JP2006266393A - 回転軸接続機構 - Google Patents

Abstract

【課題】３本の軸が互いに接続し合い、少なくとも１本の軸には、組付け時の誤差等が生じ、その誤差等によって各軸間に偏角・偏芯が生じる回転接続機構において、共振、異常振動及び異常金属音の発生が無く、各軸間の接続が容易な回転接続機構の提供。
【解決手段】必ずしも中心線が同一直線上にない第１（１００）及び第２の回転軸（２００）を接続する回転軸接続機構において、バックラッシがゼロとなる様に構成された自在カップリングＪ１と、該自在カップリングＪ１に接続され且つ第１の回転軸（１００）に接続される第３の回転軸（可動軸３００）と、第３の回転軸（可動軸３００）を軸支する調芯機構（１）とを備え、該調芯機構（１）は、前記第３の回転軸（可動３００）を前記第１（１００）及び第２の回転軸（２００）の何れか一方の回転軸に対して正確に位置決め出来る様に構成されていると共に、前記第３の回転軸（可動軸３００）を回転可能ではあるが振れ回りを起こさない様に固定可能に構成されていることを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、３本の軸が互いに接続し合い、少なくとも１本の軸には、組付け時の誤差等が生じ、その誤差等によって各軸間に偏角・偏芯が生じる回転接続機構に関する。

例えば、エンジンが最終的な機能を満たしているか否かを、エンジンを実際に稼動させ、そのエンジンの出力をエンジンの出力軸に接続した動力吸収回転体を用いて吸収させることによって、測定する試験方法がある。

しかし、係る試験方法では、実際に燃料を供給してエンジンを稼動させる際に振動・騒音が発生し、その騒音を防止するために、特別に遮音・吸音を施した試験室が必要となる。

騒音の発生を回避するため、エンジンには燃料を供給しないで、エンジンの出力軸に電動モータを接続して、エンジンを回し、エンジンの振動等を解析するモータリング試験方法がある。
図１３及び図１４はそのようなモータリング試験方法の或る状態を簡略化して示した図である。

図１３において、基礎Ｇに立設した支持部材１Ｊ及び２Ｊに自動クランプＣを介してエンジンＥが支持されている。エンジンＥの出力軸４Ｊには第１の伝達軸５Ｊが固定して接続され、モータ６Ｊ側の軸７Ｊと接手８Ｊで接続されている。

ここで、前記支持部材１Ｊ（エンジンリヤマウント）における断面（図１３のＺ−Ｚ断面）が図１５で示されている。図１５において、前記支持部材１Ｊにエンジンを支持した場合の本来のエンジンの中心点はＰ１である。前記支持部材１ＪのエンジンＥを取り付ける面１Ｊａ及びそれに対応するエンジンＥ側の取り付け面Ｅａは、一般的には傾斜した面で構成されている。
試験の為、エンジンＥを支持部材１Ｊ上に支持する際にはエンジンＥは、例えば図示しない簡易クレーンで支持部材１Ｊの上方より吊降ろされ、支持部材１Ｊ上に載置する。
支持部材１Ｊ上にエンジンＥを載置した後、自動クランプＣによってエンジンＥと支持部材１Ｊとは固定される。
エンジンＥを支持部材１Ｊに載置するに際して、簡易クレーン等で吊降ろされるため、十分な注意を払っているにも拘らず、左右方向に僅かなずれが生じてしまう。加えて、各取付け面Ｅａ、１Ｊａが傾斜しているため、左右方向のずれのみならず、本来のエンジン中心点Ｐ１の基礎Ｇからの高さＨ方向（寸法Ｈは計画上の正規のエンジン高さを示す）のずれも生じる。
点Ｐ２は、本来の位置からずれたエンジン中心点を示している。即ち、図では高さ方向でｈ、左右方向でδのずれが生じている。

図１３は、そのようなずれが生じたため、接手８Ｊにおいて偏角θが生じてしまった場合が描かれている。図１３の状態は、接続軸５Ｊとモータ６Ｊ側の軸７Ｊとは、本来の交点である接手８Ｊの中心部において交わるために、単に偏角θが生じるのみであり、したがって、接手８Ｊは、バックラッシのないタイプを用いることが出来る。

ところが、図１４に示すように、接手８Ｊの中心部において偏角のみならず、偏芯λ（図１４では高さ方向のずれを示しているが、当然左右方向（紙面の表裏方向）のずれも考えられる）が生じてしまう場合があり、そのような場合にバックラッシのないタイプを用いると、偏角θ、偏芯λによって、接続軸側に振れ回り（伝達軸の暴れ）が発生し、各接続部及び／又は支持部材はもとより、甚だしきはエンジンや、モータをも破損させてしまう場合があった。即ち、エンジンＥの搭載位置が少しでもずれると、動力伝達形は共鳴を起こし、異常振動が発生してしまい、正確な試験データの採取を阻むばかりか、試験装置全体にも甚大な被害を及ぼしかねなかった。

そのような異常事態を回避するために、試験装置及び被検物であるエンジンの載置に特別な大掛かりな位置決め治具を作成しなくてはならないが、そうした場合、試験費用は大幅に増大してしまう。

上記以外で、基礎上に移動自在に載置されたケーブルとそのテーブルの対向する二つの壁面間において前記基礎上に固定される駆動装置と、その駆動装置の両側に対して夫々移動自在に配置され且つ前記二つの壁面に固定された２箇所の可動部と、その可動部と前記駆動装置との間に軸方向に夫々形成されたチャンバと、このチャンバに液圧を供給する液圧供給系を備えた振動試験機が提案されている（例えば特許文献１参照）。しかるに、この提案は、応答性を高め、良好な特性を発揮することを目的としたもので、上述の問題点を解消するものではない。
特開平１１−６５１５４号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、３本の軸が互いに接続し合い、少なくとも１本の軸には、組付け時の誤差等が生じ、その誤差等によって各軸間に偏角・偏芯が生じる回転接続機構において、共振、異常振動及び異常金属音の発生が無く、各軸間の接続が容易な回転接続機構の提供を目的としている。

本発明の回転接続機構は、必ずしも中心線が同一直線上にない第１（１００）及び第２の回転軸（２００）を接続する回転軸接続機構において、バックラッシがゼロとなる様に構成された自在カップリングＪ１と、該自在カップリングＪ１に接続され且つ第１の回転軸（１００）に接続される第３の回転軸（可動軸３００）と、第３の回転軸（可動軸３００）を軸支する調芯機構（１）とを備え、該調芯機構（１）は、前記第３の回転軸（可動３００）を前記第１（１００）及び第２の回転軸（２００）の何れか一方の回転軸に対して正確に位置決め出来る様に構成されていると共に、前記第３の回転軸（可動軸３００）を回転可能ではあるが振れ回りを起こさない様に固定可能に構成されていることを特徴としている（請求項１）。

前記調芯機構（１）は、第３の回転軸（可動軸３００）を軸支し第３の回転軸（３００）の軸芯と直交して垂直方向又は水平方向に延在し同軸上に配置された１対の第１のロッド（１５）を有する軸受（１０）と、該軸受（１０）の前記第１のロッド（１５）を第１の軸受孔（スリーブ２４の内径部）によって軸支し第３の回転軸（可動軸３００）の軸芯と直交して前記１対のロッド（１５）と直交方向に延在し同軸上に配置された１対の第２のロッド（２３）を有するケーシング（２０）と、該ケーシング（２０）の前記第２のロッド（２３）を第２の軸受孔（スリーブ３８の内径部）によって軸支する枠体（３０）とを有しており、前記第１のロッド（１５）は前記第１の軸受孔（スリーブ２４の内径部）内をスライド可能で且つ回転可能に構成され、前記第２のロッド（２３）は前記第２の軸受孔（スリーブ３８の内径部）内をスライド可能で且つ回転可能に構成されている（請求項２）。

前記第１の軸受孔（スリーブ２４の内径部）及び第２の軸受孔（スリーブ３８の内径部）には前記第１（１５）及び／又は第２のロッド（２３）を固定する固定部材（スリーブ２４，３８及びスリーブ２４，３８外周とスリーブ２４，３８を挿入する段付貫通孔２２ｂ、３２ａで形成された密閉空間に油圧を供給する機構５００，７００等で構成される部材）を備えており、該固定部材で第１（１５）及び／又は第２のロッド（２３）を固定することにより前記ケーシング（２０）内部における前記軸受（１０）の位置及び前記枠体（３０）内における前記ケーシング（２０）の位置が決定され、固定部材が固定解除状態にある場合には前記第１（１５）及び／又は第２のロッド（２３）は前記第１（スリーブ２４の内径部）及び／又は第２の軸孔（スリーブ３８の内径部）内をスライド可能で且つ回転可能に構成されている（請求項３）。

前記第１（１５）及び第２のロッド（２３）の内、軸受（１０）の下方方向へ延在するロッド（１５）の下端部と前記第１（スリーブ２４の内径部）及び第２の軸受孔（スリーブ３８の内径部）の内、軸受の下方方向へ延在する軸受孔（スリーブ２４の内径部）の底部を形成する基準面（キャップ２６の内部底面）との間には、前記調芯機構（１）の軸受（１０）又はケーシング（２０）の質量に抗する方向へ付勢され且つ当該質量と概略等しい弾性反発力を有する弾性部材（元位置戻しばねＳ１）が介装されている（請求項４）。

前記第１（１５）及び第２のロッド（２３）の端部には、当該ロッド（１５，２３）を第３の回転軸（可動軸３００）の軸芯方向に付勢する弾性部材（元位置戻しばねＳ２、Ｓ４、Ｓ４）が介装されている（請求項５）。

第１の回転軸はエンジンの出力軸系統又はエンジンの出力軸系統に接続された回転軸（１００）であり、第２の回転軸は電動モータの出力軸に接続された軸（２００）であり、前記第３の回転軸（可動軸３００）は直接伝動板（９）を介してエンジンの出力軸系統に、又は、第１の回転軸（１００）を経由して伝動板９を介してエンジンの出力軸系統（フライホイール８２）に接続されている（請求項６）。

前記伝動板（９）は第３の回転軸（可動軸３００）側に固定されるとともに、第３の回転軸（３００）の同軸上にピン（Ｐ）を固定しており、該ピン（Ｐ）はエンジンの出力側（８２）に設けられた軸受（８３）で軸支されることにより、エンジンの出力軸（８１）と芯合わせされる様に構成されている（請求項７）。

上述する構成を具備する本発明によれば、調芯機構（１）は、第３の回転軸（可動軸３００）を軸支し第３の回転軸（３００）の軸芯と直交して垂直方向又は水平方向に延在し同軸上に配置された１対の第１のロッド（１５）を有する軸受（１０）と、該軸受（１０）の前記第１のロッド（１５）を第１の軸受孔（スリーブ２４の内径部）によって軸支するケーシング（２０）とによって、先ず、第１のロッド（１５）の延在する方向への直進移動と第１のロッド（１５）周りの回転の２自由度が確保される。

更に、ケーシング（２０）は、第３の回転軸（可動軸３００）の軸芯と直交して前記１対のロッド（１５）と直交方向に延在し同軸上に配置された１対の第２のロッド（２３）を有しており、その第２のロッド（２３）は枠体（３０）の第２の軸受孔（スリーブ３８の内径部）によって軸支されることによって、第２のロッド（２３）の延在する方向への直進移動と第２のロッド（２３）周りの回転の２自由度が確保される。

素より、可動軸（３００）を含め回転軸は全て軸方向への長さが変化するものではなく、６自由度の内、普遍の次元（軸の延在方向の次元）を除く全てにおいて自由度（４自由度）は確保される。
即ち、第３の軸（可動軸３００）を含む当該調芯機構（１）を第１（１００）及び第２の回転軸（２００）の間に介在させることで、第１（１００）及び第２の回転軸（２００）を接続する場合に、これらの回転軸の中心線が同一直線上にない場合、或いは不一致となった場合に、４つの自由度が確保されているので、回転中であっても自動的に、隣接する回転軸の交点を、接手（自在接手）の中心に一致させることが出来る。
各軸の交点が接手の中心点に一致すれば、従来懸念された回転軸（可動軸３００）の振れ回りや、これに伴う異常振動、以上音の発生等は起こらず、しかも、バックラッシがゼロとなる様に構成された接手（自在接手）を使用することが出来る。バックラッシがゼロとなるので、エンジンの計測精度が格段に向上する。

また、第１（１５）及び第２のロッド（２３）の内、軸受（１０）の下方方向へ延在するロッド（１５）の下端部と前記第１（スリーブ２４の内径部）及び第２の軸受孔（スリーブ３８の内径部）の内、軸受の下方方向へ延在する軸受孔（スリーブ２４の内径部）の底部を形成する基準面（キャップ２６の内部底面）との間には、前記調芯機構（１）の軸受（１０）又はケーシング（２０）の質量に抗する方向へ付勢され且つ当該質量と概略等しい弾性反発力を有する弾性部材（元位置戻しばねＳ１）が介装されているので、回転軸の組立てに大きな力を必要としない。

更に、第１（１５）及び第２のロッド（２３）の端部には、当該ロッド（１５，２３）を第３の回転軸（可動軸３００）の軸芯方向に付勢する弾性部材（位置戻し用ばねＳ２、Ｓ４、Ｓ４）が介装されているので、調芯がしやすい。或いは、組付け後に於ける可動軸（３００）の自動調芯にも寄与する。

伝動板（９）は第３の回転軸（可動軸３００）側に固定されるとともに、第３の回転軸（３００）の同軸上にピン（Ｐ）を固定しており、該ピン（Ｐ）はエンジンの出力側（８２）に設けられた軸受（８３）で軸支されることにより、エンジンの出力軸（８１）と容易に芯合わせすることが出来る。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
尚、添付図面では、同じ部位、同じ構成については同じ符号を用いて符号の説明の重複を避ける。

先ず、図１を参照して実施形態に係わるモータリング試験の装置全体の構成を説明する。
図１において、モータリング試験装置ＭＴは調芯機構１と、インバーターモータ２と、変速機構を成す動力伝達用ベルト３及び減速機４と、動力伝達系の駆動トルクを計測するトルク検出器５と、回転ムラを抑制するためのフライホイール６と、このフライホイール６を軸支するフライホイール用軸受７とを有している。
尚、図中、符号８は被測定物であるエンジンを示す。

フライホイール６はフライホイール用軸６０のテーパー部６２で固着され、そのフライホイール用軸６０が前記フライホイール用軸受７によって回転自在に軸支されている。

インバーターモータ２の回転は駆動力伝達用ベルト３で減速機４に伝達される。

減速機４の出力軸４１は１対の自在接手Ｊ、Ｊ及び自在接手Ｊ、Ｊ間の伝達軸Ｓ４５を介してトルク検出器５の回転軸の一端５１と接続されている。

トルク検出器５の回転軸の他端５２は前記とは別の１対の自在接手Ｊ、Ｊ及び自在接手Ｊ、Ｊ間の伝達軸Ｓ５６を介してフライホイール用軸６０の一端６１と接続されている。

ここで、図３（図１のＢ部詳細図）をも参照して、調芯機構１は後述する軸受１０によって軸支され、後述する方法によって調芯機構１内を所定の範囲で上下・左右（図１の紙面の表裏方向）に移動可能な可動軸３００（請求項における第３の回転軸）を有している。

エンジン８の出力軸８１には、図４（図３のＣ部詳細図）で詳細を示すように、エンジンのフライホイール８２がボルトＢ１で固定され、そのフライホイール８２には伝動板９が図示しない取付けボルトで取り付けられている。

前記伝動板９は、図示の例では中央に挿通孔９１ａを形成した円盤状部材９１と、カップ状で最大径部において円環状のフランジ９２ｆを有する中央部材９２とがボルトＢ２によって一体に構成されている。中央部材９２の外側の底部９２ａは円柱状に突出しており、その外側底部９２ａの中央には円形の窪み９２ｂが形成されている。更に、中央部材９２の内側底部９２ｃから外側底部９２ａには段付のボルト挿通孔９２ｄが貫通する様に形成されている。

前記窪み９２ｂには案内ピンＰが嵌入され、該案内ピンＰは内側底部９２ｃから挿通した取付けボルトＢ３によって中央部材９２に固定されている。
前記案内ピンＰは、クラッチ板８２の中央に取り付けられた本来図示しない変速機のメインドライブシャフトの先端部を軸支するベアリング８３のインナーレースの内径部に、ガタ無く円滑に挿通させるようにピン径が設定されている。

再び図３を参照して、前記伝動板９と可動軸３００とは、第１の延長用回転軸（請求項における第１の回転軸）１００によって接続される。第１の延長用回転軸１００はパイプ状軸部１１０の一方の端部が円柱状端部１２０で、その近傍には円形のフランジ１３０が形成され、他の端部には円形のフランジ１４０が形成されている。そして、円柱状端部１２０は、前記伝動板９の中央部材９２のカップ状内径部９２ｅに嵌合されるように構成されている（図４参照）。

図３及び図１を参照して、前記可動軸３００はバックラッシの無い自在カップリングＪ１を介して第２の延長用回転軸（請求項における第２の回転軸）２００のフランジ２２０に接続される。その第２の延長用回転軸２００はパイプ状の軸部２１０とその両端に形成されたフランジ２２０とによって構成されている。第２の延長用回転軸２００の残る一方のフランジ２２０には前述同様のバックラッシの無い自在カップリングＪ１を介して前記モータ側フライホイール６の軸６０のテーパー部６２側の端部６３に接続される。尚、フライホイール６を軸６０のテーパー部６２に固着させるには、テーパー部６２に隣接して形成された雄ねじ部６４に螺合するロックナットＮを締めこむことでなされる。

ここで、図２は図１のＡ−Ａ断面を模式的に示したもので、可動軸３００の基礎Ｇに対する相対移動を簡略に説明する図である。
調芯機構１は、可動軸３００を軸支する軸受１０と、この軸受１０の垂直軸Ｖ回りの回転（矢印Ｒ１の動き）を許容し、且つ垂直軸Ｖに沿って微少量スライド（矢印Ｙ１の動き）させるケーシング２０と、ケーシング２０の水平軸Ｈ周りの回転（矢印Ｒ２の動き）を許容し、且つ水平軸Ｈに沿って微少量スライド（矢印Ｙ２の動き）させる枠体３０との３つの大きな構成要素から成る。
図２における符号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４（全てばね）に関しては図５及び図６で後述する。

図５及び図６は調芯機構１の全体構成を示した側面図と正面図である。図５及び図６において、符号Ｓ１はケーシング２０の下方に装着され、軸受１０が下方向に移動した際の元位置戻し用のばねであり、可動軸３００を支持した状態の軸受１０全体の質量を担った上、垂直上方に所定の力が付加されている。

符号Ｓ２は同じくケーシング２０の上方に装着され、前記元位置戻し用ばねＳ１では戻し過ぎる付勢があるため、後述する付勢調節用ロッド１６に螺合した調節ねじＮ１を捻じ込むことで、前記過ぎたる付勢を緩和するための調節ばねである。

符号Ｓ３も同じくケーシング２０の前方（図５の右方）の左右に装着され、軸受１０の左右回転に対する元位置戻し用のばねである。図示しない調整用ボルトを捻じ込むことで、付勢を調整することが出来る。

符号Ｓ４は枠体３０の左右端部に各１個設けられ、ケーシング２０の左右移動に対する元位置戻し用のばねで、後述する付勢調節用ロッド２７に螺合した調節ねじＮ２を捻じ込むことで、付勢を調整することが出来る。

符号Ｓ５は同じく枠体３０の上方の前後に装着され、軸受１０の前後方向の移動及び回転に対する元位置戻し用のばねである。調整用ボルトＢ５０を捻じ込むことで、付勢を調整することが出来る。

軸受１０を軸支したケーシング２０は相当の質量を有している。そこで、符号Ｓ６はケーシング２０の後述する第２のロッド２３の回転及びロッド軸方向のスライドを容易にするべく、ベアリング２３０を下方より持ち上げるために装備された調整ばねである。この調整ばねを含む調整機構については、枠体３０の説明において詳述する。

図５及び図６において符号Ｂ６０は、この調節ばねＳ６の付勢を調節する際に用いる調節用ボルトを、又、符合３１０は可動軸３００の端部フランジを示す。又、符号１７は前記戻しばねＳ２のばね座を、符号２８は戻しばねＳ４のばね座を、符号ＳＳは戻しばねＳ１のばね座を示し、符号２３０Ｃは後述するベアリングケースを示す。

次に図７及び図８を参照して軸受１０の詳細構成について説明する。
図７及び図８において、可動軸３００を軸支する軸受１０は、１対のベアリング１２を取り付けた中央の箱状体１１と、箱状体１１の上方にボルトＢ４で取り付けられた上方ロッド接続部材１３と、箱状体１１の下方にボルトＢ４で取り付けられた下方ロッド接続部材１４とを有している。

上方ロッド接続部材１３及び下方ロッド接続部材１４には、夫々、図における垂直方向に貫通するロッド嵌入孔１３ａ、１４ａが形成されている。そして、これらロッド嵌入孔１３ａ，１４ａには円柱状部材１５ａの途中にフランジ部１５ｂを有する第１のロッド１５の円柱状端部１５ｃが嵌入され、上方ロッド接続部材１３及び下方ロッド接続部材１４に夫々取付けボルトＢ５で固定されている。

ここで、第１のロッド１５のフランジ１５ｂは、被測定物（エンジン８）側に向いた面Ｆが上方ロッド接続部材１３の同方向端面と一致しており、その面Ｆには軸受１０の元位置を割り出すための位置決め孔１８が形成されている。この位置決め孔１８に、後述の枠体３０に形成された位置決め孔（３３Ａａ；後述する）を貫通させた位置決めピン１９を挿入させることで軸受１０即ち、可動軸３００は当該調芯機構１における元の位置に固定される（図５参照）。

上方側の第１のロッド１５の頂部には、付勢調節用ロッド１６が埋め込まれており、その付勢調節用ロッド１６の先端から下方にかけて雄ねじ１６ａが形成されている。その雄ねじ１６ａには前記元位置戻し用のばねＳ２１をセットし、ばね座１７を介して調節用ナットＮ１が螺合される様に構成されている（図５、図６参照）。

下方ロッド接続部材１４は上方ロッド接続部材１３に対して、図７において垂直軸Ｖ１０から後方（図７の右方）が長く形成されている。その長く形成された後端１４ｂ近傍は、前述した、軸受１０の左右回転を元の位置に戻すための戻し用のばねＳ３の端面が当接する部分である。

箱状体１１の側面には軽量化を目的とした大きな貫通孔１１ｃが形成され（図７参照）、前面には３段の段付き貫通孔１１ａが形成され、その中径孔にベアリング１２が装着されている。又、後面には、段付（２段）貫通孔１１ｂが形成され、その大径部にベアリング１２が装着されている。前面のベアリング１２は、系止リング１２Ｃによってベアリングの逸脱を防止している。
図８において２点差線は可動軸３００のフランジ（３１０；図５参照）を示す。

次に図９及び図１０を参照してケーシング２０の詳細構成を説明する。
図９及び図１０において、ケーシング２０は、左右の垂直部材２１，２１と上下の水平部材２２，２２とが井桁状に締結ボルトＢ６で結合されている。

各垂直部材２１には、夫々、図１０における水平方向に貫通する段付のロッド嵌入孔２１ａが形成されている。そして、これらロッド嵌入孔２１ａには円柱状部材２３ａの途中にフランジ部２３ｂを有する第２のロッド２３の円柱状端部２３ｃが嵌入され、取付けボルトＢ７で垂直部材２１に固定されている。

更に各垂直部材２１には、図９において、上下方向の中心より下側に矩形の突起２１ｂが形成されており、この突起２１ｂには部材２１を水平方向に貫通する貫通孔２１ｃが設けられ、この貫通孔２１ｃの内部には軸受１０の左右回転の元位置戻し用のばねＳ３が格納されるように構成されている（図５、図６参照）。
このばねＳ３は、図示しない手段によって付勢が調整可能なように構成されている。
尚、突起２１ｂの調芯機構１全体における上下・前後方向位置は、軸受１０の図７において垂直軸Ｖ１０から後部が長く形成された後端１４ｂに一致する。

垂直部材２１の左右何れか一方には、元位置を割り出すために位置決めピンを挿入する盲孔２９が開口部を左右方向の外側に向けて形成されている。

各水平部材２２には、夫々左右方向の中央側が上下方向の中心から遠ざかるような切欠き段部２２ａが形成されている。この切欠き段部２２ａは、前述の軸受１０の第１のロッド１５が上下方向に移動した際に軸受１０の第１のロッド１５のフランジ部１５ｂを逃げるために形成されている。

更に水平部材２２の左右方向及び前後方向の中央には、大径部・中径部・小径部から成る３段の段付き貫通孔２２ｂが形成され、その貫通孔２２ｂの大径部及び中径部に亙ってフランジ付きのスリーブ２４が埋め込まれるように装着され、固定ボルトＢ８で水平部材２２に固定されている。スリーブ２４の内径と段付貫通孔２２ｂの小径部の内径とは同じ寸法に形成され、前述の軸受１０の第１のロッド１５の摺動を円滑にしている。

前記スリーブ２４は、筒部２４ａとフランジ２４ｂとを有し、筒部２４ａの外周には、全周に亙って窪み２４ｃが形成され、前記段付貫通孔２２ｂの中径部とで密閉空間が形成されている。

この密封空間の貫通孔２２ｂ側には給油口２４ｉが形成され、その給油口２４ｉは配管Ｌｉ１〜Ｌｉ４よりなる油圧供給ラインの配管Ｌｉ３，Ｌｉ４に接続されている。
油圧供給ラインの配管Ｌｉ１とＬｉ２との間の分岐点Ｂ１からは戻りラインＬｏが分岐し、その端部はオイルタンク６００に接続されている。油圧供給ラインの配管Ｌｉ１には油圧ポンプ５００が、配管Ｌｉ２には流量制御弁７００が夫々介装されている。一方、油圧排出ラインＬｏには開閉弁７５０が介装されている。
尚、油圧ポンプ５００、オイルタンク６００、流量調節弁７００はケーシングの内部に設けた様に図示しているが、これらは調芯機構１の外部に設けている。
図１０における符号Ｂ２は、油圧供給ラインの（第２の）分岐点を示す。

このように構成されたスリーブ２４では、開閉弁７５０を閉じ、流量調節弁７００の開度を調整した上で、油圧ポンプ５００を稼動させ、前記密封空間に圧縮オイルを供給することで、軸受１０の前記第１のロッド１５の上下方向及び回転方向の動きを拘束することが出来る。即ち、可動軸３００を任意の位置に仮に固定しておき、可動軸３００と接続するべき相手の回転軸との接続作業を容易にすることが出来る。
一方、第１のロッド１５の上下方向及び回転方向の拘束を緩めるには、油圧ポンプ５００を止め、開閉弁７５０を開放することによってスリーブ側の油圧は下がり、可動軸３００の油圧による拘束が解ける。
尚、装置全体の簡略化を図るために、上述のような油圧回路や密封空間を省略する（窪み無しのスリーブの使用）ことも可能である。

前記水平部材２２のうち上側の部材の頂部中央にはキャップ２５が取り付けられている。そのキャップ２５には前記３段の段付貫通孔２２ｂの小径部と同じ直径で小径部と同位置に配置された軸受１０の第１のロッド１５の逃げ孔２５ａが形成され、その逃げ孔２５ａとキャップ２５の上方外部とは前記付勢調節用ロッド１６を挿通させる挿通孔２５ｂが形成されている。

一方、前記水平部材２２のうち下側の部材の底部中央にはキャップ２６が取り付けられている。そのキャップ２６には前記３段の段付貫通孔２２ｂの小径部と同じ直径で小径部と同位置に配置された軸受１０の第１のロッド１５の逃げ穴（盲穴）２６ａが形成されている。軸受１０が下方向に移動した際の元位置戻し用のばねＳ１はこの逃げ孔２６ａ内にばね座ＳＳを介して格納される（図６参照）。

左右の第２のロッド２３の外方先端には、付勢調節用ロッド２７が埋め込まれており、その付勢調節用ロッド２７の先端からケーシング２０の中心方向に向って雄ねじ２７ａが形成されている。その雄ねじ２７ａには前記元位置戻し用のばねＳ４をセットし、ばね座２８を介して調節用ナットＮ２が螺合される様に構成されている（図５、図６参照）。

次に、図１１及び図１２を参照して枠体３０の詳細構成を説明する。図１２において、枠体３０は、左右の基板３１，３１に立設した垂直部材３２，３２と、その左右の垂直部材３２，３２を垂直部材３２，３２の上端の前後２面で井桁状に連結する水平部材３３Ａ（エンジン８側），３３Ｂ（モータ２側）と、左右の基板３１，３１をその下面において締結ボルトＢ９で連結する基礎３４とを有している。

前記水平部材３３Ａの下縁寄りの左右中央には前記位置決めピン１９を挿入・貫通させるための位置決め貫通孔３３Ａａが形成されている。

垂直部材３２，３２の上下の中央寄りで左右外方には軸受部３５，３５が形成され、更にその外方にはキャップ３６，３６が形成されている。図１１をも参照して、垂直部材３２，３２の左右外側面には、軸受部３５にも当接するように補強リブ３７Ａ（軸受部３５の上方）、３７Ｂ（軸受部３５の下方）が形成されている。

孔中心が軸受部３５の前後・上下の中心を通過する様に垂直部材３２と軸受部３５に亙って段付の貫通孔３２ａ、３２ａが形成されている。そして、これら段付貫通孔３２ａには全長に亙ってフランジ付きのスリーブ３８が埋め込まれ、固定ボルトＢ１０で垂直部材３２に固定されている。

一方、キャップ３６の軸受部３５に接する側には前記段付貫通孔３２ａの小径部より径の大きな孔（後述のベアリングケース２３０Ｃの格納孔）３６ａが形成され、その孔３６ａに隣接した外方には前記スリーブ３８の内径と同心で且つ同じ径の逃げ孔（ケーシング２０の第２のロッド２３がスリーブ内を摺動した際にこれを逃げる孔）３６ｂが形成されている。更にその逃げ孔３６ｂの外方には、その逃げ孔３６ｂとキャップ３６の外方とは前記ケーシング２０の付勢調節用ロッド２７を挿通させる挿通孔３６ｃが貫通して形成されている。

ここで、前記スリーブ３８は、前述のケーシング２０のスリーブ２４と同様筒部とフランジとを有し、筒部の外周には、全周に亙って窪みが形成され、前記段付貫通孔３２ａの中径部とで密閉空間が形成されている。

この密封空間の貫通孔３２ａ側には、ケーシング２０の場合と同様、給油口３８ｉが形成され、その給油口３８ｉは配管Ｌｉ１，Ｌｉ５〜Ｌｉ６よりなる油圧供給ラインの配管Ｌｉ６，Ｌｉ７に接続されている。
油圧供給ラインの配管Ｌｉ１とＬｉ５との間の分岐点Ｂ１からは戻りラインＬｏが分岐し、その端部はオイルタンク６００に接続されている。油圧供給ラインの配管Ｌｉ１には油圧ポンプ５００が、配管Ｌｉ５には流量制御弁７１０が夫々介装されている。一方、油圧排出ラインＬｏには開閉弁７５０が介装されている。
ここで、油圧ポンプ５００、オイルタンク６００、開閉弁７５０は、図１０で示したものと共通としている。即ち、枠体３０とケーシング２０の油圧供給源は共通である。
図１２における符号Ｂ３は、油圧供給ラインの（第２の）分岐点を示す。

このように構成されたスリーブ３８では、開閉弁７５０を閉じ、流量調節弁７１０の開度を調整した上で、油圧ポンプ５００を稼動させ、前記密封空間に圧縮オイルを供給することで、ケーシング２０の前記第２のロッド２３の左右方向及び回転方向の動きを拘束することが出来る。即ち、可動軸３００を任意の位置に仮に固定しておき、接続するべき相手の回転軸との接続作業を容易にすることが出来る。
一方、第２のロッド２３の左右方向及び回転方向の拘束を緩めるには、油圧ポンプ５００を止め、開閉弁７５０を開放することによってスリーブ側の油圧は下がり、可動軸３００の油圧による拘束が解ける。
尚、装置全体の簡略化を図るために、上述のような油圧回路や密封空間を省略する（窪み無しのスリーブの使用）ことも可能である。

左右の一方の垂直部材３２の、前記ケーシング２０の垂直部材２１に形成された位置決め穴２９に対応する位置に、位置決めピンを挿入・貫通させる段付の貫通孔３２ｃが形成されている。更にその上方で、前記ケーシング２０の垂直部材２１に形成された左右回転の元位置戻し用のばねＳ３を格納するための貫通孔２１ｃに対応する位置に、そのばねＳ３及びそのばねＳ３の付勢を調整する図示しない手段を貫通孔２１ｃまで送り込むための通し孔３２ｂが形成されている。

前記左右のキャップ３６の下方には、ケーシング２０の第２のロッド２３を持ち上げるためのリフト機構が設けられている。
キャップ３６の前記ベアリングのケース２３０Ｃの格納孔３６ａには、第２のロッド２３を補助的に支持するベアリング２３０がベアリングケース２３０Ｃを介して格納されている。キャップ３６の下面にはブロック３９が形成され、このブロック３９に図示ではばね収容孔３９ａが左右の片側で各２箇所ずつ形成されている。このばね収容孔３９ａには雌ねじが形成され、収容孔３９ａに前述のばねＳ６を収容した上で、雌ねじに螺合する調整用ボルトＢ６０を捻じ込むことにより、ベアリングケース２３０Ｃを押し上げ、その結果、ケーシング２０の第２のロッド２３は左右移動が容易になるとともに回転も滑らかになる。
反対に、調整用ボルトＢ６０を緩めることで、第２のロッド２３は任意の水平方向位置、或いは任意の角度で固定される。したがって、そのように、調整ばねＳ６の高さを換えることで、組み立て時の作業を容易に遂行させることが出来る。

上述したような構成の調芯機構１によれば、戻し用ばねＳ１、Ｓ２及びその戻し機構（調整ナットＮ１）によって軸受１０が下方向に移動した際でも容易に元位置に戻すことが出来る。又、戻し用ばねＳ１の存在は、調芯機構１の軸受１０又はケーシング２０の質量に抗する方向へ付勢され且つ当該質量と概略等しい弾性反発力を有しているので、調芯機構全体の組立てに大きな力を必要としない。

戻し用ばねＳ３を装備することで、軸受１０が前記垂直軸周りに回転した場合でも軸受１０の回転角度を元の位置に戻すことが出来る。

戻し用ばねＳ４を装備することで、ケーシング２０が左右移動した際にも元の位置に戻すことが出来る。

戻し用ばねＳ５装着することにより、軸受１０が前後方向に移動した場合に軸受１０を元の位置に戻すことが出来、水平軸であるケーシング２０の第２のロッド２３周りに回転が生じた場合に、軸受１０を元の角度に戻すことが出来る。

又、調整ばねＳ６は、調整ばね６Ｓ下端を上下に調節することにより、第２のロッド２３への付勢を調節し、第２のロッド２３の回転及びロッド軸方向のスライドを容易にしたり、反対に、第２のロッド２３の回転及びロッド軸方向のスライドを渋くして、組立て時に位置決めをすることも出来る。

元位置戻しばねＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を装備することにより、組み立て時に調芯がし易い。

伝動板９は可動軸３００と接続された第１の延長用回転軸１００の先端近傍に取り付けられてエンジン側のフライホイール８２と接続され、第１の延長用回転軸１００の軸芯の先端にはピンＰを固定している。そのピンＰがエンジン側のフライホイール８２のセンターに設けられた軸受８３に挿入され、軸支されることにより、エンジンの出力軸８１と容易に芯合わせすることが出来る。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

本発明の実施形態に係る測定装置全体の構成を示す側面図。 図１のＡ−Ａ断面を模式的に示した断面図。 図１のＢ部を拡大して示した詳細図。 図２のＣ部を拡大して示した詳細図。 本発明の実施形態係る調芯機構の側面図。 図５に対応する正面図。 本発明の実施形態に係る軸受けの詳細構成を示した側面図。 図７に対応する正面図。 本発明の実施形態に係るケーシングの詳細構成を示した側面図。 図９に対応する正面図。 本発明の実施形態に係る枠体の詳細構成を示す模式図。 図１１に対応する正面図。 接続された３本の軸を有するモータリング試験方法において、接手部に偏角のみが生じた状態を示した図。 接続された３本の軸を有するモータリング試験方法において、接手部に偏角及び偏芯が同時に生じた状態を示した図。 図１３におけるＺ−Ｚ矢視図。

符号の説明

１・・・調芯機構
２・・・インバーターモータ
５・・・トルク検出器
６・・・フライホイール
７・・・フライホイール用軸受
８・・・エンジン
９・・・伝動板
１０・・・軸受
１５・・・第１のロッド
１６・・・付勢調節用ロッド
２０・・・ケーシング
２３・・・第２のロッド
２４・・・スリーブ
２５，２６・・・キャップ
２７・・・付勢調節用ロッド
３０・・・枠体
３５・・・軸受部
３６・・・キャップ
３８・・・スリーブ
８１・・・出力軸
８２・・・フライホイール
１００・・・第１の回転軸／第１の延長用回転軸
２００・・・第２の回転軸／第２の延長用回転軸
３００・・・第３の回転軸／可動軸
Ｓ１〜Ｓ５・・・元位置戻し用ばね
Ｓ６・・・調整ばね
Ｊ１・・・自在カップリング／自在接手

Claims (7)

1. 中心線が必ずしも同一直線上にない第１及び第２の回転軸を接続する回転軸接続機構において、バックラッシがゼロとなる様に構成された自在カップリングと、該自在カップリングに接続され且つ第１の回転軸に接続される第３の回転軸と、第３の回転軸を軸支する調芯機構とを備え、該調芯機構は、前記第３の回転軸を前記第１及び第２の回転軸の何れか一方の回転軸に対して正確に位置決め出来る様に構成されていると共に、前記第３の回転軸を回転可能ではあるが振れ回りを起こさない様に固定可能に構成されていることを特徴とする回転軸接続機構。
2. 前記調芯機構は、第３の回転軸を軸支し第３の回転軸の軸芯と直交して垂直方向又は水平方向に延在し同軸上に配置された１対の第１のロッドを有する軸受と、該軸受の前記第１のロッドを第１の軸受孔によって軸支し第３の回転軸の軸芯と直交して前記１対のロッドと直交方向に延在し同軸上に配置された１対の第２のロッドを有するケーシングと、該ケーシングの前記第２のロッドを第２の軸受孔によって軸支する枠体とを有しており、前記第１のロッドは前記第１の軸受孔内をスライド可能で且つ回転可能に構成され、前記第２のロッドは前記第２の軸受孔内をスライド可能で且つ回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１の回転軸接続機構。
3. 前記第１の軸受孔及び第２の軸受孔には前記第１及び／又は第２のロッドを固定する固定部材を備えており、該固定部材で第１及び／又は第２のロッドを固定することにより前記ケーシング内部における前記軸受の位置及び前記枠体内における前記ケーシングの位置が決定され、固定部材が固定解除状態にある場合には前記第１及び／又は第２のロッドは前記第１及び／又は第２の軸孔内をスライド可能で且つ回転可能に構成されていることを特徴とする請求項２の回転軸接続機構。
4. 前記第１及び第２のロッドの内、軸受の下方方向へ延在するロッドの下端部と前記第１及び第２の軸受孔の内、軸受の下方方向へ延在する軸受孔の底部を形成する基準面との間には、前記調芯機構の軸受又はケーシングの質量に抗する方向へ付勢され且つ当該質量と概略等しい弾性反発力を有する弾性部材が介装されている請求項２〜３の何れかの回転軸接続機構。
5. 前記第１及び第２のロッドの端部には、当該ロッドを第３の回転軸の軸芯方向に付勢する弾性部材が介装されている請求項２〜４の何れかの回転軸接続機構。
6. 第１の回転軸はエンジンの出力軸系統又はエンジンの出力軸系統に接続された回転軸であり、第２の回転軸は電動モータの出力軸に接続された軸であり、前記第３の回転軸は直接伝動板を介してエンジンの出力軸系統に、又は、第１の回転軸を経由して伝動板を介してエンジンの出力軸系統に接続されている請求項１〜５の何れか１項の回転軸接続機構。
7. 前記伝動板は第３の回転軸側に固定されるとともに、第３の回転軸の同軸上にピンを固定しており、該ピンはエンジンの出力側に設けられた軸受で軸支されることにより、エンジンの出力軸と芯合わせされる様に構成されている請求項６の回転軸接続機構。

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