JPH0712155A - 湿式摩擦伝動装置の損傷防止方法およびその装置 - Google Patents

湿式摩擦伝動装置の損傷防止方法およびその装置

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JPH0712155A
JPH0712155A JP18082993A JP18082993A JPH0712155A JP H0712155 A JPH0712155 A JP H0712155A JP 18082993 A JP18082993 A JP 18082993A JP 18082993 A JP18082993 A JP 18082993A JP H0712155 A JPH0712155 A JP H0712155A
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temperature
sensor
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rotating body
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JP18082993A
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Kichiji Sato
吉治 佐藤
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/001—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/304—Signal inputs from the clutch
    • F16D2500/30404—Clutch temperature
    • F16D2500/30405—Estimated clutch temperature

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 クラッチの温度状態を精度よく把握して、発
熱による損傷を防ぐことを目的とする。 【構成】 クラッチ１０の入力軸１２の回転速度を入力
軸センサ１５で、出力軸１６の回転速度を出力軸センサ
１７で、出力軸１６の伝達トルクをトルクセンサ１９
で、クラッチ１０に流入するエンジンオイルの温度を油
温センサ３４でそれぞれ検出して、それらの検出信号を
演算処理装置４０に入力する、演算処理装置４０の接触
部温度演算器４４は前記検出信号に基いてクラッチプレ
ート１８の温度を演算して比較部５０に入力する、比較
部５０では基準値と比較して基準値以上であると警報を
発する、また接触部温度演算器４４で演算した温度は内
外周温度演算器４８に入力され、内外周温度演算器４８
はクラッチプレート１８の内外周の温度差を演算し比較
部５０に出力し比較部５０はクラッチプレート１８の内
外周の温度差が基準値以上であると警報を発する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、駆動側と從動側とを摩
擦係合させて動力の伝動を行う摩擦伝動装置の損傷防止
方法に係り、特に建設機械のトランスミッションやリタ
ーダのクラッチ等のように、駆動側回転体と從動側回転
体とをすべり状態で使用し、両者の接触部に冷却流体を
供給する湿式摩擦伝動装置の損傷防止方法およびその装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】摩擦クラッチは、駆動側回転体と從動側
回転体との接触圧力を変化させて動力伝達率を変え、従
動側の出力を任意に変えることができるため、例えば車
両の降坂時に使用するリターダ、建設機械におけるトラ
ンスミッション、または消防自動車の放水ポンプの動力
と走行動力を得るために、エンジンの出力を分割して伝
達する動力分割伝動装置（パワーデバイダ）等、各種の
機械、装置の動力伝達用や制動用に広く用いられてい
る。
【０００３】ところで、トランスミッションのインチン
グ操作時やリターダ、パワーデバイダなどは、クラッチ
を常にすべり状態に保持して使用するため、摩擦熱によ
りクラッチの駆動側回転体と從動側回転体との接触部が
発熱して高温となり、クラッチのクラッチ板であるプレ
ートが熱応力のため変形したり、ディスク面の熱損傷、
熱による劣化等が生ずる。
【０００４】クラッチの熱損傷は、主として駆動側回転
体と從動側回転体とが接触する接触部の温度によって判
定できる。また、多板クラッチのように回転体が板状で
あるプレート（ディスク）によって構成してある場合、
プレート温度ＴP ばかりでなく、プレートの内周側の温
度と外周側の温度との差ΔＴP によっても損傷を生じ
る。すなわち、図４に示したようにプレート温度ＴP が
許容値を越えると、プレート面の熱劣化、焼付、移着、
ライナなどの接着部の剥がれ等の損傷が発生する。ま
た、プレートの内周側と外周側との温度差ΔＴP が許容
値を越えると、熱膨張の差によってプレートが皿のよう
に撓んだ変形をし、偏摩耗をしたり、相手方のプレート
（ディスク）を傷つけたりする。
【０００５】このため、このようなすべり摩擦を利用す
る伝動装置においては、冷却剤である潤滑油（エンジン
オイル）などによって回転接触部を冷却するとともに、
適性に取扱、操作を行うように、一般に取扱い説明書を
作成し、取扱い説明書において適正な使用方法（例えば
リターダの場合、降坂勾配や車両重量などの負荷に対応
させて使用可能な連続すべり時間または降坂距離）を解
説している。
【０００６】図５は、リターダの取扱い説明書の一部を
示すもので、降坂時における車両速度の求め方を示して
いる。すなわち、例えば降坂距離を１５００ｍ、走行抵
抗が−１１％（勾配抵抗−１３％、ころがり抵抗＋２
％）である場合、車載重が３２トン（車両総重量約６２
トン）であるときに、図をグラフをＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄと辿
って、車両の走行速度が４０ｋｍ／ｈとなるようにリタ
ーダを使用すべきことを示しており、一般にこのような
図と説明文によって使用条件を規定している。
【０００７】さらに、クラッチのオイル出口部における
クラッチから流出する潤滑油の温度を測定し、この油温
が許容値を越えたときに、その旨を赤色ランプで表示し
たり、警報ブザーを鳴らすなどの注意信号を発生するよ
うにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の取扱い
説明書において負荷に対応させて連続すべり時間または
降坂距離を規定する方法は、負荷の度合いの判断がオペ
レータに任されているため、精度が悪く、また取扱い説
明書を無視した無謀な取扱いに対しても保護することが
できない。
【０００９】一方、潤滑油の出口温度を検出してオペレ
ータに警告を与える方法は、クラッチに流入する潤滑油
の温度が低い場合、クラッチの接触部における発熱によ
り潤滑油の温度上昇が大きく、潤滑油のクラッチ流入温
度と流出温度との温度差がかなりあって、クラッチに損
傷が生じているにもかかわらず、流入温度が低いために
クラッチから流出する潤滑油自体の温度がそれほど高く
ないため、クラッチの損傷を見逃してしまうおそれがあ
る。特に始動直後、急に高負荷にてクラッチをすべらせ
て使用する場合などは、クラッチの損傷を見逃しやす
い。
【００１０】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、回転接触部の温度状態を精度よ
く把握でき、発熱による損傷を防ぐことができる湿式摩
擦伝動装置の損傷防止方法およびその装置を提供するこ
とを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る湿式摩擦伝
動装置の損傷防止方法の第１は、駆動側回転体と從動側
回転体との接触部の接触圧力を変化させて動力伝達率を
変える湿式摩擦伝動装置の損傷防止方法において、前記
駆動側回転体の回転速度と、從動側回転体の回転速度
と、接触部を冷却する流体の入口温度と、接触部のトル
ク容量とから、前記接触部の温度を求め、この温度が基
準値以上のとき注意信号を出力することを特徴としてい
る。接触部の温度は、接触部の半径方向の異なる２点の
温度差であってもよい。
【００１２】本発明に係る湿式摩擦伝動装置の損傷防止
方法の第２は、駆動側回転体と從動側回転体との接触部
の接触圧力を変化させて動力伝達率を変える湿式摩擦伝
動装置の損傷防止方法において、前記駆動側回転体の回
転速度と、從動側回転体の回転速度と、接触部を冷却す
る流体の入口温度と、前記接触部の接触圧とから前記接
触部の温度を求め、この温度が基準値以上のとき注意信
号を出力することを特徴としている。
【００１３】また、本発明に係る湿式摩擦伝動装置の損
傷防止方法の第３は、駆動側回転体と從動側回転体との
接触部の接触圧力を変化させて動力伝達率を変える湿式
摩擦伝動装置の損傷防止方法において、前記駆動側回転
体の回転速度と、從動側回転体の回転速度と、接触部を
冷却する流体の入口温度と、前記接触部の接触圧を制御
する制御弁への指令電流とから前記接触部の温度を求
め、この温度が基準値以上のとき注意信号を出力するこ
とを特徴としている。
【００１４】上記第１の損傷防止方法を実施する湿式摩
擦伝動装置の損傷防止装置は、駆動側回転体と從動側回
転体との接触部の接触圧力を変化させて動力伝達率を変
える湿式摩擦伝動装置の損傷防止装置において、前記駆
動側回転体の回転速度を計測する駆動側速度センサと、
從動側回転体の回転速度を計測する従動側速度センサ
と、接触部を冷却する流体の入口温度を計測する温度セ
ンサと、出力軸のトルクを測定するトルクセンサと、前
記駆動側速度センサと前記從動側速度センサと前記温度
センサと前記トルクセンサとの検出信号に基いて、接触
部の温度を求める接触部温度演算部と、この接触部温度
演算部が求めた前記接触部の温度を予め定めた許容温度
と比較し、警報器に作動信号を出力する比較部とを有す
るように構成してある。
【００１５】そして、上記第２の損傷防止方法を実施す
る損傷防止装置は、駆動側回転体と從動側回転体との接
触部の接触圧力を変化させて動力伝達率を変える湿式摩
擦伝動装置の損傷防止装置において、前記駆動側回転体
の回転速度を計測する駆動側速度センサと、從動側回転
体の回転速度を計測する従動側速度センサと、接触部を
冷却する流体の入口温度を計測する温度センサと、接触
部を加圧する油圧を測定する油圧センサと、前記駆動側
速度センサと前記從動側速度センサと前記温度センサと
前記油圧センサとの検出信号に基いて、接触部の温度を
求める接触部温度演算部と、この接触部温度演算部が求
めた前記接触部の温度を予め定めた許容温度と比較し、
警報器に作動信号を出力する比較部とを有するように構
成してある。
【００１６】そして、上記第３の損傷防止方法を実施す
る損傷防止装置は、駆動側回転体と從動側回転体との接
触部の接触圧力を変化させて動力伝達率を変える湿式摩
擦伝動装置の損傷防止装置において、前記駆動側回転体
の回転速度を計測する駆動側速度センサと、從動側回転
体の回転速度を計測する従動側速度センサと、接触部を
冷却する流体の入口温度を計測する温度センサと、接触
部を加圧する油圧を制御する制御弁の指令電流と前記駆
動速度センサと前記從動速度センサと前記温度センサと
の検出信号に基いて、接触部の温度を求める接触部温度
演算部と、この接触部温度演算部が求めた前記接触部の
温度を予め定めた許容温度と比較し、警報器に作動信号
を出力する比較部とを有するように構成してある。
【００１７】
【作用】上記の如く構成した本発明の湿式摩擦伝動装置
の損傷防止方法は、駆動側回転体と從動側回転体の回転
速度と、接触部を冷却する流体の流入温度と、接触部の
トルクとから接触部の温度と、接触部の内周側と外周側
の温度差を求めるようにしているため、接触部の温度
と、接触部の温度差を的確に知ることができ、接触部の
発熱による損傷を確実に防止することができる。
【００１８】
【実施例】本発明に係る湿式摩擦伝動装置の損傷防止方
法およびその装置の好ましい実施例を、添付図面に従っ
て詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る
湿式摩擦伝動装置の損傷防止装置の説明図である。
【００１９】図１において、クラッチ１０は、例えばリ
ターダの湿式多板クラッチであって、駆動側となる入力
軸１２に設けた複数のディスク１４と、從動側となる出
力軸１６に設けた複数のプレート１８とがケース２０に
収納してある。これらクラッチ板であるディスク１４と
プレート１８とはドーナツ状の円板からなり、面と面と
が相互に接触して入力軸１２の動力を出力軸１６に伝達
するようになっている。前記入力軸１２の近傍には入力
軸回転センサ１５、出力軸１６の近傍には出力軸回転セ
ンサ１７とトルクセンサ１９が設けてあり、入力軸１２
の回転速度と出力軸１６の回転速度とクラッチトルクが
検出できるようにしてある。
【００２０】クラッチ板であるデイスク１４とプレート
１８との接触圧力は後述するクラッチ圧指令器４２から
の指令電流ｉによって制御される。すなわち、クラッチ
圧指令器４２から指令電流ｉが制御弁３０に出力される
と、指令電流ｉに応じた油圧（クラッチ油圧ＰC ' ）が
管路３１を介してクラッチピストン（図示していない）
に作用して、デイスク１４とプレート１８との接触圧力
（クラッチ圧ＰC ）を定める。クラッチ圧ＰC は、クラ
ッチピストンの面積ＡP とすれば、
【数１】ＰC ＝ＰC ' ×ＡP より求められる。一方、ケース２０には、冷却用流体で
あるエンジンオイルをケース２０内に流入させる流入口
と、ディスク１４とプレート１８とを冷却したエンジン
オイルをケース２０から流出させる流出口とが形成して
ある（いずれも図示せず）。そして、流入口には、管路
２４を介してオイルクーラ２６が接続してあり、オイル
ポンプ２７の吐出したエンジンオイルがオイルクーラ２
６によって冷却されたのち、ケース２０内に流入するよ
うになっている。また、ケース２０に設けた流出口は、
管路２８を介してオイルタンク２９に連通し、ケース２
０内のエンジンオイルをオイルタンク２９に戻すことが
できるようにしてある。なお、管路２４のケース２０の
流入口の近くには油温センサ３４が設けてあり、クラッ
チ１０に流入するエンジンオイルの温度（流入温度
Ｔi ）を検出できるようにしてある。
【００２１】入力軸回転センサ１５、出力軸回転センサ
１７、トルクセンサ１９、油温センサ３４のそれぞれの
検出信号は演算処理装置４０に入力するようになってい
る。この演算処理装置４０は、制御弁３０に指令信号を
発信してクラッチデイスク１４とプレート１８の接触圧
（クラッチ圧ＰC ）を制御するクラッチ圧指令器４２
と、入力軸回転センサ１５、出力軸回転センサ１７、ト
ルクセンサ１９、油温センサ３４のそれぞれの検出信号
とが入力する接触部温度演算器４４と、接触部温度演算
器４４の出力側に設けた比較部５０、比較部５０の出力
が入力するＯＲ回路５８とを有している。
【００２２】接触部温度演算部４４は、入力軸回転セン
サ１５が検出した入力軸回転速度ω1 と出力軸回転セン
サ１７が検出した出力軸回転速度ω2 とトルクセンサ１
９が検出したクラッチトルクＴC と油温センサ３４が検
出した油温Ｔi とに基いてプレート１８の温度ＴP を求
めるプレート温度演算器４６と、油温センサ３４が検出
した油温Ｔi とプレート温度演算器４６が求めたプレー
ト１８の温度ＴP との差ΔＴを求める内外周温度差演算
器４８とから構成されている。
【００２３】比較部５０は、プレート温度演算器４６の
出力信号が入力する第１比較部５２と、内外周温度差演
算器４８の出力信号が入力する第２比較器５４とを備え
るとともに、これらの比較器５２、５４は比較のための
基準信号（ＴPOとΔＴPO）を記憶している基準メモリ５
６を有している。この基準値メモリ５６は、プレート１
８の許容限界温度ＴPO（例えば、３１５°Ｃ）を格納し
ているプレート許容限界温度記憶部と、プレート１８の
許容限界内外周温度差ΔＴPO（例えば、１２０°Ｃ）を
格納している許容限界内外周温度差記憶部とからなって
いる。そして、演算処理装置４０の出力となるＯＲ回路
５８の出力信号は、警報装置６０に入力し、スピーカ６
２と表示ランプ６４とを作動させる。
【００２４】上記の如く構成した第１実施例において
は、油温センサ３４がオイルクーラ２６によって冷却さ
れ、クラッチ１０に流入するエンジンオイルの流入温度
Ｔi を検出し、演算処理装置４０のプレート温度演算器
４６と、内外周温度差演算器４８に入力する。入力軸回
転センサ１５が検出した入力軸回転速度ω1 と出力軸回
転センサ１７が検出した出力軸回転速度ω2 とトルクセ
ンサ１９が検出したクラッチトルクＴC が、演算処理装
置４０のプレート温度演算器４６に入力する。
【００２５】プレート温度演算器４６は、油温センサ３
４と入力軸回転センサ１５と出力軸回転センサ１７とト
ルクセンサ１９が検出した検出信号が入力してくると、
【数２】 ＴPi+1＝ＴPi＋Δｔ・１／ＣγＶ（ｑ'1−ｑ’2 ） に基づいて、プレート１８の温度を求める。上式に於い
て、ＴPiはプレート１８の温度ｉ時間後の温度、ＴPi+1
はＴPiより時間Δｔ（０，１ｓｅｃ）後のプレート１８
の温度、Ｃはプレート１８の比熱、γはプレート１８の
比重、ｑ'1はディスク１４とプレート１８の摩擦発熱
量、ｑ' 2 は冷却用流体による冷却熱量である。また、
ディスク１４とプレート１８の摩擦発熱量ｑ'1と冷却用
流体による冷却熱量ｑ'2は、
【数３】ｑ'1＝ａ2 ・ｇ ｑ'2＝αｍ・（ＴP −Ｔi ） に基いて求められる。上式に於いて、ａ2 は定数、ｇは
ディスク１４とプレート１８の摩擦発熱率、αｍはプレ
ート１８と冷却用流体との間の熱伝動率、ＴPはプレー
ト１８の温度であり、初期の温度はエンジンオイルの温
度（流入温度Ｔi ）と同じ温度である。ディスク１４と
プレート１８の摩擦発熱率ｇは、
【数４】ｇ＝ＴC ・｜ω1 −ω2 ｜／Ａｄ に基いて求められる。上式に於いて、ＴC は前述したト
ルクセンサ１９が検出したクラッチトルクであり、Ａｄ
はディスク１４とプレート１８の接触部の全面積すなわ
ち、接触して摩擦熱を発生させる全面積である。
【００２６】以上説明したようにして求められたプレー
ト温度ＴP を比較部５０の第１比較器５２と内外周温度
差演算器４８に入力する。
【００２７】内外周温度差演算器４８は、次式に基いて
プレート１８の内外周温度差ΔＴPを求める比較部５０
の第２比較器５４に入力する。
【数５】ΔＴP ＝ＴP −Ｔi ＴP は前述したとおりプレート１８の温度であり、Ｔi
は前述したとおりエンジンオイルの温度（流入温度）で
あり、プレート１８の内周温度はエンジンオイルの温度
（流入温度）はＴi と等しい。
【００２８】第１比較器５２は、プレート温度演算器４
６の求めたプレート温度ＴP が入力してくると、基準値
メモリ５６のプレート許容限界温度ＴPOを読み出し、プ
レート温度ＴP と比較する。そして、
【数６】ＴP ≧ＴPO であると、ＯＲ回路５８に”Ｈ”を出力する。また、第
２比較器５４は、内外周温度差演算器４８が求めた内外
周温度差ΔＴP を基準値メモリ５６の許容限界内外周温
度差ΔＴPOと比較し、
【数７】ΔＴP ≧ΔＴPO であると、ＯＲ回路５８に”Ｈ”を出力する。
【００２９】ＯＲ回路５８は、第１比較器５２または第
２比較器５４のいずれかから”Ｈ”が入力してくると、
警報装置６０に作動信号を出力し、スピーカ６２からブ
ザーによる警報音を発生させるとともに、例えば赤色の
警報ランプ６４を点滅し、クラッチ１０が発熱によって
損傷を生じる危険な状態にあることをオペレータに告知
する。
【００３０】なお、
【数８】ＴP ＜ＴPO であると、第１比較器５２と第２比較器５４のいずれも
が”Ｌ”を出力している場合には、ＯＲ回路５８は”
Ｌ”を出力し、警報装置はクラッチ１０が安全または正
常であることを示す緑色のランプ６４が点灯している。
【００３１】このように、実施例においては、クラッチ
１０の入力軸１２と出力軸１６の回転速度ω1 ，ω2 と
クラッチトルクＴC と流入温度Ｔi とからクラッチ１０
のプレート温度ＴP 、プレート１８の内外周温度差ΔＴ
P を求めているためクラッチの発熱による損傷を確実に
防止することができる。
【００３２】図２は、本発明の第２実施例に係る湿式摩
擦伝動装置の損傷防止装置の説明図である。
【００３３】図２において、図１に示して符号と同じ符
号は同じ装置または部品等を示すので説明を省略する。
第１実施例でトルクセンサ１９でクラッチトルクＴC を
検出したが第２実施例は油圧センサ３２をクラッチ油圧
回路３１に設けて油圧を検出して演算処理装置４０のプ
レート温度演算器４６に入力する。そして、てクラッチ
トルクＴC は、
【数９】ＴC ＝ａ1 ・μ・ＡP ・ＰC に基いて求められる。上式において、ａ1 は定数であ
り、μはデスク１４とプレート１８との間の摩擦係数で
あり、ＡP はデスク１４とプレート１８を押し付けるピ
ストンの面積であり、ＰC はピストンを加圧する油圧で
ある。したがって、ピストンの面積ＡP と油圧ＰC を掛
けた値はデスク１４とプレート１８を接触させる圧力と
なる。デスク１４とプレート１８との間の摩擦係数μ
は、
【数１０】μ＝ｆ1 （ω1 ，ω2 ） すなわち、摩擦係数μは、入力軸回転速度ω1 と出力軸
回転速度ω2 の関数として求められる。
【００３４】以上のように、油圧センサ３２が検出した
油圧ＰC が演算処理装置４０のプレート温度演算器４６
に入力するとクラッチトルクＴC が求められ、以下図１
に示す第１実施例で説明した作動と同じくプレート温度
演算器４６はプレート温度Ｔ0 を求め、プレート温度Ｔ
0 を比較部５０の第１比較器５２と内外周温度差演算器
４８に入力する。
【００３５】内外周温度差演算器４８は内外周温度差Δ
ＴP を求め、内外周温度差ΔＴ0 を比較部５０の第２比
較器５４に入力する。
【００３６】第１比較器５２は、プレート温度演算器４
６の求めたプレート温度ＴP が入力してくると、基準値
メモリ５６のプレート許容限界温度ＴPOを読み出し、プ
レート温度ＴP と比較する。そして、
【数１１】ＴP ≧ＴPO であると、ＯＲ回路５８に”Ｈ”を出力する。また、第
２比較器５４は、内外周温度差演算器４８が求めた内外
周温度差ΔＴP を基準値メモリ５６の許容限界内外周温
度差ΔＴPOと比較し、
【数１２】ΔＴP ≧ΔＴPO であると、ＯＲ回路５８に”Ｈ”を出力する。
【００３７】ＯＲ回路５８は、第１比較器５２または第
２比較器５４のいずれかから”Ｈ”が入力してくると、
警報装置６０に作動信号を出力し、スピーカ６２からブ
ザーによる警報恩を発生させるとともに、例えば赤色の
警報ランプ６４を点滅し、クラッチ１０が発熱によって
損傷を生じる危険な状態にあることをオペレータに告知
する。
【００３８】なお、
【数１３】ＴP ＜ＴPO であると、第１比較器５２と第２比較器５４のいずれも
が”Ｌ”を出力している場合には、ＯＲ回路５８は”
Ｌ”を出力し、警報装置はクラッチ１０が安全または正
常であることを示す緑色のランプ６４が点灯している。
【００３９】このように、実施例においては、クラッチ
１０の入力軸１２と出力軸１６の回転速度ω1 ，ω2 と
クラッチ油圧ＰC と流入温度Ｔi とからクラッチ１０の
プレート温度ＴP 、プレート１８の内外周温度差ΔＴP
を求めているためクラッチの発熱による損傷を確実に防
止することができる。
【００４０】図３は、本発明の第３実施例に係る湿式摩
擦伝動装置の損傷防止装置の説明図である。
【００４１】図３において、図１に示して符号と同じ符
号は同じ装置または部品等を示すので説明を省略する。
第１実施例でトルクセンサ１９でクラッチトルクＴC を
検出したが第３実施例はクラッチ油圧を制御する制御弁
３０にクラッチ圧指令を出力するクラッチ圧指令部４２
の指令電流を検出してクラッチトルクＴC を求める。
【００４２】クラッチ圧指令器４２は制御弁３０にクラ
ッチ圧指令電流ｉを出力するとともにプレート温度演算
器４６にも出力する。
【００４３】プレート温度演算器４６にクラッチ圧指令
電流ｉが出力されると、プレート温度演算器４６はクラ
ッチ圧指令電流ｉと油圧ＰC の関係を記憶しているメモ
リより油圧ＰC を読み出す、油圧ＰC が読み出される
と、クラッチトルクＴC は次式により求められる。
【数１４】ＴC ＝ａ1 ・μ・ＡP ・ＰC に基いて求められる。上式において、ａ1 は定数であ
り、μはデスク１４とプレート１８との間の摩擦係数で
あり、ＡP はデスク１４とプレート１８を押し付けるピ
ストンの面積であり、ＰC はピストンを加圧する油圧で
ある。したがって、ピストンの面積ＡP と油圧ＰC を掛
けた値はデスク１４とプレート１８を接触させる圧力と
なる。デスク１４とプレート１８との間の摩擦係数μ
は、
【数１５】μ＝ｆ1 （ω1 ，ω2 ） すなわち、摩擦係数μは、入力軸回転速度ω1 と出力軸
回転速度ω2 の関数として求められる。
【００４４】クラッチトルクＴC が求められると、以下
図１に示す第１実施例で説明した作動と同じくプレート
温度演算器４６はプレート温度ＴP を求め、プレート温
度ＴP を比較部５０の第１比較器５２と内外周温度差演
算器４８に入力する。
【００４５】内外周温度差演算器４８は内外周温度差Δ
ＴP を求め、内外周温度差ΔＴP を比較部５０の第２比
較器５４に入力する。
【００４６】第１比較器５２は、プレート温度演算器４
６の求めたプレート温度ＴP が入力してくると、基準値
メモリ５６のプレート許容限界温度ＴPOを読み出し、プ
レート温度ＴP と比較する。そして、
【数１６】ＴP ≧ＴPO であると、ＯＲ回路５８に”Ｈ”を出力する。また、第
２比較器５４は、内外周温度差演算器４８が求めた内外
周温度差ΔＴP を基準値メモリ５６の許容限界内外周温
度差ΔＴPOと比較し、
【数１７】ΔＴP ≧ΔＴPO であると、ＯＲ回路５８に”Ｈ”を出力する。
【００４７】ＯＲ回路５８は、第１比較器５２または第
２比較器５４のいずれかから”Ｈ”が入力してくると、
警報装置６０に作動信号を出力し、スピーカ６２からブ
ザーによる警報音を発生させるとともに、例えば赤色の
警報ランプ６４を点滅し、クラッチ１０が発熱によって
損傷を生じる危険な状態にあることをオペレータに告知
する。
【００４８】なお、
【数１８】ＴP ＜ＴPO であると、第１比較器５２と第２比較器５４のいずれも
が”Ｌ”を出力している場合には、ＯＲ回路５８は”
Ｌ”を出力し、警報装置はクラッチ１０が安全または正
常であることを示す緑色のランプ６４が点灯している。
【００４９】このように、実施例においては、クラッチ
１０の入力軸１２と出力軸１６の回転速度ω1 ，ω2 と
クラッチ圧指令電流ｉと流入温度Ｔi とからクラッチ１
０のプレート温度ＴP 、プレート１８の内外周温度差Δ
ＴP を求めているためクラッチの発熱による損傷を確実
に防止することができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば駆
動側回転体と從動側回転体の回転速度と、接触部を冷却
する流体の温度と、接触部のトルク容量とから接触部の
温度を求めて接触部の発熱状態を判断しているため、湿
式摩擦伝動装置の摩擦熱による損傷を防止することがで
きるとともに、従来の装置にトルクセンサを追加するだ
けでよい。
【００５１】しかも、回転体の半径方向の異なる２点の
温度差を考慮していることより、板状回転体の内周側と
外周側との温度差による熱膨張の相違にも基づく、板状
回転体の皿形変形による損傷を防止できる。
【００５２】また、接触部のトルク容量を、接触部の接
触圧力を定める油圧を測定することにより、トルク容量
を求めるので、従来の装置に油圧センサを追加するだけ
でよい。
【００５３】さらに、接触部のトルク容量を、接触部の
接触圧力を定める油圧を制御する制御弁の指令電流によ
り求めるので、従来の装置にセンサを追加する必要はな
い。い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る湿式摩擦伝動装置の損傷防止
装置の説明図である。
【図２】第２実施例に係る湿式摩擦伝動装置の損傷防止
装置の説明図である。
【図３】第３実施例に係る湿式摩擦伝動装置の損傷防止
装置の説明図である。
【図４】湿式多板クラッチにおけるクラッチ板の温度ま
たはクラッチ板の内周側温度と外周側温度との温度差に
基づくクラッチの損傷モードを示す図である。
【図５】従来のリターダの取扱説明書に記載された降坂
時の車両速度の求め方を示す図である。
【符号の説明】 １０ クラッチ １２ 入力軸 １４ デイスク １５ 入力軸回転センサ １６ 出力軸 １７ 出力軸回転センサ １８ プレート １９ トルクセンサ ３０ 制御弁 ３１ 油圧回路 ３２ 油圧センサ ３４ 油温センサ ４０ 演算処理装置 ４２ クラッチ圧指令器 ４４ 演算処理部 ４６ プレート温度演算器 ４８ 内外周温度差演算器 ５０ 比較部 ５２，５４ 比較器 ５６ 基準メモリ ５８ ＯＲ回路 ６０ 警報装置 ６２ スピーカ ６４ 表示ランプ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動側回転体と從動側回転体との接触部
    の接触圧力を変化させて動力伝達率を変える湿式摩擦伝
    動装置の損傷防止方法において、前記駆動側回転体の回
    転速度と、從動側回転体の回転速度と、接触部を冷却す
    る流体の入口温度と、接触部のトルク容量とから、前記
    接触部の温度を求め、この温度が基準値以上のとき注意
    信号を出力することを特徴とする湿式摩擦伝動装置の損
    傷防止方法。
  2. 【請求項２】 前記接触部の温度は、前記接触部の半径
    方向の異なる２点の温度差であることを特徴とする請求
    項１に記載の湿式摩擦伝動装置の損傷防止方法。
  3. 【請求項３】 前記接触部のトルク容量を接触圧力より
    求めることを特徴とする請求項１または２記載の湿式摩
    擦伝動装置の損傷防止方法。
  4. 【請求項４】 前記接触部のトルク容量を接触圧を制御
    する制御弁の指令電流より求めることを特徴とする請求
    項１に記載の湿式摩擦伝動装置の損傷防止方法。
  5. 【請求項５】 駆動側回転体と從動側回転体との接触部
    の接触圧力を変化させて動力伝達率を変える湿式摩擦伝
    動装置の損傷防止装置において、前記駆動側回転体の回
    転速度を計測する駆動速度センサと、從動側回転体の回
    転速度を計測する従動側速度センサと、接触部を冷却す
    る流体の入口温度を計測する温度センサと、出力軸のト
    ルクを測定するトルクセンサと、前記駆動速度センサと
    前記從動速度センサと前記温度センサと前記トルクセン
    サとの検出信号に基いて、接触部の温度を求める接触部
    温度演算部と、この接触部温度演算部が求めた前記接触
    部の温度を予め定めた許容温度と比較し、警報器に作動
    信号を出力する比較部とを有することを特徴とする湿式
    摩擦伝動装置の損傷防止装置。
  6. 【請求項６】 駆動側回転体と從動側回転体との接触部
    の接触圧力を変化させて動力伝達率を変える湿式摩擦伝
    動装置の損傷防止装置において、前記駆動側回転体の回
    転速度を計測する駆動速度センサと、從動側回転体の回
    転速度を計測する従動側速度センサと、接触部を冷却す
    る流体の入口温度を計測する温度センサと、接触部を加
    圧する油圧を測定する油圧センサと、前記駆動側速度セ
    ンサと前記從動側速度センサと前記温度センサと前記油
    圧センサとの検出信号に基いて、接触部の温度を求める
    接触部温度演算部と、この接触部温度演算部が求めた前
    記接触部の温度を予め定めた許容温度と比較し、警報器
    に作動信号を出力する比較部とを有することを特徴とす
    る湿式摩擦伝動装置の損傷防止装置。
  7. 【請求項７】 出力軸のトルクを測定するトルクセンサ
    と、前記トルクセンサとの検出信号に代えて接触圧力を
    制御する油圧を計測する油圧センサと、油圧センサの検
    出信号としたことを特徴とする請求項５または６記載の
    湿式摩擦伝動装置の損傷防止装置。
  8. 【請求項８】 出力軸のトルクを測定するトルクセンサ
    と、前記トルクセンサとの検出信号に代えて接触圧力を
    制御する制御弁の指令電流としたことを特徴とする請求
    項５または６記載の湿式摩擦伝動装置の損傷防止装置。
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