JP4529776B2 - 軸連結構造 - Google Patents

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Description

この発明は、供試体の軸位置が不安定又は機種により変化する場合の軸連結構造に関するものである。
特許文献１においては、駆動モータに連結されたトランスミッションとフライホイルとの連結に際して、この両者を可撓軸継手及びスプライン構造を介して連結したものが示されている。又、特許文献２においては、エンジンと動力計との連結に際して、やはり可撓軸継手及びスプライン構造を介して連結したものが示されている。
図４は従来の他の軸連結構造の正面図を示し、ライン用エンジンテスタ等においては、エンジン等の供試体１は架台２上にラバーマウント３を介して設置され、供試体１の出力側にはオススプライン軸４が設けられる。５は動力計の入力軸等の被連結軸１２と一端が連結されたユニバーサルジョイントであり、ユニバーサルジョイント５の他端は連結軸１３を介してメススプライン軸７と連結され、連結軸１３は結合軸受６により回転自在に支持され、結合軸受６は支持部９により移動自在に支持された移動台８に取付けられ、移動台８にはシリンダー装置１０のピストンロッド１１が連結される。被連結軸１２は、軸方向の移動が可能である。
上記構成において、供試体１のオススプライン軸４と動力計の入力軸等の被連結軸１２との連結に際しては、シリンダー装置１０のピストンロッド１１の軸方向の駆動により結合軸受６を動かし、メススプライン軸７を押圧してオススプライン軸４とスプライン嵌合させる。図５の軸連結構造においては、供試体１の軸位置が変化して、オススプライン軸４と被連結軸１２とが芯ずれを生じても、ユニバーサルジョイント５によりこの芯ずれを吸収する。
実公平１−７８５３号公報 実公平２−１０４３２号公報
しかしながら、図4に示した従来の軸連結構造においては、供試体１がエンジンの場合、ラバーマウント３上に載置されるので、軸位置が±１ｍｍ程度の精度となり、ユニバーサルジョイント５を用いても芯ずれを十分に吸収することができなかった。又、搬送用パレットにしても、芯出し精度の高いものを用意しなければならず、高価となった。一方、結合軸受６は中心位置は固定であるので、供試体１のオススプライン軸４とメススプライン軸７との結合が容易でなかった。さらに、連結軸１３は１分間に６０００〜８０００回転するため、結合軸受６は芯ずれによる振動を受け、耐久性が劣ることになった。
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、芯ずれが生じても軸連結が容易であるとともに、振動を吸収することができる軸連結構造を得ることを目的とする。
この発明の請求項１に係る軸連結構造は、供試体のオススプライン軸と軸方向移動可能な被連結軸とをユニバーサルジョイント及びメススプライン軸を介して連結する軸連結構造において、被連結軸の軸方向に移動自在に支持された吊部と、吊部に被連結軸の軸直角方向に移動自在に支持された支持部と、支持部の移動を規制する第１のフローティングスプリングと、メススプライン軸を回転自在に支持する回転軸受と、回転軸受を球面により支持する球面軸受と、下端が球面軸受と連結されるとともに、支持部に上下方向移動自在に挿通され、かつ支持部との間にバランススプリングが設けられた可動軸とを備えたものである。
請求項２に係る軸連結構造は、供試体のオススプライン軸と軸方向移動可能な被連結軸とをユニバーサルジョイント及びメススプライン軸を介して連結する軸連結構造において、被連結軸の軸方向に移動自在に支持された吊部と、吊部に被連結軸の軸直角方向に移動自在に支持された支持部と、支持部の移動を規制する第１のフローティングスプリングと、支持部に上下動自在に挿通されるとともに、支持部との間にバランススプリングが設けられた可動軸と、メススプライン軸を回転自在に支持する回転軸受と、回転軸受を水平方向に突出した回転軸を介して回転自在に支持するとともに、可動軸に水平方向回転自在に支持された支持部材と、回転軸受の回転を規制する第２のフローティングスプリングと、支持部材の回転を規制する第３のフローティングスプリングとを備えたものである。
以上のようにこの発明の請求項1によれば、被連結軸の軸方向に移動自在に支持された吊部に支持部を被連結軸の軸直角方向に移動自在に支持し、またメススプライン軸を回転自在に支持する回転軸受を球面軸受により支持し、下端が球面軸受と連結された可動軸を支持部に上下方向移動自在に挿通し、支持部との間にバランススプリングを設けており、メススプライン軸は被連結軸の軸方向、被連結軸の軸直角方向及びその回転方向、上下方向及びその回転方向の５つの自由度を有する支持機構により支持され、供試体のオススプライン軸と被連結軸との軸芯が３０ｍｍ程度異なっていてもオススプライン軸とメススプライン軸との連結を容易に行なうことができる。又、支持部の移動を規制する第１のフローティングスプリングを設けるとともに、支持部と可動軸との間にバランススプリングを設けたので、供試体がエンジン等の振動を発生するものである場合にも振動を吸収し、耐久性を高めることができる。
又、請求項2によれば、被連結軸の軸方向に移動自在な吊部に支持部を被連結軸の軸直角方向に移動自在に支持し、この支持部に上下動自在に挿通されるとともに、支持部との間にバランススプリングが設けられた可動軸に水平方向回転自在に支持部材を支持し、支持部材によりメススプライン軸を回転自在に支持する回転軸受の水平方向に突出した回転軸を回転自在に支持しており、メススプライン軸は被連結軸の軸方向、軸直角方向及びその回転方向、上下方向及びその回転方向の５つの自由度を有する支持機構により支持され、供試体のオススプライン軸と被連結軸との軸芯が３０ｍｍ程度異なっていてもオススプライン軸とメススプライン軸との連結を容易に行なうことができる。又、支持部の移動、回転軸受の回転及び支持部材の回転をそれぞれ規制する各フローティングスプリングを設けるとともに、支持部と可動軸との間にバランススプリングを設けたので、供試体がエンジン等の振動を発生するものである場合にも振動を吸収し、耐久性を高めることができる。
実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態１による軸連結構造の縦断正面図を示し、１４は取付部材１５の取付レール１５ａに左右方向（被連結軸１２の軸方向）移動自在に支持された吊部、１６は同じく取付部材１５に支持されたシリンダー装置であり、そのピストンロッド１７が吊部１４に連結されている。吊部１４の下部には、支持部２１がＬＭガイド２２を介して前後方向（被連結軸１２の軸直角方向）移動自在に支持される。又、支持部２１の移動を規制する第１のフローティングスプリングが設けられる。この部分については実施最良形態２においても同一構造であるので、実施最良形態２において説明する。１８は軸受１９を介してメススプライン軸７を回転自在に支持する回転軸受であり、回転軸受１８は球面軸受２０により球面により支持される。又、支持部２１には上下方向移動用軸受２３が設けられ、軸受２３には下端が球面軸受２０に取付けられた可動軸２４が挿通され、その頭部２４ａと支持部２１との間には振動吸収用のバランススプリング２５が設けられている。
上記構成において、被連結軸１２は軸方向移動自在であり、ユニーバーサルジョイント５を介してメススプライン軸７と連結され、メススプライン軸７は供試体１のオススプライン軸４と連結、離脱する。吊部１４はシリンダー装置１６の駆動により左右方向に移動自在であり、支持部２１はＬＭガイド２２を介して前後方向に移動自在であり、可動軸２４は上下方向に移動自在である。従って、球面軸受２０は左右、前後、上下方向に移動自在となり、球面軸受２０により支持されたメススプライン軸７は上下方向を軸とした回転方向及び前後方向を軸とした回転方向にも移動自在となり、５自由度を有することとなる。
実施最良形態1においては、供試体１のオススプライン軸４とスプライン嵌合するメススプライン軸7を支持する支持機構が５自由度を有するものであるので、供試体１のオススプライン軸４と被連結軸１２との軸芯が３０ｍｍ程度異なってもオススプライン軸４とメススプライン軸７との連結を容易に行なうことができる。又、支持部２１の移動を規制する第１のフローティングスプリングを設けるとともに、支持部２１と可動軸２４との間にバランススプリング２５を設けたので、供試体１が振動を発生するものであっても、これらのスプリングによって吸収することができ、耐久性を高めることができる。
実施最良形態２
図2及図3は実施最良形態2による軸連結構造の縦断側面図及び要部斜視図を示し、２６は架台、２７は架台２６上に立設されたブラケットであり、ブラケット２７には取付部材１５が取り付けられ、その取付レール１５ａには吊部１４が被連結軸１２の軸方向(図3の矢印Ａ方向）に移動自在に取り付けられ、吊部１４にはシリンダー機構１６のピストンロッド１７が連結される。吊部１４の下部にはＬＭガイド２２を介して支持部２１が被連結軸１２の軸直角方向（図３の矢印Ｂ方向）に移動自在に支持され、ＬＭガイド２２に連結された摺動軸２８には支持部２１の移動を規制する第１のフローティングスプリング２９が設けられる。
一方、メススプライン軸７は回転軸受３０により回転自在に支持され、回転軸受３０の両側から水平方向に突出した回転軸３０ａは軸受３２を介して支持部材３１により図３の矢印Ｃ方向（矢印Ｂ方向の回転方向）に回転自在に支持される。３３は回転軸受３０の回転を規制する第２のフローティングスプリングである。可動軸２４はスライド部２４ｂを一体に有しており、スライド部２４ｂは支持部２１と一体のスライドガイド２１ａに上下動（図３の矢印Ｄ方向）自在に挿通されるとともに、可動軸２４と支持部２１との間にはバランススプリング２５が設けられる。可動軸２４、バランススプリング２５、スライドガイド２１ａ及びスライド部２４ｂは吊部１４に設けた大きな孔１４ａに挿通され、可動軸２４及びそのスライド部２４ｂは支持部２１にも挿通され、可動軸２４の下端には軸受３４を介して支持部材３１が水平方向（Ｅ方向、即ちＤ方向の回転方向）回転自在に支持される。３５は支持部材３１の回転を規制する第３のフローティングスプリングである。
実施最良形態２においては、支持部２１が被連結軸１２の軸方向及び軸直角方向に移動自在に支持されるとともに、可動軸２４は支持部２１に上下動可能に支持され、支持部材３１は可動軸２４に水平方向回転自在に支持され、また回転軸受３０は支持部材３１により回転自在に支持される。従って、実施最良形態２においては、メススプライン軸７が５自由度を有する支持機構により支持されていることになり、供試体１のオススプライン軸４と被連結軸１２の軸芯が３０ｍｍ程度異なっていても容易に連結することができる。又、バランススプリング２５及び各フローティングスプリング２９，３３，３５を設けたことにより、供試体１が振動を発生するものであっても、これらのスプリングにより吸収することができ、軸連結構造の耐久性を向上することができる。
この発明の実施最良形態１による軸連結構造の縦断正面図である。 実施最良形態２による軸連結構造の縦断側面図である。 実施最良形態２による軸連結構造の要部斜視図である。 従来の軸連結構造の正面図である。
符号の説明
１…供試体
４…オススプライン軸
５…ユニバーサルジョイント
７…メススプライン軸
１２…被連結軸
１４…吊部
１５…取付部材
１６…シリンダー装置
１７…ピストンロッド
１８，３０…回転軸受
１９，２３，３２，３４…軸受
２０…球面軸受
２１…支持部
２２…ＬＭガイド
２４…可動軸
２５…バランススプリング
２９，３３，３５…フローティングスプリング
３０ａ…回転軸
３１…支持部材

Claims (2)

  1. 供試体のオススプライン軸と軸方向移動可能な被連結軸とをユニバーサルジョイント及びメススプライン軸を介して連結する軸連結構造において、被連結軸の軸方向に移動自在に支持された吊部と、吊部に被連結軸の軸直角方向に移動自在に支持された支持部と、支持部の移動を規制する第１のフローティングスプリングと、メススプライン軸を回転自在に支持する回転軸受と、回転軸受を球面により支持する球面軸受と、下端が球面軸受と連結されるとともに、支持部に上下方向移動自在に挿通され、かつ支持部との間にバランススプリングが設けられた可動軸とを備えたことを特徴とする軸連結構造。
  2. 供試体のオススプライン軸と軸方向移動可能な被連結軸とをユニバーサルジョイント及びメススプライン軸を介して連結する軸連結構造において、被連結軸の軸方向に移動自在に支持された吊部と、吊部に被連結軸の軸直角方向に移動自在に支持された支持部と、支持部の移動を規制する第１のフローティングスプリングと、支持部に上下動自在に挿通されるとともに、支持部との間にバランススプリングが設けられた可動軸と、メススプライン軸を回転自在に支持する回転軸受と、回転軸受を水平方向に突出した回転軸を介して回転自在に支持するとともに、可動軸に水平方向回転自在に支持された支持部材と、回転軸受の回転を規制する第２のフローティングスプリングと、支持部材の回転を規制する第３のフローティングスプリングとを備えたことを特徴とする軸連結構造。
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