特許 7202000 被試験体支持装置および試験機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-27

(45)【発行日】2023-01-11

(54)【発明の名称】被試験体支持装置および試験機

(51)【国際特許分類】

   G01M 1/02 20060101AFI20221228BHJP

【ＦＩ】

G01M1/02

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019051623

(22)【出願日】2019-03-19

(65)【公開番号】P2020153773

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-02-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000150729

【氏名又は名称】株式会社長浜製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】特許業務法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西脇 清

(72)【発明者】

【氏名】北之防 俊文

【審査官】岩永 寛道

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０３９３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－２８１５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０３６９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０７３５１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １／００－ １／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連結軸と、前記連結軸を取り囲むテーパー状の内周面を有して拡縮可能であり、前記連結軸の軸線方向に相対移動不能に前記連結軸に連結され、被試験体の基準穴に嵌め込まれるコレットとを有し、前記コレットのサイズに応じて複数種類存在する交換セットと、
試験機において縦軸まわりに回転駆動されるスピンドルに固定され、前記交換セットが着脱されるベースユニットとを含み、
前記ベースユニットは、
被試験体が載せられるテーブルと、
前記軸線方向が縦になった状態の前記コレットの前記内周面と前記連結軸との間に差し込まれ、前記内周面に沿って上側へ向けて小径になるテーパー状の外周面を有する上筒と、
前記連結軸において前記上筒から下側へはみ出した部分を取り囲む下筒と、
前記上筒に対して前記下筒を昇降させる昇降部とを有し、
前記下筒の下降に応じて前記下筒と前記連結軸とを連結し、前記下筒の上昇に応じて前記下筒と前記連結軸との連結を解除する連結解除機構をさらに含む、被試験体支持装置。

【請求項2】

前記連結解除機構は、
前記下筒を径方向に貫通した貫通穴と、
前記径方向に移動可能となるように前記貫通穴に嵌め込まれた移動体と、
前記連結軸の外周面に設けられた凹部と、
上内周面と、前記上内周面よりも下側に配置されて前記上内周面よりも小径の下内周面と、前記上内周面と前記下内周面とをつないで下側へ向けて小径になるテーパー面とを有して前記下筒を取り囲むスリーブとを有し、
前記スリーブは、前記下筒の下降に応じて前記移動体を前記テーパー面によって前記径方向の内側へ移動させて前記凹部に嵌め込み、前記下筒の上昇に応じて前記移動体を前記テーパー面によって前記径方向の外側へ移動させて前記凹部から離脱させる、請求項１に記載の被試験体支持装置。

【請求項3】

縦軸まわりに回転駆動されるスピンドルと、
前記スピンドルに固定される請求項１または２に記載の被試験体支持装置と含む、試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、被試験体支持装置、および、これを含む試験機に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１の動釣合い試験機では、係脱機構を有するコレットチャックが、主軸のテーパー部に挿入された状態で、供試体のハブ部にセットされる。ドローバーが、係合位置にある係脱機構に係合した状態で、コレットチャックをテーパー部に対して相対移動させると、コレットチャックが拡径して供試体を把持する。動釣合い試験機とは別に存在するロボットアームが係脱機構を解放位置に移動させると、係脱機構がドローバーに係合しなくなるので、供試体の種類変更に伴う段取り替えとして、コレットチャックを交換のために主軸に対して着脱することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－３９３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の動釣合い試験機では、段取り替えの度に、ロボットアームといった外部装置を作動させてコレットチャックの係脱機構とドローバーとを係脱させる必要がある。そのため、段取り替えでは、外部装置の作動に起因したタイムロスが発生する。

【0005】

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、段取り替えにおけるタイムロスの低減を図れる被試験体支持装置、および、これを含む試験機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、連結軸（２２）と、前記連結軸を取り囲むテーパー状の内周面（２１Ｃ）を有して拡縮可能であり、前記連結軸の軸線方向（Ｋ）に相対移動不能に前記連結軸に連結され、被試験体（４）の基準穴（４Ａ）に嵌め込まれるコレット（２１）とを有し、前記コレットのサイズに応じて複数種類存在する交換セット（２０）と、試験機（１）において縦軸（Ｊ）まわりに回転駆動されるスピンドル（７）に固定され、前記交換セットが着脱されるベースユニット（３０）とを含み、前記ベースユニットが、被試験体が載せられるテーブル（３２Ｄ）と、前記軸線方向が縦になった状態の前記コレットの前記内周面と前記連結軸との間に差し込まれ、前記内周面に沿って上側へ向けて小径になるテーパー状の外周面（３６Ａ）を有する上筒（３６）と、前記連結軸において前記上筒から下側へはみ出した部分を取り囲む下筒（３５）と、前記上筒に対して前記下筒を昇降させる昇降部（３８）とを有し、前記下筒の下降に応じて前記下筒と前記連結軸とを連結し、前記下筒の上昇に応じて前記下筒と前記連結軸との連結を解除する連結解除機構（４２）をさらに含む、被試験体支持装置（６）である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

【0007】

この構成によれば、被試験体支持装置では、コレットと連結軸との間に上筒が差し込まれると、連結軸において上筒から下側へはみ出した部分が、下筒によって取り囲まれる。この状態で昇降部が下筒を下降させると、連結解除機構によって連結軸（つまり、連結軸およびコレットを有する交換セット）と下筒（つまり、ベースユニット）とが連結される。テーブルに載せられた被試験体の基準穴にコレットが嵌め込まれた状態で、昇降部が下筒をさらに下降させると、コレットが上筒に対して下降することによって拡径して基準穴に圧入されるので、被試験体がコレットによって強力に保持される。逆に、昇降部が下筒を上昇させると、コレットが縮径して基準穴に圧入されなくなり、その後に下筒がさらに上昇すると、連結解除機構によって交換セットとベースユニットとの連結が解除される。このように、外部装置を作動させなくても、交換セットとベースユニットとの連結や、その解除を被試験体支持装置内で達成できる。そのため、交換セットを交換するための段取り替えにおけるタイムロスの低減を図れる。

【0008】

また、本発明は、前記連結解除機構が、前記下筒を径方向（Ｒ）に貫通した貫通穴（３５Ｃ）と、前記径方向に移動可能となるように前記貫通穴に嵌め込まれた移動体（３９）と、前記連結軸の外周面に設けられた凹部（２２Ｂ）と、上内周面（３７Ａ）と、前記上内周面よりも下側に配置されて前記上内周面よりも小径の下内周面（３７Ｂ）と、前記上内周面と前記下内周面とをつないで下側へ向けて小径になるテーパー面（３７Ｃ）とを有して前記下筒を取り囲むスリーブ（３７）とを有し、前記スリーブが、前記下筒の下降に応じて前記移動体を前記テーパー面によって前記径方向の内側へ移動させて前記凹部に嵌め込み、前記下筒の上昇に応じて前記移動体を前記テーパー面によって前記径方向の外側へ移動させて前記凹部から離脱させることを特徴とする。

【0009】

この構成によれば、スリーブによって取り囲まれた下筒が下降すると、下筒の貫通穴に嵌め込まれた移動体が、スリーブのテーパー面に沿って径方向の内側へ移動することによって連結軸の凹部に嵌め込まれるので、移動体を介して下筒と連結軸とが連結される。逆に、下筒が上昇すると、移動体が、スリーブのテーパー面に沿って径方向の外側へ移動することによって連結軸の凹部から離脱するので、下筒と連結軸との連結が解除される。

【0010】

また、本発明は、縦軸（Ｊ）まわりに回転駆動されるスピンドル（７）と、前記スピンドルに固定される前記被試験体支持装置（６）と含む、試験機（１）である。この構成によれば、試験装置では、段取り替えにおけるタイムロスの低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、この発明の一実施形態に係る試験機の全体図である。

【図2】図２は、試験機の支持装置に含まれる交換セットの断面図である。

【図3】図３は、図２の交換セットとは種類が異なる交換セットの断面図である。

【図4】図４は、交換セットを構成するコレットの平面図である。

【図5】図５は、図４のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図6】図６は、支持装置の縦断面図である。

【図7】図７は、図６のＢ－Ｂ矢視断面図である。

【図8】図８は、支持装置の縦断面図である。

【図9】図９は、図８のＣ－Ｃ矢視断面図である。

【図10】図１０は、支持装置の要部の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下では、この発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る試験機１の全体図である。試験機１は、ロータやタイヤ付きホイール等の被試験体４のユニフォーミテイ試験や動釣合い試験を行うための装置である。試験機１は、ユニフォーミテイ試験の際に被試験体４に横から接地荷重を与える負荷装置（図示せず）と、被試験体４のユニフォーミテイや動不釣合いを測定する計測装置５とを含む。

【0013】

計測装置５は、横になった状態の被試験体４を支持する被試験体支持装置６（以下では「支持装置６」という）と、上下に延びるスピンドル７とを含む。支持装置６は、スピンドル７の上端部７Ａに固定されている。スピンドル７において上端部７Ａよりも下側の部分には、プーリ８が固定されている。

【0014】

計測装置５は、マシンベース９に固定された基台１０と、基台１０の上端部に固定され、スピンドル７を振動可能に保持する保持フレーム１１と、マシンベース９に固定された駆動装置１２とをさらに含む。駆動装置１２は、モータ１３を含み、モータ１３において駆動装置１２から上側へ突出した出力軸１４にはプーリ１５が固定されていて、プーリ１５とスピンドル７のプーリ８とは、ベルト１６によって連結されている。モータ１３が駆動されて出力軸１４が回転すると、出力軸１４の回転がベルト１６を介してスピンドル７に伝達されるので、スピンドル７が、その中心を通る縦軸Ｊまわりに回転駆動される。これにより、支持装置６によってスピンドル７に固定された被試験体４は、支持装置６およびスピンドル７と一体となって、所定の回転速度で回転する。

【0015】

動釣合い試験を行う場合には、被試験体４が、モータ１３によって所定速度で駆動回転される。この状態における被試験体４の振動が計測装置５に検出されることによって、動釣合い試験が実施される。

【0016】

次に、支持装置６について詳しく説明する。図２は、支持装置６に含まれる交換セット２０の断面図である。交換セット２０は、被試験体４の種類変更に伴う試験機１での段取り替えの際に交換される部品であって、コレット２１と連結軸２２と把持部２３とを有する。なお、図２以降の各図では、説明の便宜上、連結軸２２を断面で図示していない。

【0017】

コレット２１は、円筒状であり、その軸線Ｈが延びる方向（以下では「軸線方向Ｋ」という）が縦になった状態で支持装置６において使用される。コレット２１は、上部分２１Ａと、上部分２１Ａよりも下側に配置された下部分２１Ｂとを一体的に有する。コレット２１の外周面は、上部分２１Ａと下部分２１Ｂとの間の領域や、上部分２１Ａよりも上側の上端部において一段小径になっている。交換セット２０には、対応する被試験体４に応じて複数の種類があり、各種類の交換セット２０では、コレット２１の上部分２１Ａの外径サイズが少なくとも異なる（図２および図３を参照）。支持装置６から外された交換セット２０は、試験機１の近くの保管場所で保管される。コレット２１の内部空間は、上部分２１Ａおよび下部分２１Ｂを貫通していて、下側へ向けて広くなっている。そのため、コレット２１の内部空間を区画する内周面２１Ｃは、上側へ向けて小径になるテーパー状である。内周面２１Ｃの上端部には、軸線Ｈまわりの周方向Ｐに延びる環状溝２１Ｄが形成されている。

【0018】

連結軸２２は、円柱状であり、コレット２１の内周面２１Ｃによって取り囲まれた状態でコレット２１と同軸状に配置されている。連結軸２２の上端部には、その径方向の外側へ張り出したフランジ部２２Ａが設けられており、連結軸２２の下半分は、コレット２１の内部空間から下側へはみ出している。フランジ部２２Ａは、コレット２１の内周面２１Ｃの環状溝２１Ｄに嵌っている。これにより、コレット２１と連結軸２２とは、軸線方向Ｋに相対移動不能に連結されている。連結軸２２は、コレット２１に対して周方向Ｐに相対移動可能であってもよいし、相対移動不能であってもよい。連結軸２２の下半分の外周面の下端部には、周方向Ｐに延びる環状の凹部２２Ｂが設けられている。連結軸２２には、その下端から下側へ突出するストッパー２２Ｃが設けられている。ストッパー２２Ｃの一例は、連結軸２２に対して下から組み付けられたボルトである。

【0019】

把持部２３は、連結軸２２の上端に連結されてコレット２１の内部空間を上側から塞ぐ下円盤部２３Ａと、下円盤部２３Ａの中央から上側へ突出する軸部２３Ｂと、軸部２３Ｂの上端に連結された上円盤部２３Ｃとを有する。

【0020】

図４は、コレット２１の平面図である。図５は、図４のＡ－Ａ矢視断面図である。コレット２１には、軸線方向Ｋに沿って上下に延びる複数の割溝２１Ｅが形成されている。割溝２１Ｅは、スリットであり、この実施形態では１２本存在する。１２本のうち、６本の割溝２１Ｅは、コレット２１の周方向Ｐに等間隔で並んでいて、コレット２１の上端から下端の手前まで延びてコレット２１を径方向に切断した上割溝２１ＥＡである。残りの６本の割溝２１Ｅは、周方向Ｐに等間隔で並んでいて、コレット２１の下端から上端の手前まで延びてコレット２１を径方向に切断した下割溝２１ＥＢである。上割溝２１ＥＡと下割溝２１ＥＢとは、周方向Ｐにおいて交互に並んでいる。各割溝２１Ｅが狭まることによって、コレット２１全体が縮径し、各割溝２１Ｅが広がることによって、コレット２１全体が拡径する。

【0021】

図６は、支持装置６の全体の縦断面図である。支持装置６を構成する複数の部品のうち、図６以降の各図において黒く塗り潰して図示されたシール部材以外の部品は、全て金属製である。また、図６以降の各図では、連結軸２２に加えて、後述するボルトや、移動体３９等も断面で図示していない。支持装置６は、前述した交換セット２０と、スピンドル７の上端部７Ａに固定されて交換セット２０が着脱されるベースユニット３０とを含む。ベースユニット３０は、その筐体をなす下ハウジング３１および上ハウジング３２と、下ハウジング３１内に収容された下ピストン３３および上ピストン３４と、上ピストン３４に固定された下筒３５と、上ハウジング３２内に収容された上筒３６およびスリーブ３７とを含む。

【0022】

下ハウジング３１は、ボルトＢ１によってスピンドル７の上端部７Ａに上から固定された円板状の底壁３１Ａと、ボルトＢ２によって底壁３１Ａに上から固定された円筒状の周壁３１Ｂと、ボルトＢ３によって周壁３１Ｂに上から固定された円環状の天壁３１Ｃとを含む。下ハウジング３１は、スピンドル７に固定されることによって、上下方向の位置が固定されている。下ハウジング３１は、周壁３１Ｂの上下方向における途中に一体的に設けられた円板状の仕切壁３１Ｄをさらに含む。底壁３１Ａ、周壁３１Ｂ、天壁３１Ｃおよび仕切壁３１Ｄは、スピンドル７の縦軸Ｊと同軸状に配置されている。下ハウジング３１の内部空間は、底壁３１Ａと仕切壁３１Ｄとの間の下空間Ｓ１と、天壁３１Ｃと仕切壁３１Ｄとの間の上空間Ｓ２とに仕切られている。

【0023】

上ハウジング３２は、ボルトＢ４によって下ハウジング３１の天壁３１Ｃに上から固定された円環状の底壁３２Ａと、ボルトＢ５によって底壁３２Ａに上から固定された円筒状の下周壁３２Ｂと、ボルトＢ６によって下周壁３２Ｂに上から固定された円筒状の上周壁３２Ｃとを含む。上ハウジング３２は、ボルトＢ７によって上周壁３２Ｃに上から固定された円環状のテーブル３２Ｄをさらに含む。上ハウジング３２は、下ハウジング３１を介してスピンドル７に固定されることによって、上下方向の位置が固定されている。

【0024】

下ピストン３３は、下ハウジング３１の周壁３１Ｂの内径とほぼ同じ外径を有する円板状の本体部３３Ａと、本体部３３Ａの中央から上側へ突出した円柱状の突出部３３Ｂとを一体的に有する。本体部３３Ａは、下空間Ｓ１に配置されている。下ピストン３３は、本体部３３Ａが仕切壁３１Ｄに下から接触する上限位置（図６参照）と、本体部３３Ａが底壁３１Ａに上から接触する下限位置（図示せず）との間で昇降可能である。

【0025】

上ピストン３４は、下ハウジング３１の周壁３１Ｂの内径とほぼ同じ外径を有する円環状であり、上空間Ｓ２に配置されている。上ピストン３４は、天壁３１Ｃに下から接触する上限位置（図６参照）と、仕切壁３１Ｄに上から接触する下限位置（図示せず）との間で昇降可能である。上ピストン３４の中心穴には、下ピストン３３の突出部３３Ｂが下から挿通されている。突出部３３Ｂの上端部は、上ピストン３４から上にはみ出している。突出部３３Ｂの途中部に設けられた段部３３Ｃが、上ピストン３４に下から係合している。これにより、上ピストン３４および下ピストン３３は、一体となって、それぞれの上限位置および下限位置へ昇降可能である。

【0026】

下筒３５は、ボルトＢ８によって上ピストン３４に上から固定された円環状の基部３５Ａと、基部３５Ａの内周部から上に突出した円管状の管部３５Ｂとを一体的に有する。上ピストン３４および下ピストン３３は、下筒３５を昇降させる昇降部３８として機能する。管部３５Ｂには、その径方向Ｒに管部３５Ｂを貫通した複数（例えば６つ）の貫通穴３５Ｃが形成されている。これらの貫通穴３５Ｃは、縦軸Ｊまわりの周方向に等間隔で並んでいる。各貫通穴３５Ｃは、移動体３９が１つずつ嵌め込まれている。移動体３９の一例は、ボールである。各移動体３９は、貫通穴３５Ｃから外れ不能な状態で、径方向Ｒに移動可能である。

【0027】

上筒３６は、上下に延びる中空の円錐台形状であり、その外周面３６Ａは、上側へ向けて小径になるテーパー状に形成されている。上筒３６は、縦軸Ｊと同軸状に配置されている。外周面３６Ａの上部は、上ハウジング３２のテーブル３２Ｄよりも上側に突出している。上筒３６の下端部は、径方向Ｒの外側へ張り出したフランジ状に形成され、ボルトＢ９によって上ハウジング３２の下周壁３２Ｂの内周部に上から固定されている。そのため、上筒３６の上下方向の位置は、固定されている。

【0028】

スリーブ３７は、円筒状に形成され、上ハウジング３２の下周壁３２Ｂによって取り囲まれた状態で、下筒３５の管部３５Ｂを取り囲んでいる。スリーブ３７は、下周壁３２Ｂの内周部の上端部と上ハウジング３２の底壁３２Ａとの間に挟まれることによって、上下方向の位置が固定されている。スリーブ３７の内周面は、上内周面３７Ａと、上内周面３７Ａよりも下側に配置されて上内周面３７Ａよりも小径の下内周面３７Ｂと、上内周面３７Ａと下内周面３７Ｂとをつないで下側へ向けて小径になるテーパー面３７Ｃとを有する。

【0029】

支持装置６は、下ハウジング３１の下空間Ｓ１に配置された流路部材４０を含む。流路部材４０は、下ハウジング３１の底壁３１Ａ上に同軸状で配置されてボルトＢ１０によって底壁３１Ａに固定された円板状のベース部４０Ａと、ベース部４０Ａの中心から上側へ突出して下ピストン３３の中心穴に下から挿通された円管状の挿通部４０Ｂとを一体的に含む。支持装置６には、底壁３１Ａを上下に貫通してからベース部４０Ａ内を斜め上側へ延びて下空間Ｓ１に下側からつながった第１流路Ｑ１と、底壁３１Ａを上下に貫通してからベース部４０Ａ内を斜め上側へ延びて挿通部４０Ｂ内および下ピストン３３の突出部３３Ｂ内を順に通ってから下空間Ｓ１および上空間Ｓ２のそれぞれの上領域につながった第２流路Ｑ２とが設けられている。支持装置６には、下ハウジング３１の仕切壁３１Ｄに形成されて上空間Ｓ２の下領域を外部に連通させる第３流路Ｑ３も設けられている。

【0030】

第１流路Ｑ１および第２流路Ｑ２に関連して、試験機１のスピンドル７の下端部には、エアホース（図示せず）に接続されたロータリージョイント４１が設けられている（図１参照）。ロータリージョイント４１は、試験機１に設けられた制御部（図示せず）の制御に応じてエア（圧縮空気）を供給したり、エアの供給を停止したりするエア供給部である。スピンドル７には、ロータリージョイント４１から上側に延びて第１流路Ｑ１および第２流路Ｑ２にそれぞれ接続された第１流路７Ｂおよび第２流路７Ｃが設けられている。なお、第１流路７Ｂおよび第２流路７Ｃの配置は任意に変更でき、これらの流路は、スピンドル７の内に設けられてもよいし、スピンドル７の外に設けられてもよい。

【0031】

図６に示すように待機状態にあるベースユニット３０では、エアが第１流路Ｑ１に供給されている一方で、第２流路Ｑ２のエアが排出されている。このとき、下ピストン３３は、第１流路Ｑ１から下空間Ｓ１に供給されたエアに押し上げられることによって上限位置にあり、上ピストン３４は、下ピストン３３の段部３３Ｃに押し上げられることによって上限位置にある。上ピストン３４に固定された下筒３５の貫通穴３５Ｃに嵌め込まれた各移動体３９は、上下方向において、スリーブ３７の上内周面３７Ａとテーパー面３７Ｃとの境界付近にあって、下筒３５の管部３５Ｂの内周面よりも径方向Ｒの外側にある。

【0032】

次に、ベースユニット３０に対する交換セット２０の着脱について説明する。装着手順として、まず、交換セット２０は、作業者による手動またはロボット（図示せず）による自動によって、把持部２３の上円盤部２３Ｃが把持された状態でベースユニット３０の上方の待機位置まで搬送されてから下降し、図６に示すように、待機状態のベースユニット３０に仮セットされる。その際、連結軸２２のストッパー２２Ｃが下ピストン３３の突出部３３Ｂの上端に接触することによって、交換セット２０の下降が停止する。

【0033】

仮セットされた交換セット２０は、スピンドル７の縦軸Ｊと同軸状に配置される。具体的には、交換セット２０では、上筒３６が、交換セット２０において軸線方向Ｋが縦になった状態のコレット２１の内周面２１Ｃと連結軸２２との間に下から差し込まれ、上筒３６の外周面３６Ａは、コレット２１の内周面２１Ｃに沿う。コレット２１は、上部分２１Ａの少なくとも上端部がテーブル３２Ｄよりも上側に配置されるように、テーブル３２Ｄによって取り囲まれている。コレット２１の下部分２１Ｂは、上周壁３２Ｃによって取り囲まれている。連結軸２２では、上筒３６内に挿通された略上半分よりも下側の部分が、上筒３６から下側へはみ出して下筒３５によって取り囲まれている。連結軸２２の凹部２２Ｂは、下筒３５の貫通穴３５Ｃ内の各移動体３９よりも少し下側にずれている。このときの各移動体３９は、凹部２２Ｂに嵌まり込んでいない（図６のＢ－Ｂ矢視断面図である図７も参照）。

【0034】

次に、第１流路Ｑ１へのエアの供給が停止される一方で、エアが第２流路Ｑ２に供給される。すると、下空間Ｓ１において下ピストン３３よりの下側の領域に存在するエアが、第１流路Ｑ１を通って排出され、上空間Ｓ２において上ピストン３４よりの下側の領域に存在するエアが、第３流路Ｑ３を通って排出される。これと同時に、下ピストン３３および上ピストン３４は、第２流路Ｑ２から下空間Ｓ１および上空間Ｓ２の各上側領域に供給されたエアによって押し下げられる。すると、図８に示すように、上ピストン３４に固定された下筒３５が、交換セット２０の連結軸２２と上筒３６とスリーブ３７とに対して下降する。これにより、下筒３５の貫通穴３５Ｃ内の各移動体３９は、スリーブ３７のテーパー面３７Ｃによって、径方向Ｒの内側へ移動させられる。また、下筒３５の貫通穴３５Ｃは、上下方向において連結軸２２の凹部２２Ｂに一致する。すると、各移動体３９が凹部２２Ｂに嵌め込まれて凹部２２Ｂの下側隅部２２Ｄに引っ掛かるので、連結軸２２（つまり交換セット２０の全体）と下筒３５とが、各移動体３９を介して連結され、一体的に下降可能になる（図８のＣ－Ｃ矢視断面図である図９も参照）。

【0035】

以上により、ベースユニット３０への交換セット２０の装着が完了する。このときの下ピストン３３および上ピストン３４は、図８で示す位置よりも若干高い位置にある。なお、下ピストン３３の突出部３３Ｂの上端は、凹部２２Ｂにおける移動体３９の遊びの分だけ、連結軸２２のストッパー２２Ｃから下側に離れている。

【0036】

試験機１で試験が実施される場合には、被試験体４の中央の基準穴４Ａに、コレット２１の上部分２１Ａが嵌め込まれる。被試験体４における基準穴４Ａの周辺部は、テーブル３２Ｄに載せられる。この状態で、エアが第２流路Ｑ２に供給され、下ピストン３３および上ピストン３４は、第２流路Ｑ２から供給されたエアによって押し下げられる。その際、上ピストン３４に固定された下筒３５が、交換セット２０を伴ってさらに下降する。そのため、交換セット２０のコレット２１が、上筒３６の外周面３６Ａに対して下側へ相対移動する。これにより、各割溝２１Ｅが広がることによってコレット２１が拡径し、コレット２１の上部分２１Ａが基準穴４Ａに圧入される。上ピストン３４および下ピストン３３の両方の下降がコレット２１の拡径に作用するので、被試験体４が強力にチャックされる。図８は、上ピストン３４および下ピストン３３の下降が停止して被試験体４がチャックされている状態を示す。この状態において、例えば動釣合い試験が実施されると、スピンドル７が回転して、そのときの被試験体４の振動が検出される。

【0037】

試験後には、第２流路Ｑ２へのエアの供給が停止される一方で、エアが第１流路Ｑ１に供給される。すると、下ピストン３３および上ピストン３４が、交換セット２０を伴って上昇する。これにより、コレット２１が上筒３６の外周面３６Ａに対して上昇しながら縮径して基準穴４Ａに圧入されなくなるので、被試験体４がアンチャックされる。その際、連結軸２２のストッパー２２Ｃが下ピストン３３の突出部３３Ｂに押し上げられることによって、コレット２１が上筒３６の外周面３６Ａから強制的に分離される。

【0038】

アンチャックされた被試験体４は、取り外しが可能になる。この状態で、さらにエアが第１流路Ｑ１に供給され、下ピストン３３および上ピストン３４は、第１流路Ｑ１から供給されたエアによって、それぞれの上限位置まで押し上げられる。その際、図６に示すように、上ピストン３４とともに上筒３６に対して上昇する下筒３５の貫通穴３５Ｃ内の各移動体３９は、スリーブ３７のテーパー面３７Ｃによって、径方向Ｒの外側へ移動させられる。これにより、各移動体３９が連結軸２２の凹部２２Ｂから離脱するので、連結軸２２を有する交換セット２０と下筒３５との連結が解除される。そのため、フリーになった交換セット２０を手動または自動によって上昇させれば、交換セット２０がベースユニット３０から離脱される。基準穴４Ａの大きさが異なる被試験体４を次に試験する場合には、この被試験体４の基準穴４Ａに合ったサイズの交換セット２０が、前述した手順によって、図１０に示すようにベースユニット３０に装着される。フリーになった交換セット２０が装着されたままの状態で、被試験体４の着脱が行われてもよい。

【0039】

連結軸２２の凹部２２Ｂと、下筒３５の各貫通穴３５Ｃと、各貫通穴３５Ｃに嵌め込まれて凹部２２Ｂに嵌まり込んだり凹部２２Ｂから外れたりする移動体３９と、テーパー面３７Ｃを有するスリーブ３７とは、下筒３５と連結軸２２とを連結したり、その連結を解除したりする連結解除機構４２を構成する。支持装置６では、外部装置を作動させなくても、交換セット２０とベースユニット３０との連結や、その解除を支持装置６内の連結解除機構４２によって達成できる。そのため、交換セット２０を交換するための段取り替えにおけるタイムロスの低減を図れる。

【0040】

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。

【0041】

例えば、前述した実施形態では、試験機１は、ユニフォーミテイ試験および動釣合い試験の両方を行う複合試験装置であるが、ユニフォーミテイ試験および動釣合い試験の少なくとも一方を行えればよい。

【0042】

下筒３５を昇降させる昇降部３８は、前述したようにエアを用いた構成に限らず、例えばモータの駆動力を用いた構成であってもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ 試験機
４ 被試験体
４Ａ 基準穴
６ 被試験体支持装置
７ スピンドル
２０ 交換セット
２１ コレット
２１Ｃ 内周面
２２ 連結軸
２２Ｂ 凹部
３０ ベースユニット
３２Ｄ テーブル
３５ 下筒
３５Ｃ 貫通穴
３６ 上筒
３６Ａ 外周面
３７ スリーブ
３７Ａ 上内周面
３７Ｂ 下内周面
３７Ｃ テーパー面
３８ 昇降部
３９ 移動体
４２ 連結解除機構
Ｊ 縦軸
Ｋ 軸線方向
Ｒ 径方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】