JPH0623679B2 - 同期無端可撓部材用走行試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、タイミングベルトやチェーン等の同期無端可
撓部材を走行させてその各種性能を試験するための走行
試験機の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来、タイミングベルトの負荷耐久走行試験や歯飛びト
ルク測定試験等を行うための試験機として、試験しよう
とするタイミングベルトを駆動軸及び従動軸のプーリ間
に掛け、駆動軸を電動モータにより駆動回転させる一
方、従動軸に電気又は流体によりブレーキをかけて、ベ
ルトに一定の負荷を与える動力吸収方式が多用されてい
る。

しかし、このような動力吸収方式の走行試験機では、消
費電力が極めて大きく、使用コストが高くつくという問
題があることから、その改善案として、互いに平行な１
対の回転軸の両端にそれぞれタイミングプーリを取り付
け、このプーリ間を伝動ベルトにより連結し、この間で
負荷を循環させるいわゆる動力循環方式の走行試験機が
提案されている。

この動力循環式試験機の一例を第８図により示すと、駆
動装置としての電動モータ８に伝動ベルト９及びプーリ
１０，１１を介して駆動連結された駆動軸１と、該駆動
軸１と平行に配設された従動軸２と、上記駆動軸１の一
端に回転一体に取り付けられた第１の試験用タイミング
プーリ３と、駆動軸１の他端に回転一体に取り付けられ
た第１の駆動用プーリ４′と、上記従動軸２の一端に回
転一体に取り付けられ、上記第１の試験用タイミングプ
ーリ３との間に試験用タイミングベルトＢが巻き掛けら
れる第２の試験用タイミングプーリ５と、従動軸２の他
端に回転一体に取り付けられた第２の駆動用プーリ６′
と、上記第１及び第２の駆動用プーリ４′，６′間に巻
き掛けられた摩擦伝動ベルトからなる駆動用ベルト７′
とを備えてなり、上記第１の試験用タイミングプーリ３
のピッチ径をＤ_Ｐ１、第２の試験用タイミングプーリ５
のピッチ径をＤ_Ｐ２、第１の駆動用プーリ４′のピッチ
径をＤ_Ｐ３、第２の駆動用プーリ６′のピッチ径をＤ
_Ｐ４として、Ｄ_Ｐ１／Ｄ_Ｐ２≠Ｄ_Ｐ３／Ｄ_Ｐ４とするこ
とにより、駆動用ベルト７′をプーリ４′，６′上で強
制的にスリップさせて、試験用タイミングベルトＢに負
荷を与えるようにしたものである（例えば特公昭５９−
２８８５２号公報参照）。

また、他の例としては、第９図に示す如く、上記と同様
の装置構成において、各プーリ３，５，４′，６′のピ
ッチ径Ｄ_Ｐ１〜Ｄ_Ｐ４をＤ_Ｐ１／Ｄ_Ｐ２≠Ｄ_Ｐ３／Ｄ
_Ｐ４とするとともに、駆動軸１又は従動軸２の一方（図
では従動軸２）を軸方向に分割して、その分割部分に流
体継手又は電磁連結装置１２を設け、軸２の分割部分間
に相対的な回転速度差をもたせて、その速度差により流
体継手又は電磁連結装置１２内でスリップを発生させる
ことにより、試験ベルトＢに負荷を付与するようにした
ものがある（例えば特公照６２−１７６８８号公報参
照）。

しかし、これら従来のものは、伝動系の一部で強制的に
スリップを発生させることでベルトＢに負荷を与える方
式であり、動力の一部のみしか伝動系内を循環しない言
わば不完全動力循環方式である。従って、モータ８の駆
動力はスリップ損失負荷に費やされ、消費電力も大き
く、経済的に有利であるとは言い難い。

特に、高負荷条件を必要とする場合には、第８図に示す
前者のものは、強制的に駆動用ベルト７′をスリップさ
せるため、その駆動用ベルト７′に相当大型の伝動ベル
トを用いたとしても早期に破損してしまう虞れがある。
一方、後者のもの（第９図に示すもの）にあっては、大
容量の流体継手又は電磁連結装置１２を必要とするた
め、試験機が大型でかつ高価になるという問題がある。

これに対し、動力が完全に伝動系内を循環する完全動力
循環方式のベルト走行試験機が提案されかつ実施されて
いる。その例を第１０図及び第１１図により説明する
に、まず、第１０図に示される走行試験機は、上記と同
様の装置構成において、第１及び第２の駆動用プーリ
４，６をタイミングプーリで構成し、かつ該両駆動用タ
イミングプーリ４，６間に巻き掛けられる駆動用ベルト
７をタイミングベルトとする。そして、上記各プーリ
３，５，４，６のピッチ径Ｄ_Ｐ１〜Ｄ_Ｐ４をＤ_Ｐ１／Ｄ
_Ｐ２＝Ｄ_Ｐ３／Ｄ_Ｐ４とするとともに、駆動軸１′を第
１の試験用タイミングプーリ３に回転一体の試験側軸部
１ａ′と第１の駆動用タイミングプーリ４に回転一体の
駆動側軸部１ｂ′とに分け、両軸部１ａ′，１ｂ′の対
向部にトルクフランジ１３を取り付ける一方、従動軸２
にトーションバー１４を取り付けたものである。

一方、第１１図に示される試験機は、第１０図に示され
る試験機と同様に各プーリ３，５，４，６のピッチ径Ｄ
_Ｐ１〜Ｄ_Ｐ４をＤ_Ｐ１／Ｄ_Ｐ２＝Ｄ_Ｐ３／Ｄ_Ｐ４とし、
駆動軸１′における両軸部１ａ′，１ｂ′の対向部にト
ルクフランジ１３を取り付けるとともに、駆動用タイミ
ングベルト７の一方のスパンにばね１５により付勢され
たアイドラプーリ１６を押し当てたものである。

これらの走行試験機はいずれもトルクフランジ１３を入
力により捩じった状態でボルトにより締付固定すること
により、伝動系に負荷を与えるようになされている。そ
して、この方式であれば、試験用ベルトＢ及び駆動用の
ベルト７の双方がタイミングベルトであるので、伝動系
にスリップを起こす部分は全くなく、負荷は完全に伝動
系内を循環することとなり、モータ８は軸受摩擦ロスや
ベルトの曲げロス等の機械的なロスのみを駆動するだけ
で済むので、消費電力が大幅に少なくなり、経済的に有
利となる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような完全動力循環方式の試験機は、反
面、以下に説明する欠点があった。すなわち、この種の
試験機では、経時的に試験用タイミングベルトＢに伸び
が生じた場合、駆動軸１′の捩じれが解放されて負荷の
低下を招いてしまうことから、負荷低下を防止する装置
が不可欠となる。それは前者のもの（第１０図に示され
るもの）ではトーションバー１４であり、後者のもの
（第１１図に示されるもの）においてはアイドラプーリ
１６を付勢しているばね１５である。しかるに、これら
の装置では、試験用ベルトＢの伸びに伴って徐々に生じ
るトルク又は力が低下するため、試験用ベルトＢを長時
間に亘って走行させると、やはり大きな負荷低下を起こ
すのは避けられ得ない。このため、実際に長時間の走行
試験を行う場合には、負荷が低下する度に、前者のもの
にあっては、一度トルクフランジ１３を解放して再度設
定し直す操作が、また後者のものにあってはばね１５の
取付位置を変えて設定し直す操作がそれぞれ必要であ
る。

また、上記トーションバー１４やばね１５はばね定数が
低いほど負荷低下が小さくなって好ましいが、実際には
ばね定数と弾性限界との兼合いがあり、このため、ばね
定数の異なる複数種類のトーションバー１４又はばね１
５を用意しておいて、設定する負荷の大きさに応じて取
り換える必要がある。

さらに、負荷を付与するときには、入力でトルクフラン
ジ１３を捩じった状態でボルトを締め付けるので、設定
に手間がかかる。よって、以上の如く試験機の操作性が
極めて悪いという欠点がある。

また、前述の如く、試験機が停止した状態でしか負荷を
与え得ないので、歯飛びトルク測定試験等、ベルト走行
中に連続的に負荷を変化させる試験を行うことは実質的
に不可能である。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、消費電力が少なく、かつベルトに高負荷条件をも簡
単に付与できるという完全動力循環式のベルト走行試験
機の長所を確保しつつ、その欠点を解消して長時間の走
行試験でも負荷の低下をなくし、操作性を高め、さらに
は歯飛びトルク測定試験等の試験をも行い得るようにす
ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、請求項(1)記載の発明の解
決手段は、駆動装置に駆動連結された駆動軸と、該駆動
軸と平行に配設された従動軸と、上記駆動軸の一端に回
転一体に取り付けられたタイミングプーリやスプロケッ
ト等の第１の試験用歯付伝動車と、駆動軸に他端に回転
一体に取り付けられたタイミングプーリやスプロケット
等の第１の駆動用歯付伝動車と、上記従動軸の一端に回
転一体に取り付けられ、上記第１の試験用歯付伝動車と
の間にタイミングベルトやチェーン等の試験用同期無端
可撓部材が巻き掛けられるタイミングプーリやスプロケ
ット等の第２の試験用歯付伝動車と、従動軸の他端に回
転一体に取り付けられたタイミングプーリやスプロケッ
ト等の第２の駆動用歯付伝動車と、上記第１及び第２の
駆動用歯付伝動車間に巻き掛けられたタイミングベルト
やチェーン等の駆動用同期無端可撓部材と、該駆動用同
期無端可撓部材の上記両駆動用歯付伝動車間のスパンに
それぞれ配置された１対の可動アイドラと、該各可動ア
イドラをそれぞれ駆動用同期無端可撓部材のスパンを押
圧するように直線状にスライド移動させる定圧力直動装
置とを設ける。

そして、上記第１の試験用歯付伝動車のピッチ径をＤ
_Ｐ１、第２の試験用歯付伝動車のピッチ径をＤ_Ｐ２、第
１の駆動用歯付伝動車のピッチ径をＤ_Ｐ３、第２の駆動
用歯付伝動車のピッチ径をＤ_Ｐ４、駆動及び従動軸間の
距離をＣ、駆動用同期無端可撓部材のピッチ長さをＬ_Ｐ
として、 Ｄ_Ｐ１／Ｄ_Ｐ２＝Ｄ_Ｐ３／Ｄ_Ｐ４ で、かつ Ｌ_Ｐ＞２Ｃ＋π（Ｄ_Ｐ３＋Ｄ_Ｐ４）／２ ＋（Ｄ_Ｐ３−Ｄ_Ｐ４）^２／４Ｃ に、すなわち駆動用同期無端可撓部材の長さを軸間距離
Ｃと両駆動用歯付伝動車のピッチ径Ｄ_Ｐ３，Ｄ_Ｐ４とで
構成されるピッチ周よりも長く設定する。

また、請求項(2)記載の発明の解決手段は、上記１対の
可動アイドラの一方は定圧力直動装置に連結し、他方の
可動アイドラは駆動用同期無端可撓部材を押圧するよう
に付勢するばね部材に連結する。

さらに、請求項(3)記載の発明の解決手段は、上記従動
軸の負荷トルクを検出するトルク検出手段と、該トルク
検出手段の出力信号を受け、従動軸の負荷トルクが一定
となるように定圧力直動装置を作動制御する制御手段と
を設ける。

また、請求項(4)記載の発明の解決手段は、上記駆動用
同期無端可撓部材の少なくとも一方のスパンに該ベルト
を巻き掛ける固定アイドラを、可動アイドラに巻き掛け
られる駆動用同期無端可撓部材の両側スパンが互いに平
行になるように配設するとともに、定圧力直動装置はス
ライド軸が上記可動アイドラ両側のスパンと平行になる
ように配設する。

そして、請求項(5)記載の発明の解決手段は、定圧力直
動装置をエアシリンダ又は油圧シリンダで構成する。

（作用） 上記の構成により、請求項(1)記載の発明では、予め、
一方の定圧力直動装置を作動させて、一方の可動アイド
ラで駆動用歯付伝動車の一方のスパンを押圧することに
より、駆動用同期無端可撓部材の弛みを解消しておき、
次いで、第１及び第２の試験用歯付伝動車間に試験用同
期無端可撓部材を巻き掛け、かつその試験用同期無端可
撓部材に所定の初張力を付与した後、駆動用同期無端可
撓部材が走行中に歯飛びを起こさないよう小さな緩み側
張力を与えるために、上記一方の定圧力直動装置を作動
させて、一方の可動アイドラで駆動用同期無端可撓部材
の一方のスパンを所定の力で押圧する。最後に、他方の
定圧力直動装置を作動させて他方の可動アイドラにより
駆動用同期無端可撓部材の他方のスパンを上記一方のス
パンに対する力よりも大きい力で押圧すると、駆動軸及
び従動軸はそれぞれ互いに逆回りに回転しようとする
が、両軸は試験用同期無端可撓部材により回転が規制さ
れた状態であるので、上記力に応じて伝動系に負荷が生
じ、この負荷により試験用同期無端可撓部材の両側スパ
ンにそれぞれ張力が生じる。このとき、この他方の可動
アイドラの変位に応じて上記一方の可動アイドラが押し
戻されるがその押え力は変化しない。しかる後、駆動装
置を作動させて駆動軸を回転させることにより、試験用
同期無端可撓部材を走行させてその試験を行う。

この場合、試験用同期無端可撓部材に走行試験中に伸び
が生じたとしても、その伸び分だけ他方の可動アイドラ
が一方側に移動し、同時に一方の可動アイドラが押し戻
されるのみであり、その同期無端可撓部材に対する押え
力は全く変化しないこととなる。よって長時間に亘って
走行試験を行っても負荷の低下を可及的に抑えることが
できる。

また、このため、走行試験の途中で、トルクフランジや
トーションバー等の設定のし直し、或いはそのトルクフ
ランジやトーションバー等のばね定数の負荷の大きさに
応じた設定が不要で、試験開始前の操作も容易であり、
よって試験機の操作性を高めることができる。

また、試験機の作動中でも試験用同期無端可撓部材に負
荷を与えることができるので、歯飛びトルク測定試験
等、走行中に連続的に負荷を変化させる試験を行うこと
ができる。

また、請求項(2)記載の発明では、１対の可動アイドラ
のうち、一方は定圧力装置に連結し、他方の可動アイド
ラは駆動用同期無端可撓部材を押圧するように付勢する
ばね部材に連結したことにより、走行中に試験用同期無
端可撓部材が伸びてもそその負荷の変動をばね部材によ
って吸収して、定圧力直動装置の一方をばね部材へ代替
することができ、よって試験機の装置構成の簡略化及び
低コスト化を図ることができる。

さらに、請求項(3)記載の発明では、従動軸の負荷トル
クをトルク検出手段により検出して、制御手段によりそ
の負荷トルクが一定となるよう、定圧力直動装置が作動
制御される。このため、負荷を精度よく安定させること
ができる。

また、請求項(4)記載の発明では、駆動用同期無端可撓
部材の少なくとも一方のスパンに該無端可撓部材を巻き
掛ける固定アイドラを、可動アイドラに巻き掛けられる
駆動用同期無端可撓部材の両側スパンが互いに平行にな
るように配設し、かつ定圧力直動装置をそのスライド軸
が可動アイドラ両側のスパンと平行になるように配設し
たことにより、負荷を設定する場合に、定圧力直動装置
を作動させて、一方の可動アイドラを所定の力で、また
他方の可動アイドラを上記一方の可動アイドラよりも大
きい力でそれぞれ駆動用同期無端可撓部材を引っ張る
と、その力の作用する方向と可動アイドラ両側の無端可
撓部材スパンの方向とは平行であるので、駆動同期無端
可撓部材の両側スパンにはそれぞれ上記力の半分の張力
が生じる。このことから、駆動軸に発生する負荷を求め
ることができ、よって定圧力直動装置によって発生する
負荷を簡単に求ることができる。また、試験用同期無端
可撓部材に伸びが生じたとしても、両可動アイドラが無
端可撓部材スパンと平行に移動するだけで、その無端可
撓部材に対する引張り力は変化しないので、負荷の低下
が生ずることはない。よってトルクメータや他の装置を
要することなく負荷を設定し、かつ該負荷を精度よく安
定させることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係るタイミングベルト用
走行試験機Ａの概略構成を示し、この試験機Ａの基本的
な構成は第８図（第１０図及び第１１図）のものと同じ
であるので、同図と同じ部分については同じ符号を付し
てその詳細な説明は省略する。

すなわち、駆動軸１及び従動軸２は水平面内で軸間距離
Ｃの間隔で互いに平行に配置されて回転自在に支承さ
れ、駆動軸１の基端にはＶプーリ１１が回転一体に取り
付けられ、該プーリ１１と、駆動装置としての電動モー
タ８の出力軸８ａに取り付けたＶプーリ１０との間には
Ｖベルト９が巻き掛けられており、駆動軸１は両Ｖプー
リ１０，１１及びＶベルト９を介して電動モータ８に駆
動連結されている。尚、上記駆動軸１及び従動軸２は負
荷の方向と軸の回転方向とによって駆動側及び従動側が
代わるが、便宜上、モータ８に連動している側を駆動軸
１にし、他方を従動軸２とする。また、上記モータ８を
駆動軸１に直結してもよい。

上記駆動軸１の先端にはピッチ径Ｄ_Ｐ１を有する第１の
試験用タイミングプーリ３が、また基端部にはピッチ径
Ｄ_Ｐ３を有する第１の駆動用タイミングプーリ４がそれ
ぞれ回転一体に取り付けられている。

一方、上記従動軸２の先端にはピッチ径Ｄ_Ｐ２を有する
第２の試験用タイミングプーリ５が、また基端部にはピ
ッチ径Ｄ_Ｐ４を有する第２の駆動用タイミングプーリ６
がそれぞれ回転一体に取り付けられている。そして、上
記第１及び第２の駆動用タイミングプーリ４，６間には
ピッチ長さＬ_Ｐを有する駆動用タイミングベルト７が巻
き掛けられ、第１及び第２の試験用タイミングプーリ
３，５間には試験すべき試験用タイミングベルトＢが巻
き掛けられ得るようになされている。

さらに、上記第１及び第２の両駆動用タイミングプーリ
４，６間に巻き掛けられる駆動用タイミングベルト７の
上下両側にはそれぞれ定圧力直動装置としてのエアシリ
ンダ１７，１８が移動不能に固定され、上側のシリンダ
１７は、ピストン１７ａによって区画形成された圧力室
１７ｂと、ピストン１７ａに一体に連結され、鉛直下方
に伸長可能なピストンロッド１７ｃとを有し、該ピスト
ンロッド１７ｃの先端（下端）には駆動用タイミングベ
ルト７の上側スパン７ａの背面に当接する平プーリから
なる上側可動アイドラプーリ１９が回転自在に軸支され
ており、上側シリンダ１７の伸長作動により可動アイド
ラプーリ１９を下方にスライド移動させて駆動用タイミ
ングベルト７の上側スパン７ａ背面を押圧するようにな
されている。

一方、下側のシリンダ１８は、ピストン１８ａによって
区画形成された圧力室１８ｂと、ピストン１８ａに一体
に連結され、鉛直上方に伸長可能なピストンロッド１８
ｃとを有し、該ピストンロッド１８ｃの先端（上端）に
は駆動用タイミングベルト７の下側スパン７ｂの背面に
当接する平プーリからなる下側可動アイドラプーリ２０
が回転自在に軸支されており、上側シリンダ１８の伸長
作動により可動アイドラプーリ２０を上方にスライド移
動させて駆動用タイミングベルト７の下側スパン７ｂ背
面を押圧するようになされている。

そして、上記各タイミングプーリ３，５，４，６のピッ
チ径Ｄ_Ｐ１〜Ｄ_Ｐ４は、 Ｄ_Ｐ１／Ｄ_Ｐ２＝Ｄ_Ｐ３／Ｄ_Ｐ４ に設定されている。また、各タイミングプーリ３，５，
４，６のピッチ径Ｄ_Ｐ１〜Ｄ_Ｐ４、駆動軸１と従動軸２
との軸間距離Ｃ及び駆動用タイミングベルト７のピッチ
長さＬ_Ｐの関係は、 Ｌ_Ｐ＞２Ｃ＋π（Ｄ_Ｐ３＋Ｄ_Ｐ４）／２ ＋（Ｄ_Ｐ３−Ｄ_Ｐ４）^２／４Ｃ に設定されている。

次に、上記試験機Ａを使用してタイミングベルトＢの走
行試験を行う場合について第２図に沿って説明する。

先ず、第２図（ａ）に示すように、試験用タイミングベ
ルトＢを掛ける前に、駆動軸１及び従動軸２の軸間距離
を縮めておき、下側のエアシリンダ１８（定圧力直動装
置）の圧力室１８ｂに加圧エアを供給してシリンダ１８
を伸長作動させることにより、下側の可動アイドラプー
リ２０で駆動用タイミングベルト７の下側スパン７ｂ押
し上げ、その状態でシリンダ１８の圧力室１８ｂへのエ
ア供給を停止してシリンダ１８を伸長状態に保持する。
このことにより、駆動用タイミングベルト７の弛みが片
寄せられて解消される。

次いで、図（ｂ）に示す如く、第１及び第２の試験用タ
イミングプーリ３，５間に試験しようとするタイミング
ベルトＢを巻き掛け、駆動軸１と従動軸２との軸間距離
を設定値Ｃにする。このことにより試験用タイミングベ
ルトＢに所定の初張力Ｔ_０が付与される。

さらに、図（ｃ）に示すように、下側のエアシリンダ１
８を伸長作動させることにより、下側の可動アイドラプ
ーリ２０で駆動用タイミングベルト７の下側スパン７ｂ
を所定の力ΔＦで押し上げる。この力ΔＦは駆動用タイ
ミングベルト７が走行中に歯飛びを起こさないよう小さ
な緩み側張力を与えるもので、小さい力でよい。

最後に、図（ｄ）に示す如く、上側のエアシリンダ１７
の圧力室１７ｂに加圧エアを供給して該シリンダ１７を
伸長作動させ、上側の可動アイドラプーリ１９により駆
動用タイミングベルト７の上側スパン７ａを上記力ΔＦ
よりも大きい力Ｆで押し下げる。このことにより、駆動
軸１は先端側から見て時計回り方向に、従動軸２は同反
時計回り方向にそれぞれ回転しようとするが、両軸１，
２は試験用タイミングベルトＢにより回転が規制された
状態であるので、上記力Ｆに応じて伝動系に負荷が生
じ、この負荷により試験用タイミングベルトＢの上側及
び下側スパンにそれぞれ張力Ｔｓ，Ｔｔが生じる。この
とき、下側の可動アイドラプーリ２０は上側可動アイド
ラプーリ１９の変位に応じて押し戻されるものの押え力
ΔＦは変化しない。

しかる後、上記の状態で電動モータ８を作動させて駆動
軸１を回転させることにより、試験用タイミングベルト
Ｂを走行させてその試験を行う。

したがって、この実施例の場合、試験用タイミングベル
トＢに走行中に伸びが生じたとしても、その伸び分だけ
上側可動アイドラプーリ１９が下方に移動し、同時に下
側可動アイドラプーリ２０が押し戻されるのみであり、
そのベルト７に対する押え力ΔＦは全く変化せず、よっ
て長時間に亘って走行試験を行っても負荷の低下を可及
的に抑えることができる。

また、このように負荷の低下が抑えられるので、トルク
フランジやトーションバー等の設定のし直し、そのトル
クフランジやトーションバー等のばね定数の負荷の大き
さに応じた設定が不要であり、試験開始前の操作も容易
であり、よっては試験機Ａの操作性を高めることができ
る。

また、試験機Ａの作動中でもベルトＢに負荷が与えられ
るので、歯飛びトルク測定試験等、ベルト走行中に連続
的に負荷を変化させる試験を行うことが可能となる。

尚、上記実施例では、駆動用タイミングプーリ４，６に
巻き掛けられている駆動用タイミングベルト７の両スパ
ン７ａ，７ｂをそれぞれエアシリンダ１７，１８により
駆動される可動アイドラプーリ１９，２０によって押圧
するようにしたが、両可動アイドラプーリ１９，２０の
うち、一方の可動アイドラプーリ１９（又は２０）を定
圧力直動装置としてのエアシリンダに連結し、他方の可
動アイドラプーリ２０（又は１９）は駆動用タイミング
ベルト７を押圧するように付勢するばね部材に連結する
ようにしてもよい。例えば下側可動アイドラプーリ２０
をばね部材に連結した場合、上記の如く、下側可動アイ
ドラプーリ２０を介して駆動用タイミングベルト７の下
側スパン７ａを押し上げる力ΔＦは小さい力でよいの
で、上記ばね部材のばね定数は低くすることができる。
そして、走行中に試験用ベルトＢが伸びるために上記下
側可動アイドラプーリ２０が押し戻されるが、ばね部材
のばね定数が低いので、試験用ベルトＢの負荷は殆ど変
化することはない。

第３図は本発明の第２実施例を示し（尚、第１図と同じ
部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略
する）、試験用タイミングベルトＢにかかる負荷を自動
的に調整するようにしたものである。

すなわち、この実施例では、従動軸２にその負荷トルク
を検出する検出手段としてのトルクメータ２１が取り付
けられている。このトルクメータ２１の出力信号は比較
器２２においてボリュームからなるトルク設定器２３に
より設定された負荷トルクと比較され、その差の信号が
アンプ２４で増幅されて、下側エアシリンダ１８の圧力
室１８ｂに供給されるエア圧力を調整するための空圧変
換器２５に出力される。よって、上記比較器２２、トル
ク設定器２３、アンプ２４及び空圧変換器２５により、
トルクメータ２１の出力信号を受け、そのトルクメータ
２１により検出された従動軸２の負荷トルクがトルク設
定器２３による設定負荷トルクになるよう（両者の差が
零になるよう）空圧変換器２５により下側エアシリンダ
１８の圧力室１８ｂの圧力を制御して、下側可動アイド
ラプーリ２０による駆動用タイミングベルト７の下側ス
パン７ｂに対する押圧力を調整するようにした制御装置
２６が構成されている。

したがって、この実施例では、トルクメータ２１により
負荷の変動が検出され、その負荷とトルク設定器２３に
よる設定負荷との差がなくなるように下側エアシリンダ
１８の圧力室１８ｂに対するエア圧力が制御されて負荷
が一定に補正されるので、試験用ベルトＢに対する負荷
を精度よく安定させることができる。

また、第４図は本発明の第３実施例を示し、上記の第２
実施例におけるトルクメータ２１や制御装置２６等を用
いることなく、負荷を設定しかつその負荷を精度よく安
定させ得るようにしたものである。

この実施例では、駆動用タイミングベルト７の上下両側
のスパン７ａ，７ｂにそれぞれ平プーリからなる１つの
固定アイドラプーリ２７，２８が回転自在に軸支され、
この各アイドラプーリ２７，２８にベルト７の上下スパ
ン７ａ，７ｂが巻き掛けられている。

そして、上側固定アイドラプーリ２７の配置位置は、上
側エアシリンダ１７′のピストンロッド１７ｃ′先端に
軸支したタイミングプーリからなる上側可動アイドラプ
ーリ１９′に巻き掛けられる駆動用タイミングベルト７
の両側スパン７ｃ，７ｄ，つまり駆動用タイミングベル
ト７において上側可動アイドラプーリ１９′及び駆動軸
１上の第１の駆動用タイミングプーリ４の間に位置する
スパン７ｃと、上記上側可動アイドラプーリ１９′及び
上側固定アイドラプーリ２７の間に位置するスパン７ｄ
とが互いに平行になるように設定されている。

一方、下側固定アイドラプーリ２８の配置位置は、下側
エアシリンダ１８′のピストンロッド１８ｃ′先端に軸
支したタイミングプーリからなる下側可動アイドラプー
リ２０′に巻き掛けられる駆動用タイミングベルト７の
両側スパン７ｅ，７ｆ，つまり駆動用タイミングベルト
７において下側可動アイドラプーリ２０′及び従動軸２
上の第２の駆動用タイミングプーリ６の間に位置するス
パン７ｅと、上記下側可動プーリ２０′及び下側固定ア
イドラプーリ２８の間に位置するスパン７ｆとが互いに
平行になるように設定されている。

また、定圧力直動装置を構成する上側及び下側のエアシ
リンダ１７′，１８′は圧力室１７ｂ′，１８ｂ′への
加圧エアの供給によりピストンロッド１７ｃ′，１８
ｃ′が没入する収縮タイプとされ、かつ上側エアシリン
ダ１７′にあってはそのピストンロッド１７ｃ′の伸縮
方向たるスライド軸が上記上側可動アイドラプーリ１
９′両側のベルト７のスパン７ｃ，７ｄと平行になるよ
うに、また下側エアシリンダ１８′にあっては同様にピ
スンロッド１８ｃ′の伸縮方向たるスライド軸が上記下
側可動アイドラプーリ２０′両側のベルト７のスパン７
ｅ，７ｆと平行になるようにそれぞれ配設されている。

したがって、この実施例では、負荷を設定する場合、エ
アシリンダ１７′，１８′の圧力室１７ｂ′，１８ｂ′
への加圧エアの供給により該エアシリンダ１７′，１
８′を収縮させて、上側可動アイドラプーリ１９′によ
りΔＦの力で、また下側可動アイドラプーリ２０′によ
りＦの力でそれぞれ駆動用タイミングベルト７を引っ張
ると、その力ΔＦ，Ｆの作用する方向と可動アイドラプ
ーリ１９′，２０′両側のベルトスパン７ｃ，７ｄ，７
ｅ，７ｆの方向とは平行であるので、駆動用タイミング
ベルト７の上側スパン７ａにはΔＦ／２の張力が、また
下側スパン７ｂにはＦ／２の張力がそれぞれ生じる。こ
のことから、駆動軸１にはＤ_Ｐ３・（Ｆ−ΔＦ）／４
（但し、Ｄ_Ｐ３は第１の駆動用タイミングプーリ４のピ
ッチ径）なる負荷が発生することとなり、エアシリンダ
１７′，１８′に作用するエア圧力によって発生する負
荷を簡単に求めることができる。

また、試験用タイミングベルトＢに伸びが生じたとして
も、両可動アイドラプーリ１９′，２０′がベルトスパ
ン７ｃ〜７ｆと平行に移動するだけで、そのベルト７に
対する引張力ΔＦ，Ｆは変化しないので、負荷の低下が
生ずることはなく、よってトルクメータや他の装置を要
することなく、負荷を設定しかつ該負荷を精度よく安定
させることができる利点がある。

尚、この第３実施例の構成において、駆動用タイミング
ベルト７の上側及び下側スパン７ａ，７ｂの双方に固定
アイドラプーリ２７，２８を配設せずに、そのいずれか
一方に設けてもよい。また、固定アイドラプーリは駆動
用タイミングベルト７の上下一方のスパン７ａ（又は７
ｂ）において２つ以上としてもよい。

すなわち、第５図〜第７図は上記第３実施例を具体的に
示し、３１は固定されたフレームで、その上面には駆動
軸取付用基盤３２及び従動軸取付用基盤３３が互いに所
定間隔をあけて対向配置され、上記駆動軸取付用基盤３
２には駆動軸１が軸受３２ａ，３２ａを介して、また従
動軸取付用基盤３３には従動軸２が軸受３３ａ，３３ａ
を介してそれぞれ回転自在に支持されている。そして、
上記従動軸取付用基盤３３はフレーム３１に駆動軸取付
用基板３２に接離するようにスライド移動可能に支持さ
れている。そして、フレーム３１上には両基盤３２，３
３を通る方向に互いに平行に延びる２本の送りねじ３
４，３５が回転可能にかつ摺動不能に支持され、この両
送りねじ３４，３５に従動軸取付用基盤３３が螺合され
ている。上記両送りねじ３４，３５はチェーン３６によ
って互いに回転一体に駆動連結され、各送りねじ３４，
３５の一端にはハンドル３７，３８が取り付けられてお
り、このハンドル３７，３８のいずれか一方を回し操作
して、送りねじ３４，３５にて従動軸取付用基盤３３を
スライド移動させることにより、従動軸２を駆動軸１と
平行に接離させて両軸１，２の軸間距離を調整するよう
になされている。

上記駆動軸１の基端（第５図では下端）には第１の駆動
用タイミングプーリ４が、また先端（同上端）には第１
の試験用タイミングプーリ３が、さらにこの第１の試験
用タイミングプーリ３近傍中間部にはＶプーリ１１がそ
れぞれ取り付けられている。また、従動軸２の基端（第
５図では下端）には第２の駆動用タイミングプーリ６
が、また先端（同上端）には第２の試験用タイミングプ
ーリ５がそれぞれ取り付けられている。また、フレーム
３１の内部には中間基盤３９が取り付けられ、この中間
基盤３９上には電動モータ８が設置され、このモータ８
の出力軸８ａ上のＶプーリ１０と上記駆動軸１上のＶプ
ーリ１１との間にはＶベルト９が掛けられている。

上記フレーム３１の背面側（第５図では下側）には上端
がフレーム３１上面よりも上方に延びるシリンダ取付用
基盤４０が一体に取り付けられ、該基盤４０の下端部に
は鉛直上下方向のスライド軸を有する下側エアシリンダ
１８′が直接固定され、該シリンダ１８′のピストンロ
ッド１８ｃ′先端（上端）には下側可動アイドラプーリ
２０′が回転自在に支持されている。一方、シリンダ取
付用基盤４０の上部には上下方向に延びる送りねじ４１
がハンドル４２の回し操作により螺動可能に支持され、
該送りねじ４１の下端に上側エアシリンダ１７′が支持
され、該シリンダ１７′のピストンロッド１７ｃ′先端
（下端）には上側可動アイドラプーリ１９′が回転自在
に支持されている。

さらに、シリンダ取付用基盤４０には１対の上側固定ア
イドラプーリ２７，２９及び１対の下側固定アイドラプ
ーリ２８，３０がそれぞれ回転自在に取り付けられてい
る。そして、これら４つの固定アイドラプーリ２７，２
９，２８，３０、エアシリンダ１７′，１８′の各取付
位置及び方向は、上記の如く、エアシリンダ１７′（又
は１８′）のピストンロッド１７ｃ′（又は１８ｃ′）
先端の可動アイドラプーリ１９′（又は２０′）に巻き
掛けられた駆動用タイミングベルト７の両スパン７ｃ，
７ｄ（又は７ｅ，７ｆ）が互いに平行になり、かつ該両
スパン７ｃ，７ｄ（又は７ｅ，７ｆ）に対しエアシリン
ダ１７′（又は１８′）のスライド軸が平行になるよう
に設定されている。

また、４３は上記シリンダ取付用基盤４０において下側
可動アイドラプーリ２０′の下側に取り付けられたリミ
ットスイッチで、下側アイドラスイッチ２０′が下降移
動したときに接触してＯＮ作動し、モータ８を停止させ
るものである。尚、図中、４４は空圧配管である。

したがって、この変形例の場合、４つの固定アイドラプ
ーリ２７，２９，２８，３０、エアシリンダ１７′，１
８′の各取付位置及び方向が、可動アイドラプーリ１
９′（又は２０′）に巻き掛けられた駆動用タイミング
ベルト７の両スパン７ｃ，７ｄ（又は７ｅ，７ｆ）が互
いに平行になり、かつ該両スパン７ｃ，７ｄ（又は７
ｅ，７ｆ）とエアシリンダ１７′（又は１８′）のスラ
イド軸とが平行になるように設定されていることから、
負荷の設定が容易になり、しかも試験用タイミングベル
トＢを長時間に亘って走行させても安定した負荷を付与
することができる。

また、上側エアシリンダ１７′は、送りねじ４１の下端
に支持されているので、ハンドル４２を操作するだけで
送りねじ４１の螺動により昇降移動する。このため、１
本の駆動用タイミングベルト７により、軸間距離を広範
囲に変えてベルトＢの走行試験を行うことができ、没用
性を高めることができる。

さらに、試験用タイミングベルトＢの負荷耐久試験中に
該ベルトＢが切断し、或いは歯飛びを起こしたときに
は、上下両側のエアシリンダ１７′，１８′に対する圧
力バランスが崩れ、そのために下側エアシリンダ１８′
のピストンロッド１８ｃ′先端の下側可動アイドラプー
リ２０′が下降する。この下降移動によりリミットスイ
ッチ４３がＯＮ作動し、モータ８が停止してベルトＢの
走行が停止する。すなわち、リミットスイッチ４３を取
り付けておくだけで、異常時には即座にベルトＢの走行
を停止させることができる。

尚、上記実施例では、駆動アイドラプーリ１９，２０を
駆動する定圧力直動装置をエアシリンダ１７，１８とし
たが、油圧シリンダを用いてもよい。

また、定圧力直動装置としては、可動アイドラプーリ１
９，２０を直動させる力が移動量に無関係で一定であれ
ばよいので、上記のようなシリンダの代りにウェイトに
作用する重力によって負荷を付与するようにすることも
できる。すなわち、例えば上記第３実施例の構成におい
て、可動アイドラプーリ１９′，２０′をシリンダ１
７′，１８′に連結するのではなく、そのアイドラプー
リ１９′，２０′を上下方向にスライド可能にしてそれ
にワイヤーやロープの一端を連繋し、そのワイヤ等の他
端にウェイトを取り付けるとよい。その場合、一方の可
動アイドラプーリ１９′（又は２０′）に連結されたウ
ェイトの重さ変えることで、試験用タイミングベルトＢ
に付与する負荷を可変とすることができる。また、他方
の可動アイドラプーリ２０′（又は１９′）は、駆動用
タイミングベルト７の歯飛びを防ぐ程度の小さい力でベ
ルト７を押圧すれば済むので、軽量のウェイトに連結す
ればよい。そして、こうして定圧力直動装置としてウェ
イトを使用する結果、シリンダと同等の機能を満足させ
つつ、試験機の製作費をさらに一層低減することができ
る利点がある。

さらに、上記各実施例における駆動側のプーリ４，６，
１９，２０，２７〜３０をスプロケットに、タイミング
ベルト７をチェーンにそれぞれ代えてもよく、同様の作
用効果を奏することができる。

また、上記各実施例はタイミングベルトＢの走行試験を
行う試験機の例であるが、本発明は、タイミングベルト
Ｂのほか、チェーンや歯車等の同期伝動部材全般の走行
試験機にも適用することができる。例えば、第１及び第
２の試験用タイミングプーリの代りにスプロケットを取
り付けると、その両スプロケット間にチェーンを掛けて
その走行試験を行うことができる。また、自動車のトラ
ンスミッションやディファレンシャルギャ等の歯車装置
の走行試験を行う場合には、試験用タイミングプーリ及
びベルトをそれぞれ駆動用タイミングプーリ及びベルト
とし、駆動軸もしくは従動軸又は両軸に歯車装置を取り
付ければよい。

最後に、上記第３実施例の変形例の装置構成による走行
試験機（第５図〜第７図参照）を製作してタイミングベ
ルトの走行試験を行った場合、同等の負荷条件が与えら
れる従来の動力吸収式走行試験機に比べ、製作費は約１
／１０程度で済み、時間当りの消費電力は約１／２０程
度に低くなった。

また、上下両側のエアシリンダの圧力室に供給する加圧
エアの圧力を減圧弁によって調整することにより、試験
用タイミングベルトに負荷を容易に付与することがで
き、さらにはその負荷を連続的に変化させることができ
た。

また、試験用タイミングベルトに２０kg・ｍの負荷トル
クを与えて負荷耐久走行試験を行ったところ、１００時
間経過後の負荷の変動は略±２％であった（尚、試験機
の評価のために従動軸にトルクメータを取り付けて試験
を行った）。

さらに、駆動用タイミングプーリ、可動及び固定アイド
ラプーリをスプロケットに、また駆動用タイミングベル
トをチエーンにそれぞれ代えて同様の試験を行った場合
でも、上記と同様の性能を評価することができた。よっ
て、上記本発明例の走行試験機は上記効果を確実に得る
ことができることが判明した。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項(1)記載の発明によると、
駆動装置に駆動連結された駆動軸の一端にピッチ径Ｄ
_Ｐ１の第１の試験用歯付伝動車を、他端にピッチ径Ｄ
_Ｐ３の第１の駆動用歯付伝動車をそれぞれ回転一体に取
り付ける一方、駆動軸と平行な従動軸の一端にピッチ径
Ｄ_Ｐ２の第２の試験用歯付伝動車を、他端にピッチ径Ｄ
_Ｐ４の第２の駆動用歯付伝動車をそれぞれ回転一体に取
り付け、両試験用歯付伝動車間に試験用同期無端可撓部
材を、両駆動用歯付伝動車間に駆動用同期無端可撓部材
をそれぞれ掛け、駆動用同期無端可撓部材の両駆動用歯
付伝動車間のスパンにそれぞれ直線状にスライド移動可
能な１対に可動アイドラを配設し、その各可動アイドラ
をそれぞれ駆動用同期無端可撓部材を押圧するようにス
ライド移動させる定圧力直動装置を設け、上記歯付伝動
車のピッチ径Ｄ_Ｐ１〜Ｄ_Ｐ４の関係をＤ_Ｐ１／Ｄ_Ｐ２＝
Ｄ_Ｐ３／Ｄ_Ｐ４とし、かつ駆動用同期無端可撓部材の長
さを駆動軸及び従動軸の軸間距離と両駆動用歯付伝動車
のピッチ径Ｄ_Ｐ３，Ｄ_Ｐ４とで構成されるピッチ周より
も長く設定したことにより、駆動用同期無端可撓部材の
両スパンに同時に大きさの異なる力を付与して負荷を発
生させる完全動力循環式走行試験機を得ることができ、
大型のモータや負荷装置要する動力吸収式や不完全動力
循環式のものよりも走行試験機の製作コストを大幅に低
減することができ、しかも試験中の消費電力を低減する
ことができ、特に大きい負荷条件を必要とする走行試験
機に顕著な効果を奏することができる。また、負荷の設
定を容易にして、操作性を大幅に向上させることができ
るとともに、負荷の安定性を高め、長時間に亘って同期
無端可撓部材を走行させても設定のし直しが不要であ
り、さらには、負荷を連続的に変化させることができる
ので、歯飛びトルク測定試験等にも使用でき、汎用性を
向上させることができという実用上優れた効果を有する
ものである。

また、請求項(2)記載の発明によると、上記一方の可動
アイドラを定圧力直動装置に連結し、他方の可動アイド
ラは駆動用同期無端可撓部材を押圧するように付勢する
ばね部材に連結したことにより、走行中に試験用同期無
端可撓部材が伸びてもその負荷の変動をばね部材によっ
て吸収でき、よって定圧力直動装置のばね部材への代替
により試験機の装置構成の簡略化及び低コスト化を図る
ことができる。

さらに、請求項(3)記載の発明によると、従動軸の負荷
トルクを検出して、その負荷トルクが一定となるよう、
定圧力直動装置の圧力を制御するようにしたことによ
り、負荷を精度よく安定させることができる。

また、請求項(4)記載の発明によると、駆動用同期無端
可撓部材の少なくとも一方のスパンに該無端可撓部材を
巻き掛ける固定アイドラを、可動アイドラに巻き掛けら
れる駆動用同期無端可撓部材の両側スパンが互いに平行
になるように配設し、かつ定圧力直動装置をそのスライ
ド軸が可動アイドラ両側のスパンと平行になるように配
設したことにより、トルクメータや他の装置を要するこ
となく、負荷の設定及びその負荷の高精度の安定維持を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は走行試験機の概略構成を模式的に示す斜視図、第２図
は試験機の使用操作手順を示す説明図である。第３図は
第２実施例を示す第１図相当図である。第４図〜第７図
は第３実施例を示し、第４図は第１図相当図、第５図は
その変形例における走行試験機の具体的な構造を示す平
面図、第６図は同背面図、第７図は同左側面図である。
第８図〜第１１図はそれぞれ従来例を示す第１図相当図
である。 Ａ……走行試験機、１……駆動軸、２……従動軸、３…
…第１の試験用タイミングプーリ、４……第１の駆動用
タイミングプーリ、５……第２の試験用タイミングプー
リ、６……第２の駆動用タイミングプーリ、７……駆動
用タイミングベルト、７ａ〜７ｆ……スパン、８……電
動モータ（駆動装置）、１７，１７′……上側エアシリ
ンダ（定圧力直動装置）、１８，１８′……下側エアシ
リンダ（定圧力直動装置）、１９，１９′……上側可動
アイドラプーリ、２０，２０′……下側可動アイドラプ
ーリ、２１……トルクメータ（トルク検出手段）、２６
……制御装置、２７，２９……上側固定アイドラプー
リ、２８，３０……下側固定アイドラプーリ、Ｃ……軸
間距離、Ｄ_Ｐ１〜Ｄ_Ｐ４……ピッチ径、Ｌ_Ｐ……ピッチ
長さ、Ｂ……試験用タイミングベルト。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動装置に駆動連結された駆動軸と、 該駆動軸と平行に配設された従動軸と、 上記駆動軸の一端に回転一体に取り付けられた第１の試
   験用歯付伝動車と、 駆動軸に他端の回転一体に取り付けられた第１の駆動用
   歯付伝動車と、 上記従動軸の一端に回転一体に取り付けられ、上記第１
   の試験用歯付伝動車との間に試験用同期無端可撓部材が
   噛合して巻き掛けられる第２の試験用歯付伝動車と、 従動軸の他端に回転一体に取り付けられた第２の駆動用
   歯付伝動車と、 上記第１及び第２の駆動用歯付伝動車間に噛合して巻き
   掛けられた駆動用同期無端可撓部材と、 該駆動用同期無端可撓部材の上記両駆動用歯付伝動車間
   のスパンにそれぞれ配設された１対の可動アイドラと、 該各可動アイドラをそれぞれ駆動用同期無端可撓部材の
   スパンを押圧するように直線状にスライド移動させる定
   圧力直動装置とを備えてなり、 上記第１の試験用歯付伝動車のピッチ径をＤ_Ｐ１、第２
   の試験用歯付伝動車のピッチ径をＤ_Ｐ２、第１の駆動用
   歯付伝動車のピッチ径をＤ_Ｐ３、第２の駆動用歯付伝動
   車のピッチ径をＤ_Ｐ４、駆動及び従動軸間の距離をＣ、
   駆動用同期無端可撓部材のピッチ長さをＬ_Ｐとして、 Ｄ_Ｐ１／Ｄ_Ｐ２＝Ｄ_Ｐ３／Ｄ_Ｐ４ で、かつ Ｌ_Ｐ＞２Ｃ＋π（Ｄ_Ｐ３＋Ｄ_Ｐ４）／２ ＋（Ｄ_Ｐ３−Ｄ_Ｐ４）^２／４Ｃ に設定されていることを特徴とする同期無端可撓部材用
   走行試験機。
2. 【請求項２】一方の可動アイドラは定圧力直動装置に連
   結され、他方の可動アイドラは駆動用同期無端可撓部材
   を押圧するように付勢するばね部材に連結されているこ
   とを特徴とする請求項(1)記載の同期無端可撓部材用走
   行試験機。
3. 【請求項３】従動軸の負荷トルクを検出するトルク検出
   手段と、該トルク検出手段の出力信号を受け、従動軸の
   負荷トルクが一定となるように定圧力直動装置を作動制
   御する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項(1)
   又は(2)記載の同期無端可撓部材用走行試験機。
4. 【請求項４】駆動用同期無端可撓部材の少なくとも一方
   のスパンに該無端可撓部材を巻き掛ける固定アイドラ
   が、可動アイドラに巻き掛けられる駆動用同期無端可撓
   部材の両側スパンが互いに平行になるように配設され、
   定圧力直動装置はスライド軸が上記可動アイドラ両側の
   スパンと平行になるように配設されていることを特徴と
   する請求項(1)、(2)又は(3)記載の同期無端可撓部材用走
   行試験機。
5. 【請求項５】定圧力直動装置は、エアシリンダ又は油圧
   シリンダであることを特徴とする請求項(1)、(2)、(3)又
   は(4)記載の同期無端可撓部材用走行試験機。