JPS61223527A

JPS61223527A - つりあい試験機の被試験体支持装置

Info

Publication number: JPS61223527A
Application number: JP61030576A
Authority: JP
Inventors: デイーター　テレン
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1986-10-04
Also published as: EP0192789B1; DE3571155D1; EP0192789A1; US4726690A

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、回転体のジャーナルが支持装置の中で、４軸
、横軸および回転体の軸を中心として旋回運動をするこ
とを許容されるように、つりあい試翳の際に回転体のジ
ャーナルを支える方法と装置に関するものである。

（ロ）従来技術支持軸受を有する１個または複数個のころ軸受を備えた
つりあい試験機用の回転体支持装置は、ドイツ特許第９
３８．３３８号によって知られている。　この支持装置
の特徴はころ軸受が弾性支持装置で支えられている点に
ある。

（ハ）発明が解決しようとする間ｆｆ１ｉ［点この装置
は、支持装置が回転体の偏移に適応することを可能なら
しめる。　軸受が縦軸と横軸を中心として旋回運動を行
うので、ばね定数を考慮し、また、測定結果を粗悪化す
る反発力を発生させないように留意するとすれば、費用
のかさむ構造を作らざるを得ないような条件でも満たさ
なければならない。　またその条件を満たしたとしても
、すべり摩擦は除去されないことが多い。　また、この
ような支持装置の全高を考慮すると、これを据え付ける
にはかなりの空間的余裕が必要である。　本発明はこれ
を起点とするものであり、その基礎になっているのは特
に不つりあいを調べられるべき回転体がジャーナルを備
えていて、しかもそのジャーナルの軸が物体の回転軸と
一直線上にない場合に、上下方向の空間的余裕を最小限
度にしか必要とせず、同時に、許容できないほど大きな
拘束力、ばね反発力および摩擦力が避けられるような方
法と、その方法を実施するため、軸受の弾性支持装置と
を提案するという課題である。

（ニ）聞ａ点を解決するための手段この課題は特許請求範囲第１項の特徴部分に記載した方
法によって解決される。

（ホ）構成と作用効果回転体のジャーナルが４軸と横軸の周囲を運動すること
を許される結果、軸受が旋回する際のクーロン摩擦が避
けられるので、測定結果を粗悪化する反発力は事実上発
生しない。　この方法を実施するための装置は、軸受の
弾性支持装置と、不つりあい情報を振動変換装置に伝達
する軸受台の部分すなわち動力計とから威る。　つりあ
い試験機で不つりあいを調べようとしている回転体のジ
ャーナルが、物体の回転軸と一直線上にない場合、本発
明の基礎になっている課題は、特許請求範囲第２項の特
徴部分に記載した特徴によって解決される。　つりあい
試験機の動力計と、つりあい試ｇ機において回転体のジ
ャーナルを支えている軸受との間に配置されたばねを一
体構造にすることによって、縦軸と横軸の周囲でのジャ
ーナルの運動が無視し得る程度の拘束力しか伴わずに、
しかも両端のジャーナルの運動が事実上、相互に何の影
響も及ぼし合うことなく可能となる。　弾性的に支持さ
れた支持装置の総重量と回転体の重量のうちの比例配分
量とが、測定結果を粗悪化するような悪影響を生ずるこ
とな（、横軸方向に配置された支持手段によってつりあ
い試験機の下部構造に伝達される。

特許請求の範囲第３項に記載した改良に係る装置は、支
持手段として流体圧による支持装置を備えている。　そ
れによってクーロン摩擦が避けられる。

特許請求の範囲第４項に記載した改良に係る装置では、
支持手段としてテーパー面上で転がるテーパーころが用
いられる。

特許請求の範囲第５項に記載した改良は、不つりあいを
調べられるべき回転体を支えるため、弾性的に、支持さ
れるべき軸受を剛体プレート上に配置するという点、お
よびこの剛体プレートを本発明によるばね装置によって
、つりあい試験機に振動変換装置が接触している部°分
（ｉｔ力計の部分）に結合するという点にある。　振動
変換装置としでは、力測定用、変位測定用、速度測定用
または　　　゛加速度測定用の変換装置を用いることが
できる。

特許請求範囲第６項に記載した改良に係る装置では、テ
ーパーころが鉛直の軸受中央面上にあり、その軸が水平
方向に向いている。

特許請求の範囲第７項に記載した弾性支持装置の特徴は
、それが簡潔な一体構造をなしているという点にある。

特許請求の範囲第８項は、本発明による２つの構成要素
、すなわちガイド・アームおよびテーパーころの一体構
造的実施態様に対して保護を求める。

特許請求の範囲第９項および第１０項は、回転体のジャ
ーナルの軸が物体の回転軸と一直線上にないことによっ
て惹起される軸受の運動を僅かな反動を伴うだけで可能
にするようなばねスポークの形成に関するものである。

軸受を支持するプレートの剛性を高めるため、特許請求
の範囲第１１項は、プレートに結合される追加のエプロ
ンを特徴する特許請求の範囲第１２項の特徴部分には、軸受とプレー
トとの闇の溶接を行う、と記載しているが、これは測定
の精度を高めるためである。　ねじ結合の場合に発生す
る摩擦作用がこれによって避けられる。　特許請求の範
囲第１３項では、本発明の対象の特殊な構成としてガイ
ド・アームおよびテーパーころを含むばね装置全体を一
体構造にし、また、流体圧による支持装置を用いた場合
には、おおい板とばね装置を一体構造にする。

たとえジャーナルの軸が回転体の軸に対して傾斜してい
ても、それによって回転体の不つりあいが粗悪化される
ことなく伝達されるようにするため、特許請求の範囲第
１４項の特徴部分では、プレート、ばね装置、およびつ
りあい試ｔ７ｓ機の動力計の部分を一体構造として形成
する。

特許請求の範囲第１５項は流体圧による支持装置の望ま
しい構造を示す。　この構造は、動力計の部分と、軸受
を搭載する台板との間に高圧流体を流入させるための増
圧ポンプを備えている。

回転体を蓋える軸受は、１個の回転体につき一般に２個
ずつあるが、本発明による方法を実施するためには、軸
受１個につ＠１台の弾性支持装置を備える。　そのよう
なつりあい試験機を用いれば、回転体の軸に対してジャ
ーナルがゆがんでいる可能性があるような回転体の不つ
りあいの状態についても、事実上誤差のない検査ができ
る。

（へ）実施例次に、本発明を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図面では、同じ構成部分には同じ参照数字を付しである
。

つりあい試Ｉ！機の軸受台１０は基礎９の上にある。　
軸受台１０は不つりあい情報伝達部（動力計）５と共に
、ねじによって基礎９に固定することができる。　種々
の回転体に適応するため、基ｉ！９上の軸受台１０は、
移動装置１２によって、直線の案内溝１１沿いに相互に
近寄せたり遠ざけたりすることができる。　動力計の上
には、ばね装置１（これに開しては第３図も参照のこと
）を介して、また支持手段としてばね装置１に対して垂
直な方向に向いているテーパーころ２を介して、台板７
を備えた軸受台１０の上部が支えられる。

この実施例の場合、台板７上にはすべり軸受１３が搭載
され、台板７にねじ止めされる。　すべり軸受１３は、
調べようとする回転体（図示せず）の、一般に方向誤差
を持っているジャーナルを収容するのに用いられる。

台板を介する代りに、すべり軸受１３の底部を直接ばね
装置１に結合することも可能である。

テーパーころ２はガイド・アーム３を介してばね装置１
に結合される。　テーパーころ２は、動力計５と台板７
にそれぞれ取り付けられたテーパーサポート１４．１５
の間に支えられる。　その際、テーパーころ２およびテ
ーパーサポート１４．１５の頂点は、ｗｍｚ上にある。

この実施例の場合ばね装置１はその中央部１６を動力計
５にねじ止めされる。　しかしこの結合は溶接によって
も行うことができる。　またこの実施例の場合ばね装置
１の外端１７が台板７に固定的に結合されているが、こ
の結合を逆にすること、すなわち中央部１６を台板７に
結合し、外端１７を動力計５に結合することも可能であ
る。

ここでもまたねじ止めの代りに溶接を行うこともできる
。　ばね装置の中央部１６と外端１７との間にはスポー
ク１８が張り渡されている。　スポーク１８は中央部１
６および外端１７と一体構造であることが望ましい。　
発生する反発力は、よしんば最小限度のものであっても
、スポーク１８がくびれることによって弱められる。

回転軸に対して方向誤差を持っているジャーナルによっ
て、軸受１３（この実施例で示したようなすべり軸受の
代りに、ころ軸受などでもよい）の運動が引き起こされ
ると、非弾性支持装置の場合には、回転体の回転によっ
て、追加の見かけ不つりあいが動力計５に伝達されるで
あろう。　しかし本発明によるばね装置１を用いれば、
１械的に不精密な軸でも、軸受台１０の縦軸Ｚと横軸Ｙ
１こついて順応性を持つことができるので、測定結果を
粗悪化する余分の力や余分のモーメントは、事実上、動
力計５に伝達されない。　軸受１３の重量と、回転体の
重置のうち当該軸受台に比例配分される量との和は、テ
ーパーころ２を介して基礎９に伝達される。

台板７の剛性を高めるためエプロン４が設けられている
。　このエプロン４は、台板７に溶接するのが望ましい
（第２図参照）。　エプロン４は、本発明によるばね装
置１と、それに結合されているテーパーころ２（ガイド
・アーム３を含む）とを保護するのに役立つ。　テーパ
ーころ２は、縦軸２の左側と右側に軸を水平にして配置
されているテーパーサポート１４．１５にはさまれて、
縦軸２を中心とする旋回運動を受は止め、且つ軸受の重
量と回転体の重量のうちの比例配分量とを、基礎９に伝
達する。　テーパーころ２の代りに第４図で示したよう
な流体圧軸受３０を用いた場合にも１．エプロン４は同
様にこの支持装置を保護するのに役立つ。

第２図は第１図に示した軸受台１０の側面図である。　
この側面図は、ニブ゛ロン４以外に更に別の１対のエプ
ロン２０が、回転体２２の回転軸２１に対して垂直な方
向に、台板７に取り付けられていることを示している。

　エプロン２０および４は、その接合部分を溶接されて
いる。

第２図では、すべり軸受の代りにころ軸受２４が設けら
れ、その上に回転体２２の両端のジャーナル２５のうち
の一方が支えられている。　ジャーナル２５の軸は、回
転体２２の回転軸２１に対して方向誤差を持っている。

　理解しやすくするため、一方の軸受台１０だけを、ジ
ャーナル２５と共に示した。

第１図の説明の際に既に記述したように、軸受台１０は
、基礎９上を、移動装置１２によって、直線の案内溝１
１沿いに重複矢印２６で示した方向に移動させることが
できる。

第３図ではばね装置１が平面図で示されている。

中央部１６からほぼ水平方向にスポーク１８が外端１７
まで延びており、外端１７で、望ましくは外端１７と一
体構造になっている。　この場合、ばね装置１は、金属
薄板から切り抜くという非常に簡単な方法で作られる。

　この場合、中央部１６、スポーク１８および外端１７
は、鉛直方向に同じ厚さを持っている。　これに反して
、これらの部分の水平方向の厚さは、任意に使用目的に
合わせることができる。　従って例えばジャーナル２５
の軸の方向誤差によって、縦軸Ｚを中心として引き起こ
される旋回運動は、事実上、反動を発生させずに、また
不つりあいの測定結果に入り込むことなくばね装置に吸
収される。　この場合、スポーク１８がくびれ部分を備
えていることは特に好都合である。

金属薄板から切り抜くという方法でばね装置１を作る代
りに、鋳造という方法も可能である。

その場合には中央部１６と外端１７は鉛直方向にも水平
方向にもスポーク１８より厚い。　第３ａ図は、はね装
置１の正面図であるが、比較的薄いスポーク１８が、ば
ね装置１の中心面２７に開して対称に延びている。　こ
の図でも第３図の場合と全く同様に、ジャーナル２５が
方向誤差を持っている結果、軸受が縦軸２と横軸Ｙを中
心としてねじられることから生ずる反動を弱めるため、
また同時にＹｌｘおよび２方向における軸受台１０の高
い剛性を維持するため、くびれ部分２８が設けられてい
る。　不つりあい力、回転体２２の軸方向力、および回
転体２２の重量は、軸受台１０によって受は止められな
ければならないので、図示の場合にはＸ方向が回転軸で
ある。

第３図はまた、どうすれば台板７と動力計５を含むばね
装置１を、溶接またはｖｉ造によって一体構造に製造し
得るかを示している。　この場合、仮に外端１７が台板
７に溶接されるとすれば、中央部１６は中心面２７より
上の部分が鉛直方向に比較的短く、一方、中心面２７よ
り下の部分が直接、動力計５の隆起部に溶接される。　
この場合、既にテーパーころ２を備えているガイド・ア
ーム３もまた、ばね装置１の外端１７に溶接される。

第４図は流体圧による支持装置３０を示す。

これはテーパーころ２、ガイド・アーム３およびテーパ
ーサポート１４．１５の代りになる。　この場合、穴あ
き底板３１を通って液杖家たはガス状の流体がおおい板
３２に向かって射出される。

底板３１は動力計５に、またおおい板３２は台板７に、
それぞれ固定されている。　しかしこの配置を逆にする
ことも可能である。　射出された流体は底［３１とおお
い板３２との間に流体膜３３を形成し、台板７を含むお
おい板３２を底板３１から浮き上がらせる。　この流体
ＪＩｉｌｉ３３の上で、台板７は、Ｘ％Ｙおよび２方向
の妨害を受けることなく、ジャーナルの方向誤差による
影響によって動くことができ、しかもこの連絡位置でク
ーロン摩擦は発生しない。　同時に、回転体の重量のう
ちの比例配分量と弾性的に支持された支持物の総重量と
が、流体膜３３を介してつりあい試験機の下部ｔｌｌＩ
造に伝達される。

増圧ポンプ３５は導管３６を通じて流体を穴あＩ！底板
３１に送り、また、流れ出た流体膜３３を帰り管３７に
よって増圧ポンプ３５にもどす。

軸受台１０．１台につき、第４（！ｉｎに示したような
流体圧による支持装置３０が２台使用されることは明白
である。　本発明による知識に基いて流体圧による支持
装置３０を使用するに当たり、支持装置３０．１台につ
き増圧ポンプ３５を１台にするか複数台にするかは、専
門家の自由截置に任せる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、つりあい試！Ｉａ機の軸受台の正面図である
。　調べようとする回転体を支える軸受が、本発明によ
る弾性支持装置によって支持されている。　第２図は、
第１図に示した軸受台の側面図である。　第３図は、本
発明による弾性支持装置の、１つの望ましい形成の仕方
を示す平面図である。　第４図は、支持手段としての流
体圧による支持装置の構造を示す。１・・・ばね装置、２・・・テーパーころ、３・・−ガ
イドアーム、４・・・エプロン、５・・・動力計（不つ
りあい情報伝達部）、７・・・台板、９・・・基礎、１
０・・・軸受台、１１・・・案内溝、１２・・・移動装
置、１３・・・すべり軸受、１４．１５争・・円錐形の
受金物、１６・・・中央部、１７拳・・外端、１８・・
・スポーク、２０・・・エプロン、２１・・・回転軸、
２２・・・回転体、２４・・・ころ軸受、２５・・・ジ
ャーナル、２日・・・くびれ部分、３０・・・流体軸受
支持装置、３１・・・底板、３２・・・おおい板、３３
・・・流体膜、３５・・・増圧ポンプ、３６・・・導管
、３７・・・帰り管第２図第３図第３閃ａ手　　続　　補　　正　　書　（方式）昭和６１年４月
２６　　日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転体のジャーナルが縦軸、横軸および回転体の
軸を中心として旋回運動をすることを許容されるように
、つりあい試験の際に回転体のジャーナルを支持する方
法において、回転体の不つりあいを精密に測定するため
、上記旋回運動の際にクーロン摩擦が避けられることを
特徴とする、つりあい試験機の被試験体支持方法。
（２）つりあい試験機で不つりあいを測定する回転体の
ジャーナル軸が回転体の回転軸と同一直線上にない場合
、特許請求の範囲第１項記載の方法を実施するための回
転体用の軸受台のうち、不つりあい情報を振動変換装置
に伝達する部分に搭載される軸受の弾性支持装置におい
て、ジャーナル（２５）に起因する振動を除去するため
、ジャーナル（２５）用の軸受（１３）と軸受台（１０
）の不つりあい情報伝達部分すなわち動力計（５）との
間に、軸受（１３）の縦軸（Ｚ）と横軸（Ｙ）を中心と
してジャーナル（２５）が旋回可能なばね装置（１）が
配置されていること、および、回転体重量と軸受（１３
）の重量を軸受台（１０）に伝達するため、ジャーナル
（２５）用の軸受（１３）と、軸受台（１０）の不つり
あい情報伝達部分すなわち動力計（５）との間に、２個
の支持手段（２もしくは３０）が横軸方向に配置されて
いることを特徴とする、つりあい試験機の被試験体支持
装置。
（３）支持手段が、流体軸受（３０）によつて構成され
ていることを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載の
装置。
（４）横軸の方向に配置されたテーパーサポート（１４
、１５）の間に挟まれているテーパーころ（２）が支持
手段として用いられること、テーパーころ（２）がガイ
ド・アーム（３）を介してばね装置（１）に結合されて
いること、ならびに、テーパーころ（２）およびテーパ
ーサポート（１４、１５）の頂点が、軸受の縦軸（Ｚ）
の延長上で交わることを特徴とする、特許請求の範囲第
２項記載の装置。
（５）軸受（１３）が剛体プレート（７）上に配置され
ていること、ジャーナルの旋回を許容するばね装置（１
）が、一方では上記の剛体プレート（７）に結合されて
おり、他方では軸受台（１０）の不つりあい情報伝達部
分すなわち動力計（５）に結合されていること、および
、テーパーころ（２）が、剛体プレート（７）と軸受台
（１０）にそれぞれ取り付けられたテーパーサポート（
１４、１５）の間に配置されていることを特徴とする、
特許請求の範囲第２項および、または第４項記載の装置
。
（６）両方のテーパーころ（２）が鉛直の軸受中央面（
Ｙ）上にあり、その軸が水平方向に向いていることを特
徴とする、特許請求の範囲第２、４および５項のいずれ
か１項または複数項に記載の装置。
（７）ほぼ水平方向に延びているばね装置（１）がその
中央部（１６）を、軸受台の不つりあい情報伝達部分す
なわち動力計（５）に固定的に結合されており、また、
少くとも２本ずつのスポーク（１８）が、軸受の横軸（
Ｙ）に開して対称に、ある角をなして横断面方向に該横
断面と平行に左側と右側に向かつて水平方向に延びてお
り、両側ともその外端（１７）がそれぞれ互いに結合し
ており、軸受（１３もしくは２４）用の剛体プレート（
７）に固定的に結合されていること、および、それぞれ
のテーパーころ（２）用のガイド・アーム（３）が、軸
受（１３もしくは２４）の横軸（Ｙ）の方向から、スポ
ーク（１８）の外端（１７）をつかみ、従つてスポーク
（１８）は、その両側の外端において、テーパーころ（
２）の回転を可能ならしめるようにテーパーころ（２）
と連絡していることを特徴とする、特許請求の範囲第２
、４、５および６項のいずれか１項または複数項に記載
の装置。
（８）ガイド・アーム（３）とテーパーころ（２）が一
体構造として形成されることを特徴とする、特許請求の
範囲第７項記載の装置。
（９）スポーク（１８）が中央部（１６）と外端（１７
）よりも薄いことを特徴とする、特許請求の範囲第２項
ないし第４項のいずれか１項または複数項に記載の装置
。
（１０）スポークにくびれ部分（２８）が設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の装置。
（１１）剛体プレート（７）がエプロン（４）を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１０項
のいずれか１項または複数項に記載の装置。
（１２）軸受（１３または２４）が剛体プレート（７）
に溶接されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第１１項のいずれか１項または複数項に記載の
装置。
（１３）ばね装置（１）が一体構造として形成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第１１項の
いずれか１項または複数項に記載の装置。
（１４）剛体プレート（７）、ばね装置（１）および動
力計（５）が一体構造として形成されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれか１項
または複数項に記載の装置。
（１５）動力計（５）と剛体プレート（７）との間に流
体圧軸受を構成する１対の板（３１、３２）が設けられ
ていること、この１対の板（３１、３２）のうちの一方
（３１）が供給孔を有すること、該供給孔が導管（３６
）を通じて増圧ポンプ（３５）の高圧側と連絡している
こと、および、流れ出た流体膜（３３）を帰り管（３７
）が増圧ポンプ（３５）の吸込み側に再び供給すること
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。