JP4906853B2 - テストベンチによるフライホイール駆動デバイス - Google Patents

Description

本発明は内燃機関に関する。本発明は、具体的には、組立ラインの最後においてテストベンチ上でオートマチックトランスミッションに搭載される内燃機関の始動に関する。

自動車用の内燃機関は、運動エネルギーの質量が大きい結果、このエネルギーを回復するために運動エネルギーを蓄積する慣性フライホイール又はエンジンフライホイールを搭載している。生産ラインにおいてエンジンが組立てられた後、これらをテストする必要がある。生産上のこの段階では、エンジンに電動スターターが搭載されていないため、エンジンを始動させるのにクランクを用いる。最終的にマニュアルトランスミッションが搭載されるエンジンの場合、このステップは難しいものではない。その理由は、このタイプのエンジンのエンジンフライホイールには中央スプラインが設けられているためである。このスプラインは、クランクシャフトをドライブシャフトに取り付けるため、組立ラインの最後において使用され、エンジンの始動を可能にする。

しかし、最終的にオートマチックトランスミッションが搭載されるエンジンに設置される慣性フライホイールには中央スプラインがないが、やはり生産ラインの最後においてテストするために始動させなければならない。

この問題を解決するための従来技術による方法は、慣性フライホイールに仮のクラッチを搭載することであった。このために、オペレーターは、ネジ穴にアクセスするためにエンジンフライホイールを回し、ネジを４つ使用して、最終的なトランスミッションのコンバーターの代わりにこのツールを手で取り付けなければならない。この操作は、オペレーターにとって体力的にきついのに加え、サイクル時間のかなりの部分を占めていた。

本発明は、中央駆動スプラインを付加するための取り外し可能な手段を、最終的にオートマチックトランスミッションが搭載されるエンジンに設けることにより、特に容易且つ迅速に実施できる前記問題点の改善策を提案する。

このため、本発明によるデバイスには、ドライブシャフトと、エンジンフライホイールへの取り付け手段とに接続するための、スプライン状の中央内部領域が設けられる。

有利なことに、本発明によるデバイスは取り外し可能であり、取り付け手段はエンジンフライホイールの肩部に支持される。

好ましくは、取り付け手段は、エンジンフライホイールに対して半径方向に、且つ同時に、可逆的に移動する。

有利なことに、本発明によるデバイスは、エンジンフライホイールに対して前記デバイスを位置合わせするための位置決め手段を備え、この手段は、位置決めペグと、慣性フライホイールに設けられた穴との協働により成り立つ。

好ましくは、取り付け手段はリングを介してエンジンフライホイール上にクランプ留めされており、リングが軸方向に移動することにより、エンジンフライホイールの肩部に接してデバイスの外側に向かって半径方向に移動する。

本発明の別の特徴によれば、リングの軸方向の移動は、キーの作用によってもたらされる歯状ホイールの回転により開始される。

更なる特徴によれば、本発明によるデバイスは、取り付け手段を固定する固定手段を備えている。

加えて、固定手段は歯状ホイールによってクランプ留めされており、歯状ホイールが回転すると、固定手段はリングに接触して停止するまで軸方向に移動する。

有利なことに、固定手段の軸方向の移動は、キーの作用によってもたらされる歯状ホイールの回転により開始される。

本発明の別の特徴によれば、固定手段の歯状ホイールと取り付け手段の歯状ホイールは、同心であり、凹部を備えている。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照しながら、非限定的な実施例の詳細な説明を読むことにより、より良く理解される。

図１は、エンジンフライホイールに取り付けられた本発明によるデバイスの端面図であり、図２は、図１の軸に沿った縦方向の断面図である。後者は、前記デバイスの内部操作機構の外側からは見えない詳細を示す。デバイス４１は、エンジンフライホイールに、デバイス４１の後方に位置する４つのガイドペグ９（図３に１つだけ見ることができる）により簡単に取り付けることができ、当該４つのペグは、オートマチックトランスミッションコンバーターを取り付けるために使用されるネジの代わりにエンジンフライホイールにはめ込まれる。このガイドペグ９は指標となり、慣性フライホイール内にツールを予め固定し、且つテストベンチ上でエンジンが始動する時にトルクを伝達することができる。

図１及び２の形態において、本発明によるデバイスは、慣性フライホイール４４の肩部の内面に配置された３つの固定噛み合い部３０、３１、３２により、慣性フライホイールに固定される。図２及び３は、３つの固定噛み合い部のうちの一つを移動させる機構の動作及び構成要素を分かり易く示しており、他の２つも同じ機構を備えている。このような噛み合い部は、ネジ２６を使用して部分的に空洞であるピストン１６に取り付けられる。このような凹部には、リング１３の円錐台部分にピストン１６を押し付けたまま保持するバネ１９が収容される。このリング１３の環状部分の外表面にはネジが切られており、歯状の環状部１１にリングが挿入されると、リングは歯状管状部内部のネジ山と協働する。このリングは、軸方向平行誘導ピン３３が挿入される環状の溝を備える。歯状リング１３の一部は歯状ホイール７と協働し、このホイール７は、その長さの一部に亘り、断面が六角形である第１凹部７．１を、及び残りの長さに亘り断面が円形である第２凹部７．２を中央に備える。第１凹部７．１の断面の均一な六角形に内接する円の直径は、第２凹部７．２の円形断面の直径より大きい。この直径の違いにより、この歯状ホイール７内に肩部ができている。

本発明によるデバイスは、噛み合い部３０、３１、３２の緩みを防止するための環状部４７も備える。この環状部４７は、リング１３の円錐台部分の表面と相補的な表面が得られるように面取りされている。この環状部４７はまた、軸方向平行誘導ピン１４と協働する円形溝を備えており、管状部の外表面にはネジが切られている。この外部ネジ山は、環状部４７が挿入される歯状ホイール１２の内部ネジと協働する。歯状ホイール１２は、歯状ホイール７と同軸の別の歯状ホイール８により作動する。このホイール８は、その長さの一部に亘り、断面が六角形である第１凹部８．１を、及び残りの長さに亘り断面が円形である第２凹部８．２を備える。第１凹部８．１の断面の六角形に内接する円の直径は、第２凹部８．２の円形断面の直径よりも大きい。この直径の違いにより、この歯状ホイール８内に肩部ができている。

加えて、第２凹部７．２の断面の直径は、有利なことに第１凹部８．１の断面の六角形を囲む円の直径よりも大きい。この直径の違いにより、後述で分かるように、締め付けキーが歯状ホイール７をくぐり抜けることができる。

本発明によるデバイスは、スプラインの近傍に位置する４つの中央バネ（５１）を更に備え、この中央バネ（５１）は、テストベンチ上でエンジンが始動した時のガクンとした動きを弱める。

最終的にオートマチックトランスミッションを搭載するエンジンの正確な動作をテストする時、テストベンチのオペレーターは、デバイス４１の４つのガイドペグ９を、エンジンフライホイールにコンバーターを取り付けるために使用される４つのネジ穴まで近づける。次いでオペレーターはネジ穴に４つのペグを挿入する。この操作によりツールが予め固定される。このときに、歯状リング１３が本発明によるデバイスの裏面１８と接触する。バネ１９は静止し、リング１３の円錐台部分の前面に支持されているピストン１６を保持する。噛み合い部３０、３１、３２は、慣性フライホイールと接触していない。噛み合い部の緩みを防ぐ環状部４７の一部がデバイス４１の前面４８と接触し、リング１３とは接触しない。オペレーターは次に、図３に示すように、凹部７．１と協働する六角キーを使用して、歯状ホイール７を回転させる。前述したように、２つの凹部７．１及び７．２の幾何学的な相違により、歯状ホイール７に肩部が作られ、六角キー３５の軸方向平行移動の停止部として働く。歯状ホイール７を回転させることにより、内面にネジ山を有する歯状環状部１１が駆動され、リング１３を進ませる。この結果、３つのピストン１６が半径方向に進み、噛み合い部３０、３１、３２がエンジンフライホイールと接触し、これによりピストン１６と噛み合い部の平行移動が停止する。

本発明によるデバイスの安全レベルを高めるため、噛み合い部の緩みを阻止するシステムが付与されている。これを実施するには、オペレーターは、六角形の断面を有する凹部８．１の一つと協働可能な第２六角キー３６を導入する。六角キーの大きさは、歯状ホイール７の凹部７．１及び７．２をくぐり抜けることができ、図４に示すように、歯状ホイール８のみが回転するように設計されている。歯状ホイール８内につくられた内肩部により、キー３６は半径方向にそれ以上進まない。オペレーターによりキー３６に付与された回転により、歯状ホイール８が回転し、これが内面にネジが切られた歯状環状部１２を駆動し、これにより噛み合い部３０、３１、３２の緩みを阻止する環状部４７が前進する。この環状部４７は、その面取りされた面がリング１３の円錐台部分の一部と接触するまで前進し、前記リングの軸方向の進行を停止させる。軸方向の平行移動が阻止されたリング１３は、ピストン１６／噛み合い部３０、３１、３２のアセンブリが半径方向に移動することを阻止する。本発明によるデバイス４１は、エンジンフライホイールに完全に固定される。

次のステップでは、本発明によるデバイスの内部スプラインをドライブシャフト４２の外部スプラインと結合させる。

デバイスを取り外すには、上述した操作を逆の順に行う。最初に、ドライブシャフト４２が、本発明によるデバイス４１から取り外される。次に噛み合い部の緩みを阻止するシステムが、六角キー３６を使用して解除される。次のステップでは、六角キー３５を使用して歯状ホイール７の一つを作動させることにより、デバイス４１の中に噛み合い部３０、３１、３２を後退させる。その後デバイス４１が対象のエンジンフライホイール４４から取り外される。

本発明の一つの利点は、３つの歯状ホイール７の内の一つのみを作動することにより、噛み合い部３０、３１、３２の全てを動かすことができるため、かなりの時間を節約することができることである。

歯状ホイール７が等間隔に配置されているということは、エンジンフライホイール４４の初期位置に関係無く、それらの任意の一つを使用してデバイス４１を作動することができることを意味する。特に不快な操作である、オペレーターがエンジンフライホイールを回転させる操作が不要となる。

慣性フライホイールに取り付けられた本発明によるデバイスの端面図であり、前記デバイスの、外側からは見えない内部機構の詳細を示す。 図１のＡ−Ａにおける軸に沿った縦方向の図である。 第１六角キーと協働する図２の上部の詳細図である。 第２六角キーと協働する図２の上部の詳細図である。

Claims (14)

1. テストベンチにより、フライホイール（４４）をエンジンの駆動用ドライブシャフト（４２）に結合するための結合デバイス（４１）であって、
   ドライブシャフト（４２）に接続するスプライン状の中央内部領域（１）と、
   ドライブシャフト（４２）の軸に平行な軸を回転軸として回転する複数のホイール（７）と、
   少なくとも一つのホイール（７）の回転により、ドライブシャフト（４２）の軸に平行な軸を回転軸として回転する歯状環状部（１１）と、
   歯状環状部（１１）の回転に伴い、ドライブシャフト（４２）の軸方向に移動する複数のリング（１３）と、
   半径方向に移動可能な複数の取付手段（３０、３１、３２）と、を備え、
   リング（１３）の軸方向の移動により、取付手段（３０、３１、３２）は、フライホイール（４４）の肩部に当接するまで半径方向に移動し、
   上記肩部は、フライホイール（４４）の外周部分であって、ドライブシャフト（４２）の軸方向に張り出した部分であることを特徴とする、結合デバイス。
2. リング（１３）は、円錐台部分を含み、
   リング（１３）がドライブシャフト（４２）の軸方向に移動することにより、リング（１３）の円錐台部分が、取付手段（３０、３１、３２）を半径方向に移動させることを特徴とする、請求項１に記載の結合デバイス。
3. ホイール（７）及び歯状環状部（１１）は、外面に歯を有し、当該外面の歯が噛み合うことにより、ホイール（７）の少なくとも１つが回転すると、歯状環状部（１１）が回転することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の結合デバイス。
4. 歯状環状部（１１）は、内面に歯を有し、
   リング（１３）は、外面に歯を有し、
   歯状環状部（１１）の内面の歯とリング（１３）の外面の歯とが噛み合い、歯状環状部（１１）の回転により、リング（１３）は、ドライブシャフト（４２）の軸方向に移動することを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の結合デバイス。
5. 複数のホイール（７）が、歯状環状部（１１）と中心が同じ円周上に、等間隔の角度で配置されることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の結合デバイス。
6. エンジンフライホイール（４４）に対して取り外し可能であることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の結合デバイス。
7. フライホイール（４４）に設けられた穴に結合デバイス（４１）をネジ止めすることにより、結合デバイス（４１）をフライホイール（４４）に予め固定する位置決め手段を備えることを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のデバイス。
8. 歯状ホイール（７）は、六角キー（３５）の回転により回転することを特徴とする、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のデバイス。
9. ドライブシャフト（４２）の軸に平行な軸を回転軸として回転する複数のホイール（８）と、
   少なくとも一つのホイール（８）の回転により、ドライブシャフト（４２）の軸に平行な軸を回転軸として回転する歯状環状部（１２）と、
   歯状環状部（１２）の回転に伴い、リング（１３）の進行方向と逆方向に移動する複数の固定手段（４７）と、を更に備えていることを特徴とする、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のデバイス。
10. 固定手段（４７）は、リング（１３）の円錐台部分の表面と相補的な表面が得られるように面取りされていて、歯状環状部（１２）の回転により、リング（１３）の進行方向と逆方向に移動することを特徴とする、請求項９に記載のデバイス。
11. ホイール（８）及び歯状環状部（１２）は、外面に歯を有し、当該外面の歯が噛み合うことにより、ホイール（８）の少なくとも１つが回転すると、歯状環状部（１２）が回転することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の結合デバイス。
12. 歯状環状部（１２）は、内面に歯を有し、
    取付手段（４７）は、外面に歯を有し、歯状環状部（１２）の内面の歯と取付手段（４７）の外面の歯とが噛み合い、歯状環状部（１２）の回転により、取付手段（４７）は、リング（１３）の進行方向と逆方向に移動することを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の結合デバイス。
13. ホイール（８）は、六角キー（３６）の回転により回転することを特徴とする、請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載のデバイス。
14. ホイール（８）と、ホイール（７）とは、同心であり、且つその長さの一部に亘り、断面が六角形である第１凹部（７．１，８．１）と、残りの長さに亘り断面が円形である第２凹部（７．２、８．２）とを、中央に備えることを特徴とする、請求項９ないし請求項１３のいずれか１項に記載のデバイス。

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