JPH0427362B2 - - Google Patents

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JPH0427362B2
JPH0427362B2 JP57094453A JP9445382A JPH0427362B2 JP H0427362 B2 JPH0427362 B2 JP H0427362B2 JP 57094453 A JP57094453 A JP 57094453A JP 9445382 A JP9445382 A JP 9445382A JP H0427362 B2 JPH0427362 B2 JP H0427362B2
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JP
Japan
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rotating body
protrusion
ceramic
protrusions
axis
Prior art date
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JP57094453A
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English (en)
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JPS58211845A (ja
Inventor
Tadao Oota
Shigeru Takagi
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS58211845A publication Critical patent/JPS58211845A/ja
Publication of JPH0427362B2 publication Critical patent/JPH0427362B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/027Arrangements for balancing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸線の周りに回転するセラミツク製
回転体に係り、更に詳細にはバランス修正用の突
起を有するセラミツク製回転体に係る。
〔従来の技術〕
軸線の周りに回転する回転体に於ては、質量の
アンバランス、特にその動的アンバランスが存在
すると、その軸部が偏摩耗したり異常振動が生じ
たりすることがある。従つて例えば実開昭56−
139802号公報や特公昭56−29082号公報に記載さ
れている如く、回転体を各種装置に組込む前に回
転体の動的アンバランス量及び方向を測定し、そ
の測定結果に基き回転体の所要の部位に研磨、研
削等の機械加工を施してその材料の一部を除去す
ることにより、回転体の動バランスを修正するこ
とが行なわれている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、研磨等の機械加工により動バランスの
修正を行なう場合にあつては、所要部位の材料を
所要量だけ除去することが困難であり、特にアン
バランス量に正確に対応する量の加工を行なうこ
とが非常に困難であるため、動的アンバランスの
量を許容限度範囲内に納めるためには、動的アン
バランスの測定と機械加工とを試行錯誤により数
回に亙り行なわなければならないという問題があ
る。
また特に高温下に於て使用される回転体に於て
は、耐熱性及び高温強度を要求されるので、回転
体はセラミツクにて構成されることが多い。この
場合セラミツクは非常に硬質なものであるため、
研磨等の機械加工によつて回転体の材料の一部を
除去することは非常に困難である。ダイヤモンド
砥石などを用いて機械加工を行なうことも考えら
れるが、その場合にはダイヤモンド砥石などが非
常に高価であるため、動バランス修正がコスト高
となり、また大掛りな研磨装置などを要するため
設備費が高くなる。またダイヤモンド砥石などを
用いてセラミツク製回転体に対し所要量の機械加
工を行なうには比較的長時間を要するため、動バ
ランス修正を能率良く行なうことができない。
本発明は、回転体、特にセラミツク製回転体の
動バランス修正を行なう場合に於ける上述の如き
種々の問題に鑑み、正確なバランス修正を能率良
く且容易に且低廉に行ない得るよう改良されたセ
ラミツク製回転体を提供することを目的としてい
る。
〔課題を解決するための手段〕
かかる目的は、本発明によれば、軸線の周りに
回転するセラミツク製回転体にして、前記軸線の
周りに周方向に互いに隔置された複数個の突起を
有し、各突起は切欠き部を有し該切欠き部にて折
損されることにより除去されるよう構成されたセ
ラミツク製回転体によつて達成される。
〔発明の作用及び効果〕
本発明のセラミツク製回転体によれば、セラミ
ツクは脆性を有するので、動的アンバランス測定
の測定結果に基き、所要部位の突起をその切欠き
部に於てペンチなどの単純な工具にて折損させて
除去することにより、回転体の動バランス修正を
容易に且能率良く行なうことができる。
また本発明によるセラミツク製回転体の動バラ
ンス修正に於ては、高価なダイヤモンド砥石や大
掛りな研磨装置などは不要であり、また研磨等機
械加工によつて生じた切り屑などの処理に比して
折損により除去された突起の処理は簡単であるの
で、本発明によるセラミツク製回転体によれば、
セラミツク製回転体の動バランス修正を低廉に実
施することができる。
また本発明のセラミツク製回転体によれば、各
突起は切欠き部を有し切欠き部にて折損されるよ
うになつており、除去される突起の質量を均一化
できるので、動的アンバランスの量及び方向の測
定結果に応じて正確に所要の部位より正確な所要
量の材料を除去することができ、従つて動バラン
スの修正を正確に行うことができる。
〔課題を解決するための手段の補足説明〕
本発明の一つの詳細な特徴によれば、複数個の
突起は実質的に等間隔にて隔置され且実質的に同
一の質量を有している。従つて動的アンバランス
の量とそれを消去するに要する突起の数との対応
関係を予め求めておくことにより、動的アンバラ
ンスの測定結果に基いて非常に正確に且迅速に動
バランス修正を行なうことができ、また従来の機
械加工による動バランス修正の場合の如く動的ア
ンバランスの測定と機械加工とを試行錯誤によつ
て繰返し行なう必要がないので、動バランス修正
を非常に能率良く行なうことができる。
尚本発明によるセラミツク製回転体に於て突起
を設けるべき部位は、セラミツク製回転体の軸線
よりできるだけ離れた部位であつてしかもその本
来の機能を損ねることのない部位であることが好
ましい。また突起の形状や大きさなどはセラミツ
ク製回転体の製造誤差により生じ得る動的アンバ
ランスの大きさやセラミツク製回転体自体の質量
などに応じて適宜に選定されてよいものである。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。
〔実施例〕
第1図はターボチヤージヤのタービンホイール
として構成された本発明によるセラミツク製回転
体の一つの実施例をコンプレツサの側より見た解
図的側面図、第2図は第1図の線−による断
面図である。
これらの図に於て、1は軸線2の周りに回転す
るタービンホイールを示している。このタービン
ホイール1は図には示されていないコンプレツサ
と一体的に連結されるシヤフト3と、該シヤフト
3と一体的に構成され実質的に円錐形をなすデイ
スク4と、デイスク4と一体的に構成され且該デ
イスクより半径方向外方へ放射状に延在する複数
個のタービンブレード5とよりなつている。
デイスク4は図には示されていないコンプレツ
サに対向する側面6に軸線2の周りに周方向に互
いに隔置された折損により除去可能な複数個の突
起7を有している。各突起7は軸線2に対し垂直
に半径方向外方へ延在する平板状をなしている。
また各突起7は第3図及び第4図に詳細に示され
ている如く、デイスク4と一体的に構成されてお
り、断面積が急激に変化する部分8と頂点8′と
の間の部分にてその両側面16,17に部分8に
近接して突起の長手方向に延在する切欠き部18
及び19を有しており、これら切欠き部18及び
19の部分に於て容易に折損させ得るようになつ
ている。また各突起7は第1図に詳細に示されて
いる如く、周方向に実質的に互いに等間隔にて隔
置されており且実質的に同一の質量を有するよう
構成されている。
またデイスク4の先端部9の円筒状外周面10
には、軸線2の周りに周方向に互いに隔置された
折損により除去可能な複数個の突起11が設けら
れている。これらの突起11は、第5図に詳細に
示されている如く、軸線2の周りに実質的に等間
隔にて互いに隔置され且実質的に同一の質量を有
するよう構成されている。また各突起11は第6
図及び第7図に詳細に示されている如く、デイス
ク4の先端部9と一体的に構成され、先端部9よ
り放射状に延在し且軸線2に沿つて延びる平板状
をなしており、その両側面に突起の長手方向に延
在する切欠き部18及び19を有しており、これ
ら切欠き部18及び19の部分に於て容易に折損
させ得るようになつている。
かくして構成されたセラミツク製回転体に於て
動バランス修正を行なうには、まずタービンホイ
ール1を動バランス測定装置に組込み、アンバラ
ンス量及びアンバランス方向(基準からの位相
角)を測定する。次いで動的アンバランス量及び
方向がその許容限度範囲内に納まるよう、上述の
如く測定されたアンバランス量及びアンバランス
方向に応じて、所定部位の突起7若しくは11を
切欠き部に於て所要の大きさ及び個数にて折損さ
せて除去する。この場合突起7を除去することに
よつて低減される質量と突起11を除去すること
によつて低減される質量とを適宜に選定すること
により、タービンホイール1の長手方向、即ち軸
線2に沿う方向の動的アンバランスをも修正する
ことができる。また突起7及び11を除去するこ
とは、所定の突起7及び11をペンチなどにて挾
みそれに曲げ応力を与える方法などによつて容易
に行なわれる。
第8図は本発明に従つて構成されたタービンホ
イールに於て突起が設けられてよい部位を示す第
2図と同様の断面図である。尚この第8図に於
て、第2図に示され部分と実質的に同一の部分に
は同一の符号が付されている。
第8図に於て、12はタービンブレード5の先
端部13にそれと一体的に設けられた突起を示し
ている。また14はデイスク4の先端部9の端面
15に軸線2の周りに放射状に延在するよう設け
られた突起を示している。かくして動バランス修
正用の突起は、軸線2よりできるだけ離れた部位
であつて、タービンホイール1の機能を損ねるこ
とのない部位に設けられることが好ましく、また
軸線2に沿う方向の動的アンバランスをも消去し
得るよう、軸線2に対し垂直であり且軸線2に沿
つて互いに隔置された複数個の平面に沿つて軸線
2の周りに周方向に配列された状態で設けられる
ことが好ましい。
第9図は本発明によるセラミツク製回転体に於
て採用されてよい突起の他の実施例を示す第3図
と同様の正面図であり、第10図a〜第10図f
は本発明によるセラミツク製回転体に於て採用さ
れてよい突起の他の実施例の長手方向に垂直な断
面形状を示す第4図と同様の断面図である。尚こ
れらの図に於て、第3図及び第4図に示された部
分と実質的に同一の部分にはこれらの図に於て付
された符号と同一の符号が付されている。
第9図及び第10図に示されている如く、本発
明によるセラミツク製回転体の突起の形状は、セ
ラミツクの脆性を利用して切欠き部18及び19
又は断面積が急激に変化する部分8を折損するこ
とによつて突起の一部又は全体を容易に除去し得
る任意の形状であつてよく、特に第10図c〜第
10図eに示された実施例に於ては断面積が急激
に変化する部分8も切欠き部18及び19と同様
に切欠き部として機能するようになつている。
第11図及び第12図は本発明によるセラミツ
ク製回転体に於て採用されてよい突起の更に他の
実施例を示す解図であり、特に第11図a及び第
12図aはそれぞれ第3図に対応する突起の正面
図であり、第11図b及び第12図bはそれぞれ
各突起の長手方向に垂直な断面を示す第4図に対
応する断面図である。尚これらの図に於て、第3
図及び第4図に示された部分と実質的に同一の部
分にはこれらの図に於て付された符号と同一の符
号が付されている。
第11図に示された突起はその両側面にそれぞ
れ突起の長手方向に沿つて延在する二組の切欠き
部18〜21が設けられており、切欠き部18及
び19の部分又は切欠き部20及び21の部分に
於て折損により容易に破断し得るようになつてい
る。また第12図に示された突起はその長手方向
に沿つて延在する切欠き部18及び19に加え
て、突起の長手方向に沿つて隔置された二つのス
リツト22及び23を有しており、これらのスリ
ツトによつて三つのセクシヨン24,25,26
に分割されており、これらのセクシヨンを他のセ
クシヨンとは独立して任意に除去し得るようにな
つている。従つてこれらの実施例によれば、突起
を容易に破断することができるだけでなく、セラ
ミツク製回転体の動バランス修正を更に一層精密
に行なうことができる。
第13図はタービンホイール1のデイスク4の
側面6に設けられた突起7の他の一つの実施例を
示す第1図と同様の解図であり、第14図は突起
7を一平面に展開して示す解図的部分正面図であ
る。
この実施例に於ては突起7は軸線2の周りに周
方向に連続的に配列されており且等間隔に隔置さ
れた複数個のスリツト27によつて周方向に部分
的に互いに隔置された複数個の突起セクシヨン2
8に分割されている。またこの突起7は第15図
に示されている如く、軸線2の周りに同心状に複
数個の環状列として配列されてもよい。
尚本発明に於ける各突起は周方向に互いに等間
隔にて隔置されていなくてもよく、またそれらの
質量は互いに同一でなくてもよいが、動バランス
修正を能率良く行なうことができるよう、上述の
各実施例の如く各突起は周方向に互いに実質的に
等間隔にて隔置され実質的に互いに同一の質量を
有していることが好ましい。
以上に於ては本発明をターボチヤージヤのター
ビンホイールとして構成された特定の実施例及び
突起の幾つかの実施例について詳細に説明した
が、本発明によるセラミツク製回転体はターボチ
ヤージヤのタービンホイールに限定されるもので
はなく、例えばターボチヤージヤのコンプレツサ
インペラ、ガスタービンエンジンのロータアセン
ブリなど、軸線の周りに回転する任意のセラミツ
ク製回転体であつてよいことが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図はターボチヤージヤのタービンホイール
として構成された本発明によるセラミツク製回転
体の一つの実施例をコンプレツサの側より見た解
図的側面図、第2図は第1図の線−による断
面図、第3図は第1図及び第2図に示されたター
ビンホイールのデイスクの側面に設けられた一つ
の突起を拡大して示す正面図、第4図は第3図に
示された突起の長手方向に垂直な断面形状を示す
断面図、第5図はデイスクの端部の円筒状外周面
に設けられた突起を示す解図、第6図及び第7図
は第5図に示された突起の一つを拡大して示すそ
れぞれ第3図及び第4図に対応する解図的正面図
及び断面図、第8図は本発明に従つて構成された
タービンホイールに於て突起が設けられてよい部
位を示す第2図と同様の断面図、第9図は本発明
によるセラミツク製回転体に於て採用されてよい
突起の他の実施例を示す第3図と同様の正面図、
第10図は本発明によるセラミツク製回転体に於
て採用されてよい突起の長手方向に垂直な断面形
状を示す第4図と同様の断面図、第11図及び第
12図はそれぞれ本発明によるセラミツク製回転
体に於て採用されてよい突起の更に他の実施例を
示す正面図及び断面図、第13図はタービンホイ
ールのデイスクの側面に設けられた突起の他の一
つの実施例を示す第1図と同様の解図、第14図
は第13図に示された突起を一平面に展開して示
す解図的部分正面図、第15図は第13図に示さ
れた突起の修正例を示す第13と同様の解図であ
る。 1…タービンホイール、2…軸線、3…シヤフ
ト、4…デイスク、5…タービンブレード、6…
側面、7…突起、8…断面積が急激に変化する部
分、9…端部、10…円筒状外周面、11,12
…突起、13…先端部、14…突起、15…端
面、16,17…側面、18〜21…切欠き部、
22,23…スリツト、24〜26…セクシヨ
ン、27…スリツト、28…突起セクシヨン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 軸線の周りに回転するセラミツク製回転体に
    して、前記軸線の周りに周方向に互いに隔置され
    た複数個の突起を有し、各突起は切欠き部を有し
    該切欠き部にて折損されることにより除去される
    よう構成されたセラミツク製回転体。 2 特許請求の範囲第1項のセラミツク製回転体
    に於て、前記複数個の突起は実質的に等間隔にて
    隔置され且実質的に同一の質量を有していること
    を特徴とするセラミツク製回転体。
JP57094453A 1982-06-01 1982-06-01 バランス修正用突起付セラミツク製回転体 Granted JPS58211845A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57094453A JPS58211845A (ja) 1982-06-01 1982-06-01 バランス修正用突起付セラミツク製回転体

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JP57094453A JPS58211845A (ja) 1982-06-01 1982-06-01 バランス修正用突起付セラミツク製回転体

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Publication Number Publication Date
JPS58211845A JPS58211845A (ja) 1983-12-09
JPH0427362B2 true JPH0427362B2 (ja) 1992-05-11

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ID=14110678

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JP57094453A Granted JPS58211845A (ja) 1982-06-01 1982-06-01 バランス修正用突起付セラミツク製回転体

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JPS62134962U (ja) * 1986-02-19 1987-08-25
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JPS58211845A (ja) 1983-12-09

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