JPS5928852B2 - 伝動ベルトの走行試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＶベルト、ベルトの軸方向にＶ形の複数個のリ
ブを有する多リブベルト、平ベルト、丸ベルト等の摩擦
伝動ベルト及び歯付ベルト等の同期伝動ベルトの走行試
験機に係り、更に詳しくは駆動ベルトと試験ベルトの回
転比の相違により試験ベルト及び駆動ベルトに一定のス
リツプ並びに負荷を与え、均一な負荷条件下で連続的に
走行試験を実施せしめて従来の走行試験に比し消費電力
を著しく節減せしめると共に、１つの駆動ベルトで試験
ベルトの長さに対応し軸間距離を自由に調節可能とした
走行試験機に関するものである。

従来、この種の伝動ベルトの走行試験機は駆動プーリ一
のシヤフトに一定の負荷を与える方式が多く採用されて
いた。例えば、この方式を採用した一般的なものとして
「ウオーレーブレーキ」と呼ばれる試験機があり、従動
側のシヤフトに水車を設け回転する水車に水を注ぎ一定
の負荷を与えている。又、従動側に電気的なブレーキを
与えてベルトに負荷を与える方式の走行試験機もある。
しかし、これらの各走行試験機の如く外部から一定の負
荷を与える試験機では一般に電力消費量が非常に大きく
なり、余り経済的でない。一方、これを改善すべく、平
行なシヤフトを設け該シヤフトの両端に取付けるベルト
が歯付ベルト又はベルトでシヤフトの１つにハイドロリ
ツクロータリーアキユレータを取付けてベルトにトルク
を与える装置（例えば米国特許第３，７３９，６３２号
明細書参照）があり、又平行シヤフトを設け該シヤフト
の両端に取付けるベルトのうち一方を変速ベルトとし、
該ベルトによつてベルト張力をコントロールする装置（
米国特許第３，９５６，９２９号明細書記載）があるが
、しかし、これらのうち前者は外部に設置したシリンダ
ーから水圧、空気圧等の圧力を与えてハイドロリツクロ
ータリーアクチユエータを作動させ、これによりベルト
に必要なトルクを与えているために、消費エネルギーが
大きくなる欠点があり、又後者においてはトルク変動の
調節を１つのプーリを変速プーリとし、かつシヤフトの
平行装置を設けてフローテイングシヤフトを移動させる
複雑な装置を取付けており、またフローテイングシヤフ
トの非平行な移動によつてベルトの走行線が狂いベルト
に大きな打撃を与えていた。

更に、試験ベルトの長さが変るとこれに従つてコントロ
ールベルトを取り変えなければならない難点もあつた。
従つて、本発明の目的は上述の如き点に着目してその欠
点を改善し、消費エネルギー量の小さな且つ構造の簡単
な更に試験ベルトが変つても駆動ベルトを取り変えずに
１本のベルトで自由に軸間距離を調節出来るような走行
試験機を提供することにある。

即ち、本発明の特徴とするところはフレーム上に上部固
定基板と上部移動基板を設け、これらの基板上に軸受に
より夫々シヤフトを装設し、上部固定基板上に固定した
シヤフトの両端に駆動ベルト取付用固定プーリ、試験ベ
ルト取付用固定プーリを、一方、上部移動基板上に固定
したシヤフトの両端に前記上部固定基板側に対応して駆
動ベルト取付用移動プーリ、試験ベルト取付用移動プー
リを夫々取付け、そのどちらか一方のシヤフトを駆動シ
ヤフトとした走行試験において、駆動ベルトとして摩擦
伝動ベルトを使用し、かつ前記上部移動基板に駆動ベル
ト取付用移動プーリより駆動ベルト取付用固定プーリ側
へ位置してアイドラーを固定し、又、前記上部移動基板
と上部固定基板の下方にも夫々下部固定基板を設けてこ
の上に夫夫アイドラーを設置して少なくともその一方を
上部移動基板と同方向に移動するアイドラーとなし、前
記，駆動ベルトを少なくとも１駆動ベルト取付用固定プ
ーリ、同移動プーリ、上部移動基板に固定したアイドラ
ー及び上部移動基板と上部固定基板の下方に夫々設けた
夫々の下部固定基板に取り付けてなる２つのアイドラー
にかけると共に、上記駆動ベルト取付用固定プーリ、試
験ベルト取付用固定プーリ、駆動ベルト取付用移動プー
リ、そして試験ベルト取付用移動プーリの各ピツチ径を
Ｒｌ，ｒ２，ｒ，，ｒ４とするとき、これらのピツチ径
の条件をｒ１：Ｒ３８ｒ２：Ｒ４となし、かつ、シヤフ
トにかかるトルク値を一定にするように駆動ベルト取付
用固定プーリと駆動ベルト取付用移動プーリに取付けて
なる前記駆動ベルトの張力を移動可能なアイドラーによ
り自動調節せしめる装置を付設した伝動ベルトの走行試
験機にある。

しかして、かかる本発明走行試験機は、一方の駆動ベル
ト取付プーリと同移動プーリ及びこれらの側の各アイド
ラーにわたつて駆動ベルトを掛張し、一方、他方の試験
ベルト取付プーリ、同移動プーリ及び各アイドラー間に
わたつて試験ベルトを掛張して各プーリのピツチ径を選
定の上、走行させることによりベルトはシヤフトにかか
るトルクにより負荷を受けながら走行を続け、例えばベ
ルトの疲労現象を試験することができる。

このとき駆動ベルト、試験ベルトが長時間の走行により
伸びを起すと移動可能なアイドラーにより張りを調節し
、試験ベルトにかかる負荷を一定にする。

従つて均一な負荷条件下で走行試験ができるのである。
以下、本発明に係る走行試験機の具体的構成につき添付
図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明試験機の構成原理を示すもので、シヤフ
ト１にプーリ−Ａｌ，Ａ，、又、他のシヤフト２にプー
リ−Ｂｌ，Ｂ２を取着し、プーリ−Ａｌ，Ｂｌ間及びＡ
，，Ｂ２間に夫々ベルト３，４を掛け、シヤフト１にモ
ータ５により一定回転をもつて回転を与える。

そして、プーリ−Ａ，，Ａ２，Ｂｌ，Ｂ２の各ピツチ径
をａ１ラＡ２●ｂ１？Ｂ２とし、ａ１：ｂ１＼Ａ２：Ｂ
２の条件を満足させ、シヤフト１に一定の回転数を与え
るとシヤフト１の回転によりプーリ−Ａｌ，Ａ２の回転
シヤフ口の回転数と同一となる。ところが、これに対し
てベルト３から伝達されるプーリ−Ｂ，の本来の回転数
とベルト４から伝達されるプーリ−Ｂ２の本来の回転数
とは変速比ｂ１／Ａ，とＢ２／Ａ２が異なるためシヤフ
ト２にトルクが掛かることになる。又、同様の原理によ
つて機構上、シヤフト１にもトルクが掛かつている。こ
のようにして、ベルト３，４は一定の負荷を受けながら
走行する。

これは第２図に示すような従来の走行試験機（ウオータ
ーブレーキ）、即ち、シヤフト１，２の内の一方のシヤ
フト２に一定の負荷６を与え、他方のシヤフト１にモー
タ５により一定の回転を与えてプーリ−Ａｌ，Ｂｌ間に
ベルト３を走行させる試験機に比較し、外部から負荷は
与えられず、装置内部で負荷を受ける機構となり、モー
タはベアリングやベルトの摩擦等による損失エネルギー
を補給するだけで充分であり、モータの電力消費量は非
常に小さくて済むことになる。本発明試験機はかかる構
成原理にもとづき作成されたもので、その具体的な装置
の態様は以下の如くである。

即ち第３図はかかる試験機の１例を示し、同図において
、７はフレームで、該フレーム７の上にボルト８により
固定した上部固定基板９とこれに対向し調節ねじ棒２２
，２２２を貫挿してフレーム７上でハンドル２５により
適宜移動可能な上部移動基板１０が設置されている。

そして、これら両基板９，１０上にはそれぞれシヤフト
１１，１２が平行に配置され、一方のシヤフト１１の両
端に平ベルト用プーリ−Ｐ，及びベルト用プーリ−Ｐ２
が、又もう一方のシヤフト１２の両端に平ベルト用プー
リ−Ｐ３、Ｖベルト用プーリ−Ｐ４が取着されており、
各シヤフト１１，１２は夫々軸受１３′，１３，１３″
，１３１′により支持されている。しかして前記両シヤ
フト１１，１２の相対応する一方のプーリ−Ｐ１とＰ３
には平ベルトからなる駆動ベルト１４を、他方のプーリ
−Ｐ２とＰ４にベルトからなる試験ベルト１５を夫々張
力を与えて掛張している。

この際、駆動ベルト１４は５つのプーリ一、即ち平プー
リ−Ｐ１、平プーリ−Ｐ３、上部移動基板１０上に設け
た軸受１６により固定されたアイドラー１７、上部移動
基板１０の下に設けた下部固定基板１８上に設置し、ベ
ルトの張りを変化させるためのアイドラー１９、そして
上部固定基板９の下方に設けた下部固定基板２０上に固
定したアイドラー２１にわたつて掛けられる。なお、シ
ヤフト間の距離の調節は上部移動基板１０にネジ溝を有
する２つの調節ねじ棒２２，２２／をベルトと平行に貫
通させ、該ねじ棒２２，２２２の末端に夫々歯車２３間
にチエーン２４をかけ、ハンドル２５により手動で回転
せしめ上部移動基板１０を平行動かして行なうようにな
つている。かくしてベルトに張力を与える。従つて前記
本発明ではベルトの張力を調節できる移動可能なアイド
ラー１９が下部固定基板１８に固定され、且つプーリ−
Ｐ３とアイドラー１７が共に上部移動基板１０に固定さ
れているため、試験ベルト１５の長さが変つてもそれに
応じて上部移動基板１０を平行移動すれば充分、対応す
ることができる。

そのため試験ベルト１５の長さが変るとしても駆動ベル
ト１４は取り変えずにシヤフト間の距離を調節するだけ
でよく又、そのため移動可能なアイドラー１９の移動距
離を非常に小さくすることができ、装置として極めて簡
単となつている。尚、移動可能なアイドラー１９は図示
の上部移動基板の下部に限らず上部固定基板９側の下方
の下部固定基板２０に設置してもよい。又、図中、２６
は上部固定基板９の上に設置したモータであり、プーリ
−２７、ベルト２８、プーリ−２９を通して前記シヤフ
ト１１に回転を伝えており、シヤフト１１より他方のシ
ヤフト１２への回転の伝達は、一方は駆動ベルト１４、
他方は試験ベルト１５を介して行なわれている。上述の
如き構成からなる一連のプーリ一において各プーリ−Ｐ
ｌ，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のピツチ径を夫夫Ｒｌｉ２ｉ３ｉ
４とするとき）ｒ１：Ｒ３＼Ｒ２ｒ４となるようにプー
リ一のピツチ径を選定する。そして、このようなプーリ
一のピツチ径のもとで走行させると、ベルトがスリツプ
を起しシヤフト１１，１２にはトルクが掛かり、ベルト
は負荷を受けながら走行する状態を現出する。本発明は
叙上のような負荷をベルトにかけることにより負荷によ
るベルトの疲労現象を試験するものであるが、しかし試
験ベルト１５、駆動ベルト１４は長時間走行すると伸び
を起し張力が低下する。

そのため、駆動ベルト１４の走行路途中には移動可能な
アイドラー１９を設けて駆動ベルト１４の張りを調節し
て試験ベルト１５にかかる負荷を一定にする必要がある
。この駆動ベルト１４の張力の調節は次の通りである。

即ち、平行な凸状のレール３０を有する底板３１を下部
基板１８に固定し、その上に該底板のレール３０と嵌合
できるアイドラー１９の軸受３２を固定した背板３３を
置き、ネジ溝を有するボルト３４を該レール３０と平行
に貫通させ、そのボルト３４の末端に歯車３５を取付け
チエーン３６を介してギヤーモータ３７と連結させ、ギ
ヤーモータ３７を回転させることによつてアイドラー１
９を移動させる。このときギヤーモータ３７の回転はシ
ヤフト１１に設けたトルク検出器３８によりトルク値の
低下を感知させフイードバツク情報により作動させる。
かくして歯車３５を回転せしめ背板３３をレール３０に
沿つて移動させベルト１４に張りを与える。なお、並に
ベルトの熱収縮等による張力上昇を生じた時は逆に張力
をゆるめる方向に調節させることによつて同様に行なう
ことができる。又、本発明にあつては試験ベル口５の静
時あるいは走行時の張力を常に測定することができるよ
うに上部移動基板１０上の試験ベルト１５側の軸受１３
に接して圧縮測定用のロードセル３９を上部移動基板１
０に固定する。

そのため、該軸受１３が極く小さな摩擦抵抗で微動でき
るように上部移動基板１０に移動代４０を設けると共に
この軸受の微動に対応してシヤフト１２をカツプリング
４１で連結し、シヤフト１２に生じる荷重が試験ベルト
１５に伝わらないようにしている。上記説明に係る本発
明試験機において使用する駆動ベルトは摩擦伝動ベルト
を用いることが必須であり、このようなベルトには平ベ
ルト、Ｖベルト、多リブベルト等が含まれるが一方の試
験ベルトは前記摩擦伝動ベルトに限らず、歯付ベルトで
あつても差支えない。本発明は以上の如く駆動ベルトに
摩擦伝動ベルトを又試１験ベルトに摩擦伝動ベルトある
いは歯付ベルトを用い各プーリ一のピツチ径の比により
シヤフト間の回転比を変化し、且つ駆動ベルトにアイド
ラーを設けたものであるからこれにより外部から何等負
荷を加えることなく試験ベルトに一定の負荷を与え、均
一な負荷条件下で常に連続的に走行試験を実施すること
が可能であると共に、単に装置内部でのベアリングやベ
ルトの摩擦、又ベンデイングロス等による損失エネルギ
ーを補給するだけで充分であるから消費電力を著しく減
少せしめることが出来、更に１つの駆動ベルトで試験ベ
ルトに対応して軸間距離を自由に調節可能である外、移
動可能なアイドラーの移動距離を非常に小さくすること
ができる等の種々の効果を有し、しかも又、試１験ベル
トあるいは駆動ベルトの伸びによるシヤフトにかかるト
ルク値の変動を移動可能なアイドラーを移動させること
によつて上記各ベルトに常に容易かつ簡単に一定の負荷
を与えることができ構造も簡単で安価に製作できる等数
多くの利点を有しており、走行試験機として頗る実用的
な試験機である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の走行試験機の機構原理を示す斜視図、
第２図は従来のウオーターブレーキ方式の走行試験機の
機構原理を示す斜視図、第３図は本発明に係る走行試験
機の外観斜視図である。 ７・・・・・・フレーム、９・・・・・・上部固定基板
、１０・・・・・・上部移動基板、１１，１２・・・・
・ウヤフト、１３，１３５，１３″，１３″′・・・・
・・軸受、１４・・・・・・駆動ベルト、１５・・・・
・・試験ベルト、１６・・・・・・軸受、１７，１９，
２１・・・・・・アイドラー １８，２０・・・・・・
下部固定基板、２２，２２／・・・・・・調節ねじ棒、
２３・・・・・・歯車、２４・・・・・・チエーン、２
５・・・・・・ハンドル、３０・・・・・・凸状レール
、３１・・・・・・座板、３２・・・・・・軸受、３３
・・・・・・背板、３４・・・・・・ボルト、３７・・
・・・・ギヤーモータ、３８・・・・・・トルク検出器
、３９・・・・・・ロードセル、４０・・・・・・移動
代。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレーム上に上部固定基板と上部移動基板を設け、
   これらの基板上に軸受により夫々シャフトを装設し、上
   部固定基板上に固定したシャフトの両端に駆動ベルト取
   付用固定プーリ、試験ベルト取付用固定プーリを、一方
   、上部移動基板上に固定したシャフトの両端に前記上部
   固定基板側に対応して駆動ベルト取付用移動プーリ、試
   験ベルト取付用移動プーリを夫々取付け、そのどちらか
   一方のシャフトを駆動シャフトとした走行試験機におい
   て、駆動ベルトとして摩擦伝動ベルトを使用し、かつ前
   記上部移動基板に駆動ベルト取付用移動プーリより駆動
   ベルト取付用固定プーリ側へ位置してアイドラーを固定
   し、又、前記上部移動基板と上部固定基板の下方にも夫
   々下部固定基板を設けてこの上に夫々アイドラーを設置
   して少なくともその一方を上部移動基板と同方向に移動
   するアイドラーとなし、前記駆動ベルトを少なくとも駆
   動ベルト取付用固定プーリＰ＿１、同移動プーリＰ＿２
   、上部移動基板に固定したアイドラー及び上記移動基板
   と上部固定基板の下方に夫々設けた夫々の下部固定基板
   に取り付けてなる２つのアイドラーにかけると共に、上
   記駆動ベルト取付用固定プーリ、試験ベルト取付用固定
   プーリ、駆動ベルト取付用移動プーリ、そして試験ベル
   ト取付用移動プーリの各ピッチ径をｒ＿１、ｒ＿２、ｒ
   ＿３、ｒ＿４とするとき、これらのピッチ径の条件をｒ
   ＿１：ｒ＿３≠ｒ＿２：ｒ＿４となし、かつ、シャフト
   にかかるトルク値を一定にするように駆動ベルト取付用
   固定プーリと駆動ベルト取付用移動プーリに取付けてな
   る前記駆動ベルトの張力を移動可能なアイドラーにより
   自動調節せしめる装置を付設したことを特徴とする伝動
   ベルトの走行試験機。 ２ 駆動ベルト取付用移動プーリとアイドラーとを固定
   した上部移動基板の下の下部固定基板に取付けたアイド
   ラーが移動可能なアイドラーである特許請求の範囲第１
   項記載の伝動ベルトの走行試験機。 ３ 対応する駆動ベルト取付用固定プーリと駆動ベルト
   取付用移動プーリ間に掛張された駆動ベルトの走行路途
   中に設けた移動可能なアイドラーはシャフトに設けたト
   ルク検出器よりトルクの変化を感知させギヤーモータに
   より該アイドラーを移動させてベルトの張りを調節する
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の伝動ベルトの走
   行試験機。 ４ 平行な凸状のレールを有する底板を下部基板に固定
   し、その上に該レールと嵌合出来るアイドラーの軸受け
   を固定した背板を配置し、該背板にネジ溝を有するボル
   トをレールと平行に貫通し、ギヤーモータと連結させア
   イドラーを移動させている特許請求の範囲第３項記載の
   伝動ベルトの走行試験機。 ５ 駆動ベルトがＶベルト、平ベルト、多リブベルトか
   ら選ばれたベルトであり、試験ベルトがＶベルト、平ベ
   ルト、多リブベルト及び歯付ベルトから選ばれたベルト
   である特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れか各項記
   載の伝動ベルトの走行試験機。