WO2013111685A1 - 変速機の試験装置 - Google Patents

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torque meter
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environmental tank
temperature
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貴浩 中川
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株式会社明電舎
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/022—Power-transmitting couplings or clutches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details

Definitions

  • the present invention relates to a test apparatus for a transmission, and more particularly to a test apparatus for removing a middle shaft connecting a dynamometer and a specimen and for protecting a torque meter associated with the removal.
  • FIG. 10 is a block diagram of a transmission test apparatus as shown in Patent Document 1, in which 1 is an environmental tank, 10 is a test piece (transmission + torque converter) disposed in the environmental tank, and Dy 1 is an input shaft
  • the dynamometers Dy2 and Dy3 are dynamometers for the output shaft, and each dynamometer is mounted and fixed on a bed.
  • One end of the intermediate shaft S1 is connected to the rotation shaft of the input dynamometer Dy1 via a torque meter TM1, and the other end of the intermediate shaft S1 penetrates the wall of the environmental chamber 1 while being supported by the intermediate bearing SB1. It projects into the tank.
  • the dynamometers Dy2 and Dy3 for the output shaft are also connected to the output shaft of the test piece 10 by connecting the torque meters TM2 and TM3, the intermediate bearings SB2 and SB3, and the intermediate shafts S2 and S3, respectively.
  • Japanese Patent No. 4010087 Japanese Patent No. 4010087
  • the environmental test is performed in a temperature range from low temperature to high temperature, for example, a temperature range of -40.degree. C. to 150.degree. Therefore, an error is generated on the horizontal axis of the intermediate shaft S1 due to the temperature difference between the dynamometer Dy1 side and the environmental tank 1, and in Patent Document 1, in order to prevent the error, a heater is attached and temperature adjustment is performed so that no error occurs. Is going.
  • the object of the present invention is to provide a transmission test apparatus which can improve the measurement accuracy in consideration of the above-mentioned demand and can reduce the size of the equipment.
  • the sample placed in the environmental tank and the dynamometer for the input shaft are connected via the torque meter placed outside the environmental tank, and the sample is placed under the temperature in the environmental tank.
  • Test equipment to test A box-shaped specimen mount having a hollow portion is provided opposite to the specimen attached to the environmental tank, a flange is disposed in the hollow portion of the specimen mount, and the specimen is connected to one end of the flange.
  • the dynamo meter rotary shaft for the input shaft is connected to one end of the flange via the torque meter.
  • a heat insulating wall for suppressing heat conduction from the environmental tank is provided on an inner wall on a test object fixing side of the test object mount.
  • a flange for heat dissipation is provided on a shaft of the flange, and cold air and hot air from the environmental tank are prevented from being conducted to the torque meter through the flange. It is a thing.
  • the heat insulating wall is divided and formed, and the cutout portion is closed by a shielding plate after connection of the test piece and the flange.
  • an air duct is connected to the hollow portion of the specimen mount, and air is blown into the hollow portion through the air duct.
  • the sample placed in the environmental tank and the dynamometer for the input shaft are connected via the torque meter placed outside the environmental tank, and the sample is placed under the temperature in the environmental tank.
  • Test equipment to test A specimen mount is provided opposite to the specimen attached to the environmental tank, and a hole is formed in the specimen mount, and a hollow spacer is interposed between the specimen and the specimen mount. Side flanges are disposed in the hollow portion of the spacer, one end of the flange is connected to the adapter flange fixed to the sample, and the other end of the flange is connected to the dynamo via the torque meter It is characterized in that it is connected to the rotation shaft of the meter.
  • a heat insulating wall is provided in the hollow portion of the spacer, and the heat insulating wall prevents the cold air / hot air from the environmental tank from being conducted to the torque meter. It is a thing.
  • a constant temperature bath is provided in the hollow portion of the spacer sandwiched between the heat insulating wall and the torque meter, a temperature sensor is provided in the constant temperature bath, and a detection signal of the temperature sensor is used. It is characterized by controlling temperature in a thermostat based on it.
  • a flange for heat dissipation is provided on a shaft of the flange, and cold air from the environmental tank and hot air are prevented from being conducted to the torque meter through the flange. It is a thing.
  • the heat insulating wall is divided and formed, and the cutout portion is closed by a shielding plate after connection of the specimen and the flange.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a test apparatus for testing a sample under temperature in an environmental tank, wherein a hollow portion is provided between a face plate of the environmental tank and a sample mount on which the sample is mounted.
  • a side H-shaped flange is disposed in the hollow portion, and one end of the flange is connected to an adapter flange fixed to the sample. The other end of the flange is connected to the rotation shaft of the dynamometer via a torque meter.
  • a heat insulating wall or a heat insulating wall and a thermostatic bath are installed in the hollow portion as necessary.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, in which the same or corresponding parts as in FIG. That is, according to the present invention, the conventional intermediate shaft S1 and the intermediate bearing SB1 connected to the input shaft dynamometer Dy1 are removed.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the dynamometer and the test piece connecting portion, and the test piece 10 is disposed in the environmental tank 1 with the torque converter 11 and the transmission 12 covered by the metal cover 13. And is fixed to the face plate 4 through the metal cover 13.
  • a hole 4 a is bored in the face plate 4, and an adapter flange 2 and a drive plate 3 serving as an input shaft to the torque converter 11 are located in the vicinity of the hole 4 a.
  • Reference numeral 5 denotes a sample mount, and an open portion 5a is formed at a position opposite to the hole 4a drilled in the face plate 4 so that cold air and hot air from the environmental tank can be discharged to the outside of the machine.
  • Reference numeral 7 denotes a torque meter, and a receiving unit (hereinafter referred to as a stator unit) 7a for receiving a detected torque signal is installed in a fixed unit.
  • a spacer 6 is formed in a hollow shape having a diameter larger than the hole 1b of the face plate 1a and a predetermined length, and is installed between the face plate 1a and the specimen mount 5.
  • a flange 8 corresponding to an environmental tank is formed in a side H shape and has a length substantially equal to the length of the spacer 6, the adapter flange 2 is fixed to one end thereof, and the other end of the torque meter 7 is The rotor portion 7b is fixed. Further, the rotation shaft of the dynamometer Dy1 for the input shaft is connected to the other end of the rotor portion 7b via the coupling 9.
  • the intermediate shaft S2 of the output shaft dynamometer Dy2 is also removed. It can be shortened. As a result, the dimensions in the horizontal axis direction of the entire test apparatus are significantly reduced to enable reduction in the installation area of the test apparatus, and the elimination of the intermediate axis makes it possible for the connecting shaft between the specimen and the dynamometer to be reduced.
  • the twisting phenomenon does not occur, the rigidity and strength increase, and the resonance point frequency increases to improve the response.
  • the frequency of the torsional resonance point has been around 200 Hz in the past because the intermediate shaft was eliminated by the present invention.
  • the resonance point is raised to about 290 to 320 Hz.
  • the arrangement position of the torque meter 7 is between the flange 8 and the coupling 9 connecting the dynamometer for the input shaft, and the arrangement position thereof is the open portion 5a of the specimen mount 5. Since the open portion 5a is an area which is in contact with air in the normal temperature area, the temperature rise of the torque meter 7 is suppressed relatively without being influenced by the temperature in the environmental tank 1 even if the intermediate shaft disappears. It is.
  • FIG. 3 is a partial view showing the second embodiment, and the difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that the heat insulating wall 20 is provided in the hollow of the spacer 6. Since the environmental test is carried out in the temperature range of -40 ° C, as indicated by the arrows in FIG. 2, the cold air and the hot air in the environmental tank 1 are particularly in the low temperature range and the high temperature range. It enters the hollow of the spacer 6 through the metal cover 13 or conducts heat through the torque converter 11, the adapter flange 2 and the flange 8 to reach the torque meter 7. Damage to the torque meter due to low temperature or high temperature or detected torque May cause an error.
  • a heat insulating wall 20 is provided in the vicinity of the junction between the face plate 4 and the spacer 6 in order to protect the torque meter 7 from cold and hot air.
  • cold air or hot air entering the hollow space of the spacer 6 is blocked by the heat insulating wall 20 as indicated by the arrows to block the flow path to the torque meter 7, thereby preventing damage to the torque meter and occurrence of detection errors.
  • FIG. 4 is a partial view showing a third embodiment, in which a heat dissipation flange 8a and a thermostatic bath 30 are provided on the hollow inner flange 8 of the spacer 6 so as to surround the heat dissipation flange 8a.
  • the heat radiation area is expanded by the heat radiation flange 8a, and the heat radiation is forcibly promoted by the thermostat 30.
  • Others are the same as that of Example 2 shown in FIG. It is a matter of course that the heat radiation effect is improved as compared with FIG. 3 even if only the heat radiation flange 8 a is not provided with the constant temperature bath 30.
  • the thermostat 30 is provided with a thermostat 30 which surrounds the flange 8 and the heat dissipation flange 8a, and is connected to the air duct 31, and an air outlet is provided in part. Further, the temperature sensor 32 and the heater 33 are disposed at an arbitrary position in the thermostatic chamber 30, and a blower is connected to the air duct 31. The temperature signal measured by the temperature sensor 32 is not shown. It is transmitted to the board and becomes a control signal for the heater 33 and the blower.
  • the torque meter 7 has a built-in temperature sensor, and the built-in temperature sensor controls the blower or the air conditioner. In that case, the temperature sensor may not be required, and the temperature sensor in FIG. You may provide as a sensor for heavy protection.
  • the hot air conducted through the cover 13 when the specimen 10 is tested at high temperature is blocked by the heat insulating wall 20 as shown by the arrows in FIG. 4 and the torque converter 11, the drive plate 3 and the adapter flange 2 and the heat transmitted through the flange 8 are diffused by the heat dissipating flange 8a, and are dissipated by the blowing of air in the constant temperature bath 30, and the heat conduction to the torque meter is prevented.
  • the blower is operated at the time of the test under high temperature. At that time, the heat exchange amount in the heat radiation area of each heat exchange area is calculated in advance, and the temperature signal is detected by the temperature sensor 32 By controlling the blowing amount of air based on the temperature, it is possible to control the temperature in the constant temperature bath 30 at an arbitrary set temperature. Further, at the time of a test under a low temperature, it is possible to control the heater 33 based on the signal detected by the temperature sensor 32 and to control the temperature inside the thermostatic bath 30 to an arbitrary set temperature.
  • the temperature in the vicinity where the torque meter is installed can be controlled within a predetermined temperature, so that the torque meter can be protected more than in the second embodiment, and the measurement accuracy is improved. Torque can be detected.
  • the intermediate shaft as in the prior art is eliminated and the flange 8 is used, flanges are formed on both axial ends of the flange, and the flanges have a diameter larger than the shaft diameter.
  • the heat dissipation flange 8a is further provided in FIG. 4, when the heat insulation wall 20 is inserted from the torque meter connection side, the heat insulation wall 20 must be provided with a hole having a diameter larger than that of the flange portion or the heat dissipation flange. You must. Then, cold air and hot air flow from the hole to the torque meter 7 side, and the effect of providing the heat insulating wall 20 is halved.
  • FIG. 5 is a configuration diagram for solving the problem, and is a view on arrow AA of FIG. That is, the heat insulating wall 20 is divided from the vicinity of the axial center of the flange 8 into 20a and 20b, and the divided heat insulating walls 20a and 20b are provided slidably along the wall surface of the spacer 6 to the left and right.
  • the thermostatic bath is also divided together with the heat insulating wall 20, and the flange 8 is fitted while being slid from the left and right so as to sandwich the flange 8 to be joined near the axial center portion of the flange 8.
  • the assembly becomes easy, and the diameter of the hole formed in the heat insulating wall 20 and, in some cases, the substantially central position in the thermostatic chamber 30, the shaft diameter of the rotating flange 8 Since it is possible to provide a slightly larger, it is possible to suppress the conduction of cold air and hot air, protect the torque meter, or prevent the occurrence of a temperature error in the measured value, and torque detection with high accuracy becomes possible. is there.
  • FIG. 6 is a partial view showing the fifth embodiment.
  • the difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that the spacer 6 is omitted and the specimen 10 is attached to the specimen mount 5 via the face plate 4
  • the specimen mount 5 is formed in a box shape, and a hole 5b is provided on the mounting side of the specimen 10, and the opposite side to the hole 5b is in an open state.
  • the length from the hole 5b to the open portion is approximately the length of the spacer 6 shown in FIG.
  • the heat insulation wall 20 which consists of heat insulation materials, such as urethane, is arrange
  • a heat insulating wall 20 is provided in the vicinity of the junction between the specimen 10 and the specimen mount 5.
  • cold air or hot air entering the hollow of the specimen mount 5 is blocked by the heat insulating wall 20 as indicated by the arrows, and the flow path to the torque meter 7 is blocked, so that cold air or hot air from the environmental tank 1 Damage to the torque meter due to In addition, even if the damage does not occur, the detection error of the torque meter due to the temperature drift is suppressed.
  • FIG. 7 is a partial view showing a sixth embodiment, in which a flange 8 for heat dissipation is provided on the flange 8 disposed in the hollow of the specimen mount 5.
  • a flange 8 for heat dissipation is provided on the flange 8 disposed in the hollow of the specimen mount 5.
  • one end of an air duct 31 is provided toward the heat radiation flange 8a, and the other end is connected to an air conditioner (not shown). Cold air and hot air are blown from the air conditioner in response to the temperature in the environmental tank. Therefore, the constant temperature bath portion 30 is formed inside the box-like sample mount 5.
  • the constant temperature bath portion 30 promotes the radiation of the heat conducted through the flange 8 and the heat radiation flange 8a.
  • the constant temperature bath portion 30 is configured such that the air discharge path is formed at a position sandwiched between the heat insulation wall 20 and the fixed side of the torque meter receiving portion 7a etc.
  • the constant temperature bath portion 30 may be provided so as to surround the flange 8 a and be connected to the air duct 31 so that an air discharge port is provided in a part of the constant temperature bath portion 30.
  • Others are the same as that of Example 2 shown in FIG.
  • the thermostat 30 is formed in FIG. 7, it is needless to say that the heat dissipation effect is improved even if the thermostat 30 is omitted and only the flange 8a is provided.
  • Air is blown to the constant temperature bath portion 30 through the air duct 31. Further, a temperature sensor 32 is disposed at an arbitrary position of the thermostatic chamber 30, and the measured temperature signal is transmitted to a control panel (not shown) and used as a control signal for the air conditioner.
  • the hot air conducted through the cover 13 is blocked by the heat insulating wall 20 as shown by the arrow in FIG. 4 and the torque converter 11, the drive plate 3 and the adapter
  • the heat conducted through the flange 2 and the flange 8 is diffused by the heat dissipating flange 8 a and dissipated by the blowing of air in the constant temperature bath portion 30 so that the heat conduction to the torque meter 7 is blocked.
  • the temperature in the vicinity where the torque meter is installed can be controlled within a predetermined temperature, so that the torque meter can be further protected than the effect of Embodiment 2, and the measurement value accuracy is It is possible to improve the torque detection with high accuracy.
  • the intermediate shaft as in the prior art is eliminated and the flange 8 is used, flanges are formed on both axial ends of the flange, and the flanges have a diameter larger than the shaft diameter.
  • the heat dissipation flange 8a is further provided, when the heat insulation wall 20 is inserted from the torque meter connection side, the heat insulation wall 20 must be provided with a hole having a diameter larger than the diameter of the flange portion or the heat dissipation flange. You must. Then, cold air and hot air flow into the torque meter 7 through the hole, and the effect of providing the heat insulating wall 20 is halved.
  • FIG. 8 is a view on arrow AA of FIG. 7 in order to simplify the assembly of the test apparatus shown in FIG. That is, the heat insulating wall 20 is divided from the vicinity of the axial center of the flange 8 into 20a and 20b, and the divided heat insulating walls 20a and 20b are provided slidably along the wall surface of the spacer 6 to the left and right.
  • the thermostatic bath is also divided together with the heat insulating wall 20, and the flange 8 is fitted while being slid from the left and right so as to sandwich the flange 8 and is coupled near the axial center of the flange 8.
  • the assembly becomes easy, and the diameter of the hole formed in the heat insulating wall 20 and, in some cases, the substantially central position in the thermostatic chamber 30, the shaft diameter of the rotating flange 8 Since it is possible to provide a slightly larger size, it is possible to suppress the conduction of cold air and hot air, protect the torque meter, or prevent the occurrence of a temperature error in the measured value, and torque detection with high accuracy becomes possible. is there.
  • FIG. 9 The embodiment shown in FIG. 9 is an embodiment in which the heat insulating wall 20 is divided into three, in which the specimen mount is formed in a box shape, and the H-shaped flange 8 and the like are disposed in the box-like hollow portion.
  • (A) of FIG. 9 is a perspective view showing a member configuration
  • (b) is a perspective view of a member attached state as seen from the specimen attachment side
  • (c) is a member of the specimen mount as seen from the dynamometer Dy1 side. It is an attachment state figure.
  • a reference numeral 50 denotes a box-shaped specimen mount, which is provided with a hollow portion having a width W.
  • the width W is a hollow portion corresponding to approximately twice the length of the spacer 6 shown in FIG. 2, and the front plate 51 of the specimen 10 attached to the specimen mount 50 is the front side.
  • the notch portion 51a (the hole 5b in FIG. 2) extending in the lateral direction is provided in the test piece 10, and the test piece 10 is fixed to a part thereof through the face plate 4.
  • the heat insulation wall 20 is divided into three parts 20a, 20b and 20c, and the heat insulation wall 20a is for covering the notch 51a not covered by the face plate 4 to block cold air and hot air, for example, a notch from the lateral direction It is configured to be slidable along the portion 51a.
  • the rear face of the specimen mount 50 is open, and at the rear face position, a torque meter 7 is disposed on the horizontal axis with the flange 8. Further, a hole is also formed on the side surface of the sample mount 50, and the connection box 31c of the air duct 31 is attached.
  • the air duct 31 has a hose 31a connected to the blower side and a hose 31b connected to the hot air generator side and is connected to the connection box 31c, and performs the role of a thermostatic bath through the connection box 31c. The air is blown into the box of the sample mount 50.
  • Reference numeral 52 denotes a wind preventing plate for blocking cold air and hot air from the environmental tank, and 53 denotes a wind preventing plate for the torque meter.
  • the assembly sequence according to this embodiment is performed as follows.
  • the torque meter 7 and the windproof plate 52 are attached to the specimen mount 50 in advance.
  • the flange 8 is positioned in a box shape with the heat insulating wall 20a removed, and one end is connected to the rotor portion of the torque meter 7.
  • the face plate 4 to which the divided heat insulating wall 20b is fixed to the front plate 51 the flange 8 and the adapter flange 2 and the specimen 10 are connected, and the other divided heat insulating wall 20c is Attach to face plate 51.
  • the notch 51a is closed by the heat insulating wall 20a and the connection box 31c of the air duct is attached, as shown in FIG. 9 (b) (however, FIG. 9 is a state diagram with the specimen 10 removed).
  • the assembly is facilitated, and the conduction of cold air and hot air is suppressed to protect the torque meter or to prevent the occurrence of a temperature error in the measured value, thereby enabling highly accurate torque detection. It is a thing.
  • the elimination area of the conventional intermediate shaft is reduced, the twisting phenomenon of the connecting shaft between the specimen and the dynamometer does not occur, the rigidity strength is enhanced, and the responsiveness is improved.
  • Improve. by installing a heat insulating wall or a heat insulating wall and a constant temperature bath in the hollow portion of the spacer, it is possible to protect the torque meter at the time of an environmental test, to suppress temperature error and to detect torque with high accuracy. It is.

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Abstract

　供試体を環境槽内に配置する変速機の試験装置では、供試体とダイナモメータとの間に中間軸とトルクメータが介在するため、軸方向が長くなって設置面積を多く要すると共に、軸のねじりが生じて剛性が弱い。　環境槽の面板と、供試体を取付ける供試体取付台間に中空状のスペーサを設ける。スペーサの中空部には側面Ｈ形状のフランジを配置し、このフランジの一端と供試体に固定されたアダプタフランジとを連結する。フランジの他端はトルクメータを介してダイナモメータの回転軸に連結して構成する。

Description

変速機の試験装置
　本発明は、変速機の試験装置に係わり、特にダイナモメータと供試体間を接続する中間軸を除去すると共に、除去に伴うトルクメータの保護を行うようにした試験装置に関するものである。
　変速機の試験装置として、自動車用部品の中でも、トランスミッションの重要構成部品であるトルクコンバータの試験結果が重要となっているが、変速機の試験装置としては特許文献１等が公知となっている。図１０は特許文献１で示すような変速機の試験装置の構成図で、１は環境槽、１０は環境槽内に配置される供試体（変速機＋トルクコンバータ）、Ｄｙ１は入力軸用のダイナモメータ、Ｄｙ２，Ｄｙ３は出力軸用のダイナモメータで、各ダイナモメータはベッド上に載置固定されている。
　入力用のダイナモメータＤｙ１の回転軸には、トルクメータＴＭ１を介して中間軸Ｓ１の一端が連結され、中間軸Ｓ１の他端は中間軸受けＳＢ１に支承されながら環境槽１の壁を貫通して槽内に突出している。また、出力軸用のダイナモメータＤｙ２，Ｄｙ３も、それぞれトルクメータＴＭ２，ＴＭ３、中間軸受けＳＢ２，ＳＢ３、及び中間軸Ｓ２，Ｓ３を連結して供試体１０の出力軸に連結されている。
日本国の特許第４０１００８７号公報
　環境試験としては、供試体１０が配置される環境槽１内では低温から高温の温度範囲、例えば－４０℃～１５０℃の温度範囲で環境試験が実施される。そのため、ダイナモメータＤｙ１側と環境槽１内の温度差によって中間軸Ｓ１の水平軸に誤差が発生し、特許文献１ではその誤差を防止するためにヒータを取り付けて誤差が発生しないよう温度調節を行っている。
　ところで、近年、変速機の試験装置としての多様化が進み、供試体の性能・評価試験における高機能・高精度への計測要望や、設備の縮小化等が要望されている。
　そこで、本発明が目的とするところは、上記の要望に鑑みて計測精度の向上を図り、且つ設備の縮小化を可能とした変速機の試験装置を提供することにある。
　本発明の１つの観点によれば、環境槽内に配置される供試体と環境槽外に配置したトルクメータを介して入力軸用のダイナモメータに連結し、環境槽内の温度下で供試体を試験する試験装置において、
前記環境槽に取付けられた供試体と対向して中空部を有する箱状の供試体取付台を設け、供試体取付台の中空部にフランジを配置し、フランジの一端に前記供試体を連結し、且つフランジの一端に前記トルクメータを介して前記入力軸用のダイナモメータ回転軸を連結して構成したことを特徴としたものである。
　本発明の他の観点によれば、前記供試体取付台の供試体固定側内壁に、前記環境槽からの熱伝導を抑制するための断熱壁を設けたことを特徴としたものである。
　本発明の更に他の観点によれば、前記フランジの軸に放熱用フランジを設け、前記環境槽からの冷気・熱気がフランジを介して前記トルクメータへ伝導するのを防止したことを特徴としたものである。
　本発明の別の観点によれば、前記断熱壁を分割して形成し、前記供試体とフランジの連結後に前記切欠部を遮蔽板で塞ぐよう構成したことを特徴としたものである。
　本発明の更に別の観点によれば、前記供試体取付台の中空部にエアダクトを接続し、中空部内にエアダクトを介して送風するよう構成したことを特徴としたものである。
　本発明の他の観点によれば、環境槽内に配置される供試体と環境槽外に配置したトルクメータを介して入力軸用のダイナモメータに連結し、環境槽内の温度下で供試体を試験する試験装置において、
前記環境槽に取付けられた供試体と対向して供試体取付台を設け、この供試体取付台に孔を穿設すると共に、前記供試体と供試体取付台間に中空状のスペーサを介在させてスペーサの中空部に位置して側面Ｈ形状のフランジを配置し、このフランジの一端と前記供試体に固定されたアダプタフランジとを連結し、前記フランジの他端はトルクメータを介して前記ダイナモメータの回転軸に連結して構成したことを特徴としたものである。
　本発明の更に他の観点によれば、前記スペーサの中空部に断熱壁を設け、この断熱壁によって前記環境槽からの冷気・熱気が前記トルクメータへ伝導することを防止したことを特徴としたものである。
　本発明の別の観点によれば、前記断熱壁とトルクメータに挟まれた前記スペーサの中空部内に恒温槽を設け、この恒温槽内に温度センサを配設すると共に、温度センサの検出信号に基づいて恒温槽内の温度を制御することを特徴としたものである。
　本発明の更に別の観点によれば、前記フランジの軸に放熱用フランジを設け、前記環境槽からの冷気・熱気がフランジを介して前記トルクメータへ伝導するのを防止したことを特徴としたものである。
　本発明の他の観点によれば、前記断熱壁を分割して形成し、前記供試体とフランジの連結後に前記切欠部を遮蔽板で塞ぐよう構成したことを特徴としたものである。
本発明の実施例を示す試験装置の構成図。 本発明の実施例を示す部分拡大図。 本発明の他の実施例を示す部分拡大図。 本発明の他の実施例を示す部分拡大図。 本発明の他の実施例を示す図４のＡ－Ａ矢視図。 本発明の他の実施例を示す斜視図。 本発明の他の実施例を示す部分拡大図。 本発明の他の実施例を示す図７のＡ－Ａ矢視図。 本発明の他の実施例を示す斜視図。 従来の変速機試験装置の構成図。
　本発明は、環境槽内の温度下で供試体を試験する試験装置において、環境槽の面板と、供試体を取付ける供試体取付台間に中空部を設ける。中空部には側面Ｈ形状のフランジを配置し、このフランジの一端と供試体に固定されたアダプタフランジとを連結する。フランジの他端はトルクメータを介してダイナモメータの回転軸に連結して構成する。また、必要に応じて中空部内に断熱壁、或いは断熱壁と恒温槽を設置したものである。以下実施例に基づいて詳述する。
　図１は、本発明の実施例を示す構成図で、図１０との同一部分若しくは相当する部分に同一符号を付している。すなわち、本発明は、入力軸用ダイナモメータＤｙ１に連結される従来の中間軸Ｓ１と中間軸受けＳＢ１が除去されている。
　図２はダイナモメータと供試体連結部分の拡大図を示したもので、供試体１０は、トルクコンバータ１１、トランスミッション１２を有して金属製のカバー１３に覆われて環境槽１内に配置され、金属製のカバー１３を介して面板４と固着される。面板４には孔４ａが穿設されており、トルクコンバータ１１に対する入力軸となるアダプタフランジ２及びドライブプレート３が孔４ａの近辺に位置している。
　５は供試体取付台で、面板４に穿設された孔４ａとの対向位置に開放部５ａが形成されて、環境槽からの冷気・熱気が機外に放出されるようになっている。
７はトルクメータで、検出されたトルク信号を受信する受信部（以下ステータ部という）７ａは固定部に設置されている。６はスペーサで、面板１ａの孔１ｂより大きな径で、且つ所定の長さの中空状に形成されて面板１ａと供試体取付台５間に設置される。８は環境槽対応用のフランジで、側面Ｈ形状に形成されてスペーサ６の長さと略同等の長さを有し、その一端にはアダプタフランジ２が固着され、他端にはトルクメータ７のロータ部７ｂが固着されている。また、ロータ部７ｂの他端には、カップリング９を介して入力軸用のダイナモメータＤｙ１の回転軸が連結される。
　以上のように構成されたものにおいて、環境槽１内を所定の環境下に設定し、ダイナモメータをエンジンの代わりに駆動することで、この回転力はカップリング９、トルクメータのロータ部７ｂ、フランジ８、アダプタフランジ２、及びドライブプレート３を介してトルクコンバータ１１に回転力が伝達されて、所定の状態におけるトルクコンバータの性能・耐久評価試験が実行される。その際、ダイナモメータとトルクコンバータ間の連結部材としては、従来のように中間軸を用いることなく、フランジ８とカップリング９のみでの連結となっている。
　したがって、この実施例によれば、環境槽１内の供試体と入力軸用ダイナモメータ間を連結する従来のような中間軸が除去されているため、出力軸用ダイナモメータＤｙ２の中間軸Ｓ２も短くできる。これにより、試験装置全体の横軸方向の寸法が大幅に縮小されて試験装置の設置面積の縮小化が可能となると共に、中間軸がなくなったことにより、供試体とダイナモメータ間の連結軸の捩れ現象が生じなく剛性強度が高まり、且つ共振点周波数が高くなって応答性が向上するものである。特に、入力トルクの加振制御を行うためには剛性を高める必要があるが、本発明により中間軸がなくなったことにより、従来では、捩れ共振点の周波数は２００Ｈｚ前後であったものが、本発明では２９０～３２０Ｈｚ程度にその共振点を上げることが実験により確認できた。
　なお、従来の中間軸がなくなったことにより、トルクメータの配置点が環境槽に近くなり、トルクメータの温度による損傷が懸念される。しかし、この実施例では、トルクメータ７の配設位置はフランジ８と入力軸用ダイナモメータを連結するカップリング９間であり、その配置位置は供試体取付台５の開放部５ａであるため、この開放部５ａは常温エリアの空気に触れるエリアであることから、中間軸がなくなってもトルクメータ７の温度は環境槽１内の温度には比較的影響されずに温度上昇は抑制されるものである。
　図３は第２の実施例を示した部分図で、図２で示す実施例１との相違点はスペーサ６の中空内に断熱壁２０を設けたことである。
環境試験は、－４０℃の温度範囲で実施されることから、図２の矢印で示すように、特に低温の温度範囲と高温の温度範囲での試験中に環境槽１内の冷気や熱気が金属製のカバー１３を通してスペーサ６の中空内に入り、或いはトルクコンバータ１１、アダプタフランジ２、及びフランジ８を熱伝導してトルクメータ７に至り、低温、或いは高温によりトルクメータの損傷やトルク検出値に誤差を発生させる虞がある。
　図３で示す第２の実施例では、冷気、熱気からトルクメータ７を保護するために面板４とスペーサ６との接合点近辺に断熱壁２０を設ける。これによってスペーサ６の中空内に入る冷気、或いは熱気は、矢印で示すように断熱壁２０により遮断されてトルクメータ７への流路が阻止され、トルクメータの損傷や検出誤差の発生は防止されるものである。
　したがって、この実施例によれば、実施例１で記載した効果の他に、さらにトルクメータの保護、或いは計測値での温度誤差の発生が防止できる。また、フランジ８やカップリング９等の熱膨張が防止されることから、これら部材間での結合部の芯ずれ等が防止されて振動の発生も抑制できるものである。
　図４は第３の実施例を示した部分図で、スペーサ６の中空内フランジ８の部分に放熱用フランジ８ａと、この放熱用フランジ８ａを取り囲むように恒温槽３０を設け、フランジ８を介して伝導する熱を放熱用フランジ８ａで放熱面積を拡大し、且つ恒温槽３０によって強制的に放熱促進するものである。他は図３で示す実施例２と同様である。なお、恒温槽３０を設けずに放熱用フランジ８ａのみでも、図３と比較して放熱効果は向上することは勿論である。
　恒温槽３０は、フランジ８や放熱用フランジ８ａの周囲を囲んだ状態の恒温槽部３０を設けてエアダクト３１と連設され、一部にエア排出口を設けて構成される。また、恒温槽３０には、その任意位置に温度センサ３２とヒータ３３が配置され、且つエアダクト３１にはブロワが連設されており、温度センサ３２により計測された温度信号は図示省略された操作盤へ送信されてヒータ３３とブロワに対する制御信号となる。
　なお、一般にトルクメータ７には温度センサが内蔵されており、内蔵された温度センサによってブロワ若しくは空調機の制御が行われるが、その場合温度センサは不要としても良く、図４における温度センサは二重保護用のセンサとして設けてもよい。
　この実施例では、供試体１０が高温下での試験時にはカバー１３を通して伝導した熱気は、図４の矢印で示すように断熱壁２０によって遮断され、また、トルクコンバータ１１、ドライブプレート３、アダプタフランジ２、及びフランジ８を介して伝わった熱は放熱フランジ８ａによって拡散され、且つ恒温槽３０におけるエアの吹込みによって放熱されてトルクメータへの熱伝導は防止される。
　環境試験のうち、高温下での試験時にはブロワが運転されるが、その際、各熱交換エリアの放熱エリアでの熱交換量を予め算出しておき、温度センサ３２によって検出された温度信号に基づいてエアの吹込み量を制御することで、恒温槽３０内の温度を任意の設定温度にて制御することが可能となる。
また、低温下での試験時には、温度センサ３２によって検出された信号に基づいてヒータ３３を制御して恒温槽３０内の温度を任意の設定温度にまで昇温制御することが可能となる。
　したがって、この実施例によれば、トルクメータの設置された近傍温度を所定温度内に制御可能となるので、実施例２の効果よりも更にトルクメータの保護が確実になり、その計測精度の向上したトルク検出が可能となる。
　上記のように構成された試験装置の組み立て時においては、供試体１０にアダプタフランジ２を取り付け、このアダプタフランジ２にフランジ８を固着した後に断熱壁２０を取付ける手順となる。その際、冷気・熱気がトルクメータ７側へできるだけ伝導しないようスペーサ中空内に設置される断熱壁２０の取付けを考慮する必要があり、且つその取付けは簡単であることが要求される。
　本発明では、従来のような中間軸を排してフランジ８を用いたことにより、そのフランジの軸両端には鍔部が形成されてその鍔部は軸径より大きな直径を有している。また、図４ではさらに放熱用フランジ８ａが設けられているため、断熱壁２０をトルクメータ接続側より挿入する場合、鍔部や放熱用フランジ径より大きな径を有する孔を断熱壁２０に設けなければならない。そうすると、その孔より冷気・熱気がトルクメータ７側に流れ込み、断熱壁２０を設けた効果が半減される。
　図５はその課題を解決するための構成図で、図４のＡ－Ａ矢視図である。すなわち、断熱壁２０をフランジ８の軸心近辺より分割して２０ａ，２０ｂとし、分割された断熱壁２０ａ，２０ｂをそれぞれスペーサ６の壁面に沿って左右にスライド可能に設ける。なお、図５で示す実施例では、断熱壁２０と共に恒温槽も分割されており、フランジ８を挟み込むように左右よりスライドさせながら嵌め込んでフランジ８の軸心部近辺で結合させる。
　したがって、この実施例によれば、組み立てが容易になると共に、断熱壁２０と、場合によっては恒温槽部３０での略中心位置に穿設される孔の径を、回転するフランジ８の軸径よりやや大きめに設けることが可能となるため、冷気・熱気の伝導が抑制されてトルクメータの保護、或いは計測値での温度誤差の発生が防止できて高精度のトルク検出が可能となるものである。
　図６は第５の実施例を示した部分図で、図２で示す実施例１との相違点は、スペーサ６を省くと共に、供試体１０を面板４を介して供試体取付台５に取付けたものである。供試体取付台５は箱状に形成されており、供試体１０の取付け側には孔５ｂが設けられ、孔５ｂと反対側は開放状態となっている。また、孔５ｂから開放部までの長さは、図２で示すスペーサ６の長さ程度を有している。そして、供試体取付台５の孔５ｂ側の内壁にはウレタン等の断熱材からなる断熱壁２０が配置される。
　図６で示す第５の実施例では、冷気、熱気からトルクメータ７を保護するために、供試体１０と供試体取付台５との接合点近辺に断熱壁２０が設けられる。これによって供試体取付台５の中空内に入る冷気、或いは熱気は、矢印で示すように断熱壁２０によって遮断されてトルクメータ７への流路が阻止され、環境槽１からの冷気、或いは熱気によるトルクメータの損傷が防止される。また、損傷に至らない場合でも、温度ドリフトによるトルクメータの検出誤差は抑制されるものである。
　したがって、この実施例によれば、実施例１で記載した効果の他に、更にトルクメータの保護、或いは計測値での温度誤差の発生が防止できる。また、フランジ８やカップリング９等の熱膨張が抑制されることで、これら各部材間の結合部での芯ずれが防止されて振動発生も抑制できるものである。
　図７は第６の実施例を示した部分図で、供試体取付台５の中空内に配設されるフランジ８に放熱用フランジ８ａを設けたものである。また、この放熱用フランジ８ａに向けてエアダクト３１の一端が設けられ、また、他端は図示省略の空調機に接続される。環境槽内の温度に対応して空調機より冷風・熱風が吹き込まれる。したがって、箱状の供試体取付台５の内部は恒温槽部３０が形成された状態となり、この恒温槽部３０によってフランジ８、放熱用フランジ８ａを介して伝導する熱を放熱促進する。
　恒温槽部３０は、図７では断熱壁２０とトルクメータの受信部７ａ等の固定側に挟まれた位置でエア排出道が形成されるよう構成しているが、この他、フランジ８や放熱用フランジ８ａの周囲を囲んだ状態の恒温槽部３０を設けてエアダクト３１と連設し、恒温槽部３０の一部にエア排出口を設けるように構成してもよい。他は図６で示す実施例２と同様である。なお、図７では恒温槽部３０を形成しているが、恒温槽部３０を省いてフランジ８ａのみでも、放熱効果が向上することは勿論である。
　恒温槽部３０には、エアダクト３１を介してエアが送風される。また、恒温槽部３０の任意位置には温度センサ３２が配置され、計測された温度信号は図示省略された操作盤へ送信されて、空調機に対する制御信号に使用される。
　この実施例では、供試体１０が高温下での試験時には、カバー１３を通して伝導された熱気は図４の矢印で示すように断熱壁２０によって遮断され、また、トルクコンバータ１１、ドライブプレート３、アダプタフランジ２、及びフランジ８を介して伝導された熱は放熱フランジ８ａによって拡散され、且つ恒温槽部３０におけるエアの吹き込みによって放熱されてトルクメータ７への熱伝導は阻止される。
　したがって、この実施例によれば、トルクメータの設置された近傍温度を所定の温度内に制御可能となるので、実施例２の効果よりも更にトルクメータの保護が可能となり、その計測値精度が向上して高精度のトルク検出が可能のなるものである。
　上記のように構成された試験装置の組み立て時においては、供試体１０にアダプタフランジ２を取付け、このアダプタフランジ２に側面Ｈ状のフランジ８を固着した後に断熱壁２０を取付ける手順となる。その際、冷気・熱気がトルクメータ７側にできるだけ伝導しないよう供試体取付台５の中空内に設置される断熱壁２０の取付けを考慮する必要があり、且つその取付けは簡単であることが要求される。
　本発明では、従来のような中間軸を排してフランジ８を用いたことにより、そのフランジの軸両端には鍔部が形成されてその鍔部は軸径より大きな直径を有している。また、図７ではさらに放熱用フランジ８ａが設けられているため、断熱壁２０をトルクメータ接続側より挿入する場合、鍔部や放熱用フランジ径より大きな径を有する孔を断熱壁２０に設けなければならない。そうすると、その孔より冷気・熱気がトルクメータ７側に流れ込み、断熱壁２０を設けた効果が半減される。
　図８は、図７で示す試験装置の組み立ての簡単化を図ったもので、図７のＡ－Ａ矢視図である。すなわち、断熱壁２０をフランジ８の軸心近辺より分割して２０ａ，２０ｂとし、分割された断熱壁２０ａ，２０ｂをそれぞれスペーサ６の壁面に沿って左右にスライド可能に設ける。なお、図８で示す実施例では、断熱壁２０と共に恒温槽も分割されており、フランジ８を挟み込むように左右よりスライドさせながら嵌めこんでフランジ８の軸心部近辺で結合させる。
　したがって、この実施例によれば、組み立てが容易になると共に、断熱壁２０と、場合によっては恒温槽部３０での略中心位置に穿設される孔の径を、回転するフランジ８の軸径よりやや大きめに設けることが可能となるため、冷気・熱気の伝導が抑制されてトルクメータの保護、或いは計測値での温度誤差の発生が防止できて高精度のトルク検出が可能のなるものである。
　図９で示す実施例は、断熱壁２０を３分割した場合の実施例で、供試体取付台を箱状に形成し、箱状の中空部内にＨ状のフランジ８などを配置したものである。図９の（ａ）図は部材構成を示す斜視図、（ｂ）図は供試体取付側よりみた部材取付状態の斜視図、（ｃ）図はダイナモメータＤｙ１側よりみた供試体取付台の部材取付状態図である。
　図９において、５０は箱状に形成された供試体取付台で、幅Ｗを有した中空部が設けられている。幅Ｗは、図２で示すスペーサ６の長さの略倍に相当する中空部となっており、この供試体取付台５０への供試体１０の取付側を前面側とすると、その前面板５１には横方向に延びる切欠部５１ａ（図２の孔５ｂ）が設けられ、その一部に面板４を介して供試体１０が固着される。断熱壁２０は、２０ａ，２０ｂ，２０ｃと３分割にされ、断熱壁２０ａは面板４によって覆われなかった切欠部５１ａを覆って冷気・熱気を遮断するためのもので、例えば、横方向から切欠部５１ａに沿ってスライド可能に構成される。
　供試体取付台５０の後面は開放状態にされ、その後面位置で、且つフランジ８との水平軸上にトルクメータ７が配置されている。また、供試体取付台５０の側面にも孔が形成されてエアダクト３１の接続箱３１ｃが取付けられる。エアダクト３１は、送風機側に接続されるホース３１ａと、熱風発生機側に接続されるホース３１ｂを有して接続箱３１ｃに接続され、この接続箱３１ｃを介して恒温槽の役を実行する供試体取付台５０の箱状内に送風する。５２は環境槽からの冷気・熱気を遮断するための風避け板、５３はトルクメータに対する風避け板である。
　この実施例による組み立て順序は、次のようにして行われる。
供試体取付台５０には予めトルクメータ７、風避け板５２が取付けられている。この状態で、図９（ａ）で示すように、断熱壁２０ａを取外した状態でフランジ８を箱状内に位置させ、一端をトルクメータ７のロータ部と連結する。次に、分割された断熱壁２０ｂの固着された面版４を前面板５１に取付けた後、フランジ８とアダプタフランジ２、及び供試体１０を連結し、分割された他方の断熱壁２０ｃを前面板５１に取付ける。その後に、断熱壁２０ａで切欠部５１ａを塞ぐと共に、エアダクトの接続箱３１ｃを取付けることで、図９（ｂ）（ただし、同図は供試体１０を外した状態図）のようになる。
　この実施例によれば、組み立てが容易になると共に、冷気・熱気の伝導が抑制されてトルクメータの保護、或いは計測値での温度誤差の発生が防止できて高精度のトルク検出が可能のなるものである。
　以上のとおり、本発明によれば、従来の中間軸がなくなったことで、設置面積が縮小され、供試体とダイナモメータ間の連結軸の捩れ現象が生じなくなって剛性強度が高まり、且つ応答性が向上するものである。また、スペーサの中空部内に断熱壁、或いは断熱壁と恒温槽を設置したことで、環境試験時のトルクメータの保護ができると共に、温度誤差が抑制されて高精度のトルク検出が可能となるものである。

Claims (10)

  1. 環境槽内に配置される供試体と環境槽外に配置したトルクメータを介して入力軸用のダイナモメータに連結し、環境槽内の温度下で供試体を試験する試験装置において、
    前記環境槽に取付けられた供試体と対向して中空部を有する箱状の供試体取付台を設け、供試体取付台の中空部にフランジを配置し、フランジの一端に前記供試体を連結し、且つフランジの一端に前記トルクメータを介して前記入力軸用のダイナモメータ回転軸を連結して構成したことを特徴とした変速機の試験装置。
  2. 前記供試体取付台の供試体固定側内壁に、前記環境槽からの熱伝導を抑制するための断熱壁を設けたことを特徴とした請求項１記載の変速機の試験装置。
  3. 前記フランジの軸に放熱用フランジを設け、前記環境槽からの冷気・熱気がフランジを介して前記トルクメータへ伝導するのを防止したことを特徴とした請求項１又は２記載の変速機の試験装置。
  4. 前記断熱壁を分割して形成し、前記供試体とフランジの連結後に前記切欠部を遮蔽板で塞ぐよう構成したことを特徴とした請求項２又は３記載の変速機の試験装置。
  5. 前記供試体取付台の中空部にエアダクトを接続し、中空部内にエアダクトを介して送風するよう構成したことを特徴とした請求項１乃至４記載の何れかである変速機の試験装置。
  6. 環境槽内に配置される供試体と環境槽外に配置したトルクメータを介して入力軸用のダイナモメータに連結し、環境槽内の温度下で供試体を試験する試験装置において、
    前記環境槽に取付けられた供試体と対向して供試体取付台を設け、この供試体取付台に孔を穿設すると共に、前記供試体と供試体取付台間に中空状のスペーサを介在させてスペーサの中空部に位置して側面Ｈ形状のフランジを配置し、このフランジの一端と前記供試体に固定されたアダプタフランジとを連結し、前記フランジの他端はトルクメータを介して前記ダイナモメータの回転軸に連結して構成したことを特徴とした変速機の試験装置。
  7. 前記スペーサの中空部に断熱壁を設け、この断熱壁によって前記環境槽からの冷気・熱気が前記トルクメータへ伝導することを防止したことを特徴とした請求項６記載の変速機の試験装置。
  8. 前記断熱壁とトルクメータに挟まれた前記スペーサの中空部内に恒温槽を設け、この恒温槽内に温度センサを配設すると共に、温度センサの検出信号に基づいて恒温槽内の温度を制御することを特徴とした請求項６又は７記載変速機の試験装置。
  9. 前記フランジの軸に放熱用フランジを設け、前記環境槽からの冷気・熱気がフランジを介して前記トルクメータへ伝導するのを防止したことを特徴とした請求項６乃至８記載の何れかである変速機の試験装置。
  10. 前記断熱壁を分割して形成し、前記供試体とフランジの連結後に前記切欠部を遮蔽板で塞ぐよう構成したことを特徴とした請求項６乃至９記載の何れかである変速機の試験装置。
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