特開 2024-67776 動釣合い試験機用の被試験体支持装置および動釣合い試験機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024067776

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】動釣合い試験機用の被試験体支持装置および動釣合い試験機

(51)【国際特許分類】

   G01M 1/16 20060101AFI20240510BHJP

【ＦＩ】

G01M1/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022178100

(22)【出願日】2022-11-07

(71)【出願人】

【識別番号】000150729

【氏名又は名称】株式会社長浜製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久松 正典

(72)【発明者】

【氏名】霜倉 宜夫

(72)【発明者】

【氏名】菊池 亮介

【テーマコード（参考）】

2G021

【Ｆターム（参考）】

2G021AC03

2G021AC11

2G021AD05

2G021AF03

2G021AG06

(57)【要約】

【課題】被試験体の内周を支持しながら、被試験体を回転軸線のまわりに高精度に回転させることができる、動釣合い試験機用の被試験体支持装置を提供する。被試験体の内周を支持しながら、被試験体の動不釣合いを高精度に測定できる動釣合い試験機を提供する。
【解決手段】第１被試験体支持装置５Ａ（被試験体支持装置）および第２被試験体支持装置５Ｂ（被試験体支持装置）は、動釣合い試験機１において、被試験体２の一端側および他端側の内周を、水平な回転軸方向Ｘに延びる回転軸線Ａまわりに回転可能に支持する。第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂは、被試験体２の内周面に対向する、回転軸線Ａを中心とする円筒状の外周面３２を備えている。外周面３２は、周方向Ｓに沿って並んだ複数の噴射口３３を有している。複数の噴射口３３から噴射される流体によって、被試験体２の内周面が支持される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

動釣合い試験機において、被試験体を、水平な回転軸方向に延びる回転軸線まわりに回転可能に支持する、動釣合い試験機用の被試験体支持装置であって、
前記被試験体の内周面に対向する、前記回転軸線を中心とする円筒状の外周面であって、周方向に沿って並んだ複数の噴射口を有する外周面と、
前記複数の噴射口に流体を供給する流体供給機構と、を含み、
前記複数の噴射口から噴射される流体によって前記被試験体の前記内周面が支持される、被試験体支持装置。

【請求項2】

前記被試験体に内嵌される円柱状の支持本体であって、前記被試験体に内嵌めされる側と反対側の反対側端面、および前記外周面を有する支持本体をさらに含み、
前記反対側端面には流体流入口が形成されており、
前記流体供給機構は、
前記支持本体の内部において前記流体流入口および前記複数の噴射口に連通する流体流通路と、
前記流体流入口に流体を供給する流体供給ユニットと、を含む、請求項１に記載の被試験体支持装置。

【請求項3】

前記流体流通路は、
前記流体流入口に連通し、前記回転軸方向に延びる軸方向流通路と、
複数の連通路であって、前記複数の噴射口のそれぞれおよび前記軸方向流通路に連通する連通路と、を含む、請求項２に記載の被試験体支持装置。

【請求項4】

前記支持本体は、前記反対側端面と前記支持本体における前記被試験体に内嵌めされる側の内嵌め側端面とを貫通し、前記支持本体と前記外周面とによって囲まれた内部空間に供給された流体を、前記被試験体の外側に逃すための逃がし穴を有する、請求項３に記載の被試験体支持装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の被試験体支持装置と、
前記被試験体支持装置によって前記回転軸線まわりに回転可能に支持されている前記被試験体を回転させる回転駆動部と、を含む、動釣合い試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、動釣合い試験機において被試験体を支持するための動釣合い試験機用の被試験体支持装置、および動釣合い試験機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、被試験体の動不釣合いを測定する動釣合い試験機が知られている。被試験体がシャフトを有しない構成である場合には、シャフトに代わる仮の回転軸を使用する必要があり、この場合には、被試験体の内周を支持することが考えられる。被試験体の内周を支持して、被試験体の動不釣合いを測定する動釣合い試験機として、特許文献１に記載の動釣合い試験装置が知られている。

【0003】

特許文献１に記載の動釣合い試験装置では、被試験体の内周面にそれぞれ内接する一対の支持ローラによって、被試験体の一端および他端のそれぞれが、予め定める水平な回転中心軸まわりに回転可能に支持される。そして、被試験体を回転中心軸まわりに回転させたときの被試験体の振動に基づいて、その被試験体の動不釣合いが算出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１５６０９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

動釣合い試験機（動釣合い試験装置）において被試験体の動不釣合いを正確に測定するためには、被試験体を回転軸線（回転中心軸）のまわりに高精度に回転させる必要がある。

【0006】

しかし、支持ローラで被試験体を内接支持する上記の方式では、被試験体の内周面の寸法誤差および真円度、支持ローラの寸法誤差および取り付け誤差に起因して、被試験体を回転軸線まわりに高精度に回転させることができないおそれがある。とくに、２つの支持ローラによって被試験体の内周面の２箇所を内接支持する特許文献１に記載の動釣合い試験装置では、これらの誤差等がより一層顕在化し、被試験体の回転軸線のまわりの回転を、高精度に行えないおそれがある。また、被試験体の内周面における支持ローラの２箇所の接触位置の寸法差に起因して、測定回転時に回転軸線方向の力が発生する。この回転軸線方向の力は流れ止め等によって受け止められるが、それにより動不釣合いの測定に影響を及ぼすことがある。それらの結果、特許文献１に記載の動釣合い試験装置では、被試験体の動不釣合いを高精度に測定できないおそれがある。

【0007】

また、特許文献１に記載の支持手法では、測定により、被試験体の内周面に走行痕が付くという問題がある。

【0008】

この発明は、このような背景のもとになされたものであり、被試験体の内周を支持しながら、被試験体を回転軸線のまわりに高精度に回転させることができる、動釣合い試験機用の被試験体支持装置を提供することを目的とする。また、この発明は、被試験体の内周を支持しながら、被試験体の動不釣合いを高精度に測定できる動釣合い試験機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明の一実施形態は、動釣合い試験機（１）において、被試験体（２）を、水平方向に延びる回転軸線（Ａ）まわりに回転可能に支持する、動釣合い試験機用の被試験体支持装置（５Ａ，５Ｂ）を提供する。前記被試験体支持装置が、前記被試験体の内周面（７３）に対向する、前記回転軸線を中心とする円筒状の外周面（３２）であって、周方向（Ｓ）に沿って並んだ複数の噴射口（３３）を有する外周面と、前記複数の噴射口に流体を供給する流体供給機構（３５，４４）と、を含む。そして、前記複数の噴射口から噴射される流体によって前記被試験体の前記内周面が支持される。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

【0010】

この構成によれば、複数の噴射口から噴射される流体によって、被試験体の内周面と支持本体の外周面との間に流体膜が形成され、この流体膜によって被試験体の内周面が非接触で支持される。外周面が被試験体の内周面に接触しないので、被試験体の内周位置が、外周面の寸法誤差および取り付け誤差の影響、ならびに被試験体の内周面の寸法誤差および真円度等の影響を受けない。そのため、被試験体の内周面を支持部材で接触支持する方式と比較して、被試験体を高精度に支持できる。すなわち、被試験体の内周を支持しながら、被試験体を回転軸線のまわりに高精度に回転させることができる。

【0011】

この発明の一実施形態では、前記被試験体支持装置が、前記被試験体に内嵌される円柱状の支持本体（１０）であって、前記被試験体に内嵌めされる側と反対側の反対側端面（３１）、および前記外周面を有する支持本体をさらに含む。そして、前記反対側端面には流体流入口（３４）が形成されている。そして、前記流体供給機構は、前記支持本体の内部において前記流体流入口および前記複数の噴射口に連通する流体流通路（３５）と、前記流体流入口に流体を供給する流体供給ユニット（４４）と、を含む。

【0012】

この構成によれば、支持本体の内部に形成された流体流通路を通って、流体供給ユニットからの流体を複数の噴射口に供給できる。これにより、支持本体の内部を通った複数の噴射口への流体の供給を良好に実現できる。

【0013】

この発明の一実施形態では、前記流体流通路が、前記流体流入口に連通し、前記回転軸方向に延びる軸方向流通路（３６）と、複数の連通路（３７）であって、前記複数の噴射口のそれぞれおよび前記軸方向流通路に連通する連通路と、を含む。

【0014】

この構成によれば、流体流入口から流入した流体は、軸方向流通路および複数の軸方向流通路を通って複数の噴射口に供給され、複数の噴射口から噴射される。

【0015】

この発明の一実施形態では、前記支持本体が、前記反対側端面と前記支持本体における前記被試験体に内嵌めされる側の内嵌め側端面（３０）とを貫通し、前記支持本体と前記外周面とによって囲まれた内部空間（４０）に供給された流体を、前記被試験体の外側に逃すための逃がし穴（３９）を有する。

【0016】

この構成によれば、内部空間に供給された流体を、支持本体に形成された逃がし穴によって被試験体の外側に逃すことができる。これにより、内部空間の内圧が高くなることを未然に防止できる。

【0017】

この発明の一実施形態は、前記被試験体支持装置と、前記被試験体支持装置によって前記回転軸線まわりに回転可能に支持されている前記被試験体を回転させる回転駆動部（６）と、を含む、動釣合い試験機（１）を提供する。

【0018】

この構成によれば、被試験体支持装置によって、被試験体を、回転軸線のまわりに高精度に支持可能である。そのため、被試験体の内周を支持しながら、被試験体の動不釣合いを高精度に測定できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、この発明の一実施形態に係る動釣合い試験機の斜視図である。

【図2】図２は、前記動釣合い試験機の斜視図であり、図１とは異なる方向から見ている。

【図3】図３は、前記動釣合い試験機に含まれる第１被試験体支持装置および第２被試験体支持装置の斜視図である。

【図4】図４は、動不釣合いの測定前における、前記第１被試験体支持装置および前記第２被試験体支持装置の状態を示す平面図である。

【図5】図５は、動不釣合いの測定時における、前記第１被試験体支持装置および前記第２被試験体支持装置の状態を示す平面図である。

【図6】図６は、図５の切断面線VI-VIから見た図である。

【図7】図７は、図４の切断面線VII-VIIから見た図である。

【図8】図８は、図４を矢視VII-VIIから見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下では、この発明の実施形態について詳細に説明する。動釣合い試験機１は、被試験体２の一端部および他端部の内周を支持して、被試験体２の動不釣合いを測定する試験機である。

【0021】

図１および図２に示すように、動釣合い試験機１は、左右に延びる中心線を有する被試験体２の動不釣合いを測定する横型のバランシングマシンである。動釣合い試験機１は、床面に固定された、たとえば板状のベース３と、ベース３の真上に配置され、ベース３に振動可能に支持された略水平の振動枠４と、振動枠４上に固定され、被試験体２を回転軸線Ａ（図６～図８参照）まわりに回転可能に支持する第１被試験体支持装置（被試験体支持装置）５Ａ（図１参照）および第２被試験体支持装置（被試験体支持装置）５Ｂ（図２参照）と、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂに支持されている被試験体２を回転させる回転駆動部６と、回転中における振動枠４の振動を感知する振動ピックアップ７，８と、振動を計測する計測部７０と、動釣合い試験機１の全体の動作を制御する制御部８０と、を備えている。

【0022】

第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂによって支持された状態で回転する、被試験体２の回転軸線Ａは、水平方向に沿っている。回転軸線Ａの延びる左右方向を、回転軸方向Ｘという。以降の説明において、左側（図１における左奥側および図２における左手前側）が、回転軸方向Ｘにおける一方側Ｘ１であり、右側（図１における右手前側および図２における右奥側）が、回転軸方向Ｘにおける他方側Ｘ２とする。

【0023】

図１および図２に示すように、ベース３上には、上下に延びる複数（たとえば４つ）の棒状または板状のばね９（図１および図２の例では、棒状）が立設されている。ばね９の一端および他端が、それぞれベース３および振動枠４に架け渡されている。振動枠４の四隅にばね９が接続されることにより、複数（たとえば４つ）のばね９によって下方から支持されている。これにより、振動枠４は、複数（たとえば４つ）のばね９を介して、ベース３によって振動可能に支持されている。

【0024】

振動枠４には、振動ピックアップ７，８が配置されており、振動ピックアップ７，８の検出出力が計測部７０に与えられる。振動ピックアップ７，８として、公知の振動検出器を採用できる。計測部７０および制御部８０は、マイクロコンピュータやメモリを含む構成である。計測部７０は、振動ピックアップ７，８の検出値に基づいて、振動枠４の振動を演算により求める。

【0025】

図１および図２に示すように、第１被試験体支持装置５Ａは、被試験体２を一方側Ｘ１から支持し、第２被試験体支持装置５Ｂは、被試験体２を他方側Ｘ２から支持する。第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂは、互いに同等の構成を有している。第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂの構成について、穴径やストローク等の細部構成が互いに異なっていてもよいのは言うまでもない。第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂは、回転軸方向Ｘに関して、互いに逆向きに配置されている。第２被試験体支持装置５Ｂの各構成のうち第１被試験体支持装置５Ａの各構成と共通する部分には、図１～図８において、第１被試験体支持装置５Ａの場合と同一の参照符号を付す。

【0026】

図１および図２に示すように、第１被試験体支持装置５Ａは、振動枠４の上面に固定される第１固定板１２Ａを介して、振動枠４に結合されている。第１被試験体支持装置５Ａは、第１固定板１２Ａに、回転軸方向Ｘにスライド可能に取り付けられている。すなわち、第１被試験体支持装置５Ａは、振動枠４に対し、回転軸方向Ｘにスライド可能である。第２被試験体支持装置５Ｂは、振動枠４の上面に固定される第２固定板１２Ｂを介して、振動枠４に結合されている。第２被試験体支持装置５Ｂは、第２固定板１２Ｂに、回転軸方向Ｘにスライド可能に取り付けられている。すなわち、第２被試験体支持装置５Ｂは、振動枠４に対し、回転軸方向Ｘにスライド可能である。

【0027】

図３に示すように、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂは、被試験体支持部１１を備えている。第１被試験体支持装置５Ａの被試験体支持部１１および第２被試験体支持装置５Ｂの被試験体支持部１１は、それぞれ、被試験体２の一方側Ｘ１の内周および被試験体２の他方側Ｘ２の内周を回転可能に支持する。第１被試験体支持装置５Ａの被試験体支持部１１と、第２被試験体支持装置５Ｂの被試験体支持部１１とが、互いに回転軸方向Ｘに対向している。

【0028】

図３に示すように、被試験体支持部１１は、回転軸方向Ｘに沿う中心線を有する円柱状の支持本体１０を備えている。第１被試験体支持装置５Ａの支持本体１０、および第２被試験体支持装置５Ｂの支持本体１０の中心線は、互いに一致しており、いずれも回転軸線Ａである。そして、第１被試験体支持装置５Ａの支持本体１０と第２被試験体支持装置５Ｂの支持本体１０とは、互いに回転軸方向Ｘに対向して配置されている。

【0029】

図１および図２に示すように、回転駆動部６は、本体部１３と、本体部１３に取り付けられた複数のプーリ１４（図２参照）と、複数のプーリ１４に架け渡された無端ベルト１５と、複数のプーリ１４のうちの駆動プーリ（図示しない）を回転させるための駆動モータ１６（図１参照）と、を備えている。駆動モータ１６は、制御部８０に電気的に接続されている。本体部１３は、ベース３に固定された鉛直姿勢の固定板１７と、固定板１７から上方に延び、かつ固定板１７に対して姿勢変更可能な一対の可動アーム１８と、を備えている。固定板１７には、駆動モータ１６が固定されている。複数のプーリ１４（図２参照）は、固定板１７および一対の可動アーム１８の双方に分かれて配置されている。一対の可動アーム１８は、振動枠４の内部開口１９を介して、振動枠４を上下に跨っている。一対の可動アーム１８の上端部は、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂに支持される被試験体２の両側方（回転軸方向Ｘに直交する水平方向）に位置している。

【0030】

図２に示すように、複数のプーリ１４は、いずれも、回転軸方向Ｘと平行な回転軸まわりに回転可能である。一対の可動アーム１８には、複数のプーリ１４のうちの幾つかが取り付けられている。そのため、可動アーム１８の姿勢変更により、複数のプーリ１４に架け渡されている無端ベルト１５の姿勢も変わる。一対の可動アーム１８は、接触姿勢（図１および図２参照）と退避姿勢（図示しない）との間で姿勢変形可能である。一対の可動アーム１８が接触姿勢（図１および図２に示す姿勢）にあるときは、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂによって回転可能に支持されている被試験体２の外周面に、無端ベルト１５が密着する。この状態で、制御部８０が駆動モータ１６を回転させて、複数のプーリ１４のうちの駆動プーリ（図示しない）を回転駆動することにより、外周面に密着している無端ベルト１５が回転することにより、被試験体２が回転軸線Ａまわりに回転する。

【0031】

図１～図３に示すように、第１被試験体支持装置５Ａは、第１固定板１２Ａ上に、回転軸方向Ｘにスライド可能に取り付けられたスライド板２５と、スライド板２５上に固定された支持ベース２６と、支持ベース２６に対し他方側Ｘ２に配置された被試験体支持部１１と、支持ベース２６と被試験体支持部１１とを回転軸方向Ｘに接続する接続部２７と、を備えている。第２被試験体支持装置５Ｂも同様の構成を備えているが、第２被試験体支持装置５Ｂでは、スライド板２５が第２固定板１２Ｂ上に固定されており、被試験体支持部１１が支持ベース２６に対し一方側Ｘ１に配置されている。

【0032】

図１～図５に示すように、動釣合い試験機１は、第１被試験体支持装置５Ａを、振動枠４に対して回転軸方向Ｘに移動させる第１スライド駆動部２０Ａと、第２被試験体支持装置５Ｂを回転軸方向Ｘに移動させる第２スライド駆動部２０Ｂと、をさらに備えている。

【0033】

図１～図５に示すように、第１スライド駆動部２０Ａは、第１シリンダ２１Ａと、第１シリンダ２１Ａに対して他方側Ｘ２に進出可能な第１ロッド２２Ａと、を備えている。

【0034】

図１～図５に示すように、第２スライド駆動部２０Ｂは、第２シリンダ２１Ｂと、第２シリンダ２１Ｂに対して他方側Ｘ２に進出可能な第２ロッド２２Ｂと、を備えている。第１シリンダ２１Ａおよび第２シリンダ２１Ｂは、制御部８０に電気的に接続され、空気圧制御により、ロッド２２Ａ，２２Ｂの位置を、前進位置と後退位置との間で切り替えている。

【0035】

動釣合い試験機１において、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂの振動枠４に対する回転軸方向Ｘの位置は、動不釣合いの測定前と動不釣合いの測定時とで異なる。動不釣合いの測定前には、第１被試験体支持装置５Ａの被試験体支持部１１と、第２被試験体支持装置５Ｂの被試験体支持部１１とは、図４に示すように、回転軸方向Ｘに十分な間隔を隔てて配置されている。この状態で、被試験体支持部１１と、第２被試験体支持装置５Ｂの被試験体支持部１１との間に、試験対象の被試験体２を進入させることが可能である。第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂが図４に示す位置にあるときには、第１ロッド２２Ａおよび第２ロッド２２Ｂはいずれも後退位置にある。

【0036】

一方、動不釣合いの測定時には、第１被試験体支持装置５Ａの被試験体支持部１１と、第２被試験体支持装置５Ｂの被試験体支持部１１とが、図５に示すように、互いに接近している。第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂが図５に示す位置にあるときには、第１ロッド２２Ａおよび第２ロッド２２Ｂは、いずれも前進位置にある。

【0037】

図３および図６に示すように、支持本体１０は、円柱状をなしている。支持本体１０は、円形の対向側端面（内嵌め側端面）３０（図６参照）と、対向側端面３０と反対側の反対側端面（図６参照）３１と、対向側端面３０および反対側端面３１に連なる外周面３２と、を有している。外周面３２の外径は、測定対象の被試験体２の内径（すなわち、後述する装着円筒部７２の内径）よりも僅かに小さく設定されている。第１被試験体支持装置５Ａの外周面３２の中心線と、第２被試験体支持装置５Ｂの外周面３２の中心線とは互いに一致しており、これらの中心線が回転軸線Ａとして機能する。また、第１被試験体支持装置５Ａの対向側端面３０と、第２被試験体支持装置５Ｂの対向側端面３０とは、互いに対向している。第１被試験体支持装置５Ａの対向側端面３０および第２被試験体支持装置５Ｂの対向側端面３０は、回転軸方向Ｘに直交している。

【0038】

図３、図６および図７に示すように、外周面３２には、流体（水等の液体や、エア等の気体）を噴射する噴射口３３が、複数（たとえば１２つ）開口している。噴射口３３は、外周面３２の径方向の外方に向けて流体を吐出する。複数の噴射口３３は、外周面３２の周方向Ｓに沿って配列されている。図３および図７等の例では、複数の噴射口３３は一列に配列されているが、複数列に配列されていてもよい。図６および図８に示すように、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂにおいて、対向側端面３０と反対側の反対側端面３１には、１つの流体流入口３４が開口している。１つの流体流入口３４は、回転軸方向Ｘ上に位置していてもよい。

【0039】

第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂにおいて、支持本体１０の内部には、流体流入口３４と複数の噴射口３３とを連通する流体流通路（流体供給機構）３５が形成されている。図６および図７に示すように、流体流通路３５は、回転軸方向Ｘに沿って延びる軸方向流通路３６と、支持本体１０の径方向に沿って放射状に延びる複数の連通路３７と、軸方向流通路３６と複数の連通路３７とを接続する筒状の接続空間４５とを備えている。軸方向流通路３６は、接続空間４５を介して流体流入口３４に連通している。複数の連通路３７は、噴射口３３の個数と同数（たとえば１２つ）設けられている。複数の連通路３７は、軸方向流通路３６と複数の噴射口３３とに連通する。接続空間４５は、回転軸線Ａを中心とする円筒状の空間である。

【0040】

被試験体支持部１１は、流体流入口３４に流体を供給する流体供給ユニット（流体供給機構）４４をさらに備えている。流体供給ユニット４４は、流体流入口３４に接続されたコネクタ３８と、外部の流体供給装置４２（たとえばコンプレッサ等）と、コネクタ３８と流体供給装置４２とを接続するホース４３と、を備えている。流体供給装置４２は、制御部８０に電気的に接続されている。

【0041】

また、図７および図８に示すように、支持本体１０には、対向側端面３０と反対側端面３１とを貫通する逃がし穴３９が形成されている。逃がし穴３９は、被試験体２の内周面と、２つの支持本体１０（第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂの支持本体１０）の対向側端面３０とによって囲まれた内部空間４０の内圧を逃す。別の言葉でいえば、逃がし穴３９は、内部空間４０に供給された流体を逃がす。逃がし穴３９は、回転軸方向Ｘに沿って延びていてもよい。支持本体１０に形成される逃がし穴３９の個数は、図７および図８の例では２つであるが、３つ以上の複数であってもよいし、１つであってもよい。

【0042】

図６に示すように、被試験体２は、中心軸まわりに回転対称に形成された構造部材である。被試験体２は、円筒状である。被試験体２の典型例は、シャフトを有していない回転体である。このような被試験体２の一例として、モータの回転子、フライホイール、羽根車、回転翼等の回転体を例示できる。被試験体２は、たとえばアルミニウム合金等の金属材料を用いて形成されている。

【0043】

具体的には、被試験体２は、被試験本体７１と、被試験本体７１の内方に配置され、被試験本体７１に一体的に設けられた装着円筒部７２とを備えている。装着円筒部７２の内周は、一方側Ｘ１の第１内周面７３Ａと、他方側Ｘ２の第２内周面７３Ｂと、第１内周面７３Ａと第２内周面７３Ｂとの間に形成された中間内周面７５とを含む。第１内周面７３Ａ、第２内周面７３Ｂおよび中間内周面７５はいずれも、互いに共通する中心軸まわり円筒面である。中間内周面７５の内径は、第１内周面７３Ａおよび第２内周面７３Ｂの内径よりも小さい。以降の説明において、第１内周面７３Ａおよび第２内周面７３Ｂのそれぞれのことを、単に「内周面７３」という場合がある。

【0044】

第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂによる、被試験体２の内周の支持について説明する。第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂによる被試験体２の内周の支持状態では、第１被試験体支持装置５Ａの支持本体１０および第２被試験体支持装置５Ｂの支持本体１０が、装着円筒部７２に、それぞれ、一方側Ｘ１および他方側Ｘ２から内嵌されている。これにより、第１被試験体支持装置５Ａの支持本体１０および第２被試験体支持装置５Ｂの支持本体１０によって、被試験体２の第１内周面７３Ａおよび第２内周面７３Ｂが支持される。この内嵌状態において、第１被試験体支持装置５Ａの外周面３２が第１内周面７３Ａに対向し、かつ第２被試験体支持装置５Ｂの外周面３２が第２内周面７３Ｂに対向している。

【0045】

この状態において、制御部８０は、外部の流体供給装置４２からコネクタ３８を介して流体流入口３４に流体を供給する。以下、流体流入口３４に供給される流体が、エア等の気体である場合について説明する。流体供給装置４２から流体流入口３４に供給された圧縮気体は、軸方向流通路３６に進入し、軸方向流通路３６から筒状の接続空間４５に進む。接続空間４５に供給された圧縮気体は、複数の連通路３７に進む。複数の連通路３７を流れる圧縮気体は、複数の噴射口３３に供給され、複数の噴射口３３から噴射される。複数の噴射口３３から噴射された圧縮気体は、支持本体１０の外周面３２と被試験体２の内周面７３との間に供給され、支持本体１０の外周面３２と被試験体２の内周面７３との間に、その全域に亘って、気体膜（流体膜）が形成される。この気体膜によって被試験体２の内周面７３が非接触で支持される。支持本体１０の外周面３２が被試験体２の内周面７３に接触しないので、被試験体２の内周位置が、被試験体２の内周面７３の寸法誤差および真円度、支持本体１０の外周面３２の寸法誤差および取り付け誤差等の影響を受けない。そのため、被試験体２の内周面７３を接触支持する方式（たとえば、特許文献１に記載の方式）と比較して、被試験体２を高精度に回転させることができる。

【0046】

また、支持本体の内部に形成された流体流通路３５を通って、流体供給ユニット４４からの流体を複数の噴射口３３に供給できる。そして、流体流通路３５が複数の連通路３７を含むので、複数の噴射口３３への圧縮気体の供給を、少ない個数（たとえば１つ）の流体流入口３４や、少ない個数（たとえば１つ）の流体供給ユニット４４によって実現できる。これにより、流体供給機構の簡素化を図ることができる。

【0047】

また、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂによって被試験体２が支持されている状態においては、被試験体２の装着円筒部７２の内周面７３と、２つの支持本体１０（第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂの支持本体１０）の対向側端面３０とによって区画される内部空間４０が、閉鎖空間になる。被試験体２の内周面７３に供給された圧縮気体は、逃がし穴３９を通って、内部空間４０から外部に逃がされる。これにより、内部空間４０の内圧が高くなることを未然に防止できる。

【0048】

次に、動釣合い試験機１による被試験体２の動不釣合いの測定について説明する。動不釣合いを測定する際には、作業者は、まず、一対の可動アーム１８が退避姿勢にあり、かつ第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂが図４に示す測定前の位置にある状態で、第１被試験体支持装置５Ａと第２被試験体支持装置５Ｂとの間に、被試験体２を左右方向に向けた姿勢でリフタ（図示しない）に配置する。その後、制御部８０が第１シリンダ２１Ａおよび第２シリンダ２１Ｂを制御して、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂを互いに接近させる。その後、リフタが下降する。これにより、第１被試験体支持装置５Ａの支持本体１０が被試験体２に一方側Ｘ１から内嵌され、かつ第２被試験体支持装置５Ｂの支持本体１０が被試験体２に他方側Ｘ２から内嵌された状態が実現される（図３および図５参照）。また、制御部８０は、外部の流体供給装置４２を制御して、流体流入口３４に圧縮気体を供給する。これにより、複数の噴射口３３から圧縮気体が噴射され、これにより、支持本体１０の外周面３２と被試験体２の内周面７３との間に気体膜が形成され、この気体膜によって被試験体２の内周面７３が非接触で支持される。これにより、第１および第２被試験体支持装置５Ａ，５Ｂによって、被試験体２が回転軸線Ａまわりに回転可能に支持される。複数の噴射口３３からの圧縮気体の噴射開始タイミングは、支持本体１０に被試験体２が装着される前であってもよいし、装着された後であってもよい。

【0049】

そして、可動アーム１８接触姿勢（図１および図２参照）を姿勢変更した後、制御部８０は、駆動モータ１６を制御して無端ベルト１５を回転開始させる。無端ベルト１５の回転に伴って、被試験体２が回転軸線Ａまわりに回転駆動される。被試験体２の回転方向は、他方側Ｘ２（図１等参照）から一方側Ｘ１を見て、時計回りである。そして、被試験体２の回転中における振動枠４の振動（の振幅や位相）に基づいて、計測部７０が被試験体２の動不釣合いを演算により求める。

【0050】

被試験体２を回転軸線Ａのまわりに高精度に回転させながら、被試験体２の動不釣合いを測定できるので、これにより、被試験体２の動不釣合いを高精度に測定できる。

【0051】

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0052】

１ ：動釣合い試験機
２ ：被試験体
５Ａ ：第１被試験体支持装置（被試験体支持装置）
５Ｂ ：第２被試験体支持装置（被試験体支持装置）
６ ：回転駆動部
１０ ：支持本体
３０ ：対向側端面（内嵌め側端面）
３１ ：反対側端面
３２ ：外周面
３３ ：噴射口
３４ ：流体流入口
３５ ：流体流通路（流体供給機構）
３６ ：軸方向流通路
３７ ：連通路
３９ ：逃がし穴
４０ ：内部空間
４４ ：流体供給ユニット（流体供給機構）
７３ ：内周面
Ａ ：回転軸線
Ｓ ：周方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】