(57)【要約】【課題】精度に優れ保守管理が容易なベーン回転式スワール検出体を提供する。【解決手段】シリンダの軸方向に沿って回転可能に配置される軸体１５ａと、軸体１５ａと連結しシリンダ内で旋回流Ｓを受けて軸体１５ａとともに回転するベーン１５ｃと、軸体１５ａを回転自在に支持する非接触式軸受１５ｂとを備える。また、本発明のスワール測定装置１０は、ベーン回転式スワール検出体１５と、ベーン回転式スワール検出体１５により旋回流Ｓを検出するためのモデルシリンダ１１と、モデルシリンダ１１の内径と略同一径の孔部を介してモデルシリンダ１１と連結され、該モデルシリンダの容量に比較して大容量であるタンク１２と、タンク１２中の空気を排気するための排気装置１３とを備える【効果】軸体１５ａの回転時に摩擦が発生しないのでベーン回転式スワール検出体１５の精度を高くすることができる。また、潤滑油が不要なので保守点検が容易である。【選択図】        図１
2004317218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に吸引された空気のスワールを検出するスワール検出体であって、前記シリンダの軸方向に沿って回転可能に配置される軸体と、前記軸体と連結し前記シリンダ内で前記スワールを受けて前記軸体とともに回転するベーンと、前記軸体を回転自在に支持する非接触式軸受とを備えることを特徴とするベーン回転式スワール検出体。
【請求項２】
前記非接触式軸受が、気体軸受または磁気軸受であることを特長とするベーン回転式スワール検出体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の前記ベーン回転式スワール検出体と、前記ベーン回転式スワール検出体によりスワールを検出するためのモデルシリンダと、前記モデルシリンダの内径と略同一径の孔部を有し、該孔部を通して前記モデルシリンダに連結されるとともに前記モデルシリンダの容量に比較して大容量であるタンクと、前記タンク中の空気を排気するための排気装置とを備えることを特長とするスワール測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン等のシリンダ内に模擬発生させたスワールを検出するベーン回転式スワール検出体およびスワール測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジン用シリンダヘッドのスワール（吸入空気がスワールポートを通過する事により、燃焼室内にて生じる渦流）は、燃焼状態に大きく寄与する為、エンジンの諸性能（燃費，排ガス成分等）に大きな影響を及ぼすことが知られている。このため、当該シリンダヘッドの作製においては、設計から試作段階に於いては、３Ｄ−ＣＡＤによりスワールを解析して設計した後、模型のスワールポートにより性能確認し、さらに検証実験を幾度と無く繰り返して最適な形状が造り出している。また、量産時においては、当該シリンダヘッドは鋳造により製造されるため、スワールポートの形状が製品により微妙にばらついてしまう。このため、製品によりスワールがばらついてしまうことから、抜き取り検査等による品質管理が徹底して行われている。
上述の検証実験および抜き取り検査等においては、図５に示すベーン回転式スワール検出体５０や図６に示すインパルストルク式スワール検出体６０を用いて各シリンダヘッドのスワールを評価判断している。
【０００３】
ベーン回転式スワール検出体５０は、図５に示すように、製品シリンダを模したモデルシリンダ５７内において、ベーンシャフト５１と、ベーンシャフト５１の上方に連結固定されているベーン（羽根）５２と、ベーンシャフト５１の下方に設けられた回転センサー５３と、ベーンシャフト５１を回転自在に支持する軸受５４、５５と、軸受５４、５５を固定支持するケース５６とを有して構成され、ベーンシャフト５１の軸心がモデルシリンダ５７の中心軸上に位置し、ベーン５２がモデルシリンダ５７の軸方向中央もしくは中央より下側に位置するように配置されている。
ここで、モデルシリンダ５７上端にシリンダヘッド５８を備え付け、リンダモデル５７内に旋回流Ｓを発生させるため、吸気バルブ５８ａを開いてモデルシリンダ５７内の空気をベーン５２下流側から排気装置５９で排気する。すると外気がスワールポート５８ｂを通じてモデルシリンダ５７内に流入し、実際のエンジンの吸気行程を模擬した負圧状態と旋回流Ｓとを作り出すことができる。
旋回流Ｓは流下してベーン５２と接触し、ベーン５２およびベーンシャフト５１は旋回流Ｓの旋回方向に回転する。このベーンシャフト５１の回転速度は、回転センサ５３により検出される。この検出値を旋回流Ｓの回転速度に等しいとみなして、シリンダヘッド５８のスワールを評価している。
なお、ベーン回転式スワール検出体５０では、各ベーン５２、５２間が広く空いているので、旋回流Ｓが遅い場合には旋回流Ｓはベーン５２、５２間を素通りすることなくベーン５２に作用するが、旋回流Ｓが速い場合にはベーン５２に作用することなくベーン５２間を素通りしてしまう流れがあるため、正確なスワールが検出ができない。
【０００４】
インパルストルク式スワール検出体は、図６に示すように、ベーンシャフト６１の上方に、旋回流Ｓを完全に直線流に変換する整流素子６２を取り付けたものである。
このインパルストルク式スワール検出体６０は、整流素子６２が旋回流Ｓを直線流に変換する際、ベーンシャフト６１に作用する回転トルクをトルク検出器６３で検出し、この回転トルクにより旋回流Ｓのスワールを評価している。なお、その他の構成でベーン回転式スワール検出体５０と同様のもについては同一の符号を付して説明を省略する。
インパルストルク式スワール検出体はベーン回転式スワール検出体に比べ高価であるが、ベーン回転式スワール検出体が精度良く測定できない速いスワールに対しても、高い精度で測定できることから近年広く自動車業界で使用されてきている。しかし、インパルストルク式スワール検出体ではスワールを一気に直線流に変換してスワールを検出するため、装置の構造や制御系が複雑であり、また、測定操作も煩雑であるため、スワールの簡易評価には不向きである。
【０００５】
ここで、ベーン回転式スワール検出体によるスワールの評価方法を、概略図である図７を用いて説明する。モデルシリンダ５７内の空気を模式的に示すベーン回転式スワール検出体５０の下方からブロワ（図示せず。）により排気し、モデルシリンダ５７内に負圧を発生させる。モデルシリンダ５７の上部に固定されたシリンダヘッド５８（インテークマニホールド付きの場合も含む。）の吸気バルブ５８ａをｄ量降下させ、モデルシリンダ５７内に空気を流入させ、旋回流Ｓを発生させる。このとき、ベーン回転式スワール検出体５０により検出されるベーンシャフト５１の回転速度をベーン回転速度Ｎｓ、旋回流Ｓの１秒当たりの流量を空気流量Ｑ、モデルシリンダの容量を気筒排気量Ｖとすると、下記（１）式により、スワール比（ＳＷＩＲＬ  ＲＡＴＩＯ）Ｋｓを求めることができる。また、圧力計７０により求められるモデルシリンダ５７内の空気負圧を空気差圧ΔＨとすると、下記（２）式により、バルブ有効面積Ａｅを求めることができる。このスワール比Ｋｓおよびバルブ有効面積Ａｅを比較することによりシリンダヘッド５８のスワールを評価することができる。
なお、これらのスワール比Ｋｓおよびバルブ有効面積Ａｅは、空気流量Ｑをシリンダ５７内に配置されるピストン７１の平均速度Ｖｐにおける想定定常流量とみなした場合の値となる。このため、ベーン回転式スワール検出体によりスワールを検出する場合には、旋回流Ｓが安定した定常流であることが必要となる。また、吸気バルブ５８ａを排気バルブに置き換えて空気流を逆流させて測定すれば、排気バルブのバルブ有効面積Ａｅを評価することができる。
【０００６】
Ｋｓ＝Ｎｓ／Ｎｅ                                      （１）
Ｎｓ：ベーン回転速度［ｒｐｍ］
Ｎｅ：エンジン回転数［ｒｐｍ］
Ｎｅ＝３００００×Ｑ／Ｖ
Ｑ：空気流量［ｍ３／ｓ］
Ｖ：気筒排気量［Ｌ］
【０００７】
Ａｅ＝１００００×Ｑ／√（２×ｇ×ΔＨ／１０００×γＷ／γａ）        （２）
√（２×ｇ×ΔＨ／１０００×γＷ／γａ）：理論流速［ｍ／ｓ］
ｇ：重力加速度［ｍ／ｓ２］
ΔＨ：空気差圧［ｍｍＡｑ］
γＷ：水比重量［ｋｇ／ｍ３］
γａ：空気比重量［ｋｇ／ｍ３］
【０００８】
（１）式より、ベーン回転式スワール検出体５０により検出されるベーン回転速度Ｎｓの検出精度が、シリンダヘッドのスワールを評価するにあたって大変重要であることが分かる。このため、ベーン回転式スワール検出体の検出精度を向上させるため種々の技術開発がなされている（例えば特許文献１参照。）。
この特許文献１では図８に示すベーン回転式スワール検出体８０が開示されている。このスワール検出体８０は比較的長いベーンシャフト８１の上方にベーン８２を取り付けると共に、ベーンシャフト８１の下端にモータ８３を取り付け、また、ベーンシャフト８１の上下両方にベーンシャフト８１の回転角の位相及び回転数を測定する回転センサ８４、８５を設けたものである。ベーン８２が旋回流Ｓを受けて回転するとき、これと同方向にモータ８３を駆動し、両回転センサ８４、８５で測定される回転位相及び回転数が一致するようにモータ８３を制御する。これらが一致したとき、ベーンシャフト８１のねじりトルクがゼロになり、このときのベーンシャフト８１の回転速度が旋回流Ｓの回転速度に等しいとみなすものである。
このベーン回転式スワール検出体８０によれば、ベーンシャフト８１を取り付けた軸受８６、８７による摩擦がスワールを検出に対して及ぼす影響を少なくし、検出精度を高めることができることになる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−２１１０１６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この特許文献１に示される装置では回転センサ８４、８５の間に軸受８６、８７があるため、ベーンシャフト８１にかかる旋回流Ｓによるねじれ以外に、軸受８６、８７の摩擦によるねじれも含めて測定してしまっているため、ねじれがゼロになるようにモータ回転数を調節しても、その回転数は旋回流Ｓの回転速度と一致せず、測定された回転速度は真の回転速度より低い値を示していると考えられる。
【００１１】
また、従来のベーン回転式スワール検出体の軸体の軸受には通常転がり軸受が用いられるが、この転がり軸受の潤滑油の量によりベーン回転式スワール検出体の性能が左右されてしまう。すなわち、潤滑油の量が過多であると軸体の回転負荷が大きくなり、吸気バルブの降下量が小さく旋回流Ｓが微弱の場合に測定ができない。また、逆に潤滑油が過小であると軸体の回転負荷は小さくなるが、吸気バルブの降下量が大きく旋回流Ｓが強い場合に過回転で軸受に焼き付きが生じる恐れがあるほか軸受の寿命が短くなってしまい、ランニングコストが大きくなってしまう。
また、転がり軸受は消耗品なので交換する必要があるが、軸受により回転の精度が異なる場合がある。
【００１２】
これらの問題により、実際にベーン回転式スワール検出体を作動させる場合には、作動前に転がり軸受の潤滑油を微妙に調整し作動を確認するテストを実施し、軸受の回転性能を均一化（例えば、無負荷状態で軸受の回転数が１０００ｒｐｍから１００ｒｐｍに低下するのに要する時間が１０秒以上である等）する必要があり、作業時間を増大させる要因になっている。また、前述のテストに合格した軸受でも、測定中は随時潤滑油の状態に変化があると考えられるため、スワールの測定精度に大きな影響があると考えられる。
また、インパルストルク式スワール測定装置には、静止状態に近い状態で軸受を作動させることがベーン回転式スワール測定装置と異なるが、軸受の精度によりスワール測定装置の測定精度が左右されることは変わりがない。
【００１３】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、検出精度に優れるだけでなく、保守管理が容易なベーン回転式スワール検出体およびスワール測定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】
上記課題を解決するため本発明のベーン回転式スワール検出体のうち請求項１に記載の発明は、シリンダ内に吸引された空気のスワールを検出するスワール検出体であって、前記シリンダの軸方向に沿って回転可能に配置される軸体と、前記軸体と連結し前記シリンダ内で前記スワールを受けて前記軸体とともに回転するベーンと、前記軸体を回転自在に支持する非接触式軸受とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載のベーン回転式スワール検出体は、前記非接触式軸受が、気体軸受または磁気軸受であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載のスワール測定装置は、請求項１または２に記載の前記ベーン回転式スワール検出体と、前記ベーン回転式スワール検出体によりスワールを検出するためのモデルシリンダと、前記モデルシリンダの内径と略同一径の孔部を有し、該孔部を通して前記モデルシリンダに連結されるとともに前記モデルシリンダの容量に比較して大容量であるタンクと、前記タンク中の空気を排気するための排気装置とを備えることを特徴とする。
【００１７】
すなわち本発明のベーン検出体によれば、ベーン回転式スワール検出体においてベーンが連結した軸体の軸受が非接触式軸受であるため、シリンダ内のスワールのスワールを検出する場合に、軸受の摩擦を考慮する必要がなく、高精度の検出が期待できる。また、非接触式軸受は潤滑油を必要としないため、保守管理を容易に行える。
【００１８】
また、本発明のスワール測定装置によれば、非接触軸受によって回転支持されるスワール検出体によって、製品シリンダ等を模したモデルシリンダのスワールを的確に測定し評価することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
本発明の一実施形態であるスワール測定装置１０は、モデルシリンダ１１と、サージタンクユニット１２と、排気装置１３と、シリンダヘッド１４と、ベーン回転式スワール検出体１５とを有して構成される。
【００２０】
モデルシリンダ１１は、エンジンの実機シリンダと内部の形状が同一である円筒形状を有し、サージタンクユニット１２の所定の位置に垂直状態に固定されている。また、モデルシリンダ１１の上方端にはシリンダヘッド１４がモデルシリンダ１１の内径に対して高精密に位置決めされて取り付けられている。
サージタンクユニット１２は、モデルシリンダ１１の容量と比較して大容量の空気槽であるメインサージタンク１２ａと、メインサージタンク１２ａに比較して同容量若しくは小容量の空気槽であるサブサージタンク１２ｂとを有して構成される。メインサージタンク１２ａは上部のモデルシリンダ１１の内径と略同一の径の孔部１２ｃを有し、モデルシリンダ１１の内径と当該孔部１２ｃの中心とが合致して連通するようにモデルシリンダ１１を固定する。また、真空度計１２ｄを備えるとともに、空気流量計１２ｅを介してサブサージタンク１２ｂと連通する。サブサージタンク１２ｂは、真空度自動安定化バルブシステム１２ｆを備える。
【００２１】
排気装置１３は、真空ブロワ１３ａとサイレンサ１３ｂとを備え、真空ブロワ１３ａは、サブサージタンク１２ｂとサイレンサ１３ｂとのそれぞれに連通する。また、真空ブロワ１３ａはブロワの回転の安定性をモニタする装置（図示せず。）を備える。また、サイレンサ１３ｂは真空ブロワ１３ａから流入した空気を静かに排出する。
シリンダヘッド１４は、スワール測定の対象となる設計モデルまたは量産部品の一つであり、空気の流入するスワールポート１４ａと、昇降自在に支持されてスワールポート１４ａの出口を開閉する吸気バルブ１４ｂとを有する。
【００２２】
ベーン回転式スワール検出体１５は、軸体であるベーンシャフト１５ａと、静圧空気軸受１５ｂと、ベーン１５ｃとを有して構成される。ベーンシャフト１５ａは、軸がモデルシリンダ１１の中心軸と重なるように、静圧空気軸受１５ｂにより回転自在に支持され、上方にベーン１５ｃが機械的に連結固定されている。静圧空気軸受１５ｂはモデルシリンダ１１の下方に備えられ、圧縮ポンプ１５ｄにより供給される空気により、ベーンシャフト１５ａを非接触支持する。なお、図１（Ｂ）に静圧空気軸受１５ｂの横断面図を示す。ベーン１５ｃは、ベーンシャフト１５ａから放射状に延びるとともに軸心に平行な２枚の平板からなり、モデルシリンダ１１内の略中間または中間より下方の位置に設けられている。なお、ベーン１５ｃを上面から見たモデルシリンダ１１の横断面図を図１（Ｃ）に示す。
なお、ベーンシャフトは静圧空気軸受により支持されるとして説明したが、他の静圧気体軸受または磁気軸受を用いてもよい。また、ベーン１５ｃの枚数は、２枚でなく数枚としてもよい。
【００２３】
このスワール測定装置１０の作動について以下に説明する。
まず、真空ブロワ１３ａを作動させ、サブサージタンク１２ｂ内の空気を排気する。サブサージタンク１２ｂとメインサージタンク１２ａとは空気流量計１２ｅを介して連通するので、空気流量を確認しながらメインサージタンク１２ａ内の空気を排気することができる。また、メインサージタンク１２ａとモデルシリンダ１１は、メインサージタンク１２ａの孔部１２ｃを介して連通しているので、モデルシリンダ１１内の空気を排気することによりモデルシリンダ１１内の空気が排気され、モデルシリンダ１１内に負圧が発生する。そして、シリンダヘッド１４の吸気バルブ１４ｂを所定量に降下させスワールポート１４ａの出口を開き、スワールポート１４ａから空気を流入させる。このとき、シリンダヘッド１４は設計モデルまたは量産部品の１つであり、また、モデルシリンダ１１内部の形状はエンジンに用いられるシリンダと同一であるので、スワールポート１４ａから吸気バルブ１４ｂを通してモデルシリンダ１１内に流入する旋回流Ｓは、実際のエンジンと略同一となる。
【００２４】
なお、旋回流Ｓが安定するように下記の方策が施されている。すなわち、真空ブロワ１３ａは回転速度が安定するように監視される。また、サブサージタンク１２ｂには真空度自動安定化バルブシステム１２ｆが備えられ、定常の負圧でメインサージタンク１２ａ内の空気を排気するようにされている。また、メインサージタンク１２ａには真空度計１２ｄが備えられ、メインサージタンク１２ａ内の真空度が定常状態になるように監視される。また、スワールポート１４ａ吸入口周辺には吸入用弁１４ｃが取り付けられ、スワールポート１４ａから流入する空気を安定化させる。
【００２５】
モデルシリンダ１１内に流入した旋回流Ｓは、モデルシリンダ１１内を旋回しながら流下し、ベーン１５ｃと接触する。ここで、ベーン１５ｃはベーンシャフト１５ａに機械的に連結固定されてベーンシャフト１５ａは静圧空気軸受１５ｂにより回転自在に支持されているため、ベーン１５ｃおよびベーンシャフト１５ａは旋回流Ｓの流れる方向に回転する。ベーンシャフト１５ａの下方には回転センサー１５ｅが備えてあり、ベーンシャフト１５ａの回転速度が検出される。
旋回流Ｓは上述の方策等によりしばらくすると安定して流動するようになる。このことに伴いベーン１５ｃおよびベーンシャフト１５ａの回転はしばらくすると定常的な回転となる。ここで、ベーンシャフト１５ａは静圧空気軸受１５ｂにより支持され、それぞれは非接触であるため、回転に伴う摩擦は発生しないと考えてよいことから、旋回流Ｓの回転速度は、回転センサー１５ｅで検出されるベーンシャフト１５ａの回転速度と一致するとみなすことができ、スワールを正確に検出することができる。なお、ベーン１５ｃは軸心に平行な２枚の平板であるため、旋回流Ｓの旋回方向のスワールのみを検出できる。
【００２６】
（実施形態２）
また、図２に示すように、ベーン回転式スワール検出体１５をインパルス式スワール検出体２５と交換可能にすることもできる。以下に、スワール検出体を交換できるスワール測定装置２０の実施形態を説明する。なお、この実施形態２において、前記実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
インパルス式スワール検出体は上述のとおり、測定操作が煩雑であるため、スワールの簡易評価には不向きであるが、ベーン回転式スワール検出体が苦手とする強いスワールに対しても高精度で測定できることから、使用用途によりスワール検出体を使い分けて測定することにより、スワール測定装置の価値を高めることができる。この場合には、メインサージタンク１２ａのスワール検出体取り付け部の形状を、ベーン回転式スワール検出体１５およびインパルス式スワール検出体２５が交換して取り付けられるようにする。なお、モデルシリンダはそれぞれ専用のものが用いられるが、共通して使用可能としてもよい。
【００２８】
（実施形態３）
次に本発明のスワール測定装置の具体的な実施形態を図３に示す。
スワール測定装置３０は、図３（Ａ）に示すように、モデルシリンダ３１と、サージタンクユニット３２と、排気装置３３と、シリンダヘッド３４と、ベーン回転式スワール検出体３５とを有して構成される。また、サージタンクユニット３２は、メインサージタンク３２ａと、サブサージタンク３２ｂとを有して構成される。
メインサージタンク３２ａの上部には、連結部３２ａ１を介してモデルシリンダ３１が固定され、連結部３２ａ１内にベーン回転式スワール検出体３５固定されている。また、シリンダヘッドテーブル３２ａ２が、２以上のシリンダヘッドテーブルバー３２ａ３によりメインサージタンク３２ａ上に設置されている。
【００２９】
シリンダヘッドテーブル３２ａ２上には、シリンダヘッド位置決めプレート３２ａ４および２以上のクランプ３２ａ５が備えてあり、シリンダヘッド位置決めプレート３２ａ４によりシリンダヘッド３４はシリンダヘッドテーブル３２ａ２上に高精度に位置決めされ、クランプ３２ａ５により固定される。シリンダヘッド３４は、バブルリフトユニット３４ａが取り付けられ、吸気バルブ３４ｂが所定量に降下される。
【００３０】
また、メインサージタンク３２ａとサブサージタンク３２ｂは、層流空気流量計３２ｃと、空気流量計用エアフィルタ３２ｃ１と、空気流量計用径変換ダクト３２ｃ２と、エアホース３２ｄとを介して、連通する。層流空気流量計３２ｃで測定された値は空気流量計用センサボックス３２ｃ３に送られ、数値として表示される。また、層流空気流量計３２ｃの前または後の配管には熱電対挿入フランジ３２ｃ４が備えられ、流れている空気の温度が測定され空気流量計用センサボックス３２ｃ３に表示される。
【００３１】
サブサージタンク３２ｂは上部に排気装置３３を備えており、該排気装置３３は真空ブロワ３３ａ、サイレンサ３３ｂとを備える。
真空ブロワ３３ａは、クイックカプラ３３ａ１、エアホース３３ａ２、ブロワ用ストレーナ３３ａ３、パイプ３３ａ４、サイレンサ３３ｂ１およびフレキシブルジョイント３３ａ５を介してサブサージタンク３２ｂと連通する。このため、真空ブロワ３３ａによりサブサージタンク３２ｂ内の空気を排気することができる。真空ブロワ３３ａにより排気された空気は、フレキシブルジョイント３３ａ６を介してサイレンサ３３ｂ２に送られ、サイレンサ３３ｂ２からクイックカプラ３３ｂ５およびエアホース３３ｂ６を介して、サイレンサ３３ｂ３、３３ｂ４に送られ、消音されて排気される。
また、サブサージタンク３２ｂは、図３（Ｂ）のサブサージタンク３２ｂ上面図が示すように自動リークバルブ３２ｂ１を備える。自動リークバルブ３２ｂ１は、図３（Ｃ）に示す回路を有し、サブサージタンク３２ｂ内の真空度を制御する。
【００３２】
スワール測定装置３０は、サージタンクユニット３２によりモデルシリンダ３１内の空気を定常的に排気できるため、シリンダヘッド３４のスワールポートから流入する空気を定常流にすることができる。また、静圧空気軸受を有するベーン回転式スワール検出体３５により、スワールポートから流入する旋回流Ｓのスワールを精度良く検出できる。
なお、スワール測定装置３０は、ベーン回転式スワール検出体とインパルス式スワール検出体とを交換して使用可能になっている。
【００３３】
（実施形態４）
この実施形態４は、図４に示すように、実施形態３においてサブサージタンク３２ｂの上面に備えられた排気装置３３をサブサージタンク４２ｂ脇に設置した場合のスワール測定装置４０を説明する。なお、前記実施形態３と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
このスワール測定装置４０は、スワール測定装置３０が省スペースに重点がおかれたものであるのに対し、サブサージタンク４２ｂが強度を必要としないため軽量化でき、移設が容易にできる形態である。
【００３４】
なお、上記各実施の形態では、静圧空気軸受を用いたが、動圧空気軸受を用いること、また静圧空気軸受や動圧空気軸受と磁気軸受を組合わせたハイブリッド型軸受を用いることも可能である。
以上、本発明のスワール測定装置について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。
【００３５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のベーン回転式スワール検出体は、シリンダの軸方向に沿って回転可能に配置される軸体と、軸体と連結しシリンダ内でスワールを受けて主軸とともに回転するベーンと、軸体を回転自在に支持する非接触式軸受とを備えるので、シリンダ内のスワールのスワールを検出する場合に、軸受の摩擦を考慮する必要がなく、高精度の検出が期待できる。また、非接触式軸受は潤滑油を必要としないため、保守管理を容易に行え、メンテナンス費用の低減ができる。また、熟練作業が不要となり、量産ラインにおけるインラインでの簡易スワールテスタへの応用が可能となり、スワール管理の点で大きなメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明のベーン回転式スワール検出体およびスワール測定装置の一実施形態の説明に供する概略的構成図および断面図である。
【図２】本発明のスワール測定装置の他の実施形態の説明に供する概略的構成図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明のスワール測定装置の一実施形態の説明に供する具体的構成図であり、（Ｃ）は当該スワール測定装置に用いる自動リークバルブの回路図である。
【図４】本発明のスワール測定装置の他の実施形態の説明に供する具体的構成図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、従来のベーン回転式スワール検出体の一実施形態の説明に供する概略的構成図および断面図である。
【図６】従来のインパルストルク式スワール検出体の一実施形態の説明に供する概略的構成図である。
【図７】従来のベーン回転式スワール検出体のスワール評価方法の説明に供する概略図である。
【図８】従来のベーン回転式スワール検出体の他の実施形態の説明に供する概略的構成図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０  スワール測定装置
１１、２１、３１  モデルシリンダ
１２、３２、４２  サージタンクユニット
１２ａ、３２ａ、４２ａ  メインサージタンク
１２ｂ、３２ｂ、４２ｂ  サブサージタンク
１２ｃ  孔部
１２ｄ  真空度計
１２ｅ  空気流量計
１２ｆ  バルブシステム
１３、３３、４３  排気装置
１３ａ、３３ａ、４３ａ  真空ブロワ
１４、３４  シリンダヘッド
１４ａ  スワールポート
１４ｂ、３４ｂ  吸気バルブ
１４ｃ  吸入用弁
１５、３５  ベーン回転式スワール検出体
１５ａ  ベーンシャフト
１５ｂ  静圧空気軸受
１５ｃ  ベーン
１５ｄ  圧縮ポンプ
１５ｅ  回転センサー
２５  インパルス式スワール検出体
３２ｃ  層流空気流量計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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