JPH068765B2

JPH068765B2 - 静圧軸受を用いた竪形つりあい試験機

Info

Publication number: JPH068765B2
Application number: JP29206686A
Authority: JP
Inventors: 信平福尾; 玄下村
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 1986-12-08
Filing date: 1986-12-08
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPS63144230A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、静圧軸受を用いた堅形つりあい試験機に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に、部品の２次加工を減らしてコストダウンを図る
ために、鋳造品に一部のみ加工して使用したいという要
求がある。

しかし、回転体において、加工後に不つりあい量が残る
と、高速回転でその回転体を使用する場合には、装置の
破壊を招くことになる。

そこで、つりあい試験機を用いて、回転体のつりあわせ
を行なうべく、第１２，１３図に示すような堅形動つり
あい試験機が、特公昭58-23882号（特開昭55-138631
号）公報において提案されている。

この従来の堅形動つりあい試験機は、被試験体（回転
体）１′を堅形に取り付けて支持しうる取付座２′と、
被試験体１′とともに取付座２′を回転させるべく取付
座２′をラジアル軸受３′およびスラスト軸受４′を介
し回転可能に支承する軸受取付台５′と、この軸受取付
台５′をその周辺部で上下方向に対し拘束しながら支承
すべく平面状に配設された複数の静圧受部６′と、軸受
取付台５′をその中央部で水平方向に対し拘束しながら
支承すべく筒状に配設された静圧受部７′とをそなえる
とともに、静圧受部６′，７′の少なくとも１つについ
て、そのポケット内圧を測定する圧力計８′が接続さ
れ、取付座２′が、軸受取付台５′の中央部から上部へ
突設された上部軸５′ａに、ラジアル軸受３′およびス
ラスト軸受４′を介して回転可能に支承された円筒体と
して形成されるとともに、筒状に配設された静圧受部
７′が、軸受取付台５′の中央部から下方へ突設された
下部軸５′ｂを支承する静圧軸受として形成されたもの
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の堅形動つりあい試験機
では被試験体の自重に耐えうるように構成しなければな
らず、さらに、不つりあいが一定しない場合には、最大
不つりあい量の動荷重に耐えうる剛性をもった軸受部に
しなければならず、さらに、バネ定数を大きくしなけれ
ばならず、これにより微小な不つりあい量の測定が困難
となる。さらに装置全体の剛性も必要となりコスト高と
なるという問題点がある。

特に、第12,13図に示すような静圧軸受６′，７′を用
いた堅形のつりあい試験機にあっては、回転体１′を載
置する取付台５′の周辺部を複数の静圧受部６′で上下
方向に拘束されているが、静圧受部６′は取付台５′等
の荷重を平均して受けるようになっているから、その中
の１つの静圧受部６′のポケット圧を測定する場合に
は、被試験体１′および取付台５′等の荷重による圧力
分を除外して不つりあい量を求めなければならず、計算
が複雑でめんどうであり、また、荷重に耐える圧油を供
給するめ、わずかの不つりあい量は測定できないという
問題点がある。

これに対して、動つりあい試験を行なう前に、精度の高
い静つりあい試験機において、静不つりあいを測定し、
この静不つりあいを補正した後、動つりあい試験機にお
いて動不つりあいを測定することも考えられるが、別々
のつりあい試験機を設けることはコスト高となり、スペ
ースが２倍必要となり、作業手順も繁雑となるという問
題点がある。

また、このような精度の高い静つりあい試験機として種
々のものが提案されているが、球面座を用いたもので
は、摩擦が大きく、ビボットを用いたものでは、耐荷重
が小さく、ジンバル（ばね接手）を用いたものでも、や
はり耐荷重が小さいという問題点がある。

そして、特公昭58-23882号で示される従来例を、さらに
３つの静圧受部６′で圧力検出するように構成して、静
つりあいを測定することも考えられるが、各静圧受部
６′が被試験体１′の全荷重を受けなければならず、精
度の高い静つりあいの測定を行なえないという問題点が
ある。

本発明はこれらの問題を解決しようとするもので、剛性
の高い装置でありながら精度の高い静不つりあいの測定
を行なうことができるようにするとともに、不つりあい
量の大小に拘わらず、装置全体の剛性を必要最小限に小
さくできるようにした、静圧軸受を用いた堅形つりあい
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〕

このため、特許請求の範囲第１項に記載の発明（以下
「第１番目の発明」と略称する）は、被試験体を取付座
を介して取り付けるための回転軸と、同回転軸を予め決
められた所定角度だけ回動し得る駆動機構と、上記回転
軸をラジアル軸受およびスラスト軸受を介して支持する
ための取付台と、同取付台を支持部を介して支持するた
めの架台とをそなえ、上記支持部が上記の被試験体およ
び取付台の前自重を支持すべく上記取付台の重心を含む
鉛直内面における水平軸線上に配設されて、上記取付台
を挟持する一対の支持用静圧受部と、上記取付台の重心
および上記水平軸を含む鉛直面の外に配設されて上記水
平軸線を回転中心軸線とする上記取付台からの傾動力の
みを受ける不つりあい測定用静圧受部とをそなえて構成
されるとともに、同不つりあい測定用静圧部11が、上記
取付台４の外周における半径方向に中心線を整合するよ
うに円柱状空間を形成された凹所12と同凹所12に先端部
13aを嵌入されるとともに基端部を上記架台８に取り付
けられたアーム13とをそなえるほか、上記凹所12の上部
側面12bおよび下部側面12cとこれらに対向する上記先端
部13aの対向面との間に油路16を通じて供給される圧油
を絞り17b，17cを介して受けるべく上記先端部に形成さ
れたポケット18bおよび18cと同各ポケットの両側に突設
されたランド20bおよびランド20cとからそれぞれ構成さ
れる上部スラスト軸受20および下部スラスト軸受21とを
そなえ、上記のポケット18bにおけるポケット圧Ｐ₁とポ
ケット18cにおけるポケット圧Ｐ₂との差圧を検出して上
記不つりあい測定用静圧受部に加わる上記取付台からの
傾動力を測定する不つりあい測定用圧力検出装置が設け
られたことを特徴としている。

また、特許請求の範囲第２項に記載の発明（以下、「第
２番目の発明」と略称する）は、被試験体を取付座を介
して取り付けるための回転軸と、同回転軸を回転させる
ための駆動機構と、上記回転軸をラジアル軸受およびス
ラスト軸受を介して支持するための取付台と、同取付台
を支持部を介して支持するための架台とをそなえ、上記
支持部が上記の被試験体および取付台の全自重を支持す
べく上記取付台の重心を含む鉛直面内における水平軸線
上に配設されて、上記取付台を挟持する一対の支持用静
圧受部と、上記取付台の重心および上記水平軸等を含む
鉛直面の外に配設されて上記水平軸線を回転中心軸線と
する上記取付台からの傾動力のみを受ける不つりあい測
定用スラスト静圧受部と、上記取付台からの水平方向の
力を受ける不つりあい測定用ラジアル静圧受部とをそな
えて構成され、上記不つりあい測定用スラスト静圧受部
が、上記取付台４の外周における半径方向に中心線を整
合するように円柱状空間を形成された凹所12と同凹所12
に先端部13aを嵌入されるとともに基端部を上記架台８
に取り付けられたアーム13とをそなえるほか、上記凹所
12の上部側面12bおよび下部側面12cとこれらに対向する
上記先端部13aの対向面との間に油路16を通じて供給さ
れる圧油を絞り17b，17cを介して受けるべく上記先端部
に形成されたポケット18bおよび18cと同各ポケットの両
側に突設されたランド20bおよびランド20cとからそれぞ
れ構成される上部スラスト軸受20および下部スラスト軸
受21とをそなえ、上記不つりあい測定用ラジアル静圧受
部が、上記取付台４の外周における半径方向に中心線を
整合するように互いに対向して形成された一対の円柱状
空間の凹所12と、同各凹所12に先端部13aを嵌入される
とともに基端部を上記架台８上の互いに対向する位置に
取り付けられた一対のアーム13とをそなえるほか、上記
凹所12の底面12aとこれに対向する上記各アームの端面
との間に油路16を通じて供給される圧油を絞り17aを介
して受けるべく上記アームの端面に形成された一対のポ
ケット18a，18aと各ポケットの両側にそれぞれ突設され
たランド20a，20aとから構成され、上記のポケット18b
の上記被試験体の回転時におけるポケット圧Ｐ₁とポケ
ット18cの上記被試験体の回転時におけるポケット圧Ｐ₂
との差圧を検出して上記被試験体の回転に伴う偶不つり
あいにより上記不つりあい測定用スラスト静圧受部に加
わる偶力を測定する偶不つりあい測定用圧力検出装置
と、上記の両ポケット18a，18aの上記被試験体の回転時
におけるポケット圧Ｐ₃，Ｐ₄の差圧を検出して上記被試
験体の回転に伴う静不つりあいにより上記不つりあい測
定用ラジアル静圧受部に加わる力を測定する回転時静不
つりあい測定用圧力検出装置とが設けられていることを
特徴としている。

〔作用〕

上述の第１番目の発明では、被試験体に静不つりあいが
ないときに、取付座に被試験体を取り付けられて一体と
なった被試験体および取付台が一対の支持用静圧受部に
よりバランスよく挟持されるように各部を予め設定す
る。このとき、全自重はこの支持用静圧受部が負担し、
静不つりあい測定用静圧受部は取付台からの傾動力を受
けず、全く力がかからない。

つぎに、被試験体に静不つりあいがあるときには、被試
験体および取付台が一対の支持用静圧受部により挟持さ
れるが、静不つりあい測定用静圧受部は取付台からの傾
動力のみを受け（被試験体の自重はかからない）、一方
向における不つりあい量が、上部スラスト軸受のポケッ
トにおけるポケット圧Ｐ₂との差圧を検出することによ
り、測定される。

ついで、被試験体の取付座への取付状態を変えずに、回
転軸を駆動機構により所定角度回転させてから静止さ
せ、他方向における不つりあい量が上記と同様に測定さ
れ、これらの一方向および他方向における不つりあい量
から、静つりあい試験における不つりあいの大きさおよ
び方向が測定される。

また、上述の第２番目の発明では、第１番目の発明にお
ける測定と同様に、一方向および他方向における不つり
あい量が測定され、これらの一方向および他方向におけ
る不つりあい量から、静つりあい試験なおける不つりあ
いの大きさおよび方向が測定される。静つりあわせのみ
を行なえばよいひ被試験体はこれでつりあわせが完了す
る。

動つりあわせを行なう必要のある被試験体に対しては、
必要ならばまず静不つりあいを修正し、その後、回転軸
を駆動機構により定回転させて、被試験体の回転に伴っ
て発生する静不つりあい測定用静圧受部の各ポケット圧
Ｐ₁，Ｐ₂の差圧を検出して上下方向の力すなわち被試験
体の偶不つりあいを検出する。さらに、静不つりあいに
より遠心力（水平方向に働く）を、一対のポケットの各
ポケット圧Ｐ₃，Ｐ₄の差圧を検出することにより、偶不
つりあいによるモーメントを検出する。こうして被試験
体の静不つりあいと偶不つりあいとを含む動不つりあい
の測定ができる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜９図は本発明の一実施例としての静圧軸受を用い
た堅形つりあい試験機を示すものであり、第１０，１１
図は本発明の変形例を示すものであり、第１〜１１図
中、第１２，１３図と同じ符号はほぼ同様のものを示
す。

第１〜７図に示すように、本実施例の堅形つりあい試験
機は、非回転による静つりあい試験機としての機能と回
転による動つりあい試験機としての機能とを合わせてそ
なえている。

この堅形つりあい試験機は、第１図(a),(b)および第３
図に示すように、被試験体（回転体）１を取り付けるた
めの取付座２と、取付座２を上端部３ａに取り付けた回
転軸３と、回転軸３を中央貫通孔４ａに嵌入させた筒状
の取付台４と、回転軸３と取付台４との間に配設された
ラジアル軸受５およびスラスト軸受６と、取付台４を支
持部７を介して支持するための架台８とをそなえてい
て、この架台８は基盤上に載置されたり、重量物で構成
されたりする。

このように、回転軸３と取付台４とは相対的回転を許容
しうるようになっていて、回転軸３の下端部３ｂには、
ウォームギア機構３２のギア３２ａが取り付けられてい
て、このギア３２ａに噛合するウォーム３２ｂがモータ
等の駆動装置３１に取り付けられている。

そして、駆動装置３１は、後述する制御装置２２の角位
置制御部２２ａおよび回転制御部２２ｂからの制御信号
を受けて、所定回転数で回転する定回転状態（これが第
２番目の発明の実施例に相当する）と、所定角度（例え
ば９０°）だけ回転する所定角度回転状態（これが第１
番目の発明の実施例に相当する）と、定回転や所定角度
の回転を禁止する停止状態とをとりうるようになってい
る。

支持部７は、第２図に示すように、取付台４の重心を含
む鉛直面内における水平軸線Ｘ−Ｘ′上に配設されて、
中心に対して相互に対向する向きに配置された取付台４
を挟持する一対の支持用静圧受部9,10と、上記鉛直面と
直交する鉛直面内における水平軸線（すなわち、水平軸
線Ｘ−Ｘ′と直交する水平軸線）Ｙ−Ｙ′上の一方に配
設されて水平軸線Ｘ−Ｘ′を回転中心軸線とする取付台
４の傾動力（不つりあいから生じる不安定な偏荷重の圧
力）を受ける不つりあい測定用静圧受部１１，１１′と
をそなえて構成されている。

そして、上述の一対の支持用静圧受部9,10および不つり
あい測定用静圧受部１１は、第４，５図に示すように同
一に構成されており、取付台４の外周における半径方向
に中心線を整合するように円柱状空間を形成された凹所
１２と、同凹所１２に先端部13aを嵌入されたアーム１
３とをそなえている。

そして、凹所12の底面12aと、油圧供給源１４から油路
１６を通じて供給される圧油を絞り17aを介して受ける
ポケット18aとランド20aから、ラジアル軸受１９が構成
され、凹所１２の上部側面12bおよび下部側面12cと、油
路１６を通じて供給される圧油を絞り17b,17cを介して
受けるポケット18bおよびポケット18cとランド20bおよ
びランド20cとから、それぞれ上部スラスト軸受２０お
よび下部スラスト軸受２１が構成される。

静圧受部１１′は、第１図(b)に示したように、ラジア
ル軸受１９のみで構成され、スラスト軸受20,21は配設
されていない。

各静圧受部９〜１１において、油圧供給源１４からの圧
油は絞り17a〜17cを通ってポケット18a〜18cに入り、ラ
ンド20a〜20cのすきまを通ってドレインに戻る。この絞
り17a〜17cとランド20a〜20cのすきまとにより、剛性の
高い軸受が構成されると同時に、ポケット油圧は、軸受
に加わる力の変化に比例して変化する。

これらの各静圧受部９〜１１，１１′と油圧供給源１４
とを接続する油圧回路は、例えば、第７図(b)のように
構成される。

従って、不つりあい測定用静圧受部１１において、第４
図に示すように、ポケット18bにおけるポケット圧Ｐ₁と
ポケット18cにおけるポケット圧Ｐ₂との差圧は、軸受に
加わる上下方向の力に比例する。つまり、Ｐ₁とＰ₂との
差圧を検出すれば、上下方向に加わる力が測定される。
このように、各不つりあい測定用静圧受部１１における
スラスト軸受２０，２１に接続する圧力検出装置２７
は、回転軸３の静止時には静不つりあい測定用圧力検出
装置として機能する（これが第１番目の発明の実施例に
相当する）とともに、回転軸３の定回転時には偶不つり
あい測定用圧力検出装置として機能する（これが第２番
目の発明の実施例に相当する）。

同様に、第１図(b)に示すように、不つりあい測定用静
圧受部１１におけるラジアル軸受１９のポケット油圧Ｐ
₃と、不つりあい測定用静圧受部１１′におけるラジア
ル軸受１９のポケット油圧Ｐ₄との差圧を検出すれば水
平方向（Ｙ−Ｙ′方向）に加わる力が測定される。この
ように、各不つりあい測定用静圧受部11,11′における
ラジアル軸受１９に接続する圧力検出装置２７は回転時
静不つりあい測定用圧力検出装置２７として機能する
（これが第２番目の発明の実施例に相当する）。

このようにして、被試験体１の回転に伴う不つりあい測
定用静圧受部11,11′の上下方向の力と水平方向の力と
を検出することにより、それぞれ被試験体１の偶不つり
あいと静不つりあいとが検出され、被試験体１の動不つ
りあいの測定ができる。

そして、ポケット圧P₁(P₃)とP₂(P₄)との差圧を測定する
不つりあい測定用圧力検出装置としての油圧計２７は、
例えば第６図に示すように構成され、ポケット圧P₁(P₃)
とP₂(P₄)との圧力差によって、中央のブロック27aと、
ブロック27aが左右に変位するのを電気量に変換して出
力するコンデンサ27bあるいは差動トランスなどと、電
圧計27cと、交流電源27dと、ポケット油圧P₁(P₃)とP₂(P
₄)とをブロック27aに導くベローズ27eと、板ばねガイド
27fとから構成されている。

また、この圧力検出装置としては、公知の抵抗線歪計や
渦電流、圧電効果等による適当な感度および周波数特性
をもったものを用いることも可能である。

制御装置２２内には、第７図(a)に示すように、上述の
角位置制御部22aおよび回転制御部22bが設けられるとと
もに、静不つりあい測定用圧力検出装置と偶不つりあい
測定用圧力検出装置２７からの圧力検出信号を受ける演
算回路22eやメモリ22fが設けられており、この演算回路
22eは、不つりあい指示装置２９に接続している。

なお、図中の符号３０はオイルタンク、Ｌは回転軸の回
転中心軸線を示している。

次に、上述の静圧軸受を用いたつりあい試験機によるつ
りあい試験の手順について説明する。

なお、上述の試験機は、使用態様によりその構成部材の
いくつかが、第１番目の発明に対応した機能をしたり、
第２番目の発明に対応した機能をしたりする。

そこで、まず、第１番目の発明の試験機としてのつりあ
い試験の手順について説明すると、被試験体１を積載後
直ちに動不つりあいの測定を行なうこともできるが、第
８図に示すように、被試験体１の動不つりあいを測定す
る前に、被試験体１を回転させることなく静不つりあい
の測定を行なうこともできる。

まず、被試験体１の静不つりあいを測定すべく、図示し
ないまわり止めを作動させた状態で、被試験体１を取付
座２に取り付ける（ステップa1,a2）。

このように、準備が整うと、被試験体１に静不つりあい
があるときには、被試験体１の非回転の状態で不つりあ
い量ＦのＹ方向成分により、水平軸線Ｘ−Ｘ′まわりに
取付台４の傾動力F_Yが働く、この傾動力F_Yは静圧軸受11
に加わるので、この静圧軸受11からの傾動力F_Yを静不つ
りあい測定用検出装置２７により検出する（ステップa
3）。

次に、回転軸３は摩擦抵抗なく回転可能となり、この状
態で被試験体１を一方向に所定角度θだけ（ここでは、
９０°）回転させる（ステップa4）。

そして、上述のステップa3と同様に、不つりあい量Ｆの
Ｘ方向成分F_Xにより、水平軸線Ｘ−Ｘ′（９０°回転す
る前のＹ−Ｙ′軸）まわりに取付台４の傾動力F_Xが働
く、この傾動力F_Xは静圧軸受１１に加わるので、この静
圧軸受１１でこの傾動力F_Xを検出する（ステップa5）。

これらの傾動力F_X,F_Yから、第９図aに示すように、例え
ば次式を用いて、不つりあい量（Ｆ，φ）が求まる（ス
テップa6）。

なお、θ≠９０°においては、上述のステップa1〜a6と
同様にして傾動力F₁，Ｆ₂を測定し、これらの傾動力
F₁，Ｆ₂から、第９図(b)に示すように、次式が成立す
る。

次に、静不つりあい量Ｆが所定範囲内かどうか判定する
（ステップa7）。すなわち、Ｆ≦Ｆ₀であれば、ＹＥＳ
ルートを経て、次のステップa8はスキップする。

Ｆ＞Ｆ₀であれば、静つりあいの修正を行なう（ステッ
プa）。この静つりあいの修正として、被試験体１に不
つりあい量Ｆに見合った不つりあい修正用の重錘を所定
位置に付加したり、被試験体１の所定位置を所定量切削
したりすることが行なわれる。

次に、第２番目の発明の試験機としてのつりあい試験の
手順について説明すると、駆動装置３１により、被試験
体１を回転軸３とともに回転させる。

この回転数が所定回転数になって安定した状態において
は、被試験体１の残存する静不つりあいにより発生する
遠心力Ｆ_Rは、ラジアル軸受１９に水平方向に加わる動
的な力となるから、各静圧受部11,11′におけるラジア
ル軸受１９のポケット圧Ｐ₃，Ｐ₄として圧力検出装置２
７により検出される（ステップa9）。

また、このステップa9において、被試験体１の偶不つり
あいにより発生する慣性相乗モーメントは静圧受部１１
の上部および下部の各スラスト軸受２０，２１りポケッ
ト圧Ｐ₁，Ｐ₂を検出することにより、上下方向に加わる
動的な力として検出される。

このように、被試験体１の回転に伴って発生する静不つ
りあいと偶不つりあいによる力がそれぞれ検出できるの
で、この出力を演算回路２２ｅを通すことによって被試
験体の動不つりあいが見出だされ、こうして剛体の重心
を通る慣性主軸の１つが回転中心軸線と一致するよう
に、適宜修正できるのである（ステップa1０）。

本実施例によれば、次のような効果ないし利点を得るこ
とができる。

(1)１台のつりあい試験機を用いて、被試験体１を回転
させない状態で静不つりあいの測定ができ、被試験体１
を回転させることによって動不つりあいの測定ができ
る。

(2)支持はすべて静圧軸受5,6,9〜11,11′を使用してい
るので、摩擦の発生するところがない。

(3)静圧軸受5,6,9〜11,11′であるために負荷容量が大
きく、大重量に耐えうる。

(4)不つりあいの測定は、不つりあいによる系の変位
（傾きや移動）ではなくて、静圧軸受９〜11,11′にお
ける油圧を検出するものである。そのため、剛性の高い
支持でありながら、小さい不つりあいが十分大きな出力
として得られる。

(5)取付台４を、一対の静圧軸受9,10を対向する向きに
設けて支承させ、不つりあい測定（圧力検出）用静圧軸
受11,11′は荷重を支えることを目的としないようにし
てあるので、不つりあい測定用静圧軸受11,11′には、
自重による荷重が加わらず、不つりあいによる力のみが
かかり、これにより、測定静度が高くなる。つまり、大
重量のロータでも高精度の測定が可能である。

(6)圧力検出器２７は互いに対向するポケットの油圧の
の差を検出するので、油圧供給源１４から発生する圧力
変動や圧力ノイズは打ち消されて、正確な圧力測定がで
きる。

(7)被試験体１を回転させて動不つりあいを測定する場
合も圧力測定用の静圧受部に非回転の部分であるから精
度の高い安定な測定ができる。

(8)一般に、静不つりあいは、偶不つりあいに比べて大
きいから非回転で静不つりあいを測定し、静つりあわせ
（不つりあいの修正）を行なってから回転するので、動
つりあわせのための回転に際して非常に安全である。

次に、本実施例の変形例について説明すると、各静圧受
部９〜11,11′における取付台４の凹所１２およびアー
ム１３の形状を、第１０図(a)に示すように角形状にし
たもの12′，13′を用いたり、第１０図(b)に示すよう
に弯曲側面を有する柱状にしたもの12″，13″を用いた
りしてもよい。

また、静つりあい試験時にゆっくり回転軸３を180°回
転させて、その回転の間の静圧受部１１における圧力を
検出して、圧力の最大値およびそのときの角度から静不
つりあい量と位置を求めてもよい。

また、第１１図(a)に示すように、取付台４の水平軸線
Ｘ−Ｘ′上に円柱状の突起１３Ａを設けたり、第１１図
(b)に示すように、取付台４にフランジ13Bを設けたり、
第１１図(c)に示すように、取付台４に円環状溝12Aを設
けたり、第１１図(d)に示すように、突起13Ａ（ないし
フランジ13Ｂ）に本実施例のようにラジアル軸受１９や
スラスト軸受２０，２１を介して支持される取付台４と
架台８とに相当するラジアル軸受１９やスラスト軸受２
０，２１を介して支持される取付軸３３と突起13Ａ（な
いしフランジ13Ｂ）とを設けてもよい。

また、第１１図(e)に示すように、静圧受部９〜１１の
ラジアル軸受１９およびスラスト軸受２０，２１の配設
位置を分離してもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、第１番目の発明の静圧軸受を用い
た竪形つりあい試験機によれば、簡素な構造で構成で
き、不つりあい測定用静圧受部には、被試験体および取
付台による荷重が加わらず、不つりあいによる力のみが
加わるので、静つりあいにおける測定精度の向上を図る
ことができる利点があるほか、被試験体を取付座に取り
付けた状態で、静つりあいを測定でき、被試験体の取付
座への取り付けを変える必要がなく、測定が行ないやす
くなる利点がある。

さらに、第２番目の発明の静圧軸受を用いた竪形つりあ
い試験機によれば、第１番目の発明の上記の効果に加え
て、被試験体を取付座に取り付けた状態で、静つりあい
および動つりあいを測定でき、測定の手間を大幅に省く
ことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図は本発明の一実施例としての静圧軸受を用い
た竪形つりあい試験機を示すもので、第１図(a),(b)は
それぞれの縦断面図、第２図はその模式的平面図、第３
図はその斜視図、第４，５図はそれぞれの静圧受部の縦
断面図および要部斜視図、第６図はその圧力検出装置を
示す模式的側面図、第７図(a),(b)はそれぞれの制御装
置を示すブロック図およびその油圧系を示す油圧回路
図、第８図はその作用を説明するためのフローチヤー
ト、第９図(a),(b)はいずれもその作用を説明するため
のグラフであり、第１０，１１図は本発明の変形例を示
すものであり、第１０図(a),(b)はいずれもその静圧受
部の変形例を示す要部縦斜視図、第１１図(a)〜(e)はそ
れぞれの静圧受部の変形例を示す要部縦断面図であり、
第１２，１３図は従来の静圧軸受を用いた竪形つりあい
試験機を示すもので、第１２図はその縦断面において示
す立面図、第１３図は第１２図のXIII−XIII矢視線に沿
って示す平面断面図である。１……被試験体（回転体）、２……取付座、３……回転
軸、3a……上端部、3b……下端部、４……取付台、4a…
…中央貫通孔、５……ラジアル軸受、６……スラスト軸
受、７……支持部、８……架台、9,10……支持用静圧受
部、11,11′……不つりあい測定用静圧受部（圧力検出
器）、12,12′，12″……凹所、12a,12a′……底面、12
b……上部側面、12c……下部側面、12A……円環状溝、1
3,13′，13″……アーム、13a……先端部、13A……突
起、13B……フランジ、14……圧力制御弁、16……油
路、17a〜17c……絞り、18a〜18c,18d……ポケット、19
……ラジアル軸受、20,20′，21……スラスト軸受、20
a,20b,20c……ランド、22……制御装置、22a……角位置
制御部、22b……回転制御部、22e……演算回路、22f…
…メモリ、27……不つりあい測定用圧力検出装置として
の油圧計、27a……ブロック、27b……コンデンサ、27c
……電圧計、27d……交流電源、27e……ベローズ、27f
……板ばねガイド、29……不つりあい指示装置、30……
オイルタンク、31……駆動装置、32……ウォームギア機
構、32a……ギア、32b……ウォーム、33……取付軸、Ｌ
……回転軸の回転中心軸線、Ｘ−Ｘ′，Ｙ−Ｙ′……水
平軸線。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被試験体を取付座を介して取り付けるため
の回転軸と、同回転軸を予め決められた所定角度だけ回
動し得る駆動機構と、上記回転軸をラジアル軸受および
スラスト軸受を介して支持するための取付台と、同取付
台を支持部を介して支持するための架台とをそなえ、上
記支持部が上記の被試験体および取付台の全自重を支持
すべく上記取付台の重心を含む鉛直面内における水平軸
線上に配設されて、上記取付台を挟持する一対の支持用
静圧受部と、上記取付台の重心および上記水平軸線を含
む鉛直面の外に配設されて上記水平軸線を回転中心軸線
とする上記取付台からの傾動力のみを受ける不つりあい
測定用静圧受部とをそなえて構成されるとともに、同不つりあい測定用静圧部11が、上記取付台４の外周に
おける半径方向に中心線を整合するように円柱状空間を
形成された凹所12と同凹所12に先端部13aを嵌入される
とともに基端部を上記架台８に取り付けられたアーム13
とをそなえるほか、上記凹所12の上部側面12bおよび下
部側面12cとこれらに対向する上記先端部13aの対向面と
の間に油路16を通じて供給される圧油を絞り17b，17cを
介して受けるべく上記先端部に形成されたポケット18b
および18cと同各ポケットの両側に突設されたランド20b
およびランド20cとからそれぞれ構成される上部スラス
ト軸受20および下部スラスト軸受21とをそなえ、上記のポケット18bにおけるポケット圧Ｐ₁とポケット18
cにおけるポケット圧Ｐ₂との差圧を検出して上記不つり
あい測定用静圧受部に加わる上記取付台からの傾動力を
測定する不つりあい測定用圧力検出装置が設けられたこ
とを特徴とする、静圧軸受を用いた竪形つりあい試験
機。
【請求項２】被試験体を取付座を介して取り付けるため
の回転軸と、同回転軸を回転させるための駆動機構と、
上記回転軸をラジアル軸受およびスラスト軸受を介して
支持するための取付台と、同取付台を支持部を介して支
持するための架台とをそなえ、上記支持部が上記の被試
験体および取付台の全自重を支持すべく上記取付台の重
心を含む鉛直面内における水平軸線上に配設されて、上
記取付台を挟持する一対の支持用静圧受部と、上記取付
台の重心および上記水平軸等を含む鉛直面の外に配設さ
れて上記水平軸線を回転中心軸線とする上記取付台から
の傾動力のみを受ける不つりあい測定用スラスト静圧受
部と、上記取付台からの水平方向の力を受ける不つりあ
い測定用ラジアル静圧受部とをそなえて構成され、上記不つりあい測定用スラスト静圧受部が、上記取付台
４の外周における半径方向に中心線を整合するように円
柱状空間を形成された凹所12と同凹所12に先端部13aを
嵌入されるとともに基端部を上記架台８に取り付けられ
たアーム13とをそなえるほか、上記凹所12の上部側面12
bおよび下部側面12cとこれらに対向する上記先端部13a
の対向面との間に油路16を通じて供給される圧油を絞り
17b，17cを介して受けるべく上記先端部に形成されたポ
ケット18bおよび18cと同各ポケットの両側に突設された
ランド20bおよびランド20cとからそれぞれ構成される上
部スラスト軸受20および下部スラスト軸受21とをそな
え、上記不つりあい測定用ラジアル静圧受部が、上記取付台
４の外周における半径方向に中心線を整合するように互
いに対向して形成された一対の円柱状空間の凹所12と、
同各凹所12に先端部13aを嵌入されるとともに基端部を
上記架台８上の互いに対向する位置に取り付けられた一
対のアーム13とをそなえるほか、上記各凹所12の底面12
aとこれに対向する上記各アームの端面との間に油路16
を通じて供給される圧油を絞り17aを介して受けるべく
上記アームの端面に形成された一対のポケット18a，18a
と各ポケットの両側にそれぞれ突設されたランド20a，2
0aとから構成され、上記のポケット18bの上記被試験体の回転時におけるポ
ケット圧Ｐ₁とポケット18cの上記被試験体の回転時にお
けるポケット圧Ｐ₂との差圧を検出して上記被試験体の
回転に伴う偶不つりあいにより上記不つりあい測定用ス
ラスト静圧受部に加わる偶力を測定する偶不つりあい測
定用圧力検出装置と、上記の両ポケット18a，18aの上記被試験体の回転時にお
けるポケット圧Ｐ₃，Ｐ₄の差圧を検出して上記被試験体
の回転に伴う静不つりあいにより上記不つりあい測定用
ラジアル静圧受部に加わる力を測定する回転時静不つり
あい測定用圧力検出装置とが設けられていることを特徴とする、静圧軸受を用いた
竪形つりあい試験機。