JPS6168529A - 同軸式アングルトルク検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明は、回転機器の出力軸、なかんずく自動車エンジ
ンに連結された１〜ランスミツシヨンのシフ１レバーシ
ヤフトの回転トルクの検出用装回に関する。

［従来の技術］ 自動変速機を組込んだ自動車の運転操作用シフトレバ−
をよりスムーズにまた確実に動か１！るためのディテン
１ル機構の改良段ｈ１に際しては、シフトレバ−の操作
に必要なｌ−ルクに関する泪測ｆ−タを用意する必要が
ある。

従来のシフトレバ−のトルク８１測法は、シフミルレバ
ー自体に歪ヒンサを取付【ノ、シフ１〜レバーシヤフト
の回転角検出器から送られ（くる情報とイ）１ＬＪＣ動
歪ｉｆｆに入力し、ｘｙレ−］−ターを用いてレバー回
転角対回転［−ルクのグラフを猫かＩＪるのが一般τあ
った。そしてシフ１ヘレバーシヤフトの駆動は、人手に
よっ（レバーを操ｆ１する方法にＪζっていｌこのて゛
、レバーに加えられる力のツノ向＼ｂ力を加え（行く速
さがｆｉｌｌ−人が１Ｍ作しても一定し！づ゛、それ以
−１に操伯者が異なるｆ７ｊに大きな個人差を生じｌＪ
ｏまた歪センサに及ぼされる占１測用外力の加え７！Ｊ
の他（訃ｔ）、歪センサの設置場所に′ｂ問題があった
。従来のシフトレバ−表面に歪センサーを添着ざＶる方
法で【３１１充分イｒ歪紹をピックアップできなかった
。したがって１ｑられる８１測データも、］−ルク値ぐ
：ｆ−４０％、回転角１す′Ｃ″：！−１６％に・ｂ達
する誤差を１１じる可能ｔｔ１があった。

［発明が解決しようとする問題点］ （に、来の技術の項で説明しＩこＪ：うに、従来の自動
変３１１１１〜ランスミッションのシフ１〜レバ一回転
トルクの検出方法は、第１　ｋｍ人手にＪ、−、）Ｃシ
フミルレバーをφｊ　ｈ）？ｊことに１１本づく測定デ
ータのパラツヤと、第２に歪しンυの取ＰＪ　７ｊ法の
不適切に１１本づく泪測感磨不足どいった欠点を抱えて
いＩ、二のて゛、これらの問題点を解澗Ｊるのが本発明
の目的（゛ある。

［問題点を解決するための手段１ 本発明の同軸式アングルトルク検出装置Ｎは、被計測回
転軸の接続用継子と、該回転軸の駆ＯＪ用ｎ５材の出力
軸の接続用継手とを両軸端部に設【）た回転体の両軸端
部【こ形成されたフランジ部を連結さける如くに少な（
とも１本のバーを取（−１１Ｊてイよる本体部分と、該
本体部分に取付ＩＪられたＡｒｔ記回転回転体転角検出
器と、前記バーに取４Ｓ目〕られた歪ｌ？ンサと、該レ
ンサからの出力に基づいて前記回転体の回転トルクを検
知するための動歪泪とを絹み合ぜてなる。

［発明の１１川、効果］ 本発明の同軸式アングルトルク検出装置は、被計測回転
軸に晶１測用回転１ヘルクを伝達さけるための本体部分
が、適宜の距凹１を隔Ｃ（女・ＩＶｌされた、比較的大
きな１径を有する回転盤どしての１絹のフランジ部に架
（〕渡′？ＩＪ、うにして少イｆくとも１木以１のバー
を連結しＣ構成されており、１組のフランジ部の内の−
ｈのフランジ部に及ぼされた回転力がバーを介して他方
のフランジ部に伝達されるようにし、このバ一部に歪し
ンーリ−を取イ・１けることによってバーに生ずる大き
な応力変形を検知することができる。

ン１、た、ｌｊ’、＋１転角検出器は、上記の１絹のフ
ランジとバーにＪ、つ（囲まれた空間を活用すべく、こ
の空間内に納められている。

１−記のよう４（構成からなる本発明の同軸式アングル
トルク検出装置は次のような効果を奏する。

イ）被Ｓ１測回転軸が自動変速機のシフトレバーシトフ
１へである場合、レバー操作を従来の手動からｔ−夕駆
初に待えたことににって、ｘｙレコーダーにｊ、って記
録される回転トルク値の表示誤差は今までの偏差±４０
％から±２％に激減し、回転角度（１１の誤差はＩＭ差
±１６％から同じく−１２％以内へとバしく低減Ｃきた
。

口）前記イ）の効果は、回転トルク検出用の歪センサの
感電が大ｒｊ＋に高まるようなｉ！ンリ−取ト１個所が
設けられた本発明菰冒の二に一りな構造にし負う所が大
きいが、この構造はまた装置の小型化にも役立っている
。

ハ）装置に分割ＩＩ　ｔｉｌｔな構）４−を与えたこと
にＪ二つて、様々な寸法形状の被占１測物の測定が行え
る。

二）電動操作方式の採用によって、目測の自動化が可能
に＜７る。

［実施例］ 本発明の同１ｌｑＩ１式アングルトルク検出装置をイ・
１図に示す実施例に基づいて以下に説明する。

装置の本体部分Ａは被Ｃ１測回転軸、この事例では自動
車エンジンの自動変速機の１−ランスミッションシフ１
〜レバーシＶフトＢの接続用継手１を相付けたフランジ
部２と、シャツ１〜Ｂの回動用モータ１１の出力軸１２
の接続用継手３を１１句けたフランジ部４とを２本のバ
ー５　Ｊ３よび６で橋渡して合体さ「、全体として一部
の筒壁面を欠（強固な筒状−６＝ 同転ずホの形状をなしており、２木のバー５．６の間に
嵌め込むように（）て本体部分Δの回転角検出器７が取
ｆｑｔ　１ノらＩている。またバー５）にはシャツ］−
１３に及ぼされる、したがって本体部分へにも及ぼされ
る回＋ＩＩ／ｌトルクの検出用土レンリ８が取付【ノら
れ（’　Ｊ５す、この歪ピン１）−８の出力と回転角検
出？５７の出力は動歪ｈ１９を経て×ｙし：」−ダー１
０に入力される。一方、シャフトＢを回動ざ１ｉるため
のｔ−夕１１の出ノ）軸１２は継手３に連結される。モ
ータ１１に＋、１速磨調節ダイＡフル１３および正逆転
切換用スイッチ１４ｈどを設（プたモータ１１の回転制
ｔａｌｌ　：：Ｉニラ１−１５が接続されている。１６
および１７は２分割式の装胃括台部、１８４Ｊ、変速用
ギ）／ボックスである。

次に本発明８招の働きを前述の第１図および自動車用自
動変速機のドライブポジション設定用のゲイ）ン１〜機
構の斜視図とし延の第３図を参照しなから８１２明りる
と、被６１測体としての自動変速機の１〜ランスミツシ
ヨンのシフトレバ−シャツｌ−［３をイの接続用継手１
に連結したうえ、イ・１属の各種ｎ１測器おにびｔ−タ
１１の作動用電源を投入する。

ついＣモータ１１のコン１〜ロール用電気回路コニツ１
〜１５に、デス１〜目的に応じたモータ回転条件、１な
わち回転方向、回転速度、回転角イにどを指定１）だう
えでモータ始動スイッチを入れると、設定された回転速
度をも−）てシフ１〜レバーシヤ７１〜１Ｂ　Ｌｔ回動
を始める。シフトレバ−３０には第３図にみられるよう
にレバーのドライブポジション設定のためのディテント
機構１）が組付（）られている。このディテン１〜機構
としＣは様々なタイプのものがあるが、この事例ぐはジ
ノ１〜レバー３０の回転角規定用部分ｌ）１とマユコア
ルバルブ１三の段階的変位用のゲイテントプレート部分
１〕２とを＝１ンｌ〜ロールワイヤー３３で結ぶ構造の
ものが示しである。３１はシフ１〜レバー３０に取（ｊ
ｌ　ｔＪられたノブ３２のガイドプレートである。シフ
トレバ−シャフトＢの周りに回動Ｊるシフ１〜レバ〜３
０の動きは］ン１〜ロールワイヤー３３の前後運動を介
【ノてディテン１〜プレーＦ・３４をイの回転軸３５０
周りに回動ざＵる運動に変換さμる。扇形ディテン１〜
プレー１〜の外周縁にはドライブポジションの位置数に
対応する個数の波状凹みａが設【ノられており、この外
周縁部に圧接しようとする作用力が常に与えられている
板バネ３６の二股に分かれた先端部に取（；ｉ　ｔ）ら
れた揺動アーム３７が前記波状の凹みの底部に圧接され
ることにＪ：ってシフトレバ−３０のポジション設定の
ための作用力が得られる。したが−）Ｃシフ１〜レバー
３０を［〕ポポジヨンから１−ボジシ１ンに向Ｇ：Ｊ−
（、あるい（よその逆の方向に移仙ざ１±で行（過程に
おいて、ディテントプレート３４０回動に伴なっで揺動
アーム３１は、根バネ３６にＪ、る押圧力に基づいてこ
のプレー１へ３４に対して枝打状に変１Ｉ１１する回動
抑制力を及ぼし、この波動する抑制力はコン１へロール
ワイＸ７−３３を軽でシフトレバ−３０モして終極的に
はシフトレバ−シャツ１〜Ｂにシャツ１−の回転トルク
の段階的変動という状態で波及されることになる。

ｉイデン１〜プレー１〜３４０回動力は連結稈３８を介
してマニ−１）１ルシフ１ヘバル／′［内のスプールの
変位のため作用する。本発明装置は、シフトレバ−３０
の操作角度、したがってシフ１−レバーシャフトＢの回
転角に対応したシャフトＢの回転トルクの変動値の計測
を行うことを目的とするものである。

ところで装置の本体部分Ａは既３ｄｉのように全体とし
て円筒状の回転体をなし、その両端のフランジ状部２お
よび４を橋渡しするように連結用バー５．６とが本体部
分への回転軸に対して対称位１６関係をもって取付けら
れているわけであるが、このバー５．６は回転軸から半
径方向にかなり隔った位置にあり、しかも本体部分Ａの
回転に伴なって回転応力歪を太き（受けやすい構造とイ
１っているので、このバー５．６の表面に歪センサを取
イ・１けた場合には、従来の技術の項？−３１明したよ
うなシフトレバ−３０の側腹面に歪計を貼着き［る場合
とは比較になら４ｉい稈の感瓜をもつで本体部分Ａに及
ぼされた回転応力歪の変化、したがつ（シフトレバ−シ
ャフトＢに現われる回転トルクの変動を検出することが
可能となる。図中Ｅはマニ］アルシフトバルゾである。

シＶ７１〜Ｂが所定の角度だ【−ノ回１１シ終われば、
位「Ｉセンリなどに」、ってモータ１１に停止１−信舅
が発せられる。

シー７１−レバーシャツ（〜Ｂの回転角計測方法に関１
）でに１、充分大きな夕日￥を持った円筒状本体部分Δ
の内部に同軸的に人Ｉ（ＩＩの同転角検出器７を４４め
で丁Ｉンパクトに組込むことがｃ′さ、１−１つ回転角
の占１測精麻が向１−”Ｊる。

歪［３ン１」８は本体部分のバーＦ）、６にぞれぞれ１
１’７６１’　４：ＪるＩノ法を採っているが、いずれ
か−ｙノのみに取ＩＩ　ｉｔ　”（（）Ｊｕい１．また
バーは本体部分△の重心がぞの回転軸１−に位買すると
いう条件が満たされれば２木に限らず幾本でも良いし、
必ずしもバー状でイ〔＜てｂ良い。フランジ部２．４も
円板状に限らず、例えば三角板へいし多角形板体でもさ
しつかえ／ｒい。要はジノ１〜レバーシ１１）］〜に及
ぼされる回転Ｉ〜シルク変動飴を歪１＝ン１ノを介して
極力拡大しＣ検知さＵられるにうに、回転応力歪が大き
く現われる部イＩ′ｔを備えた回転体として本体部分Ａ
が機能りればよい。

第２図に第１図に示された本発明装置を被テス］〜用の
自動変速機Ｆにしツ１へ（）た状況を一部断面を含む側
面図として描いた。回転角検出器７１Ｊイの基準角度設
定用の検出器の固定部材１９にＪ、っ（回転を副ＩＦさ
れでいる。２０および２１はシト）１〜Ｂどモータ出力
軸１２の固定用ポル１〜である。本体部分Ａを構成する
１組のフランジ部２．４おＪ、Ｃ２木のバー５．６のｌ
ｆはあらかじめ一体的に鋳ｊ告法などによって作成して
ｔ）よいが、図に示され／ｊようにフランジ部とバ一部
と（、Ｌ分割構ｊ告とし、例えば図のＪ、うに締結用ポ
ル１へ２２および２３を使っ−（合体させるように構成
しておけば、被テス１〜物の形状１法の変動やｔ１測ト
ルクの大小、あるいは所要計測精度の高低に応じて本体
部分Δの各構成部材の組み合「を自由に変えることがで
２さて便利である。その場合、いずれか片側のフランジ
部のみはバ一部と一体構）ｉＩＩどし、他方のフランジ
部のみ着脱可能ど（）て６よい。

本発明の同軸式アングルトルク検出装買は、在来装置と
異／ｉつ（１〜レンスミツシ・１ンシフトレバーを’ｒ
　ｉ＃Ｊではイｆく電気モータにＪ：つてｖ）か？ｌＪ
、うに構成されているので、モータ駆動用電気回路にエ
ータ出力軸の回転トルク、回転速度、同転方向などを任
意に変動させるための制御回路を組込むことができるの
Ｃ１自ｖｌ変速機のｈ１測以外にも様ノ／な回転機器が
本発明装置のデス１〜対象物とく１りうるが、自動変速
１幾のディーテン１−機構の改良設ｈ［の１．：めの基
礎データを１１７る目的のみに限定して考えれば、１〜
ランスミツシヨンのジノＩＩツバ−への入力、従ってシ
フ１〜レバーシヤフ１〜への回転力の伝達をｆｉｌＪ＋
から電動に切台えたことにＪ：つて、１でに従来の技術
の項に述べたにうな泪測者の個人差にｊこる、あるいは
同一人であっても気分差などによるレバー操作の非画−
性に由来する古１測データのバラツキは、在来デス１−
法によった場合には回転ｉ〜ルク値で偏差±４０％、回
転角度でに１６％にも達していた一Ｕ）のが、イねぞ４
１偏差士２％以内に押さえられるという予想以上の成東
を納めることができた。ざらに被ｔ１測出力軸への目測
用入力として電気モータを採用したことにＪ、って、一
連の計測作業を自ｖｊ化させることも可能とな−）ｌζ
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の菰買主体部のｆ２３１１５２図を
含む全体構成図、第２図は自動車の自動変速機のシフ１
レバーシヤフトに本発明装置を取＋Ｉ　Ｉｔ　ｌこ状況
の一部断面を含む側面図、第３図はジノ１〜レバーシ部
に組付りられたｊ゛イテント機構斜視図である。 図中　　１・・・被目測用回転軸（トランスミッション
シフトレバ−シャツ１−）の接続用継１２．４・・・フ
ランジ部　３・・・モータの出力軸接続用継手５．６・
・・バー　７・・・回転角検出器　８・・・歪［ンサ　
９・・・動歪側　１０・・・×ｙレコーダー　１１・・
・モータ１２・・・モータ出力軸　１５・・・モータ回
転制御コニシト　２２．２３・・・フランジとバーの組
付用ポルｌ−３（＋・・・トランスミツシ］ンシフ１〜
レバー　３７・・・揺動ア−ム　３２・・・ディアント
プレ−１−△・・・装置本体部分　］３・・・ジノ１〜
レバーシ１７フｌ−ｒ）・・・ディテン１〜１′Ｉｕ　
４Ｍ　　Ｆ・・・自りＪ変速機代即人　イｊ黒叶ニ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被計測回転軸の接続用継手と、該回転軸の駆動用部
   材の接続用継手とを両軸端部に設けた回転体の両軸端部
   に形成されたフランジ部を連結させる如くに少なくとも
   １本のバーを取付けてなる本体部分と、該本体部分に取
   付けられた前記回転体の回転角検出器と、前記バーに取
   付けられた歪センサと、該センサからの出力に基づいて
   前記回転体の回転トルクを検知するための動歪計との組
   み合せからなる同軸式アングルトルク検出装置。 ２）前記２つのフランジとバーとが分割可能であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の同軸式アング
   ルトルク検出装置。 ３）前記被計測回転軸が、内燃機関に接続された自動変
   速機トランスミッションのシフトレバーシャフトである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の同軸式アングルトルク検出装置。