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トルク検量装置
説明

トルク検量装置

【課題】従来のトルク検量装置は、軸トルクメータの校正を行う場合に被試験機を取り外してから、軸ロック機構により軸トルクメータを固定しなければならず固定作業を手作業で行っていたため作業効率が悪かった。
【解決手段】トルク検量装置1は、被試験機を取り付けるカップリング6と、ダイナモメータ2の回転軸3の一端側に取り付けられ被試験機のトルクを計測する軸トルクメータ5と、ダイナモメータ5の回転軸の他端側に該ダイナモメータ5の校正をするための荷重負荷機構10と、を備えている。カップリング6に設けられた被試験機を取り付ける端面6aと軸トルクメータ5との間に軸ロック機構7の結合部22を設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダイナモメータのトルク検出に用いられる軸トルクメータの校正を行なう際に用いる検量アームに検量用の錘を取り付けて前記軸トルクメータの検量を行うトルク検量装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
前記トルク検量装置として、例えば、特許文献1が知られている。特許文献1においては、図8に示すように、トルク検量装置101は、ダイナモメータ102の回転軸103の一端側にカップリング104、軸トルクメータ105、カップリング106を介して被試験機107を接続して該被試験機107の各種性能試験等を行なう。
【0003】
また、前記軸トルクメータ105の検量は、前記カップリング106から被試験機107を取り外し、軸トルクメータ105の一端を軸ロック機構114で固定するとともに、前記ダイナモメータ102の回転軸103の他端側にカップリング等の接続・切断機構108を介して接続される荷重負荷機構115の検量アーム109に検量用の錘111を取り付けて軸トルクメータ105の検量を行う。なお、112はダイナモメータ102の揺動部102aの荷重を検出するロードセル、113は揺動部102aと軸トルクメータ105を結合するロック部材である。更に、軸トルクメータ105の校正を行なう場合はロードセル112を取り外して、前記ロック部材113を用いて校正作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−281247号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、前記従来のトルク検量装置には、次に述べるような問題点があった。(1)軸トルクメータ105の検量を行う場合に、軸ロック機構114を取り付けるためには、カップリング106から被試験機107を取り外さなければならなかった。
(2)軸ロック機構114による軸トルクメータ105を校正する作業を手作業で行なっていたために、作業効率が悪かった。特に、軸ロック機構114および荷重負荷機構115の着脱作業の効率が悪かった。
(3)前記被試験機107の取り外し作業や、軸ロック機構114による軸トルクメータ105の固定作業等の面倒な手作業が必要となるため、被試験機107の試験乃至軸トルクメータ105の検量を短時間で連続的に行なうことができなかった。
【0006】
本発明の目的は、前記従来のトルク検量装置の問題点を解決し、カップリングから被試験機を取り外すことなく、軸トルクメータの校正を行なうことのできるトルク検量装置を提供することにある。
【0007】
本発明の他の目的は、従来のような面倒な手作業を必要とせずに軸トルクメータの校正を自動で行なうことのできるトルク検量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1の発明は、被試験機を取り付けるカップリングと、ダイナモメータの回転軸の一端側に取り付けられ被試験機のトルクを計測する軸トルクメータと、前記ダイナモメータの回転軸の他端側に該ダイナモメータの校正をするための荷重負荷機構と、を備えたトルク検量装置において、
前記カップリングの前記被試験機を取り付ける端面と前記軸トルクメータとの間に軸ロック機構の結合部を設けた。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1に記載のトルク検量装置において、前記軸ロック機構を、前記軸トルクメータの軸に取り付けられていて外周面にスプラインを有する前記結合部と、該結合部のスプラインに噛合するスプラインを内周面に有するリング状部材と、該リング状部材を取り付けていて該リング状部材を前記結合部に噛合する位置と噛合を解除する位置との間で移動させる取付台と、該取付台を駆動する駆動操作機構と、で構成した。
【0010】
請求項3の発明は、請求項2に記載のトルク検量装置において、前記駆動操作機構を、ギヤドモータと、該ギヤドモータの回転を前記取付台の直進運動に変える送りネジおよびスクリューナットと、で構成した。
【0011】
請求項4の発明は、請求項2または請求項3に記載のトルク検量装置において、前記結合部を、前記被試験機を取り付けるカップリングの外周面にスプラインを設けることにより形成した。
【0012】
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のトルク検量装置において、前記ダイナモメータと荷重負荷機構の間に、両者を接続し、または接続を解除する接続・切断機構を介在させた。
【0013】
請求項6の発明は、請求項5に記載のトルク検量装置において、前記接続・切断機構を、前記ダイナモメータの回転軸に取り付けられたブレーキディスクと、前記荷重負荷機構側に取り付けられたキャリバーと、で構成した。
【発明の効果】
【0014】
(1)請求項1のトルク検量装置は、カップリングから被試験機を取り外すことなく、軸ロック機構で軸トルクメータの一端側をロックすることができる。
(2)請求項2のトルク検量装置は、駆動操作機構で取付台をスライドさせることにより結合部とリング状部材をスプライン結合させて、軸トルクメータをロックすることができる。また、この状態から、駆動操作機構で取付台を逆方向にスライドさせることにより結合部とリング状部材のスプライン結合を解除することができる。即ち、手作業ではなく、軸トルクメータの校正を行なう際の軸のロック又は解除を自動で行なうことができる。
(3)請求項3のトルク検量装置は、駆動操作機構を構成するギヤドモータのスイッチを入れて、ギヤドモータを一方向に回転させることにより前記取付台を一方向にスライドさせて、結合部とリング状部材をスプライン結合させることができる。また、ギヤドモータを他方向に回転させることにより前記取付台を他方向に移動させて結合部とリング状部材のスプライン結合を解除することができる。
(4)請求項4のトルク検量装置は、前記被試験機を取り付けるカップリングの外周面にスプラインを設けて結合部を形成したので、そのぶん部品点数を削減することができる。また、軸の長さを短くすることができる。
(5)請求項5のトルク検量装置は、前記ダイナモメータと荷重負荷機構の間に介在させた接続・切断機構により、必要に応じて両者を接続し、または接続を解除することができる。
(6)請求項6のトルク検量装置は、前記接続・切断機構を、ダイナモメータの回転軸に取り付けられたブレーキディスクと、荷重負荷機構側に取り付けられたキャリバーと、で構成したので、油圧等を利用することにより、接続および接続解除を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明のトルク検量装置の平面図。
【図2】本発明のトルク検量装置の正面図。
【図3】本発明のトルク検量装置の左側面図。
【図4】本発明のトルク検量装置の右側面図。
【図5】図2の要部の拡大図。
【図6】A,Bは接続・切断機構の断面図。
【図7】荷重負荷機構を示し、Aは検量アームに錘の荷重を掛けない状態の正面図、Bは同断面図、Cは検量アームに第1の錘の荷重を掛けている状態の断面図、Dは検量アームに第1,第2の錘の荷重を掛けている状態の断面図、Eは検量アームに第1,第2,第3の錘の荷重を掛けている状態の断面図。
【図8】従来例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1〜図4に示すように、トルク検量装置1は、ダイナモメータ2の回転軸3の一端側にカップリング4を介して軸の一端側を接続された軸トルクメータ5の他端側に他のカップリング6を介して被試験機(図示省略)を接続して該被試験機の試験を行なう。また、前記軸トルクメータ5の一端側を、後に詳しく説明す軸ロック機構7により回転不可能に固定し、且つ前記ダイナモメータ2の回転軸の他端側に、後に詳しく説明する接続・切断機構8を介して接続される検量アーム9の先端に荷重負荷機構10の検量用の錘11を取り付けて前記軸トルクメータ5の検量を行う構成になっている。なお、14は接続・切断機構8に油圧を供給制御する油圧供給制御装置、15は前記ダイナモメータ2に潤滑油を供給する油圧スイッチ付の潤滑装置、16はダイナモメータ2に冷却風を供給する冷却用のファン装置である。
【0017】
図5は図2の軸ロック機構7部分を拡大して示すものである。前記軸ロック機構7は、前記カップリング6の被試験機を取り付ける端面6aと前記軸トルクメータとの間に設けられた結合部22と、該結合部22の外周面のスプライン21に噛合するスプライン23を内周面に設けたリング状部材24と、該リング状部材24を取り付けていて該リング状部材24を前記結合部22に噛合する位置および噛合を解除する位置との間で移動させる取付台25と、該取付台25を駆動する駆動操作機構26と、を備えている。
【0018】
前記結合部22は、前記カップリング6の外周面にスプライン21を設けることにより構成されている。
【0019】
前記駆動操作機構26は、ギヤドモータ27と、該ギヤドモータ27によりプーリーやベルトからなる回転伝達部28を介しての回転される送りネジ29と、該送りネジ29に螺合されたスクリューナット30と、該スクリューナット30を前記取付台25に下面に取り付けているスクリューナット支持体31と、からなっている。
【0020】
そして、図5に実線で示すように、前記結合部22とリング状部材24のスプライン結合が解除されている状態において、ギヤドモータ27を正回転させると、送りネジ29とスクリューナット30により取付台25およびリング状部材24が矢印A方向にスライドして、2点鎖線で示すように、リング状部材24と結合部22がスプライン結合して、軸トルクメータ5を自動的に固定する。
【0021】
上述したように、前記結合部22を、前記カップリング6の被試験機を取り付ける端面6aと前記軸トルクメータ5との間に設けたので、カップリング6に被試験機を取り付けたままの状態で、前記軸ロック機構7の自動操作により軸をロックすることができる。また、2点鎖線で示す状態から、ギヤドモータ27を逆回転させると取付台25およびリング状部材24が矢印B方向にスライドして、実線で示すように、リング状部材24と結合部22のスプライン結合が自動的に解除される。
【0022】
図6は接続・切断機構8の拡大断面図である。接続・切断機構8は、ダイナモメータ2側に設けられたブレーキディスク41と、荷重負荷機構41側に設けられた断面略コ字状のキャリバー42と、を備えている。
【0023】
前記略コ字状のキャリバー42の対向する内面には一対のブレーキパッド43,44が配置されている。一方のブレーキパッド43は、キャリバー42の内面に固着されている。他方のブレーキパッド44は、ピストン45により前記ブレーキディスク41に対して接続および接続解除方向に移動可能に取り付けられている。前記キャリバー42には前記ピストン45の一端部が臨む油室46が形成されている。そして、前記油室46に油圧を導入することにより、図6Bに示すように、一方のブレーキパッド44をブレーキディスク41の一側面に押し付けるとともに、その反力で他方のブレーキパッド43をブレーキディスク41の他側面に押し付けて、ダイナモメータ2側の回転軸3と検量アーム9を接続する。前記接続・切断機構8は、図示を省略した油圧制御装置により制御される構成になっている。前記接続・切断機構8にはクラッチ機構を使用してもよい。
【0024】
図7は前記検量アーム9の先端に錘11を取り付けるための荷重負荷機構10を示す。
【0025】
荷重負荷機構10は、油圧シリンダ51と、該油圧シリンダ51により昇降されるリフト台52と、該リフト台52上に立設された複数本の錘押上ロッド53と、これら錘押上ロッド53を挿入した状態で前記リフト台52上に積層配置された複数の錘11(以下、最下端の錘を第1の錘11aと称し、上部の錘を第2,第3の錘11b,11cと称する)の中央部を貫通する錘吊下ロッド54と、を備えている。
【0026】
前記錘吊下ロッド54は、下端が係合部55により第1の錘11aの下面に取り付けられているとともに、上端はフック56により前記検量アーム9の先端に取り付けられている。
【0027】
前記フック56は、略U字状に形成されていて対向面に縦長の軸受孔57を備え、該軸受孔57に、前記検量アーム9の先端に取り付けたナイフエッジの軸部58を所定の遊び間隙をもって挿入することにより前記検量アーム9の先端に取り付けられている。
【0028】
前記第1〜第3の錘11a〜11cは、前記錘押上ロッド53を挿入するロッド挿入孔11d〜11fを備えている。(以下、第1の錘11aのロッド挿入孔11dを第1のロッド挿入孔と称し、第2の錘11bのロッド挿入孔11eを第2のロッド挿入孔と称し、第3の錘11bのロッド挿入孔11fを第3のロッド挿入孔と称する)。
【0029】
前記第1のロッド挿入孔11dは、最も大径に形成されている。第2のロッド挿入孔11eは、第1のロッド挿入孔11dの真上に該第1のロッド挿入孔11dよりも小径に形成されている。第3のロッド挿入孔11fは、第2のロッド挿入孔11eの真上に該第2のロッド挿入孔11eよりも小径に形成されている。
【0030】
一方、前記錘押上ロッド53は、前記第1のロッド挿入孔11dに挿入する第1の径部53aと、前記第2のロッド挿入孔11eに挿入する第1の径部53bと、前記第3のロッド挿入孔11fに挿入する第3の径部53cと、によって、
先端側にいくに従って径の細くなる多径ロッド状に形成されている。
【0031】
そして、油圧シリンダ41でリフト台52を所定の位置まで上昇させると、図7A,7Bに示すように、第1の錘11aとともに、錘吊下ロッド54が持ち上げられて、該錘吊下ロッド54の上端のU字状のフック56と、検量アーム9の先端に取り付けたナイフエッジの軸部58の上端が非接触状態になって、検量アーム9に第1〜第3の錘11a〜11cの荷重が掛かるのを阻止する。
【0032】
また、図7A,7Bに示す状態から、リフト台52を所定量下降させると、第1の錘11aの荷重で錘吊下ロッド54が押し下げられ、図7Cに示すように、錘吊下ロッド垂下軸54の上端のU字状のフック46の軸受孔57の上端に、検量アーム9の先端に取り付けたナイフエッジ状の軸部58の上端が接触し、第1の錘11aがリフト台52から浮き上がった状態になって第1の錘11aの荷重が検量アーム9に掛かる。
【0033】
図7Cに示す状態から、リフト台53を更に所定量下降させると、第1の錘11aで第2の錘11bが持ち上げられて、図7Dに示すように、第1,第2の錘11a,11bの荷重が検量アーム10に掛かる。
【0034】
図7Dに示す状態から、リフト台52を更に所定量下降させると、更に第3の錘11cも持ち上げられて、図7Eに示すように、第1〜第3の錘11a〜11cの全ての荷重が検量アーム9に掛かる。なお、前記リフト台52の昇降位置は複数のセンサ(図示省略)で検出される。また、前記油圧シリンダ51を含む荷重負荷機構10の制御は、油圧制御装置(図示省略)で行なわれる。
【0035】
次に、上記実施例のトルク検量装置1の作用について説明する。被試験機107の試験は、該被試験機107をカップリング6の端面6aに取り付け、軸ロック機構7により軸トルクメータ5のロックを解除するとともに、接続・切断機構8によりダイナモメータ2と検量アーム9を切り離した状態で行なわれる。
【0036】
前記被試験機107の取付作業は、専ら手動で行なわれるが、軸ロック機構7による軸トルクメータ5のロック解除作業は、駆動操作機構26で自動的に行われるとともに、接続・切断機構8による検量アーム9の切り離し作業も、接続・切断機構8の油圧制御装置により自動的に行なわれる。
【0037】
また、被試験機107の試験終了後に軸トルクメータ5の検量を行う場合には、前記被試験機を取り付けたままの状態で、前記軸ロック機構7により軸トルクメータ5をロックするとともに、接続・切断機構8により検量アーム9を接続し、該検量アーム9の先端にモート検量装置10の錘11を吊り下げることにより行なわれる。
【0038】
以上説明したように、本発明は、軸トルクメータの校正を行う場合に、被試験機を取り外す必要がないので、自動でトルクメータの校正を行うことができる。また、軸ロック機構による軸トルクメータの固定を自動的に行なうので従来の手作業による面倒なロック作業が不要となり、被試験機の試験や軸トルクメータの検量を短時間に効率的に行うことができる。なお、上記実施例では、前記カップリング6の外周面にスプラインを形成して結合部22を構成する場合を示したが、前記カップリング6とは別個に結合部22を形成してもよい。また、上記実施例では、スプラインを利用して軸ロック機構を構成した場合を示したが、クラッチ機構やディスクブレーキ機構又はラチェット機構で軸ロック機構を構成しても良い。
【符号の説明】
【0039】
1…トルク検量装置
2…ダイナモメータ
3…回転軸
4…カップリング
5…軸トルクメータ
6…カップリング
7…軸ロック機構
8…接続・切断機構
9…検量アーム
10…荷重負荷機構
11…錘
21…スプライン
22…結合部
23…スプライン
24…リング状部材
25…取付台
26…駆動操作機構
27…ギヤドモータ
28…回転伝達部
29…送りネジ
30…スクリューナット
31…スクリューナット支持体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被試験機を取り付けるカップリングと、ダイナモメータの回転軸の一端側に取り付けられ被試験機のトルクを計測する軸トルクメータと、前記ダイナモメータの回転軸の他端側に該ダイナモメータの校正をするための荷重負荷機構と、を備えたトルク検量装置において、
前記カップリングの前記被試験機を取り付ける端面と前記軸トルクメータとの間に軸ロック機構の結合部を設けたことを特徴とするトルク検量装置。
【請求項2】
前記軸ロック機構は、前記軸トルクメータの軸に取り付けられていて外周面にスプラインを有する前記結合部と、該結合部のスプラインに噛合するスプラインを内周面に有するリング状部材と、該リング状部材を取り付けていて該リング状部材を前記結合部に噛合する位置と噛合を解除する位置との間で移動させる取付台と、該取付台を駆動する駆動操作機構と、で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のトルク検量装置。
【請求項3】
前記駆動操作機構は、ギヤドモータと、該ギヤドモータの回転を前記取付台の直進運動に変える送りネジおよびスクリューナットと、を備えていることを特徴とする請求項2に記載のトルク検量装置。
【請求項4】
前記結合部は、前記カップリングの外周面にスプラインを設けることにより形成されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のトルク検量装置。
【請求項5】
前記ダイナモメータと荷重負荷機構との間に、両者を接続し又は両者の接続を解除する接続・切断機構を介在させたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトルク検量装置。
【請求項6】
前記接続・切断機構は、前記ダイナモメータの回転軸に取り付けられたブレーキディスクと、前記荷重負荷機構側に取り付けられたキャリバーと、を備えていることを特徴とする請求項5に記載のトルク検量装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−112372(P2011−112372A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−266312(P2009−266312)
【出願日】平成21年11月24日(2009.11.24)
【出願人】(000006105)株式会社明電舎 (1,739)
【Fターム(参考)】