JP2018128288A - Torsion tester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、供試体に捩りトルクを加え、当該供試体の特性を検出するための捩り試験装置に関する。 The present invention relates to a torsion test apparatus for applying a torsion torque to a specimen and detecting the characteristics of the specimen.
従来、捩り剛性測定装置として、特許文献1に示すようなものが知られている。すなわち、ホースを供試体とした捩り剛性測定装置であって、その一端側を連結できる測定装置固定側連結金具と、供試体の他端側を連結できる測定装置回転側連結金具と、供試体を一定速度で捩ることができる捩り用モータと、捩り用モータの回転により捩られた供試体の捩り回転角度を電気的に検出できる角度メータと、供試体の捩りトルク値を電気的に検出できるトルクメータを備え、トルクメータのトルク検出信号及び角度メータの捩り回転角度検出信号を供試体の捩り剛性としてパソコンにより表示、記録するようにしている。
Conventionally, a torsional rigidity measuring apparatus as shown in
上記従来の技術には、以下のような課題があった。すなわち、供試体として複数の種類の部品を用いる場合、捩り剛性その他の特性を検出するためには、当該部品の種類にそれぞれ適した捩りトルクを付与する必要があるが、そのためには複数の捩り試験装置を用意する必要があった。 The above conventional techniques have the following problems. That is, when multiple types of parts are used as the specimen, in order to detect torsional rigidity and other characteristics, it is necessary to apply torsional torques suitable for the types of the parts. It was necessary to prepare test equipment.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、付与すべき捩りトルクが異なる複数の供試体に対して適用して、汎用性を向上させることが可能な捩り試験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 above problems, and provides a torsion test apparatus that can be applied to a plurality of specimens having different torsional torques to be applied to improve versatility. With the goal.
上記の目的を達成するために、本発明の第1の側面は、供試体に捩りトルクを付与する捩り試験装置であって、供試体を保持する保持部と、捩りトルクを検出するトルク検出部と、付与する捩りトルクが互いに異なる複数のトルク負荷手段とが同軸上に順次配設され、前記トルク負荷手段は、付与トルクが小さい順に前記トルク検出部側に配設され、前記複数のトルク負荷手段の各々は、脱着自在に連結されている、捩り試験装置である。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a torsional test apparatus for applying torsional torque to a specimen, a holding part for holding the specimen and a torque detecting part for detecting torsional torque. And a plurality of torque load means having different torsional torques to be applied are sequentially arranged on the same axis, and the torque load means are arranged on the torque detection unit side in order of increasing applied torque, and the plurality of torque loads Each of the means is a torsional testing device that is detachably connected.
以上のような本発明は、付与すべき捩りトルクが異なる複数の供試体に対して適用して、汎用性を向上させることが可能になるという効果を奏する。 The present invention as described above is applied to a plurality of specimens having different torsional torques to be applied, and has an effect that versatility can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る捩り試験装置1の構成を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a
図1に示すように、本実施の形態の捩り試験装置1は、架台10と、架台10上に同軸に配設された、高トルクモータ20、低トルクモータ30、カップリング40、トルクメータ50、スピンドル60、供試体固定治具70a〜70c、及びスプライン80とを主要な構成として備える。
As shown in FIG. 1, the
高トルクモータ20は、一例として汎用のモータに減速機を組み合わせることにより実現され、当該汎用のモータよりも高トルクにて動作するモータである。低トルクモータ30は一例としてダイレクトドライブモータにより実現され、固定スタンド31に固定されて高トルクモータ20よりも低いトルクにて動作するモータである。カップリング40は、低トルクモータ30の回転軸S2とトルクメータ50とを結合する手段である。トルクメータ50は高トルクモータ20又は低トルクモータ30により付与された捩りトルクに基づき供試体から伝達されるトルクを電気量として検出する手段であり、後述する制御盤90からの制御に基づき、高トルクモータ20又は低トルクモータ30から付与されるトルクに応じてトルク検出レンジが可変となっている。
As an example, the
スピンドル60は、供試体固定治具70a〜70cのいずれかと協働して供試体を軸周りに回転自在に固定する手段である。供試体固定治具70a〜70cは供試体を軸周りに固定した状態で固定する手段である。なお、供試体固定治具70a〜70cは、供試体の種類、特性等に応じて、架台10の表面10a上を並進・回転自在に固定される構成としてもよい。また、供試体固定治具は複数でなく単体であってもよい。
The
次に、スプライン80は、高トルクモータ20の回転軸S1と低トルクモータ30の回転軸S2とを脱着自在に結合する手段である。以下、図2(a)(b)の要部断面図を併せて参照して、スプライン80及びその近傍の構成を説明する。
Next, the
図2(a)に示すように、低トルクモータ30の回転軸S2は、低トルクモータ30の本体を貫通してスプライン80側及びカップリング40側の双方に延出し、スプライン80側の端部には、スプライン80と係合するための凸条S2aが設けられる。
As shown in FIG. 2A, the rotation shaft S2 of the
スプライン80は、高トルクモータ20の回転軸S1に対して軸の延出方向に摺動可能に固定されており、低トルクモータ30の回転軸S2との対向側において、回転軸S2の凸条S2aに対応したスプライン溝80aが設けられる。
The
スプライン80を低トルクモータ30側に摺動させると、図2(b)に示すように、スプライン溝80aに低トルクモータ30の回転軸S2の凸条S2aが嵌合し、回転軸S2は、軸周りの回転がスプライン80により規制される。これにより、スプライン80を介して高トルクモータ20の回転軸S1と低トルクモータ30の回転軸S2とが連結され、一体的に回転可能となる。
When the
なお、スプライン80の回転軸S2への脱着状態は、脱着センサ81により検知され、後述する制御盤90を介して捩り試験装置1の使用者に通知される。これにより、使用者は回転軸S1と回転軸S2とが正しく着脱されているかどうかを確認することができ、装置の使用時の安全性が向上する。
It should be noted that the attachment / detachment state of the
次に、制御盤90は、高トルクモータ20及び低トルクモータ30の動作を制御するとともに、トルクメータ50及び脱着センサ81がそれぞれ検知する情報を取得し、処理する手段でる。制御盤90の構成例としては、高トルクモータ20及び低トルクモータ30、並びに供試体を動作させる電源・インバータ等の電源装置、トルクメータ50の検出したトルクを表示する表示装置等を含み、更に、高トルクモータ20及び低トルクモータ30のそれぞれの回転数、トルク等の情報を表示又は外部装置に出力させる構成であるとしてもよい。
Next, the
以上の構成において、捩り試験装置1は本発明の捩り試験装置に相当し、供試体固定治具70a〜70cは本発明の保持部に相当し、トルクメータ50は本発明のトルク検出部に相当し、高トルクモータ20及び低トルクモータ30は本発明の複数のトルク負荷手段に相当し、高トルクモータ20の回転軸S1と低トルクモータ30の回転軸S2とがスプライン80により脱着自在に結合する構成は、本発明の、複数のトルク負荷手段の各々は、脱着自在に連結されている、構成に相当する。
In the above configuration, the
本発明の実施の形態の捩り試験装置1は、以上のような構成を備えたことにより、スピンドル60と供試体固定治具70a〜70cのいずれか1つに固定される供試体Wに対して、高トルクモータ20又は低トルクモータ30のいずれかによる捩りトルクを作用させることができる。したがって、付与すべき捩りトルクが異なる複数の供試体に対して適用して、汎用性を向上させることが可能となる。
The
更に、本実施の形態の捩り試験装置1においては、同軸配置された高トルクモータ20及び低トルクモータ30のうち、低トルクモータ30側を供試体W側に近接して配設したことにより、以下の効果を奏する。すなわち、上記の構成としたことにより、低トルクモータ30の回転軸S2は高トルクモータ20及び低トルクモータ30双方にて共有される一方、低トルクモータ30は高トルクモータ20の駆動に際して負荷となることがない。これにより、モータの損失を軽減して、装置のパフォーマンスを向上させることが可能となる。
Furthermore, in the
次に、本発明の実施の形態の捩り試験装置1の操作例を、図3及び図4のフローチャートを参照して説明する。なお、供試体Wの例として、自動車部品であるパワートレインのドライブシャフト及びクラッチ並びにカーエアコンのクラッチを用いるものとする。
Next, an operation example of the
図3に示すように、ドライブシャフトの試験を行う場合は、スピンドル60及びに供試体固定治具70aにドライブシャフトを固定し、スプライン80を低トルクモータ30の回転軸S2に連結して(S10)、高トルクモータ20を駆動し(S11)、高トルク検出側に設定されたトルクメータ50により捩りトルクを検出する(S12)。
As shown in FIG. 3, when the drive shaft test is performed, the drive shaft is fixed to the
次に、クラッチの性能試験を行う場合は、スピンドル60及びに供試体固定治具70bにクラッチを固定し、ドライブシャフトの試験の場合と同様、高トルクモータ20の駆動により高トルクを付与して、トルクメータ50により捩りトルクを検出する。なお、高トルクモータ20を駆動させる場合は、同軸配置された低トルクモータ30のトルク検出が0となるよう制御されることが好ましい。更に、低トルクモータ30は、エンコーダとして、連結された回転軸S1及びS2の回転数、回転角等の検出に用い、制御盤90側にて試験データとして出力するようにしてもよい。
Next, when performing a clutch performance test, the clutch is fixed to the
次に、カーエアコンのクラッチの性能試験を行う場合は、図4に示すように、スピンドル60及びに供試体固定治具70cにクラッチを固定し、スプライン80を低トルクモータ30の回転軸S2から切り離して(S20)、低トルクモータ30を駆動し(S21)、低トルク検出側に設定されたトルクメータ50により捩りトルクを検出する(S22)。
Next, when performing a performance test of the clutch of the car air conditioner, as shown in FIG. 4, the clutch is fixed to the
以上のように、本実施の形態の捩り試験装置1によればスピンドル60と供試体固定治具70a〜70cのいずれか1つに固定される供試体Wに対して、高トルクモータ20又は低トルクモータ30のいずれかによる捩りトルクを作用させることができる。これにより、付与すべき捩りトルクが異なる複数の供試体に対して適用でき、装置の汎用性を向上させることが可能となると言う効果を奏する。
As described above, according to the
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、捩り試験装置1は、高トルクモータ20及び低いトルクにて動作する低トルクモータ30を備えたものとしたが、本発明は、付与する捩りトルクが互いに異なる複数のトルク負荷手段とが同軸上に順次配設され、トルク負荷手段は、付与トルクが小さい順にトルク検出部側に配設されるものであればよく、その他の具体的な態様によって限定されない。したがって、互いに異なるトルクを有する3つ以上のモータを、付与トルクが小さい順にトルクメータ側に近接されて同軸配置する構成としてもよい。
However, the present invention is not limited to the above embodiment. In the above description, the
更に、上記の説明においては、高トルクモータ20の回転軸S1と低トルクモータ30の回転軸S2との連結はスプライン80を介して行われるものであるとしたが、本発明は、複数のトルク負荷手段の各々が脱着自在に連結されているものであればよく、その連結の具体的な態様によって限定されない。したがって、スプラインの他、摩擦ブッシュその他の締結具等によって実施してもよい。
Further, in the above description, the connection between the rotation shaft S1 of the
以上のように、本発明は、供試体に捩りトルクを付与する捩り試験装置であって、供試体を保持する保持部と、捩りトルクを検出するトルク検出部と、付与する捩りトルクが互いに異なる複数のトルク負荷手段とが同軸上に順次配設され、前記トルク負荷手段は、付与トルクが小さい順に前記トルク検出部側に配設され、前記複数のトルク負荷手段の各々は、脱着自在に連結されているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。 As described above, the present invention is a torsional test apparatus that applies torsional torque to a specimen, and the holding part that holds the specimen, the torque detection part that detects torsional torque, and the torsional torque to be applied are different from each other. A plurality of torque load means are sequentially arranged on the same axis, and the torque load means are arranged on the torque detector side in ascending order of applied torque, and each of the plurality of torque load means is detachably connected. However, the present invention is not limited by other specific purposes, applications, and configurations.
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。 Therefore, the present invention may be implemented by adding various modifications to the above embodiment, including those described above, as long as they do not depart from the spirit of the present invention.
以上のような本発明は、付与すべき捩りトルクが異なる複数の供試体に対して適用して、汎用性を向上させることが可能になるという効果を有し、例えば自動車等の車両その他任意の機械の部品の試験への適用において有用である。 The present invention as described above has an effect that it can be applied to a plurality of specimens having different torsional torques to be applied to improve versatility. Useful in testing machine parts.
1 捩り試験装置
10 架台
10a 表面
20 高トルクモータ
30 低トルクモータ
31 固定スタンド
40 カップリング
50 トルクメータ
60 スピンドル
70〜70c 供試体固定治具
80 スプライン
80a スプライン溝
81 脱着センサ
90 制御盤
DESCRIPTION OF
Claims (1)
供試体を保持する保持部と、
捩りトルクを検出するトルク検出部と、
付与する捩りトルクが互いに異なる複数のトルク負荷手段とが
同軸上に順次配設され、
前記トルク負荷手段は、付与トルクが小さい順に前記トルク検出部側に配設され、
前記複数のトルク負荷手段の各々は、脱着自在に連結されている、
捩り試験装置。 A torsion test device for applying a torsion torque to a specimen,
A holding part for holding a specimen;
A torque detector for detecting torsion torque;
A plurality of torque load means having different torsional torques to be applied are sequentially arranged on the same axis,
The torque load means is disposed on the torque detection unit side in ascending order of applied torque,
Each of the plurality of torque load means is detachably connected.
Torsion test equipment.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112229614A (en) * | 2020-10-16 | 2021-01-15 | 中国航发沈阳发动机研究所 | Shaft part torsion fatigue test device |
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2017
- 2017-02-06 JP JP2017019969A patent/JP6752734B2/en active Active
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