JPH0511488Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

Ａ 産業上の利用分野 本考案は油圧シヤシダイナモメータに係り、停
電時の安全対策を施こしたものである。 Ｂ 考案の概要 本考案は、油圧シヤシダイナモメータにおい
て、停電が生じると圧油をバイパスして循環させ
ることにより、電動機を過速度にすることを防止
したものである。 Ｃ 背景技術 自動車に、実際の道路上を走行する場合と同じ
負荷、すなわち走行抵抗を与えて実走行にできる
だけ近似した走行状態を再現するものとして、シ
ヤシダイナモメータがある。一般にシヤシダイナ
モメータは、自動車の車輪が載せられるドラム
に、フライホイールや電気動力計を連結して構成
している。そして電気動力計によりドラムを駆動
させたり、逆に、自動車で回転させられたドラム
のエネルギーを電気動力計で吸収したりしてい
る。 ところで、走行時において自動車に搭載した電
子部品が外来電波によりどのような影響を受ける
かという問題や、前記電子部品が家庭のテレビな
どの放送通信機器にどのような影響を与えるかと
いう問題を解明する場合がある。このような場合
には、電気動力計のブラシ放電やサイリスタゲー
トのオンオフにより生ずる雑音電波が邪魔にな
る。そこで雑音電波を除くため、電気動力計の代
わりに可変容量形油圧ポンプ・モータを用い、し
かも、ドラムや供試機である自動車を電磁シール
ドする電波シールド室を用いた油圧シヤシダイナ
モメータが開発されている。 ここで、油圧シヤシダイナモメータの一例を、
第４図を基に説明する。同図に示すように電波シ
ールド室１には、自動車が載るドラム２及び可変
容量形油圧ポンプ・モータ３が設置されており、
両者は軸４で機械的に連結されている。軸４に
は、自動車の等価慣性となるフライホイール５、
トルクを検出するトルクメータ６、回転数を検出
するタコメータ７及び増速機８が備えられてい
る。そしてトルクメータ６及びタコメータ７によ
る検出信号は信号用電線（図示省略）により、電
波シールド室１の外に導びかれる。更に電波シー
ルド室１内には、可変容量形油圧ポンプ・モータ
３を制御するためのサーボバルブ９が設置されて
いる。 電波シールド室１外には、可変容量形油圧ポン
プ・モータ１０、この可変容量形油圧ポンプ・モ
ータ１０を制御するサーボバルブ１１及び直流モ
ータ１２が設置されている。直流モータ１２は、
サイリスタレオナード方式により制御する。 前記可変容量形油圧ポンプ・モータ３，１０
は、電波絶縁材でなる高圧油パイプ１３により接
続されている。一方、サーボバルブ９，１１に
は、供給用油圧ポンプ１４及び電波絶縁材でなる
制御用油パイプ１５により油槽１６から圧油が供
給されている。そしてサーボバルブ９，１１は、
信号用電線（図示省略）により送られてくる信号
に応じて作動する。 自動車の性能試験に際して直流モータ１２によ
り可変容量形油圧ポンプ・モータ１０を回転させ
て油圧ポンプとして作動させると、可変容量形油
圧ポンプ・モータ３は油圧モータとして作動しド
ラム２を回転させる。これにより降坂状態を設定
することができる。逆に、ドラム２の回転により
可変容量形油圧ポンプ・モータ３を回転させて油
圧ポンプとして作動させ、可変容量形油圧ポン
プ・モータ１０を油圧モータとして作動させてエ
ネルギー吸収をすることにより、平地や登坂状態
を設定することができる。これら試験をするとき
には、サーボバルブ９，１１は、あらかじめ設定
したトルク一回転数パターンに応じて制御され
る。そして、トルクはトルクメータ６により検出
され、回転数はタコメータ７により検出される。 上述した動作中において、外部から電波シール
ド室２内に雑音電波が侵入することはない。また
電波シールド室２内の配線は、信号用電線のみで
なされており、電力用電線が存在しないので内部
で雑音電波が生ずることもない。よつて自動車走
行時における電波障害実験を正確に行うことがで
きる。 Ｄ 考案が解決しようとする問題点 ところで第４図に示す油圧シヤシダイナモメー
タでは、運転中に突然停電すると、動力吸収運転
時はもちろん駆動回転時においても、ドラム２、
増速機８及びフライホイール５等の保有エネルギ
が放出され、直流モータ１２が急激に加速されて
過速度になり直流モータ１２等が機械的に破壊さ
れるおそれがあつた。 つまり停電すると、ドラム２やフライホイール
５等が放出するエネルギーはポンプ・モータ３を
介してポンプ・モータ１０に伝えられ直流モータ
１２を加速するのである。後に詳述するように、
750［ｒ／ｍ］で運転していたポンプ・モータ３が
わずか50［ｒ／ｍ］減速する間にポンプ・モータ
１０は150〜200％以上にも加速される。 このように停電してポンプ・モータ３が減速す
ると、ある一定期間はポンプ・モータ１０ひいて
は直流モータ１２は急激に加速されるが、所定速
度に達するとそれ以後はポンプ・モータ３，１０
はともに徐々に減速する。停電すると直流モータ
１２は制御作用をしないので、風損や機械損によ
り、シヤシダイナモメータが保有していたエネル
ギは徐々に熱に変わり減速される。 ここで停電時において直流モータ１２が加速さ
れることを説明する。説明を簡単にするためにド
ラム２、フライホイール５等を含むポンプ・モー
タ３の放出エネルギーが、直流モータ１２を含む
ポンプ・モータ１０の吸収するエネルギーとする
と次式が成立する。 １／２I_a（ω_a1 ²−ω_a2 ²）＝１／２I_b（ω_b1 ²−ω_b2 ²
）……(1) 但し １／２I_aω_a1 ²……ポンプ・モータ３の回転角速度 ω_a1におけるエネルギ、 １／２I_aω_a2 ²……ポンプ・モータ３の回転角速度 ω_a2におけるエネルギ、 I_a……ポンプ・モータ３の軸に換算した系の慣
性、 １／２I_bω_b1 ²……ポンプ・モータ１０の回転角速 度ω_b1におけるエネルギ、 １／２I_bω_b2 ²……ポンプ・モータ１０の回転角速 度ω_b2におけるエネルギ、 I_a……ポンプ・モータ１０の軸に換算した系の
慣性、 ω_a1＞ω_a2 ポンプ・モータ３の速度がω_a1のときポンプ・
モータ１０の速度がω_b1とする。 上記(1)式の左辺はポンプ・モータ３がω_a1から
ω_a2にまで減速したときの放出エネルギであり、
(1)式の右辺はこのときのポンプ・モータ１０の吸
収エネルギである。 上記(1)式から したがつてポンプ・モータ１０のエネルギ吸収
後の速度N_b2は次式のようになる。 但し ω［rad／sec］＝2π／60Ｎ［ｒ／ｍ］、 N_a1……エネルギ放出前のポンプ・モータ３の
速度、 N_a2……エネルギ放出後のポンプ・モータ３の
速度、 N_b1……エネルギ吸収前のポンプ・モータ１０
の速度、とする。 今、N_a1＝750［ｒ／ｍ］でN_b1＝600［ｒ／ｍ］
とし、ポンプ・モータ３が700［ｒ／ｍ］まで減速
する間の放出エネルギをポンプ・モータ１０が吸
収するとすると、ポンプ・モータ１０の速度N_b2
はI_a／I_bの値によつて次表のごとくなる。

【表】 一般に乗用車を試験する場合、I_a／I_bは20〜30で あるので、ポンプ・モータ３の速度が750［ｒ／
ｍ］からわずか50［ｒ／ｍ］下降して700［ｒ／ｍ］
になる間に、ポンプ・モータ１０の速度は150〜
200％以上に加速されることになるのである。 本考案は、上記従来技術に鑑み、停電時におい
て直流モータ１２を加速することのない油圧シヤ
シダイナモメータを提供するものである。 Ｅ 問題点を解決するための手段 第１と第２の可変容量形油圧ポンプ・モータ
を、一対の高圧油パイプで接続した油圧シヤシダ
イナモメータにおいて、 一対の高圧油パイプ相互をバイパスパイプで連
絡するとともに、励磁時には圧油の流通を阻止し
消磁時には圧油の流通を許容する電磁・油圧切換
弁部を前記バイパスパイプに介設したことを特徴
とする。 Ｆ 作用 停電により電磁・油圧切換弁部が消磁される
と、圧油がバイパスパイプを流通するため、電動
機が接続された第２の可変容量形油圧ポンプ・モ
ータに流れ込む油量が増大することを防止でき、
これにより電動機の過回転の発生がなくなる。 Ｇ 実施例 以下本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。なお、従来技術と同一部分には同一番号を
付す。 第１図は本考案の実施例を示す。同図におい
て、１は電波シールド室、２はドラム、３は可変
容量形油圧ポンプ・モータ、４は軸、５はフライ
ホイール、６はトルクメータ、７はタコメータ、
８は増速機、９はサーボバルブ、１０は可変容量
形油圧ポンプ・モータ、１１はサーボバルブ、１
２は直流モータ、１３は高圧油パイプ、１４は供
給用油圧ポンプ、１５は制御用油パイプ、１６は
油槽であり、これらは第４図に示す従来のものと
同じである。 更に本実施例では、一対の高圧油１３，１３を
バイパスパイプ２０で連結しており、このバイパ
スパイプ２０には電磁・油圧切換弁部２１（詳細
は後述）が介設されている。電磁・油圧切換弁部
２１にはパイロツトパイプ２２を介して供給用油
圧から圧油が供給されている。そして電磁・油圧
切換弁部２１は、励磁時にはバイパスパイプ２０
に圧油が流通するのを阻止し、停電等により消磁
されたときにはバイパスパイプ２０に圧油が流通
するのを許容する。 第２図は電磁・油圧切換弁部２１の一例を示す
ものであり、この例では切換弁３０のスプール３
１を、スプリングオフセツト型の電磁弁３２によ
るパイロツト圧で作動させる構成としている。 この例では、停電のない正常時には、電磁弁３
２は励磁状態となり図示状態の弁位置がとられ
る。このためパイロツト圧によりスプール３１が
図示状態となりバイパスパイプ２０を閉塞する。
よつて正常時には通常の実験を行なうことができ
る。 一方、停電が生じると電磁弁３２は消磁され弁
位置が切り換り、パイロツト圧によりスプール３
１が図中下方に移動する。このため、切換弁３０
の油路ａ，ｂ，ｃを介してバイパスパイプ２０の
圧油が流通できるようになる。したがつて可変容
量形油圧ポンプ・モータ３の吐出油はバイパスパ
イプ２０を流れ、直流モータ１２が直結された流
量抵抗の大きな可変容量形油圧ポンプ・モータ１
０にはほとんど流れない。この結果、停電が生じ
ても直流モータ１２が過速度になることはなく、
直流モータ１２の破壊が防止される。 第３図は電磁・油圧切換弁部２１の他の一例を
示すものであり、この例では切換弁４０のスプー
ル４１を、スプリングオフセツト型の電磁弁４２
によるパイロツト圧で作動させる構成としてい
る。この場合、パイロツトパイプ２２内のパイロ
ツト圧と高圧油パイプ１３内の油圧とを等しくし
ている。またスプール４１の軸径は、上端がl₁で
細く他の部分はl₂と太くなつている。 この例では、停電のない正常時には、電磁弁４
２は励磁状態となり図示状態の弁位置がとられ、
高圧油パイプ１３内の油圧によりスプール４１が
図示状態となりバイパスパイプ２０を閉塞する。
よつて正常時には通常の実験を行なうことができ
る。 一方、停電が生じると電磁弁４２は消磁され弁
位置が切り換り、スプール４１の受圧面積の差に
よりスプール４１が図中下方に移動する。このた
め、切換弁４０の油路ａ，ｂ，ｃを介してバイパ
スパイプ２０の圧油が流通できるようになるとと
もに上側の高圧油パイプ１３が閉塞される。した
がつて可変容量形油圧ポンプ・モータ３の吐出油
はバイパスパイプを流れ、直流モータ１２が直結
された可変容量形油圧ポンプ・モータ１０にはま
つたく流れない。この結果、停電が生じても可変
容量形油圧ポンプ・モータ１０及び直流モータ１
２が過速度になることはなくただちに停止するた
め、直流モータ１２の破壊が防止される。 なお、電磁・油圧切換弁部２１としては、上述
したものに限らず、電磁弁であるパイロツト弁と
大容量の油圧切換を行う切換弁とを一体に組み込
んで形成した電磁・油圧切換弁を用いてもよい。
要は消磁されると油の流通を許容するタイプのも
のであればよい。 Ｈ 考案の効果 以上実施例とともに具体的に説明したように本
考案によれば、停電時に圧油をバイパスパイプに
通すようにしたため、電動機が過速度となること
はなく、電動機の機械的破壊を防止でき、信頼性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す構成図、第２図
及び第３図は電磁・油圧切換弁部の各種例を示す
構成図、第４図は従来技術を示す構成図である。 図面中、２はドラム、３，１０は可変容量形油
圧ポンプ・モータ、４は軸、１２は直流モータ、
１３は高圧油パイプ、２０はバイパスパイプ、２
１は電磁・油圧切換弁部である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 自動車が載るドラムに軸を介して連結された第
   １の可変容量形油圧ポンプ・モータと、一対の高
   圧油パイプを通して圧油が循環するよう第１の可
   変容量形油圧ポンプ・モータに接続されており、
   しかも電動機により回転させられる第２の可変容
   量形油圧ポンプ・モータとを有する油圧シヤシダ
   イナモメータにおいて、 一対の高圧油パイプ相互をバイパスパイプで連
   絡するとともに、励磁時には圧油の流通を阻止し
   消磁時には圧油の流通を許容する電磁・油圧切換
   弁部を前記バイパスパイプに介設したことを特徴
   とする油圧シヤシダイナモメータ。