JP6919898B2 - Subject fixing device for dynamic balance tester - Google Patents

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Description

この発明は、被試験体を動釣合い試験機に固定するための被試験体固定装置に関する。 The present invention relates to an object fixing device for fixing an object to a dynamic balance tester.

動釣合い試験機では、固定された被試験体を所定速度で回転させることによって、被試験体の不釣合いが測定される。 In the dynamic balance tester, the imbalance of the test object is measured by rotating the fixed test object at a predetermined speed.

貫通穴と、この貫通穴の貫通方向に離れて設けられて貫通穴を区画する第1基準内周部および第2基準内周部とを有する被試験体が想定される。この被試験体において第1基準内周部および第2基準内周部のどちらか一方だけを動釣合い試験機に固定して被試験体を回転させると、被試験体が目標の回転軸線に対して傾くことにより、不釣合いの正確な測定が困難になる場合がある。特に第1基準内周部と第2基準内周部との間隔が大きい被試験体ほど、回転軸線に対する傾きが大きくなり、不釣合いの正確な測定が一層困難になる場合がある。そこで、第1基準内周部および第2基準内周部の両方を動釣合い試験機に固定する必要がある。 It is assumed that the test piece has a through hole and a first reference inner peripheral portion and a second reference inner peripheral portion that are provided apart from each other in the penetrating direction of the through hole to partition the through hole. When only one of the inner circumference of the first reference and the inner circumference of the second reference is fixed to the dynamic balance tester and the test piece is rotated, the test piece moves with respect to the target rotation axis. Tilt may make it difficult to accurately measure the disproportionate amount. In particular, the larger the distance between the inner peripheral portion of the first reference and the inner peripheral portion of the second reference, the larger the inclination with respect to the rotation axis, which may make it more difficult to accurately measure the disproportionate. Therefore, it is necessary to fix both the first reference inner peripheral portion and the second reference inner peripheral portion to the dynamic balance tester.

この発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、貫通穴を有する被試験体において貫通穴の貫通方向に離れて設けられて貫通穴を区画する第1基準内周部および第2基準内周部の両方を動釣合い試験機に固定することができる被試験体固定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and the first reference inner peripheral portion and the second reference reference which are provided apart from each other in the through hole in the test piece having the through hole and partition the through hole. It is an object of the present invention to provide an object fixing device capable of fixing both inner peripheral portions to a dynamic balance tester.

本発明は、貫通穴(5A)と、前記貫通穴の貫通方向(X)に離れて設けられて前記貫通穴を区画する第1基準内周部(5C)および第2基準内周部(5D)とを有する被試験体(5)を動釣合い試験機(1)に固定するための被試験体固定装置(3)であって、前記貫通方向が上下方向と一致して前記第1基準内周部が前記第2基準内周部よりも低い位置にある状態における被試験体を下側から支持し、昇降可能な支持部(11)と、前記支持部を上側へ付勢する付勢部(13)と、上下方向に延びる中心軸線(K)と、前記中心軸線を中心に拡縮可能であって前記第1基準内周部に嵌る第1円筒部(15A)と、前記第1円筒部よりも高い位置に配置されて前記中心軸線を中心に拡縮可能であって前記第2基準内周部に嵌る第2円筒部(15B)とを有するコレット(15)と、前記第1円筒部によって取り囲まれて上側へ向かうにつれて小径になったテーパー状の第1外周面(10J)を有し、上下方向の位置が固定された第1テーパー部(10H)と、前記第2円筒部によって取り囲まれて下側へ向かうにつれて小径になったテーパー状の第2外周面(17A)を有し、前記第1テーパー部よりも高い位置に配置され、昇降可能な第2テーパー部(17)と、前記第2テーパー部を下降させるドローバー(14)とを含む、動釣合い試験機用の被試験体固定装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。 In the present invention, the through hole (5A) is provided apart from the through hole in the through direction (X), and the first reference inner peripheral portion (5C) and the second reference inner peripheral portion (5D) for partitioning the through hole are provided. A test piece fixing device (3) for fixing the test piece (5) having () to the dynamic balance tester (1), and the penetration direction coincides with the vertical direction and is within the first reference. A support portion (11) that supports the test object from below in a state where the peripheral portion is lower than the inner peripheral portion of the second reference and can be raised and lowered, and an urging portion that urges the support portion upward. (13), a central axis (K) extending in the vertical direction, a first cylindrical portion (15A) that can be expanded or contracted around the central axis and fits into the inner peripheral portion of the first reference, and the first cylindrical portion. By a collet (15) having a second cylindrical portion (15B) that is arranged at a higher position and can be expanded / contracted around the central axis and fits into the inner peripheral portion of the second reference, and the first cylindrical portion. It is surrounded by a first tapered portion (10H) having a tapered first outer peripheral surface (10J) whose diameter becomes smaller toward the upper side and whose vertical position is fixed, and the second cylindrical portion. A second tapered portion (17) which has a tapered second outer peripheral surface (17A) whose diameter becomes smaller toward the lower side, is arranged at a position higher than the first tapered portion, and can be raised and lowered, and the said An object fixing device for a dynamic balance tester, which includes a draw bar (14) for lowering a second tapered portion. The alphanumeric characters in parentheses represent the corresponding components and the like in the embodiments described later.

この構成によれば、被試験体固定装置は、貫通穴と、貫通穴の貫通方向に離れて設けられて貫通穴を区画する第1基準内周部および第2基準内周部とを有する被試験体を動釣合い試験機に固定することができる。
具体的には、被試験体固定装置では、貫通穴の貫通方向が上下方向と一致して第1基準内周部が第2基準内周部よりも低い位置にある状態における被試験体が、支持部によって下側から支持される。この状態の支持部は、付勢部によって上側へ付勢される。コレットでは、第1円筒部が第1基準内周部に嵌り、第1円筒部よりも高い位置にある第2円筒部が第2基準内周部に嵌る。第1円筒部は、上下方向の位置が固定された第1テーパー部において上側へ向かうにつれて小径になったテーパー状の第1外周面を取り囲む。第2円筒部は、昇降可能な第2テーパー部において下側へ向かうにつれて小径になったテーパー状の第2外周面を取り囲む。
この状態でドローバーが第2テーパー部を下降させると、第2円筒部が、第2テーパー部の第2外周面の傾斜に応じて拡径して第2基準内周部に圧入される。これにより、コレットと被試験体とが一体となって、付勢部の付勢力に抗して、支持部とともに下降する。すると、コレットの第1円筒部が第1テーパー部に対して下側へ相対移動する。これにより、第1円筒部が、第1テーパー部の第1外周面の傾斜に応じて拡径して第1基準内周部に圧入され、コレットの下降が停止する。
別パターンとして、ドローバーが第2テーパー部を下降させると、コレットが第2テーパー部とともに下降し、コレットの第1円筒部が第1テーパー部に対して下側へ相対移動する。これにより、第1円筒部が、第1テーパー部の第1外周面の傾斜に応じて拡径して第1基準内周部に圧入され、コレットの下降が停止する。引き続きドローバーが第2テーパー部を下降させると、第2円筒部が、第2テーパー部の第2外周面の傾斜に応じて拡径して第2基準内周部に圧入される。
以上の結果、コレットの第1円筒部および第2円筒部が被試験体の第1基準内周部および第2基準内周部に別々のタイミングでそれぞれ圧入されることにより、第1基準内周部および第2基準内周部の両方を、コレットを介して動釣合い試験機に固定することができる。
According to this configuration, the object fixing device has a through hole and a first reference inner peripheral portion and a second reference inner peripheral portion that are provided apart from each other in the through hole and partition the through hole. The test piece can be fixed to the dynamic balance tester.
Specifically, in the test piece fixing device, the test piece is in a state where the penetrating direction of the through hole coincides with the vertical direction and the first reference inner peripheral portion is lower than the second reference inner peripheral portion. It is supported from below by the support part. The support portion in this state is urged upward by the urging portion. In the collet, the first cylindrical portion fits into the first reference inner peripheral portion, and the second cylindrical portion located higher than the first cylindrical portion fits into the second reference inner peripheral portion. The first cylindrical portion surrounds a tapered first outer peripheral surface whose diameter becomes smaller toward the upper side in the first tapered portion whose vertical position is fixed. The second cylindrical portion surrounds a tapered second outer peripheral surface that has a smaller diameter toward the lower side in the second tapered portion that can be raised and lowered.
When the draw bar lowers the second tapered portion in this state, the second cylindrical portion expands in diameter according to the inclination of the second outer peripheral surface of the second tapered portion and is press-fitted into the second reference inner peripheral portion. As a result, the collet and the test piece are integrated and descend together with the support portion against the urging force of the urging portion. Then, the first cylindrical portion of the collet moves downward relative to the first tapered portion. As a result, the diameter of the first cylindrical portion is increased according to the inclination of the first outer peripheral surface of the first tapered portion, and the first cylindrical portion is press-fitted into the first reference inner peripheral portion, so that the collet stops descending.
As another pattern, when the drawbar lowers the second tapered portion, the collet descends together with the second tapered portion, and the first cylindrical portion of the collet moves downward relative to the first tapered portion. As a result, the diameter of the first cylindrical portion is increased according to the inclination of the first outer peripheral surface of the first tapered portion, and the first cylindrical portion is press-fitted into the first reference inner peripheral portion, so that the collet stops descending. When the draw bar subsequently lowers the second tapered portion, the second cylindrical portion expands in diameter according to the inclination of the second outer peripheral surface of the second tapered portion and is press-fitted into the second reference inner peripheral portion.
As a result of the above, the first cylindrical portion and the second cylindrical portion of the collet are press-fitted into the first reference inner circumference and the second reference inner circumference of the test piece at different timings, whereby the first reference inner circumference is formed. Both the portion and the inner peripheral portion of the second reference can be fixed to the dynamic balance tester via the collet.

図1は、この発明の一実施形態に係る被試験体固定装置が用いられた動釣合い試験機の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a dynamic balance tester using the object fixing device according to the embodiment of the present invention. 図2は、被試験体固定装置を構成するコレットの側面図である。FIG. 2 is a side view of a collet constituting the object fixing device. 図3は、コレットの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the collet.

以下では、この発明の実施形態について詳細に説明をする。図1は、動釣合い試験機1の縦断面図である。図1の上下方向は、動釣合い試験機1の上下方向である。図1の左右方向を動釣合い試験機1の横方向といい、横方向は、水平方向に含まれる。図1では、動釣合い試験機1におけるスピンドル2および被試験体固定装置3が図示されている。スピンドル2は、上下方向に延びる中心軸線Jを有する円柱状に形成され、振動可能かつ中心軸線Jまわりに回転可能に保持されている。被試験体固定装置3は、被試験体5を動釣合い試験機1に固定するためのものであって、スピンドル2の上端に固定されている。動釣合い試験機1において動釣合い試験を行う場合には、被試験体5が被試験体固定装置3を介してスピンドル2に固定された状態で、スピンドル2が所定速度で駆動回転され、この状態における被試験体5の振動が検出される。検出された振動から、被試験体5の不釣り合いが得られる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the dynamic balance tester 1. The vertical direction of FIG. 1 is the vertical direction of the dynamic balance tester 1. The left-right direction of FIG. 1 is referred to as the lateral direction of the dynamic balance tester 1, and the lateral direction is included in the horizontal direction. In FIG. 1, the spindle 2 and the object fixing device 3 in the dynamic balance tester 1 are shown. The spindle 2 is formed in a columnar shape having a central axis J extending in the vertical direction, and is oscillated and held rotatably around the central axis J. The test piece fixing device 3 is for fixing the test piece 5 to the dynamic balance tester 1, and is fixed to the upper end of the spindle 2. When the dynamic balance test is performed by the dynamic balance tester 1, the spindle 2 is driven and rotated at a predetermined speed in a state where the test object 5 is fixed to the spindle 2 via the test object fixing device 3, and this state. The vibration of the test piece 5 in the above is detected. From the detected vibration, the imbalance of the test piece 5 can be obtained.

被試験体5は、例えば円筒状である。被試験体5には、その中心を通って被試験体5を貫通した円形状の貫通穴5Aが形成されている。被試験体5において貫通穴5Aを区画した内周面5Bは、貫通穴5Aの貫通方向Xに延びる円筒状に形成されている。内周面5Bにおいて貫通方向Xに離れた2箇所(この実施形態では貫通方向Xにおける両端部)には、貫通穴5A内に一段張り出した円環状の基準内周部が1つずつ設けられている。これら2つの基準内周部のうち、一方を第1基準内周部5Cといい、他方を第2基準内周部5Dという。第1基準内周部5Cおよび第2基準内周部5Dは、同軸状に配置されている。第1基準内周部5Cの内径と、第2基準内周部5Dの内径とは同じでもよいし、異なってもよい。第1基準内周部5Cおよび第2基準内周部5Dのそれぞれは、1つだけ存在してもよいし、複数存在して貫通方向Xに並んで配置されてもよい。 The test piece 5 has, for example, a cylindrical shape. The test piece 5 is formed with a circular through hole 5A that passes through the center of the test body 5 and penetrates the test body 5. The inner peripheral surface 5B in which the through hole 5A is partitioned in the test piece 5 is formed in a cylindrical shape extending in the through direction X of the through hole 5A. At two locations on the inner peripheral surface 5B separated from each other in the penetrating direction X (both ends in the penetrating direction X in this embodiment), one annular reference inner peripheral portion is provided in the through hole 5A. There is. Of these two reference inner peripheral portions, one is referred to as a first reference inner peripheral portion 5C, and the other is referred to as a second reference inner peripheral portion 5D. The first reference inner peripheral portion 5C and the second reference inner peripheral portion 5D are arranged coaxially. The inner diameter of the first reference inner peripheral portion 5C and the inner diameter of the second reference inner peripheral portion 5D may be the same or different. Only one of each of the first reference inner peripheral portion 5C and the second reference inner peripheral portion 5D may be present, or a plurality of them may be present and arranged side by side in the penetration direction X.

このような被試験体5を動釣合い試験機1に固定するための被試験体固定装置3について、詳しく説明する。被試験体固定装置3は、ベース10と、支持部11と、ケース12と、付勢部13と、ドローバー14と、コレット15とを含む。なお、図1では、被試験体固定装置3において中心軸線Jよりも左側の部分が、動作前の待機状態(アンクランプ状態)における被試験体固定装置3を示しており、被試験体固定装置3において中心軸線Jよりも右側の部分が、動作後のクランプ状態における被試験体固定装置3を示している。そのため、図1では、被試験体5、支持部11、ドローバー14およびコレット15のように、同じ部品であっても中心軸線Jの左側と右側とで上下方向の位置がずれた状態で図示されたものがある。 The test object fixing device 3 for fixing such the test object 5 to the dynamic balance tester 1 will be described in detail. The object fixing device 3 includes a base 10, a support portion 11, a case 12, an urging portion 13, a drawbar 14, and a collet 15. In FIG. 1, the portion on the left side of the central axis J in the test object fixing device 3 shows the test object fixing device 3 in the standby state (unclamped state) before the operation, and the test object fixing device 3 is shown. In No. 3, the portion on the right side of the central axis J shows the object fixing device 3 in the clamped state after the operation. Therefore, in FIG. 1, even if the parts are the same, such as the test piece 5, the support portion 11, the drawbar 14, and the collet 15, the positions in the vertical direction are deviated between the left side and the right side of the central axis J. There is something.

ベース10は、上下方向に一致した板厚方向を有する円板状の底壁10Aと、底壁10Aの中心部から立ち上がった円管状の管部10Bとを一体的に有する。ベース10には、貫通穴10Cが形成されている。貫通穴10Cは、管部10Bの内部空間を構成し、かつ、底壁10Aの中心部を上下方向に貫通している。 The base 10 integrally has a disc-shaped bottom wall 10A having a plate thickness direction that coincides with the vertical direction, and a circular tubular pipe portion 10B that rises from the center of the bottom wall 10A. A through hole 10C is formed in the base 10. The through hole 10C constitutes the internal space of the pipe portion 10B and penetrates the central portion of the bottom wall 10A in the vertical direction.

底壁10Aは、下底壁10Dと、下底壁10Dよりも上側に位置する上底壁10Eとに分割可能である。下底壁10Dと上底壁10Eとは、これらの外周部に取り付けられたボルトB1によって一体化されている。下底壁10Dに組み付けられたボルトB2がスピンドル2にも組み付けられることによって、ベース10の全体が、動釣合い試験機1におけるスピンドル2の上端部に上側から固定されている。そのため、被試験体固定装置3では、横方向および上下方向におけるベース10の位置(スピンドル2に対する相対位置)が固定されている。この状態におけるベース10の中心軸線は、スピンドル2の中心軸線Jと一致している。 The bottom wall 10A can be divided into a lower bottom wall 10D and an upper bottom wall 10E located above the lower bottom wall 10D. The lower bottom wall 10D and the upper bottom wall 10E are integrated by bolts B1 attached to their outer peripheral portions. By assembling the bolt B2 assembled to the lower bottom wall 10D to the spindle 2, the entire base 10 is fixed to the upper end portion of the spindle 2 in the dynamic balance tester 1 from above. Therefore, in the object fixing device 3, the position of the base 10 (relative position with respect to the spindle 2) in the lateral direction and the vertical direction is fixed. The central axis of the base 10 in this state coincides with the central axis J of the spindle 2.

管部10Bは、略下半分をなす大径部10Fと、略上半分をなす小径部10Gと、大径部10Fと小径部10Gとの間に設けられた第1テーパー部10Hとを一体的に有する。大径部10Fの外径は、上下方向における大径部10Fの全域にわたって一定である。小径部10Gの外径は、大径部10Fの外径よりも小さく、上下方向における小径部10Gの全域にわたって一定である。第1テーパー部10Hは、円錐台形状であり、その外周面である第1外周面10Jは、上側へ向かうにつれて小径になったテーパー状である。 The pipe portion 10B integrally includes a large-diameter portion 10F forming substantially the lower half, a small-diameter portion 10G forming substantially the upper half, and a first tapered portion 10H provided between the large-diameter portion 10F and the small-diameter portion 10G. Have in. The outer diameter of the large diameter portion 10F is constant over the entire area of the large diameter portion 10F in the vertical direction. The outer diameter of the small diameter portion 10G is smaller than the outer diameter of the large diameter portion 10F, and is constant over the entire area of the small diameter portion 10G in the vertical direction. The first tapered portion 10H has a truncated cone shape, and the first outer peripheral surface 10J, which is the outer peripheral surface thereof, has a tapered shape whose diameter becomes smaller toward the upper side.

支持部11は、管部10Bの大径部10Fを取り囲んだ円筒状に形成されている。支持部11の上端部には、中心軸線Jを基準とする径方向の外側へ張り出した円環状のフランジ部11Aと、フランジ部11Aの上面から上側へ突出した円環状の突出部11Bとが一体的に設けられている。支持部11は、大径部10Fの外周面に沿って昇降可能である。なお、大径部10Fから径方向の外側に突出したキー10Kが、支持部11の内周面において上下方向に延びるキー溝11Cに嵌っているので、ベース10および支持部11は、中心軸線Jまわりの周方向において位置決めされている。 The support portion 11 is formed in a cylindrical shape surrounding the large diameter portion 10F of the pipe portion 10B. At the upper end of the support portion 11, an annular flange portion 11A protruding outward in the radial direction with respect to the central axis J and an annular protruding portion 11B protruding upward from the upper surface of the flange portion 11A are integrated. It is provided as a target. The support portion 11 can be raised and lowered along the outer peripheral surface of the large diameter portion 10F. Since the key 10K protruding outward in the radial direction from the large-diameter portion 10F fits into the key groove 11C extending in the vertical direction on the inner peripheral surface of the support portion 11, the base 10 and the support portion 11 have a central axis J. It is positioned in the circumferential direction around it.

ケース12は、支持部11を取り囲んだ円筒状に形成されている。ケース12の上端部は、径方向の内側へ折り曲げられ、支持部11のフランジ部11Aの上側に配置されている。ケース12の下端部は、径方向の外側へ折り曲げられ、ボルトB3によってベース10の上底壁10Eに固定されている。支持部11とケース12とによって径方向から挟まれた環状の収容空間16が形成されている。収容空間16は、その上側に位置するフランジ部11Aと、その下側に位置する上底壁10Eとによって上下方向の両側から挟まれている。そのため、上下方向における収容空間16の両端部が塞がれている。 The case 12 is formed in a cylindrical shape surrounding the support portion 11. The upper end portion of the case 12 is bent inward in the radial direction and is arranged above the flange portion 11A of the support portion 11. The lower end of the case 12 is bent outward in the radial direction and fixed to the upper bottom wall 10E of the base 10 by the bolt B3. An annular accommodation space 16 sandwiched from the radial direction by the support portion 11 and the case 12 is formed. The accommodation space 16 is sandwiched from both sides in the vertical direction by a flange portion 11A located on the upper side thereof and an upper bottom wall 10E located on the lower side thereof. Therefore, both ends of the accommodation space 16 in the vertical direction are closed.

付勢部13は、上下方向に伸縮することによって弾性変形可能なコイルばねであり、支持部11を取り囲んだ状態で、収容空間16に収容されている。収容空間16の上下方向における両端部が塞がれているので、メンテナンスの際に、不意に付勢部13が外部に飛び出すことを防止できる。付勢部13は、ベース10の上底壁10Eと支持部11のフランジ部11Aとの間で圧縮されていて、支持部11を下側から弾性支持している。付勢部13は、支持部11を、上側の待機位置(図1の支持部11において中心軸線Jよりも左側の部分を参照)へ向けて常に付勢している。待機位置の支持部11では、フランジ部11Aがケース12の上端部に接触する。これにより、ケース12の上端部がストッパーとなることによって、支持部11が待機位置よりも上側へ移動することが規制される。 The urging portion 13 is a coil spring that can be elastically deformed by expanding and contracting in the vertical direction, and is accommodated in the accommodating space 16 in a state of surrounding the support portion 11. Since both ends of the accommodation space 16 in the vertical direction are closed, it is possible to prevent the urging portion 13 from suddenly jumping out during maintenance. The urging portion 13 is compressed between the upper bottom wall 10E of the base 10 and the flange portion 11A of the support portion 11, and elastically supports the support portion 11 from below. The urging portion 13 always urges the support portion 11 toward the upper standby position (see the portion on the left side of the central axis J in the support portion 11 of FIG. 1). At the support portion 11 in the standby position, the flange portion 11A comes into contact with the upper end portion of the case 12. As a result, the upper end portion of the case 12 serves as a stopper, so that the support portion 11 is restricted from moving above the standby position.

ドローバー14は、中心軸線Jと一致した中心軸線を有する細長い円柱状に形成されている。ドローバー14は、ベース10の貫通穴10Cに挿通されている。ドローバー14は、スピンドル2の中心部に形成された挿通穴2Aにも挿通されている。ドローバー14は、この状態で昇降可能である。ドローバー14の上端部は、ベース10の管部10Bの上端よりも高い位置にある。 The drawbar 14 is formed in an elongated columnar shape having a central axis that coincides with the central axis J. The drawbar 14 is inserted through the through hole 10C of the base 10. The drawbar 14 is also inserted into an insertion hole 2A formed in the central portion of the spindle 2. The drawbar 14 can be raised and lowered in this state. The upper end of the drawbar 14 is located higher than the upper end of the pipe portion 10B of the base 10.

ドローバー14の上端部には、第2テーパー部17が設けられている。第2テーパー部17は、ドローバー14とは別の部品であって、ドローバー14に連結されてもよいし、ドローバー14に一体形成されてもよい。第2テーパー部17は、円錐台形状であり、その外周面である第2外周面17Aは、下側へ向かうにつれて小径になったテーパー状である。第2テーパー部17は、ベース10の管部10Bにおける第1テーパー部10Hよりも高い位置において第1テーパー部10Hと同軸状に配置されている。第2テーパー部17は、ドローバー14とともに昇降可能である。 A second tapered portion 17 is provided at the upper end portion of the draw bar 14. The second tapered portion 17 is a component different from the draw bar 14, and may be connected to the draw bar 14 or integrally formed with the draw bar 14. The second tapered portion 17 has a truncated cone shape, and the second outer peripheral surface 17A, which is the outer peripheral surface thereof, has a tapered shape whose diameter becomes smaller toward the lower side. The second tapered portion 17 is arranged coaxially with the first tapered portion 10H at a position higher than the first tapered portion 10H in the pipe portion 10B of the base 10. The second tapered portion 17 can be raised and lowered together with the draw bar 14.

図2は、コレット15の側面図である。図3は、コレット15の平面図である。コレット15の全体は、上下方向に延びる中心軸線Kを有する円筒状に形成されている。コレット15は、その下端部をなす第1円筒部15Aと、その上端部をなす第2円筒部15Bと、第1円筒部15Aと第2円筒部15Bとの間に配置された第3円筒部15Cとを一体的に有する。 FIG. 2 is a side view of the collet 15. FIG. 3 is a plan view of the collet 15. The entire collet 15 is formed in a cylindrical shape having a central axis K extending in the vertical direction. The collet 15 has a first cylindrical portion 15A forming the lower end portion thereof, a second cylindrical portion 15B forming the upper end portion thereof, and a third cylindrical portion arranged between the first cylindrical portion 15A and the second cylindrical portion 15B. It has 15C integrally.

第1円筒部15Aの外径は、上下方向における第1円筒部15Aの全域にわたって一定である。第2円筒部15Bの外径は、上下方向における第2円筒部15Bの全域にわたって一定である。第1円筒部15Aの外径と第2円筒部15Bの外径とは同じであってもよいし異なってもよいが、第3円筒部15Cの外径は、これらの外径よりも小さい。 The outer diameter of the first cylindrical portion 15A is constant over the entire area of the first cylindrical portion 15A in the vertical direction. The outer diameter of the second cylindrical portion 15B is constant over the entire area of the second cylindrical portion 15B in the vertical direction. The outer diameter of the first cylindrical portion 15A and the outer diameter of the second cylindrical portion 15B may be the same or different, but the outer diameter of the third cylindrical portion 15C is smaller than these outer diameters.

コレット15には、第1割溝15Dおよび第2割溝15Eが形成されている。これらの割溝は、上下方向に延びるスリットである。第1割溝15Dは、第1円筒部15Aの下端から第3円筒部15Cの途中まで延びてコレット15を径方向に貫通している。第2割溝15Eは、第2円筒部15Bの上端から第3円筒部15Cの途中まで延びてコレット15を径方向に貫通している。第1割溝15Dの上端部および第2割溝15Eの下端部は、円形状である。第1割溝15Dおよび第2割溝15Eは、例えば4つずつ形成されており、コレット15の周方向に沿って交互に並んでいる。 The collet 15 is formed with a 10% groove 15D and a 20% groove 15E. These split grooves are slits extending in the vertical direction. The 10% groove 15D extends from the lower end of the first cylindrical portion 15A to the middle of the third cylindrical portion 15C and penetrates the collet 15 in the radial direction. The 20th split groove 15E extends from the upper end of the second cylindrical portion 15B to the middle of the third cylindrical portion 15C and penetrates the collet 15 in the radial direction. The upper end of the 10th split groove 15D and the lower end of the 20th split groove 15E are circular. The 10th split groove 15D and the 20th split groove 15E are formed, for example, four by four, and are arranged alternately along the circumferential direction of the collet 15.

各第1割溝15Dが狭まることによって第1円筒部15Aが縮径し、各第1割溝15Dが広がることによって第1円筒部15Aが拡径する。各第2割溝15Eが狭まることによって第2円筒部15Bが縮径し、各第2割溝15Eが広がることによって第2円筒部15Bが拡径する。第1円筒部15Aおよび第2円筒部15Bは、互いに独立して、中心軸線Kを中心に拡縮可能である。待機状態の被試験体固定装置3では、第1円筒部15Aおよび第2円筒部15Bは縮径した状態にある。 The diameter of the first cylindrical portion 15A is reduced by narrowing each 10% groove 15D, and the diameter of the first cylindrical portion 15A is expanded by expanding each 10% groove 15D. The diameter of the second cylindrical portion 15B is reduced by narrowing each of the 20% grooves 15E, and the diameter of the second cylindrical portion 15B is expanded by expanding each of the 20% grooves 15E. The first cylindrical portion 15A and the second cylindrical portion 15B can be expanded or contracted about the central axis K independently of each other. In the object fixing device 3 in the standby state, the first cylindrical portion 15A and the second cylindrical portion 15B are in a reduced diameter state.

図1に戻り、コレット15は、その中心軸線Kがスピンドル2の中心軸線Jと一致するように配置されている。第1円筒部15Aの内周面である第1内周面15Fは、上側へ向かうにつれて小径になったテーパー状である。第1内周面15Fは、ベース10の第1テーパー部10Hを取り囲み、第1テーパー部10Hの第1外周面10Jに面接触している。第2円筒部15Bの内周面である第2内周面15Gは、下側へ向かうにつれて小径になったテーパー状である。第2内周面15Gは、ドローバー14の第2テーパー部17を取り囲み、第2テーパー部17の第2外周面17Aに面接触している。 Returning to FIG. 1, the collet 15 is arranged so that its central axis K coincides with the central axis J of the spindle 2. The first inner peripheral surface 15F, which is the inner peripheral surface of the first cylindrical portion 15A, has a tapered shape with a smaller diameter toward the upper side. The first inner peripheral surface 15F surrounds the first tapered portion 10H of the base 10 and is in surface contact with the first outer peripheral surface 10J of the first tapered portion 10H. The second inner peripheral surface 15G, which is the inner peripheral surface of the second cylindrical portion 15B, has a tapered shape with a smaller diameter toward the lower side. The second inner peripheral surface 15G surrounds the second tapered portion 17 of the draw bar 14 and is in surface contact with the second outer peripheral surface 17A of the second tapered portion 17.

動釣合い試験機1において動釣合い試験が実施される場合には、その準備として、待機状態の被試験体固定装置3(図1において中心軸線Jよりも左側の部分を参照)の支持部11に対して、被試験体5がセットされる。セットされた被試験体5は、貫通方向Xが上下方向と一致して第1基準内周部5Cが第2基準内周部5Dよりも低い位置にある状態で、支持部11の突出部11Bの上端面に載り、支持部11によって下側から支持されている。 When the dynamic balance test is carried out in the dynamic balance tester 1, in preparation for the dynamic balance test, the support portion 11 of the object fixing device 3 in the standby state (see the portion on the left side of the central axis J in FIG. 1) is used. On the other hand, the test piece 5 is set. In the set test piece 5, the protrusion 11B of the support portion 11 is in a state where the penetration direction X coincides with the vertical direction and the first reference inner peripheral portion 5C is lower than the second reference inner peripheral portion 5D. It rests on the upper end surface of the above and is supported from below by the support portion 11.

この状態におけるコレット15では、縮径状態の第1円筒部15Aが第1基準内周部5Cに嵌り、縮径状態の第2円筒部15Bが第2基準内周部5Dに嵌っている。第1基準内周部5Cの内径は、縮径状態の第1円筒部15Aの外径よりも僅かに大きい。第2基準内周部5Dの内径は、縮径状態の第2円筒部15Bの外径よりも僅かに大きい。そのため、被試験体5は、コレット15による把持が未だのアンクランプ状態にある。 In the collet 15 in this state, the first cylindrical portion 15A in the reduced diameter state is fitted in the first reference inner peripheral portion 5C, and the second cylindrical portion 15B in the reduced diameter state is fitted in the second reference inner peripheral portion 5D. The inner diameter of the first reference inner peripheral portion 5C is slightly larger than the outer diameter of the first cylindrical portion 15A in the reduced diameter state. The inner diameter of the second reference inner peripheral portion 5D is slightly larger than the outer diameter of the second cylindrical portion 15B in the reduced diameter state. Therefore, the test piece 5 is still in an unclamped state where it is gripped by the collet 15.

次に、動釣合い試験機1に設けられたアクチュエータ(図示せず)が作動し、アクチュエータに連結されたコイルばね(図示せず)を引き下げる。すると、このコイルばねに連結されたドローバー14が下降する。これにより、ドローバー14の上端部に設けられた第2テーパー部17が、ドローバー14とともに下降する。すると、第2テーパー部17におけるテーパー状の第2外周面17Aが、コレット15の第2円筒部15Bにおけるテーパー状の第2内周面15Gに対して下側へ相対移動する。これにより、第2円筒部15Bの各第2割溝15Eが広がることによって、第2円筒部15Bが拡径する。 Next, the actuator (not shown) provided in the dynamic balance tester 1 operates to pull down the coil spring (not shown) connected to the actuator. Then, the draw bar 14 connected to the coil spring descends. As a result, the second tapered portion 17 provided at the upper end portion of the draw bar 14 descends together with the draw bar 14. Then, the tapered second outer peripheral surface 17A of the second tapered portion 17 moves downward relative to the tapered second inner peripheral surface 15G of the second cylindrical portion 15B of the collet 15. As a result, each of the 20% grooves 15E of the second cylindrical portion 15B expands, so that the diameter of the second cylindrical portion 15B expands.

そして、第2円筒部15Bが目一杯拡径すると、第2円筒部15Bの外周面が被試験体5の第2基準内周部5Dに圧入される。これにより、今までコレット15に対して下側へ相対移動していた第2テーパー部17が、被試験体5およびコレット15と一体となって、ドローバー14とともに下降する。すると、被試験体5を支持した支持部11が、付勢部13の付勢力に抗して付勢部13を圧縮しながら下降する。この下降に伴い、コレット15の第1円筒部15Aにおけるテーパー状の第1内周面15Fが、ベース10の第1テーパー部10Hの第1外周面10Jに対して下側へ相対移動する。これにより、第1円筒部15Aの各第1割溝15Dが広がることによって、第1円筒部15Aが拡径する。 Then, when the diameter of the second cylindrical portion 15B is fully expanded, the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 15B is press-fitted into the second reference inner peripheral portion 5D of the test piece 5. As a result, the second tapered portion 17, which has been relatively downwardly moved with respect to the collet 15, is integrated with the test piece 5 and the collet 15 and descends together with the drawbar 14. Then, the support portion 11 that supports the test piece 5 descends while compressing the urging portion 13 against the urging force of the urging portion 13. Along with this descent, the tapered first inner peripheral surface 15F of the first cylindrical portion 15A of the collet 15 moves downward relative to the first outer peripheral surface 10J of the first tapered portion 10H of the base 10. As a result, the diameter of the first cylindrical portion 15A is expanded by expanding each 10% groove 15D of the first cylindrical portion 15A.

そして、第1円筒部15Aが目一杯拡径すると、第1円筒部15Aの外周面が被試験体5の第1基準内周部5Cに圧入される。これにより、ドローバー14およびコレット15の下降が停止し、アクチュエータ(図示せず)の作動が停止する。コレット15の下降量は、縮径状態の第1円筒部15Aと第1基準内周部5Cとの隙間の大きさに依存する。ドローバー14の下降が停止した状態における被試験体固定装置3(図1において中心軸線Jよりも右側の部分を参照)では、第1円筒部15Aが第1基準内周部5Cに圧接し、かつ、第2円筒部15Bが第2基準内周部5Dに圧接しているので、被試験体5は、コレット15を介して被試験体固定装置3に固定された状態にある。 Then, when the diameter of the first cylindrical portion 15A is fully expanded, the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 15A is press-fitted into the first reference inner peripheral portion 5C of the test piece 5. As a result, the lowering of the draw bar 14 and the collet 15 is stopped, and the operation of the actuator (not shown) is stopped. The amount of descent of the collet 15 depends on the size of the gap between the first cylindrical portion 15A in the reduced diameter state and the first reference inner peripheral portion 5C. In the object fixing device 3 (see the portion on the right side of the central axis J in FIG. 1) in the state where the draw bar 14 has stopped descending, the first cylindrical portion 15A is in pressure contact with the first reference inner peripheral portion 5C. Since the second cylindrical portion 15B is in pressure contact with the second reference inner peripheral portion 5D, the test object 5 is in a state of being fixed to the test object fixing device 3 via the collet 15.

以上のように、コレット15では、第1円筒部15Aを、既に拡径して第2基準内周部5Dに圧接した第2円筒部15Bによって作動が妨げられることなく、確実に拡径させて第1基準内周部5Cに圧接させることができる。よって、被試験体固定装置3は、被試験体5における両方の第1基準内周部5Cおよび第2基準内周部5Dの両方をコレット15によって別々のタイミングでクランプして、動釣合い試験機1に確実に固定することができる。これにより、動釣合い試験の際において、被試験体5がスピンドル2に対して回転方向に滑ったり、スピンドル2の中心軸線Jに対して傾いたりすることが防止されるので、動釣合い試験を精度良く行うことができる。 As described above, in the collet 15, the diameter of the first cylindrical portion 15A is surely expanded without being hindered by the second cylindrical portion 15B which has already been enlarged in diameter and pressed against the second reference inner peripheral portion 5D. It can be pressure-welded to the inner peripheral portion 5C of the first reference. Therefore, the test object fixing device 3 clamps both the first reference inner peripheral portion 5C and the second reference inner peripheral portion 5D of the test object 5 by the collet 15 at different timings, and is a dynamic balance tester. It can be securely fixed to 1. As a result, in the dynamic balance test, the object 5 under test is prevented from slipping in the rotational direction with respect to the spindle 2 or tilting with respect to the central axis J of the spindle 2, so that the dynamic balance test can be performed accurately. You can do it well.

以上では、先に第2円筒部15Bが第2基準内周部5Dに圧入されてから、第1円筒部15Aが第1基準内周部5Cに圧入される。例えば、縮径状態の第1円筒部15Aと第1基準内周部5Cとの隙間が、縮径状態の第2円筒部15Bと第2基準内周部5Dとの隙間よりも所定以上小さいと、別パターンとして、先に第1円筒部15Aが第1基準内周部5Cに圧入されてから、第2円筒部15Bが第2基準内周部5Dに圧入される。 In the above, the second cylindrical portion 15B is first press-fitted into the second reference inner peripheral portion 5D, and then the first cylindrical portion 15A is press-fitted into the first reference inner peripheral portion 5C. For example, if the gap between the first cylindrical portion 15A in the reduced diameter state and the first reference inner peripheral portion 5C is smaller than the gap between the second cylindrical portion 15B in the reduced diameter state and the second reference inner peripheral portion 5D by a predetermined value or more. As another pattern, the first cylindrical portion 15A is first press-fitted into the first reference inner peripheral portion 5C, and then the second cylindrical portion 15B is press-fitted into the second reference inner peripheral portion 5D.

具体的には、前述したアクチュエータ(図示せず)が作動して、ドローバー14が第2テーパー部17とともに下降すると、第2テーパー部17の第2外周面17Aに接触したコレット15が、第2テーパー部17と一体となって下降する。この下降に伴い、コレット15の第1円筒部15Aの第1内周面15Fが、ベース10の第1テーパー部10Hの第1外周面10Jに対して下側へ相対移動するので、前述したように第1円筒部15Aが拡径する。 Specifically, when the actuator (not shown) described above operates and the draw bar 14 descends together with the second tapered portion 17, the collet 15 that comes into contact with the second outer peripheral surface 17A of the second tapered portion 17 is second. It descends integrally with the tapered portion 17. Along with this descent, the first inner peripheral surface 15F of the first cylindrical portion 15A of the collet 15 moves downward relative to the first outer peripheral surface 10J of the first tapered portion 10H of the base 10, as described above. The diameter of the first cylindrical portion 15A is expanded.

そして、第1円筒部15Aが目一杯拡径すると、第1円筒部15Aの外周面が被試験体5の第1基準内周部5Cに圧入される。これにより、被試験体5およびコレット15が第1テーパー部10Hと一体になるので、コレット15の下降が停止する。コレット15の下降量は、縮径状態の第1円筒部15Aと第1基準内周部5Cとの隙間の大きさに依存する。コレット15の下降が停止すると、今までコレット15とともに下降していた第2テーパー部17が、コレット15に対して下側へ相対移動するように、ドローバー14とともに下降する。この下降に伴い、第2テーパー部17の第2外周面17Aがコレット15の第2円筒部15Bの第2内周面15Gに対して下側へ相対移動するので、前述したように第2円筒部15Bが拡径する。 Then, when the diameter of the first cylindrical portion 15A is fully expanded, the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 15A is press-fitted into the first reference inner peripheral portion 5C of the test piece 5. As a result, the test piece 5 and the collet 15 are integrated with the first tapered portion 10H, so that the collet 15 stops descending. The amount of descent of the collet 15 depends on the size of the gap between the first cylindrical portion 15A in the reduced diameter state and the first reference inner peripheral portion 5C. When the lowering of the collet 15 is stopped, the second tapered portion 17, which has been lowered together with the collet 15, descends together with the drawbar 14 so as to move downward relative to the collet 15. Along with this lowering, the second outer peripheral surface 17A of the second tapered portion 17 moves downward relative to the second inner peripheral surface 15G of the second cylindrical portion 15B of the collet 15, and thus the second cylinder as described above. The diameter of the portion 15B is expanded.

そして、第2円筒部15Bが目一杯拡径すると、第2円筒部15Bの外周面が被試験体5の第2基準内周部5Dに圧入される。これにより、ドローバー14の下降が停止し、アクチュエータ(図示せず)の作動が停止する。ドローバー14の下降が停止した状態における被試験体固定装置3(図1において中心軸線Jよりも右側の部分を参照)では、第1円筒部15Aが第1基準内周部5Cに圧接し、かつ、第2円筒部15Bが第2基準内周部5Dに圧接しているので、被試験体5は、コレット15を介して被試験体固定装置3に固定された状態にある。なお、この場合には、被試験体5を支持した支持部11は、待機位置から下降しなくてもよい。 Then, when the diameter of the second cylindrical portion 15B is fully expanded, the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 15B is press-fitted into the second reference inner peripheral portion 5D of the test piece 5. As a result, the lowering of the draw bar 14 is stopped, and the operation of the actuator (not shown) is stopped. In the object fixing device 3 (see the portion on the right side of the central axis J in FIG. 1) in the state where the draw bar 14 has stopped descending, the first cylindrical portion 15A is in pressure contact with the first reference inner peripheral portion 5C. Since the second cylindrical portion 15B is in pressure contact with the second reference inner peripheral portion 5D, the test object 5 is in a state of being fixed to the test object fixing device 3 via the collet 15. In this case, the support portion 11 that supports the test piece 5 does not have to descend from the standby position.

以上の別パターンの場合、コレット15では、第2円筒部15Bを、既に拡径して第1基準内周部5Cに圧接した第1円筒部15Aによって作動が妨げられることなく、確実に拡径させて第2基準内周部5Dに圧接させることができる。よって、被試験体固定装置3は、被試験体5における第1基準内周部5Cおよび第2基準内周部5Dの両方をコレット15によって別々のタイミングでクランプして、動釣合い試験機1に確実に固定することができる。 In the case of the above different pattern, in the collet 15, the diameter of the second cylindrical portion 15B is surely expanded without being hindered by the first cylindrical portion 15A which has already expanded the diameter and is pressed against the first reference inner peripheral portion 5C. It can be pressed against the inner peripheral portion 5D of the second reference. Therefore, the test object fixing device 3 clamps both the first reference inner peripheral portion 5C and the second reference inner peripheral portion 5D of the test object 5 at different timings by the collet 15 to the dynamic balance tester 1. It can be fixed securely.

以上のように被試験体5がクランプされた状態において、アクチュエータ(図示せず)が作動してドローバー14が上昇すると、ドローバー14の上端部における第2テーパー部17がコレット15を引き下げなくなる。これにより、コレット15が浮き上がり、第1円筒部15Aおよび第2円筒部15Bのそれぞれが元の形状まで自然に縮径する。これにより、被試験体5の第1基準内周部5Cに対する第1円筒部15Aの圧入状態が解除されるとともに、被試験体5の第2基準内周部5Dに対する第2円筒部15Bの圧入状態が解除される。そのため、被試験体5がアンクランプ状態になる。また、被試験体5を支持した支持部11は、付勢部13の付勢力によって待機位置まで上昇する。この状態では、被試験体5を被試験体固定装置3から取り外すことができる。 When the actuator (not shown) operates and the draw bar 14 rises in the state where the test piece 5 is clamped as described above, the second tapered portion 17 at the upper end portion of the draw bar 14 does not pull down the collet 15. As a result, the collet 15 is lifted, and each of the first cylindrical portion 15A and the second cylindrical portion 15B is naturally reduced in diameter to the original shape. As a result, the press-fitting state of the first cylindrical portion 15A with respect to the first reference inner peripheral portion 5C of the test body 5 is released, and the press-fitting of the second cylindrical portion 15B with respect to the second reference inner peripheral portion 5D of the test body 5 is released. The state is released. Therefore, the test piece 5 is in an unclamped state. Further, the support portion 11 that supports the test piece 5 is raised to the standby position by the urging force of the urging portion 13. In this state, the test object 5 can be removed from the test object fixing device 3.

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.

1 動釣合い試験機
3 被試験体固定装置
5 被試験体
5A 貫通穴
5C 第1基準内周部
5D 第2基準内周部
11 支持部
11H 第1テーパー部
11J 第1外周面
13 付勢部
14 ドローバー
15 コレット
15A 第1円筒部
15B 第2円筒部
17 第2テーパー部
17A 第2外周面
K 中心軸線
X 貫通方向
1 Dynamic balance tester 3 Test object fixing device 5 Test object 5A Through hole 5C 1st reference inner peripheral part 5D 2nd standard inner peripheral part 11 Support part 11H 1st taper part 11J 1st outer peripheral surface 13 Bias part 14 Drawbar 15 Collet 15A 1st cylindrical part 15B 2nd cylindrical part 17 2nd tapered part 17A 2nd outer peripheral surface K Central axis X Penetration direction

Claims (1)

貫通穴と、前記貫通穴の貫通方向に離れて設けられて前記貫通穴を区画する第1基準内周部および第2基準内周部とを有する被試験体を動釣合い試験機に固定するための被試験体固定装置であって、
前記貫通方向が上下方向と一致して前記第1基準内周部が前記第2基準内周部よりも低い位置にある状態における被試験体を下側から支持し、昇降可能な支持部と、
前記支持部を上側へ付勢する付勢部と、
上下方向に延びる中心軸線と、前記中心軸線を中心に拡縮可能であって前記第1基準内周部に嵌る第1円筒部と、前記第1円筒部よりも高い位置に配置されて前記中心軸線を中心に拡縮可能であって前記第2基準内周部に嵌る第2円筒部とを有するコレットと、
前記第1円筒部によって取り囲まれて上側へ向かうにつれて小径になったテーパー状の第1外周面を有し、上下方向の位置が固定された第1テーパー部と、
前記第2円筒部によって取り囲まれて下側へ向かうにつれて小径になったテーパー状の第2外周面を有し、前記第1テーパー部よりも高い位置に配置され、昇降可能な第2テーパー部と、
前記第2テーパー部を下降させるドローバーとを含む、動釣合い試験機用の被試験体固定装置。
To fix a test piece having a through hole and a first reference inner peripheral portion and a second reference inner peripheral portion that are provided apart from each other in the penetrating direction of the through hole and partition the through hole to a dynamic balance tester. It is a test object fixing device of
A support portion that can be raised and lowered by supporting the test piece from below in a state where the penetration direction coincides with the vertical direction and the first reference inner peripheral portion is lower than the second reference inner peripheral portion.
An urging portion that urges the support portion upward, and
A central axis extending in the vertical direction, a first cylindrical portion that can be expanded or contracted around the central axis and fits into the inner peripheral portion of the first reference, and the central axis that is arranged at a position higher than the first cylindrical portion. A collet having a second cylindrical portion that can be expanded and contracted around the center and fits into the inner peripheral portion of the second reference.
A first tapered portion having a tapered first outer peripheral surface surrounded by the first cylindrical portion and having a smaller diameter toward the upper side and having a fixed vertical position.
With a second tapered portion that has a tapered second outer peripheral surface that is surrounded by the second cylindrical portion and has a smaller diameter toward the lower side, is arranged at a position higher than the first tapered portion, and can be raised and lowered. ,
An object fixing device for a dynamic balance tester, which includes a draw bar for lowering the second taper portion.
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