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    本發明之扭轉測試裝置具備：連接於受測體之輸入軸的第一驅動部；及連接於受測體之輸出軸的第二驅動部。第一及第二驅動部具備：伺服馬達；將伺服馬達之輸出軸的旋轉減速而輸出之減速機；供受測體之輸入軸或輸出軸安裝，將減速機之輸出傳達至受測體之輸入軸或輸出軸的夾盤；將減速機之輸出傳達至夾盤，並且檢測減速機輸出之轉矩的轉矩感測器；及檢測夾盤之旋轉數的旋轉計。
    公开号:TW201319562A
    申请号:TW101135048
    申请日:2012-09-25
    公开日:2013-05-16
    发明作者:Sigeru Matsumoto；Hiroshi Miyashita；Kazuhiro Murauchi；Masanobu Hasegawa；Tomotaka Sakagami
    申请人:Kokusai Keisokuki Kk；
    IPC主号:G01N3-00
    专利说明:
    扭轉測試裝置
    本發明係關於一種用於評估動力傳達裝置之性能的扭轉測試裝置。
    先前推進軸等動力傳達裝置之疲勞測試，係將受測體之輸出軸固定於反作用力盤，在輸入軸上藉由伺服馬達等轉矩負載手段負載動態或靜態轉矩(扭轉載荷)之方法來進行。 【先前技術文獻】 【專利文獻】
    [專利文獻1]日本特開2007-107955號公報
    將動力傳達裝置搭載於汽車等上實際使用時，在動力傳達軸旋轉之狀態下，分別對輸入軸及輸出軸施加載荷。但是，因為上述先前之測試方法，動力傳達軸在測試中處於靜止狀態，所以無法正確評估在實際使用環境下之性能。
    本發明係鑑於上述情況而形成者。
    本發明實施形態之扭轉測試裝置，係對作為動力傳達裝置之受測體的輸入軸及輸出軸賦予轉矩，且具備：第一驅動部，其係連接於受測體之輸入軸；及第二驅動部，其係連接於受測體之輸出軸；第一及第二驅動部具備：伺服馬達；減速機，其係將伺服馬達之輸出軸的旋轉減速而輸出；夾盤，其係供受測體之輸入軸或輸出軸安裝，將減速機之輸出傳達至受測體之輸入軸或輸出軸；轉矩感測器，其係將減速機之輸出傳達至夾盤，並且檢測減速機輸出之轉矩；及旋轉計，其係檢測夾盤之旋轉數。
    採用該結構時，因為可將接近動力傳達裝置實際使用條件(亦即，在輸入軸及輸出軸旋轉狀態下對各輸入軸及輸出軸施加扭轉載荷)的負載賦予受測體，所以可更正確評估受測體之性能。此外，因為檢測各輸入軸及輸出軸之轉矩與旋轉數，所以可詳細掌握受測體在測試時之狀態。
    此外，亦可構成具備：心軸，其係連結轉矩感測器與夾盤；及軸承部，其係自由旋轉地支撐心軸；減速機具備：齒輪箱；軸承；及齒輪機構，其係經由軸承而支撐於齒輪箱；在心軸及減速機之齒輪機構中支撐將伺服馬達之驅動力傳達至受測體之減速機的齒輪機構、轉矩感測器及包含心軸之動力傳達軸的載荷。
    採用該結構時，因為將伺服馬達之驅動力傳達至受測體之動力傳達軸中重量特別大，且在配置於動力傳達軸兩端部之齒輪機構及夾盤的鄰近處支撐動力傳達軸，所以可提供對動力傳達軸施加之應變不大，可正確測試，並且耐用性優異之扭轉測試裝置。
    此外，亦可構成具備：集電環，其係安裝於減速機之輸出軸與夾盤之間，連接於從轉矩感測器延伸之信號線；及電刷，其係具備端子，該端子係在與旋轉之集電環接觸狀態下，固定於扭轉測試裝置之基座板，輸出經由集電環而輸入之轉矩感測器的信號。
    採用該結構時，可將與受測體之輸入軸及輸出軸一起高速旋轉之轉矩感測器的信號利用有線送出到外部。
    此外，亦可構成具備控制部，其係控制第一驅動部及第二驅動部之驅動，藉由控制部使第一驅動部及第二驅動部中之一方以指定之旋轉數驅動，並使第一驅動部及第二驅動部中之另一方以指定之轉矩驅動，來進行受測體之旋轉扭轉測試。
    此外，亦可構成具備複數個第二驅動部，控制部使第一驅動部驅動受測體之輸入軸以指定之旋轉數旋轉，同時使複數個第二驅動部驅動，對受測體之複數個輸出軸分別賦予個別設定之轉矩。
    採用該結構時，即使對於具有複數個輸出軸之受測體，仍可進行賦予接近實際使用條件之負載的測試。
    此外，亦可構成控制部具備：設定值記錄手段，其係記錄複數個第二驅動部之旋轉數差的設定值、及複數個第二驅動部之轉矩和的設定值；及轉矩設定手段，其係依據旋轉數差之設定值與轉矩和之設定值，分別個別地設定賦予受測體之複數個輸出軸的轉矩。
    此外，亦可構成具備旋轉數差計測手段，其係依據複數個第二驅動部之旋轉計的檢測結果，取得複數個第二驅動部之旋轉數差的計測值，轉矩設定手段依據記錄於設定值記錄手段之旋轉數差的設定值，與藉由旋轉數差計測手段所取得之旋轉數差的計測值，修正賦予受測體之複數個輸出軸的轉矩之設定值。
    採用此等結構時，例如可對包含差速齒輪之受測體，在使差速齒輪差動狀態下適切進行旋轉扭轉測試。
    此外，亦可構成具備複數個第一驅動部，藉由複數個第一驅動部，對受測體之複數個輸入軸分別賦予個別地設定之轉矩，或分別以個別地設定之旋轉數旋轉。
    採用該結構時，即使對於具有複數個輸入軸之受測體(例如混合汽車之動力分配機構等)，仍可進行賦予接近實際使用條件之負載的測試。


    提供一種扭轉測試裝置，可正確評估在輸入軸及輸出軸旋轉狀態下，對各輸入軸及輸出軸施加扭轉載荷這樣的實際使用條件下的動力傳達裝置之性能。[第一種實施形態]
    以下，就本發明之實施形態參照圖式作說明。第一圖係本發明第一種實施形態之扭轉測試裝置100的側面圖。本實施形態之扭轉測試裝置100係進行具有2個旋轉軸之受測體T1(例如FR(前置引擎後輪驅動)車用變速單元)的旋轉扭轉測試之裝置。亦即，扭轉測試裝置100藉由使受測體T1之2個旋轉軸同步旋轉，同時對2個旋轉軸之旋轉賦予相位差，而在負載轉矩的同時使受測體T1之2個旋轉軸旋轉。本實施形態之扭轉測試裝置100具備第一驅動部110、第二驅動部120、及整合性控制扭轉測試裝置100之動作的控制器C。
    首先，就第一驅動部110之構造作說明。第二圖係省略第一驅動部110之一部分繪示的側面圖。第一驅動部110具備本體110a、及以指定高度支撐該本體110a之基座110b。本體110a具備伺服馬達112、減速機113、箱114、心軸115、夾盤裝置116、轉矩感測器117、集電環119a及電刷119b，本體110a組裝於水平配置於基座110b之最上部的可動板111上。伺服馬達112將輸出軸(無圖示)朝向水平方向，而固定於可動板111上。此外，基座110b之可動板111設置成可在伺服馬達112之輸出軸方向(第一圖之左右方向)滑動。
    伺服馬達112之輸出軸(無圖示)藉由連軸器(無圖示)而連結於減速機113之輸入軸(無圖示)。減速機113之輸出軸113a連結於轉矩感測器117之一端。轉矩感測器117之另一端連結於心軸115之一端。心軸115藉由固定於箱114之框架114b上的軸承114a自由旋轉地支撐。在心軸115之另一端固定有夾盤裝置116，其係為了將受測體T1之一端(其中之一個旋轉軸)安裝於第一驅動部110。驅動伺服馬達112時，伺服馬達112之輸出軸的旋轉運動藉由減速機113減速後，經由轉矩感測器117、心軸115及夾盤裝置116而傳達至受測體T1之一端。此外，在心軸115上安裝有檢測心軸115之旋轉角的旋轉編碼器(無圖示)。
    如第二圖所示，減速機113固定於箱114之框架114b上。此外，減速機113具備齒輪箱、與經由軸承並藉由齒輪箱而自由旋轉地支撐之齒輪機構(無圖示)。亦即，箱114亦具有作為裝置框架之功能，其覆蓋減速機113至夾盤裝置116之動力傳達軸，並且在減速機113及心軸115之位置自由旋轉地支撐該動力傳達軸。亦即，連接轉矩感測器117之一端的減速機113之齒輪機構、與連接轉矩感測器117之另一端的心軸115，均經由軸承而自由旋轉地支撐於箱114的框架114b上。因而，因為對轉矩感測器117，不施加藉由減速機113之齒輪機構或心軸115(及夾盤裝置116)之重量產生的彎曲力矩，而僅施加測試載荷(扭轉載荷)，所以可高精度檢測測試載荷。
    在轉矩感測器117之一端側的圓筒面形成有複數個集電環119a。另外，在可動板111上，以從外周側包圍集電環119a之方式固定有電刷保持框架119c。在電刷保持框架119c之內周安裝有分別與對應之集電環119a接觸的複數個電刷119b。伺服馬達112驅動後，在轉矩感測器117旋轉狀態下，電刷119b與集電環119a保持接觸，同時在集電環119a上滑移。轉矩感測器117之輸出信號以輸出至集電環119a之方式構成，可經由與集電環119a接觸之電刷119b，將轉矩感測器117之輸出信號送出第一驅動部110之外部。
    第二驅動部120(第一圖)與第一驅動部110為同一構造，驅動伺服馬達122時，夾盤裝置126旋轉。在夾盤裝置126上固定受測體T1之另一端(其中之一個旋轉軸)。另外，受測體T1之機殼固定於支撐框架S。
    本實施形態之扭轉測試裝置100，將即是FR車用之變速單元的受測體T1之輸出軸O與輸入軸I(引擎側)，在分別固定於第一驅動部110與第二驅動部120之夾盤裝置116、126的狀態下，藉由伺服馬達112、122同步旋轉驅動，並且使兩夾盤裝置116、126之旋轉數(或旋轉相位)保持差異，藉以在受測體T1上施加扭轉載荷者。例如使第二驅動部120之夾盤裝置126等速旋轉驅動，並且以第一驅動部110之轉矩感測器117檢測的轉矩按照指定波形變動之方式旋轉驅動夾盤裝置116，而在即是變速單元之受測體T1上施加週期性變動之轉矩。
    如此，本實施形態之扭轉測試裝置100，因為可藉由伺服馬達122、112精密驅動變速單元之輸入軸I與輸出軸O兩者，所以藉由使變速單元旋轉驅動，同時在變速單元之各軸上施加變動轉矩，可在接近汽車實際行駛狀態之條件下進行測試。
    如變速單元，進行經由齒輪等連結輸入軸I與輸出軸O之裝置的扭轉測試時，施加於輸入軸I與輸出軸O之轉矩大小未必一致。因而，為了更正確掌握扭轉測試時之受測體T1的情況，輸入軸I側與輸出軸O側宜可個別計測轉矩。本實施形態中如上述，因為在第一驅動部110與第二驅動部120兩者設有轉矩感測器，所以可在變速單元(受測體T1)之輸入軸I側與輸出軸O側個別計測轉矩。
    另外，上述之例係構成等速旋轉驅動變速單元之輸入軸I側，而在輸出軸O側賦予轉矩，不過本發明並非限定於上述之例者。亦即，亦可構成等速旋轉驅動變速單元之輸出軸O側，並且在輸入軸I側施加變動轉矩。或是亦可構成使變速單元之輸入軸I側與輸出軸O側兩者各以變動之旋轉數旋轉驅動。此外，亦可構成不控制旋轉數，而僅控制各軸之轉矩。此外，亦可構成使轉矩及旋轉數按照指定波形變動。例如可按照功能產生器所產生之任意波形使轉矩及旋轉數變動。此外，亦可依據在實際行駛測試所計測出之轉矩及旋轉數的波形資料，控制受測體T1之各軸的轉矩及旋轉數。
    本實施形態之扭轉測試裝置100，為了可對應於各種尺寸之變速單元，可調整夾盤裝置116與126之間隔。具體而言，可藉由可動板驅動機構(無圖示)，將第一驅動部110之可動板111對基座110b移動於夾盤裝置116之旋轉軸方向(第一圖中之左右方向)。另外，進行扭轉測試中，可動板111藉由無圖示之鎖定機構強固地固定於基座110b。此外，第二驅動部120亦具備與第一驅動部110同樣之可動板驅動機構。
    以上說明之本發明第一種實施形態的扭轉測試裝置100，係對FR車用之變速單元進行旋轉扭轉測試者，不過本發明並非限定於第一種實施形態之結構者，用於進行其他動力傳達機構之旋轉扭轉測試的裝置亦包含於本發明。以下說明之本發明的第二、第三及第四種實施形態，係分別適用於FF(前置引擎前輪驅動)車用之變速單元、差速齒輪單元及4WD(四輪驅動)車用變速單元之測試的扭轉測試裝置之結構例。 [第二種實施形態]
    第三圖係本發明第二種實施形態之扭轉測試裝置200的平面圖。如上述，本實施形態係適合將FF車用之變速單元作為受測體T2的旋轉扭轉測試之扭轉測試裝置的結構例。受測體T2係內藏差速齒輪之變速單元，且具有輸入軸I、左側輸出軸OL及右側輸出軸OR。
    本實施形態之扭轉測試裝置200具備驅動受測體T2之輸入軸I的第一驅動部210、驅動左側輸出軸OL之第二驅動部220、及驅動右側輸出軸OR之第三驅動部230。此外，扭轉測試裝置200具備整合性控制其動作之控制器C。第一驅動部210、第二驅動部220及第三驅動部230之構造均與第一種實施形態之第一驅動部110及第二驅動部120者相同，所以省略具體結構之重複說明。
    使用本實施形態之扭轉測試裝置200進行受測體T2之扭轉測試時，例如藉由第一驅動部210以指定旋轉數驅動輸入軸I，同時藉由第二驅動部220及第三驅動部230，以施加指定轉矩之方式旋轉驅動左側輸出軸OL及右側輸出軸OR。
    如上述，藉由控制第一驅動部210、第二驅動部220及第三驅動部230，使變速單元旋轉驅動，同時在變速單元之各軸上施加變動轉矩，藉以可在接近汽車實際行駛狀態之條件下進行測試。
    此外，使用本實施形態之扭轉測試裝置200進行測試之變速單元，係經由齒輪等連結輸入軸I與左側輸出軸OL及右側輸出軸OR之裝置，且在進行其扭轉測試時，施加於輸入軸I與左側輸出軸OL及右側輸出軸OR之轉矩的大小不一致。此外，施加於左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之轉矩亦不限於須一致。因而，為了更正確掌握扭轉測試時受測體T2之情況，宜可個別計測施加於輸入軸I、左側輸出軸OL及右側輸出軸OR之轉矩。本實施形態中，因為第一驅動部210、第二驅動部220、第三驅動部230上全部設有轉矩感測器，所以可個別計測分別施加於變速單元(受測體T2)之輸入軸I、左側輸出軸OL及右側輸出軸OR的轉矩。
    另外，亦可構成左側輸出軸OL之轉矩與右側輸出軸OR之轉矩係描繪同一波形之方式，控制第二驅動部220及第三驅動部230，或是亦可構成兩者係描繪不同(例如反相位之)波形的方式，控制第一驅動部210、第二驅動部220及第三驅動部230。
    此外，亦可構成等速旋轉驅動左側輸出軸OL與右側輸出軸OR，以速度以一定周期變動之方式驅動輸入軸I。或是亦可構成旋轉數個別變動地驅動輸入軸I、左側輸出軸OL及右側輸出軸OR中的每一個軸。 [第三種實施形態]
    其次，就本發明之第三種實施形態作說明。第四圖係本發明第三種實施形態之扭轉測試裝置300的平面圖。本實施形態係適合將FR車用之差速齒輪單元作為受測體T3的旋轉扭轉測試之扭轉測試裝置的結構例。與第二種實施形態同樣地，受測體T3具有輸入軸I、左側輸出軸OL及右側輸出軸OR。
    本實施形態之扭轉測試裝置300具備驅動受測體T3之輸入軸I的第一驅動部310、驅動左側輸出軸OL之第二驅動部320、及驅動右側輸出軸OR之第三驅動部330。此外，扭轉測試裝置300具備整合性控制其動作之控制器C。第一驅動部310、第二驅動部320及第三驅動部330之構造均與第一種實施形態之第一驅動部110及第二驅動部120相同，所以省略具體結構之重複說明。
    藉由本實施形態之扭轉測試裝置300進行受測體T3之扭轉測試時，例如藉由第一驅動部310以指定旋轉數驅動輸入軸I，同時藉由第二驅動部320及第三驅動部330，以分別對左側輸出軸OL及右側輸出軸OR施加轉矩之方式驅動。
    如上述，藉由控制第一驅動部310、第二驅動部320及第三驅動部330，旋轉驅動受測體T3之各軸，同時在受測體T3之各軸上施加變動轉矩，可在接近實際使用狀態之條件下進行測試。
    差速齒輪單元亦與變速單元同樣地，係經由齒輪連結輸入軸I與左側輸出軸OL及右側輸出軸OR之裝置，且進行其扭轉測試時，施加於輸入軸I之轉矩大小與施加於左側輸出軸OL及右側輸出軸OR之轉矩大小不一致。此外，施加於左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之轉矩大小亦不限於須一致。因而，為了更正確掌握測試時受測體T3之情況，較佳為可個別計測輸入軸I、左側輸出軸OL及右側輸出軸OR之轉矩。本實施形態中，因為第一驅動部310、第二驅動部320、第三驅動部330上全部設有轉矩感測器，所以可個別計測分別施加於差速齒輪單元(受測體T3)之輸入軸I、左側輸出軸OL及右側輸出軸OR的轉矩。
    另外，亦可構成輸入軸I之旋轉數與左側輸出軸OL及右側輸出軸OR之旋轉數係描繪同一波形之方式，控制第二驅動部320及第三驅動部330，或是亦可構成兩者係描繪不同(例如與輸入軸I之速度差為反相位的)波形之方式，來控制第二驅動部320及第三驅動部330。
    此外，亦可構成等速旋轉驅動左側輸出軸OL及右側輸出軸OR，以速度以一定周期變動之方式驅動輸入軸I。或是亦可構成旋轉數變動地驅動輸入軸I、左側輸出軸OL及右側輸出軸OR中之每一個軸。 [第四種實施形態]
    第五圖係本發明第四種實施形態之扭轉測試裝置400的平面圖。本實施形態之扭轉測試裝置400係適合具有4個旋轉軸之受測體T4的旋轉扭轉測試之扭轉測試裝置的結構例。以下，就將4WD系統作為受測體T4進行測試為例作說明。受測體T4係具備無圖示之變速器、前差速齒輪、動力分配器(transfer)及電子控制多盤離合器之以FF為基礎的電子控制式4WD系統。受測體T4具有連接於引擎之輸入軸I、連接於左右前輪用之驅動軸的左側輸出軸OL及右側輸出軸OR、及連接於傳達動力至後輪之推進軸的後部輸出軸OP。從輸入軸I輸入受測體T4之驅動力藉由設於受測體T4之變速器減速後，經由前差速齒輪分配至左側輸出軸OL與右側輸出軸OR。此外，構成傳達至前差速齒輪之驅動力的一部分藉由動力分配器分歧，而從後部輸出軸OP輸出。
    本實施形態之扭轉測試裝置400具備驅動受測體T4之輸入軸I的第一驅動部410、驅動左側輸出軸OL之第二驅動部420、驅動右側輸出軸OR之第三驅動部430、及驅動後部輸出軸OP之第四驅動部440。此外，扭轉測試裝置400具備整合性控制其動作之控制器C。第一驅動部410、第二驅動部420、第三驅動部430及第四驅動部440之構造均與第一種實施形態之第一驅動部110及第二驅動部120相同，所以省略具體結構之重複說明。
    其次，說明在使用扭轉測試裝置400之受測體T4的旋轉扭轉測試中執行之控制的一例。如上述，受測體T4具備前差速齒輪(無圖示)，並構成藉由施加於左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之轉矩差，產生左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之旋轉數差。以下說明之旋轉扭轉測試，係在內藏於受測體T4之前差速齒輪為差動的狀態(亦即，對左側輸出軸OL與右側輸出軸OR賦予旋轉數差之狀態)下，進行受測體T4之旋轉扭轉測試者。具體而言，使輸入軸I以一定旋轉數旋轉，同時在賦予旋轉數差之狀態下驅動左側輸出軸OL與右側輸出軸OR，來評估受測體T4之性能者。此外，以下說明之本實施形態的旋轉扭轉測試，係控制成施加於左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之轉矩和為一定。
    第六圖係顯示藉由扭轉測試裝置400進行之旋轉扭轉測試的步驟流程圖。本實施形態係以一定旋轉數驅動輸入軸I，同時以左側輸出軸OL與右側輸出軸OR以指定之旋轉數差旋轉，且施加於左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之合計轉矩為一定的方式，對左側輸出軸OL及右側輸出軸OR施加轉矩負載，在如此條件下進行旋轉扭轉測試。另外，第六圖所示之處理，係藉由控制器C執行。
    第六圖所示之扭轉測試裝置400的控制，首先，係從控制器C具備之記憶裝置(無圖示)讀取預設之各種設定值(測試條件)(S1)。設定值例如包含第一驅動部410(輸入軸I)之旋轉數N1、第二驅動部420(左側輸出軸OL)與第三驅動部430(右側輸出軸OR)之旋轉數差(△N=N2-N3)及轉矩負載之和(Tm2+Tm3)、第四驅動部440(後部輸出軸OP)之轉矩Tm4。表1顯示在S1中讀入之各種設定值的範例。
    另外，本實施形態係對第一驅動部410進行以旋轉數為控制量之旋轉數控制，對第二驅動部420、第三驅動部430及第四驅動部440進行以轉矩為控制量之轉矩控制。另外，就第二驅動部420與第三驅動部430，因為需要控制旋轉數差，所以通常適用旋轉數控制。但是經本發明人研究而判明，因為內藏於受測體T4之前差速齒輪(無圖示)只要對左側輸出軸OL與右側輸出軸OR施加少許轉矩差，動作就會急遽變化，所以控制(直接檢測控制值)延遲大之旋轉數控制，無法高精度重現實際搭載於汽車上時施加於受測體T4的負載。因此，本實施形態係採用依據賦予左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之旋轉數差的設定值，計算應施加於左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之轉矩的目標值，對第二驅動部420與第三驅動部430進行轉矩控制的結構。
    在讀入上述設定值(S1)之後，計算對第二驅動部420及第三驅動部430之轉矩控制的目標值(S2)。在處理S2中，首先計算第二驅動部420之旋轉數N2及第三驅動部430之旋轉數N3的預測值。
    使用輸入軸I之旋轉數N1、左側輸出軸OL之旋轉數N2及右側輸出軸OR之旋轉數N3，藉由以下數學公式1表示受測體T4前輪之變速比r。
    改變數學公式1而獲得以下之數學公式2。
    【數學式2】N2+N3=2．r．N1
    此外，從旋轉數差△N之定義獲得以下之數學公式3。
    【數學式3】N2-N3=△N
    藉由求解上述數學公式2與數學公式3構成之聯立方程式得出的以下數學公式4及數學公式5，分別表示旋轉數N2及N3。
    【數學式5】
    第二驅動部420、第三驅動部430之旋轉數的設定值N2、N3，係將在處理S1取得之設定值N1、△N(表1)及已知之變速比r=0.1代入上述數學公式4、數學公式5中而算出。本實施形態為N2=6rpm、N3=4rpm。
    其次，計算第二驅動部420之轉矩Tm2及第三驅動部430之轉矩Tm3的目標值之初始值。本實施形態為了將旋轉數差△N保持一定，需要將轉矩Tm2與Tm3設定為相同之目標值。因此，藉由以下數學公式6計算轉矩Tm2及Tm3之目標值。
    其次，控制器C對第一驅動部410輸出包含旋轉數N1之目標值的驅動指令(S3)。
    其次，控制器C對第四驅動部440輸出包含轉矩Tm4之目標值的驅動指令(S4)。
    其次，控制器C對第二驅動部420、第三驅動部430輸出包含各自的轉矩Tm2、Tm3之目標值的驅動指令(S5)。
    其次，控制器C依據來自分別設於第一驅動部410、第二驅動部420、第三驅動部430及第四驅動部440之編碼器(無圖示)的信號，計測各驅動部之旋轉數N1、N2、N3及N4(單位：rpm)(S6)。
    其次，控制器C依據來自分別設於第一驅動部410、第二驅動部420、第三驅動部430及第四驅動部440之轉矩感測器117的信號，計測各驅動部之轉矩Tm1、Tm2、Tm3及Tm4(單位：N‧m)(S7)。
    其次，控制器C將即是上述處理S6、S7中計測結果之旋轉數N1、N2、N3及N4及轉矩Tm1、Tm2、Tm3及Tm4記錄在內藏於控制器C的記憶體中(S8)。
    其次，控制器C從上述處理S6中取得的旋轉數N2、N3之計測結果計算旋轉數差△N=N2-N3(S9)。而後，判斷在處理S9中獲得之旋轉數差△N的計測結果是否適當正確(S10)。具體而言，是將在處理S9中獲得之旋轉數差△N之計測結果與其設定值(表1)比較，若計測結果與設定值之差超過指定範圍時，判斷為未適當正確地控制旋轉數差△N(S10：否)，並修正第二驅動部420之轉矩Tm2及第三驅動部430之轉矩Tm3的目標值(S12)後，返回處理S3，再度對各驅動部賦予驅動指令。
    在處理S12中，轉矩Tm2及Tm3之目標值的修正，如以下數學公式7及數學公式8分別所示，係藉由對轉矩Tm2及Tm3加減修正值α來進行。
    【數學式7】Tm2 ← Tm2+α
    【數學式8】Tm3 ← Tm3-α
    此外，修正值α係藉由以下的數學公式9來計算。但是，△Nset及△Nmeas分別係第二驅動部420與第三驅動部430之旋轉數差(△N=N2-N3)的設定值及計測結果。
    旋轉數差△N之計測結果與設定值之差在指定範圍內時，判斷為已適當正確地控制旋轉數差△N(S10：是)。不結束扭轉測試裝置400之控制而要繼續情況下(S11：否)，確認各種設定值(表1)是否有更新(S13)。設定值已更新時(S13：是)，返回處理S1，再度讀取設定值。此外，設定值尚未更新時(S13：否)，返回處理S3，對各驅動部賦予驅動指令。
    如上述，藉由控制第一驅動部410、第二驅動部420、第三驅動部430及第四驅動部440，可在對左側輸出軸OL與右側輸出軸OR賦予旋轉數差之狀態下，進行受測體T4之旋轉扭轉測試。
    另外，上述第四種實施形態係採用在將第二驅動部420(左側輸出軸OL)與第三驅動部430(右側輸出軸OR)之旋轉數差△N及轉矩負載之和(Tm2+Tm3)保持一定的條件下，控制第二驅動部420及第三驅動部430之轉矩的結構，不過本發明之控制方法不限定於該結構。例如亦可構成不設定旋轉數差△N之條件，而將預設之靜態或動態轉矩Tm2及Tm3分別施加於第二驅動部420及第三驅動部430。此外，亦可構成不設定將轉矩負載之和(Tm2+Tm3)保持一定的條件，以維持旋轉數差△N之方式，控制第二驅動部420及第三驅動部430之旋轉數。
    此外，上述第四種實施形態係以一定旋轉數驅動第一驅動部410，不過亦可構成使第一驅動部410之旋轉數例如按照指定波形變動來進行旋轉扭轉測試。例如亦可構成左側輸出軸OL之旋轉數與右側輸出軸OR之旋轉數按照相同之波形變化，來控制第二驅動部420及第三驅動部430，或是亦可構成按照兩者不同(例如與輸入軸I之速度差為反相位的)波形變化，來控制第二驅動部420及第三驅動部430。
    此外，上述第四種實施形態係以一定轉矩驅動第四驅動部440，不過亦可構成使第一驅動部410之轉矩例如按照指定波形變動，來進行旋轉扭轉測試。此外，上述之第四種實施形態係將左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之旋轉數差控制為一定，不過亦可構成使左側輸出軸OL與右側輸出軸OR之旋轉數差例如按照指定波形變動，來進行旋轉扭轉測試。
    此外，因為上述第四種實施形態之受測體T4係經由齒輪等連結輸入軸I、左側輸出軸OL、右側輸出軸OR及後部輸出軸OP的裝置，所以在旋轉扭轉測試中，施加於各軸之轉矩大小不一致。因而，為了更正確掌握扭轉測試時受測體T4之情況，宜個別計測輸入軸I、左側輸出軸OL、右側輸出軸OR及後部輸出軸OP之轉矩。本實施形態中，因為在第一驅動部410、第二驅動部420、第三驅動部430、第四驅動部440上全部設有轉矩感測器，所以可個別計測施加於受測體T4之輸入軸I、左側輸出軸OL、右側輸出軸OR及後部輸出軸OP之轉矩。
    此外，亦可構成等速旋轉驅動左側輸出軸OL、右側輸出軸OR及後部輸出軸OP，而輸入軸I以旋轉數以一定周期變動之方式被驅動。或是亦可構成以旋轉數變動之方式驅動輸入軸I、左側輸出軸OL、右側輸出軸OR及後部輸出軸OP中的每一個軸。
    此外，上述各種實施形態均係進行旋轉扭轉測試之例，不過亦可藉由停止任何一個驅動部之旋轉作為反作用力部，使用扭轉測試裝置100、200、300、400，進行通常之扭轉測試。
    以上說明本發明之實施形態，不過本發明並非限定於上述實施形態之結構者，在其技術性思想範圍內可作各種變化。
    100,200,300,400‧‧‧扭轉測試裝置
    110,210,310,410‧‧‧第一驅動部
    110a‧‧‧本體
    110b‧‧‧基座
    111‧‧‧可動板
    112,122‧‧‧伺服馬達
    113‧‧‧減速機
    113a‧‧‧輸出軸
    114‧‧‧箱
    114a‧‧‧軸承
    114b‧‧‧框架
    115‧‧‧心軸
    116,126‧‧‧夾盤裝置
    117‧‧‧轉矩感測器
    119a‧‧‧集電環
    119b‧‧‧電刷
    119c‧‧‧電刷保持框架
    120,220,320,420‧‧‧第二驅動部
    230,330,430‧‧‧第三驅動部
    440‧‧‧第四驅動部
    C‧‧‧控制器
    I‧‧‧輸入軸
    O‧‧‧輸出軸
    OL‧‧‧左側輸出軸
    OP‧‧‧後部輸出軸
    OR‧‧‧右側輸出軸
    S‧‧‧支撐框架
    T1,T2,T3,T4‧‧‧受測體
    第一圖係本發明第一種實施形態之扭轉測試裝置的側面圖。
    第二圖係本發明第一種實施形態之扭轉測試裝置的第一驅動部之側面圖。
    第三圖係本發明第二種實施形態之扭轉測試裝置的平面圖。
    第四圖係本發明第三種實施形態之扭轉測試裝置的平面圖。
    第五圖係本發明第四種實施形態之扭轉測試裝置的平面圖。
    第六圖係顯示藉由本發明第四種實施形態之扭轉測試裝置進行的旋轉扭轉測試之步驟流程圖。
    300‧‧‧扭轉測試裝置
    OL‧‧‧左側輸出軸
    310‧‧‧第一驅動部
    OR‧‧‧右側輸出軸
    320‧‧‧第二驅動部
    T3‧‧‧受測體
    330‧‧‧第三驅動部
    112‧‧‧伺服馬達
    C‧‧‧控制器
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] 一種扭轉測試裝置，係對作為動力傳達裝置之受測體的輸入軸及輸出軸賦予轉矩，且具備：第一驅動部，其係連接於前述受測體之輸入軸；及第二驅動部，其係連接於前述受測體之輸出軸；前述第一及第二驅動部具備：伺服馬達；減速機，其係將前述伺服馬達之輸出軸的旋轉減速；夾盤，其係供前述受測體之輸入軸或輸出軸安裝，將前述減速機之輸出傳達至前述受測體之輸入軸或輸出軸；轉矩感測器，其係將前述減速機之輸出傳達至前述夾盤，並且檢測前述減速機輸出之轉矩；及旋轉計，其係檢測前述夾盤之旋轉數。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之扭轉測試裝置，其中具備：心軸，其係連結前述轉矩感測器與前述夾盤；及軸承部，其係自由旋轉地支撐前述心軸；前述減速機具備：齒輪箱；軸承；及齒輪機構，其係經由該軸承而支撐於前述齒輪箱；在前述心軸及前述減速機之齒輪機構中，支撐將前述伺服馬達之驅動力傳達至前述受測體之前述減速機的齒輪機構、前述轉矩感測器及包含前述心軸之動力傳達軸的載荷。
    [3] 如申請專利範圍第1項或第2項所述之扭轉測試裝置，其中具備：集電環，其係安裝於前述減速機之輸出軸與前述夾盤之間，連接於從前述轉矩感測器延伸之信號線；及電刷，其係具備端子，該端子係在與旋轉之前述集電環接觸狀態下，固定於前述扭轉測試裝置之基座板，輸出經由前述集電環而輸入之前述轉矩感測器的信號。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之扭轉測試裝置，其中具備控制部，其係控制前述第一驅動部及前述第二驅動部之驅動；藉由前述控制部使前述第一驅動部及前述第二驅動部中之一方以指定之旋轉數驅動，並使前述第一驅動部及前述第二驅動部中之另一方以指定之轉矩驅動，來進行前述受測體之旋轉扭轉測試。
    [5] 如申請專利範圍第4項所述之扭轉測試裝置，其中具備複數個前述第二驅動部；前述控制部使前述第一驅動部驅動前述受測體之輸入軸以指定之旋轉數旋轉，同時使前述複數個第二驅動部驅動，對前述受測體之複數個輸出軸分別賦予個別設定之轉矩。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之扭轉測試裝置，其中前述控制部具備：設定值記錄手段，其係記錄前述複數個第二驅動部之旋轉數差的設定值、及前述複數個第二驅動部之轉矩和的設定值；及轉矩設定手段，其係依據前述旋轉數差之設定值與前述轉矩和之設定值，分別個別地設定賦予前述受測體之複數個輸出軸的轉矩。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之扭轉測試裝置，其中具備旋轉數差計測手段，其係依據前述複數個第二驅動部之旋轉計的檢測結果，取得前述複數個第二驅動部之旋轉數差的計測值；前述轉矩設定手段依據記錄於前述設定值記錄手段之前述旋轉數差的設定值，與藉由前述旋轉數差計測手段所取得之前述旋轉數差的計測值，修正賦予前述受測體之複數個輸出軸的轉矩之設定值。
    [8] 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之扭轉測試裝置，其中具備複數個前述第一驅動部；藉由前述複數個第一驅動部，對前述受測體之複數個輸入軸分別賦予個別地設定之轉矩，或分別以個別地設定之旋轉數旋轉。
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