JP2000186991A - Method and device for measuring torsion spring constant - Google Patents

Method and device for measuring torsion spring constant

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JP2000186991A
JP2000186991A JP10366633A JP36663398A JP2000186991A JP 2000186991 A JP2000186991 A JP 2000186991A JP 10366633 A JP10366633 A JP 10366633A JP 36663398 A JP36663398 A JP 36663398A JP 2000186991 A JP2000186991 A JP 2000186991A
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JP
Japan
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torsion spring
spring constant
measured
torque
rotary encoder
Prior art date
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JP10366633A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kamiya
裕之 神谷
Yasuhiro Hashimoto
康弘 橋本
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Mitsuboshi Belting Ltd
Original Assignee
Mitsuboshi Belting Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple measuring method and device, capable of measuring accurately and easily a torsion spring constant of a mechanical elementary component using a flexible coupling, a torsion spring and other torsional torque mechanism, in conditions which are to a practical condition. SOLUTION: One end part of a measured object 3 which is a mechanical element component using flexible coupling, a torsion spring and other torsional torque mechanism is fixed to a mounting jig 15 provided in a bearing 11, and the other end part is fixed to a mounting jig 25 provided in a shaft end of a motor 21. An arm 12 and a load cell 10 are provided in the bearing 11 to measure a rotational torque, and a rotary encoder 20 is provided in the motor 21 via a toothed belt 24 for measuring rotational angle. The measured torque and rotational angle measured by the method are calculated, using a prescribed signal processing circuit to calculate a torsion spring constant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、精密伝動装置に使
用される撓み軸継手(フレキシブル・カップリング)、
バネ継手、その他ねじりトルク機構を用いた機械要素部
品のねじりバネ定数を測定する方法およびその装置に関
する。
The present invention relates to a flexible shaft coupling (flexible coupling) used for a precision transmission,
The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a torsion spring constant of a machine element component using a spring joint and other torsion torque mechanisms.

【従来の技術】ねじりバネ定数を測定するためには、ね
じり角度とねじりトルクを同時に測定しなければならな
い。この方法としては、市販のロードセル式万能圧縮引
張試験機を用いた方法がその簡便さから広く一般に使用
されている。その他、その利便性を高めた方法として、
被測定物試験品の形状に合わせた専用測定装置、すなわ
ち、汎用のばね試験装置が使用されている。上記の方法
は、いずれもそのねじりトルクは、アーム長さ×力(ロ
ードセルによる測定荷重)で算出し、その時のねじり角
度は、アームの移動量を用いて座標計算により算出する
ものである。尚、ロードセル式万能圧縮引張試験機を用
いる方法は最小限の取付冶具を容易すれば測定できるの
で、少量の試験には特に適している。この方法を、図
6、図7を用いて説明する。図6において従来例の装置
1aは、図示しないコラムに組み付けられた移動台40
aと固定台を用いるものであり、移動台40aにはロー
ドセル10aを配し、固定台には被測定物3aを固定す
る。被測定物3aが撓み軸継手の場合、一方のハブ31
aを取付冶具25aにロックし、反対側の31aを取付
冶具15aにロックする。この時、取付冶具15aの端
部にはアーム12aが一体に配されており、被測定物3
aは取付冶具25aを介して固定台にロックされる。図
7は、アーム12aとロードセル10aが、初期セット
位置にあることを示している。移動台40aの下降移動
開始に伴ない、ロードセル10aはアーム12aのねじ
り応力に対抗してアーム12aを下向きに回転させる。
この時、このねじりトルクはアーム12aのアーム長さ
Lxとロードセル10aの測定値から算出され、回転角
度αは、移動台40aの移動代とアーム長さLxから座
標計算によって算出される。次に従来例に係る専用測定
装置の一例を図8、図9を用いて説明する。図9におい
て被測定物3bは一方のハブ31bを取付冶具25bに
ロックし、もう一方のハブ31bを取付冶具15bにロ
ックする。この時、取付冶具15bの端部にはアーム1
2bが一体に配されており、被測定物3bは取付冶具2
5bを介して固定台にロックされる。図8はアーム12
bとロードセル10bが初期セット位置にあることを示
している。移動台40bの移動開始に伴ない、ロードセ
ル10bはアーム12bのねじり応力に対抗してアーム
12bを回転させる。この時、このねじりトルクはアー
ム12bのアーム長さLxとロードセル10bの測定値
から算出され、回転角度αは移動台40bの移動代とア
ーム長さLxから座標計算によって算出される。上記の
通り、従来の方法はいずれもねじりトルクを付与する方
法が直線移動を含む方法であり、その測定値の処理には
座標計算が必要である。この座標計算は、図10と下記
の計算式を用いて算出される。 Lx2=(Lx+dx)2+Ly2−(Lx+dx)×L
ycos(α/2) 尚、図10に示した位置a、bは、図8で示した被測定
物3bの初期セット位置を示し、位置a’、b’は、図
8においてロードセル10bが直線方向にdxだけ移動
した位置を示している。
2. Description of the Related Art In order to measure a torsion spring constant, a torsion angle and a torsion torque must be measured simultaneously. As this method, a method using a commercially available load cell type universal compression and tensile tester is widely and generally used because of its simplicity. In addition, as a method to enhance its convenience,
A dedicated measuring device adapted to the shape of the test sample, that is, a general-purpose spring testing device is used. In any of the above methods, the torsion torque is calculated by arm length × force (measured load by the load cell), and the torsion angle at that time is calculated by coordinate calculation using the movement amount of the arm. The method using a load cell-type universal compression / tensile tester is particularly suitable for a small amount of test because the measurement can be performed by using a minimum mounting jig. This method will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, a conventional apparatus 1a includes a moving table 40 mounted on a column (not shown).
The load cell 10a is disposed on the movable table 40a, and the DUT 3a is fixed on the fixed table. When the DUT 3a is a flexible shaft coupling, one hub 31
a is locked to the mounting jig 25a, and the opposite side 31a is locked to the mounting jig 15a. At this time, the arm 12a is integrally arranged at the end of the mounting jig 15a,
a is locked to the fixed base via the mounting jig 25a. FIG. 7 shows that the arm 12a and the load cell 10a are at the initial set position. With the start of the downward movement of the movable table 40a, the load cell 10a rotates the arm 12a downward against the torsional stress of the arm 12a.
At this time, the torsional torque is calculated from the arm length Lx of the arm 12a and the measurement value of the load cell 10a, and the rotation angle α is calculated from the movement allowance of the movable table 40a and the arm length Lx by coordinate calculation. Next, an example of a dedicated measuring device according to a conventional example will be described with reference to FIGS. In FIG. 9, the DUT 3b locks one hub 31b to the mounting jig 25b and locks the other hub 31b to the mounting jig 15b. At this time, the arm 1 is attached to the end of the mounting jig 15b.
2b are arranged integrally, and the DUT 3b is attached to the mounting jig 2
Locked to the fixed base via 5b. FIG.
b and the load cell 10b are at the initial set position. With the start of movement of the movable table 40b, the load cell 10b rotates the arm 12b against the torsional stress of the arm 12b. At this time, the torsional torque is calculated from the arm length Lx of the arm 12b and the measured value of the load cell 10b, and the rotation angle α is calculated from the movement allowance of the moving table 40b and the arm length Lx by coordinate calculation. As described above, in any of the conventional methods, the method of applying the torsional torque is a method including linear movement, and the processing of the measured value requires coordinate calculation. This coordinate calculation is calculated using FIG. 10 and the following calculation formula. Lx 2 = (Lx + dx) 2 + Ly 2 − (Lx + dx) × L
ycos (α / 2) Note that the positions a and b shown in FIG. 10 indicate the initial setting positions of the DUT 3b shown in FIG. 8, and the positions a ′ and b ′ indicate that the load cell 10b in FIG. The position moved by dx in the direction is shown.

【発明が解決しようとする課題】市販の汎用ロードセル
式万能圧縮引張試験機を使用する場合には、測定の都
度、移動台の移動距離(アーム移動量)とアーム長さを
測定し、座標計算をしなければならず、また、その取付
冶具は被測定物の寸法に個別対応して都度、製作する必
要があった。また、市販の汎用ばね試験装置等の専用試
験装置を使用する場合には、内蔵された専用の座標計算
プログラムによって、ねじりバネ定数の算出が自動的に
行われることからその利便性は高いものとなる。しか
し、被測定物をその上で回転させるインデキシングテー
ブルと、テーブル上の被測定物のアーム反力を測定する
ロードセル部を所定の位置に移動させるX−Yテーブ
ル、および前記アーム反力と座標位置からねじりバネ定
数を算出し、しかるべくディスプレーに表示させる一連
のプログラムと演算処理装置が必要であり、利便性と引
換に高価な装置となる問題があった。更に上記の方法は
いずれの方法であっても、その試験方法は一部に直線移
動を含むものであり、衝撃緩和を目的とする撓み軸継
手、或いは振動減衰を目的とする精密位置決めカップリ
ング等のねじりバネ定数の測定には、そのトルク付与方
法が実際と異なるため測定値の信頼性に問題があった。
すなわち、被測定物3、3a、および3bに正しいねじ
りトルクが作用せず、アーム12a、12bを介して被
測定物3、3a、および3bに不必要な曲げモーメント
が作用する問題があった。
When a commercially available universal load cell type universal compression / tensile testing machine is used, the moving distance (arm moving distance) and arm length of the moving table are measured each time measurement is performed, and the coordinates are calculated. In addition, the mounting jig has to be manufactured each time corresponding to the size of the object to be measured. In addition, when a dedicated test device such as a commercially available general-purpose spring test device is used, the convenience is high because the built-in dedicated coordinate calculation program automatically calculates the torsional spring constant. Become. However, an indexing table for rotating the object to be measured thereon, an XY table for moving a load cell section for measuring an arm reaction force of the object to be measured on the table to a predetermined position, and the arm reaction force and the coordinate position Therefore, a series of programs and an arithmetic processing unit for calculating the torsion spring constant from the calculated values and displaying them on the display are necessary, and there is a problem that the device becomes expensive in exchange for convenience. Furthermore, in any of the above methods, some of the test methods include a linear movement, such as a flexible shaft coupling for the purpose of shock relaxation, or a precision positioning coupling for the purpose of vibration damping. In the measurement of the torsional spring constant, there was a problem in the reliability of the measured value because the method of applying the torque was different from the actual method.
That is, there is a problem in that a correct torsional torque does not act on the measured objects 3, 3a and 3b, and an unnecessary bending moment acts on the measured objects 3, 3a and 3b via the arms 12a and 12b.

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ねじ
りバネ定数の測定方法において、被測定物の一方の軸端
を回転可能な軸受に固定し、もう一方の軸端をモーター
軸と直結し、モーターを所定の回転数で回転させた後、
前記軸受に設けられたアームトルク検出手段によって回
転トルクを測定し、同時に前記モーター軸から同期伝動
手段を介して駆動されるロータリーエンコーダーによっ
て回転角度を測定し、これらの測定値を用いてねじりバ
ネ定数を算出するねじりバネ定数の測定方法である。請
求項2の発明は、ロータリーエンコーダーを駆動する同
期伝動手段が歯付ベルトであって、その増速比が少なく
とも2以上である請求項1記載のねじりバネ定数の測定
方法である。請求項3の発明は、ねじりバネ定数の測定
装置において、被測定物の一方の軸端を回転可能に支持
する軸受と、この軸受に配されて回転トルクを測定する
アームトルク検出手段と、反対側にあって前記被測定物
をその回転軸の周りに回転させる直結モーターと、前記
モーター軸から同期伝動手段を介して駆動されるロータ
リーエンコーダーと、前記アームトルク検出手段によっ
て測定された回転トルクと前記ロータリエンコーダーに
よって測定された回転角度を用いてねじりバネ定数を算
出する演算装置とで構成されるねじりバネ定数の測定装
置である。請求項4の発明は、ロータリーエンコーダー
を駆動する同期伝動手段が歯付ベルトであって、その増
速比が少なくとも2以上である請求項3記載のねじりバ
ネ定数の測定装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a torsion spring constant, wherein one end of an object to be measured is fixed to a rotatable bearing, and the other end is connected to a motor shaft. After directly connecting and rotating the motor at a predetermined number of revolutions,
The rotational torque is measured by an arm torque detecting means provided on the bearing, and at the same time, the rotational angle is measured by a rotary encoder driven from the motor shaft via a synchronous transmission means, and the torsion spring constant is determined using these measured values. Is a method for measuring the torsion spring constant. The invention according to claim 2 is the method according to claim 1, wherein the synchronous transmission means for driving the rotary encoder is a toothed belt, and the speed increase ratio is at least 2 or more. According to a third aspect of the present invention, in the torsion spring constant measuring apparatus, a bearing for rotatably supporting one shaft end of the object to be measured, and an arm torque detecting means disposed on the bearing to measure a rotational torque are provided. A direct-coupled motor on the side that rotates the device under test around its rotation axis, a rotary encoder driven from the motor shaft via synchronous transmission means, and a rotational torque measured by the arm torque detection means. An arithmetic device for calculating a torsion spring constant using the rotation angle measured by the rotary encoder. The invention according to claim 4 is the torsional spring constant measuring device according to claim 3, wherein the synchronous transmission means for driving the rotary encoder is a toothed belt, and the speed increase ratio is at least 2 or more.

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るねじりバネ定
数の測定装置を図面に基づいて詳細に説明する。図1は
ねじりバネ定数の測定装置の正面図、図2はその平面
図、図3は図2のA部拡大図である。また、図4は本発
明に係る装置の信号処理ブロック図であり、図5は本発
明に係る測定結果を示すグラフ図である。図2におい
て、モーター21の軸端には、端面フランジ形状の取付
冶具25が組み付けられており、これによって軸継手
(カップリング)である被測定物3を固定することがで
きる。また、このモーター軸には、歯付プーリ22が組
み付けられており、歯付ベルト24を介して、併置され
たロータリーエンコーダー20を所定の回転比で駆動す
ることができる。このロータリエンコーダー20の回転
出力パルスを図4で示した信号処理ブロック図のパルス
演算回路61に入力し、角度演算回路62によって、回
転角度を算出し、結果を表示回路63、出力回路64に
出力する。前記モーター21に対向する位置に、モータ
ー軸に沿って平行移動可能な軸受11が配されている。
この軸受11の一方の軸端には、モーター軸に対向して
前記被測定物3を反対側から固定支持できる端面フラン
ジ形状の取付冶具15が組み付けられており、もう一方
の軸端には、軸の回転トルクを測定できる回転アーム1
2が一体に組み付けられている。この回転トルクは、ア
ーム12の先端に設けたユニバーサルジョイントを介し
て連結されたロードセル10の荷重力を測定することに
よって得ることができる。このロードセル10の信号を
図4で示した信号処理ブロック図のトルク演算回路51
に入力し、回転トルクを算出し、結果を表示回路63、
出力回路64に出力する。尚、上記被測定物3の取付け
方法はハブ31の外径部を固定する方法、あるいはフラ
ンジ面に一体に設けた軸端に被測定物3の穴径部を嵌合
固定する方法等があるが、いずれも適宜に成し得るもの
である。ここで、被測定物3の詳細を、図3を用いて以
下に説明する。被測定物3は、一般には伝動軸を連結
し、トルクを伝達するための軸継手(カップリング)と
して使用されているが、本発明が対象とする軸継手(カ
ップリング)は、主にサーボモーター、ステッピングモ
ーター等からなるモーター軸と精密X−Yテーブルに代
表される移動体とを連結して精密に位置決めする用途に
使用される。被測定物3は円筒状の外観を呈し、両端部
のハブ31は直接、モーター軸、被駆動軸に嵌合され
て、止めねじ、キー止め、テーパ-ロック等によって一
体に固定される。また、中央部のウレタンエラストマ
ー、ゴムエラストマー等からなる弾性体30は両側のハ
ブ31間に装着されて使用されるが、その使用目的によ
って分離可能であるもの、或いは両端のハブ31と一体
に分離不能に加工したものに分類される。上記弾性体3
0は、起動時、特に位置決め停止時の衝撃振動を速やか
に吸収することによって全体としてのマシンサイクルを
短縮させ、同時に振動に起因する不具合、例えば印字精
度等を向上させる目的に使用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus for measuring a torsion spring constant according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a front view of a torsion spring constant measuring device, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. FIG. 4 is a signal processing block diagram of the device according to the present invention, and FIG. 5 is a graph showing measurement results according to the present invention. In FIG. 2, a mounting jig 25 having an end flange shape is attached to a shaft end of the motor 21, whereby the DUT 3 which is a shaft coupling (coupling) can be fixed. In addition, a toothed pulley 22 is assembled to the motor shaft, and the rotary encoder 20 disposed side by side can be driven at a predetermined rotation ratio via a toothed belt 24. The rotation output pulse of the rotary encoder 20 is input to the pulse calculation circuit 61 of the signal processing block diagram shown in FIG. 4, the rotation angle is calculated by the angle calculation circuit 62, and the result is output to the display circuit 63 and the output circuit 64. I do. The bearing 11 that can move in parallel along the motor axis is disposed at a position facing the motor 21.
At one shaft end of the bearing 11, a mounting jig 15 in the form of an end face flange capable of fixing and supporting the device under test 3 from the opposite side facing the motor shaft is assembled, and at the other shaft end, Rotating arm 1 that can measure shaft rotating torque
2 are assembled together. This rotational torque can be obtained by measuring the load force of the load cell 10 connected via a universal joint provided at the tip of the arm 12. The signal of the load cell 10 is applied to the torque calculation circuit 51 of the signal processing block diagram shown in FIG.
To calculate the rotational torque, and display the result in the display circuit 63,
Output to the output circuit 64. The object 3 can be attached by fixing the outer diameter of the hub 31 or by fitting the hole of the object 3 to the shaft end provided integrally with the flange surface. However, any of these can be appropriately performed. Here, details of the DUT 3 will be described below with reference to FIG. The DUT 3 is generally used as a shaft coupling (coupling) for connecting a transmission shaft and transmitting torque, but the shaft coupling (coupling) to which the present invention is applied mainly includes a servo. It is used for precise positioning by connecting a motor shaft composed of a motor, a stepping motor or the like and a moving body represented by a precision XY table. The DUT 3 has a cylindrical appearance, and the hubs 31 at both ends are directly fitted to the motor shaft and the driven shaft, and are integrally fixed by a set screw, a key, a taper lock, or the like. The elastic body 30 made of urethane elastomer, rubber elastomer, or the like at the center is used by being mounted between the hubs 31 on both sides. However, the elastic body 30 can be separated according to the purpose of use, or can be separated integrally with the hubs 31 at both ends. It is classified as one that has been processed to be impossible. The elastic body 3
The number 0 is used for the purpose of shortening the overall machine cycle by quickly absorbing the impact vibration at the time of starting, particularly at the time of stopping the positioning, and at the same time improving the trouble caused by the vibration, for example, the printing accuracy.

【実施例】次に本発明に係るねじりバネ定数の測定装置
の実施例について説明する。被測定物3には、外径40
mm、全長50mm、定格トルク1.0kgfmの三ツ
星ベルト(株)製小型カップリング、HAS−40(登
録商標・ケミチャン)を使用した。また、モーター21
には、0.2kw、1.5rpm、出力トルク78.5
kgfmの汎用三相誘導モーターを使用し、ロータリエ
ンコーダーには、600(パルス/回転)の小野測器
(株)製ロータリエンコーダーRP−432Zを使用し
た。モーター軸とエンコーダーの回転比は、歯付ベルト
を用いて6倍に増速した。これによって、測定軸1回転
当り、3600パルスのエンコーダー出力が可能となっ
た。結果、角度分解能は0.6(deg./パルス)か
ら0.1(deg./パルス)となり、分解能にして6
倍の精度向上があった。また、ロードセル10は、定格
500kgfのTEAC(株)製TU−BR500Kを
用い、アーム12の有効長さは0.1mとした、これに
よって測定可能トルクをMAX50kgfmとした。上
記構成による装置を用いて測定した結果を図5に示す。
図5において、縦軸は回転トルク(kgfm)とねじり
角度(degree)を示し、横軸は時刻と測定モード
を示している。演算結果、上記被測定物のねじりバネ定
数は、0.45kgfm/deg.であった。以上、本
実施例では被測定物3に小型軸カップリングを用いた
が、被測定物3はこれに限られるものではなく、ねじり
トルク手段を利用した機械要素であれば任意に測定する
ことができる。また、モーター軸とエンコーダー軸の増
速比は、実施例では6倍としたが、この増速比と角度分
解能は比例関係にあることから、少なくとも2倍以上の
増速比であれば角度分解能の向上に効果がある。尚、こ
の増速比は歯付ベルトの抗張力、剛性、歯強度によって
決まるる最小プーリ径、回転比と軸間距離によって決ま
る最小噛合歯数、或いは取付スペースに起因する寸法制
約等によって限界があり、一般的には増速比は10倍が
その限度である。
Next, an embodiment of a torsion spring constant measuring apparatus according to the present invention will be described. The DUT 3 has an outer diameter of 40
mm, a total coupling length of 50 mm and a rated torque of 1.0 kgfm, a small coupling manufactured by Mitsuboshi Belting Co., Ltd., HAS-40 (registered trademark, Chemi-chan) was used. In addition, the motor 21
Has 0.2 kW, 1.5 rpm, and output torque of 78.5.
A general-purpose three-phase induction motor of kgfm was used, and a rotary encoder RP-432Z manufactured by Ono Sokki Co., Ltd. of 600 (pulse / rotation) was used as a rotary encoder. The rotation ratio between the motor shaft and the encoder was increased six times using a toothed belt. As a result, an encoder output of 3600 pulses per one rotation of the measurement shaft became possible. As a result, the angular resolution is changed from 0.6 (deg./pulse) to 0.1 (deg./pulse), and the resolution is 6 (deg./pulse).
There was a double precision improvement. The load cell 10 was a TU-BR500K made by TEAC Co., Ltd. with a rating of 500 kgf, the effective length of the arm 12 was 0.1 m, and the measurable torque was MAX 50 kgfm. FIG. 5 shows the result of measurement using the apparatus having the above configuration.
In FIG. 5, the vertical axis indicates the rotational torque (kgfm) and the torsion angle (degree), and the horizontal axis indicates the time and the measurement mode. As a result of the calculation, the torsion spring constant of the object to be measured is 0.45 kgfm / deg. Met. As described above, in the present embodiment, a small shaft coupling is used for the DUT 3, but the DUT 3 is not limited to this, and any measurement can be performed as long as it is a mechanical element using torsion torque means. it can. Further, the speed increase ratio between the motor shaft and the encoder shaft is set to 6 times in the embodiment, but since this speed increase ratio is proportional to the angular resolution, if the speed increase ratio is at least 2 times or more, the angular resolution is increased. It is effective for improvement. The speed increase ratio is limited by the tensile strength, rigidity of the toothed belt, the minimum pulley diameter determined by the tooth strength, the minimum number of meshing teeth determined by the rotation ratio and the distance between the shafts, or the dimensional restrictions due to the mounting space, etc. Generally, the speed increase ratio is limited to 10 times.

【発明の効果】請求項1の発明方法によって、軸継手
(カップリング)のねじりバネ定数がより実機使用条件
に近い状態で、即ち、誤差のない正確な測定値が得られ
る効果がある。請求項2の発明によって、回転角度分解
能を容易に且つ安価に向上させる効果がある。請求項3
の発明によって、軸継手(カップリング)のねじりバネ
定数は実機と正確に同一条件で測定できるので極めて精
度の高い、利便性に優れた装置が得られる効果がある。
請求項4の発明によって、容易、且つ安価な方法で軸継
手(カップリング)の回転角度分解能を上げることが可
能になり、より正確な性能評価を可能にする装置を提供
することができる。
According to the method of the first aspect of the invention, there is an effect that an accurate measured value can be obtained in a state where the torsion spring constant of the shaft coupling (coupling) is closer to the actual use condition of the actual machine. According to the second aspect of the invention, there is an effect that the rotation angle resolution can be easily and inexpensively improved. Claim 3
According to the invention of (1), the torsion spring constant of the shaft coupling (coupling) can be measured exactly under the same conditions as the actual machine, so that an apparatus with extremely high accuracy and excellent convenience can be obtained.
According to the invention of claim 4, it is possible to increase the rotational angle resolution of the shaft coupling (coupling) by an easy and inexpensive method, and it is possible to provide a device that enables more accurate performance evaluation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るねじりバネ定数の測定装置の正面
図である。
FIG. 1 is a front view of an apparatus for measuring a torsion spring constant according to the present invention.

【図2】本発明に係るねじりバネ定数の測定装置の平面
図である。
FIG. 2 is a plan view of an apparatus for measuring a torsion spring constant according to the present invention.

【図3】図2のA部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 2;

【図4】本発明に係る測定装置の信号処理ブロック図で
ある。
FIG. 4 is a signal processing block diagram of the measuring device according to the present invention.

【図5】本発明に係る測定結果を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing measurement results according to the present invention.

【図6】従来例1aに係るねじりバネ定数の測定装置の
側面図である。
FIG. 6 is a side view of an apparatus for measuring a torsion spring constant according to Conventional Example 1a.

【図7】従来例1aに係るねじりバネ定数の測定装置の
正面図である。
FIG. 7 is a front view of a device for measuring a torsion spring constant according to Conventional Example 1a.

【図8】従来例1bに係るねじりバネ定数の測定装置の
側面図である。
FIG. 8 is a side view of a torsion spring constant measuring device according to Conventional Example 1b.

【図9】従来例1bに係るねじりバネ定数の測定装置の
正面図である。
FIG. 9 is a front view of an apparatus for measuring a torsion spring constant according to Conventional Example 1b.

【図10】従来例に係る座標演算方法を示す概略図であ
る。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a coordinate calculation method according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1a、1b ねじりバネ定数の測定装置 3、3a、3b 被測定物 10、10a、10b ロードセル 11 軸受 12 アーム 15、15a、15b 取付冶具 20 ロータリーエンコーダー 21 モーター 22 歯付プーリ 23 歯付プーリ 24 歯付ベルト 25、25a、25b 取付冶具 30 弾性体 31、31a、31b ハブ 40a、40b 移動台 50 ロードセルAMP 51 トルク演算回路 52 表示回路 53 出力回路 60 モーター制御回路 61 パルス演算回路 62 角度演算回路 63 表示回路 64 出力回路 1, 1a, 1b Torsional spring constant measuring device 3, 3a, 3b DUT 10, 10a, 10b Load cell 11 Bearing 12 Arm 15, 15a, 15b Mounting jig 20 Rotary encoder 21 Motor 22 Toothed pulley 23 Toothed pulley 24 Toothed belt 25, 25a, 25b Mounting jig 30 Elastic body 31, 31a, 31b Hub 40a, 40b Moving table 50 Load cell AMP 51 Torque calculation circuit 52 Display circuit 53 Output circuit 60 Motor control circuit 61 Pulse calculation circuit 62 Angle calculation circuit 63 Display circuit 64 Output circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ねじりバネ定数の測定方法において、被
測定物の一方の軸端を回転可能な軸受に固定し、もう一
方の軸端をモーター軸と直結し、モーターを所定の回転
数で回転させた後、前記軸受に設けられたアームトルク
検出手段によって回転トルクを測定し、同時に前記モー
ター軸から同期伝動手段を介して駆動されるロータリー
エンコーダーによって回転角度を測定し、これらの測定
値を用いてねじりバネ定数を算出することを特徴とする
ねじりバネ定数の測定方法。
In a method for measuring a torsion spring constant, one shaft end of an object to be measured is fixed to a rotatable bearing, the other shaft end is directly connected to a motor shaft, and the motor is rotated at a predetermined rotation speed. After that, the rotational torque is measured by the arm torque detecting means provided on the bearing, and simultaneously, the rotational angle is measured by the rotary encoder driven from the motor shaft via the synchronous transmission means, and these measured values are used. A method for measuring a torsion spring constant, comprising calculating a torsion spring constant.
【請求項2】ロータリーエンコーダーを駆動する同期伝
動手段が歯付ベルトであって、その増速比が少なくとも
2以上である請求項1記載のねじりバネ定数の測定方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the synchronous transmission means for driving the rotary encoder is a toothed belt, and the speed increase ratio is at least 2 or more.
【請求項3】 ねじりバネ定数の測定装置において、被
測定物の一方の軸端を回転可能に支持する軸受と、 この軸受に配されて回転トルクを測定するアームトルク
検出手段と、 反対側にあって前記被測定物をその回転軸の周りに回転
させる直結モーターと、 前記モーター軸から同期伝動手段を介して駆動されるロ
ータリーエンコーダーと、 前記アームトルク検出手段によって測定された回転トル
クと、前記ロータリエンコーダーによって測定された回
転角度を用いてねじりバネ定数を算出する演算装置とか
らなることを特徴とするねじりバネ定数の測定装置。
3. A torsion spring constant measuring apparatus, comprising: a bearing rotatably supporting one shaft end of an object to be measured; an arm torque detecting means arranged on the bearing to measure a rotational torque; A direct-coupled motor that rotates the device under test around its rotation axis, a rotary encoder driven from the motor shaft via a synchronous transmission unit, a rotation torque measured by the arm torque detection unit, An arithmetic unit for calculating a torsion spring constant using a rotation angle measured by a rotary encoder.
【請求項4】ロータリーエンコーダーを駆動する同期伝
動手段が歯付ベルトであって、その増速比が少なくとも
2以上である請求項3記載のねじりバネ定数の測定装
置。
4. The torsional spring constant measuring apparatus according to claim 3, wherein the synchronous transmission means for driving the rotary encoder is a toothed belt, and the speed increase ratio is at least 2 or more.
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