JPH054134A - 作動装置のセンサ組付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外周面に磁気記録層が形成された軸部材を備
えてなる作動装置に、前記磁気記録層に対して相対的に
周方向に移動するセンサヘッドを、磁気記録層との間に
適正な間隔を設けながら容易に組付ける。 【構成】 センサヘッド11の先端面12と軸部材３の外周
面に形成された磁気記録層22との間に、所定温度で溶解
除去される所定厚さの被膜層17を設け、センサヘッド11
の先端面12と磁気記録層22とを被膜層17を介して互いに
当接させた状態でセンサヘッド11を組付ける。被膜層17
が溶解除去されれば、センサヘッド11と磁気記録層22と
の間に被膜層17の厚さ分の適正な間隔が設けられること
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作動装置のセンサ組付
け方法に関し、特に、外周面に磁気記録層が形成されて
いる軸部材を備える作動装置に、この磁気記録層に対し
て相対的に周方向に移動するセンサヘッドを組付ける方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭61-53504号公報に開
示されているように、種々の測定に利用するため所定の
磁気信号を着磁する技術が知られている。この技術を利
用して軸部材の外周面に形成された磁気記録層に所定の
磁気信号を記録し、これを軸部材に作用する外力による
軸部材の歪みなどの測定に利用することができる。この
ような例として自動車の動力伝達軸のような回転軸部材
に作用するトルクを検出するトルク検出方法が知られて
いる。

【０００３】このトルク検出方法は、回転軸部材の外周
面に形成された磁気記録層の軸方向に所定間隔をあけた
位置にあらかじめ１組の同じ位相の位置信号を記録して
おき、トルク作用時にこの各位置信号相互間の位相差を
検出し、ＣＰＵがこの検出した位相差に基づいて回転軸
部材に作用するトルクを算定する、というものである。

【０００４】従来、上記のような軸部材の外周面に形成
された磁気記録層に磁気信号を記録したり、あるいは磁
気記録層に記録された磁気信号を検出する方法として、
軸部材の外周面に形成された磁気記録層に対して相対的
に周方向に移動するセンサヘッドを用いた方法が考えら
れている。すなわち、センサヘッドの、磁気記録層と近
接して対向する先端面には、磁気信号を記録したり、検
出したりする着磁検出部（この着磁検出部とは、着磁と
検出との一方のみを行なうものや着磁と検出との両方を
行なうものの総称である。）が設けられており、このセ
ンサヘッドが磁気記録層に対して相対的に周方向に移動
する間に、磁気記録層に磁気信号を記録したり、磁気記
録層に記録されている磁気信号を検出したりするのであ
る。

【０００５】上記方法の場合、センサヘッドの先端面と
磁気記録層とが接触しているとセンサヘッドが摩耗して
しまい、またセンサヘッドの先端面と磁気記録層とが離
れすぎていると磁気記録層に着磁する際の着磁レベルが
低下したり、磁気記録層に記録された信号を検出する際
の検出レベルが低下したりするので、センサヘッドの先
端面と磁気記録層とは、適正な間隔（例えば100 μｍ程
度）を保持するようにセンサヘッドを設置する必要があ
る。通常、このような隙間を確保するためには、センサ
ヘッドの先端面と磁気記録層との間に隙間ゲージを挾ん
でセンサヘッドを設置し、設置後隙間ゲージを取り外す
方法が取られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、隙間ゲ
ージを用いる方法は、例えば、車両の自動変速機内のシ
ャフト部材のように、軸部材が作動装置内に取り付けら
れているような場合には、設置後隙間ゲージを取り外す
ことが困難なため用いることができない。そこで、従来
はこのような場合、センサヘッドの先端面をいったん軸
部材外周面の磁気記録層に接触させ、その後適正な隙間
間隔が得られる位置までセンサヘッドを磁気記録層から
引き離して設置する方法が用いられているが、このよう
な作動装置のセンサ組付方法では精度良く適正な間隔を
確保するのが困難であった。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑み、外周面に磁気
記録層が形成されてなる軸部材を備えた作動装置に、先
端面に着磁検出部を有する、前記磁気記録層に対して相
対的に周方向に移動するセンサヘッドを組付ける方法に
おいて、センサヘッドの先端面と磁気記録層との間に適
正な間隔を容易にしかも精度良く確保することが可能な
作動装置のセンサ組付け方法を提供することを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による請求項１記載の作動装置のセンサ組付
け方法は、外周面に磁気記録層が形成された軸部材を備
えてなる作動装置に、前記磁気記録層に近接して対向す
る先端面に着磁検出部を有する、前記磁気記録層に対し
て相対的に周方向に移動するセンサヘッドを組付ける作
動装置のセンサ組付け方法において、◆前記センサヘッ
ドの前記先端面と前記磁気記録層との間に、所定温度で
溶解除去される所定厚さの被膜層を設け、前記センサヘ
ッドの前記先端面と前記磁気記録層とが前記被膜層を介
して互いに当接された状態で前記センサヘッドを組付け
ることを特徴とするものである。

【０００９】また、上記課題を解決するために、本発明
による請求項２記載の作動装置のセンサ組付け方法は、
請求項１記載の方法において、前記センサヘッドの前記
先端面が、前記軸部材の軸方向に延び、前記着磁検出部
が、該先端面に前記軸部材の軸方向に所定間隔で複数個
設けられていることを特徴とするものである。

【００１０】また、上記課題を解決するために、本発明
による請求項３記載の作動装置のセンサ組付け方法は、
請求項１または２記載の方法において、前記被膜層を前
記センサヘッドの前記先端面全面に形成することを特徴
とするものである。

【００１１】また、上記課題を解決するために、本発明
による請求項４記載の作動装置のセンサ組付け方法は、
請求項１，２または３記載の方法において、前記センサ
ヘッドの前記先端面が前記軸部材の外周形状に略沿う形
状に形成されていることを特徴とするものである。

【００１２】また、上記課題を解決するために、本発明
による請求項５記載の作動装置のセンサ組付け方法は、
請求項１，２，３または４記載の方法において、前記作
動装置が車両の自動変速機であり、前記軸部材が該自動
変速機内の動力伝達軸であることを特徴とするものであ
る。

【００１３】なお、上記「着磁検出部」とは、着磁と検
出との一方のみを行なうものや着磁と検出との両方を行
なうものの総称である。

【００１４】

【作用および効果】上記したように、本発明による請求
項１記載の作動装置のセンサ組付け方法によれば、セン
サヘッドの先端面と磁気記録層との間に被膜層を設け、
センサヘッドの先端面と磁気記録層とを、被膜層を介し
て互いに当接させた状態でセンサヘッドを組付けるの
で、センサヘッド組付け時にはセンサヘッドの先端面と
磁気記録層との間に被膜層の厚さ分の間隔が生じている
ことになる。この被膜層は所定温度で溶解除去されるの
で、センサヘッドを組付けた後、被膜層を所定温度以上
に加熱すれば（作動装置によっては作動時に軸部材周辺
の温度が所定温度以上に上昇するものがあり、この場合
は加熱する必要はない。）、被膜層は除去される。した
がって、本発明によれば、被膜層の厚さ、および溶解除
去される温度を適正に設定することによって、センサヘ
ッドの先端面と磁気記録層との間に適正な間隔を容易に
しかも精度良く確保しながらセンサヘッドを組付けるこ
とができる。

【００１５】また、上記したように、本発明による請求
項２記載の作動装置のセンサ組付け方法は、請求項１記
載の方法において、センサヘッドの先端面が軸部材の軸
方向に延び、その先端面に着磁検出部が軸部材の軸方向
に所定間隔で複数個設けられているものである。このよ
うな、先端面が軸部材の軸方向に延び、着磁検出部を複
数個備えたセンサヘッドを、磁気記録層との間に適正な
間隔を均一に確保して組付けることは、着磁検出部が１
個しかないセンサヘッドを組付けることに比べて一般に
より困難であるが、この場合でも本発明によれば、セン
サヘッドの先端面と磁気記録層との間に適正な隙間間隔
を容易にしかも精度良く確保しながらセンサヘッドを組
付けることができ、その効果がより顕著にあらわれる。

【００１６】また、上記したように、本発明による請求
項３記載の作動装置のセンサ組付け方法は、請求項１ま
たは２記載の方法において、被膜層をセンサヘッドの先
端面全面に形成するものである。センサヘッドの先端
面、特に着磁検出部は、組付け時に損傷することがあ
る。本発明によれば、被膜層をセンサヘッドの先端面全
面に形成しているので、上記効果に加えて、センサヘッ
ド組付け時のセンサヘッド先端面、特に着磁検出部を保
護することができる。

【００１７】また、上記したように、本発明による請求
項４記載の作動装置のセンサ組付け方法は、請求項１，
２または３記載の方法において、センサヘッドの先端面
が、軸部材の外周形状に略沿う形状に形成されているも
のである。センサヘッドを組付ける際に重要となること
には、センサヘッド先端面と磁気記録層との間に適正な
間隔を確保することの他に、センサヘッドの、磁気記録
層に対する方向を適正にすることがあげられる。この方
向が適正に確保されていないと、例えば、磁気記録層に
記録された信号とこの信号を検出する着磁検出部との方
向が一致しない場合には信号の検出レベルが低下するな
ど、磁気信号の着磁や検出の精度が悪くなる。本発明で
は、センサヘッドの先端面が軸部材の外周形状に略沿う
形状に形成されているので、センサヘッドの先端面を磁
気記録層に当接させることによって、容易にセンサヘッ
ド先端面の方向と軸部材の方向とを一致させることがで
きる。したがって、本発明によれば、センサヘッドの先
端面を被膜層を介して磁気記録層に当接させることによ
り、センサヘッドの先端面と磁気記録層との間に適正な
間隔を容易にしかも精度良く確保しながら、さらにセン
サヘッドの磁気記録層に対する方向を適正に確保しなが
らセンサヘッドを組付けることができる。

【００１８】また、上記したように、本発明による請求
項５記載の作動装置のセンサ組付け方法は、請求項１，
２，３または４記載の方法において、作動装置が車両の
自動変速機であり、軸部材がこの自動変速機動力伝達軸
であるものである。自動変速機内の動力伝達軸の周辺に
は、オイルが満たされており、このオイルは、自動変速
機作動時には高温（例えば200 ℃程度）まで上昇する。
したがって、被膜層をこのオイルの上昇温度以下で溶解
除去するものとすれば、被膜層はオイル温度の上昇によ
って除去されるので、被膜層を加熱する必要がない。し
たがって、本発明によれば、センサヘッド先端面と磁気
記録層との間の間隔を精度良く、しかもより容易に確保
しながらセンサヘッドを組付けることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明による作動装置のセンサ組付け
方法の実施例について添付図面を参照しながら説明す
る。図１は、本発明の一実施例による作動装置のセンサ
組付け方法を適用した車両の自動変速機の全体構成を示
す概要構成図である。

【００２０】図１に示すように、自動変速機１は、エン
ジンからのトルクを自動変速機１内へ伝達するクランク
軸２と、クランク軸２から伝達されるトルクを変換して
タービン軸３へ伝達するトルクコンバータ４と、このト
ルクコンバータ４によりタービン軸３へと伝達されるト
ルクを遊星歯車機構や多板クラッチによりさらに変換し
て出力軸５へ伝達する多段変速機構６と、多段変速機構
６を変速制御する油圧コントロールバルブユニット７
と、自動変速機１内の各部へ油圧を供給する油ポンプ８
とを備えている。なお、タービン軸３は、多段変速機構
６へトルクを入力することから入力軸とも呼ばれる。

【００２１】本実施例は、この自動変速機１内の動力伝
達軸であるタービン軸（入力軸）３のトルクを検出する
センサ９を組付ける方法に関するものである。ここで、
トルク検出方法について簡単に説明する。図６は、回転
軸部材のトルク検出方法の概要を示す図である。図６に
示すように、トルクを伝達する回転軸部材31の外周面に
形成された磁気記録層32の外周面の、軸方向に所定距離
Ｌだけ離れた２位置に、回転軸部材31が負荷から解放さ
れている状態において同位相の２つの磁気信号32a ，32
b を記録しておく。この後、回転軸部材にトルクが加わ
った状態において、回転軸部材31の軸方向に所定距離Ｌ
をあけて配置された着磁検出部34a ，34b を介して上記
磁気信号32a ，32b の位相差を検出する。ＣＰＵ35が、
この位相差と上記距離Ｌとに基づいて回転軸部材31の捩
れを検出し、これにより回転軸部材31に加えられたトル
クを算定する。なお、上記２つの磁気信号32a ，32b の
磁気記録層32への記録は、２つの着磁検出部34a ，34b
によって行なうようにしてもよい。このように、回転軸
部材のトルク検出には、回転軸部材の外周面に形成され
た磁気記録層に記録された２つの磁気信号間の位相差を
検出するために、回転軸部材の軸方向に所定距離離れて
いる２つの着磁検出部を備えたセンサが必要となる。

【００２２】次に、上記自動変速機１に組付けるセンサ
９の構成およびその組付け方法について説明する。図２
は、上記自動変速機のセンサ組付け部分の構成を示す拡
大断面図、図３は、上記センサのセンサヘッドの構成を
示す外観斜視図、および図４は、上記センサ組付け時の
センサヘッドと軸部材との状態を拡大して示す図であ
る。

【００２３】図２に示すように、センサ９は、例えばア
ルミニウム等の金属で形成された円筒状シールドケース
10と、その先端部に圧入されたセンサヘッド11とを備え
てなる。センサヘッド11は、図３に示すように、その先
端面12の形状がタービン軸３の外周形状と略沿う形状
（同一曲率の円弧状）に形成されており、先端面12に
は、タービン軸３の軸方向に所定距離をあけて２つの着
磁検出部13a ，13b が設けられている。２つの着磁検出
部13a ，13b にはそれぞれギャップ14が設けられてお
り、２つの着磁検出部13a ，13b は、各ギャップ14間を
結ぶ直線の方向が、先端面12の周方向と直交する方向と
なるようにそれぞれ設けられている。なお本実施例の着
磁検出部13a ，13bは、ギャップ14のあるリング状のコ
アと、これに巻かれたコイル（いずれも図示略）とから
なる誘導型のものであるが、これをＭＲ素子やホール素
子にすることも可能である。また、図２に示すように、
センサ９のシールドケース10内には、センサヘッド11の
上記着磁検出部13a ，13bとＣＰＵ（図示略）とを導通
するケーブル15が挿通されており、このケーブル15が挿
通された部分には、樹脂16が注入されている。

【００２４】センサ９を自動変速機１に組付けるには、
以下のようにして行なう、まず、図４に示すようにセン
サヘッド11の先端面12全面に沿って所定厚さ（例えば10
0 μｍ）の被膜層17を均一に形成する。この被膜層17の
材料としては、例えばポリメタクル酸アクリルや低重合
度ポリビニルアルコールやポリスチレンなど120 ℃程度
で溶解除去されるものを使用する。次に、図２に示すよ
うにセンサ９を自動変速機１のケーシング18に形成され
たセンサ組付け孔19から自動変速機１内へ挿入する。

【００２５】シールドケース10の上部にはフランジ20が
形成されており、このフランジ20には、ケーシング18の
上面に設けられたボルト21a の径よりやや大きめの径の
孔（図示略）が形成されている。また、センサヘッド11
は、予めセンサヘッド11の先端面12からシールドケース
10のフランジ20の下面までの長さが、ボルト20aの設け
られている位置のケーシング18の上面からタービン軸３
の外周面までの長さよりも少し長くなるように、シール
ドケース10の先端部内に圧入されている。したがって、
センサ９を自動変速機１内へ挿入すると、センサ９のシ
ールドケース10のフランジ20の下面がケーシング18の上
面に接する前に、センサヘッド11の先端面12は、被膜層
17を介してタービン軸３の外周面に形成された磁気記録
層22に軽く当接する。そして、シールドケース10のフラ
ンジ20とケーシング18とが接するまで、ボルト21a と螺
合するナット21b によりセンサヘッド11の先端面12をタ
ービン軸３の外周面に押し付けながらセンサ９を固定し
ていく。先端面12が、被膜層17を介して磁気記録層22に
押し付けられると、センサヘッド11は、シールドケース
10内により深く圧入されて確実に固定されるとともに、
先端面12の形状がタービン軸３の外周形状に略沿う形状
に形成されているので、センサヘッド11は、その先端面
12がタービン軸３の外周面に被膜層17を介して隙間なく
当接する際に、シールドケース10とともにシールドケー
ス10の周方向に微調整され、センサヘッド11の先端面12
に設けられた２つの着磁検出部13a ，13b の各ギャップ
14間を結ぶ直線の方向がタービン軸３の軸方向に一致す
るようになる。なお、センサ９組付け時の微調整の方法
は上記方法に限定されるものではない。

【００２６】このようにしてセンサヘッド11の先端面12
が、被膜層17を介して磁気記録層22に当接した状態でセ
ンサ９が組付けられた後、自動変速機１が作動すると、
センサ９の周辺に満たされているオイルが200 ℃程度ま
で上昇して、被膜層17は溶解除去されるので、センサヘ
ッド11の先端面12と磁気記録層22との間には、被膜層12
の厚さ分（100 μｍ）の適正な間隔が形成される。

【００２７】上述のように、本実施例では、センサヘッ
ド11の先端面12が、被膜層17を介して磁気記録層22に当
接された状態でセンサ９を組付けることにより、センサ
ヘッド11の先端面12と磁気記録層22との間に適正な間隔
を設けることが容易に可能となる。また、被膜層17を、
センサヘッド11の先端面12全面に形成しているので、セ
ンサ９組付時にセンサヘッド11の先端面12が損傷するこ
とも防止できる。また、センサヘッド11の先端面12が、
タービン軸３の外周形状に略沿う形状に形成されている
ので、センサヘッド11の先端面12を磁気記録層22に当接
させることにより、センサヘッド11を磁気記録層22に対
して適正な方向に設置することが容易に可能となる。

【００２８】なお、本実施例では、センサ９はタービン
軸３に対して設けられているが、センサ９は自動変速機
内の任意の出力伝達軸（例えば出力軸５）に対して設け
ることができる。また、センサヘッド11の先端面12と磁
気記録層22との間に適正な間隔を設けるという目的のた
めには、被膜層17をセンサヘッド11の先端面12全面に設
ける必要はなく、その一部に設けるだけでも、また被膜
層をセンサヘッド11の先端面と磁気記録層22との間に単
に介在させるだけでも、また磁気記録層22の方に被膜層
を形成するようにしても構わない。また、センサヘッド
の先端面の形状を他の形状とした例を示す図である図５
に示すように、センサヘッド11′の先端面12′の形状が
タービン軸３の曲率より小さい曲率となるようにしても
構わない。また、センサヘッド11の先端面12の形状が、
タービン軸３の外周形状に略沿う形状でない場合にも、
被膜層17を介してセンサヘッド11の先端面12と磁気記録
層22とを互いに当接させることにより、両者間に適正な
間隔を設けることは可能である。

【００２９】以上、本発明による作動装置のセンサ組付
け方法の一実施例を説明したが、本発明は、かかる実施
例に限定されるものではなく、種々の変更が可能であ
る。例えば、前記実施例では、作動装置が車両の自動変
速機であり、軸部材が自動変速機内の動力伝達軸である
場合に本発明を適用したものであるが、本発明は、工作
機械など軸部材を備える各種作動装置に対しても適用す
ることができる。

【００３０】また、前記実施例の説明の中で示した被膜
層の厚さや材料等も作動装置やセンサの種類によって適
宜変更することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による作動装置のセンサ組付
け方法を適用した車両の自動変速機の全体構成を示す概
略構成図

【図２】上記自動変速機のセンサ組付け部分の構成を示
す拡大断面図

【図３】上記センサのセンサヘッドの構成を示す外観斜
視図

【図４】上記センサ組付時のセンサヘッドと軸部材との
状態を拡大して示す図

【図５】上記センサのセンサヘッドの先端面の形状を他
の形状とした例を示す図

【図６】回転軸部材のトルク検出方法の概要を示す図

【符号の説明】

１ 車両の自動変速機 ２，３，５ 動力伝達軸 ９ センサ 11，11′ センサヘッド 12，12′ センサヘッドの先端面 13a ，13b ，34a ，34b 着磁検出部 17 被膜層 22，32 磁気記録層 31 回転軸部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤二郎 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に磁気記録層が形成された軸部材
   を備えてなる作動装置に、前記磁気記録層に近接して対
   向する先端面に着磁検出部を有する、前記磁気記録層に
   対して相対的に周方向に移動するセンサヘッドを組付け
   る作動装置のセンサ組付け方法において、前記センサヘ
   ッドの前記先端面と前記磁気記録層との間に、所定温度
   で溶解除去される所定厚さの被膜層を設け、前記センサ
   ヘッドの前記先端面と前記磁気記録層とが前記被膜層を
   介して互いに当接された状態で前記センサヘッドを組付
   けることを特徴とする作動装置のセンサ組付け方法。
2. 【請求項２】 前記センサヘッドの前記先端面は、前記
   軸部材の軸方向に延び、前記着磁検出部は、該先端面に
   前記軸部材の軸方向に所定間隔で複数個設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の作動装置のセンサ組付
   け方法。
3. 【請求項３】 前記被膜層を前記センサヘッドの前記先
   端面全面に形成することを特徴とする請求項１または２
   記載の作動装置のセンサ組付け方法。
4. 【請求項４】 前記センサヘッドの前記先端面が前記軸
   部材の外周形状に略沿う形状に形成されていることを特
   徴とする請求項１，２または３記載の作動装置のセンサ
   組付け方法。
5. 【請求項５】 前記作動装置が車両の自動変速機であ
   り、前記軸部材が該自動変速機内の動力伝達軸であるこ
   とを特徴とする請求項１，２，３または４記載の作動装
   置のセンサ組付け方法。