JP2019168236A

JP2019168236A - Torque transmission device

Info

Publication number: JP2019168236A
Application number: JP2018054034A
Authority: JP
Inventors: 晃大福田; Akihiro Fukuda; 潤司小野; Junji Ono
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-10-03
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: JP7028003B2

Abstract

To achieve a structure which can prevent displacement of a torque sensor relative to an outer cylinder with the reduced number of parts.SOLUTION: A torque transmission device comprises: a stator shaft 8 which is an outer cylinder; an input shaft 2 which is a torque transmission shaft provided radially-inwardly of the stator shaft 8 so as to be able to rotate relatively to the stator shaft 8; and a torque sensor 3 which is configured to be cylindrical and is disposed between an inner peripheral surface of the stator shaft 8 and an outer peripheral surface of the input shaft 2 and which is for measuring torque transmitted by the input shaft 2. The stator shaft 8 has an engaged portion on the inner peripheral surface. The torque sensor 3 has a snap-fit piece 24 made of a synthetic resin at a location at which to fit the engaged portion and is held to the stator shaft 8 on the basis of engagement between the engaged portion and the snap-fit piece 24.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、トルクを測定するためのトルクセンサを備えたトルク伝達装置に関する。 The present invention relates to a torque transmission device including a torque sensor for measuring torque.

従来、自動車の高効率化、低燃費化を実現するために、自動変速機を構成するトルク伝達軸が伝達しているトルクを測定し、その測定結果を利用して、自動変速機の変速制御やエンジンの出力制御などを行う技術が知られている。 Conventionally, in order to realize high efficiency and low fuel consumption of automobiles, the torque transmitted by the torque transmission shaft that constitutes the automatic transmission is measured, and the measurement results are used to control the shift of the automatic transmission. Technology for controlling engine output and the like is known.

また、これらの制御を行うための自動変速機として、特開２００３−１７２４３０号公報には、筒状に構成されたステータシャフト（外筒）の内周面と、変速機構部の入力軸（トルク伝達軸）の外周面との間に、入力軸が伝達しているトルクを測定するためのトルクセンサを配置したものが記載されている。トルクセンサは、磁歪式のもので、筒状に構成されており、ステータシャフトに内嵌保持されている。 Further, as an automatic transmission for performing these controls, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-172430 discloses an inner peripheral surface of a cylindrical stator shaft (outer cylinder) and an input shaft (torque of a transmission mechanism). In this example, a torque sensor for measuring the torque transmitted by the input shaft is arranged between the outer peripheral surface of the transmission shaft). The torque sensor is of a magnetostrictive type, has a cylindrical shape, and is fitted and held on the stator shaft.

特開２００３−１７２４３０号公報JP 2003-172430 A

しかしながら、特開２００３−１７２４３０号公報に記載された従来構造には、部品点数を抑える面から改良の余地がある。
すなわち、特開２００３−１７２４３０号公報に記載された従来構造では、ステータシャフトに対するトルクセンサの変位を防止するために、ステータシャフトに圧入内嵌（締り嵌めで内嵌）したトルクセンサ固定用スリーブに、トルクセンサを係合させる構成を採用している。このため、トルクセンサ固定用スリーブを用いる分、部品点数が多くなり、自動変速機の小型化や軽量化を図りにくくなるなどの問題が生じる。 However, the conventional structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-172430 has room for improvement in terms of suppressing the number of parts.
That is, in the conventional structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-172430, in order to prevent the displacement of the torque sensor with respect to the stator shaft, a torque sensor fixing sleeve that is press-fitted into the stator shaft (with an interference fit) is used. The structure which engages a torque sensor is adopted. For this reason, the number of parts increases as the torque sensor fixing sleeve is used, and there arises a problem that it is difficult to reduce the size and weight of the automatic transmission.

なお、トルクセンサ固定用スリーブを用いることなく、ステータシャフトに対するトルクセンサの変位を防止するために、トルクセンサを構成するバックヨークをステータシャフトに圧入内嵌すると、バックヨークに割れが生じる懸念がある。また、トルクセンサを構成する合成樹脂部をステータシャフトに圧入内嵌すると、合成樹脂部に包埋されたトルク検出用のコイルが変形する懸念がある。このため、これらの構成は採用しにくい。 In order to prevent displacement of the torque sensor relative to the stator shaft without using the torque sensor fixing sleeve, there is a concern that the back yoke may be cracked when the back yoke constituting the torque sensor is press-fitted into the stator shaft. . Moreover, when the synthetic resin part which comprises a torque sensor is press-fit and fitted in a stator shaft, there exists a possibility that the coil for torque detection embedded in the synthetic resin part may deform | transform. For this reason, these configurations are difficult to adopt.

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を抑えつつ、外筒に対するトルクセンサの変位を防止できる構造を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to realize a structure capable of preventing the displacement of the torque sensor with respect to the outer cylinder while suppressing the number of parts.

本発明のトルク伝達装置は、外筒と、トルク伝達軸と、トルクセンサとを備えている。
前記トルク伝達軸は、前記外筒の径方向内側に、前記外筒に対する相対回転を可能に設けられている。
前記トルクセンサは、前記トルク伝達軸が伝達するトルクを測定するためのもので、筒状に構成され、かつ、前記外筒の内周面と前記トルク伝達軸の外周面との間に配置されている。
また、前記外筒は、被係合部を有している。
また、前記トルクセンサは、前記被係合部と整合する箇所に合成樹脂製のスナップフィット片を有しており、前記被係合部と前記スナップフィット片との係合に基づいて前記外筒に保持されている。 The torque transmission device of the present invention includes an outer cylinder, a torque transmission shaft, and a torque sensor.
The torque transmission shaft is provided on the radially inner side of the outer cylinder so as to be able to rotate relative to the outer cylinder.
The torque sensor is for measuring the torque transmitted by the torque transmission shaft, is configured in a cylindrical shape, and is disposed between the inner peripheral surface of the outer cylinder and the outer peripheral surface of the torque transmission shaft. ing.
The outer cylinder has an engaged portion.
The torque sensor includes a synthetic resin snap-fit piece at a position aligned with the engaged portion, and the outer cylinder is based on the engagement between the engaged portion and the snap-fit piece. Is held in.

本発明のトルク伝達装置では、前記被係合部と前記スナップフィット片とを複数ずつ有しており、かつ、前記外筒と前記トルクセンサとが周方向に関して所定の位置関係になる場合にのみ、総ての前記被係合部と前記スナップフィット片とが係合可能となる構成を採用することができる。 In the torque transmission device of the present invention, only when the engaged portion and the snap fit piece are provided in a plurality, and the outer cylinder and the torque sensor have a predetermined positional relationship in the circumferential direction. It is possible to adopt a configuration in which all the engaged parts and the snap-fit pieces can be engaged.

この場合には、たとえば、互いに係合する前記被係合部と前記スナップフィット片との組み合わせが、周方向に関して不等間隔に配置されている構成を採用することができる。
また、互いに係合する前記被係合部と前記スナップフィット片との組み合わせのうち、一部の組み合わせが、残部の組み合わせと異なる軸方向位置に配置されている構成を採用することができる。
また、互いに係合する前記被係合部と前記スナップフィット片との組み合わせのうち、一部の組み合わせを構成するスナップフィット片が、残部の組み合わせを構成する被係合部に対して係合できない形状又は大きさを有している構成を採用することができる。 In this case, for example, it is possible to adopt a configuration in which combinations of the engaged portions and the snap fit pieces that are engaged with each other are arranged at unequal intervals in the circumferential direction.
Moreover, the structure by which one part combination is arrange | positioned in the axial position different from the combination of the remaining part among the combinations of the said to-be-engaged part and the said snap fit piece which mutually engage can be employ | adopted.
Further, among the combinations of the engaged portions and the snap fit pieces that are engaged with each other, the snap fit pieces constituting a part of the combination cannot be engaged with the engaged portions constituting the combination of the remaining portions. A configuration having a shape or size can be employed.

本発明のトルク伝達装置では、前記外筒が、トルクコンバータを構成するステータを支持するためのステータシャフトである構成を採用することができる。 In the torque transmission device of the present invention, it is possible to adopt a configuration in which the outer cylinder is a stator shaft for supporting a stator constituting the torque converter.

この場合には、たとえば、次のような構成を採用することができる。
すなわち、環状のオイルポンプカバーをさらに備えている。
前記オイルポンプカバーは、軸方向一方側部を構成する第一カバー部品と、軸方向他方側部を構成する第二カバー部品との互いに対向する軸方向側面同士を当接させた状態で、前記第一カバー部品と前記第二カバー部品とを結合固定することにより構成されている。
前記ステータシャフトは、前記第一カバー部品の径方向内側部から軸方向一方側に延びるように、前記第一カバー部品と一体に設けられている。
前記トルクセンサの周方向一部にハーネスの一端が接続されていると共に、前記ハーネスが、前記第一カバー部品の軸方向他方側の側面と前記第二カバー部品の軸方向一方側の側面との間に設けられたハーネス用通路を通じて、前記オイルポンプカバーの外部に引き出されている。 In this case, for example, the following configuration can be adopted.
That is, an annular oil pump cover is further provided.
The oil pump cover is in a state in which the axial side surfaces facing each other of the first cover part constituting the one side part in the axial direction and the second cover part constituting the other side part in the axial direction are in contact with each other. The first cover part and the second cover part are coupled and fixed.
The stator shaft is provided integrally with the first cover component so as to extend from the radially inner side of the first cover component to one axial side.
One end of a harness is connected to a part of the circumferential direction of the torque sensor, and the harness includes a side surface on the other side in the axial direction of the first cover component and a side surface on the one side in the axial direction of the second cover component. It is pulled out of the oil pump cover through a harness passage provided therebetween.

本発明のトルク伝達装置によれば、部品点数を抑えつつ、外筒に対するトルクセンサの変位を防止できる。 According to the torque transmission device of the present invention, it is possible to prevent displacement of the torque sensor with respect to the outer cylinder while suppressing the number of parts.

図１は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達装置の部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a torque transmission device according to a first example of an embodiment. 図２は、図１の一部を取り出して示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a part of FIG. 図３は、図１の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図５は、実施の形態の第１例に係るトルク伝達装置に組み込まれるトルクセンサを示す図であり、具体的には、図５（ａ）は、縦断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a torque sensor incorporated in the torque transmission device according to the first example of the embodiment. Specifically, FIG. 5A is a longitudinal sectional view, and FIG. These are BB sectional drawings of Drawing 5 (a). 図６は、実施の形態の第１例の２つの変形例に関する、トルクセンサの外周面の周方向一部の展開図である。FIG. 6 is a development view of a part in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the torque sensor regarding two modified examples of the first example of the embodiment. 図７は、実施の形態の第２例を示す、図１に相当する図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 1 and showing a second example of the embodiment.

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図５を用いて説明する。
本例のトルク伝達装置は、自動車の自動変速機に組み込んで使用されるもので、オイルポンプ１と、入力軸２と、トルクセンサ３とを備えている。 [First example of embodiment]
A first example of the embodiment will be described with reference to FIGS.
The torque transmission device of this example is used by being incorporated in an automatic transmission of an automobile, and includes an oil pump 1, an input shaft 2, and a torque sensor 3.

なお、本例に関する以下の説明中、トルク伝達装置に関して、軸方向一方側は、図１における右側であり、軸方向他方側は、図１における左側である。 In the following description regarding this example, regarding the torque transmission device, one side in the axial direction is the right side in FIG. 1, and the other side in the axial direction is the left side in FIG.

オイルポンプ１は、エンジンの回転を動力として作動し、自動変速機内のオイルに圧力を与え、各機構への送油、駆動、潤滑などを行うためのものである。このようなオイルポンプ１は、オイルポンプハウジング４と、オイルポンプカバー５と、インナギヤ６と、アウタギヤ７と、ステータシャフト８とを備えており、オイルポンプハウジング４とオイルポンプカバー５とステータシャフト８とにより画成される円環状の収容空間９に、インナギヤ６とアウタギヤ７とが収容されている。 The oil pump 1 operates by using the rotation of the engine as power, applies pressure to the oil in the automatic transmission, and performs oil feeding, driving, lubrication, etc. to each mechanism. Such an oil pump 1 includes an oil pump housing 4, an oil pump cover 5, an inner gear 6, an outer gear 7, and a stator shaft 8. The oil pump housing 4, the oil pump cover 5, and the stator shaft 8 are provided. The inner gear 6 and the outer gear 7 are accommodated in the annular accommodating space 9 defined by the above.

オイルポンプハウジング４は、円環状に構成されており、径方向内側部の全周に、軸方向他方側と径方向内側とに開口する環状凹部１０を有している。オイルポンプハウジング４は、径方向外側部の周方向複数箇所に設けられた通孔１１を挿通した図示しないボルトにより、図示しない変速機ケースに結合固定される。 The oil pump housing 4 is configured in an annular shape, and has an annular recess 10 that opens to the other axial side and the radially inner side on the entire circumference of the radially inner part. The oil pump housing 4 is coupled and fixed to a transmission case (not shown) by bolts (not shown) inserted through through holes 11 provided at a plurality of locations in the circumferential direction on the radially outer side.

オイルポンプカバー５は、円環状に構成されており、円輪状の側板部１２と、側板部１２の径方向内側部から軸方向他方側に延びる筒状部１３とを有している。オイルポンプカバー５は、側板部１２の軸方向一方側の側面をオイルポンプハウジング４の軸方向他方側の側面に当接させることにより、環状凹部１０の軸方向他方側の開口部を塞いでいる。また、この状態で、オイルポンプカバー５は、側板部１２の径方向外側部の周方向複数箇所に設けられた通孔１４を挿通した図示しないボルトを、オイルポンプハウジング４のうちで通孔１４と整合する箇所に設けられたねじ孔１５に螺合することにより、オイルポンプハウジング４に結合固定されている。 The oil pump cover 5 is formed in an annular shape, and has an annular side plate portion 12 and a cylindrical portion 13 that extends from the radially inner side of the side plate portion 12 to the other axial side. The oil pump cover 5 closes the opening on the other axial side of the annular recess 10 by bringing the side surface on the one axial side of the side plate portion 12 into contact with the side surface on the other axial side of the oil pump housing 4. . Further, in this state, the oil pump cover 5 has bolts (not shown) inserted through the through holes 14 provided at a plurality of locations in the circumferential direction on the radially outer side of the side plate portion 12 in the through holes 14 in the oil pump housing 4. Are fixedly coupled to the oil pump housing 4 by being screwed into screw holes 15 provided at positions where they are aligned with each other.

ステータシャフト８は、円管状に構成された中空シャフトである。ステータシャフト８の内周面は、段付円筒面になっている。すなわち、ステータシャフト８の内周面は、軸方向一方側の小径円筒面部１６と、軸方向他方側の大径円筒面部１７とが、段部１８により連結された構成を有している。このようなステータシャフト８は、オイルポンプハウジング４及びオイルポンプカバー５の径方向内側に配置されている。また、この状態で、ステータシャフト８は、軸方向他方側部がオイルポンプカバー５に内嵌固定されることによって、オイルポンプハウジング４及びオイルポンプカバー５との相対回転を不能とされている。また、ステータシャフト８の軸方向一方側部は、オイルポンプハウジング４の外部に突出している。ステータシャフト８の軸方向一方側部の周囲には、図示しないトルクコンバータが配置される。また、ステータシャフト８の軸方向一方側部の外周面には、前記トルクコンバータを構成するステータがワンウェイクラッチを介して支持される。 The stator shaft 8 is a hollow shaft configured in a circular tube shape. The inner peripheral surface of the stator shaft 8 is a stepped cylindrical surface. That is, the inner peripheral surface of the stator shaft 8 has a configuration in which the small-diameter cylindrical surface portion 16 on one side in the axial direction and the large-diameter cylindrical surface portion 17 on the other side in the axial direction are connected by the step portion 18. Such a stator shaft 8 is disposed radially inside the oil pump housing 4 and the oil pump cover 5. In this state, the other axial side of the stator shaft 8 is fitted and fixed to the oil pump cover 5 so that the relative rotation between the oil pump housing 4 and the oil pump cover 5 is disabled. Further, one axial side of the stator shaft 8 protrudes outside the oil pump housing 4. A torque converter (not shown) is disposed around one axial side of the stator shaft 8. Further, a stator constituting the torque converter is supported on an outer peripheral surface of one side portion in the axial direction of the stator shaft 8 via a one-way clutch.

インナギヤ６及びアウタギヤ７は、それぞれが円環状に構成されており、インナギヤ６の周囲にアウタギヤ７が配置されている。インナギヤ６及びアウタギヤ７は、オイルポンプハウジング４を構成する環状凹部１０の内面と、オイルポンプカバー５を構成する側板部１２の軸方向一方側の側面と、ステータシャフト８の外周面とにより画成される円環状の収容空間９に、回転可能に収容されている。オイルポンプハウジング４の軸方向一方側部の内周面とステータシャフト８の外周面との間には、軸方向一方側から図示しないスリーブシャフトが挿入され、このスリーブシャフトがインナギヤ６に係合する。そして、エンジンの回転に伴い、前記トルクコンバータを構成するポンプインペラと同期して前記スリーブシャフトが回転すると、インナギヤ６と、インナギヤ６に噛合するアウタギヤ７とが回転して、オイルポンプ１が駆動されるようになっている。 Each of the inner gear 6 and the outer gear 7 is formed in an annular shape, and the outer gear 7 is disposed around the inner gear 6. The inner gear 6 and the outer gear 7 are defined by the inner surface of the annular recess 10 constituting the oil pump housing 4, the side surface on one axial side of the side plate portion 12 constituting the oil pump cover 5, and the outer peripheral surface of the stator shaft 8. It is accommodated in the annular accommodation space 9 to be rotatable. A sleeve shaft (not shown) is inserted from one side in the axial direction between the inner peripheral surface of one side in the axial direction of the oil pump housing 4 and the outer peripheral surface of the stator shaft 8, and this sleeve shaft engages with the inner gear 6. . As the engine rotates, when the sleeve shaft rotates in synchronization with the pump impeller constituting the torque converter, the inner gear 6 and the outer gear 7 meshing with the inner gear 6 rotate, and the oil pump 1 is driven. It has become so.

入力軸２は、オイルポンプ１よりも軸方向他方側に配置される図示しない変速機構部にトルクを入力するためのトルク伝達軸である。入力軸２は、外筒であるステータシャフト８の径方向内側を挿通している。また、この状態で、入力軸２は、入力軸２の外周面とステータシャフト８の内周面との間の軸方向複数箇所（図示の例では、軸方向一方側の１箇所、及び、軸方向他方側の２箇所）に設けられた円筒状の滑り軸受１９により、ステータシャフト８に対して回転可能に支持されている。また、入力軸２の軸方向一方側部は、ステータシャフト８の外部に突出している。入力軸２の軸方向一方側部の外周面には、前記トルクコンバータを構成するタービンランナと同期して回転する出力側部材が、トルク伝達を可能に係合する。これにより、エンジンのトルクが前記トルクコンバータを介して入力軸２に入力されるようになっている。 The input shaft 2 is a torque transmission shaft for inputting torque to a transmission mechanism (not shown) disposed on the other axial side of the oil pump 1. The input shaft 2 is inserted through the radially inner side of the stator shaft 8 that is an outer cylinder. Further, in this state, the input shaft 2 has a plurality of axial positions between the outer peripheral surface of the input shaft 2 and the inner peripheral surface of the stator shaft 8 (in the illustrated example, one position on one side in the axial direction and the shaft It is rotatably supported with respect to the stator shaft 8 by cylindrical slide bearings 19 provided at two locations on the other side of the direction. Further, one side of the input shaft 2 in the axial direction protrudes outside the stator shaft 8. An output-side member that rotates in synchronization with the turbine runner constituting the torque converter engages with the outer peripheral surface of one side in the axial direction of the input shaft 2 so as to transmit torque. As a result, engine torque is input to the input shaft 2 via the torque converter.

トルクセンサ３は、入力軸２が伝達するトルクを測定するためのもので、円筒状に構成され、かつ、ステータシャフト８の軸方向中間部の内周面（大径円筒面部１７の軸方向一方側の端部）と入力軸２の軸方向中間部の外周面との間に配置されている。また、この状態で、トルクセンサ３は、ステータシャフト８に保持されており、その検出部を、入力軸２の被検出部、すなわち、入力軸２の軸方向中間部の外周面に近接対向させている。 The torque sensor 3 is for measuring the torque transmitted by the input shaft 2, is configured in a cylindrical shape, and has an inner circumferential surface (one axial direction of the large-diameter cylindrical surface portion 17) in the axially intermediate portion of the stator shaft 8. Side end) and the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction of the input shaft 2. Further, in this state, the torque sensor 3 is held by the stator shaft 8, and the detection portion thereof is made to face the detected portion of the input shaft 2, that is, the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction of the input shaft 2. ing.

トルクセンサ３は、ブリッジ回路を構成する複数のコイルを備えた磁歪式のものであり、入力軸２が伝達するトルクを、入力軸２に生じる逆磁歪効果を利用して測定する。すなわち、入力軸２の被検出部の透磁率は、入力軸２が伝達するトルクに応じて（入力軸２に生じる逆磁歪効果に基づいて）変化する。トルクセンサ３は、このような被検出部の透磁率の変化を、コイルのインダクタンスの変化として検出することにより、前記トルクを測定する。このため、入力軸２は、被検出部を含む一部又は全部が、磁歪特性を有する材料により造られている。なお、本例を実施する場合には、被検出部の表層部を、ショットピーニング処理により磁歪特性が改善された改質層とすることができる。このような改質層を設ければ、トルクセンサ３によるトルク測定の感度およびヒステリシスを改善することができる。 The torque sensor 3 is a magnetostrictive sensor having a plurality of coils constituting a bridge circuit, and measures the torque transmitted by the input shaft 2 by using the inverse magnetostrictive effect generated in the input shaft 2. That is, the magnetic permeability of the detected portion of the input shaft 2 changes according to the torque transmitted by the input shaft 2 (based on the inverse magnetostriction effect generated in the input shaft 2). The torque sensor 3 measures the torque by detecting such a change in permeability of the detected portion as a change in inductance of the coil. For this reason, the input shaft 2 is partially or entirely made of a material having magnetostriction characteristics, including the detected portion. In the case of implementing this example, the surface layer portion of the detected portion can be a modified layer having improved magnetostriction characteristics by shot peening. If such a modified layer is provided, the sensitivity and hysteresis of torque measurement by the torque sensor 3 can be improved.

本例では、トルクセンサ３は、前記複数のコイルを含んで構成された円筒状のコイル層２０と、コイル層２０に外嵌された円筒状のバックヨーク２１と、コイル層２０及びバックヨーク２１を包埋した合成樹脂製で円筒状のセンサホルダ２２とを備えている。なお、図示の便宜上、コイル層２０及びバックヨーク２１は、図５にのみ図示し、その他の図面では図示を省略している。 In this example, the torque sensor 3 includes a cylindrical coil layer 20 configured to include the plurality of coils, a cylindrical back yoke 21 that is externally fitted to the coil layer 20, and the coil layer 20 and the back yoke 21. And a cylindrical sensor holder 22 made of synthetic resin. For convenience of illustration, the coil layer 20 and the back yoke 21 are shown only in FIG. 5 and are not shown in other drawings.

センサホルダ２２は、ステータシャフト８の大径円筒面部１７の内径寸法よりも僅かに小さい外径寸法を有すると共に、入力軸２の被検出部（軸方向中間部の外周面）よりも少しだけ大きい内径寸法を有している。また、センサホルダ２２は、軸方向他方側の端部の周方向複数箇所（図示の例では３箇所）のそれぞれに、軸方向他方側と径方向外側とに開口する矩形の収容凹部２３を有している。収容凹部２３のそれぞれの内側には、センサホルダ２２と一体に構成された合成樹脂製のスナップフィット片２４が配置されている。スナップフィット片２４は、収容凹部２３の内面を構成する軸方向一方側端面（奥端面）の周方向中央部から軸方向他方側に延びる矩形板状の基板部２５と、基板部２５の径方向外側面から径方向外側に突出した半球状の爪部２６とを備えている。スナップフィット片２４の自由状態で、基板部２５の径方向外側面は、センサホルダ２２の外周面が存在する仮想円筒面内に配置された部分円筒面になっており、爪部２６は、全体がセンサホルダ２２の外周面よりも径方向外側に位置している。また、センサホルダ２２は、軸方向他方側の端部の周方向１箇所に、軸方向他方側に突出する突出部２７を有している。そして、突出部２７の軸方向他方側の端面（先端面）を通じて、ハーネス２８の一端部がトルクセンサ３に接続されている。 The sensor holder 22 has an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the large-diameter cylindrical surface portion 17 of the stator shaft 8 and is slightly larger than the detected portion (the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction) of the input shaft 2. It has an inner diameter. In addition, the sensor holder 22 has a rectangular housing recess 23 that opens to the other axial side and the radially outer side at each of a plurality of circumferential locations (three locations in the illustrated example) at the end on the other axial side. is doing. A snap-fit piece 24 made of synthetic resin and integrally formed with the sensor holder 22 is arranged inside each of the receiving recesses 23. The snap-fit piece 24 includes a rectangular plate-like substrate portion 25 extending from the central portion in the circumferential direction of one axial end surface (back end surface) constituting the inner surface of the housing recess 23, and the radial direction of the substrate portion 25. And a hemispherical claw portion 26 projecting radially outward from the outer surface. In the free state of the snap-fit piece 24, the radially outer surface of the substrate portion 25 is a partial cylindrical surface arranged in a virtual cylindrical surface where the outer peripheral surface of the sensor holder 22 exists, and the claw portion 26 is Is positioned radially outward from the outer peripheral surface of the sensor holder 22. In addition, the sensor holder 22 has a protruding portion 27 that protrudes to the other side in the axial direction at one place in the circumferential direction of the end portion on the other side in the axial direction. Then, one end portion of the harness 28 is connected to the torque sensor 3 through the end surface (tip surface) on the other axial side of the protruding portion 27.

トルクセンサ３をステータシャフト８に組み付けた状態で、センサホルダ２２は、その外周面が大径円筒面部１７に対して径方向のがたつきなく内嵌されると共に、その内周面が入力軸２の被検出部（軸方向中間部の外周面）に対して近接対向している。また、スナップフィット片２４の爪部２６のそれぞれは、ステータシャフト８の内周面のうちで該爪部２６と整合する位置に設けられた凹形状の被係合部２９にがたつきなく係合している。 In a state where the torque sensor 3 is assembled to the stator shaft 8, the sensor holder 22 is fitted into the large-diameter cylindrical surface portion 17 without a backlash in the radial direction, and the inner peripheral surface is the input shaft. It is in close proximity to the two detected parts (the outer peripheral surface of the intermediate part in the axial direction). Further, each of the claw portions 26 of the snap fit piece 24 is engaged with a concave engaged portion 29 provided at a position aligned with the claw portion 26 on the inner peripheral surface of the stator shaft 8. Match.

すなわち、トルクセンサ３をステータシャフト８に組み付ける際には、入力軸２及び滑り軸受１９をステータシャフト８に組み付ける前の状態で、ステータシャフト８の大径円筒面部１７の径方向内側に、トルクセンサ３を軸方向他方側から挿入する。この際に、スナップフィット片２４のそれぞれは、基板部２５が径方向内側に弾性変形し、爪部２６が収容凹部２３の内側に退避することで、爪部２６が大径円筒面部１７の径方向内側に進入することを許容する。その後、スナップフィット片２４のそれぞれは、トルクセンサ３が大径円筒面部１７の軸方向一方側の端部まで移動し、かつ、爪部２６が被係合部２９と整合した段階で、基板部２５が径方向外側に弾性復元し、爪部２６が被係合部２９にがたつきなく係合する。この結果、トルクセンサ３がステータシャフト８に保持され、トルクセンサ３がステータシャフト８に対して軸方向及び周方向に変位することを防止される。 That is, when the torque sensor 3 is assembled to the stator shaft 8, the torque sensor 3 is placed radially inward of the large-diameter cylindrical surface portion 17 of the stator shaft 8 before the input shaft 2 and the slide bearing 19 are assembled to the stator shaft 8. 3 is inserted from the other side in the axial direction. At this time, in each of the snap fit pieces 24, the base plate portion 25 is elastically deformed radially inward, and the claw portion 26 is retracted to the inside of the housing recess 23, so that the claw portion 26 has a diameter of the large-diameter cylindrical surface portion 17. Allow to enter inward direction. After that, each of the snap fit pieces 24 moves to the substrate portion when the torque sensor 3 moves to the end on one side in the axial direction of the large diameter cylindrical surface portion 17 and the claw portion 26 is aligned with the engaged portion 29. 25 is elastically restored radially outward, and the claw portion 26 engages with the engaged portion 29 without rattling. As a result, the torque sensor 3 is held on the stator shaft 8, and the torque sensor 3 is prevented from being displaced in the axial direction and the circumferential direction with respect to the stator shaft 8.

なお、本例では、被係合部２９の径方向深さは、爪部２６の径方向高さと等しくなっている。また、図３に示すように、被係合部２９の縦断面形状（ステータシャフト８の中心軸を含む仮想平面で切断した断面の形状）は、爪部２６の縦断面形状とほぼ合致する円弧形状になっている。一方、図４に示すように、被係合部２９の横断面形状（ステータシャフト８の中心軸に直交する仮想平面で切断した断面の形状）は、爪部２６の横断面形状よりも曲率半径の大きい（周方向の幅寸法の大きい）円弧形状になっている。このため、本例では、ステータシャフト８にトルクセンサ３を挿入する際に、被係合部２９と爪部２６との周方向の位相が少しずれている場合でも、爪部２６を被係合部２９に進入させることができ、進入後は、基板部２５の弾力に基づいて、爪部２６の頂部を被係合部２９の最深部に移動させて、被係合部２９と爪部２６との周方向の位相を一致させる調心機能を発揮させることができる。 In this example, the radial depth of the engaged portion 29 is equal to the radial height of the claw portion 26. Further, as shown in FIG. 3, the vertical cross-sectional shape of the engaged portion 29 (the cross-sectional shape cut along the virtual plane including the central axis of the stator shaft 8) is an arc that substantially matches the vertical cross-sectional shape of the claw portion 26. It has a shape. On the other hand, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the engaged portion 29 (the shape of the cross section cut by a virtual plane orthogonal to the central axis of the stator shaft 8) is larger than the radius of curvature of the cross-sectional shape of the claw portion 26. The arc shape is large (the width in the circumferential direction is large). For this reason, in this example, when the torque sensor 3 is inserted into the stator shaft 8, the claw portion 26 is engaged even when the circumferential phase between the engaged portion 29 and the claw portion 26 is slightly shifted. After entering, the top part of the claw part 26 is moved to the deepest part of the engaged part 29 based on the elasticity of the substrate part 25, and the engaged part 29 and the claw part 26 are moved. A centering function for matching the phase in the circumferential direction can be exhibited.

また、トルクセンサ３をステータシャフト８に組み付けた状態で、ハーネス２８は、ステータシャフト８とオイルポンプカバー５の側板部１２との互いに整合する箇所に設けられたハーネス用通路３０ａ、３０ｂを通じて、オイルポンプカバー５の径方向外方に引き出されている。 In the state where the torque sensor 3 is assembled to the stator shaft 8, the harness 28 passes through the harness passages 30 a and 30 b provided at locations where the stator shaft 8 and the side plate portion 12 of the oil pump cover 5 are aligned with each other. The pump cover 5 is drawn outward in the radial direction.

また、本例では、ステータシャフト８に対するトルクセンサ３の周方向の誤組み付けを防止できるように、ステータシャフト８とトルクセンサ３とが周方向に関して所定の位置関係となる場合（ハーネス２８の一端部とハーネス用通孔３０ａ、３０ｂとの周方向に関する配置の位相が互いに一致する位置関係となる場合）にのみ、総てのスナップフィット片２４の爪部２６が被係合部２９に係合した状態となるようにしている。このために、具体的には、互いに係合するスナップフィット片２４と被係合部２９との組み合わせを、周方向に関して不等間隔に配置している。具体的には、図４の上部に位置する２つの組み合わせ同士の間の中心角幅を１００゜にすると共に、これら２つの組み合わせのそれぞれと、図４の下部に位置する１つの組み合わせとの間の中心角幅を１３０゜にしている。ただし、これらの中心角幅は、本例と異なる角度にすることもできる。 Further, in this example, when the stator shaft 8 and the torque sensor 3 have a predetermined positional relationship with respect to the circumferential direction so as to prevent the circumferential misassembly of the torque sensor 3 with respect to the stator shaft 8 (one end portion of the harness 28). The claw portions 26 of all the snap-fit pieces 24 are engaged with the engaged portions 29 only when the phase of the arrangement in the circumferential direction of the harness through holes 30a and 30b coincides with each other. It is trying to be in a state. For this purpose, specifically, combinations of the snap fit pieces 24 and the engaged portions 29 that are engaged with each other are arranged at unequal intervals in the circumferential direction. Specifically, the center angle width between the two combinations located in the upper part of FIG. 4 is set to 100 °, and between each of these two combinations and one combination located in the lower part of FIG. The center angle width of the is 130 °. However, these central angular widths may be different from those in this example.

上述のような構成を有する本例のトルク伝達装置では、入力軸２が伝達するトルクを、トルクセンサ３により測定することができる。このため、このトルクの測定結果を利用して、自動変速機の変速制御やエンジンの出力制御などを行うことができる。 In the torque transmission device of this example having the above-described configuration, the torque transmitted by the input shaft 2 can be measured by the torque sensor 3. For this reason, it is possible to perform shift control of the automatic transmission, output control of the engine, and the like using the measurement result of the torque.

また、本例では、トルクセンサ３に設けたスナップフィット片２４の爪部２６を、ステータシャフト８に設けた被係合部２９に係合させることに基づいて、ステータシャフト８にトルクセンサ３を保持している。このため、ステータシャフト８にトルクセンサ３を保持するための別部材を設ける必要がなく、その分、部品点数を少なくすることができる。また、本例では、トルクセンサ３を構成するバックヨーク２１をステータシャフト８に直接圧入内嵌していないため、バックヨーク２１に割れが生じることを回避できる。さらに、本例では、コイル層２０を包埋した合成樹脂製のセンサホルダ２２をステータシャフト８に直接圧入内嵌していないため、コイル層２０が変形することを防止できる。 In this example, the torque sensor 3 is attached to the stator shaft 8 based on the engagement of the claw portion 26 of the snap fit piece 24 provided on the torque sensor 3 with the engaged portion 29 provided on the stator shaft 8. keeping. For this reason, it is not necessary to provide another member for holding the torque sensor 3 on the stator shaft 8, and the number of parts can be reduced accordingly. Further, in this example, since the back yoke 21 constituting the torque sensor 3 is not directly press-fitted into the stator shaft 8, it is possible to avoid the back yoke 21 from being cracked. Furthermore, in this example, since the sensor holder 22 made of synthetic resin in which the coil layer 20 is embedded is not directly press-fitted into the stator shaft 8, it is possible to prevent the coil layer 20 from being deformed.

なお、本発明を実施する場合には、実施の形態の第１例の変形例として、図６（ａ）や図６（ｂ）に示す構成を採用することもできる。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、トルクセンサ３の外周面の周方向一部の展開図を示している。図６（ａ）及び図６（ｂ）では、図示の便宜上、トルクセンサ３を組み付けるステータシャフト（被係合部）の図示は省略している。 In the case where the present invention is implemented, the configuration shown in FIG. 6A or 6B may be adopted as a modification of the first example of the embodiment. 6A and 6B are development views of a part of the outer circumferential surface of the torque sensor 3 in the circumferential direction. In FIG. 6A and FIG. 6B, illustration of a stator shaft (engaged portion) to which the torque sensor 3 is assembled is omitted for convenience of illustration.

図６（ａ）に示す構成では、互いに係合するスナップフィット片２４と被係合部との組み合わせのうち、一部の組み合わせが、残部の組み合わせと異なる軸方向位置に配置されている。これにより、ステータシャフトとトルクセンサ３とが周方向に関して所定の位置関係になる場合にのみ、総てのスナップフィット片２４の爪部２６が被係合部と係合可能となるようにしている。 In the configuration shown in FIG. 6A, some combinations of the snap-fit pieces 24 and the engaged portions that are engaged with each other are arranged at different axial positions from the remaining combinations. Accordingly, the claw portions 26 of all the snap fit pieces 24 can be engaged with the engaged portions only when the stator shaft and the torque sensor 3 have a predetermined positional relationship in the circumferential direction. .

図６（ｂ）に示す構成では、互いに係合するスナップフィット片２４ａ（２４ｂ）と被係合部との組み合わせのうち、一部の組み合わせを構成するスナップフィット片２４ａの爪部２６ａが、残部の組み合わせを構成する被係合部（スナップフィット片２４ｂの爪部２６ｂを係合させる被係合部）に対して係合できない形状又は大きさ（図示の例では、周方向の幅寸法）を有している。なお、該形状又は大きさは、たとえば径方向高さとすることもできる。何れにしても、このような構成により、ステータシャフトとトルクセンサ３とが周方向に関して所定の位置関係になる場合にのみ、総てのスナップフィット片２４ａ（２４ｂ）の爪部２６ａ（２６ｂ）が被係合部と係合可能となるようにしている。 In the configuration shown in FIG. 6B, the claw portion 26a of the snap-fit piece 24a constituting a part of the combination of the snap-fit piece 24a (24b) and the engaged portion that are engaged with each other is the remaining portion. The shape or size (in the illustrated example, the width dimension in the circumferential direction) that cannot be engaged with the engaged portion (the engaged portion that engages the claw portion 26b of the snap fit piece 24b) constituting the combination of Have. The shape or size may be, for example, the radial height. In any case, with such a configuration, the claw portions 26a (26b) of all the snap-fit pieces 24a (24b) are provided only when the stator shaft and the torque sensor 3 have a predetermined positional relationship in the circumferential direction. It can be engaged with the engaged portion.

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図７を用いて説明する。
本例では、オイルポンプカバー５ａは、側板部１２ａの軸方向中央部よりも軸方向一方側部を構成する第一カバー部品３１と、側板部１２ａの軸方向中央部よりも軸方向他方側部を構成する第二カバー部品３２とに、２分割可能な構成を有している。第一カバー部品３１と第二カバー部品３２とは、互いに対向する軸方向側面同士を当接させた状態で、オイルポンプカバー５ａをオイルポンプハウジング４に結合するための図示しないボルトにより、互いに結合されている。 [Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment will be described with reference to FIG.
In this example, the oil pump cover 5a includes a first cover part 31 constituting one side in the axial direction than the central portion in the axial direction of the side plate portion 12a, and the other side portion in the axial direction from the central portion in the axial direction of the side plate portion 12a. And the second cover part 32 that constitutes a structure that can be divided into two. The first cover part 31 and the second cover part 32 are coupled to each other by a bolt (not shown) for coupling the oil pump cover 5a to the oil pump housing 4 with the axial side surfaces facing each other in contact with each other. Has been.

ステータシャフト８ａは、第一カバー部品３１の径方向内側部から軸方向一方側に延びるように、第一カバー部品３１と一体に設けられている。トルクセンサ３に一端部を接続されたハーネス２８は、第一カバー部品３１の軸方向他方側の側面と第二カバー部品３２の軸方向一方側の側面との間に設けられたハーネス用通路３０ｃを通じて、オイルポンプカバー５の径方向外方に引き出されている。 The stator shaft 8 a is provided integrally with the first cover component 31 so as to extend from the radially inner side of the first cover component 31 to one side in the axial direction. The harness 28 having one end connected to the torque sensor 3 has a harness passage 30c provided between the side surface on the other axial side of the first cover component 31 and the side surface on the one axial side of the second cover component 32. The oil pump cover 5 is drawn out radially outward.

以上のような構成を有する本例のトルク伝達装置では、第一カバー部品３１に対して第二カバー部品３２を取り付ける前に、トルクセンサ３をステータシャフト８ａの内側に挿入できるため、組立性を向上させることができる。
その他の構成及び作用は、実施の形態の第１例と同様である。 In the torque transmission device of the present example having the above-described configuration, the torque sensor 3 can be inserted inside the stator shaft 8a before the second cover part 32 is attached to the first cover part 31. Can be improved.
Other configurations and operations are the same as those of the first example of the embodiment.

本発明を実施する場合には、トルクセンサとして、検出部にホール素子などの磁気検出素子を組み込んだ磁気センサを用いることもできる。この場合には、トルク伝達軸の被検出部を磁化しておき、トルク伝達軸が伝達するトルクに応じて、すなわち、トルク伝達軸に生じる逆磁歪効果に基づいて、被検出部の外部に発生する磁束を変化させる。そして、この磁束の変化を磁気センサにより検出することに基づいて、トルクを測定する。 In the case of carrying out the present invention, a magnetic sensor in which a magnetic detection element such as a Hall element is incorporated in the detection unit can be used as the torque sensor. In this case, the detected portion of the torque transmission shaft is magnetized and generated outside the detected portion according to the torque transmitted by the torque transmission shaft, that is, based on the inverse magnetostriction effect generated in the torque transmission shaft. The magnetic flux to be changed is changed. And torque is measured based on detecting the change of this magnetic flux with a magnetic sensor.

本発明のトルク伝達装置を自動車のパワートレインに組み込んで使用する場合、対象となる装置は、特に問わない。たとえば、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）、ベルト式無段変速機、トロイダル型無段変速機、オートマチック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）などの車側の制御で変速を行うトランスミッション、またはトランスファーを対象とすることができる。また、対象となる車両の駆動方式（ＦＦ、ＦＲ、ＭＲ、ＲＲ、４ＷＤなど）も、特に問わない。
また、本発明のトルク伝達装置は、自動車のパワートレインに限らず、たとえば、風車、圧延機、鉄道車両、工作機械、建設機械、農業機械、家庭用電気器具、モータなど、各種機械装置に組み込んで使用することができる。
また、本発明を実施する場合、トルクセンサは、磁歪式に限らず、各種方式のものを採用することができる。 When the torque transmission device of the present invention is incorporated into a power train of an automobile and used, the target device is not particularly limited. For example, manual transmission (MT), automatic transmission (AT), belt type continuously variable transmission, toroidal type continuously variable transmission, automatic manual transmission (AMT), dual clutch transmission (DCT), etc. The transmission to be performed or the transfer can be targeted. Further, the driving method (FF, FR, MR, RR, 4WD, etc.) of the target vehicle is not particularly limited.
The torque transmission device of the present invention is not limited to the power train of an automobile, and is incorporated in various mechanical devices such as a windmill, a rolling mill, a railway vehicle, a machine tool, a construction machine, an agricultural machine, a household appliance, and a motor. Can be used in
Further, when implementing the present invention, the torque sensor is not limited to the magnetostrictive type, and various types of torque sensors can be employed.

１オイルポンプ
２入力軸
３トルクセンサ
４オイルポンプハウジング
５、５ａオイルポンプカバー
６インナギヤ
７アウタギヤ
８、８ａステータシャフト
９収容空間
１０環状凹部
１１通孔
１２、１２ａ側板部
１３筒状部
１４通孔
１５ねじ孔
１６小径円筒面部
１７大径円筒面部
１８段部
１９滑り軸受
２０コイル層
２１バックヨーク
２２センサホルダ
２３収容凹部
２４、２４ａ、２４ｂスナップフィット片
２５基板部
２６、２６ａ、２６ｂ爪部
２７突出部
２８ハーネス
２９被係合部
３０ａ、３０ｂ、３０ｃハーネス用通路
３１第一カバー部品
３２第二カバー部品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil pump 2 Input shaft 3 Torque sensor 4 Oil pump housing 5, 5a Oil pump cover 6 Inner gear 7 Outer gear 8, 8a Stator shaft 9 Storage space 10 Annular recessed part 11 Through-hole 12, 12a Side plate part 13 Cylindrical part 14 Through-hole 15 Screw hole 16 Small-diameter cylindrical surface portion 17 Large-diameter cylindrical surface portion 18 Step portion 19 Slide bearing 20 Coil layer 21 Back yoke 22 Sensor holder 23 Recess 24, 24a, 24b Snap fit piece 25 Substrate portion 26, 26a, 26b Claw portion 27 Projection portion 28 harness 29 engaged portion 30a, 30b, 30c harness passage 31 first cover part 32 second cover part

Claims

An outer cylinder,
A torque transmission shaft provided on the radially inner side of the outer cylinder so as to be capable of relative rotation with respect to the outer cylinder;
A torque sensor configured to measure the torque transmitted by the torque transmission shaft, which is configured in a cylindrical shape and disposed between the inner peripheral surface of the outer cylinder and the outer peripheral surface of the torque transmission shaft;
With
The outer cylinder has an engaged portion,
The torque sensor has a snap-fit piece made of synthetic resin at a position aligned with the engaged portion, and is held by the outer cylinder based on the engagement between the engaged portion and the snap-fit piece. Being
Torque transmission device.

All the engaged parts are provided only when there are a plurality of engaged parts and a plurality of snap-fit pieces, and the outer cylinder and the torque sensor have a predetermined positional relationship in the circumferential direction. Part and the snap-fit piece can be engaged,
The torque transmission device according to claim 1.

A combination of the engaged parts and the snap fit pieces that are engaged with each other is arranged at unequal intervals in the circumferential direction.
The torque transmission device according to claim 2.

Among the combinations of the engaged portion and the snap-fit piece that are engaged with each other, some combinations are arranged at different axial positions from the combination of the remaining portions,
The torque transmission device according to claim 2.

Of the combination of the engaged portion and the snap fit piece that are engaged with each other, the snap fit piece constituting a part of the combination cannot be engaged with the engaged portion constituting the remaining combination, or Have a size,
The torque transmission device according to claim 2.

The outer cylinder is a stator shaft for supporting a stator constituting a torque converter.
The torque transmission device according to any one of claims 1 to 5.

It further includes an annular oil pump cover,
The oil pump cover is in a state in which the axial side surfaces facing each other of the first cover part constituting the one side part in the axial direction and the second cover part constituting the other side part in the axial direction are in contact with each other. It is configured by coupling and fixing the first cover part and the second cover part,
The stator shaft is provided integrally with the first cover part so as to extend from the radially inner side of the first cover part to one side in the axial direction,
One end of a harness is connected to a part of the circumferential direction of the torque sensor, and the harness includes a side surface on the other side in the axial direction of the first cover component and a side surface on the one side in the axial direction of the second cover component. It is pulled out to the outside of the oil pump cover through a harness passage provided in between.
The torque transmission device according to claim 6.