トランスミッションの加熱方法および加熱装置
【課題】トランスミッションを検査する際にトランスミッションを迅速に検査温度に加熱し得るようにする。
【解決手段】
トランスミッションケース１０ａのドレン孔１２からの排出流量よりも多い給油流量で検査温度よりも高い温度の作動油Ｌを、ドレン孔１２よりも高い位置の給油孔１１からトランスミッションケース１０ａ内に供給するとともに、作動油Ｌがドレン孔１２よりも高い液位となってドレン孔１２を塞いだときに作動油Ｌをドレン孔１２から強制的に排出する圧縮空気をトランスミッションケース１０ａ内に供給する。ドレン孔１２よりも高い液位への作動油Ｌの供給と圧縮空気による作動油Ｌの排出とを繰り返してトランスミッションを加熱する。
【解決手段】
トランスミッションケース１０ａのドレン孔１２からの排出流量よりも多い給油流量で検査温度よりも高い温度の作動油Ｌを、ドレン孔１２よりも高い位置の給油孔１１からトランスミッションケース１０ａ内に供給するとともに、作動油Ｌがドレン孔１２よりも高い液位となってドレン孔１２を塞いだときに作動油Ｌをドレン孔１２から強制的に排出する圧縮空気をトランスミッションケース１０ａ内に供給する。ドレン孔１２よりも高い液位への作動油Ｌの供給と圧縮空気による作動油Ｌの排出とを繰り返してトランスミッションを加熱する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションの組立完了後に油圧機能等の検査を行う際に検査温度までトランスミッションの温度を急速に加熱するようにしたトランスミッションの加熱技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン出力を駆動車輪に伝達させるために、変速機、終減速機等からなる動力伝達系つまりトランスミッションが自動車車体に搭載される。変速機には、運転者のシフトレバー操作により、変速操作が行われる手動変速機と、車両の走行状態に応じて変速操作が自動的に行われる自動変速機がある。自動変速機には複数の変速歯車列を有する有段変速機と、入力軸の回転を無段階に制御するようにしたベルト式やトロイダル式の無段変速機がある。変速機等の動力伝達系を構成する各種機器は、トランスミッションケース内に組み込まれる。
【０００３】
無段変速機を備えたトランスミッションは、エンジン出力軸に連結されるトルクコンバータと、このトルクコンバータのタービン軸に連結される前後進切換機構とを有している。無段変速機は前後進切換機構の出力軸に連結されるプライマリ軸と、終減速機に連結されるセカンダリ軸とを備えており、プライマリ軸に設けられたプライマリプーリとセカンダリ軸に設けられたセカンダリプーリとの間には、チェーンベルト等の動力伝達部材が掛け渡されている。前後進切換機構は油圧クラッチ等の油圧係合要素を作動させることにより切換動作を行い、無段変速機はプライマリ油室とセカンダリ油室に供給される油圧を調整することにより変速操作を走行状況に応じて自動的に行う。
【０００４】
有段変速機を備えたトランスミッションは、タービン軸に連結される変速機入力軸と変速機出力軸との間には、相互に歯車比が相違する複数対の歯車列が設けられている。変速機には油圧クラッチ等の油圧係合要素が設けられており、油圧係合要素を作動させて動力を伝達する歯車列を自動的に切り換えることにより走行状況に応じて変速比が切り換えられる。このように、トランスミッションケース内には、トランスミッションを構成する種々の油圧作動機器が組み込まれており、それぞれの油圧作動機器に対する油圧の供給は、エンジンや電動モータにより駆動される油圧ポンプにより行われる。油圧ポンプによって各油圧作動機器に対して供給される作動油はトランスミッションケース内に収容されている。
【０００５】
トランスミッション組立体の製造が完了すると、特許文献１に記載されるように、変速機試験装置によりトランスミッションにおける油圧作動機器の機能等が検査される。特許文献２にはトランスミッションに作動油を供給する際に油圧作動装置の内部を洗浄するようにした作動油供給装置が記載されている。また、特許文献３にはディファレンシャルを洗浄する機能を兼ね備えた自動変速機の試験装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３２６１３１号公報
【特許文献２】特許第２９２５６２１号公報
【特許文献３】実公平６−７３４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トランスミッションにおける油圧作動機器の検査は、トランスミッション全体が車両走行時の温度つまり定常温度（約７０〜８０℃）となった状態のもとで行うことが理想である。一方で、作業者の安全を考慮すると、検査を行う作業者がトランスミッションに触れても安全に作業できる温度に設定する必要がある。そこで、トランスミッションの検査温度は車両の機能試験上相関がとれる温度範囲として４０〜６０℃に設定されており、油圧機能の検査を行うにはトランスミッションを定常温度に対応した検査温度に加熱する必要がある。
【０００８】
従来では油圧作動機器に供給される作動油を加温してミッションケース内に給油することにより、トランスミッションを加熱するようにしている。給油された作動油をミッションケースに形成されたドレン孔から自重で排出するようにしているので、給油流量はドレン孔の開口面積と作動油の自重により定まることになる。したがって、ドレン孔よりも油面が高くならないように給油流量を抑制する必要があり、トランスミッションを検査温度にまで加熱するには数分かかっている。加熱時間を短縮するために、給油流量を上げるとミッションケースの上部に形成されたブリーザ孔から作動油が吹き出すことになる。
【０００９】
本発明の目的は、トランスミッションを検査する際にトランスミッションを迅速に検査温度に加熱し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のトランスミッションの加熱方法は、トランスミッションケース内にトランスミッション構成部材が組み込まれたトランスミッションの作動検査を行う際に前記トランスミッションの温度を検査温度に加熱するトランスミッションの加熱方法であって、前記トランスミッションケースに設けられたドレン孔からの排出流量よりも多い給油流量でありかつ前記検査温度よりも高い温度の作動油を、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられた給油孔から前記トランスミッションケース内に供給し、前記トランスミッションケース内に圧縮空気を供給することにより、作動油が前記ドレン孔よりも高い液位となって前記ドレン孔を塞いだときに作動油を強制的に前記ドレン孔から排出し、前記トランスミッションケース内に組み込まれた回転部材を回転駆動した状態のもとで、作動油を前記ドレン孔よりも高い液位への上昇と圧縮空気による作動油の排出とを繰り返してトランスミッションを加熱することを特徴とする。
【００１１】
本発明のトランスミッションの加熱方法は、前記トランスミッションケースの上部に設けられたブリーザ孔を介してトランスミッション内に前記圧縮空気を供給することを特徴とする。本発明のトランスミッションの加熱方法は、加熱開始時には前記トランスミッションケース内への作動油の供給を開始し圧縮空気の供給を開始してから回転開始遅延時間が経過した後に前記回転部材を回転駆動し、加熱終了時には作動油の供給を停止し圧縮空気の供給を停止してから回転停止遅延時間が経過した後に前記回転部材の回転を停止することを特徴とする。本発明のトランスミッションの加熱方法は、加熱終了時には作動油の供給を停止してから液位調整時間が経過した後に圧縮空気の供給を停止することを特徴とする。
【００１２】
本発明のトランスミッションの加熱装置は、トランスミッションケース内にトランスミッション構成部材が組み込まれたトランスミッションの作動検査を行う際に前記トランスミッションの温度を検査温度に加熱するトランスミッションの加熱装置であって、前記トランスミッションケースに設けられたドレン孔からの排出流量よりも多い給油流量でありかつ前記検査温度よりも高い温度の作動油を、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられた給油孔から前記トランスミッションケース内に供給する作動油供給手段と、作動油が前記ドレン孔よりも高い液位となって前記ドレン孔を塞いだときに作動油を前記ドレン孔から強制的に排出する圧縮空気を、前記トランスミッションケース内に供給する空気供給手段と、前記トランスミッションケース内に組み込まれた回転部材を回転駆動する回転手段とを有し、前記回転部材を回転させた状態のもとで作動油を前記ドレン孔よりも高い液位への供給と圧縮空気による作動油の排出とを繰り返してトランスミッションを加熱することを特徴とする。
【００１３】
本発明のトランスミッションの加熱装置は、前記トランスミッションケースの上部に設けられたブリーザ孔を介してトランスミッション内に前記圧縮空気を供給することを特徴とする。本発明のトランスミッションの加熱装置は、前記作動油供給手段は、収容した作動油を加熱するヒータが設けられた油収容タンクと、当該油収容タンク内の作動油を前記給油孔に案内する油供給管に設けられた油圧ポンプと、空気圧供給源からの圧縮空気を前記トランスミッションケース内に供給する空気供給管に設けられた流路開閉弁と、前記油圧ポンプおよび前記流路開閉弁の作動を制御する制御手段を有することを特徴とする。本発明のトランスミッションの加熱装置は、前記回転手段は電動モータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、トランスミッション内に注入される作動油を利用してこれを加熱してトランスミッションを加熱する。トランスミッション内には作動油と圧縮空気とを注入し、ドレン孔から作動油を圧縮空気により強制的に排出するようにしたので、トランスミッションケースのドレン孔から作動油を自重で排出させる場合よりも多量の作動油をトランスミッション内に給油することができる。これにより、トランスミッション内の油圧作動機器の機能を検査するために必要な検査温度に短時間でトランスミッションを加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）は組立完了後のトランスミッションの外観を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の右側面図である。
【図２】図１に示したトランスミッションを加熱するための加熱装置の概略図である。
【図３】トランスミッションを加温しているときのトランスミッションケース内の作動油の液面変動を示す概略図である。
【図４】トランスミッションの加熱処理の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は組立ラインにおいて組立が完了した後のトランスミッション１０を示す。トランスミッション１０は、エンジン出力を駆動車輪に伝達させるための動力伝達機器を有しており、これらはトランスミッションケース１０ａ内に組み込まれている。このトランスミッション１０が車両に搭載されると、図１（Ａ）においてトランスミッション１０の左側にはエンジンが配置され、そのクランク軸がトランスミッション１０に連結される。トランスミッション１０が無段変速機を有する場合には、トランスミッションケース１０ａ内にはエンジンの出力軸であるクランク軸に連結されるトルクコンバータと無段変速機との間に前後進切換機構が配置される。無段変速機は前後進切換機構の出力軸に連結される変速機入力軸としてのプライマリ軸と、変速機出力軸としてのセカンダリ軸とを有し、それぞれに設けられた溝幅可変のプーリにはチェーン式ベルトやスチールベルト等の動力伝達部材が掛け渡されている。
【００１７】
前後進切換機構はトルクコンバータのタービン軸の回転方向を正転方向と逆転方向とに切り換えるために、油圧クラッチや油圧ブレーキ等の摩擦係合要素を有している。無段変速機はプライマリプーリの溝幅を変化させるためのピストンと、セカンダリプーリの溝幅を変化させるためのピストンとを有している。摩擦係合要素およびピストン等の油圧作動機器には、トルクコンバータのポンプ軸に連結される油圧ポンプから作動油が供給される。それぞれの油圧作動機器に対する作動油の供給を調整するために、トランスミッションケース１０ａ内には流路切換弁や圧力調整弁が組み込まれている。
【００１８】
トランスミッション１０が有段変速機を有する場合には、変速機はトルクコンバータのタービン軸に連結される変速機入力軸と、終減速機に連結される変速機出力軸とを有している。これらの間には複数対の変速歯車対が設けられており、油圧クラッチや油圧ブレーキ等の摩擦係合要素によって動力を伝達する歯車対が切り換えられて変速比が設定される。油圧クラッチ等の油圧作動機器に対しては油圧ポンプから作動油が供給される。変速機を作動するための油圧作動機器に対して作動油が供給されるとともに、トランスミッション１０を構成する歯車対や軸受等に対しても潤滑するために作動油が供給される。作動油はトランスミッション１０を組み立てた後に内部に注入される。
【００１９】
トランスミッションケース１０ａには、内部に作動油を供給するために、図１に示されるように給油孔１１が形成されている。この給油孔１１にはプラグがねじ止めされるようになっており、作動油を注入してトランスミッション１０の組立が完了した後には給油孔１１はプラグにより閉塞される。トランスミッションケース１０ａには、給油孔１１よりも低い位置に排出孔つまりドレン孔１２が形成されている。このドレン孔１２はトランスミッション１０内に給油される作動油の油量を調整するために設けられている。給油孔１１から作動油を注入する際に、給油孔１１から給油された作動油がドレン孔１２から排出されたときに作動油の給油を停止すると、ドレン孔１２の液位まで作動油が注入されることになる。これにより、トランスミッション１０内への作動油の油量が設定される。ドレン孔１２にはプラグがねじ止めされるようになっており、トランスミッション１０内の作動油の液面を調整した後にはドレン孔１２はプラグにより閉塞される。なお、トランスミッション１０内の全ての作動油を排出するために、トランスミッションケース１０ａの底壁部には図示しない他のドレン孔が形成されており、そのドレン孔は作動油を排出するとき以外はプラグにより閉塞されるようになっている。
【００２０】
トランスミッションケース１０ａの上部には息付き孔つまりブリーザ孔１３が形成されている。このブリーザ孔１３は車両走行時にトランスミッション１０の温度変化によりトランスミッションケース１０ａ内部の圧力が変化したときに、内部と外部との間で空気を移動させる。これにより、トランスミッションケース１０ａ内の圧力を常に大気圧に維持することができる。
【００２１】
図１はトランスミッション１０が支持台１４により支持された状態を示している。トランスミッション１０はこれが車体に搭載されたときと同様に前端部が後端部よりも高くなるように傾斜した状態で支持台１４に支持されている。図１にはトランスミッションケース１０ａに形成された給油孔１１，ドレン孔１２およびブリーザ孔１３の位置が示されている。トランスミッション１０が車両に搭載された状態のもとでは、図１に示されるように、給油孔１１はドレン孔１２よりも高い位置となり、ブリーザ孔１３は車両走行時に車両が振動しても作動油が漏出しないようにトランスミッションケース１０ａの上部に設けられている。
【００２２】
図１に示すように、トランスミッション１０が組み立てられると、トランスミッション１０の作動が検査される。その作動検査により、トランスミッション１０内に組み込まれた油圧作動機器の検査が行われる。油圧作動機器としては、自動変速機を構成する油圧クラッチ等の摩擦係合要素および油圧ピストン等のように供給される油圧により作動する機器と、油圧回路を構成する流路切換弁や圧力調整弁等のように油圧を供給するための機器等がある。これらの油圧作動機器の検査つまり作動試験を行うには、供給される作動油の温度を検査温度Ｔ0にする必要がある。
【００２３】
図２はトランスミッション１０を検査温度にまで加熱するための加熱装置を示す概略図である。トランスミッション１０を加熱するために、その中に供給される作動油Ｌを利用している。図２に示すように、加熱装置２０は作動油Ｌを収容する主タンク２１を有しており、主タンク２１内には作動油Ｌを加熱温度Ｔ1にまで加熱するための加熱器２２が設けられている。この加熱器２２としては作動油Ｌを直接加熱する電熱線、あるいは加熱媒体が循環する熱交換器等が使用される。主タンク２１内の作動油Ｌの加熱温度Ｔ1としては、検査温度Ｔ0よりも高い温度に設定される。例えば、油圧作動機器を検査する際のトランスミッション１０の検査温度Ｔ0を４０〜６０℃とすると、主タンク２１内における作動油Ｌの加熱温度Ｔ1は検査温度Ｔ0よりも高い温度である７５〜８５℃程度に設定される。
【００２４】
主タンク２１の流出口には作動油供給路２３が接続されており、この作動油供給路２３の先端部にはトランスミッションケース１０ａに形成された給油孔１１に装着される図示しないアタッチメントが設けられている。トランスミッションケース１０ａのドレン孔１２にはサブタンク２４に設けられた作動油回収路２５の先端部が装着されるようになっており、先端部にはドレン孔１２に装着される図示しないアタッチメントが設けられている。サブタンク２４と主タンク２１との間には連通路２６が接続されており、ドレン孔１２からサブタンク２４に戻された作動油Ｌは連通路２６により主タンク２１に戻されて加熱器２２により加熱される。上述した作動油供給路２３、作動油回収路２５および連通路２６は、ホースや配管等のように液体を案内する部材により形成されている。
【００２５】
作動油供給路２３には供給ポンプ２７が設けられており、連通路２６には戻しポンプ２８が設けられている。したがって、主タンク２１内で加熱器２２により加熱温度Ｔ1にまで加熱された作動油Ｌは、供給ポンプ２７によりトランスミッション１０内に給油孔１１から給油される。一方、ドレン孔１２から排出される作動油Ｌはサブタンク２４に供給された後、連通路２６により主タンク２１に戻される。なお、サブタンク２４を用いることなく、ドレン孔１２から流出した作動油Ｌを作動油回収路２５から主タンク２１に直接戻すようにしても良い。
【００２６】
作動油供給路２３の先端部と主タンク２１との間にはバイパス路２９が設けられており、作動油供給路２３からトランスミッション１０内に作動油を供給しない状態のもとで供給ポンプ２７を作動させると、加熱された作動油Ｌによって作動油供給路２３内を予熱することができる。作動油供給路２３を予熱するのは、加熱装置２０を立ち上げる際等のように、作動油供給路２３の管路内が冷えた状態となっているときに行われる。バイパス路２９には電磁式の流路開閉弁３０が設けられており、この流路開閉弁３０をオンさせると、バイパス路２９が開放されて作動油供給路２３に加熱された作動油Ｌを主タンク２１にまで循環させることができる。
【００２７】
この加熱装置２０は、圧縮空気源３１に接続された空気供給路３２を有している。この空気供給路３２の先端部はトランスミッションケース１０ａに形成されたブリーザ孔１３に装着される図示しないアタッチメントが設けられている。この空気供給路３２によりトランスミッションケース１０ａ内には圧縮空気が供給される。トランスミッションケース１０ａ内に圧縮空気を供給する状態と供給を停止する状態とに切り換えるために、空気供給路３２には電磁式の流路開閉弁３３が設けられている。
【００２８】
トランスミッション１０を支持する支持台１４の近傍には、トランスミッション１０内の入力軸を回転駆動するための電動モータ３４が回転手段として配置されている。電動モータ３４のスピンドルには入力軸をクランプするための締結具３５が取り付けられており、電動モータ３４により入力軸が回転されると、トランスミッション１０内の動力伝達部材は車両走行時と同様に回転運動することになる。これにより、トランスミッション１０内に供給された作動油Ｌは摺動面にまで供給されるとともに、内部に設けられたピストンや摩擦係合要素に作動油が供給される。
【００２９】
トランスミッション１０をその検査温度Ｔ0にまで加熱するために、トランスミッションケース１０ａ内に給油孔１１からは加熱された作動油Ｌが供給されるとともにブリーザ孔１３からは圧縮空気が供給される。作動油Ｌの供給量を検出するために、作動油供給路２３には流量センサつまり流量計３６が設けられている。
【００３０】
図２に示すように、加熱装置２０はコントローラ３７により自動的に制御される。コントローラ３７からはそれぞれの流路開閉弁３０，３３のコイルに駆動信号が供給されるようになっており、コントローラ３７からの信号により流路開閉弁３０はバイパス路２９を開閉し、流路開閉弁３３は空気供給路３２を開閉する。コントローラ３７からは供給ポンプ２７に駆動信号が送られるようになっており、コントローラ３７からの信号により供給ポンプ２７の駆動が制御される。コントローラ３７からは電動モータ３４に駆動信号が供給されるようになっており、コントローラ３７からの信号により電動モータ３４の駆動が制御される。流量計３６からはコントローラ３７に検出信号が送られるようになっており流量計３６からの信号によりトランスミッションケース１０ａ内に給油された作動油Ｌの量が演算される。作動油Ｌの給油量は、コントローラ３７内に設けられたタイマー３９により求められる給油時間と流量計３６により検出される流速とにより演算される。
【００３１】
戻しポンプ２８もコントローラ３７からの信号により駆動が制御されるようになっているが、サブタンク２４内の作動油Ｌの液位に応じて自動的に戻しポンプ２８をオンオフするようにしても良い。コントローラ３７には操作盤３８が接続されており、操作盤３８に設けられたキーやスイッチにより加熱処理の開始指令等が入力される。
【００３２】
図３はトランスミッションケース１０ａ内に作動油Ｌと圧縮空気Ａとを注入している状態を示す概略図である。トランスミッション１０を加熱する時には、作動油供給路２３により給油孔１１から作動油Ｌを注入し、空気供給路３２によりブリーザ孔１３から圧縮空気Ａを注入する。このときには、作動油Ｌはドレン孔１２の通常排出流量Ｑ0よりも多い給油流量Ｑ1で給油する。通常排出流量Ｑ0は、自重による排出流量であり、トランスミッションケース１０ａ内が大気圧に設定された状態のもとでのドレン孔１２の面積により設定される。例えば、通常排出流量Ｑ0が１分当たり２０リットルであるとすると、給油流量Ｑ1を通常排出流量Ｑ0の３倍程度の流量、つまり１分当たり６０リットルに設定する。なお、ブリーザ孔１３から供給される圧縮空気Ａの圧力は、30ｋＰａ（0.03Ｍｐａ）程度に設定される。
【００３３】
このように給油流量Ｑ1を通常排出流量Ｑ0よりも多い流量とすると、作動油Ｌはドレン孔１２よりも上方に液位が上昇することになる。図３は作動油Ｌの液位がドレン孔１２よりも高い位置となった状態を示している。このようにして、作動油Ｌがドレン孔１２よりも高い液位となってドレン孔１２が作動油Ｌにより塞がれると、ブリーザ孔１３からトランスミッションケース１０ａ内に供給された圧縮空気Ａにより作動油Ｌの液面Ｓには、図３において矢印で示すように押し下げ力が加えられることになる。これにより、ドレン孔１２からは通常排出流量Ｑ0よりも多い流量で作動油Ｌが排出され、サブタンク２４に案内される。
【００３４】
圧縮空気により作動油Ｌが押し出されて液面Ｓがドレン孔１２よりも下側に下がると、ドレン孔１２から圧縮空気Ａが排出されるので、トランスミッションケース１０ａ内の圧力は大気圧にまで低下することになる。これにより、給油孔１１から給油される作動油Ｌにより液面Ｓは再度上昇することになる。
【００３５】
したがって、トランスミッションケース１０ａ内にドレン孔１２の通常排出流量Ｑ0よりも多い量Ｑ1で作動油Ｌを注入しても、作動油Ｌとともに注入される圧縮空気Ａにより、ドレン孔１２から作動油Ｌが外部に排出されるので、作動油Ｌはトランスミッションケース１０ａ内でオーバーフローすることがない。しかも、作動油Ｌはドレン孔１２の位置よりも高い位置となるまで供給されることになるので、多量の作動油Ｌがトランスミッション１０に給油されることになる。さらに、作動油Ｌが給油した状態のもとで、トランスミッション１０を構成する回転部材は電動モータ３４により回転駆動されるので、作動油Ｌはトランスミッションケース１０ａの内部にまで確実にまわり込むことになる。これにより、トランスミッションケース１０ａは短時間で検査に必要となる検査温度Ｔ0まで加熱される。
【００３６】
図４は上述した加熱装置２０によるトランスミッション１０の加熱処理の一例を示すタイムチャートである。トランスミッション１０を加熱するには、図２に示すように、給油孔１１に作動油供給路２３を接続し、ブリーザ孔１３に空気供給路３２を接続し、次いで、ドレン孔１２に作動油回収路２５を接続する。さらに、トランスミッションの入力軸に電動モータ３４の締結具３５を締結する。主タンク２１内の作動油Ｌの温度は、トランスミッション１０の検査温度よりも高い温度である７５〜８５℃に設定される。
【００３７】
この加熱装置２０は、作動油回収路２５の先端部をドレン孔１２に装着すると、この先端部に設けられた図示しないセンサが装着完了を検知してコントローラ３７に信号を送るようになっている。これにより、コントローラ３７からは供給ポンプ２７に対して駆動信号が出力され、トランスミッション１０内に作動油Ｌが給油される。この初期給油は一定の初期給油時間Ｐ0に設定されており、この初期給油時間Ｐ0の間作動油Ｌを給油すると、トランスミッション１０内に例えば０．５リットルの作動油Ｌが注入されることになる。なお、本発明の実施の形態では初期給油開始前にこの加熱装置とは別の装置によってトランスミッション１０内に作動油がある程度給油されていることから初期給油量は０．５リットルとなっている。作動油Ｌが０．５リットル給油されたか否かは、流量計３６からの信号に基づいて演算するようにしているが、タイマー３９により給油時間を求めるようにしても良い。初期給油が完了したら、供給ポンプ２７の作動が停止される。
【００３８】
この状態のもとで、操作盤３８に設けられたキーないしスイッチを作業者が操作して加熱処理が開始される。加熱処理が開始されると、図４に示すように、供給ポンプ２７により作動油Ｌがトランスミッション１０内に供給されるとともに流路開閉３３がオンされて圧縮空気がトランスミッション１０内に供給される。
【００３９】
作業者が操作盤３８を操作して加熱処理の開始を指令する前に、予め処理給油時間Ｐ0だけ作動油Ｌを給油するようにしているので、加熱装置２０の準備が完了してから作業者が開始指令を操作するまでに時間がかかっても、加熱時間を短時間に設定することができる。したがって、作動油回収路２５の装着完了から比較的早く加熱開始の操作が行われると、図４において破線で示した時間は省略される。
【００４０】
作動油の供給と圧縮空気の供給が開始されてから回転開始遅延時間Ｐ1が経過したら電動モータ３４によりトランスミッション１０の入力軸をＮ1回転数で回転させる。Ｎ1回転数としては、例えば２０００ｒｐｍが設定される。回転開始遅延時間Ｐ1は、作動油Ｌの給油量に基づいて設定される。例えば、トランスミッション１０内の作動油Ｌの給油量が例えば約１２リットルである場合には、その約３分の１の量である約４リットルの給油が終了するまで入力軸の回転を遅延させる。作動油Ｌが回転開始油量である４リットルとなったか否かは、流量計３６からの信号に基づいて演算される。このように回転を遅延させると、トランスミッション１０内のシール材や歯面間等に十分に作動油が供給された状態のもとで動力伝達機器を駆動させることができる。
【００４１】
トランスミッション１０内に作動油Ｌと圧縮空気Ａとを供給すると、作動油Ｌの給油流量Ｑ1を通常排出流量Ｑ0よりも多い流量としても、トランスミッションケース１０ａから外部に作動油がオーバーフローするが防止される。つまり、上述のように、作動油Ｌの液位がドレン孔１２よりも上方となると、圧縮空気Ａにより急速にドレン孔１２から排出されるので、作動油Ｌはドレン孔１２の上方を上下に変位することになる。これにより、給油開始から３０秒の加熱時間Ｐ2によりトランスミッション１０を検査温度Ｔ0にまで加熱することができる。加熱時間Ｐ2が経過したら、入力軸の回転をＮ1回転からＮ2回転に低下させる。このＮ2回転数としては、７００ｒｐｍに設定される。
【００４２】
図４に示すように、作動油Ｌの供給を停止してから液位調整時間Ｐ3が経過したときに圧縮空気Ａの供給を停止する。圧縮空気Ａの供給停止を作動油Ｌの給油停止よりも液位調整時間Ｐ3だけ遅延させると、作動油Ｌの給油を停止させたときにドレン孔１２よりも作動油Ｌの液位が高くなっていたとしても、作動油Ｌの給油量はドレン孔１２の位置に設定されることになる。これにより、トランスミッション１０は作動油Ｌが適正液位まで注入された状態となって製品化されて車両に搭載することができる。このように、トランスミッション１０の組立を行う際に注入される作動油Ｌを利用してトランスミッション１０を加熱することができ、検査温度まで加熱した状態のもとで所定の液位まで作動油Ｌが給油される。この状態のもとで、トランスミッション１０の油圧作動機器の試験を行うことができる。
【００４３】
図２に示す加熱装置２０は、圧縮空気を利用してドレン孔１２からの作動油Ｌの流出流量つまり流出速度を自重によることなく、圧縮空気を利用してドレン孔１２から強制的に排出するようにしたので、多量の作動油Ｌをトランスミッション１０内に供給することができ、短時間で多量の熱容量をトランスミッション１０に伝達することができる。これにより、短時間でトランスミッション１０を加熱することができ、トランスミッションの１０を検査するまでの時間を大幅に短縮することができる。例えば、５〜１０℃の温度となって保管されているトランスミッション１０を、検査温度として検査状態の温度である４０〜６０℃にまで加熱するには、従来では２〜３分必要であったが、加熱装置２０を使用すると、３０秒で検査温度Ｔ0まで加熱することができた。このように従来に比して迅速にトランスミッション１０を加熱することができると、検査効率を高めることができる。
【００４４】
加熱装置２０を用いた加熱処理方式としては、図４に示す加熱方式に代えて、トランスミッションケース１０ａ内に注入された作動油Ｌの液面Ｓがブリーザ孔１３に近い位置となったときにブリーザ孔１３から圧縮空気Ａを供給するようにしても良い。いずれの供給方式としても、自重による作動油の排出方式と相違して圧縮空気を利用して迅速に排出するようにしたので、加熱された作動油Ｌを多量にトランスミッション１０内に循環供給することが可能となり、迅速にトランスミッション１０を加熱することができる。
【００４５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、検査することができるトランスミッションとしては、内部に油圧作動機器が組み込まれるものであれば、自動変速機を有するタイプに限定されることはない。
【符号の説明】
【００４６】
１０ トランスミッション
１０ａ トランスミッションケース
１１ 給油孔
１２ ドレン孔
１３ ブリーザ孔
２０ 加熱装置
２１ 主タンク
２２ 加熱器
２３ 作動油供給路
２５ 作動油回収路
２７ 供給ポンプ
３１ 圧縮空気源
３２ 空気供給路
３３ 流路開閉弁
３４ 電動モータ
３７ コントローラ（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションの組立完了後に油圧機能等の検査を行う際に検査温度までトランスミッションの温度を急速に加熱するようにしたトランスミッションの加熱技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン出力を駆動車輪に伝達させるために、変速機、終減速機等からなる動力伝達系つまりトランスミッションが自動車車体に搭載される。変速機には、運転者のシフトレバー操作により、変速操作が行われる手動変速機と、車両の走行状態に応じて変速操作が自動的に行われる自動変速機がある。自動変速機には複数の変速歯車列を有する有段変速機と、入力軸の回転を無段階に制御するようにしたベルト式やトロイダル式の無段変速機がある。変速機等の動力伝達系を構成する各種機器は、トランスミッションケース内に組み込まれる。
【０００３】
無段変速機を備えたトランスミッションは、エンジン出力軸に連結されるトルクコンバータと、このトルクコンバータのタービン軸に連結される前後進切換機構とを有している。無段変速機は前後進切換機構の出力軸に連結されるプライマリ軸と、終減速機に連結されるセカンダリ軸とを備えており、プライマリ軸に設けられたプライマリプーリとセカンダリ軸に設けられたセカンダリプーリとの間には、チェーンベルト等の動力伝達部材が掛け渡されている。前後進切換機構は油圧クラッチ等の油圧係合要素を作動させることにより切換動作を行い、無段変速機はプライマリ油室とセカンダリ油室に供給される油圧を調整することにより変速操作を走行状況に応じて自動的に行う。
【０００４】
有段変速機を備えたトランスミッションは、タービン軸に連結される変速機入力軸と変速機出力軸との間には、相互に歯車比が相違する複数対の歯車列が設けられている。変速機には油圧クラッチ等の油圧係合要素が設けられており、油圧係合要素を作動させて動力を伝達する歯車列を自動的に切り換えることにより走行状況に応じて変速比が切り換えられる。このように、トランスミッションケース内には、トランスミッションを構成する種々の油圧作動機器が組み込まれており、それぞれの油圧作動機器に対する油圧の供給は、エンジンや電動モータにより駆動される油圧ポンプにより行われる。油圧ポンプによって各油圧作動機器に対して供給される作動油はトランスミッションケース内に収容されている。
【０００５】
トランスミッション組立体の製造が完了すると、特許文献１に記載されるように、変速機試験装置によりトランスミッションにおける油圧作動機器の機能等が検査される。特許文献２にはトランスミッションに作動油を供給する際に油圧作動装置の内部を洗浄するようにした作動油供給装置が記載されている。また、特許文献３にはディファレンシャルを洗浄する機能を兼ね備えた自動変速機の試験装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３２６１３１号公報
【特許文献２】特許第２９２５６２１号公報
【特許文献３】実公平６−７３４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トランスミッションにおける油圧作動機器の検査は、トランスミッション全体が車両走行時の温度つまり定常温度（約７０〜８０℃）となった状態のもとで行うことが理想である。一方で、作業者の安全を考慮すると、検査を行う作業者がトランスミッションに触れても安全に作業できる温度に設定する必要がある。そこで、トランスミッションの検査温度は車両の機能試験上相関がとれる温度範囲として４０〜６０℃に設定されており、油圧機能の検査を行うにはトランスミッションを定常温度に対応した検査温度に加熱する必要がある。
【０００８】
従来では油圧作動機器に供給される作動油を加温してミッションケース内に給油することにより、トランスミッションを加熱するようにしている。給油された作動油をミッションケースに形成されたドレン孔から自重で排出するようにしているので、給油流量はドレン孔の開口面積と作動油の自重により定まることになる。したがって、ドレン孔よりも油面が高くならないように給油流量を抑制する必要があり、トランスミッションを検査温度にまで加熱するには数分かかっている。加熱時間を短縮するために、給油流量を上げるとミッションケースの上部に形成されたブリーザ孔から作動油が吹き出すことになる。
【０００９】
本発明の目的は、トランスミッションを検査する際にトランスミッションを迅速に検査温度に加熱し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のトランスミッションの加熱方法は、トランスミッションケース内にトランスミッション構成部材が組み込まれたトランスミッションの作動検査を行う際に前記トランスミッションの温度を検査温度に加熱するトランスミッションの加熱方法であって、前記トランスミッションケースに設けられたドレン孔からの排出流量よりも多い給油流量でありかつ前記検査温度よりも高い温度の作動油を、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられた給油孔から前記トランスミッションケース内に供給し、前記トランスミッションケース内に圧縮空気を供給することにより、作動油が前記ドレン孔よりも高い液位となって前記ドレン孔を塞いだときに作動油を強制的に前記ドレン孔から排出し、前記トランスミッションケース内に組み込まれた回転部材を回転駆動した状態のもとで、作動油を前記ドレン孔よりも高い液位への上昇と圧縮空気による作動油の排出とを繰り返してトランスミッションを加熱することを特徴とする。
【００１１】
本発明のトランスミッションの加熱方法は、前記トランスミッションケースの上部に設けられたブリーザ孔を介してトランスミッション内に前記圧縮空気を供給することを特徴とする。本発明のトランスミッションの加熱方法は、加熱開始時には前記トランスミッションケース内への作動油の供給を開始し圧縮空気の供給を開始してから回転開始遅延時間が経過した後に前記回転部材を回転駆動し、加熱終了時には作動油の供給を停止し圧縮空気の供給を停止してから回転停止遅延時間が経過した後に前記回転部材の回転を停止することを特徴とする。本発明のトランスミッションの加熱方法は、加熱終了時には作動油の供給を停止してから液位調整時間が経過した後に圧縮空気の供給を停止することを特徴とする。
【００１２】
本発明のトランスミッションの加熱装置は、トランスミッションケース内にトランスミッション構成部材が組み込まれたトランスミッションの作動検査を行う際に前記トランスミッションの温度を検査温度に加熱するトランスミッションの加熱装置であって、前記トランスミッションケースに設けられたドレン孔からの排出流量よりも多い給油流量でありかつ前記検査温度よりも高い温度の作動油を、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられた給油孔から前記トランスミッションケース内に供給する作動油供給手段と、作動油が前記ドレン孔よりも高い液位となって前記ドレン孔を塞いだときに作動油を前記ドレン孔から強制的に排出する圧縮空気を、前記トランスミッションケース内に供給する空気供給手段と、前記トランスミッションケース内に組み込まれた回転部材を回転駆動する回転手段とを有し、前記回転部材を回転させた状態のもとで作動油を前記ドレン孔よりも高い液位への供給と圧縮空気による作動油の排出とを繰り返してトランスミッションを加熱することを特徴とする。
【００１３】
本発明のトランスミッションの加熱装置は、前記トランスミッションケースの上部に設けられたブリーザ孔を介してトランスミッション内に前記圧縮空気を供給することを特徴とする。本発明のトランスミッションの加熱装置は、前記作動油供給手段は、収容した作動油を加熱するヒータが設けられた油収容タンクと、当該油収容タンク内の作動油を前記給油孔に案内する油供給管に設けられた油圧ポンプと、空気圧供給源からの圧縮空気を前記トランスミッションケース内に供給する空気供給管に設けられた流路開閉弁と、前記油圧ポンプおよび前記流路開閉弁の作動を制御する制御手段を有することを特徴とする。本発明のトランスミッションの加熱装置は、前記回転手段は電動モータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、トランスミッション内に注入される作動油を利用してこれを加熱してトランスミッションを加熱する。トランスミッション内には作動油と圧縮空気とを注入し、ドレン孔から作動油を圧縮空気により強制的に排出するようにしたので、トランスミッションケースのドレン孔から作動油を自重で排出させる場合よりも多量の作動油をトランスミッション内に給油することができる。これにより、トランスミッション内の油圧作動機器の機能を検査するために必要な検査温度に短時間でトランスミッションを加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）は組立完了後のトランスミッションの外観を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の右側面図である。
【図２】図１に示したトランスミッションを加熱するための加熱装置の概略図である。
【図３】トランスミッションを加温しているときのトランスミッションケース内の作動油の液面変動を示す概略図である。
【図４】トランスミッションの加熱処理の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は組立ラインにおいて組立が完了した後のトランスミッション１０を示す。トランスミッション１０は、エンジン出力を駆動車輪に伝達させるための動力伝達機器を有しており、これらはトランスミッションケース１０ａ内に組み込まれている。このトランスミッション１０が車両に搭載されると、図１（Ａ）においてトランスミッション１０の左側にはエンジンが配置され、そのクランク軸がトランスミッション１０に連結される。トランスミッション１０が無段変速機を有する場合には、トランスミッションケース１０ａ内にはエンジンの出力軸であるクランク軸に連結されるトルクコンバータと無段変速機との間に前後進切換機構が配置される。無段変速機は前後進切換機構の出力軸に連結される変速機入力軸としてのプライマリ軸と、変速機出力軸としてのセカンダリ軸とを有し、それぞれに設けられた溝幅可変のプーリにはチェーン式ベルトやスチールベルト等の動力伝達部材が掛け渡されている。
【００１７】
前後進切換機構はトルクコンバータのタービン軸の回転方向を正転方向と逆転方向とに切り換えるために、油圧クラッチや油圧ブレーキ等の摩擦係合要素を有している。無段変速機はプライマリプーリの溝幅を変化させるためのピストンと、セカンダリプーリの溝幅を変化させるためのピストンとを有している。摩擦係合要素およびピストン等の油圧作動機器には、トルクコンバータのポンプ軸に連結される油圧ポンプから作動油が供給される。それぞれの油圧作動機器に対する作動油の供給を調整するために、トランスミッションケース１０ａ内には流路切換弁や圧力調整弁が組み込まれている。
【００１８】
トランスミッション１０が有段変速機を有する場合には、変速機はトルクコンバータのタービン軸に連結される変速機入力軸と、終減速機に連結される変速機出力軸とを有している。これらの間には複数対の変速歯車対が設けられており、油圧クラッチや油圧ブレーキ等の摩擦係合要素によって動力を伝達する歯車対が切り換えられて変速比が設定される。油圧クラッチ等の油圧作動機器に対しては油圧ポンプから作動油が供給される。変速機を作動するための油圧作動機器に対して作動油が供給されるとともに、トランスミッション１０を構成する歯車対や軸受等に対しても潤滑するために作動油が供給される。作動油はトランスミッション１０を組み立てた後に内部に注入される。
【００１９】
トランスミッションケース１０ａには、内部に作動油を供給するために、図１に示されるように給油孔１１が形成されている。この給油孔１１にはプラグがねじ止めされるようになっており、作動油を注入してトランスミッション１０の組立が完了した後には給油孔１１はプラグにより閉塞される。トランスミッションケース１０ａには、給油孔１１よりも低い位置に排出孔つまりドレン孔１２が形成されている。このドレン孔１２はトランスミッション１０内に給油される作動油の油量を調整するために設けられている。給油孔１１から作動油を注入する際に、給油孔１１から給油された作動油がドレン孔１２から排出されたときに作動油の給油を停止すると、ドレン孔１２の液位まで作動油が注入されることになる。これにより、トランスミッション１０内への作動油の油量が設定される。ドレン孔１２にはプラグがねじ止めされるようになっており、トランスミッション１０内の作動油の液面を調整した後にはドレン孔１２はプラグにより閉塞される。なお、トランスミッション１０内の全ての作動油を排出するために、トランスミッションケース１０ａの底壁部には図示しない他のドレン孔が形成されており、そのドレン孔は作動油を排出するとき以外はプラグにより閉塞されるようになっている。
【００２０】
トランスミッションケース１０ａの上部には息付き孔つまりブリーザ孔１３が形成されている。このブリーザ孔１３は車両走行時にトランスミッション１０の温度変化によりトランスミッションケース１０ａ内部の圧力が変化したときに、内部と外部との間で空気を移動させる。これにより、トランスミッションケース１０ａ内の圧力を常に大気圧に維持することができる。
【００２１】
図１はトランスミッション１０が支持台１４により支持された状態を示している。トランスミッション１０はこれが車体に搭載されたときと同様に前端部が後端部よりも高くなるように傾斜した状態で支持台１４に支持されている。図１にはトランスミッションケース１０ａに形成された給油孔１１，ドレン孔１２およびブリーザ孔１３の位置が示されている。トランスミッション１０が車両に搭載された状態のもとでは、図１に示されるように、給油孔１１はドレン孔１２よりも高い位置となり、ブリーザ孔１３は車両走行時に車両が振動しても作動油が漏出しないようにトランスミッションケース１０ａの上部に設けられている。
【００２２】
図１に示すように、トランスミッション１０が組み立てられると、トランスミッション１０の作動が検査される。その作動検査により、トランスミッション１０内に組み込まれた油圧作動機器の検査が行われる。油圧作動機器としては、自動変速機を構成する油圧クラッチ等の摩擦係合要素および油圧ピストン等のように供給される油圧により作動する機器と、油圧回路を構成する流路切換弁や圧力調整弁等のように油圧を供給するための機器等がある。これらの油圧作動機器の検査つまり作動試験を行うには、供給される作動油の温度を検査温度Ｔ0にする必要がある。
【００２３】
図２はトランスミッション１０を検査温度にまで加熱するための加熱装置を示す概略図である。トランスミッション１０を加熱するために、その中に供給される作動油Ｌを利用している。図２に示すように、加熱装置２０は作動油Ｌを収容する主タンク２１を有しており、主タンク２１内には作動油Ｌを加熱温度Ｔ1にまで加熱するための加熱器２２が設けられている。この加熱器２２としては作動油Ｌを直接加熱する電熱線、あるいは加熱媒体が循環する熱交換器等が使用される。主タンク２１内の作動油Ｌの加熱温度Ｔ1としては、検査温度Ｔ0よりも高い温度に設定される。例えば、油圧作動機器を検査する際のトランスミッション１０の検査温度Ｔ0を４０〜６０℃とすると、主タンク２１内における作動油Ｌの加熱温度Ｔ1は検査温度Ｔ0よりも高い温度である７５〜８５℃程度に設定される。
【００２４】
主タンク２１の流出口には作動油供給路２３が接続されており、この作動油供給路２３の先端部にはトランスミッションケース１０ａに形成された給油孔１１に装着される図示しないアタッチメントが設けられている。トランスミッションケース１０ａのドレン孔１２にはサブタンク２４に設けられた作動油回収路２５の先端部が装着されるようになっており、先端部にはドレン孔１２に装着される図示しないアタッチメントが設けられている。サブタンク２４と主タンク２１との間には連通路２６が接続されており、ドレン孔１２からサブタンク２４に戻された作動油Ｌは連通路２６により主タンク２１に戻されて加熱器２２により加熱される。上述した作動油供給路２３、作動油回収路２５および連通路２６は、ホースや配管等のように液体を案内する部材により形成されている。
【００２５】
作動油供給路２３には供給ポンプ２７が設けられており、連通路２６には戻しポンプ２８が設けられている。したがって、主タンク２１内で加熱器２２により加熱温度Ｔ1にまで加熱された作動油Ｌは、供給ポンプ２７によりトランスミッション１０内に給油孔１１から給油される。一方、ドレン孔１２から排出される作動油Ｌはサブタンク２４に供給された後、連通路２６により主タンク２１に戻される。なお、サブタンク２４を用いることなく、ドレン孔１２から流出した作動油Ｌを作動油回収路２５から主タンク２１に直接戻すようにしても良い。
【００２６】
作動油供給路２３の先端部と主タンク２１との間にはバイパス路２９が設けられており、作動油供給路２３からトランスミッション１０内に作動油を供給しない状態のもとで供給ポンプ２７を作動させると、加熱された作動油Ｌによって作動油供給路２３内を予熱することができる。作動油供給路２３を予熱するのは、加熱装置２０を立ち上げる際等のように、作動油供給路２３の管路内が冷えた状態となっているときに行われる。バイパス路２９には電磁式の流路開閉弁３０が設けられており、この流路開閉弁３０をオンさせると、バイパス路２９が開放されて作動油供給路２３に加熱された作動油Ｌを主タンク２１にまで循環させることができる。
【００２７】
この加熱装置２０は、圧縮空気源３１に接続された空気供給路３２を有している。この空気供給路３２の先端部はトランスミッションケース１０ａに形成されたブリーザ孔１３に装着される図示しないアタッチメントが設けられている。この空気供給路３２によりトランスミッションケース１０ａ内には圧縮空気が供給される。トランスミッションケース１０ａ内に圧縮空気を供給する状態と供給を停止する状態とに切り換えるために、空気供給路３２には電磁式の流路開閉弁３３が設けられている。
【００２８】
トランスミッション１０を支持する支持台１４の近傍には、トランスミッション１０内の入力軸を回転駆動するための電動モータ３４が回転手段として配置されている。電動モータ３４のスピンドルには入力軸をクランプするための締結具３５が取り付けられており、電動モータ３４により入力軸が回転されると、トランスミッション１０内の動力伝達部材は車両走行時と同様に回転運動することになる。これにより、トランスミッション１０内に供給された作動油Ｌは摺動面にまで供給されるとともに、内部に設けられたピストンや摩擦係合要素に作動油が供給される。
【００２９】
トランスミッション１０をその検査温度Ｔ0にまで加熱するために、トランスミッションケース１０ａ内に給油孔１１からは加熱された作動油Ｌが供給されるとともにブリーザ孔１３からは圧縮空気が供給される。作動油Ｌの供給量を検出するために、作動油供給路２３には流量センサつまり流量計３６が設けられている。
【００３０】
図２に示すように、加熱装置２０はコントローラ３７により自動的に制御される。コントローラ３７からはそれぞれの流路開閉弁３０，３３のコイルに駆動信号が供給されるようになっており、コントローラ３７からの信号により流路開閉弁３０はバイパス路２９を開閉し、流路開閉弁３３は空気供給路３２を開閉する。コントローラ３７からは供給ポンプ２７に駆動信号が送られるようになっており、コントローラ３７からの信号により供給ポンプ２７の駆動が制御される。コントローラ３７からは電動モータ３４に駆動信号が供給されるようになっており、コントローラ３７からの信号により電動モータ３４の駆動が制御される。流量計３６からはコントローラ３７に検出信号が送られるようになっており流量計３６からの信号によりトランスミッションケース１０ａ内に給油された作動油Ｌの量が演算される。作動油Ｌの給油量は、コントローラ３７内に設けられたタイマー３９により求められる給油時間と流量計３６により検出される流速とにより演算される。
【００３１】
戻しポンプ２８もコントローラ３７からの信号により駆動が制御されるようになっているが、サブタンク２４内の作動油Ｌの液位に応じて自動的に戻しポンプ２８をオンオフするようにしても良い。コントローラ３７には操作盤３８が接続されており、操作盤３８に設けられたキーやスイッチにより加熱処理の開始指令等が入力される。
【００３２】
図３はトランスミッションケース１０ａ内に作動油Ｌと圧縮空気Ａとを注入している状態を示す概略図である。トランスミッション１０を加熱する時には、作動油供給路２３により給油孔１１から作動油Ｌを注入し、空気供給路３２によりブリーザ孔１３から圧縮空気Ａを注入する。このときには、作動油Ｌはドレン孔１２の通常排出流量Ｑ0よりも多い給油流量Ｑ1で給油する。通常排出流量Ｑ0は、自重による排出流量であり、トランスミッションケース１０ａ内が大気圧に設定された状態のもとでのドレン孔１２の面積により設定される。例えば、通常排出流量Ｑ0が１分当たり２０リットルであるとすると、給油流量Ｑ1を通常排出流量Ｑ0の３倍程度の流量、つまり１分当たり６０リットルに設定する。なお、ブリーザ孔１３から供給される圧縮空気Ａの圧力は、30ｋＰａ（0.03Ｍｐａ）程度に設定される。
【００３３】
このように給油流量Ｑ1を通常排出流量Ｑ0よりも多い流量とすると、作動油Ｌはドレン孔１２よりも上方に液位が上昇することになる。図３は作動油Ｌの液位がドレン孔１２よりも高い位置となった状態を示している。このようにして、作動油Ｌがドレン孔１２よりも高い液位となってドレン孔１２が作動油Ｌにより塞がれると、ブリーザ孔１３からトランスミッションケース１０ａ内に供給された圧縮空気Ａにより作動油Ｌの液面Ｓには、図３において矢印で示すように押し下げ力が加えられることになる。これにより、ドレン孔１２からは通常排出流量Ｑ0よりも多い流量で作動油Ｌが排出され、サブタンク２４に案内される。
【００３４】
圧縮空気により作動油Ｌが押し出されて液面Ｓがドレン孔１２よりも下側に下がると、ドレン孔１２から圧縮空気Ａが排出されるので、トランスミッションケース１０ａ内の圧力は大気圧にまで低下することになる。これにより、給油孔１１から給油される作動油Ｌにより液面Ｓは再度上昇することになる。
【００３５】
したがって、トランスミッションケース１０ａ内にドレン孔１２の通常排出流量Ｑ0よりも多い量Ｑ1で作動油Ｌを注入しても、作動油Ｌとともに注入される圧縮空気Ａにより、ドレン孔１２から作動油Ｌが外部に排出されるので、作動油Ｌはトランスミッションケース１０ａ内でオーバーフローすることがない。しかも、作動油Ｌはドレン孔１２の位置よりも高い位置となるまで供給されることになるので、多量の作動油Ｌがトランスミッション１０に給油されることになる。さらに、作動油Ｌが給油した状態のもとで、トランスミッション１０を構成する回転部材は電動モータ３４により回転駆動されるので、作動油Ｌはトランスミッションケース１０ａの内部にまで確実にまわり込むことになる。これにより、トランスミッションケース１０ａは短時間で検査に必要となる検査温度Ｔ0まで加熱される。
【００３６】
図４は上述した加熱装置２０によるトランスミッション１０の加熱処理の一例を示すタイムチャートである。トランスミッション１０を加熱するには、図２に示すように、給油孔１１に作動油供給路２３を接続し、ブリーザ孔１３に空気供給路３２を接続し、次いで、ドレン孔１２に作動油回収路２５を接続する。さらに、トランスミッションの入力軸に電動モータ３４の締結具３５を締結する。主タンク２１内の作動油Ｌの温度は、トランスミッション１０の検査温度よりも高い温度である７５〜８５℃に設定される。
【００３７】
この加熱装置２０は、作動油回収路２５の先端部をドレン孔１２に装着すると、この先端部に設けられた図示しないセンサが装着完了を検知してコントローラ３７に信号を送るようになっている。これにより、コントローラ３７からは供給ポンプ２７に対して駆動信号が出力され、トランスミッション１０内に作動油Ｌが給油される。この初期給油は一定の初期給油時間Ｐ0に設定されており、この初期給油時間Ｐ0の間作動油Ｌを給油すると、トランスミッション１０内に例えば０．５リットルの作動油Ｌが注入されることになる。なお、本発明の実施の形態では初期給油開始前にこの加熱装置とは別の装置によってトランスミッション１０内に作動油がある程度給油されていることから初期給油量は０．５リットルとなっている。作動油Ｌが０．５リットル給油されたか否かは、流量計３６からの信号に基づいて演算するようにしているが、タイマー３９により給油時間を求めるようにしても良い。初期給油が完了したら、供給ポンプ２７の作動が停止される。
【００３８】
この状態のもとで、操作盤３８に設けられたキーないしスイッチを作業者が操作して加熱処理が開始される。加熱処理が開始されると、図４に示すように、供給ポンプ２７により作動油Ｌがトランスミッション１０内に供給されるとともに流路開閉３３がオンされて圧縮空気がトランスミッション１０内に供給される。
【００３９】
作業者が操作盤３８を操作して加熱処理の開始を指令する前に、予め処理給油時間Ｐ0だけ作動油Ｌを給油するようにしているので、加熱装置２０の準備が完了してから作業者が開始指令を操作するまでに時間がかかっても、加熱時間を短時間に設定することができる。したがって、作動油回収路２５の装着完了から比較的早く加熱開始の操作が行われると、図４において破線で示した時間は省略される。
【００４０】
作動油の供給と圧縮空気の供給が開始されてから回転開始遅延時間Ｐ1が経過したら電動モータ３４によりトランスミッション１０の入力軸をＮ1回転数で回転させる。Ｎ1回転数としては、例えば２０００ｒｐｍが設定される。回転開始遅延時間Ｐ1は、作動油Ｌの給油量に基づいて設定される。例えば、トランスミッション１０内の作動油Ｌの給油量が例えば約１２リットルである場合には、その約３分の１の量である約４リットルの給油が終了するまで入力軸の回転を遅延させる。作動油Ｌが回転開始油量である４リットルとなったか否かは、流量計３６からの信号に基づいて演算される。このように回転を遅延させると、トランスミッション１０内のシール材や歯面間等に十分に作動油が供給された状態のもとで動力伝達機器を駆動させることができる。
【００４１】
トランスミッション１０内に作動油Ｌと圧縮空気Ａとを供給すると、作動油Ｌの給油流量Ｑ1を通常排出流量Ｑ0よりも多い流量としても、トランスミッションケース１０ａから外部に作動油がオーバーフローするが防止される。つまり、上述のように、作動油Ｌの液位がドレン孔１２よりも上方となると、圧縮空気Ａにより急速にドレン孔１２から排出されるので、作動油Ｌはドレン孔１２の上方を上下に変位することになる。これにより、給油開始から３０秒の加熱時間Ｐ2によりトランスミッション１０を検査温度Ｔ0にまで加熱することができる。加熱時間Ｐ2が経過したら、入力軸の回転をＮ1回転からＮ2回転に低下させる。このＮ2回転数としては、７００ｒｐｍに設定される。
【００４２】
図４に示すように、作動油Ｌの供給を停止してから液位調整時間Ｐ3が経過したときに圧縮空気Ａの供給を停止する。圧縮空気Ａの供給停止を作動油Ｌの給油停止よりも液位調整時間Ｐ3だけ遅延させると、作動油Ｌの給油を停止させたときにドレン孔１２よりも作動油Ｌの液位が高くなっていたとしても、作動油Ｌの給油量はドレン孔１２の位置に設定されることになる。これにより、トランスミッション１０は作動油Ｌが適正液位まで注入された状態となって製品化されて車両に搭載することができる。このように、トランスミッション１０の組立を行う際に注入される作動油Ｌを利用してトランスミッション１０を加熱することができ、検査温度まで加熱した状態のもとで所定の液位まで作動油Ｌが給油される。この状態のもとで、トランスミッション１０の油圧作動機器の試験を行うことができる。
【００４３】
図２に示す加熱装置２０は、圧縮空気を利用してドレン孔１２からの作動油Ｌの流出流量つまり流出速度を自重によることなく、圧縮空気を利用してドレン孔１２から強制的に排出するようにしたので、多量の作動油Ｌをトランスミッション１０内に供給することができ、短時間で多量の熱容量をトランスミッション１０に伝達することができる。これにより、短時間でトランスミッション１０を加熱することができ、トランスミッションの１０を検査するまでの時間を大幅に短縮することができる。例えば、５〜１０℃の温度となって保管されているトランスミッション１０を、検査温度として検査状態の温度である４０〜６０℃にまで加熱するには、従来では２〜３分必要であったが、加熱装置２０を使用すると、３０秒で検査温度Ｔ0まで加熱することができた。このように従来に比して迅速にトランスミッション１０を加熱することができると、検査効率を高めることができる。
【００４４】
加熱装置２０を用いた加熱処理方式としては、図４に示す加熱方式に代えて、トランスミッションケース１０ａ内に注入された作動油Ｌの液面Ｓがブリーザ孔１３に近い位置となったときにブリーザ孔１３から圧縮空気Ａを供給するようにしても良い。いずれの供給方式としても、自重による作動油の排出方式と相違して圧縮空気を利用して迅速に排出するようにしたので、加熱された作動油Ｌを多量にトランスミッション１０内に循環供給することが可能となり、迅速にトランスミッション１０を加熱することができる。
【００４５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、検査することができるトランスミッションとしては、内部に油圧作動機器が組み込まれるものであれば、自動変速機を有するタイプに限定されることはない。
【符号の説明】
【００４６】
１０ トランスミッション
１０ａ トランスミッションケース
１１ 給油孔
１２ ドレン孔
１３ ブリーザ孔
２０ 加熱装置
２１ 主タンク
２２ 加熱器
２３ 作動油供給路
２５ 作動油回収路
２７ 供給ポンプ
３１ 圧縮空気源
３２ 空気供給路
３３ 流路開閉弁
３４ 電動モータ
３７ コントローラ（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションケース内にトランスミッション構成部材が組み込まれたトランスミッションの作動検査を行う際に前記トランスミッションの温度を検査温度に加熱するトランスミッションの加熱方法であって、
前記トランスミッションケースに設けられたドレン孔からの排出流量よりも多い給油流量でありかつ前記検査温度よりも高い温度の作動油を、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられた給油孔から前記トランスミッションケース内に供給し、
前記トランスミッションケース内に圧縮空気を供給することにより、作動油が前記ドレン孔よりも高い液位となって前記ドレン孔を塞いだときに作動油を強制的に前記ドレン孔から排出し、
前記トランスミッションケース内に組み込まれた回転部材を回転駆動した状態のもとで、作動油を前記ドレン孔よりも高い液位への上昇と圧縮空気による作動油の排出とを繰り返してトランスミッションを加熱することを特徴とするトランスミッションの加熱方法。
【請求項２】
請求項１記載のトランスミッションの加熱方法において、前記トランスミッションケースの上部に設けられたブリーザ孔を介してトランスミッション内に前記圧縮空気を供給することを特徴とするトランスミッションの加熱方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のトランスミッションの加熱方法において、加熱開始時には前記トランスミッションケース内への作動油の供給を開始し圧縮空気の供給を開始してから回転開始遅延時間が経過した後に前記回転部材を回転駆動し、加熱終了時には作動油の供給を停止し圧縮空気の供給を停止してから回転停止遅延時間が経過した後に前記回転部材の回転を停止することを特徴とするトランスミッションの加熱方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のトランスミッションの加熱方法において、加熱終了時には作動油の供給を停止してから液位調整時間が経過した後に圧縮空気の供給を停止することを特徴とするトランスミッションの加熱方法。
【請求項５】
トランスミッションケース内にトランスミッション構成部材が組み込まれたトランスミッションの作動検査を行う際に前記トランスミッションの温度を検査温度に加熱するトランスミッションの加熱装置であって、
前記トランスミッションケースに設けられたドレン孔からの排出流量よりも多い給油流量でありかつ前記検査温度よりも高い温度の作動油を、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられた給油孔から前記トランスミッションケース内に供給する作動油供給手段と、
作動油が前記ドレン孔よりも高い液位となって前記ドレン孔を塞いだときに作動油を前記ドレン孔から強制的に排出する圧縮空気を、前記トランスミッションケース内に供給する空気供給手段と、
前記トランスミッションケース内に組み込まれた回転部材を回転駆動する回転手段とを有し、
前記回転部材を回転させた状態のもとで作動油を前記ドレン孔よりも高い液位への供給と圧縮空気による作動油の排出とを繰り返してトランスミッションを加熱することを特徴とするトランスミッションの加熱装置。
【請求項６】
請求項５記載のトランスミッションの加熱装置において、前記トランスミッションケースの上部に設けられたブリーザ孔を介してトランスミッション内に前記圧縮空気を供給することを特徴とするトランスミッションの加熱装置。
【請求項７】
請求項５または６記載のトランスミッションの加熱装置において、前記作動油供給手段は、収容した作動油を加熱するヒータが設けられた油収容タンクと、当該油収容タンク内の作動油を前記給油孔に案内する油供給管に設けられた油圧ポンプと、空気圧供給源からの圧縮空気を前記トランスミッションケース内に供給する空気供給管に設けられた流路開閉弁と、前記油圧ポンプおよび前記流路開閉弁の作動を制御する制御手段を有することを特徴とするトランスミッションの加熱装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のトランスミッションの加熱装置において、前記回転手段は電動モータであることを特徴とするトランスミッションの加熱装置。
【請求項１】
トランスミッションケース内にトランスミッション構成部材が組み込まれたトランスミッションの作動検査を行う際に前記トランスミッションの温度を検査温度に加熱するトランスミッションの加熱方法であって、
前記トランスミッションケースに設けられたドレン孔からの排出流量よりも多い給油流量でありかつ前記検査温度よりも高い温度の作動油を、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられた給油孔から前記トランスミッションケース内に供給し、
前記トランスミッションケース内に圧縮空気を供給することにより、作動油が前記ドレン孔よりも高い液位となって前記ドレン孔を塞いだときに作動油を強制的に前記ドレン孔から排出し、
前記トランスミッションケース内に組み込まれた回転部材を回転駆動した状態のもとで、作動油を前記ドレン孔よりも高い液位への上昇と圧縮空気による作動油の排出とを繰り返してトランスミッションを加熱することを特徴とするトランスミッションの加熱方法。
【請求項２】
請求項１記載のトランスミッションの加熱方法において、前記トランスミッションケースの上部に設けられたブリーザ孔を介してトランスミッション内に前記圧縮空気を供給することを特徴とするトランスミッションの加熱方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のトランスミッションの加熱方法において、加熱開始時には前記トランスミッションケース内への作動油の供給を開始し圧縮空気の供給を開始してから回転開始遅延時間が経過した後に前記回転部材を回転駆動し、加熱終了時には作動油の供給を停止し圧縮空気の供給を停止してから回転停止遅延時間が経過した後に前記回転部材の回転を停止することを特徴とするトランスミッションの加熱方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のトランスミッションの加熱方法において、加熱終了時には作動油の供給を停止してから液位調整時間が経過した後に圧縮空気の供給を停止することを特徴とするトランスミッションの加熱方法。
【請求項５】
トランスミッションケース内にトランスミッション構成部材が組み込まれたトランスミッションの作動検査を行う際に前記トランスミッションの温度を検査温度に加熱するトランスミッションの加熱装置であって、
前記トランスミッションケースに設けられたドレン孔からの排出流量よりも多い給油流量でありかつ前記検査温度よりも高い温度の作動油を、前記ドレン孔よりも高い位置に設けられた給油孔から前記トランスミッションケース内に供給する作動油供給手段と、
作動油が前記ドレン孔よりも高い液位となって前記ドレン孔を塞いだときに作動油を前記ドレン孔から強制的に排出する圧縮空気を、前記トランスミッションケース内に供給する空気供給手段と、
前記トランスミッションケース内に組み込まれた回転部材を回転駆動する回転手段とを有し、
前記回転部材を回転させた状態のもとで作動油を前記ドレン孔よりも高い液位への供給と圧縮空気による作動油の排出とを繰り返してトランスミッションを加熱することを特徴とするトランスミッションの加熱装置。
【請求項６】
請求項５記載のトランスミッションの加熱装置において、前記トランスミッションケースの上部に設けられたブリーザ孔を介してトランスミッション内に前記圧縮空気を供給することを特徴とするトランスミッションの加熱装置。
【請求項７】
請求項５または６記載のトランスミッションの加熱装置において、前記作動油供給手段は、収容した作動油を加熱するヒータが設けられた油収容タンクと、当該油収容タンク内の作動油を前記給油孔に案内する油供給管に設けられた油圧ポンプと、空気圧供給源からの圧縮空気を前記トランスミッションケース内に供給する空気供給管に設けられた流路開閉弁と、前記油圧ポンプおよび前記流路開閉弁の作動を制御する制御手段を有することを特徴とするトランスミッションの加熱装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のトランスミッションの加熱装置において、前記回転手段は電動モータであることを特徴とするトランスミッションの加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１１８０８（Ｐ２０１２−２１１８０８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７２５６（Ｐ２０１１−７７２５６）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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