JPH0522846Y2

JPH0522846Y2 -

Info

Publication number: JPH0522846Y2
Application number: JP1986201884U
Authority: JP
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1993-06-11
Anticipated expiration: 2001-12-27
Also published as: JPS63105838U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、回転体に存在する不釣合量及びその
角度（回転体の周方向位置）を測定する動釣合試
験機に関する。

従来の技術この種の動釣合試験機の従来例として、回転体
を支持する架台の横方向（具体的には回転体の軸
心と直交する水平方向であり、以下第１図に示す
ようにこの方向をＸ軸方向といい、これと直交す
る鉛直方向をＹ軸方向という。）への振動（又は
遠心力の変動）をムービングコイル等の速度セン
サ或いは圧電素子等の加速度センサで検出し、検
出振動波形に基づき回転体の不釣合量及びその角
度を測定する形態をとるものがある。

考案が解決しようとする問題点しかしながら、上述の従来例による場合は、
300rpm以下の低速回転で動釣合試験を行う必要
がある回転体（試験体）の試験（測定）を精度よ
く行えないという欠点がある。

この欠点は、上述の速度センサ、加速センサの
検出振動波形、つまりこれらの出力信号は周波数
（Hz）の関数で与えられ、丈夫ｆ、f²に比例す
るので、回転体の低速回転に対応するｆが小さい
（例えば、５Hz以下）領域では信号成分がｆ、f²
に逆比例して減少することになり、Ｓ／Ｎ比が低
下することによる。

また、このことにより、回転体の試験回転数を
低減するのに限界があるため、測定後の釣り合わ
せ作業を効率（能率）よく行えないという難点が
ある。即ち、例えばパテ等による付加修正法によ
る釣り合わせ作業を行う場合において、低速で精
度のよい測定が行えるものとすると、硬化前のパ
テが流動することなく、修正後の確認が可能とな
るので、結果的に釣り合わせ作業の効率が図れる
ことになるからである。

かかる欠点を解消するには、コイルの巻数、素
子の数を増加すればよいものの、センサ自体が大
型化するという難点があり、特に、加速度センサ
のように接触形のセンサによる場合は、100ｇ程
度の軽量の回転体の試験を行う時には架台の微少
振動に対する影響が大きくなるため、結果的に精
度のよい速度ができなく、実情にそぐわない。

また、測定中にＹ軸方向の振動成分をノイズと
して取込む虞れがあり、この点でも精度のよい測
定が行えなくなるという欠点もある。

本考案はかかる従来技術の問題点を解決するた
めになされたものであり、測定対象の回転体の回
転数及び重量に左右されず、またノイズを取込む
虞れがなく、精度のよい測定が行える動釣合試験
機を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本考案に係る動釣合試験機は、回転体の不釣合
量Ａ及びその角度Ｂを測定する動釣合試験機にお
いて、前記回転体を支持し、振動可能になつた架
台と、前記架台に取付けてある遮蔽板と、この遮
蔽板を挟むようにして対向配置してある発光素子
及び受光素子を有してなり、受光素子の検出光量
により前記回転体の不釣合量Ａを検出する不釣合
量検出器と、前記回転体の外周面又は当該回転体
を回転させるモータのシヤフトの外周面に施して
あり且つ当該回転体の回転角度の基準となるマー
キングを検出する基準位置検出器と、この基準位
置検出器がマーキングを検出した時点と不釣合量
検出器から不釣合量Ａの検出データが入力された
時点との間の時間を求め、当該時間に応じて角度
Ｂを求める演算器とを具備することを特徴として
いる。

作用モータを駆動して回転体を回転させる。回転体
に不釣合が存在する場合、回転体が振動する。こ
の振動は架台を介して遮蔽板に伝わる。発光素子
と受光素子とは、遮蔽板を挟むようにして対向配
置されていることから、発光素子から投射される
光は、遮蔽板の振動による変位に応じて遮蔽され
る。その結果、受光素子での光量は、遮蔽板、架
台、回転体の振動量に比例する。よつて、受光素
子の検出信号は回転体の不釣合量Ａを示し、不釣
合量Ａが求められる。

一方、回転体が一回転する度に、基準位置検出
器によつてマーキングが検出される。ここでいう
マーキングは回転体の回転角度の基準を示す印で
あつて、回転体の外周面やモータのシヤフトの外
周面に施されている。そして演算器によつて、基
準位置検出器がマーキングを検出した時点と不釣
合量検出器から不釣合量Ａの検出データが入力さ
れた時点との間の時間Ｔを求められ、当該時間Ｔ
に応じて角度Ｂを求められる。即ち、回転体が定
速度で回転する以上、不釣合量Ａの検出データが
入力されたタイミングでの回転体の回転角度Ｂと
時間Ｔとは比例関係にあり、このことから時間Ｔ
が求まると、角度Ｂが求まる。

実施例以下本考案の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本考案に係る動釣合試験機の全体構成を
示す模式的側面図である。

本案試験機は、小形モータロータ等の回転体Ｒ
を回転自在に支持し、回転体Ｒに存在する不釣合
量に応じてＸ軸方向に振動する架台４を備えた試
験機本体Ａと、架台４の振動をＸ軸方向の変位量
として検出する光学センサ１２と、回転体Ｒの回
転角度位置を検出するための基準位置検出器２１
と、光学センサ１２と基準位置検出器２１の検出
信号に基づき回転体Ｒの不釣合量及びその角度を
測定する演算器２２とを有してなる。

まず、試験機本体Ａについて説明する。基台１
上には側面視Ｕ字状をなすフレーム３の下端両側
部を支持するベツド２，２を紙面の表裏方向（以
下この方向を前後方向といい、上記したＸ軸方向
を試験機本体Ａの説明上、左右方向という）に並
設してある。フレーム３のＵ字の両側辺部３０，
３０間には回転体Ｒを回転自在に支持する架台４
を板ばね５，５を介して取付けてある。板ばね
５，５は十分な剛性を有する材料からなり、架台
４の上下動を禁じ、左右方向、つまりＸ軸方向へ
振動のみを許すようになつている。

具体的には両側辺部３０，３０の上端部内面に
板ばね５，５の上端部を固定し、これの下端部に
架台４の下端左右両端部を固定してある。架台４
にはこれの上端部に取付けた支持板６を介して左
右一対になつた支持ローラ７，７を回転自在に取
付けてあり、両支持ローラ７，７間に回転体Ｒの
軸部RSを支持する構造になつている。

回転体Ｒにはこれを回転駆動するベルト８を巻
掛けしてある。ベルト８の駆動はモータ９により
行われる。モータ９の出力軸（図示せず）の外周
面には、基準位置を検出するためのマーキングを
施してある。ここに、基準位置とは出力軸の回転
角度位置を検出するための基準となるものであ
り、後述する基準位置検出器２１により検出さ
れ、またマーキングとは出力軸にテープ片、鉄片
等を取付けることをいい、その種類は基準位置検
出器２１の形態により選定される。

架台４の右側面には遮蔽板１０を取付けてあ
る。遮蔽板１０は右側の板ばね５、側辺部３０の
対応する高さ位置に夫夫形成した穴５ａ，３０ａ
を通つて右側方に突出している。そして、この突
出端を上下に挟むようにして発光素子１２ａ、受
光素子１２ｂを対向配置してなる光学センサ１２
を設けてある。

かくして、モータ９を駆動して回転体Ｒを回転
させると、回転体Ｒに不釣合が存在する場合は、
この不釣合量に応じて回転体Ｒが振動し、前記支
持ローラ７，７及び支持板６を介して架台４が左
右方向、即ちＸ軸方向に振動することになる。そ
うすると、この振動量、即ち変位置に応じて発光
素子１２ａから受光素子１２ｂに連続的に投射さ
れる光量が遮断されることになるので、受光素子
１２ｂの架台４のＸ軸方向への変位量に対応した
検出光量により回転体Ｒの不釣合量が定量的に検
出されることになるのである。受光素子１２ｂは
検出光量に応じた不釣合量検出信号（具体的には
光電変換した電気信号の振幅の平均値）をフイル
タ２０に出力する。

なお、発光素子１２ａ、受光素子１２ｂを上下
に対向配置する場合は、発、受光面が上下に対向
することになるので、これらに塵埃等が付着する
のを可及的に抑止できることになり精度のよい測
定を行う上で都合がよいが、遮蔽板１０に対する
発光素子１２ａ、受光素子１２ｂの対向配置につ
いては図示例に限定されない。

フイルタ２０にはモータ９、即ち回転体Ｒの回
転数に対応した前記検出信号の周波数成分を通過
させるべき所定周波数帯域が設定されている。こ
の所定周波数帯域は実験、実績等に基づき設定さ
れる。

フイルタ２０通過後の不釣合量検出信号は演算
器２２に与えられるようになつている。演算器２
２には、また基準位置検出器２１からの基準位置
信号が与えられるようになつている。ここに、基
準位置検出器２１はフオトインタラプタ等の光学
センサ或いは近接センサ等の磁気センサからなる
ものであり、前者による場合はモータ９の出力軸
に取付けたテープ片により投射光が遮蔽されるの
を検出することにより基準位置を検出し、後者に
よる場合はモータ９の出力軸に取付けた鉄片を検
出することにより、基準位置を検出することにな
る。

演算器２２は、基準位置検出信号を読み取つた
時点（基準位置検出器２１が基準位置を検出した
時点）から不釣合量検出信号を読み取つた時点
（フイルタ２０を介して受光素子１２ｂから不釣
合量のデータが入力された時点）までの間の時間
（Ｔとして表す）を計数し、この時間から不釣合
量の角度を求める。即ち、回転体Ｒの回転速度が
一定であることから、回転体Ｒの回転角度と時間
Ｔとは比例関係にあり、時間Ｔが求まると不釣合
量の角度を求めることが可能となる。このように
して回転体Ｒに存在する不釣合量とその角度が求
められるようになつている。

図示せる実施例の全容は以上の通りであるが、
本考案は上記実施例に限定されるものではなく、
例えばフイルタ２０を設けず、発光素子１２ａか
ら受光素子１２ｂに投射される投射光の周波数を
回転体Ｒの回転周波数ｆのＮ（整数）倍の周波数
に選定し、これを受光素子１２ｂに間欠的に投射
して、受光信号の内この成分だけを取出すことに
してもよい。しかるときは、外乱光が存在する場
合であつても、これをノイズとして取込む虞れが
ないので、フイルタ効果を得ることができること
は勿論、より一層測定精度の向上が図れるという
利点がある。

また、回転体Ｒにマーキングを施し、これを検
知することにより基準位置を検出することにして
もよい。

考案の効果以上の本考案による場合は、発、受光素子から
なる光学センサで、架台の変位置に対応した回転
体に存在する不釣合量を定量的に測定する形態を
とるので、上述の従来例の如き検出形態をとるも
のとは異なり、回転体の試験回転数が低い場合で
あつても検出出力の低下をきたさないので、低速
回転で試験を行う必要がある回転体の不釣合量の
測定を格段に精度よく行えることになる。

また、同一の回転体の試験を行う場合であつて
も、測定精度を損なうことなく、より低速度で試
験が行えることになるので、試験後の釣り合わせ
作業の効率化が図れることになる。

更には、非接触形態をとるので、測定対象の回
転体の振動等に与える影響を小さくできるので、
軽量の回転体の測定を精度よく行えることにな
り、また、測定方向と直交する方向の成分をノイ
ズとして取込む虞れがなく、測定方向の成分のみ
を検出できるので、この点においても精度のよい
測定が行えることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る動釣合試験機の全体構成
を示す模式的側面図である。３……フレーム、４……架台、１０……遮蔽
板、１２ａ……発光素子、１２ｂ……受光素子、
２０……フイルタ、２１……基準位置検出器、２
２……演算器、Ｒ……回転体。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

回転体の不釣合量Ａ及びその角度Ｂを測定する
動釣合試験機において、前記回転体を支持し、振
動可能になつた架台と、前記架台に取付けてある
遮蔽板と、この遮蔽板を挟むようにして対向配置
してある発光素子及び受光素子を有してなり、受
光素子の検出光量により前記回転体の不釣合量Ａ
を検出する不釣合量検出器と、前記回転体の外周
面又は当該回転体を回転させるモータのシヤフト
の外周面に施してあり且つ当該回転体の回転角度
の基準となるマーキングを検出する基準位置検出
器と、この基準位置検出器がマーキングを検出し
た時点と不釣合量検出器から不釣合量Ａの検出デ
ータが入力された時点との間の時間を求め、当該
時間に応じて角度Ｂを求める演算器とを具備する
ことを特徴とする動釣合試験機。