構造により測定する事もできる。   The torque transmission shaft that constitutes the rotation transmission device with the torque measuring device of the present invention is not limited to the rotation shaft that constitutes the power train of the automobile, but, for example, the rotation shaft of the windmill (main shaft, rotation shaft of the speed increasing device) Roll neck, rolling shaft of rolling stock (axle, rotating shaft of speed reducer), rotating shaft of machine tool (main shaft, rotating shaft of feed system), construction machinery / agricultural machinery / home appliance / motor rotating shaft, etc. The rotation shafts of various mechanical devices can be targeted. Further, when configuring a power train of an automobile, for example, an input shaft (turbine shaft) to which torque is input from a torque converter or a countershaft can be targeted. Further, the form of the transmission in the case of constituting the transmission by incorporating the rotation transmission device with the torque measuring device of the present invention is not particularly limited, and various continuously variable transmissions such as an automatic transmission (AT), a belt type and a toroidal type. It is possible to adopt a transmission that changes gears under the control of the vehicle, such as a machine (CVT), an automated manual transmission (AMT), a dual clutch transmission (DCT), and a transfer. The relationship between the installation position of the transmission and the drive wheels is not particularly limited, and there are front engine front wheel drive vehicles (FF vehicles), front engine rear wheel drive vehicles (FR vehicles), four wheel drive vehicles, and the like. It becomes a target. Further, the measured rotational speed and torque may be used for vehicle control other than shift control and engine output control. Further, the power source placed on the upstream side of the transmission does not necessarily need to be an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, and may be an electric motor used for a hybrid vehicle or an electric vehicle, for example. Further, when implementing the present invention, it is essential to measure the torque, but it is not essential to measure the rotational speed. Even if rotation speed is required, it can be measured by a separate simple structure.

1 回転軸
2 エンコーダ
3 センサ
4 トルク測定装置付回転伝達装置
5、5a トルク伝達軸
6a、6b 転がり軸受
7、7a 第一エンコーダ
8、8a 第二エンコーダ
9 第一センサ
10 第二センサ
11、11a 支持環
12、12a 支持環
13 エンコーダ本体
14 エンコーダ本体
15、15a 第一被検出面
16、16a 第二被検出面
17 ホルダ
18 ホルダ
19 センサ本体
20 センサ本体
21 ハーネス
22 ハーネス
23 中間軸
24 入力プーリ
25 出力歯車
26a、26b 転がり軸受
27 出力プーリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2 Encoder 3 Sensor 4 Rotation transmission device with torque measuring device 5, 5a Torque transmitting shaft 6a, 6b Rolling bearing 7, 7a First encoder 8, 8a Second encoder 9 First sensor 10 Second sensor 11, 11a Support Ring 12, 12a Support ring 13 Encoder body 14 Encoder body 15, 15a First detected surface 16, 16a Second detected surface 17 Holder 18 Holder 19 Sensor body 20 Sensor body 21 Harness 22 Harness 23 Intermediate shaft 24 Input pulley 25 Output Gear 26a, 26b Rolling bearing 27 Output pulley

Claims (2)

使用時に回転しない部分に対し回転自在に支持されトルクを伝達するトルク伝達軸と、
このトルク伝達軸の軸方向に離隔した2箇所位置に直接又は他の部材を介して間接的にそれぞれ支持された、前記トルク伝達軸と共に回転する、それぞれの被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させた1対のエンコーダと、
これら各エンコーダの被検出面にそれぞれの検出部を対向させた状態で、使用時にも回転しない部分に支持された1対のセンサとを備え、
これら両センサの出力信号同士の位相差に基づき、前記トルク伝達軸に加わるトルクを測定可能なトルク測定装置付回転伝達装置であって、
前記トルク伝達軸が、前記使用時にも回転しない部分に対し、転がり軸受により回転自在に支持されており、
前記両エンコーダのうち、少なくとも一方のエンコーダが、前記転がり軸受に隣接した位置に配置されている事を特徴とするトルク測定装置付回転伝達装置。
A torque transmission shaft that is rotatably supported to a portion that does not rotate during use and transmits torque;
The characteristics of the respective detection surfaces that rotate together with the torque transmission shaft, which are respectively supported directly or indirectly via other members at two positions separated in the axial direction of the torque transmission shaft, with respect to the circumferential direction. A pair of alternating encoders;
A pair of sensors supported by a portion that does not rotate during use in a state in which the respective detection units are opposed to the detection surfaces of these encoders,
Based on the phase difference between the output signals of both sensors, a rotation transmission device with a torque measurement device capable of measuring the torque applied to the torque transmission shaft,
The torque transmission shaft is rotatably supported by a rolling bearing with respect to a portion that does not rotate during the use,
A rotation transmission device with a torque measuring device, wherein at least one of the encoders is disposed at a position adjacent to the rolling bearing.
前記転がり軸受に隣接した位置に配置されたエンコーダが、この転がり軸受を構成する内輪に支持されている、又は、このエンコーダの被検出面にその検出部を対向させたセンサが、前記転がり軸受を構成する外輪に支持されている、請求項1に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。   An encoder disposed at a position adjacent to the rolling bearing is supported by an inner ring constituting the rolling bearing, or a sensor having a detection portion facing the detection surface of the encoder, The rotation transmission device with a torque measuring device according to claim 1, wherein the rotation transmitting device is supported by a constituting outer ring.
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