JPS6326460A - 回転ねじり装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回転中にねじり振動が発生する曙械部分品、例
えば自動車用クラッチディスクのシュミレーション試験
に用いられる回転ねじり装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来の７１星ギヤ橢構を利用した礪械式の回転ねじり装
置としては、特開昭６１−１３０５７があるが、リンク
機構により揺！ｒＩｌｌ軸を揺動させるように構成され
ている。

このリンク改構方式ではコスト的に有利になるが、揺動
の周波数が高くまた振動幅が大きい場合にリンクのたわ
みやねじりによりリンク動作の追従性に問題が生じ、所
望の正確な周波数で揺動させることが困難になることが
ある。

また橢械振動が大きく、騒音の発生の原因になる。

（発明の目的） 本発明の目的は、Ｓ　６幅が大きく高い周波数の揺動時
においても正確に所望の周波数の振動を行なえるように
するとともに、機械振動を減少させることである。

また揺動軸を正確に所望の回動角で揺動させるようにす
ることも本発明の目的である。

（目的を達成するための手段） 上記目的を遠戚するために本発明は、揺動軸の外周側に
環状シリンダーを配置し、環状シリンダー内に環状ピス
トンを回転不能かつ軸方向移動自在に嵌合し、環状ピス
トンの内周面あるいは揺動軸の外周面の一方に螺旋溝を
形成し他方にガイドピンを形成し、上記ガイドピンを螺
旋菌に係合して環状ピストンの軸方向の移動により揺動
軸を揺動するように構成し、環状シリンダーの第１、第
２油室をロータリーバルブを介してオイルポンプに切換
自在に接続し、上記バルブのケーシングを揺動軸に一体
揺動自在に連結し、バルブ軸を揺動角度設定用のパイロ
ット揺動部に連動連結し、揺動軸の揺動がバルブの揺動
角度範囲に達した時にケーシングによりバルブを閉じる
ように構成している。

（実施例） 第５図は自動車用クラッチディスクのねじり振動発生用
テスターとして実施した例であり、この第５図において
、１．２は内周歯を有する主、副リングギヤあって、入
力用ボス３の内周にボルト４によって固着され又いる。

ボス３は前後両側に筒部３ａを一体的に備えており、筒
部３ａは軸受５を介してフレーム６の内周側に回転自在
に支持されている。ボス筒部３ａの後端部には人力ブー
リフが固着されており、プーリ７は第６図のベルト８及
び慣性体９等を介して駆動モータ１０に連動連結してい
る。

リングギヤ１．２の内周側には主遊星ギヤ機構１２及び
副遊星ギヤ別構１１がそれぞれ配置されている。

主遊星ギヤ機構１２は主遊星ギヤ２３、主遊星キャリヤ
２４及び主１ナンギヤ２５を備えており、主遊星ギヤ２
３は主すングギｉ７１及び主サンギヤ２５に噛合うと共
に、ピン２７を介して主遊星キャリヤ２４に回転自在に
支持されている。主遊星ギヤ２３は同一円周上に２個以
上備えられている。

主遊星キャリヤ２４は揺動軸２８と一体に形成されてい
る。揺動軸２８は復側筒部３ａの内周面に軸受２９を介
して回動（往復回動）自在に嵌合している。揺動軸２８
の後端部には本発明の要部である油圧シリンダー式の主
揺動磯構３０が連結されている。主サンギヤ２５は主出
力軸２２と一体に形成され、主用ノ〕軸２２（よ１軸受
３１を介して副出力軸２１等の内周面に回転自在に嵌合
している。

副遊星ギヤ機構１１は副リングギヤ１３、ｉ？ＩＴＬ星
キャリヤ１４及び副サンギヤ１５を（ｆｉえており、副
遊星ギヤ１３は０１リングギ＼７２及び副サンギヤ１５
に噛合うと共に、第５図のピン１７を介して副遊星キャ
リヤ１４に回転自在に支持されている。

副遊星ギヤ１３は例えば同一円周上に２個以上備えられ
ている。副サンギヤ１５は副出力軸２１に一体に形成さ
れており、副出力軸２１は軸受１９を介して副遊星キャ
リヤ１４の内周面に回転自在に嵌合している。ｉＶＩ　
Ｔｉ星キャリヤ１４は軸受メタル１６を介して前側筒部
３ａの内周面に嵌合すると共に、揺動アーム２０を一体
的に備えており、揺動アーム２０はＨｉｌｌ　１ｉＩｉ
動機構１８に連動連結している。

主出力軸２２の前端部には、摩擦締結方式のシュパンリ
ング３５が固着されており、シュパンリング３５によっ
てスプライン＠３６が保持されている。また補助リング
３５ａには角度センサー３４に対向する被検知リング３
７が固着されている。

０ｊ出力釉２１の前端部には、継ぎ半管３２を介して厚
肉ディスク状の試験品ホルダー３３が固着されている。

継ぎ半管３２にはねじり角度センサー３４が設けられて
いる。

ホルダー３３及びスプライン軸３６には、試験品として
ダンパー３８を有する自動車用クラッチディスク３つが
装着されている。即ちディスク３９のハブ４０はスプラ
イン軸３６にスプライン連結され、フェーシング４１は
１対の取付プレー１〜４２間に挟持され、プレート４２
はボルト４３によりホルダー３３に固＠される。

第１図は本発明の要部である主揺動機構３０の断面図を
示しており、揺動＠２８の外周には環状シリンダー４５
が配置され、環状シリンダー４５内には軸方向（前後り
向）移動自在に環状ピストン４６が嵌合している。環状
ピスト４６の外周端面には軸方向に長い長溝４７が形成
されており、該長溝４７は、シリンダー４５に固着され
た回り止めピン４８に係合し、それにより環状ピストン
４６の回転を阻止している。

環状シリンダー４５内には揺動軸２８が揺動自・　在に
嵌合し、揺動軸２８は環状ピストン４６の内周面にも１
！動自在に嵌合し、それによりシリンダー４５内に前方
の第１浦室５６と後方の第２油室５７を形成している。

ピストン４６の内周面には２本の螺旋溝６０が形成され
ており、螺旋溝６０は上下に１対形成されると共に、第
３図に示すように例えば４５度のリード角を有している
。−力筒１図の揺ｉｏ軸２８には該＠２８に直角でかつ
上下両側に突出するガイドピン５０が固着されており、
ガイドピン５０の上下両端部はそれぞれガイド溝６０に
係合している。即ちピストン４６を後方（矢印Ｙ１方向
）に移動させるとガイドピン５０と螺旋溝６０のカム作
用により揺動ｉｔ　２８は矢印×１方向に回動し、反対
にピンストン４６を前進させると揺動軸２８は矢印×２
方向に回動する。

揺動軸２８はシリンダー４５から後方に延び出し、’＆
Ｍ部には例えば摩擦締結方式のシュパンリング２８ｃに
より筒状の回動ケーシング２８ａが同一軸心に着脱自在
に締結されている。

ロータリーバルブ５１は上記ケーシング２８ａ、バルブ
軸７０及び軸受ケース部７２等を備えている。ケーシン
グ２８ａと軸受ケース部７２は同一軸心に着脱自在に一
体的に結合され、バルブ軸７０はケーシング２８ａ内に
回動自在に嵌合すると共に、後方に延びる小径軸部７０
ｃを一体に備え、小径軸部７０Ｇは軸受ケース部７２に
回動自在に嵌合すると共に、後方に延び出し、パイロッ
ト揺動アーム７１を一体的に備えている。

軸受ケース部７２内には環状の油路７７が形成されてお
り、環状油路７７の外周側入口孔７４はオイルホース９
２を介してオイルポンプ５４に接続し、オイルポンプ５
４はオイルタンク５３に接続している。また環状油路７
７はバルブ軸７０の油孔７８を介してバルブＴｄ　７０
の中央油路７９に連通し、中央油路７９はバルブ軸７０
内を前方へと延びている。環状油路７７の両側にはシー
ル７７ａが配置されている。

ケーシング２８ａには第１弁孔６３及び第２弁孔６４が
形成されでおり、第１弁孔６３はオイルホース９４を介
して第１油管６１を介してシリンダー４５の第１油室５
６に連通し、第２弁孔６４はオイルホース９３を介して
シリンダー４５の第２油室５７に連通している。５５は
調圧弁である。

第１図の■−■断面を示す第２図において、バルブ’Ｎ
ｌ７０の上下には互いに対称形状の円弧形第１、第２凹
部７０ａ、７０ｂが備えられている。

第１凹部７０ａは油路８０を介してバルブ軸７０の中央
油路７９に常時連通し、第２凹部７０ｂはドレン孔６ア
とオイルホース９５を介してオイルタンク５３に連通し
ている。

前記第１弁孔６３及び第２弁孔６４はケーシング２８ａ
の上半部分に左右対称に形成されており、バルブ軸７０
が中立状態（第２図の状態）において、両弁孔６３．６
４は閉じられている。しかもバルブ軸７０の中立状態に
おいて第１弁孔６３は第１凹部７０ａの矢印×１方向側
の端縁８３よりの僅かに矢印Ｘ１側に位置しており、−
力筒２弁孔６４は第１凹部７０ａの矢印×２方向側の端
縁８４よりの僅かに矢印×２側に位置している。

ケーシング２８ａの下半部分には左右対称に第１、第２
戻り油孔６５．６６が形成されており、バルブ軸７０が
中立状態（第２図の状態）において、両戻り油孔６５．
６６は閉じられている。しかもバルブ軸７０の中立状態
において第１油孔６５は第２凹部７０ｂの矢印×２方向
側の端縁８５よりの僅かに矢印×２側に位置しており、
−力筒２戻り油孔６６は第２凹部７０ｂの矢印ｘ１方向
側の端縁８６よりの僅かに矢印×１側に位置している。

第１戻り油孔６５は油管７５及びオイルホース９４を介
して第１油管６１に接続し、第２戻り油孔６６は油管７
６及びオイルホース９３を介して第２油管６２に接続し
ている。

即ちバルブ軸７０の矢印×１方向の回動により第１弁孔
６３及び第２戻り油孔６６を開き、反対にバルブ軸７０
の矢印×２方向への回動により第２弁孔６４及び第１戻
り油孔６５を聞くようになっている。

第４図においてパイロット揺動アーム７１には例えばピ
ン９０が固定され、ピン９０にはクランクアーム８９が
枢着連結されており、クランクアーム８９は小型のパイ
ロット用モーター８７の偏心ピン８８に枢着連結してい
る。偏心ビン８８はモーター軸８７ａから偏心しており
、モーター軸８７ａの回転により偏心ビン８８、クラン
クアーム８９及び揺動アーム７１を介してバルブ軸７０
を揺動させる。揺動角度範囲を調節するための構造とし
ては、例えば揺動アーム７１の長孔９１にピン９０をア
ーム長さ方向位置調節自在に固定し、ピン９０の位置を
変更することにより揺動角度範囲を設定する。例えばピ
ン９ｏの位置を半径方向外方側に移動することにより揺
動角度θは小さくなる。なお長孔９１は第４図のように
偏心ビン８８が上端位置に位置しているときに常に揺動
アーム７１が垂直位置く中立位置）にくるように、偏心
ビン８８を中心とした円弧形に形成されている。

（作用） （１）まず両揺動機梠１８．３０を共に停止しておき、
それにより第５図の主、副遊星キャリヤ２４．１４を固
定状態にロックしておく。次に駆動モータ１０によりボ
ス３を介してリングギヤ１．２を同一回転数で回転させ
る。０１リングギヤ２からは副遊星ギヤ１３を介して副
１ナンギャ１５に入力されるが、副遊星キャリヤ１４は
固定状態にロックされているため、増速されて副サンギ
ヤ１５に入力される。副サンギヤ１５の回転により副出
力軸２１、継ぎ半管３２及びホルダー３３を介してクラ
ッチディスク３９のフェーシング４１が一定速度で回転
する。

一方主リングギャ２からは主遊星ギヤ２３を介して主サ
ンギヤ２５に入力されるが、主遊星キャリヤ２４は固定
状態にロックされているため、前記副遊星キャリヤ１４
と同一速度比で増速され、主サンギヤ２５に入力される
。主サンギヤ２５の回転により、主出力軸２２及びシュ
パンリング３５を介してハブ４０がフェーシング４１と
同一速度で回転する。

（２）上記のようにハブ４０及びフェーシング４１が同
一速度で回転している状態において、主揺動礪構３０を
駆動することにより、ねじり振動を主出力軸２２に発生
させることができる。叩ち揺動軸２８の揺動方向がサン
ギヤ２５の回転方向と同じ方向の場合にはサンギヤ２５
の回転速度は加速され、反対に揺動方向が主サンギヤ２
５の回転方向と逆の場合には主サンギヤ２５の回転速度
は減速される。従って主サンギヤ２５には副サンギヤ１
５と同一回転中においてねじり振動が発生し、回転中の
フェーシング４１に対してハブ４０にねじり振動が発生
する。

く３）揺動軸２８を揺動させる作用について詳しく説明
すると、パイロット揺動部７３の作動によりパイロット
揺動アーム７１を介してバルブ軸７０が第２図の中立位
置から矢印×１方向に角度θ回動すると、第１弁孔６３
及び第２戻り油孔６６が開く。その時第１図のオイルポ
ンプ５４からの油はオイルホース９２を介して入口孔７
４、環状油路７７、油孔７８、中央油路７９、第２図の
油路８０及び第１凹部７０ａから第１弁孔６３、オイル
ホース９４及び第１ｉ１１１管６１を通って第１図の環
状シリンダー４５の第１油室５６に入り、ピストン４６
を後方に押づ。それにより螺旋溝６０及びガイドピン５
０を介して揺動軸２８は×１方向に回動する。一方策２
油室５７の油は第２油管６２、オイルホース９３、第２
図の油管７６、第２戻り油孔６６を通って第２凹部７０
ｂに入り、ドレン孔６７からオイルホース９５を介して
オイルタンク５３に排出さ゛れる。

（４）揺動＠２８と共にケーシング２８ａも矢印×１回
動するが、角度θだけ矢印×１方向に回動すると、第１
弁孔６３及び第２戻り油孔６Ｇは閉じられ、従って）ヱ
動軸２８の矢印×１方向への回動は角度θで規制される
。

次にバルブ＠７０は矢印×２方向へと第２図の中立位置
まで戻りざらに中立位置から矢印×２方向へと角度０回
動じ、第２弁孔６４及び第１戻り油孔６５を聞く。オイ
ルポンプ５４からの油はオイルホース９２を介して油孔
７４、環状油路７７、油孔７８、中央油路７９、油路８
ｏ及び第１凹部７０ａから第２弁孔６４、オイルホース
９３及び第２油管６２を通って環状シリンダー４５の第
２油空５７に入り、ピストン４６を前方に押す。それに
より螺旋）な６０及びガイドピン５０を介して揺動＠２
８は×２方向に回動する。−力筒１油室５６の油は第１
油管６１、オイルホース９４、第２図の油管７５、第１
戻り油孔６５を通って第２凹部７０ｂに入り、ドレン孔
６７からオイルホース９５を介してオイルタンク５４に
排出される。

この時揺動軸２８と共にケーシング２８も矢印Ｘ２回動
するが、角度θだけ矢印ｘ２方向に回すＪすると、第２
弁孔６４及び第１戻り油孔６５は閉じられ、従って揺動
軸２８の矢印×２方向への回動は角度θで規制される。

（５〉なおねじり振動を複雑化させる場合には、主揺動
機構３０が駆動している状態においてさらに副標動機梠
１８を駆動させる。

即ち副標動機構１８を駆動させることにより、ａ１遊皐
キャリヤ１４及び副遊星ギヤ１３が副出力軸回りに揺動
し、それにより副出力軸２１にねじり振動が発生するが
、副出力軸２１のねじり振動は、副出力軸２１を固定と
考えれば相対的に主出力軸２２の逆方向のねじり振動と
考えられる。従ってフェーシング４１に対してハブ４０
には、測標動機構３０，１８による２つのねじり振動を
組合せたねじり撮動が発生することになる。

（別の実施例） （１）副標！ｌ１機構１８としては第５図の副遊星キャ
リヤ１４を外部に延ばして第１図と同様な環状シリンダ
ー装置を連結し、螺旋溝とビンとの係合により揺動させ
るようにすることもできる。

（２）第１図ではピストン４６の内周面に螺旋溝６０を
形成し、主揺動軸２８にガイドピン５０を設けているが
、ピストン４６にガイドピンを設け、揺動軸２８に螺旋
溝を設けるようにしてもよい。

（３）環状シリンダー４５を第５図の筒部３ａ内に内蔵
するようにすると、揺動軸２８の長さをコンパクトにで
きる。

〈発明の効果） 以上説明したように本発明によると： （１）揺動軸２８の外周側に環状シリンダー４５を配置
し、環状シリンダー４５内に環状ピストン４６を回転不
能かつ軸方向移動自在に嵌合し、環状ピストン４６の内
周面あるいは揺動軸２８の外周面の一方に螺Ｓｔ　満６
０を形成し他方にガイドピン５０を形成し、上記ガイド
ピン５０を螺旋溝６０に係合して環状ピストン４６の軸
方向の移動により揺ｆＪＪ　４’Ｊｌ　２８を揺動する
ようにしているので、撮動幅が大きくかつ周波数が大き
いく例えば２０〜３０１１７）揺動を生じさせる場合で
も、従来のようにリンクのねじれあるいは撓みによる追
従性（伝達性）の但下を解消でき、常に所望のねじり振
動を確実に発生させるようにすることかできる。

（２）揺動軸２８を揺動させるために、リンク殿構のみ
の揺動機構に比べて機械音の発生が少なく、騒音が減少
する。また揺動橢構自体もコンパクトになる。

（３）パイロット揺動部７３によるバルブ軸７０の回動
及び揺動軸２８のフィードバック作用によりロータリー
バルブ５１を制御し、それにより揺動軸２８を所望の揺
動角度範囲で規制するようにしているので、正確に揺動
角度範囲を設定できる。

またそれにより試験中におけるクラッチディスクのねじ
り過ぎ等を防止し、ねじり過ぎによりクラッチディスク
の破損を防ぐ。

しかもパイロット揺動部７３は、ＪＭ動軸２８の揺動範
囲を規ホリ（案内）するバルブ軸７０を揺動させるだけ
であるので、小さな出力により、正確な揺動範囲でバル
ブ軸７０を揺動させることができると共に、揺動部７３
を小形化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した回転ねじり装置の揺ａ機構の
縦断面図、第２図は第１図の■−■断面図、第３図は第
１図の揺動軸の上半部の展開図、第４図はパイロット用
揺動部の第１図ＩＶ矢視図、募

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 出力軸を遊星ギヤ機構を介して回転駆動部に連結し、遊
   星ギヤ機構の遊星キャリヤに揺動軸を連結して、揺動軸
   の揺動により出力軸に回転ねじりを与える回転ねじり装
   置において、揺動軸の外周側に環状シリンダーを配置し
   、環状シリンダー内に環状ピストンを回転不能かつ軸方
   向移動自在に嵌合し、環状ピストンの内周面あるいは揺
   動軸の外周面の一方に螺旋溝を形成し他方にガイドピン
   を形成し、上記ガイドピンを螺旋溝に係合して環状ピス
   トンの軸方向の移動により揺動軸を揺動するように構成
   し、環状シリンダーの第１、第２油室をロータリーバル
   ブを介してオイルポンプに切換自在に接続し、上記バル
   ブのケーシングを揺動軸に一体揺動自在に連結し、バル
   ブ軸を揺動角度設定用のパイロット揺動部に連動連結し
   、揺動軸の揺動がバルブの揺動角度範囲に達した時にケ
   ーシングによりバルブを閉じるように構成していること
   を特徴とする回転ねじり装置。