JP2017166946A5

JP2017166946A5 -

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Publication number: JP2017166946A5
Application number: JP2016051965A
Authority: JP
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2019-04-04
Anticipated expiration: 2036-03-16

Description

そこで、前記特許文献３に記載された構造に関して、トルク測定に関する信頼性を向上すべく、前記第一、第二のエンコーダ９、１０の被検出面１５、１６のそれぞれに、幅方向中間部の対向部の領域と、幅方向両端部の２つの非対向部の領域とを設ける事を考える。すると、図６に示した様に、第一のエンコーダ９の軸方向一端縁から第二のエンコーダ１０の軸方向他端縁までの軸方向寸法Ｌは、対向部２１の軸方向寸法Ａの２倍の値（２Ａ）と、非対向部２２の幅寸法Ｂの４倍の値｛４Ｂ（６．０ｍｍ）｝と、第一、第二のエンコーダ９、１０同士の間部分に存在する隙間２３の大きさＸとの合計値｛Ｌ＝２Ａ＋４Ｂ（６．０ｍｍ）＋Ｘ｝となる。この様に、トルク測定の信頼性を向上する事を意図した場合には、軸方向に隣接配置した第一、第二のエンコーダ９、１０の軸方向寸法が嵩むと共に、これに伴って、センサユニット１７の軸方向寸法も嵩む事になる。従って、前記特許文献３に記載された構造の場合には、トルク測定の信頼性の向上と、装置全体の小型化とを両立する事が難しくなる。

これに対し、前記第二のエンコーダ１０ａは、金属板製の支持環（芯金）３６と、ゴム磁石、プラスチック磁石等の永久磁石製のエンコーダ本体３７とから構成されている。このうちの支持環３６は、断面Ｌ字形で、全体を円環状に構成されており、前記内軸８ａの軸方向他端部に外嵌固定される嵌合筒部３８と、この嵌合筒部３８の軸方向他端縁から径方向外方に向けて直角に折れ曲がった円輪部３９とを備えている。又、前記エンコーダ本体３７は、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に磁性粉を分散させて全体を円輪板状としており、前記円輪部３９の軸方向他側面に接着等の固定手段により支持固定されている。そして、本例の場合には、前記エンコーダ本体３７の軸方向他側面を、被検出面（着磁面）４０としている。
尚、前記エンコーダ本体３２、３７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。

又、前記センサホルダ１８ａは、合成樹脂製で、全体を円板状に構成されている。そして、この様なセンサホルダ１８ａに対し、前記第一、第二のセンサ１９ａ、２０ａをそれぞれ取り付けた状態で、これら各部材１９ａ、２０ａ、１８ａを、前記センサキャップ４１の内側に配置している。本例の場合には、前記センサホルダ１８ａの軸方向一側面に環状凹部４３を形成し、この環状凹部４３のうちの外径側半部の円周方向一個所位置に、前記第一のセンサ１９ａを配置し、この環状凹部４３のうちの内径側半部の円周方向一個所位置（第一のセンサ１９ａの設置位置とは位相がずれた部分）に、前記第二のセンサ２０ａを配置している。これにより、前記第一、第二のセンサ１９ａ、２０ａは、径方向に関して重畳した状態になる。

そして、本例の場合には、前記一方のキャップ素子４４ａを構成する外側筒部４６に、前記他方のキャップ素子４４ｂを構成する内側筒部４７の軸方向他半部を圧入（締り嵌めにより内嵌固定）する事で、前記一方のキャップ素子４４ａと前記他方のキャップ素子４４ｂとを軸方向に組み合わせて、前記センサキャップ４１を構成している。又、この様に、前記１対のキャップ素子４４ａ、４４ｂ同士を組み合わせた状態で、前記センサホルダ１８ａの径方向外端部を、前記一方のキャップ素子４４ａの底部４５の外径側端部と、前記他方のキャップ素子４４ｂの挟持板部４８との間で、軸方向両側から挟持する。又、前記ハーネスを、前記底部４５の一部に形成したハーネス引出孔を通じて軸方向他側に引き出す。

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５ａの場合にも、前記センサユニット１７ａを構成する第一、第二のセンサ１９ａ、２０ａのそれぞれの出力信号は、前記トルク伝達軸６ａと共に前記第一、第二のエンコーダ９ａ、１０ａ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６ａ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６ａによりトルクを伝達する際には、前記入力歯車２５及び前記出力歯車２６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６ａの軸方向両端部同士（第一、第二のエンコーダ９ａ、１０ａ同士）が回転方向に相対変位する。そして、この様に第一、第二のエンコーダ９ａ、１０ａ同士が回転方向に相対変位する結果、前記第一、第二のセンサ１９ａ、２０ａ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、このトルクを算出する事ができる。尚、この算出処理は、前記演算器により行う。この為、この演算器には、予め理論計算や実験により調べておいた、前記位相差比と前記トルクとの関係を、計算式やマップ等の型式で組み込んでおく。