JP2911740B2 - 車両機器への液物充填方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両機器の液物充填
部、例えば自動変速器などのオイル充填部に適正量のオ
イルなどの液物を充填するようにした車両機器への液物
充填方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の自動変速器にあっては、完成車と
して出荷する場合、当然適正な量のオイルを充填して出
荷する必要がある。ことろが、車両の自動変速器の場
合、適正なオイル量の充填がなかなか難しいのが現状で
ある。というのは、車両の自動変速器では、一般に当該
自動変速器自体の製造メーカー側においてテスト運転を
行い、そのとき所定量のオイルを充填した後、車製造メ
ーカー側への納入にあたっては、当該オイルを抜き取っ
て出荷するわけであるが、その際、オイルを完全に抜き
取ることは難しく、多少のオイルの残留が避けられない
こと、また、車製造メーカー側でも、この残留オイルの
存在を前提にして、工場内の製造ラインではおおよその
オイル量を充填して運転させていることなどから、上述
のように完成車の出荷にあたっては、適正なオイル量の
充填を確保しようとしても、既存の充填量がなかなか正
確に把握できないからである。

【０００３】このため、従来から、適正なオイル量の充
填を確保するあたって、種々の方法が提案されている。
例えば、オイル注入ノズルとエア吹き出しノズルの２本
を一体化し、エア吹き出しノズルからエアを吹き出させ
ながらオイルの充填部にこれら２本のノズルを同時に挿
入し、液面に達したことによるエア圧の変化から液面位
置を検出し、その後、不足分のオイルをオイル注入ノズ
ルから注入して所定の適正量を確保するようにした方法
（実公昭６１−１１１４号）や、オイルの供給系と吸引
系が切り換え自在に接続された液物用ノズルを備え、当
該液物用ノズルをオイル充填部の深めの一定位置（確実
にオイルが存在する位置）まで挿入し、この状態から一
旦オイルを吸引して、液物用ノズル先端などに対応した
一定の基準位置を確保し、この後、所定量のオイルを補
充して適正なオイル量を確保するようにした方法（特開
昭６２−４６０６６号）などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記オイル
注入ノズルとエア吹き出しノズルの２本のノズルによっ
て液面を検出する方法では、（１）当該２本のノズルを
自動変速器の比較的口径の狭い注入口（レベルゲージ用
の開口部、内径＝約１０ｍｍ前後）に挿入する必要があ
るため、それぞれの各ノズル管径を細くする必要があ
り、オイルの注入時や吸引排出時などに作業時間が長く
なり、作業効率の低下が避けられないこと、（２）液面
検出にあたって、エアを液面上に吹き付け場合、液面が
波打ったりして液面レベルが変動し易いことなどの問題
があった。

【０００５】一方、上記オイルの供給系と吸引系の切り
換えが自在な液物用ノズルによって所定の適正オイル量
を確保する方法では、一旦所定の位置、すなわち挿入さ
れた液物用ノズル先端の位置までオイルを吸引するわけ
であるが、この際、オイルの特性（粘性などによる表面
張力）によって、オイルが液物用ノズル先端側に持ち上
がるなどの現象が生ずるため、実際の液面はノズル先端
より低くなることがままあり、正確な液面レベルが得ら
れないなどの問題があった。

【０００６】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたもので、オイルの供給や吸引排出などの効率が
よく、かつ、適正な充填量を得ることができる車両機器
への液物充填方法を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かゝる本発明の特徴とす
る点は、予め液物が充填されている車両機器の液物充填
部に適正量の液物を充填するにおいて、液物系ラインが
接続されると共に、前記液物充填部の液面位置の検出手
段が付設された液物用ノズルを備え、先ず、当該液物用
ノズルを前記車両機器の液物充填部の液物中に挿入しな
がら降下させて、前記液面位置検出手段によって液面位
置を検出した後、前記液物用ノズルによって液物充填部
内の液物を一部吸引すると共に、当該吸引された液物の
温度を測定し、当該実測温度における前記車両機器の液
物充填部での温度補償した目標液面位置を算出し、当該
目標液面位置と前記検出液面位置とを比較し、当該比較
結果から、液物の適正な補充や吸引の調整量を求めて、
適正量の液物充填を得るようにした車両機器への液物充
填方法にある。

【０００８】

【作用】このように本発明によると、残留液物の液面位
置と温度が検出されるため、当該実測温度における目標
液面位置が算出できると共に、この目標液面位置と検出
液面位置との比較から、適正な量の調整量が求められ、
適正な液物充填が容易にかつ迅速に行える。

【０００９】

【実施例】図１は本発明に係る車両機器への液物充填方
法を実施するための液物充填装置系を示した概略説明図
である。この図において、１は車両機器、例えば自動変
速器の液物充填部１００の注入口（レベルゲージ用の開
口部）１０１に挿入される液物用ノズル、２は液物用ノ
ズル１に対して、気体、例えばエアなどの気体供給（気
体吸引も可）や、オイルなどの液物の供給あるいは吸引
排出などを切り換え自在に行うための分岐ブロック、３
は液物用ノズル１を昇降動作させるためのノズル昇降機
構、４は液物用ノズル１の先端が上記自動変速器の液物
充填部１００内の液面に達したことを検出するための圧
力センサなどからなる液面位置検出手段としての液面セ
ンサ、５は分岐ブロック２内に導かれた液物の温度を測
定するための熱電対などからなる温度センサ、６は液物
用ノズル１側に液物１１０を供給したり、あるいは液物
用ノズル１側から液物１１０を吸引排出するための制御
用のセパレータタンク、７はセパレータタンク４の液物
１１０の液面レベルを検出するための磁歪式などのレベ
ルセンサ、８はセパレータタンク４の液物量を調整する
ためのメインタンク、９は上記各部の制御を行うための
コンピュータ、その他の電子部品などが内蔵された制御
部である。

【００１０】上記液物用ノズル１は、自動変速器の液物
充填部１００の注入口１０１に装着されるソケット兼把
持部１ａ及び外管１ｂに対して、内管１ｃがスライド自
在に挿入されてなり、使用にあたっては、図２に示した
ように、内管１ｃが上下動して、液物充填部１００内の
液物１１０内に挿入されるようになっている。

【００１１】上記分岐ブロック２には、液物用ノズル１
の内管１ｃが接続されると共に、内部の分岐通路の一方
には、例えば工場の圧搾空気源に接続された気体系ライ
ン３０ａが接続され、また他方には、セパレータタンク
６からの液物系ライン３０ｂが接続され、さらに、通路
内部には、上記温度センサ５が組み込まれている。

【００１２】上記ノズル昇降機構３は、概略コ字形のフ
レーム枠３ａと、当該フレーム枠３ａの上下の延設片間
に回転自在に立設軸着されたネジシャフト３ｂと、上記
フレーム枠３ａの上方延設片に設置されたネジシャフト
回動用のパルスモータなどの駆動源３ｃとを備えてな
り、上記フレーム枠３ａの下方の延出片部分に液物用ノ
ズル１の外管１ｂを固着する一方、そのスライド自在な
内管１ｃは、当該延出片部分を摺動自在に貫通させて、
上記分岐ブロック２の底面部に固着すると共に、当該分
岐ブロック２に付設した雌ネジ片２ａを上記ネジシャフ
ト３ｂに嵌装させてある。

【００１３】したがって、上記駆動源３ｃを駆動させれ
ば、ネジシャフト３ｂの回動によって分岐ブロック２が
上下動し、これに追随して液物用ノズル１の内管１ｃが
上下動するため、図２に示したように、内管１ｃの先端
１ｄを自動変速器の液物充填部１００内の液物１１０中
に自在に出し入れすることができる。また、この際の液
物用ノズル１の昇降時の移動ストロークのデータは、駆
動源３ｃであるパルスモータの回転量として、上記装置
系の制御部９のメモリなどの記憶部に記憶されるように
なっている。

【００１４】上記液面センサ４は、気体系ライン３０ａ
中に組み込まれて、液物用ノズル１に付設された液面位
置の検出手段を構成し、切換弁１０を介して、上記分岐
ブロック２に接続されている。このため、上記液物用ノ
ズル１の内管１ｃからエアを噴射させた状態で、その先
端１ｄを液物１１０の液面に近づけ当該液面に接触させ
ると、気圧変化が起こるわけであるが、この気圧変化が
液面センサ４に伝えられ、それによって液面位置として
検出されるようになっている。また、検出された液面位
置の算出は、気圧変化のあった時点までのノズル昇降機
構３でのパルスモータの回転量との関係で求められ、こ
の求められた液面位置のデータは、上記装置系の制御部
９のメモリなどの記憶部に記憶されるようになってい
る。

【００１５】上記温度センサ５は、液物用ノズル１の内
管先端１ｄが液物１１０の液面に到達した後、さらに深
く確実に液物１１０中に挿入され、この状態で、液物１
１０の一部を吸引した際に、この吸引された液物１１０
の温度を測定するものである。この実測温度は、上記装
置系の制御部９に入力され、この実測温度における自動
変速器の液物充填部１００での温度補正を行った目標液
面位置の算出データとして用いられる。この目標液面位
置の算出には、予め作成プログラムされた「液温−液面
レベル」の相関データ表によって得られるようになって
いる。

【００１６】上記セパレータタンク６内には、液物１１
０が充填されていて、この液面上の気体室側には、吸入
弁１１を介して上記液物系ライン３０ｂが接続され、ま
た、その液物室側には、注入弁１２を介して上記液物系
ライン３０ｂが接続されている。さらに、この気体室側
には、大気開放弁１３が接続され、また、この気体室側
と上記気体系ライン３０ａとの間には、加圧弁１４を介
してラインと、真空弁１４、真空発生器１５及び真空発
生弁１７を介したラインとが接続されている。

【００１７】このため、液物用ノズル１によって液物１
１０を吸引するには、切換弁１０及び注入弁１２を閉じ
た状態で、吸入弁１１を開けると同時に真空弁１５も開
け、真空発生弁１７を開けて真空発生器１６を駆動させ
れば、セパレータタンク６内の気圧が減圧され、液物用
ノズル１の内管１ｃを通じて液物１１０がセパレータタ
ンク６内に吸引される。一方、液物用ノズル１から液物
１１０を供給するには、吸入弁１１及び真空弁１５を閉
ずると同時に注入弁１２を開いた状態で、加圧弁１４を
開けば、圧搾空気がセパレータタンク６内に導入される
ため、当該セパレータタンク６内の液物１１０が液物用
ノズル１の内管１ｃを通じて自動変速器の液物充填部１
００内に液物１１０が供給される。このセパレータタン
ク６内の圧力調整は、上記大気開放弁１３によって行わ
れる。

【００１８】上記レベルセンサ７は、セパレータタンク
６の上面に設置されたセンサ本体７ａと、当該セパレー
タタンク６内に垂下されたロッド７ｂに摺動自在に装着
されたフロート部７ｃとからなり、当該フロート部７ｃ
の移動ストロークによって液面のレベルが検出されるよ
うになっている。また、この液面レベルのデータは、上
記装置系の制御部９のメモリなどの記憶部に記憶される
ようになっている。

【００１９】上記メインタンク８は、供給弁１８及び油
圧ポンプ１９を介したラインと、回収弁２０を介したラ
インとによって上記セパレータタンク６と接続され、セ
パレータタンク６内の液物量の過不足を調整するように
なっている。なお、図中、２２は気体系ライン３０ａ中
に設置した圧力計である。

【００２０】次に、このようにしてなる装置系を用い
て、本発明に係る車両機器への液物充填方法を実施する
には、図３に示したフローチャートに従って行えばよ
い。

【００２１】先ず、ステップＳ₁ に示したように、自動
変速器の液物充填部１００の注入口１０１に液物用ノズ
ル１を装着した後、気体系ライン３０ａからのエアを噴
射させながら、ノズル昇降機構３を駆動させて、液物用
ノズル１の内管１ｃを降下させる。

【００２２】この降下によって、液物用ノズル１の内管
先端１ｄが液物１１０の液面に到達すると、気圧変化が
起こるため、ステップＳ₂ に示したように、この気圧変
化を液面センサ４によって液面位置Ｌとして検出する。
この液面位置Ｌは、上述したように装置系の制御部９の
メモリなどの記憶部に記憶させる。同時に、このとの液
物用ノズル１の移動ストロークのデータも、駆動源３ｃ
であるパルスモータの回転量として、装置系の制御部９
のメモリなどの記憶部に記憶させる。

【００２３】この液物１１０の液面に到達した液物用ノ
ズル１の内管先端１ｄは、さらにもう少々下降させた
後、ステップＳ₃ に示したように、停止させる。

【００２４】この後、気体系ライン３０ａの切換弁１０
を閉じると共に、液物系ライン３０ｂの吸入弁１１を開
き（注入弁１２は閉じ）、かつ、真空発生器１６を駆動
させて、ステップＳ₄ に示したように、液物用ノズル１
の内管１ｃを通じて少量（一部）の液物１１０をセパレ
ータタンク６内に吸引させる。このとき、その吸引量Ｖ
₀ は、セパレータタンク６のレベルセンサ７によって検
出される。そして、この吸引量Ｖ₀ は装置系の制御部９
のメモリなどの記憶部に記憶させておく。

【００２５】上記吸引によって、液物１１０が分岐ブロ
ック２内に導かれるため、ステップＳ₅ に示したよう
に、当該液物１１０の温度を内蔵の温度センサ５によっ
て測定し、その温度データを装置系の制御部９に入力さ
せる。そしてさらに、制御部９では、この実測温度にお
ける自動変速器の液物充填部１００での温度補償した目
標液面位置Ｌ₀ を算出し、記憶部に記憶させる。ここ
で、温度補償した目標液面位置Ｌ₀ とは、図２に示した
ように、当該自動変速器の液物充填部１００において、
常温（２５℃）での適正な目標液面位置がＬ₁ であると
き、オイルなどの液物１１０は、周囲温度によって膨張
や縮小があるため、この変動を付加した値である。

【００２６】次に、この目標液面位置Ｌ₀ に対して、上
記液面センサ４で得られた検出液面位置Ｌが多いのか、
少ないのかを求めるため、ステップＳ₆ に示したよう
に、両者を比較し、その絶対値が許容値内に納まるか否
かを、上記装置系の制御部９で判断させる。

【００２７】その判断が、許容値内にあるときには、ス
テップＳ₇ に示したように、上記吸引した吸引量Ｖ₀ に
相当する分だけの液物１１０を注入するだけとする。こ
れによって、吸引前に求められた検出液面位置Ｌが回復
される。この液物１１０の注入にあたっては、液物系ラ
イン３０ｂの注入弁１２を開く（吸入弁１１は閉じ）と
共に、加圧弁１４を開いて、セパレータタンク６内に圧
搾空気を導入にして行い、そのときの注入量は、レベル
センサ７の働きによって、上述吸引量Ｖ₀ に相当するよ
うに、加圧弁１４や大気開放弁１３を制御して行う。

【００２８】この後、ステップＳ₈ に示したように、液
物用ノズル１を上昇させ、自動変速器の液物充填部１０
０の注入口１０１から抜いた後、次の作業に備えて、液
物用ノズル１の内管１ｃ内の残留液物１１０を除去する
ため、上記した気体系ライン３０ａを利用して、ステッ
プＳ₉ に示したように、エアを空吹きさせるサルベージ
操作を行い、液物用ノズル１内を清掃する。

【００２９】一方、上記目標液面位置Ｌ₀ と検出液面位
置Ｌとの比較において、その判断が、許容値を越えた場
合には、ステップＳ₁₀に示したように、両者の大小を比
較判断する。そして、検出液面位置Ｌの方が大きい場合
には、ステップＳ₁₁に示したように、その調整量Ｖｍを
算出し、セパレータタンク６内への全吸引量は、Ｖｍ−
Ｖ₀ として求める。この際の吸引動作は、上記ステップ
Ｓ₄ の場合と同様にして行う。一方、検出液面位置Ｌの
方が小さい場合には、ステップＳ₁₂に示したように、や
はりその調整量Ｖｍを算出し、セパレータタンク６から
の全注入量は、Ｖｍ＋Ｖ₀ として求める。この際の注入
動作は、上記ステップＳ₇ の場合と同様にして行う。も
ちろん、上記大小の判断や調整量Ｖｍの算出などは、上
記装置系の制御部９に内臓されたコンピュータなどによ
って行う。この吸引や注入によって、自動変速器の液物
充填部１００には、適正な量の液物１１０が極めて高精
度で充填されることになる。この吸引や注入後は、上記
と同様、ステップＳ₈ 〜ステップＳ₉ へと進行して、一
連の充填作業が終わる。

【００３０】なお、上記実施例では、自動変速器の液物
充填部１００に液物１１０であるオイルを充填する場合
であったが、本発明は、これに限定されず、自動変速器
以外の機器、また、オイル以外の液物についても応用で
きることもちろんである。また、上記実施例では、液物
用ノズル１に付設された液面位置の検出手段として、圧
力センサなどからなる液面センサ４を用いてなるが、本
発明は、これに限定されない。例えば、液物用ノズル１
の先端に極めて細径の光ファイバの先端を揃えて取り付
け、光ファイバに入光させた光の空気中と液物内での挙
動の相違から液面位置を検出するようにすることも可能
である。

【００３１】さらにまた、上記実施例の液面センサ４に
よる気圧変化の検出は、当該液面センサ４を気体系ライ
ン３０ａに組み込み、エアを噴出させた状態での液面に
達したときの気圧変化を捉えるものであったが、本発明
は、これに限定されず、上記気体系ライン３０ａを気体
吸引系ラインとして、エアの吸引された状態での液面に
達したときの気圧変化を捉えるようにすることもでき
る。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る車両機器への液物充填方法によれば、次のような
優れた効果が得られる。

【００３３】（１）先ず、液物用ノズルは、液物充填部
の液面位置検出手段が付設されているにもかかわらず、
基本的には、ノズル先端が１本のパイプ（内管）からな
るため、液物の供給あるいは液物の吸引排出などにあた
って、比較的太い径のパイプで対応することができる。
したがって、自動変速器のような狭い注入口（内径＝約
１０ｍｍ前後）であっても、オイルなどの液物の注入や
吸引排出において、従来の２本パイプ構造のもに比較し
て、作業時間の大幅な短縮を図ることができる。つま
り、液物用ノズルの１本パイプ化を図ることによって、
従来の２本パイプ構造に比較して、流速で約２倍、通路
断面積でも２倍となり、約４倍の注入量や吸引量が得ら
れる。

【００３４】（２）また、液物用ノズルによる液物の注
入や吸引は、液物中に挿入された内管先端によって行わ
れるため、気体噴射や気体吸引による波打ちや液物の粘
性などによる表面張力などの影響を全く受けることが、
極めて高い精度で行える。

【００３５】（３）また、液物用ノズルにノズル昇降機
構を付設して、ノズル先端が液面に到達した後もさらに
液物中に挿入させる方法であるため、１回の挿入、下降
動作によって、液面位置の検出や算出がすべてでき、ま
た、これ以後の注入や吸引にあたっても、ノズル先端を
適正液面位置などに移動させるなどの必要が全くない。
したがって、ノズル先端の移動調整などが不要となり、
移動時間の短縮が可能な他、この移動に伴う誤差などの
バラツキなども無くすることができる。

【００３６】（４）さらに、液物用ノズルに液物系ライ
ンを介してレベルセンサ付きのセパレータタンクを接続
した場合、液物の適正な補充や吸引の調整量を、当該セ
パレータタンク内の液面レベルによって、管理すること
ができるため、液物用ノズルの内管や液物系ラインのラ
イン中へのエアの混入などを効果的に防止することがで
き、高い測定精度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための車両機器への液物
充填装置系の一例を示した概略説明図である。

【図２】図１の液物充填装置系の液物用ノズルを示した
部分縦断説明図である。

【図３】本発明方法の実施態様を示したフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 液物用ノズル ２ 分岐ブロック ３ ノズル昇降機構 ４ 液面センサ ５ 温度センサ ６ セパレータタンク ７ レベルセンサ ８ メインタンク ９ 制御部 ３０ａ 液物系ライン ３０ｂ 気体系ライン １００ 液物充填部 １１０ 液物 Ｌ 検出液面位置 Ｌ₀ 目標液面位置

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め液物が充填されている車両機器の液
   物充填部に適正量の液物を充填するにおいて、 液物系ラインが接続されると共に、前記液物充填部の液
   面位置の検出手段が付設された液物用ノズルを備え、 先ず、当該液物用ノズルを前記車両機器の液物充填部の
   液物中に挿入しながら降下させて、前記液面位置検出手
   段によって液面位置を検出した後、 前記液物用ノズルによって液物充填部内の液物を一部吸
   引すると共に、当該吸引された液物の温度を測定し、当
   該実測温度における前記車両機器の液物充填部での温度
   補償した目標液面位置を算出し、当該目標液面位置と前
   記検出液面位置とを比較し、当該比較結果から、液物の
   適正な補充や吸引の調整量を求めて、適正量の液物充填
   を得るようにしたことを特徴とする車両機器への液物充
   填方法。
2. 【請求項２】 予め液物が充填されている車両機器の液
   物充填部に適正量の液物を充填するにおいて、 液物系ラインと前記液物充填部の液面位置を検出するた
   めの気体系ラインとが切り換え自在に接続された液物用
   ノズルを備え、 先ず、当該液物用ノズルを気体噴射状態又は気体吸引状
   態で前記車両機器の液物充填部の液物中に挿入しながら
   降下させて、当該液物の液面挿入時における気圧変化か
   ら液面位置を検出する一方、 前記液物ノズルを液物系ラインに切り換えて液物充填部
   内の液物を一部吸引する共に、当該吸引された液物の温
   度を測定し、当該実測温度における前記車両機器の液物
   充填部での温度補償した目標液面位置を算出し、当該目
   標液面位置と前記検出液面位置とを比較し、当該比較結
   果から、液物の適正な補充や吸引の調整量を求めて、適
   正量の液物充填を得るようにしたことを特徴とする車両
   機器への液物充填方法。
3. 【請求項３】 前記液物ノズルにノズル昇降機構を付設
   し、前記液面位置の算出を、当該ノズル昇降機構による
   液物用ノズルの移動ストロークによって求めることを特
   徴とする請求項１又は２記載の車両機器への液物充填方
   法。
4. 【請求項４】 前記液物用ノズルに前記液物系ラインを
   介してレベルセンサ付きのセパレータタンクを接続し、
   前記液物の適正な補充や吸引の調整量を、当該セパレー
   タタンク内の液面レベルを前記レベルセンサによって求
   めることを特徴とする請求項１、２又は３記載の車両機
   器への液物充填方法。