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公開番号2025136801
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035656
出願日2024-03-08
発明の名称試験装置
出願人学校法人東海大学
代理人個人,個人,個人
主分類G01M 13/02 20190101AFI20250911BHJP(測定;試験)
要約【課題】高トルク出力のモータを必要とせず、かつ、試験運転中に滑り率を変えることもできる動力伝達部品の試験装置を提供すること。
【解決手段】2組のローラ対の各ローラがそれぞれ装着されている2本の回転軸をそれぞれ独立して回転させる2つのモータと、2組のローラ対に、それぞれ独立して押し付け力を付与する2つの押し付け力付与装置とを備えることにより、滑り率を頻繁に変える試験を効率よく行うことができとともに、2組のローラ対によりトルクの循環を生じさせて低出力トルクのモータで高出力トルクの試験を実施することができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
平行に配置された２本の回転軸と、
前記２本の回転軸をそれぞれ独立して回転させる２つのモータと、
前記２本の回転軸のそれぞれに２つずつ装着されたローラからなり、相互に接触して回転トルクを伝達する２組のローラ対と、
前記２組のローラ対に、それぞれ独立して押し付け力を付与する２つの押し付け力付与装置と、
を備えた試験装置。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記２本の回転軸の一方の回転軸において、
前記一方の回転軸を駆動するモータと前記モータ側のローラとの間、及び、前記ローラと前記モータと反対側のローラとの間のそれぞれに、トルクメータを設けた請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記一方の回転軸に装着されたローラの半径より、他方の回転軸に装着されたローラの半径を小さくして、前記他方の回転軸を増速させる請求項２に記載の試験装置。
【請求項４】
前記２組のローラ対の一方のローラ対は試験結果のデータが出力される試験用ローラ対であり、試験用ローラ対の増速比は、他方のローラ対の増速比より大きい、請求項３に記載の試験装置。
【請求項５】
前記トルクメータからの出力を入力し、前記２つのモータの出力トルクと前記２つの押し付け力付与装置の押し付け力を制御する制御装置を設けた、請求項４に記載の試験装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記トルクメータからの出力に基づいて、前記他方の回転軸を回転させるモータの必要出力トルクが小さくなるように、前記２つの押し付け力付与装置の少なくとも一方の押し付け力を制御する、請求項５に記載の試験装置。
【請求項７】
前記請求項４に記載の試験装置を用いた試験方法であって、
前記他方の回転軸を回転させるモータの必要出力トルクが小さくなるように、前記試験用ローラ対の押し付け力に対する前記他方のローラ対の押し付け力を設定する試験方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達部品についての試験装置、特に、転がり摩擦試験装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車の駆動装置の開発、特に、高速回転によってモータを小型化する開発において、モータに組み合わせる減速機も高速に耐える必要があり、対策として動力伝達部品である歯車やトラクションドライブに関して、高速回転での伝達効率や耐焼付き性についての試験をすることが必要とされている。動力伝達部品の高速回転での試験として、転がり摩擦試験があり、現在、電気自動車の分野においても、転がり摩擦試験装置の研究・開発が進められている。
【０００３】
従来より、転がり摩擦試験装置として、摩擦係数（トラクション係数）の測定には二筒試験機、転がり疲労の評価にはローラピッチング試験機がよく使われている。二筒試験機に関しては、特許文献１が二筒試験機を用いた技術に関する特許公告公報であり、また、ローラピッチング試験機に関しては、非特許文献１が、ローラピッチング試験機についての紹介記事である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特公昭５２－９８８１号公報
【非特許文献】
【０００５】
丸山貴史、「ローラーピッチング試験機ＲＰＴ－４０２型の紹介」、Sanyo Technical Report Vol21(2014)No.1
【０００６】
図１に、二筒試験機の構成図が記載されている。二筒試験機は、対向して接触する２つのローラを、それぞれ別のモータで回転させて、ローラ間で生じるすべり摩擦に関する試験を行うもので、図１に記載されているように、入力側の回転軸１１を介して入力側のモータ１２によりローラ１３を回転させ、また、出力側の回転軸２１を介して出力側のモータ２２によりローラ２３を回転させ、ローラ１３とローラ２３は、押付け力付与装置１４により設定された押付け力で押し付けられる。なお、モータ１２とローラ１３の間にはトルクメータ１５が備え付けられている。
【０００７】
入力側のモータ１２による入力側の回転軸１１の回転数と、出力側のモータ２２による出力側の回転軸２１の回転数が異なれば、ローラ１３とローラ２３の間には滑りが生じ、押付け力付与装置１４により設定された押付け力に基づいて滑り摩擦力が発生する。そして、回転軸に沿って記載されている矢印のように、ローラ１３とローラ２３の間の滑り摩擦力により、入力側のモータ１２で生じた出力トルクが、入力側の回転軸１１－＞ローラ１３－＞ローラ２３－＞出力側の回転軸２１－＞出力側のモータ２２へと伝動される。
【０００８】
二筒試験機は図１の構成によって、ローラ１３とローラ２３の間に滑りを生じさせて、転がり摩擦に関する各種の試験を行うことができる。押付け力付与装置１４によって設定される押付け力を変更させながら、入力側のモータ１２及び出力側のモータ２２の回転数を任意に設定できることから、簡単にローラ１３とローラ２３の間に任意の滑り率を与えることができるという利点があり、特に、摩擦係数の測定を必要とする試験に多く用いられる。一方で、ローラ１３とローラ２３に大きなパワーを与えるためには、高トルク出力のモータを必要とし、大容量の電源も必要となることから、電源やモータが高価格になり、試験装置の運転は高コストとなるという欠点がある。
【０００９】
図２に、ローラピッチング試験機の構成図が記載されている。ローラピッチング試験機は、平行に配置された２つの回転軸の一方を回転させるモータと、２つの回転軸のそれぞれに装着され対向して接触する２つのローラと、２つの回転軸のそれぞれに装着され噛み合って回転力を伝達する歯車機構とからなる転がり摩擦試験機であり、図２に記載されているように、入力側の回転軸３１を介して入力側のモータ３２によりローラ３３を回転させ、また、入力側の回転軸３１に装着されている歯車３４及び出力側の回転軸出力側の回転軸４１に装着されている歯車４４の噛み合いを介して、入力側の回転軸３１の回転が出力側の回転軸４１に伝わりローラ４３を回転させ、ローラ３３とローラ４３は、押付け力付与装置３５により設定された押付け力で押し付けられる。なお、モータ３２とローラ３３の間にはトルクメータ３６が備え付けられている。
【００１０】
入力側の回転軸３１に装着されるローラ３３と出力側の回転軸４１に装着されるローラ４３の半径の比と、入力側の回転軸３１に装着される歯車３４と出力側の回転軸４１に装着される歯車４４の半径の比とが異なれば、ローラ３３とローラ４３の最外表面の回転速度が異なって、両者の間には滑りが生じるので、押付け力付与装置１４により設定された押付け力に基づいて滑り摩擦力が発生する。そして、回転軸、ローラ及び歯車に沿って記載されている矢印のように、ローラ１３とローラ２３の間の滑り摩擦力により、入力側のモータ３２で生じた出力トルクが、入力側の回転軸３１－＞ローラ３３－＞ローラ４３－＞出力側の回転軸４１－＞出力側の歯車４４へと伝動されるとともに、出力側の歯車４４へと伝動されたトルクは、出力側の歯車４４－＞入力側の回転軸３１－＞ローラ３３へと戻され、トルクの循環を生じさせている。
（【００１１】以降は省略されています）

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