JP6422826B2 - フルード交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のトランスミッションフルード（例えばＡＴＦ／ＣＶＴＦ）を交換するフルード交換装置に関するものである。

トランスミッションフルードの交換装置として、特許文献１が知られている。この装置は、トランスミッションのフィラーチューブからオイルパン内へノズルを挿入し、オイルパン内の古いフルードを抜き取り、この抜取量に基づき新しいフルードを注入するという交換動作を複数回繰り返すことでオイルパン内のフルードを希釈交換するものである。

最近では、レベルゲージを持たないゲージレスタイプのトランスミッションが多く見られるようになってきた。このゲージレスタイプのトランスミッションは、オイルパンの底部にドレンを開口し、このドレンにオーバーフローチューブを立設してオーバーフロープラグにより閉塞する構造を有しており、オイルパン内のフルード液位がオーバーフローチューブ上端になるようにレベル調整されている。

このようなゲージレスタイプのトランスミッションでは、オイルパンのオーバーフロープラグを外してオーバーフローチューブを抜き、ドレンから古いフルードを排出した後、オーバーフローチューブを取り付けてリフィルプラグからオイルパン内に新しいフルードを供給することでフルードの交換を行っている。また、供給した新しいフルードがオーバーフローチューブ上端からオーバーフローしたことを確認して、オイルパン内のフルードのレベル調整が図られている。

さて、トランスミッション用のフルードは、熱膨張率が高く、フルード温度が上昇すると体積が膨張するため、レベル調整の際にはフルード温度を適正温度範囲に保持した状態で行う必要がある。このため、自動車に搭載される油温検出機能を用いてフルード温度を検出し、温度が適正温度範囲になったタイミングでフルードのレベル調整を行い、油温検出機能を持たない自動車については、油温測定ツールを別途用意し、同様にフルード温が適正温度範囲になったタイミングでフルードのレベル調整を行っており、極めて専門性と難易度の高い作業となっている。

特開２００３−３３５４００号公報

そこで本発明は、ゲージレスタイプのトランスミッションに対するフルード交換作業を作業者の熟練度に依存せず、別途専用ツールを用意することなく確実に行うことができるフルード交換装置を提供することを目的とするものである。

このような課題を解決するために本発明は、オイルパン底部にオーバーフローチューブを備えたトランスミッションのフルードを交換する装置であって、オーバーフローチューブが設けられるオーバーフロープラグと差し替えて接続され、オイルパン内のフルード温を検出する温度検出手段を備えたオーバーフロープラグ用アダプタと、該オーバーフロープラグ用アダプタを先端に備えたホースと、該ホースを通じてオイルパンに対するフルードの抜取や注入を行うポンプとを備え、オイルパンにフルードを注入する作業とオイルパンからフルードを抜き取る作業を繰り返し行い、最終注入後にオイルパン内のフルード温が所定範囲内にあることを温度検出手段で検出すると、オイルパンからフルードを抜き取り、オイルパンのフルードをオーバーフローチューブの上端にレベル調整する機能を備えたものである。

また、オイルパンにフルードを注入する注入モードと、オイルパンからフルードを抜き取る抜取モードとを繰り返し行い、最終の注入モード後に温度検出手段でオイルパン内のフルード温を検出する油温検出モードを行い、該油温検出モードでフルード温が所定範囲内にあることを検出すると、オイルパンからフルードを抜き取り、オイルパン内のフルードをオーバーフローチューブの上端に調整するレベル調整モードを実行する全自動コースを備えたものである。尚、抜取ホースと注入ホースをそれぞれ独立して備えることが望ましい。

このフルード交換装置において、オイルパンに設けられるリフィルプラグと差し替えて接続されるリフィルプラグ用アダプタと、該リフィルプラグ用アダプタからフルードがオーバーフローしたことを検出するオーバーフロー検出手段とを備え、オーバーフロープラグ用アダプタからオイルパンにフルードを注入し、オーバーフロー検出手段でリフィルプラグ用アダプタからフルードがオーバーフローしたことを検出すると、オーバーフロープラグ用アダプタからオイルパンのフルードを抜き取る作業に移行する機能を備える。

本発明によれば、フルードの注入及び抜取を行うホースの先端にアダプタを備え、このアダプタをオーバーフロープラグと差し替えて接続し、オイルパンに対するフルードの注入と抜取を行うとともに、このアダプタに備えた温度検出手段で検出されるオイルパン内のフルード温度に基づいてフルードのレベル調整を行うことができ、アダプタをオーバーフロープラグに差し替えるという簡単な操作で、作業者の熟練度に関係なくフルードの交換及びレベル調整を行うことができる。

本発明のフルード交換装置を示す説明図である。 本発明の制御系を示すブロック図である。 全自動コースの動作フローを示すフローチャート図である。 フルードの注入及び抜取作業の動作を示す説明図である。 別の実施態様のフルード交換装置を示す説明図である。 別の実施態様によるフルードの注入作業の動作を示す説明図である。

図１は本発明のフルード交換装置を示している。
１は装置本体で、先端にアダプタ２を設けた注入／抜取ホース３を延出しているとともに、前面にコース選択や各種表示ランプを備えた操作パネル４を設けている。アダプタ２は、トランスミッションのオーバーフロープラグに付け替えられ、オーバーフロープラグに装着された状態で、オーバーフローチューブ内のフルード温を検出する温度センサ５を備えている。

装置本体１の内部には、正逆転可能なポンプ６と、注入する新しいフルードを貯える新油タンク７と、抜き取った古いフルードを貯える廃油タンク８とが備えられている。各タンク７・８の下部には、ロードセル９・１０が設けられ、各タンク７・８の重量を検出してタンク内のフルード量を検知する。

ポンプ６には、一次側に注入／抜取ホース３と連通する注入／抜取管路１１が接続され、二次側に新油タンク７に連通する注入管路１２・廃油タンク８に連通する抜取管路１３が接続されている。注入管路１２・抜取管路１３には、それぞれ開閉用の電磁弁１４・１５が設けられている。これにより、ポンプ６を正転させて電磁弁１４のみを開弁することで、新油タンク７内の新しいフルードをトランスミッションに注入する注入流路が形成され、ポンプ６を逆転させて電磁弁１５のみを開弁することで、トランスミッション内の古いフルードを抜き取って廃油タンク８へ排出する抜取流路が形成される。

図２は本発明の制御系を示している。
１６はマイクロコンピュータからなる制御部で、操作パネル４、温度センサ５、ポンプ６、ロードセル９・１０、電磁弁１４・１５が接続され、操作パネル４での設定及びロードセル９・１０からの信号に基づいてポンプ６及び電磁弁１４・１５を作動させるとともに、温度センサ５からの信号に基づいてレベル調整のタイミングを判定する。

操作パネル４は、入力手段として、交換する油種を選択する油種選択キー１７と、実行するコースを選択するコース選択キー１８と、交換量の調整を行う調整キー１９と、選択したコースを開始させるスタートキー２０と、動作を停止させるストップキー２１とを備え、表示手段として、抜取量及び注入量等を表示する第１表示部２２と、設定量や総注入量等を表示する第２表示部２３とを備えている。

このように構成するフルード交換装置は、レベルゲージを持たないトランスミッションのフルードを交換するための装置である。以下、この装置を用いてゲージレスＣＶＴのフルードを交換する作業について説明する。

まず、フルード交換する自動車のエンジンを掛けて水平にリフトアップした後、トランスミッションのオイルパン底部にあるオーバーフロープラグを外し、フルード交換装置１のアダプタ２を接続する。フルード交換装置１において、操作パネル４の油種選択キー１７で油種（ここではＣＶＴＦ）を選択し、コース選択キー１８で交換コース（ここでは全自動コース）を選択すると、第２表示部２３にプリセット注入量Ａ（例えば６リットル）が表示され、スタートキー２０を入力すると、制御部１６において全自動コースが実行される。尚、プリセット注入量Ａは調整キー１９で変更することができる。

図３は全自動コースの動作フローを示している。
全自動コースがスタートすると、電磁弁１４を開き、ポンプ６を正転して、新油タンク７から注入／抜取ホース３を通じてオイルパン内に新しいフルードを注入する注入モードが実行される（１）。注入モードでは、図４（ａ）に示すように、オーバーフロープラグからオイルパン内に新してフルードが供給され、オイルパン内の古いフルードと混合して希釈される。この注入モードは、新油タンク７のロードセル９で注入量を測定し、規定量ａの注入が行われると、電磁弁１４を閉じ、ポンプ６を停止して終了する。

注入モードが終了すると、電磁弁１５を開き、ポンプ６を逆転して、注入／抜取ホース３を通じてオイルパン内のフルードを抜き取る抜取モードが実行される（２）。抜取モードでは、図４（ｂ）に示すように、オイルパン内のオーバーフローチューブより上方にある希釈されたフルードが廃油タンク８に回収される。この抜取モードは、廃油タンク８のロードセル１０で抜取量の変化を測定し、注入モードで注入した規定量ａと同量が抜き取られると、電磁弁１５を閉じ、ポンプ６を停止して終了する。

この注入モードと抜取モードを繰り返し、オイルパン内のフルードの新油希釈率を高めていき、注入量の総和がプリセット注入量Ａに達すると（３）、電磁弁１４を閉じ、ポンプ６を停止して最終注入となる。最終注入後は、オイルパン内のフルード温を検出する油温検出モードが実行される（４）。油温検出モードは、フルードの熱膨張率を考慮し、フルード温を車両走行時の温度（４０℃付近）にしてレベル調整を図るためのもので、アダプタ２に設けられる温度センサ５によりフルードの温度を検出し、フルードの温度が所定温度範囲（例えば４０〜５０℃）に入ったことを検出すると終了する（５）。尚、温度センサ５により検出される温度は、オーバーフローチューブ内のフルード温になるが、実測によりオイルパン内のフルード温と近似することが確認されている。

油温検出モードが終了すると、オイルパン内のフルード量を適正化するレベル調整モードが実行される（６）。レベル調整モードは、電磁弁１５を開き、ポンプ６を逆転して、オイルパン内のフルードをオーバーフローチューブから抜き取り、オイルパン内のフルードの量がオーバーフローチューブ上端に合った状態、すなわちオイルパン内のフルードが適正量となったことを確認するためのものであり、フルードの抜取量が規定量ｂ（例えば０．２リットル）を越えたことを確認し（７）、抜取量が所定時間内に一定量以上変化がなくなると（８）、電磁弁１５を閉じ、ポンプ６を停止して終了する。

処理（７）でオーバーフローチューブからフルードが規定量ｂ排出されなかった場合には、オイルパン内に入っていたフルードがオーバーフローチューブの上端より少なかった可能性があるので、再度注入モードを実行して規定量のフルードを注入し、オーバーフローチューブからフルードが規定量ｂ以上排出されたことを確認してレベル調整を図る。こうしてレベル調整モードを実行すると、オイルパン内のフルード交換が完了となり、フルード交換装置１のアダプタ２を外し、オーバーフロープラグを取り付けて作業が終了となる。

尚、本実施態様では、注入と抜取を１本のホースで兼用しているため、レベル調整モードで確認するフルード規定量ｃは、注入／抜取ホース３内の残留分を加味して決定する必要がある。すなわち、最終注入モードが終了した後、ホース３内に新油が残留するため、抜取時には、まずこの残留した新油が回収されることになり、オーバーフローチューブからのオーバーフローを瞬時に判断することができない。そこで、注入ホースと抜取ホースをそれぞれ独立して設けることで、抜取時にホース内の残留分を考慮する必要がなくなり、オーバーフローを瞬時に判断することができるとともに、管路内の新油を無駄に回収することを防ぐことができる。

次に、この装置を用いてゲージレスＣＶＴのフルードを全量交換する場合について説明する。
まず、自動車をエンジンを掛けずにリフトアップし、トランスミッションのオイルパン底部にあるオーバーフロープラグを外し、オーバーフローチューブを引き抜いてオイルパン内のフルードを全量排出する。（オーバーフロープラグとは別にドレンプラグを備えている場合、ドレンプラグを外してフルードを全量排出してもよい。）フルードが排出されたら、オーバーフローチューブを取り付け、オーバーフロープラグにフルード交換装置１のアダプタ２を接続した後、フルード交換装置１で自動コースを選択してスタートする。

自動コースでは、注入モード・油温検出モード・レベル調整モードが実行される。
注入モードでは、新油タンク７から注入／抜取ホース３を通じてオイルパン内に、オーバーフローチューブ上端よりも上位となる量の新しいフルードを注入する。尚、注入量は、排出された古いフルードの量に応じて決定する。油温検出モードでは、自動車のエンジンを掛けて、アダプタ２の温度センサ５でフルード温が所定温度範囲に加温されたことを検出する。レベル調整モードでは、オイルパンから所定量以上のフルードが抜き取られたことを検出して、オイルパン内のフルード量がオーバーフローチューブ上端に水準したことを検出する。こうして、フルード温度を走行時の温度帯にして、オイルパン内のフルードのレベル調整を図り、適正量のフルードがオイルパン内に注入される。こうして、ドレンから排出される古いフルードの量を測定する作業のみを作業者が行うことで、フルードの全量交換が可能となる。

次に、本発明の別の実施態様について、図５・６を用いて説明する。
この実施態様は、フルード注入用のリフィルプラグを用いて、オイルパン内の油面検出を行うことで、注入モードにおける注入量を増やし、交換率を向上するものである。この装置は、図５に示すように、注入用ポンプ２４と抜取用ポンプ２５を備え、注入と抜取を分離して設けている。尚、上記実施態様と同じ構成については同一の符号を付している。

注入系は、注入用ポンプ２４の吐出側にオーバーフロープラグ用アダプタ２へ繋がる注入ホース２６を接続し、吸込側に新油タンク７へ連通する注入管路２７を接続している。抜取系は、抜取用ポンプ２５の吸込側にオーバーフロープラグ用アダプタ２へ繋がる抜取ホース２８とリフィルプラグ用アダプタ２９へ繋がる抜取ホース３０を接続し、吐出側に廃油タンク８へ連通する抜取管路３１を接続している。各抜取ホース２８・３０には、それぞれ開閉用の電磁弁３２・３３を備えている。これにより、注入用ポンプ２４を駆動すると、新油タンク７内の新しいフルードをトランスミッションに注入する注入流路が形成され、抜取用ポンプ２５を駆動して電磁弁３２のみを開弁することで、オーバーフロープラグ用アダプタ２からオイルパン内の古いフルードを抜き取って廃油タンク８へ排出する抜取流路が形成され、抜取用ポンプ２５を駆動して電磁弁３３のみを開弁することで、リフィルプラグ用アダプタ２９からオーバーフローするフルードを抜き取って廃油タンク８へ排出する抜取流路が形成される。

以下、この装置を用いてゲージレスＣＶＴのフルードを交換する作業について説明する。
フルード交換する自動車のエンジンを掛けて水平にリフトアップした後、トランスミッションのオイルパン底部にあるオーバーフロープラグを外し、フルード交換装置１のオーバーフロープラグ用アダプタ２を接続する。また、リフィルプラグを外し、フルード交換装置１のリフィルプラグ用アダプタ２９を接続する。フルード交換装置１では、操作パネル４の油種選択キー１７でＣＶＴＦ、コース選択キー１８で全自動コースをそれぞれ選択し、スタートキー２０を入力すると、制御部１６において全自動コースが実行される。

全自動コースがスタートすると、図６に示すように、注入用ポンプ２４を駆動して新油タンク７から注入ホース２６を通じてオイルパン内に新しいフルードを注入するとともに、電磁弁３３を開き、抜取用ポンプ２５を駆動して抜取ホース３０を通じてリフィルプラグからのオーバーフローを検出する注入モードが実行される。この注入モードによれば、オイルパン内のリフィルプラグ位置まで新しいフルードを供給することができるため、上記実施態様に比べ、オイルパン内の古いフルードとの希釈効率を高めることが可能となる。この注入モードは、廃油タンク８のロードセル１０で所定量のオーバーフローが検出されると、電磁弁３３を閉じ、注入用ポンプ２４・抜取用ポンプ２５を停止して終了する。

注入モードが終了すると、電磁弁３２を開き、抜取用ポンプ２５を駆動して抜取ホース２８を通じてオイルパン内のフルードを抜き取る抜取モードが実行される。抜き取りモードでは、オイルパン内のリフィルプラグ位置からオーバーフローチューブ上端位置までのフルードが廃油タンク８に回収される。この抜き取りモードは、注入モードでの注入量と同量が抜き取られると、電磁弁３２を閉じ、抜取用ポンプ２５を停止して完了する。

こうした注入モードと抜取モードを繰り返し行い、注入量の総和がプリセット注入量Ａに達したら、油温検出モード、レベル調整モードといった上記実施態様と同様の手順が実行される。このように、新油注入時にリフィルプラグで油面検出することで、オイルパンのサイズや形状による過剰注入を心配せずに新油注入することができ、フルードの交換率を高めることができる。

１ 装置本体
２ アダプタ
３ 注入／抜取ホース
５ 温度センサ
６ ポンプ
７ 新油タンク
８ 廃油タンク
９ ロードセル
１０ ロードセル
１６ 制御部

Claims (5)

1. オイルパン底部にオーバーフローチューブを備えたトランスミッションのフルードを交換する装置であって、オーバーフローチューブが設けられるオーバーフロープラグと差し替えて接続され、オイルパン内のフルード温を検出する温度検出手段を備えたオーバーフロープラグ用アダプタと、該オーバーフロープラグ用アダプタを先端に備えたホースと、該ホースを通じてオイルパンに対するフルードの抜取や注入を行うポンプとを備え、
   前記オイルパンにフルードを注入する作業とオイルパンからフルードを抜き取る作業を繰り返し行い、最終注入後にオイルパン内のフルード温が所定範囲内にあることを前記温度検出手段で検出すると、前記オイルパンからフルードを抜き取り、オイルパンのフルードを前記オーバーフローチューブの上端にレベル調整する機能を備えたことを特徴とするフルード交換装置。
   
2. 前記オイルパンにフルードを注入する注入モードと、前記オイルパンからフルードを抜き取る抜取モードとを繰り返し行い、最終の注入モード後に前記温度検出手段でオイルパン内のフルード温を検出する油温検出モードを行い、該油温検出モードでフルード温が所定範囲内にあることを検出すると、前記オイルパンからフルードを抜き取り、オイルパン内のフルードを前記オーバーフローチューブの上端に調整するレベル調整モードを実行する全自動コースを備えたことを特徴とする上記請求項１記載のフルード交換装置。
   
3. 前記ホースは、注入用ホースと抜取用ホースとをそれぞれ別々に備えたことを特徴とする上記請求項１又は２記載のフルード交換装置。
   
4. 前記オイルパンに設けられるリフィルプラグと差し替えて接続されるリフィルプラグ用アダプタと、該リフィルプラグ用アダプタからフルードがオーバーフローしたことを検出するオーバーフロー検出手段とを備えたことを特徴とする上記請求項１記載のフルード交換装置。
   
5. 前記オーバーフロープラグ用アダプタからオイルパンにフルードを注入し、前記オーバーフロー検出手段でリフィルプラグ用アダプタからフルードがオーバーフローしたことを検出すると、前記オーバーフロープラグ用アダプタからオイルパンのフルードを抜き取る作業に移行することを特徴とする上記請求項４記載のフルード交換装置。

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