軸連結補助装置および軸連結方法
【課題】雄、雌のスプライン軸を嵌合する場合に、スプライン軸相互の軸芯を一致させる作業が面倒である。
【解決手段】互いに連結しようとする一対の回転軸４、６の端部に、雄、雌一対のスプライン軸７、１１を取り付け、これらの嵌合により一対の回転軸を連結する軸連結装置において、スプライン軸７、１１の軸芯を合わせるための軸連結補助装置２１である。軸連結補助装置２１は、一方のスプライン軸７の外側に、該スプライン軸７と同芯状に配置された芯出しリング２２と、他方のスプライン軸１１の外側に、該スプライン軸を中心とする同一円周上に所定の角間隔をもって配置されていて、スプライン軸７、１１の嵌合に先立って、芯出しリング２２の外周面に係合してスプライン軸７、１１の軸芯を合わせる複数本の芯出しピン２３と、を備えている。
【解決手段】互いに連結しようとする一対の回転軸４、６の端部に、雄、雌一対のスプライン軸７、１１を取り付け、これらの嵌合により一対の回転軸を連結する軸連結装置において、スプライン軸７、１１の軸芯を合わせるための軸連結補助装置２１である。軸連結補助装置２１は、一方のスプライン軸７の外側に、該スプライン軸７と同芯状に配置された芯出しリング２２と、他方のスプライン軸１１の外側に、該スプライン軸を中心とする同一円周上に所定の角間隔をもって配置されていて、スプライン軸７、１１の嵌合に先立って、芯出しリング２２の外周面に係合してスプライン軸７、１１の軸芯を合わせる複数本の芯出しピン２３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに連結しようとする一対の回転軸の端部に、スプライン軸を取り付け、これらスプライン軸を嵌合することにより前記一対の回転軸を連結する軸連結装置において、前記スプライン軸を、より確実に嵌合するための軸連結補助装置および軸連結方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転軸相互を連結する場合、例えば、エンジン等の供試体の回転軸とダイナモメータ等の試験装置の回転軸を連結する場合においては、図９に示すように、架台１０１上にラバーマウント部材１０２を介してマウントされたエンジン等の供試体１０３の回転軸にスプライン軸１０４を取り付ける一方、ダイナモメータ等の試験装置（図示省略）の回転軸（被連結軸）１０５にユニバーサルジョイント１０６等を介して前記スプライン軸１０４を嵌合するスプライン軸１０７を取り付け、該スプライン軸１０７を軸支持体１０８で支持する。
【０００３】
そして、軸支持体１０８をエアーシリンダ等の軸支持体駆動機構１０９で供試体１０３側に移動させ、スプライン軸１０４をスプライン軸１０７内に嵌合させて、供試体の回転軸と試験装置の回転軸を連結する。スプライン軸１０７とスプライン軸１０４に芯ずれを起こしている場合には、前記ユニバーサルジョイント１０６等で芯ずれを吸収する。（例えば特許文献１〜３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平１−７８５３号公報
【特許文献２】実公平２−１０４３２号公報
【特許文献３】特開２００６−３００１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スプライン軸同士を嵌合する際には、お互いの軸芯のズレを嵌合可能な範囲以下に一致させておく必要がある。そのためには、供試体の回転軸および試験装置先端スプライン軸の位置を上述の嵌合可能な範囲になるよう、精度よく設置しなければならない。
さらに、供試体の回転軸と試験装置の回転軸の芯ずれをユニバーサルジョイント等で吸収可能な軸連結装置においても、実際に芯ずれを吸収して、両スプライン軸の軸芯を一致させるためには、試験装置側のスプライン軸を上下、左右等に移動させ、両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に合わせなければならず、この軸芯を合わせる作業が実際には非常に作業工数のかかるものであった。また、結合に作業工数がかかることによって、総試験時間増加の原因となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、軸芯合わせ作業を確実に行うことのできる軸連結補助装置および軸連結方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、互いに嵌まり合う一対のスプライン軸を備えた回転軸であって、これらのスプライン軸の嵌合により一対の回転軸を連結する軸連結装置において、
一方のスプライン軸の外側に、該スプライン軸と同心状に芯出しリングを配置するとともに、他方のスプライン軸の外側には、前記芯出しリングの外周面に係合して、一方のスプライン軸の軸芯と他方のスプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させる芯出しピンを設置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の軸連結補助装置において、前記芯出しピンは、円柱部と円錐部とから構成されており、前記円柱部は、芯出しリングの外周面に係合して該芯出しリングの位置決めを行ない、前記円錐部は、円柱部の先端に設けられて、前記芯出しリングの外周面に当接することにより一対のスプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載の軸連結補助装置において、前記円柱部は、前記芯出しリングの外周面に係合したときに、前記芯出しリングの先端面に接触するフランジ部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の軸連結補助装置において、
前記互いに連結しようとする一対の回転軸のうちの一方の回転軸は、供試体の回転軸であり、他方の回転軸は、前記供試体の試験を行なう試験装置の回転軸であり、前記供試体の回転軸に一方のスプライン軸が取り付けられ、前記試験装置の回転軸には他方のスプライン軸が取り付けられていて、該他方のスプライン軸は、軸支持体に取り付けられ、該軸支持体は、軸支持体駆動部材で軸方向に移動可能になっているとともに、前記芯出しピンは、それぞれピン駆動部材で軸方向に移動可能になっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の軸連結補助装置において、前記ピン駆動部材は、前記少なくとも３本以上の芯出しピンを個々に前記供試体側に前進させて前記芯出しリングの外周面に係合させて前記両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させ、前記軸支持体駆動部材は、前記軸支持体を前記供試体側に前進させて前記両スプライン軸を嵌合させることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４または５に記載の軸連結補助装置において、前記軸支持体駆動部材およびピン駆動部材は、エアーシリンダであることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項４または５に記載の軸連結補助装置において、前記軸支持体駆動部材およびピン駆動部材は、サーボモータ又は油圧シリンダであることを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明の軸連結方法は、供試体の回転軸に一方のスプライン軸を取り付け、該一方のスプライン軸の外側に同心状に芯出しリングを配置する一方、前記供試体の試験を行なう試験装置の回転軸に他方のスプライン軸を取り付け、該他方のスプライン軸を取り付けた軸支持体に複数本の芯出しピンをピン駆動部材で軸方向に移動可能に取り付けるとともに、前記軸支持体を、軸支持体駆動部材で軸方向に移動可能とし、前記複数本の芯出しピンをピン駆動部材で前記供試体側に前進させ、前記芯出しリングの外周面に係合させて前記両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させた後に、前記他方のスプライン軸を前進させて前記両スプライン軸を嵌合することを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項８の軸連結方法であって、待機位置において複数本の芯出しピンをサブエアーシリンダにより前記試験装置側のスプライン軸の先端面よりも供試体側に突出させるステップと、
前記複数本の芯出しピンを供試体側に突出させた状態でメインエアーシリンダにより軸支持体を供試体側に移動させ、前記芯出しリングおよび複数本の芯出しピンで両スプライン軸の軸芯のズレを解消するステップと、
全ての芯出しピンが芯出しリングの外周面に係合して両スプライン軸の軸芯が嵌合可能な範囲に一致したかを検出するステップと、
両スプライン軸の軸芯合わせ終了後にサブエアーシリンダの弁を開放し、さらにメインシリンダで軸支持体を移動させて、両スプライン軸を嵌合させるとともに、試験装置側のスプライン軸の先端面を芯出しリングの底面部に接触させるステップと、
試験装置側のスプライン軸の先端面と芯出しリングの底面部との間に隙間を発生させ両者を非接触状態にするステップと、
芯出しピンと芯出しリングとの間に隙間を発生させ両者を非接触状態にするステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
（１）請求項１の軸連結補助装置は、一対のスプライン軸の嵌合に先立って、前記芯出しリングの外周面に複数本の芯出しピンを係合させて、両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させるので、両スプライン軸の嵌合を容易、且つ確実に行うことができる。
（２）請求項２の軸連結補助装置は、一対のスプライン軸を嵌合させる際に、両スプライン軸の軸芯がずれている場合に、芯出しリングの先端面の外周縁に、芯出しピンの円錐部の傾斜面が接触して、該傾斜面でガイドされて芯出しリングが複数本の芯出しピンで構成される環状部内に導入される。そして、複数本の芯出しピンの円柱部の外周面が芯出しリングの外周面に係合して、両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させる。
（３）請求項３の軸連結補助装置は、前記フランジ部と芯出しリングの接触面にタクトスイッチ等を配置することにより、円柱部が芯出しリングの外周面に係合したことを容易に検出することができる。
（４）請求項４の軸連結補助装置は、供試体の回転軸と、該供試体の試験を行なう試験装置の回転軸とを、芯出しリングと複数本の芯出しピンで容易、且つ確実にスプライン連結することができる。
（５）請求項５の軸連結補助装置は、複数本の芯出しピンをピン駆動部材で供試体側に前進させて、複数の芯出しピンを芯出しリングの外周面に係合させて、両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させた後に、軸支持体を軸支持体駆動部材で供試体側に前進させて両スプライン軸を嵌合させることができる。
（６）請求項６の軸連結補助装置は、ピン駆動部材および軸支持体駆動部材にエアーシリンダを使用したので、サーボモータを使用する場合に較べて構造が簡単で安価に製造することができる。
（７）請求項７の軸連結補助装置は、ピン駆動部材および軸支持体駆動部材にエアーシリンダに代えてサーボモータ又は油圧シリンダを使用したので、芯出しピンや軸支持体の停止位置精度を向上させることができる。従って、験装置側のスプライン軸の先端と芯出しリングの底面部との間に隙間等を発生させることがエアーシリンダを使用した場合に較べて容易になる。
（８）請求項８の軸連結方法は、複数の芯出しピンをピン駆動部材で前進させて、これら芯出しピンを芯出しリングの外周面に接触させることにより両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させた後に、一方のスプライン軸を供試体側に前進させることにより、両スプライン軸を嵌合させることができる。
（９）請求項９の軸連結方法は、試験装置側のスプライン軸の先端と芯出しリングの底面部とを非接触状態にするとともに、芯出しピンと芯出しリングとを非接触状態にしたので、試験装置側のスプライン軸と芯出しリングの間および芯出しリングと芯出しピンとの間で摩擦抵抗を発生させることなくエンジンの試験を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】軸連結補助装置を使用した軸連結補助装置の説明図。
【図２】軸連結方法のステップ１を示す説明図。
【図３】軸連結方法のステップ２〜４を示す説明図。
【図４】軸連結方法のステップ５を示す説明図。
【図５】軸連結方法のステップ６を示す説明図。
【図６】軸連結方法のステップ７を示す説明図。
【図７】本発明の軸連結方法を示すフロー図。
【図８】他の実施例を示す説明図
【図９】従来例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１〜図７は第１実施例を示す。回転軸相互を連結して各種の試験を行なう場合、例えば、図１に示すように、架台１上にラバーマウント部材２を介してマウントされた供試体としてのエンジン３の回転軸４に、ダイナモメータ５の回転軸（被連結軸）６を連結する。次にエンジン３の試験を行なう場合、エンジン３の回転軸４に一方のスプライン軸７を取り付ける一方、ダイナモメータ５の回転軸６には、伸縮可能なユニバーサルジョイント８、９、１０を介して他方のスプライン軸１１が接続されている。なお、図１において、１４と１５は、スプライン軸７の凹部（谷）と、スプライン軸１１の凸部（山）を一致させるために、スプライン軸１１を回動させるためのラックとピニオンである。
【００１９】
スプライン軸１１は、軸支持体１２に取り付けられている。軸支持体１２は、軸支持体駆動部材としてのエアーシリンダ（以下、メインエアーシリンダと称す。）１３のピストンロッド１３ａの先端に連結されていて軸方向（図中の左右方向）に移動可能になっている。軸支持体１２は、図示省略した構造（例えば、特開２００６−３００１１６号）によりスプライン軸１１を左右、上下方向等に変位可能に支持し、供試体の回転軸と試験装置の回転軸が芯ずれを起こしている場合には、この芯ずれを吸収可能なとしている。なお、１３ｂはメインエアーシリンダ１３のピストンである。
【００２０】
そして、図２〜図４に示すように、本発明の軸連結補助装置２１は、嵌合可能な範囲に両スプライン軸７、１１の軸芯を一致させるためのものである。本発明の軸連結補助装置２１の概要を説明すると、図２において芯出しピン２３をエアーシリンダ（以下、サブエアーシリンダと称す。）２４により突出させ、次に図３で軸支持体１２をメインエアーシリンダ１３でエンジン３側に移動させ軸連結補助装置２１の機能を用いて軸芯をほぼ一致させ、図４のようにスプライン軸７をスプライン軸１１に挿入して、前記一対の回転軸４、６を連結する。
【００２１】
次に、軸連結補助装置２１の主要構成部材を説明する。軸連結補助装置２１は、スプライン軸７に対し同心状に配置された芯出しリング２２と、スプライン軸１１を中心に４等配で配置された４本の芯出しピン２３で構成されている。４本の芯出しピン２３は、これら４本全てが芯出しリング２２の外周面に係合して両スプライン軸７、１１の軸芯ＣＬ１，ＣＬ２を一致させる。なお、図１〜図６において２本のみの芯出しピン２３，２３が表示されているが、各図の芯出しピンはあと２本の芯出しピン２３，２３が実際には配置されている（説明上、２本の芯出しピンは図示省略している）。
【００２２】
芯出しリング２２は、例えば図２に示すように円筒部２２ａと底面部２２ｂとによって、有底円筒状に形成されていて、底面部２２ｂが治具３ａに取り付けられている。
【００２３】
芯出しピン２３は、前記芯出しリング２２の外周面に係合して該芯出しリング２２の位置決めを行なう円柱部２３ａと、該円柱部２３ａの先端に設けられて該円柱部２３ａの外周面に前記芯出しリング２２の外周面をガイドする円錐部２３ｂと、で構成されている。
【００２４】
４本の芯出しピン２３は、スプライン軸１１と一体に取り付けられたピン駆動部材としてのサブエアーシリンダ２４のピストンロッド２４ａの先端に取り付けられていて、軸方向に移動可能になっている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、芯出しピン２３を矢印Ａ方向に移動させると、スプライン軸７の軸芯ＣＬ１とスプライン軸１１の軸芯ＣＬ２が一致していない場合は、図２に示すように、４本の芯出しピン２３のうち、いずれかの芯出しピン２３の円錐部２３ｂの傾斜面が芯出しリング２２の先端面の外周縁２２ｃに接触して、軸芯のズレが解消される。そして、図３に示すように、全ての芯出しピン２３について円柱部２３ａの周面が、芯出しリング２２の外周面に係合（接触）したときに、両スプライン軸７、１１の軸芯が嵌合可能な範囲に一致した状態になる。４本の芯出しピンが全て嵌合したことは、各芯出しピンに設けられた近接センサ２５で検出される。その後、図４に示すように、両スプライン軸７、１１を嵌合させる。
【００２６】
なお、図１〜図６において、Ｓ１は、軸支持体１２が最も後退した位置を検出する第１センサ、Ｓ２は、軸支持体１２が最も前進した位置を検出する第２センサでありリミッタ（安全装置）機能などに利用される、Ｓ３は、芯出しピン２３が最も後退した位置を検出する第３センサ、Ｓ４は、芯出しピン２３が最も前進した位置を検出する第４センサ、Ｓ５は、第３センサＳ３と第４センサＳ４の中間に配置された第５センサである。
【００２７】
次に、前記軸連結補助装置２１を使用して、エンジン３の回転軸４に、ダイナモメータ５の回転軸６を連結する方法について、図１〜６および図７のフロー図を用いて動作を説明する。
図７に示すステップ０は、図１に示すように待機状態（スタンバイ状態）を示す。軸支持体１２は、メインエアーシリンダ１３により最も後退した位置、即ちエンジン３から最も離れた位置にある。また、４本の芯出しピン２３も、サブエアーシリンダ２４により最も後退した位置、即ちエンジン３から最も離れた位置にある。
【００２８】
図７に示すステップ１は、図２に示すように、４本の芯出しピン２３をサブエアーシリンダ２４により前記スプライン軸１１の先端面よりも供試体３側に突出させ、センサＳ４がピストン２４ｂを検出する（最も前進した位置を検出する）まで移動させる。
【００２９】
図７に示すステップ２〜３を、図３に示す。ステップ２においては、４本の芯出しピン２３を供試体３側に突出させた状態でメインエアーシリンダ１３により軸支持体１２を供試体３側に移動させる。このとき、スプライン軸７とスプライン軸１１の軸芯が嵌合可能な範囲に一致していない場合には、４本の芯出しピン２３のうち、いずれかの芯出しピン２３の円錐部２３ｂの傾斜面が、芯出しリング２２の先端面の外周縁２２ｃに接触し、軸支持体１２が移動するに伴って軸芯のズレを解消する。
ステップ３においては、全ての芯出しピン２３について、円柱部２３ａの外周面が芯出しリング２２の外周面に係合（接触）したことを、全近接センサ２５の検出によって、両スプライン軸７、１１の軸芯が嵌合可能な範囲に一致したものと判断する。また、ステップ３において、メインシリンダのセンサＳ２の位置（最大ストローク）まで移動させても、全ての近接センサ２５が係合を検出しない場合には、芯出しが不首尾に終わったものとして軸支持体１２をセンサＳ１の位置まで、及び芯出しピン２３をセンサＳ３の位置まで各々後退させて、ステップ１から再度やりなおす。これを複数回繰り返してもなお、芯出しができない場合には、連結作業を中止する。
【００３０】
図７に示すステップ４は、図３から図４の中間状態を示す。ステップ４においては、図３の状態で４本のサブエアーシリンダ２４の弁を開放する。そして、スプライン軸を結合させるために、ラック１４及びピニオン１５でスプライン軸に回転力を加え、回転軸は慣性により微速にて回転させ、更にメインシリンダ１３で軸支持体１２を移動させる。このステップにおいては、軸支持体１２と一緒にスプライン軸１１が供試体３側に移動する。このとき、４本の芯出しピン２３の円錐部２３ｂの先端が治具３ａの表面に突き当てられるが、上述のとおりサブエアーシリンダ２４の弁は開放されているので、更に軸支持体１２をメインシリンダ１３で供試体３側へ移動することが可能である。
図７に示すステップ５は、図４に示す。ステップ５においては、ピストン２４ｂが、センサＳ５の位置を通過したことを検出する。その検出により、スプライン軸が完全に結合完了したものと判断する。しかし、ピストン２４ｂが、センサＳ５の位置を通過したことが検出されなかった場合には、各シリンダを待機位置まで戻し、ステップ１から再び自動結合をやりなおす。また、軸支持体１２は重量（慣性）が大きいために、センサＳ５の位置検出と同時に完全に停止することができないため、スプライン軸１１の先端面が芯出しリング２２の底面部２２ｂに接触してしまうことがある。この接触した状態のまま、スプライン軸を回転させると、スプライン軸１１の先端面と芯出しリング２２の底面部２２が摺れてしまう問題がある。
【００３１】
そこで、ステップ６（図５）に示すように、メインエアーシリンダ１３の弁を開放し、ステップ４で開放したサブエアーシリンダ２４の弁に再びエアーを供給して、軸支持体１２およびスプライン軸１１を供試体３側から離間する方向に、センサＳ５がピストン２４ｂを再度検出するまで移動させる。この動作により、スプライン軸１１の先端面と芯出しリング２２の底面部２２ｂとの間に隙間Ｇ１を発生させて、両者を非接触状態にする。
【００３２】
図７に示すステップ７は、図６においては、芯出しピン２３を芯出しリング２２から離間する方向にサブエアーシリンダにエアーを供給してセンサＳ３がピストン２４ｂを検出するまで移動させる。その動作によって、芯出しピン２３と芯出しリング２２との間に隙間Ｇ２を発生させ、両者を非接触状態にする。
そして、ステップ８で試験を開始する。
上述したように、隙間Ｇ１によりスプライン軸１１の先端面と芯出しリング２２の底面部２２ｂを非接触状態にするとともに、隙間Ｇ２により芯出しピン２３と芯出しリング２２を非接触状態にしたので、これらの間で摩擦抵抗を発生させることなくエンジンの試験を行なうことが可能になる。
図８は第２実施例を示す。上記第１実施例では、芯出しピン２３の先端部をエンジンカバー３ａに接触させる構成にしたが、この実施例では、図８に示すように、芯出しピン２３の円柱部２３ａにフランジ部２３ｃを形成し、該フランジ部２３ｃを芯出しリング２２の円筒部２２ａの先端面に接触させる構成にしても良い。芯出しピン２３の先端部をエンジンカバー３ａに接触させる場合は、芯出しピン２３の先端部に接触圧が集中するので芯出しピン２３の先端部やエンジンカバー３ａにダメージを与える虞があるが、フランジ部２３ｃを芯出しリング２２の円筒部２２ａの先端面に当接させる場合は、接触圧を芯出しリング２２の先端面全体に分散させることができる。また、フランジ部２３ｃと芯出しピン２３の接触面にタクトセンサ２６を配置することにより、スプライン軸７がスプライン軸１１内に嵌合したことを検出することができる。他の構成は、第１実施例の場合と同じであるので重複する説明は省略する。
【００３３】
なお、上記各実施例においては、軸支持体駆動部材およびピン駆動部材に、エアーシリンダを使用した場合を示したが、軸支持体駆動部材およびピン駆動部材の両方あるいは一方にサーボモータ又は油圧シリンダを使用してもよい。また、芯出しピン２３の本数は、４本に限らず３本以上であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
実施の形態においては、エンジンとダイナモメータを連結する場合を例にとって説明したが、本発明の軸連結補助装置および軸連結方法は、エンジンとダイナモメータを連結する場合に限らず、広く２つの回転軸をスプライン軸の嵌合により連結する場合に適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１…架台
２…ラバーマウント
３…エンジン（供試体）
４…回転軸
５…ダイナモメータ
６…回転軸
７…スプライン軸
８…第１ユニバーサルジョイント
９…伸縮可能な軸
１０…第２ユニバーサルジョイント
１１…スプライン軸
１２…軸支持体
１３…軸支持体駆動部材（メインエアーシリンダ）
２１…軸連結補助装置
２２…芯出しリング
２３…芯出しピン
２３ａ…円柱部
２３ｂ…円錐部
２３ｃ…フランジ部
２４…ピン駆動部材（サブエアーシリンダ）
２４ａ…（サブエアーシリンダ）ロッド
２４ｂ…（サブエアーシリンダ）ピストン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに連結しようとする一対の回転軸の端部に、スプライン軸を取り付け、これらスプライン軸を嵌合することにより前記一対の回転軸を連結する軸連結装置において、前記スプライン軸を、より確実に嵌合するための軸連結補助装置および軸連結方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転軸相互を連結する場合、例えば、エンジン等の供試体の回転軸とダイナモメータ等の試験装置の回転軸を連結する場合においては、図９に示すように、架台１０１上にラバーマウント部材１０２を介してマウントされたエンジン等の供試体１０３の回転軸にスプライン軸１０４を取り付ける一方、ダイナモメータ等の試験装置（図示省略）の回転軸（被連結軸）１０５にユニバーサルジョイント１０６等を介して前記スプライン軸１０４を嵌合するスプライン軸１０７を取り付け、該スプライン軸１０７を軸支持体１０８で支持する。
【０００３】
そして、軸支持体１０８をエアーシリンダ等の軸支持体駆動機構１０９で供試体１０３側に移動させ、スプライン軸１０４をスプライン軸１０７内に嵌合させて、供試体の回転軸と試験装置の回転軸を連結する。スプライン軸１０７とスプライン軸１０４に芯ずれを起こしている場合には、前記ユニバーサルジョイント１０６等で芯ずれを吸収する。（例えば特許文献１〜３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平１−７８５３号公報
【特許文献２】実公平２−１０４３２号公報
【特許文献３】特開２００６−３００１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スプライン軸同士を嵌合する際には、お互いの軸芯のズレを嵌合可能な範囲以下に一致させておく必要がある。そのためには、供試体の回転軸および試験装置先端スプライン軸の位置を上述の嵌合可能な範囲になるよう、精度よく設置しなければならない。
さらに、供試体の回転軸と試験装置の回転軸の芯ずれをユニバーサルジョイント等で吸収可能な軸連結装置においても、実際に芯ずれを吸収して、両スプライン軸の軸芯を一致させるためには、試験装置側のスプライン軸を上下、左右等に移動させ、両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に合わせなければならず、この軸芯を合わせる作業が実際には非常に作業工数のかかるものであった。また、結合に作業工数がかかることによって、総試験時間増加の原因となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、軸芯合わせ作業を確実に行うことのできる軸連結補助装置および軸連結方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、互いに嵌まり合う一対のスプライン軸を備えた回転軸であって、これらのスプライン軸の嵌合により一対の回転軸を連結する軸連結装置において、
一方のスプライン軸の外側に、該スプライン軸と同心状に芯出しリングを配置するとともに、他方のスプライン軸の外側には、前記芯出しリングの外周面に係合して、一方のスプライン軸の軸芯と他方のスプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させる芯出しピンを設置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の軸連結補助装置において、前記芯出しピンは、円柱部と円錐部とから構成されており、前記円柱部は、芯出しリングの外周面に係合して該芯出しリングの位置決めを行ない、前記円錐部は、円柱部の先端に設けられて、前記芯出しリングの外周面に当接することにより一対のスプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載の軸連結補助装置において、前記円柱部は、前記芯出しリングの外周面に係合したときに、前記芯出しリングの先端面に接触するフランジ部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の軸連結補助装置において、
前記互いに連結しようとする一対の回転軸のうちの一方の回転軸は、供試体の回転軸であり、他方の回転軸は、前記供試体の試験を行なう試験装置の回転軸であり、前記供試体の回転軸に一方のスプライン軸が取り付けられ、前記試験装置の回転軸には他方のスプライン軸が取り付けられていて、該他方のスプライン軸は、軸支持体に取り付けられ、該軸支持体は、軸支持体駆動部材で軸方向に移動可能になっているとともに、前記芯出しピンは、それぞれピン駆動部材で軸方向に移動可能になっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の軸連結補助装置において、前記ピン駆動部材は、前記少なくとも３本以上の芯出しピンを個々に前記供試体側に前進させて前記芯出しリングの外周面に係合させて前記両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させ、前記軸支持体駆動部材は、前記軸支持体を前記供試体側に前進させて前記両スプライン軸を嵌合させることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４または５に記載の軸連結補助装置において、前記軸支持体駆動部材およびピン駆動部材は、エアーシリンダであることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項４または５に記載の軸連結補助装置において、前記軸支持体駆動部材およびピン駆動部材は、サーボモータ又は油圧シリンダであることを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明の軸連結方法は、供試体の回転軸に一方のスプライン軸を取り付け、該一方のスプライン軸の外側に同心状に芯出しリングを配置する一方、前記供試体の試験を行なう試験装置の回転軸に他方のスプライン軸を取り付け、該他方のスプライン軸を取り付けた軸支持体に複数本の芯出しピンをピン駆動部材で軸方向に移動可能に取り付けるとともに、前記軸支持体を、軸支持体駆動部材で軸方向に移動可能とし、前記複数本の芯出しピンをピン駆動部材で前記供試体側に前進させ、前記芯出しリングの外周面に係合させて前記両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させた後に、前記他方のスプライン軸を前進させて前記両スプライン軸を嵌合することを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項８の軸連結方法であって、待機位置において複数本の芯出しピンをサブエアーシリンダにより前記試験装置側のスプライン軸の先端面よりも供試体側に突出させるステップと、
前記複数本の芯出しピンを供試体側に突出させた状態でメインエアーシリンダにより軸支持体を供試体側に移動させ、前記芯出しリングおよび複数本の芯出しピンで両スプライン軸の軸芯のズレを解消するステップと、
全ての芯出しピンが芯出しリングの外周面に係合して両スプライン軸の軸芯が嵌合可能な範囲に一致したかを検出するステップと、
両スプライン軸の軸芯合わせ終了後にサブエアーシリンダの弁を開放し、さらにメインシリンダで軸支持体を移動させて、両スプライン軸を嵌合させるとともに、試験装置側のスプライン軸の先端面を芯出しリングの底面部に接触させるステップと、
試験装置側のスプライン軸の先端面と芯出しリングの底面部との間に隙間を発生させ両者を非接触状態にするステップと、
芯出しピンと芯出しリングとの間に隙間を発生させ両者を非接触状態にするステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
（１）請求項１の軸連結補助装置は、一対のスプライン軸の嵌合に先立って、前記芯出しリングの外周面に複数本の芯出しピンを係合させて、両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させるので、両スプライン軸の嵌合を容易、且つ確実に行うことができる。
（２）請求項２の軸連結補助装置は、一対のスプライン軸を嵌合させる際に、両スプライン軸の軸芯がずれている場合に、芯出しリングの先端面の外周縁に、芯出しピンの円錐部の傾斜面が接触して、該傾斜面でガイドされて芯出しリングが複数本の芯出しピンで構成される環状部内に導入される。そして、複数本の芯出しピンの円柱部の外周面が芯出しリングの外周面に係合して、両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させる。
（３）請求項３の軸連結補助装置は、前記フランジ部と芯出しリングの接触面にタクトスイッチ等を配置することにより、円柱部が芯出しリングの外周面に係合したことを容易に検出することができる。
（４）請求項４の軸連結補助装置は、供試体の回転軸と、該供試体の試験を行なう試験装置の回転軸とを、芯出しリングと複数本の芯出しピンで容易、且つ確実にスプライン連結することができる。
（５）請求項５の軸連結補助装置は、複数本の芯出しピンをピン駆動部材で供試体側に前進させて、複数の芯出しピンを芯出しリングの外周面に係合させて、両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させた後に、軸支持体を軸支持体駆動部材で供試体側に前進させて両スプライン軸を嵌合させることができる。
（６）請求項６の軸連結補助装置は、ピン駆動部材および軸支持体駆動部材にエアーシリンダを使用したので、サーボモータを使用する場合に較べて構造が簡単で安価に製造することができる。
（７）請求項７の軸連結補助装置は、ピン駆動部材および軸支持体駆動部材にエアーシリンダに代えてサーボモータ又は油圧シリンダを使用したので、芯出しピンや軸支持体の停止位置精度を向上させることができる。従って、験装置側のスプライン軸の先端と芯出しリングの底面部との間に隙間等を発生させることがエアーシリンダを使用した場合に較べて容易になる。
（８）請求項８の軸連結方法は、複数の芯出しピンをピン駆動部材で前進させて、これら芯出しピンを芯出しリングの外周面に接触させることにより両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させた後に、一方のスプライン軸を供試体側に前進させることにより、両スプライン軸を嵌合させることができる。
（９）請求項９の軸連結方法は、試験装置側のスプライン軸の先端と芯出しリングの底面部とを非接触状態にするとともに、芯出しピンと芯出しリングとを非接触状態にしたので、試験装置側のスプライン軸と芯出しリングの間および芯出しリングと芯出しピンとの間で摩擦抵抗を発生させることなくエンジンの試験を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】軸連結補助装置を使用した軸連結補助装置の説明図。
【図２】軸連結方法のステップ１を示す説明図。
【図３】軸連結方法のステップ２〜４を示す説明図。
【図４】軸連結方法のステップ５を示す説明図。
【図５】軸連結方法のステップ６を示す説明図。
【図６】軸連結方法のステップ７を示す説明図。
【図７】本発明の軸連結方法を示すフロー図。
【図８】他の実施例を示す説明図
【図９】従来例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１〜図７は第１実施例を示す。回転軸相互を連結して各種の試験を行なう場合、例えば、図１に示すように、架台１上にラバーマウント部材２を介してマウントされた供試体としてのエンジン３の回転軸４に、ダイナモメータ５の回転軸（被連結軸）６を連結する。次にエンジン３の試験を行なう場合、エンジン３の回転軸４に一方のスプライン軸７を取り付ける一方、ダイナモメータ５の回転軸６には、伸縮可能なユニバーサルジョイント８、９、１０を介して他方のスプライン軸１１が接続されている。なお、図１において、１４と１５は、スプライン軸７の凹部（谷）と、スプライン軸１１の凸部（山）を一致させるために、スプライン軸１１を回動させるためのラックとピニオンである。
【００１９】
スプライン軸１１は、軸支持体１２に取り付けられている。軸支持体１２は、軸支持体駆動部材としてのエアーシリンダ（以下、メインエアーシリンダと称す。）１３のピストンロッド１３ａの先端に連結されていて軸方向（図中の左右方向）に移動可能になっている。軸支持体１２は、図示省略した構造（例えば、特開２００６−３００１１６号）によりスプライン軸１１を左右、上下方向等に変位可能に支持し、供試体の回転軸と試験装置の回転軸が芯ずれを起こしている場合には、この芯ずれを吸収可能なとしている。なお、１３ｂはメインエアーシリンダ１３のピストンである。
【００２０】
そして、図２〜図４に示すように、本発明の軸連結補助装置２１は、嵌合可能な範囲に両スプライン軸７、１１の軸芯を一致させるためのものである。本発明の軸連結補助装置２１の概要を説明すると、図２において芯出しピン２３をエアーシリンダ（以下、サブエアーシリンダと称す。）２４により突出させ、次に図３で軸支持体１２をメインエアーシリンダ１３でエンジン３側に移動させ軸連結補助装置２１の機能を用いて軸芯をほぼ一致させ、図４のようにスプライン軸７をスプライン軸１１に挿入して、前記一対の回転軸４、６を連結する。
【００２１】
次に、軸連結補助装置２１の主要構成部材を説明する。軸連結補助装置２１は、スプライン軸７に対し同心状に配置された芯出しリング２２と、スプライン軸１１を中心に４等配で配置された４本の芯出しピン２３で構成されている。４本の芯出しピン２３は、これら４本全てが芯出しリング２２の外周面に係合して両スプライン軸７、１１の軸芯ＣＬ１，ＣＬ２を一致させる。なお、図１〜図６において２本のみの芯出しピン２３，２３が表示されているが、各図の芯出しピンはあと２本の芯出しピン２３，２３が実際には配置されている（説明上、２本の芯出しピンは図示省略している）。
【００２２】
芯出しリング２２は、例えば図２に示すように円筒部２２ａと底面部２２ｂとによって、有底円筒状に形成されていて、底面部２２ｂが治具３ａに取り付けられている。
【００２３】
芯出しピン２３は、前記芯出しリング２２の外周面に係合して該芯出しリング２２の位置決めを行なう円柱部２３ａと、該円柱部２３ａの先端に設けられて該円柱部２３ａの外周面に前記芯出しリング２２の外周面をガイドする円錐部２３ｂと、で構成されている。
【００２４】
４本の芯出しピン２３は、スプライン軸１１と一体に取り付けられたピン駆動部材としてのサブエアーシリンダ２４のピストンロッド２４ａの先端に取り付けられていて、軸方向に移動可能になっている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、芯出しピン２３を矢印Ａ方向に移動させると、スプライン軸７の軸芯ＣＬ１とスプライン軸１１の軸芯ＣＬ２が一致していない場合は、図２に示すように、４本の芯出しピン２３のうち、いずれかの芯出しピン２３の円錐部２３ｂの傾斜面が芯出しリング２２の先端面の外周縁２２ｃに接触して、軸芯のズレが解消される。そして、図３に示すように、全ての芯出しピン２３について円柱部２３ａの周面が、芯出しリング２２の外周面に係合（接触）したときに、両スプライン軸７、１１の軸芯が嵌合可能な範囲に一致した状態になる。４本の芯出しピンが全て嵌合したことは、各芯出しピンに設けられた近接センサ２５で検出される。その後、図４に示すように、両スプライン軸７、１１を嵌合させる。
【００２６】
なお、図１〜図６において、Ｓ１は、軸支持体１２が最も後退した位置を検出する第１センサ、Ｓ２は、軸支持体１２が最も前進した位置を検出する第２センサでありリミッタ（安全装置）機能などに利用される、Ｓ３は、芯出しピン２３が最も後退した位置を検出する第３センサ、Ｓ４は、芯出しピン２３が最も前進した位置を検出する第４センサ、Ｓ５は、第３センサＳ３と第４センサＳ４の中間に配置された第５センサである。
【００２７】
次に、前記軸連結補助装置２１を使用して、エンジン３の回転軸４に、ダイナモメータ５の回転軸６を連結する方法について、図１〜６および図７のフロー図を用いて動作を説明する。
図７に示すステップ０は、図１に示すように待機状態（スタンバイ状態）を示す。軸支持体１２は、メインエアーシリンダ１３により最も後退した位置、即ちエンジン３から最も離れた位置にある。また、４本の芯出しピン２３も、サブエアーシリンダ２４により最も後退した位置、即ちエンジン３から最も離れた位置にある。
【００２８】
図７に示すステップ１は、図２に示すように、４本の芯出しピン２３をサブエアーシリンダ２４により前記スプライン軸１１の先端面よりも供試体３側に突出させ、センサＳ４がピストン２４ｂを検出する（最も前進した位置を検出する）まで移動させる。
【００２９】
図７に示すステップ２〜３を、図３に示す。ステップ２においては、４本の芯出しピン２３を供試体３側に突出させた状態でメインエアーシリンダ１３により軸支持体１２を供試体３側に移動させる。このとき、スプライン軸７とスプライン軸１１の軸芯が嵌合可能な範囲に一致していない場合には、４本の芯出しピン２３のうち、いずれかの芯出しピン２３の円錐部２３ｂの傾斜面が、芯出しリング２２の先端面の外周縁２２ｃに接触し、軸支持体１２が移動するに伴って軸芯のズレを解消する。
ステップ３においては、全ての芯出しピン２３について、円柱部２３ａの外周面が芯出しリング２２の外周面に係合（接触）したことを、全近接センサ２５の検出によって、両スプライン軸７、１１の軸芯が嵌合可能な範囲に一致したものと判断する。また、ステップ３において、メインシリンダのセンサＳ２の位置（最大ストローク）まで移動させても、全ての近接センサ２５が係合を検出しない場合には、芯出しが不首尾に終わったものとして軸支持体１２をセンサＳ１の位置まで、及び芯出しピン２３をセンサＳ３の位置まで各々後退させて、ステップ１から再度やりなおす。これを複数回繰り返してもなお、芯出しができない場合には、連結作業を中止する。
【００３０】
図７に示すステップ４は、図３から図４の中間状態を示す。ステップ４においては、図３の状態で４本のサブエアーシリンダ２４の弁を開放する。そして、スプライン軸を結合させるために、ラック１４及びピニオン１５でスプライン軸に回転力を加え、回転軸は慣性により微速にて回転させ、更にメインシリンダ１３で軸支持体１２を移動させる。このステップにおいては、軸支持体１２と一緒にスプライン軸１１が供試体３側に移動する。このとき、４本の芯出しピン２３の円錐部２３ｂの先端が治具３ａの表面に突き当てられるが、上述のとおりサブエアーシリンダ２４の弁は開放されているので、更に軸支持体１２をメインシリンダ１３で供試体３側へ移動することが可能である。
図７に示すステップ５は、図４に示す。ステップ５においては、ピストン２４ｂが、センサＳ５の位置を通過したことを検出する。その検出により、スプライン軸が完全に結合完了したものと判断する。しかし、ピストン２４ｂが、センサＳ５の位置を通過したことが検出されなかった場合には、各シリンダを待機位置まで戻し、ステップ１から再び自動結合をやりなおす。また、軸支持体１２は重量（慣性）が大きいために、センサＳ５の位置検出と同時に完全に停止することができないため、スプライン軸１１の先端面が芯出しリング２２の底面部２２ｂに接触してしまうことがある。この接触した状態のまま、スプライン軸を回転させると、スプライン軸１１の先端面と芯出しリング２２の底面部２２が摺れてしまう問題がある。
【００３１】
そこで、ステップ６（図５）に示すように、メインエアーシリンダ１３の弁を開放し、ステップ４で開放したサブエアーシリンダ２４の弁に再びエアーを供給して、軸支持体１２およびスプライン軸１１を供試体３側から離間する方向に、センサＳ５がピストン２４ｂを再度検出するまで移動させる。この動作により、スプライン軸１１の先端面と芯出しリング２２の底面部２２ｂとの間に隙間Ｇ１を発生させて、両者を非接触状態にする。
【００３２】
図７に示すステップ７は、図６においては、芯出しピン２３を芯出しリング２２から離間する方向にサブエアーシリンダにエアーを供給してセンサＳ３がピストン２４ｂを検出するまで移動させる。その動作によって、芯出しピン２３と芯出しリング２２との間に隙間Ｇ２を発生させ、両者を非接触状態にする。
そして、ステップ８で試験を開始する。
上述したように、隙間Ｇ１によりスプライン軸１１の先端面と芯出しリング２２の底面部２２ｂを非接触状態にするとともに、隙間Ｇ２により芯出しピン２３と芯出しリング２２を非接触状態にしたので、これらの間で摩擦抵抗を発生させることなくエンジンの試験を行なうことが可能になる。
図８は第２実施例を示す。上記第１実施例では、芯出しピン２３の先端部をエンジンカバー３ａに接触させる構成にしたが、この実施例では、図８に示すように、芯出しピン２３の円柱部２３ａにフランジ部２３ｃを形成し、該フランジ部２３ｃを芯出しリング２２の円筒部２２ａの先端面に接触させる構成にしても良い。芯出しピン２３の先端部をエンジンカバー３ａに接触させる場合は、芯出しピン２３の先端部に接触圧が集中するので芯出しピン２３の先端部やエンジンカバー３ａにダメージを与える虞があるが、フランジ部２３ｃを芯出しリング２２の円筒部２２ａの先端面に当接させる場合は、接触圧を芯出しリング２２の先端面全体に分散させることができる。また、フランジ部２３ｃと芯出しピン２３の接触面にタクトセンサ２６を配置することにより、スプライン軸７がスプライン軸１１内に嵌合したことを検出することができる。他の構成は、第１実施例の場合と同じであるので重複する説明は省略する。
【００３３】
なお、上記各実施例においては、軸支持体駆動部材およびピン駆動部材に、エアーシリンダを使用した場合を示したが、軸支持体駆動部材およびピン駆動部材の両方あるいは一方にサーボモータ又は油圧シリンダを使用してもよい。また、芯出しピン２３の本数は、４本に限らず３本以上であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
実施の形態においては、エンジンとダイナモメータを連結する場合を例にとって説明したが、本発明の軸連結補助装置および軸連結方法は、エンジンとダイナモメータを連結する場合に限らず、広く２つの回転軸をスプライン軸の嵌合により連結する場合に適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１…架台
２…ラバーマウント
３…エンジン（供試体）
４…回転軸
５…ダイナモメータ
６…回転軸
７…スプライン軸
８…第１ユニバーサルジョイント
９…伸縮可能な軸
１０…第２ユニバーサルジョイント
１１…スプライン軸
１２…軸支持体
１３…軸支持体駆動部材（メインエアーシリンダ）
２１…軸連結補助装置
２２…芯出しリング
２３…芯出しピン
２３ａ…円柱部
２３ｂ…円錐部
２３ｃ…フランジ部
２４…ピン駆動部材（サブエアーシリンダ）
２４ａ…（サブエアーシリンダ）ロッド
２４ｂ…（サブエアーシリンダ）ピストン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに嵌まり合う一対のスプライン軸を備えた回転軸であって、これらのスプライン軸の嵌合により一対の回転軸を連結する軸連結装置において、
一方のスプライン軸の外側に、該スプライン軸と同心状に芯出しリングを配置するとともに、他方のスプライン軸の外側には、前記芯出しリングの外周面に係合して、一方のスプライン軸の軸芯と他方のスプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させる芯出しピンを設置したことを特徴とする軸連結補助装置。
【請求項２】
前記芯出しピンは、円柱部と円錐部とから構成されており、前記円柱部は芯出しリングの外周面に係合して該芯出しリングの位置決めを行ない、前記円錐部は円柱部の先端に設けられて、前記芯出しリングの外周面に当接することにより一対のスプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させることを特徴とする請求項１に記載の軸連結補助装置。
【請求項３】
前記円柱部は、前記芯出しリングの外周面に係合したときに、前記芯出しリングの先端面に接触するフランジ部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の軸連結補助装置。
【請求項４】
前記互いに連結しようとする一対の回転軸のうちの一方の回転軸は、供試体の回転軸であり、他方の回転軸は、前記供試体の試験を行なう試験装置の回転軸であり、前記供試体の回転軸に一方のスプライン軸が取り付けられ、前記試験装置の回転軸には他方のスプライン軸が取り付けられていて、該他方のスプライン軸は、軸支持体に取り付けられ、該軸支持体は、軸支持体駆動部材で軸方向に移動可能になっているとともに、前記芯出しピンは、それぞれピン駆動部材で軸方向に移動可能になっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸連結補助装置。
【請求項５】
前記ピン駆動部材は、前記少なくとも３本以上の芯出しピンを個々に前記供試体側に前進させて前記芯出しリングの外周面に係合させて前記両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させ、
前記軸支持体駆動部材は、前記軸支持体を前記供試体側に前進させて前記両スプライン軸を嵌合させることを特徴とする請求項４に記載の軸連結補助装置。
【請求項６】
前記軸支持体駆動部材およびピン駆動部材は、エアーシリンダであることを特徴とする請求項４または５に記載の軸連結補助装置。
【請求項７】
前記軸支持体駆動部材およびピン駆動部材は、サーボモータ又は油圧シリンダであることを特徴とする請求項４または５に記載の軸連結補助装置。
【請求項８】
供試体の回転軸に一方のスプライン軸を取り付け、該一方のスプライン軸の外側に同心状に芯出しリングを配置する一方、前記供試体の試験を行なう試験装置の回転軸に他方のスプライン軸を取り付け、該他方のスプライン軸を取り付けた軸支持体に複数本の芯出しピンをピン駆動部材で軸方向に移動可能に取り付けるとともに、前記軸支持体を、軸支持体駆動部材で軸方向に移動可能とし、前記複数本の芯出しピンをピン駆動部材で前記供試体側に前進させ、前記芯出しリングの外周面に係合させて前記両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させた後に、前記他方のスプライン軸を前進させて前記両スプライン軸を嵌合することを特徴とする軸連結方法。
【請求項９】
待機位置において複数本の芯出しピンをサブエアーシリンダにより前記試験装置側のスプライン軸の先端面よりも供試体側に突出させるステップと、
前記複数本の芯出しピンを供試体側に突出させた状態でメインエアーシリンダにより軸支持体を供試体側に移動させ、前記芯出しリングおよび複数本の芯出しピンで両スプライン軸の軸芯のズレを解消するステップと、
全ての芯出しピンが芯出しリングの外周面に係合して両スプライン軸の軸芯が嵌合可能な範囲に一致したかを検出するステップと、
両スプライン軸の軸芯合わせ終了後にサブエアーシリンダの弁を開放し、さらにメインシリンダで軸支持体を移動させて、両スプライン軸を嵌合させるとともに、試験装置側のスプライン軸の先端面を芯出しリングの底面部に接触させるステップと、
試験装置側のスプライン軸の先端面と芯出しリングの底面部との間に隙間を発生させ両者を非接触状態にするステップと、
芯出しピンと芯出しリングとの間に隙間を発生させ両者を非接触状態にするステップと、を備えたことを特徴とする請求項８に記載の軸連結方法。
【請求項１】
互いに嵌まり合う一対のスプライン軸を備えた回転軸であって、これらのスプライン軸の嵌合により一対の回転軸を連結する軸連結装置において、
一方のスプライン軸の外側に、該スプライン軸と同心状に芯出しリングを配置するとともに、他方のスプライン軸の外側には、前記芯出しリングの外周面に係合して、一方のスプライン軸の軸芯と他方のスプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させる芯出しピンを設置したことを特徴とする軸連結補助装置。
【請求項２】
前記芯出しピンは、円柱部と円錐部とから構成されており、前記円柱部は芯出しリングの外周面に係合して該芯出しリングの位置決めを行ない、前記円錐部は円柱部の先端に設けられて、前記芯出しリングの外周面に当接することにより一対のスプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させることを特徴とする請求項１に記載の軸連結補助装置。
【請求項３】
前記円柱部は、前記芯出しリングの外周面に係合したときに、前記芯出しリングの先端面に接触するフランジ部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の軸連結補助装置。
【請求項４】
前記互いに連結しようとする一対の回転軸のうちの一方の回転軸は、供試体の回転軸であり、他方の回転軸は、前記供試体の試験を行なう試験装置の回転軸であり、前記供試体の回転軸に一方のスプライン軸が取り付けられ、前記試験装置の回転軸には他方のスプライン軸が取り付けられていて、該他方のスプライン軸は、軸支持体に取り付けられ、該軸支持体は、軸支持体駆動部材で軸方向に移動可能になっているとともに、前記芯出しピンは、それぞれピン駆動部材で軸方向に移動可能になっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸連結補助装置。
【請求項５】
前記ピン駆動部材は、前記少なくとも３本以上の芯出しピンを個々に前記供試体側に前進させて前記芯出しリングの外周面に係合させて前記両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させ、
前記軸支持体駆動部材は、前記軸支持体を前記供試体側に前進させて前記両スプライン軸を嵌合させることを特徴とする請求項４に記載の軸連結補助装置。
【請求項６】
前記軸支持体駆動部材およびピン駆動部材は、エアーシリンダであることを特徴とする請求項４または５に記載の軸連結補助装置。
【請求項７】
前記軸支持体駆動部材およびピン駆動部材は、サーボモータ又は油圧シリンダであることを特徴とする請求項４または５に記載の軸連結補助装置。
【請求項８】
供試体の回転軸に一方のスプライン軸を取り付け、該一方のスプライン軸の外側に同心状に芯出しリングを配置する一方、前記供試体の試験を行なう試験装置の回転軸に他方のスプライン軸を取り付け、該他方のスプライン軸を取り付けた軸支持体に複数本の芯出しピンをピン駆動部材で軸方向に移動可能に取り付けるとともに、前記軸支持体を、軸支持体駆動部材で軸方向に移動可能とし、前記複数本の芯出しピンをピン駆動部材で前記供試体側に前進させ、前記芯出しリングの外周面に係合させて前記両スプライン軸の軸芯を嵌合可能な範囲に一致させた後に、前記他方のスプライン軸を前進させて前記両スプライン軸を嵌合することを特徴とする軸連結方法。
【請求項９】
待機位置において複数本の芯出しピンをサブエアーシリンダにより前記試験装置側のスプライン軸の先端面よりも供試体側に突出させるステップと、
前記複数本の芯出しピンを供試体側に突出させた状態でメインエアーシリンダにより軸支持体を供試体側に移動させ、前記芯出しリングおよび複数本の芯出しピンで両スプライン軸の軸芯のズレを解消するステップと、
全ての芯出しピンが芯出しリングの外周面に係合して両スプライン軸の軸芯が嵌合可能な範囲に一致したかを検出するステップと、
両スプライン軸の軸芯合わせ終了後にサブエアーシリンダの弁を開放し、さらにメインシリンダで軸支持体を移動させて、両スプライン軸を嵌合させるとともに、試験装置側のスプライン軸の先端面を芯出しリングの底面部に接触させるステップと、
試験装置側のスプライン軸の先端面と芯出しリングの底面部との間に隙間を発生させ両者を非接触状態にするステップと、
芯出しピンと芯出しリングとの間に隙間を発生させ両者を非接触状態にするステップと、を備えたことを特徴とする請求項８に記載の軸連結方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２５７２８６（Ｐ２０１１−２５７２８６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３２６２４（Ｐ２０１０−１３２６２４）
【出願日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【出願人】（０００００６１０５）株式会社明電舎 (1,739)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【出願人】（０００００６１０５）株式会社明電舎 (1,739)
【Ｆターム（参考）】
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