JPS6042353Y2 - 回転捩り曲げ試験機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自動車用トランスミッションのメインシャ
フト及びカウンタシャフト等のように捩りと曲げとを同
時に受ける回転軸の耐久試験等を行うに用いられている
試験機に関するものである。

従来ては、回転軸を単体で試験する装置がなかったので
、トランスミッションアッセンブリ等を耐久試験機にセ
ットして歯車の耐久試験を行いつつメインシャフト等の
耐久試験を行っていた。

ところが、一般には、軸強度に対して歯車強度を低く設
計しているために、軸が破断される以前に歯車が破損さ
れてしまう。

このために、従来では１本の軸に対して数個の歯車を用
意し、試験の途中で歯車が破損すると試験を中断して新
しい歯車を軸にセットして試験を再開していたので、回
転軸の試験には多大の労力と費用とが必要であるという
不具合があった。

又、このような不具合を解消するために、考案者らは回
転軸を単体で試験する装置を実開昭５３−３６２２５号
（実開昭５４−１４０４０１号公報）として先に提案し
た。

しかしながら、これは回転軸に回転捩りを与える機能を
有するのみであったために、トランスミッションのメイ
ンシャフト及びカウンタシャフト等のように回転捩り曲
げとが同時に加えられる回転軸の耐久試験には必ずしも
適しているとはいえなかった。

この考案は、上記に鑑みてなされたものであって、トラ
ンスミッションのメインシャフト及びカウンタシャフト
等のように捩りと曲げとが同時に加えられる回転軸の耐
久試験を、従来のように歯車等を用いることなく軸単体
で試験できる試験機を提供することを目的としている。

斯る目的を達成するためにこの考案では、モータで回転
駆動される第１イナーシヤと、該イナーシャの回転中心
に供試軸の一端を結合するフックスジヨイントと、前記
供試軸の他端に回転中心を結合した第２のイナーシャと
、前記供試軸に曲げ力を与えるラジアル負荷装置と、前
記フックスジヨイントを中心として該ジヨイントの出力
軸、供試軸、第２のイナーシャ及びラジアル負荷装置を
前記第１のイナーシャの回転軸に対して一体的に傾動変
位させる手段とを設けた構成としている。

そしてこれにより、フックスジヨイントと一対のイナー
シャとで回転捩れが与えられている供試軸にラジアル負
荷装置から曲げ力を加えることができるようにしている
。

以下に、添付図面に基づいてこの考案の一実施例を詳細
に説明する。

図において、試験機のベッド１にはモータ２を取り付け
ると共に、このモータ２に変速手段としての無段変速機
３とプーリ４，５及びベッド６による動力伝達手段を介
して連動連結された第１のイナーシャ７を軸受８，９で
軸支する。

前記ベッド１上に配設された可動ベース１０には、入力
側を前記第１のイナーシャ７の回転軸１１にフランジカ
ップリング１２で結合したフックスジヨイント１３の出
力軸１４を軸受１５で軸支すると共に、この出力軸１４
の延長線上（同一軸芯線上）に第２のイナーシャ１６を
軸受１７，１８で軸支する。

又、前記フックスジヨイント１３の出力軸１４の軸端と
第２のイナーシャ１６の回転軸１９の入力側軸端とには
それぞれチャック２０．２１を取り付けることにより、
供試軸２２を介してフックスジヨイント１３と第２のイ
ナーシャ１６とを連動させている。

更に、前記可動ベース１０には、前記両チャック２０．
２１を介してフックスジヨイント１３の出力軸１４と第
２のイナーシャ１６の回転軸１９とを結合する供試軸２
２に曲げ力を加えるラジアル負荷装置２３を装着してい
る。

この負荷装置２３は、可動ベース１０に固定された支柱
２４と、支柱２４の上端に固定されたシリンダ２５と、
一端部を支柱２４に枢着すると共に他端部を前記シリン
ダ２５のピストンロッド２６の先端に結合した揺動杆２
７と、この揺動杆２７に装着したベアリング２８とで構
成され、このベアリング２８を前記供試軸２２に挿着す
ることにより、シリンダ２５の伸縮作動にともなって揺
動杆２７及びベアリング２８を介して供試軸２２に曲げ
力を与える。

尚、前記可動ベース１０は、前記フックスジヨイント１
３を中心として第１図に二点鎖線で示すように、第１の
イナーシャ７の回転軸１１に対して傾動変位させ得るよ
うに図示しないボルト等でベッド１に締付固定されてい
る。

上記の構成において、いま、第１図に実線で示したよう
に、第１のイナーシャ７の回転軸１１とフックスジヨイ
ント１３の出力軸１４とが直線上となる位置で可動ベー
ス１０を固定してモータ２を回転させたとする。

すると、モータ２の回転は変速機３によって適宜増減速
され、ベルト伝動機構を介して第１のイナーシャ７に伝
達される。

このとき、モータ２に回転トルクの変動が生じようとも
、イナーシャ７の等速回転作用を受けて回転軸１１が等
速で回転される。

又、回転軸１１の回転はフックスジヨイント１３を介し
て供試軸２２の入力端に伝えられるので、この供試軸２
２は第２のイナーシャ１６とともに等速回転する。

又、可動ベース１０を第１図に二点鎖線で示したように
角度θだけ傾斜させて固定すると、フックスジヨイント
１３の入出力軸がθだけ傾斜される。

その結果、第１のイナーシャ７の回転軸１１が等速回転
していようとも、フックスジヨイント１３の出力軸１４
、即ち、供試軸２２の入力端は不等速で回転駆動される
。

このようにして供試軸２２の入力端に不等速の回転力が
入力されると、供試軸２２が等速で回転しようとするの
であるが、この軸２２の出力端には第２のイナーシャ１
６の回転軸１９が結合されているので供試軸２２の出力
端部は等速回転されようとする。

その結果、供試軸２２に捩り力が所要のサイクルで加え
られる。

尚、フックスジヨイント１３で発生した不等速回転の反
力が第１のイナーシャ７側にも伝えられようとするが、
このイナーシャ７の慣性力で回転軸１１は等速回転し続
けるために、供試軸２２にはフックスジヨイント１３の
回転数に応じたサイクルで回転捩り力が加え続けられる
。

従って、供試軸２２に加える捩り力のサイクルを変更す
るには、変速機３の変速比を変えれば良い。

捩り力の大きさを変更するには、可動ベース１０の傾斜
角度を変更すれば良い。

尚、捩り力のサイクルを変更すべく変速機３の変速比を
変更すると、これにともなって供試軸２２に加える回転
数も変るのであるが、この回転数を独立して変更し、又
は、捩り力のサイクルのみを変更する必要がある時は、
フックスジヨイント１３の出力軸１４の途中又は、出力
軸１４と供試軸２２の入力端を保持するチャック２０と
の間に図示しない変速機を介在させれば良い。

他方、ラジアル負荷装置２３のシリンダ２５に圧縮空気
又は圧油を供給してピストンロッド２６を伸縮させると
、これにともなって揺動杆２７が揺動する。

すると、供試軸２２に挿着したベアリング２８が揺動杆
２７とともに昇降して供試軸２２に曲げ力を与える。

又、この曲げ力の大きさは、シリンダ２５の出力によっ
て制御される。

従って、前記の如く供試軸２２を回転させつつこの軸２
２に捩り力と曲げ力とを与えることができるので、従来
のように歯車等を併用することなく、軸を単体で回転捩
り曲げ試験できる。

尚、前記フックスジヨイント、ラジアル負荷装置及び可
動ベースの傾動機構等は、必ずしも実施例に示したもの
に限定されるものではない。

以上説明したように、この考案に係る試験装置は、イナ
ーシャの等速回転作用とフックスジヨイントの不等速回
転作用と、ラジアル負荷装置による曲げ作用とを有機的
に組み合わせて供試軸に回転力と捩り力と曲げ力とを同
時又は独立して与えることができるようにしたものであ
るから、例えばトランスミッションのメインシャフト及
びカウンタシャフト等であっても従来のように歯車等を
用いることなく軸重体のみで試験できるために、回転捩
り曲げ試験に要する工数とコストとを低減できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案に係る回転捩り曲げ試験機の一実施例を
示すものであって、第１図は一部を破断した平面図、第
２図は第１図の■−■断面図である。 １・・・・・・ベッド、２・・・・・・モータ、７・・
・・・・第１のイナーシャ、１０・・・・・・可動ベー
ス、１１・・・・・・回転軸、１３・・・・・・フック
スジヨイント、１４・・・・・・出力軸、１６・・・・
・・第２のイナーシャ、１９・・・・・・回転軸、２２
・・・・・・供試軸、２３・・・・・・ラジアル負荷装
置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. モータで回転駆動される第１のイナーシャと、該イナー
   シャの回転中心に供試軸の一端を結合するフックスジヨ
   イントと、前記供試軸の他端に回転中心を結合した第２
   のイナーシャと、前記供試軸に曲げ力を与えるラジアル
   負荷装置と、前記フックスジヨイントを中心として該ジ
   ヨイントの出力軸、供試軸、第２のイナーシャ及びラジ
   アル負荷装置を前記第１のイナーシャの回転軸に対して
   一体的に傾動変位させる手段とを備えてなる回転捩り曲
   げ試験機。