JPS58143228A - トルク検出装置 - Google Patents
トルク検出装置Info
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- JPS58143228A JPS58143228A JP2792182A JP2792182A JPS58143228A JP S58143228 A JPS58143228 A JP S58143228A JP 2792182 A JP2792182 A JP 2792182A JP 2792182 A JP2792182 A JP 2792182A JP S58143228 A JPS58143228 A JP S58143228A
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- Japan
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- phase difference
- rotation
- detector
- rotating
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
- G01L3/1407—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
- G01L3/1428—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
- G01L3/1435—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving magnetic or electromagnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/109—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving measuring phase difference of two signals or pulse trains
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
検出する装置に関するもので、特に自動車機関の（１）
動力伝達系において適用するに好ましいものである。詳
述すると、本発明は駆動側からクラッチディスクを介し
て被駆動側へ回転駆動力を伝達するクラッチであって、
クラッチディスクが回転を吸収するために回転方向に作
用する緩衝機構を有するものに適用される。
述すると、本発明は駆動側からクラッチディスクを介し
て被駆動側へ回転駆動力を伝達するクラッチであって、
クラッチディスクが回転を吸収するために回転方向に作
用する緩衝機構を有するものに適用される。
従来のこの種のトルク検出器として、機関の出力軸に取
付け、機関トルクを車輪等負荷に伝達する際、トルク伝
達軸に発生する軸のねじれを検出するものがある。この
場合ねじれを電気的に検出するものとして、歪にり電気
抵抗値が変化する歪ゲージ式、磁歪管の磁気特性が変化
する磁歪式、軸きの２点間のねじれ位相のずれを検出す
る位相差式等がある。
付け、機関トルクを車輪等負荷に伝達する際、トルク伝
達軸に発生する軸のねじれを検出するものがある。この
場合ねじれを電気的に検出するものとして、歪にり電気
抵抗値が変化する歪ゲージ式、磁歪管の磁気特性が変化
する磁歪式、軸きの２点間のねじれ位相のずれを検出す
る位相差式等がある。
しかしながら、これらはいずれも機関の性能試験として
のトルク検出がその主目的であって、この種検出器は機
関出力計測用として構成してあり、重量が大きく、構造
が複雑かつ高価であり、車両に搭載することは実用上困
難であり、技術的に搭載してもその価格上応用に制限が
生じる。
のトルク検出がその主目的であって、この種検出器は機
関出力計測用として構成してあり、重量が大きく、構造
が複雑かつ高価であり、車両に搭載することは実用上困
難であり、技術的に搭載してもその価格上応用に制限が
生じる。
（２）
具体的には、
（１）いずれの方式も、機関のクランク軸と、負荷への
動力伝達軸（プロペラシャフト）の途中に検出器を挿入
しており、通常のトルク伝達機構と異なりトルク伝達機
構の改造が必要である。
動力伝達軸（プロペラシャフト）の途中に検出器を挿入
しており、通常のトルク伝達機構と異なりトルク伝達機
構の改造が必要である。
（２）機関の出力軸は高回転、高トルクを伝達しなけれ
ばならない。従って、中間に挿入する検出器も、この回
転、負荷に酎えるべく十分な強度が必要であり、重量が
重く、高価になると同時に、回転体からの信号取出しが
必要となり、信号の交流結合、カップリング等の信号伝
達構造を作らねばならず、構造が複雑で高価になる。
ばならない。従って、中間に挿入する検出器も、この回
転、負荷に酎えるべく十分な強度が必要であり、重量が
重く、高価になると同時に、回転体からの信号取出しが
必要となり、信号の交流結合、カップリング等の信号伝
達構造を作らねばならず、構造が複雑で高価になる。
（３）検出器の構成原理は、軸のねじれの検出である。
この検出器軸は短かければ歪が少な（検出精度が悪化す
るので、精度を上けんとすれば長さが大きくなる。
るので、精度を上けんとすれば長さが大きくなる。
従って、この種トルク検出装置結局機関重量の増加や改
造、及び機関長の増加が許される試験用として実用可能
であって、価格、重量、大きさ等の点から実用が困難で
ある。゛ （３） そこで本発明は構造が小型かつ簡易であって機関の形状
、取付構造を改変することなく車載が可能であり、しか
も信頼性にすぐれたトルク検出装置を提供することを目
的とする。
造、及び機関長の増加が許される試験用として実用可能
であって、価格、重量、大きさ等の点から実用が困難で
ある。゛ （３） そこで本発明は構造が小型かつ簡易であって機関の形状
、取付構造を改変することなく車載が可能であり、しか
も信頼性にすぐれたトルク検出装置を提供することを目
的とする。
本発明の特徴は、冒頭に述べた回転方向緩衝機構を有す
るクラッチにおいて、駆動側と被駆動側との間の該緩衝
機構に負荷トルクに相当するたわみが生じるこうとに着
目して、駆動側と被駆動側との周方向の相対的な変位量
を回転位相差として検出するようにしたことである。
るクラッチにおいて、駆動側と被駆動側との間の該緩衝
機構に負荷トルクに相当するたわみが生じるこうとに着
目して、駆動側と被駆動側との周方向の相対的な変位量
を回転位相差として検出するようにしたことである。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
第１図は実施例の全体構成を示しており、自動車機関に
取付けられた代表的な乾式単板クラッチに本発明を適用
している。
取付けられた代表的な乾式単板クラッチに本発明を適用
している。
図において、１は駆動側回転体としてのフライホイール
で、機関クランク軸２に連結されており、それによって
回転駆動される。一方被駆動側としてのトランスミッシ
ョンのインプットシャフト３は、左端はクラッチディス
クのハブにスプラインにより結合され右端において図示
しない支持部材（４） に、周知のベアリングによって支持され、クラッチなら
びにトランスミッションハウジング４内の所定の位置で
回転可能である。
で、機関クランク軸２に連結されており、それによって
回転駆動される。一方被駆動側としてのトランスミッシ
ョンのインプットシャフト３は、左端はクラッチディス
クのハブにスプラインにより結合され右端において図示
しない支持部材（４） に、周知のベアリングによって支持され、クラッチなら
びにトランスミッションハウジング４内の所定の位置で
回転可能である。
フライホイール１に結合されたタラソチカバー５の内に
おいて、摩擦部材であるクラッチディスク６、軸方向に
移動可能なプレッシャプレート７、および軸方向に荷重
を与えるダイヤフラムスプリング８が設けられている。
おいて、摩擦部材であるクラッチディスク６、軸方向に
移動可能なプレッシャプレート７、および軸方向に荷重
を与えるダイヤフラムスプリング８が設けられている。
周知のように、軸方向に移動可能に配置された図示しな
いレリーズベアリングの移動により、ダイヤプラムスプ
リング８を介してプレッシャプレート７を操作すること
で、フライホイール１からクラッチディスク７６を介し
てシャフト３への回転駆動力の伝達を断接することがで
きる。
いレリーズベアリングの移動により、ダイヤプラムスプ
リング８を介してプレッシャプレート７を操作すること
で、フライホイール１からクラッチディスク７６を介し
てシャフト３への回転駆動力の伝達を断接することがで
きる。
第２図と第３図はクラッチディスク７６の構造を示して
おり、シャフト３にスプラインにより結合されるハブ９
、ハブ９に支持されたディスクプレート１０、ハブ９と
ディスクプレート１０との間に設けたトーションスプリ
ング１１、さらにサブプレート１２、およびフェーシン
グ１３を主構（５） 成要素とした公知の構造になるものである。フェーシン
グ１３は石綿を基材とし、これに摩擦調整剤を混入した
後合成樹脂やゴムなどの結合材で固めたものが使用され
、適当な摩擦係数を付与しである。トーク９ンスプリン
グ１１は、・シャフト３０回転方向に対し緩衝特性を与
えるもので、機関の回転中に生じるトルク変動を吸収し
、駆動系の振動騒音を低減する役割を有する。なお、ト
ーションスプリングはコイルばねのほかにゴムを使用し
てもよい。また組み合せてもよい。
おり、シャフト３にスプラインにより結合されるハブ９
、ハブ９に支持されたディスクプレート１０、ハブ９と
ディスクプレート１０との間に設けたトーションスプリ
ング１１、さらにサブプレート１２、およびフェーシン
グ１３を主構（５） 成要素とした公知の構造になるものである。フェーシン
グ１３は石綿を基材とし、これに摩擦調整剤を混入した
後合成樹脂やゴムなどの結合材で固めたものが使用され
、適当な摩擦係数を付与しである。トーク９ンスプリン
グ１１は、・シャフト３０回転方向に対し緩衝特性を与
えるもので、機関の回転中に生じるトルク変動を吸収し
、駆動系の振動騒音を低減する役割を有する。なお、ト
ーションスプリングはコイルばねのほかにゴムを使用し
てもよい。また組み合せてもよい。
しかして、クラッチが接続され機関が作動すると、シャ
フト３に接続された被駆動側の負荷トルクに応じた変位
（たわみ）を、トーションスプリング１１は生じる。こ
のトーションスプリング１１の変位は、フライホイール
１の回転角とシャフト３０回転角との回転位相差（周方
向の相対位置の変化量）を意味する。
フト３に接続された被駆動側の負荷トルクに応じた変位
（たわみ）を、トーションスプリング１１は生じる。こ
のトーションスプリング１１の変位は、フライホイール
１の回転角とシャフト３０回転角との回転位相差（周方
向の相対位置の変化量）を意味する。
本発明によりその回転位相差を検出するための検出装置
が設けられる。
が設けられる。
すなわち、フライホイール１は円板形状に作成（６）
されており、その外周部に等間隔で設けられた複数個の
ギヤ１４が刻設されζおり、この部分を第１の回転部と
称する。このギヤ１４は図示しないスタータモータから
エンジンの起動回転力を与えるために使用される。第１
の電磁検出子１５が、そのギヤ１４に隣むようにハウジ
ング４に取付けられている。この検出子１５はたとえば
永久磁石とコイルを組み合わせた電磁ピンクアップのも
のでもよい。フライホイール１の回転に同期して、ギヤ
１４の凹凸が検出子１５の先端との間におけるエアギヤ
ツブをくり返し増減させる。それに応じて磁気抵抗が変
わり、磁気−電気変換素子として作用する検出子１５の
出力線にはフライホイールの回転に同期したタイミング
信号としての脈動信号Ｓ１が現れる。
ギヤ１４が刻設されζおり、この部分を第１の回転部と
称する。このギヤ１４は図示しないスタータモータから
エンジンの起動回転力を与えるために使用される。第１
の電磁検出子１５が、そのギヤ１４に隣むようにハウジ
ング４に取付けられている。この検出子１５はたとえば
永久磁石とコイルを組み合わせた電磁ピンクアップのも
のでもよい。フライホイール１の回転に同期して、ギヤ
１４の凹凸が検出子１５の先端との間におけるエアギヤ
ツブをくり返し増減させる。それに応じて磁気抵抗が変
わり、磁気−電気変換素子として作用する検出子１５の
出力線にはフライホイールの回転に同期したタイミング
信号としての脈動信号Ｓ１が現れる。
一方、シャフト３には回転歯車１６が一体に取付けられ
ており、その外周部は等間隔で設けられた複数個のギヤ
１７が刻設され、その部分を第２の回転部と称する。回
転歯車１６およびギヤ１７は、シャフト３の回転力を図
示しないトランスミ（７） ソションに伝達するために使用される。第２の電磁検出
子１８が、ギヤＩ７に臨むようにハウジング４に取付け
られている。この第２の検出子１８も第１の検出子１５
と同様で、回転歯車１６の回転に同期してギヤ１７の凹
凸のために生じる磁気抵抗の変化を、タイミング信号と
しての脈動信号Ｓ２に変換する。
ており、その外周部は等間隔で設けられた複数個のギヤ
１７が刻設され、その部分を第２の回転部と称する。回
転歯車１６およびギヤ１７は、シャフト３の回転力を図
示しないトランスミ（７） ソションに伝達するために使用される。第２の電磁検出
子１８が、ギヤＩ７に臨むようにハウジング４に取付け
られている。この第２の検出子１８も第１の検出子１５
と同様で、回転歯車１６の回転に同期してギヤ１７の凹
凸のために生じる磁気抵抗の変化を、タイミング信号と
しての脈動信号Ｓ２に変換する。
ここで、ギヤ１４とギヤ１７の歯数は、同数かまたは倍
数であることが電気信号の処理上望ましい。このため、
必要により、そうした歯数比が得られるように、フライ
ホイール１４にスタータモータとの噛み合い用とは別に
、検出用のギＡ・を刻設してもよい。
数であることが電気信号の処理上望ましい。このため、
必要により、そうした歯数比が得られるように、フライ
ホイール１４にスタータモータとの噛み合い用とは別に
、検出用のギＡ・を刻設してもよい。
第１．第２の電磁検出子１５．１８の各々から得られる
回転同期の脈動信号ＳＬ、Ｓ２は、それぞれ波形整形回
路１９．２０で短形パルス列信号Ｔｌ、Ｔ２に整形され
、位相差測定回路２１に与えられる。位相差測定回路２
１は基本的に公知の考え方に基づいて構成され、第４図
はその動作を示している。
回転同期の脈動信号ＳＬ、Ｓ２は、それぞれ波形整形回
路１９．２０で短形パルス列信号Ｔｌ、Ｔ２に整形され
、位相差測定回路２１に与えられる。位相差測定回路２
１は基本的に公知の考え方に基づいて構成され、第４図
はその動作を示している。
（８）
第４図の＋ａ）とｆｂ）は、ギヤ１４およびギヤ１７の
歯数が同数であるときの、波形整形回路１９．２０に現
れるパルス列信号Ｔｌ、Ｔ２をそれぞれ示している。前
述のように、フライホイール１とシャフト３とは、トー
ションスプリング１１のたわみ変位量として現われる負
荷トルクに対応した、回転角の位相差をもっている。こ
の位相差は、ｔｏｙレス列信号Ｔｌ、Ｔ２の立ち上がり
タイミング（前縁）の時間すれとして検出される。すな
わち、位相差測定回路２１は、入力側パルス列信号Ｔ１
の立ち上がりから、出力側パルス列信号Ｔ２の立ち上が
りまでの、時間ｔを測定する。機関回転速度が一定かつ
所定の回転数に維持さていない測定状態にあっては、パ
ルス列信号Ｔ１の周期Ｔをも測 。
歯数が同数であるときの、波形整形回路１９．２０に現
れるパルス列信号Ｔｌ、Ｔ２をそれぞれ示している。前
述のように、フライホイール１とシャフト３とは、トー
ションスプリング１１のたわみ変位量として現われる負
荷トルクに対応した、回転角の位相差をもっている。こ
の位相差は、ｔｏｙレス列信号Ｔｌ、Ｔ２の立ち上がり
タイミング（前縁）の時間すれとして検出される。すな
わち、位相差測定回路２１は、入力側パルス列信号Ｔ１
の立ち上がりから、出力側パルス列信号Ｔ２の立ち上が
りまでの、時間ｔを測定する。機関回転速度が一定かつ
所定の回転数に維持さていない測定状態にあっては、パ
ルス列信号Ｔ１の周期Ｔをも測 。
定し、ｔ／Ｔを演算すればよい。つまり時間ずれｔを測
定するにし天も、さらにｔ、／Ｔを演算するにしても、
２つの回転体の回転位相角が得られる点に注目すべきで
ある。
定するにし天も、さらにｔ、／Ｔを演算するにしても、
２つの回転体の回転位相角が得られる点に注目すべきで
ある。
第４図は右向き矢印に示す時間の経過に伴って時間ずれ
ｔおよび時間比ｔ／Ｔが増加するようす、（９） つまり負荷トルクが増加するようすを示している。
ｔおよび時間比ｔ／Ｔが増加するようす、（９） つまり負荷トルクが増加するようすを示している。
このようにして得られた負荷トルクは、内燃機関の点火
時期、空燃比、トランスミノシロンのギヤ比を制御する
要因として使用可能である。
時期、空燃比、トランスミノシロンのギヤ比を制御する
要因として使用可能である。
実施の際、ギヤ１４の歯数がギヤ１７のそれに対して整
数倍であるとすると、パルス列信号Ｔ１のくり返し周波
数をその整数分の１にするための分周回路を付加すれば
容易に実現できる。また歯数比が整数倍でない場合にも
、それによって生じるパルス列信号Ｔｌ、Ｔ２の基本的
な時間ずれを測定回路２１において考慮するようにすれ
ばよい。
数倍であるとすると、パルス列信号Ｔ１のくり返し周波
数をその整数分の１にするための分周回路を付加すれば
容易に実現できる。また歯数比が整数倍でない場合にも
、それによって生じるパルス列信号Ｔｌ、Ｔ２の基本的
な時間ずれを測定回路２１において考慮するようにすれ
ばよい。
本発明において、電磁検出子１５．１８に代え上述した
ように本発明は所期の目的を達成し、実用上すぐれたト
ルク検出を可能にするものである。
ように本発明は所期の目的を達成し、実用上すぐれたト
ルク検出を可能にするものである。
第１図は本発明の一実施例を一部断面で示す構成図、第
２図はクラッチディスクの所要部分の断（１０） 面図、第３図はクラッチディスクの片側平面図、第４図
は位相差測定のようすを示すタイムチャートである。 ■・・・フライホイール（駆動側回転体）、３・・・シ
ャフト（被駆動側回転体）、４・・・ハウジング、６・
・・クラッチディスク、１１・・・トーク２ンスプリン
グ（回転方向緩衝機構）、１４．１７・・・ギヤ、１５
．１８・・・電磁検出子、１６・・・回転歯車、１９．
２０・・・波形整形回路、２１・・・位相差測定回路。 代理人弁理士 岡 部 隆 （１１） １４６−
２図はクラッチディスクの所要部分の断（１０） 面図、第３図はクラッチディスクの片側平面図、第４図
は位相差測定のようすを示すタイムチャートである。 ■・・・フライホイール（駆動側回転体）、３・・・シ
ャフト（被駆動側回転体）、４・・・ハウジング、６・
・・クラッチディスク、１１・・・トーク２ンスプリン
グ（回転方向緩衝機構）、１４．１７・・・ギヤ、１５
．１８・・・電磁検出子、１６・・・回転歯車、１９．
２０・・・波形整形回路、２１・・・位相差測定回路。 代理人弁理士 岡 部 隆 （１１） １４６−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１駆動側回転体から回転方向緩衝機構を有するクラ
ッチディスクを介して被駆動側回転体へ回転駆動力を伝
達するクラッチにおいて、駆動側回転体の回転角と被駆
動側回転体の回転角との回転位相差を検出する検出装置
を設けてなるトルク検出装置。 （２）前記検出装置が、前記駆動側回転体および前記被
駆動側回転体のそれぞれと同期回転し外周部にギヤを刻
設した２つの回転部と、該ギヤにそれぞれ隣んで対向配
置した２つの電磁検出子と、該検出子から各々得られる
タイミング信号の位相差を測定する回路装置とを包含し
ている特許請求の範囲第１項に記載のトルク検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2792182A JPS58143228A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | トルク検出装置 |
| US06/468,715 US4513626A (en) | 1982-02-22 | 1983-02-22 | Torque detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2792182A JPS58143228A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | トルク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58143228A true JPS58143228A (ja) | 1983-08-25 |
Family
ID=12234344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2792182A Pending JPS58143228A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | トルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58143228A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0191560A2 (en) * | 1985-02-02 | 1986-08-20 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Torque monitoring |
| EP0268740A2 (de) * | 1986-11-28 | 1988-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Drehmoment-Messvorrichtung |
| FR2965350A1 (fr) * | 2010-09-23 | 2012-03-30 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Chaine de transmission et procede de mesure du couple d'un moteur de vehicule |
-
1982
- 1982-02-22 JP JP2792182A patent/JPS58143228A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0191560A2 (en) * | 1985-02-02 | 1986-08-20 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Torque monitoring |
| EP0268740A2 (de) * | 1986-11-28 | 1988-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Drehmoment-Messvorrichtung |
| FR2965350A1 (fr) * | 2010-09-23 | 2012-03-30 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Chaine de transmission et procede de mesure du couple d'un moteur de vehicule |
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