JP5715103B2 - プリロードチェックバルブのスプリング荷重検知装置 - Google Patents
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Description
図8はその摩擦締結装置の要部を示す。
摩擦締結装置50は、入力軸51に結合されたクラッチドラム53と、出力側ギア60に結合された保持筒61と、クラッチドラム53と保持筒61の間に配置した摩擦板65と、摩擦板65を押圧するピストン70とを有している。
クラッチドラム53はディスク部54から外筒55と内筒56を延ばしてそれらの間にリング状のシリンダ57を形成し、このシリンダ57にピストン70を軸方向スライド可能に収容している。
シリンダ57内にはピストン70とディスク部54の間に作動圧室Rが形成され、内筒56には作動圧室Rを固定軸52に形成された給排通路52aに連通させる油穴59を設けてある。
クラッチドラム53はその内筒56において入力軸51とスプライン結合している。内筒56には、保持筒61の内側に位置してピストン70と対向するスプリング受け68が取り付けられ、ピストン70とスプリング受け68の間に設けられたリターンスプリング69がピストン70をディスク部54側へ付勢している。
作動圧室Rへの油圧供給が停止すると締結が解放され、ピストン70はリターンスプリング69に押されてディスク部54側の初期位置に戻る。
チェックバルブ75は、軸方向に貫通させて形成された排油路76と、弁体としてのボール78と、ボール78を付勢するチェックスプリング79とからなる。
排油路76は作動圧室R側の開口部を円錐状の弁座77とし、チェックスプリング79は長板状で、片持ち式に一端をリベット80でピストン70に固定され、他端部でボール78を弁座77に押し付けている。これにより、チェックバルブ75は所謂プリロードチェックバルブとなっている。
一方、とくに高回転になると、残留オイルの遠心油圧力によりピストン70が移動しようとするが、この場合にはチェックスプリング79に抗してボール78が径方向外方に移動して排油路76が開くので、オイルが排出されてピストン70の不要な移動が防止される。
同様構成の摩擦締結装置が例えば特開平01−172636号公報に示されている。
したがって、チェックスプリング79の予荷重が設定通りかどうかの管理が重要となり、しかも組み立てラインでの全数検査が前提となる。
しかしながら、例えば摩擦締結装置50のピストン70におけるチェックスプリング79の予荷重は100g前後のきわめて小さいものであり、さらにボール78の動き始めも検出しなければならないが、未だ簡単な構成で実用性のあるスプリング荷重検知装置は提案されていない。このため、例えば高精度なロードセルを用いた引張り試験機では測定が大掛かりになり、許容できる作業性とは言えなかった。
負荷手段が、弁体の開方向を下方として、該弁体に上方から当接するプッシャと、設定許容範囲の上限と下限に対応する重量をもつ2つの錘をプッシャ上に案内載置する案内装置とからなるものとした。
実施の形態は、チェックバルブが摩擦締結装置のピストンに組み付けられた状態で、そのチェックスプリングの予荷重を検知対象とする
図1は第1の実施例を示す平面図、図2は断面図である。
スプリング荷重検知装置1は、図8に示したチェックバルブ75の排油路76を上側、ボール78を下側にして検査台に載置したピストン70の上に乗せて用いる。以下の説明で、軸方向とは使用状態においてピストン70の軸と平行な方向を言う。
スプリング荷重検知装置1は、第1基板3の上に第2基板10を配したベース2と、錘を擁して第2基板10上をスライド可能なスライダ20と、第1基板3および第2基板10を貫通して配置されたプッシャ15と、プッシャ15の変位を検知する変位センサ28とを有している。
第2基板10はその上面がスライダ20のスライド面となる。第2基板10は第1基板3より短かいが、ベース2をピストン70上に載置したときピストン70の中心からオフセットする位置に設定され、ピストン70のチェックバルブ75を通る直径線上の断面において中心を挟んで対向する2つの断面のうち、チェックバルブ75を有する断面と軸方向に重なって、当該断面を十分にカバーする長さを有している。
第1基板3と第2基板10には、ベース2をピストン70の押圧部71に着座させた状態でチェックバルブ75の排油路76に対応する位置に、上下(軸方向)に整列するガイド孔4とプッシャ収容孔11が形成されている。
ベース2を構成する第1基板3、第2基板10、脚5、補助脚6、スペーサ7および後述するガイドレール12は軽量化のため例えばアルミニウム材とするのが好ましい。
錘受け部16は軸部18よりも大サイズで平面形が矩形をなし、その上面には断面が弧状の溝17が形成されている。第2基板10のプッシャ収容孔11は錘受け部16と整合する矩形となっている。
プッシャ15の上面はピン部19の先端がチェックバルブ75のボール78に当接した状態において第2基板10の上面と面一となるように設定してある。なお、プッシャ15は例えば鉄製とするが、チェックスプリング79の設計上の予荷重に比較して十分軽量である。
変位センサ28は、プッシャ15が下方に変位したときON(オン)する常開接点タイプのスイッチでもよいし、プッシャ15が下方に変位したときOFF(オフ)する常閉接点タイプのスイッチでもよく、判定回路で信号処理される。
スライダ20はアルミニウム製で、第2基板10の上面に設けられたガイドレール12に沿って第2基板10の長手方向(ピストン70に対しては径方向)に移動可能に配置されている。
第1錘25および第2錘26はそれぞれボール78と同レベルの径を有するローラ状である。
錘保持部22の第2錘保持室23b側からは、錘保持部22に対して段差をもったフランジ部21が長手方向に延びている。フランジ部21および錘保持部22は共に第2基板10の上面に接してスライドする。
ピストン70にベース2を載置した状態で、フランジ部21に置いた指で錘保持部22を押してスライドさせ、スライダ20の先端をガイドレール12の指標13a、13bに合わせることにより、順次に第1錘保持室23aおよび第2錘保持室23bをプッシャ15の錘受け部16上に位置させることができる。
各錘保持室23a、23bの錘25、26は錘受け部16上で溝17に保持される。
予荷重のばらつきの許容範囲を設計値を中心とする所定の(F−dF)〜(F+dF)とする。例えば設計値を100gとして80g〜120gとする。
ここで、第1錘25の重量は、
G1=(F−dF)−(ボール78の重量)−(プッシャ15の重量)
に設定し、第2錘26の重量は、
G2=(F+dF)−(ボール78の重量)−(プッシャ15の重量)
に設定してある。
第1錘25と第2錘26はそれぞれローラ状であるから、長さを異ならせるだけで同じ棒材から製作できる。
まず、前述のように、チェックバルブ75が組み付けられたピストン70を、排油路76を上側、ボール78を下側にしてライン上の検査台90(図3参照)に載置する。
それから、プッシャ15のピン部19をチェックバルブ75の排油路76に位置合わせし、ベース2の脚5をピストン70外周の押圧部71に乗せて、スプリング荷重検知装置1をピストン70に載置する。この際、補助脚6を押圧部の内側に嵌めることにより、脚5を容易に細幅の押圧部71に乗せることができ、さらにその状態で回すことにより、排油路76との位置合わせも容易となる。
なお、スプリング荷重検知装置1のスライダ20は、初期位置としておく。
プッシャ15のピン部19は排油路76に挿し込まれてボール78に当接する。(図2参照)
前述の判定回路は、例えばランプを備え、プッシャ15が下方に変位して変位センサ28が作動したときランプを点灯させる。
第1位置においては、ランプが点灯しないことを確認する。
すなわち、図示のように、スライダ20の第1位置において重量G1の第1錘25が錘受け部16に載ってもプッシャ15が変位せず、ランプが点灯しないのはチェックスプリング79の予荷重が(F−dF)以上であることを意味し、少なくともばらつきの許容範囲の下限を満たしている。
そして、第2位置においては、ランプが点灯することを確認する。
図示のように、スライダ20の第2位置において重量G2の第2錘26が錘受け部16に載ったときプッシャ15が変位して、ランプが点灯したのはチェックスプリング79の予荷重が(F+dF)以下であることを意味する。したがって、予荷重がばらつきの許容範囲内にあるから、当該ピストン70のチェックバルブ75は合格として、摩擦締結装置組み立てラインの次工程へ送る。
なお、変位センサ28は微小な変位量(ストローク)で作動(ON−OFF切替)するのが好ましいが、ON−OFF切替点まで相応のストロークを要する場合には、当該ストロークに対応する分だけ第1錘25の重量G1および第1錘26の重量G2を増大側へオフセットして設定すればよい。
ボール78に上方から当接するプッシャ15を設け、第1錘25と第2錘26を第1錘保持室23a、第2錘保持室23bに保持してベース2上をスライドするスライダ20によって、プッシャ15上に第1錘25と第2錘26を案内載置する構造が負荷手段を構成し、とくに上記のベース2とスライダ20が案内装置を構成している。
そして、第2基板10のプッシャ収容孔11が収容孔に該当する。
とベース2の間に設けられた変位センサ28により、ボール78の開方向におけるプッシ
ャ15の変位を検知して行うので、コンパクトな全体構成になるとともに、例えば変位セ
ンサ28に接続したランプの点灯状態により確認が容易である。
図4は第2の実施例を示す断面図である。
スプリング荷重検知装置1Aは、第1の実施例と同様に、ベース2A、スライダ20A、プッシャ15Aを有するが、変位センサ28の代わりに光センサ30を有している。
ベース2Aは、第1基板3の上に所定間隙を設けて第2基板10Aを平行に配している。第1基板3は、平面形がピストン70の外径を上回る長さを持つ長方形である。第2基板10Aは、第1基板3と同幅で、その長手方向両端でスペーサ7Aを介して第1基板3と結合している。
ベース2Aは、第1基板3の下面に、ピストン70の押圧部71の軸方向端面に着座するように設定された脚5を有し、さらに第1基板3から押圧部71の内側近傍に延びる補助脚6を有している。
第1基板3と第2基板10Aには、ベース2Aをピストン70の押圧部71に着座させた状態でチェックバルブ75の排油路76に対応する位置に、上下(軸方向)に整列するガイド孔4とプッシャ収容孔11が形成されている。
錘受け部16は軸部18Aよりも大サイズで平面形が矩形をなし、その上面には断面が弧状の溝17が形成されている。第2基板10Aのプッシャ収容孔11は錘受け部16と整合する矩形となっている。
錘受け部16の上面は、チェックバルブ75の弁座77に着座しているボール78にピン部19の先端が当接した状態において、第2基板10Aの上面と面一となるように設定してある。
第1基板3上には、ガイド孔4を挟んで、したがってガイド孔4を通る軸部18Aを挟んで配置された発光機31と受光機32からなる光センサ30が設置され、軸部18Aの透光孔33が所定の高さ位置にあるときレーザ光を授受可能なように設定されている。光センサ30と透光孔33の関係については後述する。
スライダ20Aは、錘24を収容する錘保持室23を備える錘保持部22Aを有し、錘保持室23は下に開口して第2基板10Aの上面に対面している。
錘24はローラ状である。
錘保持部22Aからは、錘保持部22Aに対して段差をもったフランジ部21が長手方向に延びている。フランジ部21および錘保持部22Aは共に第2基板10Aの上面に接してスライドする。
ガイドレールには、錘保持室23がプッシャ15Aの錘受け部16と対向する位置のときのスライダ20Aの先端位置を示す第1の実施例における指標13と同様の指標(不図示)が付されている。
ピストン70にベース2Aを載置した状態で、フランジ部21に置いた指で錘保持部22Aを押してスライドさせ、スライダ20Aの先端をガイドレールの指標に合わせることにより、錘保持室23をプッシャ15Aの錘受け部16上に位置させることができる。
なお、ここでの予荷重は、ボール78に対する軸方向の押圧力を指す。
ここまでの構成は、スライダ20Aが1個の錘24を保持する点、プッシャ15Aが透光孔33を有する点、変位センサ28の代わりに光センサ30を有する点、およびこれらに関連してベース2Aの形状が相違する点を除き、第1の実施例と同じである。
図5はチェックスプリング79に加わる軸方向の荷重とプッシャ15A(ボール78)のストローク(変位量)の関係を示す。
前述のように、下向きの荷重が予荷重設計値F未満の間はボール78は弁座77から離れず、したがってプッシャ15Aは変位しないが、荷重がFを越えると、線Laのように、プッシャ15Aは変位を開始して、荷重が増大するほどに下方へのストロークが増大する。
予荷重のばらつきの許容範囲を設計値を中心とする(F−dF)〜(F+dF)とした場合、ボール78に加わる荷重が増大すると、線Lb、Lcのように、プッシャ15Aはそれぞれ(F−dF)および(F+dF)を越えてから変位を開始して、荷重に応じてストロークが増大していく。これらの変位特性は、量産前に予荷重が(F−dF)および(F+dF)になるようにチェックスプリング79を組み付けた状態で測定して求めておく。
G=Fs−(ボール78の重量)−(プッシャ15Aの重量)
となる。
そしてこの重量の錘24をプッシャ15A(錘受け部16)に載せると、予荷重が(F+dF)以下のチェックスプリング79は撓んで、プッシャ15Aが変位する。そのストロークは予荷重に応じて、予荷重が(F−dF)のときは線Lb上のSb、(F+dF)のときは線Lc上のScとなる。
図6に示すように、軸部18Aの透光孔33は上縁を上述のストロークSbに対応させ、下縁をストロークScに対応させてあり、その上下幅は(Sb−Sc)に設定してある。
なお、検査荷重Fsは、変位量Sbがチェックスプリング79の実際に可能な撓み量よりも小さくなる範囲で任意に設定可能である。
錘24をプッシャ15Aに載せたとき、予荷重が(F+dF)より大きい場合にはプッシャ15AのストロークはScに足りず、光経路を遮ったままである。
予荷重が(F+dF)以下であればプッシャ15AはSc以上ストロークして、透光孔33が光経路上に位置し、発光機からのレーザ光を受光機が受光可能となる。
また、予荷重が(F−dF)より小さい場合にはプッシャ15AのストロークがSbを越えるので、透光孔33が光経路より下方に移動して光経路を遮る。
まず、チェックバルブ75が組み付けられたピストン70を、排油路76を上側、ボール78を下側にしてライン上の検査台90に載置する。
それから、プッシャ15Aのピン部19をチェックバルブ75の排油路76に位置合わせし、ベース2の脚5をピストン70外周の押圧部71に乗せて、スプリング荷重検知装置1Aをピストン70に載置する。この際、補助脚6を押圧部の内側に嵌めることにより、脚5を容易に細幅の押圧部71に乗せることができ、さらにその状態で回すことにより、排油路76との位置合わせも容易となる。
なお、スプリング荷重検知装置1Aのスライダ20Aは、初期位置としておく。
プッシャ15Aのピン部19は排油路76に挿し込まれてボール78に当接する。(図4参照)
前述の判定回路は、例えばランプを備え、光センサの受光機から受光信号が出力されている間ランプを点灯させる。
錘24は予荷重設計値Fよりも重いので、多くの場合錘24を載せたプッシャ15Aは上下動するが、所定時間待ってランプが継続点灯することを確認する。
したがって、予荷重がばらつきの許容範囲内にあるから、当該ピストン70のチェックバルブ75は合格として、摩擦締結装置組み立てラインの次工程へ送る。
一方、ランプが継続点灯しない場合は、ストロークが小さ過ぎて予荷重が(F+dF)より大きいか、あるいはストロークが大き過ぎて予荷重が(F−dF)より小さいことを意味するから、許容範囲外のため不合格とする。
ボール78に上方から当接するプッシャ15Aを設け、錘24を錘保持室23に保持してベース2A上をスライドするスライダ20Aによって、プッシャ15A上に錘24を案内載置する構造が発明における負荷手段を構成し、とくにベース2Aとスライダ20Aが案内装置を構成している。
第2基板10Aのプッシャ収容孔11が収容孔に該当する。
そして、プッシャ15Aに形成された透光孔33と、プッシャ15Aを挟んで配置された発光機31と受光機32からなる光センサ30とで、発明における変位量検知手段を構成している。
70に形成された軸方向の排油路76の開口にチェックスプリング79で押圧されている
ものであって、排油路76を上側、ボール78を下側にしたピストン70上にベース2を
載置したとき、プッシャ15Aが排油路76内を延びてボール78に当接するように設定
されているので、スプリング荷重検知装置1Aは組立てラインにおいてピストン70に載
せるだけで直ちにチェックスプリング79の予荷重検知が可能な状態となる。
チェックバルブ75はボール78を長板状で片持ち式のチェックスプリング79で押圧するものとしたが、スプリングは例えばコイルスプリングなど任意の形式を採用してよいし、弁体もボールに限定されない。
また、スライダの位置決めを容易にするため、スライダとガイドレールあるいはベースとの間にクリック機構を設けることもできる。
錘24、25および26は棒材から製作できる点で有利なローラ状としたが、これに限定されず、球体としてもよい。
2、2A ベース
3 第1基板
4 ガイド孔
5 脚
6 補助脚
7、7A スペーサ
10、10A 第2基板
11 プッシャ収容孔
12 ガイドレール
13、13a、13b 指標
15、15A プッシャ
16 錘受け部
17 溝
18、18A 軸部
19 ピン部
20、20A スライダ
21 フランジ部
22、22A 錘保持部
23 錘保持室
23a 第1錘保持室
23b 第2錘保持室
24 錘
25 第1錘
26 第2錘
28 変位センサ
30 光センサ
31 発光機
32 受光機
33 透光孔
50 摩擦締結装置
51 入力軸
52 固定軸
52a 給排通路
53 クラッチドラム
54 ディスク部
55 外筒
56 内筒
57 シリンダ
58 スプライン
59 油穴
60 出力側ギア
61 保持筒
63 スプライン
65 摩擦板
66 ドリブンプレート
67 ドライブプレート
68 スプリング受け
69 リターンスプリング
70 ピストン
71 押圧部
75 チェックバルブ
76 排油路
77 弁座
78 ボール
79 チェックスプリング
80 リベット
90 検査台
R 作動圧室
Claims (5)
- 弁体をスプリングで閉方向に付勢したプリロードチェックバルブのスプリング荷重検知装置であって、
前記弁体の開方向に予荷重の設定許容範囲の上限と下限を選択的に負荷する負荷手段と、
前記弁体の変位の有無を検知する検知手段と、を有し、
前記負荷手段が、
前記弁体の開方向を下方として、該弁体に上方から当接するプッシャと、
前記設定許容範囲の上限と下限に対応する重量をもつ2つの錘を前記プッシャ上に案内載置する案内装置とからなることを特徴とするプリロードチェックバルブのスプリング荷重検知装置。 - 前記案内装置が、
前記2つの錘を個別の錘保持室に保持するスライダと、
該スライダをスライド可能に支持するベースとからなり、
前記スライダをスライドさせることにより、前記2つの錘を順次に前記プッシャ上に位置させることを特徴とする請求項1に記載のプリロードチェックバルブのスプリング荷重検知装置。 - 前記プッシャが上下方向に延びる軸部の上端に錘受け部を備え、
前記ベースは、前記プッシャを上下動可能に支持するとともに、前記スライダをスライドさせるスライド面に開口して前記プッシャの錘受け部を収容する収容孔を有し、
前記プッシャは、前記弁体に当接し前記錘が載置されていない状態において、前記錘受け部の上面が前記スライド面と面一になるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載のプリロードチェックバルブのスプリング荷重検知装置。 - 前記検知手段が前記プッシャとベースの間に設けられ、前記弁体の開方向における前記プッシャの変位を検知する変位センサであることを特徴とする請求項2または3に記載のプリロードチェックバルブのスプリング荷重検知装置。
- 前記プリロードチェックバルブが摩擦締結装置のピストンに設けられたチェックバルブであって、前記弁体が前記ピストンに形成された軸方向の排油路の開口にスプリングで押圧されたボールであり、
前記ベースが排油路を上側、ボールを下側にした前記ピストンに載置されたとき、前記プッシャが前記排油路を延びて前記ボールに当接するように設定されていることを特徴とする請求項2から4のいずれか1に記載のプリロードチェックバルブのスプリング荷重検知装置。
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