JPH0663913B2 - トルクコンバ−タ性能試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、車両用自動変速機の主要構成部品の一つであ
るトルクコンバータの性能を試験する方法に関し、特に
試験時間の大幅な短縮を企図したものである。

Ｂ．発明の概要 トルクコンバータの伝達トルクやストールトルク比等の
性能試験を迅速に行うため、トルクコンバータの軸心が
垂直となるようにこのトルクコンバータを保持すると共
に予めトルコン油を注入しておき、出力軸を連結してか
らの残りのトルコン油の注入時間の大幅な短縮を可能と
したものである。

Ｃ．従来の技術 車両用自動変速機の重要な構成要素の一つであるトルク
コンバータの断面構造の一例を表す第５図に示すよう
に、ケーシング１０１と一体に接合されたリングギヤ１
０２のねじ穴１０３を利用して図示しないエンジンのク
ランク軸を連結し、ケーシング１０１内に回転自在に保
持されたタービン羽根１０４と一体のスプライン筒１０
５に図示しない変速機に接続する中空の出力軸１０６を
スプライン嵌合している。そして、エンジンの運転に伴
ってケーシング１０１を駆動回転させ、タービン羽根１
０４と対向してケーシング１０１内に形成されたポンプ
羽根１０７により、このケーシング１０１内に充填され
たトルコン油を介してタービン羽根１０４を連れ回り回
転させ、エンジンからの駆動力を出力軸１０６へ伝達す
るようにしている。

なお、図中の符号で１０８は一方向クラッチ１０９の内
輪１１０にスプライン嵌合してステータ羽根１１１を保
持するステータ保持筒であり、トルコン油はケーシング
１０１と一体の嵌合スリーブ１１２とこのステータ保持
筒１０８との間の狭隘な隙間通路１１３からケーシング
１０１内に入り、スプライン筒１０５とケーシング１０
１との間の隙間通路１１４を通って出力軸１０６内に形
成された通路１１５へと流れるようになっている。又、
図中の符号で１１６は直結クラッチであり、一般には高
速回転低トルク伝達時にケーシング１０１とタービン羽
根１０４とを一体的に連結してエンジンの燃費を改善す
るためのものである。

このようなトルクコンバータの性能試験を行う場合、通
常は実際の走行状態を再現すべくケーシング１０１や出
力軸１０６の回転速度及びトルコン油の圧力や油温及び
ケーシング１０１の回転トルク等が設定されている。

従来のトルクコンバータ性能試験装置の一例を表す第６
図に示すように、入力側トルクメータ１１７を介して駆
動電動機１１８に接続する面板１１９に対し、トルクコ
ンバータ（ケーシング）１２０が着脱自在に固定され、
図示しないトルコン油供給手段が組付けられた出力軸カ
プラ１２１をトルクコンバータ（スプライン筒）１２０
にスプライン嵌合させるようにしている。この出力軸カ
プラ１２１には出力側トルクメータ１２２及びブレーキ
１２３を介して減速機１２４が連結され、この減速機１
２４にはクラッチ１２５及び自在継手１２６及び動力伝
達手段１２７を介して駆動電動機１１８に接続してい
る。

なお、図中の符号で１２８は面板１１９の回転を拘束す
る足踏み式の手動ブレーキであり、ストール試験を行う
必要のない場合にはクラッチ１２５やブレーキ１２３を
組込んでいないものも知られている。

従って、伝達トルク性能試験を行う場合には、第６図に
示した状態でブレーキ１２３を使用せずにクラッチ１２
５を接続し、トルコン油供給手段から８５℃前後の油温
のトルコン油をトルクコンバータ１２０内に供給し、こ
のトルクコンバータ１２０内をトルコン油で充満させた
のち、駆動電動機１１８を入力側トルクメータ１１７に
より規定の駆動トルクを保持しつつ例えば２０００rpm
で駆動し、減速機１２４によりトルクコンバータ１２０
の入力側と出力側とで回転差を与え、出力側にトルクを
発生させるようにしている。この時、トルクコンバータ
１２０に対するトルコン油の供給圧及び吐出圧を予め設
定された油圧となるように、トルコン油供給手段に組込
まれた手動調圧弁を操作し、出力側トルクメータ１２２
の検出トルク値を読み取る。これによって、回転速度比
に対するトルクコンバータ１２０の効率や伝達トルク比
及びトルク容量係数を求めることができる。

一方、ストール試験を行う場合には、ブレーキ１２３を
作動して出力軸カプラ１２１側の回転を拘束すると共に
クラッチ１２５を切って駆動電動機１１８から出力側へ
の駆動力の伝達を遮断し、駆動電動機１１８を駆動しつ
つトルクコンバータ１２０に対するトルコン油の供給圧
及び吐出圧を予め設定された油圧となるように操作し、
トルコン油の油温が急激に上昇しないうちに手早く出力
側トルクメータ１２２の検出トルク値を読み取る。これ
によってストールトルク比やトルク係数を求めることが
できる。

Ｄ．発明が解決しようとする問題点 一般に、トルクコンバータの製造ラインにおいては、約
４０秒に一台の割合でトルクコンバータが製造されてい
るが、第６図に示した従来のトルクコンバータ性能試験
装置による試験方法では、トルクコンバータ１２０を面
板１１９にボルト止めしてからトルコン油をトルクコン
バータ１２０内に充満させ、性能試験を行って面板１１
９からトルクコンバータ１２０を取り外すまでに約３分
程度もかかってしまう。このため、トルクコンバータ性
能試験装置を四、五台並設するか、或いは自動変速機の
アッセンブルとして組み上げた後に総合試験を行い、所
望の特性が得られるかどうかを判定している。

試験装置を複数台並設する方法では、これらの設置スペ
ースを確保する必要がある上、作業者の数等を増やさな
ければならず、設備コストが大幅に嵩む。しかも、各試
験装置や作業者による測定値のばら付きを避けることが
できず、信頼性に欠ける虞がある。

又、総合試験で自動変速機の良否を判定する方法では、
変速機自体が不良の場合にはこれに組付けられたトルク
コンバータの良否に関係なく全体が不合格となってしま
うため、実質的に不良品の数が多くなって生産コストの
上昇を招く。

一方、従来の試験方法では試験を終えてトルクコンバー
タから出力軸を抜き外す際、トルクコンバータ内に充満
する高温のトルコン油の半分以上が嵌合スリーブから噴
き出し、非常に危険であると共にその全量回収が困難で
あり、トルコン油の一部がトルクコンバータのケーシン
グ外壁に大量に付着することとなる。この結果、トルコ
ン油の拭き取りに手間取る上、すべり易くなってトルク
コンバータのハンドリングに危険を伴う虞があった。

Ｅ．問題点を解決するための手段 トルクコンバータの性能試験を短縮化する上で障害とな
るのは、面板とトルクコンバータとのボルトの着脱操作
と、トルクコンバータ内へのトルコン油の注入操作とが
主である。

通常、トルクコンバータの搬送状態では第７図に示すよ
うにトルクコンバータ１２０の嵌合スリーブ１１２が垂
直上向きになるようにコンベヤ１２９上に載置される
が、試験装置の面板に取付けた状態では第８図に示すよ
うにトルクコンバータ１２０の嵌合スリーブ１１２が水
平となる。つまり、この状態でトルクコンバータ１２０
内のトルコン油１３０が嵌合スリーブ１１２から溢流し
ないように、予めトルクコンバータ１２０の全容量に対
して半分以下の量のトルコン油しか注入できないため、
試験開始に当って更に半分以上のトルコン油をトルクコ
ンバータ内へ注入する必要があるのである。

従って、トルコン油の注入時間を短縮するためには、第
７図に示す搬送時に二点鎖線の状態にまでトルコン油を
注入しておき、この搬送姿勢のまま試験を行うことが最
も有効である。又、このような姿勢では面板とトルクコ
ンバータとの軸心を合わせ、面板と出力軸カプラとでト
ルクコンバータを上下から挾圧把持できるため、ボルト
を使用せずにトルクコンバータを面板に係合させさえす
れば、何ら不都合を生じることなくトルクコンバータを
駆動回転させることが可能となる。

本発明によるトルクコンバータ性能試験方法は上述した
知見に基づき、駆動源に接続されるトルクコンバータの
ケーシングを駆動回転し、このケーシングと前記駆動源
との間に介装された入力側のトルクメータによって入力
トルクを測定すると共に前記トルクコンバータのタービ
ン羽根と一体のスプライン筒にスプライン嵌合する出力
軸に連結された出力側のトルクメータによって出力トル
クを測定するに際し、前記スプライン筒に対して前記出
力軸が上方から差し込めるように前記トルクコンバータ
をその軸心がほぼ垂直となるように保持し、この状態で
試験を行うようにしたことを特徴とするものである。

Ｆ．作用 本発明の試験概念の一例を表す第１図に示すように、予
め第７図に示すトルクコンバータ１２０の搬送中にトル
コン油を二点鎖線の状態にまで注入しておき、トルコン
搬出入装置１１によりトルクコンバータ１２０を入力側
トルクメータ１２に連結された面板１３上に係合載置さ
せ、出力側トルクメータ１４が連結された出力軸カプラ
１５をトルクコンバータ１２０に上方から差し込んだ
後、トルクコンバータ内に残りのトルコン油を充填して
性能試験を開始する。

そして、試験が終了したならばトルクコンバータ１２０
から出力軸カプラ１５を抜き外し、トルコン搬出入装置
１１により面板１３からトルクコンバータ１２０を取り
外すと共に新たなトルクコンバータ１２０をこの面板１
３上に係合載置させ、このようにしてトルクコンバータ
の性能試験を繰り返す。

Ｇ．実施例 本発明によるトルクコンバータ性能試験方法を実現し得
る装置の一実施例の正面形状を表す第２図及びその右側
面形状を表す第３図及び第２図の平面形状を表す第４図
に示すように、軸心が垂直となるようにフレーム１６に
対して回転自在に支持された面板１３を駆動する電気動
力計１７は架台１８上に設置され、図示しないベベルギ
ヤによりギヤボックス１９及び入力側トルクメータ１２
を介して面板１３に連結されている。面板１３の表面に
はトルクコンバータ１２０の外周に形成されたリングギ
ヤに係止して面板１３の回転をトルクコンバータに伝達
するための図示しない係合ピンが突設されており、トル
クコンバータ１２０はこの面板１３と同軸をなすように
リングギヤが係合ピンに係合した状態で面板１３上に載
置される。

一方、この面板１３の上方には昇降駆動シリンダ２０の
作動により上下動して面板１３上に載置されるトルクコ
ンバータ１２０に対し着脱自在にスプライン嵌合し得る
と共にトルクコンバータ１２０を面板１３上に押圧する
出力軸カプラ１５が設けられており、この出力軸カプラ
１５にはトルクコンバータ１２０に対してトルコン油の
供給を制御する図示しないトルコン油供給手段が組み付
けられている。この出力軸カプラ１５にはフレーム１６
の上端部に設けられた減速ギヤボックス２１が出力側ト
ルクメータ１４を介して接続しており、前記電気動力計
１７からの駆動力がフレーム１６に支持されたブレーキ
・クラッチユニット２２を介してこの減速ギヤボックス
２１側から出力軸カプラ１５へ伝達されるようになって
いる。

前記面板１３を挾んで一直線状に配列するトルクコンバ
ータ１２０の搬入コンベヤ２３と搬出コンベヤ２４との
間には、搬入コンベヤ２３上のトルクコンバータ１２０
を面板１３上へ移載するための搬入用ハンド部２５と、
面板１３上のトルクコンバータ１２０を搬出コンベヤ２
４上に移載するための搬出用ハンド部２６とを有するト
ルコン搬出入装置１１が、シフト用シリンダ２７により
これら搬入コンベヤ２３及び搬出コンベヤ２４の配列方
向（第４図中、左右方向）に往復動自在に設けられてい
る。つまり、搬入用ハンド部２５及び搬出用ハンド部２
６は、前記シフト用シリンダ２７と昇降用シリンダ２８
と前後用シリンダ２９とチャック用シリンダ３０との作
動の組合せで上述した操作を円滑に行うようになってい
る。

トルクコンバータの性能試験を行うに際しては、予め搬
入コンベヤ２３上のトルクコンバータ１２０内に高温の
トルコン油を第７図の二点鎖線で示す状態まで注入して
おき、面板１３上でのトルコン油の注入時間が極力少な
くなるようにする。そして、出力軸カプラ１５を上方へ
退避させると共にトルコン搬出入装置１１を作動させ、
面板１３上にある試験済みのトルクコンバータ１２０を
搬出用コンベヤ２４上へ移載する一方、新たなトルクコ
ンバータ１２０を搬入用コンベヤ２３から面板１３上へ
移載する。

そして、トルクコンバータ１２０のリングギヤが面板１
３上に突設された係合ピンに係合していることを確認し
たのち、出力軸カプラ１５を降下してトルクコンバータ
１２０に嵌合させ、残りのトルコン油をトルクコンバー
タ１２０内に注入するが、この時、電気動力計１７を低
速で駆動してトルコン油が短時間でトルクコンバータ１
２０内に充満するようにする。このため、トルコン油を
ストール試験の状態のように出力軸の中央からトルクコ
ンバータ１２０内へ流れ込むようにし、通路断面積が大
きい側からトルコン油を供給して短時間のうちにトルコ
ン油の注入作業を終えるようにすることも有効である。

しかるのち、伝達トルク性能試験か或いはストール性能
試験を行うが、手順等による所要時間の短縮化を考慮し
てストール性能試験から先に行う。まず、ブレーキ・ク
ラッチユニット２２のブレーキを作動して出力軸カプラ
１５側の回転を拘束すると共にクラッチを切って電気動
力計１７から出力側への駆動力の伝達を遮断する。そし
て、電気動力計１７を駆動しつつトルクコンバータ１２
０に対するトルコン油の供給圧及び吐出圧が予め設定さ
れた油圧となるように制御し、出力側トルクメータ１４
の検出トルク値を求め、ストールトルク比やトルク係数
を算出する。

なお、場合によってはこのストール性能試験を行わない
こともあり、このため、ブレーキ・クラッチユニット２
２を省略しても良い場合がある。

次に、ブレーキ・クラッチユニット２２のブレーキを使
用せずにクラッチを接続し、電気動力計１７を規定のト
ルクで高速回転し、減速ギヤユニット２１によりトルク
コンバータ１２０の入力側と出力側とで回転差を強制的
に与え、出力側にトルクを発生させて伝達トルク性能試
験を行う。この場合においても、トルクコンバータ１２
０に対するトルコン油の供給圧及び吐出圧を予め設定さ
れた値となるように制御し、出力側トルクメータ１４の
検出トルク値を求めて回転速度比に対するトルクコンバ
ータ１２０の効率や伝達トルク比及びトルク容量係数を
算出する。

このようにして試験を終えたならば、出力軸カプラ１５
を上方に引き上げるが、トルクコンバータ１２０からト
ルコン油が溢流する虞はほとんどなく、多少のトルコン
油が出力軸カプラ１５の下端から垂れ落ちるだけであ
り、油受け等を工夫することによってトルクコンバータ
１２０にトルコン油が付着するのを防止できる。この
後、再びトルコン搬出入装置１１を作動して試験済みの
トルクコンバータ１２０を面板１３上から搬出用コンベ
ヤ２４上へ移載する一方、新たなトルクコンバータ１２
０を搬入用コンベヤ２３から面板１３上へ移載し、上述
して操作を繰り返して次々とトルクコンバータ１２０の
試験を行う。

Ｈ．発明の効果 本発明のトルクコンバータ性能試験方法によると、出力
軸が上方から差し込めるようにトルクコンバータの軸心
をほぼ垂直に向けたので、トルクコンバータ内に予め大
量のトルコン油を充填しておくことができ、試験開始の
直前に注入するトルコン油の量を少なくすることが可能
となる。又、トルクコンバータを面板と出力軸カプラと
で上下から挾圧把持する状態となるため、従来のように
面板にトルクコンバータをボルト止めする必要がなくな
り、トルコン油の注入時間の短縮と相俟ってトルクコン
バータの性能試験を従来よりも著しく短時間のうちに終
えることが可能となった。

又、トルクコンバータの軸心を水平にしていないため、
出力軸カプラをトルクコンバータから引き抜いた時にト
ルクコンバータ内のトルコン油が流れ出てしまうような
不具合が全くなくなり、安全且つ迅速に試験を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるトルクコンバータ性能試験方法の
概念図、第２図は本発明方法を実現し得る試験装置の一
例を表す正面図、第３図はその右側面図、第４図は第２
図の平面図、第５図はトルクコンバータの内部構造を表
す断面図、第６図は従来のトルクコンバータ性能試験装
置の一例を表す概念図、第７図はトルクコンバータの搬
送状態を表す断面図、第８図は従来の試験装置に組付け
た状態を表すトルクコンバータの断面図である。 又、図中の符号で１１はトルコン搬出入装置、１２は入
力側トルクメータ、１３は面板、１４は出力側トルクメ
ータ、１５は出力軸カプラ、１７は電気動力計、２１は
減速ギヤボックス、２２はブレーキ・クラッチユニッ
ト、２３は搬入コンベヤ、２４は搬出コンベヤ、１０１
はケーシング、１０２はリングギヤ、１０４はタービン
羽根、１０５はスプライン筒、１０６は出力軸、１１２
は嵌合スリーブ、１２０はトルクコンバータ、１３０は
トルコン油である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動源に接続されるトルクコンバータのケ
   ーシングを駆動回転し、このケーシングと前記駆動源と
   の間に介装された入力側のトルクメータによって入力ト
   ルクを測定すると共に前記トルクコンバータのタービン
   羽根と一体のスプライン筒にスプライン嵌合する出力軸
   に連結された出力側のトルクメータによって出力トルク
   を測定するに際し、前記スプライン筒に対して前記出力
   軸が上方から差し込めるように前記トルクコンバータを
   その軸心がほぼ垂直となるように保持し、この状態で試
   験を行うようにしたことを特徴とするトルクコンバータ
   性能試験方法。