JP6901433B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、クラッチプレートの摩擦材の変位を測定する測定装置に関する。

表面に摩擦材が設けられたクラッチプレートが知られている。このようなクラッチプレートは、例えば特許文献１に開示されている。

特開２０１６−９８９０１号公報

摩擦材の評価項目として、摩擦材を押しつぶした後に復元するまでの量又は時間、つまり摩擦材の復元量又は復元時間を評価したいという要請がある。しかしながら、摩擦材は非常に薄いことから、必然的に押しつぶされたときの変位量も非常に小さくなり、その評価には高い精度が要求されることになる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、クラッチプレートに設けられる摩擦材の復元量又は復元時間を精度良く測定可能にすることを目的とする。

本発明のある態様の測定装置は、クラッチプレートの摩擦材の復元時の変位を測定する測定装置であって、測定プレートと、前記測定プレートを介して前記摩擦材よりも一方の側に配置される接触子を有する変位計と、前記測定プレートを介して前記摩擦材に圧力を付与する押し治具と、を有する。

ここで、接触子と摩擦材とを直接接触させた場合は、接触子の接触箇所のみが復元時の計測に寄与することになる。

上記態様によれば、接触子と摩擦材との間に測定プレートを挟むことにより、復元時の計測に寄与する摩擦材の面積を増やすことができるので、変位検出精度が高くなる。また、上記態様によれば、摩擦材に圧力を付与するときも測定プレートを介して間接的に摩擦材を押すため、摩擦材を均一に押しつぶすことができる。結果、復元時の復元力を均一化することができる。

このため、上記態様によれば、摩擦材の復元時の変位を精度良く検出することが可能になる。結果、クラッチプレートに設けられる摩擦材の復元量又は復元時間を精度良く測定することが可能になる。

測定装置の概略構成図の第１図である。 測定装置の概略構成図の第２図である。 受け治具の平面図である。 測定プレートの平面図である。 押し治具の平面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１、図２は測定装置１の概略構成図である。図３、図４及び図５は、受け治具３、測定プレート４及び押し治具５の平面図である。図１では、挿入孔５ｂを含む断面で測定装置１を示す。図２では、位置決め孔３ａを含む断面で測定装置１を示す。図１、図２では、測定準備完了状態で測定装置１を示す。

測定装置１は、クラッチプレートＣＬの摩擦材ＦＭの変位を測定する測定装置であり、ベース２と、受け治具３と、測定プレート４と、押し治具５と、位置決めピン６と、変位計７と、入力治具８と、押し力付加機構９とを有して構成される。

クラッチプレートＣＬは、リング状の形状を有する。クラッチプレートＣＬの表面には、摩擦材ＦＭが設けられている。摩擦材ＦＭは非常に薄く、クラッチプレートＣＬ、ベース２、受け治具３、測定プレート４、押し治具５等と比較して柔軟となっている。クラッチプレートＣＬは、摩擦材ＦＭが一の側に配置されるように測定装置１にセットされる。一方の側は、圧力付与方向において圧力を付与する側、つまり押し力付加機構９が配置される側であり、本実施形態では上下方向における上側とされる。このため、以下では一方の側を上側と称す。

摩擦材ＦＭは、次のように測定装置１にセットされる。すなわち、まずベース２上に受け治具３を配置し、受け治具３上にクラッチプレートＣＬ、測定プレート４、押し治具５をこの順に積み重ねる。そして、位置決めピン６により受け治具３、クラッチプレートＣＬ、測定プレート４及び押し治具５の位置決めを行う。

これにより、クラッチプレートＣＬに設けられた状態で、摩擦材ＦＭが測定装置１にセットされる。つまり、摩擦材ＦＭのセットが完了する。摩擦材ＦＭのセットが完了した状態は、このときの受け治具３、クラッチプレートＣＬ、測定プレート４、押し治具５の配置を維持しつつ位置決めピン６を取り除いた状態、従って位置決めピン６を有しない場合にこれらの構成がこのときの配置とされた状態を含む。

さらにその後、変位計７がセットされると測定装置１は測定準備完了状態になる。測定準備完了状態は、後述する押し力付加機構９のセットをさらに含むと把握されてもよい。

ベース２は定盤により構成され、測定装置１の設備下部を構成する。

受け治具３は、摩擦材ＦＭを支持するための治具である。受け治具３の材質は例えば、炭素鋼とされる。受け治具３は、摩擦材ＦＭのセットが完了した状態で、他方の側である下側から摩擦材ＦＭに当接する。

受け治具３は、リング状の形状を有する。受け治具３の外径は、クラッチプレートＣＬの外径よりも大きく設定されている。受け治具３は、位置決め孔３ａを有する。位置決め孔３ａは、位置決めピン６による位置決めで用いられる孔であり、位置決めピン６の外径と同等の内径を有する。位置決め孔３ａは受け治具３を貫通する。

位置決め孔３ａは複数設けられ、本実施形態では２つ設けられる。複数の位置決め孔３ａは、摩擦材ＦＭのセットが完了した状態で、位置決めピン６がクラッチプレートＣＬの内周壁と接触する位置に設けられる。複数の位置決め孔３ａは、均等に配置することができる。

測定プレート４は、摩擦材ＦＭの変位測定に用いられるプレートである。測定プレート４の材質は例えば、炭素鋼とされる。測定プレート４は、摩擦材ＦＭのセットが完了した状態で、摩擦材ＦＭに上側から当接する。また、測定プレート４は、摩擦材ＦＭのセットが完了した状態で上側から見た場合に、摩擦材ＦＭとオーバーラップする。

測定プレート４は、リング状の形状を有する。測定プレート４の外径は、クラッチプレートＣＬの外径よりも大きく設定されている。測定プレート４の内径は、クラッチプレートＣＬの内径よりも小さく設定されている。測定プレート４は、位置決め孔４ａを有する。位置決め孔４ａは、位置決めピン６による位置決めで用いられる孔であり、位置決め孔３ａと同様に設けられる。

押し治具５は、摩擦材ＦＭに圧力を付与するための治具である。押し治具５の材質は例えば、炭素鋼とされる。押し治具５は、摩擦材ＦＭのセットが完了した状態で、測定プレート４に上側から当接する。また、押し治具５は、摩擦材ＦＭのセットが完了した状態で上側から見たときに、摩擦材ＦＭとオーバーラップする。押し治具５は、測定プレート４を介して摩擦材ＦＭに圧力を付与する。

押し治具５は、円盤状の形状を有する。押し治具５の外径は、測定プレート４の外径よりも大きく設定されている。押し治具５の中央部はボス状に形成されており、当該中央部には入力治具８を取り付けるためのボルト穴が形成されている。

押し治具５は、位置決め孔５ａと挿入孔５ｂとを有する。位置決め孔５ａは、位置決めピン６による位置決めで用いられる孔であり、位置決め孔３ａと同様に設けられる。挿入孔５ｂは、変位計７を挿入するための孔であり、押し治具５を貫通する。

挿入孔５ｂは複数設けられ、後述する接触子７ａと同数設けられる。挿入孔５ｂは、本実施形態では４つ設けられる。複数の挿入孔５ｂそれぞれは、摩擦材ＦＭのセットが完了した状態で上側から見た場合に、押し治具５のうち摩擦材ＦＭとオーバーラップする領域の一部に形成されている。複数の挿入孔５ｂは、均等に配置することができる。

位置決めピン６は、受け治具３、摩擦材ＦＭ、測定プレート４及び押し治具５の位置決めを行う。位置決めピン６は、摩擦材ＦＭのセットが完了した状態で、位置決め孔３ａ、位置決め孔４ａ及び位置決め孔５ａに挿入される。位置決めピン６は、この状態でクラッチプレートＣＬの内周壁に接触することで、上側から見た場合に接触子７ａとオーバーラップするように摩擦材ＦＭを位置決めする。

これにより、摩擦材ＦＭが受け治具３、測定プレート４及び押し治具５に対し偏った位置に配置されることが防止されるとともに、接触子７ａに対し偏った位置に配置されることが防止される。結果、摩擦材ＦＭがセンタリングされる。位置決めピン６はセンタリングピンを構成する。

変位計７は、測定対象である摩擦材ＦＭの変位を計測する計測機器であり、接触子７ａと本体７ｂとを有する。接触子７ａは、測定準備完了状態で先端が測定プレート４に接触するよう挿入孔５ｂに挿入される。このため、接触子７ａは、測定プレート４を介して摩擦材ＦＭよりも上側、つまり測定プレート４を間に挟んで摩擦材ＦＭよりも上側に配置され、摩擦材ＦＭに直接接触されない。

接触子７ａの先端部は、圧力付与により生じる摩擦材ＦＭの変位に応じて測定プレート４が移動することにより変位する。接触子７ａの変位は当該先端部の変位であり、変位計７は、接触子７ａの変位を計測することにより、測定プレート４を介して間接的に摩擦材ＦＭの変位を計測する。接触子７ａは複数設けられ、本実施形態では４つ設けられる。

本体７ｂは検知部であり、電子機器で構成される。本体７ｂには接触子７ａが電気的に接続されており、本体７ｂは接触子７ａの変位を電気的に検知して変位量及び変位時間を取得するように構成されている。変位量及び変位時間は、接触子７ａの変位量及び変位時間として取得されると同時に、摩擦材ＦＭの変位量及び変位時間として取得される。

入力治具８は、摩擦材ＦＭに付与する圧力が入力される治具である。入力治具８は、ボルト等で構成され、押し治具５に取り付けられる。入力治具８には押し力付加機構９から圧力が入力される。入力治具８は、入力された圧力を押し治具５を介して測定プレート４さらには摩擦材ＦＭに付与する。

押し力付加機構９は、クラッチプレートＣＬ、測定プレート４又は押し治具５の中央部に向かって押し力を加える機構であり、測定装置１の設備上部を構成する。押し力付加機構９はボルト９ａを有し、ボルト９ａを入力治具８の受圧端部である上側端部に当接させ、この状態からボルト９ａをさらに締め込むことにより圧力付与が行われるように構成されている。押し力付加機構９は、ベース２と一体とされてもよく、ベース２と別体とされ測定を行う際にセットされてもよい。

次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。

測定装置１は、クラッチプレートＣＬの摩擦材ＦＭの変位を測定する測定装置であって、測定プレート４と、測定プレート４を介して摩擦材ＦＭよりも上側に配置される接触子７ａを有する変位計７と、測定プレート４を介して摩擦材ＦＭに圧力を付与する押し治具５と、を有する。

このような構成によれば、接触子７ａと摩擦材ＦＭとの間に測定プレート４を挟むことにより、復元時の計測に寄与する摩擦材ＦＭの面積を増やすことができるので、変位検出精度が高くなる。また、このような構成によれば、摩擦材ＦＭに圧力を付与するときも測定プレート４を介して間接的に摩擦材ＦＭを押すため、摩擦材ＦＭを均一に押しつぶすことができる。結果、復元時の復元力を均一化することができる。

このため、このような構成によれば、復元時の摩擦材ＦＭの変位を精度良く検出することが可能になる。結果、クラッチプレートＣＬに設けられる摩擦材ＦＭの復元量又は復元時間を精度良く測定することが可能になる（請求項１に対応する効果）。

ここで、変位計７をセットするにあたっては例えば、測定プレート４の外径を押し治具５の外径よりも大きく設定し、押し治具５よりも径方向外側の位置に接触子７ａを配置することも考えられる。

しかしながら、摩擦材ＦＭは、復元量が非常に小さいため、接触子７ａが摩擦材ＦＭから離れた位置にあると検知精度が低くなる。特に、測定プレート４の外周側端部付近などは測定プレート４が反り返るなどして検知精度に影響が出やすい。

このため、接触子７ａは、摩擦材ＦＭの直上位置に配置されることが好ましいが、その一方でこの位置には測定プレート４を均一に押すための押し治具５が存在する。

本実施形態では、押し治具５を上側から見たときに、押し治具５は摩擦材ＦＭとオーバーラップしており、押し治具５のうち摩擦材ＦＭとオーバーラップする領域の一部には、接触子７ａが挿入される挿入孔５ｂが形成されている。

このような構成によれば、押し治具５により均一に押すことと、精度よく変位を検出することとを両立させることができる（請求項２に対応する効果）。

本実施形態では、接触子７ａは複数設けられる。このような構成によれば、複数の接触子７ａに応じた各位置の検出結果を得ることができ、且つ各位置の検出結果の平均値を算出することもできるので、検出結果の検討をより詳細に行うことが可能になる（請求項３に対応する効果）。

ここで、摩擦材ＦＭの復元量や復元時間については、例えばノギス等の手動式のメジャーやストップウォッチを利用して目視的に計測を行うことも不可能とはいえないが、この場合は計測精度が低下する。特に時間に関しては、復元が完了した際に停止することなくそのまま経過してしまうので、計測精度が低下しやすい。

本実施形態では、変位計７は、接触子７ａの変位を電気的に検知して変位量及び変位時間を取得する検知部としての本体７ｂを有する。このような構成によれば、接触子７ａの変位を電気的に検知して変位量及び変位時間を求めるので、変位量及び変位時間を精度良く検出することができる（請求項４に対応する効果）。

測定装置１は、クラッチプレートＣＬの内周壁に接触することで接触子７ａとオーバーラップするように摩擦材ＦＭを位置決めする位置決めピン６をさらに有する。このような構成よれば、摩擦材ＦＭを確実に位置決めすることにより、測定精度向上を図ることができる（請求項５に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１ 測定装置
４ 測定プレート
５ 押し治具
５ｂ 挿入孔（孔）
６ 位置決めピン（センタリングピン）
７ 変位計
７ａ 接触子
７ｂ 本体（検知部）
ＣＬ クラッチプレート
ＦＭ 摩擦材

Claims (5)

1. クラッチプレートの摩擦材の復元時の変位を測定する測定装置であって、
   測定プレートと、
   前記測定プレートを介して前記摩擦材よりも一方の側に配置される接触子を有する変位計と、
   前記測定プレートを介して前記摩擦材に圧力を付与する押し治具と、
   を有することを特徴とする測定装置。
2. 請求項１に記載の測定装置であって、
   前記押し治具を前記一方の側から見たときに、前記押し治具は前記摩擦材とオーバーラップしており、
   前記押し治具のうち前記摩擦材とオーバーラップする領域の一部には、前記接触子が挿入される孔が形成されている、
   ことを特徴とする測定装置。
3. 請求項１又は２に記載の測定装置であって、
   前記接触子は、複数設けられる、
   ことを特徴とする測定装置。
4. 請求項１から３いずれか１項に記載の測定装置であって、
   前記変位計は、前記接触子の変位を電気的に検知して変位量及び変位時間を取得する検知部を有する、
   ことを特徴とする測定装置。
5. 請求項１から４いずれか１項に記載の測定装置であって、
   前記クラッチプレートの内周壁に接触することで前記接触子とオーバーラップするように前記摩擦材を位置決めするセンタリングピンをさらに有する、
   ことを特徴とする測定装置。

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