WO2021177408A1 - シールド性回転伝達機構及びそれを用いたモーター／インバーターテストベンチおよびｅｍｃ試験設備装置 - Google Patents

シールド性回転伝達機構及びそれを用いたモーター／インバーターテストベンチおよびｅｍｃ試験設備装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention provides a high-speed rotation transmission shaft structure suitable for use in a motor test bench, an EMC test, etc., which can effectively transmit rotation even at a high rotation speed, a transmission device for a motor test bench using the shaft structure, and a transmission device for a motor test bench.
  • the same shaft is used to transmit high torque and high rotation between mechanical rotating devices such as motors and generators that exist inside and outside the anechoic chamber, but block electromagnetic noise, transmission devices and tests.
  • motor test benches for motor testing, EV (Electric Vehicle), HV (Hybrid Vehicle), PHEV / PHV (Plug-in Hybrid Vehicle), FCV (Fuel Cell Vehicle), etc.
  • the present invention relates to a rotation transmission mechanism suitable for using an electric motor for power of an automobile and an inverter system to be used as a device for carrying out an EMC evaluation test as a component while simulating a running state of an actual vehicle in an anechoic chamber.
  • the torque tube of an automobile has an advantage that the rotational force transmission mechanism of the shaft does not need to deal with the swing because the rigid tube bears the thrust force transmission even if the suspension device swings. It has been used to transmit rotational force in places with motion.
  • the torque tube has a complicated structure in which the shaft is put in a rigid tube and supported by bearings at both ends, it has been used in places where it is necessary to deal with swinging, but it is a power source for transmitting rotational force. It was not used in motor test benches, EMC test equipment, etc., where the relative position between the bearing and the rotational load did not originally change.
  • the anechoic chamber used in the EMC test is designed and equipped so that electromagnetic waves do not enter from outside the anechoic chamber, so it is a facility that can measure only the electromagnetic waves generated from the test equipment in the anechoic chamber. It is devised so that electromagnetic waves do not leak to the outside of the anechoic chamber when confirming phenomena such as malfunction by irradiating or injecting electromagnetic waves into the test equipment in the anechoic chamber.
  • the motor was connected as a load, but it was not in the load state simulating the running state of the car as described above.
  • the distance between the test equipment (electric motor) and the tip of the radio wave absorber attached to the inner wall of the anechoic chamber is stipulated in the above-mentioned international standard to be 1000 mm or more. Therefore, the distance between the electric motor and the load motor is expected to be 1500 mm or more in consideration of the mechanical mechanical parts such as the radio wave absorber and the connected coupling.
  • Patent Document 1 has existed as a conventional example of a technique for reducing the weight of a rotational force transmission device in another field, which is not related to the EMC test.
  • the propeller shaft 44 on the rear side is a hollow pipe made of carbon fiber reinforced resin (CFRP) for the purpose of weight reduction and high rigidity because there is room for space as described later" (paragraph).
  • CFRP carbon fiber reinforced resin
  • No. 0044 it is disclosed that a CFRP-made rotational force transmitting means is used for weight reduction and high rigidity in an automobile propeller shaft.
  • this is an automobile propeller shaft and is not related to the EMC test of the electric motor, and it is necessary to transmit the rotational force between indoors and outdoors in the anechoic chamber of the EMC test even in the required torque and rotation speed. Does not indicate.
  • Patent Document 2 "a pipe-shaped CFRP member in which a shaft for a power transmission shaft is made of CFRP (carbon fiber reinforced plastic) which is a lightweight and high-strength material" (paragraph number 0018) is described as having high rigidity and light weight.
  • a rotation transmission shaft it is merely a shaft that is not intended for a test bench or an EMC test, nor is the rotation shaft housed in a rigid body cylinder.
  • the use of Patent Documents 1 and 2 is not intended to rotate at a high speed of 15,000 rpm or more from the low speed rotation achieved by the present invention.
  • the invention of the present application enables high-speed rotation in the device that transmits rotation between the driven side and the driven side, facilitates centering work, and enables high-speed rotation even if the span is long. Furthermore, in the case of blocking radio waves between the driven side and the driven side, in addition to these, matters such as being able to perform excellent radio wave blocking along with high-speed rotation and high torque transmission are issues. ..
  • both the driving source and the driven rotating device leaf are fixed to the floor, and the centering of the rotating shaft between the driving source device and the driven device is highly accurate.
  • the rotating shaft connecting the two, the driving source, and the driven rotating device must all have the same cores.
  • the bearings that support near both ends of the rotating shaft must be fixed to the surface plate that secures the drive source and the driven rotating body with the rotating shaft accurately supported. ..
  • a transmission mechanism with a rotation and torque of 1: 1 without installing a speed reducer. If the shaft connecting the motor becomes long and rotates at high speed, a rope jumping phenomenon may occur and the equipment / equipment may be damaged. Therefore, the torque that can be transmitted is large, the length of the shaft is long, and there is no problem even if it is rotated at high speed, and the electromagnetic noise that passes through the wall of the anechoic chamber is completely blocked or possible. There is a problem of providing a rotation transmission mechanism having a performance of being kept as small as possible.
  • the present invention provides a rotation transmission mechanism that solves this problem. Further, since the present invention solves this problem, it is possible to provide an apparatus capable of EMC testing of a rotating electric device such as a motor under various conditions such as low-speed rotation high torque and high-speed rotation low torque.
  • the invention of the present application includes the following aspects. [1] It has a conductive rigid body cylinder having both ends fixed to a platen, bearings provided at both ends of the conductive rigid body cylinder, and a shaft made of conductive fiber reinforced plastic supported by the bearing. , A rotation transmission device with a shaft length of 900 mm or more, a rotation speed of 16,000 rotations or more per minute, and conductivity that closes the space by contacting the periphery of the shaft at both ends of the conductive rigid body cylinder. The rotation transmission device that shields electromagnetic waves with a resin fiber brush.
  • An electromagnetic shield boundary rotation transmission device including a conductive rigid body cylinder, bearings provided at both ends of the conductive rigid body cylinder, and a shaft made of conductive fiber reinforced plastic supported by the bearings.
  • An electromagnetic shield boundary rotation transmission device including the device according to any one of [1] to [3] and an electromagnetic shield boundary wall, which is conductive with a shaft at both ends of a conductive rigid body cylinder.
  • the rotation transmission device that secures electrical continuity between a rigid body cylinder and a conductive rigid body cylinder and a boundary wall at a boundary wall and performs electromagnetic shielding.
  • Equipment. [6] An anechoic chamber having the rotation transmission device according to any one of [1] to [5].
  • the inventor of the present invention has noticed that in order to enable high-speed rotation without a skipping rope phenomenon, it is possible if the rotating shaft has high torsional rigidity and is light in weight. Then, he came up with the idea that a shaft made of carbon fiber reinforced resin should be used for that purpose. Since the shaft made of carbon fiber reinforced resin contains carbon, it was also conceived that the electric charge of the conducted rotating shaft can be immediately released to the ground potential via the metal bearing. Furthermore, the shaft and the conductive rigid body cylinder that covers it, for example, the metal rigid body cylinder cover is passed through the wall of the anechoic chamber, but the conductive fibers that are electrically connected to the metal cover surround the circumference of the shaft surface, resulting in high frequencies. I came up with the idea of being able to shield.
  • the shaft that rotates at high speed is shielded by a shield box that is a conductive rigid body cylinder, and the rotating shaft is supported by using metal bearings at both ends of the shield box, and the effect of grounding can be aimed at. Further, a conductive resin brush is brought into contact with the periphery of the shaft at both edges of the shield box to close the space, thereby improving the shielding effect.
  • the shield box is conductive and is also electrically connected to the electromagnetic shielding wall to maintain electromagnetic shielding.
  • the torque capacity of the load motor is maximized without using a speed reducer. Since the speed reducer is not used, the distance between the electric motor, which is the test equipment, and the load motor outside the anechoic chamber becomes long. There is no problem with rotation.
  • conductive rigid cylinder refers to a material having conductivity of metals such as aluminum, iron, copper, and brass, that is, a material having a volume resistance value of 2x10-8 ⁇ m to 100x10-8 ⁇ m at room temperature.
  • the term “rigid” also means that these metals have the same degree of rigidity.
  • test bench is something such as an output test of a rotational drive source or a radio wave test in a rotating state by connecting a rotational force drive source fixed to the floor and a driven rotating device fixed to the same floor. It means the equipment to be tested.
  • shaft length refers to the distance between bearings at both ends of a conductive rigid body cylinder.
  • the conductive rigid body cylinder is most preferably a cylinder and is a rigid body, it is sufficient that the conductive rigid body cylinder is fixed to the floor for accurate positioning of the rotating shaft.
  • the most accurate positioning of the rotating shaft is to fix each of the conductive rigid body cylinders at positions close to both ends.
  • This floor may be a surface plate so that the relative positions of both ends of the rotating shaft are fixed and immobile.
  • the conductive rigid body cylinder serving as the housing of the rotating shaft is a rigid body, the position fluctuation of the joint portion with the wall when the wall is penetrated is extremely small during operation.
  • the present invention there is no leakage of electromagnetic waves even if a hole is made in the wall of the anechoic chamber, and a wide range of torque from low torque to high torque required for EMC test and low speed of several tens of revolutions per minute to tens of thousands of revolutions per minute. It realizes high-speed rotation and enables EMC tests specified by international standards. Further, by using carbon fiber reinforced resin for the shaft, it is possible to suppress the occurrence of the skipping rope phenomenon. Therefore, it is possible to transmit higher torque and higher speed rotation than before, and for example, 20,000 rotations per minute and a transmission torque of 350 Nm can be realized with a shaft length of 900 mm or more.
  • a hollow shaft made of carbon fiber reinforced resin is used for the shaft 1. Then, in order to provide shielding properties, the shaft is passed through the housing 2 which is a cylinder as a conductive rigid body cylinder, and at both ends of the housing 2, bearings 4 and conductive fiber brushes 5 are used to conduct conductivity with the shaft. And secure an electromagnetic wave shield.
  • the conductive housing 2 is joined to the shield wall 3 and fixed to the floor on which the device is installed.
  • the conductive housing 2 that shields the rotating shaft 1 is electrically joined to the shield wall 3 of the anechoic chamber to prevent leakage of electromagnetic waves. Leakage of current or electromagnetic waves from one side of the wall to the other side escapes from the housing 2 to the wall via the conductive means between the rotating shaft and the housing 2 without the current entering through the conductive shaft. , Is prevented.
  • the shielded wall and the conductive housing do not need to be completely sealed if the electromagnetic leakage is small enough.
  • This anechoic chamber is an anechoic chamber suitable for use in, for example, an EMC test of an electric motor for an electric vehicle.
  • the shield wall 3 and the conductive housing 2 can be joined by the conductive flexible shield 6.
  • the conductive flexible shield 6 for example, a metal bellows, a flexible conductive mesh material, a conductive woven fabric, or the like can be used.
  • the rotation transmission mechanism according to the present invention makes it possible to transmit a rotational motion that rotates at high speed with a high torque that has never existed before, while maintaining electromagnetic shielding properties. Therefore, the anechoic chamber for EMC test using this enables the test at a high speed rotation which has never been seen before.
  • the anechoic chamber according to the present invention can effectively block radio waves of 9 kHz to several GHz required in the EMC test.
  • Rotating shaft 2 Conductive rigid cylinder (conductive housing) 3 anechoic chamber shield wall 4 bearing 5 conductive fiber brush 6 conductive flexible shield

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Abstract

電気モーターのＥＭＣ試験において、電波暗室の壁を貫通する回転伝達装置は、縄跳び現象により、高回転高トルクを可能とするものではなかった。 高回転高トルクでの回転伝達を可能とするために、繊維強化プラスチック製のシャフトを導電性のハウジング内にベアリングで支持し、ハウジングとシャフトとの間の電気導通を図り電波漏洩を防止するために、ハウジングとシャフト表面との間の空間を塞ぐ導電性ブラシを設ける。　高回転高トルクでの回転伝達を可能とするために、両端以外に複数のベアリングを用いてもよい。

Description

シールド性回転伝達機構及びそれを用いたモーター／インバーターテストベンチおよびＥＭＣ試験設備装置
　本発明は、高回転数でも有効に回転を伝達できる、モーターテストベンチ、ＥＭＣ試験等に使用するに好適な、高速回転伝達シャフト構造、同シャフト構造を用いたモーターテストベンチ用伝達装置、および、同シャフトを用いて電波暗室の室内と室外とに存在する、モーターや発電機等の機械的回転装置の間の、高トルク高回転を伝達するが、電磁的ノイズは遮断する、伝達装置および試験装置に関し、より詳しくは、モーター試験用モーターテストベンチに用いるもの、および、EV（Electric Vehicle）、HV（Hybrid Vehicle）、PHEV・PHV（Plug-in Hybrid Vehicle）、FCV（Fuel Cell Vehicle）等で使用される自動車の動力用電気モーターとインバーターシステムを電波暗室内において実車の走行状態を模擬しながら部品としてのＥＭＣ評価試験を実施するための装置に用いるのに好適な回転伝達機構に関する。
　回転するシャフトを剛体のチューブ内に収容し、剛体チューブの両端に設けた軸受けでシャフトを回転可能に支持することによって、スラスト力伝達は剛体チューブが負担し、回転シャフトは回転力のみを伝達するという形式の回転伝達手段が、トルクチューブとして自動車の動力伝達分野では周知であった。
　自動車のトルクチューブは、懸架装置の揺動が起きてもスラスト力伝達は剛体チューブが負担するので、シャフトの回転力伝達機構が揺動への対処をする必要がないという利点を有するため、揺動を伴う箇所における回転力伝達に使用されてきた。
　しかしながら、トルクチューブは、シャフトを剛体チューブに入れて両端の軸受けで支持するという複雑な構造であるため、揺動への対処が必要な個所には使用されてきたが、回転力伝達の動力源と回転負荷との相対位置が元々変化しない、モーターテストベンチ、ＥＭＣ試験装置等には、利用されていなかった。
　また、モーターテストベンチやＥＭＣ試験においては、従来、回転シャフトは金属シャフトを用いるのが通常であった。
　また、ＥＭＣ試験で使用される電波暗室は、暗室外部から電磁波が侵入しないように設計・設備されているため、暗室内の供試機器から発生する電磁波のみを測定することができる設備であり、電波暗室内において供試機器に電磁波を照射あるいは注入することで誤作動等の現象を確認する際に、電波暗室外部に電磁波が漏洩しないように工夫されている。
　従来、自動車駆動用のモーターのＥＭＣ試験は、供試機器（モーター）を動作状態（スタンバイ/通常動作等）に設定して実施していた。しかしながら、モーターは本来の自動車走行時の負荷状態ではなく空転状態であった。
　また、モーター制御のためのインバーターのＥＭＣ試験は、負荷としてモーターを接続してはいたが、前述と同じく自動車走行状態を模擬した負荷状態ではなかった。
　従来のこのようなＥＭＣ評価方法に対して、国際規格であるCISPR 25 Edition 4:2016（エミッション測定）及びISO 11452-2:2019(イミュニティ試験)が策定され、試験セットアップに関する条件が規定された。これらによると、電波暗室内にセットされた供試品である電気モーターは、電波暗室外の負荷モーターに機械的に接続されなければならない。
　しかしながら、電波暗室の壁に穴をあけ、電気モーターと負荷モーターを機械的に接続した高速に回転するシャフトを電波暗室の内側と外側に貫通させる場合、電磁波を遮断することは容易ではない。
　更に、供試機器（電気モーター）と電波暗室の内側の壁に取り付けられた電波吸収体の先端までの距離は、前述の国際規格において１０００ｍｍ以上であることと規定されている。そのため、電気モーターと負荷モーターの距離は、電波吸収体や接続されるカップリングなどの機械的な機構部分を考慮すると、１５００ｍｍ以上となることが想定される。
　国際規格の試験セットアップ図にみられるような１０００ｍｍ以上のシャフトを用いて高速に回転させると、シャフトの自重とたわみにより縄跳び現象が発生し設備が破損する危険があるが、国際規格には格別の対処を規定していない。
　従来、高速回転状態で試験をする電気モーターの近い位置に減速機を設置することで高速回転するシャフト部分を極力短くし、負荷モーターに接続されるシャフト側の回転数を数分の１から数十分の１に減速させることで、縄跳び現象の発生を抑えていた。
　しかしながら、電気モーターと負荷モーターの間に減速機を取り付けることで、その冷却システム及び温度管理、機械部分のメンテナンス、また、それらの静電気や電磁波対策等が必要となる。さらに、減速機をシャフトの途中に入れることで、電気モーターの評価試験において減速機の効率など電気モーター以外の不確かな要因も包含されるため、それらを考慮した上で評価を実施しなければならない。
　電気自動車等に用いられるモーターのＥＭＣ試験において、従来技術には以上のような問題点が存在した。
　ＥＭＣ試験とは関りのない、別の分野における回転力伝達装置の軽量化の技術の従来例として、特許文献１のようなものが存在した。
　同文献には、「後側のプロペラシャフト４４は、後述するようにスペースに余裕がある為、軽量化と高剛性化を狙い、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製の中空パイプとしている」（段落番号００４４）とあるように、自動車のプロペラシャフトにおいて軽量化と高剛性化のためにはＣＦＲＰ製の回転力伝達手段を用いることが開示されている。しかしながら、これは自動車のプロペラシャフトであって、電気モーターのＥＭＣ試験との関連性は無く、必要トルクおよび回転数においても、ＥＭＣ試験の電波暗室における室内と室外の間で回転力を伝達することを示すものではない。
　特許文献２にも、同様に「動力伝達軸用シャフトを、軽量高強度素材であるＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）で形成したパイプ状のＣＦＲＰ部材」（段落番号００１８）を、高剛性で軽量な回転伝達シャフトとして開示するが、テストベンチやＥＭＣ試験のためのものではなく、また、回転シャフトを剛体筒に収納した構成でもない、単なるシャフトである。
　また、特許文献１及び２の利用は、今回の発明が達成した低速回転から１５０００ｒｐｍ以上の高速回転を意図したものではない。
　電気自動車等に用いられるモーターのダイナモ試験やＥＭＣ試験に関する従来技術としては、上記の国際規格に適合した発明の特許文献は見当たらない。
特開２０１６－０５５６５８号公報 特開２０１１－０１７４１３号公報
　モーターのテストベンチ等において、回転シャフトのダイナモ側とモーター側において軸を正確に合わせる芯出しの作業は非常に困難を伴うものである。本願の発明は、この、駆動側と被駆動側との間で回転伝達を行う装置において、高速回転を可能とし、芯出し作業を容易化すること、また、スパンが長くても高速回転を可能とし、さらに、駆動側と被駆動側とを電波遮断するものにおいては、これらに加えて高速回転、高トルク伝達とともに優れた電波遮断をおこなうことができるようにすること等の事項を課題とする。
　駆動源回転装置と被駆動回転装置を回転シャフトで連結する場合、駆動源と被駆動回転装置葉は、ともに床に固定され、駆動源装置と被駆動装置との回転軸の芯出しは高精度でなければならない。そのため、両者を連結する回転シャフトと、駆動源、および、被駆動回転装置が、いずれも正確に芯がそろっていなければならない。この芯出し作業のためには、回転シャフトの両端近くを支持する軸受けが、回転シャフトを正確に支持した状態で、駆動源および被駆動回転体を固定する定盤に対して固定されなければならない。
　電波暗室回転装置の試験においては、電波暗室の壁に穴をあけ、その穴に高速回転する回転シャフトを貫通させなければならないので、電波暗室の電磁波に対する遮蔽は、当然に穴が無い状態に比べれば劣るものとならざるを得ない。
　また、モーターのトルクと減速機の減速比は、反比例の関係があるため、減速機を取り付けることにより、減速機の出力軸での回転数は減少するが、トルクは増加する。すなわち、接続される負荷モーターの回転数を数分の１に抑えることができるが、トルクは数倍必要となる。言い換えると、減速機を取り付けることで、電気モーターを高回転で動作させることは可能となるが、トルクが小さくなるため電気モーターの試験としては不十分となる。
　そのため、減速機を取り付けずに回転及びトルクが１：１の伝達機構を利用することが望ましいが、従来技術においては、減速機なしの試験機を作成すると、供試機器である電気モーターと負荷モーターを接続するシャフトが長くなり、高速に回転すると縄跳び現象が発生し、機器・設備が破損することがある。
　よって、伝達ができるトルクが大きく、シャフトの長さは長く、それでいて、高速回転させても問題が起きず、電波暗室の壁を通過してしまう電磁ノイズは完全に遮断される、または、可能な限り小さく抑えられる、という性能を有する回転伝達機構を提供するという課題がある。
　本発明は、この課題を解決する回転伝達機構を提供する。また、本発明は、この課題を解決しているので低速回転高トルクや高速回転低トルクなど様々な条件でのモーター等の回転電気機器のＥＭＣ試験を可能にする装置を提供することができる。
　　本願の発明は、以下の態様を含む。
［１］両端部を定盤に対して固定した導電性剛体筒と、該導電性剛体筒の両端部に設けたベアリングと、ベアリングに支持された導電性繊維強化プラスチック製のシャフトと、を有する、回転伝達装置であって、シャフト長が９００ｍｍ以上であり、回転数は毎分1万６千回転以上が可能であり、導電性剛体筒の両端においてシャフト周囲に接触させて空間を塞ぐ導電性樹脂繊維ブラシによって電磁波シールドをおこなう、前記回転伝達装置。
［２］導電性剛体筒と、該導電性剛体筒の両端部に設けたベアリングと、ベアリングに支持された導電性繊維強化プラスチック製のシャフトと、を含む電磁シールド境界用回転伝達装置であって、剛体筒両端部においてシャフトと導電性剛体筒との電気的導通を確保した、［１］に記載の装置。
［３］導電性繊維強化プラスチックは、炭素繊維を含むものである、［１］または［２］に記載の装置。
［４］［１］～［３］のいずれか１つに記載の装置と、電磁シールド境界壁とを含む電磁シールド境界用回転伝達装置であって、導電性剛体筒両端部においてシャフトと導電性剛体筒との、また、境界壁において導電性剛体筒と境界壁との電気的導通を確保し電磁シールドを行う、前記回転伝達装置。
［５］導電性剛体筒と電磁シールド境界壁との接合部が、シールド壁に接合した導電性柔軟シールドを介して境界壁と導電性剛体筒とが接合する構成を含む、［４］に記載の装置。
［６］［１］～［５］のいずれか１つに記載の回転伝達装置を有する、電波暗室。　
［７］毎分１万６千回転以上の回転数において運転され得る駆動負荷をさらに含む、請求項６に記載の電波暗室。
　回転を伝達するシャフトを必要とするテストベンチにおいては、床に固定された軸受けに支持させた単純な回転シャフトでは、二つの軸受けの相互位置の調整が必要であって、芯出し作業に困難が生じるのであり、これに対して剛体筒の両端部で回転シャフトを支持した構造、所謂トルクチューブ形式のシャフトであれば、剛体筒を床に固定するだけで、回転シャフトの両端の芯出しがなされるので、剛体筒の位置決めを正確に設置するだけで、回転駆動源と被駆動回転装置の両者との芯出しが容易におこなえることに、本願の発明の発明者は想到した。
　また、縄跳び現象なしに高速回転を可能とするためには、回転シャフトがねじり剛性が高く、それでいて重量が軽いものであれば可能であるという点に本願発明の発明者は気が付いた。そして、そのためには、炭素繊維強化樹脂製のシャフトを用いればよいことに想到した。
　炭素繊維強化樹脂製のシャフトは、カーボンが含まれているため、伝導される回転シャフトの電荷を金属ベアリングを経由して即座に接地電位に逃がすことができるという点にも想到した。
　更に、シャフトとそれを覆う導電性剛体筒例えば金属製剛体筒カバーを電波暗室の壁に貫通させるが、金属カバーに電気的に接続された導電性繊維がシャフト表面の円周を囲むことで高周波をシールドできることに想到した。
　縄跳び現象は、金属シャフトを使用した場合には、両端ベアリングだけでは防止不可能である。また、導電性が高すぎるので、電波暗室に使用するには不向きである。
　高速回転するシャフトを導電性剛体筒であるシールドボックスで遮蔽し、シールドボックスの両はじにおいて金属ベアリングを利用して回転シャフトを支持し、グランディングの効果を狙うことができる。
　さらに、シールドボックスの両はじに導電性樹脂ブラシをシャフトの周囲に接触させ、空間を塞ぐことでシールド効果を向上させる。
　シールドボックスは導電性であり、電磁遮蔽壁と電気的にも接続され、電磁的遮蔽が保たれる。
　本発明においては、減速機は使用せずに負荷モーターのトルク能力を最大限利用する。減速機を使用しないため、供試機器である電気モーターと電波暗室外の負荷モーターの距離が長くなるが、炭素繊維強化樹脂製のシャフトを使用するので、軽量高剛性になり、低速回転から高速回転でも問題が生じない。
　本明細書において、導電性剛体筒の語は、アルミニウム、鉄、銅、真鍮等の金属類の導電性、すなわち室温で２ｘ１０－８Ωｍ～１００ｘ１０－８Ωｍの体積抵抗値を有する材質を、導電性と称し、剛体、の語もこれら金属の有する程度の剛性を有することを意味する。
　また、テストベンチの語は、床に固定した回転力駆動源と、同じ床に固定した被駆動回転装置とを連結して、回転駆動源の出力試験や、回転状態における電波試験等の、何らかのテストを行う設備を意味する。
　さらに、「シャフト長」の語は、導電性剛体筒の両端のベアリング間距離をいうものである。
　導電性剛体筒は、円筒が最も好ましく、剛体であるので、回転シャフトの正確な位置決めのためには、導電性剛体筒が床に固定されれば足りる。導電性剛体筒の両端に近い位置でそれぞれ固定するのが、回転シャフトの位置決めが最も正確となる。
　この床は、回転シャフトの両端の相対的位置が確定し不動となるように、定盤であってよい。
　また、回転シャフトのハウジングとなる導電性剛体筒は、剛体であるので、壁を貫通させた場合の壁との接合部の、運転時の位置変動も極めて小さいものである。
　本願発明により電波暗室の壁に穴をあけても電磁波の漏洩がなく、ＥＭＣ試験に必要な低いトルクから高いトルクまでの広範囲のトルクと毎分数十回転の低速から毎分数万回転までの高速回転を実現し、国際規格で規定されたＥＭＣ試験が可能となる。
　また、シャフトを炭素繊維強化樹脂にすることで、縄跳び現象の発生を抑えることが可能となる。
　それ故に、従来よりも高トルクかつ高速回転を伝達することが可能となり、たとえば、毎分２万回転、伝達トルク３５０Ｎｍを、シャフト長９００ｍｍでも、それを超えるものでも実現することができる。
本発明の装置の一例を示す図である。 本発明の装置の、導電性柔軟シールドを有する例を示す図である。
　図１に基づいて説明する。軽量で高速回転に耐える回転シャフトを実現するために、シャフト１は炭素繊維強化樹脂製の中空シャフトを用いる。
　そして、シールド性を与えるために、シャフトは導電性剛体筒としての円筒であるハウジング２の中を通し、ハウジング２の両端において、ベアリング４および導電性繊維ブラシ５を用いて、シャフトとの導電性及び電磁波シールドを確保する。
　導電性ハウジング２は、シールド壁３に接合されているとともに、装置が設置される床に固定される。
　回転シャフト１をシールドする導電性ハウジング２は、電波暗室のシールド壁３に電気的に接合し、電磁波の漏洩を防止する。壁の一方の側から他方の側への電流または電磁波の漏洩は、電流が導電シャフトを通じて侵入せずに、回転シャフトとハウジング２との導通手段を経由して、ハウジング２から壁へと逃げるので、防止される。シールド壁と導電性ハウジングとは、電磁波漏洩が十分に小さければ、完全に密閉されている必要はない。
　この電波暗室は、例えば電気自動車用の電動機のＥＭＣ試験に使用するのに好適な電波暗室である。
　図２に示すように、シールド壁３と導電性ハウジング２との接合は、導電性柔軟シールド６によって行うこともできる。導電性柔軟シールド６は、たとえば、金属製の蛇腹、柔軟な導電性メッシュ材料、導電性織物等が使用可能である。
　本発明による、回転伝達機構は、電磁シールド性を保ったまま、従来に無い高トルクで高速回転する回転運動を伝達することを可能とするものである。したがって、これを用いたＥＭＣ試験用電波暗室は、従来に無い高速な回転での試験を可能とするものである。
　本発明による電波暗室は、ＥＭＣ試験において必要な、９ｋＨＺ～数ＧＨｚの電波を有効に遮断することができる。
１　　　回転シャフト
２　　　導電性剛体円筒（導電性ハウジング）
３　　　電波暗室シールド壁
４　　　ベアリング
５　　　導電性繊維ブラシ
６　　　導電性柔軟シールド

Claims (7)

  1. 　両端部を定盤に対して固定した導電性剛体筒と、該導電性剛体筒の両端部に設けたベアリングと、ベアリングに支持された導電性繊維強化プラスチック製のシャフトと、を有する、回転伝達装置であって、シャフト長が９００ｍｍ以上であり、回転数は毎分１万６千回転以上が可能であり、導電性剛体筒の両端においてシャフト周囲に接触させ空間を塞ぐ導電性樹脂繊維ブラシによって電磁波シールドを行う、前記回転伝達装置。
  2. 　導電性剛体筒と、該導電性剛体筒の両端部に設けたベアリングと、ベアリングに支持された導電性繊維強化プラスチック製のシャフトと、を含む電磁シールド境界用回転伝達装置であって、剛体筒両端部においてシャフトと導電性剛体筒との電気的導通を確保した、請求項１に記載の装置。
  3. 　導電性繊維強化プラスチックは、炭素繊維を含むものである、請求項１または２に記載の装置。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の装置と、電磁シールド境界壁とを含む電磁シールド境界用回転伝達装置であって、導電性剛体筒両端部においてシャフトと導電性剛体筒との、また、境界壁において導電性剛体筒と境界壁との電気的導通を確保し電磁シールドを行う、前記回転伝達装置。
  5. 　導電性剛体筒と電磁シールド境界壁との接合部が、シールド壁に接合した導電性柔軟シールドを介して境界壁と導電性剛体筒とが接合する構成を含む、請求項４に記載の装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の装置を有する、電波暗室。
  7. 　毎分１万６千回転以上の回転数において運転され得る駆動負荷をさらに含む、請求項６に記載の電波暗室。
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