JP3160087B2 - 騒音測定装置及びその測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば精密小型電動機
等の騒音を測定する際に用いる騒音測定装置及びその方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】精密小型電動機として、例えばスピンド
ルモータの騒音測定を行なう場合、スピンドルモータ組
み立て完成後、暗騒音レベルの低い防音室または専用の
無響室等へスピンドルモータを持ち込み、集音マイクに
より所定の距離に離間させ、騒音測定を行なっていた。
また、スピンドルモータの組み立てライン上において、
簡易的な騒音測定として、周囲の音を遮蔽するために間
仕切りが施された防音ボックスが設けられ、その中で作
業者の聴感と騒音レベル計とによる騒音測定が行なわれ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の場
合、前者では騒音測定に伴う大規模な設備を必要とし、
特にクリーンルーム等の防塵設備と併せ施設されること
から、その設備に要する費用がかさむ。そして一度設備
されると、後でレイアウトを容易に変更することが困難
である。後者では、前者に比較して簡便であり、被測定
物の搬出入も容易であるが、本来、暗騒音レベルが充分
に低い環境条件ではなく、精度良い騒音測定を望むこと
は困難であった。

【０００４】本発明は、従来技術に存した上記のような
問題点に鑑み行われたものであって、その課題とすると
ころは、騒音測定を行なうための防音室等の騒音測定設
備を必要とすることなく、正確な測定を実施することが
可能であり、さらに測定作業の効率化を図ることができ
る騒音測定装置及びその方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の騒音測定装置は、被測定物である精密小型
電動機を装着して保持固定するための保持手段と、該被
測定物の騒音検出を行うための検出手段と、該検出手段
からの検出データを処理するための周波数分析器と、該
周波数分析器により処理された騒音データを表示するた
めの表示手段と、を具備してなる騒音測定装置であっ
て、；前記被測定物が前記保持手段に装着されると、前
記保持手段に前記被測定物の回転軸線に対応して同軸状
に設けられた凹部が閉塞され、かく閉塞された前記保持
手段の凹部には、前記被測定物の回転軸線に対応して同
軸状に閉空間が生成され、前記検出手段は、該検出手段
の検出部が前記閉空間に連通するように、かつ前記被測
定物の回転軸線上に、前記保持手段へ装着されてなる、
ことを特徴とする騒音測定装置が提供される。

【０００６】また、前記周波数分析器により処理された
騒音データと、予め用意された騒音データとを、前記表
示手段にて表示比較行なう、ことを特徴とする測定装置
の測定方法が提供される。

【０００７】

【作用】被測定物を保持手段に装着すると、保持手段に
設けられた凹部が閉塞される。検出手段は保持手段の凹
部に生成された閉空間に連通しているため、該閉空間を
通じて被測定物の騒音を検出することができる。閉空間
における暗騒音レベルを低く保つことができるため、騒
音測定装置の周囲環境に関係なく、正確な騒音測定が可
能となる。特に、被測定物である精密小型電動機の回転
軸線上に検出手段が位置することで、騒音源となる被測
定物に対して正確に騒音測定が可能となる。また、測定
データを、予め用意された騒音データと共に、表示手段
にて表示比較することにより、用意に騒音の大小や性質
等が判断でき、測定作業の効率化を図ることができる。

【０００８】

【実施例】本発明に従う騒音測定装置の一実施例につい
て、図１乃至図６を参照しつつ説明する。図１は、本発
明の騒音測定装置の全体を示す概要図である。図１にお
いて、この測定装置は、例えば磁気ディスク駆動装置に
使用されるスピンドルモータの騒音測定を行なうもので
ある。１は被測定物としてのスピンドルモータ、２はス
ピンドルモータを保持固定する取付台、３は取付台２に
装着された検出手段としてのコンデンサマイク、４は周
波数分析器、５はディスプレー、６はメモリー手段とし
ての記録ディスク装置である。

【０００９】スピンドルモータ１は取付台２に装着され
クランプ部材８により保持固定される。取付台２には凹
部７が設けられており、この凹部７の下側にはコンデン
サマイク３が装着されている。スピンドルモータ１が取
付台２に装着されると、凹部７を閉塞して閉空間１８が
生成される。スピンドルモータ１を通電して回転させる
と、その際に発生する騒音はコンデンサマイク３に集音
される。コンデンサマイク３により出力される検出デー
タは、リード線９を経て周波数分析器４へ入力される。
周波数分析器４に入力された検出データは所定の周波数
成分毎に演算処理され、これにより処理された騒音デー
タはディスプレー５に表示される。そしてディスプレー
５には、例えば騒音レベルが周波数帯域に対応して分布
して示される。記録ディスク装置６には、過去の騒音デ
ータが記録されており、都度ディスプレー５へ騒音デー
タを送出して表示させる。また新たに測定された騒音デ
ータを必要に応じて記録させる。

【００１０】図１に示した本発明に従う騒音測定装置に
ついて、図２乃至図５を用いてさらに詳述する。図２及
び図３は、図１のスピンドルモータ１が取付台２に保持
固定されている状態を示し、図２はその平面図、図３は
拡大して示した側面図である。なお、図３において、一
部破断して示す部位は断面図を示している。図２及び図
３において、取付台２は、直方体形状をなす本体部４２
と、本体部４２の四隅から下方へ延びて設けられた４本
の脚部２４とが一体的に形成されている。４本の脚部２
４の下端には、ゴム等による防振用の緩衝材が貼着され
ている。本体部４２は、例えば樹脂材料であるアセター
ルコポリマーやナイロン等が成形して設けられている。
本体部４２の上端面４３（図３における上側）には、ス
ピンドルモータ１を保持固定する一組のクランプ部材８
が固定されている。クランプ部材８は、部位２２を支点
とし、レバー１２を図の矢印Ｆの方向へ押し下げると、
作用部１３が図の矢印Ｔ方向へ可動するものである。作
用部１３の先端部には、ゴム等の弾性を有する押圧部材
１４が取り付けられており、レバー１２を所要のとおり
押し下げると、押圧部材１４がスピンドルモータ１の
（つば形状を成す）静止部１６へ、図の下方へ押圧する
ことができる。これにより、スピンドルモータ１は取付
台２に対して押圧され、保持固定される。

【００１１】本体部４２におけるスピンドルモータ１の
取付部位には、回転軸線４４に対応して、同軸状に凹部
７が穿設されている。凹部７には、スピンドルモータ１
の底面部１７の形状より僅かに小さい孔部（以下、大径
部という）１９が設けられている。さらに凹部７の下方
には、回転軸線４４と同軸状に小径部２０が貫通して設
けられている。小径部２０には、コンデンサマイク３が
密着して挿入され、コンデンサマイクの検出部２１が
（図の上方向に）凹部７へ向けて取り付けられている。
コンデンサマイク３と本体部４２とはネジ２３により固
定され、コンデンサマイク３におけるリード線９側と凹
部側とは、実質上封止されている。従ってスピンドルモ
ータ１が取付台２（の凹部７）に対して装着され、クラ
ンプ部材８により押圧されると、凹部７は閉塞される。
これにより、閉空間１８が生成される。なお、図３に示
す部材２６は、ゴム等により形成されたパッキンであ
り、スピンドルモータ１の静止部１６の下面と、取付台
２の本体部４２の上端面４３との間に介在して設けら
れ、封止性の向上を図っている。また、本体部４２の上
端面４３には、スピンドルモータ１の静止部１６から、
半径方向外側へ延びたフレキシブル回路基板２７がコレ
クタ２８に電気接続されている。コネクタ２８からは、
さらに電源リード線２９が図示省略の電源装置へ接続さ
れている。フレキシブル回路基板２７へ所要の電源が供
給されると、ロータハブ１５が回転駆動される。

【００１２】コンデンサマイク３の検出部２１は、この
閉空間１８に連通すると共に、この閉空間１８を経てス
ピンドルモータ１からの騒音を集音する。因みに、この
閉空間１８は、僅かな空間域であり、実施例では、６２
８立方ｍｍである。しかも検出部２１とスピンドルモー
タ１の底面部１７との間隙寸法が２ｍｍと距離が短いた
め、検出部２１をスピンドルモータ１へ近接して配置さ
れていることとなる。また、本体部４２における、本体
部４２の外部空間４５と凹部７との間は、充分な寸法を
有し（実質上、本体部４２の肉厚寸法）ており、閉空間
１８と外部空間４５との音波伝搬を遮断している。この
ため閉空間１８における、実施例の暗騒音値は図４に示
す通りである。図４は、ディスプレー５にその暗騒音デ
ータを表示させたものであり、図の上方に周波数毎のデ
ータ、図の下方にグラフを示している。グラフは横軸に
周波数、縦軸に騒音レベル値を表わしている。通常の室
内空間における条件でありながら、防音・無響室等の専
用設備の暗騒音レベルと大差がない。しかも、コンデン
サマイク３の検出部２１は、発音源であるスピンドルモ
ータ１（の底面部１７）と僅かに近接して配置されてい
る状態のため、騒音は充分な音圧レベルにあり、しかも
騒音の情報量が大きい。このことは、より正確で分析し
易い騒音の検出データを入手することができる。

【００１３】検出データは、周波数分析器４にてデータ
処理されるが、図４に示した周波数帯域に対する騒音レ
ベルの分布状況を示すように、ディスプレーにて表示さ
れる。このため、周波数の低い、いわゆる振動値につい
ても、前述した情報量の豊富なことを利用して、測定す
ることが可能である。特にスピンドルモータの如き精密
小型モータの場合、騒音それ自体の騒音レベルの高い低
いの判断を行なうことに加え、次のような状態をも判断
することが要求される。すなわち、軸受である玉ベアリ
ングのモータ内部での装着状態や、予圧の付加状態、あ
るいは玉自体の傷や転動状態、等により振動・騒音のレ
ベルや周波数分布の状態が異なる。そしてこれらは、特
有の分布状態を示すことが過去の実験で判明している。

【００１４】従って、図５に示すように、予め、騒音測
定しようとするスピンドルモータの機種や特性に対応し
て、（図１にて説明した）記録ディスク装置６から所要
の騒音データをディスプレー５に呼び出して表示してお
き、測定して得られた騒音データを併せて表示させる。
図５は、前もって保管ないしは用意された騒音データを
ディスプレー５上に表示させる一実施例であり、図５
（ａ）及び図５（ｂ）は、その表示上のグラフを示すも
のである。横軸に周波数、縦軸に騒音レベル値が規定さ
れる。図５（ａ）における部位３０乃至３４は、予め呼
び出して表示させる各所定の周波数における騒音レベル
の最大値であり、この最大値を越えると、その機種のス
ピンドルモータの騒音測定結果は不良と判断されるもの
である。予め設定されるこれらの騒音レベル値の分布
は、測定しようとするスピンドルモータの種類や機種に
応じ、また要求される騒音測定内容に対応した騒音レベ
ル値の分布を設定することができる。なお、図５（ａ）
では部位３５のエリア内（の騒音レベル以下）に、測定
された騒音データが分布していれば、良品と判断する。
図５（ｂ）では、部位９７乃至９９のそれぞれに、騒音
測定の監視すべき周波数範囲と騒音レベルとを予備デー
タとして表示させておき、測定して得られた騒音データ
９５と比較して、測定結果の判断を行なうものである。
なお騒音データは、図５（ａ）ではデシベル値、図５
（ｂ）では電圧値で表示している。こうして、ディスプ
レー５に騒音測定された騒音データが表示されると、表
示比較ができ、容易に騒音測定ができると共に、もし不
良と判断される場合には、その不良内容がどのような内
容の不良かも、瞬時に判断することができる。また随
時、測定して得られた騒音データを記録ディスク装置に
記録し、後でそれらを集計して測定結果により不良内容
の把握が容易にできる。このように測定作業の効率化を
図ることができる。

【００１５】次に示す図６は、別の実施例における（保
持手段である）取付台２の一例を示す要部拡大断面図で
ある。この実施例では、スピンドルモータ１は、シャフ
トが静止して、このシャフトに対してロータハブ５０が
相対回転するタイプを示している。この場合、取付台２
の本体部５２には、クランプ部材としてエアシリンダ３
７が設けられており、ロッド３９の先端部（図の下側）
に取り付けられた押圧部材３８が、スピンドルモータ１
のシャフト上端部３６を図の下方向へ押圧してクランプ
する。なお、図６における部材４０は、本体部５２に設
けられた取付ネジ孔であり、コンデンサマイク３の外周
部４１を押圧して固定させる。この場合にも、凹部７が
設けられ、この凹部７は、スピンドルモータ１の装着に
より閉塞される。そしてこの閉空間１８にコンデンサマ
イク３の検出部２１が連通して配置される。

【００１６】以上、本発明に従う騒音測定装置及びその
測定方法についての実施例を説明したが、本発明の主旨
を逸脱しない範囲で設計変更乃至修正等自由である。本
実施例で説明した取付台２の凹部７は、検出手段である
コンデンサマイク３の検出部２１が連通する閉空間を生
成するように形成されていれば、その形状や配置状態等
設計自由である。取付台２の材質や形状等も特に限定さ
れることもない。その他、検出手段の種類や、周波数分
析器４の分析処理やディスプレー５の表示方法、或は記
録ディスク装置のデータ記録方法等、選定自由である。
特に、予め用意された騒音データと、測定処理されて得
た騒音データとの比較表示については、上述の実施例に
限定されることはない。また、ディスプレー５と周波数
分析器４とが一体に構成されていても差し支えないこと
は言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】本発明の騒音測定装置は、上述の構成を
有しているので、次のような効果を奏する。即ち防音室
や無響室等の騒音測定設備を必要とすることなく、正確
な騒音測定を実施することが可能となる騒音測定装置が
得られ、またこれを用いて騒音測定作業の効率化が図れ
る騒音測定方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る騒音測定装置の全体を
示す概要図である。

【図２】本発明の一実施例に係る騒音測定装置であり、
図１の一部を拡大して示した平面図である。

【図３】図２の要部拡大側面図である。

【図４】本発明の騒音測定装置の動作を示すディスプレ
ーの表示例である。

【図５】本発明の騒音測定装置の動作を示すディスプレ
ーの別の表示例である。

【図６】本発明の別の実施例に係る騒音測定装置の一部
を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１ スピンドルモータ（被測定物） ２ 取付台（保持手段） ３ コンデンサマイク（検出手段） ４ 周波数分析器 ５ ディスプレー（表示手段） ６ 記録ディスク装置（メモリー手段） ７ 凹部 ８ クランプ部材 １８ 閉空間 ２１ 検出部 ２４ 脚部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物である精密小型電動機を装着し
   て保持固定するための保持手段と、該被測定物の騒音検
   出を行うための検出手段と、該検出手段からの検出デー
   タを処理するための周波数分析器と、該周波数分析器に
   より処理された騒音データを表示するための表示手段
   と、を具備してなる騒音測定装置であって、 前記被測定物が前記保持手段に装着されると、前記保持
   手段に前記被測定物の回転軸線に対応して同軸状に設け
   られた凹部が閉塞され、 かく閉塞された前記保持手段の凹部には、前記被測定物
   の回転軸線に対応して同軸状に閉空間が生成され、 前記検出手段は、該検出手段の検出部が前記閉空間に連
   通するように、かつ前記被測定物の回転軸線上に、前記
   保持手段へ装着されてなる、ことを特徴とする騒音測定
   装置。
2. 【請求項２】 前記周波数分析器により処理された騒音
   データと、予め用意された騒音データとを、前記表示手
   段にて表示比較行なう、ことを特徴とする請求項１記載
   の騒音測定装置の測定方法。