JPH03503675A - 耐久試験、機能試験、並びにねじり振動ダンパ及び２連はずみ車の特性曲線算定のための試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 耐久試験、機能試験、並びにねじり振動ダンパ及び２連はずみ車の特性曲線算定 のための試験機 ねじり振動ダンパと２連はずみ車とは、多くの場合ばね、軸受及び摩擦ダンパ又 は粘性ダンパを有しているねじり弾性部品である。これらは往復機関を駆動する 際ねじり運動の不規則さを減少するため、及び往復機関と乗客室を音響的減衰を 伴って結合するために使われる。ここにおいてこれらの部品のばね、制動、軸受 及びパツキン素子は、 一遠心力 一機関室付近での加熱 一伝達されるトルク 一繰返されるねじり振動及び −クランク軸の変形に起因するタンブラ運動という幾つかの要素の結合により酷 使される。

今日、使用条件下で行なわれる耐久試験は、往復機関久性の評価には適している が、上述の負荷成分を別々に試験すること、及びそれらの破損への寄与率を算定 することに関しては殆んど不適格である。その上、これらの往復機関試験は動力 学的なばねの特性曲線（回転中とストレスが掛かっている間の角度によるモーメ ント）を記録するには、およそ適切であるとはいえない。

ねじり振動ダンパ用の試験装置は西ドイツ国特許第３４１２１３３号から公知で あるが、ここに記載されている試験装置は試験用のサンプルを回転させるのでは なく、単にそれらに振動性のねじり振動を強制するだけである。

しかし特にねじり振動ダンパ中に内蔵されているばね、軸受及び摩擦ダンパの現 実に即した機能試験を行なうためには、少なくとも乗用車エンジンの場合に通例 の最高速度までの遠心力が必要とされる。粘性ダンパの場合には、油圧並びに制 動作用が回転数の変化に連れて変るので動力学試験は必要不可欠となる。西ドイ ツ国特許第３４１２１３３号による試験装置の場合には特に、クランク軸に起因 するタンブラ運動の模擬実験が行なわれなくてはならない。

回転するねじり振動ダンパ用の試験台は、西ドイツ国特許第２９３６４０３号に 記載されている。これによると回転中、−次及び二次質量間の可変ではない回転 角のねじれを達成することができる。ねじり運動の不規則性は、駆動軸のライン 中に設けられであるダブル継手軸により生み出される。従って回転速度と不規則 程度は１対２という振動数比としてて不変に割り当てられている。

これらの両方の条件、即ち、一定のねじれ及び速度と不規則程度の不変の割り当 てのため、その試験台は、限られた適用範囲にしか適用されない。

従ってねじれ振動ダンパと２連はずみ車のメーカーでも、これらを適用する側で も、上述の負荷を現実に即し、しかも要素別に分けて模擬実験すると同時に、全 ての動作条件下で動力学的なばねの特性曲線を調べることのできる試験台が必要 とされている。

本発明によると、本目的は下記の通りに解決される（第１図）、即ち 適切な駆動装置１（例えば電動機又は西ドイツ国特許第３５０１３４２号明細書 中に記載されるように高速へギヤを変えられる流体圧モータのようなもの）は、 軸受３の中で軸受けされている回転対称の流体圧シリンダー２を駆動する。試験 へラド４は流体圧シリンダーの回転ケースとしっかり結合されている。試験ヘッ ドの自由な面は、試験用のサンプル（ねじれ振動ダンパ又は２連はずみ車）を組 み込んだ後、ねじれ剛性を備え且つ曲げ弾性を有した薄膜５と固定リング６によ り密閉される。ここでは試験用のサンプルは負荷の受取りに使われる一次質量７ 、並びにばね素子及び制動素子を介し同時に結合されている二次質量又は負荷を 押し流す質量８で構成されている。−次質足７は、流体圧シリンダーシリンダー のクランク軸に類似の軸９に取り付けられている。二次質ｆｆ１８は薄膜５と試 験ヘッド４を介〔７てケース１と力の伝達が行なわれるように結合されている。

従って、ねじれシリンダーのケース１０に対する軸９のねじれは一次及び二次質 量を緊張させることになる。駆動装置］、により引き起こされる流体圧シリンダ ー２の回転と、試験用サンプルのねじれは、ここでは完全にそれぞれ無関係であ る。従って任意の速度、変形及びモーメントの推移が互いに無関係に実現可能と される。

ベーンセル構造方式（最大の回転角：約±５０℃）として回転対称の流体圧シリ ンダー２は、シリンダーの操作に必要な油圧供給装置１１の配管並びに測定用流 体の供給１２及び、回転数ｎ−８０００／分で回転する流体圧シリンダーへの測 定信号１３（モーメント、ねじれ角）のタッピングのような方法により技術的に 実現されている。

一次質量はクランク軸の主動フランジに直接取り付けられているので、これは気 体と質量の力により引き起こされるタンブラ運動を行なう。これらのタンブラ運 動を現実に即する方法で模擬実験可能にするため、二次質量８には１ツバ−１４ が取り付けられる。レバー１４の端には例えばシリンダー１６を使い一定又は制 御つきの可変の力が軸受１５を介して導入される。流体圧シリンダー２の回転数 と共に回転するタンブラ運動は、この装置の場合には、−次質量７と二次質ｎ８ の間で引き起こされる。タンブラ運動の大きさはシリンダー１６によって励起さ れるパワーと依存関係にある。

試験ヘッド４は、電動機付近−帯を占める温度を制御つきでシミュレートさせる ことができるように加熱室］７によって取り囲まれている。この場合、加熱は、 例えば電気、又は第１図で示される通り熱風１８により行なわれる。この加熱室 １７は分割されており、また試験用の部品を取り付けるために取り外し自在であ る。

全ての負荷は、調整装置と目標値設定装置（例えば計算機）によりあらゆる任意 の望ましい負荷形態を０指して制御される。特性曲線はそれぞれ負荷の組合わせ について記録することができる。

≧　の　酌　い　　い　　　　Σ　　　　　　　　　　　　史補正書の翻訳文提 出書（特許法第１８４条の８）平成１年１０月１８日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １　国際出願の表示 ＰＣＴ／ＥＰ８８１００３１９ ２　発明の名称 耐久試験、機能試験、並びにねじり振動ダンパ及びポストアプホルファハ　アイ ンシュタインシュトラーセ２０　アーベーテー、ツエットペーエル名　称　イン ドウストリアンラーゲンーベトリーブスゲゼルシャフトミット　ベシュレンクタ ー　ハフトランク代表者　ツォヒャー、ホルスト 代表者　ツィーグラー、ルドルフ 国　籍　西ドイツ国 ４代理人 住　所　〒５４１大阪市中央区平野町２−１−２　　沢の鶴ビル１９８９年４月 １４日 ６　添付書類の目録 補正書の翻訳文　　　　１通 明、細書 試　　験　　機 本発明は、請求の範囲第項１の上位概念に従う試験機に関するものである。

ねじり振動ダンパと２連はずみ車は一次部品と二次部品を有するねじり弾性部品 であり、これらは弾性のある素子並びに制動素子を介しねじり弾性的に結ばれて いる。

例えば２連はずみ車は往復機関を駆動する場合ねじり運動の不規則性程度を低下 させるため、及び往復機関と乗客室を音響的に減衰を伴って結合させるために使 われる。

この種の２連はずみ車の場合、ばね、制動、軸受及びパツキン素子は、 一遠心力 一機関室付近での加熱 一繰返されうるトルク 一繰返されるねじり振動及び 一クランク軸の変形に起因するタンブラ運動という幾つかの要素がまとめられた 負荷を受ける。

１９７７年４月付の雑誌ｒｌｎｇｅｎｉｅｕｒｓ　ｄｅ１’　Ａｕｔｏａ＋ｏｂ １１ｅＪ第４号、１９７７年４月（フランス国ブーロ一二、）２２８−２３２頁 によると、ねじり弾性つきの部品並びにカップラーをテストする試験機が公知で ある。この試験機には１個のドラムが含まれており、これは機械装置の土台部分 に２個所で軸受けされている。

１台のベルト車がそれらの軸受は個所を突き抜けてフランジを介しドラムに接合 しており、また、このベルト車は駆動ベルトを介し電動機とねじれ剛性つきで結 合されている。ケース中にセットされている水力モータは、ベルト車上に載せら れて準備されており、その出力軸はベルト車とドラムを貫通して出ておりまた継 手管の中で終わっている。これは軸受のもう一方の側でフランジを介しドラムに 接合されている。継手管には、折り畳み式はろのような継手部分が含まれており 、これは継手管を互いに曲げることのできる２部分に分割する。継手管の中には 試験ヘッドがセットされており、該試験ヘッドはその一方の端で継手管中へ突き 出ている軸端に取り付けられており、またその他方の端で継手管の端プレートに 接している。継手管のこの端には水圧パルス・縦型シリンダーが軸受を介し連結 されており、これは回転軸に垂直な力により継手管に影響を及ぼすことができる 。

この装置の場合、達成することのできる回転数が比較的低いことは欠点と見なさ れる。このことは、１つには装置全体が特別長い構造であるため、相当高い回転 数のとき、最少のアンバランスが見られるだけで既に装置を曲げることになると いう点に原因がある。もう１つには、継手管中の折りたたみ式継手素子は、水力 シリンダーが動き出す際に、アンバランスを生みだすことに関する一連の欠点を 必然的に伴うことが意外にも示されている。

つまり、横方向の力が励起される際、継手管の直径が均等にではなく変化させら れ、このことがアンバランスへ至ることになる。即ち、水圧パルスシリンダーが 一方側へ引っ張られると、その側で半径が拡大されもう一方の側では縮少される ことになる。

公知となっている装置では、継手管は横方向の力を全く受は取らないので、曲が る際の旋回点は横方向の力が適用されても定まることはない。確かに、このこと は、公知の装置の場合には何も役割を演じていない。というのは、そこでテスト されるサンプルは縦方向に曲がらないので、旋回点を（共に）固定するからであ るが、このことは、ねじれ振動ダンパ及びこれに類似のもの、即ち一次部品と二 次部品を有している試験用のサンプル、とりわけ縦方向に曲がらないとは見なさ れない２連はずみ車がテストされる場合には、大きな欠点である。

この公知の装置のその他の欠点は、継手管が比較的わずかのねじれ剛性しか有し ていないので、励起される力が弱いという点にある。

本発明の目的は、ねじれ振動ダンパ及びこれに類するもの、即ち、−次部品と二 次部品を有している試験用サンプルに関する試験機を提供することにあり、これ を用いると、試験用サンプルは現実に即した条件下でとりわけ回転数と励起され るトルクに関する試験をすることができる。

本目的は、請求の範囲第１項中に記載の特徴を持つ試験機により解決される。

ねじれ剛性とねじれ弾性つき薄膜をねじれ剛性を備えたつりあいカップラーとし て利用することは、確かにそれ自体、６１４７国の書籍「タッシエンブーク　フ ユアデン　マシーネンバウ／ドウベル（Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ　ｆ　ｒｂｅｎ 　Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ　Ｄｕｂｂｅｌ　）　Ｊ　、第１４巻、シュプリン ガ−（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ）出版１９８１年、４０９頁から公知であるが、°この カップラーの公知の折りたたみ式はろ状のカップラーと比べた場合の特別の利点 は見ることはできなかった。これは、特にアンバランスの問題について言える。

本発明の特に好ましい実施例の場合、流体圧モータの軸がつぼ形の試験ヘッド中 へ直に突き出ているため、試験用のサンプルはその一次部品により軸と直接連結 自在となり、また試験ヘッドの内部空間で受取り自在になっている。従って特別 短いと同時に振動の少ない構造方式が達成される。

試験用サンプルの２次部品に連結できるように曲げ装置が備えられており、試験 用サンプルの回転軸に対し垂直に作用する力を励起することができるようになっ ていることは特に好ましい。曲げ装置には、試験用サンプルの二次部品に取り付 けられたレバーが含まれており、これは軸受を介し、力を励起するために制御自 在である流体圧シリンダーと結ばれている。

力伝達装置並びに、内部空間を加熱することができる試験用サンプルを包囲して いる加熱室が備えられていることも特に好都合である。この種の加熱室は、歯車 を試験す・るためのものとして、日本国特許公開第６２５２４２７号［日本国の 特許抄録、第１１巻隘２４３（ｐ−６０３）（２６９０）１９８７年８月８日］ から公知となっている。

本発明につき添付図面に基づき下記の通りより詳細に説明する。

適切な駆動装置１（例えば電動機、又は西ドイツ第３５０１３４２号中に記載の 迅速へギヤをかけることのできる流体圧モータのようなもの）は、軸受３中に軸 受されている回転対称の流体圧シリンダー２を駆動する。試験ヘッド４は流体圧 シリンダーの回転するケースとじっかり結合されている。試験ヘッドは、その自 由端で試験用サンプル（ねじれ振動ダンパ又は２連はずみ車）を組み込んだ後、 ねじれ剛性及びねじれ弾性を備えている薄膜５と固定リング６により密閉される 。ここにおいて試験用サンプルは負荷の受は取りに使われる一次質量７ばね及び 制動素子を介しこの一次質量と結合されている二次質量又は負荷を与える質量（ Ｌａｓｔａｂｔｒｉｅｂｓｍａｓｓｅ　）　８で構成されている。−次質量７は クランク軸に類似の、流体圧シリンダーの軸９に取り付けられている。二次質量 ８は、薄膜５と試験ヘッド４を仲立ちにしてケース１０と力の伝達が可能なよう に結合されている。軸９の、ねじれシリンダーのケース１０に対するねじれは、 −次質量と二次質量を同時に緊張させる働きをする。流体圧シリンダー２の、駆 動装置１により引き起こされる回転と試験用サンプルの固定は、ここでは互いに 全く無関係である。このため任意の回転数−変形及びモーメントの変化は相互に 独立して実現可能とされる。

（原出願明細書の４頁「翻訳文４第４頁第１２行」へ続く） １　試験用のサンプル７．８にねじりを加えるためのねじり駆動装置１を有して おり、試験用サンプルをねじって緊張させ、るために、第１駆動部品９又は第２ 駆動部品１０を使って一次部品７或いは二次部品８に対し連結できる回転対称の 流体圧モーータ２を有しており、第２駆動部品１０を、ねじり駆動装置１とねじ り剛性を伴って連結させるための回転力伝達素子（駆動ベルト）を有しており、 第２駆動部品１０を、試験用サンプルの二次部品８と結合するための力伝達装置 ４．５を有しており、該力伝達装置はつぼ形の試験ヘッド４を取り囲んでおり、 その内部空間には試験用サンプル７．８を収容可能であり、 ねじり振動ダンパ及びこれに類する、即ち一次部品７と二次部品８を有し、動力 学的な耐久試験、機能試験及び試験用サンプルの特性曲線算定のための試験機に して、 力伝達装置４．５は、ねじり剛性及び曲げ弾性を有した薄膜５を取り囲んでおり 、該薄膜は外側の縁により試験へラド４の自由端にしっかり固定されており、中 央部分は、試験用サンプルの二次部品８と結合されることが可能であり、 流体圧モータ２は両側で軸受されており、そのケース１０の部分でねじり駆動装 置１により駆動自在であることを特徴とする試験機。

２　上記流体圧モータ２の軸９は、試験用のサンプル７．８が一次部品７と共に 、この軸９に連結自在となるように上記試験ヘッド４の内部空間中へ突き出てい ることを特徴とする請求項１に記載の試験機。

３　上記試験用サンプルの二次部品８に連結可能であり、試験用サンプル７．８ の旋回軸に対し垂直に作用する力を励起することができるように形成されている 曲げ装置１４．１５．１６を備えていることを特徴とする請求 ４　上記曲げ装置は上記試験用サンプルの二次部品８に取り付けることのできる レバー１４を包括しており、該レバーは軸受１５を介し（流体工学の）シリンダ ー１６と結合されており、該シリンダーは力を励起するために制御自在であるこ とを特徴とする請求項３に記載の試験機。

５　上記力伝達装置並びに上記試験用サンプル７、８を包囲する加熱室１７が備 えられており、この加熱室の内部空間を加熱することができることを特徴とする 上記請求項の何れかに記載の試験機。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　動力学的な耐久試験、機能試験及びねじり振動ダンパと２連はずみ車の特性 曲線を算定するための試験機にして、試験用サンプルの一次質量７と二次質量８ の間の弾性のある素子は、緊張度の変化とは無関係に駆動される１台の回転対称 な流体圧シリンダー２によって緊張されることを特徴とする試験機。 ２　内燃機関のクランク軸を変形することにより試験用サンプルの一次質量７の 部分で引き起こされるタンブラ連動の模擬実験のため、一定の力又は制御つきの 可変の力がレバー１４を介し二次質量８に励起されることを特徴とする請求項１ に記載の試験機。 ３　電動機に起因する熱の負荷を模擬実験するために加熱室が予め準備されてい ることを特徴とする請求項１に記載の試験機。