JP3412450B2 - 主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置 - Google Patents
主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置Info
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- JP3412450B2 JP3412450B2 JP14177297A JP14177297A JP3412450B2 JP 3412450 B2 JP3412450 B2 JP 3412450B2 JP 14177297 A JP14177297 A JP 14177297A JP 14177297 A JP14177297 A JP 14177297A JP 3412450 B2 JP3412450 B2 JP 3412450B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主軸方向慣性モーメ
ント測定方法及びその装置に係り、特に、自動車のエン
ジン等の供試体の主軸方向の慣性モーメントを測定する
ための主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置に
関する。
ント測定方法及びその装置に係り、特に、自動車のエン
ジン等の供試体の主軸方向の慣性モーメントを測定する
ための主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のエンジン等の供試体の慣
性モーメントを測定する慣性モーメント測定装置におい
ては、その一例が特開平３−５４４３２号公報に示され
ている。
性モーメントを測定する慣性モーメント測定装置におい
ては、その一例が特開平３−５４４３２号公報に示され
ている。
【０００３】図７に示される如く、この慣性モーメント
測定装置１００では、３次元物体からなる供試体１０２
を取り付ける取付面１０４と、この取付面１０４を複数
の位置で支持して各位置での各軸線方向の力を測定する
３軸力センサ１０６と、取付面１０４を基準位置（図７
の実線の位置）から傾斜位置（図７の二点鎖線の位置）
に傾ける傾き可変用のアクチュエータ１０８と、各軸ま
わりの共振周波数を測定すべく取付面１０４に加振を行
う加振用アクチュエータ１１０、１１２とを備えてお
り、取付面１０４の基準位置と傾斜位置での、３軸力セ
ンサ１０６の出力及び求められた共振周波数に基づい
て、供試体１０２の重心及び慣性モーメントを測定する
ようになっている。この結果、３次元物体からなる供試
体１０２の重心及び慣性モーメントの測定を、１つの取
付面１０４上において１回の取付け作業だけで可能に
し、測定時間の短縮化と装置の低コスト化を図ってい
る。
測定装置１００では、３次元物体からなる供試体１０２
を取り付ける取付面１０４と、この取付面１０４を複数
の位置で支持して各位置での各軸線方向の力を測定する
３軸力センサ１０６と、取付面１０４を基準位置（図７
の実線の位置）から傾斜位置（図７の二点鎖線の位置）
に傾ける傾き可変用のアクチュエータ１０８と、各軸ま
わりの共振周波数を測定すべく取付面１０４に加振を行
う加振用アクチュエータ１１０、１１２とを備えてお
り、取付面１０４の基準位置と傾斜位置での、３軸力セ
ンサ１０６の出力及び求められた共振周波数に基づい
て、供試体１０２の重心及び慣性モーメントを測定する
ようになっている。この結果、３次元物体からなる供試
体１０２の重心及び慣性モーメントの測定を、１つの取
付面１０４上において１回の取付け作業だけで可能に
し、測定時間の短縮化と装置の低コスト化を図ってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この慣
性モーメント測定装置１００においては、測定できる慣
性モーメントは、供試体１０２が、装置の取付面１０４
に配置された状態での軸心まわり慣性モーメントのみで
ある。即ち、この慣性モーメント測定装置１００におい
ては、供試体１０２の重心を通る任意の軸と、測定装置
１００の回転軸１１４とを平行と見なし、慣性モーメン
トを測定している。一方、供試体１０２の挙動は、本来
主軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）まわりに起こるものであるた
め、この慣性モーメント測定装置１００の様に測定装置
１００の回転軸１１４まわりで求めた慣性モーメントで
は、供試体の主軸まわりに起こる慣性モーメントを測定
することができない。
性モーメント測定装置１００においては、測定できる慣
性モーメントは、供試体１０２が、装置の取付面１０４
に配置された状態での軸心まわり慣性モーメントのみで
ある。即ち、この慣性モーメント測定装置１００におい
ては、供試体１０２の重心を通る任意の軸と、測定装置
１００の回転軸１１４とを平行と見なし、慣性モーメン
トを測定している。一方、供試体１０２の挙動は、本来
主軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）まわりに起こるものであるた
め、この慣性モーメント測定装置１００の様に測定装置
１００の回転軸１１４まわりで求めた慣性モーメントで
は、供試体の主軸まわりに起こる慣性モーメントを測定
することができない。
【０００５】これを改善するため、図８に示される如
く、供試体１２０をワイヤ１２２で治具１２４に水平に
つり下げ、この治具１２４に連結された上方の治具１２
６を、その両端部に設けた２本のピアノ線１２８を介し
て、測定装置の上壁部１３０に連結し、治具１２６、１
２４とともに、供試体１２０を揺動軸（測定軸）１３２
まわりに回転させて慣性モーメントを測定することが考
えられる。
く、供試体１２０をワイヤ１２２で治具１２４に水平に
つり下げ、この治具１２４に連結された上方の治具１２
６を、その両端部に設けた２本のピアノ線１２８を介し
て、測定装置の上壁部１３０に連結し、治具１２６、１
２４とともに、供試体１２０を揺動軸（測定軸）１３２
まわりに回転させて慣性モーメントを測定することが考
えられる。
【０００６】しかしながら、この場合には、供試体１２
０をワイヤ１２２でつり下げているため、治具１２６、
１２４と供試体１２０とが一体で動かない。また、揺動
軸（測定軸）１３２に供試体１２０の重心を合せ難い。
このため、供試体の主軸まわりに起こる慣性モーメント
の測定誤差が大きくなる。
０をワイヤ１２２でつり下げているため、治具１２６、
１２４と供試体１２０とが一体で動かない。また、揺動
軸（測定軸）１３２に供試体１２０の重心を合せ難い。
このため、供試体の主軸まわりに起こる慣性モーメント
の測定誤差が大きくなる。
【０００７】本発明は上記事実を考慮し、供試体の主軸
まわりに起こる慣性モーメントの測定誤差を低減できる
主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置を得るこ
とが目的である。
まわりに起こる慣性モーメントの測定誤差を低減できる
主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置を得るこ
とが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
主軸方向慣性モーメント測定方法は、供試体の重心が測
定軸を通るよう該供試体を測定治具に水平に支持し、前
記重心を通り互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、
Ｘ軸まわりに４５度回転させる毎に慣性モーメントを４
回測定する回転軸水平測定と、前記供試体を傾斜させた
状態で前記Ｘ軸まわりに９０度回転させる毎に慣性モー
メントを４回測定する回転軸傾斜測定と、前記Ｘ軸を測
定軸に一致させ慣性モーメントを１回測定する回転垂直
斜測定と、を行い前記回転軸水平測定、回転軸傾斜測
定、回転垂直斜測定で測定した各慣性モーメント測定値
から主軸方向の慣性モーメントを演算することを特徴と
している。
主軸方向慣性モーメント測定方法は、供試体の重心が測
定軸を通るよう該供試体を測定治具に水平に支持し、前
記重心を通り互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、
Ｘ軸まわりに４５度回転させる毎に慣性モーメントを４
回測定する回転軸水平測定と、前記供試体を傾斜させた
状態で前記Ｘ軸まわりに９０度回転させる毎に慣性モー
メントを４回測定する回転軸傾斜測定と、前記Ｘ軸を測
定軸に一致させ慣性モーメントを１回測定する回転垂直
斜測定と、を行い前記回転軸水平測定、回転軸傾斜測
定、回転垂直斜測定で測定した各慣性モーメント測定値
から主軸方向の慣性モーメントを演算することを特徴と
している。
【０００９】従って、回転軸水平測定、回転軸傾斜測
定、回転垂直斜測定を行うことで、所定のＸ軸まわりの
回転角及びＸ軸の傾斜角にて供試体の慣性モーメントを
測定でき、これらの測定値を基に、供試体の主軸方向慣
性モーメントを演算することにより、測定誤差を低減す
ることができる。
定、回転垂直斜測定を行うことで、所定のＸ軸まわりの
回転角及びＸ軸の傾斜角にて供試体の慣性モーメントを
測定でき、これらの測定値を基に、供試体の主軸方向慣
性モーメントを演算することにより、測定誤差を低減す
ることができる。
【００１０】請求項２記載の本発明の主軸方向慣性モー
メント測定装置は、供試体をその重心を通る回転軸で支
持する第１治具と、該第１治具に連結され前記供試体を
所定の角度に傾斜支持する第２治具と、該第２治具を移
動可能に支持し、該第２治具を移動させることで、前記
供試体の重心を揺動軸に合わせる第３治具と、該第３治
具に連結され前記供試体を揺動軸まわりに揺動する第４
治具と、を備えたことを特徴としている。
メント測定装置は、供試体をその重心を通る回転軸で支
持する第１治具と、該第１治具に連結され前記供試体を
所定の角度に傾斜支持する第２治具と、該第２治具を移
動可能に支持し、該第２治具を移動させることで、前記
供試体の重心を揺動軸に合わせる第３治具と、該第３治
具に連結され前記供試体を揺動軸まわりに揺動する第４
治具と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】従って、第１治具、第２治具、第３治具、
第４治具を使用して、所定のＸ軸まわりの回転角及びＸ
軸の傾斜角にて供試体の慣性モーメントを測定でき、こ
れらの測定値を基に、供試体の主軸方向慣性モーメント
を演算することにより、測定誤差を低減することができ
る。
第４治具を使用して、所定のＸ軸まわりの回転角及びＸ
軸の傾斜角にて供試体の慣性モーメントを測定でき、こ
れらの測定値を基に、供試体の主軸方向慣性モーメント
を演算することにより、測定誤差を低減することができ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の主軸方向慣性モーメント
測定方法及びその装置の一実施形態を図１〜図６に従っ
て説明する。
測定方法及びその装置の一実施形態を図１〜図６に従っ
て説明する。
【００１３】図１に示される如く、本実施形態の主軸方
向慣性モーメント測定装置１０は、供試体としてのエン
ジン１２を、その重心を通る回転軸１４で支持する第１
治具１６、１８を備えており、これらの第１治具１６、
１８は、エンジン１２の長手方向両端部１２Ａ、１２Ｂ
にそれぞれ取付けられている。第１治具１６、１８は、
一方の端部１６Ａ、１８Ａが、エンジン１２に固定され
ており、他方の端部１６Ｂ、１８Ｂが、端部１６Ａ、１
８Ａに所定長さのアーム１６Ｃ、１８Ｃで連結されてい
る。また、アーム１６Ｃ、１８Ｃは、端部１６Ａ、１８
Ａに対して図示を省略した締結ビスを緩めることで回転
可能とされている。このため、エンジン１２に固定され
た端部１６Ａ、１８Ａに対して、アーム１６Ｃ、１８Ｃ
を回転することで、端部１６Ｂ、１８Ｂをエンジン１２
の重心を通る回転軸１４上に移動することができるよう
になっている。なお、端部１６Ｂ、１８Ｂの位置を決め
た後は、締結ビスを締め込み、端部１６Ａ、１８Ａとア
ーム１６Ｃ、１８Ｃとの回転を禁止する。
向慣性モーメント測定装置１０は、供試体としてのエン
ジン１２を、その重心を通る回転軸１４で支持する第１
治具１６、１８を備えており、これらの第１治具１６、
１８は、エンジン１２の長手方向両端部１２Ａ、１２Ｂ
にそれぞれ取付けられている。第１治具１６、１８は、
一方の端部１６Ａ、１８Ａが、エンジン１２に固定され
ており、他方の端部１６Ｂ、１８Ｂが、端部１６Ａ、１
８Ａに所定長さのアーム１６Ｃ、１８Ｃで連結されてい
る。また、アーム１６Ｃ、１８Ｃは、端部１６Ａ、１８
Ａに対して図示を省略した締結ビスを緩めることで回転
可能とされている。このため、エンジン１２に固定され
た端部１６Ａ、１８Ａに対して、アーム１６Ｃ、１８Ｃ
を回転することで、端部１６Ｂ、１８Ｂをエンジン１２
の重心を通る回転軸１４上に移動することができるよう
になっている。なお、端部１６Ｂ、１８Ｂの位置を決め
た後は、締結ビスを締め込み、端部１６Ａ、１８Ａとア
ーム１６Ｃ、１８Ｃとの回転を禁止する。
【００１４】第１治具１６、１８の端部１６Ｂ、１８Ｂ
は、鉛直方向に配設された長尺状の第２治具２０、２２
に回転固定ボルト２３によって固定されている。このた
め、回転固定ボルト２３を緩めることで、図２（Ａ）〜
（Ｄ）に示される如く、エンジン１２を目的の角度に調
整できるようになっている。
は、鉛直方向に配設された長尺状の第２治具２０、２２
に回転固定ボルト２３によって固定されている。このた
め、回転固定ボルト２３を緩めることで、図２（Ａ）〜
（Ｄ）に示される如く、エンジン１２を目的の角度に調
整できるようになっている。
【００１５】また、図１に示される如く、第２治具２
０、２２は、上部２０Ａ、２２Ａと下部２０Ｂ、２２Ｂ
とで構成されており、下部２０Ｂ、２２Ｂは、図示を省
略した締結ビスを緩めることで上部２０Ａ、２２Ａに対
して上下方向（図１の矢印Ａ方向）へ伸縮可能になって
いる。このため、第１治具１６、１８に固定された下部
２０Ｂ、２２Ｂを矢印Ａ方向へ移動させることで、図３
に示される如く、エンジン１２の回転軸１４を所定の角
度φに傾斜させることができるようになっている。な
お、エンジン１２の回転軸１４の角度を決めた後は、締
結ビスを締め込み、下部２０Ｂ、２２Ｂの移動を禁止す
る。
０、２２は、上部２０Ａ、２２Ａと下部２０Ｂ、２２Ｂ
とで構成されており、下部２０Ｂ、２２Ｂは、図示を省
略した締結ビスを緩めることで上部２０Ａ、２２Ａに対
して上下方向（図１の矢印Ａ方向）へ伸縮可能になって
いる。このため、第１治具１６、１８に固定された下部
２０Ｂ、２２Ｂを矢印Ａ方向へ移動させることで、図３
に示される如く、エンジン１２の回転軸１４を所定の角
度φに傾斜させることができるようになっている。な
お、エンジン１２の回転軸１４の角度を決めた後は、締
結ビスを締め込み、下部２０Ｂ、２２Ｂの移動を禁止す
る。
【００１６】第２治具２０、２２の上部２０Ａ、２２Ａ
は、水平方向に配設された長尺状の第３治具２４にそれ
ぞれ連結されており、第２治具２０、２２と第３治具２
４との相対角度θは常に９０度に保たれている。また、
第３治具２４の中央部２４Ｃは、揺動軸（測定軸）２６
上に設定されている。第２治具２０、２２は第３治具２
４に対して図示を省略した締結ビスを緩めることで長手
方向（図１の矢印Ｂ方向）へ移動可能になっている。こ
のため、第３治具２４に対して、第２治具２０、２２を
矢印Ｂ方向へ移動させることで、エンジン１２の重心Ｇ
を揺動軸（測定軸）２６に合わせることができるように
なっている。なお、この時、第３治具２４の重心も揺動
軸（測定軸）２６に合う様に、第３治具２４に設けられ
た調整マス２６の位置または重さを調整する。また、エ
ンジン１２の重心Ｇを揺動軸（測定軸）２６に合わせ後
は、締結ビスを締め込み、第２治具２０、２２の移動を
禁止する。
は、水平方向に配設された長尺状の第３治具２４にそれ
ぞれ連結されており、第２治具２０、２２と第３治具２
４との相対角度θは常に９０度に保たれている。また、
第３治具２４の中央部２４Ｃは、揺動軸（測定軸）２６
上に設定されている。第２治具２０、２２は第３治具２
４に対して図示を省略した締結ビスを緩めることで長手
方向（図１の矢印Ｂ方向）へ移動可能になっている。こ
のため、第３治具２４に対して、第２治具２０、２２を
矢印Ｂ方向へ移動させることで、エンジン１２の重心Ｇ
を揺動軸（測定軸）２６に合わせることができるように
なっている。なお、この時、第３治具２４の重心も揺動
軸（測定軸）２６に合う様に、第３治具２４に設けられ
た調整マス２６の位置または重さを調整する。また、エ
ンジン１２の重心Ｇを揺動軸（測定軸）２６に合わせ後
は、締結ビスを締め込み、第２治具２０、２２の移動を
禁止する。
【００１７】図６に示される如く、第３治具２４の中央
部２４Ｃは、水平方向に配設された長尺状の第４治具３
０の中央部３０Ａに連結されており、この中央部３０Ａ
は揺動軸（測定軸）２６上に設定されている。
部２４Ｃは、水平方向に配設された長尺状の第４治具３
０の中央部３０Ａに連結されており、この中央部３０Ａ
は揺動軸（測定軸）２６上に設定されている。
【００１８】図２（Ａ）〜（Ｄ）に示される如く、第４
治具３０の長手方向両端部３０Ｂ、３０Ｃは、それぞれ
ピアノ線３２によって、装置上壁部３４につり下げられ
ており、揺動軸（測定軸）２６まわりに回転するように
なっている。
治具３０の長手方向両端部３０Ｂ、３０Ｃは、それぞれ
ピアノ線３２によって、装置上壁部３４につり下げられ
ており、揺動軸（測定軸）２６まわりに回転するように
なっている。
【００１９】次に、本実施形態の主軸方向慣性モーメン
ト測定装置１０による測定方法を説明する。
ト測定装置１０による測定方法を説明する。
【００２０】手順１
エンジン１２に、第１治具１６、１８を取付け、これら
の第１治具１６、１８により、エンジン１２を、その重
心を通る回転軸１４で支持する。
の第１治具１６、１８により、エンジン１２を、その重
心を通る回転軸１４で支持する。
【００２１】手順２
図１に示される如く、第２治具２０、２２によりエンジ
ン１２を水平に支持し、第３治具２４に対して、第２治
具２０、２２を矢印Ｂ方向へ移動させることで、エンジ
ン１２の重心Ｇを揺動軸（測定軸）２６に合わせる。な
お、この時、第３治具２４の重心も揺動軸（測定軸）２
６に合う様に、第３治具２４に設けられた調整マス２６
を調整する。
ン１２を水平に支持し、第３治具２４に対して、第２治
具２０、２２を矢印Ｂ方向へ移動させることで、エンジ
ン１２の重心Ｇを揺動軸（測定軸）２６に合わせる。な
お、この時、第３治具２４の重心も揺動軸（測定軸）２
６に合う様に、第３治具２４に設けられた調整マス２６
を調整する。
【００２２】手順３
この状態で、エンジン１２の重心Ｇを通り互いに直交す
るＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｘ軸（回転軸）まわりに、
回転固定ボルト２３によってエンジン１２の角度を４５
度回転させる毎に４回慣性モーメントを測定する（回転
軸水平測定）。
るＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｘ軸（回転軸）まわりに、
回転固定ボルト２３によってエンジン１２の角度を４５
度回転させる毎に４回慣性モーメントを測定する（回転
軸水平測定）。
【００２３】これによって、慣性マトリックスI Z 、I
X 、I ZXを求める。なお、エンジン１２の回転軸まわり
の慣性モーメントは、回転軸と３座標軸とのなす角を各
々α、β、γとすると、 I ＝I X cos2α+I Y cos2 β+I Z cos2 γ+2ＩYZcos β
cos γ+2ＩZX cosγcos α+2ＩXY cosαcos β となる。
X 、I ZXを求める。なお、エンジン１２の回転軸まわり
の慣性モーメントは、回転軸と３座標軸とのなす角を各
々α、β、γとすると、 I ＝I X cos2α+I Y cos2 β+I Z cos2 γ+2ＩYZcos β
cos γ+2ＩZX cosγcos α+2ＩXY cosαcos β となる。
【００２４】このため、β＝９０°でγ＝０から、
I ＝I X cos2α+I Z cos2 γ+2ＩZX cosγcos α+ Ｉ治
具 となる。
具 となる。
【００２５】従って、４５°毎の各測定時の各値は、
【００２６】
【表１】
【００２７】となり、
ＩA ＝I Z + Ｉ治具
ＩC ＝I X + Ｉ治具
ＩB ＝（１／２）I X + （１／２）I Z + ＩZX+ Ｉ治具
ＩD ＝（１／２）I X + （１／２）I Z - ＩZX+ Ｉ治具
ＩB −ＩC ＝２ＩZX
となる。
【００２８】この結果、I X とI Z を求めるには、Ｉ治
具を測定をする必要があるが、ＩZXは、治具の影響を受
けずに求められる。
具を測定をする必要があるが、ＩZXは、治具の影響を受
けずに求められる。
【００２９】手順４
第２治具２０、２２の上部２０Ａ、２２Ａに対して、第
１治具１６、１８に固定された下部２０Ｂ、２２Ｂを図
１の矢印Ａ方向へ移動し、図３に示される如く、エンジ
ン１２の回転軸１４を所定の角度φに傾斜させる。
１治具１６、１８に固定された下部２０Ｂ、２２Ｂを図
１の矢印Ａ方向へ移動し、図３に示される如く、エンジ
ン１２の回転軸１４を所定の角度φに傾斜させる。
【００３０】この状態で、図４に示される如く、エンジ
ン１２を回転軸まわりに所定角δ回転させる毎に４回慣
性モーメントを測定する（回転軸傾斜測定）。
ン１２を回転軸まわりに所定角δ回転させる毎に４回慣
性モーメントを測定する（回転軸傾斜測定）。
【００３１】これによって、慣性マトリックスI YZ、I
XYを求める。なお、回転軸まわりの回転角をδとする
と、 cos α＝cos φ sinδ cos β＝sin φ cos γ＝cos φ cosδ となり、
XYを求める。なお、回転軸まわりの回転角をδとする
と、 cos α＝cos φ sinδ cos β＝sin φ cos γ＝cos φ cosδ となり、
【００３２】
【数１】
【００３３】から
【００３４】
【数２】
【００３５】となる。従って、式２で、２つのδの値に
ついて求めれば、即ち、δ1 °、δ1 ＋１８０°、δ2
°、δ2 ＋１８０°の４回測定すれば、I YZ、I XYが求
まる。
ついて求めれば、即ち、δ1 °、δ1 ＋１８０°、δ2
°、δ2 ＋１８０°の４回測定すれば、I YZ、I XYが求
まる。
【００３６】
【数３】
【００３７】ここで、δ＝０°、９０°の時
【００３８】
【数４】
【００３９】となる。
手順５
図５に示される如く、一方の第１治具１６で、エンジン
１２をつり下げ、エンジン１２の回転軸まわりの慣性モ
ーメントを測定する（回転軸垂直測定）。
１２をつり下げ、エンジン１２の回転軸まわりの慣性モ
ーメントを測定する（回転軸垂直測定）。
【００４０】これによって、慣性マトリックスI Y を求
める。なお、この時、α＝９０°、β＝０°、γ＝９０
°であり、 Ｉ＝I Y + Ｉ治具 であるため、Ｉ治具を測定すればI Y が求まる。
める。なお、この時、α＝９０°、β＝０°、γ＝９０
°であり、 Ｉ＝I Y + Ｉ治具 であるため、Ｉ治具を測定すればI Y が求まる。
【００４１】手順６
手順１〜手順５の測定から求めた、慣性マトリックス
（I Z 、I X 、I ZX、I YZ、I XY、I Y ）から周知の計
算（固有値解析）により、主軸方向慣性モーメントと方
向余弦を求める。
（I Z 、I X 、I ZX、I YZ、I XY、I Y ）から周知の計
算（固有値解析）により、主軸方向慣性モーメントと方
向余弦を求める。
【００４２】なお、I X 、I Y 、I Z は座標軸まわりの
慣性モーメントであり、ＩYZ、ＩZX、ＩXYは、慣性乗積
といい、この慣性乗積が全て０の場合の座標軸が慣性主
軸である。
慣性モーメントであり、ＩYZ、ＩZX、ＩXYは、慣性乗積
といい、この慣性乗積が全て０の場合の座標軸が慣性主
軸である。
【００４３】６変数（I X 、I Y 、I Z 、ＩYZ、ＩZX、
ＩXY）を慣性マトリックスとしてその固有値と固有ベク
トルが、慣性主軸の慣性モーメントＡと方向余弦にな
る。
ＩXY）を慣性マトリックスとしてその固有値と固有ベク
トルが、慣性主軸の慣性モーメントＡと方向余弦にな
る。
【００４４】
【数５】
【００４５】つまり、慣性主軸の慣性モーメントをI
X 、I Y 、I Z とし、その各々の方向余弦ベクトルを
ｖ１、ｖ２、ｖ３とし、Ｔ＝（ｖ１、ｖ２、ｖ３）とす
ると、
X 、I Y 、I Z とし、その各々の方向余弦ベクトルを
ｖ１、ｖ２、ｖ３とし、Ｔ＝（ｖ１、ｖ２、ｖ３）とす
ると、
【００４６】
【数６】
【００４７】となる。このように、本実施形態では、回
転軸水平測定、回転軸傾斜測定、回転垂直斜測定を行う
ことで、所定のＸ軸まわりの回転角及びＸ軸の傾斜角に
てエンジン１２の慣性モーメントを測定でき、これらの
測定値を基に、エンジン１２の主軸方向慣性モーメント
を演算することにより、測定誤差を低減することができ
る。
転軸水平測定、回転軸傾斜測定、回転垂直斜測定を行う
ことで、所定のＸ軸まわりの回転角及びＸ軸の傾斜角に
てエンジン１２の慣性モーメントを測定でき、これらの
測定値を基に、エンジン１２の主軸方向慣性モーメント
を演算することにより、測定誤差を低減することができ
る。
【００４８】従って、エンジン懸架系の設計において、
Ｘ軸まわりのエンジン１２の挙動を抑えるため、エンジ
ンマウントを固くする場合には、エンジン１２の主軸が
わかるため、Ｘ軸まわりのエンジンマウントのみを固く
すれば良い。また、Ｘ軸まわりのエンジンマウントを固
くした影響は、他の軸にでない。
Ｘ軸まわりのエンジン１２の挙動を抑えるため、エンジ
ンマウントを固くする場合には、エンジン１２の主軸が
わかるため、Ｘ軸まわりのエンジンマウントのみを固く
すれば良い。また、Ｘ軸まわりのエンジンマウントを固
くした影響は、他の軸にでない。
【００４９】なお、エンジンマウントが主軸のまわりに
配置してなければ、Ｘ軸まわりのエンジンマウントの変
更の影響が他の軸へも影響を及ぼすため、他軸まわりの
エンジンマウントの変更が必要になる。
配置してなければ、Ｘ軸まわりのエンジンマウントの変
更の影響が他の軸へも影響を及ぼすため、他軸まわりの
エンジンマウントの変更が必要になる。
【００５０】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。
【００５１】
【発明の効果】請求項１記載の本発明の主軸方向慣性モ
ーメント測定方法は、供試体の重心が測定軸を通るよう
該供試体を測定治具に水平に支持し、重心を通り互いに
直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｘ軸まわりに４５度
回転させる毎に慣性モーメントを４回測定する回転軸水
平測定と、供試体を傾斜させた状態でＸ軸まわりに９０
度回転させる毎に慣性モーメントを４回測定する回転軸
傾斜測定と、Ｘ軸を測定軸に一致させ慣性モーメントを
１回測定する回転垂直斜測定と、を行い回転軸水平測
定、回転軸傾斜測定、回転垂直斜測定で測定した各慣性
モーメント測定値から主軸方向の慣性モーメントを演算
するため、供試体の主軸まわりに起こる慣性モーメント
の測定誤差を低減できるという優れた効果を有する。
ーメント測定方法は、供試体の重心が測定軸を通るよう
該供試体を測定治具に水平に支持し、重心を通り互いに
直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｘ軸まわりに４５度
回転させる毎に慣性モーメントを４回測定する回転軸水
平測定と、供試体を傾斜させた状態でＸ軸まわりに９０
度回転させる毎に慣性モーメントを４回測定する回転軸
傾斜測定と、Ｘ軸を測定軸に一致させ慣性モーメントを
１回測定する回転垂直斜測定と、を行い回転軸水平測
定、回転軸傾斜測定、回転垂直斜測定で測定した各慣性
モーメント測定値から主軸方向の慣性モーメントを演算
するため、供試体の主軸まわりに起こる慣性モーメント
の測定誤差を低減できるという優れた効果を有する。
【００５２】請求項２記載の本発明の主軸方向慣性モー
メント測定装置は、供試体をその重心を通る回転軸で支
持する第１治具と、第１治具に連結され供試体を所定の
角度に傾斜支持する第２治具と、第２治具を移動可能に
支持し、第２治具を移動させることで、供試体の重心を
揺動軸に合わせる第３治具と、第３治具に連結され供試
体を揺動軸まわりに揺動する第４治具と、を備えたた
め、供試体の主軸まわりに起こる慣性モーメントの測定
誤差を低減できるという優れた効果を有する。
メント測定装置は、供試体をその重心を通る回転軸で支
持する第１治具と、第１治具に連結され供試体を所定の
角度に傾斜支持する第２治具と、第２治具を移動可能に
支持し、第２治具を移動させることで、供試体の重心を
揺動軸に合わせる第３治具と、第３治具に連結され供試
体を揺動軸まわりに揺動する第４治具と、を備えたた
め、供試体の主軸まわりに起こる慣性モーメントの測定
誤差を低減できるという優れた効果を有する。
【図１】本発明の一実施形態に係る主軸方向慣性モーメ
ント測定方法及びその装置を示す概略側面図である。
ント測定方法及びその装置を示す概略側面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の一実施形態に係る主
軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置における供
試体の回転軸まわりの回転の様子を示す概略正面図であ
る。
軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置における供
試体の回転軸まわりの回転の様子を示す概略正面図であ
る。
【図３】本発明の一実施形態に係る主軸方向慣性モーメ
ント測定方法及びその装置における回転軸を傾斜した状
態を示す概略側面図である。
ント測定方法及びその装置における回転軸を傾斜した状
態を示す概略側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る主軸方向慣性モーメ
ント測定方法及びその装置における回転軸を傾斜した状
態での供試体の回転の様子を示す回転軸方向から見た図
である。
ント測定方法及びその装置における回転軸を傾斜した状
態での供試体の回転の様子を示す回転軸方向から見た図
である。
【図５】本発明の一実施形態に係る主軸方向慣性モーメ
ント測定方法及びその装置における供試体をつり下げた
状態を示す概略側面図である。
ント測定方法及びその装置における供試体をつり下げた
状態を示す概略側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る主軸方向慣性モーメ
ント測定装置の一部を示す斜視図である。
ント測定装置の一部を示す斜視図である。
【図７】従来の実施形態に係る慣性モーメント測定方法
及びその装置を示す概略構成図である。
及びその装置を示す概略構成図である。
【図８】他の従来の実施形態に係る慣性モーメント測定
方法及びその装置を示す概略側面図である。
方法及びその装置を示す概略側面図である。
１０ 主軸方向慣性モーメント測定装置
１２ エンジン（供試体）
１４ Ｘ軸（回転軸）
１６ 第１治具
１８ 第１治具
２０ 第２治具
２２ 第２治具
２３ 回転固定ボルト
２４ 第３治具
２６ 揺動軸（測定軸）
３０ 第４治具
３２ ピアノ線
Claims (2)
- 【請求項１】 供試体の重心が測定軸を通るよう該供試
体を測定治具に水平に支持し、前記重心を通り互いに直
交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち、Ｘ軸まわりに４５度回
転させる毎に慣性モーメントを４回測定する回転軸水平
測定と、 前記供試体を傾斜させた状態でＸ軸まわりに９０度回転
させる毎に慣性モーメントを４回測定する回転軸傾斜測
定と、 前記Ｘ軸を測定軸に一致させ慣性モーメントを１回測定
する回転垂直斜測定と、 を行い前記回転軸水平測定、回転軸傾斜測定、回転垂直
斜測定で測定した各慣性モーメント測定値から主軸方向
の慣性モーメントを演算することを特徴とする主軸方向
慣性モーメント測定方法。 - 【請求項２】 供試体をその重心を通る回転軸で支持す
る第１治具と、 該第１治具に連結され前記供試体を所定の角度に傾斜支
持する第２治具と、 該第２治具を移動可能に支持し、該第２治具を移動させ
ることで、前記供試体の重心を揺動軸に合わせる第３治
具と、 該第３治具に連結され前記供試体を揺動軸まわりに揺動
する第４治具と、 を備えたことを特徴とする主軸方向慣性モーメント測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14177297A JP3412450B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14177297A JP3412450B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332521A JPH10332521A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3412450B2 true JP3412450B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=15299825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14177297A Expired - Fee Related JP3412450B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 主軸方向慣性モーメント測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3412450B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692264A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-09-26 | 西北工业大学 | 一种用于质量、质心位置与转动惯量的测试台及测试方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380080B1 (ko) * | 2000-11-20 | 2003-04-11 | 현대자동차주식회사 | 파워 플랜트 관성 모멘트 측정 보조장치 |
| KR100435760B1 (ko) * | 2002-05-08 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차 엔진의 주기 측정용 지그 |
| JP5435576B2 (ja) * | 2010-04-08 | 2014-03-05 | 独立行政法人海上技術安全研究所 | 慣性乗積計測装置及び慣性乗積計測方法 |
| CN106768630A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-31 | 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 | 单摆式导弹模型转动惯量测量机构及其测量方法 |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP14177297A patent/JP3412450B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102692264A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-09-26 | 西北工业大学 | 一种用于质量、质心位置与转动惯量的测试台及测试方法 |
| CN102692264B (zh) * | 2012-05-14 | 2014-02-05 | 西北工业大学 | 一种用于质量、质心位置与转动惯量的测试台及测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10332521A (ja) | 1998-12-18 |
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