JP2011196923A - 軸ロック機構、トルク検量機構 - Google Patents

Abstract

【課題】軸の回転を適切に規制することができるとともに、検量アームの水平レベリングも簡便に行うことが可能な軸ロック機構を提供する。
【解決手段】軸トルクを検出可能なトルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の一端側に接続されたダイナモメータＤの回転軸Ｄ１をロックし得るものであり、トルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の他端側に間接的に取り付けられる検量アームＡとともにトルク検量機構Ｘを構成する軸ロック機構１を、回転軸Ｄ１の異形状部Ｄ２に接触し得る当接部２１ａを有する軸ロック部２と、検量アームＡに錘Ｗを懸吊させて異形状部Ｄ２に当接部２１ａを接触させた接触状態を維持しながら軸ロック部２を回転させて軸Ｄ１の回転角度及び検量アームＡの姿勢を調整可能な調整部３とを用いて構成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、トルク計のトルク伝達軸を回転不能にロックする軸ロック機構、及び軸ロック機構を備えたトルク検量機構に関するものである。

従来より、軸トルクを検出可能なトルク計の精度誤差を定期的に検量するためのトルク検量装置として、トルク計のトルク伝達軸の一端側をロックした状態で、トルク伝達軸の他端側に検量アームを取り付け、この検量アームに錘を吊して検量を行うようにしたものが知られている。

このようなトルク検量装置に適用される軸ロック機構として、特許文献１には、トルク計を取付台上に載置して固定し、トルク伝達軸の一端側（具体的にはトルク伝達軸の一端側に設けたカップリング）における外周面の一部に左右一対の切削面を形成しておき、軸の上方から挿入した上下を逆にしたＵ字状をなす軸ロック本体の内側面を切削面に隙間無く密に接触させることによってトルク伝達軸の回転を規制する構成が開示されている。

特許３８４３８０２号公報

ところで、トルク検量装置は、トルク伝達軸の他端側に取り付けた検量アームに錘を吊して検量を行う関係上、検量時には検量アームを水平に設定しなければ正確な検量を行うことができない。しかしながら、特許文献１に開示されている態様では、内側面を切削面に隙間無く密に接触させた逆Ｕ字状の軸ロック本体を取付台にボルトで固定するため、検量アームの水平調整（水平レベリング）が必要な場合には、軸に対する検量アームの取付角度自体を調整しなければならない。その際、作業者は、長尺で比較的重量物である検量アームを手で持ちながらその姿勢を調整し、水平姿勢となった位置で検量アームを軸に固定するという煩雑な作業を強いられていた。なお、軸に対する検量アームの取付角度自体を調整する方法として、検量アームに同一円周上に形成した多数の長孔に挿入したボルトの締結状態を一旦緩めて、検量アームに付帯させた水準器を観察しながら検量アームの姿勢を調整し、検量アームが水平となった位置で各ボルトを再度締め付けて固定する方法も考えられるが、この方法では多数のボルトを操作したり、長孔とボルトとの関係を調整したりする必要があって作業が煩雑となる。

本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、軸の回転を適切に規制することができるとともに、検量アームの水平レベリングも簡便に行うことが可能な軸ロック機構を提供することにある。

すなわち本発明は、軸トルクを検出可能なトルク計のトルク伝達軸の一端側に取り付けられこのトルク伝達軸の連続回転動作を規制し得るものであり、トルク伝達軸の他端側に取り付けられる検量アームとともにトルク検量機構を構成する軸ロック機構に関するものである。

ここで、本発明の軸ロック機構は、トルク計のトルク伝達軸の一端側を直接ロックするもの、またはトルク計のトルク伝達軸の一端側を間接的にロックするもの、これら何れのタイプであってもよい。なお、「トルク伝達軸を間接的にロックする」とは、「トルク伝達軸と一体回転可能に接続された軸またはトルク伝達軸と一体回転可能な部分（フランジ部等）や部材（カップリング等）をロックする」という意味である。同様に、検量アームは、トルク伝達軸の他端側に直接取り付けられるもの、またはトルク伝達軸の他端側に間接的に取り付けられるもの、これら何れであってもよく、「トルク伝達軸に間接的に取り付けられる検量アーム」とは、トルク伝達軸と一体回転可能に接続された軸またはトルク伝達軸と一体回転可能な部分（フランジ部等）や部材（カップリング等）に取り付けられる検量アーム」を意味する。

そして、本発明の軸ロック機構は、トルク伝達軸の外周面に形成された異形状部に接触し得る当接部を有する軸ロック部と、検量アームに所定重量の荷重を掛けて異形状部に当接部を接触させた接触状態を維持しながら軸ロック部を移動させてトルク伝達軸の回転角度及び検量アームの姿勢を調整可能な調整部とを備えていることを特徴としている。

ここで、「異形状部」としては、軸の外周面に形成した平坦部や部分楕円弧部、あるいは凹凸部が挙げられる。軸ロック部の当接部の形状は異形状部の形状に応じて適宜設定すればよい。また、軸ロック部の「移動」は、「回転移動」、「平行移動」の何れであってもよく、或いは「回転移動と平行移動とを組み合わせた移動」であっても構わない。

このような軸ロック機構であれば、軸ロック部でトルク伝達軸の一端側を連続回転不能にロックした状態を維持しながら調整部により軸ロック部を移動させることによって、トルク伝達軸の回転角度を調整し、このトルク伝達軸の他端側に取り付けた検量アームの姿勢を調整できるため、作業者は長尺で比較的重量物である検量アームを手で持ちながらその姿勢を調整し、水平姿勢となった位置で検量アームを軸に固定するという煩雑な作業を強いられることがない。

また、本発明の軸ロック機構において、調整部を、トルク伝達軸に対して相対移動不能な支持部に螺合進退動作可能に支持され且つ先端部で軸ロック部の一部を押圧可能な螺合進退部材を用いて構成し、支持部に対する螺合進退部材の螺合深さに応じて軸ロック部を移動させるようにすれば、簡単な構造で調整部を実現することができ、低コスト化を図ることができる。

さらに、本発明の軸ロック機構は、軸ロック部に一体または一体的に設けられ、且つ軸の異形状部と当接部との接触部分よりも軸の中心から遠ざかる方向に突出した突出部を有し、この突出部を螺合進退部材の先端部で押圧することによって軸ロック部を移動させるように構成することができる。このような構成であれば、軸の異形状部と当接部との接触部分よりも軸の中心から遠い位置で軸ロック部の一部である突出部を螺合進退部材の先端部で押圧することになるため、「梃子の原理」により、比較的小さい力で突出部を含む軸ロック部全体を移動させることができ、検量アームの水平レベリング処理をスムーズに行うことができ、作業効率の向上に資する。特に、この場合、螺合進退部材として、小型のネジを適用することが可能になる。

軸ロック部の好適な実施態様としては、当接部を異形状部に接触させた接触状態において軸を挟み得る箇所に位置付けられる一対の開口先端部に連続する領域に当接部を形成した軸ロック部本体と、接触状態において開口先端部間の距離が拡開することを防止する変形防止部とを備えたものが挙げられる。このような軸ロック部であれば、軸の連続回転を規制した状態で軸からの負荷（トルク）を受けた場合に軸ロック部本体が開口先端部同士を拡開する方向に変形し得る可能性が生じ得るが、変形防止部によりこのような事態を回避することができ、軸ロック部による軸の良好なロック状態を維持することができる。さらに、この変形防止部に軸中心から離間する方向（ラジアル方向）に突出する突出部を設ければ、調整部の螺合進退部の先端部で軸ロック部を押圧する位置を、当接部と異形状部との接触箇所よりも軸中心から遠い位置に設計上の無理なく容易に設定することができ、好適である。

また、本発明のトルク検量機構は、軸トルクを検出可能なトルク計のトルク伝達軸の一端側に取り付けられる上述した軸ロック機構と、トルク計のトルク伝達軸の他端側に取り付けられる検量アームとを備えていることを特徴としている。

このようなものであれば、上述した軸ロック機構に基づく種々の作用効果を発揮し、検量アームの姿勢調整を簡単且つ適切に行うことができるトルク検量機構となる。

本発明によれば、軸ロック部によって軸の連続回転を規制した状態でこの軸ロック部自体を移動させるという斬新な技術的思想を採用することによって、この軸ロック部にロックされた軸の回転角度を調整して検量アームの姿勢をも調整できるように構成しているため、軸の連続回転を適切に規制しつつ、検量アームの水平レベリング処理も簡便に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る軸ロック機構を備えた軸トルク検量機構の全体構成模式図。 同実施形態で適用するダイナモ装置の全体構成模式図。 同実施形態で適用する検量アームの全体図。 同実施形態に係る軸ロック機構の全体概略図。 ロック状態にある同実施形態に係る軸ロック機構を軸方向に沿って見た図。 アンロック状態にある同実施形態に係る軸ロック機構の図５対応図。 図５におけるａ方向矢視図。

本発明の一実施形態に係る軸ロック機構１は、図１に示すように、軸トルクを検出可能なトルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の一端側に取り付けるものであり、トルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の他端側に取り付けられる検量アームＡとともにトルク検量機構Ｘを構成する。

このトルク検量機構Ｘを用いることによって、例えば電動機の発生トルク等の出力特性、または発電機の発電特性を測定可能な図２に示す動力伝達系の試験装置Ｙ（ダイナモ装置）に適用されるトルク計Ｔの検量（校正）を行うことができる。

図２に示す動力伝達系の試験装置Ｙは、ダイナモメータＤと、このダイナモメータＤと所定間隔をおいて対向配置した供試体である電動機Ｍと、ダイナモメータＤと電動機Ｍとの間に配置したトルク計Ｔとを備えたものである。本実施形態では、トルク計Ｔと電動機Ｍとの間に中間軸受けユニットＵを配置し、ダイナモメータＤ、電動機Ｍ及び中間軸受けユニットＵを共通のベースＢ上に固定している。また、本実施形態の動力伝達系の試験装置Ｙは、共通の供試体ブラケットＫに複数種の供試体（例えば電動機や発動機）から選択した１つの供試体（図示例では電動機Ｍ）を取り付けることができるように設定している。トルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の一端側はカップリングＣａを介してダイナモメータＤの回転軸Ｄ１に連結され、トルク伝達軸Ｔ１の他端側は中間軸Ｕ１の一端側に設けたフランジ部Ｆに連結されている。また、電動機Ｍの回転軸Ｍ１は、中間軸Ｕ１の他端側に設けたフランジ部ＦにカップリングＣｂを介して連結されている。以上のような構成により、ダイナモメータＤの回転軸Ｄ１と電動機Ｍの回転軸Ｍ１とは、トルク計Ｔ、中間軸受けユニットＵ、カップリングＣａ、Ｃｂを介して同心軸状に連結され、一体回転可能なものとなっている。

ここで、トルク計Ｔは、例えばトルク伝達軸Ｔ１の回転による捩れによって歪みが発生する起歪部（図示省略）が内部に有し、この起歪部に付帯させた歪ゲージの歪みを電気量に変換して、伝達トルクを測定するものである。図１及び図２には、両端部にフランジ部を設けたフランジ型トルク計Ｔを示しているが、他のタイプのトルク計Ｔを適用することもできる。そして、供試体が電動機Ｍである場合には、ダイナモメータＤは「疑似負荷」となり、トルク計Ｔによって供試体である電動機Ｍの回転数に対する伝達トルク等の特性を測定する。なお、供試体が発電機である場合には、ダイナモメータＤは「疑似電動機」となり、供試体である発電機を回転させて発電特性を測定する。

このような動力伝達系の試験装置Ｙに用いられるトルク計Ｔは精度確認を行うために定期的な検量（校正）作業が必要である。このような検量処理をトルク検量機構Ｘによって行うことができる。

本実施形態に係るトルク検量機構Ｘは、トルク伝達軸Ｔ１の一端側を連続回転不能に固定する軸ロック機構１と、トルク伝達軸Ｔ１の他端側に取り付けた検量アームＡとを備え、検量アームＡに錘Ｗを吊して検量を行うものである。

検量アームＡは、図１に示すように、動力伝達系の試験装置Ｙのうち、例えば電動機Ｍの回転軸Ｍ１との連結状態を解除した中間軸Ｕ１の他端側に設けたフランジ部Ｆに装着可能なものである。中間軸Ｕ１の一端側はフランジ部Ｆを介してトルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の他端側に連結されていることから、検量アームＡは、中間軸Ｕ１を介してトルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の他端側に間接的に取り付けたものであると捉えることができる。この検量アームＡは、図３に示すように、トルク伝達軸Ｔ１の長手方向（延伸方向）と直交する方向に延びる長尺なものであり、幅方向中央部分に、トルク伝達軸Ｔ１の他端側に例えばボルト等の締結部材Ａ１によって固定可能な固定部を有し、長手方向両端部に錘Ｗを懸吊可能な懸吊部Ａ２を設けたものである。本実施形態では、懸吊部Ａ２として錘Ｗを吊り下げるための吊下棒（紐状のものでもよい）を適用している。

本実施形態の軸ロック機構１は、カップリングＣａを介してトルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の一端側に連結しているダイナモメータＤの回転軸Ｄ１を固定するものである。したがって、この軸ロック機構１は、トルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の一端側を間接的に固定するものであると捉えることができる。

そして、図４等に示すように、ダイナモメータＤの回転軸Ｄ１のうち軸ロック機構１によって直接ロックされ得る部分の外周面には異形状部Ｄ２が形成されている。本実施形態では、異形状部Ｄ２として、ダイナモメータＤの回転軸Ｄ１における外周面のうち対向する領域（図４では上下領域）に二面幅をもつように形成した相互に平行な平坦部を採用している。なお、以下の説明において、回転軸Ｄ１の外周面のうち平坦部ではない部分を円弧部Ｄ３と称する場合がある。

軸ロック機構１は、図４に示すように、回転軸Ｄ１の異形状部Ｄ２に接触し得る当接部２１ａを有する軸ロック部２と、検量アームＡに所定重量の錘Ｗを懸吊させて異形状部Ｄ２に当接部２１ａを接触させた接触状態を維持しながら軸ロック部２を移動させてダイナモメータＤの回転軸Ｄ１の回転角度（トルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１の回転角度）及び検量アームＡの姿勢を調整可能な調整部３と、ダイナモメータＤに直接固定されるベース部４とを備えている。

軸ロック部２は、当接部２１ａを有し、且つ回転軸Ｄ１の回転を規制するロック位置（Ｌ）（図５参照）と、回転軸Ｄ１の回転を許容するアンロック位置（Ｕ）（図６参照）との間でスライド移動可能な軸ロック部本体２１と、少なくともロック位置（Ｌ）にある軸ロック部本体２１が回転軸Ｄ１からの負荷（回転軸Ｄ１のトルク）によって変形することを防止する変形防止部２２とを備えたものである。

軸ロック部本体２１は、回転軸Ｄ１の外周面に形成した異形状部Ｄ２の二面幅よりも若干広く離間させた一対の当接部２１ａと、これら当接部２１ａの一端部同士を接続する接続部２１ｂとを有する概略コ字形状のものである。この軸ロック部本体２１は、一対の開口先端部２１ｃを当接部２１ａに連続する領域に設定している（図５等参照）。本実施形態では、当接部２１ａ同士の内法を、回転軸Ｄ１の異形状部Ｄ２間の寸法よりも若干大きく（例えば数ｍｍ）設定し、当接部２１ａと異形状部Ｄ２とが相互に平行な関係にある場合には、当接部２１ａと異形状部Ｄ２との間に僅かな隙間が形成されるようにしている。したがって、軸ロック部本体２１をロック位置（Ｌ）に位置付けた場合であっても、回転軸Ｄ１は隙間分だけ回動可能な状態にある。そして、本実施形態の軸ロック機構１は、当接部２１ａと異形状部Ｄ２との相対関係が平行ではなくなった時点、例えば回転軸Ｄ１が所定角度（例えば±数度）回転した時点で、各異形状部Ｄ２（具体的には異形状部Ｄ２と円弧部Ｄ３との境界部分近傍領域）がそれぞれ当接部２１ａに同時に接触して、軸ロック部本体２１により回転軸Ｄ１の連続回転動作を完全に規制できる状態となる（図示省略）。また、軸ロック部本体２１には、当該軸ロック部本体２１をロック位置（Ｌ）とアンロック位置（Ｕ）との間で移動させるための取手２１ｄを設けている。本実施形態では軸ロック部本体２１のうち接続部２１ｂに取手２１ｄを設けている。

変形防止部２２は、軸ロック部本体２１を内部に保持可能なフレーム状の変形防止部本体２２ａを主体としてなり、当該変形防止部本体２２ａ内における軸ロック部本体２１のロック位置（Ｌ）とアンロック位置（Ｕ）との移動を許容するものである。本実施形態では、概略コ字形状をなす軸ロック部本体２１を適用しているため、変形防止部本体２２ａを概略矩形状に設定している。この変形防止部本体２２ａには、軸ロック部本体２１のロック位置（Ｌ）とアンロック位置（Ｕ）との移動をガイドするガイド部２２ｂを設けている（図４参照、なお図３ではガイド部２２ｂを省略している）。本実施形態では、変形防止部本体２２ａのうちトルク計Ｔと対向する面にガイド部２２ｂを設け、このガイド部２２ｂによって軸ロック部本体２１が変形防止部２２内から不意に脱落することも防止している。また、この変形防止部本体２２ａには、アンロック位置（Ｕ）からロック位置（Ｌ）に移動させた軸ロック部本体２１がそれ以上同一方向へ移動することを防止するストッパ２２ｃを設けている（図５参照、なお図４では省略している）。なお、ロック位置（Ｌ）からアンロック位置（Ｕ）に移動させた軸ロック部本体２１は変形防止部本体２２ａ自体に接触することによりそれ以上同一方向への移動が規制される。また、変形防止部本体２２ａの内側面には、回転軸Ｄ１との干渉を回避する凹み部２２ｄを形成している。

さらに、本実施形態では、軸ロック機構１をダイナモメータＤの一端側に取り付けた状態（軸ロック機構取付状態）において変形防止部本体２２ａにより囲まれる領域（変形防止部本体２２ａの内部空間）内に配置されるダイナモメータＤの回転軸Ｄ１が、変形防止部本体２２ａの内部空間の中央よりも所定方向（図４や図５では左方向）側に寄った位置に配置されるように設定している。そして、変形防止部２２は、変形防止部本体２２ａのうち、軸ロック機構取付状態においてダイナモメータＤの回転軸Ｄ１から相対的に離間している部分に、さらにダイナモメータＤの回転軸Ｄ１から離間する方向（図４では右方向）に突出させた突出部２２ｅを一体または一体的に設けている。変形防止部２２は、軸ロック部本体２１を保持した状態で例えば±数度程度の角度範囲内で回転し得るように設定されている。本実施形態では、突出部２２ｅと変形防止部本体２２ａにそれぞれ変形防止部２２の回動を許容する長孔２２ｆを形成し、これら各長孔２２ｆに個別に挿入した締結部材２３を後述するベース部４の一部に形成したネジ孔４１（図７参照）に螺合している。

ベース部４は、軸ロック部本体２１及び変形防止部２２をダイナモメータＤ側からバックアップ可能な平板プレート状をなし、軸ロック機構取付状態おいてダイナモメータＤの回転軸Ｄ１との干渉を回避する開口部４２を有するものである。このベース部４は、例えばノックピン等の固定部材４３やボルト等の締結部材４４によりダイナモメータＤに固定される（図７参照）。本実施形態では、軸ロック部本体２１、変形防止部２２及びベース部４をそれぞれ１つのプレート状またはブロック状に形成しており、これら各部を形状および機能面に基づけば、「ロックプレート（ロックブロック）」、「回転プレート（回転ブロック）」、「固定プレート（固定ブロック）」と称することもできる。

調整部３は、先端部が軸ロック部２の一部を押圧する押圧位置と軸ロック部２から離間した非押圧位置との間で螺合進退動作可能な螺合進退部材３１と、螺合進退部材３１を進退動作可能に支持する支持部３２とを備えたものである。本実施形態では、螺合進退部材３１としてネジ（以下、「角度調整用ネジ３１」と称する）を適用し、角度調整用ネジ３１の先端部で軸ロック部２のうち突出部２２ｅを押圧可能に構成している。具体的には、変形防止部２２の突出部２２ｅを上下方向から挟み得る位置にそれぞれ支持部３２を配置し、各支持部３２に螺合進退可能に支持される角度調整用ネジ３１の先端部で突出部２２ｅの上向き面、下向き面を押圧可能に構成している。各支持部３２は、角度調整用ネジ３１が螺合可能な螺合対象部３２ａを有する。螺合対象部３２ａとしては、支持部３２に厚み方向（高さ方向）に貫通させて形成したネジ挿通孔３２ｂにネジ孔を連通するように配置したナット（図４参照）や、支持部３２の厚み方向（高さ方向）に貫通させて形成したネジ孔が挙げられる。

そして、本実施形態に係る軸ロック機構１は、各角度調整用ネジ３１の螺合深さに応じて突出部２２ｅへの押圧力を調整することにより、変形防止部２２と、この変形防止部２２に保持されている軸ロック部本体２１とを回転させて、すなわち軸ロック部２全体を回転させて、ロック対象軸であるダイナモメータＤの回転軸Ｄ１の回転角度を調整することができる。本実施形態では、突出部２２ｅを挟み得る位置に配した一対の支持部３２の一端部（ダイナモメータＤ側の端部）を接続部３３で接続し、これら支持部３２及び接続部３３をブロック状に一体形成し、接続部３３をベース部４に適宜の締結部材３４により固定している。また、本実施形態では、突出部２２ｅの背面（ダイナモメータＤ側の面）側に接続部３３を配置し、この接続部３３をベース部４に設けた嵌合凹部４５に嵌め込んだ状態で固定することによって良好な固定状態を維持するとともに、支持部３２の変形を防止している。

このような軸ロック機構１は、図２に示すように、動力伝達系の試験装置Ｙを通常使用する場合にも装着しておくことが可能である。すなわち、軸ロック機構１をダイナモメータＤの回転軸Ｄ１付近に装着した状態において、軸ロック部２をアンロック位置（Ｕ）に設定すれば、ダイナモメータＤの回転軸Ｄ１は連続回転可能な状態になり、電動機Ｍの回転数に応じて中間軸Ｕ１及びトルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１と共に回転する。そして、トルク計Ｔによって電動機Ｍの回転数に対する伝達トルク等の特性を測定することができる。

一方、トルク計Ｔの軸トルクの検量を行う際には、中間軸Ｕ１と電動機Ｍとの連結状態（具体的にはカップリングＣｂを介した電動機Ｍの回転軸Ｄ１と中間軸Ｕ１の他端側との連結状態）を解除し、軸ロック部本体２１をアンロック位置（Ｕ）からロック位置（Ｌ）に移動させる。この際、作業者は、軸ロック部２に設けた取手２１ｄを摘んで（摘まずに指先で押すだけでもよい）軸ロック部本体２１をダイナモメータＤの回転軸Ｄ１側に近付ける操作力を付与すればよい。この操作力に伴って軸ロック部本体２１はガイド部２２ｂにガイドされながらアンロック位置（Ｕ）からロック位置（Ｌ）にスムーズに移動する。アンロック位置（Ｕ）からロック位置（Ｌ）に移動した軸ロック部本体２１はストッパ２２ｃに当接し、それ以上同一方向へのスライド移動が規制される。

ロック位置（Ｌ）に移動した軸ロック部本体２１の当接部２１ａとダイナモメータＤの回転軸Ｄ１に形成した異形状部Ｄ２との関係が平行な状態にある場合、上述したように、当接部２１ａと異形状部Ｄ２との間には数ｍｍ程度の隙間が形成される。そして、中間軸Ｕ１の他端側に検量アームＡを固定すると、トルク計Ｔを介してダイナモメータＤの回転軸Ｄ１と一体回転可能に接続されている中間軸Ｕ１は、当接部２１ａと異形状部Ｄ２と隙間分だけ回転し、その結果、検量アームＡも中間軸Ｕ１の回転角度に応じて傾き得る。本実施形態の軸ロック機構１は、回転軸Ｄ１が回転して各異形状部Ｄ２（具体的には異形状部Ｄ２と円弧部Ｄ３との境界部分であり対角する一対の角部近傍領域）が当接部２１ａに圧接した時点で回転軸Ｄ１のそれ以上同一方向への回転動作を規制可能なロック状態になる。

トルク検量機構Ｘは、検量アームＡに錘Ｗを吊して検量を行うため、検量アームＡを水平姿勢に調整する必要がある。

そこで、本実施形態のトルク検量機構Ｘは、軸ロック機構１のうち回転軸Ｄ１を回転不能にロックした状態にある軸ロック部２を調整部３により所定の角度範囲内で回転させてダイナモメータＤの回転軸Ｄ１の回転角度及び検量アームＡの姿勢を水平に調整できるように構成している。具体的には、作業者が軸ロック機構１における各角度調整用ネジ３１の螺合深さを調整する作業を行うのみでダイナモメータＤの回転軸Ｄ１の回転角度及び検量アームＡの姿勢を水平に調整できる。詳述すると、作業者が、支持部３２の螺合対象部３２ａに螺合した状態で支持されている角度調整用ネジ３１のうち少なくとも何れか一方の角度調整用ネジ３１に対してさらにねじ込む操作力を付与すると、支持部３２を通過した角度調整用ネジ３１の先端部が変形防止部２２の突出部２２ｅに当たり、さらに角度調整用ネジ３１をねじ込む操作力を付与し続けると、角度調整用ネジ３１の先端部で突出部２２ｅを押圧することができる。この押圧力により突出部２２ｅ及びこの突出部２２ｅと一体または一体的に形成された変形防止部本体２２ａは長孔２２ｆに沿って移動する。本実施形態では、突出部２２ｅ及び変形防止部本体２２ａ、つまり変形防止部２２がダイナモメータＤの回転軸Ｄ１回りに数度回転移動するように構成している。この変形防止部２２の回転移動に伴って、変形防止部本体２２ａ内に保持されている軸ロック部本体２１も変形防止部２２の回転角度分だけ同一方向に回転する。

このようにして、ダイナモメータＤの回転軸Ｄ１に形成した異形状部Ｄ２が軸ロック部本体２１の当接部２１ａに接触した接触状態にある軸ロック部２全体を検量アームＡが水平となるまで回転移動させると、ダイナモメータＤの回転軸Ｄ１自体も同一方向へ回転する。その結果、この回転軸Ｄ１と一体回転するトルク計Ｔのトルク伝達軸Ｔ１および中間軸Ｕ１も回転軸Ｄ１と同一方向へ回転し、中間軸Ｕ１の他端側に固定した検量アームＡも回転して姿勢変更する。したがって、作業者は、角度調整用ネジ３１の螺合深さを適宜調節するだけで検量アームＡの水平調整（水平レベリング）を行うことができ、水平姿勢にある検量アームＡに錘Ｗを吊して所定の検量作業を適切に行うことができる。

しかも、本実施形態では、変形防止部２２に変形防止部２２よりも回転軸Ｄ１の軸中心からラジアル方向に離間するように突出させた突出部２２ｅを設け、この突出部２２ｅを角度調整用ネジ３１で押圧して変形防止部２２、軸ロック部本体２１、および回転軸Ｄ１を回転移動させるように構成しているため、角度調整用ネジ３１が突出部２２ｅに当たる部分と、軸ロック部２の当接部２１ａが回転軸Ｄ１の異形状部Ｄ２に接触する部分との距離を十分に長く確保することができ、てこの原理により、螺合進退部材として比較的小さい角度調整用ネジ３１を用いて軽い操作力で、変形防止部２２、軸ロック部本体２１、回転軸Ｄ１の回転移動、ひいては検量アームＡの姿勢変更を行うことができる。さらに、回転軸Ｄ１からのトルクを受ける方向と同一方向に変形防止部２２及び軸ロック部本体２１を回転させる場合には、より軽い操作力で検量アームＡの姿勢調整処理を行うことができる。

特に、本実施形態に係る軸ロック機構１は、フレーム状の変形防止部２２内に軸ロック部本体２１を保持させているため、回転軸Ｄ１からのトルクによって軸ロック部本体２１が不意に変形することを防止して良好なロック状態を維持することができるとともに、この変形防止部２２に突出部２２ｅを設けているため、角度調整用ネジ３１が突出部２２ｅに当たる位置を軸ロック部２の当接部２１ａが回転軸Ｄ１の異形状部Ｄ２に接触する位置よりも回転軸Ｄ１の軸中心からより遠い位置に効率良く設定することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、異形状部として、軸の外周面に形成した平坦部（直線状のフラット面）を例示したが、平坦部に代えて、又はそれに加えて、部分楕円弧部を適用することもできる。そして、軸ロック部の当接部の形状や数は、異形状部の形状の数に応じて適宜設定すればよい。また、軸の外周面に異形状部として一対の平坦部を形成する場合、これら一対の平坦部を相互に平行とはならない関係、例えばハ字状ないし略ハ字状に設定してもよく、この場合、一対の当接部を平坦部同士の形状に合わせてハ字状ないし略ハ字状に形成すればよい。

また、上述した実施形態では、調整部によって軸ロック部を回転移動させる態様を例示したが、軸ロック部の平行移動（軸の長手方向（延伸方向）とは異なる方向への平行移動であればよく、上下方向、斜め方向、あるいは左右方向の何れの方向への平行移動であってもよい）により軸を回転させることができ、検量アームの姿勢調整処理を適切に行うことができる。

また、軸ロック部として、上述した実施形態における軸ロック部本体に相当する部材を主体として構成したもの、つまり変形防止部を備えていないものを適用してもよい。この場合、軸ロック部本体の一部に突出部を形成し、この突出部を螺合進退部材の先端部で押圧するようにすれば好適である。

また、調整部の螺合進退部材として、ネジに代えてボルトを適用することもできる。特に、螺合進退部材として、ロック部の一部に接触して押圧し得る先端部を球状に形成したものを適用した場合には、螺合進退部材とロック部とを点接触させることができ、安定した接触状態を維持し、検量アームの姿勢調整をよりスムーズ且つ精度良く行うことができる。

また、軸ロック部本体が、アンロック位置とロック位置との間で移動するものではなく、ロック対象軸をロックする位置にのみ取り付けられるもの、すなわちダイナモ装置として通常使用する場合には当該ダイナモ装置から取り外すものであっても構わない。

また、軸ロック機構によってトルク伝達軸に一端側に配置されるカップリングやフランジをロックする態様や、トルク伝達軸を直接ロックする態様を採用することができる。また、検量アームが、トルク計のトルク伝達軸の他端側に直接取付可能なものであってもよい。

また、軸ロック機構はトルク伝達軸の負荷側または駆動側の何れに取り付けてもよく、検量アームはトルク伝達軸のうち軸ロック機構を取り付ける側とは反対側に取り付ければよい。

さらに、上述した実施形態では、軸の異形状部と軸ロック部の当接部との間に微小隙間が形成され得る態様を例示したが、軸の異形状部と軸ロック部の当接部との間に微少隙間が形成されることなく、両者が隙間無く接触するように構成してもよい。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…軸ロック機構
２…軸ロック部
２１…軸ロック部本体
２１ａ…当接部
２２…変形防止部
２２ｅ…突出部
３…調整部
３１…螺合進退部材（角度調整用ネジ）
３２…支持部
４…ベース部
Ａ…検量アーム
Ｄ１…回転軸
Ｄ２…異形状部
Ｔ…トルク計
Ｘ…トルク検量機構

Claims (5)

1. 軸トルクを検出可能なトルク計のトルク伝達軸の一端側に取り付けられ当該軸の連続回転を規制し得るものであり、前記トルク伝達軸の他端側に取り付けられる検量アームとともにトルク検量機構を構成する軸ロック機構であって、
   前記トルク伝達軸の外周面に形成された異形状部に接触し得る当接部を有する軸ロック部と、
   前記検量アームに所定重量の荷重を掛けて前記異形状部に前記当接部を接触させた接触状態を維持しながら前記軸ロック部を移動させて前記トルク伝達軸の回転角度及び前記検量アームの姿勢を調整可能な調整部とを備えていることを特徴とする軸ロック機構。
2. 前記調整部が、前記トルク伝達軸に対して相対移動不能な支持部に螺合進退動作可能に支持され且つ先端部で前記軸ロック部の一部を押圧可能な螺合進退部材を用いてなり、当該螺合進退部材の螺合深さに応じて前記軸ロック部を移動させるものである請求項１に記載の軸ロック機構。
3. 前記軸ロック部に一体または一体的に設けられ、且つ前記軸の異形状部と前記当接部との接触部分よりも前記軸の中心から遠ざかる方向に突出した突出部を備え、この突出部を前記螺合進退部材で押圧することによって前記軸ロック部を移動させるように構成している請求項２に記載の軸ロック機構。
4. 前記軸ロック部が、
   前記接触状態において前記軸を挟み得る箇所に位置付けられる一対の開口先端部に連続する領域に前記当接部を形成した軸ロック部本体と、
   前記接触状態において前記開口先端部間の距離が拡開することを防止する変形防止部とを備え、当該変形防止部に前記突出部を設けている請求項３に記載の軸ロック機構。
5. 軸トルクを検出可能なトルク計のトルク伝達軸の一端側に取り付けられる請求項１乃至４の何れかに記載の軸ロック機構と、前記トルク伝達軸の他端側に取り付けられる検量アームとを備えていることを特徴とするトルク検量機構。

Images