JP5464966B2 - 動釣合い試験機および振動部支持装置 - Google Patents
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Description
ベルト111は、軸受装置109に回転可能に支持されたロータ保持装置112のプーリ113に架けられている。駆動モータ108の回転は、ベルト111を介してロータ保持装置112に伝わり、ロータ保持装置112が回転される。ロータ保持装置112の上部には、チャック(図示せず)が備えられている。チャックによってロータ114がロータ保持装置112に固定されており、ロータ114がロータ保持装置112と一体回転する。
固定部101には、2つの振動検出器115,115が取付けられている(図13では、振動検出器115に関する図示は省略)。ロータ114の回転中に軸受装置109に生じる振動を振動検出器115,115に伝える換振棒116,116が、振動検出器115,115に隣接して設けられている。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、部品点数が少なく、構造の簡単な動釣合い試験機および振動部支持装置を提供することを目的とする。
さらに、回転軸方向に沿って、板ばねの厚みおよび幅の少なくとも一方を、徐々に、または段階的に変化することにより、振動部を支持する剛性の高い部分と、低い部分とを容易に形成することができる。
図1は、この発明の一実施形態にかかる動釣合い試験機1の概略構成を示す図解的な正面図である。図2は、図1のA−Aに沿う断面図である。図1および図2に示すように、動釣合い試験機1は、フライホイールやタイヤ付きホイールなどのロータ(被測定体)2の動釣合い試験(1面または2面測定)を行う、いわゆる縦型の動釣合い試験機である。
固定部3は、全体としてコ字状に形成されており、一対の側壁6,7と、一対の側壁6,7の間に配置される固定部本体8とを含んでいる。
振動部4は、ロータ2が不釣合いを有するとき、その回転に伴って振動を生じるようにされており、ロータ2を保持するためのロータ保持装置9と、ロータ保持装置9を上下に延びる回転軸(回転軸線)S回りに回転可能に支持する軸受け装置10とを含んでいる。
軸受け装置10は、ケーシング13を含んでいる。ケーシング13には、スピンドル12が挿通されている。スピンドル12は、ケーシング13内に配置された図示しない軸受を介して、ケーシング13に回転可能に支持されている。
図4は、図1のB−Bに沿うばね部材23の縦断面図である。図1および図4に示すように、ばね部材23は、その厚みTおよび主表面30の幅Wの少なくとも一方が、軸方向Yに沿って順に変化する形状になっている。具体的には、ばね部材23は、第1部分31と、第1部分31の下方に配置された第2部分32とを含んでいる。第1部分31と第2部分32は、軸方向Yの長さ(高さ)が略同じである。
第2部分32は、正面から見て三角形の板状に形成されている。第2部分32の厚みTは、第1部分31の厚みTよりも薄くされており、第1部分31と第2部分32との間で厚みTが段階的に変化している。第1部分31の厚みTに対する第2部分32の厚みTの割合は、振動部4の条件(荷重など)によって適宜設定される。ばね部材23の厚み方向において、第1部分31の中心位置と第2部分32の中心位置とは揃えられている。
ばね部材23の一辺23aは、第1部分31および第2部分32の両方に設けられている。一方、ばね部材23の他辺23bは、第1部分31には設けられ、第2部分32には設けられていない。
上記の構成により、ばね部材23の第2部分32は、上方に向けて、幅Wが徐々に拡がっており、ばね剛性が徐々に大きくなっている。また、ばね部材23の第2部分32と第1部分31との間で、厚みTが段階的に厚くなっており、ばね剛性が段階的に大きくなっている。これにより、軸方向Yに沿って上に進むとばね部材23のばね剛性が次第に大きくなるようにされている。
また、ばね部材23のうち、ばね剛性が第2部分32より高い第1部分31は、第2部分32の上方に配置されている。ばね部材23のうちこの第1部分31が、振動部4の軸受け装置10のケーシング13に固定されている。これにより、軸方向Sにおいて、ばね部材23の並進ばね剛性についての作用点の位置Rは、振動部4の重心の位置Gに近接されている。
ばね部材23の並進ばね剛性についての作用点の位置Rは、軸方向Yにおけるばね部材23の中央よりも上側にある。このような構成により、振動部4の1次と2次のそれぞれの固有振動数を接近させることができ、振動モードを動不釣合い測定に適したモードにすることができる。なお、軸方向Yにおいて、上記作用点の位置Rと、振動部4の重心の位置Gとを一致させることが、動不釣合い測定にとってより好ましい。
図5は、動釣合い試験機1の右側面図である。固定部3の一方の側壁7には、2つの振動検出器34,34が設けられている。なお、図1および図2では、振動検出器34に関する構成を省略して図示している。
この実施形態では、動不釣合いを2面測定するため2つの振動検出器34,34を設けているが、1面測定の場合には、振動検出器34を1つだけ設けてもよい。
駆動モータによってロータ2が回転され、動釣合い試験が行われているとき、振動検出器34,34による振動検出信号は、図示しない振動検知回路へ与えられる。この検出された振動に基づいてロータ2の動不釣合いが測定される。
さらに、軸方向Yに沿って、ばね部材23の厚みTおよび幅Wを、徐々に、または段階的に変化している。これにより、振動部4を支持する剛性の高い第1部分31と、低い第2部分32とを容易に形成することができる。
第2部分43の幅Wは、第1部分31の幅Wと同じである。第2部分43の厚みTは、第1部分31の厚みTよりも薄くされている。第1部分31および第2部分43の両方に、ばね部材42の一辺42aが設けられている。また、第1部分31および第2部分43の両方に、ばね部材42の他辺42bが設けられている。一辺42aは、固定部3の第1ブラケット27に固定され、他辺42bは、振動部4の第2ブラケット29に固定されている。
また、ばね部材23に代えて、図7(a)および図7(b)に示すばね部材45を用いてもよい。ばね部材45は、正面から見て矩形状に形成されている。また、ばね部材45は、主表面30と直交する断面が台形状に形成されており、軸方向Yに沿って下向きに進むに従い厚みTが徐々に薄くなっている。ばね部材45の一辺45aは、固定部3の第1ブラケット27に固定され、他辺45bは、振動部4の第2ブラケット29に固定されている。
また、ばね部材23に代えて、図8(a)および図8(b)に示すばね部材47を用いてもよい。ばね部材47は、厚みTが一定の板ばねからなり、正面から見て、矩形の左上の角を逆L字状に切り欠いた形状となっている。ばね部材47は、正面から見て、第1部分48と、第1部分48の下方に配置され第1部分48よりも幅Wが広い第2部分49とを含んでいる。
上記の構成により、ばね部材23の幅Wは、第2部分49からと第1部分48に至る間で段階的に増加しており、ばね部材23のばね剛性が段階的に増加している。
第3部分52は、第1部分31の上方に配置されており、正面から見て矩形状に形成されている。第3部分52の厚みTは、第1部分31の厚みTよりも厚くされている。ばね部材51の一辺51aは、第1部分31、第2部分32および第3部分52に設けられている。ばね部材51の他辺51bは、第1部分31および第3部分52に設けられているが、第2部分32には設けられていない。ばね部材51の一辺51aは、固定部3の第1ブラケット27に固定され、他辺51bは、振動部4の第2ブラケット29に固定されている。
図10は、動釣合い試験機61の正面図であり、図11は、動釣合い試験機61の右側面図であり、図12は、動釣合い試験機61の平面図である。
動釣合い試験機61は、固定部63と、振動部64と、固定部63に対して振動部64を振動可能に連結するばね部材(振動部支持装置)65とを備えている。
固定部63は、地面に載置された重量物であり、水平な上面66を有している。
ロータ保持装置68は、左右方向に延びており、ロータ62に取付けられる保持装置本体70と、保持装置本体70に連結されるスピンドル71とを含んでいる。
軸受け装置69は、ロータ62を支持する軸部72を両持ち支持する2つの軸受73,74を含んでいる。2つの軸受73,74は、プレート67上に配置されている。軸受け装置69は、ロータ62およびロータ保持装置68を回転軸S回りに回転可能に支持している。
また、スピンドル71には、従動プーリ77が固定されている。駆動プーリ76および従動プーリ77には、無端状のベルト78が巻き掛けられている。駆動プーリ76におけるベルト78の巻き掛け径と、従動プーリ77におけるベルト78の巻き掛け径とは、略同じである。したがって、駆動プーリ76と従動プーリ77との間のベルト78の2つの直線部分79,80は、互いに平行である。
ばね部材65は、その主表面82の幅Wが、軸方向Yに沿って順に変化する形状になっている。具体的には、ばね部材65は、第1部分83と、第1部分83の右側に配置された第2部分84とを含んでいる。
第2部分84は、正面から見て三角形の板状に形成されている。第2部分84のうち、振動部64側の辺部85は、ばね部材65の他辺65bの右端から右下に傾斜している。これにより、第2部分84は、軸方向Yに沿って右側に進むにしたがい、幅Wが徐々に狭くなっており、ばね剛性が徐々に小さくなっている。
また、プレート67の下面81から下方に向けて突出部88,88が突出している。突出部88,88は、2つの振動検出器86,86の近傍に配置されている。突出部88,88の後方には、振動部64のプレート67の振動を伝えるための2本の換振棒89,89が配置されている。これら2本の換振棒89,89は、ばね部材65の厚み方向(前後方向)に延びており、対応する振動検出器86,86にそれぞれ接続されている。プレート67の振動に伴い2本の換振棒89,89が水平方向に変位することにより、振動部64のプレート67の振動を2つの振動検出器86,86で検出することができる。
この発明は、以上の実施形態の内容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。
2,62 ロータ
3,63 固定部
4,64 振動部
9,68 ロータ保持装置
10,69 軸受け装置
23,42,45,47,51,65 ばね部材(振動部支持装置)
23a,42a,45a,47a,51a,65a 一辺(取付部)
23b,42b,45b,47b,51b,65b 他辺(取付部)
30,82 主表面
S 回転軸
T 厚み
W 幅
Claims (1)
- 固定部、振動部、および固定部に対して振動部を振動可能に連結するばね部材を含む動釣合い試験機であって、
前記振動部は、動釣合い試験をする被測定体(ロータ)を保持するためのロータ保持装置、およびロータ保持装置を所定の回転軸を中心に回転可能に支持する軸受け装置を含み、
前記ばね部材は、一辺側が前記固定部に取付けられ、前記一辺側と反対側の他辺側が前記振動部に取付けられ、前記回転軸方向に広がる主表面を有する1枚だけの板ばねから成り、
前記板ばねは、前記回転軸方向に沿って、ばね剛性が次第に大きくなるように、その厚みおよび前記主表面の幅の少なくとも一方が、徐々に、または段階的に変化しており、それによって、前記板ばねには、前記振動部を支持するための剛性が相対的に高い第1部分と、前記被測定体(ロータ)の不釣り合いを精度よく測定するための剛性が相対的に低い第2部分とが形成されていることを特徴とする、動釣合い試験機。
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