JP2007248242A - ねじりトルク試験機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中心軸線L0上に配置した軸系試験片50に中心軸線L0回りのねじりトルクを加える一対のねじりトルク出力部4,5を備えたねじりトルク試験機1において、ねじりトルク出力部の一方端が軸系試験片50の一端を軸端固定治具22を介して挟持し、軸端固定治具22は、ボルト止めされる基端部221と同部より延出し複数のスリット25が形成された円筒部261とからなる治具本体26と、軸系試験片50の一端部を保持した上で円筒部261に内嵌されるキャップ28と、スリット25で区画された円筒部261上の外周壁半部262,263にそれぞれ外嵌するクランプ291,292と、同クランプを互いに締め付ける複数のクランプ用ボルトBとを有した。
【選択図】図1
Description
なお、ねじり試験中のねじれ角度を検出するようにした回転体用のねじり試験機の一例が特開2000−193574号公報に開示される。
ねじりトルク試験機1は各種産業機器の回転伝達系で用いる軸系部材のねじりトルク試験に使用でき、基台2と、その基台2の上面3に取り付けられ互いに対向配備された一対のねじりトルク出力部4、5を備える。
一対のねじりトルク出力部4、5は共通の中心軸線L0を備え、共通の中心軸線L0上の試験位置に軸系部材を配置し、軸系部材に対して中心軸線L0回りにねじりトルクを加えることで、ねじりトルク動的負荷によるねじり疲労試験、ねじりトルク静的負荷によるねじり剛性値計測試験、等を行うことが出来る。
トルクセル部9は枠台6側に枢支されると共に駆動部8に一端が連結され、枠台6の外部に突き出す他端に回転基板11が一体的に形成されている。
図1、図4に示すように、後端固定治具12は外周端側とその内側とにそれぞれ複数の環状に分散配置された外ボルト孔13、内ボルト孔14が形成される。ここで後端固定治具12は各外ボルト孔13に嵌挿されるボルト15により回転基板11に締結され、各内ボルト孔14に嵌挿されるボルト15により軸系部材であるクランクシャフト50の後端フランジ501に締結される。
図1〜図3に示すように、アクチュエータ部19は枠台16側に枢支されると共に駆動部18に一端が連結され、枠台16の外部に突き出す他端に回転基板21が一体的に形成されている。
円筒部261は基端部260に近い側から突き出し端側に向け、左右の2つのスリット25を連続形成し、上下2分割された上下外周壁半部262、263を形成できる。なお、左右の2つのスリット25の最深部にはスリット25の幅tsより十分に大きな、ここでは2倍以上に大きな外径(2×ts)の応力緩和穴32が形成され、これにより、一対の上下外周壁半部262、263の相対的な接近、離隔の弾性変位を容易化している。
図1、図5に示すように、円筒部261上の上下外周壁半部262、263の外側面には、一対の上下クランプ291,292が当接され、締結処理される。構造用炭素鋼等の鉄系素材で形成される。ここで上下クランプ291,292は鉄系素材で形成され、治具本体26と同様の強度特性を備える、SCM440,S45C等が用いられる。
上下外周壁半部262、263内に内嵌されるキャップ28は互いに対向する一対の上下キャップ半部281,282からなり、黄銅系素材で形成される。例えば、真鍮で上下キャップ半部281,282は形成される。
即ち、一対のキャップ半部281,282はその外径は共通形状とされ、挟持凹部afのみが、各軸系部材の挟持部位の形状に応じて適宜形成されることとなる。
まず、ねじりトルク試験機1の一方の固定側のねじりトルク出力部4に対して摺動変位できるトルク出力部5を被試験体のクランクシャフト50の全長Lfに応じた間隔を隔てて対向配備し、不図示のロック機構によりトルク出力部5を基台2に固定する。
次いで、被試験体のクランクシャフト50は中心軸線L0上の試験位置に配備されるに先立ち、まず、被試験体であるクランクシャフト50の挟持部位である前端軸部502に隙間なく外嵌される挟持凹部afを有した一対のキャップ半部281,282が形成される。
更に、一対の外周壁半部262、263にはそれぞれに上下クランプ291,292が外嵌され、これら一対の上下クランプ291,292が左右各3本の六角穴付きボルトBによって互いに仮止め状態に締め付けられる。
このようにクランクシャフト50はその後端フランジ501に後端固定治具12が締結され、前端軸部502に軸端固定治具22が仮組み状態とされ、その上で、仮組み状態のクランクシャフト50は、ねじりトルク試験機1の中心軸線L0上の試験位置に配備される。
更に、図1、図5に示すように、治具本体26がアクチュエータ部19の回転基板21に重ねられ、両者は複数のボルト24により締結される。この際、スペーサ40が一対のキャップ半部281,282に挟まれた前端軸部502の中心軸線L0方向の位置決め機能を発揮する。
このようにしてクランクシャフト50の後端フランジ501がねじりトルク出力部4のトルクセル部9に、前端軸部502がねじりトルク出力部5のアクチュエータ部19にそれぞれ固定され、不図示の制御盤にねじりトルク静的負荷によるねじり剛性値計測試験指令が入力されることとなる。
なお、これ以外の試験、例えば、ねじりトルク動的負荷によるねじり疲労試験、ねじりトルク静的負荷によるねじり剛性値計測試験、実機エンジン発生ねじりトルクの検定等を行う場合も同様の試験準備処理を行い、クランクシャフト50を試験位置にセットし、ねじりトルク試験を行うことが出来る。
更に、ねじりトルク試験の間、軸端固定治具22に支持されている前端軸部502は複数本の六角穴付きボルトBの締結力を上下クランプ291,292を介して上下外周壁半部262、263に偏りなく確実に加えることができ、この前端軸部502を介してクランクシャフト50の主要部Lmに確実にねじりトルクを加えることが出来る。
4 トルク出力部
5 トルク出力部
9 トルクセル部
19 アクチュエータ部
21 回転基板
22 軸端固定治具
221 基端部
25 スリット
26 治具本体
261 円筒部
262,263 外周壁半部
28 キャップ
281,282 キャップ半部
291,292 クランプ
31 ボルト
50 軸系試験片
501 後端フランジ
502 前端軸部
af 挟持凹部
f1 キャップ半部の外側円弧面
f3 前端軸部の外周面
B クランプ用ボルト
L0 中心軸線
Claims (4)
- 互いに対向すると共に試験位置を成す中心軸線上に配置した軸系試験片に中心軸線回りのねじりトルクを加える一対のねじりトルク出力部を備えたねじりトルク試験機において、
上記ねじりトルク出力部の少なくとも一方端が上記軸系試験片の一端を軸端固定治具を介して挟持し、
上記軸端固定治具は、上記ねじりトルク出力部側にボルト止めされる基端部と同基端部より延出し上記中心軸線に沿って複数のスリットが形成された円筒部とからなる治具本体と、上記軸系試験片の一端部を保持した上で上記円筒部に内嵌されるキャップと、上記スリットを介して区画された上記円筒部上の一対の外周壁半部にそれぞれ外嵌する一対のクランプと、同一対のクランプを互いに締め付ける複数のクランプ用ボルトとを有したことを特徴とするねじりトルク試験機。 - 請求項1記載のねじりトルク試験機において、
上記キャップは、互いに対向する一対のキャップ半部で形成され、各キャップ半部にそれぞれ形成された挟持凹部により上記軸系試験片の一端部を把持することを特徴とするねじりトルク試験機。 - 請求項1または2記載のねじりトルク試験機において、
上記治具本体は鉄系素材で形成され、上記キャップは黄銅系素材で形成されることを特徴とするねじりトルク試験機。 - 請求項1、2または3記載のねじりトルク試験機において、
上記軸系試験片はクランクシャフトであることを特徴とするねじりトルク試験機。
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