JPS5916653B2 - 回転トルクの測定伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、その片側で軸に接続された回転トルク測定用
の測定体と被駆動機構とをもった回転トルクの測定伝達
装置に関する。

かかる装置は既に知られている。

周知の装置の場合、被駆動機構は測定体の反対側に接続
されており、この装置は測定体で同時に測定される回転
トルクを伝達することができる。

この装置は、零点付近の領域における回転トルクの測定
が非常に不正確であるという欠点を有している。

タイヤ試験台はたとえばタイヤの転り抵抗を求めるため
に必要とされる。

このタイヤ試験台ではまた同時に、種々の条件下におけ
るタイヤの寿命時間も検査される。

タイヤ試験台は主に、駆動機械で駆動されかつその速度
が調整できるようなドラムと、被試験タイヤをドラムに
対してたとえば液圧的に押圧する装置とから構成されて
いる。

従来の回転トルクの測定および伝達装置が、駆動機械と
ドラムとの間の被駆動系統に挿入される場合、この装置
は発生最大回転トルクに対して設計しなければならない
。

すなわちドラムの加速ないし制動の際に生ずるトルク、
すなわちたとえば３００ＯＮｍの大きさにあるトルクが
問題となる。

これに対してタイヤの転り抵抗は約２桁はど小さく、す
なわち３ＯＮｍである。

従って多くの場合転り抵抗の値は許容量ｌｆ誤差の大き
さにあり、この方法では正確に求めることができない。

このため一般には、試験台においでタイヤの転り抵抗を
、非常に高価であるが特別に正確でない方法で、揺動自
在に支持された駆動機械を介しであるいは被試験車輪の
ボスから与えられる接線方向の力を介して求めている。

本発明の目的は、従来の装置に対して一方では零点付近
における回転トルクが非常に正確に測定でき、他方では
大きな回転トルクを伝達できるような装置を作ることに
ある。

更に二次的な目的はタイヤ試験台においてタイヤの転り
抵抗を駆動系統中の回転トルクとして正確に測定し、そ
の場合駆動系統がこの回転トルクの２桁以上大きな回転
トルクでも負荷できるようにすることにある。

この目的は本発明によれば、冒頭に述べた形式の回転ト
ルクの測定伝達装置において、測淀体がねじれに強いが
たわみ易いベローズの中に同心的に配置され、測定体の
反対側がベローズに接続され、ベローズが回転トルクが
被駆動機構に伝達し、回転トルクが所定の値を越えた際
、前記被駆動機構が軸にかみ合い結合されることによっ
て達成される。

回転トルクが所定の値を越えた際、被駆動機構が軸に接
続されたストッパにかみ合い係合するような実施形態は
特に単純で安定しており、一方回転トルクが所定の値を
越えた際、被駆動機構が測定体からの出力信号で制御さ
れる爪クラッチによって軸にかみ合い結合されるような
実施形態は、測定体が本来の測定時間中だけ負荷され、
転り抵抗測定が行われていない時間中には負荷されない
という利点を有している。

上述の二次的な目的は、ドラムに対して押圧されたタイ
ヤの転り抵抗を測定するために、本発明に基づく上述の
装置をタイヤ試験台のドラムの駆動系統に組み込まれて
使用されることによって達成される。

この解決策の主な利点は、選定された速度領域に無関係
に転り抵抗を正確に測定できることにある。

更に本発明に基づく装置は既設のタイヤ試験台に追加的
に組み込むことができるので、本発明の装置のコンパク
トな構造が非常に有利である。

以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

回転トルクたとえばタイヤ試験台の駆動機の回転トルク
は軸１に与えられる。

この軸１には測定体３がフランジ２を介して接続されて
いる。

測定体３は導入されてきた回転トルクをねじりで応答し
、このねじりがたとえばストレーンゲージを介して測定
される。

測定体３のフランジ２に接続されでいない側は、ねじれ
１こ強いがたわみ易いベローズ５にフランジ４を介して
接続されている。

このベローズ５はたとえば金属製補償器で実施できる。

フランジ４は、測定体３がベローズ５の内部は同心的に
位置するように作られている。

フランジ４は回転変換器６を支持しており、この回転変
換器６は測定体３によって与えられて回転トルクに相応
した電気信号をソケット７に伝達する。

ベローズ５の他端側は回転トルクの被駆動機構として用
いる歯車８に接続されている。

この歯車８は軸受９を介して軸１上に揺動自在に支持さ
れている。

歯車８には軸１に接続されたストッパ１１に係合するピ
ン１０が取り付けられている。

その場合歯車８が測定体３の測定領域内において自由に
動くことができ、与えられた回転トルクのために測定体
３が最大許容ねじれに達した場合にはピン１０がストッ
パ１１に当接するように、ピン１０およびストッパ１１
は正確に形成されている。

測定体３で捕捉しうる回転トルクを越えた場合、軸１は
ストッパ１１およびピン１０を介して歯車８と係合する
ので、回転トルクの超過部分はこの連結を介して直接伝
達される。

なお別の方式による連結は同様に図面に示されているよ
うに、回転変換器６の出力信号で制御される爪クラッチ
１２で行われる。

測定体３に対する最大回転トルクを越えた際に爪が互い
に係合する。

それによって回転トルクは爪クラッチ１２を介しで伝わ
る。

本発明の測定装置の動作を明らかにするために、この装
置がタイヤ試験台の中にあり、詳しくは軸１がタイヤ試
験台の駆動機械の軸であり、歯車８が駆動機械の出力を
歯付■ベルトを介して試験台のドラムに伝達する歯車の
一部であると仮定する。

タイヤは周知のようにして所定の試験荷重でドラムに対
して押圧されている。

ドラムの速度は一定に制御されている。

今駆動機械は、タイヤの転り抵抗、ドラムの軸受摩擦、
およびドラムの回転損失（ドラムが回転する際に生ずる
空気の渦流損失）と平衡するような回転トルクをドラム
に伝達する。

この回転トルクは測定体３のねじれを生じさせ、回転変
換器６は相応した電気信号をソケット７に与える。

駆動機械によって与えられた回転トルクは、軸受９を介
して軸１に揺動自在に支持された歯車８に、フランジ４
およびねじれに強いベローズ５を介して伝達される。

タイヤの転り抵抗がたとえば試験中におけるタイヤの温
度上昇によって変化すると、与えるべき回転トルクの変
動のために、測定体３のねじれおよびそれに伴なって軸
１に対する歯車８の位置が変わる。

軸受摩擦および回転損失は無負荷運転試験において求め
られ、測定されるので、タイヤの転り損失はこのように
して比較的ねじれ易くかつ従って敏感な測定体３によっ
て非常に正確に測定される。

軸１に対する歯車８の軸方向ないし半径方向の移動は、
今やねじれに強いが撓み易いベローズ５によって受けら
れ、それによって測定体３に許容できない程の応力が生
ずることはない。

変動する速度において転り抵抗を連続試験するためにド
ラムが加速ないし制動されると、ドラムの大きな慣性ト
ルクのために、転り抵抗に打ち勝つために必要な回転ト
ルクよりも２桁程大きな回転トルクが生ずる。

回転トルクが測定体３の定格回転トルクを越え、それに
伴なって測定体３のねじれがその最大許容ねじれを越え
ると、歯車８に接続されているピン１０は、軸１に結合
接続されたストッパ１１に係合する。

従って測定体３の測定領域を越える回転トルクは、軸１
からストッパ１１およびピン１０を介して直接歯車８に
伝達されるので、測定体３に過負荷がかかることは防止
される。

図面には、過負荷の際に歯車８と軸１との間を別の方式
で連結できることも示されている。

このために歯車８ｃ！：軸１との間には回転変換器６か
ら発信される信号によって制御される爪クラッチ１２が
ある。

その信号が所定の値を越えると、爪クラッチ１２の爪は
互いにかみ合い結合し、回転トルクは軸１から歯車８に
伝わる。

実際上しばしば行われているように、タイヤの長時間の
負荷運転中においでタイヤの転り抵抗を時々でしかも短
時間だけ測定する場合、爪クラッチ１２はスイッチ１３
を介して外部電源により切換電圧以上の電圧をかけ、そ
れによってほとんどの時間の間歯車８と軸１とを互いに
かみ合い結合することができる。

このことは駆動機械からドラムへ回転トルクが伝達され
ない時点において行われるので、測定体３は荷重試験の
時間中には回転トルクがかからないという利点がある。

上述のタイヤ試験台は、タイヤからボスに与えられる接
線方向の力が転り抵抗として求められるような一般的な
タイヤ試験台に比較して、前記の力が速度が増大するに
つれて変動するようなタイヤ起立面の状態に無関係であ
るという利点を有している。

また上述したタイヤ試験台は、揺動自在に支持された駆
動機械をもったタイヤ試験台に比較して、非常に正確に
かつ経済的に作ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に基づく回転トルクの測定装置の断面図で
ある。 １・・・・・・軸、２・・・・・・フランジ、３・・・
・・・測定体、４・・・・・・フランジ、５・・・・・
・ベローズ、６・・・・・・回転変換器、７・・・・・
・ソケット、８・・・・・・歯車、９・・・・・・軸受
、１０・・・・・・ピン、１１・・・・・・ストッパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端が軸に接続された回転トルク測定用の測定体と
   、被駆動機構とを有する回転トルクの測定伝達装置にお
   いて、軸１の外周に軸受９を介してピン１０の突設され
   た被駆動機構８を設け、前記軸１に前記ピン１０と係合
   し得るストッパ１１を突設するとともに軸１および被駆
   動機構８間に爪クラッチ１２を設け、前言ｉＪ１］定体
   ３をねじれに強いがたわみ易いベローズ５内に同心的に
   配置してこのベローズ５を介して被駆動機構８と接続し
   、前記測定体３に前記爪クラッチ１２を電気的に駆動す
   る回転変換器６を設け、この回転変換器６および前記爪
   クラツチ１２間に外部電源と切換え可能なスイッチ１３
   を介装したことを特徴とする回転トルクの測定伝達装置
   。