(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時にトルクを伝達するトルク伝達軸と、
このトルク伝達軸を使用時に回転しない部分に対し、回転自在に支持する為の転がり軸受と、
それぞれの被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させ、前記トルク伝達軸に直接又は使用時にこのトルク伝達軸と同期して回転する部材に支持された１対のエンコーダと、
前記各エンコーダの被検出面にそれぞれの検出部を対向された状態で、使用時にも回転しない部分に支持された１対のセンサと、を備えた、
トルク測定装置付回転伝達装置であって、
前記両エンコーダのうち、少なくとも一方のエンコーダが、前記転がり軸受を構成する回転輪である内輪に支持されており、
前記両センサのうち、前記一方のエンコーダの被検出面に対しその検出部を径方向に関する微小隙間を介して対向させた、少なくとも一方のセンサが、前記転がり軸受を構成する静止輪である外輪に支持固定されたセンサキャップの内側に、センサ支持ブロックを介して支持されており、
前記一方のセンサが、前記検出部から略コ字形に折れ曲がる状態で引き出された端子を利用して、前記センサ支持ブロックを径方向両側及び軸方向片側から取り囲む様にして、このセンサ支持ブロックに支持されている、
事を特徴とするトルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項２】
前記一方のエンコーダが、前記内輪の内周面に内嵌固定されている、請求項１に記載したトルク測定装置付回転伝達装置。
【請求項３】
前記センサキャップが、前記外輪の内周面のうち、外輪軌道から軸方向に外れた軸方向端部に内嵌固定されている、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。
【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、トルクを伝達すると共に、伝達するトルクの大きさ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を構成する軸の回転速度と、この軸により伝達しているトルクの大きさとを測定し、その測定結果を当該変速機の変速制御又はエンジンの出力制御を行う為の情報として利用する事が、従来から行われている。又、トルクの大きさを測定する為に利用可能な装置として従来から、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トルクの大きさを測定する装置が知られている（例えば特許文献１、２参照）。この様な従来構造に就いて、図３８を参照しつつ説明する。
【０００３】
図３８に示した従来構造の場合、運転時にトルクを伝達するトルク伝達軸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の外周面である被検出面の磁気特性は、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、これら両被検出面の磁気特性が円周方向に関して変化するピッチは、これら両被検出面同士で互いに等しくなっている。又、これら両被検出面に、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、前記トルク伝達軸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、前記トルク伝達軸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、この回転速度を求められる。又、前記トルク伝達軸１によりトルクを伝達する事に伴って、このトルク伝達軸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（前記トルク伝達軸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トルク測定装置付回転伝達装置の場合には、前記両センサ３、３を、ハウジングに取り付けている為、これら両センサ３、３と、前記トルク伝達軸１に取り付けた前記両エンコーダ２、２との位置関係を厳密に規制する事が難しくなる。この為、これら各エンコーダ２、２の被検出面と前記各センサ３、３の検出部との間の隙間管理（エアギャップ管理）を厳密に行う事が難しくなる。これに対して、例えば特許文献３には、転がり軸受を構成する外輪にセンサを支持すると共に、この転がり軸受を構成する内輪にエンコーダを支持する構造が開示されている。この様な構造によれば、転がり軸受を利用して、エンコーダに対するセンサの位置決めを図る事ができる為、これらエンコーダとセンサとの位置関係を容易に且つ厳密に規制する事ができる。但し、特許文献３に記載された構造の場合には、センサの径方向に関する寸法が嵩み、このセンサの一部が前記外輪よりも径方向外方に突出していると共に、ハーネスを径方向に引き出している為、これらセンサ及びハーネスを、前記外輪を内嵌固定するハウジングの内径側に配置する事ができないといった問題を生じる。
尚、本発明に関連するその他の先行技術としては、上述した特許文献１〜３のほか、特許文献４〜６等に記載された発明がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２５４８２６号公報
【特許文献２】特開昭６３−８２３３０号公報
【特許文献３】特表２０１２−５２９６４６号公報
【特許文献４】特開昭６０−２１３５６９号公報
【特許文献５】特公平７−１８７６７号公報
【特許文献６】特開２０１３−１９８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、エンコーダとセンサとの位置関係を容易に且つ厳密に規制できると共に、センサの小型化を図れ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】
【０００８】
本発明のトルク測定装置付回転伝達装置は、トルク伝達軸と、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。
このうちのトルク伝達軸は、使用時にトルクを伝達するものである。
又、前記転がり軸受は、外輪と、内輪と、複数個の転動体とを備え、前記トルク伝達軸を、使用時に回転しない部分に対し、回転自在に支持するものである。
前記両エンコーダは、それぞれの被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させており、前記トルク伝達軸に直接又は使用時にこのトルク伝達軸と同期して回転する部材に支持されている。
前記両センサは、前記各エンコーダの被検出面にそれぞれの検出部を対向された状態で、使用時にも回転しない部分に支持されている。
そして、前記両センサの出力信号（例えば出力信号同士の位相差、位相差比）を利用して、前記トルク伝達軸が使用時に伝達するトルクを測定可能としている。
【０００９】
特に、本発明のトルク測定装置付回転伝達装置の場合には、前記両エンコーダのうち、少なくとも一方のエンコーダを、前記転がり軸受を構成する回転輪である内輪に支持している。
前記両センサのうち、前記一方のエンコーダの被検出面に対しその検出部を径方向に関する微小隙間を介して対向させた、少なくとも一方のセンサを、前記転がり軸受を構成する静止輪である外輪に支持固定された略円環状のセンサキャップの内側に、例えば部分円環状のセンサ支持ブロックを介して支持している。
更に、前記一方のセンサを、前記検出部から略コ字形に折れ曲がる状態で引き出された端子を利用して、前記センサ支持ブロックを径方向両側及び軸方向片側から取り囲む様に、このセンサ支持ブロックに支持している。
【００１０】
又、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は、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記一方のエンコーダを、前記内輪の内周面に内嵌固定（圧入）する事ができる。
又、上述した請求項２に記載した発明を実施する場合には、例えば、内輪の軸方向端部に、この軸方向端部以外の部分に比べて内径寸法が大きくなった取付段差部を形成する。そして、この取付段差部に対し、前記一方のエンコーダのうち、この取付段差部の径方向の深さ寸法に比べて径方向の厚さ寸法が小さくなった部分を、内嵌固定する事ができる。
【００１１】
又、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は、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記センサキャップを、前記外輪の内周面のうち、外輪軌道から軸方向に外れた軸方向端部に内嵌固定する事ができる。
【００１２】
又、本発明を実施する場合には、例えば、前記両エンコーダ及び前記両センサを、前記トルク伝達軸の軸方向片端側（又は軸方向他端側）に、まとめて（隣接した状態で）配置する事ができる。
この様な構成を採用するには、例えば、前記トルク伝達軸を中空状とし、このトルク伝達軸の内径側に、内軸を配置する。そして、この内軸の軸方向一端側部分を、このトルク伝達軸の軸方向一端側部分に直接又は間接的に（他の部材を介して）相対回転不能に連結する。
又、前記両エンコーダのうち、一方のエンコーダを、前記トルク伝達軸の軸方向他端部を回転自在に支持した転がり軸受を構成する内輪に支持固定し、他方のエンコーダを、前記内軸の軸方向他端側部分（トルク伝達軸の軸方向他端部から突出した部分）に、前記一方のエンコーダと隣接した状態で支持固定する。
又、前記両センサのうち、前記他方のエンコーダの被検出面にその検出部を径方向に関する微小隙間を介して対向させた他方のセンサに就いても、前記一方のセンサを支持したセンサ支持ブロックに対して支持し、この一方のセンサを支持したセンサキャップの内側に配置する。
この場合、前記他方のセンサに就いても、前記検出部から略コ字形に折れ曲がる状態で引き出された端子を利用して、前記センサ支持ブロックを径方向側及び軸方向片側から取り囲む様にして、このセンサ支持ブロックに支持する構成を採用できる。
又、上述の様に、前記トルク伝達軸の内径側に前記内軸を配置する構成を採用した場合には、この内軸を中空状（中空筒状、中空管状）に構成し、この内軸を軽量化すると共に、この内軸の内部空間を潤滑油を各部に供給する為の流路として利用する事もできる。
又、前記内軸の軸方向中間部外周面を、前記トルク伝達軸の内周面によって案内支持する構成を採用する事もできる。この場合には、前記内軸の軸方向中間部外周面（前記トルク伝達軸の内周面によって案内される面）に、摩耗防止の為の表面処理を施す事もできる。
【００１３】
又、本発明を実施する場合には、例えば、前記両エンコーダ及び前記両センサを、前記トルク伝達軸のうち軸方向に離隔した２箇所位置（例えば両端部）に、それぞれ配置する事ができる。
この様な構成を採用する場合には、前記両エンコーダのうち、少なくとも一方のエンコーダ（好ましくは両方のエンコーダ）を、前記トルク伝達軸を回転自在に支持する為の転がり軸受を構成する内輪に支持固定する。
又、前記両センサのうち、少なくとも前記一方のエンコーダの被検出面にその検出部を径方向に関する微小隙間を介して対向させた一方のセンサを、前記転がり軸受を構成する外輪に支持固定したセンサキャップの内側に、センサ支持ブロックを介して支持する。
尚、前記両エンコーダをそれぞれ内輪に支持する場合には、前記両センサに就いても、これら各内輪と共に転がり軸受を構成する各外輪に対し、センサキャップ及びセンサ支持ブロックを介して支持する。
【００１４】
又、本発明を実施する場合には、例えば、前記エンコーダを永久磁石製とすると共に、このエンコーダの被検出面にＳ極に着磁した部分とＮ極に着磁した部分とを円周方向に関して交互に設ける（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る）構成を採用できる他、エンコーダを単なる磁性金属製とし、このエンコーダの被検出面に透孔（又は凹部）と柱部（又は凸部）とを円周方向に関して交互に設ける構成を採用できる。又、エンコーダを磁性金属製とし、被検出面を透孔（又は凹部）と柱部（又は凸部）とを設ける構成を採用した場合には、この様なエンコーダと組み合わせるセンサ側に永久磁石を組み込む。
【００１５】
更に、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は、例えば、前記トルク伝達軸に関して、表面硬さをＨＶ４００以上とし、且つ、表面炭素濃度を０．２％以上とする事ができる。
【００１６】
又、本発明を実施する場合に、前記トルク伝達軸にトルクを入力する為の入力部の位置（形成位置、設置位置）は特に限定されず、例えば軸方向一端部に設ける事もできるし、軸方向中間部、又は、軸方向他端部に設ける事もできる。又、入力部としては、例えば、前記トルク伝達軸の外周面又は内周面に、スプライン部（雄スプライン部又は雌スプライン部）、キー係合部、嵌合面部、螺子部を直接形成する構成を採用できる他、入力歯車、入力プーリ、入力スプロケット等を、前記トルク伝達軸と一体に設けたり、或いは、別体として結合固定する構成を採用できる。
又、同様に、前記トルク伝達軸からトルクを出力する為の出力部の位置（形成位置、設置位置）は特に限定されず、例えば軸方向一端部に設ける事もできるし、軸方向中間部、又は、軸方向他端部に設ける事もできる。又、出力部としては、例えば、前記トルク伝達軸の外周面又は内周面に、スプライン部（雄スプライン部又は雌スプライン部）、キー係合部、嵌合面部、螺子部を直接形成する構成を採用できる他、出力歯車、出力プーリ、出力スプロケット等を、前記トルク伝達軸と一体に設けたり、或いは、別体として結合固定する構成を採用できる。又、前記トルク伝達軸には、複数の出力部を設ける事も可能であり、この場合には、例えば歯数の異なる複数の出力歯車を設けたり、種類の異なる出力部（例えば出力プーリと出力歯車等）を設ける事ができる。
【００１７】
又、本発明を実施する場合には、前記トルク伝達軸を、ハウジング等の使用時にも回転しない部分に対し、１乃至複数の軸受（少なくとも１個の転がり軸受を含む）を用いて回転自在に支持する。この場合に使用する軸受としては、例えば深溝型、アンギュラ型等の玉軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、ラジアルニードル軸受、自動調心ころ軸受、滑り軸受等を使用できる。又、複数の軸受を使用する場合には、例えば、前記トルク伝達軸の軸方向中間部のうち、トルクの入力部と出力部との間部分を、回転自在に支持する事ができる。
又、本発明を実施する場合には、例えば、前記トルク伝達軸にトルクを入力する動力源の回転軸を、このトルク伝達軸と同軸、平行、又は直角に配置する事ができる。
尚、本明細書で、軸の軸方向一端側とは、当該軸の中央部よりも軸方向一端に近い側に存在する部分（一端部を含む）を言い、反対に、軸方向他端側とは、当該軸の中央部よりも軸方向他端に近い側に存在する部分（他端部を含む）を言う。
【発明の効果】
【００１８】
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によれば、エンコーダとセンサとの位置関係を容易に且つ厳密に規制できると共に、センサの小型化を図れる。
即ち、本発明の場合には、使用する１対のセンサのうち、転がり軸受を構成する内輪に支持された少なくとも一方のエンコーダの被検出面にその検出部を対向させた少なくとも一方のセンサを、センサ支持ブロックを介して、前記転がり軸受を構成する外輪に支持したセンサキャップの内側に支持している。この為、本発明の場合には、前記転がり軸受を利用して、前記一方のエンコーダに対する前記一方のセンサの位置決めを容易に図る事できる。この為、これら一方のエンコーダと一方のセンサとの位置関係を、容易に且つ厳密に規制する事ができる。
又、本発明の場合には、前記一方のセンサを構成する端子を、検出部から略コ字形に折れ曲がる状態で引き出しており、この端子により、センサ支持ブロックを径方向両側及び軸方向片側から取り囲む様にして、前記一方のセンサをこのセンサ支持ブロックに支持している。この為、直線状の端子を例えば放射方向（径方向）又は軸方向に配置する構成を採用した場合に比べて、前記一方のセンサの径方向及び軸方向に関する寸法を小さく抑える事ができる。従って、本発明によれば、前記一方のセンサの小型化を図る事ができる。この結果、この一方のセンサを支持したセンサキャップが、前記転がり軸受を構成する外輪よりも径方向外方に突出する事を防止でき、このセンサキャップを、この外輪を内嵌固定する、使用時にも回転しない部分（例えばハウジング）の内径側に配置する事が可能になる。
【００１９】
又、請求項２に記載した発明の場合には、前記一方のエンコーダを、前記内輪の内周面に内嵌固定している為、この一方のエンコーダの被検出面の外径寸法を小さく抑える事が可能になる。この為、前記一方のセンサを支持した前記センサキャップの外径寸法を小さく抑える事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、トルク測定装置付回転伝達装置の断面図。
【図２】同じく図１のＢ部拡大図。
【図３】同じく図２に示した部材の分解斜視図。
【図４】同じく略コ字形に折り曲げる以前の状態のセンサを示す斜視図。
【図５】同じく図２のＣ部拡大図。
【図６】同じく第一エンコーダの取付態様の別例を示す、図２の上半部に相当する図。
【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１に相当する図。
【図８】同じく変形例の第１例を示す図。
【図９】同じく変形例の第２例を示す図。
【図１０】本発明の実施の形態の第３例を示す、図１に相当する図。
【図１１】同じく図１０のＤ部拡大図（Ａ）、及び、図１０のＥ部拡大図（Ｂ）
【図１２】本発明の実施の形態の第４例に関し、実施の形態の第１例のセンサ取付構造の問題点を説明する為の部分分解斜視図（Ａ）、及び、本例に係るセンサキャップとセンサ支持ブロックとの分解斜視図（Ｂ）。
【図１３】同じく変形例の４例を示すセンサキャップの一部を示す模式図。
【図１４】本発明の実施の形態の第５例を示す、図２の上半部に相当する図。
【図１５】同じくセンサキャップと基板との隙間を説明する為に示す模式図。
【図１６】同じく変形例の２例を示す模式図。
【図１７】本発明の実施の形態の第６例を示す、図１の左端部に相当する部分の断面図。
【図１８】同じくセンサジッターに就いて説明する為の図。
【図１９】同じくセンサギャップとセンサジッターとの関係を示す図。
【図２０】本発明に関する参考例の第１例を示す、トルク測定装置付回転伝達装置の断面模式図。
【図２１】同じく第２例を示す、図２０に相当する図。
【図２２】同じく第３例を示す、図２０に相当する図。
【図２３】同じく第４例を示す、図２０に相当する図。
【図２４】同じく第５例を示す、図２０に相当する図。
【図２５】同じくエンコーダ本体を取り出して示す斜視図。
【図２６】同じくアキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。
【図２７】本発明に関する参考例の第６例を示す、図２０に相当する図。
【図２８】同じく図２７のＡ部に相当する部分の具体的構造の１例を示す斜視図。
【図２９】本発明に関する参考例の第７例を示す、図２０に相当する図。
【図３０】同じく第８例を示す、図２０に相当する図。
【図３１】同じく第９例を示す、図２０に相当する図。
【図３２】同じく第１０例を示す、図２０に相当する図。
【図３３】同じく第１１例を示す、図２０に相当する図。
【図３４】同じく第１２例を示す、図２０に相当する図。
【図３５】同じく第１３例を示す、図２０に相当する図。
【図３６】同じく第１４例を示す、図２０に相当する図。
【図３７】同じく第１５例を示す、図２０に相当する図。
【図３８】従来構造のトルク測定装置付回転伝達装置の１例を示す略側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜６を参照しつつ説明する。本例のトルク測定装置付回転伝達装置５は、例えば自動車用の自動変速機に組み込んで使用する。この様なトルク測定装置付回転伝達装置５は、ハウジング（ミッションケース）７５と、ベルト式ＣＶＴ等のインプットシャフト（又はカウンタシャフト）として機能する中空状（中空筒状）のトルク伝達軸６ｅと、１対の転がり軸受４５ａ、４５ｂと、入力歯車４４ａと、出力歯車８ｄと、内軸９ａ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１２ｂとを備える。
【００２２】
前記トルク伝達軸６ｅは、炭素鋼の如き合金鋼により中空円筒状に造られたもので、焼き入れ、焼き戻し処理等の熱処理を行い、このトルク伝達軸６ｅの表面硬さをＨＶ４００以上とすると共に、表面炭素濃度を０．２％以上としている。又、本例の場合には、前記トルク伝達軸６ｅにトルクを入力する為の前記入力歯車４４ａを、このトルク伝達軸６ｅの軸方向中間部に、このトルク伝達軸６ｅとは別体に設けており、トルクを出力する為の前記出力歯車８ｄを、このトルク伝達軸６ｅの軸方向一端寄り部分（図１の右端寄り部分）に、このトルク伝達軸６ｅとは別体に設けている。又、このトルク伝達軸６ｅのうち、前記入力歯車４４ａ及び前記出力歯車８ｄが設置された部分を挟んだ両側部分（軸方向他端部分及び軸方向一端部）を、前記１対の転がり軸受４５ａ、４５ｂにより、前記ハウジング７５に対し回転自在に支持している。
【００２３】
前記入力歯車４４ａ及び前記出力歯車８ｄは、炭素鋼の如き合金鋼製のはすば歯車又は平歯車であり、前記トルク伝達軸６ｅとは別体に設けられている。この為に、前記入力歯車４４ａ及び前記出力歯車８ｄの嵌合部に関して、同心性を確保する為の円筒面嵌合部と、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とを、軸方向に隣接配置した構成を採用している。
【００２４】
前記両転がり軸受４５ａ（４５ｂ）は、例えば深溝型、アンギュラ型等の玉軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、ラジアルニードル軸受、自動調心ころ軸受等（図示の例は玉軸受）であり、それぞれが円環状の外輪５２（５２ａ）及び内輪５１（５１ａ）と、複数個の転動体とから構成されている。このうちの外輪５２（５２ａ）は、使用時にも回転しない静止輪であり、前記ハウジング７５に内嵌固定されている。前記内輪５１（５１ａ）は、使用時に回転する回転輪であり、前記トルク伝達軸６ｅに外嵌固定されている。前記各転動体は、前記外輪５２（５２ａ）の軸方向中間部内周面に形成された外輪軌道と、前記内輪５１（５１ａ）の軸方向中間部外周面に形成された内輪軌道との間に、保持器により保持された状態で、転動自在に設けられている。又、本例の場合には、前記両転がり軸受４５ａ、４５ｂ同士で、互いの接触角を逆向きとしている。
【００２５】
前記内軸９ａは、炭素鋼の如き合金鋼又は合成樹脂により略円柱状（又は円管状）に造られたもので、前記トルク伝達軸６ｅの内径側に、このトルク伝達軸６ｅと同心に配置されている。又、前記内軸９ａは、その軸方向一端部（図１の右端部）を、このトルク伝達軸６ｅの軸方向一端部に相対回転不能に連結すると共に、その軸方向他端部（図１の左端部）を、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向他端開口から軸方向他側に突出させている。図示の構造の場合には、前記内軸９ａの軸方向一端部を、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向一端部に相対回転不能に連結する為に、この内軸９ａの軸方向一端部に設けた大径部４１の外周面と、このトルク伝達軸６ｅの軸方向一端部内周面とを、相対回転不能に締り嵌めにより嵌合固定している。尚、これら両周面同士を、相対回転不能に連結する為に、例えばインボリュートスプラインやキーによる係合を採用する事もできる。又、本例の場合には、前記内軸９ａのうち、前記大径部４１から軸方向に外れた部分の外周面と、前記トルク伝達軸６ｅの内周面との間部分には、軸方向全長且つ全周に亙って、隙間（微小隙間）が設けられている。この間部分には、潤滑油を充満させて、フィルムダンパとして機能させる事もできる。
【００２６】
前記第一エンコーダ１０は、前記転がり軸受４５ａを構成する内輪５１に支持固定されている。言い換えれば、この第一エンコーダ１０は、この転がり軸受４５ａを構成する内輪５１を介して、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向他端寄り部分に間接的に取り付けられている。この為、前記第一エンコーダ１０は、このトルク伝達軸６ｅの軸方向他端寄り部分と共に（同期して）回転可能である。これに対し、前記第二エンコーダ１１は、前記内軸９ａのうちで、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向他端開口から軸方向他側に突出した部分（軸方向他端部）に外嵌固定されている。言い換えれば、前記第二エンコーダ１１は、前記内軸９ａを介して、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向一端部に間接的に取り付けられている。この為、前記第二エンコーダ１１は、このトルク伝達軸６ｅの軸方向一端部と共に（同期して）回転可能である。
【００２７】
又、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１は、前記転がり軸受４５ａを構成する内輪５１又は前記内軸９ａの軸方向他端部に支持固定される、磁性金属板から造られた断面クランク形で円環状の支持環１４、１５と、これら各支持環１４、１５の外周面に固定された、ゴム、合成樹脂等の高分子材料中に磁性粉を分散させて全体を円筒状とした、ゴム磁石、プラスチック磁石等の永久磁石製のエンコーダ本体１６、１７とから成る。尚、これらエンコーダ本体１６、１７中に含有する磁性粉としては、例えば、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト等のフェライト系の磁性粉や、サマリウム−鉄、サマリウム−コバルト、ネオジウム−鉄−ボロン等の希土類元素の磁性粉を採用できる。そして、前記第一エンコーダ１０を構成するエンコーダ本体１６の外周面を、第一被検出面１８とし、又、前記第二エンコーダ１１を構成するエンコーダ本体１７の外周面を、第二被検出面１９としている。これら第一、第二両被検出面１８、１９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、前記第一、第二両被検出面１８、１９には、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おり、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。前記第一、第二両被検出面１８、１９の磁極（Ｓ極、Ｎ極）の総数は、互いに一致している。尚、第一エンコーダ（エンコーダ本体）を、内輪に対して支持環を介する事なく直接取り付けても良い。又、第二エンコーダを構成する支持環の内周面に雌ねじを形成し、この雌ねじを内軸の軸方向他端部に形成した雄ねじ部に螺合させる事により、第二エンコーダを内軸の軸方向他端部に取り付けても良い。
【００２８】
更に本例の場合には、前記第一センサ２１ａ及び前記第二センサ２２ａを備えたセンサユニット１２ｂを、前記転がり軸受４５ａを構成する外輪５２に支持固定している。本例の特徴は、前記第一エンコーダ１０の支持構造、並びに、前記センサユニット１２ｂの構成及び支持構造にある為、対応する図面を参照しつつ、順次説明する。
【００２９】
前記第一エンコーダ１０の支持構造に就いて、図１及び図２を参照しつつ説明する。この第一エンコーダ１０は、前述した通り、前記支持環１４と、この支持環１４の外周面に固定された前記エンコーダ本体１６とから構成されている。このうちの支持環１４は、板厚が０．５〜１．３ｍｍ程度のＳＰＣＣ等の圧延鋼板に、プレス加工を施して造られたもので、断面クランク形に構成されており、前記内輪５１に内嵌固定する為の小径筒部５３と、前記エンコーダ本体１６をその外周面に固定した大径筒部５４と、これら小径筒部５３の軸方向他端部と大径筒部５４の軸方向一端部とを連続する円輪部５５とを備えている。又、前記支持環１４のうちで、前記小径筒部５３と前記円輪部５５とを連続する屈曲部５６ａ、及び、前記大径筒部５４とこの円輪部５５とを連続する屈曲部５６ｂの、それぞれの曲率半径（曲げＲ）は、０．２〜１．３ｍｍの範囲に規制されている。
【００３０】
又、本例の場合には、前記内輪５１の内周面のうち、軸方向他端部に、軸方向一端部乃至中間部に比べて内径寸法が大きくなった取付段差部５７を形成し、この取付段差部５７に前記小径筒部５３を、圧入締め代が２０〜４００μｍ程度となる範囲で圧入固定している。本例の場合には、圧入締め代の値を上記範囲に収める事で、前記第一エンコーダ１０の脱落を防止すると共に、圧入時の破損を防止している。前記取付段差部５７の内径寸法は、前記内輪５１の内周面のうちでこの取付段差部５７から軸方向に外れた部分の内径寸法に、前記支持環１４の板厚を２倍した値を加えた合計値よりも大きくしている。別の言い方をすれば、前記取付段差部５７の径方向の深さ寸法を、前記支持環１４（小径筒部５３）の板厚（径方向の厚さ）よりも小さくしている。これにより、前記取付段差部５７に前記小径筒部５３を圧入固定した状態で、この小径筒部５３の内周面が前記内輪５１の内周面よりも径方向内方に突出しない様にして、この小径筒部５３の内周面が前記トルク伝達軸６ｅの外周面に接触する事を防止している。又、本例の場合には、上述した様に、前記各屈曲部５６ａ、５６ｂの曲率半径を小さい値に規制する事で、前記内輪５１の軸方向端面に対する前記円輪部５５の当接面積を広く確保して、前記大径筒部５４、延いては、この大径筒部５４に固定した前記エンコーダ本体１６の、前記内輪５１に対する同心性を確保する様にしている。
【００３１】
尚、本発明を実施する場合に、第一エンコーダ１０は、図６に示した様に、内輪５１の外周面の軸方向他端部（溝肩部）に、締り嵌めで外嵌固定する構成を採用する事もできる。図示の構造の場合には、第一エンコーダ１０を構成する支持環１４は、エンコーダ本体１６を固定する為の小径筒部５３ａと、前記内輪５１の外周面に外嵌固定する為の大径筒部５４ａと、これら小径筒部５３ａの軸方向一端部と大径筒部５４ａの軸方向他端部とを連続する円輪部５５ａとを備えており、断面クランク形に構成されている。この様な第一エンコーダ１０の支持構造を採用する場合にも、大径筒部５４ａの圧入締め代の値を２０〜４００μｍに規制したり、この大径筒部５４ａ及び前記小径筒部５３ａと前記円輪部５５ａとの間の屈曲部５６ａ、５６ｂの曲率半径の値を０．２〜１．３ｍｍの範囲に規制する事が好ましい。
【００３２】
次に、前記センサユニット１２ｂの構成及び支持構造に就いて、図１及び図２に加えて、図３〜５を参照しつつ説明する。
本例の場合、前記センサユニット１２ｂを、第一センサ２１ａと、第二センサ２２ａと、第一基板５８と、第二基板５９と、センサ支持ブロック６０と、センサキャップ６１とを含んで構成している。このうちの第一センサ２１ａ（第二センサ２２ａ）は、図４に示した様に、ホール素子、ホールＩＣ、ＭＲ素子（ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子、ＡＭＲ素子を含む）等の磁気検出素子を備えた検出部６２ａ（６２ｂ）と、この検出部６２ａ（６２ｂ）からそれぞれ引き出された１対の端子６３ａ、６３ａ（６３ｂ、６３ｂ）と、これら両端子６３ａ、６３ａ（６３ｂ、６３ｂ）の長さ方向中間部同士を導通させる事なく連結する連結部材６４ａ（６４ｂ）とを備えている。又、本例の場合には、前記各端子６３ａ、６３ａ（６３ｂ、６３ｂ）を略コ字形に折り曲げて、前記第一センサ２１ａ（第二センサ２２ａ）を支持するのに利用している。
【００３３】
前記センサ支持ブロック６０は、合成樹脂製で、部分円環状（円弧板状）に構成されており、円周方向に隣接する部分に１対の取付部６５ａ、６５ｂを軸方向位置をずらした（オフセットした）状態で設けている。本例の場合には、この様な取付部６５ａ、６５ｂに対し、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを取り付けている。具体的には、この第一センサ２１ａを構成する端子６３ａ、６３ａの先端部と、前記第二センサ２２ａを構成する端子６３ｂ、６３ｂの先端部とを、軸方向に関して反対向き（向き合う方向）に配置する。そして、コ字形に折り曲げられた前記両端子６３ａ、６３ａにより、前記取付部６５ａを径方向両側及び軸方向片側（他端側）から取り囲む様に、前記第一センサ２１ａをこの取付部６５ａに支持する。又、同様に、コ字形に折り曲げられた前記両端子６３ｂ、６３ｂにより、前記取付部６５ｂを径方向両側及び軸方向片側（一端側）から取り囲む様に、前記第二センサ２２ａをこの取付部６５ｂに取り付ける。尚、この様に第一、第二センサ２１ａ、２２ａを取り付けた状態で、前記各検出部６２ａ、６２ｂと前記各連結部材６４ａ、６４ｂとの間で、前記各取付部６５ａ、６５ｂを径方向両側から弾性的に挟持している。又、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを前記センサ支持ブロック６０に取り付けた状態で、前記両端子６３ａ、６３ａ、６３ｂ、６３ｂの先端部を、前記第一、第二両基板５８、５９にそれぞれ電気的に接続している。
【００３４】
前記第一、第二両基板５８、５９は、略円弧板状に構成されており、前記センサ支持ブロック６０の軸方向両側面に支持されている。具体的には、前記第一、第二両基板５８、５９は、複数個所に形成された係合孔９２、９２に、前記センサ支持ブロック６０の軸方向側面に形成した固定用ピン（係合凸部）８１、８１を係合（圧入）する事で、このセンサ支持ブロック６０の軸方向側面に支持されている。又、本例の場合、前記第一、第二両基板５８、５９同士を円周方向一端部で電気的に接続すると共に、このうちの第一基板５８に対し、ハーネス２３を電気的に接続している。
【００３５】
本例の場合には、前記センサ支持ブロック６０に対し、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを取り付けると共に、前記第一、第二両基板５８、５９を支持した状態で、これら各部材２１ａ、２２ａ、５８、５９、６０を、前記センサキャップ６１内に収納している。このセンサキャップ６１は、板厚が０．５〜１．３ｍｍ程度のＳＰＣＣ等の圧延鋼板に、プレス加工を施して造られたもので、全体を略円環状に構成している。具体的には、前記センサキャップ６１は、円輪状の底部６６と、この底部６６の外径側端部から軸方向一端側に向けて直角に折れ曲がる状態で設けられた外側筒部６７と、この外側筒部６７の軸方向一端部から径方向内方に向けて直角に折れ曲がる状態で設けられた突き当て円輪部６８と、この突き当て円輪部６８の径方向中間部から軸方向一端側に向け突出する状態で設けられた支持筒部６９とを備えている。
【００３６】
本例の場合には、上述の様な構成を有する前記センサキャップ６１を、前記転がり軸受４５ａを構成する外輪５２に支持固定している。この為に、この外輪５２の内周面のうちで、軸方向中央部に形成された外輪軌道７０の軸方向他側に設けられた肩部７１の軸方向他端部に、内径寸法が大きくなった嵌合段差部７２を形成している。そして、この嵌合段差部７２に対し前記支持筒部６９を、圧入締め代が２０〜４００μｍ程度となる範囲で圧入固定している。これにより、前記センサキャップ６１の脱落を防止すると共に、圧入時の破損を防止している。又、前記肩部７１のうちで、前記外輪軌道７０と軸方向に隣接した部分の内径寸法を小さいままとして、前記転がり軸受４５ａを構成する転動体（玉）７３が、前記肩部７１に乗り上げるのを防止している。
【００３７】
又、上述の様に互いに組み合わせた、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａ、前記第一、第二両基板５８、５９、及び、前記センサ支持ブロック６０と、この第一基板５８に接続した前記ハーネス２３の一端部とを、図示しないエポキシ系接着剤やシリコン系接着剤等の樹脂系接着剤により封止（この樹脂部材に包埋）した状態で、前記センサキャップ６１の内側に前記各固定用ピン８１、８１を利用して保持固定している。又、この状態で、前記ハーネス２３の残部は、前記底部６６の一部に形成したハーネス引出孔７４を通じて軸方向に引き出している。又、本例の場合には、前記センサキャップ６１を前記外輪５２の嵌合段差部７２に圧入固定した状態で、内側に設置された前記第一センサ２１ａを構成する検出部６２ａを、前記第一エンコーダ１０の外周面（第一被検出面１８）に対し径方向に関する微小隙間を介して対向させると共に、前記第二センサ２２ａを構成する検出部６２ｂを、前記第二エンコーダ１１の外周面（第二被検出面１９）に対し径方向に関する微小隙間を介して対向させている。この為、前記第一センサ２１ａは、前記第一エンコーダ１０の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させ、前記第二センサ２２ａは、前記第二エンコーダ１１の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させる。そして、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの出力信号を、軸方向に引き出された１本のハーネス２３を通じて、図示しない演算器に送信する。又、このハーネス２３を通じて、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａに電力を供給する。
【００３８】
以上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５の場合、前記センサユニット１２ｂを構成する第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの出力信号は、前記トルク伝達軸６ｅ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、前記トルク伝達軸６ｅ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、前記トルク伝達軸６ｅによりトルクを伝達する際には、前記入力歯車４４ａ及び前記出力歯車８ｄとの間部分が弾性的に捩れ変形する事に伴い、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向両端部同士（第一、第両二エンコーダ１０、１１同士）が回転方向に相対変位する。そして、この様に第一、第両二エンコーダ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２１ａ、２２ａ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、このトルクを算出する事ができる。尚、この算出処理は、前記演算器により行う。この為、この演算器には、予め理論計算や実験により調べておいた、前記位相差比と前記トルクとの関係を、計算式やマップ等の型式で組み込んでおく。
【００３９】
特に本例のトルク測定装置付回転伝達装置５によれば、センサの取り付け作業性を良好にできると共に、ハーネスの配線作業の簡略化を図れ、コスト及び重量の低減を図れる。
即ち、本例の場合には、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向一端部の位相を、このトルク伝達軸６ｅの内径側に配置され、その軸方向他端部がこのトルク伝達軸６ｅの軸方向他端開口から突出した前記内軸９ａに伝達する事ができる。この為、このトルク伝達軸６ｅの軸方向他端部の位相を検出する為の前記第一エンコーダ１０と、このトルク伝達軸６ｅの軸方向一端部の位相を検出する為の第二エンコーダ１１とを、このトルク伝達軸６ｅの軸方向に関して他端側部分に隣接配置する（まとめて配置する）事ができる。従って、本例の場合には、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを前記センサ支持ブロック６０に保持した１個のセンサユニット１２ｂを使用できる為、センサの取り付け作業性を良好にできる。具体的には、前記センサキャップ６１を、前記転がり軸受４５ａを構成する外輪５２に取り付ける作業を１回行うだけで、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを高精度に位置決めする事ができる。又、ハーネスの本数を２本｛ハーネス４、４（図３８参照）｝から１本｛ハーネス２３（図１〜３参照）｝に減らす事ができる為、ハーネスの配線作業の簡略化を図れる（取り回し性を良好にできる）と共に、コスト及び重量の低減を図れる。
【００４０】
又、本例の場合には、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを支持した前記センサキャップ６１を、前記転がり軸受４５ａを構成する外輪５２に支持固定している為、この転がり軸受４５ａを利用して、この転がり軸受４５ａを構成する内輪５１に支持固定された前記第一エンコーダ１０に対する前記第一センサ２１ａの位置決めを容易に図る事できる。この為、これら第一エンコーダ１０と第一センサ２１ａとの位置関係を、容易に且つ厳密に規制する事ができる。又、本例の場合には、前記第二センサ２２ａに就いても、前記転がり軸受４５ａを利用して位置決めを図る事ができる。従って、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの検出部と、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１（特に内輪に支持された第一エンコーダ１０）の被検出面（第一、第二両被検出面１８、１９）との径方向に関する隙間を、容易に且つ厳密に管理する事が可能になる。
【００４１】
又、本例の場合には、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを構成する端子６３ａ、６３ｂをそれぞれ、これら第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを構成する検出部６２ａ、６２ｂから略コ字形に折れ曲がる状態で引き出しており、これら各端子６３ａ、６３ｂにより、前記センサ支持ブロック６０を径方向両側及び軸方向片側から取り囲む様にして、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを前記センサ支持ブロック６０に支持している。この為、直線状の端子を例えば放射方向（径方向）又は軸方向に配置する構成を採用した場合に比べて、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの径方向及び軸方向に関する寸法を小さく抑える事ができる。従って、本例の構造によれば、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの小型化を図る事ができる。この結果、これら第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを支持したセンサキャップ６１が、前記転がり軸受４５ａを構成する外輪５２よりも径方向外方に突出する事を防止でき、このセンサキャップ６１をこの外輪５２を内嵌固定した前記ハウジング７５の内径側に配置する事が可能になる。
【００４２】
又、本例の場合には、前記第一エンコーダ１０を構成する支持環１４の小径筒部５３を、前記内輪５１の内周面の軸方向他端部に形成された取付段差部５７に圧入固定している為、前記第一エンコーダ１０の第一被検出面１８の外径寸法を小さく抑える事が可能になる。この為、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを支持した前記センサキャップ６１の外径寸法を小さく抑える事ができる。
【００４３】
又、本例の場合には、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａを、円周方向に関する位相（位置）をずらした状態で、軸方向に関して互いに反対向きに配置している為、前記センサユニット１２ｂの軸方向寸法の短縮化を図れる。又、前記ハーネス２３を軸方向に引き出している為、このセンサユニット１２ｂを取り付けた前記転がり軸受４５ａを、前記ハウジング７５に内嵌固定する際に、前記ハーネス２３が邪魔にならずに済み、取り付け作業性が低下する事を防止できる。
【００４４】
又、前記第一エンコーダ１０を、前記トルク伝達軸６ｅに比べて、寸法が小さく且つ重量の軽い前記転がり軸受４５ａを構成する内輪５１に取り付けている為、この第一エンコーダ１０を、前記トルク伝達軸６ｅに直接取り付ける場合に比べて、この第一エンコーダ１０の取り付け作業性を良好にする事ができる。更に、本例の場合には、前記トルク伝達軸６ｅの表面硬さをＨＶ４００以上とすると共に、表面炭素濃度を０．２％以上としている為、このトルク伝達軸６ｅの耐久性の向上を図れる。従って、本例のトルク測定装置付回転伝達装置５を、自動車や風力発電装置等、特に耐久性が要求される用途に好ましく適用できる。しかも、本例の場合には、前記トルク伝達軸６ｅを前記両転がり軸受４５ａ、４５ｂにより回転自在に支持している為、滑り軸受により支持する構成を採用した場合に比べて、前記トルク伝達軸６ｅに作用する摩擦トルクを小さく抑えられる。この為、このトルク伝達軸６ｅが伝達するトルクを大きく確保できて、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの出力信号から得られるトルクの測定精度を良好にできる。
【００４５】
［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図７〜９を参照しつつ説明する。本例の特徴は、トルク伝達軸６ｅの内径側に配置した内軸９ｃを、前記実施の形態の第１例の場合の様な中実状ではなく、中空筒状（円管状）とした点にある。
【００４６】
特に、図７に示した構造の場合には、内軸９ｃの中心に、この内軸９ｃの軸方向両端面にのみ開口した軸方向に長い貫通孔７６を形成している。これにより、前記内軸９ｃの軽量化を図っている。
【００４７】
これに対し、変形例である図８、９に示した構造の場合には、内軸９ｃの軸方向複数箇所（図示の例では２箇所）に、径方向内端部を貫通孔７６に開口させると共に、径方向外端部をこの内軸９ｃの外周面に開口させた分岐孔７７ａ、７７ｂを形成している。又、トルク伝達軸６ｅ並びにこのトルク伝達軸６ｅに支持固定された入力歯車４４ａ及び出力歯車８ｄのうち、軸方向に関して前記各分岐孔７７ａ、７７ｂと整合する部分に、径方向に貫通した連通孔７８ａ、７８ｂを形成している。この様な構成を採用する事により、前記貫通孔７６、前記各分岐孔７７ａ、７７ｂ、及び、前記各連通孔７８ａ、７８ｂを通じて、前記トルク伝達軸６ｅの径方向外方に配置された、転がり軸受４５ａ、４５ｂや前記入力歯車４４ａ及び前記出力歯車８ｄ等に、潤滑油を供給する様にしている。
【００４８】
更に、前記図９に示した構造の場合には、前記内軸９ｃの外周面のうち、軸方向に関して前記各分岐孔７７ａ、７７ｂの開口部と整合する部分に、径方向に凹んだ内径側油溝７９ａ、７９ｂを全周に亙り形成すると共に、前記トルク伝達軸６ｅの内周面のうち、軸方向に関して前記各連通孔７８ａ、７８ｂの開口部と整合する部分に、径方向に凹んだ外径側油溝８０ａ、８０ｂを形成している。そして、前記各内径側油溝７９ａ、７９ｂとこれら各外径側油溝８０ａ、８０ｂとを径方向に対向させて、当該部分に比較的広い空間を形成している。これにより、前記トルク伝達軸６ｅの内側を通じて供給される潤滑油の流動性を向上させて、このトルク伝達軸６ｅの径方向外方に配置された各部材に効率良く潤滑油を供給できる様にしている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００４９】
［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例に就いて、図１０〜１１を参照しつつ説明する。本例の特徴は、実施の形態の第１例の構造から内軸を省略すると共に、第一エンコーダ１０及び第一センサ２１ａの組と、第二エンコーダ１１及び第二センサ２２ａの組とを、軸方向に離隔した状態で、トルク伝達軸６ｅの軸方向両側にそれぞれ配置した点にある。その他の部分の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様であるので、以下、本例の特徴部分を説明する。
【００５０】
本例の場合、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向両端部を、ハウジング７５に対し、１対の転がり軸受４５ａ、４５ｂにより、回転自在に支持している。そして、前記第一、第二エンコーダ１０、１１のうち、第一エンコーダ１０を、前記転がり軸受４５ａを構成する内輪５１に支持固定している。言い換えれば、この第一エンコーダ１０は、この転がり軸受４５ａを構成する内輪５１を介して、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向他端部に間接的に取り付けられている。この為、前記第一エンコーダ１０は、このトルク伝達軸６ｅの軸方向他端部と共に（同期して）回転可能である。これに対し、前記第二エンコーダ１１を、前記転がり軸受４５ｂを構成する内輪５１ａに支持固定している。言い換えれば、この第二エンコーダ１１は、この転がり軸受４５ｂを構成する内輪５１ａを介して、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向一端部に間接的に取り付けられている。この為、前記第二エンコーダ１１は、このトルク伝達軸６ｅの軸方向一端部と共に（同期して）回転可能である。尚、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１の前記両内輪５１、５１ａに対する支持構造に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００５１】
又、本例の場合には、第一、第二両センサ２１ａ、２２ａのうち、第一センサ２１ａを、前記転がり軸受４５ａを構成する外輪５２に支持固定しており、第二センサ２２ａを、前記転がり軸受４５ｂを構成する外輪５２ａに支持固定している。より具体的には、前記第一センサ２１ａを、第一基板５８と、センサ支持ブロック６０ａと、センサキャップ６１ａと組み合わせて、センサユニット１２ｃを構成し、前記外輪５２に支持固定している。同様に、前記第二センサ２２ａに就いても、第二基板５９と、センサ保持ブロック６０ｂと、センサキャップ６１ｂと組み合わせて、センサユニット１２ｄを構成し、前記外輪５２ａに支持固定している。
【００５２】
本例の場合には、前記各センサ支持ブロック６０ａ、６０ｂとして、合成樹脂製で、部分円環状に構成されており、円周方向１個所にのみ取付部を備えたものを使用している。そして、この取付部に対し、前記第一、第二各センサ２１ａ、２２ａを、それぞれ取り付けている。具体的には、これら第一、第二各センサ２１ａ、２２ａを構成する略コ字形の端子６３ａ、６３ｂにより、前記各取付部を、それぞれ径方向両側及び軸方向片側から取り囲む様に、前記第一、第二各センサ２１ａ、２２ａを前記各取付部に取り付けている。
【００５３】
そして、前記第一、第二各センサ２１ａ、２２ａを構成する端子６３ａ、６３ｂの先端部を、前記各センサ支持ブロック６０ａ、６０ｂの軸方向側面にそれぞれ支持された前記第一、第二各基板５８、５９に対し、それぞれ電気的に接続している。又、これら第一、第二各基板５８、５９に対し、それぞれハーネス２３、２３を電気的に接続している。
【００５４】
又、本例の場合には、前記各センサ支持ブロック６０ａ、６０ｂに対し、前記第一、第二各センサ２１ａ、２２ａを取り付けると共に、前記第一、第二各基板５８、５９を支持した状態で、これら各部材２１ａ、５８、６０ａを、前記センサキャップ６１ａ内に収納すると共に、前記各部材２１ｂ、５９、６０ｂを、前記センサキャップ６１ｂ内に収納している。そして、これら両センサキャップ６１ａ、６１ｂのうち、一方のセンサキャップ６１ａを、前記転がり軸受４５ａを構成する外輪５２に支持固定（内嵌固定）し、他方のセンサキャップ６１ｂを、前記転がり軸受４５ｂを構成する外輪５２ａに支持固定（内嵌固定）している。尚、これら両センサキャップ６１ａ、６１ｂの支持構造に就いても、基本的には、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００５５】
以上の様な構成により、前記センサキャップ６１ａの内側に設置された前記第一センサ２１ａを構成する検出部６２ａを、前記第一エンコーダ１０の外周面（第一被検出面１８）に対し径方向に関する微小隙間を介して対向させると共に、前記センサキャップ６１ｂの内側に配置された前記第二センサ２２ａを構成する検出部６２ｂを、前記第二エンコーダ１１の外周面（第二被検出面１９）に対し径方向に関する微小隙間を介して対向させている。この為、前記第一センサ２１ａは、前記第一エンコーダ１０の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させ、前記第二センサ２２ａは、前記第二エンコーダ１１の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させる。そして、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの出力信号を、軸方向にそれぞれ引き出された２本のハーネス２３、２３を通じて、図示しない演算器に送信する。又、これら各ハーネス２３、２３を通じて、前記第一、第二各センサ２１ａ、２２ａに電力を供給する。
尚、本発明を実施する場合に、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１のうち、何れか一方のエンコーダのみを内輪に支持固定し、他方のエンコーダに関しては、トルク伝達軸の端部に直接支持固定する構造を採用しても良い。この場合には、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａのうち、前記一方のエンコーダの被検出面にその検出部を対向させる、何れか一方のセンサのみを外輪に支持固定し、他方のセンサに就いてはハウジング等に支持固定する構造を採用しても良い。
【００５６】
以上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５の場合、第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの出力信号は、前記トルク伝達軸６ｅ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、前記トルク伝達軸６ｅ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、前記トルク伝達軸６ｅによりトルクを伝達する際には、前記入力歯車４４ａと前記出力歯車８ｄとの間部分が弾性的に捩れ変形する事に伴い、前記トルク伝達軸６ｅの軸方向両端部同士（第一、第二両エンコーダ１０、１１同士）が回転方向に相対変位する。そして、この様に第一、第二両エンコーダ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２１ａ、２２ａ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。
【００５７】
又、本例のトルク測定装置付回転伝達装置５の場合にも、前記トルク伝達軸６ｅをハウジング７５に回転自在に支持する為の軸受として、１対の転がり軸受４５ａ、４５ｂを使用している為、例えば滑り軸受を使用して支持する場合と比べて、軸受部で生じるフリクションロスを低減できる。この為、前記トルク伝達軸６ｅに加わるトルクが減少する事を防止でき、トルクの測定精度を確保できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００５８】
［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例に就いて、図１２〜１３を参照しつつ説明する。本例の特徴は、センサキャップ６１ｃに対するセンサ支持ブロック６０の固定構造にある。即ち、前述した実施の形態の第１例の構造の場合には、図１２の（Ａ）に示した様に、センサ支持ブロック６０の軸方向側面に設けられた複数の固定用ピン８１、８１を、センサキャップ６１を構成する底部６６又は突き当て円輪部６８に形成された固定用孔８２、８２内に圧入する事により、前記センサ支持ブロック６０を前記センサキャップ６１に対して支持固定している。この様な固定構造を採用した場合、組み付け作業時に、このセンサキャップ６１に対する前記センサ支持ブロック６０の位置決め（正しい姿勢に規制する事）が難しく、例えば、前記各固定用ピン８１、８１の中心軸と前記各固定用孔８２、８２の中心軸とが傾斜した状態等、前記センサ支持ブロック６０を正規の位置（姿勢）以外に取り付けようとすると、このセンサ支持ブロック６０に過大な応力が加わる可能性がある。この為、このセンサ支持ブロック６０に支持固定した第一、第二両センサ２１ａ、２２ａ及び第一、第二両基板５８、５９にも、応力が加わる可能性があり、これら各部材２１ａ、２２ａ、５８、５９が故障する可能性がある。又、前記センサ支持ブロック６０を前記センサキャップ６１に対し、正規の取付位置からずれた位置に一旦固定してしまうと、容易には取り外す事ができず、メンテナンス性の面で問題を生じる可能性がある。
【００５９】
そこで、本例の場合には、図１２の（Ｂ）に示した様に、センサキャップ６１ｃを構成する底部６６ａ（又は突き当て円輪部６８ａ）に、センサ支持ブロック６０に設けられた固定用ピン８１、８１と同数で且つ等ピッチに配置された固定用孔８２ａ、８２ａを形成すると共に、これら各固定用ピン８１、８１をこれら各固定用孔８２ａ、８２ａに導く為の案内凹溝８３、８３を形成している。図示の構造の場合には、これら各案内凹溝８３、８３を、前記底部６６ａの径方向内端部から径方向外方に直線状に伸長した径方向直線部８４、８４と、これら各径方向直線部８４、８４の径方向外端部から前記各固定用孔８２ａ、８２ａに向けて、円周方向に直線状に伸長した円周方向直線部８５、８５とから構成している。
【００６０】
以上の様な構成を有する本例の場合、前記センサ支持ブロック６０を前記センサキャップ６１ｃに固定する際に、前記各固定用ピン８１、８１を、前記各案内凹溝８３、８３（径方向直線部８４、８４及び周方向直線部８５、８５の順）に沿って同時に（同位相で）移動させた後、前記各固定用孔８２ａ、８２ａに挿入する事ができる。この為、前記各センサキャップ６１ｃに対する前記センサ支持ブロック６０の姿勢を規制する事ができ、前記各固定用ピン８１、８１の中心軸と前記各固定用孔８２ａ、８２ａの中心軸とを容易に一致させる事ができる。従って、本例の構造によれば、前記センサ支持ブロック６０に過大な応力が加わる事を有効に防止する事ができて、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａ及び前記第一、第二両基板５８、５９に故障が生じる事を有効に防止できる。又、前記各固定ピン８１、８１の中心軸と前記各固定用孔８２ａ、８２ａとの中心軸とを一致させた状態で、これら各固定用ピン８１、８１を挿入できる為、これら各固定用ピン８１、８１を前記各固定用孔８２ａ、８２ａから取り外す作業が、必要以上に面倒になる事を防止できる。従って、メンテナンス性の面からも有利になる。
【００６１】
又、図１３には、本例の変形例の構造を示している。このうちの（Ａ）に示した構造の場合には、１対の案内凹溝８３ａをそれぞれ、径方向直線部８４と、これら各径方向直線部８４の径方向外端部から固定用孔８２ａに向けて、円周方向に円弧状に伸長した円周方向円弧部８６とから構成している。この様な構成を有する（Ａ）の場合、前記図１２の（Ｂ）の場合と同様に、固定用ピン８１、８１を、前記各案内凹溝８３ａ、８３ａに沿って同時に移動させた後、固定用孔８２ａ、８２ａに挿入する事が可能になる。
【００６２】
又、（Ｂ）に示した構造の場合には、１対の案内凹溝８３ｂ、８３ｃをそれぞれ、底部６６ａ（又は突き当て円輪部６８ａ）の径方向内端部から径方向外方に円弧状に伸長した径方向円弧部８７ａ（８７ｂ）と、これら各径方向円弧部８７ａ（８７ｂ）の径方向外端部から固定用孔８２ａに向けて、円周方向に円弧状（径方向外方が凸になった円弧状）に伸長した円周方向円弧部８６とから構成している。この様な構成の場合、前記径方向円弧部８７ａ（８７ｂ）を、円周方向に隣り合う状態で配置された径方向円弧部８７ｂ（８７ａ）の径方向外端部を曲率中心とした曲率半径Ｒの円弧としている。従って、前記（Ｂ）の構造の場合、円周方向に隣り合う１対の径方向円弧部８７ａ、８７ｂ同士の間で、円周方向に関する凸の向きが逆になっている。又、円周方向に隣り合う１対の固定用孔８２ａ、８２ａ同士の円周方向距離もＲに規制している。この様な構成を有する（Ｂ）の場合、１対の固定用ピン８１、８１のうち、何れか一方の固定用ピン８１を、円周方向に隣り合う１対の径方向円弧部８７ａ、８７ｂのうち、一方の径方向円弧部８７ａ（８７ｂ）の径方向外端部まで移動させた後、他方の固定用ピン８１を、他方の径方向円弧部８７ｂ（８７ａ）に沿って径方向内方から外方に向けて移動させる。その後、前記両固定用ピン８１、８１を、前記両円周方向円弧部８６、８６に沿って同時に移動させ、前記各固定用孔８２ａ、８２ａに挿入する。
【００６３】
又、（Ｃ）に示した構造の場合には、１対の案内凹溝８３ａ、８３ｃ同士の間で、形状を異ならせている。即ち、これら両案内凹溝８３ａ、８３ｃのうち、一方の案内凹溝８３ａを、前記（Ａ）に示した場合と同様に、径方向直線部８４と、この径方向直線部８４の径方向外端部から固定用孔８２ａに向けて、円周方向に円弧状に伸長した円周方向円弧部８６とから構成しているのに対し、他方の案内凹溝８３ｃを、前記（Ｂ）の右側に示した構造の場合と同様に、径方向円弧部８７ｂと、これら各径方向円弧部８７ｂの径方向外端部から固定用孔８２ａに向けて、円周方向に円弧状に伸長した円周方向円弧部８６とから構成している。又、（Ｃ）に示した構造の場合には、前記径方向円弧部８７ｂを、円周方向に隣り合う状態で配置された前記径方向直線部８４の径方向外端部を曲率中心とした曲率半径Ｒの円弧としている。又、円周方向に隣り合う１対の固定用孔８２ａ、８２ａ同士の円周方向距離をＲに規制している。この様な構成を有する（Ｃ）の場合、１対の固定用ピン８１、８１のうち、何れか一方の固定用ピン８１を、前記径方向直線部８４の径方向外端部まで移動させた後、他方の固定用ピン８１を、前記径方向円弧部８７ｂに沿って径方向内方から外方に向けて移動させる。その後、前記両固定用ピン８１、８１を、前記両円周方向円弧部８６、８６に沿って同時に移動させ、前記各固定用孔８２ａ、８２ａに挿入する。
【００６４】
又、（Ｄ）に示した構造の場合にも、１対の案内凹溝８３ｂ、８３ａ同士の間で、形状を異ならせている。即ち、これら両案内凹溝８３ｂ、８３ａのうち、一方の案内凹溝８３ｂを、前記（Ｂ）の左側に示した構造の場合と同様に、径方向円弧部８７ａと、これら各径方向円弧部８７ａの径方向外端部から固定用孔８２ａに向けて、円周方向に円弧状に伸長した円周方向円弧部８６とから構成しているのに対し、他方の案内凹溝８３ａを、前記（Ａ）に示した場合と同様に、径方向直線部８４と、この径方向直線部８４の径方向外端部から固定用孔８２ａに向けて、円周方向に円弧状に伸長した円周方向円弧部８６とから構成している。又、（Ｄ）に示した構造の場合には、前記径方向円弧部８７ａを、円周方向に隣り合う状態で配置された前記径方向直線部８４の径方向外端部を曲率中心とした曲率半径Ｒの円弧としている。又、円周方向に隣り合う１対の固定用孔８２ａ、８２ａ同士の円周方向距離をＲに規制している。この様な構成を有する（Ｄ）の場合、１対の固定用ピン８１、８１のうち、何れか一方の固定用ピン８１を、前記径方向直線部８４の径方向外端部まで移動させた後、他方の固定用ピン８１を、前記径方向円弧部８７ａに沿って径方向内方から外方に向けて移動させる。その後、前記両固定用ピン８１、８１を、前記両円周方向円弧部８６、８６に沿って同時に移動させ、前記各固定用孔８２ａ、８２ａに挿入する。
【００６５】
以上に説明した（Ａ）〜（Ｄ）の何れの構造の場合にも、前記１２の（Ｂ）に示した構造の場合と同様に、前記各固定用ピン８１、８１の中心軸と前記各固定用孔８２ａ、８２ａの中心軸とを容易に一致させる事ができる。従って、センサ支持ブロック６０に過大な応力が加わる事を有効に防止する事ができて、第一、第二両センサ２１ａ、２２ａ及び第一、第二両基板５８、５９に故障が生じる事を有効に防止できる。又、前記各固定用ピン８１、８１を前記各固定用孔８２ａ、８２ａから取り外す作業が、必要以上に面倒になる事を防止できる為、メンテナンス性の面からも有利になる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００６６】
［実施の形態の第５例］
本発明の実施の形態の第５例に就いて、図１４〜１６を参照しつつ説明する。本例の特徴は、センサキャップ６１と、このセンサキャップ６１の内側に配置された第一、第二両基板５８、５９との間の隙間の大きさを厳密に規制した点にある。前記センサキャップ６１の小径化を図るべく、このセンサキャップ６１とこのセンサキャップ６１の内側に配置された各部材との間の隙間を何ら制限なく小さくした場合、第一基板５８又は第二基板５９に接続された第一、第二各センサ２１ａ、２２ａの端子６３ａ、６３ｂや、抵抗、コンデンサといった各種素子９３などが、前記センサキャップ６１の内面に接触する可能性があり、これら各部材２１ａ、２２ａ、９３の損傷の原因になる。又、前記センサキャップ６１として、金属製のものを使用した場合には、前記第一基板５８や前記第二基板５９の回路がショートする可能性がある。
【００６７】
そこで、本例の場合には、図１４、１５に示した様に、センサキャップ６１の内面と前記第一基板５８及び前記第二基板５９との間の隙間の大きさＨ１、Ｈ２を、それぞれ１．１５ｍｍよりも大きくなる様に規制し、前記センサキャップ６１の内面と前記第一基板５８及び前記第二基板５９に接続された各種部材との接触を防止している。
【００６８】
次に、前記センサキャップ６１の内面と前記第一基板５８及び前記第二基板５９との間の隙間の大きさを、それぞれ１．１５ｍｍよりも大きくした理由について説明する。
先ず、前記第一基板５８及び前記第二基板５９に接続される素子９３のうち、表面実装用のチップ抵抗の厚さは、ＪＩＳ規格上最大で０．７５ｍｍであり、又、使用頻度の高い１６０８サイズの角型セラミックコンデンサの厚さは、最大で１．００ｍｍ程度である。一方、前記第一基板５８及び前記第二基板５９が固定されるセンサ支持ブロック６０の熱膨張量は、このセンサ支持ブロック６０の径方向厚さ寸法を１０ｍｍ、このセンサ支持ブロック６０を構成する樹脂材料の熱膨張係数を１０×１０−５／Ｋ、使用時に於ける温度変化（温度上昇量）を１５０°Ｃとした場合に、０．１５ｍｍになる。そこで、本例の場合には、前記第一基板５８及び前記第二基板５９に接続される素子９３のうち、厚さ寸法が最大になると考えられる、１６０８サイズの角型セラミックコンデンサの厚さ１．００ｍｍに、前記センサ支持ブロック６０の熱膨張量分の０．１５ｍｍを加えて、１．１５ｍｍなる値を決定している。
【００６９】
又、変形例を示す図１６の（Ａ）に示した様に、前記第一基板５８（又は第二基板５９）の表面（少なくともセンサキャップ６１の内面に対向する面）に、ポリウレタン、ポリビニル、アクリル、フッ素、エポキシ樹脂等の絶縁コーティング層８８を形成する事もできる。或いは、同図の（Ｂ）に示した様に、前記センサキャップ６１の内面（のうち、少なくとも第一基板５８及び第二基板５９の対向する面）に、フェノール、ポリウレタン、ポリビニル、油性ワニス、シリコン等の絶縁塗装８９を施す事もできる。
【００７０】
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記センサキャップ６１の内面と前記第一基板５８及び前記第二基板５９に接続された各種素子９３等とが接触する事を有効に防止できる。この為、これら各部材５８、５９、９３が損傷する事を防止できる。又、前記第一基板５８及び前記第二基板５９の回路がショートする事も防止できる。更に、前記図１６に示した変形例の場合には、前記センサキャップ６１の内面と前記第一基板５８及び前記第二基板５９に接続された各部材とが万が一接触した場合にも、これら第一基板５８及び第二基板５９の回路がショートする事を有効に防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００７１】
［実施の形態の第６例］
本発明の実施の形態の第６例に就いて、図１７〜１９を参照しつつ説明する。本例の特徴は、第一エンコーダ１０の第一被検出面１８と、第一センサ２１ａの検出部（ホールＩＣ）６２ａを構成するホール素子などの検出素子９０ａとの間の径方向隙間（センサギャップ）の大きさＴ１、及び、第二エンコーダ１１の第二被検出面１９と、第二センサ２２ａの検出部（ホールＩＣ）６３ａを構成するホール素子などの検出素子９０ｂとの間の径方向隙間（センサギャップ）の大きさＴ２を、それぞれ０ｍｍよりも大きく２ｍｍ以下に規制した点にある。
【００７２】
前記第一被検出面１８（第二被検出面１９）と前記検出素子９０ａ（９０ｂ）との間の隙間の大きさＴ１（Ｔ２）が大きくなると、この検出素子９０ａ（９０ｂ）を通過する磁束密度の変化量が小さくなる。この為、前記第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの出力信号に、図１８に示す様な、センサジッター（ばらつき）が生じ、これら第一、第二両センサ２１ａ、２２ａの出力信号同士の位相差が、本来の値よりも小さくなったり、又は、大きくなったりする。この為、トルクの測定精度を悪化させる原因になる。又、センサジッターは、図１９に示す様に、前記隙間の大きさＴ１（Ｔ２）が２ｍｍを超えると、２ｍｍ以下の場合に比べて著しく増加する。そこで、本例の場合には、前記第一エンコーダ１０の第一被検出面１８と、第一センサ２１ａの検出部６２ａを構成する検出素子９０ａとの間の径方向隙間の大きさＴ１、及び、第二エンコーダ１１の第二被検出面１９と、第二センサ２２ａの検出部６３ａを構成する検出素子９０ｂとの間の径方向隙間Ｔ２の大きさを、それぞれ０ｍｍよりも大きく２ｍｍ以下に規制し、センサジッターの増加を防いでいる。従って、本例の場合には、トルクの測定精度を良好にする事ができる。又、後述する参考例の構造等の様に、センサを構成する検出部を、合成樹脂製のホルダの内部に包埋する構成を採用する場合には、モールド厚及びエアギャップ変動を考慮して、センサギャップを０．４ｍｍ以上１．９ｍｍ以下に規制する事が、センサジッターを小さい値に抑え、トルク測定精度を向上させる面から好ましい。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００７３】
［参考例の第１例］
本発明に関する参考例の第１例に就いて、図２０を参照しつつ説明する。本例のトルク測定装置付回転伝達装置５は、例えば自動車用の自動変速機に組み込んで使用する。この様なトルク測定装置付回転伝達装置５は、図示しないハウジング（ミッションケース）と、ベルト式ＣＶＴ等のインプットシャフト（又はカウンタシャフト）として機能する中空状（中空筒状）のトルク伝達軸６と、転がり軸受７と、出力歯車８と、内軸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。
【００７４】
前記トルク伝達軸６は、炭素鋼の如き合金鋼により中空円筒状に造られたもので、軸方向一端部（図２０の右端部）外周面に、トルクの入力部であるスプライン部（雄スプライン部）１３が形成されている。このスプライン部１３には、図示しないクラッチ、筒型軸継手、フランジ型軸継手、流体継手（トルクコンバータを含む）等の動力継手がスプライン係合され、前記トルク伝達軸６と同軸上に配置されたエンジンやモータ等の動力源の回転軸と接続されている。尚、前記スプライン部１３には、図示しない入力歯車をスプライン係合し、前記トルク伝達軸６とは同軸上に存在しない動力源の回転軸と接続する事も可能である。又、このトルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分（図２０の左端寄り部分）は、前記ハウジングに対し、前記転がり軸受７により回転自在に支持されている。従って、本参考例の場合には、前記トルク伝達軸６は、片持ち式の支持構造となる。更に、本参考例の場合には、このトルク伝達軸６に、焼き入れ、焼き戻し処理等の熱処理を行い、このトルク伝達軸６ａの表面硬さをＨＶ４００以上とすると共に、表面炭素濃度を０．２％以上としている。
【００７５】
前記転がり軸受７は、例えば深溝型、アンギュラ型等の玉軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、ラジアルニードル軸受、自動調心ころ軸受等であり、それぞれが円環状の外輪及び内輪と、複数個の転動体とから構成されている。このうちの外輪は、前記ハウジングに内嵌固定されており、前記内輪は、前記トルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分に外嵌固定されている。前記各転動体は、前記外輪の内周面に形成された外輪軌道と、前記内輪の外周面に形成された内輪軌道との間に、保持器により保持された状態で、転動自在に設けられている。
【００７６】
前記出力歯車８は、炭素鋼の如き合金鋼製のはすば歯車又は平歯車であり、前記トルク伝達軸６の軸方向中間部に、このトルク伝達軸６と一体に形成（固定）されている。尚、前記出力歯車８を、このトルク伝達軸６とは別体として、このトルク伝達軸６の軸方向中間部外周面に外嵌固定する事もできる。この場合には、この嵌合部を、同心性を確保する為の円筒面嵌合部と、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とを、軸方向に隣接配置した構成を採用できる。
【００７７】
前記内軸９は、炭素鋼の如き合金鋼又は合成樹脂により略円柱状（又は円管状）に造られたもので、前記トルク伝達軸６の内径側に、このトルク伝達軸６と同心に配置されている。又、前記内軸９は、その軸方向一端部（図２０の右端部）を、このトルク伝達軸６の軸方向一端部に相対回転不能に連結すると共に、その軸方向他端部（図２０の左端部）を、前記トルク伝達軸６の軸方向他端開口から軸方向他側に突出させている。図示の構造の場合には、前記内軸９の軸方向一端部を、前記トルク伝達軸６の軸方向一端部に相対回転不能に連結する為に、この内軸９の軸方向一端部に設けた大径部４１の外周面と、このトルク伝達軸６の軸方向一端部内周面とを、相対回転不能に締り嵌めにより嵌合固定している。尚、これら両周面同士を、相対回転不能に連結する為に、例えばインボリュートスプラインやキーによる係合を採用する事もできる。又、本参考例の場合には、前記内軸９のうち、前記大径部４１から軸方向に外れた部分の外周面と、前記トルク伝達軸６の内周面との間部分には、軸方向全長且つ全周に亙って、隙間（微小隙間）が設けられている。この間部分には、潤滑油を充満させて、フィルムダンパとして機能させる事もできる。
【００７８】
前記第一エンコーダ１０は、前記転がり軸受７を構成する内輪に支持固定されている。言い換えれば、この第一エンコーダ１０は、この転がり軸受７を構成する内輪を介して、前記トルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分に間接的に取り付けられている。この為、前記第一エンコーダ１０は、このトルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分と共に（同期して）回転可能である。これに対し、前記第二エンコーダ１１は、前記内軸９のうちで、前記トルク伝達軸６の軸方向他端開口から軸方向他側に突出した部分（軸方向他端部）に外嵌固定されている。言い換えれば、前記第二エンコーダ１１は、前記内軸９を介して、前記トルク伝達軸６の軸方向一端部に間接的に取り付けられている。この為、前記第二エンコーダ１１は、このトルク伝達軸６の軸方向一端部と共に（同期して）回転可能である。
【００７９】
又、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１は、前記転がり軸受７を構成する内輪又は前記内軸９の軸方向他端部に支持固定される、磁性金属板から造られた断面クランク形で円環状の支持環１４、１５と、これら各支持環１４、１５の外周面に固定された、円筒状で永久磁石製のエンコーダ本体１６、１７とから成る。尚、これらエンコーダ本体１６、１７中に含有する磁性粉としては、例えば、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト等のフェライト系の磁性粉や、サマリウム−鉄、サマリウム−コバルト、ネオジウム−鉄−ボロン等の希土類元素の磁性粉を採用できる。そして、前記第一エンコーダ１０を構成するエンコーダ本体１６の外周面を、第一被検出面１８とし、又、前記第二エンコーダ１１を構成するエンコーダ本体１７の外周面を、第二被検出面１９としている。これら第一、第二両被検出面１８、１９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、前記第一、第二両被検出面１８、１９には、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おり、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。前記第一、第二両被検出面１８、１９の磁極（Ｓ極、Ｎ極）の総数は、互いに一致している。尚、第一エンコーダ（エンコーダ本体）を、内輪に対して支持環を介する事なく直接取り付けても良い。又、第二エンコーダを構成する支持環の内周面に雌ねじを形成し、この雌ねじを内軸の軸方向他端部に形成した雄ねじ部に螺合させる事により、第二エンコーダを内軸の軸方向他端部に取り付けても良い。
【００８０】
前記センサユニット１２は、合成樹脂製のホルダ２０と、このホルダ２０の先端部に軸方向に隣接する状態で包埋（保持）された、第一、第二両センサ２１、２２と、１本のハーネス２３とを備える。これら第一、第二両センサ２１、２２のそれぞれの検出部（第一検出部及び第二検出部）には、ホール素子、ホールＩＣ、ＭＲ素子（ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子、ＡＭＲ素子を含む）等の磁気検出素子が組み込まれており、前記ホルダ２０を前記転がり軸受７を構成する外輪に支持固定した状態で、このうちの第一センサ２１の第一検出部を、前記第一被検出面１８に、前記第二センサ２２の第二検出部を、前記第二被検出面１９に、それぞれ近接対向させている。この為、前記第一センサ２１は、前記第一被検出面１８の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させ、又、前記第二センサ２２は、前記第二被検出面１９の磁気特性変化に対応して出力信号を変化させる。本参考例の場合には、この様な前記第一、第二両センサ２１、２２の出力信号を、軸方向に引き出された１本のハーネス２３を通じて、図示しない演算器に送信する。又、図示の構造の場合、前記ホルダ２０は、前記転がり軸受７を構成する外輪の軸方向他端面に支持固定されている。
【００８１】
以上の様な構成を有する本参考例のトルク測定装置付回転伝達装置５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２１、２２の出力信号は、前記トルク伝達軸６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、前記トルク伝達軸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、前記トルク伝達軸６によりトルクを伝達する際には、前記スプライン部１３と前記出力歯車８との間部分が弾性的に捩れ変形する事に伴い、前記トルク伝達軸６の軸方向両端部同士（第一、第両二エンコーダ１０、１１同士）が回転方向に相対変位する。そして、この様に第一、第両二エンコーダ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２１、２２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、このトルクを算出する事ができる。尚、この算出処理は、前記演算器により行う。この為、この演算器には、予め理論計算や実験により調べておいた、前記位相差比と前記トルクとの関係を、計算式やマップ等の型式で組み込んでおく。
【００８２】
特に本参考例のトルク測定装置付回転伝達装置５によれば、センサの取り付け作業性を良好にできると共に、ハーネスの配線作業の簡略化を図れ、コスト及び重量の低減を図れる。
即ち、本参考例の場合には、前記トルク伝達軸６の軸方向一端部の位相を、このトルク伝達軸６の内径側に配置され、その軸方向他端部がこのトルク伝達軸６の軸方向他端開口から突出した前記内軸９に伝達する事ができる。この為、このトルク伝達軸６の軸方向他端部の位相を検出する為の前記第一エンコーダ１０と、このトルク伝達軸６の軸方向一端部の位相を検出する為の第二エンコーダ１１とを、このトルク伝達軸６の軸方向に関して他端側部分に隣接配置する（まとめて配置する）事ができる。従って、本参考例の場合には、前記第一、第二両センサ２１、２２を前記ホルダ２０に保持した１個のセンサユニット１２を使用できる為、センサの取り付け作業性を良好にできる。具体的には、前記ホルダ２０を、前記転がり軸受７を構成する外輪に取り付ける作業を１回行うだけで、前記第一、第二両センサ２１、２２を高精度に位置決めする事ができる。又、ハーネスの本数を２本から１本に減らす事ができる為、ハーネスの配線作業の簡略化を図れる（取り回し性を良好にできる）と共に、コスト及び重量の低減を図れる。
【００８３】
又、本参考例の場合には、前記ホルダ２０を、前記転がり軸受７を構成する外輪に支持固定している為、前記第一、第二両センサ２１、２２の検出部と、前記第一、第二両エンコーダ１０、１１（特に内輪に支持された第一エンコーダ１０）の被検出部（第一、第二両被検出面１８、１９）との径方向に関する隙間を、容易に且つ厳密に管理する事が可能になる。又、前記第一エンコーダ１０を、前記トルク伝達軸６に比べて、寸法が小さく且つ重量の軽い前記転がり軸受７を構成する内輪に取り付けている為、この第一エンコーダ１０を、前記トルク伝達軸６に直接取り付ける場合に比べて、この第一エンコーダ１０の取り付け作業性を良好にする事ができる。更に、本例の場合には、前記トルク伝達軸６の表面硬さをＨＶ４００以上とすると共に、表面炭素濃度を０．２％以上としている為、このトルク伝達軸６ａの耐久性の向上を図れる。従って、本参考例のトルク測定装置付回転支持装置を、自動車や風力発電装置等、特に耐久性が要求される用途に好ましく適用できる。しかも、本参考例の場合には、前記トルク伝達軸６を前記転がり軸受７により回転自在に支持している為、滑り軸受により支持する構成を採用した場合に比べて、前記トルク伝達軸６に作用する摩擦トルクを小さく抑えられる。この為、このトルク伝達軸６が伝達するトルクを大きく確保できて、前記第一、第二両センサ２１、２２の出力信号から得られるトルクの測定精度を良好にできる。
【００８４】
［参考例の第２例］
本発明に関する参考例の第２例に就いて、図２１を参照しつつ説明する。本参考例の特徴は、第一エンコーダ１０ａを構成する支持環１４ａを、トルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分を回転自在に支持する転がり軸受７を構成する内輪に代えて、このトルク伝達軸６の軸方向他端部外周面に直接支持する（外嵌固定する）構成を採用した点にある。この様な構成を有する本参考例の場合には、前記参考例の第１例の場合（内輪に取り付ける場合）に比べて、前記支持環１４ａを小型化し易くなる為、製造コストの低減を図る上で有利になる。又、本参考例の場合にも、第一エンコーダ（エンコーダ本体）を、トルク伝達軸６の軸方向他端部に対し支持環を介さずに、直接固定する事もできる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第１例の場合と同様である。
【００８５】
［参考例の第３例］
本発明に関する参考例の第３例に就いて、図２２を参照しつつ説明する。本参考例の特徴は、センサユニット１２ａを構成するホルダ２０ａを、トルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分を回転自在に支持する転がり軸受７を構成する外輪に代えて、図示しないハウジングに対して支持固定する構成を採用した点にある。この様な構成を有する本参考例の場合には、前記参考例の第１例の場合（外輪に取り付ける場合）に比べて、ホルダ２０ａの取付構造に関する自由度を高くできる。又、ハウジングの変形時に、第一、第二両センサ２１、２２が、第一、第二エンコーダ１０、１１に対して同方向に変位する為、前記ハウジングの変形が、トルクの検出精度に与える影響を小さくできる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第１例及び第２例の場合と同様である。
【００８６】
［参考例の第４例］
本発明に関する参考例の第４例に就いて、図２３を参照しつつ説明する。本参考例の特徴は、第一エンコーダ１０ａを構成する支持環１４ａを、トルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分を回転自在に支持する転がり軸受７を構成する内輪に代えて、このトルク伝達軸６の軸方向他端部に直接支持する（外嵌固定する）構成を採用すると共に、センサユニット１２ａを構成するホルダ２０ａを、トルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分を回転自在に支持する転がり軸受７を構成する外輪に代えて、図示しないハウジングに対して支持固定する構成を採用した点にある。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第１例〜第３例の場合と同様である。
【００８７】
［参考例の第５例］
本発明に関する参考例の第５例に就いて、図２４〜２６を参照しつつ説明する。本例のトルク測定装置付回転伝達装置５ａは、図示しないハウジング（ミッションケース）と、インプットシャフト（又はカウンタシャフト）として機能する中空状（中空筒状）のトルク伝達軸６と、転がり軸受７と、出力歯車８と、１個のエンコーダ２４と、１個のセンサユニット１２とを備える。
【００８８】
前記エンコーダ２４は、前記転がり軸受７を構成する内輪に支持固定される、磁性金属板から造られた断面クランク形で円環状の支持環２５と、この支持環２５の外周面に全周に亙り固定された、円環状で永久磁石製のエンコーダ本体２６とから構成されている。このエンコーダ本体２６の外周面には、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おり、これらＳ極とＮ極との境界は、軸方向中央部が円周方向に関して最も突出した（又は凹んだ）Ｖ字形になっている。そして、被検出面である前記エンコーダ本体２６の外周面のうち、幅方向片半部（図２４、２５の右半部、図２６の下半部）を、円周方向に関する磁気特性変化の位相がこの外周面の幅方向に対して所定方向に漸次変化する第一被検出面２７とし、幅方向他半部（図２４、２５の左半部、図２６の上半部）を、円周方向に関する磁気特性変化の位相が前記外周面の幅方向に対して前記所定方向と逆方向に漸次変化する第二被検出面２８としている。尚、図示は省略するが、エンコーダを、トルク伝達軸６の軸方向他端部に、直接外嵌固定する構造を採用する事もできる。
【００８９】
本参考例の場合には、前記トルク測定装置付回転伝達装置５ａ全体として、１個のエンコーダ２４のみを用いており、このエンコーダ２４に、前記第一被検出面２７と前記第二被検出面２８とを設けている。この為、前記トルク伝達軸６の内側には、前記参考例の第１〜４例の構造の様に、内軸９は設けていない。従って、図示は省略するが、トルク伝達軸を中実状とする事もできる。
【００９０】
又、本参考例の場合にも、前記センサユニット１２を構成するホルダ２０を、前記トルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分を回転自在に支持する転がり軸受７を構成する外輪に対して支持固定している。そして、この状態で、前記ホルダ２０の先端部に包埋された第一、第二センサ２１、２２のうち、第一センサ２１の第一検出部を、前記第一被検出面２７に、前記第二センサ２２の第二検出部を、前記第二被検出面２８に、それぞれ近接対向させている。又、前記第一、第二両センサ２１、２２の検出部が、前記エンコーダ２４の外周面に対向する位置は、このエンコーダ２４の円周方向に関して同じ位置としている。言い換えれば、前記第一、第二両センサ２１、２２の検出部は、前記トルク伝達軸６の中心軸を含む同一仮想平面上に配置されている。尚、図示は省略するが、センサユニットを構成するホルダを、ハウジングに対して支持固定する事もできる。
【００９１】
又、前記トルク伝達軸６に、アキシアル荷重（初期設定予圧に基づくアキシアル荷重も含む）が作用していない状態で、Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との軸方向中間部で円周方向に関して最も突出した部分（境界の傾斜方向が変化する部分）が、前記第一、第二両センサ２１、２２の検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、前記各部材２１、２２、２４の設置位置を規制している。従って、この様な中立状態では、前記第一、第二両センサ２１、２２の検出部は、図７の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、前記最も突出した部分から軸方向に同じだけずれた部分に対向する。従って、前記第一、第二両センサ２１、２２の出力信号の位相は、同図の（Ｃ）に示す様に一致する。
【００９２】
又、前記トルク伝達軸６は、図示しないハウジングに対して、前記転がり軸受７により回転自在に支持されており、この転がり軸受７には予圧（初期設定予圧）が付与されている。この為、前記トルク伝達軸６は、この予圧の大きさに応じた分だけ、前記中立状態からアキシアル方向に僅かに変位する。又、前記トルク伝達軸６は、軸方向中間部に設けられたはすば歯車である出力歯車８と、図示しない相手歯車である別のはすば歯車との噛合部に作用する反力のうち、アキシアル方向の分力（アキシアル荷重）に基づき、アキシアル方向に変位する。従って、前記トルク伝達軸６に、この様な予圧やアキシアル荷重が作用した状態では、前記第一、第二両センサ２１、２２の検出部は、図７の（Ａ）の実線イ、イ上から幅方向に関して同方向にずれ、破線ロ、ロ上、又は、鎖線ハ、ハ上に対向する。そして、この状態では、前記第一、第二両センサ２１、２２の出力信号の位相は、同図の（Ｂ）又は（Ｄ）に示す様にずれる。この様にして生じる第一、第二両センサ２１、２２の出力信号同士の間に存在する位相差（位相差比）は、前記噛合部に作用するアキシアル荷重に基づくアキシアル変位量と、前記予圧に基づくアキシアル変位量との合計に見合った値となる。従って、前記第一、第二両センサ２１、２２の出力信号同士の間に存在する位相差から、前記予圧に基づくアキシアル変位量分を差し引く（組み付け時に校正を行う）事で、前記トルク伝達軸６が伝達するトルクの大きさに見合った値である、前記噛合部に作用するアキシアル荷重に基づくアキシアル変位量を求められる。この結果、本参考例の場合には、図示しない演算器に予め記憶させておいた、前記位相差（位相差比）と、前記アキシアル変位量（アキシアル荷重）と、前記トルクとの関係を表す、式やマップを利用して、前記トルク伝達軸６が伝達するトルクの大きさを求める事ができる。尚、本参考例を実施する場合には、転がり軸受に予圧を付与した状態を中立状態として、トルク伝達軸が伝達するトルクを求める事もできる。
【００９３】
以上の様な構成を有する本参考例の場合には、前記トルク測定装置付回転伝達装置５ａ全体として、１個のエンコーダ２４を使用するのみで、前記トルク伝達軸６が伝達するトルクの大きさ及び方向を求める事ができる。この為、部品点数の削減に伴うコストの低減を図れる。又、前記トルク伝達軸６の内径側に、内軸９（図１〜４参照）を配置しなくて済む為、このトルク伝達軸６の設計の自由度を向上できる。更には、このトルク伝達軸６の強度確保を図る面からも有利になる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００９４】
［参考例の第６例］
本発明に関する参考例の第６例に就いて、図２７〜２８を参照しつつ説明する。本参考例の場合には、転がり軸受７（図２８では円すいころ軸受）を構成する内輪に、トルク検出用有孔部材である、トルク検出用スリーブ２９を支持固定している。これに対し、内軸９の軸方向他端部に、トルク検出用凹凸部材３０を支持固定している。尚、図示は省略するが、トルク検出用スリーブを、トルク伝達軸６の軸方向他端部に、直接外嵌固定する構造を採用する事もできる。
【００９５】
このうちのトルク検出用凹凸部材３０は、鉄系合金等の磁性材製で、全体を円筒状に形成されており、軸方向中間部外周面に、外周面形状を円周方向に関する凹凸形状（歯車形状）とした、トルク検出用凹凸部３１を設けている。尚、図２８には、内軸９の外周面に直接、トルク検出用凹凸部３１を形成した構造を示している。
【００９６】
一方、前記トルク検出用スリーブ２９は、アルミニウム合金等の導電性を有する非磁性金属板製で、全体を段付円筒状に形成されており、前記転がり軸受７を構成する内輪に支持固定された大径筒部３２と、小径筒部３３とを有する。このうちの小径筒部３３は、前記トルク検出用凹凸部３１（第二被検出部）の外径側に、このトルク検出用凹凸部３１と径方向に近接した状態で同心に配置されている。又、この状態で、前記小径筒部３３は、前記トルク検出用凹凸部材３０と後述するコイルセンサユニット３４との間部分に位置している。又、前記小径筒部３３には、複数の略矩形の貫通孔である窓孔３５、３５が、軸方向に複列に、且つ、円周方向に関して等間隔に設けられており、これら両列の窓孔３５、３５の円周方向位相は、互いに半ピッチずれている。
【００９７】
又、前記転がり軸受７を構成する外輪に対し、断面Ｌ字形で全体を円環状とした支持部材３６を利用して、コイルセンサユニット３４を支持固定している。このコイルセンサユニット３４は、前記トルク検出用凹凸部３１及び前記トルク検出用スリーブ２９の小径筒部３３の外径側に同心に配置されている。又、前記コイルセンサユニット３４は、円筒状の検出本体３７と、この検出本体３７の外周面から径方向外方に突出する状態で設けられた、図示しない樹脂製の台座と、この台座に植設された、図示しない複数本（例えば４本）の金属製のピンから成る接続端子とを備える。前記検出本体３７は、それぞれが円環状のコイルボビンに巻回された複数（図示の例では２つ）のコイル３８、３８と、これら各コイルボビンに巻回されたコイル３８、３８を覆った金属製のヨーク部材３９とから成る。前記接続端子は、前記検出本体３７の円周方向の一部に径方向外方に突出する状態で設けられており、前記各コイル３８、３８に接続されている。又、前記接続端子は、図示しない回路基板に接続され、１本のハーネス２３を通じて、前記コイルセンサユニット３４の出力信号を演算器に送信する。尚、図示は省略するが、コイルセンサユニットを、ハウジングに対して支持固定する事もできる。
【００９８】
上述の様な構成を有する本参考例のトルク測定装置付回転伝達装置５ｂの場合にも、前記トルク伝達軸６によりトルクが伝達されると、このトルクの方向及び大きさに応じた分だけ、このトルク伝達軸６の軸方向一端部に前記内軸９を介して間接的に取り付けられた前記トルク検出用凹凸部材３０のトルク検出用凹凸部３１と、前記トルク伝達軸６の軸方向他端寄り部分に前記内輪を介して間接的に取り付けられた前記トルク検出用スリーブ２９の小径筒部３３との、円周方向に関する位置関係が変化する。そして、この位置関係の変化に応じた分だけ、前記コイルセンサユニット３４を構成するコイル３８、３８のインピーダンスに変化が生じる。従って、このインピーダンス変化に基づいて、前記トルクの方向及び大きさを検出できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００９９】
［参考例の第７例］
本発明に関する参考例の第７例に就いて、図２９を参照しつつ説明する。本参考例の特徴は、トルク伝達軸６を、図示しないハウジングに対して、１対の転がり軸受７、４０により回転自在に支持し、前記トルク伝達軸６を両持ち梁式の支持構造とした点にある。即ち、本参考例の場合には、前記トルク伝達軸６の軸方向中間部のうち、軸方向一端部に設けられたスプライン部１３と出力歯車８が固定された部分との間部分を、第二の転がり軸受４０により回転自在に支持している。この第二の転がり軸受４０としては、深溝型、アンギュラ型等の玉軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、ラジアルニードル軸受等を採用可能である。又、本参考例の場合には、前記１対の転がり軸受７、４０同士で、互いの接触角を逆向きとしている。この様な構成を有する本参考例の場合には、前記トルク伝達軸６の支持剛性を高める事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第１例の場合と同様である。
【０１００】
［参考例の第８例］
本発明に関する参考例の第８例に就いて、図３０を参照しつつ説明する。本参考例の特徴は、トルク伝達軸６ａをカウンタシャフトとして、このトルク伝達軸６ａの軸方向中間部で、１対の転がり軸受７、４０同士の間部分に、２個の出力歯車８ａ、８ｂを固定している（トルク伝達軸６ａと一体に設けている）点にある。又、本参考例の場合、これら両歯車８ａ、８ｂの外周面に形成された歯数を、自動変速機の段数に応じて、互いに異ならせている。尚、出力歯車は、トルク伝達軸に対して一体的に設けても良いし、結合固定しても良い。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第１例及び第７例の場合と同じである。
【０１０１】
［参考例の第９例］
本発明に関する参考例の第９例に就いて、図３１を参照しつつ説明する。本参考例の特徴は、トルク伝達軸６ｂの軸方向他端寄り部分の内周面に、その他の部分よりも内径寸法が小さくなった案内面４２を形成している。又、前記トルク伝達軸６ｂの内径側に配置された内軸９ａの軸方向中間部他端寄り部分で、径方向に関して前記案内面４２と対向する部分に、軸方向一端部に設けた大径部４１よりは外径寸法が小さいが、その他の部分よりは外径寸法が大きくなった被案内面４３を形成している。そして、本参考例の場合には、前記案内面４２とこの被案内面４３とを隙間を介して径方向に近接対向させて、この被案内面４３をこの案内面４２によって案内支持している。尚、前記隙間の大きさは、小さい程好ましく、例えば１００μｍ以下とする事が好ましく、更に嵌めあい公差で、例えばＨ７／ｇ６又はＨ７／ｇ７とする事が好ましい。
【０１０２】
以上の様な構成を有する本参考例の場合には、前記内軸９ａを、軸方向一端部に設けた大径部４１と、軸方向中間部他端寄り部分に設けた前記被案内面４３とにより、前記トルク伝達軸６ｂに対して軸方向に離隔した２個所で支持する事ができる（両持ち梁式の支持構造を採用できる）。この為、前記トルク伝達軸６ｂの回転振動が大きくなる領域（高トルク、高速回転域）であっても、前述した参考例の第１例の構造の様に、大径部４１による１個所のみで支持する構造（片持ち式の支持構造）を採用した場合に比べて、前記内軸９ａの回転振れを抑える事ができる。従って、この内軸９ａの軸方向他端部に固定した第二エンコーダ１１の振れを抑える事ができる。この結果、本参考例の構造によれば、この第二エンコーダ１１の振れに基づき、トルクの測定性能が低下する事を防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記参考例の第１例の場合と同じである。
【０１０３】
［参考例の第１０例］
本発明に関する参考例の第１０例に就いて、図３２を参照しつつ説明する。本参考例の場合には、内軸９ｂの軸方向中間部他端寄り部分の外周面に形成された被案内面４３ａに、摩耗を防止する為の表面処理を施している。より具体的には、炭素鋼製の前記内軸９ｂに、焼入れ、焼戻し処理を施して、その硬度をＨＲＣ３０〜５０に規制し、その後、前記被案内面４３ａに、以下の（１）〜（６）の中から選択される表面処理を施している。
（１）二硫化モリブデン、二硫化タングステン、ＰＴＦＥ等の固体潤滑膜（デフリックコート）を、例えば固体潤滑剤の粒子を噴射して堆積させるショットピーニング加工により形成する。
（２）ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法などにより形成する。
（３）金、銅、銀、亜鉛、鉛、錫、チタン、ニッケル、アルミニウム等の金属皮膜（例えば１０μｍ以下の膜）を、例えばショットピーニング加工又はメッキにより形成する。
（４）リン酸マンガン、リン酸亜鉛又はリン酸亜鉛カルシウム等のリン酸塩処理を施し、化成処理膜を形成する。
（５）四三酸化鉄被膜処理（黒染め処理）により酸化被膜を形成する。
（６）硬質クロムメッキ、ニッケル亜鉛メッキ、無電解ニッケルメッキなどの硬質皮膜を形成する。
又、本例の場合には、上述の様な（１）〜（６）の中から選択される表面処理を施した後、前記被案内面４３ａに潤滑油やグリース等の潤滑剤を塗布している。
【０１０４】
以上の様な構成を有する本参考例の場合には、前記被案内面４３ａに、トルク伝達軸６ｂの内周面に形成された案内面４２との擦れ合いに伴って、過度の摩耗が生じる事を有効に防止できる。この為、発生した摩耗粉が歯車同士の噛合部や転がり接触部等に侵入して、各部の寿命を低下させる事を有効に防止できる。
その他の構成及び効果に就いては、前記参考例の第１例及び第９例の場合と同じである。
【０１０５】
［参考例の第１１例］
本発明に関する参考例の第１１例に就いて、図３３を参照しつつ説明する。本参考例の場合には、トルク伝達軸６ｂの内周面に形成された案内面４２と、内軸９ａの外周面に形成した被案内面４３との間に、これらトルク伝達軸６ｂ及び内軸９ａとは別体の、環状のブッシュ９１を介在させている。このブッシュ９１としては、例えば滑り軸受やラジアルニードル軸受を採用する事ができる。
【０１０６】
以上の様な構成を有する本参考例の場合には、前記案内面４２と前記被案内面４３とが直接擦れ合う事がない為、これら両面４２、４３が摩耗する事に起因した摩耗粉が発生する事を防止できる。又、これら両面４２、４３に、仕上処理を施したり、摩耗防止の為の表面処理を施す必要がなくなる為、装置の加工コストを抑える事もできる。
その他の構成及び効果に就いては、前記参考例の第１例及び第９例の場合と同じである。
【０１０７】
［参考例の第１２例］
本発明に関する参考例の第１２例に就いて、図３４を参照しつつ説明する。本参考例の場合には、前述した実施の形態の各例の構造と同様に（上述した参考例の各例の構造とは異なり）、トルク伝達軸６ｃにトルクを伝達する動力源が、このトルク伝達軸６ｃと同軸上に配置されない構造の１例を示している。この様な本参考例の場合、このトルク伝達軸６ｃにトルクを入力する為の入力歯車４４を、このトルク伝達軸６ｃの軸方向中間部に、このトルク伝達軸６ｃと一体に設けており、トルクを出力する為の出力歯車８ｃを、このトルク伝達軸６ｃの軸方向一端寄り部分に、このトルク伝達軸６ｃと一体に設けている。尚、前記入力歯車４４及び前記出力歯車８ｃとしては、平歯車やはすば歯車を採用できる。又、本参考例の場合には、前記トルク伝達軸６ｃのうち、前記入力歯車４４及び前記出力歯車８ｃが設置された部分を挟んだ両側部分（軸方向他端寄り部分及び軸方向一端部）を、１対の転がり軸受４５ａ、４５ｂにより、図示しないハウジングに対し回転自在に支持している。尚、この様な構成を有する本参考例の構造は、ディファレンシャルギヤを持つ軸と対になる軸である、例えばカウンタ軸に適用できる。
前記トルク伝達軸６ｃに関するトルクの入力部及び出力部、並びに、このトルク伝達軸６ｃの支持構造が異なる以外の構成及び得られる作用効果に就いては、前記参考例の第１例及び第９例の場合と同様である。
【０１０８】
［参考例の第１３例］
本発明に関する参考例の第１３例に就いて、図３５を参照しつつ説明する。本参考例の場合には、上述した参考例の第１２例の構造と同様に、トルク伝達軸６ｄにトルクを入力する為の入力歯車４４を、このトルク伝達軸６ｄの軸方向中間部に、このトルク伝達軸６ｄと一体又は別体に設けると共に、このトルク伝達軸６ｄからトルクを出力する為の出力歯車８ｃを、このトルク伝達軸６ｄの軸方向一端寄り部分に、このトルク伝達軸６ｄと一体又は別体に設けている。そして、特に本参考例の場合には、この様なトルク伝達軸６ｄをハウジングに対して回転自在に支持する為の１対の転がり軸受４５ａ、４５ｃの配置を、上述した参考例の第１２例の構造の場合とは異ならせている。即ち、本参考例の場合には、前記トルク伝達軸６ｄのうち、前記出力歯車８ｃが設置された部分よりも軸方向一端側ではなく、この出力歯車８ｃが設置された部分よりも軸方向中央寄り部分を、前記転がり軸受４５ｃにより支持している。これにより、前記入力歯車４４を軸方向両側から挟む様に、前記両転がり軸受４５ａ、４５ｃを配置している。尚、前記入力歯車４４及び前記出力歯車８ｃとしては、平歯車、はすば歯車、かさ歯車又はハイポイドギヤを採用できる。
以上の様に、前記トルク伝達軸６ｄを回転自在に支持する為の支持構造が異なると共に、本参考例の構造では案内面と被案内面とを設ける構造（両持ち梁式の支持構造）を採用していない点を除き、上述した参考例の第１２例の場合と同様である。
【０１０９】
［参考例の第１４例］
本発明に関する参考例の第１４例に就いて、図３６を参照しつつ説明する。本参考例の場合には、上述した参考例の第１３例の構造と同様に、トルク伝達軸６ｄにトルクを入力する為の入力歯車４４を、このトルク伝達軸６ｄの軸方向中間部に、このトルク伝達軸６ｄと一体又は別体に設けると共に、このトルク伝達軸６ｄからトルクを出力する為の出力歯車８ｃを、このトルク伝達軸６ｄの軸方向一端寄り部分に、このトルク伝達軸６ｄと一体又は別体に設けている。そして、特に本参考例の場合には、この様なトルク伝達軸６ｄをハウジングに対して回転自在に支持する為に、３個の転がり軸受４５ａ、４５ｃ、４５ｄを使用している。即ち、本参考例の場合には、前記参考例の第１３例の構造と同様の位置を回転自在に支持する２個の転がり軸受４５ａ、４５ｃに加えて、前記トルク伝達軸６ｄのうち、前記入力歯車４４が設置された部分の軸方向一端側に隣接した部分を、前記転がり軸受４５ｄにより支持している。
その他の構成及び作用効果に就いては、上述した参考例の第１３例の場合と同様である。
【０１１０】
［参考例の第１５例］
本発明に関する参考例の第１５例に就いて、図３７を参照しつつ説明する。本参考例は、前述した参考例の第１２例の変形例である。即ち、この第１２例の場合には、トルク伝達軸６ｃの軸方向中間部に入力歯車４４を設けていたのに対し、本参考例の場合には、トルク伝達軸６ｃの軸方向中間部に、ベルト式の入力プーリ４６を固設している。又、この様なトルク伝達軸６ｃの軸方向両端部を、図示しないハウジングに対して、１対の転がり軸受４５ａ、４５ｂにより回転自在に支持している。そして、図示しないハウジングに対し１対の転がり軸受４７ａ、４７ｂにより回転自在に支持され、前記トルク伝達軸６ｃと平行に配置された中間軸４８の軸方向中間部に固定された出力プーリ４９と、前記入力プーリ４６との間に、ベルト５０を掛け渡している。
以上の様に、トルクを入力する為の入力部の構造が異なる以外の構造及び得られる作用効果に就いては、前記参考例の第１２例の場合と同様である。
尚、前記各プーリ４６、４９は、ベルト式無段変速機を構成するプーリとする事もできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明のトルク測定装置付回転伝達装置を構成するトルク伝達軸は、自動車のパワートレインを構成する回転軸に限らず、例えば、風車の回転軸（主軸、増速器の回転軸）、圧延機のロールネック、鉄道車両の回転軸（車軸、減速機の回転軸）、工作機械の回転軸（主軸、送り系の回転軸）、建設機械・農業機械・家庭用電気器具・モータの回転軸等、各種機械装置の回転軸を対象にする事ができる。又、自動車のパワートレインを構成する場合には、例えば、トルクコンバータからトルクが入力されるインプットシャフト（タービンシャフト）や、カウンタシャフトを対象とする事ができる。又、本発明のトルク測定装置付回転伝達装置を組み込んで変速機を構成する場合の変速機の形式は、特に限定されず、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）、ベルト式やトロイダル式等の各種無段変速機（ＣＶＴ）、オートメーテッドマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）、トランスファー等、車側の制御により変速を行う変速機を採用できる。又、変速機の設置位置と駆動輪との関係は特に限定されず、前置エンジン前輪駆動車（ＦＦ車）、前置エンジン後輪駆動車（ＦＲ車）、及び、四輪駆動車等が対象となる。又、測定した回転速度及びトルクは、変速制御やエンジンの出力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動力源は、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。又、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、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。更に、上述した実施の形態及び参考例では、エンコーダを永久磁石製とすると共に、エンコーダの被検出面にＮ極とＳ極とを、円周方向に関して交互に配置する構成を採用した構造を例に説明したが、エンコーダを単なる磁性材製とすると共に、このエンコーダの被検出面に凸部、舌片、又は柱部等の充実部と、凹部、切り欠き、又は透孔等の除肉部とを、円周方向に関して交互に配置する構成を採用する事もできる。この様な構成を採用する場合には、センサ側に永久磁石を組み込む。更に、前述した実施の形態の各例及び参考例の構造は、適宜組み合わせて実施する事ができる。例えば実施の形態の各例に示したセンサ構造を、参考例に示した各種構造に適用する事ができる。又、案内面と被案内面とを設ける構造（両持ち梁式の支持構造）は、トルク伝達軸の内径側に片持ち式に内軸を支持する構造を採用した、その他の実施の形態の各例及び参考例の構造に適用する事ができる。又、前述した参考例の第７〜１５例では、センサ装置及び特性変化部材として、センサユニット１２及び第一、第二エンコーダ１０、１１を採用し、参考例の第１例と同様の取付態様を採用しているが、これらに代えて、参考例の第２〜６例と同様の構成を採用する事もできる。又、実施の形態の各例では、トルク伝達軸を回転自在に支持する為の転がり軸受として玉軸受を使用した場合に就いて説明したが、本発明を実施する場合には、深溝玉軸受、円すいころ軸受、ニードル軸受、円筒ころ軸受、アンギュラ玉軸受等、従来から知られた各種構造の転がり軸受を使用できる。
【符号の説明】
【０１１２】
１    回転軸
２    エンコーダ
３    センサ
４    ハーネス
５、５ａ  トルク測定装置付回転伝達装置
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ  トルク伝達軸
７    転がり軸受
８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ  出力歯車
９、９ａ、９ｂ、９ｃ    内軸
１０、１０ａ  第一エンコーダ
１１  第二エンコーダ
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  センサユニット
１３  スプライン部
１４、１４ａ  支持環
１５  支持環
１６  エンコーダ本体
１７  エンコーダ本体
１８  第一被検出面
１９  第二被検出面
２０、２０ａ  ホルダ
２１  第一センサ
２２  第二センサ
２３  ハーネス
２４  エンコーダ
２５  支持環
２６  エンコーダ本体
２７  第一被検出面
２８  第二被検出面
２９  トルク検出用スリーブ
３０  トルク検出用凹凸部材
３１  トルク検出用凹凸部
３２  大径筒部
３３  小径筒部
３４  コイルセンサユニット
３５  窓孔
３６  支持部材
３７  検出本体
３８  コイル
３９  ヨーク部材
４０  転がり軸受
４１  大径部
４２  案内面
４３、４３ａ  被案内面
４４、４４ａ  入力歯車
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ  転がり軸受
４６  入力プーリ
４７ａ、４７ｂ  転がり軸受
４８  中間軸
４９  出力プーリ
５０  ベルト
５１、５１ａ  内輪
５２、５２ａ  外輪
５３、５３ａ  小径筒部
５４、５４ａ  大径筒部
５５、５５ａ  円輪部
５６ａ、５６ｂ  屈曲部
５７    取付段差部
５８    第一基板
５９    第二基板
６０、６０ａ、６０ｂ  センサ支持ブロック
６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ  センサキャップ
６２ａ、６２ｂ  検出部
６３ａ、６３ｂ  端子
６４ａ、６４ｂ  連結部材
６５ａ、６５ｂ  取付部
６６、６６ａ  底部
６７    外側筒部
６８、６８ａ  突き当て円輪部
６９    支持筒部
７０    外輪軌道
７１    肩部
７２    嵌合段差部
７３    転動体
７４    ハーネス引出孔
７５    ハウジング
７６    貫通孔
７７ａ、７７ｂ  分岐孔
７８ａ、７８ｂ  連通孔
７９ａ、７９ｂ  内径側油溝
８０ａ、８０ｂ  外径側油溝
８１    固定用ピン
８２、８２ａ    固定用孔
８３、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ  案内凹溝
８４    径方向直線部
８５    円周方向直線部
８６    円周方向円弧部
８７ａ、８７ｂ  径方向円弧部
８８    絶縁コーティング層
８９    絶縁塗装
９０ａ、９０ｂ  検出素子
９１    ブッシュ
９２    係合孔
９３    素子
【図１】
0006500649.tif 000002
【図２】
0006500649.tif 000003
【図３】
0006500649.tif 000004
【図４】
0006500649.tif 000005
【図５】
0006500649.tif 000006
【図６】
0006500649.tif 000007
【図７】
0006500649.tif 000008
【図８】
0006500649.tif 000009
【図９】
0006500649.tif 000010
【図１０】
0006500649.tif 000011
【図１１】
0006500649.tif 000012
【図１２】
0006500649.tif 000013
【図１３】
0006500649.tif 000014
【図１４】
0006500649.tif 000015
【図１５】
0006500649.tif 000016
【図１６】
0006500649.tif 000017
【図１７】
0006500649.tif 000018
【図１８】
0006500649.tif 000019
【図１９】
0006500649.tif 000020
【図２０】
0006500649.tif 000021
【図２１】
0006500649.tif 000022
【図２２】
0006500649.tif 000023
【図２３】
0006500649.tif 000024
【図２４】
0006500649.tif 000025
【図２５】
0006500649.tif 000026
【図２６】
0006500649.tif 000027
【図２７】
0006500649.tif 000028
【図２８】
0006500649.tif 000029
【図２９】
0006500649.tif 000030
【図３０】
0006500649.tif 000031
【図３１】
0006500649.tif 000032
【図３２】
0006500649.tif 000033
【図３３】
0006500649.tif 000034
【図３４】
0006500649.tif 000035
【図３５】
0006500649.tif 000036
【図３６】
0006500649.tif 000037
【図３７】
0006500649.tif 000038
【図３８】
0006500649.tif 000039