(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドと、該ベッドに水平面内で三角形を描く頂点の位置に設けられ該ベッドを動かすための移動用ユニットとにより構成し、
前記移動用ユニットは、前記ベッドに保持手段を介して揺動自在に支持された軸受部材と、該軸受部材に軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、該回転軸に連動連結された駆動手段と、前記回転軸の下端に固着された円板と、前記ベッドに固定されると共に前記夫々の軸受部材に対して円周方向に相互に９０度をなす偏心位置を夫々下方へ押圧可能な一対の押圧手段とにより構成し、
相互に９０度をなす偏心位置に配置された前記一対の押圧手段の一方または双方を作動させ、前記ベッドの旋回中心と前記夫々の円板の中心を通る放射線上であって、前記夫々の円板の外周のうちの前記ベッドの外周に近い部分を床面に押圧させた状態で、前記夫々の円板を同一方向へ回転させることにより前記ベッドを他の方向へ旋回させるようにしたことを特徴とする移動と旋回とを行う装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動と旋回とを行う装置に関し、鉛直軸まわりに旋回させて被試験体の設置作業が容易に行えるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用のアッセンブリを試験するには、パワートレイン系試験が行われる。パワートレイン系試験には複数の試験があり、水平面であるＸＹ平面上のＸ軸またはＹ軸に沿って被試験体を移動させることと、ＸＹ平面と直角なＺ軸を中心として被試験体を旋回させることとの３種の動きをさせ、回転試験を行うための被試験体を試験装置に連結させる作業が必要になる。
【０００３】
このため、試験装置の汎用性を高めるために被試験体が異なる都度に数トンの重さの試験装置と重量物である被試験体との組み替え移動を行って試験を行っている。試験装置と被試験体とを組み替えるには、試験装置を動かしてもよく、被試験体を動かしても良い。被試験体を一方向へのみ移動させることにより、試験装置に順番に被試験体を組み替えて試験を行う場合は、車輪移動又はスライド移動による手段を用いる。
【０００４】
Ｘ軸またはＹ軸に沿って被試験体を移動させて試験を行う場合は、図６に示す移動と旋回とを行う装置を用いて行う。即ち、Ｘ軸に沿って移動自在な第１ベッド１をシリンダ２により移動させ、第１ベッド１上でＹ軸に沿って移動自在な第２ベッド３を第１ベッド１に固着したシリンダ４により移動させ、第２ベッド３上に被試験体５を取り付けるようにする。
【０００５】
次に、Ｚ軸を中心として被試験体を旋回させる場合は、旋回が可能な図７のエアーベアリング６を用いる。エアーベアリング６は、複数のエアパッド７と圧空設備８とを圧空ホース９とマニホールド１０とにより連通させて構成される。エアパッド７は、図８に示すようにベース１１に複数の流路１２を形成し、上方へ向かう流路の端に図８（ｃ）のボールバルブ１３を取り付けたものである。被試験体１４を旋回させる場合は、圧空設備８から送られる空気をボールバルブ１３から被試験体１４に吹き付けて浮上させ、人力により被試験体１４を旋回させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図６に示す移動と旋回とを行う装置は移動方向ごとにベッドとシリンダとが必要になり、移動距離が大きいとこれらも長く大きくなる。
【０００７】
一方、図７のエアーベアリングは３０ミクロン以下の高精度の組立が求められることから、製造の際に多大の工数が必要になり、また多量のエアを消費するために高価な大容量の圧空設備が必要になる。更に、試験場の床は溝付定盤が用いられ、僅かな突起があってもロッキング現象を生じるので、エアーベアリングの移動に先立って溝付定盤のバリ除去補修が必要になる。
【０００８】
そこで本発明は、斯る課題を解決した移動と旋回とを行う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】
斯る目的を達成するための請求項１に係る移動と旋回とを行う装置の構成は、ベッドと、該ベッドに水平面内で三角形を描く頂点の位置に設けられ該ベッドを動かすための移動用ユニットとにより構成し、前記移動用ユニットは、前記ベッドに保持手段を介して揺動自在に支持された軸受部材と、該軸受部材に軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、該回転軸に連動連結された駆動手段と、前記回転軸の下端に固着された円板と、前記ベッドに固定されると共に前記夫々の軸受部材に対して円周方向に相互に９０度をなす偏心位置を夫々下方へ押圧可能な一対の押圧手段とにより構成し、相互に９０度をなす偏心位置に配置された前記一対の押圧手段の一方または双方を作動させ、前記ベッドの旋回中心と前記夫々の円板の中心を通る放射線上であって、前記夫々の円板の外周のうちの前記ベッドの外周に近い部分を床面に押圧させた状態で、前記夫々の円板を同一方向へ回転させることにより前記ベッドを他の方向へ旋回させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による移動と旋回とを行う装置の実施の形態を説明する。
【００１１】
（ａ）実施の形態１
本発明による移動と旋回とを行う装置の構成を図２に示す。図のように被試験体を載せるためのベッド１６が設けられ、ベッド１６上であって正三角形に近い二等辺三角形の頂点の位置に移動用ユニット１７が夫々設けられている。
【００１２】
移動用ユニット１７の構造を以下に説明する。図１に示すようにベッド１６に貫通孔が形成されるとともに貫通孔が支持板１８によって閉塞されることで収容室１９が形成されている。この収容室１９の内部にはリング状の軸受部材２０が揺動自在に設けられている。即ち、軸受部材２０における内周面の上部に球面凹部２１が形成される一方、支持板１８の下面には球面凸部２２を形成したリング状突起２３が形成され、球面凸部２２が球面凹部２１に嵌め込まれている。
【００１３】
このようにして揺動自在に設けられた軸受部材２０に軸受２４を介して回転軸２５が回転自在に支持されている。回転軸２５の下端には円板としてのディスク２６が一体に形成され、ディスク２６の下面はベッド１６の下面よりも数ミリだけ高い位置に設定されている。
【００１４】
このように揺動自在な回転軸２５及びディスク２６が傾いてディスク２６の下面が床面に接触しないように中立保持するため、以下のような保持手段が構成されている。支持板１８における回転軸２５を中心とする円周上には略等間隔に４つの孔が形成され、上方から夫々の孔に遊嵌されたボルト３２が軸受部材２０にねじ込まれている。そして、夫々のボルト３２の頭部と支持板１８との間に夫々ばね３１を介在させることによってディスク２６の下面とベッド１６の下面とが略平行に保持されている。
【００１５】
ばね３１の付勢力に抗して軸受部材２０の偏心位置を下方へ押圧することでディスク２６の外周部の一部を床面に接触させるための押圧手段が設けられる。押圧手段は相互に９０度をなす２位置に一対ずつ設けられ、その位置は図２に示すように３つの移動用ユニット１７によって異なる。押圧手段としては油圧シリンダ３３が図示しないボルトを介して支持板１８に取り付けられ、油圧シリンダ３３のロッドの先端には、軸受部材２０の上面に偏当たりしないように大きな球面を有するアダプタ３４が設けられている。
【００１６】
そして、３つの移動用ユニット１７のうちの図２における最上部のものにのみ、図１（ａ）に示す駆動手段が設けられている。図のように支持板１８の上方には、駆動手段としてモータ３５と減速機３６とからなるギャードモータ２７が設けられ、ギャードモータ２７の出力軸３７が回転軸２５の上端に連動連結されている。ギャードモータ２７自体が出力軸３７の回転による反力で反対方向へ回転するのを防止するために、支持板１８に支柱２８が固着され、図１（ｂ）に示すようにギャードモータ２７の取付板３８を貫通する貫通孔３０に遊嵌された細いボルト２９が支柱２８にねじ込まれている。
【００１７】
次に、斯る移動と旋回とを行う装置の作用を説明する。図４（ａ）に示すようにベッド１６に設けた３つの移動用ユニット１７の夫々について、上部の移動用ユニット１７における一対の油圧シリンダ３３のうちの上部のもの、下部の移動用ユニット１７についてはいずれも下部のもののみを動作させ、床面に接触する部分を黒く塗りつぶして示すように、ディスク２６のうちの上側のみ、下側のみが床面に接触するように設定する。そして、ギャードモータ２７を有する上部のディスク２６の回転方向を実線矢印の方向にすると、移動と旋回とを行う装置は右方へ移動し、破線矢印の方向にすると左方へ移動する。
【００１８】
次に、図４（ｂ）に示すように上部及び左部の移動用ユニット１７については一対の油圧シリンダ３３のうちの左部のもの、右部の移動用ユニット１７については右部のもののみを動作させ、ディスク２６のうちの床面に接触する部分を黒く塗りつぶして示すように、左側のみ，右側のみが床面と接触するように設定する。そして、ギャードモータ２７を有する上部のディスク２６の回転方向を実線矢印の方向にすると移動と旋回とを行う装置は上方へ移動し、破線矢印の方向にすると下方へ移動する。
【００１９】
最後に、図４（ｃ）に示すように上部の移動用ユニット１７については一対の油圧シリンダ３３のうちの上部のもの、下部の両側の移動用ユニット１７については両方を同時に動作させ、ディスク２６のうちの床面に接触する部分を黒く塗りつぶして示すように、旋回中心（イ）とディスク２６の中心とを通る放射線上でディスク２６と床面とが接触するように設定する。そして、ギャードモータ２７を有する上部のディスク２６の回転方向を実線方向にすると移動と旋回とを行う装置は旋回中心（イ）を中心として時計方向へ旋回し、破線の方向にすると反時計方向へ旋回する。
【００２０】
一方、図３に示すように、４つの移動用ユニット１７を設けるとともに、左側のディスク２６については左側が床面に接触し、右側のディスク２６については右側が床面に接触するように設定し、いずれのディスク２６も反時計方向へ回転させるとベッド１６は時計方向へ回動する。この場合はディスク２６による駆動方向は上下方向であって旋回方向は旋回中心を中心とする円の接線方向であるために、駆動方向と旋回方向とにずれがある。このためディスク２６と床面との間にすべり摩擦力が生じて旋回抗力が大きい。
【００２１】
図３は４つの移動用ユニット１７の全てにギャードモータを設けたものであるが、耐角配置された一対の移動用ユニット１７にのみギャードモータを設けたものでは床面の状態によって旋回したりしなかったりして動きが非常に不安定であった。従って、４つの移動用ユニット１７の全てにギャードモータを取り付けなければならず、コスト高になるだけでなく、ディスクの寿命が短い。本発明では、これらの点が全て解決されている。
【００２２】
（ｂ）実施の形態２
次に、実施の形態２を図５に示す。この実施の形態はベッド１６が上下方向に長い場合を示したものであり、上部の移動用ユニット１７にのみギャードモータ２７が取り付けられている。このようにベッド１６が細長い場合であっても移動用ユニット１７に設ける油圧シリンダ３３は円周方向に沿って９０°をなす位置に一対設ければよい。なお、より高精度の移動を必要とするのであれば、油圧シリンダの数を増やせばよい。
【００２３】
斯る移動と旋回とを行う装置の作用については、図４（ｃ）では下部の２つの移動用ユニット１７について夫々の移動用ユニット１７に設けた一対の油圧シリンダ３３の押圧力が略等しくなるのに対し、図５（ｃ）では下部の夫々の移動用ユニット１７に設けた一対の油圧シリンダ３３のうちの下部のものの押圧力が左，右のものの押圧力よりもやや大きくなる点が異なる。その他は実施の形態１と同じなので、説明を省略する。
【００２４】
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１に係る移動と旋回とを行う装置によれば、相互に９０度をなす偏心位置に配置された一対の押圧手段の一方または双方を作動させ、ベッドの旋回中心と夫々の円板の中心を通る放射線上であって、夫々の円板の外周のうちのベッドの外周に近い部分を床面に押圧させた状態で、夫々の円板を同一方向へ回転させることによりベッドを他の方向へ旋回させるので、円板の回転による駆動方向がベッドの旋回する旋回円の接線方向と一致することになり、円板と床面との間のすべり摩擦力が少ない。従って、旋回抗力が生じず、旋回動作が安定して寿命が長い。これに対し、円板による駆動方向が上下方向あるいは左右方向であって旋回中心を中心とする円の接線方向である場合は、ベッドは旋回するが円板による駆動方向は上下方向あるいは左右方向等の一方向なので円板と床面との間のすべり摩擦力が大きく、旋回抗力が大きいので寿命が短くなってしまう。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による移動と旋回とを行う装置の実施の形態１に係り、（ａ）は移動用ユニットの要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図。
【図２】  本発明による移動と旋回とを行う装置の実施の形態１における平面図。
【図３】  移動用ユニットを４つ設けた場合の移動と旋回とを行う装置の作用を示す説明図。
【図４】  本発明による移動と旋回とを行う装置の実施の形態１の作用説明図。
【図５】本発明による移動と旋回とを行う装置の実施の形態２の構成及び作用説明図。
【図６】  従来の移動と旋回とを行う装置に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図７】  従来の移動と旋回とを行う装置であってエアーベアリングの作用説明図。
【図８】  従来の移動と旋回とを行う装置におけるエアパッドに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）はボールバルブの断面図。
【符号の説明】
１６…ベッド
１７…移動用ユニット
２０…軸受部材
２４…軸受
２５…回転軸
２６…ディスク（円板）
２７…ギャードモータ（駆動手段）
２９，３２…ボルト（保持手段）
３１…バネ（保持手段）
３３…油圧シリンダ（押圧手段）
【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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