(57)【要約】【課題】単一の機構を用いてシャフトのリフトアップとウエイトの個数の変更を行う。【解決手段】スライドブロック６２の上下移動に伴ってスライドブロック６２にガイドされて回転するロータ６４を上下方向に並べて複数配置する。シャフト６１を下方より支持するリフトステージ６７を、一番上のロータ６４に伴って上下方向に移動するように設け、上から２番目以降のロータ６４に対して各々、当該ロータ６４の回転に伴って上下方向に移動するステージ６５を設ける。シャフト６１に各ステージ６５に対応する支持盤６１３を、ステージ６５が上方位置にあるときに、当該ステージ６５に対応して設けたウエイト１００が当該ステージ６５によって支持され、ステージ６５が下方に移動すると、ウエイト１００が支持盤６１３の上に載せ置かれて、支持盤６１３を介してシャフト６１にウエイト１００の荷重を付加するように設ける。【選択図】図６
2015152500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のウエイトと、上端で被荷重付加体に吊り下げられるシャフトとを備え、当該シャフトに任意数のウエイトの荷重を付加する荷重付加装置であって、
第一の状態において、前記シャフトを下方より支持するシャフト支持ステージと、
前記シャフト支持ステージの下方に上下方向に並べて配置された複数のステージと、
前記シャフト支持ステージと前記複数のステージとを昇降する昇降機構と、
前記シャフトに設けられた、前記ウエイトを上面上に支持することのできる支持部とを有し、
前記各ステージは前記第一の状態において対応するウエイトを前記支持部の上方で支持し、
前記複数のステージは、前記第一の状態からの前記昇降機構による下降に伴い、順次、支持している前記対応するウエイトを前記シャフトの支持部上に当該支持部で支持されるように載せ置いていくことを特徴とする荷重付加装置。
【請求項２】
請求項１記載の荷重付加装置であって、
前記昇降機構は、前記シャフト支持ステージと前記複数のステージとを、順番に、前記第一の状態における各々の高さである初期高さから所定高さだけ下降させ、
前記各ステージは、対応するウエイトを支持するための支持面を有し、
前記シャフトには、前記支持部が複数、各ステージに対応して上下方向に並べて設けられており、
前記初期高さにおいて、各ステージの支持面は対応する支持部の上面の上方に位置して対応するウエイトを支持し、前記初期高さから前記所定高さだけ下降した高さにおいて、当該ステージの支持面は対応する支持部の上面の下方となって、対応するウエイトは対応する支持部の上面に載せ置かれた状態で当該支持部によって支持されることを特徴とする荷重付加装置。
【請求項３】
請求項１記載の荷重付加装置であって、
前記昇降機構は、前記シャフト支持ステージを昇降し、
一番上の前記ステージは、前記シャフト支持ステージに吊り下げられており、上から二番目以降の前記ステージは一つ上の前記ステージに吊り下げられており、
前記複数のステージは、前記第一の状態からの前記昇降機構による前記シャフト支持ステージの下降に伴って下降し、順次、支持している前記対応するウエイトを前記シャフトの支持部上に、前記ウエイトを順次積み重ねていく形態で載せ置いていくことを特徴とする荷重付加装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の荷重付加装置を備えた、トルク計を校正するトルク校正装置であって、
水平方向の軸を回転軸とするアームを備え、
前記アームには前記荷重付加装置の前記シャフトが吊り下げられ、
前記アームの回転軸には、前記トルク計が連結されることを特徴とするトルク校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、校正用の荷重を被校正装置に付加するために用いられる荷重付加装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
校正用の荷重を被校正装置に付加するために用いられる荷重付加装置としては、図９に示すような検量装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
図９において、３０４は本検量装置によって荷重を加える被荷重体のアーム、３０５はアーム３０４の先端に吊り下げられるシャフト、３０５ａはシャフトの下端に取り付けられたウエイト受板、３２６は複数のウエイトである。
また、３２５は、図示を省略した駆動部によって上下移動が駆動されるリフトアーム、３２６ａは最上段のウエイト３２６の上部に取り付けられたフックであり、フック３２６ａはリフトアーム３２５に吊り上げられる。また、３２６ｂは最下段のものを除く各ウエイト３２６の側部に設けられた連結ピン、３２６ｃは最上段のものを除いて各ウエイト３２６の側部に設けられた連結フックである。
【０００３】
このような構成において、リフトアーム３２５を図９ａに示す所定高さに設定すると、連結ピン３２６ｂと連結フック３２６ｃにより連結されたすべてのウエイト３２６が間隔をあけて、シャフト３０５の下端のウエイト受板３０５ａの上方に吊り上げられ、被荷重体のアーム３０４にウエイト３２６の荷重は一切加わらない。
【０００４】
一方、この状態から、リフトアーム３２５を下降させると、下降に伴って、最下段のウエイト３２６から順々に、各ウエイト３２６がシャフト３０５の下端のウエイト受板３０５ａ上に載置されるようになり、被荷重体のアーム３０４にウエイト受板３０５ａ上に載置された分のウエイト３２６の荷重が付加されていき、やがて、図９ｂに示すように全てのウエイト３２６をウエイト受板３０５ａ上に載置され、全てのウエイト３２６の荷重が被荷重体のアーム３０４に付加される。
【０００５】
したがって、この検量装置によれば、リフトアーム３２５の高さを制御することにより、任意数のウエイト３２６の荷重を被荷重体のアーム３０４に付加することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平9-113396号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
被荷重体に加える荷重の組み合わせを変更するために、ウエイト３２６の重さの異なる複数の荷重付加装置を交換しながら用いる場合、図９に示したような荷重付加装置によれば、被荷重体のアーム３０４に付加するウエイト３２６の個数を変更するためのリフトアーム３２５による昇降機構の他に、被荷重体のアーム３０４からシャフト３０５を取り外したりアーム３０４に装着するために、シャフト３０５をリフトアップする昇降機構が必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、単一の機構を用いてシャフトのリフトアップと、荷重を付加するウエイトの個数の変更を行える荷重付加装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題達成のために、本発明は、複数のウエイトと、上端で被荷重付加体に吊り下げられるシャフトとを備え、当該シャフトに任意数のウエイトの荷重を付加する荷重付加装置に、第一の状態において、前記シャフトを下方より支持するシャフト支持ステージと、前記シャフト支持ステージの下方に上下方向に並べて配置された複数のステージと、前記シャフト支持ステージと前記複数のステージとを昇降する昇降機構と、前記シャフトに設けられた、前記ウエイトを上面上に支持することのできる支持部とを設けたものである。但し、前記各ステージは前記第一の状態において対応するウエイトを前記支持部の上方で支持し、前記複数のステージは、前記第一の状態からの前記昇降機構による下降に伴い、順次、支持している前記対応するウエイトを前記シャフトの支持部上に当該支持部で支持されるように載せ置いていく。
【００１０】
ここで、このような荷重付加装置は、より具体的には、前記昇降機構は、前記シャフト支持ステージと前記複数のステージとを、順番に、前記第一の状態における各々の高さである初期高さから所定高さだけ下降させるものとし、前記各ステージは、対応するウエイトを支持するための支持面を備えたものとしてもよい。但し、この場合には、前記シャフトに、前記支持部が複数、各ステージに対応して上下方向に並べて設ける。また、前記初期高さにおいて、各ステージの支持面は対応する支持部の上面の上方に位置して対応するウエイトを支持し、前記初期高さから前記所定高さだけ下降した高さにおいて、当該ステージの支持面は対応する支持部の上面の下方となって、対応するウエイトは対応する支持部の上面に載せ置かれた状態で当該支持部によって支持されるようにする。
【００１１】
または、このような荷重付加装置は、より具体的には、前記昇降機構を、前記シャフト支持ステージを昇降するものとし、一番上の前記ステージは、前記シャフト支持ステージに吊り下げられたものとし、上から二番目以降の前記ステージは一つ上の前記ステージに吊り下げられたものとし、前記複数のステージは、前記第一の状態からの前記昇降機構による前記シャフト支持ステージの下降に伴って下降し、順次、支持している前記対応するウエイトを前記シャフトの支持部上に、前記ウエイトを順次積み重ねていく形態で載せ置いていくものとしてもよい。
【００１２】
ここで、以上の荷重付加装置は、トルク計を校正するトルク校正装置などに用いることができる。
すなわち、この場合には、たとえば、トルク校正装置に、水平方向の軸を回転軸とするアームを設け、前記アームに前記荷重付加装置の前記シャフトが吊り下げ、前記アームの回転軸には、前記トルク計を連結するようにすればよい。
以上の荷重付加装置によれば、単一の機構を用いてシャフトのリフトアップと、荷重を付加するウエイトの個数の変更を行えるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、単一の昇降機構を用いてシャフトのリフトアップと、荷重を付加するウエイトの個数の変更を行える荷重付加装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るトルク校正装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る荷重付加装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシャフトとウエイトの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスライドブロックとロータの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るステージの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る荷重付加装置の動作を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る荷重付加装置の他の構成例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る荷重付加装置の他の構成例に係るシャフトとリフトステージと従動ステージの構成を示す図である。
【図９】従来の荷重付加装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係るトルク校正装置の構成を示す。
ここで、図１ａがトルク校正装置の正面を、図１ｂがトルク校正装置の上面を、図１ｃがトルク校正装置の右側面を表している。
図示するように、トルク校正装置は、被校正装置であるトルク計１、カップリングを介してトルク計１の一方の軸に連結した反動軸受２、カップリングを介してトルク計１の他方の軸に回転軸が連結したアーム３、アーム３を揺動可能に支持するアーム軸受４、アーム３の回転軸に連結した参照用トルクメータ５、複数の荷重付加装置６、移動機構７とを備えている。
【００１６】
ここで、図１ｄ、ｅに拡大して示すように、荷重付加装置６は、荷重付加装置６が荷重を付加するシャフト６１を備え、シャフト６１の上端には逆三角錐形状の係合部６１１が設けられている。
一方、アーム３の下部には、シャフト吊下部３１が複数設けられており、各シャフト吊下部３１の下面には、左右方向に伸びる、下辺が上辺より小さい台形形状の断面を有する溝が設けられている。また、このシャフト吊下部３１の下面の溝は、荷重付加装置６のシャフト６１の上端の係合部６１１を遊びをもって左右方向から挿入することのできる形状を有している。
【００１７】
ここで、初期状態において、各荷重付加装置６は、シャフト６１をリフトアップした状態で支持しつつ、アーム３の左右方向の位置で待機状態にあり、待機状態にある荷重付加装置６のうちから、一つの荷重付加装置６を選択して、選択した荷重付加装置６のシャフト６１がアーム３に吊り下げられた現用状態とすることにより、アーム３への荷重の付加に用いる荷重付加装置６を切り替えることができる。
【００１８】
ここで、荷重付加装置６の、待機状態と現用状態との間の遷移は次のように行う。
まず、移動機構７によって、待機状態にある荷重付加装置６を、移動機構７によってシャフト６１がアーム直下となる位置にまで左右に移動する。これにより、図１ｄに示すように、荷重付加装置６のシャフト６１の係合部６１１が、シャフト吊下部３１の溝に挿入される。
【００１９】
そして、この状態で、移動した荷重付加装置６において、シャフト６１を下降していくと、シャフト６１の係合部６１１の側面がアーム３の下部のシャフト吊下部３１の溝の側面によって支持される形態で、荷重付加装置６のシャフト６１がアーム３に吊り下げられ、荷重付加装置６が現用状態となる。
【００２０】
なお、現用状態から待機状態への遷移は、以上の動作と逆の動作によって実現される。
ここで、このようなトルク校正装置によるトルク計１の校正は、上述のようにした荷重付加装置６のシャフト６１をアーム３に吊り下げた状態で、荷重付加装置６でシャフト６１に付加する荷重を変化させながら行う。このとき、図１のように参照用トルクメータ５を備える場合もある。なお、反動軸受２は、中立回転角にトルク計１の軸の回転角を維持する動作等を行う。
【００２１】
以下、荷重付加装置６の詳細について説明する。
図２に、荷重付加装置６の構成を示す。
ここで、図２ａが荷重付加装置６の正面を、図２ｂが荷重付加装置６の右側面を表している。
図２に示すように、荷重付加装置６は、ベース６０と、シャフト６１と、スライドブロック６２、スライドブロック６２を上下に移動する昇降機構６３、上下方向の軸６４１を回転軸として回転可能に上下に並べて配置した複数のロータ６４、上から２番目から一番下のロータ６４に１対１に対応して設けた複数のステージ６５、ステージ６５の上下方向の移動を案内するガイドポール６６、各ステージ６５に１対1に対応して設けたウエイト１００とを備えている。また、荷重付加装置６には、一番上のロータ６４に対応してリフトステージ６７が設けられている。
【００２２】
なお、昇降機構６３としては、たとえば、ボールネジ機構などを用いることができる。
ここで、シャフト６１の上端には、上述した上端に係合部６１１が設けられている。シャフト６１の係合部６１１の幾分下方には逆三角錐形状の第２係合部６１２が設けられている。
ここで、図２は待機状態の荷重付加層値６を示しており、図示するように待機状態において、スライドブロック６２は昇降機構６３によって最上位の位置に配置される。
また、図２に示した待機状態において、シャフト６１は、第２係合部６１２の側面が、リフトステージ６７に設けた下辺が上辺より小さい台形形状の断面を有する孔６７１の側面によって支持された形態で、リフトステージ６７によって支持される。
【００２３】
また、図２に示した待機状態において、各ウエイト１００は対応するステージ６５によって支持されており、シャフト６１にはウエイト１００の荷重は加わらない。
ここで、図３ａに、シャフト６１の構造を示す。
図示するように、シャフト６１の上端には上述した係合部６１１が設けられ、係合部６１１の幾分下方には第２係合部６１２が設けられている。
そして、シャフト６１の第２係合部６１２の下方の範囲には、所定の間隔毎に、各ウエイト１００に１対1に対応して設けた複数の支持盤６１３が配置されている。
ここで、各支持盤６１３は、上面が中心に向かって上方に盛り上がったドーム状、もしくはテーパ状の形状を有している。
次に、図３ｂに、ウエイト１００の形状を示す。図３ｂ１がウエイト１００の正面を、図３ｂ２がウエイト１００の上面を、図３ｂ３がウエイト１００の下面を表している。
図示するようにウエイト１００は、概略、中心孔を有する円盤状の形状を備えている。また、ウエイト１００の下面の中央部には、中心に向かって上方に盛り上がった形状を有する穴が設けられた位置決部材１０１が設けられている。
そして、図３ｃに示すように、各ウエイト１００は中心孔にシャフト６１が挿入された形態で、対応する支持盤６１３の上方に配置される。なお、各ウエイト１００の中心孔の径はシャフト６１の径より大きく、各ウエイト１００はシャフト６１に沿って自由に移動することができる。
【００２４】
そして、各ウエイト１００は、待機状態では、図２に示したように、ステージ６５によって支持され対応する支持盤６１３の上方に位置し、対応する支持盤６１３に荷重を加えない。
一方、各ウエイト１００は、ステージ６５が下方に移動することで、図３ｃに示すように、対応する支持盤６１３によって支持され、対応する支持盤６１３に荷重を加えるようになる。また、このとき、支持盤６１３の上面のドーム状、もしくはテーパ状の形状と、ウエイト１００の位置決部材１０１の穴の形状によって、各ウエイト１００は支持盤６１３の中央にその中央が一致するように位置決めされた状態で、支持盤６１３によって支持されるようになる。
【００２５】
次に、図４ａにスライドブロック６２の構造を示す
ここで、図４ａ１がスライドブロック６２の右側面を、図４ａ２がスライドブロック６２の上面を、図４ａ３がスライドブロック６２の下面を、図４ａ４がスライドブロック６２の斜視図を表している。
【００２６】
図示するように、スライドブロック６２は、右側に円弧状に左方向にへこんだ面を有し、当該円弧状にへこんだ面には、前から後ろに向かって、上から下に走るガイド溝６２１が設けられている。また、ガイド溝６２１は、スライドブロック６２の上面から下面まで横断するように設けられており、上下方向にガイド溝６２１内に進入したりガイド溝６２１内から退出できるようになっている。
【００２７】
次に、図４ｂにロータ６４の構造を示す。
ここで、図４ｂ１がロータ６４の上面を、図４ｂ２がロータ６４の下面を、図４ｂ３-６が回転角度９０度毎のロータ６４の側面を表している。
図示するように、ロータ６４の側面には、水平方向に突出した突起であるボス部６４１が設けられている。また、ロータ６４の側面には、対向する位置に設けられた、上方より見て時計回り方向に上から下に走る二つの案内溝６４２が設けられている。
そして、図２に示す待機状態からスライドブロック６２を下降すると、スライドブロック６２のガイド溝６２１に、一番上のロータ６４のボス部６４１がスライドブロック６２の下方から進入する。そして、さらに、スライドブロック６２を下降すると、図４ｃに示すように、スライドブロック６２のガイド溝６２１に案内されて、一番上のロータ６４のボス部６４１が前方向に回転し、結果、一番上のロータ６４が上方より見て反時計回りに回転する。また、さらに、スライドブロック６２を下降すると、一番上のロータ６４のボス部６４１は、スライドブロック６２のガイド溝６２１から、スライドブロック６２の上方に退出し、一番上のロータ６４の回転は停止する。
【００２８】
また、この後さらに、スライドブロック６２を下降すると、今度は上から二番目のロータ６４のボス部６４１が、スライドブロック６２のガイド溝６２１に下方から進入し、スライドブロック６２を下降に伴って上から二番目のロータ６４は上方より見て反時計回りに回転し、その後、上から二番目のロータ６４のボス部６４１が、スライドブロック６２のガイド溝６２１から退出し、上から二番目のロータ６４の回転は停止する。
【００２９】
そして、この後さらに、スライドブロック６２を下降すると、同様に、各ロータ６４が、上から下に向かって順次、上方より見て反時計回りの回転と回転の停止を行う。
一方、その後、スライドブロック６２を下方より上方に移動すると、以上の動作と逆の動作が行われ各ロータ６４が、下から上に向かって順次、上方より見て時計回りの回転と回転の停止を行う。
したがって、図２の荷重付加装置６の構成において、スライドブロック６２の上下方向高さを制御することにより、上から任意数のロータ６４を、初期状態から反時計回りに回転した状態とすることができる。
【００３０】
次に、図５ａにステージ６５の構造を示す。
ここで、図５ａ１がステージ６５の正面を、図５ａ２がステージ６５の右側面を、図５ａ３がステージ６５の上面を、図５ａ４がステージ６５の左側面を表している。
図示するように、ステージ６５は、左側におおよそ半円状にえぐれた面を有する本体部６５１と、本体部右側に設けたウエイト１００を支持するための二つの支持アーム６５２とを備えている。
そして、本体部６５１の半円状にえぐれた面の前後に対向する二つの位置に、それぞれ内側に突出した突起部６５３が設けられている。
また、本体部６５１には、ガイドポール６６が挿入される二つの貫通孔６５４が設けられている。
【００３１】
そして、ステージ６５の本体部６５１のえぐれた面に設けた二つの突起部６５３が、そのステージ６５に対応するロータ６４の二つの案内溝６４２に、それぞれ挿入された状態で、各ステージ６５は対応するロータ６４と組み合わされて配置されている。
次に、図５ｂにリフトステージ６７の構造を示す。
ここで、図５ｂ１がリフトステージ６７の正面を、図５ｂ２がリフトステージ６７の右側面を、図５ｂ３がリフトステージ６７の上面を、図５ｂ４がリフトステージ６７の左側面を表している。
図示するように、リフトステージ６７は、ステージ６５の支持アーム６５２を廃して、本体部６５１を右方向に延長し、延長した部分に上述したシャフト６１の第２係合部６１２の側面を支持する孔６７１を設けた構造を備えている。
【００３２】
したがって、リフトステージ６７やステージ６５は、図５ｃ、ｄにステージ６５について示したように、対応するロータ６４が上方より見て時計回りに回転すると、突起部６５３がロータ６４の案内溝６４２に案内されて上方に移動し、対応するロータ６４が上方より見て反時計回りに回転すると、突起部６５３がロータ６４の案内溝６４２に案内されて下方に移動することとなる。
【００３３】
さて、図２に示した待機状態において、スライドブロック６２は最上位位置にあり、リフトステージ６７と各ステージ６５はロータ６４の回転に伴う上下移動範囲内の最も上の位置にある。
また、待機状態においてリフトステージ６７が上下移動範囲内の最も上の位置にあるときには、リフトステージ６７は孔６７１でシャフト６１の第２係合部６１２を支持し、シャフト６１の係合部６１１の高さが、アーム３の下部のシャフト吊下部３１と干渉せずに、シャフト吊下部３１の溝内に左右方向に自由に出入りできる高さとなる。
【００３４】
また、現用状態において、リフトステージ６７を上下移動範囲内の最も下の位置まで移動させたときには、シャフト６１の係合部６１１がシャフト吊下部３１の溝で係止されて、シャフト６１がアーム３に吊り下げられ、アーム３に吊り下げられたシャフト６１の第２係合部６１２よりも、リフトステージ６７の孔６７１は下方の位置となる。
【００３５】
結果、本荷重付加装置によれば、スライドブロック６２の上下方向高さを制御することにより、荷重付加装置６のシャフト６１のアーム３への連結時や連結解除時に、シャフト６１の係合部６１１の高さをアーム３の下部のシャフト吊下部３１と干渉せずに、シャフト吊下部３１の溝内に左右方向に自由に出入りできる高さにリフトアップしたり、シャフト６１の第２係合部６１２をシャフト吊下部３１の溝内に遊挿した状態で、リフトアップした高さからシャフト６１を降下させて、シャフト６１をアーム３に吊り下げることができる。
【００３６】
一方、図２に示すように、待機状態において各ステージ６５が上下移動範囲内の最も上の位置にあるときには、各ステージ６５の支持アーム６５２の上面高さが対応する支持盤６１３の上面より上方となって、ステージ６５が対応するウエイト１００を支持する位置となる。
また、現用状態において、シャフト６１がアーム３に吊り下げられた状態で、各ステージ６５を上下移動範囲内の最も下の位置まで移動させたときには、支持アーム６５２の上面高さが対応する支持盤６１３の上面より下方となって、ステージ６５が対応するウエイト１００を支持せずに、対応するウエイト１００が対応する支持盤６１３によって支持され、対応するウエイト１００の荷重がシャフト６１に付加されるように、各部の形状や配置は設定されている。
【００３７】
結果、本荷重付加装置によれば、スライドブロック６２の上下方向高さを制御することにより、上から任意数のウエイト１００を支持盤６１３に支持させ、残りのウエイト１００をステージ６５で支持することができるようになる。すなわち、任意数のウエイト１００の荷重をシャフト６１を介してアーム３に付加することができるようになる。
すなわち、たとえば、図６ａの、移動機構７で荷重付加装置６のシャフト６１の係合部６１１をシャフト吊下部３１の溝内に遊挿した状態で、スライドブロック６２を下降すると、一番上のロータ６４のみが上から見て反時計回りに回転し、これに伴いリフトステージ６７が下降し、図６ｂに示すように、シャフト６１がリフトステージ６７の支持を離れ、アーム３に吊り下げられる。
【００３８】
そして、さらに、図６ｃに示すようにスライドブロック６２を上から二番目のロータ６４の下まで下降させると、上から二番目のロータ６４のみが上から見て反時計回りに回転し、これに伴い一番上のステージ６５が下降し、一番上のウエイト１００がステージ６５で支持されずシャフト６１の支持盤６１３で支持されるようになり、一番上のウエイト１００の荷重がシャフト６１に付加される。
【００３９】
また、さらに、図６ｄに示すようにスライドブロック６２を上から三番目のロータ６４の下まで下降させると、上から三番目のロータ６４のみが上から見て反時計回りに回転し、これに伴い上から二番目のステージ６５が下降し、二番上のウエイト１００がステージ６５で支持されずシャフト６１の支持盤６１３で支持されるようになり、一番上のウエイト１００に加え上から二番目の荷重がシャフト６１に付加される。
【００４０】
以下、同様にスライドブロック６２を下降していくと、３番目のウエイト１００から順次、各ウエイト１００が上から下に向かってシャフト６１の支持盤６１３で支持されるようになり、シャフト６１に荷重を付加するウエイト１００が増加していく。
そして、図６ｅに示すようにスライドブロック６２を一番下のロータ６４の下まで下降させた状態では、全てのウエイト１００がステージ６５で支持されずシャフト６１の支持盤６１３で支持されるようになり、全てのウエイト１００の荷重がシャフト６１に付加されることとなる。
【００４１】
なお、スライドブロック６２を下降させた状態から上昇させると、以上の動作と逆の動作が行われ、各ウエイト１００が下から上に向かってシャフト６１の支持盤６１３で支持されず、ステージ６５で支持されていくようになる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、単一の昇降機構６３を用いて、シャフト６１のリフトアップと、荷重を付加するウエイト１００の個数の変更を行うことができる。
ところで、以上の実施形態は、リフトステージ６７や各ステージ６５の昇降に他の機構を用いるようにしてもよい。
すなわち、リフトステージ６７や各ステージ６５の昇降には、図７ａに示すような機構を用いることもできる。
【００４２】
図７ａに示す荷重付加装置６は、昇降機構６３によって上下に移動するリフトステージ１６２と、リフトステージ１６２から順次吊り下げた複数の従動ステージ１６４とを設け、ガイドポール６６を一本のみとしたものである。
また、シャフト６１を、図８ａに示すように、支持盤６１３を下端にのみ設けたシャフト６１としたものである。
次に、図８ｂにリフトステージ１６２の構造を示す
ここで、図８ｂ１がリフトステージ１６２の正面を、図８ｂ２がリフトステージ１６２の上面を表している。
図示するように、リフトステージ１６２には、ガイドポール６６が挿入される貫通孔１６２１を有する。また、昇降機構６３と係合してリフトステージ１６２を上下移動するための部材１６２２（たとえばボールネジナット）が組み込まれている。また、リフトステージ１６２には、上述したシャフト６１の第２係合部６１２の側面を支持する孔６７１が設けられている。
【００４３】
次に、図８ｃに従動ステージ１６４の構造を示す
ここで、図８ｃ１が従動ステージ１６４の正面を、図８ｃ２が従動ステージ１６４の上面を表している。
図示するように、従動ステージ１６４は、概略、直方体の本体部１６４０の右側にウエイト１００を上面で支持するための二つの支持アーム１６４１を設けた形状を備えている。また、本体部１６４０には、ガイドポール６６が挿入される貫通孔１６４２を有する。
【００４４】
また、図８ｄの右側方向からみた模式図で示すように、リフトステージ１６２と、一番下の従動ステージ１６４を除く各従動ステージ１６４の本体部１６４０の下部には、下方に突出したフック１４０１が前後に二つ設けられている。ここで、各フック１４０１は、棒状の部材の下端部にフランジを設けた形状を有している。
【００４５】
また、各従動ステージ１６４の本体部１６４０には、上面に開口を有する穴１４０２が前後に二つ設けられている。そして、リフトステージ１６２の下部のフック１４０１は、一番上の従動ステージ１６４の穴１４０２に挿入されており、各従動ステージ１６４の下部のフック１４０１は一つ下の従動ステージ１６４の穴１４０２に挿入されている。
なお、各従動ステージ１６４において、フック１４０１と穴１４０２の位置は重ならないように、前後方向にずらして設けている。また、ステージ（リフトステージ１６２または従動ステージ１６４）毎にフック１４０１と穴１４０２の位置は前後方向に互い違いの位置となるように設けている
【００４６】
各穴１４０２の上端部の径は、当該穴１４０２に挿入されたフック１４０１のフランジの径より小さく、各穴１４０２の上端部より下方の部分の径は当該穴１４０２に挿入されたフック１４０１のフランジの径より大きく設定されている。
また、フック１４０１及び穴１４０２の長さは、図８ｅ１、ｅ２に示すように、フック１４０１のフランジの上面が穴１４０２の上端部の下面に当接する高さから、フック１４０１が下面に設けられているリフトステージ１６２または従動ステージ１６４の本体部１６４０の下面が、その下の従動ステージ１６４の本体部１６４０の上面に当接する高さまで、穴１４０２の中を上下に移動することができるように設定されている。
【００４７】
ここで、図７ａに示した待機状態では、図８ｄに示すように、リフトステージ１６２は、リフトステージ１６２のフック１４０１のフランジを一番上の従動ステージ１６４の穴１４０２の上端部の下面に当接させて（引っ掛けて）、一番上の従動ステージ１６４を吊り下げた状態にあり、一番下の従動ステージ１６４を除く各受動ステージは、従動ステージ１６４のフック１４０１のフランジを一つ下の従動ステージ１６４の穴１４０２の上端部の下面に当接させて（引っ掛けて）、一つ下の従動ステージ１６４を吊り下げた状態にある。また、一番下の従動ステージ１６４は、シャフト６１の支持盤６１３の上方に吊り下げられた状態にある。
【００４８】
さて、図７ａに示すように、移動機構７で荷重付加装置６のシャフト６１の係合部６１１をシャフト吊下部３１の溝内に遊挿した状態で、リフトステージ１６２を昇降機構６３で下降させていくと、リフトステージ１６２の下降に伴い全ての従動ステージ１６４が下降する。そして、やがて、図７ｂに示すように、シャフト６１がリフトステージ１６２の支持を離れ、アーム３に吊り下げられる。
【００４９】
そして、さらに、リフトステージ１６２を降下させると、図７ｃに示すように、一番下の従動ステージ１６４で支持されていたウエイト１００がシャフト６１の支持盤６１３上に載せ置かれて、一番下の従動ステージ１６４による支持を離れ、支持盤６１３によって支持されるようになり、一番下のウエイト１００の荷重がシャフト６１に付加される。また、下降に伴って一番下の従動ステージ１６４は所定高さでベース６０によって支持されるようになり、その位置で下降を停止する。
【００５０】
そして、さらに、リフトステージ１６２を昇降機構６３で下降させると、図７ｄに示すように、下から二番目の従動ステージ１６４で支持されていたウエイト１００が、シャフト６１の支持盤６１３で支持されている一番下のウエイト１００上に載せ置かれて、下から二番目の従動ステージ１６４による支持を離れ、支持盤６１３によって支持されるようになり、一番下のウエイト１００の荷重に加え下から二番目のウエイト１００の荷重がシャフト６１に付加される。また、下降に伴って下から二番目の従動ステージ１６４は一番下の従動ステージ１６４上に載せ置かれて支持されるようになり、その位置で下降を停止する。
【００５１】
以下、同様に、リフトステージ１６２の下降に伴って、下のものから順次、ウエイト１００の荷重がシャフト６１に追加的に付加されていき、下のものから順次、従動ステージ１６４が一つ下の従動ステージ１６４に積み重ねられていく。
そして、図７ｅに示すように、リフトステージ１６２を、リフトステージ１６２が一番上の従動ステージ１６４上に載せ置かれて支持される高さまで下降させると、全てのウエイト１００が支持盤６１３上に積み重ねられ、全てのウエイト１００の荷重がシャフト６１に付加される。
【００５２】
なお、リフトステージ１６２を下降させた状態から上昇させると、以上の動作と逆の動作が行われ、各ウエイト１００が上のものから順次、支持盤６１３で支持されずにリフトステージ１６２や従動ステージ１６４で支持されていくようになる。
【符号の説明】
【００５３】
１…トルク計、２…反動軸受、３…アーム、４…アーム軸受、５…参照用トルクメータ、６…荷重付加装置、７…移動機構、３１…シャフト吊下部、６０…ベース、６１…シャフト、６２…スライドブロック、６３…昇降機構、６４…ロータ、６５…ステージ、６６…ガイドポール、６７…リフトステージ、１００…ウエイト、１０１…位置決部材、１６２…リフトステージ、１６４…従動ステージ、６１１…係合部、６１２…第２係合部、６１３…支持盤、６２１…ガイド溝、６４１…ボス部、６４２…案内溝、６５１…本体部、６５２…支持アーム、６５３…突起部、６５４…貫通孔、６７１…孔、１４０１…フック、１４０２…穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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