JPH04312211A - 軸受け構造および振動検出装置 - Google Patents
軸受け構造および振動検出装置Info
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- JPH04312211A JPH04312211A JP3106683A JP10668391A JPH04312211A JP H04312211 A JPH04312211 A JP H04312211A JP 3106683 A JP3106683 A JP 3106683A JP 10668391 A JP10668391 A JP 10668391A JP H04312211 A JPH04312211 A JP H04312211A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/14—Determining imbalance
- G01M1/16—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
- G01M1/24—Performing balancing on elastic shafts, e.g. for crankshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
- F16C32/0614—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/02—Details of balancing machines or devices
- G01M1/04—Adaptation of bearing support assemblies for receiving the body to be tested
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0629—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
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- F16C32/0644—Details of devices to control the supply of liquids to the bearings
- F16C32/0648—Details of devices to control the supply of liquids to the bearings by sensors or pressure-responsive control devices in or near the bearings
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータ等の回転軸を支
持する軸受けの構造に関するものであり、特には、回転
中の回転体における微小振動を測定するために、回転を
乱すことのない滑らかな支持機構に関するものである。
持する軸受けの構造に関するものであり、特には、回転
中の回転体における微小振動を測定するために、回転を
乱すことのない滑らかな支持機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の支持機構は、Ｖ型軸受け又はベア
リング軸受けで支持され、これらの軸受けは、吊り下げ
バネ又は倒立バネで支持されていた。
リング軸受けで支持され、これらの軸受けは、吊り下げ
バネ又は倒立バネで支持されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のＶ型軸受けは、
すべり摩擦によって振動をおこすために、回転体におけ
る回転の乱れや摩擦による雑振動が発生するので、微小
振動を測定することが困難であった。また、ベアリング
軸受けは、すべり摩擦による弊害はないが、回転軸の表
面に僅かな凹凸が存在すると、回転中にその部分で衝撃
が発生し大きな雑振動が発生するので、微小振動を測定
することが困難であった。また、回転体の振動が伝わっ
て振動する軸受けは、前述したように吊り下げバネや倒
立バネで支持されているので、このバネ係数と回転体と
軸受けの質量によって定まる共振現象が存在し、精密な
振動測定を妨害していた。そこで、回転体の固有の振動
を妨害することなく支持することのできる軸受けと、回
転体の微小振動をも検出できる振動検出装置の提供を目
的としている。
すべり摩擦によって振動をおこすために、回転体におけ
る回転の乱れや摩擦による雑振動が発生するので、微小
振動を測定することが困難であった。また、ベアリング
軸受けは、すべり摩擦による弊害はないが、回転軸の表
面に僅かな凹凸が存在すると、回転中にその部分で衝撃
が発生し大きな雑振動が発生するので、微小振動を測定
することが困難であった。また、回転体の振動が伝わっ
て振動する軸受けは、前述したように吊り下げバネや倒
立バネで支持されているので、このバネ係数と回転体と
軸受けの質量によって定まる共振現象が存在し、精密な
振動測定を妨害していた。そこで、回転体の固有の振動
を妨害することなく支持することのできる軸受けと、回
転体の微小振動をも検出できる振動検出装置の提供を目
的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、回転体の軸の外面とそれを支持する軸受
けの内面との間に、環状の隙間を形成するとともに、こ
の環状の隙間に流体を供給する流体供給手段を設けるこ
とによって、前記隙間に流体層を形成して、この流体層
によって軸を支持するという手段を講じた。また、前記
軸受け構造によって軸支するとともに、回転中の前記軸
の変移を検出する軸変移検出手段によって前記軸の振動
を検出するという手段を講じた。また、前記軸変移検出
手段は、前記隙間に開口する流体供給手段の供給圧力の
変化を検出する圧力検出手段としても、あるいは、前記
軸の変移を光学的に検出する軸変移検出手段としても、
あるいは、磁性体材料からなる前記軸の変移による前記
隙間の変化を磁気抵抗の変化によって検出する軸変移検
出手段としても、あるいは、磁性体材料からなる前記軸
の変移による前記隙間の変化を、前記軸受けに設けた誘
導コイルの自己誘導電流の変化によって検出する軸変移
検出手段としても、あるいは、前記隙間の変化による前
記軸と軸受けとの間の静電容量の変化を検出する軸変移
検出手段としても良い。
決するために、回転体の軸の外面とそれを支持する軸受
けの内面との間に、環状の隙間を形成するとともに、こ
の環状の隙間に流体を供給する流体供給手段を設けるこ
とによって、前記隙間に流体層を形成して、この流体層
によって軸を支持するという手段を講じた。また、前記
軸受け構造によって軸支するとともに、回転中の前記軸
の変移を検出する軸変移検出手段によって前記軸の振動
を検出するという手段を講じた。また、前記軸変移検出
手段は、前記隙間に開口する流体供給手段の供給圧力の
変化を検出する圧力検出手段としても、あるいは、前記
軸の変移を光学的に検出する軸変移検出手段としても、
あるいは、磁性体材料からなる前記軸の変移による前記
隙間の変化を磁気抵抗の変化によって検出する軸変移検
出手段としても、あるいは、磁性体材料からなる前記軸
の変移による前記隙間の変化を、前記軸受けに設けた誘
導コイルの自己誘導電流の変化によって検出する軸変移
検出手段としても、あるいは、前記隙間の変化による前
記軸と軸受けとの間の静電容量の変化を検出する軸変移
検出手段としても良い。
【０００５】
【作用】上記構成の軸受け構造によれば、回転体の軸の
外面とそれを支持する軸受けの内面との摩擦は、ここに
形成された流体層によって低減される。また、その隙間
には流体が存在しているので、軸の表面や軸受けの内面
のキズ等の凹凸があっても衝撃は発生しない。また、上
記同様の軸受け構造によって支持した回転体の前記軸の
変移を、軸変移検出手段によって検出して、前記回転体
の不釣合による振動を検出することができる。また、前
記回転体の軸の変移によって、前記隙間に開口する流体
の供給圧力は変化するので、この圧力変化を圧力検出手
段で検出することによって、前記軸の変移を検出できる
。また、前記軸の変移を光学的に検出しても良い。また
、前記軸を磁性体材料で形成し、前記隙間に磁界をかけ
ると、前記軸の変移によって前記隙間の磁気抵抗が変化
するので、磁気抵抗の変化を検出することによって、軸
の変移を検出できる。また、前記軸を磁性体材料で形成
すると前記軸の変移によって誘導コイルの自己誘導電流
が変化するので、この変化を検出することによって軸の
変移を検出できる。また、前記隙間の変化によって前記
軸と軸受けとの間の静電容量が変化するので、この変化
を検出することによって軸の変移を検出できる。
外面とそれを支持する軸受けの内面との摩擦は、ここに
形成された流体層によって低減される。また、その隙間
には流体が存在しているので、軸の表面や軸受けの内面
のキズ等の凹凸があっても衝撃は発生しない。また、上
記同様の軸受け構造によって支持した回転体の前記軸の
変移を、軸変移検出手段によって検出して、前記回転体
の不釣合による振動を検出することができる。また、前
記回転体の軸の変移によって、前記隙間に開口する流体
の供給圧力は変化するので、この圧力変化を圧力検出手
段で検出することによって、前記軸の変移を検出できる
。また、前記軸の変移を光学的に検出しても良い。また
、前記軸を磁性体材料で形成し、前記隙間に磁界をかけ
ると、前記軸の変移によって前記隙間の磁気抵抗が変化
するので、磁気抵抗の変化を検出することによって、軸
の変移を検出できる。また、前記軸を磁性体材料で形成
すると前記軸の変移によって誘導コイルの自己誘導電流
が変化するので、この変化を検出することによって軸の
変移を検出できる。また、前記隙間の変化によって前記
軸と軸受けとの間の静電容量が変化するので、この変化
を検出することによって軸の変移を検出できる。
【０００６】
【実施例】以下に本発明の回転軸支持機構と不釣り合い
揺動検出装置を用いた不釣り合い測定装置の実施例を図
面をもとに説明する。図において、１は不釣り合い測定
をおこなう被測定物、２は該被測定物１の回転軸、３は
該回転軸２を支持する回転軸支持機構としての軸受、３
１は該軸受３に形成された断面が半円状の溝であり、前
記回転軸２より僅かに大きな径となっている。そして、
前記溝３１の内面には、３つの空気通路４１，４２，４
３が開口し、これらの空気通路４１，４２，４３は、空
気タンク４４と連通している。前記空気通路４２は前記
回転軸の真下になるべく前記溝３１の最下部に開口し、
前記空気通路４１，４３は左右対称の位置に開口してい
る。そして、前記空気タンク４４の内部の空気圧力変動
を検出するための圧力検出器５が設けられ、この圧力検
出器５の信号はアンプ内蔵の変換器５１を介して不釣り
合い測定回路６に入力される。
揺動検出装置を用いた不釣り合い測定装置の実施例を図
面をもとに説明する。図において、１は不釣り合い測定
をおこなう被測定物、２は該被測定物１の回転軸、３は
該回転軸２を支持する回転軸支持機構としての軸受、３
１は該軸受３に形成された断面が半円状の溝であり、前
記回転軸２より僅かに大きな径となっている。そして、
前記溝３１の内面には、３つの空気通路４１，４２，４
３が開口し、これらの空気通路４１，４２，４３は、空
気タンク４４と連通している。前記空気通路４２は前記
回転軸の真下になるべく前記溝３１の最下部に開口し、
前記空気通路４１，４３は左右対称の位置に開口してい
る。そして、前記空気タンク４４の内部の空気圧力変動
を検出するための圧力検出器５が設けられ、この圧力検
出器５の信号はアンプ内蔵の変換器５１を介して不釣り
合い測定回路６に入力される。
【０００７】前記空気タンク４４に供給される空気は、
コンプレッサー７１からの圧縮空気を圧力安定化装置７
２で空気圧を安定化し、流量調整弁７３で前記回転軸２
を僅かに浮上させる程度の空気流量に調整して供給され
る。
コンプレッサー７１からの圧縮空気を圧力安定化装置７
２で空気圧を安定化し、流量調整弁７３で前記回転軸２
を僅かに浮上させる程度の空気流量に調整して供給され
る。
【０００８】８は前記被測定物１を回転させるための駆
動装置であり、制御回路８２によって駆動制御される駆
動モータ８１を備えている。この駆動装置８は、制御回
路８２からの信号に基づいて、前記被測定物１を、不釣
り合い測定のために充分な回転数で高速回転させ、また
、検出された不釣り合い点の位相を把握しつつ、減速さ
せ、検出した不釣り合い点を任意の角度に停止させるこ
とができる。そのために、例えば前記駆動モータ８１は
ステッピングモータ，サーボモータ等が好ましい。
動装置であり、制御回路８２によって駆動制御される駆
動モータ８１を備えている。この駆動装置８は、制御回
路８２からの信号に基づいて、前記被測定物１を、不釣
り合い測定のために充分な回転数で高速回転させ、また
、検出された不釣り合い点の位相を把握しつつ、減速さ
せ、検出した不釣り合い点を任意の角度に停止させるこ
とができる。そのために、例えば前記駆動モータ８１は
ステッピングモータ，サーボモータ等が好ましい。
【０００９】上記構成の不釣り合い測定装置において、
前記軸受に被測定物１をセットし、前記空気通路４１，
４２，４３から吹き出される空気流によって回転軸を浮
上させる。そして、前記駆動装置８によって、前記被測
定物１を毎分数百回転程度以上に高速回転させる。開口
の大きさは、０．５ミリメートル程度の小径として、圧
力変化を大きくとれるようにした。このとき、不釣り合
い点Ａの回転に伴って回転軸が振動する。不釣り合い点
Ａの角度が、前記空気通路の何れかの開口部に向くと、
不釣り合い点に作用する遠心力によって回転軸と溝内面
とのギャップが狭くなるので、空気の吹き出し抵抗が増
加して空気通路内の圧力が増加する。よって、前記圧力
検出器５によって前記空気タンク４４内の圧力変動を検
出することにより、前記回転体１の上下方向の振動は検
出されるのである。このようにして得られた不釣り合い
信号は、不釣り合い測定回路６において解析されて、前
記回転体１の不釣り合い点の位相と不釣り合い量とが得
られる。しかし、不釣り合い点Ａの左右方向の振動、即
ち前記回転軸２の左右方向の振動は、前記空気通路４１
，４３内の圧力を逆位相で変化させ、前記空気通路４２
内の圧力は変化しないので、空気タンク４４内の圧力は
変動しない。一方、不釣り合い点Ａの上下方向の振動は
、前記空気通路４２の空気の吹き出し抵抗を変化させる
ので、空気タンク内の圧力を変化させる。よって、不釣
り合い点Ａの上下方向の振動は、圧力検出器５によって
検出され、変換器５１を介して不釣り合い測定回路６に
入力され、前記不釣り合い点Ａの位相と量とが得られる
のである。図１に示した実施例は、軸受け構造と軸変移
検出手段とを一体構成の軸受３としたものである。
前記軸受に被測定物１をセットし、前記空気通路４１，
４２，４３から吹き出される空気流によって回転軸を浮
上させる。そして、前記駆動装置８によって、前記被測
定物１を毎分数百回転程度以上に高速回転させる。開口
の大きさは、０．５ミリメートル程度の小径として、圧
力変化を大きくとれるようにした。このとき、不釣り合
い点Ａの回転に伴って回転軸が振動する。不釣り合い点
Ａの角度が、前記空気通路の何れかの開口部に向くと、
不釣り合い点に作用する遠心力によって回転軸と溝内面
とのギャップが狭くなるので、空気の吹き出し抵抗が増
加して空気通路内の圧力が増加する。よって、前記圧力
検出器５によって前記空気タンク４４内の圧力変動を検
出することにより、前記回転体１の上下方向の振動は検
出されるのである。このようにして得られた不釣り合い
信号は、不釣り合い測定回路６において解析されて、前
記回転体１の不釣り合い点の位相と不釣り合い量とが得
られる。しかし、不釣り合い点Ａの左右方向の振動、即
ち前記回転軸２の左右方向の振動は、前記空気通路４１
，４３内の圧力を逆位相で変化させ、前記空気通路４２
内の圧力は変化しないので、空気タンク４４内の圧力は
変動しない。一方、不釣り合い点Ａの上下方向の振動は
、前記空気通路４２の空気の吹き出し抵抗を変化させる
ので、空気タンク内の圧力を変化させる。よって、不釣
り合い点Ａの上下方向の振動は、圧力検出器５によって
検出され、変換器５１を介して不釣り合い測定回路６に
入力され、前記不釣り合い点Ａの位相と量とが得られる
のである。図１に示した実施例は、軸受け構造と軸変移
検出手段とを一体構成の軸受３としたものである。
【００１０】上記支持機構による不釣り合い測定装置に
よって、以下の効果が得られる。薄い空気層によって回
転軸を支持するので、極めて低摩擦で滑らかに支持する
ことができる。回転軸の表面や溝の表面が少々粗かった
り、少々の傷が有っても、それに因する振動を空気層で
吸収するので、不釣り合いに因する振動への影響を極め
て少なくすることができる。不釣り合いに因する振動へ
の影響が少ないということは、被測定物１の回転数を低
くしても充分な不釣り合い信号を検出することができる
ことになる。低速で不釣り合い測定ができるので、測定
後の位置決め停止も高精度で短時間で可能となる。また
、低速で不釣り合い測定ができるので、不釣り合い修正
のためのパテ等を付加した直後であって、未だ充分に硬
化していないときでも、修正確認のための再測定が可能
となるので、作業効率が向上するという効果が得られる
。
よって、以下の効果が得られる。薄い空気層によって回
転軸を支持するので、極めて低摩擦で滑らかに支持する
ことができる。回転軸の表面や溝の表面が少々粗かった
り、少々の傷が有っても、それに因する振動を空気層で
吸収するので、不釣り合いに因する振動への影響を極め
て少なくすることができる。不釣り合いに因する振動へ
の影響が少ないということは、被測定物１の回転数を低
くしても充分な不釣り合い信号を検出することができる
ことになる。低速で不釣り合い測定ができるので、測定
後の位置決め停止も高精度で短時間で可能となる。また
、低速で不釣り合い測定ができるので、不釣り合い修正
のためのパテ等を付加した直後であって、未だ充分に硬
化していないときでも、修正確認のための再測定が可能
となるので、作業効率が向上するという効果が得られる
。
【００１１】図２は、回転体の荷重を支持する手段とし
ての軸受け構造と、軸変移検出手段とを分離して構成し
た別実施例の構成図である。図２において、３２は回転
体の荷重を支持する軸受け構造としての軸受部であり、
空気通路４２を備えている。３３，３４は軸変移検出手
段としての空気吹き出し部であり、それぞれ空気通路４
１，４３を備えている。そして、前記空気通路４２から
吹き出される空気流が空気通路４１，４３の圧力に影響
を与えないように、空気吹き出し部３３，３４と軸受部
３２との間には隙間４４，４５を設けた。よって、空気
通路４２から供給された空気は、前記回転軸２と軸受部
３２との間を通った後に、前記隙間４４，４５から放出
され、前記空気通路４１，４３の圧力へは影響を与えな
い。
ての軸受け構造と、軸変移検出手段とを分離して構成し
た別実施例の構成図である。図２において、３２は回転
体の荷重を支持する軸受け構造としての軸受部であり、
空気通路４２を備えている。３３，３４は軸変移検出手
段としての空気吹き出し部であり、それぞれ空気通路４
１，４３を備えている。そして、前記空気通路４２から
吹き出される空気流が空気通路４１，４３の圧力に影響
を与えないように、空気吹き出し部３３，３４と軸受部
３２との間には隙間４４，４５を設けた。よって、空気
通路４２から供給された空気は、前記回転軸２と軸受部
３２との間を通った後に、前記隙間４４，４５から放出
され、前記空気通路４１，４３の圧力へは影響を与えな
い。
【００１２】前記空気通路４２に供給される空気流は、
回転軸２を僅かに浮上させた状態で回転できるように、
流量調整弁７３で調節しておく。一方、前記空気通路４
１，４３に供給される空気流は、流量調整弁７４によっ
て所定の流量に設定され、二つの空気室４Ａ，４Ｂを備
えた空気タンク４４を通って供給される。
回転軸２を僅かに浮上させた状態で回転できるように、
流量調整弁７３で調節しておく。一方、前記空気通路４
１，４３に供給される空気流は、流量調整弁７４によっ
て所定の流量に設定され、二つの空気室４Ａ，４Ｂを備
えた空気タンク４４を通って供給される。
【００１３】回転体１の不釣り合い点Ａの回転によって
、前記回転軸２が左側に変移すると、空気吹き出し部３
３側のギャップが狭くなり、空気通路４１の圧力が上昇
し、空気室４Ａの圧力が上昇するとともに、空気吹き出
し部３４側のギャップが広くなり、空気通路４３の圧力
が低下し、空気室４Ｂの圧力が低下する。このように、
空気室４Ａの圧力は上昇し、空気室４Ｂの圧力は低下す
るので、両室の隔壁に設けた膜の両側には、圧力差が生
じて、膜を変形させる。この膜の変形を、膜に取りつけ
た抵抗体や圧電素子による歪ゲージ５２によって検出す
ると、前記空気タンク４４内の圧力差を精度良く検出で
きる。この歪ゲージ５２の信号をアンプを内蔵した変換
器５１を介して不釣り合い測定回路６に入力する。
、前記回転軸２が左側に変移すると、空気吹き出し部３
３側のギャップが狭くなり、空気通路４１の圧力が上昇
し、空気室４Ａの圧力が上昇するとともに、空気吹き出
し部３４側のギャップが広くなり、空気通路４３の圧力
が低下し、空気室４Ｂの圧力が低下する。このように、
空気室４Ａの圧力は上昇し、空気室４Ｂの圧力は低下す
るので、両室の隔壁に設けた膜の両側には、圧力差が生
じて、膜を変形させる。この膜の変形を、膜に取りつけ
た抵抗体や圧電素子による歪ゲージ５２によって検出す
ると、前記空気タンク４４内の圧力差を精度良く検出で
きる。この歪ゲージ５２の信号をアンプを内蔵した変換
器５１を介して不釣り合い測定回路６に入力する。
【００１４】このようにして、不釣り合い測定回路６に
おいては、不釣り合い点の位相と量とが得られるのであ
る。この不釣り合い点の位相に基づいて、前記制御回路
８２を介して駆動装置８を制御し、不釣り合い点Ａを所
望の位置に停止させることができるのである。
おいては、不釣り合い点の位相と量とが得られるのであ
る。この不釣り合い点の位相に基づいて、前記制御回路
８２を介して駆動装置８を制御し、不釣り合い点Ａを所
望の位置に停止させることができるのである。
【００１５】以上の説明においては、回転軸２の左右方
向の振動による圧力変動を空気タンク４４において差動
的に検出することにより、検出精度を上げたが、前記空
気通路４１，４３の空気圧をそれぞれ別個の圧力検出器
で検出し、差動アンプで増幅することもできる。なお、
空気圧の変動を検出する手段としては、空気流の流速を
検出手段に代えることも可能である。
向の振動による圧力変動を空気タンク４４において差動
的に検出することにより、検出精度を上げたが、前記空
気通路４１，４３の空気圧をそれぞれ別個の圧力検出器
で検出し、差動アンプで増幅することもできる。なお、
空気圧の変動を検出する手段としては、空気流の流速を
検出手段に代えることも可能である。
【００１６】なお、回転軸２と軸受けとのギャップの間
隔の変化を検出する手段としては、図３，図４に示すよ
うに、磁気的検出方法でも電気的検出方法でも、または
光学的検出方法でも良い。磁気的検出方法の例としては
、図３に示すように、ギャップの変化による磁束の変化
を、低周波で励磁した誘導コイル５３に流れる電流の変
化によって検出しても良い。または、図４に示すように
、磁石５４による磁束の変化を磁気センサー５５によっ
て検出しても良い。また、電気的検出方法の例としては
、ギャップの変化によるギャップの静電容量の変化を、
図５に示すような共振回路５６によって検出しても良い
。また、光学的検出方法としては、ギャップを通過する
光量の変化や、反射光を光センサーで測定する方法が考
えられる。いずれにしても、回転体１の荷重を支持する
軸受部としては、本発明の流体層による軸受け構造を用
いる。なお、前記回転軸２は、空気層によって軸受部と
非接触の状態で支持したが、液体等の他の流体層によっ
て支持しても良い。
隔の変化を検出する手段としては、図３，図４に示すよ
うに、磁気的検出方法でも電気的検出方法でも、または
光学的検出方法でも良い。磁気的検出方法の例としては
、図３に示すように、ギャップの変化による磁束の変化
を、低周波で励磁した誘導コイル５３に流れる電流の変
化によって検出しても良い。または、図４に示すように
、磁石５４による磁束の変化を磁気センサー５５によっ
て検出しても良い。また、電気的検出方法の例としては
、ギャップの変化によるギャップの静電容量の変化を、
図５に示すような共振回路５６によって検出しても良い
。また、光学的検出方法としては、ギャップを通過する
光量の変化や、反射光を光センサーで測定する方法が考
えられる。いずれにしても、回転体１の荷重を支持する
軸受部としては、本発明の流体層による軸受け構造を用
いる。なお、前記回転軸２は、空気層によって軸受部と
非接触の状態で支持したが、液体等の他の流体層によっ
て支持しても良い。
【００１７】
【効果】以上のべたように、本発明によれば、薄い流体
層によって回転軸を支持することにより、極めて滑らか
な状態で支持して回転させることができるので、回転軸
の表面や溝の表面が少々粗かったり、少々の傷が有って
も、それに因する衝撃や振動を流体層で吸収し、軸受に
起因する振動の影響が極めて少ない状態で回転体を支持
をすることができる。また、軸受に起因する振動の影響
が極めて少ないということは、回転体の回転数を低くし
ても充分な精度で振動を検出することができるので、振
動検出の作業時間を短縮できるとともに、遠心力が小さ
いので機械的強度も低くて良く、振動検出装置を低コス
トで提供できるという効果も得られる。
層によって回転軸を支持することにより、極めて滑らか
な状態で支持して回転させることができるので、回転軸
の表面や溝の表面が少々粗かったり、少々の傷が有って
も、それに因する衝撃や振動を流体層で吸収し、軸受に
起因する振動の影響が極めて少ない状態で回転体を支持
をすることができる。また、軸受に起因する振動の影響
が極めて少ないということは、回転体の回転数を低くし
ても充分な精度で振動を検出することができるので、振
動検出の作業時間を短縮できるとともに、遠心力が小さ
いので機械的強度も低くて良く、振動検出装置を低コス
トで提供できるという効果も得られる。
【図１】本発明にかかる軸受け構造と振動検出装置の実
施例の構造図である。
施例の構造図である。
【図２】本発明にかかる軸受け構造と振動検出装置の別
実施例の構造図である。
実施例の構造図である。
【図３】本発明にかかる軸変移検出手段の別実施例の構
造図である。
造図である。
【図４】本発明にかかる軸変移検出手段の別実施例の構
造図である。
造図である。
【図５】本発明にかかる軸変移検出手段の別実施例の構
造図である。
造図である。
１ 回転体，被測定物、
２ 回転軸、
３ 回転軸支持機構，軸受（軸受け構造）３１
溝 ３２ 軸受部（軸受け構造） ４１ 空気通路（軸変移検出手段） ４２ 空気通路（軸受け構造） ４３ 空気通路（軸変移検出手段） ４４ 空気タンク（軸変移検出手段）５ 圧力
検出器（軸変移検出手段）５２ 歪ゲージ（軸変移検
出手段） ５３ 誘導コイル（軸変移検出手段）５５ 磁気セ
ンサー（軸変移検出手段）５６ 共振回路（軸変移検
出手段） ６ 不釣り合い測定回路
溝 ３２ 軸受部（軸受け構造） ４１ 空気通路（軸変移検出手段） ４２ 空気通路（軸受け構造） ４３ 空気通路（軸変移検出手段） ４４ 空気タンク（軸変移検出手段）５ 圧力
検出器（軸変移検出手段）５２ 歪ゲージ（軸変移検
出手段） ５３ 誘導コイル（軸変移検出手段）５５ 磁気セ
ンサー（軸変移検出手段）５６ 共振回路（軸変移検
出手段） ６ 不釣り合い測定回路
Claims (7)
- 【請求項１】回転体の軸の外面とそれを支持する軸受け
の内面との間に、環状の隙間を形成するとともに、この
環状の隙間に流体を供給する流体供給手段を設けること
によって、前記隙間に流体層を形成したことを特徴とす
る軸受け構造。 - 【請求項２】回転体の軸の外面とそれを支持する軸受け
の内面との間に、環状の隙間を形成するとともに、この
環状の隙間に流体を供給する流体供給手段を設けること
によって、前記隙間に流体層を形成した軸受け構造と、
回転中の前記軸の変移を検出する軸変移検出手段とを備
えたことを特徴とする振動検出装置。 - 【請求項３】前記軸変移検出手段は、前記隙間に開口す
る流体供給手段の供給圧力の変化を検出する圧力検出手
段であることを特徴とする請求項２に記載の振動検出装
置。 - 【請求項４】前記軸変移検出手段は、前記軸の変移を光
学的に検出する軸変移検出手段であることを特徴とする
請求項２に記載の振動検出装置。 - 【請求項５】前記軸変移検出手段は、磁性体材料からな
る前記軸の変移による前記隙間の変化を磁気抵抗の変化
によって検出する軸変移検出手段であることを特徴とす
る請求項２に記載の振動検出装置。 - 【請求項６】前記軸変移検出手段は、磁性体材料からな
る前記軸の変移による前記隙間の変化を、前記軸受けに
設けた誘導コイルの自己誘導電流の変化によって検出す
る軸変移検出手段であることを特徴とする請求項２に記
載の振動検出装置。 - 【請求項７】前記軸変移検出手段は、前記隙間の変化に
よる前記軸と軸受けとの間の静電容量の変化を検出する
軸変移検出手段であることを特徴とする請求項２に記載
の振動検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3106683A JPH04312211A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 軸受け構造および振動検出装置 |
| EP92302918A EP0508683B1 (en) | 1991-04-10 | 1992-04-02 | Bearing assembly |
| DE69206461T DE69206461T2 (de) | 1991-04-10 | 1992-04-02 | Lagereinrichtung. |
| US07/867,305 US5255566A (en) | 1991-04-10 | 1992-04-10 | Bearing construction and vibration detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3106683A JPH04312211A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 軸受け構造および振動検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312211A true JPH04312211A (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=14439866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3106683A Pending JPH04312211A (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 軸受け構造および振動検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5255566A (ja) |
| EP (1) | EP0508683B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04312211A (ja) |
| DE (1) | DE69206461T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016000437A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | トヨタ自動車株式会社 | 加工工具のサポート装置 |
| JP2022065818A (ja) * | 2020-10-16 | 2022-04-28 | 株式会社ディスコ | 研削装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CH687482A5 (de) * | 1994-01-19 | 1996-12-13 | Martin Lehmann | Verfahren zum Inspizieren rotationssymmetrischer, insbesondere zylindrischer Behaeltnisse und Inspektionsanordnung hierfuer. |
| US6766697B1 (en) | 2000-12-06 | 2004-07-27 | Bearings Plus, Inc. | Hydrodynamic bearings having strain sensors |
| DE10316767A1 (de) * | 2003-04-10 | 2004-10-28 | Schenck Rotec Gmbh | Unwuchtmeßeinrichtung und Verfahren zur Unwuchtmessung |
| JP2005321261A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Denso Corp | アンバランス計測装置 |
| WO2006049359A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Kye-Jung Park | Driving device of armature balance machine |
| US7681462B2 (en) * | 2006-08-14 | 2010-03-23 | Steorn Limited | System and method for measuring interaction of loads |
| JP6975031B2 (ja) * | 2017-12-08 | 2021-12-01 | 株式会社日立ビルシステム | 軸受検査装置 |
| GB2577275B (en) * | 2018-09-19 | 2022-06-29 | Universal Balancing Ltd | Apparatus for supporting a rotor during a balancing process |
| DE202022002808U1 (de) | 2022-08-19 | 2023-07-18 | C&U Europe Holding GmbH | Vibrationsbeständiges Wälzlager und Vibrationsmaschine |
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|---|---|---|---|---|
| GB797528A (en) * | 1955-03-16 | 1958-07-02 | Nat Res Dev | Bearings for rotating shafts which are lubricated by gas |
| US2938756A (en) * | 1958-09-29 | 1960-05-31 | Franklin Institute | Bearings |
| US3749456A (en) * | 1970-11-01 | 1973-07-31 | W Whitaker | Fluid lubricated bearing and pressure sensing control valve |
| US3812627A (en) * | 1972-12-29 | 1974-05-28 | Landis Tool Co | Pressure indicating device for hydrostatic bearings |
| US4193644A (en) * | 1977-04-07 | 1980-03-18 | Citizen Watch Co., Ltd. | Servo control system |
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| US4333355A (en) * | 1980-04-23 | 1982-06-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Pressure balanced drag turbine mass flow meter |
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| FR2609123A1 (fr) * | 1986-12-31 | 1988-07-01 | Mecanique Magnetique Sa | Palier fluide hybride a raideur modifiee par effet electromagnetique |
| FR2609133B1 (fr) * | 1986-12-31 | 1989-12-15 | Mecanique Magnetique Sa | Dispositif electromagnetique de reduction des vibrations dans une machine tournante equipee de paliers fluides |
| US4941105A (en) * | 1988-09-29 | 1990-07-10 | University Of Pittsburgh | Method and apparatus for measuring dynamic bearing force |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP3106683A patent/JPH04312211A/ja active Pending
-
1992
- 1992-04-02 DE DE69206461T patent/DE69206461T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-02 EP EP92302918A patent/EP0508683B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-10 US US07/867,305 patent/US5255566A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2016000437A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | トヨタ自動車株式会社 | 加工工具のサポート装置 |
| JP2022065818A (ja) * | 2020-10-16 | 2022-04-28 | 株式会社ディスコ | 研削装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5255566A (en) | 1993-10-26 |
| DE69206461T2 (de) | 1996-06-05 |
| EP0508683B1 (en) | 1995-12-06 |
| EP0508683A1 (en) | 1992-10-14 |
| DE69206461D1 (de) | 1996-01-18 |
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