JP2001108560A - 不釣合いの釣合わせ方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造で、不釣合いを正確に釣合わせるこ
とのできる不釣合いの釣合わせ装置を提供すること。 【解決手段】回転子１周囲に沿って等間隔に配置された
材料除去により不釣合いを釣合わせる箇所２を有する回
転子１の不釣合いを釣合わせる装置であって、回転子１
の保持具４，４ａと、相互の間隔が固定された２つの釣
合わせ工具５，５ａとを具備し、回転子１と釣合わせ工
具５，５ａの相対位置が回転子１の接線方向Ｈおよび半
径方向Ｖに移動可能であり、回転子１の釣合わせ箇所２
の隣接角度の整数倍に対応する間隔Ａで、２つの釣合わ
せ工具５，５ａが配置されていることを特徴とする不釣
合いの釣合わせ装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、測定された回転
子の不釣合いを釣合わせる方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転子を釣合わせる場合、まず、その不
釣合いが不釣合い測定装置で測定される。不釣合いは、
一般に、１つまたは多数の釣合わせ平面における大きさ
および角度によって表わされる。それとともに不釣合い
を角度位置と大きさとの極座標法で釣合わせることも可
能である。回転子の不釣合いを釣合わせることが、回転
子の周囲に沿って分割された所定の位置でのみ可能なら
ば、釣合わせベクトルを所定の位置の角度にベクトル分
解し、その所定の箇所で釣合わせが実行される。

【０００３】電気機械の電機子の場合、それは、ウェブ
を介して電機子鉄心に結合し、間に銅巻線が配置された
磁極片である。この場合、釣合わせによって磁極片に傷
を付けるのはできるだけ少なくし、巻線をスライス板削
りしたり研削することは、確実に避けなければならな
い。さらに、分解さた不釣合いベクトル成分の釣合わせ
は、それに適した箇所（磁極片）で加工プロセス中に行
われるべきである。冒頭で言及した技術を実行する方法
および装置は、ドイツ公開特許第４２２９５２１号から
知られる。ここで、電機子の分解された不釣合いベクト
ル成分の釣合わせは、加工プロセスで実行される。この
既知の方法の場合、工具スピンドルに取り付けられた３
つの釣合わせ工具が使用される。この工具は、材料を除
去するため、工具スピンドルの軸方向で回転子に接し
て、不釣合いに依存して直線的に位置決めされ、また、
半径方向で回転子に噛み合うため直線的に移動される。

【０００４】この既知の方法によると、最も大きい釣合
わせ質量を除去しなければならない磁極片は、その中心
軸が３つの釣合わせ工具の中央に向けられるように、回
転子を緩やかに回転させる。釣合わせプロセスを実行す
る前に、工具スピンドルを備えた釣合わせ工具が、測定
された釣合わされる不釣合いに決定された経路だけ、接
線方向に移動される。回転子が軸を中心に無段階に回転
されることにより、中央の釣合わせ工具の移動経路と移
動方向とに対応する、計算された角度だけ、釣合わせ工
具に従動する。その後、不釣合いを釣合わせるため、釣
合わせ工具が計算された進入深さで材料を除去するよう
に、釣合わせ工具が回転子の半径方向に直線状経路だけ
移動される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この既知の方法の場合
のように回転子が軸を中心に回転することにより釣合わ
せ工具の移動に従動しなければならないことは不利であ
る。従って、この発明の課題は、測定された不釣合いを
釣合わせ、可能な限り簡単な構造で、不釣合いの正確な
釣合わせが加工プロセスで実行可能である、冒頭に言及
した技術を実現する方法および装置を創造することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】請求項
１記載の発明は、回転子周囲に沿って等間隔に配置され
た材料除去により不釣合いを釣合わせる箇所を有する回
転子の不釣合いを釣合わせる方法であって、相互の間隔
が固定された２つの釣合わせ工具（５，５ａ）を用い、
該釣合わせ工具を回転子の不釣合い角度位置を中心とす
る不釣合いを釣合わせる２つの箇所に、回転子の回転軸
に直交する回転子の接線方向に位置決めし、回転子と釣
合わせ工具との相対的な位置関係を、回転子の半径方向
に釣合わせ工具を移動させ、釣合わせ工具により回転子
の釣合わせる箇所を除去し、そのとき、釣合わせ工具が
回転子の釣合わせる箇所と絶えず互いに噛み合わされる
こと、該釣合わせ工具は釣合わせ箇所の隣接角度の整数
倍の角度に、釣合わせのための加工部分を有しているこ
とを特徴とする方法である。

【０００７】請求項２記載の発明は、回転子周囲に沿っ
て等間隔に配置された材料除去により不釣合いを釣合わ
せる箇所を有する回転子の不釣合いを釣合わせる装置で
あって、該回転子の保持具と、相互の間隔が固定された
２つの釣合わせ工具とを具備し、回転子と釣合わせ工具
の相対位置が回転子の接線方向および半径方向に移動可
能であり、回転子の釣合わせ箇所の隣接角度の整数倍に
対応する間隔（Ａ）で、２つの釣合わせ工具が配置され
ていることを特徴とする不釣合いの釣合わせ装置であ
る。

【０００８】この発明では、軸を中心に回転子を回転さ
せることにより回転子を従動させることは必要でなく、
その結果、装置の構造と方法の実行とが著しく簡単にな
るという利益を有する。電機子は、２つの加工段階で構
成成分を釣合わせる場合のように、分割に適した位置で
留まっている。これは、不釣合いの測定と不釣合いの釣
合わせとが、異なる機械で行われるか、または、同一装
置における異なるステーションて行われる場合に特に有
利である。回転子を単にその修正に適した分割された位
置に運ぶだけでよく、従来例のように回転子を加工姿勢
に連続的に回転させ、角度位置を決めることは必要でな
いからである。そのため、電機子の回転および位置決め
装置を省くことができる。

【０００９】この発明によると、釣合わせる不釣合いの
角位置の調整は、ただ２つの釣合わせ工具によって実行
され、また、そのため、中間に配置された３番目の釣合
わせ工具は必要でない。角位置の調整が、分割に適合し
た大きい角範囲で、接線方向にわずかに移動させて達成
できることが、特に有利な実施例として示されている。
釣合わせ工具が傾斜して進入することにより、スリット
の長さがより大きくなり、自由に使用できる磁極片材料
をさらによく徹底的に利用できる。その上、釣合わせ工
具の間の磁極片を加工しない場合は、必要に応じて直ち
に追加の第２回目の釣合わせ段階が可能である。この磁
極片をフリーにすることは、少なくともこの磁極片を用
いて回転子を支えられるという有利さを生む。

【００１０】この発明の好ましい形態では、釣合わせ工
具が、釣合わせ箇所に関しほぼ中央で回転子に進入し、
その際、最大進入深さで加工プロフィールがウェブ軸の
中心に存在し、たとえば４５°以下の傾斜した進入によ
り、関係する釣合わせ箇所、たとえば、電機子の磁極片
に傷を付ける量が可能な限り低減される。この発明によ
るさらなる好ましい構成では、釣合わせ構成部分に関し
て、可能な釣合わせ箇所の両側または２つの可能な釣合
わせ箇所間の中心平面の両側に延びる、釣合わせ箇所の
分割に対応した角範囲に存在する不釣合いベクトルが釣
合わされる。偶数の、または、奇数の、中間に配置され
た可能な釣合わせ箇所で、釣合わされる不釣合いベクト
ルが示された角範囲の隣に存在するときは、いつでも、
切欠箇所を中心に分割に適して回転子を回転させること
だけが必要である。この発明は、回転子の釣合わせ箇所
の数が偶数および奇数の両方の場合に適用できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に示した実
施例に基づいて詳細に説明する。図１は、１２極回転子
の不釣合いを釣合わせる方法を示す略図であり、この場
合、釣合わされる不釣合いＵが磁極片のウェブ軸に延び
ている。図１において、回転子１としての電気機械の電
機子が、釣合わせ面を通り断面の略図で示されている。
しかし、この発明は、たとえば、羽根または翼のような
半径方向の突起を有するならい削りした軸、または、回
転子のように、回転子１の周囲に沿って等間隔に配置さ
れた材料切除により不釣合いを釣合わせる箇所を有する
種々の回転子に対して適用できる。また、この発明は、
釣合わせ平面（単数または複数）において、凹凸や修正
できない箇所のない平滑な周囲表面を有する回転子にも
適用可能である。

【００１２】図１の電機子は、１２個の磁極片２を有
し、各磁極片２は、それぞれ、ウェブ３を介して電機子
鉄心１に結合している。磁極片２とウェブ３との間の領
域には、図示されていない電機子の銅線の巻線が配置さ
れている。磁極片２は回転子１の釣合わせ可能な箇所で
ある。図１に示した実施例の場合、回転子１は釣合わす
べき不釣合いＵを有し、図面で下方のウェブ３ａの中心
平面で、電機子鉄心１と磁極片２ａとの間に存在し、下
方に向かって示されている。不釣合いを釣合わせる際、
回転子１は、磁極片２ａと、および直径方向に対向して
置かれた磁極片２ｄとが利用されて、保持具によって固
定される。保持具は２つの保持要素４，４ａを有し、そ
の中の下方の保持要素４が、１２の分割により定められ
た切欠位置（所定の角度位置）に回転子１を保持する。
回転子１を切欠位置に固定することは、上述の方法に代
え、不釣合い測定装置に存在する支持装置により、同様
に行うこともできる。

【００１３】図面の磁極片２ａの左右に配置された磁極
片２ｂおよび２ｃで材料を除去して、不釣合いを釣合わ
せる。しかし、このように材料を除去して不釣合いを釣
合わせる磁極片２ｂ，２ｃの間には必ずしも磁極片２ａ
が１つ存在する必要はなく、磁極片２ａがなくてもよい
し、２つ以上の磁極片が存在していても構わない。磁極
片２ｂと２ｃで材料を切除するため、工具スピンドル６
の両側に、固定した間隔で配置された釣合わせ工具５，
５ａが用いられる。釣合わせ工具５，５ａは、たとえば
ディスク形状のミリングカッター、または、ディスク形
状の砥石でよい。材料切除のため、たとえば駆動される
工具スピンドル６によって、工具５，５ａはスピンドル
軸を中心に回転する。釣合わせ工具５，５ａの軸方向間
隔は、釣合わせるために選択された磁極片２ｂ，２ｃの
間隔によって定められ、図１の例では、これは間隔Ａで
ある。最大進入深さで、加工プロフィールは、ウェブに
対して同心に（左右のウェブ軸３ｂ，３ｂで均等に）存
在する。間隔Ａで、釣合わせ工具５，５ａは、それぞ
れ、三角形の先端加工プロフィール７，７ａを有する。
これは、磁極片２の形状を考え、ウェブ３の太さを考慮
して選択されている。この場合、表面近くのできるだけ
多くの材料を除去できるように、先端の角度を調整して
もよい。この三角形は、先端の角がウェブの中心をほぼ
半分に分けるように設定され、それによって、半径方向
に先細りの加工プロフィール７，７ａで、半径方向に最
大の加工深さが達成できる。三角形先端の深さは、磁極
片２の形状とウェブ３の太さに依存して、好ましくは９
０°から１２０°の範囲にある。選択された加工プロフ
ィール７，７ａで、磁極片２ｂ，２ｃの表面近くのでき
るだけ多くの材料が除去できるべきである。

【００１４】工具スピンドル６は、図示の例では、回転
子１の下方で、水平に向けて配置されている。しかし、
必要に応じて、この装置全体を、回転子軸１０に関して
任意の角度、たとえば９０°傾けて配置することができ
る。工具スピンドル６は、少なくとも２つの方向に無段
階に移動可能である。すなわち、回転子１に接し、か
つ、回転子軸１０に直交し、かつ、水平な方向Ｈと、半
径方向で、かつ、垂直な方向Ｖで移動可能である。３番
目の座標方向、すなわち回転子軸１０に平行な方向の移
動を加えてもよく、釣合わせ平面の両側で、回転子軸１
０に平行に加工先端を延ばすことによりさらに材料を除
去できる。

【００１５】工具スピンドル６を移動させる駆動は、電
気的、機械的、または他の既知の駆動機構によって行う
ことができる。工具スピンドル６を移動させる代わり
に、回転子１を移動させてもよい。工具スピンドル６と
回転子１とが相対的に移動運動を行うような構成でもよ
い。図１に示した不釣合いＵを釣合わせるために、工具
スピンドル６は、水平かつ接線方向Ｈに移動されず、そ
れによって、図示した工具５，５ａの先端が対称位置で
は、釣合わせ工具５，５ａそれぞれが、ウェブ３ａの中
心からの距離Ａ／２に存在する。釣合わせ工具５，５ａ
の進入深さは、図示していない評価装置により、釣合わ
されるべき不釣合いＵと、回転子１と釣合わせ工具５，
５ａの加工プロフィールの特別な関係とに基づいて測定
され、工具スピンドル６が垂直方向Ｖに、測定結果に対
応する量だけ材料を除去するため移動される。

【００１６】以下、不釣合いがウェブ３ａの中心面に延
びていない場合を、図２に基づいて説明する。図２は、
８つの釣合わせ可能な箇所を有する回転子の場合の略図
である。８つの磁極片２が、互いに４５°あけて断面放
射状に並んだ、４５°の釣合わせ箇所を有する回転子１
が示されている。測定された不釣合いは、図示の例で
は、異なった点線（太い点線）ａと（細い点線）ｂとの
両方で与えられた角範囲に存在し、その場合、角範囲の
角度αが回転子１の分割に対し、４５°になる。点線
ａ，ｂと角範囲はウェブ３ａの中心に対して対称に存在
する。この角範囲の外に不釣合いが存在すれば、釣合わ
せの前に回転子１を段階的に１つまたは複数の釣合わせ
箇所分割部分単位で回転させて適切な切欠位置に移す。
その場合、下方に向かって示された磁極片２ａ自体は、
全く釣合わせが行われない回転子ウェブ３ａを中心とす
るほぼ４５°の角範囲の内部に存在する。

【００１７】図２では、釣合わせ工具５，５ａが、３つ
の異なる位置で示されている。実線で示される釣合わせ
工具５，５ａの軸方向および半径方向の位置によりウェ
ブ３ａの、ウェブ中心に延びる不釣合いが釣合わされ
る。太い点線ａの方向で延びる不釣合いは、釣合わせ工
具５，５ａを軸方向および半径方向に移動させた太い点
線の位置ａ′，ａ″で釣合わすことが可能であり、この
場合、釣合わせ工具５が、位置ａ′に向かって移動して
ウェブ３ｂの磁極片２ｂの材料を、釣合わせ工具５ａが
位置ａ″に移動した場合に除去する磁極片２ｃの材料よ
り多くを除去する。

【００１８】細い点線ｂの方向で延びる不釣合いは、釣
合わせ工具５，５ａを軸方向および半径方向に移動させ
た位置ｂ′，ｂ″で釣合わせ可能である。示したすべて
の位置およびすべての中間位置で、両方の釣合わせ工具
５，５ａが回転子１と噛み合う。より深く進入した釣合
わせ工具５または５ａの加工プロフィール７，７ａの先
端は、関係するウェブ３ｂ，３ｃの中心平面での最大深
さに存在する。加工プロフィール７，７ａの先端の角度
は、図示した例では約１２０°であり、必要な場合約１
６０°まで選択でき、それによって、図１のような１２
の分割部を有する回転子に選択された約９０°の加工先
端角度よりも大きくなる。

【００１９】加工プロフィール７，７ａの先端の角範囲
は、ウェブ３ｂ，３ｂの中心平面に対しほぼ対称に延び
る。位置ａ′，ａ″または位置ｂ′，ｂ″での、釣合わ
せ工具５，５ａの最大接線方向の移動は、図示の例で
は、ウェブ深さ（ウェブの半径方向長さ）の約１／４に
対応する。図１に示すような１２の分割部を有する回転
子１の場合、釣合わせが実施される２つの磁極片２ｂ，
２ｃの間に２つの磁極片があってもよい。その際、回転
子は、２つの磁極片間の中心が下方を示す位置で回転子
を固定することになる。また、この配置によって、釣合
わされる不釣合いが存在できるように分割部に適した角
範囲が得られ、たとえば、１２の釣合わせ位置を有する
回転子の場合、２つの隣接するウェブの間に３０°の角
範囲が得られる。

【００２０】この発明は、直接隣接する釣合わせ箇所で
材料の切除を行う配置にも及ぶ。一般に、この場合で
は、測定された不釣合いを不釣合い限界位置内に移動さ
せ、ウェブの中心平面で、両方の釣合わせ工具の１つが
材料の切除を単独で行い、他方、他の釣合わせ工具が、
不釣合い限界位置内に不釣合いがある場合に、その中心
平面で他方の釣合わせ箇所に噛み合わなければ、そのと
きに、不釣合いの釣合わせ領域が、分割によって与えら
れる。

【００２１】この発明は、以上説明した実施形態に限定
されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々
の変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】１２極回転子の不釣合いを釣合わせる方法を示
す略図である。

【図２】８つの釣合わせ可能な箇所を有する回転子の場
合の略図である。

【符号の説明】

１ 回転子，電機子鉄心 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 磁極片 ３，３ａ，３ｂ，３ｃ ウェブ ４，４ａ 保持要素 ５，５ａ 釣合わせ工具 ６ 工具スピンドル ７，７ａ 加工プロフィール １０ 回転支軸 Ｈ 水平方向 Ｖ 垂直方向 Ａ 切除されるウェブの間隔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転子周囲に沿って等間隔に配置された材
   料除去により不釣合いを釣合わせる箇所を有する回転子
   の不釣合いを釣合わせる方法であって、 相互の間隔が固定された２つの釣合わせ工具（５，５
   ａ）を用い、該釣合わせ工具を回転子の不釣合い角度位
   置を中心とする不釣合いを釣合わせる２つの箇所に、回
   転子の回転軸に直交する回転子の接線方向に位置決め
   し、 回転子と釣合わせ工具との相対的な位置関係を、回転子
   の半径方向に釣合わせ工具を移動させ、釣合わせ工具に
   より回転子の釣合わせる箇所を除去し、 そのとき、釣合わせ工具が回転子の釣合わせる箇所と絶
   えず互いに噛み合わされること、該釣合わせ工具は釣合
   わせ箇所の隣接角度の整数倍の角度に、釣合わせのため
   の加工部分を有していることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】回転子周囲に沿って等間隔に配置された材
   料除去により不釣合いを釣合わせる箇所を有する回転子
   の不釣合いを釣合わせる装置であって、 該回転子の保持具と、 相互の間隔が固定された２つの釣合わせ工具とを具備
   し、 回転子と釣合わせ工具の相対位置が回転子の接線方向お
   よび半径方向に移動可能であり、 回転子の釣合わせ箇所の隣接角度の整数倍に対応する間
   隔（Ａ）で、２つの釣合わせ工具が配置されていること
   を特徴とする不釣合いの釣合わせ装置。