JP2010151776A - 低トルク小型動力機関用動力計 - Google Patents

Abstract

【課題】低トルク小型動力機関の軸動力の測定装置を提供する。
【解決手段】図１のすべり糸３の張力と、フライホイール４とプーリ８の直径比を調節とすることにより、軸摩擦力を容易に調節でき、トルク測定ロッド１の回転角を測定することによりロッドの発生するトルクを求め、動力機関の発生する軸トルクに換算する。小型スターリングエンジンや小型直流モータ等のような低トルク動力機関の軸動力計を容易かつ安全に測定する装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、低トルクを有する小型モータおよび小型エンジンの軸動力を測定するための装置に関する。

従来、ガソリンエンジンあるいはデーゼルエンジン等の比較高出力なエンジンの軸トルクを測定するため、様々な動力計が開発、商品化されている。

本発明が対象としている動力機関は、小型模型スターリングエンジンや小型直流モータ等であり、これらの動力機関の軸トルクは、１ｍＮ・ｍ以下で、極めて低トルクである。従来の動力計は、１Ｎ・ｍ以上の高出力の一般のエンジンを対象としたもので、その１０００分の１である１ｍＮ・ｍ以下の低トルクを容易に測定できるものは見当たらない。加えて、従来の動力計は、発電機や水流を用いており、構造も複雑である。さらに外部電力、荷重計、精密はかり等を必要とし、使用条件も限られている。また、動力測定機構が複雑なため、初心者がその測定原理まで習得することは困難である。

上記目的を達成するために本発明の主な構造は、トルク測定ロッド、フライホイール、すべり盤と単純な構造になっていて、分解も容易で、構成部品の価格も安い。すべり盤にはすべり糸が設定されており、このすべり糸の張力を調節することにより、軸摩擦力を容易に調整できる。動力機関の発生する軸トルクの算出方法は、トルク測定ロッドの回転角を測定し、ロッドの発生するトルクを求め、動力機関の軸トルクに換算する。したがって、精密はかり、荷重計、発電機、抵抗器、水流等を用いることなく、容易に低トルク動力機関の軸出力を測定することができる。

以上、説明したように、本発明によれば、低トルク小型エンジンおよびモータの軸出力を、電力、水流、荷重計、抵抗器等を必要とせずに容易に安価に安全に測定することができるため、未経験者による軸出力測定のための教育体験教材としても利用することができる。

図面を参照して、本発明を詳細に説明すると、図１は本発明の動力測定器の全体図であり、図２はすべり盤の拡大図、図３は正面図、図４は側面図、図５は平面図である。図１と図２と図３に示すすべり盤４には、すべり糸３が設置されており、張力を調節することにより、糸と軸間の摩擦力を容易に調整することができる。図１と図３に示すトルク測定ロッド１の傾き角度を分度器あるいはカメラを用いて測定し、次式で軸トルクを算出する。
Ｔ ＝ ｍ・ｇ・ｓｉｎθ・（Ｄｓ ＋ Ｌｒ）／２・Ｄｐ／Ｄｆ
ここで、Ｔはモータ軸トルク、ｍはトルク測定ロッド質量、ｇは重力加速度、θはトルク測定ロッド傾き角度、Ｄｓはすべり盤外径、Ｌｒはロッド長さ、Ｄｐはプーリ８の直径、Ｄｆはフライホイール６の直径である。したがって異なる長さ、太さ、密度、あるいは質量分布を有するトルク測定ロッド１を用いることによって、軸トルクの測定範囲を容易に調節できる。図１のフライホイール６は、計測対象のモータ７と接している。したがって、先に述べた軸トルク算出式からもわかるようにフライホイール４とプーリ８の直径比を変えることによっても、軸トルクの測定範囲を調節できる。

本発明の斜視図 本発明のすべり部を示す拡大図 本発明の正面図 本発明の側面図 本発明の平面図

符号の説明

１ トルク測定ロッド
２ 回転軸
３ すべり糸
４ すべり盤
５ 軸受け
６ フライホイール
７ 計測用小型モータ
８ プーリ

Claims (1)

1. ロッド傾き角によって軸トルクを測定するトルク測定ロッド１と、すべり糸を用いて軸摩擦力を容易に調節できるすべり盤４を特徴とする低トルクエンジンおよび小型モータのための軸出力測定装置。

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