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JP5100792B2 - Power circulation test equipment - Google Patents
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Description

本発明は、歯車、無端ベルト、チェーン等の動力伝達部材の強度、耐久性等を試験するための、動力循環式試験装置に関するものである。   The present invention relates to a power circulation type testing apparatus for testing the strength, durability and the like of a power transmission member such as a gear, an endless belt, and a chain.

動力伝達部材(歯車等)についての耐久性能試験を行う試験機として、動力循環式試験装置が提案されている(特許文献1、2参照)。動力循環式試験装置は、閉ループを構成して該閉ループ内に供試体を設置し、駆動力を閉ループ内で循環させて連続運転を行うものである。したがって動力循環式試験装置では、閉ループ内における損失分の駆動力を付加することにより試験機を連続運転することができ、エネルギーの消費量を抑制することができる。   As a testing machine for performing a durability performance test on a power transmission member (such as a gear), a power circulation type testing apparatus has been proposed (see Patent Documents 1 and 2). The power circulation type test apparatus constitutes a closed loop, installs a test piece in the closed loop, and circulates driving force in the closed loop to perform continuous operation. Therefore, in the power circulation type test apparatus, the test machine can be continuously operated by adding the driving force corresponding to the loss in the closed loop, and the energy consumption can be suppressed.

ところで、このような動力循環式試験装置を用いる場合、閉ループにトルクを負荷する機構が必要となる。従来は、トーションスプリングなどのバネや、油圧シリンダを用いて、トルクを負荷していた。しかしながら、トーションスプリングなどのバネでトルクを負荷した場合、連続運転中にトルクを変化させることが難しい。   By the way, when such a power circulation type testing apparatus is used, a mechanism for applying torque to the closed loop is required. Conventionally, torque is applied using a spring such as a torsion spring or a hydraulic cylinder. However, when torque is loaded by a spring such as a torsion spring, it is difficult to change the torque during continuous operation.

また、無段変速機構であるCVTベルト等のように、閉ループ内にスリップを発生させる可能性のある供試体について試験する場合には、当該スリップによりトルク抜けが生じてしまうという問題が生じる。油圧シリンダを用いてトルクを負荷する場合には、運転中にトルクを変化させることができ、ある程度までのスリップには追随することができる。しかしながら、油圧シリンダのストロークエンドに至ると、それ以上の捩り力を出力できないため、前記と同様に供試体のスリップによりトルク抜けが生じてしまうという問題が生じる。   Further, when testing a specimen that may cause a slip in a closed loop, such as a CVT belt that is a continuously variable transmission mechanism, a problem arises that torque slip occurs due to the slip. When a torque is applied using a hydraulic cylinder, the torque can be changed during operation, and a slip to a certain extent can be followed. However, when reaching the stroke end of the hydraulic cylinder, no more torsional force can be output, so that there is a problem that torque loss occurs due to slipping of the specimen as described above.

特開平7−260628号公報JP-A-7-260628 特開平8−145853号公報JP-A-8-145853

本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、運転中にトルクを変化させることができると共に、トルク抜けが防止され安定してトルクを負荷することの可能な動力循環式試験装置を提供することを、課題とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described facts, and is a power circulation type test apparatus capable of changing torque during operation and preventing torque loss and stably loading torque. It is an issue to provide.

上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係る動力循環式試験装置は、駆動力が循環するように複数の回転軸が連結されて構成された、閉鎖動力循環路と、前記閉鎖動力循環路の回転軸に駆動力を供給する駆動機と、前記閉鎖動力循環路の前記回転軸に連結され、前記駆動機により前記回転軸に供給された駆動力により前記回転軸と共に回転すると共に、前記回転軸にトルクを負荷する無限循環回転可能なロータリーアクチュエータと、前記回転軸の回転を吸収して前記ロータリーアクチュエータへ駆動力エネルギーを供給する回転差吸収機構と、前記閉鎖動力循環路に設けられ、試験対象となる供試体を取り付ける供試体取付部と、を備えている。 In order to solve the above-mentioned problems, a power circulation type test apparatus according to claim 1 of the present invention comprises a closed power circulation path configured by connecting a plurality of rotating shafts so that a driving force circulates, and the closure power circuit. A driving machine that supplies a driving force to the rotating shaft of the power circuit, and a rotating device that is connected to the rotating shaft of the closed power circuit and that rotates together with the rotating shaft by the driving force supplied to the rotating shaft by the driving machine. the endless circulation rotatable rotary actuator load torque on the rotary shaft, and the rotation difference absorbing mechanism provides rotational absorbed by the driving force energy to the rotary actuator of the rotary shaft, provided in the closed power circulation path And a specimen attachment portion for attaching a specimen to be tested.

本発明に係る動力循環式試験装置は、閉鎖動力循環路内で駆動力が循環するように複数の回転軸が連結されており、この閉鎖動力循環路に設けられた供試体取付部に試験対象となる供試体が取り付けられる。駆動機により回転軸に供給された駆動力は、閉鎖動力循環路内で循環する。したがって、連続運転するために閉鎖循環路内で損失された分の駆動力を付加すればよいため、本発明の動力循環式試験装置では、非循環式の試験機と比較して、エネルギーの消費を抑制することができる。   In the power circulation type test apparatus according to the present invention, a plurality of rotating shafts are connected so that the driving force circulates in the closed power circuit, and the test object is attached to the specimen mounting portion provided in the closed power circuit. A test specimen is attached. The driving force supplied to the rotating shaft by the drive machine circulates in the closed power circuit. Therefore, since it is only necessary to add the driving force lost in the closed circuit for continuous operation, the power circulation type test apparatus of the present invention consumes energy compared to a non-circulation type tester. Can be suppressed.

また、本発明に係る動力循環式試験装置では、回転軸へのトルクの負荷を、無限循環回転可能なロータリーアクチュエータで行なう。ロータリーアクチュエータとしては、油圧モータ、電動モータ、その他の無限循環回転可能なロータリーアクチュエータを用いることができる。ロータリーアクチュエータは、回転軸と連結され、回転軸にトルクを負荷する。トルクの負荷は、ロータリーアクチュエータが、回転軸に捩り力を作用させることで行われる。このように、ロータリーアクチュエータを用いることにより、このロータリーアクチュエータの回転トルクを制御することにより、連続運転中に閉鎖動力循環路への負荷トルクを、変化させることができる。   Further, in the power circulation type testing apparatus according to the present invention, torque is applied to the rotating shaft by a rotary actuator capable of infinite circulation rotation. As the rotary actuator, a hydraulic motor, an electric motor, and other rotary actuators capable of infinite circulation rotation can be used. The rotary actuator is connected to the rotating shaft and applies torque to the rotating shaft. The torque is applied by causing the rotary actuator to apply a torsional force to the rotating shaft. Thus, by using the rotary actuator, the load torque to the closed power circuit can be changed during continuous operation by controlling the rotational torque of the rotary actuator.

また、回転軸の回転を吸収してロータリーアクチュエータへ駆動力エネルギーを供給する回転差吸収機構を備えているので、ロータリーアクチュエータ自体を回転軸と共に回転させつつ、ロータリーアクチュエータの駆動部分を駆動させることができる。   In addition, since a rotation difference absorption mechanism that absorbs the rotation of the rotation shaft and supplies driving force energy to the rotary actuator is provided, the drive portion of the rotary actuator can be driven while rotating the rotary actuator itself together with the rotation shaft. it can.

また、本発明のロータリーアクチュエータは、無限循環回転が可能とされているので、捩りエンドがなく、供試体のスリップに無限循環回転により追随でき、トルク抜けを防止して、閉鎖動力循環路に安定してトルクを負荷することができる。   In addition, the rotary actuator of the present invention is capable of infinite circulation rotation, so there is no torsion end, it can follow the slip of the specimen by infinite circulation rotation, prevent torque loss, and be stable in a closed power circuit. Torque can be applied.

本発明の請求項2に係る動力循環式試験装置は、前記ロータリーアクチュエータと前記回転軸との間に、前記ロータリーアクチュエータから出力されるトルクを増幅して前記回転軸に伝達する減速機構を備えたこと、を特徴とする。 A power circulation type testing apparatus according to a second aspect of the present invention includes a reduction mechanism that amplifies torque transmitted from the rotary actuator and transmits the torque to the rotary shaft between the rotary actuator and the rotary shaft. It is characterized by this.

このように、減速機構を用いることにより、ロータリーアクチュエータから出力されるトルクを増幅して回転軸に伝達することができる。そのため、ロータリーアクチュエータ自体のトルクは試験機に求められるトルクよりも小さくてもよいため、ロータリーアクチュエータの小型化を図ることができる。
[0014]
本発明の請求項3に係る動力循環式試験装置は、前記閉鎖動力循環路が、互いに平行配置され変速機構を介して連結された一対の回転軸を含んで構成され、前記ロータリーアクチュエータが、前記一対の回転軸のうちの低速回転軸に配置されていること、を特徴とする。
[0015]
このように、ロータリーアクチュエータを低速回転軸に配置することにより、ロータリーアクチュエータ自体の回転速度も低速回転軸に対応した低速となる。したがって、ロータリーアクチュエータ、及び、このロータリーアクチュエータと接続されるカップリングやスリップリングなどの部材への負荷を軽減することができる。
Thus, by using the speed reduction mechanism, the torque output from the rotary actuator can be amplified and transmitted to the rotating shaft. Therefore, since the torque of the rotary actuator itself may be smaller than the torque required for the testing machine, it is possible to reduce the size of the rotary actuator.
[0014]
The power circulation type test apparatus according to claim 3 of the present invention is configured such that the closed power circulation path includes a pair of rotating shafts arranged in parallel with each other and connected via a speed change mechanism, and the rotary actuator includes It arrange | positions at the low speed rotating shaft of a pair of rotating shafts, It is characterized by the above-mentioned.
[0015]
As described above, by arranging the rotary actuator on the low-speed rotation shaft, the rotation speed of the rotary actuator itself also becomes a low speed corresponding to the low-speed rotation shaft. Therefore, it is possible to reduce the load on the rotary actuator and members such as couplings and slip rings connected to the rotary actuator.

本発明の請求項4に係る動力循環式試験装置は、前記回転軸の軸端に構成され、前記閉鎖動力循環路の一部を構成して互いに直列的に接続された二重筒を備え、該二重筒の内軸と外筒との間の駆動系に前記供試体取付部が配置されていること、を特徴とする。 A power circulation type test apparatus according to claim 4 of the present invention comprises a double cylinder that is configured at the shaft end of the rotating shaft and that forms part of the closed power circulation path and is connected in series with each other. The specimen mounting portion is arranged in a drive system between the inner shaft and the outer tube of the double cylinder.

このように、回転軸の軸端を二重筒構造として、二重筒の内軸と外筒との間の駆動系に前記供試体を取り付ける供試体取付部を構成することにより、回転軸の中央部に供試体取付部を配置する場合と比較して、供試体の着脱、交換を容易に行うことができる。   In this way, the shaft end of the rotating shaft has a double cylinder structure, and by configuring the specimen mounting portion for mounting the specimen on the drive system between the inner shaft and the outer cylinder of the double cylinder, Compared with the case where the specimen mounting portion is arranged in the center, the specimen can be easily attached and detached and exchanged.

本発明の請求項5に係る動力循環式試験装置は、前記供試体取付部が、前記二重筒と対向配置されて供試体が取り付けられる供試体取付軸を備え、該供試体取付軸は、前記二重筒との間の軸間距離が可変とされていること、を特徴とする。 In the power circulation type testing apparatus according to claim 5 of the present invention, the specimen mounting portion is provided with a specimen mounting shaft on which the specimen is mounted while being opposed to the double cylinder, The inter-axis distance between the double cylinders is variable.

このように、供試体取付部における試供体取付軸と二重筒との間の軸間距離を可変とすることにより、供試体に応じて軸間距離を容易に調整することができる。 In this way, by making the interaxial distance between the specimen attachment shaft and the double cylinder in the specimen attachment portion variable, the interaxial distance can be easily adjusted according to the specimen.

本発明の請求項6に係る動力循環式試験装置は、前記閉鎖動力循環路におけるトルクを検出するトルク検出器と、前記トルク検出器で検出されたトルクに基づいて、前記ロータリーアクチュエータの出力トルクを制御するトルク制御手段と、を備えている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a power circulation type test apparatus that detects a torque in the closed power circulation path, and outputs an output torque of the rotary actuator based on the torque detected by the torque detector. Torque control means for controlling.

このように、トルク検出器で閉鎖動力循環路におけるトルクを検出し、検出されたトルクに基づいてトルク制御手段でロータリーアクチュエータの出力トルクを制御することにより、閉鎖動力循環路に所望のトルクを安定して負荷することができる。
なお、ロータリーアクチュエータの出力トルクの制御は、ロータリーアクチュエータの回転数の制御、ロータリーアクチュエータのトルク自体の制御を行うことにより実施することができる。
In this way, the torque detector detects the torque in the closed power circuit, and the torque control means controls the output torque of the rotary actuator based on the detected torque, thereby stabilizing the desired torque in the closed power circuit. And can be loaded.
The output torque of the rotary actuator can be controlled by controlling the rotational speed of the rotary actuator and controlling the torque of the rotary actuator itself.

本発明の請求項7に係る動力循環式試験装置は、前記ロータリーアクチュエータが、油圧式ロータリーアクチュエータであること、を特徴とする。 The power circulation type testing apparatus according to claim 7 of the present invention is characterized in that the rotary actuator is a hydraulic rotary actuator.

このように、ロータリーアクチュエータとして油圧式ロータリーアクチュエータを用いることにより、電動式のものと比較して容易に高トルクを出力できる。また、回転軸と共に回転するロータリーアクチュエータへは、回転差吸収機構として回転カップリングを介して動力源となる流体を供給するので、電動式の場合のように給電用スリップリングが不要となり、電磁ノイズの発生をなくすことができる。 Thus, by using a hydraulic rotary actuator as the rotary actuator, a high torque can be easily output as compared with an electric type. In addition, the rotary actuator that rotates with the rotating shaft is supplied with a fluid as a power source via a rotary coupling as a rotation difference absorbing mechanism. Can be eliminated.

以上説明したように、本発明の動力循環式試験装置によれば、運転中にトルクを変化させることができると共に、トルク抜けが抑制され安定してトルクを負荷することができる。   As described above, according to the power circulation type testing apparatus of the present invention, it is possible to change the torque during operation, and to suppress torque loss and to load the torque stably.

本実施形態に係る動力式試験装置の全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the power type test device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る動力式試験装置の供試体取付部付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the specimen attachment part of the power type testing device concerning this embodiment. 本実施形態に係る動力式試験装置の第1変速ユニット付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the 1st transmission unit of the power type test device concerning this embodiment. 本実施形態に係る動力式試験装置の回転カップリングの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the rotary coupling of the power type test device concerning this embodiment.

次に、本発明に係る動力循環式試験装置の詳細について、図面を参照しながら説明する。   Next, details of the power circulation type testing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(全体構成)
図1には、本発明に係る動力循環式試験装置10の全体構成の概略が示されている。動力循環式試験装置10は、機台11に、一対の回転軸(一方側を「低速回転軸22」、他方側を「高速回転軸24」とする)、第1変速ユニット26、第2変速ユニット28、駆動機30、及び、供試体取付部60を備えている。
(overall structure)
FIG. 1 shows an outline of the overall configuration of a power circulation type test apparatus 10 according to the present invention. The power circulation type test apparatus 10 includes a machine base 11 and a pair of rotating shafts (one side is a “low-speed rotating shaft 22” and the other side is a “high-speed rotating shaft 24”), a first transmission unit 26, and a second transmission. A unit 28, a driving machine 30, and a specimen mounting portion 60 are provided.

動力循環式試験装置10は、低速回転軸22と高速回転軸24とが、第1変速ユニット26、第2変速ユニット28、及び、供試体取付部60を介して連結されて、閉ループの閉鎖動力循環路12が構成されている。駆動機30から供給された駆動力は、閉鎖動力循環路12内で循環する。このように駆動力を循環させることにより、非循環式の試験機を用いる場合と比較して、エネルギーの消費を抑制することができる。   The power circulation type testing apparatus 10 includes a low-speed rotating shaft 22 and a high-speed rotating shaft 24 that are connected via a first transmission unit 26, a second transmission unit 28, and a specimen mounting portion 60, thereby providing a closed loop closing power. A circulation path 12 is configured. The driving force supplied from the driving machine 30 circulates in the closed power circuit 12. By circulating the driving force in this way, energy consumption can be suppressed as compared with the case of using a non-circulating type testing machine.

低速回転軸22と高速回転軸24とは、互いに平行になるように配置されており、第1変速ユニット26、及び、第2変速ユニット28により互いに連結されている。低速回転軸22のプーリー23には、駆動機30の出力軸30Aが駆動ベルト31を介して連結されており、駆動機30からの駆動力が低速回転軸22へ供給される。低速回転軸22は、第1変速ユニット26側の第1低速回転部22Aと、第2変速ユニット28側の第2低速回転部22Bを有している。第1低速回転部22Aと第2低速回転部22Bとは、同軸的に配置されており、互いに相対回転可能とされている。   The low-speed rotation shaft 22 and the high-speed rotation shaft 24 are arranged so as to be parallel to each other, and are connected to each other by a first transmission unit 26 and a second transmission unit 28. An output shaft 30 </ b> A of the driving machine 30 is connected to the pulley 23 of the low speed rotating shaft 22 via a driving belt 31, and driving force from the driving machine 30 is supplied to the low speed rotating shaft 22. The low-speed rotation shaft 22 includes a first low-speed rotation unit 22A on the first transmission unit 26 side and a second low-speed rotation unit 22B on the second transmission unit 28 side. 22 A of 1st low speed rotation parts and 22B of 2nd low speed rotation parts are arrange | positioned coaxially, and are mutually rotatable.

なお、本実施形態では、駆動機30は、出力軸30Aが駆動ベルト31を介して低速回転軸22の第1低速回転部22Aに連結されているが、駆動機30を低速回転軸22の軸端に同軸的に配置して、駆動機30の出力軸30Aを低速回転軸22に直接接続する構成にすることもできる。   In the present embodiment, the output shaft 30A of the drive machine 30 is connected to the first low-speed rotation part 22A of the low-speed rotation shaft 22 via the drive belt 31, but the drive machine 30 is connected to the shaft of the low-speed rotation shaft 22. The output shaft 30 </ b> A of the driving machine 30 can be directly connected to the low-speed rotation shaft 22 by being coaxially arranged at the end.

高速回転軸24の第2変速ユニット28側の軸端部は、二重筒構造部25とされており、内軸25Bの外周に外筒25Aが配置されて構成されている。この二重筒構造部25の先端部に、供試体取付部60が設けられている。供試体取付部60の詳細については、後述する。   The shaft end portion of the high-speed rotation shaft 24 on the second transmission unit 28 side is a double cylinder structure 25, and is configured by arranging an outer cylinder 25A on the outer periphery of the inner shaft 25B. A specimen mounting portion 60 is provided at the distal end portion of the double cylinder structure portion 25. Details of the specimen mounting portion 60 will be described later.

図3にも示すように、第1変速ユニット26は、ギア26A及びギア26Bを備えている。ギア26Aは第1低速部22Aに固定され、ギア26Bは高速回転軸24に固定されている。ギア26Aとギア26Bとは互いに噛み合っており、低速回転軸22の回転がギア26A、26Bのギア比(速度比)で増速されて高速回転軸24へ伝達されるように、低速回転軸22と高速回転軸24とを連結している。第1低速部22Aは、ギア26A近傍で軸受け21により機台11へ支持され、高速回転軸24は、ギア26B近傍で軸受け23により機台11に支持されている。   As shown also in FIG. 3, the first transmission unit 26 includes a gear 26A and a gear 26B. The gear 26A is fixed to the first low speed portion 22A, and the gear 26B is fixed to the high speed rotating shaft 24. The gear 26A and the gear 26B are meshed with each other, and the low-speed rotary shaft 22 is transmitted so that the rotation of the low-speed rotary shaft 22 is increased by the gear ratio (speed ratio) of the gears 26A and 26B and transmitted to the high-speed rotary shaft 24. And the high-speed rotation shaft 24 are connected. The first low speed portion 22A is supported on the machine base 11 by the bearing 21 in the vicinity of the gear 26A, and the high speed rotating shaft 24 is supported on the machine base 11 by the bearing 23 in the vicinity of the gear 26B.

図1に示すように、第2変速ユニット28は、ギア28A及びギア28Bを備えている。ギア28Aは第2低速部22Bに固定され、ギア28Bは高速回転軸24の二重筒構造部25の外筒25Aに固定されている。ギア28Aとギア28Bとは互いに噛み合っており、第2低速部22Bの回転が、第1変速ユニット26と同一の速度比で増速されて高速回転軸24へ伝達されるように、第2低速部22Bと高速回転軸24とを連結している。   As shown in FIG. 1, the second transmission unit 28 includes a gear 28A and a gear 28B. The gear 28 </ b> A is fixed to the second low speed portion 22 </ b> B, and the gear 28 </ b> B is fixed to the outer cylinder 25 </ b> A of the double cylinder structure portion 25 of the high speed rotating shaft 24. The gear 28 </ b> A and the gear 28 </ b> B are meshed with each other, and the second low speed portion 22 </ b> B is rotated at the same speed ratio as that of the first transmission unit 26 and transmitted to the high speed rotation shaft 24. The part 22B and the high-speed rotation shaft 24 are connected.

高速回転軸24は、第1変速ユニット26側から一体的に延びる高速本体軸24Aの先端側(右側)に、第2変速ユニット28側の二重筒構造部25を備えている。図2に示すように、高速本体軸24Aは、二重筒構造部25の内軸25Bと一体的に構成され、ギア28B近傍で軸受け27により機台11へ支持されている。高速本体軸24Aと内軸25Bは、一体的に回転する。外筒25Aには、ギア28Bが固定されており、外筒25Aはギア28Bの近傍で軸受け29により機台11へ支持されている。内軸25Bは、外筒25Aの筒内に挿入され、先端が外筒25Aの端部から突出されている。外筒25Aの内周面と内軸25Bの外周面との間には隙間が構成されており、隙間の両端部に各々プレートベアリング25Cが配置されて内軸25Bは外筒25A内に支持され、外筒25Aと内軸25Bとは、互いに相対回転可能な構成とされている。   The high-speed rotation shaft 24 includes a double cylinder structure 25 on the second transmission unit 28 side on the tip side (right side) of the high-speed main body shaft 24A that integrally extends from the first transmission unit 26 side. As shown in FIG. 2, the high-speed main body shaft 24 </ b> A is integrally formed with the inner shaft 25 </ b> B of the double cylinder structure portion 25, and is supported on the machine base 11 by a bearing 27 in the vicinity of the gear 28 </ b> B. The high-speed main body shaft 24A and the inner shaft 25B rotate integrally. A gear 28B is fixed to the outer cylinder 25A, and the outer cylinder 25A is supported on the machine base 11 by a bearing 29 in the vicinity of the gear 28B. The inner shaft 25B is inserted into the cylinder of the outer cylinder 25A, and the tip projects from the end of the outer cylinder 25A. A gap is formed between the inner peripheral surface of the outer cylinder 25A and the outer peripheral surface of the inner shaft 25B. Plate bearings 25C are disposed at both ends of the gap, and the inner shaft 25B is supported in the outer cylinder 25A. The outer cylinder 25A and the inner shaft 25B are configured to be rotatable relative to each other.

図3に示されるように、低速回転軸22の第1低速回転部22Aの軸内部には、ロータリーアクチュエータ40が配置されている。ロータリーアクチュエータ40は、油圧式モータを用いて構成され閉鎖動力循環路12にトルクを負荷するものであり、図1に示される機台11上に設置された油圧サーボバルブ42により、出力トルクが制御されている。ロータリーアクチュエータ40は、減速機構50を介して第2低速回転部22Bと連結され、閉鎖循環路12の一部を構成している。ロータリーアクチュエータ40及び減速機構50の詳細については、後述する。   As shown in FIG. 3, a rotary actuator 40 is disposed inside the first low-speed rotating portion 22 </ b> A of the low-speed rotating shaft 22. The rotary actuator 40 is configured by using a hydraulic motor and applies a torque to the closed power circuit 12. The output torque is controlled by a hydraulic servo valve 42 installed on the machine base 11 shown in FIG. Has been. The rotary actuator 40 is connected to the second low-speed rotating part 22 </ b> B via the speed reduction mechanism 50 and constitutes a part of the closed circuit 12. Details of the rotary actuator 40 and the speed reduction mechanism 50 will be described later.

図1に示されるように、高速回転軸24の第1変速ユニット26と第2変速ユニット28の間には、トルク検出器14が取り付けられている。トルク検出器14は、閉鎖動力循環路12における高速回転軸24部分のトルクを検出する。トルク検出器14は、コントローラ16と接続されており、検出したトルクについてのトルク信号をコントローラ16へ出力する。   As shown in FIG. 1, the torque detector 14 is attached between the first transmission unit 26 and the second transmission unit 28 of the high-speed rotation shaft 24. The torque detector 14 detects the torque of the high-speed rotating shaft 24 portion in the closed power circuit 12. The torque detector 14 is connected to the controller 16 and outputs a torque signal regarding the detected torque to the controller 16.

コントローラ16は、CPU、ROM、RAMなどを含んで構成されており、入力されたトルク信号に基づいて、ユーザーにより設定された負荷トルクがロータリーアクチュエータ40から出力されるように、油圧サーボバルブ42へ制御信号を出力する。油圧サーボバルブ42は機台11上に設置されており、回転カップリング44を介してロータリーアクチュエータ40と接続されている。油圧サーボバルブ42は、入力された制御信号に基づいて、PWM制御によりロータリーアクチュエータ40へ供給する流体の油圧を制御し、ロータリーアクチュエータ40の出力トルクを制御する。   The controller 16 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. To the hydraulic servo valve 42, a load torque set by the user is output from the rotary actuator 40 based on the input torque signal. Output a control signal. The hydraulic servo valve 42 is installed on the machine base 11 and is connected to the rotary actuator 40 via the rotary coupling 44. The hydraulic servo valve 42 controls the hydraulic pressure of the fluid supplied to the rotary actuator 40 by PWM control based on the input control signal, and controls the output torque of the rotary actuator 40.

なお、コントローラ16は、負荷トルクの値、負荷トルクの時系列プロファイルなど、各種の情報を記憶するメモリ16Mを有している。また、コントローラ16には、負荷トルクの値、負荷トルク値の時系列プロファイルなど、ユーザーからの各種の情報が入力される入力部18が接続されている。   The controller 16 includes a memory 16M that stores various information such as a load torque value and a load torque time-series profile. The controller 16 is connected to an input unit 18 to which various information such as a load torque value and a time series profile of the load torque value are input.

(ロータリーアクチュエータの構成)
本実施形態では、ロータリーアクチュエータ40は、油圧式モータで構成されており、図3に示すように、モータ本体40Aと出力部であるモータ回転軸40Sを有している。ロータリーアクチュエータ40は、第1低速回転部22A内に配置され、モータ回転軸40Sが第1低速回転部22Aの軸心Sと同軸となるように設置されている。第1低速回転部22Aは、機台11上に設置されるハウジング20上に軸受け21により回転可能に支持されている。ロータリーアクチュエータ40のモータ本体40Aは第1低速回転軸22Aの軸内に固定され、第1低速回転軸22Aと共に回転するように構成されている。
(Rotary actuator configuration)
In the present embodiment, the rotary actuator 40 is constituted by a hydraulic motor, and has a motor main body 40A and a motor rotating shaft 40S as an output unit, as shown in FIG. The rotary actuator 40 is disposed in the first low-speed rotation unit 22A, and is installed so that the motor rotation shaft 40S is coaxial with the axis S of the first low-speed rotation unit 22A. The first low-speed rotating portion 22A is rotatably supported by a bearing 21 on a housing 20 installed on the machine base 11. The motor body 40A of the rotary actuator 40 is fixed in the first low-speed rotation shaft 22A and is configured to rotate together with the first low-speed rotation shaft 22A.

ロータリーアクチュエータ40には、第1低速回転部22Aが取り付けられた軸端側に、回転差吸収機構としての回転カップリング44が取り付けられている。回転カップリング44は、油圧サーボバルブ42に連結されている。ロータリーアクチュエータ40には、回転カップリング44を介して油圧サーボバルブ42からの流体が供給される。回転カップリング44の詳細については後述する。   A rotary coupling 44 as a rotation difference absorbing mechanism is attached to the rotary actuator 40 on the shaft end side to which the first low speed rotating portion 22A is attached. The rotary coupling 44 is connected to the hydraulic servo valve 42. Fluid from the hydraulic servo valve 42 is supplied to the rotary actuator 40 via the rotary coupling 44. Details of the rotary coupling 44 will be described later.

ロータリーアクチュエータ40のモータ回転軸40Sは、無限循環回転が可能とされている。モータ回転軸40Sには、連結シャフト46が取り付けられている。連結シャフト46は、モータ回転軸40Sに一体的に固定され、かつ、モータ回転軸40Sと同軸的に設けられ、第1低速回転部22Aの内壁とは離間して配置されている。連結シャフト46の先端には、減速機構50が連結されている。これにより、第1低速回転部22Aは、減速機構50を介して第2低速回転部22Bと連結されている。   The motor rotation shaft 40S of the rotary actuator 40 is capable of infinite circulation rotation. A connecting shaft 46 is attached to the motor rotating shaft 40S. The connecting shaft 46 is integrally fixed to the motor rotating shaft 40S, is provided coaxially with the motor rotating shaft 40S, and is disposed apart from the inner wall of the first low speed rotating portion 22A. A speed reduction mechanism 50 is connected to the tip of the connection shaft 46. Thereby, the first low-speed rotation unit 22A is connected to the second low-speed rotation unit 22B via the speed reduction mechanism 50.

なお、本実施形態では、ロータリーアクチュエータ40を低速回転軸22(第1低速回転部22A)の軸内に配置しているが、ロータリーアクチュエータ40は、低速回転軸22の軸外(外側)に配置してもよい。   In the present embodiment, the rotary actuator 40 is disposed within the shaft of the low-speed rotation shaft 22 (first low-speed rotation portion 22A), but the rotary actuator 40 is disposed outside (outside) the low-speed rotation shaft 22. May be.

(減速機構の構成)
次に、減速機構50について説明する。減速機構50としては、種々の動力減速機構(ハーモニックドライブ減速機構、ボール減速機構、サイクロイド減速機構等)を用いることができるが、ここでは一例として、遊星歯車減速機構を用いた例で説明する。
(Configuration of deceleration mechanism)
Next, the speed reduction mechanism 50 will be described. As the speed reduction mechanism 50, various power speed reduction mechanisms (harmonic drive speed reduction mechanism, ball speed reduction mechanism, cycloid speed reduction mechanism, etc.) can be used. Here, an example using a planetary gear speed reduction mechanism will be described.

減速機構50は、太陽歯車51、遊星歯車52、及び内歯車54を備えている。太陽歯車51は、連結シャフト46に固定されている。内歯車54は第1低速回転部22Aと一体的に形成されており、モータ回転軸40Sと同軸的に、太陽歯車51の径方向外側に配置されている。遊星歯車52は、太陽歯車51と内歯車54の間に配置されている。遊星歯車52は、内歯車54及び太陽歯車51と噛み合っている。遊星歯車52の自転軸52Sは、第2低速回転部22Bに軸支されている。ロータリーアクチュエータ40からの駆動力は、連結シャフト46、太陽歯車51、遊星歯車52を介して第2低速回転部22Bへ伝達される。当該駆動力は、回転速度が大きく減速されると共に、トルクは大幅に増幅されて伝達される。   The speed reduction mechanism 50 includes a sun gear 51, a planetary gear 52, and an internal gear 54. The sun gear 51 is fixed to the connecting shaft 46. The internal gear 54 is formed integrally with the first low-speed rotating portion 22A, and is disposed on the radially outer side of the sun gear 51 coaxially with the motor rotating shaft 40S. The planetary gear 52 is disposed between the sun gear 51 and the internal gear 54. The planetary gear 52 meshes with the internal gear 54 and the sun gear 51. The rotation shaft 52S of the planetary gear 52 is pivotally supported by the second low-speed rotation unit 22B. The driving force from the rotary actuator 40 is transmitted to the second low speed rotating unit 22B via the connecting shaft 46, the sun gear 51, and the planetary gear 52. The driving force is greatly reduced in rotational speed and torque is greatly amplified and transmitted.

なお、試験運転中は、ロータリーアクチュエータ40のモータ回転軸40Sは、第1低速回転部22Aとの間で相対回転することなく、第1低速回転部22Aに対して停止した状態、すなわち、第1低速回転部22Aと共に回転しつつ、トルクを負荷する。   During the test operation, the motor rotation shaft 40S of the rotary actuator 40 does not rotate relative to the first low-speed rotation unit 22A and is stopped with respect to the first low-speed rotation unit 22A, that is, the first Torque is applied while rotating together with the low speed rotating unit 22A.

(油圧カップリングの構成)
低速回転軸22と共に回転するロータリーアクチュエータ40へは、回転差吸収機構としての回転カップリング44を介して、流体が供給されている。図4に示すように、回転カップリング44は、回転部72と固定部74を有している。
(Structure of hydraulic coupling)
A fluid is supplied to the rotary actuator 40 that rotates together with the low-speed rotation shaft 22 via a rotary coupling 44 as a rotation difference absorbing mechanism. As shown in FIG. 4, the rotary coupling 44 has a rotating portion 72 and a fixed portion 74.

回転部72は、第1低速回転部22Aに対向配置されて第1低速回転部22Aに固定される円板状のローター部72A、及び、ローター部72Aから第1低速部22Aと離れる方向に延びる被支持部72Bを有している。ローター部72Aと被支持部72Bは一体的に構成され、第1低速回転部22Aと共に回転する。回転部72には、第1低速回転部22Aの軸心の延長部分に沿った第1回転流路73Aと、第1回転流路73Aの径方向外側に構成される円筒状の第2回転流路73Bが、回転部72を貫通するように構成されている。第1回転流路73Aは、ロータリーアクチュエータ40の第1流路22Eと連通され、第2回転流路73Bは、ロータリーアクチュエータ40の第2流路22Fと連通されている。第1流路22E及び第2流路22Fの一方は、ロータリーアクチュエータ40内に設けられた不図示の回転子(歯車等)に供給されて、流体の油圧により当該回転子を回転させ、モータ回転軸40Sに回転駆動力を出力する。第1流路22E及び第2流路22Fの他方からは回転子を回転させた後の流体を排出する。   The rotating part 72 is arranged to face the first low-speed rotating part 22A and is fixed to the first low-speed rotating part 22A, and extends in a direction away from the first low-speed part 22A from the rotor part 72A. It has a supported portion 72B. The rotor portion 72A and the supported portion 72B are integrally formed and rotate together with the first low speed rotating portion 22A. The rotating part 72 includes a first rotating flow path 73A along an extended portion of the axial center of the first low speed rotating part 22A, and a cylindrical second rotating flow configured radially outside the first rotating flow path 73A. The path 73 </ b> B is configured to penetrate the rotating unit 72. The first rotary flow path 73A is in communication with the first flow path 22E of the rotary actuator 40, and the second rotary flow path 73B is in communication with the second flow path 22F of the rotary actuator 40. One of the first flow path 22E and the second flow path 22F is supplied to a rotor (not shown) provided in the rotary actuator 40, and the rotor is rotated by the hydraulic pressure of the fluid to rotate the motor. A rotational driving force is output to the shaft 40S. The fluid after rotating the rotor is discharged from the other of the first flow path 22E and the second flow path 22F.

固定部74は、支持部74A、及び、供給流路部74Bを有している。支持部74Aは、被支持部72Bの径方向外側に配置され、軸受け71を介して回転部72を回転可能に支持している。供給流路部74Bは、第1低速回転部22Aから遠い側に配置され、第1回転流路73Aと連通される第1供給流路75A、及び、第2回転流路73Bと連通される第2供給流路75Bが構成されている。第1供給流路75A、及び、第2供給流路75Bは、固定部74の半径方向に貫通し、油圧バルブ42と連結されている。   The fixed part 74 has a support part 74A and a supply flow path part 74B. The support portion 74A is disposed on the radially outer side of the supported portion 72B, and supports the rotating portion 72 via the bearing 71 so as to be rotatable. The supply flow path part 74B is disposed on the side far from the first low speed rotation part 22A, and is connected to the first supply flow path 75A communicated with the first rotation flow path 73A and the second rotation flow path 73B. Two supply passages 75B are configured. The first supply channel 75 </ b> A and the second supply channel 75 </ b> B penetrate the fixing portion 74 in the radial direction and are connected to the hydraulic valve 42.

回転部72と固定部74の境界部分には、シール部76A、76Bが設けられている。シール部76A、76Bにより、回転部72と固定部74との間が相対回転可能にシールされている。   Seal portions 76 </ b> A and 76 </ b> B are provided at a boundary portion between the rotating portion 72 and the fixed portion 74. The seal portions 76A and 76B seal the rotation portion 72 and the fixed portion 74 so that they can rotate relative to each other.

(供試体取付部の構成)
次に、図2に示す供試体取付部60の構成について説明する。供試体取付部60は、プレート基板62、可動支持部64、及び、軸部材66を備えている。軸部材66は、軸心Vが高速回転軸24の軸心T及び低速回転軸22の軸心Sと平行になるように配置され、軸受け65により可動支持部64上で自由に回転可能となるように支持されている。プレート基板62上には、ボールネジ62A、及び、ガイド軸62Bが設けられている。ボールネジ62A、及び、これと平行なガイド軸62Bは、軸部材66の軸方向と直交する方向に沿って配置されている。可動支持部64は、ボールネジ62A及びガイド軸62Bと係合され、ガイド軸62Bに沿って移動可能とされている。
(Configuration of specimen mounting part)
Next, the structure of the specimen attachment part 60 shown in FIG. 2 is demonstrated. The specimen mounting portion 60 includes a plate substrate 62, a movable support portion 64, and a shaft member 66. The shaft member 66 is disposed so that the shaft center V is parallel to the shaft center T of the high-speed rotation shaft 24 and the shaft center S of the low-speed rotation shaft 22, and can freely rotate on the movable support portion 64 by the bearing 65. So that it is supported. On the plate substrate 62, a ball screw 62A and a guide shaft 62B are provided. The ball screw 62 </ b> A and the guide shaft 62 </ b> B parallel to the ball screw 62 </ b> A are arranged along a direction orthogonal to the axial direction of the shaft member 66. The movable support portion 64 is engaged with the ball screw 62A and the guide shaft 62B, and is movable along the guide shaft 62B.

プレート基板62は機台11上にボルトB1〜B4を介して取り付けられており、B1を中心にして機台11に対して矢印R方向に回転した位置で取り付けることが可能とされている。これにより、通常は、内軸25B(及び外筒25A)の軸心Tに対して平行に配置される軸部材66を、軸心Tに対して傾け、供試体61A、61Bの回転軸を偏角状態にすることも可能となっている。   The plate substrate 62 is attached to the machine base 11 via bolts B1 to B4, and can be attached to the machine base 11 at a position rotated in the direction of the arrow R with respect to B1. Thereby, normally, the shaft member 66 disposed in parallel to the axis T of the inner shaft 25B (and the outer cylinder 25A) is tilted with respect to the axis T, and the rotation shafts of the specimens 61A and 61B are biased. It is also possible to make it into a corner state.

軸部材66の端部には、供試体取付軸63が取り付けられている。供試体取付軸63は、二重筒構造部25の外筒25A及び内軸25Bと対向し平行となるように配置されている。供試体取付軸63は、軸部材66と一体的に回転するように軸部材66に取り付けられている。供試体取付軸63には、軸方向に並べて2個の供試体61A、61Bを同軸的に取り付け可能とされている。この実施形態では、供試体61A、61Bは、互いに同一寸法であり、供試体取付軸63と一体的に回転するように供試体取付軸63へ固定されている。本実施形態では、供試体61A、61Bは、歯車で構成されている。   A specimen mounting shaft 63 is attached to the end of the shaft member 66. The specimen mounting shaft 63 is disposed so as to face and be parallel to the outer cylinder 25A and the inner shaft 25B of the double cylinder structure portion 25. The specimen attachment shaft 63 is attached to the shaft member 66 so as to rotate integrally with the shaft member 66. Two specimens 61A and 61B can be coaxially attached to the specimen mounting shaft 63 in the axial direction. In this embodiment, the specimens 61 </ b> A and 61 </ b> B have the same dimensions as each other, and are fixed to the specimen mounting shaft 63 so as to rotate integrally with the specimen mounting shaft 63. In the present embodiment, the specimens 61A and 61B are constituted by gears.

二重筒構造部25の内軸25Bは、先端部が外筒25Aから突出され、突出された内軸25Bの外周には歯車27Bが同軸的に固定されている。歯車27Bは、一方の供試体61Bと噛合する。二重筒構造部25の外筒25Aの先端外周には、歯車27Bと同一寸法の歯車27Aが固定されている。この実施形態では、歯車27A、27Bは同一寸法とされている。歯車27Aは、他方の供試体61Aと噛合する。これにより、駆動力は、外筒25A、歯車27A、供試体61A、供試体取付軸63、供試体61B、歯車27B、内軸25Bへと順に伝達され、供試体61A、61Bが閉鎖動力循環路12に直列的に介在されるように構成されている。   The inner shaft 25B of the double cylinder structure 25 has a tip protruding from the outer cylinder 25A, and a gear 27B is coaxially fixed to the outer periphery of the protruding inner shaft 25B. The gear 27B meshes with one specimen 61B. A gear 27A having the same dimensions as the gear 27B is fixed to the outer periphery of the distal end of the outer cylinder 25A of the double cylinder structure 25. In this embodiment, the gears 27A and 27B have the same dimensions. The gear 27A meshes with the other specimen 61A. As a result, the driving force is sequentially transmitted to the outer cylinder 25A, the gear 27A, the specimen 61A, the specimen mounting shaft 63, the specimen 61B, the gear 27B, and the inner shaft 25B. 12 is configured to be interposed in series.

なお、本実施形態では、歯車27A、27B、供試体61A、61Bが歯車である場合について説明しているが、これらの歯車に代えて、外筒25A、内軸25Bにプーリーやスプロケットを取り付け、供試体取付軸63にもプーリーやスプロケットを取り付けることにより、CVT(無段変速機)用のベルトや、チェーンなどを供試体とすることもできる。また、歯車27A、27B、供試体61A、61Bの歯車は、閉鎖動力循環路12を構成する任意の大きさに設定することができる。   In this embodiment, the gears 27A and 27B and the specimens 61A and 61B are described as gears. Instead of these gears, pulleys and sprockets are attached to the outer cylinder 25A and the inner shaft 25B. By attaching a pulley or a sprocket to the specimen mounting shaft 63, a CVT (continuously variable transmission) belt or a chain can be used as the specimen. Further, the gears 27A and 27B and the gears of the specimens 61A and 61B can be set to arbitrary sizes constituting the closed power circuit 12.

(作用)
次に、本実施形態の動力循環式試験装置10の作用について説明する。
試験運転中に、ロータリーアクチュエータ40は、第1低速回転部22Aと共に回転しながら、油圧サーボバルブ42から供給される流体を駆動源として駆動され、当該駆動力が連結シャフト46、太陽歯車51、遊星歯車52へ伝達される。そして、遊星歯車52によってトルクが増幅されて第2低速回転部22Bに伝達される。これによって、第1低速回転部22Aと第2低速回転部22Bは、反対方向に相対回転し、閉鎖動力循環路12に試験用負荷トルクが付与される。ロータリーアクチュエータ40の回転力は、遊星歯車52を介して大きく減速されると共に、大幅に増力されるので、加える負荷トルクの微調整が容易である。
(Function)
Next, the operation of the power circulation type test apparatus 10 of this embodiment will be described.
During the test operation, the rotary actuator 40 is driven with the fluid supplied from the hydraulic servo valve 42 as a driving source while rotating together with the first low speed rotating unit 22A, and the driving force is connected to the connecting shaft 46, the sun gear 51, the planetary gear. It is transmitted to the gear 52. Then, the torque is amplified by the planetary gear 52 and transmitted to the second low speed rotating portion 22B. As a result, the first low-speed rotation unit 22A and the second low-speed rotation unit 22B rotate relative to each other in the opposite direction, and a test load torque is applied to the closed power circulation path 12. The rotational force of the rotary actuator 40 is greatly decelerated and greatly increased through the planetary gear 52, so that fine adjustment of the applied load torque is easy.

試験運転中は、駆動機30からの駆動力が、駆動ベルト31を介して第2低速回転部22Bに入力される。第2低速回転部22Bに入力された駆動力は、第2変速ユニット28で増速されて外筒25Aへ伝達される。外筒25Aへ伝達された駆動力は、歯車27Aを介して供試体61Aへ伝達され、供試体取付軸63を経て供試体61Bに伝達される。供試体61Bへ伝達された駆動力は、歯車27Bを介して内軸25B、高速本体軸24Aへ伝達される。高速本体軸24Aへ伝達された駆動力は、第1変速ユニット26で減速されて第1低速回転部22Aへ伝達され、駆動力が閉鎖動力循環路12内で循環される。駆動機30は、閉鎖動力循環路12内での損失分の駆動力を付加するように連続作動される。   During the test operation, the driving force from the driving machine 30 is input to the second low-speed rotating unit 22B via the driving belt 31. The driving force input to the second low speed rotating portion 22B is increased in speed by the second transmission unit 28 and transmitted to the outer cylinder 25A. The driving force transmitted to the outer cylinder 25A is transmitted to the specimen 61A via the gear 27A, and is transmitted to the specimen 61B via the specimen mounting shaft 63. The driving force transmitted to the specimen 61B is transmitted to the inner shaft 25B and the high-speed main body shaft 24A via the gear 27B. The driving force transmitted to the high-speed main body shaft 24A is decelerated by the first transmission unit 26 and transmitted to the first low-speed rotating portion 22A, and the driving force is circulated in the closed power circulation path 12. The driving machine 30 is continuously operated so as to add a driving force corresponding to the loss in the closed power circuit 12.

閉鎖動力循環路12における負荷トルクは、トルク検出器14により検出され、検出したトルクに応じたトルク信号がコントローラ16へ送られる。コントローラ16は、入力されたトルク信号を設定された負荷トルクと比較し、設定負荷トルクと検出負荷トルクに差がある場合には、その差分に相当する制御信号を油圧サーボバルブ42へ送って、フィードバック制御を行う。油圧サーボバルブ42は、入力された制御信号に基づいて、相当する油圧を回転カップリング44を介してロータリーアクチュエータ40へ送り、第1低速部22Aと第2低速部22Bとの相対回転力を調整する。この調整は、トルク検出器14での検出トルクが設定値になる迄くり返される。なお、実際には、ロータリーアクチュエータ40への供給油圧は、PWM制御で調圧される。   The load torque in the closed power circuit 12 is detected by the torque detector 14, and a torque signal corresponding to the detected torque is sent to the controller 16. The controller 16 compares the input torque signal with the set load torque. If there is a difference between the set load torque and the detected load torque, the controller 16 sends a control signal corresponding to the difference to the hydraulic servo valve 42, Perform feedback control. Based on the input control signal, the hydraulic servo valve 42 sends the corresponding hydraulic pressure to the rotary actuator 40 via the rotary coupling 44 to adjust the relative rotational force between the first low speed portion 22A and the second low speed portion 22B. To do. This adjustment is repeated until the torque detected by the torque detector 14 reaches a set value. In practice, the hydraulic pressure supplied to the rotary actuator 40 is regulated by PWM control.

連続運転中に閉鎖動力循環路12への負荷トルクを変える場合には、入力部18からコントローラ16へ、変更後の負荷トルク値を入力し、変更の指示を行う。これにより、油圧サーボバルブ42が制御され、ロータリーアクチュエータ40での出力トルクが変更される。   When changing the load torque to the closed power circuit 12 during the continuous operation, the changed load torque value is input from the input unit 18 to the controller 16 to instruct the change. Thereby, the hydraulic servo valve 42 is controlled, and the output torque at the rotary actuator 40 is changed.

また、所定の時系列プロファイルで負荷トルクを変更する場合には、負荷トルクの時系列プロファイルを入力部18からコントローラ16へ入力する。入力された負荷トルクの時系列プロファイルは、メモリ16Mに記憶される。コントローラ16は、メモリ16Mに記憶された情報に基づいて油圧サーボバルブ42を制御し、ロータリーアクチュエータ40での出力トルクを時系列プロファイルに沿って変更する。   In addition, when changing the load torque with a predetermined time series profile, the time series profile of the load torque is input from the input unit 18 to the controller 16. The time series profile of the input load torque is stored in the memory 16M. The controller 16 controls the hydraulic servo valve 42 based on the information stored in the memory 16M, and changes the output torque at the rotary actuator 40 along the time series profile.

供試体がベルトを用いた無段変速機の場合などであって、供試体内でスリップが生じた場合には、閉鎖動力循環路12内の負荷トルクが一旦減少するが、ロータリーアクチュエータ40は、所定のトルクが閉鎖動力循環路12に負荷されるように制御されているので、閉鎖動力循環路12への負荷トルクは、自動的に回復される。   When the specimen is a continuously variable transmission using a belt and slip occurs in the specimen, the load torque in the closed power circuit 12 is temporarily reduced. Since the predetermined torque is controlled to be applied to the closed power circuit 12, the load torque to the closed power circuit 12 is automatically recovered.

本実施形態の動力循環式試験装置10によれば、ロータリーアクチュエータ40を用いて閉鎖動力循環路12にトルクを負荷しているので、運転中に容易にトルクを変化させることができる。したがって、負荷トルクを変更させたパターン運転や、急加減速運転を想定した試験についても実施することができる。   According to the power circulation type test apparatus 10 of the present embodiment, since the torque is applied to the closed power circuit 12 using the rotary actuator 40, the torque can be easily changed during operation. Therefore, it is possible to carry out a test assuming a pattern operation in which the load torque is changed and a rapid acceleration / deceleration operation.

また、ロータリーアクチュエータ40は、無限循環回転可能とされているので、油圧シリンダなどを用いた場合などのようにストロークエンドがない。したがって、ベルトなどの滑りを発生させる可能性のある供試体を用いる場合でも、スリップに伴う変化に無限循環回転で追随してトルクの減少を自動的に回復させることができ、トルク抜けを防止して、安定して閉鎖動力循環路12にトルクを負荷することができる。   Further, since the rotary actuator 40 can rotate infinitely, there is no stroke end as in the case of using a hydraulic cylinder or the like. Therefore, even when using a specimen such as a belt that may cause slipping, the torque decrease can be automatically recovered by following the change accompanying the slip with infinite circulation rotation, preventing torque loss. Thus, torque can be applied to the closed power circuit 12 stably.

なお、本実施形態では、ロータリーアクチュエータ40を、減速機構50を介して低速回転軸22に連結したが、減速機構50は必須構成ではなく、ロータリーアクチュエータ40のモータ回転軸40Sを減速機構50を介することなく低速回転軸22と連結してもよい。特に、本実施形態では、減速機構50を設けることにより、ロータリーアクチュエータ40のトルクを増幅して低速回転軸22に伝達することができるので、ロータリーアクチュエータ40自体での出力トルクは試験機に求められる負荷よりも小さくてもよい。したがって、ロータリーアクチュエータ40の小型化を図ることができる。   In this embodiment, the rotary actuator 40 is connected to the low-speed rotation shaft 22 via the speed reduction mechanism 50. However, the speed reduction mechanism 50 is not an essential component, and the motor rotation shaft 40S of the rotary actuator 40 is connected via the speed reduction mechanism 50. You may connect with the low-speed rotating shaft 22 without. In particular, in the present embodiment, by providing the speed reduction mechanism 50, the torque of the rotary actuator 40 can be amplified and transmitted to the low-speed rotation shaft 22, so the output torque at the rotary actuator 40 itself is required by the testing machine. It may be smaller than the load. Therefore, the rotary actuator 40 can be reduced in size.

また、本実施形態では、ロータリーアクチュエータ40は、低速回転軸22側に配置され、低速回転軸22にトルクを負荷したが、ロータリーアクチュエータ40は、高速回転軸24側に設けてもよい。特に、本実施形態のように、ロータリーアクチュエータ40を低速回転軸22側に配置した場合には、ロータリーアクチュエータ40自体の回転速度も低速回転軸22に対応した低速とすることができ、ロータリーアクチュエータ40が保護されると共に、接続される回転カップリング44への負荷を軽減することができる。   In this embodiment, the rotary actuator 40 is disposed on the low-speed rotation shaft 22 side and torque is applied to the low-speed rotation shaft 22. However, the rotary actuator 40 may be provided on the high-speed rotation shaft 24 side. In particular, when the rotary actuator 40 is arranged on the low-speed rotation shaft 22 side as in the present embodiment, the rotation speed of the rotary actuator 40 itself can be set to a low speed corresponding to the low-speed rotation shaft 22. Is protected, and the load on the connected rotary coupling 44 can be reduced.

また、本実施形態では、高速回転軸24の軸端に二重筒構造部25を設け、この二重筒構造部25を利用して供試体取付部60を構成したが、当該構成は必須構成ではない。高速回転軸24の第1変速ユニット26と第2変速ユニット28の間に、供試体取付部を設け、この位置に供試体を配置する構成としてもよい。本実施形態のように、軸端に二重筒構造部25を設けて供試体取付部60を構成した場合には、供試体の着脱を容易に行うことができる。また、二重筒構造とすることにより、2本の別軸構造にした場合と比較して、コンパクトな構成にすることができる。   Moreover, in this embodiment, the double cylinder structure part 25 was provided in the axial end of the high-speed rotating shaft 24, and the specimen attachment part 60 was comprised using this double cylinder structure part 25, However, The said structure is essential structure is not. A configuration may be adopted in which a specimen mounting portion is provided between the first transmission unit 26 and the second transmission unit 28 of the high-speed rotation shaft 24 and the specimen is arranged at this position. When the specimen mounting part 60 is configured by providing the double cylinder structure part 25 at the shaft end as in the present embodiment, the specimen can be easily attached and detached. In addition, by adopting a double cylinder structure, it is possible to achieve a compact structure as compared with the case of using two separate shaft structures.

また、本実施形態では、供試体取付部60において、二重筒構造部25部分に対向して供試体取付軸63を配置し、この供試体取付軸63と二重筒構造部25部分との距離を可変としているので、供試体に応じて、軸間距離を変更することにより、試験条件を変更したり、異なる供試体についての試験を容易に実施することができる。   Further, in the present embodiment, in the specimen mounting portion 60, a specimen mounting shaft 63 is disposed so as to face the double cylindrical structure 25 portion, and the specimen mounting shaft 63 and the double cylindrical structure 25 portion are arranged. Since the distance is variable, the test condition can be changed or the test for different specimens can be easily performed by changing the inter-axis distance according to the specimen.

また、本実施形態では、供試体取付部60において、プレート基板62を機台11に対して面方向(矢印R方向)に回転させることができるので、意図的に供試体の回転軸を偏角状態として、ミスアライメント等の試験を行うこともできる。   Further, in the present embodiment, since the plate substrate 62 can be rotated in the surface direction (arrow R direction) with respect to the machine base 11 in the specimen mounting portion 60, the rotation axis of the specimen is intentionally declinated. As a state, a test such as misalignment can be performed.

また、本実施形態では、二重筒構造部25に対向するように配置された供試体取付軸63に供試体を取り付けて歯車の試験を行う例について説明したが、トランスミッションアセンブリなどのユニットを供試体とする場合には、供試体取付軸63を用いることなく、二重筒構造部25へ当該ユニットを接続して試験を行うことができる。例えば、トランスミッションアセンブリを接続する場合には、トランスミッションアセンブリの入力端を外筒25Aと接続し、トランスミッションアセンブリの出力端を回転速度を戻す変速機を介して内軸25Bに接続すればよい。   In the present embodiment, the example in which the specimen is mounted on the specimen mounting shaft 63 disposed so as to face the double cylinder structure 25 and the gear is tested is described. However, a unit such as a transmission assembly is provided. When a specimen is used, the test can be performed by connecting the unit to the double cylinder structure 25 without using the specimen mounting shaft 63. For example, when connecting the transmission assembly, the input end of the transmission assembly may be connected to the outer cylinder 25A, and the output end of the transmission assembly may be connected to the inner shaft 25B via a transmission that returns the rotational speed.

また、本実施形態では、トルク検出器14を設置して、コントローラ16にトルク信号を出力し、閉鎖動力循環路12における負荷トルクをフィードバック制御しているが、当該フィードバック制御は必須ではない。本実施形態のように、負荷トルクを制御する場合には、連続運転中において正確なトルクの負荷を行うことができる。   In the present embodiment, the torque detector 14 is installed, a torque signal is output to the controller 16, and the load torque in the closed power circuit 12 is feedback controlled. However, the feedback control is not essential. When the load torque is controlled as in this embodiment, it is possible to accurately load the torque during continuous operation.

また、本実施形態では、トルク検出器14を高速回転軸24の中間部分に配置したが、トルク検出器14は、高速回転軸24または低速回転軸22の軸端に配置することもできる。この場合には、供試体取付部60で採用した二重筒構造を他の軸端に追加し、トルク検出器14を取り付けることができる。このように、トルク検出器14を軸端に設置することにより、トルク検出器の着脱が容易になり、メンテナンス性を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the torque detector 14 is arranged at the intermediate portion of the high speed rotating shaft 24, but the torque detector 14 can also be arranged at the shaft end of the high speed rotating shaft 24 or the low speed rotating shaft 22. In this case, it is possible to attach the torque detector 14 by adding the double cylinder structure adopted in the specimen mounting portion 60 to the other shaft end. Thus, by installing the torque detector 14 at the shaft end, the torque detector can be easily attached and detached, and the maintainability can be improved.

また、本実施形態では、ロータリーアクチュエータ40として、油圧式モータを用いたが、油圧式モータに代えて他の無限循環回転可能なロータリーアクチュエータ、例えば、電動式モータを用いることもできる。この場合には、回転カップリング44に代えて、回転差吸収機構として、給電用スリップリングを用いる。本実施形態のように、油圧式モータを用いる場合には、電動式モータと比較して容易に高トルクを出力することができる。また、回転軸と共に回転するロータリーアクチュエータへは、油圧カップリングを介して動力源となる流体を供給するので、電動式の場合のように給電用スリップリングが不要となり、電磁ノイズの発生をなくすことができる。   In this embodiment, a hydraulic motor is used as the rotary actuator 40. However, instead of the hydraulic motor, another rotary actuator capable of infinite circulation rotation, for example, an electric motor may be used. In this case, instead of the rotary coupling 44, a power feeding slip ring is used as the rotation difference absorbing mechanism. When a hydraulic motor is used as in this embodiment, high torque can be easily output as compared with an electric motor. In addition, the rotary actuator that rotates with the rotating shaft is supplied with a fluid as a power source via a hydraulic coupling, so that a power supply slip ring is not required as in the case of an electric type, and generation of electromagnetic noise is eliminated. Can do.

10 動力循環式試験装置
12 閉鎖動力循環路
14 トルク検出器
16 コントローラ(トルク制御手段)
22 低速回転軸(一対の回転軸)
24 高速回転軸(一対の回転軸)
25A 外筒
25B 内軸
25 二重筒構造(二重筒)
26 第1変速ユニット(変速機構)
28 第2変速ユニット(変速機構)
30 駆動機
40 ロータリーアクチュエータ
42 油圧サーボバルブ
44 回転カップリング(回転差吸収機構)
50 減速機構
60 供試体取付部
61A 供試体
61B 供試体
63 供試体取付軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power circulation type test device 12 Closed power circuit 14 Torque detector 16 Controller (torque control means)
22 Low speed rotating shaft (a pair of rotating shafts)
24 High-speed rotating shaft (a pair of rotating shafts)
25A outer cylinder 25B inner shaft 25 double cylinder structure (double cylinder)
26 First transmission unit (transmission mechanism)
28 Second transmission unit (transmission mechanism)
30 Driving Machine 40 Rotary Actuator 42 Hydraulic Servo Valve 44 Rotary Coupling (Rotational Difference Absorption Mechanism)
50 Deceleration mechanism 60 Specimen mounting part 61A Specimen 61B Specimen 63 Specimen mounting shaft

Claims (7)

駆動力が循環するように複数の回転軸が連結されて構成された、閉鎖動力循環路と、
前記閉鎖動力循環路の回転軸に駆動力を供給する駆動機と、
前記閉鎖動力循環路の前記回転軸に連結され、前記駆動機により前記回転軸に供給された駆動力により前記回転軸と共に回転すると共に、前記回転軸にトルクを負荷する無限循環回転可能なロータリーアクチュエータと、
前記回転軸の回転を吸収して前記ロータリーアクチュエータへ駆動力エネルギーを供給する回転差吸収機構と、
前記閉鎖動力循環路に設けられ、試験対象となる供試体を取り付ける供試体取付部と、
を備えた動力循環式試験装置。
A closed power circuit configured by connecting a plurality of rotating shafts so that the driving force circulates;
A driving machine for supplying a driving force to the rotating shaft of the closed power circuit;
A rotary actuator that is connected to the rotating shaft of the closed power circulation path, rotates together with the rotating shaft by a driving force supplied to the rotating shaft by the drive machine, and is capable of rotating infinitely circulating the torque applied to the rotating shaft. When,
A rotation difference absorbing mechanism that absorbs rotation of the rotating shaft and supplies driving force energy to the rotary actuator;
Specimen mounting part that is provided in the closed power circuit and attaches a specimen to be tested,
Power-circulating test device with
前記ロータリーアクチュエータと前記回転軸との間に、前記ロータリーアクチュエータから出力されるトルクを増幅して前記回転軸に伝達する減速機構を備えたこと、を特徴とする請求項1に記載の動力循環式試験装置。   The power circulation system according to claim 1, further comprising a reduction mechanism that amplifies torque output from the rotary actuator and transmits the torque to the rotary shaft between the rotary actuator and the rotary shaft. Test equipment. 前記閉鎖動力循環路は、互いに平行配置され変速機構を介して連結された一対の回転軸を含んで構成され、
前記ロータリーアクチュエータは、前記一対の回転軸のうちの低速回転軸に配置されていること、を特徴とする請求項1または請求項2に記載の動力循環式試験装置。
The closed power circulation path includes a pair of rotating shafts arranged in parallel to each other and connected via a speed change mechanism,
3. The power circulation type testing apparatus according to claim 1, wherein the rotary actuator is disposed on a low-speed rotation shaft of the pair of rotation shafts.
前記回転軸の軸端に構成され、前記閉鎖動力循環路の一部を構成して互いに直列的に接続された二重筒を備え、該二重筒の内軸と外筒との間の駆動系に前記供試体取付部が配置されていること、を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の動力循環式試験装置。 A double cylinder configured at the shaft end of the rotating shaft and forming a part of the closed power circulation path and connected in series with each other, and driving between the inner shaft and the outer cylinder of the double cylinder The power circulation type testing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the specimen mounting portion is arranged in a system. 前記供試体取付部は、前記二重筒と平行配置されて供試体が取り付けられる供試体取付軸を備え、
該供試体取付軸は、前記二重筒との間の軸間距離が可変とされていること、
を特徴とする請求項4に記載の動力循環式試験装置。
The specimen mounting portion includes a specimen mounting shaft on which a specimen is mounted in parallel with the double cylinder,
The specimen mounting shaft has a variable inter-axis distance between the double cylinder,
The power circulation type testing apparatus according to claim 4.
前記閉鎖動力循環路におけるトルクを検出するトルク検出器と、
前記トルク検出器で検出されたトルクに基づいて、前記ロータリーアクチュエータの出力トルクを制御するトルク制御手段と、
を備えた請求項1〜5のいずれか1項に記載の動力循環式試験装置。
A torque detector for detecting torque in the closed power circuit;
Torque control means for controlling the output torque of the rotary actuator based on the torque detected by the torque detector;
The power circulation type testing device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記ロータリーアクチュエータは、油圧式ロータリーアクチュエータであること、を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の動力循環式試験装置。 The power circulation type testing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotary actuator is a hydraulic rotary actuator.
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