JP2002243592A - 高速回転試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンス性の向上，試験コストの低減，
構造の単純化を図る。 【解決手段】 試験対象物Ｓをその下端部で保持するス
ピンドル１１と、スピンドル１１にトルクを付加する駆
動モータ２０と、駆動モータ２０のロータ軸２１を垂直
方向に向けて支持する枠体３０とを備え、ロータ軸２１
の中心を貫通した貫通穴２１ａにスピンドル１１を挿入
すると共にロータ軸２１の上端部とスピンドル１１の上
端部とを連結連結することにより当該スピンドル１１を
駆動モータ２０による直接駆動とし、貫通穴２１ａをス
ピンドル１１の下端部が揺動可能な隙間を生じる内径に
設定すると共に、ロータ軸２１の下端部から突出したス
ピンドル１１の下端部近傍に対して揺動を抑制する減衰
機構４０を配備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速回転試験装置
に係り、特に、航空エンジン，重電，砥石，発電機，造
船，自動車等の高速回転を行う機械要素を有する装置の
当該機械要素の回転体の性能，強度を確認することに好
適な高速回転試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の高速回転試験装置について説明す
る。高速回転試験装置は、一般に回転状態で使用する工
業製品（例えば、ファン、その他の回転体等）を試験対
象物とし、当該試験対象物をその使用時における定格回
転数で回転させ、かかる条件下での試験対象物の信頼性
の試験を行う。

【０００３】また、高速回転試験装置は、上述のような
実機に組む前の定格回転の確認の他、過回転による安全
性の確認，遠心応力を強制的に与えた破壊強度の確認，
回転数の上げ下げを連続的長時間に渡って実施する疲労
強度確認（サイクル試験），試験対象物に永久歪を与え
るための試験，歪ゲージを貼り付けて回転時の応力・歪
測定を行う試験など目的によって様々な用途で用いられ
ており、高速回転部品を使用する産業分野では必要不可
欠な装置となっている。そして、昨今の高速回転試験装
置は、駆動源としてエアタービンを使用する方式と駆動
モータを使用するギア増速型モータ駆動方式の二方法が
主流となっている。

【０００４】図５は、エアタービン方式の高速回転試験
装置１００の一部を示すものである。この高速回転試験
装置１００は、コンプレッサ１０１からの圧縮空気によ
り回転駆動するエアタービン１０２と、試験対象物Ｓを
保持し，エアタービン１０２からトルクを受けて回転す
る支持軸１０３と、支持軸１０３に支持された試験対象
物Ｓを格納する格納部１０５と、支持軸１０３のダンパ
１０７とを備えている。試験対象物Ｓは、前述したよう
に、高速回転に対する耐久性が試験される回転体形状の
物体である。

【０００５】上記エアタービン１０２は、ロータ１０６
を回転自在に格納支持するケーシング１０４を備え、エ
アコンプレッサ１０１から出力される圧縮空気がロータ
１０６のバケット部に当てられることによりロータ１０
６からトルクが出力される。

【０００６】一方、上記ケーシング１０４と格納部１０
５とは一体的に形成されている。これらを水平面上に置
いたときにロータ１０６の中心線が垂直方向を向くよう
にケーシング１０４はロータ１０６を支持している。ま
た、上記ロータ１０６は支持軸１０３と同心で固定連結
されている。

【０００７】さらに、支持軸１０３の下端部には試験対
象物Ｓが装着される。この支持軸１０３の下端部には、
図示を省略した保持機構が備えられており、かかる保持
機構では、例えば、ボルト締め、ネジ止め等により回転
体形状の試験対象物Ｓの回転中心と回転軸とを同心で連
結する。これにより、試験対象物Ｓは、支持軸１０３と
共に回転動作を行うこととなる。

【０００８】かかる構成により、コンプレッサ１０１が
駆動すると、ロータ１０６を介して支持軸１０３と試験
対象物Ｓとが回転する。そして、試験対象物Ｓに生じる
回転数が目標回転数となるようにコンプレッサ１０１か
らの圧縮空気の出力を制御して、予め決められた時間で
高速回転試験が行われる。

【０００９】図６は、駆動モータを駆動源とする高速回
転試験装置２００の一部を示すものである。この高速回
転試験装置２００は、回転駆動する駆動モータ２０１
と、この駆動モータ２０１により従動するギア列２０２
と、試験対象物Ｓを保持し，ギア列２０２からトルクを
受けて回転する支持軸２０３と、駆動モータ２０１とギ
ア列２０２及び支持軸２０３を支持するケーシング２０
４と、支持軸２０３に支持された試験対象物Ｓを格納す
る格納部２０５と、支持軸２０３のダンパ２１０とを備
えている。

【００１０】上記ケーシング２０４と格納部２０５とは
一体的に形成されており、これらを水平面上に置いたと
きに駆動モータ２０１のロータ軸２０１ａが垂直方向と
なるようにケーシング２０４は駆動モータ２０１を支持
している。また、上記ギア列２０２は主動ギア２０６と
これに従動する従動ギア２０７とを備えている。主動ギ
ア２０６の支軸２０６ａはロータ軸２０１ａと接続され
ており、従動ギア２０７の支軸２０７ａは支持軸２０３
と同心で固定連結されている。そして、ケーシング２０
４は、各支軸２０６ａ，２０７ａ及び支持軸２０３もま
た垂直方向となるように支持している。かかるギア列２
０２は駆動モータ２０１から支持軸２０３へ伝える回転
数の増速をも図っている。なお、図６に示す高速回転試
験装置２００ではギア列２０２が平歯車のみから構成さ
れるものを例示しているが、その他に遊星歯車，はすば
歯車，傘歯車等の種々の歯車を使用しているものが存在
する。また、ギア列に換えてベルトによりトルク伝達及
び増速を図るものも存在する。

【００１１】さらに、支持軸２０３の下端部には前述し
た支持軸１０３と同様の図示しない保持機構を介して試
験対象物Ｓが装着される。これにより、試験対象物Ｓ
は、支持軸２０３と共に回転動作を行うこととなる。

【００１２】かかる構成により、駆動モータ２０１が駆
動すると、ギア列２０２を介して支持軸２０３と試験対
象物Ｓとが回転する。そして、ギア列２０２を介して試
験対象物Ｓに生じる回転数が目標回転数となるように駆
動モータ２０１の出力を制御して、高速回転試験装置１
００と同様の高速回転試験が行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】昨今、航空エンジンな
どに代表されるように、回転体の疲労強度確認のための
長時間サイクリック運転（上限回転数と下限回転数を連
続的に実施）が研究・試作部門，製品の出荷部門など、
分野を問わず頻繁に行われるようになってきている。こ
のような長期試験となると、試験コストの低減，試験装
置のメンテナンス性の向上が大きな課題となっている。

【００１４】前述したエアタービン１０２を使用する高
速回転試験装置１００は、エアタービン自体の構造が単
純化されておりメンテナンスの面で優れるが、駆動に圧
縮空気を必要とするためにコンプレッサ１０１が必需と
なっていた。そして、空気を媒体として駆動するので損
失を生じやすく、小さいものでも37[kW]程度，大型のも
のでは300[kW]以上のエアコンプレッサ１０１を用意す
る必要があった。従って、長時間連続運転を必要とする
前述のような試験に際しては、高速回転試験装置１００
では、膨大な消費電カ浪費が発生するという不都合を生
じていた。また、コンプレッサ１０１は発熱するため長
期の運転には不都合であった。さらに、高速回転試験装
置１００では試験対象物Ｓの回転数の制御をエアコンプ
レッサ１０１の出力により行うが、ロータ１０６へトル
クを与える媒体が空気であるため、回転数の正確な切換
を行う制御が難しく、かかる制御の面からも、前述の試
験には不適であった。

【００１５】一方、駆動モータ２０１を駆動源とするギ
ア増速型モータ駆動式の高速回転試験装置２００にあっ
ては、以下のような不都合があった。即ち、駆動モータ
２０１はロータ２０８及びステータ２０９を備えてお
り、これらのクリアランスは駆動モータ２０１の出力に
大きな影響を与えることから、ロータ２０８に対して回
転半径方向に加えられる振動を低減する必要がある。そ
して、高速回転や回転速度変動を生じる前述のような試
験では特に支持軸２０３に回転半径方向の振動を生じる
可能性があるため、高速回転試験装置２００では、ロー
タ軸２０１ａと支持軸２０３との間にギア列２０２を介
在せしめる必要が生じる。

【００１６】ところが、駆動モータ２０１と支持軸２０
３との間にギア列２０２を介在させると、ギア，支軸及
びその軸受け等の部品点数が増えて構造が複雑になり、
メンテナンス性が低下してしまうという不都合があっ
た。また、各ギア２０６，２０７の機械的損失及び各支
軸２０６ａ，２０７ａに設けられた軸受けにより機械的
損失を生じるため、駆動モータ２０１の持つパワーをフ
ルで使用することができなくなると共に、回転速度調節
に変動を生じる場合があった。さらに、ギア列２０２を
使用することにより、各ギア２０６，２０７から騒音が
発生すると共に、ギア列２０２からも振動を生じ、試験
対象物に悪影響を及ぼす恐れがあった。

【００１７】上記機械的損失は、構造によって異なる
が、少なくとも約２０〜３０％、多い場合には約５０％
に至ることもあった。従って、前述したサイクリック試
験のような場合には、回転速度の増減を行う１サイクル
あたりの所用時間が長くなり、試験時間が長期ずれ込ん
でしまうという不都合も生じていた。また、当然なが
ら、機械的損失による駆動モータの電力消費量の増加及
び試験の長期化によるさらなる増加が発生していた。

【００１８】このように、研究・開発や製品などで高速
回転試験は多く活用されていながらも、従来の高速回転
試験装置は上述した不都合を生じるため、開発の進歩を
妨げる要因となっていた。

【００１９】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、メンテナンス性の向上，試験コストの
低減及び構造の単純化を図り得る高速回転試験装置を提
供することを、その目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、試験対象物を
回転し、当該回転に対する強度や耐久性等の検査を行う
高速回転試験装置において、試験対象物をその下端部で
保持するスピンドルと、スピンドルにトルクを付加する
駆動モータと、駆動モータのロータ軸を垂直方向に向け
て支持する枠体とを備えている。

【００２１】そして、ロータ軸の中心を貫通した貫通穴
にスピンドルを挿入すると共にロータ軸の上端部とスピ
ンドルの上端部とを連結することにより当該スピンドル
を前記駆動モータによる直接駆動とし、貫通穴をスピン
ドルの下端部が揺動可能な隙間を生じる内径に設定する
と共に、ロータ軸の下端部から突出したスピンドルの下
端部近傍に対して揺動を抑制する減衰機構を配備する、
という構成を採っている。

【００２２】上記発明において、「ロータ軸を垂直方向
に向けて支持する枠体」とは、枠体が高速回転試験にお
ける使用状態（例えば、枠体を水平面上に設置した状
態）に際して、ロータ軸が垂直方向となるように支持す
ることを意味する。

【００２３】上記構成によれば、試験対象物を保持する
スピンドルは、駆動モータのロータ軸に設けられた貫通
穴に装備されるため、従来の高速回転試験装置のよう
に、ロータ軸とスピンドルとの間にギア列は介在されな
い。従って、ギア列による部品点数の増加によるメンテ
ナンス性の低下及び機械的損失が解消される。

【００２４】そして、ロータ軸とスピンドルとは相互の
上端部のみで連結され、スピンドルの下端部近傍は減衰
機構により制振され、スピンドルの中間部は貫通穴に対
して隙間が設けられている。もし仮に、スピンドルとロ
ータ軸の貫通穴との間に隙間がないと、試験対象物の重
心がスピンドルの中心線上からズレを生じている場合
に、スピンドルはロータ軸の下端部から突出した部位に
おいて回転半径方向の振れを生じその結果スピンドルは
破断してしまう。また、スピンドルの振れによる振動が
駆動モータのロータに直接伝達し、駆動モータの故障や
不良の原因となる。

【００２５】しかし、上記発明では、貫通穴がスピンド
ルに対して隙間を有するので、スピンドル全体がその上
端部を支点として揺動し、ロータ軸の下端部から突出し
た部位に応力が集中することを回避している。

【００２６】さらに、スピンドルは振動の発生源となる
試験対象物の近傍で減衰機構により制振されるので、仮
に、試験対象物の保持位置において回転半径方向の振動
が発生したとしても、スピンドルの揺動によるエネルギ
ーは枠体側に伝達されるまた、スピンドルは試験対象物
から遠方にある上端部でロータ軸と連結されているの
で、試験対象物の保持位置において回転半径方向の振動
が発生したとしてもスピンドルの上端部を支点とする揺
動に変換され、振動による変位の小さなスピンドルの上
端部からロータ軸の上端部への振動の伝達は充分に抑制
される。

【００２７】従って、上記発明では、ギア列の有する欠
点を排除しつつ、駆動モータのトルクを試験対象物に効
率良く伝達して高速回転試験を行うことができる。

【００２８】また、上記構成とは異なる他の高速回転試
験装置の構成として以下のものが挙げられる。即ち、か
かる他の高速回転試験装置は、試験対象物をその下端部
で保持するスピンドルと、スピンドルにトルクを付加す
る駆動モータと、スピンドルが貫通する貫通穴をその中
心に有する重量受け軸と、駆動モータのロータ軸及び受
け軸を垂直方向に向けて支持する枠体とを備えている。

【００２９】そして、上記ロータ軸とスピンドルとを互
いの中心線を一致させた状態で連結すると共にスピンド
ルをロータ軸の下端部よりも下方に延設している。ま
た、重量受け軸の貫通穴にスピンドルを挿入すると共に
この重量受け軸の上端部をスピンドルと連結する。そし
て、枠体が重量受け軸をスラスト軸受けを介して回転自
在に支持し、重量受け軸の貫通穴をスピンドルの下端部
が揺動可能な隙間を生じる内径に設定すると共に、重量
受け軸の下端部から突出したスピンドルの下端部近傍に
対して揺動を抑制する減衰機構を配備する、という構成
を採る。

【００３０】かかる他の高速回転試験装置は、前述した
高速回転試験装置と異なり、ロータ軸の下方において、
スピンドルを隙間の生じる貫通穴を備えた重量受け軸に
挿入し、当該重量受け軸の上端部でスピンドルと重量受
け軸とを連結すると共に、重量受け軸の下方において減
衰機構がスピンドルの制振を行う。

【００３１】かかる構成によれば、スピンドルの揺動は
重量受け軸の上端部との連結点を支点として生じ、その
揺動は減衰機構により抑制される。従って、揺動時のス
ピンドルは重量受け軸の上端部との連結点から下端部に
渡る範囲で撓み、しかもその揺動は減衰機構により抑制
されるので、最初に示した高速回転試験装置と同様に、
応力集中によるスピンドルの破断が回避される。また、
スラスト軸受けにより支持された重量受け軸の上端部と
スピンドルとが連結されているので、かかる連結点より
上方にスピンドルの揺動は伝達されず、ロータ軸への揺
動の影響は回避される。従って、かかる他の高速回転試
験装置は、最初に示した高速回転試験装置と同様の効果
を備えている。

【００３２】そしてさらに、スラスト軸受けを介して枠
体に支持された重量受け軸とスピンドルとが連結されて
いるので、スピンドルに大きな重量の試験対象物を装着
しても、その重量荷重は重量受け軸を介して枠体側に付
加されることになる。従って、かかる他の高速回転試験
装置は、最初に示した高速回転試験装置よりも重量の大
きな試験対象物に対しても高速回転試験を行うことが可
能である。

【００３３】また、上述の減衰機構は、スピンドルと係
合するジャーナル軸受けと、このジャーナル軸受けを支
持するハウジングと、ハウジングをスピンドルと共に揺
動自在に保持すると共にその内部に潤滑油で満たされる
枠体内に形成された格納室とを有するとしても良い。

【００３４】この場合、ジャーナル軸受けにはスピンド
ルが隙間を有した状態で挿入され、当該隙間には潤滑油
が入り込む。そして、スピンドルが高速回転を行うと、
スピンドルの周囲に油膜圧力を生じ、スピンドルがジャ
ーナル軸受けの中心位置となるように当該ジャーナル軸
受けが誘導される。このとき、ジャーナル軸受けの隙間
内を流動する潤滑油からスピンドルは抵抗力を受けるこ
ととなる。さらに、スピンドルが揺動するとジャーナル
軸受けもこれに伴い揺動する。しかし、ジャーナル軸受
けとハウジングとの間にも潤滑油が侵入しているので、
ジャーナル軸受けがハウジングに対して揺動する場合に
は潤滑油の流動抵抗を受けることとなる。

【００３５】その一方で、ジャーナル軸受けを支持する
ハウジングは、潤滑油を介してジャーナル軸受けから反
作用を受けてスピンドルが誘導される方向に誘導される
こととなる。従って、スピンドルに回転半径方向の振動
（スピンドルの上端部を支点とする揺動）を生じると、
ハウジングはスピンドルと同様に揺動することとなる
が、当該ハウジングは潤滑油に満たされた格納室内にあ
るので、ここでまた潤滑油の流動抵抗を受けることとな
る。

【００３６】即ち、スピンドルは、揺動することによ
り、当該スピンドル−ジャーナル軸受け間と、ジャーナ
ル軸受け−ハウジング間と、ハウジング−格納室間との
それぞれから潤滑油による流動抵抗を受けることとな
る。従って、これらの粘性抵抗からスピンドルに対する
制振効果を生じ、スピンドルの揺動は抑制される。

【００３７】また、スピンドルを下方に延長し、ロータ
軸の下端部から突出する部位の長さを十分に確保して、
かかる突出部位を枠体がスラスト軸受けを介して支持す
る構成を採っても良い。かかる場合、試験対象物の荷重
をスラスト軸受けを介して枠体が支えることとなるの
で、より重量のある試験対象物に対する高速回転試験が
可能となる。

【００３８】また、上述した発明の構成に、スピンドル
に保持された試験対象物を格納する当該試験対象物の破
砕片飛散防止用の格納容器を新たに加えても良い。さら
に、この格納容器を内部気体の排出可能な真空槽とする
とより望ましい。かかる格納容器を備えることにより、
試験対象物の破壊を生じる限界までの高速回転試験が可
能となる。また、格納容器が真空槽であれば、試験に際
して試験対象物の周囲を真空化することができ、風損を
排除することにより目標回転数までの加速を迅速に行う
ことができる。

【００３９】本発明は、上述した各構成によって前述し
た目的を達成しようとするものである。

【００４０】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態） ［全体概要］本発明の第一の実施形態を図１乃至図３に
基づいて説明する。図１は本実施形態たる高速回転試験
装置１０の正面方向から見た垂直断面における概略断面
図である。かかる、高速回転試験装置１０は、回転体で
ある試験対象物Ｓを高速回転させて、当該回転に対する
強度や耐久性等の検査を行う。

【００４１】高速回転試験装置１０は、試験対象物Ｓを
その下端部で保持するスピンドル１１と、スピンドル１
１にトルクを付加する駆動モータ２０と、駆動モータ２
０のロータ軸２１を垂直方向に向けて支持する枠体とし
てのケーシング３０と、スピンドル１１の下端部近傍に
対して回転半径方向の振動を抑制する減衰機構４０と、
スピンドル１１に保持された試験対象物Ｓを格納する当
該試験対象物Ｓの破砕片飛散防止用の格納容器５０とを
備えている。以下、各部を説明する。

【００４２】［ケーシング］上記ケーシング３０は格納
容器５０の上部に一体的に形成されている。かかるケー
シング３０は、内部が中空であり、かかる内部に駆動モ
ータ２０及び減衰機構４０を格納している。ケーシング
３０は、格納容器５０を水平に設置した状態において、
駆動モータ２０のロータ軸２１を垂直方向に向けて支持
している。さらに、ケーシング３０はロータ軸２１の上
下端部の各近傍において軸受け３１，３２を介して回転
自在に支持している。

【００４３】[駆動モータ及びスピンドル]駆動モータ２
０は、前述したロータ軸２１と、このロータ軸２１と共
にケーシング３０の内部で回転するロータ２２と、この
ロータ２２を取り囲むようにケーシング２０の内部に固
定装備されたステータ２３とを備えている。

【００４４】ロータ軸２１の中心線に沿って貫通穴２１
ａが設けられており、かかる貫通穴２１ａにスピンドル
１１が挿入されている。かかる貫通穴２１ａはロータ軸
２１の上端部近傍部分は断面形状が正方形状に形成さ
れ、それ以外は断面円形に形成されている。また、かか
る正方形断面部の一辺の長さは円形断面部の直径よりも
小さく設定されている。一方、スピンドル１１は、貫通
穴２１ａと同様に、その上端部近傍の断面形状が正方形
状に形成され、それ以外は断面円形に形成されている。
スピンドル１１の正方形断面部の一辺の大きさは貫通穴
２１ａの正方形断面部の一辺とほぼ等しく且つ挿入可能
な大きさに設定されている。また、スピンドル１１の円
形断面部の直径の大きさは貫通穴２１ａの円形断面部の
直径よりも幾分小さく設定されている。さらに、スピン
ドル１１の正方形断面部の上部には雄ネジ部１１ａが形
成されており、当該スピンドル１１をロータ軸２１の下
方から挿入してスピンドル１１の正方形断面部を貫通穴
２１ａの正方形断面部に嵌合させると、雄ネジ部１１ａ
がロータ軸２１の上端面から突出する。そして、雄ネジ
部１１ａを締め付けナット２４で締め付けることにより
スピンドル１１はロータ軸２１に対して固定される。ロ
ータ軸２１とスピンドル１１とは互いの正方形断面部に
て嵌合しているので、駆動モータ２０の駆動によりスピ
ンドル１１はロータ軸２１と共に回転駆動する。

【００４５】また、前述したように、貫通穴２１ａの円
形断面部とスピンドル１１の円形断面部との間には隙間
が形成されている。一般にスピンドル１１は、その円形
断面部の外部直径が試験対象物Ｓの重量に応じて4〜80
[mm]程度のものが使用される。これに対して、隙間の幅
はスピンドル１１の直径に応じて10〜100[μm]程度に設
定される。即ち、目安としてはスピンドル１１の外径の
だいたい800分の1から400分の1程度となるが、より大き
く設定しても良い。なお、スピンドル１１の外径は上記
範囲に限らず、より小さくともまたより大きく設定して
も良い。また、隙間と外径との比率も上述の範囲に限定
されるものではない。かかる隙間の範囲内において、ロ
ータ軸２１の貫通穴２１ａ内部でスピンドル１１はその
上端部を支点として試験対象物Ｓを保持する下端部の揺
動を可能としている。

【００４６】さらに、スピンドル１１は、その長さがロ
ータ軸２１よりも長く設定されており、その下端部はケ
ーシング３０の下端部から突出し、格納容器５０の内部
に至っている。

【００４７】［保持手段］スピンドル１１の下端部には
試験対象物Ｓを固定保持するための保持手段６０が設け
られている。かかる保持手段６０は、試験対象物Ｓの形
状や構造に応じて異なる構成を採るので、以下に説明す
るものに限定されないが、その一例を図２に示す。

【００４８】まず、前提として、スピンドル１１の下端
部は前述した円形断面部よりも小径の雄ネジ部１１ｂが
形成されている。そして、雄ネジ部１１ｂに隣接してそ
の上側には前述した正方形断面部とほぼ同寸法の第二の
正方形断面部１１ｃが形成されている。一方、試験対象
物Ｓは、重心を通過する中心線に沿って中央穴Ｓ１が設
けられている。そして、かかる中央穴Ｓ１は二段の段付
き構造を呈し、その上端部が小径部Ｓ２となり、その下
方が大径部Ｓ３となってり、それらの間が中間径部Ｓ４
となっている。小径部Ｓ２はスピンドル１１が隙間なく
挿入される円形断面を成し、大径部Ｓ３もこれより大き
な円形断面を成す。また、中間径部Ｓ４は、小径部より
大きく大径部Ｓ３より小さな多角形断面を成す。さら
に、外部から中間径部Ｓ４まで貫通する複数のネジ穴Ｓ
５が中央穴Ｓ１の中心線を中心とする放射状に形成され
ている。これらのネジ穴Ｓ５は、中間径部Ｓ４の断面形
状を成す多角形の各辺に個別に対応して設けられてい
る。

【００４９】これに対し、保持手段６０は、中間径部Ｓ
４に嵌合するスリーブ６１と、スピンドル１１の雄ネジ
部１１ｂに螺合する締め付けボルト６２、各ネジ穴Ｓ５
に螺合する複数の六角穴付き止めネジ６３とを備えてい
る。スリーブ６１は、外部の断面形状が中間径部Ｓ４の
断面形状と等しい多角形状を呈する多角柱である。ま
た、スリーブ６１の中心にはスピンドル１１の第二の正
方形断面部１１ｃの断面形状と等しい貫通穴が形成され
ている。従って、スリーブ６１は、スピンドル１１と試
験対象物Ｓの両方に係合し、スピンドル１１のトルクを
試験対象物Ｓに伝達することが可能となっている。そし
て、締め付けボルト６２はスリーブ６１の下方から当該
スリーブ６１を締め付けることにより、スリーブ６１及
び試験対象物Ｓをスピンドル１１に固定する。さらに、
各六角穴付き止めネジ６３は、スリーブ６１の各面に対
して垂直に当接し、これらの六角穴付き止めネジ６３の
各々を締め付けることで試験対象物Ｓの重心をスピンド
ル１１の中心線上に乗るように調節する。

【００５０】なお、中間径部Ｓ４及びスリーブ６１の断
面形状は少なくとも三角形以上の多角形であれば良い。
また、これに対応してネジ穴Ｓ５及び六角穴付き止めネ
ジ６３の個体数も三つ以上であれば良い。また、前述し
た保持手段６０の構成は試験対象物Ｓの形状等に対応し
て変わるものである。例えば、試験対象物Ｓがスピンド
ル１１に直接装着可能な中央穴Ｓ１を有していないよう
な場合には、同様の中央穴Ｓ１を有する治具を使用して
も良い。

【００５１】また、スリーブ６１及び中間径部Ｓ４の断
面形状を円形として、その外周部に各六角穴付き止めネ
ジ６３の受け穴を設けても良い。さらに、上記保持手段
に加えて、格納容器５０内に配備されると共に試験対象
物Ｓの下端部を回転自在に支持する第二の保持手段を設
けても良い。

【００５２】［減衰機構］次に、減衰機構４０について
説明する。図３は減衰機構４０を詳細に示したスピンド
ル１１の中心線を含む断面に沿った断面図である。かか
る減衰機構４０は、ケーシング３０の下部に配設され、
スピンドル１１の下端部近傍の部位（保持手段６０より
も上部）に係合している。

【００５３】かかる減衰機構４０は、スピンドル１１と
係合するブッシングメタルであるジャーナル軸受け４
１，４２と、各ジャーナル軸受け４１，４２を保持する
ハウジング４４と、ハウジング４４をスピンドル１１と
共に揺動自在に保持すると共にその内部に潤滑油で満た
されるケーシング３０内に形成された格納室４５とを有
している。

【００５４】図３に示すように、ハウジング４４の全体
形状は、スピンドル１１がその中心を貫通する円筒状を
呈しており、格納室４５は若干の隙間をおいてハウジン
グ４４を格納可能な当該ハウジング４４の形状に対応す
る形状の空間である。ケーシング３０の内部にはかかる
格納室４５に隣接した状態で外部から潤滑油の供給が可
能な潤滑油室４５ａが設けられており、かかる潤滑油室
４５ａから格納室４５に潤滑油を供給する二つの供給口
４５ｂ，４５ｃが設けられている。また、ケーシング３
０には格納室４５内から外部に潤滑油を排出可能な排出
口４５ｄが設けられている。従って、高速回転試験装置
１０の使用時には、格納室４５内を常に潤滑油が満たす
ように循環することが可能となっている。

【００５５】ハウジング４４は上部に位置する上部筒状
体４４ａと、下部に位置する下部筒状体４４ｂと、これ
らの筒状体４４ａ，４４ｂを離間する上下方向に沿って
押圧する二つの押圧スリーブ４４ｃ，４４ｄとから構成
されている。

【００５６】上部筒状体４４ａは、上部に天板を備えた
筒状を呈し、その天板の中央にスピンドル１１が遊挿さ
れる貫通孔が設けられている。そして、上部筒状体４４
ａは，その天板を格納室４５の上部内壁面に当接させた
状態で格納室４５内に配設されている。また、その内部
には一方のジャーナル軸受け４１が格納されている。

【００５７】下部筒状体４４ｂは、底部に底板を備えた
筒状を呈し、その底板の中央にスピンドル１１が遊挿さ
れる貫通孔が設けられている。そして、下部筒状体４４
ｂは，その底板を格納室４５の下部内壁面に当接させた
状態で格納室４５内に配設されている。また、その内部
には他方のジャーナル軸受け４２が格納されている。

【００５８】また、各筒状体４４ａ，４４ｂの周壁には
その内部に潤滑油を供給する貫通穴４４ｅ，４４ｆが設
けられている。これらの貫通穴４４ｅ，４４ｆはそれぞ
れ前述した格納室４５内に潤滑油を供給する二つの供給
口４５ｂ，４５ｃに対応する位置に設けられている。

【００５９】各押圧スリーブ４４ｃ，４４ｄは中央にス
ピンドル１１を遊挿する略円環状の底板を有し、底板の
外縁部には筒状の側壁が立ち上げられて設けられてい
る。各押圧スリーブ４４ｃ，４４ｄは各々がその底板を
上部筒状体４４ａと下部筒状体４４ｂとに当接させた状
態で格納室４５内に配設され、これら押圧スリーブ４４
ｃ，４４ｄの間には互いが離間する方向に押圧する押圧
バネ４６が介挿されている。

【００６０】従って、押圧スリーブ４４ｃを介して上部
筒状体４４ａはその天板を格納室４５の上部内壁面に押
圧され、その一方で、押圧スリーブ４４ｄを介して下部
筒状体４４ｂはその底板を格納室４５の下部内壁面に押
圧される。このとき、下部筒状体４４ｂの底板と格納室
４５の下部内壁面との間にはＯリング４３が介挿されて
おり、ハウジング４４の周囲と格納室４５の内壁面との
間に介在する潤滑油の下部側への漏れが防止される。ま
た、下部筒状体４４ｂの下部には、スピンドル１１の周
囲を取り囲むようにして設けられたオイルシール４７が
格納されている。かかるオイルシール４７により、ハウ
ジング４４内の潤滑油がスピンドル１１を伝って下方に
漏れることが防止されている。

【００６１】さらに、ハウジング４４を構成する各筒状
体４４ａ，４４ｂと各押圧スリーブ４４ｃ，４４ｄとは
その外径がほぼ均一であり且つ格納室４５の内径と比較
して若干の隙間を生じる大きさに設定されている。かか
る隙間は一例として例えば0.２[mm]に設定されている。
但し、この数値はハウジング４４の外径により変動する
値なのでこれに限定されるものではない。

【００６２】各ジャーナル軸受け４１，４２は、それぞ
れスピンドル１１が貫通する中央円孔を有しており、か
かる中央円孔の内径はスピンドル１１の外径よりも若干
大きく設定されている。従って、スピンドル１１が挿入
されると、各ジャーナル軸受け４１，４２の内壁とスピ
ンドル１１の周面との間に隙間を生じる。前述のよう
に、各ジャーナル軸受け４１，４２には潤滑油が供給さ
れるので、かかる隙間にも潤滑油が侵入する。このよう
な状態のジャーナル軸受け４１，４２内でスピンドル１
１が高速回転を行うと、当該スピンドル１１の周囲には
油膜圧力を生じる。この油膜圧力は、スピンドル１１を
各ジャーナル軸受け４１，４２の中央円孔の中心に導く
方向に作用する。

【００６３】また、各ジャーナル軸受け４１，４２はそ
の外径が，各筒状体４４ａ，４４ｂの内周壁との間に若
干余裕を持って隙間を生じる大きさ（例えば、一例とし
ては0.5[mm]、但し、ハウジングの大きさにより変わる
のでこの大きさに限定されない。）に設定されている。
この各ジャーナル軸受け４１，４２の外周面と各筒状体
４４ａ，４４ｂの内周壁との隙間は、各ジャーナル軸受
け４１，４２の中央円孔とスピンドル１１との隙間より
も大きく設定されている。そして、各ジャーナル軸受け
４１，４２と各筒状体４４ａ，４４ｂとの間にはワッシ
ャ４８，４９が介挿され、各筒状体４４ａ，４４ｂに対
して各ジャーナル軸受け４１，４２を可能としている。

【００６４】従って、スピンドル１１にの高速回転時に
当該スピンドル１１に揺動を生じると、まず、スピンド
ル１１と各ジャーナル軸受け４１，４２との間の潤滑油
による油膜圧力からハウジング４４内で各ジャーナル軸
受け４１，４２も揺動する。また、このとき、スピンド
ル１１とジャーナル軸受け４１，４２の隙間内の潤滑油
からスピンドル１１は流動抵抗を受ける。さらに、かか
るジャーナル軸受け４１，４２が揺動すると、各ジャー
ナル軸受け４１，４２とハウジング４４との隙間内の潤
滑油から各ジャーナル軸受け４１，４２は流動抵抗を受
ける。そして、ハウジング４４もまた各ジャーナル軸受
け４１，４２の揺動により反力を受けて揺動するが、当
該ハウジング４４と格納室４５との隙間内の潤滑油から
流動抵抗を受けることとなる。従って、スピンドル１１
は揺動をすると、スピンドル１１−各ジャーナル軸受け
４１，４２の間，各ジャーナル軸受け４１，４２−ハウ
ジング４４の間，ハウジング４４−格納室４５の間の潤
滑油から流動抵抗を受ける。これにより、スピンドル１
１の揺動は抑制されることとなる。

【００６５】なお、本実施形態では、減衰機構４０とし
て、ジャーナル軸受け４１，４２、ハウジング４４及び
格納室４５等を備える構成を例示したが、特にこれに限
定されるものではなく、潤滑油の油膜や粘性を利用した
他の構成の減衰機構を使用しても良い。また、減衰機構
としては、潤滑油の油膜や粘性を利用するものに限定せ
ず、例えば、エア，磁力又は弾性体等を使用した減衰機
構を使用しても良い。

【００６６】［格納容器］次に、格納容器５０について
図１に基づいて説明する。格納容器５０は、有底筒状の
本体５１と、本体の上部を閉塞する天板５２と、本体５
１内の空気を吸い出す吸引ポンプ５３と、天板５２から
吸引ポンプ５３をつなぐ配管５４とから構成される。

【００６７】上記本体５１は上方が開口しており、かか
る開口部に天板５２がはめ込まれることによりその内部
に密閉空間が形成される。本体５１と天板５２との間に
は図示しないシールが施されている。また、天板５２上
にはケーシング３０が載置されており、天板５２の中央
部に設けられた貫通穴にスピンドル１１の下端部が遊挿
され、内部に侵入している。試験対象物Ｓは前述の如く
スピンドルの下端部に取り付けられるので、装着後の試
験対象物Ｓは格納容器５０内に格納されることとなる。
かかる格納容器５０は、高速回転試験に際して破断して
飛び散る試験対象物Ｓの破片を外部に漏らさず回収する
機能を有するので、本体５１及び天板５２は破片の衝突
に耐え得る強度設計が施されている。また、補強のため
に、本体５１と天板５２とからなる領域内に防護壁を複
数枚重ねて入れたり鉛製防護壁を入れる場合等もある。

【００６８】また、高速回転試験において、本体５１と
天板５２により形成される密閉空間は吸引ポンプ５３に
より真空状態（又はそれに準ずる状態）となるまで空気
が排出される。即ち、この格納容器５０は真空槽として
の機能をも有している。これは、試験対象物Ｓに風損が
生じるのを防止し、試験対象物Ｓに対し高速回転試験時
の遠心力の影響を調査可能とするためである。また、風
損を生じないので、目的の回転数により容易且つ迅速に
上げることを可能とする。

【００６９】［第１の実施形態の動作］上記構成からな
る高速回転試験装置１０の全体動作について図１に基づ
いて説明する。まず、保持手段６０によりスピンドル１
１の下端部に試験対象物Ｓを装着する。即ち、締め付け
ボルト６２にて試験対象物Ｓをスピンドル１１の下端部
に固定し、各六角穴付きネジ６３にて試験対象物Ｓの重
心位置を調節する（図２参照）。

【００７０】しかる後に、格納容器５０を密閉し、吸引
ポンプ５３により内部を真空状態とする。そして、駆動
モータ２０を駆動し、スピンドル１１を介して試験対象
物Ｓを目標回転数で回転させる。また、目標回転数が複
数ある場合には、順次各目標回転数に変化させてゆく。

【００７１】かかる試験に際して、駆動モータ２０のロ
ータ軸２１の中心線上に試験対象物Ｓの重心が丁度位置
していれば、スピンドル１１は垂直下方に延びた状態で
安定して回転を行うが、重心が僅かでもずれていると、
スピンドル１１には撓みが生じることとなる。しかしな
がら、スピンドル１１は試験対象物Ｓから遠方にある上
端部でロータ軸２１に固定されていると共に貫通穴２１
ａとスピンドル１１と間には隙間が生じているので、ス
ピンドル１１はその上端部を支点とする緩やかな撓み状
態となる。従って、スピンドル１１の一箇所に応力が集
中して破断する自体を有効に回避できる。

【００７２】さらに、スピンドル１１は、その下端部近
傍にある減衰機構４０に係合しているので、その制振効
果によりスピンドル１１の揺動は抑制される。従って、
試験対象物Ｓは、重心に多少の位置ズレを生じていて
も、安定して高速回転を行うことができる。

【００７３】［第１の実施形態の効果］以上のように、
高速回転試験装置１０では、スピンドル１１の上端部が
ロータ軸２１の上端部に固定されているので、試験対象
物Ｓの多少の位置ズレを生じていても、スピンドル１１
はその上端部を支点とする揺動状態となり、またかかる
揺動は減衰機構４０により抑制されるので、揺動の支点
からロータ軸２１へ伝わる振動の影響は充分に小さくす
ることができる。従って、高速回転試験装置１０では、
駆動モータ２０の破損を生じることなく、その構成から
ギア列を排除して駆動モータ２０とスピンドル１１とを
直結することができ、ギア列の有する不都合を解消する
ことが可能である。

【００７４】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態たる高速回転試験装置１０Ａを図４に基づいて説明す
る。かかる高速回転試験装置１０Ａについては、前述し
た高速回転試験装置１０と同一の構成については同符号
を付して重複する説明は省略するものとする。この高速
回転試験装置１０Ａは、前述した試験対象物Ｓよりも大
型で大重量の回転体である試験対象物Ｍに対して好適に
高速回転試験を行うものである。

【００７５】［第二のスピンドル］この高速回転試験装
置１０Ａでは、駆動モータ２０に取り付けられたスピン
ドル１１（以下、「第一のスピンドル１１」とする）の
下端部から下方に延設された新たな第二のスピンドル１
３Ａを備えている。当該第二のスピンドル１３Ａは第一
のスピンドル１１と中心軸線を一致させた状態でカップ
リング１２Ａを介して連結されており、これらのスピン
ドル１１，１３Ａは一体となって回転を行う。

【００７６】さらに、高速回転試験装置１０Ａは、自ら
の中心線に沿って貫通穴１５Ａを備える重量受け軸１４
Ａを有し、上述した第二のスピンドル１３Ａはこの重量
受け軸１４Ａの貫通穴１５Ａを通過してさらに下方に延
設されている。そして、第二のスピンドル１３Ａは、そ
の下端部近傍で減衰機構４０と係合し、さらに下端部が
格納容器５０の内部まで延設されている。そして、かか
る下端部には図示しない保持手段６０（図２参照）を介
して試験対象物Ｍが装備される。

【００７７】［重量受け軸］一方、重量受け軸１４Ａ
は、その外周面上に二つの鍔状突起１４ａ，１４ｂを備
え、これらにそれぞれ係合するスラスト軸受け１６Ａ，
１７Ａを介してケーシング３０Ａに回転自在に支持され
ている。

【００７８】また、重量受け軸１４Ａの貫通穴１５Ａは
重量受け軸１４Ａの上端部近傍部分は断面形状が正方形
状に形成され、それ以外は断面円形に形成されている。
また、かかる正方形断面部の一辺の長さは円形断面部の
直径よりも小さく設定されている。一方、第二のスピン
ドル１３Ａは、貫通穴１５Ａと同様に、その上端部近傍
の断面形状が正方形状に形成され、それ以外は断面円形
に形成されている。第二のスピンドル１３Ａの正方形断
面部の一辺の大きさは貫通穴１５Ａの正方形断面部の一
辺とほぼ等しく且つ挿入可能な大きさに設定されてい
る。また、第二のスピンドル１３Ａの円形断面部の直径
の大きさは貫通穴１５Ａの円形断面部の直径よりも幾分
小さく設定されている。さらに、第二のスピンドル１３
Ａの正方形断面部の上部には雄ネジ部１３ａが形成され
ており、当該第二のスピンドル１３Ａを重量受け軸１４
Ａの下方から挿入して第二のスピンドル１３Ａの正方形
断面部を貫通穴１５Ａの正方形断面部に嵌合させると、
雄ネジ部１３ａが重量受け軸１４Ａの上端面から突出す
る。そして、雄ネジ部１３ａを締め付けナット１８Ａで
締め付けることにより第二のスピンドル１３Ａは重量受
け軸１４Ａに対して固定される。重量受け軸１４Ａと第
二のスピンドル１３Ａとは互いの正方形断面部にて嵌合
しているので、駆動モータ２０の駆動により第一のスピ
ンドル１１を介して第二のスピンドル１３Ａは重量受け
軸１４Ａと共に回転駆動する。

【００７９】また、前述したように、貫通穴１５Ａの円
形断面部と第二のスピンドル１３Ａの円形断面部との間
には隙間が形成されている。一般に第二のスピンドル１
３Ａは、その円形断面部の外部直径が試験対象物Ｍの重
量に応じて4〜80[mm]程度のものが使用される。これに
対して、隙間の幅は第二のスピンドル１３Ａの直径に応
じて10〜100[μm]程度に設定される。即ち、目安として
は第二のスピンドル１３Ａの外径のだいたい800分の1か
ら400分の1程度となる。なお、スピンドル１３Ａの外径
は上記範囲に限らず、より小さくともまたより大きく設
定しても良い。また、隙間と外径との比率も上述の範囲
に限定されるものではない。かかる隙間の範囲内におい
て、重量受け軸１４Ａの貫通穴１５Ａの内部で第二のス
ピンドル１３Ａはその上端部を支点として試験対象物Ｍ
を保持する下端部の揺動を可能としている。

【００８０】[ケーシング]上述の如く、上記高速回転試
験装置１０Ａでは、第一のスピンドル１１の下方にさら
に第二のスピンドル１３Ａが延設され、当該第二のスピ
ンドル１３Ａは重量受け軸１４Ａ及び減衰機構４０と係
合する構造であるため、高速回転試験装置１０のケーシ
ング３０とは異なる構造のケーシング３０Ａを備えてい
る。即ち、このケーシング３０Ａは、駆動モータ２０を
支持する上部構造体３１Ａと、重量受け軸１４Ａ及び減
衰機構４０を支持する下部構造体３２Ａと、上部構造体
３１Ａと下部構造体３２Ａとを一体的に連結する複数の
支柱３３Ａとから構成されている。

【００８１】また、このケーシング３０Ａは、格納容器
５０の上部に載置された状態で固定されている。そし
て、これらケーシング３０Ａ及び格納容器５０を水平面
上に設置したときに、ロータ軸２１，第一のスピンドル
１１及び第二のスピンドル１３Ａが垂直方向を向くよう
にこれらを支持している。

【００８２】［第２の実施形態の動作及び効果］上記構
成からなる高速回転試験装置１０Ａの全体動作について
図４に基づいて説明する。まず、保持手段６０により試
験対象物Ｍを第二のスピンドル１３Ａに装着し、試験対
象物Ｍの重心位置を調節する。そして、格納容器５０を
真空状態として、試験対象物Ｍを回転させる点において
は、前述した高速回転試験装置１０と変わらない。

【００８３】そして、試験対象物Ｍの重心に位置ズレを
生じているときには、高速回転時の第二のスピンドル１
３Ａは撓みを生じる。しかし、第二のスピンドル１３Ａ
の撓みは、重量受け軸１４Ａとの連結点からを下端部に
至る範囲での緩やかな撓み状態であるため、第二のスピ
ンドル１３Ａの一箇所に応力が集中して破断する自体を
有効に回避できる。しかも、第二のスピンドル１３Ａの
撓みによる揺動は、その下端部近傍にある減衰機構４０
より制振されるので、試験対象物Ｍは、重心に多少の位
置ズレを生じていても、安定して高速回転を行うことが
できる。そして、第二のスピンドル１３Ａは重量受け軸
１４Ａ及びスラスト軸受け１６Ａ，１７Ａを介してケー
シング３０Ａに支持されているので、第二のスピンドル
１３Ａに揺動を生じても、駆動モータ２０のロータ軸２
１に対する影響を排除することが可能である。

【００８４】このように高速回転試験装置１０Ａは、高
速回転試験装置１０と同様の効果を具備する。そして、
これに加えて、第二のスピンドル１３Ａと連結された重
量受け軸１４Ａがスラスト軸受け１６Ａ，１７Ａを介し
てケーシング３０Ａに支持されているので、第二のスピ
ンドル１３Ａに大重量の試験対象物Ｍを装着しても、そ
の重量荷重は、ケーシング３０Ａに付加される。従っ
て、駆動モータ２０のロータ軸２１への重量荷重の影響
も排除することができ、大きな重量の試験対象物Ｍに対
しても高速回転試験を行うことが可能である。

【００８５】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、駆動モータのロ
ータ軸にスピンドルの揺動を可能とする隙間を生じる貫
通穴を設け、当該貫通穴にスピンドルを挿通させてスピ
ンドルとロータ軸の上端部を連結すると共に、スピンド
ルの下端部近傍に減衰機構を配設している。従って、ス
ピンドルに保持される試験対象物の重心に位置ズレを生
じた場合であっても、スピンドルはその上端部から下端
部に渡る範囲で緩やかに撓んで揺動を行うので、スピン
ドルの応力集中による破断を防止することができる。さ
らに、スピンドルはロータ軸との連結点を支点として揺
動し、さらにその揺動は減衰機構により制振されるの
で、ロータ軸に対する揺動の影響を極めて小さくするこ
とが可能である。

【００８６】従って、これらの効果を有しつつ、駆動モ
ータからスピンドルに対して直接トルクを与えることが
でき、従来のようにギア列を介在させる必要がない。こ
のため、本発明では、ギア列による機械的な摩擦損失を
排除し、効率良く試験対象物の高速回転を行うことがで
き、消費電力の低減を図ることが可能となる。また、機
械部品点数の低減により生産性の向上並びにメンテナン
スが容易となる。また、ギア列から発生する騒音や振動
を解消することも可能となる。さらに、試験対象物を迅
速に目標回転数まで回転速度を上げることができ、試験
時間の短縮化を図ることも可能である。従って、本発明
は、長時間のサイクリック運転を行う高速回転試験にも
好適である。

【００８７】また、従来のようにエアータービンを使用
しないので、コンプレッサによる大量電力消費の発生も
なく、またコンプレッサによる発熱の対処も必要がな
い。また、当然のことながら駆動モータを使用するの
で、回転数の制御も容易に行うことが可能である。

【００８８】請求項２記載の発明は、スピンドルの下方
に配設した重量受け軸にスピンドルの揺動を可能とする
隙間を生じる貫通穴を設け、当該貫通穴にスピンドルを
挿通させてスピンドルと重量受け軸の上端部を連結する
と共に、スピンドルの下端部近傍に減衰機構を配設して
いる。従って、スピンドルに保持される試験対象物の重
心に位置ズレを生じた場合であっても、スピンドルは重
量受け軸との連結点から下端部に渡る範囲で緩やかに撓
んで揺動を行うので、スピンドルの応力集中による破断
を防止することができる。さらに、スピンドルは重量受
け軸との連結点を支点として揺動し、さらにその揺動は
減衰機構により制振されると共に、重量受け軸は軸受け
を介して枠体に支持されているので、連結点より上側へ
の揺動の伝達を解消できる。このため、ロータ軸に対す
る揺動の影響を排除することが可能である。従って、か
かる請求項２記載の発明も請求項１記載の発明とほぼ同
様の効果を具備している。

【００８９】さらに、請求項２記載の発明では、スピン
ドルと連結された重量受け軸がスラスト軸受けを介して
枠体に支持されているので、スピンドルの重量荷重は枠
体に付加される。従って、この請求項２記載の発明では
上記効果に加えて、駆動モータのロータ軸への重量荷重
の影響も排除することができ、大きな重量の試験対象物
に対しても高速回転試験を行うことが可能である。

【００９０】また、請求項１又は２記載の発明の減衰機
構を、潤滑油で満たされた格納室とその内部に配設した
ハウジングとジャーナル軸受けとから構成した場合に
は、ハウジングの揺動時に生じる潤滑油の粘性抵抗をス
ピンドルに与えることができ、効果的にスピンドルの揺
動を抑制することが可能である。

【００９１】また、破砕片飛散防止用の格納容器を発明
の構成として加えた場合には、高速回転により破壊され
た試験対象物の破砕片の飛散を防止できる。そして、こ
の格納容器を真空槽とした場合には、風損のない状態で
高速回転試験を行うことができ、純粋に高速回転運動の
試験対象物に対する影響のみを調査することが可能とな
ると共に、回転数の上昇を迅速に行うことが可能とな
る。

【００９２】本発明は、以上のように構成され機能する
ので、これにより従来にない優れた高速回転試験装置を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の第一の実施形態である高速回転試験装置
の正面方向から見た垂直断面における概略断面図であ
る。

【図２】高速回転試験装置の具備する保持手段の一例を
示す保持状態の説明図である。

【図３】スピンドルの中心線を含む断面に沿った減衰機
構の詳細断面図である。

【図４】発明の第二の実施形態である高速回転試験装置
の正面方向から見た垂直断面における概略断面図であ
る。

【図５】従来例を正面方向から見た垂直断面における概
略断面図である。

【図６】他の従来例を正面方向から見た垂直断面におけ
る概略断面図である。

【符号の説明】

１０，１０Ａ 高速回転試験装置 １１ スピンドル １３Ａ 第二のスピンドル １４Ａ 重量受け軸 １４ａ 貫通穴 ２０ 駆動モータ ２１ ロータ軸 ２１ａ 貫通穴 ３０，３０Ａ ケーシング（枠体） ４０ 減衰機構 ４１，４２，４３ ジャーナル軸受け ４４ ハウジング ４５ 格納室 ５０ 格納容器 Ｍ，Ｓ 試験対象物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴▲崎▼ 司郎 千葉県柏市正連寺253 丸和電機株式会社 内 Ｆターム(参考） 2G024 AD01 BA12 BA13 DA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験対象物を回転し、当該回転に対する
   強度や耐久性等の検査を行う高速回転試験装置におい
   て、 前記試験対象物をその下端部で保持するスピンドルと、
   前記スピンドルにトルクを付加する駆動モータと、前記
   駆動モータのロータ軸を垂直方向に向けて支持する枠体
   とを備え、 前記ロータ軸の中心を貫通した貫通穴に前記スピンドル
   を挿入すると共に前記ロータ軸の上端部と前記スピンド
   ルの上端部とを連結することにより当該スピンドルを前
   記駆動モータによる直接駆動とし、 前記貫通穴を前記スピンドルの下端部が揺動可能な隙間
   を生じる内径に設定すると共に、前記ロータ軸の下端部
   から突出した前記スピンドルの下端部近傍に対して前記
   揺動を抑制する減衰機構を配備したことを特徴とする高
   速回転試験装置。
2. 【請求項２】 試験対象物を回転し、当該回転に対する
   強度や耐久性等の検査を行う高速回転試験装置におい
   て、 前記試験対象物をその下端部で保持するスピンドルと、
   前記スピンドルにトルクを付加する駆動モータと、前記
   スピンドルが貫通する貫通穴をその中心に有する重量受
   け軸と、前記駆動モータのロータ軸及び前記受け軸を垂
   直方向に向けて支持する枠体とを備え、 前記ロータ軸と前記スピンドルとを互いの中心線を一致
   させた状態で連結すると共に前記スピンドルを前記ロー
   タ軸の下端部よりも下方に延設し、 前記重量受け軸の貫通穴に前記スピンドルを挿入すると
   共に前記重量受け軸の上端部を前記スピンドルと連結
   し、 前記枠体は前記重量受け軸をスラスト軸受けを介して介
   して回転自在に支持し、 前記貫通穴を前記スピンドルの下端部が揺動可能な隙間
   を生じる内径に設定すると共に、前記重量受け軸の下端
   部から突出した前記スピンドルの下端部近傍に対して前
   記揺動を抑制する減衰機構を配備したことを特徴とする
   高速回転試験装置。
3. 【請求項３】 前記減衰機構は、前記スピンドルと係合
   するジャーナル軸受けと、このジャーナル軸受けを支持
   するハウジングと、前記ハウジングを前記スピンドルと
   共に揺動自在に保持すると共にその内部に潤滑油で満た
   される前記枠体内に形成された格納室とを有することを
   特徴とする請求項１又は２記載の高速回転試験装置。
4. 【請求項４】 前記スピンドルに保持された前記試験対
   象物を格納する当該試験対象物の破砕片飛散防止用の格
   納容器を備えることを特徴とする請求項１，２又は３記
   載の高速回転試験装置。
5. 【請求項５】 前記格納容器は、内部気体の排出可能な
   真空槽であることを特徴とする請求項４記載の高速回転
   試験装置。