JP7465539B2 - 動釣合い試験機用の被試験体固定装置 - Google Patents

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。

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。

挿通穴と、この挿通穴を区画するテーパー状の基準内周部とを有するローター等の被試験体が想定される。この被試験体を動釣合い試験機に固定する場合には、動釣合い試験機側において上側へ向かうにつれて小径になったテーパー軸が、基準内周部が上側へ向かうにつれて小径になった状態における被試験体の挿通穴に下側から挿通される。

従来では、作業者が、テーパー軸において被試験体の挿通穴から上側へはみ出た部分に固定用のナットを締め付けることによって、手作業で被試験体をテーパー軸に固定するので、作業者の負担が大きい。一方、別の従来例として、コレットによって構成されたテーパー軸が被試験体の挿通穴内で拡径して圧入されることによって被試験体がテーパー軸に自動で固定される場合がある。この場合には、拡径するコレットからの押圧力が被試験体を浮かそうとするので、テーパー軸が被試験体を把持する力（以下、「把持力」という。）を十分に得られない。そのため、被試験体を動釣合い試験機に強固に固定することが困難である。

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あり、挿通穴と、この挿通穴の少なくとも一部を区画するテーパー状の基準内周部とを有する被試験体を自動で強固に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。

本発明は、挿通穴（４Ｂ）と、前記挿通穴の少なくとも一部を区画するテーパー状の基準内周部（４Ｄ）とを有する被試験体（４）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、上側へ向かうにつれて小径になったテーパー面（１２Ｅ）が外周面に設けられた円筒部（１２Ｂ）を有するセンタリングコーン（１２）と、前記円筒部内に挿通されて前記センタリングコーンに対して上下方向に相対移動可能なスリーブ（１４）と、前記スリーブにおいて前記円筒部から上側へはみ出た部分（１４Ｄ）によって支持された押えピン（１６）であって、前記円筒部の中心軸線（Ｊ）を基準とする径方向（Ｒ）において前記スリーブの外周面（１４Ｂ）よりも外側へ張り出した進出位置と、前記進出位置よりも前記径方向の内側へ引っ込んだ退避位置との間で進退可能な押えピンと、前記センタリングコーンに対して上下方向に位置決めされた状態で前記スリーブ内に挿通されて前記押えピンに連結されたガイド軸（１３）であって、前記スリーブの下降に応じて前記押えピンを前記退避位置から前記進出位置まで進出させて、前記スリーブの上昇に応じて前記押えピンを前記進出位置から前記退避位置まで退避させるガイド軸とを含み、前記基準内周部が上側へ向かうにつれて小径になった状態における被試験体の前記挿通穴に前記円筒部が下側から挿通されると、前記テーパー面が前記径方向の内側から前記基準内周部に対向して、前記押えピンが前記基準内周部よりも高い位置に配置され、前記挿通穴に前記円筒部が挿通されてから前記スリーブが下降すると、前記押えピンが、前記退避位置から前記進出位置まで進出して、被試験体において前記基準内周部よりも上側の部分（４Ｆ）を押し下げる、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。以下、この項において同じ。

この構成によれば、被試験体を動釣合い試験機に固定する場合には、まず、被試験体固定装置のセンタリングコーンの円筒部が、挿通穴の少なくとも一部を区画するテーパー状の基準内周部が上側へ向かうにつれて小径になった状態における被試験体の当該挿通穴に下側から挿通される。その際、スリーブにおいて円筒部から上側にはみ出た部分によって支持された押えピンは、被試験体に引っ掛からないように退避位置にあるので、円筒部は、円滑に挿通穴に挿通される。円筒部が挿通穴に挿通されると、円筒部のテーパー面が、若干の隙間を隔てて径方向の内側から基準内周部に対向するとともに、押えピンが、基準内周部よりも高い位置に配置される。この状態でスリーブが下降すると、押えピンが、スリーブの下降に連動して退避位置から進出位置まで進出し、被試験体において基準内周部よりも上側の部分を押し下げる。これにより、基準内周部が上側から円筒部に押し付けられて基準内周部と円筒部のテーパー面との間の隙間がなくなるので、円筒部が、基準内周部に圧入されて十分な把持力で被試験体を把持するとともに、この被試験体をセンタリングする。そのため、被試験体固定装置は、この被試験体を自動で強固に動釣合い試験機に固定することができる。

また、本発明は、前記被試験体固定装置が、前記スリーブとともに昇降可能な押し上げ部材（１７Ｃ）をさらに含み、前記押し上げ部材が、前記挿通穴に前記円筒部が挿通される被試験体を前記スリーブの上昇に応じて押し上げることを特徴とする。

この構成によれば、被試験体を動釣合い試験機から取り外す場合には、スリーブを上昇させる。すると、押えピンが退避位置まで退避して被試験体に引っ掛からなくなる。さらに、スリーブの上昇に連動して押し上げ部が被試験体を押し上げるので、被試験体の基準内周部を、今まで被試験体を強固に把持していた円筒部のテーパー面から容易に分離させることができる。その後、円筒部が被試験体の挿通穴から外れると、被試験体の取り外しが完了する。

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における要部の縦断面図である。 図１の状態における被試験体固定装置の平面図である。 被試験体固定装置が被試験体をクランプした状態における動釣合い試験機の縦断面図である。 図３の状態における被試験体固定装置の平面図である。 図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。 図３のＣ－Ｃ矢視断面図である。 図３のＤ－Ｄ矢視断面図である。

以下では、この発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、動釣合い試験機１における要部の縦断面図である。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の横方向という。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を有する中空の円柱状に形成され、動釣合い試験機１の本体（図示せず）によって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４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の上端部に固定されている。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４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４の振動が検出される。検出された振動から、被試験体４の不釣合いが得られる。

被試験体４は、例えば円筒状のローターである。被試験体４には、円管状の中心部４Ａが設けられている。中心部４Ａには、その内部空間として中心部４Ａを貫通した円形状の挿通穴４Ｂが形成されている。挿通穴４Ｂでは、その深さ方向における一方側領域（図１における略下半分）が、他方側領域（図１における略上半分）よりも小径である。これにより、被試験体４において挿通穴４Ｂを区画した内周面４Ｃには、当該一方側領域に相当する円筒状の基準内周部４Ｄと、当該他方側領域に相当して基準内周部４Ｄよりも大径の円筒をなす大径部４Ｅと、基準内周部４Ｄと大径部４Ｅとをつなぐ円環部４Ｆとが同軸状で設けられている。

基準内周部４Ｄは、大径部４Ｅから離れるにつれて大径になるテーパー状に形成される。基準内周部４Ｄには、挿通穴４Ｂの深さ方向に延びるキー溝４Ｇが形成されている。円環部４Ｆは、挿通穴４Ｂの深さ方向と直交する方向に平坦である。この実施形態では基準内周部４Ｄが内周面４Ｃの一部だけを占めることによって挿通穴４Ｂの一部を区画するが、基準内周部４Ｄは、内周面４Ｃの全域を占めることによって挿通穴４Ｂの全域を区画してもよく、この場合の円環部４Ｆは、中心部４Ａの端面４Ｈによって構成される。

このような被試験体４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、スピンドル２の上端部に固定されたベース１０と、ベース１０から立ち上がったケース１１と、ケース１１の上端部に固定されたセンタリングコーン１２と、ケース１１内でケース１１に固定されたガイド軸１３とを含む。被試験体固定装置３は、ガイド軸１３を取り囲んだ状態でセンタリングコーン１２によって取り囲まれたスリーブ１４と、スリーブ１４の上端に固定されたキャップ１５と、スリーブ１４の上端部によって支持された押えピン１６と、スリーブ１４の下端部に固定されて被試験体４を下側から支持する受け台１７とをさらに含む。被試験体固定装置３は、大部分がスピンドル２内に配置されて上端部がケース１１内に配置されたドローバー１８と、スリーブ１４とドローバー１８とをつなぐコネクタ１９とをさらに含む。

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であり、その中心部には、ベース１０を上下方向に貫通した貫通穴１０Ａが形成されている。ボルトＢ１がベース１０及びスピンドル２の両方に組み付けられることによって、ベース１０がスピンドル２の上端部に上側から同軸状で固定されている。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。なお、図１以降の各図では、ボルトＢ１等のボルトの断面におけるハッチングが省略されている。

ケース１１は、円筒状に形成され、ベース１０と同軸状に配置されている。ケース１１の下端部１１Ａは、前述した中心軸線Ｊを基準とする径方向Ｒの外側へ折り曲げられ、ボルトＢ２によってベース１０に固定されている。なお、径方向Ｒは、横方向に含まれる。ケース１１の内周面において上下方向における途中部には、横方向に延びる円形状の仕切壁１１Ｂが設けられる。ケース１１の内部空間は、仕切壁１１Ｂよりも上側の上空間１１Ｃと、仕切壁１１Ｂよりも下側の下空間１１Ｄとに二分されている。

仕切壁１１Ｂの中心部には、仕切壁１１Ｂを上下方向に貫通した中心穴１１Ｅが１つ形成されている。仕切壁１１Ｂには、仕切壁１１Ｂを上下方向に貫通したガイド穴１１Ｆが複数形成されている。この実施形態では、３つのガイド穴１１Ｆが、中心軸線Ｊまわりの周方向Ｐに等間隔で並んで配置され、中心穴１１Ｅを取り囲んでいる。それぞれのガイド穴１１Ｆは、周方向Ｐに延びる円弧状に形成されている（図５を参照）。

センタリングコーン１２は、上下方向に一致した板厚方向を有する円板部１２Ａと、円板部１２Ａの中心部から立ち上がった円筒部１２Ｂとを一体的に有する。センタリングコーン１２には、円形状の中心穴１２Ｃが形成されている。中心穴１２Ｃは、円筒部１２Ｂの内部空間を構成して円筒部１２Ｂの上端から上側へ開放され、かつ、円板部１２Ａの中心部を上下方向に貫通している。ボルトＢ３が円板部１２Ａ及びケース１１の上端部の両方に組み付けられることによって、センタリングコーン１２がケース１１に上側から同軸状で固定されている。ケース１１がベース１０を介してスピンドル２と同軸状に配置されているので、円筒部１２Ｂ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。

円板部１２Ａは、ケース１１の上空間１１Ｃを上側から塞いでいる。円板部１２Ａには、円板部１２Ａを上下方向に貫通したガイド穴１２Ｄが複数形成されている。この実施形態では、３つのガイド穴１２Ｄが、周方向Ｐに等間隔で並んで配置され、中心穴１２Ｃを取り囲んでおり、それぞれのガイド穴１２Ｄは、周方向Ｐに延びる円弧状に形成されている（図２参照）。なお、図１は、図２のＡ－Ａ矢視断面図である。円筒部１２Ｂの外周面のほぼ全域、具体的には、この外周面における上寄りの領域には、上側へ向かうにつれて小径になったテーパー面１２Ｅが設けられている。円筒部１２Ｂの外周面においてテーパー面１２Ｅよりも下側の部分の外径は、上下方向における全域にわたって一定である。テーパー面１２Ｅには、径方向Ｒの外側へ突出して上下方向に延びるキー２０が設けられている。

ガイド軸１３は、上下方向に細長い円柱状の本体部１３Ａと、本体部１３Ａの下部の外周面から張り出した円環状のフランジ部１３Ｂとを一体的に有する。本体部１３Ａの外径は、センタリングコーン１２の中心穴１２Ｃにおける内径よりも小さい。本体部１３Ａの下部及びフランジ部１３Ｂは、ケース１１の上空間１１Ｃに配置されている。本体部１３Ａの下端部は、フランジ部１３Ｂよりも下側へ突出し、ケース１１の仕切壁１１Ｂの中心穴１１Ｅに上側から挿入されている。これにより、ガイド軸１３は、ケース１１と同軸状に配置されている。

ガイド軸１３の本体部１３Ａの外周面の上端部には、上側へ向かうにつれて小径になったテーパー面１３Ｃが設けられている。テーパー面１３Ｃには、その傾斜に沿って延びるガイド溝１３Ｄが複数形成される。この実施形態では、３つのガイド溝１３Ｄが、周方向Ｐに等間隔で並んで配置されていて、それぞれのガイド溝１３Ｄは、例えばアリ溝であって、径方向Ｒの外側へ向かうにつれて幅狭になった台形状の断面を有する（図６参照）。本体部１３Ａの外周面においてテーパー面１３Ｃよりも下側の領域には、径方向Ｒの外側へ突出して上下方向に延びるキー２１が設けられている。フランジ部１３Ｂは、ケース１１の仕切壁１１Ｂの上に載っている。ボルトＢ４がフランジ部１３Ｂ及び仕切壁１１Ｂの両方に組み付けられることによって、ガイド軸１３がケース１１に固定されている。前述したようにセンタリングコーン１２もケース１１に固定されているので、ガイド軸１３は、センタリングコーン１２に対して上下方向に位置決めされた状態にある。

スリーブ１４は、上下方向に細長い円管状の本体部１４Ａと、本体部１４Ａの外周面１４Ｂの下端から張り出した円環状のフランジ部１４Ｃとを一体的に有する。本体部１４Ａの外径は、センタリングコーン１２の中心穴１２Ｃにおける内径よりも僅かに小さい。本体部１４Ａの内径は、ガイド軸１３の本体部１３Ａの外径よりも僅かに大きい。本体部１４Ａは、センタリングコーン１２の中心穴１２Ｃつまり円筒部１２Ｂ内に挿通されて、ガイド軸１３の本体部１３Ａを取り囲んでいる。この状態におけるスリーブ１４は、センタリングコーン１２及びガイド軸１３のそれぞれに対して、同軸状に配置されるとともに上下方向に相対移動可能である。

本体部１４Ａの上部１４Ｄは、円筒部１２Ｂから上側へはみ出している。上部１４Ｄには、本体部１４Ａの周壁を径方向Ｒに貫通した支持穴１４Ｅが、ガイド軸１３のガイド溝１３Ｄと同数形成されている。この実施形態では、円形状の３つの支持穴１４Ｅが、周方向Ｐに等間隔で並んで配置されている。フランジ部１４Ｃの下面の中央部には、上側へ窪む円形状の凹部１４Ｆが形成されている。凹部１４Ｆは、本体部１４Ａの内部空間に下側から連通している。ガイド軸１３の本体部１３Ａは、スリーブ１４内、つまり本体部１４Ａの内部空間及び凹部１４Ｆに挿通されている。本体部１４Ａの下端部及びフランジ部１４Ｃは、ケース１１の上空間１１Ｃに配置されている。本体部１４Ａの内周面には、上下方向に延びるキー溝１４Ｇが形成されており、ガイド軸１３のキー２１がキー溝１４Ｇに嵌っている、これにより、スリーブ１４は、ガイド軸１３に対して上下方向に相対移動可能であるものの、中心軸線Ｊまわりにガイド軸１３と一体回転可能である。

キャップ１５は、スリーブ１４の本体部１４Ａと同じ外径を有する円盤形状であり、本体部１４Ａの上端にねじ止めされ、本体部１４Ａの内部空間を上側から塞いでいる。キャップ１５において本体部１４Ａの内部空間に対向する部分には、上側へ窪んだ凹部１５Ａが形成されている。

押えピン１６は、スリーブ１４の上部１４Ｄにおける支持穴１４Ｅに一致した形状を有するピンであり、この実施形態では、円形状の支持穴１４Ｅに応じて径方向Ｒに延びる円柱状に形成される。なお、支持穴１４Ｅが四角形であれば、押えピン１６は、四角柱状に形成される。押えピン１６は、支持穴１４Ｅと同数設けられ、それぞれの支持穴１４Ｅに１つずつ挿通されている。この実施形態では、３つの押えピン１６が、中心軸線Ｊを基準として放射状に配置された状態で、スリーブ１４の上部１４Ｄによって支持されている（図６参照）。それぞれの押えピン１６において径方向Ｒにおける内側の根元部１６Ａは、ガイド軸１３において周方向Ｐで同じ位置にある１つのガイド溝１３Ｄに嵌ることによってガイド軸１３に連結されている。根元部１６Ａは、ガイド溝１３Ｄのアリ溝形状と一致した台形状に形成されているので、ガイド溝１３Ｄから外れ不能である（図６参照）。

図１におけるそれぞれの押えピン１６は、退避位置にあって、スリーブ１４内に収納されている。具体的には、退避位置にある押えピン１６では、根元部１６Ａがガイド溝１３Ｄの上端部に位置し、押えピン１６における径方向Ｒの外側の先端面１６Ｂが、スリーブ１４の上部１４Ｄの外周面１４Ｂと面一又は外周面１４Ｂよりも径方向Ｒの内側に配置される。先端面１６Ｂは、外周面１４Ｂと同じ曲率を有する湾曲面である（図２参照）。押えピン１６が退避位置にある状態でスリーブ１４が下降すると、それぞれの押えピン１６は、スリーブ１４とともに下降し、その際にガイド溝１３Ｄによって径方向Ｒの外側へ押し出される。スリーブ１４が下降を停止すると、それぞれの押えピン１６は、進出位置に配置される（図３を参照）。

進出位置にある押えピン１６では、根元部１６Ａがガイド溝１３Ｄの下端部に位置し、押えピン１６の先端面１６Ｂが、スリーブ１４の上部１４Ｄの外周面１４Ｂよりも径方向Ｒの外側へ張り出す（図３及び図６参照）。この状態でスリーブ１４が上昇すると、それぞれの押えピン１６は、スリーブ１４とともに上昇し、その際にガイド溝１３Ｄによって径方向Ｒの内側へ引き込まれる。スリーブ１４が上昇を停止すると、それぞれの押えピン１６は、退避位置に戻る。退避位置は、進出位置よりも径方向Ｒの内側へ引っ込んだ位置である。

このように、それぞれの押えピン１６は、進出位置と退避位置との間で径方向Ｒに進退可能である。そして、ガイド溝１３Ｄにおいてそれぞれの押えピン１６に連結されたガイド軸１３は、スリーブ１４の下降に応じて押えピン１６を退避位置から進出位置まで進出させて、スリーブ１４の上昇に応じて押えピン１６を進出位置から退避位置まで退避させる。

受け台１７は、円環状のリング部１７Ａと、リング部１７Ａの上面から上側へ突出したストッパー１７Ｂと、リング部１７Ａの上面からストッパー１７Ｂよりも上側へ突出した押し上げ部材１７Ｃとを一体的に有する。リング部１７Ａは、ケース１１の上空間１１Ｃに配置され、スリーブ１４の本体部１４Ａの下端部を取り囲みつつ、フランジ部１４Ｃ上に載っている。ボルトＢ５がリング部１７Ａ及びフランジ部１４Ｃの両方に組み付けられることによって、受け台１７がスリーブ１４に対して同軸状で固定されている。そのため、受け台１７全体がスリーブ１４ととともに昇降可能である。リング部１７ＡにおいてボルトＢ５と周方向Ｐで異なる位置には、リング部１７Ａを上下方向に貫通した挿通穴１７Ｄが形成されている（図７も参照）。

ストッパー１７Ｂ及び押し上げ部材１７Ｃは、径方向ＲにおいてボルトＢ５及び挿通穴１７Ｄよりも内側に配置されている。ストッパー１７Ｂ及び押し上げ部材１７Ｃは、センタリングコーン１２のガイド穴１２Ｄと同数ずつ（この実施形態では３つずつ）設けられ、周方向Ｐに交互に並んでいる（図７参照）。ストッパー１７Ｂは、周方向Ｐに延びる円弧状であり、ケース１１の上空間１１Ｃに配置され、センタリングコーン１２の円板部１２Ａに下側から対向している。ストッパー１７Ｂの上端面は、ボルトＢ５の頭部よりも高い位置にある。

押し上げ部材１７Ｃは、周方向Ｐに延びる円弧状である。それぞれの押し上げ部材１７Ｃは、円板部１２Ａにおいて周方向Ｐで同じ位置にあるガイド穴１２Ｄに対して遊びを持って下側から挿通されている（図２参照）。これらの押し上げ部材１７Ｃの略上半分は、ガイド穴１２Ｄから上側へはみ出した状態で、センタリングコーン１２の円筒部１２Ｂを取り囲んでいる。押し上げ部材１７Ｃの上端面は、平坦面である。

ドローバー１８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１８は、ベース１０の貫通穴１０Ａに挿通されている。ドローバー１８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１８は、この状態で昇降可能である。ドローバー１８の上端部は、ケース１１の下空間１１Ｄに配置されている。

コネクタ１９は、ケース１１の下空間１１Ｄに配置された円環状のリング部１９Ａと、リング部１９Ａの外周部から上側へ延びる柱部１９Ｂとを一体的に有する。リング部１９Ａの内周部が、ドローバー１８の上端部の外周面に形成された溝１８Ａに嵌っている。これにより、コネクタ１９は、ドローバー１８に対して同軸状で固定されている。

柱部１９Ｂは、ケース１１の仕切壁１１Ｂのガイド穴１１Ｆと同数設けられている。この実施形態では、３つの柱部１９Ｂが、周方向Ｐに等間隔で並んで配置されている。それぞれの柱部１９Ｂは、周方向Ｐで同じ位置にあるガイド穴１１Ｆに対して遊びを持って下側から挿通されている（図５参照）。それぞれの柱部１９Ｂの略上半分は、ケース１１の上空間１１Ｃに配置され、スリーブ１４のフランジ部１４Ｃの外周部に下側から接触している。受け台１７のリング部１７Ａの各挿通穴１７Ｄに上側から差し込まれたボルトＢ６が、フランジ部１４Ｃ及び柱部１９Ｂの両方に組み付けられることによって、スリーブ１４とコネクタ１９とは同軸状で固定されている。ボルトＢ６の頭部は、挿通穴１７Ｄに収容されている。

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、図１に示す待機状態の被試験体固定装置３に対して、被試験体４がセットされる。被試験体４のセットは、作業者の手作業によって行われてもよいし、ロボット等によって自動で行われてもよい。

被試験体固定装置３にセットされた被試験体４では、挿通穴４Ｂが上下方向に延びて基準内周部４Ｄが上側へ向かうにつれて小径になった状態にあって、挿通穴４Ｂには、センタリングコーン１２の円筒部１２Ｂが下側から挿通されている。押えピン１６は、被試験体４に引っ掛からないように退避位置にあるので（図２も参照）、円筒部１２Ｂは、円滑に挿通穴４Ｂに挿通される。挿通穴４Ｂに挿通された状態にある円筒部１２Ｂのテーパー面１２Ｅは、若干の隙間を隔てて径方向Ｒの内側かつ下側から基準内周部４Ｄに対向しているので、被試験体４は、センタリングコーン１２による把持が未だのアンクランプ状態にある。また、押えピン１６が、基準内周部４Ｄよりも高い位置に配置されている。そして、被試験体４の中心部４Ａが、受け台１７の押し上げ部材１７Ｃの上端面に載り、受け台１７によって下側から支持されている。

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スプリング（図示せず）を引き下げる。すると、このスプリングに連結されたドローバー１８が下降する。これにより、コネクタ１９を介してドローバー１８に連結されたスリーブ１４が、押えピン１６及び受け台１７を伴ってドローバー１８とともに下降する。すると、今まで退避位置にあった押えピン１６が、図３に示すように下降しながら進出位置まで進出して、スリーブ１４の外周面１４Ｂよりも径方向Ｒの外側に張り出す（図４も参照）。なお、図３は、図４のＥ－Ｅ矢視断面図である。

進出位置にある押えピン１６は、被試験体４において基準内周部４Ｄよりも上側の部分、具体的には中心部４Ａ内の円環部４Ｆに接触する。そして、スリーブ１４の更なる下降に応じて、押えピン１６は、円環部４Ｆを押し下げる。これにより、基準内周部４Ｄが上側から円筒部１２Ｂに押し付けられて基準内周部４Ｄと円筒部１２Ｂのテーパー面１２Ｅとの間の隙間がなくなる。これにより、ドローバー１８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。なお、ガイド軸１３のフランジ部１３ＢとボルトＢ４の頭部とは、ドローバー１８の下降を邪魔しないように、スリーブ１４のフランジ部１４Ｃの下面の凹部１４Ｆ内に受け入れられる。また、ガイド軸１３の上端部は、キャップ１５の凹部１５Ａ内に受け入れられる。

図３に示すようにドローバー１８の下降が停止した状態における被試験体固定装置３では、円筒部１２Ｂが、基準内周部４Ｄに圧入されて十分な把持力で被試験体４を把持するとともに、この被試験体４をセンタリングした状態にある。そのため、被試験体固定装置３は、この被試験体４を自動で強固に動釣合い試験機１に固定することができる。このように被試験体４がクランプされた状態では、動釣合い試験の際において、被試験体４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。さらに、テーパー面１２Ｅに設けられたキー２０が基準内周部４Ｄのキー溝４Ｇに嵌っているので、被試験体４がスピンドル２に対して回転方向に滑ることを確実に防止できる。ただし、キー２０及びキー溝４Ｇは、適宜省略できる。

以上のように被試験体４がクランプされた状態において、動釣合い試験後に、動釣合い試験機１におけるシリンダ等のアクチュエータ（図示せず）が作動してドローバー１８が上昇すると、スリーブ１４が、押えピン１６及び受け台１７を伴ってドローバー１８とともに上昇する。すると、今まで退避位置にあった押えピン１６が、上昇しながら退避位置まで退避して被試験体４から離れるので、被試験体４の円環部４Ｆに引っ掛からなくなる。

さらにドローバー１８が少し上昇すると、ドローバー１８とともに上昇する受け台１７の押し上げ部材１７Ｃが、図１に示すように、被試験体４において円筒部１２Ｂが挿通された挿通穴４Ｂを有する中心部４Ａを押し上げる。これにより、被試験体４の基準内周部４Ｄを、今まで被試験体４を強固に保持していた円筒部１２Ｂのテーパー面１２Ｅから容易に分離させることができる。このようにドローバー１８の上昇に応じて被試験体４の基準内周部４Ｄに対する円筒部１２Ｂの圧入状態が解除されると、被試験体４がアンクランプ状態になる。くさび効果によって基準内周部４Ｄとテーパー面１２Ｅとの密着度が高いので、これらを分離するのに大きな力が必要だが、被試験体固定装置３では、特別な分離機構を設けなくても、被試験体４をアンクランプする動作によって基準内周部４Ｄとテーパー面１２Ｅとを分離させることができる。

アンクランプ状態になった被試験体４は、ドローバー１８の上昇の停止後に、被試験体固定装置３から取り外すことができる。この際、押えピン１６が退避位置にあるので、被試験体４の取り外しの邪魔にならない。円筒部１２Ｂが被試験体４の挿通穴４Ｂから外れると、被試験体４の取り外しが完了する。被試験体４の取り外しは、作業者の手作業によって行われてもよいし、ロボット等によって自動で行われてもよい。なお、受け台１７のストッパー１７Ｂがセンタリングコーン１２の円板部１２Ａに下側から接触することによって、ドローバー１８の上昇を停止させてもよい。この場合、ストッパー１７Ｂは、ボルトＢ５の頭部よりも先に円板部１２Ａに接触するので、ボルトＢ５の頭部が円板部１２Ａに接触して破損することを防止できる。

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。

１ 動釣合い試験機
３ 被試験体固定装置
４ 被試験体
４Ｂ 挿通穴
４Ｄ 基準内周部
４Ｆ 円環部
１２ センタリングコーン
１２Ｂ 円筒部
１２Ｅ テーパー面
１３ ガイド軸
１４ スリーブ
１４Ｂ 外周面
１４Ｄ 上部
１６ 押えピン
１７Ｃ 押し上げ部材
Ｊ 中心軸線
Ｒ 径方向

Claims (2)

1. 挿通穴と、前記挿通穴の少なくとも一部を区画するテーパー状の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、
   上側へ向かうにつれて小径になったテーパー面が外周面に設けられた円筒部を有するセンタリングコーンと、
   前記円筒部内に挿通されて前記センタリングコーンに対して上下方向に相対移動可能なスリーブと、
   前記スリーブにおいて前記円筒部から上側へはみ出た部分によって支持された押えピンであって、前記円筒部の中心軸線を基準とする径方向において前記スリーブの外周面よりも外側へ張り出した進出位置と、前記進出位置よりも前記径方向の内側へ引っ込んだ退避位置との間で進退可能な押えピンと、
   前記センタリングコーンに対して上下方向に位置決めされた状態で前記スリーブ内に挿通されて前記押えピンに連結されたガイド軸であって、前記スリーブの下降に応じて前記押えピンを前記退避位置から前記進出位置まで進出させて、前記スリーブの上昇に応じて前記押えピンを前記進出位置から前記退避位置まで退避させるガイド軸とを含み、
   前記基準内周部が上側へ向かうにつれて小径になった状態における被試験体の前記挿通穴に前記円筒部が下側から挿通されると、前記テーパー面が前記径方向の内側から前記基準内周部に対向して、前記押えピンが前記基準内周部よりも高い位置に配置され、
   前記挿通穴に前記円筒部が挿通されてから前記スリーブが下降すると、前記押えピンが、前記退避位置から前記進出位置まで進出して、被試験体において前記基準内周部よりも上側の部分を押し下げる、動釣合い試験機用の被試験体固定装置。
2. 前記スリーブとともに昇降可能な押し上げ部材であって、前記挿通穴に前記円筒部が挿通される被試験体を前記スリーブの上昇に応じて押し上げる押し上げ部材をさらに含む、請求項１に記載の動釣合い試験機用の被試験体固定装置。

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