JPH0961333A - 円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方法及び円錐ロータの位置決め用治具 - Google Patents
円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方法及び円錐ロータの位置決め用治具Info
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- JPH0961333A JPH0961333A JP21730695A JP21730695A JPH0961333A JP H0961333 A JPH0961333 A JP H0961333A JP 21730695 A JP21730695 A JP 21730695A JP 21730695 A JP21730695 A JP 21730695A JP H0961333 A JPH0961333 A JP H0961333A
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- conical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 円錐ロータの位置決めを幾何形状からのみ決
定することができ、しかも円錐角度の加工誤差の影響を
小さくすることができる円錐ロータの位置決め方法を提
供する。 【構成】 液状物質を保持する平板１と、平板１に対し
相対する円錐ロータ２とを備えた円錐−平板式回転粘度
計の円錐ロータの平板に対する位置決め方法であって、
円錐ロータの半径の設計値をＲ、円錐ロータの円錐角度
の設計値をφとしたときに、円錐ロータの中心から径方
向に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと平板との間隔ｈ
0が２／３Ｒ・φに一致するように円錐ロータの位置を
決める。
定することができ、しかも円錐角度の加工誤差の影響を
小さくすることができる円錐ロータの位置決め方法を提
供する。 【構成】 液状物質を保持する平板１と、平板１に対し
相対する円錐ロータ２とを備えた円錐−平板式回転粘度
計の円錐ロータの平板に対する位置決め方法であって、
円錐ロータの半径の設計値をＲ、円錐ロータの円錐角度
の設計値をφとしたときに、円錐ロータの中心から径方
向に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと平板との間隔ｈ
0が２／３Ｒ・φに一致するように円錐ロータの位置を
決める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円錐−平板式回転
粘度計の円錐ロータの平板に対する位置決め方法及びそ
の方法の実施に使用する治具に関する。
粘度計の円錐ロータの平板に対する位置決め方法及びそ
の方法の実施に使用する治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の、円錐−平板式回転粘度計は、図
５に示すように、液状物質を保持する平板１に対し相対
するように円錐ロータ２が設置され、円錐ロータ２は、
ロータ軸３を介してトーションワイヤー４に連結されて
いる。平板１または円錐ロータ２の相対回転があると
（図の粘度計では、平板１を回転している）、円錐ロー
タに粘性トルクが働き、このトルクに比例してトーショ
ンワイヤーが捩れる。６は、このロータ軸３の捩れ量
（偏角）を読み取る偏角読取センサーであり、この偏角
読取センサー６の出力信号は、制御部７に送出され、制
御部７の出力信号がロータ軸３の中程に設けられたトル
カー５へフィードバックされている。偏角読取センサー
６の信号をもとに、トルカー５が粘性トルクに対向する
逆トルクを発して、トーションワイヤー４の捩れを元に
戻し、最終的に逆トルクが粘性トルクと自動平衡して、
偏角が零となるようなフィードバック制御が構成されて
いる。
５に示すように、液状物質を保持する平板１に対し相対
するように円錐ロータ２が設置され、円錐ロータ２は、
ロータ軸３を介してトーションワイヤー４に連結されて
いる。平板１または円錐ロータ２の相対回転があると
（図の粘度計では、平板１を回転している）、円錐ロー
タに粘性トルクが働き、このトルクに比例してトーショ
ンワイヤーが捩れる。６は、このロータ軸３の捩れ量
（偏角）を読み取る偏角読取センサーであり、この偏角
読取センサー６の出力信号は、制御部７に送出され、制
御部７の出力信号がロータ軸３の中程に設けられたトル
カー５へフィードバックされている。偏角読取センサー
６の信号をもとに、トルカー５が粘性トルクに対向する
逆トルクを発して、トーションワイヤー４の捩れを元に
戻し、最終的に逆トルクが粘性トルクと自動平衡して、
偏角が零となるようなフィードバック制御が構成されて
いる。
【０００３】ところで、このような円錐−平板式回転粘
度計では、図６に示したように円錐の頂点が平板面に接
するように配置するのが原則である。この正規の配置の
とき、粘性トルクＴ及びずり速度Ｄは、次の（１）式及
び（２）式で表される。
度計では、図６に示したように円錐の頂点が平板面に接
するように配置するのが原則である。この正規の配置の
とき、粘性トルクＴ及びずり速度Ｄは、次の（１）式及
び（２）式で表される。
【０００４】
【数１】
【０００５】
【数２】
【０００６】ここで、ηは測定液体の粘度、ωは回転速
度、Ｒは円錐ロータの半径、φは円錐ロータの傾斜角度
である。（２）式は、円錐ロータのどこでもずり速度が
均一であることを意味しており、これが円錐−平板式回
転粘度計の大きな特徴となっている。実際の円錐先端
は、測定の摩擦にならないように、図７に示したよう
に、円錐ロータの頂部が微少量切頭されている。このと
きも、円錐の仮想の頂点が平板面に接するのが、正規の
配置である。 もしも正規の配置でなく、図８のように
頂点がεだけ平板から離れているときの粘性トルク及び
ずり速度は、次の（３）式及び（４）式で表される。
度、Ｒは円錐ロータの半径、φは円錐ロータの傾斜角度
である。（２）式は、円錐ロータのどこでもずり速度が
均一であることを意味しており、これが円錐−平板式回
転粘度計の大きな特徴となっている。実際の円錐先端
は、測定の摩擦にならないように、図７に示したよう
に、円錐ロータの頂部が微少量切頭されている。このと
きも、円錐の仮想の頂点が平板面に接するのが、正規の
配置である。 もしも正規の配置でなく、図８のように
頂点がεだけ平板から離れているときの粘性トルク及び
ずり速度は、次の（３）式及び（４）式で表される。
【０００７】
【数３】
【０００８】
【数４】
【０００９】ここで、ｒは、円錐ロータの頂点から半径
方向に測った距離である。（４）式には、ｒの項がある
ので、ずり速度は円錐ロータの頂点から半径方向へずれ
た位置に応じて変化し、円錐−平板式回転粘度計の「ず
り速度均一」の特徴は、崩れてくることを示している。
次の表１は、ある３つの円錐ロータを例にして、εの粘
性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）を（３）式から求め
た値である。粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）＝３
ε／２Ｒφとなり、一例として、粘性トルクへの影響度
を０．５％でεをセットするためには、即ち、円錐ロー
タの位置決めするためには、１０-6ｍ単位で行う必要が
あることがわかる。
方向に測った距離である。（４）式には、ｒの項がある
ので、ずり速度は円錐ロータの頂点から半径方向へずれ
た位置に応じて変化し、円錐−平板式回転粘度計の「ず
り速度均一」の特徴は、崩れてくることを示している。
次の表１は、ある３つの円錐ロータを例にして、εの粘
性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）を（３）式から求め
た値である。粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）＝３
ε／２Ｒφとなり、一例として、粘性トルクへの影響度
を０．５％でεをセットするためには、即ち、円錐ロー
タの位置決めするためには、１０-6ｍ単位で行う必要が
あることがわかる。
【００１０】
【表１】
【００１１】同じ円錐ロータを例にして、Ｒの加工許容
差ΔＲの粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）を（１）
式から求めると、粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）
＝３ΔＲ／Ｒとなり、次の表２のようになる。円錐ロー
タの半径Ｒは、３乗で影響するものの、外径加工は高精
度に出来るので、粘性トルクへの影響は少ないことがわ
かる。
差ΔＲの粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）を（１）
式から求めると、粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）
＝３ΔＲ／Ｒとなり、次の表２のようになる。円錐ロー
タの半径Ｒは、３乗で影響するものの、外径加工は高精
度に出来るので、粘性トルクへの影響は少ないことがわ
かる。
【００１２】
【表２】
【００１３】同じ円錐ロータを例にして、円錐角度φの
加工許容差δの粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）を
（１）式から求めると、粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ
（％）＝δ／φとなり、次の表３のようになる。表から
わかるように、円錐角度φの加工誤差の影響はかなり大
きいことがわかる。
加工許容差δの粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ（％）を
（１）式から求めると、粘性トルクへの影響度ΔＴ／Ｔ
（％）＝δ／φとなり、次の表３のようになる。表から
わかるように、円錐角度φの加工誤差の影響はかなり大
きいことがわかる。
【００１４】
【表３】
【００１５】従来から提案されている、円錐ロータの位
置決めを行う方法の一つは、ダイヤルゲージ、レーザー
変位計等の距離センサーを用いて、円錐ロータのある位
置決めのための基準面（図９の２ａ）が、平板１から所
定の間隔Ｈａの位置に来るようにして、平板と円錐ロー
タとの間隔を設定する方法である。また、別の方法は、
実開平３−６３８４６号に記載されたように、円錐ロー
タの頂部中心に、位置決め基準点となる検出用ピン２ｂ
を設け、そのピン先が平板との接触を電気的に検知した
後、検出用ピン２ｂが平板１から所定の間隔Ｈｂの位置
に来るようにして、平板と円錐ロータとの間隔を設定す
る方法である。
置決めを行う方法の一つは、ダイヤルゲージ、レーザー
変位計等の距離センサーを用いて、円錐ロータのある位
置決めのための基準面（図９の２ａ）が、平板１から所
定の間隔Ｈａの位置に来るようにして、平板と円錐ロー
タとの間隔を設定する方法である。また、別の方法は、
実開平３−６３８４６号に記載されたように、円錐ロー
タの頂部中心に、位置決め基準点となる検出用ピン２ｂ
を設け、そのピン先が平板との接触を電気的に検知した
後、検出用ピン２ｂが平板１から所定の間隔Ｈｂの位置
に来るようにして、平板と円錐ロータとの間隔を設定す
る方法である。
【００１６】以上の方法は、いずれもあらかじめ円錐ロ
ータの位置決め基準面２ａ、または位置決め基準点とな
る検出用ピン２ｂから、円錐の仮想頂点までの寸法を表
１に示したように、１０-6ｍ単位で正確に把握しなけれ
ばならない。しかしながら、円錐体である円錐ロータの
１０-6ｍ単位での精密な形状計測には、三次元測定装置
等の特別な装置を使用し、多大な手間を要するので、容
易に出来ないという問題がある。
ータの位置決め基準面２ａ、または位置決め基準点とな
る検出用ピン２ｂから、円錐の仮想頂点までの寸法を表
１に示したように、１０-6ｍ単位で正確に把握しなけれ
ばならない。しかしながら、円錐体である円錐ロータの
１０-6ｍ単位での精密な形状計測には、三次元測定装置
等の特別な装置を使用し、多大な手間を要するので、容
易に出来ないという問題がある。
【００１７】そこで、従来から実用化されている方法
は、円錐ロータの形状計測を要しない、粘度計校正用標
準液（JIS Z 8890）を用いる方法である。この方法は、
調整対象の円錐−平板式回転粘度計で、標準液を測定
し、粘度計の表示・出力が、標準液の粘度に一致するよ
うに、即ち粘性トルクが所定値になるように、円錐ロー
タと平板との間隔εを調整する方法である。例えば、円
錐角度φに加工誤差があっても、粘性トルクＴが所定値
になるように、（３）式のεを調整するのである。この
結果、必ずしも正規の配置でなくなり、ずり速度の均一
は多少、犠牲となるが、平均した実効的なずり速度とし
ては、実用上問題とならない程度の相違となる。また、
個々の円錐ロータの発生する粘性トルクには、表３に示
したように円錐角度φの加工誤差で決まる器差がある
が、これもεを調整することによって、器差をゼロにし
てしまうので、どの円錐ロータも規定のトルクを発生
し、互換性のある円錐ロータとして扱うことが出来ると
いう利点がある。
は、円錐ロータの形状計測を要しない、粘度計校正用標
準液（JIS Z 8890）を用いる方法である。この方法は、
調整対象の円錐−平板式回転粘度計で、標準液を測定
し、粘度計の表示・出力が、標準液の粘度に一致するよ
うに、即ち粘性トルクが所定値になるように、円錐ロー
タと平板との間隔εを調整する方法である。例えば、円
錐角度φに加工誤差があっても、粘性トルクＴが所定値
になるように、（３）式のεを調整するのである。この
結果、必ずしも正規の配置でなくなり、ずり速度の均一
は多少、犠牲となるが、平均した実効的なずり速度とし
ては、実用上問題とならない程度の相違となる。また、
個々の円錐ロータの発生する粘性トルクには、表３に示
したように円錐角度φの加工誤差で決まる器差がある
が、これもεを調整することによって、器差をゼロにし
てしまうので、どの円錐ロータも規定のトルクを発生
し、互換性のある円錐ロータとして扱うことが出来ると
いう利点がある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
用化されている方法では、次に述べるような様々な誤差
要因が影響して、曖昧で不明確な位置決めになっている
という問題がある。即ち、例えば測定液の温度コントロ
ールあるいは温度検出に誤差を伴っているとすると、そ
の温度誤差も含めて生じる粘度誤差の分も含めて、結果
として粘度計の表示・出力が標準液の粘度に一致するよ
うなεの位置に円錐ロータが配置されていることにな
る。
用化されている方法では、次に述べるような様々な誤差
要因が影響して、曖昧で不明確な位置決めになっている
という問題がある。即ち、例えば測定液の温度コントロ
ールあるいは温度検出に誤差を伴っているとすると、そ
の温度誤差も含めて生じる粘度誤差の分も含めて、結果
として粘度計の表示・出力が標準液の粘度に一致するよ
うなεの位置に円錐ロータが配置されていることにな
る。
【００１９】また、例えば、粘度計本体のトルク−表示
・出力の変換特性を校正する際に、本体に与える基準ト
ルクに誤差を伴っているとすると、そのトルク誤差の分
も含めて、結果として粘度計の表示・出力が標準液の粘
度に一致するようなεの位置に円錐ロータが配置されて
いることになる。このように、円錐ロータの配置される
位置は、その幾何形状の他に様々な要因の影響を含め
た、総合誤差を吸収する位置に設定するために、円錐ロ
ータがどのような位置にセットされるかを数値として明
示できず、不明確で曖昧であるという問題があった。
・出力の変換特性を校正する際に、本体に与える基準ト
ルクに誤差を伴っているとすると、そのトルク誤差の分
も含めて、結果として粘度計の表示・出力が標準液の粘
度に一致するようなεの位置に円錐ロータが配置されて
いることになる。このように、円錐ロータの配置される
位置は、その幾何形状の他に様々な要因の影響を含め
た、総合誤差を吸収する位置に設定するために、円錐ロ
ータがどのような位置にセットされるかを数値として明
示できず、不明確で曖昧であるという問題があった。
【００２０】本発明は、かかる問題点に鑑みなされたも
ので、円錐ロータの位置決めを幾何形状からのみ決定す
ることができ、しかも円錐角度の加工誤差の影響を小さ
くすることができる円錐ロータの位置決め方法を提供す
ることを目的とする。また、本発明の他の目的は、上記
円錐ロータの位置決め方法の実施に使用する治具を提供
することを目的とする。
ので、円錐ロータの位置決めを幾何形状からのみ決定す
ることができ、しかも円錐角度の加工誤差の影響を小さ
くすることができる円錐ロータの位置決め方法を提供す
ることを目的とする。また、本発明の他の目的は、上記
円錐ロータの位置決め方法の実施に使用する治具を提供
することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、液状物質を保持する平板
と、該平板に対し相対する円錐ロータとを備えた円錐−
平板式回転粘度計の円錐ロータの平板に対する位置決め
方法であって、円錐ロータの底面の半径の設計値をＲ、
円錐ロータの円錐角度の設計値をφとしたときに、円錐
ロータの中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のと
ころと平板との間隔が２／３Ｒ・φに一致するように円
錐ロータの位置を決めることを特徴とする。
に、請求項１記載の発明では、液状物質を保持する平板
と、該平板に対し相対する円錐ロータとを備えた円錐−
平板式回転粘度計の円錐ロータの平板に対する位置決め
方法であって、円錐ロータの底面の半径の設計値をＲ、
円錐ロータの円錐角度の設計値をφとしたときに、円錐
ロータの中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のと
ころと平板との間隔が２／３Ｒ・φに一致するように円
錐ロータの位置を決めることを特徴とする。
【００２２】本方法によれば、以下に図１を参照して説
明するように、円錐ロータの仮想頂点と平板との距離ε
が明示でき、しかも円錐角度誤差のトルクへの影響を小
さくすることができる。円錐角度の加工公差をδ、加工
されたロータの角度をφ’とすると、これらの間には、
次の（５）式の関係がある。
明するように、円錐ロータの仮想頂点と平板との距離ε
が明示でき、しかも円錐角度誤差のトルクへの影響を小
さくすることができる。円錐角度の加工公差をδ、加工
されたロータの角度をφ’とすると、これらの間には、
次の（５）式の関係がある。
【００２３】
【数５】
【００２４】図１のように円錐ロータの中心から径方向
に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと平板との間隔が２
／３Ｒ・φに一致するように円錐ロータの位置を決める
と円錐ロータの仮想頂部と平板との間隔εは、次の
（６）式で表される。但し、tanφ＝φ、tanφ’＝φ’
とする。
に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと平板との間隔が２
／３Ｒ・φに一致するように円錐ロータの位置を決める
と円錐ロータの仮想頂部と平板との間隔εは、次の
（６）式で表される。但し、tanφ＝φ、tanφ’＝φ’
とする。
【数６】
【００２５】図のように位置決めされた円錐ロータの粘
性トルクＴ’は、（３）式を用いて次のように表され
る。
性トルクＴ’は、（３）式を用いて次のように表され
る。
【数７】
【００２６】正規に配置された円錐角度φの粘性トルク
ＴとＴ’との比を考えてみると、（７）式／（１）式か
ら、
ＴとＴ’との比を考えてみると、（７）式／（１）式か
ら、
【数８】
【００２７】（５）式よりφ＝φ’＋δであるから、
（８）式はさらに、
（８）式はさらに、
【数９】 となる。Ｔに対するＴ’の差をΔＴとして、（１０）式
のように置くと、
のように置くと、
【数１０】
【００２８】（９）式は、次のように表される。
【数１１】
【００２９】（１２）式を用いて、表３で扱った円錐ロ
ータについて、角度誤差の粘性トルクへの影響度を同様
に求めると、次の表となる。
ータについて、角度誤差の粘性トルクへの影響度を同様
に求めると、次の表となる。
【表４】
【００３０】表４に示すように、影響度は、ほぼゼロと
なり、著しく改善されることがわかる。また、円錐ロー
タの頂点と平板との間隔εを（６）式の値で明示するこ
とができる。また、請求項２記載の発明では、液状物質
を保持する平板と、該平板に対し相対する円錐ロータと
を備えた円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの平板に
対する位置決め方法であって、円錐ロータの基準面また
は基準点を決定し、円錐ロータの底面の半径の設計値を
Ｒ、円錐ロータの円錐角度の設計値をφとしたときに、
円錐ロータの中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上
のところと前記予め決定された基準面または基準点との
間隔ｄを決定し、前記基準面または基準点と平板との間
隔が２／３Ｒ・φ±ｄ（基準面または基準点が円錐ロー
タの頂部よりにあるときに符号を−、逆方向にあるとき
に符号を＋とする）に一致するように円錐ロータの位置
を決めることを特徴とする。
なり、著しく改善されることがわかる。また、円錐ロー
タの頂点と平板との間隔εを（６）式の値で明示するこ
とができる。また、請求項２記載の発明では、液状物質
を保持する平板と、該平板に対し相対する円錐ロータと
を備えた円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの平板に
対する位置決め方法であって、円錐ロータの基準面また
は基準点を決定し、円錐ロータの底面の半径の設計値を
Ｒ、円錐ロータの円錐角度の設計値をφとしたときに、
円錐ロータの中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上
のところと前記予め決定された基準面または基準点との
間隔ｄを決定し、前記基準面または基準点と平板との間
隔が２／３Ｒ・φ±ｄ（基準面または基準点が円錐ロー
タの頂部よりにあるときに符号を−、逆方向にあるとき
に符号を＋とする）に一致するように円錐ロータの位置
を決めることを特徴とする。
【００３１】この基準面または基準点と平板との間隔を
２／３Ｒ・φ±ｄに一致するように円錐ロータの位置を
決めるので、平板との間隔を正確に設定しやすい基準面
または基準点を用いれば、円錐ロータの設定がより簡単
に行える。また、請求項３記載の発明は、請求項２記載
の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方法
の実施に使用される治具であって、前記円錐ロータの基
準面または基準点と密接可能な支持面で円錐ロータを支
持する支持体と、円錐ロータに対して同軸にかつ円錐ロ
ータの中心軸方向に移動可能な可動体と、前記可動体の
前記中心軸と直交する一つの面が前記支持体の支持面に
密接した位置を基準として可動体の軸方向の移動距離を
計測する距離計と、を備え、前記可動体の前記面は、前
記中心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで穴ぐり
されており、前記円錐ロータがその基準面または基準点
を支持体の支持面に密接した状態で設置されたときに、
前記可動体の前記穴ぐりのエッジを円錐ロータの円錐面
に当接するように移動させ、そのときの前記可動体の移
動距離を前記距離計によって求めることにより、円錐ロ
ータの中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のとこ
ろと前記円錐ロータの基準面または基準点との間隔ｄを
決定する。
２／３Ｒ・φ±ｄに一致するように円錐ロータの位置を
決めるので、平板との間隔を正確に設定しやすい基準面
または基準点を用いれば、円錐ロータの設定がより簡単
に行える。また、請求項３記載の発明は、請求項２記載
の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方法
の実施に使用される治具であって、前記円錐ロータの基
準面または基準点と密接可能な支持面で円錐ロータを支
持する支持体と、円錐ロータに対して同軸にかつ円錐ロ
ータの中心軸方向に移動可能な可動体と、前記可動体の
前記中心軸と直交する一つの面が前記支持体の支持面に
密接した位置を基準として可動体の軸方向の移動距離を
計測する距離計と、を備え、前記可動体の前記面は、前
記中心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで穴ぐり
されており、前記円錐ロータがその基準面または基準点
を支持体の支持面に密接した状態で設置されたときに、
前記可動体の前記穴ぐりのエッジを円錐ロータの円錐面
に当接するように移動させ、そのときの前記可動体の移
動距離を前記距離計によって求めることにより、円錐ロ
ータの中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のとこ
ろと前記円錐ロータの基準面または基準点との間隔ｄを
決定する。
【００３２】また、請求項４記載の発明は、請求項２記
載の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方
法の実施に使用される治具であって、前記円錐ロータを
支持する支持体と、円錐ロータに対して同軸にかつ円錐
ロータの中心軸方向に移動可能な可動体と、円錐ロータ
の中心軸方向に移動可能であると共に前記可動体によっ
て円錐ロータへの接近が規制された基準ピン打込体と、
を備え、前記可動体の前記中心軸と直交する一つの面
は、前記中心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで
穴ぐりされており、前記可動体の前記穴ぐりのエッジを
円錐ロータの円錐面に当接させた状態で、打込体を可動
体によって規制されるまで円錐ロータに接近させ、基準
ピンを円錐ロータに打ち込むことにより、円錐ロータの
基準ピンの先端を円錐ロータの前記基準点と決定し、円
錐ロータの中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上の
ところと前記円錐ロータの基準点との間隔ｄを、前記打
込体の先端と前記可動体の前記面との最接近したときの
間隔と決定する。
載の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方
法の実施に使用される治具であって、前記円錐ロータを
支持する支持体と、円錐ロータに対して同軸にかつ円錐
ロータの中心軸方向に移動可能な可動体と、円錐ロータ
の中心軸方向に移動可能であると共に前記可動体によっ
て円錐ロータへの接近が規制された基準ピン打込体と、
を備え、前記可動体の前記中心軸と直交する一つの面
は、前記中心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで
穴ぐりされており、前記可動体の前記穴ぐりのエッジを
円錐ロータの円錐面に当接させた状態で、打込体を可動
体によって規制されるまで円錐ロータに接近させ、基準
ピンを円錐ロータに打ち込むことにより、円錐ロータの
基準ピンの先端を円錐ロータの前記基準点と決定し、円
錐ロータの中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上の
ところと前記円錐ロータの基準点との間隔ｄを、前記打
込体の先端と前記可動体の前記面との最接近したときの
間隔と決定する。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。本実施の形態では、図１または図２
に示したように、平板１の上に相対するように円錐ロー
タ２が配置される。この円錐ロータ２の底面の半径の設
計値をＲ、円錐ロータ２の円錐角度の設計値をφとした
ときに、円錐角度φ’の円錐ロータ２を、円錐ロータ２
の中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上の点２ｃと
平板１との間隔ｈ0が２／３Ｒ・φに一致するように円
錐ロータ２の位置決めをしたときの状態を図１及び図２
に示す。図１は、−δの角度誤差（φ’＝φ−δ）のあ
る円錐ロータであり、図２は、＋δの角度誤差（φ’＝
φ＋δ）のある円錐ロータである。また、角度誤差のな
い設計値の円錐角度φを持つ円錐ロータを併せて仮想線
で示している。
の形態を説明する。本実施の形態では、図１または図２
に示したように、平板１の上に相対するように円錐ロー
タ２が配置される。この円錐ロータ２の底面の半径の設
計値をＲ、円錐ロータ２の円錐角度の設計値をφとした
ときに、円錐角度φ’の円錐ロータ２を、円錐ロータ２
の中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上の点２ｃと
平板１との間隔ｈ0が２／３Ｒ・φに一致するように円
錐ロータ２の位置決めをしたときの状態を図１及び図２
に示す。図１は、−δの角度誤差（φ’＝φ−δ）のあ
る円錐ロータであり、図２は、＋δの角度誤差（φ’＝
φ＋δ）のある円錐ロータである。また、角度誤差のな
い設計値の円錐角度φを持つ円錐ロータを併せて仮想線
で示している。
【００３４】図１または図２のように、円錐ロータ２の
位置決めをしたときの、円錐ロータの頂点と平板との間
隔εは、前述のように、（６）式の値で明示することが
でき、また、角度誤差の粘性トルクへの影響度を非常に
小さくすることができる。以上の方法は、円錐ロータの
中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上の点２ｃの位
置を正確に把握することが必要になる。そこで、円錐ロ
ータ２の基準位置として従来から使用されており、平板
との間隔を正確に設定しやすい基準面または基準点を用
い、円錐ロータ２の中心から径方向に２／３Ｒ離れた円
錐面上の点２ｃと基準面または基準点との間隔ｄを予め
決定しておき、基準面または基準点と平板との間隔が２
／３Ｒ・φ±ｄ（基準面または基準点が円錐ロータの頂
部よりにあるときに符号を−、逆方向にあるときに符号
を＋とする）に一致するように円錐ロータの位置を決め
ることもできる。
位置決めをしたときの、円錐ロータの頂点と平板との間
隔εは、前述のように、（６）式の値で明示することが
でき、また、角度誤差の粘性トルクへの影響度を非常に
小さくすることができる。以上の方法は、円錐ロータの
中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上の点２ｃの位
置を正確に把握することが必要になる。そこで、円錐ロ
ータ２の基準位置として従来から使用されており、平板
との間隔を正確に設定しやすい基準面または基準点を用
い、円錐ロータ２の中心から径方向に２／３Ｒ離れた円
錐面上の点２ｃと基準面または基準点との間隔ｄを予め
決定しておき、基準面または基準点と平板との間隔が２
／３Ｒ・φ±ｄ（基準面または基準点が円錐ロータの頂
部よりにあるときに符号を−、逆方向にあるときに符号
を＋とする）に一致するように円錐ロータの位置を決め
ることもできる。
【００３５】図３は、円錐ロータ２の中心から径方向に
２／３Ｒ離れた円錐面上のところと基準面または基準点
との間隔ｄの決定に使用される治具である。図３の例で
は、円錐ロータ２の底面２ａを基準面にしたもので、治
具１０は、支持体１２と、可動体１４と、距離計である
ダイヤルゲージ１６とを備えている。
２／３Ｒ離れた円錐面上のところと基準面または基準点
との間隔ｄの決定に使用される治具である。図３の例で
は、円錐ロータ２の底面２ａを基準面にしたもので、治
具１０は、支持体１２と、可動体１４と、距離計である
ダイヤルゲージ１６とを備えている。
【００３６】支持体１２は、半径Ｒの穴１２ｂを有して
おり、穴１２ｂの底面は円錐ロータ２の底面２ａと密接
可能で円錐ロータ２を支持する支持面１２ａとなってい
る。支持体１２の穴１２ｂには、可動体１４が摺動可能
に配置される。従って、可動体１４は、円錐ロータ２に
対して、同軸にかつ円錐ロータ２の中心軸方向に移動可
能である。支持面１２ａと対向し、円錐ロータ２の中心
軸と直交する可動体１４の面１４ａは、円錐ロータ２の
中心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで穴ぐりさ
れており、中心軸から径方向に２／３Ｒ離れた円形のエ
ッジ１４ｃが形成されている。
おり、穴１２ｂの底面は円錐ロータ２の底面２ａと密接
可能で円錐ロータ２を支持する支持面１２ａとなってい
る。支持体１２の穴１２ｂには、可動体１４が摺動可能
に配置される。従って、可動体１４は、円錐ロータ２に
対して、同軸にかつ円錐ロータ２の中心軸方向に移動可
能である。支持面１２ａと対向し、円錐ロータ２の中心
軸と直交する可動体１４の面１４ａは、円錐ロータ２の
中心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで穴ぐりさ
れており、中心軸から径方向に２／３Ｒ離れた円形のエ
ッジ１４ｃが形成されている。
【００３７】可動体１４の面１４ａと反対側の面１４ｂ
には、マイクロゲージ１６の一端１６ａが固定されてい
る。マイクロゲージ１６の接触子１６ｂは、支持体１２
の図中上端面１２ｃの方へ向けられる。このように構成
された治具１０において、円錐ロータ２をその底面２ａ
が支持体１２の支持面１２ａに密接した状態で支持体１
２に設置し、可動体１４の面１４ａを円錐ロータ２の円
錐面の方へ移動させると、面１４ａのエッジ１４ｃが円
錐面に当接する。このときの可動体１４と支持体１２と
の間隔をマイクロゲージ１６で測定する。可動体１４の
面１４ａと面１４ｂとの間隔、及び支持体１２の支持面
１２ａと上端面１２ｃとの間隔は既知であるので、マイ
クロゲージ１６で測定される結果から、円錐ロータ２の
中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと円
錐ロータ２の底面２ａとの間隔ｄを求めることができ
る。
には、マイクロゲージ１６の一端１６ａが固定されてい
る。マイクロゲージ１６の接触子１６ｂは、支持体１２
の図中上端面１２ｃの方へ向けられる。このように構成
された治具１０において、円錐ロータ２をその底面２ａ
が支持体１２の支持面１２ａに密接した状態で支持体１
２に設置し、可動体１４の面１４ａを円錐ロータ２の円
錐面の方へ移動させると、面１４ａのエッジ１４ｃが円
錐面に当接する。このときの可動体１４と支持体１２と
の間隔をマイクロゲージ１６で測定する。可動体１４の
面１４ａと面１４ｂとの間隔、及び支持体１２の支持面
１２ａと上端面１２ｃとの間隔は既知であるので、マイ
クロゲージ１６で測定される結果から、円錐ロータ２の
中心から径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと円
錐ロータ２の底面２ａとの間隔ｄを求めることができ
る。
【００３８】このようにして治具１０により間隔ｄがわ
かれば、円錐ロータ２の底面２ａと平板１との間隔が２
／３Ｒ・φ＋ｄになるように、円錐ロータ２の底面２ａ
の位置を、ダイヤルゲージやレーザー変位計等の距離セ
ンサーを用いて設定することができる。この治具１０に
よれば、円錐ロータ２の形状計測が著しく簡単になると
いう効果を有している。
かれば、円錐ロータ２の底面２ａと平板１との間隔が２
／３Ｒ・φ＋ｄになるように、円錐ロータ２の底面２ａ
の位置を、ダイヤルゲージやレーザー変位計等の距離セ
ンサーを用いて設定することができる。この治具１０に
よれば、円錐ロータ２の形状計測が著しく簡単になると
いう効果を有している。
【００３９】図４は、他の治具を表す断面図で、円錐ロ
ータの基準点の決定、及び円錐ロータの中心から径方向
に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと基準点との間隔ｄ
の決定に使用される。図４の治具２０は、支持体２２
と、可動体２４と、基準ピン打込体２６とを備えてい
る。
ータの基準点の決定、及び円錐ロータの中心から径方向
に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと基準点との間隔ｄ
の決定に使用される。図４の治具２０は、支持体２２
と、可動体２４と、基準ピン打込体２６とを備えてい
る。
【００４０】支持体２２は半径Ｒの円筒形をしており、
その一端面は円錐ロータ２を支持する支持面２２ａとな
っている。支持体２２の外側には、半径Ｒの穴２４ｂを
有する可動体２４が摺動可能に配置される。従って、可
動体２４は、円錐ロータ２に対して、同軸にかつ円錐ロ
ータ２の中心軸方向に移動可能である。円錐ロータ２の
中心軸と直交する穴２４ｂの底面２４ａは、円錐ロータ
２の中心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで穴ぐ
りされており、中心軸から径方向に２／３Ｒ離れた円形
のエッジ２４ｃが形成されている。
その一端面は円錐ロータ２を支持する支持面２２ａとな
っている。支持体２２の外側には、半径Ｒの穴２４ｂを
有する可動体２４が摺動可能に配置される。従って、可
動体２４は、円錐ロータ２に対して、同軸にかつ円錐ロ
ータ２の中心軸方向に移動可能である。円錐ロータ２の
中心軸と直交する穴２４ｂの底面２４ａは、円錐ロータ
２の中心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで穴ぐ
りされており、中心軸から径方向に２／３Ｒ離れた円形
のエッジ２４ｃが形成されている。
【００４１】可動体２４の穴２４ｂに連通して縮径穴２
４ｄが上方に伸びており、縮径穴２４ｄには、基準ピン
打込体２６の縮径部２６ａが摺動可能に配置される。縮
径部２６ａの上方には拡径部２６ｂが設けられており、
拡径部２６ｂが可動体２４と当接干渉することにより、
基準ピン打込体２６は、可動体２４によって、円錐ロー
タ２への接近が規制される。
４ｄが上方に伸びており、縮径穴２４ｄには、基準ピン
打込体２６の縮径部２６ａが摺動可能に配置される。縮
径部２６ａの上方には拡径部２６ｂが設けられており、
拡径部２６ｂが可動体２４と当接干渉することにより、
基準ピン打込体２６は、可動体２４によって、円錐ロー
タ２への接近が規制される。
【００４２】このように構成された治具２０において、
円錐ロータ２をその底面２ａが支持体２２の支持面２２
ａに密接した状態で支持体２２に設置し、可動体２４の
面２４ａを円錐ロータ２の円錐面の方へ移動させると、
面２４ａのエッジ２４ｃが円錐面に当接する。この状態
で、基準ピン打込体２６をその拡径部２６ｂが可動体２
４と当接干渉するまで、円錐ロータ２の方向へ近づけ
て、円錐ロータ２の頂部に打ち込まれた基準ピン２ｂを
押し込む。このときの基準ピン打込体２６の先端と、可
動体２４の面２４ａとの間隔ｄは予め設定でき、この間
隔ｄが円錐ロータ２の中心から径方向に２／３Ｒ離れた
円錐面上のところと基準ピン２ｂとの間隔に等しくなる
ので、基準ピン２ｂを所定の高さに設定することができ
る。
円錐ロータ２をその底面２ａが支持体２２の支持面２２
ａに密接した状態で支持体２２に設置し、可動体２４の
面２４ａを円錐ロータ２の円錐面の方へ移動させると、
面２４ａのエッジ２４ｃが円錐面に当接する。この状態
で、基準ピン打込体２６をその拡径部２６ｂが可動体２
４と当接干渉するまで、円錐ロータ２の方向へ近づけ
て、円錐ロータ２の頂部に打ち込まれた基準ピン２ｂを
押し込む。このときの基準ピン打込体２６の先端と、可
動体２４の面２４ａとの間隔ｄは予め設定でき、この間
隔ｄが円錐ロータ２の中心から径方向に２／３Ｒ離れた
円錐面上のところと基準ピン２ｂとの間隔に等しくなる
ので、基準ピン２ｂを所定の高さに設定することができ
る。
【００４３】このようにして治具２０により基準ピン２
ｂが設定できれば、円錐ロータ２の基準ピン２ｂと平板
１との間隔が２／３Ｒ・φ−ｄになるように、円錐ロー
タ２の基準ピン２ｂの位置を、例えば実開平３−６３８
４６号に記載された方法で設定することができる。この
治具２０により、円錐ロータ２の形状計測を不要にする
ことができる。
ｂが設定できれば、円錐ロータ２の基準ピン２ｂと平板
１との間隔が２／３Ｒ・φ−ｄになるように、円錐ロー
タ２の基準ピン２ｂの位置を、例えば実開平３−６３８
４６号に記載された方法で設定することができる。この
治具２０により、円錐ロータ２の形状計測を不要にする
ことができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または請
求項２記載の本発明によれば、円錐ロータの位置決めを
幾何形状からのみ決定することができるので、従来の粘
度標準液を使用する方法と異なり、他の要因からの影響
を受けず、位置決め精度が向上する。また、従来の粘度
標準液を使用する方法のように、不明確、曖昧性を排除
することができ、円錐角度の加工公差から、円錐ロータ
の頂部と平板との距離を表すことができる。さらに、粘
度標準液を使用しないので、液の注入、洗浄などの煩わ
しい手間がなくなり、温度コントロールのための恒温装
置等が不要になる。
求項２記載の本発明によれば、円錐ロータの位置決めを
幾何形状からのみ決定することができるので、従来の粘
度標準液を使用する方法と異なり、他の要因からの影響
を受けず、位置決め精度が向上する。また、従来の粘度
標準液を使用する方法のように、不明確、曖昧性を排除
することができ、円錐角度の加工公差から、円錐ロータ
の頂部と平板との距離を表すことができる。さらに、粘
度標準液を使用しないので、液の注入、洗浄などの煩わ
しい手間がなくなり、温度コントロールのための恒温装
置等が不要になる。
【００４５】また、円錐角度の加工誤差の影響を非常に
小さくすることができる。請求項３記載の発明によれ
ば、円錐ロータの形状計測が著しく簡単になる。請求項
４記載の発明によれば、円錐ロータの形状計測が不要と
なり、基準ピンを容易に設定することができる。
小さくすることができる。請求項３記載の発明によれ
ば、円錐ロータの形状計測が著しく簡単になる。請求項
４記載の発明によれば、円錐ロータの形状計測が不要と
なり、基準ピンを容易に設定することができる。
【図１】本発明の方法を示す説明図であり、−δの角度
誤差（φ’＝φ−δ）のある円錐ロータの場合の例であ
る。
誤差（φ’＝φ−δ）のある円錐ロータの場合の例であ
る。
【図２】本発明の方法を示す説明図であり、＋δの角度
誤差（φ’＝φ＋δ）のある円錐ロータの場合の例であ
る。
誤差（φ’＝φ＋δ）のある円錐ロータの場合の例であ
る。
【図３】本発明の治具を表す断面図である。
【図４】本発明の治具を表す断面図である。
【図５】円錐−平板式回転粘度計の原理を表す説明図で
ある。
ある。
【図６】従来の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータ及
び平板の位置関係を説明する図である。
び平板の位置関係を説明する図である。
【図７】従来の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータ及
び平板の位置関係を説明する図である。
び平板の位置関係を説明する図である。
【図８】従来の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータ及
び平板の位置関係を説明する図である。
び平板の位置関係を説明する図である。
【図９】従来の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータ及
び平板の位置関係を説明する図である。
び平板の位置関係を説明する図である。
１ 平板 ２ 円錐ロータ ２ａ 底面 ２ｂ 基準ピン Ｒ 円錐ロータの底面の半径の設計値 φ 円錐ロータの円錐角度の設計値 １０、２０ 治具 １２、２２ 支持体 １２ａ 支持面 １４、２４ 可動体 １４ａ、２４ａ 可動体の面 １４ｃ、２４ｃ エッジ １６ 距離計 ２６ 基準ピン打込体
Claims (4)
- 【請求項１】 液状物質を保持する平板と、該平板に対
し相対する円錐ロータとを備えた円錐−平板式回転粘度
計の円錐ロータの平板に対する位置決め方法であって、 円錐ロータの底面の半径の設計値をＲ、円錐ロータの円
錐角度の設計値をφとしたときに、円錐ロータの中心か
ら径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと平板との
間隔が２／３Ｒ・φに一致するように円錐ロータの位置
を決めることを特徴とする円錐−平板式回転粘度計の円
錐ロータの位置決め方法。 - 【請求項２】 液状物質を保持する平板と、該平板に対
し相対する円錐ロータとを備えた円錐−平板式回転粘度
計の円錐ロータの平板に対する位置決め方法であって、 円錐ロータの基準面または基準点を決定し、 円錐ロータの底面の半径の設計値をＲ、円錐ロータの円
錐角度の設計値をφとしたときに、円錐ロータの中心か
ら径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと前記予め
決定された基準面または基準点との間隔ｄを決定し、 前記基準面または基準点と平板との間隔が２／３Ｒ・φ
±ｄ（基準面または基準点が円錐ロータの頂部よりにあ
るときに符号を−、逆方向にあるときに符号を＋とす
る）に一致するように円錐ロータの位置を決めることを
特徴とする円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置
決め方法。 - 【請求項３】 前記円錐ロータの基準面または基準点と
密接可能な支持面で円錐ロータを支持する支持体と、円
錐ロータに対して同軸にかつ円錐ロータの中心軸方向に
移動可能な可動体と、前記可動体の前記中心軸と直交す
る一つの面が前記支持体の支持面に密接した位置を基準
として可動体の軸方向の移動距離を計測する距離計と、
を備え、 前記可動体の前記面は、前記中心軸から径方向に２／３
Ｒ離れたところまで穴ぐりされており、 前記円錐ロー
タがその基準面または基準点を支持体の支持面に密接し
た状態で設置されたときに、前記可動体の前記穴ぐりの
エッジを円錐ロータの円錐面に当接するように移動さ
せ、そのときの前記可動体の移動距離を前記距離計によ
って求めることにより、円錐ロータの中心から径方向に
２／３Ｒ離れた円錐面上のところと前記円錐ロータの基
準面または基準点との間隔ｄを決定する 請求項２記載の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの
位置決め方法の実施に使用される治具。 - 【請求項４】 前記円錐ロータを支持する支持体と、円
錐ロータに対して同軸にかつ円錐ロータの中心軸方向に
移動可能な可動体と、円錐ロータの中心軸方向に移動可
能であると共に前記可動体によって円錐ロータへの接近
が規制された基準ピン打込体と、を備え、 前記可動体の前記中心軸と直交する一つの面は、前記中
心軸から径方向に２／３Ｒ離れたところまで穴ぐりされ
ており、 前記可動体の前記穴ぐりのエッジを円錐ロータの円錐面
に当接させた状態で、打込体を可動体によって規制され
るまで円錐ロータに接近させ、基準ピンを円錐ロータに
打ち込むことにより、円錐ロータの基準ピンの先端を円
錐ロータの前記基準点と決定し、円錐ロータの中心から
径方向に２／３Ｒ離れた円錐面上のところと前記円錐ロ
ータの基準点との間隔ｄを、前記打込体の先端と前記可
動体の前記面との最接近したときの間隔と決定する 請求項２記載の円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの
位置決め方法の実施に使用される治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21730695A JP3484271B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方法及び円錐ロータの位置決め用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21730695A JP3484271B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方法及び円錐ロータの位置決め用治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0961333A true JPH0961333A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3484271B2 JP3484271B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=16702091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21730695A Expired - Fee Related JP3484271B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 円錐−平板式回転粘度計の円錐ロータの位置決め方法及び円錐ロータの位置決め用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484271B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001141529A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-05-25 | Anton Paar Gmbh | 回転式流量計 |
| CN102998219A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-03-27 | 常州大学 | 一种旋转流变仪的锥板-平板夹具 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21730695A patent/JP3484271B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001141529A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-05-25 | Anton Paar Gmbh | 回転式流量計 |
| CN102998219A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-03-27 | 常州大学 | 一种旋转流变仪的锥板-平板夹具 |
| CN102998219B (zh) * | 2012-12-24 | 2014-12-31 | 常州大学 | 一种旋转流变仪的锥板-平板夹具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3484271B2 (ja) | 2004-01-06 |
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