(57)【要約】【課題】測定装置の測定軸に径の小さな回転軸を簡易かつ適正に連結する。【解決手段】スライド部材１２１を、コイルバネ１２３の付勢に抗してベース部１１に対して左に移動すると（ｃ）、チャック部材１２２の頭部１２２１は、スライド部材１２１の右側端部から離脱して突出し、自身の弾性により、３つの爪１２２３が開いた状態となる。この状態で、チャック部材１２２の３つの爪１２２３の間に、モータ６０の回転軸２を挿入し、スライド部材１２１を解放すると、スライド部材１２１は、コイルバネ１２３の付勢作用によって、内周面を、頭部１２２１の外周面のテーパ形状に当接させながら、右側に移動し、チャック部材１２２の３つの爪１２２３を閉じていく。閉じられたチャック部材１２２の３つの爪１２２３は（ｄ）、中央にモータ６０の回転軸２を配置した状態で、コイルバネ１２３の付勢力をもって、しっかりと、モータ６０の回転軸２を握持する。【選択図】図２
2009115183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定装置の測定軸と測定対象の回転軸とを連結するカップリング装置であって、
ベース部と、
前記ベース部の両端に各々設けられた連結部とを有し、
前記各連結部は、
前記ベース部に対して軸方向にスライド可能に装着された中空筒状のスライド部材と、
同心配置された複数の爪より形成される頭部を有する、前記スライド部材の中空部分に挿入された形態で前記ベース部に固定されたチャックと、
付勢部材とを有し、
前記チャックは、弾性による前記複数の爪の拡開力を有し、
前記スライド部材は、前記ベース部に対するスライドに伴って、前記チャックの頭部と嵌合離脱して当該チャックの頭部を開閉し、
前記付勢部材は、前記スライド部材を、当該スライド部材が前記チャックの頭部と嵌合する位置方向に当該スライド部材を付勢することを特徴とするカップリング装置。
【請求項２】
請求項１記載のカップリング装置であって、
前記付勢部材は、前記スライド部材の中空部分に、前記チャックを貫通させた形態で配置した、コイルバネであることを特徴とするカップリング装置。
【請求項３】
測定装置の測定軸に、測定対象の回転軸を連結する連結装置であって、
前記測定軸に連結されるベース部に、当該ベース部に対して軸方向にスライド可能に装着された中空筒状のスライド部材と、
同心配置された複数の爪より形成される頭部を有する、前記スライド部材の中空部分に挿入された形態で前記ベース部に固定されたチャックと、
付勢部材とを有し、
前記チャックは、弾性による前記複数の爪の拡開力を有し、
前記スライド部材は、前記ベース部に対するスライドに伴って、前記チャックの頭部と嵌合離脱して当該チャックの頭部を開閉し、
前記付勢部材は、前記スライド部材を、当該スライド部材が前記チャックの頭部と嵌合する位置方向に当該スライド部材を付勢することを特徴とする連結装置。
【請求項４】
請求項３記載の連結装置であって、
前記付勢部材は、前記スライド部材の中空部分に、前記チャックを貫通させた形態で配置した、コイルバネであることを特徴とする連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク計や回転計等の測定装置の測定軸に、モータ等の測定対象の回転軸を連結する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータの回転軸と連結した測定軸の挙動より、当該モータのトルクその他の各種特性を測定するモータの特性評価用の測定装置が知られている（たとえば、特許文献１、２）。
また、このような測定装置の測定軸と、モータの回転軸との連結の技術としては、たとえば、特許文献３に示されるような、測定装置の測定軸とモータの回転軸とが両側から中空部分に挿入される中空円筒形状のカップリング装置などが用いられてきた。ここで、このようなカップリング装置では、中空部分に挿入された測定軸と回転軸は、各々カップリング装置に設けられた、径方向に進退して前記中空部分に突出するネジによって、その芯出しと固定が行われている。
【特許文献１】特開2006-220497号公報
【特許文献２】特開2006-284501号公報
【特許文献３】特開2005-036861号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
回転軸の直径が1mm未満となるような超小型モータの回転軸を、特許文献３に示されるカップリング装置によって測定軸と連結する場合には、直径に合わせてカップリング装置も小型かつ精密に作成する必要が生じ、また、当該カップリング装置を用いた適正な測定軸と回転軸との連結には精緻な作業が必要となる。
【０００４】
そこで、本発明は、回転軸の直径が小さい場合にも、測定装置の測定軸に、測定対象の回転軸を、簡易かつ適正に連結可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題達成のために、本発明測定装置の測定軸と測定対象の回転軸とを連結するカップリング装置を、ベース部と、前記ベース部の両端に各々設けられた連結部とより構成し、前記各連結部に、前記ベース部に対して軸方向にスライド可能に装着された中空筒状のスライド部材と、同心配置された複数の爪より形成される頭部を有する、前記スライド部材の中空部分に挿入された形態で前記ベース部に固定されたチャックと、付勢部材とを設けたものである。ここで、前記チャックは、弾性による前記複数の爪の拡開力を有し、前記スライド部材は、前記ベース部に対するスライドに伴って、前記チャックの頭部と嵌合離脱して当該チャックの頭部を開閉し、前記付勢部材は、前記スライド部材を、当該スライド部材が前記チャックの頭部と嵌合する位置方向に当該スライド部材を付勢するものである。
【０００６】
このようなカップリング装置によれば、スライド部材を前記チャックの頭部と離脱する位置までスライドし、チャックに回転軸を挿入し、スライド部材を解放するだけの簡易な操作で、回転軸の直径が小さい場合にも、付勢部材の付勢力をもって、しっかりと、チャックの同心配置された複数の爪によって操作対象の回転軸を当該チャックの中央に適正に握持することができるようになる。
【０００７】
なお、このようなカップリング装置の一端にのみ連結部を設けて連結装置を構成し、都外連結装置のベース部の他端を記測定軸に任意の手段により脱着可能にまたは固定的に連結するようにしてもよい。また、前記付勢部材は、前記スライド部材の中空部分に、前記チャックを貫通させた形態で配置した、コイルバネとしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明によれば、回転軸の直径が小さい場合にも、測定装置の測定軸に、測定対象の回転軸を、簡易かつ適正に連結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、モータのコギングトルク等の各種トルク特性を測定するトルク計への適用を例にとり説明する。
図１に本実施形態に係るカップリング装置の概観を示す。
図１ａは非使用状態におけるカップリング装置１を表す図であり、ａ１は非使用状態のカップリング装置１の斜視図を、ａ２は非使用状態のカップリング装置１の正面図を、ａ３は非使用状態のカップリング装置１の右側面図を表している。
また、図１ｂは、使用状態におけるカップリング装置１を表す図であり、当該使用状態においてカップリング装置１は、測定対象であるモータの回転軸２と測定装置の測定軸３とに連結する。そして、図１中、ｂ１は使用状態のカップリング装置１の斜視図を、ｂ２は使用状態のカップリング装置１の正面図を、ｂ３は使用状態のカップリング装置１の右側面図を表している。なお、カップリング装置１の背面、上面、下面は、正面と同様に表れ、カップリング装置１の左側面は、右側面と同様に表れる。
【００１０】
図示するように、カップリング装置１は、中空パイプ形状のベース部１１、ベース部１１の左右端に各々設けられた一対の連結部１２とを有する。
そして、各連結部１２は、図２ａ１に、その断面構造を模式的に表すように、ベース部１１の端が中空部分内に遊嵌された中空パイプ形状のスライド部材１２１と、ベース部１１の端に、一端が嵌挿された形態で固定されたチャック部材１２２と、径方向についてチャック部材１２２とスライド部材１２１との間に配置されたコイルバネ１２３とを有する。
【００１１】
そして、チャック部材１２２は、図２ｂに示すように、チャック部材１２２はベース部１１に嵌挿された端と反対側に、径が他部よりも大きく形成された頭部１２２１が設けられており、この頭部１２２３の外周面は、ベース部１１側に向かって径が小さくなるテーパ状に形成されている。また、チャック部材１２２は、中央に貫通孔１２２２が設けられている。そして、チャック部材１２２には、頭部１２２１が３つの等角度間隔の爪１２２３によって形成されるように、等角度間隔で３つの切込１２２４が設けられている。
【００１２】
そして、前述したコイルバネ１２３は、図２ａ１に示すように、一端がベース部１１に嵌挿されたチャック部材１２２の頭部１２２１と、ベース部１１の端部に左右方向について挟まれた形態で、径方向についてチャック部材１２２とスライド部材１２１との間に配置される。
【００１３】
次に、スライド部材１２１の内周面には、スライド部材１２１のベース部１１からの脱落を防止するために、ベース部１１の端部に設けられたフランジ１１１と係合するストッパ部１２１１が設けられている。
以下、このような連結部１２の作用を、右側の連結部１２にモータの回転軸２を連結する動作を例にとり説明する。
まず、非使用状態では、図２ａ１に示すように、スライド部材１２１は、コイルバネ１２３の付勢作用によって、ベース部１１の端部に設けられたフランジ１１１にストッパ部１２１１が当接する、最大右側に寄った位置に移動された状態となる。そして、この状態において、図２ａ２の右側面図に示すように、チャック部材１２２の３つの爪１２２３は、右側端部において切込１２２４が閉じるまでスライド部材１２１の内周面で窄められ、閉じた状態となる。
【００１４】
そして、次に、図２ｃ１に示すように、スライド部材１２１を、コイルバネ１２３の付勢力に抗してベース部１１に対して左に移動すると、チャック部の頭部１２２１は、スライド部材１２１の右側端部から離脱して突出し、自身の弾性による拡開力によって、図２ｃ２の右側面図を示すように、３つの爪１２２３が開いた状態となる。
そこで、この状態で、チャック部材１２２の３つの爪１２２３の間に、モータの回転軸２を挿入し、スライド部材１２１を解放すると、スライド部材１２１は、コイルバネ１２３の付勢作用によって、内周面を、頭部１２２１のテーパ形状に当接させながら、右側に移動し、チャック部材１２２の３つの爪１２２３を閉じていき、モータの回転軸２をチャック部材１２２の中心に移動させる。そして、図３ｄ１に示すように、３つの爪１２２３がモータの回転軸２を挟みこむ位置まで移動したならば、スライド部材１２１は移動を停止する。そして、この状態において、図３ｄ２の右側面図に示すように、チャック部材１２２の３つの爪１２２３は、中央にモータの回転軸２を配置した状態で、コイルバネ１２３の付勢力をもって、しっかりと、モータの回転軸２を握持する。
【００１５】
以上、連結部１２の作用を、右側の連結部１２にモータの回転軸２を連結する動作を例にとり説明した。なお、左側の連結部１２のトルク計の測定軸３の連結も同様に行われる。
次に、図３ａに、このようなカップリング装置１を適用したトルク計の全体構成を示す。
図示するようにトルク計は、測定軸３を備えた測定装置本体５１と、測定対象のモータ６０を固定支持すると共に、その位置を任意位置に位置決めする移動ステージ５２とを備え、移動ステージ５２に固定したモータ６０の回転軸２と、測定軸３とをカップリング装置１で連結し、測定本体装置本体で、モータ６０を回転させながらモータ６０のトルク変動などの各種回転特性を測定するものである。
【００１６】
以上のように、本実施形態に係るカップリング装置１によれば、スライド部材１２１をコイルバネ１２３の付勢方向と逆方向にスライドし、チャック部材１２２に軸を挿入し、スライド部材１２１を解放するだけの簡易な操作で、軸の直径が小さい場合にも、コイルバネ１２３の付勢力をもって、しっかりと、チャック部材１２２の同心配置された複数の爪１２２３によって軸を中央に握持することができるようになる。
【００１７】
ところで、本実施形態で示したカップリング装置１の連結部１２は、図３ｂに示すように測定軸３の先端に設けるようにしてもよい。このようにすることにより、測定軸３をチャック機構付きの測定軸３として構成し、カップリング装置１を使用することなく、直接、測定軸３にモータ６０の回転軸２を連結することができるようになる。
【００１８】
また、以上で示したカップリング装置１は、左右に設ける連結部１２のサイズを、たとえば、図３ｃに示すように異なるものとしてもよい。
また、図３ｄに示すように、カップリング装置１の一端のみに連結部１２を設けて当該連結部１２にモータ６０の回転軸２を連結すると共に、カップリング装置１の他端を、中空部分に挿入された軸をネジ７１によって固定する第２のカップリング７０を用いて測定軸３に連結するようにしてもよい。
【００１９】
なお、図３ｄは、カップリング装置１と第２カップリングを連結した状態を表しており、図３ｄ１はその左側面を、図３ｄ２は正面図を表し、図３ｄ３はカップリング装置１と第２のカップリング７０の断面を模式的に表したものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るカップリング装置を表す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカップリング装置の連結部の機構を表す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るカップリング装置の使用形態と他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…カップリング装置、２…回転軸、３…測定軸、１１…ベース部、１２…連結部、５１…測定装置本体、５２…移動ステージ、６０…モータ、７０…第２のカップリング、１１１…フランジ、１２１…スライド部材、１２２…チャック部材、１２３…コイルバネ、１２１１…ストッパ部、１２２２…貫通孔、１２２３…爪、１２２４…切込。
【図１】
2009115183.tif 000003
【図２】
2009115183.tif 000004
【図３】
2009115183.tif 000005