JP4754244B2 - 回転軸接続機構 - Google Patents

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Description

本発明は、3本の軸が互いに接続し合い、少なくとも1本の軸には、組付け時の誤差等が生じ、その誤差等によって各軸間に偏角・偏芯が生じる回転接続機構に関する。
例えば、エンジンが最終的な機能を満たしているか否かを、エンジンを実際に稼動させ、そのエンジンの出力をエンジンの出力軸に接続した動力吸収回転体を用いて吸収させることによって、測定する試験方法がある。
しかし、係る試験方法では、実際に燃料を供給してエンジンを稼動させる際に振動・騒音が発生し、その騒音を防止するために、特別に遮音・吸音を施した試験室が必要となる。
騒音の発生を回避するため、エンジンには燃料を供給しないで、エンジンの出力軸に電動モータを接続して、エンジンを回し、エンジンの振動等を解析するモータリング試験方法がある。
図13及び図14はそのようなモータリング試験方法の或る状態を簡略化して示した図である。
図13において、基礎Gに立設した支持部材1J及び2Jに自動クランプCを介してエンジンEが支持されている。エンジンEの出力軸4Jには第1の伝達軸5Jが固定して接続され、モータ6J側の軸7Jと接手8Jで接続されている。
ここで、前記支持部材1J(エンジンリヤマウント)における断面(図13のZ−Z断面)が図15で示されている。図15において、前記支持部材1Jにエンジンを支持した場合の本来のエンジンの中心点はP1である。前記支持部材1JのエンジンEを取り付ける面1Ja及びそれに対応するエンジンE側の取り付け面Eaは、一般的には傾斜した面で構成されている。
試験の為、エンジンEを支持部材1J上に支持する際にはエンジンEは、例えば図示しない簡易クレーンで支持部材1Jの上方より吊降ろされ、支持部材1J上に載置する。
支持部材1J上にエンジンEを載置した後、自動クランプCによってエンジンEと支持部材1Jとは固定される。
エンジンEを支持部材1Jに載置するに際して、簡易クレーン等で吊降ろされるため、十分な注意を払っているにも拘らず、左右方向に僅かなずれが生じてしまう。加えて、各取付け面Ea、1Jaが傾斜しているため、左右方向のずれのみならず、本来のエンジン中心点P1の基礎Gからの高さH方向(寸法Hは計画上の正規のエンジン高さを示す)のずれも生じる。
点P2は、本来の位置からずれたエンジン中心点を示している。即ち、図では高さ方向でh、左右方向でδのずれが生じている。
図13は、そのようなずれが生じたため、接手8Jにおいて偏角θが生じてしまった場合が描かれている。図13の状態は、接続軸5Jとモータ6J側の軸7Jとは、本来の交点である接手8Jの中心部において交わるために、単に偏角θが生じるのみであり、したがって、接手8Jは、バックラッシのないタイプを用いることが出来る。
ところが、図14に示すように、接手8Jの中心部において偏角のみならず、偏芯λ(図14では高さ方向のずれを示しているが、当然左右方向(紙面の表裏方向)のずれも考えられる)が生じてしまう場合があり、そのような場合にバックラッシのないタイプを用いると、偏角θ、偏芯λによって、接続軸側に振れ回り(伝達軸の暴れ)が発生し、各接続部及び/又は支持部材はもとより、甚だしきはエンジンや、モータをも破損させてしまう場合があった。即ち、エンジンEの搭載位置が少しでもずれると、動力伝達形は共鳴を起こし、異常振動が発生してしまい、正確な試験データの採取を阻むばかりか、試験装置全体にも甚大な被害を及ぼしかねなかった。
そのような異常事態を回避するために、試験装置及び被検物であるエンジンの載置に特別な大掛かりな位置決め治具を作成しなくてはならないが、そうした場合、試験費用は大幅に増大してしまう。
上記以外で、基礎上に移動自在に載置されたケーブルとそのテーブルの対向する二つの壁面間において前記基礎上に固定される駆動装置と、その駆動装置の両側に対して夫々移動自在に配置され且つ前記二つの壁面に固定された2箇所の可動部と、その可動部と前記駆動装置との間に軸方向に夫々形成されたチャンバと、このチャンバに液圧を供給する液圧供給系を備えた振動試験機が提案されている(例えば特許文献1参照)。しかるに、この提案は、応答性を高め、良好な特性を発揮することを目的としたもので、上述の問題点を解消するものではない。
特開平11−64154号公報
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、3本の軸が互いに接続し合い、少なくとも1本の軸には、組付け時の誤差等が生じ、その誤差等によって各軸間に偏角・偏芯が生じる回転接続機構において、共振、異常振動及び異常金属音の発生が無く、各軸間の接続が容易な回転接続機構の提供を目的としている。
本発明によれば、中心線が必ずしも同一直線上にない第1の回転軸(100)と第2の回転軸(200)とを接続する回転軸接続機構(MT)であって、前記第1の回転軸(100)と第2の回転軸(200)との間に第3の回転軸(300)が接続され、その第3の回転軸(300)を軸支する調芯機構(1)を備えた回転軸接続機構において、前記調芯機構(1)は、前記第3の回転軸(300)を1対のベアリング(12、12)で支持し、かつその軸芯と直交して垂直方向または水平方向に延在し同軸上に配置された1対の第1のロッド(15、15)を有する軸受(10)と、その軸受(10)の前記第1のロッド(15)をスリーブ(24)を介して軸支し、かつ第3の回転軸(300)の軸芯と直交して前記第1のロッド(15)の直角方向に延在し同軸上に配置された1対の第2のロッド(23、23)を有するケーシング(20)と、そのケーシング(20)の前記第2のロッド(23)をスリーブ(38)を介して軸支する枠体(30)とを有しており、前記第1のロッド(15)は前記スリーブ(24)内をスライド可能で且つ回転可能に、前記第2のロッド(23)は前記スリーブ(38)内をスライド可能で且つ回転可能にそれぞれ構成され、そして前記第1および第2のロッド(15、23)の端部には、第3の回転軸(300)の軸芯方向へ調整可能に付勢した弾性部材(S1、S2、S4、S4)が介装されており、前記第3の回転軸(300)と第2の回転軸(200)とはバックラッシがゼロに構成された自在カップリング(J1)を介して接続されている。
前記軸受(10)のスリーブ(24)およびケーシング(20)のスリーブ(38)には前記第1のロッド(15)および第2のロッド(23)の両方またはその何れか一方を固定する固定部材を備えており、該固定部材で第1のロッド(15)および第2のロッド(23)の両方またはその何れか一方を固定することにより前記ケーシング(20)内部における前記軸受(10)の位置及び前記枠体(30)内における前記ケーシング(20)の位置が決定され、固定部材が固定解除状態にある場合には前記第1のロッド(15)および第2のロッド(23)の両方またはその何れか一方が前記スリーブ(24、38)内をスライド可能で且つ回転可能に構成されている。
第1の回転軸(100)はエンジンの出力軸(81)系統またはエンジンの出力軸(81)系統に接続された回転軸であり、第2の回転軸(200)は電動モータ(2)の出力軸に接続された軸であり、前記第3の回転軸(300)は直接伝動板(9)を介してエンジン(8)の出力軸(81)系統に、または、第1の回転軸(100)を経由して伝動板(9)を介してエンジンの出力軸系統(フライホイール82)に接続されている。
前記伝動板(9)は第3の回転軸(300)側に固定されるとともに、第3の回転軸(300)の同軸上にピン(P)を固定しており、該ピン(P)はエンジンの出力側(82)に設けられた軸受(83)で軸支されることにより、エンジンの出力軸(81)と芯合わせされる様に構成されている。
上述する構成を具備する本発明によれば、調芯機構(1)は、第3の回転軸(可動軸300)を軸支し第3の回転軸(300)の軸芯と直交して垂直方向又は水平方向に延在し同軸上に配置された1対の第1のロッド(15)を有する軸受(10)と、該軸受(10)の前記第1のロッド(15)を第1の軸受孔(スリーブ24の内径部)によって軸支するケーシング(20)とによって、先ず、第1のロッド(15)の延在する方向への直進移動と第1のロッド(15)周りの回転の2自由度が確保される。
更に、ケーシング(20)は、第3の回転軸(可動軸300)の軸芯と直交して前記1対のロッド(15)と直交方向に延在し同軸上に配置された1対の第2のロッド(23)を有しており、その第2のロッド(23)は枠体(30)の第2の軸受孔(スリーブ38の内径部)によって軸支されることによって、第2のロッド(23)の延在する方向への直進移動と第2のロッド(23)周りの回転の2自由度が確保される。
素より、可動軸(300)を含め回転軸は全て軸方向への長さが変化するものではなく、6自由度の内、普遍の次元(軸の延在方向の次元)を除く全てにおいて自由度(4自由度)は確保される。
即ち、第3の軸(可動軸300)を含む当該調芯機構(1)を第1(100)及び第2の回転軸(200)の間に介在させることで、第1(100)及び第2の回転軸(200)を接続する場合に、これらの回転軸の中心線が同一直線上にない場合、或いは不一致となった場合に、4つの自由度が確保されているので、回転中であっても自動的に、隣接する回転軸の交点を、接手(自在接手)の中心に一致させることが出来る。
各軸の交点が接手の中心点に一致すれば、従来懸念された回転軸(可動軸300)の振れ回りや、これに伴う異常振動、以上音の発生等は起こらず、しかも、バックラッシがゼロとなる様に構成された接手(自在接手)を使用することが出来る。バックラッシがゼロとなるので、エンジンの計測精度が格段に向上する。
また、第1(15)及び第2のロッド(23)の内、軸受(10)の下方方向へ延在するロッド(15)の下端部と前記第1(スリーブ24の内径部)及び第2の軸受孔(スリーブ38の内径部)の内、軸受の下方方向へ延在する軸受孔(スリーブ24の内径部)の底部を形成する基準面(キャップ26の内部底面)との間には、前記調芯機構(1)の軸受(10)又はケーシング(20)の質量に抗する方向へ付勢され且つ当該質量と概略等しい弾性反発力を有する弾性部材(元位置戻しばねS1)が介装されているので、回転軸の組立てに大きな力を必要としない。
更に、第1(15)及び第2のロッド(23)の端部には、当該ロッド(15,23)を第3の回転軸(可動軸300)の軸芯方向に付勢する弾性部材(位置戻し用ばねS2、S4、S4)が介装されているので、調芯がしやすい。或いは、組付け後に於ける可動軸(300)の自動調芯にも寄与する。
伝動板(9)は第3の回転軸(可動軸300)側に固定されるとともに、第3の回転軸(300)の同軸上にピン(P)を固定しており、該ピン(P)はエンジンの出力側(82)に設けられた軸受(83)で軸支されることにより、エンジンの出力軸(81)と容易に芯合わせすることが出来る。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
尚、添付図面では、同じ部位、同じ構成については同じ符号を用いて符号の説明の重複を避ける。
先ず、図1を参照して実施形態に係わるモータリング試験の装置全体の構成を説明する。
図1において、モータリング試験装置MTは調芯機構1と、インバーターモータ2と、変速機構を成す動力伝達用ベルト3及び減速機4と、動力伝達系の駆動トルクを計測するトルク検出器5と、回転ムラを抑制するためのフライホイール6と、このフライホイール6を軸支するフライホイール用軸受7とを有している。
尚、図中、符号8は被測定物であるエンジンを示す。
フライホイール6はフライホイール用軸60のテーパー部62で固着され、そのフライホイール用軸60が前記フライホイール用軸受7によって回転自在に軸支されている。
インバーターモータ2の回転は駆動力伝達用ベルト3で減速機4に伝達される。
減速機4の出力軸41は1対の自在接手J、J及び自在接手J、J間の伝達軸S45を介してトルク検出器5の回転軸の一端51と接続されている。
トルク検出器5の回転軸の他端52は前記とは別の1対の自在接手J、J及び自在接手J、J間の伝達軸S56を介してフライホイール用軸60の一端61と接続されている。
ここで、図3(図1のB部詳細図)をも参照して、調芯機構1は後述する軸受10によって軸支され、後述する方法によって調芯機構1内を所定の範囲で上下・左右(図1の紙面の表裏方向)に移動可能な可動軸300(請求項における第3の回転軸)を有している。
エンジン8の出力軸81には、図4(図3のC部詳細図)で詳細を示すように、エンジンのフライホイール82がボルトB1で固定され、そのフライホイール82には伝動板9が図示しない取付けボルトで取り付けられている。
前記伝動板9は、図示の例では中央に挿通孔91aを形成した円盤状部材91と、カップ状で最大径部において円環状のフランジ92fを有する中央部材92とがボルトB2によって一体に構成されている。中央部材92の外側の底部92aは円柱状に突出しており、その外側底部92aの中央には円形の窪み92bが形成されている。更に、中央部材92の内側底部92cから外側底部92aには段付のボルト挿通孔92dが貫通する様に形成されている。
前記窪み92bには案内ピンPが嵌入され、該案内ピンPは内側底部92cから挿通した取付けボルトB3によって中央部材92に固定されている。
前記案内ピンPは、クラッチ板82の中央に取り付けられた本来図示しない変速機のメインドライブシャフトの先端部を軸支するベアリング83のインナーレースの内径部に、ガタ無く円滑に挿通させるようにピン径が設定されている。
再び図3を参照して、前記伝動板9と可動軸300とは、第1の延長用回転軸(請求項における第1の回転軸)100によって接続される。第1の延長用回転軸100はパイプ状軸部110の一方の端部が円柱状端部120で、その近傍には円形のフランジ130が形成され、他の端部には円形のフランジ140が形成されている。そして、円柱状端部120は、前記伝動板9の中央部材92のカップ状内径部92eに嵌合されるように構成されている(図4参照)。
図3及び図1を参照して、前記可動軸300はバックラッシの無い自在カップリングJ1を介して第2の延長用回転軸(請求項における第2の回転軸)200のフランジ220に接続される。その第2の延長用回転軸200はパイプ状の軸部210とその両端に形成されたフランジ220とによって構成されている。第2の延長用回転軸200の残る一方のフランジ220には前述同様のバックラッシの無い自在カップリングJ1を介して前記モータ側フライホイール6の軸60のテーパー部62側の端部63に接続される。尚、フライホイール6を軸60のテーパー部62に固着させるには、テーパー部62に隣接して形成された雄ねじ部64に螺合するロックナットNを締めこむことでなされる。
ここで、図2は図1のA−A断面を模式的に示したもので、可動軸300の基礎Gに対する相対移動を簡略に説明する図である。
調芯機構1は、可動軸300を軸支する軸受10と、この軸受10の垂直軸V回りの回転(矢印R1の動き)を許容し、且つ垂直軸Vに沿って微少量スライド(矢印Y1の動き)させるケーシング20と、ケーシング20の水平軸H周りの回転(矢印R2の動き)を許容し、且つ水平軸Hに沿って微少量スライド(矢印Y2の動き)させる枠体30との3つの大きな構成要素から成る。
図2における符号S1、S2、S4(全てばね)に関しては図5及び図6で後述する。
図5及び図6は調芯機構1の全体構成を示した側面図と正面図である。図5及び図6において、符号S1はケーシング20の下方に装着され、軸受10が下方向に移動した際の元位置戻し用のばねであり、可動軸300を支持した状態の軸受10全体の質量を担った上、垂直上方に所定の力が付加されている。
符号S2は同じくケーシング20の上方に装着され、前記元位置戻し用ばねS1では戻し過ぎる付勢があるため、後述する付勢調節用ロッド16に螺合した調節ねじN1を捻じ込むことで、前記過ぎたる付勢を緩和するための調節ばねである。
符号S3も同じくケーシング20の前方(図5の右方)の左右に装着され、軸受10の左右回転に対する元位置戻し用のばねである。図示しない調整用ボルトを捻じ込むことで、付勢を調整することが出来る。
符号S4は枠体30の左右端部に各1個設けられ、ケーシング20の左右移動に対する元位置戻し用のばねで、後述する付勢調節用ロッド27に螺合した調節ねじN2を捻じ込むことで、付勢を調整することが出来る。
符号S5は同じく枠体30の上方の前後に装着され、軸受10の前後方向の移動及び回転に対する元位置戻し用のばねである。調整用ボルトB50を捻じ込むことで、付勢を調整することが出来る。
軸受10を軸支したケーシング20は相当の質量を有している。そこで、符号S6はケーシング20の後述する第2のロッド23の回転及びロッド軸方向のスライドを容易にするべく、ベアリング230を下方より持ち上げるために装備された調整ばねである。この調整ばねを含む調整機構については、枠体30の説明において詳述する。
図5及び図6において符号B60は、この調節ばねS6の付勢を調節する際に用いる調節用ボルトを、又、符号310は可動軸300の端部フランジを示す。又、符号17は前記戻しばねS2のばね座を、符号28は戻しばねS4のばね座を、符号SSは戻しばねS1のばね座を示し、符号230Cは後述するベアリングケースを示す。
次に図7及び図8を参照して軸受10の詳細構成について説明する。
図7及び図8において、可動軸300を軸支する軸受10は、1対のベアリング12を取り付けた中央の箱状体11と、箱状体11の上方にボルトB4で取り付けられた上方ロッド接続部材13と、箱状体11の下方にボルトB4で取り付けられた下方ロッド接続部材14とを有している。
上方ロッド接続部材13及び下方ロッド接続部材14には、夫々、図における垂直方向に貫通するロッド嵌入孔13a、14aが形成されている。そして、これらロッド嵌入孔13a,14aには円柱状部材15aの途中にフランジ部15bを有する第1のロッド15の円柱状端部15cが嵌入され、上方ロッド接続部材13及び下方ロッド接続部材14に夫々取付けボルトB5で固定されている。
ここで、第1のロッド15のフランジ15bは、被測定物(エンジン8)側に向いた面Fが上方ロッド接続部材13の同方向端面と一致しており、その面Fには軸受10の元位置を割り出すための位置決め孔18が形成されている。この位置決め孔18に、後述の枠体30に形成された位置決め孔(33Aa;後述する)を貫通させた位置決めピン19を挿入させることで軸受10即ち、可動軸300は当該調芯機構1における元の位置に固定される(図5参照)。
上方側の第1のロッド15の頂部には、付勢調節用ロッド16が埋め込まれており、その付勢調節用ロッド16の先端から下方にかけて雄ねじ16aが形成されている。その雄ねじ16aには前記元位置戻し用のばねS2をセットし、ばね座17を介して調節用ナットN1が螺合される様に構成されている(図5、図6参照)。
下方ロッド接続部材14は上方ロッド接続部材13に対して、図7において垂直軸V10から後方(図7の右方)が長く形成されている。その長く形成された後端14b近傍は、前述した、軸受10の左右回転を元の位置に戻すための戻し用のばねS3の端面が当接する部分である。
箱状体11の側面には軽量化を目的とした大きな貫通孔11cが形成され(図7参照)、前面には3段の段付き貫通孔11aが形成され、その中径孔にベアリング12が装着されている。又、後面には、段付(2段)貫通孔11bが形成され、その大径部にベアリング12が装着されている。前面のベアリング12は、係止リング12Cによってベアリングの逸脱を防止している。
図8において2点鎖線は可動軸300のフランジ(310;図5参照)を示す。
次に図9及び図10を参照してケーシング20の詳細構成を説明する。
図9及び図10において、ケーシング20は、左右の垂直部材21,21と上下の水平部材22,22とが井桁状に締結ボルトB6で結合されている。
各垂直部材21には、夫々、図10における水平方向に貫通する段付のロッド嵌入孔21aが形成されている。そして、これらロッド嵌入孔21aには円柱状部材23aの途中にフランジ部23bを有する第2のロッド23の円柱状端部23cが嵌入され、取付けボルトB7で垂直部材21に固定されている。
更に各垂直部材21には、図9において、上下方向の中心より下側に矩形の突起21bが形成されており、この突起21bには部材21を水平方向に貫通する貫通孔21cが設けられ、この貫通孔21cの内部には軸受10の左右回転の元位置戻し用のばねS3が格納されるように構成されている(図5、図6参照)。
このばねS3は、図示しない手段によって付勢が調整可能なように構成されている。
尚、突起21bの調芯機構1全体における上下・前後方向位置は、軸受10の図7において垂直軸V10から後部が長く形成された後端14bに一致する。
垂直部材21の左右何れか一方には、元位置を割り出すために位置決めピンを挿入する盲孔29が開口部を左右方向の外側に向けて形成されている。
各水平部材22には、夫々左右方向の中央側が上下方向の中心から遠ざかるような切欠き段部22aが形成されている。この切欠き段部22aは、前述の軸受10の第1のロッド15が上下方向に移動した際に軸受10の第1のロッド15のフランジ部15bを逃げるために形成されている。
更に水平部材22の左右方向及び前後方向の中央には、大径部・中径部・小径部から成る3段の段付き貫通孔22bが形成され、その貫通孔22bの大径部及び中径部に亙ってフランジ付きのスリーブ24が埋め込まれるように装着され、固定ボルトB8で水平部材22に固定されている。スリーブ24の内径と段付貫通孔22bの小径部の内径とは同じ寸法に形成され、前述の軸受10の第1のロッド15の摺動を円滑にしている。
前記スリーブ24は、筒部24aとフランジ24bとを有し、筒部24aの外周には、全周に亙って窪み24cが形成され、前記段付貫通孔22bの中径部とで密閉空間が形成されている。
この密封空間の貫通孔22b側には給油口24iが形成され、その給油口24iは配管Li1〜Li4よりなる油圧供給ラインの配管Li3,Li4に接続されている。
油圧供給ラインの配管Li1とLi2との間の分岐点B1からは戻りラインLoが分岐し、その端部はオイルタンク600に接続されている。油圧供給ラインの配管Li1には油圧ポンプ500が、配管Li2には流量制御弁700が夫々介装されている。一方、油圧排出ラインLoには開閉弁750が介装されている。
尚、油圧ポンプ500、オイルタンク600、流量調節弁700はケーシングの内部に設けた様に図示しているが、これらは調芯機構1の外部に設けている。
図10における符号B2は、油圧供給ラインの(第2の)分岐点を示す。
このように構成されたスリーブ24では、開閉弁750を閉じ、流量調節弁700の開度を調整した上で、油圧ポンプ500を稼動させ、前記密封空間に圧縮オイルを供給することで、軸受10の前記第1のロッド15の上下方向及び回転方向の動きを拘束することが出来る。即ち、可動軸300を任意の位置に仮に固定しておき、可動軸300と接続するべき相手の回転軸との接続作業を容易にすることが出来る。
一方、第1のロッド15の上下方向及び回転方向の拘束を緩めるには、油圧ポンプ500を止め、開閉弁750を開放することによってスリーブ側の油圧は下がり、可動軸300の油圧による拘束が解ける。
尚、装置全体の簡略化を図るために、上述のような油圧回路や密封空間を省略する(窪み無しのスリーブの使用)ことも可能である。
前記水平部材22のうち上側の部材の頂部中央にはキャップ25が取り付けられている。そのキャップ25には前記3段の段付貫通孔22bの小径部と同じ直径で小径部と同位置に配置された軸受10の第1のロッド15の逃げ孔25aが形成され、その逃げ孔25aとキャップ25の上方外部とは前記付勢調節用ロッド16を挿通させる挿通孔25bが形成されている。
一方、前記水平部材22のうち下側の部材の底部中央にはキャップ26が取り付けられている。そのキャップ26には前記3段の段付貫通孔22bの小径部と同じ直径で小径部と同位置に配置された軸受10の第1のロッド15の逃げ穴(盲穴)26aが形成されている。軸受10が下方向に移動した際の元位置戻し用のばねS1はこの逃げ孔26a内にばね座SSを介して格納される(図6参照)。
左右の第2のロッド23の外方先端には、付勢調節用ロッド27が埋め込まれており、その付勢調節用ロッド27の先端からケーシング20の中心方向に向って雄ねじ27aが形成されている。その雄ねじ27aには前記元位置戻し用のばねS4をセットし、ばね座28を介して調節用ナットN2が螺合される様に構成されている(図5、図6参照)。
次に、図11及び図12を参照して枠体30の詳細構成を説明する。図12において、枠体30は、左右の基板31,31に立設した垂直部材32,32と、その左右の垂直部材32,32を垂直部材32,32の上端の前後2面で井桁状に連結する水平部材33A(エンジン8側),33B(モータ2側)と、左右の基板31,31をその下面において締結ボルトB9で連結する基礎34とを有している。
前記水平部材33Aの下縁寄りの左右中央には前記位置決めピン19を挿入・貫通させるための位置決め貫通孔33Aaが形成されている。
垂直部材32,32の上下の中央寄りで左右外方には軸受部35,35が形成され、更にその外方にはキャップ36,36が形成されている。図11をも参照して、垂直部材32,32の左右外側面には、軸受部35にも当接するように補強リブ37A(軸受部35の上方)、37B(軸受部35の下方)が形成されている。
孔中心が軸受部35の前後・上下の中心を通過する様に垂直部材32と軸受部35に亙って段付の貫通孔32a、32aが形成されている。そして、これら段付貫通孔32aには全長に亙ってフランジ付きのスリーブ38が埋め込まれ、固定ボルトB10で垂直部材32に固定されている。
一方、キャップ36の軸受部35に接する側には前記段付貫通孔32aの小径部より径の大きな孔(後述のベアリングケース230Cの格納孔)36aが形成され、その孔36aに隣接した外方には前記スリーブ38の内径と同心で且つ同じ径の逃げ孔(ケーシング20の第2のロッド23がスリーブ内を摺動した際にこれを逃げる孔)36bが形成されている。更にその逃げ孔36bの外方には、その逃げ孔36bとキャップ36の外方とは前記ケーシング20の付勢調節用ロッド27を挿通させる挿通孔36cが貫通して形成されている。
ここで、前記スリーブ38は、前述のケーシング20のスリーブ24と同様筒部とフランジとを有し、筒部の外周には、全周に亙って窪みが形成され、前記段付貫通孔32aの中径部とで密閉空間が形成されている。
この密封空間の貫通孔32a側には、ケーシング20の場合と同様、給油口38iが形成され、その給油口38iは配管Li1,Li5〜Li6よりなる油圧供給ラインの配管Li6,Li7に接続されている。
油圧供給ラインの配管Li1とLi5との間の分岐点B1からは戻りラインLoが分岐し、その端部はオイルタンク600に接続されている。油圧供給ラインの配管Li1には油圧ポンプ500が、配管Li5には流量制御弁710が夫々介装されている。一方、油圧排出ラインLoには開閉弁750が介装されている。
ここで、油圧ポンプ500、オイルタンク600、開閉弁750は、図10で示したものと共通としている。即ち、枠体30とケーシング20の油圧供給源は共通である。
図12における符号B3は、油圧供給ラインの(第2の)分岐点を示す。
このように構成されたスリーブ38では、開閉弁750を閉じ、流量調節弁710の開度を調整した上で、油圧ポンプ500を稼動させ、前記密封空間に圧縮オイルを供給することで、ケーシング20の前記第2のロッド23の左右方向及び回転方向の動きを拘束することが出来る。即ち、可動軸300を任意の位置に仮に固定しておき、接続するべき相手の回転軸との接続作業を容易にすることが出来る。
一方、第2のロッド23の左右方向及び回転方向の拘束を緩めるには、油圧ポンプ500を止め、開閉弁750を開放することによってスリーブ側の油圧は下がり、可動軸300の油圧による拘束が解ける。
尚、装置全体の簡略化を図るために、上述のような油圧回路や密封空間を省略する(窪み無しのスリーブの使用)ことも可能である。
左右の一方の垂直部材32の、前記ケーシング20の垂直部材21に形成された位置決め穴29に対応する位置に、位置決めピンを挿入・貫通させる段付の貫通孔32cが形成されている。更にその上方で、前記ケーシング20の垂直部材21に形成された左右回転の元位置戻し用のばねS3を格納するための貫通孔21cに対応する位置に、そのばねS3及びそのばねS3の付勢を調整する図示しない手段を貫通孔21cまで送り込むための通し孔32bが形成されている。
前記左右のキャップ36の下方には、ケーシング20の第2のロッド23を持ち上げるためのリフト機構が設けられている。
キャップ36の前記ベアリングのケース230Cの格納孔36aには、第2のロッド23を補助的に支持するベアリング230がベアリングケース230Cを介して格納されている。キャップ36の下面にはブロック39が形成され、このブロック39に図示ではばね収容孔39aが左右の片側で各2箇所ずつ形成されている。このばね収容孔39aには雌ねじが形成され、収容孔39aに前述のばねS6を収容した上で、雌ねじに螺合する調整用ボルトB60を捻じ込むことにより、ベアリングケース230Cを押し上げ、その結果、ケーシング20の第2のロッド23は左右移動が容易になるとともに回転も滑らかになる。
反対に、調整用ボルトB60を緩めることで、第2のロッド23は任意の水平方向位置、或いは任意の角度で固定される。したがって、そのように、調整ばねS6の高さを換えることで、組み立て時の作業を容易に遂行させることが出来る。
上述したような構成の調芯機構1によれば、戻し用ばねS1、S2及びその戻し機構(調整ナットN1)によって軸受10が下方向に移動した際でも容易に元位置に戻すことが出来る。又、戻し用ばねS1の存在は、調芯機構1の軸受10又はケーシング20の質量に抗する方向へ付勢され且つ当該質量と概略等しい弾性反発力を有しているので、調芯機構全体の組立てに大きな力を必要としない。
戻し用ばねS3を装備することで、軸受10が前記垂直軸周りに回転した場合でも軸受10の回転角度を元の位置に戻すことが出来る。
戻し用ばねS4を装備することで、ケーシング20が左右移動した際にも元の位置に戻すことが出来る。
戻し用ばねS5装着することにより、軸受10が前後方向に移動した場合に軸受10を元の位置に戻すことが出来、水平軸であるケーシング20の第2のロッド23周りに回転が生じた場合に、軸受10を元の角度に戻すことが出来る。
又、調整ばねS6は、調整ばね6S下端を上下に調節することにより、第2のロッド23への付勢を調節し、第2のロッド23の回転及びロッド軸方向のスライドを容易にしたり、反対に、第2のロッド23の回転及びロッド軸方向のスライドを渋くして、組立て時に位置決めをすることも出来る。
元位置戻しばねS2、S3、S4、S5を装備することにより、組み立て時に調芯がし易い。
伝動板9は可動軸300と接続された第1の延長用回転軸100の先端近傍に取り付けられてエンジン側のフライホイール82と接続され、第1の延長用回転軸100の軸芯の先端にはピンPを固定している。そのピンPがエンジン側のフライホイール82のセンターに設けられた軸受83に挿入され、軸支されることにより、エンジンの出力軸81と容易に芯合わせすることが出来る。
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
本発明の実施形態に係る測定装置全体の構成を示す側面図。 図1のA−A断面を模式的に示した断面図。 図1のB部を拡大して示した詳細図。 図2のC部を拡大して示した詳細図。 本発明の実施形態係る調芯機構の側面図。 図5に対応する正面図。 本発明の実施形態に係る軸受けの詳細構成を示した側面図。 図7に対応する正面図。 本発明の実施形態に係るケーシングの詳細構成を示した側面図。 図9に対応する正面図。 本発明の実施形態に係る枠体の詳細構成を示す模式図。 図11に対応する正面図。 接続された3本の軸を有するモータリング試験方法において、接手部に偏角のみが生じた状態を示した図。 接続された3本の軸を有するモータリング試験方法において、接手部に偏角及び偏芯が同時に生じた状態を示した図。 図13におけるZ−Z矢視図。
符号の説明
1・・・調芯機構
2・・・インバーターモータ
5・・・トルク検出器
6・・・フライホイール
7・・・フライホイール用軸受
8・・・エンジン
9・・・伝動板
10・・・軸受
15・・・第1のロッド
16・・・付勢調節用ロッド
20・・・ケーシング
23・・・第2のロッド
24・・・スリーブ
25,26・・・キャップ
27・・・付勢調節用ロッド
30・・・枠体
35・・・軸受部
36・・・キャップ
38・・・スリーブ
81・・・出力軸
82・・・フライホイール
100・・・第1の回転軸/第1の延長用回転軸
200・・・第2の回転軸/第2の延長用回転軸
300・・・第3の回転軸/可動軸
S1〜S5・・・元位置戻し用ばね
S6・・・調整ばね
J1・・・自在カップリング/自在接手

Claims (4)

  1. 中心線が必ずしも同一直線上にない第1の回転軸(100)と第2の回転軸(200)とを接続する回転軸接続機構(MT)であって、前記第1の回転軸(100)と第2の回転軸(200)との間に第3の回転軸(300)が接続され、その第3の回転軸(300)を軸支する調芯機構(1)を備えた回転軸接続機構において、前記調芯機構(1)は、前記第3の回転軸(300)を1対のベアリング(12、12)で支持し、かつその軸芯と直交して垂直方向または水平方向に延在し同軸上に配置された1対の第1のロッド(15、15)を有する軸受(10)と、その軸受(10)の前記第1のロッド(15)をスリーブ(24)を介して軸支し、かつ第3の回転軸(300)の軸芯と直交して前記第1のロッド(15)の直角方向に延在し同軸上に配置された1対の第2のロッド(23、23)を有するケーシング(20)と、そのケーシング(20)の前記第2のロッド(23)をスリーブ(38)を介して軸支する枠体(30)とを有しており、前記第1のロッド(15)は前記スリーブ(24)内をスライド可能でかつ回転可能に、前記第2のロッド(23)は前記スリーブ(38)内をスライド可能でかつ回転可能にそれぞれ構成され、そして前記第1および第2のロッド(15、23)の端部には、第3の回転軸(300)の軸芯方向へ調整可能に付勢した弾性部材(S1、S2、S4、S4)が介装されており、前記第3の回転軸(300)と第2の回転軸(200)とはバックラッシがゼロに構成された自在カップリング(J1)を介して接続されていることを特徴とする回転軸接続機構。
  2. 前記軸受(10)のスリーブ(24)およびケーシング(20)のスリーブ(38)には前記第1のロッド(15)および第2のロッド(23)の両方またはその何れか一方を固定する固定部材を備えており、その固定部材で第1のロッド(15)および第2のロッド(23)の両方またはその何れか一方を固定することにより前記ケーシング(20)内部における前記軸受(10)の位置及び前記枠体(30)内における前記ケーシング(20)の位置が決定され、固定部材が固定解除状態にある場合には前記第1のロッド(15)および第2のロッド(23)の両方またはその何れか一方が前記スリーブ(24、38)内をスライド可能で且つ回転可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の回転軸接続機構。
  3. 前記第1の回転軸(100)はエンジンの出力軸(81)系統またはエンジンの出力軸(81)系統に接続された回転軸であり、前記第2の回転軸(200)は電動モータ(2)の出力軸に接続された軸であり、前記第3の回転軸(300)は直接伝動板(9)を介してエンジン(8)の出力軸系統に、または、第1の回転軸(100)を経由し伝動板(9)を介してエンジン(8)の出力軸系統に接続されている請求項1または2に記載の回転軸接続機構。
  4. 前記伝動板(9)は第3の回転軸(300)側に固定されるとともに、第3の回転軸(300)の同軸上にピン(P)を固定しており、そのピン(P)はエンジンの出力側に設けられた軸受で軸支されることにより、エンジンの出力軸と芯合わせされる様に構成されている請求項3に記載の回転軸接続機構。
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