JPH0625706B2 - Rotational fluctuation tester - Google Patents

Rotational fluctuation tester

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JPH0625706B2
JPH0625706B2 JP1230856A JP23085689A JPH0625706B2 JP H0625706 B2 JPH0625706 B2 JP H0625706B2 JP 1230856 A JP1230856 A JP 1230856A JP 23085689 A JP23085689 A JP 23085689A JP H0625706 B2 JPH0625706 B2 JP H0625706B2
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JP
Japan
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motor
load
induction motor
input
shaft
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JP1230856A
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JPH0392743A (en
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進 山川
正勝 安藤
三徳 川口
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Mitsuboshi Belting Ltd
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Mitsuboshi Belting Ltd
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  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジン等の往復機関の動力伝動を模擬的に
表出する回転変動試験機であり、特にOHC、DOHC
エンジン等のカム軸とクランク軸を連動する自動車用歯
付ベルトやディーゼルエンジンその他を駆動源とするチ
ェーン、カップリング、歯車のように角速度とトルクが
周期的に変わる伝動部品に対し、模擬的に回転変動ある
いはねじり振動を与え、上記伝動部品の性能を試験する
回転変動試験機に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention is a rotation fluctuation tester that simulates the power transmission of a reciprocating engine such as an engine, and in particular OHC, DOHC.
To simulate transmission parts such as toothed belts for automobiles that link camshafts and crankshafts of engines, etc. for automobiles, chains driven by diesel engines and other sources, couplings, gears, etc., where angular velocity and torque change periodically. The present invention relates to a rotation fluctuation tester that tests the performance of the above-mentioned transmission component by applying rotation fluctuation or torsional vibration.

(従来技術) エンジン等の往復機関のクランク軸により駆動される歯
車、チェーン、ベルト、カップリング、軸受、ダンパ等
一連の動力伝動機構の性能試験は一般に安全性、騒音、
制御特性の問題から実物のエンジン等は使用せず、電動
機を動力源として採用する試験装置が使用されている。
(Prior Art) Performance tests of a series of power transmission mechanisms such as gears, chains, belts, couplings, bearings, dampers driven by the crankshaft of a reciprocating engine such as an engine are generally conducted for safety, noise,
Due to the problem of control characteristics, a real engine or the like is not used, but a test device that uses an electric motor as a power source is used.

しかし、電動機は回転の角速度の変化が小さく円滑な回
転を行なうのに対し、エンジン等は上下死点の存在、爆
発排気等に基因して角速度が周期的に変化する回転特性
を有する。
However, while the electric motor has a small change in the angular velocity of rotation and smoothly rotates, the engine or the like has a rotational characteristic in which the angular velocity changes periodically due to the presence of top and bottom dead centers, explosive exhaust gas, and the like.

そのため、単に試験装置の駆動源をエンジンから電動機
に置き換えるのみでは、被試験物に負荷されるストレス
は現実のストレスよりも小さなものとなり、現実と離れ
た試験結果となってしまう欠点があった。
Therefore, if the drive source of the test apparatus is simply replaced with the electric motor from the engine, the stress applied to the DUT becomes smaller than the actual stress, resulting in a test result different from the actual one.

そこで、本発明者は先に電動機を駆動源とし、角速度変
化を有する回転力を出力する回転変動試験機としてユニ
バーサルジョイントのカルダン誤差を応用したものを提
案した(特願昭61年145758号、特願昭62年1
17792号)。
Therefore, the present inventor has previously proposed a rotation variation tester that uses a motor as a drive source and outputs a rotational force having an angular velocity change, to which the cardan error of a universal joint is applied (Japanese Patent Application No. 145758/1986). Wish year 62 1
17792).

上記した特許出願に開示した回転変動試験機は、電動機
から一定の角度に傾斜してセットされたユニバーサルジ
ョイントを介して出力軸に回転力を伝達するものであ
る。
The rotation fluctuation tester disclosed in the above-mentioned patent application transmits a rotational force to an output shaft from a motor through a universal joint that is inclined and set at a constant angle.

(発明が解決しようとする課題) 従来技術の回転変動試験機は簡易な手段で任意の角速動
変化を行なう回転を出力することができる効果がある。
(Problem to be Solved by the Invention) The rotation fluctuation testing machine of the prior art has the effect of being able to output the rotation that makes an arbitrary change in angular velocity with a simple means.

しかし、現実のエンジン等の動力伝動と比較するとき、
まだなお伝動特性に無視することのできない位相があ
る。例えば、OHCエンジンにおけるクランク軸とカム
軸間の動力を伝動する歯付ベルトや歯車、またエンジン
により他の往復運動を行なうクーラー等を駆動する場合
の伝動機構は駆動源の角速度の周期的変化に加えて負荷
特性によるトルクの周期的変化が負荷される。
However, when comparing with the power transmission of an actual engine,
There is still a phase in the transmission characteristics that cannot be ignored. For example, in an OHC engine, a toothed belt or gear that transmits power between a crank shaft and a cam shaft, or a transmission mechanism when driving a cooler or the like that performs other reciprocating motions by the engine, has a periodic change in angular velocity of a drive source In addition, a periodic change in torque due to the load characteristic is applied.

即ち、上記に例示した伝動機構はカムの回転による圧力
角の変化やコンプレッサーの圧縮排気により負荷トルク
が周期的に変化する。これに対し、従来の回転変動試験
機は駆動側の角速度変化は出力できるもののトルク変化
は実現できないため、これらの試験を行なう場合現実性
に欠ける面があり、改善が望まれていた。
That is, in the transmission mechanism illustrated above, the load torque changes periodically due to the change of the pressure angle due to the rotation of the cam and the compressed exhaust of the compressor. On the other hand, the conventional rotation fluctuation tester can output the change in the angular velocity on the drive side but cannot change the torque. Therefore, there is a lack of practicality in performing these tests, and improvement is desired.

更に従来は、この種の試験を行なうにあたり、外部から
所定の負荷を与えていたが、試験の性質上試験時間が長
期にわたることが多く、電力消費量が非常に大きくな
り、経済的でないという欠点があり改善が望まれてい
た。
Furthermore, in the past, a predetermined load was applied from the outside when performing this type of test, but due to the nature of the test, the test time is often long and the power consumption is very large, which is not economical. There was a need for improvement.

そこで、本発明は従来技術の上記欠点に着目し、回転速
度のみならず負荷トルクをも周期的に変動可能であり、
且つ消費電力の小さい回転変動試験機を提供することを
目的とする。
Therefore, the present invention focuses on the above-mentioned drawbacks of the prior art, and it is possible to periodically vary not only the rotation speed but also the load torque,
It is also an object of the present invention to provide a rotation fluctuation tester with low power consumption.

(課題を解決するための手段) しかして、上記した目的を達成するための本発明の特徴
は、入力軸と出力軸を有し両軸の間に被測定物たる動力
伝動機構が嵌合される回転変動試験機であって入力軸は
入力側誘導モータあるいは同期モータから任意の角度に
傾斜してセットされたユニバーサルジョイントを経由し
て接続され、同様に負荷軸は負荷側誘導モータからある
いは同期モータから任意の角度に傾斜してセットされた
ユニバーサルジョイントを経由して接続され、前記入力
側モータおよび負荷側モータは回生制動可能に組み合わ
せて電気結線されている回転変動試験機にある。
(Means for Solving the Problems) Therefore, the feature of the present invention for achieving the above object is that a power transmission mechanism as an object to be measured is fitted between both shafts and has an input shaft and an output shaft. This is a rotation fluctuation tester in which the input shaft is connected from the input side induction motor or the synchronous motor via a universal joint that is set at an arbitrary angle, and similarly the load shaft is connected from the load side induction motor or the synchronous side. The rotation fluctuation tester is connected via a universal joint that is inclined from the motor and set at an arbitrary angle, and the input side motor and the load side motor are electrically connected in combination so as to be regeneratively braked.

本発明の回転変動試験機の入力軸は、入力側誘導モータ
等と任意の角度に傾斜してセットされたユニバーサルジ
ョイントを介して接続されており、ユニバーサルジョイ
ントのカルダン誤差によって周期的に回転変動が発生す
る。
The input shaft of the rotation fluctuation testing machine of the present invention is connected to the input side induction motor or the like via a universal joint that is inclined and set at an arbitrary angle, and the rotation fluctuation periodically occurs due to the Cardan error of the universal joint. Occur.

一方、出力軸は負荷となる負荷側誘導モータに接続さ
れ、被測定物に負荷を与えるが、該出力軸もユニバーサ
ルジョイントによって負荷側モータに接続されているた
め、該出力軸の回転によって負荷側モータを周期的な回
転変動を共なって回転し、周期的に変動した負荷を発生
させる。
On the other hand, the output shaft is connected to the load-side induction motor that serves as a load and applies a load to the DUT, but since the output shaft is also connected to the load-side motor by the universal joint, the rotation of the output shaft causes the load-side The motor is rotated together with periodical rotation fluctuations to generate a cyclically varied load.

また、入力側誘導モータと負荷側誘導モータは回生制動
可能に単一電源より組み合わせて電気結線されているた
め負荷側誘導モータは発電機として作用し電気エネルギ
ーの回収がなされる。
Further, since the input-side induction motor and the load-side induction motor are electrically connected by combining them from a single power source so that regenerative braking can be performed, the load-side induction motor acts as a generator to recover electric energy.

(実施例) 以下更に本発明の具体的実施例について説明する。(Examples) Specific examples of the present invention will be described below.

第1図は本発明の具体的実施例における回転変動試験機
の機構図であり、第2図はユニバーサルジョイントの斜
視図である。
FIG. 1 is a mechanical view of a rotation fluctuation testing machine in a specific embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a universal joint.

図において(1)は本発明の具体的実施例の回転変動試験
機を指す。(2)は入力軸、(3)は出力軸である。入力軸
(2)は、第2図に例示するようなユニバーサルジョイン
ト(4)を介して2極の誘導モータ(5)に接続されている。
ここで(6)、(7)は軸受であり(8)、(9)、(10)はフランジ
軸接手である。
In the figure, (1) indicates a rotation fluctuation tester according to a specific embodiment of the present invention. (2) is the input shaft and (3) is the output shaft. Input shaft
(2) is connected to a two-pole induction motor (5) via a universal joint (4) as illustrated in FIG.
Here, (6) and (7) are bearings, and (8), (9) and (10) are flange shaft joints.

一方、出力軸(3)はユニバーサルジョイント(11)を介し
て4極の出力側誘導モータ(12)に接続されている。入力
軸同様(13)(14)は軸受であり、(15)(16)(17)はフランジ
軸接手である。入力側誘導モータ(5)と出力側誘導モー
タ(12)は共通の交流電源(18)から回生制動可能に組み合
わせて結線されている。
On the other hand, the output shaft (3) is connected to a 4-pole output side induction motor (12) via a universal joint (11). Like the input shaft, (13) and (14) are bearings, and (15), (16) and (17) are flange shaft joints. The input-side induction motor (5) and the output-side induction motor (12) are connected from a common AC power source (18) so that they can be regeneratively braked.

そして、本実施例においては、入力側誘導モータ(5)に
ついては交流電源(18)からインバータ(19)、及び位相制
御装置(20)を介して結線されている。入力軸(2)にはプ
ーリ(21)が結合され、出力軸(3)には入力軸側のプーリ
(21)の2倍の直径のプーリが接続されている。
Further, in the present embodiment, the input side induction motor (5) is connected from the AC power source (18) through the inverter (19) and the phase control device (20). A pulley (21) is connected to the input shaft (2) and a pulley on the input shaft side is connected to the output shaft (3).
A pulley with a diameter twice that of (21) is connected.

そして、両プーリ(21)(22)の間には、被測定物たる歯付
ベルト(23)が懸架されている。本実施例においては、交
流電源(18)よりインバータ(19)および位相制御装置(20)
を介して電源周波数より高い周波数であり、且つ所定の
位相に設定された交流電力が入力側誘導モータ(5)に入
力される。入力側誘導モータ(5)の回転力は入力軸(2)に
伝えられるが、この間所定の角度に傾斜してセットされ
たユニバーサルジョイント(4)を経るため入力軸(2)には
周期的に回転数が変動する回転力が出力される。この回
転力はプーリ(21)を介して被測定物たる歯付ベルト(23)
に伝道され、更にプーリ(22)を介して出力軸(3)に伝動
される。出力軸(3)の回転数は入力軸(2)のそれの2分の
1になる。出力軸(3)は負荷となる負荷側誘導モータ(1
2)に接続されており、歯付ベルト(23)に負荷を与える
が、出力軸(3)と負荷側誘導モータ(12)の間には所定の
角度に傾斜してセットされたユニバーサルジョイントが
介在されているので出力軸(3)の回転に対して周期的に
変化する回転力をもって負荷側誘導モータ(12)は回転さ
れ出力軸(3)に周期的に変化する負荷を与える。負荷側
誘導モータ(12)は入力側誘導モータ(15)の半分の回転数
で回転されるが極数自体が入力側誘導モータ(5)の2倍
であり、定格回転数は入力側誘導モータ(5)の2分の1
であり、そのため交流電源(18)に対する定格回転数より
もインバータ(19)によって上昇された周波数の2分の1
だけ早い回転数で回転される。そのため負荷側誘導モー
タ(12)は発電機として作用し電気エネルギーが回生され
る。
A toothed belt (23) as a measured object is suspended between the pulleys (21) and (22). In this embodiment, the AC power supply (18) to the inverter (19) and the phase control device (20)
AC power having a frequency higher than the power supply frequency and set to a predetermined phase is input to the input side induction motor (5) via the. The rotational force of the input side induction motor (5) is transmitted to the input shaft (2), but during this time it goes through the universal joint (4) that is inclined and set at a predetermined angle, so that the input shaft (2) is periodically rotated. Rotational force with varying rotational speed is output. This rotational force is transmitted through the pulley (21) to the toothed belt (23) as the DUT.
And further transmitted to the output shaft (3) via the pulley (22). The rotation speed of the output shaft (3) is half that of the input shaft (2). The output shaft (3) is the load side induction motor (1
2) and applies a load to the toothed belt (23), but a universal joint is installed between the output shaft (3) and the load side induction motor (12) at a predetermined angle. Since it is interposed, the load side induction motor (12) is rotated with a rotational force that periodically changes with respect to the rotation of the output shaft (3), and gives a periodically changing load to the output shaft (3). The load side induction motor (12) is rotated at half the number of revolutions of the input side induction motor (15), but the number of poles itself is twice that of the input side induction motor (5), and the rated number of revolutions is the input side induction motor. Half of (5)
Therefore, half of the frequency raised by the inverter (19) is higher than the rated speed for the AC power supply (18).
It is rotated at a faster rotation speed. Therefore, the load side induction motor (12) acts as a generator to regenerate electric energy.

本実施例においてインバータ(19)は、これを調整するこ
とにより任意の回転数で入力軸側モータ(5)を回転する
ことができるだけでなく、入力側モータ(5)と負荷側モ
ータの定格回転数を相違させ負荷の大きさをも変化させ
ることができる。
In the present embodiment, the inverter (19) not only can rotate the input shaft side motor (5) at an arbitrary rotation speed by adjusting this, but also the rated rotation of the input side motor (5) and the load side motor. The number can be made different and the magnitude of the load can also be changed.

しかし、上記インバータ(19)は例えばプーリ(21)(22)の
直径を各種組み合わせることによって入力側モータ(5)
と負荷側モータの定格回転数を変化させる場合には省略
することも可能である。位相制御装置は、入力側モータ
(5)へ入力される交流電力の位相を変化させることによ
って入力軸(2)の回転変動と出力軸(3)の負荷変動のタイ
ミングを調整するものである。
However, the above-mentioned inverter (19) is, for example, the input side motor (5) by combining various diameters of the pulleys (21) and (22).
It may be omitted when changing the rated speed of the load side motor. Phase control device is the input side motor
By changing the phase of the AC power input to (5), the timing of the rotation fluctuation of the input shaft (2) and the load fluctuation of the output shaft (3) is adjusted.

以上本実施例で入力側モータ(5)、負荷側モータ(5)はい
ずれも誘導モータを利用したが、同期モータを利用して
も同様の効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, both the input side motor (5) and the load side motor (5) use the induction motor, but the same effect can be obtained by using the synchronous motor.

(効果) 本発明の回転変動試験機は、入力軸と出力軸のいずれも
が任意の角度に傾斜してセットされたユニバーサルジョ
イントを介してモータに接続されているため被測定物に
入力軸によって回転変動が与えられるのみならず出力軸
によって変動負荷が与えられる効果がある。
(Effect) Since the rotation fluctuation testing machine of the present invention is connected to the motor through the universal joint in which both the input shaft and the output shaft are inclined and set at an arbitrary angle, the measured object can be changed by the input shaft. Not only the rotation fluctuation is given, but also the fluctuation load is given by the output shaft.

また、電動機は回生制動可能に組み合わせて電気結線さ
れているため電気エネルギーが回生され消費電力が小さ
い効果もある。
In addition, since the electric motors are electrically connected so as to be regeneratively braked, electric energy is regenerated and power consumption is small.

そのため、本発明の回転変動試験機はエンジンに模した
回転力および負荷を与える試験を少ない消費電力をもっ
て行なうことができる効果がある。
Therefore, the rotation fluctuation tester of the present invention has an effect of being able to perform a test for applying a rotational force and a load imitating an engine with a small power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の具体的実施例における回転変動試験機
の機構図であり、第2図はユニバーサルジョイントの斜
視図である。 (1)……回転変動試験機 (2)……入力軸 (3)……出力軸 (4)(11)……ユニバーサルジョイント (5)……入力側誘導モータ (12)……負荷側誘導モータ (19)……インバータ (20)……位相制御装置
FIG. 1 is a mechanical view of a rotation fluctuation testing machine in a specific embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a universal joint. (1) …… Rotation fluctuation tester (2) …… Input shaft (3) …… Output shaft (4) (11) …… Universal joint (5) …… Input side induction motor (12) …… Load side induction Motor (19) …… Inverter (20) …… Phase controller

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力軸と出力軸を有し、両軸の間に被測定
物たる動力伝動機構が嵌合される回転変動試験機であっ
て、入力軸は入力側誘導モータあるいは同期モータから
任意の角度に傾斜してセットされたユニバーサルジョイ
ントを経由して接続され、同様に負荷軸は負荷側誘導モ
ータあるいは同期モータから任意の角度に傾斜してセッ
トされたユニバーサルジョイントを経由して接続され、
前期入力側モータおよび負荷側モータは回生制動可能に
組み合わせて電気結線されていることを特徴とする回転
変動試験機。
1. A rotation fluctuation tester having an input shaft and an output shaft, in which a power transmission mechanism as an object to be measured is fitted between both shafts, wherein the input shaft is an induction motor or a synchronous motor on the input side. Connected via a universal joint set at an arbitrary angle, and similarly, the load shaft is connected from a load side induction motor or synchronous motor via a universal joint set at an arbitrary angle. ,
The rotation fluctuation tester characterized in that the input side motor and the load side motor are electrically connected by combining them so that regenerative braking is possible.
JP1230856A 1989-09-05 1989-09-05 Rotational fluctuation tester Expired - Lifetime JPH0625706B2 (en)

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