JP6655960B2 - トルク測定用センサ及びセンサ付軸受 - Google Patents

Description

本発明は、各種機械装置に組み込んで使用され、被検出部材に加わるトルクを測定可能とした磁歪式のトルク測定用センサ、及び、センサ付軸受に関する。

自動車の分野では、近年、パワートレイン（動力伝達機構）を構成するトルク伝達部材により伝達しているトルクを測定し、その測定結果を利用して動力源（エンジン、電動モータ）の出力制御や変速機の変速制御を実行するシステムの開発が進んでいる。

一方、特許文献１には、回転軸により伝達しているトルクを、前記回転軸に生じる逆磁歪効果を利用して測定する、磁歪式のトルク測定用センサが記載されている。この様な特許文献１に記載されたトルク測定用センサは、前記回転軸に所定方向のトルクが負荷された場合にインダクタンスを増大させる複数ずつの検出コイルから成る１対のインピーダンス部と、前記回転軸に所定方向のトルクが負荷された場合にインダクタンスを減少させる複数ずつの検出コイルから成る１対のインピーダンス部との、合計４つのインピーダンス部を四辺に配置した、ブリッジ回路を備えている。そして、前記ブリッジ回路に交流電圧を印加した状態での、前記ブリッジ回路の中点電位差に基づいて、前記トルクを測定できる様にしている。

前記特許文献１に記載されたトルク測定用センサの場合には、前記４つのインピーダンス部に就いて、複数の検出コイルを配置するコイル層が１つずつ構成されており、合計４つのコイル層が、前記回転軸の径方向に積層配置されている。即ち、前記ブリッジ回路を構成する為に、コイル層が４つ必要となる為、製造コストが嵩み易い。

特許第４８８８０１５号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、磁歪式のトルク測定用センサに関して、ブリッジ回路を構成する為のコイル層の数を減らす事ができる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のトルク測定用センサの第１の態様は、トルクを負荷される被検出部材に設けられ、前記トルクに応じた捩り応力が加わる事により透磁率を変化させる被検出部に対向する１対のコイル層を備える。
前記１対のコイル層は、前記被検出部との対向方向に積層配置されている。
又、前記１対のコイル層のそれぞれは、前記被検出部材の円周方向に並べて配置された複数個の検出コイルを備えている。
又、前記１対のコイル層のうちの一方のコイル層を構成する各検出コイルのうち、複数個の第一検出コイルから成る第一インピーダンス部及び複数個の第二検出コイルから成る第二インピーダンス部と、前記１対のコイル層のうちの他方のコイル層を構成する各検出コイルのうち、複数個の第三検出コイルから成る第三インピーダンス部及び複数個の第四検出コイルから成る第四インピーダンス部との、合計４つのインピーダンス部を四辺に配置したブリッジ回路が構成されている。
前記各第一検出コイルと前記各第二検出コイルとは、円周方向に関して１個ずつ交互に配置されている。
前記各第三検出コイルと前記各第四検出コイルとは、円周方向に関して１個ずつ交互に配置されている。
そして、前記ブリッジ回路は、交流電圧を印加した状態で、前記被検出部材に負荷されるトルクに応じた中点電位差を発生する。

本発明のトルク測定用センサの第２の態様は、トルクを負荷される被検出部材の軸方向側面に設けられ、前記トルクに応じた捩り応力が加わる事により透磁率を変化させる被検出部に対し、前記被検出部材の軸方向に対向する１対のコイル層を備える。
前記１対のコイル層は、前記被検出部の軸方向に積層配置されている。
前記１対のコイル層のそれぞれは、前記被検出部材の円周方向に並べて配置された複数個の検出コイルを備える。
前記１対のコイル層のうちの一方のコイル層を構成する各検出コイルのそれぞれは、前記被検出部材の中心軸を中心とする放射方向に対し、前記放射方向の外側に向かう程、前記被検出部材の円周方向片側に向かう方向に（好ましくは４０〜５０゜、より好ましくは４５゜）傾斜した片側傾斜辺部を有する。
前記１対のコイル層のうちの他方のコイル層を構成する各検出コイルのそれぞれは、前記被検出部材の中心軸を中心とする放射方向に対し、前記放射方向の外側に向かう程、前記被検出部材の円周方向他側に向かう方向に（好ましくは４０〜５０゜、より好ましくは４５゜）傾斜した他側傾斜辺部を有する。
前記一方のコイル層を構成する各検出コイルのうち、一部の検出コイルから成るインピーダンス部及び残りの検出コイルから成るインピーダンス部と、前記他方のコイル層を構成する各検出コイルのうち、一部の検出コイルから成るインピーダンス部及び残りの検出コイルから成るインピーダンス部との、合計４つのインピーダンス部を四辺に配置したブリッジ回路が構成されている。
前記ブリッジ回路は、交流電圧を印加した状態で、前記被検出部材に負荷されるトルクに応じた中点電位差を発生する。

本発明のトルク測定用センサを実施する場合には、例えば、前記１対のコイル層のうちの一方のコイル層を構成する各検出コイルを、前記被検出部材に所定方向のトルクが負荷された場合にインダクタンスを増大させるものとし、前記１対のコイル層のうちの他方のコイル層を構成する各検出コイルを、前記被検出部材に所定方向のトルクが負荷された場合にインダクタンスを減少させるものとする事ができる。

本発明のトルク測定用センサの第１の態様を実施する場合に、前記１対のコイル層を、前記被検出部材の周面に設けられた前記被検出部に対し、前記被検出部材の中心軸を中心とする放射方向（径方向）に対向させるものとする場合には、例えば、前記被検出部材に所定方向のトルクが負荷された場合にインダクタンスを増大させる検出コイルを、前記被検出部材の軸方向に対し、前記軸方向の片側に向かう程、前記被検出部材の円周方向片側に向かう方向に（好ましくは４０〜５０゜、より好ましくは４５゜）傾斜した片側傾斜辺部を有するものとする事ができる。これと共に、前記被検出部材に所定方向のトルクが負荷された場合にインダクタンスを減少させる検出コイルを、前記被検出部材の軸方向に対し、前記軸方向の片側に向かう程、前記被検出部材の円周方向他側に向かう方向に（好ましくは４０〜５０゜、より好ましくは４５゜）傾斜した他側傾斜辺部を有するものとする事ができる。

本発明のトルク測定用センサを実施する場合には、例えば、前記１対のコイル層を２組備えると共に、前記各組のコイル層である、合計４つのコイル層が、前記被検出部との対向方向に積層配置され、更に、前記１対のコイル層の各組に就いて、前記ブリッジ回路が１つずつ構成されている、と言った構成を採用する事ができる。

又、本発明のセンサ付軸受は、軸受と、前記軸受のうち、使用時にも回転しない部分（例えば、静止輪）に対して支持された、上述の様な本発明のトルク測定用センサとを備える。

上述の様に構成する本発明のトルク測定用センサ及びセンサ付軸受の場合には、１つのブリッジ回路を構成する為のコイル層の数が２つになる為、製造コストの低減を図り易い。

本発明の実施の形態の第１例に関する、トルク測定用センサを使用状態で模式的に示す断面図。 同じく、軸方向に積層配置された第一コイル層及び第二コイル層を、図１の右方から見た図。 同じく、第一コイル層及び第二コイル層の分解斜視図。 同じく、第一コイル層及び第二コイル層をそれぞれ単体で図１の右方から見た図。 同じく、図４の（Ａ）の上端部を拡大して示す図（Ａ）、及び、図４の（Ｂ）の上端部を拡大して示す図（Ｂ）。 同じく、トルク測定用センサを構成するブリッジ回路を示す図。 本発明の実施の形態の第２例に関する、図１と同様の図。 同じく、トルク測定用センサを構成する、１対のブリッジ回路を示す図。 本発明の実施の形態の第３例に関する、図４と同様の図。 本発明の実施の形態の第４例に関する、一部を省略して示す半部断面図。 本発明の実施の形態の第５例に関する、一部を省略して示す半部断面図。 本発明の実施の形態の第６例に関する、トルク測定用センサを使用状態で径方向外側から見た図（Ａ）、及び、（Ａ）を右方から見た図（Ｂ）。 同じく、径方向に積層配置された第一コイル層及び第二コイル層を、径方向外側から見た展開図。 同じく、第一コイル層及び第二コイル層を、それぞれ単体で径方向外側から見た展開図。 同じく、トルク測定用センサを構成するブリッジ回路を示す図。 本発明の実施の形態の第７例に関する、図１２と同様の図。 同じく、トルク測定用センサを構成する、１対のブリッジ回路を示す図。 本発明に関連する参考例の１例に関する、図１４と同様の図。 本発明の実施の形態の第８例に関する、一部を省略して示す半部断面図。 本発明の実施の形態の第９例に関する、一部を省略して示す半部断面図。

［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。
本例のトルク測定用センサ１は、例えば図１に略示する様な被検出部材２と共に、トルク測定装置を構成する。

前記被検出部材２は、各種機械装置を構成する（例えば、自動車のパワートレインを構成する）、歯車、プーリ、フライホイール、スプロケット、継手用フランジ、或いは、エンジンのクランクシャフトとトルクコンバータのケースとをトルク伝達可能に連結するドライブプレート等の、トルクを負荷される（伝達する）円盤状の部材であり、所定の使用箇所に組み付けられている。前記被検出部材２は、被検出部３を有しており、且つ、少なくとも前記被検出部３を含む一部分又は全体を、磁歪特性を有する材料により造られている。特に、本例の場合には、前記磁歪特性を有する材料として、磁歪特性の良い鉄鋼｛純鉄や、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、ＳＮＣＭ（ニッケルクロムモリブデン鋼）等の鉄系合金鋼や、炭素鋼｝を使用している。又、本例の場合には、前記被検出部材２の軸方向片側面（図１の右側面）の径方向一部分（図１の点Ｐ、Ｑ同士の間に挟まれた、前記被検出部材２と同軸の部分）を、円周方向及び径方向に関して軸方向位置が変化しない円輪状の被検出部３としている。

又、前記トルク測定用センサ１は、円輪状の検出部４と、前記検出部４を含んで構成されるブリッジ回路５（図６）とを備えている。この様なトルク測定用センサ１は、前記検出部４を前記被検出部３と同軸に配置すると共に、前記検出部４を前記被検出部３に対し軸方向に近接対向させた（全周に亙り軸方向間隔を一定とした）状態で、ハウジング等の使用時にも回転しない部分に支持されている。

前記検出部４は、１対のコイル層である、第一コイル層６及び第二コイル層７を備える。前記第一コイル層６及び第二コイル層７は、それぞれ円輪状に構成されると共に、互いに同軸に配置された状態で、軸方向に積層配置されている。本例の場合、前記第一コイル層６及び第二コイル層７は、軸方向に関して前記被検出部３に近い側（図１の左側）から、第一コイル層６、第二コイル層７の順に並べた状態で積層配置されている。又、前記第一コイル層６及び第二コイル層７は、それぞれ単一のコイル層成形面である、図示しない単一の基板（フレキシブル基板を含む）の片側面と他側面とに分けて成形されている。

前記第一コイル層６は、複数個ずつの第一検出コイル８、８と第二検出コイル９、９とを備える。前記各第一検出コイル８、８と前記各第二検出コイル９、９とは、それぞれの軸方向を前記第一コイル層６の軸方向（前記被検出部３の軸方向）に一致させた状態で、前記被検出部３と軸方向に対向可能な円周上に、円周方向に関して１個ずつ交互に且つ等ピッチに並べて配置されている。又、前記各第一検出コイル８、８は、円周方向に隣り合うもの同士（但し、円周方向の何れか１箇所で互いに隣り合う１対の第一検出コイル８、８同士を除く。）がそれぞれ直列に接続される事により、前記ブリッジ回路５を構成する第一インピーダンス部１６が構成されている。又、前記各第二検出コイル９、９は、円周方向に隣り合うもの同士（但し、円周方向の何れか１箇所で互いに隣り合う１対の第二検出コイル９、９同士を除く。）がそれぞれ直列に接続される事により、前記ブリッジ回路５を構成する第二インピーダンス部１７が構成されている。尚、図２〜５では、円周方向に隣り合う第一検出コイル８、８同士及び第二検出コイル９、９同士を接続する配線（ビアを含む配線構造）の図示を省略している。

前記第二コイル層７は、複数個ずつの第三検出コイル１０、１０と第四検出コイル１１、１１とを備える。前記各第三検出コイル１０、１０と前記各第四検出コイル１１、１１とは、それぞれの軸方向を前記第二コイル層７の軸方向（前記被検出部３の軸方向）に一致させた状態で、前記被検出部３と軸方向に対向可能な円周上に、円周方向に関して１個ずつ交互に且つ等ピッチに並べて配置されている。又、前記各第三検出コイル１０、１０は、円周方向に隣り合うもの同士（但し、円周方向の何れか１箇所で互いに隣り合う１対の第三検出コイル１０、１０同士を除く。）がそれぞれ直列に接続される事により、前記ブリッジ回路５を構成する第三インピーダンス部１８が構成されている。又、前記各第四検出コイル１１、１１は、円周方向に隣り合うもの同士（但し、円周方向の何れか１箇所で互いに隣り合う１対の第四検出コイル１１、１１同士を除く。）がそれぞれ直列に接続される事により、前記ブリッジ回路５を構成する第四インピーダンス部１９が構成されている。尚、図２〜５では、円周方向に隣り合う第三検出コイル１０、１０同士及び第四検出コイル１１、１１同士を接続する配線（ビアを含む配線構造）の図示を省略している。

尚、前記第一、第二各コイル層６、７を構成する第一〜第四検出コイル８〜１１は、同数ずつ設けられている。又、本例の場合には、前記第一コイル層６を構成する前記第一、第二各検出コイル８、９の円周方向に関する配置の位相と、前記第二コイル層７を構成する前記第三、第四各検出コイル１０、１１の円周方向に関する配置の位相とを、互いに一致させている。

前記第一〜第四検出コイル８〜１１の平面視形状（軸方向から見た形状）は、それぞれ略菱形である。即ち、前記第一〜第四検出コイル８〜１１は、前記第一、第二各コイル層６、７の径方向（前記被検出部３の径方向）に関して両側に存在する１対の径方向側辺部（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）と、前記第一、第二各コイル層６、７の円周方向に関して両側に存在する１対の円周方向側辺部（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）、（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）とを備える。このうちの各径方向側辺部（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）、（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の平面視形状は、それぞれ前記第一、第二各コイル層６、７の中心軸を中心とする円弧状、又は、当該円弧に接する直線状になっている。又、前記各円周方向側辺部（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）、（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）の平面視形状は、それぞれ前記第一、第二各コイル層６、７の中心軸（前記被検出部３の中心軸）を中心とする放射方向に対し、４５゜傾斜した直線状になっている。但し、前記第一、第二各検出コイル８、９を構成する円周方向側辺部（１４ａ、１４ｂ）、（１５ａ、１５ｂ）と、前記第三、第四各検出コイル１０、１１を構成する円周方向側辺部（１４ｃ、１４ｄ）、（１５ｃ、１５ｄ）とで、前記放射方向に対する４５゜の傾斜方向が、互いに逆になっている。即ち、前記第一、第二各検出コイル８、９を構成する、それぞれが片側傾斜辺部に相当する円周方向側辺部（１４ａ、１４ｂ）、（１５ａ、１５ｂ）は、前記放射方向に対し、前記放射方向の外側に向かう程円周方向片側（図２〜５の時計方向）に向かう方向に４５゜傾斜（前記放射方向に対し＋４５゜傾斜）している。これに対し、前記第三、第四各検出コイル１０、１１を構成する、それぞれが他側傾斜辺部に相当する円周方向側辺部（１４ｃ、１４ｄ）、（１５ｃ、１５ｄ）は、前記放射方向に対し、前記放射方向の外側に向かう程円周方向他側（図２〜５の反時計方向）に向かう方向に４５゜傾斜（前記放射方向に対し−４５゜傾斜）している。

前記第一、第二各コイル層６、７を構成する第一〜第四検出コイル８〜１１は、互いの電気的な接触（短絡）を防止された状態で、円輪板状や円板状等の平板状に形成された、前記基板の片側面及び他側面に支持固定されている。尚、前記基板をフレキシブル基板とする場合には、前記フレキシブル基板を、例えば非導電性を有すると共に前記検出部４の形状を保持する為に必要な強度を備えた円輪板状や円板状等の支持部材の側面（前記被検出部３と対向する側面）に固定する事ができる。又、図示は省略するが、前記第一、第二各コイル層６、７の背面側（軸方向に関して前記被検出部３と反対側である、図１の右側）に、円輪板状や円板状等の磁心を隣接配置する事もできる。又、前記磁心を、前記支持部材とする事もできる。

又、前記ブリッジ回路５は、図６に示す様に、ブリッジ部２０と、発振器２１と、ロックイン増幅器２２とを備えている。

このうちのブリッジ部２０は、前記第一インピーダンス部１６と前記第三インピーダンス部１８とを直列に接続したものと、前記第二インピーダンス部１７と前記第四インピーダンス部１９とを直列に接続したものとを、並列に接続して成る回路要素である。本例の場合、前記ブリッジ部２０の２組の対向辺（α、β）（γ、δ）のうち、１組の対向辺α、βに、前記第一インピーダンス部１６と前記第二インピーダンス部１７とが配置されており、他の１組の対向辺γ、δに、前記第三インピーダンス部１８と前記第四インピーダンス部１９とが配置されている。

又、前記発振器２１は、前記ブリッジ部２０の両端に交流電圧を印加するものである。
又、前記ロックイン増幅器２２は、前記ブリッジ部２０の中点電位差（二辺α、γ同士の間の点Ｘと、二辺β、δ同士の間の点Ｙとの間の電位差）を検出・増幅して出力Ｖを発生するものである。尚、本発明を実施する場合、前記中点電位差を検出する電位差検出素子としては、ロックイン増幅器２２以外のものを使用する事もできる。
又、本例の場合、前記発振器２１及び前記ロックイン増幅器２２は、前記第一、第二各コイル層６、７を支持固定した基板に支持固定されている。但し、本発明を実施する場合、前記発振器２１及び前記ロックイン増幅器２２は、前記第一、第二各コイル層６、７を支持固定した基板とは異なる基板等に支持固定する事もできる。

又、本例の場合、前記発振器２１により、前記ブリッジ部２０の両端に交流電圧を印加する事によって、前記第一〜第四インピーダンス部１６〜１９（前記第一〜第四検出コイル８〜１１）に交流電流を流した場合に、前記各第一検出コイル８、８と前記各第二検出コイル９、９とを流れる電流の向きが、図４の（Ａ）及び図５の（Ａ）に矢印イ、ロで示す様に、互いに逆向きとなる様にしており、又、前記各第三検出コイル１０、１０と前記各第四検出コイル１１、１１とを流れる電流の向きが、図４の（Ｂ）及び図５の（Ｂ）に矢印ハ、ニで示す様に、互いに逆向きとなる様にしている。これにより、円周方向に隣り合う第一検出コイル８及び第二検出コイル９（円周方向に隣り合う第三検出コイル１０及び第四検出コイル１１｝のうち、円周方向に隣接配置された互いの円周方向側辺部（１４ａ、１５ｂ）（１４ｂ、１５ａ）｛（１４ｃ、１５ｄ）（１４ｄ、１５ｃ）｝を流れる電流の向きが、互いに同じ向きとなる様にしている。本例の場合には、以上の様な電流の流れ（向き）を実現する為に、前記第一〜第四検出コイル８〜１１に関する、導線の巻き方向や、円周方向に隣り合う検出コイル同士の直列接続の仕方を規制している。又、本例の場合、前記被検出部材２にトルクが負荷されていない中立状態では、前記ブリッジ部２０が平衡状態（中点電位差が０の状態）となる様に、前記第一〜第四インピーダンス部１６〜１９の構成を規制している。

上述の様に構成する本例のトルク測定装置の場合、使用時には、前記発振器２１により、前記ブリッジ部２０の両端に交流電圧を印加する事によって、前記第一〜第四インピーダンス部１６〜１９（前記第一〜第四検出コイル８〜１１）に交流電流を流す事により、前記第一〜第四検出コイル８〜１１の周囲に磁場を発生させる。この状態で、前記被検出部材２にトルクＴが負荷されると、前記ブリッジ部２０の平衡状態が崩れて、前記ブリッジ部２０の中点電位差が、前記トルクＴに応じた分だけ変化する。この点に就いて、以下、具体的に説明する。

先ず、前記被検出部材２に、図５に示す様なトルクＴが負荷されると、前記被検出部３には、前記トルクＴに応じた捩り応力が加わる。即ち、前記被検出部３には、前記被検出部材２の中心軸を中心とする放射方向に対して＋４５゜方向の引っ張り応力（＋σ）と、前記放射方向に対して−４５゜方向の圧縮応力（−σ）とが作用する。そして、前記引っ張り応力（＋σ）が作用する方向である＋４５゜方向では、前記被検出部３の透磁率が増加し、前記圧縮応力（−σ）が作用する方向である−４５゜方向では、前記被検出部３の透磁率が減少する（逆磁歪効果）。

一方、前記トルク測定用センサ１の検出部４を構成する（前記第一〜第四インピーダンス部１６〜１９を構成する）、前記第一〜第四検出コイル８〜１１のうち、第一、第二各検出コイル（＋４５゜コイル）８、９の円周方向側辺部（１４ａ、１４ｂ）、（１５ａ、１５ｂ）は、前記第一コイル層６の中心軸（前記被検出部３の中心軸）を中心とする放射方向に対して＋４５゜傾斜している。即ち、前記第一、第二各検出コイル８、９の円周方向側辺部（１４ａ、１４ｂ）、（１５ａ、１５ｂ）は、前記被検出部３の透磁率が減少する方向（前記放射方向に対して−４５゜方向）を磁束が通過する様に（前記第一、第二各検出コイル８、９のインダクタンスが減少する様に）設置されている。これに対し、前記第三、第四各検出コイル（−４５゜コイル）１０、１１の円周方向側辺部（１４ｃ、１４ｄ）、（１５ｃ、１５ｄ）は、前記第二コイル層７の中心軸（前記被検出部３の中心軸）を中心とする放射方向に対して−４５゜傾斜している。即ち、前記第三、第四各検出コイル１０、１１の円周方向側辺部（１４ｃ、１４ｄ）、（１５ｃ、１５ｄ）は、前記被検出部３の透磁率が増大する方向（前記放射方向に対して＋４５゜方向）を磁束が通過する様に（前記第三、第四各検出コイル１０、１１のインダクタンスが増大する様に）設置されている。

この為、前記被検出部材２に上述の様なトルクＴが負荷されると、前記第一〜第四検出コイル８〜１１のインダクタンス（前記第一〜第四インピーダンス部１６〜１９のインピーダンス）が、前記トルクＴに応じた分だけ変化する。これにより、前記ブリッジ部２０の平衡状態が崩れ、前記ブリッジ部２０の中点電位差が、前記トルクＴに応じた分だけ変化する。この為、前記中点電位差を、前記ロックイン増幅器２２により検出・増幅する事によって、前記トルクＴに応じた出力Ｖを得られる。

又、前記被検出部材２に負荷されるトルクＴの向きが、図５に示す向きと逆になる場合には、上述の場合とは逆に、前記第一、第二各検出コイル８、９のインダクタンスが増加すると共に、前記第三、第四各検出コイル１０、１１のインダクタンスが減少する。そして、この場合も、前記出力Ｖは、前記トルクＴに応じたものとなる。尚、前記出力Ｖの極性は、前記被検出部材２に負荷されるトルクＴの向きによって反転する。
従って、予め、前記出力Ｖと前記トルクＴとの関係を調べておけば、かかる関係を利用して、前記出力Ｖから前記トルクＴの向き及び大きさを求められる。

特に、本例の場合には、前記第一、第二各検出コイル８、９の円周方向側辺部（１４ａ、１４ｂ、（１５ａ、１５ｂ）が前記放射方向に対して＋４５゜傾斜していると共に、前記第三、第四各検出コイル１０、１１の円周方向側辺部（１４ｃ、１４ｄ）、（１５ｃ、１５ｄ）が前記放射方向に対して−４５゜傾斜した構成を採用している。これと共に、前記第一〜第四検出コイル８〜１１を、それぞれ前記被検出部３に対して軸方向に対向可能な円周上に、全周に亙り等ピッチで配置する構成を採用している。この為、これらの構成を採用する事によって、単位トルク当たりの、前記第一〜第四インピーダンス部１６〜１９のインピーダンス変化を大きくする事ができる。従って、単位トルク当たりの、前記ブリッジ部２０の中点電位差及び前記出力Ｖの変化量を大きくする事ができる。この結果、本例の場合には、前記被検出部材２の軸方向側面のうち、前記被検出部３を設けた部分の形状を特別工夫しなくても｛例えば、前記被検出部３を設けた部分に複数のリブ（単位トルク当たりの透磁率変化を大きくする為の部位）を形成する様な、加工コストが嵩む構成を採用しなくても｝、前記被検出部材２に負荷されるトルクＴを感度良く測定する事ができる。

又、本例の場合には、１つのブリッジ回路５を構成する為のコイル層の数が、４つではなく、２つになる為、前記検出部４の薄型化や、製造コストの低減を図り易い。

［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７〜８を参照しつつ説明する。
本例のトルク測定用センサ１ａの検出部４ａは、第一コイル層６及び第二コイル層７の組を、２組備えている。図７に示す様に、一方（図７に於ける左方）の組を構成する第一コイル層６及び第二コイル層７と、他方（図７に於ける右方）の組を構成する第一コイル層６及び第二コイル層７とは、互いに同軸に配置された状態で、軸方向に積層配置されている。又、詳しい図示は省略するが、前記各組の第一コイル層６及び第二コイル層７を構成する各検出コイル８〜１１（図３〜４参照）の円周方向に関する配置の位相は、前記各組同士で互いに一致している。又、軸方向に隣り合う、前記一方の組の第二コイル層７と、前記他方の組の第一コイル層６との間には、これら両コイル層７、６を構成する検出コイル８〜１１同士の短絡を防止する為の図示しない絶縁層が設けられている。尚、図示は省略するが、上述の様に積層された各組の第一、第二各コイル層６、７の背面側（軸方向に関して被検出部３と反対側）に、円輪板状や円板状等の磁心を隣接配置する事もできる。

又、本例の場合には、図８の（Ａ）（Ｂ）に示す様に、前記各組に就いてブリッジ回路５ａ（５ｂ）が１つずつ、互いに独立した状態で構成されている。尚、図８の（Ａ）は、前記一方の組に就いてのブリッジ回路５ａを、図８の（Ｂ）は、前記他方の組に就いてのブリッジ回路５ｂを、それぞれ示している。図８の（Ａ）（Ｂ）に示した２つのブリッジ回路５ａ、５ｂの構成は、前述の図６に示したブリッジ回路５の構成と同様である。

上述の様に、本例のトルク測定用センサ１ａは、被検出部材２に負荷されるトルクＴを測定する為のブリッジ回路５ａ、５ｂを２つ備えている。この為、何れか一方のブリッジ回路５ａ（５ｂ）が故障した場合でも、他方のブリッジ回路５ｂ（５ａ）により、前記トルクＴの測定を継続する事ができる。又、本例の場合には、例えば、前記２つのブリッジ回路５ａ、５ｂによる前記トルクＴの測定値の平均を取る事により、測定誤差を改善する事もできる。更に、例えば前記２つのブリッジ回路５ａ、５ｂによる前記トルクＴの測定値を比較する事で、ブリッジ回路５ａ、５ｂの故障の有無を判定する事もできる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

［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９を参照しつつ説明する。
本例のトルク測定用センサの場合には、第一コイル層６ａ及び第二コイル層７ａを構成する各検出コイルの配置の仕方が、上述した実施の形態の第１〜２例の場合と異なる。

本例の場合、第一コイル層６ａは、円周方向に二等分割された１対の半円弧状範囲のうち、一方｛図９の（Ａ）の左方｝の半円弧状範囲に各第一検出コイル８、８を、他方｛図９の（Ａ）の右方｝の半円弧状範囲に各第二検出コイル９、９を、それぞれ円周方向に等ピッチに並べて配置する事により構成されている。又、トルクを測定する際に、前記第一コイル層６ａを構成する各第一検出コイル８、８及び各第二検出コイル９、９のうち、円周方向に隣り合う２つの検出コイルを流れる電流の向きが、図９の（Ａ）に矢印イ、ロで示す様に、互いに逆向きとなる様にしている。この為に、前記第一、第二各検出コイル８、９に関する、導線の巻き方向や、円周方向に隣り合う各第一検出コイル８、８同士及び各第二検出コイル９、９同士の直列接続の仕方を規制している。

又、本例の場合、第二コイル層７ａは、円周方向に二等分割された１対の半円弧状範囲のうち、一方｛図９の（Ｂ）の左方｝の半円弧状範囲に各第三検出コイル１０、１０を、他方｛図９の（Ｂ）の右方｝の半円弧状範囲に各第四検出コイル１１、１１を、それぞれ円周方向に等ピッチに並べて配置する事により構成されている。又、トルクを測定する際に、前記第二コイル層７ａを構成する各第三検出コイル１０、１０及び各第四検出コイル１１、１１のうち、円周方向に隣り合う２つの検出コイルを流れる電流の向きが、図９の（Ｂ）に矢印ハ、ニで示す様に、互いに逆向きとなる様にしている。この為に、前記第三、第四各検出コイル１０、１１に関する、導線の巻き方向や、円周方向に隣り合う各第三検出コイル１０、１０同士及び各第四検出コイル１１、１１同士の直列接続の仕方を規制している。

上述の様に、本例の構造の場合には、前記第一コイル層６ａ（第二コイル層７ａ）が円周方向に二分割された１対の半円弧状範囲に分けられ、これら両半円弧状範囲に前記各第一検出コイル８、８と前記各第二検出コイル９、９とが（前記各第三検出コイル１０、１０と前記各第二検出コイル１１、１１とが）、それぞれ円周方向に並べて配置されている。この為、前記各第一検出コイル８、８同士を直列に接続する配線構造及び前記各第二検出コイル９、９同士を直列に接続する配線構造（前記各第三検出コイル１０、１０同士を直列に接続する配線構造及び前記各第二検出コイル１１、１１同士を直列に接続する配線構造）を簡素化し易くできる。従って、これら各配線構造の簡素化による小型化を図り易くできる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１〜２例の場合と同様である。

［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１０を参照しつつ説明する。
本例は、上述した実施の形態の第１〜３例のトルク測定用センサ１（１ａ）の具体的な使用態様を示すものである。
本例の使用態様では、エンジン２３のクランクシャフト２４とトルクコンバータ２５の外殻を構成するケース２６とをトルク伝達可能に連結する、磁歪特性を有する鉄系合金製で円環状のドライブプレート２７を被検出部材として、前記ドライブプレート２７に負荷されるトルクを、前記トルク測定用センサ１（１ａ）により測定する様にしている。この為に、前記ドライブプレート２７の軸方向片側面のうち、径方向内端寄り部分に存在する円輪状の平坦面部分を、被検出部３ａとしている。そして、前記被検出部３ａに対して前記トルク測定用センサ１（１ａ）の検出部４（４ａ）を軸方向に対向させた状態で、前記トルク測定用センサ１（１ａ）を前記エンジン２３のシリンダブロック２８に対して支持固定している。

［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１１を参照しつつ説明する。
本例も、上述した実施の形態の第１〜３例のトルク測定用センサ１（１ａ）の具体的な使用態様を示すものである。
本例の場合、ドライブプレート２７ａの被検出部３ａに対して軸方向に対向させた前記トルク測定用センサ１（１ａ）は、転がり軸受３２と組み合わされる事により、センサ付軸受を構成している。
前記転がり軸受３２は、使用時にも回転しない静止輪である外輪３３と、使用時に回転する回転輪である内輪３４と、前記外輪３３の内周面に形成された外輪軌道と前記内輪３４の外周面に形成された内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体（図示の例では玉）３５とを備える。そして、前記外輪３３を、シリンダブロック２８に設けられた保持凹部３６に内嵌固定すると共に、前記内輪３４を、前記ドライブプレート２７ａの径方向内端寄り部分に設けられた円筒部３７に外嵌固定する事により、前記シリンダブロック２８に対して前記ドライブプレート２７ａを回転自在に支持している。
前記トルク測定用センサ１（１ａ）は、前記外輪３３の軸方向片端部（図１１の左端部）に、円環状のホルダ３８を介して支持固定されている。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第４例の場合と同様である。

［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１２〜１５を参照しつつ説明する。
上述した各実施の形態のトルク測定用センサが、何れもアキシアル対向型であった（被検出部材に対して軸方向に対向していた）のに対し、本例のトルク測定用センサは、ラジアル対向型である（被検出部材に対して径方向に対向させる）。

本例のトルク測定用センサ１ｂは、例えば図１２に略示する様な被検出部材２ａと共に、トルク測定装置を構成する。

前記被検出部材２ａは、各種機械装置を構成する（例えば、自動車のパワートレインやステアリング装置を構成する）、トルクを負荷される（伝達する）回転軸であり、所定の使用箇所に組み付けられている。この様な被検出部材２ａは、円筒状の外周面を被検出部３ｂとしている。前記被検出部材２ａは、少なくとも前記被検出部３ｂを含む一部分又は全体を、磁歪特性を有する材料により造られている。特に、本例の場合には、前記磁歪特性を有する材料として、磁歪特性の良い鉄鋼｛純鉄や、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、ＳＮＣＭ（ニッケルクロムモリブデン鋼）等の鉄系合金鋼や、炭素鋼｝を使用している。

又、前記トルク測定用センサ１ｂは、前記被検出部３ｂの径方向外側に、前記被検出部３ｂと同軸に配置された円筒状の検出部４ｂと、内周面に前記検出部４ｂを保持した円筒状の磁心２９と、前記検出部４ｂを含んで構成されるブリッジ回路５ｃ（図１５）とを備えており、ハウジング等の使用時にも回転しない部分に支持されている。

前記磁心２９は、１対の半円筒状の磁心素子３０、３０の円周方向両端面同士を突き合わせる事により、円筒状に構成されている。

前記検出部４ｂは、１対のコイル層である、第一コイル層６ｂ及び第二コイル層７ｂを備える。前記第一コイル層６ｂ及び第二コイル層７ｂは、それぞれ円筒状に構成されると共に、互いに同軸に配置された状態で、径方向に積層配置されている。本例の場合、前記第一コイル層６ｂ及び第二コイル層７ｂは、径方向に関して前記被検出部３ｂに近い側（径方向内側）から、第一コイル層６ｂ、第二コイル層７ｂの順に並べた状態で積層配置されている。又、本例の場合、前記第一コイル層６ｂ及び第二コイル層７ｂは、それぞれ単一のコイル層成形面である、図示しない帯状のフレキシブル基板の片側面と他側面とに分けて成形されている。前記検出部４ｂは、前記帯状のフレキシブル基板を円筒状に丸める事により、円筒状に構成されている。

図１３は、前記検出部４ｂを径方向外側から見た展開図を示しており、又、図１４の（Ａ）（Ｂ）は、前記第一、第二コイル層６ｂ、７ｂの径方向外側から見た展開図を示している。

前記第一コイル層６ｂは、図１４の（Ａ）に示す様に、複数個ずつの第一検出コイル８ａ、８ａと第二検出コイル９ａ、９ａとを備える。前記各第一検出コイル８ａ、８ａと前記各第二検出コイル９ａ、９ａとは、それぞれ自身のコイル面を前記第一コイル層６ｂの径方向（前記被検出部３ｂとの対向方向）に向けた状態で、円周方向に関して１個ずつ交互且つ等ピッチ並べて配置されている。又、前記各第一検出コイル８ａ、８ａは、円周方向に隣り合うもの同士（但し、前記フレキシブル基板の両端縁を挟んで互いに隣り合う１対の第一検出コイル８ａ、８ａ同士を除く。）がそれぞれ直列に接続される事により、前記ブリッジ回路５ｃを構成する第一インピーダンス部１６ａが構成されている。又、前記各第二検出コイル９ａ、９ａは、円周方向に隣り合うもの同士（但し、前記フレキシブル基板の両端縁を挟んで互いに隣り合う１対の第二検出コイル９ａ、９ａ同士を除く。）がそれぞれ直列に接続される事により、前記ブリッジ回路５ｃを構成する第二インピーダンス部１７ａが構成されている。尚、図１３〜１４では、円周方向に隣り合う第一検出コイル８ａ、８ａ同士及び第二検出コイル９ａ、９ａ同士を接続する配線（ビアを含む配線構造）の図示を省略している。

前記第二コイル層７ｂは、図１４の（Ｂ）に示す様に、複数個ずつの第三検出コイル１０ａ、１０ａと第四検出コイル１１ａ、１１ａとを備える。前記各第三検出コイル１０ａ、１０ａと前記各四検出コイル１１ａ、１１ａとは、それぞれ自身のコイル面を前記第二コイル層７ｂの径方向（前記被検出部３ｂとの対向方向）に向けた状態で、円周方向に関して１個ずつ交互に且つ等ピッチに並べて配置されている。又、前記各第三検出コイル１０ａ、１０ａは、円周方向に隣り合うもの同士（但し、前記フレキシブル基板の両端縁を挟んで互いに隣り合う１対の第三検出コイル１０ａ、１０ａ同士を除く。）がそれぞれ直列に接続される事により、前記ブリッジ回路５ｃを構成する第三インピーダンス部１８ａが構成されている。又、前記各四検出コイル１１ａ、１１ａは、円周方向に隣り合うもの同士（但し、前記フレキシブル基板の両端縁を挟んで互いに隣り合う１対の四検出コイル１１ａ、１１ａ同士を除く。）がそれぞれ直列に接続される事により、前記ブリッジ回路５ｃを構成する第四インピーダンス部１９ａが構成されている。尚、図１３〜１４では、円周方向に隣り合う第三検出コイル１０ａ、１０ａ同士及び第四検出コイル１１ａ、１１ａ同士を接続する配線（ビアを含む配線構造）の図示を省略している。

尚、本例の場合には、前記第一コイル層６ｂを構成する第一検出コイル８ａ、８ａ及び第二検出コイル９ａ、９ａの総数と、前記第二コイル層７ｂを構成する第三検出コイル１０ａ、１０ａ及び第四検出コイル１１ａ、１１ａの総数とを、互いに等しくしている。これと共に、前記第一コイル層６ｂを構成する前記第一、第二各検出コイル８ａ、９ａの円周方向に関する配置の位相と、前記第二コイル層７ｂを構成する前記第三、第四各検出コイル１０ａ、１１ａの円周方向に関する配置の位相とを、互いに一致させている。

前記第一〜第四検出コイル８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａは、円周方向側辺部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが、前記第一、第二各コイル層６ｂ、７ｂの軸方向に対し、４５゜傾斜している。但し、前記第一、第二各検出コイル８ａ、９ａの円周方向側辺部３１ａ、３１ｂと、前記第三、第四各検出コイル１０ａ、１１ａの円周方向側辺部３１ｃ、３１ｄとで、前記軸方向に対する４５゜の傾斜方向が、互いに逆になっている。即ち、前記第一、第二各検出コイル８ａ、９ａの円周方向側辺部３１ａ、３１ｂは、前記軸方向に対し、前記軸方向の片側（図１３〜１４の右側）に向かう程円周方向片側（図１３〜１４の上側）に向かう方向に４５゜傾斜（前記軸方向に対し＋４５゜傾斜）している。これに対し、前記第三、第四各検出コイル１０ａ、１１ａの円周方向側辺部３１ｃ、３１ｄは、前記軸方向に対し、前記軸方向の片側（図１３〜１４の右側）に向かう程円周方向他側（図１３〜１４の下側）に向かう方向に４５゜傾斜（前記軸方向に対し−４５゜傾斜）している。

又、本例の場合も、前述した実施の形態の第１例の場合と同様、前記ブリッジ回路５ｃは、図１５に示す様に、前記４つのインピーダンス部１６ａ〜１９ａを四辺に配置したブリッジ部２０ａと、前記ブリッジ部２０ａの両端に交流電圧を印加する為の発振器２１と、前記ブリッジ部２０ａの中点電位差を検出・増幅して出力Ｖを発生するロックイン増幅器２２とを備えている。

そして、本例の場合も、前述した実施の形態の第１例の場合と同様、前記発振器２１により、前記ブリッジ部２０ａの両端に交流電圧を印加する事によって、前記第一〜第四インピーダンス部１６ａ〜１９ａ（前記第一〜第四検出コイル８ａ〜１１ａ）に交流電流を流した場合に、前記各第一検出コイル８ａ、８ａと前記各第二検出コイル９ａ、９ａとを流れる電流の向きが、図１４の（Ａ）に矢印イ、ロで示す様に、互いに逆向きとなる様にしており、又、前記各第三検出コイル１０ａ、１０ａと前記各第四検出コイル１１ａ、１１ａとを流れる電流の向きが、図１４の（Ｂ）に矢印ハ、ニで示す様に、互いに逆向きとなる様にしている。この為に、本例の場合も、前記第一〜第四検出コイル８ａ〜１１ａに関する、導線の巻き方向や、円周方向に隣り合う検出コイル同士の直列接続の仕方を規制している。又、本例の場合も、前記被検出部材２ａにトルクが負荷されていない中立状態では、前記ブリッジ部２０ａが平衡状態（中点電位差が０の状態）となる様に、前記第一〜第四インピーダンス部１６ａ〜１９ａの構成を規制している。

上述の様に構成する本例のトルク測定装置の場合も、使用時には、前記発振器２１により、前記ブリッジ部２０ａの両端に交流電圧を印加する事によって、前記第一〜第四インピーダンス部１６ａ〜１９ａ（前記第一〜第四検出コイル８ａ〜１１ａ）に交流電流を流す事により、前記第一〜第四検出コイル８ａ〜１１ａの周囲に磁場を発生させる。この状態で、前記被検出部材２ａにトルクＴが負荷されると、前述した実施の形態の第１例の場合と同様の原理により、前記ブリッジ部２０ａの平衡状態が崩れて、前記ブリッジ部２０ａの中点電位差が、前記トルクＴに応じた分だけ変化する。この為、前記中点電位差を、前記ロックイン増幅器２２により検出・増幅する事によって、前記トルクＴに応じた出力Ｖを得られる。

上述の様に構成する本例のトルク測定装置の場合も、１つのブリッジ回路５ｃを構成する為のコイル層の数が、４つではなく、２つになる為、前記検出部４ｂの薄型化や、製造コストの低減を図り易い。

［実施の形態の第７例］
本発明の実施の形態の第７例に就いて、図１６〜１７を参照しつつ説明する。
本例のトルク測定用センサ１ｃの検出部４ｃは、第一コイル層６ｂ（６ｃ）及び第二コイル層７ｂ（７ｃ）の組を、２組備えている。図１６に示す様に、２組の第一コイル層６ｂ（６ｃ）及び第二コイル層７ｂ（７ｃ）は、径方向に積層配置されている。尚、前記各組の第一コイル層６ｂ、６ｃ同士及び第二コイル層７ｂ、７ｃ同士は、それぞれ径寸法が異なる点を除き、互いに同様の構成を有している。又、詳しい図示は省略するが、前記各組の第一コイル層６ｂ（６ｃ）及び第二コイル層７ｂ（７ｃ）を構成する各検出コイル８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａ（図１３〜１４参照）の円周方向に関する配置の位相は、前記各組同士で互いに一致している。又、径方向に隣り合う、一方（径方向内側）の組の第二コイル層７ｂと、他方（径方向外側）の組の第一コイル層６ｃとの間には、これら両コイル層７ｂ、６ｃを構成する検出コイル８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａ同士の短絡を防止する為の図示しない絶縁層が設けられている。

又、本例の場合には、図１７の（Ａ）（Ｂ）に示す様に、前記各組に就いてブリッジ回路５ｄ（５ｅ）が１つずつ、互いに独立した状態で構成されている。尚、図１７の（Ａ）は、前記一方の組に就いてのブリッジ回路５ｄを、図１７の（Ｂ）は、前記他方の組に就いてのブリッジ回路５ｅを、それぞれ示している。図１７の（Ａ）（Ｂ）に示した２つのブリッジ回路５ｄ、５ｅの構成は、前述の図１５に示したブリッジ回路５ｃの構成と同様である。

上述の様に、本例のトルク測定用センサ１ｃは、被検出部材２ａに負荷されるトルクＴを測定する為のブリッジ回路５ｄ、５ｅを２つ備えている。この為、何れか一方のブリッジ回路５ｄ（５ｅ）が故障した場合でも、他方のブリッジ回路５ｅ（５ｄ）により、前記トルクＴの測定を継続する事ができる。又、本例の場合には、例えば、前記２つのブリッジ回路５ｄ、５ｅよる前記トルクＴの測定値の平均を取る事により、測定誤差を改善する事もできる。更に、例えば前記２つのブリッジ回路５ｄ、５ｅによる前記トルクＴの測定値を比較する事で、ブリッジ回路５ｄ、５ｅの故障の有無を判定する事もできる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第６例の場合と同様である。

［参考例の１例］
本発明に関連する参考例の１例に就いて、図１８を参照しつつ説明する。
本参考例のトルク測定用センサの場合には、第一コイル層６ｄ及び第二コイル層７ｄを構成する各検出コイルの配置の仕方が、上述した実施の形態の第６〜７例の場合と異なる。

本参考例の場合、第一コイル層６ｄは、円周方向に二等分割された１対の半円筒状範囲のうち、一方の半円筒状範囲｛図１８の（Ａ）の上半部に位置する範囲｝に各第一検出コイル８ａ、８ａを、他方の半円筒状範囲｛図１８の（Ａ）の下半部に位置する範囲｝に各第二検出コイル９ａ、９ａを、それぞれ円周方向に並べて配置する事により構成されている。又、トルクを測定する際に、前記第一コイル層６ｄを構成する各第一検出コイル８ａ、８ａ及び各第二検出コイル９ａ、９ａのうち、円周方向に隣り合う２つの検出コイルを流れる電流の向きが、図１８の（Ａ）に矢印イ、ロで示す様に、互いに逆向きとなる様にしている。この為に、前記第一、第二各検出コイル８ａ、９ａに関する、導線の巻き方向や、円周方向に隣り合う各第一検出コイル８ａ、８ａ同士及び各第二検出コイル９ａ、９ａ同士の直列接続の仕方を規制している。

又、本参考例の場合、第二コイル層７ｄは、円周方向に二等分割された１対の半円筒状範囲のうち、一方の半円筒状範囲｛図１８の（Ｂ）の上半部に位置する範囲｝に各第三検出コイル１０ａ、１０ａを、他方の半円筒状範囲｛図１８の（Ｂ）の下半部に位置する範囲｝に各第四検出コイル１１ａ、１１ａを、それぞれ円周方向に並べて配置する事により構成されている。又、トルクを測定する際に、前記第二コイル層７ｄを構成する各第三検出コイル１０ａ、１０ａ及び各第四検出コイル１１ａ、１１ａのうち、円周方向に隣り合う２つの検出コイルを流れる電流の向きが、図１８の（Ｂ）に矢印ハ、ニで示す様に、互いに逆向きとなる様にしている。この為に、前記第三、第四各検出コイル１０ａ、１１ａに関する、導線の巻き方向や、円周方向に隣り合う各第三検出コイル１０ａ、１０ａ同士及び各第四検出コイル１１ａ、１１ａ同士の直列接続の仕方を規制している。

上述の様に、本参考例の構造の場合には、前記第一コイル層６ｄ（第二コイル層７ｄ）が円周方向に二分割された１対の半円筒状範囲に分けられ、これら両半円筒状範囲に前記各第一検出コイル８ａ、８ａと前記各第二検出コイル９ａ、９ａとが（前記各第三検出コイル１０ａ、１０ａと前記各第四検出コイル１１ａ、１１ａとが）、それぞれ円周方向に並べて配置されている。この為、前記各第一検出コイル８ａ、８ａ同士を直列に接続する配線構造及び前記各第二検出コイル９ａ、９ａ同士を直列に接続する配線構造（前記各第三検出コイル１０ａ、１０ａ同士を直列に接続する配線構造及び前記各第四検出コイル１１ａ、１１ａ同士を直列に接続する配線構造）を簡素化し易くできる。従って、これら各配線構造の簡素化による小型化を図り易くできる。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第６〜７例の場合と同様である。

［実施の形態の第８例］
本発明の実施の形態の第８例に就いて、図１９を参照しつつ説明する。
本例は、上述した実施の形態の第６〜７例及び参考例の１例のトルク測定用センサ１ｂ（１ｃ）の具体的な使用態様を示すものである。
本例の使用態様では、エンジン２３のクランクシャフト２４とトルクコンバータ２５の外殻を構成するケース２６とをトルク伝達可能に連結する、磁歪特性を有する鉄系合金製で円環状のドライブプレート２７ｂを被検出部材として、前記ドライブプレート２７ｂに負荷されるトルクを、前記トルク測定用センサ１ｂ（１ｃ）により測定する様にしている。この為に、前記ドライブプレート２７ｂの径方向内端寄り部分に設けられた円筒部３７ａの外周面を、被検出部３ｃとしている。そして、前記被検出部３ｃに対して前記トルク測定用センサ１ｂ（１ｃ）の検出部４ｂ（４ｃ）を径方向に対向させた状態で、前記トルク測定用センサ１ｂ（１ｃ）を前記エンジン２３のシリンダブロック２８に対して支持固定している。

［実施の形態の第９例］
本発明の実施の形態の第９例に就いて、図２０を参照しつつ説明する。
本例も、上述した実施の形態の第６〜７例及び参考例の１例のトルク測定用センサ１ｂ（１ｃ）の具体的な使用態様を示すものである。
本例の場合、ドライブプレート２７ｂの被検出部３ｃに対して径方向に対向させた前記トルク測定用センサ１ｂ（１ｃ）は、転がり軸受３２と組み合わされる事により、センサ付軸受を構成している。
前記転がり軸受３２は、使用時にも回転しない静止輪である外輪３３と、使用時に回転する回転輪である内輪３４と、前記外輪３３の内周面に形成された外輪軌道と前記内輪３４の外周面に形成された内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体（図示の例では玉）３５とを備える。そして、前記外輪３３を、シリンダブロック２８に設けられた保持凹部３６ａに内嵌固定すると共に、前記内輪３４を、前記ドライブプレート２７ｂのうち、円筒部３７ａの基端部（図２０の右端部）及び基端側の隣接部分に外嵌固定する事により、前記シリンダブロック２８に対して前記ドライブプレート２７ｂを回転自在に支持している。
前記トルク測定用センサ１ｂ（１ｃ）は、前記外輪３３の軸方向片端部（図２０の左端部）に、円環状のホルダ３８ａを介して支持固定されている。
その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第８例の場合と同様である。

本発明のトルク測定用センサを、自動車のパワートレインに組み込んで使用する場合、対象となる装置は、特に問わない。例えば、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）、ベルト式無段変速機、トロイダル型無段変速機、オートマチックマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）、ダブルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）等の車側の制御で変速を行うトランスミッション、又はトランスファーを対象とする事ができる。又、対象となる車両の駆動方式（ＦＦ、ＦＲ等）も、特に問わない。
又、本発明のトルク測定用センサは、自動車のパワートレインに限らず、風車、鉄道車両、圧延機、工作機械、建設機械、農業機械、家庭用電気器具等、各種機械装置に組み込んで使用する事ができる。
又、本発明のセンサ付軸受を構成する軸受は、転がり軸受に限らず、滑り軸受であっても良い。又、転がり軸受としては、ニードル軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受等、各種のものを使用する事ができる。更に、当該転がり軸受は、単列転がり軸受に限らず、複列転がり軸受であっても良い。
又、本発明を実施する場合、被検出部材の軸方向側面や周面に設ける被検出部は、前記被検出部材の軸方向側面や周面そのものとする他、これら軸方向側面や周面に固定した磁歪材とする事もできる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ トルク測定用センサ
２、２ａ 被検出部材
３、３ａ、３ｂ、３ｃ 被検出部
４、４ａ、４ｂ、４ｃ 検出部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ ブリッジ回路
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 第一コイル層
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 第二コイル層
８、８ａ 第一検出コイル
９、９ａ 第二検出コイル
１０、１０ａ 第三検出コイル
１１、１１ａ 第四検出コイル
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 径方向側辺部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 径方向側辺部
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 円周方向側辺部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 円周方向側辺部
１６、１６ａ 第一インピーダンス部
１７、１７ａ 第二インピーダンス部
１８、１８ａ 第三インピーダンス部
１９、１９ａ 第四インピーダンス部
２０、２０ａ ブリッジ部
２１ 発振器
２２ ロックイン増幅器
２３ エンジン
２４ クランクシャフト
２５ トルクコンバータ
２６ ケース
２７、２７ａ、２７ｂ ドライブプレート
２８ シリンダブロック
２９ 磁心
３０ 磁心素子
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 円周方向側辺部
３２ 転がり軸受
３３ 外輪
３４ 内輪
３５ 転動体
３６ 保持凹部
３７、３７ａ 円筒部
３８、３８ａ ホルダ

Claims (3)

1. トルクを負荷される被検出部材に設けられ、前記トルクに応じた捩り応力が加わる事により透磁率を変化させる被検出部に対向する１対のコイル層を備え、
   前記１対のコイル層は、前記被検出部との対向方向に積層配置されており、
   前記１対のコイル層のそれぞれは、前記被検出部材の円周方向に並べて配置された複数個の検出コイルを備えており、
   前記１対のコイル層のうちの一方のコイル層を構成する各検出コイルのうち、複数個の第一検出コイルから成る第一インピーダンス部及び複数個の第二検出コイルから成る第二インピーダンス部と、前記１対のコイル層のうちの他方のコイル層を構成する各検出コイルのうち、複数個の第三検出コイルから成る第三インピーダンス部及び複数個の第四検出コイルから成る第四インピーダンス部との、合計４つのインピーダンス部を四辺に配置したブリッジ回路が構成されており、
   前記各第一検出コイルと前記各第二検出コイルとが、円周方向に関して１個ずつ交互に配置されており、
   前記各第三検出コイルと前記各第四検出コイルとが、円周方向に関して１個ずつ交互に配置されており、
   前記ブリッジ回路は、交流電圧を印加した状態で、前記被検出部材に負荷されるトルクに応じた中点電位差を発生するものである
   トルク測定用センサ。
2. トルクを負荷される被検出部材の軸方向側面に設けられ、前記トルクに応じた捩り応力が加わる事により透磁率を変化させる被検出部に対し、前記被検出部材の軸方向に対向する１対のコイル層を備え、
   前記１対のコイル層は、前記被検出部の軸方向に積層配置されており、
   前記１対のコイル層のそれぞれは、前記被検出部材の円周方向に並べて配置された複数個の検出コイルを備えており、
   前記１対のコイル層のうちの一方のコイル層を構成する各検出コイルのそれぞれは、前記被検出部材の中心軸を中心とする放射方向に対し、前記放射方向の外側に向かう程、前記被検出部材の円周方向片側に向かう方向に傾斜した片側傾斜辺部を有しており、
   前記１対のコイル層のうちの他方のコイル層を構成する各検出コイルのそれぞれは、前記被検出部材の中心軸を中心とする放射方向に対し、前記放射方向の外側に向かう程、前記被検出部材の円周方向他側に向かう方向に傾斜した他側傾斜辺部を有しており、
   前記一方のコイル層を構成する各検出コイルのうち、一部の検出コイルから成るインピーダンス部及び残りの検出コイルから成るインピーダンス部と、前記他方のコイル層を構成する各検出コイルのうち、一部の検出コイルから成るインピーダンス部及び残りの検出コイルから成るインピーダンス部との、合計４つのインピーダンス部を四辺に配置したブリッジ回路が構成されており、
   前記ブリッジ回路は、交流電圧を印加した状態で、前記被検出部材に負荷されるトルクに応じた中点電位差を発生するものである
   トルク測定用センサ。
3. 軸受と、
   前記軸受のうち、使用時にも回転しない部分に対して支持された、請求項１又は２に記載したトルク測定用センサとを備えた
   センサ付軸受。

Images