JP6658489B2

JP6658489B2 - 複合回転体装置

Info

Publication number: JP6658489B2
Application number: JP2016241381A
Authority: JP
Inventors: 裕一羽崎; 栄治野村; 山中　憲一; 憲一山中
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-12-13
Also published as: JP2018096836A

Description

本発明は例えば回転電機の試験等に適用可能な第１の回転体ユニットと第２の回転体ユニットを備えた複合回転体装置に関する。

モータやジェネレータ等の回転電機の試験（例えば回転軸の回転角度と最大電流値との関係あるいはトルクとの関係を測定する試験）を行うために、第１の回転体ユニットと第２の回転体ユニットとを有する複合回転体装置が使用されることがある。第１の回転体ユニットの一例は、回転電機と、該回転電機の回転軸に結合されたトルク検出器（トルクメータ）とを含んでいる。第２の回転体ユニットの一例は、前記回転電機の回転軸の回転角をコントロールするためのウォームギヤ機構等の減速機である。前記回転電機に電力を供給することにより回転電機にトルクを発生させ、回転電機の回転を前記減速機（ウォームギヤ機構）の出力軸によって拘束した状態のもとで、前記減速機の入力軸をハンドル等によって少しずつ回転させ、回転電機の回転角とトルクとの関係あるいは最大電流値等を測定している。

前記回転電機の試験を高精度に行うには、第１の回転体ユニットの回転軸の中心と第２の回転体ユニットの回転軸の中心の芯ずれによる影響を極力抑えることが望まれる。このため従来の複合回転体装置は、第１の回転軸と第２の回転軸との間の芯ずれを許容するために、第１の回転軸と第２の回転軸との間にカップリングを設けていた。

あるいは第１の回転軸と第２の回転軸との芯ずれを極力小さくするために、芯出し装置を用いることも考えられる。例えば特許文献１に芯出し装置の一例が記載されている。しかし特許文献１の芯出し装置は、被検体がノズルや配管等のような円筒形の部材であることが条件となるため、回転電機や減速機の出力軸のような回転する軸部材同士の芯出しに用いることは難しい。

特開２００３−４３１７９号公報

第１の回転軸と第２の回転軸との間にカップリングを設けた場合、カップリングの回転方向にある程度のバックラッシュが存在することが避けられない。バックラッシュを極力小さくしたカップリング（いわゆるノンバックラッシュタイプのカップリング）も提案されているが、高出力の回転電機に生じる高トルクがカップリングに負荷されると、微小なバックラッシュが生じてしまう。このため高トルクが負荷された状態では回転方向の角度歪が発生することにより、回転電機の角度計測に影響が生じ、試験結果の信頼性が低下する原因となる。このためカップリングを使用せずに、第１の回転軸と第２の回転軸とを直結させた状態で試験を行なうことが望まれている。しかしカップリングを用いない場合には、第１の回転軸と第２の回転軸との芯出し（中心合わせ）を可能な限り正確に行う必要があった。

従って本発明の目的は、第１の回転軸と第２の回転軸との芯出し（中心合わせ）を行うことができることにより、カップリングを用いずに第１の回転体ユニットと第２の回転体ユニットとを直結することが可能なカップリングレスの複合回転体装置を提供することにある。

本発明の１つの実施形態に係る複合回転体装置は、基準面を有する基台と、前記基台に載置され第１の回転軸を有する第１の回転体ユニットと、前記基台に対し前記第１の回転体ユニットが前記基準面に沿って前記第１の回転軸の軸線と直角な方向に移動することを案内する第１のガイド部と、前記第１の回転体ユニットの前記基準面に沿う方向の位置を調整する第１の調整機構と、前記第１の回転体ユニットを前記基台に固定する第１の固定手段と、前記基台に載置され前記第１の回転軸の軸線の延長線上で回転する第２の回転軸を備えた第２の回転体ユニットと、前記第２の回転体ユニットが上下方向に移動することを案内する第２のガイド部と、前記基台に対する前記第２の回転体ユニットの前記上下方向の位置を調整する第２の調整機構と、前記第２の回転体ユニットを前記基台に固定する第２の固定手段とを具備している。

前記第１のガイド部の一例は、前記基台および前記第１の回転体ユニットのいずれか一方に形成され水平方向に延びるガイド溝と、他方に形成され前記ガイド溝に沿って相対移動可能に嵌合するスライド部材を有している。また前記第１の調整機構の一例は、前記基台に配置され前記第１の回転体ユニットの移動方向に延びる第１の調整用ねじ部材と、前記第１の回転体ユニットに設けられ前記第１の調整用ねじ部材と螺合する移動側雌ねじ部材とを有している。さらに前記第１の調整用ねじ部材は、第１のピッチを有し前記基台に配置された固定側雌ねじ部材に螺合する第１の雄ねじ部と、前記第１の雄ねじ部の先端側に形成され前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチを有し前記移動側雌ねじ部材に螺合する第２の雄ねじ部とを備えていてもよい。

前記第２のガイド部の一例は、前記基台および前記第２の回転体ユニットのいずれか一方に形成された上下方向に延びるガイド孔と、他方に形成され前記ガイド孔に対し上下方向に相対移動可能に嵌合する軸部材とを有している。また前記第２の調整機構の一例は、前記基台と前記第２の回転体ユニットとの間に配置され前記基準面に沿う方向に移動可能でかつ一端から他端に向かって一定の傾斜角で高さが変化するテーパ面を有したテーパ部材と、前記テーパ部材と前記第２の回転体ユニットとの間に形成され前記テーパ面と対応した傾斜角を有して前記テーパ面に接するテーパ受け面と、前記テーパ部材を前記基準面に沿う方向に移動させるねじ機構とを有している。

前記第１の回転軸の軸線と前記第２の回転軸の軸線との位置ずれを検出する測定手段をさらに有し、該測定手段は、前記第１の回転軸の周面に形成された被検出部と、前記第２の回転軸に取付けられ前記第２の回転軸と共に前記第１の回転軸の周方向に相対的に回転する測定ゲージとを具備していてもよい。前記第１の回転体ユニットの一例は回転電機を有し、前記第２の回転体ユニットの一例は、前記回転電機のトルクを受け止めるウォームギヤ機構を備えた減速機である。また前記第２の回転体ユニットの前記第２の回転軸の回転を抑制する制動機構をさらに備えていてもよい。

本発明によれば、第１の回転軸と第２の回転軸との芯出しを行うことができることにより、カップリングを用いずに第１の回転体ユニットと第２の回転体ユニットとが直結されたカップリングレスの複合回転体装置を提供することができる。

１つの実施形態に係る複合回転体装置の斜視図。図１に示された複合回転体装置の一部を断面で示す側面図。同複合回転体装置の平面図。同複合回転体装置の第１の調整機構の断面図。同複合回転体装置の第２の調整機構の断面図。同複合回転体装置に測定ユニットを取付けた状態の側面図。図６に示された測定ユニットの正面図。

以下に、１つの実施形態に係る複合回転体装置について、図１から図７を参照して説明する。図１は、例えば電動モータやジェネレータ等の回転電機の試験を行う際に使用する複合回転体装置１の斜視図である。図２は複合回転体装置１の一部を断面で示す側面図、図３は複合回転体装置１の平面図である。

複合回転体装置１は、実質的に水平な基準面１０ａを有する基台１０と、基台１０上に載置された第１の回転体ユニット１１と、基台１０上に載置された第２の回転体ユニット１２と、制動機構１３などを備えている。基台１０は平坦であり、想定される荷重が負荷されても実質的に変形することがないように、剛性の高い材料によって構成されている。

第１の回転体ユニット１１は、第１のベース部材２０と、第１のベース部材２０に搭載されたモータあるいはジェネレータ等の回転電機２１と、トルク検出器２２とを含んでいる。回転電機２１は、第１のベース部材２０の支持部２０ａによって支持されている。トルク検出器２２は回転電機２１側の回転軸２１ａに直列に結合されている。

第１の回転体ユニット１１は、トルク検出器２２と同軸の第１の回転軸２５を備えている。第１の回転軸２５は、第１の軸線Ｃ１まわりに回転する。第１の軸線Ｃ１は実質的に水平な基準面１０ａに沿う方向に延びている。トルク検出器２２は、回転電機２１に電力が供給された状態において回転電機２１が発生するトルクを検出する。

基台１０と第１のベース部材２０との間に第１のガイド部３０が設けられている。第１のガイド部３０は、第１の回転体ユニット１１が基準面１０ａに沿って第１の軸線Ｃ１と直角な方向（図１や図３等に示す水平方向Ｙ１，Ｙ２）に移動することを案内する機能を有している。つまり第１の回転体ユニット１１は、基準面１０ａに沿って第１の軸線Ｃ１と直角な方向（水平方向Ｙ１，Ｙ２）に移動可能で、しかも第１の軸線Ｃ１に沿う方向には移動しないように基準面１０ａ上に搭載されている。

第１のガイド部３０の一例は、第１の軸線Ｃ１と直角な方向（水平方向Ｙ１，Ｙ２）に延びるガイド溝３１と、ガイド溝３１の長さ方向に相対移動可能に嵌合するスライド部材３２とを有している。例えば第１のベース部材２０にガイド溝３１が形成され、基台１０にスライド部材３２が取付けられている。これとは逆に基台１０にガイド溝３１が形成され、第１のベース部材２０にスライド部材３２が取付けられてもよい。

第１のベース部材２０は、第１の固定手段として機能するボルト３５によって、基台１０に固定されている。ボルト３５を緩めるかまたはボルト３５を取り外すと、第１のベース部材２０は基準面１０ａに対し水平方向Ｙ１，Ｙ２に移動することができる。つまり第１のベース部材２０が基台１０に固定されていない状態では、ガイド溝３１に沿って第１の回転体ユニット１１が水平方向Ｙ１，Ｙ２（基準面１０ａに沿う方向）に移動することができる。基台１０には、ボルト３５が通る長孔３６（図４に一部を示す）が形成されている。

基台１０と第１の回転体ユニット１１との間に第１の調整機構４０が設けられている。図４は第１の調整機構４０の水平方向に沿う断面図である。第１の調整機構４０は、基台１０に対する第１の回転体ユニット１１の水平方向Ｙ１，Ｙ２の位置を調整する機能を担っている。第１の調整機構４０の一例は、第１の調整用ねじ部材４１と、固定側の雌ねじ部材４２と、移動側の雌ねじ部材４３とを有している。第１の調整用ねじ部材４１は、基準面１０ａに沿って水平方向Ｙ１，Ｙ２に延びている。固定側の雌ねじ部材４２は、ねじ部材４４によって基台１０に固定されている。移動側の雌ねじ部材４３は、ねじ部材４５によって第１のベース部材２０に固定されている。

図４に示すように第１の調整用ねじ部材４１は、第１のピッチＰ１を有する第１の雄ねじ部４１ａと、第２のピッチＰ２を有する第２の雄ねじ部４１ｂと、操作部４１ｃとを有している。第２のピッチＰ２は第１のピッチＰ１よりも小さい。第２の雄ねじ部４１ｂは第１の雄ねじ部４１ａの先端側に形成されている。操作部４１ｃはレンチ等の工具によって回転させることができる形状である。

第１の雄ねじ部４１ａは、固定側の雌ねじ部材４２のねじ孔４２ａに螺合している。第２の雄ねじ部４１ｂは、移動側の雌ねじ部材４３に螺合している。第２の雄ねじ部４１ｂの外径は第１の雄ねじ部４１ａの外径よりも小さい。第１の雄ねじ部４１ａと第２の雄ねじ部４１ｂはいずれも１条ねじであるため、第１の調整用ねじ部材４１を１回転させたときに第１の雄ねじ部４１ａのねじ山と第２の雄ねじ部４１ｂのねじ山とがそれぞれ軸方向に進む距離（リード）は、それぞれピッチＰ１，Ｐ２と同等である。

このため第１の調整用ねじ部材４１を第１の方向Ｒ１に回転させると、第１の調整用ねじ部材４１は、第１のピッチＰ１と回転量とに応じて、固定側の雌ねじ部材４２に対し第１の距離Ｌ１だけ前進する。これに対し、第２の雄ねじ部４１ｂに螺合している移動側の雌ねじ部材４３は、第１の調整用ねじ部材４１に対し、第２のピッチＰ２に応じて、矢印Ｌ２で示す方向に相対的に後退する。ここで第１のピッチＰ１は第２のピッチＰ２よりも大きいため、第１の調整用ねじ部材４１が回転し前進方向に移動する距離Ｌ１は、移動側の雌ねじ部材４３が後退方向に相対移動する距離Ｌ２よりも大きい。このため第１のベース部材２０は、前進方向の移動距離Ｌ１と後退方向の移動距離Ｌ２との差（距離Ｌ３）だけ水平方向Ｙ１に前進する。よって第１のベース部材２０を微小な距離Ｌ３だけ移動させることができる。

上記とは逆に、第１の調整用ねじ部材４１を第２の方向Ｒ２に回転させると、第１の調整用ねじ部材４１は第１のピッチＰ１と回転量とに応じた距離を後退する。これに対し第２の雄ねじ部４１ｂに螺合している移動側の雌ねじ部材４３は、第１の調整用ねじ部材４１に対し、第２のピッチＰ２に応じた距離を相対的に前進する。このため第１のベース部材２０は、前進方向の移動距離と後退方向の移動距離との差に相当する距離分だけ水平方向Ｙ２に後退する。

このように第１の調整機構４０は、１本の調整用ねじ部材４１を用いる簡単な構成でありながら、第１の回転体ユニット１１の水平方向Ｙ１，Ｙ２の位置を微調整することができる。第１の回転体ユニット１１の水平方向Ｙ１，Ｙ２の位置が調整されたのち、第１の固定手段としてのボルト３５によって、第１の回転体ユニット１１が基台１０に固定される。

第２の回転体ユニット１２の一例は、回転電機２１のトルクを受け止めるウォームギヤ機構５０を備えた減速機５１である。減速機５１は、ハウジング５２と、入力軸５３と、入力軸５３を回転させるハンドル５４と、入力軸５３に取付けられたウォーム５５と、ウォーム５５に噛合うウォームホィール５６と、ウォームホィール５６と一体に回転する第２の回転軸５７とを含んでいる。

第２の回転軸５７は、第１の軸線Ｃ１の延長線上において、第２の軸線Ｃ２まわりに回転するようになっている。第２の回転軸５７はウォームギヤ機構５０の出力軸でもある。第２の回転軸５７は、減速機５１のハウジング５２に対し、第２の軸線Ｃ２と平行なキー溝５８に沿って軸線方向Ｘ１，Ｘ２（図１と図６に示す）に移動可能としている。

基台１０と第２の回転体ユニット１２との間に第２のガイド部６０が設けられている。第２のガイド部６０は、基台１０に対し第２の回転体ユニット１２が上下方向（図１と図５に矢印Ｚ１，Ｚ２で示す）に移動することを案内する。

第２のガイド部６０の一例は、上下方向に延びるガイド孔６１と、ガイド孔６１に対して上下方向に相対移動可能に嵌合する軸部材６２とを有している。ガイド孔６１は第２のベース部材６５に形成されている。軸部材６２は基台１０に固定されている。すなわち第２の回転体ユニット１２は、基台１０に対し上下方向に移動可能で、かつ、水平方向Ｙ１，Ｙ２には移動しないように基準面１０ａ上に搭載されている。なお、ガイド孔６１が基台１０に形成され、軸部材６２が第２のベース部材６５に固定されていてもよい。

基台１０と第２の回転体ユニット１２との間に第２の調整機構７０が設けられている。第２の調整機構７０は、基台１０に対する第２の回転体ユニット１２の上下方向の相対位置を調整する機能を担っている。

第２の調整機構７０の一例は、水平な第１の方向Ｆ１と第２の方向Ｆ２（図５に示す）に移動可能なテーパ部材７１と、第２のベース部材６５の下面に設けられたテーパ受け面７２と、テーパ部材７１を第１の方向Ｆ１と第２の方向Ｆ２とに移動させるねじ機構７３とを有している。テーパ部材７１の上面は、テーパ部材７１の一端７１ａから他端７１ｂに向かって一定の傾斜角α１で高さが変化（減少）するテーパ面７１ｃとなっている。これに対しテーパ受け面７２は、テーパ面７１ｃと対応した傾斜角で第２のベース部材６５の一端６５ａから他端６５ｂに向かって高さが変化している。そしてテーパ受け面７２がテーパ面７１ｃと接している。

第２の調整機構７０のねじ機構７３は、基台１０に設けられたホルダ部材７４と、ホルダ部材７４によって回転自在に支持された第２の調整用ねじ部材７５と、第２の調整用ねじ部材７５を回転させる操作部７６と、テーパ部材７１の一端７１ａに形成されたねじ孔７７などによって構成されている。ねじ孔７７に第２の調整用ねじ部材７５が螺合している。第２の調整用ねじ部材７５はホルダ部材７４によって回転自在に、かつ軸線方向には移動しないように保持されている。このため操作部７６によって第２の調整用ねじ部材７５を回転させると、その回転方向と回転量に応じて、テーパ部材７１を第１の方向（前進方向）Ｆ１、または第２の方向（後退方向）Ｆ２に移動させることができる。

テーパ部材７１にはテーパ部材７１の長手方向に沿う貫通孔７８が形成され、この貫通孔７８に軸部材６２が挿入されているため、テーパ部材７１が第１の方向Ｆ１と第２の方向Ｆ２に移動することができる。テーパ部材７１が第１の方向Ｆ１に移動すると、その移動量に応じて、第２の回転体ユニット１２の高さが大きくなる方向（図５に矢印Ｚ１で示す方向）に移動する。テーパ部材７１が第２の方向Ｆ２に移動すると、その移動量に応じて、第２の回転体ユニット１２の高さが小さくなる方向（図５に矢印Ｚ２で示す方向）に移動する。こうして第２の回転体ユニット１２の高さ調整がなされたのち、第２の固定手段としてのボルト７９によって、第２の回転体ユニット１２が基台１０に固定される。

図２と図３に示されるように、第１の回転軸２５と第２の回転軸５７とは、結合部８０を介して互いに結合されている。結合部８０は、第１の回転軸２５の端部に形成された第１のフランジ８１と、第２の回転軸５７の端部に形成された第２のフランジ８２と、第１のフランジ８１と第２のフランジ８２とを結合するボルト８３などによって構成されている。第１のフランジ８１と第２のフランジ８２は互いに対向している。このように第１の回転軸２５と第２の回転軸５７とが間にカップリングを設けることなく直結されることにより、いわゆる「カップリングレス」の結合構造が成立している。結合部８０は、安全のためにカバー部材８５によって覆われている。

制動機構１３は、第２の回転軸５７と一体に回転するディスク９０と、基台１０に固定されたストッパ部材９１と、ストッパ部材９１に設けられた固定側の制動部材９２と、基台１０に固定されたクランプベース部材９３と、クランプベース部材９３に設けられた移動側の制動部材９４と、移動側の制動部材９４を操作するためのクランプレバー９５と、カバー部材９６などを有している。クランプレバー９５を操作し、移動側の制動部材９４をディスク９０に押付けると、ディスク９０の回転を拘束することができる。

回転電機２１が発生するトルクはウォームギヤ機構５０によって受け止められるため、回転電機２１のトルクが第２の回転軸５７に入力しても第２の回転軸５７が回転することをほぼ抑制することができる。しかし回転電機２１の振動等がウォームギヤ機構５０に伝わると第２の回転軸５７が回転してしまう可能性も考えられる。本実施形態は第２の回転軸５７の回転を拘束する制動機構１３を備えたことにより、回転電機２１の振動等がウォームギヤ機構５０に作用したとしても、ディスク９０の回転を制動部材９４によって拘束することにより、第２の回転軸５７が回転してしまうことを防止できる。また制動機構１３によって第２の回転軸の回転を拘束した状態にしておけば、回転電機２１が起動されたときにウォームギヤ機構５０に衝撃負荷がかかることを緩和することもできる。

図６は結合部８０を切り離し、第２の回転軸５７に測定ユニット１００を取付けた状態を示している。図７は測定ユニット１００の正面図である。測定ユニット１００は、第２の回転軸５７のフランジ８２の端面にボルト１０１によって固定されるフレーム１０２と、フレーム１０２によって支持された測定ゲージ１０３とを有している。測定ゲージ１０３に表示部１０４が設けられている。

このように測定ゲージ１０３が第２の回転軸５７に取付けられているため、測定ゲージ１０３は、第２の回転軸５７が回転することにより、第１の回転軸２５の周方向に相対回転することができる。測定ゲージ１０３の接触子１０５が第１の回転軸２５の周面（図６に示す被検出部２５ａ）に接した状態において、接触子１０５の位置が表示部１０４に表示される。

本実施形態の被検出部２５ａは、第１の回転軸２５のフランジ８１の外周面である。このためフランジ８１の外周面（被検出部２５ａ）は、第１の軸線Ｘ１と同心の真円となるように高精度の加工されている。なお、第１の回転軸２５のフランジ８１の内周面に被検出部２５ａが形成されてもよい。被検出部２５ａと測定ユニット１００とは、第１の軸線Ｃ１と第２の軸線Ｃ２との相対的な位置ずれを検出するための測定手段として機能する。

以下に、第１の回転軸２５と第２の回転軸５７との芯出し（中心合わせ）を行う工程について説明する。
図６に示すように、第１の回転軸２５と第２の回転軸５７との結合部８０を切離し、第２の回転軸５７に測定ユニット１００を取付ける。この状態でハンドル５４によって減速機５１の入力軸５３を回転させると、ウォームギヤ機構５０を介して第２の回転軸５７が第２の軸線Ｃ２まわりに回転する。このため測定ユニット１００も第２の軸線Ｃ２まわりに回転する。このとき第１の回転軸２５は停止している。

例えば図７に示されるように、測定ユニット１００を水平方向の第１の位置Ｓ１と、１８０°反対側の第２の位置Ｓ２と、上側の第３の位置Ｓ３と、下側の第４の位置Ｓ４とに回転させることができる。そして第１の位置Ｓ１と第２の位置Ｓ２とにおいて、接触子１０５が接した位置が表示部１０４に表示されることにより、第１の軸線Ｃ１と第２の軸線Ｃ２との水平方向の芯ずれが検出される。同様に第３の位置Ｓ３と第４の位置Ｓ４とにおいて、被検出部２５ａが接した位置が表示部１０４に表示されることにより、第１の軸線Ｃ１と第２の軸線Ｃ２の上下方向の芯ずれが検出される。

芯出しの作業手順としては、まず、第２の回転体ユニット１２に対する第１の回転体ユニット１１の水平方向の芯出しが行われ、第１の回転体ユニット１１が固定されたのち、第１の回転体ユニット１１に対する第２の回転体ユニット１２の上下方向の芯出しが行われる。その理由は、第１の回転体ユニット１１がボルト３５によって上下方向に締付けられると、ボルト３５による締付けに伴って第１の回転体ユニット１１の高さが僅かに減少するためである。第１の回転体ユニット１１をボルト３５によって固定した後に、第２の回転体ユニット１２の上下方向の芯出しを行えば、ボルト３５の締込みによる第１の回転体ユニット１１の上下方向の位置ずれの影響を受けずにすむ。

第１の回転体ユニット１１の水平方向の芯出しは、第１の固定手段（ボルト３５）を緩めた状態で行われる。ボルト３５を緩めた状態にもとで、第１の調整機構４０の調整用ねじ部材４１の操作部４１ｃをレンチ等の工具によって第１の方向Ｒ１あるいは第２の方向Ｒ２（図４に示す）に回転させる。第２の軸線Ｃ２に対する第１の軸線Ｃ１の水平方向の相対的な位置ずれを測定ユニット１００で確認しながら、第１の軸線Ｃ１と第２の軸線Ｃ２との水平方向の位置が合致するように、第１の調整機構４０によって第１の回転体ユニット１１を水平方向に微小量ずつ移動させる。第１の軸線Ｃ１と第２の軸線Ｃ２の水平方向の位置が合致したら、第１の回転体ユニット１１をボルト３５によって基台１０に固定する。

第２の回転体ユニット１２の上下方向の芯出しは、第２の固定手段（ボルト７９）を緩めた状態で行われる。ボルト７９を緩めた状態のもとで、第２の調整用ねじ部材７５の操作部７６をレンチ等の工具によって回転させることにより、テーパ部材７１を第１の方向Ｆ１あるいは第２の方向Ｆ２に移動させることにより、第２の回転体ユニット１２の高さを微調整する。第１の軸線Ｃ１と第２の軸線Ｃ２の上下方向の相対的な位置ずれを測定ユニット１００で確認しながら、第１の軸線Ｃ１と第２の軸線Ｃ２との上下方向の位置が合致するように、第２の回転体ユニット１２を第２の調整機構７０によって上下方向に微小量ずつ移動させる。第１の軸線Ｃ１と第２の軸線Ｃ２の上下方向の位置が合致したら、第２の回転体ユニット１２をボルト７９によって基台１０に固定する。

回転電機２１の試験の一例は、回転電機２１に電力を供給することによりトルクを発生させるとともに、回転電機２１の回転を減速機５１のウォームギヤ機構５０によって拘束した状態のもとで、ハンドル５４を操作することによって減速機５１の入力軸５３を少しずつ回転させ、回転電機２１を回転させる。回転電機２１の回転角はレゾルバ等の角度検出器によって検出されるため、回転電機２１の回転角に応じて変化するトルクの大きさがトルク検出器２２によって検出される。また回転電機２１に供給される電力の最大電流値が測定される。

本実施形態の複合回転体装置１によれば、第１の回転体ユニット１１の回転軸２５と、第２の回転体ユニット１２の回転軸５７との芯出し（中心合わせ）を、第１の調整機構４０と第２の調整機構７０とによって行うことができる。このためカップリングを用いずに第１の回転軸２５と第２の回転軸５７とを直結することが可能となり、カップリングを用いる従来装置の問題（例えば角度歪による計測ばらつき）を解決することができた。

しかも本実施形態の複合回転体装置１は、基台１０の一方側（第１の調整機構４０と第２の調整機構７０とが配置されている側）から、第１の調整用ねじ部材４１と第２の調整用ねじ部材７５を調整することで、水平方向の芯出しと上下方向の芯出しを行うことができるため、芯出し作業を安全かつ容易に行うことができる。

なお第１の回転体ユニット１１を固定するための第１の固定手段はボルト３５以外でもよく、要するに水平方向の芯出しがなされた第１の回転体ユニット１１を基台１０に固定できればよい。また第２の回転体ユニット１２を固定するための第２の固定手段はボルト７９以外でもよく、要するに上下方向の芯出しがなされた第２の回転体ユニット１２を基台１０に固定できればよい。

また第１の回転体ユニット１１は、電動モータやジェネレータ等の回転電機２１以外の回転機器でもよいし、トルク検出器２２以外の回転機器を備えていてもよい。また第２の回転体ユニット１２は減速機５１以外の回転機器でもよい。要するに第１の回転軸を有する第１の回転ユニットと、第１の回転軸の軸線の延長線上で回転する第２の回転軸を有する第２の回転体ユニットとを含み、芯出しが望まれる複合回転体装置であればよい。

１…複合回転体装置、１０…基台、１０ａ…基準面、１１…第１の回転体ユニット、１２…第２の回転体ユニット、１３…制動機構、２０…第１のベース部材、２１…回転電機、２２…トルク検出器、２５…第１の回転軸、２５ａ…被検出部、３０…第１のガイド部、３１…ガイド溝、３２…スライド部材、３５…ボルト（第１の固定手段）、４０…第１の調整機構、４１…第１の調整用ねじ部材、４１ａ…第１の雄ねじ部、４１ｂ…第２の雄ねじ部、４２…固定側雌ねじ部材、４３…移動側雌ねじ部材、５０…ウォームギヤ機構、５１…減速機、５７…第２の回転軸、６０…第２のガイド部、６１…ガイド孔、６２…軸部材、６５…第２のベース部材、７０…第２の調整機構、７１…テーパ部材、７２…テーパ受け面、７３…ねじ機構、７９…ボルト（第２の固定手段）、８０…結合部、１００…測定ユニット、１０３…測定ゲージ、１０４…表示部、１０５…接触子、Ｃ１…第１の軸線、Ｃ２…第２の軸線、Ｐ１…第１のピッチ、Ｐ２…第２のピッチ、α１…傾斜角。

Claims

基準面を有する基台と、
前記基台に載置され第１の回転軸を有する第１の回転体ユニットと、
前記基台に対し前記第１の回転体ユニットが前記基準面に沿って前記第１の回転軸の軸線と直角な方向に移動することを案内する第１のガイド部と、
前記第１の回転体ユニットの前記基準面に沿う方向の位置を調整する第１の調整機構と、
前記第１の回転体ユニットを前記基台に固定する第１の固定手段と、
前記基台に載置され前記第１の回転軸の軸線の延長線上で回転する第２の回転軸を備えた第２の回転体ユニットと、
前記第２の回転体ユニットが上下方向に移動することを案内する第２のガイド部と、
前記基台に対する前記第２の回転体ユニットの前記上下方向の位置を調整する第２の調整機構と、
前記第２の回転体ユニットを前記基台に固定する第２の固定手段と、
を具備したことを特徴とする複合回転体装置。
前記第１のガイド部は、前記基台および前記第１の回転体ユニットのいずれか一方に形成され水平方向に延びるガイド溝と、他方に形成され前記ガイド溝に沿って相対移動可能に嵌合するスライド部材を有したことを特徴とする請求項１に記載の複合回転体装置。
前記第１の調整機構は、前記基台に配置され前記第１の回転体ユニットの移動方向に延びる第１の調整用ねじ部材と、前記第１の回転体ユニットに設けられ前記第１の調整用ねじ部材と螺合する移動側雌ねじ部材とを有したことを特徴とする請求項１または２に記載の複合回転体装置。
前記第１の調整用ねじ部材は、第１のピッチを有し前記基台に配置された固定側雌ねじ部材に螺合する第１の雄ねじ部と、前記第１の雄ねじ部の先端側に形成され前記第１のピッチよりも小さい第２のピッチを有し前記移動側雌ねじ部材に螺合する第２の雄ねじ部とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の複合回転体装置。
前記第２のガイド部は、前記基台および前記第２の回転体ユニットのいずれか一方に形成された上下方向に延びるガイド孔と、他方に形成され前記ガイド孔に対し上下方向に相対移動可能に嵌合する軸部材とを有したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の複合回転体装置。
前記第２の調整機構は、前記基台と前記第２の回転体ユニットとの間に配置され前記基準面に沿う方向に移動可能でかつ一端から他端に向かって一定の傾斜角で高さが変化するテーパ面を有したテーパ部材と、前記テーパ部材と前記第２の回転体ユニットとの間に形成され前記テーパ面と対応した傾斜角を有して前記テーパ面に接するテーパ受け面と、前記テーパ部材を前記基準面に沿う方向に移動させるねじ機構とを有したことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の複合回転体装置。
前記第１の回転軸の軸線と前記第２の回転軸の軸線との位置ずれを検出する測定手段をさらに有し、該測定手段は、前記第１の回転軸の周面に形成された被検出部と、前記第２の回転軸に取付けられ前記第２の回転軸と共に前記第１の回転軸の周方向に相対的に回転する測定ゲージとを具備したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の複合回転体装置。
前記第１の回転体ユニットは回転電機を有し、前記第２の回転体ユニットは、前記回転電機のトルクを受け止めるウォームギヤ機構を備えた減速機であることを特徴とする請求項１に記載の複合回転体装置。
前記第２の回転体ユニットの前記第２の回転軸の回転を抑制する制動機構をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の複合回転体装置。