(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータのケーシング内に配置され、かつ、該ケーシングに対して回転可能な回転体を回転不可となるように固定した状態で、上記ケーシング及びケーシングに固定された部材を回転させて釣合試験を行うトルクコンバータ用の釣合試験機であって、上記ケーシングを回転させる回転手段と、上記ケーシングが回転する際に、上記回転体に嵌合して該回転体を回転不可となるように固定する固定部材と、
上記トルクコンバータの上方の位置から上記回転体に近接する位置まで、上記固定部材を長い距離に亘って上下動させる上下駆動シリンダと、
上記回転体に近接する位置から上記回転体に嵌合する位置まで、上記固定部材を小刻みに上下動する補助シリンダと、を備え、
上記固定部材が予め異なるトルクコンバータ用に複数備えられるとともに、各固定部材が交換自在に配置されていることを特徴とする釣合試験機。
【請求項２】
請求項１記載の釣合試験機において、
複数の上記固定部材が一つの円の半径方向に沿って放射状に配置されるとともに、放射状に配置された複数の固定部材が上記円の中心を回転中心として一体に回転自在とされ、かつ、複数の上記固定部材を回転させることにより、各固定部材が交換自在となっていることを特徴とする釣合試験機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同軸上に配置された複数の回転体からなるワークの釣合試験を行うための釣合試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車の変速機とエンジンとの間に介在させられるトルクコンバータ１（図４）が知られている。該トルクコンバータ１（図４に図示）は、例えば、エンジンに連結されるケーシング２と、該ケーシング２に固定されたポンプ羽根車（図示略）と、変速機の入力軸に連結されるタービン３と、これらポンプ羽根車とタービン３との間に介装されるステータ４とを備えたものである。また、ケーシング２内には、トルクコンバータ油が充填されている。
【０００３】
また、トルクコンバータ１においては、ケーシング２及びポンプ羽根車がエンジンに連結されて回転する回転体となっているとともに、ケーシング２内のタービン３及びステータ４がケーシング２と同軸上に配置されてケーシング２と独立して回転する回転体とされている。なお、ステータ４は、ワンウェイクラッチにより一方向側に回転可能とされている。そして、トルクコンバータ１は、ケーシング３及びポンプ羽根車がエンジンの回転と同期して回転した際に、変速機と連結されたタービン３がステータ４を介してポンプ羽根車から圧送された流体（トルクコンバータ油）に応じて回転するようになっている。これにより、トルクコンバータ１は、エンジンからの入力回転を変速して変速機に出力するようになっている。
【０００４】
従来、このようなトルクコンバータ１の動釣合試験を行う釣合試験機としては、図４に示すようなものが知られていた。図４に示すように、釣合試験機５は、振動可能な状態に支持された振動台６と、該振動台に設置されてトルクコンバータ１を回転させる回転手段７と、タービン３及びステータ４にそれぞれ設けられたスプライン孔３ａ、４ａにそれぞれ嵌合する第一及び第二スプライン８，９を有し、回転手段７によりトルクコンバータ１を回転させた際に、タービン３及びステータ４を回転不可の状態に固定する固定用スプライン軸１０と、該固定用スプライン軸１０をトルクコンバータ１のタービン３及びステータ４に嵌合させた位置からトルココンバータ１の上方の位置までの間で移動自在に支持するスプライン軸移動嵌合手段１１とを有するものである。
【０００５】
このような釣合試験機５においては、固定用スプライン軸１０の第一スプライン８をタービン３のスプライン孔３ａに嵌合させるとともに、第二スプライン９をステータ４のスプライン孔４ａに嵌合させることで、タービン３及びステータ４が回転不可となるように固定された状態とし、この状態で回転手段７によりトルクコンバータ１を回転させることによって、ケーシング２及びケーシング２に固定されたポンプ羽根車等を回転させるようになっている。
【０００６】
そして、釣合試験機５は、回転不可の状態に固定された状態のタービン３及びステータ４に対して、トルクコンバータ油の粘性抵抗を受けながら回転するケーシング２及びケーシング２に固定された部材に、回転アンバランス（不釣り合い）があればこれを検出するようになっている。そして、釣合試験機５においては、上述のようにトルクコンバータ１において、タービン３及びステータ４に対して回転するケーシング２における回転アンバランスの有無を検知するとともに、回転アンバランスが有った場合に、アンバランス箇所をマーキングするようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トルクコンバータは多種多様であり多くの品種がある。そして、トルクコンバータのタービン及びステータのスプライン孔、すなわち、スプラインの雌側の形状は、トルクコンバータの品種により異なるものとなっている。従って、異なる複数品種のトルクコンバータの釣合試験を行う場合には、トルクコンバータ一品種に対応する固定用スプライン軸を有する釣合試験機を複数設置するか、トルクコンバータの品種に合わせて釣合試験機の固定用スプライン軸を交換する必要がある。
【０００８】
そして、トルクコンバータの釣合試験機を複数設置する場合には、測定するトルクコンバータの種類が多い場合に、設備コストがかかるとともに、多数の釣合試験機を設置することにより、設置スペースや工程管理等で問題が生じる可能性がある。一方、トルクコンバータの品種に合わせて釣合試験機の固定用スプライン軸を交換するには、固定用スプライン軸を交換する段取りを人手で行う必要があり手間がかかるとともに、トルクコンバータの釣合試験を連続的に自動的に行う際に、自動化のネックとなる。どちらにしても、トルクコンバータの品種によって、タービン及びステータのスプライン孔の形状が異なることが、釣合試験の多品種少量生産への対応を困難なものとしている。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、多品種のトルクコンバータに容易に対応することができ、連続してトルクコンバータの釣合試験を行う場合に、途中でトルクコンバータの品種が変更されても自動化が可能な釣合試験機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の釣合試験機は、トルクコンバータのケーシング内に配置され、かつ、該ケーシングに対して回転可能な回転体を回転不可となるように固定した状態で、上記ケーシング及びケーシングに固定された部材を回転させて釣合試験を行うトルクコンバータ用の釣合試験機であって、上記ケーシングを回転させる回転手段と、上記ケーシングが回転する際に、上記回転体に嵌合して該回転体を回転不可となるように固定する固定部材と、上記トルクコンバータの上方の位置から上記回転体に近接する位置まで、上記固定部材を長い距離に亘って上下動させる上下駆動シリンダと、上記回転体に近接する位置から上記回転体に嵌合する位置まで、上記固定部材を小刻みに上下動する補助シリンダと、を備え、上記固定部材が予め異なるトルクコンバータ用に複数備えられるとともに、各固定部材が交換自在に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、トルクコンバータの品種によって、上記回転体の固定部材と嵌合する嵌合部分の形状が異なる場合に、釣合試験機には、異なる品種のトルクコンバータにそれぞれ対応した複数の固定部材が備えられるとともに、各固定部材が交換自在に配置されているので、順次、ほぼ連続的にトルクコンバータの釣合試験を行っていく際に、途中でトルクコンバータの品種が変更されても、釣合試験機に交換自在に備えられた複数の固定部材から変更された品種に対応した固定部材を選択して交換することができる。また、固定部材を回転体に嵌合する位置まで移動させる時に、固定部材は、上下駆動シリンダにより長い距離に亘って上下動するとともに、補助シリンダにより小刻みに上下動できるようになっている。
【００１２】
従って、人手により固定部材を交換する段取りを行う必要がなく、かつ、トルクコンバータの品種に対応して複数の釣合試験機を用意する必要がないので、作業時間の短縮及び省力化や、設備コストの低減を図ることができるとともに、釣合試験機を多品種少量生産に最適なものとすることができる。
また、予め、測定されるトルクコンバータの品種のデータを入力するようにし、上記データに基づいてトルクコンバータに対応する固定部材の選択、交換が行われるようにすれば、容易に固定部材の交換を自動化することができる。このようにすれば、多数のトルクコンバータをほぼ連続して測定する場合に、多数のトルクコンバータの測定の全てをほぼ自動化することが可能となり、例えば、多品種のトルクコンバータを生産できる自動生産ラインの末端側に釣合試験機を備えて、トルクコンバータの生産からトルクコンバータの釣合試験までを一つの生産ラインとして自動化することもできる。
【００１３】
上記回転体とは、例えば、ケーシングに対して回転自在とされたいわゆるタービン及びステータである。また、複数の固定部材を交換自在に配置する構成としては、例えば、複数の固定部材を横一列に一体に移動可能に配置し、これら固定部材を左右に移動させることで、固定部材を交換できるものとしても良いし、複数の固定部材を一つの円周上に一体に移動可能に配置し、これら固定部材を円周に沿って回転させることにより、固定部材を交換できるものとしても良いし、後述するように複数の固定部材を放射状に一体に移動可能に配置し、放射状の複数の固定部材の中心を回転中心として回転させることにより、固定部材を交換できるものとしても良い。また、複数の固定部材をここに独立して移動可能として、各固定部材を交換可能としても良いが、固定部材を交換可能とする構成を簡単で安価なものとする上では、上述のように複数の固定部材が一体に移動可能に配置されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の請求項２記載の釣合試験機は、請求項１記載の釣合試験機において、複数の上記固定部材が一つの円の半径方向に沿って放射状に配置されるとともに、放射状に配置された複数の固定部材が上記円の中心を回転中心として一体に回転自在とされ、かつ、複数の上記固定部材を回転させることにより、各固定部材が交換自在となっていることを特徴とする。
上記構成によれば、放射状に配置された固定部材を一体に回転させるだけで、固定部材を交換できるので、極めて簡単な構成で釣合試験機に複数の固定部材を交換自在に配置することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の第一例の釣合試験機を図面を参照して説明する。図１はこの一例のトルクコンバータ用の釣合試験機１２を示す図面であり、図２は釣合試験機１２の後述する自動交換手段１３を示す図面である。なお、従来の釣合試験機と同様の構成要素については、同一の符号を付してその説明の一部を省略する。
【００１６】
図１に示すように、この一例の釣合試験機１２は、振動可能な振動台６と、該振動台６に設置されてトルクコンバータ１のケーシング２を回転させる回転手段７と、タービン３及びステータ４にそれぞれ設けられたスプライン孔３ａ、４ａにそれぞれ嵌合する第一及び第二スプライン８，９を有し、回転手段７によりトルクコンバータ１を回転させた際に、タービン３及びステータ４を回転不可の状態に固定する複数の固定用スプライン軸１０、１０と、これら複数の固定用スプライン軸１０、１０を交換自在に支持する自動交換手段１３と、該自動交換手段１３に備えられた固定用スプライン軸１０を、トルクコンバータ１のタービン３及びステータ４に嵌合する位置からトルココンバータ１の上方の位置までの間で移動自在に支持するスプライン軸移動嵌合手段１１とを有するものである。
【００１７】
上記振動台６は、振動可能に支持されたものであり、一般的な釣合試験機に用いられる周知のものである。上記回転手段７は、図示しないモータ等の駆動手段によりトルクコンバータ１を回転するものであり、振動台６に設置されることにより、振動台６とともに振動可能となっている。また、上記回転手段７は、トルクコンバータ１を着脱可能に取り付けるための図示しないチャックを有し、トルクコンバータ１を鉛直方向に沿った回転軸回りに回転させられるようになっている。上記固定用スプライン軸１０、１０は、基本的に従来の固定用スプライン軸１０と同様のものである。
【００１８】
上記自動交換手段１３は、図１及び図２に示すように、上記スプライン軸移動嵌合手段１１により上下動自在に支持されたフレーム部１３ａと、該フレーム部１３ａに垂直平面内で回動自在に支持されるとともに、固定用スプライン軸１０，１０が取り付けられたタレット部１３ｂと、該タレット部１３ｂを回転駆動するロータリアクチュエータ１３ｃと、フレーム部１３ａからタレット部１３ｂ側に出没自在とされ、タレット部１３ｂに設けられた凹部（図示略）に嵌合するショットピン１３ｄを備えたものである。
【００１９】
上記フレーム部１３ａは、後述する上下動自在な上下動フレーム１１ｃの補助ガイド１１ｅに上下動自在に嵌合するとともに、タレット部１３ｂ、ロータリアクチュエータ１３ｃ、ショットピン１３ｄ等を支持するものである。上記タレット部１３ｂには、その上部と下部とにそれぞれ反対方向を向いた状態で、一直線上に配置されるように固定用スプライン軸１０，１０が取り付けられており、タレット部１３ｂを水平な回転軸回りに１８０度回転させることにより、一方の固定用スプライン軸１０が延長方向に沿って下を向いた状態から、他方の固定用スプライン軸１０が鉛直方向に沿って下を向いた状態に切り替えられるようになっている。なお、タレット部１３ｂには、固定用スプライン軸１０，１０が固定的に取り付けられていても、着脱可能に取り付けられていても良い。
【００２０】
上記ロータリアクチュエータ１３ｃは、タレット部１３ｂを１８０度ずつ回転駆動するようになっている。そして、ショットピン１３ｄは、タレット部１３ｂが回転している際に、タレット部１３ｂから離れるように後退した状態となっており、タレット部１３ｂが１８０度回転して停止した際に、タレット部１３ｂの予め設定された位置に設けられた凹部に先端部が嵌合するように前進するようになっている。そして、タレット部１３ｂにショットピン１３ｄが嵌合することにより、タレット部１３ｂに取り付けられた二つの固定用スプライン軸１０，１０が鉛直方向に沿って一直線上に配置された位置で位置決め固定され、釣合試験中にタレット部１３ｂを回転不可の状態に保持するようになっている。
【００２１】
以上のような自動交換手段１３によれば、二本の固定用スプライン軸１０，１０のうちの一方の固定用スプライン軸１０が鉛直方向に沿って下方を向いた状態から、他方の固定用スプライン軸１０が鉛直方向に沿って下方を向いた状態に回転移動することができる。従って、複数、すなわち、二本の固定用スプライン軸１０，１０のうちから、使用される固定用スプライン軸１０を選択して自動的に交換することが可能となっている。
【００２２】
上記スプライン軸移動嵌合手段１１は、自動交換手段１３を上下動自在に支持する上下支柱１１ａと、上下支柱１１ａに上下に延在するように設けられた上下用ガイド１１ｂと、上下用ガイド１１ｂに上下動自在に嵌合する上下動フレーム１１ｃと、該上下動フレーム１１ｃを上下に駆動する上下駆動シリンダ１１ｄ（シリンダロッドだけを図示）と、上記上下動フレーム１１ｃに上下に延在するように設けられた補助ガイド１１ｅと、該補助ガイド１１ｅに上下動自在に嵌合した上記フレーム部１３ａを上下に駆動する補助シリンダ１１ｆ（図２に図示）とを備えたものである。
【００２３】
上記上下駆動シリンダ１１ｄ及び補助シリンダ１１ｆは、油圧もしくはエアーで駆動される周知のシリンダ装置である。そして、スプライン軸移動嵌合手段１１は、上記自動交換手段１３のタレット部１３ｂに取り付けられた固定用スプライン軸１０が、上下駆動シリンダ１１ｄにより長い距離に渡って上下動するとともに、補助シリンダ１１ｆにより小刻みに上下動できるようになっている。なお、上記スプライン軸移動嵌合手段１１も振動台６に設置されて振動台６とともに、振動するようになっており、スプライン軸移動嵌合手段１１に支持された自動交換手段１３のタレット部１３ｂの固定用スプライン軸１０がトルクコンバータ１のタービン３及びステータ４に嵌合した状態で、振動台６上で振動可能となったトルクコンバータ１の振動を規制しないようになっている。
【００２４】
次ぎに、上記釣合試験機１２の使用方法及び作用について説明する。
まず、自動交換手段１３においては、次ぎに測定すべきトルクコンバータ１用の固定用スプライン軸１０が鉛直方向に沿って下を向くようにしておくとともに、振動台６に設けられた回転手段７に動釣合を測定すべきトルクコンバータ１を設置する。なお、回転手段７にトルクコンバータ１を設置する際には、自動交換手段１３を上下支柱１１ａの上部側に配置した状態としておく。
【００２５】
次いで、上下駆動シリンダ１１ｄにより上下動フレーム１１ｃを上下用ガイド１１ｂに沿って下方に降ろすことにより、上下動フレーム１１ｃの補助ガイド１１ｅに嵌合した状態の自動交換手段１３をトルクコンバータ１に近接する位置まで降ろす。次いで、補助ガイド１１ｅに上下自在の嵌合した自動交換手段１３のフレーム部１３ａを補助シリンダ１３ｆにより降ろすことにより、自動交換手段１３のタレット部１３ｂに取り付けられた固定用スプライン軸１０の先端部の第一及び第二スプライン８，９をさらに降ろして、第一及び第二スプライン８，９をトルクコンバータ１内のタービン３及びステータ４のスプライン孔３ａ、４ａに嵌合させる。
【００２６】
なお、固定用スプライン軸１０の第一スプライン８とタービン３のスプライン孔３ａとでスプラインが噛合わなかった場合や固定用スプライン軸１０の第二スプライン９とステータ４のスプライン孔４ａとでスプラインが噛合わなかった場合には、固定用スプライン軸１０の第一及び第二スプライン８，９の外周部分がタービン３、ステータ４のスプライン孔３ａ、４ａの周縁部に当たる状態となるが、この際には、長い距離を移動させる大きな上下駆動シリンダ１１ｄではなく、小さな補助シリンダ１１ｆで駆動された固定用スプライン軸１０がタービン３及びステータ４のスプライン孔３ａ、４ａの周縁部に軽く当たることになる。
【００２７】
また、上述のようにスプラインが噛合わなかった場合に、スプラインが噛合うまで、固定用スプライン軸１０を上下することになるが、この際にも補助シリンダ１１ｆにより小刻みに固定用スプライン軸１０が上下されることになる。
そして、固定用スプライン軸１０の第一及び第二スプライン８，９がタービン３及びステータ４のスプライン孔３ａ、４ａに嵌合した後に、回転手段７を回転せさる。この際には、固定用スプライン軸１０により回転を止められた状態のタービン３及びステータ４に対して回転するケーシング２において、回転アンバランスの有無を検知することになる。そして、回転アンバランスがあった場合には、アンバランス位置にマーキングを行う。なお、釣合試験機１２には、周知の回転アンバランス検知手段やマーキング手段等が設けられている。
【００２８】
そして、測定終了後、固定用スプライン軸１０を備えた自動交換手段１３をスプライン軸移動嵌合手段１１により上方に上げて、トルクコンバータ１を回転手段７から取外して測定を終了する。この状態で、次ぎに、異なる品種のトルクコンバータ１を測定する場合には、まず、自動交換手段１３において、ショットピン１３ｄを後退させてショットピン１３ｄとタレット部１３ｂとの嵌合を解除し、タレット部１３ｂを回転可能な状態とする。
【００２９】
次いで、タレット部１３ｂをロータリアクチュエータ１３ｃにより１８０度回転し、現在下を向いている一方の固定用スプライン軸１０に代えて現在上を向いている他方の固定用スプライン軸１０を下に向ける。そして、ショットピン１３ｄを前進させてショットピン１３ｄをタレット部１３ｂに嵌合させることにより、タレット部１３ｂを回転できないように所定角度で位置決め固定する。次いで、上述の場合と同様にタレット部１３ｂを下方に移動して、釣合試験を行う。
【００３０】
以上のように、固定用スプライン軸１０をトルクコンバータ１の品種に合わせて容易に交換することができるので、異なる品種が混ざった複数のトルクコンバータ１をほぼ連続して測定する場合に、測定時間の短縮、省力化等を図ることができる。また、タレット部１３ｂの回転や、ショットピン１３ｄによるタレット部１３ｂの位置決め固定は、容易に自動化が可能なので、固定用スプライン軸１０の自動化を容易に図ることができる。また、多品種のトルクコンバータ１を測定するために複数の釣合試験機を用意する必要がなく設備コストの削減を図ることができる。、
【００３１】
また、トルクコンバータ１の交換を容易に自動化できることから、複数の品種のトルクコンバータ１を生産可能な生産ラインの末端側にこの釣合試験機１２を配置して、トルクコンバータ１の生産から釣合試験までを一つの自動化された生産ラインとすることができる。また、生産ラインが多品種少量生産であっても、容易に対応することができる。
【００３２】
なお、上記例では、タレット部１３ｂに二つの固定用スプライン軸１０，１０を設けるものとしたが、タレット部１３ｂには、放射状に配置可能ならば、二つ以上の固定用スプライン軸１０，１０を取り付けても良く、図３に示すタレット部１５のように、３つの固定用スプライン軸１０…を取り付けても良いし、さらに４つ以上の固定用スプライン軸１０…を取り付けても良い。また、自動的に交換可能な配置なれば、複数の固定用スプライン軸１０…を放射状以外の配置で配置しても良い。
また、上記図３に示されるタレット部１５においては、１２０度ずつ回転させる構成とする以外は、上述のタレット部１３ｂとほぼ同様の構成とすることができるとともに同様に用いることができる。従って、上述の釣合試験機１２のタレット部１３ｂをタレット部１５に代えることにより、タレット部１５を使用可能とすることができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の釣合試験機によれば、順次、ほぼ連続的にトルクコンバータの釣合試験を行っていく際に、途中でトルクコンバータの品種が変更されても、釣合試験機に交換自在に備えられた複数の固定部材から変更された品種に対応した固定部材を選択して交換することができる。従って、人手により固定部材を交換する段取りを行う必要がなく、かつ、トルクコンバータの品種に対応して複数の釣合試験機を用意する必要がないので、作業時間の短縮及び省力化や、設備コストの低減を図ることができるとともに、釣合試験機を多品種少量生産に最適なものとすることができる。
【００３４】
また、予め、測定されるトルクコンバータの品種のデータを入力するようにし、上記データに基づいてトルクコンバータに対応する固定部材の選択、交換が行われるようにすれば、容易に固定部材の交換を自動化することができる。このようにすれば、多数のトルクコンバータをほぼ連続して測定する場合に、多数のトルクコンバータの測定の全てをほぼ自動化することが可能となり、例えば、多品種のトルクコンバータを生産できる自動生産ラインの末端側に釣合試験機を備えて、トルクコンバータの生産からトルクコンバータの釣合試験までを一つの生産ラインとして自動化することもできる。
【００３５】
本発明の請求項２記載の釣合試験機によれば、放射状に配置された固定部材を一体に回転させるだけで、固定部材を交換できるので、極めて簡単な構成で釣合試験機に複数の固定部材を交換自在に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の釣合試験機を示す側面図である。
【図２】上記例の釣合試験機の自動交換手段を示す正面図である。
【図３】上記例とは異なる例の釣合試験機のタレット部を示す正面図である。
【図４】従来の釣合試験機を示す側面図である。
【符号の説明】
１        トルクコンバータ
２        ケーシング
３        タービン（回転体）
４        ステータ（回転体）
７        回転手段
１０      固定用スプライン軸（固定部材）
１２      釣合試験機
１３      自動交換手段
【図１】
0004049917.tif 000002
【図２】
0004049917.tif 000003
【図３】
0004049917.tif 000004
【図４】
0004049917.tif 000005