JPH0224527A

JPH0224527A - 支持手段を製造する方法およびその方法によって製造した支持手段

Info

Publication number: JPH0224527A
Application number: JP1131242A
Authority: JP
Inventors: Otfried Maus; オトフリド　マウス
Original assignee: Schenck Auto Service Geraete GmbH
Current assignee: Schenck RoTec GmbH
Priority date: 1988-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1990-01-26
Also published as: ES2030105T3; EP0343265A1; US5014426A; EP0343265B1; DE3868630D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、２つの測定面において不釣合い力を測定す
るための釣合い試験機で試験される被試験体用の軸受け
の支持手段に関するものであり、また、２面釣合わせの
対象となる被試験体を受け止めるための補助軸ならびに
個々の測定面に配分される不釣合いを位置と大きさとに
よって測定するために少なくとも振動検出器を備えた支
持手段に関するものである。

〈従来の技術〉タービン翼車、歯車、車両用の車輪および砥石車のよう
に、固有の軸を持たないロータについて釣合い試験を行
うには、釣合い試験機が補助軸を備えていることが必須
である。釣合い試験を行っている間、ロータはこの補助
軸に固定しておく。

この場合、補助軸が鉛直に設置されていようと、水平に
設置されていようと、どちらでも構わない。

この種のロータの場合、重要なのは、もし可能ならば、
そのロータが、後はど組立てを終ったとき、他の構成部
材と共に完成品の一部となるのと同じ状態で、不釣合い
の有無を調べられること、または、不釣合いを簡単に修
正できることである。たとえば、砥石車や自動車の車輪
のためには、補助軸を水平に設けるのが好ましいかもし
れない。但し、そのように補助軸を備えた釣合い試験機
が、当該機器類の製作のためには用いられず、すなわち
今の場合でいえば研摩機または自動車の制作のためには
用いられず、この種のロータ、たとえば自動車用の車輪
を、一定時間使用した後に、あるいはたとえば砥石車の
摩滅後に、当該ロータについて釣合い試験を行うために
用いられることを条件としての話である。

補助軸の支持を確実にするため、補助軸は２箇所で支え
られる。その際、補助軸の両端のうち、被試験体すなわ
ち釣合い試験されるロータを受け止める方の端は、支持
物から突出しているので、それによって、釣合い試験さ
れるロータの、いわゆる片持ち支持が可能である。

不釣合いを測定する時には、補助軸に固定した被試験体
を回転させ、被試験体の不釣合いの慣性力の影響を補助
軸の支持面に配置された振動変換装置によって検出し、
各測定面ごとの基準角度発信器によって別々に表示する
ので、それに引き続いて各測定面ごとに、必要な不釣合
い修正をそれ相応の角度位置で、それ相応の修正錘を用
いて行うことができる。振動変換装置としては、振動変
位検出器のほかに、圧電素子またはひずみゲージのよう
な振動力検出器も適していることが証明された。

〈発明が解決しようとする課題〉支持物によって生じるｎ１定誤差を避けるためには、上
記の補助軸またはスピンドルを正確に支持することが必
要であるが、それには多大の調整費が伴なう。特に水平
に支持されていて、釣合い試験の被試験体を片持ち支持
しなければならないスピンドルの場合、間違った支え方
に起因する測定誤差を含んだ測定値に基づいて付加した
修定錘の影響は過少評価すべきでない。従って、この種
の釣合い試験機が非常に乱暴に運転される場所、たとえ
ばガソリンスタンドおよび修理工場でのこの種の釣合い
試験機の使用可能性を確めるため、時折、調整作業を行
ってみなければならない。その上、この種の支持物は、
たとえば駆動モータおよび解析機を内蔵している釣合い
試験機のハウジングに、個々に、すなわち各スピンドル
用の支持物ごとに、ねじ止めされる。測定誤差は、この
ねじ止めを原因としても発生する。それは、ねじに加え
られるトルクの大きさ次第で、支持物とハウジングとの
間に異なった初期応力が発生することの結果である。こ
のようなねじによる連結は、時間の経過と共に多少緩ん
でくるということも重要である。そのことも測定精度に
影響する。

この発明は、以上のような問題を起点とするものであっ
て、その基礎になっているのは、釣合い試験機の被試験
体用の支持物の支持手段が原因となって誤差が発生する
という可能性のないような支持手段を、特に経済的に製
造する方法およびそのような方法によって製造された構
造が簡単でありなから外乱に対しては十分に保護されて
いる支持手段を提案することである。

〈課題を解決するための手段および作用〉この発明は、
ある態様によれば、閉路形の一体構造の箱形部材を製造
する方法である。その際、板を曲げてＵ字形の横断面を
持たせ、それに引き続いて、Ｕ字形部材のウェブに平行
に、該部材の両側片の振動可能領域を互いに繋ぐように
架設した支梁を溶接することによって、一体構造を作り
出すか、あるいはウェブ・プレートに金属板を溶接する
ことによってＵ字形部材を作り出し、次にそれに支梁を
溶接することによって、一体構造の箱形部材を作り出す
ものである。この発明による方法では、両側片の振動可
能領域が互いに正確に平行にならない可能性があるし、
また、Ｕ字形部材のウェブとの結合の仕方、および、支
梁との結合の仕方が、左右同一にならない可能性もある
。

しかし２つの支持手段をスピンドルの力束の中で互い離
れた位置に設置することに起因する全ての誤差は、一体
構造にすることによって必然的に除去される。

この発明の他の態様は、支持手段の構成に関するもので
あり、この発明による支持手段は、２面釣合せの対象と
なる被試験体を受け止める補助軸ならびに個々の測定面
に配分される不釣合いを位置と大きさとによって測定す
るための振動検出器および基準角度発信器を備えている
。この支持手段は、補助軸の駆動端が、一体構造の箱形
部材の一方の側片の振動可能領域に面する側にある。そ
して一方では、補助軸は釣合い試験の被試験体を受け止
めるため、いずれか一方の側片に嵌合され、被試験体を
受け止める部分は一体構造の箱形部材から離れた位置に
あるので、補助軸はかなり軽量にすることができる。ま
た他方では、振動検出器として圧電素子が使用される場
合には、支梁とウェブとの間に振動検出器を簡単にしか
も確実に挿入することができる。また、振動検出器とし
てひずみゲージが使用される場合には、振動検出器を側
片の振動可能部分に簡単に結合することができる。この
場合、補助軸は、両側片の振動可能部分の間の距離に干
渉しない。なお、上記振動可能部分に溶接する支梁がＵ
字形の横断面を持ち、また、補助軸がねじ止めによって
いずれか一方の側片の振動可能部分に結合されているの
が特に好ましい。

この発明のさらに他の態様によれば、補助軸の駆動端を
、いずれか一方の側片の振動可能領域に溶接する場合に
おいて、両側片の振動可能領域に溶接する支梁そのもの
を、上記以外の形状を有するものとすることができる。

従って、支梁は、棒、任意の横断面を持った管、または
２重丁字形梁で形成してもよい。

この発明のさらに他の態様によれば、補助軸が一体構造
の箱形部材の外側に水平に取付けられる。

このように補助軸を水平に取付けた構成では、修理工場
で使用する釣合い試験機として好ましくなる。この場合
、被試験体は、自動車などに取付けられたままの状態で
、水平な回転軸を中心として回転させられる。

この発明のさらに他の態様によれば、両側片と平行に延
びるウェブ・プレートの対称軸から等距離のところに、
振動検出器が配置されている。この配置は、製作技術的
には非常な単純化を意味する。なぜなら閉路形の箱形部
材を製造する際、振動検出器を保持すべき位置にマーク
を付けておけば、後はどその位置決めのため距離を測る
必要がなくなるからである。

この発明のさらに他の態様によれば、箱形部材を釣合い
試験機のハウジングに結合するため、ウェブ・プレート
に孔が設けられている。この孔は、一体構造の箱形部材
の剛性を低下させないばかりでなく、たとえばねじを不
均等に締めたときにも、または時間の経過と共にねじが
緩んできたときにも、それが釣合い試験機の釣合わせ精
度に影響を及ぼさないように、この種のウェブ・プレー
トを釣合い試験機のハウジングに結合するに当たっての
非常に簡単な結合の仕方をも示している。

この発明のさらに他の態様は、補助軸が水平に取付けら
れる場合、ウェブ・プレートを、釣合い試験機のハウジ
ングとして形成し得るということを開示している。しか
も駆動モータおよび解析機をＵ字形部材の内部に配置す
るか、または釣合い試験機のハウジングに溶接するかも
しくはねじ止めすることができる。ハウジングの内部に
は、その後に、駆動ユニットおよび解析ユニットが格納
される。この簡潔な構造は、たとえば種々の試験装置が
、駆動ユニットおよび解析ユニットを内蔵しているのと
同じハウジングに格納される場合に、特に好ましい。

支持手段は試験装置を内蔵することによって、釣合い試
験機の被試験体を支持するのに好適なものとなる。この
支持手段を一体構造物として形成することによって、支
持手段に起因する測定結果への悪影響は排除される。Ｕ
字形部材の内部に、駆動モータおよび解析機を格納する
ことができる場合には、上記支持手段は、それ自体、単
独で、釣合い試験機として使用することができる。それ
はたとえば砥石車の釣合い試験機として可能である。他
方では、上記支持手段は、着脱可能に、または結合を解
くことのできない状態で、フレームまたは釣合い試験機
のハウジングに結合することができる。上記支持手段に
搭載されるスピンドルは、支持手段に着脱可能に結合す
ることができる。

そのことは、種々の被試験体について釣合い試験を行う
ため、１個の支持手段に種々のスピンドルを逐次搭載す
るときに真価を発揮する。あるいは特定の１種類の被試
験体について測定と修正とを行う予定だけの場合には、
スピンドルを支持手段に溶接してもよい。その上、この
発明による支持手段は、水平または鉛直の合板を備えた
Ｕ字形部材のウェブに結合することができるので、合板
に取付けられるスピンドルは、水平または鉛直の軸を持
つことができる。

〈実施例〉次に、この発明を、図面に示した実施例に基づいてさら
に詳細に説明する。

図面の中で、同じ構造部分には同じ参照数字を使ってい
る。

第１図に基づいて製造方法を説明する。図示の実施例の
場合、支持手段１は、１枚の金属板の互いに平行な２つ
の縁の領域を折り曲げてＵ字形部材に変形することによ
って製造される。Ｕ字型部材は、ウェブφプレート２と
、互いに平行な側片３．４とで構成されている。側片３
，４は振動可能領域５，６を含んでいる。振動可能領域
５．６は屈折スリット７．８を打抜きすることによって
作り出される。

第１図に示した実施例の場合、支梁９はＵ字形の横断面
を有するが、この支梁９を両方の振動可能領域５．６に
溶接することによって、硬直した一体構造の箱形部材が
作り出される。屈折スリット７．８を設けた結果、上記
箱形部材は、不釣合い振動が発生した時、その不釣合い
振動を振動検出器に転送し得る状態になっている。第１
図にはスピンドルを示していないが、スピンドルは側片
４の振動可能領域６に、ねじ止めまたは溶接によって結
合される。

第１図では、ウェブ・プレートに貫通孔１０を設けであ
るので、ねじを用いて支持手段１を任意の合板に結合す
ることができる。

一体構造にした結果、測定結果を粗悪にするかもじれな
いような外部振動が支持手段に入り込む可能性はなくな
ったということが、斜視図から理解されるであろう。

第２図は、貫通孔１０に挿入したねじ１１，１２によっ
て、支持手段１を基台１３にねじ止めしたところを概略
図で示しである。しかし、支持手段１を基台１３に結合
する時、ねじ止めの代わりに溶接を行ってもよい。

ウェブ・プレート２と支梁９との間に、振動検出器１４
．１５として、図示の実施例の場合、圧電素子が挾まれ
ている。ここでは自動車の車輪１７が釣合い試験の被試
験体になっているが、その被試験体を支持しているスピ
ンドル１６が振動すると、この不釣合い振動は、一体構
造の支持手段１に伝達される。振動可能領域５，６を設
けであるので、不釣合い振動は支梁９の振動を引き起す
。

不釣合い修正のため、支梁９の振動を圧力の変化として
検出する圧電素子１″４，１５は、基準角度発信器（図
示せず）と共に、自動車の車輪１７の２つの測定面に存
在する不釣合いを大きさと方向とによって測定する。

電気的な測定値として処理するために振動に関する情報
を収集する目的で、圧電素子１４．１５の代わりにひず
みゲージ１８．１９，２０．２１を屈折スリット７．８
の水平部分２２，２３，２４．２５．　　（第１図参照
）に配置してもよい。

概略図で示しであるようにスピンドル１６は駆動端２６
を備えている。駆動端２６の周面には、モータ（図示せ
ず）によって駆動される力伝達手段として歯付きベルト
２７が巻付いている。駆動端２６は支持軸２８を備えて
いる。支持軸２８は締付はボルト２９によって側片４の
振動可能領域６に結合される。締付はボルト２９の締め
方が異なることによって発生するかもしれない誤差を完
全に排除するためには、締付はボルト２９でボルト結合
する代わりに、支持軸２８を振動可能領域６に溶接して
もよい。

このように第２図は、支持手段１とスピンドル１６とが
一体的な構造物となることを概略図で示している。

〈発明の効果〉この発明は、２つの支持手段をスピンドルの力束の中で
互い離れた位置に設置することに起因する全ての誤差は
、一体構造にすることによって必然的に除去される。

また、この発明の支持手段は、補助軸の駆動端が、一体
構造の箱形部材の一方の側片の振動可能領域に面する側
にある。よって、補助軸は釣合い試験の被試験体を受け
止めるため、いずれか一方の側片に嵌合され、被試験体
を受け止める部分は一体構造の箱形部材から離れた位置
にあるので、補助軸はかなり軽量にすることができる。

また、振動検出器として圧電素子が使用される場合には
、支梁とウェブとの間に振動検出器を簡単にしかも確実
に挿入することができる。さらにまた、振動検出器とし
てひずみゲージが使用される場合には、振動検出器を側
片の振動可能部分に簡単に結合することができる。この
場合、補助軸は、両側片の振動可能部分の間の距離に干
渉しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る支持手段の斜視図
である。第２図は、駆動可能なスピンドルを搭載した支持手段の
縦断面図である。図において、］、・・・支持手段、２・・・ウェブ・プ
レート、３．４・・・側片、５．６・・・振動可能領域
、７゜８・・・屈折スリット、９・・・支梁、１０・・
・貫通孔、１３・・・基台、１４．１５・・・振動検出
器、１６・・・スピンドル、１７・・・自動車の車輪、
１８．　１９．　２０゜２１・・・ひずみゲージ、２２
．２３，２４．２５・・・水平部分、２８・・・支持軸
（軸受）、を示す。特許出願人　シエンク　オート・サービス中ゲレーテ　
ゲーエムベーハー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２つの測定面において不釣合い力を測定するため
の釣合い試験機で試験される被試験体用の軸受けの支持
手段を製造する方法において、１枚の平らな板の２つの
平行な縁部を同じ方向に折り曲げてＵ字形部材を作り出
すか、または、２つの側片を溶接することによってＵ字
形部材を作り出し、そのＵ字形部材の互いに平行な２つ
の側片のそれぞれに、振動可能領域を形成するためのス
リットを形成し、Ｕ字形部材のウェブ・プレートに平行
に、剛体の支梁を両方の振動可能領域に溶接することに
よって前記Ｕ字形部材を閉路形の箱形部材にすることを
特徴とする、支持手段を製造する方法。
（２）２面釣合わせの対象とすべき被試験体を受け止め
るスピンドルおよび個々の測定面における不釣合いを位
置と大きさとによって測定するために少なくとも振動検
出器を備えた支持手段であって、前記スピンドルの支持軸は、一体構造の箱形部材の側片
の振動可能領域に結合されており、前記スピンドルは、
一体構造の箱形部材から延びており、前記一体構造の箱形部材は、ウェブ・プレートと、ウェ
ブ・プレートの左側および右側でウェブ・プレートに繋
がり、それぞれ振動可能領域を備えている２つの側片と
、両側片の振動可能領域を互いに繋ぐ支梁と、で構成さ
れており、前記支梁とウェブ・プレートとの間に前記振動検出器が
挾まれているか、または、前記振動検出器が振動可能領
域に結合されていることを特徴とする、支持手段。
（３）請求項第２項記載の支持手段は、スピンドルの軸受が、一方側片の振動可能領域に溶接さ
れていることを特徴とするものである。
（４）請求項第２項または第３項に記載の支持手段は、前記スピンドルが一体構造の箱形部材の外側に水平に取
付けられていることを特徴とするものである。
（５）請求項第２項、第３項または第４項に記載の支持
手段は、両側片と平行に延びるウェブ・プレートの対称軸から等
距離のところに振動検出器が配置されていることを特徴
とするものである。
（６）請求項第２項、第３項、第４項または第５項に記
載の支持手段は、該支持手段を釣合い試験機のハウジングまたは基台に結
合するための孔がウェブ・プレートに設けられているこ
とを特徴とするものである。
（７）請求項第２項、第３項、第４項または第５項に記
載の支持手段は、前記スピンドルが水平に取付けられる場合に、前記ウェ
ブ・プレートを、釣合い試験機のハウジングとして形成
するかまたは釣合い試験機の基台にねじ止めもしくは溶
接するようにされていることを特徴とするものである。