JPH03134529A - 回転トルク測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、回転体を含む製品の組立て工程において、そ
の回転体の回転トルクを測定する装置に関する。

く従来の技術〉 回転体を含む製品を組立てる際には、組立ての途中で回
転体の無負荷状態の回転トルクを測定して、それが期待
値以上のもの、つまり許容範囲を超えたものを除外する
。これにより、完成品の良品率の向上を図っている。

製品に組込まれる回転部品としては、例えば第６図の説
明図に示す様なワーク５１がある。このワーク５１は、
自動車、オートハイ等のエンジンに使用されるウォータ
ーポンプの一ユニットで、円柱状のホルダ５２に円盤状
の回転体５３を、ベアリング５４とカラー５５とを介し
て取着し構成したものである。その回転体５３の軸５６
はホルダ５２を貫通している。

そしてこの様なワーク５１を対象とした従来の回転トル
ク測定装置は、第７図の分解斜視図に示す如く、ドライ
ブ機構６１にワークセット治具６２を着脱可能に取付け
だものである。

上記ドライブ機構６１は、図示せぬ組立て装置に固設さ
れたブラケット６３にモータ６４を固定するとともに、
そのモータ６４の上方へ向いた軸６５にトルク検出器６
６を連結し、更にそのトルク検出器６６の軸６７に円盤
状のワーク連結部材６８を連結して構成されている。こ
の構成で、上記モータ６４の回転に従ってワーク連結部
材６８か回転する。上記ブラケット６３の上面には四個
の位置決めピン６９が突設され、又上記ワーク連結部材
６８の１面にはドライブピン７０が突設されている。

一方、上記ワークセット治具６２は、矩形の板材７１の
中央に逃げ孔７２を穿設するとともに、その板材７１上
面の逃げ孔７２を挟む位置に二本の円柱状のワークガイ
ド７３を突設して構成されている。このワークガイド７
３の先端には、ガイドピン７４が形成されている。又板
材７１の下面には、上記ドライブ機構６１の位置決めピ
ン６９に対応付けて四個の位置決め孔７５が設けられて
いる。そして逃げ孔７２に上記ドライブ機構６１のトル
ク検出器６６とワーク連結部材６８とを挿通させるとと
もに、位置決め孔７５に位ご決めピン６９を係合させた
状態で、ワークセット治具６２は、上記ドライブ機構６
１のブラケット６３上にａ置される。

上述の様に構成された装ａにより上記ワーク５１の回転
トルクを測定するには、予めワーク５１のホルダ５２に
ガイド孔５２ａを、又回転体５３にはドライブ孔５３ａ
を設けておき、そのガイド孔５２ａと上記ワークガイド
７３のガイドピン７４とを係合させてホルダ５２をワー
クセット治具６２に保持させるとともに、ドライブ孔５
３ａと上記ワーク連結部材６８のドライブピン７０とを
係合させて、回転体５３をワーク連結部材６８に連結さ
せる。この状態でドライブ機構６１のモータ６４を回転
させ、トルク検出器６６を介して回転体５３を回転させ
ることにより、回転体５３の回転トルクをトルク検出器
６６て測定する。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしなから以上述べた回転トルク測定装置では、類似
性のかなり高いワークにしか対応てきず、ワークの種類
に応じてワークセット治具６２とワーク連結部材６８と
を頻繁に交換しなくてはならない。即ち汎用性に欠ける
という問題があった。

特にワーク連結部材６８の交換は、駆動トルクの伝達に
誤差か生じない様にトルク検出器６６の軸６７に連結し
なければならず、非常に面倒である。

又、ワーク５１の回転体５３に、ワーク連結部材６８と
の連結の為のドライブ孔５３ａを設けなければならず、
それにより回転体５３の回転バランスが崩れる恐れかあ
るとともに、製品のコストか上がるという問題もあった
。

本発明は、上記種々の問題を解決した汎用性の高い回転
トルク測定装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成する為に、本発明の回転トルク測定装置
ては次の様な構成とした。

即ち、ドライブ機構をその回転軸の方向に移動させる手
段を設け、又ドライブ機構のワーク連結部材には弾性材
を設けるとともに、その弾性材に、ワークの回転体を嵌
着させる連結凹部を、その開口側て拡開した状態に形成
する。更にワークセット治具に保持されたワークのホル
ダを、ドライブ機構の方向へ押圧する機構を設けた。

〈作用〉 上記構成の回転トルク測定装置では、ワークセット治具
に保持されたワークのホルダをワーク押圧機構によりド
ライブ機構の方向へ押圧し、その状態でドライブ機構を
移動させ、ドライブ機構のワーク連結部材の連結凹部に
ワークの回転体を嵌着させる。これによりワーク連結部
材は、その硬質の弾性材に形成された連結四部かワーク
の回転体に圧接し、その回転体の周縁を弾性力により挟
持する様にして、回転体としっかりと連結した状態にな
る。

〈実施例〉 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。尚
実施例を示す図面において、第７図に示した従来例と相
違ない構成部品については、同一の符号を付して説明を
省略する。

第１図は１本発明に係る回転トルク測定装置を示す斜視
図である。

図の様にこの測定装置は、従来例て説明した第６図のワ
ーク５１と同形態のワークを対象としたもので、水平な
架台ｌ上にワークセット治具６２が着脱回部に取付けら
れている。このワークセット治具６２は、従来のものと
同様で、板材７Ｉの下面に設けられた四個の位置決め孔
７５に、架台１の上面に設けられた位置決めピンｌａを
係合させた状態で、架台ＩＬに載置されている。又架台
ｌにも、ワークセット治具６２の逃げ孔７２に対応させ
て逃げ孔１ｂか穿設されている。

上記架台１の下方には、ドライブ機構２かその回転軸を
鉛直とした状態で配置されている。このドライブ機構２
の従来のものとの相違点は、トルク検出器５６の軸６７
に連結されるワーク連結部材３の構成と、ドライブ機構
２の支持方法にある。

即ちワーク連結部材３は、第２図の断面図に示す如く、
トルク検出器６６の軸６７にドライブカップ４を、その
中心軸を検出器６６の軸６７に一致させた状態で押しネ
ジ５て取着するとともに、そのドライブカップ４内にウ
レタンゴム等の硬質の弾性材６を設けて成るもので、そ
の弾性材６には円形断面の連結四部７が、その開口側で
拡開した状態にテーパをつけて形成されている。この連
結凹部７のテーバの角度θは、後述の如くワーク連結部
材３とワーク５１の回転体５３とが確実に連結する様に
適宜に設定される。そして連結凹部７の中心軸はトルク
検出器６６の軸６７、つまりドライブ機構２の回転軸に
一致している。

又上記ドライブ機構２は、そのモータ６４が水平なプレ
ート８に固定され、そのプレート８は、昇降シリンダ９
の鉛直上方を向いたシャフトＩＯの先端に固定されてい
る。更に昇降シリンダ９は、架台ｌに取付けられたブラ
ケット１１に固定されている。その他上記プレート８に
は、鉛直下方へ向けてガイドシャフト１２が固定され、
そのガイドシャフト１２は上記ブラケット１１に設けら
れたガイドブツシュ１３に挿通されている。

従ってト記ドライツ機構２は、昇降シリンダ９を作動さ
せることにより上下動する。その際ガイドシャフト１２
かガイドブツシュＩ３でガイドされる為、そのガイドシ
ャフト１２の動きに合わせて、ドライブ機構２はフレる
ことなくその回転軸に沿って真っ直にＬ下動する。

一方、上記ワークセット治具６２の上方には、ワーク抑
圧機構１４か配こされている。この押圧機構１４は、押
圧シリンダ１５の鉛直下方を向いたシャフト１６の先端
に抑圧プレート１７を取付けて成るものて、その抑圧シ
リンダ１５は、ブラケット１８とスタンド１９とを介し
て上記架台ｌに支持されている。この抑圧シリンダ１５
を作動させることにより、抑圧プレート１７か上下動す
る。又押圧プレート１７の下面には、ワーク５１の上方
へ突出した回転体５３の軸５６を逃がす逃げ孔２０か設
けられている。

次に、上記構成の測定装置により、第６図に示したワー
ク５１の回転トルクを測定する方法を、第３図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の動作説明図及び第４図の状態説明図を
参照しつつ説明する。尚ワーク５１のホルダ５２の所定
位置には予めガイド孔Ｓ２ａを設けておくか、回転体５
３には孔等の測定の為の細工を施す必要はない。

先ず第３図（ａ）の様に、ホルダ５２のガイド孔５２ａ
とワークガイド７３のガイドピン７４とを係合させてワ
ーク５１のホルダ５２をワークセット治具６２に保持さ
せる。この様にセットされたワーク５１の回転体５３と
ドライブ機構２の回転軸、及びワーク押圧機構１４の押
圧シリンダＩ５の軸心は一致する。又この時、ワーク押
圧機構１４の押圧プレート１７は最−１−位置に、ドラ
イブ機構２のワーク連結部材３は最下位置にある。

次いで第３図（ｂ）の様に、ワーク押圧機構１４の押圧
シリンダ１５を作動させてその抑圧プレート１７を降下
させ、ワーク５１のホルダ５２をドライブ機構２の方向
へ押圧させる。つまりワーク５１のホルダ５２をワーク
セット治具６２に押し付ける。

次いで第３図（ｃ）の様に、昇降シリンダ９を作動させ
てドライブ機構２を上昇させることにより、ドライブ機
構２のワーク連結部材３を、架台ｌとワークセット治具
６２の逃げ孔１ｂ、７２を通して上昇させ、第４図の如
くワーク連結部材３の連結凹部７にワーク５１の回転体
５３を嵌着させる。これによりワーク連結部材３は、そ
の硬質の弾性材６に形成された連結凹部７がワーク５１
の回転体５３に圧接し、その回転体５３の周縁を弾性力
により挟持する様にして、回転体５３としっかりと連結
した状態になる。しかもその際１回転体５３を傷付ける
こともない。

又連結凹部７に回転体５３を嵌着させた際に、ワーク５
１が持ち上からない様に、上記ワーク押圧機構１４の押
圧シリンダ１５の押圧力を適宜に設定しておく。

この状態でドライブ機構２のモータ６４を回転させ、ト
ルク検出器６６を介してワーク連結部材３を回転させる
と、ワーク５１の回転体５３は、ワーク連結部材３の弾
性材６との間の大きな摩擦により、滑ることなく回転す
る。この時の回転体５３の回転トルクをトルク検出器６
６で測定する。測定終了後は、逆の順序で第３図（ａ）
の初めの状態に戻す。

上記一連の動作は、図示せぬ制御装置によって自動制御
される。

上記測定装置では、回転体５３を嵌着させる連結凹部７
が、その開口側で拡開した状態にテーバをつけて形成さ
れている為、その連結凹部７の径の範囲に応じて、第４
図中に二点鎖線で示した如く、回転体５３の径の異なる
複数種類のワーク５１に対応させることができる。更に
第５図（ａ）。

（ｂ）の説明図に示す様に、連結凹部７の径の範囲が異
なるワーク連結部材３を複数個用意して取替える様にす
れば、少ない交換回数で多数の種類のワーク５１に対応
させることができる。

又上記測定装置では、ドライブ機構２を上昇させてその
ワーク連結部材３とワーク５１の回転体５３とを連結さ
せる為、回転体５３の径だけでなく、その回転軸方向の
長さの異なるワークにも対応させることができる。

〈発明の効果） 以上述べた様に本発明の回転トルク測定装置によれば、
回転体の径の異なる複数種類のワークに対応させること
ができる。即ち汎用性の高い回転トルク測定装置が実現
されることになる。

その上、ワークの回転体には孔等の測定の為の細工を施
す必要がなく、よって回転体の回転バランスを崩す危険
がなくなるとともに、コストが抑えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の実施例を示す斜視図、第２図は、実
施例におけるワーク連結部材の断面図、 第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は、実施例における動作
説明図、 第４図は、実施例における状態説明図、第５図（ａ）、
（ｂ）は、実施例における他のワーク連結部材の説明図
。 第６図は、ワークの説明図、 第７図は、従来例を示す分解斜視図である。 ２・・・ドライブ機構、　３・・・ワーク連結部材。 ６・・・弾性材、　７・・・連結凹部。 ９・・・昇降シリンダ、１４・・・ワーク押圧機構。 ５１・・・ワーク、５２・・・ホルダ、５３・・・回転
体。 ６４・・・モータ、　　６６−・・トルク検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モータの軸にトルク検出器を連結するとともにそのトル
   ク検出器の軸にワーク連結部材を連結して成るドライブ
   機構と、ワークセット治具とを備え、ホルダに回転体を
   取着して成るワークのそのホルダを上記ワークセット治
   具で保持するとともに、そのワークの回転体を上記ドラ
   イブ機構のワーク連結部材に連結して回転させることに
   よりその回転体の回転トルクを測定する装置において、 上記ドライブ機構をその回転軸の方向に移動させる手段
   を設け、 上記ドライブ機構のワーク連結部材には弾性材を設ける
   とともに、その弾性材に、上記ワークの回転体を嵌着さ
   せる連結凹部を、その開口側で拡開した状態に形成し、 且つ上記ワークセット治具に保持された上記ワークのホ
   ルダを、上記ドライブ機構の方向へ押圧する機構を設け
   たことを特徴とする回転トルク測定装置。