JPH04216B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の変速機の中で用いられるシン
クロナイザの摩擦摩耗試験を行なう場合に用いて
好適な試験装置に関するものである。

シンクロナイザは入力軸に連結されたスライダ
と出力軸に連結されたシンクロナイザコーンとの
間に設けられて、これら両者の回転速度を速やか
に一致させて噛合させる機能を果すもので、作動
初期状態においてスライダと摩擦係合状態になる
関係上、摩擦係数が大きくしかも耐摩耗性に優れ
るのが好ましい要件とされている。

このため、上記要件を満足すべく種々の材料あ
るいは種々形状のシンクロナイザが開発されてい
るが、これら新たに開発されたシンクロナイザ
は、試作された時点で、摩擦摩耗試験が実施され
る。

上記摩擦摩耗試験を行なうにあたり、従来、後
述するような装置が利用されている。すなわち、
試験装置は、回転駆動源によつて回転させられる
コーンギヤと、このコーンギヤの回転軸線と同一
軸線上に配置されたワーク取付治具とを備えてな
るもので、前記コーンギヤを回転させる一方、こ
の回転させたコーンギヤに、前記ワーク取付治具
に取り付けたワークすなわちシンクロナイザを、
錘を利用した重力式の移動機構によつて移動させ
て押付け、そのときコーンギヤとシンクロナイザ
との間に生じる摩擦力並びにシンクロナイザの摩
耗量を計測する構成のものである。

ところが、上述のような重力式移動機構を備え
た摩擦摩耗試験装置にあつては、第１図に示すよ
うにワークがコーンギヤに当接する瞬間に、ワー
クのコーンギヤに対する押付力が一時的に高くな
つてしまい、このためワーク押付力の設定が難し
く、ひいては高精度の計測が難しいという問題が
あつた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ワ
ークを被押付部材に対して一定の推力で押付ける
ことができ、ワーク押付力の設定が容易であつ
て、高精度の摩擦摩耗試験を実施することができ
る試験装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明では、駆
動源によつて回転させられるとともにワークが押
付けられる被押付部材と、該被押付部材の回転軸
線に対して同一軸線上に配置されるとともにその
軸線方向に移動機構によつて移動させられるワー
ク取付治具とを備えた摩擦摩耗試験装置におい
て、前記被押付部材あるいは前記ワーク取付治具
のうち少なくとも一方を他方に向けて付勢するエ
アシリンダと、前記被押付部材と前記ワークとの
押付力を検出するロードセルと、このロードセル
の検出結果に基づいて前記エアシリンダのエア圧
を所定値に制御する圧力制御弁とを備えた構成と
してある。

以下、本発明の一実施例を第２図および第３図
を参照して説明する。第２図は摩擦摩耗試験装置
の全体平面図、第３図はその側面図である。図に
おいて符号１はフレームで、このフレーム１の図
中左端下部には可変速モータ２が配されている。
そしてこのモータ２の出力軸には、同出力軸に一
体的に取り付けられたプーリ３、ベルト４および
プーリ５を介して軸６に連結されている。軸６は
ピローブロツク７，７により、回転自在に支持さ
れるとともに、プーリ８、ベルト９およびプーリ
１０を介して回転計１１に連結されており回転速
度が検出されるようになつている。また軸６には
継手１２を介してトルク変換器１３が連結され、
さらに同トルク変換器１３には継手１４を介して
軸１５が連結されている。軸１５は図中右端側が
ボツクス１６内にシール部材１６ａを介して挿入
され、その端部には、ワークＷが所定押付力をも
つて押付けられるコーンギヤ（被押付部材）１７
が一体的に取り付けられている。前記ボツクス１
６内にはコーンギヤ１７とワークＷとを滑らかに
接触させるとともに、両者間に発生する摩擦熱を
放散させるための潤滑油Ｏが注入されている。ま
たボツクス１６内には潤滑油Ｏの温度上昇を押え
るための冷却装置１８が配設されている。なお、
図において１９は冷却装置１８を構成するフロー
メータ、２０は電磁弁をそれぞれ示しており、冷
却装置１８は水により冷却機能を果すものであ
る。

一方、前記ボツクス１６内には、ワーク取付治
具２１が、前記コーンギヤ１７に対向するよう同
コーンギヤ１７の回転軸線に対して同一軸線上に
配設されている。またワーク取付治具２１を支持
する軸２２は、図中左右方向へ摺動自在となつて
おり、かつシール部材１６ｂを介してボツクス１
６外部へ突出されている。そしてボツクス１６外
部へ突出された部分には同軸２２の図中左右方向
の移動量を検出する変位計２３が取り付けられる
とともに、その右端部には同軸２２に加わるスラ
スト方向の荷重を検出するためのロードセル２４
が取り付けられている。さらに、ロードセル２４
の右端部には前記軸２２およびロードセル２４に
対して同一軸線上に配されたエアシリンダ２５の
ピストンロツド２６の突出端部が連結されてい
る。

前記フレーム１の右端部には軸２２に平行に配
されたガイド棒２７を介して移動台２８が図中左
右方向摺動可能に配設されており、この移動台２
８は調整ハンドル２９の回動操作により、同ハン
ドル２９に一体的に取り付けられたねじ棒３０を
介して左右方向へ移動調整されるようになつてい
る。この移動台２８上には前記エアシリンダ２５
がガイド棒３１を介して図中左右方向移動可能に
配設され、また同シリンダ２５と移動台２８に一
体的に設けられたブラケツト３２との間にはバネ
３３が配設され、これによりシリンダ２５は図中
右方向へ付勢されている。またエアシリンダ２５
にはチヤンバ３４、減圧弁（圧力制御弁）３５が
介装された管路３６を介して圧縮空気供給源３７
に接続されている。減圧弁３５の設定値は、ワー
クＷとコーンギヤ１７とが当接しこれらの押付力
の反力がピストンロツド２６に作用してエアシリ
ンダ２５内のエア圧を上昇させようとしたとき
に、エアシリンダ２５内のエア圧が所定値となる
ように可変制御される。たとえば、ロードセル２
４によつて検出された押付力が所定以上になつた
ときに減圧弁３５による設定値を小さくして供給
するエア圧を低下させる。これにより、シリンダ
２５内のピストンロツド２６は進出する方向（図
中左方向）へ所定力をもつて押圧付勢されてい
る。またエアシリンダ２５のボデイ底部にはロー
ラ３８が取り付けられ、このローラ３８にはエア
シリンダ２５に対して直交するように配置された
カム軸３９によつて支持されたカム４０が当接し
ている。カム軸３９は、ピローブロツク４１，４
１によつて回動自在に支持されるとともに、同カ
ム軸３９に一体的に取り付けられたプーリ４２、
ベルト４３およびプーリ４４を介して減速機４５
の出力軸に連結されている。また減速機４５の入
力軸は同軸に一体的に取り付けられたプーリ４
６、ベルト４７およびプーリ４８を介して可変速
モータ４９に連結されている。そして、前記エア
シリンダ２５、カム軸３９、減速機４５、可変速
モータ４９等はすべて前記移動台２６上に載置さ
れており、移動台２８が移動操作される際、軸２
２、ワーク取付治具２１と一体となつて図中左右
方向へ移動される。また、前記カム４０、カム軸
３９、減速機４５およびモータ４９は、エアシリ
ンダ２５、軸２２を介してワーク取付治具２１を
往復移動させる移動機構５０を構成している。

次に、上記構成の試験装置を用いて摩擦摩耗試
験を行なう方法について説明する。まず、ワーク
取付治具２１に第３図に示すようにワーク（シン
クロナイザ）Ｗを取り付けた後、ハンドル２９を
回動操作して移動台２８を図中左方向所定位置ま
で移動させる。次に、モータ２を始動させ、軸
６，１５等を介してコーンギヤ１７を回転させ
る。このときコーンギヤ１７の回転速度は回転計
１１によつて検出される。このように、コーンギ
ヤ１７を回転状態にした後、モータ４９を始動さ
せる。これに伴ない、ベルト４７、減速機４５、
ベルト４３およびカム軸３９を介してカム４０が
回転させられ、カム４０の高位部４０ａがローラ
３８に当接するときには、エアシリンダ２５、軸
２２およびワーク取付治具２１が一体となつて図
中左方向へ移動させられて、ワークＷがコーンギ
ヤ１７に押し付けられ、他方カム４０の低位部４
０ｂがローラ３８に当接するときに、エアシリン
ダ２５がバネ３３の付勢力によつて図中右方向に
戻され、これに伴ない、軸２２およびワーク取付
治具２１が一体となつて同方向へ移動し、ワーク
Ｗがコーンギヤ１７から離間する。

上記ワークＷがコーンギヤ１７に当接する瞬間
には、移動中のワークＷ支持系の貫性力等によつ
て両者間に所定以上の押付力が加わらんとする。
すると、この所定以上の押付力の反力がピストン
ロツド２６に作用して、エアシリンダ２５内のエ
ア圧が急激に上昇しようとするが、押付力の増加
に応じて減圧弁３５の設定値が漸次減少させられ
るので、エア圧は上昇せずに所定値に維持され
る。ここで、上述した試験装置では、ワーク取付
治具２１をエアシリンダ２５によつて後退自在に
支持しているため、上述のようにコーンギヤ１７
とワークＷとの間に所定以上の押付力が加わらん
とするときに、この押付力がエアシリンダ２５内
のエア圧に対応した所定力を越えると、エアシリ
ンダ２５内のピストン２５ａが所定力とつりあつ
た状態で退入（図中右方向へ移動）して押付力が
所定力を越えるのが防止される。この結果、カム
４０の回動に伴なうコーンギヤ１７に対するワー
クＷの押付力Ｆは、エアシリンダ２５内のエア内
に対応した所定力で頭打ちになり、第４図に示す
ように理想的な矩形状波形となつて表われる。ま
た、コーンギヤ１７に対するワークＷの押付力
は、ロードセル２４によつて検出され、またワー
クＷの摩耗量は軸２２の移動量として変位計２３
によつて検出される。そして、以上のような作動
を伴なう各検出量すなわちコーンギヤ１７に対す
るワークＷの押付力、押付回数、コーンギヤ１７
に加わるトルク並びにワークＷの摩耗量は、それ
ぞれコンピユータに入力され、コンピユータ内部
に予め組み入れられた演算式に基づいて演算さ
れ、摩耗式に対する摩擦係数変化として自動的に
アウトプツトされる。

なお、上記実施例においては、ワーク取付治具
２１側をエアシリンダ２５によつて所定力をもつ
て付勢した状態で支持しているが、逆にワークＷ
が押付けられる側をエアシリンダ２５によつて支
持するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、被押付
部材あるいはワーク取付治具のうち少なくとも一
方を他方に向けて付勢するエアシリンダと、被押
付部材とワークとの押付力を検出するロードセル
と、このロードセルの検出結果に基づいてエアシ
リンダのエア圧を所定値に制御する圧力制御弁と
を備えたので、ワークと被押付部材との間に作用
する押付力が、エアシリンダ内のエア圧に対応す
る所定力（付勢力）を越えると、エアシリンダが
所定力とつりあつた状態で退入して、押付力が所
定力で頭打ちになり、ワークを被押付部材に対し
て一定の押圧力をもつて押付けることができ、押
付力の設定を容易に行え、ひいては高精度の摩擦
摩耗試験を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の摩擦摩耗試験装置のワーク押付
力特性を示す特性図、第２図および第３図は本発
明に係る摩擦摩耗試験装置の概略構成を示し、第
２図は平面図、第３図は側面図、第４図は同装置
のワークの押付力特性を示す特性図である。 １……フレーム、２……モータ、１１……回転
計、１３……トルク変換器、１７……コーンギヤ
（被押付部材）、２１……ワーク取付治具、２２…
…軸、２３……変位計、２４……ロードセル、２
５……エアシリンダ、２５ａ……ピストン、２６
……ピストンロツド、２７……ガイド棒、２８…
…移動台、３４……チヤンバ、３５……減圧弁、
３６……管路、３７……圧縮空気供給源、３８…
…ローラ、４０……カム、４５……減速機、４９
……可変速モータ、５０……移動機構、Ｗ……ワ
ーク（シンクロナイザ）、Ｏ……潤滑油。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動源によつて回転させられるとともにワー
   クが押付けられる被押付部材と、該被押付部材の
   回転軸線に対して同一軸線上に配置されるととも
   にその軸線方向に移動機構によつて移動させられ
   るワーク取付治具とを備えてなり、前記被押付部
   材を回転させる一方、この回転させた被押付部材
   に、前記ワーク取付治具に取り付けたワークを移
   動機構により移動させて押付けて、ワークの摩擦
   摩耗試験を行なう試験装置において、前記被押付
   部材あるいは前記ワーク取付治具のうち少なくと
   も一方を他方に向けて付勢するエアシリンダと、
   前記被押付部材と前記ワークとの押付力を検出す
   るロードセルと、このロードセルの検出結果に基
   づいて前記エアシリンダのエア圧を所定値に制御
   する圧力制御弁とを備えたことを特徴とする摩擦
   摩耗試験装置。