JP2006052988A - 歯車試験装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 装置の駆動系の共振周波数を歯車の共振周波数に比して小さくして、駆動系の影響を受けることなく歯車の挙動を的確に試験することができる。
【解決手段】 入力軸2に装着された第1歯車と出力軸4に装着された第2歯車の挙動を試験する歯車試験装置1において、入力軸2を駆動する油冷モータ18と、出力軸4を駆動する油冷モータ18と、を備え、入力軸2及び油冷モータ18の間と出力軸4及び油冷モータ18の間に、ダイヤフラムカップリング11及びトルク計測器13をそれぞれ介在させた。
【選択図】図1

Description

本発明は、入力軸に装着された第1歯車と出力軸に装着された第2歯車の挙動を試験する歯車試験装置に関する。
従来から車両、各種装置等の動力伝達には歯車等が用いられ、設計時等の歯車の評価のために歯車試験装置により歯車の挙動が試験される。歯車試験装置は、入力軸に装着される第1歯車と出力軸に装着される第2歯車の噛合状態が、入力軸と出力軸の相対位置を調整することにより変更されるように構成されている。
この種の歯車試験装置として、入力軸及び出力軸がそれぞれモータの回転軸に直接的に連結され、モータと入力軸が固定された第1スライドベースと、モータと出力軸が固定された第2スライドベースをそれぞれ移動させることにより、入力軸と出力軸の相対位置を調整するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。そして、入力軸と出力軸の回転数をロータリエンコーダにより検出して噛合伝達誤差の測定を行ったり、マイクロホンにより歯車のうなり音を測定する。
特開2001−215174号公報
しかしながら、前記歯車試験装置では、モータと入力軸及び出力軸が直接連結され、装置の駆動系が全体として剛体であることからねじり及び曲げの共振周波数が比較的高くなる。これにより、第1歯車と第2歯車の撓みによる共振周波数と駆動系の共振周波数が接近して、装置全体で共振して装置が故障するおそれがある。また、装置が故障せずとも、歯車の共振周波数付近では挙動を的確に試験することができないという問題点があった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の駆動系の共振周波数を歯車の共振周波数に比して小さくして、駆動系の影響を受けることなく歯車の挙動を的確に試験することのできる歯車試験装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、入力軸に装着された第1歯車と出力軸に装着された第2歯車の挙動を試験する歯車試験装置において、前記入力軸を駆動する第1駆動装置と、前記出力軸を駆動する第2駆動装置と、を備え、前記入力軸及び前記第1駆動装置の間と前記出力軸及び前記第2駆動装置の間に、ダイヤフラムカップリング及びトルク計測器をそれぞれ介在させたことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、軸方向に伸縮するダイヤフラムカップリングを介在させることにより、駆動系の全体としての曲げ剛性及びねじり剛性が格段に低下して共振周波数が低下する。これにより、剛体である歯車の共振周波数に比して駆動系の共振周波数が格段に小さくなり、歯車の挙動を試験する際に駆動系による影響を小さくすることができる。
また、ダイヤフラムカップリングにより、駆動系の軸方向に関するミスアライメントが吸収されるので、駆動系を構成する部品等の配置に関して高い精度が要求されることはない。
また、トルク計測器により、入力軸側と出力軸側のトルクをそれぞれ計測することができる。このトルク計測器を用いて駆動系の共振周波数を調整することもできる。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の歯車試験装置において、前記入力軸から前記第1駆動装置に向かって前記ダイヤフラムカップリング、前記トルク計測器の順に配置し、前記出力軸から前記第2駆動装置に向かって前記ダイヤフラムカップリング、前記トルク計測器の順に配置したことを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の作用に加え、ダイヤフラムカップリングを入力軸及び出力軸とトルク計測器との間に配したことにより、入力軸、第1歯車、出力軸及び第2歯車等がトルク計測器と直接的に連結されて、トルク計測器とともに共振することはない。これにより、より的確に歯車の挙動を試験することができる。
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の歯車試験装置において、前記第1駆動装置から前記第1歯車及び前記第2歯車を介して前記第2駆動装置までの1次ねじり共振周波数が、前記第1歯車と前記第2歯車の撓みによる共振周波数の100分の1以下となるようにしたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2の作用に加え、第1駆動装置から第2駆動装置までの1次ねじり共振周波数を、第1歯車と第2歯車の撓みによる共振周波数の100分の1以下となるようにしたので、駆動系のねじり共振周波数の影響を十分に小さくすることができる。
請求項4に記載の発明では、請求項1から3のいずれか一項に記載の歯車試験装置において、前記第1駆動装置から前記第1歯車までの曲げ共振周波数と、前記第2駆動装置から前記第2歯車までの曲げ共振周波数が、予め設定された前記入力軸の設定実用回転数に対応する周波数帯域の範囲外となるようにしたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、請求項1から3のいずれか一項の作用に加え、入力軸側と出力軸側の曲げ共振周波数を、入力軸の設定実用回転数に対応する周波数帯域の範囲外となるようにしたので、設定実用回転数の範囲で入力軸及び出力軸を回転させた場合に、駆動系と歯車が共振することはなく、設定実用回転数の範囲内でのデータ収集に支障をきたすことはない。
請求項5に記載の発明では、請求項1から4のいずれか一項に記載の歯車試験装置において、前記入力軸と前記第1駆動装置の間と前記出力軸と前記第2駆動装置の間に、それぞれフライホイールを介在させたことを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1から4のいずれか一項の作用に加え、フライホイールにより駆動系の共振周波数を調整することができ、実用に際して極めて有利である。
請求項6に記載の発明では、請求項1から5のいずれか一項に記載の歯車試験装置において、前記第1歯車及び前記第2歯車の軸方向一端側にて前記入力軸及び前記出力軸を軸支する一端側軸支台と、前記第1歯車及び前記第2歯車の軸方向他端側にて前記入力軸及び前記出力軸を軸支する他端側軸支台と、を備え、前記一端側軸支台と前記他端側軸支台の少なくとも一方における前記入力軸と前記出力軸の相対位置を変更して、前記第1歯車と前記第2歯車の噛合状態を調整する調整機構を設けたことを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、請求項1から5のいずれか一項の作用に加え、第1歯車と第2歯車の軸方向両端で一端側軸支台と他端側軸支台により入力軸及び出力軸が拘束されるので、安定した状態で歯車の試験を行うことができる。
そして、調整機構により、各軸支台の少なくとも一方において入力軸と出力軸の相対位置が変更されるので第1歯車と第2歯車の噛合状態を簡単容易に調整することができる。
請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の歯車試験装置において、前記一端側軸支台及び前記他端側軸支台は、前記入力軸の支持部と前記出力軸の支持部とでそれぞれ分割構成され、前記調整機構は各支持部の底部に配される板状の高さ調整シムを有し、この高さ調整シムを変更することにより前記入力軸及び前記出力軸の相対高さが調整されることを特徴とする。
請求項7に記載の発明によれば、請求項6の作用に加え、一端側軸支台と他端側軸支台における各支持部の底部の高さ調整シムの厚さを変更することにより、入力軸と出力軸の相対高さを簡単容易に調整することができる。
また、各支持部の高さ調整シムを共用とすることができ、高さ調整シムの製造コストを低減することができるし、部品管理等の面でも有利である。
請求項8に記載の発明では、請求項6または7に記載の歯車試験装置において、前記一端側軸支台及び前記他端側軸支台は、前記入力軸の支持部と前記出力軸の支持部とにそれぞれ分割構成され、前記調整機構は各支持部の間に介在する板状の軸間調整シムを有し、この軸間調整シムを変更することにより前記入力軸と前記出力軸の距離が調整されることを特徴とする。
請求項8に記載の発明によれば、請求項6または7の作用に加え、一端側軸支台と他端側軸支台における各支持部の間に介在する軸間調整シムの厚さを変更することにより、入力軸と出力軸の距離を簡単容易に調整することができる。
また、各軸支台で軸間調整シムを共用とすることができ、軸間調整シムの製造コストを低減することができるし、部品管理等の面でも有利である。
請求項9に記載の発明では、請求項6から8のいずれか一項に記載の歯車試験装置において、前記第1駆動装置、前記一端側軸支台、前記他端側軸支台及び前記第2駆動装置は、一の基台に支持されることを特徴とする。
請求項9に記載の発明によれば、請求項6から8のいずれか一項の作用に加え、各駆動装置及び各軸支台が一の基台に支持されるので、各駆動装置及び各軸支台を相対的に精度よく配置することができるし、各駆動装置及び各軸支台の支持剛性が格段に向上するので、駆動系における外部からの影響を抑制することができる。
請求項10に記載の発明では、請求項9に記載の歯車試験装置において、前記入力軸と前記第1駆動装置の間と前記出力軸と前記第2駆動装置の間に、前記基台側に固定される軸受をそれぞれ介在させたことを特徴とする。
請求項10に記載の発明によれば、請求項9の作用に加え、入力軸側と出力軸側で、それぞれ駆動系の長手方向の中間部分が軸受により支持されるので、駆動系の弾性変形を抑制して装置の信頼耐久性を向上することができる。
請求項11に記載の発明では、請求項10に記載の歯車試験装置において、前記軸受を、前記トルク計測器と前記第1駆動装置の間と前記トルク計測器と前記第2駆動装置の間にそれぞれ配したことを特徴とする。
請求項11に記載の発明によれば、請求項10の作用に加え、軸受がトルク計測器と各駆動装置の間にそれぞれ配されているので、軸受よりも入力軸側及び出力軸側でトルクを計測することができる。これにより、軸受によるエネルギ損失が含まれない状態でトルクの計測を行うことができる。また、軸受をトルク計測器に近接させることにより、トルク計測器の重量を軸受に負担させて、駆動系の変形を抑制することもできる。
請求項12に記載の発明では、請求項1から11のいずれか一項に記載の歯車試験装置において、前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置は油冷モータであることを特徴とする。
請求項12に記載の発明によれば、請求項1から11のいずれか一項の作用に加え、各駆動装置を油冷モータとしたことにより、外部の冷却装置で冷却された油を循環供給することで駆動装置を連続的に冷却することができる。すなわち、空冷モータのように、モータに近接して配される送風ファン等の冷却装置が必要になって装置のスペース効率が悪化したり、冷却装置により騒音や振動が生じて歯車の試験に支障をきたすことはない。
請求項13に記載の発明では、請求項12に記載の歯車試験装置において、前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置を覆う遮音部を設けたことを特徴とする。
請求項13に記載の発明によれば、請求項12の作用に加え、各駆動装置を覆う遮音部を設けたことにより、各駆動装置の騒音の歯車側への漏出を抑制し、各駆動装置の騒音の影響を受けない状態で歯車のうなり音等の測定を行うことができる。
請求項14に記載の発明では、請求項12または13に記載の歯車試験装置において、前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置の固定部に、振動伝達を抑制する防振機構を設けたことを特徴とする。
請求項14に記載の発明によれば、請求項12または13の作用に加え、各駆動装置の固定部に防振機構が設けられているので、各駆動装置の振動の歯車側への伝達が抑制され、各駆動装置の振動の影響を受けない状態で、歯車自体の振動を測定することができる。
このように、本発明の歯車試験装置によれば、装置の駆動系の共振周波数を歯車の共振周波数に比して小さくして、駆動系の影響を受けることなく歯車の挙動を的確に試験することができる。
図1から図6は本発明の一実施形態を示すもので、図1は歯車試験装置の概略側面図、図2は歯車の噛合部付近の一部横断面図、図3はダイヤフラムカップリング等を外した状態の一端側軸支台の概略説明縦断面図、図4は歯車試験装置の概略上面図、図5は各油冷モータを遮音箱で覆った状態の歯車試験装置の概略側面図、図6は各歯車の加速度ピックアップの取付状態を示す説明図である。尚、図1及び図4は、後述する遮音箱22を取り外した状態を図示している。
図1及び図2に示すように、この歯車試験装置1は、入力軸2に装着された第1歯車3と出力軸4に装着された第2歯車5を噛合させ、一対の油冷モータ18により入力軸2及び出力軸4を駆動して第1歯車3と第2歯車5の挙動を試験するものである。本実施形態においては、入力軸2、第1歯車3、出力軸4及び第2歯車5は自動車車両のトランスミッションを模擬している。すなわち、トランスミッションとして使用する場合には、入力軸2にエンジン側から動力が伝達され、第1歯車3及び第2歯車5により減速して、出力軸4からプロペラシャフト側へ動力を伝達する。図2に示すように入力軸2及び出力軸4は水平方向に距離をおいて互いに略平行で、図1に示すように側面視で各歯車3,5について略対称に配され略一直線状となっている。
図2に示すように、入力軸2及び出力軸4は、各歯車3,5の一端側にて一端側軸支台6に軸支され、他端側にて他端側軸支台7に軸支される。本実施形態においては、一端側軸支台6及び他端側軸支台7は、それぞれ直方体状の金属材であり入力軸2及び出力軸4を挿通する軸受6a,6b,7a,7bを有する。図2に示すように、一端側軸支台6は入力軸2の支持部6cと出力軸4の支持部6dとに分割構成され、他端側軸支台7は入力軸2の支持部7cと出力軸4の支持部7dとに分割構成される。本実施形態においては、各支持部6c,6d,7c,7dは、入力軸2側と出力軸4側とに二分割した略直方体形状であり、高さ調整シム8及び軸間調整シム9により位置が調整される。すなわち、調整機構は、高さ調整シム8及び軸間調整シム9を有し、第1歯車3記第2歯車5の噛合状態を調整する。
ここで、各支持部6c,6d,7c,7dは、基台10の上面に形成された定盤10aに固定される。尚、図1においては、説明のため、各支持部6c,6d,7c,7d等を省略して図示している。図3に示すように、高さ調整シム8は板状に形成され、各支持部6c,6d,7c,7dの底部に配される。すなわち、高さ調整シム8は基台10と各支持部6c,6d,7c,7dの間に介在し、異なる厚さの高さ調整シム8に変更することにより入力軸2及び出力軸4の相対高さを調整することができる。
図2に示すように、軸間調整シム9は、一端側軸支台6の両支持部6c,6dの間と、他端側軸支台7の両支持部7c,7dの間に介在する。すなわち、異なる厚さの軸間調整シム9に変更することにより、一端側軸支台6と他端側軸支台7における入力軸2及び出力軸4の距離を調整することができる。
図1に示すように、入力軸2の一端側端部には、ダイヤフラムカップリング11の他端側が接続される。本実施形態においては、図2に示すように、入力軸2とダイヤフラムカップリング11の端部にはそれぞれフランジ2a,11aが形成されており、フランジ2a,11aを挿通する複数のボルト12により締結固定される。このダイヤフラムカップリング11は、従来公知のものと同様、軸方向に伸縮自在となっている。
図1に示すように、ダイヤフラムカップ11の一端側には、トルク計測器13の軸部の他端が接続される。本実施形態においては、このトルク計測器13は非接触式であり、トルク計測器13における出力トルクの機械的損失が生じないようになっている。すなわち、軸部を包囲するように形成されるトルク計測器13の計測部が、基台10側に固定されている。
図4に示すように、トルク計測器13の軸部の一端は、連結軸14の他端に接続される。この連結軸14は、基台10側に固定される軸受15により回動自在に支持される。連結軸14における軸受15より一端側には、円盤状のフライホイール16が取り付けられる。すなわち、フライホイール16により駆動系の共振周波数を調整することができるようになっている。
さらに、図4に示すように、連結軸14の他端には、芯ずれ等を吸収する金属製の板ばね17を介して、第1駆動装置としての油冷モータ18の出力軸18aが接続される。また、軸受15とフライホイール16との間にはゴムダンパ24が介装されている。ゴムダンパ24は、連結軸14と出力軸18aとの間に捻り方向の力が作用した際に、捻りを許容しつつ振動を減衰させる機能を果たす。
以上の構成により、入力軸2及び油冷モータ18の間にダイヤフラムカップリング11、トルク計測器13、軸受15及びフライホイール16が介在し、入力軸2から油冷モータ18に向かってダイヤフラムカップリング11、トルク計測器13、軸受15、フライホイール16の順に配置されることとなる。また、一の基台10に、各油冷モータ18、一端側軸支台6及び他端側軸支台7が支持されることとなる。尚、この基台10は、鋳造により成型された金属材である。
油冷モータ18は、基台10側に4本のボルト19により固定される。油冷モータ18の固定部には、振動伝達を抑制する防振機構が設けられる。各ボルト19は、頭19aがゴム部材であり、基台10側への振動伝達が抑制されるようになっている。本実施形態においては、基台10の上面に載置台20が設置され、この設置台20に油冷モータ18が固定される。また、各ボルト19の頭19aと載置台20の間には、金属製のプレート21が複数枚重ねられ、これによっても防振作用が得られるようになっている。すなわち、本実施形態においては、防振機構は、各ボルト19及び各プレート21を有する。
図5に示すように、油冷モータ18は、基台10の上面に設置された遮音箱22により覆われる。本実施形態においては、遮音部としての遮音箱22は、油冷モータ18とともにゴムダンパ24、フライホイール16と軸受15の一部を覆う。遮音箱22に対応して、遮音壁22の内壁と載置台20の上面には吸音材が取り付けられる。尚、遮音箱22には、開閉自在の窓22aが形成されている。また、油冷モータ18には、装置外部から熱交換により冷却された油が定常的に供給されるようになっている。
載置台20は、基台10の上面に形成された定盤に図示しないボルトにより固定される。すなわち、基台10を基準として載置台20の位置を調整することにより、油冷モータ18の位置を定めることができる。載置台20は、略直方体形状を呈し、側面には制振板20aが取り付けられている。
また、図1に示すように、出力軸4の他端側には、入力軸2と同様にダイヤフラムカップリング11が接続される。そして、入力軸2側と同様に、トルク計測器13、連結軸14、軸受15、フライホイール16、ゴムダンパ24、第2駆動装置としての油冷モータ18等が配される。本実施形態においては、これらの構成は入力軸2側と同様であるのでここでは説明を省略する。
図6に示すように、第1歯車3と第2歯車5には、それぞれ加速度ピックアップ23が取り付けられる。本実施形態においては、各加速度ピックアップ23は、3軸の加速度を検出し、各歯車3,5に略180°対称となるよう2つずつ取り付けられる。これにより、各歯車3,5毎に、回転方向の加速度と、軸方向の加速度と、軸直交方向の加速度と、歯車の軸に対する傾倒方向の加速度と、が演算されるようになっている。
この歯車試験装置1においては、入力軸2側の油冷モータ18から第1歯車3及び第2歯車5を介して出力軸4側の油冷モータ18までの1次ねじり共振周波数は、約19.85Hzとなっている。また、本実施形態の試験に使用される第1歯車3と第2歯車5の撓みによる共振周波数は、約2866Hzとなっている。すなわち、各油冷モータ18間の1次ねじり共振周波数は、各歯車3,5の約144分の1となっている。この1次ねじり共振周波数は、フライホイール16等の仕様を変更することにより調整される。
また、この歯車試験装置1においては、入力軸2側の油冷モータ18から第1歯車3までの曲げ共振周波数は約207Hzとなっている。また、出力軸4側の油冷モータ18から第2歯車5までの曲げ共振周波数は約224Hzとなっている。本実施形態においては、入力軸2及び出力軸4では、設定実用回転数は600rpm〜6000rpmとなっており、これに対応する周波数帯域は10Hz〜100Hzとなっている。従って、入力軸2側でも出力軸4側でも、曲げ共振周波数が予め設定された設定実用回転数に対応する周波数帯域の範囲外となっている。これらの曲げ共振周波数は、ダイヤフラムカップリング11等の仕様を変更することにより調整される。
以上のように構成された歯車試験装置1では、各油冷モータ18を駆動させて、入力軸2と出力軸4を所望の回転数として、第1歯車3と第2歯車5の挙動を試験する。ここで、第1歯車3と第2歯車5の軸方向両端で一端側軸支台6と他端側軸支台8により入力軸2及び出力軸4が拘束されるので、安定した状態で各歯車3,5の試験を行うことができる。
本実施形態の歯車試験装置1によれば、駆動系にダイヤフラムカップリング11が介在しているので、駆動系の全体としての曲げ剛性及びねじり剛性が格段に低下して共振周波数が低下する。これにより、剛体である各歯車3,5の共振周波数に比して駆動系の共振周波数が格段に小さくなり、各歯車3,5の挙動を試験する際に駆動系による影響を小さくすることができる。
また、ダイヤフラムカップリング11により、駆動系の軸方向に関するミスアライメントが吸収されるので、駆動系を構成する部品等の配置に関して高い精度が要求されることはない。
また、トルク計測器13により、入力軸2側と出力軸4側のトルクをそれぞれ計測することができる。尚、このトルク計測器13は重量物であるので、これを用いても駆動系の共振周波数を調整することもできる。
また、本実施形態の歯車試験装置1によれば、ダイヤフラムカップリング11を入力2軸及び出力軸4とトルク計測器13との間に配したことにより、入力軸2、第1歯車3、出力軸4及び第2歯車5等がトルク計測器13と直接的に連結されて、トルク計測器13とともに共振することはない。これにより、より的確に歯車の挙動を試験することができる。
また、本実施形態の歯車試験装置1によれば、各油冷モータ18間の1次ねじり共振周波数を、第1歯車3と第2歯車5の撓みによる共振周波数の100分の1以下となるようにしたので、駆動系のねじり共振周波数の影響を十分に小さくすることができる。
また、本実施形態の歯車試験装置1によれば、入力軸2側と出力軸4側の曲げ共振周波数を、設定実用回転数に対応する周波数帯域の範囲外となるようにしたので、設定実用回転数の範囲で入力軸2及び出力軸4を回転させた場合に、駆動系と各歯車3,5が共振することはなく、設定実用回転数の範囲内でのデータ収集に支障をきたすことはない。
また、本実施形態の歯車試験装置1によれば、調整機構により、各軸支台6,7の少なくとも一方において、入力軸2と出力軸4の相対的な向きが変更されるので第1歯車3と第2歯車5の噛合状態を簡単容易に調整することができる。
本実施形態においては、一端側軸支台6と他端側軸支台7における各支持部6c,6d,7c,7dの底部の高さ調整シム8の厚さを変更することにより、入力軸2と出力軸4の相対高さを簡単容易に調整することができる。また、各支持部6c,6d,7c,7dの高さ調整シム8を共用とすることができ、高さ調整シム8の製造コストを低減することができるし、部品管理等の面でも有利である。
さらに、本実施形態においては、一端側軸支台6と他端側軸支台7における各支持部6c,6d,7c,7dの間に介在する軸間調整シム9の厚さを変更することにより、入力軸2と出力軸4の距離を簡単容易に調整することができる。また、各軸支台6,7で軸間調整シム9も共用とすることができ、軸間調整シム9の製造コストを低減することができるし、部品管理等の面でも有利である。
また、本実施形態の歯車試験装置1によれば、各油冷モータ18及び各軸支台6,7が一の基台10に支持されるので、各油冷モータ18及び各軸支台6,7を相対的に精度よく配置することができるし、各油冷モータ18及び各軸支台6,7の支持剛性が格段に向上するので、駆動系における外部からの影響を抑制することができる。
また、本実施形態の歯車試験装置1によれば、入力軸2側と出力軸4側で駆動系の長手方向の中間部分が軸受15により支持されるので、駆動系の弾性変形を抑制して装置の信頼耐久性を向上することができる。
また、軸受15がトルク計測器13と各油冷モータ18の間にそれぞれ配されているので、軸受15よりも入力軸2側及び出力軸4側でトルクを計測することができる。これにより、軸受15によるエネルギ損失が含まれない状態でトルクの計測を行うことができる。また、軸受15をトルク計測器13に近接させることにより、トルク計測器13の重量を軸受15に負担させて、駆動系の変形を抑制することもできる。
また、本実施形態の歯車試験装置1によれば、各駆動装置を油冷モータ18としたことにより、外部の冷却装置で冷却された油を循環供給することで駆動装置を連続的に冷却することができる。すなわち、空冷モータのように、モータに近接して配される送風ファン等の冷却装置が必要になって装置のスペース効率が悪化したり、冷却装置により騒音や振動が生じて歯車の試験に支障をきたすことはない。
また、本実施形態の歯車試験装置1によれば、各油冷モータ18を覆う遮音箱22を設けたことにより、各油冷モータ18の騒音の歯車側への漏出を抑制し、各油冷モータ18の騒音の影響を受けない状態で歯車のうなり音等の測定を行うことができる。また、各油冷モータ18の固定部に防振機構を設けたことより、各油冷モータ18の振動の歯車側への伝達が抑制され、各油冷モータ18の振動の影響を受けない状態で、歯車自体の振動を測定することができる。
また、油冷モータ18、軸受15を載置台20を介して基台10に設置したので、油冷モータ18、軸受15等の設置位置の微調整、レイアウト変更等を容易に行うことができる。また、載置台20に制振板20aを設けたので、これによっても各油冷モータ18の基台10への振動伝達が抑制される。
尚、前記実施形態においては、入力軸2と出力軸4が略平行に配されるものを示したが、例えば、入力軸と出力軸が略直交するよう配されるものであってもよい。すなわち、入力軸と出力軸が如何なる配置状態であっても、駆動系にダイヤフラムカップリングを介在させることにより共振周波数を低下させることができるし、トルク計測器を介在させることにより各軸のトルクを測ることができる。
また、前記実施形態においては、各軸支台6,7を分割構成するとともに調整機構を高さ調整シム8及び軸間調整シム9から構成したものを示したが、例えば、調整機構を各軸支台6,7における入力軸2及び出力軸4の軸支部分を可動とした構成としてもよい。すなわち、調整機構は、一端側軸支台6と他端側軸支台7の少なくとも一方における入力軸2と出力軸4の相対位置を変更して、第1歯車3と第2歯車5の噛合状態を調整するものであれば、他の構成でもあってもよい。
また、前記実施形態においては、第1駆動装置及び第2駆動装置として油冷モータ18を用いたものを示したが、他の駆動源を用いてもよいことは勿論である。さらに、遮音部の構造や防振構造の構成も任意である。さらにまた、装置の仕様、試験内容等に応じて、遮音部、防振構造等を省略してもよく、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
本発明の一実施形態を示す歯車試験装置の概略側面図である。 歯車の噛合部付近の一部横断面図である。 ダイヤフラムカップリング等を外した状態の一端側軸支台の概略説明縦断面図である。 歯車試験装置の概略上面図である。 各油冷モータを遮音箱で覆った状態の歯車試験装置の概略側面図である。 各歯車の加速度ピックアップの取付状態を示す説明図である。
符号の説明
1 歯車試験装置
2 入力軸
3 第1歯車
4 出力軸
5 第2歯車
6 一端側軸支台
6c 支持部
6d 支持部
7 他端側軸支台
7c 支持部
7d 支持部
8 高さ調整シム
9 軸間調整シム
10 基台
11 ダイヤフラムカップリング
13 トルク計測器
15 軸受
16 フライホイール
18 油冷モータ
19 ボルト
19a 頭
21 プレート
22 遮音箱

Claims (14)

  1. 入力軸に装着された第1歯車と出力軸に装着された第2歯車の挙動を試験する歯車試験装置において、
    前記入力軸を駆動する第1駆動装置と、
    前記出力軸を駆動する第2駆動装置と、を備え、
    前記入力軸及び前記第1駆動装置の間と前記出力軸及び前記第2駆動装置の間に、ダイヤフラムカップリング及びトルク計測器をそれぞれ介在させたことを特徴とする歯車試験装置。
  2. 前記入力軸から前記第1駆動装置に向かって前記ダイヤフラムカップリング、前記トルク計測器の順に配置し、
    前記出力軸から前記第2駆動装置に向かって前記ダイヤフラムカップリング、前記トルク計測器の順に配置したことを特徴とする請求項1に記載の歯車試験装置。
  3. 前記第1駆動装置から前記第1歯車及び前記第2歯車を介して前記第2駆動装置までの1次ねじり共振周波数が、前記第1歯車と前記第2歯車の撓みによる共振周波数の100分の1以下となるようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載の歯車試験装置。
  4. 前記第1駆動装置から前記第1歯車までの曲げ共振周波数と、前記第2駆動装置から前記第2歯車までの曲げ共振周波数が、予め設定された前記入力軸の設定実用回転数に対応する周波数帯域の範囲外となるようにしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の歯車試験装置。
  5. 前記入力軸と前記第1駆動装置の間と前記出力軸と前記第2駆動装置の間に、それぞれフライホイールを介在させたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の歯車試験装置。
  6. 前記第1歯車及び前記第2歯車の軸方向一端側にて前記入力軸及び前記出力軸を軸支する一端側軸支台と、
    前記第1歯車及び前記第2歯車の軸方向他端側にて前記入力軸及び前記出力軸を軸支する他端側軸支台と、を備え、
    前記一端側軸支台と前記他端側軸支台の少なくとも一方における前記入力軸と前記出力軸の相対位置を変更して、前記第1歯車と前記第2歯車の噛合状態を調整する調整機構を設けたことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の歯車試験装置。
  7. 前記一端側軸支台及び前記他端側軸支台は、前記入力軸の支持部と前記出力軸の支持部とでそれぞれ分割構成され、
    前記調整機構は各支持部の底部に配される板状の高さ調整シムを有し、この高さ調整シムを変更することにより前記入力軸及び前記出力軸の相対高さが調整されることを特徴とする請求項6に記載の歯車試験装置。
  8. 前記一端側軸支台及び前記他端側軸支台は、前記入力軸の支持部と前記出力軸の支持部とにそれぞれ分割構成され、
    前記調整機構は各支持部の間に介在する板状の軸間調整シムを有し、この軸間調整シムを変更することにより前記入力軸と前記出力軸の距離が調整されることを特徴とする請求項6または7に記載の歯車試験装置。
  9. 前記第1駆動装置、前記一端側軸支台、前記他端側軸支台及び前記第2駆動装置は、一の基台に支持されることを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の歯車試験装置。
  10. 前記入力軸と前記第1駆動装置の間と前記出力軸と前記第2駆動装置の間に、前記基台側に固定される軸受をそれぞれ介在させたことを特徴とする請求項9に記載の歯車試験装置。
  11. 前記軸受を、前記トルク計測器と前記第1駆動装置の間と前記トルク計測器と前記第2駆動装置の間にそれぞれ配したことを特徴とする請求項10に記載の歯車試験装置。
  12. 前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置は油冷モータであることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の歯車試験装置。
  13. 前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置を覆う遮音部を設けたことを特徴とする請求項12に記載の歯車試験装置。
  14. 前記第1駆動装置及び前記第2駆動装置の固定部に、振動伝達を抑制する防振機構を設けたことを特徴とする請求項12または13に記載の歯車試験装置。
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