JP3525488B2 - 動力循環式試験装置の負荷発生用歯車変速機 - Google Patents
動力循環式試験装置の負荷発生用歯車変速機Info
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- JP3525488B2 JP3525488B2 JP09402794A JP9402794A JP3525488B2 JP 3525488 B2 JP3525488 B2 JP 3525488B2 JP 09402794 A JP09402794 A JP 09402794A JP 9402794 A JP9402794 A JP 9402794A JP 3525488 B2 JP3525488 B2 JP 3525488B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、各種歯車もしくは歯
車変速機等の供試品の耐久性を試験する動力循環式試験
装置に関し、特にそのトルク負荷を与える負荷発生用歯
車変速機に関するものである。
車変速機等の供試品の耐久性を試験する動力循環式試験
装置に関し、特にそのトルク負荷を与える負荷発生用歯
車変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動力循環式試験装置において、油圧によ
りハスバ歯車を軸方向に移動し、供試品にトルクを負荷
する装置は公知であり、例えば実開昭５４−１７８５４
８号公報に開示される図２のような装置がある。これ
は、歯車変速機のギヤケース（５４）に設置したスラス
ト軸受（５１）に油圧系に接続す油室（５２）を設け、
この油室（５２）に油圧装置から供給される圧油を導き
スラスト軸受（５１）に軸方向の荷重を付与する。これ
により、スラスト軸受（５１）を介して歯車軸（５０）
と一体に結合されたハスバ歯車（５３）にスラスト力が
作用し、動力伝達系に負荷トルクが与えられるものであ
る。
りハスバ歯車を軸方向に移動し、供試品にトルクを負荷
する装置は公知であり、例えば実開昭５４−１７８５４
８号公報に開示される図２のような装置がある。これ
は、歯車変速機のギヤケース（５４）に設置したスラス
ト軸受（５１）に油圧系に接続す油室（５２）を設け、
この油室（５２）に油圧装置から供給される圧油を導き
スラスト軸受（５１）に軸方向の荷重を付与する。これ
により、スラスト軸受（５１）を介して歯車軸（５０）
と一体に結合されたハスバ歯車（５３）にスラスト力が
作用し、動力伝達系に負荷トルクが与えられるものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のトルク負荷装置
においては、所定内の軸方向移動量で大きな負荷トルク
を得ようとすると、ハスバ歯車のねじれ角を大きく取
り、そのねじれ角に応じた大きなスラスト力を与える必
要がある。更に、そのスラスト力を与えるための密閉さ
れた油室を、歯車軸の径方向外周位置に配置することか
ら、圧油が作用する油室の受圧面積を大きくすることが
難しく、大スラスト力を付与するためにはその分供給圧
力を高める必要があり、油室のシール部材や油圧発生装
置等の油圧系統は高圧に充分耐え得るものが要求され
る。また、スラスト力を平軸受メタルを介してハスバ歯
車に作用させるため、スラスト軸受部の損失動力が大き
く、スラスト軸受の発熱を冷却させるための潤滑油も多
量に供給する必要がある。このように、従来の装置は大
負荷トルクでの運転に問題があった。この発明は、この
ような従来の問題点を解消し、少ない動力で、しかも低
い作動油圧で、大負荷トルクの運転を可能にする動力循
環式試験装置の負荷発生用歯車変速機を提供することを
目的としてなされたものである。
においては、所定内の軸方向移動量で大きな負荷トルク
を得ようとすると、ハスバ歯車のねじれ角を大きく取
り、そのねじれ角に応じた大きなスラスト力を与える必
要がある。更に、そのスラスト力を与えるための密閉さ
れた油室を、歯車軸の径方向外周位置に配置することか
ら、圧油が作用する油室の受圧面積を大きくすることが
難しく、大スラスト力を付与するためにはその分供給圧
力を高める必要があり、油室のシール部材や油圧発生装
置等の油圧系統は高圧に充分耐え得るものが要求され
る。また、スラスト力を平軸受メタルを介してハスバ歯
車に作用させるため、スラスト軸受部の損失動力が大き
く、スラスト軸受の発熱を冷却させるための潤滑油も多
量に供給する必要がある。このように、従来の装置は大
負荷トルクでの運転に問題があった。この発明は、この
ような従来の問題点を解消し、少ない動力で、しかも低
い作動油圧で、大負荷トルクの運転を可能にする動力循
環式試験装置の負荷発生用歯車変速機を提供することを
目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、上記の課題を解決
するために、この発明では負荷発生用歯車変速機にハス
バ歯車を用い、この歯車を軸方向に移動して動力循環系
の軸にねじり変形を与え、トルクを負荷するようにした
動力循環式試験装置において、ピニオンを固着した駆動
軸と、ギヤを固着した従動軸と、前記ピニオン及びギヤ
とかみ合う、互いにねじれ方向の異なる２個の中間ギヤ
を固着した中間軸とをそれぞれ平行に配置し、前記中間
軸をラジアル軸受メタルを介して軸方向移動可能にギヤ
ボックスに支持し、一端を開口した筒状のカバーにより
前記中間軸の両端部を覆うとともに、このカバーの他端
内周にピストンを嵌合してピストンとカバーとの間に油
室を設け、この油室に圧油を供給して前記ピストンを押
圧し、ころがり軸受を介してピストン押圧力を前記中間
軸軸端に伝達し、２個の中間ギヤを介して前記ピニオン
とギヤの両方にトルクを負荷するよう負荷発生用歯車変
速機を構成したことを特徴とするものである。
するために、この発明では負荷発生用歯車変速機にハス
バ歯車を用い、この歯車を軸方向に移動して動力循環系
の軸にねじり変形を与え、トルクを負荷するようにした
動力循環式試験装置において、ピニオンを固着した駆動
軸と、ギヤを固着した従動軸と、前記ピニオン及びギヤ
とかみ合う、互いにねじれ方向の異なる２個の中間ギヤ
を固着した中間軸とをそれぞれ平行に配置し、前記中間
軸をラジアル軸受メタルを介して軸方向移動可能にギヤ
ボックスに支持し、一端を開口した筒状のカバーにより
前記中間軸の両端部を覆うとともに、このカバーの他端
内周にピストンを嵌合してピストンとカバーとの間に油
室を設け、この油室に圧油を供給して前記ピストンを押
圧し、ころがり軸受を介してピストン押圧力を前記中間
軸軸端に伝達し、２個の中間ギヤを介して前記ピニオン
とギヤの両方にトルクを負荷するよう負荷発生用歯車変
速機を構成したことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】上記のように負荷発生用歯車変速機を構成する
ことにより、中間軸端に与えられたスラスト力は、２個
の中間ギヤ及びそれらとかみ合うピニオンとギヤを介し
て駆動軸と従動軸の両方を互いに反対方向にねじる力と
して作用する。このため、一方の軸からのみ負荷トルク
を与える場合に比較して軸のねじり角度が小さくて済
み、ねじりを与えるためのスラスト力が減少する。加え
て、軸端部にスラスト荷重を作用させるので、ピストン
の受圧面積が増加するから、その分供給油圧を下げるこ
とが可能になる。さらに、ころがり軸受でピストンの荷
重を受け軸にスラスト力を付与するので、相対回転に伴
うスラスト受部の損失動力が軽減される。
ことにより、中間軸端に与えられたスラスト力は、２個
の中間ギヤ及びそれらとかみ合うピニオンとギヤを介し
て駆動軸と従動軸の両方を互いに反対方向にねじる力と
して作用する。このため、一方の軸からのみ負荷トルク
を与える場合に比較して軸のねじり角度が小さくて済
み、ねじりを与えるためのスラスト力が減少する。加え
て、軸端部にスラスト荷重を作用させるので、ピストン
の受圧面積が増加するから、その分供給油圧を下げるこ
とが可能になる。さらに、ころがり軸受でピストンの荷
重を受け軸にスラスト力を付与するので、相対回転に伴
うスラスト受部の損失動力が軽減される。
【０００６】
【実施例】図１はこの発明の負荷発生用歯車変速機を備
えた動力循環式試験装置の全体系統を示している。図１
に示す如く、動力循環式試験装置は負荷発生用歯車変速
機（１）と、これと向かい合って配置され対で使用する
循環歯車変速機（５）と，カップリング（２）を介して
負荷発生用歯車変速機（１）と循環歯車変速機（５）と
を接続する動力循環系の回転軸（６，７）と、その回転
軸の途中に配置された供試歯車変速機（１２）と、カッ
プリング（２）を介して負荷発生用歯車変速機（１）の
駆動軸（１３）に連結される原動機（３）とから構成さ
れている。
えた動力循環式試験装置の全体系統を示している。図１
に示す如く、動力循環式試験装置は負荷発生用歯車変速
機（１）と、これと向かい合って配置され対で使用する
循環歯車変速機（５）と，カップリング（２）を介して
負荷発生用歯車変速機（１）と循環歯車変速機（５）と
を接続する動力循環系の回転軸（６，７）と、その回転
軸の途中に配置された供試歯車変速機（１２）と、カッ
プリング（２）を介して負荷発生用歯車変速機（１）の
駆動軸（１３）に連結される原動機（３）とから構成さ
れている。
【０００７】負荷発生用歯車変速機（１）の歯車は全て
ハスバ歯車であって、駆動軸（１３）にはピニオン
（８）が一体に固着され、中間軸（１４）に一体に固着
された中間ギヤＡ（９）とかみ合い、中間軸（１４）に
はさらに前記中間ギヤＡ（９）とはねじれ方向の異なる
中間ギヤＢ（１０）が一体に固着されていて、従動軸
（１５）に一体に固着されたギヤ（１１）とかみ合って
いる。前記駆動軸（１３）、中間軸（１４）、及び従動
軸（１５）はそれぞれ平行に、軸受を介してギヤボック
ス（３５）に回転自在に支承されている。駆動軸（１
３）及び従動軸（１５）の軸受にはころがり軸受を使用
しており、中間軸（１４）についてはラジアル軸受メタ
ル（４）を用いて軸方向移動可能に支承されている。
ハスバ歯車であって、駆動軸（１３）にはピニオン
（８）が一体に固着され、中間軸（１４）に一体に固着
された中間ギヤＡ（９）とかみ合い、中間軸（１４）に
はさらに前記中間ギヤＡ（９）とはねじれ方向の異なる
中間ギヤＢ（１０）が一体に固着されていて、従動軸
（１５）に一体に固着されたギヤ（１１）とかみ合って
いる。前記駆動軸（１３）、中間軸（１４）、及び従動
軸（１５）はそれぞれ平行に、軸受を介してギヤボック
ス（３５）に回転自在に支承されている。駆動軸（１
３）及び従動軸（１５）の軸受にはころがり軸受を使用
しており、中間軸（１４）についてはラジアル軸受メタ
ル（４）を用いて軸方向移動可能に支承されている。
【０００８】ギヤボックス（３５）の中間軸端部には、
その両端を覆うように一方の端が開口した筒状のカバー
（１９）が固着され、このカバー（１９）の他端内周に
は円筒部が形成され、軸方向滑動自在にピストン（２
０）が嵌合されている。また、カバーの端壁（３６）に
は、ピストン（２０）が回動不能かつ軸方向滑動自在
に、ピン（２４）が設置されている。一方、カバー（１
９）の端壁（３６）とピストン（２０）との間には密閉
された油室Ａ（２１）及び油室Ｂ（２２）が形成され、
その中央部にはコイルスプリング（１６）が設けられて
いて、ピストン（２０）は常時中間軸端方向への反力を
受けている。また、端壁（３６）の中央には圧油の供給
口（２３）が設けられていて、圧油が供給されるとピス
トン（２０）に押圧力が作用し、このピストン（２０）
と軸端との間に配置され、スラスト荷重を受けることが
可能な円すいころ軸受等のころがり軸受（２５）を介し
て中間軸（１４）にスラスト力が伝達される。これによ
って中間軸（１４）に固着された中間ギヤＡ（９）及び
中間ギヤＢ（１０）が軸方向に移動し、それらとかみ合
うピニオン（８）及びギヤ（１１）を介して動力循環系
の回転軸（６，７）がねじられてトルク負荷が与えられ
る。尚、ピストン（２０）が中間軸の両端部に設置して
あるのは、原動機（３）の回転方向に応じて中間軸端に
作用させるスラスト方向を変えるためである。
その両端を覆うように一方の端が開口した筒状のカバー
（１９）が固着され、このカバー（１９）の他端内周に
は円筒部が形成され、軸方向滑動自在にピストン（２
０）が嵌合されている。また、カバーの端壁（３６）に
は、ピストン（２０）が回動不能かつ軸方向滑動自在
に、ピン（２４）が設置されている。一方、カバー（１
９）の端壁（３６）とピストン（２０）との間には密閉
された油室Ａ（２１）及び油室Ｂ（２２）が形成され、
その中央部にはコイルスプリング（１６）が設けられて
いて、ピストン（２０）は常時中間軸端方向への反力を
受けている。また、端壁（３６）の中央には圧油の供給
口（２３）が設けられていて、圧油が供給されるとピス
トン（２０）に押圧力が作用し、このピストン（２０）
と軸端との間に配置され、スラスト荷重を受けることが
可能な円すいころ軸受等のころがり軸受（２５）を介し
て中間軸（１４）にスラスト力が伝達される。これによ
って中間軸（１４）に固着された中間ギヤＡ（９）及び
中間ギヤＢ（１０）が軸方向に移動し、それらとかみ合
うピニオン（８）及びギヤ（１１）を介して動力循環系
の回転軸（６，７）がねじられてトルク負荷が与えられ
る。尚、ピストン（２０）が中間軸の両端部に設置して
あるのは、原動機（３）の回転方向に応じて中間軸端に
作用させるスラスト方向を変えるためである。
【０００９】上記において、油室Ａ（２１）もしくは油
室（Ｂ）に供給される圧油は、油溜めから油圧ポンプ
（２６）により吸い上げられ、その吐出側の油路（２
７）に設けられた調圧弁（２８）及び比例電磁弁（２
９）により所定の圧力に調整されたのち電磁切換弁（３
０）に導かれる。また、原動機（３）の使用回転方向に
応じて選択的に電磁切換弁（３０）のポートが切換えら
れ、油路（２７）の圧油は油室Ａ（２１）又は油室Ｂ
（２２）のいずれか一方に導かれる。
室（Ｂ）に供給される圧油は、油溜めから油圧ポンプ
（２６）により吸い上げられ、その吐出側の油路（２
７）に設けられた調圧弁（２８）及び比例電磁弁（２
９）により所定の圧力に調整されたのち電磁切換弁（３
０）に導かれる。また、原動機（３）の使用回転方向に
応じて選択的に電磁切換弁（３０）のポートが切換えら
れ、油路（２７）の圧油は油室Ａ（２１）又は油室Ｂ
（２２）のいずれか一方に導かれる。
【００１０】一方、動力循環系の回転軸（６）にはトル
ク検出器（１７）が設けられていて、この軸のねじれの
大きさを負荷トルクとして検出し、このトルク検出信号
（１８）はトルク信号変換器（３１）を経て比較演算器
（３２）に与えられ、トルク設定器（図示せず）からの
トルク設定信号（３４）と比較されその偏差に応じたト
ルク補正信号（３３）が比例電磁弁（２９）に送られ、
油室Ａ（２１）又は油室Ｂ（２２）に供給される油圧力
が制御されるので、回転軸（６，７）に与えられる負荷
トルクは常に設定値に保持される。尚、この実施例で
は、中間軸にねじれ方向の異なる２個のハスバ歯車を用
いているが、これに替えてダブルヘリカルギヤを用いて
も良い。
ク検出器（１７）が設けられていて、この軸のねじれの
大きさを負荷トルクとして検出し、このトルク検出信号
（１８）はトルク信号変換器（３１）を経て比較演算器
（３２）に与えられ、トルク設定器（図示せず）からの
トルク設定信号（３４）と比較されその偏差に応じたト
ルク補正信号（３３）が比例電磁弁（２９）に送られ、
油室Ａ（２１）又は油室Ｂ（２２）に供給される油圧力
が制御されるので、回転軸（６，７）に与えられる負荷
トルクは常に設定値に保持される。尚、この実施例で
は、中間軸にねじれ方向の異なる２個のハスバ歯車を用
いているが、これに替えてダブルヘリカルギヤを用いて
も良い。
【００１１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、中間
軸の軸方向移動量が比較的小さくて済むので油室のボリ
ュームが小さくなり、油圧ポンプ等の油圧機器容量が小
さくて済む。また、駆動軸と従動軸の両方にねじりを与
えることから負荷トルクを発生させるためのスラスト力
が小さくて済み、しかも軸径と同等のピストン径で大き
な受圧面積が得られるので、低油圧力で大きな負荷トル
クを付与することが可能になり油圧系統の保守が容易に
なるとともに、ころがり軸受を介してハスバ歯車にスラ
スト力を付与するためスラスト受部に発生する損失動力
が少なくなり、小容量の原動機で大負荷トルク運転を可
能にするという効果がある。更に、ピストンへの供給油
圧を常時一定に保持できるので安定した負荷トルクが得
られる。
軸の軸方向移動量が比較的小さくて済むので油室のボリ
ュームが小さくなり、油圧ポンプ等の油圧機器容量が小
さくて済む。また、駆動軸と従動軸の両方にねじりを与
えることから負荷トルクを発生させるためのスラスト力
が小さくて済み、しかも軸径と同等のピストン径で大き
な受圧面積が得られるので、低油圧力で大きな負荷トル
クを付与することが可能になり油圧系統の保守が容易に
なるとともに、ころがり軸受を介してハスバ歯車にスラ
スト力を付与するためスラスト受部に発生する損失動力
が少なくなり、小容量の原動機で大負荷トルク運転を可
能にするという効果がある。更に、ピストンへの供給油
圧を常時一定に保持できるので安定した負荷トルクが得
られる。
【図１】この発明の負荷発生用歯車変速機を備えた動力
循環式試験装置の全体系統図。
循環式試験装置の全体系統図。
【図２】従来のトルク負荷装置の一例を示す断面図。
１ 負荷発生用歯車変速機
２ カップリング
３ 原動機
４ ラジアル軸受メタル
５ 循環歯車変速機
６，７ 回転軸
８ ピニオン
９ 中間ギヤＡ
１０ 中間ギヤＢ
１１ ギヤ
１２ 供試歯車変速機
１３ 駆動軸
１４ 中間軸
１５ 従動軸
１６ コイルスプリング
１７ トルク検出器
１８ トルク検出信号
１９ カバー
２０ ピストン
２１ 油室Ａ
２２ 油室Ｂ
２３ 供給口
２４ ピン
２５ ころがり軸受
２６ 油圧ポンプ
２７ 油路
２８ 調圧弁
２９ 比例電磁弁
３０ 電磁切換弁
３１ トルク信号変換器
３２ 比較演算器
３３ トルク補正信号
３４ トルク設定信号
３５ ギヤボックス
３６ 端壁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−227040（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−160826（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−58080（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−236940（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−128836（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭54−178548（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 13/02
Claims (2)
- 【請求項１】 循環用歯車変速機と負荷発生用歯車変速
機とを動力が循環するように接続すると共に、前記負荷
発生用歯車変速機にハスバ歯車を用い、この歯車を軸方
向に移動して動力循環系の軸にねじり変形を与えトルク
を負荷するようにした動力循環式試験装置において、ピ
ニオンを固着した駆動軸と、ギヤを固着した従動軸と、
前記ピニオン及びギヤとかみ合う、互いにねじれ方向の
異なる２個の中間ギヤを固着した中間軸とをそれぞれ平
行に配置し、前記中間軸をラジアル軸受メタルを介して
軸方向移動可能にギヤボックスに支持し、一端を開口し
た筒状のカバーにより前記中間軸の両端部を覆うと共
に、このカバーの他端内周にピストンを嵌合してピスト
ンとカバーとの間に油室を設け、この油室に圧油を供給
して前記ピストンを押圧し、ころがり軸受を介してピス
トン押圧力を前記中間軸軸端に伝達し、２個の中間ギヤ
を介して前記ピニオンとギヤの両方にトルクを負荷する
よう構成したことを特徴とする動力循環式試験装置の負
荷発生用歯車変速機。 - 【請求項２】 油溜めから油圧ポンプにより調圧弁と比
例電磁弁を経て電磁切換弁へ圧油を供給し、この電磁切
換弁により選択的に油室Ａ又は油室Ｂの供給口に圧油を
導きピストンを押圧すると共に、動力循環系の回転軸に
トルク検出器を設け、トルク検出器からの検出信号をト
ルク設定信号と比較し、その偏差に応じたトルク補正信
号を比例電磁弁に与えてピストン押圧力を制御し、負荷
トルクを設定値に保持するよう構成した請求項１記載の
動力循環式試験装置の負荷発生用歯車変速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09402794A JP3525488B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 動力循環式試験装置の負荷発生用歯車変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09402794A JP3525488B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 動力循環式試験装置の負荷発生用歯車変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260628A JPH07260628A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3525488B2 true JP3525488B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=14099089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09402794A Expired - Fee Related JP3525488B2 (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 動力循環式試験装置の負荷発生用歯車変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3525488B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108956133A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-07 | 清华大学 | 齿轮轴向疲劳强度实验载荷加载装置 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277245A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-06 | Tokuden Co Ltd | 誘導発熱ローラ装置 |
| SE0303446L (sv) * | 2003-12-17 | 2004-11-02 | Volvo Lastvagnar Ab | Automatiskt växlingsförfarande för fordon med inkopplat kopplingsberoende kraftuttag samt automatiskt urkopplingsförfarande av ett kopplingsberoende kraftuttag |
| JP5100792B2 (ja) * | 2010-06-22 | 2012-12-19 | 株式会社スペースクリエイション | 動力循環式試験装置 |
| CN103105295A (zh) * | 2011-11-15 | 2013-05-15 | 南通常测机电设备有限公司 | 汽车变速箱液压单元回转式试验装置 |
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| CN103941107A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-23 | 中国商用飞机有限责任公司 | 用于电机的电磁辐射测试的扭矩加载*** |
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| CN105758637B (zh) * | 2016-04-15 | 2018-02-02 | 青岛科技大学 | 一种斜齿式大扭矩加载装置 |
| CN105699079B (zh) * | 2016-04-21 | 2017-11-14 | 青岛科技大学 | 一种轴向固联螺旋线相反的斜齿扭矩加载装置 |
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