JP4160320B2

JP4160320B2 - 締結装置

Info

Publication number: JP4160320B2
Application number: JP2002136209A
Authority: JP
Inventors: 洋彰小野
Original assignee: 有限会社コスモテック
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2022-05-10
Also published as: JP2003329013A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の部材と第２の部材とを締結する締結装置に係り、特に風洞装置において模型を多分力検出器に締結するものに用いて好適であり、詳しくはコレットを用いた締結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、航空機、ロケット、砲弾、船、車輌等の高速移動体及びその部品は、模型を作成して、該模型を風洞又は水槽内に設置して、該模型に作用する軸力及び回転力を測定して、その流体力学的特性を試験している。特に、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）及びその各軸廻りの回転力（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ）を測定し得る６分力検出器は、スティング天秤と呼ばれる小径の円筒状の支持部材に被嵌するように模型が締結され、小型・軽量で、かつ取付け位置精度が高く、着脱の容易な締結装置が要求されている。
【０００３】
従来、この種の締結装置として特許第２５１９３２０号が提案されている。このものは、検出器の先端をテーパ状に構成し、該検出器テーパ面と、円筒状の内径を有する模型とをコレットを用いて締結している。コレットは、スリットにより分割された内径テーパ面からなるコレット本体とフランジ部と、これらの間に配置され切欠き穴を有する薄肉部からなる弾性継手と、を備えており、上記フランジ部をネジ結合により押圧することにより、コレット本体を、模型の内径テーパ面と検出器のテーパ面との間に楔状に押込み、模型を検出器に締結している。この際、上記弾性継手により、コレット本体の径方向への平行移動を可能にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記コレットは、コレット本体と、模型内径部及び検出器テーパ面との間の摩擦力により締結している。従って、コレットは、検出器に対して回転方向に規制されていないため、コレットと検出器との間に大きな回転モーメントが作用した場合、検出器に対して模型が相対回転する虞れがあり、またコレットを締め込んで模型を検出器に締結する際、ネジ結合によるボルト又はナットの回転に伴い、コレットが連れ廻りして、検出器と模型との回転方向相対位置がズレることがある。この種の測定器にあっては、模型と検出器との座標軸の関係が重要であり、模型と検出器との回転方向相対位置がズレることは、測定結果に大きな影響を及ぼしてしまう。
【０００５】
また、コレットと検出器との相対回転を阻止するため、コレット及び検出器にキー溝を形成し、両キー溝の間にキーを差込むことも考えられるが、この場合、キーをキー溝に脱着するため、嵌合用の所定公差が必要であり、該公差により回転方向にガタを生じて、正確な測定を行うことが困難である。また、上記公差をなくしてキーをキー溝に押込むと、キーを抜き出すことが困難となって、模型の分離を不能にしてしまう虞れがある。
【０００６】
そこで、本発明は、周方向にガタのないように位置決めをして、回転方向相対位置がズレることないように締結することを可能とする締結装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（例えば図１ないし図３参照）、軸部（６）を有する第１の部材（２）と、貫通孔（１１）を有する第２の部材（３）とを、テーパ面（１３）を有するコレット（５）を軸方向に移動することにより、該コレットの分割された分割片（２２）を径方向に移動して、該分割片を上記軸部と貫通孔との間で楔着することにより締結してなる締結装置において、
前記第１の部材に凹部（９）を設け、前記コレット（５）の前記締結する際の移動方向先端部分に凸部（２１）を設け、
前記凹部と前記凸部とは、その両側面（９ａ，２１ａ）が互いに平行に形成されると共に、互いに隙間なく嵌合するように略々同じ幅（Ｂ）に形成されてなる、
ことを特徴とする締結装置にある。
【０００８】
請求項１に係る本発明は、前記凸部（２１）は、周方向に撓み得るように構成されてなる。
【０００９】
請求項１に係る本発明は、前記凸部（２１）は、薄肉構造からなると共に、該凸部を形成する凹部の底面（２４ａ）と前記側面（２１ａ）との交点部分に切欠き部（２１ｃ）を形成してなる。
【００１０】
請求項２に係る本発明は（例えば図９参照）、軸部（６_１）を有する第１の部材（２_１）と、貫通孔（１１）を有する第２の部材（３）とを、テーパ面（１３）を有するコレット（５_３）を軸方向に移動することにより、該コレットの分割された分割片（２４）を径方向に移動して、該分割片を上記軸部と貫通孔との間で楔着することにより締結してなる締結装置において、
前記コレット（５_３）の分割片（２４）は、それぞれ軸方向に延びる略々板状をなし、かつ各分割片の少なくとも内周面（１３）側が軸心（Ｏ）を中心として略々正多角形状になるように形成されてなり、
前記軸部（６_１）の軸部断面は、前記分割片（２４）の内周面（１３）と略々同じ正多角形状からなる。
【００１１】
更に、前記コレット（５）は、前記テーパ面（１３）及び前記凸部（２１）を有するコレット本体（１６）と、フランジ部（１７）と、前記コレット本体とフランジ部とを連結する可撓部（１９）と、を有し、
前記コレット本体（１６）及び可撓部（１９）に亘って軸方向にスリット（２０）を形成して、前記分割片（２２）を構成し、
前記可撓部（１９）は、薄肉構造からなると共に前記分割片に軸方向に延びる切欠き孔（２３）を形成し、これら薄肉構造、切欠き孔（２３）及び前記スリット（２０）により、前記コレット本体（１６）の各分割片（２２）が略々平行に径方向に移動すべく撓むように構成してなる。
【００１２】
例えば図１ないし図３を参照すると、前記コレット（５）は、前記テーパ面（１３）を有するコレット本体（１６）と、フランジ部（１７）と、を有し、
前記フランジ部（１７）と前記第２の部材（３）とのいずれか一方に突部（２５）を設けると共に他方に凹部（１２）を設け、これら突部及び凹部を互いに係合して周方向に位置決めしてなる。
【００１３】
例えば図４ないし図８を参照すると、前記コレット（５_１，５_２）は、前記テーパ面（１３）を有するコレット本体（１６）と、フランジ部（１７）と、を有し、
前記第２の部材（３）の貫通孔（１１）に凹部（１２）を形成し、
前記フランジ部（１７）に外径方向に膨出すると共に軸方向に所定長さを有する第１突部（２５_１，２５_２）を設け、該第１突部の一側面（３５）を周方向に傾斜するテーパ面とすると共に他側面（３６）を軸線に平行に形成し、
更に第２のフランジ部材（３７，３７_１）を備え、該第２のフランジ部材は、外径方向に膨出すると共に軸方向に所定長さを有する第２突部（４０）を有し、
該第２突部の一側面（４１）を、前記第１突部のテーパ面（３５）に整合するテーパ面とすると共に、他側面（４２）を軸線に平行に形成し、
前記第１突部（２５_１）及び第２突部（４０）を、前記両テーパ面（３５，４１）が当接するようにして、前記第２の部材（３）の凹部（１２）に受入れ、前記第２のフランジ部材（３７）を、前記コレット（５_１）のフランジ部（１７）に対して相対的に軸方向に移動することにより、前記第１突部（２５_１）及び第２突部（４０）を互いに離れるように周方向に移動して前記凹部（１２）内に圧接してなる。
【００１４】
前記第１の部材は、スティング天秤（２）であり、前記第２の部材は、流体特性を試験される模型（３）である。
【００１５】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、第１の部材と第２の部材とは、テーパ面を有するコレットにより楔着されると共に、凹部及び凸部とが嵌合して廻り止めされるので、コレットを締付け用ボルト等にて締付けて軸方向に移動する際、コレットの連れ廻りを防止することができ、かつ上記凹部及び凸部とは略々同じ幅からなり、互いに隙間なく嵌合して、周方向（回転方向）にガタのない状態で正確かつ確実に位置決めされる。
【００１７】
前記凸部は、周方向に撓み得るように構成されているので、凹部及び凸部を略々同じ幅に形成しても、常に隙間のない状態で嵌合することができ、かつ第１の部材と第２の部材との分離を容易に行うことができる。
【００１８】
前記凸部は、薄肉構造及び切欠き部により、簡単な構造にて周方向に撓み得るように構成される。
【００１９】
請求項２に係る本発明によると、第１の部材と第２の部材とは、テーパ面を有するコレットにより楔着されると共に、該コレットの分割片と第１の部材の軸部とが略々正多角形状にて嵌合して廻り止めされるので、コレットを締付け用ボルト等にて締付けて軸方向に移動する際、コレットの連れ廻りを防止することができる。そして、上記軸心を中心として配置した分割片と第１の部材の軸部断面とが略々同じ形状からなるので、互いに隙間なく嵌合して、周方向（回転方向）にガタのない状態で正確かつ確実に位置決めすることができる。
【００２０】
請求項２又は３に係る本発明によると、コレットのコレット本体は、可撓部材により略々平行に径方向に移動するので、コレット本体の略々全長を第１の部材の軸部及び第２の部材の貫通孔に圧接して、確実かつ正確に楔着することができると共に、可撓部材は、薄肉構造、切欠き孔及び各分割片を構成するスリットとによる簡単で耐久性の高い構造にて、確実かつ正確にコレット本体の各分割片を略々平行に移動し得る。
【００２１】
請求項４に係る本発明によると、コレットのフランジ部と、第２の部材とを、互いにキー様に嵌合する突部及び凹部により周方向に位置決めされるので、第２の部材は、前記コレットと第１部材との位置決めと相俟って、第１の部材に対して周方向に正確かつ確実に位置決めすることができる。
【００２２】
請求項５に係る本発明によると、第２のフランジ部材を更に備え、コレットのフランジ部に設けた第１突部と、上記第２のフランジ部材の第２突部とを、テーパ面により互いに離れるように周方向に移動して凹部内に圧接するので、コレットと第２の部材とを、周方向にガタのない状態で位置決めでき、前記凸部及び凹部の嵌合によるガタのない状態でのコレットと第１の部材との周方向の位置決めと相俟って、第２の部材を、第１の部材に対してガタのない状態で正確かつ確実に周方向に位置決めすることができる。
【００２３】
請求項６に係る本発明によると、本締結装置を、スティング天秤に模型を締結することに適用して、模型をスティング天秤に対して正確な座標関係を保持して容易にかつ正確に締結することができ、かつ該模型の正確な取付けを容易に再現性もって繰返し行うことができ、模型の流体特性の試験を正確にかつ容易に行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明を、スティング天秤に模型を締結した締結装置に適用した実施の形態に基づき説明する。締結装置１は、図１に示すように、基台に設けられたスティング天秤２に模型３がコレット５及び締付け用ボルト４により締結されている。スティング天秤２（第１の部材）は、軸方向の力Ｆｘ、左右方向の力Ｆｙ、上下方向の力Ｆｚ、及びＸ軸（軸方向）廻りの回転モーメントＭｘ、Ｙ軸（左右方向）廻りの回転モーメントＭｙ、Ｚ軸（上下方向）廻りの回転モーメントＭｚの合計６分力の計測が可能である。なお、不要な分力は、計測しないことができることは勿論である。
【００２５】
模型３（第２の部材）は、砲弾、航空機、ロケット等の高速飛翔物体であるが、図面上は省略されており、風洞内において上記スティング天秤２の風上側に設置される。上記スティング天秤２は、図２に示すように、円筒形（軸部）よりなり、その先端側（風上側）の外径面は、１／２０程度の緩勾配からなるテーパ面６が形成されている。更に、該テーパ面６と円筒部７との境部分は、段付き形状８からなると共に、該段付き部には軸方向に沿って複数（例えば４個）の凹部９が形成されている。該凹部９を形成する側面９ａは軸方向に平行に延びており、該凹部の幅はすべて所定同一間隔Ｂからなり、かつその軸方向長さもすべて同一の所定長さＬ₁からなる。なお、該凹部９部分は、テーパ面６の最大径Ｄ₁から同一径で延びており、かつ外径寸法Ｄ₁は円筒部７の径寸法Ｄ₂より小さく、その差（Ｒ₂−Ｄ₁）の１／２が凹部９の深さｄとなっている。
【００２６】
また、上記スティング天秤２の先端中央部には軸方向にネジ孔１０が形成されている。一方、模型３は、円筒状の孔（貫通孔）１１を有しており、該孔１１の内径寸法Ｄ₃は、略々全長に亘って一定からなり、かつその先端部分には直径上にキー溝様の凹部１２が形成されている。
【００２７】
そして、コレット５は、図３に示すように、内径にテーパ面１３を有すると共に外径面１５が同一径からなるコレット本体１６と、フランジ部１７と、上記コレット本体１６及びフランジ部１７とを連結する可撓部１９と、を有する。上記コレット本体１６のテーパ面１３は前記スティング天秤のテーパ面６と嵌合する寸法からなり、かつ自然状態において上記外径面１５の径寸法は前記模型の孔内径寸法Ｄ₃より小さい。更に、該コレット本体１６から前記可撓部１９に亘って、軸方向に複数（例えば４個）のスリット２０が形成されており、該スリット２０は周方向に等間隔に形成された細切込みからなり、コレット本体１６及び可撓部１９を複数（例えば４個）に分割して、各分割片２２を径方向に移動し得る。
【００２８】
更に、コレット本体１６の基端側（コレットを装着した際のスティング天秤円筒部７側）（コレットを締結する際の移動方向先端側）には軸方向に延びる複数の凸部２１が形成されている。該凸部２１は、上記スリット２０により分割された各分割片２２の中央部に位置しており、各凸部を形成する側面２１ａは軸方向に平行に延びている。また、該凸部２１の側面２１ａと該凸部を形成する凹部２４の底面２４ａの交点部分には薄形状の小さな切欠き部２１ｃがそれぞれ形成されており、かつ該凸部は、前記テーパ面１３による最小肉厚ｍと同一の比較的薄肉からなる。更に、該凸部の幅は、前記凹部９の幅Ｂと略々同一間隔からなり、即ち上記凸部２１と凹部９とは嵌合公差を同一とし、かつ機械加工により高い精度（例えば±０．００４５［ｍｍ］）で加工されている。なお、該凸部２１の先端隅部には小さな面取り２１ｄが形成されており、またその軸方向長さＬ₂は前記凹部９の長さＬ₁より短く形成されており（Ｌ₂＜Ｌ₁）、かつ上記肉厚ｍは前記凹部の深さｄより薄く構成されている（ｍ＜ｄ）。
【００２９】
一方、前記可撓部１９は、その外径が前記コレット本体１６より小さい寸法からなり、かつ薄肉にて構成されていると共に所定長さを有し、更に前記各分割片２２の中央部分に長孔からなる切欠き孔２３が形成されている。従って、該可撓部１９は、上記薄肉及び所定長さの構造、並びに各スリット２０及び切欠き孔２３が相俟って撓み得る構造からなり、コレット本体１６の各分割片２２を径方向に平行して移動し得る。
【００３０】
また、前記フランジ部１７は、軸方向に所定長さを有する略々円筒形からなり、かつ上記所定長さに亘って２個の突部２５，２５が直径方向に膨出して形成されている。これら突部２５は、前記模型の凹部１２にキー様に嵌合する寸法からなり、かつ該嵌合公差も機械加工により高い精度（例えば±０．００５５［ｍｍ］）により形成されている。更に、前記フランジ部中央には、前記スティング天秤２に形成されたネジ孔１０（従って該ネジ孔に螺合する締付け用ボルト４のネジ径）の径より大きな抜き取り用のネジ孔２６が形成されており、該ネジ孔２６は、前記締付け用ボルト４のネジ孔１０への締付けに際して該ボルトに干渉することはない。また、上記突部２５にもそれぞれ抜き取り用のネジ孔２７，２７が形成されている。
【００３１】
また、前記締付け用ボルト４は、図１に示すように、そのネジ部２９が前記天秤のネジ孔１０に螺合する寸法からなり、かつ前記フランジ部１７のネジ孔２６より大型な円環状座金３０及びローレット付きの頭部３１を有している。なお、該締付け用ボルト４は、６角頭部でもよく、またネジ孔１０にボルトを螺着して、該ボルトに螺合するナットにより締付けてもよい。
【００３２】
ついで、以上構成による締結装置の作用について説明する。まず、スティング天秤２に模型３を位置合せした状態で、天秤２のテーパ面６と模型３の円筒孔１１との間にコレット５を軸方向先端側から挿入する。この際、コレット本体１６の凸部２１が天秤２の凹部９に嵌合すると共に、フランジ部１７の突部２５が模型３の凹部１２にキー様に嵌合し、そしてコレット本体１６のテーパ面１３が天秤２のテーパ面６に摺接して、各分割片２２が外径方向に拡がる。
【００３３】
この状態で、締付け用ボルト４を天秤２のネジ孔１０に螺入して、該ボルト４の座金３０によりコレット５のフランジ部１７を軸方向に押込む。前記コレット本体の凸部２１は天秤２の凹部９に嵌合して、コレット５と天秤２との相対回転が阻止され、締付け用ボルト４の回転によりコレット５が連れ廻りすることなく、コレット５は軸方向に移動する。また、該天秤２に回転方向に位置決めされたコレット５に対して、上記フランジ部の突部２５が模型の凹部１２にキー様に嵌合することにより、模型３も回転方向に位置決めされる。
【００３４】
そして、上記凹部９と凸部２１との嵌合は、同じ幅Ｂからなり、ガタのない状態で嵌合するが、公差内にあって、凸部２１の幅が凹部９の幅より僅かに大きな組合せも存在する。この場合、まず凸部２１の先端が、隅部のテーパ面２１ｄにより凹部９内に僅かに入り込み、締付け用ボルト４等によるコレット５の軸方向移動により、凸部２１は、弧状に形成された薄肉構造で、更に根本部に湾状の小切欠き孔２１ｃが形成されていることが相俟って、僅かに周方向に撓んで、凹部９内に嵌入する。これにより、コレット５は、周方向（回転方向）にガタのない状態でスティング天秤２に位置決めされる。
【００３５】
また、上記突部２５と凹部１２とは、互いに高い精度の公差にて加工されており、模型３は、コレット５に対して正確に周方向（回転方向）に位置決めされる。これにより、模型３は、スティング天秤２に対して周方向（回転方向）に座標がくるうことなく常に正確に位置決めされる。
【００３６】
また、上記締付け用ボルト４の締付けにより、コレット５が軸方向に移動することにより、コレット本体１６のテーパ面１３がスティング天秤２のテーパ面６に摺接しつつ移動し、コレット本体のスリット２０にて分割された各分割片２２は外径方向に拡がる。この際、各分割片２２は、可撓部１９により平行して外径方向に拡がることが可能になり、常に正確に上記テーパ面１３及びテーパ面６がその長さ方向略々全長にて接し、コレット本体１６の外周面１５を、略々その全長に亘って模型３の円筒孔１１に圧接する。これにより、模型３は、コレット５を介してスティング天秤２に軸方向に関しても正確に位置決めされ、前述した周方向の正確な位置決めと相俟って、常に正しい座標位置にて正確かつ確実に締結される。
【００３７】
一方、スティング天秤２から模型３を取外すには、まず、締付け用ボルト４を逆回転して外す。この状態で、模型３が取外せればよいが、多くは、上記テーパ面同士６，１３による圧接並びに凸部２１及び凹部９のガタのない係合等により、取外せない。従って、フランジ部１７の大径ネジ孔２６に抜き取り用のボルト（図示せず）を螺合して、その先端をスティング天秤２の先端面に当接することにより、コレット５を天秤２から抜き出す。この際、前記凸部２１が凹部９に嵌着していても、上述したように、凸部２１は、その薄肉構造及び湾状の小切欠き孔２１ｃにより周方向に撓み得る構造からなり、かつコレット本体１６も、スリット２０による分割片２２及び可撓部１９により径方向に移動し得る構造からなるので、コレット５をスティング天秤２から確実に取り外し得る。
【００３８】
更に、突部２５と凹部１２の嵌合等により、コレット５に模型３が楔着している場合、突部２５のネジ孔２７にボルト（図示せず）を螺入することにより、その先端を模型３の凹部側面に当接することにより、コレット５を模型３から容易に抜き出すことができる。これにより、コレット５及び模型３を、スティング天秤２からそれぞれ分離し得る。
【００３９】
ついで、図４、図５及び図６に沿って、一部変形した実施の形態について説明する。本実施の形態による締結装置１₁は、模型３の凹部１２とコレット５の突部２５との嵌合部分が相違するだけで、他の部分は先の実施の形態と同一であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本コレット５₁は、図４に示すように、フランジ部１７に形成した径方向に延びる２個の（第１）の突部２５₁，２５₁が、先のものに比して、周方向に半分の長さからなる。そして、これら第１突部２５₁，２５₁の直径線側に位置する側面３５が周方向に傾斜するテーパ面が形成されており、該テーパ面３５は、１／２０等のコレット本体及び天秤のテーパ面６，１３と同じ勾配であることが望ましい。なお、上記突部２５₁の他側面３６は軸線に平行からなり、かつ該突部２５₁の高さも、模型３の凹部１２に合せて先のものと略々同じである。
【００４１】
更に、図５に示すように、第２のフランジ部材３７が設けられている。該フランジ部材３７は、環状の第２フランジ部３９と、該フランジ部から外径方向に膨出すると共に軸方向に延びる２個の第２突部４０，４０と、を有する。該第２突部４０は、直径線側に位置する側面４１に、前記第１突部２５₁のテーパ面と同じ勾配で向きが逆方向のテーパ面が形成されており、またその軸方向長さは、略々前記第１突部２５₁の長さに上記第２のフランジ部３９の軸方向長さ（肉厚）を加えた長さからなり、かつその周方向長さは、先の突起２５の半分の長さからなる。更に、該第２突部４０の他側面４２は軸線に平行からなり、かつその高さも、上記突部２５₁と同様であり、上記突部２５₁及び第２突部４０は、そのテーパ面３５，４１同士を合せることにより、先の突部２５と略々同形状からなる。なお、第２フランジ部３９の中央孔４５は、締付け用ボルト４の座金３０の径より小さく設定されている。
【００４２】
従って、本締結装置１₁は、図６に示すように、コレット５₁の第１突部２５₁に、第２のフランジ部材３７の第２突部４０を両テーパ面３５，４１が接合するようにして、フランジ部１７の軸方向先端側に第２フランジ部３９を重ね合せ、締付け用ボルト４を天秤２のネジ孔１０に螺合する。そして、締付け用ボルト４をネジ孔１０に締込むことにより、先の実施の形態と同様に、コレットの凸部２１が天秤２の凹部９にガタのないように嵌入し、かつコレット本体１６がテーパ面１３，６により外径方向に拡がり、模型３の円筒孔１１に圧着して、天秤２に、コレット５₁を介して模型３が締結される。
【００４３】
更に加えて、本実施の形態によると、互いに接合された上記第１突部２５₁及び第２突部４０が模型３０の凹部１２内に受け入れられ、この状態で上記締付け用ボルト４がネジ孔１０に螺入されて、座金３０が第２のフランジ部材３７を押込むことにより、第１突部２５₁の側面が凹部１２の底面に当接され模型３と軸方向に一体に位置決めされているコレットフランジ部１７に対して第２のフランジ部材３７が近づく方向に相対移動する。これにより、互いに当接しているテーパ面３５，４１の相対的軸方向移動に基づき、第１突部２５₁及び第２突部４０が周方向に拡がるように移動して、第１突部２５₁の平行側面３６と第２突部４０の平行側面４２が凹部１２の両側面に圧接して、コレット５₁と模型３とは、ガタのない状態で周方向（回転方向）に正確に位置決めされる。
【００４４】
なお、組込み前に上記フランジ部１７，３９間に所定厚み（例えば０．１ｍｍ）からなるライナーシム（図示せず）を介在すれば、両テーパ面１３，６の勾配に応じた量（例えば０．０１ｍｍ）だけ第１突部２５₁，第２突部４０のキー幅（周方向幅）を狭くすること（キー幅調整）が可能になる。これにより、第１突部及び第２突部からなるキーの幅は、ライナーシムの枚数を調整することにより、正確に凹部（キー溝）１２の幅と合致することができ、ガタのないかつ分解の容易な、コレットと模型との締結が可能となる。
【００４５】
従って、本締結装置１₁は、前述した凸部２１と凹部９とのガタのない係合により、コレット５₁がスティング天秤２に対して正確に周方向に位置決めされることに加えて、テーパ面３５，４１により互いに拡がる第１突部２５₁及び第２突部４０が模型３の凹部１２に圧接して、模型３がコレット５₁に対して正確に周方向に位置決めされ、これにより模型３は、スティング天秤２に対して正確な座標関係を保持して確実に締結される。
【００４６】
なお、上記実施の形態は、１個の締付け用ボルト４により、テーパ面６，１３によるコレット本体１６の模型円筒孔１１への圧着と、テーパ面３５，４１による突部２５₁及び第２突部４０の模型凹部１２への圧着を行っているが、これを個別の締付け手段により行ってもよい。また、上記締結装置１，１₁は、スティング天秤２に模型３を締結する装置に適用したが、これに限らず、軸部を有する第１の部材と、貫通孔を有する第２の部材とを締結するあらゆる装置に適用可能である。
【００４７】
更に、上記コレット５，５₁は、内周面にテーパ面を形成し、外周面にテーパ面を有する部材と、内周面が円筒孔からなる部材とを締結したが、これは、コレットの外周面にテーパ面を設け、内周面にテーパ面を有する部材と、外周面が円筒形からなる部材とを締結してもよい。また、キー様に係合して模型３とコレット５とを周方向に位置決めする突部２５及び凹部１２は、上述実施の形態では、突部をコレットに、凹部を模型（第２の部材）に設けたが、これを反対にしてもよい。
【００４８】
ついで、図７及び図８に沿って、図４ないし図６で説明したコレット５₁及び第２のフランジ部材３７と一部相違する変形例について説明する。該変形例では、コレット５₂及び第２のフランジ部材３７₁における各突部の配置が、図４（ｂ）及び図５（ａ）におけるコレット５₁及び第２のフランジ部材３７と異なる以外、他の部分は同一であるので、共通の部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図７に示すように、本変形例におけるコレット５₂は、フランジ部１７の外周面を軸方向にて２等分した際の一方の側に片寄せて、そのテーパ面３５，３５が同じ方向に向くように配置された第１突部２５₂，２５₂を有している。また、第２のフランジ部材３７₁は、図８に示すように、フランジ部１７に第２フランジ部３９を重ね合せる際に上記第１突部２５₂，２５₂と線対称の関係となるように、該第２フランジ部３９の外周面を軸方向にて２等分した際の他方の側に片寄せて、そのテーパ面４１，４１が同じ方向に向くように配置された第２突部４０，４０を有している。
【００５０】
従って、上記コレット５₂及び第２のフランジ部材３７₁を用いる場合、コレット５₂の第１突部２５₂，２５₂に、第２のフランジ部材３７₁の第２突部４０，４０を両テーパ面３５，４１が接合するようにして、フランジ部１７に第２フランジ部３９を重ね合せ、締付け用ボルト４を天秤２のネジ孔１０に螺合した状態で、締付け用ボルト４をネジ孔１０に締込むことにより、先の例と同様、天秤２に、コレット５₂を介して模型３を締結し、同様の効果を得ることができる。
【００５１】
ついで、図９に沿って、上述とは異なる構成のコレットを用いた他の実施の形態について説明する。本実施の形態においても締結装置自体の構成は、上述の実施の形態と略同様であるので、異なる構成のコレット５₃について説明する。なお、スティング天秤（第１の部材）２₁の軸部６₁は、断面正八角形状に形成されており、かつ上述した実施の形態のような凹部（９）は備えていない。即ち、本締結装置は、図９（及び図１）に示すように、断面略々正八角形状の軸部６₁を有するスティング天秤（第１の部材）２₁と、貫通孔１１を有する模型（第２の部材）３とを、内周側にテーパ面１３を有するコレット５₃を軸方向に移動することにより、該コレット５₃の分割された８個の分割片２４をそれぞれ径方向に移動して、各分割片２４を軸部６₁と貫通孔１１との間で楔着することにより締結する。
【００５２】
該締結装置におけるコレット５₃では、８個の分割片２４がそれぞれ軸方向（図９（ｂ）の左右方向）に延びる略々板状をなし、かつ各分割片２４は、その内周面（テーパ面１３）が軸心Ｏを中心として略々正八角形状になるように形成されている。つまり、８個の分割片２４はそれぞれ、軸方向に所定角度で傾斜しつつ延びるテーパ面１３を内周面に備えると共に、全体として略々円筒状になるような曲面を外周面１５に備えており、これら分割片２４の各テーパ面１３からなる略々正八角形状の内周側に上記断面略々正八角形状の軸部６₁を挿入することにより、該分割片２４と軸部６₁とを良好に嵌合して効果的に廻り止めすることができる。
【００５３】
上記構成のコレット５₃を用いる場合、軸心Ｏを中心として配置した分割片２４とスティング天秤２₁の軸部６₁断面とが略々同じ形状からなるので、互いに隙間なく嵌合して、周方向（回転方向）にガタのない状態で正確かつ確実に位置決めすることができる等、前述実施の形態と同様の効果を奏することができる。しかも、本実施の形態では、スティング天秤２₁の軸部６₁そのものを断面略々正八角形状に構成するだけで、スティング天秤２におけるテーパ面６と円筒部７との境部分に段付き形状８及び凹部９（図１乃至図３参照）等を形成することなく、上記廻り止め効果を得ることができ、従って、本締結装置の構成をより簡略化することができる。なお、ここでは分割片２４を略々正八角形状に配置したが、これに限らず、他の略々正多角形状に配置することもでき、いずれの場合にも上記と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態において、上記模型３の貫通孔１１は、円筒状にすることも、上記コレット５₃の形状に合わせて略々正八角形状にすることも可能である。つまり、前述した実施の形態と同様、貫通孔１１を円筒状にした場合には、本実施の形態におけるコレット５₃のフランジ部１７に、図３ないし図８に示したものと同様な直径方向に膨出する突部を形成し、かつキー溝様の凹部１２を上記模型３に形成することにより、スティング天秤２₁に回転方向に位置決めされたコレット５₃に対して、上記突部が凹部１２にキー様に嵌合（係合）して、模型３も回転方向に位置決め（周方向に位置決め）する効果を奏する。一方、貫通孔１１を略々正八角形状にした場合には、上記突部や凹部１２を設けずに、断面略々正八角形状のコレット５₃を略々正八角形状の貫通孔１１に嵌合するだけの簡単な構成により、上記模型３の回転方向での位置決め効果を得ることができる。なお、上記突部と凹部１２との関係は、上記と反対でもよいことは言うまでもない。その場合、上記突部が模型３に、上記凹部がフランジ部１７に形成されるが、得られる効果は上記と同様である。また、図９に切欠き２３を示しているが、本実施の形態では、板状の分割片２４が面方向に拡がるため、上記切欠きは、必ずしも必要でなく、該切欠きを省いてもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明は、模型をスティング天秤に締結する締結装置に適用した実施の形態の全体を組立てた状態を示す図。
【図２】そのスティング天秤を示す側面図。
【図３】そのコレットを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図。
【図４】一部変更した締結装置によるコレットを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図。
【図５】その第２のフランジ部材を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図６】上記変更した締結装置の全体を組立てた状態を示す側面図。
【図７】一部変更した締結装置によるコレットを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図。
【図８】その第２のフランジ部材を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図９】一部変更した締結装置によるコレットを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図。
【符号の説明】
１，１₁ 締結装置
２，２₁ 第１の部材（スティング天秤）
３第２の部材（模型）
４締付け用ボルト
５，５₁，５₂，５₃ コレット
６，６₁ 軸部（テーパ面）
９凹部
９ａ側面
１０ネジ孔
１１貫通孔（円筒孔）
１２凹部
１３テーパ面，内周面
１６コレット本体
１７フランジ部
１９可撓部
２０スリット
２１凸部
２１ａ側面
２１ｃ切欠き部
２１ｄ面取り
２２，２４分割片
２５突部
２５₁，２５₂ 第１突部
３５一側面（テーパ面）
３６他側面（平行側面）
３７，３７₁ 第２のフランジ部材
４０第２突部
４１一側面（テーパ面）
４２他側面（平行側面）

Claims

軸部を有する第１の部材と、貫通孔を有する第２の部材とを、テーパ面を有するコレットを軸方向に移動することにより、該コレットの分割された分割片を径方向に移動して、該分割片を上記軸部と貫通孔との間で楔着することにより締結してなる締結装置において、
前記第１の部材に凹部を設け、前記コレットの前記締結する際の移動方向先端部分に凸部を設け、
前記凹部と前記凸部とは、その両側面が互いに平行に形成されると共に、互いに隙間なく嵌合するように略々同じ幅に形成されて、
前記凸部は、薄肉構造からなると共に、該凸部を形成する凹部の底面と前記側面との交点部分に切欠き部を形成して、周方向に撓み得るように構成されてなる、
ことを特徴とする締結装置。
軸部を有する第１の部材と、貫通孔を有する第２の部材とを、テーパ面を有するコレットを軸方向に移動することにより、該コレットの分割された分割片を径方向に移動して、該分割片を上記軸部と貫通孔との間で楔着することにより締結してなる締結装置において、
前記コレットの分割片はそれぞれ軸方向に延びる略々板状をなし、かつ各分割片の少なくとも内周面側が軸心を中心として略々正多角形状になるように形成されてなり、
前記軸部の軸部断面は、前記分割片の内周面と略々同じ正多角形状からなり、
前記コレットは、前記テーパ面及び前記凸部を有するコレット本体と、フランジ部と、前記コレット本体とフランジ部とを連結する可撓部と、を有し、
前記コレット本体及び可撓部に亘って軸方向にスリットを形成して、前記分割片を構成し、
前記可撓部は、薄肉構造からなると共に前記分割片に軸方向に延びる切欠き孔を形成し、これら薄肉構造、切欠き孔及び前記スリットにより、前記コレット本体の各分割片が略々平行に径方向に移動すべく撓むように構成してなる、
ことを特徴とする締結装置。
前記コレットは、前記テーパ面及び前記凸部を有するコレット本体と、フランジ部と、前記コレット本体とフランジ部とを連結する可撓部と、を有し、
前記コレット本体及び可撓部に亘って軸方向にスリットを形成して、前記分割片を構成し、
前記可撓部は、薄肉構造からなると共に前記分割片に軸方向に延びる切欠き孔を形成し、これら薄肉構造、切欠き孔及び前記スリットにより、前記コレット本体の各分割片が略々平行に径方向に移動すべく撓むように構成してなる、
請求項１記載の締結装置。
前記コレットは、前記テーパ面を有するコレット本体と、フランジ部と、を有し、
前記フランジ部と前記第２の部材とのいずれか一方に突部を設けると共に他方に凹部を設け、これら突部及び凹部を互いに係合して周方向に位置決めしてなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の締結装置。
前記コレットは、前記テーパ面を有するコレット本体と、フランジ部と、を有し、
前記第２の部材の貫通孔に凹部を形成し、
前記フランジ部に外径方向に膨出すると共に軸方向に所定長さを有する第１突部を設け、該第１突部の一側面を周方向に傾斜するテーパ面とすると共に他側面を軸線に平行に形成し、
更に第２のフランジ部材を備え、該第２のフランジ部材は、外径方向に膨出すると共に軸方向に所定長さを有する第２突部を有し、該第２突部の一側面を、前記第１突部のテーパ面に整合するテーパ面とすると共に、他側面を軸線に平行に形成し、
前記第１突部及び第２突部を、前記両テーパ面が当接するようにして、前記第２の部材の凹部に受入れ、前記第２のフランジ部材を、前記コレットのフランジ部に対して相対的に軸方向に移動することにより、前記第１突部及び第２突部を互いに離れるように周方向に移動して前記凹部内に圧接してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の締結装置。
前記第１の部材は、スティング天秤であり、前記第２の部材は、流体特性を試験される模型である、
請求項１ないし５のいずれか記載の締結装置。