(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験体を回転させたときの前記被試験体の釣合い状態を試験する釣合い試験機において、
前記被試験体を支持する軸受架台に備えられ、既知の不釣合い部を回転させて遠心力を発生する遠心力発生手段と、
前記遠心力発生手段により発生された遠心力に基づく前記軸受架台の振動を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする釣合い試験機。
【請求項２】
請求項１記載の釣合い試験機において、
前記検知手段により検知された振動に基づいて、前記被試験体の不釣合いを求める際の基準となる修正面分離の影響係数を算出する影響係数算出手段を備えることを特徴とする釣合い試験機。
【請求項３】
請求項１記載の釣合い試験機を用いて被試験体の不釣合いを求める際の基準となる修正面分離の影響係数を算出する修正面分離の影響係数算出方法であって、
前記被試験体を軸受架台に支持させるステップと、
前記遠心力発生手段により既知の不釣合い部を回転させることにより遠心力を発生させるステップと、
この遠心力による前記軸受架台の振動を前記検知手段により検知するステップと、
前記検知手段により検知された振動に基づいて、修正面分離の影響係数を算出するステップと、
を有することを特徴とする修正面分離の影響係数算出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釣合い試験機において、修正面分離の影響係数を決定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
釣合い試験機は、被試験体（以下、ロータという）を回転させ、その回転による軸受架台の振動を測定することにより、任意の修正面上の不釣合いを求める試験機である。不釣合いを求めるためには、軸受架台の振動と不釣合いとの定量的な関係を知る必要があり、この関係を求める操作を修正面分離と呼ぶ。
【０００３】
この関係を式で表すと、Ｕ＝Ａ・Ｘとなる。ここで、Ｕは不釣合いベクトル、Ａは影響ベクトル、Ｘは軸受振動ベクトルであり、Ａを求めることが修正面分離と言える。より具体的にＵ＝Ａ・Ｘを表すと、数式（１）となる。
【数１】
0003943410.tif 000002
ここで、ｕ1、ｕ2は不釣合い、ａ11、ａ12、ａ21、ａ22は影響係数、ｘ1、ｘ2は軸受振動である。
【０００４】
従来、いわゆるソフト形釣合い試験機においては、影響ベクトルＡ（影響係数ａ11、ａ12、ａ21、ａ22）は、軸受架台と修正面の寸法関係、ロータの慣性モーメント、軸受架台の支持剛性、ロータの回転速度、基礎を含む試験機全体の動的特性などにより決定されるものであり、静的な状態で求めることは困難であった。そのため、影響ベクトル（影響係数）を決定するためには、試測定を行うことが一般的であり、例えば、２面測定を行う場合、（１）ロータのみでの起動回転、測定、停止、（２）次いで一方の修正面に既知の不釣合いとしての重りを付加し、起動回転、測定、停止、（３）さらに他方の修正面に既知の不釣り合いとしての重りを付加し、起動回転、測定、停止、といった動作により修正面分離の影響ベクトル、影響係数を求めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような試測定は労力と時間を必要とするばかりか、人的作業のため、人為的ミスが生じる可能性があった。
【０００６】
本発明の課題は、修正面分離の影響係数を容易に決定することができる釣合い試験機、および修正面分離の影響係数の決定方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
被試験体（例えば、ロータ６）を回転させたときの前記被試験体の釣合い状態を試験する釣合い試験機（例えば、釣合い試験機１００）において、
前記被試験体を支持する軸受架台（例えば、軸受架台２）に備えられ、既知の不釣合い部（例えば、重り３ｃ）を回転させて遠心力を発生する遠心力発生手段（例えば、遠心力発生装置３）と、
前記遠心力発生手段により発生された遠心力に基づく前記軸受架台の振動を検知する検知手段（例えば、検出部５）と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、釣合い試験機における軸受架台に遠心力発生手段が備えられており、その遠心力発生手段において既知の不釣合い部を回転させて発生した遠心力に基づく軸受架台の振動を検知手段により検知することができるので、当該釣合い試験機において、遠心力発生手段による擬似的な不釣合いに基づく軸受架台の振動の検知を行うことができる。
従って、その検知した軸受架台の振動は既知の不釣合い部に基づいているので、その不釣合い部を擬似的な不釣合いとした、修正面分離の影響係数を求めることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の釣合い試験機において、
前記検知手段により検知された振動に基づいて、前記被試験体の不釣合いを求める際の基準となる修正面分離の影響係数を算出する影響係数算出手段（例えば、ＣＰＵ１３）を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、検知手段により検知された振動に基づいて、被試験体の不釣合いを求める際の基準となる修正面分離の影響係数を算出する影響係数算出手段により、検知手段が検知した軸受架台の振動により、修正面分離の影響係数を自動的に算出することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の釣合い試験機を用いて被試験体の不釣合いを求める際の基準となる修正面分離の影響係数を算出する修正面分離の影響係数算出方法であって、
前記被試験体を軸受架台に支持させるステップと、
前記遠心力発生手段により既知の不釣合い部を回転させることにより遠心力を発生させるステップと、
この遠心力による前記軸受架台の振動を前記検知手段により検知するステップと、
前記検知手段により検知された振動に基づいて、修正面分離の影響係数を算出するステップと
を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、釣合い試験機の軸受架台に備えられた遠心力発生手段において既知の不釣合い部を回転させて発生した遠心力に基づく軸受架台の振動を検知手段により検知した軸受架台の振動に基づいて、修正面分離の影響係数を算出することができるので、実際に被試験体を回転させずに修正面分離の影響係数を求めることができる。よって、より簡易な操作で修正面分離の影響係数を決定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１、図２は、本発明にかかる釣合い試験機１００の概略図であり、ロータ６が釣合い試験機１００に載置された状態を示している。図１は同正面図、図２は同側面図である。
釣合い試験機１００は、計測装置１と、ロータ６を支持する軸受４を備えた軸受架台２、２’とを備えている。
【００１４】
計測装置１は、軸受架台２、２’の振動を計測し、修正面分離の影響係数、ロータ６の釣合い・不釣合いを求める装置である。計測装置１は、図３に示すように、例えば、増幅部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、ＣＰＵ１３、記憶部１４、表示部１５等を備えている。
増幅部１１は、検出部５で検出された振動に基づく信号を増幅する。
Ａ／Ｄ変換部１２は、増幅部１１で増幅された信号をＡ／Ｄ変換する。
ＣＰＵ１３は、計測装置１を統括制御するとともに、Ａ／Ｄ変換部１２でＡ／Ｄ変換された信号に基づき修正面分離の影響係数を算出して、決定する。また、その影響係数に基づき、ロータ６の釣合い・不釣合いを算出して、決定する。
記憶部１４は、ＣＰＵ１３による修正面分離の影響係数算出処理を実行するためのプログラムを記憶するとともに、決定した修正面分離の影響係数を記憶する。
表示部１５は、釣合い試験機１００の運転状況（ロータ回転数等）について、また、ＣＰＵ１３が決定した修正面分離の影響係数や、ロータ６の釣合い・不釣合いについての表示を行う。
【００１５】
軸受架台２、２’は、その上部にロータ６を支持する軸受４を備えているとともに、遠心力発生装置３、検出部５を備えている。
遠心力発生装置３は、駆動部３ａと、遠心力発生部３ｂとから成り、遠心力発生部３ｂには既知の不釣合いとしての重り３ｃが付加されている。駆動部３ａは、例えば、モータであり、遠心力発生部３ｂを回転させ、遠心力を発生する。
軸受４は、２つ水平に並べられて設けられ、この２つの軸受４の上に、ロータ６が当接して載せられるようになっている。
検出部５は、軸受架台２、２’に取り付けられ、軸受架台２、２’の振動を検出する。
ロータ６は、被試験体であり、図示しないロータ駆動部により回転され、その釣合い・不釣合いが計測される。
【００１６】
次に、この遠心力発生装置３を用いた修正面分離の影響係数を求める動作について説明する。
図１のように被試験体であるロータ６を支持架台２、２’に載せ、次いで、その状態で、一方の遠心力発生装置３の駆動部３ａが、本来ロータ６が回転する所定の回転数と同じ回転数で遠心力発生部３ｂを回す。そして、この遠心力発生装置３による遠心力による軸受架台２、２’の振動を検出部５により検出する。ここで、遠心力発生装置３の不釣合いとしての重り３ｃは既知（ｕ）であり、また、軸受架台２、２’の振動は計測された値（ｘA，ｘB）であるので、これらの値を数式（１）に代入すると、数式（２）が得られる。
【数２】
0003943410.tif 000003
【００１７】
さらにもう一方の遠心力発生装置３についても同様の動作を行い、遠心力発生装置３の既知（ｕ’）の不釣合いとしての重り３ｃと、計測された軸受架台２、２’の振動（ｘA’，ｘB’）の値を数式（１）に代入し、数式（３）が得られる。
【数３】
0003943410.tif 000004
【００１８】
これら数式（２），（３）を連立方程式として解くことにより、影響ベクトルＡの影響係数（ａ11、ａ12、ａ21、ａ22）を求めることができる。
このように、ロータ６を回転させなくても、既知の不釣合い状態を再現し、修正面分離の影響係数が求められる。なお、ここで求められた修正面分離の影響係数は、軸受４とロータ６が当接する箇所を修正面とした修正面分離の影響係数である。
【００１９】
次いで、実際に釣合い試験機１００においてロータ６を所定の回転数で回転させ、軸受架台２の振動を計測して、軸受振動ベクトルＸを測定することにより、Ｕ＝Ａ・Ｘから不釣合いベクトルＵが求められる。
【００２０】
ここで求められた不釣合いベクトルＵで表される不釣合いは、修正面を軸受４とロータ６が当接する箇所とした、修正面における不釣合いである。実際の修正面はこのような軸受４とロータ６が当接する箇所と一致していないのが一般的であるが、軸受４と実際の修正面の寸法関係が分かれば、寸法関係の幾何学的相関、いわゆる「てこの原理」により、任意の修正面における不釣合いに換算することができ、所望の不釣合いを求めることができる。
【００２１】
また、遠心力発生装置３の動作は、スイッチ操作だけで可能であるので、従来行っていたような、ロータ６の修正面箇所に不釣合いとしての重りを付加し、ロータ６を起動させるという人的作業に比べ、人為的ミスを避けることができるとともに、修正面分離の影響係数決定の自動化も容易となる。
具体的には、釣合い試験機１００に、ロータ６を載置した状態で、釣合い試験動作をスイッチ操作により開始すると、軸受架台２、２’の遠心力発生装置３が順次動作し、修正面分離の影響係数を求める。次いで、ロータ６を実際に回転させ、不釣合い（不釣合いベクトルＵ）を求めるという自動測定を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、以上の実施の形態においては、軸受４をローラ軸受を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、軸受はどのような構造のものであってもよい。
また、被試験体、釣合い試験機の構造等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、釣合い試験機における軸受架台に遠心力発生手段が備えられており、その遠心力発生手段において既知の不釣合い部を回転させて発生した遠心力に基づく軸受架台の振動を検知手段により検知することができるので、当該釣合い試験機において、遠心力発生手段による擬似的な不釣合いに基づく軸受架台の振動の検知を行うことができる。
従って、その検知した軸受架台の振動は既知の不釣合い部に基づいているので、その不釣合い部を擬似的な不釣合いとした、修正面分離の影響係数を求めることができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、検知手段により検知された振動に基づいて、被試験体の不釣合いを求める際の基準となる修正面分離の影響係数を決定する影響係数算出手段により、検知手段が検知した軸受架台の振動により、修正面分離の影響係数を自動的に算出することができる。
【００２５】
請求項３記載の発明によれば、釣合い試験機の軸受架台に備えられた遠心力発生手段において既知の不釣合い部を回転させて発生した遠心力に基づく軸受架台の振動を検知手段により検知した軸受架台の振動に基づいて、修正面分離の影響係数を算出することができるので、実際に被試験体を回転させずに修正面分離の影響係数を求めることができる。よって、より簡易な操作で修正面分離の影響係数を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる釣合い試験機の正面図である。
【図２】図１の釣合い試験機を図中左側から見た側面図である。
【図３】本発明にかかる釣合い試験機を示す構成図である。
【符号の説明】
１      計測装置
２      軸受架台
２’    軸受架台
３      遠心力発生装置
３ａ    駆動部
３ｂ    遠心力発生部
３ｃ    重り
４      軸受
５      検出部
６      ロータ
１３    ＣＰＵ
１００  釣合い試験機
【図１】
0003943410.tif 000005
【図２】
0003943410.tif 000006
【図３】
0003943410.tif 000007