JPH07113591B2 - 揺動フレーム式ダイナモメータ - Google Patents

揺動フレーム式ダイナモメータ

Info

Publication number
JPH07113591B2
JPH07113591B2 JP2009547A JP954790A JPH07113591B2 JP H07113591 B2 JPH07113591 B2 JP H07113591B2 JP 2009547 A JP2009547 A JP 2009547A JP 954790 A JP954790 A JP 954790A JP H07113591 B2 JPH07113591 B2 JP H07113591B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gap
torque
electromagnet
dynamometer
swing frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009547A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03215725A (ja
Inventor
一路 加藤
福二 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
Priority to JP2009547A priority Critical patent/JPH07113591B2/ja
Publication of JPH03215725A publication Critical patent/JPH03215725A/ja
Publication of JPH07113591B2 publication Critical patent/JPH07113591B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はエンジンやモータ等の各種駆動系のトルクの試
験に用いられる揺動フレーム式ダイナモメータに関す
る。
「従来の技術」 ダイナモメータは、エンジン、モータ、ギアあるいは継
手等の各種駆動系の試験には不可欠であり、最近、高精
度化および小型化が要求されている。尚、ダイナモメー
タは、大きく分類すると、固定フレーム式と揺動フレー
ム式とがあり、それぞれ特長を持っている。本発明は、
これらの内、揺動フレーム式ダイナモメータに関するも
のである。
第7図(a)および(b)はそれぞれそのような従来の
揺動フレーム式ダイナモメータの第1の構成例を示す概
略側面図および概略正面図であり、これらの図におい
て、1はダイナモメータ本体2等が取り付けられるベー
ス、3は直流機あるいは交流機が内蔵された揺動フレー
ム、41〜42はそれぞれ軸受台であり、ダイナモメータ本
体2の出力軸側および反出力軸側両端にそれぞれ設けら
れ、揺動フレーム3を回転自在に支持する油膜またはこ
ろがり軸受等の揺動部5等から構成されている。
また、6はエンジンおよびギア等の被試験機が接続され
るカップリング、7は揺動フレーム3の回転力をロード
セル8に上下方向の力として伝達するレバーである。
このような構成において、このダイナモメータに、例え
ば、エンジンをカップリング6を介して接続し、図示せ
ぬ駆動装置によりエンジンを駆動すると、このダイナモ
メータ本体2が回転したトルクが発生し、揺動フレーム
3が回転しようとする。これにより、そのトルクがレバ
ー7を介してロードセル8に上下方向の力として伝達さ
れる。これにより、エンジンに発生しているトルクを計
測することができる。従って、図示せぬ制御装置により
負荷トルクを可変することにより、エンジン等の他の特
性を試験することができる。また、ギアの入力特性の試
験にも使用することができる。
次に、第8図に従来の揺動フレーム式ダイナモメータの
第2の構成例の概略正面図を示す。この図において、第
7図(a)および(b)の各部に対応する部分には同一
の符号を付け、その説明を省略する。第8図において、
91〜93は回転子コイル、10間接冷却ディスク、11は冷却
水水路、12は渦電流発生部である動力吸収部、131〜132
はそれぞれ揺動軸受、141〜142はそれぞれアンギュラ軸
受等の回転軸受である。
尚、動作については、第1の構成例と同様であるので、
その説明を省略する。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来の揺動フレーム式ダイナモメー
タにおいては、長期間の使用により摺動部5あるいは揺
動軸受13が摩耗して、測定精度が低下しやすいという欠
点があった。
また、測定中においても、摺動部5あるいは揺動軸受13
の摩擦により、測定精度が低下するという欠点があっ
た。
さらに、エンジン等の被試験機をこれらのダイナモメー
タに接続する場合、中心軸に合わせるのに時間がかかる
という欠点があった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、摺動部
の摩擦がないと共に、測定精度が良く、また、被試験機
を簡単に接続することができる揺動フレーム式ダイナモ
メータを提供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」 第1発明による揺動フレーム式ダイナモメータは、電磁
石に通電し、該電磁石が発する磁気により揺動フレーム
を台座から浮上させる揺動フレーム式ダイナモメータで
あって、該揺動フレームと該台座とのギャップを検出す
るギャップ検出手段と、該検出手段により検出される前
記ギャップに基づいて、該ギャップが所定の値となるよ
うな該電磁石に流れる電流を制御する制御手段とを具備
することを特徴としている。
また、第2発明によるダイナモメータは、第1発明にお
いて、前記電磁石に流れる電流を検出する電流検出手段
と、該電流検出手段の検出結果に基づいて、被試験機に
対応して予め設定された演算を行うことにより被試験機
のトルクを求めるトルク演算手段とを具備することを特
徴としている。
「作用」 第1発明によれば、揺動フレームは、電磁石により安全
に非接触で安定して空間に磁気浮上される。
また、第2発明によれば、電磁石に流れる電流を検出
し、その検出結果に基づいて予め設定された演算を行う
ことにより被試験機のトルクが算出される。
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。第1図(a)および(b)はそれぞれ第1発明の一
実施例による揺動フレーム式ダイナモメータの構成を示
す概略側面図および概略正面図であり、これらの図にお
いて、第7図(a)および(b)の各部に対応する部分
には同一の符号を付け、その説明を省略する。これらの
図においては、軸受台4に代えて、吸引型電磁石151〜1
54が取り付けられたスタンド161〜164がダイナモメータ
本体2の出力軸側および反出力軸側両端面下方近傍に新
たに4個設けられている。ここで、第2図にスタンド16
1近傍のより詳細な拡大図を示す。この図において、171
はコイル181が巻回された1次鉄心、191は揺動フレーム
3に取り付けられた2次鉄心、hgはギャップである。
また、第1図(a)および(b)において、201〜204
揺動フレーム3に取り付けられた2次鉄心191および192
と電磁石151〜154とのギャップhgを測定する渦電流方式
の被接触変位センサである。
次に、第3図に非接触変位センサ201〜204の出力信号S1
〜S4を入力して電磁石151〜154を駆動する駆動装置21の
ブロック図を示す。この図において、22は非接触変位セ
ンサ201〜204の出力信号S1〜S4を増幅するセンサアン
プ、23は制御回路であり、センサアンプ22の出力信号と
図示せぬギャップ指令器から出力されるギャップ指令信
号Sgとを入力し、制御信号を出力する。24はパワー回路
であり、制御信号を電力増幅して制御電圧VD1〜VD4を出
力して電磁石151〜154を駆動することにより、電磁石15
1〜154と2次鉄心191および192とのギャップhgが一定に
なるように制御する。尚、制御回路23は、揺動フレーム
3を安定浮上させるために位相補償(PID制御など)を
行っている。
このような構成において、まず、このダイナモメータ
に、例えば、エンジンをカップリング6を介して接続す
る。次に、制御回路23に図示せぬギャップ指令器からギ
ャップ指令信号Sgを入力する。これにより、制御回路23
は、センサアンプ22の出力信号とギャップ指令信号Sg
を比較し、ギャップhgが一定になるように、制御信号を
出力する。これにより、パワー回路24において、制御信
号が電力増幅され、電磁石151〜154が駆動され、電磁石
151〜154と2次鉄心191および192とのギャップhgが一定
になり、揺動フレーム3は、完全に非接触で空間に磁気
浮上される。尚、電磁石151〜154による揺動フレーム3
への吸引力は、次式で表される。
ここで、Bgはギャップhgの磁束密度[T]、Sはギャッ
プhgの断面積[m2]である。
次に、図示せぬ駆動装置によりエンジンを駆動すると、
このダイナモメータ本体2が回転してトルクが発生し、
揺動フレーム3が回転しようとする。これにより、その
トルクがレバー7を介してロードセル8に上下方向の力
として伝達される。これにより、エンジンに発生してい
るトルクを計測することができる。従って、図示せぬ制
御装置により負荷トルクを可変することにより、エンジ
ン等の他の特性を試験することができる。尚、電磁石15
1〜154には、トルク方向に吸引力を発生しない。
また、制御回路23に入力されるギャップ指令信号Sgの値
を変化させることにより、ギャップhgをある範囲内で自
由に変化させることができ、カップリング6とエンジン
等の非測定機との心合わせが容易に行える。
次に、第2発明の一実施例について説明する。第4図
(a)および(b)はそれぞれ第2発明の一実施例によ
る揺動フレーム式ダイナモメータの構成を示す概略側面
図および概略正面図であり、これらの図において、第1
図(a)および(b)の各部に対応する部分には同一の
符号を付け、その説明を省略する。第4図(a)および
(b)においては、レバー7およびロードセル8が取り
除かれている。また、スタンド161〜164に代えて、揺動
フレーム3との間に水平方向の吸引力を発生させる電磁
石155〜158が取り付けられたスタンド165〜168と、揺動
フレーム3との間に上下方向の吸引力を発生させる電磁
石159〜1512が取り付けられたスタンド169〜1612とが新
たに設けられている。
さらに、2次鉄心191および192に代えて、2次鉄心193
および194が新たに設けられ、センサ202および204に代
えて、電磁石159〜1512近傍にそれぞれセンサ205〜208
が新たに設けられている。尚、センサ20は最低5個でも
検出可能である。
次に、第5図のセンサ201,203および205〜208の出力信
号S1,S3およびS5〜S8を入力して電磁石155〜1512を駆動
する駆動装置22のブロック図を示す。この図において、
第3図の各部に対応する部分には同一の符号を付け、そ
の説明を省略する。第5図において、25は電磁石155〜1
512のコイル185〜1812に流れる電流を検出する電流検出
回路、26はトルクを演算するトルク演算回路である。
このような構成において、まず、このダイナモメータ
に、例えば、エンジンをカップリング6を介して接続す
る。次に、制御回路23に図示せぬギャップ指令器からギ
ャップ指令信号Sgを入力する。これにより、制御回路23
は、センサアンプ22の出力信号とギャップ指令信号Sg
を比較し、ギャップhgが一定になるように、制御信号を
出力する。これにより、パワー回路24において、制御信
号が電力増幅され、電磁石155〜1512が駆動され、電磁
石155〜1512と2次鉄心193および194とのギャップhg
一定になり、揺動フレーム3は、完全に非接触で空間に
磁気浮上される。
次に、図示せぬ駆動装置によりエンジンを駆動すると、
このダイナモメータ本体2が回転してトルクが発生し、
揺動フレーム3が回転しようとする。これにより、電磁
石155〜1512のギャップhgが変わり、それを押さえるよ
うに制御が働くので、電磁石155〜1512にトルク方向に
吸引力が発生し、そのトルクに応じた電流が電磁石155
〜1512に流れる。
従って、電流検出回路25によって電磁石155〜1512に流
れる電流を検出し、トルク演算回路26において電流検出
回路25の出力信号を用いてトルクを演算することによ
り、エンジンに発生しているトルクを計測することがで
きる。従って、図示せぬ制御装置により負荷トルクを可
変することにより、エンジン等の他の特性を試験するこ
とができる。
ここで、電流検出回路25の出力信号を用いてトルクを演
算する方法について説明する。
まず、ギャップhgの磁束密度Bgと電磁石15に流れる電流
とは、ほぼ比例関係にあるので、式より、吸引力F
は、電磁石15に流れる電流のほぼ2乗に比例することに
なる。例えば、電磁石15に流れる電流が2倍になると、
吸引力Fはほぼ4倍となる。従って、トルクTと各電磁
石15に作用する反力との関係がわかれば、トルクTを演
算することができる。
トルクTと電磁石15に作用する反力との関係は、例え
ば、第6図のようになる。この図において、第4図
(a)の各部に対応する部分には同一の符号を付け、そ
の説明を省略する。第6図において、Tはトルク、rは
揺動フレーム3の回転半径、θは電磁石159および1510
の揺動フレーム3に対する取付角度、FTはトルクTによ
る揺動フレーム3の接線力、FVは接線力FTの垂直方向の
反力、FHは接線力FTの水平方向の反力である。
そして、トルクTと上述した反力FTとの間には次式に示
す関係がある。
T=2・FT・r …… ∴ FT=T/2r また、接線力FTと反力FVおよびFHとには、それぞれ次式
に示す関係がある。
FH=FT・cosθ …… FV=FT・sinθ …… 尚、力FHは、水平方向に取り付けられた電磁石155〜158
によって負担し、力FHは上下方向に取り付けられた電磁
石159〜1512によって負担する。これにより、これらの
反力FHおよびFVを電流値によって検出して、トルクTが
演算される。
また、第1発明の一実施例と同様、制御回路23に入力さ
れるギャップ指令信号Sgの値を変化させることにより、
ギャップhgをある範囲内で自由に変化させることがで
き、エンジン等の被測定機との心合わせが容易に行え
る。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、揺動フレームが
完全に非接触で安定して浮上されるため、摺動部の摩擦
および摩耗がない。従って、長期間、高精度のトルク測
定が可能になるという効果がある。
また、ギャップを制御することにより、被試験機との中
心軸合わせが容易になるため、被試験機を簡単に接続す
ることができるという効果がある。
さらに、第2発明によれば、ロードセルがなくてもトル
ク検出が可能となり、構造が簡単になるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)はそれぞれ第1発明の一実施
例による揺動フレーム式ダイナモメータの構成を示す概
略側面図および概略正面図、第2図はスタンド161近傍
のより詳細な拡大図、第3図は第1発明の一実施例に用
いられる駆動装置21のブロック図、第4図(a)および
(b)はそれぞれ第2発明の一実施例による揺動フレー
ム式ダイナモメータの構成を示す概略側面図および概略
正面図、第5図は第2発明の一実施例に用いられる駆動
装置21のブロック図、第6図はトルクTと電磁石15に作
用する反力との関係を説明するための図、第7図(a)
および(b)はそれぞれ従来の揺動フレーム式ダイナモ
メータの第1の構成例を示す概略側面図および概略正面
図、第8図は従来の揺動フレーム式ダイナモメータの第
2の構成例を示す概略正面図である。 3……揺動フレーム、151〜1512……電磁石、16……ス
タンド、191〜194……2次鉄心、201〜208……センサ、
21……駆動装置、22……センサアンプ、23……制御回
路、24……パワー回路、25……電流検出回路、26……ト
ルク演算回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電磁石に通電し、該電磁石が発する磁気に
    より揺動フレームを台座から浮上させる揺動フレーム式
    ダイナモメータであって、 該揺動フレームと該台座とのギャップを検出するギャッ
    プ検出手段と、 該検出手段により検出される前記ギャップに基づいて、
    該ギャップが所定の値となるよう該電磁石に流れる電流
    を制御する制御手段と を具備することを特徴とする揺動フレーム式ダイナモメ
    ータ。
  2. 【請求項2】前記電磁石に流れる電流を検出する電流検
    出手段と、 該電流検出手段の検出結果に基づいて、被試験機に対応
    して予め設定された演算を行うことにより被試験機のト
    ルクを求めるトルク演算手段と を具備することを特徴とする請求項1記載の揺動フレー
    ム式ダイナモメータ。
JP2009547A 1990-01-19 1990-01-19 揺動フレーム式ダイナモメータ Expired - Fee Related JPH07113591B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009547A JPH07113591B2 (ja) 1990-01-19 1990-01-19 揺動フレーム式ダイナモメータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009547A JPH07113591B2 (ja) 1990-01-19 1990-01-19 揺動フレーム式ダイナモメータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03215725A JPH03215725A (ja) 1991-09-20
JPH07113591B2 true JPH07113591B2 (ja) 1995-12-06

Family

ID=11723303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009547A Expired - Fee Related JPH07113591B2 (ja) 1990-01-19 1990-01-19 揺動フレーム式ダイナモメータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07113591B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100376715B1 (ko) * 2000-12-19 2003-03-17 현대자동차주식회사 샤시 다이나모 테스트 시스템
CN107957311A (zh) * 2017-12-25 2018-04-24 宁波兴茂电子科技有限公司 一种旋转电磁铁的扭力测试装置及其测试方法
CN112964410A (zh) * 2021-02-24 2021-06-15 上海天永智能装备股份有限公司 结合扭矩检测装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5716838U (ja) * 1980-06-23 1982-01-28

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03215725A (ja) 1991-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100398996C (zh) 一种一体化、五自由度电涡流传感器
US5542304A (en) Magnetostrictive torque sensor, magnetostrictive torque measuring apparatus, and condition-monitoring apparatus for a cutting tool using the same
JPH0531928B2 (ja)
CN104330198A (zh) 基于挠性支承的扭矩校准测量装置
CN106197478A (zh) 一种磁悬浮定向仪微力矩检测方法
JPH0220291B2 (ja)
JPH07113591B2 (ja) 揺動フレーム式ダイナモメータ
US3027749A (en) Bearing torque test instrument
CN204228308U (zh) 基于挠性支承的扭矩校准测量装置
CA1231255A (en) Coil system for inductive measurement of the velocity of movement of a magnetized body
JPH04312211A (ja) 軸受け構造および振動検出装置
US3038343A (en) Automatic balancing device
US6725733B1 (en) Torque balance flow meter
CN110398367A (zh) 用于测量滑动轴承动态系数的测量装置
JP2002071532A (ja) 機械要素の反力測定装置
US2907211A (en) Gravity meter
US4202205A (en) Integral torquer for mass measurement system
JP2873934B2 (ja) 回転型粘性真空計
JPH0571897B2 (ja)
US5152171A (en) Induction velocity meter
JPH01206230A (ja) 磁気ばね支持型ふつりあい測定装置
GB2202997A (en) Dynamometer
Higuchi et al. Balancing measurement system using magnetic bearings
JPH10318886A (ja) 遠心力載荷試験装置
GB2289947A (en) Position and force measuring apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees