JP6160496B2 - 潤滑油量調節装置 - Google Patents

Description

本発明は、潤滑油量調節装置に関する。

従来より、トランスミッションの性能試験装置が知られている（例えば特許文献１参照）。性能試験装置は、供試体となるトランスミッションを所定の試験条件下で駆動させ、その性能を評価する。

ところで、トランスミッションは、その内部に潤滑油が充填されている。潤滑油は、摩擦によって発熱する部分に供給されるので、トランスミッションの駆動状態に応じて温度が変わる。また、潤滑油は、トランスミッションケースを介して周囲の空気と熱を交換するので、走行風の有無によっても温度が変わる。従って、このような性能試験装置は、トランスミッションの性能を正しく評価すべく、試験条件に合わせて潤滑油の温度を調節する構造を有していた。しかし、トランスミッションから潤滑油を抜き出して温度を調節し、再びトランスミッションへ戻す構造は、潤滑油の膨張若しくは収縮により、トランスミッション内の潤滑油量が変わってしまう問題があった。そのため、潤滑油の温度を調節しても、トランスミッション（供試体）内の潤滑油量を一定にできる潤滑油量調節装置が求められていたのである。

特開２００６−１７０６８１号公報

本願の発明は、潤滑油の温度を調節しても、供試体内の潤滑油量を一定にできる潤滑油量調節装置を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１に係る発明は、
供試体から熱交換器へ潤滑油を案内する第一配管と、
前記熱交換器から前記供試体へ潤滑油を案内する第二配管と、
前記第二配管から前記第一配管へ潤滑油の一部を案内する第三配管と、
前記第三配管を流れる潤滑油量を調節できる流量調節バルブと、を備えた潤滑油量調節装置であって、
前記流量調節バルブは、前記供試体から抜き出された潤滑油量と前記供試体に入れ戻される潤滑油量が等しくなるように稼働する、ものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載した潤滑油量調節装置において、
前記第一配管を流れる潤滑油の質量流量を計測する第一流量計と、
前記第二配管を流れる潤滑油の質量流量を計測する第二流量計と、
前記流量調節バルブを制御するバルブコントローラと、を具備し、
前記バルブコントローラは、前記第一流量計の計測結果と前記第二流量計の計測結果の差異がなくなるように前記流量調節バルブを制御する、ものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載した潤滑油量調節装置において、
前記第一配管における該第一配管と前記第三配管の接続部よりも上流側に前記第一流量計を配置し、前記第二配管における該第二配管と前記第三配管の接続部よりも下流側に前記第二流量計を配置する、ものである。

請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載した潤滑油量調節装置において、
前記第一配管における前記第一流量計よりも上流側に脱気装置を具備する、ものである。

請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載した潤滑油量調節装置において、
前記第一配管における前記接続部よりも下流側に容積可変装置を具備する、ものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に記載した潤滑油量調節装置は、供試体から熱交換器へ潤滑油を案内する第一配管と、熱交換器から供試体へ潤滑油を案内する第二配管と、第二配管から第一配管へ潤滑油の一部を案内する第三配管と、を備える。更に、第三配管を流れる潤滑油量を調節できる流量調節バルブを備える。そして、流量調節バルブは、供試体から抜き出された潤滑油量と供試体に入れ戻される潤滑油量が等しくなるように稼働する。これにより、潤滑油量調節装置は、潤滑油の温度を調節しても、供試体内の潤滑油量を一定にすることができる。従って、供試体の評価精度を向上させることが可能となる。

請求項２に記載した潤滑油量調節装置は、第一配管を流れる潤滑油の質量流量を計測する第一流量計と、第二配管を流れる潤滑油の質量流量を計測する第二流量計と、を具備する。更に、流量調節バルブを制御するバルブコントローラを具備する。そして、バルブコントローラは、第一流量計の計測結果と第二流量計の計測結果の差異がなくなるように流量調節バルブを制御する。これにより、潤滑油量調節装置は、オペレータによる操作を不要とし、自動的に供試体内の潤滑油量を一定にすることができる。

請求項３に記載した潤滑油量調節装置は、第一配管における該第一配管と第三配管の接続部よりも上流側に第一流量計を配置し、第二配管における該第二配管と第三配管の接続部よりも下流側に第二流量計を配置する。これにより、潤滑油量調節装置は、第一配管や第二配管、第三配管の長さに関わらず、正確に供試体内の潤滑油量を一定にすることができる。

請求項４に記載した潤滑油量調節装置は、第一配管における第一流量計よりも上流側に脱気装置を具備する。これにより、潤滑油量調節装置は、各流量計による計測結果の信頼性を高め、正確に供試体内の潤滑油量を一定にすることができる。

請求項５に記載した潤滑油量調節装置は、第一配管における接続部よりも下流側に容積可変装置を具備する。これにより、潤滑油量調節装置は、潤滑油が大きく膨張若しくは収縮するような試験条件においても、正確に供試体内の潤滑油量を一定にすることができる。

性能試験装置を示す図。 潤滑油量調節装置の構造を示す図。 潤滑油の温度と供試体内の潤滑油量の関係を示す図。

まず、性能試験装置１について簡単に説明する。

図１は、性能試験装置１を示している。

性能試験装置１は、供試体Ｔとなるトランスミッション（以降「トランスミッションＴ」とする）を所定の試験条件下で駆動させ、その性能を評価する。そのため、性能試験装置１は、トランスミッションＴに負荷を与える負荷モータ１１・１１を備えている。

更に、本性能試験装置１は、熱交換器２と、潤滑油量調節装置３と、を備えている。

熱交換器２は、トランスミッションＴに充填された潤滑油の温度を調節するものである。熱交換器２は、試験条件に合わせて発熱若しくは吸熱し、トランスミッションＴの潤滑油と熱を交換する。

潤滑油量調節装置３は、潤滑油の温度を調節しても、トランスミッションＴ内の潤滑油量を一定にするものである。つまり、潤滑油量調節装置３は、潤滑油の温度変化に起因して該潤滑油が膨張若しくは収縮しても、トランスミッションＴ内の潤滑油量を一定にするものである。換言すると、トランスミッションＴ内における潤滑油の質量を一定にするものである。

以下に、潤滑油量調節装置３について詳しく説明する。

図２は、潤滑油量調節装置３の構造を示している。なお、図中の矢印は、トランスミッションＴから抜き出された潤滑油の流動方向を示している。

潤滑油量調節装置３は、主に、第一配管３１と、第二配管３２と、第三配管３３と、で構成されている。また、本実施形態における潤滑油量調節装置３は、流量調節バルブ３４を備えている。

第一配管３１は、トランスミッションＴから熱交換器２へ潤滑油を案内する。第一配管３１は、その一端がトランスミッションＴの排油口に接続され、その他端が熱交換器２の給油口に接続される。また、第一配管３１には、ポンプが配置されている。このため、トランスミッションＴに充填された潤滑油は、該トランスミッションＴから抜き出され、第一配管３１を通じて熱交換器２へ導かれるのである。

第二配管３２は、熱交換器２からトランスミッションＴへ潤滑油を案内する。第二配管３２は、その一端が熱交換器２の排油口に接続され、その他端がトランスミッションＴの給油口に接続される。このため、熱交換器２へ導かれた潤滑油は、該熱交換器２によって温度を調節され、第二配管３２を通じてトランスミッションＴに入れ戻されるのである。

第三配管３３は、第二配管３２から第一配管３２へ潤滑油の一部を案内する。第三配管３３は、その一端が第二配管３２の中途部分に接続され、その他端が第一配管３１の中途部分に接続される。このため、第二配管３２を流れる潤滑油は、その一部が第三配管３３を通じて第一配管３２へ向かい、再び熱交換器２へ導かれるのである。ひいては、第二配管３２を流れる潤滑油は、第三配管３３を通じて第一配管３２へ向かう一部を除き、トランスミッションＴに入れ戻されるのである。

流量調節バルブ３４は、第三配管３３を流れる潤滑油量を調節する。本実施形態における流量調節バルブ３４は、いわゆる三方弁であり、第二配管３２と第三配管３３の接続部Ｃ２を構成している。このため、第三配管３３を流れる潤滑油量は、流量調節バルブ３４によって増減されるのである。ひいては、トランスミッションＴに入れ戻される潤滑油量は、流量調節バルブ３４によって増減されるのである。なお、流量調節バルブ３４は、トランスミッションＴ内の潤滑油量が所定の値となるように稼働する。具体的に説明すると、流量調節バルブ３４は、トランスミッションＴから抜き出された潤滑油量とトランスミッションＴに入れ戻される潤滑油量が等しくなるように稼働するのである。

このように、本実施形態に係る潤滑油量調節装置３は、トランスミッションＴ（供試体）から熱交換器２へ潤滑油を案内する第一配管３１と、熱交換器２からトランスミッションＴ（供試体）へ潤滑油を案内する第二配管３２と、第二配管３２から第一配管３１へ潤滑油の一部を案内する第三配管３３と、を備える。更に、第三配管３３を流れる潤滑油量を調節できる流量調節バルブ３４を備える。そして、流量調節バルブ３４は、トランスミッションＴ（供試体）から抜き出された潤滑油量とトランスミッションＴ（供試体）に入れ戻される潤滑油量が等しくなるように稼働する。これにより、潤滑油量調節装置３は、潤滑油の温度を調節しても、トランスミッションＴ（供試体）内の潤滑油量を一定にすることができる。従って、トランスミッションＴ（供試体）の評価精度を向上させることが可能となる。

次に、潤滑油量調節装置３について更に詳しく説明する。

本実施形態に係る潤滑油量調節装置３は、第一流量計３５と、第二流量計３６と、バルブコントローラ３７と、を具備する。

第一流量計３５は、第一配管３１を流れる潤滑油の質量流量を計測する。第一流量計３５は、いわゆる質量流量計であり、第一配管３１と第三配管３３の接続部Ｃ１よりも上流側に配置されている（詳しくはトランスミッションＴと接続部Ｃ１の間に配置されている）。このため、第一流量計３５は、トランスミッションＴから抜き出された潤滑油量を計測することができる。

第二流量計３６は、第二配管３２を流れる潤滑油の質量流量を計測する。第二流量計３６は、いわゆる質量流量計であり、第二配管３２と第三配管３３の接続部Ｃ２よりも下流側に配置されている（詳しくは接続部Ｃ２とトランスミッションＴの間に配置されている）。このため、第二流量計３６は、トランスミッションＴに入れ戻される潤滑油量を計測することができる。

バルブコントローラ３７は、流量調節バルブ３４を制御する。バルブコントローラ３７は、第一流量計３５と第二流量計３６の計測結果に基づいて流量調節バルブ３４へ制御信号を送信する。このため、バルブコントローラ３７は、流量調節バルブ３４を介して第三配管３３を流れる潤滑油量を調節できるのである。ひいては、バルブコントローラ３７は、流量調節バルブ３４を介してトランスミッションＴに入れ戻す潤滑油量を調節できるのである。なお、バルブコントローラ３７は、第一流量計３５の計測結果と第二流量計３６の計測結果に基づいて流量調節バルブ３４を制御する。具体的に説明すると、バルブコントローラ３７は、第一流量計３５の計測結果と第二流量計３６の計測結果の差異がなくなるように流量調節バルブ３４を制御するのである。

このように本実施形態に係る潤滑油量調節装置３は、第一配管３１を流れる潤滑油の質量流量を計測する第一流量計３５と、第二配管３２を流れる潤滑油の質量流量を計測する第二流量計３６と、を具備する。更に、流量調節バルブ３４を制御するバルブコントローラ３７を具備する。そして、バルブコントローラ３７は、第一流量計３５の計測結果と第二流量計３６の計測結果の差異がなくなるように流量調節バルブ３４を制御する。これにより、潤滑油量調節装置３は、オペレータによる操作を不要とし、自動的にトランスミッションＴ（供試体）内の潤滑油量を一定にすることができる。

更に、本実施形態に係る潤滑油量調節装置３は、第一配管３１における該第一配管３１と第三配管３３の接続部Ｃ１よりも上流側に第一流量計３５を配置し、第二配管３２における該第二配管３２と第三配管３３の接続部Ｃ２よりも下流側に第二流量計３６を配置する。これにより、潤滑油量調節装置３は、第一配管３１や第二配管３２、第三配管３３の長さに関わらず、正確にトランスミッションＴ（供試体）内の潤滑油量を一定にすることができる。

次に、潤滑油量調節装置３の他の特徴点について説明する。

本潤滑油量調節装置３は、脱気装置３８を備えている。

脱気装置３８は、潤滑油に含まれる気泡を除去する。脱気装置３８は、いわゆる減圧式脱気装置であり、第一流量計３５よりも上流側に配置されている（詳しくはトランスミッションＴと第一流量計３５の間に配置されている）。このため、脱気装置３８は、気泡が含まれない潤滑油を第一流量計３５へ送ることを可能としている。また、脱気装置３８は、気泡が含まれない潤滑油を第二流量計３６へ送ることを可能としている。

このように本実施形態に係る潤滑油量調節装置３は、第一配管３１における第一流量計３５よりも上流側に脱気装置３８を具備する。これにより、潤滑油量調節装置３は、各流量計３５・３６による計測結果の信頼性を高め、正確にトランスミッションＴ（供試体）内の潤滑油量を一定にすることができる。

更に、本潤滑油量調節装置３は、容積可変装置３９を備えている。

容積可変装置３９は、第一配管３１の内部容積を可変とする。容積可変装置３９は、いわゆるピストン式容積可変装置であり、接続部Ｃ１よりも下流側に配置されている（詳しくは接続部Ｃ１と熱交換器２の間に配置されている）。このため、容積可変装置３９は、膨張による潤滑油の体積増加分を一時的に貯溜することを可能としている。また、容積可変装置３９は、収縮による潤滑油の体積減少分を一時的に供給することを可能としている。

このように本実施形態に係る潤滑油量調節装置３は、第一配管３１における接続部Ｃ１よりも下流側に容積可変装置３９を具備する。これにより、潤滑油量調節装置３は、潤滑油が大きく膨張若しくは収縮するような試験条件においても、正確にトランスミッションＴ（供試体）内の潤滑油量を一定にすることができる。

以下に、トランスミッションＴ内の潤滑油量が一定になる効果ついて具体的に説明する。

図３は、潤滑油の温度とトランスミッションＴ内の潤滑油量の関係を示している。図３の（Ａ）は、潤滑油温度ｔの経時変化を示している。図３の（Ｂ）は、トランスミッションＴ内の潤滑油体積ｖの経時変化を示している。そして、図３の（Ｃ）は、トランスミッションＴ内の潤滑油質量ｍの経時変化を示している。

図３の（Ｂ）より、トランスミッションＴ内の潤滑油体積ｖは、潤滑油温度ｔの経時変化に応じて変化していることが分かる。これは、潤滑油の温度上昇に伴い、該潤滑油が膨張したことを示している。なお、従来の性能試験装置においては、第二配管内の体積増加分がトランスミッションＴ内に流れ込むので潤滑油体積ｖが大きくなる（破線参照）。

一方、図３の（Ｃ）より、トランスミッションＴ内の潤滑油質量ｍは、潤滑油温度ｔの経時変化に応じて変化していないことが分かる。これは、潤滑油の温度上昇によっても、トランスミッションＴ内の潤滑油量が変わらなかったことを示している。なお、従来の性能試験装置においては、第二配管内の体積増加分がトランスミッションＴ内に流れ込むので潤滑油質量ｖが大きくなる（破線参照）。

１ 性能試験装置
２ 熱交換器
３ 潤滑油量調節装置
３１ 第一配管
３２ 第二配管
３３ 第三配管
３４ 流量調節バルブ
３５ 第一流量計
３６ 第二流量計
３７ バルブコントローラ
３８ 脱気装置
３９ 容積可変装置
Ｔ 供試体（トランスミッション）

Claims (4)

1. 供試体から熱交換器へ潤滑油を案内する第一配管と、
   前記熱交換器から前記供試体へ潤滑油を案内する第二配管と、
   前記第二配管から前記第一配管へ潤滑油の一部を案内する第三配管と、
   前記第三配管を流れる潤滑油量を調節できる流量調節バルブと、を備えた潤滑油量調節装置であって、
   前記流量調節バルブは、前記供試体から抜き出された潤滑油量と前記供試体に入れ戻される潤滑油量が等しくなるように稼働し、
   前記第一配管を流れる潤滑油の質量流量を計測する第一流量計と、
   前記第二配管を流れる潤滑油の質量流量を計測する第二流量計と、
   前記流量調節バルブを制御するバルブコントローラと、を具備し、
   前記バルブコントローラは、前記第一流量計の計測結果と前記第二流量計の計測結果の差異がなくなるように前記流量調節バルブを制御する、ことを特徴とした潤滑油量調節装置。
2. 前記第一配管における該第一配管と前記第三配管の接続部よりも上流側に前記第一流量計を配置し、
   前記第二配管における該第二配管と前記第三配管の接続部よりも下流側に前記第二流量計を配置する、ことを特徴とした請求項１に記載の潤滑油量調節装置。
3. 前記第一配管における前記第一流量計よりも上流側に脱気装置を具備する、ことを特徴とした請求項１又は請求項２に記載の潤滑油量調節装置。
4. 前記第一配管における該第一配管と前記第三配管の接続部よりも下流側に容積可変装置を具備する、ことを特徴とした請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の潤滑油量調節装置。

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