JP6075269B2 - トルク測定装置付回転伝達装置 - Google Patents
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Description
図5〜14は、上述の様な事情に鑑みて先に考えた、トルク測定装置付回転伝達装置の第1例(特願2013−132497、特願2013−183072)を示している。この先発明に係るトルク測定装置付回転伝達装置は、前輪駆動車、又は、前輪駆動車と同様の原動機及び変速機配置を採用する四輪駆動車等、所謂横置きエンジン(トランスバースエンジン)を搭載した自動車用の自動変速機のカウンタ軸及びカウンタギヤ部分に組み込んで使用する。この様な先発明に係るトルク測定装置付回転伝達装置の第1例は、図示しないハウジング(ミッションケース)と、カウンタ軸として機能する回転軸ユニット6と、それぞれがカウンタギヤとして機能する、第一歯車である入力歯車7及び第二歯車である出力歯車8と、連結軸9と、第一エンコーダ10と、第二エンコーダ11と、1個のセンサユニット12とを備える。尚、図11は、図10の簡略図である為、一部の部品及び部位の図示や符号の記入を省略している。
尚、図15は、図11と同様の簡略図である為、一部の部品及び部位の図示や符号の記入を省略しているが、その他の構成及び作用は、上述した先発明に係る構造の第1例の場合と同様である。
図16〜19は、上述の様な事情に鑑みて先に考えた、先発明に係るトルク測定装置付回転伝達装置の第2例(特願2013−183072)を示している。尚、この先発明に係る構造の第2例の特徴は、前述の図5〜14に示した先発明に係る構造の第1例に対して、トルク測定の分解能をより向上させる為の構造を付加した点にある。その他の部分の構造及び作用は、一部を除き、前述した先発明に係る構造の第1例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、先発明に係る構造の第2例の特徴部分、並びに、前述した先発明に係る構造の第1例と異なる部分を中心に説明する。
このうちの回転軸ユニットは、それぞれが中空状の第一、第二両回転軸と、中空状のトーションバーとを備える。このうちの第一、第二両回転軸は、互いに同心に配置されると共に、互いの一端部同士を相対回転可能に組み合わされた状態で、前記ハウジングに対して回転自在に支持されている。又、前記トーションバーは、前記第一、第二両回転軸の内径側に、これら第一、第二両回転軸と同心に配置されると共に、一端部をこの第一回転軸に、他端部をこの第二回転軸に、それぞれ相対回転不能に連結されている。
又、前記第一歯車は、前記第一回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されている。
又、前記第二歯車は、前記第二回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されている。
又、前記トーションバーの軸方向中間部のうち、トルクを伝達する際に弾性的に捩れ変形する部分(このトーションバーのうち、前記第一、第二両回転軸に対し相対回転不能に連結した両端部同士の間に挟まれた部分)である、ばね部の軸方向寸法が、前記第一、第二両歯車同士の軸方向間隔よりも大きくなっている。
又、前記連結軸は、前記トーションバーの内径側に、このトーションバーと同心に配置されると共に、一端部を前記第一、第二両回転軸のうちの一方の回転軸に対して相対回転不能に連結された状態で、他端部を前記トーションバーの端部から軸方向に突出させている。
又、前記第一エンコーダは、前記連結軸の他端部に対して固定された状態で、この連結軸と同心で円環状の第一被検出部を有すると共に、この第一被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させている。
又、前記第二エンコーダは、前記第一、第二両回転軸のうちの他方の回転軸の他端側部分に対して固定された状態で、この他方の回転軸と同心で円環状の第二被検出部を有すると共に、この第二被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させている。
又、前記第一、第二両被検出部は、互いに近接配置(例えば10mm以内、より好ましくは5mm以内の間隔をあけて配置)されている。
又、前記センサユニットは、その一部を前記第一、第二両被検出部に対向させた状態で、前記ハウジングに対して支持されており、且つ、これら第一、第二両被検出部のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させる。この様なセンサユニットとしては、例えば、前記第一被検出部に対向させた第一センサと、前記第二被検出部に対向させた第二センサとを備え、これら第一、第二両センサが、それぞれ前記第一、第二両被検出部のうちで自身が対向している部分の磁気特性の変化に対応して出力信号を変化させる構成を有するものを採用できる。
尚、前記センサカバーとしては、例えば、基端側が塞がれて先端側が開口した有底円筒状のものを使用する事ができる。この様なセンサカバーを使用する場合には、このセンサカバーの先端部を、前記転がり軸受を構成する外輪のうち、前記他方の回転軸の他端側の端部に嵌合(内嵌若しくは外嵌)固定する。
更に、本発明を実施する場合に、トルクを測定する事は必須であるが、回転速度を測定する事は必須ではない。回転速度が必要であっても、別途簡易な構造により測定する事もできる。
2、2a エンコーダ
3 センサ
4 ハーネス
5 センサユニット
6、6a 回転軸ユニット
7、7a 入力歯車
8 出力歯車
9 連結軸
10 第一エンコーダ
11 第二エンコーダ
12、12a センサユニット
13 入力軸
14、14a 出力軸
15 トーションバー
16 入力側組み合わせ用筒部
17 出力側組み合わせ用筒部
18 ラジアルニードル軸受
19 段差面
20 先端面
21、21a〜21c スラストワッシャ
22 スリット
23 補強用円筒部
24a〜24e インボリュートスプライン係合部
25a〜25d 止め輪
26a、26b 円筒面嵌合部
27 段差面
28 パーキングロック用歯車
29a、29b、29c 円すいころ軸受
30a、30b、30c 内輪
31 間座
32a、32b ナット
33 段差面
34 鍔部
35 芯金
36 芯金
37 永久磁石
38 永久磁石
39 第一被検出部
40 第二被検出部
41 ホルダ
42a、42b (第一、第二)センサ
43 油導入路
44a、44b 油路
45a、45b 環状空間
46a、46b 油溝
47 円筒状空間
48 先端面
49 段差面
50 第一雄インボリュートスプライン部
51 第一雌インボリュートスプライン部
52 第二雄インボリュートスプライン部
53 第二雌インボリュートスプライン部
54a、54b 凹溝
55、55a 入力側回転体
56、56a 出力側回転体
57 スリーブベアリング
58 ピン
59 係合孔
60 油路
61 入力側ストッパ部
62 凹部
63 出力側ストッパ部
64 凸部
65 ばね部
66 外輪
67 延長筒部
68 センサカバー
69 センサホルダ
70 カバー円筒部
71 カバー底板部
72 鍔部
73 通孔
74 コネクタ部
75 円すいころ
76 シールリング
77 芯金
78 シール材
Claims (2)
- ハウジングと、回転軸ユニットと、第一歯車と、第二歯車と、連結軸と、第一エンコーダと、第二エンコーダと、1個のセンサユニットとを備え、
このうちの回転軸ユニットは、それぞれが中空状の第一、第二両回転軸と、中空状のトーションバーとを備えたもので、このうちの第一、第二両回転軸は、互いに同心に配置されると共に、互いの一端部同士を相対回転可能に組み合わされた状態で、前記ハウジングに対して回転自在に支持されており、前記トーションバーは、前記第一、第二両回転軸の内径側に、これら第一、第二両回転軸と同心に配置されると共に、一端部をこの第一回転軸に、他端部をこの第二回転軸に、それぞれ相対回転不能に連結されており、
前記第一歯車は、前記第一回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されており、
前記第二歯車は、前記第二回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されており、
前記トーションバーの軸方向中間部のうち、トルクを伝達する際に弾性的に捩れ変形する部分である、ばね部の軸方向寸法が、前記第一、第二両歯車同士の軸方向間隔よりも大きくなっており、
前記連結軸は、前記トーションバーの内径側に、このトーションバーと同心に配置されると共に、一端部を前記第一、第二両回転軸のうちの一方の回転軸に対して相対回転不能に連結された状態で、他端部を前記トーションバーの端部から軸方向に突出させており、
前記第一エンコーダは、前記連結軸の他端部に対して固定された状態で、この連結軸と同心で円環状の第一被検出部を有すると共に、この第一被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させており、
前記第二エンコーダは、前記第一、第二両回転軸のうちの他方の回転軸の他端側部分に対して固定された状態で、この他方の回転軸と同心で円環状の第二被検出部を有すると共に、この第二被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させており、
前記第一、第二両被検出部は、互いに近接配置されており、
前記センサユニットは、その一部を前記第一、第二両被検出部に対向させた状態で、前記ハウジングに対して支持されており、且つ、前記第一、第二両被検出部のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させるものである
トルク測定装置付回転伝達装置であって、
前記他方の回転軸は、この他方の回転軸の外周面の他端寄り部分と前記ハウジングの内周面との間に設置された転がり軸受により、このハウジングに対して回転自在に支持されており、
前記センサユニットは、センサカバーと、このセンサカバーの内側に保持固定された検出部とを備え、このセンサカバーを、前記転がり軸受を構成する外輪のうち、前記他方の回転軸の他端側の端部に支持固定した状態で、前記センサカバーの内側の空間に前記第一、第二両エンコーダを位置させると共に、前記第一、第二両被検出部に前記検出部を対向させている事を特徴とするトルク測定装置付回転伝達装置。
- 前記転がり軸受を構成する複数個の転動体を設置した空間と、前記第一、第二両被検出部を配置した前記センサカバーの内側の空間との間に、これら両空間同士の間を仕切るシール装置を設置している、請求項1に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。
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