(57)【要約】  本発明は、ギヤボックスの性能を再現するテストベンチに関する。本発明は、リニアモータ（１２）、モータ（１２）の線形運動をギヤシフトシャフト（５）の回転運動への転換に使用できる回転ボールジョイント（１４）、及びギヤシフトシャフト（５）に印加される力の測定に使用できる力センサ（１７）を備える少なくとも１つのギヤシフトモジュール（２）から構成される。本発明の特定の実施形態では、本テストベンチは、垂直線形選択モジュール又は水平選択モジュールを更に備える。利用されるこのモジュールは、ギヤボックスを再現するように、変換及び選択位置の関数として力をシミュレートするのに使用できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤボックスの動作を再現する種類のテストベンチ（１）であって、リニアモータ（１２）、該モータ（１２）の線形運動をギヤシフトシャフト（５）の回転運動に変換することを可能にするボールジョイント（１４）、及び該ギヤシフトシャフト（５）に印加される負荷の測定を可能にする負荷センサ（１７）から構成される少なくとも１つのギヤシフトモジュール（２）を備えることを特徴とするテストベンチ。
【請求項２】
該リニアモータ（１２）がスライドウェイ（１１）上を水平軸に沿って並進運動できること、及び該ギヤシフトシャフト（５）が実質的に垂直な軸（Ｚ）を中心に旋回することを特徴とする、請求項１に記載のテストベンチ。
【請求項３】
リニアモータ（２２）、該モータ（２２）の線形運動を選択シャフト（６）の回転運動に変換することを可能にするボールジョイント（２４）、及び該選択シャフト（６）に印加される負荷の測定を可能にする負荷センサ（２７）から構成される水平選択モジュール（３）を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のテストベンチ。
【請求項４】
該リニアモータ（２２）がスライドウェイ（２１）上を水平軸に沿って並進運動できること、及び該選択シャフト（６）がその実質的に水平な軸を中心に旋回することを特徴とする、請求項３に記載のテストベンチ。
【請求項５】
リニアモータ（３２）、伸長／圧縮負荷センサ（３７）及び補償手段（３５）から構成される垂直選択モジュール（４）を備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のテストベンチ。
【請求項６】
該リニアモータ（３２）がスライドウェイ（３１）上を垂直軸に沿って並進運動することにより、該ギヤシフトシャフト（５）をその実質的に垂直な軸に沿って並進運動させることができることを特徴とする、請求項５に記載のテストベンチ。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明の技術分野は、車両のギヤボックス等のギヤボックスのシミュレーションを行うテストベンチの分野である。
テストベンチが利用される分野では、ギヤボックスのシミュレーションが必要となる場合があり、これはギヤボックスを外部から制御する場合に使用されるテストベンチの場合特に当てはまる。
【０００２】
現在、空気圧縮ラムを用いたテストベンチが、ギヤボックスのシミュレーションを行うテストベンチの分野で既知である。
このような装置は、空気圧縮ラムの使用により、精度不足と、応答性及びダイナミックレンジの点で性能に限界があるという大きな欠点を有する。
【０００３】
本発明は、実際のギヤボックスに相当する負荷を生成することを可能にし、且つパラメータ化されるギヤボックスの種類に応じて動作の様々な面を再現する、ギヤボックスのシミュレーションを行うテストベンチを提案することにより、上記の欠点を克服する。
【０００４】
本発明の主題は、ギヤボックスの動作を再現する種類のテストベンチであって、リニアモータ、モータの線形運動をギヤシフトシャフトの回転運動に転換することができるボールジョイント、及びギヤシフトシャフトに印加される負荷を測定できる負荷センサから構成される少なくとも１つのギヤシフトモジュールを備えることを特徴とする。
本発明の１つの特徴によれば、リニアモータは水平な軸に沿ってスライドウェイ上を並進運動し、ギヤシフトシャフトは実質的に垂直な軸を中心に回転する。
【０００５】
本発明の別の特徴によれば、本テストベンチは、リニアモータ、モータの線形運動を選択シャフトの回転運動に転換できるボールジョイント、及び選択シャフトに印加される負荷を測定できる負荷センサから構成される水平な選択モジュールを備える。
本発明の別の特徴によれば、本リニアモータは水平な軸に沿ってスライドウェイ上を運動し、選択シャフトは実質的に垂直な軸を中心に回転する。
【０００６】
本発明の別の特徴によれば、本テストベンチは、リニアモータ、伸長／圧縮負荷センサ及び補償手段から構成される垂直な選択モジュールを備える。
本発明の別の特徴によれば、本リニアモータが垂直な軸に沿ってスライドウェイ上を運動することにより、ギヤシフトシャフトがその実質的に垂直な軸に沿って並進運動する。
【０００７】
本発明による装置の１つの利点は、異なる種類のギヤボックスの動作を再現できることである。
本発明による装置の別の利点は、外部からの制御を起動するときの速さ及び精度にある。
【０００８】
本発明による装置の別の利点は、互いに独立の、容易に運動させることができるモジュールを使用する事実にある。
本発明の他の特徴、詳細及び利点は、添付図面を参照して説明する後述の詳細な説明により更に明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明が製造を提案するテストベンチは、ギヤボックスのシミュレーションを行うテストベンチである。具体的には、このテストベンチは、異なる種類のギヤボックスに応じた様々な動作の態様を再現しなければならない。このテストベンチは特にギヤボックスの外部からの制御を目的とする。
従来使用されるギヤボックスは、自動ボックス又は手動ボックスの形態である。
【００１０】
図１ａは、本発明によるシミュレーションが行われる第１の種類のギヤボックスを表わす。この種類のギヤボックスは自動ギヤボックスの種類４０である。機械的に制御された自動ギヤボックス４０は、従来、縦方向に伸びる部分４１に沿って動くレバー８を備えた外部制御７によって作動される。従って、レバー８には、モードＰ、Ｒ、Ｎ又はＤを選択することが可能であり、手動でギヤチェンジすることができる（Ｍ＋又はＭ−）。この場合、ギヤシフトモジュールだけが使用される。この種類のボックスでは、実質的に垂直な軸を中心とするトルクに対応するギヤシフトモードのシミュレーションだけを、レバー８に接続するギヤシフトシャフト５を作動するギヤシフトモジュール２を使用して行えばよい。
【００１１】
図１ｂは、本発明によるシミュレーションが行われる第２の種類のギヤボックスを表わす。この種類のギヤボックスは、ギヤ選択とギヤシフトとを組み合わせを有する手動ギヤボックスの種類４２である。ギヤ選択とギヤシフトとの組み合わせを有する手動ギヤボックスは、従来、「Ｈ」の文字を２つ組み合わせた形状のゲートに沿って動くレバーにより実行される外部制御７により作動される。ゲートの水平なバー４４は、ニュートラルの位置に対応する（係合しているギヤがない）。ギヤシフトのためのギヤ選択を行うレバー８の動きは、ゲートの水平な軸４４に沿った水平な選択運動と、ゲートの３つの垂直な軸４１ａ、４１ｂ、４１ｃのうちの１つに沿ったギヤシフト運動とに分類される。レバー８の下端は、相互接続モジュール４７を作動させる２つのケーブル４５及び４６に接続されている。水平な軸４４に沿った動きは第１のケーブル４５を駆動し、ギヤシフトは第２のケーブル４６を駆動する。相互接続モジュール４７（従来は連結ロッドの組み合わせの形態で具体化されている）は、これら２つのケーブル４５、４６の動きを垂直方向の負荷と垂直な軸を中心とするトルクとに変換することができる。
従って、ギヤボックスの制御は、垂直な選択の制御とギヤシフト制御とを組み合わせた制御である。これら２つの制御は、単一の構成要素５（例えばケーブル又はシャフト）によってボックスに伝えられる。この種類のギヤボックスでは、実質的に垂直な軸に沿った負荷に対応する垂直な選択モード、及び実質的に垂直な軸を中心とするトルクに対応するギヤシフトモードを、同じシャフト５に作用する垂直な選択モジュール４及びギヤシフトモジュール２を使用してシミュレーションする必要がある。
【００１２】
図１ｃは、ギヤ選択とギヤシフトが分離している手動ギヤボックスの種類の、第３の種類のギヤボックス４３を表わす。ギヤの選択とシフトが別々に行われる手動ギヤボックスは、従来、「Ｈ」の文字を２つ組み合わせた形状のゲートに沿って動くレバーによって実行される外部制御７により作動される。ゲートの水平なバー４４はニュートラルな位置に対応する（係合しているギヤがない）。ギヤシフトのためのギヤ選択を行うレバー８の動きは、ゲートの水平な軸４４に沿った水平な選択運動と、ゲートの３つの垂直な軸４１ａ、４１ｂ、４１ｃのうちの１つに沿ったギヤシフト運動とに分類される。従って、ギヤボックスの制御は、水平方向の選択の制御とギヤシフト制御とを組み合わせた制御である。これらの制御は、シャフト５及び６に作用する２つの別個のケーブル４８、４９によって、別々にギヤボックスに伝えられる。この種類のギヤボックスでは、実質的に水平な軸を中心とするトルクに対応する水平な選択モード、及び実質的に垂直な軸を中心とするトルクに対応するギヤシフトモードを、２つの別個の構成要素（シャフト又はケーブル）に作用する水平な選択モジュール３及びギヤシフトモジュール２を使用してシミュレーションする必要がある。
本発明によるテストベンチにより、これら３つの種類のギヤボックスを、ギヤシフトモジュール２、水平な選択モジュール３及び垂直な選択モジュール４を使用してシミュレーションすることができる。
【００１３】
図２は、ギヤシフトモジュール２の一実施形態の斜視図である。この実施形態のギヤシフトモジュール２は、テストベンチのフレームに固定されたプレート１０（詳細には示さない）、プレート１０に固定された水平なスライドウェイ１１、スライドウェイ１１に沿って水平軸上を運動できるリニアモータ１２、及びボールジョイント１３によりアーム１５を支持するサポート１３から構成されている。アーム１５はコントロールシャフト５の軸Ｚに実質的に垂直な軸によって旋回する旋回接続によりコントロールシャフト５に固定されている。プレート１０に固定されたガイド装置１８は、例えば転がり軸受けにより、コントロールシャフト５がその実質的に垂直な軸Ｚを中心に回転するのをガイドする。ギヤシフトモジュール２はまた、ギヤシフトシャフト５に印加される負荷の測定を可能にする負荷センサ１７を備えている。例えば、アームサポート１３とボールジョイント１４の間に配置される伸長／圧縮センサ１７を使用することができる。
このようにギヤシフトモジュール２を実現することにより、モータ１２の水平方向の線形運動をシャフト５の回転運動に変換することが可能となる。
【００１４】
水平なリニアモータを使用することは、このようなモータが、モータの自重により生じる力によって乱れることがなく、非常に高速で正確に動作することができ、よってギヤシフトシャフト５の高速で精密な回転運動が可能になるので特に有利である。このような精度は、ラムを用いて実現される回転モータ又は装置を使用した場合には達成できない。
【００１５】
図３は、水平選択モジュール３の一実施形態の斜視図である。この実施形態の水平選択モジュール３は、テストベンチのフレームに固定されたユニット２０、ユニット２０に固定されたスライドウェイ２１、スライドウェイ２１に沿って水平軸上を運動できるリニアモータ２２、及びボールジョイント２４によって実質的に垂直なアーム２５を支持するアームサポート２３から構成されている。アーム２５は水平選択ギヤ選択シャフト６に固定されている。ユニット２０に固定された転がり軸受け２８は、ギヤ選択シャフト６がその軸を中心に自由に回転できるように、ギヤ選択シャフト６を支持している。水平選択モジュール３はまた、選択シャフト６に印加される負荷の測定を可能にする負荷センサ２７を備えている。例えば、アームサポート２３とボールジョイント２４の間に配置される伸長／圧縮センサ２７を使用することができる。
水平選択モジュール３をこのように実現することにより、モータ２２の水平な線形運動をギヤ選択シャフト６の水平軸を中心とする回転運動に変換することができる。
【００１６】
図４は、垂直な選択モジュール４の一実施形態を示す側面図である。この実施形態の垂直選択モジュール４は、テストベンチのフレームに固定されたユニット３０、ユニット３０に固定されたスライドウェイ３１、スライドウェイ３１に沿って垂直軸上を運動できる垂直リニアモータ３２、及びボールジョイント３４により実質的に垂直な接続ロッド３５を支持する接続ロッドサポート３３から構成されている。接続ロッド３５はコントロールシャフト５に固定されている。ユニット３０に固定されたスリーブ３８は、シャフト５がその軸Ｚを中心に自由に回転し、且つ軸Ｚに沿って並進運動できるように、シャフト５を支持する。例えばサポート３３とボールジョイント３４の間に配置される、伸長／圧縮負荷センサ３７により、ギヤシフトシャフト５に印加される垂直方向の負荷を測定することができる。
垂直選択モジュール４をこのように実現することにより、モータ３２の垂直な線形運動をシャフト５に伝えると同時に、補償手段となる接続ロッド３５を用いて全ての差異を補償することができる。この例示的な実施形態はまた、ギヤシフトモジュール２のアーム１５を示している。この特定の実施形態のギヤシフトシャフト５は、プレート１０に固定されたガイド装置１８（これら２つの構成要素は図２に示す）によってガイドされず、ユニット３０に固定されたスリーブ３８によってガイドされる。スリーブ３８は、その実質的に垂直な軸Ｚに沿った並進運動及び軸Ｚを中心とした回転に関してコントロールシャフト５をガイドする。
【００１７】
本発明のこの実施形態の垂直選択モジュール４は、ギヤ選択とギヤシフトが組み合わされたギヤボックスのシミュレーションを行う状況において、ギヤシフトモジュール２と組み合わせて使用される。従って、これら２つのモジュール２及び４により、コントロールシャフト５にはその軸Ｚに沿った負荷及び軸Ｚを中心とするトルクをかけることができる。
有利には、本モジュール２、３及び４は互いに独立であり、よって再現されるギヤボックスの種類に応じてテストベンチ上に配置したり、テストベンチから除去したりすることができる。使用されるこれらのモジュールにより、ギヤボックスの動作を表すように、ギヤ選択及びギヤシフトの間の位置の関数として負荷のシミュレーションを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ａ〜ｃは、本発明によるテストベンチの用例を示す機能的線図である。
【図２】ギヤシフトモジュール２の一実施形態の斜視図である。
【図３】水平選択モジュール３の一実施形態の斜視図である。
【図４】垂直選択モジュール４の一実施形態の側面図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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