JP3130985B2

JP3130985B2 - 振動測定装置

Info

Publication number: JP3130985B2
Application number: JP31407691A
Authority: JP
Inventors: 茂東
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1991-10-30
Filing date: 1991-10-30
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH05126627A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は振動測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、モータを製造する場合、軸受の
機械的損傷を伴なう騒音、電磁的ノイズに基づいて発生
する振動等を検査する必要がある。

【０００３】しかして、従来の検査方法は、聴覚による
ものが主流であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
おいては、モータの騒音特性が向上し、モータの小型化
が図られ、聴覚だけの検査方法では限界に来ている。こ
のため、正確な製造品質が確保できなかった。

【０００５】そこで、本発明では、高い信頼性を確保す
ると共に、小型化に伴なう固有振動数が高いモータをも
高精度に検査することができる振動測定装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る振動測定装置は、被測定物であるモ
ータの非回転部の一端を保持するモータ保持台と、該モ
ータ保持台上のモータの非回転部の他端に圧接する押圧
子と、該押圧子をモータの回転軸心に一致する方向に押
圧して該非回転部に所定圧を付加する加圧手段と、上記
押圧子に連設されてモータ振動加速度を検出する検出器
と、検出された加速度が所定レベル以下か否かを判別す
る判別手段と、を備えたものである。

【０００７】

【作用】モータ保持台にモータを保持させ、このモータ
の非回転部（例えば、シャフト固定型のモータであれ
ば、シャフト）に、加圧手段を介して、押圧子を押圧し
て、該非回転部に所定圧を付加し、この状態で、モータ
を回転駆動させれば、検出器にてモータ振動加速度を検
出することができる。

【０００８】そして、判別手段により、加速度のレベル
が所定レベル以下か否かが判別され、所定レベル以下で
あれば良品とされ、所定レベル以上であれば不良品とさ
れる。

【０００９】ところで、一般に、振動速度は単位時間当
たりの変位量であり、Ｖ（ｔ）＝Ａ・２πｆｃｏｓ２π
ｆｔで表わされ、振動加速度は単位時間当たりの速度に
おける変量であり、ａ（ｔ）＝−Ａ・（２πｆ）²ｓｉ
ｎ２πｆｔで表わされる。ｆは振動数、Ａは定数、ｔは
時間である。

【００１０】従って、速度の振幅は２πｆＡとなり、加
速度の振幅は（２πｆ）²Ａとなり、加速度の振幅は、
周波数の増加に伴なって大となるので、本発明の如く、
加速度にて検査を行なえば、感度が大となり、良否の判
断を確実に行なえる。

【００１１】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００１２】図１は本発明に係る振動測定装置の全体簡
略図を示し、この装置は、被測定物であるモータ２の非
回転部の一端を保持するモータ保持台１と、該モータ保
持台１上のモータ２の非回転部の他端（この場合は、シ
ャフト固定型であるので、シャフト３である。）に圧接
する押圧子４と、押圧子４をモータ２の回転軸心と一致
する方向に押圧する加圧手段５と、押圧子４に連設され
てモータ振動加速度を検出する検出器６と、検出された
加速度が所定レベル以下か否かを判別する判別手段７
と、を備え、検出された加速度が所定レベル以上であれ
ば不良品とする。

【００１３】そして、モータ保持台１は図２に示すよう
に、基盤８に保持される。

【００１４】この基盤８は、上部材９と下部材10とから
なり、ボルトＳにて一体状に連結されている。下部材10
の上面11には、円盤形状の突隆部12が設けられ、この突
隆部12には圧力検出器13が付設され、突隆部12から一端
面14に達する凹溝15が設けられ、この凹溝15を介して検
出器13のリード線16が外部へ引き出されている。

【００１５】また、上部材９には、大径部17ａと小径部
17ｂとからなる貫孔17が設けられ、小径部17ｂは突隆部
12より大径とされる。

【００１６】従って、図２に示すように、上下部材９，
10が一体状に固着された際には、貫孔17の軸心と突隆部
12の軸心とが同一軸心上に配設され、保持台１が嵌合す
る嵌合用凹所18が形成される。なお、基盤８の裏面側に
は緩衝材19が付設されている。

【００１７】しかして、モータ保持台１は、円筒体から
なる本体20と、該本体20の下面に連設される脚部21と、
からなり、ボルトＳにて一体化されている。

【００１８】図３に示すように、本体20の内周面上端に
は、内鍔部22が設けられ、この内鍔部22の内周面上端に
は周方向切欠き部23が設けられている。即ち、この切欠
き部23に、モータ２のブラケット24が係止する。

【００１９】さらに、本体20の周壁25の一部には、切欠
き部26が設けられ、この切欠き部26の底面26ａには、小
円盤体27が固着されている。なお、小円盤体27の外周面
27ａには、滑り止めのための凹凸部が形成されている。

【００２０】また、基盤８の上面８ａ（図２参照）に
は、上記小円盤体27より大径の円盤体28が立設されてい
る。なお、この円盤体28の外周面28ａにも、滑り止めの
ための凹凸部が形成されている。

【００２１】そして、円盤体28と小円盤体27とにＯリン
グ等の係止部材29が巻回されている。即ち、係止部材29
により、モータ保持台１が矢印Ａ方向に引張られ、該モ
ータ保持台１が矢印Ｂ，Ｃ方向に回転するのを防止して
いる。つまり、モータ２を装着して、スタートさせた時
に、発生トルクの反作用で保持台１が動き、誤測定を発
生することを防止するためである。

【００２２】また、脚部21は、図２に示すように、大径
部21ａと小径部21ｂとを有する円盤体からなり、下面に
は、凹所30が設けられ、脚部21を基盤８の嵌合用凹所18
に嵌合させた際には、大径部21ａが基盤８の大径部17ａ
に嵌合し、突隆部12が凹所30に嵌合する。

【００２３】この場合、下部材10には、上述の検出器13
に当接乃至圧接する押圧子31が設けられ、脚部21の下面
32が下部材10の上面11に当接せず、脚部21の凹所30の上
面34が突隆部12の上面35に当接せず、モータ保持台１は
いわゆる浮いた状態となっている。

【００２４】次に、押圧子４は、球体からなり、保持体
36の嵌合用凹所37に嵌合されている。また、保持体36に
は、上述の検出器６が連設されている。

【００２５】しかして、検出器６は圧電変換素子が使用
され、押圧子４を介して受けるモータ２の振動の加速度
を検出する。

【００２６】また、加圧手段５は、基盤８上に立設され
るシャフト38と、該シャフト38に付設されるシリンダ39
と、該シリンダ39から突設される取付アーム40と、等を
備え、シリンダ39の上下動により、アーム40が上下動
し、このアーム40の先端に取付けられた検出器６が上下
動する。取付アーム40と検出器６との間には、防振ゴム
等の緩衝材Ｋが介装されている。この緩衝材Ｋにより、
検出器６と取付アーム40とを実質的に分離させ、検出器
６の固有振動数の低下を防止すると共に、外部からの不
要なノイズ、振動成分に対して遮断する。

【００２７】即ち、シャフト38には、上下の基板41，42
と該基板41，41間に配設される案内杆43…とを備えたシ
リンダ保持枠部44が設けられ、エア供給装置45（図１参
照）からのエア供給・排出により、シリンダ39が案内杆
43…に沿って上下動する。

【００２８】なお、エア供給装置45は、図１に示すよう
に、エアレギュレータ46を有し、スイッチ47をＯＮ状態
（操作用突出子47ａがＯＮ側へ倒れた状態）とすれば、
シリンダ39が下降する。

【００２９】また、検出器６には、図１に示すように、
周波数分析器48が接続されている。即ち、この周波数分
析器48は、ハイパスフィルタ49とロウパスフィルタ50と
を有し、ハイパスフィルタ49で１ＫＨｚ以上のものを通
過させ、ロウパスフィルタ50で15ＫＨｚ以下のものを通
過させる。

【００３０】従って、周波数分析器48は、周波数が１Ｋ
Ｈｚ〜15ＫＨｚの範囲のものが通過する。

【００３１】そして、周波数分析器48を通過した１ＫＨ
ｚ〜15ＫＨｚの範囲内で、判別手段７にてある周波数に
おける加速度レベルが、基準（所定）レベルより小さい
か否かが判断される。具体的には、３ＫＨｚと７ＫＨｚ
における加速度レベルが判別される。即ち、基準設定器
51にて判別すべき周波数のレベルが設定され、この基準
設定器51から判別手段７へ基準値が入力され、この基準
値と検出された加速度レベルとが比較される。

【００３２】そして、表示手段52にて、比較（判別）さ
れた結果を、表示する。即ち、振動加速度のレベルが所
定（基準）レベルより大きければ不良品であり、不良表
示がなされ、所定レベルより小さければ良品であり、良
表示がなされるが、良の場合、表示がされず、不良の場
合のみ表示するようにするも好ましい。

【００３３】従って、表示手段52としては、良と不良と
で色が相違する表示燈が点燈するもの、不良の場合のみ
表示燈が点燈するもの、「良」「不良」の文字が表示さ
れるもの、等の種々のものがある。さらには、不良の場
合には、不良である旨を知らせる音を発生させるも好ま
しい。

【００３４】次に、上述の如く構成した振動装置を使用
してモータ２を検査する方法を説明する。

【００３５】まず、モータ２の非回転部の一端を、図２
に示すように、モータ保持台１に保持させる。この場
合、モータ２のブラケット24は、保持台１の周方向切欠
き部23に係止させる。

【００３６】そして、モータ２の電源コード53は、モー
タ保持台１の切欠き部26を介して外部へ引き出され、図
１に示すように、該電源コード53の先端コネクタ54に、
回路スイッチ55からのコード56のコネクタ57が接続され
る。

【００３７】従って、スイッチ55をＯＮ状態（操作用突
出子55ａがＯＮ側へ倒れた状態）とすれば、モータ２
（具体的には、ハブ58）が回転駆動する。勿論、スイッ
チ55をＯＦＦ状態（操作用突出子55ａがＯＦＦ側へ倒れ
た状態）では、回転は停止する。

【００３８】しかして、スイッチ47をＯＮ状態として、
押圧子４を下降させ、押圧子４を、ハブ58から露出して
いるシャフト端面３ａ（非回転部の他端）に押し当て、
シャフト端面３ａに所定圧を付加する。即ち、押圧子４
をモータ２の回転軸心と一致する方向に押圧してシャフ
ト端面３ａに所定圧を付加する。これにより、モータ２
はモータ保持台１に確実に保持される。ここで、所定圧
とは、１〜３kgｆ位のものをいう。

【００３９】そして、この状態で、モータ２を回転駆動
させて、検出器６による検出を開始する。

【００４０】即ち、図４のフローチャート図に示すよう
に、周波数分析器48にて、所定周波数（１〜15ＫＨｚ）
のみを通過させ、この範囲内のある周波数（３ＫＨｚ及
び７ＫＨｚ）における加速度のレベルをピックアップ
し、これらのレベルを、所定レベル以下か否かを判別
し、所定レベル以下であれば、良表示を行ない、所定レ
ベル以上であれば、不良表示を行なう。

【００４１】しかして、図５に示すように、横軸を振動
数（周波数）とし、縦軸を感度とすれば、モータ振動の
変位は２点鎖線で示すように、振動数が高くなるに従っ
て感度は小さくなり、モータ振動の速度は１点鎖線で示
すように、感度は一定であり、モータ振動の加速度は、
振動数が高くなるに従って、感度が大きくなる。

【００４２】従って、この装置を使用すれば、モータ振
動加速度に基づいて判別するので、小型のモータ２（固
有振動数が高い）を高精度に検査することができる。

【００４３】また、この実施例によれば、モータ保持台
１に付設された押圧子31が、基盤８に設けられた検出器
13を押圧し、押圧子４によるモータ２の非回転部への圧
力を検出することができ、この圧力が一定であるかを確
認することができ、一層正確な検査を行なうことができ
る。さらに、基盤８及び検出器６には夫々緩衝材19，Ｋ
が付設されているので、この検査は安定したものとな
る。

【００４４】次に、図６は他の実施例の要部簡略図を示
し、この場合のモータ２は、シャフト回転型である。

【００４５】即ち、モータ保持台１に、ブラケット24
（非回転部）を載置固定し、押圧子４をモータ２の回転
軸心と一致する方向に押圧することにより、このブラケ
ット24に押圧子４を圧接させる。

【００４６】しかして、この場合の押圧子４は、上壁60
を有する円筒体からなり、その下端面61がブラケット24
の上面62に圧接する。

【００４７】また、図７に示す実施例においても、モー
タ２がシャフト回転型であり、ハブ58が下向きとなるよ
うに、ブラケット24をモータ保持台１に保持させ、押圧
子４をモータ２の回転軸心と一致する方向に押圧するこ
とにより、このブラケット24に押圧子４を圧接させてい
る。

【００４８】しかして、この場合の押圧子４も、図６に
示す実施例と同様、上壁63を有する円筒体からなり、そ
の下端面64をブラケット24の上面に圧接させている。

【００４９】従って、シャフト回転型のモータ２であっ
ても、図６と図７に示す装置を使用すれば、図１及び図
２に示す実施例と同様、モータ振動加速度が検出され、
良否の判別を確実に行なえる。

【００５０】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、例えば、周波数分析器48にて通過させる周波数の範
囲を変更するも、判別する周波数としても、通過した周
波数範囲内において自由に変更することができる。

【００５１】また、加圧手段５としても、実施例のもの
に限らず、検出器６に連設された押圧子４を押圧してモ
ータ２の非回転部に所定圧を付加することができるもの
であればよいので、ネジ杆と該ネジ杆に螺合するナット
部材等を備えたものであってもよい。即ち、ナット部材
を検出器６に連設し、ネジ杆をその軸心廻りに回転させ
て、ナット部材を上下動させて、検出器６に連設された
押圧子４を上下動させるものであってもよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００５３】固有振動数が高い小型のモータ２につい
て、このモータ２に組込まれた軸受の機械的損傷を伴な
う騒音、及び電磁的ノイズに基づいて発生する振動、さ
らには、ＮＲＲＯを、高精度に検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成図である。

【図２】要部拡大断面図である。

【図３】モータ保持台の拡大斜視図である。

【図４】フローチャート図である。

【図５】加速度・速度・変位の振動数と感度との関係を
示すグラフ図である。

【図６】他の実施例の要部簡略図である。

【図７】別の実施例の要部簡略図である。

【符号の説明】

１モータ保持台２モータ４押圧子５加圧手段６検出器７判別手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01H 17/00 G01H 11/08 G01R 31/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定物であるモータ２の非回転部の一
端を保持するモータ保持台１と、該モータ保持台１上の
モータ２の非回転部の他端に圧接する押圧子４と、該押
圧子４をモータ２の回転軸心に一致する方向に押圧して
該非回転部に所定圧を付加する加圧手段５と、上記押圧
子４に連設されてモータ振動加速度を検出する検出器６
と、検出された加速度が所定レベル以下か否かを判別す
る判別手段７と、を備えたことを特徴とする振動測定装
置。