JPH0312270A - 不平衡振動機 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、−殻内には振動技術（ｖ　１ｂｒａｔ　ｉｏ
ｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ４）に関係し、より詳細には振
動装置（ｖｉｂｒａｔｏｒｙ　ｄｅｖｉｃｅｓ）のため
の不平衡振動機（ｕｎｂａｌａｎｃｅ　ｖｉｂｒａｔｏ
ｒ）に関する。

本発明は、最も有利に多数の応用分野に用いられ、これ
らの応用分野には幾何学的寸法及び形状の安定化あるい
は残留応力の減少を目的としてプレス加工又は切断加工
された部品あるいは溶接又は鋳込まれた部品の振動安定
化処理（ｖｉｂｒｏｓｔａｂｉｌｉｚｉＢ　ｔｒｅａｔ
ｍｅｎｔ）や、例えば飛行機の耐振性や作動信頼性に及
ぼす振動の過負荷の影響をテストするための振動負荷（
ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｉｏｎｄｉｎｇ）が含まれる。

本発明はさらに、例えばパリ取り器やさび落とし器にお
ける部品の振動研摩処理（ｖｉｂｒ。

ａｂｒａｓｉｖｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）や、建設材料
産業例えば、コンクリート圧縮機あるいは杭打ち機や、
高速道路技術例えばアスファルト又は砂利圧縮機や振動
供給又は移送装置等の移送技術にも応用できる。

（従来の技術） 現今では、開発下の振動装置の処理能力を伸ばす問題は
極めて切迫している。それというのも、それが部品の機
械加工時間の減少を可能にし、その結果として動力の消
費の減少を可能にし、これが高められた単位時間あたり
の生産性と改良された振動処理の品質を結果するからで
ある。撹乱力（ｄｉｓｔｕｒｂｉＢ　ｆｏｒｃｅｓ）の
発生のために最も普通に用いられる不平衡振動機は機械
的慣性不平衡型（ａ＋ｅｃｈａｎｉｃａｌ　１ｎｅｒｔ
ｉａ　ｕｎｂａｌａｎｃｅ　ｔｙｐｅ）のものであり、
これは動作の簡単さとかなり高い撹乱力を提供する。様
々の動作条件下で、例えば振動装置（ｖｉｂｒａｔｏｒ
ｙ　ｄｅｖｉｃｅ）における振動の振幅を調節するため
に、振動装置によって発生せしめられる撹乱力の大きさ
を広範囲にわたって調節する必要がしばしば生ずる。

発生せしめられる振動力（ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ　ｆ
ｏｒｃｅ）の大きさは、駆動軸の回転軸線に対して偏心
的に配置されているアンバランスウェイト（ｕｎｂａｌ
ａｎｃｅ　ｗｅｉＦｉｈｔ）の質量と、駆動軸の回転軸
線がらこの質量の中心までの距離、及び駆動軸の回転数
（角速度）の二乗に正比例する。

広い範囲にわたって駆動軸の回転数を変えることは、供
給電圧調整器と共に直流電動機の使用を必要とするとい
う事実によって、撹乱力の大きさを変える最も簡単な方
法は、不平衡振動機の偏心質量（ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ　
ｍａｓｓ）を変えることによるが、あるいは偏心質量の
質量中心から駆動軸の回転軸線までの距離を変えること
によるものである。

ハウジング内に回転可能に装備されている駆動軸を備え
ており、該駆動軸は、該駆動軸に対して動かないように
取付けられており、且つ偏心質量の調節のために備える
一つ又は複数のロッドを受け入れるのに適した複数の孔
を有している不平衡円板（ｕｎｂａｌａｎｃｅ　ｄｉｓ
ｋ）を支持している不平衡振動機が現在の技術水準にお
いて知られている（例え（ｆロシアにおける教科書「機
構」　［マシノストロイエニエ」出版社（“Ｍａｓｈｉ
ｎｏｓｔｒｏｙｅｎｉｅ　　ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）　
、１９７８年、モスクワ、６６９頁、第１１．４図参照
）。このような不平衡振動機は、偏心質量の大きさを変
えるために必要とされる可動なロッドの迅速な移動と共
に可動なロッドの確かな締め付けを提供する必要がある
ことがら、製造があまりにも複雑である。

もう一つの現在知られている不平衡振動機は、駆動軸を
備えており、該駆動軸は、該駆動軸に動かないように取
り付けられている一つのアンバランスウェイトと、円周
方向に可動であり、キー継手（ｋｅｙ　ｊｏｉｎｔ　）
によって駆動軸上の所定の位置に取り付けることができ
、且つ固定のアンバランスウェイトに対するその位置の
数を決定する複数のキースロットを設けているもう一つ
のアンバランスウェイトを支持しているものである（例
えばロシアにおける、教科書「機構」、「マシノストロ
イエニエ」出版社、モスクワ、１９７６年、６６８頁、
第１１．３図す参照）、固定のアンバランスウェイトに
対して可動のアンバランスウェイトを回すことは、駆動
軸の回転軸線に対してそれらの共通の質重中心を移動さ
せることを生じさせ、その結果として振動装置が発生す
る振動力の大きさの変化を生じさせる。

上記の両年平衡振動機の共通の不利な点は、生じさせら
れる振動力が、比較的狭い範囲で単に変えられるに過ぎ
ないものであり、これが、これらの型の不平衡振動機の
適用の分野を制限することにある。

ここに提案された発明に最も近い遠心不平衡振動器は回
転電動機に固着した固定軸を備えるものである（ＤＥ、
Ｃ，ｌ、２９７，９２６＞　、電動機のハウジングに動
かないように固定されているのがアンバランスウェイト
であり、該アンバランスウェイトは弧形状の案内路の形
態で作られており、該案内路は弧形状の要素の形態で作
られた他の可動アンバランスウェイトを支持している。

これらアンバランスウェイトはこれらの相対的位置を調
節するための、半径方向にばね荷重されたビン保持部材
として形づくられている機構を備えている。前記ビン保
持部材の一端は、固定のアンバランスウェイトを越えて
突出しており、一方他端は、固定のアンバランスウェイ
ト及び電動機のハウジングの中を通る胃の半径方向の孔
に係合し、鎖孔の中で移動可能である。前記ビン保持部
材の突出する端は、静モーメント（ｓｔａｔｉｃ　ｍｏ
ｍｅｎｔ）の大きさによって、可動のアンバランスウェ
イトに設けた貫通する半径方向の孔の一つに係合させる
ことができ、該静モーメントの大きさは、可動のアンバ
ランスウェイトの円移動（ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｍｏｖｅ
ｍｅｎｔ）によってもたらされる可動のアンバランスウ
ェイト及び固定のアンバランスウェイトのａｔ中心を移
動させることによって変えることができる。アンバラン
スウェイトの静モーメントの大きさは、発生せしめられ
る撹乱力の大きさに比例する。撹乱力を調節するために
、円筒状ビン又はスクリュードライバ（ｐｉｎ　ｏｒ　
ｓｃｒｅｗ　ｄｒｉｖｅｒ）が、ロッドの端と相互作用
する孔の中に取り付けられ、それによって保持部材の端
が半径方向の孔の中に保持されると共に保持部材が可動
のアンバランスウェイトの隣接する複数の孔の一つに係
合するようにアンバランスウェイトが二つの隣接する孔
間の角度に対応する別の位置に移動され、孔からビン又
はスクリュードライバを使って保持部材が解放される。

上記の従来技術の不平衡振動機の実質的な不利な点は、
アンバランスウェイトの相互位置調節機構が攪拌力が広
範囲にわたって変えられることを可能とせず、これが広
い範囲の製品の振動処理（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｒｅ
ａｔｍｅｎｔ）を妨げることにある。

この従来技術の不平衡振動機のもう一つの不利な点は、
複雑な撹乱力の調節にある。それというのも、この調節
法が、円筒状のビン又はロッドなどの付加の工具の使用
を伴い、該工具が、可動の保持部材の下を通る複数の貫
通孔の各々に連続して取り付けられなければならず、か
くして工具の総調節時間を増大させるからである。

更に、上に論じた不平衡振動機は、可動のアンバランス
ウェイトと電動機のハウジング間の隙間のために比較的
高い抵抗係数（ｄｒａｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を特
徴とし、これは不平衡振動機の作動中騒音を増大させる
。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、アンバランスウェイトの相互位１．３Ａ節８
！構が撹乱力の範囲を広げるような仕方で作られている
不平衡振動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） 上記の目的は、アンバランスウェイトを取付ける駆動軸
を備えており、該駆動軸に対してアンバランスウェイト
の一つは動かないように固定され、また、アンバランス
ウェイトの他の−っは回動可能（ｔｕｒｎａｂｌｅ　）
であり、さらに、その軸方向にばね荷重されているロッ
ドの形態に作られており、半径方向に移動可能であるよ
うにアンバランスウェイトの一つに適合され、且つもう
一つのアンバランスウェイトと相互に作用するように適
合させられているアンバランスウェイトの相互位置調節
装置を備えている不平衡振動機において、本発明にした
がって、前記アンバランスウェイトの一つは、その内側
円筒状表面に複数の半径方向の孔を備える円筒状スリー
ブの形態に作られており、それに対してもう一つのアン
バランスウェイトは、前記スリーブ内に配置され、且つ
前記スリーブに備えられている複数の半径方向の孔の一
つに係合可能なロッドを取り付けるのに適した円筒の少
なくとも一部分の形態に作られることによって達成され
る。

ここに提案したアンバランスウェイトの構造は、半径方
向に移動可能なロッドを受け入れるのに適した孔の数を
増大させることを可能にし、かくして零からその最大迄
変えられ得る静モーメントの調節範囲を広げる。アンバ
ランスウェイトに与えられる流線形は、アンバランスウ
ェイトの各々の減少された抵抗（ｄｒａｇ　）により、
作動中不平衡振動機によって生ぜしめられる騒音を減少
する。

本発明の好ましい実施態様により、調節機構（ａｄｊｕ
ｓｔｉｎｇ　ｍｅｃｈａｕｉｓｍ）は、半径方向にばね
荷重され、且つ内側のアンバランスウェイトに取り付け
られた付加のロッドを備える。

不平衡振動機のアンバランスウェイト内で主ロッドと共
同する付加のロッドの設備は、両ロッドを受け入れるの
に適した孔の径を減少させることを可能にし、かくして
、予め定められた大きさの円筒状スリーブに設けられる
孔の数を増大させ、これは、撹乱力の調節範囲を広げ、
その結果として、不平衡振動機の処理能力を広げる。

本発明の別の実施態様により、ロッドの各々には突起が
設けられ、一方、内側のアンバランスウェイトの外側端
面にはロッドの突起を受け入れるのに適した複数の半径
方向のスロットが備えられ、円筒に設けられた半径方向
の孔は実際盲穴である。

アンバランスウェイトの外側表面に設けられた半径方向
スロットに係合可能である突起の設備は、保持部材につ
いて、その嵌合する円筒の孔から外れることを簡単にし
、かくして不平衡振動機の振動力の所望の大きさを調節
するのに要する時間を減少させ、且つその付添い（ａｔ
ｔｅｎｄａｎｃｅ）を容易にする。

円筒状スリーブの形態に作られたアンバランスウェイト
の盲穴の設備は、円筒状スリーブケーシングの抵抗が減
少せしめられることにより、不平衡振動機によってその
作動中止ぜしめられる騒音レベルを実質的に減少させ、
その結果として付添い人（ａｔｔｅｎｄｉｎｇ　ｐｅｒ
ｓｏｎｎｅｌ　）に対する作動条件を改良する。

本発明の更に別の実施Ｂ様により、内側のアンバランス
ウェイトの質量中心がロッドの軸線と一致する線上に配
置されるように、複数のロッドが、互いに正反対の方向
に向いて配置される。

このようなロッドの配置は、ロッドの嵌合する孔を互い
により近くへ持ってくることによって、ロッドの嵌合す
る孔からロッドを解放することを容易にし、これは不平
衡振動機の調節時間を減少させ、且つ不平衡振動機の付
添いを容易にする。

内側のアンバランスウェイトの質量中心と一致する線上
のロッドの配置は、保持の信頼性（ｒｅ−ｔｅｎｔｉｏ
ｎ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）を改良する。それという
のも、ロッドの移動方向が、この場合、内側のアンバラ
ンスウェイトによって生ぜしめられる遠心力の作動ベク
トル（ａｃｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒ）と一致するからで
ある。

本発明の更に別の実施態様によると、円筒状スリーブの
内側円筒面に設けられた半径方向の孔は、スプライン溝
の形態に作られている。

スプライン溝の形態に作られた半径方向の孔の設備は、
それらが例えばフライスによって容易に切断されること
を可能にし、これは不平衡振動機の製造過程を容易にす
る。

（実施例） 第１図は、本発明による、不平衡振動機の略縦断面図で
あり、 第２図及び第３図は、内側のアンバランスウェイトの種
々の実施態様に関する第１図に示す■−■線上で取られ
た断面図であり、 第４図は、第１図に示す矢印Ａの方向に見た図であり、 第５図及び第６図は、内側のアンバランスウェイトの種
々の実施態様に関して第１図に示す■−■線上で取られ
た断面図である。

不平衡振動機は、駆動軸１（第１図、第２図、第４図）
を備えており、該駆動軸はアンバランスウェイト２を支
持しており、該アンバランスウェイトは、駆動軸に対し
て回動可能であり、且つ円筒３の少なくとも一部の形態
に作られており、その円筒はその内面５に確保されたア
ンバランス重り（ｂｏｂ）　　４を有している。アンバ
ランスウェイト２は、軸１に動かないように取り付けら
れ、内面９に確保されたアンバランス重り８を有して、
円筒状スリーブ７の形状に作られたアンバランスウェイ
ト６の中に、共軸的に配置されている。アンバランスウ
ェイト２はフランジ１０によって駆動軸１に確保されて
いる。不平衡振動機には、二本の円筒状ロッド、すなわ
ちアンバランスウェイト２の直径方向反対側の二つの円
筒状の半径方向の孔＋ｚ、　ｉｚ’の中に適合されてい
る主ロッド１１及び付加ロッド１１′の形態に作られて
いるアンバランスウェイト２，６の相互位置調節機構が
備えられている。アンバランスウェイト２の質量中心は
、ロッド１１．１１’の軸線と一致する線上に配置され
る。ロッド１１．１１′は、半径方向において１例えば
円筒状のうずまき圧縮ばね１３．１３′のような弾性要
素によって負荷されており、また突起１４．１４’を備
えている。各突起１４．１４’の対称軸は、ロッドｏ、
　ｔｉ’各々の対称軸に対して直角であり、また突起１
４．１４”は、内側の可動なアンバランスウェイト２の
外側端面の互い直径方向反対側に設けられた半径方向ス
ロット１５を通り抜けている。孔１２．１２’から伸び
ているロッド１１．１１′の端１６．１６’は、スリー
ブ７の内側円筒面に設けられた半径方向の盲のスプライ
ンスロット　１７に係合する。

不平衡振動機は次の様に作動する。

最初の位置において、内側のアンバランスウェイト２の
孔１２．１２’から伸びているロッド１１゜１１′の端
１６．１８”は、取りはずし可能な結合部を形成するよ
うにスリーブ７のスプラインスロット１７に係合してい
る。！動機（図示されていない）の作動によって生ザし
ぬられる撹乱力は、アンバランスウェイト２及び６を介
して、駆動軸１及び電動機のハウジングに伝えられ、撹
乱力の大きさはアンバランスウェイト２，６の相互位置
の間の回動（ｔｕｒｎ　）の角度に依存する。撹乱力の
大きさを調節するために、電動機が止められ、それによ
って不平衡振動機が停止され、次にロッド１１．１１’
がスプラインスロット　１７がらはずれて、内側のアン
バランスウェイト２が駆動軸１及び外側のアンバランス
ウェイト６に対して自由に回動できるようになるまで、
円筒状ロッド１１、１１′は、突起１４．１４’を用い
て、ばね１３゜１３′の張力に抗して半径方向に移動さ
れなければならない、ばね１３．１３’が圧縮されてい
るときの位置に突起１４．１４’を保持しながら、アン
バランスウェイト２が、アンバランスウェイト６に対し
て、所要の大きさの静モーメントに対応する角度まで回
され、そこで、ロッドの自由端１６゜１６′が、ばね１
３．１３’の張力の下で移動させられてスリーブ７の内
側円筒面に設けられた二つの直径方向反対側のスプライ
ンスロット　１７に係合することを可能にするように、
ロッド１１．１１’の突起１４．１４’は徐々に解放さ
れる０次いで、駆動軸は始動され、処理を続ける。

本発明の別の実施態様によると、内側のアンバランスウ
ェイト２は、円筒状挿入物の形態に作られており、その
内側表面には、扇形の凹所（ｒｅｃｅｓｓｅｓ）　１８
　　（第３図）が設けられている。

駆動軸１の回転軸線から外側のアンバランスウェイト６
の質量中心までの距離を増大させるために、外側のアン
バランスウェイトの端面壁１９（第１図）に扇形の凹所
２０（第５図）が設けられても良い。

外側のアンバランスウェイト６の更に別の実施態様によ
ると、その端面壁１９（第１図）に円筒状の凹所２１（
第６図）が設けられている。

（発明の効果） 本発明は、溶接着しくは鋳込まれた部品又はプレス加工
若しくは切断加工された部品の振動安定化処１に用いら
れ、幾何学的寸法形状の安定化や残留応力の減少に寄与
する。又動作信顆性に関し過負荷振動の影響をテストす
るための振動負荷用としても用いられる０本発明の構成
によれば、不平衡振動器の処理能力が増大し、雑音をお
さえ、エネルギーの損失及び調節のための時間を減少で
き、そのため不平衡振動器の生産性が増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による、不平衡振動機の略縦断面図で
あり、 第２図及び第３図は、内側のアンバランスウェイトの種
々の実施態様に関する第１図に示す■−■線上で取られ
た断面図であり、 第４図は、第１図に示す矢印Ａの方向に見た図であり、 第５図及び第６図は、内側のアンバランスウェイトの種
々の実施態様に関して第１図に示す■−■線上で取られ
た断面である。 図中の符号については、１は駆動軸、２は可動のアンバ
ランスウェイト、３は円筒の対、４はアンバランス重り
、５は可動のアンバランスウェイト２の内側端面、６は
固定のアンバランスウエト、７は円筒状スリーブ、８は
アンバランス重り、９は固定のアンバランスウェイト６
の内側端面、１０はフランジ、１１．１１′はロッド、
１２．１２’は孔、１３．１３’は圧縮ばね、１４．１
４′は突起、１５は半径方向スロット、１６．１８′は
ロッド１１．　Ｈ′の端、１フは半径方向のスプライン
スロット、１８は凹所、１９は固定のアンバランスウェ
イト６の端面、２０は凹所、Ｚｌは凹所である。 ＦＩＧ、　７ Ｅ ＦＩＧ、　４ Ｆ／に；、　３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アンバランスウェイトを取付ける駆動軸を備えて
   おり、該駆動軸に対して、アンバランスウェイトの一つ
   は動かないように固定され、またアンバランスウェイト
   の他の一つは回動可能であり、さらに、その軸方向にば
   ね荷重されているロッドの形態に作られており、半径方
   向に移動可能であるようにアンバランスウェイトの一つ
   に適合され、且つもう一つのアンバランスウェイトと相
   互に作用するように適合させられているアンバランスウ
   ェイトの相互位置調節装置を備えている不平衡振動機に
   おいて、前記アンバランスウェイトの一つは、その内側
   円筒状表面に複数の半径方向の孔を備える円筒状スリー
   ブの形態に作られており、それに対してもう一つのアン
   バランスウェイトは、前記スリーブ内に配置され、且つ
   前記スリーブに備えられている複数の半径方向の孔の一
   つに係合可能なロッドを取り付けるのに適した円筒の少
   なくとも一部分の形態に少なくとも作られていることを
   特徴とする不平衡振動機。
2. （２）前記アンバランスウェイトの相互位置調節装置が
   、半径方向にばね荷重され、内側のアンバランスウェイ
   ト（２）に取り付けられる付加のロッド（１１′）を備
   えることを特徴とする請求項１に記載の不平衡振動装置
   。
3. （３）前記ロッド（１１、１１′）の各々が突起（１４
   、１４′）を備えており、一方内側のアンバランスウェ
   イトの外側端面には前記ロッド（１１、１１′）の突起
   （１４、１４′）を受け入れるのに適した半径方向スロ
   ット（１５）が設けられており、前記円筒状スリーブ（
   ７）に設けられている半径方向の孔（１７）が実際盲穴
   であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項
   に記載の不平衡振動機。
4. （４）内側のアンバランスウェイト（２）の質量中心が
   前記ロッド（１１、１１′）の軸線と一致する線上に配
   置されるように、前記ロッド（１１、１１′）が直径方
   向反対側に配置されていることを特徴とする請求項２及
   び３のいずれか一項に記載の不平衡振動機。（５）半径
   方向孔（１７）が、円筒スリーブ（７）の内側円筒面に
   設けられており、且つスプライン溝の形態に作られてい
   ることを特徴とする請求項１及び３のいずれか一項に記
   載の不平衡振動機。