JP2011085513A - 動釣合い試験機およびロータ受け用アタッチメント - Google Patents

Abstract

【課題】ロータ受け部の交換性および加工性の向上を図ることができる動釣合い試験機およびロータ受け用アタッチメントを提供すること。
【解決手段】動釣合い試験機１では、振動部４に設けられたアタッチメント５がロータ２を保持し、ロータ２を回転させたときに振動部４に生じる振動を検出することで、ロータ２の動釣合い試験を行う。アタッチメント５は、マンドレル２８とスラストリング２９とブラケット３０とを含んでいる。アタッチメント５は、振動部４に対して取り外し可能であることから、ロータ２の種類に応じて交換可能である。アタッチメント５は、マンドレル２８、スラストリング２９およびブラケット３０に分割可能であるので、マンドレル２８、スラストリング２９およびブラケット３０のそれぞれを、別々の状態で精度よく加工できる。
【選択図】図４

Description

この発明は、高速回転用ロータなどの被試験体を動釣合い試験するための動釣合い試験機およびロータ受け用アタッチメントに関するものである。

ターボチャージャーコアアッセンブリの構成パーツ等に代表される高速回転用ロータの動釣合い試験をする場合、動釣合い試験機には、当該ロータの形状に合ったロータ受け部が必要である。また、このロータ受け部は、ロータを高速回転させるために、流体軸受の構成である必要がある。
この種のロータ受け部の従来例は、特許文献１、２および３に開示されている。

特開昭５９−８３０２８号公報 特開２００４−２７１５２８号公報 特開２００４−３１７５０１号公報

ロータの様々な種類（大きさや形状等）に柔軟に対応するためには、ロータの種類に応じてロータ受け部が交換可能である必要がある。一方で、ロータを高速回転させる都合上、ロータ受け部に高い寸法精度が要求されることから、ロータ受け部の高い寸法精度を確保するためにロータ受け部の加工性がよいことが望まれている。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ロータ受け部の交換性および加工性の向上を図ることができる動釣合い試験機およびロータ受け用アタッチメントを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、ジャーナル部を備え、かつ、回転軸上に貫通孔を有するロータのための動釣合い試験機であって、固定ベースと、前記固定ベースに対して振動可能に連結された振動部と、前記振動部に設けられた前記ロータを回転自在に保持するためのロータ受け用アタッチメントと、を有し、当該アタッチメントは、前記ロータの前記貫通孔が外嵌されるマンドレルと、前記マンドレルの一端側に結合されたスラストリングと、前記マンドレルの一端側および前記スラストリングに結合されたブラケットと、を含み、前記アタッチメントには、前記ロータを保持したときに、少なくとも前記マンドレルと前記貫通孔との間に流体を供給するための流体供給孔が形成されており、前記アタッチメントは、前記振動部に対して取り外し可能であり、かつ、前記マンドレル、前記スラストリングおよび前記ブラケットに分割可能であることを特徴とする、動釣合い試験機である。

請求項２記載の発明は、前記アタッチメントは、前記マンドレルが垂直方向に延びるように配置されていて、前記ロータを縦方向に保持するものであり、前記振動部は、一端が前記固定ベースに取り付けられて他端が前記振動部に取り付けられた水平方向に延びる複数本のばねで支持されており、かつ、前記振動部を上方から振動自在に吊り下げる吊り下げばねが設けられていることを特徴とする、請求項１記載の動釣合い試験機である。

請求項３記載の発明は、前記ロータは、前記アタッチメントに保持された状態において、前記ロータの外周面にベルトが掛けられ、前記固定ベース側に設けられた駆動源によって、前記ベルトを介して回転されることを特徴とする、請求項１または２記載の動釣合い試験機である。
請求項４記載の発明は、ジャーナル部を備え、かつ、回転軸上に貫通孔を有するロータ受け用アタッチメントであって、当該アタッチメントは、前記ロータの前記貫通孔が外嵌されるマンドレルと、前記マンドレルの一端側に結合されたスラストリングと、前記マンドレルの一端側および前記スラストリングに結合されたブラケットと、を含み、前記アタッチメントには、前記ロータを保持したときに、少なくとも前記マンドレルと前記貫通孔との間に流体を供給するための流体供給孔が形成されており、前記アタッチメントは、動釣合い試験機の振動部に対して取り外し可能であり、かつ、前記マンドレル、前記スラストリングおよび前記ブラケットに分割可能であることを特徴とする、ロータ受け用アタッチメントである。

請求項１および４記載の発明によれば、ジャーナル部を備えて回転軸上に貫通孔を有するロータの動釣合い試験をすることができる。具体的には、固定ベースに対して振動可能に連結された振動部に設けられたロータ受け用アタッチメントがロータを回転自在に保持し、ロータを回転させたときに振動部に生じる振動を検出することで、ロータの動釣合い試験を行う。

ここで、（ロータ受け用）アタッチメントは、請求項１および請求項４に規定されているように、マンドレルと、マンドレルの一端側に結合されたスラストリングと、マンドレルの一端側およびスラストリングに結合されたブラケットとを含んでいる。ロータは、その貫通孔がマンドレルに外嵌されることで、アタッチメントに保持される。
アタッチメントには、流体供給孔が形成されており、ロータにおいてマンドレルに外嵌された貫通孔とマンドレルとの間に、流体供給孔から流体（空気や油や水等）が供給されて、この流体が軸受となることで、ロータは、アタッチメントによって回転自在に保持されることとなる。

そして、アタッチメントは、振動部に対して取り外し可能であることから、ロータの種類に応じて交換可能である。そのため、アタッチメント（ロータ受け部）の交換性の向上を図ることができる。
また、アタッチメントは、マンドレル、スラストリングおよびブラケットに分割可能である。これにより、アタッチメントでは、マンドレル、スラストリングおよびブラケットのそれぞれを、別々の状態で精度よく加工できる。そのため、アタッチメントの加工性の向上を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、アタッチメントは、マンドレルが垂直方向に延びるように配置されていて、ロータを縦方向に保持する。
そして、この動釣合い試験機には、水平方向に延びる複数本のばねと吊り下げばねとが設けられている。
水平方向に延びるばねでは、一端が固定ベースに取り付けられて、他端が振動部に取り付けられている。これにより、振動部は、水平方向へ振動可能となる。

一方、吊り下げばねは、振動部を上方から振動自在に吊り下げる。これにより、アタッチメントを含む振動部およびロータの荷重を支持することができる。
請求項３記載の発明によれば、ロータがアタッチメントに保持された状態において、ロータの外周面にベルトが掛けられ、ロータは、固定ベース側に設けられた駆動源によって、ベルトを介して回転される。

つまり、ロータを保持したアタッチメント（振動部全体）が駆動源から分離されているので、ロータの動釣合い試験をする際に、駆動源の駆動によって生じる振動等の影響を振動部側が受けることはなく、精度よく動釣合い試験を実施できる。

動釣合い試験機１を正面上方から見た斜視図である。 動釣合い試験機１の側面図である。 動釣合い試験機１の正面図である。 図２の要部を拡大して断面で示した図である。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る動釣合い試験機１を正面上方から見た斜視図である。ここで、動釣合い試験機１を正面側（図１における紙面手前側）から見たときを基準として、動釣合い試験機１の前後左右を規定する。
図１に示す動釣合い試験機１は、ターボチャージャーコアアッセンブリの構成パーツ（ターボ部品）である高速回転用ロータ（以下では、単に「ロータ」という。）２を、被試験体の一例としている。

動釣合い試験機１は、固定ベース３と、振動部４と、ロータ受け用アタッチメント（以下では、単に「アタッチメント」という。）５とを含んでいる。以下では、固定ベース３、振動部４およびアタッチメント５のそれぞれについて、この順番で説明する。
（１）固定ベース
固定ベース３は、動釣合い試験機１を固定するためのものであり、動釣合い試験機１が設置される試験室の床等にボルト等によって固着される。固定ベース３は、側面視略Ｌ字をなしていて、縦壁６と横壁７とを含んでいる。

縦壁６は、正面視において上下にやや長手の略矩形状をなしており、図１の奥側（後側）へ向かう方向（前後方向）においてやや薄いブロック形状である。縦壁６の前側面６Ａ（図１における手前側の側面）は、垂直方向に沿って平坦であり、この前側面６Ａには、上下に延びる縦溝８が、幅方向に間隔を隔てて３本形成されている。
横壁７は、平面視において前後にやや長手の略矩形状をなしており、上下方向においてやや薄いブロック形状である。横壁７の天面７Ａは、水平方向に沿って平坦であり、この天面７Ａには、前後に延びる横溝９が、縦溝８と同様に、幅方向に間隔を隔てて３本形成されている。

固定ベース３では、横壁７の天面７Ａにおける奥側の端部（後端部）に、縦壁６が載置されている。そのため、固定ベース３は、前述した側面視略Ｌ字をなしている。この状態で、側面視略Ｌ字状のアングル１０が、縦壁６の前側面６Ａの下端部と、横壁７の天面７Ａにおいて縦壁６の下端部より手前側の部分との両方に対して、ねじ１１で取り付けられている。これにより、縦壁６と横壁７とが一体化されている。

固定ベース３は、上支持板１２と下支持板１３とをさらに含んでいる。
上支持板１２および下支持板１３は、ともに、上下に薄い板状であって、平面視では略矩形状をなしている。上支持板１２および下支持板１３のそれぞれでは、後側端部の左端部が左側へ突き出ている。上支持板１２および下支持板１３のそれぞれの天面および底面には、水平方向に平坦な取付面１４が形成されている（後述する図２も参照）。上支持板１２および下支持板１３のそれぞれの後側端部の幅方向両端部には、後側へ突出する突起１５が一体的に設けられている。

上支持板１２および下支持板１３のそれぞれでは、左側の突起１５が、横壁７の天面７Ａにおける左端の縦溝８に対して、前側から外れ不能に嵌め込まれていて、右側の突起１５が、左端の縦溝８に対する右隣の縦溝８に対して、前側から外れ不能に嵌め込まれている。この状態で、上支持板１２および下支持板１３のそれぞれは、左右の突起１５が縦溝８にガイドされることによって、上下にスライドして高さ方向の位置を変えることができる。

ここで、上支持板１２および下支持板１３のそれぞれにおいて、後側端部の左右の端部には、レバー１６が設けられている。各レバー１６を操作することによって、上支持板１２および下支持板１３のそれぞれの高さの位置をロックしたり、そのロックを解除して上支持板１２および下支持板１３のそれぞれの高さの位置を調整したりすることができる。
上支持板１２の天面の取付面１４の前側端部には、ホルダ１７が取り付けられている。ホルダ１７は、後述する吊り下げばね２７を支持するものである。

ホルダ１７は、上下に長い板を幅方向から見てクランク状に折り曲げることによって形成されている。詳しくは、ホルダ１７では、上端部が水平方向に沿って前側へ延びていて、下端部が水平方向に沿って後側へ延びていて、上端部と下端部との間の部分は、垂直方向に沿って延びている。ホルダ１７は、後側へ延びる下端部が、ねじ１８によって、上支持板１２の天面の取付面１４に対して上から固定されている。この状態で、ホルダ１７において前側へ延びる上端部は、上支持板１２の前側端縁よりも前側へはみ出ている。

上支持板１２の底面および下支持板１３の天面のそれぞれにおける取付面１４には、第１ステー１９が取り付けられている（上支持板１２の第１ステー１９については、図２参照）。第１ステー１９は、後述するばね２６の一端（後端）を支持するものである。
各第１ステー１９は、上下に扁平で幅方向にやや長手の直方体形状である。ここで、上支持板１２の天面および下支持板１３の底面のそれぞれにおける取付面１４には、レバー２０が設けられている（下支持板１３のレバー２０については、図２参照）。レバー２０を操作することによって、対応する第１ステー１９の位置をロックしたり、そのロックを解除して第１ステー１９の位置を調整したりすることができる。

そして、上支持板１２および下支持板１３のそれぞれの右端部には、ピックアップステー２１が一体的に設けられている。ピックアップステー２１は、前後方向に沿って長手の柱形状である。そして、各ピックアップステー２１の前側端部には、ピックアップ２２が右側から取り付けられており、対応するピックアップステー２１によって支持されている。

ピックアップ２２は、固定ベース３に対する振動部４の振動を検出するものである。各ピックアップ２２は、左側へ延びる棒状の振動検出部２３を有している。振動検出部２３に関連して、ピックアップステー２１には、その前側端部を左右方向に貫通する貫通孔２１Ａが形成されており、ピックアップ２２の振動検出部２３は、貫通孔２１Ａを通って左側へ延びている（上側のピックアップ２２を参照）。
（２）振動部
振動部４は、他の部品と区別するために、ドットで塗り潰されている。振動部４は、前後方向に薄い板状であって、正面視において、内側に開口を有する略矩形の枠体形状をなしている。振動部４の後側面における上端部および下端部のそれぞれには、後側へ突出する第２ステー２４が取り付けられている。第２ステー２４は、幅方向に長手の略四角柱である。

また、振動部４の上端縁の幅方向略中央には、上側の第２ステー２４よりも上側へ突出する凸部４Ａが一体的に設けられており、凸部４Ａの後側面には、ブロック形状の固定部材２５が取り付けられている。
ここで、振動部４が動釣合い試験機１に組み付けられた状態において、固定部材２５は、ホルダ１７において前側へ延びる上端部のほぼ真下に位置している。また、正面から見て、上側の第２ステー２４の左端部と、上側（上支持板１２側）の第１ステー１９（図２参照）の左端部とがほぼ一致していて、上側の第２ステー２４の右端部と、上側の第１ステー１９の右端部とがほぼ一致している。また、正面から見て、下側の第２ステー２４の左端部と、下側（下支持板１３側）の第１ステー１９の左端部とがほぼ一致していて、下側の第２ステー２４の右端部と、下側の第１ステー１９の右端部とがほぼ一致している。

図２は、動釣合い試験機１の左側面図である。なお、図２では、説明の便宜上、ピックアップステー２１およびピックアップ２２（図１参照）の図示が省略されている。図２を参照すると、上側の第１ステー１９の左端部と、上側の第２ステー２４の左端部とは、ばね２６（２６Ａと区別される。）によってつながれている。ばね２６は、前後方向に長手の棒ばねであり、水平方向に沿って前後（図２では左右）に延びている。

また、上側の第１ステー１９の右端部と、上側の第２ステー２４の右端部とは、別のばね２６（２６Ｂと区別されるが、図示せず）によってつながれている。また、下側の第１ステー１９の左端部と、下側の第２ステー２４の左端部とは、別のばね２６（２６Ｃと区別される。）によってつながれている。また、下側の第１ステー１９の右端部と、下側の第２ステー２４の右端部とは、別のばね２６（２６Ｄと区別され、図１参照）によってつながれている。ばね２６Ａ〜２６Ｄのそれぞれでは、一端（後端）が固定ベース３側の対応する第１ステー１９に取り付けられ、他端（前端）が振動部４側の対応する第２ステー２４に取り付けられている。この状態で、振動部４は、４本のばね２６によって支持され、水平方向へ振動可能である。

一方、前述した固定部材２５とホルダ１７の上端部とは、垂直方向に沿って延びる吊り下げばね２７によってつながれている。吊り下げばね２７は、上下方向に長手の棒ばねである。吊り下げばね２７は、固定部材２５につながることで、振動部４を上方から振動自在に吊り下げている。
このように、振動部４は、上支持板１２および下支持板１３（つまり、固定ベース３）によって、ばね２６（２６Ａ〜２６Ｄ）および吊り下げばね２７を介して弾性的に支持されている。そのため、この状態で、振動部４に力を加えると、振動部４は、比較的安定した姿勢で、水平方向に自在に振動することができる。つまり、振動部４は、固定ベース３に対して振動可能に連結されている。

図３は、動釣合い試験機１の正面図であり、図３を参照して、前述した各ピックアップ２２の振動検出部２３の左端部が、振動部４に連結されている（図１における上側のピックアップ２２も参照）。そのため、振動部４を振動させると、その振動が、振動検出部２３において各ピックアップ２２に検出される。
（３）アタッチメント
図４は、図２の要部を拡大して断面で示した図である。次に、図４を参照して、アタッチメント５について説明する。説明に際し、図４におけるアタッチメント５の姿勢を基準とする。

図４を参照して、アタッチメント５は、振動部４に取り外し可能に設けられていて、前述したロータ２を回転自在に保持するものである。ここで、ロータ２は、少なくとも、ジャーナル部２Ａを備え、かつ、ロータ２の回転軸上にロータ２を上下に貫通する貫通孔２Ｂを備えているものとする。また、図４の姿勢を基準として、ロータ２の下部において、下端面よりも上側には、ロータ２の回転軸を中心とする径方向外側へ突き出る段付き部分２Ｃが形成されているものとする。

アタッチメント５は、マンドレル２８（右上へ延びる斜線のハッチングが施された部分）と、スラストリング２９と、ブラケット３０（右下へ延びる斜線のハッチングが施された部分）とを含んでいる。マンドレル２８、スラストリング２９およびブラケット３０のそれぞれは、独立した部品であり、アタッチメント５は、マンドレル２８、スラストリング２９およびブラケット３０に分割可能である。

マンドレル２８は、垂直方向に細長い中空円筒状である。マンドレル２８では、上端部が、上側へ向けて次第に細く（小径に）なっている。マンドレル２８の上端（先端）は、丸められている。
一方、マンドレル２８では、下端部が、下側へ向けて、一段大径となっていて（この部分を第１大径部３１という。）、第１大径部３１の下側でさらに一段大径となっていて（この部分を第２大径部３２という。）、第２大径部３２の下側で一段小径になっている（この部分を小径部３３という。）。

マンドレル２８において上端部と下端部との間の部分では、その太さ（外径）が一定である。
第１大径部３１の上端面、ならびに、第２大径部３２の上端面および下端面は、水平方向に沿って平坦である。第１大径部３１および小径部３３のそれぞれの外周面には、周方向に沿って延びて環状をなす１本の溝３４が形成されている。

マンドレル２８の下端面（小径部３３の下端面でもある。）には、マンドレル２８の円中心を通ってマンドレル２８の内部へ向けて上側へ窪む凹部３５（流体供給孔）が形成されている。凹部３５は、マンドレル２８の中空部分をなしている。凹部３５の最深部（上端）は、マンドレル２８の上端の手前まで延びており、凹部３５は、マンドレル２８を上下に貫通していない。また、マンドレル２８において凹部３５を区画する内周面の下端部には、ねじ部が形成されている。

マンドレル２８において、凹部３５の上端位置および凹部３５の上下方向中央よりやや下寄りの位置のそれぞれには、凹部３５からマンドレル２８の径方向外側へ放射状に延びてマンドレル２８を貫通する第１供給孔３６（流体供給孔）が複数形成されている。
スラストリング２９は、上方から見て環状をなす上下に薄い板状である。詳しくは、スラストリング２９の円中心位置には、スラストリング２９を上下に貫通する挿通孔３７が形成されている。

スラストリング２９は、略下半分をなす下部３８と、略上半分をなす上部３９とを一体的に含んでいる。下部３８および上部３９は、ともに挿通孔３７が形成された環状をなしている。下部３８の外径は、上部３９の外径よりも大きい。下部３８の上端面および下端面、ならびに、上部３９の上端面は、いずれも、水平方向に沿って平坦である。上部３９の外側周縁部の上端部は、面取りされている。

スラストリング２９には、スラストリング２９を上下に貫通する第２供給孔４０（流体供給孔）が複数形成されている。複数の第２供給孔４０は、挿通孔３７を中心とする環状をなしており、挿通孔３７を中心とする周方向において所定の間隔を隔てて形成されている。各第２供給孔４０は、スラストリング２９を上下に貫通していることから、下部３８の下端面および上部３９の上端面のそれぞれにおいて開口している。ここで、各第２供給孔４０において、上部３９側の上端部は、細くなっている。

下部３８において、その径方向で第２供給孔４０よりも外側の位置には、下部３８を上下に貫通するねじ挿通孔４１が複数形成されている。複数のねじ挿通孔４１は、環状をなしており、下部３８の周方向において所定の間隔を隔てて形成されている。下部３８の下端面において、下部３８の径方向で第２供給孔４０とねじ挿通孔４１との間の位置には、底面視で環状をなす１本の溝４２が形成されている。

上部３９には、挿通孔３７から上部３９の径方向外側へ放射状に延びて上部３９を貫通する排出孔４３が複数形成されている。各排出孔４３は、第２供給孔４０を避けた位置に形成されており、第２供給孔４０に連通していない。
ブラケット３０は、平面視で略矩形をなし、上下にやや薄い板状である。ブラケット３０の上下のそれぞれの側面は、水平方向に沿って平坦である。

平面視におけるブラケット３０の略中央位置には、ブラケット３０を上下に貫通する円形の嵌合孔４４が形成されている。嵌合孔４４において、略上半分４４Ａは、略下半分４４Ｂより大径である。略上半分４４Ａの直径は、マンドレル２８の第２大径部３２の外径より少し大きい一方で、略下半分４４Ｂの直径は、マンドレル２８の小径部３３の外径とほぼ同じである。略上半分４４Ａおよび略下半分４４Ｂに関連して、ブラケット３０において嵌合孔４４を区画する内周面には、略上半分４４Ａと略下半分４４Ｂとの境界をなす段付き部分５１が形成されている。

ブラケット３０には、ブラケット３０を上下に貫通するねじ孔４５が複数形成されている。複数のねじ孔４５は、嵌合孔４４を中心とする環状をなしており、嵌合孔４４を中心とする周方向において所定の間隔を隔てて形成されている。
ブラケット３０の下側面において、嵌合孔４４に隣接する位置には、上側へ窪む凹部５２（流体供給孔）が１つ形成されている。凹部５２の最深部（上端部）は、ブラケット３０の上側面まで届いておらず、凹部５２は、ブラケット３０を上下に貫通していない。凹部５２は、その最深部において、嵌合孔４４に連通している。また、ブラケット３０で凹部５２を区画する内周面の下端部には、ねじ部が形成されている。

次に、アタッチメント５の組み立てについて説明する。
まず、図４に示すように、ブラケット３０を水平方向に沿った姿勢にする。
そして、マンドレル２８を、垂直方向に延びた姿勢にしてから、ブラケット３０の嵌合孔４４に対して上から嵌め込む。すると、マンドレル２８では、小径部３３が嵌合孔４４の略下半分４４Ｂに対してぴったりと（ほぼ隙間なく）嵌り、第２大径部３２が嵌合孔４４の略上半分４４Ａに対して、径方向に遊びを持って嵌る。つまり、この状態で、ブラケット３０において略上半分４４Ａを区画する内周面と第２大径部３２の外周面との間には、所定の隙間Ｘが区画されている。隙間Ｘは、第２大径部３２を中心として第２大径部３２を取り囲む環状の空間である。隙間Ｘには、ブラケット３０の凹部５２が連通している。

また、このとき、第２大径部３２の下端面が、ブラケット３０の内周面において略上半分４４Ａと略下半分４４Ｂとの境界をなす段付き部分５１に対して上から当接している。これによって、マンドレル２８が、垂直方向に延びた姿勢で、ブラケット３０に対して上下方向で位置決めされている。この状態で、マンドレル２８の第２大径部３２の上端面と、ブラケット３０の上側面とは、面一になっている。また、マンドレル２８の小径部３３の下端面（換言すれば、凹部３５の下端部）が、ブラケット３０の下側面から下方へ露出されている。

次いで、このようにブラケット３０に位置決めされたマンドレル２８に対して、スラストリング２９を上から外嵌し、この状態で、スラストリング２９を下降させる。スラストリング２９の下部３８の下端面がマンドレル２８の第２大径部３２の上端面およびブラケット３０の上側面の両方に対して上から面接触すると、スラストリング２９の下降が停止する。

この状態で、マンドレル２８では、第１大径部３１がスラストリング２９の挿通孔３７の略下半分に対してぴったりと嵌っている一方で、マンドレル２８において第１大径部３１に対して上から連続する部分（連続部分２８Ａという。）が、挿通孔３７の略上半分に対して径方向に遊びを持って嵌っている。つまり、この状態で、スラストリング２９において挿通孔３７の略上半分を区画する内周面とマンドレル２８の連続部分２８Ａの外周面との間には、所定の隙間Ｙが区画されている。隙間Ｙは、連続部分２８Ａを中心として連続部分２８Ａを取り囲む環状の空間である。隙間Ｙには、スラストリング２９の各排出孔４３が連通している。

また、この状態で、スラストリング２９の各第２供給孔４０が、ブラケット３０側の前述した隙間Ｘに対して上から連通している。そして、スラストリング２９の各ねじ挿通孔４１が、ブラケット３０においてマンドレル２８を中心とする周方向で同じ位置にあるねじ孔４５に対して、上から連通している。
最後に、ねじ４６を、各ねじ挿通孔４１に上から通して、対応するねじ孔４５に組付けると、スラストリング２９がブラケット３０に固定される。

この状態で、前述したように、スラストリング２９（下部３８）が、マンドレル２８の第２大径部３２およびブラケット３０の両方に対して上から面接触しつつ、第２大径部３２が、ブラケット３０の段付き部分５１に対して上から当接している。そのため、ねじ４６をねじ孔４５に組付けると、マンドレル２８の第２大径部３２が、スラストリング２９とブラケット３０とによって上下から挟持され、マンドレル２８がスラストリング２９およびブラケット３０の両方に対して固定される。換言すれば、スラストリング２９が、マンドレル２８の一端側（下端側）の第２大径部３２に結合され、ブラケット３０が、マンドレル２８の下端側およびスラストリング２９に結合される。

以上で、アタッチメント５の組み立てが完了する。
そして、完成したアタッチメント５を振動部４の下端部の幅方向略中央部分（図１および図３を参照）に対して正面側（図４では右側）から取り付け、後側（図４では左側）から振動部４に通したねじ４８をアタッチメント５のブラケット３０に組付ける。これにより、アタッチメント５が振動部４に固定される。この状態で、アタッチメント５は、振動部４とともに、所定方向に振動することができる。

ここで、アタッチメント５は、保持するロータ２の種類（大きさや形状等）に応じて、複数の種類があり、ロータ２に応じて交換される。そのため、アタッチメント５を交換する際には、ねじ４８を外して、既に振動部４に取り付けられたアタッチメント５を振動部４から取り外す。そして、別のアタッチメント５を振動部４に取り付ける。
このように、アタッチメント５は、振動部４に対して取り外し可能であることから、ロータ２の種類に応じて交換可能である。そのため、アタッチメント５の交換性の向上を図ることができる。

また、アタッチメント５は、前述したように、マンドレル２８、スラストリング２９およびブラケット３０に分割可能である。これにより、アタッチメント５では、マンドレル２８、スラストリング２９およびブラケット３０のそれぞれを、別々の状態で精度よく加工できる。そのため、アタッチメント５の加工性の向上を図ることができる。
（４）動釣り合い試験の手順
次に、この動釣り合い試験機１を用いたロータ２の動釣り合い試験の手順について説明する。

まず、ロータ２を、その貫通孔２Ｂが上下に向いた姿勢にし、垂直方向に延びているマンドレル２８に対して貫通孔２Ｂを上から外嵌し、この状態で、ロータ２を下降させる。そして、ロータ２の下端部が、前述した隙間Ｙに対して上から嵌り、ロータ２の段付き部分２Ｃがスラストリング２９の上部３９の上端面に対して上から当接すると、ロータ２の下降が停止する。これにより、ロータ２は、アタッチメント５によって、縦方向に保持されたことになる。このとき、マンドレル２８の上端部がロータ２の貫通孔２Ｂから上方にはみ出ている。

この状態で、ロータ２の貫通孔２Ｂは、マンドレル２８に対して、マンドレル２８を中心とする径方向へ若干の遊びを持って外嵌されており、ロータ２の下端部は、隙間Ｙに対して、径方向へ若干の遊びを持って嵌っている。
また、この状態で、マンドレル２８の各第１供給孔３６は、ロータ２において貫通孔２Ｂを区画する内周面に対して、径方向内側から対向している。そして、スラストリング２９の上部３９の上端面における各第２供給孔４０の開口部分が、ロータ２の段付き部分２Ｃに対して下から対向している。

ここで、このようにアタッチメント５がロータ２を保持した状態では、外部の流体供給源（図示せず）から延びるホース（図示せず）につながったコネクタ４９が、マンドレル２８の凹部３５に対して下から差し込まれている。このコネクタ４９は、マンドレル２８で凹部３５を区画する内周面の下端部（前述したねじ部）に組付けられている。
また、流体供給源（図示せず）から延びるホース（図示せず）につながった別のコネクタ５０が、ブラケット３０の下側面の凹部５２に対して下から差し込まれている。このコネクタ５０は、ブラケット３０で凹部５２を区画する内周面の下端部（前述したねじ部）に組付けられている。

この状態で、流体供給源（図示せず）から流体（空気や油や水等であり、ここでは空気とする。）が供給される。流体供給源から供給された空気は、コネクタ４９およびコネクタ５０のそれぞれに到達する。
コネクタ４９に到達した空気は、点線矢印で示すように、マンドレル２８の凹部３５内を上昇し、その際、各第１供給孔３６からマンドレル２８の径方向外側へ進んでマンドレル２８の外周面とロータ２の貫通孔２Ｂにおける内周面との間に進入する。つまり、コネクタ４９に到達した空気は、マンドレル２８とロータ２の貫通孔２Ｂとの間に供給される。これにより、マンドレル２８の外周面とロータ２の貫通孔２Ｂにおける内周面との間には、その全域に亘って、空気の薄い層が形成され、マンドレル２８の外周面とロータ２の貫通孔２Ｂにおける内周面とは非接触状態となる。

コネクタ５０に到達した空気は、１点鎖線矢印で示すように、ブラケット３０の凹部５２および隙間Ｘをこの順番で流れてから、スラストリング２９の各第２供給孔４０を上昇する。そして、第２供給孔４０の上端に到達した空気は、スラストリング２９の上部３９の上端面からロータ２の段付き部分２Ｃに対して下から吹き付けられる。これにより、ロータ２は、段付き部分２Ｃがスラストリング２９の上部３９の上端面から僅かに浮いた状態（上部３９に接触していない状態）となって、この状態で上下方向に位置決めされる。

このように流体供給源（図示せず）から供給された空気によって、ロータ２は、アタッチメント５のいずれの部分にも接触してない状態に維持されている。そして、ロータ２は、この状態でアタッチメント５によって保持されており、垂直方向に延びるマンドレル２８を中心に回転自在である。つまり、流体供給源（図示せず）から供給された空気は、ロータ２の軸受（流体軸受）を構成する。なお、この空気は、ロータ２を回転自在に保持するためだけに機能するが、ロータ２を回転させる駆動力は発生しない。

ここで、アタッチメント５の前述した溝３４および溝４２のそれぞれには、Ｏリング等のパッキン４７（黒く塗り潰された部分を参照）が嵌め込まれている。これにより、流体供給源（図示せず）から供給された空気が、マンドレル２８とスラストリング２９およびブラケット３０との間や、スラストリング２９とブラケット３０との間から不意に漏れることが防止されている。

また、マンドレル２８とロータ２の貫通孔２Ｂとの間に供給された空気は、上方ヘ抜けて外部へ排出されたり、下降して隙間Ｙへ向かったりする。ロータ２の段付き部分２Ｃに対して下から吹き付けられた空気は、径方向外側ヘ抜けて外部へ排出されたり、径方向内側から隙間Ｙへ向かったりする。隙間Ｙに到達した空気は、隙間Ｙから排出孔４３を通って、外部へ排出される。前述した流体として、空気に代わって液体が用いられる場合には、外部へ排出された液体は、回収される。

そして、図３を参照して、固定ベース３側（振動部４およびアタッチメント５以外の部分）には、駆動源（図示せず）が設けられている。駆動源は、動釣合い試験機１の外部に設けられていてもよい。駆動源の出力軸には、ベルト（図示せず）が連結されており、このベルトは、ロータ２に外周面に掛けられている。
前述したようにロータ２がアタッチメント５によって回転自在に保持された状態において駆動源が駆動されると、その駆動力がベルトを介してロータ２に伝達され、ロータ２がマンドレル２８を中心に回転される。ロータ２に不釣合いが存在する場合には、ロータ２の回転に伴って、ロータ２の不釣合いに起因する振動が振動部４に生じる。この振動（固定ベース３に対する振動部４の振動）が、前述したように振動検出部２３において各ピックアップ２２に検出されることにより、ロータ２の不釣合いが測定され、ロータ２の動釣合い試験が実施される。

つまり、固定ベース３側に設けられた駆動源（図示せず）によってロータ２が回転されることから、ロータ２を保持したアタッチメント５（振動部４全体）が駆動源から分離されている。そのため、ロータ２の動釣合い試験をする際に、駆動源の駆動によって生じる振動等の影響を振動部４側が受けることはなく、精度よく動釣合い試験を実施できる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

１ 動釣合い試験機
２ ロータ
２Ａ ジャーナル部
２Ｂ 貫通孔
３ 固定ベース
４ 振動部
５ （ロータ受け用）アタッチメント
２６ ばね
２７ 吊り下げばね
２８ マンドレル
２９ スラストリング
３０ ブラケット
３５ 凹部
３６ 第１供給孔
４０ 第２供給孔
５２ 凹部

Claims (4)

1. ジャーナル部を備え、かつ、回転軸上に貫通孔を有するロータのための動釣合い試験機であって、
   固定ベースと、
   前記固定ベースに対して振動可能に連結された振動部と、
   前記振動部に設けられた前記ロータを回転自在に保持するためのロータ受け用アタッチメントと、を有し、
   当該アタッチメントは、
   前記ロータの前記貫通孔が外嵌されるマンドレルと、
   前記マンドレルの一端側に結合されたスラストリングと、
   前記マンドレルの一端側および前記スラストリングに結合されたブラケットと、を含み、
   前記アタッチメントには、前記ロータを保持したときに、少なくとも前記マンドレルと前記貫通孔との間に流体を供給するための流体供給孔が形成されており、
   前記アタッチメントは、前記振動部に対して取り外し可能であり、かつ、前記マンドレル、前記スラストリングおよび前記ブラケットに分割可能であることを特徴とする、動釣合い試験機。
2. 前記アタッチメントは、前記マンドレルが垂直方向に延びるように配置されていて、前記ロータを縦方向に保持するものであり、
   前記振動部は、一端が前記固定ベースに取り付けられて他端が前記振動部に取り付けられた水平方向に延びる複数本のばねで支持されており、かつ、前記振動部を上方から振動自在に吊り下げる吊り下げばねが設けられていることを特徴とする、請求項１記載の動釣合い試験機。
3. 前記ロータは、前記アタッチメントに保持された状態において、前記ロータの外周面にベルトが掛けられ、前記固定ベース側に設けられた駆動源によって、前記ベルトを介して回転されることを特徴とする、請求項１または２記載の動釣合い試験機。
4. ジャーナル部を備え、かつ、回転軸上に貫通孔を有するロータ受け用アタッチメントであって、
   当該アタッチメントは、
   前記ロータの前記貫通孔が外嵌されるマンドレルと、
   前記マンドレルの一端側に結合されたスラストリングと、
   前記マンドレルの一端側および前記スラストリングに結合されたブラケットと、を含み、
   前記アタッチメントには、前記ロータを保持したときに、少なくとも前記マンドレルと前記貫通孔との間に流体を供給するための流体供給孔が形成されており、
   前記アタッチメントは、動釣合い試験機の振動部に対して取り外し可能であり、かつ、前記マンドレル、前記スラストリングおよび前記ブラケットに分割可能であることを特徴とする、ロータ受け用アタッチメント。

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