動力伝達機構の耐久試験機
【課題】実機の複雑な運転状態に即したベルト張力変動を任意に従動プーリに与えることが可能な動力伝達機構の耐久試験機を提供することである。
【解決手段】動力伝達機構の耐久試験機１は、駆動プーリ２及び従動プーリ３と、駆動プーリ２と従動プーリ３とに亙って懸架された伝動ベルト４と、伝動ベルト４の張り側部分４ａの背面に当接するとともに、その外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離が連続的に変化する偏心プーリ５と、偏心プーリ５と同形状であり、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂの背面に当接するとともに、偏心プーリ５に対して位相差θを付けて配置された偏心プーリ６と、偏心プーリ５と偏心プーリ６とを同期的に回転させる歯付ベルト１９とを備えている。そして、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の軸荷重を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【解決手段】動力伝達機構の耐久試験機１は、駆動プーリ２及び従動プーリ３と、駆動プーリ２と従動プーリ３とに亙って懸架された伝動ベルト４と、伝動ベルト４の張り側部分４ａの背面に当接するとともに、その外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離が連続的に変化する偏心プーリ５と、偏心プーリ５と同形状であり、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂの背面に当接するとともに、偏心プーリ５に対して位相差θを付けて配置された偏心プーリ６と、偏心プーリ５と偏心プーリ６とを同期的に回転させる歯付ベルト１９とを備えている。そして、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の軸荷重を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジン等に連結される動力伝達機構の耐久試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用エンジン等に連結されてその動力を伝達する、ベルトやプーリ等からなる動力伝達機構の耐久試験には、一般的に実機のエンジンを使用せず、電動機（モータ）を動力源とする模擬的な試験機が用いられることが多い。
しかし、電動機が一般に回転角速度変動のない滑らかな回転を発生させるのに対し、内燃機関エンジンは往復運動機関により出力軸に回転角速度変動を発生させる。そのため、実機の運転時に近い状態で耐久試験を行うには、回転角速度変動（以下、単に回転変動又は軸荷重の変動という）を与えることが可能な試験機が必要となる。
【０００３】
そのような試験機として、従来から、インバータで電動機の駆動電流を制御することにより、回転変動（軸荷重の変動）を生じさせるものがある。しかし、このような試験機は設備が大型化し、また、コストもかなり大きなものとなっていた。
【０００４】
この点に関して、本願出願人は、前述の試験機よりもコストを低減できる回転変動試験機（動力伝達機構の耐久試験機）を提案している（特許文献１参照）。この特許文献１の回転変動試験機は、インバータによりモータの駆動電流を制御する従来の試験機に比べると安価ではあるものの、決まった回転変動（例えば、モータ回転数の２倍の回転変動）しか発生させることができないため、様々な実機の運転状態に対応した試験を行うことが困難である。
【０００５】
そこで、本願出願人は、より一層のコスト低減及び小型化を実現することができ、さらに、実機の運転状態に即した回転変動を発生させることが可能な、回転変動試験機（動力伝達機構の耐久試験機）を提案している（特許文献２参照）。この特許文献２の回転変動試験機は、第３プーリとしての偏心プーリ５及び第４プーリとしての偏心プーリ６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、当該偏心プーリ５、６は互いに同形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、第１プーリとしての駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを歯付ベルト１９によって縣架することにより互いに同期的に回転させている。
【０００６】
このため、例えば、偏心プーリ５、６の右方偏心状態（特許文献２の図１参照）の場合には、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂに、右方に偏った偏心プーリ６によって押し当てられることにより、張力２４が増大する（図３参照）。一方、伝動ベルト４の張り側部分４ａには、右方に偏った偏心プーリ５によって押し当てられることにより、張力２５が増大する（図３参照）。ここで、偏心プーリ５、６が右方偏心状態にあるため、偏心プーリ６によって押し当てられることにより弛み側部分４ｂのベルトの長さが長くなる。一方、偏心プーリ５は、張り側部分４ａから遠ざかるので張り側部分４ａのベルトの長さは短くなる。その結果、従動プーリ３は、弛み側部分４ｂ及び張り側部分４ａのベルトの長さの変化分（弛み側部分４ｂ＞張り側部分４ａ）、逆回転方向へ回転することになる。また、偏心プーリ５、６の左方偏心状態（特許文献２の図２参照）の場合には、偏心プーリ５、６が左方偏心状態にあるため、偏心プーリ５によって押し当てられることにより張り側部分４ａのベルトの長さが長くなる。一方、偏心プーリ６は、弛み側部分４ｂから遠ざかるので弛み側部分４ｂのベルトの長さは短くなる。その結果、従動プーリ３は、弛み側部分４ｂ及び張り側部分４ａのベルトの長さの変化分（弛み側部分４ｂ＜張り側部分４ａ）、回転方向へ回転することになる。このように、偏心プーリ５、６の回転に伴って、伝動ベルト４の従動プーリ３の位置における位置が変動する。すなわち、従動プーリ３の回転変動となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
もっとも、従来の偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、互いに重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対してズレ（以下、位相差）がないように配置されている（回転角が同じく同位相となっている）。そのため、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強く（弱く）なるタイミングとが一致し、伝動ベルト４にかかる張力変動が単調なものとなるに伴い従動プーリ３にかかる軸荷重も単調なものとなっている。このため、実機のような複雑なベルトの張力変動を任意に従動プーリ３に与えることは出来なかった。従って、実機の運転時のように従動プーリ３に軸荷重の変動を任意に与えて耐久試験を行うには、不十分であった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、実機の複雑な運転状態に即したベルト張力変動を任意に従動プーリに与えることが可能な動力伝達機構の耐久試験機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、駆動側の第１プーリ及び従動側の第２プーリと、前記第１プーリと前記第２プーリとに亙って懸架された伝動ベルトと、前記伝動ベルトの張り側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化する第３プーリと、前記第３プーリと同形状であり、前記伝動ベルトの弛み側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、前記第３プーリに対して所定の位相差を付けて配置された第４プーリと、前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる回転連動手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、例えば、伝動ベルトの張り側部分が、第３プーリによって押し当てられることにより増大する張力が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルトの弛み側部分が、第３プーリに対して所定の位相差を有する第４プーリによって押し当てられることにより増大する張力が最も強く（弱く）なるタイミングとがずれることになる。即ち、伝動ベルトの弛み側部分が第４プーリにより内側に押圧される量が増え（減り）、弛み側部分の張力が強く（弱く）なるのに伴い、伝動ベルトの張り側部分が第３プーリにより内側に押圧される量が増え（減り）、張り側部分の張力が強く（弱く）なる場合が生じる。そのため、従来よりも第２プーリにかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような耐久試験機を与えることができる。
【００１１】
また、第２プーリにかかる軸荷重の強弱は、位相差を任意に設定することによって調節することができ、もって、第２プーリの軸荷重の強弱を任意に与えることができる。そして、上述の位相差を調整することにより、試験プーリとなる第２プーリに、従来より実機の運転時に近い状態の軸荷重の変動を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【００１２】
第２の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形状のプーリであって、その中心と回転中心がずれるように配置された偏心プーリであることを特徴とするものである。
【００１３】
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが円形状の偏心プーリであることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルトへの張力の増減が周期的に滑らかに変動し、第２プーリに滑らかに軸荷重の変動（回転変動）を与えることができる。
【００１４】
第３の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形の形状から一部を切り欠いた形状のプーリであることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが円形の形状から一部を切り欠いた形状であることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、第３プーリ及び第４プーリの円形の形状から一部を切り欠いた形状部と伝動ベルトとが当接した場合に、伝動ベルトへの張力の増減が周期的に変動し、第２プーリに軸荷重の変動を与えることができる。
【００１６】
第４の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、玉子型形状のプーリであることを特徴とするものである。
【００１７】
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが玉子型形状であることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルトへの張力の増減が周期的に変動し、第２プーリに軸荷重の変動を与えることができる。
【００１８】
第５の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記第１プーリと前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる同期回転手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
この構成によれば、第１プーリと第３プーリ及び第４プーリの回転数比を任意の値に設定して、第１プーリの回転数の任意倍の軸荷重の変動を第２プーリに生じさせることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第３プーリ及び第４プーリに位相差（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、第２プーリにかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができる。また、第２プーリにかかる軸荷重の強弱は、位相差を任意に設定することにより調整することができ、もって、第２プーリの軸荷重の強弱を任意に発生させることができる。そして、上述の位相差を調整することにより、試験プーリとなる第２プーリに、従来より実機の運転時に近い状態の耐久試験を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る動力伝達機構の耐久試験機１（偏心プーリの右方偏心状態）の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る動力伝達機構の耐久試験機１（偏心プーリの左方偏心状態）の概略構成図である。
【図３】従来の回転変動試験機（特許文献２）の概略構成図である。
【図４】変更形態１に係る動力伝達機構の耐久試験機の概略構成図である。
【図５】変更形態２に係る動力伝達機構の耐久試験機の概略構成図である。
【図６】変更形態３に係る動力伝達機構の耐久試験機の概略構成図である。
【図７】従動プーリ３の回転（回転角度）に伴う従動プーリ３の軸荷重の変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１は、駆動プーリ２（第１プーリ）と、従動プーリ３（第２プーリ）と、駆動プーリ２と従動プーリ３に亙って懸架された伝動ベルト４と、伝動ベルト４の背面（外面）にそれぞれ当接する偏心プーリ５（第３プーリ）及び偏心プーリ６（第４プーリ）と、駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを同期的に回転させる歯付ベルト１９（同期回転手段）とを備えている。
【００２３】
駆動プーリ２は、図示しない駆動モータにより回転駆動される駆動軸１０に取り付けられており、図１の矢印方向（時計回りの方向）に回転する。駆動軸１０には２つの偏心プーリ５、６を回転駆動するためのプーリ１２が同軸状に設けられている。また、従動プーリ３は、所望の軸荷重（回転変動）を受けた状態で行われる耐久試験等の対象となるプーリであり、従動軸１１に回転自在に支持されている。尚、駆動プーリ２は従動プーリ３よりも径が大きくなっている。
【００２４】
伝動ベルト４は、駆動プーリ２の回転を従動プーリ３に伝達できるものであればどのような種類のベルトでもよいが、その中でも、Ｖリブドベルトや平ベルトなどが好適に用いられる。そして、駆動プーリ２が駆動モータにより回転駆動されると、その回転により伝動ベルト４が駆動されるとともに、従動プーリ３が伝動ベルト４の走行に伴って図１の矢印方向（時計回りの方向）に従動回転する。
【００２５】
２つの偏心プーリ５、６は、それぞれ、回転軸１５、１６に連結された円形のプーリである。また、偏心プーリ５の中心Ｃ１はその回転中心Ｃ３（回転軸１５の軸心）から距離ｅ（以下、偏心量ｅ）だけずれており、また、偏心プーリ６の中心Ｃ２もその回転中心Ｃ４（回転軸１６の軸心）から偏心量ｅだけずれている。従って、２つの偏心プーリ５、６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、２つの偏心プーリ５、６は同じ形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、それらの回転中心からの偏心量ｅも等しくなっている。また、図１及び図２に示すように、偏心プーリ５は、偏心プーリ６に対して所定の位相差θを付けて配置されている（偏心プーリ５及び偏心プーリ６を重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対して、位相差θだけズレるように配置されている。）。なお、位相差θを、１０°〜３０°に調整して設定するとより実機の運転時に近い軸荷重を従動プーリ３に与えることができる。もちろん、位相差θは、０°〜３６０°に調整して設定してもよい。
【００２６】
一方の偏心プーリ５は、伝動ベルト４の張り側部分４ａ（駆動プーリ２よりもベルト走行方向上流側に位置する部分）の背面（外側の面）に外側から当接している。また、他方の偏心プーリ６は、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂ（駆動プーリ２よりもベルト走行方向下流側に位置する部分）の背面に外側から当接している。
【００２７】
２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６にはこれら回転軸１５、１６を同期的に回転駆動するための２つのプーリ１７、１８がそれぞれ同軸状に設けられている。また、駆動軸１０に設けられたプーリ１２と２つの回転軸１５、１６にそれぞれ設けられた２つのプーリ１７，１８に亙って歯付ベルト１９が懸架されており、駆動軸１０と２つの回転軸１５、１６が歯付ベルト１９で連結されている。従って、駆動軸１０の回転が、歯付ベルト１９を介して、２つの偏心プーリ５、６に伝達されることになり、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６が同期的に回転する。即ち、偏心プーリ５と偏心プーリ６とが、位相差θを維持したまま同期的に回転することになる。尚、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６を同期的に回転させる同期回転手段として、前述の歯付ベルトの代わりに、摩擦係数の高いベルトや、あるいは、チェーンを用いることもできる。また、駆動プーリ２の駆動軸１０と２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６が、ベルトやチェーン等により連結されていなくてもよい。つまり、２つの偏心プーリ５、６が個別に接続された回転連動手段としての駆動モータ等により、駆動プーリ２とは別個に同期的に回転駆動されてもよい。
【００２８】
以上説明した動力伝達機構の耐久試験機１によれば、従来の回転変動試験機（特許文献２参照）に比べて次のような動作に伴った効果が得られる。
【００２９】
図３に示すように、従来の回転変動試験機（特許文献２参照）においては、第３プーリとしての偏心プーリ５及び第４プーリとしての偏心プーリ６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、当該偏心プーリ５、６は互いに同形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、第１プーリとしての駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを歯付ベルト１９によって縣架することにより互いに同期的に回転させている。
【００３０】
このため、例えば、偏心プーリ５、６の右方偏心状態（特許文献２の図１参照）の場合には、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂに、右方に偏った偏心プーリ６によって押し当てられることにより、張力２４が増大する（図３参照）。一方、伝動ベルト４の張り側部分４ａには、右方に偏った偏心プーリ５によって押し当てられることにより、張力２５が増大する（図３参照）。ここで、偏心プーリ５、６が右方偏心状態にあるため、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大した張力２４は、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大した張力２５よりも大きくなる。その結果、従動プーリ３は、逆回転方向へのベルト荷重が作用して回転することになる。
【００３１】
また、偏心プーリ５、６の左方偏心状態（特許文献２の図２参照）の場合には、偏心プーリ５、６が左方偏心状態にあるため、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大した張り側部分４ａへの張力は、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大した弛み側部分４ｂへの張力よりも大きくなる。その結果、従動プーリ３は、回転方向へのベルト荷重が作用して回転することになる。このように、偏心プーリ５、６の回転に伴って、伝動ベルト４に張力変動を与え、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えている。
【００３２】
もっとも、従来の偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、互いに重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対してズレ（位相差）がないように配置されている（回転角が同じく同位相となっている）。そのため、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強く（弱く）なるタイミングとが一致し、伝動ベルト４にかかる張力変動が単調なものとなるに伴い従動プーリ３にかかる軸荷重も単調なものとなっている。このため、実機のような複雑なベルトの張力変動を任意に従動プーリ３に与えることは出来なかった。従って、実機の運転時のように従動プーリ３に軸荷重の変動を任意に与えて耐久試験を行うには、不十分であった。
【００３３】
そこで、偏心プーリ５と偏心プーリ６との間に所定の位相差θを付けた本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１によれば、例えば、図１に示すように、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱くなるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ５に対して位相差θを有する偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強くなるタイミングとが位相差θ分だけずれることになる。即ち、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが偏心プーリ６により内側に押圧される量が増え、弛み側部分４ｂの張力が強くなるのに伴い、伝動ベルト４の張り側部分４ａが偏心プーリ５により内側に押圧される量が増え、張り側部分４ａの張力が強くなる場合が生じる。そのため、従来よりも従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。
【００３４】
また、図２に示すように、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることによりに増大する張力２１が最も強くなるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ５に対して位相差θを有する偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も弱くなるタイミングとが位相差θ分だけずれることになる。即ち、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが偏心プーリ６により内側に押圧される量が減り、弛み側部分４ｂの張力が弱くなるのに伴い、伝動ベルト４の張り側部分４ａが偏心プーリ５により内側に押圧される量が減り、張り側部分４ａの張力が弱くなる場合が生じる。そのため、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機のような複雑な回転条件を与えることができる。
【００３５】
このように、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に付けることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【００３６】
尚、伝動ベルト４の張力が変動したときには、従動プーリ３だけでなく、駆動プーリ２にも軸荷重（回転変動）が生じる。ここで、駆動プーリ２と従動プーリ３の軸荷重（回転変動）は、駆動軸１０と従動軸１１の回転慣性力の逆比で発生する。そのため、従動プーリ３に主体的に軸荷重を生じさせるためには、駆動軸１０の回転慣性モーメントを従動軸１１の回転慣性モーメントに対して十分に大きくすることが好ましい（例えば、１０倍以上）。本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１においては、駆動プーリ２の径が従動プーリ３の径よりも大きいことから、駆動軸１０の回転慣性モーメントは従動軸１１の回転慣性モーメントよりも大きくなっているが、さらに、駆動軸１０にフライホイールを取り付けるなどして、駆動軸１０の回転慣性モーメントをさらに大きくしてもよい。
【００３７】
また、偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、円形状のプーリであって、その中心と回転中心がずれるように配置された偏心プーリであることから、偏心プーリ５及び偏心プーリ６の連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルト４への張力の増減が周期的に滑らかに変動し、従動プーリ３に滑らかに軸荷重の変動（回転変動）を与えることができる。
【００３８】
また、偏心プーリ５の径や偏心量ｅを変更することにより、従動プーリ３により実機の運転時に近い状態の大きさの回転条件をつけることが可能となる。
【００３９】
さらに、駆動軸１０に設けられたプーリ１２と、偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６に設けられたプーリ１７、１８とが歯付ベルト１９等により連結されており、駆動プーリ２と偏心プーリ５、６とが同期的に回転するように構成されている。そのため、３つのプーリ１２、１７、１８の径の比を適切に設定することにより、駆動軸１０の回転数の任意倍の軸荷重（回転変動）を従動プーリ３に与えることができる。つまり、実機の運転状態に即した軸荷重を従動プーリ３に与えることができるようになる。
【００４０】
次に、上記で説明した従動プーリ３の軸荷重の変化の一例を図７に基づいて説明する。図７は、従動プーリ３の回転（回転角度）に伴う従動プーリ３の軸荷重の変化を示す説明図である。なお、横軸は、従動プーリ３の回転角度を示している。また、縦軸は、従動プーリ３の軸荷重を示している。なお、本実施形態では、位相差θを１８．７°としたものを使用している。
【００４１】
図７に示すように、位相差θを付けた従動プーリ３の軸荷重の変化（実線３４）は、従来の位相差θがない場合の軸荷重の変化（破線３３）に比べて、ピーク時の軸荷重が小さくなるとともに、ピーク時付近の軸荷重の変化が滑らかになる。即ち、従動プーリ３に、従来よりも、ピーク時の軸荷重が弱く、ピーク時付近の軸荷重の変化が滑らかにするような軸荷重を与えることができる。なお、ピーク時の軸荷重の強弱及びピーク時付近の軸荷重の変化の滑らかさは、位相差θを任意に設定することで調整することができる。
【００４２】
このように、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（実施例では、１８．７°）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、従動プーリ３に実機の運転のような複雑な強弱を付けた軸荷重を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に付けることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより（例えば、１０°〜３０°）、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【００４３】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００４４】
軸荷重を付与するための第３プーリと第４プーリは、ともに円形状の偏心プーリである必要は必ずしもなく、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化しているものであれば、種々の構成のものを採用することができる。例えば、図４に示すように、第３プーリ及び第４プーリを、円形の形状から一部を切り欠いた形状の切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６としてもよい（変更形態１）。
【００４５】
これによれば、切り欠きプーリ５５（第３プーリ）及び切り欠きプーリ５６（第４プーリ）が円形の形状から一部を切り欠いた形状であることから、切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６の連動した回転に伴って、切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６の円形の形状から一部を切り欠いた形状部と伝動ベルト４とが当接した場合に、伝動ベルト４への張力の増減が周期的に変動し、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えることができる。
【００４６】
また、例えば、図５に示すように、第３プーリ及び第４プーリを、玉子型形状の玉子型プーリ６５及び玉子型プーリ６６としてもよい（変更形態２）。
【００４７】
これによれば、玉子型プーリ６５（第３プーリ）及び玉子型プーリ６６（第４プーリ）が玉子型形状であることから、玉子型プーリ６５及び玉子型プーリ６６の連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルト４への張力の増減が周期的に変動し、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えることができる。
【００４８】
あるいは、図示しないが、第３プーリ及び第４プーリを円形や玉子型よりも急峻な立ち上がり面を有するプーリとしてもよい。これによれば、従動プーリ３に急激な軸荷重の変動（例えば、のこぎり状波形の軸荷重）を与えることが可能となる。
【００４９】
また、図６に示すように、偏心プーリ５、６は、伝動ベルト４の内面に当接するように配置されていてもよい（変更形態３）。この構成でも、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に与えることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【００５０】
また、本実施形態では、駆動軸１０の回転が、同期回転手段としての歯付ベルト１９を介して、２つの偏心プーリ５、６に伝達されることになり、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６が同期的に回転するようにしているが、駆動プーリ２の駆動軸１０と２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６が、歯付ベルト１９等により連結されていなくてもよい。つまり、偏心プーリ５と偏心プーリ６とを同期的に回転させるものであればよい。例えば、２つの偏心プーリ５、６が個別に接続された回転連動手段としての駆動モータ等により、駆動プーリ２とは別個に同期的に回転駆動されてもよい。また、２つの偏心プーリ５、６に亙ってベルト等を懸架して一方の偏心プーリ（例えば、偏心プーリ５）の回転軸に設けた駆動モータ等により、他方の偏心プーリ（例えば、偏心プーリ６）を同期的に回転駆動させてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 動力伝達機構の耐久試験機
２ 駆動プーリ（第１プーリ）
３ 従動プーリ（第２プーリ）
４ 伝動ベルト
４ａ 張り側部分
４ｂ 弛み側部分
５ 偏心プーリ（第３プーリ）
６ 偏心プーリ（第４プーリ）
１０ 駆動軸
１５ 回転軸
１６ 回転軸
１７ プーリ
１８ プーリ
１９ 歯付ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特公平４−７３７３７号公報
【特許文献２】特開２００７−２８５８３６号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジン等に連結される動力伝達機構の耐久試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車用エンジン等に連結されてその動力を伝達する、ベルトやプーリ等からなる動力伝達機構の耐久試験には、一般的に実機のエンジンを使用せず、電動機（モータ）を動力源とする模擬的な試験機が用いられることが多い。
しかし、電動機が一般に回転角速度変動のない滑らかな回転を発生させるのに対し、内燃機関エンジンは往復運動機関により出力軸に回転角速度変動を発生させる。そのため、実機の運転時に近い状態で耐久試験を行うには、回転角速度変動（以下、単に回転変動又は軸荷重の変動という）を与えることが可能な試験機が必要となる。
【０００３】
そのような試験機として、従来から、インバータで電動機の駆動電流を制御することにより、回転変動（軸荷重の変動）を生じさせるものがある。しかし、このような試験機は設備が大型化し、また、コストもかなり大きなものとなっていた。
【０００４】
この点に関して、本願出願人は、前述の試験機よりもコストを低減できる回転変動試験機（動力伝達機構の耐久試験機）を提案している（特許文献１参照）。この特許文献１の回転変動試験機は、インバータによりモータの駆動電流を制御する従来の試験機に比べると安価ではあるものの、決まった回転変動（例えば、モータ回転数の２倍の回転変動）しか発生させることができないため、様々な実機の運転状態に対応した試験を行うことが困難である。
【０００５】
そこで、本願出願人は、より一層のコスト低減及び小型化を実現することができ、さらに、実機の運転状態に即した回転変動を発生させることが可能な、回転変動試験機（動力伝達機構の耐久試験機）を提案している（特許文献２参照）。この特許文献２の回転変動試験機は、第３プーリとしての偏心プーリ５及び第４プーリとしての偏心プーリ６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、当該偏心プーリ５、６は互いに同形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、第１プーリとしての駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを歯付ベルト１９によって縣架することにより互いに同期的に回転させている。
【０００６】
このため、例えば、偏心プーリ５、６の右方偏心状態（特許文献２の図１参照）の場合には、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂに、右方に偏った偏心プーリ６によって押し当てられることにより、張力２４が増大する（図３参照）。一方、伝動ベルト４の張り側部分４ａには、右方に偏った偏心プーリ５によって押し当てられることにより、張力２５が増大する（図３参照）。ここで、偏心プーリ５、６が右方偏心状態にあるため、偏心プーリ６によって押し当てられることにより弛み側部分４ｂのベルトの長さが長くなる。一方、偏心プーリ５は、張り側部分４ａから遠ざかるので張り側部分４ａのベルトの長さは短くなる。その結果、従動プーリ３は、弛み側部分４ｂ及び張り側部分４ａのベルトの長さの変化分（弛み側部分４ｂ＞張り側部分４ａ）、逆回転方向へ回転することになる。また、偏心プーリ５、６の左方偏心状態（特許文献２の図２参照）の場合には、偏心プーリ５、６が左方偏心状態にあるため、偏心プーリ５によって押し当てられることにより張り側部分４ａのベルトの長さが長くなる。一方、偏心プーリ６は、弛み側部分４ｂから遠ざかるので弛み側部分４ｂのベルトの長さは短くなる。その結果、従動プーリ３は、弛み側部分４ｂ及び張り側部分４ａのベルトの長さの変化分（弛み側部分４ｂ＜張り側部分４ａ）、回転方向へ回転することになる。このように、偏心プーリ５、６の回転に伴って、伝動ベルト４の従動プーリ３の位置における位置が変動する。すなわち、従動プーリ３の回転変動となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
もっとも、従来の偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、互いに重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対してズレ（以下、位相差）がないように配置されている（回転角が同じく同位相となっている）。そのため、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強く（弱く）なるタイミングとが一致し、伝動ベルト４にかかる張力変動が単調なものとなるに伴い従動プーリ３にかかる軸荷重も単調なものとなっている。このため、実機のような複雑なベルトの張力変動を任意に従動プーリ３に与えることは出来なかった。従って、実機の運転時のように従動プーリ３に軸荷重の変動を任意に与えて耐久試験を行うには、不十分であった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、実機の複雑な運転状態に即したベルト張力変動を任意に従動プーリに与えることが可能な動力伝達機構の耐久試験機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、駆動側の第１プーリ及び従動側の第２プーリと、前記第１プーリと前記第２プーリとに亙って懸架された伝動ベルトと、前記伝動ベルトの張り側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化する第３プーリと、前記第３プーリと同形状であり、前記伝動ベルトの弛み側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、前記第３プーリに対して所定の位相差を付けて配置された第４プーリと、前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる回転連動手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、例えば、伝動ベルトの張り側部分が、第３プーリによって押し当てられることにより増大する張力が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルトの弛み側部分が、第３プーリに対して所定の位相差を有する第４プーリによって押し当てられることにより増大する張力が最も強く（弱く）なるタイミングとがずれることになる。即ち、伝動ベルトの弛み側部分が第４プーリにより内側に押圧される量が増え（減り）、弛み側部分の張力が強く（弱く）なるのに伴い、伝動ベルトの張り側部分が第３プーリにより内側に押圧される量が増え（減り）、張り側部分の張力が強く（弱く）なる場合が生じる。そのため、従来よりも第２プーリにかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような耐久試験機を与えることができる。
【００１１】
また、第２プーリにかかる軸荷重の強弱は、位相差を任意に設定することによって調節することができ、もって、第２プーリの軸荷重の強弱を任意に与えることができる。そして、上述の位相差を調整することにより、試験プーリとなる第２プーリに、従来より実機の運転時に近い状態の軸荷重の変動を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【００１２】
第２の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形状のプーリであって、その中心と回転中心がずれるように配置された偏心プーリであることを特徴とするものである。
【００１３】
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが円形状の偏心プーリであることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルトへの張力の増減が周期的に滑らかに変動し、第２プーリに滑らかに軸荷重の変動（回転変動）を与えることができる。
【００１４】
第３の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形の形状から一部を切り欠いた形状のプーリであることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが円形の形状から一部を切り欠いた形状であることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、第３プーリ及び第４プーリの円形の形状から一部を切り欠いた形状部と伝動ベルトとが当接した場合に、伝動ベルトへの張力の増減が周期的に変動し、第２プーリに軸荷重の変動を与えることができる。
【００１６】
第４の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１の発明において、前記第３プーリ及び前記第４プーリは、玉子型形状のプーリであることを特徴とするものである。
【００１７】
この構成によれば、第３プーリ及び第４プーリが玉子型形状であることから、第３プーリ及び第４プーリの連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルトへの張力の増減が周期的に変動し、第２プーリに軸荷重の変動を与えることができる。
【００１８】
第５の発明の動力伝達機構の耐久試験機は、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記第１プーリと前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる同期回転手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１９】
この構成によれば、第１プーリと第３プーリ及び第４プーリの回転数比を任意の値に設定して、第１プーリの回転数の任意倍の軸荷重の変動を第２プーリに生じさせることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第３プーリ及び第４プーリに位相差（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、第２プーリにかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができる。また、第２プーリにかかる軸荷重の強弱は、位相差を任意に設定することにより調整することができ、もって、第２プーリの軸荷重の強弱を任意に発生させることができる。そして、上述の位相差を調整することにより、試験プーリとなる第２プーリに、従来より実機の運転時に近い状態の耐久試験を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る動力伝達機構の耐久試験機１（偏心プーリの右方偏心状態）の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る動力伝達機構の耐久試験機１（偏心プーリの左方偏心状態）の概略構成図である。
【図３】従来の回転変動試験機（特許文献２）の概略構成図である。
【図４】変更形態１に係る動力伝達機構の耐久試験機の概略構成図である。
【図５】変更形態２に係る動力伝達機構の耐久試験機の概略構成図である。
【図６】変更形態３に係る動力伝達機構の耐久試験機の概略構成図である。
【図７】従動プーリ３の回転（回転角度）に伴う従動プーリ３の軸荷重の変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１は、駆動プーリ２（第１プーリ）と、従動プーリ３（第２プーリ）と、駆動プーリ２と従動プーリ３に亙って懸架された伝動ベルト４と、伝動ベルト４の背面（外面）にそれぞれ当接する偏心プーリ５（第３プーリ）及び偏心プーリ６（第４プーリ）と、駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを同期的に回転させる歯付ベルト１９（同期回転手段）とを備えている。
【００２３】
駆動プーリ２は、図示しない駆動モータにより回転駆動される駆動軸１０に取り付けられており、図１の矢印方向（時計回りの方向）に回転する。駆動軸１０には２つの偏心プーリ５、６を回転駆動するためのプーリ１２が同軸状に設けられている。また、従動プーリ３は、所望の軸荷重（回転変動）を受けた状態で行われる耐久試験等の対象となるプーリであり、従動軸１１に回転自在に支持されている。尚、駆動プーリ２は従動プーリ３よりも径が大きくなっている。
【００２４】
伝動ベルト４は、駆動プーリ２の回転を従動プーリ３に伝達できるものであればどのような種類のベルトでもよいが、その中でも、Ｖリブドベルトや平ベルトなどが好適に用いられる。そして、駆動プーリ２が駆動モータにより回転駆動されると、その回転により伝動ベルト４が駆動されるとともに、従動プーリ３が伝動ベルト４の走行に伴って図１の矢印方向（時計回りの方向）に従動回転する。
【００２５】
２つの偏心プーリ５、６は、それぞれ、回転軸１５、１６に連結された円形のプーリである。また、偏心プーリ５の中心Ｃ１はその回転中心Ｃ３（回転軸１５の軸心）から距離ｅ（以下、偏心量ｅ）だけずれており、また、偏心プーリ６の中心Ｃ２もその回転中心Ｃ４（回転軸１６の軸心）から偏心量ｅだけずれている。従って、２つの偏心プーリ５、６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、２つの偏心プーリ５、６は同じ形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、それらの回転中心からの偏心量ｅも等しくなっている。また、図１及び図２に示すように、偏心プーリ５は、偏心プーリ６に対して所定の位相差θを付けて配置されている（偏心プーリ５及び偏心プーリ６を重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対して、位相差θだけズレるように配置されている。）。なお、位相差θを、１０°〜３０°に調整して設定するとより実機の運転時に近い軸荷重を従動プーリ３に与えることができる。もちろん、位相差θは、０°〜３６０°に調整して設定してもよい。
【００２６】
一方の偏心プーリ５は、伝動ベルト４の張り側部分４ａ（駆動プーリ２よりもベルト走行方向上流側に位置する部分）の背面（外側の面）に外側から当接している。また、他方の偏心プーリ６は、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂ（駆動プーリ２よりもベルト走行方向下流側に位置する部分）の背面に外側から当接している。
【００２７】
２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６にはこれら回転軸１５、１６を同期的に回転駆動するための２つのプーリ１７、１８がそれぞれ同軸状に設けられている。また、駆動軸１０に設けられたプーリ１２と２つの回転軸１５、１６にそれぞれ設けられた２つのプーリ１７，１８に亙って歯付ベルト１９が懸架されており、駆動軸１０と２つの回転軸１５、１６が歯付ベルト１９で連結されている。従って、駆動軸１０の回転が、歯付ベルト１９を介して、２つの偏心プーリ５、６に伝達されることになり、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６が同期的に回転する。即ち、偏心プーリ５と偏心プーリ６とが、位相差θを維持したまま同期的に回転することになる。尚、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６を同期的に回転させる同期回転手段として、前述の歯付ベルトの代わりに、摩擦係数の高いベルトや、あるいは、チェーンを用いることもできる。また、駆動プーリ２の駆動軸１０と２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６が、ベルトやチェーン等により連結されていなくてもよい。つまり、２つの偏心プーリ５、６が個別に接続された回転連動手段としての駆動モータ等により、駆動プーリ２とは別個に同期的に回転駆動されてもよい。
【００２８】
以上説明した動力伝達機構の耐久試験機１によれば、従来の回転変動試験機（特許文献２参照）に比べて次のような動作に伴った効果が得られる。
【００２９】
図３に示すように、従来の回転変動試験機（特許文献２参照）においては、第３プーリとしての偏心プーリ５及び第４プーリとしての偏心プーリ６の外周の回転中心Ｃ３、Ｃ４からの距離はそれぞれ連続的に変化している。また、当該偏心プーリ５、６は互いに同形状（同径の円形状）に形成されており、さらに、第１プーリとしての駆動プーリ２と偏心プーリ５と偏心プーリ６とを歯付ベルト１９によって縣架することにより互いに同期的に回転させている。
【００３０】
このため、例えば、偏心プーリ５、６の右方偏心状態（特許文献２の図１参照）の場合には、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂに、右方に偏った偏心プーリ６によって押し当てられることにより、張力２４が増大する（図３参照）。一方、伝動ベルト４の張り側部分４ａには、右方に偏った偏心プーリ５によって押し当てられることにより、張力２５が増大する（図３参照）。ここで、偏心プーリ５、６が右方偏心状態にあるため、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大した張力２４は、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大した張力２５よりも大きくなる。その結果、従動プーリ３は、逆回転方向へのベルト荷重が作用して回転することになる。
【００３１】
また、偏心プーリ５、６の左方偏心状態（特許文献２の図２参照）の場合には、偏心プーリ５、６が左方偏心状態にあるため、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大した張り側部分４ａへの張力は、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大した弛み側部分４ｂへの張力よりも大きくなる。その結果、従動プーリ３は、回転方向へのベルト荷重が作用して回転することになる。このように、偏心プーリ５、６の回転に伴って、伝動ベルト４に張力変動を与え、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えている。
【００３２】
もっとも、従来の偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、互いに重ね合わせた時に、偏心プーリ５の回転中心Ｃ３から中心Ｃ１を通る線分が、偏心プーリ６の回転中心Ｃ４から中心Ｃ２を通る線分に対してズレ（位相差）がないように配置されている（回転角が同じく同位相となっている）。そのため、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱く（強く）なるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強く（弱く）なるタイミングとが一致し、伝動ベルト４にかかる張力変動が単調なものとなるに伴い従動プーリ３にかかる軸荷重も単調なものとなっている。このため、実機のような複雑なベルトの張力変動を任意に従動プーリ３に与えることは出来なかった。従って、実機の運転時のように従動プーリ３に軸荷重の変動を任意に与えて耐久試験を行うには、不十分であった。
【００３３】
そこで、偏心プーリ５と偏心プーリ６との間に所定の位相差θを付けた本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１によれば、例えば、図１に示すように、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることにより増大する張力２１が最も弱くなるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ５に対して位相差θを有する偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も強くなるタイミングとが位相差θ分だけずれることになる。即ち、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが偏心プーリ６により内側に押圧される量が増え、弛み側部分４ｂの張力が強くなるのに伴い、伝動ベルト４の張り側部分４ａが偏心プーリ５により内側に押圧される量が増え、張り側部分４ａの張力が強くなる場合が生じる。そのため、従来よりも従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。
【００３４】
また、図２に示すように、伝動ベルト４の張り側部分４ａが、偏心プーリ５によって押し当てられることによりに増大する張力２１が最も強くなるタイミングと、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが、偏心プーリ５に対して位相差θを有する偏心プーリ６によって押し当てられることにより増大する張力２０が最も弱くなるタイミングとが位相差θ分だけずれることになる。即ち、伝動ベルト４の弛み側部分４ｂが偏心プーリ６により内側に押圧される量が減り、弛み側部分４ｂの張力が弱くなるのに伴い、伝動ベルト４の張り側部分４ａが偏心プーリ５により内側に押圧される量が減り、張り側部分４ａの張力が弱くなる場合が生じる。そのため、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機のような複雑な回転条件を与えることができる。
【００３５】
このように、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に付けることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【００３６】
尚、伝動ベルト４の張力が変動したときには、従動プーリ３だけでなく、駆動プーリ２にも軸荷重（回転変動）が生じる。ここで、駆動プーリ２と従動プーリ３の軸荷重（回転変動）は、駆動軸１０と従動軸１１の回転慣性力の逆比で発生する。そのため、従動プーリ３に主体的に軸荷重を生じさせるためには、駆動軸１０の回転慣性モーメントを従動軸１１の回転慣性モーメントに対して十分に大きくすることが好ましい（例えば、１０倍以上）。本実施形態の動力伝達機構の耐久試験機１においては、駆動プーリ２の径が従動プーリ３の径よりも大きいことから、駆動軸１０の回転慣性モーメントは従動軸１１の回転慣性モーメントよりも大きくなっているが、さらに、駆動軸１０にフライホイールを取り付けるなどして、駆動軸１０の回転慣性モーメントをさらに大きくしてもよい。
【００３７】
また、偏心プーリ５及び偏心プーリ６は、円形状のプーリであって、その中心と回転中心がずれるように配置された偏心プーリであることから、偏心プーリ５及び偏心プーリ６の連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルト４への張力の増減が周期的に滑らかに変動し、従動プーリ３に滑らかに軸荷重の変動（回転変動）を与えることができる。
【００３８】
また、偏心プーリ５の径や偏心量ｅを変更することにより、従動プーリ３により実機の運転時に近い状態の大きさの回転条件をつけることが可能となる。
【００３９】
さらに、駆動軸１０に設けられたプーリ１２と、偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６に設けられたプーリ１７、１８とが歯付ベルト１９等により連結されており、駆動プーリ２と偏心プーリ５、６とが同期的に回転するように構成されている。そのため、３つのプーリ１２、１７、１８の径の比を適切に設定することにより、駆動軸１０の回転数の任意倍の軸荷重（回転変動）を従動プーリ３に与えることができる。つまり、実機の運転状態に即した軸荷重を従動プーリ３に与えることができるようになる。
【００４０】
次に、上記で説明した従動プーリ３の軸荷重の変化の一例を図７に基づいて説明する。図７は、従動プーリ３の回転（回転角度）に伴う従動プーリ３の軸荷重の変化を示す説明図である。なお、横軸は、従動プーリ３の回転角度を示している。また、縦軸は、従動プーリ３の軸荷重を示している。なお、本実施形態では、位相差θを１８．７°としたものを使用している。
【００４１】
図７に示すように、位相差θを付けた従動プーリ３の軸荷重の変化（実線３４）は、従来の位相差θがない場合の軸荷重の変化（破線３３）に比べて、ピーク時の軸荷重が小さくなるとともに、ピーク時付近の軸荷重の変化が滑らかになる。即ち、従動プーリ３に、従来よりも、ピーク時の軸荷重が弱く、ピーク時付近の軸荷重の変化が滑らかにするような軸荷重を与えることができる。なお、ピーク時の軸荷重の強弱及びピーク時付近の軸荷重の変化の滑らかさは、位相差θを任意に設定することで調整することができる。
【００４２】
このように、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（実施例では、１８．７°）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、従動プーリ３に実機の運転のような複雑な強弱を付けた軸荷重を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に付けることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより（例えば、１０°〜３０°）、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【００４３】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００４４】
軸荷重を付与するための第３プーリと第４プーリは、ともに円形状の偏心プーリである必要は必ずしもなく、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化しているものであれば、種々の構成のものを採用することができる。例えば、図４に示すように、第３プーリ及び第４プーリを、円形の形状から一部を切り欠いた形状の切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６としてもよい（変更形態１）。
【００４５】
これによれば、切り欠きプーリ５５（第３プーリ）及び切り欠きプーリ５６（第４プーリ）が円形の形状から一部を切り欠いた形状であることから、切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６の連動した回転に伴って、切り欠きプーリ５５及び切り欠きプーリ５６の円形の形状から一部を切り欠いた形状部と伝動ベルト４とが当接した場合に、伝動ベルト４への張力の増減が周期的に変動し、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えることができる。
【００４６】
また、例えば、図５に示すように、第３プーリ及び第４プーリを、玉子型形状の玉子型プーリ６５及び玉子型プーリ６６としてもよい（変更形態２）。
【００４７】
これによれば、玉子型プーリ６５（第３プーリ）及び玉子型プーリ６６（第４プーリ）が玉子型形状であることから、玉子型プーリ６５及び玉子型プーリ６６の連動した回転に伴って、これらに当接する伝動ベルト４への張力の増減が周期的に変動し、従動プーリ３に軸荷重の変動を与えることができる。
【００４８】
あるいは、図示しないが、第３プーリ及び第４プーリを円形や玉子型よりも急峻な立ち上がり面を有するプーリとしてもよい。これによれば、従動プーリ３に急激な軸荷重の変動（例えば、のこぎり状波形の軸荷重）を与えることが可能となる。
【００４９】
また、図６に示すように、偏心プーリ５、６は、伝動ベルト４の内面に当接するように配置されていてもよい（変更形態３）。この構成でも、偏心プーリ５及び偏心プーリ６に位相差θ（任意の位相差）を付けることにより、従来よりも、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱を複雑なものとすることができ、実機の運転のような複雑な回転条件を与えることができる。また、従動プーリ３にかかる軸荷重の強弱は、位相差θを任意に設定することにより調整することができ、もって、従動プーリ３の軸荷重の強弱を任意に与えることができる。そして、上述の位相差θを調整することにより、試験プーリとなる従動プーリ３に、従来より実機の運転時に近い状態の回転条件を与えて耐久試験を行うことができるようになる。
【００５０】
また、本実施形態では、駆動軸１０の回転が、同期回転手段としての歯付ベルト１９を介して、２つの偏心プーリ５、６に伝達されることになり、駆動プーリ２と２つの偏心プーリ５、６が同期的に回転するようにしているが、駆動プーリ２の駆動軸１０と２つの偏心プーリ５、６の回転軸１５、１６が、歯付ベルト１９等により連結されていなくてもよい。つまり、偏心プーリ５と偏心プーリ６とを同期的に回転させるものであればよい。例えば、２つの偏心プーリ５、６が個別に接続された回転連動手段としての駆動モータ等により、駆動プーリ２とは別個に同期的に回転駆動されてもよい。また、２つの偏心プーリ５、６に亙ってベルト等を懸架して一方の偏心プーリ（例えば、偏心プーリ５）の回転軸に設けた駆動モータ等により、他方の偏心プーリ（例えば、偏心プーリ６）を同期的に回転駆動させてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 動力伝達機構の耐久試験機
２ 駆動プーリ（第１プーリ）
３ 従動プーリ（第２プーリ）
４ 伝動ベルト
４ａ 張り側部分
４ｂ 弛み側部分
５ 偏心プーリ（第３プーリ）
６ 偏心プーリ（第４プーリ）
１０ 駆動軸
１５ 回転軸
１６ 回転軸
１７ プーリ
１８ プーリ
１９ 歯付ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特公平４−７３７３７号公報
【特許文献２】特開２００７−２８５８３６号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側の第１プーリ及び従動側の第２プーリと、
前記第１プーリと前記第２プーリとに亙って懸架された伝動ベルトと、
前記伝動ベルトの張り側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化する第３プーリと、
前記第３プーリと同形状であり、前記伝動ベルトの弛み側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、前記第３プーリに対して所定の位相差を付けて配置された第４プーリと、
前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる回転連動手段と
を備えていることを特徴とする動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項２】
前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形状のプーリであって、その中心と回転中心がずれるように配置された偏心プーリであることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項３】
前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形の形状から一部を切り欠いた形状のプーリであることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項４】
前記第３プーリ及び前記第４プーリは、玉子型形状のプーリであることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項５】
前記第１プーリと前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる同期回転手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項１】
駆動側の第１プーリ及び従動側の第２プーリと、
前記第１プーリと前記第２プーリとに亙って懸架された伝動ベルトと、
前記伝動ベルトの張り側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、その外周の回転中心からの距離が連続的に変化する第３プーリと、
前記第３プーリと同形状であり、前記伝動ベルトの弛み側部分の内面と背面の一方に当接するとともに、前記第３プーリに対して所定の位相差を付けて配置された第４プーリと、
前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる回転連動手段と
を備えていることを特徴とする動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項２】
前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形状のプーリであって、その中心と回転中心がずれるように配置された偏心プーリであることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項３】
前記第３プーリ及び前記第４プーリは、円形の形状から一部を切り欠いた形状のプーリであることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項４】
前記第３プーリ及び前記第４プーリは、玉子型形状のプーリであることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構の耐久試験機。
【請求項５】
前記第１プーリと前記第３プーリと前記第４プーリとを同期的に回転させる同期回転手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の動力伝達機構の耐久試験機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１６９６０６（Ｐ２０１０−１６９６０６Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３８２１（Ｐ２００９−１３８２１）
【出願日】平成２１年１月２６日（２００９．１．２６）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２６日（２００９．１．２６）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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