JPH10115576A - 内燃機関試験設備における回転駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンを着火せずに外力で回転駆動させな
がら試験を行うＣＯＬＤＴＥＳＴ形式によるエンジン試
験の際に、リングギヤに自動的に着脱できる回転駆動装
置を提供する。 【解決手段】 エンジンのリングギヤ３の回転軸心６を
中心にして回転自在な回転部材７が保持部材９に保持さ
れ、回転部材７に、リングギヤ３の径方向Ａへ移動して
リングギヤ３の外周部に接近離間自在な移動部材10が複
数設けられ、移動部材10の先端部に、リングギヤ３に係
脱自在な係合部13が設けられ、回転部材７を回転させる
回転手段15と、各移動部材10をリングギヤ３の径方向Ａ
へ移動させる移動手段16とが備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関を着火せ
ずに外力で主軸を回転駆動させながら試験を行う内燃機
関試験設備における回転駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関の試験においては、内燃
機関を着火させた状態で種々の試験を行うＨＯＴ ＴＥ
ＳＴ形式があるが、このＨＯＴ ＴＥＳＴ形式では内燃
機関運転時の排気ガスや騒音等の問題が生じるため、最
近では、内燃機関を着火せずに外力で回転駆動させなが
ら試験を行うＣＯＬＤ ＴＥＳＴ形式が注目されてい
る。このＣＯＬＤ ＴＥＳＴ形式では、内燃機関の主軸
に設けられたリングギヤを、モータを用いて、始動時の
みではなく、試験中常に外力で回転させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記モ
ータはカップリング等を用いて手動により上記リングギ
ヤに連結されていたため、モータをリングギヤに連結さ
せる際の手作業に多大な時間を要するといった問題があ
った。

【０００４】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、ＣＯＬＤ ＴＥＳＴ形式の内燃機関試験の際に、リ
ングギヤに自動的に着脱できる回転駆動装置を提供する
ことを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、内燃機
関を着火せずに外力で主軸を回転駆動させて試験を行う
内燃機関試験設備における回転駆動装置であって、内燃
機関の主軸に設けられたリングギヤの回転軸心の周りに
回転自在な回転部材が保持部材に保持され、上記回転部
材に、上記リングギヤの径方向へ移動してリングギヤの
外周部に接近離間自在な移動部材が設けられ、上記移動
部材の先端部に、リングギヤの歯部に係脱自在な係合部
が設けられ、上記回転部材を回転させる回転手段と、上
記移動部材をリングギヤの径方向へ移動させる移動手段
とが備えられていることを特徴としたものである。

【０００６】これによると、移動手段が移動部材を回転
軸心に向かって径方向へ移動させることにより、係合部
がリングギヤの歯部に係合するため、回転駆動装置が自
動的にリングギヤに接続される。

【０００７】その後、回転手段が回転部材を回転させる
ことにより、移動部材が回転し、係合部を介してリング
ギヤが回転軸心を中心にして回転される。これにより、
内燃機関が外力で回転駆動し、この間に種々の試験が実
施される。

【０００８】試験完了後、回転手段が停止して回転部材
の回転が停止されることにより、移動部材の回転も停止
する。そして、移動手段が移動部材を回転軸心から遠ざ
かる方向に向かって径方向に移動させることにより、係
合部がリングギヤの歯部から離間するため、回転駆動装
置が自動的にリングギヤから取り外される。

【０００９】さらに、請求項２記載の発明は、回転手段
は、回転軸心に沿って設けられた回転軸と、この回転軸
を回転させるモータと、上記回転軸に外嵌されるととも
に回転部材に嵌入されかつこれら回転軸と回転部材とに
対して回転軸心方向へ移動自在な筒体と、上記回転軸と
筒体とを周方向に係合する係合部材と、上記筒体と回転
部材とを周方向に係合する係合部材とから成り、上記移
動手段は、上記筒体を回転軸心方向へ往復移動させる往
復形アクチュエータ装置と、二又状のクランクとで構成
され、上記クランクは回転軸心を通る径方向の断面に直
交する回動軸心を中心にして回動自在に回転部材に設け
られ、上記クランクの一方の遊端部が上記筒体に回転軸
心方向で係合するとともに、他方の遊端部が上記移動部
材に径方向で係合していることを特徴としたものであ
る。

【００１０】これによると、アクチュエータ装置が筒体
を回転軸心に沿った一方向へ移動させることにより、ク
ランクが、回動軸心を中心に一方へ回動して、移動部材
を回転軸心に向かって径方向へ移動させる。

【００１１】また、モータが回転軸を回転させることに
より、係合部材を介して筒体が回転され、さらに、係合
部材を介して回転部材が回転される。また、上記アクチ
ュエータ装置が筒体を回転軸心に沿った他方向へ移動さ
せることにより、クランクが、回動軸心を中心に他方へ
回動して、移動部材を回転軸心から遠ざかる方向に向か
って径方向へ移動させる。

【００１２】さらに、請求項３記載の発明は、保持部材
に、回転部材と移動部材との外周方を覆うカバー体が設
けられ、このカバー体の先端に、着脱自在な端部部材が
取付けられ、この端部部材に、内燃機関側に設けられた
位置決めピンが嵌入可能な位置決め孔が形成されている
ことを特徴としたものである。

【００１３】これによると、回転部材と移動部材との外
周方はカバー体で覆われているため、回転部材と移動部
材とが回転している際に、誤って作業者が手を入れたり
或は異物が侵入するといった危険事態を防止することが
できる。

【００１４】また、内燃機関側の位置決めピンが端部部
材の位置決め孔に挿入されることにより、エンジンと回
転駆動装置とが正確に位置決めされる。さらに、回転駆
動装置を長年にわたり使用するうちに、位置決めピンと
の摺接によって位置決め孔が変形したり損傷して、位置
決めの精度が低下してしまった場合、端部部材をカバー
体から取り外し、新品の端部部材と交換すればよい。こ
のように、端部部材のみを交換するだけで、位置決めの
精度を保持できるとともにカバー体を保護できるため、
メンテナンスが容易に行える。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図４に基づいて説明する。エンジン１（内燃機関の一
例）を着火せずに外力で主軸２を回転駆動させながら試
験を行うＣＯＬＤ ＴＥＳＴ形式の内燃機関試験設備に
は、上記エンジン１の主軸２に設けられたリングギヤ３
を回転させる回転駆動装置４が設けられている。

【００１６】以下に、回転駆動装置４の構成を説明す
る。上記リングギヤ３の回転軸心６を中心にして回転自
在な回転部材７がベアリング８を介して保持部材９に保
持されている。上記回転部材７には、リングギヤ３の径
方向Ａへ移動してリングギヤ３の外周部に接近離間自在
な移動部材１０が周方向で１２０°おきに３個設けられ
ている。上記各移動部材１０は、回転部材７の内部に設
けられて径方向Ａへ往復移動自在なスライドブロック１
１と、スライドブロック１１に取付けられて回転部材７
の前方へ突出するアーム１２とにより構成されている。
上記アーム１２の先端には、リングギヤ３の外周部に形
成された歯部に係脱自在な係合部１３がねじ１４により
着脱自在に締結されている。

【００１７】上記回転駆動装置４には、上記回転部材７
を回転させる回転手段１５と、上記各移動部材１０をリ
ングギヤ３の径方向Ａへ移動させる移動手段１６とが備
えられている。

【００１８】上記回転手段１５は、上記回転軸心６に沿
って設けられた回転軸１７と、この回転軸１７を回転さ
せるモータ１８と、上記回転軸１７に外嵌されるととも
に回転部材７に嵌入されかつ回転軸１７と回転部材７と
に対して回転軸心６の方向へ移動自在な筒体１９と、上
記回転軸１７と筒体１９とを周方向（回転方向）で係合
するスプライン２０（係合部材の一例）と、上記筒体１
９と回転部材７とを周方向（回転方向）で係合するキー
２１（係合部材の一例）とから構成されている。上記回
転軸１７とモータ１８とはジョイント２２を介して連結
されている。

【００１９】上記移動手段１６は、上記筒体１９を回転
軸心６の方向へ往復移動させるエア駆動式のシリンダ装
置２４（往復形アクチュエータ装置の一例）と、二又状
の複数のベルクランク２５とで構成されている。上記シ
リンダ装置２４は、上記保持部材９に取付けられたハウ
ジング部２６と、このハウジング部２６に内蔵されて空
気圧により回転軸心６の方向へ往復移動するピストン体
２７とで構成されている。上記ハウジング部２６の内部
には、ピストン体２７をエンジン１から離間する方向Ｂ
へ押圧する第１作動室２８と、ピストン体２７をエンジ
ン１に接近する方向Ｃへ押圧する第２作動室２９とが形
成されている。また、ハウジング部２６には、上記第１
作動室２８に圧縮空気を出し入れする第１空気配管３０
と、上記第２作動室２９に圧縮空気を出し入れする第２
空気配管３１とが接続されている。上記筒体１９は、ピ
ストン体２７に嵌入され、ベアリング３２を介して、回
転軸１７と共に回転軸心６を中心に回転自在に保持され
ている。

【００２０】上記ベルクランク２５は、回転部材７の内
部に、回転軸心６を通る径方向Ａの断面に直交する回動
軸心３３を中心にして回動自在に設けられている。上記
ベルクランク２５の一方の遊端部２５ａは、上記筒体１
９の先端部の外周面に形成された係合溝３４に、回転軸
心６の方向で係合している。また、上記ベルクランク２
５の他方の遊端部２５ｂは、上記スライドブロック１１
に形成された係合溝３５に、径方向Ａで係合している。

【００２１】上記保持部材９には、回転部材７と移動部
材１０との外周方を覆う円筒状のカバー体３７が設けら
れている。このカバー体３７の先端には、半円環状の端
部部材３８が複数本のねじ３９により着脱自在に取付け
られている。この端部部材３８には、エンジン１に設け
られた２本の位置決めピン４０が嵌入可能な位置決め孔
４１が形成されている。

【００２２】上記保持部材９とモータ１８とは架台４２
に支持されており、この架台４２はシリンダ装置４３に
より回転軸心６の方向へ往復移動する。以下、上記構成
における作用を説明する。

【００２３】ＣＯＬＤ ＴＥＳＴ形式でエンジン１が試
験される場合、エンジン１が所定位置にセットされた
後、図４の仮想線で示すように、シリンダ装置２４が駆
動して、架台４２がエンジン１に接近する方向へ移動
し、エンジン１の位置決めピン４０が端部部材３８の位
置決め孔４１に挿入される。これにより、エンジン１と
回転駆動装置４とが正確に位置決めされるとともに、図
１に示すように、リングギヤ３の外周方に各係合部１３
が配置される。

【００２４】その後、第１空気配管３０から第１作動室
２８へ圧縮空気を供給するとともに第２空気配管３１を
開放することにより、図２に示すように、ピストン体２
７が第１作動室２８内の空気圧で押されてエンジン１か
ら離間する方向Ｂへ移動し、筒体１９が、ベアリング３
２を介して、ピストン体２７に押されて回転軸心６に沿
ってエンジン１から離間する方向Ｂへ移動する。これに
より、各ベルクランク２５が回動軸心３３を中心にして
一方へ回動するため、各移動部材１０が回転軸心６に向
かって径方向Ａへ移動し、各係合部１３がリングギヤ３
の歯部に係合する。これにより、回転駆動装置４が自動
的にリングギヤ３に接続される。

【００２５】その後、モータ１８が回転駆動されること
により、ジョイント２２を介して回転軸１７が回転軸心
６を中心にして回転し、この回転軸１７の回転により、
スプライン２０を介して筒体１９が回転し、この筒体１
９の回転により、キー２１を介して回転部材７が回転
し、この回転部材７の回転により、各移動部材１０が回
転軸心６を中心にして回転するため、係合部１３を介し
て各移動部材１０に係合しているリングギヤ３が回転軸
心６を中心にして回転される。これにより、エンジン１
を着火せずに外力で回転駆動させながら各種試験を行う
ことができる。

【００２６】試験終了後は、モータ１８が停止されるこ
とにより、回転軸１７と筒体１９と回転部材７と移動部
材１０との回転が停止するため、リングギヤ３の回転も
停止し、エンジン１が停止する。

【００２７】その後、第２空気配管３１から第２作動室
２９へ圧縮空気を供給するとともに第１空気配管３０を
開放することにより、図１に示すように、ピストン体２
７が第２作動室２９内の空気圧で押されてエンジン１に
接近する方向Ｃへ移動し、筒体１９が、ベアリング３２
を介して、ピストン体２７に押されて回転軸心６に沿っ
てエンジン１に接近する方向Ｃへ移動する。これによ
り、各ベルクランク２５が回動軸心３３を中心にして他
方へ回動するため、各移動部材１０が回転軸心６から遠
ざかる方向に向かって径方向Ａへ移動し、各係合部１３
がリングギヤ３の歯部から離間する。その後、図４の実
線に示すように、シリンダ装置２４が駆動して、架台４
２がエンジン１から離間する方向へ移動し、エンジン１
の位置決めピン４０が端部部材３８の位置決め孔４１か
ら脱抜される。これにより、回転駆動装置４が自動的に
リングギヤ３から取り外される。

【００２８】このように、回転駆動装置４を自動的にエ
ンジン１のリングギヤ３に着脱することが可能なため、
着脱作業に要する時間と労力とを大幅に短縮することが
できる。

【００２９】また、回転部材７と各移動部材１０との外
周方はカバー体３７で覆われているため、回転部材７と
各移動部材１０とが回転している際に、誤って作業者が
手を入れたりあるいは異物が侵入するといった危険事態
を防止することができる。

【００３０】さらに、回転駆動装置４を長年にわたり使
用するうちに、位置決めピン４０との摺接によって位置
決め孔４１が変形したり損傷して、位置決めの精度が低
下してしまった場合、ねじ３９を取り外して端部部材３
８をカバー体３７から取り外し、新品の端部部材３８と
交換すればよい。このように、端部部材３８のみを交換
するだけで、位置決めの精度を保持できるとともにカバ
ー体３７を保護できるため、メンテナンスが容易に行え
る。

【００３１】さらに、リングギヤ３の歯部との係合によ
り係合部１３が摩耗した場合は、ねじ１４を取り外して
上記係合部１３をアーム１２から取り外し、新品の係合
部１３と交換すればよいため、移動部材１０全体を交換
する必要はなく、メンテナンスが容易に行える。

【００３２】上記実施の形態では、図３に示すように、
移動部材１０は周方向で１２０°おきに３個設けられて
いるが、２個または４個以上設けてもよい。さらに、係
合部１３のサイズを周方向へ拡げて、係合部１３とリン
グギヤ３の歯部との係合範囲を周方向で広範囲にわたり
確保することが可能であれば、１個の移動部材１０を設
けるだけでもよい。

【００３３】また、上記実施の形態では、往復形アクチ
ュエータ装置の一例として、図１に示すように、筒体１
９が直接にピストン体２７に嵌入された形式のシリンダ
装置２４を用いているが、他の形式のシリンダ装置とし
て、シリンダチューブとヘッドカバーとで構成されたシ
リンダ容器内にピストンが内蔵され、このピストンにピ
ストンロッドが設けられた一般的な構造のシリンダ装置
を用い、上記ピストンロッドの先端を筒体１９に連結し
て、筒体１９を回転軸心６の方向へ往復移動させてもよ
い。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明によると、回転駆動装置を自動的に内燃
機関のリングギヤに着脱することが可能なため、着脱作
業に要する時間と労力とを大幅に短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における回転駆動装置の側
方から見た断面図である。

【図２】同回転駆動装置がリングギヤに接続した際の側
方から見た断面図である。

【図３】同回転駆動装置の正面図である。

【図４】同回転駆動装置の全体の側面図である。

【符号の説明】

１ エンジン（内燃機関） ２ 主軸 ３ リングギヤ ４ 回転駆動装置 ６ 回転軸心 ７ 回転部材 ９ 保持部材 １０ 移動部材 １３ 係合部 １５ 回転手段 １６ 移動手段 １７ 回転軸 １８ モータ １９ 筒体 ２０ スプライン（係合部材） ２１ キー（係合部材） ２４ シリンダ装置（アクチュエータ装置） ２５ ベルクランク ２５ａ．２５ｂ 遊端部 ３３ 回動軸心 ３７ カバー体 ３８ 端部部材 ４０ 位置決めピン ４１ 位置決め孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関を着火せずに外力で主軸を回転
   駆動させて試験を行う内燃機関試験設備における回転駆
   動装置であって、内燃機関の主軸に設けられたリングギ
   ヤの回転軸心の周りに回転自在な回転部材が保持部材に
   保持され、上記回転部材に、上記リングギヤの径方向へ
   移動してリングギヤの外周部に接近離間自在な移動部材
   が設けられ、上記移動部材の先端部に、リングギヤの歯
   部に係脱自在な係合部が設けられ、上記回転部材を回転
   させる回転手段と、上記移動部材をリングギヤの径方向
   へ移動させる移動手段とが備えられていることを特徴と
   する内燃機関試験設備における回転駆動装置。
2. 【請求項２】 回転手段は、回転軸心に沿って設けられ
   た回転軸と、この回転軸を回転させるモータと、上記回
   転軸に外嵌されるとともに回転部材に嵌入されかつこれ
   ら回転軸と回転部材とに対して回転軸心方向へ移動自在
   な筒体と、上記回転軸と筒体とを周方向に係合する係合
   部材と、上記筒体と回転部材とを周方向に係合する係合
   部材とから成り、上記移動手段は、上記筒体を回転軸心
   方向へ往復移動させる往復形アクチュエータ装置と、二
   又状のクランクとで構成され、上記クランクは回転軸心
   を通る径方向の断面に直交する回動軸心を中心にして回
   動自在に回転部材に設けられ、上記クランクの一方の遊
   端部が上記筒体に回転軸心方向で係合するとともに、他
   方の遊端部が上記移動部材に径方向で係合していること
   を特徴とする請求項１記載の内燃機関試験設備における
   回転駆動装置。
3. 【請求項３】 保持部材に、回転部材と移動部材との外
   周方を覆うカバー体が設けられ、このカバー体の先端
   に、着脱自在な端部部材が取付けられ、この端部部材
   に、内燃機関側に設けられた位置決めピンが嵌入可能な
   位置決め孔が形成されていることを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の内燃機関試験設備における回転駆
   動装置。