JPH026342Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車用歯車変速機の耐久試験等に
用いられる動力循環式歯車試験装置、特に入力軸
と出力軸とが同一軸線上にないフロントエンジン
フロントドライブ車用変速機の試験装置に関す
る。

（従来技術） 自動車用歯車変速機を構成する歯車や軸の疲労
強度等を確認するためには、該変速機にトルクを
作用させた状態で所定時間の試験運転を行う必要
があり、そこで当該変速機を自動車に搭載して走
行する実車耐久試験やエンジンを用いた台上での
耐久試験等が行われるが（例えば実開昭58−
63545号公報参照）、これらに代わる簡便なものと
して動力循環式歯車試験装置を用いた試験が行わ
れることがある。

この試験装置は、例えば第１図に示すように一
対の歯車１ａ，１ｂ及び２ａ，２ｂを夫々噛合せ
てなる同一構成の第１、第２伝動機構１，２を左
右対称的に配置すると共に、両伝動機構１，２に
おける同一軸線Ｘ−Ｘ上に対応位置する一方の歯
車１ａ，２ａの間をトーシヨンバー３を介して連
結し、また両伝動機構１，２における上記軸線Ｘ
−Ｘに平行な軸線Ｙ−Ｙ上に対応位置する他方の
歯車１ｂ，２ｂには夫々動力取出軸４，５を設け
て、両動力取出軸４，５の端部近傍には、変速機
８，９の入力軸（図示せず）を両軸４，５に夫々
連結可能に変速機取付け板６，７を配備した構成
である。そして、両取付け板６，７に２台の変速
機８，９が出力側を対向させて夫々取付けられる
と共に、両変速機８，９の出力軸８ａ，９ａがプ
ロペラシヤフト１０を用いて直線状に連結され、
また両変速機８，９の入力軸が上記動力取出軸
４，５に夫々連結されて、□状の動力循環系統が
構成される。更に、第１、第２伝動機構１，２の
歯車１ａ，２ａ間にはトーシヨンバー３に捩じり
を与えて系統全体にトルクを作用させるトルクロ
ーダ１１が介設されると共に、系統の一部（図例
では第１伝動機構１の歯車１ａ）に回転を与えて
系統全体を駆動するモータ１２が備えられ、ま
た、必要に応じてトルクピツクアツプ１３や回転
ピツクアツプ１４等が配設される。

このような構成によれば、上記モータ１２を作
動させれば、一方の変速機８が所要のトルクが作
用した状態で回転駆動されて、該変速機における
歯車や軸が自動車に搭載した時と近似した条件の
下で作動することになり、該歯車等の強度或いは
耐久性が確認されることになる。この場合、他方
の変速機９は系統全体の回転を合せるために治具
として使用されるものであつて、この変速機９と
試験品となる変速機８とは常に変速段が等しくな
るようにセツトされる。

然して第１図に示す変速機８，９はフロントエ
ンジンリヤドライブ車（以下、FR車という）用
の変速機であつて、入力軸と出力軸とが同一軸線
上に配置されているので、図示のように該変速機
８，９の入出力軸及びプロペラシヤフト１０を伝
動機構１，２の動力取出軸４，５を結ぶ軸線Ｙ−
Ｙに一致させて一直線状に配置することができる
が、入力軸と出力軸とが同一軸線上にないフロン
トエンジンフロントドライブ車（以下、FF車と
いう）用の変速機の場合は、２台の変速機を軸線
Ｙ−Ｙ上の動力取出軸４，５間にどのように配置
するかの問題が生じる。

つまり、第２図に示すように動力取出軸４，５
の端部に取付け板６，７を介してFF車用変速機
８′，９′の入力軸（図示せず）を連結した場合、
両変速機８′，９′の出力軸８a′，９a′が各変速機
における入出力軸間の偏芯量Ｌの２倍の寸法で偏
芯することになる。そのため、両出力軸８a′，９
a′を連結するプロペラシヤフト１０′は２箇所の
自在継手部１０a′，１０a′で大きな折れ角を生じ
る。

然して、変速機の出力側は該変速機の変速比に
相当する倍率でトルクが増幅されているから、プ
ロペラシヤフト１０′には大きなトルクが作用す
るのであるが、上記のように自在継手部１０a′，
１０a′における折れ角が大きい状態で大きなトル
クが作用すると、該シヤフト１０′は継手部で生
じるトルク変動や回動変動のため疲労が激しくな
り、耐久性が著しく低下する。

また、上記のように継手部に大きな折れ角を与
えられ、しかも高トルクを受けるプロペラシヤフ
トとしては、自動車用部品として製造されている
量産型のプロペラシヤフトを用いることができ
ず、重量の大きい大型のプロペラシヤフトを特注
品として用意しなければならなくなり、そのた
め、コストが高く付くといつた問題が生じる。

（考案の目的） 本考案は、動力循環式歯車試験装置を用いて
FF車用変速機の試験を行う場合における上記の
ような問題に対処するもので、２台の変速機の出
力軸を一直線状に配置して連結することを可能と
することにより、両出力軸を連結するプロペラシ
ヤフトの耐久性を向上させると共に、該シヤフト
として小型軽量の自動車用部品として量産されて
いるプロペラシヤフトの使用を可能とすることを
目的とする。

（考案の構成） 即ち、本考案に係る動力循環式歯車試験装置
は、トーシヨンバーの両端に連結された一対の伝
動機構を左右対称的に配置すると共に、両伝動機
構の同一軸線上に位置する動力取出軸に出力軸同
志を連結した２台の変速機の入力軸を夫々連結し
て動力循環系統を形成し、且つ該系統にトルクを
作用させるトルクローダと、該系統を駆動する外
部動力源とを備えた構成において、上記２台の変
速機として入力軸と出力軸とが同一軸線上にない
２台の変速機を対象とすると共に、これら２台の
変速機を夫々取付ける取付け台に、両変速機の出
力軸が同一軸線上で対向し、且つ両変速機の入力
軸が上記各動力取出軸に対して夫々斜交状に連結
されるように、各変速機を動力取付軸に対し角度
をもつて取付ける取付け部を設けたこと特徴とす
る。

したがつて、入力軸と出力軸とが同一軸線上に
ない２台の変速機を夫々上記の取付け台における
取付け部に取付ければ、両変速機の出力軸が同一
軸線上に対向配置することになるので、大きなト
ルクが作用する変速機出力側のプロペラシヤフト
に折れ角を設ける必要がなく、該シヤフトの耐久
性が向上し且つ該シヤフトとして小型軽量のもの
を使用することが可能となる。その場合に、伝動
機構の動力取出軸と変速機の入力軸とは斜交状に
配置されるから、これらを接続する連結軸には折
れ角を設ける必要が生じるが、変速機の入力側は
トルクが小さく、また変速機自体が動力取出軸に
対して傾斜されるので該連結軸の折れ角は小さく
てよく、従つてこの変速機入力側の連結軸につい
ては特に強度を大きくしたり大型化したりする必
要がないのである。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図示すようにこの実施例における動力循環
式歯車試験装置２０は、基本的には第１図に示す
FR車用変速機の試験装置と同様に構成されてい
る。

即ち、一対の歯車２１ａ，２１ｂ及び２２ａ，
２２ｂを夫々噛合せてなる第１、第２伝動機構２
１，２２が左右対称的に配置されていると共に、
両伝動機構２１，２２における同一軸線Ｘ−Ｘ上
に対応位置する一方の歯車２１ａ，２２ａ間がト
ーシヨンバー２３及びトルクローダ３１を介して
連結されており、また両伝動機構２１，２２にお
ける上記軸線Ｘ−Ｘに平行な軸線Ｙ−Ｙ上には対
応位置する他方の歯車２１ｂ，２２ｂに設けられ
た動力取出軸２４，２５が配置されている。そし
て、第１伝動機構２１における歯車２１ａには外
部動力源としてのモータ３２からベルト３２ａを
介して動力が入力されるようになつており、また
第１伝動機構２１側の動力取出軸２４上にはトル
クピツプアツプ３３が、第２伝動機構２２の歯車
２２ａには回転ピツクアツプ３４が夫々設けられ
ている。ここで、上記トルクローダ３１は、トー
シヨンバー２３の一端部と第１伝動機構２１にお
ける歯車２１ａの中心軸２１a′の端部とを連結す
る一対のフランジカツプリング３１ａ，３１ａに
よつて構成されており、両カツプリング３１ａ，
３１ａを複数のボルトナツト３１ｂ…３１ｂで結
合する際に上記トーシヨンバー２３と軸２１a′と
を反対方向に捩つた状態で結合することにより、
該トーシヨンバー２３ないし循環系統の全体に所
要のトルクを作用させるようにしたものである。

一方、上記第１、第２伝動機構２１，２２にお
ける動力取出軸２４，２５の端部は、第１図に示
すFR車用変速機８，９の取付け板６，７に相当
する中継板２６，２７に軸受けされている共に、
本実施例に係る変速機２８，２９を夫々取付ける
ための一対の取付け台３５，３６が上記両中継板
２６，２７の間に配備されている。これらの取付
け台３５，３６には、上記両変速機２８，２９の
出力軸２８ａ，２９ａが同一軸線Ｚ−Ｚ上で対向
し、且つ両変速機２８，２９の入力軸２８ｂ，２
９ｂが上記各動力取出軸２４，２５に対して夫々
斜交状に連結されるように、各変速機２８，２９
を上記軸線Ｚ−Ｚが動力取出軸２４，２５を結ぶ
軸線Ｙ−Ｙに対して角度θで斜交するように取付
ける専用取付け板３５ａ，３６ａが設けられてい
る。そして、変速機２８，２９における入力軸２
８ｂ，２９ｂと上記動力取出軸２４，２５とが、
夫々２箇所に自在継手部３７ａ，３７ａ及び３８
ａ，３８ａを有する連結軸３７，３８を用いて連
結されるようになつている。

尚、変速機２８，２９の出力軸２８ａ，２９ａ
間の連結軸３０は、両出力軸２８ａ，２９ａが同
一軸線Ｚ−Ｚ上に位置するので自在継手を有しな
い軸を用いることもできるが、両変速機２８，２
９の据付け誤差を吸収する等の目的で２箇所に自
在継手部３０ａ，３０ａを有するプロペラシャフ
トが用いられている。

次に、本実施例の作用を説明する。まず、上記
取付け台３５，３６における専用取付け板３５
ａ，３６に変速機２８，２９を夫々取付けた上
で、両変速機２８，２９の出力軸２８ａ，２９ａ
を自在継手部３０ａ，３０ａを介して連結軸３０
で連結すると共に、同じく入力軸２８ｂ，２９ｂ
を自在継手部３７ａ，３７ａ及び３８ａ，３８ａ
を介して連結軸３７，３８で両動力取出軸２４，
２５に夫々連結する。次いで、トルクローダ３１
によつて動力循環系統の全体にトルクを作用させ
た状態でモータ３２を作動させれば、該モータ３
２の回転は第１伝動機構２１、動力取出軸２４及
び連結軸３７を介して供試品となる一方の変速機
２８に入力され、これにより該変速機２８は所定
のトルクが作用した状態で回転駆動されることに
なり、該変速機２８を構成する歯車や軸の強度等
が確認される。また、該変速機２８の出力回転は
連結軸（プロペラシヤフト）３０を介して治具と
して用いられている他方の変速機２９に出力側か
ら入力され、更に連結軸３８、第２伝動機構２２
及びトーシヨンバー２３を介して上記第１伝動機
構２１に戻り、このようにして動力が循環しなが
ら上記変速機２８についての試験が行われること
になる。

その場合に、第１、第２伝動機構２１，２２は
同一の構成、即ち対応する歯車２１ａ，２２ａ及
び２１ｂ，２２ｂの歯数が夫々等しくされてお
り、且つ変速機２８，２９は変速段が等しくセツ
トされているから、動力循環系統が無理なく回転
する。また、該系統は左右対称的に設けられてい
るから、トルクローダ３１によつて作用させるト
ルクの方向、及びモータ３２による回転方向を逆
転させれば、変速機２８を治具として変速機２９
についての同様の試験を行うことができる。

然して、この変速機２８，２９は入力軸２８
ｂ，２９ｂと出力軸２８ａ，２９ａとが同一軸線
上にないFF車用変速機であるが、両出力軸２８
ａ，２９ａが一直線状に配置されているから、両
出力軸２８ａ，２９ａを連結するプロペラシヤフ
ト３０には自在継手部３０ａ，３０ａに折れ角が
生じることがなく、従つて変速機２８によつて増
幅された大きなトルクが作用するにも拘らず、該
プロペラシヤフト３０は小型軽量の自動車用部品
として量産されているプロペラシヤフトを使用す
ることができるのである。

一方、変速機２８，２９の入力側については、
入力軸２８ｂ，２９ｂと第１、第２伝動機構２
１，２２の動力取出軸２４，２５との間に交角θ
が生じ、これに伴つて入力側の連結軸３７，３８
の自在継手部３７ａ，３７ａ，３８ａ，３８ａに
は夫々折れ角が生じる。しかし、変速機２８，２
９の入力側には大きなトルクが作用せず、また入
力軸２８ｂ，２９ｂ自体が傾斜しているから、第
２図に示すプロペラシヤフト１０′のように偏芯
した平行な軸８a′，９a′を連結する場合に比較し
て自在継手部に生じる折れ角が小さく、従つて連
結軸３７，３８として特に強度の大きい大型の軸
を用いる必要がなく、例えば自動車用部品として
量産されているアクスルシヤフトを使用すること
ができる。

ここで、この連結軸３７，３８の各自在継手部
３７ａ，３８ａとしては所謂等速ジヨイントが用
いられて、変速機２８，２９に回転変動のない回
転が入力されるように図られている。

尚、第４図に示すように連結軸３７′，３８′と
して自在継手部３７a′，３８a′が夫々一箇所の軸
を用いることも可能である。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、FF車用変速機
の耐久試験等に用いられる動力循環式歯車試験装
置において、２台の変速機の出力軸同志を連結す
る連結軸、及び両変速機の入力軸と試験装置にお
ける動力取出軸とを連結する連結軸の耐久性が向
上する。また、これらの連結軸として小型の軸を
用いることができるようになつて、例えば自動車
用部品として量産されているプロペラシヤフトや
アクスルシヤフトの使用が可能となり、もつて装
置の構成に要するコストが低減されることにな
る。

尚、本考案試験装置は、基本的構成については
FR車用変速機の試験装置の構成と同一であるの
で、連結軸や変速機取付け板等の一部の構成を変
更するだけで、FF車用変速機及びFR車用変速機
のいずれにも使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はFR車用変速機の試験装置を示す概略
平面図、第２図はFF車用変速機についての問題
点を示す要部概略平面図、第３図は本考案に係る
FF車用変速機の試験装置の実施例を示す概略平
面図、第４図は同じく他の実施例を示す要部概略
平面図でる。 ２０……試験装置、２１，２２……伝動機構、
２３……トーシヨンバー、２４，２５……動力取
出軸、２８，２９……変速機、２８ａ，２９ａ…
…出力軸、２８ｂ，２９ｂ……入力軸、３０，３
７，３８，３７′，３８′……連結軸、３５，３６
……取付け台、３５ａ，３６ａ……取付け部（専
用取付け板）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トーシヨンバーの両端に連結された一対の伝動
   機構を左右対称的に配置すると共に、両伝動機構
   の同一軸線上に位置する動力取出軸に出力軸同志
   を連結した２台の変速機の入力軸を夫々連結して
   動力循環系統を形成し、且つ該系統にトルクを作
   用させるトルクローダと、該系統を駆動する外部
   動力源とを備えた試験装置であつて、上記２台の
   変速機として入力軸と出力軸とが同一軸線上にな
   い２台の変速機を対象とすると共に、これら２台
   の変速機を夫々取付ける取付け台に、両変速機に
   出力軸が同一軸線上で対向し、且つ両変速機の入
   力軸が上記各動力取出軸に対して夫々斜交状に連
   結されるように、各変速機を動力取出軸に対し角
   度をもつて取付ける取付け部を設けたことを特徴
   とする動力循環式歯車試験装置。