JP5712759B2 - Physical quantity measuring device for gear transmission - Google Patents
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この発明は、自動車用変速機等に組み込まれている歯車伝達装置を構成する歯車に関する物理量、具体的には、前記歯車伝達装置が伝達するトルクに応じて変化する前記歯車の変位、乃至は、この変位と相関関係のあるこのトルクの値を測定する為の測定装置に関する。 The present invention relates to a physical quantity related to a gear constituting a gear transmission device incorporated in an automobile transmission or the like, specifically, a displacement of the gear that changes according to a torque transmitted by the gear transmission device, or The present invention relates to a measuring apparatus for measuring the value of this torque correlated with this displacement.
自動車用変速機には、有段式であるか無段式であるかに拘らず、歯車伝達機構が組み込まれている。自動車用の無段式変速機としては、ベルト式、トロイダル式のものが実用化されているが、何れの型式のものでも、動力伝達部(トラクション部)で過大な滑りが発生するのを防止すべく、この動力伝達部の面圧を確保する為の押圧装置を備えている。又、前記無段変速機の伝達効率を良好にする為には、この押圧装置が発生する押圧力を、この無段変速機が伝達するトルクの大きさに応じて調節する事が好ましい。即ち、このトルクが低い場合には、前記押圧力を低く抑えて、前記動力伝達部に作用する抵抗(動力伝達に寄与しない摩擦抵抗、転がり抵抗等)を低く抑えるのに対し、前記トルクが高い場合には、前記押圧力を高くして、前記動力伝達部に於ける過大な滑りの発生を防止する事が好ましい。 Regardless of whether it is a stepped type or a stepless type, a gear transmission mechanism is incorporated in an automobile transmission. Belt-type and toroidal type continuously variable transmissions for automobiles have been put into practical use, but any type of transmission prevents excessive slippage in the power transmission section (traction section). Therefore, a pressing device for securing the surface pressure of the power transmission unit is provided. In order to improve the transmission efficiency of the continuously variable transmission, it is preferable to adjust the pressing force generated by the pressing device according to the magnitude of the torque transmitted by the continuously variable transmission. That is, when the torque is low, the pressing force is kept low, and the resistance acting on the power transmission unit (friction resistance, rolling resistance, etc. not contributing to power transmission) is kept low, whereas the torque is high. In this case, it is preferable to increase the pressing force to prevent excessive slippage in the power transmission unit.
この為に、押圧装置として油圧式のものを使用すると共に、無段変速機に入力されるトルクを測定し、このトルクの測定値に応じて、前記押圧装置が発生する押圧力を調節する事が考えられるが、この様な機構は既に一部で実施されている。この場合のトルク測定は、エンジンを制御する為の制御コンピュータの信号に基づいて行われている。但し、この様な構成では、エンジンの出力を駆動輪に伝達する状態では、前記無段変速機の動力伝達部の面圧を適正にできるが、この駆動輪側からこの無段変速機にトルクが入力される場合には、この面圧を適正にできない可能性がある。即ち、この無段変速機の減速比を大きくした状態で下り坂を走行する場合の如く、大きなエンジンブレーキが作用している状態では、前記無段変速機に、出力側から大きなトルクが、加速時等とは逆方向に入力される。この状態では、前記エンジンの出力トルク(前段側からの無段変速機の入力トルク)は、零乃至は僅少である。この様な場合に、前記押圧力の調節を、前記エンジン側からの入力トルクのみに基づいて行うと、前記無段変速機の動力伝達部の面圧が不足し、この動力伝達部で過大な滑りが発生して、この動力伝達部を構成する各面の磨耗が進む等、前記無段変速機の耐久性が損なわれる可能性がある。 For this purpose, a hydraulic device is used as the pressing device, the torque input to the continuously variable transmission is measured, and the pressing force generated by the pressing device is adjusted according to the measured value of the torque. However, such a mechanism has already been partially implemented. The torque measurement in this case is performed based on a signal from a control computer for controlling the engine. However, in such a configuration, in the state where the output of the engine is transmitted to the drive wheels, the surface pressure of the power transmission portion of the continuously variable transmission can be made appropriate, but the torque from the drive wheel side to the continuously variable transmission can be increased. If is inputted, there is a possibility that this surface pressure cannot be made appropriate. That is, when a large engine brake is applied, such as when driving on a downhill with a large reduction gear ratio of the continuously variable transmission, a large torque from the output side is accelerated to the continuously variable transmission. It is input in the direction opposite to time. In this state, the output torque of the engine (the input torque of the continuously variable transmission from the front stage side) is zero or very small. In such a case, if the adjustment of the pressing force is performed based only on the input torque from the engine side, the surface pressure of the power transmission unit of the continuously variable transmission is insufficient, and this power transmission unit is excessive. There is a possibility that the durability of the continuously variable transmission may be impaired, for example, slippage may occur and wear of each surface constituting the power transmission unit may increase.
この様な原因での無段変速機の耐久性低下を防止する為には、この無段変速機を通過する(無段変速機により伝達される)トルクを、通過する方向に拘らず測定し、この測定値に基づいて押圧装置が発生する押圧力を調節する事が効果的である。この様なトルク測定を可能とする装置としては、特許文献1に記載されている様なトルク測定装置が、広く知られている。図15は、この様なトルク測定装置の原理を示している。このトルク測定装置は、回転軸1の外周面に1対のエンコーダ2a、2bを軸方向に離隔した状態で固定し、これらのエンコーダ2a、2bの被検出面(外周面)に、それぞれセンサ3a、3bの検出部を対向させている。これらのセンサ3a、3bの出力信号同士の関係は、前記回転軸1がトルクを伝達せず、従ってこの回転軸1が弾性変形していない状態では、所定の位相差を初期値として有する。これに対して、前記回転軸1がトルクを伝達し、この回転軸1が捩り方向に弾性変形した状態では、前記センサ3a、3bの出力信号同士の間の位相差が初期値からずれる。この位相差の初期値からのずれの大きさは、前記回転軸1が伝達するトルクの大きさに応じて、ほぼ比例する事になるので、前記位相差に基づいて、このトルクを求める事ができる。
In order to prevent such a decrease in the durability of the continuously variable transmission, the torque passing through the continuously variable transmission (transmitted by the continuously variable transmission) is measured regardless of the direction of passage. It is effective to adjust the pressing force generated by the pressing device based on the measured value. As a device that enables such torque measurement, a torque measurement device as described in
一方、特許文献2には、はすば歯車を組み込んだ歯車伝達装置で、この歯車伝達装置が伝達するトルクの方向と大きさとを求める装置が記載されている。特許文献2に記載された従来構造は、はすば歯車を固定した回転軸が、軸方向に関して、前記歯車伝達装置が伝達するトルクの方向に応じた方向に、このトルクの大きさに応じた量だけ変位する事を利用する。この為、この構造では、前記回転軸を圧縮コイルばねにより、軸方向の変位を可能に弾性支持すると共に、この回転軸の軸方向変位量を、変位測定器により測定可能としている。 On the other hand, Patent Document 2 describes a gear transmission device incorporating a helical gear, and a device for obtaining the direction and magnitude of torque transmitted by the gear transmission device. In the conventional structure described in Patent Document 2, the rotating shaft to which the helical gear is fixed corresponds to the magnitude of this torque in the direction corresponding to the direction of the torque transmitted by the gear transmission device with respect to the axial direction. Use the displacement by the amount. For this reason, in this structure, the rotary shaft is elastically supported by a compression coil spring so as to be axially displaceable, and the axial displacement of the rotary shaft can be measured by a displacement measuring instrument.
上述した何れの構造の場合も、自動車用の無段変速機に組み込んで、この無段変速機を通過するトルクを、通過する方向に拘らず測定可能な構造を実現できる可能性はある。但し、何れの構造も、無段変速機に組み込まれる事を前提としておらず、トルク測定装置を構成する為に、センサ以外にも、専用の部品を組み込んでいる。この為、部品製作、部品管理、組立作業が何れも面倒になり、コスト上昇の原因となるだけでなく、設置スペースが嵩み、無段変速機の構成部品を収納したケーシング内の限られた空間に設置する事が難しい。よって、これらの構造を自動車用の無段変速機の様に設置スペースが限られた用途に適用する事は困難である。 In any of the structures described above, there is a possibility that a structure can be realized that is incorporated in a continuously variable transmission for an automobile and that can measure the torque passing through the continuously variable transmission regardless of the direction of passage. However, none of the structures is premised on being incorporated into a continuously variable transmission, and dedicated components are incorporated in addition to the sensor in order to constitute a torque measuring device. For this reason, parts production, parts management, and assembly work are all cumbersome, which not only increases costs, but also increases installation space, and the casing in which the components of the continuously variable transmission are stored is limited. It is difficult to install in a space. Therefore, it is difficult to apply these structures to applications where installation space is limited, such as continuously variable transmissions for automobiles.
一方、無段変速機の場合、変速機構自体(所謂バリエータ部)には歯車伝達機構は組み込まれていないが、この変速機構の出力部から、無段変速機全体としての出力軸にトルクを伝達する部分等に、歯車伝達機構を組み込んでいる。そして、この歯車伝達機構を構成する歯車は、伝達するトルクの方向及び大きさに応じて、このトルクの作用方向に応じた方向に、このトルクの大きさに応じた量だけ微小変位する。従って、前記歯車伝達機構部分に組み込んだセンサにより、前記歯車の変位方向及び変位量を測定すれば、エンコーダの如く、トルク測定の為の専用の部品を使用しなくても、前記歯車が伝達しているトルクを求める事ができる。 On the other hand, in the case of a continuously variable transmission, a gear transmission mechanism is not incorporated in the transmission mechanism itself (so-called variator section), but torque is transmitted from the output section of this transmission mechanism to the output shaft of the continuously variable transmission as a whole. A gear transmission mechanism is incorporated in the part to be performed. The gears constituting the gear transmission mechanism are slightly displaced in an amount corresponding to the magnitude of the torque in a direction corresponding to the direction of the torque according to the direction and magnitude of the torque to be transmitted. Therefore, if the displacement direction and displacement amount of the gear are measured by a sensor incorporated in the gear transmission mechanism, the gear transmits without using a dedicated component for torque measurement like an encoder. Torque can be obtained.
尚、回転軸の一部にエンコーダを、この回転軸と同心に固定すると共に、このエンコーダの被検出面に複数個のセンサの検出部を対向させ、これら各センサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、前記回転軸の各方向に関する変位量、更には、この回転軸と静止部材との間に加わる各方向の荷重又は力(モーメント)を測定する装置が、特許文献3に記載されている。この特許文献3に記載された測定装置は、複数のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて物理量を測定するものであるが、この構造でも変位量、荷重、力等の物理量を測定する為に専用のエンコーダを設けており、この構造を無段変速機に組み込まれた歯車伝達装置が伝達するトルクを測定する為に利用しようとした場合に、図15に示した従来構造と同様の問題を生じる。又、この構造の場合には、例えば自動車用ハブユニットを構成するハブに加わるラジアル荷重及びスラスト荷重やモーメントを求める事はできても、このハブに加わるトルクを求める事はできない。 The encoder is fixed to a part of the rotating shaft concentrically with the rotating shaft, and the detection portions of a plurality of sensors are opposed to the detection surface of the encoder, and exist between the output signals of these sensors. Patent Document 3 discloses an apparatus for measuring a displacement amount in each direction of the rotating shaft, and further a load or force (moment) in each direction applied between the rotating shaft and a stationary member based on a phase difference to be performed. Have been described. The measuring device described in Patent Document 3 measures a physical quantity based on a phase difference existing between output signals of a plurality of sensors. Even in this structure, a physical quantity such as a displacement, a load, and a force is measured. In order to measure the torque transmitted by the gear transmission incorporated in the continuously variable transmission, a conventional encoder shown in FIG. 15 is provided. Cause similar problems. In the case of this structure, for example, the radial load, the thrust load, and the moment applied to the hub constituting the automobile hub unit can be obtained, but the torque applied to the hub cannot be obtained.
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、センサ以外に物理量を測定する為の要素を歯車伝達装置部分に設置する事なく、歯車伝達装置を構成する歯車の変位方向及び変位量を測定可能とする事により、該歯車伝達装置が伝達するトルクの方向及び大きさを測定可能な構造の測定装置を実現しようとするものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention can measure the displacement direction and the displacement amount of the gears constituting the gear transmission device without installing an element for measuring a physical quantity other than the sensor in the gear transmission device part. Thus, a measuring device having a structure capable of measuring the direction and magnitude of the torque transmitted by the gear transmission device is to be realized.
本発明の歯車伝達装置用物理量測定装置は何れも、1対の回転軸と、歯車伝達装置と、少なくとも1対のセンサと、演算器とを備える。 Each of the physical quantity measuring devices for a gear transmission device according to the present invention includes a pair of rotating shafts, a gear transmission device, at least a pair of sensors, and a calculator.
前記歯車伝達装置は、少なくとも1対の歯車により構成される。これら各歯車は、前記1対の回転軸のそれぞれの一部に固定されて、それぞれの外径側端部に形成した歯を互いに噛合させる事により、これらの回転軸同士の間でのトルクの伝達を可能としている。 The gear transmission device includes at least one pair of gears. Each of these gears is fixed to a part of each of the pair of rotating shafts, and the teeth formed on the respective outer diameter side end portions are engaged with each other, whereby the torque between these rotating shafts can be reduced. Communication is possible.
又、前記1対のセンサのそれぞれのセンサは、それぞれの検出部を前記1対の歯車のうちの少なくとも一方の歯車の前記外径側端部に設けた歯に対向させる事により、当該歯車の回転に伴って出力信号を変化させる。尚、本発明の解釈に於いては、「歯」の用語は、個々の歯だけでなく、円周方向に連続する多数の歯の集合も意味するものとする。 In addition, each sensor of the pair of sensors is configured so that each detection portion is opposed to a tooth provided on the outer diameter side end portion of at least one gear of the pair of gears. The output signal is changed with rotation. In the interpretation of the present invention, the term “teeth” means not only individual teeth but also a set of a large number of teeth that are continuous in the circumferential direction.
更に、前記演算器は、前記センサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、これらのセンサの検出部を対向させた歯車に関する物理量を算出する。 Further, the computing unit calculates a physical quantity related to the gears with the detection units of these sensors facing each other based on the phase difference existing between the output signals of the sensors.
上述の様な前提構成を備える歯車伝達装置用物理量測定装置を実施する場合には、請求項1に記載した発明の様に、前記歯車をはすば歯車とする。 When implementing the physical quantity measuring device for a gear transmission device having the above-described premise configuration , the gear is a helical gear as in the first aspect of the invention .
そして、前記1対のセンサのうちの一方のセンサの検出部を前記1対の歯車のうちの一方の歯車の外径側端部に形成した歯に対して径方向に、他方のセンサの検出部をこの一方の歯車の外径側端部に形成した歯に対して軸方向に、それぞれ対向させる。即ち、両方のセンサの検出部を同じ歯車の外径側端部に形成した歯に対して径方向及び軸方向のそれぞれに対向させる。 Then, the detection part of one of the pair of sensors is detected by the other sensor in the radial direction with respect to the teeth formed on the outer diameter side end of one of the pair of gears. The portions are made to face each other in the axial direction with respect to the teeth formed on the outer diameter side end portion of the one gear. That is, the detection portions of both sensors are opposed to the teeth formed on the outer diameter side end portion of the same gear in both the radial direction and the axial direction.
更に、前記演算器に、これらのセンサの出力信号同士の間に存在する位相差の変化に基づいて、前記一方の歯車の軸方向変位量とこの歯車が伝達するトルクとのうちの少なくとも一方を算出する機能を持たせる。 Further, based on the change of the phase difference existing between the output signals of these sensors, the calculator calculates at least one of the axial displacement amount of the one gear and the torque transmitted by the gear. Have a function to calculate.
これに対して、前述の様な前提構成を備える歯車伝達装置用物理量測定装置を実施する場合には、本発明の技術的範囲からは外れるが、例えば、前記歯車をはすば歯車にすると共に、前記1対のセンサのうちの一方のセンサの検出部を、前記1対の歯車のうちの一方の歯車の外径側端部に形成した歯に対して、他方のセンサの検出部を、他方の歯車の外径側端部に形成した歯に対して、それぞれ径方向に対向させる構成を採用する事もできる。 On the other hand, in the case where the physical quantity measuring device for a gear transmission device having the above-described premise configuration is implemented, it is out of the technical scope of the present invention. , With respect to the teeth formed on the outer diameter side end portion of one gear of the pair of gears, the detection portion of the other sensor, It is also possible to adopt a configuration in which the teeth formed on the outer diameter side end of the other gear are respectively opposed in the radial direction.
更に、この様な構成を採用した場合には、前記演算器に、前記1対の歯車同士の軸方向に関する相対変位に伴って発生する、前記センサの出力信号同士の間に存在する位相差の変化に基づいて、前記歯車同士の軸方向に関する相対変位量とこれらの歯車同士の間で伝達するトルクとのうちの少なくとも一方を算出する機能を持たせる構成を採用する事もできる。 Further, when such a configuration is adopted, the arithmetic unit is configured to detect a phase difference existing between the output signals of the sensors, which is generated along with the relative displacement in the axial direction of the pair of gears. Based on the change, it is possible to adopt a configuration having a function of calculating at least one of the relative displacement amount of the gears in the axial direction and the torque transmitted between the gears.
上述の構成を採用した場合には、追加的に、前記1対のセンサを前記1対の歯車の噛合部から円周方向に関して90°の位置よりもこの噛合部に近い位置に配置して、これらのセンサを単一のホルダに保持する構成を採用する事ができる。 In the case of adopting the above-described configuration, additionally, the one pair of sensors is arranged at a position closer to the meshing portion than a position of 90 ° in the circumferential direction from the meshing portion of the pair of gears, A configuration in which these sensors are held in a single holder can be employed .
又、前述の様な前提構成を備える歯車伝達装置用物理量測定装置を実施する場合には、本発明の技術的範囲からは外れるが、追加的に、前記1対のセンサのそれぞれの検出部を、前記1対の歯車のそれぞれの前記外径側端部に形成した歯に、それぞれ径方向に対向させる構成を採用する事もできる。 Further, in the case where the physical quantity measuring device for a gear transmission device having the above-described premise configuration is implemented, it is out of the technical scope of the present invention, but in addition, each detection unit of the pair of sensors is provided. In addition, it is possible to adopt a configuration in which the teeth formed on the outer diameter side end portions of the pair of gears are opposed to each other in the radial direction.
更に、前記演算器に、前記1対の歯車の中心軸同士の相対位置変化に伴って発生する、前記センサの出力信号同士の間に存在する位相差の変化に基づいて、前記歯車同士の相対変位量とこれらの歯車同士の間で伝達するトルクとのうちの少なくとも一方を算出させる構成を採用する事もできる。 Further, the arithmetic unit is configured to detect the relative relationship between the gears based on the change in the phase difference existing between the output signals of the sensors, which occurs with the relative position change between the central axes of the pair of gears. It is also possible to adopt a configuration that calculates at least one of the displacement amount and the torque transmitted between these gears.
上述の様な構成を採用した場合には、より具体的には、前記1対のセンサのそれぞれの検出部を、前記1対の歯車の噛合部を挟んで180°反対側位置(別々の歯車の径方向反対側部分)に対向させる構成を採用する事ができる。そして、この様な構成を採用した場合には、これらのセンサにより、これらの歯車の回転中心が前記噛合部の接線方向に相対変位する事に伴って、互いの出力信号同士の間の位相差を変化させる構成を採用する事ができる。 When the above-described configuration is adopted, more specifically, each detection portion of the pair of sensors is positioned at a position opposite to the 180 ° (separate gears) with the meshing portion of the pair of gears interposed therebetween. It is possible to adopt a configuration that opposes the portion on the opposite side in the radial direction. When such a configuration is adopted , the phase difference between the output signals of the gears is caused by the relative displacement of the rotation centers of the gears in the tangential direction of the meshing portion. It is possible to adopt a configuration that changes
代替的に、前記センサを構成する各センサの検出部を、前記歯車の噛合部を挟んで180°反対側位置から、これらの歯車の圧力角(各歯車の歯面の基準円上の1点に於ける、当該歯車の半径線と歯面の接線との成す角度)分だけ周方向にそれぞれ移動した位置に配置させる構成を採用する事もできる。そして、この様な構成を採用した場合には、前記各センサにより、これらの歯車の回転中心が前記噛合部の接線方向に相対変位する事に伴って、互いの出力信号同士の間の位相差を変化させる構成を採用する事もできる。 Alternatively, the detection part of each sensor constituting the sensor is moved from a position opposite to the 180 ° across the meshing part of the gear from the pressure angle of these gears (one point on the reference circle of the tooth surface of each gear). In this case, it is also possible to adopt a configuration in which the gears are arranged at positions that are respectively moved in the circumferential direction by an angle formed by the radial line of the gear and the tangent of the tooth surface. When such a configuration is adopted , the phase difference between the output signals of the gears is caused by the relative displacement of the rotation centers of the gears in the tangential direction of the meshing portion by the sensors. It is also possible to adopt a configuration that changes.
或いは、前記1対のセンサの検出部を、前記1対の歯車のうち一方の歯車の外周面に対向させる構成を採用する事もできる。又、これらのセンサの両方の検出部がこの一方の歯車に対向している位置を、前記歯車同士の噛合部から円周方向にそれぞれ90°ずれた部分とする構成を採用する事ができる。そして、この様な構成を採用した場合には、前記1対のセンサは、前記一方の歯車が他方の歯車から離れる方向に変位する事に伴って、互いの出力信号同士の間の位相差を変化させる構成を採用する事ができる。尚、この構成では、1対のセンサを1対の歯車を構成する両方の歯車のそれぞれに配置して、2対のセンサにより、これらの歯車の両方の変位量をそれぞれ求める事もできる。 Or the structure which makes the detection part of the said one pair of sensor oppose the outer peripheral surface of one gear among said one pair of gears is also employable . In addition, it is possible to employ a configuration in which the positions where both the detection portions of these sensors are opposed to the one gear are portions shifted by 90 ° in the circumferential direction from the meshing portions of the gears. And when such a structure is employ | adopted, the said one pair of sensors will detect the phase difference between mutual output signals, when the said one gearwheel is displaced to the direction away from the other gearwheel. It is possible to adopt a configuration that changes. In this configuration, a pair of sensors can be arranged on each of both gears constituting a pair of gears, and the displacement amounts of both of these gears can be obtained by two pairs of sensors.
前述の様な前提構成を備える歯車伝達装置用物理量測定装置を実施する場合には、請求項2に記載した発明の様に、前記1対の歯車をはすば歯車とする。そして、前記1対のセンサのうちの一方のセンサの検出部をこれら1対の歯車のうちの一方の歯車の前記外径側端部に形成した歯に径方向に対向させ、他方のセンサの検出部をこの一方の歯車に隣接してこの一方の歯車と同じ回転軸に固定された平歯車の外径側端部に形成した歯に径方向に対向させる。 When the physical quantity measuring device for a gear transmission device having the above-described premise configuration is implemented, the pair of gears are helical gears as in the invention described in claim 2 . And the detection part of one sensor of the pair of sensors is opposed to the teeth formed on the outer diameter side end of one gear of the pair of gears in the radial direction, and the sensor of the other sensor The detecting portion is adjacent to the one gear and is opposed to teeth formed on the outer diameter side end portion of the spur gear fixed to the same rotation shaft as the one gear in the radial direction.
更に、前記演算器に、前記1対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差の変化に基づいて、前記一方又は他方の何れかの歯車の軸方向変位量とこの歯車が伝達するトルクとのうちの少なくとも一方を算出する機能を持たせる。尚、この構成でも、別の1対のセンサを、もう1つの回転軸に固定された他方のはすば歯車と、この他方の歯車に隣接してこの他方の歯車と同じ回転軸に固定された平歯車との組合せにも適用して、2対のセンサにより、異なる回転軸に固定された2組の歯車の両方の変位量をそれぞれ求める事もできる。 Further, based on a change in phase difference existing between the output signals of the pair of sensors, the axial displacement amount of one of the gears and the torque transmitted by the gears are transmitted to the computing unit. And a function of calculating at least one of the above. Even in this configuration, another pair of sensors are fixed to the other helical gear fixed to the other rotating shaft and the same rotating shaft as the other gear adjacent to the other gear. It can also be applied to a combination with a spur gear, and the displacement amounts of both sets of gears fixed to different rotating shafts can be obtained by two pairs of sensors.
又、前述の様な前提構成を備える歯車伝達装置用物理量測定装置を実施する場合には、請求項3に記載した発明の様に、前記1対の歯車のうち、前記1対のセンサの前記検出部が対向する歯車の前記外径側端部に設けた歯の歯先面の一部に、センサ検知用の溝を設ける事ができる。 Further, when the physical quantity measuring device for a gear transmission device having the above-described premise configuration is implemented, among the pair of gears, the sensor of the pair of sensors as in the invention described in claim 3. A sensor detection groove can be provided in a part of the tooth tip surface of the tooth provided on the outer diameter side end of the gear facing the detection unit.
更に、前述した様な前提構成を備える歯車伝達装置用物理量測定装置を実施するにあたって、本発明の技術的範囲からは外れるが、前記1対の歯車のうち、前記1対のセンサの前記検出部が対向する歯車を外嵌固定した回転軸に、この回転軸を軸方向に所定の力で押圧する弾力を付与する事もできる。 Further, in carrying out the physical quantity measuring device for a gear transmission device having the above-described premise configuration, the detection unit of the pair of sensors out of the pair of gears is out of the technical scope of the present invention. An elastic force that presses the rotating shaft in the axial direction with a predetermined force can be applied to the rotating shaft with the gears facing each other fitted and fixed.
上述の様に構成する本発明の歯車伝達装置用物理量測定装置によれば、歯車伝達装置を構成する歯車の変位方向及び変位量を測定できる。従って、センサ以外に、トルク測定の為の専用の部品を前記歯車伝達装置部分に設置しなくても、この歯車伝達装置が伝達するトルクの方向及び大きさを測定する事が可能となる。この結果、部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、歯車伝達装置に物理量測定装置を組み込む事に伴うコスト上昇を低く抑えられる。しかも、設置スペースを小さく抑えて、例えば無段変速機の構成部品を収納したケーシング内の限られた空間にも設置する事が容易になる。 According to the physical quantity measuring device for a gear transmission device of the present invention configured as described above, the displacement direction and the displacement amount of the gears constituting the gear transmission device can be measured. Therefore, it is possible to measure the direction and magnitude of the torque transmitted by the gear transmission device without installing a dedicated component for torque measurement other than the sensor in the gear transmission device portion. As a result, parts production, parts management, and assembly work are all facilitated, and the cost increase associated with incorporating the physical quantity measuring device into the gear transmission device can be kept low. In addition, it is easy to install in a limited space in the casing containing the components of the continuously variable transmission, for example, with a small installation space.
[実施の形態の第1例]
請求項1に対応する、本発明の実施の形態の第1例に就いて、図1〜5により説明する。本例の構造の場合、互いに平行に配置された1対の回転軸1a、1bの中間部に、1対の歯車4a、4bを、それぞれこれらの回転軸1a、1bと共に回転する様に支持固定し、更に、これらの歯車4a、4b同士を互いに噛合させている。前記回転軸1a、1bは、例えば無段変速機の構成部品を収納したケーシング内に、径方向及び軸方向に関するがたつきを抑えた状態で、回転自在に支持している。この為に前記回転軸1a、1bを前記ケーシングの端壁或いは中間支持壁に、アンギュラ型玉軸受、円すいころ軸受等の、予圧を付与した転がり軸受により支持している。又、前記歯車4a、4bは、何れも、工具鋼等の磁性金属製のはすば歯車で、それぞれの外径側端部に、それぞれ軸方向に対し傾斜した歯5a、5bを形成している。そして、これらの歯5a、5b同士を、互いに隙間なく(バックラッシを零とした状態で)噛合させている。この構成により、前記回転軸1a、1b同士の間でトルクを、バックラッシに基づくタイムラグを生じる事なく伝達可能な、歯車伝達装置6を構成している。
[First example of embodiment]
A first example of an embodiment of the present invention corresponding to claim 1 will be described with reference to FIGS. In the case of the structure of this example, a pair of
前記歯車4a、4bのうちの一方(例えば、後述する基準円直径dが小さく、噛合に加わる力が大きくなる小径側)の歯車4aの外径側端部に、1対のセンサ7a、7bの検出部を近接対向させている。これらのセンサ7a、7bは何れも、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子と永久磁石とを組み合わせた磁気検出式のもので、前記検出部が対向する部分の磁気特性の変化に応じて出力信号を変化させる。本例の場合には、前記センサ7a、7bに、波形整形回路を有するICを組み込んでいる。従って、これらのセンサ7a、7bは、それぞれの検出部の近傍(微小隙間を介して対向する直前部分)を、前記一方の歯車4aの外径側端部に形成した歯5aが通過すると、この歯5aの凹凸に基づいて、後述する図5に示す様な矩形波(パルス信号)を出力する。
One of the
それぞれがこの様な特性を有する前記センサ7a、7bのうち、一方のセンサ7aの検出部は、前記一方の歯車4aの外周面(前記歯5aの先端縁)に、径方向に対向させている。これに対して他方のセンサ7bは、前記一方の歯車4aの外径側端部の軸方向片端面(前記歯5aの軸方向端面)に、軸方向に対向させている。尚、前記一方の歯車4aの円周方向に関する、前記センサ7a、7bの検出部の位置は、互いにほぼ同じとして、これらのセンサ7a、7bを近接配置している。この理由は、前記センサ7a、7bを単一の合成樹脂製ホルダ(図示せず)内に包埋支持して一体型のセンサユニットとし、これらのセンサ7a、7bの位置決め精度及び組み付け作業性を良好にする為である。尚、この合成樹脂製ホルダについては、形状は異なるが、図7に示す合成樹脂製ホルダ9を参照できる。
Of the
前記センサ7a、7bの出力信号は、図示しない演算器に入力する。すると、この演算器は、これらのセンサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差に関する情報に基づいて、前記一方の歯車4aのうちで、前記センサ7a、7bを設置した部分の軸方向に関する変位量を算出する。又、この変位量に基づいて、前記歯車伝達装置6により伝達されるトルクを算出する。以下、この変位量並びにトルクTを求める手順に就いて、図3〜5を参照しつつ説明する。
The output signals of the
それぞれがはすば歯車である1対の歯車4a、4b同士の噛合部には、図3に矢印で示す様な方向の力が加わる。即ち、歯車伝達の分野で広く知られている様に、前記歯車4a、4bのそれぞれの歯5a、5b同士の噛合に基づいて、これらの歯5a、5b同士の噛合部の接線方向に接線方向力Ft(Ft1、Ft2)が、これらの歯5a、5bの円周方向側面同士の押し付け合いに基づいて、前記トルクTの伝達方向に応じた方向に加わる。又、前記歯車4a、4bの回転中心同士を離す方向に半径方向力Fr(Fr1、Fr2)が、前記歯5a、5bの円周方向側面の傾斜に基づいて加わる。更に、前記歯車4a、4b同士を軸方向に相対変位させる方向に軸方向力Fx(Fx1、Fx2)が、これらの歯車4a、4bの中心軸の方向に対する前記歯5a、5bの傾斜(捩れ角の存在)に基づいて、前記トルクTの伝達方向に応じた方向に加わる。
A force in a direction as indicated by an arrow in FIG. 3 is applied to the meshing portion of the pair of
又、前記各力Ft、Fr、Fxの大きさは、次式で表す様に、前記歯車4a、4b同士の間で伝達するトルクTに比例する。
Ft∝2000T/d −−−(1)
Fr∝Ft・(tanα/cosβ) −−−(2)
Fx∝Ft・tanβ −−−(3)
The magnitudes of the forces Ft, Fr, and Fx are proportional to the torque T transmitted between the
Ft∝2000T / d --- (1)
Fr∝Ft · (tan α / cos β) (2)
Fx∝Ft · tanβ --- (3)
尚、これら各式中、Tはトルク[N・m]を、dは基準円直径[mm]を、αは圧力角[deg]を、βは捩れ角[deg]を、それぞれ表している。この捩れ角βは、一般的には20°程度であるが、本例の場合、例えば15°〜30°程度の範囲で設定する。 In these equations, T represents torque [N · m], d represents a reference circle diameter [mm], α represents a pressure angle [deg], and β represents a twist angle [deg]. The twist angle β is generally about 20 °, but in this example, it is set in the range of, for example, about 15 ° to 30 °.
そして、前記歯車4a、4bは、前記噛合部から入力される、前記各力Ft、Fr、Fxに基づいて、各方向に押される。
The
尚、本例の場合には関係ない(後述する実施の形態の実施の形態の第4〜5例の場合には関係する)が、平歯車の場合には、捩れ角β=0であり、cosβ=1、tanβ=0であるから、
Fr∝Ft・tanα −−−(4)
Fx=0 −−−(5)
となる。
In the case of this example (not related to the case of the fourth to fifth examples of the embodiments described later), in the case of a spur gear, the twist angle β = 0, Since cos β = 1 and tan β = 0,
Fr∝Ft · tan α --- (4)
Fx = 0 --- (5)
It becomes.
一方、前記歯車4a、4bは前記回転軸1a、1bにそれぞれ固定されており、これらの回転軸1a、1bは、前述した様にケーシング内に、予圧を付与された転がり軸受により、回転自在に支持されている。そして、前記歯車伝達装置6により前記トルクTを伝達する際には、前記各転がり軸受、更には、これら各転がり軸受を設置した、前記ケーシングの端壁或いは中間支持壁は、前記各力Ft、Fr、Fxに基づいて弾性変形する。そして、この弾性変形に基づいて、前記回転軸1a、1b、及び、これらの回転軸1a、1bに支持固定された、前記歯車4a、4bが変位する。この様にして生じる変位の量は、前記トルクTに応じて前記各力Ft、Fr、Fxが大きくなる程大きくなり、前記歯車4a、4bの支持剛性が高くなると小さくなる(支持剛性が低い程大きくなる)。本例の場合には、前記小径側の歯車4aの歯5aにそれぞれの検出面を近接対向させた、前記センサ7a、7bの出力信号の位相差に基づいて、前記小径側の歯車4aの、前記軸方向力Fxに基づく軸方向に関する変位量を測定する。更に、この変位量に基づいて、前記歯車伝達装置6が伝達するトルクTを算出する。この手順に就いて、図4〜図5により説明する。
On the other hand, the
図4のフローチャートに示したS(ステップ)1で、前記歯車伝達装置6がトルクTを伝達している場合には、S2で、前記歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部に、前記各力Ft、Fr、Fxが加わる。本例の場合には、このうちの軸方向力Fxに基づき、S3で、前記小径側の歯車4aが軸方向に(例えば数十μm程度)微小変位する。この微小変位に基づいて、前記センサ7a、7bの出力信号同士の位相差が変化する。即ち、これらのセンサ7a、7bのうち、前記歯5aの軸方向端面に検出部を対向させたセンサ7bの出力信号に関しては、前記変位に基づいて位相が変化する事はない。これに対して、前記歯5aの外周面(先端縁)に検出部を対向させたセンサ7aの出力信号に関しては、この歯5aの捩れ角の存在により、前記変位に基づいて位相が変化する。
In S (step) 1 shown in the flowchart of FIG. 4, when the gear transmission device 6 is transmitting torque T, in S <b> 2, the meshing portions of the
例えば、前記歯車伝達装置6がトルクTを伝達しない状態(初期状態)では、前記センサ7a、7bの出力信号同士の位相差(初期位相差)δが、図5の(A)(B)の上段の破線及び下段の実線で示す様に、1周期Lの1/2(δ=L/2)であると仮定する。尚、この様な初期位相差δの設定は、前記トルクTの伝達方向に拘らず、常に所定方向の位相差を存在させ(トルクTの作用方向が逆転する過程で、位相差がゼロにならない様にし)、この位相差に基づいて、前記トルクTの作用方向及びその大きさを容易に求められる様にする為に重要である。
For example, when the gear transmission device 6 does not transmit the torque T (initial state), the phase difference (initial phase difference) δ between the output signals of the
上述の様な中立状態から、前記歯車4aが軸方向に変位した場合に、前記センサ7bの被検出面(歯5bの軸方向端面で、このセンサ7bの検出部が対向している部分)は、図4のS4の様に、前記歯車4aの周方向には移動しないので、前記センサ7bの出力信号の位相は変化しない。これに対して、前記外周面側のセンサ7aの被検出面(歯5bの先端面で、このセンサ7aの検出部が対向している部分)は、前記捩れ角βの存在に基づいて、図4のS5に示す様に周方向に移動するので、前記センサ7aの出力信号の位相が変化する。例えば、前記歯車4aが図2の矢印A方向に回転する場合、この歯車4aが同図の矢印B方向に変位すると、前記外周面側のセンサ7aの出力信号の位相が進み、このセンサ7aと前記軸方向端面側のセンサ7bとの位相差が、図5(A)のδ1(0<δ1<L/2)程度に短くなる。これに対して、前記歯車4aが同図の矢印C方向に変位すると、前記外周面側のセンサ7aの出力信号の位相が遅れ、このセンサ7aと前記軸方向端面側のセンサ7bとの位相差が、図5(B)のδ2(L>δ2>L/2)程度に長くなる。
When the
要するに、図4のS6の様に、前記センサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差が変化する。この様に、この位相差δ(δ1、δ2)が前記初期状態の位相差{δ(L/2)}に対して変化する方向は、前記トルクTの伝達方向に応じて決まり、変化の大きさはこのトルクTの大きさに応じて決まる。即ち、前記図5(A)に示すδ1なる位相差が存在する場合には、前記歯車4aに、図2の矢印B方向に、「δ−δ1」なる大きさの位相差に見合う軸方向力Fxが加わっている事になる。これに対して、前記図5(B)に示すδ2なる位相差が存在する場合には、前記歯車4aに、図2の矢印C方向に、「δ2−δ」なる大きさの位相差に見合う軸方向力Fxが加わっている事になる。
In short, the phase difference existing between the output signals of the
尚、前記位相差δ(δ1、δ2)の大きさの絶対値は、前記歯車4aの回転速度に応じて変化する。従って、この絶対値からでは、この回転速度が既知の一定値である場合にしか前記トルクTを求められないのに対して、前記無段変速機内の歯車4aの回転速度は、大きく変化する。そこで、S7で、この回転速度の影響を排除すべく、前記位相差δ(δ1、δ2)を前記1周期Lにより除して、この1周期Lに対するこの位相差の比、即ち、位相差比δ(δ1、δ2)/Lを求める。そして、S8で、この位相差比δ(δ1、δ2)/Lに所定の定数(変位変換定数)を乗じる(積を求める)事により、S9で、前記歯車4aの、軸方向に関する変位量を求める。尚、前記変位変換定数とは、前記歯5aの歯数、捩れ角β等に基づいて、数学的に、容易に求められる。
The absolute value of the magnitude of the phase difference δ (δ1, δ2) varies according to the rotational speed of the
この様にして、前記歯車4aの軸方向に関する変位量を求めたならば、S10で、この変位量に、この変位量と前記軸方向力Fxとの関係を示す定数(荷重変換定数)を乗じる。尚、この荷重定数は、S11に示す様に、前記歯車4aの支持剛性を勘案しつつ、S12に示す様に、実験或いは計算により、予め求めて、前記変位量に基づいて前記軸方向力Fxを求める為のソフトウェア中に組み込んでおく。そして、このソフトウェアを使用した計算により、S13に示す様に、前記軸方向力Fxを算出する。前述した通り、この軸方向力Fxと前記トルクTとの間には、前記(1)(3)式で表される様な関係があるので、S14に示す様に、前記噛合部に存在する摩擦の影響(フリクションロス)等の影響を補正しつつ、前記(1)(3)式を組み込んだソフトウェアにより、図4のS15で、前記軸方向力Fxから前記トルクTを求める。
When the displacement amount in the axial direction of the
上述の様に本例の歯車伝達装置用物理量測定装置によれば、無段変速機のケーシング内に、1対のセンサ7a、7bを単一のホルダ内に包埋支持した単一のセンサユニット、及び、これらのセンサ7a、7bの出力信号を取り出す為のハーネスを設置するのみで、前記無段変速機内に設けた歯車伝達装置6部分で伝達されるトルクTを求められる。即ち、前記センサユニット及び前記ハーネス以外に、トルク測定の為の専用の部品を前記歯車伝達装置6部分に設置しなくても、この歯車伝達装置6が伝達するトルクの方向及び大きさを測定可能となる。この結果、部品製作、部品管理、組立作業が何れも容易になり、前記無段変速装置を構成する歯車伝達装置6に物理量測定装置を組み込む事に伴うコスト上昇を低く抑えられる。しかも、設置スペースを小さく抑えて、前記ケーシング内の限られた空間に設置する事が容易になる。
As described above, according to the physical quantity measuring device for a gear transmission device of the present example, a single sensor unit in which a pair of
尚、前記無段変速機に複数組の歯車伝達装置が設けられている場合、前記センサユニットを、より後段(出力側)の歯車伝達装置に設置する事が、トルクの測定精度を高くする面から有利である。この理由は、自動車用自動変速機として利用される一般的な無段変速機の場合、後段程、伝達するトルクが大きくなり、歯車の変位量も多くなる為である。 When a plurality of sets of gear transmission devices are provided in the continuously variable transmission, the sensor unit is installed in the gear transmission device at the subsequent stage (output side) to increase the torque measurement accuracy. Is advantageous. This is because, in the case of a general continuously variable transmission used as an automatic transmission for automobiles, the torque to be transmitted increases in the subsequent stage, and the amount of displacement of the gear also increases.
又、前記センサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差比δ(δ1、δ2)/Lに基づいて前記トルクTを求める場合、必ずしも前記歯車4aの軸方向の変位量を求める必要はない。例えば、位相差比δ(δ1、δ2)/LとトルクTとの関係を表した式を組み込んだソフトウェアを、前記演算器中にインストールしておく事により、位相差比δ(δ1、δ2)/Lから直接前記トルクTを求める事もできる。尚、この様な位相差比δ(δ1、δ2)/LとトルクTとの関係を表した式は、前記歯車伝達装置6に既知のトルクを入力しつつ、前記センサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差比δ(δ1、δ2)/Lを測定する事により求める事ができる。
Further, when obtaining the torque T based on the phase difference ratio δ (δ1, δ2) / L existing between the output signals of the
更に、前記演算器に、既知のトルクに応じて、前記位相差比δ(δ1、δ2)/Lから前記トルクTを求める式を補正する機能を持たせる事もできる。即ち、前記歯車4a、4b同士の噛合部の摩擦係数が変われば、前記位相差比δ(δ1、δ2)/Lから前記トルクTを求める式が変わるし、この摩擦係数は、無段変速機の使用に伴う、前記歯5a、5bの馴染みの進行や摩耗、更にはミッションオイルの温度、劣化度合い等により変化する。一方、前記無段変速機に入力されるトルクは、エンジンの制御コンピュータの情報等により知る事ができ、前記歯車伝達装置6部分を通過するトルクに関しても、前記入力トルクと、前記無段変速機の入力部からこの歯車伝達装置6部分までの間に存在する伝達機構の変速比とに基づいて、十分な精度で求められる。
Further, the arithmetic unit may be provided with a function of correcting an expression for obtaining the torque T from the phase difference ratio δ (δ1, δ2) / L according to a known torque. That is, if the friction coefficient of the meshing portion between the
そこで、前記入力トルクに基づいて求めたトルクと、当該トルクが前記歯車伝達装置6で伝達されている状態での、前記センサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差比δ(δ1、δ2)/Lとを比較して、前記式のゲインや零点を修正すれば、長期間使用後であっても、この位相差比δ(δ1、δ2)/Lから前記トルクTを精度良く求められる。尚、先の説明から明らかな通り、この様な式の補正は、前記エンジンの側から前記無段変速機にトルクが入力される状態で行う。エンジンブレーキの作動時の様に、駆動輪側からこの無段変速機にトルクが入力される状態で行う事は不可である。駆動輪側からこの無段変速機にトルクが入力される状態でのトルク測定は、上述の様にして補正された式により、前記位相差比δ(δ1、δ2)/Lに基づいて行う。
Therefore, the phase difference ratio δ (δ1) existing between the torque obtained based on the input torque and the output signals of the
尚、本例では、1対のセンサ7a、7bを1対の歯車4a、4bのうちの一方の歯車4aにのみ設置したが、もう1対のセンサを他方の歯車4bにも設置しても良い。この場合には、これらの歯車4a、4bの両方の変位量をそれぞれ求める事により、前記トルクTの測定値に関する信頼性を向上させる事ができる。又、本例に就いて、歯車伝達装置として1対の歯車を備えた装置を用いて説明したが、複数組の歯車を備えた歯車伝達装置にも本発明は適用できる。この場合、これらのうちの1対の歯車の何れか一方の歯車に、1対のセンサを設置すれば十分であるが、複数組のセンサを設置する事も可能である。
In this example, the pair of
[本発明に関連する参考例の第1例]
図6は、本発明に関連する参考例の第1例を示している。本参考例の場合には、1対のセンサ7a、7bのうちの一方のセンサ7aの検出部を、一方の歯車4aの外径側端部に形成した歯5aに対して、他方のセンサ7bの検出部を、他方の歯車4bの外径側端部に形成した歯5bに対して、それぞれ径方向に対向させている。本参考例の場合には、前記センサ7a、7bの検出部を、それぞれ前記歯車4a、4bの外周面のうちで、前記歯5a、5bの噛合部から、円周方向に90°外れた位置に対向させている。
[ First example of reference example related to the present invention ]
FIG. 6 shows a first example of a reference example related to the present invention. In the case of this reference example , the detection part of one
この様な本参考例の構造は、それぞれがはすば歯車である前記歯車4a、4bにより構成する、歯車伝達装置6によるトルクの伝達時に、これらの歯車4a、4bが軸方向に相対変位する事を利用して、このトルクを求めるものである。即ち、前記歯車伝達装置6によるトルクの伝達時に前記歯車4a、4bには、前述した軸方向力Fx(Fx1、Fx2)が、このトルクの伝達方向に応じて、互いに反対方向に加わる。この結果、前記歯車4a、4b同士が、軸方向に関して相対変位する。そして、前記センサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差が、前記トルクの伝達方向に応じた方向に、初期値からずれる。
Such a structure of this reference example is constituted by the
そこで、前記センサ7a、7bの出力信号を処理する演算器により、これらのセンサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、前記歯車伝達装置6が伝達するトルクを算出する。
Accordingly, the arithmetic unit that processes the output signals of the
本参考例の場合、一方のセンサ7aの位相が進む(又は遅れる)場合に、他方のセンサ7bの位相が遅れる(又は進む)。従って、前記歯車伝達装置6により伝達するトルクTの大きさが同じであると仮定した場合に、前述した実施の形態の第1例の場合に比べて、前記センサ7a、7bの位相差δを2倍程度に大きくできる。この為、この位相差δから前記トルクTを求める場合のゲインを2倍程度大きくできて、このトルクTの測定精度向上を図れる。
In the case of this reference example , when the phase of one
前記位相差δに基づいて求めた変位量(或いはこの位相差δそのもの)から前記トルクTを求める為の式に関しては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様、予め実験等により求めておく。 The equation for obtaining the torque T from the amount of displacement obtained based on the phase difference δ (or the phase difference δ itself) is obtained in advance through experiments or the like, as in the first example of the embodiment described above. Keep it.
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。 Since the configuration and operation of other parts are the same as those of the first example of the above-described embodiment, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明の関連する参考例の第2例]
図7は、本発明に関連する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、1対のセンサ7a、7bを、上述した参考例の第1例の場合よりも、歯車伝達装置6を構成する1対の歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部に近い位置に配置している。そして、前記センサ7a、7bを単一のホルダ9に保持する様にしている。
[ Second example of a reference example related to the present invention ]
FIG. 7 shows a second example of a reference example related to the present invention. In the case of the present reference example, the pair of
この様な本参考例の構造によれば、前記センサ7a、7bの設置を容易にでき、且つ、これらのセンサ7a、7b同士の位置関係を精度良く規制できる。更に、前記歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部に働く軸方向力Fxに基づく、これらの歯車4a、4bの傾斜が、前記センサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差δを大きくする方向に寄与する。この為、上述した参考例の第1例よりも更に、この位相差δから前記歯車伝達装置6が伝達するトルクTを求める場合のゲインを大きくできて、このトルクTの測定精度向上を図れる。
According to such a structure of this reference example , the
その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。 Since the configuration and operation of the other parts are the same as those in the first example of the reference example described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明に関連する参考例の第3例]
図8は、本発明に関連する参考例の第3例を示している。先に述べた実施の形態の第1例、並びに参考例の第1例、第2例は、何れも、前述の図3により説明した各方向の力のうち、軸方向力Fxに基づく歯車の変位を測定する事により、歯車伝達装置6が伝達するトルクTを算出する様にしている。これに対して本参考例の構造の場合には、接線方向力Ft(Ft1、Ft2)に基づく1対の歯車4a、4bの相対変位を測定する事により、歯車伝達装置6が伝達するトルクTを算出する様にしている。この為に本参考例の場合には、1対のセンサ7a、7bの検出部を、前記歯車4a、4bの外周面のうちで、これらの歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部を挟んで180°反対側位置に対向させている。
[ Third example of reference example related to the present invention ]
FIG. 8 shows a third example of the reference example related to the present invention. The first example of the embodiment described above and the first example and the second example of the reference example are all gears based on the axial force Fx among the forces in the respective directions described with reference to FIG. By measuring the displacement, the torque T transmitted by the gear transmission 6 is calculated. On the other hand, in the case of the structure of this reference example , the torque T transmitted by the gear transmission device 6 is measured by measuring the relative displacement of the pair of
前記歯車伝達装置6によりトルクTを伝達する際には、前記歯車4a、4bが、前記接線方向力Ft(Ft1、Ft2)に基づいて、前記噛合部の接線方向に、且つ、互いに逆方向に変位する。この結果、一方のセンサ7aの出力信号の位相が進む(又は遅れる)と同時に、他方のセンサ7bの出力信号の位相が遅れ(又は進み)、これらのセンサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差が変化する。そこで、この位相差が変化する方向により前記トルクTの伝達方向を、同じくこの位相差δの変化量によりこのトルクTの大きさを、それぞれ求める。
When transmitting the torque T by the gear transmission device 6, the
尚、本参考例の様に、前記接線方向力Ft(Ft1、Ft2)に基づいて前記トルクTを求める構造を実施する場合には、前記歯車4a、4bは、はすば歯車に限らず、平歯車であっても良い。これらの歯車4a、4bがはすば歯車である場合には、前記接線方向力Ft(Ft1、Ft2)に基づく変位と、軸方向力Fx(Fx1、Fx2)による変位とが合成された変位に基づいて、前記トルクTを求める事になる。平歯車である場合には、前記接線方向力Ft(Ft1、Ft2)による変位のみに基づき、前記トルクTを求める。
When the structure for obtaining the torque T based on the tangential force Ft (Ft1, Ft2) is implemented as in this reference example, the
何れにしても、前記位相差δに基づいて求めた変位量(或いはこの位相差δそのもの)から前記トルクTを求める為の式に関しては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様、予め実験等により求めておく。 In any case, with respect to the equation for obtaining the torque T from the displacement amount obtained based on the phase difference δ (or the phase difference δ itself), as in the case of the first example of the above-described embodiment, Obtained in advance by experiments or the like.
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。 Since the configuration and operation of other parts are the same as those of the first example of the above-described embodiment, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明に関連する参考例の第4例]
図9は、本発明に関連する参考例の第4例を示している。本参考例は、上述した参考例の第3例と同様に、接線方向力Ft(Ft1、Ft2)に基づく1対の歯車4a、4bの相対変位を測定する事により、歯車伝達装置6が伝達するトルクTを算出する様にしている。
[ Fourth Reference Example Related to the Present Invention ]
FIG. 9 shows a fourth example of the reference example related to the present invention. This reference example, similarly to the third example of the reference example described above, the
但し、本参考例では、1対のセンサ7a、7bの検出部を、前記歯車4a、4bの外周面のうちで、これらの歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部を挟んで180°反対側位置に対向させる代わりに、この位置から、当該歯車4a、4bの圧力角(各歯車の歯面の基準円上の1点に於ける、当該歯車の半径線と歯面の接線との成す角度)分だけ周方向にそれぞれ更に移動した位置に於いて、これらの歯車に対向させている。この圧力角は、14.5°〜22.5°の範囲内の所定値に設定されるが、通常は20°である。
However, in the present reference example , the detection portions of the pair of
より具体的には、図9に示す通り、歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部を挟んで180°反対側位置から、これらの歯車4a、4bの噛合部に於ける基準円上の歯面の共通法線αに対し直角であって、これらの歯車4a、4bの回転中心を通る線上β、γまでずらした位置にセンサ7a、7bを配置する。歯車4aが歯車4bを押す場合、このときの押す力は、これらの歯の歯面の共通法線α上の方向に働く事になる。この為、これらの歯車4a、4bの相対変位量は、前記共通法線α方向で、これらの歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部の接線方向よりも大きくなる。従って、センサ7a、7bの設置位置を、歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部を挟んで180°反対側位置から圧力角分だけずらす事により、トルク変動に伴うこれらの歯車4a、4bの相対変位量の最大値を検出する事が可能となり、この検出ゲインの増加により、これらの歯車4a、4bの接線方向に於ける変位量の検出精度を実質的に向上させる事ができる。
More specifically, as shown in FIG. 9, on the reference circle at the meshing portion of these
尚、本参考例では、歯車4aから歯車4bへとトルクが伝達する場合の圧力角の向きを考慮して、これらの歯車4a、4bの回転方向に対応した移動方向に1対のセンサ7a、7bをずらして設置しているが、これらの歯車4a、4bの回転方向が逆転する場合をも考慮する必要がある場合には、これらの歯車4a、4bの移動方向が逆となり、かつ、圧力角の向きも逆になるので、その方向に於ける変位の測定の精度を向上させる為には、歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部を挟んで180°反対側位置から、その圧力角分だけ図9に示した場合とは逆側にずらして1対のセンサを配置する事も可能である。又、両方向の変位の測定精度を向上させる為には、歯車4a、4bの歯5a、5b同士の噛合部を挟んで180°反対側位置から、それぞれ圧力角分だけ周方向に移動した位置に2対のセンサを設置しても良い。
In this reference example , in consideration of the direction of the pressure angle when torque is transmitted from the
その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例の第3例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。 Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the third example of the reference example described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明に関連する参考例の第5例]
図10は、本発明に関連する参考例の第5例を示している。本参考例の場合には、前述の図3により説明した各方向の力のうち、径方向力Fr(Fr1、Fr2)に基づく1対の歯車4a、4bの変位を測定する事により、歯車伝達装置6が伝達するトルクTを算出する様にしている。この為に本参考例の場合には、2対のセンサ7a〜7dを設け、これら各センサ7a〜7dの検出部を、前記歯車伝達装置6を構成する1対の歯車4a、4bの外周面に、これらの歯車4a、4b毎に、それぞれ1対ずつ対向させている。前記各センサ7a〜7dの検出部が対向している位置は、それぞれ前記歯車4a、4bの噛合部から円周方向に90°ずれた部分としている。即ち、1対のセンサ7a、7bの検出部を、一方の歯車4aの外周面のうちで、前記噛合部の接線方向反対側2箇所位置に対向させている。これに対して、別の1対のセンサ7c、7dの検出部を、他方の歯車4bの外周面のうちで、前記噛合部の接線方向反対側2箇所位置に対向させている。
[ Fifth example of reference example related to the present invention ]
FIG. 10 shows a fifth example of the reference example related to the present invention. In the case of this reference example , the gear transmission is measured by measuring the displacement of the pair of
本参考例の場合には、前記噛合部で発生する前記径方向力Fr(Fr1、Fr2)に基づいて前記歯車4a、4bが互いに離れる方向に関する変位量を求め、前記トルクTを算出する様にしている。先ず、前記一方の歯車4aの変位量は、前記1対のセンサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差の変化量により求められる。即ち、前記一方の歯車4aが前記離れる方向に変位すると、前記センサ7a、7bのうちの一方のセンサ7a(又は7b)の出力信号の位相が進み、他方のセンサ7b(又は7a)の出力信号の位相が遅れる。そして、これらのセンサ7a、7bの出力信号同士の間に存在する位相差δの変化に基づいて、前記一方の歯車4aの変位量を求められる。同様に、前記他方の歯車4bの変位量に関しても、前記別の1対のセンサ7c、7dの出力信号同士の間に存在する位相差δの変化量に基づいて求められる。そして、前記歯車4a、4bの変位量の合計、即ち、トルク伝達時に前記歯車4a、4bの回転中心同士が離れる量から、前記トルクTを算出する。この変位量からトルクTを求める式に関しても、実験等により予め求めておく。
In the case of this reference example, the displacement T in the direction in which the
尚、本参考例の場合には、前記歯車伝達装置6が伝達するトルクTの方向は知る事はできないが、このトルクTの大きさは求められる。無段変速機の押圧装置の押圧力は、トルクTの大きさが分かれば制御できる為、この押圧力制御に関する限り、前記方向を知る事ができない事は、特に問題とはならない。 In the case of this reference example , the direction of the torque T transmitted by the gear transmission device 6 cannot be known, but the magnitude of the torque T can be obtained. Since the pressing force of the pressing device of the continuously variable transmission can be controlled if the magnitude of the torque T is known, it is not particularly problematic that the direction cannot be known as far as this pressing force control is concerned.
又、本参考例の場合には、前記トルクTの測定精度を確保する為に、前記歯車4a、4bの変位量をそれぞれ求め、これらを合計した値に基づいて前記トルクTを求める様にしている。これに対して、あまり測定精度を要求しない場合には、何れか一方の歯車4a(又は4b)の変位量のみから、前記トルクTを算出する事もできる。
Further, in the case of this reference example , in order to ensure the measurement accuracy of the torque T, the displacement amounts of the
前記位相差δに基づいて求めた変位量(或いはこの位相差δそのもの)から前記トルクTを求める為の式に関しては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様、予め実験等により求めておく。 The equation for obtaining the torque T from the amount of displacement obtained based on the phase difference δ (or the phase difference δ itself) is obtained in advance through experiments or the like, as in the first example of the embodiment described above. Keep it.
その他の部分の構成及び作用は、前述した参考例の第3例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。 Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the third example of the reference example described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[実施の形態の第2例]
図11は、請求項2に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、歯車伝達装置6を構成する1対の歯車4a、4bをはすば歯車としている。特に、本例の場合には、これらの歯車4a、4bにそれぞれ隣接する状態で1対の平歯車8a、8bを、それぞれ設けている。一方の歯車4aの歯数と一方の平歯車8aの歯数とは同じとし、他方の歯車4bの歯数と他方の平歯車8bの歯数とは同じとしている。又、2対のセンサ7a〜7dを設け、1対のセンサ7a、7bの検出部を、一方の歯車4aの外周面と一方の平歯車8aの外周面とに、それぞれ対向させている。これに対して、別の1対のセンサ7c、7dの検出部を、他方の歯車4bの外周面と他方の平歯車8bの外周面とに、それぞれ対向させている。本例の場合、それぞれの検出部を平歯車8a、8bの外周面に対向させたセンサ7b、7dが、前述の実施の形態の第1例で、歯5aの軸方向端面に検出部を対向させたセンサ7bの役目を持つ。
[ Second Example of Embodiment]
FIG. 11 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to claim 2 . In the case of this example, the pair of
この様な本例の構造は、それぞれがはすば歯車であって互いに噛合した1対の歯車4a、4bに隣接する部分に、それぞれこれらの歯車4a、4bと歯数が同じである(又は整数倍の関係がある)平歯車8a、8bが設けられている場合に有効である。1対のセンサ7a、7b(又は7c、7d)の出力信号同士の間に存在する位相差の変化に応じて前記歯車4a(又は4b)の軸方向に関する変位量を求め、この変位量から前記歯車伝達装置6が伝達するトルクTを算出する手順に関しては、前述の実施の形態の第1例の場合と同様である。従って、このトルクTは、前記各センサ7a〜7dのうちの一方の組7a、7b(又は7c、7d)のみ設ければ足りるし、その場合には、一方の平歯車8a(又は8b)のみ存在すれば良い。
Such a structure of this example is a helical gear and is adjacent to the pair of
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。 Since the configuration and operation of other parts are the same as those of the first example of the above-described embodiment, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[実施の形態の第3例]
図12及び図13は、請求項3に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例は、1対の歯車のうち、1対のセンサ7a、7bの検出部が対向する一方又は両方の歯車の外径側端部に設けた歯の歯先面の一部に、センサ検知用の溝10を設けた点に特徴がある。本例では、センサの位置決めを当該センサ検知用の溝10に応じて行う必要があるが、以下の様な利点を有する。
[ Third example of embodiment]
12 and 13 show a third example of the embodiment of the invention corresponding to claim 3. FIG. In this example, sensor detection is performed on a part of the tooth tip surface of the tooth provided on the outer diameter side end of one or both of the gears of the pair of
図12に示した例では、平歯車4cの歯5cの各歯先面にセンサ検知用の溝10を形成している。平歯車の場合、それ自体の噛合によって、歯車同士が軸方向に相対変位する事はないが、隣接するはすば歯車同士の噛合によって、その回転軸が軸方向に移動する事に伴い、平歯車が軸方向に変位する場合がある。平歯車の歯自体は捩れ角を持たないので、平歯車4cに軸方向力Fx(Fx1、Fx2)が掛かっても、その軸方向変位に基づいて、センサ7aの出力信号に関して位相が変化する事はない。しかしながら、本例では、センサ検知用の溝10をその傾き角を自由に設定した状態で設けている。従って、このセンサ検知用の溝10の傾きに基づいて、この平歯車4cの軸方向変位を検知する事が可能と成る。この様な構成は、隣接するはすば歯車自体の周囲にセンサを対向させるスペースがない場合に好適である。
In the example shown in FIG. 12, the
図13(a)、(b)に示した例では、はすば歯車4dの歯5dの各歯先面に対して、センサ検知用の溝10a又は10bを形成している。図面から明らかな通り、センサ検知用の溝10a、10bの傾き角は任意に設定でき、且つ、その傾き方向も任意とする事ができる。これらの例では、第1に、はすば歯車4dの歯5d自体の傾きと関係なく、測定すべき変位に応じて適切な傾きのセンサ検知用の溝10a、10bを別途設ける事で、歯5d自体の傾きに制限される事なく、歯車4dの変位を測定する事が可能となる。従って、動力伝達に適する様に設定されたはすば歯車の捩れ角に依存されることなく、検出ゲインを高める事が可能となる。又、歯車4dの歯5d自体の設計精度が十分でなかったり、経年による精度の劣化等が生じたりした場合でも、歯精度に依存する事なく、溝形状の精度に応じた測定が可能となる為、より精度の高い変位検出が可能となる。
In the example shown in FIGS. 13A and 13B, a
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。尚、本例は、実施の形態の第1例のみならず、実施の形態の第2例、並びに参考例の第1〜5例と組み合わせても実施する事ができる。 Since the configuration and operation of other parts are the same as those of the first example of the above-described embodiment, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted. In addition, this example can be implemented not only in the first example of the embodiment but also in combination with the second example of the embodiment and the first to fifth examples of the reference example .
[本発明に関連する参考例の第6例]
図14は、本発明に関連する参考例の第6例を示している。本参考例は、それぞれがはすば歯車である1対の歯車のうち、1対のセンサの検出部が対向する一方又は両方の歯車を外嵌固定した回転軸に、この回転軸を軸方向に所定の力で押圧する弾力を付与している点に特徴がある。
[ Sixth Reference Example Related to the Present Invention ]
FIG. 14 shows a sixth example of the reference example related to the present invention. In this reference example , the rotating shaft is axially connected to a rotating shaft in which one or both of the pair of gears, each of which is a helical gear, facing one or both of the detecting portions of the pair of sensors face each other. It is characterized in that it is given elasticity to press with a predetermined force.
図14に示す例では、はすば歯車4aが固定された回転軸1aの端部に外嵌固定され、この回転軸1aを回転可能にケーシング13に支持する軸受12と、このケーシング13との間に、弾性部材として皿バネ11を設けて、この回転軸1aに対して、軸方向に押圧する弾力を付与している。この為、前記ケーシング13の一部に、前記軸受12の外輪を、軸方向の移動を可能に内嵌固定している。弾性部材としては、皿バネ11の他、コイルバネ、樹脂製の環状部材等、回転軸1aを軸方向に押圧可能な部材であれば、任意に採用できる。
In the example shown in FIG. 14, a
この様に弾性部材を設ける事により、この回転軸1a及びこの回転軸1aに固定されたはすば歯車4aには、トルクTの作用に拘わらず、軸方向の弾力が付与される。そして、はすば歯車4aにトルクTに応じた軸方向力Fx(Fx1、Fx2)が加わった場合には、この軸方向力Fx(Fx1、Fx2)とこの弾性部材による軸方向の弾力との和又は差が歯車4aに作用する。この様にして、本参考例では、弾性部材により前記歯車4aを支持した前記回転軸1aのアキシアル剛性を安定させて、この回転軸1aの軸方向変位とトルクTとの関係を安定化させる事ができる為、より安定したトルク検出を実現する事ができる。又、前記歯車4aを支持した前記回転軸1aのアキシアル剛性を弾性部材で管理する事で、歯車4aの計画的な軸方向変位を実現できる為、より精度の高いトルク検出を実現する事ができる。
By providing the elastic member in this manner, the elastic force in the axial direction is applied to the
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。尚、本参考例は、実施の形態の第1例のみならず、実施の形態の第2例、第3例、並びに参考例の第1例〜第6例と組み合わせても実施する事ができる。 Since the configuration and operation of other parts are the same as those of the first example of the above-described embodiment, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted. This reference example can be implemented not only in the first example of the embodiment but also in combination with the second example, the third example of the embodiment, and the first to sixth examples of the reference example. .
本発明の歯車伝達装置用物理量測定装置は、自動車用の自動変速機として使用する無段変速機を通過するトルクを測定する場合に限らず、工作機械等、歯車伝達装置を組み込んだ各種機械装置で伝達されるトルクを測定する為に利用できる。又、互いに交差する方向に配置された1対の回転軸の端部にそれぞれ固定した、傘歯車同士を噛合させる歯車伝達装置に関して、本発明を実施する事もできる。 The physical quantity measuring device for a gear transmission device of the present invention is not limited to the case of measuring torque passing through a continuously variable transmission used as an automatic transmission for automobiles, but various machine devices incorporating a gear transmission device such as a machine tool. Can be used to measure the torque transmitted by Further, the present invention can also be implemented with respect to a gear transmission device that meshes bevel gears that are respectively fixed to the ends of a pair of rotating shafts that are arranged in a direction crossing each other.
1、1a、1b 回転軸
2a、2b エンコーダ
3a、3b センサ
4a、4b 歯車
5a、5b 歯
6 歯車伝達装置
7a、7b、7c、7d センサ
8a、8b 平歯車
9 ホルダ
10、10a、10b センサ検知用の溝
11 皿ばね
12 軸受
13 ケーシング
1, 1a,
Claims (3)
それぞれの検出部を、前記1対の歯車のうちの少なくとも一方の歯車の前記外径側端部に設けた歯に対向させる事により、当該歯車の回転に伴って出力信号を変化させる、1対のセンサと、
前記センサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、これらの各センサの検出部を対向させた歯車に関する物理量を算出する演算器と、
を備えており、
前記1対の歯車がはすば歯車であり、前記1対のセンサのうちの一方のセンサの検出部が前記1対の歯車のうちの一方の歯車の外径側端部に形成した歯に対して径方向に、他方のセンサの検出部がこの一方の歯車の前記外径側端部に形成した歯に対して軸方向に、それぞれ対向しており、前記演算器は、前記センサの出力信号同士の間に存在する位相差の変化に基づいて、前記一方の歯車の軸方向変位量とこの歯車が伝達するトルクとのうちの少なくとも一方を算出する歯車伝達装置用物理量測定装置。 A pair of rotating shafts and a part of each of these rotating shafts are fixed to each other, and the teeth formed on the respective outer diameter side end portions are engaged with each other, whereby torque between these rotating shafts can be reduced. A gear transmission device comprising at least a pair of gears capable of transmission;
Each detection unit is opposed to a tooth provided at an end portion on the outer diameter side of at least one of the pair of gears, thereby changing an output signal as the gear rotates. With sensors,
Based on the phase difference that exists between the output signals of the sensors, an arithmetic unit that calculates a physical quantity related to the gear that faces the detection unit of each sensor;
Equipped with a,
The pair of gears are helical gears, and the detection part of one of the pair of sensors is formed on a tooth formed on an outer diameter side end of one of the pair of gears. On the other hand, in the radial direction, the detection part of the other sensor is opposed to the teeth formed at the outer diameter side end of the one gear in the axial direction, and the computing unit outputs the sensor A gear quantity measuring device physical quantity measuring device that calculates at least one of an axial displacement amount of the one gear and a torque transmitted by the gear based on a change in phase difference existing between signals .
それぞれの検出部を、前記1対の歯車のうちの少なくとも一方の歯車の前記外径側端部に設けた歯に対向させる事により、当該歯車の回転に伴って出力信号を変化させる、1対のセンサと、
前記センサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、これらの各センサの検出部を対向させた歯車に関する物理量を算出する演算器と、
を備えており、
前記1対の歯車がはすば歯車であり、前記1対のセンサのうちの一方のセンサの検出部が、これらの歯車のうちの一方の歯車の前記外径側端部に形成した歯に径方向に対向し、他方のセンサの検出部がこの一方の歯車に隣接してこの一方の歯車と同じ回転軸に固定された平歯車の外径側端部に形成した歯に径方向に対向しており、前記演算器は、前記1対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、前記一方の歯車の軸方向変位量とこの歯車が伝達するトルクとのうちの少なくとも一方を算出する歯車伝達装置用物理量測定装置。 A pair of rotating shafts and a part of each of these rotating shafts are fixed to each other, and the teeth formed on the respective outer diameter side end portions are engaged with each other, whereby torque between these rotating shafts can be reduced. A gear transmission device comprising at least a pair of gears capable of transmission;
Each detection unit is opposed to a tooth provided at an end portion on the outer diameter side of at least one of the pair of gears, thereby changing an output signal as the gear rotates. With sensors,
Based on the phase difference that exists between the output signals of the sensors, an arithmetic unit that calculates a physical quantity related to the gear that faces the detection unit of each sensor;
Equipped with a,
The pair of gears is a helical gear, and the detection part of one of the pair of sensors is connected to a tooth formed on the outer diameter side end of one of the gears. Opposite to the radial direction, the detection part of the other sensor faces the teeth formed on the outer diameter side end of the spur gear fixed to the same rotating shaft as this one gear adjacent to this one gear. And the computing unit is based on a phase difference existing between the output signals of the pair of sensors, and at least one of an axial displacement amount of the one gear and a torque transmitted by the gear. A physical quantity measuring device for a gear transmission device that calculates one .
それぞれの検出部を、前記1対の歯車のうちの少なくとも一方の歯車の前記外径側端部に設けた歯に対向させる事により、当該歯車の回転に伴って出力信号を変化させる、1対のセンサと、
前記センサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、これらの各センサの検出部を対向させた歯車に関する物理量を算出する演算器と、
を備えており、
前記1対の歯車のうち、前記1対のセンサの前記検出部が対向する歯車の前記外径側端部に設けた歯の歯先面の一部に、センサ検知用の溝が設けられている歯車伝達装置用物理量測定装置。
A pair of rotating shafts and a part of each of these rotating shafts are fixed to each other, and the teeth formed on the respective outer diameter side end portions are engaged with each other, whereby torque between these rotating shafts can be reduced. A gear transmission device comprising at least a pair of gears capable of transmission;
Each detection unit is opposed to a tooth provided at an end portion on the outer diameter side of at least one of the pair of gears, thereby changing an output signal as the gear rotates. With sensors,
Based on the phase difference that exists between the output signals of the sensors, an arithmetic unit that calculates a physical quantity related to the gear that faces the detection unit of each sensor;
Equipped with a,
Among the pair of gears, a sensor detection groove is provided on a part of the tooth tip surface of the tooth provided on the outer diameter side end of the gear facing the detection unit of the pair of sensors. gear transmission for a physical quantity measuring device are.
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