揺動回転試験装置
【課題】供試体を揺動させる動作と供試体を回転させる動作を同時に行うとともに、供試体を動かす可動部を所定位置に戻して保持する揺動回転試験装置を提供する。
【解決手段】揺動回転試験装置１として、架台９に対して揺動中心軸まわりに揺動するスイングアーム１０と、このスイングアーム１０に対して回転するスピンドル３０と、このスピンドル３０に対して供試体２を連結する可動治具５０と、架台９に対して供試体２を連結する固定治具４９とを備え、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させる構成とし、スイングアーム１０とスピンドル３０の作動停止時にスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持するストッパ機構８０を備える。
【解決手段】揺動回転試験装置１として、架台９に対して揺動中心軸まわりに揺動するスイングアーム１０と、このスイングアーム１０に対して回転するスピンドル３０と、このスピンドル３０に対して供試体２を連結する可動治具５０と、架台９に対して供試体２を連結する固定治具４９とを備え、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させる構成とし、スイングアーム１０とスピンドル３０の作動停止時にスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持するストッパ機構８０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばボールジョイント（機械部品）等の供試体を揺動させるとともに回転させる揺動回転試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、機械部品の耐久性を試験するため、機械部品の供試体に繰り返し動作させる試験装置が用いられる。
【０００３】
特許文献１に開示された転がり滑り試験装置は、供試体の揺動運動を繰り返し行い、その耐久性や潤滑性能の評価を行うようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２４７９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の試験装置では、例えばボールジョイント等の供試体を揺動させる動作と供試体を回転させる動作を同時に行うことができない。
【０００５】
また、試験装置が行う供試体の動作が複雑になると、作動停止時に供試体を動かす可動部を所定位置に戻すことが難しく、可動部が所定位置に戻されない場合、例えば供試体の取り付け取り外し作業をスムーズに行えない。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、供試体を揺動させる動作と供試体を回転させる動作を同時に行うとともに、供試体を動かす可動部を所定位置に戻して保持する揺動回転試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、揺動回転試験装置として、架台に対して揺動中心軸まわりに揺動するスイングアームと、このスイングアームに対して回転するスピンドルと、このスピンドルに対して供試体を連結する可動治具と、架台に対して供試体を連結する固定治具とを備え、供試体をスイングアームの揺動中心軸まわりに揺動させるとともに供試体をスピンドルの回転中心軸まわりに回転させる構成とし、スイングアームとスピンドルの作動停止時にスイングアームとスピンドルとをそれぞれ所定位置に保持するストッパ機構を備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、揺動回転試験装置は、例えばボールジョイント等の供試体を揺動させる動作と供試体を回転させる動作を同時に行うことができる。
【０００９】
そして、ストッパ機構は、供試体を動かす可動部としてスイングアームとスピンドルを所定位置に戻して保持することが可能であり、例えば供試体の取り付け取り外し作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は揺動回転試験装置１の側面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。揺動回転試験装置１は、例えばボールジョイント等の供試体２の揺動と回転作動を繰り返して行う耐久試験を行うとともに、この耐久試験の前後で供試体２のフリクション等を測定する性能試験を行うものである。
【００１２】
図１に示すように、２台の揺動回転試験装置１が対称的に並んで設けられており、両者がそれぞれ独立して作動するようになっている。２台の揺動回転試験装置１は同一構造である。
【００１３】
図１において、３は動作する供試体２を収容する恒温槽であり、２台の揺動回転試験装置１は共通の恒温槽３の内側で供試体２の耐久試験と性能試験をそれぞれ行うようになっている。
【００１４】
図２において、６は空調ダクトであり、図示しない空調システムから供給される所定温度の空気がこの空調ダクト６を介して恒温槽３に導入され、恒温槽３の内部温度が例えば−４０℃〜７０℃の範囲で略一定に保たれる。
【００１５】
ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平横方向、Ｙ軸が略水平前後方向、Ｚ軸が略垂直方向に延びるものとし、以下、図１において右側の揺動回転試験装置１の構成について説明する。
【００１６】
揺動回転試験装置１は、架台９に対してＹ軸方向に延びる揺動中心軸まわりに揺動するスイングアーム１０と、このスイングアーム１０に対して回転するスピンドル３０と、このスピンドル３０に対して供試体２を連結する可動治具５０と、架台９に対して供試体２を連結する固定治具４９とを備え、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに、供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させるようになっている。
【００１７】
図３に示すように、スイングアーム１０の基端部にはロータ１１が連結され、このロータ１１が架台９にベアリングボックス１３を介して回転可能に支持される。
【００１８】
ロータ１１はカップリング１４を介してモータ１５のモータシャフト１６に連結される。モータ１５の回転作動によってスイングアーム１０がＹ軸まわりに揺動するように駆動される。
【００１９】
スイングアーム１０はクランク状をしており、その先端部にスピンドル３０が対のベアリング３１、３２を介して回転可能に支持される。
【００２０】
スイングアーム１０、ロータ１１、モータシャフト１６は、それぞれ中空構造をしており、これらの内側には、図示しないモータの回転をスピンドル３０に伝達する動力伝達機構として、第一シャフト３５、第一ベベルギア３６、第二ベベルギア３７、第二シャフト３８が設けられる。第一シャフト３５の一端にはプーリ３４が連結され、このプーリ３４に掛け回されるタイミングベルトを介して図示しないモータの回転が第一シャフト３５に伝達され、第一シャフト３５の回転が第一ベベルギア３６、第二ベベルギア３７を介して第二シャフト６８に伝達される。
【００２１】
第二シャフト３８の回転は、スパギア３９、スパギア３３、スパギア４１を経てスピンドル３０に伝達される。スパギア３９は第二シャフト３８の一端に連結され、スパギア４１はスピンドル３０に連結される。スパギア３９とスパギア４１は、バックラッシュレスタイプのものが用いられる。
【００２２】
図５に示すように、ボールジョイントである供試体２は、互いに回動可能に嵌合する嵌合部材（ボール）４と相手部材（ケージ）５とを備え、二つの部材を回動可能に連結する自在継ぎ手として機能するものである。
【００２３】
供試体２はその嵌合部材４が可動治具５０に締結され、その相手部材５が固定治具４９に締結される。
【００２４】
図２に示すように、固定治具４９に対してＺ軸方向の荷重を付与するサーボアクチュエータ４８と、Ｘ軸方向の荷重を付与するサーボアクチュエータ４７とが設けられる。耐久試験時に、このサーボアクチュエータ４８、４７によって供試体２にＺ軸方向とＸ軸方向の荷重が付与された状態で、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに、供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させる作動が繰り返し行われる。
【００２５】
図５に示すように、スピンドル３０と可動治具５０との間には供試体２の抵抗力を計測する抵抗力計測手段として、分力センサ５１とトルクセンサ５２とが設けられる。性能試験時に、供試体２に負荷をかけた状態で分力センサ５１、トルクセンサ５２の計測値に基づいて供試体２のフリクションを測定するようになっている。
【００２６】
スピンドル３０と可動治具５０を締結するコネクティングロッド５４が設けられ、このコネクティングロッド５４にリング状の分力センサ５１とトルクセンサ５２とが並んで嵌合して設けられる。分力センサ５１は、スイングアーム１０を揺動させたときに供試体２のフリクションにより発生するＸ、Ｙの２軸方向の分力を計測するものである。トルクセンサ５２はスピンドル３０により供試体２を回転させたときに供試体２のフリクションにより発生するＺ軸まわりの抵抗をトルクとして計測するものである。
【００２７】
耐久試験時に、分力センサ５１とトルクセンサ５２を保護するため、可動治具５０とスピンドル３０との相対変位を規制するロック部材５３と、このロック部材５３を規制位置と解除位置とに切り換えて保持するロック切り換え機構５５とが設けられる。
【００２８】
コネクティングロッド５４はその一端がスピンドル３０に螺合して締結され、その他端に螺合するセンサ締め付け用ナット７９を介してガイドブロック５６が締結される。このガイドブロック５６にはスペーサ５７が締結され、このスペーサ５７に可動治具５０が締結される。
【００２９】
円環状のロック部材５３は円柱状のガイドブロック５６の外周面に摺動可能に嵌合される。ガイドブロック５６にはキー５８が締結され、ロック部材５３にはこのキー５８に係合する溝５９が形成され、ガイドブロック５６に対するロック部材５３の回転が係止される。これにより、ガイドブロック５６はロック部材５３をスピンドル３０の回転軸方向にのみ移動可能に支持する。
【００３０】
ロック部材５３は円錐面状のカム面６０が形成され、スピンドル３０にはこのカム面６０が嵌合する円錐面状の支持面６１が形成される。ロック部材５３が図５に示すように規制位置にある状態ではカム面６０が支持面６１に嵌合し、可動治具５０とスピンドル３０の相対変位を規制する。ロック部材５３がこの規制位置から下降して解除位置に切り換えられると、カム面６０が支持面６１から離れ、可動治具５０とスピンドル３０の相対変位が規制されない。
【００３１】
ロック切り換え機構５５は、ロック部材５３の外周に螺合する螺旋リング６５と、この螺旋リング６５をガイドブロック５６に対して回転可能に支持する切り換えリング６２と、この切り換えリング６２を介して螺旋リング６５を正逆両方向に回動させるロック切り換えアクチュエータ７０（図２参照）とを備える。
【００３２】
ロック部材５３の外周面には２条の螺旋溝６６が形成され、螺旋リング６５の内周面には２条の螺旋突起６７が形成され、各螺旋溝６６に各螺旋突起６７が摺動可能に嵌合している。
【００３３】
円盤状をした切り換えリング６２の内周面には環状突起６３が形成され、この環状突起６３がガイドブロック５６とスペーサ５７との間に形成される環状溝に摺動可能に嵌合している。
【００３４】
切り換えリング６２はその外周部から突出する一対の肩部６４を有し、ロック切り換えアクチュエータ７０がいずれか一方の肩部６４を押すことにより切り換えリング６２が回動するようになっている。
【００３５】
なお、螺旋リング６５と切り換えリング６２とを一体形成してもよい。
【００３６】
図２に示すように、ロック切り換えアクチュエータ７０は恒温槽３の外側に設けられ、恒温槽３の隔壁３ａを貫通するロッド７１を介して切り換えリング６２の肩部６４をＸ軸方向に押すようになっている。一対のロック切り換えアクチュエータ７０と一対のロッド７１がＹ軸方向に並んで設けられ、一方のロック切り換えアクチュエータ７０がロッド７１を介して一方の肩部６４を押すことにより切り換えリング６２が正方向に回動し、他方のロック切り換えアクチュエータ７０がロッド７１を介して他方の肩部６４を押すことにより切り換えリング６２が逆方向に回動し、ロック部材５３が規制位置と解除位置に切り換えられる。この切り換え作動時は、スイングアーム１０が中立位置にあり、スピンドル３０の回転が止められた状態で行われる。
【００３７】
ロック部材５３をガイドブロック５６に対して規制位置と解除位置とにて係止する複数のディテント機構７２が設けられる。このディテント機構７２は、スプリングの付勢力により突出するボールをガイドブロック５６の外周面に形成された凹部に係合させるものである。
【００３８】
耐久試験時に、図５に示すように、ロック部材５３はそのカム面６０がスピンドル３０の支持面６１に嵌合する規制位置に保持され、可動治具５０とスピンドル３０の相対変位を規制する。この状態で、耐久試験時に供試体２にかかる荷重は、可動治具５０とロック部材５３とスピンドル３０によって支持されるため、分力センサ５１とトルクセンサ５２に曲げモーメントがかからないように保護される。
【００３９】
性能試験時に、ロック部材５３がこの規制位置から下降して解除位置に切り換えられ、カム面６０が支持面６１から離れ、可動治具５０とスピンドル３０の相対変位が規制されない。この状態で、性能試験時に供試体２の摩擦抵抗力によって、分力センサ５１に水平方向（Ｘ、Ｙ軸方向）の力がかかり、そしてトルクセンサ５２にＺ軸まわりの回転トルクがかかり、分力センサ５１、トルクセンサ５２との計測値に基づいて供試体２のフリクションを測定するようになっている。
【００４０】
ロック部材５３の位置が切り換えられるロック切り換え機構５５の作動時に、スイングアーム１０とスピンドル３０の動きを係止するストッパ機構８０が設けられる。
【００４１】
ストッパ機構８０は、スイングアーム１０の揺動を係止する揺動ストッパピン８１と、スピンドル３０の回転を係止する回転ストッパピン９１と、揺動ストッパピン８１と回転ストッパピン９１とをそれぞれＸ軸方向に移動させる移動フレーム９８と、この移動フレーム９８を駆動するストッパ切り換えアクチュエータ９９とを備える。
【００４２】
図４に示すように、揺動ストッパピン８１はその基端部が移動フレーム９８に締結され、その中程が軸受８２を介して架台９に摺動可能に支持される。揺動ストッパピン８１のまわりにはコイル状のリターンスプリング７８が介装され、揺動ストッパピン８１はリターンスプリング７８の付勢力により図４に実線で示す待避位置に付勢されている。
【００４３】
スイングアーム１０にはストッパ穴８５が開口したストッパプレート８４が締結される。
【００４４】
揺動ストッパピン８１は、恒温槽３の隔壁３ａを貫通して設けられ、図４に２点鎖線で示すように、係止位置に移動すると、その先端部がストッパ穴８５に嵌合し、スイングアーム１０の揺動を係止し、スイングアーム１０が図２に実線で示す中立位置に保持される。
【００４５】
回転ストッパピン９１はスイングアーム１０に一対の軸受９２、９３を介して摺動可能に支持される。回転ストッパピン９１のまわりにはコイル状のリターンスプリング９４が介装され、回転ストッパピン９１はリターンスプリング９４の付勢力により図４に実線で示す待避位置に付勢されている。
【００４６】
スピンドル３０の先端軸部にはストッパ穴９５が開口したストッパプレート９６が締結される。
【００４７】
回転ストッパピン９１は、図４に２点鎖線で示すように、係止位置に移動すると、その先端部がストッパ穴９５に嵌合し、スピンドル３０の回転を係止する。
【００４８】
図３に示すように、ストッパ切り換えアクチュエータ９９はそのモータ１００の回転がロッド１０１がＹ軸方向に移動する動きに変換される電動シリンダが用いられる。ストッパ切り換えアクチュエータ９９のロッド１０１にロッド１０４を介して移動フレーム９８が連結される。ロッド１０４はその中程が軸受１０５を介して架台９に摺動可能に支持される。
【００４９】
移動フレーム９８には中継ピン１０２が締結され、この中継ピン１０２が回転ストッパピン９１の基端部を押すようになっている。中継ピン１０２は恒温槽３の隔壁３ａを貫通して設けられ、その中程が軸受１０３を介して架台９に摺動可能に支持されている。
【００５０】
図４において、移動フレーム９８が実線で示す待避位置から所定の揺動係止ストロークＳｔ１だけ左方向に移動すると、揺動ストッパピン８１の先端部がストッパ穴８５に嵌合してスイングアーム１０の揺動を係止する。
【００５１】
図４において、移動フレーム９８が実線で示す待避位置から所定の回転係止ストロークＳｔ２だけ左方向に移動すると、中継ピン１０２が回転ストッパピン９１の基端部を押して回転ストッパピン９１の先端部がストッパ穴９５に嵌合し、スピンドル３０の回転を係止する。
【００５２】
揺動係止ストロークＳｔ１は回転係止ストロークＳｔ２より所定長さだけ短く設定され、移動フレーム９８が図４において左方向に移動する過程で、揺動ストッパピン８１の先端部がストッパ穴８５に嵌合してスイングアーム１０の揺動を係止した後、回転ストッパピン９１の先端部がストッパ穴９５に嵌合し、スピンドル３０の回転を係止するように構成される。
【００５３】
揺動回転試験装置１は、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに、供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させる試験時、ストッパ機構８０の揺動ストッパピン８１と回転ストッパピン９１が待避位置にあり、スイングアーム１０とスピンドル３０の動作に干渉しない。
【００５４】
ロック切り換え機構５５の作動時に、図示しないコントローラがモータ１５の作動を制御してスイングアーム１０を中立位置に停止させるとともに、図示しないモータの作動を制御してスピンドル３０を中立位置に停止させた後、モータ１００の作動を制御してストッパ機構８０を作動させ、揺動ストッパピン８１がスイングアーム１０の揺動を係止するとともに、回転ストッパピン９１がスピンドル３０の回転を係止する。これにより、ロック切り換えアクチュエータ７０がロッド７１を押し出すことにより、ロッド７１が切り換えリング６２の肩部６４を押し、切り換えリング６２を回動させ、ロック部材５３の位置が切り換えられる。
【００５５】
揺動回転試験装置１の作動を停止する時、図示しないコントローラがモータ１５の作動を制御してスイングアーム１０を中立位置に停止させるとともに、図示しないモータの作動を制御してスピンドル３０を中立位置に停止させた後、モータ１００の作動を制御してストッパ機構８０を作動させ、揺動ストッパピン８１がスイングアーム１０の揺動を係止するとともに、回転ストッパピン９１がスピンドル３０の回転を係止する。これにより、揺動回転試験装置１の電源を切っても、ストッパ機構８０によってスイングアーム１０とスピンドル３０とがそれぞれ中立位置に保持され、供試体２を可動治具５０と固定治具４９に取り付けたり、取り外す作業を所定の手順で行うことができる。
【００５６】
また、揺動回転試験装置１は、固定治具４９に対してＺ軸方向の荷重を付与するサーボアクチュエータ４８と、このサーボアクチュエータ４８のストローク量を計測する微少変位センサ（図示省略）とを備え、供試体２が有するＺ軸方向のガタ量を計測するようになっており、このガタ量の計測を供試体２の耐久試験に続いて行うことができる。なお、このガタ量を計測する微少変位センサは、供試体２の耐久試験時にサーボアクチュエータ４８の可動部から離されて保護されるようになっている。
【００５７】
さらに、揺動回転試験装置１は、固定治具４９に対してＸ軸方向の荷重を付与するサーボアクチュエータ４７と、このサーボアクチュエータ４７のストローク量を計測する微少変位センサ（図示省略）とを備え、供試体２が有するＸ軸方向のガタ量を計測するようになっており、このガタ量の計測を供試体２の耐久試験に続いて行うことができる。なお、このガタ量を計測する微少変位センサは、供試体２の耐久試験時にサーボアクチュエータ４７の可動部から離されて保護されるようになっている。
【００５８】
本実施の形態では、揺動回転試験装置１として、架台９に対して揺動中心軸まわりに揺動するスイングアーム１０と、このスイングアーム１０に対して回転するスピンドル３０と、このスピンドル３０に対して供試体２を連結する可動治具５０と、架台９に対して供試体２を連結する固定治具４９とを備え、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させる構成とし、スイングアーム１０とスピンドル３０の作動停止時にスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持するストッパ機構８０を備える。
【００５９】
これにより、揺動回転試験装置１は、供試体２を揺動させる動作と供試体２を回転させる動作を同時に行うことができる。
【００６０】
そして、ストッパ機構８０は、スイングアーム１０とスピンドル３０の作動停止時にスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持する。このため、供試体２の取り付け取り外し作業が容易に行われるとともに、可動治具５０とスピンドル３０との相対変位を規制するロック部材５３の作動を切り換える動作を自動的に行うことが可能となる。
【００６１】
本実施の形態では、ストッパ機構８０は、スイングアーム１０の揺動を係止する揺動ストッパピン８１と、スピンドル３０の回転を係止する回転ストッパピン９１と、揺動ストッパピン８１と回転ストッパピン９１とをそれぞれ同一軸方向に移動させてスイングアーム１０とスピンドル３０の動きをそれぞれ係止する移動フレーム９８と、この移動フレーム９８を駆動するストッパ切り換えアクチュエータ９９とを備える。
【００６２】
これにより、単一のストッパ切り換えアクチュエータ９９の作動によってスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持することが可能となり、揺動回転試験装置１におけるアクチュエータの使用数が削減されるとともに、揺動回転試験装置１の省スペース化がはかれる。
【００６３】
本実施の形態では、揺動ストッパピン８１がスイングアーム１０の揺動を係止する揺動係止ストロークＳｔ１を、中継ピン１０２がスピンドル３０の回転を係止する回転係止ストロークＳｔ２より短く設定する。
【００６４】
これにより、移動フレーム９８が待避位置から係止位置へて移動する過程で、揺動ストッパピン８１がスイングアーム１０の揺動を係止した後、回転ストッパピン９１がスピンドル３０の回転を係止し、これらの作動が円滑に行われる。
【００６５】
本実施の形態では、動作する供試体２を収容する恒温槽３を備え、ストッパ切り換えアクチュエータ９９と移動フレーム９８とを恒温槽３の外側に設け、揺動ストッパピン８１が恒温槽３の隔壁３ａを貫通して設けられ、回転ストッパピン９１は恒温槽３の内側にてスイングアーム１０に摺動可能に支持され、移動フレーム９８の動きを回転ストッパピン９１に伝える中継ピン１０２が恒温槽３の隔壁３ａを貫通して設けられる。
【００６６】
これにより、恒温槽３の外側に設けられるストッパ切り換えアクチュエータ９９は、恒温槽３の高温ないしは極低温の雰囲気にさらされることがなく、揺動ストッパピン８１と恒温槽３の内側に設けられる回転ストッパピン９１とをそれぞれ作動させることができる。
【００６７】
本実施の形態では、動作する供試体２を収容する恒温槽３と、スピンドル３０の回転とスイングアーム１０の揺動により供試体２に発生する抵抗力を計測する抵抗力計測手段（分力センサ５１、トルクセンサ５２）と、可動治具５０とスピンドル３０との相対変位を規制するロック部材５３と、このロック部材５３を規制位置と解除位置とに切り換えて保持するロック切り換え機構５５と、このロック切り換え機構５５を作動させるロック切り換えアクチュエータ７０とを備え、ロック切り換えアクチュエータ７０を恒温槽３の外側に設け、ストッパ機構８０がスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持した状態でロック切り換えアクチュエータ７０がロック切り換え機構５５を作動させる構成とした。
【００６８】
これにより、恒温槽３の外側に設けられるロック切り換えアクチュエータ７０は、恒温槽３の高温ないしは極低温の雰囲気にさらされることがなく、可動治具５０とスピンドル３０との相対変位を規制するロック部材５３の作動を切り換えることができる。
【００６９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態を示す揺動回転試験装置の側面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同じくスイングアーム等の断面図。
【図４】同じくストッパ機構の側面図。
【図５】同じくロック切り換え機構の側面図。
【符号の説明】
【００７１】
１ 揺動回転試験装置
２ 供試体
３ 恒温槽
３ａ 隔壁
９ 架台
１０ スイングアーム
３０ スピンドル
４９ 固定治具
５０ 可動治具
５１ 分力センサ
５２ トルクセンサ
５３ ロック部材
５５ ロック切り換え機構
８０ ストッパ機構
８１ 揺動ストッパピン
９１ 回転ストッパピン
９８ 移動フレーム
９９ ストッパ切り換えアクチュエータ
１０２ 中継ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばボールジョイント（機械部品）等の供試体を揺動させるとともに回転させる揺動回転試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、機械部品の耐久性を試験するため、機械部品の供試体に繰り返し動作させる試験装置が用いられる。
【０００３】
特許文献１に開示された転がり滑り試験装置は、供試体の揺動運動を繰り返し行い、その耐久性や潤滑性能の評価を行うようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２４７９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の試験装置では、例えばボールジョイント等の供試体を揺動させる動作と供試体を回転させる動作を同時に行うことができない。
【０００５】
また、試験装置が行う供試体の動作が複雑になると、作動停止時に供試体を動かす可動部を所定位置に戻すことが難しく、可動部が所定位置に戻されない場合、例えば供試体の取り付け取り外し作業をスムーズに行えない。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、供試体を揺動させる動作と供試体を回転させる動作を同時に行うとともに、供試体を動かす可動部を所定位置に戻して保持する揺動回転試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、揺動回転試験装置として、架台に対して揺動中心軸まわりに揺動するスイングアームと、このスイングアームに対して回転するスピンドルと、このスピンドルに対して供試体を連結する可動治具と、架台に対して供試体を連結する固定治具とを備え、供試体をスイングアームの揺動中心軸まわりに揺動させるとともに供試体をスピンドルの回転中心軸まわりに回転させる構成とし、スイングアームとスピンドルの作動停止時にスイングアームとスピンドルとをそれぞれ所定位置に保持するストッパ機構を備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、揺動回転試験装置は、例えばボールジョイント等の供試体を揺動させる動作と供試体を回転させる動作を同時に行うことができる。
【０００９】
そして、ストッパ機構は、供試体を動かす可動部としてスイングアームとスピンドルを所定位置に戻して保持することが可能であり、例えば供試体の取り付け取り外し作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は揺動回転試験装置１の側面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。揺動回転試験装置１は、例えばボールジョイント等の供試体２の揺動と回転作動を繰り返して行う耐久試験を行うとともに、この耐久試験の前後で供試体２のフリクション等を測定する性能試験を行うものである。
【００１２】
図１に示すように、２台の揺動回転試験装置１が対称的に並んで設けられており、両者がそれぞれ独立して作動するようになっている。２台の揺動回転試験装置１は同一構造である。
【００１３】
図１において、３は動作する供試体２を収容する恒温槽であり、２台の揺動回転試験装置１は共通の恒温槽３の内側で供試体２の耐久試験と性能試験をそれぞれ行うようになっている。
【００１４】
図２において、６は空調ダクトであり、図示しない空調システムから供給される所定温度の空気がこの空調ダクト６を介して恒温槽３に導入され、恒温槽３の内部温度が例えば−４０℃〜７０℃の範囲で略一定に保たれる。
【００１５】
ここで、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平横方向、Ｙ軸が略水平前後方向、Ｚ軸が略垂直方向に延びるものとし、以下、図１において右側の揺動回転試験装置１の構成について説明する。
【００１６】
揺動回転試験装置１は、架台９に対してＹ軸方向に延びる揺動中心軸まわりに揺動するスイングアーム１０と、このスイングアーム１０に対して回転するスピンドル３０と、このスピンドル３０に対して供試体２を連結する可動治具５０と、架台９に対して供試体２を連結する固定治具４９とを備え、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに、供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させるようになっている。
【００１７】
図３に示すように、スイングアーム１０の基端部にはロータ１１が連結され、このロータ１１が架台９にベアリングボックス１３を介して回転可能に支持される。
【００１８】
ロータ１１はカップリング１４を介してモータ１５のモータシャフト１６に連結される。モータ１５の回転作動によってスイングアーム１０がＹ軸まわりに揺動するように駆動される。
【００１９】
スイングアーム１０はクランク状をしており、その先端部にスピンドル３０が対のベアリング３１、３２を介して回転可能に支持される。
【００２０】
スイングアーム１０、ロータ１１、モータシャフト１６は、それぞれ中空構造をしており、これらの内側には、図示しないモータの回転をスピンドル３０に伝達する動力伝達機構として、第一シャフト３５、第一ベベルギア３６、第二ベベルギア３７、第二シャフト３８が設けられる。第一シャフト３５の一端にはプーリ３４が連結され、このプーリ３４に掛け回されるタイミングベルトを介して図示しないモータの回転が第一シャフト３５に伝達され、第一シャフト３５の回転が第一ベベルギア３６、第二ベベルギア３７を介して第二シャフト６８に伝達される。
【００２１】
第二シャフト３８の回転は、スパギア３９、スパギア３３、スパギア４１を経てスピンドル３０に伝達される。スパギア３９は第二シャフト３８の一端に連結され、スパギア４１はスピンドル３０に連結される。スパギア３９とスパギア４１は、バックラッシュレスタイプのものが用いられる。
【００２２】
図５に示すように、ボールジョイントである供試体２は、互いに回動可能に嵌合する嵌合部材（ボール）４と相手部材（ケージ）５とを備え、二つの部材を回動可能に連結する自在継ぎ手として機能するものである。
【００２３】
供試体２はその嵌合部材４が可動治具５０に締結され、その相手部材５が固定治具４９に締結される。
【００２４】
図２に示すように、固定治具４９に対してＺ軸方向の荷重を付与するサーボアクチュエータ４８と、Ｘ軸方向の荷重を付与するサーボアクチュエータ４７とが設けられる。耐久試験時に、このサーボアクチュエータ４８、４７によって供試体２にＺ軸方向とＸ軸方向の荷重が付与された状態で、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに、供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させる作動が繰り返し行われる。
【００２５】
図５に示すように、スピンドル３０と可動治具５０との間には供試体２の抵抗力を計測する抵抗力計測手段として、分力センサ５１とトルクセンサ５２とが設けられる。性能試験時に、供試体２に負荷をかけた状態で分力センサ５１、トルクセンサ５２の計測値に基づいて供試体２のフリクションを測定するようになっている。
【００２６】
スピンドル３０と可動治具５０を締結するコネクティングロッド５４が設けられ、このコネクティングロッド５４にリング状の分力センサ５１とトルクセンサ５２とが並んで嵌合して設けられる。分力センサ５１は、スイングアーム１０を揺動させたときに供試体２のフリクションにより発生するＸ、Ｙの２軸方向の分力を計測するものである。トルクセンサ５２はスピンドル３０により供試体２を回転させたときに供試体２のフリクションにより発生するＺ軸まわりの抵抗をトルクとして計測するものである。
【００２７】
耐久試験時に、分力センサ５１とトルクセンサ５２を保護するため、可動治具５０とスピンドル３０との相対変位を規制するロック部材５３と、このロック部材５３を規制位置と解除位置とに切り換えて保持するロック切り換え機構５５とが設けられる。
【００２８】
コネクティングロッド５４はその一端がスピンドル３０に螺合して締結され、その他端に螺合するセンサ締め付け用ナット７９を介してガイドブロック５６が締結される。このガイドブロック５６にはスペーサ５７が締結され、このスペーサ５７に可動治具５０が締結される。
【００２９】
円環状のロック部材５３は円柱状のガイドブロック５６の外周面に摺動可能に嵌合される。ガイドブロック５６にはキー５８が締結され、ロック部材５３にはこのキー５８に係合する溝５９が形成され、ガイドブロック５６に対するロック部材５３の回転が係止される。これにより、ガイドブロック５６はロック部材５３をスピンドル３０の回転軸方向にのみ移動可能に支持する。
【００３０】
ロック部材５３は円錐面状のカム面６０が形成され、スピンドル３０にはこのカム面６０が嵌合する円錐面状の支持面６１が形成される。ロック部材５３が図５に示すように規制位置にある状態ではカム面６０が支持面６１に嵌合し、可動治具５０とスピンドル３０の相対変位を規制する。ロック部材５３がこの規制位置から下降して解除位置に切り換えられると、カム面６０が支持面６１から離れ、可動治具５０とスピンドル３０の相対変位が規制されない。
【００３１】
ロック切り換え機構５５は、ロック部材５３の外周に螺合する螺旋リング６５と、この螺旋リング６５をガイドブロック５６に対して回転可能に支持する切り換えリング６２と、この切り換えリング６２を介して螺旋リング６５を正逆両方向に回動させるロック切り換えアクチュエータ７０（図２参照）とを備える。
【００３２】
ロック部材５３の外周面には２条の螺旋溝６６が形成され、螺旋リング６５の内周面には２条の螺旋突起６７が形成され、各螺旋溝６６に各螺旋突起６７が摺動可能に嵌合している。
【００３３】
円盤状をした切り換えリング６２の内周面には環状突起６３が形成され、この環状突起６３がガイドブロック５６とスペーサ５７との間に形成される環状溝に摺動可能に嵌合している。
【００３４】
切り換えリング６２はその外周部から突出する一対の肩部６４を有し、ロック切り換えアクチュエータ７０がいずれか一方の肩部６４を押すことにより切り換えリング６２が回動するようになっている。
【００３５】
なお、螺旋リング６５と切り換えリング６２とを一体形成してもよい。
【００３６】
図２に示すように、ロック切り換えアクチュエータ７０は恒温槽３の外側に設けられ、恒温槽３の隔壁３ａを貫通するロッド７１を介して切り換えリング６２の肩部６４をＸ軸方向に押すようになっている。一対のロック切り換えアクチュエータ７０と一対のロッド７１がＹ軸方向に並んで設けられ、一方のロック切り換えアクチュエータ７０がロッド７１を介して一方の肩部６４を押すことにより切り換えリング６２が正方向に回動し、他方のロック切り換えアクチュエータ７０がロッド７１を介して他方の肩部６４を押すことにより切り換えリング６２が逆方向に回動し、ロック部材５３が規制位置と解除位置に切り換えられる。この切り換え作動時は、スイングアーム１０が中立位置にあり、スピンドル３０の回転が止められた状態で行われる。
【００３７】
ロック部材５３をガイドブロック５６に対して規制位置と解除位置とにて係止する複数のディテント機構７２が設けられる。このディテント機構７２は、スプリングの付勢力により突出するボールをガイドブロック５６の外周面に形成された凹部に係合させるものである。
【００３８】
耐久試験時に、図５に示すように、ロック部材５３はそのカム面６０がスピンドル３０の支持面６１に嵌合する規制位置に保持され、可動治具５０とスピンドル３０の相対変位を規制する。この状態で、耐久試験時に供試体２にかかる荷重は、可動治具５０とロック部材５３とスピンドル３０によって支持されるため、分力センサ５１とトルクセンサ５２に曲げモーメントがかからないように保護される。
【００３９】
性能試験時に、ロック部材５３がこの規制位置から下降して解除位置に切り換えられ、カム面６０が支持面６１から離れ、可動治具５０とスピンドル３０の相対変位が規制されない。この状態で、性能試験時に供試体２の摩擦抵抗力によって、分力センサ５１に水平方向（Ｘ、Ｙ軸方向）の力がかかり、そしてトルクセンサ５２にＺ軸まわりの回転トルクがかかり、分力センサ５１、トルクセンサ５２との計測値に基づいて供試体２のフリクションを測定するようになっている。
【００４０】
ロック部材５３の位置が切り換えられるロック切り換え機構５５の作動時に、スイングアーム１０とスピンドル３０の動きを係止するストッパ機構８０が設けられる。
【００４１】
ストッパ機構８０は、スイングアーム１０の揺動を係止する揺動ストッパピン８１と、スピンドル３０の回転を係止する回転ストッパピン９１と、揺動ストッパピン８１と回転ストッパピン９１とをそれぞれＸ軸方向に移動させる移動フレーム９８と、この移動フレーム９８を駆動するストッパ切り換えアクチュエータ９９とを備える。
【００４２】
図４に示すように、揺動ストッパピン８１はその基端部が移動フレーム９８に締結され、その中程が軸受８２を介して架台９に摺動可能に支持される。揺動ストッパピン８１のまわりにはコイル状のリターンスプリング７８が介装され、揺動ストッパピン８１はリターンスプリング７８の付勢力により図４に実線で示す待避位置に付勢されている。
【００４３】
スイングアーム１０にはストッパ穴８５が開口したストッパプレート８４が締結される。
【００４４】
揺動ストッパピン８１は、恒温槽３の隔壁３ａを貫通して設けられ、図４に２点鎖線で示すように、係止位置に移動すると、その先端部がストッパ穴８５に嵌合し、スイングアーム１０の揺動を係止し、スイングアーム１０が図２に実線で示す中立位置に保持される。
【００４５】
回転ストッパピン９１はスイングアーム１０に一対の軸受９２、９３を介して摺動可能に支持される。回転ストッパピン９１のまわりにはコイル状のリターンスプリング９４が介装され、回転ストッパピン９１はリターンスプリング９４の付勢力により図４に実線で示す待避位置に付勢されている。
【００４６】
スピンドル３０の先端軸部にはストッパ穴９５が開口したストッパプレート９６が締結される。
【００４７】
回転ストッパピン９１は、図４に２点鎖線で示すように、係止位置に移動すると、その先端部がストッパ穴９５に嵌合し、スピンドル３０の回転を係止する。
【００４８】
図３に示すように、ストッパ切り換えアクチュエータ９９はそのモータ１００の回転がロッド１０１がＹ軸方向に移動する動きに変換される電動シリンダが用いられる。ストッパ切り換えアクチュエータ９９のロッド１０１にロッド１０４を介して移動フレーム９８が連結される。ロッド１０４はその中程が軸受１０５を介して架台９に摺動可能に支持される。
【００４９】
移動フレーム９８には中継ピン１０２が締結され、この中継ピン１０２が回転ストッパピン９１の基端部を押すようになっている。中継ピン１０２は恒温槽３の隔壁３ａを貫通して設けられ、その中程が軸受１０３を介して架台９に摺動可能に支持されている。
【００５０】
図４において、移動フレーム９８が実線で示す待避位置から所定の揺動係止ストロークＳｔ１だけ左方向に移動すると、揺動ストッパピン８１の先端部がストッパ穴８５に嵌合してスイングアーム１０の揺動を係止する。
【００５１】
図４において、移動フレーム９８が実線で示す待避位置から所定の回転係止ストロークＳｔ２だけ左方向に移動すると、中継ピン１０２が回転ストッパピン９１の基端部を押して回転ストッパピン９１の先端部がストッパ穴９５に嵌合し、スピンドル３０の回転を係止する。
【００５２】
揺動係止ストロークＳｔ１は回転係止ストロークＳｔ２より所定長さだけ短く設定され、移動フレーム９８が図４において左方向に移動する過程で、揺動ストッパピン８１の先端部がストッパ穴８５に嵌合してスイングアーム１０の揺動を係止した後、回転ストッパピン９１の先端部がストッパ穴９５に嵌合し、スピンドル３０の回転を係止するように構成される。
【００５３】
揺動回転試験装置１は、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに、供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させる試験時、ストッパ機構８０の揺動ストッパピン８１と回転ストッパピン９１が待避位置にあり、スイングアーム１０とスピンドル３０の動作に干渉しない。
【００５４】
ロック切り換え機構５５の作動時に、図示しないコントローラがモータ１５の作動を制御してスイングアーム１０を中立位置に停止させるとともに、図示しないモータの作動を制御してスピンドル３０を中立位置に停止させた後、モータ１００の作動を制御してストッパ機構８０を作動させ、揺動ストッパピン８１がスイングアーム１０の揺動を係止するとともに、回転ストッパピン９１がスピンドル３０の回転を係止する。これにより、ロック切り換えアクチュエータ７０がロッド７１を押し出すことにより、ロッド７１が切り換えリング６２の肩部６４を押し、切り換えリング６２を回動させ、ロック部材５３の位置が切り換えられる。
【００５５】
揺動回転試験装置１の作動を停止する時、図示しないコントローラがモータ１５の作動を制御してスイングアーム１０を中立位置に停止させるとともに、図示しないモータの作動を制御してスピンドル３０を中立位置に停止させた後、モータ１００の作動を制御してストッパ機構８０を作動させ、揺動ストッパピン８１がスイングアーム１０の揺動を係止するとともに、回転ストッパピン９１がスピンドル３０の回転を係止する。これにより、揺動回転試験装置１の電源を切っても、ストッパ機構８０によってスイングアーム１０とスピンドル３０とがそれぞれ中立位置に保持され、供試体２を可動治具５０と固定治具４９に取り付けたり、取り外す作業を所定の手順で行うことができる。
【００５６】
また、揺動回転試験装置１は、固定治具４９に対してＺ軸方向の荷重を付与するサーボアクチュエータ４８と、このサーボアクチュエータ４８のストローク量を計測する微少変位センサ（図示省略）とを備え、供試体２が有するＺ軸方向のガタ量を計測するようになっており、このガタ量の計測を供試体２の耐久試験に続いて行うことができる。なお、このガタ量を計測する微少変位センサは、供試体２の耐久試験時にサーボアクチュエータ４８の可動部から離されて保護されるようになっている。
【００５７】
さらに、揺動回転試験装置１は、固定治具４９に対してＸ軸方向の荷重を付与するサーボアクチュエータ４７と、このサーボアクチュエータ４７のストローク量を計測する微少変位センサ（図示省略）とを備え、供試体２が有するＸ軸方向のガタ量を計測するようになっており、このガタ量の計測を供試体２の耐久試験に続いて行うことができる。なお、このガタ量を計測する微少変位センサは、供試体２の耐久試験時にサーボアクチュエータ４７の可動部から離されて保護されるようになっている。
【００５８】
本実施の形態では、揺動回転試験装置１として、架台９に対して揺動中心軸まわりに揺動するスイングアーム１０と、このスイングアーム１０に対して回転するスピンドル３０と、このスピンドル３０に対して供試体２を連結する可動治具５０と、架台９に対して供試体２を連結する固定治具４９とを備え、供試体２をスイングアーム１０の揺動中心軸まわりに揺動させるとともに供試体２をスピンドル３０の回転中心軸まわりに回転させる構成とし、スイングアーム１０とスピンドル３０の作動停止時にスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持するストッパ機構８０を備える。
【００５９】
これにより、揺動回転試験装置１は、供試体２を揺動させる動作と供試体２を回転させる動作を同時に行うことができる。
【００６０】
そして、ストッパ機構８０は、スイングアーム１０とスピンドル３０の作動停止時にスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持する。このため、供試体２の取り付け取り外し作業が容易に行われるとともに、可動治具５０とスピンドル３０との相対変位を規制するロック部材５３の作動を切り換える動作を自動的に行うことが可能となる。
【００６１】
本実施の形態では、ストッパ機構８０は、スイングアーム１０の揺動を係止する揺動ストッパピン８１と、スピンドル３０の回転を係止する回転ストッパピン９１と、揺動ストッパピン８１と回転ストッパピン９１とをそれぞれ同一軸方向に移動させてスイングアーム１０とスピンドル３０の動きをそれぞれ係止する移動フレーム９８と、この移動フレーム９８を駆動するストッパ切り換えアクチュエータ９９とを備える。
【００６２】
これにより、単一のストッパ切り換えアクチュエータ９９の作動によってスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持することが可能となり、揺動回転試験装置１におけるアクチュエータの使用数が削減されるとともに、揺動回転試験装置１の省スペース化がはかれる。
【００６３】
本実施の形態では、揺動ストッパピン８１がスイングアーム１０の揺動を係止する揺動係止ストロークＳｔ１を、中継ピン１０２がスピンドル３０の回転を係止する回転係止ストロークＳｔ２より短く設定する。
【００６４】
これにより、移動フレーム９８が待避位置から係止位置へて移動する過程で、揺動ストッパピン８１がスイングアーム１０の揺動を係止した後、回転ストッパピン９１がスピンドル３０の回転を係止し、これらの作動が円滑に行われる。
【００６５】
本実施の形態では、動作する供試体２を収容する恒温槽３を備え、ストッパ切り換えアクチュエータ９９と移動フレーム９８とを恒温槽３の外側に設け、揺動ストッパピン８１が恒温槽３の隔壁３ａを貫通して設けられ、回転ストッパピン９１は恒温槽３の内側にてスイングアーム１０に摺動可能に支持され、移動フレーム９８の動きを回転ストッパピン９１に伝える中継ピン１０２が恒温槽３の隔壁３ａを貫通して設けられる。
【００６６】
これにより、恒温槽３の外側に設けられるストッパ切り換えアクチュエータ９９は、恒温槽３の高温ないしは極低温の雰囲気にさらされることがなく、揺動ストッパピン８１と恒温槽３の内側に設けられる回転ストッパピン９１とをそれぞれ作動させることができる。
【００６７】
本実施の形態では、動作する供試体２を収容する恒温槽３と、スピンドル３０の回転とスイングアーム１０の揺動により供試体２に発生する抵抗力を計測する抵抗力計測手段（分力センサ５１、トルクセンサ５２）と、可動治具５０とスピンドル３０との相対変位を規制するロック部材５３と、このロック部材５３を規制位置と解除位置とに切り換えて保持するロック切り換え機構５５と、このロック切り換え機構５５を作動させるロック切り換えアクチュエータ７０とを備え、ロック切り換えアクチュエータ７０を恒温槽３の外側に設け、ストッパ機構８０がスイングアーム１０とスピンドル３０とをそれぞれ所定位置に保持した状態でロック切り換えアクチュエータ７０がロック切り換え機構５５を作動させる構成とした。
【００６８】
これにより、恒温槽３の外側に設けられるロック切り換えアクチュエータ７０は、恒温槽３の高温ないしは極低温の雰囲気にさらされることがなく、可動治具５０とスピンドル３０との相対変位を規制するロック部材５３の作動を切り換えることができる。
【００６９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態を示す揺動回転試験装置の側面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同じくスイングアーム等の断面図。
【図４】同じくストッパ機構の側面図。
【図５】同じくロック切り換え機構の側面図。
【符号の説明】
【００７１】
１ 揺動回転試験装置
２ 供試体
３ 恒温槽
３ａ 隔壁
９ 架台
１０ スイングアーム
３０ スピンドル
４９ 固定治具
５０ 可動治具
５１ 分力センサ
５２ トルクセンサ
５３ ロック部材
５５ ロック切り換え機構
８０ ストッパ機構
８１ 揺動ストッパピン
９１ 回転ストッパピン
９８ 移動フレーム
９９ ストッパ切り換えアクチュエータ
１０２ 中継ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台に対して揺動中心軸まわりに揺動するスイングアームと、
このスイングアームに対して回転するスピンドルと、
このスピンドルに対して供試体を連結する可動治具と、
前記架台に対して前記供試体を連結する固定治具とを備え、
前記供試体を前記スイングアームの揺動中心軸まわりに揺動させるとともに前記供試体を前記スピンドルの回転中心軸まわりに回転させる構成とし、
前記スイングアームと前記スピンドルの作動停止時に前記スイングアームと前記スピンドルとをそれぞれ所定位置に保持するストッパ機構を備えたことを特徴とする揺動回転試験装置。
【請求項２】
前記ストッパ機構は、
前記スイングアームの揺動を係止する揺動ストッパピンと、
前記スピンドルの回転を係止する回転ストッパピンと、
前記揺動ストッパピンと前記回転ストッパピンとをそれぞれ同一軸方向に移動させて前記スイングアームと前記スピンドルの動きをそれぞれ係止する移動フレームと、
この移動フレームを駆動するストッパ切り換えアクチュエータとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の揺動回転試験装置。
【請求項３】
前記揺動ストッパピンが前記スイングアームの揺動を係止する揺動係止ストロークを、前記中継ピンが前記スピンドルの回転を係止する回転係止ストロークより短く設定したことを特徴とする請求項２に記載の揺動回転試験装置。
【請求項４】
前記供試体を収容する恒温槽を備え、
前記ストッパ切り換えアクチュエータと前記移動フレームとを前記恒温槽の外側に設け、
前記揺動ストッパピンを前記恒温槽の隔壁を貫通して設け、
前記回転ストッパピンを前記恒温槽の内側にて前記スイングアームに摺動可能に支持し、
前記移動フレームの動きを前記回転ストッパピンに伝える中継ピンを前記恒温槽の前記隔壁を貫通して設けたことを特徴とする請求項３に記載の揺動回転試験装置。
【請求項５】
前記供試体を収容する恒温槽と、
前記スピンドルの回転とスイングアームの揺動により供試体に発生する抵抗力を計測する抵抗力計測手段と、
前記可動治具と前記スピンドルとの相対変位を規制するロック部材と、
このロック部材を規制位置と解除位置とに切り換えて保持するロック切り換え機構と、
このロック切り換え機構を作動させるロック切り換えアクチュエータとを備え、
このロック切り換えアクチュエータを前記恒温槽の外側に設け、
前記ストッパ機構が前記スイングアームと前記スピンドルとをそれぞれ所定位置に保持した状態で前記ロック切り換えアクチュエータが前記ロック切り換え機構を作動させる構成としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の揺動回転試験装置。
【請求項１】
架台に対して揺動中心軸まわりに揺動するスイングアームと、
このスイングアームに対して回転するスピンドルと、
このスピンドルに対して供試体を連結する可動治具と、
前記架台に対して前記供試体を連結する固定治具とを備え、
前記供試体を前記スイングアームの揺動中心軸まわりに揺動させるとともに前記供試体を前記スピンドルの回転中心軸まわりに回転させる構成とし、
前記スイングアームと前記スピンドルの作動停止時に前記スイングアームと前記スピンドルとをそれぞれ所定位置に保持するストッパ機構を備えたことを特徴とする揺動回転試験装置。
【請求項２】
前記ストッパ機構は、
前記スイングアームの揺動を係止する揺動ストッパピンと、
前記スピンドルの回転を係止する回転ストッパピンと、
前記揺動ストッパピンと前記回転ストッパピンとをそれぞれ同一軸方向に移動させて前記スイングアームと前記スピンドルの動きをそれぞれ係止する移動フレームと、
この移動フレームを駆動するストッパ切り換えアクチュエータとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の揺動回転試験装置。
【請求項３】
前記揺動ストッパピンが前記スイングアームの揺動を係止する揺動係止ストロークを、前記中継ピンが前記スピンドルの回転を係止する回転係止ストロークより短く設定したことを特徴とする請求項２に記載の揺動回転試験装置。
【請求項４】
前記供試体を収容する恒温槽を備え、
前記ストッパ切り換えアクチュエータと前記移動フレームとを前記恒温槽の外側に設け、
前記揺動ストッパピンを前記恒温槽の隔壁を貫通して設け、
前記回転ストッパピンを前記恒温槽の内側にて前記スイングアームに摺動可能に支持し、
前記移動フレームの動きを前記回転ストッパピンに伝える中継ピンを前記恒温槽の前記隔壁を貫通して設けたことを特徴とする請求項３に記載の揺動回転試験装置。
【請求項５】
前記供試体を収容する恒温槽と、
前記スピンドルの回転とスイングアームの揺動により供試体に発生する抵抗力を計測する抵抗力計測手段と、
前記可動治具と前記スピンドルとの相対変位を規制するロック部材と、
このロック部材を規制位置と解除位置とに切り換えて保持するロック切り換え機構と、
このロック切り換え機構を作動させるロック切り換えアクチュエータとを備え、
このロック切り換えアクチュエータを前記恒温槽の外側に設け、
前記ストッパ機構が前記スイングアームと前記スピンドルとをそれぞれ所定位置に保持した状態で前記ロック切り換えアクチュエータが前記ロック切り換え機構を作動させる構成としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の揺動回転試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２９４０７５（Ｐ２００９−２９４０７５Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４７７９６（Ｐ２００８−１４７７９６）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
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