(57)【要約】【課題】ブリッジ回路に対する雰囲気温度の影響を低減して、トルクの計測精度を向上させる。【解決手段】中心部がクランクシャフトに連結し外周部がトルクコンバータに連結したドライブプレート２に作用するトルクの計測装置であって、ドライブプレート２に配置されドライブプレート２の起歪部８のひずみを検出するブリッジ回路３１と、少なくとも、ドライブプレート２よりも熱伝導率の高い物質で形成されブリッジ回路３１を覆う伝熱層１６および伝熱層１６を覆う断熱層１７の２つの層を有する温度均一化手段９と、を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部および外周部の一方が入力側回転体に連結し他方が出力側回転体に連結した円板回転体に作用するトルクの計測装置であって、
前記円板回転体に配置され該円板回転体の起歪部のひずみを検出するブリッジ回路と、
少なくとも、前記円板回転体よりも熱伝導率の高い物質で形成され前記ブリッジ回路を覆う伝熱層および前記伝熱層を覆う断熱層の２つの層を有する温度均一化手段と、
を備えることを特徴とするトルク計測装置。
【請求項２】
前記温度均一化手段は、さらに、
前記円板回転体よりも熱伝導率の高い物質で形成され前記断熱層を覆う熱拡散層および前記熱拡散層を覆う第２断熱層を有することを特徴とする請求項１に記載のトルク計測装置。
【請求項３】
前記温度均一化手段は、さらに、
前記ブリッジ回路と前記伝熱層との間に絶縁層を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトルク計測装置。
【請求項４】
前記伝熱層は、銅、アルミニウム、真ちゅう、金、銀、ニッケル、カーボン、シリコンの内のいずれか、またはこれらの内のいずれかを含む合金で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のトルク計測装置。
【請求項５】
前記断熱層は、合成樹脂、グラスウール、ロックウール、セルローズファイバーの内のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のトルク計測装置。
【請求項６】
前記温度均一化手段の厚みは、３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のトルク計測装置。
【請求項７】
前記円板回転体は、前記中心部に前記入力側回転体としてのエンジンのクランクシャフトが連結され、前記外周部に前記出力側回転体としてのトルクコンバータが連結されるドライブプレートであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のトルク計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のトランスミッションの性能評価を行う上で、エンジンとトランスミッションとを連結した状態でエンジンのトルクを高精度に測定できることが求められている。このトルク計測の従来技術として、エンジンのクランクシャフトとトランスミッションのトルクコンバータとの間に設けられるドライブプレートをトルク計として利用したものが知られている（例えば特許文献１〜３参照）。これらの特許文献には、トルクの検出素子としてひずみゲージを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８４０００号公報
【特許文献２】特許第３６６９４２１号公報
【特許文献３】特許第６２６３５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドライブプレートはエンジン近傍に配置されるため、高温の環境下に曝露されている。ドライブプレートの温度が高温になると、ひずみゲージの抵抗値が変化する。そのため、ひずみゲージを用いたブリッジ回路では、高温の影響により正確なトルク測定ができないおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためのものであり、ブリッジ回路に対する雰囲気温度の影響を低減して、トルクの計測精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、中心部および外周部の一方が入力側回転体に連結し他方が出力側回転体に連結した円板回転体に作用するトルクの計測装置であって、前記円板回転体に配置され該円板回転体の起歪部のひずみを検出するブリッジ回路と、少なくとも、前記円板回転体よりも熱伝導率の高い物質で形成され前記ブリッジ回路を覆う伝熱層および前記伝熱層を覆う断熱層の２つの層を有する温度均一化手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、次の効果を奏する
（１）温度均一化手段が断熱層を有することで、ブリッジ回路に対し、雰囲気温度による熱伝達および熱放射の影響が低減され、熱伝導による影響が支配的となる。また、ブリッジ回路を覆う伝熱層からの放熱が抑制され、ブリッジ回路の温度の均一性が向上する。
（２）温度均一化手段が伝熱層を有することで、熱伝導による熱エネルギーの伝播が促進され、離れた位置に配置されているブリッジ回路構成部品それぞれの温度差が低減される。
これらにより、雰囲気温度に拘らず、ブリッジ回路のゼロ点平衡が維持される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ブリッジ回路に対する雰囲気温度の影響が低減され、トルクの計測精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のトルク計測装置を備えたドライブプレートの正面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１におけるひずみゲージ周りの拡大図である。
【図４】ひずみゲージのブリッジ回路の基本構成図および送信機、受信機のブロック回路図である。
【図５】ひずみゲージのブリッジ回路および温度ゲージの接続回路図である。
【図６】熱伝導シミュレーションによるドライブプレートの温度分布図である。
【図７】第１実施例の温度均一化手段の分解斜視図である。
【図８】第１実施例の温度均一化手段の側断面図である。
【図９】伝熱層の検証試験の説明図である。
【図１０】図９におけるX-X断面図である。
【図１１】ドライブプレートの各温度測定点の温度を時間経過とともに描いたグラフであり、（ａ）は伝熱層の追加前の場合、（ｂ）は伝熱層の追加後の場合を示す。
【図１２】トルクの出力誤差を時間経過とともに描いたグラフであり、（ａ）は伝熱層の追加前の場合、（ｂ）は伝熱層の追加後の場合を示す。
【図１３】第２実施例の温度均一化手段の分解斜視図である。
【図１４】ドライブプレートのひずみゲージ近傍の温度を時間経過とともに描いたグラフであり、（ａ）は温度均一化手段を設けない場合、（ｂ）は第２実施例の温度均一化手段を設けた場合を示す。
【図１５】トルクの出力誤差を時間経過とともに描いたグラフであり、（ａ）は温度均一化手段を設けない場合、（ｂ）は第２実施例の温度均一化手段を設けた場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１において、本発明に係るトルク計測装置１は、ドライブプレート２に作用するトルクを計測する装置である。ドライブプレート２は、図２に示すように、入力側回転体としてのエンジンのクランクシャフト２１と、出力側回転体としてのトルクコンバータ２２との間に設けられる円板回転体である。図１に示すように、ドライブプレート２の中心部周りには、軸心Ｏを中心として複数の第１ボルト通し孔３が形成され、外周部周りには複数の第２ボルト通し孔４が形成されている。ドライブプレート２は、図２に示すように、一面側の中心部がクランクシャフト２１の端面に突き当てられて、第１ボルト通し孔３を通した第１ボルト２３により締結され、他面側の外周部がトルクコンバータ２２に突き当てられて、第２ボルト通し孔４を通した第２ボルト２４により締結される。
【００１１】
図１に示すように、ドライブプレート２の外周縁には、図示しないセルモータのピニオンギヤと噛合するリングギヤ５が形成されている。ドライブプレート２の中心には、クランクシャフト２１に嵌合してドライブプレート２を芯出しする芯出し孔６が形成されている。径方向における第１ボルト通し孔３と第２ボルト通し孔４との間の位置には、複数（本実施形態では１２個）の肉抜き孔７が円周方向に等間隔で形成されている。肉抜き孔７は、円周方向に長手の略楕円形状を呈している。
【００１２】
ドライブプレート２には、入力側の中心部から出力側の外周部に回転力が伝達される際に、ひずみを積極的に生じさせるための起歪部８が形成されている。起歪部８は、円周方向に等間隔で複数（本実施形態では１２カ所）形成されており、それぞれ、隣り合う肉抜き孔７同士の間に配置されている。起歪部８は、径方向に長手の矩形状の薄肉部１０を備えている。薄肉部１０は、図２および図８から判るように、ドライブプレート２の表裏のそれぞれに凹部が設けられるように薄肉状に形成されている。
【００１３】
「ブリッジ回路３１」
トルク計測装置１は、ドライブプレート２に配置されドライブプレート２の起歪部８のひずみを検出するブリッジ回路３１を備えている。ブリッジ回路３１は、例えばホイートストンブリッジ回路である。図４において、ブリッジ回路３１は、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値の変化でＡ点−Ｂ点間に電圧を生じさせ、当該電圧をトルクに応じた出力電圧として取り出す。抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４としてひずみゲージ１１が用いられる。ひずみゲージ１１は、外部からの引張力や圧縮力によって伸縮してその抵抗値が変化する。ひずみが生じていない場合、ブリッジ回路３１は「Ｒ１・Ｒ４＝Ｒ２・Ｒ３」で平衡状態（ゼロ点平衡）となり、出力電圧はゼロとなる。仮に、ひずみが生じていない場合で温度の影響によりブリッジ回路３１内の抵抗値にばらつきが生じると、ゼロ点平衡がずれていわゆるゼロ点ドリフトが生じてしまう。また、温度の影響によりひずみゲージ１１の出力感度も変化する。後記する温度均一化手段９は、ブリッジ回路３１のゼロ点ドリフトやひずみゲージ１１の出力感度の変化を抑制する機能を担う。
【００１４】
Ａ点−Ｂ点間の出力電圧は、例えばアンプ３２、Ａ／Ｄコンバータ３３、ＣＰＵ３４を備えた送信機３５を介して送信される。送信機３５はドライブプレート２の所定部に取り付けられる。送信された信号は、ＣＰＵ３６、Ｄ／Ａコンバータ３７、アンプ３８を備えた受信機３９で受信され、トルク出力装置４０でトルク計測値が表示、保存される。なお、各ひずみゲージ１１は、それぞれ２つの抵抗素子を備えて構成されている。
【００１５】
図１において、薄肉部１０の表裏にはひずみゲージ１１（図１では１１Ａ〜１１Ｆで示す）が取り付けられている。本実施形態では、ひずみゲージ１１は、１２カ所の薄肉部１０の内で１つ置きの６カ所に配置されている。これにより、ドライブプレート２には、ひずみゲージ１１が、一面側と他面側にそれぞれ同一円周線上に等間隔で６個ずつ配置されている。ひずみゲージ１１は接着材等により薄肉部１０に取り付けられている。図３に示すように、ひずみゲージ１１は、その中央部が、薄肉部１０の中心を通る径方向線Ｌ上に位置するように配置されている。図１では、一面側の６個のひずみゲージ１１Ａ，１１Ｂ，…，１１Ｆが周方向に順に配置された様子を示しており、その各裏には、ひずみゲージ１１Ａ，１１Ｂ，…，１１Ｆに対応して、ひずみゲージ１１Ｇ，１１Ｈ，…，１１Ｌが配置されている。
【００１６】
図１において、トルク計測装置１は、温度によるひずみゲージ１１の抵抗値の変化を補償する温度ゲージ１２（図１では１２Ａ〜１２Ｆで示す）と、ブリッジ回路３１の初期平衡状態を概ゼロにするゼロ補償線１３と、ブリッジ回路３１の温度特性を補償する温度補償線２０とを備えている。温度ゲージ１２は、温度と相関する抵抗素子を備えている。ひずみゲージ１１の温度抵抗係数に合わせた仕様の温度ゲージ１２を、図４に示すように、ブリッジ回路３１に対して直列に接続することで、温度が変化した際のひずみゲージ１１の抵抗値の変化を相殺し、同一のひずみに対して同一の電圧が出力されるように補償することができる。
【００１７】
ゼロ補償線１３と温度補償線２０は、一つの基板上に配線されている。ゼロ補償線１３と温度補償線２０は、図４に示すように、ブリッジ回路３１の一辺に直列に接続されている。
【００１８】
図１に示すように、ひずみゲージ１１、温度ゲージ１２、ゼロ補償線１３および温度補償線２０を接続する配線１４は、ブリッジ回路３１を構成して円周状に引き回されたうえで、送信機３５（図１では図示せず、図４参照）に接続されている。
【００１９】
図５に、本実施形態のブリッジ回路３１の具体例を示す。符号１１Ａ１、１１Ａ２は、図１のひずみゲージ１１Ａの抵抗であり、同様に、１１Ｂ１，１１Ｂ２…１１Ｌ１，１１Ｌ２はそれぞれひずみゲージ１１Ｂ…１１Ｌの抵抗を示している。ブリッジ回路３１の一方の分岐路には、１１Ｇ１，１１Ａ１，１１Ｋ１，１１Ｅ１，１１Ｉ１，１１Ｃ１，温度補償線２０，ゼロ補償線１３，１１Ｌ２，１１Ｆ２，１１Ｊ２，１１Ｄ２，１１Ｈ２，１１Ｂ２が直列に接続されている。他方の分岐路には、１１Ｇ２、１１Ａ２，１１Ｋ２，１１Ｅ２，１１Ｉ２，１１Ｃ２，１１Ｂ１，１１Ｈ１，１１Ｄ１，１１Ｊ１，１１Ｆ１，１１Ｌ１が直列に接続されている。温度補償線２０−ゼロ補償線１３間のＡ点と、１１Ｃ２−１１Ｂ１間のＢ点との間の電圧が、トルクに応じた電圧として出力される。正電源電圧Ｖｃｃとブリッジ回路３１との間に温度ゲージ１２Ｇ，１２Ａ,１２Ｈ，１２Ｂ，１２Ｉ，１２Ｃが直列に接続され、ブリッジ回路３１とグランドＧＮＤとの間に温度ゲージ１２Ｄ，１２Ｊ,１２Ｅ，１２Ｋ，１２Ｆ，１２Ｌが直列に接続されている。なお、以上の接続例はあくまで一例であり、配線１４の引き回し等により適宜に設計変更してよい。
【００２０】
ここで、温度ゲージ１２とブリッジ回路３１との間に温度差が存在すると、その温度差によって温度ゲージ１２の補償精度にずれが生じ、ブリッジ回路３１を正しく補償できない。ブリッジ回路３１自体においても、各ひずみゲージ１１、ゼロ補償線１３、温度補償線２０の間で温度差が存在すると、ブリッジ回路３１のゼロ点ドリフトが生じてしまう。以上から、補償精度を高めるためには、温度ゲージ１２とブリッジ回路３１とを略等価の温度下に配置する必要がある。
【００２１】
本発明者は、ドライブプレート２の使用環境に基づく温度分布に着目し、以下のように解析を行った。ドライブプレート２はエンジン近傍に配置されるため、高温の環境下に曝露されている。熱の伝わり方には熱伝導、熱伝達、熱放射の３種類があるが、ドライブプレート２における熱伝達および熱放射は主にエンジン近傍の雰囲気温度の影響を受け、熱伝導は主にクランクシャフト２１およびトルクコンバータ２２からの熱の影響を受ける。このうちの熱伝導に着目すると、通常、エンジンのクランクシャフト２１とトルクコンバータ２２とではクランクシャフト２１の温度の方が高いので、クランクシャフト２１とトルクコンバータ２２の温度差から、ドライブプレート２においてはクランクシャフト２１との連結部である中心部から外側に向けて放射状に熱伝導する。つまり、ドライブプレート２の温度分布は、軸心Ｏから離れるにしたがい低温となり、任意の円周線上では全周にわたり均一温度となる放射状の温度勾配の分布となることが判った。
【００２２】
図６は、熱伝導シミュレーションによるドライブプレート２の温度分布を示し、１２０℃から８０℃までの範囲を９つの区分Ｔ１〜Ｔ９で表したものである。温度の高い区分から順にＴ１，Ｔ２，…とする。図６から、ドライブプレート２の温度分布は、中心部から区分Ｔ１を始まりとして少なくとも区分Ｔ４まではほぼ均一な放射状の温度勾配を示すことが判る。起歪部８は、この均一な放射状の温度勾配の範囲に形成されている。区分Ｔ５，Ｔ６については、第２ボルト通し孔４からの放熱の影響で放射状の分布が乱れ、第２ボルト通し孔４の周囲には第２ボルト通し孔４に向けて温度の低い区分Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９が分布していることが判る。
【００２３】
以上から、ブリッジ回路３１と温度ゲージ１２とを軸心Ｏから等距離に配置することで、すなわち、ひずみゲージ１１と温度ゲージ１２とゼロ補償線１３と温度補償線２０とをドライブプレート２の同一円周線上に配置することで、各者を互いに略等価の温度下におくことができる。つまり、熱伝達および熱放射の影響をできる限り低減できれば、ドライブプレート２における温度分布を主に熱伝導の影響で支配させることができ、温度ゲージ１２の補償精度と、ブリッジ回路３１におけるゼロ点平衡の精度を高めることができる。
【００２４】
図１において、温度ゲージ１２は、ドライブプレート２の一面側および他面側で、各ひずみゲージ１１の脇に接着材等により取り付けられている。一面側のひずみゲージ１１Ａ〜１１Ｆの各隣に温度ゲージ１２Ａ〜１２Ｆが配置され、他面側のひずみゲージ１１Ｇ〜１１Ｌの各隣に温度ゲージ１２Ｇ〜１２Ｌが配置されている。図３において、符号Ｐ１は、ひずみゲージ１１の径外側の辺の中央点を示し、符号Ｐ２は、ひずみゲージ１１の径内側の辺の中央点を示す。符号Ｃ１は、中央点Ｐ１を通る軸Ｏ回りの円周線であり、符号Ｃ２は、中央点Ｐ２を通る軸Ｏ回りの円周線である。「ひずみゲージ１１と温度ゲージ１２とを同一円周線上に配置する」とは、温度ゲージ１２の少なくとも一部が、円周線Ｃ１と円周線Ｃ２との間の範囲に位置している関係を意味する。補償精度を高めるうえで、温度ゲージ１２の面積の半分以上、望ましくは８０％以上が円周線Ｃ１と円周線Ｃ２との間の範囲にかかるように温度ゲージ１２を配置することが好ましい。
【００２５】
ゼロ補償線１３および温度補償線２０についても同様であり、「ゼロ補償線１３および温度補償線２０を同一円周線上に配置する」とは、ゼロ補償線１３、温度補償線２０の少なくとも各一部が、円周線Ｃ１と円周線Ｃ２との間の範囲に位置している関係を意味する。
【００２６】
「温度均一化手段９」
以上のように、熱伝導の温度分布を利用してブリッジ回路３１を略等価の温度下に配置する構造では、前記したように熱伝達および熱放射の影響をできるだけ低減することが望まれる。しかし、エンジンルーム内の雰囲気温度等により、局所的に高温または低温の箇所があると、局所的な対流（熱伝達）や熱放射により一部のひずみゲージ１１の抵抗値だけが変化し、ブリッジ回路３１にゼロ点ドリフトが生じる。この問題に対し、本発明のトルク計測装置１は、温度均一化手段９（図１では仮想線にて示す）を備えている。温度均一化手段９は、熱伝達および熱放射の影響を低減しつつ、ドライブプレート２からの熱伝導を促進しブリッジ回路３１全体に熱を均一に伝える。
【００２７】
「第１実施例」
図７および図８において、温度均一化手段９は、少なくとも伝熱層１６および断熱層１７の２つの層を有する。第１実施例の温度均一化手段９は、伝熱層１６および断熱層１７に加えて絶縁層１５を有する３層構造で構成されている。絶縁層１５は、ブリッジ回路３１と伝熱層１６との間に配置されている。絶縁層１５は、伝熱層１６を配することによるブリッジ回路３１と温度ゲージ１２との短絡を防止する。
【００２８】
絶縁層１５は、略同一円周状に配置されたブリッジ回路３１の構成部品（ひずみゲージ１１、ゼロ補償線１３、温度補償線２０）と温度ゲージ１２と配線１４とを覆うように、ドライブプレート２の表と裏とで軸心Ｏを中心に環状に配置されている。絶縁層１５は、例えば２０μｍ〜１００μｍ程度の薄い環状の絶縁性フィルムであり、接着剤等によりドライブプレート２に貼着される。もし、ひずみゲージ１１等が、それ自体で絶縁性が確保されているならば絶縁層１５は省略してもよい。
【００２９】
伝熱層１６も、絶縁層１５と同様、ブリッジ回路３１の構成部品（ひずみゲージ１１、ゼロ補償線１３、温度補償線２０）と温度ゲージ１２と配線１４とを覆うように、つまり、軸心Ｏ方向視でブリッジ回路３１と重なるように、ドライブプレート２の表と裏とで軸心Ｏを中心に環状に配置されている。伝熱層１６は、例えば、０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度の薄い環状の板材であり、接着剤等により絶縁層１５もしくはドライブプレート２に貼着されている。
【００３０】
伝熱層１６は、ドライブプレート２の熱伝導を促進してブリッジ回路３１全体に熱を均一に伝える機能を有する。伝熱層１６は、ドライブプレート２よりも熱伝導率の高い物質で形成されている。一般にドライブプレート２は、ＳＵＳ材や炭素鋼等の鋼板で形成されていることが多い。ＳＵＳ４２０Ｊ２の熱伝導率は２４Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度、Ｓ３５Ｃの熱伝導率は４３Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。伝熱層１６は、これらの鋼板よりも熱伝導率の高い物質、例えば銅、アルミニウム、真ちゅう、金、銀、ニッケル、カーボン、シリコンの内のいずれか、またはこれらの内のいずれかを含む合金で形成されていることが好ましい。これらの中では、熱伝導率が４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度と極めて高く、かつ汎用性に優れた銅または銅合金を使用することがより好ましい。
【００３１】
断熱層１７は、伝熱層１６を覆うように、つまり、軸心Ｏ方向視で伝熱層１６と重なるように、ドライブプレート２の表と裏とで軸心Ｏを中心に環状に配置されている。断熱層１７は、例えば、０．５ｍｍ程度の環状の板材であり、接着剤等により伝熱層１６に貼着されている。
【００３２】
断熱層１７は、ブリッジ回路３１への熱伝達および熱放射の影響を抑止し、熱伝導の影響がドライブプレート２の温度分布に対して支配的となるようにする。また、断熱層１７は、伝熱層１６からの放熱を低減する。断熱層１７は、熱伝導率が低い材質、例えば合成樹脂、グラスウール、ロックウール、セルローズファイバーの内のいずれかで形成されていることが好ましい。これらの中では、汎用性に優れた合成樹脂の発泡性断熱材が好ましい。合成樹脂の発泡性断熱材の熱伝導率は０．０４６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。合成樹脂の発泡性断熱材としては、発泡性ポリイミド断熱材等である。
【００３３】
「伝熱層１６の検証試験」
図９は、伝熱層１６の検証試験の説明図、図１０は図９におけるX−X断面図である。図９において、ドライブプレート２の一面側の中心位置には、エンジンのクランクシャフトを模擬した金属棒５１がボルト５２により締結されている。金属棒５１には、加熱源として、シリコンラバーで被覆した電熱器５３が巻かれている。ドライブプレート２は、他面側が僅かな接触面積で支持部５４に載置されるように槽５５内に配置されている。電熱器５３の加熱温度は１３０℃、槽５５内の雰囲気温度は８０℃に設定した。この試験によれば、ドライブプレート２の中心部が金属棒５１からの熱伝導で加熱され、図６で示したように、ドライブプレート２には、中心部が最も熱くなり、径外方向に向かうに連れて温度が低くなる温度勾配が発生する。
【００３４】
ドライブプレート２の温度の測定点は、中心部寄りの温度測定点Ｓ１と、円周方向に引き回された配線１４の脇の温度測定点Ｓ２と、ひずみゲージ１１および温度ゲージ１２の脇の温度測定点Ｓ３の３点とした。なお、温度測定点Ｓ１は金属棒５１の軸端の位置とした。また、槽５５内の温度測定点Ｓ４の雰囲気温度を測定した。以上の４つの温度測定点Ｓ１〜Ｓ４について、伝熱層１６の追加前の状態と追加後の状態とを熱電対を用いて測定した。伝熱層１６は、図１０に仮想線で示すように、温度測定点Ｓ２，Ｓ３を覆う環状の板材とした。具体的には、厚さ０．２ｍｍの銅材を用い、ドライブプレート２に貼着した。
【００３５】
図１１（ａ）は伝熱層１６の追加前の温度グラフ、図１１（ｂ）は伝熱層１６の追加後の温度グラフである。温度測定点Ｓ２と温度測定点Ｓ３との温度差Ｖ、つまり配線１４の位置とひずみゲージ１１の位置の温度差が、図１１（ａ）の伝熱層１６の追加前では約１０℃であるのに対し、図１１（ｂ）の伝熱層１６の追加後では約２℃まで改善されていることが判る。
【００３６】
図１２は、温度差Ｖに起因したブリッジ回路３１からのトルクの出力誤差を時間経過とともに描いたグラフであり、図１２（ａ）は伝熱層１６の追加前の場合、図１２（ｂ）は伝熱層１６の追加後の場合を示す。トルクの出力誤差が、図１２（ａ）の伝熱層１６の追加前では約９Ｎｍであるのに対し、図１２（ｂ）の伝熱層１６の追加後では半分の約４Ｎｍまで改善されている。トルクのフルスケールを±１０００Ｎｍとすると、伝熱層１６を追加したことで、トルクの出力誤差が約０．９％から約０．４％まで低減したこととなる。
【００３７】
以上のように、少なくとも、ドライブプレート２よりも熱伝導率の高い物質で形成されブリッジ回路３１を覆う伝熱層１６および伝熱層１６を覆う断熱層１７の２つの層を有する温度均一化手段９を備えるトルク計測装置１とすることにより、以下の効果が奏される。
（１）温度均一化手段９が断熱層１７を有することで、ブリッジ回路３１に対し、エンジンルーム内の雰囲気温度による熱伝達および熱放射の影響が低減され、熱伝導による影響が支配的となる。また、ブリッジ回路３１を覆う伝熱層１６からの放熱が抑制され、ブリッジ回路３１の温度の均一性が向上する。
（２）温度均一化手段９が伝熱層１６を有することで、熱伝導による熱エネルギーの伝播が促進され、離れた位置に配置されているブリッジ回路３１の構成部品それぞれの温度差が低減される。
これらにより、雰囲気温度に拘らず、ブリッジ回路３１のゼロ点平衡が維持される。本実施形態のように伝熱層１６が温度ゲージ１２を覆う場合には、温度ゲージ１２の補償精度も高度に維持される。
【００３８】
また、絶縁層１５を有することで、伝熱層１６を配することによるブリッジ回路３１、温度ゲージ１２の短絡が防止される。
【００３９】
「第２実施例」
図１３において、第２実施例の温度均一化手段９は、第１実施例の絶縁層１５、伝熱層１６および断熱層１７に加えて、ドライブプレート２よりも熱伝導率の高い物質で形成され、断熱層１７を覆う熱拡散層１８および熱拡散層１８を覆う第２断熱層１９を有する５層構造で構成されている。絶縁層１５、伝熱層１６および断熱層１７については第１実施例と同様なので説明は省略する。
【００４０】
熱拡散層１８は、断熱層１７を覆うように、ドライブプレート２の表と裏とで軸心Ｏを中心に環状に配置されている。熱拡散層１８は、伝熱層１６と同様、０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度の薄い環状の板材であり、接着剤等により断熱層１７に貼着されている。熱拡散層１８も、伝熱層１６と同様に、熱伝導率の高い銅、アルミニウム、真ちゅう、金、銀、ニッケル、カーボン、シリコンの内のいずれか、またはこれらの内のいずれかを含む合金で形成されていることが好ましい。これらの中では、熱伝導率が４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度と極めて高く、かつ汎用性に優れた銅または銅合金を使用することがより好ましい。伝熱層１６と熱拡散層１８とは互いに同一形状、同一材質の部材としてもよいし、互いに異なるものであってもよい。
【００４１】
第２断熱層１９は、熱拡散層１８を覆うように、ドライブプレート２の表と裏とで軸心Ｏを中心に環状に配置されている。第２断熱層１９は、断熱層１７と同様、例えば、０．５ｍｍ程度の環状の板材であり、接着剤等により熱拡散層１８に貼着されている。第２断熱層１９も、熱伝導率が低い材質、例えば合成樹脂、グラスウール、ロックウール、セルローズファイバーの内のいずれかで形成されていることが好ましい。これらの中では、汎用性に優れた合成樹脂の発泡性断熱材が好ましい。断熱層１７と第２断熱層１９とは互いに同一形状、同一材質の部材としてもよいし、互いに異なるものであってもよい。
【００４２】
「第２実施例の検証試験」
第２実施例の検証試験として、温度均一化手段９を設けずにブリッジ回路３１を露出させたままの場合と、第２実施例の温度均一化手段９を設けた場合とで、ドライブプレート２の温度均一化手段９の配置部に対しヒートガンで局所的に対流熱をかける実験を行った。ヒートガンの風温度は２５０℃、風速は１０００ｍ／ｍｉｎである。伝熱層１６および熱拡散層１８は、それぞれ厚さ０．２ｍｍの銅材を用いた。断熱層１７および第２断熱層１９は、それぞれ厚さ０．５ｍｍの発泡性ポリイミド断熱材を用いた。
【００４３】
ひずみゲージ１１近傍の温度測定点Ｓ３の温度グラフを図１４に示す。図１４（ａ）は温度均一化手段９を設けなかった場合の温度グラフ、図１４（ｂ）は第２実施例の温度均一化手段９を設けた場合の温度グラフである。温度測定点Ｓ３の温度は、図１４（ａ）では約１１０℃まで急激に上昇している。これに対し、第２実施例の温度均一化手段９を設けた場合の図１４（ｂ）では、第２断熱層１９の表面（温度測定点Ｓ５）の温度が２００℃近くまで上昇しているにも拘らず、温度測定点Ｓ３の温度については急激な過渡的変化が抑制され、略３０℃〜４０℃の範囲でゆっくりとした温度上昇となっていることが判る。
【００４４】
図１５は、温度測定点Ｓ３の温度変化に起因したブリッジ回路３１からのトルクの出力誤差を時間経過とともに描いたグラフである。図１５（ａ）は温度均一化手段９を設けなかった場合、図１５（ｂ）は第２実施例の温度均一化手段９を設けた場合を示す。トルクの出力誤差が、図１５（ａ）ではプラス側とマイナス側でそれぞれ約１０Ｎｍとなり、トルクのフルスケール±１０００Ｎｍに対して±約１％の出力誤差となっているのに対し、図１５（ｂ）ではプラス側で３Ｎｍ未満となって０．３％未満まで改善されていることが判る。
【００４５】
以上のように、第２実施例の温度均一化手段９によれば、第１実施例の前記（１），（２）の効果に加えて、局所的な対流や熱放射により雰囲気からの熱エネルギーの伝達が部分的に生じたとしても、先ず第２断熱層１９で低減されたうえで熱拡散層１８で拡散される。これにより、次の断熱層１７で熱エネルギーが均一に低減されるため、伝熱層１６での対流（熱伝達）や熱放射の影響が大幅に抑制される。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。エンジンやトルクコンバータが近接するドライブプレート２はその表裏に空きスペースがほとんど無い。そのため、図８に示すように、温度均一化手段９の厚みｔは、第１実施例の３層構造、第２実施例の５層構造、絶縁層１５を省略した２層構造、４層構造のいずれにおいても３ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【００４７】
また、熱伝導の温度分布で略等価の温度下に配置されるのであれば、ブリッジ回路３１のひずみゲージ１１、ゼロ補償線１３、温度補償線２０や温度ゲージ１２は必ずしも円周方向に配置する必要はなく、これらを覆う温度均一手段９の各層の形状も環状に限定される必要はない。
【００４８】
さらに、温度均一化手段９の各層は、例えばねじ止めによりドライブプレート２に取り付けられる構造にしてもよいし、塗布により形成してもよい。
【００４９】
また、第２断熱層１９としては、熱伝導率の低い材質に限られず、断熱効果を有するものであれば、表面が高反射率の反射面を備えた層であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１      トルク計測装置
２      ドライブプレート（円板回転体）
８      起歪部
９      温度均一化手段
１０      薄肉部
１１      ひずみゲージ
１２      温度ゲージ
１３      ゼロ補償線
１４      配線
１５      絶縁層
１６      伝熱層
１７      断熱層
１８      熱拡散層
１９      第２断熱層
２０      温度補償線
２１      クランクシャフト（入力側回転体）
２２      トルクコンバータ（出力側回転体）
３１      ブリッジ回路
５１      金属棒
５２      ボルト
５３      電熱器
５４      支持部
５５      槽
Ｓ１〜Ｓ５  温度測定点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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