JP2010169606A - Endurance testing machine for power transmission mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車用エンジン等に連結される動力伝達機構の耐久試験機に関する。 The present invention relates to a durability tester for a power transmission mechanism connected to an automobile engine or the like.
従来から、自動車用エンジン等に連結されてその動力を伝達する、ベルトやプーリ等からなる動力伝達機構の耐久試験には、一般的に実機のエンジンを使用せず、電動機（モータ）を動力源とする模擬的な試験機が用いられることが多い。
しかし、電動機が一般に回転角速度変動のない滑らかな回転を発生させるのに対し、内燃機関エンジンは往復運動機関により出力軸に回転角速度変動を発生させる。そのため、実機の運転時に近い状態で耐久試験を行うには、回転角速度変動（以下、単に回転変動又は軸荷重の変動という）を与えることが可能な試験機が必要となる。
Conventionally, in an endurance test of a power transmission mechanism composed of a belt, a pulley, etc. that is connected to an automobile engine or the like and transmits its power, an actual engine is generally not used but an electric motor is used as a power source. Are often used.
However, while an electric motor generally generates a smooth rotation with no rotational angular speed fluctuation, an internal combustion engine generates a rotational angular speed fluctuation on an output shaft by a reciprocating engine. Therefore, in order to perform the durability test in a state close to the operation of the actual machine, a test machine capable of giving a rotation angular velocity fluctuation (hereinafter simply referred to as a rotation fluctuation or a change in shaft load) is required.
そのような試験機として、従来から、インバータで電動機の駆動電流を制御することにより、回転変動（軸荷重の変動）を生じさせるものがある。しかし、このような試験機は設備が大型化し、また、コストもかなり大きなものとなっていた。 As such a testing machine, there is a conventional testing machine that causes rotational fluctuations (shaft load fluctuations) by controlling the drive current of an electric motor with an inverter. However, such a testing machine has a large equipment and a considerable cost.
この点に関して、本願出願人は、前述の試験機よりもコストを低減できる回転変動試験機（動力伝達機構の耐久試験機）を提案している（特許文献１参照）。この特許文献１の回転変動試験機は、インバータによりモータの駆動電流を制御する従来の試験機に比べると安価ではあるものの、決まった回転変動（例えば、モータ回転数の２倍の回転変動）しか発生させることができないため、様々な実機の運転状態に対応した試験を行うことが困難である。
In this regard, the applicant of the present application has proposed a rotation fluctuation tester (a durability tester for a power transmission mechanism) that can reduce the cost compared to the tester described above (see Patent Document 1). The rotational fluctuation tester disclosed in
そこで、本願出願人は、より一層のコスト低減及び小型化を実現することができ、さらに、実機の運転状態に即した回転変動を発生させることが可能な、回転変動試験機（動力伝達機構の耐久試験機）を提案している（特許文献２参照）。この特許文献２の回転変動試験機は、第３プーリとしての偏心プーリ５及び第４プーリとしての偏心プーリ６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、当該偏心プーリ５、６は互いに同形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、第１プーリとしての駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを歯付ベルト１９によって縣架することにより互いに同期的に回転させている。
Therefore, the applicant of the present application can realize further cost reduction and downsizing, and can further generate a rotational fluctuation in accordance with the operating state of the actual machine. Has been proposed (see Patent Document 2). In the rotation fluctuation testing machine of
このため、例えば、偏心プーリ５、６の右方偏心状態（特許文献２の図１参照）の場合には、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂに、右方に偏った偏心プーリ６によって押し当てられることにより、張力２４が増大する（図３参照）。一方、伝動ベルト４の張り側部分４ａには、右方に偏った偏心プーリ５によって押し当てられることにより、張力２５が増大する（図３参照）。ここで、偏心プーリ５、６が右方偏心状態にあるため、偏心プーリ６によって押し当てられることにより弛み側部分４ｂのベルトの長さが長くなる。一方、偏心プーリ５は、張り側部分４ａから遠ざかるので張り側部分４ａのベルトの長さは短くなる。その結果、従動プーリ３は、弛み側部分４ｂ及び張り側部分４ａのベルトの長さの変化分（弛み側部分４ｂ＞張り側部分４ａ）、逆回転方向へ回転することになる。また、偏心プーリ５、６の左方偏心状態（特許文献２の図２参照）の場合には、偏心プーリ５、６が左方偏心状態にあるため、偏心プーリ５によって押し当てられることにより張り側部分４ａのベルトの長さが長くなる。一方、偏心プーリ６は、弛み側部分４ｂから遠ざかるので弛み側部分４ｂのベルトの長さは短くなる。その結果、従動プーリ３は、弛み側部分４ｂ及び張り側部分４ａのベルトの長さの変化分（弛み側部分４ｂ＜張り側部分４ａ）、回転方向へ回転することになる。このように、偏心プーリ５、６の回転に伴って、伝動ベルト４の従動プーリ３の位置における位置が変動する。すなわち、従動プーリ３の回転変動となる。
For this reason, for example, when the
もっとも、従来の偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、互いに重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対してズレ（以下、位相差）がないように配置されている（回転角が同じく同位相となっている）。そのため、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強く（弱く）なるタイミングとが一致し、伝動ベルト４にかかる張力変動が単調なものとなるに伴い従動プーリ３にかかる軸荷重も単調なものとなっている。このため、実機のような複雑なベルトの張力変動を任意に従動プーリ３に与えることは出来なかった。従って、実機の運転時のように従動プーリ３に軸荷重の変動を任意に与えて耐久試験を行うには、不十分であった。
However, when the conventional
そこで、本発明の目的は、実機の複雑な運転状態に即したベルト張力変動を任意に従動プーリに与えることが可能な動力伝達機構の耐久試験機を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a durability tester for a power transmission mechanism capable of arbitrarily giving a belt pulley a fluctuation in belt tension in accordance with a complicated operation state of an actual machine.
第１の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、駆動側の第１プーリ及び従動側の第２プーリと、前記第１プーリと前記第２プーリとに亙って懸架された伝動ベルトと、前記伝動ベルトの張り側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化する第３プーリと、前記第３プーリと同形状であり、前記伝動ベルトの弛み側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、前記第３プーリに対して所定の位相差を付けて配置された第４プーリと、前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる回転連動手段とを備えていることを特徴とするものである。 A durability tester for a power transmission mechanism according to a first aspect of the present invention includes a first pulley on the driving side and a second pulley on the driven side, a transmission belt suspended over the first pulley and the second pulley, A third pulley abutting against one of the inner surface and the rear surface of the tension side portion of the transmission belt and having a continuously changing distance from the rotation center of the outer periphery thereof; and having the same shape as the third pulley; A fourth pulley disposed in contact with one of the inner surface and the rear surface of the slack side portion of the first pulley and with a predetermined phase difference with respect to the third pulley, and the third pulley and the fourth pulley are synchronously connected. And rotation interlocking means for rotating it.
この構成によれば、例えば、伝動ベルトの張り側部分が、第３プーリによって押し当てられることにより増大する張力が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルトの弛み側部分が、第３プーリに対して所定の位相差を有する第４プーリによって押し当てられることにより増大する張力が最も強く（弱く）なるタイミングとがずれることになる。即ち、伝動ベルトの弛み側部分が第４プーリにより内側に押圧される量が増え（減り）、弛み側部分の張力が強く（弱く）なるのに伴い、伝動ベルトの張り側部分が第３プーリにより内側に押圧される量が増え（減り）、張り側部分の張力が強く（弱く）なる場合が生じる。そのため、従来よりも第２プーリにかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような耐久試験機を与えることができる。 According to this configuration, for example, the tension when the tension side portion of the transmission belt is pressed by the third pulley is the weakest (stronger) tension, and the slack side portion of the transmission belt is applied to the third pulley. On the other hand, the timing when the tension that increases by being pressed by the fourth pulley having a predetermined phase difference becomes the strongest (weak) is shifted. That is, as the amount by which the slack side portion of the transmission belt is pressed inward by the fourth pulley increases (decreases), and the tension of the slack side portion increases (weakens), the tension side portion of the transmission belt becomes the third pulley. This increases (decreases) the amount pressed inward, and the tension on the tight side portion may become stronger (weaker). Therefore, the strength of the axial load applied to the second pulley can be made more complicated than before, and an endurance tester like the operation of an actual machine can be provided.
また、第２プーリにかかる軸荷重の強弱は、位相差を任意に設定することによって調節することができ、もって、第２プーリの軸荷重の強弱を任意に与えることができる。そして、上述の位相差を調整することにより、試験プーリとなる第２プーリに、従来より実機の運転時に近い状態の軸荷重の変動を与えて耐久試験を行うことができるようになる。 Further, the strength of the axial load applied to the second pulley can be adjusted by arbitrarily setting the phase difference, so that the strength of the axial load of the second pulley can be arbitrarily given. Then, by adjusting the above-described phase difference, the endurance test can be performed by giving the second pulley, which is the test pulley, a change in the axial load that is closer to the operation of the actual machine than before.
第２の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形状のプーリであって、その中心と回転中心がずれるように配置された偏心プーリであることを特徴とするものである。 The durability tester for a power transmission mechanism according to a second invention is the durability tester for the power transmission mechanism according to the first invention, wherein the third pulley and the fourth pulley are circular pulleys, and their centers and rotational centers are shifted. It is characterized by being an eccentric pulley.
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが円形状の偏心プーリであることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルトへの張力の増減が周期的に滑らかに変動し、第２プーリに滑らかに軸荷重の変動（回転変動）を与えることができる。 According to this configuration, since the third pulley and the fourth pulley are circular eccentric pulleys, as the third pulley and the fourth pulley rotate in conjunction with each other, the tension on the transmission belt that contacts these pulleys is increased or decreased. Can periodically and smoothly vary, and the second pulley can be smoothly subjected to a variation in axial load (rotational variation).
第３の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形の形状から一部を切り欠いた形状のプーリであることを特徴とするものである。 The durability tester for a power transmission mechanism according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the third pulley and the fourth pulley are pulleys having a circular shape with a part cut away. It is what.
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが円形の形状から一部を切り欠いた形状であることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、第３プーリ及び第４プーリの円形の形状から一部を切り欠いた形状部と伝動ベルトとが当接した場合に、伝動ベルトへの張力の増減が周期的に変動し、第２プーリに軸荷重の変動を与えることができる。 According to this configuration, since the third pulley and the fourth pulley are notched from a circular shape, the third pulley and the fourth pulley are rotated along with the interlocking rotation of the third pulley and the fourth pulley. When the transmission belt is brought into contact with a shape part of the four pulleys that is cut out from a circular shape, the increase and decrease of the tension on the transmission belt fluctuates periodically, and the axial load of the second pulley is changed. be able to.
第４の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、玉子型形状のプーリであることを特徴とするものである。 The durability tester for a power transmission mechanism according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the third pulley and the fourth pulley are egg-shaped pulleys.
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが玉子型形状であることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルトへの張力の増減が周期的に変動し、第２プーリに軸荷重の変動を与えることができる。 According to this configuration, since the third pulley and the fourth pulley have an egg shape, the increase and decrease of the tension on the transmission belt that contacts the third pulley and the fourth pulley is periodically increased with the interlocking rotation of the third pulley and the fourth pulley. It is possible to change the axial load to the second pulley.
第５の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記第１プーリと前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる同期回転手段を備えていることを特徴とするものである。 A durability tester for a power transmission mechanism according to a fifth aspect of the present invention is the synchronous rotation device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first pulley, the third pulley, and the fourth pulley are rotated synchronously. Means are provided.
この構成によれば、第１プーリと第３プーリ及び第４プーリの回転数比を任意の値に設定して、第１プーリの回転数の任意倍の軸荷重の変動を第２プーリに生じさせることができる。 According to this configuration, the rotational speed ratio of the first pulley, the third pulley, and the fourth pulley is set to an arbitrary value, and a variation in the axial load that is an arbitrary multiple of the rotational speed of the first pulley is generated in the second pulley. Can be made.
本発明によれば、第３プーリ及び第４プーリに位相差（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、第２プーリにかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができる。また、第２プーリにかかる軸荷重の強弱は、位相差を任意に設定することにより調整することができ、もって、第２プーリの軸荷重の強弱を任意に発生させることができる。そして、上述の位相差を調整することにより、試験プーリとなる第２プーリに、従来より実機の運転時に近い状態の耐久試験を行うことができるようになる。 According to the present invention, by adding a phase difference (arbitrary phase difference) to the third pulley and the fourth pulley, it is possible to make the strength of the axial load applied to the second pulley more complicated than before. Further, the strength of the axial load applied to the second pulley can be adjusted by arbitrarily setting the phase difference, so that the strength of the axial load of the second pulley can be arbitrarily generated. Then, by adjusting the phase difference described above, it becomes possible to perform a durability test in a state closer to the actual operation of the second pulley than the conventional pulley.
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１は、駆動プーリ２（第１プーリ）と、従動プーリ３（第２プーリ）と、駆動プーリ２と従動プーリ３に亙って懸架された伝動ベルト４と、伝動ベルト４の背面（外面）にそれぞれ当接する偏心プーリ５（第３プーリ）及び偏心プーリ６（第４プーリ）と、駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを同期的に回転させる歯付ベルト１９（同期回転手段）とを備えている。
Next, an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the power transmission
駆動プーリ２は、図示しない駆動モータにより回転駆動される駆動軸１０に取り付けられており、図１の矢印方向（時計回りの方向）に回転する。駆動軸１０には２つの偏心プーリ５、６を回転駆動するためのプーリ１２が同軸状に設けられている。また、従動プーリ３は、所望の軸荷重（回転変動）を受けた状態で行われる耐久試験等の対象となるプーリであり、従動軸１１に回転自在に支持されている。尚、駆動プーリ２は従動プーリ３よりも径が大きくなっている。
The
伝動ベルト４は、駆動プーリ２の回転を従動プーリ３に伝達できるものであればどのような種類のベルトでもよいが、その中でも、Ｖリブドベルトや平ベルトなどが好適に用いられる。そして、駆動プーリ２が駆動モータにより回転駆動されると、その回転により伝動ベルト４が駆動されるとともに、従動プーリ３が伝動ベルト４の走行に伴って図１の矢印方向（時計回りの方向）に従動回転する。
The
２つの偏心プーリ５、６は、それぞれ、回転軸１５、１６に連結された円形のプーリである。また、偏心プーリ５の中心Ｃ１はその回転中心Ｃ３（回転軸１５の軸心）から距離ｅ（以下、偏心量ｅ）だけずれており、また、偏心プーリ６の中心Ｃ２もその回転中心Ｃ４（回転軸１６の軸心）から偏心量ｅだけずれている。従って、２つの偏心プーリ５、６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、２つの偏心プーリ５、６は同じ形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、それらの回転中心からの偏心量ｅも等しくなっている。また、図１及び図２に示すように、偏心プーリ５は、偏心プーリ６に対して所定の位相差θを付けて配置されている（偏心プーリ５及び偏心プーリ６を重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対して、位相差θだけズレるように配置されている。）。なお、位相差θを、１０°〜３０°に調整して設定するとより実機の運転時に近い軸荷重を従動プーリ３に与えることができる。もちろん、位相差θは、０°〜３６０°に調整して設定してもよい。
The two
一方の偏心プーリ５は、伝動ベルト４の張り側部分４ａ（駆動プーリ２よりもベルト走行方向上流側に位置する部分）の背面（外側の面）に外側から当接している。また、他方の偏心プーリ６は、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂ（駆動プーリ２よりもベルト走行方向下流側に位置する部分）の背面に外側から当接している。
One
２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６にはこれら回転軸１５、１６を同期的に回転駆動するための２つのプーリ１７、１８がそれぞれ同軸状に設けられている。また、駆動軸１０に設けられたプーリ１２と２つの回転軸１５、１６にそれぞれ設けられた２つのプーリ１７，１８に亙って歯付ベルト１９が懸架されており、駆動軸１０と２つの回転軸１５、１６が歯付ベルト１９で連結されている。従って、駆動軸１０の回転が、歯付ベルト１９を介して、２つの偏心プーリ５、６に伝達されることになり、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６が同期的に回転する。即ち、偏心プーリ５と偏心プーリ６とが、位相差θを維持したまま同期的に回転することになる。尚、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６を同期的に回転させる同期回転手段として、前述の歯付ベルトの代わりに、摩擦係数の高いベルトや、あるいは、チェーンを用いることもできる。また、駆動プーリ２の駆動軸１０と２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６が、ベルトやチェーン等により連結されていなくてもよい。つまり、２つの偏心プーリ５、６が個別に接続された回転連動手段としての駆動モータ等により、駆動プーリ２とは別個に同期的に回転駆動されてもよい。
Two
以上説明した動力伝達機構の耐久試験機１によれば、従来の回転変動試験機（特許文献２参照）に比べて次のような動作に伴った効果が得られる。
According to the
図３に示すように、従来の回転変動試験機（特許文献２参照）においては、第３プーリとしての偏心プーリ５及び第４プーリとしての偏心プーリ６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、当該偏心プーリ５、６は互いに同形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、第１プーリとしての駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを歯付ベルト１９によって縣架することにより互いに同期的に回転させている。
As shown in FIG. 3, in the conventional rotational fluctuation testing machine (see Patent Document 2), the distance from the rotation centers C3 and C4 of the outer periphery of the
このため、例えば、偏心プーリ５、６の右方偏心状態（特許文献２の図１参照）の場合には、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂに、右方に偏った偏心プーリ６によって押し当てられることにより、張力２４が増大する（図３参照）。一方、伝動ベルト４の張り側部分４ａには、右方に偏った偏心プーリ５によって押し当てられることにより、張力２５が増大する（図３参照）。ここで、偏心プーリ５、６が右方偏心状態にあるため、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大した張力２４は、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大した張力２５よりも大きくなる。その結果、従動プーリ３は、逆回転方向へのベルト荷重が作用して回転することになる。
For this reason, for example, when the
また、偏心プーリ５、６の左方偏心状態（特許文献２の図２参照）の場合には、偏心プーリ５、６が左方偏心状態にあるため、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大した張り側部分４ａへの張力は、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大した弛み側部分４ｂへの張力よりも大きくなる。その結果、従動プーリ３は、回転方向へのベルト荷重が作用して回転することになる。このように、偏心プーリ５、６の回転に伴って、伝動ベルト４に張力変動を与え、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えている。
Further, in the case of the eccentricity of the
もっとも、従来の偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、互いに重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対してズレ（位相差）がないように配置されている（回転角が同じく同位相となっている）。そのため、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強く（弱く）なるタイミングとが一致し、伝動ベルト４にかかる張力変動が単調なものとなるに伴い従動プーリ３にかかる軸荷重も単調なものとなっている。このため、実機のような複雑なベルトの張力変動を任意に従動プーリ３に与えることは出来なかった。従って、実機の運転時のように従動プーリ３に軸荷重の変動を任意に与えて耐久試験を行うには、不十分であった。
However, when the conventional
そこで、偏心プーリ５と偏心プーリ６との間に所定の位相差θを付けた本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１によれば、例えば、図１に示すように、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱くなるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ５に対して位相差θを有する偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強くなるタイミングとが位相差θ分だけずれることになる。即ち、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが偏心プーリ６により内側に押圧される量が増え、弛み側部分４ｂの張力が強くなるのに伴い、伝動ベルト４の張り側部分４ａが偏心プーリ５により内側に押圧される量が増え、張り側部分４ａの張力が強くなる場合が生じる。そのため、従来よりも従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。
Therefore, according to the
また、図２に示すように、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることによりに増大する張力２１が最も強くなるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ５に対して位相差θを有する偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も弱くなるタイミングとが位相差θ分だけずれることになる。即ち、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが偏心プーリ６により内側に押圧される量が減り、弛み側部分４ｂの張力が弱くなるのに伴い、伝動ベルト４の張り側部分４ａが偏心プーリ５により内側に押圧される量が減り、張り側部分４ａの張力が弱くなる場合が生じる。そのため、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機のような複雑な回転条件を与えることができる。
Further, as shown in FIG. 2, when the
このように、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に付けることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
As described above, by adding the phase difference θ (arbitrary phase difference) to the
尚、伝動ベルト４の張力が変動したときには、従動プーリ３だけでなく、駆動プーリ２にも軸荷重（回転変動）が生じる。ここで、駆動プーリ２と従動プーリ３の軸荷重（回転変動）は、駆動軸１０と従動軸１１の回転慣性力の逆比で発生する。そのため、従動プーリ３に主体的に軸荷重を生じさせるためには、駆動軸１０の回転慣性モーメントを従動軸１１の回転慣性モーメントに対して十分に大きくすることが好ましい（例えば、１０倍以上）。本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１においては、駆動プーリ２の径が従動プーリ３の径よりも大きいことから、駆動軸１０の回転慣性モーメントは従動軸１１の回転慣性モーメントよりも大きくなっているが、さらに、駆動軸１０にフライホイールを取り付けるなどして、駆動軸１０の回転慣性モーメントをさらに大きくしてもよい。
When the tension of the
また、偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、円形状のプーリであって、その中心と回転中心がずれるように配置された偏心プーリであることから、偏心プーリ５及び偏心プーリ６の連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルト４への張力の増減が周期的に滑らかに変動し、従動プーリ３に滑らかに軸荷重の変動（回転変動）を与えることができる。
Further, the
また、偏心プーリ５の径や偏心量ｅを変更することにより、従動プーリ３により実機の運転時に近い状態の大きさの回転条件をつけることが可能となる。
Further, by changing the diameter of the
さらに、駆動軸１０に設けられたプーリ１２と、偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６に設けられたプーリ１７、１８とが歯付ベルト１９等により連結されており、駆動プーリ２と偏心プーリ５、６とが同期的に回転するように構成されている。そのため、３つのプーリ１２、１７、１８の径の比を適切に設定することにより、駆動軸１０の回転数の任意倍の軸荷重（回転変動）を従動プーリ３に与えることができる。つまり、実機の運転状態に即した軸荷重を従動プーリ３に与えることができるようになる。
Further, the
次に、上記で説明した従動プーリ３の軸荷重の変化の一例を図７に基づいて説明する。図７は、従動プーリ３の回転（回転角度）に伴う従動プーリ３の軸荷重の変化を示す説明図である。なお、横軸は、従動プーリ３の回転角度を示している。また、縦軸は、従動プーリ３の軸荷重を示している。なお、本実施形態では、位相差θを１８．７°としたものを使用している。
Next, an example of the change in the axial load of the driven
図７に示すように、位相差θを付けた従動プーリ３の軸荷重の変化（実線３４）は、従来の位相差θがない場合の軸荷重の変化（破線３３）に比べて、ピーク時の軸荷重が小さくなるとともに、ピーク時付近の軸荷重の変化が滑らかになる。即ち、従動プーリ３に、従来よりも、ピーク時の軸荷重が弱く、ピーク時付近の軸荷重の変化が滑らかにするような軸荷重を与えることができる。なお、ピーク時の軸荷重の強弱及びピーク時付近の軸荷重の変化の滑らかさは、位相差θを任意に設定することで調整することができる。
As shown in FIG. 7, the change in the axial load of the driven
このように、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（実施例では、１８．７°）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、従動プーリ３に実機の運転のような複雑な強弱を付けた軸荷重を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に付けることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより（例えば、１０°〜３０°）、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
Thus, by adding the phase difference θ (18.7 ° in the embodiment) to the
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。 Next, modified embodiments in which various modifications are made to the embodiment will be described. However, components having the same configuration as in the above embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.
軸荷重を付与するための第３プーリと第４プーリは、ともに円形状の偏心プーリである必要は必ずしもなく、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化しているものであれば、種々の構成のものを採用することができる。例えば、図４に示すように、第３プーリ及び第４プーリを、円形の形状から一部を切り欠いた形状の切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６としてもよい（変更形態１）。
The third pulley and the fourth pulley for applying the axial load do not necessarily need to be circular eccentric pulleys, and if the distance from the rotation center of the outer periphery is continuously changing, Various configurations can be employed. For example, as shown in FIG. 4, the third pulley and the fourth pulley may be a notched
これによれば、切り欠きプーリ５５（第３プーリ）及び切り欠きプーリ５６（第４プーリ）が円形の形状から一部を切り欠いた形状であることから、切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６の連動した回転に伴って、切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６の円形の形状から一部を切り欠いた形状部と伝動ベルト４とが当接した場合に、伝動ベルト４への張力の増減が周期的に変動し、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えることができる。
According to this, since the notch pulley 55 (third pulley) and the notch pulley 56 (fourth pulley) are partially cut out from a circular shape, the
また、例えば、図５に示すように、第３プーリ及び第４プーリを、玉子型形状の玉子型プーリ６５及び玉子型プーリ６６としてもよい（変更形態２）。
For example, as shown in FIG. 5, the third pulley and the fourth pulley may be an egg-shaped
これによれば、玉子型プーリ６５（第３プーリ）及び玉子型プーリ６６（第４プーリ）が玉子型形状であることから、玉子型プーリ６５及び玉子型プーリ６６の連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルト４への張力の増減が周期的に変動し、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えることができる。
According to this, since the egg-type pulley 65 (third pulley) and the egg-type pulley 66 (fourth pulley) are egg-shaped, with the interlocking rotation of the egg-
あるいは、図示しないが、第３プーリ及び第４プーリを円形や玉子型よりも急峻な立ち上がり面を有するプーリとしてもよい。これによれば、従動プーリ３に急激な軸荷重の変動（例えば、のこぎり状波形の軸荷重）を与えることが可能となる。
Alternatively, although not shown, the third pulley and the fourth pulley may be a pulley having a rising surface that is steeper than a circle or an egg shape. According to this, it becomes possible to give the driven
また、図６に示すように、偏心プーリ５、６は、伝動ベルト４の内面に当接するように配置されていてもよい（変更形態３）。この構成でも、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に与えることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
Moreover, as shown in FIG. 6, the
また、本実施形態では、駆動軸１０の回転が、同期回転手段としての歯付ベルト１９を介して、２つの偏心プーリ５、６に伝達されることになり、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６が同期的に回転するようにしているが、駆動プーリ２の駆動軸１０と２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６が、歯付ベルト１９等により連結されていなくてもよい。つまり、偏心プーリ５と偏心プーリ６とを同期的に回転させるものであればよい。例えば、２つの偏心プーリ５、６が個別に接続された回転連動手段としての駆動モータ等により、駆動プーリ２とは別個に同期的に回転駆動されてもよい。また、２つの偏心プーリ５、６に亙ってベルト等を懸架して一方の偏心プーリ（例えば、偏心プーリ５）の回転軸に設けた駆動モータ等により、他方の偏心プーリ（例えば、偏心プーリ６）を同期的に回転駆動させてもよい。
In the present embodiment, the rotation of the
１ 動力伝達機構の耐久試験機
２ 駆動プーリ（第１プーリ）
３ 従動プーリ（第２プーリ）
４ 伝動ベルト
４ａ 張り側部分
４ｂ 弛み側部分
５ 偏心プーリ（第３プーリ）
６ 偏心プーリ（第４プーリ）
１０ 駆動軸
１５ 回転軸
１６ 回転軸
１７ プーリ
１８ プーリ
１９ 歯付ベルト
1 Power transmission
3 driven pulley (second pulley)
4
6 Eccentric pulley (fourth pulley)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第１プーリと前記第２プーリとに亙って懸架された伝動ベルトと、
前記伝動ベルトの張り側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化する第３プーリと、
前記第３プーリと同形状であり、前記伝動ベルトの弛み側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、前記第３プーリに対して所定の位相差を付けて配置された第４プーリと、
前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる回転連動手段と
を備えていることを特徴とする動力伝達機構の耐久試験機。 A first pulley on the driving side and a second pulley on the driven side;
A transmission belt suspended over the first pulley and the second pulley;
A third pulley that abuts against one of the inner surface and the rear surface of the tension side portion of the transmission belt and whose distance from the rotation center of the outer periphery thereof continuously changes;
A fourth pulley having the same shape as the third pulley, abutting against one of the inner surface and the rear surface of the slack side portion of the transmission belt, and disposed with a predetermined phase difference with respect to the third pulley;
An endurance tester for a power transmission mechanism, comprising rotation interlocking means for synchronously rotating the third pulley and the fourth pulley.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2009013821A JP2010169606A (en) | 2009-01-26 | 2009-01-26 | Endurance testing machine for power transmission mechanism |
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- 2009-01-26 JP JP2009013821A patent/JP2010169606A/en active Pending
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