JP4826088B2

JP4826088B2 - 油圧浮揚式電気動力計

Info

Publication number: JP4826088B2
Application number: JP2004378400A
Authority: JP
Inventors: 実松本; 善則藤本; 満荒川; 雅之江上
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: JP2006184135A

Description

この発明は、油圧浮揚式電気動力計に関するものである。

図６は従来の油圧浮揚式電気動力計の正面図を示し、１は固定子、２は固定子１に回転自在に支持された回転子の回転軸であり、固定子１と回転子により揺動子３が形成される。４はベッド、５はベッド４上に設けられ、揺動子３を揺動自在に支持するペデスタルであり、上面に揺動子３の外周と対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面５ａが形成されている。又、ベッド４上には給油源に接続された油圧ユニット６が設けられ、油圧ユニット６から配管７及びペデスタル５内の油圧浮揚用給油孔５ｂを介して油が油圧浮揚面５ａに供給され、揺動子３は油圧浮揚される。油圧浮揚用の油はペデスタル５の上面に設けられた凹部５ｃからペデスタル５内に設けられた戻油孔５ｄを通り、配管１５を通って油圧ユニット６に戻る。また、揺動子３からはトルクアーム８が水平に突出して設けられるとともに、ベッド４上にはロードセル（荷重計）９が設けられ、トルクアーム８とロードセル９とは連結部１０により連結される。

上記構成において、回転軸２に原動機を連結して原動機を駆動すると、回転子にトルクが発生し、その反作用として固定子１に発生する回転力をロードセル９によりトルクとして測定し、このトルクと回転子の回転速度とから負荷吸収反力を測定する。この場合、電気動力計は原動機の動力を吸収するが、逆に電気動力計が原動機を駆動する場合もあり、その場合には電気動力計の駆動力を測定することになる。揺動子３は油圧浮揚され、揺動子３の揺動抵抗は低減される。

上記した油圧浮揚式電気動力計においては、揺動子３の揺動抵抗を小さくすることにより測定精度が向上する。一方、近年、電気動力計の冷却方式が空冷から油冷へ移行しており、油圧ユニット６から配管を介した揺動子３への油の供給量が増加し、油圧回路の配管による揺動子３の揺動抵抗も増加しており、配管による揺動抵抗の増加を抑制する必要がある。

図７（ａ），（ｂ）はベッド４上の油圧ユニット６から揺動子３の冷却が必要な部分へ冷却油を供給する外部配管１１を配した従来の油圧浮揚式電気動力計の側面図を示し、外部配管１１はゴムホースやナイロンチューブ等の可撓性の高いものを使用し、しかも揺動子３の表面に設けた接続部１２〜１４を介して接続して配設する。この場合、例えば、図７（ａ）に示した外部配管１１の水平部分１１ａの長さを長くし、あるいは図７（ｂ）に示した外部配管１１のループ状部分１１ｂの長さを長くし、揺動子３が揺動した際の揺動抵抗をできるだけ低減するようにしている。なお、揺動子３から油圧ユニット６への油の戻りは図５の場合と同様にぺデスタル５の凹部５ｃから戻油孔５ｄ及び配管１５を介して行われるので、揺動抵抗とはならない。

又、特許文献１には従来の油圧浮揚式電気動力計が示され、特許文献２には軸受部の潤滑のための潤滑油を固定子鉄心等の冷却にも用いるものが示されている。この特許文献２の回転電機について、図８により説明する。図８は特許文献２に示された回転電機の断面図を示し、２０は固定子、２１は回転子であり、回転子２１は回転軸２２に固定された回転子鉄心２３のスロット２３ａに回転子バー２４を貫通させ、この回転子バー２４の両端をエンドリング２５，２６で短絡してかご形に構成される。又、回転子鉄心２３の軸方向中間部には回転子鉄心２３と同芯、同径に製作された静圧軸受ジャーナル２７が設けられる。回転子バー２４は静圧軸受ジャーナル２７のスロットも貫通している。回転軸２２の軸方向両端部にも静圧軸受ジャーナル２８，２９が設けられており、この静圧軸受ジャーナル２８，２９を介して回転軸２２の軸方向両端部が反直結側静圧軸受３０と直結側静圧軸受３１とにより回転自在に支持される。

直結側静圧軸受３１には外周面側から内周面側へと通じる径方向の流路３２が形成され、直結側のブラケット３３には外側から内側へと通じる軸方向の流路３４が形成される。又、ブラケット３３には直結側静圧軸受３１の流路３２に通じる給油孔３５が設けられる。反直結側静圧軸受３０には外周面側から内周面側へと通じる径方向の流路３６が形成され、反直結側のブラケット３７には外側から内側へと通じる軸方向の流路３８が形成される。又、ブラケット３７には反直結側静圧軸受３０の流路３６に通じる給油孔３９が設けられる。

一方、固定子２０は固定子鉄心４０に形成されたオープンスロット４１に固定子コイル４２を嵌合したものである。固定子コイル４２は、固定子鉄心４０の内側からオープンスロット４１に嵌め込まれる。固定子鉄心４０の軸方向中間部には、回転子２１の軸方向中間部を回転自在に支持する中間静圧軸受４３が設けられる。中間静圧軸受４３にもオープンスロットが形成され、固定子コイル４２はこのオープンスロットにも嵌合される。中間静圧軸受４３及び静圧軸受ジャーナル２７は、交番磁界中にあるために材質を非磁性とする。中間静圧軸受４３には外周面側から内周面側へと通じる径方向の流路４４が形成され、流路４４はフレーム４５に設けられた給油孔４６に通じている。又、フレーム４５の内周部と固定子鉄心４０の外周部との間には潤滑油の戻り流路４７が軸方向に複数形成されている。この戻り流路４７はフレーム４５に設けられた排油孔４８に通じている。中間静圧軸受４３の内周には油圧ポケット４９が設けられている。

上記構成において、直結側静圧軸受３１に供給される潤滑油は給油孔３５から流入し、直結側静圧軸受３１の外周面側から流路３２を通って内周面側へと供給された後、分流して、直結側静圧軸受３１と静圧軸受ジャーナル２９との間を周方向に旋回しながら軸方向両側に流れ、その一方が固定子コイル４２の端部へと流れ、他方も流路３４を経て固定子コイル４２の端部へと流入する。反直結側静圧軸受３０に供給される潤滑油は給油孔３９から流入し、反直結側静圧軸受３０の外周面側から流路３６を通って内周面側へと供給された後、分流して、反直結側静圧軸受３０と静圧軸受ジャーナル２８との間を周方向に旋回しながら軸方向両側に流れ、その一方が固定子コイル４２の端部へと流入し、他方も流路３８を経て固定子コイル４２の端部へ流入する。

又、中間静圧軸受４３に供給される潤滑油は給油孔４６から流入し、中間静圧軸受４３の外周面側から流路４４を通って内周面側へと供給された後、分流して、固定子２０と回転子２１とのギャップ部を周方向に旋回しながら軸方向両側に流れ、固定子コイル４２の両端部を通って固定子鉄心４０の外周部に至る。このとき、直結側静圧軸受３１及び反直結側静圧軸受３０に供給された潤滑油も、中間静圧軸受４３に供給された潤滑油と固定子コイル４２の両端部において合流し、固定子鉄心４０の外周部に至る。その後、これらの潤滑油は戻り流路４７を通って軸方向中間部へと流れ、ここで合流して、排油孔４８から外部へ排出される。排出された潤滑油は冷却装置で冷却された後、再びポンプによって各静圧軸受３０，３１，４３に供給される。このように、潤滑油によって軸受部の潤滑以外に、固定子コイル４２や各鉄心２３，４０の冷却が行なわれる。
特開平１１−１６０１７１号公報特開２０００−３４１９０８号公報

上記したように、従来の油圧浮揚式電気動力計においては、ベッド４上の油圧ユニット６から揺動子３への冷却油の供給を外部配管１１を介して行っており、この外部配管１１を可撓性があるものをできるだけ長く配設することにより揺動子３の揺動抵抗を低減するようにしているが、冷却用の外部配管１１は流量が多いためにその径が太くなり、揺動抵抗が大きくなり、また配管量も多いために揺動抵抗が大きくなり、測定精度が低下した。

この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、揺動抵抗を低減して、測定精度を向上することができる油圧浮揚式電気動力計を得ることを目的とする。

この発明の請求項１に係る油圧浮揚式電気動力計は、固定子と回転子とからなる揺動子と、揺動子の外周に対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面を上面に有するとともに、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する油圧浮揚用給油孔を有するぺデスタルと、揺動子から突出したトルクアームと、トルクアームと固定部との間に接続され、トルクを測定する荷重計とを備えた油圧浮揚式電気動力計において、上記油圧浮揚用給油孔は、冷却油の供給も兼ね、かつ揺動子におけるペデスタルの油圧浮揚用給油孔の開口部と対向する部分に、揺動子の冷却油供給部分と連通する冷却油供給孔を備えたものである。

請求項２に係る油圧浮揚式電気動力計は、固定子と回転子とからなる揺動子と、揺動子の外周と対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面を上面に有するとともに、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する油圧浮揚用給油孔を有するぺデスタルと、揺動子から突出したトルクアームと、トルクアームと固定部との間に接続され、トルクを測定する荷重計とを備えた油圧浮揚式電気動力計において、ペデスタルの上面の油圧浮揚面とは異なる部分に設けられた冷却油給油面と、ペデスタルに設けられ、給油源に接続されて冷却油給油面に開口する冷却油給油孔と、揺動子におけるペデスタルの冷却油給油孔の開口部と対向する部分に設けられ、揺動子の冷却油供給部分と連通する冷却油供給孔とを備えたものである。

請求項３に係る油圧浮揚式電気動力計は、固定子と回転子とからなる揺動子と、揺動子の外周と対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面を上面に有するとともに、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する油圧浮揚用給油孔を有するぺデスタルと、揺動子から突出したトルクアームと、トルクアームと固定部との間に接続され、トルクを測定する荷重計とを備えた油圧浮揚式電気動力計において、ペデスタルに設けられ、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する冷却油給油孔と、揺動子におけるペデスタルの冷却油給油孔の開口部と対向する部分に設けられ、揺動子の冷却油供給部分と連通する冷却油供給孔とを備えたものである。

請求項４に係る油圧浮揚式電気動力計は、固定子と回転子とからなる揺動子と、揺動子の外周と対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面が上面に設けられるとともに、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する冷却油給油孔が設けられ、かつ油圧浮揚面における冷却油給油孔の開口部の周辺に溝が設けられ、給油源に接続されて該溝に開口する油圧浮揚用給油孔が設けられたぺデスタルと、揺動子から突出したトルクアームと、トルクアームと固定部との間に接続され、トルクを測定する荷重計とを備え、かつ揺動子におけるペデスタルの冷却油給油孔の開口部と対向する部分に揺動子の冷却油供給部分と連通する冷却油供給孔が設けられたものである。

以上のようにこの発明の請求項１によれば、給油源から揺動子への冷却油の供給を、ペデスタル上面に形成された油圧浮揚面に開口した油圧浮揚用給油孔から揺動子に形成された冷却油供給孔を介して行なっており、外部配管を用いずに行うことができ、揺動抵抗を低減して、測定精度を向上することができる。

請求項２によれば、給油源から揺動子への冷却油の供給を、ペデスタル上面に形成された冷却油給油面に開口した冷却油給油孔から揺動子に形成された冷却油供給孔を介して行っており、やはり外部配管を用いずに冷却油の供給を行うことができ、揺動抵抗を低減して、測定精度を向上することができる。

請求項３によれば、給油源から揺動子への冷却油の供給を、ペデスタル上面に形成された油圧浮揚面に開口した冷却油給油孔から揺動子に形成された冷却油供給孔を介して行っており、外部配管を用いずに行うことができ、揺動抵抗を低減して、測定精度を向上することができる。

請求項４によれば、給油源から揺動子への冷却油の供給を、ペデスタルの油圧浮揚面に開口した冷却油給油孔から揺動子の冷却油供給孔を介して行っており、揺動抵抗を低減して、測定精度を向上することができる。

実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１及び図2はこの発明の実施最良形態１による油圧浮揚式電気動力計の要部拡大縦断正面図及び側面図を示し、ペデスタル５に設けられた油圧浮揚用給油孔５ｅは油圧浮揚面５ａに形成された開口部５ｆに接続され、また配管１６を介して油圧ユニット６に接続され、油圧浮揚と冷却油の供給も兼ねて従来より大径とする。又、揺動子３におけるペデスタル５の油圧浮揚用給油孔５ｅの開口部５ｆと対向する部分に冷却油供給孔３ａを設ける。冷却油供給孔３ａは揺動子３の接続部１２まで揺動子３内に形成され、接続部１２は外部配管１１を介して接続部１３と接続され、さらに揺動子３の冷却油を必要とする冷却油供給部分と接続される。その他の構成は従来と同様である。

上記構成において、油圧浮揚用の油と冷却用の油を合計した油が油圧ユニット６から配管１６、油圧浮揚用給油孔５ｅ及び開口部５ｆを介して油圧浮揚面５ａに油圧浮揚のために供給され、またこの油は冷却油として開口部５ｆから揺動子３内の冷却油供給孔３ａを通って接続部１２まで通流し、さらに外部配管１１、接続部１３を介して揺動子３の冷却が必要とされる冷却油供給部分に供給される。油圧浮揚油及び冷却油の戻り油はペデスタル５の凹部５ｃから戻油孔５ｄ、配管１５を通って油圧ユニット６に戻される。

実施最良形態１においては、ベッド４上の油圧ユニット６から揺動子３への冷却油の供給を、ペデスタル５に設けた油圧浮揚用給油孔５ｅ及び揺動子３に設けた冷却油供給孔３ａを介して行っており、冷却油の供給のために外部配管を用いないので、揺動子３の揺動抵抗を低減することができ、測定精度を向上することができる。なお、揺動子３における冷却油の供給には外部配管１１を用いているが、油圧ユニット６から揺動子３までの冷却油の供給には外部配管を用いていないので、揺動抵抗にはならない。

実施最良形態２
図３は実施最良形態２による油圧浮揚式電気動力計の要部拡大縦断正面図を示し、ペデスタル５の上面の油圧浮揚面５ａの外側には溝５ｇを介して冷却油給油面５ｈが形成されるとともに、ペデスタル５には従来同様に油圧浮揚面５ａに形成された開口部５ｉに接続された油圧浮揚用給油孔５ｂが形成され、かつペデスタル５には冷却油給油面５ｈに形成された開口部５ｊと接続された冷却油給油孔５ｋが形成され、冷却油給油孔５ｋは配管１７を介して油圧ユニット６と接続される。又、揺動子３におけるペデスタル５の冷却油給油孔５ｋの開口部５ｊと対向する部分には揺動子３の冷却油供給孔３ａが設けられ、冷却油供給孔３ａは揺動子３内を通って接続部１２に接続される。

上記構成において、油圧浮揚油は油圧ユニット６から配管７、油圧浮揚用給油孔５ｂ及び開口部５ｉを介して油圧浮揚面５ａに供給される。一方、揺動子３の冷却油は、油圧ユニット６から配管１７、冷却油給油孔５ｋ及び開口部５ｊを介して冷却油給油面５ｈに供給され、さらに冷却油給油孔５ｋの開口部５ｊに対向して設けられた冷却油供給孔３ａから接続部１２を通り、外部配管１１、接続部１３を介して揺動子３の冷却油供給部分に供給される。戻り油は実施最良形態１と同様である。

実施最良形態２においても、油圧ユニット６から揺動子３への冷却油の供給を、ペデスタル５に設けた冷却油給油孔５ｋ及び揺動子３に設けた冷却油供給孔３ａを介して行っており、外部配管を用いないので、揺動子３の揺動抵抗を低減することができ、測定精度を向上することができる。

実施最良形態３
図４は実施最良形態３による油圧浮揚式電気動力計の要部拡大縦断正面図を示し、ペデスタル５には油圧浮揚面５ａに開口した開口部５ｊに接続された冷却油給油孔５ｋが形成され、冷却油給油孔５ｋは配管１７を介して油圧ユニット６に接続される。又、揺動子３の開口部５ｊと対向する部分には冷却油供給孔３ａが設けられ、冷却油供給孔３ａは揺動子３内を通って接続部１２に接続される。その他の構成は上記実施最良形態と同様である。

上記構成において、油圧浮揚油は油圧ユニット６から配管７、油圧浮揚用給油孔５ｂ及び開口部５ｉを介して油圧浮揚面５ａに供給され、揺動子３の冷却油は油圧ユニット６から配管１７、冷却油給油孔５ｋ及び開口部５ｊを介して冷却油供給孔３ａに供給され、さらに接続部１２から外部配管１１及び接続部１３を通って揺動子３の冷却油供給部分に供給される。戻り油は実施最良形態１と同様である。

実施最良形態３においても、油圧ユニット６から揺動子３への冷却油の供給を冷却油給油孔５ｋ及び冷却油供給孔３ａを介して行っており、外部配管を用いないので、揺動子の揺動抵抗を低減することができ、測定精度を向上することができる。

実施最良形態４
図５は実施最良形態４による油圧浮揚式電気動力計の要部拡大縦断正面図を示し、ペデスタル５には冷却油給油孔５ｋが設けられ、冷却油給油孔５ｋは油圧浮揚面５ａに開口するとともに、配管１７を介して油圧ユニット６に接続される。又、油圧浮揚面５ａにおいて冷却油給油孔５ｋの開口部の周囲には環状溝５ｌが設けられ、環状溝５ｌには油圧浮揚用給油孔５ｂが接続され、油圧浮揚用給油孔５ｂには配管７を介して油圧ユニット６を接続する。そして、揺動子３における冷却油給油孔５ｋの開口部に対向して冷却油供給孔３ａを設け、冷却油供給孔３ａは揺動子３内を通って接続部１２と連通する。その他の構成は上記各実施最良形態と同様である。

上記構成において、油圧浮揚油は油圧ユニット６から配管７、油圧浮揚用給油孔５ｂ及び環状溝５ｌを介して油圧浮揚面５ａに供給され、冷却油は油圧ユニット６から配管１７及び冷却油給油孔５ｋを介して冷却油供給孔３ａに供給され、さらに接続部１２、外部配管１１、接続部１３を通って冷却油供給部分に供給される。戻り油は実施最良形態１と同様である。

実施最良形態４においても、油圧ユニット６から揺動子３への冷却油の供給を、冷却油給油孔５ｋ及び冷却油供給孔３ａを介して行なっており、外部配管を用いないので、揺動子３の揺動抵抗が低減され、測定精度を高めることができる。

この発明の実施最良形態１による油圧浮揚式電気動力計の要部拡大縦断正面図である。この発明の実施最良形態１による油圧浮揚式電気動力計の側面図である。この発明の実施最良形態２による油圧浮揚式電気動力計の要部拡大縦断正面図である。この発明の実施最良形態３による油圧浮揚式電気動力計の要部拡大縦断正面図である。この発明の実施最良形態４による油圧浮揚式電気動力計の要部拡大縦断正面図である。従来の油圧浮揚式電気動力計の正面図である。従来の外部配管を配した油圧浮揚式電気動力計の側面図である。特許文献２に示された従来の回転電機の断面図である。

符号の説明

１…固定子
２…回転軸
３…揺動子
３ａ…冷却油供給孔
４…ベッド
５…ペデスタル
５ａ…油圧浮揚面
５ｂ，５ｅ…油圧浮揚用給油孔
５ｃ…凹部
５ｄ…戻油孔
５ｆ，５ｉ，５ｊ…開口部
５ｇ…溝
５ｈ…冷却油給油面
５ｋ…冷却油給油孔
５ｌ…環状溝
６…油圧ユニット
７，１５〜１７…配管
８…トルクアーム
９…ロードセル
１０…連結部
１１…外部配管
１２，１３…接続部

Claims

固定子と回転子とからなる揺動子と、揺動子の外周に対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面を上面に有するとともに、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する油圧浮揚用給油孔を有するぺデスタルと、揺動子から突出したトルクアームと、トルクアームと固定部との間に接続され、トルクを測定する荷重計とを備えた油圧浮揚式電気動力計において、上記油圧浮揚用給油孔は、冷却油の供給も兼ね、かつ揺動子におけるペデスタルの油圧浮揚用給油孔の開口部と対向する部分に、揺動子の冷却油供給部分と連通する冷却油供給孔を備えたことを特徴とする油圧浮揚式電気動力計。
固定子と回転子とからなる揺動子と、揺動子の外周と対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面を上面に有するとともに、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する油圧浮揚用給油孔を有するぺデスタルと、揺動子から突出したトルクアームと、トルクアームと固定部との間に接続され、トルクを測定する荷重計とを備えた油圧浮揚式電気動力計において、ペデスタルの上面の油圧浮揚面とは異なる部分に設けられた冷却油給油面と、ペデスタルに設けられ、給油源に接続されて冷却油給油面に開口する冷却油給油孔と、揺動子におけるペデスタルの冷却油給油孔の開口部と対向する部分に設けられ、揺動子の冷却油供給部分と連通する冷却油供給孔とを備えたことを特徴とする油圧浮揚式電気動力計。
固定子と回転子とからなる揺動子と、揺動子の外周と対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面を上面に有するとともに、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する油圧浮揚用給油孔を有するぺデスタルと、揺動子から突出したトルクアームと、トルクアームと固定部との間に接続され、トルクを測定する荷重計とを備えた油圧浮揚式電気動力計において、ペデスタルに設けられ、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する冷却油給油孔と、揺動子におけるペデスタルの冷却油給油孔の開口部と対向する部分に設けられ、揺動子の冷却油供給部分と連通する冷却油供給孔とを備えたことを特徴とする油圧浮揚式電気動力計。
固定子と回転子とからなる揺動子と、揺動子の外周と対向して油圧浮揚させる油圧浮揚面が上面に設けられるとともに、給油源に接続されて油圧浮揚面に開口する冷却油給油孔が設けられ、かつ油圧浮揚面における冷却油給油孔の開口部の周囲に溝が設けられ、給油源に接続されて該溝に開口する油圧浮揚用給油孔が設けられたぺデスタルと、揺動子から突出したトルクアームと、トルクアームと固定部との間に接続され、トルクを測定する荷重計とを備え、かつ揺動子におけるペデスタルの冷却油給油孔の開口部と対向する部分に揺動子の冷却油供給部分と連通する冷却油供給孔が設けられたことを特徴とする油圧浮揚式電気動力計。