JP4559809B2 - トルク校正装置の水平調節構造 - Google Patents

Description

本発明は、トルク校正装置の水平調節構造に関する。

従来、トルクメータの校正を行うものとしてトルク校正装置がある（例えば、特許文献１参照。）。このトルク校正装置の中には、縦型と呼ばれるものがあり、具体的には、装置の下端となる基部に校正の基準となる基準トルクメータが取り付けられており、基部に立設され、複数の柱部に支持されたヘッド部に校正される被校正トルクメータが取り付けられる。ここで、基準トルクメータと被校正トルクメータは、フランジやアダプタを介して連結されており、基準トルクメータにかかるトルクがフランジやアダプタを伝って被校正トルクメータに伝達されるようになっている。そして、基準トルクメータから検出されたトルクの値と被校正トルクメータから検出されたトルクの値を比較することにより、被校正トルクメータを校正することができる。
また、トルクメータ校正装置は、あらゆる大きさのトルクメータを校正できるように柱部が伸縮自在となっており、柱部を伸ばすことで基部とヘッド部の間隔を広げて大型のトルクメータを校正することができる。
特開２００１−１３３３４９号公報

しかし、柱部を伸ばした際に、各柱部の伸ばした量に僅かな差があっても、ヘッド部は基部に対して傾いた状態となってしまう。ヘッド部が傾いたままでは、ヘッド部が支持する被校正トルクメータも傾くことになるため、被校正トルクメータの正確な校正を行うことができないという問題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、各柱部を確実に同じ量だけ伸ばすことができ、被校正トルクメータの校正を正確に行うことができるトルク校正装置の水平調節構造を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、トルクメータの校正の基準となる基準トルクメータを軸回りに回転自在に支持する第１支持部材を有し、上面が略水平となるように設置された基部と、この基部の上方に設けられ、校正される被校正トルクメータを支持する第２支持部材を有するヘッド部と、前記基部と前記ヘッド部を連結し、長手方向に伸縮自在な複数の柱部と、を備えるトルク校正装置の水平調節構造であって、各柱部は、前記ヘッド部に設けられた基端部と、この基端部よりも径が小さい先端部と、を有するピストン部と、前記基部に設けられ、前記先端部を挿入可能なシリンダ部と、を備え、前記シリンダ部内から外部に露出した各先端部に同じ高さのスペーサを設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトルク校正装置の水平調節構造において、前記基部に設けられ、前記先端部を当該基部に固定する固定機構を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のトルク校正装置の水平調節構造において、前記固定機構は、前記先端部を挿入可能な挿入孔が形成されるとともに、この挿入孔に連通されたスリットを有する固定部材と、前記スリット間に設けられ、当該スリットの幅を拡げる方向に付勢する付勢手段と、前記固定部材に対して着脱自在とされ、取り付け時に前記付勢手段の付勢力に抗して前記スリットの幅を狭めるように締付力を付与する締付力付与手段と、を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のトルク校正装置の水平調節構造において、前記スリット及び前記挿入孔の外側に第２のスリットを形成したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、複数の柱部を長手方向に伸ばす際には、ヘッド部を上方に持ち上げる。このとき、ヘッド部に設けられたピストン部の先端部はシリンダ部内を上方に移動し、シリンダ部の上方に露出する。この露出したピストン部の先端部に同じ高さのスペーサを嵌め込み、ヘッド部の持ち上げを解放するとピストン部の基端部はスペーサの上端に当接し、ヘッド部の下降が阻止される。これにより、シリンダ部の上端からヘッド部までの高さが各柱部で同じになるため、ヘッド部は基部に対して平行、すなわち、水平に維持される。よって、各柱部を確実に同じ量だけ伸ばすことができ、被校正トルクメータの校正を正確に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、固定機構により先端部を基部に固定することにより、各柱部の上端がヘッド部によって一体に固定され、各柱部の下端が基部によって一体に固定される。これにより、トルク校正装置の略水平方向及び略垂直方向の剛性を高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ピストン部の先端部を固定部材に固定していないときには、付勢手段の付勢力によってスリットの幅が拡げられ、挿入孔への先端部の挿入を簡単に行うことができる。一方、ピストン部の先端部を固定部材に固定する際には、挿入孔に先端部を挿入し、締付力付与手段により、付勢手段の付勢力に抗してスリットの幅を狭めるように締付力を付与することで、挿入孔の内壁がシリンダ部の先端部を締め付ける。これにより、シリンダ部の先端部は固定部材に固定される。さらに、シリンダ部の先端部を固定部材に固定された状態から解除するには、締付力付与手段による締付力を解放することにより、付勢手段の付勢力によってスリットの幅が拡げられ、挿入孔から先端部を簡単に引き出すことができる。よって、締付力付与手段の操作一つで固定部材に対するピストン部の先端部の着脱を簡単に行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、スリット及び挿入孔の外側に第２のスリットを形成することにより、外部から固定部材にかかる衝撃を第２のスリットで緩和、吸収することができるので、挿入孔の割れ等を防止することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係るトルク校正装置及びトルク校正方法の最良の形態について詳細に説明する。
＜トルク校正装置の構成＞
図１に示すように、トルク校正装置１００は、略三角柱状に形成され、トルクメータの校正の基準となる基準トルクメータを軸回りに回転自在に支持する第１支持部材が設けられた基部としての土台１と、この土台１の各コーナー部分に立設され、長手方向に伸縮自在な柱部としての支柱２と、この支柱２の上端部に設けられ、校正される被校正トルクメータを支持する第２支持部材が設けられたヘッド部としてのクロスヘッド３と、を備えている。

土台１の内部には、トルク校正装置１００の上下方向を軸として回転するモータ４が設けられており、このモータ４のシャフト５には、トルクメータの校正の基準となる基準トルクメータを上端で軸支し、軸回りに回転自在とされた第１支持部材としての駆動軸側ダイヤフラムカップリング７が設けられている。この駆動軸側ダイヤフラムカップリング７には、モータ４を駆動させることによりシャフト５が回転したときのトルクが伝達され、伝達されたトルクを基準トルクメータに伝達するようになっており、モータ４は駆動軸側ダイヤフラムカップリング７にトルクを付与する。

支柱２は、その長手方向に伸縮自在とされ、校正が行われるトルクメータの大きさに合わせて高さを調節することができるようになっている。この支柱２は、クロスヘッド３に取り付けられたピストン部２１と、土台１の上面に立設されたシリンダ部２２と、を備えている。
ピストン部２１は、クロスヘッド３の下面から垂下するように設けられた基端部２５と、この基端部２５の先端に一体に形成され、基端部２５よりも縮径された先端部２６を備えており、先端部２６がシリンダ部２２内に挿入できるように形成されている。
シリンダ部２２は、その軸線方向に沿って先端部２６を挿入させるための挿入孔２７が上端から下端にわたって貫通して形成されている。この挿入孔２７は、ピストン部２１の先端部２６の径よりも若干大きな径となるように形成され、挿入孔２７の周面には、先端部２６の摺動を円滑に行うためのベアリングが設けられている。

ここで、クロスヘッド３を上方に移動させて各先端部２６をシリンダ部２２から露出させた場合、露出された各先端部２６に同じ高さのスペーサ２８を嵌め込むことにより、クロスヘッド３の土台１に対する平行を維持、換言すると、水平を維持させることができる。
スペーサ２８は、図２に示すように、半円形状に湾曲形成された板材２８ａの外側の面に取っ手２８ｂが取り付けられたものである。半円形状の板材２８ａの内側の面は、ピストン部２１の先端部２６の外周に沿うように形成されており、先端部２６に取り付けた際に先端部２６との摩擦により、自重で下方にずれないようになっている。スペーサ２８を先端部２６に取り付ける際には、取っ手２８ｂを持って先端部２６の外周面に板材２８ａを押し当てるようにして取り付ける。また、スペーサ２８を先端部２６から取り外す際には、取っ手２８ｂを持って当該取っ手２８ｂ側に引くことにより取り外す。

また、スペーサ２８は、高さの異なるものを複数準備しておき、図１に示すように、クロスヘッド３を上昇させる高さに応じて適切な高さのスペーサ２８を嵌め込むようにするとよい。
また、スペーサ２８は、先端部２６に嵌め込んだ際に、スペーサ２８の外周面とピストン部２１の基端部２５の外周面とが面一となる厚さに形成しておくと、取り付け時の見映えを向上できるので好ましい。

図３に示すように、土台１の各コーナー部には、ピストン部２１の先端部２６を当該土台１に固定する固定機構が設けられている。
固定機構は、ピストン部２１の先端部２６を挿入可能な挿入孔１１が形成されるとともに、この挿入孔１１に連通されたスリット１２を有する固定部材１３と、スリット１２に設けられ、当該スリット１２の幅を拡げる方向に付勢する付勢手段としてのバネ１４と、固定部材１３に対して着脱自在とされ、取り付け時にバネ１４の付勢力に抗してスリット１２の幅を狭めるように締付力を付与する締付力付与手段としてのクランプボルト１５と、を備えている。

固定部材１３に形成された挿入孔１１は、クランプボルト１５による締付力が解放されている場合には、バネ１４による付勢力によってスリット１２の幅が拡がるため、先端部２６の横断面積よりも大きくなるが、クランプボルト１５によってスリット１２の幅を狭めるように締付力が付与されると、挿入孔１１は先端部２６の横断面積よりも小さくなる。
また、クランプボルト１５を挿通させるための挿通孔がスリット１２に直交するように形成されている。
また、スリット１２を挟んで、挿入孔１１のスリット１２側の外方からスリット１２の外方に連続する第２のスリット１８が形成されている。

クロスヘッド３には、当該クロスヘッド３に対して回転しないように固定された反動軸８が下方に延びるように設けられ、この反動軸８の下端には、駆動軸側ダイヤフラムカップリング７と同軸上に配置され、校正される被校正トルクメータを下端で軸支する第２支持部材としての反動軸側ダイヤフラムカップリング１０が設けられている。
また、クロスヘッド３は、歯車等からなる機構によって上下方向に昇降可能とされ、昇降操作はクロスヘッド昇降用ハンドル１９によって行われる。

ここで、駆動軸側ダイヤフラムカップリング７と反動軸側ダイヤフラムカップリング１０との間に取り付けられるトルクメータについて説明すると、基準トルクメータが取付フランジの一端に取り付けられ、被校正トルクメータが取付フランジの他端に取り付けられ、基準トルクメータ、被校正トルクメータ、取付フランジを一体にした後、基準トルクメータが駆動軸側ダイヤフラムカップリング７に取り付けられ、被校正トルクメータが反動軸側ダイヤフラムカップリング１０に取り付けられる。

また、反動軸８は、歯車等からなる機構によって上下方向に昇降可能とされ、反動軸８の昇降は反動軸昇降用ハンドル３１によって行うようになっている。すなわち、反動軸８が昇降することにより、反動軸側ダイヤフラムカップリング１０も昇降するため、反動軸昇降用ハンドル３１は、反動軸側ダイヤフラムカップリング１０を昇降させる。

＜実施形態の作用効果＞
このように、本発明に係るトルク校正装置１００の水平調節構造によれば、複数の支柱２を長手方向に伸ばす際には、クロスヘッド３を上方に持ち上げる。このとき、クロスヘッド３に設けられたピストン部２１の先端部２６はシリンダ部２２内を上方に移動し、シリンダ部２２の上方に露出する。この露出した各先端部２６に同じ高さのスペーサ２８を嵌め込み、クロスヘッド３の持ち上げを解放するとピストン部２１の基端部２６はスペーサ２８の上端に当接し、クロスヘッド３の下降が阻止される。これにより、シリンダ部２２の上端からクロスヘッド３までの高さが各支柱２で同じになるため、クロスヘッド３は土台１に対して平行、すなわち、水平に維持される。よって、各支柱２を確実に同じ量だけ伸ばすことができ、被校正トルクメータの校正を正確に行うことができる。

また、固定機構１０により先端部２６を土台１に設けられた固定部材１３に固定することにより、各支柱２の上端がクロスヘッド３によって一体に固定され、各支柱２の下端が土台１によって一体に固定される。これにより、トルク校正装置１００の略水平方向及び略垂直方向の剛性を高めることができる。

また、ピストン部２１の先端部２６を固定部材１３に固定していないときには、バネ１４の付勢力によってスリット１２の幅が拡げられ、挿入孔１１への先端部２６の挿入を簡単に行うことができる。一方、ピストン部２１の先端部２６を固定部材１３に固定する際には、挿入孔１１に先端部２６を挿入し、クランプボルト１５により、バネ１４の付勢力に抗してスリット１２の幅を狭めるように締付力を付与することで、挿入孔１１の内壁がピストン部２２の先端部２６を締め付ける。これにより、ピストン部２１の先端部２６は固定部材１３に固定される。さらに、ピストン部２１の先端部２６を固定部材１３に固定された状態から解除するには、クランプボルト１５による締付力を解放することにより、バネ１４の付勢力によってスリット１２の幅が拡げられ、挿入孔１１から先端部２６を簡単に引き出すことができる。よって、クランプボルト１５の操作一つで固定部材１３に対するピストン部２１の先端部２６の着脱を簡単に行うことができる。

また、スリット１２及び挿入孔１１の外側に第２のスリット１８を形成することにより、外部から固定部材１３にかかる衝撃を第２のスリット１８で緩和、吸収することができるので、挿入孔１１の割れ等を防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、支柱２を構成するピストン部２１及びシリンダ部２２は円柱としたが、三角柱や四角柱、その他の多角柱であってもよい。また、ピストン部２１を土台１に設け、シリンダ部２２をクロスヘッド３に設けてもよい。
また、クロスヘッド３は、クロスヘッド昇降用ハンドル１９により昇降する機構である必要はなく、モータや減速機を用いて電動で昇降させるようにしてもよい。
また、反動軸８は、反動軸昇降用ハンドル３１により昇降する機構である必要はなく、モータや減速機を用いて電動で昇降させるようにしてもよい。
その他、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で自由に変更、改良が可能である。

トルク校正装置の概略正面図である。 スペーサの斜視図である。 固定機構の平面図である。

符号の説明

１ 土台（基部）
２ 支柱（柱部）
３ クロスヘッド（ヘッド部）
７ 駆動軸側ダイヤフラムカップリング（第１支持部材）
１０ 反動軸側ダイヤフラムカップリング（第２支持部材）
１１ 挿入孔
１２ スリット
１３ 固定部材
１４ バネ（付勢手段）
１５ クランプボルト（締付力付与手段）
２１ ピストン部
２２ シリンダ部
２５ 基端部
２６ 先端部
２８ スペーサ
１００ トルク校正装置

Claims (4)

1. トルクメータの校正の基準となる基準トルクメータを軸回りに回転自在に支持する第１支持部材を有し、上面が略水平となるように設置された基部と、この基部の上方に設けられ、校正される被校正トルクメータを支持する第２支持部材を有するヘッド部と、前記基部と前記ヘッド部を連結し、長手方向に伸縮自在な複数の柱部と、を備えるトルク校正装置の水平調節構造であって、
   各柱部は、
   前記ヘッド部に設けられた基端部と、この基端部よりも径が小さい先端部と、を有するピストン部と、
   前記基部に設けられ、前記先端部を挿入可能なシリンダ部と、を備え、
   前記シリンダ部内から外部に露出した各先端部に同じ高さのスペーサを設けたことを特徴とするトルク校正装置の水平調節構造。
2. 前記基部に設けられ、前記先端部を当該基部に固定する固定機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のトルク校正装置の水平調節構造。
3. 前記固定機構は、
   前記先端部を挿入可能な挿入孔が形成されるとともに、この挿入孔に連通されたスリットを有する固定部材と、
   前記スリット間に設けられ、当該スリットの幅を拡げる方向に付勢する付勢手段と、
   前記固定部材に対して着脱自在とされ、取り付け時に前記付勢手段の付勢力に抗して前記スリットの幅を狭めるように締付力を付与する締付力付与手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のトルク校正装置の水平調節構造。
4. 前記スリット及び前記挿入孔の外側に第２のスリットを形成したことを特徴とする請求項３に記載のトルク校正装置の水平調節構造。

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