(57)【要約】【課題】トランスミッションの試験装置において、供試体の入出力軸のロックなどによる不具合発生時に供試体及びこれに駆動源の模擬トルク発生用モータとの動力伝達を抑制乃至遮断すること。【解決手段】特に高価なトルクピックアップを用いることなく、供試体３１の入力軸３１ａと、エンジンの模擬動力供給用モータ３２の出力軸３２ａとの間に保護装置４２を介在させる。この保護装置４２の入出力軸間における伝達トルクが不具合発生の起こる前の所定値に達すると、これ以上のトルクの伝達を行わないようにする。あるいは、模擬動力供給用モータ３２の電流値から当該モータ３２のトルクを推定し、前記電流値が所定値に達すると警報手段を動作させ、模擬動力供給用モータ３２への電力供給を停止する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの入力軸と、１乃至２対の出力軸とを備えたトランスミッションと、１乃至２対の各出力軸への入力トルクを測定する１乃至２対のトルク計と、前記１乃至２対の出力軸と１乃至２対のトルク計の対応するもの同士を結ぶ連結軸と、前記入力軸に対して駆動源としての模擬動力を直接与える第１のモータと、各トルク計に対して負荷としての模擬動力を与える１乃至２対の各対の第２及び第３のモータと、前記第１のモータの出力軸と前記トランスミッションの入力軸との間に介在し、第１のモータの出力トルクが所定の限度を超えたときに動力の伝達を絶つ保護手段を備えたことを特徴とするトランスミッションの試験装置。
【請求項２】
１つの入力軸と、１乃至２対の出力軸とを備えたトランスミッションと、１乃至２対の各出力軸への入力トルクを測定する１乃至２対のトルク計と、前記１乃至２対の出力軸と１乃至２対のトルク計の対応するもの同士を結ぶ連結軸と、前記入力軸に対して駆動源としての模擬動力を直接与える第１のモータと、各トルク計に対して負荷としての模擬動力を与える１乃至２対の各対の第２及び第３のモータと、を備えたトランスミッションの試験装置において、前記第１のモータのトルクを当該第１のモータに対する駆動電流によって推定して検出する電流検知器を備え、当該電流検知器の値が前記第１のモータの出力トルクが所定の限度を超えたことを検知したときに第１のモータへの電力供給を停止するようにしたことを特徴とするトランスミッションの試験装置。
【請求項３】
トランスミッションがフロントエンジン・フロントドライブ車用のトランスミッションであることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載のトランスミッションの試験装置。
【請求項４】
前記連結軸は試験時の回転数において捻じれ共振周波数とならないような剛性を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のトランスミッションの試験装置。
【請求項５】
前記第１のモータは永久磁石型モータであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のトランスミッションの試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントエンジン・フロントドライブ（以下、ＦＦという）、フロントエンジン・リアドライブ（以下、ＦＲという）、あるいは４輪駆動（以下４ＷＤという）の各種自動車用のトランスミッションの試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にトランスミッションは前記ＦＦ車をはじめＦＲ、４ＷＤ車において必須要素として用いられている。
このトランスミッションは、入力軸に得られるエンジンからの動力を一対（４ＷＤ車においては２対）の車輪において負荷の軽重に応じて回転数を変化させるディファレンシャルギアを内蔵している。
そして、このトランスミッションは、自動車に搭載される前に試験装置で性能試験を行い、この結果、所定の範囲内のデータと判断されると、合格品として自動車部品として採用される。
【０００３】
従来のＦＦ車用トランスミッションの試験装置の一具体例は図３に示すように構成されている。
図３において、１は被試験トランスミッション（以下、供試体という）で、入力軸１ａ、出力軸１ｂ、１ｃを有している。２は駆動源としての模擬動力を与えるためのモータで、３、４は負荷としての模擬動力を与えるモータである。５、６、７はそれぞれモータ２、３、４用の制御用インバータである。８、９はトルク計で、それぞれ前記モータ３、４の各出力軸３ａ、４ａに取り付られている。１０、１１は連結軸で、それぞれ、供試体１の出力軸１ｂとトルク計８及び供試体１の出力軸１ｃとトルク計９を連結する。１２はオフセットギアで、モータ２の出力軸２ａと連結される入力軸１２ａと供試体１の入力軸１ａと連結される出力軸１２ｂを備えている。
なお、このオフセットギア１２の入出力軸１２ａ、１２ｂは内部のギアの噛合いによって段違いに配置されている。そして、このオフセットギア１２はエンジンの慣性が一般的に低いため、キアとモータを組合せることにより見かけ上の慣性を下げるため、あるいは、モータ２の大きさが大きく、モータ２と連結軸１０との距離をとるために使われる。
【０００４】
図４は他の従来例を示しており、図３と均等構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
図４において１３はトルクピックアップで、その入力軸１３ａ及び出力軸１３ｂはそれぞれ模擬動力発生用モータ２の出力軸２ａ及び供試体１の入力軸１ａに連結される。
そして、このトルクピックアップ１３は、その入出力軸１３ａ、１３ｂ間の伝達トルクを把握し、異常トルクによる供試体１、モータ２ほかこれらの連結手段などを保護する。
この図４に示す技術は下記特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−５７９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３の構成においては、
（１）モータ２のトルクが供試体１に伝達される際、オフセットギア１２内のギアによって応答性が悪くなる。
（２）オフセットギア１２によって試験装置全体のスペースが大となる。
（３）オフセットギア１２内のギアの噛合いに基づく騒音が大きくなる
（４）オフセットギア１２自体のコストが高く装置全体のコストアップとなる
（５）オフセットギア１２の入力側に異常トルクが発生しても入出力間は動力の遮断はできず供試体１、モータ２とこの間に介在する連結部材などを破損する恐れがある。
などの課題がある。
【０００７】
図４の構成においては、
（１）トルクピックアップ１３によりモータ２と供試体１との間の捻じれ剛性が低くなる。
（２）特に高速対応のトルクピックアップは希少であって高価である。
などの課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、エンジンの駆動力に対応する模擬動力を供試体に供給するモータのトルクの検出を、高価なトルクピックアップを用いることなく、かつ前記模擬動力が異常に増加する場合には、この模擬動力の供試体への伝達を的確に遮断するトランスミッションの試験装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する手段として、請求項１のトランスミッションの試験装置は１つの入力軸と、１乃至２対の出力軸とを備えたトランスミッションと、１乃至２対の各出力軸への入力トルクを測定する１乃至２対のトルク計と、前記１乃至２対の出力軸と１乃至２対のトルク計の対応するもの同士を結ぶ連結軸と、前記入力軸に対して駆動源としての模擬動力を直接与える第１のモータと、各トルク計に対して負荷としての模擬動力を与える１乃至２対の各対の第２及び第３のモータと、前記第１のモータの出力軸と前記トランスミッションの入力軸との間に介在し、第１のモータの出力トルクが所定の限度を超えたときに動力の伝達を絶つ保護手段を備えたことを特徴とする。
この請求項１の発明によると、第１のモータから供試体に対して与えられるトルクが異常に増大し、供試体を破壊する限界を超える前の段階で第１のモータから供試体への動力伝達を的確に許容範囲内に制限することができる。
【００１０】
請求項２のトランスミッションの試験装置は  １つの入力軸と、１乃至２対の出力軸とを備えたトランスミッションと、１乃至２対の各出力軸への入力トルクを測定する１乃至２対のトルク計と、前記１乃至２対の出力軸と１乃至２対のトルク計の対応するもの同士を結ぶ連結軸と、前記入力軸に対して駆動源としての模擬動力を直接与える第１のモータと各トルク計に対して負荷としての模擬動力を与える１乃至２対の各対の第２及び第３のモータと、を備えたトランスミッション試験装置において、前記第１のモータのトルクを当該第１のモータに対する駆動電流によって推定して検出する電流検知器を備え、当該電流検知器の値が前記第１のモータの出力トルクが所定の限度を超えたことを検知したときに第１のモータへの電力供給を停止するようにしたことを特徴とする。
この請求項２の発明によると、高価なトルクピックアップを用いることなく、供試体１に対し、駆動源としての模擬動力を直接与える第１のモータの異常トルク状態を観測できる。この際、ブザー、警告灯などで警報を発するとともに的確に当該第１のモータへの電力の供給を停止し、第１のモータから供試体への動力伝達を抑制乃至遮断することができる。
【００１１】
請求項３に記載のトランスミッションの試験装置は、トランスミッションがフロントエンジン・フロントドライブ車用のトランスミッションであることを特徴とする。
この請求項３の発明によると、供試体における出力軸と入力軸とが並行になるためトランスミッション試験装置全体の占める配置がコンパクト化できる。
【００１２】
請求項４に記載のトランスミッションの試験装置は、供試体とトルク計とを結ぶ連結軸が試験時の回転数において捻じれ共振周波数とならないような剛性を備えていることを特徴とする。
この請求項４の発明によると、前記連結軸が共振作用を受け、異常な応力が加わり破損することを的確に防止できる。
【００１３】
請求項５に記載のトランスミッションの試験装置は供試体への模擬動力を与える各モータは永久磁石型モータであることを特徴とする。
この請求項５の発明によると、各モータの径の小形化と低慣性化が図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〈第１の実施の形態〉
次に、本発明に基づくトランスミッションの試験装置を図示する一実施の形態を基に具体的に説明する。
図１は本発明に係る模式構成図である。
【００１５】
図１において、３１は被試験トランスミッション（以下、供試体という）で、入力軸３１ａ、出力軸３１ｂ、３１ｃを有している。３２は駆動源としての模擬動力を与えるためのモータで、３３、３４は負荷としての模擬動力を与えるモータである。３５、３６、３７はそれぞれモータ３２、３３、３４用の制御用インバータである。３８、３９はトルク計で、それぞれ前記モータ３３、３４の各出力軸３３ａ、３４ａに取り付られている。４０、４１は連結軸で、それぞれ、供試体３１の出力軸３１ｂとトルク計３８及び供試体３１の出力軸３１ｃとトルク計３９とを連結する。
【００１６】
４２は保護装置で、その入力軸４２ａはモータ３２の出力軸３２ａに連結され、出力軸４２ｂは供試体３１の入力軸３１ａに連結される。
なお、この保護装置４２は、その入力軸４２ａから出力軸４２ｂに伝わるトルクが異常トルクと判断される前の所定値に達すると、当該所定値以上のトルクの伝達を行わないように構成されている。
より具体的に述べれば、例えば、クラッチ手段を採用し、入出力軸４２ａ、４２ｂ間の伝達トルクが前記所定値に達すると滑りが生じる構成である。
【００１７】
次に、前記図１の構成における作用を説明する。
まず、各インバータ３５、３６、３７は供試体３１の駆動源（エンジン）の模擬トルクを得るモータ３２及び負荷としての模擬トルクを得るモータ３３、３４の各出力軸３２ａ、３３ａ、３４ａに駆動トルクを与えるように電力を供給する。これによって、供試体３１の入力軸３１ａ及び出力軸３１ｂ、３１ｃには所定のトルクが伝達され、各トルク計３８、３９の計測によって供試体３１の試験を行う。
今、供試体３１の不良により各軸３１ａ、３１ｂ、３１ｃの何れかにロック現象が生じると、保護装置４２の入出力軸４２ａ、４２ｂ間の伝達トルクが上昇し、供試体３１及びこの周辺部材の破損などの不具合が生じる可能性がある。
この不具合は、保護装置４２のトルクリミット作用にて、供試体３１の入力軸３１ａへの入力トルクが不具合発生に至る前に制限されることにより解消される。
【００１８】
〈第２の実施の形態〉
次に、本発明に基づくトランスミッションの試験装置を示す他の実施の形態を図２に基づいて説明する。
図２の構成において、図１と均等な構成については同一符号を付与し、共通の動作の説明を省略し、特徴的部分に限定して説明する。
【００１９】
図２において、駆動源（エンジン）を模擬したモータ３２は、その出力軸３２ａが供試体３１の入力軸３１ａに直結している。
５０は電流検知器で、駆動源の模擬動力を得るモータ３２の制御用インバータ３５において、モータ３２への供給電流を検知するとともにこの検知電流からモータ３２のトルクを推定する。
因みに、モータ３２へ供給される電流は当該モータ３２の出力トルクとの相関関係があり前記電流とトルクは比例するため一方から他方を推定できる。
このトルクの推定により、検知電流が前記不具合発生前の段階における所定値に達したとき、ブザー、警報灯などで異常状態を報知する。これと同時に前記モータ３２への電力供給を停止し、当該モータ３２及び供試体３１ほかこの周辺部材を保護する。
【００２０】
〈変形例１〉
供試体３１の出力軸３１ｂとトルク計３８との間及び出力軸３１ｃとトルク計３９との間に介在する連結軸４０、４１はトランスミッションの試験時に捻じれ共振周波数とならないような剛性を有するように形成する。
【００２１】
〈変形例２〉
模擬動力のトルク及び模擬負荷トルク用各モータに永久磁石型モータを採用すること。
【００２２】
〈変形例３〉
供試体が４ＷＤ車用トランスミッションであること。このためには２対の出力軸に計４個の負荷模擬用のモータとトルク計を要する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によると、駆動源の動力を模擬するモータから供試体に対して与えられるトルクが異常に増大し、供試体を破壊する限界を超える前の段階で駆動源の動力を模擬するモータから供試体への動力伝達を的確に許容範囲内に制限することができる。
【００２４】
この請求項２の発明によると、高価なトルクピックアップを用いることなく、供試体１に対し、駆動源としての模擬動力を直接与える第１のモータの異常トルク状態を観測できる。この際、ブザー、警告灯などで警報を発するとともに的確に当該第１のモータへの電力の供給を停止し、第１のモータから供試体への動力伝達を遮断することができる。
【００２５】
請求項３によると、供試体における出力軸と入力軸とが並行になるため装置全体の占める配置がコンパクト化できる。
【００２６】
請求項４によると、前記連結軸が共振作用を受け、異常な応力が加わり破損することを的確に防止できる。
【００２７】
請求項５によると、駆動源の模擬トルク発生用モータの径の小形化と低慣性化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるトランスミッションの試験装置の模式構成図である。
【図２】本発明の異なる実施の形態であるトランスミッションの試験装置の模式構成図である。
【図３】従来のトランスミッションの試験装置の模式構成図である。
【図４】他の従来例におけるトランスミッションの試験装置の模式構成図である。
【符号の説明】
３１・・・・・・供試体
３２・・・・・・駆動源の模擬トルク発生用モータ
３３、３４・・・負荷としての模擬トルク発生用モータ
３８、３９・・・トルク計
４０、４１・・・連結軸
４２・・・・・・保護装置
５０・・・・・・電流検知器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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