JPH11281530A - 試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被試験体のＸ，Ｙ軸に沿う水平方向への移動
と、Ｚ軸まわりの旋回との３動作を単一の試験装置で行
えるようにする。 【解決手段】 ベッド１６に３つの移動手段１７を設
け、移動手段１７は、ベッド１６に揺動自在に支持され
た揺動部材２０をバネ３１とボルト３２とで中立保持
し、揺動部材２０に軸受２４を介して回転軸２５を回転
自在に支持し、回転軸２５にはディスク２６を設け、相
互に９０°をなす２位置には揺動部材２０を下方へ押圧
する油圧シリンダ３３を設け、３つの移動手段１７のう
ちのひとつには、回転軸２５にボルト２９で回転を拘束
されたギャードモータ２７を連動連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は試験装置に関し、ベ
ッド上に載せた被試験体に、Ｘ，Ｙ軸に沿う水平移動
と、Ｚ軸まわりの旋回とをさせるようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のアッセンブリを試験するに
は、パワートレイン系試験が行われる。パワートレイン
系試験には複数の試験があり、水平面であるＸ，Ｙ平面
上のＸ軸，Ｙ軸に沿って被試験体を移動できることと、
ＸＹ平面と直角なＺ軸を中心として被試験体を旋回でき
ることとの３種の動きをさせることが必要になる。

【０００３】このため、試験装置の汎用性を高めるため
に被試験体が異なる都度に数トンの重さの試験装置の組
み替え移動を行って試験を行っている。一方向への移動
のみで試験を行う場合は、車輪移動又はスライド移動に
よる手段を用いる。

【０００４】Ｘ，Ｙ軸に沿って被試験体を移動させて試
験を行う場合は、図６に示す試験装置を用いて行う。即
ち、Ｘ軸に沿って移動自在な第１ベッド１をシリンダ２
により移動させ、第１ベッド１上でＹ軸に沿って移動自
在な第２ベッド３を第１ベッド１に固着したシリンダ４
により移動させ、第２ベッド３上に被試験体５を取り付
けるようにする。

【０００５】次に、Ｚ軸を中心として被試験体を旋回さ
せる場合は、試験装置として図７のエアーベアリング６
を用いる。エアーベアリング６は、複数のエアパッド７
と圧空設備８とを圧空ホース９とマニホールド１０とに
より連通させて構成される。エアパッド７は、図８に示
すようにベース１１に複数の流路１２を形成し、上方へ
向かう流路の端に図８（ｃ）のボールバルブ１３を取り
付けたものである。被試験体１４を旋回させる場合は、
圧空設備８から送られる空気をボールバルブ１３から被
試験体１４に吹き付けて浮上させ、人力により被試験体
１４を旋回させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図６に示す
試験装置は移動方向ごとにベッドとシリンダとが必要に
なり、移動距離が大きいとこれらも長く大きくなる。

【０００７】一方、図７のエアーベアリングは３０ミク
ロン以下の高精度の組立が求められることから多大の工
数が必要になり、また多量のエアを消費するために高価
な大容量の圧空設備が必要になる。更に、試験場の床は
溝付定盤が用いられ、僅かな突起があってもロッキング
現象を生じるので、エアーベアリングの移動に先立って
溝付定盤のバリ除去補修が必要になる。

【０００８】そこで本発明は、斯る課題を解決した試験
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】斯る目的を達成するため
の請求項１に係る試験装置の構成は、ベッドにおける水
平面内で三角形を描く頂点の位置に夫々移動手段を設
け、前記移動手段は、ベッドに揺動自在に支持された揺
動部材と、ベッドを貫通する孔に遊嵌されるとともに軸
受を介して揺動部材に支持された回転軸と、回転軸の下
端に固着された円板と、揺動部材を水平な中立状態に復
帰させる復帰手段と、揺動部材における円周方向での相
互に略直角をなす位置を下方へ押圧するための一対の押
圧手段とで構成し、前記移動手段のうちのひとつにおけ
る回転軸に駆動手段を連動連結し、駆動手段自体が反力
で回転するのを防止する回り止め手段を設けたことを特
徴とし、請求項２に係る発明の構成は、ベースを旋回さ
せるときの旋回中心と円板の中心とを結ぶ直線の上に、
円板と床面との接触部が配置できるように、一対の押圧
手段を配置したことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による試験装置の実
施の形態を説明する。

【００１１】（ａ）実施の形態１ 本発明による試験装置の構成を図２に示す。図のように
被試験体を載せるためのベッド１６が設けられ、ベッド
１６上であって正三角形に近い二等辺三角形の頂点の位
置に移動手段１７が夫々設けられている。

【００１２】移動手段１７の構造を以下に説明する。図
１に示すようにベッド１６に貫通孔が形成されるととも
に貫通孔が支持板１８によって閉塞されることで収容室
１９が形成されている。この収容室１９の内部にはリン
グ状の揺動部材２０が揺動自在に設けられている。即
ち、揺動部材２０における内周面の上部に球面凹部２１
が形成される一方、支持板１８の下面には球面凸部２２
を形成したリング状突起２３が形成され、球面凸部２２
が球面凹部２１に嵌め込まれている。

【００１３】このようにして揺動自在に設けられた揺動
部材２０に軸受２４を介して回転軸２５が回転自在に支
持されている。回転軸２５の下端には円板としてのディ
スク２６が一体に形成され、ディスク２６の下面はベッ
ド１６の下面よりも数ミリだけ高い位置に設定されてい
る。

【００１４】このように揺動自在な回転軸２５及びディ
スク２６が傾いてディスク２６の下面が床面に接触しな
いように中立保持するため、以下のような復帰手段が構
成されている。支持板１８における回転軸２５を中心と
する円周上には略等間隔に４つの孔が形成され、上方か
ら夫々の孔に遊嵌されたボルト３２が揺動部材２０にね
じ込まれている。そして、夫々のボルト３２の頭部と支
持板１８との間に夫々ばね３１を介在させることによっ
てディスク２６の下面とベッド１６の下面とが略平行に
保持されている。

【００１５】ばね３１の付勢力に抗して揺動部材２０の
偏心位置を下方へ押圧することでディスク２６の外周部
の一部を床面に接触させるための押圧手段が設けられ
る。押圧手段は相互に９０度をなす２位置に一対ずつ設
けられ、その位置は図２に示すように３つの移動手段１
７によって異なる。押圧手段としては油圧シリンダ３３
が図示しないボルトを介して支持板１８に取り付けら
れ、油圧シリンダ３３のロッドの先端には、軸受部材２
０の上面に偏当たりしないように大きな球面を有するア
ダプタ３４が設けられている。

【００１６】そして、３つの移動手段１７のうちの図２
における最上部のものにのみ、図１（ａ）に示す駆動手
段が設けられている。図のように支持板１８の上方に
は、駆動手段としてモータ３５と減速機３６とからなる
ギャードモータ２７が設けられ、ギャードモータ２７の
出力軸３７が回転軸２５の上端に連動連結されている。
ギャードモータ２７自体が出力軸３７の回転による反力
で反対方向へ回転するのを防止するために、支持板１８
に支柱２８が固着され、図１（ｂ）に示すようにギャー
ドモータ２７の取付板３８を貫通する貫通孔３０に遊嵌
された細いボルト２９が支柱２８にねじ込まれている。

【００１７】次に、斯る試験装置の作用を説明する。図
４（ａ）に示すようにベッド１６に設けた３つの移動手
段１７の夫々について、上部の移動手段１７における一
対の油圧シリンダ３３のうちの上部のもの、下部の移動
手段１７についてはいずれも下部のもののみを動作さ
せ、床面に接触する部分を黒く塗りつぶして示すよう
に、ディスク２６のうちの上側のみ、下側のみが床面に
接触するように設定する。そして、ギャードモータ２７
を有する上部のディスク２６の回転方向を実線矢印の方
向にすると、試験装置は右方へ移動し、破線矢印の方向
にすると左方へ移動する。

【００１８】次に、図４（ｂ）に示すように上部及び左
部の移動手段１７については一対の油圧シリンダ３３の
うちの左部のもの、右部の移動手段については右部のも
ののみを動作させ、ディスク２６のうちの床面に接触す
る部分を黒く塗りつぶして示すように、左側のみ，右側
のみが床面と接触するように設定する。そして、ギャー
ドモータ２７を有する上部のディスク２６の回転方向を
実線矢印の方向にすると試験装置は上方へ移動し、破線
矢印の方向にすると下方へ移動する。

【００１９】最後に、図４（ｃ）に示すように上部の移
動手段１７については一対の油圧シリンダ３３のうちの
上部のもの、下部の両側の移動手段１７については両方
を同時に動作させ、ディスク２６のうちの床面に接触す
る部分を黒く塗りつぶして示すように、旋回中心（イ）
とディスク２６の中心とを通る放射線上でディスク２６
と床面とが接触するように設定する。そして、ギャード
モータ２７を有する上部のディスク２６の回転方向を実
線方向にすると試験装置は旋回中心（イ）を中心として
時計方向へ旋回し、破線の方向にすると反時計方向へ旋
回する。

【００２０】一方、図３に示すように、４つの移動手段
１７を設けるとともに、左側のディスク２６については
左側が床面に接触し、右側のディスク２６については右
側が床面に接触するように設定し、いずれのディスク２
６も反時計方向へ回転させるとベッド１６は時計方向へ
回動する。この場合はディスク２６による駆動方向は上
下方向であって旋回方向は旋回中心を中心とする円の接
線方向であるために、駆動方向と旋回方向とにずれがあ
る。このためディスク２６と床面との間にすべり摩擦力
が生じて旋回抗力が大きい。

【００２１】図３は４つの移動手段１７の全てにギャー
ドモータを設けたものであるが、耐角配置された一対の
移動手段１７にのみギャードモータを設けたものでは床
面の状態によって旋回したりしなかったりして動きが非
常に不安定であった。従って、４つの移動手段１７の全
てにギャードモータを取り付けなければならず、コスト
高になるだけでなく、ディスクの寿命が短い。本発明で
は、これらの点が全て解決されている。

【００２２】（ｂ）実施の形態２ 次に、実施の形態２を図５に示す。この実施の形態はベ
ース１６が上下方向に長い場合を示したものであり、上
部の移動手段１７にのみギャードモータ２７が取り付け
られている。このようにベース１６が細長い場合であっ
ても移動手段１７に設ける油圧シリンダ３３は円周方向
に沿って９０°をなす位置に一対設ければよい。なお、
より高精度の移動を必要とするのであれば、油圧シリン
ダの数を増やせばよい。

【００２３】斯る試験装置の作用については、図４
（ｃ）では下部の２つの移動手段１７について一対の油
圧シリンダ３３の押圧力が略等しくなるのに対し、図５
（ｃ）では下部の油圧シリンダ３３の押圧力が左，右の
油圧シリンダ３３の押圧力よりもやや大きくなる点が異
なる。その他は実施の形態１と同じなので、説明を省略
する。

【００２４】なお、実施の形態１，２では図中の上部の
移動手段に駆動手段を連動連結したが、いずれの移動手
段に駆動手段を連動連結してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項１
に係る試験装置によればベースに３つの移動手段を設け
ればよくその３つの移動手段のうちのひとつにのみ駆動
手段を設ければよいことから、試験装置がコンパクトに
なりかつ製造コストが安い。

【００２６】請求項２に係る試験装置によれば、ベース
の旋回中心と円板の中心とを通る線上に、円板と床面と
の接触部を配置できるので、円板の回転による駆動方向
がベースの旋回する旋回円の接線方向と一致することに
なり、旋回抗力が生じない。このため、旋回動作が安定
するだけでなく、円板の摩耗が少なくて寿命が長くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による試験装置の実施の形態１に係り、
（ａ）は移動手段の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部
拡大図。

【図２】本発明による試験装置の実施の形態１における
平面図。

【図３】移動手段を４つ設けた場合の試験装置の作用を
示す説明図。

【図４】本発明による試験装置の実施の形態１の作用説
明図。

【図５】本発明による試験装置の実施の形態２の構成及
び作用説明図。

【図６】従来の試験装置に係り、（ａ）は平面図、
（ｂ）は正面図。

【図７】従来の試験装置であってエアーベアリングの作
用説明図。

【図８】従来の試験装置におけるエアパッドに係り、
（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）はボールバ
ルブの断面図。

【符号の説明】

１６…ベッド １７…移動手段 ２０…揺動部材 ２４…軸受 ２５…回転軸 ２６…ディスク ２７…ギャードモータ ２９，３２…ボルト ３１…バネ ３３…油圧シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベッドにおける水平面内で三角形を描く
   頂点の位置に夫々移動手段を設け、 前記移動手段は、ベッドに揺動自在に支持された揺動部
   材と、ベッドを貫通する孔に遊嵌されるとともに軸受を
   介して揺動部材に支持された回転軸と、回転軸の下端に
   固着された円板と、揺動部材を水平な中立状態に復帰さ
   せる復帰手段と、揺動部材における円周方向での相互に
   略直角をなす位置を下方へ押圧するための一対の押圧手
   段とで構成し、 前記移動手段のうちのひとつにおける回転軸に駆動手段
   を連動連結し、駆動手段自体が反力で回転するのを防止
   する回り止め手段を設けたことを特徴とする試験装置。
2. 【請求項２】 ベースを旋回させるときの旋回中心と円
   板の中心とを結ぶ直線の上に、円板と床面との接触部が
   配置できるように、一対の押圧手段を配置した請求項１
   に記載の試験装置。