JP3410815B2 - 遠心式釣合い試験機における振動検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠心式釣合い試験機に
おける振動検出器に関し、特に可動線輪形振動検出器を
そなえた遠心式釣合い試験機において、磁気を帯びたワ
ークの釣合い試験を行なうのに好適な、遠心式釣合い試
験機における振動検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、釣合い試験機のピックアップ
（振動検出器）として、可動線輪（ムービングコイル）
形ピックアップが多用されている。可動線輪形ピックア
ップは、磁界中を導線がその長手方向と直角な方向に運
動するとき、導線に運動速度に比例した起電力が発生す
ることを原理とするもので、その１例を示した図４にお
いて、符号100は可動線輪形ピックアップのケースを示
していて、ケース100は遠心式釣合い試験機のベースに
固定されている。

【０００３】ケース100の内部に永久磁石101，磁性材料
製のポールピース102などが取り付けられており、永久
磁石101とポールピース102とで構成された磁気回路の間
隙に、可動線輪（ムービングコイル）105が挿入されて
いる。可動線輪105は、外周縁部をケース100の内周に取
り付けられた２枚のダイヤフラム103，104で平行移動を
可能に支えられた連結棒106に取り付けられており、連
結棒106の先端が振動台（図示せず）に直結されて、ケ
ース100すなわち試験機のベースと振動台との相対速度
の検出が行なわれるようになっている。

【０００４】符号107は可動線輪105に接続された信号取
り出し用のリード線，符号108はコネクタを示してい
る。

【０００５】ここで、可動線輪形ピックアップの起電力
Ｅは、ファラデーの誘導法則が示すように、可動線輪形
ピックアップの導線を貫く磁束φの時間変化に比例し、
［数１］式となる。

【数１】Ｅ＝−ｄφ／ｄｔ

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、不釣合い測
定の対象（ワーク）が磁気を帯びている場合、遠心力式
釣合い試験機で不釣合い測定を行なうべく、釣合い試験
機上でワークを回転させたとき、ワークの回転に同期し
て釣合い試験機のピックアップ周辺の磁界が変動する。

【０００７】したがって、従来の可動線輪形ピックアッ
プでは、ワークが磁気を帯びている場合、可動線輪形ピ
ックアップの導線に、ワークの不釣合いに起因した振動
台とベースとの相対変位に伴う起電力のほかに、ピック
アップ周辺の磁界変動に伴う起電力も発生し、可動線輪
形ピックアップすなわち釣合い試験機の出力信号とし
て、不釣合いの遠心力による振動と磁界の変動とが合成
されて出力されることになる。

【０００８】例えば、完全に釣合わされたワークにおい
ては、釣合い試験機の振動台とベースとの間に相対変位
はなく、したがって、釣合い試験機のピックアップの導
線に起電力は発生しない。しかしワークが帯磁している
と、その磁束の時間変化に比例した起電力が可動線輪形
ピックアップの導線に発生し、これがピックアップから
ワークの回転に同期した信号として出力される。

【０００９】釣合い試験機においては、ワークの回転に
同期した周波数成分のみの振幅と位相とを測定するた
め、ワークの不釣合いに起因した振動の信号と磁界の変
動に起因した信号とを判別することは不可能であるり、
ワークが磁気を帯びている場合、上述のような従来の可
動線輪形ピックアップでは測定誤差をなくすことができ
ない、という問題点がある。本発明は、このような問題
点の解決をはかった遠心式釣合い試験機における振動検
出器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の遠心式釣合い試験機における振動
検出器は、遠心式釣合い試験機において、同試験機のベ
ースに固定された振動検出器のケースと、同ケースの内
部に配置された一対の磁気回路と、機械的に互いに結合
され、上記試験機の振動台の振動に連動して移動可能に
上記各磁気回路に配設された第１可動コイルおよび第２
可動コイルとをそなえ、外部の磁界変動に伴って上記各
可動コイルに発生する各起電力が互いに相殺されるとと
もに、上記各磁気回路に対する相対速度を持つ上記各可
動コイルの運動に伴って上記各可動コイルに発生する各
起電力の和が上記振動検出器の計測値として出力される
ように構成されていることを特徴としている。

【００１１】また請求項２に記載の遠心式釣合い試験機
における振動検出器は、遠心式釣合い試験機において、
同試験機のベースに固定された振動検出器のケースと、
同ケースの内部に配置された一対の磁気回路とをそな
え、上記一対の磁気回路が、同軸上に位置する２つの円
筒状の空隙を有するとともに、それぞれ同じ磁束密度を
もち、かつ磁気的極性を互いに逆に形成され、第１可動
コイルが上記一対の磁気回路の一方の空隙に配設され、
第２可動コイルが上記一対の磁気回路の他方の空隙に配
設されるとともに、上記の第１可動コイルおよび第２可
動コイルが上記試験機の振動台に連接された連結棒に取
り付けられ、上記の第１可動コイルおよび第２可動コイ
ルが同一のコイル諸元に形成され、上記の第１可動コイ
ルおよび第２可動コイルが上記各磁気回路と相対速度を
持つ運動をしたときの上記両可動コイルに発生する各起
電力が互いに直列になるように、同両可動コイルが電気
的に接続されていることを特徴としている。

【００１２】

【作用】上述の本発明の遠心式釣合い試験機における振
動検出器では、振動台の振動に伴って第１可動コイルお
よび第２可動コイルのそれぞれに、振動速度に比例した
電圧が発生する。そして各可動コイルの発生する電圧の
和が振動検出器の出力となるように電気的に接続されて
いることから、振動検出器としての出力は各可動コイル
の起電力の和となってあらわれる。

【００１３】一方、外部の磁界が変動したときにも、そ
れぞれの可動コイルに外部磁界の変動に対応した起電力
が発生する。しかし一対の磁界が互いに磁気的極性を逆
に形成されているため、振動検出器としての出力は両可
動コイルの起電力の差となってあらわれる。ここで両可
動コイルは同一のコイル諸元に形成されていることか
ら、外部磁界の変動に伴う両可動コイルの起電力は相殺
されて振動検出器の出力とならない。

【００１４】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
遠心式釣合い試験機における振動検出器について説明す
ると、図１はその模式側断面図、図２は同磁気機構の模
式図、図３は同可動コイルの模式図である。

【００１５】この実施例でも、振動検出器として可動線
輪形ピックアップが用いられていて、図１において符号
１は可動線輪形ピックアップ（振動検出器）10のケース
を示している。ケース１は遠心式釣合い試験機のベース
（図示せず）に固定されており、ケース１の内部に永久
磁石２が取り付けられている。

【００１６】さらに、永久磁石２のＳ極およびＮ極の各
端面に、２個のドーナツ状のポールピース３，４（磁性
材料製）が連接されるとともに、各ポールピース３，４
の内径部に、円筒状の空隙５，６を介して磁性材料製の
コアー７が配設され、これらにより磁気的極性が逆にな
る一対の磁気回路Ａ，Ｂが同軸上に形成されるようにな
っている。

【００１７】そして、２つの円筒状の空隙５，６に、第
１可動コイル11および第２可動コイル12がそれぞれ配設
され、これらの部材により可動線輪形ピックアップ10が
構成されている。第１および第２の可動コイル11，12は
同一のコイルの諸元をもつように構成されるとともに、
機枠13に取り付けられている。機枠13は非磁性材料製で
両端部（図１の左右端部）をそれぞれ、外周縁部をケー
ス１の内面に支持されたダイヤフラムばね８，８を介し
て、ケース１の軸線１ａ方向への移動を可能に取り付け
られている。

【００１８】また２つの可動コイル11，12は、それぞれ
の可動コイル11，12に発生する起電力が互いに直列にな
るように接続され、可動コイル11，12の各非接続側端子
が可動線輪形ピックアップ10の出力端子16，17を構成し
ている（図３参照）。機枠13に、振動台（図示せず）に
連接されケース１の軸線１ａと平行移動を可能に配設さ
れた連結棒14が接続されている。図２中の矢印は磁力線
を示している。

【００１９】上述の構成において、振動台が振動したと
き、従来の技術の項で説明したように、第１可動コイル
11および第２可動コイル12に振動速度に比例した電圧が
発生する。そして、この時に可動線輪形ピックアップの
出力端子16，17間に発生する電圧は、各可動コイル11，
12の各起電力の和となる。

【００２０】一方、外部の磁界が変動したときには、そ
れぞれの可動コイル11，12に磁界変動に伴う起電力が発
生する。しかし可動コイル11の配設されている磁気回路
Ａと可動コイル12の配設されている磁気回路Ｂとは、磁
気的極性が互いに逆になっているため、磁界変動に伴っ
て可動コイル11と12とに発生する起電力は互いに逆むき
となり、したがって出力端子16，17間には、それぞれの
可動コイル11，12の起電力の差が出力としてあらわれ
る。

【００２１】ここで、第１可動コイル11と第２可動コイ
ル12とは、コイルの諸元を同じく形成されているから、
外部磁界の変動に伴って発生する両可動コイル11，12の
起電力は等しい。しかし極性が互いに逆なため、外部磁
界の変動に伴って発生する両可動コイル11，12の起電力
は互いに相殺しあって、可動線輪形ピックアップの出力
端子16，17間にあらわれる出力（磁界変動に伴うピック
アップの出力）は、０となる。

【００２２】したがって、磁気を帯びたワークの不釣合
い測定において、ピックアップ付近の外界磁気が変動し
ても、この磁気変動による影響を完全に除去することが
でき、ワークの磁気による誤差のない測定が可能とな
る。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の遠心式釣
合い試験機における振動検出器によれば、磁気を帯びた
ワークを可動線輪形振動検出器をそなえた遠心式釣合い
試験機で不釣合い試験を行なう際に、上記ワークの磁気
に伴う誤差をなくすことができる、という利点が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての遠心式釣合い試験機
における振動検出器の模式側断面図。

【図２】同磁気機構の模式図。

【図３】同可動コイルの模式図。

【図４】従来の遠心式釣合い試験機における振動検出器
の側断面図。

【符号の説明】

１ ケース １ａ ケース１の軸線 ２ 永久磁石 ３，４ ポールピース ５，６ 円筒状の空隙 ７ コアー ８ ダイヤフラムばね 10 可動線輪形ピックアップ（振動検出器） 11 第１可動コイル 12 第２可動コイル 13 機枠 14 連結棒 16，17 出力端子 Ａ，Ｂ 磁気回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠心式釣合い試験機において、 同試験機のベースに固定された振動検出器のケースと、 同ケースの内部に配置された一対の磁気回路と、 機械的に互いに結合され、上記試験機の振動台の振動に
   連動して移動可能に上記各磁気回路に配設された第１可
   動コイルおよび第２可動コイルとをそなえ、 外部の磁界変動に伴って上記各可動コイルに発生する各
   起電力が互いに相殺されるとともに、上記各磁気回路に
   対する相対速度を持つ上記各可動コイルの運動に伴って
   上記各可動コイルに発生する各起電力の和が上記振動検
   出器の計測値として出力されるように構成されているこ
   とを特徴とする、遠心式釣合い試験機における振動検出
   器。
2. 【請求項２】 遠心式釣合い試験機において、 同試験機のベースに固定された振動検出器のケースと、
   同ケースの内部に配置された一対の磁気回路とをそな
   え、 上記一対の磁気回路が、同軸上に位置する２つの円筒状
   の空隙を有するとともに、それぞれ同じ磁束密度をもち
   かつ磁気的極性を互いに逆に形成され、 第１可動コイルが上記一対の磁気回路の一方の空隙に配
   設され、第２可動コイルが上記一対の磁気回路の他方の
   空隙に配設されるとともに、上記の第１可動コイルおよ
   び第２可動コイルが上記試験機の振動台に連接された連
   結棒に取り付けられ、 上記の第１可動コイルおよび第２可動コイルが同一のコ
   イル諸元に形成され、 上記の第１可動コイルおよび第２可動コイルが上記各磁
   気回路と相対速度を持つ運動をしたときの上記各可動コ
   イルに発生する各起電力が互いに直列になるように、同
   両可動コイルが電気的に接続されていることを特徴とす
   る、遠心式釣合い試験機における振動検出器。