(57)【要約】【課題】回転体に急激に遠心力のアンバランスを発生させることができ、その時に発生する回転体の突発的な振動を模擬することが可能な回転装置及び検査装置を提供する。【解決手段】回転体６と、回転体６の外周面上に仮保持された仮保持重錘１２と、を備え、回転体６と仮保持重錘１２との全体の重心位置が回転体６の回転軸１０ａ上に配置され、回転体６が予め設定した回転数で回転したときに、仮保持重錘１２を回転体６から離間させ、回転体６に対して回転軸１０ａと直交する方向の振動を生じさせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、
前記回転体の外周面上に仮保持された仮保持重錘と、を備え、
前記回転体と前記仮保持重錘との全体の重心位置が前記回転体の回転軸上に配置され、
前記回転体が予め設定した回転数で回転したときに、前記仮保持重錘を前記回転体から離間させ、前記回転体に対して前記回転軸と直交する方向の振動を生じさせることを特徴とする回転装置。
【請求項２】
前記回転体は、回転体本体と、前記回転体本体の外周面上に固定された１つ又は複数の固定重錘と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転装置。
【請求項３】
前記回転体本体は、前記回転軸を中心として回転対称性を有する形状とされ、
前記回転体本体の外周面上には、前記仮保持重錘と、前記仮保持重錘と同じ重さを有する１つ又は複数の前記固定重錘とが、前記回転軸を中心として回転対称性を有する位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の回転装置。
【請求項４】
前記仮保持重錘は、前記回転体本体が前記予め設定した回転数で回転したときに前記仮保持重錘に作用する遠心力と同じ大きさの接着力を有する接着部材によって前記回転体本体に接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転装置と、
前記回転体から前記仮保持重錘が外れたときの前記回転軸の回転数を検出する回転数検出部と、
前記回転体から前記仮保持重錘が外れたときに前記回転軸に発生する、前記回転軸と直交する方向の振動の振動数を検出する振動数検出部と、を備えていることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
前記回転体から前記仮保持重錘が外れたときに前記回転軸に発生する、前記回転軸と直交する方向の振動の振幅を検出する振幅検出部を備えていることを特徴とする請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記回転体から前記仮保持重錘が外れたときの前記回転体の衝撃力を検出する衝撃力検出部を備えていることを特徴とする請求項５または６に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転装置及び検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、航空機の動力源としてジェットエンジンが用いられている。ジェットエンジンは、外部から取り込んだ空気に熱エネルギーを与えることで噴流（ジェット）を生み、その反作用を推進力としている。例えば、ジェットエンジンは、軸流式を採用しており、回転するローターと流れを整えるステーターにより構成されている。ローターは、シャフトを中心軸としてシャフトにブレードが固定されて構成されている。ステーターは、ローターと同様のブレードがケーシングに固定されて構成されている。これらローター及びステーターは、シャフトの延在方向に交互に多段階に配置されている。
【０００３】
このようなジェットエンジンにおいては、不測にブレードが破損したり外れたりする場合がある。例えば、ローターに固定されたブレードが破損等すると、ローター全体の重心が回転中心からずれることとなる。つまり、ローターは、ブレードの破損前においてはローターの構成部品にかかる遠心力が全体的につり合っているためバランスよく回転するものの、ブレードの破損後においては前記遠心力が不つり合いとなり回転がアンバランスとなる。したがって、ブレードが破損等すると、ローターの構成部品にかかる重心が急激に偏芯し、これにより、ローターに突発的な振動が発生してしまう。また、場合によっては、ローターの突発的な振動に起因してエンジントラブル等の二次被害を引き起こす可能性もある。例えば、ブレードが破損等したときのローターの挙動（振動状態）を予め知ることができれば二次被害を最小限に抑えることができる。このため、ブレードが破損等したときのローターの振動状態を模擬する手段が要求されている。
【０００４】
このような要求に応えるための技術としては、例えば、特許文献１に示す振動発生装置を転用した構成が考えられる。特許文献１における振動発生装置では、回転軸を中心軸として回転不平衡重錘（重心を回転中心から偏芯させた回転体）を複数固定して配置することにより振動を発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６５１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術にあっては、回転軸を基準として複数の回転不平衡重錘の配置位置を変更することで、回転速度（回転数）を一定にしたまま任意の振幅及び任意の位相差の振動を発生させることができると考えられる。
しかしながら、特許文献１の振動発生装置では、急激に遠心力のアンバランスを発生させることはできない。つまり、特許文献１では、突発的な振動を発生させるような振動状態を模擬することはできない。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、回転体に急激に遠心力のアンバランスを発生させることができ、その時に発生する回転体の突発的な振動を模擬することが可能な回転装置及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、回転体と、前記回転体の外周面上に仮保持された仮保持重錘と、を備え、前記回転体と前記仮保持重錘との全体の重心位置が前記回転体の回転軸上に配置され、前記回転体が予め設定した回転数で回転したときに、前記仮保持重錘を前記回転体から離間させ、前記回転体に対して前記回転軸と直交する方向の振動を生じさせることを特徴とする回転装置を採用する。
【０００９】
このような構成を採用することによって、本発明では、回転体に突発的な振動を発生させることができる。具体的には、回転体及び仮保持重錘の重心が回転軸上に配置されており、回転体が予め設定した回転数で回転すると、回転体から仮保持重錘が外れる。すると、回転体及び仮保持重錘の重心は回転軸の軸上から回転体の重心の方向にずれる。これにより、回転体に急激な遠心力のアンバランスを発生させることができる。したがって、仮保持重錘が回転体から外れた時に発生する回転体の突発的な振動を模擬することが可能となる。
【００１０】
また、本発明においては、前記回転体は、回転体本体と、前記回転体本体の外周面上に固定された１つ又は複数の固定重錘と、を備えているという構成を採用する。
【００１１】
また、本発明においては、前記回転体本体は、前記回転体本体は、前記回転軸を中心として回転対称性を有する形状とされ、前記回転体本体の外周面上には、前記仮保持重錘と、前記仮保持重錘と同じ重さを有する１つ又は複数の前記固定重錘とが、前記回転軸を中心として回転対称性を有する位置に配置されているという構成を採用する。
【００１２】
また、本発明においては、前記仮保持重錘は、前記回転体本体が前記予め設定した回転数で回転したときに前記仮保持重錘に作用する遠心力と同じ大きさの接着力を有する接着部材によって前記回転体本体に接着されているという構成を採用する。
【００１３】
また、本発明は、前記回転装置と、前記回転体から前記仮保持重錘が外れたときの前記回転軸の回転数を検出する回転数検出部と、前記回転体から前記仮保持重錘が外れたときに前記回転軸に発生する、前記回転軸と直交する方向の振動の振動数を検出する振動数検出部と、を備えていることを特徴とする検査装置を採用する。
【００１４】
また、本発明においては、前記回転体から前記仮保持重錘が外れたときに前記回転軸に発生する、前記回転軸と直交する方向の振動の振幅を検出する振幅検出部を備えているという構成を採用する。
【００１５】
また、本発明においては、前記回転体から前記仮保持重錘が外れたときの前記回転体の衝撃力を検出する衝撃力検出部を備えているという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回転体に突発的な振動を発生させることができる。具体的には、回転体及び仮保持重錘の重心が回転軸上に配置されており、回転体が予め設定した回転数で回転すると、回転体から仮保持重錘が外れる。すると、回転体及び仮保持重錘の重心は回転軸の軸上から回転体の重心の方向にずれる。これにより、回転体に急激な遠心力のアンバランスを発生させることができる。
したがって、本発明では、回転体に急激に遠心力のアンバランスを発生させることができ、その時に発生する回転体の突発的な振動を模擬することが可能な回転装置及び検査装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施系形態に係る検査装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明における検査装置の駆動状態を示す図である。
【図４】図３に続く本発明に係る検査装置の駆動状態を示す図である。
【図５】本発明の第２実施系形態に係る検査装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る検査装置１の概略構成を示す模式図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、図１においては、便宜上、回転体本体１０に固定重錘１１を固定するためのボルト（固定具）の図示を省略している。
【００２０】
本発明における検査装置１は、例えば、ジェットエンジンにおいて、不測にローターに固定されたブレードが破損等のローターの挙動（振動状態）を模擬的に検出するためのものである。なお、以下の説明においては、ジェットエンジンにおけるローターを回転体６、シャフトを回転軸１０ａ、ブレードを重錘（固定重錘１１、仮保持重錘１２）に模擬して説明する場合がある。
【００２１】
図１及び図２に示すように、検査装置１は、回転体６に遠心力のアンバランスを発生させる回転装置５と、回転軸１０ａの回転数を検出する回転数検出部１４と、ケーシング(振幅検出部)１７と、ディスク（衝撃力検出部）１６と、チャンバー１８と、を備えている。また、回転体６及び仮保持重錘１２の重心が回転軸１０ａ上に配置されている。また、検査装置１は、各種構成部品の動作を制御する制御部（図示略）を備えている。
【００２２】
なお、回転装置５は、回転軸１０ａと、回転体６と、回転体６の外周面上に仮保持された仮保持重錘１２と、を備えている。また、回転体６と仮保持重錘１２との全体の重心位置が回転体６の回転軸１０ａ上に配置され、回転体６が予め設定した回転数で回転したときに、仮保持重錘１２を回転体６から離間させ、回転体６に対して回転軸１０ａと直交する方向の振動を生じさせる構成となっている。
【００２３】
回転軸１０ａは、Ｚ方向に延在しておりＺ軸を中心軸として左回りに回転数可変に回転可能になっている。具体的には、回転軸１０ａは不図示のモーターに接続されており、制御部からの制御により経時的に回転数を可変にした状態で回転する。例えば、回転軸１０ａの制御は、回転軸１０ａの回転速度が次第に速くなるように設定されている。なお、回転軸１０ａの回転数の可変域は、回転軸１０ａの停止状態から、少なくとも回転体６に遠心力のアンバランスを発生させるよう（仮保持重錘１２が回転体６から外れるよう）仮保持重錘１２に保持力よりも大きい遠心力が作用する状態までを含むものとする。
【００２４】
回転体６は、回転体本体１０と、回転体本体１０の外周面上に固定された１つの固定重錘１１と、を備えている。言い換えると、回転体６は、重心が回転軸１０ａ上に配置されるよう回転軸１０ａに固定された回転体本体１０と、回転体本体１０の重心と異なる位置に、かつ、仮保持重錘１２の配置位置と異なる位置に配置された固定重錘１１と、を備えている。
【００２５】
このため、回転体が回転体本体１０と固定重錘との一体に形成されている場合に比べて、重心が回転軸１０ａ上になるよう容易に配置することができる。例えば、回転体が一体ものの場合、回転体の重心を回転軸１０ａからずらしつつ回転体及び仮保持重錘１２の重心を回転軸１０ａ上に配置する必要がある。一方、回転体が別体ものの場合、回転体本体１０の重心を回転軸１０ａ上になるよう配置しつつ仮保持重錘１２の重心と固定重錘１１の重心とが互いにつり合う位置に配置することとなる。
【００２６】
また、回転体本体１０は、回転軸１０ａを中心として回転対称性を有する形状（円盤形状）とされている。また、回転体本体１０の外周面上には、仮保持重錘１２と、仮保持重錘１２と同じ重さを有する１つの固定重錘１１とが、回転軸１０ａを中心として回転対称性を有する位置に配置されている。
【００２７】
このため、回転体本体１０が回転対称性を有しない（例えば重心が回転中心からずれた不均一な形状である）場合に比べて、重心が回転軸１０ａ上に配置されるよう容易に配置することができる。また、仮保持重錘１２が回転体本体１０から外れたときの回転軸１０ａの振動状態を精度良く測定することができる。また、仮保持重錘１２及び固定重錘１１として同一質量のものを１つずつ配置するだけなのでシンプルな構成とすることができる。例えば、仮保持重錘１２及び固定重錘１１は、互いに同一の蜜度の材料を同一の形状に形成することにより互いに同一の質量を容易に得ることができる。
【００２８】
また、回転体本体１０は、回転軸１０ａの末端（−Ｚ方向側の端部）に固定されている。回転体本体１０は、回転軸１０ａを中心に左回りに回転する。この回転体本体１０の重心は、回転軸１０ａと重なる位置に配置されている。回転体本体１０の直径は、例えば１４０〜１５０ｍｍ程度になっている。回転体本体１０の質量は、例えば２ｋｇ程度になっている。
【００２９】
固定重錘１１は、例えばボルト等の固定具により回転体本体１０の側方（−Ｘ方向側の端部）に固定されている。固定重錘１１は、回転軸１０ａを中心に左回りに回転する。固定重錘１１の質量は、例えば１０ｇ程度になっている。なお、固定重錘１１の質量は、例えば実際のブレードの質量の数１００分の１に設定されている。
【００３０】
仮保持重錘１２は、回転体本体１０の側方において固定重錘１１が配置された側と反対の側（＋Ｘ方向側の端部）に配置されている。仮保持重錘１２は、回転体本体１０が予め設定した回転数で回転したときに仮保持重錘１２に作用する遠心力と同じ大きさの接着力を有する接着部材１３によって回転体本体１０に接着されている。仮保持重錘１２は、回転軸１０ａを中心に左回りに回転する。仮保持重錘１２の質量は、固定重錘１１の質量と同じ質量になっており、例えば１０ｇ程度になっている。
【００３１】
このように、回転体本体１０、固定重錘１１及び仮保持重錘１２の重心が回転軸１０ａ上に配置されている。つまり、回転体本体１０、固定重錘１１及び仮保持重錘１２は、回転中（仮保持重錘１２が外れる前）において、それらの遠心力のベクトル和に偏りがないようになっている。
【００３２】
接着部材１３としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル等の熱硬化性接着剤、ナイロン６.６、ポリプロピレン、ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性接着剤など、種々の接着剤を用いることができる。接着部材１３は、接着面積に対応した接着力を有している。例えば、接着部材１３の接着面積を大きくしたり小さくしたりすることで、回転体本体１０に対する接着力を任意に設定することができる。なお、接着部材１３としては、接着剤に替えて両面テープを用いることも可能である。
【００３３】
このため、仮保持重錘１２は、回転軸１０ａの回転により発生する遠心力が前記接着力（保持力）よりも大きくなったときに回転軸１０ａから離間する方向に外れることになる。つまり、回転軸１０ａの回転数が相対的に大きいときに仮保持重錘１２を外れるようにしたいときは接着部材１３の接着面積を大きくし、回転軸１０ａの回転数が相対的に小さいときに仮保持重錘１２を外れるようにしたいときは接着部材１３の接着面積を小さくする。なお、接着部材１３の接着面積は、予め各種の実験を行い、仮保持重錘１２に発生する遠心力Ｆ２と回転体本体１０と仮保持重錘１２との間の仮保持力との関係を考慮して設定する。
【００３４】
回転数検出部１４は、回転軸１０ａを回転するモーター（図示略）に電気的に接続されている。回転数検出部１４は、回転軸１０ａの回転により発生する仮保持重錘１２の遠心力が前記接着力よりも大きくなったときに回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときの回転軸１０ａの回転数を検出するものである。
【００３５】
このため、回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときの回転軸１０ａの回転数を基に、例えば実機においてブレードが外れたときのシャフト（ローター）の回転数を推定することができる。つまり、ブレードが破損等したときのローターの振動状態（回転数）を予め知ることができる。例えば、このときの回転数を見込んで、予めローターの回転数を危険域となる回転数以下に設定することができる。
【００３６】
振動数検出部１５は、回転軸１０ａを回転するモーター（図示略）に電気的に接続されている。振動数検出部１５は、回転軸１０ａの回転により発生する仮保持重錘１２の遠心力が前記接着力よりも大きくなったときに、つまり回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときに回転軸１０ａに発生する、回転軸１０ａと直交する方向（ＸＹ方向）の振動の振動数を検出するものである。なお、このときの振動は、回転体本体１０の側方（固定重錘１１）の重心に起因して発生するものであり、回転軸１０ａと直交する方向の振動の振動数となる。
【００３７】
このため、回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときの回転軸１０ａの振動の振動数を基に、例えば実機においてブレードが外れたときのシャフト（ローター）の振動の振動数を推定することができる。つまり、ブレードが破損等したときのローターの振動状態（振動数）を予め知ることができる。例えば、このときの振動数を見込んで、予めローターの振動数を危険域となる振動数以下に設定することができる。
【００３８】
ケーシング(振幅検出部)１７は、平面視中空円形（ドーナツ形）になっており、チャンバー１８に固定されている。例えば、ケーシング１７の固定は４点支持となっている。なお、ケーシング１７の固定は４点支持に限らず、３点支持となっていてもよいし５点以上の支持となっていてもよい。ケーシング１７は、例えば光学式や接触式の変位計（図示略）を備えている。ケーシング１７は、回転軸１０ａの回転により発生する仮保持重錘１２の遠心力が前記接着力よりも大きくなったときに、つまり回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときに回転軸１０ａに発生する、回転軸１０ａと直交する方向の振動の振幅（中心軸からの変位量）を検出するものである（図４（ｂ）に示す符号Ｌ）。
【００３９】
このため、回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときの回転軸１０ａの振動の振幅を基に、例えば実機においてブレードが外れたときのシャフト（ローター）の振動の振幅を推定することができる。つまり、ブレードが破損等したときのローターの振動状態（振幅）を予め知ることができる。例えば、このときの振幅を見込んで、予めローターとエンジンケースとの間の距離を離間しておくことができる。
【００４０】
ディスク（衝撃力検出部）１６は、円盤円形になっており、回転体本体１０の底部（−Ｚ方向側の端部）に固定されている。ディスク１６の直径は、回転体本体１０の直径よりも大きくなっている。ディスク１６は、その側端部がケーシング１７から所定の距離だけ離れて配置されている。例えば、ディスク１６とケーシング１７との間の距離は、回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときの回転体本体１０の回転軸１０ａの振幅（中心軸からの変位量）を基準にバラツキ等を考慮して設定する。
【００４１】
ディスク１６は、例えば衝撃力センサー（図示略）を備えている。ディスク１６は、回転軸１０ａの回転により発生する仮保持重錘１２の遠心力が前記接着力よりも大きくなったときに回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときの回転体本体１０の衝撃力（ケーシング１７に対するディスク１６の衝撃力）を検出するものである。
【００４２】
このため、回転体本体１０から仮保持重錘１２が外れたときの回転体本体１０の衝撃力を基に、例えば実機においてブレードが外れたときのローターの衝撃力を推定することができる。つまり、ブレードが破損等したときのローターのエンジンケースに対する衝撃力を予め知ることができる。例えば、このときの衝撃力を見込んで、予めエンジンケースを補強等しておくことができる。
【００４３】
チャンバー１８は、平面視矩形の箱型になっている。チャンバー１８は、回転装置５（回転体本体１０、固定重錘１１、仮保持重錘１２、接着部材１３）、ケーシング１７及びディスク１６を内部に収容している。チャンバー１８は、回転軸１０ａの回転により発生する仮保持重錘１２の遠心力が前記接着力よりも大きくなったときに回転体本体１０から外れた仮保持重錘１２が外部に飛散しないように保護するものである。
【００４４】
図３及び図４は、本発明における検査装置の駆動状態を示す図である。なお、図３及び図４において、符号Ｆ１は固定重錘１１に発生する遠心力、符号Ｆ２は仮保持重錘１２に発生する遠心力である。また、図３及び図４においては、便宜上、回転数検出部１４、振動数検出部１５及びチャンバー１８の図示を省略している。
【００４５】
図３（ａ）に示すように、回転軸１０ａを回転させると、回転体本体１０、固定重錘１１、仮保持重錘１２及びディスク１６は回転軸１０ａを中心に左回りに回転する。
【００４６】
回転軸１０ａは、回転速度が次第に速くなるように設定されている。具体的には、図３（ｂ）に示すように、回転軸１０ａは、仮保持重錘１２に発生する遠心力Ｆ２が接着部材１３の接着力よりも小さい状態において、回転体本体１０、固定重錘１１、仮保持重錘１２及びディスク１６とともに左回りに回転する。このとき、固定重錘１１に発生する遠心力Ｆ１と仮保持重錘１２に発生する遠心力Ｆ２はつり合っている（Ｆ１＝Ｆ２）。このため、回転軸１０ａにはほとんど振動が発生していない。
【００４７】
回転軸１０ａの回転速度が時間の経過とともに速くなると所定の速さで仮保持重錘１２が外れる。具体的には、図３（ｃ）に示すように、経時的に回転数を可変にした回転軸１０ａの回転により発生する仮保持重錘１２の遠心力が回転体本体１０と仮保持重錘１２との間の保持力（接着力）よりも大きくなると、仮保持重錘１２が外れる。
【００４８】
このとき、仮保持重錘１２は、回転体本体１０から離れる方向に勢いよく飛散したとしてもチャンバー１８の内壁に衝突するようになっている。このため、仮保持重錘１２が外部に飛散することが防止され、装置の安全性が確保されている。
【００４９】
仮保持重錘１２が外れると、回転体本体１０、固定重錘１１及び仮保持重錘１２の重心は回転軸１０ａの中心軸と重なる位置から固定重錘１１の重心方向に急激にずれることになる。このため、仮保持重錘１２が外れるときに突発的な遠心力のアンバランスを発生させることができる。また、予め仮保持重錘１２の保持力（接着部材１３の接着力）を任意の値に設定することで、仮保持重錘１２が回転体本体１０から外れるときのタイミングを任意に設定したりある特定のタイミングに設定したりすることができる。
【００５０】
なお、接着部材１３の接着面積は、試験開始前に、別途各種の実験を行い設定しておく。具体的には、接着部材１３の回転体本体１０に対する接着力（回転体本体１０の側端部に対して鉛直方向）、せん断方向（回転体本体１０の側端部の表面に沿う方向）の接着力を測定する。また、仮保持重錘１２に発生する遠心力Ｆ２（仮保持重錘１２の質量、仮保持重錘１２を離間させたい回転数）と回転体本体１０と仮保持重錘１２との間の仮保持力との関係を考慮して接着部材１３の接着面積を設定する。
【００５１】
このとき、回転数検出部１４により仮保持重錘１２が外れたときの回転軸１０ａの回転数（単位時間あたりに回転軸１０ａが回転する回数）が検出される。
【００５２】
また、仮保持重錘１２が外れると、固定重錘１１に発生する遠心力Ｆ１と仮保持重錘１２に発生する遠心力Ｆ２のベクトル和に変化が生じる。つまり、固定重錘１１に発生する遠心力Ｆ１のベクトルにより、回転体本体１０及び固定重錘１１の重心が固定重錘１１の配置された方向に編芯する。
【００５３】
このため、図４（ａ）に示すように、回転軸１０ａは、中心軸（Ｚ方向）を基準として固定重錘１１の方向に所定の角度だけ傾く。このとき、ケーシング１７に設けられた変位計により仮保持重錘１２が外れたときの回転体本体１０の振幅（中心軸からの変位量）が検出される。
【００５４】
また、図４（ｂ）に示すように、回転軸１０ａが傾くと、ディスク１６の側端部がケーシング１７の内壁に衝突する。このとき、ディスク１６に設けられた衝撃力センサーにより仮保持重錘１２が外れたときの回転体本体１０の衝撃力（ケーシング１７に対するディスク１６の衝撃力）が検出される。
【００５５】
そして、仮保持重錘１２が外れた後、所定の時間経過すると、回転軸１０ａの回転が停止する。以上により、回転体６に急激に遠心力のアンバランスを発生させることができ、その時に発生する回転体の突発的な振動を模擬することが可能となる。
【００５６】
したがって、本実施形態では、回転体６に突発的な振動を発生させることができる。具体的には、回転体６及び仮保持重錘１２の重心が回転軸上に配置されており、回転体６が予め設定した回転数で回転すると、回転体６から仮保持重錘１２が外れる。すると、回転体６及び仮保持重錘１２の重心は回転軸１０ａの軸上から回転体６の重心の方向にずれる。これにより、回転体６に急激な遠心力のアンバランスを発生させることができる。したがって、本発明では、回転体６に急激に遠心力のアンバランスを発生させることができ、その時に発生する回転体６の突発的な振動を模擬することが可能な回転装置５が得られる。
【００５７】
また、本実施形態では、回転体が回転体本体１０と固定重錘との一体に形成されている場合に比べて、重心が回転軸１０ａ上になるよう容易に配置することができる。例えば、回転体が一体ものの場合、回転体の重心を回転軸１０ａからずらしつつ回転体及び仮保持重錘１２の重心を回転軸１０ａ上に配置する必要がある。一方、回転体が別体ものの場合、回転体本体１０の重心を回転軸１０ａ上になるよう配置しつつ仮保持重錘１２の重心と固定重錘１１の重心とが互いにつり合う位置に配置することとなる。したがって、構成部品全体の重心をバランスよく配置することが容易になる。
【００５８】
また、本実施形態では、回転体本体１０が回転対称性を有しない（例えば重心が回転中心からずれた不均一な形状である）場合に比べて、重心が回転軸１０ａ上になるよう容易に配置することができる。また、仮保持重錘１２が回転体本体１０から外れたときの回転軸１０ａの振動状態を精度良く測定することができる。また、仮保持重錘１２及び固定重錘１１として同一重さのものを１つずつ配置するだけなのでシンプルな構成とすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、仮保持重錘１２が接着部材１３を介して回転体本体１０に接着されているので、接着面積を適宜変更することにより接着力を調整することができる。例えば、接着部材１３の接着面積を大きくしたり小さくしたりすることで、回転体本体１０に対する接着力を任意に設定することができる。したがって、仮保持重錘１２が外れるときのタイミングを任意に設定したりある特定のタイミングに設定したりすることが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態では、回転数検出部１４と、振動数検出部１５と、を備えるので、仮保持重錘１２が外れたときの回転軸１０ａの回転数を検出することができ、また、仮保持重錘１２が外れたときに回転軸１０ａに発生する振動の振動数を検出することができる。このため、検出された回転体本体１０の回転数及び振動数を基に、例えば実機においてブレードが外れたときのシャフト（ローター）の回転数及び振動数を推定することができる。つまり、ブレードが破損等したときのローターの振動状態（回転数及び振動数）を予め知ることができる。したがって、例えばシャフトの回転数及び振動数を、安全率を見込んで模擬された値以下にすることにより、二次被害を最小限に抑えることが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態では、ケーシング（振幅検出部）１７を備えるので、仮保持重錘１２が外れたときに回転軸１０ａに発生する振動の振幅を検出することができる。このため、仮保持重錘１２が外れたときの回転軸１０ａの振幅を基に、例えば実機においてブレードが外れたときのシャフト（ローター）に発生する振動の振幅を推定することができる。つまり、ブレードが破損等したときのローターの振動状態（振幅）を予め知ることができる。したがって、例えば、ローターとエンジンケースとの間の距離を、安全率を見込んで模擬された値以上にすることにより、二次被害を最小限に抑えることが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態では、ディスク（衝撃力検出部）１６を備えるので、仮保持重錘１２が外れたときの回転体本体１０の衝撃力を検出することができる。このため、仮保持重錘１２が外れたときの回転体本体１０の衝撃力を基に、例えば実機においてブレードが外れたときのローターの衝撃力を推定することができる。つまり、ブレードが破損等したときのローターのエンジンケースに対する衝撃力を予め知ることができる。したがって、例えば、エンジンケースの強度を、安全率を見込んで模擬された値以上にすることにより、二次被害を最小限に抑えることが可能となる。
【００６３】
なお、本実施形態では、回転軸１０ａは、Ｚ軸を中心軸として左回りに回転可能になっているが、これに限らず、Ｚ軸を中心軸として右回りに回転可能になっていてもよい。すなわち、回転軸１０ａの回転方向は必要に応じて適宜変更することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、回転軸１０ａは、時間の経過とともにその回転速度が次第に速くなるように設定されているが、これに限らない。例えば、回転軸１０ａは、時間の経過とともにその回転速度が速くなったり遅くなったりしてもよい。すなわち、回転軸１０ａは、経時的に回転数を可変にして回転されるようになっていればよい。
【００６５】
また、本実施形態では、回転体本体１０を円盤形状にし、固定重錘１１を回転体本体１０の側端部に配置し、仮保持重錘１２を回転体本体１０において固定重錘１１が配置された側と反対側の側端部に配置することにより、回転体本体１０、固定重錘１１及び仮保持重錘１２の全体の重心を回転軸１０ａ上に配置しているが、これに限らない。例えば、固定重錘１１を仮保持重錘１２よりも回転軸１０ａに近い位置に配置しつつ固定重錘１１の質量を仮保持重錘１２の質量よりも大きくしたり、これと反対に、仮保持重錘１２を固定重錘１１よりも回転軸１０ａに近い位置に配置しつつ仮保持重錘１２の質量を固定重錘１１の質量よりも大きくしたり、必要に応じて適宜変更することができる。すなわち、回転体本体１０、固定重錘１１及び仮保持重錘１２の重心が回転軸１０ａ上に配置されていればよい。
【００６６】
また、本実施形態では、仮保持重錘１２が接着部材１３を介して回転体本体１０に接着されているが、これに限らない。例えば、仮保持重錘１２が磁気力により回転体本体１０に仮保持されていてもよい。すなわち、仮保持重錘１２は回転体６の重心と異なる位置に予め設定した保持力で仮保持されていればよい。
【００６７】
また、本実施形態では、固定重錘１１及び仮保持重錘１２をそれぞれ１つずつ回転体本体１０に配置しているが、これに限らない。例えば、固定重錘１１及び仮保持重錘１２の少なくとも一方を２つ以上回転体本体１０に配置する等、必要に応じて適宜変更することができる。
【００６８】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る検査装置２の概略構成を示す模式図である。図５は、図２に対応する検査装置２の断面図である。本実施形態における検査装置２は、固定重錘１１が回転体本体１０の周りに複数配置されている点、仮保持重錘１２及び固定重錘１１が互いに均等な間隔で配置されている点、で第１実施形態における検査装置１と異なる。図５において、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、図５においては、便宜上、回転体本体１０に固定重錘１１を固定するためのボルト（固定具）の図示を省略している。
【００６９】
図５に示すように、検査装置２において、回転体本体１０は回転軸１０ａを中心とする円盤形状となっており、仮保持重錘１２は、回転体本体１０の側面に少なくとも１つ（例えば１つ）配置され、固定重錘１１は回転体本体１０の側面に複数（例えば１１個）配置されている。また、仮保持重錘１２及び固定重錘１１は、互いに均等な間隔で配置されている。具体的には、回転体本体１０の外周面上には、１つの仮保持重錘１２と、仮保持重錘１２と同じ重さを有する複数の固定重錘１１とが、回転軸１０ａを中心として回転対称性を有する位置に配置されている。
【００７０】
したがって、本実施形態では、仮保持重錘１２及び固定重錘１１の配置数がそれぞれ１つずつの場合よりも、より実機（ローター）の形状を模擬した構成とすることができる。このため、得られる回転軸１０ａの振動状態の検出データの信頼性を向上させることができる。
【００７１】
なお、上記実施形態では、固定重錘１１及び仮保持重錘１２の形状を立方体形状にしているが、これに限らない。例えば、固定重錘１１及び仮保持重錘１２の形状を実際のブレードの形状を模擬した翼形状にしてもよい。これにより、得られる回転軸１０ａの振動状態の検出データの信頼性を向上させることができる。
【実施例】
【００７２】
以下に示す実施例では、接着部材として接着剤を用い、接着剤の回転体本体に対する接着力（引張強さ）と仮保持重錘に発生する遠心力との釣り合いによって回転体の突発的な振動を模擬することができることについて確認を行った。
【００７３】
回転運動する仮保持重錘に発生する遠心力は、次の数式（１）で示されることが知られている。
【００７４】
Ｆ＝ｍ・ｒ・ω２  ・・・（１）
【００７５】
ここで、Ｆ：仮保持重錘に発生する遠心力、ｍ：仮保持重錘の質量、ｒ：回転体本体の中心から仮保持重錘の重心までの距離、ω：仮保持重錘の角速度、である。
【００７６】
また、接着剤の引張強さは、接着剤に用いられる材料の物性データによって、予め推定することができる。
例えば、熱硬化性接着剤を用いた場合、エポキシ樹脂の引張強さは０．０３５〜０．１ＧＰａ、ポリエステルの引張強さは０．０４〜０．０９ＧＰａである。
熱可塑性接着剤を用いた場合、ナイロン６.６の引張強さは０．０６〜０．０７ＧＰａ、ポリプロピレンの引張強さは０．０２〜０．０４ＧＰａ、ＰＥＥＫの引張強さは０．１７ＧＰａである。
【００７７】
このように、接着剤の種類によって引張強さが異なるため、接着剤を任意に選択することにより、接着剤の回転体本体に対する接着力を任意に設定することができる。
ところで、仮保持重錘は、遠心力が前記接着力よりも大きくなったときに回転軸から離間する方向に外れることは上述した通りである。
よって、予め接着剤に用いる材料を選定することにより、数式（１）を用いることで、仮保持重錘の質量、回転体本体の中心から仮保持重錘の重心までの距離、仮保持重錘の角速度、の設定範囲が分かる。
【００７８】
以上により、接着剤の回転体本体に対する接着力（引張強さ）と仮保持重錘に発生する遠心力との釣り合いによって回転体の突発的な振動を模擬することができることが確認でき、本発明の有用性が確かめられた。なお、本実施例では接着部材として接着剤を用いる例を挙げて説明したが、両面テープについても接着剤同様に用いることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１，２…検査装置、５…回転装置、６…回転体、１０…回転体本体、１０ａ…回転軸、１１…固定重錘、１２…仮保持重錘、１３…接着部材、１４…回転数検出部、１５…振動数検出部、１６…ディスク（衝撃力検出部）、１７…ケーシング(振幅検出部)、Ｆ２…仮保持重錘に発生する遠心力（遠心力）
【図１】
2012139629.tif 000003
【図２】
2012139629.tif 000004
【図３】
2012139629.tif 000005
【図４】
2012139629.tif 000006
【図５】
2012139629.tif 000007