JPH055687A

JPH055687A - 捩じり変形測定装置

Info

Publication number: JPH055687A
Application number: JP16579291A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Shiraishi; 満白石; Hideo Kato; 秀雄加藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は成形品、特に柔構造体の捩じり特性
を測定する捩じり変形測定装置に関し、被測定物の捩じ
り特性を自動的にかつ容易に測定することを目的とす
る。【構成】被測定物４の捩じりを測定する装置を、被測
定物４の一端を固定する固定機構１１〜１４と、被測定
物４の他端を回転可能に保持する保持機構１５〜１８
と、被測定物４に変形を与える力を検出する力センサ２
を有する押付けロボット１と、この押付けロボット１を
用いて上記保持機構１５〜１８に所定の力を与え、この
時生じる変位を検出する押付けロボット１に内設されて
いる位置検出器とにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形品、特にプラスチ
ック成形品に代表される柔構造体の捩じり特性を自動的
に測定する捩じり変形測定装置に関する。

【０００２】プラスチック成形品を筐体に使用した製品
は、市場に広く出回っているが、常に、市場から製品の
高機能化と軽量化の要請がある。このような要請に対処
するためにメーカーの構造設計の部門ではプラスチック
材料の薄肉化を図り、必要にして最小限の強度を付与す
る極限的な設計が試みられている。

【０００３】市場に広く出回っている製品として、例え
ば、パソコン、ワープロに代表されるパーソナル機器が
あり、この種の製品は日毎に小型化、軽量化が図られて
いる。このようなパーソナル機器は従来のデスクトップ
型の機器と異なり、卓上だけでなく移動中あるいは電車
の中で手軽に使用される。このような使用状態では筐体
に捩じりモーメントがかかるため、柔構造体である成形
品の捩じり強度を充分に確保する必要がある。

【０００４】

【従来の技術】前述のようにプラスチック成形品は、通
常、製品として完成したときに曲げ加重が加わる状態で
使用されるので、この曲げ加重が加わるときの変位と歪
みと応力を測定する必要がある。

【０００５】一般に、成形品の使用は「成形品に所定の
外力、例えば１Ｎ（ニュートン）を加えたときの最大変
位を所定値（例えば、１ｍｍ）以下にする」如く規定す
る。このように、製品の機械的特性は変位で規定するこ
とが多い。そして、このときの成形品の強度は加わった
外力に対する歪み又は応力で評価する。

【０００６】このように、成形品の機械的特性は主とし
て変位、歪み、応力等で評価されるが、この他に、捩じ
り特性を測定することも重要である。捩じり特性は成形
品の剪断応力に対応する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに従来では、試
験片に対して捩じり試験を行なう装置は有るものの、成
形品の捩じり特性を簡単に測定するための装置は存在し
なかった。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、被測定物の捩じり特性を自動的にかつ容易に測定
することができる捩じり変形測定装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、被測定物の捩じりを測定する捩じり変成
測定装置において、被測定物の一端を固定する固定手段
と、被測定物の他端を回転可能に保持する保持手段と、
被測定物に変形を与える力を検出する力検出手段を有す
る移動手段と、上記移動手段を用いて保持手段に所定の
力を与え、このとき保持手段に生じる変位を測定する変
位測定手段とを設けたことを特徴とするものである。

【００１０】また、被測定物の捩じりを測定する捩じり
変形測定装置において、被測定物の一端を固定する固定
手段と、被測定物の他端を回転可能に保持する保持手段
と、被測定物に変形を与える力を検出する力検出手段を
有する移動手段とを設け、上記移動手段を用いて保持手
段に所定の変位を与え、このとき保持手段に作用する力
を力検出手段で測定するようにしたことを特徴とするも
のである。

【００１１】

【作用】本発明は、被測定物の一端を固定するチャック
を設け、他端には被測定物を回転可能に支持するチャッ
クを設け、この回転可能なチャックを取り付ける計測ロ
ボットによってチャックに対して任意の変位又は力を加
え、これにより被測定物に捩じりを与え、このときの捩
じり特性を測定する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の第１実施例である捩じり変形
測定装置の要部構成図である。同図において、１は押付
けロボットであってＸＹＺ３軸方向及びＺ軸回りの回転
が可能な４自由度の直交型ロボットである。その先端に
は、６軸の力センサ２を介して押付けロッド３が取り付
けられている。４は捩じり特性を測定する被測定物であ
り、５は被測定物に捩じりモーメントをかけるための補
助装置である。

【００１３】図２は図１の補助装置の詳細構成図であ
る。図２において、１１〜１８は被測定物４を装着する
ためのチャックであり、被測定物４の上面に４個、下面
に４個設け、被測定物４を挟み込み保持する。このよう
に各保持位置でチャックは２個ずつ使用されている。被
測定物を補助装置に装着するときは計８個のチャックの
各つまみ部分を締めつけることにより装着することがで
きる。

【００１４】２０は補助装置のベース板であり、板２
１，２２はベース板２０と一体である。２３は板２２に
取り付けられている板であり、板２３には板２４，２５
が取り付けられている。板２４にはチャック１１，１２
が取り付けられ、板２５にはチャック１３，１４が取り
付けられている。従って、チャック１１〜１４はこれら
の板を介してベース２０に固定されていることになる。

【００１５】３１，３２はベース２０と一体の板であ
る。３３は軸受（図示せず）により、板３２に対して回
転可能に支持されているシャフトである。シャフト３３
には板３４が取り付けられている。板３４には更に板３
５，３６が取り付けられている。

【００１６】板３５にはチャック１５，１６が取り付け
られ、板３６にはチャック１７，１８が取り付けられて
いる。従って、チャック１５〜１８はシャフト３３と一
体で回転中心３７の回りに回転可能である。即ち、チャ
ック１５〜１８はシャフト３３と線形的な関係を持ちつ
つ回転する。

【００１７】図３は図２のチャック部分の詳細構造図で
ある。図３において、４１は固定部であり、４２は軸受
４３で回転可能に支持されているネジ部である。４４は
つまみであり、ネジ部４２と一体で回転可能である。４
５はシャフトであり内側に雌ねじが切ってある。シャフ
ト４５の雌ネジ部分はネジ４２と嵌合している。シャフ
ト４５は固定部４１に対して上下方向に摺動できるよう
にスキマバメ（穴の最小寸法よりも軸の最大寸法が小さ
い状態であり、穴と軸の間には必ず隙間がある）されて
いるが、図示しない回転止めにより固定部４１に対して
回転しないようになっている。

【００１８】被測定物４を把持するチャック板４６はシ
ャフト４５と一体で上下に動く。被測定物４に応じてチ
ャック板４６は交換可能となっている。また、つまみ４
４を回すとネジ４２が回転するが、シャフト４５は回転
できないため、ネジ４２の回転動作を上下の動きに変換
することになる。従って、つまみ４４を回すとチャック
板４６が上下に動き被測定物４を装着することができ
る。

【００１９】なお、被測定物４の大きさに応じて、被測
定物４の取り付け位置を調整する方法を以下に説明す
る。

【００２０】図２における左右方向の調整。板２１は
ボルトでベース２０に固定されているので、板２１を固
定するネジ位置を調整することにより一定間隔で調整で
きる。

【００２１】幅方向（図２（Ａ）における上下方
向）。板２３に板２４，２５を取り付ける位置及び板３
４に板３５，３６を取り付ける位置を調整することによ
り一定間隔で調整できる。

【００２２】上下方向。板２４，２５，３５，３６に
チャック１１〜１８を取り付ける位置で一定間隔で調整
した後、チャックのつまみで被測定物を保持するように
調整する。次に本発明による捩じり特性の測定方法につ
いて主に図２を用いて説明する。板３４の回転中心から
Ｒの距離における点Ｐを、押付けロボット１により力セ
ンサ２及び押付けロボット３を介して押す。このときの
押す力をＦとすると被測定物には、Ｍ＝Ｆ・Ｒの捩じり
モーメントが加わる。なお、以下では点Ｐを荷重点と称
する。荷重点Ｐにおける変位をＺとすると、ねじり角θ
は、θ＝arc tan（Ｚ／Ｒ）となる。押付けロボット１
を用いて荷重点Ｐを押すようにするためには力センサ２
の信号をもとに押付けロボットの出力を制御すればよ
い。

【００２３】また、荷重点Ｐを押したときの荷重点Ｐの
変位は押付けロボット１に内蔵されている位置検出器
（図示せず）を利用する。

【００２４】具体的には次のようにする。荷重点Ｐに力
をかける前に押付けロッド３を荷重点Ｐに接触させる。
この動作は力指令を０とすることにより容易に実現でき
る。押付けロッド３が荷重点Ｐに接触した状態で押付け
ロボット１のＺ方向（高さ方向）の位置を読み取る。次
の押した状態で押付けロボット１のＺ方向の位置を読み
取る。両者の差より荷重点Ｐでの変位を知ることができ
る。

【００２５】このようにして荷重点Ｐに加える力を変化
させて測定することにより、捩じりモーメントと捩じり
角の関係を求めることができる。上記では力を加えてそ
のときの変位を測定することにより、捩じり強度を求め
たが、逆に荷重点Ｐに変位を与え、そのときに荷重点Ｐ
に加わっている力を力センサの信号より求めることによ
り捩じり特性を求めてもよい。

【００２６】図４は上記した第１実施例の変形例を示す
要部構成図である。５０は図１と同一の押付けロボット
３である。５１はＸＹＺ及びＺ軸回りの回転が可能な第
２のロボットであり、その先端には変位検出要のプロー
ブ５２が装着されている。以下ではセンシングロボット
と称する。

【００２７】図４に示す装置による測定は次のようにし
て行う。図１の場合と同様に押付けロボット５０で荷重
点Ｐに力又は変位を与える。このときの被測定物５３の
指定された位置での変位をセンシングロボット５１で測
定する。図４の構成においては捩じりモーメントとねじ
り角の関係だけでなく、捩じりモーメントを与えたとき
に被測定物５３の各部分がどのように変形するかをより
詳細に調べることができる。

【００２８】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図５は本発明の第２実施例に係る捩じり変形測定装
置の要部構成図であり、また図６は補助装置６０の要部
構成図である。尚、各図において、図１及び図２を用い
て示した第１実施例に係る捩じり変形測定装置と同一構
成部分については同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００２９】本実施例に係る捩じり変形測定装置は、押
付けロッド３に代えてラック歯車６１を力センサ２に取
り付けると共に、補助装置６０のシャフト３３に歯車６
２を取り付け、図７に示すように各歯車６１，６２を噛
合させたことを特徴とするものである。

【００３０】前記した第１実施例に係る捩じり変成測定
装置では、シャフト３３と一体的に回動する板３４に、
力センサ２及び押付けロッド３を介して押付けロボット
１の駆動力を印加する構成であったため、板３４に対し
て一方向にしか力を印加することができないという問題
点があった。

【００３１】捩じり測定においては、チャック部分での
滑り等の影響により変位角が大きくなると、ヒステリシ
ス特性が大きくなり正確な測定ができなくなる。よっ
て、精度の高い測定を行なうためには反対方向に捩じっ
た時の特性を測定する必要があるが、第１実施例に係る
捩じり変形測定装置は上記構成とされていたため、この
要求に対処することができなかった。

【００３２】しかるに、第２実施例に係る捩じり変形測
定装置では、押付けロボット１の上下方向への直線的な
駆動力は、ラック歯車６１と歯車６２とにより構成され
る運動変換機構により回転力に変換される。また、この
運動変換機構は所謂ラックアンドピニオン機構であるた
め、押付けロボット１がラック歯車６１を下動させる時
も、また上動させる時も、共にその駆動力は歯車６２に
伝達される。

【００３３】従って、シャフト３３は正回転する場合
も、また逆回転する場合も、共に押付けロボット１の駆
動力により回転する構成となる。これにより、チャック
部分での滑りの影響等に起因するヒステリシス特性を補
正することが可能となり、精度の高い捩じり測定を行な
うことができる。

【００３４】次に本発明の第３実施例について説明す
る。図８は本発明の第３実施例に係る捩じり変形測定装
置の要部構成図であり、また図９は補助装置７０の要部
構成図である。尚、図８及び図９においても、図１及び
図２を用いて示した第１実施例に係る捩じり測定装置と
同一構成部分については同一符号を付してその説明を省
略する。

【００３５】本実施例に係る捩じり変形測定装置は、押
付けロッド３に代えてスチールベルト７１の一端を力セ
ンサ２に取り付けると共に、補助装置７０のシャフト３
３にベルト車（円板部）７２を取り付け、かつスチール
ベルト７１の他端をベルト車７２に固定した上で所定範
囲にわたり巻回させたことを特徴とするものである。前
記した第１実施例に係る捩じり変形測定装置では、シャ
フト３３と一体的に回動する板３４に、力センサ２及び
押付けロッド３を介して押付けロボット１の駆動力を印
加する構成であったため、板３４の回動可能範囲が狭く
なり、実際上その回動範囲は９０°程度しか取ることが
できなかった。

【００３６】しかるに、被測定物においては、９０°以
上にわたる捩じりを印加した強度試験を行ないたい物も
有り、このような被測定物に対しては、第１実施例に係
る捩じり変形測定装置では対応することができないとい
う問題点が有る。

【００３７】また、被測定物に与える回転角度が９０°
以下であっても、シャフト３３の回転角が大きくなると
（９０°に近くになると）、力センサ２に過大な水平分
力が印加されるようになり、これが誤差成分となり測定
精度が低下してしまうという問題点も有る。

【００３８】しかるに、第３実施例に係る捩じり変形測
定装置では、押付けロボット１の上下方向への直線的な
駆動力は、スチールベルト７１とベルト車７２とにより
構成される運動変換機構により回転力に変換される。こ
の際、スチールベルト７１はベルト車７２に巻回されて
いるため、シャフト３３を大きく回転させることが可能
となり９０°以上にわたり回転させることが可能とな
る。これにより、大きな捩じり角度を与える捩じり変形
測定に対しても適用可能となり、扱い得る被測定物の範
囲を広くすることができる。

【００３９】ここで、第３実施例に係る捩じり変形測定
装置による捩じり変形の測定方法について説明する。

【００４０】押付けロボット１の先端を上方向に移動さ
せると、スチールベルト７１を介して、ベルト車７２に
回転力が働き、ベルト車７２は回転する。このとき、被
測定物４にかかる捩じりモーメントＭは、図１０に示す
ように、ベルト車７２の半径をＲ、力センサ２で検出し
たスチールベルト７１に沿った方向（同図中、上方向）
の力をＦとすると、Ｍ＝Ｆ・Ｒで表される。被測定物４
の捩じり角度θは、押付けロボット１のスチールベルト
７１に沿った方向（同図中、上方向）の変位をｚとする
と、θ＝ｚ／２πで表される。

【００４１】押付けロボット１を用いてスチールベルト
７１を引っ張るためには、力センサ２の信号をもとに押
付けロボット１の出力する力を制御すればよい。また、
荷重点を押したときの荷重点の変位は押付けロボット１
に内蔵されているロボットを駆動するための検出器を利
用すればよい。

【００４２】具体的には、次のようにする。ベルト車７
２に力をかける前に、力零の状態でスチールベルト７１
を張っておく。この動作は力指令を０とすることにより
容易に実現できる。この状態で押付けロボット１のＺ方
向（高さ方向）の位置を読み取る。次にスチールベルト
７１を所定の力で引っ張った状態で押付けロボット１の
Ｚ方向の位置を読み取る。両者の差により荷重点での変
位を知ることができる。

【００４３】このようにしてスチールベルト７１を引っ
張る力を変化させて測定することにより、捩じりモーメ
ントと捩じり角の関係を求めることができる。以上は、
力を加えてそのときの変位を測定することにより、捩じ
り強度を求めたが、逆に変位を与え、そのときに印加さ
れている力を力センサ２の信号より求めることにより、
捩じり特性を求めてもよい。

【００４４】図１１は第３実施例の変形例を説明するた
めの図である。図８に示す第３実施例に係る捩じり変形
測定装置では、スチールベルト７１の一端を力センサ２
に接続し、他端をベルト車７２に接続した構成を示し
た。しかるに、この構成の場合、押付けロボット１は標
準状態において図１に示す如く力センサ２に押付けロッ
ド３を装着しているため、押付けロッド３を取り外しス
チールベルト７１を力センサ２に固定せねばならず、そ
の作業が面倒である。

【００４５】変形例に係る捩じり変形測定装置は、押付
けロッド３を取り外すことなく、第３実施例に係る捩じ
り変形測定装置と同様の効果を奏するよう構成したもの
である。以下、具体的な構成について説明する。

【００４６】７３，７４はシャフト３３と一体的に回動
するベルト車であり、７５，７６はベルト車７３，７４
に固定されたスチールベルトである。スチールベルト７
５，７６の先端は板７７に固定されている。また、図中
３は押付けロボット１に取付けられた押付けロッド３で
あり、スチールベルト７５，７６に挟まれた中央位置に
おいて板７７に当接している。

【００４７】上記構成とすることにより、第１実施例で
用いた標準状態（押付けロッド３２を装着した状態）の
押付けロボット１をそのまま適用することができ、スチ
ールベルトの固定作業は不要となる。よって、捩じり変
形測定を作業性良く行なうことができる。

【００４８】次に本発明の第４実施例について説明す
る。図１２は第４実施例に係る捩じり変形測定装置の平
面図であり、また図１３はその側面図を示している。
尚、図１２及び図１３においても、図１及び図２を用い
て示した第１実施例に係る捩じり測定装置と同一構成部
分については同一符号を付してその説明を省略する。

【００４９】第４実施例に係る捩じり変形測定装置は、
他の実施例において被測定物４に捩じり変形を行なわせ
る移動手段として押付けロボット１を用いているのに対
し、移動手段としてモータ８０を用いたことを特徴とす
るものである。以下、具体的な構成について説明する。

【００５０】各図中、８０は減速機を一体的に組み込ん
だモータであり、取り付けホルダ８１に固定されてい
る。また、８２はトーション棒であり、モータ８０の駆
動力をシャフト３３に伝達すると共に、伝達する捩じり
モーメントに比例したねじれ角を発生するよう構成され
たものである。更に、８３，８４は第１及び第２のエン
コーダであり、モータ８０とトーション棒８２の接続位
置及びシャフト３３とトーション棒８２の接続位置に夫
々配設されている。この第１及び第２のエンコーダ８
３，８４は協働してトーション棒８２の捩じれ角を検出
する機能を奏する。続いて、上記構成とされた捩じれ変
位測定装置による捩じれ変位の測定方法について説明す
る。本実施例に係る装置を用いた測定方法としては、
モータ８０に位置を指令して捩じれを発生させる方法
と、モータ８０に力を指令して捩じりを発生させる方
法の２種類の方法が考えられる。

【００５１】モータ８０に位置を指令して、動作させる
方法では、指令された位置（回転角）と第２のエンコー
ダ８４で検出した位置（回転角）が一致するように、モ
ータ８０を制御する。シャフト３３のねじり角は無視で
きるので、第２のエンコーダ８４の検出位置は同時に被
測定物４の回転位置を表している。したがって、被測定
物４の回転位置は、指令された回転角と同じになる。

【００５２】一方、被測定物４に印加されてねじりモー
メントＭは、トーション棒８２のねじれ角をθ_t、ねじ
り剛性をＫ_tとすれば、Ｍ＝Ｋ_t・θ_tより求まる。ト
ーション棒８２のねじれ角θ_tはトーション棒８２の両
端に配置した第１および第２のエンコーダ８３，８４の
検出角の差から求まる。このようにして、指令位置を変
化させて、そのときのねじりモーメントを求めることに
より、ねじり角とねじりモーメントの関係が求まる。一
方、モータに力を指令して、動作させる方法では、指令
された力（ねじりモーメント）と上記したＭ＝Ｋ_t・θ
_tの式より求まるねじりモーメントが一致するようにモ
ータ８０を制御する。このときの被測定物４の回転位置
は、第２のエンコーダ８４より求める。このように、指
令する力を変化させて、そのときの位置を求めることに
より、ねじりモーメントとねじり角との関係を求めるこ
とができる。

【００５３】尚、上記位置制御と力制御を切り換えて構
成できるようにしておけば、必要に応じての方法でも
の方法でも測定を行なうことが可能となる。

【００５４】図１２及び図１３に示した構成をブロック
図で表現すると、図１４のようになる。本発明は図１４
の構成に限定されるものではなく、例えば、図１５のよ
うにモータ８０と減速機８５を別体として、最終出力部
に減速機８５を持ってきてもよい。この場合は、位置及
び力の分解能をあげることができる。また、図１６に示
すように第１のエンコーダ８３をモータ８０の後部に配
置してもよい。市販のモータでは、エンコーダをモータ
の後部に配置することを前提として設計されている場合
が多いので、図１６の配置構造とすることにより設計が
容易になる。

【００５５】また、本発明においては、減速機は必ずし
も必要ではなく、図１７のように、減速機を用いない構
成でもよい。この場合は、大きい曲げモーメントを得る
ためには大型のモータを必要とするため、あまり大きい
曲げモーメントをかけることはできないが、小さい曲げ
モーメントを必要とするときには適している。また、本
実施例では、ばねとしてトーション棒８２を用いた場合
について説明したが、ばねとしては、車輪型等の他の形
式のバネを用いてもよい。また、ばねの捩じれ角は２個
のエンコーダ８３，８４を用いた場合について説明した
が、捩じれ角はひずみゲージ等の他の手段を用いてもよ
い。このような場合は、ばねとひずみゲージにより力検
出器が構成されるので、位置検出器としてはエンコーダ
８６を１個使用すればよい。このような構成の例を図１
８に示す。

【００５６】なお、図１４のようにエンコーダを２個使
用する場合は、センサ信号をすべてディジタル量で測定
することになるので、ノイズに強いというメリットがあ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば種
々の形状の被測定物の捩じり特性を自動的に容易に測定
できる。そしてこの結果を設計にフィードバックするこ
とにより成形品の信頼性を上げることができる。特に、
軽量化が進んでいるパーソナル機器の成形品の機械的特
性の評価を行う上で有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である捩じり変形測定装置
の要部構成図である。

【図２】図１に示す装置に設けられる補助装置を拡大し
て示す図であり、（Ａ）は平面図を（Ｂ）は側面図であ
る。

【図３】図１に示す装置のチャック部を拡大して示す図
である。

【図４】第１実施例に係る捩じり変形測定装置の変形例
を示す要部構成図である。

【図５】本発明の第２実施例である捩じり変形測定装置
の要部構成図である。

【図６】図５に示す装置に設けられる補助装置を拡大し
て示す図であり、（Ａ）は平面図を（Ｂ）は側面図であ
る。

【図７】図５に示す装置の歯車とラック歯車の噛合部分
を拡大して示す図である。

【図８】本発明の第３実施例である捩じり変形測定装置
の要部構成図である。

【図９】図８に示す装置に設けられる補助装置を拡大し
て示す図であり、（Ａ）は平面図を（Ｂ）は側面図を示
す図である。

【図１０】本発明の第３実施例における捩じり変形測定
の原理を説明するための図である。

【図１１】第３実施例に係る捩じり変形測定装置の変形
例を示す要部構成図である。

【図１２】本発明の第４実施例である捩じり変形測定装
置の平面図である。

【図１３】本発明の第４実施例である捩じり変形測定装
置の側面図である。

【図１４】本発明の第４実施例である捩じり変形測定装
置の構成を示すブロック図である。

【図１５】第４実施例に係る捩じり変形測定装置の変形
例を示すブロック図である。

【図１６】第４実施例に係る捩じり変形測定装置の変形
例を示すブロック図である。

【図１７】第４実施例に係る捩じり変形測定装置の変形
例を示すブロック図である。

【図１８】第４実施例に係る捩じり変形測定装置の変形
例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１押付けロボット２力センサ３押付けロッド４被測定物５補助装置１１〜１８チャック３３シャフト３７回転中心４１固定部４２ネジ部４３軸受４４つまみ４５シャフト４６チャック板５０押付けロボット５１第２のロボット５２プローブ５３被測定物６０補助装置６１ラック歯車６２歯車７０補助装置７１，７５，７６スチールベルト７２，７３，７４ベルト車７７板８０モータ８１取り付けホルダ８２トーション棒８３第１のエンコーダ８４第２のエンコーダ８５減速機８６エンコーダ

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】被測定物（４）の捩じりを測定する捩じ
り変成測定装置であって、被測定物（４）の一端を固定
する固定手段（１１〜１４）と、被測定物（４）の他端
を回転可能に保持する保持手段（１５〜１８）と、被測
定物（４）に変形を与える力を検出する力検出手段
（２）を有する移動手段（１）と、該移動手段（１）を
用いて該保持手段（１５〜１８）に所定の力を与え、こ
のとき該保持手段（１５〜１８）に生じる変位を測定す
る変位測定手段と、を具備することを特徴とする捩じり
変形測定装置。【請求項２】被測定物（４）の捩じりを測定する捩じ
り変形測定装置であって、被測定物（４）の一端を固定
する固定手段（１１〜１４）と、被測定物（４）の他端
を回転可能に保持する保持手段（１５〜１８）と、被測
定物（４）に変形を与える力を検出する力検出手段
（２）を有する移動手段（１）とを備え、該移動手段
（１）を用いて該保持手段（１５〜１８）に所定の変位
を与え、このとき該保持手段（１５〜１８）に作用する
力を力検出手段（２）で測定するようにしたことを特徴
とする捩じり変形測定装置。【請求項３】該変位測定手段は、該移動手段（１）を
駆動するために移動手段（１）に内蔵されている位置検
出器である請求項１に記載の捩じり変形測定装置。【請求項４】該移動手段を、直線移動可能な移動機構
（１）と、該移動機構（１）の直線運動と該保持手段
（１５〜１８）の回転運動との間に線形関係が成立する
ように、該移動機構（１）の直線運動を該保持手段（１
５〜１８）の回転運動に変換する運動変換機構（６１，
６２）と、により構成したことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の捩じり変形測定装置。【請求項５】該運動変換機構を、該保持手段（１５〜
１８）と一体的に回転する歯車（６２）と、該移動機構
（１）に取付けられ、該歯車（６２）と噛合するラック
（６１）と、により構成したことを特徴とする請求項４
記載の捩じり変形測定装置。【請求項６】該運動変換機構を、該保持手段（１５〜
１８）と一体的に回転する円板部（７２）と、該移動機
構（１）に一端が取り付けられ、該円板部（７２）に巻
架されるスチールベルト（７１）と、により構成したこ
とを特徴とする請求項４記載の捩じり変形測定装置。【請求項７】該移動手段を、回転駆動を行なう回転機
構（８０）と、該回転機構（８０）と該保持手段（１５
〜１８）との間に配設され、該回転機構（８０）の発生
するトルクを該保持手段（１５〜１８）に伝達すると共
に、該トルクの大きさに対応したねじれ角を生じるばね
（８２）とにより構成し、該ばね（８２）の変形量を検
出することにより、該被測定物（４）にかかる捩じりモ
ーメントを測定する構成としたことを特徴とする請求項
１または２の捩じり変形測定装置。