(57)【要約】【課題】  ダイナモ等が定格負荷電流よりも低電流で駆動される条件下でのギアノイズ測定において、前記ダイナモ等を冷却する冷却装置のモータ騒音をより小さくして、供試体であるギア伝動装置のギアノイズの測定精度を高めることである。【解決手段】  擬似的な駆動装置である第１ダイナモＤ1と、同様の負荷装置である第２ダイナモＤ2及びディスクブレーキＢと、第１及び第２の各ポンプ駆動用モータＭ1,Ｍ2により第１及び第２の各ポンプＰ1,Ｐ2を駆動して冷却油を循環させ、前記各ダイナモＤ1,Ｄ2をそれぞれ冷却させる第１及び第２の各冷却ユニットＣ1,Ｃ2とを備え、変速機Ｇの入力側及び出力側を、前記第１ダイナモＤ1、及び第２ダイナモＤ2とディスクブレーキＢとにそれぞれ連結させて、ギアノイズを測定するギアノイズ測定装置Ａにおいて、前記各冷却ユニットＣ1,Ｃ2の第１及び第２の各モータＭ1,Ｍ2の回転数は、それぞれ前記各ダイナモＤ1,Ｄ2の電流に対応して変化するように、第１及び第２の各モータ用インバータＶｍ1,Ｖｍ2によってインバータ制御されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイナモ等で構成される擬似的な駆動装置と、同様の負荷装置と、モータの回転出力により冷却媒体を循環等させて、前記駆動装置及び負荷装置を冷却させる冷却装置とを備え、自動車用変速機等のギア伝動装置の入力側及び出力側を前記駆動装置及び前記負荷装置にそれぞれ連結させて、前記ギア伝動装置の作動中に発生するギアノイズを測定するための装置であって、
前記冷却装置のモータの回転数は、前記駆動装置及び負荷装置の電流に対応して変化するようにインバータ制御されていることを特徴とするギアノイズ測定装置。
【請求項２】
前記冷却装置のモータの回転数は、前記駆動装置及び負荷装置の設定時間内の平均電流を検出して、数段階で変化させることを特徴とする請求項１に記載のギアノイズ測定装置。
【請求項３】
前記負荷装置は、ギア伝動装置の出力軸に連結された連結軸に対して機械的回転負荷を与えるブレーキ装置と、前記連結軸に対して電気的回転負荷を与えるダイナモとで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のギアノイズ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナモ（発電動機）等を擬似的な駆動装置や負荷装置として、これに連結される例えば自動車の変速機等のギアの作動中に発生するギアノイズをベンチ上で測定するギアノイズ測定装置に係り、特に前記ダイナモを冷却する冷却装置による騒音を低減して、供試体であるギア伝動装置のギアノイズの測定精度を高めた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の変速機等のようなギア伝動装置において、その駆動中に体感される騒音を検知し、前記ギアノイズを測定する従来構成の装置について、本発明に係る図１を援用して説明する。ギアノイズ測定装置Ａ’の変速機Ｇの入力軸１は、軸受ユニット３及び第１トルク計Ｔ1を介して、擬似的な駆動装置である第１ダイナモＤ1と連結され、変速機Ｇの出力軸５は、第２トルク計Ｔ2を介して、擬似的な負荷装置であるディスクブレーキＢ及び回転力吸収用の第２ダイナモＤ2と連結されている。また、図４の従来の単線接続図に示されるとおり、駆動用の前記第１ダイナモＤ1は、トランス１２及びコンバータ１３を介して、商用電源１１と接続される第１ダイナモ用インバータＶｄ1により制御された回転数で駆動回転し、第２ダイナモＤ2は、同様に接続される第２ダイナモ用インバータＶｄ2により制御された回転数で駆動回転しようとし、該第２ダイナモＤ2による電気的負荷トルク〔Ｌ2(ｄ）〕を作用させ、前記ディスクブレーキＢによる機械的負荷トルク〔Ｌ2(ｂ）〕と合わせて、変速機Ｇに対して設定された負荷トルク（Ｌ2）を作用させる〔但し、Ｌ2＝Ｌ2(ｂ)＋Ｌ2(ｄ)であって、該負荷トルク（Ｌ2）は、第２トルク計Ｔ2で検出される〕。これにより、入力側の前記第１ダイナモＤ1と出力側の第２ダイナモＤ2とを通電し、前記ディスクブレーキＢを所定条件で作動させ、前記負荷トルク（Ｌ2）を負荷して変速機Ｇを回転駆動すると、該変速機Ｇの出力側に所定の減速比の回転動力が伝達され、該回転動力は、第２ダイナモＤ2に吸収される。また、６は、騒音計であって、変速機Ｇのケーシングの外側の複数箇所に設置されたマイクロホン７によって、変速機Ｇの近傍にて発生する騒音を検出し、これを検知可能な構成となっている。なお、８は、各回転軸を連結するカップリングであって、９は、供試体である変速機Ｇの取付台である。
【０００３】
そして、第１冷却ユニットＣ1は、通電状態の入力側の第１ダイナモＤ1を油冷する装置であって、冷却油は、第１ポンプ駆動用（冷却ユニットＣ1用）モータＭ1により第１ポンプＰ1を回転させて、第１ダイナモＤ1のケーシングに設けられた冷却油通路に対して冷却油を循環させて、前記ケーシングを冷却させる。第１冷却ユニットＣ1による冷却能力は、第１ポンプ駆動用モータＭ1の回転数に依存するので、入力側の前記ユニットＣ1としては、変速機Ｇの出力側にて作用する所定の負荷トルク(Ｌ2)の大きさを踏まえて、これを所定の入力回転数で駆動する第１ダイナモＤ1の発熱を放熱するのに十分な回転数を出力する第１ポンプ駆動用モータＭ1を備えたものが選定される。また、第２冷却ユニットＣ2も、第２ダイナモＤ2用の同様のユニットであって、その第２ポンプ駆動用モータＭ2として、同様の仕様のものが選定される。即ち前記所定の負荷トルク及び入力回転数を変速機Ｇに係る定格負荷トルク〔Ｌ2(ｄ）〕及び定格回転数として、これらに対応する定格負荷電流が通電された状態の第１ダイナモＤ1及び第２ダイナモＤ2が適宜放熱されるように、前記各冷却ユニットＣ1,Ｃ2の各ポンプ駆動用モータＭ1,Ｍ2は、それぞれの所定の回転数を維持すべく直接に商用電源１１に接続されている。これにより、第１及び第２の各ポンプ駆動用モータＭ1,Ｍ2には、該商用電源１１によるほぼ一定の電力が供給され、それぞれに接続される前記各ポンプＰ1，Ｐ2は、ほぼ一定の回転数〔Ｓ1(ｐ),Ｓ2(ｐ）〕で駆動される。
【０００４】
そして、発生騒音の測定時には、変速機Ｇに入力される第１ダイナモＤ1の出力トルクや変速機Ｇから出力されるトルクを、前記第１及び第２の各トルク計Ｔ1,Ｔ2で必要に応じて検知しながら、変速機Ｇに取付けられたマイクロホン７にて検出される騒音を検知する。ここで、本来確認すべきギアの作動中に発生するギアノイズを測定する方法として、騒音検出値の周波数対音圧レベルの関係を測定したり、この音圧レベルを更にギアの回転数でトラッキングしながら評価する方法がある。例えば従来のノイズ測定方法（特許文献１）では、ギアノイズの影響要因がギアの噛合以外の部分にあるにもかかわらず、ギア関連部分の対策に終始してギアノイズの低減に苦慮するといった非能率を避けるために、変速機Ｇと近接する位置での騒音の検出に加えて、ギアが回転する時の速度むらを検出し、発生騒音中の特定のノイズ成分の発生要因を、ギアの伝達誤差の影響を受ける要因と、ギアの伝達誤差以外の要因とに層別して、目的の前記ギアノイズを測定する方法が記載されている。この場合には、変速機Ｇは、必ずしも定格回転数で駆動されるとは限らず、第１ダイナモＤ1の入力回転数を順次変動させながらギアの回転数を変化させてギアノイズの測定を行う。
【特許文献１】特許第3478275号公報
【０００５】
また、ギアノイズ測定中にマイクロホン７にて検出される騒音には、前記ギアノイズに加えて、その測定環境に係る周囲騒音も含まれており、該周囲騒音には、第１及び第２の各冷却ユニットＣ1,Ｃ2を構成する前記各ポンプ駆動用モータＭ1,Ｍ2、及び前記各ポンプＰ1,Ｐ2の回転数に係る騒音が含まれている。そして、前記定格負荷トルク（Ｌｄ）が負荷された変速機Ｇが定格回転数にて定格駆動される時に、ギアノイズ測定装置Ａ’から実際に発生する騒音は、前記ギアノイズを測定する妨げになるほど大きく、特に前記一定回転数〔Ｓ1(ｐ),Ｓ2(ｐ）〕で駆動される前記各ポンプＰ1,Ｐ2から発生する騒音が大きいことがこの一因であって、従って、騒音測定の際には然るべき防音対策を要していた。また、負荷トルク一定〔例えば定格負荷トルク（Ｌｄ）〕条件下で、図５に示されるように、第１ダイナモＤ1の負荷電流を、〔Ｉ11(ｄ),Ｉ1(ｄ),Ｉ12(ｄ）〕の順に段階的に変動させて〔但し、Ｉ11(ｄ)＜Ｉ12(ｄ)＜Ｉ1(ｄ)〕、上述したようにギアの回転数をトラッキングしながら発生騒音を検知する場合がある。この条件で定格負荷電流〔Ｉ1(ｄ)〕より少ない負荷電流〔Ｉ11(ｄ),Ｉ12(ｄ）〕を第１ダイナモＤ1に通電して、入力回転数を変化させながら変速機Ｇを駆動すると、第１ダイナモＤ1に通電される負荷電流が、定格駆動時のそれよりも少ない負荷電流〔Ｉ11(ｄ),Ｉ12(ｄ）〕の通電時には、これを冷却する能力が減少しても差支えないにもかかわらず、商用電源１１と直接に接続される第１ポンプ駆動用モータＭ1の回転数は変化せず、前記定格駆動時と同様に、第１ポンプＰ1を一定回転数〔Ｓ1(ｐ)〕で駆動する。また、出力側の第２ダイナモＤ2についても同様に第２ポンプＰ2が駆動される。測定される騒音値には、本来の供試体であるギア伝動装置のギアノイズの騒音値に加えて、試験環境に係る周囲騒音の騒音値が含まれることとなるが、従来の測定装置では、後者の騒音値の割合が大きくなるため、測定精度が低下するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ダイナモ等が定格負荷電流よりも低電流で駆動される条件下でのギアノイズ測定において、前記ダイナモ等を冷却する冷却装置のモータ騒音をより小さくして、供試体であるギア伝動装置のギアノイズの測定精度を高めることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために請求項１の発明は、ダイナモ等で構成される擬似的な駆動装置と、同様の負荷装置と、モータの回転出力により冷却媒体を循環等させて、前記駆動装置及び負荷装置を冷却させる冷却装置とを備え、自動車用変速機等のギア伝動装置の入力側及び出力側を前記駆動装置及び前記負荷装置にそれぞれ連結させて、前記ギア伝動装置の作動中に発生するギアノイズを測定するためのギアノイズ測定装置であって、前記冷却装置のモータの回転数は、前記駆動装置及び負荷装置の電流に対応して変化するようにインバータ制御されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、キアノイズ測定装置を構成する駆動装置及び負荷装置の各冷却装置のモータの回転数は、駆動装置及び負荷装置の作動時における回転数に対応した電流となるようにインバータ制御されている。これにより、その時の駆動装置及び負荷装置の電流に対して冷却装置のモータは適正回転数で回転して適正冷却されて、過剰冷却されない構成にできる。このことは、従来のように冷却装置のモータが定速回転する構成に比較して、特に駆動装置及び負荷装置の低速負荷時において、冷却装置のモータの回転による騒音を抑制できることを意味する。よって、供試体の発生騒音に対する周囲騒音の割合を小さくできて、供試体であるギア伝動装置のギアノイズの測定精度が高められる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記冷却装置のモータの回転数は、前記駆動装置及び負荷装置の設定時間内の平均電流を検出して、数段階で変化させることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、駆動装置及び負荷装置の設定時間内の平均電流を検出して、数段階で変化させることにより、実質的には、駆動装置及び負荷装置の電流に対応させて、冷却装置のモータの回転数を変化させたこととなって、供試体の発生騒音に対する周囲騒音の割合を減少できて、測定精度が高められる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記負荷装置は、ギア伝動装置の出力軸に連結された連結軸に対して機械的回転負荷を与えるブレーキ装置と、前記連結軸に対して電気的回転負荷を与えるダイナモとで構成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用効果に加えて、負荷装置がダイナモのみの構成に比較して、ダイナモの容量を小さくできるので、負荷装置の一方を構成するダイナモの冷却装置の容量も小さくできる。その結果、冷却装置を作動させるモータの容量を小さくできて、モータの発生騒音を抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、キアノイズ測定装置を構成する駆動装置及び負荷装置の各冷却装置のモータの回転数は、駆動装置及び負荷装置の作動時における電流に対応した回転数となるようにインバータ制御されていて、その時の駆動装置及び負荷装置の電流に対して冷却装置のモータは適正回転数で回転して適正冷却されて、過剰冷却されない構成であるので、特に駆動装置及び負荷装置の低速負荷時において、冷却装置のモータの回転による騒音を抑制できる。よって、供試体の発生騒音に対する周囲騒音の割合を小さくできて、供試体であるギア伝動装置のギアノイズの測定精度が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施形態のギアノイズ測定装置Ａは、第１及び第２の各ポンプ駆動用モータＭ1,Ｍ2が、それぞれ第１及び第２の各モータ用インバータＶｍ1,Ｖｍ2で制御された回転数で駆動される点で、従来の前記測定装置Ａ’と異なる構成の装置である。図２に示されるように、第１駆動ポンプ用モータＭ1は、トランス１２を介して商用電源１１に接続された第１モータ用インバータＶｍ1に接続されている。該第１モータ用インバータＶｍ1により変換させた交流電源の周波数は、第１ダイナモ用インバータＶｄ1に流れる電流、即ち第１ダイナモＤ1の負荷電流の二乗に比例して変化するように制御してある。即ち、第１ダイナモＤ1の負荷が大きくなって流れる電流が多くなれば、この電流の大きさに比例して段階的に変化する周波数の交流電力により第１ポンプ駆動用モータＭ1が駆動されて、第１ポンプＰ1を駆動するので、第１ポンプＰ1の吐出油量は、第１ダイナモＤ1の負荷にほぼ比例することになる。第１ダイナモ用インバータＶｄ1に流れる電流の検出は、例えば１分間の平均を検出して、５段階に行うようにする。これにより、第１ポンプＰ1の吐出油量は、第１ダイナモＤ1の負荷にほぼ比例することとなって、負荷が小さい場合には、第１ポンプＰ1の回転数も小さくなって、発生騒音も小さくなる結果、第１ポンプＰ1による周囲騒音が前記ギアノイズに与える悪影響を抑制でき、その測定精度が高まる。
【００１５】
図３は、本実施形態のギアノイズ測定装置Ａによる変速機Ｇの回転数変化を伴うギアノイズ測定時において、第１ダイナモＤ1の電流及び第１ポンプＰ1の回転数変化を示すグラフである。図示されるとおり、従来例と同様に、第１ダイナモＤ1の電流を〔Ｉ11(ｄ), Ｉ1(ｄ),Ｉ12(ｄ）〕の順に段階的に変動させて発生騒音を検知すると、上述した作用により、第１モータ用インバータＶｍ1から第１ポンプ駆動用モータＭ1に出力される交流電源の周波数が、第１ダイナモＤ1の負荷電流の変動に応じて３段階に変換され、該モータＭ1の回転数、及びこれに駆動される第１ポンプＰ1の回転数もこれに追従して、〔Ｓ11(ｐ),Ｓ1(ｐ),Ｓ12(ｐ）〕の順に３段階に変動する。
【００１６】
また、出力側の第２ダイナモＤ2についても、入力側の第１ダイナモＤ1と同様に第２モータ用インバータＶｍ2を第２ポンプ駆動用モータＭ2に接続することによって、第２ポンプＰ2の回転数を同様に制御できる。前記ギアノイズを測定するためには、周囲騒音を含むノイズ測定時の検出騒音が「６０ｄＢ」以下であることが要求されている。本実施形態のギアノイズ測定装置Ａにおいて、前記各ダイナモＤ1,Ｄ2の電流を下げた状態での発生騒音を検知するべく〔例えば、電流Ｉ11(ｄ),Ｉ12(ｄ）〕、定格負荷電流よりも少ない電流がこれらに通電される時には、前記各ポンプＰ1,Ｐ2の回転数も少なくなって〔例えば、回転数Ｓ11(ｐ),Ｓ12(ｐ）〕、これらによる周囲騒音が低減され、この際の検出騒音は基準値である６０ｄＢを下回り、従来構成と同じギアノイズ測定条件下で要した防音装置が不要となった。
【００１７】
また、上述した実施形態では、第１及び第２の各ダイナモＤ1,Ｄ2の冷却装置として、冷却油を前記各ポンプＰ1,Ｐ2で循環させて油冷する冷却ユニットＣ1,Ｃ2について述べたが、替わりに空冷する装置でも実施可能であって、ファンを駆動するモータの回転数を、油冷の場合と同様にインバータ制御すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態のギアノイズ測定装置Ａに係る各機器の全体構成を示す図である。
【図２】同じく、全体の電気的な接続を示す単線接続図である。
【図３】同じく、変速機Ｇの回転数変化を伴うギアノイズの測定時において、第１ダイナモＤ1の電流及び第１ポンプＰ1の回転数の変化を示すグラフである。
【図４】従来構成のギアノイズ測定装置Ａ’に係る全体の電気的な接続を示す単線接続図である。
【図５】同じく、変速機Ｇの回転数変化を伴うギアノイズの測定時において、第１ダイナモＤ1の電流及び第１ポンプＰ1の回転数の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
Ａ，Ａ’：ギアノイズ測定装置
Ｂ：ディスクブレーキ（負荷装置）
Ｃ1,Ｃ2：第１及び第２の各冷却ユニット（冷却装置）
Ｄ1：第１ダイナモ（駆動装置）
Ｄ2：第２ダイナモ（負荷装置）
Ｇ：変速機（ギア伝動装置）
Ｍ1,Ｍ2：第１及び第２の各ポンプ駆動用モータ（冷却装置のモータ）
Ｖｍ1,Ｖｍ2：第１及び第２の各モータ用インバータ
【図１】
2006023244.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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