JPH08247381A - 車両用エンジンのテストパレット及びテストベンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用エンジンの振動を正確に把握する。 【構成】 エンジンを支持する支持パレット３と、流体
封入マウント４を介して支持パレット３を支持するベー
スパレット２とを備え、エンジンの運転時に発生する振
動は流体封入マウントの低い動バネ定数によって第１の
パレットから第２のパレットへの伝達を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンの完成
検査工程などにおいて、エンジン単体のファイアリング
テスト等を行うためのテストパレット及びテストベンチ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両用エンジンの製造工程に
おいては、組み立て完了後のエンジンの全数について、
単体、無負荷で始動及び暖機運転を行うファイアリング
テストにより完成検査を実施している。

【０００３】このファイアリングテストでは、車両に搭
載する前のエンジン単体をテストパレットに載置した状
態でテストベンチへ搬送し、このテストパレット上でエ
ンジンの試験運転を行い、油漏れ等の目視検査や、エン
ジンの音、振動などから製品の合否を判定する評価を行
うもので、このようなファイアリングテストに合格した
ものを出荷する一方、不具合が認められた場合には別途
設けられたリペアベンチへ送り、このリペアベンチでは
テストパレットに載置したエンジンに動力計等の負荷を
接続して再度運転を行い、不具合箇所の特定などが行わ
れる。なお、エンジンの音、振動に基づいてエンジンの
不具合を評価するものとしては、人間の官能に基づく官
能評価と計測器による自動判定が適宜行われ、これら両
者を併用する場合もあり、以下、これらを総称して音振
判定という。

【０００４】このような完成検査ラインにおいて、エン
ジンの搬送に用いられるテストパレットは、図９、図１
０に示すように、ベースパレット９２と支持パレット９
３の２つの板状部材から構成される。

【０００５】このベースパレット９２と支持パレット９
３との間の所定の位置、例えば支持パレット９３の四隅
には、エンジンの振動がベースパレット９２へ伝達する
のを抑制するために防振ゴム９４が介装される。この防
振ゴム９４としては、図１１に示す山型のものや、ある
いは図１２に示すＶ字型のものが用いられる。

【０００６】そして、支持パレット９３は上方に突設し
た支柱９６、９７を介して図示しないエンジンを支持す
る一方、ベースパレット９２は図示しない搬送手段及び
テストベンチと係合してエンジンの搬送及び位置決めを
行うとともに、図示はしないが、エンジンの燃料系、潤
滑系、電装系、冷却系をテストベンチに接続するための
補機類を備える。なお、支持パレット９３に形成された
貫通孔９３Ａは、エンジンの図示しないオイルパンと補
機類、例えば、ドレーンなどと接続するために設けられ
るものである。

【０００７】組み立てラインから送られて来たエンジン
は、支持パレット９３に載置された後、搬送手段によっ
てテストベンチへ搬送、位置決めされ、始動、暖機運転
を行って、不具合がない場合にはベースパレット９２を
完成検査ラインの出口へ搬送すると共に、支持パレット
９３からエンジンを取り外して出荷する一方、エンジン
に不具合がある場合には、ベースパレット９２をテスト
ベンチから移動するとともに、所定のリペアベンチへ搬
送してエンジンの出力軸を図示しない動力計にクラッチ
などを介して接続し、さらに試験を行う。

【０００８】この他、完成検査ラインにおけるエンジン
の搬送及び位置決め手段としては、ハンガでエンジンを
垂下したまま、テストベンチへ搬送するものも知られて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ファイ
アリングテストの音、振動に基づく音振判定では、エン
ジンからの異音、エンジンの異常な振れなどから部品の
欠品、組み付け不良を判定するもので、エンジン自身の
振動を確実に把握しなければならない。

【００１０】しかしながら、上記従来のテストパレット
では、図１１あるいは図１２のいずれの防振ゴム９４で
も固有振動数が高く、さらにエンジンの振動周波数領域
での動バネ定数も高いため、エンジンの振動は支持パレ
ット９３及びベースパレット９２へ伝達され、エンジン
はこれらテストパレット含むひとつの慣性系として振動
し、図１４に示すように、正常なＶ型６気筒エンジンと
１気筒だけ失火させたエンジンとでは振動レベルの顕著
な差が見られないため、エンジン単体の振動を正確に把
握できず、音、振動による官能評価の精度が低下する場
合があった。また、上記リペアベンチにおけるエンジン
と動力計との接続もクラッチなどを介して行うだけであ
り、同様にして動力計側も含んだ慣性系として振動する
ため、同様にエンジン単体の振動を確実に把握できない
という問題があった。

【００１１】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、エンジン単体の振動を正確に把握可能な車
両用エンジンのテストパレット及びテストベンチを提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
を支持した状態での運転試験及びエンジンの搬送を行う
車両用エンジンのテストパレットにおいて、エンジンを
支持する第１のパレットと、流体封入マウントを介して
前記第１のパレットを支持する第２のパレットとを備え
る。

【００１３】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記第１のパレットが、軽量化のための貫通孔を
備える。

【００１４】また、第３の発明は、前記第１または第２
の発明において、前記流体封入マウントを複数配設する
とともに、前記第１のパレットとエンジンを合わせた重
心位置からほぼ等しい距離に流体封入マウントをそれぞ
れ配設する。

【００１５】また、第４の発明は、エンジンの出力を計
測する手段と、この計測手段とエンジンの出力軸とを接
続する手段とを備えた車両用エンジンのテストベンチに
おいて、前記エンジンと接続手段との間に介装された自
在継ぎ手と、前記エンジン側の自在継ぎ手の一端を計測
手段に対して相対変位可能に支持する手段と、前記支持
手段と接続手段との間に介装された流体封入マウントと
を備える。

【００１６】

【作用】第１の発明は、流体封入マウントを介して支持
された第１のパレットでエンジンを支持し、第２のパレ
ットを駆動することでエンジンをテストベンチ等へ搬送
する。エンジンの運転時に発生する振動は流体封入マウ
ントによって第１のパレットから第２のパレットへの伝
達を抑制される。

【００１７】また、第２の発明は、前記第１のパレット
に軽量化のための貫通孔を形成したため、エンジンと一
体となる振動系の質量を低減することができ、車両搭載
状態に近い条件でエンジンの運転試験を行うことができ
る。

【００１８】また、第３の発明は、エンジンと一体の振
動系の重心位置からほぼ等距離に複数の流体封入マウン
トを配設したため、各流体封入マウントの振動減衰特性
をほぼ均一にすることができ、第１のパレットから第２
のパレットへの振動の伝達を確実に抑制することができ
る。

【００１９】また、第４の発明は、エンジンの出力計測
手段とエンジンの出力軸とを接続する手段との間に自在
継ぎ手を介装し、エンジン側の自在継ぎ手を流体封入マ
ウントを介して支持したため、エンジンと一体となる振
動系はエンジン側の自在継ぎ手までとなり、計測手段へ
のエンジンの振動の伝達を遮断して設備の騒音を抑制す
るとともに、振動系の固有振動数を低減させて車両搭載
状態に近い条件でエンジンの運転を行うことが可能とな
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２１】図１〜図４に示すように、前記従来例と同
様の完成検査ラインにおいて、エンジンの搬送に用いら
れるテストパレット２０は、ベースパレット２と支持パ
レット３の２つのほぼ方形な板状部材から構成され、支
持パレット３はベースパレット２の上方に配設される。

【００２２】支持パレット３は、ベースパレット２より
小さな所定の面積に形成され、ほぼ中央部には軽量化の
ための貫通孔３０が形成され、この貫通孔３０はエンジ
ン１を支持可能かつ所定の剛性を確保可能に設定され
る。

【００２３】支持パレット３の上面からは、エンジン１
を支持するための支柱６、７が図中上方に突設され、エ
ンジン１は４本の支柱６と１本の支柱７の合計５点で支
持される。

【００２４】ベースパレット２の所定の位置には、図示
しないテストベンチから突設されたロケートピン１１を
挿通するための貫通孔２Ａが形成され、図示しない搬送
手段でテストベンチへ送られたベースパレット２は、ロ
ケートピン１１に貫通孔２Ａを挿通させることでテスト
ベンチの所定の位置に配置される。

【００２５】さらに、ベースパレット２には、エンジン
の燃料系、潤滑系、電装系、冷却系をテストベンチに接
続するための図示しない補機類を備える。

【００２６】ここで、ベースパレット２と支持パレット
３との間にはエンジン１からベースパレット２への振動
を遮断する流体封入マウント４が所定の複数箇所に配設
される。

【００２７】流体封入マウント４は図４、図５に示すよ
うに、貫通孔４２を備えてゴム等の弾性部材をほぼ円筒
状に形成した円筒部４０と、所定の位置で図中Ｘ軸方向
に貫通した切り欠き４１、４１を主体に構成される。そ
して、円筒部４０の内部には所定の作動流体を封入した
流体室４Ａ、４Ｂが画成され、流体室４Ａ、４Ｂは図示
しないオリフィスを介して連通しており、円筒部４０の
外周と貫通孔４２の相対運動により減衰力を発生する。

【００２８】このように構成された流体封入マウント４
は、ベースパレット２の上面の所定の位置に固定された
ほぼＵ字状のブラケット５で両端を支持されたピン４３
に貫通孔４２の内周を挿通される一方、支持パレット３
の下面に固設された円筒状のブラケット４４に円筒部４
０を収装されて、支持パレット３とベースパレット２と
の間に介装される。

【００２９】本実施例では、４つの流体封入マウント４
により支持パレット３を支持しており、図２に示すＸ−
Ｙ平面内において、エンジン１の重心位置をＧＣとし、
エンジン１と支持パレット３を合わせた重心位置をＧ
Ｃ′とすると、流体封入マウント４はエンジン１と支持
パレット３を合わせた重心位置ＧＣ′から所定の距離Ｒ
にそれぞれ配設され、各流体封入マウント４は貫通孔４
２を図中Ｘ軸に沿って平行に配設される。

【００３０】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００３１】図示しない組み立てラインから送られて来
たエンジン１は、支持パレット３に載置された後、図示
しない搬送手段によってテストベンチへ搬送されて所定
の位置に配設され、前記従来例と同様にして、始動、暖
機運転が行われる。

【００３２】この間に目視確認及び音、振動に基づく音
振判定が行われ、エンジン１が所定の基準を満たしてい
れば図示しない完成検査ラインの出口へ搬送する。

【００３３】ここで、支持パレット３を支持する流体封
入マウント４の特性は図６に示すように、減衰力の大き
さを示す損失係数は約１０Hzで最大となって前記従来例
の防振ゴムに比してはるかに高い値となり、エンジン１
のアイドル回転数を約６００rpmとすると、アイドル回
転数付近でのエンジン１からベースパレット２への振動
の伝達を確実に抑制することができる。

【００３４】また、図６（Ｂ）には動バネ定数Ｋ＊と静
バネ定数Ｋstの比である動倍率を示し、流体封入マウン
ト４の動バネ定数は防振ゴムより小さいため、定常運転
時においてもエンジン１からベースパレット２への振動
の伝達を抑制することができるのである。

【００３５】そして、複数の流体封入マウント４の配設
位置を、エンジン１と一体の振動系を構成する支持パレ
ット３を含んだ重心位置ＧＣ′からほぼ等しい距離に配
設することで、各流体封入マウント４の振動減衰特性を
均一にして、エンジン１からベースパレット２への振動
伝達を確実に抑制することが可能となるのである。

【００３６】さらに、テストパレット２０を、エンジン
１を支持する支持パレット３と、補機類を載置するとと
もに搬送、位置決めを行うベースパレット２とに分割す
るとともに、支持パレット３に軽量化のための貫通孔３
０を形成したため、支持パレット３の質量を前記従来例
に比して低減し、エンジン１と一体となって振動する振
動系の固有振動数を低減することが可能となって、前記
従来例に比して実車搭載状態に近い状態で音、振動の評
価を行うことができ、評価の精度を向上させることがで
きる。

【００３７】こうして、支持パレット３の軽量化と流体
封入マウント４による支持によって、エンジン１と一体
の振動系の固有振動数を低減するとともに、この振動系
を低い動バネ定数で支持することで、エンジン１からベ
ースパレット２への振動の伝達を抑制し、テストパレッ
ト２０でありながら実車搭載状態に近い状態でエンジン
１のファイアリングテストを行うことが可能となり、Ｖ
型６気筒エンジンにおいて、正常な状態の振動レベルと
１気筒だけ失火させた場合の振動レベルは図１３に示す
ように、正常な状態に対して１気筒失火させた場合の振
動レベルの差は、前記従来例のテストパレットによる図
１４に比して顕著になって、音振判定によるエンジンの
完成検査を容易にして完成検査の精度を向上させること
が可能となるとともに、センサなどで検出した振動又は
音を処理して自動的に評価を行う場合にも検査の精度を
向上させることが可能となるのである。

【００３８】さらに、ベースパレット２から床面へ伝達
される振動を低減したため、設備の静粛化を推進するこ
とが可能となり、完成検査ラインに複数のテストベンチ
を併設した場合にも、各テストベンチの相互の振動を抑
制することで官能評価の精度をさらに向上させることが
できる。

【００３９】図７、図８は第２の実施例を示し、前記第
１実施例のテストパレット２０を用いたリペアベンチで
ある。

【００４０】このリペアベンチは、テストパレット２０
で搬送されて来たエンジン１の図示しない出力軸を水動
力計１０と結合する、等速ボールジョイント９、クラッ
チ１４及びユニバーサルジョイント１６を主に構成さ
れ、前記第１実施例に示したようなテストベンチで不合
格となったエンジン１等の動力試験を行うものである。
なお、このリペアベンチでは上記不合格となったもの以
外に、抜き取り検査のエンジンや、特殊エンジンあるい
は特殊工程で組み立てられたエンジンの検査を行うもの
である。

【００４１】エンジン１の出力を計測する水動力計１０
はフロアから所定の高さに固設され、ユニバーサルジョ
イント１６を介して軸方向（図中Ｘ軸方向）へ変位可能
なリニアガイド１５に支持されたクラッチ１４と結合さ
れる。なお、リニアガイド１５はエンジン１との結合位
置を調整するため軸方向へ変位し、エンジン１の運転中
にはフロア側に固定される。

【００４２】ユニバーサルジョイント１６は、リニアガ
イド１５の軸方向の変位を吸収しながらエンジン１の動
力を水動力計１０へ円滑に伝達するものである。

【００４３】そして、リニアガイド１５にはエンジン１
の出力軸と結合するための等速ボールジョイント９が支
持される。

【００４４】等速ボールジョイント９は相対変位可能な
ジョイント９Ａ、９Ｂを軸９Ｃで結合し、ジョイント９
Ｂをクラッチ１４の入力軸１７に結合する一方、ジョイ
ント９Ａは、カップリング１３を介してテストパレット
２０に支持されたエンジン１の出力軸に結合される。な
お、図中１Ａはエンジン１のフライホイールを示し、カ
ップリング１３はフライホイール１Ａの軸に結合され
る。

【００４５】ここで、等速ボールジョイント９のジョイ
ント９Ａ及びカップリング１３は、リニアガイド１５に
対して相対変位可能なハウジング１２に収装された軸受
１８に支持された軸１９に結合する。

【００４６】ハウジング１２は前記第１実施例の流体封
入マウント４と同様に構成された複数の円筒状の流体封
入マウント８を介してリニアガイド１５に取り付けられ
る。ハウジング１２のクラッチ１４側に取り付けられた
筒状のブラケット８０が内周で流体封入マウント８の外
周を支持する一方、リニアガイド１５に基端を固設した
ピン８１で流体封入マウント８の内周を支持すること
で、ハウジング１２は流体封入マウント８の弾性に応じ
て軸１９の半径方向及び軸方向へ相対変位可能にリニア
ガイド１５で支持される。

【００４７】そして、リニアガイド１５に対して相対変
位可能なハウジング１２のフランジ部１２Ａがエンジン
１の端面に締結されて、エンジン１は等速ボールジョイ
ント９を介して相対変位可能に水動力計１０と結合され
る。

【００４８】テストパレット２０に支持されたエンジン
１の運転を開始すると、エンジン１の振動はハウジング
１２へ伝達されるが、ハウジング１２からリニアガイド
１５への振動の伝達は流体封入マウント８によって吸収
されて抑制され、また、エンジン１の振動による出力軸
の変位は等速ボールジョイント９によって吸収される。

【００４９】エンジン１はテストパレット２０の流体封
入マウント４を介してフロアで支持される一方、出力軸
側を流体封入マウント８を介して水動力計１０側に結合
したため、エンジン１と一体となる振動系を支持パレッ
ト３とハウジング１２までとして、前記従来例に比して
振動系の固有振動数を低減するとともに、この振動系を
低い動バネ定数で支持することで、エンジン１から水動
力計１０への振動の伝達を抑制し、前記第１実施例と同
様に実車搭載状態に近い状態でエンジン１の動力試験を
行うことが可能となり、動力試験の計測精度を向上させ
るとともに、設備の静粛化を推進することができるので
ある。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、エン
ジンを支持した状態での運転試験及びエンジンの搬送を
行う車両用エンジンのテストパレットにおいて、エンジ
ンを支持する第１のパレットと、流体封入マウントを介
して前記第１のパレットを支持する第２のパレットとを
備え、エンジンの運転時に発生する振動は流体封入マウ
ントの低い動バネ定数によって第１のパレットから第２
のパレットへの伝達を抑制することが可能となって、エ
ンジンはほぼ単体で振動する状態に近似させることがで
き、前記従来例に比してエンジンの音振判定の精度を向
上させることができると共に、第２のパレットから床面
への振動の伝達を抑制して設備の騒音を低減することが
可能となる。

【００５１】また、第２の発明は、前記第１のパレット
が、軽量化のための貫通孔を備えたため、エンジンと一
体となる振動系の質量を低減することで固有振動数を低
下させ、車両搭載状態に近い条件でエンジン単体の運転
試験を精度よく行うことが可能となって、前記従来例に
比してエンジンの官能評価等の試験精度を向上させるこ
とができる。

【００５２】また、第３の発明は、前記流体封入マウン
トを複数配設するとともに、前記第１のパレットとエン
ジンを合わせた重心位置からほぼ等しい距離に流体封入
マウントをそれぞれ配設し、エンジンと一体となる振動
系の重心位置からほぼ等距離に複数の流体封入マウント
を配設したため、各流体封入マウントの振動減衰特性を
ほぼ均一にして第１のパレットから第２のパレットへの
振動の伝達を確実に抑制し、設備の騒音を抑制するとと
もに、音、振動による官能評価の精度を向上させること
ができる。

【００５３】また、第４の発明は、エンジンの出力を計
測する手段と、この計測手段とエンジンの出力軸とを接
続する手段とを備えた車両用エンジンのテストベンチに
おいて、前記エンジンと接続手段との間に介装された自
在継ぎ手と、前記エンジン側の自在継ぎ手の一端を計測
手段に対して相対変位可能に支持する手段と、前記支持
手段と接続手段との間に介装された流体封入マウントと
を備えたため、エンジンと一体となる振動系はエンジン
側の自在継ぎ手までとなり、計測手段へのエンジンの振
動の伝達を遮断して設備の静粛化を推進することがで
き、さらに、前記従来例に比して振動系の固有振動数を
低減することが可能となって車両搭載状態に近い条件で
エンジン単体の運転試験を行うことができ、エンジンの
計測及び評価の精度を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すテストパレットの正面
図。

【図２】同じく平面図。

【図３】同じく右側面図。

【図４】流体封入マウントの正面図。

【図５】同じく断面図。

【図６】流体封入マウント及び防振ゴムの振動特性を示
す説明図。

【図７】他の実施例を示すテストパレット及びテストベ
ンチを示す正面図。

【図８】同じく等速ボールジョイントを示す要部断面
図。

【図９】従来例を示すテストパレットの正面図。

【図１０】同じく平面図。

【図１１】防振ゴムを示す斜視図。

【図１２】他の防振ゴムを示す斜視図。

【図１３】本願のテストパレットによるエンジンの回転
次数と振動レベルとの関係を示すグラフである。

【図１４】従来のテストパレットによるエンジンの回転
次数と振動レベルとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ ベースパレット ３ 支持パレット ４ 流体封入マウント ８ 流体封入マウント ９ 等速ボールジョイント １０ 水動力計 １２ ハウジング １３ カップリング １４ クラッチ ２０ テストパレット ３０ 貫通孔

フロントページの続き (72)発明者 堀江 秀樹 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 加藤 利彦 大阪府大阪市西淀川区御幣島３丁目２番11 号 株式会社ダイフク内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンを支持した状態での運転試験及
   びエンジンの搬送を行う車両用エンジンのテストパレッ
   トにおいて、エンジンを支持する第１のパレットと、流
   体封入マウントを介して前記第１のパレットを支持する
   第２のパレットとを備えたことを特徴とする車両用エン
   ジンのテストパレット。
2. 【請求項２】 前記第１のパレットが、軽量化のための
   貫通孔を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両
   用エンジンのテストパレット。
3. 【請求項３】 前記流体封入マウントを複数配設すると
   ともに、前記第１のパレットとエンジンを合わせた重心
   位置からほぼ等しい距離に流体封入マウントをそれぞれ
   配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の車両用エンジンのテストパレット。
4. 【請求項４】 エンジンの出力を計測する手段と、この
   計測手段とエンジンの出力軸とを接続する手段とを備え
   た車両用エンジンのテストベンチにおいて、前記エンジ
   ンと接続手段との間に介装された自在継ぎ手と、前記エ
   ンジン側の自在継ぎ手の一端を計測手段に対して相対変
   位可能に支持する手段と、前記支持手段と接続手段との
   間に介装された流体封入マウントとを備えたことを特徴
   とする車両用エンジンのテストベンチ。