JPH1172398A

JPH1172398A - 軸受機構用計測装置

Info

Publication number: JPH1172398A
Application number: JP23416097A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ozawa; 豊小澤; Kazuhiko Yamashita; 一彦山下; Naotaka Komatsu; 直隆小松; Toshiyuki Nasu; 敏行那須
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-16
Anticipated expiration: 2017-08-29
Also published as: JP3281845B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軸受隙間の大きさ又はこの隙間内の油膜の圧力
分布を計測するセンサの使用数を削減しつつ軸受性能及
び計測精度を向上できると共に、荷重の大きさ等が変動
する場合の動特性を計測できる軸受機構用計測装置を得
ることにある。【解決手段】静止側の軸受２に回転自在に支持される回
転軸１の外周面に、軸受隙間Ｇを油潤滑する油膜の圧力
を検出する圧力センサ７、又は隙間Ｇの大きさを検出す
る隙間センサ２７を１〜２程度設ける。回転軸１の外周
面にその周方向にセンサ７又は２７から隔ててトップマ
ーク（基準マーク）１１を設ける。このマーク１１に対
応して回転軸１の回転に従ってマーク１１を検出する位
置センサ１２を前記静止側に設ける。この位置センサ１
２の検出信号が供給され、その供給時点を基準に任意の
遅れ時間を種々設定して回転軸１に変動荷重を付与する
変動荷重付与手段１５を設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばターボチャ
ージャ等のターボ機械製品に使用される軸受機構の軸受
隙間の分布や前記軸受隙間を油潤滑する油膜の圧力分布
を計測するために開発された軸受機構用計測装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ジャーナル軸受機構やスラスト軸受機構
等は、静止側のジャーナル軸受又はスラスト軸受とこれ
らの軸受に回転自在に支持される回転軸とを備える。こ
の種の軸受機構の特性評価等のために、この機構の軸受
と回転軸との間の軸受隙間の分布及び軸受隙間を油潤滑
する油膜の圧力分布を計測することが行われており、従
来において図６及び図７に示される計測装置が知られて
いる。

【０００３】これらの図中１００はモータ１０１に連結
されて回転される回転軸で、その両端部は支持軸受１０
２、１０３に回転自在に支持されているとともに、中間
部は静止側のジャーナル軸受１０４で回転自在に支持さ
れている。ジャーナル軸受１０４と前記回転軸１００と
はジャーナル軸受機構を形成しており、その軸受隙間１
０５は油潤滑されるようになっている。ジャーナル軸受
１０４の内周面（軸受摺動面）には、その周方向及び軸
方向に互いに所定間隔隔てて多数の隙間センサ１０６…
及び圧力センサ１０７…が埋め込まれている。これら多
数の隙間センサ１０６…又は圧力センサ１０７…の検出
信号はこれらに接続された電気ケーブル１０８又は１０
９を介し計測器１１０に供給され、この計測器１１０に
より軸受隙間１０５及び油膜圧力の分布が計測されるよ
うになっている。又、図６中１１１はジャーナル軸受１
０４に変動荷重を与えるアクチュエータである。

【０００４】このような計測装置によれば、モータ１０
１により回転軸１００を回転させながらジャーナル軸受
１０４の内周面に多数分散配置された各センサ１０６
…、１０７…を動作させることにより、これら各センサ
１０６…、１０７…により軸受隙間１０５の大きさとこ
の隙間１０５を油潤滑する油膜圧力についての計測情報
を検出し、それを計測器１１０で信号処理するから、ジ
ャーナル軸受機構における軸受隙間１０５の隙間分布及
び油膜圧力の分布を計測できる。そして、アクチュエー
タ１１１を動作させジャーナル軸受１０４を介して回転
軸１００に変動荷重を与えながら前記計測を行なうこと
により、軸受機構の動特性を計測できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は、静止側の軸受
１０４の軸受摺動面にその周方向及び軸方向に互いに隔
てて隙間センサ１０６…及び圧力センサ１０７…を埋め
込んで計測情報を得る構成であるために、多数のセンサ
１０６…、１０７…を必要とするとともに、軸受摺動面
に対するセンサ埋め込みのための加工数も多いという問
題がある。しかも、このように多数のセンサ１０６…、
１０７…を前記軸受摺動面に埋め込む構成では、軸受１
０４が回転軸１００を支承する摺動面積が少なくならざ
るを得ないから、油潤滑を行なう場合には軸受１０４の
潤滑性能が低下する。そのために、軸受１０４が早期に
摩耗したり、焼損や焼き付けを招く恐れが高く、それが
原因となって正常な運転に使用を来たす恐れが高いとい
う問題もある。

【０００６】又、各センサ１０６、１０７はある一定の
大きさを占有するので、それらを軸受摺動面に多数埋め
込んでも、その埋め込み数には制限があって、各センサ
を連続して配置することはできない。そのため、不連続
に配置せざるを得ないセンサ１０６…、１０７…から
は、軸受隙間１０５の分布や油膜圧力の分布についての
計測情報を連続して得ることができない。したがって、
計測器１１０においては、分散した計測点で得た計測情
報を基に補完処理をして、軸受隙間１０５の分布や油膜
圧力の分布を推定しなければならないので、計測精度が
低いという問題がある。

【０００７】又、従来においてアクチュエータ１１０は
回転軸１００との相対的位置が不明のままで動作されて
変動荷重を回転軸１００に与えているため、定められた
ある変動荷重パターンの全域で軸受円周方向の圧力分布
等についての動特性を計測することが困難であるという
問題がある。

【０００８】したがって、本発明が解決しようとする第
１の課題は、軸受隙間を油潤滑する油膜圧力を計測する
圧力センサの使用数を削減しつつ軸受性能および計測精
度を向上できるとともに、荷重の大きさ等が変動する場
合の動特性を計測できる軸受機構用計測装置を得ること
にある。

【０００９】また、本発明が解決しようとする第２の課
題は、軸受隙間の大きさを計測する隙間センサの使用数
を削減しつつ軸受性能および計測精度を向上できるとと
もに、荷重の大きさ等が変動する場合の動特性を計測で
きる軸受機構用計測装置を得ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題を解決す
るために、請求項１の発明は、静止側の軸受に回転自在
に支持される回転軸の外周面に、軸受隙間を油潤滑する
油膜の圧力を検出する圧力センサを設け、このセンサに
対し回転軸の外周面にその周方向に隔てて基準マークを
設け、このマークに対応して前記静止側に回転軸の回転
に従って基準マークを検出する位置センサを設けるとと
もに、位置センサからの検出信号が供給され、その供給
時点を基準に任意の遅れ時間を種々設定して回転軸に変
動荷重を付与する変動荷重付与手段を備える。

【００１１】前記第２の課題を解決するために、請求項
２の発明は、静止側の軸受に回転自在に支持される回転
軸の外周面に、軸受隙間の大きさを検出する隙間センサ
を設け、このセンサに対し回転軸の外周面にその周方向
に隔てて基準マークを設け、このマークに対応して前記
静止側に回転軸の回転に従って基準マークを検出する位
置センサを設けるとともに、位置センサからの検出信号
が供給され、その供給時点を基準に任意の遅れ時間を種
々設定して回転軸に変動荷重を付与する変動荷重付与手
段を備える。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３を参照して本発
明の第１の実施の形態を説明する。図１は第１の実施の
形態に係るジャーナル軸受機構用計測装置の構成を概略
的に示す断面図であって、この図中１は回転軸、２はこ
の回転軸１の長手方向中間部を支持して設けられた静止
側のジャーナル軸受であり、これらはジャーナル軸受機
構を形成している。この軸受機構の相対運動をしながら
互いに作用し合う二面、つまり、回転軸１の中間部外周
面とジャーナル軸受２の内周面（軸受摺動面）との間に
は軸受隙間Ｇが設けられており、この隙間Ｇは油潤滑さ
れるようになっている。

【００１３】回転軸１の長手方向両端部は夫々中間部に
比較して小径となっており、これらの部分は静止側の支
持軸受３により夫々回転自在に支持されている。この回
転軸１はその長手方向一端に接続されたモータ４の動力
を受けて回転されるようになっている。なお、図１中５
ａ、５ｂは両支持軸受３を静止部に対して個別に支える
支持ステーである。

【００１４】回転軸１内にはケーブル通路６が形成され
ている。このケーブル通路６の一端は回転軸１の長手方
向他端面の中心部に開口されており、ケーブル通路６の
他端は回転軸１の中間部外周面に開口されている。回転
軸１の中間部外周面に開口されたケーブル通路６の他端
部には、例えば軸受隙間Ｇ内の油膜の圧力を検出するた
めの圧力センサ７が埋め込んで設けられている。第１の
実施の形態における圧力センサ７の使用数は１個であ
る。

【００１５】回転軸１の軸方向他端面にはスリップリン
グ８が設けられており、このスリップリング８と圧力セ
ンサ７とはケーブル通路６を通るケーブル９によって電
気的に接続されている。スリップリング８を介して取出
される圧力センサ７の検出信号は静止側に配置された計
測器１０に供給されるようになっている。この計測器１
０は圧力センサ７への電源供給と、供給された検出信号
を電気的に処理して油膜圧力の分布を計測するものであ
り、その計測結果は図示しない外部の記録機器や表示機
器等に出力されるようになっている。

【００１６】回転軸１の一部例えばスリップリング８が
ある側に端部には、この回転軸１の回転位置を検出する
ための基準となる基準マークとして使用されるトップマ
ーク１１が、例えば回転軸１の小径部外周面に露出して
設けられている。このマーク１１には凹み又は凸部、光
反射体、鉄片、磁石等を採用できる。

【００１７】このトップマーク１１に近接して位置セン
サ１２が回転軸１の小径部外周面近傍に配置されてい
る。位置センサ１２は、前記支持ステー５ａから分岐さ
れた補助ステー５ｃに支持されて静止側に設けられてい
るとともに、図２に示されるように圧力センサ７とは相
対的に回転軸１の周方向にずれた所定の位置に配置され
ている。図２中θは圧力センサ７と位置センサ１２との
相対的な位相角を示している。位置センサ１２には、ト
ップマーク１１に応じて、磁気センサ、光センサ、リー
ドスイッチ、ホール素子やホールＩＣ等の各種の近接型
センサを使用できる。このセンサ１２の検出信号は前記
計測器１０を介して変動荷重制御器１３に供給されるよ
うになっている。

【００１８】前記ジャーナル軸受２の内周面にはいかな
るセンサも埋め込まれていない。そして、この軸受２は
静止側のアクチュエータ１４に支持されている。アクチ
ュエータ１４には例えば油圧シリンダが採用され、その
ピストンロッド１４ａがジャーナル軸受２に接続されて
いる。このアクチュエータ１４は、前記変動荷重制御器
１３によって制御されジャーナル軸受２を介して回転軸
１に変動荷重を与える荷重付与器として使用されるもの
であり、これと前記変動荷重制御器１３とにより変動荷
重付与手段１５が形成されている。

【００１９】すなわち、変動荷重制御器１３は、その記
憶部にジャーナル軸受２及び回転軸１に与える変動荷重
を予めパターン化した変動荷重付与情報を有していると
ともに、この情報にしたがってアクチュエータ１４のピ
ストンロッド１４ａの移動を制御するアクチュエータ制
御部を有している。しかも、変動荷重制御器１３は、前
記ロッド１４ａの移動を制御するに当り、その開始時期
を前記位置センサ１２から供給される検出信号を基準と
して種々に遅延させて変化させるタイミング制御部を有
している。このタイミング制御部に設定される種々の遅
れ時間は外部操作によって調整可能である。なお、図３
に示すｔが遅れ時間であり、又、図３中δはトップマー
ク１１と位置センサ７との相対的位置を示している。従
って、変動荷重付与手段１５は、位置センサ１２からト
ップマーク１１の検出信号（トップマーク信号）が供給
される度に、その供給時点を基準に任意の遅れ時間ｔを
種々設定して、それに応じたタイミングでアクチュエー
タ１４を動作させて変動荷重を回転軸１に付与できるよ
うになっている。

【００２０】又、図１中１６はアクチュエータ１４を支
持した静止側の可動台であり、台移動手段１７により回
転軸１の軸方向に移動される。それにより、前記圧力セ
ンサ７とジャーナル軸受２との軸方向の相対位置を変化
させて、回転軸１の軸方向についての油膜圧力の計測を
計測可能としてある。

【００２１】前記構成のジャーナル軸受機構用計測装置
は、そのモータ４を駆動して回転軸１を回転させること
により、これと一体に圧力センサ７が回転して軸受隙間
Ｇ内の油膜の圧力を検出するから、ジャーナル軸受２の
内周面全周に渡る油膜圧力の計測情報を連続して得るこ
とができる。この計測情報はケーブル９及びスリップリ
ング８を介して計測器１０に取込まれるから、この計測
器１０での処理により軸受隙間Ｇ内の油膜の圧力分布を
計測できる。

【００２２】この計測において、回転軸１のトップマー
ク１１が位置センサ１２に対向するたびに、位置センサ
１２はトップマーク１１を検出して、その検出信号（ト
ップマーク信号）を計測器１０を介して変動荷重制御器
１３に供給する。そうすると、この制御器１３でのコン
トロールにしたがってトップマーク信号が供給された時
点を基準としてある時間遅れを持ってアクチュエータ１
４を介してジャーナル軸受機構に変動荷重が与えられ
る。そして、位置センサ７とトップマーク１１とのの相
対的位置関係を示す位相角θは予め既知であるため、ジ
ャーナル軸受機構に付与される変動荷重のパターンと圧
力センサ７との相対位置は計測器１０において容易に求
められる。又、前記変動荷重パターンが与えられる時期
である前記時間遅れは変動荷重制御器１３において自動
的に様々に変更される。従って、変動荷重パターンの全
域でジャーナル軸受２の円周方向の油膜圧力の分布の動
特性を計測することができる。

【００２３】そして、こうした計測は、台移動手段１７
により移動台１６とともにアクチュエータ１４を回転軸
１の軸方向に移動させて、ジャーナル軸受２に対する圧
力センサ７の相対位置をずらすことにより、軸方向につ
いての油膜圧力の分布の動特性も既述のようにして計測
することが可能である。

【００２４】又、前記構成のジャーナル軸受計測装置に
よれば、既述のように回転軸１に設けられてこの軸１と
一体に回転される油膜圧力検出用の圧力センサ７の回転
により、軸受隙間Ｇ内の油膜の圧力分布を回転軸１の回
転方向に連続して計測できる。そのため、従来のように
不連続に分散した計測点で得た計測情報を基に補完をし
て、軸受隙間Ｇの油膜圧力の分布を推定する補完処理を
行なう必要がなくなり、計測部１０での信号処理が容易
になるだけではなく、前記油膜圧力の分布についての計
測精度を向上できるものである。

【００２５】しかも、前記のように回転軸１に圧力セン
サ７を埋め込んで連続してジャーナル軸受２の周方向の
計測情報を得るから、使用する圧力センサ７は回転軸１
に設けるだけで良く、この第１の実施の形態に示したよ
うに一つの圧力センサ７のみでも実用上差し支えない。
したがって、圧力センサ７の使用数とともにその取付け
のための工数も大幅に削減できるので、計測装置のコス
トを低減できる。

【００２６】それだけではなく、回転軸１を支承する静
止側のジャーナル軸受２には圧力センサ７を設けないの
で、圧力センサ７によってジャーナル軸受２の軸受摺動
面積が減ることがない。そのため、ジャーナル軸受機構
の潤滑作用が害されることがなくなり、この機構の早期
に摩耗や焼損又は焼き付け等を招く恐れがなくなって軸
受性能を向上できる。

【００２７】図４および図５は本発明の第２の実施の形
態を示している。この実施の形態はスラスト軸受機構に
おける軸受隙間の油膜圧力の検出に適用した例であり、
基本的には前記第１の実施の形態と同様な構成であるの
で、同様構成部分には前記第１の実施の形態と同じ符号
を付して、その構成の説明を省略し、以下異なる部分に
ついて説明する。

【００２８】第２の実施の形態において回転軸２１は、
その長手方向中間部に外方に連続して張り出すフランジ
状の大径部２１ａを有している。この大径部２１ａはそ
の厚み方向両側から静止側のスラスト軸受２２ａ、２２
ｂで回転自在に支持されている。スラスト軸受２２ａ、
２２ｂが有した中央孔には回転軸２１の小径部が遊挿さ
れている。圧力センサ７は一方の軸受例えばスラスト軸
受２２ａの軸受摺動面と対向する大径部２１ａの外面に
埋め込んで設けられている。前記一方のスラスト軸受２
２ａは複数のアクチュエータ１４によって回転軸２１の
軸方向に変動荷重を付与されるように支持されている。
これらのアクチュエータは回転軸２１が遊挿する可動台
１６に支持されて、台移動手段１７により回転軸２１の
径方向に移動され、それによって、位置センサ７とスラ
スト軸受２２ａとの半径方向位置を相対的にずらせて、
スラスト軸受機構の半径方向についての軸受隙間Ｇ内の
油圧の圧力分布を計測できるようにしてある。なお、以
上説明した点以外の構成は、前記第１の実施の形態に係
る計測装置と同様であるので、重複を避けるために説明
を省略する。

【００２９】この第２の実施の形態においても、そのモ
ータ４を駆動して回転軸２１を回転させることにより、
これと一体に圧力センサ７が回転して回転軸２１の大径
部２１ａとスラスト軸受２２ａとの間の軸受隙間Ｇ内の
油膜の圧力を検出するから、スラスト軸受２２ａの軸受
摺動面全周に渡る油膜圧力の計測情報を連続して得るこ
とができる。この計測情報はケーブル９及びスリップリ
ング８を介して計測器１０に取込まれるから、この計測
器１０での処理により軸受隙間Ｇ内の油膜の圧力分布を
計測できる。

【００３０】この計測において、回転軸１のトップマー
ク１１が位置センサ１２に対向するたびに、位置センサ
１２はトップマーク１１を検出して、その出力（トップ
マーク信号）を計測器１０を介して変動荷重制御器１３
に供給する。そうすると、この制御器１３でのコントロ
ールにしたがってトップマーク信号が供給された時点を
基準としてある時間遅れを持ってアクチュエータ１４を
介してジャーナル軸受機構に変動荷重が与えられる。そ
して、位置センサ７とトップマーク１１とのの相対的位
置関係を示す位相角θは予め既知であるため、スラスト
軸受機構に付与される変動荷重のパターンと圧力センサ
７との相対位置は計測器１０において容易に求めらる。
又、前記変動荷重パターンが与えられる時期である前記
時間遅れは変動荷重制御器１３において自動的に様々に
変更される。従って、変動荷重パターンの全域でスラス
ト軸受２２ａの周方向の油膜圧力の分布の動特性を計測
することができる。

【００３１】そして、こうした計測は、台移動手段１７
により移動台１６とともにアクチュエータ１４を回転軸
２１の径方向に移動させて、スラスト軸受２２ａに対す
る圧力センサ７の相対位置をずらすことにより、径方向
についての油膜圧力の分布の動特性も既述のようにして
計測することが可能である。

【００３２】もちろん、前記スラスト軸受用計測装置に
よれば、既述のように回転軸２１に設けられてこの軸２
１と一体に回転される油膜圧力検出用の圧力センサ７の
回転により、軸受隙間Ｇ内の油膜の圧力分布を回転軸２
１の回転方向に連続して計測できる。そのため、従来の
ように不連続に分散した計測点で得た計測情報を基に補
完をして、軸受隙間Ｇの油膜圧力の分布を推定する補完
処理を行なう必要がなくなり、計測部１０での信号処理
が容易になるだけではなく、前記油膜圧力の分布につい
ての計測精度を向上できるものである。

【００３３】しかも、前記のように回転軸２１に圧力セ
ンサ７を埋め込んで連続してスラスト軸受２２ａの周方
向に計測情報を得るから、使用する圧力センサ７は回転
軸２１に設けるだけで良く、この第２の実施の形態に示
したように一つの圧力センサ７のみでも実用上差し支え
ない。したがって、圧力センサ７の使用数とともにその
取付けのための工数も大幅に削減できるので、計測装置
のコストを低減できる。

【００３４】それだけではなく、回転軸２１を支承する
静止側のスラスト軸受２２ａには圧力センサ７を設けな
いので、圧力センサ７によってスラスト軸受２２ａの軸
受摺動面積が減ることがない。そのため、スラスト軸受
機構の潤滑作用が害されることがなくなり、この機構の
早期に摩耗や焼損又は焼き付け等を招く恐れがなくなっ
て軸受性能を向上できる。

【００３５】又、前記各実施の形態は以上のように構成
したが、これらの実施形態に本発明は制約されない。例
えば、本発明は軸受隙間Ｇ内の油膜の圧力分布の計測に
代えて、軸受隙間Ｇの大きさを検出して隙間分布を計測
するジャーナル軸受用又はスラスト軸受用の計測装置と
しても実施できる。すなわち、第１、第２の実施の形態
において使用した圧力センサ７に代えて、軸受隙間Ｇの
大きさｈを検出する隙間センサ２７（いずれも図１から
図５中括弧書きで示す。）を用いるとともに、それに応
じて、隙間センサ２７の計測情報を電気的に処理する計
測器１０には、それに供給された隙間センサ２７からの
検出信号の電気的に処理によって軸受隙間Ｇの分布を計
測する構成のものを採用すればよい。

【００３６】このような構成においても、前記両実施の
形態で説明したと同様の作用を得て、軸受隙間Ｇの大き
さを計測する隙間センサ２７の使用数を削減しつつ軸受
性能および計測精度を向上できるとともに、荷重の大き
さ等が変動する場合の動特性を計測することができるも
のである。

【００３７】又、前記各実施の形態は、軸受隙間内の油
膜圧力の分布又は軸受隙間の分布の計測する計測装置で
あるが、本発明はこれらの計測対象のうちの少なくとも
一方を選択して計測する計測装置としても実施できる。
すなわち、この場合には、ジャーナル軸受機構もしくは
スラスト軸受機構の回転軸１、２１に対して圧力センサ
７と隙間センサ２７とを一個づつ埋め込んで設け、これ
らのセンサ７、２７に個別に対応する２台の計測器１
０、又はこれら２台の計測器と同じ機能を有する２系統
の電気的処理部を有した一台の計測器を用いて、選択さ
れた一方のセンサ７又は２７を動作させ或いは双方のセ
ンサ７、２７を同時に動作させて、計測動作を実施すれ
ばよい。

【００３８】又、本発明において圧力センサ及び隙間セ
ンサの使用数は各１個に制約されるものではなく、予備
を含めて数個づつ用いたり、或いは計測情報を平均化し
て計測精度をより向上させるため等の目的で数個づつ用
いて実施することもできる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。回転軸
に設けられてこの軸と一体に回転される油膜圧力検出用
の圧力センサの回転により、軸受隙間内の油膜の圧力分
布を回転軸の回転方向に連続して計測できるので、計測
情報を補完する必要がなくなり、前記圧力分布について
の計測精度を向上できる。しかも、圧力センサは回転軸
に少数設けるだけで良いので、センサ使用数とともにそ
の取付けのための工数も大幅に削減でき、かつ、回転軸
を支承する静止側の軸受には圧力センサを設けないの
で、圧力センサによって軸受摺動面積が減って軸受の潤
滑作用が害されることがなくなり、軸受性能を向上でき
る。更に、変動荷重付与手段により軸受を介して回転軸
に作用する変動荷重のパターンと圧力センサとの相対的
角度位置が既知である条件下で、位置センサが回転軸の
基準マークを検出した時点からある任意の時間遅れを種
々設定して変動荷重を付与して、前記圧力分布について
の動特性を測定するから、変動荷重パターンの全域で前
記圧力分布についての動特性を計測できる。

【００４０】また、回転軸に設けられてこの軸と一体に
回転される軸受隙間の大きさを検出する隙間センサの回
転により、軸受隙間の分布を回転軸の回転方向に連続し
て計測できるので、計測情報を補完する必要がなくな
り、前記軸受隙間の分布についての計測精度を向上でき
る。しかも、隙間センサは回転軸に少数設けるだけで良
いので、センサ使用数とともにその取付けのための工数
も大幅に削減でき、かつ、回転軸を支承する静止側の軸
受には隙間センサを設けないので、隙間センサによって
軸受摺動面積が減って軸受の潤滑作用が害されることが
なくなり、軸受性能を向上できる。更に、変動荷重付与
手段により軸受を介して回転軸に作用する変動荷重のパ
ターンと隙間センサとの相対的角度位置が既知である条
件下で、位置センサが回転軸の基準マークを検出した時
点からある任意の時間遅れを種々設定して変動荷重を付
与して、軸受隙間の分布についての動特性を測定するか
ら、変動荷重パターンの全域で軸受隙間の分布について
の動特性を計測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るジャーナル軸
受機構用計測装置の構成を概略的に示す断面図。

【図２】図１中Ｚ−Ｚ線に沿って示す断面図。

【図３】第１の実施の形態に係る軸受機構用計測装置の
位置センサ検出信号と変動荷重パターンとの関係を圧力
センサとの相対位置とともに示すタイミングチャート。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るスラスト軸受
機構用計測装置の構成を概略的に示す断面図。

【図５】図４中Ｙ−Ｙ線に沿って示す断面図。

【図６】従来例に係るジャーナル軸受機構用計測装置の
構成を概略的に示す断面図。

【図７】図６中Ｘ−Ｘ線に沿って示す断面図。

【符号の説明】

１…回転軸、２…ジャーナル軸受、７…圧力センサ、８…スリップリング、１０…計測器、１１…トップマーク（基準マーク）、１２…位置センサ、１３…変動荷重制御器、１４…アクチュエータ、１５…変動荷重付与手段、Ｇ…軸受隙間、ｔ…遅れ時間、２１…回転軸、２２ａ…スラスト軸受、２７…隙間センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者那須敏行兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静止側の軸受とこの軸受に回転自在に支持
される回転軸とを備える軸受機構の前記軸受と回転軸と
の間の軸受隙間を油潤滑する油膜の圧力分布を計測する
軸受機構用計測装置であって、前記回転軸の外面に設けられて前記油膜の圧力を検出す
る圧力センサと、この圧力センサに対し前記回転軸の周方向に隔てて前記
回転軸の外周面に設けられた基準マークと、このマークに対応して前記静止側に設けられ前記回転軸
の回転に従って前記基準マークを検出する位置センサ
と、この位置センサからの検出信号が供給され、その供給時
点を基準に任意の遅れ時間を種々設定して前記回転軸に
変動荷重を付与する変動荷重付与手段と、を具備した軸
受機構用計測装置。
【請求項２】静止側の軸受とこの軸受に回転自在に支持
される回転軸とを備える軸受機構の前記軸受と回転軸と
の間の軸受隙間の分布を計測する軸受機構用計測装置で
あって、前記回転軸の外面に設けられて前記隙間の大きさを検出
する隙間センサと、この隙間センサに対し前記回転軸の周方向に隔てて前記
回転軸の外周面に設けられた基準マークと、このマークに対応して前記静止側に設けられ前記回転軸
の回転に従って前記基準マークを検出する位置センサ
と、この位置センサからの検出信号が供給され、その供給時
点を基準に任意の遅れ時間を種々設定して前記回転軸に
変動荷重を付与する変動荷重付与手段と、を具備した軸
受機構用計測装置。