JP3159183B2 - 釣合い試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のプロペラ
シャフト等の被試験体の動的な釣り合い状態を試験する
釣合い試験機に関し、特に、多種類の被試験体をフレキ
シブルに試験することができる釣合い試験機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用プロペラシャフトのよう
な高速回転する部品の高速回転時の釣合い状態を試験す
るものとして釣合い試験機が知られている。この釣合い
試験機としては、例えば、図１０に示す釣合い試験機１
００が知られている。即ち、図１０に示す釣合い試験機
１００は、基台１０１と、該基台１０１の両端部に対向
配置され、被試験体となるプロペラシャフト１１０の両
端部のユニバーサルジョイント１１１を支持するスピン
ドル１０２を備えた左端支持架台１０３及び右端支持架
台１０４と、前記左端支持架台１０３及び前記右端支持
架台１０４の中間に配設され、プロペラシャフト１１０
の軸受部１１２を支持する中間支持架台１０５と、プロ
ペラシャフト１１０に回転を与える回転駆動装置１０６
などを備え、プロペラシャフト１１０に高速回転を与え
て、高速回転時の釣合い状態を試験するものである。そ
して、従来は、被試験体の種類や、軸受部の数に合わせ
た専用の釣合い試験機を用いて試験を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、自動
車の多品種化に伴い、自動車に用いられるプロペラシャ
フト等の被試験体の種類も増えている。しかも、一の種
類のプロペラシャフトは小ロットであることが多いた
め、釣合い試験機で試験するプロペラシャフトの種類が
頻繁に変化することとなって、これら全ての被試験体に
専用の釣合い試験機を準備することは、コスト及び設置
場所の面で難しいという問題点があった。従って、一つ
の釣合い試験機で多種類の被試験体の試験を作業効率を
さほど落とすことなく行いたいというニーズがある。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、種類の異なる被試験体を効率よく試験すること
が可能な釣合い試験機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、基台２と、被試験体１０
（例えば、プロペラシャフト）を回転させる回転駆動装
置３と、前記基台に載置され、前記被試験体を支持する
左端支持架台４、右端支持架台６、中間支持架台７と、
を備え、前記回転駆動装置の回転駆動力に基づいて前記
被試験体を回転させ、回転時における前記被試験体の釣
合い状態を試験する釣合い試験機１において、前記基台
上を直線往復動することが可能な移動台５と、前記移動
台を直線往復動させ、且つ移動台の位置を検出可能な直
線往復動手段（例えば、ボールねじ２３と、サーボモー
タ２４と、ロータリーエンコーダ２５）と、を備え、前
記左端支持架台、前記右端支持架台、前記中間支持架台
のうち少なくとも前記中間支持架台を、前記移動台に着
脱自在に設けたことを特徴としている。

【０００６】請求項１記載の発明によれば、左端支持架
台、右端支持架台、中間支持架台のうち、少なくとも中
間支持架台は、直線往復動手段によって基台上を直線往
復動する移動台に着脱自在に設けられているので、被試
験体の種類に応じて支持架台を移動台に取り付けたり、
或いは取り外すことが出来ることとなって、１つの釣合
い試験機で多種類の被試験体の試験を行うことが出来
る。

【０００７】ここで、被試験体は、例えば、自動車用プ
ロペラシャフト、或いはユニバーサルジョイント軸など
回転して使用されるものである。支持架台としては、フ
ランジチャック用、スリーブチャック用、或いは取付部
の各種寸法違いのチャック用などがある。前記直線往復
動手段は、例えば、ピニオンとラックによる移動やボー
ルねじによる移動であってもよい。移動台の数は、特に
限定するものでなく、何台でもよい。回転駆動装置、或
いは支持架台を着脱する方法としては、例えば、ボルト
とナットによって締結するものであってもよいし、ま
た、シリンダなどによる圧力を利用して固定するもので
もよい。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の釣
り合い試験機において、前記移動台に、前記回転駆動装
置を着脱可能に設けたことを特徴としている。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、回転駆動装
置の配置位置を左端から右端に変更することが出来るこ
ととなって、工場での当該釣合い試験機のレイアウトす
る場合にフレキシブルな対応が可能となる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の釣合い試験機において、前記移動台に接続され、前
記支持架台を載置して前記移動台に案内し、前記移動台
との間で前記支持架台を移載可能な案内部２０（例え
ば、ガイドレール）を備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、案内部によ
って、支持架台が移動台に案内され、移動台に案内され
た支持架台は案内部と移動台との間で移載されるので、
移動台への支持架台の載置、或いは移動台から取り外し
た支持架台の撤去が案内部を介して容易に行うことが出
来る。

【００１２】ここで、案内部は、線路のような線状のレ
ールが設けられたものや、溝状のレールが設けられたも
のであってもよい。

【００１３】請求項４記載の発明は、基台と、被試験体
を回転させる回転駆動装置と、前記被試験体を支持する
複数の支持架台と、を備え、前記回転駆動装置の回転駆
動力に基づいて前記被試験体を回転させ、回転時におけ
る前記被試験体の釣合い状態を試験する釣合い試験機に
おいて、前記基台上を直線往復動することが可能な移動
台と、前記移動台を直線往復動させる直線往復動手段
と、を備え、前記支持架台のうち少なくとも一つは、前
記移動台に着脱自在に設けられ、前記移動台に接続さ
れ、前記支持架台を載置して前記移動台に案内し、前記
移動台との間で前記支持架台を相互に移載可能な案内部
と、前記支持架台の下面部の一部に凹部６１が設けら
れ、前記凹部内に、前記案内部と接触して転動可能な転
動部６２と、前記転動部の上部と、前記凹部の底面部と
に固定され、前記支持架台にかかる荷重が所定値より小
さい場合には、前記支持架台を浮かした状態で支持し、
前記支持架台にかかる荷重が所定値より大きい場合に
は、縮むことにより、前記支持架台を前記案内部、或い
は前記移動台の上面部に接触させる弾性体６３（例え
ば、バネ）と、を備えたことを特徴としている。

【００１４】請求項４記載の発明によれば、支持架台に
かかる荷重が所定値より小さい場合には、支持架台が浮
いた状態で弾性体に支持されるので、支持架台の下面部
の一部に設けられた凹部内の転動部が転動することによ
り、支持架台が動くとともに、支持架台にかかる荷重が
所定値より大きい場合には、弾性体が縮むことにより、
支持架台が案内部、或いは移動台の上面部に接触して支
持架台が動かなくなるので、支持架台にかかる荷重を制
御することにより、支持架台を移動させたり、或いは支
持架台を固定することが出来る。

【００１５】ここで、転動部としては、例えば、ころ、
或いはローラのようなものを用いる。弾性体としては、
例えば、金属バネ、空気バネ等を使用する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
釣合い試験機の実施の形態を詳細に説明する。図１は、
本発明に係る第１の実施の形態の釣合い試験機を模式的
に示した全体構成図である。

【００１７】図１に示す本発明に係る釣合い試験機１
は、例えば、被試験体として自動車用のプロペラシャフ
ト１０の高速回転時の釣合い状態を試験するための試験
機であって、基台２と、該基台２に固定して設けられ、
前記プロペラシャフト１０に回転力を与える回転駆動装
置３と、前記基台２に固定して設けられ、前記プロペラ
シャフト１０の左端を支持する左端支持架台４と、前記
基台２上を直線往復動する移動台５（５ａ、５ｂ）と、
該移動台５ａ、５ｂに着脱自在に取り付けられ、プロペ
ラシャフト１０の右端を支持する右端支持架台６と、同
様に、前記移動台５ａ、５ｂに着脱自在に取り付けら
れ、プロペラシャフト１０の軸受部１１を支持する中間
支持架台７などにより概略構成されている。

【００１８】前記基台２には、図２の基台２の幅方向断
面図に示すように、中央に凹状部２１が設けられ、該凹
状部２１よりも更に外側の両端には、断面視が凸状の溝
部２２、２２が前記基台２の長さ方向に設けられてい
る。そして、前記凹状部２１内には、２本のボールねじ
２３、２３が凹状部２１の長手方向に沿って設けられて
いる。そして、それぞれのボールねじ２３、２３は、前
記移動台５の下端部に設けられた螺合部５１と螺合して
いる。前記ボールねじ２３、２３の先端部は、サーボモ
ータ２４とロータリーエンコーダ２５と接続され、サー
ボモータ２４の駆動力によりボールねじ２３、２３が回
動し、この回動によりボールねじ２３、２３の長手方向
に移動台５が往復動するようになっている。

【００１９】また、移動台５の位置検出手段の一例とし
てのロータリーエンコーダ２５は、図示しないが、例え
ば、メッシュ状に仕切られた円板、光源、レンズ、ホト
トランジスタなどを備えており、光源から発射された光
が円板を通過する際のパルスによって移動台５の移動位
置を正確に制御出来るようになっている。従って、右端
支持架台６、中間支持架台７を取り外した状態で移動台
５を移動させても正確な位置合わせが出来る。前記移動
台５ａ、５ｂは、同一形状となっていて、どちらの移動
台５ａ、５ｂにも右端支持架台６、中間支持架台７を取
付可能となっている。そして、例えば、前記移動台５ａ
には、前記右端支持架台６が固定され、前記移動台５ｂ
には、前記中間支持架台７が固定されている。

【００２０】前記基台２と前記右端支持架台６との固定
は、例えば、図３〜図５に示すように、先端が左右方向
に延出した鉤部５２ａを有する固定用軸５２を、前記右
端支持架台６の四隅に設けた穴部６１…を貫通させて前
記溝部２２内に挿入し（図４参照）、次いで、該固定用
軸５２を約９０度垂直軸回りに回転させて、鉤部５２ａ
を溝部２２に引っかけ（図５参照）、続いて、前記固定
用軸５２を油圧シリンダ装置６３（図３参照）で引くこ
とにより、その反作用によって前記右端支持架台６が押
されることにより行われる。

【００２１】前記左端支持架台４と前記右端支持架台６
には、図１に示すように、対向配置されたスピンドル８
と、該スピンドル８に連結され、プロペラシャフト１０
を固定するチャック部９と、が設けられ、該チャック部
９には、プロペラシャフト１０の端部のユニバーサルジ
ョイント１２が装着されるようになっている。

【００２２】前記回転駆動装置３は、図示しないモータ
を備え、前記左端支持架台４の前記スピンドル８に回転
駆動軸４１を介して接続され、モータ（図示省略）によ
る回転駆動力を前記スピンドル８に伝達する。そして、
回転駆動装置３のモータ（図示省略）の回転駆動力がス
ピンドル８に伝達されることによりプロペラシャフト１
０が回転するようになっている。

【００２３】前記中間支持架台７も、前記右端支持架台
６と同様に、移動台５ｂに着脱自在に固定され、プロペ
ラシャフト１０の軸受部１１を支持している。また、前
記移動台５ａには、図６に示すように、該移動台５ａの
移動方向に垂直に当接され、前記右端支持架台６を載置
して前記移動台５ａに案内し、前記移動台５ａと前記右
端支持架台６との間で移載可能な案内部としてのガイド
レール２０が設けられている。

【００２４】前記ガイドレール２０は、矩形状のもので
あって、上面の両端角部２０ａ、２０ａと、前記右端支
持架台６の下面の角部６ａ、６ａとが当接することによ
り、前記右端支持架台６がガイドレール２０の長手方向
に沿って案内されるようになっている。また、図示しな
いが、前記ガイドレール２０の下面部には、例えば、ロ
ーラが取り付けられ、前後に移動可能とされている。

【００２５】また、図７に示すように、前記右端支持架
台６の下面部６ｂの四隅に凹部６１が設けられ、前記凹
部６１内に、前記ガイドレール２０と接触して転動可能
な転動部としてのローラ６２…が、前記ローラ６２…の
上部と、前記凹部６１の底面部６ｃとに固定されて弾性
体としてのバネ６３が設けられている。前記バネ６３
は、前記右端支持架台６にかかる荷重が所定値より小さ
い場合には、前記右端支持架台６を浮かした状態で支持
し、前記右端支持架台６にかかる荷重が所定値より大き
い場合には、バネ６３が縮むことにより、前記右端支持
架台６が前記ガイドレール２０、或いは前記移動台５の
上面部に接触するようになっている。

【００２６】なお、図示はしないが、前記中間支持架台
７にも、同様にガイドレールが当接して設けられ、ま
た、その下面部の構造は、前記右端支持架台６の下面部
と同様の構造となっている。従って、右端支持架台６と
中間支持架台７にかかる荷重を制御することにより、右
端支持架台６と中間支持架台７を移動させやすくした
り、或いは右端支持架台６と中間支持架台７を固定した
りすることが出来る。

【００２７】次に上記構成の釣合い試験機１による中間
支持架台、右端支持架台の着脱動作について図８、図９
を用いて説明する。まず、図８に示すように、前記釣合
い試験機１の基台２には、２つの移動台５ａ、５ｂが設
けられている。そして、該移動台５ａ、５ｂに何も取り
付けられていない状態で、例えば、中間に軸受部を有す
るプロペラシャフトの釣合い試験を行う場合には、前記
移動台５ａに前記右端支持架台６を固定し、前記移動台
５ｂに前記中間支持架台７を固定する。

【００２８】この際、前記右端支持架台６及び前記中間
支持架台７の移動台５ａ、５ｂへの移動台は、前記ガイ
ドレール２０によって行われる。即ち、前記ガイドレー
ル２０に載置された前記右端支持架台６及び前記中間支
持架台７を、その下面部の前記凹部６１内に備えた前記
ローラ６２…を回転させることにより、前記ガイドレー
ル２０に沿って、前記移動台５ａ、５ｂに移載させる。
そして、前記固定用軸５２を、前記右端支持架台６、及
び前記中間支持架台７の四隅に設けた穴部６１…を貫通
させて前記溝部２２、２２内に挿入し、次いで、該固定
用軸５２を約９０度垂直軸回りに回転させて、鉤部５２
ａを溝部２２に引っかけ、続いて、前記固定用軸５２を
油圧シリンダ装置６３で引いて、前記移動台５ａ、５ｂ
に前記右端支持架台６、及び前記中間支持架台７を固定
する。

【００２９】このとき、前記右端支持架台６、及び前記
中間支持架台７には、所定の荷重以上の荷重がかかるこ
とになって、前記右端支持架台６、及び前記中間支持架
台７の下面部６ｂは、前記移動台５ａ、５ｂの上面部に
接するようになる。この状態で、図１に示すように、該
釣合い試験機１に、軸受部１１を有するプロペラシャフ
ト１０を装着して所定の試験を行う。

【００３０】その後、所定の本数の試験を行った後、今
度は、例えば、中間に軸受部のないプロペラシャフト１
０を試験しようとした場合、前記中間支持架台７の油圧
シリンダ装置（図示省略）をオフ状態とし、次いで、固
定用軸５２を約９０度垂直軸回りに回転させて、鉤部５
２ａを溝部２２に引っかからない状態とし、前記固定用
軸５２を、前記溝部２２、２２から抜き出すことによっ
て、前記移動台５ｂから前記中間支持架台７を外す。そ
して、前記ガイドレール２０に移載して当該釣合い試験
機の外に出す。この状態で、図９に示すように、プロペ
ラシャフト１０を装着して所定の試験を行う。

【００３１】以上説明した本発明に係る釣合い試験機１
によれば、右端支持架台６、及び中間支持架台７は、基
台２上を直線往復動する移動台５ａ、５ｂに着脱自在に
設けられているので、プロペラシャフト１０の種類に応
じて右端支持架台６及び中間支持架台７を移動台５ａ、
５ｂに取り付けたり、或いは取り外すことが出来ること
となって、１つの釣合い試験機１で多種類のプロペラシ
ャフト１０の試験を行うことが出来る。

【００３２】また、ガイドレール２０によって、右端支
持架台６、及び中間支持架台７が移動台５に案内され、
移動台５ａ、５ｂに案内された右端支持架台６、及び中
間支持架台７はガイドレール２０と移動台５との間で移
載されるので、移動台５ａ、５ｂへの右端支持架台６、
及び中間支持架台７の載置、或いは移動台５ａ、５ｂか
ら取り外した右端支持架台６、及び中間支持架台７の撤
去がガイドレール２０を介して容易に行うことが出来
る。また、移動台５ａ、５ｂは、同一形状、大きさとさ
れているので、右端支持架台６、及び中間支持架台７の
移動台５ａ、５ｂとの固定部の形状を統一すれば、どの
移動台５ａ、５ｂでも自由に取り付けることが出来る。

【００３３】なお、上記実施の形態においては、左端支
持架台と回転駆動装置は、据置型の構成としたが、移動
台に着脱可能に設けてもよい。このようにすれば、例え
ば、回転駆動装置の配置位置を左端から右端に変更する
ことが出来ることとなって、工場での当該釣合い試験機
のレイアウトする場合にフレキシブルな対応が可能とな
る。また、右端支持架台、或いは回転駆動装置の据え付
け、撤去は、クレーンなどを用いてもよい。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、左端支持
架台、右端支持架台、中間支持架台のうち、少なくとも
中間支持架台は、直線往復動手段によって基台上を直線
往復動する移動台に着脱自在に設けられているので、被
試験体の種類に応じて支持架台を移動台に取り付けた
り、或いは取り外すことが出来ることとなって、１つの
釣合い試験機で多種類の被試験体の試験を行うことが出
来る。

【００３５】請求項２記載の発明によれば、回転駆動装
置の配置位置を左端から右端に変更することが出来るこ
ととなって、工場での当該釣合い試験機のレイアウトす
る場合にフレキシブルな対応が可能となる。

【００３６】請求項３記載の発明によれば、案内部によ
って、支持架台が移動台に案内され、移動台に案内され
た支持架台は案内部と移動台との間で移載されるので、
移動台への支持架台の載置、或いは移動台から取り外し
た支持架台の撤去が案内部を介して容易に行うことが出
来る。

【００３７】請求項４記載の発明によれば、支持架台に
かかる荷重が所定値より小さい場合には、支持架台が浮
いた状態で弾性体に支持されるので、支持架台の下面部
の一部に設けられた凹部内の転動部が転動することによ
り、支持架台が動くとともに、支持架台にかかる荷重が
所定値より大きい場合には、弾性体が縮むことにより、
支持架台が案内部、或いは移動台の上面部に接触して支
持架台が動かなくなるので、支持架台にかかる荷重を制
御することにより、支持架台を移動させやすくしたり、
或いは支持架台を固定しやすくさせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る釣合い試験機を模式的に示した全
体構成図である。

【図２】基台の幅方向断面図である。

【図３】右端支持架台を装着した基台の幅方向断面図で
ある。

【図４】固定軸を穴部に挿入した状態を示した図であ
る。

【図５】固定時を溝部に挿入した状態を示した図であ
る。

【図６】移動台とガイドレールとの間で右支持架台を移
動させる状態を示した斜視図である。

【図７】右端支持架台の下面部の凹部の断面図である。

【図８】右支持架台、及び中間支持架台を移動台に載置
する前の釣合い試験機を模式的に示した全体構成図であ
る。

【図９】中間支持架台を外した場合の釣合い試験機を模
式的に示した全体構成図である。

【図１０】従来の釣合い試験機を模式的に示した全体構
成図である。

【符号の説明】

１ 釣合い試験機 ２ 基台 ３ 回転駆動装置 ４ 左端支持架台 ５ 移動台 ６ 右端支持架台 ７ 中間支持架台 １０ プロペラシャフト（被試験体） ２０ ガイドレール（案内部） ２１ 凹状部 ２２ 溝部 ２３ ボールねじ ２４ サーボモータ ２５ ロータリーエンコーダ ６１ 凹部 ６２ ローラ（転動部） ６３ バネ（弾性体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 1/00 - 1/38 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、被試験体を回転させる回転駆動
   装置と、前記被試験体を支持する左端支持架台と、右端
   支持架台と、中間支持架台と、を備え、 前記回転駆動装置の回転駆動力に基づいて前記被試験体
   を回転させ、回転時における前記被試験体の釣合い状態
   を試験する釣合い試験機において、 前記基台上を直線往復動することが可能な移動台と、 前記移動台を直線往復動させ、且つ前記移動台の位置を
   検出可能な直線往復動手段と、 を備え、前記左端支持架台と、前記右端支持架台と、前記中間支
   持架台のうち、少なくとも前記中間支持架台を、 前記移
   動台に着脱自在に設けたことを特徴とする釣合い試験
   機。
2. 【請求項２】 前記移動台に、前記回転駆動装置を着脱
   自在に設けたことを特徴とする請求項１記載の釣合い試
   験機。
3. 【請求項３】 前記移動台に接続され、前記支持架台を
   載置して前記移動台に案内し、前記移動台との間で前記
   支持架台を相互に移載可能な案内部を備えたことを特徴
   とする請求項１又は２記載の釣合い試験機。
4. 【請求項４】 基台と、被試験体を回転させる回転駆動
   装置と、前記被試験体を支持する複数の支持架台と、を
   備え、 前記回転駆動装置の回転駆動力に基づいて前記被試験体
   を回転させ、回転時における前記被試験体の釣合い状態
   を試験する釣合い試験機において、 前記基台上を直線往復動することが可能な移動台と、 前記移動台を直線往復動させる直線往復動手段と、 を備え、 前記支持架台のうち少なくとも一つは、前記移動台に着
   脱自在に設けられ、 前記移動台に接続され、前記支持架台を載置して前記移
   動台に案内し、前記移動台との間で前記支持架台を相互
   に移載可能な案内部と、 前記支持架台の下面部の一部に凹部が設けられ、 前記凹部内に、前記案内部と接触して転動可能な転動部
   と、 前記転動部の上部と、前記凹部の底面部とに固定され、
   前記支持架台にかかる荷重が所定値より小さい場合に
   は、前記支持架台を浮かした状態で支持し、 前記支持架台にかかる荷重が所定値より大きい場合に
   は、縮むことにより、前記支持架台を前記案内部、或い
   は前記移動台の上面部に接触させる弾性体と、 を備えたことを特徴とする釣合い試験機。