JPH0979923A - 負荷試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキの作動油圧の調圧手段として用いら
れている流量制御型のサーボ弁の制御系を最適化して電
気系の応答性を高め、またサーボ弁からブレーキに至る
送油管の断面変形に起因する応答性の悪化を解消して油
圧系の応答性を高め、供試回転機の負荷特性を過渡特性
を含めて高精度に求め得るようにする。 【解決手段】 ブレーキ１のハウジング12の右側面に支
持ブラケット３を固定し、この支持ブラケット３上に流
量制御型のサーボ弁２を支持する。支持ブラケット３に
穿設した連通孔により、サーボ弁２の支持面とハウジン
グ12への取付け面とを連通し、ハウジング12に支持ブラ
ケット３が固定されたとき、この取付け面に開口する送
油路 17a,17bに前記連通孔の開口端が連通する構成と
し、サーボ弁２からブレーキ１に至る送油管を不要とす
る。また、サーボ弁２の制御系を、該サーボ弁２及びブ
レーキ１を二次の遅れ要素と見なして最適化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転機の負荷試験
に用いられる負荷試験装置に関し、更に詳述すれば、供
試回転機に加える負荷トルクの発生手段として油圧作動
型のブレーキを用いると共に、該ブレーキに供給される
作動油圧の調圧に流量制御型のサーボ弁を用いてなる負
荷試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧作動型のブレーキを負荷トルクの発
生手段とし、また該ブレーキの作動油圧の調圧手段とし
て流量制御型（直動型）のサーボ弁を用いてなる負荷試
験装置は、本願出願人による実公平５-43394号公報等に
開示されている。前記ブレーキは、所謂、湿式多板ブレ
ーキであり、ハウジングとこれの内部に回動自在に支承
された回転軸とを備え、該回転軸の外側に回転を拘束さ
れて同軸的に取り付けた多数枚の回転制動板と、前記ハ
ウジングの内側に同様に取り付けた多数枚の固定制動板
とを、ハウジング内に封入された油を介して交互に重合
させ、これらを油圧により動作する作動シリンダにより
相互に押し付けて制動トルクを発生する構成となってい
る。

【０００３】この負荷試験装置による負荷試験は、前記
ブレーキのハウジングを軸心回りでの揺動可能に支持
し、この揺動を、ハウジング外に突設された支持アーム
を介して拘束すると共に、前記回転軸を供試回転機に連
動連結して、前述の如く発生する制動トルクを供試回転
機に負荷せしめ、この間にブレーキが発生する制動トル
クを、これの反作用により前記支持アームの拘束端に加
わる荷重（制動トルク相当荷重）として検出し、この検
出結果に基づいて前記作動シリンダに送給される作動油
圧を調圧して、該作動シリンダの押し付けに伴って発生
する制動トルクを加減して行われる。

【０００４】以上の如く行われる負荷試験においては、
供試回転機の実際の使用時における種々の負荷状態を模
擬するため、前記目標トルクを変更しながらの試験が切
望されるが、このような試験を可能とするには、前記ブ
レーキが発生する制動トルクが目標トルクの変更に高速
度にて応答し、またダンピング特性の最適化が図られて
いることが必要である。

【０００５】前記ブレーキの作動油圧の調圧手段として
用いられている流量制御型のサーボ弁は、その動作電流
の制御により送油先への送給油圧（この場合にはブレー
キの作動油圧）を直接的に増減する直動型の弁であり、
応答性の向上とダンピング特性の最適化とを図るべく用
いられており、本願出願人は、前記サーボ弁の動作電流
を制御する制御系の最適化により電気系の応答性を高
め、また、前記ブレーキの作動シリンダとして、制動及
び解除の両方向への強制移動が可能な複動式のシリンダ
を用いて機械系の応答性を高めて、前述した要求、即
ち、応答性の向上とダンピング特性の最適化とに対応し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如き
対応を行ったとしても、実際に得られる応答性の向上効
果は、予想される効果に対して十分なものではなく、所
望の負荷状態を得るべく制御系に与える目標値（目標ト
ルク）が変更されたとき、負荷トルクの発生手段として
用いられているブレーキが実際に発する制動トルクの追
従が遅れ、試験精度の向上に限界があり、特に、回転方
向の転換を伴う負荷変更時における過渡特性の試験が高
精度に行えないという問題があった。

【０００７】この問題は、第１に、前記サーボ弁の動作
電流の制御系の最適化が不十分であることに起因するも
のである。即ち、本願出願人による従来の提案におい
て、前記サーボ弁は、前記動作電流の作用により、油圧
変換用のスプールへの作用荷重を発生するまでの部分を
比例要素と見なし、また、この作用荷重の印加によるス
プールの変位がブレーキの作動油圧に変換されるまでの
部分を一次の遅れ要素と見なし、全体として、一次遅れ
の伝達関数を有する遅れ要素として取り扱われており、
このことを前提として前記制御系の最適化が図られてい
る。

【０００８】ところが、流量制御型のサーボ弁におい
て、油圧変換用のスプールの実際の変位は、前記動作電
流に応じて発生する油流の作用により生じ、動作電流を
油流に変換する機構は、前述した比例要素ではなく二次
の遅れ要素として近似されるのが適当である。更に、サ
ーボ弁から送給される作動油圧によって動作するブレー
キもまた比例要素と見なされているが、該ブレーキもま
た、作動油圧の作用により移動して前記制動板に押し付
け力を加えるピストンを含んでおり、近似の二次遅れ系
として見なすのが適当である。これらのことから、前述
の如く最適化が図られた従来の制御系は、サーボ弁から
ブレーキに至るまでの制御対象の構成に対応せず、この
ことが、応答性及びダンピング特性の向上に所望の効果
が得られない一因となっている。

【０００９】また前記問題の他の原因は、作動油の調圧
手段たるサーボ弁と、該作動油が送給されるブレーキの
作動シリンダとを連結する送油管（油圧ホース）の変形
にある。即ち、目標トルクの変更に応じたサーボ弁の動
作により調圧された作動油がブレーキの作動シリンダに
送給されるとき、この送給のために用いられている送油
管の断面が、内面からの作動油圧の作用により一旦変形
し、この変形の解消を伴いつつ作動油圧の送給がなされ
る結果、特に、目標トルクの設定変更時に必要となる高
周波域において、作動シリンダの内部における実際の作
動油圧の変化が遅れて生じるためである。

【００１０】このような送油管（油圧ホース）の断面変
形に伴う応答性の悪化は、この遅れ分を見込んで前記サ
ーボ弁の制御系を構成することにより改善される。とこ
ろが前記送油管の変形挙動は、製品間の個体差が大き
く、また、サーボ弁とブレーキとの間の組み付け状態に
よっても変化することから、前記変形に伴う遅れ分を制
御系に高精度に反映させることが難しく、前述した問題
を有効に解消し得るものではない。前記遅れが生じた場
合、特に、大なる目標トルクの設定が行われた正逆転切
換え後の運転当初に、作動シリンダへの送給油圧が過度
に上昇して、前記ブレーキが発生する制動トルクに前記
目標トルクを超えるオーバシュートが出現し、使用者に
不安を抱かしめるのみならず、負荷試験装置の機械系及
び油圧系の各部、並びに供試回転機に損傷を及ぼす虞が
ある。

【００１１】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、ブレーキの作動油圧の調圧手段として用いられ
ている流量制御型のサーボ弁の制御系を、該サーボ弁及
び前記ブレーキを二次の遅れ要素と見なして最適化する
ことにより電気系の応答性を高め、また、サーボ弁から
ブレーキに至る送油管（油圧ホース）を不要とし、該送
油管の断面変形に起因する応答性の悪化を有効に解消し
て、設定トルクの変更時にブレーキが発生する制動トル
クの応答性を大幅に向上させることができ、供試回転機
の負荷特性を過渡特性を含めて高精度に求め得る負荷試
験装置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】本発明の第１発明に係る
負荷試験装置は、供試回転機に連動連結された油圧作動
型のブレーキと、該ブレーキの作動油圧を調圧する流量
制御型のサーボ弁とを備え、前記作動油圧の送給により
前記ブレーキが発生する制動トルクを検出し、この検出
信号と目標トルク指令信号との偏差を解消すべくサーボ
アンプが出力する制御信号により前記サーボ弁を動作さ
せ、前記供試回転機の負荷試験を前記目標トルク指令信
号に対応する負荷トルク下にて行うようにした負荷試験
装置において、前記サーボ弁から前記ブレーキに送給さ
れる作動油圧を検出する圧力センサを備え、前記サーボ
アンプは、前記偏差に基づいて前記サーボ弁の必要動作
量を演算する動作量演算部と、該動作量演算部の出力と
前記圧力センサの検出信号との偏差を入力とするＰ演算
器に、前記作動油圧の検出信号を入力とするＤ演算器を
並設してなるＰＤ演算部と、該ＰＤ演算部の出力に一次
の進みを付与して前記制御信号を生成する進み補償要素
とを具備することを特徴とする。

【００１３】更に加えて前記動作量演算部は、前記制動
トルクの検出信号と前記目標トルク指令信号との偏差を
入力とするＰ演算器に、前記制動トルクの検出信号を入
力とするＤ演算器を並設してなるＰＤ演算部として構成
してあることを特徴とする。

【００１４】即ち、ブレーキへの送給油圧の検出結果を
用いたＰＤ演算部と、これの出力側の一次の進み補償要
素とにより、動作電流を油流に変換するまでの二次の遅
れ系と作動油圧の発生までの一次の遅れ系とからなる前
記サーボ弁に対応する伝達関数を有する圧力マイナール
ープを構成し、該マイナーループの固有角周波数をを可
及的に高めて、このマイナーループが制御系全体におい
て定数として取り扱い得るようにする。

【００１５】更には、以上の如き圧力マイナーループへ
の入力となるサーボ弁の動作量を演算する動作量演算部
を、制動トルクの検出信号と目標トルク指令信号との偏
差を入力とするＰ演算器に、制動トルクの検出信号を入
力とするＤ演算器を並設してなるＰＤ演算部とし、二次
の遅れ系として挙動するブレーキを模擬したメジャール
ープを構成して、これらにより、応答性の向上とダンピ
ングの最適化とを達成する。

【００１６】また本発明の第２発明に係る負荷試験装置
は、揺動可能に支持されたハウジングの内部に構成さ
れ、供試回転機に連動連結された油圧作動型のブレーキ
と、該ブレーキの作動油圧を調圧する流量制御型のサー
ボ弁とを備え、前記作動油圧の送給により前記ブレーキ
が発生する制動トルクを前記供試回転機に加え、該供試
回転機の負荷試験を種々の負荷条件下にて行うようにし
た負荷試験装置において、前記ハウジングの外側に取り
付けられ、前記サーボ弁を支持する支持ブラケットと、
該支持ブラケットに形成され、前記ハウジングの取り付
け面に開口する前記作動油圧の供給口と前記サーボ弁の
各送油ポートとを直接的に連通する連通路とを具備する
ことを特徴とする。

【００１７】即ち、作動油の調圧手段として使用する流
量制御型のサーボ弁は、その取り付け位置に制約がない
ことを利用し、供試回転機に加える負荷トルクの発生手
段としてのブレーキのハウジングの外側に取り付けた支
持ブラケット上にサーボ弁を支持し、該支持ブラケット
に形成された連通路により、ハウジングの取り付け面に
開口を有する作動油圧の供給口とサーボ弁の送給ポート
とを直接的に連通し、送油管を不要として、送油管の変
形に伴う応答性及びダンピング特性の悪化を低減する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る負荷
試験装置の油圧回路の構成を示す模式図である。この負
荷試験装置は図示の如く、負荷トルクを発生する油圧作
動型のブレーキ１、該ブレーキ１の制動及び解除動作を
行わしめるべく、これの内部に構成された作動シリンダ
10（図２参照）への送給油圧（作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_b ）を
制御する流量制御型のサーボ弁２、及び作動油圧Ｐ_a ，
Ｐ_b の元圧となるブレーキ油圧Ｐ₀ を発生する可変容量
型の油圧ポンプＰ₁ を備え、更に、ブレーキ１の内部の
潤滑及び冷却用の油の送給源となる油圧ポンプＰ₂ を備
えてなる。

【００１９】前記ブレーキ１は、供試回転機Ａの出力軸
に連動連結される回転軸11と、この回転軸11を支承し、
内部に油が封入されたハウジング12とを備え、両者に夫
々回転を拘束して取り付けた多数の制動板間に制動トル
クを発生する湿式多板ブレーキである。図２はブレーキ
１の内部構造を示す縦断面図である。なお、図２の上半
部には制動状態が、また下半部には、制動の解除状態が
夫々示されている。

【００２０】ブレーキ１のハウジング12は、基台Ｂ上に
適長離隔して立設された一対の支持台Ｃ，Ｃ間に、各別
の玉軸受 12A,12Bを介して揺動自在に支持されている。
支持台Ｃ，Ｃは、前記玉軸受 12A,12Bを収納する上下２
つ割りの軸受ケースを構成しており、前記ハウジング12
は、回転軸11の所要部位に前記玉軸受 12A,12Bを夫々嵌
着し、これらを、上半部を外した支持台Ｃ，Ｃ上に載置
した後、上半部を被せる手順により容易に組み立てるこ
とができ、更に、この組み立ての逆手順により容易に分
解することができる。

【００２１】このように支持されたハウジング12は、前
記回転軸11を支承し、該回転軸11との間にブレーキとし
ての作用部を構成するブレーキハウジング 12Cと、これ
の外側を囲繞する外筒 12Dと、前記玉軸受 12Aの支持部
となる支持ブロック 12Eとを備えてなる。外筒 12Dは、
適宜の肉厚を有する円筒胴の両端に、内向きに張り出す
フランジを着脱自在に固定してなり、これらのフランジ
を、作動シリンダ10、ブレーキハウジング 12C及び支持
ブロック 12Eに同軸的に固定し、両者を一体化させてハ
ウジング12を構成している。

【００２２】ブレーキ１の回転軸11は、前記支持ブロッ
ク 12Eに嵌着固定された一対の玉軸受 11A,11Bにより、
一側の中途部（図の左側）を、またブレーキハウジング
12C内に適長挿入させた他端部を、該当位置に嵌着固定
された針状ころ軸受 11Cにより夫々支持され、軸心回り
での回動が可能となっている。前記ブレーキハウジング
12C内に挿入された回転軸11の外周と、回転軸11の外側
を囲繞するブレーキハウジング 12Cの内周とには、夫々
に回転を拘束されると共に、軸長方向への移動自在に多
数枚の制動板が取り付けてあり、これらは、軸長方向に
交互に重合させてある。

【００２３】作動シリンダ10の右側端には、軸心部に穿
設された支持孔内に嵌着された玉軸受 15A及び針状ころ
軸受 15Bにより、その中途部及び先端部を支持させて回
転継手15が取り付けてあり、作動シリンダ10の内部に
は、前記回転継手15及びこれに連なる油路16を介して導
入及び導出される潤滑及び冷却用の油が封入されてお
り、前記制動板の重合は、この封入油を介してなされて
いる。

【００２４】ブレーキ１は、回転軸11側及びブレーキハ
ウジング 12C側の制動板が相互に接近せしめられたと
き、ブレーキハウジング 12C内部の封入油を介して両者
間に生じる摩擦により制動トルクを発生し、また相互に
離反せしめられたとき、制動トルクを解除する構成とな
っている。

【００２５】前記封入油は、常に安定した制動トルクを
得るべく、前記制動板同士の摩擦により発生する熱を吸
収する冷却作用をなし、前記回転継手15を介して常時入
れ替えられている。回転継手15は、前記油路16に連結さ
れた導入路の外側に、これを囲繞する態様に環状の導出
路を備える二重管路であり、導入路に導入された冷却油
は、油路16を経てブレーキハウジング 12C内に導入さ
れ、これの周壁を貫通する貫通孔を経て外筒 12D内に流
出し、図２の下半部に示す如く、作動シリンダ10の一部
に形成された排油路 12Fを経て前記回転継手15の導出路
に導かれ、該導出路を経て外部に導出される。なお、排
油路 12Fは、その中途部にて分岐された分岐路 12Gによ
り、作動シリンダ10の右側面（シリンダ穴底）に連通さ
せてある。

【００２６】このようにブレーキ１の内部循環する冷却
油の供給は、図１に示す如く、前記油圧ポンプＰ₂ から
ブレーキ１を経て油タンクＴに戻る循環油路の中途に、
フィルタＦ及び２連の冷却器Ｇ，Ｇを備えてなる外部油
路によりなされ、回転継手15を経て導出される油は、油
タンクＴへ還流するまでにフィルタＦにより異物を除去
され、また、制動板の摩擦部にて吸収した熱を冷却器
Ｇ，Ｇにて放出し、清浄化されると共に、十分に冷却さ
れた状態で油タンクＴに戻り、再循環されるようになし
てある。

【００２７】ブレーキ１内部を循環する冷却油の温度
は、図２に示す如く、外筒 12Dの外側に固定された温度
センサ14より検出されている。この検出結果は、例え
ば、油温が上限値を超えたとき、ブレーキ１における制
動力の発生を禁じる安全系統の作動のためのトリガとし
て用いられている。なおこの動作は、後述する制御系に
おいて、目標トルク指令信号Ｅ_s をゼロとすることによ
り達成される。

【００２８】冷却油の導入路となる前記油路16の左端部
は、回転軸11の中心部を貫通する細径の潤滑油路 16Aを
介して、前記玉軸受 11A,11Bの配設位置に連通してお
り、前記冷却油は、玉軸受 11A,11B及び高圧用のオイル
シール 11Dの潤滑及び冷却油としても使用されている。
図３は、玉軸受 11A,11Bの近傍の拡大断面図であり、本
図に示す如く玉軸受 11A,11Bは、夫々の間に環状のスペ
ーサ板 11Eを挾み、内輪間に所定の隙間を隔てて配して
ある。

【００２９】前記油路16の先端に連続する潤滑油路 16A
は、前記スペーサ板 11Eの相当位置にて回転軸11の外周
に連通されており、油路16に導入される冷却用の油は、
前記潤滑油路 16Aを経て玉軸受 11A,11B間に噴出し、一
側においては、玉軸受 11Aの内部、又は該玉軸受 11Aの
止めナットを係止する回り止め溝の内部を経てオイルシ
ール 11Dの配設空間に導入され、該オイルシール 11D及
び前記玉軸受 11Aの潤滑及び冷却に供された後、支持ブ
ロック 12Eに形成された戻り油路 16Bを経て外筒 12D内
に排出され、また他側においては、玉軸受 11Bを経て外
筒 12D内に直接的に排出され、この間に玉軸受 11Bを潤
滑するようになしてある。

【００３０】玉軸受 11A,11B間に介装されたスペーサ板
11Eは、図４に示す如く、薄肉の中抜き円板の一面に、
所定の厚さを有する突起 11Fを周方向に複数（図におい
ては４つ）等配してなる。これらの突起 11F,11F…の夫
々は、周方向に適宜の長さを有し、相互間に所定幅の隙
間を形成している。

【００３１】これにより、玉軸受 11A,11B間にスペーサ
板 11Eが挾持された図３に示す組立状態において、潤滑
油路 16Aからの噴出油は、前記突起 11F,11F…間の隙間
を経て玉軸受 11A,11Bの配設室内に導入され、両側の玉
軸受 11A,11Bに配分されることになり、両玉軸受 11A,1
1Bの転動面、及び前記オイルシール 11Dの摺動面は良好
に潤滑される。スペーサ板 11Eの介装による潤滑性の向
上効果は、前記回転軸11を略水平とした図２に示す横型
使用時におけるよりも、回転軸11を略鉛直として行われ
る縦型使用時において顕著である。

【００３２】以上の如き玉軸受 11A,11Bの支持部からハ
ウジング12外に延設された回転軸11の突出部には、供試
回転機との連結のためのカップリング18が嵌着され、こ
のカップリング18の末端との間に挾持される態様に回転
速度検出用の歯車 19Aが固定されている。またハウジン
グ12の外面には、前記歯車 19Aの歯面に臨ませて磁電式
のピックアップ 19Bが取り付けてあり、該ピックアップ
19Bと前記歯車 19Aとにより回転軸11の回転検出器19が
構成されている。この回転検出器19の検出結果は、後述
する制御系において、ブレーキ１及びこれと連動回転す
る供試回転機の回転速度を示すフィードバック信号とし
て用いられている。

【００３３】図５は、図２の要部拡大図であり、ブレー
キハウジング 12C内に構成されたブレーキ作用部を示し
てある。前記制動板の押し付けは、ブレーキハウジング
12Cの左側に構成された複動型の作動シリンダ10により
行われる。

【００３４】この作動シリンダ10は、ブレーキハウジン
グ 12Cの右側端部に周設した段付環孔（制動板側が大径
に、これより遠い側を小径にしてある）の内部に、これ
に対応する段付環状をなすピストン 100を嵌め合わせ、
該ピストン 100の両側に一対の作動油室 10a,10bを形成
してなる。一側の作動油室 10aは、前記段付環孔の大径
部の右側に、他側の作動油室 10bは、同じく小径部の左
側に夫々形成されており、各別の送油路 17a,17bを介し
て図２に示す如くハウジング12の右側外壁の相異なる位
置に夫々連通させてあり、これらの送油路 17a,17bの開
口端に前記作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_b が導入されるようになっ
ている。

【００３５】作動油室 10a,10bの相互間、及びこれらと
作動シリンダ10の内周面との間の封止は、ピストン 100
と前記段付環孔との嵌合周面に巻装された角リングによ
り確実になされ、作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_b の導入に伴うピス
トン 100の移動が滑らかに生じるようになしてある。こ
の封止構造によれば、多少の油漏れを伴うが、摺動抵抗
の軽減により応答性の改善に寄与できる。

【００３６】而してピストン 100は、一方の作動油室 1
0aへの作動油圧Ｐ_a の導入に応じて前記制動板を押圧す
べく進出し、各制動板間に発生する制動トルクを増す制
動動作をなし、逆に他方の作動油室 10bへの作動油圧Ｐ
_b の導入に応じて退入し、押し付け力の緩和により各制
動板間の制動トルクを軽減し、更に解除する制動解除動
作をなす。前記制動板の夫々の間には、これらを離反方
向に相互に付勢する皿ばね 101,101…が介装してあり、
これらは、ピストン 100の退入に応じた各制動板の離反
を補助し、制動解除動作を確実化する作用をなしてい
る。

【００３７】作動油室 10aの内部におけるピストン 100
の受圧面積Ｓ₁ と、作動油室 10b内におけるピストン 1
00の受圧面積Ｓ₂ とは、互いに略等しくなるように設定
されている。従って、前記ピストン 100における制動板
の押圧部分の逆側（小径部の右側）には、前記押圧部分
の面積Ｓ₃ と略等しい面積Ｓ₄ を有するドレン低圧受圧
部が形成されている。このような各部の面積設定によ
り、作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_bが導入されていない場合に、外
筒 12Dの内部に残るドレン圧力に起因してピストン 100
の両側端に作用する力がキャンセルされ、ピストン 100
の無為な動きを解消すると共に、作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_b の
導入時における確実な作動が可能となる。なお、図５に
表示されたＳ₁ とＳ₂ とは、またＳ₃ とＳ₄ とは、相互
に異なる長さとなっているが、これは、夫々における平
均直径の相違によるものである。

【００３８】図６は、以上の如く構成されたブレーキ１
の外観を示す正面図、図７は、同じく右側面図である。
図７に示す如く、ブレーキ１のハウジング12の外面、具
体的には、外筒 12Dの外周面には、長手方向の略中央部
に、半径方向外向きに突出する態様に所定長さの支持ア
ーム13が取り付けてある。支持アーム13は、基台Ｂ上に
立設された支持杆40の上端部に先端を連結され、該支持
杆40によりハウジング12の揺動を拘束すべく略水平に支
持されている。支持杆40の中途部には、ロードセル41が
介装され、前記ブレーキ１による制動トルクの発生に伴
って支持アーム13を介して支持杆40に加わる荷重（制動
トルク相当荷重）を検出している。

【００３９】支持アーム13は、外筒 12Dの周面に突設さ
れた取付け座 13Aに基端をねじ止めして固定されてい
る。このように支持アーム13は、ブレーキ１のハウジン
グ12と別体とされ後付け固定する構成となっており、ブ
レーキ１全体の基台Ｂ上への据え付けが支持アーム13の
存在により阻害される虞れがない。なお、支持アーム13
の支持角度の微調整は、支持杆40の中途のスタッドボル
ト50の長さ調節により、ハウジング12に対する支持アー
ム13の固定位置の調整、基台Ｂ上でのブレーキ１全体の
固定位置の調節によらずに可能であり、高精度での組付
けが容易に実現し得る。

【００４０】図６には、支持アーム13の取り付け側と逆
側の面が現れており、該面にも前記取付け座 13Aと同様
の取付け座 13Bが突設されている。この取付け座 13Bに
は、図７中に２点鎖線により示す如く、制動トルクの校
正用のアーム 13Cが取付けられるようになしてある。

【００４１】図６及び図７に示す如く、基台Ｂは、板材
の溶接により十分な強度を有して構成されており、外周
の複数か所に縦位置に架設された補強用のリブ板42，42
…のいくつか、具体的には、基台Ｂの各角部近傍の両側
面側に突出する４つのリブ板42，42…は、図７に示す如
く、下向きに鉤形の屈曲形状を有して成形され、上部に
支持されたブレーキ１と共に基台Ｂを吊り上げるための
吊り上げフックを構成している。このようなリブ板42，
42…の配置により、基台Ｂ上に組み付けられたブレーキ
１は、安定して吊り上げ搬送でき、所望位置への据え付
けを確実に行うことができる。

【００４２】基台Ｂの上面中央部には、ブレーキ１の本
体、具体的には、ハウジング12の外筒 12Dの平面形状に
相当する幅及び長さを有して開口が形成されており、こ
の開口の全面を覆う態様に板金製のオイルパン43が着脱
自在に取付けられている。このようなオイルパン43の別
体化により、ハウジング12の各部からの滲みにより生じ
る潤滑油及び冷却油の漏れ出しを確実に捕捉できると共
に、捕捉された排油の廃棄が容易に行えるようになる。

【００４３】また、前記基台Ｂの下側の据え付けのため
の座面は、連続した一面により形成されており、該基台
Ｂの据え付け時に、据え付け用のレール幅に拘束される
ことなく芯出し作業が容易に行えるようになしてある。

【００４４】図６及び図７には、ブレーキ１を支持する
支持台Ｃ，Ｃが上下２つ割りの軸受ケースを構成するこ
とが明らかである。図６及び図７に示す支持台Ｃ，Ｃ
は、回転軸11を略水平とした横型使用時に用いられるも
のであり、図６及び図７に示す如く、基台Ｂの上面から
離反した状態にハウジング12を支持し得る高さを有して
いる。回転軸11を略鉛直とする縦型使用時には、支持台
Ｃ，Ｃに作用するブレーキ１の重量を支えるべく、脚座
45，45の曲げ強度を増強すると共に、ブレーキ１を基台
Ｂと共に縦位置に支持すべく、図８に示す如き支持台44
が合わせて用いられる。

【００４５】支持台44は、矩形枠形をなす脚枠 44aの一
辺の両端に、略直交する態様に支持板 44b,44bを立設
し、これらの間に基台Ｂの固定のための座板 44c,44cを
横架する一方、脚部 44aと支持板 44b,44bとの間に、両
者の直交関係を補強すべく補強板 44d,44dを斜交いに架
設する等、各部の強度を高める補強を施して構成されて
いる。ブレーキ１を支持する基台Ｂは、座板 44c,44cに
内側に面して固定され、脚枠 44aが固定される水平面に
対して回転軸11を、上又は下向きの垂直方向、即ち、略
鉛直に保って取付けられ、この取付け状態下にて、縦型
の供試回転機に回転軸11を直結しての試験、即ち、縦型
での使用に対応する。

【００４６】さて、以上の如く構成された本発明に係る
負荷試験装置において、ブレーキ１に送給される作動油
圧Ｐ_a 及びＰ_b を調圧する流量制御型のサーボ弁２は、
広く市販されている般用相当品であり、図１中に模式的
に示す如く、前段増幅部2a及び案内弁部2bを備えてな
る。

【００４７】前段増幅部2aは、一対の駆動コイルとこれ
らを囲繞するコアとを備えてなり、両駆動コイルへの通
電により、この通電量に応じた微小変位（一般的には回
転変位）を正逆両方向に生ぜしめ、案内弁部2bにおける
スプールの移動のための油流を発生する動作をなす部分
である。案内弁部2bは、４ポート３位置切換式のスプー
ル弁であり、これら４つのポートの内の２つ（ポンプポ
ートＰ及びタンクポートＴ）は、図示の如く、ブレーキ
油圧Ｐ₀ を発生する油圧ポンプＰ₁ と低圧状態に維持さ
れた油タンクＴとに夫々接続されており、また残りの２
つのポート（送油ポートＡ，Ｂ）は、油圧の送給先とな
る前記ブレーキ１の作動シリンダ10の制動側及び制動解
除側の作動油室 10a,10bに各別に接続されている。

【００４８】案内弁部2bのスプールは、前記各ポートの
全てをブロックする中立位置と、作動油室 10aを油圧ポ
ンプＰ₁ に、作動油室 10bを油タンクＴに夫々連通させ
る左位置と、作動油室 10aを油タンクＴに、作動油室 1
0bを油圧ポンプＰ₁ に夫々連通させる右位置とをとり得
るようになしてあり、これら各位置間での移動は、前述
の如く、前段増幅部2bの動作により発生する油流を前記
スプールの両側に作用せしめることにより生じる。

【００４９】而して案内弁部2bのスプールは、前段増幅
部2aへの動作電流の通電がなされていない場合、両端面
に作用する油流が存在しないことから、前記中立位置を
保っており、前段増幅部2aへの動作電流の通電がなされ
た場合、この通電方向（一対の駆動コイルのいずれに通
電がなされたか）に応じて前記左位置又は右位置に向け
て変位することになり、この変位は、前段増幅部2aの動
作電流のわずかな変化に急峻に応答して生じ、前記スプ
ールは、前記動作電流の強さに応じた平衡位置を高精度
に実現して停止する。

【００５０】そして、このように生じる案内弁部2bのス
プール変位は、ブレーキ１の作動油室 10a,10bと油ポン
プＰ₁ 又は油タンクＴとの連通面積を増減する作用をな
す。例えば、スプールの変位が左位置に向けて生じた場
合、油圧ポンプＰ₁ が発生するブレーキ油圧Ｐ₀ は、制
動側の作動油室 10aに送給され、ピストン 100の進出に
より、回転軸11側及びブレーキハウジング 12C側の制動
板が相互に押し付けられ、各制動板間に油膜を介して生
じる摩擦抵抗によりブレーキ１は制動トルクを発生す
る。また、制動解除側の作動油室 10bは油タンクＴに連
通された状態となり、前述した制動動作により他方の作
動油室 10bから排出される作動油は、案内弁部2bを経て
油タンクＴに速やかに戻り、制動のためのピストン 100
の動作は迅速に生じる。

【００５１】このとき、作動油室 10aに送給される作動
油圧Ｐ_a は、案内弁部2bの通過により減圧されたもので
あり、この減圧量は、前記スプールの変位量に対応し、
この変位量は、前段増幅部2aにおける動作電流の通電量
に高精度に対応する。即ち、ブレーキ１が発生する制動
トルクは、サーボ弁２の前段増幅部2aへの動作電流の制
御により高精度に制御できる。前段増幅部2aへの動作電
流の制御は、後述するサーボアンプ５（図12及び図13参
照）の動作により行われる。

【００５２】一方、前記案内弁部2bのスプール変位が右
位置に向けて生じた場合、油圧ポンプＰ₁ が発生するブ
レーキ油圧Ｐ₀ は制動解除側の作動油室 10bに送給さ
れ、ピストン 100の退入により、ブレーキ１は制動トル
クを解除する。この解除動作においても、他方の作動油
室 10aから排出される作動油は、油タンクＴに速やかに
戻り、ピストン 100の動作は迅速に生じる。このような
動作中、作動油室 10a,10bへ送給される作動油圧Ｐ_a ，
Ｐ_b は、各別の圧力センサ 80a,80bにより夫々検出され
ている。

【００５３】本発明に係る負荷試験装置において、ブレ
ーキ１のハウジング12の外側、具体的には、図２及び図
６に示す如く、支持台Ｃによる支持部位の一側に露出す
る作動シリンダ10の右端面に支持ブラケット３が取付け
てあり、前述の如く構成されたサーボ弁２は、この支持
ブラケット３上に固定支持させてある。

【００５４】図９は、支持ブラケット３の上部における
サーボ弁２の支持状態を示す要部拡大正面図、図10及び
図11は、夫々図９のＸ−Ｘ線及びXI−XI線による断面図
である。図示の如く支持ブラケット３は、その一面にサ
ーボ弁２が固定される支持台3aと、該支持台3aの一端辺
に沿って略直角をなして交叉する態様に連設された固定
フランジ3bとを備え、図６に示す如く、ハウジング12の
前記端面に固定フランジ3bをねじ止め固定することによ
り、支持台3aの上面を略水平として取付けられている。

【００５５】図９に示す如く固定フランジ3bの下半部に
は、半円形の切欠き部3cが形成してあり、支持ブラケッ
ト３の固定は、図７に示す如く、ハウジング12の軸心部
に突出する回転継手15の周面を前記切欠き部3cにより跨
ぐ態様にてなされている。

【００５６】図10に示す如く、支持台3aの内部には、厚
さ方向の略中心位置を幅方向に貫通する態様にて、一側
の貫通端をプラグにより塞いで導圧孔30が形成されてい
る。該導圧孔30は、中途部に略直角をなして交叉する導
圧孔31により支持台3aの上面に連通させてあり、この連
通端には、支持台3aの上面にサーボ弁２が固定されたと
き、該サーボ弁２のポンプポートに接続されるようにな
してある。導圧孔30の他側の貫通端は、図示しない給油
管を介して前記油圧ポンプＰ₁ の吐出側に接続されてお
り、該油圧ポンプＰ₁ が発生するブレーキ油圧Ｐ₀ は、
導圧孔30及び導圧孔31を経てサーボ弁２のポンプポート
に供給される。

【００５７】また前記導圧孔30の一側には、これと略平
行をなして幅方向の両側面から中央近傍にまで達し、夫
々の側面への各別の開口端をプラグにより塞いで一対の
導圧孔 32a,32bが形成されている。これらの下位置に
は、ハウジング12への取付け面に基端を発し、導圧孔 3
2a,32bと略直角をなし、夫々の先端に達する長さを有し
て送圧孔 33a,33bが形成されており、該送圧孔 33a,33b
と前記導圧孔 32a,32bとは、夫々の先端部に略直角をな
して交叉する各別の連通孔 34a,34bにより、支持台3aの
上面に連通させてある。これらの連通端は、支持台3aの
上面に前記サーボ弁２が固定されたとき、該サーボ弁２
の一対の送油ポートに夫々接続されるようになしてあ
る。

【００５８】また、ハウジング12への取付け面における
前記送圧孔 33a,33bの開口端は、固定フランジ3bが前述
の如く固定されたとき、ハウジング12の取付け面におけ
る前記送油路 17a,17bの開口端に連通するようになして
ある。この構成により、サーボ弁２の送油ポートから送
出される作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_b は、連通孔 34a,34b及び送
圧孔 33a,33bを経て前記送油路 17a,17bに直接的に導入
され、ブレーキ１の前記作動油室 10a,10bに各別に送給
されて、制動又は制動解除動作が行われる。

【００５９】連通孔 34a,34bの中途に交叉する前記導圧
孔 32a,32bは、夫々の閉塞端近傍に略直角をなして交叉
する各別の連通孔 36a,36bにより支持台3aの上面に連通
させてあり、この連通端には、図９に示す如く、圧力セ
ンサ 80a,80bが装着されている。この装着により作動油
室 10a,10bへ送給される作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_b は、導圧孔
32a,32b及び連通孔 36a,36bを介して各別の圧力センサ
80a,80bに作用し、これらにより検出されることとな
る。

【００６０】更に前記送圧孔 32a,32bの一側には、これ
ら及び前記導圧孔30と略平行をなして、幅方向の一側面
から所定の深さを有して還流孔35が穿設され、該還流孔
35の下位置には、ハウジング12への取付け面に基端を発
し、送圧孔 33a,33bの略中央にてこれらと略平行をな
し、還流孔35の先端部に達する長さを有して還流孔37が
穿設してある。これらは、夫々と略直角をなして交叉す
る連通孔38により支持台3aの上面に連通させてあり、こ
の連通端は、支持台3aの上面に前記サーボ弁２が固定さ
れたとき、該サーボ弁２のタンクポートに接続されるよ
うになしてある。

【００６１】還流孔35と還流孔37との連通孔38による連
通態様、及び前記導圧孔30と前記連通孔31との連通態様
は、図11に示されており、これらと異なる断面における
前記導圧孔 32a,32bと前記送圧孔 33a,33bとの各別の連
通孔 34a,34bによる連通態様も同様に実現されている。
この連通態様は、図９中に破線により示してある。

【００６２】而して、前述した制動又は制動解除動作に
応じて前記作動油室 10b又は 10aから押し出される作動
油は、各別の送油路 17b又は 17aを経て送圧孔 33b又は
33aに還流し、各別の連通孔 34b又は34a を経てサーボ
弁２に還流した後、該サーボ弁２の内部を通ってタンク
ポートに接続された連通孔38に導入され、還流孔35及び
還流孔37の開口端に導かれる。

【００６３】支持台3aの側面に開口する還流孔35の開口
端は、適宜の排油管により油タンクＴに接続することが
できる。また支持ブラケット３の取付け面に開口する前
記還流孔37の開口端は、ハウジング12への前述した固定
により、該固定面における前記分岐路 12Gの開口端に連
通するようになしてある。この構成により、還流孔35及
び還流孔37の開口端に導かれた還流油は、一方では、還
流孔35の開口端に接続された排油管を経て油タンクＴに
排油され、また他方では、分岐路 12Gを経てハウジング
12内に導入され、該分岐路 12Gの先端に連通する前記排
油路 12F中の冷却及び潤滑用の油と合流し、これらと共
に、回転継手15の外側環状路を経て油タンクＴに排油さ
れる。

【００６４】還流孔35の開口端は、前記排油管の接続を
行わない場合、図10中に破線にて示す如くプラグにより
閉塞される。このときサーボ弁２に接続される管は、導
圧孔30の開口端に接続される油圧ポンプＰ₁ からの給油
のための給油管のみであり、ブレーキ１の作動シリンダ
10への作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_b の送給、該作動シリンダ10か
らの還流油の排油は、サーボ弁２を支持する支持ブラケ
ット３及びブレーキ１のハウジング12に穿設された油路
を介して行われる。従って、前述した送油及び排油に際
し、油路の変形は無視し得るレベルとなる。

【００６５】以上の如く構成された本発明に係る負荷試
験装置においては、ブレーキ１が発生する制動トルクを
所定の目標トルクに維持すべく、作動油圧Ｐ_a 又はＰ_b
の送給によりブレーキ１が発生する制動トルクの検出結
果に基づいて前記サーボ弁２の動作電流を制御するフィ
ードバック制御が行われている。図12は本発明に係る負
荷試験装置の制御系のブロック線図である。

【００６６】ブレーキ１が発生する制動トルクは、図７
に示す如く配されたロードセル41により、ブレーキ１の
ハウジング12を支持アーム13を介して支持する支持杆40
に作用する制動トルク相当荷重として検出されており、
この検出結果は、トルクフィードバック信号Ｅ_b として
サーボアンプ５に与えられている。また、ブレーキ１に
送給される作動油圧Ｐ_a ，Ｐ_b は、前述の如く配された
圧力センサ 80a,80bにより検出されており、これらは、
夫々の大きさに対応する電圧信号としてサーボアンプ５
に与えられている。

【００６７】サーボアンプ５にはまた、回転軸11を介し
て供試回転機に加えるべき目標トルクが、この大きさに
対応する電圧信号（トルク指令信号Ｅ_s ）として与えら
れており、サーボアンプ５は、これらの入力信号を後述
の如く処理し、サーボ弁２に制御電流ｉを出力する動作
をなす。

【００６８】制御電流ｉが与えられるサーボ弁２は、前
述の如く構成されており、電油量変換部20と油圧変換部
21とに置き換えられる。電油量変換部20は、前段増幅部
2aに相当し、サーボアンプ５から与えられる制御電流ｉ
を案内弁部2bのスプールに作用する油流に変換する作用
をなす部分であり、図示の如く、ゲインＫ_a を有する近
似的な二次遅れ要素として表される。

【００６９】一方油圧変換部21は、案内弁部2bに相当
し、前記油流の作用により生じるスプールの変位をブレ
ーキ１の作動油圧Ｐ_a （又はＰ_b ）に変換する作用をな
す部分であり、サーボ弁２からブレーキ１に至る油路を
含み、ゲインＫ_p を有する一次遅れ要素として表され
る。本発明に係る負荷試験装置においては、前記送油の
ための油路が、支持ブラケット３における導圧孔 32a,3
2b、送圧孔 33a,33b及び連通孔 34a,34bと、ハウジング
12における送油路 17a,17bとからなり、これらが高い油
路剛性を有することから、油圧変換部21の遅れ成分を正
確に見積もることができる。なお油圧変換部21のゲイン
Ｋ_p は、サーボ弁２の負荷流量特性及び油路容積、並び
に作動油の体積弾性率に依存する定数として表される。

【００７０】而して、サーボアンプ５からサーボ弁２に
与えられる制御電流ｉは、まず、電油量変換部20を経て
油流の次元に変換され、次に、油圧変換部21を経て作動
油圧Ｐ_a （又はＰ_b ）に変換されてブレーキ１に送給さ
れる。

【００７１】サーボ弁２において調圧された作動油圧Ｐ
_a の送給に応じて制動トルクＴ_b を発生するブレーキ１
は、図示の如く、メカニカル加算点64とトルク変換部65
とに置き換えられる。メカニカル加算点64は、ブレーキ
１のピストン 100と、該ピストン 100により押圧される
制動板に相当する部分であり、このメカニカル加算点64
においては、サーボ弁２から送給される作動油圧Ｐ_a か
ら、前記戻しばね 101,101…の付勢力を進出側油室 10a
での受圧面積にて除して得られる等価ピストン戻し圧力
Ｐ_r が減じられ、前記ピストン 100は、両圧力の差（Ｐ
_a −Ｐ_r ）に受圧面積を乗じた力にて制動板を押圧す
る。

【００７２】この押圧力は、ゲインＫ_c を有する近似的
な二次遅れ要素として表されるトルク変換部65を経て制
動トルクＴ_b に変換される。なお、トルク変換部65のゲ
インＫ_c は、ピストン 100の押圧力に対する制動トルク
Ｔ_b の変化率を示すブレーキ定数であり、このブレーキ
定数Ｋ_C は、制動板の有効直径と枚数、各制動板間の動
摩擦係数、ピストン 100の受圧面積等、ブレーキ１各部
の寸法に依存する定数である。

【００７３】このようにブレーキ１が発生する制動トル
クＴ_b は、回転軸11の軸心から支持アーム13の先端に至
るまでの間の長さＬにて除された制動トルク相当荷重Ｆ
_b として、前記ロードセル41により検出されており、こ
の検出結果は、フィードバックアンプ66により増幅され
たトルクフィードバック信号Ｅ_b として、絶対値回路67
を経てサーボアンプ５にフィードバックされている。

【００７４】なお、前記フィードバックアンプ66は、前
記トルク指令信号Ｅ_s に対応するレベルを有するトルク
フィードバック信号Ｅ_b を得るべく、ロードセル41の出
力を増幅する固定増幅器であり、ゲインＨを有する。

【００７５】図13は、サーボアンプ５の内部構成を示す
ブロック線図である。図示の如くサーボアンプ５は、比
例感度Ｋ_e を有する比例要素70と、ゲインＫ_d を有する
微分器72とを一対の加算器73，74間に並設してなるＰＤ
演算部として構成された動作量演算部７を備えると共
に、該動作量演算部７の出力側に、比例感度Ｋ_b を有す
る比例要素82とゲインＫ_f を有する微分器83とを一対の
加算器74，84間に並設してなるＰＤ演算部８と、ゲイン
Ｋ₀ を有する一次進みの伝達関数を備えた進み補償要素
９とを備えてなる。なお図13においては、動作量演算部
７の出力側とＰＤ演算部８の入力側とにおいて、加算器
74を共用する構成としてあるが、これらは別個に設けて
あってもよい。

【００７６】動作量演算部７の加算器73には、サーボア
ンプ５に入力されるトルク指令信号Ｅ_s が与えられ、ま
たトルクフィードバック信号Ｅ_b がフィルタ75を介して
与えられており、該加算器73は、両者の偏差信号（＝Ｅ
_s −Ｅ_b ）を比例要素70に出力し、該比例要素70におい
ては、この偏差信号を入力とするＰ演算が行われる。一
方、比例要素70に並設された微分器72には、トルクフィ
ードバック信号Ｅ_b が与えられており、該微分器72にお
いては、この入力を用いたＤ演算が行われ、他方の加算
器74においては、比例要素70の出力を微分器72の出力に
より減量補正するＰＤ演算が行われ、サーボ弁２の必要
動作量が決定される。

【００７７】ＰＤ演算部８の入力側に位置する前記加算
器74には、前記圧力センサ 80a,80bによる作動油圧
Ｐ_a ，Ｐ_b の検出結果が、各別の増幅器 81a,81b、及び
加算器85を経て、負の帰還信号（圧力フィードバック信
号Ｅ_p ）として与えられている。増幅器 81a,81bは、前
記トルク指令信号Ｅ_s に対応するレベルを有する圧力フ
ィードバック信号Ｅ_p を得るべく、圧力センサ 80a,80b
の出力を増幅する固定増幅器であり、ゲインＨ_a ，Ｈ_b
を夫々有する。

【００７８】前記加算器74は、動作量演算部７の出力と
圧力フィードバック信号Ｅ_p との偏差を出力する。この
出力は比例要素82に与えられており、該比例要素82にお
いては、この偏差信号を入力とするＰ演算が行われる。
一方、比例要素82に並設された微分器83には、圧力フィ
ードバック信号Ｅ_p が直接的に与えられており、微分器
83においては、この入力を用いたＤ演算が行われ、ＰＤ
演算部８の他方の加算器84においては、比例要素82の出
力を微分器83の出力により減量補正するＰＤ演算が行わ
れ、この結果が進み補償要素９に与えられる。進み補償
要素９は、その入力に一次の進みを付加した出力を発
し、この出力がサーボ弁２に制御電流ｉとして与えられ
る。

【００７９】以上の如く構成された制御系においては、
前記サーボ弁２の必要動作量を決定する動作量演算部７
の出力側に、該サーボ弁２の動作により生成される作動
油圧Ｐ_a （又はＰ_b ）の検出結果に対応する圧力フィー
ドバック信号Ｅ_p を入力とする圧力マイナーループが構
成されており、このループ内にＰＤ演算部８と進み補償
要素９とが含まれ、これらは、サーボ弁２を構成する電
油量変換部20（二次遅れ要素）と油圧変換部21（一次遅
れ要素）とに夫々対応する伝達関数を有する。従って、
進み補償要素９も含めた前向き伝達関数、即ち、前記圧
力マイナーループの制御対象とは二次遅れ系となり、該
圧力マイナーループ内のＰＤ演算部８により新たな最適
二次遅れ系が形成される。

【００８０】更に前述した如く、動作量演算部７がＰＤ
演算部として構成されており、サーボ弁２から送給され
る作動油圧Ｐ_a （又はＰ_b ）により動作するブレーキ１
に対応するものとなっており、前記サーボ弁２の折点周
波数が高いため、ブレーキ１が発生する制動トルクＴ_b
の検出結果に対応するトルクフィードバック信号Ｅ_bを
入力とするメジャーループが定数として取り扱い得る圧
力マイナーループを含み、二次の遅れ系として挙動する
前記ブレーキ１を備える制御系全体に対応するものとな
り、応答性の向上とダンピングの最適化とが達成され
る。

【００８１】以上の如く構成されたサーボアンプ５を備
えた図12に示す制御系全体の伝達関数Ｇ（＝Ｔ_b ／
Ｅ_s ）は、次式に示す如く、二次の遅れ系として表され
る。

【００８２】

【数１】

【００８３】なおこの式は、作動シリンダ10内部のピス
トン 100に作用する等価ピストン戻し圧力Ｐ_r が、定常
状態においてｄＰ_r ≒０であると考えてよく、また進み
補償要素９の時定数Ｔ₀ が、油圧変換部21（サーボ弁２
からブレーキ１までの間の油圧配管系）の時定数Ｔに略
等しいことを前提として導かれたものである。式中のｋ
₀ は、定数として取り扱い得る前記圧力マイナーループ
のゲイン定数であり、またＨは、前述の如くフィードバ
ックアンプ66の比例感度を示している。

【００８４】本発明に係る負荷試験装置においては、前
記送油のための油路が、支持ブラケット３における導圧
孔 32a,32b、送圧孔 33a,33b及び連通孔 34a,34bと、ハ
ウジング12における送油路 17a,17bとからなり、これら
が高い油路剛性を有することから、進み補償要素９の時
定数Ｔ₀ を精度良く設定でき、前記（１）式に示す伝達
関数Ｇは、実際の挙動を正しく表すものとなる。

【００８５】図示の制御系において、ブレーキ１が発生
中の制動トルクＴ_b に対応するトルクフィードバック信
号Ｅ_b とトルク指令信号Ｅ_s との偏差を入力とする比例
要素70と、前記トルクフィードバック信号Ｅ_b を入力と
する微分器72とを備えた動作量演算部７によるＰＤ演算
によりサーボ弁２の必要動作量が決定され、更に、ＰＤ
演算部８での前述したＰＤ演算、及び進み補償要素９を
経てサーボ弁２の制御電流ｉが決定される。

【００８６】トルク指令信号Ｅ_s が変更された場合、変
更の初期にはトルクフィードバック信号Ｅ_b との偏差の
発生によりサーボ弁２の制御量は大きく、該サーボ弁２
の動作によりブレーキ１が発生する制動トルクＴ_b は急
変するが、この急変が生じ始めると共に、トルクフィー
ドバック信号Ｅ_b を微分する微分器72の出力により前記
動作量が減量補正される上、この動作量が、ＰＤ演算部
８及び進み補償要素９を経ることにより、サーボ弁２の
動作遅れ、及びサーボ弁２からブレーキ１までの間の送
油系の遅れを見込んだ制御電流ｉとして出力されるか
ら、ブレーキ１が発生する制動トルクＴ_b の変化率は、
トルク指令信号Ｅ_s に対応する目標トルクに近接する前
に緩やかになり、オーバシュートの発生を大幅に軽減す
ることができ、更に、本発明に係る負荷試験装置におい
ては、前記送油系に断面変化を生じる油圧ホースが存在
しないことから、進み補償要素９の時定数Ｔ₀ を油圧変
換部21の時定数Ｔに略等しく設定することができ、送油
系の一次遅れは略完全に相殺され、この遅れに起因する
応答性の悪化を払拭できる。

【００８７】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明の第１発明に係
る負荷試験装置においては、制動トルクの検出信号と目
標トルク指令信号との偏差を解消すべくサーボアンプの
動作量を決定する動作量演算部の出力側に、この出力と
ブレーキへの送給油圧の検出信号とを用いたＰＤ演算部
と一次の進み補償要素とを備え、前記サーボ弁に対応す
る伝達関数を有する圧力マイナーループを構成したか
ら、サーボ弁の折点周波数が高いために、前記圧力マイ
ナーループは定数として取り扱い得るようになり、制御
系の調整が容易となって、応答性の向上とダンピングの
最適化とが達成される。

【００８８】更に加えて、前記動作量演算部を制動トル
クの検出信号と目標トルク指令信号との偏差を入力とす
るＰ演算器に、制動トルクの検出信号を入力とするＤ演
算器を並設してなるＰＤ演算部としたから、二次の遅れ
系として挙動するブレーキを模擬した最適なメジャール
ープが構成されて、応答性の向上とダンピングの最適化
とが達成される。

【００８９】また本発明の第２発明に係る負荷試験装置
においては、ブレーキのハウジングの外側に取り付けた
支持ブラケット上に、該ブレーキに送給される作動油圧
の調圧手段としての流量制御型のサーボ弁を支持し、該
支持ブラケットに形成された連通路により、ハウジング
の取り付け面に開口を有する作動油圧の供給口とサーボ
弁の送給ポートとを直接的に連通したから、この送油の
ために従来用いられていた送油管の断面変形に起因する
応答性の悪化を効果的に解消でき、設定トルクの変更時
にブレーキが発生する制動トルクの応答性が大幅に向上
し、これらにより供試回転機の負荷特性を過渡特性を含
めて高精度に求め得るようになる等、本発明は優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る負荷試験装置の油圧回路の構成を
示す模式図である。

【図２】負荷トルクの発生手段である油圧作動型ブレー
キの縦断面図である。

【図３】図２の一部拡大図である。

【図４】スペーサ板の斜視図である。

【図５】図２の要部拡大図である。

【図６】ブレーキの外観を示す正面図である。

【図７】ブレーキの外観を示す右側面図である。

【図８】縦型での使用時に用いる支持台の斜視図であ
る。

【図９】サーボ弁の支持状態を示す要部拡大正面図であ
る。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線による支持ブラケットの断面
図である。

【図１１】図９のXI−XI線による支持ブラケットの断面
図である。

【図１２】本発明に係る負荷試験装置の制御系のブロッ
ク線図である。

【図１３】サーボアンプの内部構成を示すブロック線図
である。

【符号の説明】

１ ブレーキ ２ （流量制御型）サーボ弁 ３ 支持ブラケット ５ サーボアンプ ７ 動作量演算部 ８ ＰＤ演算部 ９ 進み補償要素 10 作動シリンダ 10a 油室 10b 油室 11 回転軸 12 ハウジング 13 支持アーム 17a,17b 送油路 32a,32b 送圧孔 33a,33b 送圧孔 34a,34b 連通孔 41 ロードセル 67 絶対値回路 80a,80b 圧力センサ 100 ピストン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供試回転機に連動連結された油圧作動型
   のブレーキと、該ブレーキの作動油圧を調圧する流量制
   御型のサーボ弁とを備え、前記作動油圧の送給により前
   記ブレーキが発生する制動トルクを検出し、この検出信
   号と目標トルク指令信号との偏差を解消すべくサーボア
   ンプが出力する制御信号により前記サーボ弁を動作さ
   せ、前記供試回転機の負荷試験を前記目標トルク指令信
   号に対応する負荷トルク下にて行うようにした負荷試験
   装置において、前記サーボ弁から前記ブレーキに送給さ
   れる作動油圧を検出する圧力センサを備え、前記サーボ
   アンプは、前記偏差に基づいて前記サーボ弁の必要動作
   量を演算する動作量演算部と、該動作量演算部の出力と
   前記圧力センサの検出信号との偏差を入力とするＰ演算
   器に、前記作動油圧の検出信号を入力とするＤ演算器を
   並設してなるＰＤ演算部と、該ＰＤ演算部の出力に一次
   の進みを付与して前記制御信号を生成する進み補償要素
   とを具備することを特徴とする負荷試験装置。
2. 【請求項２】 前記動作量演算部は、前記制動トルクの
   検出信号と前記目標トルク指令信号との偏差を入力とす
   るＰ演算器に、前記制動トルクの検出信号を入力とする
   Ｄ演算器を並設してなるＰＤ演算部として構成してある
   請求項１記載の負荷試験装置。
3. 【請求項３】 揺動可能に支持されたハウジングの内部
   に構成され、供試回転機に連動連結された油圧作動型の
   ブレーキと、該ブレーキの作動油圧を調圧する流量制御
   型のサーボ弁とを備え、前記作動油圧の送給により前記
   ブレーキが発生する制動トルクを前記供試回転機に加
   え、該供試回転機の負荷試験を種々の負荷条件下にて行
   うようにした負荷試験装置において、前記ハウジングの
   外側に取り付けられ、前記サーボ弁を支持する支持ブラ
   ケットと、該支持ブラケットに形成され、前記ハウジン
   グの取り付け面に開口する前記作動油圧の供給口と前記
   サーボ弁の各送油ポートとを直接的に連通する連通路と
   を具備することを特徴とする負荷試験装置。