(57)【要約】【課題】基台に対して一軸方向に振動自在であって一端部側が上記基台から露出している振動部材を備え、上記振動部材の露出部に上記振動方向と交差する方向で上記振動部材からオーバーハングした状態のテストピースを設置自在であり、上記振動部材と上記テストピースとを加振可能な加振装置において、上記テストピースに振動を加えても上記振動部材の軸受部材が破損しにくい加振装置を提供する。【解決手段】基台１０３に対して一軸方向に振動自在であって一端部側が上記基台から露出している振動部材１０５を備え、上記振動部材１０５の露出部側に上記振動方向と交差する方向で上記振動部材１０５からオーバーハングした状態のテストピースＴＰ１を設置自在であり、上記振動部材１０５と上記テストピースＴＰＡとを加振可能な加振装置１において、上記振動部材１０５の上記露出部側を上記振動方向でガイド可能な振動部材ガイド手段３を設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に対して一軸方向に振動自在であって一端部側が上記基台から露出している振動部材を備え、上記振動部材の露出部側に上記振動方向と交差する方向で上記振動部材からオーバーハングした状態のテストピースを設置自在であり、上記振動部材と上記テストピースとを加振可能な加振装置において、
上記振動部材の上記露出部側を上記振動方向でガイド可能な振動部材ガイド手段を設けたことを特徴とする加振装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加振装置において、
上記振動部材ガイド手段は、上記振動方向に平行な軸を旋回中心とする上記振動部材の振動を抑制可能に構成されていることを特徴とする加振装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の加振装置において、
上記振動部材ガイド手段は、上記基台の外壁に設置された第１のガイド部材と、上記振動部材の上記露出部の外壁に設置され、軸受部材を介して上記第１のガイド部材と係合自在な第２のガイド部材とを備えた構成であることを特徴とする加振装置。
【請求項４】
請求項３に記載の加振装置において、
上記軸受部材は転がり軸受であり、
２つの転がり軸受の各回転軸心が互いに平行であり、若しくは一致し、上記各転がり軸受の各回転軸心が上記振動方向に対して直交し、しかも、上記各転がり軸受が互いに離反し、上記各転がり軸受の内輪が上記第１のガイド部材に固定され、上記各転がり軸受の外輪が、上記第２のガイド部材に設けられた上記振動方向に平行な平面部に接触するように構成された振動部材ガイドを、上記振動部材ガイド手段は、上記振動部材の振動方向に平行な軸を中心とした円周方向で離隔させて複数個備えた構成であることを特徴とする加振装置。
【請求項５】
請求項４に記載の加振装置において、
上記軸受部材は転がり軸受であり、
２つの転がり軸受の各回転軸心が互いに平行であり、若しくは一致し、上記各転がり軸受の各回転軸心が上記振動方向に対して直交し、しかも、上記各転がり軸受が互いに離反し、上記各転がり軸受の内輪が上記第２のガイド部材に固定され、上記各転がり軸受の外輪が、上記第１のガイド部材に設けられた上記振動方向に平行な平面部に接触するように構成された振動部材ガイドを、上記振動部材ガイド手段は、上記振動部材の振動方向に平行な軸を中心とした円周方向で離隔させて複数個備えた構成であることを特徴とする加振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加振装置に係り、特に、振動部材の振動方向と交差する方向で、上記振動部材から大きくオーバーハングした部材（テストピース）を上記振動部材に取り付けて加振する加振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、長く伸びたテストピースの一端部を治具に固定し、上記治具を上記テストピースの長手方向とほぼ直交する方向に振動させることによって、上記テストピースの高サイクル疲労強度（高サイクルの振動を与えた場合のテストピースの疲労強度）を測定する場合、たとえば、上記治具を水平加振台を備えた加振装置に設置して上記テストピースの高サイクル疲労強度を測定している。
【０００３】
しかし、水平加振台を備えた加振装置では、一般的に上記水平加振台が大きく質量も大きい。したがって、加振力が不足しがちであり、また加振装置も大型で高価である。
【０００４】
そこで、簡易な構成で上記テストピースの長さに比べて小型の振動部材を備えた加振装置を用いて、上記テストピースの高サイクル疲労強度を測定することが考えられる。
【０００５】
図３は、テストピースＴＰ１を設置した状態の従来の加振装置１０１の概略構成を示す図である。
【０００６】
従来の加振装置１０１は、基台１０３と、この基台１０３に対して一軸方向（図３の上下方向；矢印ＡＲ１で示す方向）に振動自在な振動部材１０５とを備える。なお、上記振動部材１０５は、図示しない加振手段によって振動するようになっており、上記振動部材１０５は、上記振動方向における一端部１０５Ａ側が上記基台１０３から露出した露出部を形成している。
【０００７】
また、上記振動部材１０５の他端部側は、上記基台１０３の内部に設けられた複数の軸受部材（たとえば転がり軸受）１０７、１０９によって、上記一軸方向にのみ移動できるようにガイドされている。
【０００８】
また、上記振動部材１０５の露出部の一部である一端部１０５Ａには、治具ＪＧ１が固定され、この治具ＪＧ１には、上記振動方向（矢印ＡＲ１の方向）と直交した方向で上記振動部材１０５からオーバーハングした状態のテストピースＴＰ１が設置されている。
【０００９】
そして、上記振動部材１０５を振動させることによって、テストピースＴＰ１の高サイクル疲労強度を測定することができるようになっている。
【００１０】
なお、上記テストピースＴＰ１として、ガスタービンエンジンのコンプレッサやタービンの構成部材である動翼（回転翼）を考えることができる。そして、この動翼の基端部ＴＰ１Ａ側のダブテール部が、上記治具ＪＧ１に設けられた係合溝に挿入され、上記ダブテールの端部が、ボルトＢＴ１で押されることによって、上記動翼の基端部ＴＰ１Ａ側が上記治具ＪＧ１に一体的に固定される。
【００１１】
なお、治具ＪＧ１、テストピースＴＰ１、ボルトＢＴ１を除く、基台１０３、振動部材１０５、軸受部材１０７、１０９等で構成された上記加振装置１０１は、通常市販されているものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の加振装置１０１を用いた試験では、上記テストピースＴＰ１の先端部側ＴＰ１Ｂが、上記振動部材１０５の振動方向（矢印ＡＲ１で示す方向）に対してほぼ直角な方向で、上記振動部材１０５（上記治具ＪＧ１）から大きくオーバーハングしているので、すなわち、上記テストピースＴＰ１の慣性モーメント（治具ＪＧ１とテストピースＴＰ１との接続部回りの慣性モーメント；図３の紙面に垂直な軸回りの慣性モーメント）が大きいので、上記振動部材１０５の振動による加速度と、上記大きな慣性モーメントとによって、加振装置１０１の各軸受部材１０７、１０９（特に、テストピースＴＰ１側の軸受部材１０７）に大きな荷重がかかり、軸受部材１０７、１０９（特に、軸受部材１０７）が破損しやすいという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、基台に対して一軸方向に振動自在であって一端部側が上記基台から露出している振動部材を備え、上記振動部材の露出部に上記振動方向と交差する方向で上記振動部材からオーバーハングした状態のテストピースを設置自在であり、上記振動部材と上記テストピースとを加振可能な加振装置において、上記テストピースに振動を加えても上記振動部材の軸受部材が破損しにくい加振装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基台に対して一軸方向に振動自在であって一端部側が上記基台から露出している振動部材を備え、上記振動部材の露出部側に上記振動方向と交差する方向で上記振動部材からオーバーハングした状態のテストピースを設置自在であり、上記振動部材と上記テストピースとを加振可能な加振装置において、上記振動部材の上記露出部側を上記振動方向でガイド可能な振動部材ガイド手段を設けた加振装置である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加振装置において、上記振動部材ガイド手段は、上記振動方向に平行な軸を旋回中心とする上記振動部材の振動を抑制可能に構成されている加振装置である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の加振装置において、上記振動部材ガイド手段は、上記基台の外壁に設置された第１のガイド部材と、上記振動部材の上記露出部の外壁に設置され、軸受部材を介して上記第１のガイド部材と係合自在な第２のガイド部材とを備えた構成である加振装置である。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の加振装置において、上記軸受部材は転がり軸受であり、２つの転がり軸受の各回転軸心が互いに平行であり、若しくは一致し、上記各転がり軸受の各回転軸心が上記振動方向に対して直交し、しかも、上記各転がり軸受が互いに離反し、上記各転がり軸受の内輪が上記第１のガイド部材に固定され、上記各転がり軸受の外輪が、上記第２のガイド部材に設けられた上記振動方向に平行な平面部に接触するように構成された振動部材ガイドを、上記振動部材ガイド手段は、上記振動部材の振動方向に平行な軸を中心とした円周方向で離隔させて複数個備えた構成である加振装置である。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の加振装置において、上記軸受部材は転がり軸受であり、２つの転がり軸受の各回転軸心が互いに平行であり、若しくは一致し、上記各転がり軸受の各回転軸心が上記振動方向に対して直交し、しかも、上記各転がり軸受が互いに離反し、上記各転がり軸受の内輪が上記第２のガイド部材に固定され、上記各転がり軸受の外輪が、上記第１のガイド部材に設けられた上記振動方向に平行な平面部に接触するように構成された振動部材ガイドを、上記振動部材ガイド手段は、上記振動部材の振動方向に平行な軸を中心とした円周方向で離隔させて複数個備えた構成である加振装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る加振装置１の概略構成を示す図であり、図２は、図１におけるＩＩ矢視を示す図である。
【００２０】
なお、図１、図２で示す加振装置１において、従来の加振装置１０１同様に構成されている部分には、図３で用いたものと同じ番号を付してある。
【００２１】
加振装置１は、振動部材１０５の露出部側に振動部材ガイド手段３を設けた点が、従来の加振装置１０１とは異なり、その他の点は、従来の加振装置１０１とほぼ同様に構成されている。
【００２２】
すなわち、加振装置１は、基台１０３に対して一軸方向に振動自在であって、たとえば、上記振動方向（矢印ＡＲ１の方向）における一端部１０５Ａ側が上記基台１０３から露出している振動部材１０５を備え、テストピースＴＰ１の高サイクル疲労強度を試験するために、上記振動部材１０５の露出部側（一端部１０５Ａ側）に、上記振動方向と交差する方向（たとえば、直交する方向）で上記振動部材１０５からオーバーハングした状態のテストピースＴＰ１を設置自在であり、上記振動部材１０５と上記テストピースＴＰ１とを加振可能なように構成されている。
【００２３】
なお、上記テストピースＴＰ１は、従来の加振装置１０１の場合と同様に治具ＪＧ１を介して、振動部材１０５に取り付けられる。
【００２４】
また、加振装置１には、上記振動部材１０５の上記露出部側を上記振動方向でガイド可能な振動部材ガイド手段３が設けられている。
【００２５】
ここで、振動部材ガイド手段３は、上記基台１０３の外壁（たとえば、上記振動部材１０５の上記露出部の外壁）に、スペーサ４を介して設置された第１のガイド部材５を備え、この第１のガイド部材５と軸受部材９を介して係合自在な第２のガイド部材７が、上記振動部材１０５の上記露出部の外壁に中間部材１１を介して設置されている。
【００２６】
なお、上記軸受部材９は、たとえば、転がり軸受で構成されているが、転がり軸受に限定する必要はなく、空気圧軸受や摩擦係数の低い平面状の部材を用いて構成してもよい。また、上記スペーサ４を削除し、第１のガイド部材５を上記基台１０３の外壁に直接取り付けてもよい。
【００２７】
より詳しく説明すると、図２に示すように、上記振動部材ガイド手段３は、上記振動部材１０５の振動方向に平行な軸（図２に示すたとえば振動部材１０５の中心軸Ａｘ１）を中心とした円周方向で、たとえば等間隔に離隔して設けられた複数個（図２では４個）の振動部材ガイド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを備える。
【００２８】
なお、上記振動部材ガイドの個数は、中心軸Ａｘ１に対してほぼ対向して２つあればよいが、中心軸Ａｘ１を中心とした円周方向で、たとえば等間隔に離隔し、３つ以上設けられていることが好ましい。また、２つの場合には、上記テストピースＴＰ１が延伸しているために発生するモーメントによる荷重を受けるために、上記テストピースＴＰ１の延伸方向に沿って、図２に示す振動部材ガイド３Ｂ、３Ｄの位置に設けられていることが望ましい。
【００２９】
次に、振動部材ガイド手段３のうちの振動部材ガイド３Ｂを例に掲げ詳しく説明する。なお、他の振動部材ガイド３Ａ、３Ｃ、３Ｄは、振動部材ガイド３Ｂと同様に構成されている。
【００３０】
振動部材ガイド３Ｂは、図２に示すように、２つの転がり軸受９の各回転軸心Ａｘ３、Ａｘ５が互いに一致し、上記各転がり軸受９の各回転軸心Ａｘ３、Ａｘ５が上記振動部材１０５の振動方向に対して直交し、しかも、上記各転がり軸受９が上記各回転軸心Ａｘ３、Ａｘ５方向で互いに離反し、上記各転がり軸受９の内輪が上記第１のガイド部材５に固定され、上記各転がり軸受９の各外輪が、上記第２のガイド部材７に設けられた上記振動方向に平行な平面部７Ａに接触するように構成されている。
【００３１】
なお、上記２つの転がり軸受９の各回転軸心Ａｘ３、Ａｘ５が互いに一致している必要はなく、互いに平行であってもよい。
【００３２】
また、上記第２のガイド部材７を振動部材１０５に取り付けやすくするために、上記第２のガイド部材７は、振動部材１０５の一端部１０５Ａに設けられた中間部材１１を介して、振動部材１０５に固定されているが、中間部材１１を削除し、上記第２のガイド部材７を、振動部材１０５の一端部１０５Ａに直接取り付けてもよい。
【００３３】
さらに、上記第２のガイド部材７の平面部７Ａの磨耗を防ぐために、適切な硬度を備えた（たとえば焼きいれ処理された）板状の部材１３が、上記第２のガイド部材７の本体部に貼り付けられている。
【００３４】
また、振動部材ガイド手段３では、振動部材ガイド３Ａの各転がり軸受９が、中心軸Ａｘ１を中心とした円周方向に接する方向で長く延びた平面部７Ａに接し、他の振動部材ガイド３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの各転がり軸受９も同様に、これらに対応した各平面部７Ａに接し、しかも、各振動部材ガイド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄが、上記中心軸Ａｘ１を囲むように振動部材１０５をガイドしているので、上記振動部材ガイド手段３は、この振動方向に平行な軸を旋回中心とする上記振動部材１０５の振動を抑制することができるようになっている。
【００３５】
なお、上記振動部材ガイド手段３において、各転がり軸受９の内輪を第２のガイド部材７に固定し、上記各転がり軸受９の外輪と接触する平面部を第１のガイド部材５に設けてもよい。
【００３６】
また、たとえば、基台３に固定された部材１５にボルトＢＴ３を螺合し、このボルトＢＴ３を用いて、第１のガイド部材５を上記第２のガイド部材７の方向に押し付けることができるようにすれば、第１のガイド部材５の位置を微調整することができ、第１のガイド部材５に設けられた各転がり軸受９を適切な圧力で第２のガイド部材７の平面部７Ａに接触させることができ、したがって、振動部材１０５を振動部材ガイド手段３で確実にガイドすることができる。
【００３７】
さらに、振動部材ガイド手段３を、振動部材１０５の振動方向に重ねて設けることにより、一層堅固に、上記振動部材１０５をガイドすることができる。
【００３８】
加振装置１によれば、振動部材１０５の露出部側を上記振動方向でガイド可能な振動部材ガイド手段３を設けたので、上記振動部材１０５の露出部に、上記振動方向と交差する方向で上記振動部材１０５からオーバーハングした状態のテストピースＴＰ１を設置し、上記テストピースＴＰ１に振動を加えても、上記テストピースの慣性モーメントと上記振動とによって発生する荷重を、振動部材ガイド手段３で受けることができ、上記振動部材１０５の軸受部材（振動部材ガイド手段３の軸受部材や加振装置の基台３内に設けられている軸受部材１０７、１０９のうちで、特に、軸受部材１０７）が破損しにくくなる。
【００３９】
また、振動部材ガイド手段３で、振動部材１０５の振動方向に平行な軸（たとえば、図２に示す中心軸Ａｘ１）を旋回中心とする上記振動部材１０５の旋回振動を抑制することができるので、上記振動部材１０５からオーバーハングした状態のテストピースＴＰ１によって発生する上記旋回振動によっても、上記振動部材１０５の軸受部材（振動部材ガイド手段３の軸受部材や加振装置の基台１０３内に設けられている軸受部材１０７、１０９）が破損しにくくなる。
【００４０】
また、振動部材ガイド手段３は、加振装置１の基台３の外壁や振動部材１０５の露出部の外壁に、第１のガイド部材５や第２のガイド部材７が設置され、しかも振動部材ガイド手段３が加振装置１の本体部の外側に設けられているので、たとえば、市販の加振装置に、振動部材ガイド手段３を設置することが容易であると共に、長時間の使用によって振動部材ガイド手段３の構成部品を交換する必要が生じた場合でも、交換を容易にすることができる。すなわち、振動部材ガイド手段３のメンテナンスが容易になる。また、振動部材ガイド手段３の軸受部材を追加して、軸受の能力を向上させることも容易にすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、基台に対して一軸方向に振動自在であって、一端部側が上記基台から露出している振動部材を備え、上記振動部材の露出部に、上記振動方向と交差する方向で上記振動部材からオーバーハングした状態のテストピースを設置自在であり、上記振動部材と上記テストピースとを加振可能な加振装置において、上記テストピースに振動を加えても上記振動部材の軸受部材が破損しにくいという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る加振装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるＩＩ矢視を示す図である。
【図３】従来の加振装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１  加振装置
３  振動部材ガイド手段
５  第１のガイド部材
７  第２のガイド部材
９、１０７、１０９  軸受部材
１０３  基台
１０５  振動部材
【図１】
2004271475.tif 000003
【図２】
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【図３】
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