JP6431550B2

JP6431550B2 - ローターの不釣合い量の決定方法

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Publication number: JP6431550B2
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Description

本発明は、ローター（rotor)の不釣合い（アンバランス）量を決定する方法に関する。

従来では、釣合試験機および測定に用いられるローターの不釣合い量の検証及び評価に関して、従来から継承された方法として、既存の国際基準（ISO2953：1999 Balancing Machines - Description and evaluation）および対応する中国の国家標準（GB / T4201-2006釣合試験機の検証及び評価）がある。また、既存の釣合試験機製造会社による釣合試験機の検証及び評価というものもある。それは従来から継承されたもので、到達最小不釣合い量Umar（minimum achievable residual unbalance）と不釣合い量低減比Uｒｒ（unbalance reduction ratio）の物理的な意味が明らかではない二つの指標が用いられる。この二つの指標を用いて釣合試験機を検証及び評価する場合、釣合試験機でローターを測定して取得した不釣合い量は、釣合試験機自身の不釣合い量とローターの不釣合い量とのベクトルの和である。釣合試験機による測定において、基準である零点の決定問題が今までに解決されていない。それに応じて、不釣合量がゼロとなるローター及び不釣合い量が確定であるローターを得る方法がない。釣合試験機によるロータの不釣合いの測定に対して、その遡源性問題が解決されていない。

ユーザが釣合試験機を使用する際に、ユーザは、ある釣合試験機の測定結果が正確であるか否かについて、疑問を持っている場合に、特に二台の釣合試験機により測定した同一ローターの測定結果が一致しない場合に、釣合試験機の測定が正確であることを証明・判定できる方法がない。

そこで、釣合試験機自身の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けることで、不釣合い量がゼロとなるローターと、確定の不釣合い量を持つローターと、釣合試験機の基準である零点を得る方法が求められている。この方法によって、不釣合い量の測定を国際単位系の基本単位と関連付けて、不釣合い量の測定の遡源性を実現することができる。不釣合い量の測定の遡源性を確立することは、釣合試験機メーカと、釣合試験機のユーザ及び計測鑑定機構にとって、非常に重要である。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、ローターの不釣合い量を決定する方法を提供することを目的とする。上記目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に関わる不釣合い量の決定方法は、釣合試験機自身の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けるためのローターの不釣合い量の決定方法であって、ローターまたは釣合試験機の駆動系に角度ゼロの基準点を設定し、ローター上において二つの平面を選択し、前記釣合試験機で、前記二つの平面のそれぞれにおいて、前記釣合試験機の不釣合い量と、対応する平面におけるローターの不釣合い量とのベクトルの和である前記ローターの第一名目の不釣合い量を測定するステップと、前記ローターを前記釣合試験機に対して一定の角度回転させ、角度ゼロの基準点が前記ローターに設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点を前記ローターと共に回転させ、該回転後の位置の前記基準点を前記ローターに対して前記回転の方向とは逆方向に同じ大きさの角度移動させて前記ローター上の新たな基準点と成し、角度ゼロの基準点が前記釣合試験機の駆動系に設定されている場合では、角度ゼロの基準点をそのまま維持するステップと、前記釣合試験機で、前記二つの平面のそれぞれにおいて、前記釣合試験機の不釣合い量と、前記一定の角度を回転させた後の対応する平面における前記ローターの不釣合い量とのベクトルの和である前記ローターの第二名目の不釣合い量を測定するステップと、前記第一名目の不釣合い量と前記第二名目の不釣合い量のベクトル演算によって前記ローターの不釣合い量を決定するステップとを含み、そして、第一名目の不釣合い量及び第二名目の不釣合い量のうち、前記釣合試験機の不釣合い量はその大きさ及び方向が一致し、各平面における前記ローターの不釣合い量はその大きさが一致し、その方向が前記一定の角度相違するものである。

この態様によれば、上記の方法で釣合試験機の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けることにより、釣合試験機自身の不釣合い量による、測定する際にロータの不釣合い量への影響が取り除かれ、ローターの不釣合い量が得られる。

（２）本発明の他の態様として、釣合試験機で前記二つの平面上におけるローターの第二名目の不釣合い量を測定した後、前記ローターを釣合試験機に対して一定の角度回転させるステップと、釣合試験機で、前記ローターを一定の角度回転させた後の、前記二つの平面におけるローターの名目の不釣合い量を測定するステップと、を二回以上繰り返し、前記の測定によって得られた不釣合い量のベクトル演算を行い、ローターの不釣合い量を決定する。

この態様によれば、ローターを回転させるステップ及び名目の不釣合い量を測定するステップを、複数回繰り返すことによって、より精確にローターの不釣合い量を決定することができる。

（３）本発明の他の態様として、前記一定の角度は、１８０°であり、この場合では、前記二つの平面の一つにおいて、第一名目の不釣合い量及び第二名目の不釣合い量を、三角形の両辺として三角形を形成し、前記両辺の共通点から前記三角形の第三辺の中点に至る中線は釣合試験機の不釣合い量となり、その方向が前記第三辺の中点へ向かっていて、前記第三辺の中点から第一名目の不釣合い量の頂点に向かうベクトルが、１８０°回転する前のローターの不釣合い量となり、該第三辺の中点から第二名目の不釣合い量の頂点に向かうベクトルが、１８０°回転した後のローターの不釣合い量となり、両者は、大きさが同じであり、方向が反対である。

この態様によれば、簡単な方法で二つの平面上におけるローターの不釣合い量を得ることができる。

（４）本発明の他の態様として、不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるローターの作成方法であって、（１）に記載の方法でローターの不釣合い量を取得し、前記不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるように、前記ローターの前記不釣合い量を校正する。

この態様によれば、必要に応じて、不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるローターを得ることができる。

（５）本発明の他の態様として、不釣合い量がゼロより大きな確定の不釣合い量を持つローターの作成方法であって、前記ローターの前記二つの平面において、回転中心からオフセットした位置に、回転中心周りに角度位置の異なる二つ以上の取付孔を設けて、請求項１に記載の方法でローターの不釣合い量を決定し、前記不釣合い量がゼロとなるように、前記ローターの不釣合い量を校正し、前記平面ごとに、１つの取付孔に１つの分銅を取り付けて釣合試験機で分銅付きのローターの不釣合い量を測定するステップを有し、該ステップでは、前記取付孔に前記分銅を回転させて取付位置を変え、夫々の取付位置毎に分銅付きのローターの不釣合い量を測定し、前記分銅付きのローターの不釣合い量の大きさまたは方向が一致でない場合に、前記分銅付きのローターの不釣合い量の大きさ及び方向が一致するように、分銅に対して偏心の校正を行うことにより、不釣合い量がゼロより大きな確定の不釣合い量を持つローターが得られる。

この態様によれば、分銅を不釣合い量がゼロとなるローターに取付けることにより、必要に応じて、確定の不釣合い量を持つローターを得ることができる。

（６）本発明の他の態様として、釣合試験機自身の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けるためのローターの不釣合い量の決定方法であって、ローターまたは釣合試験機の駆動系に角度ゼロの基準点を設定し、一つの平面を選択し、釣合試験機で、前記平面において、釣合試験機の不釣合い量と、該平面におけるローターの不釣合い量とのベクトルの和である前記ローターの第一名目の不釣合い量を測定するステップと、ローターを釣合試験機に対して一定の角度回転させ、角度ゼロの基準点がローターに設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点を前記ローターと共に回転させ、該回転後の位置の前記基準点を前記ローターに対して前記回転の方向とは逆方向に同じ大きさの角度移動させて前記ローター上の新たな基準点と成し、角度ゼロの基準点が釣合試験機の駆動系に設定されている場合では、角度ゼロの基準点をそのまま維持するステップと、釣合試験機で、前記平面において、釣合試験機の不釣合い量と、前記一定の角度を回転させた後の前記平面におけるローターの不釣合い量とのベクトルの和であるローターの第二名目の不釣合い量を測定するステップと、前記第一名目の不釣合い量と前記第二名目の不釣合い量のベクトル演算によってローターの不釣合い量を決定するステップとを含み、そして、第一名目の不釣合い量及び第二名目の不釣合い量のうち、釣合試験機の不釣合い量はその大きさ及び方向が一致し、前記平面におけるローターの不釣合い量は、その大きさが一致し、その方向が前記一定の角度相違するものである。

この態様によれば、一つの平面を選択することにより、特にローターは、半径に対して軸方向の長さが非常に短い場合に、測定誤差を確保する範囲内で、効率的にローターの不釣合い量を決定することができる。

（７）本発明の他の態様として、釣合試験機自身の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けるための釣合試験機の不釣合い量の決定方法であって、ローターまたは釣合試験機の駆動系に角度ゼロの基準点を設定し、ローター上において二つの平面を選択し、釣合試験機で、前記二つの平面のそれぞれにおいて、釣合試験機の不釣合い量と、対応する平面におけるローターの不釣合い量とのベクトルの和である前記ローターの第一名目の不釣合い量を測定するステップと、ローターを釣合試験機に対して一定の角度回転させ、角度ゼロの基準点がローターに設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点を前記ローターと共に回転させ、該回転後の位置の前記基準点を前記ローターに対して前記回転の方向とは逆方向に同じ大きさの角度移動させて前記ローター上の新たな基準点と成し、角度ゼロの基準点が釣合試験機の駆動系に設定されている場合では、角度ゼロの基準点をそのまま維持するステップと、釣合試験機で、前記二つの平面のそれぞれにおいて釣合試験機の不釣合い量と、前記一定の角度を回転させた後の対応する平面におけるローターの不釣合い量とのベクトルの和であるローターの第二名目の不釣合い量を測定するステップと、前記第一名目の不釣合い量と前記第二名目の不釣合い量のベクトル演算によって釣合試験機の不釣合い量を決定するステップとを含み、そして、第一名目の不釣合い量及び第二名目の不釣合い量のうち、釣合試験機の不釣合い量は、その大きさ及び方向が一致し、前記平面におけるローターの不釣合い量は、その大きさが一致し、その方向が前記一定の角度相違するものである。

この態様によれば、上記の方法で、釣合試験機の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けることにより、釣合試験機の不釣合い量を決定することができ、実際の測定において、釣合試験機の不釣合い量が決定され難く、測定に影響を及ぼす課題が解決できる。

（８）本発明の他の態様として、釣合試験機自身の不釣合い量をゼロとなるまたは設定値より小さくなるまで減少させる方法であって、（７）に記載の方法で釣合試験機の不釣合い量を取得し、前記不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるように、釣合試験機の前記不釣合い量に対して、校正または電気的補償を行う。

この態様によれば、必要に応じて、釣合試験機による測定の正確性を向上させることができる。

（９）本発明の他の態様として、釣合試験機自身の不釣合い量をゼロとなるまたは設定値より小さくなるまで減少させる方法であって、（４）に記載の方法で、不釣合い量がゼロとなるローターを作成し、調整しようとする釣合試験機で、前記不釣合い量がゼロとなるローターを測定し、測定で得られた不釣合い量は前記の調整しようとする釣合試験機自身の不釣合い量となり、前記釣合試験機の不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるまでに減少するように、測定で得られた不釣合い量に対して校正または電気的補償を行う。

この態様は、釣合試験機自身の不釣合い量をゼロとなるまたは設定値より小さくなるまで減少させる方法を提供し、簡単かつ実用であり、優れた実用性がある。

質量軸線と回転軸線とが重なり合わないローターを示す図であり、（ａ）はローターの正面図であり、（ｂ）はロータのM方向矢視図である。ローターにおいて、角度ゼロの基準点を表記する説明図である。釣合試験機でローターを測定して得られた不釣合い量の大きさ及び方向を示す図であり、（ａ）は第一平面の不釣合い量を示し、（ｂ）は第二平面の不釣合い量を示す。ローターにおいて新たに角度ゼロの基準点を表記する説明図であり、（ａ）は、ローターが、釣合試験機に対して、１８０度回転して、角度ゼロの基準点がローターの最下方に位置する図であり、（ｂ）は、新たな角度ゼロの基準点がローターの最上方に位置するようにする図である。もう一度釣合試験機でローターの不釣合い量を測定することを示す図であり、（ａ）は第一平面の不釣合い量を示し、（ｂ）は第二平面の不釣合い量を示す。第一回の不釣合い量測定及び第二回の不釣合い量測定によって、釣合試験機自身の不釣合い量及びローターの不釣合い量を求める説明図であり、（ａ）は第一平面の不釣合い量を示し、（ｂ）は第二平面の不釣合い量を示す。第一回の不釣合い量測定及び第二回の不釣合い量測定によって、釣合試験機自身の不釣合い量及びローターの不釣合い量を求める説明図であり、（ａ）は第一平面の不釣合い量を示し、（ｂ）は第二平面の不釣合い量を示す。第一回の不釣合い量測定及び第二回の不釣合い量測定によって、釣合試験機自身の不釣合い量及びローターの不釣合い量を求める説明図であり、（ａ）は第一平面の不釣合い量を示し、（ｂ）は第二平面の不釣合い量を示す。不釣合い量がゼロとなるローターを示す図であり、（ａ）はローターの正面図であり、（ｂ）はローターのM方向矢視図である。ローターの不釣合い量がゼロとなり、釣合試験機自身の不釣合い量のみが残されていることを示す図であり、（ａ）は第一平面の不釣合い量を示し、（ｂ）は第二平面の不釣合い量を示す。釣合試験機の不釣合い量零点を示す図であり、（ａ）は第一平面の不釣合い量を示し、（ｂ）は第二平面の不釣合い量を示す。分銅の取付穴を備え、不釣合い量がゼロとなるローターを示す模式図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はM方向矢視図である。質量分銅を示す図であり、（ａ）は分銅の側面図であり、（ｂ）は分銅のN方向矢視図である。確定の不釣合い量を持つローターを示す模式図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はM方向矢視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。下記のステップについて、説明上の便宜のため、基本的に本発明の実施順に従って並べるものであるが、一部の内容について、順序に従って記載されていなく、また以下のステップの順序は唯一ではない。そして、下記のステップは、単なる例であり、必ずしも全部が必要ではなく、本発明を実施できればよい。本実施形態は、本発明の保護範囲を限定するものではない。

A．図１にはローターRが示されていて、ローターRの質量分布に関する質量軸線b-bと、ロータRの回転軸線A-Aとは、重なり合わなければ、このローターRに不釣合い量がある。ローターRの不釣合い量は、任意に選択された２つの平面上の２つの不釣合い量で表すことができる。また、特にローターRの軸方向長さが半径よりかなり短い場合に、１つの平面上の不釣合い量でローターRの不釣合い量を近似に表すことができる。当然、ローターRの不釣合い量は、任意に選択された三つ以上の平面上の三つ以上の不釣合い量（平面にそれぞれ対応する）で表すこともできる。不釣合い量は、大きさと方向を持っており、ベクトル量である。ローターRの不釣合い量は、釣合試験機でローターRを測定することによって得られる。

B．不釣合い量測定において、ローターを回転させた角度の測定は、釣合試験機の角度センサー及びローターRに設定された角度ゼロの基準点によって実現される。不釣合い量の角度は、開始零度として、ローターR上にある角度ゼロの基準点P1を用いる。釣合試験機の角度センサーは、ローターRの外側における固定位置に取り付けられ、説明上の便宜のため、図２に示すように、釣合試験機の角度センサーが、P１の真上の位置に取り付けられている。

C．釣合試験機で図１に示すローターRの不釣合い量を測定する。本実施形態では、ローターは、水平に支えられるように、釣合試験機に載置される。当然、ローターを支える方式について、特に限定されない。たとえば、ローターを、垂直に支えられるように釣合試験機に載置してもよい。不釣合い量を測定する際に、測定の正確性を向上させるために、各ステップにおいて、ローターRに対して、複数回繰り返して測定を行い、複数回の測定による平均値を、不釣合い量の測定値とすることができる。測定によって得られた不釣合い量は、第一の平面Ｉの測定による不釣合い量U１１（第一名目の不釣合い量であり、大きさと方向を持っている）、及び第二の平面IIの測定による不釣合い量U２１（第二名目の不釣合い量であり、大きさと方向を持っている）で表される。第一名目の不釣合い量を、平面座標にプロットする。座標の原点は、不釣合い量の零点となり、座標の０度は、ロータ上にある角度ゼロの基準点となる（図３を参照）。

D．ローターRを、釣合試験機に対して、軸線周りに１８０度回転させる（ローターRが釣合試験機の支持部材及び駆動部材に対する）。この時、図４（ａ）に示すように、ローターR上にある角度ゼロの基準点P1は、ローターRの真下側に回転された。

ローターRを釣合試験機に対して１８０度回転させる方式には、ローラによって支えられかつ駆動される場合の回転と、ローラによって支えられ、ベルトによって駆動される場合の回転と、空気軸受によって支えられ、空気によって駆動される場合の回転と、ブシュによって支えられ、伝達軸によって駆動される場合の、伝達軸の両端を介した接続による回転と、治具がローターRを挟んでいる場合に、治具を開放してからのローターRの回転と、支持軸頸にスリーブを取付ける方式の回転と、が含まれる。但し、これらの方式に限定されない。

ローターRの釣合試験機に対する回転角度として、１８０度を選択してもよいし、その他の角度を選択してもよい。

角度ゼロの基準点を、ローター回転方向の逆方向に沿って同じ角度を移動させ、即ち、ローターR上にある角度ゼロの基準点P1を取り除き、新たな角度ゼロの基準点P２をローターRの回転軸線に関して元の基準点P１と対称する位置、即ちローターRの上方位置（即ち、図４（ｂ）に示す、ローターRが回転される前の角度ゼロの基準点P１の位置）に置く。

新たな角度ゼロの基準点P２に対して、ローターRの不釣合い量の大きさが変化しないが、不釣合い量の角度は、１８０度変化した。釣合試験機系自身の不釣合い量は、新たな角度ゼロの基準点に対して、大きさ及び方向が何れも変化していない。

角度ゼロの基準点となる標記として、通常、反射テープまたは蛍光塗料を用いるが、その標記による不釣合い量を無視することができる。角度ゼロの基準点の標記によって発生した不釣合い量を完全に除去するために、回転軸線に関してその標記と対称する位置に、角度ゼロの基準点の標記と同じ質量の物質を貼り付ければよい。

釣合試験機の角度ゼロの基準点が、ローター上ではなく、釣合試験機の駆動系にある場合、ローターのみに対して前記の相対回転を行い、角度ゼロの基準点の移動は行わない。

E．再びローターRの不釣合い量を測定する。測定によって得られた第一の平面上の不釣合い量はU１２（第二名目の不釣合い量であり、大きさと方向を持っている）となり、測定によって得られた第二の平面上の不釣合い量はU２２（第二名目の不釣合い量であり、大きさと方向を持っている）となる。図５に示すように、第二名目の不釣合い量を平面座標にプロットする。

図６を参照して、第一回の測定に得られる不釣合い量及び第二回の測定に得られる不釣合い量を、三角形の二つの辺とし、二つの三角形の第3の辺の中点は、それぞれ、第一の平面Ｉにおいて、N1とし、第二の平面IIにおいて、N2とする。

中点N1及びN2を用いて、二つの三角形において、二つの中心線（その方向は、中点に向く）を画き、ベクトルU１a（釣合試験機自身の不釣合い量）とベクトルU２a（釣合試験機自身の不釣合い量）を得る。中点N1及びN2から、それぞれU１１およびU１２のベクトル端点への、二つのベクトルU１b（ローターRの不釣合い量）およびU２b（ローターRの不釣合い量）を作る。図７を参照。

ベクトル演算から、図７に示すように、釣合試験機によって測定された第一の平面Ｉ上の不釣合い量U１１は、第一の平面Ｉ上における釣合試験機自身の不釣合い量U１aと第一の平面Ｉ上におけるローターRの不釣合い量U１bとのベクトルの和であり、測定された第二の平面II上の不釣合い量U２１は、第二の平面II上における釣合試験機自身の不釣合い量U２aと第二の平面II上におけるローターRの不釣合い量U２bとのベクトルの和であることがわかる。

F．図８に示すように、ステップEにおいて測定された不釣合い量は、釣合試験機自身の不釣合い量がその大きさ及び方向のいずれも変化されてないが、ローターRの不釣合い量がその大きさが変化されていないものの、方向がステップCの測定に対して１８０度逆回転された。そして、第一の平面I及び第二の平面IIにおけるローターRの不釣合い量U１b及びU２bを、大きさがそのまま、方向が１８０度逆回転するようにして、ぞれぞれーU１b及びーU２bで表す。ステップEにおいて釣合試験機によって測定された第一の平面Ｉ上の不釣合い量U１２は、第一の平面Ｉ上における釣合試験機自身の不釣合い量U１aと第一の平面Ｉ上におけるローターRの不釣合い量−U１bとのベクトルの和であり、測定された第二の平面II上の不釣合い量U２２は、第二の平面上における釣合試験機自身の不釣合い量U２aと第二の平面II上におけるローターRの不釣合い量−U２bとのベクトルの和である。

G．ステップCとステップEの二回の測定及び上記のベクトル演算によって、第一平面I上における、ローターRの不釣合い量U１bと釣合試験機自身の不釣合い量U１a、および第一平面I上における、ローターRの不釣合い量U２bと釣合試験機自身の不釣合い量U２aが得られる。

上記の方法によって、二つの平面上におけるローターRの不釣合い量および釣合試験機自身の不釣合い量が得られる。不釣合い量がゼロとなるローターを得るために、ステップHを行えればよい。

上記の実施形態では、ローターRの第一名目の不釣合い量が測定された後、ローターRが釣合試験機に対してある角度回転されただけで、再び測定が行われ、第二名目の不釣合い量が得られる。二回の測定から、二つの平面上におけるローターRの不釣合い量および釣合試験機自身の不釣合い量が算出される。本発明はこれに限定されるものではないが、ローターRを釣合試験機に対して更に一回以上回転させ、複数回の測定で得られた複数の名目の不釣合い量を用いてベクトル演算を行うことにより、二つの平面上におけるローターRの不釣合い量および釣合試験機自身の不釣合い量が得られるようにしてもよい。

H.ローターRの不釣合い量U１ｂ、U２ｂに対して、両者がゼロ（または、規定の値未満）となるまでに、精度が高くて補正を行うと、図９及び図１０に示すように、不釣合い量がゼロとなるローターR１（または、不釣合い量が規定の値未満となるローターR１）が得られる。

釣合試験機自身の不釣合い量U１a及びU２aに対して、機械的に精度補正するまたは電気的に補償することにより、釣合試験機自身の不釣合い量U１a及びU２aがゼロとなるようにすると、釣合試験機の不釣合い量の零点が得られる（図１１を参照）。

釣合試験機の零点は、上記の不釣合い量がゼロとなるローターR１を用いてステップIを行い、釣合試験機の不釣合い量を直接に測定することによって得られるようにしてもよい。

I.不釣合い量がゼロとなるローターR１を、釣合試験機に取付け、ステップC及びEの測定を繰り返し、ローターR１の不釣合い量がゼロであるため、二回の測定によって得られた第一の平面Ｉ上の不釣合い量が完全に一致すべきで、二回の測定によって得られた、第二の平面II上の不釣合い量が完全に一致すべきである。即ち、図１０に示すように、第一の平面Ｉ上において測定された不釣合い量は、釣合試験機自身の不釣合い量U１aであり、第二の平面II上において測定された不釣合い量は、釣合試験機自身の不釣合い量U２aである。

図１１に示すように、釣合試験機自身の不釣合い量U１a及びU２aに対して、機械的に精度補正するまたは電気的に補償することにより、釣合試験機自身の不釣合い量U１a及びU２aがゼロとなるようにすると、釣合試験機の不釣合い量の零点が得られる。

さらに、本発明及び以下の方法によれば、確定の不釣合い量を生成することが可能な分銅、及び確定の不釣合い量を持つローターを製造することができる。

J.ローターR１のうち、左右側の両端面（本実施例では、両端面がローターの回転軸線A−Aに対して垂直である）のそれぞれにおいて、図１２に示すように、回転中心線A−Aから半径ｒを離れる位置に、質量分銅を取り付けるためのたとえば４つの取付孔が、回転中心周りに間隔が均一となるように、精確に加工されている。取付孔を加工する場合に、取付孔の数について、特に限定されない。２つ以上（各端面に１つずつ）であってもよい。

平面Ｉ及び平面IIにおけるローターR１の不釣合い量がゼロとなるように、該ローターR１に対して、上記のステップC〜Hに従って、不釣合いを測定して補正する。図１２に示すように、取付孔を備え、かつ不釣合い量がゼロとなるローターを、R２とする。

K.図１３に示す分銅（質量分銅W）を２つ製造し、それぞれW１、W２とし、その端面に０、９０、１８０、２７０度の４つの角度マークを付ける。

分銅W１及びW２を、０度が上となる姿勢で、図１２に示す不釣合い量がゼロとなるローターRの、第一の平面Ｉ及び第二の平面II上の最も上方にある取付孔に、それぞれ挿入する（図１４を参照）。

釣合試験機で分銅付きローターの不釣合い量を測定し、第一の平面における不釣合い量をU１１、第二の平面における不釣合い量をU２１とする。分銅W1及びW2を、取り出して、初回の取付姿勢に対して時計まわりに１８０度回転させた後、再び銅W1及びW2をローターの取付孔に挿入し、第２回の測定を行い、不釣合い量の測定結果をそれぞれU１２、U２２とする。不釣合い量を測定する際に、測定の正確性を向上させるために、各ステップにおいて、測定を複数回繰り返し、複数回の測定による平均値を、不釣合い量の測定値とすることができる。

ローターの不釣合い量U11、U１２は、大きさまたは方向が一致しないであれば、分銅W1の質量中心が、分銅の中心線からオフセットしていることになり、ローターの不釣合い量U11、U１２の測定結果に応じて、その不釣合い量を補正し、分銅W1に対して偏心の補正を行う。分銅W２に対して、U11、U１２の測定結果に応じて、同様な操作を行う。

L.ステップKの測定を再度繰り返し、ローターの不釣合い量U11、U１２が等しい（または規定の値よりも小さい）であれば、分銅W１の質量中心が中心線に重なり合う（または規定の値以下離脱する）ことになる。分銅W２に対して、同様な操作を行う。

M.ステップLを経た分銅M1及び分銅M2の質量を量り、それぞれm1、m2とする。

N.ステップJで得られた不釣合い量がゼロとなるローターR２の、第一の平面Ｉ及び第二の平面IIの半径rの内最も上方にある孔に、ステップＪ−Ｍで得られた分銅Ｗ１及びＷ２を加える。分銅Ｗ１及びＷ２付きのローターをＲ３とし、ローターＲ３の第一の平面Ｉにおいて確定の不釣合い量が得られ、その大きさはm1*rであり、方向は0度である。第二の平面IIにおいて確定の不釣合い量が得られ、その大きさはm2*rであり、方向は0度である。このように、図１４に示す、確定の不釣合い量を持つローターR３が得られる。m1とm2の質量の単位は、キログラム（kg)であり、ｒの長さの単位は、メートル（ｍ）であり、角度はラジアン（rad）である。分銅Ｗ１及びＷ２による不釣合い量の大きさ及び角度、言い換えれば、ローターＲ３が持っている確定の不釣合い量は、国際単位系の基本単位（質量kg及び長さｍ）及び国際単位系の補助単位（平面角ラジアンrad）と関連付けて、不釣合い量の遡源性を実現する。

前記の実施例では、ローターＲ２の第一の平面Ｉ及び第二の平面II上において、分銅Ｗ１及びＷ２は、最上方にそれぞれ挿入しているが、図９に示すように、最上方以外の位置にある孔に挿入してもよい。

本発明及び従来技術を用いることにより、以下の形態で異なる目的を実現することもできる。

O.釣合試験機の校正：ステップＪで得られた、不釣合い量がゼロとなるローターＲ２と、ステップＮで得られた、確定の不釣合い量を持っているローターＲ３とで、釣合試験機の零点及び確定の不釣合い量をマークし、釣合試験機の校正を実現する。

P.釣合試験機の検査：ステップＪで得られた、不釣合い量がゼロとなるローターＲ２と、ステップＮで得られた、確定の不釣合い量を持っているローターＲ３とで、任意の釣合試験機に対して検査を行い、この二つの場合において、測定結果が、ローターＲ２の不釣合い量ゼロ及びローターＲ３の確定の不釣合い量からオフセットされた値を評価し、該釣合試験機が正確に測定できるか否かを判定する。

Q.異なるレベルの不釣合い量がゼロとなる（または、確定の不釣合い量を持つ）ローターの作成：ステップＪでローターを作る（最も精確な不釣合い量がゼロとなるローターＲ２と、最も精確な、確定の不釣合い量を持つローターＲ３とが得られた）後、ステップＯで釣合試験機を校正し、ステップＰの再検査を行った後に、不釣合い量がゼロとなる新たなローターＲa、または確定の不釣合い量を持つローターＲｂを作ることにより、他のレベルの、不釣合い量がゼロとなるローターＲaまたは確定の不釣合い量を持つローターＲｂが得られる。

以上、本発明の確定の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲において、いかなる変更がなされてもよい。

Claims

釣合試験機自身の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けるためのローターの不釣合い量の決定方法であって、
前記ローターまたは前記釣合試験機の駆動系に角度ゼロの基準点を設定し、前記ローター上において二つの平面を選択し、前記釣合試験機で、前記二つの平面のそれぞれにおいて、前記釣合試験機の不釣合い量と、対応する平面における前記ローターの不釣合い量とのベクトルの和である前記ローターの第一名目の不釣合い量を測定するステップと、
前記ローターを前記釣合試験機に対して一定の角度回転させ、前記角度ゼロの基準点が前記ローターに設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点を前記ローターと共に回転させ、該回転後の位置の前記基準点を前記ローターに対して前記回転の方向とは逆方向に同じ大きさの角度移動させて前記ローター上の新たな基準点と成し、前記角度ゼロの基準点が前記釣合試験機の駆動系に設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点をそのまま維持するステップと、
前記釣合試験機で、前記二つの平面のそれぞれにおいて前記釣合試験機の不釣合い量と、前記一定の角度を回転させた後の対応する平面における前記ローターの不釣合い量とのベクトルの和である前記ローターの第二名目の不釣合い量を測定するステップと、
前記第一名目の不釣合い量と前記第二名目の不釣合い量のベクトル演算によって前記ローターの不釣合い量を決定するステップとを含み、
そして、前記第一名目の不釣合い量及び前記第二名目の不釣合い量のうち、前記釣合試験機の不釣合い量はその大きさ及び方向が一致し、各平面における前記ローターの不釣合い量はその大きさが一致し、その方向が前記一定の角度相違するものである
ことを特徴とするローターの不釣合い量の決定方法。
請求項１に記載のローターの不釣合い量の決定方法であって、
前記釣合試験機で前記二つの平面上における前記ローターの第二名目の不釣合い量を測定した後、前記ローターを前記釣合試験機に対して一定の角度回転させるステップと、前記釣合試験機で、前記ローターを一定の角度回転させた後の、前記二つの平面におけるローターの名目の不釣合い量を測定するステップと、を二回以上繰り返し、前記の測定によって得られた不釣合い量のベクトル演算を行い、前記ローターの不釣合い量を決定するローターの不釣合い量の決定方法。
請求項１に記載のローターの不釣合い量の決定方法であって、
前記一定の角度は、１８０°であり、
この場合では、前記二つの平面の一つにおいて、
前記第一名目の不釣合い量及び前記第二名目の不釣合い量を、三角形の両辺として三角形を形成し、
前記両辺の共通点から前記三角形の第三辺の中点に至る中線は前記釣合試験機の不釣合い量となり、その方向が前記第三辺の中点へ向かっていて、
前記第三辺の中点から前記第一名目の不釣合い量の頂点に向かうベクトルが、１８０°回転する前の前記ローターの不釣合い量となり、前記第三辺の中点から前記第二名目の不釣合い量の頂点に向かうベクトルが、１８０°回転した後の前記ローターの不釣合い量となり、両者は、大きさが同じであり、方向が反対であるローターの不釣合い量の決定方法。
不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるローターの作成方法であって、
請求項１に記載の方法で前記ローターの不釣合い量を取得し、
前記不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるように、前記ローターの前記不釣合い量を校正するローターの作成方法。
不釣合い量がゼロより大きな確定の不釣合い量を持つローターの作成方法であって、
前記ローターの前記二つの平面において、回転中心からオフセットした位置に、回転中心周りに角度位置の異なる二つ以上の取付孔を設けて、請求項１に記載の方法で前記ローターの不釣合い量を決定し、
前記不釣合い量がゼロとなるように、前記ローターの不釣合い量を校正し、
前記平面ごとに、１つの取付孔に１つの分銅を取り付けて前記釣合試験機で分銅付きのローターの不釣合い量を測定するステップを有し、該ステップでは、前記取付孔に前記分銅を回転させて取付位置を変え、夫々の取付位置毎に前記分銅付きのローターの不釣合い量を測定し、
前記分銅付きのローターの不釣合い量の大きさまたは方向が一致でない場合に、前記分銅付きのローターの不釣合い量の大きさ及び方向が一致するように、前記分銅に対して偏心の校正を行うことにより、不釣合い量がゼロより大きな確定の不釣合い量を持つローターが得られるローターの作成方法。
釣合試験機自身の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けるためのローターの不釣合い量の決定方法であって、
前記ローターまたは前記釣合試験機の駆動系に角度ゼロの基準点を設定し、一つの平面を選択し、前記釣合試験機で、前記平面において、前記釣合試験機の不釣合い量と、該平面における前記ローターの不釣合い量とのベクトルの和である前記ローターの第一名目の不釣合い量を測定するステップと、
前記ローターを前記釣合試験機に対して一定の角度回転させ、前記角度ゼロの基準点が前記ローターに設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点を前記ローターと共に回転させ、該回転後の位置の前記基準点を前記ローターに対して前記回転の方向とは逆方向に同じ大きさの角度移動させて前記ローター上の新たな基準点と成し、前記角度ゼロの基準点が前記釣合試験機の駆動系に設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点をそのまま維持するステップと、
前記釣合試験機で、前記平面において、前記釣合試験機の不釣合い量と、前記一定の角度を回転させた後の前記平面における前記ローターの不釣合い量とのベクトルの和であるローターの第二名目の不釣合い量を測定するステップと、前記第一名目の不釣合い量と前記第二名目の不釣合い量のベクトル演算によって前記ローターの不釣合い量を決定するステップとを含み、
そして、前記第一名目の不釣合い量及び前記第二名目の不釣合い量のうち、前記釣合試験機の不釣合い量はその大きさ及び方向が一致し、前記平面における前記ローターの不釣合い量は、その大きさが一致し、その方向が前記一定の角度相違するものである
ことを特徴とするローターの不釣合い量の決定方法。
釣合試験機自身の不釣合い量とローターの不釣合い量とを分けるための釣合試験機の不釣合い量の決定方法であって、
前記ローターまたは前記釣合試験機の駆動系に角度ゼロの基準点を設定し、前記ローター上において二つの平面を選択し、前記釣合試験機で、前記二つの平面のそれぞれにおいて、前記釣合試験機の不釣合い量と、対応する平面における前記ローターの不釣合い量とのベクトルの和である前記ローターの第一名目の不釣合い量を測定するステップと、
前記ローターを前記釣合試験機に対して一定の角度回転させ、前記角度ゼロの基準点が前記ローターに設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点を前記ローターと共に回転させ、該回転後の位置の前記基準点を前記ローターに対して前記回転の方向とは逆方向に同じ大きさの角度移動させて前記ローター上の新たな基準点と成し、前記角度ゼロの基準点が前記釣合試験機の駆動系に設定されている場合では、前記角度ゼロの基準点をそのまま維持するステップと、
前記釣合試験機で、前記二つの平面のそれぞれにおいて前記釣合試験機の不釣合い量と、前記一定の角度を回転させた後の対応する平面における前記ローターの不釣合い量とのベクトルの和であるローターの第二名目の不釣合い量を測定するステップと、
前記第一名目の不釣合い量と前記第二名目の不釣合い量のベクトル演算によって前記釣合試験機の不釣合い量を決定するステップとを含み、
そして、前記第一名目の不釣合い量及び前記第二名目の不釣合い量のうち、前記釣合試験機の不釣合い量は、その大きさ及び方向が一致し、前記平面における前記ローターの不釣合い量は、その大きさが一致し、その方向が前記一定の角度相違するものである
ことを特徴とする釣合試験機の不釣合い量の決定方法。
釣合試験機自身の不釣合い量をゼロとなるまたは設定値より小さくなるまで減少させる方法であって、
請求項７に記載の方法で前記釣合試験機の不釣合い量を取得し、
前記不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるように、前記釣合試験機の前記不釣合い量に対して、校正または電気的補償を行う
釣合試験機自身の不釣合い量をゼロとなるまたは設定値より小さくなるまで減少させる方法。
釣合試験機自身の不釣合い量をゼロとなるまたは設定値より小さくなるまで減少させる方法であって、
請求項４に記載の方法で、不釣合い量がゼロとなるローターを作成し、
調整しようとする釣合試験機で、前記不釣合い量がゼロとなる前記ローターを測定し、測定で得られた不釣合い量は、前記の調整しようとする前記釣合試験機自身の不釣合い量となり、
前記釣合試験機の不釣合い量がゼロとなるまたは設定値より小さくなるまでに減少するように、測定で得られた不釣合い量に対して校正または電気的補償を行う
釣合試験機自身の不釣合い量をゼロとなるまたは設定値より小さくなるまで減少させる方法。