JPS5955599A - トルク検出器 - Google Patents
トルク検出器Info
- Publication number
- JPS5955599A JPS5955599A JP16633582A JP16633582A JPS5955599A JP S5955599 A JPS5955599 A JP S5955599A JP 16633582 A JP16633582 A JP 16633582A JP 16633582 A JP16633582 A JP 16633582A JP S5955599 A JPS5955599 A JP S5955599A
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- JP
- Japan
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- torque detector
- bearing
- torque
- detection
- detector
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- Pending
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (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】
本発明は、回転軸の伝達トルク検出を行うためのトルク
検出器に関するものである。
検出器に関するものである。
従来のトルク検出器の場合、エンジンや変速ｔｔｉＤ等
において回転軸の露出部分を利用し、磁歪式、位相差式
等により回転軸のトルク検出を行っていた。例えばエン
ジンでは第１図に示すように、図示を省略した励磁コイ
ルおよび検出コイルを備えたトルク検出器１は、エンジ
ンブロック２のリア部におけるクランクシャフト３の露
出部分３ａに設ｉ＋ｔされていた。第１図中、４は軸受
であって、下半分のベアリングキャップ５と、上半分が
エンジンブロック２にそして下半分がベアリングキャッ
プに挾持されたベアリングメクル６とから構成されてい
る。ｔた、７はエンジンブロック２に取付けられたオイ
ルシールリテーナ、８はオイルシール、９はクランクシ
ャフト３のリア部に取付けられたフライホイール、１０
はエンジンブロック２に取付けられたオイルパンである
。
において回転軸の露出部分を利用し、磁歪式、位相差式
等により回転軸のトルク検出を行っていた。例えばエン
ジンでは第１図に示すように、図示を省略した励磁コイ
ルおよび検出コイルを備えたトルク検出器１は、エンジ
ンブロック２のリア部におけるクランクシャフト３の露
出部分３ａに設ｉ＋ｔされていた。第１図中、４は軸受
であって、下半分のベアリングキャップ５と、上半分が
エンジンブロック２にそして下半分がベアリングキャッ
プに挾持されたベアリングメクル６とから構成されてい
る。ｔた、７はエンジンブロック２に取付けられたオイ
ルシールリテーナ、８はオイルシール、９はクランクシ
ャフト３のリア部に取付けられたフライホイール、１０
はエンジンブロック２に取付けられたオイルパンである
。
しかしながら、最近ではＦＦ（エンジン前置前輪駆動）
化よる動力伝達系の小型化・軽量化が進み、トルク検出
器の取付スペースが確保できない状況になりつつあシ、
上記の如くトルク検出器の取付けが困難となっている。
化よる動力伝達系の小型化・軽量化が進み、トルク検出
器の取付スペースが確保できない状況になりつつあシ、
上記の如くトルク検出器の取付けが困難となっている。
本発明は上記問題ケ解決するためのものであり、トルク
検出器を用いたエンジンや駆動系等の制御システムにお
いて、トルク検出器取付用のスペースを必要としない省
スペース化を図ったトルク検出器を提供することを目的
とする。
検出器を用いたエンジンや駆動系等の制御システムにお
いて、トルク検出器取付用のスペースを必要としない省
スペース化を図ったトルク検出器を提供することを目的
とする。
本発明は非磁性体からなる軸受内にトルク検吊器本体を
組込み、該トルク検出器本体に設けられた励磁コイルお
よび検出コイルを前記軸受の軸受面近傍に配置してなる
ことを特徴とするトルク検出器である。
組込み、該トルク検出器本体に設けられた励磁コイルお
よび検出コイルを前記軸受の軸受面近傍に配置してなる
ことを特徴とするトルク検出器である。
以下、本発明の実施例を図に従って説明する。
８１３２図ないし第４図に、本発明のトルク検出器の第
１実力ｍ例を示す。なお・、第２図ないし第４は１中、
第１図と共通の符号を伺しｌヒものは第１図のものとｔ
ｉ−＋ｊ Ｌ’、ものを示す。
１実力ｍ例を示す。なお・、第２図ないし第４は１中、
第１図と共通の符号を伺しｌヒものは第１図のものとｔ
ｉ−＋ｊ Ｌ’、ものを示す。
本例において１．トルク検出器１１はベアリングキャッ
プ５内部に組込まれた構造とされている。
プ５内部に組込まれた構造とされている。
１′なわちトルク検出器１１は、トルク検出器本体１２
をベアリングキャップ５の孔部５ａ内に組込み、孔部５
ａＩ１７１の取伺部５ｂにボルト１３にょシ固定しく第
４図参照）、そ（−て′トルク検出器本体１２に［ｉ４
」隔をあＩ／ｊて立設された２個の検出コイル１４と１
個の励磁コイル１５と含、ベアリングメタル６に形成さ
れている現状の油溝１６に上記コイル１４および１５の
それぞれに対応して設けられた孔１７を辿して、ベアリ
ングメタル６の軸受面６ａに接触しているクランクシャ
フト３のジャーナル１８に臨ませ、かつ、ジャーナル１
８表面の検出箇所と一定の間隔を保つようにして（第３
１図および第４図参照）、検出コイル１４、励磁コイル
１５そして検出コイル１４の順に配置したものである。
をベアリングキャップ５の孔部５ａ内に組込み、孔部５
ａＩ１７１の取伺部５ｂにボルト１３にょシ固定しく第
４図参照）、そ（−て′トルク検出器本体１２に［ｉ４
」隔をあＩ／ｊて立設された２個の検出コイル１４と１
個の励磁コイル１５と含、ベアリングメタル６に形成さ
れている現状の油溝１６に上記コイル１４および１５の
それぞれに対応して設けられた孔１７を辿して、ベアリ
ングメタル６の軸受面６ａに接触しているクランクシャ
フト３のジャーナル１８に臨ませ、かつ、ジャーナル１
８表面の検出箇所と一定の間隔を保つようにして（第３
１図および第４図参照）、検出コイル１４、励磁コイル
１５そして検出コイル１４の順に配置したものである。
検出コイル１４および励磁コイル１５は磁性体をコアと
しこれに細い被覆銅＆！全全巻たものであって、励磁コ
イル１５は交流電源１９に接続し、そして検Ｄ」コイル
１４は検出計に接続している。
しこれに細い被覆銅＆！全全巻たものであって、励磁コ
イル１５は交流電源１９に接続し、そして検Ｄ」コイル
１４は検出計に接続している。
なお・、上后己構、Ｙ戊において、ジャーナル１８の材
ｈＶｉ、エンジンの出力トルク、すなわち捩シ応力に対
する透磁率変化の大きい材料例えば０磁性体のアモルフ
ァスを用いるのが好ましい。あるいはジャーナル１８０
表面から例えば深さ１０μ惧程度だけ上記アモルファス
を用いてもよい。通常、ベアリンクキャップ５の材負け
、磁束分布に影響しない非磁性体例えばステンレスとさ
れている。ベアリングメタル６の材質は非磁性体例えは
アルミニウム合金とされているため、ジャーナル１８と
検出コイル１４ｊ、−よび励磁コイル１５との間にベア
リングメタル６奮介在させてもよいが、これらコイル１
４．１５とジャーナル１８との間隔を小さくして検出感
度を良くする、すなわち磁束密隘を太きくするにｔま、
前記孔１７に設けるのが好ましい。
ｈＶｉ、エンジンの出力トルク、すなわち捩シ応力に対
する透磁率変化の大きい材料例えば０磁性体のアモルフ
ァスを用いるのが好ましい。あるいはジャーナル１８０
表面から例えば深さ１０μ惧程度だけ上記アモルファス
を用いてもよい。通常、ベアリンクキャップ５の材負け
、磁束分布に影響しない非磁性体例えばステンレスとさ
れている。ベアリングメタル６の材質は非磁性体例えは
アルミニウム合金とされているため、ジャーナル１８と
検出コイル１４ｊ、−よび励磁コイル１５との間にベア
リングメタル６奮介在させてもよいが、これらコイル１
４．１５とジャーナル１８との間隔を小さくして検出感
度を良くする、すなわち磁束密隘を太きくするにｔま、
前記孔１７に設けるのが好ましい。
上記構成のトルク検出器１１によシ、工／ジンブロック
２のリア部分、オイルシールリテーナ７、オイルシール
８、フライホイール９およびオイルパン１０の寸法形状
は、第１図のものと比べ一切襄史しなくて済み、そして
第１図のクランクシャフト３の露出部分３ａが省ける分
だけ省スペース化が達成できる。トルク検出器１１を使
用することによるエンジンの出力トルクの検出は、励磁
コイル１５に交流電源１９から励磁電流例工Ｉｄ’周波
ｂ ｌ０ＫＨｚ ｏ電流を用いて電流１００ ｍ Ａを
流［７、ジャーナル１８の検出部分に一疋の磁束分布１
与え、エンジンの出力トルク（捩シ応力）に応じて生じ
るジャーナル１８の検出部分の透磁率変化を２個の検出
コイル１４によシ把え、起電力変化を検出計２０で検出
することにより行える。
２のリア部分、オイルシールリテーナ７、オイルシール
８、フライホイール９およびオイルパン１０の寸法形状
は、第１図のものと比べ一切襄史しなくて済み、そして
第１図のクランクシャフト３の露出部分３ａが省ける分
だけ省スペース化が達成できる。トルク検出器１１を使
用することによるエンジンの出力トルクの検出は、励磁
コイル１５に交流電源１９から励磁電流例工Ｉｄ’周波
ｂ ｌ０ＫＨｚ ｏ電流を用いて電流１００ ｍ Ａを
流［７、ジャーナル１８の検出部分に一疋の磁束分布１
与え、エンジンの出力トルク（捩シ応力）に応じて生じ
るジャーナル１８の検出部分の透磁率変化を２個の検出
コイル１４によシ把え、起電力変化を検出計２０で検出
することにより行える。
次に、第５図ないし第７図に本発明の第２実施例を示す
。
。
第５図および第６図において、２１はベアリング支持部
、２２はベアリング支持部２１に装着されたボールベア
リング、２３はボールベアリング２２に保持された動力
伝達軸、２４は動力伝達軸２３のジャーナルである。
、２２はベアリング支持部２１に装着されたボールベア
リング、２３はボールベアリング２２に保持された動力
伝達軸、２４は動力伝達軸２３のジャーナルである。
トルク検出器２５は、検出精度を上げるために第７図に
示すように、トルク検出器本体２６に、動力伝′達軸２
３の軸方向（図中、矢印Ａで示す。）に間隔をあけて並
列させた２個の励磁コイル２７と、上記軸方向と直角方
向に間隔をあけて並夕１）させた検出コイル２８とを立
設し、そして２個の励磁コイル２７を交流電源２９に接
続し、２個の検出コイル２８を検出計３０に接続した構
成とされている。このトルク検出器２５は、第５図およ
び第６図に示すように、ボールベアリング２２のポール
とボールとの間の空隙部２２ａに励磁コイル２７および
検出コイル２８ヲ挿入し、これらコイル２７゜２８の先
端をボールベアリング２２の軸受面２２ｂの近傍て配置
Ｈイし、そしてトルク検出器本体２６をベアリング支持
部２２の下部に検出器本体２６の孔２６ａを辿したボル
ト３１で取付けることによって、ボールベアリング２２
に組込まれている。
示すように、トルク検出器本体２６に、動力伝′達軸２
３の軸方向（図中、矢印Ａで示す。）に間隔をあけて並
列させた２個の励磁コイル２７と、上記軸方向と直角方
向に間隔をあけて並夕１）させた検出コイル２８とを立
設し、そして２個の励磁コイル２７を交流電源２９に接
続し、２個の検出コイル２８を検出計３０に接続した構
成とされている。このトルク検出器２５は、第５図およ
び第６図に示すように、ボールベアリング２２のポール
とボールとの間の空隙部２２ａに励磁コイル２７および
検出コイル２８ヲ挿入し、これらコイル２７゜２８の先
端をボールベアリング２２の軸受面２２ｂの近傍て配置
Ｈイし、そしてトルク検出器本体２６をベアリング支持
部２２の下部に検出器本体２６の孔２６ａを辿したボル
ト３１で取付けることによって、ボールベアリング２２
に組込まれている。
なお、励磁コイル２７および検出コイル２８のオ直成、
ボールベアリング２２自体の材質およびジャーナル２４
の月質は、上記第１実施例の対応するものと同様である
。
ボールベアリング２２自体の材質およびジャーナル２４
の月質は、上記第１実施例の対応するものと同様である
。
上Ｗｅ ４’Ａ成のトルク検出器２５によれば、２個の
励磁コイル２７に交流電源２９から励磁電流を流し、動
力伝達１．ｉ＋２３のジャーナル２４の検出部分に一定
の磁束分布す島え、捩り応力に応じて生じるジャーナル
２４の検出部分の透磁率変化を２個の検出コイル２８に
より検出計３０で精度よく検出することができる。この
トルク検出器２５によれば、トランスミッションその他
の動力伝達ｌ１ｌｌ＋のあらゆるｒ４１ｉ分にて伝り１
（トルクの検出に利用することができる。
励磁コイル２７に交流電源２９から励磁電流を流し、動
力伝達１．ｉ＋２３のジャーナル２４の検出部分に一定
の磁束分布す島え、捩り応力に応じて生じるジャーナル
２４の検出部分の透磁率変化を２個の検出コイル２８に
より検出計３０で精度よく検出することができる。この
トルク検出器２５によれば、トランスミッションその他
の動力伝達ｌ１ｌｌ＋のあらゆるｒ４１ｉ分にて伝り１
（トルクの検出に利用することができる。
以上説明したように本発明によれば、以下のご“、υ呆
に列する。
に列する。
（１）トルク検出器を非Ｊ＋与件（本からなる軸受内に
組込Ｘ、だ本″＞成なので、エンジンや駆動Ｍ ’９の
制御システムにおいて、トルク検出器取付は用のスペー
ス主に回転軸のＪ９さ方向のスペースを必髪と１．ない
で伝達トルクの検出が可能となり、省スペース化が達Ｊ
Ｉｚでき、またエンジン谷部品の最小限の設計変更でト
ルク検出りを装備できる。
組込Ｘ、だ本″＞成なので、エンジンや駆動Ｍ ’９の
制御システムにおいて、トルク検出器取付は用のスペー
ス主に回転軸のＪ９さ方向のスペースを必髪と１．ない
で伝達トルクの検出が可能となり、省スペース化が達Ｊ
Ｉｚでき、またエンジン谷部品の最小限の設計変更でト
ルク検出りを装備できる。
（２） 非磁性体からなる軸受内（てトルク検出器を
紹込んだことで、機械的な振動や回転軸の偏心によるセ
ンサ部分への悪影響を最も受けにくい環境を確保するこ
とができ、 ／Ｎ比を大きくとれて制御回路の簡素化が
丹成できイ〕。
紹込んだことで、機械的な振動や回転軸の偏心によるセ
ンサ部分への悪影響を最も受けにくい環境を確保するこ
とができ、 ／Ｎ比を大きくとれて制御回路の簡素化が
丹成できイ〕。
（３）トルク検出器の取付Ｇ″ｙ自山度が大きり、ＦＦ
化に伴うエンジンのｌ］す；す・軽ｉｌｔ化にも十分対
応でき、動力伝達糸のあらゆる１ｌｌｌｌ受箇所でトル
ク検出が可能となる汎用性があるため、エンジンのみな
らずトランスミッション等も含めたパワートレイン総合
割切１が「す１ｊヒとなる。
化に伴うエンジンのｌ］す；す・軽ｉｌｔ化にも十分対
応でき、動力伝達糸のあらゆる１ｌｌｌｌ受箇所でトル
ク検出が可能となる汎用性があるため、エンジンのみな
らずトランスミッション等も含めたパワートレイン総合
割切１が「す１ｊヒとなる。
従って運転性（ｉＬ’、の向上Ｊ・・よび低Ｐ費向−ヒ
をも達成できる。
をも達成できる。
第１図はトルク検出器を設けた従来のエンジンリア部を
示ず断面図、 第２図は本発明の第１実施例に係るトルク検出器を設け
たエンジンリア部を示す断面図、第３図は第２図のベア
リングメタルの軸受面ｔｙ） −７；Ｂ ｆ 示ス平ｒ
Ｉｉ１図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図
、第５しｊは本ジ１明の第２実施例に係るトルク検出器
を設けたベアリング支持部を示す断面図、第６図は第５
図のものの一部を示す側面図、第７ ｔ：ｉａけｐｐ、
５ ｌン１のトルク検出器゛社示す斜視図である。 ２・・・エンジンブロック ３・・・クランクシーＶフト ４・・・１ｌｌｔ受 ５・・・ベアリングキャップ ６・・・ベアリングメタル ａ＊ −ｔｌｉ１１受ｉｒ＋ｉ １１・・・トルク検出器 １２・・・トルク検出器本体 １４・・・検出コイル １５・・・励磁コイル １６・・・油溝 １７・・・孔 １８・・・ジャーナル １９・・・交流電源 ２０・・・桧出唱 特許出願人 トヨタ自動屯株式会社
示ず断面図、 第２図は本発明の第１実施例に係るトルク検出器を設け
たエンジンリア部を示す断面図、第３図は第２図のベア
リングメタルの軸受面ｔｙ） −７；Ｂ ｆ 示ス平ｒ
Ｉｉ１図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図
、第５しｊは本ジ１明の第２実施例に係るトルク検出器
を設けたベアリング支持部を示す断面図、第６図は第５
図のものの一部を示す側面図、第７ ｔ：ｉａけｐｐ、
５ ｌン１のトルク検出器゛社示す斜視図である。 ２・・・エンジンブロック ３・・・クランクシーＶフト ４・・・１ｌｌｔ受 ５・・・ベアリングキャップ ６・・・ベアリングメタル ａ＊ −ｔｌｉ１１受ｉｒ＋ｉ １１・・・トルク検出器 １２・・・トルク検出器本体 １４・・・検出コイル １５・・・励磁コイル １６・・・油溝 １７・・・孔 １８・・・ジャーナル １９・・・交流電源 ２０・・・桧出唱 特許出願人 トヨタ自動屯株式会社
Claims (1)
- （１）非磁性体からなる軸受内にトルク検出器本体を組
込み、該トルク検出器本体に設けられた励磁コイルおよ
び検出コイルを前記軸受の軸受面近傍に配置してなるこ
とを特徴とするトルク検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16633582A JPS5955599A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | トルク検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16633582A JPS5955599A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | トルク検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5955599A true JPS5955599A (ja) | 1984-03-30 |
Family
ID=15829452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16633582A Pending JPS5955599A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | トルク検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5955599A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140133A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | トルクセンサ |
| JPS6138434A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-24 | テイーアールダブリユー・インコーポレーテツド | シャフトのねじり荷重検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548657A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-07 | Ebara Corp | Rotational frequency detector |
| JPS5654467B2 (ja) * | 1977-03-18 | 1981-12-25 |
-
1982
- 1982-09-24 JP JP16633582A patent/JPS5955599A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654467B2 (ja) * | 1977-03-18 | 1981-12-25 | ||
| JPS5548657A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-07 | Ebara Corp | Rotational frequency detector |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140133A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | トルクセンサ |
| JPH04211B2 (ja) * | 1983-12-28 | 1992-01-06 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | |
| JPS6138434A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-24 | テイーアールダブリユー・インコーポレーテツド | シャフトのねじり荷重検出装置 |
| JPH0560050B2 (ja) * | 1984-07-20 | 1993-09-01 | Trw Inc |
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