(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向かい合う第１のシンクロリングおよび第１のギヤコーンのうちの一方を取付ける第１のシンクロ部品取付部と、
互いに向かい合う第２のシンクロリングおよび第２のギヤコーンのうちの一方を取付ける第２のシンクロ部品取付部と、
前記第１および第２のシンクロ部品取付部と一体に回転軸を中心に回転する慣性体と、
を有する慣性体ユニットを具備し、
かつ、
前記第１のシンクロリングおよび第１のギヤコーンのうちの他方を取付ける第３のシンクロ部品取付部を有する駆動側ユニットと、
前記第２のシンクロリングおよび第２のギヤコーンのうちの他方を取付ける第４のシンクロ部品取付部を有する従動側ユニットと、
前記駆動側ユニットの前記第３のシンクロ部品取付部を回転させるモータを有する回転機構と、
前記駆動側ユニットを前記慣性体ユニットに向けて軸線方向に相対移動させることにより第１のシンクロリングと第１のギヤコーンとを互いに当接させる第１の移動機構と、
前記従動側ユニットを前記慣性体ユニットに向けて軸線方向に相対移動させることにより第２のシンクロリングと第２のギヤコーンとを互いに当接させる第２の移動機構と、
を具備したことを特徴とするシンクロ機構の試験装置。
【請求項２】
前記第１および第２のシンクロ部品取付部にそれぞれ前記第１および第２のシンクロリングを取付け、前記第３および第４のシンクロ部品取付部にそれぞれ前記第１および第２のギヤコーンを取付けることを特徴とする請求項１記載のシンクロ機構の試験装置。
【請求項３】
前記第１および第２のシンクロ部品取付部にそれぞれ前記第１および第２のギヤコーンを取付け、前記第３および第４のシンクロ部品取付部にそれぞれ前記第１および第２のシンクロリングを取付けることを特徴とする請求項１記載のシンクロ機構の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等のマニュアル・トランスミッションに使われるシンクロ機構の摩耗試験等に用いる試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のマニュアル・トランスミッションに使われるシンクロメッシュ機構（この明細書では単にシンクロ機構と称する）は、図２に一例を示すように、シンクロリング１と、ギヤコーン２と、スリーブ３と、シンクロハブ４と、ギヤ５などを備えている。
【０００３】
上記シンクロ機構において、変速時にシフトフォーク等によってスリーブ３を矢印Ａ方向に移動させると、スリーブ３によってシンクロリング１がギヤコーン２に押付けられる。このときシンクロリング１の内面６とギヤコーン２のテーパ面７との間に摩擦力が発生するため、ギヤコーン２の回転速度とシンクロリング１との回転速度差が減少し、スリーブ３のキー８がギヤコーン２に噛合うことができるようになる。
【０００４】
このようにシンクロリング１とギヤコーン２との間に摩擦力が発生するため、シンクロリング１とギヤコーン２が摩耗する。このため従来より、シンクロリング１とギヤコーン２の摩耗を検査する試験が行われている。
【０００５】
従来の試験装置として、例えば特許第３０７５１４８号公報に示される測定装置あるいは図３に示す試験装置などが提案されている。例えば図３に示す従来の試験装置１０は、シンクロリング１を設ける第１の軸１１と、この軸１１を軸線方向に移動させる油圧シリンダ１２と、ギヤコーン２を設ける第２の軸１３と、この軸１３を回転させるためのモータ１４およびクラッチ１５を備えた回転機構１６と、第２の軸１３に設けた慣性体１７などを備えている。
【０００６】
この試験装置１０において、シンクロリング１のギヤコーン２の摩耗試験を行うには、クラッチ１５を接続した状態でモータ１４によって第２の軸１３を所定回転数となるように回転させたのち、クラッチ１５を切って慣性体１７の慣性力によってギヤコーン２を回転させるとともに、油圧シリンダ１２によって第１の軸１１を矢印Ｂで示す方向に移動させることにより、シンクロリング１をギヤコーン２に当接させ、シンクロリング１とギヤコーン２との間に摩擦力を発生させる。
【０００７】
この場合、シンクロリング１が停止しているため、上記摩擦力によってギヤコーン２の回転が次第に減速してゆき、最終的にギヤコーン２も停止する。つまりシンクロリング１とギヤコーン２との速度差がゼロになる。そののち、油圧シリンダ１２によって第１の軸１１を矢印Ｃで示す方向に移動させることにより、シンクロリング１をギヤコーン２から離し、シンクロリング１とギヤコーン２との間の摩擦力を解消させる。
【０００８】
上記の操作を繰返し行うことにより、シンクロリング１とギヤコーン２が摩耗し、その摩耗量を計測することなどにより、シンクロリング１とギヤコーン２の耐久性を評価することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
シンクロリング１とギヤコーン２等の摩擦部材の耐久試験結果は一般にばらつきが大きい。このため、耐久試験の信頼性を高めるには、試験に使用するサンプル数をなるべく多くする必要がある。
【００１０】
しかしながら前記従来の試験装置１０では、一対のシンクロリング１とギヤコーン２のみの耐久試験を行うことができるだけである。このため多数のサンプルの試験を行うには長時間を必要とし、手数もかかることから、能率良く試験を行うことができる試験装置の開発が望まれていた。
【００１１】
従って本発明の目的は、シンクロリングとギヤコーン等のシンクロ部品の摩耗等を能率良く検査することができるシンクロ機構の試験装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のシンクロ機構の試験装置は、互いに向かい合う第１のシンクロリングおよび第１のギヤコーンのうちの一方を取付ける第１のシンクロ部品取付部と、互いに向かい合う第２のシンクロリングおよび第２のギヤコーンのうちの一方を取付ける第２のシンクロ部品取付部と、前記第１および第２のシンクロ部品取付部と一体に回転軸を中心に回転する慣性体と、を有する慣性体ユニットを具備している。さらにこの試験装置は、前記第１のシンクロリングおよび第１のギヤコーンのうちの他方を取付ける第３のシンクロ部品取付部を有する駆動側ユニットと、前記第２のシンクロリングおよび第２のギヤコーンのうちの他方を取付ける第４のシンクロ部品取付部を有する従動側ユニットと、前記駆動側ユニットの前記第３のシンクロ部品取付部を回転させるモータを有する回転機構と、前記駆動側ユニットを前記慣性体ユニットに向けて軸線方向に相対移動させることにより第１のシンクロリングと第１のギヤコーンとを互いに当接させる第１の移動機構と、前記従動側ユニットを前記慣性体ユニットに向けて軸線方向に相対移動させることにより第２のシンクロリングと第２のギヤコーンとを互いに当接させる第２の移動機構とを具備している。
【００１３】
慣性体ユニットの第１および第２のシンクロ部品取付部に、たとえば第１のシンクロリングと第２のシンクロリングを取付ける。この場合には、駆動側ユニットの第３のシンクロ部品取付部に第１のギヤコーンを取付け、従動側ユニットの第４のシンクロ部品取付部に第２のギヤコーンを取付ける。
【００１４】
この試験装置において、シンクロリングとギヤコーンの摩耗試験等を行う際には、第１のシンクロリングと第１のギヤコーンとを互いに離し、かつ、第２のシンクロリングと第２のギヤコーンも離した状態にする。そして回転機構のモータによって第１のギヤコーンを所定の回転速度まで回転させたのち、第１の移動機構によって第１のギヤコーンを第１のシンクロリングに所定荷重で当接させる。こうすることにより、第１のシンクロリングと第１のギヤコーンとの間に摩擦力が発生し、慣性体ユニットが第１のギヤコーンと一体に回転するようになり、慣性体ユニットの回転が増速してゆく。
【００１５】
第１のシンクロリングの回転が第１のギヤコーンの回転と同期した時点で、第１の移動機構によって第１のギヤコーンを第１のシンクロリングから離す。そののち、第２の移動機構によって、第２のギヤコーンを第２のシンクロリングに向かって移動させ、第２のギヤコーンを第２のシンクロリングに所定荷重で当接させる。
【００１６】
こうすることにより、第２のシンクロリングと第２のギヤコーンとの間に摩擦力が発生し、第２のギヤコーンが停止しているため、慣性体ユニットの回転が減速してゆく。そして最終的に第２のシンクロリングの回転が停止する。これら一連の工程を繰返し行なうことにより、第１および第２のシンクロリングと、第１および第２のギヤコーンの摩耗試験を行うことができる。
【００１７】
なお、第１および第２のシンクロ部品取付部にそれぞれギヤコーンを取付け、第３および第４のシンクロ部品取付部にそれぞれシンクロリングを取付けるようにしてもよい。あるいは、第１および第４のシンクロ部品取付部にそれぞれシンクロリングを取付け、第２および第３のシンクロ部品取付部にそれぞれギヤコーンを取付けて試験を行うようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態のシンクロ機構試験装置２０について、図１を参照して説明する。
この試験装置２０は、慣性体ユニット２１と、駆動側ユニット２２と、従動側ユニット２３と、駆動側ユニット２２を回転させるための回転機構２４と、第１の移動機構２５と、第２の移動機構２６などを備えている。
【００１９】
慣性体ユニット２１は、回転軸３０を備えている。この回転軸３０は、図示しない軸受部材によって、固定側のフレームに回転自在に支持されている。回転体３０の一端側（図１において左側）に、第１のシンクロ部品取付部３１が設けられている。この第１のシンクロ部品取付部３１に、互いに向かい合う一対の第１のシンクロリング１ａおよび第１のギヤコーン２ａのうち、たとえば第１のシンクロリング１ａを取付けるようになっている。
【００２０】
回転軸３０の他端側（図１において右側）に、第２のシンクロ部品取付部３２が設けられている。この第２のシンクロ部品取付部３２に、互いに向かい合う一対の第２のシンクロリング１ｂおよび第２のギヤコーン２ｂのうち、たとえば第２のシンクロリング１ｂを取付けるようになっている。
【００２１】
さらに前記回転軸３０に、シンクロ部品取付部３１，３２と一体に回転する慣性体３３が設けられている。慣性体３３は、自動車のトランスミッションのギヤ等の回転側部材のマス（質量）に相当する。
【００２２】
駆動側ユニット２２は、第１のシャフト４１と、第１のシャフト４１の端部に設けた第３のシンクロ部品取付部４２と、第１のシャフト４１に設けたトルク検出器４３と、駆動軸４４と、慣性体４５などを有している。
【００２３】
第３のシンクロ部品取付部４２には、たとえば第１のギヤコーン２ａが取付けられる。第１のシャフト４１は、駆動軸４４に対して軸線方向に移動可能であるが、第１のシャフト４１と駆動軸４４はシンクロ部品取付部４２と一体に回転するようになっている。
【００２４】
従動側ユニット２３は、第２のシャフト５１と、第２のシャフト５１の端部に設けた第４のシンクロ部品取付部５２と、第２のシャフト５１に設けたトルク検出器５３と、荷重検出器５４などを有している。第４のシンクロ部品取付部５２には、たとえば第２のギヤコーン２ｂが取付けられる。第２のシャフト５１と前記第１のシャフト４１および回転軸３０は、互いに同一軸線上に位置している。回転軸３０と第１のシャフト４１は回転可能であるが、第２のシャフト５１は回転しないようになっている。
【００２５】
回転機構２４は、モータ６０と、モータ６０の回転を駆動軸４４に伝えるためのベルト等の伝達部材６１などを備えている。モータ６０が回転すると、伝達部材６１を介して駆動軸４４が回転するとともに、第１のシャフト４１が回転することにより、第３のシンクロ部品取付部４２が回転する。
【００２６】
第１の移動機構２５は、駆動源の一例としての第１の油圧シリンダ７０と、荷重検出器７１と、荷重伝達部材７２などを備えている。第１の油圧シリンダ７０によって第１のシャフト４１を軸線方向に移動させることにより、第３のシンクロ部品取付部４２を第１のシンクロ部品取付部３１に向かって移動させることができる。
【００２７】
第２の移動機構２６は、駆動源の一例としての第２の油圧シリンダ７５を備えている。第２の油圧シリンダ７５によって第２のシャフト５１を軸線方向に移動させることにより、第４のシンクロ部品取付部５２を第２のシンクロ部品取付部３２に向かって移動させることができる。
【００２８】
第１の油圧シリンダ７０と第２の油圧シリンダ７５に油圧ユニット８０が接続されている。この油圧ユニット８０は、油圧ポンプ等の油圧発生源（図示せず）と、切換弁８１，８２などを含んでいる。切換弁８１，８２はコントローラ９０からの信号によって制御され、第１の油圧シリンダ７０と第２の油圧シリンダ７５を選択的に作動させることができるようになっている。
【００２９】
コントローラ９０は、たとえばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いたものである。このコントローラ９０には、前述のトルク検出器４３，５３が検出するトルク検出信号や、荷重検出器５４，７１が検出する荷重検出信号などが入力されるようになっている。
【００３０】
またこの試験装置２０は、慣性体ユニット２１の回転数などに関する情報を得るための回転センサ９１と、駆動側ユニット２２の回転数などに関する情報を得るための回転センサ９２を備えている。これらの回転センサ９１，９２の検出信号もコントローラ９０に入力される。
次に、上記構成の試験装置２０の作用について説明する。
慣性体ユニット２１の第１のシンクロ部品取付部３１に、たとえば第１のシンクロリング１ａを取付ける。第２のシンクロ部品取付部３２に、たとえば第２のシンクロリング１ｂを取付ける。さらに駆動側ユニット２２の第３のシンクロ部品取付部４２に、たとえば第１のギヤコーン２ａを取付ける。従動側ユニット２３の第４のシンクロ部品取付部５２に、たとえば第２のギヤコーン２ｂを取付ける。
【００３１】
第１のシンクロリング１ａと第１のギヤコーン２ａとを互いに離し、かつ、第２のシンクロリング１ｂと第２のギヤコーン２ｂを互いに離した状態にする。そして回転機構２４のモータ６０によって第１のギヤコーン２ａを所定の回転数に回転させる。第１のギヤコーン２ａの回転数は回転センサ９２によって検出され、コントローラ９０に入力される。
【００３２】
第１のギヤコーン２ａが所定の回転数に達した時点で、第１の移動機構２５を図１中の矢印Ｆ１方向に駆動することによって、第１のギヤコーン２ａを第１のシンクロリング１ａに所定の荷重で当接させる。この際の押付け荷重が荷重検出器７１によって検出され、コントローラ９０に入力され、所定荷重となるように第１の油圧シリンダ７０にフィードバックされる。
【００３３】
こうすることにより、第１のシンクロリング１ａと第１のギヤコーン２ａとの間に摩擦力が発生する。このため第１のシンクロリング１ａが慣性体３３と一体に回転するようになり、第１のシンクロリング１ａの回転が増速してゆく。第１のシンクロリング１ａの回転数は回転センサ９１によって検出され、コントローラ９０に入力される。また、第１のギヤコーン２ａに加わるトルクがトルク検出器４３によって検出され、コントローラ９０に入力される。
【００３４】
第１のシンクロリング１ａの回転が第１のギヤコーン２ａの回転と同期した時点で、第１の移動機構２５を前記とは逆方向に作動させることにより、第１のギヤコーン２ａを第１のシンクロリング１ａから離す。このとき慣性体ユニット２１は、慣性体３３の質量に基いて惰性により回転を続ける。
【００３５】
そして今度は第２の移動機構２６によって、第２のギヤコーン２ｂを第２のシンクロリング１ｂに向かって矢印Ｆ２方向に移動させ、第２のギヤコーン２ｂを第２のシンクロリング１ｂに所定荷重で当接させる。この際の押付け荷重が荷重検出器５４によって検出され、コントローラ９０に入力され、所定荷重となるように第２の油圧シリンダ７５にフィードバックされる。
【００３６】
油圧シリンダ７０，７５による押付け力は、実際のトランスミッションでのシフト変換操作の際に起こる条件に見合うように、たとえば０〜２５００Ｎ、ギヤコーンの回転数はたとえば０〜２５００ｒｐｍに設定される。
【００３７】
第４のシンクロ部品取付部５２は常時停止しているため、第２のギヤコーン２ｂが第２のシンクロリング１ｂに押付けられて両者間に摩擦力が発生すると、第２のシンクロリング１ｂと慣性体３３の回転が減速してゆく。そして最終的に第２のシンクロリング１ｂの回転が停止する。
【００３８】
これら一連の工程、すなわち第１のギヤコーン２ａを第１のシンクロリング１ａに当接させる第１の工程と、第２のギヤコーン２ｂを第２のシンクロリング１ｂに当接させる第２の工程とを交互に繰返すことにより、２組のシンクロリング１ａ，１ｂとギヤコーン２ａ，２ｂの摩耗試験を行うことができる。
【００３９】
これら第１および第２の工程は、例えば回転センサ９１，９２等の出力信号に基き、コントローラ９０によって油圧ユニット８０を制御することにより、自動的に行うことができる。
【００４０】
シンクロリング１ａ，１ｂとギヤコーン２ａ，２ｂの摩耗が進むと、ある時点でトルクが急激に低下する。このトルクは、トルク検出器４３，５３によって検出することができる。このため、たとえばトルクが急激に低下するまで前記第１および第２の工程を繰返すことにより、所定の摩耗量に至るまでの耐久回数を評価することができる。
【００４１】
あるいは、前記第１および第２の工程を繰返す回数を予め決めておき、所定回数に達した時点で試験を終了し、その回数でのシンクロリング１ａ，１ｂとギヤコーン２ａ，２ｂの摩耗量を測定装置によって計測することにより、摩耗の程度を評価することもできる。
【００４２】
前記試験装置２０によれば、１台の試験装置２０によって、２組のシンクロリング１ａ，１ｂとギヤコーン２ａ，２ｂの耐久試験を、同じ負荷を与えて能率良く実施することができる。
【００４３】
しかも前記試験装置２０によれば、第１のシンクロリング１ａと第１のギヤコーン２ａの増速時の摩耗試験（慣性体ユニット２１を増速させる試験）と、第２のシンクロリング１ｂと第２のギヤコーン２ｂの減速時の摩耗試験（慣性体ユニット２１を減速させる試験）を１台の試験装置２０によって同時に効率良く実施することができる。
【００４４】
なお、第１および第２のシンクロ部品取付部にそれぞれギヤコーンを取付け、第３および第４のシンクロ部品取付部にそれぞれシンクロリングを取付けるようにしてもよい。あるいは、第１および第４のシンクロ部品取付部にそれぞれシンクロリングを取付け、第２および第３のシンクロ部品取付部にそれぞれギヤコーンを取付けて試験を行うようにしてもよい。また、駆動側ユニット２２と従動側ユニット２３を図１中のＦ１，Ｆ２方向に移動させる代わりに、慣性体ユニット２１をＦ１，Ｆ２方向に移動させるように構成してもよい。
【００４５】
また本発明を実施するに当たって、慣性体ユニットや駆動側ユニットおよび従動側ユニットをはじめとして、回転機構、第１および第２の移動機構、シンクロ部品取付部など、本発明の構成要素を本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して実施できることは言うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、１台の試験装置によって２組のシンクロリングとギヤコーンの摩耗試験等を能率良く実施することができる。このため評価期間の短縮化を図ることができる。
【００４７】
請求項２に記載した発明によれば、第１および第２のシンクロリングを慣性体ユニットに取付け、一方のシンクロリングとギヤコーンの増速時の摩耗試験と、他方のシンクロリングとギヤコーンの減速時の摩耗試験を、１台の試験装置によって効率良く実施することができる。
【００４８】
請求項３に記載した発明によれば、第１および第２のギヤコーンを慣性体ユニットに取付け、一方のシンクロリングとギヤコーンの増速時の摩耗試験と、他方のシンクロリングとギヤコーンの減速時の摩耗試験を、１台の試験装置によって効率良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示すシンクロ機構の試験装置を模式的に示す側面図。
【図２】  シンクロ機構の一部を切欠いて示す斜視図。
【図３】  従来の試験装置を模式的に示す側面図。
【符号の説明】
１ａ…第１のシンクロリング
１ｂ…第２のシンクロリング
２ａ…第１のギヤコーン
２ｂ…第２のギヤコーン
２０…試験装置
２１…慣性体ユニット
２２…駆動側ユニット
２３…従動側ユニット
２４…回転機構
２５…第１の移動機構
２６…第２の移動機構
３０…回転軸
３１…第１のシンクロ部品取付部
３２…第２のシンクロ部品取付部
４２…第３のシンクロ部品取付部
５２…第４のシンクロ部品取付部
【図１】
0003812494.tif 000002
【図２】
0003812494.tif 000003
【図３】
0003812494.tif 000004