JPH0533946Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、自動車におけるトランスミツシヨ
ンの出力軸のトルクを検出するトルク検出器の取
付け構造に関し、特に、サスペンシヨン装置の変
位に起因するプロペラシヤフトの車両前後方向の
移動に伴う出力軸の前後方向の移動や出力軸の偏
心に拘わらず、出力軸に作用するトルクを誤検出
することなく正確かつ精度良く安定して検出する
ようにしたトルク検出器の取付け構造に関する。

〔従来の技術〕 近年、自動車においては、エンジンの空燃比や
点火時期等、あるいはトランスミツシヨンの変速
比や変速タイミング等を最適に制御するために、
実車においてエンジンのパワートレーンのトルク
を検出してこの検出信号をそれらの制御に使用す
ることが行われるようになり、そのため、トルク
検出器を簡単かつ確実に、検出精度が高く、大き
な取付けスペースを必要とすることなく、そして
特に走行中の各種の振動の影響を受けることな
く、実車に装着することが要請されている。

このような要請に答えるための従来のトルク検
出器の取付け構造としては、例えば、特開昭61−
127952号公報に開示されたものが知られている。

この従来構造は、特に磁歪式トルク検出器を用
いてトランスミツシヨンの出力軸のトルクを検出
するために、トルク検出器をトランスミツシヨン
ケースの後端部に固定している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のトルク検出器
の取付け構造にあつては、トルク検出器がトラン
スミツシヨンケースに固定されてトランスミツシ
ヨンの出力軸のトルクを検出する構造となつてい
たため、サスペンシヨン装置の変位に起因してプ
ロペラシヤフトが車両の前後方向に移動したとき
に、トランスミツシヨンの出力軸がトランスミツ
シヨンケースに対して車両前後方向に相対的に移
動するために、出力軸とトルク検出器との出力軸
の軸方向の相対位置が変化して、これがトルク検
出器のトルクの誤検出となり、また、出力軸に偏
心がある場合にも、出力軸外周とトルク検出器の
内周との隙間が変化して、あたかもトルクが変化
したような検出結果となるという問題点があつ
た。

この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、サスペンシヨン装置の変位に
起因するプロペラシヤフトの車両前後方向の移動
に伴う出力軸の前後方向の移動や出力軸の偏心に
拘わらず、出力軸に作用するトルクを誤検出する
ことなく正確かつ精度良く安定して検出するよう
にしたトルク検出器の取付け構造を提供すること
を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この考案に係わるトルク検出器の取付
け構造は、トランスミツシヨンの出力軸の外周に
トルク検出器を軸受を介して回転自在に嵌装する
とともに、トランスミツシヨンケースに対して回
転不能に前記トルク検出器を保持させる連結部材
を介して、前記トルク検出器を前記トランスミツ
シヨンケースに取り付けた構造であつて、前記ト
ルク検出器は、前記出力軸に形成したストツパ部
としての段差部に軸方向の一端を当接され、前記
連結部材は、前記トルク検出器側の端部から前記
トランスミツシヨンケース側の端部までの間の少
なくとも一部が出力軸の軸方向に弾性を有し且つ
前記トルク検出器を前記段差部に押圧する方向に
付勢した状態でトルク検出器を支持させて構成さ
れる。

〔作用〕

トルク検出器はトランスミツシヨンの出力軸の
外周に軸受を介して相対的に回転自在に嵌装され
ている。このため出力軸に偏心があつても出力軸
外周とトルク検出器内周との隙間が変化しないの
で、トルクの誤検出がない。

また、トルク検出器は連結部材を介してトラン
スミツシヨンケースに取り付けられ、かつこの連
結部材によりトルク検出器は出力軸に出力軸の軸
方向に相対的に移動不能に保持されているため、
サスペンシヨン装置の変位に起因してプロペラシ
ヤフトが車両の前後方向に移動し、トランスミツ
シヨンの出力軸がトランスミツシヨンケースに対
して車両前後方向に相対的に移動しても、出力軸
とトルク検出器との出力軸の軸方向の相対位置が
変化しないため、トルクの誤検出がない。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面を参照して説明
する。

まず第１実施例の構成を説明する。

第１図において、トランスミツシヨンケース
（図示しないが図面の左方にある）の後方（図面
の右側）にはトランスミツシヨンケースの一部を
なすリヤエクステンシヨン１がボルト２により固
定され、トランスミツシヨンケース内に収容され
た変速歯車群から出力軸３がリヤエクステンシヨ
ン１の中心部を経てリヤエクステンシヨン１の後
端から外部へと延出するように配置され、出力軸
３の後端にはプロペラシヤフト（図示しない）の
前端が連結される。

リヤエクステンシヨン１の内部において、出力
軸３の外周にはストツパ部としての段差部３ａが
形成され、かつ出力軸３の外周には磁歪式のトル
ク検出器５が嵌合され、そのトルク検出器５はこ
の段差部３ａに例えば樹脂製のスラストワツシヤ
４を介して当接される。

磁歪式トルク検出器５は、例えば本出願人の出
願に係わる特開昭59−77326号公報に開示された
ものが使用されるが、円筒状の検出器本体６の内
部に、高透磁率材料からなるヨーク７とボビン８
に巻回した検出コイル９ともう１個のボビン１０
に巻回した励磁コイル１１と円筒部材１２とを嵌
め込んでスナツプリング１３で抜け止めして構成
されたものであり、さらに検出器本体６の内周部
分と円筒部材１２の内周部分に滑り軸受１４及び
１５を例えば接着により固定する。

一方、出力軸３の軸心部分には油穴３ｂ，３ｃ
が形成され、さらにその油穴３ｃから分岐する油
穴３ｄ，３ｅがそれぞれ滑り軸受１４，１５の内
部に連通している。そして、前述した特開昭59−
77326号公報に記載されているように、検出コイ
ル９及び励磁コイル１１に対応する出力軸３の外
周部分には磁歪膜（図示しない）が形成され、こ
の磁歪膜には磁力線の流れを規制しかつトルクの
向き（出力軸３の正回転方向か逆回転方向か）を
検出するための傾斜したスリツト（図示しない）
が形成されている。

上述したトルク検出器５は、その検出器本体６
の後端が連結部材１６の一端にネジ１７により固
定される。この連結部材１６は適度の弾性を有す
る例えば金属板で形成され、検出器本体６の固定
端部から図面の下方に延びてＲ部１６ａにより曲
げられ、そのＲ部１６ａからリヤエクステンシヨ
ン１の内周面に近接して沿つて図面左方に延び、
その前端はリヤエクステンシヨン１のトランスミ
ツシヨンケースとの当接面に形成された凹所に収
容されて、トランスミツシヨンケースに対してボ
ルト２によりリヤエクステンシヨン１とともに締
め付け固定される。

このような連結部材１６によるトルク検出器５
のトランスミツシヨンケースへの取付けに際し、
出力軸３の回転に拘わらずトルク検出器５はトラ
ンスミツシヨンケース側に固定されて回転しない
ものであるとともに、トルク検出器５側に固定さ
れた２個の滑り軸受１４，１５によつて出力軸３
との間で相対的な滑りが許容される。また、連結
部材１６が適度の弾性を有するとともに、特にＲ
部１６ａを形成したことによつてバネ作用が付与
され、取付け時にこの連結部材１６によりスラス
トワツシヤ４を介してトルク検出器５を常時出力
軸３の段差部３ａに押圧するように、連結部材１
６の自由長や自由形状を設定しておく。

また、検出コイル９及び励磁コイル１１はリー
ド線１８によりリヤエクステンシヨン１の外部に
導出されてコネクタ１９に接続され、このコネク
タ１９はさらに図示しないコネクタ、信号線等を
介して、コントロールユニツトに接続される。

次に上述した第１実施例の動作を説明する。

車体（図示しない）側に固定されたトランスミ
ツシヨンケース及びリヤエクステンシヨン１に対
して出力軸３は正転又は逆転し、正又は負方向の
トルクが出力軸３からプロペラシヤフト（図示し
ない）に伝達される。

コントロールユニツト（図示しない）からは信
号線（図示しない）及びリード線１８を介して一
定の振幅及び周波数の交流の励磁電流が励磁コイ
ル１１に印加され、この印加によつて、磁歪膜
（図示しない）→隙間としての滑り軸受１４→ヨ
ーク７→滑り軸受１５→磁歪膜を磁路とする磁力
線が、励磁コイル１１と検出コイル９とを取り囲
むように発生する。

今、出力軸３に正方向のトルクが作用すると、
磁歪膜は傾斜したスリツト（図示しない）の長さ
方向に引張変形を受け、このため磁歪膜の透磁率
が増加し、検出コイル９内を貫通する磁束が増加
し、検出コイル９の出力端に発生する誘導起電力
が増加し、これにより正方向のトルクの大きさと
その方向が検出される。

また、出力軸３に逆方向のトルクが作用する
と、磁歪膜はスリツトの長さ方向に圧縮変形を受
け、このため磁歪膜の透磁率が減少し、検出コイ
ル９内を貫通する磁束が減少し、検出コイル９の
出力端に発生する誘導起電力が減少し、これによ
り負方向のトルクの大きさとその方向が検出され
る。

この検出トルク信号はコントロールユニツトに
供給されて、エンジンの空燃比や点火時期等、あ
るいはトランスミツシヨンの変速比や変速タイミ
ング等の制御に用いられる。

この時、出力軸３に偏心があつたとしても、ト
ルク検出器５がその軸方向の前端と後端とを２個
の滑り軸受１４，１５を介して出力軸３に回転自
在に装着れているため、出力軸３の外周とトルク
検出器５の内周との隙間には変化がなく、従つて
偏心に基づくトルクの誤検出の恐れがない。

また、後輪側のサスペンシヨン装置（図示しな
い）の上下運動に伴つてプロペラシヤフトが車体
前後方向に移動し、これによつて出力軸３がトラ
ンスミツシヨンケースに対して相対的に前後方向
に変化しても（通常１〜２mm程度の相対変位量が
観測される）、トルク検出器５が連結部材１６の
バネ作用により出力軸３の段差部３ａに常時押圧
されていて、トルク検出器５は出力軸３に対して
出力軸３の軸方向には相対的に移動しないため、
出力軸３の外周に形成された磁歪膜のスリツトと
検出コイル９及び励磁コイル１１との相対位置が
変化せず、従つて、プロペラシヤフトの前後移動
に伴う出力軸３のトランスミツシヨンケースとの
相対的な前後移動があても、トルク検出器５のト
ルクの誤検出とはならず、トルク検出特性を安定
化することができる。

なお、検出器本体６とその検出器本体６が押圧
された出力軸３の段差部３ａとの間の相対回転運
動については、スラストワツシヤ４により軸受作
用が持たされている。

次に、第２図を参照して第２実施例を説明す
る。

出力軸３の外周の段差部３ａにはスラストワツ
シヤ４を介してトルク検出器２１の円筒状の検出
器本体２２が当てがわれ、この検出器本体２２の
内部には、ボビン８に巻回された検出コイル９と
ボビン１０に巻回された励磁コイル１１とが、そ
の間に円筒部材２３を介在させて嵌装され、円筒
部材２３は連結部材２４の一端とともにネジ１７
により検出器本体２２に固定され、さらに、励磁
コイル１１はスナツプリング１３により検出器本
体２２に抜け止めされる。トルク検出器２１の軸
方向のほぼ中央にある円筒部材２３の内周部分に
のみ滑り軸受１４が例えば接着により固定され、
出力軸３の軸心部分に形成された油穴３ｆと連通
する斜めの油穴３ｇが滑り軸受１４の内部に連通
している。

その他の構成は前述した第１実施例と同じでよ
い。

この第２実施例の動作は第１実施例の動作とほ
ぼ同じである。

この第２実施例は滑り軸受が１個であるため、
第１実施例に比べて、部品点数が少なくかつ油穴
の加工も少なくてよいため、コストが低減され
る。

以上説明した実施例において、出力軸の外周と
トルク検出器の内周との間に滑り軸受を介装させ
たものを示したが、出力軸の外周とトルク検出器
の内周を相対的に回転自在としかつ両者の隙間を
一定に保つ限りにおいて滑り軸受に限定されるも
のでなく、適宜の形式の軸受を用いることでき
る。

また、滑り軸受はトルク検出器の内周面に固定
するものを示したが、出力軸の外周面に固定する
ものであつてもよい。

また、トルク検出器としては、磁歪式トルク検
出器に限らず、光学的にトルクを検出するトルク
検出器を用いてもよい。

さらに、出力軸に形成したストツパ部としての
段差部は、これに代えて、出力軸に溝を形成し、
これにスナツプリングを嵌合してストツパ部とす
る等、適宜の手段を用いることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、出力
軸に偏心があつても出力軸外周とトルク検出器内
周との隙間が変化しないので、トルクの誤検出が
ない。またサスペンシヨン装置の変位に起因して
プロペラシヤフトが車両の前後方向に相対的に移
動しても、トルク検出器が連結部材のバネ作用に
より出力軸の段差部に常時押圧されていて、トル
ク検出器は出力軸に対して軸方向には相対位置が
変化しないため、トルクの誤検出がなく、安定し
たトルク検出特性が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係わるトルク検出器の取付
け構造の第１実施例を示す断面図、第２図は第２
実施例の主要部を示す断面図である。 １……リヤエクステンシヨン（トランスミツシ
ヨンケース）、３……出力軸、３ａ……段差部、
５，２１……磁歪式トルク検出器（トルク検出
器）、６，２２……検出器本体、７……ヨーク、
９……検出コイル、１１……励磁コイル、１２，
２３……円筒部材、１４，１５……滑り軸受（軸
受）、１６，２４……連結部材、１６ａ，２４ａ
……Ｒ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トランスミツシヨンの出力軸の外周にトルク検
   出器を軸受を介して回転自在に嵌装するととも
   に、トランスミツシヨンケースに対して回転不能
   に前記トルク検出器を保持させる連結部材を介し
   て、前記トルク検出器を前記トランスミツシヨン
   ケースに取り付けた構造であつて、前記トルク検
   出器は、前記出力軸に形成したストツパ部として
   の段差部に軸方向の一端を当接され、前記連結部
   材は、前記トルク検出器側の端部から前記トラン
   スミツシヨンケース側の端部までの間の少なくと
   も一部が出力軸の軸方向に弾性を有し且つ前記ト
   ルク検出器を前記段差部に押圧する方向に付勢し
   た状態でトルク検出器を支持させてなるトルク検
   出器の取付け構造。