JP6485443B2

JP6485443B2 - 回転脈動発生機構

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Publication number: JP6485443B2
Application number: JP2016253649A
Authority: JP
Inventors: 泰山小形; 鈴木　裕二; 裕二鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2019-03-20
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: CN108317231A; CN108317231B; US20180180514A1; EP3343195B1; US10401259B2; EP3343195A1; JP2018105771A

Description

本発明は、回転脈動発生機構に関し、所定次数の回転脈動を駆動モータによって発生させて回転対象物に付与する回転脈動発生機構に関する。

特許文献１には、レシプロエンジンの回転数と気筒数とによって定まる所定次数の回転脈動を、駆動モータによって模擬して回転対象物に付与する回転脈動発生機構が開示されている。
なお、本明細書において、回転脈動とは、回転に伴って周期的に発生する回転速度や回転トルクの変動をいう。

特開２００９−２８７９８６号公報

特許文献１に開示された回転脈動発生機構では、駆動モータの回転速度を直接電気的に加減速させることによって回転脈動を発生させている。そのため、駆動モータの容量を大きくする必要があると共に、駆動モータの制御が複雑になる虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、駆動モータの容量が小さく、かつ、駆動モータの制御が簡易な回転脈動発生機構を提供するものである。

本発明の一態様に係る回転脈動発生機構は、
駆動モータと、
前記駆動モータと回転対象物との間に連結された変速機と、
前記駆動モータと前記変速機との間の回転軸に固定され、前記駆動モータによって回転駆動されるカムと、
前記カムを押圧するように付勢されたカムフォロアと、を備え、
前記カムフォロアに押圧された前記カムを前記駆動モータによって回転駆動することにより前記駆動モータの回転数に応じた回転脈動を発生させつつ、前記変速機によって前記駆動モータと異なる回転数に前記回転対象物の回転数を変速させることにより、所定次数の回転脈動を前記回転対象物に付与するものである。

本発明の一態様に係る回転脈動発生機構では、前記カムフォロアに押圧された前記カムを前記駆動モータによって回転駆動することにより前記駆動モータの回転数に応じた回転脈動を発生させつつ、前記変速機によって前記駆動モータと異なる回転数に前記回転対象物の回転数を変速させることにより、所定次数の回転脈動を前記回転対象物に付与する。すなわち、駆動モータの回転速度を直接電気的に加減速させることなく、機械的に所定次数の回転脈動を発生させている。そのため、駆動モータの容量が小さくすることができると共に、駆動モータの制御を簡易にすることができる。

前記変速機が、遊星歯車と、前記遊星歯車に連結された調整モータと、を備え、前記調整モータの回転数を調整することにより、前記変速機の変速比を変化させることが好ましい。調整モータの回転数を調整することにより、変速機の変速比を変化させ、発生させる回転脈動の次数を変化させることができる。

前記回転対象物が固定された出力軸に固定されたフライホイールをさらに備えることが好ましい。フライホイールによって回転対象物の回転数を所定の値に維持することができる。

また、前記駆動モータと前記カムとの間に設けられ、前記駆動モータによる回転動力の伝達を遮断するクラッチをさらに備えることが好ましい。クラッチによって駆動モータの回転動力を遮断し、駆動モータを停止させることができるため、駆動モータの消費電力を抑制することができる。

さらに、前記出力軸の回転を制動するブレーキをさらに備えることが好ましい。駆動モータによって制動時の回生エネルギを吸収する必要がなく、駆動モータの容量を小さくすることができる。

本発明により、駆動モータの容量が小さく、かつ、駆動モータの制御が簡易な回転脈動発生機構を提供することができる。

第１の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。カム１０、カムフォロア２０、付勢部材２１の側面図であって、回転脈動の発生メカニズムを説明するための図である。第２の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。カム１０、カムフォロア２０ａ、２０ｂ、付勢部材２１ａ、２１ｂの側面図であって、回転脈動の発生メカニズムを説明するための図である。第３の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。表１に示したサンギヤＳＧの回転数Ｓ、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃ、及びリングギヤＲＧの回転数Ｒの関係を示すプラネタリギヤ共線図である。第４の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。表２に示したサンギヤＳＧの回転数Ｓ、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃ、及びリングギヤＲＧの回転数Ｒの関係を示すプラネタリギヤ共線図である。第５の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。第５の実施形態に係る回転脈動発生機構を適用した試験装置の模式的平面図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、第１の実施形態に係る回転脈動発生機構について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。図１に示すように、本実施形態に係る回転脈動発生機構１は、駆動モータＭＴ１、カム１０、カムフォロア２０、付勢部材２１、変速機３０を備えている。

なお、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸プラス向きが鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。

図１に示すように、カム１０は、駆動モータＭＴ１と変速機３０との間の回転軸に固定され、駆動モータＭＴ１によって回転駆動される。図１の例では、ｘ軸方向に延設された駆動モータＭＴ１の回転軸にカム１０が固定されている。

ここで、図２は、カム１０、カムフォロア２０、付勢部材２１の側面図であって、回転脈動の発生メカニズムを説明するための図である。図１、図２に示したカム１０は、いわゆる板カムであって、外周面に滑らかな凸部１１が形成された円板である。付勢部材２１によってｙ軸マイナス方向に付勢されたカムフォロア２０が、カム１０の外周面に押圧されている。なお、カム１０の種類は特に限定されず、例えば溝カムなどでもよい。また、図１では、分かり易いようにカム１０とカムフォロア２０とを離して描いている。

カムフォロア２０としては、例えばｘ軸に平行な回転軸を有するベアリングを用いることが好ましい。カムフォロア２０にベアリングを用いることにより、カム１０とカムフォロア２０との間の摩擦を低減することができる。
付勢部材２１としては、例えばエアばねやコイルばねなどのばね部材を用いることができる。

上述の通り、付勢部材２１によってｙ軸マイナス方向に付勢されたカムフォロア２０が、カム１０の外周面に押圧されている。そのため、図２の上側に示すように、カム１０が１回転する際、カムフォロア２０が凸部１１に接触してから凸部１１の頂点Ｐに到達するまでの間、カムフォロア２０によって凸部１１がカム１０の回転方向と逆方向に押され、カム１０の回転が減速する。

他方、図２の下側に示すように、カムフォロア２０が凸部１１の頂点Ｐに到達してからカムフォロア２０が凸部１１から離脱するまでの間、カムフォロア２０によって凸部１１がカム１０の回転方向に押され、カム１０の回転が加速する。このように、カム１０が１回転する毎に、カム１０が１回加減速し、回転脈動が１回発生する。

図１の例では、カム１０の回転数が駆動モータＭＴ１の回転数に等しい。そのため、例えば図１に示したように、駆動モータＭＴ１の回転数が１５００ｒｐｍの場合、１５００ｒｐｍの回転脈動が発生する。

変速機３０は、駆動モータＭＴ１と回転対象物ＴＧとの間に連結されている。すなわち、変速機３０は、カム１０と回転対象物ＴＧとの間に連結されており、互いにかみ合う入力ギヤＧ１１と出力ギヤＧ１２とを備えている。入力ギヤＧ１１は、カム１０の回転軸のｘ軸プラス側先端部に固定されている。出力ギヤＧ１２からｘ軸プラス方向に延設された出力ギヤＧ１２の回転軸すなわち出力軸に、回転対象物ＴＧが固定されている。

図１に示した変速機３０の変速比は３／２である。そのため、駆動モータＭＴ１の回転数が１５００ｒｐｍの場合、入力ギヤＧ１１の回転数が１５００ｒｐｍとなり、出力ギヤＧ１２の回転数が１０００ｒｐｍとなる。従って、回転対象物ＴＧの回転数が１０００ｒｐｍとなる。

本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、カムフォロア２０に押圧されたカム１０を駆動モータＭＴ１によって回転駆動することにより駆動モータＭＴ１の回転数に応じた回転脈動を発生させつつ、変速機３０によって駆動モータＭＴ１と異なる回転数に回転対象物の回転数を変速させる。このような構成により、所定次数の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与することができる。

図１の例では、駆動モータＭＴ１の回転数に等しい１５００ｒｐｍの回転脈動を発生させつつ、変速機３０によって回転対象物ＴＧの回転数を１０００ｒｐｍに変速し、１．５次の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与している。

なお、１．５次の回転脈動は、例えば３気筒エンジンにおいて発現する。また、変速機３０を構成する入力ギヤＧ１１、出力ギヤＧ１２を交換し、変速比を変更すれば、異なる次数の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与することができる。回転対象物ＴＧに付与する回転脈動の次数は適宜設定することができる。

上述の通り、本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、カムフォロア２０に押圧されたカム１０を駆動モータＭＴ１によって回転駆動することにより駆動モータＭＴ１の回転数に応じた回転脈動を発生させる。すなわち、駆動モータＭＴ１の回転速度を直接電気的に加減速させることなく、駆動モータＭＴ１の回転速度を一定に維持したまま機械的に所定次数の回転脈動を発生させている。そのため、駆動モータＭＴ１の容量が小さくすることができると共に、駆動モータＭＴ１の制御を簡易にすることができる。

（第２の実施形態）
次に、図３を参照して、第２の実施形態に係る回転脈動発生機構について説明する。
図３は、第２の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。図３に示すように、本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、カム１０が一対の凸部１１ａ、１１ｂを有している。また、付勢部材２１ａによってｙ軸マイナス方向に付勢されたカムフォロア２０ａと、付勢部材２１ｂによってｙ軸プラス方向に付勢されたカムフォロア２０ｂとが、カム１０を介して対向配置されている。

ここで、図４は、カム１０、カムフォロア２０ａ、２０ｂ、付勢部材２１ａ、２１ｂの側面図であって、回転脈動の発生メカニズムを説明するための図である。図３、図４に示したカム１０は、いわゆる板カムであって、外周面に一対の滑らかな凸部１１ａ、１１ｂが対向して形成された円板である。付勢部材２１ａによってｙ軸マイナス方向に付勢されたカムフォロア２０ａと、付勢部材２１ｂによってｙ軸プラス方向に付勢されたカムフォロア２０ｂとが、カム１０の外周面に押圧されている。なお、図３では、分かり易いようにカム１０とカムフォロア２０ａ、２０ｂとを離して描いている。

そのため、図４の上側に示すように、カムフォロア２０ａが凸部１１ａに接触してから凸部１１ａの頂点Ｐに到達するまでの間、カムフォロア２０ａによって凸部１１ａがカム１０の回転方向と逆方向に押され、カム１０の回転が減速する。同時に、カムフォロア２０ｂが凸部１１ｂに接触してから凸部１１ｂの頂点Ｐに到達するまでの間、カムフォロア２０ｂによって凸部１１ｂがカム１０の回転方向と逆方向に押され、カム１０の回転が減速する。

他方、図４の下側に示すように、カムフォロア２０ａが凸部１１ａの頂点Ｐに到達してからカムフォロア２０ａが凸部１１ａから離脱するまでの間、カムフォロア２０ａによって凸部１１ａがカム１０の回転方向に押され、カム１０の回転が加速する。同時に、カムフォロア２０ｂが凸部１１ｂの頂点Ｐに到達してからカムフォロア２０ｂが凸部１１ｂから離脱するまでの間、カムフォロア２０ｂによって凸部１１ｂがカム１０の回転方向に押され、カム１０の回転が加速する。

このように、カム１０が１／２回転する毎に、カム１０が１回加減速し、回転脈動が１回発生する。換言すると、カム１０が１回転する毎に、カム１０が２回加減速し、回転脈動が２回発生する。

図３の例では、カム１０の回転数が駆動モータＭＴ１の回転数に等しい。そのため、例えば図３に示したように、駆動モータＭＴ１の回転数が７５０ｒｐｍの場合、１５００ｒｐｍの回転脈動が発生する。

変速機３０は、カム１０と回転対象物ＴＧとの間に連結されており、互いにかみ合う入力ギヤＧ２１と出力ギヤＧ２２とを備えている。入力ギヤＧ２１は、カム１０の回転軸のｘ軸プラス側先端部に固定されている。出力ギヤＧ２２からｘ軸プラス方向に延設された出力ギヤＧ２２の回転軸すなわち出力軸に、回転対象物ＴＧが固定されている。

図３に示した変速機３０の変速比は３／４である。そのため、駆動モータＭＴ１の回転数が７５０ｒｐｍの場合、入力ギヤＧ２１の回転数が７５０ｒｐｍとなり、出力ギヤＧ２２の回転数が１０００ｒｐｍとなる。従って、回転対象物ＴＧの回転数が１０００ｒｐｍとなる。

図３の例では、駆動モータＭＴ１の回転数７５０ｒｐｍの２倍の１５００ｒｐｍの回転脈動を発生させつつ、変速機３０によって回転対象物ＴＧの回転数を１０００ｒｐｍに変速し、１．５次の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与している。
なお、変速機３０を構成する入力ギヤＧ２１、出力ギヤＧ２２を交換し、変速比を変更すれば、異なる次数の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与することができる。

上述の通り、本実施形態に係る回転脈動発生機構１でも、カムフォロア２０に押圧されたカム１０を駆動モータＭＴ１によって回転駆動することにより駆動モータＭＴ１の回転数に応じた回転脈動を発生させる。すなわち、モータの回転速度を直接電気的に加減速させることなく、モータの回転速度を一定に維持したまま機械的に回転脈動を発生させている。そのため、モータの容量が小さくすることができると共に、モータの制御を簡易にすることができる。

また、本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、付勢部材２１ａによってｙ軸マイナス方向に付勢されたカムフォロア２０ａと、付勢部材２１ｂによってｙ軸プラス方向に付勢されたカムフォロア２０ｂとが、カム１０を介して対向配置されている。そのため、第１の実施形態に比べ、回転脈動発生機構１に発生するｙ軸方向の振動を抑制することができる。
その他の構成は、第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

（第３の実施形態）
次に、図５を参照して、第３の実施形態に係る回転脈動発生機構について説明する。
図５は、第３の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、図１に示した第１の実施形態における入力ギヤＧ１１をプラネタリギヤ（遊星歯車）に変更した構成を有している。

図５に示すように、変速機３０は、カム１０と回転対象物ＴＧとの間に連結されており、互いにかみ合う入力ギヤＧ３１と出力ギヤＧ３２とを備えている。入力ギヤＧ３１は、サンギヤＳＧ、プラネタリキャリアＰＣ、及びリングギヤＲＧを有するプラネタリギヤである。

カム１０の回転軸のｘ軸プラス側先端部に入力ギヤＧ３１のサンギヤＳＧが固定されている。プラネタリキャリアＰＣには調整モータＭＴ２が連結されている。調整モータＭＴ２の回転数を調整することにより、入力ギヤＧ３１の変速比を変化させることができる。図５の例では、調整モータＭＴ２を使用しない場合の入力ギヤＧ３１の変速比は、３／２＝１．５である。

出力ギヤＧ３２からｘ軸プラス方向に延設された出力ギヤＧ３２の回転軸すなわち出力軸に、回転対象物ＴＧが固定されている。図５に示した入力ギヤＧ３１と出力ギヤＧ３２との変速比は１である。そのため、図５に示したように、駆動モータＭＴ１の回転数を１５００ｒｐｍとし、調整モータＭＴ２を使用しない場合、入力ギヤＧ３１のサンギヤＳＧの回転数が１５００ｒｐｍとなり、入力ギヤＧ３１のリングギヤＲＧの回転数が１０００ｒｐｍとなり、出力ギヤＧ３２の回転数が１０００ｒｐｍとなる。従って、回転対象物ＴＧの回転数が１０００ｒｐｍとなる。

図５の例では、調整モータＭＴ２を使用しない場合、駆動モータＭＴ１の回転数に等しい１５００ｒｐｍの回転脈動を発生させつつ、変速機３０によって回転対象物ＴＧの回転数を１０００ｒｐｍに変速し、１．５次の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与している。

次に、表１及び図６を参照して、調整モータＭＴ２の回転数を調整することにより、入力ギヤＧ３１の変速比を変化させた具体例について説明する。図５に示した回転脈動発生機構では、変速機３０の変速比すなわち入力ギヤＧ３１の変速比に等しい次数の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与することができる。表１及び図６の例では、回転脈動の次数を１．５±０．１の範囲で変化させている。すなわち、回転脈動の次数を１．４から１．６まで変化させている。

表１は、回転脈動の次数、サンギヤＳＧの回転数Ｓ、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃ、及びリングギヤＲＧの回転数Ｒを示した一覧表である。回転数の単位はｒｐｍである。ここで、サンギヤＳＧの回転数Ｓは駆動モータＭＴ１の回転数に等しく、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃは調整モータＭＴ２の回転数に等しい。表１に示すように、リングギヤＲＧの回転数ＲはＲ＝−１０００に固定されている。すなわち、回転対象物ＴＧの回転数は１０００ｒｐｍに固定されている。なお、リングギヤＲＧの回転数のマイナス符号は逆回転であることを意味する。

図６は、表１に示したサンギヤＳＧの回転数Ｓ、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃ、及びリングギヤＲＧの回転数Ｒの関係を示すプラネタリギヤ共線図である。図６には、回転脈動の次数が１．４次、１．５次、１．６次の場合について示されている。図６に示したように、サンギヤＳＧの回転数Ｓ、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃ、及びリングギヤＲＧの回転数Ｒの間には、Ｒ＝−（Ｓ−５Ｃ／２）×２／３の関係が成立している。

図６に示すように、入力であるサンギヤＳＧの回転数Ｓの増減に合わせて、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃを調整モータＭＴ２により調整し、出力であるリングギヤＲＧの回転数Ｒを一定に維持する。このような構成により、発生させる回転脈動の次数を変化させることができる。

このように、本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、入力ギヤＧ３１がプラネタリギヤであると共に、このプラネタリギヤに連結された調整モータＭＴ２を備えている。そのため、調整モータＭＴ２の回転数を調整することにより、変速機３０の変速比を変化させ、発生させる回転脈動の次数を変化させることができる。

第１の実施形態に係る回転脈動発生機構１では、変速比を変化させるために変速機３０のギヤを交換する必要があったが、本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、変速機３０のギヤを交換することなく変速比を変化させることができる。

（第４の実施形態）
次に、図７を参照して、第４の実施形態に係る回転脈動発生機構について説明する。
図７は、第４の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、図３に示した第２の実施形態における入力ギヤＧ２１をプラネタリギヤ（遊星歯車）に変更した構成を有している。

図７に示すように、変速機３０は、カム１０と回転対象物ＴＧとの間に連結されており、互いにかみ合う入力ギヤＧ４１と出力ギヤＧ４２とを備えている。入力ギヤＧ４１は、サンギヤＳＧ、プラネタリキャリアＰＣ、及びリングギヤＲＧを有するプラネタリギヤである。カム１０の回転軸のｘ軸プラス側先端部に入力ギヤＧ４１のプラネタリキャリアＰＣが固定されている。サンギヤＳＧには調整モータＭＴ２が連結されている。調整モータＭＴ２の回転数を調整することにより、入力ギヤＧ４１の変速比を変化させることができる。図７の例では、調整モータＭＴ２を使用しない場合の入力ギヤＧ４１の変速比は、３／４である。

出力ギヤＧ４２からｘ軸プラス方向に延設された出力ギヤＧ４２の回転軸すなわち出力軸に、回転対象物ＴＧが固定されている。図７に示した入力ギヤＧ４１と出力ギヤＧ４２との変速比は１である。そのため、図７に示したように、駆動モータＭＴ１の回転数を７５０ｒｐｍとし、調整モータＭＴ２を使用しない場合、入力ギヤＧ４１のプラネタリキャリアＰＣの回転数が７５０ｒｐｍとなり、入力ギヤＧ４１のリングギヤＲＧの回転数が１０００ｒｐｍとなり、出力ギヤＧ４２の回転数が１０００ｒｐｍとなる。従って、回転対象物ＴＧの回転数が１０００ｒｐｍとなる。

図７の例では、調整モータＭＴ２を使用しない場合、駆動モータＭＴ１の回転数７５０ｒｐｍの２倍の１５００ｒｐｍの回転脈動を発生させつつ、変速機３０によって回転対象物ＴＧの回転数を１０００ｒｐｍに変速し、１．５次の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与している。

次に、表２及び図８を参照して、調整モータＭＴ２の回転数を調整することにより、入力ギヤＧ４１の変速比を変化させた具体例について説明する。図７に示した回転脈動発生機構では、変速機３０の変速比すなわち入力ギヤＧ４１の変速比の２倍に等しい次数の回転脈動を回転対象物ＴＧに付与することができる。表２及び図８の例では、回転脈動の次数を１．５±０．１の範囲で変化させている。すなわち、回転脈動の次数を１．４から１．６まで変化させている。

表２は、回転脈動の次数、サンギヤＳＧの回転数Ｓ、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃ、及びリングギヤＲＧの回転数Ｒを示した一覧表である。回転数の単位はｒｐｍである。ここで、サンギヤＳＧの回転数Ｓは調整モータＭＴ２の回転数に等しく、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃは駆動モータＭＴ１の回転数に等しい。表２に示すように、リングギヤＲＧの回転数ＲはＲ＝１０００に固定されている。すなわち、回転対象物ＴＧの回転数は１０００ｒｐｍに固定されている。

図８は、表２に示したサンギヤＳＧの回転数Ｓ、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃ、及びリングギヤＲＧの回転数Ｒの関係を示すプラネタリギヤ共線図である。図８には、回転脈動の次数が１．４次、１．５次、１．６次の場合について示されている。図８に示したように、サンギヤＳＧの回転数Ｓ、プラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃ、及びリングギヤＲＧの回転数Ｒの間には、Ｒ＝（Ｃ−Ｓ／４）×４／３の関係が成立している。

図８に示すように、入力であるプラネタリキャリアＰＣの回転数Ｃの増減に合わせて、サンギヤＳＧの回転数Ｓを調整モータＭＴ２により調整し、出力であるリングギヤＲＧの回転数Ｒを一定に維持する。このような構成により、発生させる回転脈動の次数を変化させることができる。

このように、本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、入力ギヤＧ４１がプラネタリギヤであると共に、このプラネタリギヤに連結された調整モータＭＴ２を備えているため、調整モータＭＴ２の回転数を調整することにより、変速機３０の変速比を変化させることができる。そのため、発生させる回転脈動の次数を変化させることができる。

第２の実施形態に係る回転脈動発生機構１では、変速比を変化させるために変速機３０のギヤを交換する必要があったが、本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、変速機３０のギヤを交換することなく変速比を変化させることができる。

（第５の実施形態）
次に、図９を参照して、第５の実施形態に係る回転脈動発生機構について説明する。
図９は、第５の実施形態に係る回転脈動発生機構の模式的平面図である。本実施形態に係る回転脈動発生機構１は、図７に示した第４の実施形態に係る回転脈動発生機構１に、クラッチ４０、フライホイール５０、ブレーキ６０を追加した構成である。

図９に示すように、クラッチ４０は、駆動モータＭＴ１とカム１０との間に設けられており、駆動モータＭＴ１による回転動力の伝達を遮断する。駆動モータＭＴ１によって回転対象物ＴＧの回転数が所定の値に到達した後、クラッチ４０によって駆動モータＭＴ１の回転動力を遮断し、駆動モータＭＴ１を停止させることができる。

フライホイール５０は、回転対象物ＴＧが固定された出力軸に固定されており、回転対象物ＴＧと共に回転する。クラッチ４０によって駆動モータＭＴ１の回転動力が遮断された後も、質量が大きいフライホイール５０によって回転対象物ＴＧの回転数を所定の値に維持することができる。図９の例では、フライホイール５０は、回転対象物ＴＧよりも出力軸の先端側（ｘ軸プラス側）に設けられている。

ブレーキ６０は、回転対象物ＴＧが固定された出力軸の回転を制動する。図９の例では、ブレーキ６０は、回転対象物ＴＧが固定された出力軸の先端部に設けられている。ブレーキ６０としては、例えばエアブレーキを用いることができる。

本実施形態に係る回転脈動発生機構１では、駆動モータＭＴ１によって回転対象物ＴＧの回転数が所定の値に到達した後、クラッチ４０によって駆動モータＭＴ１の回転動力を遮断し、駆動モータＭＴ１を停止させることができる。その際、フライホイール５０によって回転対象物ＴＧの回転数を所定の値に維持することができる。そのため、駆動モータＭＴ１の消費電力を抑制することができる。駆動モータＭＴ１をクラッチ４０によって切り離した後、ブレーキ６０によって制動する。そのため、駆動モータＭＴ１によって制動時の回生エネルギを吸収する必要がなく、駆動モータＭＴ１の容量を小さくすることができる。

次に、図１０を参照して、第５の実施形態に係る回転脈動発生機構を適用した試験装置について説明する。図１０は、第５の実施形態に係る回転脈動発生機構を適用した試験装置の模式的平面図である。この試験装置は、発生させた回転脈動を回転対象物ＴＧであるダンパに付与し、回転対象物ＴＧの制振性能を評価する試験装置である。

図１０に示すように、出力ギヤＧ４２と回転対象物ＴＧとの間には、ばねダンパＳＤ１が設けられている。そして、出力ギヤＧ４２とばねダンパＳＤ１との間に、出力ギヤＧ４２のトルクを計測するためのトルクセンサＴＳ１が設けられている。トルクセンサＴＳ１によって、カム１０によって発生した回転脈動に伴うトルク変動を測定する。

他方、フライホイール５０と回転対象物ＴＧとの間には、ばねダンパＳＤ２が設けられている。そして、回転対象物ＴＧとばねダンパＳＤ２との間に、回転対象物ＴＧを経て減衰したトルク変動を計測するためのトルクセンサＴＳ２が設けられている。トルクセンサＴＳ１によって計測されたトルク変動と、トルクセンサＴＳ２によって計測されたトルク変動とを比較することにより、回転対象物ＴＧの制振性能を評価することができる。

なお、図１０において、ばねダンパＳＤ１とばねダンパＳＤ２との間に、回転対象物ＴＧの慣性モーメント（イナーシャ）を調整するための調整フライホイール７０が設けられているが必須ではない。

なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１回転脈動発生機構
１０カム
１１、１１ａ、１１ｂ凸部
２０、２０ａ、２０ｂカムフォロア
２１、２１ａ、２１ｂ付勢部材
３０変速機
４０クラッチ
５０フライホイール
６０ブレーキ
７０調整フライホイール
Ｇ１１、Ｇ２１、Ｇ３１、Ｇ４１入力ギヤ
Ｇ１２、Ｇ２２、Ｇ３２、Ｇ４２出力ギヤ
ＭＴ１駆動モータ
ＭＴ２調整モータ
ＰＣプラネタリキャリア
ＲＧリングギヤ
ＳＤ１、ＳＤ２ばねダンパ
ＳＧサンギヤ
ＴＧ回転対象物
ＴＳ１、ＴＳ２トルクセンサ

Claims

駆動モータと、
前記駆動モータと回転対象物との間に連結された変速機と、
前記駆動モータと前記変速機との間の回転軸に固定され、前記駆動モータによって回転駆動されるカムと、
前記カムを押圧するように付勢されたカムフォロアと、を備え、
前記カムフォロアに押圧された前記カムを前記駆動モータによって回転駆動することにより前記駆動モータの回転数に応じた回転脈動を発生させつつ、前記変速機によって前記駆動モータと異なる回転数に前記回転対象物の回転数を変速させることにより、所定次数の回転脈動を前記回転対象物に付与する、
回転脈動発生機構。
前記変速機が、
遊星歯車と、
前記遊星歯車に連結された調整モータと、を備え、
前記調整モータの回転数を調整することにより、前記変速機の変速比を変化させる、
請求項１に記載の回転脈動発生機構。
前記回転対象物が固定された出力軸に固定されたフライホイールをさらに備える、
請求項１又は２に記載の回転脈動発生機構。
前記駆動モータと前記カムとの間に設けられ、前記駆動モータによる回転動力の伝達を遮断するクラッチをさらに備える、
請求項３に記載の回転脈動発生機構。
前記出力軸の回転を制動するブレーキをさらに備える、
請求項４に記載の回転脈動発生機構。