特許 7147592 自動車用トルク検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-27

(45)【発行日】2022-10-05

(54)【発明の名称】自動車用トルク検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 3/10 20060101AFI20220928BHJP

【ＦＩ】

G01L3/10 317

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019011806

(22)【出願日】2019-01-28

(65)【公開番号】P2020118624

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-08-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000811

【氏名又は名称】弁理士法人貴和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ルーベン ジェイコブ

【審査官】公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－０９５４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１５５０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２０４０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１２３５６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０４７７４８４５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向片側の端部にドライブピニオンギヤを有するドライブピニオンと、
前記ドライブピニオンに外嵌固定された内輪と、使用時にも回転しない固定部分に内嵌固定された外輪と、該内輪と該外輪との間に配置された複数個の転動体とを有する、１対の転がり軸受と、
前記ドライブピニオンの、前記転がり軸受のうちの軸方向片側の転がり軸受の転動体よりも軸方向他側に存在する部分の軸方向に離隔した２箇所位置に直接または他の部材を介して支持固定され、かつ、磁気特性を円周方向に関して交互に変化させた被検出面を有する、１対のエンコーダと、
前記固定部分に支持固定され、かつ、前記被検出面のそれぞれに対向する検出部を有する、１対のセンサと、を備え、
前記エンコーダのうちの一方のエンコーダが、前記転がり軸受のうちの軸方向他側の転がり軸受の内輪に対して支持固定されており、かつ、前記エンコーダのうちの他方のエンコーダが、前記軸方向片側の転がり軸受の内輪に対して支持固定されている、
自動車用トルク検出装置。

【請求項2】

軸方向片側の端部にドライブピニオンギヤを有するドライブピニオンと、
前記ドライブピニオンに外嵌固定された内輪と、使用時にも回転しない固定部分に内嵌固定された外輪と、該内輪と該外輪との間に配置された複数個の転動体とを有する、１対の転がり軸受と、
前記ドライブピニオンの、前記転がり軸受のうちの軸方向片側の転がり軸受の転動体よりも軸方向他側に存在する部分の軸方向に離隔した２箇所位置に直接または他の部材を介して支持固定され、かつ、磁気特性を円周方向に関して交互に変化させた被検出面を有する、１対のエンコーダと、
前記固定部分に支持固定され、かつ、前記被検出面のそれぞれに対向する検出部を有する、１対のセンサと、を備え、
前記エンコーダのうちの一方のエンコーダが、前記転がり軸受のうちの軸方向他側の転がり軸受の内輪に対して支持固定されており、かつ、前記エンコーダのうちの他方のエンコーダが、前記ドライブピニオンのうち、前記軸方向他側の転がり軸受の内輪が外嵌固定された部分より軸方向他側に存在する部分に支持固定されている、
自動車用トルク検出装置。

【請求項3】

前記転がり軸受の前記内輪は、前記ドライブピニオンに締り嵌めにより外嵌固定されている、請求項１または２に記載の自動車用トルク検出装置。

【請求項4】

前記固定部分が、前記ドライブピニオンを収納したハウジングである、請求項１～３のうちのいずれか１項に記載の自動車用トルク検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動源から駆動輪に伝達されるトルクや、駆動輪が路面から受ける反力に基づいて生じるトルクを測定するための自動車用トルク検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジン、電動モータなどの駆動源の制御やトランスミッションの制御など、車両の様々な制御を行うために、駆動系のトルクを測定することが従来から行われている。特開昭６１－１２７９５２号公報には、トルク検出素子を内蔵したトルク検出器を、トランスミッションケースの後端部に嵌合により取り付けたトルク検出装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６１－１２７９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

駆動系のトルクに基づいて、車両の制御を行う際には、前記トルクの測定をできるだけ車輪に近い側で行うことが好ましい場合がある。

【0005】

本発明は、上述のような事情に鑑み、駆動系のトルクの測定を、より車輪に近い側で行うことができる、自動車用トルク検出装置の構造を実現することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の自動車用トルク検出装置は、ドライブピニオンと、１対の転がり軸受と、１対のエンコーダと、１対のセンサと、を備える。
前記ドライブピニオンは、軸方向片側の端部にドライブピニオンギヤを有する。
前記１対の転がり軸受のそれぞれは、前記ドライブピニオンに外嵌固定された内輪と、車体やこの車体に支持固定された部材などの使用時にも回転しない固定部分に内嵌固定された外輪と、該内輪と該外輪との間に配置された複数個の転動体とを有する。
前記１対のエンコーダは、前記ドライブピニオンの、前記転がり軸受のうちの軸方向片側の転がり軸受の転動体よりも軸方向他側に存在する部分の軸方向に離隔した２箇所位置に直接、または、前記転がり軸受の内輪などの他の部材を介して支持固定され、かつ、磁気特性を円周方向に関して交互に変化させた被検出面を有する。
前記１対のセンサは、前記固定部分に支持固定され、かつ、前記被検出面のそれぞれに対向する検出部を有する。

【0007】

前記転がり軸受の前記内輪を、前記ドライブピニオンに締り嵌めにより外嵌固定することが好ましい。

【0008】

前記エンコーダのうちの一方のエンコーダを、前記転がり軸受のうちの軸方向他側の転がり軸受の内輪に対して支持固定することができる。この場合、前記エンコーダのうちの他方のエンコーダを、前記軸方向片側の転がり軸受の内輪に対して支持固定することができる。あるいは、前記エンコーダのうちの他方のエンコーダを、前記ドライブピニオンのうち、前記軸方向他側の転がり軸受の内輪が外嵌固定された部分より軸方向他側に存在する部分に支持固定することができる。

【0009】

前記固定部分を、前記ドライブピニオンを収納したハウジングとすることができる。

【発明の効果】

【0010】

上述のような本発明の自動車用トルク検出装置では、１対のエンコーダをドライブピニオンに直接または他の部材を介して支持固定して、該ドライブピニオンに加わるトルクを検出するようにしている。このため、特開昭６１－１２７９５２号公報に記載のトルク検出装置のように、トランスミッションの出力軸に加わるトルクを検出するように構成された構造や、プロペラシャフトに加わるトルクを検出するように構成された構造と比較して、より車輪に近い側で駆動系のトルクを測定することができる。

【0011】

さらに、本発明の自動車用トルク検出装置では、前記１対のエンコーダを、前記ドライブピニオンの、１対の転がり軸受のうちの軸方向片側（ドライブピニオンギヤに近い側）の転がり軸受の転動体よりも軸方向他側（ドライブピニオンギヤから遠い側）に支持固定するようにしている。このため、前記１対のエンコーダの設置スペース（特に軸方向片側のエンコーダの設置スペース）を確保しつつ、デファレンシャルギヤの噛合部で発生する噛み合い反力に基づいて、前記ドライブピニオンに加わるアキシアル荷重のトルク測定に対する影響を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、自動車の駆動系を示す模式図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態の第１例のトルク検出装置を示す、図１のＸ部拡大図に相当する略断面図である。

【図3】図３は、エンコーダおよびセンサの取付態様を示す、図２のＹ部拡大図である。

【図4】図４は、本発明の実施の形態の第１例のトルク検出装置を模式的に示す、斜視図である。

【図5】図５（Ａ）は、ドライブピニオンにトルクが加わっていない状態での１対のセンサの出力信号を示す線図であり、図５（Ｂ）は、ドライブピニオンにトルクが加わった状態での１対のセンサの出力信号を示す線図である。

【図6】図６は、エンコーダおよびセンサの取付態様の別例を示す、図３と同様の図である。

【図7】図７は、本発明の実施の形態の第２例のトルク検出装置を示す、略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１～図４を参照しつつ説明する。エンジンや電動モータである駆動源の回転は、トランスミッション１により変速され、プロペラシャフト２や継手３を介して、デファレンシャルギヤ４のドライブピニオン５に伝達され、このデファレンシャルギヤ４により左右１対の車軸６に分配される。このような構成により、左右１対の駆動輪７を、必要に応じて異なる回転速度で駆動させることが可能となっている。

【0014】

ドライブピニオン５は、軸方向片側（図１の下側および図２の右側）の端部に、ベベルギヤであるピニオンギヤ８を有する。なお、ドライブピニオン５に関して、軸方向片側とはデファレンシャルギヤ４側（たとえばＦＲ車の後端側）をいい、軸方向他側とはプロペラシャフト２側（たとえばＦＲ車の前端側）をいう。

【0015】

ドライブピニオン５は、棒状のシャフト部９と、このシャフト部９の軸方向片側にシャフト部９と一体に設けられたピニオンギヤ８とを有する。シャフト部９は、軸方向片側の大径部１０と軸方向他側の小径部１１とを、円すい台形状を有する接続部１２により接続することで構成されている。

【0016】

ドライブピニオン５は、炭素鋼などの金属材料や、炭素繊維などの強化繊維を混入した合成樹脂の材料製である。ただし、ドライブピニオン５は、強度および耐久性を確保しつつ、後述するように、トルク検出のための捩れ量を確保する面からは、クロム鋼やクロムモリブデン鋼などの機械構造用炭素鋼製とすることが好ましい。

【0017】

本例では、ドライブピニオン５を含むデファレンシャルギヤ４が、ハウジング１３内に収納されている。ハウジング１３は、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽合金をダイキャスト成形したり、鋳鉄などの鉄系合金に鋳造加工や切削加工などを施したりすることにより製造される。

【0018】

ドライブピニオン５は、それぞれが円すいころ軸受である、１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂにより、ハウジング１３の内側に回転自在に支持されている。１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂのそれぞれは、内輪１９ａ、１９ｂと、外輪２５ａ、２５ｂと、複数個の転動体２８ａ、２８ｂとを備える。

【0019】

ドライブピニオン５には、デファレンシャルギヤ４のピニオンギヤ８とリングギヤ２９との噛合部で発生する噛み合い反力に基づいて、アキシアル荷重（モーメント）が加わる。本例では、ドライブピニオン５のアキシアル荷重に対する剛性を十分に確保すべく、ドライブピニオン５をハウジング１３に対し回転自在に支持する転がり軸受１４ａ、１４ｂの内輪１９ａ、１９ｂを、ドライブピニオン５のシャフト部９に締り嵌めで外嵌固定している。すなわち、ドライブピニオン５は、ハウジング１３に対して１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂにより、片持ち式（オーバーハング式）に支持固定されている。

【0020】

具体的には、１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂのうち、軸方向片側の転がり軸受１４ａの内輪１９ａは、シャフト部９の大径部１０の軸方向中間部に締り嵌めにより外嵌固定されている。また、軸方向片側の転がり軸受１４ａの外輪２５ａは、ハウジング１３の軸方向片側の端部内周面に締り嵌めにより内嵌固定されており、かつ、転動体２８ａは、内輪１９ａと外輪２５ａとの間に配置されている。

【0021】

一方、１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂのうち、軸方向他側の転がり軸受１４ｂの内輪１９ｂは、シャフト部９の小径部１１の軸方向中間部に締り嵌めにより外嵌固定されている。また、軸方向片側の転がり軸受１４ｂの外輪２５ｂは、ハウジング１３の軸方向中間部乃至軸方向他側の端部の内周面に締り嵌めにより内嵌固定されており、かつ、転動体２８ｂは、内輪１９ｂと外輪２５ｂとの間に配置されている。

【0022】

なお、本例では、軸方向片側の転がり軸受１４ａの転動体２８ａと、軸方向他側の転がり軸受１４ｂの転動体２８ｂとには、背面組み合わせ型の接触角が付与されている。

【0023】

本例では、１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂを、転動体２８ａ、２８ｂとして円すいころを採用した円すいころ軸受を使用しているが、ラジアル荷重に加えアキシアル荷重も支承可能であれば、アンギュラ型または深溝型の玉軸受などの他の種類の転がり軸受を使用することもできる。

【0024】

本例の自動車用トルク検出装置は、ドライブピニオン５に加わるトルクを検出するためのもので、ドライブピニオン５および１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂに加え、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂと、１対のセンサ１６ａ、１６ｂとを備える。

【0025】

１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂは、ドライブピニオン５のシャフト部９のうち、軸方向片側の転がり軸受１４ａの転動体２８ａよりも軸方向他側に存在する部分（シャフト部９のうち、軸方向他側の端部から、軸方向片側の内輪１９ａの軸方向他側の端部が外嵌された部分にかけての部分）の軸方向に離隔した２箇所位置に支持固定され、かつ、磁気特性を円周方向に関して交互に変化させた被検出面１７ａ、１７ｂをそれぞれ有する。

【0026】

本例では、エンコーダ１５ａ、１５ｂはそれぞれ、金属製で円筒形状を有する芯金１８ａ、１８ｂと、該芯金１８ａ、１８ｂの外周面に形成された、磁性ゴム製の被検出面１７ａ、１７ｂとを備える。エンコーダ１５ａ、１５ｂは、それぞれの芯金１８ａ、１８ｂを、ドライブピニオン５のシャフト部９に外嵌固定された転がり軸受１４ａ、１４ｂのそれぞれの内輪１９ａ、１９ｂの小径側端部に外嵌固定している。これにより、エンコーダ１５ａ、１５ｂは、シャフト部９のうち、軸方向片側の転がり軸受１４ａの転動体２８ａよりも軸方向他側に存在する部分の軸方向に離隔した２箇所位置にそれぞれ、内輪１９ａ、１９ｂを介して支持固定されている。

【0027】

被検出面１７ａ、１７ｂのそれぞれは、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互にかつ等ピッチで配置することにより、磁気特性を円周方向に関して交互に変化させている。ただし、芯金１８ａ、１８ｂの円周方向等間隔複数箇所に透孔や径方向内方に凹んだ凹部を形成することにより、被検出面１７ａ、１７ｂを構成することもできる。なお、被検出面１７ａ、１７ｂの１回転当たりの磁気特性変化の回数は、トルク伝達時のドライブピニオン５の捩れ変形量や後述する演算器のトルク算出のための基準クロックなどに応じて決定される。

【0028】

本例では、図４に示すように、ドライブピニオン５にトルクが加わっていない初期状態で、デファレンシャルギヤ４側のエンコーダ１５ａの被検出面１７ａのＮ極（またはＳ極）と、プロペラシャフト２側のエンコーダ１５ｂの被検出面１７ｂのＮ極（またはＳ極）とが同位相となるように、エンコーダ１５ａ、１５ｂが、転がり軸受１４ａ、１４ｂのそれぞれの内輪１９ａ、１９ｂに支持固定されている。したがって、ドライブピニオン５にトルクが加わっていない状態での、後述する１対のセンサ１６ａ、１６ｂの出力信号同士の位相差である初期位相差は、０となる。ただし、デファレンシャルギヤ４側のエンコーダ１５ａの被検出面１７ａのＮ極（またはＳ極）と、プロペラシャフト２側のエンコーダ１５ｂの被検出面１７ｂのＳ極（またはＮ極）とが同位相となる、すなわち前記初期位相差が半周期となるように、エンコーダ１５ａ、１５ｂを支持固定することもできる。あるいは、前記初期位相差を求めることができれば、デファレンシャルギヤ４側のエンコーダ１５ａに対するプロペラシャフト２側のエンコーダ１５ｂの円周方向位置は、任意に決めることができる。

【0029】

センサ１６ａ、１６ｂは、使用時、すなわち、ドライブピニオン５の回転時にも回転しない部分に支持固定され、かつ、エンコーダ１５ａ、１５ｂのそれぞれの被検出面１７ａ、１７ｂに対向する検出部２０ａ、２０ｂを有する。本例では、センサ１６ａ、１６ｂは、支持部２１ａ、２１ｂと、検出部２０ａ、２０ｂとを含む。支持部２１ａ、２１ｂのそれぞれは、円筒形状を有する嵌合筒部２２ａ、２２ｂと、嵌合筒部２２ａ、２２ｂの円周方向１箇所位置から軸方向に突出するセンサ取付部２３ａ、２３ｂとを有する。検出部２０ａ、２０ｂのそれぞれは、センサ取付部２３ａ、２３ｂの内側面に、合成樹脂製でドーム形状を有する保持部２４ａ、２４ｂを形成し、保持部２４ａ、２４ｂに磁気検出素子を包埋することにより構成されている。センサ１６ａ、１６ｂはそれぞれの嵌合筒部２２ａ、２２ｂを、ハウジング１３に内嵌固定された転がり軸受１４ａ、１４ｂのそれぞれの外輪２５ａ、２５ｂの小径側端部に、締り嵌めで内嵌固定することにより、ハウジング１３に対し支持固定されている。ただし、センサ１６ａ、１６ｂは、外輪２５ａ、２５ｂに、ねじ止めや接着などにより支持固定することもできる。

【0030】

センサ１６ａ、１６ｂのそれぞれの出力信号は、ドライブピニオン５とともにエンコーダ１５ａ、１５ｂが回転することに伴い、周期的に変化する。ドライブピニオン５にトルクが加わることに伴って、ドライブピニオン５が弾性的に捩れ変形すると、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂが回転方向に相対変位する。この結果、１対のセンサ１６ａ、１６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差比ε（＝位相差λ／周期Ｔ）が変化する。位相差比εは、ドライブピニオン５の捩れ変形量、および、このドライブピニオン５に加わるトルクの大きさに応じた値をとる。したがって、車両の走行中の位相差比εに基づいて、その時点でドライブピニオン５に加わるトルクを求めることができる。具体的には、前記位相差比εと前記トルクとの関係を、予め計算や実験などにより求め、図示しない演算器のメモリ中にマップや計算式として記憶しておく。車両の走行中、演算器は、まず、１対のセンサ１６ａ、１６ｂの出力信号から位相差比εを求め、次いで、この位相差比εに対応するトルクを、前記マップや計算式を用いて算出する。

【0031】

なお、ドライブピニオン５の回転に伴うセンサ１６ａ、１６ｂのそれぞれの出力信号の変化の周波数および周期Ｔは、ドライブピニオン５の回転速度に応じた値をとる。したがって、前記周波数または周期Ｔに基づいて、ドライブピニオン５の回転速度を求めることもできる。

【0032】

本例の自動車用トルク検出装置では、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂを自動車のデファレンシャルギヤ４を構成するドライブピニオン５に、転がり軸受１４ａ、１４ｂの内輪１９ａ、１９ｂを介して外嵌固定し、このドライブピニオン５に加わるトルクを検出するようにしている。このため、特開昭６１－１２７９５２号公報に記載のトルク検出装置のように、トランスミッションの出力軸に加わるトルクを検出する構造や、プロペラシャフト２に加わるトルクを検出する構造と比較して、より駆動輪７に近い側で駆動系のトルクを検出することができる。

【0033】

さらに、本例の自動車用トルク検出装置では、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂの設置スペース、特に軸方向片側のエンコーダ１５ａの設置スペースを確保しつつ、ピニオンギヤ８とリングギヤ２９との噛合部からドライブピニオン５に加わるアキシアル荷重（噛み合い反力）のトルク測定に対する影響を抑えることができる。

【0034】

すなわち、シャフト部９ａのうち、軸方向片側の転がり軸受１４ａの転動体２８ａよりも軸方向片側に存在する部分、すなわち、内輪１９ａの大径側端部からピニオンギヤ８よりも軸方向他側に位置する部分にかけての範囲には、軸方向片側のエンコーダ１５ａを設置するためのスペースが十分に存在しない。仮に、軸方向片側のエンコーダ１５ａの設置スペースを確保すべく、内輪１９ａの大径側端部からピニオンギヤ８までの距離を長くした場合、ドライブピニオン５に加わるアキシアル荷重に基づいて、該ドライブピニオン５に作用するモーメントが大きくなる。この結果、ドライブピニオン５やハウジング１３などの弾性変形量が大きくなって、エンコーダ１５ａとセンサ１６ａとの位置関係がずれて、トルク測定に影響を与える可能性がある。

【0035】

本例では、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂを、ドライブピニオン５のシャフト部９のうち、軸方向片側の転がり軸受１４ａの転動体２８ａよりも軸方向他側に存在する部分に支持固定するようにしているため、上述のような不都合の発生を防止することができる。

【0036】

また、本例では、１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂの内輪１９ａ、１９ｂを、ドライブピニオン５のシャフト部９に締り嵌めで外嵌固定している。このため、シャフト部９ａのうち、軸方向片側の転がり軸受１４ａの転動体２８ａよりも軸方向片側に存在する部分では、ピニオンギヤ８とリングギヤ２９との噛合部からドライブピニオン５に加わるアキシアル荷重に対する剛性が高い。この面からも、前記アキシアル荷重のトルク測定に対する影響を抑えることができる。

【0037】

本例では、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂのそれぞれは、芯金１８ａ、１８ｂを、転がり軸受１４ａ、１４ｂのそれぞれの内輪１９ａ、１９ｂの小径側端部に外嵌固定することにより、ドライブピニオン５に支持固定されている。このため、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂ同士の間の距離を十分に確保することができ、ドライブピニオン５にトルクが加わった際の１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂ同士の回転方向の相対変位量を大きくすることができる。この結果、ドライブピニオン５に加わるトルク検出の精度向上を図ることができる。

【0038】

また、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂのそれぞれを、芯金１８ａ、１８ｂを、転がり軸受１４ａ、１４ｂのそれぞれの内輪１９ａ、１９ｂの小径側端部に外嵌固定することにより、ドライブピニオン５に支持固定し、かつ、１対のセンサ１６ａ、１６ｂのそれぞれを、嵌合筒部２２ａ、２２ｂを、転がり軸受１４ａ、１４ｂのそれぞれの外輪２５ａ、２５ｂの小径側端部に、締り嵌めで内嵌固定することにより、ハウジング１３に対し支持固定している。このため、１対のエンコーダ１５ａ、１５ｂと１対のセンサ１６ａ、１６ｂとの同軸度を十分に確保することができ、ドライブピニオン５に加わるトルク検出の精度向上を図ることができる。

【0039】

ただし、エンコーダ１５ａ、１５ｂのうちの一方または両方を、図６に示したエンコーダ１５ｃのように、ドライブピニオン５に直接外嵌固定することもできる。また、センサ１６ａ、１６ｂについても、一方または両方を、図６に示したセンサ１６ｃのように、ハウジング１３ａに直接固定することもできる。具体的には、たとえば、ハウジング１３ａに形成された通孔２６に、センサ１６ｃの支持部２７を挿通し、この支持部２７をねじ止めなどによりハウジング１３ａに対し支持固定することができる。

【0040】

また、本例では、デファレンシャルギヤ４側のエンコーダ１５ａとセンサ１６ａとを、デファレンシャルギヤ４側の転がり軸受１４ａの両側部分のうち、デファレンシャルギヤ４と反対側、すなわちプロペラシャフト２側に配置するようにしている。このため、デファレンシャルギヤ４の噛合部で発生する摩耗粉によるセンサ１６ａの出力信号への影響を小さく抑えることができる。なお、円すいころ軸受の端部にシールを設ければ、前記摩耗粉によるセンサ１６ａの出力信号への影響をより小さく抑えることができる。

【0041】

［実施の形態の第２例］
図７は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例では、１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂのうち、デファレンシャルギヤ４から遠い側、すなわちプロペラシャフト２側（図７の左側）の転がり軸受１４ｂの両側部分に、１対のエンコーダ１５ｄ、１５ｅおよび１対のセンサ１６ｄ、１６ｅが配置されている。

【0042】

１対のエンコーダ１５ｄ、１５ｅのうち、デファレンシャルギヤ４側（図１の右側）のエンコーダ１５ｄは、芯金１８ｃを、プロペラシャフト２側の転がり軸受１４ｂの内輪１９ｂの小径側端部に外嵌固定することにより、この内輪１９ｂを介してドライブピニオン５のシャフト部９に支持固定されている。１対のセンサ１６ｄ、１６ｅのうち、デファレンシャルギヤ４側のセンサ１６ｄは、支持部２１ｃの嵌合筒部２２ｃを、プロペラシャフト２側の転がり軸受１４ｂの外輪２５ｂの小径側端部に締り嵌めで内嵌固定することにより、検出部２０ｃをエンコーダ１５ｄの被検出面１７ｃに対向させるようにして、外輪２５ｂを介してハウジング１３に支持固定されている。

【0043】

１対のエンコーダ１５ｄ、１５ｅのうち、プロペラシャフト２側のエンコーダ１５ｅは、ドライブピニオン５のシャフト部９のうちでプロペラシャフト２側の転がり軸受１４ｂが外嵌固定された部分のプロペラシャフト２側に隣接する部分に、シャフト部９に直接締り嵌めで外嵌固定されている。１対のセンサ１６ｄ、１６ｅのうち、プロペラシャフト２側のセンサ１６ｅは、検出部２０ｄをエンコーダ１５ｅの被検出面１７ｄに対向させるようにして、支持部２７ａをハウジング１３にねじ止めなどにより支持固定することで、ハウジング１３に直接支持固定されている。ただし、プロペラシャフト２側のセンサ１６ｅを、プロペラシャフト２側の転がり軸受１４ｂの外輪２５ｂの大径側端部に支持固定することもできる。

【0044】

本例の自動車用トルク検出装置では、１対のセンサ１６ｄ、１６ｅ同士の間の距離が、実施の形態の第１例の１対のセンサ１６ａ、１６ｂ同士の間の距離と比較して短い。このため、駆動系にトルクが加わることに伴いハウジング１３が捩れ方向に弾性変形した場合でも、１対のセンサ１６ｄ、１６ｅの円周方向位置の初期位置からのずれ量を小さく抑えられ、センサ１６ｄ、１６ｅの出力信号への影響を小さく抑えることができる。

【0045】

また、ドライブピニオン５のシャフト部９の、１対の転がり軸受１４ａ、１４ｂのうちのピニオンギヤ８から遠い側（プロペラシャフト２側）の転がり軸受１４ｂの両側部分に、１対のエンコーダ１５ｄ、１５ｅを支持固定し、かつ、１対のセンサ１６ｄ、１６ｅを、ハウジング１３ａの内周面のうちで、１対のエンコーダ１５ｄ、１５ｅとドライブピニオン５の軸方向に関する位置が一致する部分に支持固定している。このため、ドライブピニオン５に作用するモーメントによって、ハウジング１３ａのうちでセンサ１６ｄ、１６ｅを支持する部分が弾性変形する量を小さく抑えることができる。要するに、ピニオンギヤ８とリングギヤ２９との噛合部からドライブピニオン５に加わるアキシアル荷重のトルク測定に対する影響を抑えることができる。その他の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

【符号の説明】

【0046】

１ トランスミッション
２ プロペラシャフト
３ 継手
４ デファレンシャルギヤ
５ ドライブピニオン
６ 車軸
７ 駆動輪
８ ピニオンギヤ
９ シャフト部
１０ 大径部
１１ 小径部
１２ 接続部
１３、１３ａ ハウジング
１４ａ、１４ｂ 転がり軸受
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ エンコーダ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ センサ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ 被検出面
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 芯金
１９ａ、１９ｂ 内輪
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 検出部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 支持部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 嵌合筒部
２３ａ、２３ｂ センサ取付部
２４ａ、２４ｂ 保持部
２５ａ、２５ｂ 外輪
２６ 通孔
２７、２７ａ 支持部
２８ａ、２８ｂ 転動体
２９ リングギヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】