CN116097013A - 转矩测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够防止支撑于外壳的磁致伸缩传感器相对于该外壳旋转的构造的转矩测量装置。转矩测量装置(1)具备：外壳(2)，其在使用时也不旋转；旋转轴(3)，其被支撑为能够相对于外壳(2)旋转，且具有磁导率根据传递的转矩而变化的磁致伸缩效应部(8)；以及磁致伸缩传感器(4)，其具有与磁致伸缩效应部(8)接近配置且使电压与磁致伸缩效应部(8)的磁导率的变化对应地变化的检测部(10)，而且支撑于外壳(2)，转矩测量装置具有防止磁致伸缩传感器(4)相对于外壳(2)旋转的防止旋转构造。

Description

转矩测量装置

技术领域

本发明涉及一种对旋转轴所传递的转矩进行测量的转矩测量装置。

背景技术

近年来，在汽车的领域内，开展了如下***的开发：对由构成动力传动系即动力传递机构的旋转轴传递的转矩进行测量，利用其测量结果，执行作为动力源的发动机、电动马达的输出控制、变速机的变速控制。

现今，作为用于对旋转轴所传递的转矩进行测量的结构，已知有磁致伸缩式转矩测量装置。在磁致伸缩式转矩测量装置中，例如在日本特开昭59-61730号公报中记载那样，在旋转轴的外周面固定磁致伸缩材料，而且在磁致伸缩材料的附近配置用于检测磁致伸缩材料的磁导率的变化的磁致伸缩传感器。若对旋转轴施加转矩，在磁致伸缩材料产生弹性的扭转变形，则基于逆磁致伸缩效应在磁致伸缩材料产生磁导率的变化。由此，磁致伸缩传感器的输出信号与磁致伸缩材料的磁导率的变化对应地变化，从而能够对旋转轴所传递的转矩进行测量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭59-61730号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在现有的磁致伸缩式转矩测量装置中，若配置于磁致伸缩材料的附近的磁致伸缩传感器相对于支撑该磁致伸缩传感器的外壳旋转，则有可能测量出的转矩产生误差。

本发明的目的在于，提供一种能够防止被外壳支撑的磁致伸缩传感器相对于该外壳旋转的构造的转矩测量装置。

用于解决课题的方案

本发明的一个方式的转矩测量装置具备：外壳，其在使用时也不旋转；旋转轴，其被支撑为能够相对于该外壳旋转，且具有磁导率根据传递的转矩而变化的磁致伸缩效应部；以及磁致伸缩传感器，其具有与上述磁致伸缩效应部接近配置且使电压与上述磁致伸缩效应部的磁导率的变化对应地变化的检测部，而且支撑于上述外壳。

尤其是，本发明的一个方式的转矩测量装置具有防止上述磁致伸缩传感器相对于上述外壳旋转的防止旋转构造。

本发明的一个方式的转矩测量装置还具备配置于上述旋转轴的周围而且内嵌于上述外壳的外圈。并且，上述磁致伸缩传感器经由上述外圈支撑于上述外壳。

在该情况下，能够采用具备滚动轴承的结构，该滚动轴承构成为包含上述外圈，而且相对于上述外壳将上述旋转轴支撑为旋转自如。

代替地能够采用具备单向离合器的结构，该单向离合器构成为包含上述外圈，允许上述旋转轴相对于上述外壳向预定方向的旋转，而且阻止上述旋转轴相对于上述外壳向与上述预定方向相反的方向的旋转。

在本发明的一个方式的转矩测量装置中，通过使从上述磁致伸缩传感器的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部与上述外壳的一部分卡合，来构成上述防止旋转构造。

在该情况下，在本发明的一个方式的转矩测量装置中，上述外壳的一部分是在上述外壳的内周面所配备的沿轴向伸长的槽，在上述凸部的轴向侧面连接有线束的端部，而且该线束的一部分配置于上述槽的内侧。

在本发明的一个方式的转矩测量装置中，通过使从上述外圈的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部与上述外壳的一部分卡合，来构成上述防止旋转构造。

在本发明的一个方式的转矩测量装置中，通过使上述外圈的外周面与上述外壳的内周面以非圆形的方式嵌合，来构成上述防止旋转构造。

发明的效果如下。

根据本发明的一个方式，提供一种能够防止被支撑于外壳的磁致伸缩传感器相对于该外壳旋转的构造的转矩测量装置。

附图说明

图1是省略旋转轴而示出本发明的实施方式的第一例的转矩测量装置的立体图。

图2是示出第一例的转矩测量装置的剖视图。

图3是从轴向一方侧观察到的第一例的转矩测量装置的图。

图4是示出与本发明关联的参考例的一例的剖视图。

图5是省略外壳而示出本发明的实施方式的第二例的转矩测量装置的立体图。

图6是示出第二例的转矩测量装置的剖视图。

图7是省略旋转轴并从轴向另一方侧观察到的本发明的实施方式的第三例的转矩测量装置的局部剖视图。

图8是省略旋转轴并从轴向另一方侧观察到的本发明的实施方式的第四例的转矩测量装置的剖视图。

图9是本发明的实施方式的第五例的转矩测量装置的剖视图。

图10是本发明的实施方式的第六例的转矩测量装置的剖视图。

图11是本发明的实施方式的第七例的转矩测量装置的剖视图。

具体实施方式

[第一例]

使用图1～图3对本发明的实施方式的第一例的转矩测量装置进行说明。

本例的转矩测量装置1是对由旋转轴3传递的转矩进行测量的装置，能够装入到各种机械装置来使用。作为装入本例的转矩测量装置1的机械装置的具体例，可举出构成汽车的动力传动系的机械装置、例如自动变速器(AT)、带式无级变速机、环形无级变速机、半自动变速器(AMT)、双离合变速器(DCT)等在车侧的控制下进行变速的变速器、以及分动器、手动变速器(MT)等。此外，成为对象的车辆的驱动方式、即FF、FR、MR、RR、4WD等方式没有特别限定。作为装入本例的转矩测量装置1的机械装置的具体例，也可举出构成风车、铁道车辆、钢铁的轧机等的减速机、增速机等。

本例的转矩测量装置1具备外壳2、旋转轴3以及磁致伸缩传感器4。并且，转矩测量装置1具有防止磁致伸缩传感器4相对于外壳2旋转的防止旋转构造。在本例中，防止旋转构造通过使从磁致伸缩传感器4的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部18与外壳2的一部分卡合来构成。

在没有特别说明的情况下，关于转矩测量装置1，轴向是旋转轴3的轴向、即图2中的左右方向。并且，轴向一方侧是图2中的右侧，轴向另一方侧是图2中的左侧。

外壳2在使用时也不旋转。外壳2具有由沿轴向伸长的圆筒面构成的内周面6。并且，外壳2在内周面6的圆周方向一个部位具有遍及轴向全长地沿轴向伸长的槽19。在图示例子中，槽19具有在从轴向观察时呈矩形的端面形状。

旋转轴3被支撑为能够相对于外壳2旋转，在使用时传递转矩，并且具有磁导率根据传递的转矩而变化的磁致伸缩效应部。

旋转轴3插通由外壳2的内周面6划分出的中心孔，并且与内周面6同轴地配置。在该状态下，旋转轴3由未图示的滚动轴承支撑为能够相对于外壳2旋转。构成旋转轴3的轴向中间部的、图2所示的中间轴部8的外周面由圆筒面构成。

在本例中，通过由磁性金属构成旋转轴3，从而使旋转轴3的中间轴部8作为磁致伸缩效应部发挥功能。作为构成旋转轴3的磁性金属，例如能够使用JIS规定的SCr420、SCM420等渗碳钢、S45C等碳素钢等各种磁性钢。

若对旋转轴3施加转矩，并在中间轴部8产生扭转变形，则对中间轴部8作用与转矩对应的应力、即相对于轴向为45゜方向的拉伸应力以及相对于轴向为－45゜方向的压缩应力。相伴随地，中间轴部8的各方向的磁导率因逆磁致伸缩效应而变化。

在实施本发明的情况下，在中间轴部8的外周面中的与作为磁致伸缩传感器4的检测部的线圈10对置的部分实施喷丸处理，由此形成压缩加工硬化层，也能够改进该部分的机械特性以及磁特性。这样一来，能够改进磁致伸缩传感器4的转矩测量的灵敏度以及迟滞。

在实施本发明的情况下，也能够不使中间轴部8自身作为磁致伸缩效应部发挥功能，而是在中间轴部8的外周面固定作为磁致伸缩效应部发挥功能的与中间轴部8分体的磁致伸缩材料。例如，能够将呈圆环状地构成的磁致伸缩材料外嵌固定于中间轴部8、或者将镀层等覆膜、薄膜状的磁致伸缩材料固定于中间轴部8的外周面。

磁致伸缩传感器4具有与旋转轴3的上述磁致伸缩效应部接近配置的检测部，并支撑于外壳2。上述检测部与上述磁致伸缩效应部的磁导率的变化对应地使电压变化。

磁致伸缩传感器4具备支架9、作为检测部的线圈10、以及背轭11。

支架9通过合成树脂将整体构成为一体，具有主体12和凸部18。主体12构成为圆筒状。凸部18从主体12的圆周方向一个部位朝向径向外侧突出。在本例中，凸部18遍及主体12的轴向全长地设置。但是，在实施本发明的情况下，凸部也能够仅存在于主体的圆周方向一个部位的轴向一部分。在图示例子中，凸部18具有在从轴向观察时呈矩形的端面形状。在本例中，用于取出磁致伸缩传感器4的线圈10的电压信号的线束16的端部与凸部18的轴向侧面、具体为凸部18的轴向一方侧的侧面连接。

线圈10整体构成为圆筒状。线圈10被包埋于支架9的主体12，而且与主体12同轴地配置。在使用时，通过对线圈10施加交流电压，来在线圈10的周围产生交流磁场。

背轭11是成为由线圈10产生的磁通的磁路的部件，由软钢等磁性材料构成，且整体构成为圆筒状。背轭11配置为外嵌于线圈10，而且被包埋于支架9的主体12。

磁致伸缩传感器4内嵌保持于外壳2的内周面6。具体而言，在该状态下，支架9的主体12没有径向的晃动地内嵌于外壳2的内周面6的轴向另一方侧部。并且，支架9的凸部18与外壳2的槽19的轴向另一方侧部卡合。即，在本例中，通过使凸部18与作为外壳2的一部分的槽19卡合，来构成上述防止旋转构造。由此，磁致伸缩传感器4相对于外壳2在旋转方向上定位，而且防止磁致伸缩传感器4相对于外壳2旋转。

在本例中，如图1及图3所示，槽19的圆周方向宽度尺寸比凸部18的圆周方向宽度尺寸稍大，在构成槽19的内表面的圆周方向两侧的内侧面与凸部18的圆周方向两侧的侧面之间存在圆周方向的缝隙。因此，在本例中，基于这样的圆周方向的缝隙的存在，容易进行将凸部18沿轴向***到槽19的内侧的作业。但是，在实施本发明的情况下，从抑制磁致伸缩传感器4a相对于外壳2a在圆周方向上的晃动的方面看，优选为使这样的圆周方向的缝隙充分小，或者消除这样的缝隙。

在本例中，在磁致伸缩传感器4内嵌保持于外壳2的内周面6的状态下，作为检测部的线圈10相对于作为旋转轴3的磁致伸缩效应部的中间轴部8以遍及整周在径向上对置的方式接近配置。并且，线束16的一部分配置于槽19的内侧、具体为槽19的轴向一方侧部的内侧。

若通过对旋转轴3施加转矩，来在中间轴部8产生扭转变形，中间轴部8的各方向的磁导率分别变化，则在构成磁致伸缩传感器4的线圈10的内侧通过的磁通变化，由此线圈10的电感变化，基于此，线圈10的电压变化。因此，能够利用线圈10的电压来对旋转轴3所传递的转矩进行测量。

在实施本发明的情况下，作为磁致伸缩传感器的检测部，除了线圈之外，还能够使用霍尔元件等磁检测元件。

在本例中，提供一种能够防止支撑于外壳2的磁致伸缩传感器4相对于外壳2旋转的转矩测量装置1。即，通过使从磁致伸缩传感器4的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部18与作为外壳2的一部分的槽19卡合，从而磁致伸缩传感器4相对于外壳2在旋转方向上定位，而且防止磁致伸缩传感器4相对于外壳2旋转。因此，能够适当地限制磁致伸缩传感器4的线圈10相对于旋转轴3的中间轴部8在旋转方向上的位置。从这一方面看，能够将转矩的测量误差抑制得较小。

在本例中，能够利用仅使从磁致伸缩传感器4的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部18与作为外壳2的一部分的槽19卡合的简单的结构来实现防止支撑于外壳2的磁致伸缩传感器4相对于外壳2旋转的构造。

在本例中，支架9的主体12没有径向的晃动地内嵌于外壳2的内周面6，由此磁致伸缩传感器4相对于外壳2在径向上定位。因此，能够适当地限制磁致伸缩传感器4的线圈10相对于旋转轴3的中间轴部8在径向上的位置。换言之，能够适当地管理中间轴部8的外周面与线圈10的对置距离亦即间隙。从这一方面看，也能够将转矩的测量误差抑制得较小。

在本例中，将线束16的一部分配置于槽19的内侧。因此，与相对于外壳2另外形成用于配置线束16的一部分的路径的情况相比，能够简化外壳2的构造。

[参考例的第一例]

图4示出与本发明关联的参考例的第一例。

在本参考例的转矩测量装置1A中，在磁致伸缩传感器4A的轴向侧面连接有线束16的端部。

具体而言，构成磁致伸缩传感器4A的支架9A具备：包埋有线圈10及背轭11的圆筒状的主体12；以及从主体12的轴向一方侧的侧面的圆周方向一个部位朝向轴向一方侧突出的端子部14A。线束16的端部与磁致伸缩传感器4A的轴向侧面亦即作为端子部14A的轴向一方侧的端面的前端面连接。

构成磁致伸缩传感器4A的支架9A的主体12没有径向的晃动地内嵌于外壳2A的内周面6。

在本参考例中，在磁致伸缩传感器4A的轴向侧面，连接有用于取出磁致伸缩传感器4A的线圈10的电压信号的线束16的端部。因此，不需要在外壳2A形成用于配置端子部14A、线束16的一部分的凹部等。因此，能够简化外壳2A的构造。另外，能够容易地进行磁致伸缩传感器4A相对于外壳2A的安装。其它结构及作用效果与第一例相同。

[第二例]

使用图5及图6对本发明的实施方式的第二例进行说明。

本例的转矩测量装置1b除了具备外壳2b、旋转轴3以及磁致伸缩传感器4b之外，还具备相对于外壳2b将旋转轴3支撑为旋转自如的滚动轴承20。

滚动轴承20构成为包含配置于旋转轴3的周围而且内嵌于外壳2b的外圈21。磁致伸缩传感器4b经由外圈21支撑于外壳2b。在实施本发明的情况下，滚动轴承能够采用球轴承、滚子轴承、圆锥滚子轴承等各种形式的滚动轴承。

在本例中，通过使从外圈21的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部26与外壳2b的一部分卡合，来构成防止磁致伸缩传感器4b相对于外壳2b旋转的防止旋转构造。

更具体而言，在本例中，滚动轴承20是深沟球轴承，具备外圈21、内圈22、以及分别作为滚动体的多个滚珠23。

外圈21在内周面具有深沟型的外圈轨道24。外圈21在外周面的轴向一方侧的端部具有外径比与轴向另一方侧相邻的部分的外径小的小径部25。外圈21具有从外周面朝向径向外侧突出的凸部26。因此，在本例中，金属制的销28的径向内侧部被压入到外圈21的外周面的轴向另一方侧的端部的圆周方向一个部位所配备的凹部27。而且，由销28的径向外侧部构成凸部26。

外圈21松动配合地内嵌于外壳2b的内周面6。在该状态下，凸部26与在外壳2b的内周面6的圆周方向一个部位所配备的沿轴向伸长的槽19a卡合。即，在本例中，凸部26与作为外壳2b的一部分的槽19a卡合，由此构成上述防止旋转构造。此外，在外壳形成有沿滚动轴承的径向贯通的通孔，使插通在该通孔中的销的前端部与形成于外圈的凹部卡合，从而也能够构成防止旋转构造。在该情况下，除了能够防止磁致伸缩传感器以及外圈相对于外壳的旋转之外，还能够实现轴向的定位。

内圈22在外周面具有深沟型的内圈轨道29。内圈22过盈配合地外嵌于旋转轴3的中间轴部8。

多个滚珠23在由保持器30保持的状态下滚动自如地配置在外圈轨道24与内圈轨道29之间。此外，图6中省略了保持器30的图示。

在本例中，磁致伸缩传感器4b通过安装于滚动轴承20的外圈21而与滚动轴承20形成为一体。磁致伸缩传感器4b具备支撑环31、支架9b、线圈10以及背轭11。

支撑环31由金属板制成，且整体构成为圆环状。支撑环31具备：圆筒状的嵌合筒部32；从嵌合筒部32的轴向一方侧的端部朝向径向内侧折弯成直角的中空圆板状的侧板部33；以及从侧板部33的径向内侧的端部朝向轴向一方侧折弯成直角的圆筒状的支撑筒部34。嵌合筒部32外嵌固定于外圈21的小径部25。侧板部33的径向外侧部的轴向另一方侧的侧面抵接于外圈21的轴向一方侧的侧面。

支架9b具备：圆筒状的主体12b，其包埋线圈10以及背轭11，而且内嵌固定于支撑环31的支撑筒部34；以及端子部14a，其从主体12b的圆周方向一个部位朝向轴向一方侧以及径向外侧突出。

作为检测部的线圈10相对于作为旋转轴3的磁致伸缩效应部的中间轴部8以遍及整周地在径向上对置的方式接近配置。线束16的端部与作为端子部14a的径向外侧的端面的前端面连接。

在本例的构造中，磁致伸缩传感器4b与滚动轴承20形成为一体。因此，能够容易地进行转矩测量装置1b的组装，并且能够以较少的空间来配置磁致伸缩传感器4b。

磁致伸缩传感器4b经由内嵌于外壳2b的外圈21支撑于外壳2b。因此，能够适当地管理作为检测部的线圈10与作为磁致伸缩效应部的中间轴部8的外周面的对置距离亦即间隙。从这一方面看，容易确保转矩的测量精度。

在本例的构造中，利用通过使凸部26与槽19a卡合而构成的防止旋转构造，来防止外圈21相对于外壳2b的旋转以及磁致伸缩传感器4b相对于外壳2b的旋转这双方。因此，能够避免因外圈21相对于外壳2b的旋转、即蠕变而产生线束16被拉动等不良的情况。其它结构及作用效果与第一例相同。

[第三例]

使用图7对本发明的实施方式的第三例进行说明。

在本例的转矩测量装置1c中，与第二例的转矩测量装置1b相同，整体构成为圆环状的磁致伸缩传感器安装于构成滚动轴承20a的外圈21a的轴向一方侧的端部。图7是省略旋转轴并从轴向另一方侧观察到的本例的转矩测量装置1c的局部剖视图。

在本例的转矩测量装置1c中，通过使外圈21a的外周面35与外壳2c的内周面6a以非圆形的方式嵌合，来构成防止磁致伸缩传感器相对于外壳2c旋转的防止旋转构造。

因此，在使外圈21a的外周面35与外壳2c的内周面6a嵌合的状态下，使在外圈21a的外周面35的圆周方向一部分所配备的平面部36与在外壳2c的内周面6a的圆周方向一部分所配备的平面部37相互平面接触。在实施本发明的情况下，作为上述以非圆形的方式嵌合，例如也能够采用分别具有多边形的截面形状的外周面与内周面的嵌合、锯齿嵌合等。其它结构及作用效果与第二例相同。

[第四例]

使用图8对本发明的实施方式的第四例进行说明。

在本例的转矩测量装置1d中，与第二例的转矩测量装置1b相同，整体构成为圆环状的磁致伸缩传感器4c安装于构成滚动轴承20的外圈21的轴向一方侧的端部。图8是省略旋转轴并从轴向另一方侧观察到的本例的转矩测量装置1d的局部剖视图。

在本例的转矩测量装置1d中，通过使从磁致伸缩传感器4c的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部38与外壳2d的一部分卡合，来构成防止磁致伸缩传感器4c相对于外壳2d旋转的防止旋转构造。

具体而言，通过使在磁致伸缩传感器4c的圆周方向一部分所配备的比外圈21的外周面更向径向外侧突出的凸部38与在外壳2d的内周面6的圆周方向一个部位所配备的沿轴向伸长的槽19b卡合，来构成上述防止旋转构造。其它结构及作用与第二例相同。

[第五例]

使用图9对本发明的实施方式的第五例进行说明。

在本例的转矩测量装置1e中，相对于外壳2b将旋转轴3支撑为旋转自如的滚动轴承20b是滚针轴承，具备外圈21b和分别作为滚动体的多个滚针39。外圈21b在轴向中间部内周面具有由圆筒面构成的外圈轨道24a。多个滚针39在由保持器30a保持的状态下滚动自如地配置在外圈轨道24a与构成旋转轴3的中间轴部8的外周面之间。

在本例中，磁致伸缩传感器4d具备：支撑固定于外圈21b的轴向一方侧的端部的支撑环31a；以及保持固定于支撑环31a的作为检测部的霍尔元件等磁检测元件40。

支撑环31a由金属制成，整体构成为圆环状。支撑环31a具备：嵌合筒部32a，其过盈配合地内嵌于外圈21b的轴向一方侧的端部；以及圆环状的支撑部44，其与嵌合筒部32a的轴向一方侧的端部结合，而且使轴向另一方侧的侧面抵接于外圈21b的轴向一方侧的侧面。支撑部44具有仅在径向内侧开口而且遍及整周相连的凹部45。

磁检测元件40保持固定于支撑环31a的凹部45内的圆周方向一个部位。在该状态下，磁检测元件40与旋转轴3的作为磁致伸缩效应部的中间轴部8的外周面接近配置。

旋转轴3的中间轴部8在周向上被充磁即磁化。

在本例的构造中，同样，若对旋转轴3施加转矩，在中间轴部8产生扭转变形，则基于逆磁致伸缩效应，中间轴部8的磁导率变化。具体而言，对中间轴部8作用相对于轴向为45゜方向的拉伸应力以及相对于轴向为－45゜方向的压缩应力。相伴随地，中间轴部8的各方向的磁导率因逆磁致伸缩效应而变化。在本例中，通过这样的磁导率的变化，中间轴部8的磁化从周向朝轴向倾倒。其结果，在中间轴部8的外部产生漏磁通，该漏磁通通过磁检测元件40，由此磁检测元件40的电压变化。因此，能够利用磁检测元件40的电压来对由旋转轴3传递的转矩进行测量。其它结构及作用效果与第二例相同。

[第六例]

使用图10对本发明的实施方式的第六例进行说明。

本例的转矩测量装置1f除了具备外壳2b、旋转轴3以及磁致伸缩传感器4d之外，还具备单向离合器41，该单向离合器41允许旋转轴3相对于外壳2b向预定方向的旋转，而且阻止旋转轴3相对于外壳2b向与上述预定方向相反的方向的旋转。在本例的构造中，旋转轴3也与外壳2b的内周面6同轴地配置，而且由未图示的滚动轴承支撑为能够相对于外壳2b旋转。

单向离合器41构成为包含配置于旋转轴3的周围而且内嵌于外壳2b的外圈42。磁致伸缩传感器4d经由外圈42支撑于外壳2b。在本例中，通过使从外圈42的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部26与外壳2b的一部分卡合，来构成防止磁致伸缩传感器4d相对于外壳2b旋转的防止旋转构造。

更具体而言，在本例中，单向离合器41具备外圈42、多个卡合件43、未图示的保持器以及施力弹簧。外圈42过盈配合地内嵌于外壳2b的内周面6。多个卡合件43分别由楔块构成。多个卡合件43配置在分别作为圆筒面的外圈42的轴向中间部的内周面与旋转轴3的中间轴部8的外周面之间。上述保持器保持多个卡合件43。上述施力弹簧卡定于上述保持器，而且将卡合件43分别弹性地向与外圈42的轴向中间部的内周面及中间轴部8的外周面卡合的方向按压。此外，卡合件分别也能够由辊构成。在卡合件分别由辊构成的情况下，由作为圆周方向上的凹凸面的凸轮面来构成外圈的轴向中间部的内周面。

在处于旋转轴3相对于外壳2b向预定方向旋转的趋势的情况下，解除多个卡合件43与外圈42的轴向中间部的内周面以及中间轴部8的外周面的卡合，允许旋转轴3相对于外壳2b旋转。相对于此，在处于旋转轴3相对于外壳2b向与上述预定方向相反的方向旋转的趋势的情况下，多个卡合件43与外圈42的轴向中间部的内周面以及中间轴部8的外周面卡合，阻止旋转轴3相对于外壳2b旋转。

在本例中，外圈42具有从外周面朝向径向外侧突出的凸部26。因此，金属制的销28的径向内侧部被压入到外圈42的外周面的轴向另一方侧的端部的圆周方向一个部位所配备的凹部27。销28的径向外侧部构成凸部26。

在外圈42过盈配合地内嵌于外壳2b的内周面6的状态下，凸部26与在外壳2b的内周面6的圆周方向一个部位所配备的沿轴向伸长的槽19a卡合。即，在本例中，通过使凸部26与作为外壳2b的一部分的槽19a卡合，来构成上述防止旋转构造。

在本例中，磁致伸缩传感器4d通过安装于单向离合器41的外圈42而与单向离合器41形成为一体。磁致伸缩传感器4d具备：支撑固定于外圈42的轴向一方侧的端部的支撑环31a；以及保持固定于支撑环31a的作为检测部的霍尔元件等磁检测元件40。

支撑环31a由金属制成，整体构成为圆环状。支撑环31a具备：嵌合筒部32a，其过盈配合地内嵌于外圈42的轴向一方侧的端部；以及圆环状的支撑部44，其与嵌合筒部32a的轴向一方侧的端部结合，而且使轴向另一方侧的侧面抵接于外圈42的轴向一方侧的侧面。支撑部44具有仅在径向内侧开口而且遍及整周相连的凹部45。

磁检测元件40保持固定于支撑环31a的凹部45内的圆周方向一个部位。在该状态下，磁检测元件40与旋转轴3的作为磁致伸缩效应部的中间轴部8的外周面接近配置。另外，旋转轴3的中间轴部8在周向上被充磁即磁化。

在本例的构造中，磁致伸缩传感器4d与单向离合器41形成为一体。因此，能够容易地进行转矩测量装置1f的组装，而且能够以较少的空间来配置磁致伸缩传感器4d。

磁致伸缩传感器4d经由内嵌于外壳2b的外圈42支撑于外壳2b。因此，能够适当地管理作为检测部的磁检测元件40与作为磁致伸缩效应部的中间轴部8的外周面的对置距离亦即间隙。从这一方面看，容易确保转矩的测量精度。

在本例的构造中，利用通过使凸部26与槽19a卡合而构成的防止旋转构造，来防止外圈42相对于外壳2b的旋转以及磁致伸缩传感器4d相对于外壳2b的旋转这双方。因此，能够避免因外圈42相对于外壳2b的旋转、即蠕变而产生与磁致伸缩传感器4d连接的未图示的线束被拉动等不良的情况。其它结构及作用效果与第一例相同。

[第七例]

使用图11对本发明的实施方式的第七例进行说明。

在本例的转矩测量装置1g中，构成单向离合器41a的外圈42a在轴向一方侧的端部具备外径比与轴向另一方侧相邻的部分的外径小的圆筒状的支撑部46。在实施本发明的情况下，支撑部的外径也能够和与轴向另一方侧相邻的部分的外径相等。

在本例中，具备作为检测部的磁检测元件40的磁致伸缩传感器4e支撑于支撑部46的径向内侧面。其它结构及作用效果与第六例相同。

上述的各实施方式以及参考例的构造在不产生矛盾的范围内能够适当组合来实施。

符号的说明

1、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1A—转矩测量装置，2、2b、2c、2d、2A—外壳，3—旋转轴，4、4b、4c、4d、4e、4A—磁致伸缩传感器，6、6a—内周面，8—中间轴部，9、9b、9A—支架，10—线圈，11—背轭，12、12b—主体，14a、14A—端子部，16—线束，18—凸部，19、19a、19b—槽，20、20a、20b—滚动轴承，21、21a、21b—外圈，22—内圈，23—滚珠，24、24a—外圈轨道，25—小径部，26—凸部，27—凹部，28—销，29—内圈轨道，30、30a—保持器，31、31a—支撑环，32、32a—嵌合筒部，33—侧板部，34—支撑筒部，35—外周面，36—平面部，37—平面部，38—凸部，39—滚针，40—磁检测元件，41、41a—单向离合器，42、42a—外圈，43—卡合件，44—支撑部，45—凹部，46—支撑部。

Claims (8)

1.一种转矩测量装置，其特征在于，具备：

外壳，其在使用时也不旋转；

旋转轴，其被支撑为能够相对于上述外壳旋转，且具有磁导率根据传递的转矩而变化的磁致伸缩效应部；以及

磁致伸缩传感器，其具有与上述磁致伸缩效应部接近配置且使电压与上述磁致伸缩效应部的磁导率的变化对应地变化的检测部，而且支撑于上述外壳，

上述转矩测量装置具有防止上述磁致伸缩传感器相对于上述外壳旋转的防止旋转构造。

2.根据权利要求1所述的转矩测量装置，其特征在于，

具备配置于上述旋转轴的周围而且内嵌于上述外壳的外圈，并且上述磁致伸缩传感器经由上述外圈支撑于上述外壳。

3.根据权利要求2所述的转矩测量装置，其特征在于，

具备滚动轴承，该滚动轴承构成为包含上述外圈，而且相对于上述外壳将上述旋转轴支撑为旋转自如。

4.根据权利要求2所述的转矩测量装置，其特征在于，

具备单向离合器，该单向离合器构成为包含上述外圈，允许上述旋转轴相对于上述外壳向预定方向的旋转，而且阻止上述旋转轴相对于上述外壳向与上述预定方向相反的方向的旋转。

5.根据权利要求1所述的转矩测量装置，其特征在于，

通过使从上述磁致伸缩传感器的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部与上述外壳的一部分卡合，来构成上述防止旋转构造。

6.根据权利要求5所述的转矩测量装置，其特征在于，

上述外壳的一部分是在上述外壳的内周面所配备的沿轴向伸长的槽，

在上述凸部的轴向侧面连接有线束的端部，而且该线束的一部分配置于上述槽的内侧。

7.根据权利要求2～4中任一项所述的转矩测量装置，其特征在于，

通过使从上述外圈的圆周方向一部分朝向径向外侧突出的凸部与上述外壳的一部分卡合，来构成上述防止旋转构造。

8.根据权利要求2～4中任一项所述的转矩测量装置，其特征在于，

通过使上述外圈的外周面与上述外壳的内周面以非圆形的方式嵌合，来构成上述防止旋转构造。

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