JP2008082902A - Divided type pulley, and torque measuring device of motor using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分割型プーリー、及びそれを用いたモーターのトルク測定装置に関するものである。 The present invention relates to a split pulley and a motor torque measuring device using the same.
従来より、モーターの回転軸等に取付けられるプーリーとして、径方向に複数に分割された、いわゆる分割型プーリーが知られている。図3は、従来の分割型プーリーを示す図で、(a)上面図、(b)(a)のA−A’断面図であり、このように従来の分割型プーリーは、プーリー1の中心軸に沿って厚み方向へ分断され、プーリー半体1aとプーリー半体1bとに径方向へ2つに分割されている。プーリー半体1a、1bの分断面には、取付け対象となるモーターの回転軸(シャフト)が係合する概ね半円状の切欠2が設けられ、また外周面には、ワイヤーを巻き付けるための概ね半円状の溝3が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called split type pulley that is divided into a plurality of parts in the radial direction is known as a pulley that is attached to a rotating shaft of a motor or the like. 3A and 3B are diagrams showing a conventional split pulley, and FIG. 3A is a top view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. It is divided in the thickness direction along the axis, and is divided into two in the radial direction, the pulley half 1a and the pulley half 1b. The pulley halves 1a and 1b are provided with a substantially
また、プーリー半体1aの側面には、内部を径方向に向かって貫通する貫通穴4aが設けられ、一方でプーリー半体1b側面の前記貫通穴4aと対向する位置には、内周面にネジ溝が形成された貫通もしくは非貫通状態のネジ穴4bが設けられている。
Further, a
2つのプーリー半体1a、1bを互いに締結するためのネジ5は、プーリー半体1aに設けられた貫通穴4aに挿通されたうえで、その先端がプーリー半体1bに設けられたネジ穴4bにねじ込まれ、それによりプーリー半体1a、1b同士が所定の締め代(隙間)6を介して互いに近接する方向へ締結され、1つのプーリーとして一体化される。(例えば、特許文献1、2参照)
A
図4は、従来の分割型プーリーをモーターの回転軸に取付けた状態を模式的に示す断面図で、(a)回転軸が比較的長いモーターに分割型プーリーを取付けた状態、(b)回転軸が比較的短いモーターに分割型プーリーを取付けた状態を示している。分割型プーリーをモーターの回転軸に取付けるに当たって、図4(a)に示すようにモーター7の回転軸7aが比較的長い場合(例えば、回転軸の長さがプーリーの厚さ以上の場合)には、分割型プーリー1はモーター7の回転軸7a長手方向を広い範囲で挟持することとなるが、図4(b)に示すような低背のスピンドルモーター等においてはモーター7の回転軸7aが比較的短いため、分割型プーリー1はその下端部のみで回転軸7aを挟持することとなる。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a conventional split type pulley is attached to a rotating shaft of a motor, (a) a state in which a split type pulley is attached to a motor having a relatively long rotating shaft, and (b) rotation. It shows a state where a split pulley is attached to a motor with a relatively short shaft. When attaching the split type pulley to the rotation shaft of the motor, as shown in FIG. 4A, when the
分割型プーリーは、モーターの回転軸に取付けられ、ワイヤーを介してモーターの回転力を他の駆動機構やトルク測定装置へ伝達するための継ぎ手として用いられる。図5は、分割型プーリーを用いたモーターのトルク測定装置を模式的に示す断面図であり、このようにモーター7の回転軸7aに分割型プーリー1が取付けられ、その外周には回転力伝達用のワイヤー8が巻き付けられると共に、ワイヤー8の一端もしくは両端(ここでは両端)がトルク検出部9に接続されている。モーター7が回転すると、分割型プーリー1に巻き付けられたワイヤー8を介してモーター7の回転力がトルク検出部9へと伝達され、トルクが測定される。(例えば、特許文献3、4参照)
前述の図4(a)に示したように分割型プーリーの取付け対象であるモーターの回転軸が比較的長い場合には、分割型プーリーの各プーリー半体の内側面と回転軸との接触面積が広く、回転軸に対して安定した締結力が得られるが、図4(b)に示したようにプーリーの回転軸が比較的短い場合には、分割型プーリーはその下端部のみで回転軸を挟持することとなるため、回転軸に対して安定した締結力が得られず、プーリー自体に傾きや歪みが生じて回転中にプーリーが脱落する虞、また脱落しないまでも回転が不安定になる虞があった。 As shown in FIG. 4A, when the rotation shaft of the motor to which the split pulley is attached is relatively long, the contact area between the inner surface of each pulley half of the split pulley and the rotary shaft However, when the pulley rotation axis is relatively short as shown in FIG. 4 (b), the split type pulley has only the lower end portion of the rotation shaft. Therefore, a stable fastening force cannot be obtained with respect to the rotating shaft, the pulley itself may be tilted or distorted, and the pulley may fall off during rotation, and the rotation will be unstable until it does not fall off. There was a risk of becoming.
この問題に対しては、モーターの回転軸の長さに合せてプーリー自体の厚みを小さくして小型化することも考えられるが、そういった小型のプーリーは設計が困難であることに加え、着脱作業が困難である等、取扱性が悪いという問題がある。 To solve this problem, it is possible to reduce the size of the pulley by reducing the thickness of the pulley itself according to the length of the rotating shaft of the motor. However, such a small pulley is difficult to design and can be attached and detached. There is a problem that handling is bad, such as being difficult.
本発明は、以上のような種々の問題点に鑑みて成されたものであり、取扱性に優れ尚且つ取付け対象の軸に確実に固定することが可能な分割型プーリー、及びそれを用いたモーターのトルク測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the various problems as described above, and has a split pulley that is excellent in handleability and can be securely fixed to a shaft to be attached, and the same. An object of the present invention is to provide a motor torque measuring device.
径方向へ互いに分割された複数の分割体をネジにより締結して取付け対象の軸に固定する分割型プーリーであって、少なくとも、径方向へ互いに分割された複数の分割体が合体することで一部材として構成され、外周面にワイヤーが係合する溝を有すると共に、内部を径方向に向かって貫通する貫通穴と当該貫通穴と対向する位置に配置されたネジ穴とを有する筒状のプーリー外枠体と、当該プーリー外枠体の内側に保持され、前記プーリー外枠体の厚み方向の一部を挟持する2つの鍔部を有すると共に、前記プーリー外枠体が有する貫通穴及びネジ穴に連通する貫通穴を有するスペーサーと、前記プーリー外枠体が有する貫通穴及びネジ穴と前記スペーサーが有する貫通穴とに挿通されるネジとで構成される分割型プーリーとする。 A split-type pulley that fastens a plurality of divided bodies divided in the radial direction with screws and fixes them to a shaft to be attached. At least a plurality of divided bodies that are divided in the radial direction are combined to form a pulley. A cylindrical pulley that is configured as a member, has a groove that engages with a wire on the outer peripheral surface, and has a through hole that penetrates the inside in a radial direction and a screw hole that is disposed at a position facing the through hole. An outer frame body and two flanges that are held inside the pulley outer frame body and sandwich a part of the pulley outer frame body in the thickness direction, as well as a through hole and a screw hole that the pulley outer frame body has A split pulley including a spacer having a through hole communicating with the screw, a through hole and a screw hole of the pulley outer frame body, and a screw inserted into the through hole of the spacer.
前記プーリー外枠体の外周面に設けられた前記溝は、前記ネジの挿通位置よりも低位に配置されている分割型プーリーとする。 The groove provided on the outer peripheral surface of the pulley outer frame is a split pulley arranged at a position lower than the insertion position of the screw.
測定対象となるモーターの回転軸に取付けられた前記構成の分割型プーリーとトルク測定装置のトルク検出部との間をワイヤーで連結したモーターのトルク測定装置とする。 A motor torque measurement device in which a divided pulley having the above-described configuration attached to a rotation shaft of a motor to be measured and a torque detection unit of the torque measurement device are connected by a wire.
本発明の分割型プーリーにおいては、複数のプーリー分割体の間に鍔部を有するスペーサーを挟持させることで、プーリー分割体同士をガタやズレ等なく確実に固定することができ、取付け対象の軸が短い場合であっても、取付け時にプーリー全体に傾きや歪み等が生じることはない。従って、それを用いてモーターのトルク測定装置を構成した場合には、モーターの回転がブレることはなく、トルクの測定が精確に行える。 In the split pulley according to the present invention, the pulley divided bodies can be securely fixed to each other without looseness or misalignment by sandwiching a spacer having a flange portion between the plurality of pulley divided bodies. Even if it is short, there will be no inclination or distortion in the entire pulley during installation. Therefore, when a motor torque measuring device is configured using the motor, the rotation of the motor is not shaken and the torque can be measured accurately.
図1は、本発明の分割型プーリーを示す図で、(a)上面図、(b)(a)のA−A’断面図である。また、図2は、本発明の分割型プーリーの分解断面図である。本発明の分割型プーリーは、大きく分けて、実質的にプーリーとしての機能を果たすプーリー外枠体21と、プーリー外枠体21の内側に保持されるスペーサー22と、プーリー外枠体21とスペーサー22とを一体的に締結させるネジ23とで構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a split pulley according to the present invention, wherein (a) is a top view and (b) is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of (a). FIG. 2 is an exploded sectional view of the split pulley of the present invention. The split pulley of the present invention is broadly divided into a pulley
プーリー外枠体21は、従来の分割型プーリーと同様の概観を成す概ね円筒状の部材で、径方向へ均等に分割された2つのプーリー分割体(以下、単に分割体)21a、21bが相互に合体することで一部材として構成され、その外周面にはワイヤー8(図5参照)が係合する断面が概ね半円状の溝24が設けられている。プーリー外枠体21を構成する2つの分割体21a、21bのうち一方の分割体21aには、内部を径方向に向かって貫通する貫通穴25aが設けられ、一方で他方の分割体21bの貫通穴25aと対向する位置には、内周面にネジ溝が形成されたネジ穴25bが設けられている。また、分割体21a、21bの下端部には、取付け対象の軸に係合する概ね半円状の切欠21cが設けられ、広く開口した状態となっている。
The pulley
スペーサー22は、プーリー外枠体21よりも低背な概ね円柱状を成し、その側面には、2つの分割体21a、21bに設けられた貫通穴25aとネジ穴25bとに連通する貫通穴26が設けられている。ネジ23は、一方の分割体21aに設けられた貫通穴25aとスペーサー22に設けられた貫通穴26とに順次挿通されたうえで、その先端が他方の分割体21bに設けられたネジ穴25bにねじ込まれ、それにより2つの分割体21a、21bが互いに近接する方向へ締結されて、その間にスペーサー22が挟持された状態となる。
The
ここで、プーリー外枠体21の下端部を取付け対象の軸に仮留めした状態(ネジにより強固に締結していない状態)では、プーリー外枠体21内周面とスペーサー22外周面との間にある程度の隙間27が生じるように設定されており、締結の際にはその隙間27が締め代として作用する。
Here, in a state where the lower end portion of the pulley
尚、本実施例では、ネジ23を挿通するための3つの穴部25a、25b、26のうち、分割体21bに設けられる穴部(ネジ穴25b)のみをネジ穴としているが、それに加えて分割体21aに設けられる貫通穴25aや、スペーサー22に設けられる貫通穴26をネジ穴としてもよい。
In the present embodiment, of the three
また、スペーサー22の上端部及び下端部には、スペーサー22外周に沿って径方向外側へ迫り出した鍔部22a、22bが一体的に形成されている。2つの鍔部22a、22bのうち、上端部側の鍔部22aは分割体21a、21bの上端面に当接し、一方で下端部側の鍔部22bは分割体21a、21bの内壁の一部に形成された段差部28に当接しており、これにより2つの鍔部22a、22bの間に分割体21a、21bの厚み方向の一部が挟持された状態となっている。
In addition,
このように分割体21a、21bの厚み方向の一部をスペーサー22の鍔部22a、22bの間に挟持させることでプーリー外枠体21の傾きや歪み等が矯正され、プーリー外枠体21の切欠21c内壁が取付け対象の軸に平行に密着するため、プーリー外枠体21は取付け対象の軸に確実に固定されることとなる。
In this way, by sandwiching part of the divided
尚、本実施例では、取付け対象の軸径が大きい場合を想定してプーリー外枠体21の下端部は径方向へ大きく開口しているが、取付け対象の軸径が小さい場合には、その軸径に合わせてプーリー外枠体21下端部の肉厚を径方向内側へ厚くすればよい。
In this embodiment, the lower end of the pulley
また、鍔部22a、22bは、スペーサー22の外周に沿って一様に形成する必要は無く、プーリー外枠体21の傾きや歪みを好適に抑制できるのであれば、局所的に設けるようにしてもよい。
Further, the
また、分割型プーリーとワイヤーとの係合部位、即ち分割型プーリー外周面に設けられる溝24の位置は、回転の安定性を考慮して、できるだけモーター寄りに設けて回転の重心を低くするのが望ましく、本実施例においてはネジ23の挿通位置よりも低い位置(低位)に配置されている。
Further, the position of the
また、プーリー外枠体21は必ずしも二つに分割する構成に限らず、それ以上に分割する構成としてもよいが、個々の分割体を締結するネジがその分必要となって部品点数が増えたり、取扱性が悪くなる虞があるため、本実施例の如く二つに分割する構成が望ましい。
Further, the pulley
本発明の分割型プーリーは、特に軸が短いスピンドルモーター等の小型のモーターに適しており、プーリー全体に傾きや歪みを生じさせることなく、モーターの回転軸に確実に固定することが可能である。従って、本発明の分割型プーリーを図5に示したようなモーターのトルク測定装置に適用した場合には、トルク測定時にモーターの回転がブレたりすることなく安定した回転が得られるため、より精確な測定を行うことが可能となる。 The split pulley according to the present invention is particularly suitable for a small motor such as a spindle motor having a short shaft, and can be securely fixed to the rotating shaft of the motor without causing the entire pulley to be inclined or distorted. . Therefore, when the split pulley of the present invention is applied to a motor torque measuring apparatus as shown in FIG. 5, a stable rotation can be obtained without the motor rotating at the time of torque measurement. Measurement can be performed.
但し、本発明の分割型プーリーは、トルク測定装置にのみ適用されるものではなく、モーターの回転力を他の駆動機構へ伝達するための継ぎ手等としても用いることが可能である。 However, the split pulley according to the present invention is not applied only to the torque measuring device, but can also be used as a joint or the like for transmitting the rotational force of the motor to another drive mechanism.
1 分割型プーリー
1a プーリー半体
1b プーリー半体
2 切欠
3 溝
4a 貫通穴
4b ネジ穴
5 ネジ
6 隙間(締め代)
7 モーター
7a 回転軸(シャフト)
8 ワイヤー
9 トルク検出部
21 プーリー外枠体
21a プーリー分割体
21b プーリー分割体
21c 切欠
22 スペーサー
22a 鍔部
22b 鍔部
23 ネジ
24 溝
25a 貫通穴
25b ネジ穴
26 貫通穴
27 隙間(締め代)
28 段差部
1 Split type pulley 1a Pulley half
7
8 Wire 9
28 steps
Claims (3)
径方向へ互いに分割された複数の分割体が合体することで一部材として構成され、外周面にワイヤーが係合する溝を有すると共に、内部を径方向に向かって貫通する貫通穴と当該貫通穴と対向する位置に配置されたネジ穴とを有する筒状のプーリー外枠体と、
当該プーリー外枠体の内側に保持され、前記プーリー外枠体の厚み方向の一部を挟持する2つの鍔部を有すると共に、前記プーリー外枠体が有する貫通穴及びネジ穴に連通する貫通穴を有するスペーサーと、
前記プーリー外枠体が有する貫通穴及びネジ穴と前記スペーサーが有する貫通穴とに挿通されるネジとで構成されることを特徴とする分割型プーリー。 A split type pulley that fastens a plurality of divided bodies that are divided from each other in the radial direction with screws and fixes them to a shaft to be attached, at least,
A plurality of divided bodies that are divided from each other in the radial direction are combined as one member, and have a groove that engages the wire on the outer peripheral surface, and a through hole that passes through the inside in the radial direction and the through hole. A cylindrical pulley outer frame body having a screw hole disposed at a position opposite to
A through hole that is held inside the pulley outer frame body and has two flanges that sandwich a part of the pulley outer frame body in the thickness direction, and that communicates with a through hole and a screw hole of the pulley outer frame body A spacer having
A split pulley comprising: a through hole and a screw hole of the pulley outer frame body; and a screw inserted into a through hole of the spacer.
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JP2006263653A JP2008082902A (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Divided type pulley, and torque measuring device of motor using the same |
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CN107036748A (en) * | 2017-06-09 | 2017-08-11 | 山东农业大学 | A kind of corn stubble pulls up dynamometer |
CN107941630A (en) * | 2017-11-28 | 2018-04-20 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | A kind of experimental rig and method of determination limit moment of torsion |
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2006
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CN107036748B (en) * | 2017-06-09 | 2023-04-07 | 山东农业大学 | Corn stubble pulling-up dynamometer |
CN107941630A (en) * | 2017-11-28 | 2018-04-20 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | A kind of experimental rig and method of determination limit moment of torsion |
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