特許 7360699 動釣合い試験機用の被試験体固定装置および動釣合い試験機

(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】2023-10-04

(45)【発行日】2023-10-13

(54)【発明の名称】動釣合い試験機用の被試験体固定装置および動釣合い試験機

(51)【国際特許分類】

   G01M 1/02 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

G01M1/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019217105

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021085844

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-09-16

(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】弁理士法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松尾 政巳

(72)【発明者】

【氏名】上野 真人

【審査官】福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９１６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３５０２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２７０６３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、
回転可能であって回転中心に基準穴が形成された被試験体において前記基準穴から離れた外周部がクランプされる固定部と、
前記基準穴に挿入されて前記基準穴における被試験体の内周部を把持する円筒状の把持部であって、複数の割溝が前記把持部の周方向に並んで形成され、前記割溝の溝幅の変化に応じて拡縮可能な把持部を有し、前記本体の端面に固定されたコレットと、
前記把持部を拡縮させる拡縮機構とを含み、
前記固定部が、
前記本体の前記端面に形成された支持部と、
前記支持部との間で前記外周部を、前記コレットの第１中心軸線に沿う第１方向に挟んでクランプ可能な爪部とを含み、
前記拡縮機構が、
前記第１方向にスライドするドローバーと、
前記ドローバーに同伴して前記第１方向にスライド可能な先端金具と、
前記コレットの前記把持部に接触する外周面を有し、前記先端金具に同伴して前記第１方向にスライドするマンドレルであって前記第１方向に含まれる一方方向にスライドして前記コレットの前記把持部を拡径させ、前記第１方向に含まれる他方方向であって前記一方方向とは反対の他方方向にスライドして前記コレットの前記把持部を縮径させるマンドレルとを含み、
前記爪部が固定されて前記第１方向に延び、前記第１方向にスライド可能な軸部であって、前記第１方向に含まれる前記一方方向へのスライドに伴って第２中心軸線まわりに一方の回転方向に回動し、かつ前記第１方向に含まれる前記他方方向へのスライドに伴って前記第２中心軸線まわりに反対の回転方向に回動する軸部と、
前記先端金具の前記第１方向へのスライドに同伴して前記軸部が前記第１方向にスライドするように前記軸部と前記先端金具とを連結する連結部材とをさらに含み、
前記先端金具の前記一方方向へのスライドに同伴して前記軸部が前記一方方向にスライドすることにより、前記爪部が、前記支持部に前記他方方向に対向して、前記支持部との間で前記外周部をクランプするクランプ位置に配置され、前記先端金具の前記他方方向へのスライドに同伴して前記軸部が前記他方方向にスライドすることにより、前記爪部が、前記クランプ位置に対し前記第２中心軸線まわりに回動した位置であって、前記クランプ位置から前記他方方向に離間した解除位置に配置される、動釣合い試験機用の被試験体固定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の被試験体固定装置と、
前記被試験体固定装置が取り付けられて前記周方向に回転する回転部とを含む、動釣合い試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、動釣合い試験機用の被試験体固定装置、および、この被試験体固定装置を含む動釣合い試験機に関する。

【背景技術】

【0002】

動釣合い試験機は、被試験体が固定されたスピンドル等の回転部を所定速度で回転させることによって被試験体の不釣合いを測定する。動釣合い試験機は、被試験体を回転部に固定する被試験体固定装置を含む。例えばフランジ状の外周部と中心穴とを有する被試験体用の被試験体固定装置は、中心穴に隙間嵌めで挿入される軸と、外周部をクランプするクランプ部とを有することが一般的である。このような被試験体固定装置は、実質的には、被試験体の外周部をクランプするだけで被試験体を回転部に固定する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

被試験体固定装置が被試験体の外周部をクランプするだけで被試験体を回転部に固定する場合には、被試験体固定装置や回転部に対する被試験体の取付誤差（いわゆる芯ずれ）が生じやすいので、不釣合いの測定精度の向上を図ることが困難である。特に、動釣合い試験機における不釣合いの測定中では、回転部が比較的高速で回転するので、被試験体の取付誤差が不釣合いの測定精度に与える影響が大きい。

【0004】

この発明は、被試験体の取付誤差を抑制して不釣合いの測定精度の向上を図れる動釣合い試験機用の被試験体固定装置、および、この被試験体固定装置を含む動釣合い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】

【0005】

本発明の一実施形態は、回転可能であって回転中心に基準穴（２Ｃ）が形成された被試験体（２）において前記基準穴から離れた外周部（２Ｅ）が固定される固定部（４５）と、前記基準穴に挿入されて前記基準穴における被試験体の内周部（２Ｂ）を把持する円筒状の把持部（４２）であって、複数の割溝（３２Ａ）が前記把持部の周方向（Ｓ）に並んで形成され、前記割溝の溝幅（Ｗ）の変化に応じて拡縮可能な把持部を有するコレット（３２）と、前記把持部を拡縮させる拡縮機構（４６）とを含む、動釣合い試験機用の被試験体固定装置（４）を提供する。また、本発明の一実施形態は、前記被試験体固定装置と、前記被試験体固定装置が取り付けられて前記周方向に回転する回転部（３）とを含む、動釣合い試験機（１）を提供する。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。

【0006】

この構成によれば、被試験体固定装置では、被試験体において回転中心に位置する基準穴から離れた外周部が固定部に固定されるとともに、コレットにおける円筒状の把持部が、基準穴に挿入された状態で拡径して基準穴に圧入されることにより、基準穴における被試験体の内周部を把持する。このように被試験体の内周部および外周部の両方を固定する場合には、被試験体が被試験体固定装置や回転部と同心上に配置されやすくなるので、被試験体固定装置や回転部に対する被試験体の取付誤差を抑制して、動釣合い試験機における不釣合いの測定精度の向上を図れる。
前記試験体固定装置が、本体をさらに備えていてもよい。前記コレットが、前記本体の端面に固定されていてもよい。前記固定部が、前記本体の前記端面に形成された支持部と、前記支持部との間で前記外周部を、前記コレットの第１中心軸線に沿う第１方向に挟んでクランプ可能な爪部とを含んでいてもよい。前記拡縮機構が、前記第１方向にスライドするドローバーと、前記ドローバーに同伴して前記第１方向にスライド可能な先端金具と、前記コレットの前記把持部に接触する外周面を有し、前記先端金具に同伴して前記第１方向にスライドするマンドレルであって前記第１方向に含まれる一方方向にスライドして前記コレットの前記把持部を拡径させ、前記第１方向に含まれる他方方向であって前記一方方向とは反対の他方方向にスライドして前記コレットの前記把持部を縮径させるマンドレルとを含んでいてもよい。前記試験体固定装置が、前記爪部が固定されて前記第１方向に延び、前記第１方向にスライド可能な軸部であって、前記第１方向に含まれる前記一方方向へのスライドに伴って第２中心軸線まわりに一方の回転方向に回動し、かつ前記第１方向に含まれる前記他方方向へのスライドに伴って前記第２中心軸線まわりに反対の回転方向に回動する軸部をさらに含んでいてもよい。前記試験体固定装置が、前記先端金具の前記第１方向へのスライドに同伴して前記軸部が前記第１方向にスライドするように前記軸部と前記先端金具とを連結する連結部材をさらに含んでいてもよい。前記先端金具の前記一方方向へのスライドに同伴して前記軸部が前記一方方向にスライドすることにより、前記爪部が、前記支持部に前記他方方向に対向して、前記支持部との間で前記外周部をクランプするクランプ位置に配置されてもよい。前記先端金具の前記他方方向へのスライドに同伴して前記軸部が前記他方方向にスライドすることにより、前記爪部が、前記クランプ位置に対し前記第２中心軸線まわりに回動した位置であって、前記クランプ位置から前記他方方向に離間した解除位置に配置されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】この発明の一実施形態に係る動釣合い試験機の要部の縦断面図である。

【図2】図１の要部拡大部である。

【図3】図１のＡ矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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、動釣合い試験機１の縦断面図である。図１の上下方向は、動釣合い試験機１の上下方向である。図１の左右方向は、動釣合い試験機１の左右方向（第１方向）である。動釣合い試験機１は、被試験体２とともに回転する回転部３と、回転部３を振動可能かつ回転可能に支持する支持部（図示せず）と、回転部３を回転駆動させるモータ等の駆動部（図示せず）と、回転中における回転部３の振動を検出する検出部（図示せず）と、被試験体２を支持して回転部３に一体回転可能に連結する被試験体固定装置４とを含む。

【0009】

被試験体２の一例は、プロペラシャフト等の長尺の回転体であり、その両端部には円盤状のラバーカップリング２Ａが１つずつ設けられている。動釣合い試験機１は、被試験体２の両端部を支持するように回転部３および被試験体固定装置４を二対含む。図１では、被試験体２の長手方向における一方の端部を支持する一対の回転部３および被試験体固定装置４だけが図示されている。もちろん、被試験体２を両持ち支持しない場合（片持ち支持する場合）には、動釣合い試験機１は、回転部３および被試験体固定装置４を一対だけ含んでもよい。

【0010】

ラバーカップリング２Ａの回転中心には、内周部２Ｂによって縁取られた円形状の基準穴２Ｃが形成されている。基準穴２Ｃは、貫通穴であってもよいし、底を有する凹部であってもよい。ラバーカップリング２Ａは、内周部２Ｂの一部をなす樹脂製円筒状のスリーブ２Ｄと、内周部２Ｂを取り囲むフランジ状の外周部２Ｅとを有する。外周部２Ｅは、ラバーカップリング２Ａの径方向の外側へ基準穴２Ｃから離れた円環状である。外周部２Ｅには、外周部２Ｅを左右方向に貫通する単数または複数の位置決め穴２Ｆが形成されている。

【0011】

回転部３は、左右方向に延びる中心軸線Ｊ（第１中心軸線）を有する円筒状に形成されたスピンドル１１と、スピンドル１１内に同軸上で配置された円柱状のドローバー１２とを含む。スピンドル１１とドローバー１２とは、それぞれの根元側（左側）において例えばスプライン結合されているので、ドローバー１２は、中心軸線Ｊに沿ってスピンドル１１に対して左右方向へ相対的にスライド可能かつ中心軸線Ｊ周りの周方向Ｓにスピンドル１１と一体回転可能である。動釣合い試験機１は、ドローバー１２をスライドさせるアクチュエーター（図示せず）も含む。アクチュエーターは、エアシリンダー等によって構成される。

【0012】

スピンドル１１は、その本体をなす円筒状の第１部品１３や、ボルトＢ１によって第１部品１３における右側（先端側）の端面に同軸上で固定された円環状の第２部品１４等の複数の部品によって構成されている。ドローバー１２も、複数の部品によって構成されてもよい。

【0013】

被試験体固定装置４は、右側から回転部３に取り付けられている。被試験体固定装置４は、スピンドル１１に固定されたケース２１と、ケース２１によって支持されたスイベル軸２２と、ケース２１内でドローバー１２に固定された先端金具２３と、スイベル軸２２と先端金具２３とを連結する連結部材２４とを含む。被試験体固定装置４は、被試験体２の種類に応じて複数設けられる段替えユニット２５を含む。

【0014】

ケース２１は、スピンドル１１と同軸上に配置された円筒部２１Ａと、円筒部２１Ａの左端部に同軸上で固定された円盤状の底部２１Ｂと、左右方向における円筒部２１Ａの途中に設けられて円筒部２１Ａの内部空間を左右に二分する円盤状の仕切り部２１Ｃとを有する。円筒部２１Ａと底部２１Ｂと仕切り部２１Ｃとは、一体形成されてもよいし、後から組み合わされる別部品であってもよい。

【0015】

円筒部２１Ａにおいて周方向Ｓに等間隔で離れた複数の位置（この実施形態では１８０度ずれた２箇所）には、円筒部２１Ａを左右方向に貫通した挿通穴２１Ｄが１つずつ形成されている。挿通穴２１Ｄの左端部は、底部２１Ｂの右面から左側へ窪んだ凹部２１Ｅを形成している。左右方向における円筒部２１Ａの途中には、挿通穴２１Ｄ内に露出されるガイド部２１Ｆが設けられている。ガイド部２１Ｆの一例は、円形状の挿通穴２１Ｄの接線方向に延びる円柱状の軸である。

【0016】

底部２１Ｂには、底部２１Ｂを左右方向に貫通した貫通穴２１Ｇが形成されている。ドローバー１２の右端部が貫通穴２１Ｇに挿通されている。仕切り部２１Ｃにおいて中心軸線Ｊと重なる中央部には、仕切り部２１Ｃを左右方向に貫通した貫通穴２１Ｈが形成されている。底部２１Ｂは、ボルトＢ２によってスピンドル１１の第１部品１３に固定されている。これにより、ケース２１全体が、スピンドル１１に固定されている。ケース２１は、ボルトＢ２の軸部における根元部分が挿通される円管状のスリーブ２１Ｉを有する。仕切り部２１Ｃには、ボルトＢ２の頭部とスリーブ２１Ｉの右端部とを収容する穴２１Ｊが形成されている。

【0017】

スイベル軸２２は、円筒部２１Ａの挿通穴２１Ｄと同数（この実施形態では２つ）存在する。各スイベル軸２２は、左右方向に延びる円柱状であって挿通穴２１Ｄに挿通される軸部２２Ａと、挿通穴２１Ｄよりも右側に配置されてボルトＢ３によって軸部２２Ａに固定された爪部２２Ｂとを有する。左右方向における軸部２２Ａの途中には、その外周面の一部を切り欠いたガイド面２２Ｃが形成されている。ガイド面２２Ｃは、ケース２１の挿通穴２１Ｄ内に露出されたガイド部２１Ｆに接触している。軸部２２Ａの外周面の左端部には、軸部２２Ａの中心軸線Ｋ側へ窪んだ凹部２２Ｄが形成されている。爪部２２Ｂは、軸部２２Ａと同軸上に配置された円筒部２２Ｅと、円筒部２２Ｅの外周面の周上１箇所から突出した突出部２２Ｆとを有する。

【0018】

スイベル軸２２は、左右方向にスライドしながら中心軸線Ｋ（第２中心軸線）まわりに回転可能である。図１に示すスイベル軸２２は、被試験体２の外周部２Ｅをクランプするクランプ位置にある。クランプ位置は、スイベル軸２２の左右方向のスライド範囲における左端であり、クランプ位置にあるスイベル軸２２では、爪部２２Ｂの突出部２２Ｆが、回転部３の中心軸線Ｊを向いている（図３において実線で示した突出部２２Ｆも参照）。

【0019】

スイベル軸２２がクランプ位置から右側（他方方向）へスライドすると、スイベル軸２２においてケース２１のガイド部２１Ｆに接触したガイド面２２Ｃが、ガイド部２１Ｆから中心軸線Ｋまわりの回転方向Ｑの力を受けることにより、スイベル軸２２が回転する。スイベル軸２２が、そのスライド範囲における右端までスライドしたときには、スイベル軸２２は、被試験体２の外周部２Ｅのクランプを解除する解除位置に配置される（図３において二点鎖線で示した突出部２２Ｆを参照）。スイベル軸２２が解除位置から左側（一方方向）へスライドすると、ガイド面２２Ｃがガイド部２１Ｆから先ほどとは逆向きの力を受けることにより、スイベル軸２２が逆回転する。ガイド面２２Ｃは、このようにスイベル軸２２のスライドを回転方向Ｑの回転に変換するように、公知の形状に構成されている。また、スイベル軸２２がクランプ位置と解除位置との間で移動する際に、突出部２２Ｆは、回転方向Ｑにおいて例えば７２度回転する。

【0020】

先端金具２３は、ドローバー１２と同軸上に配置された円管部２３Ａと、円管部２３Ａの右端部に同軸上で固定された円柱状の先端部２３Ｂと、左右方向における円管部２３Ａの途中の外周面に設けられた球面部２３Ｃとを有する。円管部２３Ａの左端部は、ケース２１の底部２１Ｂの貫通穴２１Ｇに挿入されている。円管部２３Ａは、その内部に通されたボルトＢ４によってドローバー１２の右端部に固定されている。これにより、先端金具２３全体は、ドローバー１２とともに左右方向にスライド可能である。先端金具２３の左右方向のスライド範囲は、例えば十数ｍｍである。

【0021】

先端金具２３のスライド範囲における左端を退避位置といい、先端金具２３のスライド範囲における右端を進出位置という。図１に示す先端金具２３は、退避位置にある。円管部２３Ａの右端部は、ケース２１の仕切り部２１Ｃの貫通穴２１Ｈに挿入されている。先端部２３Ｂは、円管部２３Ａよりも小径であり、例えばねじ止めによって円管部２３Ａに固定されている。先端部２３Ｂは、ケース２１内において仕切り部２１Ｃよりも右側に配置されている。球面部２３Ｃは、円管部２３Ａの外周面の周方向Ｓにおける全域にわたる円環状であり、中心軸線Ｊに直交する径方向Ｒの外側へ円弧状に膨出している。

【0022】

連結部材２４は、先端金具２３と同軸上に配置された円筒状の中央部２４Ａと、中央部２４Ａから径方向Ｒの外側へ延びた延設部２４Ｂとを有する。中央部２４Ａの内周面２４Ｃは、先端金具２３の球面部２３Ｃとほぼ同じ曲率の円弧面であり、球面部２３Ｃを取り囲んだ状態で球面部２３Ｃに面接触している。これにより、連結部材２４全体は、ドローバー１２および先端金具２３とともに左右方向にスライド可能である。なお、連結部材２４は、球面部２３Ｃに沿って変位することにより、若干の姿勢変更が可能である。延設部２４Ｂにおいて径方向Ｒの外側の端部は、左右方向に一段細くなった先端部２４Ｄであり、対応するスイベル軸２２の軸部２２Ａの凹部２２Ｄに差し込まれている。これにより、連結部材２４が、各スイベル軸２２に連結されている。そのため、ドローバー１２および先端金具２３とともに連結部材２４が左右方向にスライドすると、全てのスイベル軸２２が左右方向にスライドしながら回転方向Ｑに回転する。先端金具２３が左側の退避位置までスライドしてするとスイベル軸２２がクランプ位置に配置され、連結部材２４が右側の進出位置までにスライドするとスイベル軸２２が解除位置に配置される。なお、スイベル軸２２が円滑に回転できるように、先端部２４Ｄは、回転方向Ｑの遊びを持って凹部２２Ｄに差し込まれている。

【0023】

段替えユニット２５は、ケース２１の右端部に同軸上で固定された円盤状の本体３１と、本体３１に固定された円筒状のコレット３２と、コレット３２内に収容されたマンドレル３３とを含む。段替えユニット２５は、マンドレル３３に固定された固定部３４と、固定部３４を左側へ付勢する付勢部材３５と、本体３１に固定されて固定部３４および付勢部材３５を収容する円筒状のストッパー３６とを含む。

【0024】

図１における段替えユニット２５周辺を拡大して示した図２を参照して、本体３１において中心軸線Ｊが通る中央部には、本体３１を左右方向に貫通する挿通穴３１Ａと、挿通穴３１Ａを縁取りながら左側へ突出する円筒部３１Ｂとが設けられている。円筒部３１Ｂの内部空間は、挿通穴３１Ａの一部である。本体３１の外周部３１Ｃは、ケース２１の円筒部２１Ａの右端部の内周面に設けられた環状の凹部２１Ｋに嵌め込まれている。凹部２１Ｋは、円筒部２１Ａの内周面から径方向Ｒの外側へ平坦に延びる平坦面２１Ｌと、平坦面２１Ｌの外縁から拡径しながら右側へ延びるテーパー面２１Ｍとによって区画されている。外周部３１Ｃの左面は、平坦面２１Ｌに右側から接触している。外周部３１Ｃの外周面３１Ｄは、テーパー面２１Ｍと平行なテーパー面であり、テーパー面２１Ｍに面接触している。これにより、本体３１を含む段替えユニット２５全体が回転部３に対して同軸上に位置決めされている。

【0025】

外周部３１Ｃの右面には、右側へ突出した支持部３１Ｅが設けられている。支持部３１Ｅは、複数設けられて周方向Ｓに並んで配置されてもよいし、周方向Ｓに延びる環状に形成されてもよい。外周部３１Ｃには、支持部３１Ｅから右側へ突出した単数または複数の位置決めピンＰ１が設けられている。外周部３１Ｃは、ボルトＢ５によってケース２１の円筒部２１Ａの右端部に固定されている。これにより、本体３１を含む段替えユニット２５全体が、ケース２１に固定され、さらに、ケース２１を介してスピンドル１１に固定されている。なお、図２では、ケース２１と本体３１とを周方向Ｓに位置決めする位置決めピンＰ２と、ボルトＢ５とが、半分ずつ並んで図示されている。

【0026】

コレット３２は、本体３１と同軸上に配置される円筒体である。コレット３２は、円環状のベース部４１と、被試験体２の内周部２Ｂに嵌め込まれる円筒状の把持部４２と、ベース部４１と把持部４２との間の途中部４３とを一体的に有する。

【0027】

ベース部４１は、本体３１の右面において挿通穴３１Ａを縁取りながら左側へ窪んだ凹部３１Ｆに嵌め込まれた状態で、ボルトＢ６によって本体３１に固定されている。これにより、コレット３２全体が、本体３１に固定され、さらに、本体３１およびケース２１を介してスピンドル１１に取り付けられている。把持部４２の外周面４２Ａの外径は、ほぼ全域にわたって一定である。外周面４２Ａの右端部は、被試験体２の内周部２Ｂに嵌りやすいように右側へ向かうにつれて小径になっていてもよい。把持部４２の内周面４２Ｂは、右側へ向かうにつれて大径になったテーパー面である。途中部４３は、例えば円筒状であり、ベース部４１の内周部から右側へ延びて把持部４２に接続されている。

【0028】

コレット３２には、把持部４２の周方向（前述した周方向Ｓと同じ）に並んだ複数の割溝３２Ａが形成されている（図３参照）。各割溝３２Ａは、把持部４２の径方向（前述した径方向Ｒと同じ）および左右方向に沿って把持部４２および途中部４３を貫通するスリットである。この実施形態では、６つの割溝３２Ａが、周方向Ｓに等間隔で並んで形成されている。把持部４２は、各割溝３２Ａの溝幅Ｗ（図３参照）の変化に応じて拡縮可能である。具体的には、溝幅Ｗが広がることによって把持部４２は拡径し、溝幅Ｗが狭まることによって把持部４２は縮径する。待機状態の動釣合い試験機１では、把持部４２は縮径状態にある。このようなコレット３２では、ベース部４１が固定端であり、把持部４２および途中部４３が自由端である

【0029】

マンドレル３３は、コレット３２と同軸上に配置されて左右方向に延びる円柱状の軸部３３Ａと、軸部３３Ａの右端部に接続された先端部３３Ｂとを有する。軸部３３Ａは、コレット３２のベース部４１および途中部４３によって取り囲まれている。軸部３３Ａの左端部は、ベース部４１よりも左側に配置されている。先端部３３Ｂは、軸部３３Ａの右端から右側へ向かうにつれて徐々に大径になる円錐台形状であり、その外周面３３Ｃは、右側へ向かうにつれて大径になったテーパー面であり、コレット３２の把持部４２の内周面４２Ｂによって取り囲まれた状態で、内周面４２Ｂに面接触している。

【0030】

固定部３４は、マンドレル３３と同軸上に配置された円柱部３４Ａと、円柱部３４Ａの左端部から径方向Ｒの外側へ張り出した環状のフランジ部３４Ｂとを有する。円柱部３４Ａは、本体３１の挿通穴３１Ａに挿通されている。円柱部３４Ａの中央部と、マンドレル３３の軸部３３Ａの左端部とは、例えばねじ止めによって固定されている。固定部３４は、円柱部３４Ａが本体３１の円筒部３１Ｂの内周面によってガイドされることにより、マンドレル３３とともに左右方向にスライド可能である。フランジ部３４Ｂが円筒部３１Ｂの左端部に接触すると、固定部３４およびマンドレル３３がそれ以上右側へスライドすることが規制される。

【0031】

付勢部材３５は、本体３１の円筒部３１Ｂに巻き付けられたコイルばねであって左右方向に伸縮可能であり、本体３１と固定部３４のフランジ部３４Ｂとの間で圧縮されている。そのため、付勢部材３５は、マンドレル３３および固定部３４を常に左側へ付勢している。

【0032】

ストッパー３６は、マンドレル３３と同軸上に配置された円盤部３６Ａと、円盤部３６Ａの外周部から右側へ延びる円筒部３６Ｂとを有する。円盤部３６Ａは、固定部３４に対して左側から対向している。円盤部３６Ａの中央部には、進出位置にあるときの先端金具２３の先端部２３Ｂが進入可能な貫通穴３６Ｃが形成されている。円筒部３６Ｂは、固定部３４および付勢部材３５を取り囲んだ状態で、ボルトＢ７によって本体３１に固定されている。これにより、ストッパー３６全体が、本体３１に固定されている。本体３１の左面には、円筒部３６Ｂの右端部を取り囲むことによって円筒部３６Ｂを径方向Ｒにおいて位置決めする環状の位置決め部３１Ｇが設けられている。固定部３４が円盤部３６Ａの右面に接触すると、固定部３４およびマンドレル３３がそれ以上左側へスライドすることが規制される。

【0033】

待機状態の動釣合い試験機１では、先端金具２３が進出位置にあって、先端金具２３の先端部２３Ｂがストッパー３６の円盤部３６Ａの貫通穴３６Ｃに進入して固定部３４を右側へ押している。そのため、固定部３４が円盤部３６Ａから例えば１ｍｍ程度右側へ離れている（図示せず）。この状態では、コレット３２の把持部４２は、前述したように縮径状態にあり、各スイベル軸２２は、解除位置にある。

【0034】

動釣合い試験機１において被試験体２の動釣合い試験を行う場合には、その準備として、待機状態の動釣合い試験機１のコレット３２に、被試験体２が右側からセットされる。各スイベル軸２２が解除位置にあるので、各スイベル軸２２の爪部２２Ｂの突出部２２Ｆは、コレット３２にセットされる被試験体２を邪魔しないように退避している（図３において二点鎖線で示した突出部２２Ｆを参照）。被試験体２がセットされた状態におけるコレット３２では、把持部４２が被試験体２の基準穴２Ｃに挿入されて、被試験体２の内周部２Ｂに嵌っている。内周部２Ｂ（詳しくはスリーブ２Ｄ）の内径は、縮径状態の把持部４２の外周面４２Ａの外径よりも僅かに大きい。そのため、被試験体２は、コレット３２による把持が未だのアンクランプ状態にある。また、被試験体２は、外周部２Ｅが本体３１の支持部３１Ｅに右側から接触することによって、左右方向において位置決めされており、本体３１の位置決めピンＰ１が外周部２Ｅの位置決め穴２Ｆに挿通されることによって、周方向Ｓに位置決めされている。

【0035】

次に、前述したアクチュエーター（図示せず）が作動してドローバー１２を左側へスライドさせる。これにより、今まで進出位置にあった先端金具２３が、ドローバー１２とともに左側へスライドするので、先端金具２３の先端部２３Ｂが固定部３４から左側へ離れる。これにより、今まで先端部２３Ｂによって右側へ押されていた固定部３４が、付勢部材３５の付勢力によって左側へずれる。これに伴い、固定部３４に固定されたマンドレル３３も左側へずれる。その際、マンドレル３３の先端部３３Ｂにおけるテーパー状の外周面３３Ｃが、コレット３２の把持部４２におけるテーパー状の内周面４２Ｂに対して左側へ相対移動する。すると、コレット３２では、外周面３３Ｃが内周面４２Ｂを押し広げようとする力によって径方向Ｒの外側へ撓むことにより、各割溝３２Ａの溝幅Ｗが広がる。そのため、把持部４２が、拡径して被試験体２の内周部２Ｂにおけるスリーブ２Ｄに圧入され、これにより、内周部２Ｂを把持する。

【0036】

また、先端金具２３が進出位置から左側へスライドすると、先端部２３Ｂがストッパー３６の貫通穴３６Ｃから左側へ外れる。また、今まで解除位置にあった各スイベル軸２２が、先端金具２３のスライドに応じて左側へスライドしながら回転する。これにより、各スイベル軸２２の爪部２２Ｂの突出部２２Ｆが、被試験体２の外周部２Ｅの右面に対して、右側および径方向Ｒの外側から接近する。先端金具２３が退避位置までスライドすると、各スイベル軸２２は、クランプ位置に配置され、各スイベル軸２２の突出部２２Ｆは、被試験体２の外周部２Ｅの右面を右側から押さえる。これにより、被試験体２の外周部２Ｅは、各スイベル軸２２の突出部２２Ｆと本体３１の支持部３１Ｅとの間で左右方向の両側から挟まれることによってクランプされる（図２の状態）。この場合、爪部２２Ｂと支持部３１Ｅとは、外周部２Ｅが固定される固定部４５を構成する。なお、いずれかのスイベル軸２２の動きに遅れがあって、全ての爪部２２Ｂの突出部２２Ｆが被試験体２の外周部２Ｅの右面を同時に右側から押さえない場合には、前述したように連結部材２４が姿勢変更されることによって延設部２４Ｂの先端部２４Ｄを左側へずらすので、動きに遅れがあったスイベル軸２２をクランプ位置まで確実に移動させる。

【0037】

以上の結果、被試験体２は、内周部２Ｂおよび外周部２Ｅの両方においてクランプされる。そのため、被試験体２は、コレット３２を介して動釣合い試験機１の回転部３に一体回転可能に連結された状態にある。図１および図３は、被試験体２をクランプしたときの動釣合い試験機１を示している。なお、ストッパー３６の円盤部３６Ａが固定部３４に左側から接触しているので、固定部３４が左側へこれ以上ずれないように規制される。

【0038】

被試験体２がクランプされた動釣合い試験機１では、前述した駆動部（図示せず）によって回転部３が所定速度（例えば４０００ｒｐｍ）で駆動回転され、この状態における被試験体２の振動が、前述した検出部（図示せず）によって検出される。検出された振動から、被試験体２の不釣合いが得られる。

【0039】

被試験体２の不釣合い測定を終えた動釣合い試験機１では、前述したアクチュエーターが作動して、ドローバー１２を元の待機位置（図示せず）まで右側へスライドさせる。これに応じて、先端金具２３が、退避位置から右側へスライドする。すると、今までクランプ位置にあった各スイベル軸２２が、先端金具２３のスライドに応じて右側へスライドしながら逆回転し、解除位置に配置される。これにより、各スイベル軸２２の爪部２２Ｂが、被試験体２の外周部２Ｅの右面から右側および径方向Ｒの外側へ外れるので、被試験体２の外周部２Ｅのクランプが解除される。

【0040】

そして、先端金具２３が進出位置までさらに右側へスライドすると、先端金具２３の先端部２３Ｂがストッパー３６の貫通穴３６Ｃに進入して固定部３４を右側へ押さえる（図２において二点鎖線で示した先端金具２３を参照）。すると、固定部３４が、付勢部材３５の付勢力に抗してマンドレル３３とともに右側へずれる。これにより、マンドレル３３の先端部３３Ｂの外周面３３Ｃがコレット３２の把持部４２の内周面４２Ｂを押し広げようとする力が弱まる。そのため、把持部４２が元の形状に復元しようと径方向Ｒの内側へ撓むことによって各割溝３２Ａの溝幅Ｗが狭まるので、把持部４２が縮径する。これにより、被試験体２の内周部２Ｂに対する把持部４２の圧入状態が解除されるので、被試験体２がアンクランプ状態になる。この状態では、被試験体２を交換のためにコレット３２から取り外すことができる。なお、交換により被試験体２の種類が変わる場合には、段替えユニット２５における少なくとも本体３１等も被試験体２の種類に応じたものに交換される。

【0041】

以上のような先端金具２３、マンドレル３３、固定部３４および付勢部材３５は、コレット３２の把持部４２を拡縮させる拡縮機構４６を構成する。拡縮機構４６は、被試験体固定装置４の一部である。ドローバー１２を拡縮機構４６の一部とみなしてもよい。

【0042】

以上のように、被試験体固定装置４では、被試験体２において回転中心に位置する基準穴２Ｃから離れた外周部２Ｅが固定部４５に固定されるとともに、コレット３２における円筒状の把持部４２が、基準穴２Ｃに挿入された状態で拡径して基準穴２Ｃに圧入されることにより、基準穴２Ｃにおける被試験体２の内周部２Ｂを把持する。このように被試験体２の内周部２Ｂおよび外周部２Ｅの両方を固定する場合には、被試験体２が被試験体固定装置４や回転部３と同心上に配置されやすくなる。特に、コレット３２は、被試験体２をセンタリングする機能を有する求心コレットであるので、被試験体２が高精度に同心上に配置される。したがって、被試験体固定装置４や回転部３に対する被試験体２の取付誤差を抑制して、動釣合い試験機１における不釣合いの測定精度の向上を図れる。また、同一の被試験体２についての不釣合いの測定結果のばらつきが小さくなるので、測定結果の再現性の向上も図れる。

【0043】

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。

【0044】

被試験体固定装置４の固定部４５への被試験体２の外周部２Ｅの固定は、前述した実施形態ではスイベル軸２２の爪部２２Ｂの先端部２２Ｆと本体３１の支持部３１Ｅとの間での外周部２Ｅのクランプによって実現される。スイベル軸２２の解除位置とクランプ位置との間での移動は、左右方向のスライドと中心軸線Ｋ周りの回転との組み合わせに限らず、先端金具２３のスライドに連動した任意の軌跡による移動であってよい。また、外周部２Ｅは、例えば作業者によって本体３１の外周部３１Ｃにねじ止めされることによって固定されてもよい。また、外周部２Ｅは、被試験体２において径方向Ｒにおける最も外側の部分でなくてもよい。

【0045】

また、この実施形態における被試験体２は、樹脂製のスリーブ２Ｄを内蔵したゴム製のラバーカップリング２Ａであったが、被試験体２の材料は、任意に変更可能である。

【0046】

以上の説明では、スピンドル１１およびドローバー１２が横に配置されることによって、回転部３の中心軸線Ｊが横に延びているが、中心軸線Ｊが縦に延びるようにスピンドル１１およびドローバー１２が縦に配置されてもよい。

【符号の説明】

【0047】

１ 動釣合い試験機
２ 被試験体
２Ｂ 内周部
２Ｃ 基準穴
２Ｅ 外周部
３ 回転部
４ 被試験体固定装置
３２ コレット
３２Ａ 割溝
４２ 把持部
４５ 固定部
４６ 拡縮機構
Ｓ 周方向
Ｗ （割溝３２Ａの）溝幅

【図1】

【図2】

【図3】