JP3140583B2 - 油圧クラッチの性能試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧クラッチの性能試験
装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動変速機に備える油圧クラッチ
には、例えば特開平１−１５３８４３号公報に開示され
るように、ドリフト・オン・ボールを備えたものがあ
る。このドリフト・オン・ボールは、ピストンを軸方向
に貫通する貫通孔を備え、該貫通孔を油圧室側に開く傾
斜状に形成すると共に、該貫通孔の反油圧室側端部の小
径部に形成した弁座に着座可能なボールを備え、油圧ク
ラッチの締結時には、油圧室に作用する締結圧でボール
を弁座に着座させて貫通孔を閉じ、ピストンの所期動作
を確保する一方、油圧クラッチの開放時には、その高回
転に伴う遠心力によりボールを離座させて、ピストンに
作用する油圧を貫通孔を通して逃すことにより、油圧ク
ラッチの開放時に油圧クラッチが高回転しても、油圧室
の油により締結圧が発生し上昇することを抑制して、そ
の不用意な締結を防止する機能を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如く
ドリフト・オン・ボールを備えた油圧クラッチ、又はこ
れを備えない油圧クラッチの締結や開放に対する性能試
験を行う場合には、従来、複数の油圧クラッチを変速歯
車機構の所定箇所に配置して組込んだ後の自動変速機ユ
ニットを対象とし、該自動変速機ユニットをモータベン
チに取付けた状態で、その組込まれた試験対象の油圧ク
ラッチに対して、その入力回転数、入力トルク、ライン
圧（元圧）を検出し、また特定の自動変速機ユニットに
対しては独自のテレメータシステムを接続してドラム内
圧を検出し、これ等検出信号に基いて油圧クラッチの性
能試験を行っていた。

【０００４】しかしながら、上記の性能試験では、自動
変速機ユニットに組込まれた状態の油圧クラッチに対す
る試験であるため、各種センサの配置が困難となって、
油圧クラッチの性能を十分に且つ正確に把握することが
難しい欠点があった。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、自動変速機ユニットとして組込まれ
る前の段階の油圧クラッチ単体に対して性能試験を行う
こととし、更に、その被試験用の油圧クラッチの性能を
十分に把握するべく、検出する信号を選定して、油圧ク
ラッチの性能を正確に試験することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の具体的な解決手段は、入力軸
と、出力軸とを設けると共に、該入出力軸間に被試験用
の油圧クラッチ単体を取付可能に構成する。更に、上記
被試験用の油圧クラッチの負荷油元圧を検出する負荷油
元圧検出手段と、被試験用の油圧クラッチのドラム内圧
を検出するドラム内圧検出手段と、被試験用の油圧クラ
ッチへの負荷油の流量を検出する流量検出手段と、上記
入力軸への入力トルク又は出力軸からの出力トルクを検
出するトルク検出手段とを設けて、該各検出手段により
検出された検出信号に基いて上記油圧クラッチ単体の性
能を試験する構成とする。

【０００７】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明の構成に加えて、出力軸の出力回転数を
検出する出力回転数検出手段を設けて、出力軸の出力回
転数にも基いて油圧クラッチ単体の性能を試験する構成
とする。

【０００８】更に、請求項３記載の発明では、上記請求
項１又は請求項２記載の発明の構成に加えて、被試験用
の油圧クラッチのピストンの変位を検出するピストン変
位検出手段を設けて、ピストンの変位にも基いて油圧ク
ラッチ単体の性能を試験する構成としている。

【０００９】

【作用】以上の構成により、請求項１記載の発明では、
例えばドリフト・オン・ボールを備えた油圧クラッチに
対する性能試験では、被試験用の油圧クラッチに対する
負荷元圧を漸次上昇させた場合、ドリフト・オン・ボー
ルの着座による貫通孔の閉塞時には、ドラム内圧が瞬時
に上昇すると共に、その着座による貫通孔の閉塞に伴い
負荷油の流量が瞬時に減少する。そして、その後、負荷
油の流量の増大及びドラム内圧の上昇に伴いピストンが
移動する状況では、入力軸の入力トルク又は出力軸の出
力トルクの上昇の様子を見れば、油圧クラッチの締結の
様子を判断できる。

【００１０】しかも、油圧クラッチ単体のみを入出力軸
間に取付け配置すればよいので、従来の自動変速機ユニ
ットに組込まれた状態の油圧クラッチを試験する場合に
比して、試験準備に要する時間を短縮でき、試験効率が
良くなる。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、出力軸の
出力回転数をも検出していて、この出力軸の回転数の変
化はクラッチの（ひきずり）トルク容量の変化に従って
現れるので、この出力回転数の上昇の様子をも見れば、
上記入力トルク又は出力トルクの上昇の様子のみから判
断するよりも正確に油圧クラッチの締結の様子を判断で
きる。

【００１２】更に、請求項３記載の発明では、油圧クラ
ッチのピストンの変位をも検出しているので、該ピスト
ンの変位と上記ドラム内圧とによりドリフト・オン・ボ
ールのＯＮ- ＯＦＦ性能が一層精度良く把握される。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明の油圧クラッチの性能試験装置によれば、油圧クラッ
チ単体に対して、その負荷油元圧、ドラム内圧、負荷油
流量、及び入力又は出力トルクを検出して性能試験を行
うので、被試験用の油圧クラッチの締結や開放の性能、
特にドリフト・オン・ボールのＯＮ- ＯＦＦ性能を正確
に試験できると共に、試験時間を短縮して、試験効率を
高めることができる。

【００１４】また、請求項２記載の発明によれば、出力
回転数をも検出して性能試験するので、被試験用の油圧
クラッチの性能を一層正確に試験することができる。

【００１５】更に、請求項３記載の発明によれば、油圧
クラッチのピストン変位をも検出して性能試験するの
で、被試験用の油圧クラッチに備えるドリフト・オン・
ボールの性能を一層精度良く把握できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１７】図１及び図２は油圧クラッチの性能試験装
置の全体構成を示し、図１は具体的構成を示し、図２は
模式図を示す。同図において、１は枠体、２は該枠体１
の上面に固定配置された固定ベース、３は該固定ベース
２の図１右方で枠体１の上面に可動配置された可動ベー
スであって、該可動ベース３は、連結部材４により枠体
１に連結されていて、該連結部材４の端部に配置した移
動用ハンドル５の回転操作により、連結部材４を介して
可動ベース３を左右方向に移動させる。

【００１８】上記固定ベース２には、２分割式の入力軸
８が回転自在に配置されると共に、可動ベース３には２
分割式の出力軸９が回転自在に配置されている。上記入
力軸８は、その図１左端部に配置した従動プーリ１１、
駆動ベルト１２、及び駆動プーリ１３を有する伝動機構
１４を介して、枠体１内に配置したベクトル・インバー
タ・モータ１５により回転駆動される。

【００１９】また、上記入力軸８と出力軸９との間に
は、被試験用の油圧クラッチ単体２０（以下、供試体と
いう）が配置される。該供試体２０は、図３に詳示する
ように、ドラム２０ａと、ハブ２０ｂと、上記ドラム２
０ａに植設した複数枚のクラッチプレート２０ｃ…と、
これ等プレート２０ｃ…と交互に配置されて上記ハブ２
０ｂ上に植設された複数枚のクラッチディスク２０ｄ…
とを有すると共に、ピストン２０ｅと、リターンスプリ
ング２０ｆとを備え、上記ピストン２０ｅには、ドリフ
ト・オン・ボール２０ｇが周方向に１２０°隔てて合計
３箇所設けられている。該各ドリフト・オン・ボール２
０ｇは、ピストン２０ｅの周縁に軸方向に形成した貫通
孔２０ｈに配置される。該貫通孔２０ｈは、ピストン２
０ｅの図中左方に形成された油圧室２０ｉ側に開く傾斜
状に形成されている。

【００２０】そして、上記供試体２０は、ドラム２０ａ
が上記入力軸８の先端にスプライン結合された後、ボル
ト２４で固定に取付けられると共に、ハブ２０ｂが出力
軸９の端部にボルト２５で固定に取付けられて、入力軸
８と出力軸９との間に配置される構成である。

【００２１】更に、図３に示すように、入力軸８の先端
には、供試体２０のピストン２０ｅの周方向で所定間隔
隔てた合計３箇所の位置に、該ピストン２０ｅの変位を
検出するピストン変位検出手段としての３個のピストン
変位センサ３０が配置されると共に、油圧室２０ｉの所
定のドリフト・オン・ボール２０ｇの近傍に対向する位
置にドラム内圧を検出するドラム内圧検出手段としての
ドラム内圧センサ３１が配置され、該両センサ３０，３
１は共に、入力軸８先端に取付けたホルダー４５に固定
される。

【００２２】また、図１及び図２に示すように、２分割
式の入力軸８を連結するカップリング４１の近傍には、
該入力軸８の回転数（入力回転数）を検出する入力側回
転数センサ３２と、入力軸８に作用するトルク（入力ト
ルク）を検出するトルク検出手段としての入力側トルク
センサ３３とが配置されている。一方、２分割式の出力
軸９には、そのカップリング４２間の位置にて、出力軸
９の回転数（出力回転数）を検出する出力側回転数検出
手段としての出力側回転数センサ３４と、出力軸９に作
用するトルク（出力トルク）を検出するトルク検出手段
としての出力側トルクセンサ３５とが配置されている。

【００２３】更に、図２に示すように、供試体２０周り
には、該供試体２０の油圧室２０ｉに負荷油を供給する
供給油路２６が形成され、その供給油路２６の途中に
は、負荷油の流量を検出する流量検出手段としての負荷
油流量センサ３６と、負荷油の温度を検出する負荷油温
度センサ３７と、負荷油の圧力を検出する負荷油元圧検
出手段としての負荷油圧力センサ３８とが配置される。

【００２４】加えて、入力軸８及び出力軸９には、各
々、これ等の振動の程度を検出する２個のショックセン
サ３９と、これ等を支持する軸受の温度を検出する５個
の軸受温度センサ４０が配置されている。

【００２５】上記出力軸９には、図１及び図２の右端部
にてフライホイール４７が配置されると共に、略中間位
置にて出力軸９の回転を抑止するブレーキ装置４８が配
置される。尚、図１及び図２に示すように、ピストン変
位センサ３０の検出信号は、入力軸８の図１左方に連結
したスリップリング５０を経て外部に取り出され、ドラ
ム内圧センサ３１及び入力側トルクセンサ３３の各検出
信号は、各々、入力軸８に配置したスリップリング５
１，５２を経て外部に取り出される。

【００２６】図４は供試体２０に対する油供給の油圧回
路を示す。同図の油圧回路は、負荷油供給回路６０と、
潤滑回路７０と、循環回路８０との３系統を備える。負
荷油供給回路６０は、負荷油を吐出する負荷ポンプ６１
と、負荷油を供試体２０の油圧室２０ｉに供給する油路
６２とを備え、該油路６２には、閉鎖弁６３、流量調整
弁６４、上記負荷油流量センサ３６、及び負荷油供給用
の開閉弁６５が介設される。上記流量調整弁６４の上流
側には大容量のアキュムレータ６６が接続されて、供試
体２０に大流量の負荷油を瞬時に供給可能としている。
また、開閉弁６５の下流には、閉鎖弁６３´を介して他
のアキュムレータ６７が接続される。該アキュムレータ
６７は、実際に供試体２０が自動変速機ユニットに組込
まれた場合での油圧制御回路に備える油圧上昇の緩衝用
アキュムレータと同様の作用を発揮する。

【００２７】更に、上記閉鎖弁６３の上流側にはサーボ
バルブ６８が接続される。該サーボバルブ６８は、供試
体２０への負荷油流量を漸次増量及び減量するように制
御され、その負荷油流量は開閉弁６９及び上記開閉弁６
４を経て供試体２０に供給される。従って、負荷油供給
回路６０では、供試体２０に対し、サーボバルブ６８を
使用した負荷圧漸増減テストモードと、流量調整弁６４
を用いたステップ油圧負荷テストモードと、アキュムレ
ータ６７を用いたアキュムレータ油圧負荷テストモード
の３種を選択できる。尚、６５´は、負荷油排出用の開
閉弁である。

【００２８】一方、上記潤滑回路７０は、潤滑油を吐出
する潤滑ポンプ７１と、潤滑油路７２とを備え、潤滑油
を供試体２０に供給して潤滑する。

【００２９】また、循環回路８０は、循環油を吐出する
循環ポンプ８１と、潤滑油路８２とを備える。該潤滑油
路８２にはヒーター８３が介設され、比較的高温の潤滑
油を供試体２０に散布して、供試体２０の温度を早期に
試験温度にまで上昇させる構成である。

【００３０】図５ないし図７は、各々、供試体２０に対
する自動運転試験として予め記憶された３種の試験モー
ドを示す。図５は段階式回転上昇試験モードであり、入
力回転数Ｎ１で供試体２０のＯＮ（締結）動作とＯＦＦ
（開放）動作とを設定時間づつ１回行った後、他の入力
回転数Ｎ２で上記と同様の動作を繰返すモードであり、
供試体２０のＯＦＦ動作時には出力軸９の回転の減少を
自然に任せるモードである。図６は自然減速差試験モー
ドであって、図５の段階式回転上昇試験モードとは所定
入力回転数での供試体２０のＯＮ- ＯＦＦ動作の繰返し
回数が複数回（図では２回）である点で異なる。図７は
一定回転繰返し試験モードであって、図６の自然減速差
試験モードとは供試体２０の開放動作時に出力軸９の回
転をブレーキ装置４８で停止させ、その後に供試体２０
の締結動作を開始させる点で異なる。

【００３１】次に、上記試験装置を使用して供試体２０
を負荷圧漸増減テストモードで性能試験した結果を図８
に示す。同図の試験結果から、記号Ａ点でドラム内圧が
急上昇すると共に、その直後で負荷油流量が一瞬減少し
（記号Ａ´で示す）、またその後の記号Ｂ点でドラム内
圧が急上昇すると共に、その直後の記号Ｂ´点で負荷油
流量が一瞬減少する。この検出結果からは、供試体２０
では、記号Ａ点で１個又は２個のドリフト・オン・ボー
ル２０ｇが貫通孔２０ｈを閉じて閉動作し、記号Ｂ点で
残りのドリフト・オン・ボール２０ｇが閉動作したこと
が判る。

【００３２】しかも、記号Ａの時点と記号Ｂの時点との
間で入力軸８の入力トルクが急上昇しているので、時点
Ａと時点Ｂとの間で、１個又は２個のドリフト・オン・
ボール２０ｇの閉動作によりピストン２０ｅが動作し
て、供試体２０が締結動作したことが判る。その場合、
ピストン２０ｅの動作は３個のピストン変位センサ３０
の検出信号（図では２個分のみを示す）により確認され
る。

【００３３】尚、上記図８の試験結果では、入力側トル
クセンサ３３により検出した入力トルクを用いたが、出
力トルクの変化は上記入力トルクの変化に所定の位相遅
れをもって現れるので、出力側トルクセンサ３５で検出
する出力トルクで代用することができる。また、これ等
のトルクに加えて出力回転数を用いてもよい。

【００３４】また、上記のようにドラム内圧の急上昇
と、負荷油流量の瞬時の低下と、入力トルク（又は出力
トルク）の急増大とから、ドリフト・オン・ボール２０
ｇがＯＮ及びＯＦＦする各々の負荷油圧Ｐｏ，Ｐｆをド
ラム回転数毎に検出して、各々、図９及び図１０に示す
ように図示すると、供試体２０のドリフト・オン・ボー
ル２０ｇのＯＮ- ＯＦＦ特性を精度良く把握できる。

【００３５】よって、上述のように供試体２０の作動特
性を精度良く把握できるので、例えばドリフト・オン・
ボール２０ｇの径や重さ、又は貫通孔２０ｈの傾斜の程
度等の設計緒元を適宜変更して、所望の油圧クラッチを
得ることができる。

【００３６】しかも、上記供試体２０の性能試験に際し
ては、油圧クラッチ単体に対して試験するので、従来の
如く油圧クラッチを自動変速機に組込んだ状態で試験す
る場合に比して、試験効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体構成を示す側面図である。

【図２】同模式図である。

【図３】供試体周りの拡大断面図である。

【図４】負荷油供給装置の油圧回路図である。

【図５】段階式回転上昇試験モードの説明図である。

【図６】自然減速差試験モードの説明図である。

【図７】一定回転繰返し試験モードの説明図である。

【図８】試験結果を示す図である。

【図９】ドラム回転数に対してドリフト・オン・ボール
がＯＮする負荷油圧特性を示す図である。

【図１０】ドラム回転数に対してドリフト・オン・ボー
ルがＯＦＦする負荷油圧特性を示す図である。

【符号の説明】

８ 入力軸 ９ 出力軸 ２０ 供試体（油圧クラッチ単体） ２０ｅ ピストン ２０ｇ ドリフト・オン・ボール ２０ｈ 貫通孔 ２０ｉ 油圧室 ３０ ピストン変位センサ（ピストン変位
検出手段） ３１ ドラム内圧センサ（ドラム内圧検出
手段） ３３ 入力側トルクセンサ（トルク検出手
段） ３４ 出力回転数センサ（出力回転数検出
手段） ３５ 出力側トルクセンサ（トルク検出手
段） ３６ 負荷油流量センサ（流量検出手段） ３８ 負荷油圧力センサ（負荷油元圧検出
手段）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−153843（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−98631（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−167236（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 13/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸と、出力軸とを備え、該入出力軸
   間に被試験用の油圧クラッチ単体が取付可能に構成され
   るとともに、上記被試験用の油圧クラッチの負荷油元圧
   を検出する負荷油元圧検出手段と、被試験用の油圧クラ
   ッチのドラム内圧を検出するドラム内圧検出手段と、被
   試験用の油圧クラッチへの負荷油の流量を検出する流量
   検出手段と、上記入力軸への入力トルク又は出力軸から
   の出力トルクを検出するトルク検出手段とを備えて、該
   各検出手段により検出された検出信号に基いて上記油圧
   クラッチ単体の性能を試験することを特徴とする油圧ク
   ラッチの性能試験装置。
2. 【請求項２】 出力軸の出力回転数を検出する出力回転
   数検出手段を備え、出力軸の出力回転数にも基いて油圧
   クラッチ単体の性能を試験することを特徴とする請求項
   １記載の油圧クラッチの性能試験装置。
3. 【請求項３】 被試験用の油圧クラッチのピストンの変
   位を検出するピストン変位検出手段を備え、ピストンの
   変位にも基いて油圧クラッチ単体の性能を試験すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の油圧クラッチ
   の性能試験装置。