JPH02147830A - トルク検出器 - Google Patents
トルク検出器Info
- Publication number
- JPH02147830A JPH02147830A JP29975288A JP29975288A JPH02147830A JP H02147830 A JPH02147830 A JP H02147830A JP 29975288 A JP29975288 A JP 29975288A JP 29975288 A JP29975288 A JP 29975288A JP H02147830 A JPH02147830 A JP H02147830A
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- JP
- Japan
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- torque
- side member
- fitting
- transmitted
- piezoelectric element
- Prior art date
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- Pending
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は駆動側部材と負荷側部材との間で伝達される
トルクを検出するトルク検出器に関する。
トルクを検出するトルク検出器に関する。
（従来の技術）
従来のトルク検出器としては、例えば第５図に示すよう
なものがある（■鉄道日本社発行「自動車工学Ｊ １８
８８年６月号参照）。このトルク検出器は自動車のステ
アリングコラムの先端に設けられたものである。第５図
において、１０１は入ツノ軸であり、入力軸１０１には
同軸状に出力軸１０２が配設され、この出力軸１０２と
入力軸１０１とはトーション／（−１０３を介して連結
され、またこれらの間にはポテンショメータ１０４が介
設されている。ステアリングホイールを回すと、トルク
は入力軸１０１からトーションバー１０３を介して出力
軸１０２へ伝達されるが、このときトーションバー１０
３はねじられ、入力軸１０１と出力軸１０２との間に相
対回転偏位が生じる。
なものがある（■鉄道日本社発行「自動車工学Ｊ １８
８８年６月号参照）。このトルク検出器は自動車のステ
アリングコラムの先端に設けられたものである。第５図
において、１０１は入ツノ軸であり、入力軸１０１には
同軸状に出力軸１０２が配設され、この出力軸１０２と
入力軸１０１とはトーション／（−１０３を介して連結
され、またこれらの間にはポテンショメータ１０４が介
設されている。ステアリングホイールを回すと、トルク
は入力軸１０１からトーションバー１０３を介して出力
軸１０２へ伝達されるが、このときトーションバー１０
３はねじられ、入力軸１０１と出力軸１０２との間に相
対回転偏位が生じる。
この相対回転偏位からポテンションメータ１０４によっ
てトルクを検出している。
てトルクを検出している。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このようなトルク検出器にあっては、ト
ルクを伝達する際に入力軸１０１と出力軸１０２とを相
対回転偏位させるために、この入力軸１０１と出力軸１
０２との間にトーションバー１０３を介設していた。こ
のように入力軸１０１と出力！Ｔｏ１０２との間に一定
の大きさを有するトーションバー１０３を介設すると、
トルク検出器は全体として大きくなっていた。したがっ
て、車両のエンジン、トランスミッションから差動装置
を介して車輪駆動軸へ伝達されるトルクを検出するのに
、余分のスペースのない差動装置には前記トルク検出器
を設けることができないという課題があった。
ルクを伝達する際に入力軸１０１と出力軸１０２とを相
対回転偏位させるために、この入力軸１０１と出力軸１
０２との間にトーションバー１０３を介設していた。こ
のように入力軸１０１と出力！Ｔｏ１０２との間に一定
の大きさを有するトーションバー１０３を介設すると、
トルク検出器は全体として大きくなっていた。したがっ
て、車両のエンジン、トランスミッションから差動装置
を介して車輪駆動軸へ伝達されるトルクを検出するのに
、余分のスペースのない差動装置には前記トルク検出器
を設けることができないという課題があった。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
このような課題を解決するために、この発明にあっては
、駆動側部材と負荷側部材との間でトルクが伝達され、
この駆動側部材と負荷側部材とに互いに嵌合する嵌合部
を設け、この駆動側部材の嵌合部と負荷側部材の嵌合部
との間に圧電素子を介装し、この圧電素子にかかる圧力
から前記トルクを検出するようにした構成とするもので
ある。
、駆動側部材と負荷側部材との間でトルクが伝達され、
この駆動側部材と負荷側部材とに互いに嵌合する嵌合部
を設け、この駆動側部材の嵌合部と負荷側部材の嵌合部
との間に圧電素子を介装し、この圧電素子にかかる圧力
から前記トルクを検出するようにした構成とするもので
ある。
（作用）
駆動側部材から負荷側部材へトルクを伝達すると、駆動
側部材の嵌合部と負荷側部材の嵌合部とは嵌合している
ので、これらの嵌合部を介してトルクは伝達される。こ
のとき、これらの嵌合部間に介設された圧電素子は押圧
されるが、この押圧力とトルクは比例しているので、こ
の押圧力からトルクを検出する。このように、この検出
器はトーションバーを用いずに圧電素子を用いてトルク
を検出するようにしたので、例えば余分なスペースのな
い差動装置にも設けることができる。
側部材の嵌合部と負荷側部材の嵌合部とは嵌合している
ので、これらの嵌合部を介してトルクは伝達される。こ
のとき、これらの嵌合部間に介設された圧電素子は押圧
されるが、この押圧力とトルクは比例しているので、こ
の押圧力からトルクを検出する。このように、この検出
器はトーションバーを用いずに圧電素子を用いてトルク
を検出するようにしたので、例えば余分なスペースのな
い差動装置にも設けることができる。
（実施例）
以下、この発明を図面に基づいて説明する。
第１図および第２図はこの発明に係るトルク検出器の一
実施例を示す図であり、この実施例はこのトル、り検出
器を差動装置に適用した例である。
実施例を示す図であり、この実施例はこのトル、り検出
器を差動装置に適用した例である。
まず、構成を説明する。
第１図において、１はデフキャリアであり、スタッドボ
ルトによって車体に固定・支持されている。
ルトによって車体に固定・支持されている。
ハウジング１内にはディファレンシャルケース２が一対
のテーパーベアリング３を介して回転自在に支持されて
おり、このディファレンシャルケース２は左側ディファ
レンシャルケース２ａと右側ディファレンシャルケース
２ｂとからなっている。
のテーパーベアリング３を介して回転自在に支持されて
おり、このディファレンシャルケース２は左側ディファ
レンシャルケース２ａと右側ディファレンシャルケース
２ｂとからなっている。
また、ディファレンシャルケース２にはリングギア４が
取り付けられ、このリングギア４はプロペラシャフトに
連結するドライブギアト５に設けられたドライブギア５
ａと噛合している。このため、内燃機関からドライブシ
ャフト５に伝達された回転駆動力は、ドライブギア５ａ
およびリングギア４を介してディファレンシャルケース
２（駆動側部材）に伝達される。
取り付けられ、このリングギア４はプロペラシャフトに
連結するドライブギアト５に設けられたドライブギア５
ａと噛合している。このため、内燃機関からドライブシ
ャフト５に伝達された回転駆動力は、ドライブギア５ａ
およびリングギア４を介してディファレンシャルケース
２（駆動側部材）に伝達される。
ディファレンシャルケース２ｂには嵌合孔６（嵌合部）
が形成され、この嵌合孔６にはピニオンシャフト７（負
荷側部材）の先端７ａ （Ｉｆｆ１合部）が嵌入され
ている。ピニオンシャフト７と嵌合孔６との間には第２
図にも示すように環状の圧電素子８が介設されており、
この圧電素子８とピニオンシャフト７の先端７ａとは挿
通されたビン９によってディファレンシャルケース２ｂ
に取り付けられている。圧電素子８は押圧されると表面
に電荷が誘起され電場が発生するものであり、この圧電
素子８には接続線２４が結線されている。接続線２４は
右側ディファレンシャルケース２ｂとデフキャリア１と
の間に介設されたスリップリング２５を介して外部の出
力端子２６と結線され、さらにマイクロコンピュータ（
図示せず）と接続している。ピニオンシャフト７にはビ
ニオンギア１０が回転自在に支持されており、このピニ
オンギア１０は左輪駆動軸１１および右輪駆動軸１２と
それぞれスプライン結合する一対のサイドギア１３．１
４と噛合している。サイドギア１３に固着された取付部
材１３ａとディファレンシャルケース２ｂとの間には摩
擦クラッチ１５が介装されている。摩擦クラッチ１５は
ディファレンシャルケース２ｂと嵌合して一体回転する
クラッチ板１５ａと、サイドギア１３と一体回転するク
ラッチ板１５ｂとからなっている。
が形成され、この嵌合孔６にはピニオンシャフト７（負
荷側部材）の先端７ａ （Ｉｆｆ１合部）が嵌入され
ている。ピニオンシャフト７と嵌合孔６との間には第２
図にも示すように環状の圧電素子８が介設されており、
この圧電素子８とピニオンシャフト７の先端７ａとは挿
通されたビン９によってディファレンシャルケース２ｂ
に取り付けられている。圧電素子８は押圧されると表面
に電荷が誘起され電場が発生するものであり、この圧電
素子８には接続線２４が結線されている。接続線２４は
右側ディファレンシャルケース２ｂとデフキャリア１と
の間に介設されたスリップリング２５を介して外部の出
力端子２６と結線され、さらにマイクロコンピュータ（
図示せず）と接続している。ピニオンシャフト７にはビ
ニオンギア１０が回転自在に支持されており、このピニ
オンギア１０は左輪駆動軸１１および右輪駆動軸１２と
それぞれスプライン結合する一対のサイドギア１３．１
４と噛合している。サイドギア１３に固着された取付部
材１３ａとディファレンシャルケース２ｂとの間には摩
擦クラッチ１５が介装されている。摩擦クラッチ１５は
ディファレンシャルケース２ｂと嵌合して一体回転する
クラッチ板１５ａと、サイドギア１３と一体回転するク
ラッチ板１５ｂとからなっている。
摩擦板１５ａ 、 １５ｂはディファレンシャルケー
ス２ｂの外側に配設された略環状の油圧シリンダ１６の
作動によって押圧されて締結される。すなわち、油圧シ
リンダ１６のシリンダ部１７に作動油が圧送されると、
ピストン部１８はプレッシャリング１９およびプレッシ
ャロッド２ｏを介して摩擦板１５ａ、１５ｂを押圧し、
この摩擦板１５ａ、１５ｂは摩擦力によって締結される
。なお、プレッシャリング１９とピストン部１８との間
にはスラストベアリング２１が介装されている。
ス２ｂの外側に配設された略環状の油圧シリンダ１６の
作動によって押圧されて締結される。すなわち、油圧シ
リンダ１６のシリンダ部１７に作動油が圧送されると、
ピストン部１８はプレッシャリング１９およびプレッシ
ャロッド２ｏを介して摩擦板１５ａ、１５ｂを押圧し、
この摩擦板１５ａ、１５ｂは摩擦力によって締結される
。なお、プレッシャリング１９とピストン部１８との間
にはスラストベアリング２１が介装されている。
シリンダ部１７の後端突出部］−７ａはデフキャリア１
のベアリング嵌入孔２２に嵌入され、このデフキャリア
１にスプリングビン２３を介して支持されている。また
、後部突出端１７ａはベアリング嵌入孔２２に嵌入され
ているテーバベアリング３のアウターレース側面に当接
している。
のベアリング嵌入孔２２に嵌入され、このデフキャリア
１にスプリングビン２３を介して支持されている。また
、後部突出端１７ａはベアリング嵌入孔２２に嵌入され
ているテーバベアリング３のアウターレース側面に当接
している。
ところで、内燃機関からドライブシャフト５へ伝達され
たトルクは、ドライブギア５ ａ ｓ リングギア４を
介してディファレンシャルケース２へ伝達され、またデ
ィファレンシャルケース２がらビニオンシャフト７へ伝
達され、さらに、ビニオンギア】０．サイドギア１３．
１４を介して左右輪駆動軸］、１．，１２へ伝達される
。ここで、ディファレンシャルケース２に伝達されたト
ルクはビニオンシャフト７を回転させるが、このときデ
ィファレンシャルケース２の嵌入孔６とビニオンシャフ
ト７の先端７ａとの間に介装された電圧素子８は押圧さ
れる。圧電素子８を押圧する力とディファレンシャルケ
ース２から左右輪駆動軸１１．１２へ伝達されるトルク
は比例しているので、この押圧力から伝達トルクを検出
する。
たトルクは、ドライブギア５ ａ ｓ リングギア４を
介してディファレンシャルケース２へ伝達され、またデ
ィファレンシャルケース２がらビニオンシャフト７へ伝
達され、さらに、ビニオンギア】０．サイドギア１３．
１４を介して左右輪駆動軸］、１．，１２へ伝達される
。ここで、ディファレンシャルケース２に伝達されたト
ルクはビニオンシャフト７を回転させるが、このときデ
ィファレンシャルケース２の嵌入孔６とビニオンシャフ
ト７の先端７ａとの間に介装された電圧素子８は押圧さ
れる。圧電素子８を押圧する力とディファレンシャルケ
ース２から左右輪駆動軸１１．１２へ伝達されるトルク
は比例しているので、この押圧力から伝達トルクを検出
する。
四輪駆動車において、前輪側に配設された差動装置と、
後輪側に配設された差動装置とにこのトルク検出器を設
ければ、前輪側へ伝達されるトルクと後輪側へ伝達され
るトルクとを検出できる。
後輪側に配設された差動装置とにこのトルク検出器を設
ければ、前輪側へ伝達されるトルクと後輪側へ伝達され
るトルクとを検出できる。
したがって、路面状況や走行状態に応じて摩擦クラッチ
を押圧して差動を制限すれば、車両を安定走行させるこ
とができる。
を押圧して差動を制限すれば、車両を安定走行させるこ
とができる。
また、ディファレンシャルケース２から左右輪駆動軸１
１．１２へ伝達されるトルクは、ディファレンシャルケ
ース２ｂの嵌合孔６とビニオンシャフト７の先端７ａと
の間に介装させた圧電素子８によって検出するようにし
たので、このトルク検出器は全体としてコンパクトであ
り、余分のスペースのない差動装置に設けることができ
る。
１．１２へ伝達されるトルクは、ディファレンシャルケ
ース２ｂの嵌合孔６とビニオンシャフト７の先端７ａと
の間に介装させた圧電素子８によって検出するようにし
たので、このトルク検出器は全体としてコンパクトであ
り、余分のスペースのない差動装置に設けることができ
る。
次に、この発明に係るトルク検出器の他の実施例を第３
図および第４図に示す。この実施例はトルクが伝達され
る伝達軸３１に設けたものである。
図および第４図に示す。この実施例はトルクが伝達され
る伝達軸３１に設けたものである。
すなわち、中空軸の伝達軸３１を第］軸３２（駆動側部
材）と第２軸３３（負荷側部！、４）とに分割し、第２
軸の端面３３ａに嵌合部としての嵌合溝３４を形成し、
この嵌合溝３４に嵌入する嵌合部としての突起３５を第
１軸３２の端面に形成する。
材）と第２軸３３（負荷側部！、４）とに分割し、第２
軸の端面３３ａに嵌合部としての嵌合溝３４を形成し、
この嵌合溝３４に嵌入する嵌合部としての突起３５を第
１軸３２の端面に形成する。
嵌合溝３４に圧電素子３６を取り付けて、この圧電素子
３６を嵌合溝３４と突起３５との間に介装する。圧電素
子３６には接続線（図示せず）を結線し、第２軸３３の
外周に設けられたスリップリング３７を介して出力端子
（図示せず）と結線する。このように、嵌合溝３４と嵌
合突起３５の間に圧電素子３６を介装した構成としたの
で、伝達軸３１の途中にもこのトルク検出器を設けるこ
とができる。
３６を嵌合溝３４と突起３５との間に介装する。圧電素
子３６には接続線（図示せず）を結線し、第２軸３３の
外周に設けられたスリップリング３７を介して出力端子
（図示せず）と結線する。このように、嵌合溝３４と嵌
合突起３５の間に圧電素子３６を介装した構成としたの
で、伝達軸３１の途中にもこのトルク検出器を設けるこ
とができる。
（発明の効果）
以上説明したように、この発明によれば、駆動側部材と
負荷側部材とに互い嵌合する嵌合部を設け、この駆動側
部材の嵌合部と負荷側部材の嵌合部との間に圧電素子を
介装置〜、この圧電素子にかかる圧力からトルクを検出
するようにしたので、この検出器は全体としてコンパク
トであり、例スば余分のスペースのない差動装置に設け
ることができる。
負荷側部材とに互い嵌合する嵌合部を設け、この駆動側
部材の嵌合部と負荷側部材の嵌合部との間に圧電素子を
介装置〜、この圧電素子にかかる圧力からトルクを検出
するようにしたので、この検出器は全体としてコンパク
トであり、例スば余分のスペースのない差動装置に設け
ることができる。
器の一実施例を示す図であり、詳しくはこのトルク検出
器を差動装置に設けた断面図、第２図は第１図の■矢視
図である。第３図および第４図はこの発明に係るトルク
検出器の他の実施例を示す図であり、第３図はこのトル
ク検出器の側面図、第４図は第３図における■矢視図で
ある。第５図は従来のトルク検出器を示す断面図である
。
器を差動装置に設けた断面図、第２図は第１図の■矢視
図である。第３図および第４図はこの発明に係るトルク
検出器の他の実施例を示す図であり、第３図はこのトル
ク検出器の側面図、第４図は第３図における■矢視図で
ある。第５図は従来のトルク検出器を示す断面図である
。
Claims (1)
- 駆動側部材と負荷側部材との間でトルクが伝達され、
この駆動側部材と負荷側部材とに互いに嵌合する嵌合部
を設け、この駆動側部材の嵌合部と負荷側部材の嵌合部
との間に圧電素子を介装し、この圧電素子にかかる圧力
から前記トルクを検出するようにしたことを特徴とする
トルク検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29975288A JPH02147830A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | トルク検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29975288A JPH02147830A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | トルク検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02147830A true JPH02147830A (ja) | 1990-06-06 |
Family
ID=17876547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29975288A Pending JPH02147830A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | トルク検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02147830A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008190890A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Toyota Motor Corp | トルク検出装置 |
| US7874278B2 (en) | 2006-01-27 | 2011-01-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake port of internal combustion engine |
| JP2012210097A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Nec Embedded Products Ltd | モータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及びプログラム |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP29975288A patent/JPH02147830A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7874278B2 (en) | 2006-01-27 | 2011-01-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intake port of internal combustion engine |
| JP2008190890A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Toyota Motor Corp | トルク検出装置 |
| JP2012210097A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Nec Embedded Products Ltd | モータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及びプログラム |
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