JP2008051720A - 動釣合試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体の回転に伴う振動を正確に安定して測定できる動釣合試験機を提供。
【解決手段】動釣合試験機は、基部と、基部に支持され試験対象である回転体７を回転自在に保持する回転支持部材４と、回転体７の回転に伴う振動を検出する振動検出センサとを有する。回転支持部材４は、回転体７と当接して回転自在に支持するローラ１１，１２と、ローラ１１，１２の回転による軸方向の移動を阻止するストッパ４５とを持つ。ローラ１１，１２は、回転体７の回転方向と所定角度で傾斜して当接する傾動ローラである。
【選択図】図９

Description

本発明は、高精度に回転体のアンバランスを測定する動釣合試験機に関する。

特許文献１の動釣合試験機は、基部と、基部から立設し試験対象である回転体を回転自在に支承する回転支持部材とを有する。回転支持部材は、回転体の周側面とそれぞれ当接する当接部をもつ一対のローラと、回転体の軸方向の端部に当接して回転体の軸方向の移動を制限するストッパとを持つ。動釣合試験機は、回転体がローラの当接部に当接して回転するときの回転支持部材の振動を検出する。動釣合試験機は、回転体のスラスト力（推進力）と釣り合うようにストッパを回転体の方向へ付勢する引張りバネを持つ。ストッパは、引張りバネにより回転体に付勢されているため、試験中に回転体がストッパの方向へ移動しようとしても、ストッパと回転体との接触状態が保たれ、振動検出への影響を抑制する。
特開２０００−２８４６８号公報

しかしながら、上記特許文献１では、回転体とストッパとの接触を、引張りバネの回転体への付勢力により保持している。引張りバネの付勢力は、些細な振動や使用環境により影響を受けることがある。このため、回転体とストッパとの接触を確保することができない場合がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、回転体の回転に伴う振動を正確に安定して測定できる動釣合試験機を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段及び効果

上記課題を解決する発明は、基部と、基部に支持され試験対象である回転体を回転自在に保持する回転支持部材と、回転体の回転に伴う振動を検出する振動検出手段とを持ち、回転支持部材は、回転体と当接するローラと、回転体の回転による軸方向の移動を阻止するストッパとを有する動釣合試験機において、ローラは、回転体の回転方向と所定角度で傾斜して当接する傾動ローラであることを特徴とする。

上記構成によれば、回転体と当接するローラは、試験対象である回転体の回転方向に対して所定角度で傾斜して回転体と当接する傾動ローラである。このため、傾動ローラは、回転体の回転方向と所定角度に傾斜した方向に摩擦力が働く。摩擦力は、傾動ローラをその回転方向に回転させるとともに、傾動ローラをその軸方向に移動させようとする。しかし、傾動ローラは軸方向に固定されているため、動くことができない。そのため、傾動ローラは、これと当接する回転体を軸方向に移動させることにより、傾動ローラの軸方向に移動しようとする力を打ち消す。このように、回転体は、傾動ローラからの軸方向へ移動しようとするスラスト力を受ける。このスラスト力により、回転体は、一定方向に移動しようとし、ストッパに当接することになる。ゆえに、回転体がストッパに片寄せされた状態で、回転体の回転に伴う振動を検出することができる。したがって、回転体の回転に伴う振動を、安定して正確に測定することができる。

以上のように本発明によれば、回転体の回転に伴う振動を正確に安定して測定できる動釣合試験機を提供することができる。

傾動ローラは、回転体の回転方向に対して所定角度で傾斜して当接している。ここで、回転体の回転方向とは、回転体が軸を中心として周方向に回転するときの方向をいう。

回転支持部材は、回転体の回転方向に対して傾いて当接する少なくとも１つの傾動ローラを持つ。ここで、回転支持部材は、一対の傾動ローラを持つことが好ましい。これにより、回転体が回転方向に２点で支承され、回転体を安定して保持できる。

一対の傾動ローラの回転体と当接する当接部の間を通る直線は、回転体の回転方向に対して傾斜していることが好ましい。これにより、回転体の軸方向へのスラスト力が、一方の傾動ローラの当接部から他方の傾動ローラの当接部へと受け継がれ、回転体をスムーズに軸方向へ移動させることができる。

回転支持部材は、回転体の軸方向の両端部に配置されていることが好ましい。回転体の軸方向の両端に配置された回転支持部材は、いずれも傾動ローラを持つ。このため、回転体の両端側から軸方向へのスラスト力が得られ、回転体を安定して片寄せすることができる。

回転支持部材は、傾動ローラを回転自在に軸支する軸穴をもつ保持プレートを有し、軸穴の軸方向は、回転体の軸方向と所定角度で傾斜していることが好ましい。このように保持プレートの軸穴に傾斜をつけることにより、傾動ローラを回転体の回転方向に対して傾斜して当接させることができる。このため、従来用いていたローラを軸穴に組み付けることにより、ローラ自体には設計変更を加えずに、傾動ローラとして用いることができる。

傾動ローラの回転体と当接する部分は、傾動ローラの周側面に設けられその遠心方向に突出する突出曲面に形成されていることが好ましい。これにより、傾動ローラと回転体との当接面積が少なくなり、摩擦を低減させることができる。そのため、安定して回転体の振動を検出することができる。

（実施例１）
以下、本発明の一実施例である動釣合試験機について図面に基づいて詳細に説明する。

動釣合試験機は、図１に示すように、基部４７と、基部４７に支持され試験対象である回転体７を回転自在に保持する回転支持部材４と、回転体７の回転に伴う振動を検出する振動検出手段である振動検出センサ５とを有する。回転支持部材４は、回転体７と当接して回転体７を回転自在に支持するローラ１１，１２と、ローラ１１，１２の回転による軸方向の移動を阻止するストッパ４５とを持つ。ローラ１１，１２は、回転体７の回転方向と所定角度α’で傾斜して当接する傾動ローラである。

基部４７は、水平に配置された平板であり、その上の前方側Ａ（図１の左側）及び後方側Ｂ（図１の右側）に、一対の回転支持部材４、４が立設されている。回転支持部材４、４は、回転体７の軸部７８をその両端部から保持できる程度に間隔をあけて配置されている。回転支持部材４、４は、図示しないボルトなどの締結具により基部４７に固定されている。

図２に示すように、回転支持部材４は、コ字形状で上方に開口した枠部材４１と、枠部材４１の上部にボルトで固定された平板状の上部材４２とを有する。枠部材４１の内部には、板バネ３により振動架台２が吊り下げられている。これにより振動架台２は板バネ３により弾性支持され、振動架台２に外部の振動が伝達することが抑制される。板バネ３は、枠部材４１の上部及び振動架台２の下部においてボルトで締結されている。

振動架台２の上部には、保持プレート１０を取り付けるための取付凹部２１を設けている。図４に示すように、取付凹部２１は、保持プレート１０の側面１０７を保持する側面保持部２２と、保持プレート１０の背面１０８を保持する背面保持部２３とにより形成されている。側面保持部２２及び背面保持部２３は、振動架台２と一体的に形成されている。保持プレート１０は、取付凹部２１の内部に配置された後に、背面保持部２３に対してボルト２４で固定される。

図３，図４に示すように、保持プレート１０は、ローラ１１，１２の軸部１１１，１２１を回転自在に保持する軸穴１０１，１０２と、ボルト２４により背面保持部２３に対して固定する固定穴１０９とを有する。保持プレート１０の上方中央部には、回転駆動部を進退可能にする凹部１０７が形成されている。

保持プレート１０は、ローラ１１，１２を回転自在に軸支する軸穴１０１，１０２と、ローラ１１，１２を突設させたローラ保持面１００をもつ。軸穴１０１，１０２の軸方向は、回転体７の軸方向に対して所定角度αで傾斜している。本例においては、所定角度αは０．１７°である。また、ローラ保持面１００は、回転体７の軸方向と所定角度αで傾斜している。

ローラ１１，１２は、保持プレート１０に保持されている軸芯部１１１，１２１と、軸芯部１１１，１２１の後方側Ｂに遠心方向に幅広に延びるローラ本体部１１０，１２０とを有する。軸芯部１１１，１２１にはカラー１１６，１２６が嵌められ、ローラ本体１１０，１２０と保持プレート１０のプレート保持面１００との間が所定間隔になるように規定している。軸芯部１１１，１２１は、保持プレート１０の軸穴１０１，１０２に嵌入され、抜け止め部材１１９，１２９にて保持プレート１０に対して回転自在に保持されている。

ローラ１１，１２のローラ本体部１１０，１２０の側面部には、その周方向に連続する半円状の凸状リング部１１２、１２２が形成されている。試験対象である回転体７をローラ１１，１２に支承させたときに、凸状リング部１１２、１２２は回転体７の軸部７８の側面７８２に当接する。

図１に示すように、回転保持部材４の上部に設けられた上部材４２の中央部には、回転体７の端部７８１に当接して回転体７の軸方向の流れを阻止するストッパ４５が吊り下げられている。ストッパ４５は、上部材４２に対してボルト４７にて回転自在に保持されている。

回転保持部材４には、回転体７の回転に伴い発生する振動を検出する振動検出センサ５が搭載されている。振動検出センサ５は、枠部材４１に固定されたセンサ本体部５１と、センサ本体部５１から振動架台２を横切るように水平方向に延びるセンサバー５２と、センサバー５２と振動架台２との間を連結し振動架台２の振動をセンサバー５２に伝達する伝達部５３とを有する。

動釣合試験機は、回転体７の回転位置を検出する位置基準センサ８を持つ。位置基準センサ８は、回転体７の軸部７８に埋設され軸部７８の側面７８２にライン状に露出している樹脂部７８３を感知し、回転体７の回転位置を検出する。

回転保持部材４には、振動架台２を挟持・解放するクランプ機構６０が搭載されている。クランプ機構６０は、内部にシリンダを搭載したクランプ本体部６２と、シリンダにより駆動されることにより振動架台２の凸部２６を把持・解放し得る把持部６１とを有する。クランプ機構６０は、回転体７の振動を測定するときに振動架台２を解放し、それ以外の時には振動架台２を把持する。

回転体７の軸方向の延長線上には、回転体７を把持し回転駆動し得る駆動センタ６５が設けられている。

次に、動釣合試験機を用いて、回転体として自動車等に搭載されるオルタネータの回転にともなうアンバランス量を測定する。

まず、図８に示すように、図示しない搬送用クランプで、回転体７を駆動センタ６５の間に配置する。駆動センタ６５を前進させて、ストッパ４５と、保持プレート１０及びローラ１１，１２との間の空間に挿入する。そして、駆動センタ６５で回転体７の軸方向の両端部７８１を把持する。駆動センタ６５にて回転体７を回転させ所定回転速度（本例では１３２０ｒｐｍ）に到達させる。回転体７の回転方向は、右方向（時計回転）とする。クランプ機構６０は、振動架台２を把持させておく。

次に、図９に示すように、駆動センタ６５を後退させ、所定回転速度に到達した回転体７をローラ１１，１２の上に置く。次に、クランプ機構６０により振動架台２を解放する。すると、回転体７は、右方向に惰性回転し続けるとともに、スラスト力Ｆにより後方側Ｂへ移動する。このメカニズムについて図４〜図７を用いて説明する。

図４，図５に示すように、ローラ１１，１２を軸支する軸穴１０１，１０２の軸方向は、回転体７の軸方向と所定角度αで傾斜している。このため、ローラ１１，１２の軸方向Ｔも回転体７の軸方向ｔに対して所定角度αで傾斜する。また、この軸方向ｔ、Ｔ間の角度αの傾斜に起因して、ローラ１１，１２の回転方向Ｈも回転体７の回転方向ｈに対して所定角度αで傾斜する。図３，図７に示すように、ローラと回転体の接点Ｐ１が存在し双方の径方向に対して垂直な接線面（後述の△Ｐ１Ｐ２Ｐ３を含む平面）は、水平面（後述の△Ｐ１Ｐ７Ｐ６を含む平面と平行な面）に対してローラの接触角θの角度で傾斜しているため、回転方向ｈ、Ｈ間の角度α’と軸方向ｔ、Ｔ間の傾斜角度αとは異なる。

ここで、ローラ１１，１２は、回転体７に対して、周方向に半円状に突出した凸状リング１１２，１２２の当接部１１３，１２３で当接する。当接部１１３，１２３は、凸状リング１１２，１２２の半円状の曲面に位置する。図３に示すように、ローラ１１，１２は回転体７の軸部７８の側面７８２を斜め下方側から支承している。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、一方（右側）のローラ１１の軸方向Ｔは、回転体７の軸方向ｔと角度αだけ傾斜しているため、ローラ１１の当接部１１３は、凸状リング１１２の曲面の頂部１１９よりも前方側Ａで、回転体の軸方向ｔの接線と凸状リング１１２の曲面とが接する部分に位置する。他方（左側）のローラ１２の当接部１２３は、凸状リング１２３の曲面の頂部１２９よりも後方側Ｂで、回転体７の軸方向の接線と凸状リング１１２の曲面とが接する部分に位置する。

まず、一方のローラ１１の当接部１１３について、図６を用いて説明する。ローラ１１の軸方向Ｔは回転体７の軸方向tと角度αだけ傾斜している。また、ローラ１１の回転方向Ｈは、回転体７の回転方向ｈと角度α’で傾斜している。ここで、ローラ１１，１２には、その円周面に対して鉛直方向に、回転体７の重力による押圧力Ｎが働く。ローラ１１は、惰性回転する回転体７との摩擦により回転する。このローラ１１が回転体７から受ける摩擦力Ｍ１は、回転体７の回転方向ｈに作用する。ここで、図６に示すように、ローラ１１の回転方向Ｈは、当接部１１３において、回転体７の回転方向ｈに対して角度α’で傾斜している。このため、回転体から受ける摩擦力Ｍ１は、ローラの回転方向Ｈに対して前方側Ａに傾斜している。図６に示すように、回転体の重力によるローラの押圧力をＮ、回転体とローラとの間の摩擦係数をμとすると、回転体から受ける摩擦力Ｍ１は、Ｎμであらわすことができる。この摩擦力Ｍ１を、ローラ１１の回転方向Ｈに作用する力Ｍ１１と、この回転方向Ｈと垂直な方向、すなわちローラの軸方向Ｔに作用する力Ｍ１２とに分解する。ローラ１１の回転方向Ｈに作用する力Ｍ１１は、Ｎμcosα’であらわされ、ローラ１１の回転方向Ｈと垂直な方向（軸方向Ｔ）に作用する力Ｍ１２は、Ｎμsinα’であらわされる。このローラ１１に加わる摩擦力のローラ回転方向Ｈの成分Ｍ１１はローラ１１を回転させる。一方、ローラ１１の軸方向Ｔの成分Ｍ１２は、ローラ１１を前方側Ａに移動させようとするが、ローラ１１は軸方向に不動である。このため、この力Ｍ１２を軽減するように、ローラ１１は回転体に力Ｍ１２と反対方向（後方側Ｂ）の反作用の力（−Ｍ１２）を与える。回転体７は反作用の力（−Ｍ１２）を受ける。回転体７とローラ１１とはその軸方向が角度αで傾斜している。このため、回転体７は、その軸方向ｔの成分の力（−Ｍ１２cosα）によって移動する。この移動させる力がスラスト力Ｆ１となる。すなわち、回転体７の軸方向ｔのスラスト力Ｆ１は、Ｆ１＝−Ｎμsinα’×cosαであらわされる。このように、図６に示すように、スラスト力Ｆ１は、回転体の後方側Ｂへ向く。

次に、回転体７の回転方向ｈとローラ１１の回転方向Ｈとのなす角度α’を、回転体７の軸方向ｔとローラの軸方向Ｔとのなす角度αに変換する。図７に示すように、当接部１１３を接点Ｐ１とする。接点Ｐ１をローラ１１の中心軸Ｏを含む水平面上に投影した点をＰＰ１とする。回転体の中心軸Ｏ’を、△Ｐ１ＯＰＰ１を含む面に投影した点をＰ５とする。点Ｐ５を含む垂線Ｌ（点ＰＰ２も含む）と、ローラの回転方向Ｈとの交点をＰ２とする。点Ｐ５を含む垂線Ｌと点Ｐ１を含む水平面に平行な面との交点をＰ７とする。点Ｐ５を含む垂線Ｌとローラの中心軸Ｏを含む水平面との交点をＰＰ１とする。また、回転体の中心軸Ｏ’を含む垂線Ｌとローラの中心軸Ｏを含む水平面との交点をＰＰ３とする。回転体の中心軸Ｏ’を含む垂線Ｌ（点ＰＰ３も含む）と、回転体の回転方向ｈとの交点をＰ３とする。回転体の中心軸Ｏ’を含む垂線Ｌと接点Ｐ１を含む水平面との交点をＰ６とする。また、ローラの半径をＲ、回転体の半径ｒ、ローラの中心軸Ｏから接点Ｐ１（当接部１１３）への直線ＯＰ１と垂直線Ｌとがなす接触角をθ、回転体の中心軸Ｏ’から接点Ｐ１への直線Ｏ’Ｐ１と垂直線Ｌとがなす接触角をφとする。すると、ローラ円周面に加わる摩擦力Ｍ１、その摩擦力のローラ回転方向Ｈの成分Ｍ１１は、それぞれ直線Ｐ１Ｐ３上、直線Ｐ１Ｐ２上に作用する。力Ｍ１１（Ｐ１Ｐ２）と力Ｍ１（Ｐ１Ｐ３）とがなす角度は、回転方向Ｈ、ｈ間のなす角度α’に等しい。Ｍ１１はＭ１のローラ回転方向の分力であるため、Ｍ１が作用する直線Ｐ１Ｐ３から、Ｍ１１が作用する直線Ｐ１Ｐ２へ向かう垂線Ｐ３Ｐ２は、Ｐ１Ｐ２に対して直角である。したがって、直線Ｐ１Ｐ３と直線Ｐ１Ｐ２とのなす角度α’は、
tanα’＝Ｐ２Ｐ３／Ｐ１Ｐ２＝ｒsinφsinα／（ｒsinφcosα／cosθ）
→ tanαcosθ＝tanα’・・・数式I

図３に示すように、ローラ１１，１２の軸間距離をＰ／２とすると、この軸間距離Ｐ／２と接触角θ、φとの関係は、
Ｒsinθ＋ｒsinφcosα＝Ｐ／２
→ sinφ＝（Ｐ−２Ｒsinθ）／（２ｒcosα）・・・数式II

三角形△Ｐ１Ｐ２Ｐ３は、回転体とローラとの接点Ｐ１及び軸方向Ｈ、ｈを含む平面上にあり、接点Ｐ１を含む水平面上に投影すると、三角形△Ｐ１Ｐ７Ｐ６が作成される。また、角Ｐ２Ｐ１Ｐ７は、ローラの接触角θに等しい。このことから、直線Ｏ’Ｐ６は、直線Ｐ５Ｐ７と等しくなり（Ｏ’Ｐ６＝Ｐ５Ｐ７）、
ｒcosφ＝ｒsinφcosα／tanθ
→sinθ／cosθ＝sinφcosα／cosφ＝tanφcosα
∴sinθ＝cosθtanφcosα・・・数式III
数式IIから、
Ｒcosθtanφcosα＋ｒsinφcosα＝Ｐ／２
∴cosθ＝（Ｐ／２−ｒsinφcosα）／（Ｒtanφcosα）・・・数式IV
数式IVを数式Iに代入して、
tanα’＝tanα（Ｐ／２−ｒsinφcosα）／（Ｒtanφcosα）
α’＝arc（tanα（Ｐ／２−ｒsinφcosα）／（Ｒtanφcosα））・・・・数式V
Ｆ１＝Ｎμsinα’×cosαの式に数式Vを代入すると、Ｆ１は、
Ｆ１＝Ｎμsin （arc（tanα（Ｐ／２−ｒsinφcosα）／（Ｒtanφcosα）））×cosα・・・数式VI
であらわされる。

他方（左側）のローラ１２の当接部１２３について、図５（ａ）を用いて説明する。ローラ１２の軸方向Ｔは、ローラ１１と同様に、回転体７の軸方向ｔと角度αだけ傾斜している。ローラ１２の回転方向Ｈは、ローラ１２と同様に、回転体７の回転方向ｈと角度α’で傾斜している。したがって、ローラ１２も、ローラ１１と同様に、回転体を軸方向の後方側Ｂに移動させるスラスト力を発生させる。

以上のように、回転体７は、図９に示すように、前方側Ａ及び後方側Ｂの軸部７８をそれぞれ保持するローラ１１，１２からスラスト力（Ｆ）を受ける。回転体７は、惰性回転しているため、このスラスト力と相まって、スパイラル状に回転しながら後方側Ｂへ移動する。図１０に示すように、回転体７は、軸方向に所定間隔を移動すると、その軸部７８の端部７８２がストッパ４５に当接し、軸方向の移動は停止する。回転体７には常にスラスト力が加わっているため、後方側Ｂのストッパ４５に当接し続けながら、惰性回転をする。

このように回転体７がストッパ４５に当接しながら惰性回転する状態になったとき、クランク機構６０をアンクランプにする。そして、回転体７の回転に伴い発生する振動を振動検出センサ５で測定するとともに、位置基準センサ８にて回転体７の回転位置を測定する。振動が回転体の所定の回転位置で許容値を超えて変化する傾向があると、その回転体は周方向のバランスが不良であると判定される。

以上により回転体のアンバランス量が動釣合試験機にて測定される。

測定後には、搬送用クランプで回転体を次の工程へ搬送する。なお、周方向のバランスが悪く不良と判定された回転体については、次の工程で、バランスの悪い回転位置がドリルやカッターで切削加工されてアンバランスが除去される。

本例においては、回転体７は、ローラ１１，１２から軸方向に所定のスラスト力を受けるため、安定してストッパ４５に当接し続けることができる。このため、安定して誤差のない振動測定を行うことができる。

図５に示すように、ローラ１１，１２の回転体７と当接する当接部１１３，１２３の間を通る直線１５は、回転体７の回転方向ｈに対して所定角度βで傾斜している。このため、回転体７の軸方向へのスラスト力が、一方のローラ１１の当接部１１３から他方のローラ１２の当接部１３２へと連続的に受け継がれ、回転体７をスムーズに軸方向へ移動させることができる。

回転体７の軸方向の両端に配置された回転支持部材４は、いずれもローラ１１，１２を持つ。このため、回転体７の両端側から軸方向へのスラスト力が得られ、回転体７を安定して片寄せすることができる。

保持プレート１０に設けられた軸穴１０１，１０２の軸方向は、回転体７の軸方向と所定角度αで傾斜している。このため、軸穴１０１，１０２に従来用いていたローラを組み付けることにより、ローラ自体には設計変更を加えずに、従来のローラを、回転体の回転方向に対して傾斜して当接するローラ１１，１２として用いることができる。

ローラ１１，１２の当接部１１３，１２３は、ローラ１１，１２の遠心方向に突出しその軸方向になめらかに半円状に湾曲する曲面をもつ凸状リング部１１２，１２２に形成されている。このため、ローラ１１，１２と回転体７との当接面積が少なくなり、摩擦を低減させることができる。そのため、安定して回転体７の振動を検出することができる。

上記実施例においては、回転体を時計回りに回転させているが、反時計回りに回転させてもよい。また、ローラ１１，１２の傾斜方向を、本実施例と反対側にしてもよい。これらの場合、回転体が傾動ローラから受けるスラスト力は、前方側Ａに向く。このため、回転体はスラスト力により前方側Ａのストッパに当接する。

また、上記実施例においては、回転支持部材４の中の保持プレート１０及びローラ１１，１２を回転体に対して傾斜させたが、回転支持部材４全体を回転体に対して傾斜させてもよい。

（実施例２〜実施例５）
本例では、ローラの傾斜角度αを変化させている点の他は、実施例１と同様である。保持プレート１０の厚みは、均一とする。図１１（ａ）に示すように、前方側Ａの保持プレート１０では、その背面１０８のローラ１２の側（左側）の端部と背面保持部材２３との間に種々の厚みのシム９を挟み込み、所定角度αになるようにする。図１１（ｂ）に示すように、後方側Ｂの保持プレート１０では、その背面１０８のローラ１１の側（右側）の端部と背面保持部材２３との間に種々の厚みのシム９を挟み込み、所定角度αになるようにする。前方側Ａ及び後方側Ｂの保持プレートの幅Ｈは７８ｍｍ、軸穴の間隔は５６ｍｍ、厚み７．８ｍｍである。保持プレート１０の背面１０８にシム９を挟み込むことにより、シム９の厚みＴだけ保持プレート１０のプレート保持面１００が傾斜角度αで傾斜する。ローラ１１，１２の軸方向が回転体の軸方向に対して角度αで傾斜する。ローラが回転体の回転方向に対して角度αで傾斜して当接する。

実施例２ではシム厚さが０．１ｍｍ，傾斜角度αが０．０７°、実施例３ではシム厚さが０．２ｍｍ，傾斜角度αが０．１５°、実施例４ではシム厚さが０．３ｍｍ，傾斜角度αが０．２２°、実施例５ではシム厚さが０．４ｍｍ、傾斜角度αが０．３０°である。回転体の回転方向ｈとローラの回転方向Ｈとのなす角度α’は、上記軸方向ｔ、Ｔ間の角度αより上記数式Vにて算出された数値になる。

（比較例）
本例では、ローラの傾斜角度αは０°である。保持プレートと背面保持部材との間にシムは挟み込んでいない。

（評価）
実施例２〜５及び比較例の動釣合試験機について、振動の最大振幅を測定するとともに回転体の挙動を観察した。試験に供する回転体は、重量（Ｇ）１８００ｇのオルタネータで、１３２０ｒｐｍの回転速度でローラに当接させた。回転体とローラとの摩擦係数（μ）は、０．０２である。回転体の軸部７８の半径ｒは７．５〜８．５ｍｍであり、ローラ１１，１２の中心軸と当接部１１３，１２３との距離（半径Ｒ）は１８ｍｍである。ローラ１１とローラ１２との間の距離Ｐ／２は１９ｍｍである。

振動の最大振幅は、実施例１の振動検出センサとは別のＦＦＴアナライザ（振動測定器）を用いて測定した。ＦＦＴアナライザは、回転支持部材４の上部材４２にセンサ部を接触させ、回転体より上部材に伝達される振動を検出した。測定結果について判定した。◎は最良、○は良、△はほぼ良、×は不良を意味する。

測定結果を表１に示す。

同表より、実施例２〜５の場合には、回転体が軸方向に片寄せされた。実施例２〜４はスラスト力が適切で、ほぼ安定してストッパに当接した。また、実施例２〜４では、実施例５に比べて、枠部材の最大振幅も比較例と同程度に低かった。特に実施例３では、すべての回転体が安定してストッパに当接し、最大振幅も比較例と大差はなかった。実施例２では、実施例３〜５に比べて、スラスト力が弱く、回転体の軸方向の流れ方が遅かった。実施例５では、実施例１〜４に比べて、スラスト力が若干大きく、回転体がスラスト方向と逆方向に跳ね返されることもあった。

このことから、ローラの軸方向Ｔと回転体の軸方向ｔとのなす角度αが０．０７〜０．２２°の範囲にある場合に好ましいことがわかる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

本発明の動釣合試験機は、オルタネータ、スタータなどの自動車部品を始め、様々な回転体のアンバランス測定に用いることができる。

実施例１の動釣合試験機の斜視図。 実施例１における、前方側の回転支持部材の正面図。 実施例１における、保持プレート及びローラと、回転体と当接状態を説明するための保持プレートの正面図。 実施例１における、回転支持部材の平面図。 実施例１における、ローラの当接部とローラに作用する摩擦力の方向を説明するための、ローラと回転体との平面図（ａ）、及び回転体に対するローラの当接部の向きを示す説明図（ｂ）。 実施例１における、回転体と一方のローラとの間に働く摩擦力を説明するための説明図。 図６に続く、回転体と他方のローラとの間に働く摩擦力を説明するための説明図。 実施例１における、回転体をローラに載せたときの状態を示す、動釣合試験機の平面説明図。 実施例１における、回転体が軸方向に移動している状態を示す、動釣合試験機の平面説明図。 実施例１における、回転体がストッパに当接している状態を示す、動釣合試験機の平面説明図。 実施例２〜５における、前方側の回転支持部材の平面図（ａ）、及び後方側の回転支持部材の平面図（ｂ）。

符号の説明

１０：保持プレート、１００：プレート保持面、１０１，１０２：軸穴、１１，１２：ローラ、１１０，１２０：ローラ本体、１１３，１２３：当接部、２：振動架台、３：板バネ、４：回転支持部材、４１：枠部材、４２：上部材、４５：ストッパ、４７：基部、５：振動検出センサ、６０：クランプ機構、７：回転体、８：位置基準センサ
Ａ：前方側、Ｂ：後方側

Claims (3)

1. 基部と、該基部に支持され試験対象である回転体を回転自在に保持する回転支持部材と、該回転体の回転に伴う振動を検出する振動検出手段とを持ち、
   前記回転支持部材は、前記回転体と当接するローラと、前記回転体の回転による軸方向の移動を阻止するストッパとを有する動釣合試験機において、
   前記ローラは、前記回転体の回転方向と所定角度で傾斜して当接する傾動ローラであることを特徴とする動釣合試験機。
2. 前記回転支持部材は、前記回転体の軸方向の両端部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の動釣合試験機。
3. 前記回転支持部材は、前記傾動ローラを回転自在に軸支する軸穴をもつ保持プレートを有し、該軸穴の軸方向は、前記回転体の軸方向と所定角度で傾斜していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動釣合試験機。

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