JPS60172753A - 差動回転揺動出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用クラッチディスク等のように、回転
中にね−じシ振動等が発生する機械部分品のンユミレー
ション試験機や、ワイヤーソウ等ノように円周方向に振
動しながら回転する産業機械に用いられる差動回転揺動
出力装置に関する。

（従来技術） 差動回転揺動出力装置としては、従来より油圧、電気式
のロータリーアクチュエータが使用されている。即ち油
圧によシ回転動力を加え、電気により回転を制御し、ね
じり振動を発生するようにした装置である。しかしなが
ら油圧、電気式ロータリノーアクチュエータでは製作費
が非常に高価になシ、また運転費及び保守点検費も高く
つくという問題がある。

機械式としては例えば第１図や第２図に示すような構造
のものが用いられている。第１図のものはサンギヤ１を
有する回転入力軸２と、遊星ギヤ３を有する揺動入力用
遊星キャリヤ５を備えており、サンギヤ１の回転入力と
、遊星キャリヤ５の揺動入力により、出力軸６に回転運
動とねじり振動を与えるようにしている。第２図のもの
は遊星キャリヤ１０を回転入力用とし、サンギヤ１１を
有する入力軸１２を揺動入力用とした例である。

しかしながら回転入力用及び揺動入力用としてサンギヤ
及び遊星キャリヤのみを利用していると、高速化に対し
て回転入力側あるいは揺動入力側も大幅に高速化しなけ
ればならず、高速化への対応のために取扱い及び製作に
困難性が残る。

（発明の目的） 本発明の目的は、（１）保守点検費及び製作費の低減、
（２）取扱い作業及び製作作業の容易化である。

（発明の構成） （イ）遊星ギヤ４３、遊星キャリヤ４４及びサンギヤ４
５を有する遊星ギヤ機構３２と、内周歯を有する入力用
リングギヤ２２と、出力軸４２とを備え、 ６］）　リングギヤ２２の内周側に遊星ギヤ機構３２を
１！！ｉ！置すると共に、遊星ギヤ４３をリングギヤ２
２の内周歯に噛み合わせ、 （ハ）回転駆動部あるいは揺動機構５０のうちいずれか
一方をリングギヤ２２に連結し、他方を遊星キャリヤ４
４あるいはサンギヤ４５に連結し、出力軸４２を残りの
遊星キャリヤ４４あるいはサンギヤ４５のいずれかに連
結し、はぼ一様な回転をする出力軸４２にねじり振動を
与えるようにしている。

（実施例） 第３図は自動車用クラッチディスク等のねじり振動発生
用試験機として実施しだ例であり、この第３図において
、２１．２２は内周歯を有する第１、第２リングギヤで
あって、入力用ボス２３の内周にボルト２４によって固
着されている。ボス２３は両側に筒部２８ａを一体的に
備えており、筒部２３ａは軸受２５を介してフレーム２
６の内周側に回転自在に支持されている。ポス筒部２８
ａの矢印Ｆ側とは反対側の端部には入力プーリ２７が固
着されており、プーリ２７は第４図のベルト２８及び慣
性体２９等を介して駆動モータ３０に連動連結している
。

リングギヤ２１．２２（第３図）の内周側には第１、第
２遊星ギヤ機構３１．３２がそれぞれ配置されている。

第１遊星ギヤ機構３１は第１遊星ギヤ３３、第１遊星キ
ヤリヤ３４及び第１サンギヤ３５を備えており、第１遊
星ギヤ３３は第１リングギヤ２１及び第１ザンギヤ３５
に噛み合うと共に、ピン３７を介してギヤリヤ３４に回
転自在に支持されている。第１遊星ギヤ３３は例えば同
一円周上に２個以上備えられている。第１遊星キヤリヤ
３４はボルト３８によりブラケット４０等を介してフレ
ーム２６に固定されている。第１サンギヤ３５は第１出
力筒軸４１に一体に形成されており、第１出力筒軸４１
は軸受３９を介して第１遊星キヤリヤ３４の内周面に回
転自在に嵌合している。

第２遊星ギヤ槻構３２は第２遊星ギヤ４３、第２遊星キ
ヤリヤ４４及び第２サンギヤ４５を備えており、第２遊
星ギヤ４３は第２リングギヤ２２及び第２ザンギヤ４５
に噛み合うと共に、ピン４７を介して第２遊星キヤリヤ
４４に回転自在に支持されている。第２遊星ギヤ４３は
同一円周上に２個以上備えられている。第２遊星キヤリ
ヤ４４は揺動入力軸４８に一体に形成されており、揺動
入力軸４８はポス筒部２８ａの内周面に軸ジ４９を介し
て回動（往復回動）自在に嵌合している。揺動入力軸４
８の端部には揺動機構５０が連結されている。第２サン
ギヤ４５は第２出力軸４２と一体に形成され、第２出力
軸４２は軸受５１を介して第１出力筒軸４１等の内周面
に回転自在に嵌合している。

第１出力筒軸４１の矢印Ｆ側の端部には、継手管５２を
介して厚内ディヌク状の試験品ホルダー５３が固着され
ている。継手管５２にはねじ多角度センサー５４が設け
られている。

第２出力軸４２の矢印Ｆ側の端部には、摩擦締結方式の
シュパンリング５５が固着されておシ、シュパンリング
５５によってスプライン軸５６が保持されている。また
リング５５ａＫは上記角度センサー５４に対向する被検
知リング５７が固着されている。

ホルダー５３及びスプライン軸５６には、試験品として
例えばばねダンパー５８を有する自動車用クラッチディ
スク５９が装着される。即ちデイヌク５９のハブ６０は
スプライン軸５６にスプライン連結され、フェーシング
６１は１対の取付プレート６２間に挾持され、プレート
６２はポルト６３によりホルダー５８に固着される。

第４図は＠８図の構造略図を示しており、リングギヤ２
１．２２への入力経路を明確にしている。

即ちリングギヤ２１．２２は前述のようにプーリ２７、
べｐト２８等を介して慣性体２９に連結し、慣性体２９
はベルト伝達装置６４を介して駆動モータ３０に連動連
結している。

第５図は揺動機構５０の一例を示している。即ち揺動入
力軸に長いアーム６５を固着し、アーム６５をコネクテ
ィングロッド６６を介してクランク軸６７のアーム６８
に枢着連結している。クランク軸６７は変速機構６９等
を介して適宜のモータ７１に連動連結している。即ちク
ランク軸６７が回転することにより揺動入力軸４８を揺
動する。

角度調整はアーム６８の長さ女史によって行ない、揺動
周期はモータ６９の回転数変更によって調整できる。

なお第８図の第１、第２リングギヤ２１．２２同志は同
一直径で同一歯数を有しており、第１、第２遊星ギヤ３
３．４３同志は同一直径で同一歯数を有しており、第１
、第２サンギヤ３５．４５同志は同一直径で同一歯数を
有している。また６５は油掻きファンである。

（作用） （１）まず揺動入力を切っておき、即ち第５図のモータ
７１を切り、第３図の第２遊星キヤリヤ４４を固定した
状態にしておく。次に駆動モータ３０によりボス２３等
を介して両リングギヤ２１．２２を同−回伝数で回転さ
せる。第１リングギヤ２１からは第１遊星ギヤ３３を介
して第１サンギヤ８５に入力されるが、第１遊星キヤリ
ヤ３４は固定キャリヤであるため、増速されて第１サン
ギヤ３５に入力される。第１サンギヤ３５の回転により
、第１出力筒軸４１、継手管５２及びホルダー５３を介
してクラッチディスク５９のフェーシング６１が一定速
度で回転する。

一方第２リングギヤ２２からは第２遊星ギヤ４８を介し
て第２サンギヤ４５に入力されるが、第２遊星キヤリヤ
４４は固定状態にロックされているため、前記第１遊星
キヤリヤ３４と同一増速比で増速され、第２サンギヤ４
５に入力される。第２サンギヤ４５０回転により第２出
力軸４２及びシュパンリング５５を介してハブ６０がフ
ェーシング６１と同一速度で回転する。

（２）′上記のようにハブ６０及びフェーシング６１が
同一速度で回転している状態において、揺動入力軸４８
を揺動させることにより、フェーシング６１に対してハ
ブ６０にねじり振動を発生させるととができる。即ち第
５図のモータ７１をＯＮ状態にして揺動入力軸４８に揺
動入力を加えると、第３図の第２遊星キヤリヤ４４及び
第２遊星ギヤ４３が第２出力軸心回りに揺動する。揺動
方向が第２サンギヤ４５の回転方向と同一方向のときに
は第２サンギヤ４５の回転速度は加速され、揺動方向が
第２サンギヤ４５の回転方向と逆の場合には第２サンギ
ヤ４５の回転速度は減速される。従って第２サンギヤ４
５は第１サンギヤ３５と同一回転中において、ねじシ振
動が生じる。それにより回転中のフェーシング６１に対
してハブ６０にねじり振動が生じる。

フェーシング６１に対するねじ多角度は角度センサー５
４及び被検知リング５７を用いて検出され、またねじり
トルクは適宜のトルク検出装置により検出される。

（３）　なお第３図に示す装置では、フェーシング６１
及びハブ６０を同一回転速度で回転させた状態で、ハブ
６０にねじり振動を生じさせるようにしているので、例
えばフェーシング６１あるいはハブ６０の一方を回転不
能に固定しておき、単に他方にねじりを付与するだけの
試験機に比べ、実際の使用状態に近い状態でクラッチデ
ィスク５９の性能を試験できる。即ち回転中に発生する
遠心力等を加味した状態で性能試験を行うことができる
。

（４）また一体的に回転する第１、第２リングギヤ２１
．２２を利用して、第１、第２出力軸４１，４２を回転
させるようにしているので、揺動入力を加えていない時
の両軸４１．４２の回転速度の同一性の精度が高く、従
って両軸４１．４２の回転中において要望に合ったねじ
り振動を、的確に発生させるようにすることができる。

（別の実施例） （１）第６図に示すように、第１遊星キヤリヤ３４を第
１出力筒軸４１に連結し、第１サンギヤ８５をフレーふ
２６等に固定し、一方第２遊星キャリヤ４４を第２出力
軸４２に連結し、第２サンギヤ４５を揺動入力軸４８に
連結するようにしてもよい。即ち第３〜第５図の実施例
と比、較して、第１遊星キヤリヤ３４と第１サンギヤ３
５の役目が逆になり、また第２遊星キヤリヤ４４と第２
サンギヤ４５の役目が逆になる。

（２）　第７図はワイヤーソーに適用した例である。

即ち第２出力軸４２、第２リングギヤ２２及び第２遊星
ギヤ機構３２のみを備えたような構造になっている。

（３）揺動機構５０・とじては第５図のようなもののほ
かに各種のリンク機構が考えられる。

（４）　第８Ｎは第２リングギヤ２２を揺動入力軸４８
に連結し、第２遊星キヤリヤ４４を回転入力軸５１に連
結した例である。第１遊星キヤリヤ８４は第２遊星キヤ
リヤ４４に一体に形成されており、各キャリヤ３４．４
４にそれぞれ第１、第２遊星ギヤ３３．４３が回転自在
に嵌合している。第１出方筒軸４１は第１サンギヤ３５
に連結し、第２出力軸４２は第２サンギヤ４５に連結し
ているＩ第１リングギヤ２１はフレーム２６に固定され
ている。

即ち第８図の装置５おいては、回転入力軸５１の回転に
より第２遊星キヤリヤ４４、第２遊星ギヤ４３及び第２
サンギヤ４５を介して第２出方軸４２に一定速度の回転
を与えると共に、第２遊星キヤリヤ４４、第１遊星キヤ
リヤ３４、第１遊星ギヤ３３及び第１サンギヤ３５を介
して第１出力筒軸４１に一定速度の回転を与える。さら
に揺動入力軸４８の揺動により、第２リングギヤ２２及
び第２遊星ギヤ４３を介して第２サンギヤ４５及び第２
出力軸４２にねじり振動を与える。

（発明の効果） （１）遊星ギヤ機構３２を利用して、ｔ′！、は一様な
回転をする出力軸４２にねじシ振動を与えるようＫしだ
差動回転揺動出力装置であるので、従来の油圧、回覧式
の差動回転揺動出力装置に比べ、保守点検費、運転費及
び製作費を大幅に低減できる。

また装置自体を小形化することもできる。

（２）第４図、第６図及び第７図の実施例ではそれぞれ
リングギヤ２２を回転入力用として用い、リングギヤ２
２の内周側に遊星ギヤ機構３２を配置しているので、出
力軸４２側の高速化に対して入力側のリングギヤ２２を
低速回転に抑えることができる。従って第１図及び第２
図に示すような従来例と比べ、特に入力側の各部分を高
速回転用にする必要がなくなり、それにより取扱い及び
製作が容易になる。またリングギヤ２２用の軸受２５と
して、高速用の高価な軸受を用いる必要もない。

（３）第８図の実施例ではリングギヤ２２を揺動入力用
として用い、リングギヤ２２の内周側に遊星ギヤ機構３
２を配置しているので、出力軸４２側の回転の高速化及
びねじり振動の高速化に対してリングギヤ２２の揺動速
度を低速に抑えることができる。従って揺動入力側の各
部分を高速揺動用にする必要がなくなり、取扱い及び製
作が容易になる。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 遊星ギヤ４８、遊星キャリヤ４４及びサンギヤ４５を有
   する遊星ギヤ機構８２と、内周歯を有する入力用リング
   ギヤ２２と、出力軸４２とを備え、リングギヤ２２の内
   周側に遊星ギヤ機構３２を配置すると共に、遊星ギヤ４
   ８をリングギヤ２２の内周歯に噛み合わせ、回転駆動部
   あるいは揺動機構５０のうちいずれか一方をリングギヤ
   ２２に連結し、他方を遊星キャリヤ４４あるいはサンギ
   ヤ４５に連結し、出力軸４２を残りの遊星キャリヤ４４
   あるいはサンギヤ４５のいずれかに連結し、はは一様な
   回転をする出力軸４２にねじり振動を与えるようにした
   ことを特徴とする差動回転揺動出力装置。