(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境槽内に配置した第２のペデスタルに支承された回転軸と、環境槽外に配置した第１のペデスタルて支承され、その一端が側壁を貫通して環境槽内に突出された回転軸とに連結された供試体を試験するものにおいて、
前記各ペデスタルにヒータを取り付けると共に、前記環境槽内の各回転軸に軸芯変動を各別に検出するためのセンサーを設け、このセンサーにて検出された信号に基づいて前記ペデスタルのヒータを制御する温度制御部を設けたことを特徴とした試験機器用軸補正装置。
【請求項２】
前記温度制御部は、各センサーにて検出された信号を比較し、信号の大小結果の比較によって前記ペデスタルのヒータを切替え制御する切替部を備えたことを特徴とした請求項１記載の試験機器用軸補正装置。
【請求項３】
環境槽内に配置した第２のペデスタルに支承された回転軸と、環境槽外に配置した第１のペデスタルて支承され、その一端が側壁を貫通して環境槽内に突出された回転軸とに連結された供試体を試験するものにおいて、
前記各ペデスタルにヒータを取り付けると共に、前記環境槽の内外と、第１，第２の各ペデスタルにそれぞれ温度検出器を設け、この温度検出器にて検出された信号に基づいて前記ペデスタルのヒータを制御する温度制御部を設けたことを特徴とした試験機器用軸補正装置。
【請求項４】
前記温度制御部には、環境槽の内外の検出温度信号を比較し、前記ペデスタルの第１か第２かを選択するための出力信号を発する温度比較検出部と、この環境槽の内外の検出温度信号を個別に導入してそれぞれ温度信号に対応した歪量に変換する温度ー歪量変換部と、各変換部間の歪量の偏差信号をそれぞれ生成し、各偏差信号が個別に導入されてそれぞれ補正用歪量から補正用温度信号に変換する歪量ー温度変換部と、前記環境槽の内外の温度信号のうち、低い方の温度検出信号と歪量ー温度変換部から出力された補正用信号とを加算して設定信号として一方の端子に入力され、且つ、他方の端子には前記第１，第２のペデスタルのうち低い方の温度検出信号が入力され、両信号の差信号に応じて低い温度信号側のペデスタルのヒータを制御する制御部とを備えたことを特徴とした請求項３記載の試験機器用軸補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試験機器用軸の自動補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
試験用機器である動力計を用いて回転体を試験する一手法として環境試験がある。その場合、試験設備費の低減を目的として被試験機器である供試体（回転体）を環境槽に入れ、動力計等の試験設備は環境槽外に設置することが行われている。  図５はその試験設備を示したもので、１はベッド、２は環境槽で、密閉された構造物よりなって温度等の環境変化が模擬できるように構成されている。３は動力計，４はペデスタル，５は回転軸で、この回転軸５の一端は環境槽２の側壁を貫通して環境槽２内に突出しており、その他端はペデスタル４を介して動力計３の軸と直結されている。７は環境槽２内に設けられたペデスタルで、回転軸８が支承される。６は供試体で回転軸５と８に連結れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
供試体６を試験するとには、回転軸５と８との軸芯Ｃは合致するように設置されるので、各軸とベッド１との高さＡ，Ｂは同一にて試験は開始される。しかし、環境槽２内の温度を高めて試験を開始すると、動力計３側の外気温と環境槽２内との温度差により同一高さを保つことが出来なくなって両者の高さに誤差が発生する。このため、ペデスタル４または７における振動が発生して徐々に大きくなり、その状態にて使用を継続するとペデスタル内でのベアリングに異常摩擦が発生してペデスタルの破損につながる虞れを有している。したがって従来は、環境槽２の温度設定は外気温によって上限設定が決ってしまう問題を有していた。
【０００４】
本発明の目的は、上記のような試験設備において、外気温に左右されないよう回転軸の軸芯調整が自動的に出来る装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、環境槽内に配置した第２のペデスタルに支承された回転軸と、環境槽外に配置した第１のペデスタルて支承され、その一端が側壁を貫通して環境槽内に突出された回転軸とに連結された供試体を試験するものにおいて、
前記各ペデスタルにヒータを取り付けると共に、前記環境槽内の各回転軸に軸芯変動を各別に検出するためのセンサーを設け、このセンサーにて検出された信号に基づいて前記ペデスタルのヒータを制御する温度制御部を設けたものである。
【０００６】
本発明の第２は、前記温度制御部として、各センサーにて検出された信号を比較し、信号の大小結果の比較によって前記ペデスタルのヒータを切替え制御する切替部を備えたものてあ。
【０００７】
本発明の第３は、環境槽内に配置した第２のペデスタルに支承された回転軸と、環境槽外に配置した第１のペデスタルて支承され、その一端が側壁を貫通して環境槽内に突出された回転軸とに連結された供試体を試験するものにおいて、
前記各ペデスタルにヒータを取り付けると共に、前記環境槽の内外と、第１，第２の各ペデスタルにそれぞれ温度検出器を設け、この温度検出器にて検出された信号に基づいて前記ペデスタルのヒータを制御する温度制御部を設けたものである。
【０００８】
本発明の第４は、前記温度制御部には、環境槽の内外の検出温度信号を比較し、前記ペデスタルの第１か第２かを選択するための出力信号を発する温度比較検出部と、この環境槽の内外の検出温度信号を個別に導入してそれぞれ温度信号に対応した歪量に変換する温度ー歪量変換部と、各変換部間の歪量の偏差信号をそれぞれ生成し、各偏差信号が個別に導入されてそれぞれ補正用歪量から補正用温度信号に変換する歪量ー温度変換部と、前記環境槽の内外の温度信号のうち、低い方の温度検出信号と歪量ー温度変換部から出力された補正用信号とを加算して設定信号として一方の端子に入力され、且つ、他方の端子には前記第１，第２のペデスタルのうち低い方の温度検出信号が入力され、両信号の差信号に応じて低い温度信号側のペデスタルのヒータを制御する制御部とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示す構成図である。１０は環境槽外に配設された第１のペデスタルで、このペデスタル１０は、図示省略されたヒータが埋め込まれて温度制御が可能となるように構成されている。１１は熱絶縁材で、ベッド１とペデスタル１０との間の熱伝導を防止するよう設けられる。１３は環境槽２内に配置された第２のペデスタルで、第１のペデスタル１０同様にヒータが埋め込まれていて温度制御が可能となっている。１４は熱絶縁材、Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ距離センサーで、距離センサーＤ１は回転軸５とベッド１との距離Ａ１を測定し、距離センサーＤ２は回転軸８とベッド１との距離Ｂ１を測定する。他は図５で示す従来のものと同じであるのでその説明を省略する。
図２は温度制御部２０の構成図で、距離センサーＤ１，Ｄ２によって検出された信号に基づいてペデスタル１０，１３のヒータを制御する。同図において、２１は距離の比較検出部、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は切替スイッチで、比較検出部２１の出力によって切替えられる。２２はＰＩ演算を行う制御部である。
【００１０】
次にその動作を説明するに、例えば、環境槽２内の温度を外気温より高くして供試体６の試験を実施しているとすると、環境槽２内のペデスタル１３の温度もペデスタル１０と比較して高くなって熱膨張現象が発生し、回転軸８の軸芯がＣからずれることになる。距離センサーＤ１，Ｄ２は距離Ａ１，Ｂ１を検出し、その検出信号を比較検出部２１に入力する。比較検出部２１は、距離Ａ１，Ｂ１に対応する距離信号を比較し、その結果、両者間において一定値以上の差信号が発生している場合には切替え信号をスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３に出力し、スイッチを切替える。ここでは、環境槽高温に伴いＡ１＜Ｂ１であるので、各スイッチは接点ｂ（図示状態）から接点ａ側に切替えられる。制御部２２の一方の入力端子には、スイッチＳ１の接点ａを介して距離センサーＤ２よりの信号Ｂ１が目標値（距離設定値）として入力され、また、他方の入力端子にはスイッチＳ２の接点ａを介して距離センサーＤ１よりの信号Ａ１が距離検出として入力され、その差信号に対応した信号を出力し、スイッチＳ３の接点ａを通してペデスタル１０のヒータを制御してペデスタル温度を調節し、回転軸５の軸芯を回転軸８の軸芯に合わせるよう制御される。なお、距離信号Ａ１＞Ｂ１の場合には上記説明とは逆のペデスタル側が制御される。すなわち、供試体６と連結される左右の回転軸の位置（ベッドとの距離）を検出し、距離の長い方を設定とし、距離の短い方を検出としてＰＩ制御をし、距離短い方のヒータを制御することによって温度調節を距離の長い方（軸芯のずれた方）の軸芯に合わせるようにしたものである。
【００１１】
図３は他の実施例を示したものである。この実施例は、図１で示す距離センサーに代えて、温度検出器Ｔ１〜Ｔ４を設けたものである。すなわち、Ｔ１は、環境槽の外，ここでは各ペデスタルが共通とするベッド１の温度を検出する検出器、Ｔ２は、環境槽２内の温度を検出する検出器、Ｔ３は、第２のペデスタル１３の温度を検出する検出器、Ｔ４は、第１のペデスタル１０の温度を検出する検出器である。他は図１と同じである。
【００１２】
図４は、図３における温度制御部の構成図を示したものである。同図において、３１は温度比較検出部で、温度検出器Ｔ１によって検出されたベッド１の温度信号と、温度検出器Ｔ２によって検出された環境槽２内の温度信号とが入力され比較される。比較結果、Ｔ１とＴ２間に一定値以上の温度差が生じ、例えばＴ１＜Ｔ２時に検出信号を発生して切替えスイッチＳ１１〜Ｓ１５の接点を切替える。３２は回転軸５用（Ａ点）の温度ー歪量変換部、３３は回転軸１３用（Ｂ点）の温度ー歪量変換部で、各変換部３２，３３は前もって実験に基づくデータとして収録され、グラフ化されている。３４は絶対値変換部、３５は回転軸５用（Ａ点）の歪量ー温度変換部、３６は回転軸１３用（Ｂ点）の歪量ー温度変換部で、各変換部は歪量の変化による温度特性をデータとしてもっている。３７はヒータ温度をコントロールする制御部である。
【００１３】
以上のように構成されたものにおいて、環境槽２内の温度を外気温より高くして供試体６の試験を実施しているものとする。温度検出器Ｔ１，Ｔ２によって検出されたベッド１（環境槽外）の温度信号と環境槽２内の温度信号とは、それぞれ温度ー歪量変換部３２，３３に入力されて温度変化に対する歪量に変換され、加算部Ａｄ１，Ａｄ２に印加される。加算部Ａｄ１では、変換部３２の出力を正とし、変換部３３の出力を負として両者の偏差が生成され、加算部Ａｄ２では、変換部３３の出力を正とし、変換部３２の出力を負とした偏差信号が生成される。一方、温度検出器Ｔ１，Ｔ２の検出信号は、温度比較検出部３１にも入力されて温度比較され、Ｔ１＜Ｔ２となったときに信号を出力して各切替えスイッチＳ１１〜Ｓ１５の接点をｂからａ側に切替える。スイッチＳ１３の切替えによって、加算部Ａｄ２からの偏差信号が絶対値変換部３４を通ることにより温度差による補正歪量となって歪量ー温度変換部３５に入力され、ここで補正歪量より補正温度が求められる。この補正量は、スイッチＳ１４を介して加算部Ａｄ３に印加される。加算部Ａｄ３には、スイッチＳ１１を介してベッド１の温度信号が印加されており、両信号は同極性にて加算されて温度調節用の設定信号として制御部３７の一方の端子に入力される。また、制御部３７の他方の端子には、スイッチＳ１２を介してペデスタル１０の温度信号が検出信号として入力されている。制御部３７は、両信号の差がなくなる方向にスイッチＳ１５を介してペデスタル１０のヒータを制御し、ペデスタル１０，１３の温度差に基づく回転軸５，８間の芯ずれが防止される。
【００１４】
【発明の効果】
以上のとおり本発明は、環境槽の内部に設置された供試体である回転体を、環境槽内部の回転軸と外部から環境槽内部に突出した回転軸とで連結して試験するとき、環境槽内部と外部との温度差に基づく軸ずれを防止するために、回転体に連結される回転軸の歪みを測定して、その歪量に対応して回転軸を支承するペデスタルの温度を制御するか、又は、環境槽の内部と外部との温度差より歪量を推定してペデスタルの温度調節をするようにしたものである。したがって、本発明によれば、回転体の軸ずれ発生に基づく試験設備の破損が防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明に使用される温度制御部の回路図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す構成図。
【図４】本発明の第２の実施形態に使用される回路図。
【図５】従来の環境槽による試験設備の構成図。
【符号の説明】
１…ベッド
２…環境槽
３…動力計
４，７，１０，１３…ペデスタル
５，８…回転軸
６…供試体
２０，３０…温度制御部
Ｄ１，Ｄ２…距離センサー
Ｔ１〜Ｔ４…温度検出器
２１…比較検出器
３１…温度比較検出器
２２，３７…制御部
３２，３３…温度ー歪量変換部
３５，３６…歪量ー温度変換部
【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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