JP5464561B2 - Torque detection system - Google Patents

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Description

本発明は、トルク検出システムに関する。   The present invention relates to a torque detection system.

動力が伝達される歯車の変速機構において、歯面に対して垂直に設けられたセンサにより、入力軸から出力軸までの間のトータルの軸捩れ量をセンサ位相量として検出し、検出したセンサ位相量に基づいて、入力軸と出力軸の間で伝達されるトルクを求めることが特許文献1に開示されている。   In a gear transmission mechanism to which power is transmitted, a sensor provided perpendicular to the tooth surface detects the total amount of shaft twist from the input shaft to the output shaft as a sensor phase amount, and the detected sensor phase Patent Document 1 discloses obtaining torque transmitted between an input shaft and an output shaft based on the amount.

特開平04−031727号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-031727

しかし、特許文献1のものは、入力軸と出力軸の間で伝達されるトルクの伝達方向を知ることはできない。
そのため、動力が伝達される歯車の変速機構が車両用の自動変速機である場合、自動変速機を介して、駆動源側から駆動輪側にトルクが入力されている場合(ドライブ時)と、駆動輪側から駆動源側にトルクが入力されている場合(エンジンブレーキ時)とを、区別することができない。
However, the thing of patent document 1 cannot know the transmission direction of the torque transmitted between an input shaft and an output shaft.
Therefore, when the gear transmission mechanism to which power is transmitted is an automatic transmission for a vehicle, when torque is input from the drive source side to the drive wheel side via the automatic transmission (during driving), The case where torque is input from the drive wheel side to the drive source side (during engine braking) cannot be distinguished.

そこで、自動変速機を介して駆動源と駆動輪との間で伝達されるトルクの伝達方向を検出できるようにすることが求められている。   Therefore, it is required to be able to detect the transmission direction of torque transmitted between the drive source and the drive wheels via the automatic transmission.

本発明は、入力側と出力側のヘリカルギアの間で伝達されるトルクを検出するトルク検出システムにおいて、少なくとも出力側のヘリカルギアの歯部側面に配置され同ギアの回転を検出するセンサと、同センサの出力信号に基づいて、前記出力側のヘリカルギアへ伝達されるトルクを検出するトルク検出手段と、を備え、前記トルク検出手段が前記センサと前記出力側のヘリカルギアとの距離に基づいて、前記出力側のヘリカルギアへ伝達されるトルクの大きさおよび方向を検出することを特徴とするトルク検出システムとした。   The present invention provides a torque detection system for detecting torque transmitted between an input-side and output-side helical gear, a sensor that is disposed at least on the tooth side of the output-side helical gear and detects the rotation of the gear; Torque detecting means for detecting torque transmitted to the output-side helical gear based on an output signal of the sensor, wherein the torque detecting means is based on a distance between the sensor and the output-side helical gear. Thus, the torque detection system is characterized in that the magnitude and direction of the torque transmitted to the helical gear on the output side is detected.

本発明によれば、入力側と出力側のヘリカルギアの間でトルクが伝達されると、入力側のヘリカルギアと出力側のヘリカルギアには、ヘリカルギアを軸方向に変位させようとする力と、ヘリカルギアを回転軸に対して傾けようとする力とが作用して、入力側のヘリカルギアと出力側のヘリカルギアは、トルクの伝達方向に応じて決まるスラスト方向に移動するので、ヘリカルギアとこのヘリカルギアの側面に配置されたセンサとの距離(ギャップ)が、トルクの伝達方向に応じて変化する。
よって、センサと出力側のヘリカルギアとの距離に基づいて、出力側のヘリカルギアの変位方向が判るので、変位方向からトルクの伝達方向を特定できる。
According to the present invention, when torque is transmitted between the input-side and output-side helical gears, the input-side and output-side helical gears are forced to displace the helical gear in the axial direction. And the force to tilt the helical gear with respect to the rotation axis acts, and the helical gear on the input side and the helical gear on the output side move in the thrust direction determined according to the torque transmission direction. The distance (gap) between the gear and the sensor disposed on the side surface of the helical gear changes according to the torque transmission direction.
Therefore, since the displacement direction of the output-side helical gear can be determined based on the distance between the sensor and the output-side helical gear, the torque transmission direction can be specified from the displacement direction.

実施の形態にかかるトルク検出システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a torque detection system according to an embodiment. ギア間で伝達されるトルクの大きさと位相差との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the magnitude | size of the torque transmitted between gears, and a phase difference. ギア間で伝達されるトルクの大きさとセンサの出力信号の変化を説明する図である。It is a figure explaining the magnitude | size of the torque transmitted between gears, and the change of the output signal of a sensor. 位相差と伝達されるトルクとの関係を示す特性グラフである。It is a characteristic graph which shows the relationship between a phase difference and the transmitted torque. ギア間で伝達されるトルクの伝達方向とギアのスラスト方向への移動を説明する図である。It is a figure explaining the movement to the transmission direction of the torque transmitted between gears, and the thrust direction of a gear. ギア間で伝達されるトルクの伝達方向による回転センサの出力信号の変化を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the change of the output signal of a rotation sensor by the transmission direction of the torque transmitted between gears. クリープ走行時の推定トルクに基づくパルス信号の位相差の補正を説明する図である。It is a figure explaining correction | amendment of the phase difference of the pulse signal based on the estimated torque at the time of creep driving | running | working. ギア間で伝達されるトルクの大きさと位相差との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the magnitude | size of the torque transmitted between gears, and a phase difference. 第2の実施形態にかかるトルク検出システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the torque detection system concerning 2nd Embodiment. トルク伝達による回転センサとヘリカルギアとのギャップと、回転センサの出力信号を説明する図である。It is a figure explaining the gap of a rotation sensor and helical gear by torque transmission, and the output signal of a rotation sensor. トルク伝達による回転センサとヘリカルギアとのギャップと、回転センサの出力信号を説明する図である。It is a figure explaining the gap of a rotation sensor and helical gear by torque transmission, and the output signal of a rotation sensor. ドライブ時とコースト時に回転センサから出力されるパルス信号を説明する図である。It is a figure explaining the pulse signal output from a rotation sensor at the time of a drive and a coast. トルクの伝達がないときに回転センサから出力されるパルス信号を説明する図である。It is a figure explaining the pulse signal output from a rotation sensor when there is no transmission of torque.

以下、本発明の実施の形態を、駆動源(エンジンおよび/またはモータ)と駆動輪との間で回転駆動力の伝達を行う自動変速機に適用した場合を例に挙げて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by taking as an example a case where the present invention is applied to an automatic transmission that transmits rotational driving force between a driving source (engine and / or motor) and driving wheels.

図1に示すように、自動変速機の動力伝達経路上で、ヘリカルギア3とヘリカルギア4とが、外周の歯3a、4a同士を噛合させて設けられている。
ヘリカルギア3は、ギア軸1と一体回転可能に設けられており、ヘリカルギア4は、ギア軸2と一体回転可能に設けられている。
ヘリカルギア3とヘリカルギア4は、歯数と径が同じギアであり、動力伝達経路上で隣接して設けられている。
As shown in FIG. 1, on the power transmission path of the automatic transmission, a helical gear 3 and a helical gear 4 are provided by engaging outer peripheral teeth 3a and 4a.
The helical gear 3 is provided so as to be rotatable integrally with the gear shaft 1, and the helical gear 4 is provided so as to be rotatable integrally with the gear shaft 2.
The helical gear 3 and the helical gear 4 are gears having the same number of teeth and the same diameter, and are provided adjacent to each other on the power transmission path.

駆動源側から車輪(駆動輪)側にトルクが伝達されるドライブ時には、ギア軸1に入力された回転駆動力(回転トルク)は、ヘリカルギア3とヘリカルギア4とを介して、ギア軸2に伝達される。   During driving in which torque is transmitted from the drive source side to the wheel (drive wheel) side, the rotational driving force (rotational torque) input to the gear shaft 1 is transmitted through the helical gear 3 and the helical gear 4 to the gear shaft 2. Is transmitted to.

車輪(駆動輪)側から駆動源側にトルクが伝達されるエンジンブレーキ時には、車輪(駆動輪)側からギア軸2に入力された回転駆動力(回転トルク)は、ヘリカルギア4とヘリカルギア3とを介して、ギア軸1に伝達される。   During engine braking in which torque is transmitted from the wheel (drive wheel) side to the drive source side, the rotational drive force (rotation torque) input to the gear shaft 2 from the wheel (drive wheel) side is the helical gear 4 and the helical gear 3. And transmitted to the gear shaft 1.

ヘリカルギア3の周方向外側には、ヘリカルギア3の回転を検出するセンサ5(回転センサ)が設けられている。
センサ5は、ギア軸1に直交する向きで、歯先の回転円周面に近接して配置されている。このセンサ5は、ヘリカルギア3のラジアル方向(周方向)から、ヘリカルギア3の歯面にセンサ面を対向させている。
A sensor 5 (rotation sensor) that detects the rotation of the helical gear 3 is provided on the outer side in the circumferential direction of the helical gear 3.
The sensor 5 is arranged in the direction orthogonal to the gear shaft 1 and close to the rotational circumferential surface of the tooth tip. The sensor 5 has the sensor surface opposed to the tooth surface of the helical gear 3 from the radial direction (circumferential direction) of the helical gear 3.

センサ5は、ヘリカルギア3の歯の凹凸に応じたパルス信号を出力する。具体的には、図3に示すように、歯3aがセンサ5の正面に位置している場合にはON信号を、歯3aがセンサ5の正面に位置していない(歯溝部3bが正面に位置している)場合には、OFF信号を出力する。
よって、ヘリカルギア3が回転している場合には、図3の(a)に示すような連続するON信号とOFF信号からなるパルス信号が、センサ5から出力される。
The sensor 5 outputs a pulse signal corresponding to the unevenness of the teeth of the helical gear 3. Specifically, as shown in FIG. 3, when the tooth 3a is located in front of the sensor 5, an ON signal is given, and the tooth 3a is not located in front of the sensor 5 (the tooth gap portion 3b is in front. If it is located), an OFF signal is output.
Therefore, when the helical gear 3 is rotating, a pulse signal composed of a continuous ON signal and OFF signal as shown in FIG.

図1に示すように、ヘリカルギア4の側方には、ヘリカルギア4の回転を検出するセンサ6(回転センサ)が設けられている。
センサ6は、ギア軸2に対して平行となる向きで、ヘリカルギア4の外周縁近傍の側方に、ヘリカルギア4に近接して配置されている。このセンサ6は、ヘリカルギア4のスラスト方向(直交方向)から、ヘリカルギア4の歯4aの側面4a1にセンサ面を対向させている。
As shown in FIG. 1, a sensor 6 (rotation sensor) that detects the rotation of the helical gear 4 is provided on the side of the helical gear 4.
The sensor 6 is arranged in the direction parallel to the gear shaft 2 and in the vicinity of the helical gear 4 on the side near the outer peripheral edge of the helical gear 4. This sensor 6 has the sensor surface opposed to the side surface 4a1 of the tooth 4a of the helical gear 4 from the thrust direction (orthogonal direction) of the helical gear 4.

センサ6は、ヘリカルギア4の歯4aの凹凸に応じたパルス信号を出力する。具体的には、歯4aの側面4a1がセンサ6の正面に位置している場合にはON信号を、歯4aの側面4a1がセンサ6の正面に位置していない場合には、OFF信号を出力する。
よって、ヘリカルギア4が回転している場合には、図3の(a)に示すような連続するON信号とOFF信号からなるパルス信号が、センサ6から出力される。
The sensor 6 outputs a pulse signal corresponding to the unevenness of the teeth 4 a of the helical gear 4. Specifically, an ON signal is output when the side surface 4a1 of the tooth 4a is positioned in front of the sensor 6, and an OFF signal is output when the side surface 4a1 of the tooth 4a is not positioned in front of the sensor 6. To do.
Therefore, when the helical gear 4 is rotating, a pulse signal composed of a continuous ON signal and OFF signal as shown in FIG.

これらセンサ5、6からのパルス信号は、演算装置(例えば、自動変速機の制御装置7(ATCU))に入力され、ギア軸1とギア軸2の間で伝達されるトルク(入力トルク)の検出や、トルクの伝達方向の検出に利用される。   The pulse signals from these sensors 5 and 6 are input to an arithmetic unit (for example, an automatic transmission control unit 7 (ATCU)), and a torque (input torque) transmitted between the gear shaft 1 and the gear shaft 2 is input. It is used for detection and detection of torque transmission direction.

ここで、センサ5、6からのパルス信号に基づくトルクの検出を説明する。
ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でのトルクの伝達は、互いに噛み合う歯3a、4aを介して行われる。そのため、トルクが伝達される際には、ヘリカルギア3の歯3aとヘリカルギア4の歯4aの噛み合い部分に力(トルク)が集中する。
そして、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間で伝達されるトルクが大きくなって、歯3a、4aの噛み合い部分に作用する力が大きくなると、噛み合い部分の歯3a、4aの各々が、図2の(b)に示すように、回転軸回りの周方向に、僅かに倒れる(撓む)ことになる。
Here, detection of torque based on the pulse signals from the sensors 5 and 6 will be described.
Torque is transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4 through teeth 3a and 4a that mesh with each other. Therefore, when torque is transmitted, force (torque) concentrates on the meshing portion of the tooth 3 a of the helical gear 3 and the tooth 4 a of the helical gear 4.
When the torque transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4 is increased and the force acting on the meshing portions of the teeth 3a and 4a is increased, each of the teeth 3a and 4a of the meshing portion is changed to FIG. As shown in (b) of the figure, it slightly falls (bends) in the circumferential direction around the rotation axis.

例えば、ヘリカルギア3、4の歯3a、4aが、それぞれ、本来の位置を基準として、角度α1、α2ずつ倒れると、センサ6では、歯3a、4aが倒れたことに起因して、基準位置41にある歯が、所定角度(α1+α2)分だけ遅れて検知される。
この遅れは、伝達されるトルクの大きさに応じて変化し、トルクが大きくなるほど、遅れが大きくなる。
For example, when the teeth 3a and 4a of the helical gears 3 and 4 are tilted by the angles α1 and α2, respectively, with respect to the original position, the sensor 6 has the reference position due to the fact that the teeth 3a and 4a are tilted. The tooth at 41 is detected with a delay of a predetermined angle (α1 + α2).
This delay changes according to the magnitude of the transmitted torque, and the delay increases as the torque increases.

そうすると、センサ5から出力されるパルス信号とセンサ6から出力されるパルス信号との間に、歯3a、4aの倒れに起因する位相差α、α’が生じることになる(図3参照)。そして、この位相差α、α’は、伝達されるトルクが大きくなるにつれて大きくなる(α<α’)。   Then, phase differences α and α ′ due to the tilting of the teeth 3a and 4a occur between the pulse signal output from the sensor 5 and the pulse signal output from the sensor 6 (see FIG. 3). The phase differences α and α ′ increase as the transmitted torque increases (α <α ′).

ここで、伝達されるトルクの大きさと、歯の傾きに起因する位相差との間には、一定の関係がある。実施の形態では、制御装置7の図示しない記憶手段に、実験により予め求めたトルクの大きさと位相差との関係を規定するデータ(マップデータ:図4の(a)参照)が記憶されている。
よって、歯3a、4aの倒れに起因する位相差α、α’が検出されると、このマップを参照して、伝達されるトルクの大きさβ、β’(入力トルクの大きさ)が求められるようになっている。
Here, there is a certain relationship between the magnitude of the transmitted torque and the phase difference caused by the tooth inclination. In the embodiment, the storage means (not shown) of the control device 7 stores data (map data: see FIG. 4A) that defines the relationship between the magnitude of the torque and the phase difference obtained in advance by experiments. .
Therefore, when phase differences α and α ′ due to the tilting of the teeth 3a and 4a are detected, the magnitudes β and β ′ (magnitude of input torque) of the transmitted torque are obtained with reference to this map. It is supposed to be.

次に、センサ6からのパルス信号に基づく、トルクの方向(伝達方向)の判定を説明する。
図5は、ヘリカルギア3、4間で伝達されるトルクの伝達方向とヘリカルギア3、4のスラスト方向への移動を説明する図である。この図では、歯3aと歯4aの噛み合い部分が、歯に沿って切断した断面で模式的に示されている。
図6は、ヘリカルギア3、4間で伝達されるトルクの伝達方向によるセンサ6の出力信号の変化を説明する図である。
Next, the determination of the direction of torque (transmission direction) based on the pulse signal from the sensor 6 will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating the transmission direction of the torque transmitted between the helical gears 3 and 4 and the movement of the helical gears 3 and 4 in the thrust direction. In this figure, the meshing portion of the tooth 3a and the tooth 4a is schematically shown in a cross section cut along the tooth.
FIG. 6 is a diagram for explaining a change in the output signal of the sensor 6 depending on the transmission direction of the torque transmitted between the helical gears 3 and 4.

実施の形態の場合、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でのトルクの伝達には、駆動源からギア軸1に入力されたトルク(回転駆動力)が、ギア軸2を介して車輪(駆動輪)に伝達される場合(以下、ドライブ時ともいう)と、車輪(駆動輪)からギア軸2に入力されたトルク(回転駆動力)が、ギア軸1を介して駆動源側に伝達される場合(以下、エンジンブレーキ時ともいう)と、がある。   In the case of the embodiment, for torque transmission between the helical gear 3 and the helical gear 4, torque (rotational driving force) input from the driving source to the gear shaft 1 is transmitted via the gear shaft 2 to the wheel ( When transmitted to the driving wheel (hereinafter also referred to as driving), torque (rotational driving force) input from the wheel (driving wheel) to the gear shaft 2 is transmitted to the driving source side via the gear shaft 1. (Hereinafter also referred to as engine braking).

外周の歯3a、4a同士を互いに噛合させたヘリカルギア3、4間でトルクの伝達が行われる場合、回転するヘリカルギア3、4には、回転軸X1、X2方向のスラスト力と、ヘリカルギア3、4を回転軸X1、X2に対して傾けようとする力と、が作用する。
そして、これら力の作用する方向は、トルクの伝達方向に応じて決まる。
When torque is transmitted between the helical gears 3 and 4 in which the outer peripheral teeth 3a and 4a are meshed with each other, the rotating helical gears 3 and 4 have a thrust force in the directions of the rotation axes X1 and X2 and a helical gear. A force acts to incline 3 and 4 with respect to the rotation axes X1 and X2.
The direction in which these forces act is determined according to the torque transmission direction.

そのため、例えばエンジンブレーキ時には、トルクの伝達により作用するこれらの力により、ヘリカルギア4の歯4aがセンサ6から離れる方向に移動し、ドライブ時には、ヘリカルギア4の歯4aがセンサ6に近づく方向に移動するというように、トルクの伝達方向に応じて、ヘリカルギア4の歯4aとセンサ6との距離(ギャップ)が変化する。   For this reason, for example, during engine braking, the tooth 4a of the helical gear 4 moves away from the sensor 6 due to these forces acting by torque transmission, and during driving, the tooth 4a of the helical gear 4 approaches in the direction closer to the sensor 6. The distance (gap) between the tooth 4a of the helical gear 4 and the sensor 6 changes according to the torque transmission direction.

よって、例えばドライブ時に図5の(a)に示す位置にあったヘリカルギア4が、エンジンブレーキ時に図5の(b)に示すようにセンサ6から離れる方向に移動すると、図6に示すように、センサ6とヘリカルギア4との距離が大きくなった分だけ、センサ6からのパルス信号の振幅h(h1、h2)が小さくなる。   Therefore, for example, when the helical gear 4 located at the position shown in FIG. 5A during driving moves away from the sensor 6 as shown in FIG. 5B during engine braking, as shown in FIG. As the distance between the sensor 6 and the helical gear 4 increases, the amplitude h (h1, h2) of the pulse signal from the sensor 6 decreases.

実施の形態では、ドライブ時とエンジンブレーキ時とを区別するための閾値となる振幅(閾値振幅Th1)が、制御装置7の図示しない記憶手段に記憶されている。
よって、センサ6から出力されたパルス信号の振幅hが、閾値振幅Th1以上である場合には、駆動源からギア軸1に入力されたトルクがギア軸2側に伝達されている(ドライブ時)と判定される。一方、閾値振幅Th1未満である場合には、変速機構側からギア軸2に入力されたトルクがギア軸1側に伝達されている(エンジンブレーキ時)と判定される。
In the embodiment, the amplitude (threshold amplitude Th1) serving as a threshold for distinguishing between driving and engine braking is stored in a storage unit (not shown) of the control device 7.
Therefore, when the amplitude h of the pulse signal output from the sensor 6 is greater than or equal to the threshold amplitude Th1, the torque input from the drive source to the gear shaft 1 is transmitted to the gear shaft 2 side (during driving). It is determined. On the other hand, when it is less than the threshold amplitude Th1, it is determined that the torque input from the transmission mechanism side to the gear shaft 2 is transmitted to the gear shaft 1 side (during engine braking).

以上の通り、実施の形態では、ヘリカルギア4の回転を検出するセンサ6を、ヘリカルギア4の側面に配置すると共に、センサ6のセンサ面を、ヘリカルギア4のスラスト方向(軸方向)からヘリカルギア4の歯4aの側面4a1に対向させ、制御装置7が、センサ6から出力されるパルス信号の振幅から、トルクの伝達方向に応じてスラスト方向(軸方向)に変位するヘリカルギア4と、センサ6との距離(ギャップ)を求めると共に、求めた距離(ギャップ)から、トルクの大きさと方向を検出する構成とした。   As described above, in the embodiment, the sensor 6 that detects the rotation of the helical gear 4 is arranged on the side surface of the helical gear 4, and the sensor surface of the sensor 6 is helically moved from the thrust direction (axial direction) of the helical gear 4. A helical gear 4 that is opposed to the side surface 4a1 of the tooth 4a of the gear 4 and the control device 7 is displaced in the thrust direction (axial direction) according to the torque transmission direction from the amplitude of the pulse signal output from the sensor 6; The distance (gap) from the sensor 6 is obtained, and the magnitude and direction of the torque are detected from the obtained distance (gap).

これにより、外周の歯同士を互いに噛合させて設けられたヘリカルギア3、4間で伝達されるトルクの検出に用いられていた従来のセンサの取付位置を変更するだけで、トルクの検出だけではなく、トルクの伝達方向まで判断できることになる。
すなわち、従来のセンサをそのまま利用して、センサの数を増やさずに、トルクの伝達方向を検出できるようになる。これにより、伝達方向を検出するための専用のセンサなどを別途設ける必要がないので、コストの上昇を抑えることができる。
As a result, by simply changing the mounting position of the conventional sensor used for detecting the torque transmitted between the helical gears 3 and 4 provided by meshing the outer peripheral teeth with each other, Therefore, it is possible to determine the torque transmission direction.
That is, a conventional sensor can be used as it is, and the torque transmission direction can be detected without increasing the number of sensors. Thereby, it is not necessary to separately provide a dedicated sensor for detecting the transmission direction, so that an increase in cost can be suppressed.

さらに、自動変速機に入力されるトルクを瞬時に検出して、トルクダウン制御や油圧の最適化を行うことが可能になる。よって、自動変速機を搭載した車両の燃費の向上や、油圧の最適化による自動変速機のユニット耐久性の向上が期待できる。
さらに、ドライブ側とエンジンブレーキ側のトルクを識別できるので、ハイブリット自動車(HEV)や電気自動車(EV)での回生効率の向上が期待できる。
Furthermore, torque input to the automatic transmission can be detected instantaneously, and torque down control and hydraulic pressure optimization can be performed. Therefore, improvement in fuel consumption of a vehicle equipped with an automatic transmission and improvement in unit durability of the automatic transmission by optimization of hydraulic pressure can be expected.
Furthermore, since the torque on the drive side and the engine brake side can be distinguished, it is possible to expect an improvement in regeneration efficiency in a hybrid vehicle (HEV) or an electric vehicle (EV).

また、センサ6の出力信号は、センサ6とヘリカルギア4との距離に対応する振幅のパルス信号であり、制御装置7がパルス信号の振幅に基づいてトルクの方向および大きさを検出する構成とした。   Further, the output signal of the sensor 6 is a pulse signal having an amplitude corresponding to the distance between the sensor 6 and the helical gear 4, and the control device 7 detects the direction and magnitude of the torque based on the amplitude of the pulse signal. did.

このように構成すると、センサの6出力信号を確認するだけで、自動変速機に入力されるトルクの方向および大きさを瞬時に検出することができるので、トルクダウン制御や油圧の最適化を行うことが可能になる。   With this configuration, it is possible to instantaneously detect the direction and magnitude of the torque input to the automatic transmission simply by checking the six output signals of the sensor, so torque down control and hydraulic pressure optimization are performed. It becomes possible.

さらに、制御装置7が、センサ5が出力するパルス信号と、センサ6が出力するパルス信号との位相差から、トルクの伝達により生じたヘリカルギア3とヘリカルギア4の回転の位相差を求め、求めた位相差から、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間で伝達されるトルクの大きさを検出する構成とし、位相差は、ヘリカルギア3の歯3aとヘリカルギア4の歯4aが、噛み合い部分において、伝達されるトルクの大きさに応じて、ヘリカルギア3、4の回転方向に傾くことで発生したものである構成とした。   Further, the control device 7 obtains the rotation phase difference between the helical gear 3 and the helical gear 4 generated by the torque transmission from the phase difference between the pulse signal output from the sensor 5 and the pulse signal output from the sensor 6. The magnitude of torque transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4 is detected from the obtained phase difference, and the phase difference is determined by meshing the teeth 3a of the helical gear 3 with the teeth 4a of the helical gear 4. In the portion, it is configured such that it is generated by tilting in the rotational direction of the helical gears 3 and 4 in accordance with the magnitude of the transmitted torque.

これにより、センサ5が出力するパルス信号と、センサ6が出力するパルス信号とを比較するだけで、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間で伝達されるトルクの大きさを検出できる。   As a result, the magnitude of torque transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4 can be detected simply by comparing the pulse signal output from the sensor 5 with the pulse signal output from the sensor 6.

ここで、ヘリカルギア3、4は、歯数と径が同じヘリカルギアであり、他の歯車を介さずに、外周の歯3a、4a同士を互いに噛合させて設けられて、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間のトルクの伝達が直接行われるように構成した。
これにより、ヘリカルギア3、4は同じ回転速度で回転するので、センサ5、6から出力されるパルス信号を単純にそのまま比較するだけで位相差を求めることができる。
Here, the helical gears 3 and 4 are helical gears having the same number of teeth and the same diameter, and are provided by meshing the peripheral teeth 3a and 4a with each other without using other gears. Torque is transmitted directly to and from the gear 4.
Thus, since the helical gears 3 and 4 rotate at the same rotational speed, the phase difference can be obtained by simply comparing the pulse signals output from the sensors 5 and 6 as they are.

さらに、センサ6は、ヘリカルギア3の歯3aとヘリカルギア4の歯4aとの噛み合い部分から離れた位置で、検出対象のヘリカルギア4の歯4aの側面4a1に対向して設けられている構成とし、特に、センサ6が、回転中心軸X2を挟んで噛み合い部分の反対側となる位置に設けられている構成とした。   Further, the sensor 6 is provided to face the side surface 4a1 of the tooth 4a of the helical gear 4 to be detected at a position away from the meshing portion between the tooth 3a of the helical gear 3 and the tooth 4a of the helical gear 4. In particular, the sensor 6 is configured to be provided at a position on the opposite side of the meshing portion across the rotation center axis X2.

これにより、ヘリカルギア3、4の歯3a、4aの倒れ、すなわちヘリカルギア3、4の間でトルクが伝達される際に生ずる歯3a、4aの回転軸回りの周方向の倒れに起因する位相差を適切に検出できるので、トルクの検出精度を向上させることができる。
特に、センサ6が、回転中心軸X2を挟んで噛み合い部分の反対側となる位置に設けられていると、かかる位置では、ヘリカルギア3、4の間でトルクが伝達される際に、歯4aの側面4a1とセンサ6とのギャップが大きく変化するので、トルクの伝達方向をより確実に検出できる。
As a result, the teeth 3a and 4a of the helical gears 3 and 4 are tilted, that is, the positions due to the circumferential tilt of the teeth 3a and 4a around the rotation axis generated when torque is transmitted between the helical gears 3 and 4. Since the phase difference can be detected appropriately, the torque detection accuracy can be improved.
In particular, if the sensor 6 is provided at a position on the opposite side of the meshing portion across the rotation center axis X2, at this position, when torque is transmitted between the helical gears 3 and 4, the teeth 4a Since the gap between the side surface 4a1 and the sensor 6 changes greatly, the torque transmission direction can be detected more reliably.

実施の形態では、ヘリカルギア3、4の回転を検出するセンサ5、6のうちの一方のセンサ6を、ヘリカルギア4の側方に配置して、ヘリカルギア4のスラスト方向(直交方向)からヘリカルギア4の回転を検出するようにした場合を例示した。
ここで、センサ5、6のうちの少なくとも一方が、ヘリカルギアのスラスト方向から回転を検出するように配置されていれば、ヘリカルギア3、4の間で伝達されるトルクの大きさとその伝達方向を検出できる。
よって、センサ5とセンサ6の両方を、ヘリカルギアのスラスト方向から回転を検出するように配置しても良い。また、センサ5をヘリカルギアのスラスト方向から回転を検出するように配置すると共に、センサ6をヘリカルギアのラジアル方向から回転を検出するように配置しても良い。
In the embodiment, one of the sensors 5 and 6 for detecting the rotation of the helical gears 3 and 4 is arranged on the side of the helical gear 4 so that the thrust direction (orthogonal direction) of the helical gear 4 is determined. The case where the rotation of the helical gear 4 is detected is illustrated.
Here, if at least one of the sensors 5 and 6 is arranged so as to detect rotation from the thrust direction of the helical gear, the magnitude of the torque transmitted between the helical gears 3 and 4 and the transmission direction thereof. Can be detected.
Therefore, you may arrange | position both the sensor 5 and the sensor 6 so that rotation may be detected from the thrust direction of a helical gear. Further, the sensor 5 may be arranged to detect rotation from the thrust direction of the helical gear, and the sensor 6 may be arranged to detect rotation from the radial direction of the helical gear.

実施の形態では、センサ5、6から出力されるパルス信号の位相差をそのまま用いて、入力トルクを求める場合を例示した。
ここで、ギアの経時的な摩耗などの位相差への影響を考慮して、パルス信号の位相差を補正するようにしても良い。
例えば、定常低トルクとなるクリープ走行時の推定トルクに基づいて、パルス信号の位相差を補正するようにしても良い。
In the embodiment, the case where the input torque is obtained by using the phase difference of the pulse signals output from the sensors 5 and 6 as they are exemplified.
Here, the phase difference of the pulse signal may be corrected in consideration of the influence on the phase difference such as the wear of the gear over time.
For example, the phase difference of the pulse signal may be corrected based on the estimated torque at the time of creep running that is a steady low torque.

具体的には、ヘリカルギアが経時的に摩耗や変形すると、摩耗や変形が生じていない場合の位相差との間にズレが生じる。そのため、パルス信号の位相差をそのままマップに当てはめると、求められるトルクが大きく/小さくなってしまう。
そこで、図7に示すように、定常低トルクとなるクリープ走行時の推定トルクを与える位相差αBを記憶手段に記憶しておく。そして、実際に車両がクリープ走行をしている時のセンサ5、6から出力されるパルス信号の位相差αAとの差Δα(αB−αA)を補正量として決定し、以降得られるパルス信号の位相差をこの補正量Δαで補正する。これにより、補正後の位相差を用いてマップを参照して、入力トルクを求めることで、ヘリカルギアの経時的に摩耗や変形による影響を緩和することができ、より正確なトルクを求めることができるようになる。
Specifically, when the helical gear is worn or deformed over time, there is a deviation from the phase difference when no wear or deformation has occurred. Therefore, if the phase difference of the pulse signal is applied to the map as it is, the required torque is increased / decreased.
Therefore, as shown in FIG. 7, a phase difference αB that gives an estimated torque at the time of creep running that is a steady low torque is stored in the storage means. Then, the difference Δα (αB−αA) from the phase difference αA of the pulse signal output from the sensors 5 and 6 when the vehicle is actually creeping is determined as a correction amount, and the pulse signal obtained thereafter is The phase difference is corrected with this correction amount Δα. As a result, by referring to the map using the corrected phase difference and obtaining the input torque, the influence of the helical gear over time due to wear and deformation can be alleviated, and more accurate torque can be obtained. become able to.

このように、トルク算出手段が、クリープ走行時の推定トルクを与える位相差と、クリープ走行時にセンサ5、6から出力されるパルス信号の位相差との差に基づいて、クリープ走行時以外のヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクの伝達が行われている際にセンサ5、6から出力されるパルス信号の位相差を補正し、補正後の位相差に基づいてトルクを算出する構成とした。   In this way, the torque calculation means determines the helical other than during the creep travel based on the difference between the phase difference that gives the estimated torque during the creep travel and the phase difference between the pulse signals output from the sensors 5 and 6 during the creep travel. Configuration for correcting the phase difference of the pulse signals output from the sensors 5 and 6 when torque is transmitted between the gear 3 and the helical gear 4 and calculating the torque based on the corrected phase difference It was.

これにより、ヘリカルギアの経時的に摩耗や変形による影響を緩和することができ、より正確なトルクを求めることができるようになる。   As a result, the influence of wear and deformation of the helical gear over time can be mitigated, and more accurate torque can be obtained.

なお、補正量(位相差αAと位相差αBとの差Δα)ごとに対応する複数のマップを記憶手段に記憶させておき、クリープ走行時に補正量が決定されると、以降補正量に応じて決まるマップに基づいて、トルクを求めるようにしても良い。   A plurality of maps corresponding to each correction amount (difference Δα between phase difference αA and phase difference αB) are stored in the storage means, and when the correction amount is determined during creep travel, thereafter, according to the correction amount. The torque may be obtained based on the determined map.

前記した実施の形態では、トルクが伝達される際のヘリカルギア4の移動方向(スラスト方向における移動方向)を、ヘリカルギア4の側方に配置したセンサ6とヘリカルギア4との距離D(D1、D2)に基づいて検出し、検出したヘリカルギア4の移動方向からトルクの伝達方向を検出する場合を例示した。   In the above-described embodiment, the movement direction (movement direction in the thrust direction) of the helical gear 4 when torque is transmitted is determined by the distance D (D1) between the sensor 6 disposed on the side of the helical gear 4 and the helical gear 4. , D2), and the torque transmission direction is detected from the detected movement direction of the helical gear 4.

ここで、ヘリカルギア3、4の間でトルクが伝達される際には、前記したように、互いに噛合する歯3a、4a同士が伝達されるトルクの大きさに応じて傾くことで、ヘリカルギア3、4の間に位相差が生ずるので、この位相差に基づいて、トルクの伝達方向を特定するようにしても良い。   Here, when torque is transmitted between the helical gears 3, 4, as described above, the teeth 3 a, 4 a that mesh with each other are inclined according to the magnitude of the transmitted torque, so that the helical gear is transmitted. Since a phase difference occurs between 3 and 4, the torque transmission direction may be specified based on this phase difference.

図8は、トルクが伝達される際に生ずるヘリカルギア3とヘリカルギア4の間の位相差を説明する図であって、(a)はドライブ時における位相差を、(b)はエンジンブレーキ時における位相差を説明する図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the phase difference between the helical gear 3 and the helical gear 4 that is generated when torque is transmitted. FIG. 8A shows the phase difference during driving, and FIG. 8B shows the phase difference during engine braking. It is a figure explaining the phase difference in.

図8に示すように、ドライブ時とエンジンブレーキ時とではトルクの伝達方向が異なり、ヘリカルギア3、4が回転する方向もトルクの伝達方向に応じて異なる。
そのため、例えばドライブ時には、ヘリカルギア3、4の歯3a、4aが、それぞれ、本来の位置を基準として、角度α1、α2ずつ倒れ、センサ6では、歯3a、4aが倒れたことに起因して、基準位置41にある歯が、所定角度(α1+α2)分だけ遅れて検知される(位相差A)。
これに対してエンジンブレーキ時には、ヘリカルギア3、4の歯3a、4aが、それぞれ、本来の位置を基準として、ドライブ時とは反対方向に角度α1’、α2’ずつ倒れ、センサ6では、歯3a、4aが倒れたことに起因して、基準位置41にある歯が、所定角度(α1’+α2’)分だけ先に検知される(位相差B)。
As shown in FIG. 8, the torque transmission direction is different between driving and engine braking, and the directions in which the helical gears 3 and 4 rotate are also different depending on the torque transmission direction.
Therefore, for example, at the time of driving, the teeth 3a and 4a of the helical gears 3 and 4 are tilted by angles α1 and α2, respectively, with respect to the original position, and the sensor 6 is caused by the teeth 3a and 4a being tilted. The tooth at the reference position 41 is detected with a delay of a predetermined angle (α1 + α2) (phase difference A).
On the other hand, at the time of engine braking, the teeth 3a and 4a of the helical gears 3 and 4 are tilted by angles α1 ′ and α2 ′ respectively in the opposite direction to the driving direction with respect to the original positions. Due to the fall of 3a and 4a, the tooth at the reference position 41 is detected earlier by a predetermined angle (α1 ′ + α2 ′) (phase difference B).

よって、トルクの伝達方向に応じて、方向が異なる位相差A、Bとなるので、基準位置にあるヘリカルギア4の歯4aが、基準位置にあるヘリカルギア3の歯3aよりも先に検出されるのか、それとも後に検出されるのかに基づいて、トルクの伝達方向を特定することが可能となる。このようにすることによっても、前記実施の形態の場合と同様に、トルクの大きさの検出だけではなく、トルクの伝達方向まで判断できることになる。   Therefore, the phase differences A and B are different depending on the direction of torque transmission. Therefore, the tooth 4a of the helical gear 4 at the reference position is detected before the tooth 3a of the helical gear 3 at the reference position. It is possible to specify the torque transmission direction based on whether it is detected later or later. By doing this as well, as in the case of the above-described embodiment, it is possible to determine not only the magnitude of torque but also the direction of torque transmission.

このように、ヘリカルギア3を検出対象歯車とするセンサ5(第1のセンサ)と、ヘリカルギア4を検出対象歯車とするセンサ6(第2のセンサ)と、ヘリカルギア3、4の間で伝達されるトルクを検出するトルク検出手段とを備え、
トルク検出手段が、ヘリカルギア3、4の噛み合い部分の歯3a、4aの歯3a、4aの傾きの大きさα1、α2、α1’、α2’を、センサ5、6の出力信号の位相差(α1+α1’、α2+α2’)から検出し、位相差の方向に基づいて、ヘリカルギア3、4の間で伝達されるトルクの方向を検出する構成とし、位相差は、ヘリカルギア3、4の噛み合い部分の歯3a、4aが、伝達されるトルクの大きさに応じて、回転方向に傾くことにより発生したものである構成とした。
As described above, the sensor 5 (first sensor) having the helical gear 3 as a detection target gear, the sensor 6 (second sensor) having the helical gear 4 as a detection target gear, and the helical gears 3 and 4 are used. Torque detecting means for detecting the transmitted torque,
The torque detection means calculates the inclinations α1, α2, α1 ′, α2 ′ of the teeth 3a, 4a of the meshing portions of the helical gears 3, 4 and the phase difference of the output signals of the sensors 5, 6 ( α1 + α1 ′, α2 + α2 ′), and based on the direction of the phase difference, the direction of the torque transmitted between the helical gears 3 and 4 is detected, and the phase difference is a meshed portion of the helical gears 3 and 4. The teeth 3a and 4a are generated by tilting in the rotational direction according to the magnitude of the transmitted torque.

このように構成すると、センサ5、6の出力信号からヘリカルギア3、4の位相差を求めるだけで、伝達されるトルクの大きさと方向を検出できる。
特に、従来のセンサをそのまま利用して、センサの数を増やさずに、トルクの伝達方向を検出でき、専用のセンサなどを別途設ける必要がないので、コストの上昇を抑えることができる。
If comprised in this way, the magnitude | size and direction of transmitted torque can be detected only by calculating | requiring the phase difference of the helical gears 3 and 4 from the output signal of the sensors 5 and 6. FIG.
In particular, the conventional sensor can be used as it is, the torque transmission direction can be detected without increasing the number of sensors, and a dedicated sensor or the like need not be provided separately, so that an increase in cost can be suppressed.

本発明の第2の実施形態を説明する。
図9は、第2の実施形態にかかるトルク検出システムの概略構成図である。
図10は、トルク伝達による回転センサとヘリカルギアとのギャップと、回転センサの出力信号を説明する図である。
A second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a torque detection system according to the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining a gap between the rotation sensor and the helical gear by torque transmission and an output signal of the rotation sensor.

第2の実施形態では、自動変速機の動力伝達経路上で、外周の歯3a、4a同士を噛合させて隣接して設けられたヘリカルギア3とヘリカルギア4の側方に、ひとつのセンサ6A(ギャップセンサ)が設けられている。
センサ6Aは、ギア軸1、2に対して平行となる向きで、ヘリカルギア3の歯3aとヘリカルギア4の歯4aとの噛み合い部分の側方に配置されている。このセンサ6Aは、ヘリカルギア3とヘリカルギア4のスラスト方向(直交方向)から、歯3aと歯4aとの噛み合い部分の側面3a1、4a1に、センサ面を対向させている。
In the second embodiment, on the power transmission path of the automatic transmission, one sensor 6A is provided on the side of the helical gear 3 and the helical gear 4 that are provided adjacent to each other by engaging the teeth 3a and 4a on the outer periphery. (Gap sensor) is provided.
The sensor 6 </ b> A is arranged on the side of the meshing portion between the tooth 3 a of the helical gear 3 and the tooth 4 a of the helical gear 4 in a direction parallel to the gear shafts 1 and 2. The sensor surface of the sensor 6A is opposed to the side surfaces 3a1 and 4a1 of the meshing portions of the teeth 3a and 4a from the thrust direction (orthogonal direction) of the helical gear 3 and the helical gear 4.

そのため、ヘリカルギア3、4が回転して、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクが伝達されると、センサ6Aのセンサ面の正面を、歯3aの側面3a1と歯4aの側面4a1とが交互に通過するようになっている。   Therefore, when the helical gears 3 and 4 are rotated and torque is transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4, the front surface of the sensor surface of the sensor 6A is set to the side surface 3a1 of the tooth 3a and the side surface 4a1 of the tooth 4a. And pass through alternately.

さらに、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクが伝達されていないときには、ヘリカルギア3の歯3aの側面3a1とセンサ6Aとの距離と、ヘリカルギア4の歯4aの側面4a1とセンサ6Aとの距離とが同じになるように、ヘリカルギア3とヘリカルギア4の軸方向の位置が設定されている。   Further, when torque is not transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4, the distance between the side surface 3a1 of the tooth 3a of the helical gear 3 and the sensor 6A, the side surface 4a1 of the tooth 4a of the helical gear 4, and the sensor 6A. The positions of the helical gear 3 and the helical gear 4 in the axial direction are set so that the distance between them is the same.

前記したように、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクが伝達される際には、ヘリカルギア3とヘリカルギア4とをそれぞれ回転軸(ギア軸1、ギア軸2)に対して傾けようとする力と、ヘリカルギア3とヘリカルギア4をスラスト方向に移動させようとする力が作用する。   As described above, when torque is transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4, the helical gear 3 and the helical gear 4 are inclined with respect to the rotation shafts (the gear shaft 1 and the gear shaft 2), respectively. The force to try and the force to move the helical gear 3 and the helical gear 4 in the thrust direction act.

ここで、トルクの伝達方向に応じてこれらの力が作用する向きが異なるので、図10の(a)に示すように、トルクの伝達方向に応じて、歯3aの側面3a1とセンサ6との距離D4と、歯4aの側面4a1とセンサ6との距離D3とが変化する。
例えば、図10の(a)に示す位置関係に歯3a、4aとセンサ6Aとがある場合、センサ6Aから出力されるパルス信号は、歯3aの側面3a1に起因する山aと、歯4aの側面4a1に起因する谷bとが交互に繰り返されるパルス信号10となる。
なお、第2の実施形態では、センサ6Aから離れた位置にある歯の側面が、パルス信号における山になるように、センサ6Aの出力信号が処理されている。
Here, since the direction in which these forces act differs depending on the torque transmission direction, as shown in FIG. 10A, the side surface 3a1 of the tooth 3a and the sensor 6 depend on the torque transmission direction. The distance D4 and the distance D3 between the side surface 4a1 of the tooth 4a and the sensor 6 change.
For example, when the tooth 3a, 4a and the sensor 6A are in the positional relationship shown in FIG. 10A, the pulse signal output from the sensor 6A is the peak a caused by the side surface 3a1 of the tooth 3a and the tooth 4a. The pulse signal 10 is generated by alternately repeating the valleys b caused by the side surface 4a1.
In the second embodiment, the output signal of the sensor 6A is processed so that the side surface of the tooth at a position away from the sensor 6A becomes a peak in the pulse signal.

ここで、山aと谷bとの高さの差(Gap)は、歯3aの側面3a1と、歯4aの側面4a1とのギャップ(Gap)に応じて決まる。
実施の形態では、トルクが伝達される際に、ヘリカルギア3とヘリカルギア4とが互いに異なる方向(ギャップが広がる方向)に移動する。そのため、ヘリカルギア3とヘリカルギア4に作用する力が小さくて、ヘリカルギア3とヘリカルギア4の変位量(移動量)が小さくても、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との相対的な移動量が大きくなるので、検出能(分解能)が向上して、トルクの検出精度が向上するようになっている。
Here, the height difference (Gap) between the peak a and the valley b is determined according to the gap (Gap) between the side surface 3a1 of the tooth 3a and the side surface 4a1 of the tooth 4a.
In the embodiment, when torque is transmitted, the helical gear 3 and the helical gear 4 move in directions different from each other (direction in which the gap widens). Therefore, even if the force acting on the helical gear 3 and the helical gear 4 is small and the displacement amount (movement amount) of the helical gear 3 and the helical gear 4 is small, the relative movement amount of the helical gear 3 and the helical gear 4 Therefore, the detection capability (resolution) is improved and the torque detection accuracy is improved.

第2の実施形態では、制御装置7が、パルス信号10(図10の(b)参照)に基づいて、パルス信号の周期Tと、ヘリカルギア3、4とセンサ6Aとの距離とを求める。そして、求めた周期Tと距離に基づいて、制御装置7の図示しない記憶手段に記憶されたマップを参照して、ヘリカルギア3とヘリカルギア4の回転数(回転速度)と、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間で伝達されるトルクの大きさとが特定される。   In 2nd Embodiment, the control apparatus 7 calculates | requires the period T of a pulse signal, and the distance of the helical gears 3 and 4 and the sensor 6A based on the pulse signal 10 (refer FIG.10 (b)). Based on the obtained period T and distance, the rotational speed (rotational speed) of the helical gear 3 and the helical gear 4, the helical gear 3, and the map stored in the storage means (not shown) of the control device 7 are referred to. The magnitude of torque transmitted to and from the helical gear 4 is specified.

次に、第2の実施形態の変形例を説明する。
図11は、第2の実施形態の変形例の場合における、トルク伝達によるセンサ6Aとヘリカルギア3、4とのギャップと、回転センサの出力信号を説明する図である。図11の(a)は、ヘリカルギア3、4の歯3a、4a同士が噛合した部分の拡大図であり、(b)は、(a)におけるA−A断面図であり、(c)は、センサ6Aが出力するパルス信号を説明する図であり、(d)は、(a)における符号Bで囲んだ領域の拡大図である。
Next, a modification of the second embodiment will be described.
FIG. 11 is a diagram for explaining the gap between the sensor 6A and the helical gears 3 and 4 by torque transmission and the output signal of the rotation sensor in the case of the modification of the second embodiment. 11A is an enlarged view of a portion where the teeth 3a and 4a of the helical gears 3 and 4 mesh with each other, FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 11A, and FIG. FIG. 6B is a diagram for explaining a pulse signal output from the sensor 6A, and FIG. 8D is an enlarged view of a region surrounded by a symbol B in FIG.

この変形例にかかるトルク検出システムでは、ヘリカルギア4の歯4aの側面4a1に凹部42が設けられている。
凹部42は、ヘリカルギア4の総ての歯4aにおいて、センサ6Aとの対向面(側面4a1)に設けられている。これら凹部42は、ヘリカルギア4を側面から見て、ヘリカルギア4の回転中心(図示せず)を中心とした半径rの仮想円上に位置するように形成されている。さらに、これら凹部42は、ヘリカルギア4の側面側から見た形状が、総て同じ形状(矩形形状)であり、凹部42の深さD5(図11の(d)参照)も総て同じとなっている。
この変形例では、ヘリカルギア3からヘリカルギア4にトルクが伝達されているときに、出力側となるヘリカルギア4に凹部42が設けられている。そして、このヘリカルギア4における凹部42が設けられている面は、トルクが伝達されているときに倒れる側の面(変位が大きい側の面)に相当する。
In the torque detection system according to this modification, a recess 42 is provided on the side surface 4a1 of the tooth 4a of the helical gear 4.
The recess 42 is provided on the surface (side surface 4a1) facing the sensor 6A in all the teeth 4a of the helical gear 4. These recesses 42 are formed so as to be located on a virtual circle having a radius r centered on the rotation center (not shown) of the helical gear 4 when the helical gear 4 is viewed from the side. Further, these concave portions 42 are all the same shape (rectangular shape) when viewed from the side surface side of the helical gear 4, and the depth D5 of the concave portion 42 (see FIG. 11 (d)) is also the same. It has become.
In this modification, when torque is transmitted from the helical gear 3 to the helical gear 4, the concave portion 42 is provided in the helical gear 4 on the output side. The surface of the helical gear 4 on which the concave portion 42 is provided corresponds to the surface that falls when the torque is transmitted (the surface on which displacement is large).

ヘリカルギア3、4が、図11の(a)に示す位置関係にある場合に、センサ6Aから出力されるパルス信号を説明する。
ヘリカルギア3、4が回転して、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクが伝達される場合、センサ6Aの正面を歯4aの凹部42が通過すると、凹部42の深さD5の分だけ、センサ6Aとの距離が変動する。
そのため、センサ6Aから出力されるパルス信号では、歯3aの側面に起因する山aと、歯4aの側面4a1に起因する谷bとが交互に繰り返されると共に、谷bの途中に、凹部42に起因する小さい山cが出現する。よって、図11の(c)に示すようなパルス信号10Aが出力されることになる。
A pulse signal output from the sensor 6A when the helical gears 3 and 4 are in the positional relationship shown in FIG.
When the helical gears 3 and 4 are rotated and torque is transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4, when the concave portion 42 of the tooth 4a passes through the front surface of the sensor 6A, the depth D5 of the concave portion 42 is increased. Only the distance to the sensor 6A varies.
Therefore, in the pulse signal output from the sensor 6A, the crest a caused by the side surface of the tooth 3a and the trough b caused by the side surface 4a1 of the tooth 4a are alternately repeated, and in the middle of the trough b, the recess 42 The resulting small mountain c appears. Therefore, a pulse signal 10A as shown in FIG. 11C is output.

これにより、制御装置7が、パルス信号10A(図11の(c)参照)に基づいて、パルス信号の周期Tと、ヘリカルギア3、4とセンサ6Aとの距離とを求める。そして、求めた周期Tと距離に基づいて、ヘリカルギア3とヘリカルギア4の回転数(回転速度)と、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間で伝達されるトルクの大きさとが特定される。   Thereby, the control apparatus 7 calculates | requires the period T of a pulse signal, and the distance of the helical gears 3 and 4 and the sensor 6A based on 10 A of pulse signals (refer FIG.11 (c)). Then, based on the obtained period T and distance, the rotational speed (rotational speed) of the helical gear 3 and the helical gear 4 and the magnitude of the torque transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4 are specified. .

さらに、パルス信号10Aにおいて、小さい山cが出現している山または谷が、ヘリカルギア4の歯4aの側面4a1に起因するものであることが判るので、センサ6Aから出力されるパルス信号の山と谷が、何れのヘリカルギア3とヘリカルギア4の何れの歯3a、4aの側面3a1、4a1に起因するものであるのかが特定できる。   Further, since it is understood that the peak or valley where the small peak c appears in the pulse signal 10A is caused by the side surface 4a1 of the tooth 4a of the helical gear 4, the peak of the pulse signal output from the sensor 6A. It is possible to specify which of the helical gear 3 and the helical gear 4 has the teeth 3a and 4a of the side surfaces 3a1 and 4a1.

実施の形態では、小さい山cが出現するパルス信号に基づいて、トルクの伝達方向を特定できるようになっている。
以下、トルクの伝達方向の特定を説明する。
In the embodiment, the direction of torque transmission can be specified based on a pulse signal in which a small peak c appears.
Hereinafter, the specification of the torque transmission direction will be described.

図12は、図11の(a)に示す構成のヘリカルギア4が採用されている場合に、ドライブ時とエンジンブレーキ時にセンサ6Aから出力されるパルス信号を説明する図である。
図12の(a)は、駆動源側から入力された回転駆動力(トルク)が駆動輪側に伝達されるドライブ時のヘリカルギア3、4の位置関係と、センサ6Aから出力されるパルス信号を示す図である。(b)は、駆動輪側から入力された回転駆動力(トルク)が駆動源側に伝達されるエンジンブレーキ時のヘリカルギア3、4の位置関係と、センサ6Aから出力されるパルス信号を示す図である。
図13は、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクが伝達されてないために、ヘリカルギア3とヘリカルギア4の回転軸方向の位置が略同じになった場合のパルス信号を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating pulse signals output from the sensor 6A during driving and engine braking when the helical gear 4 having the configuration shown in FIG. 11A is employed.
FIG. 12A shows the positional relationship of the helical gears 3 and 4 during driving in which the rotational driving force (torque) input from the driving source side is transmitted to the driving wheel side, and the pulse signal output from the sensor 6A. FIG. (B) shows the positional relationship of the helical gears 3 and 4 during engine braking in which the rotational driving force (torque) input from the drive wheel side is transmitted to the drive source side, and the pulse signal output from the sensor 6A. FIG.
FIG. 13 illustrates a pulse signal when torque is not transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4 so that the positions of the helical gear 3 and the helical gear 4 in the rotational axis direction are substantially the same. FIG.

なお、以下の説明は、ドライブ時には、ヘリカルギア3の歯3aがセンサ6Aから離れると共にヘリカルギア4の歯4aがセンサ6Aに近づき、エンジンブレーキ時には、ヘリカルギア3の歯3aがセンサ6Aに近づくと共にヘリカルギア4の歯4aがセンサ6Aから離れる場合(図12参照)について説明をする。   In the following explanation, the tooth 3a of the helical gear 3 moves away from the sensor 6A and the tooth 4a of the helical gear 4 approaches the sensor 6A during driving, and the tooth 3a of the helical gear 3 approaches the sensor 6A during engine braking. A case where the tooth 4a of the helical gear 4 is separated from the sensor 6A (see FIG. 12) will be described.

図12の(a)に示すように、ドライブ時には、センサ6Aから出力されるパルス信号は、センサ6Aからの距離が遠いほうの歯3aの側面3a1に起因する山aと、センサ6Aに近いほうの歯4aの側面4a1に起因する谷bとが交互に繰り返すパルス信号であって、谷bの途中に、歯4aの凹部42に起因する小さい山cが出現するパルス信号10Bとなる。   As shown in FIG. 12 (a), during driving, the pulse signal output from the sensor 6A includes a peak a caused by the side surface 3a1 of the tooth 3a that is farther from the sensor 6A and a sensor closer to the sensor 6A. The pulse signal 10B is a pulse signal that repeats alternately with the valley b caused by the side surface 4a1 of the tooth 4a, and in which a small peak c caused by the recess 42 of the tooth 4a appears in the middle of the valley b.

一方、図12の(b)に示すように、エンジンブレーキ時には、センサ6Aから出力されるパルス信号は、センサ6Aからの距離が遠いほうの歯4aの側面4a1に起因する山bと、センサ6Aに近いほうの歯3aの側面3a1に起因する谷aとが交互に繰り返すパルス信号であって、山bの途中に、歯4aの凹部42に起因する小さい山cが出現するパルス信号10Cとなる。   On the other hand, as shown in FIG. 12B, at the time of engine braking, the pulse signal output from the sensor 6A includes a peak b caused by the side surface 4a1 of the tooth 4a farther from the sensor 6A and the sensor 6A. The pulse signal 10C is a pulse signal that repeats alternately with the valley a caused by the side surface 3a1 of the tooth 3a closer to, and in which a small peak c caused by the recess 42 of the tooth 4a appears in the middle of the peak b. .

これにより、制御装置7では、パルス信号10B、10Cから求めたパル信号の周期Tと、ヘリカルギア3、4とセンサ6Aとの距離に基づいて、回転数と伝達トルクの大きさとが特定される。   Thereby, in the control apparatus 7, the rotation speed and the magnitude of the transmission torque are specified based on the period T of the pal signal obtained from the pulse signals 10B and 10C and the distance between the helical gears 3 and 4 and the sensor 6A. .

さらに、パルス信号10B、10Cにおいて、小さい山cが出現している山が、ヘリカルギア4の歯4aの側面4a1に起因するものであることが判るので、ヘリカルギア3とヘリカルギア4の何れが、センサ6Aに近い位置にあるのかが特定できる。
前記したように、ヘリカルギア3とヘリカルギア4の位置関係はトルクの伝達方向に応じて決まるので、制御装置7において、特定した位置関係に基づいてトルクの伝達方向を特定できることになる。
Furthermore, in the pulse signals 10B and 10C, it can be seen that the crest where the small crest appears is due to the side surface 4a1 of the tooth 4a of the helical gear 4, so that either the helical gear 3 or the helical gear 4 is , It can be specified whether it is in a position close to the sensor 6A.
As described above, since the positional relationship between the helical gear 3 and the helical gear 4 is determined according to the torque transmission direction, the control device 7 can identify the torque transmission direction based on the identified positional relationship.

ちなみに、図13に示すように、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクが伝達されない場合、ヘリカルギア3とヘリカルギア4の回転軸方向の位置が略同じになる。
かかる場合には、歯3aの側面3a1と歯4aの側面4a1とのギャップ(Gap)が略ゼロになるので、センサ6Aから出力されるパルス信号10Dでは、山と谷が明確に区別できなくなる。
しかし、このような場合であっても、歯4aの凹部42に起因する小さい山cが、パルス信号10Dに出現する。
よって、かかる場合には、制御装置7において、小さい山cの周期Tに基づいて、ヘリカルギア3、4の回転数(回転速度)を求めることができるようになっている。
Incidentally, as shown in FIG. 13, when torque is not transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4, the positions of the helical gear 3 and the helical gear 4 in the rotational axis direction are substantially the same.
In such a case, since the gap (Gap) between the side surface 3a1 of the tooth 3a and the side surface 4a1 of the tooth 4a is substantially zero, the peak and valley cannot be clearly distinguished from each other in the pulse signal 10D output from the sensor 6A.
However, even in such a case, a small peak c due to the recess 42 of the tooth 4a appears in the pulse signal 10D.
Therefore, in such a case, the control device 7 can obtain the rotational speed (rotational speed) of the helical gears 3 and 4 based on the cycle T of the small crest c.

なお、上記の変形例では、ヘリカルギア4に凹部42が設けられている場合を例に挙げて説明をしたが、凹部の変わりに凸部を設けるようにしても良い。このようにすることによっても、上記の変形例の場合と同様の作用効果が奏されることになる。   In the above modification, the case where the concave portion 42 is provided in the helical gear 4 has been described as an example, but a convex portion may be provided instead of the concave portion. Also by doing in this way, the same operation effect as the case of the above-mentioned modification is produced.

さらに、第2の実施形態およびその変形例では、ヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクが伝達されていないときに、歯3aの側面3a1とセンサ6Aとのギャップ(距離)と、歯4aの側面4a1とセンサ6Aとのギャップ(距離)とが、同じとなるようにヘリカルギア3とヘリカルギア4とが設けられている。
しかし、トルクが伝達されていないときに、側面3a1とセンサ6Aとのギャップと、側面4a1とセンサ6Aとのギャップとが異なるように、ヘリカルギア3とヘリカルギア4とをスラスト方向(軸方向)にずらして配置するようにしても良い。このようにすると、少なくともドライブ時とエンジンブレーキ時の一方において、センサ6Aから出力されるパルス信号のギャップが大きくなるので、かかる場合におけるトルクの検出精度を向上させることができる。
Furthermore, in the second embodiment and its modification, when torque is not transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4, the gap (distance) between the side surface 3a1 of the tooth 3a and the sensor 6A, and the tooth The helical gear 3 and the helical gear 4 are provided so that the gap (distance) between the side surface 4a1 of 4a and the sensor 6A is the same.
However, when torque is not transmitted, the helical gear 3 and the helical gear 4 are thrust in the thrust direction (axial direction) so that the gap between the side surface 3a1 and the sensor 6A is different from the gap between the side surface 4a1 and the sensor 6A. You may make it arrange | position to. In this way, the gap between the pulse signals output from the sensor 6A is increased at least during driving and during engine braking, so that the torque detection accuracy in such a case can be improved.

また、ヘリカルギア4に凹部または凸部を設けた場合には、例えばヘリカルギア3とヘリカルギア4との間でトルクが伝達されていないときにセンサ6Aにより検出されるセンサと凹部または凸部とのギャップと、予め求めたトルクが伝達されていないときのギャップとの差を求めて、以降、この求めた差に基づいて、センサ6Aにより検出されるギャップを補正するようにしても良い。このようにすると、トルクの検出精度を向上させることができる。   In addition, when the concave portion or the convex portion is provided in the helical gear 4, for example, a sensor and a concave portion or a convex portion that are detected by the sensor 6A when torque is not transmitted between the helical gear 3 and the helical gear 4. And the gap when the torque obtained in advance is not transmitted, the gap detected by the sensor 6A may be corrected based on the obtained difference. In this way, torque detection accuracy can be improved.

以上の通り、第2の実施形態およびその変形例では、入力側の歯車(ヘリカルギア3)から出力側の歯車(ヘリカルギア4)にトルクを伝達する場合に、ヘリカルギア3、4の歯3a、4aの噛み合い部分の側方にセンサ6Aを配置し、軸方向のスラスト力が働く歯車の歯の側面(歯3a、4aの側面3a1、4a1)と歯車の変位量を測定するギャップセンサ(センサ6A)を設け、歯の側面(3a1、4a1)とギャップセンサとの間の距離に基づいて、歯車(ヘリカルギア3、4)が伝達するトルクを検出すると共に、ギャップセンサが検出する距離の変動周期(T)に基づいて、歯車の回転速度を検出する構成のトルク検出装置とした。   As described above, in the second embodiment and the modification thereof, when torque is transmitted from the input side gear (helical gear 3) to the output side gear (helical gear 4), the teeth 3a of the helical gears 3 and 4 are used. A sensor 6A is arranged on the side of the meshing portion of 4a, and a gap sensor (sensor) that measures the gear tooth side surfaces (side surfaces 3a1 and 4a1 of the teeth 3a and 4a) and the gear displacement is applied with axial thrust force. 6A), and based on the distance between the tooth side surfaces (3a1, 4a1) and the gap sensor, the torque transmitted by the gears (helical gears 3, 4) is detected and the variation in the distance detected by the gap sensor is detected. Based on the period (T), the torque detection device is configured to detect the rotational speed of the gear.

このような構成にすると、ギャップセンサは、ひとつのセンサで、伝達されるトルクに応じて変化する歯車の側面の変位量を検出することができる。そして、その変位量に基づいて歯車が伝達するトルクを検出することができる。   With such a configuration, the gap sensor can detect the displacement amount of the side surface of the gear that changes in accordance with the transmitted torque with a single sensor. The torque transmitted by the gear can be detected based on the amount of displacement.

また、ギャップセンサは、歯車の歯の側面とギャップセンサとの距離を検出するようにしているので、一方の歯車の側面が存在しない部分と、一方の歯車の歯の側面が存在する部分との距離は異なり、距離は歯車の回転と共に周期的に変化する。この周期的な変化に基づき、歯車の回転速度を検出することができる。つまり、ひとつのセンサで、歯車の伝達するトルクと、歯車の回転速度を検出することができる。   In addition, since the gap sensor detects the distance between the side surface of the gear tooth and the gap sensor, a portion where the side surface of one gear does not exist and a portion where the side surface of one gear tooth exists. The distance is different, and the distance changes periodically with the rotation of the gear. Based on this periodic change, the rotational speed of the gear can be detected. That is, the torque transmitted by the gear and the rotational speed of the gear can be detected by a single sensor.

さらに、前記ギャップセンサは、入力側の歯車と出力側の歯車が噛み合う位置で、各歯車の側面の変位量を測定する構成とした。   Further, the gap sensor is configured to measure a displacement amount of a side surface of each gear at a position where the input side gear and the output side gear mesh with each other.

このように構成すると、ギャップセンサは、伝達されるトルクに応じて作用するスラスト力によって、互いに逆方向に変位する歯車の側面と、ギャップセンサの距離を検出することができる。このように、互いに逆方向に変位する歯車の側面を測定することで、歯車が伝達するトルクが同じで、それに伴う歯車の変位量が同じであっても、ギャップセンサが検出する検出値を大きくすることができ、トルクの検出精度を向上することができる。   With this configuration, the gap sensor can detect the distance between the side surface of the gear that is displaced in the opposite direction and the gap sensor by the thrust force acting according to the transmitted torque. In this way, by measuring the side surfaces of the gears that are displaced in the opposite directions, the detected value detected by the gap sensor is increased even if the torque transmitted by the gears is the same and the amount of gear displacement associated therewith is the same. Torque detection accuracy can be improved.

前記歯車の歯の側面であって、前記ギャップセンサと対向する側の側面には、凸部または凹部が形成されている構成とした。   Convex portions or concave portions are formed on the side surfaces of the gear teeth on the side facing the gap sensor.

このように構成すると、ギャップセンサは、互いの歯車の側面がトルクにより変位しなくても、歯車の回転による歯車の側面との距離が周期的に変化して、歯車の回転速度を検出することができる。また、歯車に形成した凸部または凹部と歯車の側面とのギャップに基づいて、歯車の側面の位置の変位量を補正することにより、変位量の検出精度を向上させることができる。   When configured in this manner, the gap sensor detects the rotational speed of the gear by periodically changing the distance from the side surface of the gear due to the rotation of the gear even if the side surfaces of the gears are not displaced by torque. Can do. Further, the displacement amount detection accuracy can be improved by correcting the displacement amount of the position of the side surface of the gear based on the gap between the convex or concave portion formed on the gear and the side surface of the gear.

側面に凹部が形成される歯車は、出力側の歯車であり、かつ入力側から出力側へトルクが伝達されている状態で、歯車が倒れる側の面に凹部が形成されている構成とした。   The gear having the concave portion formed on the side surface is an output side gear, and the concave portion is formed on the surface on the side where the gear falls while the torque is transmitted from the input side to the output side.

このように構成すると、凸部を形成する場合に比べ、ギャップセンサと歯車との距離を近くに設定することができ、ギャップセンサの検出精度の向上と、センサの搭載性を向上させることができる。   If comprised in this way, compared with the case where a convex part is formed, the distance of a gap sensor and a gearwheel can be set near, and the improvement of the detection accuracy of a gap sensor and the mounting property of a sensor can be improved. .

なお、歯車は、ギャップセンサ側で、軸方向に対して、互いの歯車の側面がずれるように配置されている構成としても良い。   The gears may be arranged on the gap sensor side so that the side surfaces of the gears are displaced with respect to the axial direction.

このように構成すると、歯車の側面に凸部や凹部を設けなくても、伝達トルクがない状態、すなわち、スラスト力が働かず、歯車の軸方向の変位がない状態でも、ギャップセンサの出力に歯の側面の位置ズレによる周期的な変位が表れるので、歯車の回転速度を検出することができる。   With this configuration, even if there are no protrusions or recesses on the side surface of the gear, there is no transmission torque, that is, thrust force does not work and there is no displacement in the axial direction of the gear. Since a periodic displacement due to a positional shift of the tooth side surface appears, the rotational speed of the gear can be detected.

さらに、ギャップセンサは、一方の歯車の歯のみを検出する位置に配置した構成としても良い。   Furthermore, the gap sensor may be arranged at a position where only the teeth of one gear are detected.

このように構成すると、歯の側面に凸部や凹部を設けなくても、歯の形状(歯と歯溝)のみで、歯車の回転速度を検出できる。
さらに、この場合において、トルクの受け渡し部分、すなわち歯車の歯と歯の噛み合い部分に近い部分に、ギャップセンサを配置することが好ましい。このように構成すると、歯の倒れ(歯の側面の位置変位量)が大きいところで、歯車の倒れ量を検出することができるので、他の部分で検出する場合に比べて、トルクの検出精度を向上させることができる。
If comprised in this way, even if it does not provide a convex part and a recessed part in the side surface of a tooth | gear, the rotational speed of a gearwheel is detectable only with the shape of a tooth | gear (tooth and tooth space).
Furthermore, in this case, it is preferable to arrange a gap sensor in a portion where torque is transferred, that is, a portion close to the gear teeth and the teeth meshing portion. With this configuration, the amount of gear fall can be detected when the tooth fall (position displacement on the side surface of the tooth) is large, so that the torque detection accuracy can be improved compared to the case where the tooth fall is detected. Can be improved.

1 ギア軸(第1の回転軸)
2 ギア軸(第2の回転軸)
3 ヘリカルギア(入力側の歯車)
4 ヘリカルギア(出力側の歯車)
5 センサ(第1のセンサ)
6 センサ(第2のセンサ)
6A センサ
7 制御装置(トルク検出手段)
1 Gear shaft (first rotating shaft)
2 Gear shaft (second rotation shaft)
3 Helical gear (input side gear)
4 Helical gear (output side gear)
5 Sensor (first sensor)
6 Sensor (second sensor)
6A sensor 7 control device (torque detection means)

Claims (6)

入力側と出力側のヘリカルギアの間で伝達されるトルクを検出するトルク検出システムにおいて、
少なくとも出力側のヘリカルギアの歯部側面に配置され同ギアの回転を検出するセンサと、
同センサの出力信号に基づいて、前記出力側のヘリカルギアへ伝達されるトルクを検出するトルク検出手段と、を備え、
前記トルク検出手段が前記センサと前記出力側のヘリカルギアとの距離に基づいて、前記出力側のヘリカルギアへ伝達されるトルクの大きさおよび方向を検出することを特徴とするトルク検出システム。
In the torque detection system that detects the torque transmitted between the input side and output side helical gears,
A sensor that is arranged on at least the tooth side surface of the helical gear on the output side and detects the rotation of the gear;
Torque detecting means for detecting torque transmitted to the helical gear on the output side based on an output signal of the sensor,
The torque detection system, wherein the torque detection means detects the magnitude and direction of torque transmitted to the output-side helical gear based on a distance between the sensor and the output-side helical gear.
前記センサは、前記入力側と前記出力側のヘリカルギアとの噛み合い部分の側方に配置され、同センサと入力側および出力側のヘリカルギアとの各々の距離に基づいてトルクの方向および大きさを検出することを特徴とする請求項1に記載のトルク検出システム。   The sensor is disposed on the side of the meshing portion between the input side and the output side helical gear, and the direction and magnitude of torque based on the distance between the sensor and the input side and output side helical gears. The torque detection system according to claim 1, wherein: 前記センサの出力信号は、前記センサと前記入力側および出力側のヘリカルギアの少なくとも一方との距離に対応する振幅のパルス信号であり、
前記トルク検出手段は、前記パルス信号の振幅に基づいてトルクの大きさおよび方向を検出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のトルク検出システム。
The output signal of the sensor is a pulse signal having an amplitude corresponding to the distance between the sensor and at least one of the input side and output side helical gears,
The torque detection system according to claim 1, wherein the torque detection unit detects the magnitude and direction of torque based on the amplitude of the pulse signal.
入力側の歯車と出力側の歯車との間で伝達されるトルクを検出するトルク検出システムにおいて、
前記入力側の歯車を検出対象歯車とする第1のセンサと、
前記出力側の歯車を検出対象歯車とする第2のセンサと、
前記入力側の歯車と前記出力側の歯車との間で伝達されるトルクを検出するトルク検出手段とを備え、
前記トルク検出手段が、
前記入力側の歯車と前記出力側の歯車の歯の傾きに基づいて、前記入力側の歯車と前記出力側の歯車との間で伝達されるトルクの大きさおよび方向を検出することを特徴とするトルク検出システム。
In the torque detection system for detecting the torque transmitted between the input side gear and the output side gear,
A first sensor having the input side gear as a detection target gear;
A second sensor using the output side gear as a detection target gear;
Torque detecting means for detecting torque transmitted between the input side gear and the output side gear;
The torque detecting means;
Detecting the magnitude and direction of torque transmitted between the input side gear and the output side gear based on the inclination of teeth of the input side gear and the output side gear; Torque detection system.
前記トルク検出手段は、
前記歯の傾きの大きさを、前記第1および第2のセンサの出力信号の位相差から検出し、
前記位相差の方向に基づいて、前記入力側の歯車と前記出力側の歯車との間で伝達されるトルクの方向を検出することを特徴とする請求項4に記載のトルク検出システム。
The torque detecting means includes
The magnitude of the tooth inclination is detected from the phase difference between the output signals of the first and second sensors,
The torque detection system according to claim 4, wherein a direction of torque transmitted between the input side gear and the output side gear is detected based on the phase difference direction.
前記位相差は、前記入力側の歯車と前記出力側の歯車の噛み合い部分の歯が、伝達されるトルクの大きさに応じて、歯車の回転方向に傾くことにより発生したものであることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のトルク検出システム。

The phase difference is generated when the teeth of the meshing portion of the input-side gear and the output-side gear are inclined in the rotation direction of the gear according to the magnitude of torque to be transmitted. The torque detection system according to claim 4 or 5.

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