CN108616194B - 马达单元、扭转测试装置、线性致动器和振动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达单元、扭转测试装置、线性致动器和振动装置。其中马达单元包括具有双轴输出马达；具有输出轴的第二马达；连结双轴输出马达的第二输出轴与第二马达的输出轴的耦合器；和以相同相位驱动第二马达与双轴输出马达的驱动控制部，双轴输出马达具备：筒状的本体框架、第一托架、第二托架和第一马达驱动轴，第二马达具有：筒状的第二本体框架、负载侧托架、负载相反侧托架和第二马达驱动轴，还具备连结负载侧托架与第二托架的连结部件。

Description

马达单元、扭转测试装置、线性致动器和振动装置

本申请是2015年4月13日提出的申请号为201380053483.5的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种双轴输出马达(two-outpt-shaft motor)、串联连接包含双轴输出马达的多个马达的马达单元、具备双轴输出伺服马达的扭转测试装置(torsion testingdevice)、旋转扭转测试装置(rotational torsion testing device)、轮胎测试装置(tiretesting device)、线性致动器(linear actuator)和振动装置(vibration device)。

背景技术

本发明人等通过采用对现有的伺服马达大幅减低惯量的超低惯量伺服马达(inertia servo motor)，使得能够使施加数10～数100Hz的高频反复负载的伺服马达式的各种疲劳测试装置和振动测试装置实用化(例如专利文献1)。

上述的伺服马达式测试装置，由于解决现有的油压式测试装置存在的许多严重问题(例如：需要设置油槽和油压配管等大规模的油压供给设备，需要定期更换大量液压油，因液压油泄漏造成作业环境、土壤污染)，因此适用范围急剧扩大。

为了使伺服马达式测试装置的适用范围进一步扩大，而要求维持超低惯量伺服马达的高加速特性和更高的输出化。

此外，在伺服马达式测试装置的制造成本中，因为伺服马达的成本所占的比率大，所以要求使用一台伺服马达能够同时测试多个受测体的伺服马达式测试装置。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：国际公开第2008/133187号

发明内容

发明所要解决的课题

但是，单纯地将伺服马达高输出化时，因为需要提高伺服马达各部的强度，所以超过输出的增加部分而尺寸大型化且重量增加。此外，由此，由于伺服马达的惯性力矩的输出比(惯性力矩对伺服马达的输出的比率)增大，因而产生加速特性(包含跃度)降低，且可输出的变动负载的频率范围降低的问题。

此外，现有的伺服马达因为仅有一个输出轴，所以，为了能够同时进行多个受测体的测试，需要设置分配动力的齿轮机构等，因而存在摩擦阻力增大和测试装置大型化的问题。

用于解决问题的手段

根据本发明的一实施方式，提供一种双轴输出伺服马达，其特征在于具备：筒状的本体框架；大致平板状的第一托架，其安装于本体框架的轴方向一端部；大致平板状的第二托架，其安装于本体框架的轴方向另一端部；和驱动轴，其穿过本体框架的中空部，贯通第一托架和第二托架，以自由转动的方式被分别设于第一托架和第二托架的轴承所支承，使所述驱动轴的一端部从第一托架向外部突出而作为向外部输出驱动力的第一输出轴，使另一端部从第二托架向外部突出而作为第二输出轴。

也可以构成在第一托架和第二托架上，在彼此相对的面的相反侧形成有设有用于安装双轴输出伺服马达的塞孔(Tap hole)的第一安装面。

也可以构成在第一托架和第二托架上形成与第一安装面垂直的第二安装面，其设有用于安装双轴输出伺服马达的塞孔。

也可以构成在第一托架和第二托架的至少一方设有检测驱动轴的转动位置的旋转编码器(rotary encoder)。

根据本发明的一实施方式，提供一种伺服马达单元，其具备：筒状的本体框架；负载侧托架，其被安装于本体框架的轴方向一端部；负载相反侧托架，其被安装于本体框架的轴方向另一端部；和驱动轴，其穿过本体框架的中空部，贯通第一托架和第二托架，以自由转动的方式被分别设于负载侧托架和负载相反侧托架的轴承所支承，该伺服马达单元还具备第二伺服马达，其使驱动轴的一端部从负载侧托架向外部突出而构成向外部输出驱动力的输出轴；上述的双轴输出伺服马达；连结部件，其隔开规定的间隔连结负载侧托架与第二托架；耦合器，其连结第二伺服马达的输出轴与双轴输出伺服马达的第二输出轴；和驱动控制部，其以相同相位驱动第二伺服马达与双轴输出伺服马达。

上述的伺服马达单元也可以构成具备上述的双轴输出伺服马达，在负载侧托架和负载相反侧托架的任何一方安装有检测驱动轴的转动位置的旋转编码器，驱动控制部依据旋转编码器输出的信号控制第二伺服马达和双轴输出伺服马达的驱动。

上述的伺服马达单元也可以构成具备上述的双轴输出伺服马达，驱动控制部依据旋转编码器的一方输出的信号控制第二伺服马达和双轴输出伺服马达的驱动。

根据本发明的一实施方式，提供一种旋转扭转测试装置，其构成具备：第一驱动轴，其用于安装工件的一端部并以规定的转动轴为中心进行转动；第二驱动轴，其用于安装工件的另一端部并以转动轴为中心进行转动；载荷赋予部，其支承第一驱动轴并且转动驱动第一驱动轴来对工件赋予扭转载荷；至少一个第一轴承，其以转动轴为中心自由转动地支承载荷赋予部；转动驱动部，其以相同相位转动驱动第一驱动轴与载荷赋予部；和转矩传感器，其检测扭转载荷，利用转动驱动部并经由第一驱动轴和第二驱动轴使工件转动，并且经由载荷赋予部对第一驱动轴与第二驱动轴的转动赋予相位差来对工件赋予载荷，载荷赋予部具备框架，其具有供第一驱动轴插入的圆筒状的轴部，在轴部中利用第一轴承支承框架且支承第一驱动轴，转矩传感器安装于第一驱动轴的插入轴部的部分且检测该部分的扭转载荷，载荷赋予部具备上述的伺服马达单元。

也可以构成旋转扭转测试装置具备：驱动电力供给部，其配置于载荷赋予部的外部，供给驱动电力至伺服马达单元；驱动电力传送路径，其从驱动电力供给部向伺服马达单元传送驱动电力；转矩信号处理部，其配置于载荷赋予部的外部，处理转矩传感器输出的转矩信号；和转矩信号传送路径，其从转矩传感器向转矩信号处理部传送转矩信号，驱动电力传送路径具备：外部驱动电力传送路径，其配置于载荷赋予部的外部；内部驱动电力传送路径，其配置于载荷赋予部的内部，并与该载荷赋予部一起转动；和第一滑动环部，其连接外部驱动电力传送路径与内部驱动电力传送路径，转矩信号传送路径具备：外部转矩信号传送路径，其配置于载荷赋予部的外部；内部转矩信号传送路径，其配置于载荷赋予部的内部，并与载荷赋予部一起转动；和第二滑动环部，其连接外部转矩信号传送路径与内部转矩信号传送路径，第二滑动环部与第一滑动环部隔离配置。

也可以构成转动驱动部具备：第二马达；和驱动力传递部，其使第二马达的驱动力传递至载荷赋予部和第二驱动轴而以相同相位转动，驱动力传递部具备：第一驱动力传递部，其将第二马达的驱动力传递至第二驱动轴；和第二驱动力传递部，其将第二马达的驱动力传递至载荷赋予部。

也可以构成第一驱动力传递部和第二驱动力传递部分别具备环形带机构，第一驱动力传递部具备：第三驱动轴，其与转动轴平行配置，并被第二马达驱动；第一驱动滑轮，其同轴地固定于第三驱动轴；第一从动滑轮，其同轴地固定于载荷赋予部；和第一环形带，其挂设于第一驱动滑轮与第一从动滑轮，第二驱动力传递部具备：第四驱动轴，其同轴地连结于第三驱动轴；第二驱动滑轮，其固定于第四驱动轴；第二从动滑轮，其固定于第一驱动轴；和第二环形带，其挂设于第二驱动滑轮与第二从动滑轮。

根据本发明的一实施方式，提供一种扭转测试装置，其对作为动力传递装置的受测体的输入输出轴赋予转矩，具备：第一驱动部，其连接于受测体的输入轴；和第二驱动部，其连接于受测体的输出轴，第一驱动部和第二驱动部具备：上述的伺服马达单元；减速机，其对伺服马达单元的驱动轴的转动进行减速；夹盘，其用于安装受测体的输入轴或输出轴，并将减速机的输出传递至受测体的输入轴或输出轴；转矩传感器，其将减速机的输出向夹盘传递，并检测减速机输出的转矩；和转动计，其检测夹盘的转速。

也可以构成具备：芯轴，其连结转矩传感器与夹盘；和轴承部，其自由转动地支承芯轴，减速机具备：齿轮箱；轴承；和齿轮机构，其经由该轴承而支承于齿轮箱，且包含将伺服马达的驱动力传递至受测体的减速机的齿轮机构、转矩传感器和芯轴的动力传递轴的载荷，在芯轴和减速机的齿轮机构中支承。

根据本发明的一实施方式，扭转测试装置，也可以构成同时进行第一受测体和第二受测体的测试，且具备：上述的双轴输出伺服马达；第一驱动传递部，其将第一输出轴的转动传递至第一受测体的一端部；第一反作用力部，其固定第一受测体的另一端部；第二驱动传递部，其将第二输出轴的转动传递至第二受测体的一端部；和第二反作用力部，其固定第二受测体的另一端部，第一驱动传递部和第二驱动传递部具备夹盘装置，其用于安装第一受测体或第二受测体的一端部，第一反作用力部和第二反作用力部具备夹盘装置，其用于安装第一受测体或第二受测体的另一端部，还具备转矩传感器，其检测施加于第一受测体或第二受测体的转矩。

也可以构成第一驱动传递部和第二驱动传递部具备：减速机，其对第一输出轴或第二输出轴的转动进行减速；和旋转编码器，其检测减速机的输出轴的转动。

根据本发明的一实施方式，提供一种扭转测试装置，其具备：框架；上述伺服马达单元，其固定于框架；伺服马达；减速机构，其对伺服马达的转动进行减速；耦合器，其连结减速机构的输入轴与伺服马达的驱动轴；第一把持部(保持部)，其固定于减速机构的输出轴，用以把持(保持)受测体的一端部；和第二把持部，其固定于框架，用以把持受测体的另一端部。

根据本发明的一实施方式，提供一种线性致动器，其具备：上述的伺服马达单元；进给螺杆；耦合器，其连结进给螺杆与伺服马达单元的驱动轴；螺帽，其与进给螺杆结合；线性导轨，其将螺帽的移动方向仅限制在进给螺杆的轴方向；和支承板，其固定伺服马达和线性导轨。

根据本发明的一实施方式，提供一种振动装置，其特征在于具备：台座，其用于安装工件；和第一致动器，其能够对台座在第一方向进行加振，第一致动器具备：上述的伺服马达单元；和滚珠螺杆机构，其将伺服马达单元的转动运动变换成第一方向或第二方向的平移运动(直线运动)。

根据本发明的一实施方式，提供一种振动装置，其具备：台座，其用于安装工件；第一致动器，其能够对台座在第一方向进行加振；第二致动器，其能够对台座在与第一方向正交的第二方向进行加振；第一连结构件，其将台座相对于第一致动器在第二方向可滑动地连结；和第二连结构件，其将台座相对于第二致动器在第一方向可滑动地连结，第一致动器和第二致动器分别具备：上述的伺服马达单元；和滚珠螺杆机构，其将伺服马达单元的转动运动变换成第一方向或第二方向的平移运动。

根据本发明的一实施方式，提供一种振动装置，其特征在于具备：台座，其用于安装工件；第一致动器，其能够对台座在第一方向进行加振；第二致动器，其能够对台座在与第一方向正交的第二方向进行加振；第三致动器，其能够对台座在垂直于第一方向和第二方向两方的第三方向进行加振；第一连结构件，其将台座相对于第一致动器在第二方向和第三方向可滑动地连结；第二连结构件，其将台座相对于第二致动器在第一方向和第三方向可滑动地连结；和第三连结构件，其将台座相对于第三致动器在第一方向和第二方向可滑动地连结，第一致动器、第二致动器和第三致动器分别具备：上述的伺服马达单元；和滚珠螺杆机构，其将伺服马达单元的转动运动变换成第一方向、第二方向或第三方向的平移运动。

根据本发明的一实施方式，提供一种扭转测试装置，其具有：第一伺服马达；转矩赋予单元，其具有：筒状的机壳；固定于所述机壳内的第二伺服马达；和减速机，该减速机具备：固定于所述机壳内的框架与连结所述伺服马达的输出轴的输入轴、和对所述输入轴的转动进行减速并输出且从所述机壳突出的输出轴；第一旋转轴，其用于安装被检体，并将一端部与所述减速机的输出轴连接；第二旋转轴，其将一端部与所述马达的输出轴连接；第一齿轮盒，其具有连接所述减速机的输出轴和所述转矩赋予单元的机壳的连接部，以齿轮传递该输出轴与该机壳的转动运动；和第二齿轮盒，其具有连接所述第一旋转轴的另一端部和所述第二旋转轴的另一端部的连接部，以齿轮传递该第一旋转轴与第二旋转轴的转动运动。

根据本发明，相较于为了经由第一齿轮盒和第二齿轮盒进行动力循环而以带机构进行动力循环的现有技术的构成，能够实现动力损失减少，且营运成本更低的扭转测试装置。

根据本发明的一实施方式，提供一种动力模拟器(power simulator)，其具备：输出轴；控制部，其控制输出轴的转动，产生模拟规定动力的模拟动力；加权赋予部，其将从控制部指示的转矩赋予输出轴而自由转动地支承；和转动驱动部，其以从控制部所指示的转动速度转动驱动载荷赋予部，加权赋予部具备将其转动轴连结于输出轴的伺服马达。

根据本发明实施方式的构成，能够提供一种电动式的动力模拟器，即使在高转速下仍能够正确模拟高频成分的转矩变动。

发明效果

通过将驱动轴的两端部分别作为第一输出轴和第二输出轴，无须增设齿轮机构等的动力分配构件即能够分配输出，以防止出现伴随增设动力分配构件而造成的摩擦阻力增大和测试装置大型化。此外，通过该构成，能够将第一输出轴和第二输出轴的一方连结于其他伺服马达的输出轴而合成输出，能够抑制伺服马达的大型化，以及随之产生的惯性力矩增大造成的加速特性降低，并且达成高输出化。

附图说明

图1是本发明实施方式的双轴输出伺服马达的侧视图。

图2是本发明实施方式的伺服马达单元的侧视图。

图3是本发明实施方式的伺服马达单元的变形例的纵剖面图。

图4是本发明第一实施方式的旋转扭转测试装置的侧视图。

图5是本发明第一实施方式的旋转扭转测试装置的载荷赋予部附近的纵剖面图。

图6是表示本发明第一实施方式的旋转扭转测试装置的控制系统的大致构成的框图。

图7是本发明第一实施方式的变形例的动力模拟器的外观图。

图8是本发明第一实施方式的变形例的动力模拟器的外观图。

图9是具备本发明第一实施方式的变形例的动力模拟器的测试装置的侧视图。

图10是具备本发明第一实施方式的变形例的动力模拟器的测试装置的部分放大图。

图11是本发明第二实施方式的旋转扭转测试装置的俯视图(平面图)。

图12是本发明第二实施方式的旋转扭转测试装置的侧视图。

图13是本发明第二实施方式的旋转扭转测试装置的载荷赋予部附近的纵剖面图。

图14是本发明第三实施方式的扭转测试装置的俯视图和侧视图。

图15是本发明第三实施方式的扭转测试装置的转矩赋予部的侧剖面图。

图16是本发明第四实施方式的扭转测试装置的俯视图(平面图)。

图17是本发明第五实施方式的扭转测试装置的俯视图。

图18是本发明第六实施方式的扭转测试装置的俯视图。

图19是本发明第七实施方式的旋转扭转测试装置的外观图。

图20是本发明第八实施方式的旋转扭转测试装置的外观图。

图21是本发明第九实施方式的轮胎磨损测试装置的俯视图。

图22是本发明第十实施方式的轮胎测试装置的外观图。

图23是本发明第十实施方式的轮胎测试装置的外观图。

图24是本发明第十一实施方式的FR传动用动力吸收式耐久测试装置的外观图。

图25是本发明第十二实施方式的FF传动用动力吸收式耐久测试装置的外观图。

图26是本发明第十三实施方式的扭转测试装置的侧视图。

图27是本发明第十三实施方式的第一驱动部的侧视图。

图28是本发明第十三实施方式的第一变形例的扭转测试装置的俯视图。

图29是本发明第十三实施方式的第二变形例的扭转测试装置的俯视图。

图30是本发明第十三实施方式的第三变形例的扭转测试装置的俯视图。

图31是本发明第十四实施方式的扭转测试装置的侧视图。

图32是本发明第十四实施方式的驱动部的放大图。

图33是本发明第十五实施方式的振动测试装置的俯视图。

图34是从Y轴方向观看本发明第十五实施方式的第一致动器的侧视图。

图35是本发明第十五实施方式的第一致动器的俯视图。

图36是从X轴方向观看本发明第十五实施方式的台座和第三致动器的侧视图。

图37是从Y轴方向观看本发明第十五实施方式的台座和第三致动器的侧视图。

图38是本发明第十五实施方式的振动测试装置中的控制系统的框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

首先，说明本发明实施方式的双轴输出伺服马达150A。图1是双轴输出伺服马达150A的侧视图。双轴输出伺服马达150A是具备两个输出轴150A2a、150A2b的高输出(额定输出37kW)的超低惯量伺服马达。双轴输出伺服马达150A具备本体框架150A1、驱动轴150A2、第一托架150A3和第二托架150A4。

本体框架150A1是大致圆筒状的框架，在其内周设置有具有线圈的定子(无图示)。在本体框架150A1的轴方向两端部，以堵塞本体框架150A1的开口的方式分别安装有第一托架150A3与第二托架150A4。通过本体框架150A1、第一托架150A3和第二托架150A4形成马达箱。在第一托架150A3与第二托架150A4中分别设有自由转动地支承驱动轴150A2的轴承150A3b、150A4b。在驱动轴150A2的长度方向中央部的外周设有转子(无图示)，通过定子所产生的转动磁场与设于驱动轴150A2的转子的相互作用来对驱动轴150A2赋予转动力。

驱动轴150A2的一端部150A2a(图1的右端部)贯通第一托架150A3，从马达箱突出于外部，成为输出轴150A2a。此外，驱动轴150A2的另一端部150A2b贯通第二托架150A4，从马达箱突出于外部，成为第二输出轴150A2b。在第二托架150A4中内置有用以检测驱动轴150A2的另一端部150A2b的转动的旋转编码器(无图标)。

此外，在第一托架150A3和第二托架150A4的下面，分别设有用于固定双轴输出伺服马达150A的一对塞孔150A3t和150A4t。现有的伺服马达仅在负载侧(输出轴突出侧)的托架的安装座面(图1的右侧面)设有与驱动轴平行延伸的固定用塞孔。在精密机械测试以外的用途上，仅通过设于负载侧托架的安装座面的塞孔固定即可，但特别是施加数10Hz(例如20Hz)以上的高频的动载荷的精密机械测试装置(例如疲劳测试装置和振动测试装置)中，使用额定输出为10kW程度以上的高输出的伺服马达的情况下，仅以托架的安装座面固定，无法在与驱动轴垂直的方向完全固定伺服马达，会发生例如数μm～数10μm程度的微小振幅的振动，从而造成对测试结果无法忽视的误差。

本发明人等经过多次振动分析和测试结果，发现在各托架的下面，通过各两处增设延伸于与驱动轴垂直的方向的固定用塞孔，能够显著(例如1位数程度)改善振动噪声。除了负载侧托架的安装座面之外，通过也在各托架的下面设置塞孔，使用这些塞孔以螺栓固定伺服马达，能够使振动噪声减低，且能够进行更高精度的机械测试。

此外，伺服马达150A构成为，因额定输出高达37kW，运转时的发热量也较大，所以利用水冷将内部产生的热向外部散热的方式。在本体框架150A1的上部设有连接有用于供给和排出冷却水的外部配管的两个管接头150A6。

本实施方式是使用串联连结上述的双轴输出伺服马达150A与具有一个输出轴150B2a的伺服马达150B的伺服马达单元150。图2是本发明实施方式的伺服马达单元150的侧视图。伺服马达单元150具有1个驱动轴152。

另外，在关于伺服马达单元150的以下说明中，将驱动轴152突出的侧(图2的右侧)称为负载侧，将其相反侧称为负载相反侧。双轴输出伺服马达150A和伺服马达150B是分别产生最大达到350N·m的转矩，将转动部的惯性力矩抑制在10^-2(kg·m²)以下的额定输出为37kW的大输出超低惯量伺服马达。

伺服马达150B具备本体框架150B1、驱动轴150B2、负载侧托架150B3、负载相反侧托架150B4和旋转编码器150B5。本体框架150B1和负载侧托架150B3与双轴输出伺服马达150A的本体框架150A1和第一托架150A3相同，且在本体框架150B1的上部设有连接有用于供给和排出冷却水的外部配管的两个管接头150B6。负载相反侧托架150B4是与双轴输出伺服马达150A的第二托架150A4为大致相同构成，不过并未内置旋转编码器，而是如后述将旋转编码器150B5外加于负载相反侧托架150B4。此外，也在负载侧托架150B3与负载相反侧托架150B4的下面分别设有一对塞孔150B3t和150B4t。

驱动轴150B2的负载侧的一端部150B2a贯通负载侧托架150B3，并从马达箱突出于外部而成为输出轴150B2a。另外，在负载相反侧托架150B4的安装座面(图2的左侧面)安装有检测驱动轴150B2的角度位置的旋转编码器150B5，驱动轴150B2的另一端部150B2b贯通负载相反侧托架150B4，并收容于旋转编码器内。

如图2所示，伺服马达150B的输出轴150B2a与双轴输出伺服马达150A的第二输出轴150A2b是通过耦合器(coupling)150C连结。此外，伺服马达150B的负载侧托架150B3与双轴输出伺服马达150A的第二托架150A4是通过连结凸缘150D隔开规定的间隔而连结。

连结凸缘150D具有圆筒状的胴体部150D1、以及从胴体部150D1的轴方向两端部分别延伸于半径方向外侧的两个凸缘部150D2。在各凸缘部150D2中，在对应于设于负载侧托架150B3和第二托架150A4的安装座面的塞孔的位置设有螺栓固定用贯通孔，并以螺栓固定于负载侧托架150B3和第二托架150A4上。

另外，伺服马达单元150中设有用于检测驱动轴150B2的角度位置的两个旋转编码器(内置于双轴输出伺服马达150A的第二托架150A4的旋转编码器、与安装于伺服马达150B的负载相反侧托架150B4的旋转编码器150B5)，但伺服马达单元150的驱动控制时通常仅使用一方旋转编码器，另一方使用于维修和驱动状态的监视。

例如，进行振动测试和动力传递装置的耐久测试(旋转扭转测试)时，需要高速(高频)且变动大的轴转矩。如此，为了产生高频且变动大的转矩，需要转子的惯性力矩(惯量)小、且大容量(高输出)的马达。为了实现此种伺服马达，需要使转子细长。但是，使转子超过某种程度而细长时，因为转子(转动轴)的刚性降低，所以呈弓形翘曲的转子的振动显著，马达将无法正常动作。因此，如现有技术中所示通过一对轴承仅在两端部轴撑转动轴的构成，在维持低惯性力矩状态下的大容量化仍有限度。

本实施方式的伺服马达单元150，因为通过耦合器150C连结的长的转子是在长度方向的两端部与连结部附近的两处的合计4处经由轴承支承，所以即使转子长条化仍可保持较高的刚性而稳定地动作，藉此，可产生现有的伺服马达所达不到的高频且变动大的转矩。例如，伺服马达单元150单体(无负载状态)能够实现30000rad/s²以上的角加速度。

另外，本实施方式的伺服马达单元150是连结两个伺服马达(两个马达箱与两个转动轴)而构成，但如图3所示，也可以在1组长条马达的长度方向中途设置一个以上的轴承，并在两端部和其中途的1处以上轴支承驱动轴而构成。

接着，说明本发明第一实施方式的旋转扭转测试装置1的构成。图4是本发明第一实施方式的旋转扭转测试装置1的侧视图。旋转扭转测试装置1是将汽车用离合器作为受测体T1进行旋转扭转测试的装置，且能够使受测体T1转动，并在受测体T1的输入轴与输出轴(例如离合器盖与离合器圆盘)之间施加设定的固定或变动转矩。旋转扭转测试装置1具备：支承旋转扭转测试装置1的各部的架台10；与受测体T1一起转动，并在受测体T1上施加规定的转矩的载荷赋予部100；自由转动地支承载荷赋予部100的轴承部20、30和40；电连接载荷赋予部100的内外的滑动环部50和60；检测载荷赋予部100的转数的旋转编码器70；以设定的转动方向和转数来旋转驱动载荷赋予部100的变频马达(Inverter motor)80；驱动滑轮91和驱动带92(同步带)。

架台10具有在上下方向水平排列配置的下阶基板11和上阶基板12、以及连结下阶基板11与上阶12的多个垂直的支承壁13。在下阶基板11的下面安装有多个防振支架15，架台10经由防振支架15而配置于平坦的台面F上。在下阶基板11的上面固定变频马达80。此外，在上阶基板12的上面安装有轴承部20、30、40和旋转编码器70。

图5是旋转扭转测试装置1的载荷赋予部100的纵剖面图。载荷赋予部100具备：设有台阶差(阶差、段差)的筒状的机壳100a、安装于机壳100a内的伺服马达单元150、减速机160和连结轴170、以及转矩传感器172。机壳100a具备：收容有伺服马达单元150的马达收容部110(主体部)、自由转动地支承于轴承部20的轴部120、自由转动地支承于轴承部30的轴部130、和安装有滑动环部50(图4)的滑动环51的轴部140。马达收容部110与轴部120、130和140是分别具有中空部的大致圆筒状(或直径在轴方向阶梯状变化的设有台阶差的圆筒状)的构件。马达收容部110是在中空部中收容伺服马达单元150的外径最大的构件。在马达收容部110的受测体T1侧的一端部(图5的右端部)连接轴部120，另一端部连接轴部130。此外，在轴部130中与马达收容部110相反侧的端部连接轴部140。轴部140是在前端部(图4的左端部)通过轴承部40自由转动地被支承。

如图4所示，伺服马达单元150通过多个固定杆111而固定于马达收容部110。各固定杆111分别旋入图2所示的设于伺服马达150B的负载侧托架150B3的塞孔150B3t、设于负载相反侧托架150B4的塞孔150B4t、设于双轴输出伺服马达150A的第一托架150A3的塞孔150A3t和设于第二托架150A4的塞孔150A4t。

伺服马达单元150的驱动轴152经由耦合器154连结于减速机160的输入轴。此外，在减速机160的输出轴上连接着连结轴170。另外，减速机160具备安装凸缘162，在将安装凸缘162夹入马达收容部110与轴部120之间的状态下，利用无图示的螺栓紧固马达收容部110与轴部120，由此减速机160被固定于机壳100a上。

轴部120是大致设有台阶差的圆筒状的构件，在马达收容部110侧具有外径大的滑轮部121，并在受测体T1侧具有通过轴承部20而自由转动地支承的主轴部122。如图4所示，在滑轮部121的外周面、和安装于变频马达80的驱动轴81的驱动滑轮91上卷挂有驱动带92，变频马达80的驱动力通过驱动带92传递至滑轮部121，能够使载荷赋予部100转动。此外，在滑轮部121内收容减速机160与连结轴170的连结部。为了收容该连结部，通过利用外径需要变粗的某个部位作为滑轮，无须增加零件数量即可实现小型的装置构造。

在轴部120的主轴部122的前端部(图5的右端部)安装有转矩传感器172。此外，转矩传感器172的一面(图5的右侧面)成为安装受测体T1的输入轴(离合器盖)的座面，并通过转矩传感器172检测施加于受测体T1的转矩。

在轴部120的主轴部122的内周面，在轴方向两端附近设有轴承123、124。连结轴170通过轴承123、124在轴部120内自由转动地被支承。转矩传感器172形成具有中空部的大致圆筒状，连结轴170的前端部(图5的右端部)贯通转矩传感器172的中空部而向外部突出。从转矩传感器172突出的前端部插入受测体T1的输出轴的离合器圆盘(离合器轮毂)的轴孔而被固定。亦即，通过伺服马达单元150使连结轴170相对于载荷赋予部100的机壳100a旋转驱动，能够在固定于机壳100a的受测体T1的输入轴(离合器盖)与固定于连结轴170的受测体T1的输出轴(离合器圆盘)之间施加所设定的动态或静态转矩。

此外，如图4所示，在轴部130的端部(图4的左端)附近，配置有用于检测载荷赋予部100的转数的旋转编码器70。

在轴部140的轴方向中央部安装有滑动环部50的滑动环51。滑动环51上连接对伺服马达单元150供给驱动电流的动力线150W(图5)。从伺服马达单元150延伸的动力线150W通过形成于轴部130和轴部140的中空部而连接于滑动环51。

滑动环部50具备滑动环51、电刷固定件52和4个电刷53。如上所述，滑动环51安装于载荷赋予部100的轴部140。此外，电刷53经由电刷固定件52而固定于轴承部40。滑动环51具有在轴方向等间隔配置的4个电极环51r，与各电极环51r相对而配置各电刷53。各电极环51r上连接伺服马达单元150的各动力线150W，各电刷53连接于伺服马达驱动单元330(后述)。亦即，伺服马达单元150的各动力线150W经由滑动环部50而连接于伺服马达驱动单元330。滑动环部50将伺服马达驱动单元330供给的伺服马达单元150的驱动电流导入转动的载荷赋予部100的内部。

此外，在轴部140的前端部(图4的左端部)安装有滑动环部60的滑动环(无图示)。滑动环部60的滑动环上连接有从伺服马达单元150延伸的通信线150W'(图5)，例如，转矩传感器172和内置于伺服马达单元150的旋转编码器150B5(图2)等的信号经由滑动环部60而输出至外部。在滑动环中流入大容量马达的驱动电流等大电流时，通过放电容易产生大的电磁噪声。此外，因为滑动环未被完全遮蔽，所以容易受到电磁噪声的干扰。如上所述，通过使用隔开一定距离而配置的各个滑动环，将流入微弱电流的通信线150W'与流入大电流的动力线150W连接于外部配线的构成，可有效防止噪声干扰混入通信用信号。此外，本实施方式是将滑动环部60设于与轴承部40的滑动环部50侧相反侧的面。通过该构成，能够有效遮蔽滑动环部60，避免来自因轴承部40而在滑动环部50上产生的电磁噪声。

接着，说明旋转扭转测试装置1的控制系统。图6是表示旋转扭转测试装置1的控制系统的大致构成的框图。旋转扭转测试装置1具备：控制整个旋转扭转测试装置1的控制单元C1；用于设定测试条件的设定单元370；依据所设定的测试条件(施加于受测体的转矩或扭转角的波形等)，计算伺服马达单元150的驱动量的波形，并向控制单元C1输出的波形生成单元320；依据控制单元C1的控制生成伺服马达单元150的驱动电流的伺服马达驱动单元330；依据控制单元C1的控制生成变频马达80的驱动电流的变频马达驱动单元340；依据转矩传感器172的信号计算施加于受测体的转矩的转矩计测单元350；和依据旋转编码器70的信号计算载荷赋予部100的转数的转数计测单元360。

设定单元370是具备无图标的触控面板等用户输入接口(用户界面)、CD－ROM驱动器等可换型记录媒体介质读取装置、GPIB(通用接口总线(General Purpose InterfaceBus))、USB(通用串行总线(Universal Serial Bus))等外部输入接口和网络接口。设定单元370是依据经由用户输入接口而受理的用户输入、从可换型记录媒体读取的数据、经由外部输入接口而从外部机器(例如函数产生器(function generator))所输入的数据、和/或经由网络接口而从服务器所取得的数据，进行测试条件的设定。另外，本实施方式的旋转扭转测试装置1，针对赋予受测体T1的扭转，对应有依据施加于受测体T1的扭转角(亦即，通过内置于伺服马达单元150的旋转编码器150B5检测的伺服马达单元150的驱动量)进行控制的变位控制，和依据施加于受测体T1(亦即通过转矩传感器172进行的检测)的转矩进行控制的转矩控制的两个控制方式，能够通过设定单元370设定是否经由任何一种控制方式进行控制。

控制单元C1依据从设定单元370取得的受测体T1的转动速度的设定值，对变频马达驱动单元340指示变频马达80的转动驱动。此外，控制单元C1依据从波形生成单元320取得的伺服马达单元150的驱动量的波形数据，对伺服马达驱动单元330指示伺服马达单元150的驱动。

如图6所示，转矩计测单元350依据转矩传感器172的信号所算出的转矩的计测值，被传送至控制单元C1和波形生成单元320。此外，内置于伺服马达单元150的内置旋转编码器的信号被传送至控制单元C1、波形生成单元320和伺服马达驱动单元330。波形生成单元320从检测伺服马达单元150的驱动轴152的转动角的内置旋转编码器的信号计算伺服马达单元150的转数的计测值。波形生成单元320是在转矩控制的情况下比较转矩(在变位控制情况下为伺服马达单元150的驱动量)的设定值与计测值，以使两者一致的方式，修正对控制单元C1传送的伺服马达单元150的驱动量的设定值。

此外，转数计测单元360依据旋转编码器70的信号算出的载荷赋予部100的转数的计测值被传送至控制单元C1。控制单元C1比较载荷赋予部100的转数的设定值与计测值，以两者一致的方式，反馈控制对变频马达80传送的驱动电流的频率。

此外，伺服马达驱动单元330对伺服马达单元150的驱动量的目标值、与通过内置旋转编码器150B5所检测的驱动量进行比较，以驱动量接近于目标值的方式，反馈控制对伺服马达单元150传送的驱动电流。

此外，控制单元C1是具备用于储存测试数据的无图标的硬盘装置，并将受测体T1的转动速度、施加于受测体T1的扭转角(伺服马达单元150的转动角)和扭转载荷的各计测值的数据记录于硬盘装置中。在从测试开始至结束的整个期间记录各计测值随时间的变化。通过以上说明的第一种实施方式的构成，进行将汽车用离合器作为受测体T1的旋转扭转测试。

上述的旋转扭转测试装置1构成为结合转数控制用的变频马达80的输出与转矩控制用的伺服马达单元150的输出而能够分别独立且高精度地控制转数与转矩。特别是通过新采用串联连结多个超低惯量伺服马达的伺服马达单元150，能够控制以高的角加加速度(角跃度)变动的大转矩，能够正确重现汽车用引擎的输出(特别是往复式引擎的转矩振动)。此外，通过使用伺服马达单元150，转矩控制的响应性也得到提高，可实现3ms以下的响应时间。此种构成的转动驱动装置不限于旋转扭转测试装置，而可以作为各种装置的动力源来使用。特别是在汽车用(或汽车零件用)测试装置中，可用作能够输出模拟各种引擎输出的动力的动力模拟器(仿真引擎、动力仿真器)。此外，因为高精度控制伺服马达单元150产生的转矩，所以重现性极高，彼此也无差异性。因而与现有技术中所使用实体引擎的测试相比，能够赋予更均匀的负载，能够进行重现性更高的测试。

(第一实施方式的变形例)

图7、图8是分别变更上述本发明第一实施方式的旋转扭转测试装置1的一部分的动力模拟器1a、1b的外观图。

图7所示的动力模拟器1a与上述旋转扭转测试装置1的不同之处为具备轴承部1020、滑动环1401和安装部173。轴承部1020是与后述的第二实施方式的轴承部1020为相同构成者，且内置检测连结轴170(第二实施方式是连结轴1170)的转矩的转矩传感器。滑动环1401安装于轴承部1020，并将从内置于轴承部1020的转矩传感器输出的信号取出至外部。此外，安装部173是凸缘接头，且安装于连结轴170的前端部。如此构成的动力模拟器1a使用于引擎辅机类(例如缓冲滑轮、交流发电机、平衡轴、启动马达、环形齿轮、水泵、油泵、链条、同步带、耦合器、VCT)、动力传递装置、轮胎等耐久测试等。

此外，上述说明的旋转扭转测试装置1和动力模拟器1a是形成在下阶基板11上配置变频马达80，在上阶基板12上配置载荷赋予部100的两阶构造，不过如图8所示的动力模拟器1b，也可以采用将变频马达80与载荷赋予部100配置于同一个基板10X上的一阶构造。另外，两阶构造有助于设置面积的小型化。此外，一阶构造因为构造单纯所以有利于低成本化，此外，也有利于提高基座的刚性(亦即耐振动特性和耐载荷特性)。

接着，说明使用动力模拟器1a的引擎辅机类用耐久测试装置的具体例。以下说明的测试装置100E是对受测体的飞轮的环形齿轮T1与启动马达T2，赋予模拟动力模拟器1a产生的引擎负荷的转动驱动力，而进行耐久测试的启动马达用测试装置。测试装置100E在结合启动马达与飞轮的环形齿轮的状态下保持，对其赋予动力模拟器1a的转动驱动力，来进行启动马达和环形齿轮的耐久测试。

图9是测试装置100E的侧视图。此外，图10是受测体(环形齿轮T1、启动马达T2)附近的放大图。

如图9和图10所示，测试装置100E在动力模拟器1a上增设有保持受测体的支承部S。亦即，测试装置100E是具备安装于架台10的下阶基板11的变频马达80、和通过安装于上阶基板12的轴承部1020、30、40而自由转动地支承的载荷赋予部100。载荷赋予部100通过变频马达80而转动驱动。在载荷赋予部100中内置伺服马达单元150和减速机，伺服马达单元150的输出轴经由减速机而连接于突出至载荷赋予部100外部的连结轴170。连结轴170与载荷赋予部100的转动轴同轴地配置，连结轴170的转动成为在载荷赋予部100通过变频马达80的转动上添加伺服马达单元150的转动。通过变频马达80重现引擎的转数，并通过伺服马达单元150重现引擎的高速变动转矩(高角加速度、高角跃度(角加加速度))。

在载荷赋予部100的连结轴170的前端部安装有用于安装环形齿轮T1的安装部173。此外，在架台10的上阶基板12上安装有支承启动马达T2的支承部S。在安装部173上安装环形齿轮T1，并在支承部S上安装启动马达T2时，可使环形齿轮T1与启动马达T2的行星齿轮结合。在该状态下驱动测试装置100E的动力模拟器1a，将模拟引擎转动的转动赋予环形齿轮T1和启动马达T2来进行测试。

(第二实施方式)

接着，说明本发明第二实施方式的动力循环方式的旋转扭转测试装置1000。旋转扭转测试装置1000是将汽车用传动轴(propeller shaft)作为受测体T2进行旋转扭转测试的装置，使传动轴转动并能够在传动轴的输入轴与输出轴之间施加所设定的固定或变动转矩。图11是旋转扭转测试装置1000的俯视图。图12是旋转扭转测试装置1000的侧视图(图11中从下侧观看上侧的图)。此外，图13是后述的载荷赋予部1100附近的纵剖面图。另外，旋转扭转测试装置1000的控制系统具有与图5所示的第一实施方式相同的大致构成。

如图11所示，旋转扭转测试装置1000具备：支承旋转扭转测试装置1000的各部的4个基座1011、1012、1013和1014；与受测体T2一起转动并在受测体T2的两端部间施加规定的转矩的载荷赋予部1100；自由转动地支承载荷赋予部1100的轴承部1020、1030和1040；电连接载荷赋予部1100的内外配线的滑动环部1050、1060和1400；检测载荷赋予部1100的转数的旋转编码器1070；以设定的转动方向和转数转动驱动载荷赋予部1100和受测体T2的一端部(图11的右端部)的变频马达1080；将变频马达1080的驱动力传递至载荷赋予部1100的驱动力传递部1190(驱动滑轮1191、驱动带(同步带)1192和从动滑轮1193)；和将变频马达1080的驱动力传递至受测体T2的一端部的驱动力传递部1200。驱动力传递部1200具备轴承部1210、驱动轴1212、中继轴1220、轴承部1230、驱动轴1232、驱动滑轮1234、轴承部1240、驱动轴1242、从动滑轮1244、驱动带(同步带)1250和工件安装部1280。

另外，旋转扭转测试装置1000中的轴承部1020、1030、1040、滑动环部1050、滑动环部1060、旋转编码器1070、变频马达1080和驱动滑轮1091，分别与第一实施方式的旋转扭转测试装置1中的轴承部20、30、40、滑动环部50、滑动环部60、旋转编码器70、变频马达80和驱动滑轮91同样地构成。此外，载荷赋予部1100除了后述的轴部1120、连结轴1170、工件安装部1180和滑动环部1400之外，具有与第一实施方式的载荷赋予部100相同的构成。此外，驱动带1192与第一实施方式的驱动带92的构成不同之处是在从动侧放置从动滑轮1193，而其他构成与驱动带92相同。在以下第二实施方式的说明中，对于与第一实施方式相同或类似的构成，使用相同或类似符号，而省略详细的说明，主要说明与第一实施方式在构成上差异的部分。

4个基座1011、1012、1013和1014分别配置于同一个平坦的台面F上，并通过固定螺栓(无图示)固定。在基座1011上固定有变频马达1080和轴承部1210。在基座1012上固定有支承载荷赋予部1100的轴承部1020、1030和1040，以及滑动环部1400的支承框架1402。此外，在基座1013上固定轴承部1230，在基座1014上固定有轴承部1240。基座1013和1014分别通过旋松固定螺栓，能够依受测体T1的长度，在轴承部1230或1240的轴方向移动。

载荷赋予部1100的连结轴1170从轴部1120的前端部(图13的右端)向外部突出，在连结轴1170的前端部(图13的右端部)固定有工件安装部(凸缘接头)1180。在从连结轴1170的轴部1120突出的部分的轴方向中央部安装有具有多个电极环的滑动环1401。

此外，如图13所示，在收容于连结轴1170的轴部1120内的部分形成有外径变细而形成的环状的狭窄部1172，在狭窄部1172的周面贴合有应变计1174。此外，连结轴1170是具有贯通中心轴上的无附图的中空部的筒状构件，且在狭窄部1172中形成有与中空部连络的无图示的插通孔。应变计1174的引线(Lead)(无图示)通过形成于连结轴1170的上述插通孔和中空部而连接于滑动环1401的各电极环。另外，也可以构成在连结轴1170的周面设置从狭窄部1172延伸至滑动环1401的配线沟，来取代中空部和插通孔，将应变计1174的引线通过配线沟而配线至滑动环1401。

在滑动环1401的下部配置有固定于支承框架1402上的电刷部1403。电刷部1403具备分别与滑动环1401的各电极环接触而相对向配置的多个电刷。各电刷的端子通过无图示的电线而连接于转矩计测单元1350(后述)。

接着，说明驱动力传递部1200(图11)的构成。轴承部1210、1230和1240分别自由转动地支承驱动轴1212、1232和1242。驱动轴1212的一端部(图11的左端部)经由驱动滑轮1191而连结于变频马达1080的驱动轴。此外，驱动轴1232的一端部(图11的左端部)经由中继轴1220连接于驱动轴1212的另一端部(图11的右端部)。驱动轴1232的另一端部(图11的右端部)安装有驱动滑轮1234，驱动轴1242的一端部(图11的右端部)安装有从动滑轮1244。在驱动滑轮1234与从动滑轮1244上挂设有驱动带1250。此外，在驱动轴1242的另一端部(图11的左端部)安装有用于固定受测体T2的一端部的工件安装部(凸缘接头)1280。

变频马达1080的驱动力经由上述的驱动力传递部1200(亦即驱动轴1212、中继轴1220、驱动轴1232、驱动滑轮1234、驱动带1250、从动滑轮1244和驱动轴1242)而传递至工件安装部1280，并以所设定的转动方向和转数使工件安装部1280转动。此外，同时，变频马达1080的驱动力经由驱动力传递部1190(亦即驱动滑轮1191、驱动带1192和从动滑轮1193)传递至载荷赋予部1100，而使载荷赋予部1100与工件安装部1280同步(即始终以相同转数和相同相位)转动。

(第三实施方式)

上述第二实施方式是彼此平行配置的驱动轴1212与载荷赋予部1100、驱动轴1232与驱动轴1242分别通过驱动带1192、1250连结，而构成动力循环系统。但是，本发明不限定于该构成，如以下说明的第三～第七实施方式，使用齿轮装置取代驱动带来传递动力的构成也包含于本发明的范围。

图14(a)是本发明第三实施方式的扭转测试装置的俯视图。此外，图14(b)是本实施方式的扭转测试装置的侧视图。如图14所示，本实施方式的扭转测试装置100H是在基座7110之上固定有工件转动用伺服马达7121、转矩赋予单元7130、第一齿轮盒141和第二齿轮盒142而构成。

第一齿轮盒141具备141a1、141a2、141b1和141b2的4个轴连接部。此外，第二齿轮盒142具备142a和142b的两个轴连接部。

在工件转动用伺服马达7121的输出轴121a上安装有驱动滑轮7122。此外，在第一齿轮盒141的轴连接部141a1上装设有从动滑轮7123的轴123a。此外，在驱动滑轮7122与从动滑轮7123上悬挂有环形带7124，通过驱动工件转动用伺服马达7121而能够使从动滑轮7123以希望的转动速度转动。

在轴连接部141b1和141b2上连接有转矩赋予单元7130。以下说明转矩赋予单元7130的构成。

图15是本实施方式的转矩赋予单元7130和第一齿轮盒141的侧剖面图。转矩赋予单元7130具备机壳131、固定于机壳131内的转矩赋予用伺服马达单元132和减速机133。另外，转矩赋予用伺服马达单元132与第一实施方式的伺服马达单元150为相同构成，不过也可以取代伺服马达单元150而单独使用第一实施方式的伺服马达150B。在机壳131的轴方向一端侧(图中右侧)形成有管状部131a。管状部131a经由轴连接部141b1而插入第一齿轮盒141内，能够在第一齿轮盒141内转动地被支承。此外，在管状部131a上装设有齿轮141b3。

减速机133具有输入轴133a与输出轴133b，将输入于输入轴133a的转动运动减速而输出至输出轴133b。减速机133的输入轴133a通过耦合器134而与转矩赋予用伺服马达单元132的输出轴132a连结。此外，减速机133的输出轴133b在机壳131的管状部131a的内部可转动地被支承，并且从管状部131a的前端部突出。从管状部131a突出的减速机133的输出轴133b连接于第一齿轮盒141的轴连接部141b2。

如图14所示，减速机133的输出轴133b是经由耦合器151而连结于测试对象的传动单元W1的输入轴W1a。传动单元W1的输出轴W1b是经由转矩传感器7160而连接于第二齿轮盒142的轴连接部142b。

在第二齿轮盒142的轴连接部142a上经由中继轴143而连接传动单元W2的输出轴W2b。传动单元W2的输入轴W2a是经由耦合器7152而连接于第一齿轮盒141的轴连接部141a2。

此处，装设于第一齿轮盒141的轴连接部141a1的从动滑轮7123的轴123a、与装设于轴连接部141a2的轴，构成为在第一齿轮盒141的内部经由耦合器153而连结，且两者成为一体而转动。此外，在装设于轴连接部141a1的从动滑轮7123的轴123a上装设有齿轮141a3。在连接于轴连接部141b1的管状部131a上，于第一齿轮盒141的内部装设有齿轮141b3。如图14(a)所示，齿轮141a3与齿轮141b3经由中间齿轮141i而啮合，在连接于轴连接部141a1和141a2的轴、与连接于轴连接部141b1的轴之间能够彼此传递转动运动。另外，由于中间齿轮141i是介于齿轮141a3与齿轮141b3之间，因此从动滑轮7123与中继轴143和转矩赋予单元7130的机壳131能够在相同方向转动。

在连接于轴连接部142a的轴部(中继轴143的一端部)装设有齿轮142a1。此外，在连接于轴连接部142b的轴部连接有齿轮142b1。齿轮142a1与142b1在第二齿轮盒142的内部经由中间齿轮142i而啮合，在连接于轴连接部142a的轴与连接于轴连接部142b的轴之间能够彼此传递转动运动。另外，由于中间齿轮142i介于齿轮142a1与齿轮142b1之间，因此连接于轴连接部142a的轴与连接于轴连接部142b的轴能够在相同方向转动。

因此，本实施方式中，当驱动工件转动用伺服马达7121(图14)时，即转动驱动从动滑轮7123和经由齿轮与从动滑轮7123连接的机壳131(图15)。如上所述，因为转矩赋予用伺服马达单元132固定于机壳131，所以机壳131与转矩赋予用伺服马达成为一体而转动。因而，在机壳131转动状态下驱动转矩赋予用伺服马达单元132时，减速机133的输出轴133b是以机壳131的转数与输出轴133b通过转矩赋予用伺服马达单元132的转数相加的转数来转动。

传动单元W2是与传动单元W1同型(相同减速比)。此外，齿轮盒141和142的齿轮比均为1：1。因而，连接于第一齿轮盒141的轴连接部141a2与141b2的轴的转数大致相等。另外，传动单元W2如上所述，是用于调整连接于轴连接部141a2与141b2的轴的转数而利用的一种虚拟工件(样本工件)，并非扭转测试的对象。

在本实施方式中，例如通过定速驱动工件转动用伺服马达7121，并且利用转矩赋予用伺服马达单元132(图15)使输出轴132a往复驱动，能够使传动单元W1的输入轴W1a转动，并施加周期性变动的转矩。

(第四实施方式)

接着，说明本发明的第四实施方式。图16是本发明第四实施方式的扭转测试装置的俯视图。如图16所示，本实施方式的扭转测试装置100A除了不使用虚拟工件，而通过中继轴143A直接连结耦合器7152与第二齿轮盒142的轴连接部142a之外，与第三实施方式的扭转测试装置100H相同。另外，以下的第四实施方式的说明中，对具有与第三实施方式相同或类似功能的要素注记相同或类似符号，而省略其重复的说明。

在本实施方式中，中继轴143A的转数(亦即，转矩赋予单元7130的机壳131的转数)与连接于第一齿轮盒141的轴连接部141b2的轴的转数(亦即，传动单元W1的输入轴W1a的转数)不同。因而，在本实施方式中，是以弥补传动单元W1的输入输出轴上转数的变化的方式，而转动驱动转矩赋予单元7130的转矩赋予用伺服马达单元132(图15)。例如，传动单元W1的减速比是1/3.5，将输入轴W1a的转数设为4000rmp，将输出轴W1b的转数设为1143rpm来进行扭转测试时，通过设定工件转动用伺服马达7121的转数，以使1143rpm的转动赋予转矩赋予单元7130的机壳131，并且设定转矩赋予用伺服马达单元132的转数，以使机壳131对减速机133的输出轴133b的相对转数成为2857rpm，可将传动单元W1的输入轴W1a的转数设为4000rpm。

如此，在本实施方式中，可进行动力循环，同时不使用虚拟工件(样本工件)而进行传动单元W1的扭转测试。

此外，在本实施方式中，为了通过响应性高的伺服马达进行工件的转动驱动和转矩赋予，也可以在进行扭转测试中变更传动单元W1的齿轮比。亦即，本实施方式中，因为能够与变更传动单元W1的齿轮比而改变输出轴W1b的转数同步，使转矩赋予用伺服马达单元131的转数急速改变，所以，即使变更传动单元W1的齿轮比，仍不致对齿轮盒141、142内的齿轮和传动单元W1施加过度负载而造成破损。

(第五实施方式)

在本发明的第三和第四实施方式中，是将传动单元作为被检体(工件)。但是，本发明并非限定于上述构成，对其他种类的工件也可以进行扭转测试。以下说明的本发明第五实施方式的扭转测试装置，是将FR车的整个动力传递系统作为工件而进行扭转测试。

图17是本发明第五实施方式的扭转测试装置的俯视图。如图17所示，本实施方式的扭转测试装置100B对由传动单元TR1、传动轴PS、差速齿轮(differential gear)DG1构成的FR车的动力传递系统W3进行扭转测试。

本实施方式的扭转测试装置100B，因为差速齿轮DG1的输出轴有两个系统(DG1a、DG1b)，所以两系统分别设有用于将差速齿轮DG1的输出送回第一齿轮盒141B的第二齿轮盒(142B1、142B2)和中继轴(143B1、143B2)。具体而言，差速齿轮DG1的输出轴DG1a、DG1b分别经由第二齿轮盒142B1、142B2而连接于中继轴143B1、143B2。

此外，第一齿轮盒141B除了分别安装有转矩赋予单元7130的机壳131的管状部131a以及传动单元TR1的输入轴TR1a的轴连接部141Bb1、141Bb2(与第三实施方式的轴连接部141b1、141b2相同功能)，以及连接工件转动用伺服马达7121的输出轴121a与中继轴143B1的轴连接部141Ba1、141Ba2之外，还具有与中继轴143B2连接的轴连接部141Bc。此外，工件转动用伺服马达7121的输出轴121a与中继轴143B1，是经由配置于第一齿轮盒141内的耦合器153B而连结。再者，传动单元TR1的输入轴TR1a与转矩赋予单元7130的减速机133的输出轴133b，是经由配置于第一齿轮盒141内的耦合器151B而连结。

连接于轴连接部141Ba1、141Bb1、141Bc的各轴经由各轴分别安装的齿轮和中间齿轮(无图示)而彼此连接，当驱动工件转动用伺服马达7121时，中继轴143B1、143B2和转矩赋予单元7130的机壳131能够转动。

在本实施方式中，与第四实施方式同样，因为传动单元TR1的输入轴TR1a的转数与中继轴143B1和143B2的转数不同，所以是以弥补上述转数的差的方式控制转矩赋予用马达131(图15)的转数。

(第六实施方式)

此外，在本发明的构成中，也可以将FF车用的动力传递系统作为工件。以下说明的本发明第六实施方式的扭转测试装置，对FF车的动力传递系统进行扭转测试。

图18是本发明第六实施方式的扭转测试装置100C的俯视图。如图18所示，本实施方式的扭转测试装置100C将内置有转矩变换器TC的传动单元TR2与差速齿轮DG2成为一体的FF车用的动力传递系统W4作为工件而进行扭转测试。

如图18所示，动力传递系统W4是传动单元TR2的输入轴TR2a、与差速齿轮DG2的输出轴DG2a、DG2b大致平行地形成的横放引擎用动力传递系统。因而在本实施方式中，将差速齿轮DG2的一方输出轴DG2a照样(保持原样)连接于第一齿轮盒141C，而仅将另一方输出轴DG2b经由第二齿轮盒142C连接于中继轴143C。

本实施方式的第一齿轮盒141C与第五实施方式同样，具有：分别安装转矩赋予单元7130的机壳131的管状部131a以及传动单元TR2的输入轴TR2a的轴连接部141Cb1、141Cb2；工件转动用伺服马达7121的输出轴121a与差速齿轮DG2的输出轴DG2a连接的轴连接部141Ca1、141Ca2；以及与中继轴143C连接的轴连接部143Cc。工件转动用伺服马达7121的输出轴121a与差速齿轮DG2的输出轴DG2a通过配置于第一齿轮盒141C内的耦合器153C而连结。此外，转矩赋予单元7130的减速机133的输出轴133b与传动单元TR2的输入轴TR2a通过配置于第一齿轮盒141C内的耦合器151C连结。

连接于轴连接部141Ca1、141Cb1、141Cc的各轴经由各轴分别安装的齿轮而彼此连接，驱动工件转动用伺服马达7121时，差速齿轮DG2的输出轴DG2a、中继轴143C和转矩赋予单元7130的机壳131可转动。

此外，在本实施方式中，与第四和第五实施方式同样，因为传动单元TR2的输入轴TR2a的转数、与差速齿轮DG2的输出轴DG2a和中继轴143C的转数不同，所以是以弥补上述转数的差的方式，控制转矩赋予用马达131(图15)的转数。

(第七实施方式)

图19是本发明第七实施方式的旋转扭转测试装置100B’的外观图。如图19所示，本实施方式的扭转测试装置100B’将差速齿轮DG1作为对象而进行旋转扭转测试。

本实施方式的扭转测试装置100B’，因为差速齿轮DG1的输出轴有两个系统(DG1a、DG1b)，所以两系统分别设有用于将差速齿轮DG1的输出送回第一齿轮盒141B的第二齿轮盒(142B1、142B2)、锥齿轮盒(144B1、144B2)和中继轴(143B1、143B2)。具体而言，差速齿轮DG1的输出轴DG1a、DG1b分别经由第二齿轮盒142B1、142B2和锥齿轮盒144B1、144B2而连接于中继轴143B1、143B2。

此外，第一齿轮盒141B具备齿轮141Bb、和分别结合于齿轮141Bb的齿轮141Ba、141Bc。齿轮141Bb上连接转矩赋予单元7130的机壳的管状部。此外，齿轮141Ba、141Bc上分别连接有中继轴143B1、143B2。由此，当驱动变频马达80时，中继轴143B1、143B2和转矩赋予单元7130的机壳131可转动。

差速齿轮DG1的输出轴DG1a、DG1b和输入轴DG1c分别经由转矩传感器172b、172b和172c连接于各齿轮盒142B1、142B2和转矩赋予单元7130的轴部。转矩传感器172a、172b、172c分别是以轴承部1020(不经由轴部1120而直接)支承图13(第二实施方式)所示的在狭窄部1172上贴合有应变计1174的轴1170而构成。

在本实施方式中，因为差速齿轮DG1的输入轴DG1c的转数与输出轴DG1a、DG1b的转数不同，所以是以弥补该转数的差的方式，控制内置于转矩赋予单元7130的伺服马达单元150的转数。

(第八实施方式)

此外，本发明也可以适用于将FF车用的动力传递装置作为对象的测试装置。以下说明的本发明第八实施方式中的扭转测试装置，是将FF车的动力传递系统作为对象来进行旋转扭转测试的动力循环式测试装置。

图20是本发明第八实施方式的扭转测试装置100C’的外观图，如图20所示，本实施方式的扭转测试装置100C’将FF车用的传动单元TR作为对象而进行旋转扭转测试。

如图20所示，传动单元TR的输入轴TRa和输出轴TRb、TRc均不减速，而分别经由转矩传感器172a、172b、172c连接于第一齿轮盒141C。此外，传动单元TR的输入轴TRa和输出轴TRb、TRc彼此大致平行地配置。因而，在本实施方式中，传动单元TR的输入轴TRa和一方输出轴TRb照样连接于第一齿轮盒141C，另一方输出轴TRc经由第二齿轮盒142C以及与输出轴TRc大致平行地配置的中继轴143C而连接于第一齿轮盒141C。亦即，输出轴TRc的驱动力是通过第二齿轮盒142C折返180°后，再通过中继轴143C而传递至第一齿轮盒141C。

本实施方式的第一齿轮盒141C具备齿轮141Cb、以及分别与齿轮141Cb结合的齿轮141Ca、141Cc。另外，齿轮141Ca是经由行星齿轮而结合于齿轮141Cb，齿轮141Cb的转动被减速而传递至齿轮141Ca。齿轮141Ca上连接有转矩赋予单元7130的机壳的管状部，变频马达80的输出轴经由同步带(timing belt、正时皮带)而连接于齿轮141Cc。由此，当驱动变频马达80时，传动单元TR的输出轴TRb、(经由中继轴143C)输出轴TRc和转矩赋予单元7130的机壳转动。

此外，在本实施方式中，因为传动单元TR具有减速比，所以输入轴TRa的转数与输出轴TRb、TRc的转数不同。因而，是以弥补该转数的差的方式，控制内置于转矩赋予单元7130的伺服马达单元150的转数。

以上说明的本发明第三～第八实施方式，是在将传动单元等动力传递系统作为工件的动力循环方式的扭转测试装置中适用本发明的例子。但是，本发明并非限定于上述构成。如以下说明的本发明的第九、第十实施方式，也可以在轮胎的各种测试中适用本发明。

(第九实施方式)

图21是本发明第九实施方式的轮胎磨损测试装置100D的俯视图。轮胎磨损测试装置100D具有与上述第三实施方式同样构成的动力循环机构。

第一齿轮盒141D具备141Da1、141Da2、141Db1和141Db2的4个轴连接部。此外。第二齿轮盒142D具备142Da和142Db的两个轴连接部。

在本实施方式中，作为模拟路面的转动滚筒DR的成为转动轴的轴145两端部分别连接于第一齿轮盒141D的轴连接部141Da2与第二齿轮盒142D的轴连接部142Da。此外，被检体的轮胎T的成为转动轴的轴144两端部分别连接于第一齿轮盒141D的轴连接部141Db2与第二齿轮盒142D的轴连接部142Db。

与第二实施方式同样，用于驱动轮胎T和转动滚筒DR的工件转动用伺服马达7121的输出轴121a的转动，经由由驱动滑轮7122、从动滑轮7123和环形带7124所构成的带机构，能够转动驱动从动滑轮7123的轴123a。轴123a连接于第一齿轮盒141D的轴连接部141a。

在第一齿轮盒141D的轴连接部141Db1上连接有转矩赋予单元7130的机壳131的管状部131a。此外，转矩赋予单元7130的减速机133的输出轴133b，经由配置于第一齿轮盒141D内部的耦合器151D而与轮胎T用的轴144的一端部连结。

滚筒DR用的轴145装设于第一齿轮盒141D的一端部，经由配置于第一齿轮盒141D的内部的耦合器153D而连接于从动滑轮7123的轴123a。

装设于第一齿轮盒141D的轴连接部141Da1的轴123a与装设于轴连接部141Db1的轴(管状部131a)，形成分别能够连接于设于第一齿轮盒141内部的不同齿轮。这些齿轮之间是在第二齿轮盒142的内部彼此啮合，当驱动工件转动用伺服马达7121时，滚筒DR用的轴145与转矩赋予单元7130的机壳131可转动。

此外，装设于第二齿轮盒142的轴连接部142Da的轴145与装设于轴连接部142Db的轴144，分别连接于设于第二齿轮盒142内部的不同齿轮。这些齿轮之间是在第二齿轮盒142的内部彼此啮合，轴144的转动通过第二齿轮盒142而传递至轴145。

因为如以上构成，所以通过驱动转动用伺服马达7121而能够进行动力循环并转动驱动转动滚筒DR和轮胎T。另外，如图21所示，本实施方式中因为转动滚筒DR与轮胎T的直径不同，所以第一齿轮盒141D和第二齿轮盒142D内的齿轮比是设定成对应转动滚筒DR与轮胎T直径的比的值。

在以上说明构成的轮胎磨损测试装置中，通过将轮胎T设于轴144上来驱动转动用伺服马达7121，使轮胎T和滚筒DR转动。在该状态下，通过驱动转矩赋予单元7130的转矩赋予用伺服马达单元131(图2)，对轮胎T赋予正方向或反方向的转矩，能够进行模拟汽车加减速时的磨损测试。

(第十实施方式)

介绍另一个将本发明适用于轮胎的测试的实施例。以下说明的本发明第十实施方式的轮胎测试装置，是进行轮胎的磨损测试、耐久测试、行驶稳定性测试等的测试装置。

图22和图23是分别从不同方向观看的本发明第十实施方式的轮胎测试装置100D的斜视图。本实施方式的轮胎测试装置100D具备在外周面形成有模拟路面的转动滚筒8010、转动驱动转动滚筒8010和转矩赋予单元7130的机壳的变频马达80、对准控制机构(校准控制机构)8160、和对在自由转动地支承于对准控制机构8160的轮胎T赋予转矩的转矩赋予单元7130。转矩赋予单元7130中内置有与第一实施方式相同构成的伺服马达单元150。

转动滚筒8010通过一对轴承11a而自由转动地被支承。在变频马达80的输出轴上安装滑轮12a，并在转动滚筒8010的一方轴上安装滑轮12b。滑轮12a与滑轮12b通过驱动带而连结。转动滚筒8010另一方的轴经由中继轴8013安装有滑轮12c。另外，中继轴8013在安装有滑轮的一端部附近通过轴承11b而自由转动地被支承。滑轮12c通过驱动带而连结于滑轮12d。滑轮12d同轴地固定于滑轮12e，并与滑轮12e一起通过轴承11c(图27)而自由转动地被支承。此外，滑轮12e通过驱动带连结于转矩赋予单元7130的机壳的管状部。

此外，内置于转矩赋予单元7130的伺服马达单元150的驱动轴，经由中继轴14和柔性耦合器而连接于装设有轮胎T的对准控制机构8160的车轮。

由此，当驱动变频马达80时，转动滚筒8010会转动，并且经由转动滚筒8010而连结于变频马达80的转矩赋予单元7130的机壳可转动。此外，转动滚筒8010与轮胎T是在转矩赋予单元7130不运转时，以在接触部的周速相同的方式朝反方向转动。此外，通过使转矩赋予单元7130运转，能够对轮胎T赋予动态驱动力和制动力。

本实施方式的对准控制机构8160是在将受测体的轮胎T装设于车轮上的状态下支承，将胎面(tread)部接触于转动滚筒8010的模拟路面，并且将轮胎T对模拟路面的对准和轮胎载荷(接地压)调整成设定的状态的机构。对准控制机构8160具备：将轮胎T的转动轴位置移动至转动滚筒8010的半径方向，来调整轮胎载荷的轮胎载荷调整部161；将轮胎T的转动轴倾斜于模拟路面的垂线周围，调整轮胎T对模拟路面的滑移角的滑移角调整部8162；使轮胎T的转动轴对转动滚筒8010的转动轴倾斜，调整外倾角的外倾角调整部163；和使轮胎T移动于转动轴方向的横动装置164。

在以上说明构成的轮胎测试装置100D中设置轮胎T，通过驱动转动驱动用的变频马达80，轮胎T和滚筒DR即以相同周速转动。在该状态下，通过驱动转矩赋予单元7130的伺服马达单元150，对轮胎T赋予驱动力和制动力，能够进行模拟实际行驶状态的轮胎的磨损测试、耐久测试、行驶稳定性测试等。

(第十一实施方式)

接着，说明使用本发明实施方式的动力模拟器的动力吸收式动力传递装置用测试装置。

图24是本发明第十一实施方式的FR传动轴用动力吸收式耐久测试装置100F的外观图。

测试装置100F是具备：具有变频马达80与内置伺服马达单元150的载荷赋予部100的动力模拟器100X；支承作为受测体的FR传动轴T的箱的支承部S；转矩传感器172a、172b；和双机动力吸收用伺服马达90A、90B。FR传动轴T的输入轴经由转矩传感器172a而连接于载荷赋予部100的输出轴。此外，FR传动轴T的输出轴To经由转矩传感器172b而连接于滑轮部180。另外，转矩传感器172a、172b与第七实施方式的转矩传感器172a、172b、172c为相同构成。

滑轮部180通过两条驱动带而连结于双机动力吸收用伺服马达90A、90B。双机动力吸收用伺服马达90A、90B是同步驱动，对FR传动轴T的输出轴To赋予负载。

(第十二实施方式)

图25是本发明第十二实施方式的FF传动轴用动力吸收式耐久测试装置100G的外观图。

作为受测体的FF传动轴TR具备1个输入轴、和两个输出轴TRb、TRc。FF传动轴TR的输入轴经由转矩传感器172a而连接于载荷赋予部100的输出轴。此外，FF传动轴TR的输出轴TRb(TRc)经由转矩传感器172b(172c)和滑轮部180b(180c)和驱动带，而连接于动力吸收用伺服马达90B(90C)。动力吸收用伺服马达90B(90C)对FF传动轴TR的输出轴TRb(TRc)赋予负载。另外，转矩传感器172a、172b、172c与第七实施方式的转矩传感器172a、172b、172c为相同的构成。

(第十三实施方式)

接着，说明本发明第十三实施方式的低速型旋转扭转测试装置。图26是本发明第十三实施方式的扭转测试装置3100的侧视图。本实施方式的扭转测试装置3100是进行具有两个转动轴的受测体T1(例如FR车用传动单元)的旋转扭转测试的装置。亦即，扭转测试装置3100通过使受测体T1的两个转动轴同步转动，并对两个转动轴的转动赋予相位差，来负载转矩并使受测体T1的两个转动轴转动。本实施方式的扭转测试装置3100具备第一驱动部3110、第二驱动部3120、和综合控制扭转测试装置3100的动作的控制单元C3。

首先，说明第一驱动部3110的构造。图27是欠缺第一驱动部3110的一部分的侧视图。第一驱动部3110具备本体3110a、和在规定高度支承该本体3110a的基座3110b。本体3110a具备伺服马达单元150、减速机3113、箱3114、芯轴(spindle)3115、夹盘装置(卡盘装置)3116、转矩传感器3117、滑动环3119a和电刷3119b，本体3110a是组装在水平配置于基座3110b的最上部的可动板3111上。伺服马达单元150与第一实施方式相同。伺服马达单元150将输出轴(无图示)朝向水平方向而固定于可动板3111上。此外，基座3110b的可动板3111可滑动地设于伺服马达单元150的输出轴方向(图26的左右方向)。

伺服马达单元150的输出轴(无图示)通过耦合器(无图示)而连结于减速机3113的输入轴(无图示)。减速机3113的输出轴3113a连结于转矩传感器3117的一端部。转矩传感器3117的另一端部连结于芯轴3115的一端部。芯轴3115通过固定于箱3114的框架3114b的轴承3114a而自由转动地被支承。在芯轴3115的另一端部固定有用于将受测体T1的一端部(转动轴的一个)安装于第一驱动部3110的夹盘装置3116。驱动伺服马达单元150时，伺服马达单元150的输出轴的转动运动通过减速机113减速后，经由转矩传感器3117、芯轴3115和夹盘装置3116而传递至受测体T1的一端部。此外，在芯轴3115上安装有检测芯轴3115的转动角的旋转编码器(无图标)。

如图27所示，减速机3113固定于箱3114的框架3114b上。此外，减速机3113具备齿轮箱、和经由轴承并通过齿轮箱自由转动地支承的齿轮机构(无图示)。亦即，箱3114也具有覆盖从减速机3113至夹盘装置3116的动力传递轴，并且在减速机3113和芯轴3115的位置自由转动地支承该动力传递轴的作为装置框架的功能。亦即，连接转矩传感器3117的一端部的减速机3113的齿轮机构、与连接转矩传感器3117的另一端部的芯轴3115均经由轴承而自由转动地支承于箱3114的框架3114b上。因而，因为转矩传感器3117中不致施加由于减速机3113的齿轮机构和芯轴3115(和夹盘装置3116)的重量而产生的弯曲力矩，而仅施加测试载荷(扭转载荷)，所以能够高精度地检测出测试载荷。

在转矩传感器3117的一端侧的圆筒面上形成有多个滑动环3119a。另外，在可动板3111上，以从外周侧包围滑动环3119a的方式固定有电刷保持框架3119c。在电刷保持框架3119c的内周安装有分别与对应的滑动环3119a接触的多个电刷3119b。在伺服马达单元150驱动，而转矩传感器3117转动的状态下，电刷3119b与滑动环3119a保持接触，并在滑动环3119a上滑动。转矩传感器3117的输出信号以输出至滑动环3119a的方式构成，并经由与滑动环3119a接触的电刷3119b，而能够将转矩传感器3117的输出信号取出至第一驱动部3110的外部。

第二驱动部3120(图26)的构造与第一驱动部3110相同，驱动伺服马达单元150时夹盘装置3126会转动。在夹盘装置3126上固定受测体T1的另一端部(转动轴的一个)。另外，受测体T1的外壳固定于支承框架S。

本实施方式的扭转测试装置3100在将FR车用的传动单元的受测体T1的输出轴O与输入轴I(引擎侧)分别固定于第一驱动部3110与第二驱动部3120的夹盘装置3116、3126的状态下，通过伺服马达单元150、150同步转动驱动，并且使两夹盘装置3116、3126的转数(或转动的相位)保持差异，由此来对受测体T1施加扭转载荷。例如，使第二驱动部3120的夹盘装置3126等速转动驱动，并且以第一驱动部3110的转矩传感器3117检测的转矩按照规定的波形而变动的方式转动驱动夹盘装置3116，来对作为传动单元的受测体T1施加周期性变动的转矩。

如此，本实施方式的扭转测试装置3100，因为能够通过伺服马达单元150、150精密驱动传动单元的输入轴I与输出轴O两者，所以通过使传动单元转动驱动，并对传动单元的各轴施加变动转矩，能够在接近汽车实际行驶状态的条件下进行测试。

如传动单元所示，经由齿轮等连结有输入轴I与输出轴O的装置进行旋转扭转测试时，施加于输入轴I与输出轴O的转矩的大小并非一致。因而，为了更正确掌握扭转测试时受测体T1的状态，宜可在输入轴I侧与输出轴O侧个别地计测转矩。在本实施方式中，如上所述，因为在第一驱动部3110与第二驱动部3120两者设有转矩传感器，所以能够在传动单元(受测体T1)的输入轴I侧与输出轴O侧个别(分别)地计测转矩。

另外，上述的例是等速转动驱动传动单元的输入轴I侧，并在输出轴O侧赋予转矩而构成，不过本发明并非限定于上述的例子，亦即，也可以构成等速转动驱动传动单元的输出轴O侧，并且在输入轴I侧施加变动转矩。或是，也可以构成使传动单元的输入轴I侧与输出轴O侧两者分别以变动的转数转动驱动。此外，也可以构成不控制转数，而仅控制各轴的转矩。此外，也可以构成使转矩和转数按照规定的波形变动。转矩和转数例如可以按照函数产生器产生的任意波形而变动。此外，也可以依据实际行驶测试时所计测的转矩和转数的波形数据，来控制受测体T1各轴的转矩和转数。

本实施方式的扭转测试装置3100是为了能够对应于各种尺寸的传动单元，形成可调整夹盘装置3116与3126的间隔。具体而言，第一驱动部3110的可动板3111通过可动板驱动机构(无图标)，能够对基座3110b在夹盘装置3116的转动轴方向(图26中左右方向)移动。另外，在进行旋转扭转测试中，可动板3111通过无图示的锁定机构而强固地固定于基座3110b上。此外，第二驱动部3120也具备与第一驱动部3110同样的可动板驱动机构。

以上说明的本发明第十三实施方式的扭转测试装置3100，将FR车用传动单元作为对象进行旋转扭转测试，不过，本发明并非限定于上述第十三实施方式的基本例的构成，用于进行其他动力传递机构的旋转扭转测试的装置也包含于本发明。以下说明的本发明第十三实施方式的第一、第二和第三变形例，分别适于FF车用的传动单元、差速齿轮单元、和4WD车用传送单元的测试的扭转测试装置的构成例。

(第十三实施方式的第一变形例)

图28是本发明第十三实施方式的第一变形例的扭转测试装置3200的俯视图。如上所述，本变形例是适于将FF车用的传动单元作为受测体T2的旋转扭转测试的扭转测试装置的构成例。受测体T2是内置差速齿轮的传动单元，并且具有输入轴I、左侧输出轴OL和右侧输出轴OR。

本变形例的扭转测试装置3200具备驱动受测体T2的输入轴I的第一驱动部3210、驱动左侧输出轴OL的第二驱动部3220和驱动右侧输出轴OR的第三驱动部3230。此外，扭转测试装置3200具备综合控制其动作的控制单元C3a。因为第一驱动部3210、第二驱动部3220和第三驱动部3230的构造均与上述第十三实施方式的基本例的第一驱动部3110和第二驱动部3120相同，所以省略重复的具体构成的说明。

当使用本变形例的扭转测试装置3200进行受测体T2的旋转扭转测试时，例如通过第一驱动部3210以规定转数驱动输入轴I，同时通过第二驱动部3220和第三驱动部3230，以施加规定转矩的方式，转动驱动左侧输出轴OL和右侧输出轴OR。

如上所述，通过控制第一驱动部3210、第二驱动部3220和第三驱动部3230，而使传动单元转动驱动，并通过对传动单元的各轴施加变动转矩，能够在接近汽车实际行驶状态的条件下进行测试。

此外，使用本变形例的扭转测试装置3200进行测试的传动单元，是经由齿轮等连结输入轴I与左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的装置，且进行其旋转扭转测试时，施加于输入轴I与左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的转矩大小不一致。此外，施加于左侧输出轴OL与右侧输出轴OR的转矩也不限于必须一致。因而，为了更正确掌握扭转测试时受测体T2的状态，宜可个别(分别)计测施加于输入轴I、左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的转矩。在本变形例中，因为第一驱动部3210、第二驱动部3220、第三驱动部3230全部设有转矩传感器，所以能够个别地(分别)计测分别施加于传动单元(受测体T2)的输入轴I、左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的转矩。

另外，也可以构成为以左侧输出轴OL的转矩与右侧输出轴OR的转矩描绘相同波形的方式控制第二驱动部3220和第三驱动部3230，或是也可以构成以两者描绘不同(例如反相位的)波形的方式控制第一驱动部3210、第二驱动部3220和第三驱动部3230。

此外，也可以构成为等速转动驱动左侧输出轴OL与右侧输出轴OR，速度以一定周期变动的方式驱动输入轴I。或是，也可以构成为将输入轴I、左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的全部以转数个别地变动的方式来驱动。

(第十三实施方式的第二变形例)

接着，说明本发明第十三实施方式的第二变形例。图19是本变形例的扭转测试装置3300的俯视图。本变形例是适于将FR车用差速齿轮单元作为受测体T3的旋转扭转测试的扭转测试装置的构成例。与第一变形例同样地，受测体T3具有输入轴I、左侧输出轴OL和右侧输出轴OR。

本变形例的扭转测试装置3300是具备驱动受测体T3的输入轴I的第一驱动部3310、驱动左侧输出轴OL的第二驱动部3320和驱动右侧输出轴OR的第三驱动部3330。此外，扭转测试装置3300具备综合控制其动作的控制单元C3b。因为第一驱动部3310、第二驱动部3320和第三驱动部3330的构造均与第十三实施方式的基本例的第一驱动部3110和第二驱动部3120相同，所以省略重复的具体构成的说明。

通过本变形例的扭转测试装置3300进行受测体T3的旋转扭转测试时，例如通过第一驱动部3310以规定转数驱动输入轴I，同时通过第二驱动部320和第三驱动部3330，以分别对左侧输出轴OL和右侧输出轴OR施加转矩的方式驱动。

如上所述，通过控制第一驱动部3310、第二驱动部3320和第三驱动部3330，转动驱动受测体T3的各轴，并且对受测体T3的各轴施加变动转矩，由此能够在接近实际使用状态的条件下进行测试。

差速齿轮单元也与传动单元同样地，是经由齿轮等连结输入轴I与左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的装置，且进行其旋转扭转测试时，施加于输入轴I的转矩的大小与施加于左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的转矩大小不一致。此外，施加于左侧输出轴OL与右侧输出轴OR的转矩大小也不限于必须一致。因而，为了更正确掌握扭转测试时受测体T3的状态，希望能够个别(独立)地计测输入轴I、左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的转矩。在本变形例中，因为第一驱动部3310、第二驱动部3320、第三驱动部3330全部设有转矩传感器，所以能够个别地计测分别施加于差速齿轮单元(受测体T3)的输入轴I、左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的转矩。

另外，也可以构成为以输入轴I的转数与左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的转数描绘相同波形的方式来控制第二驱动部3320和第三驱动部3330，或是也可以构成为以两者描绘不同(例如与输入轴I的速度差成为反相位的)波形的方式来控制第二驱动部3320和第三驱动部3330。

此外，也可以构成为等速转动驱动左侧输出轴OL与右侧输出轴OR，速度以一定周期变动的方式驱动输入轴I。或是，也可以构成为将输入轴I、左侧输出轴OL和右侧输出轴OR的全部以转数变动的方式来驱动。

(第十三实施方式的第三变形例)

图20是本发明第十三实施方式的第三变形例的扭转测试装置3400的俯视图。本变形例的扭转测试装置3400是适于具有4个转动轴的受测体T4的旋转扭转测试的扭转测试装置的构成例。以下，以将4WD系统作为受测体T4进行测试时为一例进行说明。受测体T4是具备无图示的传动轴、前差速齿轮、传送装置和电子控制多板离合器的FF Based(FF基础)的电子控制式4WD系统。受测体T4具有连接于引擎的输入轴I、连接于左右前轮用的驱动轴的左侧输出轴OL和右侧输出轴OR、以及连接于将动力传递至后轮的传动轴的后部输出轴OP。从输入轴I输入受测体T4的驱动力通过受测体T4具备的的传动轴减速后，经由前差速齿轮而分配至左侧输出轴OL与右侧输出轴OR。此外，构成为传递至前差速齿轮的驱动力的一部分通过传送装置分支，从后部输出轴OP输出。

本变形例的扭转测试装置3400具备驱动受测体T4的输入轴I的第一驱动部3410、驱动左侧输出轴OL的第二驱动部3420、驱动右侧输出轴OR的第三驱动部3430和驱动后部输出轴OP的第四驱动部3440。此外，扭转测试装置3400具备综合控制其动作的控制单元C3c。因为第一驱动部3410、第二驱动部3420、第三驱动部3430和第四驱动部3440的构造均与第十三实施方式的基本例的第一驱动部3110和第二驱动部3120相同，所以省略重复的具体构成的说明。

(第十四实施方式)

上述第一至第十三实施方式，与具有1个输出轴的伺服马达150B连结使用本发明实施方式的双轴输出伺服马达150A，但是，如以下说明的本发明第十四实施方式，也可以单独使用伺服马达150B。

图31是本发明第十四实施方式的扭转测试装置4000的侧视图。扭转测试装置4000是仅使用1台双轴输出伺服马达150A，可同时进行两个受测体T3a、T3b的旋转扭转测试的装置。扭转测试装置4000具备固定基座4100、驱动部4200、第一反作用力部4400A、第二反作用力部4400B和控制单元C4。

图32是驱动部4200的放大图。驱动部4200具备双轴输出伺服马达150A、和一对驱动传递部4200A、4200B。双轴输出伺服马达150A连接于控制单元C4，通过控制单元C4来控制驱动。驱动传递部4200A、4200B分别将双轴输出伺服马达150A的第一输出轴150A2a、第二输出轴150A2b的转动减速，并传递至受测体T3a、T3b的输入轴。因为驱动传递部4200A与驱动传递部4200B是相同构成，所以仅说明一方驱动传递部4200A的详细构成。

驱动传递部4200A具备框架4210、减速机4220、滑轮4230、同步带4240、旋转编码器4250和夹盘装置4260。框架4210是安装于固定基座4100上的角(L型材)状的框架，且具备水平配置于固定基座4100上的平板的底板4212、从底板4212的上面一端部直立的平板的纵板4214、垂直连接于底板4212和纵板4214的一对肋板4216。底板4212、纵板4214和肋板4216通过焊接而相互连接。纵板4214与双轴输出伺服马达150A的第一输出轴150A2a垂直配置，并具有与第一输出轴150A2a同轴形成的开口部4214a。纵板4214的开口部4214a中插入减速机4220而将其固定。

在减速机4220的输入侧凸缘板4224上，以螺栓安装有双轴输出伺服马达150A的第一托架150A3。第一托架150A3除了安装座面(图31的右侧面)之外，还通过设于其下面的塞孔150A3t，经由补强板4212而固定于输入侧凸缘板4224。由此，以高刚性连结减速机4220的输入侧凸缘板4224与双轴输出伺服马达150A的第一托架150A3，能够进行高精度测试。

双轴输出伺服马达150A的第一输出轴150A2a是与减速机4220的输入轴(无图示)连结。此外，在减速机4220的输出轴4228的前端部安装有夹盘装置4260。夹盘装置4260上安装有受测体T3a的输入轴。双轴输出伺服马达150A的第一输出轴150A2a的转动，是通过减速机4220减速而增大转矩后，经由夹盘装置4260传递至受测体T3a的输入轴。

减速机4220中设有油杯4222，并以润滑油填充减速机4220的内部空间，可使构成减速机4220的各齿轮随时完全浸入润滑油。扭转测试时，因为是对受测体施加常用区域的往复扭转载荷，所以扭转受测体的角度至多为数10°程度，即使减速机的输入轴反复转动的振幅也往往不足1周(360°)。通过以润滑油填充减速机4220的内部空间，即使在此使用形态下，仍可防止构成减速机的齿轮机构缺油膜，并且提高润滑油的散热效果，有效防止齿面的烧结。

在输出轴4228的外周设有滑轮4230。此外，在框架4210的纵板4214上，并在减速机4220的下方配置旋转编码器4250。在安装于旋转编码器4250的输入轴的滑轮4252与安装于减速机4220的输出轴4228的滑轮4230上卷挂同步带4240，减速机4220的输出轴4228的转动经由同步带4240传递至旋转编码器4250以进行检测。旋转编码器4250连接有控制单元C4，并将表示旋转编码器4250所检测的转动的信号传送至控制单元C4。

接着，说明第一反作用力部4400A。另外，关于第二反作用力部4400B，因为其构成与第一反作用力部4400A相同，所以省略详细的说明。

第一反作用力部4400A具备框架4410、转矩传感器4420、芯轴4440、轴承部4460和夹盘装置4480。框架4410是以螺栓B安装于固定基座4100上的角(L型材)状的框架，且具备水平配置于固定基座4100上的底盘部4412、从底盘部4412的上面一端部(图31的左端部)直立的平板的纵板2414、垂直连接于底盘部4412和纵板2414的一对肋板2416。底盘部4412、纵板2414和肋板2416通过焊接而相互连接。此外，轴承部4460在比纵板2414和肋板2416靠近驱动部4200侧，以螺栓B固定于底盘部4412上。

固定基座4100具备使第一反作用力部4400A向双轴输出伺服马达150A的第一输出轴150A2a的方向平滑移动的第一反作用力部移动机构(无图示)，在底盘部4412上旋松固定于固定基座4100的螺栓B的状态下，使第一反作用力部移动机构工作，能够向第一输出轴150A2a的方向平滑地移动第一反作用力部4400A。另外，固定基座4100也具备使第二反作用力部4400B向双轴输出伺服马达150A的第二输出轴150A2b的方向平滑移动的第二反作用力部移动机构(无图示)。

转矩传感器4420、芯轴4440、轴承部4460和夹盘装置4480分别与双轴输出伺服马达150A的第一输出轴150A2a同轴配置。在框架4410的纵板2414上固定有转矩传感器4420的一端部(图31的左端部)。此外，在转矩传感器4420的另一端部固定有芯轴4440的一端部(图31的左端部)，在芯轴4440的另一端部安装有夹盘装置4480。夹盘装置4480上安装有受测体T3a的输出轴。

受测体T3a的输出轴的转矩是经由夹盘装置4480和芯轴4440而传递至转矩传感器4420进行检测。转矩传感器4420连接于控制单元C4，表示转矩传感器4420所检测的受测体T3a的输出轴转矩的信号传送至控制单元C4进行处理。

此外，芯轴4440在另一端部(夹盘装置4480侧的端部)的附近通过轴承部4460自由转动地被支承。因此，因为转矩传感器4420与芯轴4440是通过纵板2414与轴承部4460两者被支承，所以防止发生因对转矩传感器4420施加较大的弯曲力矩而造成转矩传感器4420的检测误差变大的情况。

使用上述构成的扭转测试装置4000进行旋转扭转测试时，如上所述，是在驱动传递部4200A的夹盘装置4260上安装受测体T3a的输入轴，并在第一反作用力部4400A的夹盘装置4480上安装受测体T3a的输出轴。同样地，在驱动传递部4200B的夹盘装置4260上安装受测体T3b的输入轴，并在第二反作用力部4400B的夹盘装置4480上安装受测体T3b的输出轴。在该状态下驱动双轴输出伺服马达150A时，第一输出轴150A2a与第二输出轴150A2b是以相同相位转动，驱动传递部4200A与驱动传递部4200B的夹盘装置4260也以相同相位转动。由此，在受测体T3a与T3b上施加相同扭转量，即，对受测体T3a与T3b进行相同条件的扭转测试。

根据上述第十四实施方式的构成，因为能够使用1台伺服马达和控制单元C4同时进行两个受测体T3a、T3b的扭转测试(疲劳测试)，所以可有效率地进行测试。

此外，例如通过设置进给螺杆机构等线性变换器来取代驱动传递部4200A、4200B，可形成对两个受测体T3a、T3b反复赋予压缩力与拉伸力(或是，对受测体T3a、T3b的一方赋予压缩力，对另一方赋予拉伸力)的拉伸、压缩测试装置。通过该构成，能够同时对两个受测体T3a、T3b反复进行伸缩测试(或是对受测体T3a进行拉伸测试与对受测体T3b进行压缩测试)。此外，此时通过不用第一反作用力部4400A、第二反作用力部4400B，能够同时进行两个受测体T3a、T3b的振动测试。

(第十五实施方式)

本发明实施方式的双轴输出伺服马达150A和伺服马达单元150例如也可以与进给螺杆机构等线性变换器组合，而用作线性致动器的驱动源。使用此种线性致动器，例如也可以实现加振(施加振动)测试装置或拉伸、压缩测试装置。

图33是本发明第十五实施方式的振动测试装置(振动装置)5000的俯视图。本实施方式的振动测试装置5000是将振动测试对象的工件固定于平台5100上，使用第一、第二、第三致动器5200、5300、5400将平台5100和其上的工件在正交3轴方向进行加振(施加振动)。另外，在以下的说明中，将第一致动器5200对平台5100加振的方向(图33的上下方向)定义为X轴方向，将第二致动器5300对平台5100加振的方向(图33的左右方向)定义为Y轴方向，将第三致动器5400对平台加振的方向，即垂直方向(铅垂方向)(在图33中与纸面垂直的方向)定义为Z轴方向。

图38是本发明实施方式的振动测试装置的控制系统框图。在第一、第二、第三致动器5200、5300、5400中分别设有振动传感器5220、5320、5420。依据这些振动传感器的输出，控制单元C5通过反馈控制第一、第二、第三致动器5200、5300、5400(具体而言，是伺服马达单元150X、150Y、150Z)，能够以规定的振幅和频率(这些参数通常作为时间函数而设定)对平台5100和安装于其上的工件进行加振。伺服马达单元150X、150Y、150Z与第一实施方式的伺服马达单元150相同。

第一、第二、第三致动器5200、5300、5400构成为分别在基板5202、5302、5402上安装有马达和动力传递构件等。该基板5202、5302、5402通过无图示的螺栓而被固定于装置基座5002上。

此外，在装置基座5002上，于接近基板5202、5302、5402的多个位置配置有调整器(adjuster)A。调整器A具有以螺栓AB固定于装置基座5002的阴螺纹部A1、和旋入该阴螺纹部A1的阳螺纹部A2。阳螺纹部A2是在圆筒面上形成有螺纹牙的圆柱状构件，且通过使阳螺纹部A2结合于形成于阴螺纹部A1的螺纹孔而转动，能够使阳螺纹部A2相对于对应的基板进退。阳螺纹部A2的一端部(对于对应的基板近方位的一侧)形成大致球面状，通过使该突出部与对应的基板的一侧面抵接，能够进行基板位置的微调整。此外，在阳螺纹部A2的另一端部(对于对应的基板远方位的一侧)形成有无图示的六角扳手用的六角孔。此外，一旦固定基板5202、5302、5402后，即将螺帽A3安装于阳螺纹部A2上，以避免阳螺纹部A2因经振动测试而从基板传递至调整器A的振动等造成松脱。螺帽A3是以其一端面抵接于阴螺纹部A1的方式安装，从该状态旋入螺帽A3而压入阴螺纹部A1，使轴力作用于阳螺纹部A2与阴螺纹部A1，通过该轴力在阳螺纹部A2与阴螺纹部A1的螺纹牙产生的摩擦力，避免阴螺纹部A1从阳螺纹部A2松脱。

接着，说明第一致动器5200的构成。图34是从Y轴方向(图33从右侧向左侧)观看本发明的实施方式的第一致动器5200的侧视图。该测试图为了显示内部构造而欠缺一部分。此外，图35是第一致动器5200的俯视图的一部分欠缺而显示内部构造。另外，以下的说明中，将沿着从第一致动器5200朝向平台5100的X轴的方向定义为「X轴正方向」，将沿着从平台5100朝向第一致动器的X轴的方向定义为「X轴负方向」。

如图34所示，在基板5202上通过焊接固定有由彼此焊接的多个梁5222a与顶板5222b构成的框架5222。此外，用以支承对平台5100(图33)进行加振用的驱动机构5210、和用于使利用驱动机构5210进行的加振运动传递至平台5100的连结机构5230的支承机构5240的底板5242，经由无图示的螺栓而被固定于框架5222的顶板5222b上。

驱动机构5210具有伺服马达单元150X、耦合器5260、轴承部5216、滚珠螺杆5218和滚珠螺帽5219。耦合器5260连结伺服马达单元150X的驱动轴152X与滚珠螺杆5218。此外，轴承部5216通过对支承机构5240的底板5242垂直焊接而被固定的轴承支承板5244支承，且可转动地支承滚珠螺杆5218。滚珠螺帽5219不绕轴移动而通过轴承支承板5244支承，并与滚珠螺杆5218结合。因而，驱动伺服马达单元150X时，滚珠螺杆转动，滚珠螺帽5219在其轴方向(亦即X轴方向)进退。通过该滚珠螺帽5219的运动经由连结机构5230传递至平台5100，而在X轴方向驱动平台5100。而后，通过以短周期切换伺服马达单元150X的转动方向来控制伺服马达单元150X，能够以希望的振幅和周期将平台5100加振于X轴方向。

在支承机构5240的底板5242的上面，马达支承板5246与底板5242垂直地焊接。在马达支承板5246的一面(X轴负方向侧的面)，以驱动轴152X与马达支承板5246垂直的方式，悬臂支承伺服马达单元150X。在马达支承板5246上设有开口部5246a，伺服马达单元150X的驱动轴152X贯通该开口部5246a，在马达支承板5246的另一面侧与滚珠螺杆5218连结。

另外，因为伺服马达单元150X是悬臂支承于马达支承板5246，所以会对马达支承板5246特别是在与底板5242的焊接部上施加大的弯曲应力。为了缓和该弯曲应力，而在底板5242与马达支承板5246之间设有肋条5248。

轴承部5216具有正面组合而组合的一对角接触球轴承(Angular Ball Bearing)5216a、5216b(在X轴负方向侧者是5216a，在X轴正方向侧者是5216b)。角接触球轴承5216a、5216b收纳于轴承支承板5244的中空部里面。在角接触球轴承5216b的一面(X轴正方向侧的面)设有轴承按压板5216c，通过使用螺栓5216d将该轴承按压板5216c固定于轴承支承板5244，而将角接触球轴承5216b压入X轴负方向。此外，在滚珠螺杆5218中，在对轴承部5216邻接于X轴负方向侧的圆筒面形成有螺纹部5218a。在该螺纹部5218a中可安装内周形成有阴螺纹的轴环5217。通过使轴环5217相对于滚珠螺杆5218转动而移动于X轴正方向，角接触球轴承5216a是压入X轴正方向。如此，由于角接触球轴承5216a与5216b是压入彼此接近的方向，因此两者彼此密合而将合适的预加载赋予轴承5216a、5216b。

接着，说明连结部5230的构成。连结部5230具有螺帽导片(Nut Guide、导向螺母)5232、一对Y轴轨道5234、一对Z轴轨道5235、中间载台5231、一对X轴轨道5237、一对X轴转子块5233、和转子块安装构件5238。

螺帽导片5232固定于滚珠螺帽5219。此外，一对Y轴轨道5234是一起向Y轴方向伸出的轨道，且在螺帽导片5232的X轴正方向侧的端部并列固定于上下方向。此外，一对Z轴轨道5235是一起向Z轴方向伸出的轨道，且在平台5100的X轴负方向侧的端部并列固定于Y轴方向。中间载台5231是将与该Y轴轨道5234的各个结合的Y轴转子块5231a设于X轴负方向侧的面，将与Z轴轨道5235的各个结合的Z轴转子块5231b设于X轴正方向侧的面的方块，且对Y轴轨道5234和Z轴轨道5235两者可滑动地构成。

即，中间载台5231相对于平台5100能够在Z轴方向滑动，且相对于螺帽导片5232能够在Y轴方向滑动。因此，中间载台5231能够相对于平台5100在Y轴方向和Z轴方向滑动。因而，即使平台5100通过其他致动器5300和/或5400而被加振于Y轴方向和/或Z轴方向，螺帽导片5232仍不致因此而位移变位。即，因平台5100在Y轴方向和/或Z轴方向的位移变位产生的弯曲应力不致施加于滚珠螺杆5218或轴承部5216、耦合器5260等。

一对X轴轨道5237是一起向X轴方向伸出的轨道，且在支承机构5240的底板5242上并列固定于Y轴方向。X轴转子块5233与该X轴轨道5237的各个结合，能够沿着X轴轨道5237而滑动。转子块安装构件5238是以朝向Y轴方向两侧伸出的方式而固定于螺帽导片5232底面的构件，且X轴转子块5233固定于转子块安装构件5238的底部。如此，螺帽导片5232经由转子块安装构件5238和X轴转子块5233而被引导于X轴轨道5237，由此，能够仅在X轴方向移动。

如此，因为螺帽导片5232的移动方向仅限制在X轴方向，所以驱动伺服马达单元150X而使滚珠螺杆5218转动时，螺帽导片5232和与该螺帽导片5232结合的平台5100在X轴方向进退。

在转子块安装构件5238的Y轴方向侧的一方侧面(图34中是近端侧，在图35中是右侧)5238a配置有位置检测部件5250。位置检测部件5250具有以一定间隔并列(排列)于X轴方向的3个接近传感器5251、设于转子块安装构件5238的侧面5238a的检测用板5252、和支承接近传感器5251的传感器支承板5253。接近传感器5251是可检测在各个接近传感器之前是否有某物体接近(例如在1毫米以内)的组件。因为转子块安装构件5238的侧面5238a与接近传感器5251充分离开，所以接近传感器5251可检测在各个接近传感器5251之前是否有检测用板5252。振动测试装置5000的控制单元C5例如使用接近传感器5251的检测结果可反馈控制伺服马达单元150X(图38)。

此外，在支承机构5240的底板5242上，设有从X轴方向两侧夹着而配置X轴转子块5233的限制块5236。该限制块5236用于限制螺帽导片5232的移动范围。即，驱动伺服马达单元150X而使螺帽导片5232向X轴正方向继续移动时，最后配置于X轴正方向侧的限制块5236与转子块安装构件5238接触，螺帽导片5232无法在X轴正方向过度移动。使螺帽导片5232朝向X轴负方向继续移动时亦同，配置于X轴负方向侧的限制块5236与转子块安装构件5238接触，螺帽导片5232无法在X轴负方向过度移动。

以上说明的第一致动器5200与第二致动器5300除了设置的方向不同(X轴与Y轴互换)之外，其构造相同。因此，关于第二致动器5300省略详细的说明。

接着，说明本发明实施方式的第三致动器5400的构成。图36是从X轴方向(从图16的下方向上方)观看平台5100和第三致动器5400的侧视图。该侧视图为了显示内部构造而欠缺一部分。此外，图37是从Y轴方向(从图33的左侧向右侧)观看本发明实施方式的平台5100和第三致动器5400的侧视图。图37为了显示内部构造而欠缺一部分。另外，在以下的说明中，是将沿着从第二致动器5300朝向平台5100的Y轴的方向定义为Y轴正方向，将沿着从平台5100朝向第二致动器5300的Y轴的方向定义为Y轴负方向。

如图36和图37所示，在基板5402上设有由垂直方向伸出的多个梁5422a、与从上方覆盖该多个梁5422a而配置的顶板5422b构成的框架5422。各梁5422a的下端焊接于基板5402的上面，上端焊接于顶板5422b的下面。此外，支承机构5440的轴承支承板5442通过无图示的螺栓而固定于框架5422的顶板5422b上。该轴承支承板5442是用于支承将平台5100(图33)在上下方向加振用的驱动机构5410、以及用于将驱动机构5410的加振运动传递至平台的连结机构5430的构件。

驱动机构5410具有伺服马达单元150Z、耦合器5460、轴承部5416、滚珠螺杆5418和滚珠螺帽5419。耦合器5460连结伺服马达单元150Z的驱动轴152Z与滚珠螺杆5418。此外，轴承部5416固定于所述的轴承支承板5442，可转动地支承滚珠螺杆5418。滚珠螺帽5419不在其轴周围移动而通过轴承支承板5442支承，并与滚珠螺杆5418结合。因而，驱动伺服马达单元150Z时，滚珠螺杆转动，滚珠螺帽5419在其轴方向(即Z轴方向)进退。通过该滚珠螺帽5419的运动经由连结机构5430而传递至平台5100，在Z轴方向驱动平台5100。而后，通过以短周期切换伺服马达单元150Z的转动方向来控制伺服马达单元150Z，能够以所希望的振幅和周期将平台5100加振于Z轴方向(上下方向)。

从支承机构5440的轴承支承板5442的下面，经由2片连结板5443而固定有朝水平方向(XY平面)扩大的马达支承板5446。在马达支承板5446的下面吊挂伺服马达单元150Z而将其固定。在马达支承板5446中设有开口部446a，伺服马达单元150Z的驱动轴152Z贯通该开口部446a，在马达支承板5446的上面侧与滚珠螺杆5418连结。

另外，在本实施方式中，因为伺服马达单元150Z的轴方向(上下方向，Z轴方向)的尺寸比框架5422的高度大，所以伺服马达单元150Z的大部分配置于比基板5402低的位置。因而，在装置基座5002中设有用于收纳伺服马达单元150Z的空洞部5002a。此外，在基板5402中设有伺服马达单元150Z通过用的开口5402a。

轴承部5416贯通轴承支承板5442而设置。另外，由于轴承部5416的构造与第一致动器5200中的轴承部5216(图34、图35)同样，因此省略详细的说明。

接着，说明连结部5430的构成。连结部5430具有活动框架5432、一对X轴轨道5434、一对Y轴轨道5435、多个中间载台5431、两对Z轴轨道5437、和两对Z轴转子块5433。

活动框架5432具有固定于滚珠螺帽5419的框部5432a、固定于框部5432a的上端的顶板5432b、和从顶板5432b的X轴方向两缘向下方伸出而固定的侧壁5432c。一对Y轴轨道5435是一起向Y轴方向伸出的轨道，并在活动框架5432的顶板5432b的上面并列(排列)于X轴方向而固定。此外，一对X轴轨道5434是一起向X轴方向伸出的轨道，且在平台5100的下面并列(排列)于Y轴方向而固定。中间载台5431是为将与X轴轨道5434结合的X轴转子块5431a设于上部，并将与Y轴轨道5435的各个结合的Y轴转子块5431b设于下部的方块，且构成能够相对于X轴轨道5434和Y轴轨道5435两者滑动。另外，中间载台5431是在X轴轨道5434与Y轴轨道5435交叉的各位置各设一个。由于X轴轨道5434与Y轴轨道5435分别各设两个，因此X轴轨道5434与Y轴轨道5435在4处交叉。因此，本实施方式中使用4个中间载台5431。

如此，各个中间载台5431相对于平台5100可在X轴方向滑动，且相对于活动框架5432可在Y轴方向滑动。即，活动框架5432可相对于平台5100在X轴方向和Y轴方向滑动。因而，即使平台5100通过其他致动器5200和/或5300而在X轴方向和/或Y轴方向被加振，活动框架5432仍不致因此而位移变位。即，因平台5100在X轴方向和/或Y轴方向的位移变位而产生的弯曲应力不致施加于滚珠螺杆5418或轴承部5416、耦合器5460等。

此外，本实施方式中，因为在活动框架5432上支承重量比较大的平台5100和工件，所以X轴轨道5434和Y轴轨道5435所取的间隔比第一致动器5200的Y轴轨道5234和Z轴轨道5235宽。因而，与第一致动器5200同样地，设为仅通过一个中间载台连结平台5100与活动框架5432的构成时，中间载台将大型化，导致施加于活动框架5432的载荷增大。因而，本实施方式中，是设为在每一X轴轨道5434与Y轴轨道5435交叉的各部分配置小型的中间载台5431的构成，以将施加于活动框架5432的载荷大小抑制在必要最低限度。

两对Z轴轨道5437是向Z轴方向伸出的轨道，且在活动框架5432的各侧壁5432c并列(排列)于Y轴方向而各一对固定。Z轴转子块5433与该Z轴轨道5437的各个结合，并可沿着Z轴轨道5437而滑动。Z轴转子块5433经由转子块安装构件5438而固定于框架5422的顶板5422b的上面。转子块安装构件5438具有与活动框架5432的侧壁5432c大致平行配置的侧板5438a、和固定于该侧板5438a的下端的底板5438b，整体成为L字形剖面形状。此外，在本实施方式中，特别是将重心高且重量大的工件固定于平台5100上时，X轴周围和/或Y轴周围的较大力矩容易施加于活动框架5432上。因而转子块安装构件5438是利用肋条(增强筋)补强以承受该转动力矩。具体而言，是在转子块安装构件5438的Y轴方向两端的侧板5438a与底板5438b构成的角落设置一对第一肋条5438c，进一步设有横跨该一对第一肋条5438c之间的第二肋条5438d。

如此，Z轴转子块5433固定于框架5422，且可相对于Z轴轨道5437滑动。因此，活动框架5432可在上下方向滑动，并且限制活动框架5432在上下方向以外的移动。如此，因为活动框架5432的移动方向仅限制在上下方向，所以驱动伺服马达单元150Z而使滚珠螺杆5418转动时，活动框架5432和与该活动框架5432结合的平台5100在上下方向进退。

此外，与第一致动器5200的位置检测部件5250(图34、图35)同样的位置检测部件(无图示)也设于第三致动器5400。振动测试装置5000的控制单元C5可依据该位置检测部件的检测结果，控制活动框架5432的高度在规定的范围内(图38)。

如以上的说明，在本实施方式中，在驱动轴彼此正交的各致动器与平台5100之间设有两对轨道与能够相对于该轨道滑动而构成的中间载台。由此，平台5100相对于各致动器可在与其致动器的驱动方向垂直的面上的任意方向滑动。因而，即使因某个致动器造成平台5100位移变位，因该变位产生的载荷和力矩不致施加于其他致动器，且维持其他致动器与平台5100经由中间载台而结合的状态。即，即使平台在任意位置发生位移变位，仍然维持各致动器可使平台变位的状态。因而，本实施方式中可同时驱动3个致动器5200、5300、5400，而将平台5100和固定于其上的工件在3轴方向进行加振。

再本实施方式中，如上所述，在致动器5200、5300、5400与平台5100之间设有具备组合轨道与转子块的引导机构的连结部。此外，同样的引导机构设于致动器5200、5300、5400，该引导机构是用作引导各致动器的滚珠螺杆机构的螺帽。

此外，在上述各种实施方式中，转矩产生装置中是使用超低惯量伺服马达，不过本发明的构成不限定于此。使用转子的惯性力矩小、能够以高加速度或是高加加速度驱动的其他形式的电动机(例如变频马达)的构成也包含于本发明。此时，与上述各种实施方式同样地，可采用在电动机中设置编码器，依编码器检测的电动机输出轴的转动状态(例如转数和角度位置)进行反馈控制的构成。

此外，上述实施方式主要是在汽车用动力传递装置的耐久测试装置中适用本发明的例子，不过本发明不限定于此，在一般产业中可使用于各种用途。例如在两轮车、农业机械、建设机械、铁路车辆、船舶、飞机、发电系统、给排水系统或是构成此等的各种零件的机械特性和耐久性的评估时可使用本发明。

以上是本实施方式的说明，但本发明并非限定于上述构成，在本发明的技术性思想范围内可作出各种变形。例如，在上述各种实施方式中，是使用两阶连结一个(具有1个输出轴)伺服马达150B与1个双轴输出伺服马达150A的伺服马达单元150(或转矩赋予用伺服马达单元132)，不过也可以使用三阶以上连结一个伺服马达150B与多个双轴输出伺服马达150A的伺服马达单元的构成。

Claims (12)

1.一种马达单元，其特征在于，具备：

具有第一输出轴和第二输出轴的双轴输出马达；

具有输出轴的第二马达；

耦合器，其连结所述双轴输出马达的第二输出轴与所述第二马达的输出轴；和

驱动控制部，其以相同相位驱动所述第二马达与所述双轴输出马达，

所述双轴输出马达具备：

筒状的本体框架；

第一托架，其安装于所述本体框架的轴方向一端部；

第二托架，其安装于所述本体框架的轴方向另一端部；和

第一马达驱动轴，其穿过所述本体框架的中空部，贯通所述第一托架和所述第二托架，以自由转动的方式被分别设于所述第一托架和所述第二托架的轴承所支承，

所述第一马达驱动轴的一端部为从所述第一托架向所述本体框架的外部突出的所述第一输出轴，

所述第一马达驱动轴的另一端部为从所述第二托架向所述本体框架的外部突出的所述第二输出轴，

所述第二马达具有：

筒状的第二本体框架；

负载侧托架，其被安装于所述第二本体框架的轴方向一端部；

负载相反侧托架，其被安装于所述第二本体框架的轴方向另一端部；和

第二马达驱动轴，其穿过所述第二本体框架的中空部，贯通所述负载侧托架和所述负载相反侧托架，以自由转动的方式被分别设于所述负载侧托架和所述负载相反侧托架的轴承所支承，

所述第二马达驱动轴的一端部为从所述负载侧托架向所述第二本体框架的外部突出的所述第二马达的输出轴，

还具备连结所述负载侧托架与所述第二托架的连结部件。

2.如权利要求1所述的马达单元，其特征在于：

在所述第一托架和所述第二托架上，在彼此相对的面的相反侧形成有设有塞孔的第一安装面。

3.如权利要求2所述的马达单元，其特征在于：

在所述第一托架和所述第二托架上形成有与所述第一安装面垂直的第二安装面，该第二安装面设有用于安装所述双轴输出马达的塞孔。

4.如权利要求1所述的马达单元，其特征在于：

在所述第一托架、所述第二托架、所述负载侧托架和所述负载相反侧托架的任一方设有检测所述第一马达驱动轴或所述第二马达驱动轴的转动位置的旋转编码器，

所述驱动控制部依据所述旋转编码器输出的信号控制所述第二马达和所述双轴输出马达的驱动。

5.如权利要求1所述的马达单元，其特征在于：

所述连结部件隔开规定的间隔连结所述负载侧托架与所述第二托架。

6.如权利要求1所述的马达单元，其特征在于：

所述双轴输出马达为伺服马达。

7.如权利要求1所述的马达单元，其特征在于：

所述第二马达为伺服马达。

8.一种扭转测试装置，其特征在于，具备：

框架；

如权利要求1～7中任一项所述的马达单元，其固定于所述框架；

第一把持部，其连结于所述马达单元的输出轴，把持受测体的一端；和

第二把持部，其固定于所述框架，把持所述受测体的另一端。

9.如权利要求8所述的扭转测试装置，其特征在于，具备：

减速机构，其对所述马达单元的转动进行减速；和

耦合器，其连结所述马达单元的输出轴与所述减速机构的输入轴。

10.一种线性致动器，其特征在于，具备：

如权利要求1～7中任一项所述的马达单元；

进给螺杆，其与所述马达单元的输出轴连结；

螺帽，其与所述进给螺杆结合；和

线性导轨，其将所述螺帽的移动方向限制在所述进给螺杆的轴方向。

11.如权利要求10所述的线性致动器，其特征在于，具备：

自由转动地支承所述进给螺杆的第二轴承；和

支承板，其固定所述马达单元、所述线性导轨和所述第二轴承，

所述马达单元固定于所述支承板的一面，

所述线性导轨固定于所述支承板的另一面，

所述进给螺杆为滚珠丝杠。

12.一种振动装置，其特征在于，具备：

用于安装工件的台座；和

能够对所述台座在第一方向进行加振的如权利要求10所述的线性致动器。

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