JPH09145548A - パワートレーンの性能試験装置 - Google Patents

パワートレーンの性能試験装置

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JPH09145548A
JPH09145548A JP7311163A JP31116395A JPH09145548A JP H09145548 A JPH09145548 A JP H09145548A JP 7311163 A JP7311163 A JP 7311163A JP 31116395 A JP31116395 A JP 31116395A JP H09145548 A JPH09145548 A JP H09145548A
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義夫 加藤
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Shinichi Kojima
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイドギヤやピニオンギヤの一部の歯の磨耗
や損傷を防いで、差動装置の耐久性を高い精度で評価で
きるようにしたパワートレーンの性能試験装置を提供す
る。 【解決手段】 左側増速機20と右側増速機21とは同
一の構造であるが、両増速機20,21間では増速比が
若干異なっている。そのため、出力軸24,25が連結
軸26により連結されている都合上、両入力軸22,2
3間に差回転が生じ、性能試験中には、これらと接続さ
れた左右作動出力軸6,7も若干量の差回転をもって回
転する。したがって、作動装置4内では、左右作動出力
軸6,7に接続したサイドギヤとピニオンギヤとが徐々
に相対回転し、所定時間の性能試験を行うと、これらギ
ヤの全ての歯に均等に負荷が掛かることになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワートレーンの
性能試験装置に係り、詳しくは差動装置の耐久性を高い
精度で評価可能とする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車用パワートレーンの台上
試験には、動力計等からなる性能試験装置が用いられて
いる。例えば、FF車のパワートレーンを試験する場
合、エンジンやモータにより変速機と差動装置とが一体
となったトランスアクスルを駆動すると共に、差動装置
の一対の差動出力軸にそれぞれ動力計やフライホイール
からなる負荷装置を接続して負荷を印加する。そして、
発進加速や定常走行等を組み合わせた所定の駆動モード
でトランスアクスルを駆動し、パワートレーンによる動
力損失や変速時のトルク変動等を計測すると共に、試験
終了後に変速ギヤ類や差動ギヤ類の磨耗等をチェックす
る。
【0003】しかし、このように差動装置の両差動出力
軸にそれぞれ負荷装置を接続した場合、装置構成が複雑
になると共にその体格や設備費も大きなものとなるた
め、負荷装置を一台とした性能試験装置が一部に採用さ
れている。この装置では、差動装置の両差動出力軸を連
結軸を介して直結し、この連結軸に負荷装置を連結する
ことにより、両差動出力軸に負荷を均等に印加する構成
を採っている。また、両差動出力軸と連結軸との間(あ
るいは、連結軸と負荷装置との間)に増速機構を設け、
負荷装置の回転数を上昇させることにより、比較的小容
量の負荷装置により十分な負荷を印加させることも行わ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、負荷装置を
一台としたこの種の性能試験装置には、以下に述べる不
具合があった。差動装置は、ディファレンシャルキャリ
ア内に各一対のサイドギヤとピニオンギヤとを収納した
ものであり、差動出力軸間に差回転が生じると、この差
回転を吸収するべく、サイドギヤとピニオンギヤとが噛
み合った状態で相対回転する。ところが、上述した性能
試験装置では、連結軸を介して直結されている両差動出
力軸は同一の回転数で回転するため、サイドギヤとピニ
オンギヤとが相対回転する原因である差回転が生じなく
なる。したがって、サイドギヤとピニオンギヤとは常に
同一の噛み合い状態でトルクを伝達し、両ギヤに形成さ
れた多数の歯のうち、噛み合いに関与する数枚の歯にの
み継続的に負荷が作用することになる。その結果、比較
的短時間の性能試験によって一部の歯に磨耗や損傷が生
じ、サイドギヤやピニオンギヤの耐久性の評価が不可能
になると共に、性能試験の続行を困難にしていた。
【0005】このような不具合を防止するべく、一定時
間ごとに差動出力軸と連結軸とを分離して一方を回転さ
せ、サイドギヤとピニオンギヤとの噛み合い状態を変化
させた後に、再び接続する組替作業も行われていた。し
かし、この組替作業に要する工数と時間は試験作業者に
とって大きな負担となる他、作業中には当然に性能試験
が中断されるため、性能試験装置の稼働率が低下する欠
点があった。また、組替作業を行った場合にも、全ての
歯に均等に負荷が掛けることは事実上不可能であるた
め、サイドギヤやピニオンギヤの耐久性を評価すること
はやはり難しかった。
【0006】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
サイドギヤやピニオンギヤの一部の歯の磨耗や損傷を防
いで、差動装置の耐久性を高い精度で評価できるように
したパワートレーンの性能試験装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
1では、この目的を達成するために、差動装置を含むパ
ワートレーンの性能を試験するパワートレーンの性能試
験装置であって、前記差動装置の第1差動出力軸に連結
し、当該第1差動出力軸の回転を所定の第1変速比で変
速する第1変速手段と、前記差動装置の第2差動出力軸
に連結し、当該第2差動出力軸の回転を所定の第2変速
比で変速する第2変速手段と、当該第1変速手段の出力
軸と第2変速手段の出力軸とを連結する連結手段と、こ
の連結手段に連結し、回転負荷を印加する負荷印加手段
とを備え、前記第1変速比と前記第2変速比とを異なる
値に設定したものを提案する。
【0008】また、本発明の請求項2では、請求項1の
パワートレーンの性能試験装置において、前記第1変速
比を前記第2変速比で除した値が1近傍であるものを提
案する。また、本発明の請求項3では、請求項1または
2のパワートレーンの性能試験装置において、前記第1
変速比と前記第2変速比とが共に1より大きいもの、す
なわち両変速手段により増速が行われるものを提案す
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
に基づき詳細に説明する。図1は、本発明に係る性能試
験装置を示す概略構成図であり、図中の符号1は基台2
上に設置された自動車用のガソリンエンジン(以下、単
にエンジンと記す)を示す。エンジン1には、パワート
レーンとして変速機3と作動装置4とが一体となったト
ランスアクスル5が接続されており、作動装置4の左右
作動出力軸6,7にはエンジン1の回転が減速して伝達
される。作動装置4は、図2に示したように、変速機3
に駆動されるディファレンシャルキャリア10と、ピニ
オンシャフト11により回動自在に保持された一対のピ
ニオンギヤ12,13と、これらピニオンギヤ12,1
3と噛み合うと共に左右の作動出力軸6,7に接続する
一対のサイドギヤ14,15とを主要構成部材としてい
る。ピニオンシャフト11はディファレンシャルキャリ
ア10と一体に回転し、左右作動出力軸6,7間の差回
転を許しながら、ピニオンギヤ12,13を介してサイ
ドギヤ14,15を駆動する。
【0010】基台2の上面には、左右端に左側増速機2
0と右側増速機21とが配設されており、これら増速機
20,21の上方内側に突出した入力軸22,23には
作動装置4の左右作動出力軸6,7がそれぞれ接続され
ている。一方、両増速機20,21の下方内側に突出し
た出力軸24,25は、連結軸26により連結されてい
るため、常に同一の回転数で回転する。右側増速機21
の下方外側には、出力軸25と一体に回転する計測用出
力軸27が突出しており、この計測用出力軸27が動力
計28およびフライホイール装置29に接続している。
図中、30は計測用出力軸27の駆動トルクを検出する
トルクメータである。
【0011】図1に示すように、左側増速機20と右側
増速機21とは同一の構造となっている。すなわち、左
側増速機20においては、入力軸22と一体の大歯車3
1に出力軸24と一体の小歯車32が噛み合って増速が
行われ、右側増速機21においても、入力軸23と一体
の大歯車33に出力軸25と一体の小歯車34が噛み合
って増速が行われる。ことろが、本実施形態では、両増
速機20,21間で増速比が若干異なっており、出力軸
24,25が連結軸26により連結されている都合上、
両入力軸22,23間に差回転が生じる。例えば、左側
増速機20では、大歯車31の歯数をNLL、小歯車32
の歯数をNLSとすると、増速比NLL/NLSは140/40
(=3.5)となり、右側増速機21では、大歯車33の
歯数をNRL、小歯車34の歯数をNRSとすると、増速比
NRL/NRSは136/39(≒3.489)となる。これにより、
右側増速機21の入力軸23は、左側増速機20の入力
軸22に対して、常に0.37%だけ高速で回転することに
なる。
【0012】以下、本実施形態の作用を述べる。トラン
スアクスル5の性能試験にあたっては、エンジン1を始
動させた後、所定の運転モードやシフトスケジュールに
基づきエンジン1の運転や変速機3のシフトを行う一
方、動力計28やフライホイール装置29により所定の
負荷を印加する。これにより、エンジン1と変速機3と
のマッチングの評価やトランスアクスル5による動力損
失等の計測が行われると共に、トルクメータ30により
変速機3による変速ショック等も計測される。この際、
本実施形態では、左右作動出力軸6,7の回転が増速機
20,21により増速されるため、動力計28やフライ
ホイール装置29に小型のものを採用することが可能と
なり、装置のコンパクト化や設備コストの低減を図るこ
とができた。
【0013】一方、性能試験の終了後、試験作業者は、
トランスアクスル5を分解して、各部の磨耗や損傷をチ
ェックする。この際、前述したように、右側増速機21
の入力軸23は左側増速機20の入力軸22に対して若
干高速で回転するため、性能試験中には、これらと接続
された左右作動出力軸6,7も若干量の差回転をもって
回転する。したがって、作動装置4内では、左右作動出
力軸6,7に接続したサイドギヤ14,15とサイドギ
ヤ14,15と噛み合うピニオンギヤ12,13とが徐
々に相対回転し、所定時間の性能試験を行うと、これら
ギヤ12〜15の全ての歯に均等に負荷が掛かることに
なる。その結果、従来装置の不具合であった一部の歯に
のみ生じる磨耗や損傷が防止され、耐久性の評価を高精
度で行うことができるようになった。尚、本実施形態で
は、両増速機20,21間での増速比の相違をごく少な
くしたため、作動装置4内のピニオンギヤ12,13の
回転数を下げることができ、ピニオンギヤ12,13と
ピニオンシャフト11との間の焼き付きを防止すること
ができた。
【0014】以上で、具体的実施形態の説明を終える
が、本発明の態様はこの実施形態に限るものではない。
例えば、上記実施形態では、パワートレーンの駆動源と
してエンジンを用いたが、電気モータ等を用いるように
してもよい。また、上記実施形態では、トランスアクス
ルの性能試験装置に本発明を適用したものであるが、変
速機と作動装置とが別体となったパワートレーンの性能
試験装置に本発明を適用してもよい。更に、装置のその
他の具体的構成や増速機の増速比等についても、本発明
の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0015】
【発明の効果】本発明の請求項1によれば、差動装置を
含むパワートレーンの性能を試験するパワートレーンの
性能試験装置であって、前記差動装置の第1差動出力軸
に連結し、当該第1差動出力軸の回転を所定の第1変速
比で変速する第1変速手段と、前記差動装置の第2差動
出力軸に連結し、当該第2差動出力軸の回転を所定の第
2変速比で変速する第2変速手段と、当該第1変速手段
の出力軸と第2変速手段の出力軸とを連結する連結手段
と、この連結手段に連結し、回転負荷を印加する負荷印
加手段とを備え、前記第1変速比と前記第2変速比とを
異なる値に設定したものとしたため、性能試験時におい
ては作動装置内のサイドギヤとピニオンギヤとが相対回
転し、一部の歯のみ負荷が掛かることがなくなり、耐久
性の評価精度が向上する。
【0016】また、本発明の請求項2によれば、請求項
1のパワートレーンの性能試験装置において、前記第1
変速比を前記第2変速比で除した値が1近傍であるもの
としたため、作動装置内のピニオンギヤの回転数を低く
することができ、ピニオンギヤとピニオンシャフトとの
焼き付きが防止できる。また、本発明の請求項3によれ
ば、請求項1または2のパワートレーンの性能試験装置
において、前記第1変速比と前記第2変速比とが共に1
より大きいものとしたため、動力計やフライホイール装
置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る性能試験装置の一実施形態を示し
た概略構成図である。
【図2】差動装置の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
1 エンジン 3 変速機 4 差動装置 5 トランスアクスル 6,7 差動出力軸 10 ディファレンシャルキャリア 11 ピニオンシャフト 12,13 ピニオンギヤ 14,15 サイドギヤ 20,21 増速機 22,23 入力軸 24,25 出力軸 26 連結軸 27 計測用出力軸 28 動力計 29 フライホイール装置 30 トルクメータ 31,33 大歯車 32,34 小歯車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小嶌 伸一 東京都大田区下丸子四丁目21番1号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動装置を含むパワートレーンの性能を
    試験するパワートレーンの性能試験装置であって、 前記差動装置の第1差動出力軸に連結し、当該第1差動
    出力軸の回転を所定の第1変速比で変速する第1変速手
    段と、 前記差動装置の第2差動出力軸に連結し、当該第2差動
    出力軸の回転を所定の第2変速比で変速する第2変速手
    段と、 当該第1変速手段の出力軸と第2変速手段の出力軸とを
    連結する連結手段と、 この連結手段に連結し、回転負荷を印加する負荷印加手
    段とを備え、 前記第1変速比と前記第2変速比とを異なる値に設定し
    たことを特徴とするパワートレーンの性能試験装置。
  2. 【請求項2】前記第1変速比を前記第2変速比で除した
    値が1近傍であることを特徴する、請求項1記載のパワ
    ートレーンの性能試験装置。
  3. 【請求項3】前記第1変速比と前記第2変速比とが共に
    1より大きいことを特徴する、請求項1または2記載の
    パワートレーンの性能試験装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103884516A (zh) * 2014-03-06 2014-06-25 黑龙江工程学院 微型车用磁流变液缓速器性能测试装置
CN104536308A (zh) * 2014-11-18 2015-04-22 吉林大学 基于LabVIEW的自动变速器测控装置及其测控系统和测控方法
CN104748971A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 陕西汉德车桥有限公司 一种汽车驱动桥差速器总成耐久性测试台架及测试方法
CN109655247A (zh) * 2018-12-05 2019-04-19 合肥百川自动化科技有限公司 一种电子油门性能及耐久试验机构

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