(57)【要約】【課題】振動センサを非磁性の被測定物品にも取付けできるうえ、被測定物品にボス等の取付専用の加工を施す必要がなく、しかも検出すべき振動を増幅・拡大させて例えばその検出感度を向上できる振動センサ取付用クリップ及び物品検査方法を提供する。【解決手段】クリップ１は、一対の挟持片２，３と、両挟持片２，３を閉じ方向へ付勢する弾性体４と、挟持片２に設置された共振部材８と、挟持片２，３を所定開度に保持するネジ１１とを備える。クリップ１で挟むことで振動センサ６は被測定製品５に対し圧接固定される。共振部材８を構成するゴム板９及び錘１０のそれぞればね定数及び質量は予め調整されており、クリップ１の共振周波数（固有振動数）が、検出すべき異音の特定周波数帯域に合致するよう設定されている。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動センサ及び被測定物品を圧接状態に保持可能な一対の挟持片と、前記振動センサが前記被測定物品から検出すべき振動の特定周波数帯域に共振周波数を合致させる共振部材とを備えたことを特徴とする振動センサ取付用クリップ。
【請求項２】
前記挟持片を挟み方向に付勢する弾性体を備えたことを特徴とする請求項１に記載の振動センサ取付用クリップ。
【請求項３】
前記共振周波数を調整する調整手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の振動センサ取付用クリップ。
【請求項４】
被測定物品が発生する振動のうち特定周波数帯域の振動を、クリップにより固定される振動センサにより検知して行われる物品検査方法であって、
異種の共振部材をそれぞれ備え異なる共振周波数に設定された複数のクリップを用意し、前記被測定物品の検出すべき特定周波数帯域に合致した共振周波数を有するクリップを前記複数のクリップの中から選んで使い分けることにより、特定周波数帯域の異なる複数の振動をそれぞれ検査することを特徴とする物品検査方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の振動センサ取付用クリップを使用し、当該クリップを構成する一対の挟持片によって挟み込むことで前記振動センサを被測定物品に圧接固定し、当該振動センサにより前記被測定物品が発生する振動のうち特定周波数帯域の振動を検知して当該被測定物品を検査することを特徴とする物品検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異常振動・異音などを検出する振動センサを被測定物品に圧接固定する振動センサ取付用クリップ及び物品検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばエンジン等の製品（被測定物品）の出荷検査においては、振動センサを製品の所定部位に固定し、製品試運転時に所定箇所（ベアリング等）から発生する異常振動や異音などを振動センサにより検出する方法が採用されている。従来、振動センサを製品に固定する方法には幾種かの方法が知られているが、どの固定方法にも一長一短があった。
【０００３】
振動センサを固定する方法としては、マグネット式で固定する方法、ペン式の振動センサを押し付けて固定する方法、振動センサを製品にネジ等で機械的に固定する方法などが挙げられる。例えばネジ等で機械的に固定する方法では、図８に示すように、被測定製品５に対してネジ２１により固定したアダプタ２２を介して振動センサ２３を取付けていた。また、特開平３−１２５９３３号公報には、振動センサをセンサ用ボードの振動部に搭載し、地震の異常振動（地震波）を検知する構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
マグネット式振動センサでは、非磁性材料からなる部品（アルミ、樹脂等）に固定することができないため、異常振動等の検出が困難なケースがあった。また、ペン式振動センサでは、応答周波数に上限があったため、この応答周波数の上限を超えた特定高周波数帯域での異常振動等の検出が困難であった。さらに、図８に示すように振動センサ２３を被測定製品５に機械的に固定する方法では、ネジ２１を固定するための専用ボス等を被測定製品に加工しなければならず、さらにアダプタ２２等の固定治具もあわせて必要であったため、コストが高くなるデメリットがあった。また、出荷検査で計測される異常振動や異音は非常に微弱な振動であるため、高い精度で検査を行うためには振動センサの出力信号を増幅・拡大等する比較的高価な測定機器を使用する必要があった。
【０００５】
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、振動センサを非磁性の被測定物品にも取付けできるうえ、被測定物品にボス等の取付専用の加工を施す必要がなく、しかも検出すべき振動を増幅・拡大させて例えばその検出感度を向上できる振動センサ取付用クリップ及び物品検査方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明においては、振動センサ及び被測定物品を圧接状態に保持可能な一対の挟持片と、前記振動センサが前記被測定物品から検出すべき振動の特定周波数帯域に共振周波数（固有振動数）を合致させる共振部材とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
この発明によれば、一対の挟持片によって被測定製品と振動センサを挟むことで、振動センサは被測定物品に圧接状態に固定される。クリップで挟んで振動センサを被測定物品に圧接固定する方法であるので、例えば非磁性材料からなる被測定物品にも振動センサを取り付けられるうえ、専用治具を用いたりボス等の加工を被測定物品に施さなくても、検出すべき振動を測定できるようになる。クリップは共振部材により被測定物品から検出すべき特定周波数帯域（例えば異常振動や異音の周波数帯域）で共振するので、検出対象とする振動が共振現象により増幅・拡大されて検出され易くなりその検出感度が向上するため、例えば検出漏れが低減される。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、前記挟持片を挟み方向に付勢する弾性体を備えたことを要旨とする。
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、弾性体の付勢力に抗して一対の挟持片を開き、その間に振動センサ及び被測定物品を差し入れて手を放せば、弾性体の付勢力により一対の挟持片が閉じ、振動センサは被測定製品に圧接状態に固定される。このため、クリップによる振動センサの被測定物品に対する取付け、取外し操作が簡単である。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、前記共振周波数を調整する調整手段を備えたことを要旨とする。
この発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、調整手段によりクリップの共振周波数（固有振動数）を適宜調整することが可能となる。これにより、検出すべき振動の特定周波数帯域に合うようにクリップの共振周波数を調整すれば、特定周波数の異なる被測定物品の検査などで１つのクリップを共通に使用することが可能となる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、被測定物品が発生する振動のうち特定周波数帯域の振動を、クリップにより固定される振動センサにより検知して行われる物品検査方法であって、異種の共振部材をそれぞれ備え異なる共振周波数に設定された複数のクリップを用意し、前記被測定物品の検出すべき特定周波数帯域に合致した共振周波数を有するクリップを前記複数のクリップの中から選んで使い分けることにより、特定周波数帯域の異なる複数の振動をそれぞれ検査することを要旨とする。
【００１１】
この発明によれば、複数のクリップは、被測定物品の特定周波数帯域に合致した共振周波数を有するものが検出すべき特定周波数帯域に応じて使い分けされる。従って、例えば検出すべき特定周波数帯域が異なっても、クリップを使い分けることにより、異なる被測定物品の検査や特定周波数帯域の異なる検査にも対応できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の振動センサ取付用クリップを使用し、当該クリップを構成する一対の挟持片によって挟み込むことで前記振動センサを被測定物品に圧接固定し、当該振動センサにより前記被測定物品が発生する振動のうち特定周波数帯域の振動を検知して当該被測定物品を検査することを要旨とする。
【００１３】
この発明によれば、前記クリップを簡易に被測定物品に固定することが可能となる。また、検出すべき特定周波数帯域に共振周波数が一致するように共振部材が設定されているので、特定周波数帯域の振動の検出漏れを低減することが可能になる。従って、被測定物品の検査の精度が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本実施形態におけるクリップの使用状態を示す側面図、図２は同じく平面図である。クリップ１は、第一挟持片２および第二挟持片３と、この一対の挟持片２、３間に配置され両挟持片２，３をそれぞれの先端が閉じる方向に付勢する弾性体４とを備えている。本実施形態では弾性体４は例えば金属製の板バネよりなる。この弾性体４の付勢力により初期状態では挟持片２、３の先端は閉じている。第一挟持片２と第二挟持片３の各先端部分で被測定製品５および振動センサ６を挟み込むことで、振動センサ６を被測定製品５に圧接する状態に固定する。振動センサ６は本実施形態では加速度センサよりなる。もちろん振動センサ６は振動検出可能であれば例えば歪みセンサ等の他のセンサであってもよい。
【００１５】
図２に示すように、第一挟持片２の先端部には、振動センサ６を取り付ける切り欠き部７が設けられている。振動センサ６は、胴部６ａと検出部６ｂとを備え、切り欠き部７に胴部６ａが嵌め込まれた状態で、第一挟持片２により検出部６ｂが上面から押さえられることで検出部６ｂの下面（検知面）が被測定製品５の被着面に圧接される。
【００１６】
第一挟持片２には共振部材８が設けられている。共振部材８は、挟持片２に加硫圧着等の接着方法により固定されたゴム板９と、ゴム板９の上面に接着された鉄などの錘１０とから構成される。共振部材８は、ゴム板９のばね定数と錘１０の質量とを付加することで、クリップ１の振動系における共振周波数を所定の値に設定するためのものである。
【００１７】
一対の挟持片２，３の基端寄り部位には、一本のネジ１１が取着されている。ネジ１１は第二挟持片３に螺入されるとともにその先端を第一挟持片２の内面に当接させて使用される。弾性体４の付勢力だけでは、被測定製品５から伝わる振動によりクリップ１がずれたり外れたりする心配があるが、一対の挟持片２をネジ１１により一定開度に保持することで、クリップ１の振動を抑えてずれ等を起きにくくしている。また、ネジ１１の締結力は一対の挟持片２，３の挟持圧を高め、振動センサ６の検出部６ｂが被測定製品５に当接する接圧を一定以上の値に高める機能も果たしている。
【００１８】
図３は、クリップ１を使用して振動センサ６を被測定製品５に取り付けた際の振動系における共振周波数を説明するグラフであり、縦軸に加速度Ｇ、横軸に周波数ｆをとっている。同図のグラフに示すように、製品検査時に検知すべき異音が発生する異音発生周波数帯域（異音発生帯域）に、クリップ１の共振周波数（固有振動数）が合致するように、共振部材８を構成するゴム板９のばね定数および錘１０の質量を設定している。
【００１９】
共振時における角振動数ωは、ばね定数ｋおよび質量ｍとの間に以下の関係がある。
ω＝√ｋ／ｍ
この振動系では、クリップ１の構成部品の全質量ｍと、弾性体４及びゴム板９等に主に依存するばね定数ｋとによって共振周波数は定まる。したがって、錘１０の質量およびゴム板９のばね定数を適宜な値に合わせ込むことにより、クリップ１の共振周波数（固有振動数）を、異音の発生する特定周波数帯域（異音発生周波数帯域）に合致するよう設定している。特に本実施形態では、図３のグラフから分かるように、共振周波数は異音発生周波数帯域の中央近傍の値に設定されている。
【００２０】
次に、上記のように構成されたクリップ１の作用について説明する。
製品検査のため振動センサ６を被測定製品５に取り付ける際は、まずクリップ１を構成する一対の挟持片２、３の基端を弾性体４の付勢力に抗して掴むことにより、クリップ１の先端を開く。次に、第一挟持片２の先端にある切り欠き部７に振動センサ６の胴部６ａを嵌め込むとともに、振動センサ６を被測定製品５に載置した状態で両者を挟持片２，３間に差し入れ、その後、クリップ１を掴んだ力を緩めることで、振動センサ６の検出部６ｂ及び被測定製品５をクリップ１で挟持する。この結果、振動センサ６は検出部６ｂを被測定製品５に圧接させた状態に取付固定される。次に、予め途中まで螺入してあったネジ１１を締め付けてその先端が第一挟持片２の内面に当接してからさらに所定量の締め付けを行い、挟持片２，３の開度をネジ１１により固定するとともに、被測定製品５に対する検出部６ｂの接圧を一定以上の値に保持する。
【００２１】
次に被測定製品５を運転させることにより製品５の異音を検出する検査が行われる。例えばエンジン等の製品５ではベアリング等に異常があれば運転中に特定周波数帯域（異音発生周波数帯域）の異音が発生する。このとき、クリップ１を使用したこの振動系では異音の微弱な振動は共振現象により増幅・拡大され、その増幅・拡大された異音の振動が振動センサ６に検出される。
【００２２】
振動センサ６の出力信号は図示しない測定機器へ送信され、測定機器において異音発生周波数帯域の振動が検知されると、その被測定製品５が異常であると判定される。
【００２３】
したがって、マグネット式センサを使用できない非磁性材料等からなる被測定製品５に対しても、クリップ１を使うことで振動センサ６を比較的簡単に取り付けることができる。よって、非磁性材料等からなる被測定製品５の検査にも対処できる。またアダプタ等の専用治具を使用しないので、被測定製品５に専用ボス等の加工を施す必要もなくなる。
【００２４】
以上詳述したようにこの実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）クリップ１で挟み込んで振動センサ６を被測定製品５に圧接状態に取り付ける方法であるので、アダプタ等の専用治具を使用せずしかも専用ボス等の加工を被測定製品５に施さなくても、振動センサ６を簡易に取り付けることができる。しかも非磁性材料等からなる被測定製品５又はその部分に対しても振動センサ６を簡易に取り付けることができる。
【００２５】
（２）共振部材８を設けることによりクリップ１の共振周波数（固有振動数）を、被測定製品５の異音が発生する特定周波数帯域に一致させたので、異音等の振動が共振により増幅・拡大されるため、異音等の検出漏れの低減に寄与する。特に従来においては、微弱な振動を検出するために精度の高い専用の測定機器、アナライザー、フィルタなどが必要な場合が多かったが、このクリップ１を使用すれば、専用機器の一部を汎用機器に代替したり汎用の振動計を用いて低コストで製品検査を行うことも可能となる。
【００２６】
（３）クリップ１の共振周波数（固有振動数）を、被測定製品５の異音等が発生する特定周波数帯域の中央近傍の値に設定したため、製品のばらつき等に起因し異音の振動周波数が多少ばらついても、異音を確実に検出できる。
【００２７】
なお、実施形態は上記に限定されず、例えば次の態様でも実施できる。
○　共振部材８が挟持片２に接着されている構成に限らない。例えば、共振部材８を交換できるようにして、共振周波数を、被測定製品の違いや、検出対象とする異音の種類（振動周波数）に応じて調整できるようにしてもよい。例えば図４に示すように、錘１０をゴム板９，１２間に挟持させた状態にボルト１３を締結して挟持片２に共振部材８を交換可能に固定する構成を採用する。錘１０を質量の異なるものと交換することでクリップ１の共振周波数（固有振動数）が変更可能となる。クリップ１の共振周波数を、被測定製品５が発生する異音の特定周波数帯域に合致するよう調整できるので、特定周波数帯域の異なる複数種の検査に１つのクリップ１を共通に使用することができる。もちろん共振周波数の調整時にはゴム板９，１２を交換しても構わない。なお、この例では、錘１０、ゴム板９，１２およびボルト１３により調整手段が構成される。
【００２８】
○　図４のクリップのように共振周波数を調整できる構成とするのではなく、共振周波数の異なる複数のクリップを予め用意しておき、検出すべき異常振動の特定周波数に応じて共振周波数の合ったクリップを使い分けるようにする検査方法を採用することもできる。例えば図５のように、図１に示したクリップ１の錘１０よりも質量の小さな錘１５を有する共振部材８を備えたクリップ１６（図５（ａ））と、錘１０よりも質量の大きな錘１７を有する共振部材８を備えたクリップ１８（図５（ｂ））と、図１のクリップ１とを用いる。そして、これら共振周波数の異なる３種類のクリップ１、１６，１８を、被測定製品５の製品種別あるいは検査内容別の特定周波数帯域に応じて使い分ける。
【００２９】
○　挟持片を挟み方向へ付勢する弾性体は必ずしも必須ではない。例えば図６に示すように、挟持片３に螺入されたネジ１１が挟持片２を挿通して突出したその先端部にナット２０を締結することにより、一対の挟持片２，３間に振動センサ６及び被測定製品５を両者が圧接固定された状態に挟み込む。この場合、一対の挟持片２，３、ネジ１１及びナット２０によりクリップが構成され、またネジ１１及びナット２０により開度調節手段が構成される。
【００３０】
○　共振部材８の固定箇所は第一挟持片２に限らない。例えば共振部材８を、第二挟持片３に固定したり、弾性体４に固定したり、あるいは図７に示すようにネジ１１に固定されてもよい。同図の例は、ネジ１１をネジ孔８ａに螺入することで共振部材８をネジ１１に固定する構成で、共振部材８は質量の異なる錘１０を有するものと交換可能となっている。この例では、共振部材８及びネジ１１により調整手段が構成される。この例では、開度調整手段を構成するネジ１１を調整手段の構成部品として共用することから、クリップの部品点数低減に寄与する。
【００３１】
○　クリップ１と振動センサ６は別部品であることに限らない。例えば振動センサ６を第一挟持片２の先端部に傾動可能に取付けてもよく、常に振動センサ６が被測定製品に固定された状態で保持されるようになっていればよい。
【００３２】
○　クリップにおける共振部材８の固定位置は一箇所に限定されない。例えば挟持片に長孔を設け、共振部材を長孔に沿って移動させその固定位置を調節することにより、クリップ１の共振周波数を調整する構成を採用することもできる。
【００３３】
○　共振部材８は１個に限らず複数設けてもよい。この場合、複数の共振部材は、挟持片２，３、弾性体４やネジ１１のいずれか２箇所以上に分けて配置されてもよい。
【００３４】
○　共振部材８の材質は二種類に限定されない。例えばゴム単体や金属単体であってもよい。また樹脂部材を含む構成でもよい。さらにゴムと金属が複数層積層された積層体であってもよい。
【００３５】
○　挟持片２、３の材質は金属に限定されない。例えば樹脂とすることもできる。また、両挟持片が別材料であっても構わない。
○　弾性体４の材質は特に限定されない。例えば、高弾性率樹脂製板バネとしたり、ゴムとすることもできる。
【００３６】
○　クリップの用途は製品出荷検査に限定されない。振動センサの取付けに使用される限りにおいて、クリップを用いた振動センサの取付構造を他の用途に使用することもできる。さらに被測定部品はエンジン等に限らず、電子部品、電気機器、通信機器、家電、機械製品、機械部品などあらゆるものを対象とできる。また、検査の対象とされる被測定物品は製品（完成品や途中製品）である必要はなく製品を作る前の材料等であって構わない。
【００３７】
上記実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想を、以下に記載する。
（１）請求項２又は３に記載の発明において、前記挟持片（２，３）の開度を固定する開度調整手段（１１）が設けられている。この構成によれば、挟持片の間隔を任意の位置で固定することができる。また、振動センサの被測定製品に対する圧接力を確保することもできる。なお、この開度調整手段は、例えばネジ１１（図１，図５，図７等）があげられる。
【００３８】
（２）請求項３に記載の発明において、前記調整手段は、前記共振部材の構成部品のうち少なくとも錘を調整するものである。この構成によれば、錘の調整により質量を調整して共振周波数（固有振動数）を適切値に調整できる。なお、図４の錘１０，図７の錘１０が、本技術的思想における錘に相当する。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１〜５に記載の発明によれば、クリップで挟持して振動センサを被測定物品に取り付ける方法を採るので、非磁性の被測定物品にも取り付けできるうえ被測定物品にボス等の取付用加工を施す必要がなく、しかも検出すべき振動の特定周波数帯域で共振するので、検出すべき振動をより確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クリップで振動センサ及び被測定製品を挟んだ状態を示す一部破断側面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】クリップの共振振動数と異音発生周波数帯域との関係を示すグラフ。
【図４】別例における共振周波数の調整可能なクリップの要部側断面図。
【図５】図４と異なる別例を示し、複数のクリップを使い分ける検査方法に使用されるクリップの要部側断面図。
【図６】図５と異なる別例における弾性体のないクリップを示す一部破断側面図。
【図７】図６と異なる別例におけるクリップの一部破断側面図。
【図８】従来技術における振動センサの取付構造を示す断面図。
【符号の説明】
１、１６，１８…クリップ、２…挟持片としての第一挟持片、３…挟持片としての第二挟持片、４…弾性体、５…被測定物品としての被測定製品、６…振動センサ、６ａ…胴部、６ｂ…検出部、７…切り欠き部、８、１４…共振部材、９，１２，１５…ゴム板、１０，１５，１７…錘、１１…ネジ、１３…調整手段を構成するボルト、１４…調整手段を構成する共振部材。
【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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