(57)【要約】【課題】１対のエンコーダと１対のセンサとにより、回転軸の捩り量を測定する事に基づいて、この回転軸のトルクを測定する構造で、測定の分解能を十分に高める事ができ、しかも前記両センサを１箇所に支持できる構造を実現する。【解決手段】対象となる回転軸を、入力歯車７を固定した中空状の入力軸１３と、出力歯車８を固定した中空状の出力軸１４とを、これら両軸１３、１４の内径側に配置したトーションバー１５により連結して成る、回転軸ユニット６とする。又、前記入力軸１３と共に回転する部分に支持固定した第一エンコーダ１０と、前記出力軸１４と共に回転する部分に支持固定した第二エンコーダ１１とを、互いに近接配置する。そして、１個のセンサユニット１２内に保持した１対のセンサ４２ａ、４２ｂの検出部を、前記両エンコーダ１０、１１の被検出部に対向させた状態で、前記センサユニット１２をハウジングに支持する。【選択図】図６
2014029328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、回転軸ユニットと、第一歯車と、第二歯車と、連結軸と、第一エンコーダと、第二エンコーダと、１個のセンサユニットとを備え、
このうちの回転軸ユニットは、それぞれが中空状の第一、第二両回転軸と、中空状のトーションバーとを備えたもので、このうちの第一、第二両回転軸は、互いに同心に配置されると共に、互いの一端部同士を相対回転可能に組み合わされた状態で、前記ハウジングに回転自在に支持されており、前記トーションバーは、前記第一、第二両回転軸の内径側に、これら第一、第二両回転軸と同心に配置されると共に、一端部をこの第一回転軸に、他端部をこの第二回転軸に、それぞれ相対回転不能に連結されており、
前記第一歯車は、前記第一回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されており、
前記第二歯車は、前記第二回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されており、
前記連結軸は、前記トーションバーの内径側に、このトーションバーと同心に配置されると共に、一端部を前記第一、第二両回転軸のうちの何れか一方の回転軸に相対回転不能に連結された状態で、他端部を他方の回転軸及び前記トーションバーの端部から軸方向に突出させており、
前記第一エンコーダは、前記連結軸の他端部に固定された状態で、この連結軸と同心で円環状の第一被検出部を有すると共に、この第一被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させており、
前記第二エンコーダは、前記他方の回転軸の他端部に固定された状態で、この他方の回転軸と同心で円環状の第二被検出部を有すると共に、この第二被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させており、
前記第一、第二両被検出部は、互いに近接配置されており、
前記センサユニットは、その一部を前記第一、第二両被検出部に対向させた状態で、前記ハウジングに支持されており、且つ、前記第一、第二両被検出部のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させるものである
トルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項２】
ハウジングと、回転軸ユニットと、第一歯車と、第二歯車と、第一エンコーダと、第二エンコーダと、１個のセンサユニットとを備え、
このうちの回転軸ユニットは、それぞれが中空状の第一、第二両回転軸と、トーションバーとを備えたもので、このうちの第一、第二両回転軸は、互いに同心に配置されると共に、互いの一端部同士を相対回転可能に組み合わされた状態で、前記ハウジングに回転自在に支持されており、前記トーションバーは、前記第一、第二両回転軸の内径側に、これら第一、第二両回転軸と同心に配置されると共に、一端部をこの第一回転軸に、他端部をこの第二回転軸に、それぞれ相対回転不能に連結されており、
前記第一歯車は、前記第一回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されており、
前記第二歯車は、前記第二回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されており、
前記第一エンコーダは、軸方向に関して前記第一、第二両歯車同士の間に挟まれた位置に配置されると共に、前記第一回転軸に対して固定されたもので、この第一回転軸と同心で円環状の第一被検出部を有すると共に、この第一被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させており、
前記第二エンコーダは、軸方向に関して前記第一、第二両歯車同士の間に挟まれた位置に配置されると共に、前記第二回転軸に対して固定されたもので、この第二回転軸と同心で円環状の第二被検出部を有すると共に、この第二被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させており、
前記第一、第二両被検出部は、互いに近接配置されており、
前記センサユニットは、その一部を前記第一、第二両被検出部に対向させた状態で、前記ハウジングに支持されており、且つ、前記第一、第二両被検出部のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させるものである
トルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項３】
前記トーションバーの軸方向中間部で、トルクを伝達する際に弾性的に捩れ変形する部分の軸方向寸法が、前記両歯車同士の軸方向間隔よりも大きくなっている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項４】
前記回転軸ユニットが前記ハウジングに対し、複数の転がり軸受により回転自在に支持されていると共に、これら各転がり軸受のうちの少なくと１つの転がり軸受を構成する内輪が、前記第一回転軸又は前記第二回転軸と一体に造られている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項５】
前記センサユニットは、前記第一被検出部に対向させた第一センサと、前記第二被検出部に対向させた第二センサとを備えたもので、これら第一、第二両センサは、それぞれ前記第一、第二両被検出部のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して変化する出力信号を発生させるものである、
請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項６】
前記第一、第二両エンコーダは、それぞれ磁性材製であり、前記第一、第二両被検出部は、それぞれ除肉部と充実部とを円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置したものであり、これら両被検出部は、互いに近接した状態で径方向又は軸方向に重畳配置されており、
前記センサユニットは、磁性材製のステータと、１本の導線から成る複数のコイルとを備えると共に、この導線に駆動電圧を印加した状態での、この導線の出力電流又は出力電圧を出力信号として使用するものであって、前記ステータは、それぞれが前記両被検出部の重畳方向に長く、それぞれの先端面をこれら両被検出部に対してこれら両被検出部の重畳方向片側から対向させた状態で、円周方向に関して等ピッチで配置された複数の芯部と、これら各芯部の基端部同士を連結する円環状のリム部と備えたものであり、前記各コイルは、前記各芯部に１つずつ外嵌されると共に、円周方向に隣り合うコイル同士で巻回方向が互いに逆になっている、
請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項７】
前記第一、第二両エンコーダは、それぞれ磁性材製であり、前記第一、第二両被検出部は、それぞれ除肉部と充実部とを円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置したものであり、これら第一被検出部を構成する充実部と第二被検出部を構成する充実部とは、円周方向の隙間を介在させた状態で円周方向に関して交互に配置されており、
前記センサユニットは、前記両被検出部の充実部が交互に配置された部分に対向させた１個のセンサを備えたもので、このセンサは、前記両被検出部の充実部が交互に配置された部分のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して変化する出力信号を発生させるものである、
請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項８】
前記第一、第二両被検出部は、径方向に関して互いに対向した１対の円筒面、又は、軸方向に関して互いに対向した１対の円輪面であって、それぞれＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置したものであり、
前記センサユニットは、前記両被検出部同士の間に配置された磁気検出素子又はコイルを備えたものであり、この磁気検出素子の出力電圧若しくは出力電流又は前記コイルの出力電圧若しくは出力電流を出力信号として使用するものである、
請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用自動変速機に組み込んで、回転軸によりトルクを伝達すると共に、この回転軸が伝達するトルクを測定する為に利用する、トルク測定装置付回転伝達装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用自動変速機の変速制御を適切に行う為に従来から、この自動車用自動変速機を構成する回転軸の回転速度と、この回転軸により伝達しているトルクとを測定し、その測定結果を前記変速制御を行う為の情報として利用する事が行われている。一方、前記トルクを測定する為に利用可能な装置として従来から、トルクを伝達している回転軸の弾性的な捩れ変形量を１対のセンサの出力信号の位相差に変換し、この位相差に基づいて前記トルクを測定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この様な従来構造に就いて、図５３を参照しつつ、以下に簡単に説明する。
【０００３】
この図５３に示した従来構造の第１例の場合、対象となる回転軸１の軸方向２箇所位置に、１対のエンコーダ２、２を外嵌固定している。被検出部である、これら両エンコーダ２、２の外周面の磁気特性は、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化している。又、これら両外周面の磁気特性が円周方向に関して変化するピッチは、これら両外周面同士で互いに等しくなっている。又、これら両外周面に、１対のセンサ３、３の検出部を対向させた状態で、これら両センサ３、３を、図示しないハウジングに支持している。これら両センサ３、３は、それぞれ自身の検出部を対向させた部分の磁気特性の変化に対応して、その出力信号を変化させるものである。
【０００４】
上述の様な前記両センサ３、３の出力信号は、前記回転軸１と共に前記両エンコーダ２、２が回転する事に伴い、それぞれ周期的に変化する。この変化の周波数（及び周期）は、前記回転軸１の回転速度に見合った値をとる。この為、この周波数（又は周期）に基づいて、前記回転速度を求められる。又、前記回転軸１によりトルクを伝達する事に伴って、この回転軸１が弾性的に捩れ変形すると、前記両エンコーダ２、２が回転方向に相対変位する。この結果、前記両センサ３、３の出力信号同士の間の位相差比（＝位相差／１周期）が変化する。又、この位相差比は、前記トルク（前記回転軸１の弾性的な捩れ変形量）に見合った値をとる。この為、この位相差比に基づいて、前記トルクを求められる。
【０００５】
ところが、上述した様な従来構造の第１例を、自動車用自動変速機に組み込んで使用する場合には、測定対象となる回転軸１の捩り剛性が高い為、この回転軸１の弾性的な捩り変形量を十分に確保する事が難しく、トルク測定の分解能が低くなると言う問題がある。又、軸方向に離隔して設置した２個のセンサ３、３を使用する為、これら両センサ３、３から引き出された２本のハーネス４、４の配設が困難になると言う問題がある。又、ハウジングには、前記両センサ３、３毎の支持固定部を、高精度な相対位置関係で設ける必要がある為、前記ハウジングの加工が困難になると言う問題がある。
【０００６】
一方、前記特許文献１には、図５４に示す様に、回転軸１の軸方向２箇所位置に固定した１対のエンコーダ２ａ、２ａの被検出部を、軸方向中央部に向け延出させると共に、この軸方向中央部に配置した１個のセンサユニット５を構成する１対のセンサの検出部を、前記両エンコーダ２ａ、２ａの被検出部に対向させる構造が記載されている。但し、この従来構造の第２例の場合も、自動車用自動変速機に組み込んで使用する場合には、対象となる回転軸１の捩り剛性が高い為、この回転軸１の弾性的な捩り変形量を十分に確保する事が難しい。従って、上述した従来構造の第２例によっても、トルク測定の分解能が低くなると言った問題を解消できない。
【０００７】
又、特許文献２には、それぞれの外周面にエンコーダを固定した１対の回転軸を、同一直線上に配置すると共に、これら両回転軸の端部を、これら両回転軸よりも弾性的に捩り変形し易いトーションバーの両端部に連結した構造が記載されている。この特許文献２に記載された従来構造の第３例の場合には、トルクの伝達時に生じる前記トーションバーの弾性的な捩れ変形に基づいて、前記両エンコーダの回転方向の相対変位量を多くできる。この為、その分だけ、トルク測定の分解能を向上させる事ができる。但し、この様な従来構造の第３例を、自動車用自動変速機のカウンタ軸に適用する場合には、トルク測定の分解能を十分に向上させる事が難しい。即ち、このカウンタ軸の軸方向２箇所位置には、入力歯車と出力歯車とが固定されており、このカウンタ軸のうちで、トルクの伝達時に弾性的に捩れ変形する部分は、前記両歯車同士の間部分のみとなる。この為、この様なカウンタ軸に、上述の様な従来構造の第３例を適用する場合には、前記トーションバーを、前記両歯車同士の間に設置する必要がある。従って、このトーションバーの軸方向寸法は、前記両歯車同士の軸方向間隔以下となる。ところが、前記カウンタ軸の場合には、これら両歯車同士の軸方向間隔が狭い為、前記トーションバーの軸方向寸法を十分に長くできない。従って、トルクの伝達時に生じる、前記トーションバーの弾性的な捩れ変形量を十分に確保できない。この結果、トルク測定の分解能を十分に向上させる事が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−２５４８２６号公報
【特許文献２】実公平２−１７３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、１対のエンコーダと１個のセンサユニットとを使用して、伝達トルクを測定できると共に、１対の歯車同士の軸方向間隔の広狭に拘わらず、トルク測定の分解能を高くできる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のトルク測定装置付回転伝達装置は何れも、ハウジングと、回転軸ユニットと、第一歯車と、第二歯車と、第一エンコーダと、第二エンコーダと、１個のセンサユニットとを備える。
このうちの回転軸ユニットは、それぞれが中空状の第一、第二両回転軸と、トーションバーとを備える。このうちの第一、第二両回転軸は、互いに同心に配置されると共に、互いの一端部同士を相対回転可能に組み合わされた状態で、前記ハウジングに回転自在に支持されている。又、前記トーションバーは、前記第一、第二両回転軸の内径側に、これら第一、第二両回転軸と同心に配置されると共に、一端部をこのうちの第一回転軸に、他端部をこのうちの第二回転軸に、それぞれ相対回転不能に連結されている。
又、前記第一歯車は、前記第一回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されている。
又、前記第二歯車は、前記第二回転軸の外周面の軸方向中間部に固定されている。
尚、これら第一、第二各歯車は、前記第一、第二各回転軸と別体に造ったものを、これら各回転軸の外周面の軸方向中間部に結合固定しても良いし、或いは、これら各回転軸の外周面の軸方向中間部に、一体形成しても良い。
又、前記第一エンコーダは、前記第一、第二両回転軸のうちの何れか一方の回転軸と共に回転する部分に固定された状態で、この一方の回転軸と同心で円環状の第一被検出部を有すると共に、この第一被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させている。
又、前記第二エンコーダは、前記両回転軸のうちの他方の回転軸と共に回転する部分に固定された状態で、この他方の回転軸と同心で円環状の第二被検出部を有すると共に、この第二被検出部の磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化させている。
尚、これら第一、第二各エンコーダも、前記各回転軸と共に回転する部分と別体に造ったものを、これら各部分に支持固定しても良いし、或いは、これら各部分に、一体形成しても良い。
又、前記第一、第二両被検出部は、互いに近接配置（例えば１０mm以内、より好ましくは５mm以内の間隔をあけて配置）されている。
又、前記センサユニットは、その一部を前記第一、第二両被検出部に対向させた状態で、前記ハウジングに支持されており、且つ、前記第一、第二両被検出部のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させる。
【００１１】
特に、請求項１に記載したトルク測定装置付回転伝達装置の場合には、前記トーションバーが中空状である。又、上述した各部材とは別個に、連結軸を備えている。この連結軸は、前記トーションバーの内径側に、このトーションバーと同心に配置されると共に、一端部を前記第一、第二両回転軸のうちの何れか一方の回転軸に相対回転不能に連結された状態で、他端部を他方の回転軸及び前記トーションバーの端部から軸方向に突出させている。又、前記第一エンコーダは、前記連結軸の他端部に固定されており、第一被検出部は、この連結軸と同心である。又、前記第二エンコーダは、前記他方の回転軸の他端部に固定されており、前記第二被検出部は、この他方の回転軸と同心である。
【００１２】
これに対し、請求項２に記載したトルク測定装置付回転伝達装置の場合、前記第一エンコーダは、軸方向に関して前記第一、第二両歯車同士の間に挟まれた位置に配置されると共に、前記第一回転軸に対して固定されており、前記第一被検出部は、この第一回転軸と同心である。又、前記第二エンコーダは、軸方向に関して前記第一、第二両歯車同士の間に挟まれた位置に配置されると共に、前記第二回転軸に対して支持固定されており、前記第二被検出部は、この第二回転軸と同心である。
【００１３】
上述した様な本発明のトルク測定装置付回転伝達装置を実施する場合に、好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、前記トーションバーの軸方向中間部で、トルクを伝達する際に弾性的に捩れ変形する部分（前記トーションバーのうち、前記第一、第二両回転軸に対し相対回転不能に連結した両端部同士の間に挟まれた部分）の軸方向寸法を、前記両歯車同士の軸方向間隔よりも大きくする。
【００１４】
又、本発明を実施する場合には、例えば、次の構成Ｃ1を採用する事ができる。この構成Ｃ1を採用する場合には、前記第一、第二両回転軸の一端部同士を、軸方向に関して互いに近づき合う方向の変位を阻止した状態で組み合わせる。又、前記第一、第二両歯車を、それぞれはすば歯車とする。更に、これら両歯車の歯の傾斜方向を、これら両歯車の正回転時（使用時に実現する頻度の高い回転方向への回転時で、例えば、車両が前進している状態での回転時）に、これら両歯車に作用するアキシアル方向のギヤ反力が互いに向き合う（押し付け合う）方向となる様に規制する。
【００１５】
又、本発明を実施する場合には、例えば、次の構成Ｃ2を採用する事ができる。この構成Ｃ2を採用する場合には、前記第一回転軸の一端部に設けた第一組み合わせ用筒部と、前記第二回転軸の一端部に設けた第二組み合わせ用筒部とのうちの何れか一方の組み合わせ用筒部を、他方の組み合わせ用筒部の内径側に挿入する。又、これら両組み合わせ用筒部の互いに対向する周面同士の間に、ラジアル軸受（ラジアル転がり軸受、又は、ラジアル滑り軸受）を設置すると共に、前記一方の組み合わせ用筒部の外周面の基端部に設けた段差面と、前記他方の組み合わせ用筒部の先端面との間に、スラスト軸受（スラスト転がり軸受、又は、スラスト滑り軸受）を設置する。
又、この場合に、このスラスト滑り軸受として、例えば、前記段差面と前記先端面との間に挟持した円輪状のスラストワッシャを使用する事ができる。この場合には、例えば、次の構成Ｃ3を採用する事ができる。この構成Ｃ3を採用する場合には、前記スラストワッシャの円周方向１乃至複数箇所（好ましくは、等間隔の複数箇所）に、前記段差面と前記先端面との間部分を径方向両側から挟む位置に存在する１対の空間同士を連通する除肉部を形成する。この除肉部としては、例えば、前記スラストワッシャの両側面を連通する状態で設けたスリットや透孔の他、このスラストワッシャの少なくとも一方の側面に設けた凹溝等を採用できる。
又、前記スラスト滑り軸受として、上述の様なスラストワッシャを使用する場合には、例えば、次の構成Ｃ4を採用する事ができる。この構成Ｃ4を採用する場合には、前記スラストワッシャの外周縁を、前記段差面と前記先端面との間部分から径方向外方に突出させる。これと共に、この外周縁に、全周に亙り補強用円筒部を設ける。
【００１６】
又、本発明を実施する場合には、例えば、次の構成Ｃ5を採用する事ができる。この構成Ｃ5を採用する場合には、前記トーションバーの一端部外周面に、その表層部に第一メッキ層を有する第一雄スプライン部を、前記第一回転軸の内周面に、この第一雄スプライン部と係合可能な第一雌スプライン部を、それぞれ設ける。このうちの第一メッキ層を構成する金属は、前記トーションバーと前記第一回転軸とを構成する各金属よりも軟質の金属とする。そして、前記第一雄スプライン部を前記第一雌スプライン部に対し、前記第一メッキ層の自由状態（外力が作用していない状態）での厚さ寸法よりも小さい締め代で圧入する事により、周方向のがたつきなく係合させる。これと共に、前記トーションバーの他端部外周面に、その表層部に第二メッキ層を有する第二雄スプライン部を、前記第二回転軸の内周面に、この第二雄スプライン部と係合可能な第二雌スプライン部を、それぞれ設ける。このうちの第二メッキ層を構成する金属は、前記トーションバーと前記第二回転軸とを構成する各金属よりも軟質の金属とする。そして、前記第二雄スプライン部を前記第二雌スプライン部に対し、前記第二メッキ層の自由状態での厚さ寸法よりも小さい締め代で圧入する事により、周方向のがたつきなく係合させる。
又、この場合には、例えば、次の構成Ｃ6を採用する事ができる。この構成Ｃ6を採用する場合には、前記第一、第二両メッキ層を構成する金属を、銅又はニッケルとする。
【００１７】
又、本発明を実施する場合には、例えば、次の構成Ｃ7を採用する事ができる。この構成Ｃ7を採用する場合には、前記連結軸の一端部を、前記第一、第二両回転軸のうちの何れか一方の回転軸の内周面に締り嵌めにより内嵌固定する。
【００１８】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記回転軸ユニットを前記ハウジングに対し、複数の転がり軸受により回転自在に支持する。この場合には、これら各転がり軸受のうちの少なくと１つの転がり軸受を構成する内輪を、前記第一回転軸又は前記第二回転軸と一体に造る事ができる。
【００１９】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項５に記載した発明の様に、前記センサユニットとして、前記第一被検出部に対向させた第一センサと、前記第二被検出部に対向させた第二センサとを備えたものを使用する。これら第一、第二両センサは、それぞれ前記第一、第二両被検出部のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して変化する出力信号を発生させるものとする。
【００２０】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項６に記載した発明の構成を採用できる。この構成を採用する場合には、前記第一、第二両エンコーダを、それぞれ磁性材製とする。又、前記第一、第二両被検出部を、それぞれ除肉部と充実部とを円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置したものとする。そして、これら両被検出部を、互いに近接した状態で径方向又は軸方向に重畳配置する。尚、前記除肉部と充実部との組み合わせとしては、凹部と凸部との組み合わせや、切り欠きと舌片との組み合わせや、透孔と柱部との組み合わせ等を採用できる。又、前記センサユニットとして、磁性材製のステータと、１本の導線から成る複数のコイルとを備えると共に、この導線に駆動電圧を印加した状態での、この導線の出力電流又は出力電圧を出力信号として使用するものを用いる。このうちのステータは、それぞれが前記両被検出部の重畳方向に長く、それぞれの先端面をこれら両被検出部に対し、これら両被検出部の重畳方向片側から対向させた状態で、円周方向に関して等ピッチで配置された複数の芯部と、これら各芯部の基端部同士を連結する円環状のリム部とを備える。又、前記各コイルは、前記各芯部に１つずつ外嵌（巻回）されると共に、円周方向に隣り合うコイル同士で巻回方向が互いに逆になっている。
【００２１】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項７に記載した発明の構成を採用できる。この構成を採用する場合には、前記第一、第二両エンコーダを、それぞれ磁性材製とする。又、前記第一、第二両被検出部を、それぞれ除肉部と充実部とを円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置したものとする。そして、これら第一被検出部を構成する充実部と第二被検出部を構成する充実部とを、円周方向の隙間を介在させた状態で円周方向に関して交互に配置する。尚、前記除肉部と充実部との組み合わせとしては、凹部と凸部との組み合わせや、切り欠きと舌片との組み合わせや、透孔と柱部との組み合わせ等を採用できる。又、前記センサユニットとして、前記両被検出部の充実部を交互に配置した部分に対向させた１個のセンサを備えたものを使用する。このセンサは、前記両被検出部の充実部を交互に配置した部分のうちで自身が対向している部分の磁気特性変化に対応して変化する出力信号を発生させるものとする。
【００２２】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項８に記載した発明の構成を採用できる。この構成を採用する場合には、前記第一、第二両被検出部を、径方向に関して互いに対向した１対の円筒面、又は、軸方向に関して互いに対向した１対の円輪面であって、それぞれＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置したものとする。又、前記センサユニットとして、前記両被検出部同士の間に配置された、磁気検出素子又はコイルを備えたものを使用する。そして、この磁気検出素子の出力電圧若しくは出力電流、又は、このコイルの出力電圧若しくは出力電流を、出力信号として使用する。
【発明の効果】
【００２３】
上述の様に構成する本発明のトルク測定装置付回転伝達装置の場合、センサユニットの出力信号は、回転軸ユニット（第一、第二両回転軸）と共に第一、第二両エンコーダ（第一、第二両被検出部）が回転する事に基づいて、この回転速度に対応した変化をする。この為、必要とすれば、前記センサユニットの出力信号に基づいて、前記回転速度を測定できる。又、前記回転軸ユニットにより、第一、第二両歯車同士の間でトルクを伝達する際には、トーションバーの軸方向中間部に弾性的な捩れ変形が生じる事に伴い、前記第一、第二両歯車同士（前記第一、第二両回転軸同士、前記第一、第二両エンコーダ同士）が、回転方向に相対変位する。そして、この様に第一、第二両エンコーダ同士が回転方向に相対変位する結果、前記センサユニットの出力信号が、この相対変位量（前記トルクの大きさ）に見合った変化をする。従って、このセンサユニットの出力信号に基づいて、前記トルクを測定できる。
【００２４】
特に、本発明の場合には、外周面の軸方向中間部に前記第一歯車を固定した前記第一回転軸と、外周面の軸方向中間部に前記第二歯車を固定した前記第二回転軸とを、それぞれ中空状に構成すると共に、その両端部をこれら両回転軸に対して相対回転不能に連結した前記トーションバーを、これら両回転軸の内径側に配置している。この為、このトーションバーの軸方向中間部の軸方向寸法を、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記両歯車同士の軸方向間隔よりも大きくできる。従って、トルクの伝達時に生じる、前記トーションバーの軸方向中間部の弾性的な捩り変形量を十分に確保できる。この結果、本発明の場合には、前記回転軸ユニットを一体の回転軸とした構造とは異なり、前記両歯車同士の軸方向間隔の広狭に拘らず、前記トルクの伝達時に生じる、これら両歯車同士（前記両回転軸同士、前記両エンコーダ同士）の回転方向の相対変位量を十分に大きくできる。従って、トルク測定の分解能を十分に高める事ができる。
【００２５】
又、本発明の場合には、設計の段階で、前記トーションバーの軸方向中間部の径寸法や軸方向寸法を調節する事により、この軸方向中間部の捩り剛性を容易に調節できる。この為、前記回転軸ユニットを一体の回転軸とした構造に比べて、前記トルクと前記第一、第二両エンコーダ同士の回転方向の相対変位量との関係（ゲイン）を、計画的に設計し易くできる。
【００２６】
又、本発明の場合、使用するセンサユニットを１個にできる為、このセンサユニットから引き出されるハーネスの本数を１本とする事ができ、このハーネスの配設を容易に行える。又、ハウジングに設けるセンサユニットの支持固定部も１箇所で済む為、このハウジングの加工を容易にできる。
【００２７】
又、本発明を実施する場合に、前記構成Ｃ1を採用する場合には、第一、第二両歯車の正回転時に、これら両歯車に作用するアキシアル方向のギヤ反力を、少なくとも一部に於いて相殺できる。この為、前記両歯車の正回転時に、第一、第二両回転軸を支持する転がり軸受に負荷されるアキシアル荷重を抑えられ、その分だけ、これら各転がり軸受の摩擦損失を抑えられる。
【００２８】
又、前記構成Ｃ2を採用する場合で、前記構成Ｃ3を採用する場合には、ラジアル軸受を設置した空間である、１対の周面同士の間に挟まれた空間と、スラストワッシャを設置した空間である、段差面と先端面との間に挟まれた空間とに、それぞれ潤滑油を効率良く流通させられる。
即ち、前記ラジアル軸受を設置した空間と、前記スラストワッシャを設置した空間とは、互いに繋がっている為、これら両空間への潤滑油の供給は、何れの空間側からでも行える。但し、何れの空間側から潤滑油を供給する場合でも、前記スラストワッシャの両側面が、それぞれ前記段差面と前記先端面との全周に亙り接触していると、前記潤滑油が、前記スラストワッシャを設置した空間を通過しにくくなる。この結果、前記両空間に潤滑油を効率良く流通させられなくなる。
これに対して、前記構成Ｃ3を採用した発明の場合には、前記スラストワッシャを設置した空間を径方向両側から挟む位置に存在する１対の空間同士が、このスラストワッシャの円周方向１乃至複数箇所に形成した除肉部を介して連通している。この為、前記潤滑油は、この除肉部を通じて、前記スラストワッシャを設置した空間を容易に通過可能となる。この結果、前記ラジアル軸受を設置した空間と、前記スラストワッシャを設置した空間とのうちの、何れの空間側から潤滑油を供給する場合でも、これら両空間に潤滑油を効率良く流通させられる。従って、これら両空間に設置した前記ラジアル軸受及びスラストワッシャの潤滑状態を良好にできる。
又、前記構成Ｃ3を採用する場合に、前記構成Ｃ4を採用すれば、前記スラストワッシャの外周部の強度を高める事ができる。
【００２９】
又、前記構成Ｃ5を採用すれば、第一雄スプライン部と第一雌スプライン部との係合部、及び、第二雄スプライン部と第二雌スプライン部との係合部が、それぞれ周方向のがたつきを生じない係合部になる。この為、第一、第二両回転軸のうち、トルクが入力される側の回転軸の回転方向が反転する際に、前記両係合部で、がたつきの原因となる周方向隙間分の相対回転が生じる事を防止できる。この結果、この様な相対回転が生じる事に基づいて微小トルクの測定を正確に行えなくなると言った不都合が生じる事を防止できる。
又、前記構成Ｃ5を採用する場合、前記第一、第二両雄スプライン部を前記第一、第二両雌スプライン部に圧入する際に、締め代分の変形（弾性変形又は塑性変形）の大部分は、比較的軟質の第一、第二両メッキ層に生じる。この為、前記両係合部のがたつきの原因となる周方向隙間を、これら第一、第二両メッキ層により効率良く埋める（なくす）事ができる。これと共に、前記第一、第二両メッキ層を構成する金属の変形は、前記各インボリュートスプライン部の本体部分を構成する金属の変形に比べて小さい力で生じる為、圧入に要する力を軽減できる。
又、前記構成Ｃ5を採用する場合に、前記構成Ｃ6を採用すれば、前記第一、第二両メッキ層の硬度及び耐圧潰性の値を適切にできる。
【００３０】
又、前記構成Ｃ7を採用すれば、連結軸の一端部を第一、第二両回転軸のうちの何れか一方の回転軸に相対回転不能に連結する部分の構造を簡素化でき、その分、製造コストを抑えられる。
【００３１】
又、請求項４に記載した発明の構成を採用すれば、部品点数の削減に伴う、構造の簡素化、コスト低減等を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、ハウジング及びセンサを省略して示す斜視図。
【図２】ハウジングを省略して示す側面図。
【図３】センサユニットを省略して、図２の左方から見た図。
【図４】図２の右方から見た図。
【図５】ハウジング及びセンサを省略して示す分解斜視図。
【図６】図３のａ−ａ断面図。
【図７】図６の左端部拡大図。
【図８】図６のｂ部拡大図。
【図９】第一、第二両被検出部の円周方向一部分を外径側から見た図。
【図１０】センサユニットと第一、第二両エンコーダとの対向部の拡大断面図。
【図１１】スラストワッシャの３例を示す斜視図。
【図１２】本発明の実施の形態の第２例を示す、図９と同様の図。
【図１３】同じく、図１０と同様の図。
【図１４】本発明の実施の形態の第３例を示す、第一エンコーダを図６の左側から見た図（Ａ）、及び、第二エンコーダを図６の左側から見た図（Ｂ）。
【図１５】第一、第二両エンコーダをピンにより結合した状態で示す部分断面図。
【図１６】本発明の実施の形態の第４例を示す、第一、第二両エンコーダの斜視図。
【図１７】同第５例を示す、第一エンコーダを図６の左側から見た図（Ａ）、及び、第二エンコーダを図６の左側から見た図（Ｂ）。
【図１８】同第６例を示す、トーションバーと入力軸（又は出力軸）とのインボリュートスプライン係合部の円周方向一部分の拡大断面図。
【図１９】雄インボリュートスプライン部の表層部にメッキ層を設ける以前の状態で示す、図１８と同様の図。
【図２０】センサ出力と伝達トルクとの関係を示す線図。
【図２１】本発明の実施の形態の第７例を示す、図６の右端部に相当する拡大断面図。
【図２２】連結軸の一端部の拡大斜視図。
【図２３】本発明の実施の形態の第８例を示す、図６と同様の図。
【図２４】同第９例を示す、図７と同様の部分拡大断面図。
【図２５】図２４の左方から見た図。
【図２６】図２４のｃ−ｃ断面図。
【図２７】第一、第二両エンコーダ及びセンサユニットの分解斜視図。
【図２８】図２５の円周方向一部分を、トルクの非伝達時の状態（Ａ）と伝達時の状態（Ｂ）とで示す図、並びに、これら各状態でのセンサユニットの出力信号を示す線図（Ｃ）。
【図２９】本発明の実施の形態の第１０例を示す、図７と同様の部分拡大断面図。
【図３０】第一、第二両エンコーダのみを取り出して外径側から見た図。
【図３１】センサユニットを省略して、図２９の左方から見た図。
【図３２】第一、第二両エンコーダの分解斜視図。
【図３３】センサユニットの出力信号を、トルクの非伝達時の状態（Ａ）と伝達時の状態（Ｂ）とで示す線図。
【図３４】センサの出力信号のデューティ比εとトルクとの関係を示す線図。
【図３５】本発明の実施の形態の第１１例を示す、図７と同様の部分拡大断面図。
【図３６】図３５の左方から見た図。
【図３７】第一、第二両エンコーダの分解斜視図。
【図３８】本発明の実施の形態の第１２例を示す、図７と同様の部分拡大断面図。
【図３９】図３８の左方から見た図。
【図４０】第一、第二両被検出部の磁極とセンサの検出部との位置関係を、トルクの非伝達時の状態（Ａ）と伝達時の状態（Ｂ）とで示す模式図。
【図４１】センサユニットの出力信号を示す線図。
【図４２】本発明の実施の形態の第１３例を示す略断面図。
【図４３】同第１４例を示す略断面図。
【図４４】同第１５例を示す略断面図。
【図４５】同第１６例を示す略断面図。
【図４６】同第１７例を示す略断面図。
【図４７】同第１８例を示す側面図。
【図４８】図４７のｄ−ｄ断面図。
【図４９】同ｅ−ｅ断面図。
【図５０】図４８のｆ−ｆ断面図。
【図５１】本発明の実施の形態の第１９例を示す、図８と同様の図。
【図５２】同第２０例を示す、図８と同様の図。
【図５３】従来構造の第１例を示す略側面図。
【図５４】同第２例を、一部を切断して示す略側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
［実施の形態の第１例］
図１〜１１は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のトルク測定装置付回転伝達装置は、前輪駆動車、又は、前輪駆動車と同様の原動機及び変速機配置を採用する四輪駆動車等、所謂横置きエンジン(トランスバースエンジン)を搭載した自動車用の自動変速機のカウンタ軸及びカウンタギヤ部分に組み込んで使用する。この様な本例のトルク測定装置付回転伝達装置は、図示しないハウジング（ミッションケース）と、カウンタ軸として機能する回転軸ユニット６と、それぞれがカウンタギヤとして機能する、第一歯車である入力歯車７及び第二歯車である出力歯車８と、連結軸９と、第一エンコーダ１０と、第二エンコーダ１１と、１個のセンサユニット１２とを備える。
【００３４】
このうちの回転軸ユニット６は、中空状の第一回転軸である入力軸１３と、中空状の第二回転軸である出力軸１４と、中空状のトーションバー１５とを備える。このうちの入力軸１３及び出力軸１４は、それぞれ鋼により円筒状に造られたもので、互いに同心に配置されると共に、互いの一端部同士を相対回転可能に組み合わされている。尚、これら入力軸１３及び出力軸１４のそれぞれに関して、一端部とは、互いに近い側の端部を言い、他端部とは、互いに遠い側の端部を言う。本例の場合には、前記入力軸１３と前記出力軸１４との一端部同士を相対回転可能に組み合わせる為に、この入力軸１３の一端部に、第一組み合わせ用筒部である、比較的小径の入力側組み合わせ用筒部１６を設けると共に、前記出力軸１４の一端部に、第二組み合わせ用筒部である、比較的大径の出力側組み合わせ用筒部１７を設けている。そして、この出力側組み合わせ用筒部１７の内径側に、前記入力側組み合わせ用筒部１６を挿入している。又、この状態で、これら両組み合わせ用筒部１６、１７の互いに対向する円筒状の周面同士の間に、ラジアルニードル軸受１８を設置している。これと共に、前記入力側組み合わせ用筒部１６の外周面の基端部に設けた段差面１９と、前記出力側組み合わせ用筒部１７の先端面２０との間に、スラスト滑り軸受である、円輪状のスラストワッシャ２１を挟持している。そして、この様な構成を採用する事により、前記入力軸１３と前記出力軸１４との一端部同士を、相対回転可能に、且つ、軸方向に関して互いに近づき合う方向の変位を阻止した状態で組み合わせている。
【００３５】
又、本例の場合、前記スラストワッシャ２１は、図１１の（Ａ）に詳示する様に、円輪状の本体部分の円周方向等間隔の複数箇所に、それぞれが除肉部である、径方向に長いスリット２２、２２を、前記本体部分の内周縁に開口する状態で形成している。これと共に、この本体部分の外周縁に、この外周縁から軸方向に直角に折れ曲がった補強用円筒部２３を、全周に亙り設けている。この様なスラストワッシャ２１は、この補強用円筒部２３の先端縁を前記入力軸１３の他端側に向けた状態で、前記入力側組み合わせ用筒部１６の基端部に、径方向に関する大きながたつきなく外嵌されている。これと共に、前記本体部分の径方向中間部を、前記段差面１９と前記先端面２０との間に挟持されている。又、この状態で、前記各スリット２２、２２が、前記段差面１９と前記先端面２０との間部分を径方向両側から挟む位置に存在する１対の空間同士を連通している。即ち、この様な連通状態を実現する為に、前記各スリット２２、２２の内接円の直径（前記本体部分の内径）を前記先端面２０の内周縁の直径よりも小さくすると共に、前記各スリット２２、２２の外接円の直径を、前記先端面２０の外周縁の直径よりも大きくしている。
【００３６】
又、前記トーションバー１５は、炭素鋼の如き合金鋼により円管状に造られたもので、前記入力軸１３及び出力軸１４の内径側に、これら入力軸１３及び出力軸１４と同心に配置されている。又、この状態で、前記トーションバー１５は、一端部（図５〜６の右端部）を前記入力軸１３に、他端部（図５〜６の左端部）を前記出力軸１４に、それぞれ相対回転不能に連結されている。この様な連結状態を実現する為に、本例の場合には、前記トーションバー１５の外径寸法を、中間部に比べて両端部で少しだけ大きくすると共に、これら両端部の外周面を、それぞれ前記入力軸１３の内周面の他端寄り部分と、前記出力軸１４の内周面の他端寄り部分とに、相対回転不能に係合させている。具体的には、これら両係合部を、それぞれインボリュートスプライン係合部２４ａ、２４ｂ（雄、雌両インボリュートスプライン部同士を周方向のがたつきなく係合させて成る係合部）としている。つまり、前記トーションバー１５の一端部外周面に設けた第一雄スプライン部である第一雄インボリュートスプライン部６２を、前記入力軸１３の他半部内周面に設けた第一雌スプライン部である第一雌インボリュートスプライン部６３に、周方向のがたつきなく係合させる事で、前記インボリュートスプライン係合部２４ａを構成している。これと共に、前記トーションバー１５の他端部外周面に設けた第二雄スプライン部である第二雄インボリュートスプライン部６４を、前記出力軸１４の他端部内周面に設けた第二雌スプライン部である第二雌インボリュートスプライン部６５に、周方向のがたつきなく係合させる事で、前記インボリュートスプライン係合部２４ｂを構成している。尚、これら両係合部として、キー係合部等の、他の回転防止構造を持った係合部を採用する事もできる。又、この状態で、前記入力軸１３及び出力軸１４の内周面に係止した１対の止め輪２５ａ、２５ｂにより、前記トーションバー１５を軸方向両側から挟持する事で、このトーションバー１５の軸方向変位を阻止している。又、本例の場合、このトーションバー１５の軸方向中間部で、トルクを伝達する際に弾性的に捩れ変形する部分（前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ、２４ｂ同士の間に挟まれた部分）の軸方向寸法Ｌを、次述する入力歯車７と出力歯車８との軸方向間隔Ｗよりも大きく（Ｌ＞Ｗ）している（図示の例では、ＬをＷの４倍強の大きさとしている）。
【００３７】
又、前記入力歯車７は、炭素鋼の如き合金鋼製のはすば歯車であり、前記入力軸１３の中間部に外嵌固定されている。これら入力歯車７の内周面と入力軸１３の外周面との嵌合部は、同心性を確保する為の円筒面嵌合部２６ａ（外径側、内径側両円筒面同士を圧入嵌合させて成る嵌合部）と、相対回転を防止する為のインボリュートスプライン係合部２４ｃとを、軸方向に隣接配置して成る。又、前記入力軸１３に対する前記入力歯車７の軸方向の位置決めは、この入力軸１３の外周面の中間部一端寄り部分に形成した段差面２７に、前記入力歯車７の片側面（図１、２、５、６の左側面）の内周寄り部分を当接させる事により図っている。又、本例の場合、この入力歯車７の片側面の内周寄り部分にパーキングロック用歯車２８を、一体に形成している。パーキングロック時には、このパーキングロック用歯車２８の外周面の円周方向一部分に、図示しないロック部材の先端部を係合させる事で、前記回転軸ユニット６の回転を不能とする。又、前記出力歯車８は、炭素鋼の如き合金鋼製のはすば歯車であり、前記出力軸１４の外周面の中間部一端寄り部分に、この出力軸１４と一体に形成（固定）されている。本例の場合、前記回転軸ユニット６の正回転時（自動車が前進している状態での回転時）に、前記入力歯車７から前記入力軸１３に入力されたトルクは、前記トーションバー１５を介して前記出力軸１４に伝達され、前記出力歯車８から出力される。この際に、前記トーションバー１５の軸方向中間部は、前記トルクの大きさに見合った量だけ、弾性的に捩れ変形する。
【００３８】
又、前記回転軸ユニット６は、互いの接触角を逆向きに配置された１対の円すいころ軸受２９ａ、２９ｂにより、前記ハウジングに対して回転自在に支持されている。本例の場合には、これら両円すいころ軸受２９ａ、２９ｂを前記回転軸ユニット６に組み付ける為に、一方の円すいころ軸受２９ａを構成する内輪３０ａを、前記入力軸１３の他端寄り部分に外嵌している。これと共に、この内輪３０ａの大径側端面と、前記入力歯車７の他側面との間で、間座３１を挟持している。そして、この状態で、前記入力軸１３の外周面の他端部に螺合し更に締め付けたナット３２ａにより、前記内輪３０ａの小径側端面を押圧する事で、前記入力軸１３に対して前記内輪３０ａ及び前記入力歯車７を結合固定している。又、前記他方の円すいころ軸受２９ｂを構成する内輪３０ｂを、前記出力軸１４の他端寄り部分に外嵌すると共に、この内輪３０ｂの大径側端面を、前記出力軸１４の外周面の他端寄り部分に形成した段差面３３に当接させている。そして、この状態で、前記出力軸１４の外周面の他端部に螺合し更に締め付けたナット３２ｂにより、前記内輪３０ｂの小径側端面を押圧し、前記出力軸１４に前記内輪３０ｂを支持固定している。
【００３９】
又、本例の場合、それぞれがはすば歯車である、前記入力歯車７と前記出力歯車８との歯の傾斜方向を、これら両歯車７、８の正回転時（前記回転軸ユニット６の正回転時）に、これら両歯車７、８に作用するアキシアル方向のギヤ反力が互いに向き合う（互いに押し付け合う）方向となる様に規制している。これにより、前記両歯車７、８の正回転時に、これら両歯車７、８に作用するアキシアル方向のギヤ反力の少なくとも一部を相殺できる様にしている。これにより、前記両歯車７、８の正回転時に、前記両円すいころ軸受２９ａ、２９ｂに負荷されるアキシアル荷重を抑えて、その分だけ、これら両軸受２９ａ、２９ｂの摩擦損失（動トルク）を抑えられる様にしている。
【００４０】
又、前記連結軸９は、前記トーションバー１５の内径側に、このトーションバー１５と同心に配置されている。これと共に、前記連結軸９は、一端部（図６の右端部）を前記入力軸１３に相対回転不能に連結された状態で、他端部（図６の左端部）を前記出力軸１４の他端開口から突出させている。本例の場合には、この様に前記連結軸９の一端部を前記入力軸１３に相対回転不能に連結する為に、この連結軸９の一端部を前記トーションバー１５の一端開口から突出させると共に、この突出した部分の外周面に、外向フランジ状の鍔部３４を形成している。そして、この鍔部３４の外周面と、前記入力軸１３の内周面とを、相対回転不能に係合させている。具体的には、この係合部を、インボリュートスプライン係合部２４ｄとしている。尚、この係合部として、キー係合部等の、他の回転防止構造を持った係合部を採用する事もできる。又、この状態で、前記入力軸１３の内周面に係止した、前記止め輪２５ａと別の止め輪２５ｃとにより、前記鍔部３４を軸方向両側から挟持し、前記連結軸９の軸方向変位を阻止している。尚、前記トーションバー１５の一端部と、前記連結軸９の一端部とに設けた、前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ、２４ｄを構成する両雌インボリュートスプライン部は、前記入力軸１３の内周面の他半部に互いに連続して設けられた、諸元の等しいものである。即ち、本例の場合には、これら両雌インボリュートスプライン部として、前記第一雌インボリュートスプライン部６３を共用している。
【００４１】
又、前記第一エンコーダ１０は、前記連結軸９の他端部に、この連結軸９と同心に外嵌固定されている。即ち、この第一エンコーダ１０は、この連結軸９を介して、前記入力軸１３に支持固定されている。この為、この第一エンコーダ１０は、この入力軸１３と共に（同期して）回転可能である。又、前記第二エンコーダ１１は、前記出力軸１４の他端部に、この出力軸１４と同心に外嵌固定されている。従って、この第二エンコーダ１１は、この出力軸１４と共に（同期して）回転可能である。
【００４２】
又、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１は、それぞれ前記連結軸９の他端部又は前記出力軸１４の他端部に外嵌固定された、磁性金属製で円環状の芯金３５（３６）と、この芯金３５（３６）の外周部に存在する円筒部の外周面に固定された、円筒状の永久磁石３７（３８）とから成る。そして、前記第一エンコーダ１０を構成する永久磁石３７の外周面を、第一被検出部３９とし、又、前記第二エンコーダ１１を構成する永久磁石３８の外周面を、第二被検出部４０としている。これら第一、第二両被検出部３９、４０は、互いの直径が等しく、互いに同心に、且つ、軸方向に隣り合う状態で近接（例えば軸方向に１０mm以内、好ましくは５mm以内の間隔をあけて）配置されている。又、これら両被検出部３９、４０には、図９に示す様に、それぞれＳ極とＮ極とが、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置されている。これら両被検出部３９、４０の磁極（Ｓ極、Ｎ極）の総数は、互いに一致している。又、本例の場合、トルクの非伝達時の状態、即ち、前記トーションバー１５が弾性的に捩れ変形しておらず、前記両被検出部３９、４０が回転方向に相対変位していない状態で、前記両被検出部３９、４０の磁極の周方向位相が、図９に示す様に、互いに一致している。即ち、これら両被検出部３９、４０の同極同士が、軸方向に隣り合わせで配置されている。尚、本例の場合、前記第一エンコーダ１０を構成する芯金３５の内周面と、前記連結軸９の他端部外周面との嵌合部を、同心性を確保する為の円筒面嵌合部２６ｂと、相対回転を防止する為のインボリュートスプライン係合部２４ｅとを、軸方向に隣接配置する事により構成している。これと共に、前記連結軸９の他端部外周面に係止した止め輪２５ｄにより、前記芯金３５の抜け止めを図っている。又、前記第二エンコーダ１１を構成する芯金３６は、前記出力軸１４の他端部に締り嵌めで外嵌固定されている。
【００４３】
又、前記センサユニット１２は、合成樹脂製のホルダ４１と、このホルダ４１の先端部に包埋された、第一、第二両センサ４２ａ、４２ｂとを備える。これら両センサ４２ａ、４２ｂの検出部には、それぞれホール素子、ホールＩＣ、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検出素子を組み込んでいる。この様なセンサユニット１２は、前記第一センサ４２ａの検出部を前記第一被検出部３９に、前記第二センサ４２ｂの検出部を前記第二被検出部４０に、それぞれ近接対向させた状態で、前記ハウジングに支持されている。特に、本例の場合には、図１０に示す様に、前記両センサ４２ａ、４２ｂを互いに逆向きに配置した状態で、これら両センサ４２ａ、４２ｂの検出部を前記両被検出部３９、４０の円周方向同位置に対向させている。これにより、伝達トルクがゼロとなる回転状態で、前記両センサ４２ａ、４２ｂの出力信号同士の間の位相差が１８０度（前記位相差比が０．５）になる様にしている。
【００４４】
又、本例の場合、前記連結軸９の径方向中心部に、この連結軸９の一端面にのみ開口する油導入路４３を設けている。そして、この油導入路４３の端部開口を通じて、この油導入路４３内に導入した潤滑油を、前記両円すいころ軸受２９ａ、２９ｂの内部に供給する様にしている。この為に、前記連結軸９と前記トーションバー１５と前記入力軸１３及び出力軸１４との両端寄り部分に、それぞれ油路４４ａ、４４ｂを設けている。そして、これら両油路４４ａ、４４ｂにより、前記油導入路４３の両端寄り部分と、前記両円すいころ軸受２９ａ、２９ｂの内輪３０ａ、３０ｂの小径側端部の内径側に存在する微小な環状空間４５ａ、４５ｂとを連通している。更に、前記両ナット３２ａ、３２ｂの先端面の円周方向１乃至複数箇所に、それぞれ径方向に亙る油溝４６ａ、４６ｂを形成している。これにより、前記油導入路４３の端部開口からこの油導入路４３内に導入した潤滑油を、前記両油路４４ａ、４４ｂと前記両環状空間４５ａ、４５ｂと前記各油溝４６ａ、４６ｂとを通じて、前記両円すいころ軸受２９ａ、２９ｂの内部に供給する様にしている。
【００４５】
更に、本例の場合には、前記両油路４４ａ、４４ｂに送り込んだ潤滑油の一部を、これら両油路４４ａ、４４ｂの中間部から前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ、２４ｂに存在する隙間を通じて、前記トーションバー１５の中間部外周面と、前記入力軸１３及び出力軸１４の中間部内周面との間に存在する、円筒状空間４７内に送り込む様にしている。そして、この円筒状空間４７内に送り込んだ潤滑油を、前記入力側組み合わせ用筒部１６の先端面４８と、前記出力側組み合わせ用筒部１７の内周面の基端部に存在する段差面４９との間に存在する隙間を通じて、前記ラジアルニードル軸受１８の設置部と、前記スラストワッシャ２１の挟持部とに供給し、これら設置部及び挟持部を潤滑する様にしている。この際に、この挟持部に到達した潤滑油は、この挟持部の潤滑に供されつつ、前記スラストワッシャ２１に設けた複数のスリット２２、２２を通じて、この挟持部を円滑に通過する。この結果、前記ラジアルニードル軸受１８の設置部及び前記スラストワッシャ２１の挟持部への潤滑油の供給が効率良く行なわれ、これら設置部及び挟持部の潤滑状態が良好になる。
【００４６】
尚、本発明を実施する場合には、図１１の（Ａ）に示した様なスラストワッシャ２１に代えて、同図の（Ｂ）に示す様な、外周部の補強用円筒部を省略したスラストワッシャ２１ａや、同図の（Ｃ）に示す様な、外周部の補強用円筒部と複数のスリットとを省略した、単なる円輪状のスラストワッシャ２１ｂを使用する事もできる。但し、上述した設置部及び挟持部の潤滑状態を良好にする観点からは、（Ａ）（Ｂ）に示したスリット２２、２２付のスラストワッシャ２１、２１ａを使用するのが好ましい。更に、外周部（特に前記各スリット２２、２２の基端部周辺）の強度を確保する観点からは、（Ａ）に示した補強用円筒部２３付のスラストワッシャ２１を使用するのが好ましい。
【００４７】
又、本例の場合、前記両油路４４ａ、４４ｂに送り込んだ潤滑油は、これら両油路４４ａ、４４ｂの中間部から、前記トーションバー１５の内周面と前記連結軸９の外周面との間に存在する微小隙間（径方向厚さが０．２ｍｍ程度となる円筒状の隙間）内にも送り込まれる。特に、本例の場合には、この様な微小隙間内への潤滑油の送り込みが円滑に行われる様にする為、前記連結軸９の外周面のうち、軸方向に関して前記両油路４４ａ、４４ｂと整合する部分に、全周に亙る凹溝６６ａ、６６ｂを設けている。運転時に、前記微小隙間に充満した潤滑油は、前記連結軸９を微小振動を減衰させる、フィルムダンパとしての機能を発揮する。
【００４８】
上述の様に構成する本例のトルク測定装置付回転伝達装置の場合、前記センサユニット１２を構成する第一、第二両センサ４２ａ、４２ｂの出力信号は、前記回転軸ユニット６（前記入力軸１３及び出力軸１４）と共に前記第一、第二両エンコーダ１０、１１が回転する事に伴い、それぞれ周期的に変化する。ここで、この変化の周波数（及び周期）は、前記回転軸ユニット６の回転速度に見合った値をとる。従って、これら周波数（又は周期）と回転速度との関係を予め調べておけば、この周波数（又は周期）に基づいて、この回転速度を求められる。又、本例の場合、前記回転軸ユニット６により、前記入力歯車７と前記出力歯車８との間でトルクを伝達する際には、前記トーションバー１５の軸方向中間部が弾性的に捩れ変形する事に伴い、前記両歯車７、８同士（前記両軸１３、１４同士、前記両エンコーダ１０、１１同士）が回転方向に相対変位する。そして、この様に両エンコーダ１０、１１同士が回転方向に相対変位する結果、前記第一、第二両センサ４２ａ、４２ｂの出力信号同士の間の位相差比（＝位相差／１周期）が変化する。ここで、この位相差比は、前記トルクに見合った値をとる。従って、これら位相差比とトルクとの関係を予め調べておけば、この位相差比に基づいて、このトルクを求められる。
【００４９】
特に、本例の場合には、外周面の軸方向中間部に前記入力歯車７を固定した前記入力軸１３と、外周面の軸方向中間部に前記出力歯車８を固定した前記出力軸１４とを、それぞれ中空状に構成すると共に、その両端部をこれら両軸１３、１４に対して相対回転不能に連結した前記トーションバー１５を、これら両軸１３、１４の内径側に配置している。この為、このトーションバー１５の軸方向中間部の軸方向寸法Ｌを、前記両歯車７、８同士の軸方向間隔Ｗよりも大きく（Ｌ＞Ｗ）できる。従って、トルクの伝達時に生じる、前記トーションバー１５の軸方向中間部の弾性的な捩り変形量を十分に確保できる。この結果、本例の場合には、前記回転軸ユニット６を一体の回転軸とした構造と異なり、前記両歯車７、８同士の軸方向間隔Ｗの広狭に拘らず、前記トルクの伝達時に生じる、これら両歯車７、８同士（前記両軸１３、１４同士、前記両エンコーダ１０、１１同士）の回転方向の相対変位量を十分に大きくできる。従って、トルク測定の分解能を十分に高める事ができる。又、本例の場合には、設計の段階で、前記トーションバー１５の軸方向中間部の径方向寸法や軸方向寸法を調節する事により、この軸方向中間部の捩り剛性を容易に調節できる。この為、前記回転軸ユニット６を一体の回転軸とした構造に比べて、前記トルクと前記回転方向の相対変位量との関係（ゲイン）を、所望の値に設計し易くできる。
【００５０】
又、本例の場合には、使用するセンサユニット１２が１個で済む為、このセンサユニット１２から引き出される図示しないハーネスの本数を１本にできて、このハーネスの配設を容易に行える。又、前記ハウジングに設ける前記センサユニット１２の支持固定部も１箇所で済む為、このハウジングの加工を容易にできる。
【００５１】
尚、本発明を実施する場合には、上述した実施の形態の第１例に於ける、第一、第二両エンコーダの被検出部と、センサユニットを構成する１対のセンサの検出部との対向方向を、径方向から軸方向に変更した構成を採用する事もできる。この場合には、第一、第二両エンコーダの被検出部を、互いの径寸法が異なる１対の円輪状の被検出部とすると共に、これら両被検出部を、軸方向に関して同方向に向けた状態で、互いに同心に（径方向に重畳させて）配置する。そして、これら両被検出部にセンサユニットを構成する１対のセンサの検出部を軸方向に対向させる。
【００５２】
［実施の形態の第２例］
図１２〜１３は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、トルクの非伝達時の状態で、第一、第二両エンコーダ１０、１１の被検出部３９、４０の磁極の周方向位相を、図１２に示す様に、互いに１８０度ずらせている。即ち、これら両被検出部３９、４０の異極同士を、軸方向に隣り合わせで配置している。又、図１３に示す様に、センサユニット１２を構成する１対のセンサ４２ａ、４２ｂを互いに同じ向きに配置した状態で、これら両センサ４２ａ、４２ｂの検出部を前記両被検出部３９、４０の円周方向同位置に対向させている。これにより、伝達トルクがゼロとなる回転状態で、前記両センサ４２ａ、４２ｂの出力信号同士の間の位相差が１８０度（位相差比が０．５）になる様にしている。
【００５３】
上述の様な構成を有する本例の構造の場合、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１を使用箇所に組み付ける以前の状態で、これら両エンコーダ１０、１１を構成する永久磁石３７、３８の互いに対向する軸方向端面同士を磁気吸着させると、これら両エンコーダ１０、１１の磁極の周方向位相が、図１２に示した様に、互いに１８０度ずれた状態となる。この為、この状態で前記両エンコーダ１０、１１の組付け作業を行えば、組付け後の状態で、図１２に示した様な磁極の配置関係を実現する事が容易になる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００５４】
尚、上述した実施の形態の第１〜２例の構造を実施する場合には、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１を、図９又は図１２に示した様な、所定の位置関係で使用箇所に組み付けられる様にする為に、これら両エンコーダ１０、１１の一部分に、それぞれ互いの磁極の円周方向に関する相対的な位置関係を規定する為の規定部を設ける事が好ましい。この様な規定部を設けた構造例を、以下、本発明の実施の形態の第３〜５例として説明する。
【００５５】
［実施の形態の第３例］
図１４〜１５は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、第一エンコーダ１０ｆを構成する芯金３５ｂに、それぞれが規定部である２個の通孔６７ａ、６７ｂを円周方向に離隔して設けている。これと共に、第二エンコーダ１１ｆを構成する芯金３６ｂに、規定部である１個の凹孔６８を設けている。これら両エンコーダ１０ｆ、１１ｆの中心軸同士を一致させた状態で、前記両通孔６７ａ、６７ｂと前記凹孔６８との径方向位置は、互いに等しくなっている。又、これら両通孔６７ａ、６７ｂのピッチ（互いの円周方向に関する中心間距離）は、前記両エンコーダ１０ｆ、１１ｆの１着磁ピッチ（円周方向に隣り合うＳ極とＮ極との円周方向に関する中心間距離）と等しくなっている。
【００５６】
又、本例の場合、製造段階で、前記両エンコーダ１０ｆ、１１ｆの着磁を行う際には、図１５に示す様に、これら両エンコーダ１０ｆ、１１ｆの中心軸同士を一致させた状態で、前記両通孔６７ａ、６７ｂのうちの何れか一方の通孔６７ａ（又は６７ｂ）と前記凹孔６８とに、それぞれ規定部材としてのピン６９をがたつきなく挿通若しくは挿入する。これにより、前記両エンコーダ１０ｆ、１１ｆ同士の円周方向の位置決めを図る。そして、この状態で、これら両エンコーダ１０ｆ、１１ｆの被検出部３９、４０に対して同時に、互いに等しい周方向位相でＳ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで着磁する作業を行う。
【００５７】
その後、前記両エンコーダ１０ｆ、１１ｆを、図９に示した位置関係で使用箇所に組み付ける際には、上述した着磁時と同じ態様で、前記ピン６９により前記両エンコーダ１０ｆ、１１ｆ同士の円周方向の位置決めを図りながら、これら両エンコーダ１０ｆ、１１ｆを使用箇所に組み付ける作業を行う。これに対し、前記両エンコーダ１０ｆ、１１ｆを、図１２に示した位置関係で使用箇所に組み付ける際には、前記ピン６９を挿通する通孔を、前記一方の通孔６７ａ（又は６７ｂ）から他方の通孔６７ｂ（又は６７ａ）に変更した状態、即ち、これら両エンコーダ１０ｆ、１１ｆ同士の円周方向に関する相対的な位置関係を、上述した着磁時の位置関係に対して１着磁ピッチ分ずらせた状態で、前記両エンコーダ１０ｆ、１１ｆを使用箇所に組み付ける作業を行う。尚、何れの場合も、これら両エンコーダ１０ｆ、１１ｆを使用箇所に組み付けた（固定した）後、前記通孔６７ａ（又は６７ｂ）及び凹孔６８から前記ピン６９を抜き取る。
【００５８】
以上の様にして前記両エンコーダ１０ｆ、１１ｆの組み付け作業を行えば、これら両エンコーダ１０ｆ、１１ｆを、図９又は図１２に示した位置関係で使用箇所に組み付ける作業を、容易且つ正確に行える。
尚、前記凹孔６８に代えて、前記ピン６９をがたつきなく挿通可能な通孔を設けても良い。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１〜２例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００５９】
［実施の形態の第４例］
図１６は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、第一エンコーダ１０ｇを構成する永久磁石３７ｂの軸方向一端面（第二エンコーダ１１ｇ側の端面）に、それぞれが規定部である１対の凹部７０ａ、７０ｂを円周方向に離隔して設けている。これと共に、前記第二エンコーダ１１ｇを構成する永久磁石３８ｂの軸方向一端面（前記第一エンコーダ１０ｇ側の端面）に、規定部である１個の凸部７１を設けている。前記両凹部７０ａ、７０ｂのピッチは、前記両エンコーダ１０ｇ、１１ｇの１着磁ピッチと等しくなっている。
【００６０】
又、本例の場合、製造段階で、前記両エンコーダ１０ｇ、１１ｇの着磁を行う際には、図１６の（Ａ）に示す状態から、これら両エンコーダ１０ｇ、１１ｇを構成する永久磁石３７ｂ、３８ｂの軸方向一端面同士を突き合わせると共に、前記両凹部７０ａ、７０ｂのうちの一方の凹部７０ａと前記凸部７１とを係合させる事により、前記両エンコーダ１０ｇ、１１ｇ同士の円周方向の位置決めを図る。そして、この状態で、これら両エンコーダ１０ｇ、１１ｇの被検出部３９、４０に対して同時に、図１６の（Ａ）に示す様に、互いに等しい周方向位相でＳ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで着磁する作業を行う。
【００６１】
その後、前記両エンコーダ１０ｇ、１１ｇを、図９に示した位置関係で使用箇所に組み付ける際には、上述した着磁時と同じ態様で、前記両エンコーダ１０ｇ、１１ｇ同士の円周方向の位置決めを図りながら、これら両エンコーダ１０ｇ、１１ｇを使用箇所に組み付ける作業を行う。これに対し、前記両エンコーダ１０ｇ、１１ｇを、図１２に示した位置関係で使用箇所に組み付ける際には、図１６の（Ｂ）に示す状態から、これら両エンコーダ１０ｇ、１１ｇを構成する永久磁石３７ｂ、３８ｂの軸方向一端面同士を突き合わせると共に、前記両凹部７０ａ、７０ｂのうちの他方の凹部７０ｂと前記凸部７１とを係合させる事により、前記両エンコーダ１０ｇ、１１ｇ同士の円周方向の位置決めを図る。そして、この状態で、これら両エンコーダ１０ｇ、１１ｇを使用箇所に組み付ける作業を行う。
【００６２】
以上の様にして前記両エンコーダ１０ｇ、１１ｇの組み付け作業を行えば、これら両エンコーダ１０ｇ、１１ｇを、図９又は図１２に示した位置関係で使用箇所に組み付ける作業を、容易且つ正確に行える。
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１〜２例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００６３】
［実施の形態の第５例］
図１７は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、第一エンコーダ１０ｈを構成する永久磁石３７ｃの軸方向他端面（第二エンコーダ１１ｈと反対側の端面）と、この第二エンコーダ１１ｈを構成する永久磁石３８ｃの軸方向一端面（前記第一エンコーダ１０ｈ側の端面）とに、それぞれが規定部である、凹部や凸部等の１対ずつの目印部７２ａ、７２ｂ（７３ａ、７３ｂ）を、円周方向に離隔して設けている。前記第一エンコーダ１０ｈに設けた前記両目印部７２ａ、７２ｂの円周方向位置は、この第一エンコーダ１０ｈの被検出部３９に存在する、円周方向に隣り合う２つの着磁境界（Ｓ極とＮ極との境界）の円周方向位置と一致している。又、前記第二エンコーダ１１ｈに設けた前記両目印部７３ａ、７３ｂの円周方向位置は、この第二エンコーダ１１ｈの被検出部４０に存在する、円周方向に隣り合う２つの着磁境界の円周方向位置と一致している。
【００６４】
本例の場合、前記両エンコーダ１０ｈ、１１ｈを使用箇所に組み付ける作業は、組み付け後の状態で、前記両目印部７２ａ、７２ｂと前記両目印部７３ａ、７３ｂとの円周方向位置が両方とも一致する様に、又は、前記目印部７２ａ（又は７２ｂ）と前記目印部７３ｂ（又は７３ａ）との円周方向位置が一致する様に、これら各目印部７２ａ、７２ｂ（７３ａ、７３ｂ）を目視により確認しながら行う。
【００６５】
以上の様にして前記両エンコーダ１０ｈ、１１ｈの組み付け作業を行えば、これら両エンコーダ１０ｈ、１１ｈを、図９又は図１２に示した位置関係で使用箇所に組み付ける作業を、容易且つ正確に行える。
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１〜２例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００６６】
［実施の形態の第６例］
図１８〜２０により、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第６例に就いて説明する。本例の場合には、トーションバー１５ｂ（全体構成に就いては、図６の「トーションバー１５」参照）のうち、一端部外周面に設けた第一雄インボリュートスプライン部６２ａの表層部に第一メッキ層７４を、他端部外周面に設けた第二雄インボリュートスプライン部６４ａの表層部に第二メッキ層７５を、それぞれ設けている。これら第一、第二両メッキ層７４、７５を構成する金属は、前記トーションバー１５ｂと入力軸１３と出力軸１４（図６参照）とを構成する、炭素鋼の如き合金鋼よりも軟質の、銅、ニッケル等である。そして、前記第一雄インボリュートスプライン部６２ａ（前記第二雄インボリュートスプライン部６４ａ）を、前記入力軸１３の内周面に設けた第一雌インボリュートスプライン部６３ａ（前記出力軸１４の内周面に設けた第二雌インボリュートスプライン部６５ａ）に対し、前記第一メッキ層７４（前記第二メッキ層７５）の自由状態での厚さ寸法よりも小さい締め代を持って圧入している。これにより、図１８に示す様に、前記第一雄インボリュートスプライン部６２ａ（前記第二雄インボリュートスプライン部６４ａ）と、前記第一雌インボリュートスプライン部６３ａ（前記第二雌インボリュートスプライン部６５ａ）とを周方向のがたつきなく係合させる事により、インボリュートスプライン係合部２４ａ1（インボリュートスプライン係合部２４ｂ1）を構成している。特に、本例の場合には、前記第一雄インボリュートスプライン部６２ａ（前記第二雄インボリュートスプライン部６４ａ）と前記第一雌インボリュートスプライン部６３ａ（前記第二雌インボリュートスプライン部６５ａ）との互いの歯面同士の間で、前記第一メッキ層７４（前記第二メッキ層７５）を押し潰す事により、前記インボリュートスプライン係合部２４ａ1（前記インボリュートスプライン係合部２４ｂ1）の周方向のがたつきをなくしている。これに対し、前記第一雄インボリュートスプライン部６２ａ（前記第二雄インボリュートスプライン部６４ａ）と前記第一雌インボリュートスプライン部６３ａ（前記第二雌インボリュートスプライン部６５ａ）との互いの歯先と歯底との間には隙間を残し、これら各隙間を潤滑油通路として機能させる様にしている。
【００６７】
本例の場合には、上述の様な締め代を設定する為に、前記第一メッキ層７４（前記第二メッキ層７５）の自由状態での厚さ寸法Ｔを、図１９に示す様な、前記第一雄インボリュートスプライン部６２ａ（前記第二雄インボリュートスプライン部６４ａ）に前記第一メッキ層７４（前記第二メッキ層７５）を形成する以前の状態での、前記各歯面同士の間隔ｔよりも大きく（Ｔ＞ｔ）している。この間隔ｔは、前記図１９に示した状態で、前記第一雄インボリュートスプライン部６２ａ（前記第二雄インボリュートスプライン部６４ａ）と前記第一雌インボリュートスプライン部６３ａ（前記第二雌インボリュートスプライン部６５ａ）との、径方向に関する相対移動可能量である２ｄを測定する事に基づいて、ｔ＝ｄ・sinθ（θ：設計で定められた半径線に対する歯面の角度）として求める事ができる。尚、この間隔ｔは、その他の方法で求める事もでき、例えば、前記第一メッキ層７４（前記第二メッキ層７５）を形成する以前の前記第一雄インボリュートスプライン部６２ａ（前記第二雄インボリュートスプライン部６４ａ）の各部の寸法と、前記第一雌インボリュートスプライン部６３ａ（前記第二雌インボリュートスプライン部６５ａ）の各部の寸法とを、従来から知られている測定ピンにより測定する事に基づいて、前記間隔ｔを求める事もできる。
【００６８】
上述の様な構成を有する本例のトルク測定装置付回転伝達装置の場合も、前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ1、２４ｂ1が、それぞれ周方向のがたつきを生じない係合部になっている。この為、トルクが入力される側の回転軸である、前記入力軸１３の回転方向が反転する際に、前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ1、２４ｂ1で、がたつきの原因となる周方向隙間分の相対回転が生じる事を防止できる。この結果、この様な相対回転が生じる事に基づいて、微小トルクの測定を正確に行えなくなると言った不都合が生じる事を防止できる。
【００６９】
即ち、前記入力軸１３の回転方向が反転する際に、前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ1、２４ｂ1で、がたつきの原因となる周方向隙間分の相対回転が生じると、これに伴って、第一、第二両エンコーダ１０、１１（例えば図６参照）同士の間にも、同様の相対回転が生じる。この結果、図２０に破線βで示す様に、センサ出力とトルクとの関係を表す特性曲線が、トルク＝０及びその近傍部分で急激に変化する態様の非線形性を示し、微小トルクの測定を正確に行えなくなる。
これに対し、本例（及び上述した実施の形態の各例）の場合には、前記入力軸１３の回転方向が反転する際に、前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ1、２４ｂ1で、がたつきの原因となる周方向隙間分の相対回転が生じる事を防止できる為、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１同士の間でも、同様の相対回転が生じる事を防止できる。この結果、図２０に実線αで示す様に、センサ出力とトルクとの関係を表す特性曲線の線形性が全体的に保たれる為、微小トルクの測定を正確に行える。
【００７０】
又、本例の場合、前記第一、第二両雄インボリュートスプライン部６２ａ、６４ａを前記第一、第二両雌インボリュートスプライン部６３ａ、６５ａに圧入する際に、締め代分の変形（弾性変形又は塑性変形）の大部分は、比較的軟質の前記第一、第二両メッキ層７４、７５に生じる。この為、前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ1、２４ｂ1のがたつきの原因となる周方向隙間を、前記第一、第二両メッキ層７４、７５により効率良く埋める（無くす）事ができる。これと共に、前記第一、第二両メッキ層７４、７５を構成する銅やニッケルの変形は、前記各インボリュートスプライン部６２ａ、６４ａ、６３ａ、６５ａの本体部分を構成する鋼の変形に比べて小さい力で生じる為、圧入に要する力を低く抑えられる。又、本例の場合には、前記第一、第二両メッキ層７４、７５を構成する金属として、銅、ニッケル等の、適正な耐圧潰性及び剛性を有する金属を使用している為、長期に亙る使用によっても、これら両メッキ層７４、７５と前記両雌インボリュートスプライン部６３ａ、６５ａの歯面との間に隙間を生じにくくできる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１〜５例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００７１】
尚、上述した実施の形態の第６例では、前記両インボリュートスプライン係合部２４ａ1、２４ｂ1に関してのみ、比較的軟質のメッキ層により周方向のがたつきをなくす構造を採用したが、本発明を実施する場合には、その他のインボリュートスプライン係合部２４ｃ〜２４ｅ（図６参照）に関しても、適宜、比較的軟質のメッキ層により周方向のがたつきをなくす構造を採用する事ができる。
又、本発明を実施する場合には、何れのインボリュートスプライン係合部２４ａ〜２４ｅ（図６参照）に関しても、周方向の微小ながたつきを生じる係合部とする事もできる。尚、トーションバー１５ｂ（図６参照）の両端部に存在する１対のインボリュートスプライン係合部２４ａ、２４ｂを、それぞれ周方向の微小ながたつきを生じる係合部とすると、センサ出力とトルクとの関係を表す特性曲線が、図２０に破線βで示した様になり、微小トルクの測定を正確に行えなくなる。但し、それ以外の領域でのトルクの測定は正確に行える為、微小トルクの測定を必要としない用途では、この様な構成を採用しても、特に問題とはならない。
【００７２】
［実施の形態の第７例］
図２１〜２２は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の場合には、連結軸９ｂの一端部に設けた鍔部３４ａを、入力軸１３ａの他端部に締り嵌めで内嵌固定している。具体的には、前記鍔部３４ａの外周面を円筒面７６とし、この円筒面７６を、前記入力軸１３ａの他端部内周面に設けた円筒面７７に、締り嵌めで嵌合させている。この様な構成を有する本例の場合には、前記連結軸９ｂの一端部を前記入力軸１３ａに相対回転不能に連結する部分の構造を簡素化でき、その分、製造コストを抑えられる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１〜６例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００７３】
［実施の形態の第８例］
図２３は、請求項１、３〜５に対応する、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例の場合には、ハウジングに対して回転軸ユニット６ｂを回転自在に支持する１対の円すいころ軸受２９ｃ、２９ｄのうち、一方の円すいころ軸受２９ｃを構成する内輪３０ｃを入力軸１３ｂと一体に造ると共に、他方の円すいころ軸受２９ｄを構成する内輪３０ｄを出力軸１４ａと一体に造っている。これに伴い、本例の場合には、これら両内輪３０ｃ、３０ｄの抜け止めを図る為のナット３２ａ、３２ｂ（例えば図６参照）を省略している。又、本例の場合には、前記入力軸１３ｂに外嵌固定する入力歯車７の内径寸法を、前記内輪３０ｃの外径寸法よりも大きくしている。これにより、前記入力軸１３ｂに対して前記入力歯車７を着脱する際に、この入力歯車７が前記内輪３０ｃの周囲を軸方向に通過できる様にしている。
【００７４】
上述の様に構成する本例の場合には、単独部品としての前記両内輪３０ｃ、３０ｄ、及び、前記両ナット３２ａ、３２ｂを省略できる分、部品点数及び組立工数の削減、構造の簡素化、小型軽量化、及び製造コストの低減を図れると共に、前記両内輪３０ｃ、３０ｄの大鍔部の強度向上、及び前記両円すいころ軸受２９ｃ、２９ｄの配置の自由度向上を図れる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１〜７例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００７５】
［実施の形態の第９例］
図２４〜２８は、請求項１、３、６に対応する、本発明の実施の形態の第９例を示している。本例の場合、連結軸９の他端部に外嵌固定された第一エンコーダ１０ａは、磁性金属により、断面Ｌ字形で全体を円環状に造られており、外周部を平歯車状の第一被検出部３９ａとしている。即ち、この第一被検出部３９ａは、それぞれが前記第一エンコーダ１０ａの外周寄り部分から外径側に突出した複数の凸部５０、５０を、円周方向に関して等ピッチで配置して成る。尚、本例の場合、前記第一被検出部３９ａのうち、前記各凸部５０、５０が、それぞれ請求項６に記載した充実部に相当し、円周方向に隣り合うこれら各凸部５０、５０同士の間部分が、それぞれ請求項６に記載した除肉部に相当する。
【００７６】
又、出力軸１４の他端部に外嵌固定された第二エンコーダ１１ａは、磁性金属板により、全体を円筒状に造られており、前記出力軸１４の他端面から軸方向に突出した先半部を、櫛歯状の第二被検出部４０ａとしている。即ち、この第二被検出部４０ａは、それぞれが前記第二エンコーダ１１ａの軸方向中間部から軸方向先端側に延出した複数の舌片５１、５１を、円周方向に関して等ピッチで配置して成る。これら各舌片５１、５１の総数は、前記各凸部５０、５０の総数と一致している。又、これら各舌片５１、５１の中心角で表される円周方向幅は、前記各凸部５０、５０の中心角で表される円周方向幅と等しい。尚、本例の場合、前記第二被検出部４０ａのうち、前記各舌片５１、５１が、それぞれ請求項６に記載した充実部に相当し、円周方向に隣り合うこれら各舌片５１、５１同士の間部分が、それぞれ請求項６に記載した除肉部に相当する。
【００７７】
又、本例の場合には、前記第一被検出部３９ａの外周面に前記第二被検出部４０ａの内周面を近接対向させた状態で、これら第一、第二両被検出部３９ａ、４０ａ同士を互いに同心に配置している。即ち、これら両被検出部３９ａ、４０ａ同士を、同心性を確保しつつ、径方向に重畳配置している。又、トルクの非伝達時の状態、即ち、トーションバー１５が弾性的に捩れ変形しておらず、前記両被検出部３９ａ、４０ａが回転方向に相対変位していない状態で、前記各凸部５０、５０と前記各舌片５１、５１との円周方向の位相を、互いに一致させている。
【００７８】
又、本例の場合、図示しないハウジングに支持されたセンサユニット１２ａは、全体を円環状に構成されたもので、前記第一、第二両被検出部３９ａ、４０ａの外径側に、これら両被検出部３９ａ、４０ａと同心に配置されている。この様なセンサユニット１２ａは、磁性材製のステータ５２と、１本の導線５３から成る複数のコイル５４、５４とを備える。このうちのステータ５２は、円周方向に関して等ピッチで配置された、それぞれが径方向に長い複数本の芯部５５、５５と、これら各芯部５５、５５の基端部である外径側端部同士を連結する円環状のリム部５６とを備える。このうちの各芯部５５、５５の総数は、前記各舌片５１、５１の総数（前記各凸部５０、５０の総数）と一致している。又、これら各芯部５５、５５の先端面である内径側端面の、中心角で表される円周方向幅は、前記各舌片５１、５１の円周方向幅（前記各凸部５０、５０の円周方向幅）と等しい。本例の場合には、この様な各芯部５５、５５の内径側端面を、それぞれ前記第二被検出部４０ａの外周面に近接対向させている。又、前記各コイル５４、５４は、それぞれ前記各芯部５５、５５に巻回されると共に、円周方向に隣り合うもの同士で、巻回方向を互いに逆にしている。この為に、これら各コイル５４、５４（前記各芯部５５、５５）の総数を、偶数（図示の例では１０個）としている。従って、本例の場合、前記各凸部５０、５０の総数、及び、前記各舌片５１、５１の総数も、偶数となる。
【００７９】
上述の様な構成を有する本例のトルク測定装置付回転伝達装置の場合、前記各コイル５４、５４は、磁場を発生させる駆動用と、磁場変化の検出用との、両方の機能を兼ね備えている。即ち、本例の場合、前記各コイル５４、５４（前記導線５３）に駆動電圧を印加する事により、これら各コイル５４、５４に駆動電流を流すと、円周方向に隣り合う各コイル５４、５４同士の間で、それぞれ前記ステータ５２及び第一、第二両エンコーダ１０ａ、１１ａの内部を、図２６に太い矢印線で示す様なループ状の磁束が流れる。この状態で、前記回転軸ユニット６と共に前記第一、第二両エンコーダ１０ａ、１１ａが回転すると、前記各ループ状の磁束の密度が周期的に変化し、これに伴って、前記各コイル５４、５４に周期的な誘導電流が流れる。この結果、前記センサユニット１２ａの出力信号である、前記導線５３の出力｛電圧、電流（前記駆動電圧が交流の場合は、これらの波高値や実効値等）｝が、図２８の（Ｃ）に示す様に、周期的に変化する。ここで、この出力の周波数（及び周期）は、前記回転軸ユニット６の回転速度に見合った値をとる。従って、これら周波数（又は周期）と回転速度との関係を予め調べておけば、この周波数（又は周期）に基づいて、この回転速度を求められる。
【００８０】
更に、本例の場合、トルクの伝達時に、トーションバー１５が弾性的に捩れ変形する事に基づいて、前記両エンコーダ１０ａ、１１ａが回転方向に相対変位すると、図２８の（Ａ）→（Ｂ）の順に示す様に、前記両被検出部３９ａ、４０ａを構成する凸部５０と舌片５１との円周方向の位相がずれる。これに伴い、これら凸部５０と舌片５１とが径方向に重畳している部分である、前記両エンコーダ１０ａ、１１ａの内部の磁路の円周方向幅が減少する。この結果、図２８の（Ｃ）の破線→実線の順に示す様に、前記導線５３の出力の大きさが低下する。ここで、前記位相のずれ（前記磁路の円周方向幅の減少量）は、前記トルクが大きくなる程大きくなる。従って、前記出力の大きさは、このトルクが大きくなる程大きく低下する。但し、この出力の大きさは、このトルクによって変化するだけでなく、前記回転速度によっても変化する。即ち、前記各コイル５４、５４を流れる誘導電流（これら各コイル５４、５４の誘導起電力）の大きさは、これら各コイル５４、５４を貫く磁束の変化の割合に比例する。そして、この磁束の変化の割合は、前記回転速度に比例して大きくなる。従って、前記出力の大きさ（振幅）は、前記回転速度に比例して大きくなる。そこで、本例の場合には、前記トルクが前記出力の大きさに与える影響と、前記回転速度がこの出力の大きさに与える影響とを、それぞれ予め調べておく。そして、先ず、上述の様に、前記出力の周波数（又は周期）に基づいて、前記回転速度を求める。そして、この回転速度の影響を受けて変化した、前記出力の大きさを、元の大きさに戻す補正を行う。この様にすれば、この補正後の出力の大きさに基づいて、前記トルクを正確に求められる。
尚、前記導線５３に印加する駆動電圧は、直流でも良いが、耐ノイズ性を高める為に、交流とするのが望ましい。
【００８１】
又、本例の場合、前記センサユニット１２ａは、前記ステータ５２と前記各コイル５４、５４とを組み合わせて成り、磁気検出素子等の精密電子部品を備えていない為、耐熱性や耐振性に優れている。又、本例の場合には、回転速度及びトルクを測定する為に利用する出力が１つである為、測定に際して煩雑な信号処理を行う必要がない。従って、この信号処理を行う演算器として、処理能力が余り高くない、安価なものを使用できる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の各例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００８２】
尚、本発明を実施する場合には、上述した実施の形態の第９例に於ける、第一、第二両エンコーダの被検出部と、センサユニットを構成する各芯部の先端面との対向方向を、径方向から軸方向に変更した構成を採用する事もできる。即ち、この場合には、第一、第二両エンコーダの被検出部を、互いの径寸法が等しい１対の円輪状の被検出部とすると共に、これら両被検出部を軸方向に重畳配置する。又、前記センサユニットを構成する各芯部を、それぞれ軸方向に長く形成する。そして、これら各芯部の先端面を、前記両被検出部に対し、これら両被検出部の重畳方向である軸方向の片側から対向させる。
【００８３】
［実施の形態の第１０例］
図２９〜３４は、請求項１、３、７に対応する、本発明の実施の形態の第１０例を示している。本例の場合、連結軸９の他端部に外嵌固定された第一エンコーダ１０ｂと、出力軸１４の他端部に外嵌固定された第二エンコーダ１１ｂとは、それぞれ磁性金属により全体を円環状に造られており、それぞれの外周部に、櫛歯円筒状の被検出部３９ｂ（４０ｂ）を有する。即ち、これら第一エンコーダ１０ｂを構成する第一被検出部３９ｂと、第二エンコーダ１１ｂを構成する第二被検出部４０ｂとは、それぞれ軸方向に長い複数の舌片５１ａ、５１ａ（５１ｂ、５１ｂ）を円周方向に関して等ピッチで配置すると共に、これら各舌片５１ａ、５１ａ（５１ｂ、５１ｂ）の基端部同士を互いに連結して成る。又、前記両被検出部３９ｂ、４０ｂの形状及び径寸法は互いに等しいが、配置の向きが軸方向に関して互いに逆になっている。これと共に、前記第一被検出部３９ｂを構成する各舌片５１ａ、５１ａと、前記第二被検出部４０ｂを構成する各舌片５１ｂ、５１ｂとが、円周方向の隙間を介在させた状態で、円周方向に関して１本ずつ交互に配置されている。特に、本例の場合、トルクの非伝達時の状態で、円周方向に隣り合う前記各舌片５１ａ、５１ｂ同士の間部分の円周方向幅が、総て等しくなっている。更に、この状態で、これら各間部分の円周方向幅と、前記各舌片５１ａ、５１ｂの周方向幅とが、互いに等しくなっている。この理由は、トルクの非伝達時の状態で、後述するデューティ比εを０．５にする為である。尚、本例の場合、前記被検出部３９ｂ（４０ｂ）のうち、前記各舌片５１ａ、５１ａ（５１ｂ、５１ｂ）が、それぞれ請求項７に記載した充実部に相当し、円周方向に隣り合うこれら各舌片５１ａ、５１ａ（５１ｂ、５１ｂ）同士の間部分が、それぞれ請求項７に記載した除肉部に相当する。
【００８４】
又、本例の場合、図示しないハウジングに支持されたセンサユニット１２ｂは、合成樹脂製のホルダ４１ａと、このホルダ４１ａの先端部に包埋された、１個のセンサ４２ｃとを備えたもので、このセンサ４２ｃの検出部を、前記両被検出部３９ｂ、４０ｂ（前記各舌片５１ａ、５１ｂが円周方向に交互に配置された部分）の外周面に近接対向させている。このセンサ４２ｃは、前記両被検出部３９ｂ、４０ｂの外周面と自身の検出部とが対向する方向（図示の例では径方向）に着磁された永久磁石と、この永久磁石の着磁方向両端面のうちで、前記両被検出部３９ｂ、４０ｂの外周面と対向する端面に配置された、ホール素子、ホールＩＣ、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検出素子とを備える。
【００８５】
上述の様な構成を有する本例のトルク測定装置付回転伝達装置の場合、前記センサユニット１２ｂを構成するセンサ４２ｃの出力信号は、前記回転軸ユニット６と共に前記第一、第二両エンコーダ１０ｂ、１１ｂが回転する事に伴い、周期的に変化する。更に、本例の場合、前記回転軸ユニット６によるトルクの伝達時に、トーションバー１５の弾性的な捩れ変形に基づいて、前記第一、第二両エンコーダ１０ｂ、１１ｂ同士が回転方向に相対変位すると、円周方向に隣り合う前記各舌片５１ａ、５１ｂ同士の間部分の円周方向幅が変化する。具体的には、円周方向に関して１つ置きに存在する間部分の円周方向幅が拡がり、残りの間部分の円周方向幅が狭まる。この結果、図３３の（Ａ）→（Ｂ）の順に示す様に、前記センサ４２ｃの出力信号のデューティ比ε（＝時間比Ｂ／Ａ）が変化する。ここで、前記各間部分の円周方向幅の拡がり量（狭まり量）は、前記トルクに見合った大きさとなる為、前記デューティ比εも、このトルクに見合った値をとる。従って、図３４に示す様な、これらデューティ比εとトルクとの関係を予め調べておけば、このデューティ比εに基づいて、このトルクを求められる。更に、本例の場合、前記センサ４２ｃの出力信号に関する、２パルス周期Ａは、前記回転軸ユニット６の回転速度に見合った値をとる。従って、これら２パルス周期Ａと回転速度との関係を予め調べておけば、この２パルス周期Ａに基づいて、この回転速度を求められる。
【００８６】
又、本例の場合、前記第一、第二両エンコーダ１０ｂ、１１ｂの被検出部同士を周方向に関して重畳させている為、これら両被検出部３９ｂ、４０ｂを設置する部分の軸方向寸法を短くでき、その分だけ省スペースな構造とする事ができる。又、前記センサユニット１２ｂに組み込む磁気検出素子は、１個で足りる為、このセンサユニット１２ｂのコストを抑えられる。
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１〜８例の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【００８７】
［実施の形態の第１１例］
図３５〜３７は、請求項１、３、７に対応する、本発明の実施の形態の第１１例を示している。本例の場合には、連結軸９の他端部に外嵌固定した第一エンコーダ１０ｃを構成する第一被検出部３９ｃと、出力軸１４の他端部に外嵌固定した第二エンコーダ１１ｃを構成する第二被検出部４０ｃとを、それぞれ櫛歯円輪状に形成している。これと共に、これら両被検出部３９ｃ、４０ｃの軸方向位置を互いに一致させた状態で、これら両被検出部３９ｃ、４０ｃを構成する各舌片５１ｃ、５１ｃ（５１ｄ、５１ｄ）同士を、円周方向に関する隙間を介在させた状態で、円周方向に関して交互に配置している。そして、前記各舌片５１ｃ、５１ｄを配置した部分の軸方向側面に、センサユニット１２ｂを構成する１個のセンサ４２ｃの検出部を、軸方向に対向させている。
前記両被検出部３９ｃ、４０ｃの形状を円輪状に変更すると共に、これら両被検出部３９ｃ、４０ｃと前記センサ４２ｃの検出部との対向方向を軸方向に変更した点を除き、その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１０例の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【００８８】
［実施の形態の第１２例］
図３８〜４１は、請求項１、３、８に対応する、本発明の実施の形態の第１２例を示している。本例の場合、連結軸９の他端部に支持固定された第一エンコーダ１０ｄは、この連結軸９の他端部に外嵌固定された磁性材製で円環状の芯金３５ａと、この芯金３５ａの外周部に存在する円筒部の外周面に固定された円筒状の永久磁石３７ａとを備える。この永久磁石３７ａの外周面である、第一被検出部３９ｄには、Ｓ極とＮ極とが、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置されている。一方、出力軸１４の他端部に支持固定された第二エンコーダ１１ｄは、この出力軸１４の他端部に外嵌固定された磁性金属板製で円環状の芯金３６ａと、この芯金３６ａの外周部に存在する円筒部の内周面に固定された円筒状の永久磁石３８ａとを備える。この永久磁石３８ａの内周面である、第二被検出部４０ｄは、前記第一被検出部３９ｄの外径側に、所定の径方向間隔をあけた状態で、この第一被検出部３９ｄと同心に配置されている。即ち、これら第一、第二両被検出部３９ｄ、４０ｄは、所定の径方向間隔をあけた状態で、互いに対向している。そして、この第二被検出部４０ｄにも、Ｓ極とＮ極とが、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで配置されている。この第二被検出部４０ｄに配置された磁極（Ｓ極、Ｎ極）の総数と、前記第一被検出部３９ｄに配置された磁極の総数とは、互いに一致している。又、トルクの非伝達時の状態で、これら両被検出部３９ｄ、４０ｄは、径方向に関して異極同士が、それぞれの中心同士を一致させた状態で対向する様に配置されている。
【００８９】
又、本例の場合、図示しないハウジングに支持されたセンサユニット１２ｃは、合成樹脂製のホルダ４１ｂと、このホルダ４１ｂの先端部に包埋された、１個のセンサ４２ｄとを備えたもので、このセンサ４２ｄが、前記両被検出部３９ｄ、４０ｄ同士の間の径方向中央位置に配置されている。このセンサ４２ｄの検出部には、ホール素子、ホールＩＣ、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検出素子が組み込まれており、この磁気検出素子の感度方向は、この磁気検出素子の中心部に於ける、前記第一、第二両被検出部３９ｄ、４０ｄの径方向と一致している。
【００９０】
ここで、上述の様な構成を有する本例のトルク測定装置付回転伝達装置に関して、トルクの非伝達時の状態、即ち、図４０の（Ａ）に示す様に、前記両被検出部３９ｄ、４０ｄ同士が回転方向に相対変位していない状態と、トルクの伝達時の状態、即ち、同図の（Ｂ）に示す様に、前記両被検出部３９ｄ、４０ｄ同士が回転方向に相対変位している状態とを考える。前記磁気検出素子の感度方向は、（Ａ）（Ｂ）の上下方向であり、この上下方向の磁束密度と、前記センサユニット１２ｃの出力信号である、前記磁気検出素子の出力（電圧、電流）の大きさとが比例する。トルクの非伝達時の状態では、（Ａ）に示す様に、前記両被検出部３９ｄ、４０ｄの異極同士が径方向に対向している為、前記磁気検出素子を通過する磁束の方向は、全体的に、前記感度方向とほぼ一致する。即ち、この状態では、この感度方向の磁束密度が最大になる為、前記磁気検出素子の出力も最大となる。これに対して、トルクの伝達時の状態では、（Ｂ）に示す様に、前記両被検出部３９ｄ、４０ｄの異極同士の位置関係が円周方向ずれる為、前記磁気検出素子を通過する磁束の方向は、全体的に、この磁気検出素子の感度方向に対して傾斜する。即ち、この状態では、この傾斜の分だけ、この感度方向の磁束密度が低下する為、その分、前記磁気検出素子の出力も低下する。ここで、前記傾斜の大きさは、前記トルク（前記円周方向のずれ）が大きくなる程、大きくなる。従って、前記磁気検出素子の出力は、前記トルクがゼロの時に最大となり、このトルクが大きくなる程小さくなる。
【００９１】
ところで、前記トルクの伝達時に、前記両被検出部３９ｄ、４０ｄは、前記回転軸ユニット６と共に回転している。この為、前記磁気検出素子の出力は、例えば図４１に示す様に、正弦波状になる。上述した様に、この出力の大きさ（振幅）は、前記トルクが大きくなる程、大きくなる。従って、これら出力の大きさとトルクとの関係を予め調べておけば、この出力の大きさに基づいて、このトルクを求められる。更に、前記出力の周波数（及び周期）は、前記回転軸ユニット６の回転速度に見合った値をとる。従って、これら周波数（又は周期）と回転速度との関係を予め調べておけば、この周波数（又は周期）に基づいて、この回転速度を求められる。
【００９２】
尚、本例を実施する場合には、トルクの非伝達時の状態で、前記両被検出部３９ｄ、４０ｄ同士の磁極配置を、円周方向に関して電気角で９０度ずらす（一方の被検出部の磁極中心と、他方の被検出部の磁極間境界とを、径方向に対向させる）事もできる。この場合には、上述した説明の場合とは逆に、前記磁気検出素子の出力は、トルクの非伝達時の状態で最小となり、伝達するトルクが大きくなる程、大きくなる。
【００９３】
又、本例を実施する場合には、前記センサユニット１２ｃを構成するセンサ４２ｄの検出部として、磁気検出素子を使用する代わりに、コイルを使用する事もできる。コイルを使用する場合には、このコイルの中心軸を、前記第一、第二両被検出部３９ｄ、４０ｄの径方向に一致させる。この様な構成を採用する場合、前記回転軸ユニット６と共に前記両被検出部３９ｄ、４０ｄが回転すると、前記コイルを貫く磁束の向き及び大きさが周期的に変化する為、前記センサユニット１２ｃの出力信号である、前記コイルの出力（電圧、電流）が周期的に変化する。この出力の周波数（及び周期）は、前記回転速度に見合った値をとる為、この周波数（又は周期）に基づいて、この回転速度を求められる。又、前記コイルを垂直に貫く磁束密度は、トルクの大きさ（前記両被検出部３９ｄ、４０ｄの異極同士の円周方向に関する位置ずれ量）に応じて変化する。この為、前記コイルの出力の大きさは、前記トルクの大きさに応じて変化する。但し、前述した実施の形態の第９例のセンサユニット１２ａ（図２４〜２７参照）の場合と同様、前記コイルの出力の大きさは、前記回転速度によっても変化する。従って、前述した実施の形態の第９例の場合と同様、先ず、上述の様にコイルの出力の周波数（又は周期）に基づいて回転速度を求めた後、この回転速度の影響を受けて変化した、前記出力の大きさを、元の大きさに戻す補正を行う。この様にすれば、この補正後の出力の大きさに基づいて、前記トルクを正確に求められる。
【００９４】
又、本例の場合も、前記センサユニット１２ｃに組み込むセンサ４２ｄは、１個で足りる為、このセンサユニット１２ｃのコストを抑えられる。
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１〜８例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００９５】
尚、本発明を実施する場合には、上述した実施の形態の第１２例に於ける、第一、第二両エンコーダの被検出部と、センサユニットを構成する１個のセンサの検出部との対向方向を、径方向から軸方向に変更した構成を採用する事もできる。即ち、この場合には、第一、第二両エンコーダの被検出部を、互いの径寸法が等しい１対の円輪状の被検出部とすると共に、これら両被検出部を軸方向に対向させて配置する。そして、これら両被検出部同士の間に、センサユニットを構成する１個のセンサの検出部を配置する。
【００９６】
［実施の形態の第１３例］
図４２は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第１３例を示している。本例は、前述の図１〜１１に示した実施の形態の第１例の変形例である。即ち、前述した実施の形態の第１例の場合が、第一、第二両エンコーダ１０、１１及びセンサユニット１２を、出力軸１４の他端部周辺に集中して配置していたのに対し、本例の場合には、これら第一、第二両エンコーダ１０、１１及びセンサユニット１２を、入力軸１３の他端部周辺に集中して配置している。この為に、本例の場合、トーションバー１５の内径側に配置した連結軸９ａの一端部（図４２の左端部）外周面を、出力軸１４の他端部内周面に、インボリュートスプライン係合、キー係合等により、相対回転不能に連結している。これと共に、図示しない止め輪等を使用して、前記出力軸１４に対する、前記連結軸９ａの軸方向変位を阻止している。そして、この状態で、この連結軸９ａの他端部（図４２の右端部）を、前記入力軸１３の他端開口から突出させている。そして、この連結軸９ａの他端部に前記第一エンコーダ１０を外嵌固定すると共に、前記入力軸１３の他端部に前記第二エンコーダ１１を外嵌固定している。更に、これら両エンコーダ１０、１１の被検出部に、前記センサユニット１２を構成する１対のセンサの検出部を対向させた状態で、このセンサユニット１２を図示しないハウジングに支持している。
尚、図４２は略図であり、一部に於いて図示や符号の記入を省略しているが、その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【００９７】
［実施の形態の第１４例］
図４３は、請求項１、３、６に対応する、本発明の実施の形態の第１４例を示している。本例は、前述の図２４〜２８に示した実施の形態の第９例に関する、上述した第１３例と同様の変形例であり、第一、第二両エンコーダ１０ａ、１１ａ及びセンサユニット１２ａを、入力軸１３の他端部周辺に集中して配置している。
尚、図４３は略図であり、一部に於いて図示や符号の記入を省略しているが、その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第９例（連結軸９ａに関しては上述した第１３例）の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【００９８】
［実施の形態の第１５例］
図４４は、請求項１、３、７に対応する、本発明の実施の形態の第１５例を示している。本例は、前述の図２９〜３５に示した実施の形態の第１０例に関する、前述した第１３例と同様の変形例であり、第一、第二両エンコーダ１０ｂ、１１ｂ及びセンサユニット１２ｂを、入力軸１３の他端部周辺に集中して配置している。
尚、図４４は略図であり、一部に於いて図示や符号の記入を省略しているが、その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１０例（連結軸９ａに関しては前述した第１３例）の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【００９９】
［実施の形態の第１６例］
図４５は、請求項１、３、７に対応する、本発明の実施の形態の第１６例を示している。本例は、前述の図３５〜３７に示した実施の形態の第１１例に関する、前述した第１３例と同様の変形例であり、第一、第二両エンコーダ１０ｃ、１１ｃ及びセンサユニット１２ｂを、入力軸１３の他端部周辺に集中している。
尚、図４５は略図であり、一部に於いて図示や符号の記入を省略しているが、その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１１例（連結軸９ａに関しては前述した第１３例）の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【０１００】
［実施の形態の第１７例］
図４６は、請求項１、３、８に対応する、本発明の実施の形態の第１７例を示している。本例は、前述の図３８〜４１に示した実施の形態の第１２例に関する、前述した第１３例と同様の変形例であり、第一、第二両エンコーダ１０ｄ、１１ｄ及びセンサユニット１２ｃを、入力軸１３の他端部周辺に集中して配置している。
尚、図４６は略図であり、一部に於いて図示や符号の記入を省略しているが、その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１２例（連結軸９ａに関しては前述した第１３例）の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【０１０１】
［実施の形態の第１８例］
図４７〜５０は、請求項２、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第１８例を示している。上述した実施の形態の各例の場合が、第一、第二両エンコーダ及びセンサユニットを、回転軸ユニットの何れか一方の端部側に集中して配置していたのに対し、本例の場合には、第一、第二両エンコーダ１０ｅ、１１ｅ及びセンサユニット１２ｄを、回転軸ユニット６ａの中間部で、軸方向に関して入力歯車７と出力歯車８との間に挟まれた部分に集中して配置している。
【０１０２】
この為に本例の場合、前記第一エンコーダ１０ｅは、前記入力歯車７の片側面の内周寄り部分に一体形成されたパーキングロック用歯車２８の先端面（図４７、５０の左端面）に、一体形成されている。即ち、前記第一エンコーダ１０ｅは、それぞれが前記パーキングロック用歯車２８の先端面から軸方向に突出する状態で一体形成された、磁性金属製である複数の凸部５０ａ、５０ａを、円周方向に関して等ピッチで配置して成る。この第一エンコーダ１０ｅは、その全体を第一被検出部３９ｅとしている。尚、この様な第一エンコーダ１０ｅは、前記入力歯車７及びパーキングロック用歯車２８を介して、入力軸１３に固定された状態になっている。又、前記第二エンコーダ１１ｅは、出力軸１４の外周面の一端寄り部分で、前記出力歯車８に対し軸方向に隣接する部分に、一体形成されている。即ち、この第二エンコーダ１１ｅは、それぞれが前記出力軸１４の外周面の一端寄り部分から径方向に突出する状態で一体形成された、磁性金属製である複数の凸部５０ｂ、５０ｂを、円周方向に関して等ピッチで配置して成る。この第二エンコーダ１１ｅも、その全体を第二被検出部４０ｅとしている。又、本例の場合、前記第一、第二両エンコーダ１０ｅ、１１ｅは、互いの外径寸法が等しく、互いに同心に、且つ、軸方向に隣り合う状態で近接配置されている。又、前記各凸部５０ａ、５０ａの総数と、前記各凸部５０ｂ、５０ｂの総数とは、互いに一致している。又、前記各凸部５０ａ、５０ａの円周方向幅と、前記各凸部５０ｂ、５０ｂの円周方向幅とは、互いに等しい。更に、トルクの非伝達時の状態で、前記各凸部５０ａ、５０ａと、前記各凸部５０ｂ、５０ｂとの、円周方向に関する位相を一致させている。
【０１０３】
又、前記センサユニット１２ｄは、合成樹脂製のホルダ４１ｃと、このホルダ４１ｃの先端部に包埋された、第一、第二両センサ４２ｅ、４２ｆとを備える。この様なセンサユニット１２ｄは、このうちの第一センサ４２ｅの検出部を前記第一エンコーダ１０ｅの外周面（第一被検出部３９ｅ）に、前記第二センサ４２ｆの検出部を前記第二エンコーダ１１ｅの外周面（第二被検出部４０ｅ）に、それぞれ近接対向させた状態で、図示しないハウジングに支持されている。前記両センサ４２ｅ、４２ｆは、それぞれ前記両エンコーダ１０ｅ、１１ｅの外周面と自身の検出部とが対向する方向に着磁された永久磁石と、この永久磁石の着磁方向両端面のうちで、前記両エンコーダ１０ｅ、１１ｅの外周面と対向する端面に配置された、ホール素子、ホールＩＣ、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検出素子とを備える。前記両センサ４２ｅ、４２ｆを構成する永久磁石は、１個のものを共用する事もできる。
【０１０４】
又、本例の場合、トーションバー１５ａの内径側には、連結軸が設けられていない。このトーションバー１５ａの径方向中心部には、一端面にのみ開口した油導入路４３ａが設けられている。本例の場合には、この油導入路４３ａの端部開口を通じて、この油導入路４３ａ内に導入した潤滑油を、前記回転軸ユニット６ａの両端寄り部分に設けた１対の油路４４ａ、４４ｂ内に供給する様にしている。
【０１０５】
上述の様に構成する本例のトルク測定装置付回転伝達装置の場合も、前述の図１〜１１に示した実施の形態の第１例の場合と同様、前記センサユニット１２ｄを構成する第一、第二両センサ４２ｅ、４２ｆの出力信号の周波数（及び周期）は、前記回転軸ユニット６ａの回転速度に見合った値をとる。従って、この周波数（又は周期）に基づいて、前記回転速度を求められる。又、前記第一、第二両センサ４２ｅ、４２ｆの出力信号同士の間の位相差比（＝位相差／１周期）は、前記回転軸ユニット６ａにより前記入力歯車７と前記出力歯車８との間で伝達されるトルクに見合った値をとる。従って、前記位相差比に基づいて、このトルクを求められる。
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【０１０６】
尚、本発明を実施する場合で、上述した実施の形態の第１８例の様に、第一、第二両エンコーダ及びセンサユニットを、回転軸ユニットの中間部で、軸方向に関して入力歯車と出力歯車との間に挟まれた部分に集中して配置する構成を採用する場合には、前記第一、第二両エンコーダ及びセンサユニットの構成として、請求項６〜８に記載した発明の構成（例えば、前述した実施の形態の第９〜１２例の構成）を採用する事もできる。
【０１０７】
又、本発明は、上述した実施の形態の第１３〜１８例の構造に、前述した実施の形態の第２〜８例の構造の特徴部分を適用して実施する事もできる。
【０１０８】
［実施の形態の第１９例、及び、第２０例］
本発明を実施する場合、入力軸１３と出力軸１４との一端部同士の組み合わせ部の構造に関しては、図５１に示した実施の形態の第１９例の構造、又は、図５２に示した実施の形態の第２０例の構造を採用する事もできる。
このうちの図５１に示した実施の形態の第１９例の構造の場合には、当該組み合わせ部に設置するラジアル軸受及びスラスト軸受のうちのラジアル軸受を、ラジアル滑り軸受である、円筒状のスリーブベアリング５７としている。これに対し、前記スラスト軸受を、スラストニードル軸受５８としている。このスラストニードル軸受５８は、入力側組み合わせ用筒部１６の基端部に径方向の大きながたつきなく外嵌される事で、径方向の位置決めを図られている。
これに対し、図５２に示した実施の形態の第２０例の構造の場合には、当該組み合わせ部に設置するラジアル軸受及びスラスト軸受を、円筒状のスリーブベアリング５７及び円輪状のスラストワッシャ２１ｃとしている。このうちのスラストワッシャ２１ｃは、入力側組み合わせ用筒部１６の基端部に径方向の大きながたつきなく外嵌される事で、径方向の位置決めを図られている。これと共に、前記スラストワッシャ２１ｃは、段差面１９に植設されたピン５９を、自身の一部に形成した係合孔６０に係合させる事で、円周方向の位置決めを図られている。
又、上述の図５１及び図５２に示した実施の形態の第１９例及び第２０例の構造の場合には、何れも、前記入力側組み合わせ用筒部１６の基端部に油路６１を形成している。そして、この油路６１を通じて、円筒状空間４７から、前記ラジアル軸受を設置した空間と前記スラスト軸受を設置した空間との間部分に、潤滑油を供給できる様にしている。これにより、前記両軸受の潤滑性能を向上させている。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の各例の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明を組み込んで使用する変速機の形式は、カウンタ軸及びカウンタギヤを持つ構成であれば、特に限定されず、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）、無段変速機（ＣＶＴ）、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）等の各種形式を採用できる。又、測定した回転速度及びトルクは、変速制御以外の車両制御を行う為に利用しても良い。又、前記変速機の上流側に置かれる原動機は、必ずしもガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である必要はなく、例えばハイブリッド車や電気自動車に用いられる電動モータであっても良い。
更に、本発明を実施する場合に、トルクを測定する事は必須であるが、コイルに電圧を惹起させる（誘導起電力を利用する）一部の構造を除き、回転速度を測定する事は必須ではない。回転速度が必要であっても、別途簡易な構造により測定する事もできる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  回転軸
２、２ａ  エンコーダ
３  センサ
４  ハーネス
５  センサユニット
６、６ａ、６ｂ  回転軸ユニット
７  入力歯車
８  出力歯車
９、９ａ、９ｂ  連結軸
１０、１０ａ〜１０ｈ  第一エンコーダ
１１、１１ａ〜１１ｈ  第二エンコーダ
１２、１２ａ〜１２ｄ  センサユニット
１３、１３ａ、１３ｂ  入力軸
１４、１４ａ  出力軸
１５、１５ａ  トーションバー
１６  入力側組み合わせ用筒部
１７  出力側組み合わせ用筒部
１８  ラジアルニードル軸受
１９  段差面
２０  先端面
２１、２１ａ〜２１ｃ  スラストワッシャ
２２  スリット
２３  補強用円筒部
２４ａ〜２４ｅ、２４ａ1、２４ｂ1  インボリュートスプライン係合部
２５ａ〜２５ｄ  止め輪
２６ａ、２６ｂ  円筒面嵌合部
２７  段差面
２８  パーキングロック用歯車
２９ａ〜２９ｄ  円すいころ軸受
３０ａ〜３０ｄ  内輪
３１  間座
３２ａ、３２ｂ  ナット
３３  段差面
３４  鍔部
３５、３５ａ、３５ｂ  芯金
３６、３６ａ、３６ｂ  芯金
３７、３７ａ〜３７ｃ  永久磁石
３８、３８ａ〜３８ｃ  永久磁石
３９、３９ａ〜３９ｅ  第一被検出部
４０、４０ａ〜４０ｅ  第二被検出部
４１、４１ａ〜４１ｃ  ホルダ
４２ａ〜４２ｆ  （第一、第二）センサ
４３、４３ａ  油導入路
４４ａ、４４ｂ  油路
４５ａ、４５ｂ  環状空間
４６ａ、４６ｂ  油溝
４７  円筒状空間
４８  先端面
４９  段差面
５０、５０ａ、５０ｂ  凸部
５１、５１ａ〜５１ｄ  舌片
５２  ステータ
５３  導線
５４  コイル
５５  芯部
５６  リム部
５７  スリーブベアリング
５８  スラストニードル軸受
５９  ピン
６０  係合孔
６１  油路
６２、６２ａ  第一雄インボリュートスプライン部
６３、６３ａ  第一雌インボリュートスプライン部
６４、６４ａ  第二雄インボリュートスプライン部
６５、６５ａ  第二雌インボリュートスプライン部
６６ａ、６６ｂ  凹溝
６７ａ、６７ｂ  通孔
６８  凹孔
６９  ピン
７０ａ、７０ｂ  凹部
７１  凸部
７２ａ、７２ｂ  目印部
７３ａ、７３ｂ  目印部
７４  第一メッキ層
７５  第二メッキ層
７６  円筒面
７７  円筒面
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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