(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアに動力を伝えるか否かを切り替えるクラッチと、前記クラッチの係合状態と開放状態を切り替えるピストンと、前記ピストンを摺動させる作動油が注入されるピストン室と、前記ピストンを介して前記ピストン室と対抗する位置に設けられ前記作動油の遠心力による油圧差をキャンセルするキャンセラ室作動油が注入されるキャンセラ室と、を有する係合機構の性能を評価する係合機構評価装置であって、
前記係合機構を回転させる回転機構と、
前記ピストン室に前記作動油を供給するピストン室作動油供給装置と、
前記キャンセラ室に前記キャンセラ室作動油を供給するキャンセラ室作動油供給装置と、
前記回転機構により前記係合機構を回転させながら、前記ピストン室作動油供給装置に作動油を供給することを指示すると共に前記キャンセラ室作動油供給装置にキャンセラ室作動油を供給することを指示する検査制御装置と、
を有する係合機構評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は係合機構評価装置に関し、例えば、トランスミッション内部の係合機構を評価する係合機構評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスミッション内には複数の係合機構が設けられている。この係合機構の係合状態と開放状態とを切り替えることでトランスミッションは動力を伝えるギアを切り替える。また、係合機構は、油圧によってピストンを摺動させることで係合状態と開放状態とが切り替えられる。この係合機構の特性を評価する係合機構評価装置の例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の係合機構評価装置は、クラッチの入力側に駆動モータと、駆動モータのトルクを検出するトルク計と、駆動モータの回転数を検出する回転計と、クラッチに油圧を供給する油圧発生装置と、油圧発生装置から供給される油圧を検出する圧力変換器と、クラッチの挙動状態を計測する計測手段と、予め任意に設定したトルク、回転数及び油圧の各設定値を入力する操作手段と、各設定値に対応する駆動モータ及び油圧発生装置の各々に与える各電流指令値を演算するとともに、各検出値をフィードバックして、各検出値と前記各設定値とが一致するように各電流指令値をリアルタイムに演算する制御手段と、を備える。
【０００４】
上記特徴を有することにより、特許文献１に記載の係合機構評価装置では、係合機構を部品状態で、アッセンブリ状態相当の実働挙動が再現可能となる。また、係合機構は部品状態であるため、外部より容易に計測手段により計測が可能となり、実働状態のリアルタイムな試験・評価が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３６７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の係合機構評価装置による評価では、係合機構の過渡性能を十分に評価できない問題がある。より具体的には、トランスミッションの係合機構では、遠心力によりピストン室内の作動油（以下、ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）と称す。）に遠心油圧がかかるが、この遠心油圧をキャンセルするキャンセラ室ＡＴＦをピストン室と対向する位置に設けられるキャンセラ室に注入する。キャンセラ室の体積は、ピストンの摺動に伴い変化する。このとき、特許文献１に記載の係合機構評価装置では、キャンセラ室ＡＴＦを注入していないため、キャンセラ室が空気に満たされた状態となっている。キャンセラ室ＡＴＦと空気とでは、粘度が著しく異なる。そのため、特許文献１に記載の係合機構評価装置では、キャンセラ室の体積変化に伴うキャンセラ室内に充填されたキャンセラ室ＡＴＦの排出特性を十分に再現できない。このようなことから、特許文献１に記載の係合機構評価装置は、係合機構の実機実働状態を十分に再現することができない問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、係合機能の実機実働状態を精度良く再現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる係合機構評価装置の一態様は、ギアに動力を伝えるか否かを切り替えるクラッチと、前記クラッチの係合状態と開放状態を切り替えるピストンと、前記ピストンを摺動させる作動油が注入されるピストン室と、前記ピストンを介して前記ピストン室と対抗する位置に設けられ前記作動油の遠心力による油圧差をキャンセルするキャンセラ室作動油が注入されるキャンセラ室と、を有する係合機構の性能を評価する係合機構評価装置であって、前記係合機構を回転させる回転機構と、前記ピストン室に前記作動油を供給するピストン室作動油供給装置と、前記キャンセラ室に前記キャンセラ室作動油を供給するキャンセラ室作動油供給装置と、前記回転機構により前記係合機構を回転させながら、前記ピストン室作動油供給装置に作動油を供給することを指示すると共に前記キャンセル室作動油供給装置にキャンセラ室作動油を供給することを指示する検査制御装置と、を有する。
【０００９】
本発明にかかる係合機構評価装置は、係合機構を回転させながら、ピストン室への作動油とキャンセラ室へのキャンセラ室作動油とを供給する。これにより、係合機構ではピストン室とキャンセラ室との両方を作動油で満たすことができる。従って、本発明にかかる係合機構評価装置では、キャンセラ室のキャンセラ室作動油の排出特性を考慮した係合機構の評価を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる係合機構評価装置によれば、係合機能の実機実働状態を精度良く再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１にかかる係合機構評価装置の評価対象の係合機構を説明するトランスミッションの断面図である。
【図２】実施の形態１にかかる係合機構評価装置の評価対象のクラッチアセンブリの構成を説明するクラッチアセンブリの断面図である。
【図３】実施の形態１にかかる係合機構評価装置の概略図である。
【図４】実施の形態１にかかる係合機構評価装置において作動油及びキャンセラ室作動油を係合機構に充填した状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１３】
まず、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１による評価対象となるトランスミッションの係合機構について説明する。そこで、図１にトランスミッションの断面図を示す。図１に示すように、トランスミッションは、トルクコンバータ１０、変速機構１１、油圧制御機構１２を有する。また、変速機構１１には係合機構１１ａが組み込まれる。係合機構１１ａは、油圧制御機構１２から供給される油圧により、内部のクラッチの係合状態と開放状態とを切り替えることで、トルクコンバータ１０側から入力される動力をいずれのギアに伝達するかを切り替えるものである。そして、係合機構１１ａにはクラッチアセンブリ１１ｂが組み込まれている。
【００１４】
実施の形態１にかかる係合機構評価装置１では、クラッチアセンブリ１１ｂの性能を評価する。そこで、クラッチアセンブリ１１ｂについてより詳細に説明する。図２に実施の形態１にかかるクラッチアセンブリ１１ｂの構成を説明するクラッチアセンブリの断面図を示す。
【００１５】
図２に示すように、クラッチアセンブリ１１ｂは、第１のドラム２０、第２のドラム２１を有する。第１のドラム２０、第２のドラム２１は、カップ状に成型されているものである。そして、第１のドラム２０には、ピストン２２ａ及びキャンセルプレート２２ｂが取り付けられている。ピストン２２ａとキャンセルプレート２２ｂはシール部材を介して接しているものとする。ピストン２２ａは、第１のドラム２０との取り付け部分を中心に摺動可能に取り付けられている。なお、図示を省略したが、ピストン２２ａとキャンセルプレート２２ｂとの間には係合位置にあるピストン２２ａを元の解除位置に戻すリターンスプリングが設けられるものとする。ピストン２２ａとキャンセルプレート２２ｂとの間の空間がキャンセラ室２４ｃとなる。また、ピストン２２ａと第２のドラム２１との間の空間がピストン室２３ｃとなる。
【００１６】
クラッチ２２ｃは、第２のドラム２１に取り付けられている。クラッチ２２ｃは、ピストン２２ａが摺動することで、係合状態と開放状態とが切り替えられる。このクラッチ２２ｃは、例えば、３速ギアに対応して設けられる。
【００１７】
また、第１のドラム２０には、ピストン室給油口２３ａが設けられている。ピストン室給油口２３ａから注入されたピストン室作動油（以下、ピストン室ＡＴＦと称す）は、ピストン室油路２３ｂを介してピストン室２３ｃに充填される。なお、ピストン室油路２３ｂは、クラッチアセンブリ１１ｂを回転させる軸を中心に放射状に形成された放射配管と、当該放射配管の端部を接続する環状配管と、により構成される。放射配管は、図２で示した断面とは異なる断面に形成され、図２で示した断面図では、環状配管の断面が図示されている。ピストン２２ａは、ピストン室２３ｃに充填されたピストン室ＡＴＦの油圧の上昇・下降に応じて摺動する。
【００１８】
また、第１のドラム２０には、キャンセラ室給油口２４ａが設けられている。キャンセラ室給油口２４ａから注入されたキャンセラ室作動油（以下、キャンセラ室ＡＴＦと称す）は、キャンセラ室油路２４ｂを介してキャンセラ室２４ｃに充填される。なお、キャンセラ室油路２４ｂは、クラッチアセンブリ１１ｂを回転させる軸を中心に放射状に形成された放射配管と、当該放射配管の端部を接続する環状配管と、により構成される。図２で示した断面図では、放射配管と環状配管との両方の断面が図示されている。また、第１のドラム２０には、排出口２５が設けられている。排出口２５は、キャンセラ室油路２４ｂのキャンセラ室２４ｃとは異なる側の端部に設けられている。キャンセラ室２４ｃは、ピストン２２ａの摺動に応じて体積が変化する。このキャンセラ室２４ｃの体積変化に伴い不要となったキャンセラ室ＡＴＦが、この排出口２５から排出される。このキャンセラ室ＡＴＦは、ピストン室ＡＴＦの遠心力による油圧差をキャンセルするものである。また、キャンセル室は、ピストンを介してピストン室と対抗する位置に設けられるものである。
【００１９】
続いて、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１について説明する。そこで、図３に実施の形態１にかかる係合機構評価装置１の概略図を示す。図３の概略図では、必要に応じて、係合機構評価装置１の内部構造を示した。つまり、実際の係合機構評価装置１では、図３に示した構成の全てが外観から視認しうる構造とはなっていない。
【００２０】
図３に示すように、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１は、回転機構３１に評価対象の係合機構ユニット３０を載せて、係合機構ユニット３０の性能評価を行う。係合機構ユニット３０には、図２で説明したクラッチアセンブリ１１ｂが組み込まれている。回転機構３１は、係合機構（例えば、係合機構ユニット３０）を回転させるものである。また、回転機構３１には、係合機構ユニット３０にＡＴＦを供給するための配管が設けられている。また、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１は、検査制御装置３２、キャンセラ室ＡＴＦ供給装置３３、ピストン室ＡＴＦ供給装置３４を有する。
【００２１】
キャンセラ室ＡＴＦ供給装置３３は、クラッチアセンブリ１１ｂのキャンセラ室にキャンセラ室ＡＴＦを供給する。ピストン室ＡＴＦ供給装置３４は、クラッチアセンブリ１１ｂのピストン室に作動油（例えば、ピストン室ＡＴＦ）を供給する。検査制御装置３２は、回転機構３１、キャンセラ室ＡＴＦ供給装置３３及びピストン室ＡＴＦ供給装置３４を制御して、係合機構ユニット３０の性能評価結果を得るものである。実施の形態１にかかる係合機構評価装置１では、検査制御装置３２は、回転機構３１により係合機構ユニット３０を回転させながら、ピストン室ＡＴＦ供給装置３４にピストン室ＡＴＦを供給することを指示すると共にキャンセラ室ＡＴＦ供給装置３３にキャンセラ室ＡＴＦを供給することを指示する。また、検査制御装置３２は、係合機構ユニット３０に取り付けられた各種評価装置から評価結果を受け取り、評価結果を出力するものとする。
【００２２】
ここで、回転機構３１についてより詳細に説明する。図３に示すように、回転機構３１は、架台３１ａ、３１ｂに軸駆動装置３１ｃ及びテストベンチ３１ｈが取り付けられている。軸駆動装置３１ｃは、軸３１ｄを回転させる。この軸３１ｄは、架台３１ｂに固定された軸保持機構３１ｅにより回転可能に保持されている。軸３１ｄの回転は、第１のベベルギヤ３１ｆ及び第２のベベルギヤ３１ｇにより軸３１ｉに伝達される。軸３１ｉは、テストベンチ３１ｈの内部を貫通して、係合機構ユニット３０に回転力を伝える。
【００２３】
テストベンチ３１ｈには、給油バルブ３１ｊ、３１ｋが取り付けられている。給油バルブ３１ｊは、ピストン室ＡＴＦ供給装置３４と配管により接続される。また、給油バルブ３１ｊを介してピストン室ＡＴＦ供給装置３４から供給されたピストン室ＡＴＦは、テストベンチ３１ｈ内に設けられたピストン室給油配管３５により係合機構ユニット３０のピストン室に充填される。給油バルブ３１ｋは、キャンセラ室ＡＴＦ供給装置３３と配管により接続される。また、給油バルブ３１ｋを介してキャンセラ室ＡＴＦ供給装置３３から供給されたキャンセラ室ＡＴＦは、テストベンチ３１ｈ内に設けられたキャンセラ室給油配管３６により係合機構ユニット３０のキャンセル室に充填される。なお、ピストン室給油配管３５及びキャンセラ室給油配管３６と係合機構ユニット３０との接続箇所には、係合機構ユニット３０が回転した状態であってもＡＴＦを係合機構ユニット３０内に供給可能なロータリージョイントを用いるものとする。
【００２４】
ここで、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１の動作について説明する。実施の形態１にかかる係合機構評価装置１では、まず、キャンセラ室から空気を排出するために必要な係合機構ユニット３０の回転速度を算出し、当該回転数による回転力を回転機構３１により発生させる。これにより、係合機構ユニット３０が前述した回転数で回転する。そして、この状態において、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１は、キャンセラ室ＡＴＦ供給装置３３及びピストン室ＡＴＦ供給装置３４により各ＡＴＦを係合機構ユニット３０に供給する。これより、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１は、係合機構ユニット３０のピストン室２３ｃとキャンセラ室２４ｃに遠心力を用いたＡＴＦの充填を行う。
【００２５】
そこで、ピストン室２３ｃ及びキャンセラ室２４ｃにＡＴＦを充填における回転の効果を図４を参照して説明する。図４には、実施の形態１にかかる係合機構評価装置においてピストン室ＡＴＦ及びキャンセラ室ＡＴＦを係合機構ユニット３０に充填した状態を説明する図を示した。なお、図４に示した例は、クラッチを再現した透明樹脂ドラムを用いて係合機構ユニット３０内のＡＴＦの様子を視認できるようにしたものである。
【００２６】
図４の左図は、係合機構ユニット３０を回転させずにピストン室２３ｃ及びキャンセラ室２４ｃにＡＴＦの充填を行った結果を示したものである。一方、図４の右図は、係合機構ユニット３０を回転させながらピストン室２３ｃ及びキャンセラ室２４ｃにＡＴＦの充填を行った結果を示したものである。
【００２７】
図４に示すように、係合機構ユニット３０を回転させずにＡＴＦの充填を行った場合、キャンセラ室２４ｃにはほとんどキャンセラ室ＡＴＦが充填されずに、キャンセル室外にキャンセラ室ＡＴＦがあふれ出す。一方、係合機構ユニット３０を回転させながらＡＴＦの充填を行った場合、キャンセラ室２４ｃにキャンセラ室ＡＴＦが充填され、キャンセラ室外に漏れるキャンセラ室ＡＴＦはほとんどなくなる。
【００２８】
このように、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１を用いることで、キャンセラ室２４ｃにキャンセラ室ＡＴＦを充填することができる。そして、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１では、キャンセラ室２４ｃにキャンセラ室ＡＴＦを充填した状態でクラッチアセンブリ１１ｂの特性評価を行う。
【００２９】
上記説明より、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１を用いることで、係合機構ユニット３０のキャンセル室にキャンセラ室ＡＴＦを充填することが可能である。これにより、実施の形態１にかかる係合機構評価装置１では、キャンセル室にキャンセラ室ＡＴＦを充填した状態で係合機構ユニット３０の特性評価を行うことができる。そして、このような性能評価を行うことで、係合機構ユニット３０の評価結果を実機の実働状態における性能を高い精度で再現する評価結果を得ることができる。
【００３０】
上記説明は、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３１】
１  係合機構評価装置
１０  トルクコンバータ
１１  変速機構
１１ａ  係合機構
１１ｂ  クラッチアセンブリ
１２  油圧制御機構
２０  第１のドラム
２１  第２のドラム
２２ａ  ピストン
２２ｂ  キャンセルプレート
２２ｃ  クラッチ
２３ａ  ピストン室給油口
２３ｂ  ピストン室油路
２３ｃ  ピストン室
２４ａ  キャンセラ室給油口
２４ｂ  キャンセラ室油路
２４ｃ  キャンセラ室
２５  排出口
３０  係合機構ユニット
３１  回転機構
３１ａ、３１ｂ  架台
３１ｃ  軸駆動装置
３１ｄ、３１ｉ  軸
３１ｅ  軸保持機構
３１ｆ  第１のベベルギヤ
３１ｇ  第２のベベルギヤ
３１ｈ  テストベンチ
３１ｊ、３１ｋ  給油バルブ
３２  検査制御装置
３３  キャンセラ室ＡＴＦ供給装置
３４  ピストン室ＡＴＦ供給装置
３５  ピストン室給油配管
３６  キャンセラ室給油配管
【図１】
0006369381.tif 000002
【図２】
0006369381.tif 000003
【図３】
0006369381.tif 000004
【図４】
0006369381.tif 000005