JPS6018637A - 回転部品の釣合をとる装置 - Google Patents

回転部品の釣合をとる装置

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JPS6018637A
JPS6018637A JP59091168A JP9116884A JPS6018637A JP S6018637 A JPS6018637 A JP S6018637A JP 59091168 A JP59091168 A JP 59091168A JP 9116884 A JP9116884 A JP 9116884A JP S6018637 A JPS6018637 A JP S6018637A
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/027—Arrangements for balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S416/50—Vibration damping features

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)

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】 発　明　の　背　景 この発明は圧縮機又はタービンの回転子、更に具体的に
云えば、回転子の釣合をとる手段に関する。
人形熱気タービン及びガスタービンぐは、回転子の精密
な釣合がとれていることが円滑な運転の為に重装である
。回転子の選ばれたｆＡｈｉに材料をイ」り加えるか、
又は材料を取去ることにより、釣合が達成される。
従来の１つの方法では、車輪の側面に形成された釣合ｉ
Ｍに錘を追加する。人形機械では、それが低い臨界的な
速度の値に悪影響を持つかも知れないので、錘を追加づ
ることは望ましくない。更に、釣合溝が応力集中の機会
を増Ａ））シ、これは装置が一層高級Ｃ一層強い応力の
か）る設計になるにつれＣ１尚更望ましくない。
従来の別の方法では、圧縮機及びタービンの回転子のボ
ルト孔の間に釣合孔を穿孔覆ることにより、材料を選択
自在に除去づる。この様な釣合孔は、その為に応力集中
が起ることの他に、面の状態、特に面が０．０００５　
＋１＝Ｊ程度の精度て゛合さらなければならない締（＝
ｊ　（−Ｊ面の区域で、面の状態を狂わ発　明　の　目
　的 従って、この発明の目的は、従来の欠点を解決する様な
、圧縮機及びタービン円板の釣合をとる装置を提供りる
ことである。
更に具体的に云うと、この発明の目的は、普通のスペー
サに釣合錘を受入れる溝孔を用いＩＣ１圧縮機及びター
ビン円板の釣合をとる装置を提供づることである。釣合
錘は、調整孔を穿孔りることが出来る様にすることによ
り、釣合の微■１調整が出来る様になっている。
発　明　の　概　要 この発明の１実施態様では、車輪及び該車輪から伸びる
複数個のバケット部材を持つ−Ｃいて、各々のバケット
部材が該バケット部材を支持リ−る為に車輪の周辺に設
けられたばち形溝孔にはめることの出来るばち形キーを
持つ様な形式の回転部品の釣合をとる装置を提供づ−る
。この装置は、ばち形キーの長さを越える長さを持つば
ち形溝孔と、ばち形キーに接してばち形溝孔にはめるこ
とが出来、ばち形キーをばち形溝孔内の予定の縦方向の
位置に保持する様に作用する少なくとも１つのスペーサ
と、該スペーサがそれに加えられた慣性の力に耐える様
な十分な強度をスペー１尤に保つ様な配置で、前記スペ
ー１〕に設けられた釣合）ｈ孔と、該釣合溝孔にはめる
ことの出来る釣合鍾と、該釣合鍾を釣合溝孔内に保持り
る手段とを自する。
この発明の特徴として、回転自在の車輪と、該車輪の周
辺に設（）られた複数個のばら形溝孔と、複数個のバケ
ット部材とを有し、各々のバケット部材が該バケット部
Ｉを支持覆る為に１つのばら形溝孔にはめることの出来
るばち形キーを持つ回転部品としη、ばち形溝孔の長さ
がばち形キーの長さを越えＣおり、更に、ばち形キーに
接し−Ｃばら形溝孔にはめることが出来、且つばち形キ
ーをばち形溝孔内の予定の位置に保持する様に作用づる
少なくとも１つのスペー］Ｊと、該スペーサーの半径１
ノ向内側の面に軸方向に配置されＣいて、Ｕ字形断面を
持ち、該Ｕ字形断面の開１」が半径方向内向きである釣
合溝孔と、前記Ｕ字形断面の閉じた端の半径に略等しい
半径を持つ−ＣいＣ１前記釣合溝孔にはめることの出来
る円柱形釣合鍾と、該釣合錘を釣合溝孔内に保持づる手
段とを右１６回転部品を提供する。
この発明の別の特徴とし゛Ｃ１回転自在の１ｐ輪と、該
車輪の周辺に設けられた複数個のばち形溝孔と、複数個
のバケット部材とを有し、各々のバケット部材は該バケ
ット部材を支持する為に１つのばち形溝孔にはめること
の出来るばち形キーを持つ回転部品として、ばち形溝孔
の長さがばち形キーの長さを越えており、更に、ばち形
キーに接してばち形溝孔内にはめることが出来、ばち形
キーをばち形溝孔内の予定の位置に保持する様に作用゛
りる少なくとも１つのスペーサと、スペー１すの半径方
向外側の面から釣合溝孔と連通する半径方向の孔と、半
径方向の孔を介してはめることの出来る釣合錘とを有し
、こうして釣合錘を釣合溝孔内に保持する回転部品を提
供づる。
この発明の上記並びにその他の目的、特徴及び利点は、
以下図面について説明する所から明らかになろう。図面
全体にわたり、同じ部分には同じ参照数字を用いＣいる
。
実施例の記載 この発明はタービン円板及びＩ−を縮はの円板の両１ｊ
、特にガスタービン又は蒸気タービンに一般的に使える
が、以下説明づる実施例は、具体的にβ１明づる為に、
カスタービン又は蒸気タービンのタービン段を取上げる
。
普通、タービン段は軸方向の軸に固定されるか或いはそ
れと一体に形成した円板又は車輪を設りＣある。雌のあ
り溝領域が車輪の面に加工され、タービン・パケットの
）ｊｔのばら影領域が一■のあり１１１冒こはめ込まれ
る。各々のバケツ１〜を最終位置に正確に位置ぎめして
保持りる為、ｍのあり溝にはまっＣバケッ１へのばち形
キーの両端に接づる上流側及び下流側のスペーサの−ｈ
又は両りを用いるのが普通である。普通のスペーサは固
体材料である。
第１図についＣ説明−りると、途中まで組立Ｕ　／、：
タービン段１０が羽根車１２を持ち、これに全体的に平
行な複数個のあり溝孔１４が加工されでいる。各々のあ
り溝孔１４がタービン・パケット１８のはち形キー１６
を受入れて、タービン段１０が回転１オルギを抽出する
為の高速ガス流の中で、タービン・パケット１８の空気
力学部分２０を支持する。
タービン・パケット１８が羽根車１２の上流側の端２２
及び下流側の端２４の中間に配置されることが認められ
よう。タービン・パケット１８をその適正な軸方向の位
置に保持する為、上流側の１．ペーサ２６及び下流側の
スペーサ２８があり溝孔１４にはめ込まれる。上流側の
スペーサ２６はかしめ部３０の様な任意の普通の手段に
より、位置が固定される。下流側のスペーサ２８は、ば
ち形キー１Ｇの上流側及び下流側の端がスペーサ２６．
２８によつ−Ｃしっかりと拘束される様に、同様に位置
が固定される。
上流側のスペーサ２６及び下流側のスペーサ−２８（こ
の場合は第１図では見えない）の半径方向内側部分に釣
合溝孔３２が形成される。釣合鍾３４を釣合溝孔３２に
選択的に挿入することが出来、例えばかしめ部３６の様
な任意の普通の手段により、イの中で固定りることが出
来る。釣合鍾３４に調整孔３８を穿孔り゛ることにより
、微細な釣合の調整をとることが出来る。然し、釣合錘
３４の質量を減らすこの他の方法を用いることが出来る
のＣ１この孔に限定されるもので′はない。例えば、釣
合錘３４の端又は中間部分を研削りるか或いはその他の
方法Ｃ除去しＣ１その５Ｊｆｆｉを減少リーることが出
来る。更に１つ又は更に多くの半径方向の孔（図に示し
てない）を釣合１！ｆ！３４に穿孔してもよい。更に、
釣合鍾３４をその軸線に対し−Ｃ非対称にし、釣合錘３
４がその軸線の周りに回転づることにより、タービン段
１０の全体的な釣合に小さな変化が生ずる様にしくしよ
い。後に述べた回転する釣合１ｉ３４を使う調整方法は
、釣合に対づる影響がごく小さいと考えられ、使えると
しでも、ごく微細な調整に対しＣのみ使うことが出来る
。
第１図に示しｌ〔実施例のスペーサ２６．２８では、釣
合溝孔３２は鼠の穴の形又はＵ字形であつＣ１（〕字形
の聞１」が半径方向内向きである。釣合溝孔３２の半径
方向外向きの範囲を１−分に制限して、スペーサ２６．
２８の残りの材料が、タービン段１０の高速運転の間、
それにか）る遠心力に耐えるのに適切な剛性及び強度を
部品が持つ様にしなりればならない。この理由で、釣合
溝孔３２の聞いた口の形は、出来るだけ半径方向内側に
配置する。更に、釣合錘３４は円柱形であって、その面
の半円形部分だりで釣合溝孔３２と密に機械的に接触し
ていることに注意されたい。後で説明する様に、釣合溝
孔３２及び釣合錘３４はこの伯の形にしてもよいが、釣
合鍾３４を単純な円柱形の棒にし、釣合溝孔３２は加工
し易いＵ字形にす−ることにより、生産費が安くなる。
スペーサ２６．２８の強度を強める為、釣合溝孔３２の
半径方向外側の輪郭は半円柱形から楕円形に変えＣ１釣
合錘３４の形もそれに合Ｕて適当に変えることが出来る
。こういう構成は、この明ｍ＠の説明から、当業者には
明らかであろうから、特に図示したり説明したりしない
。更に、製造上の便宜又はその他の理由ぐ、他の形の孔
及び錘を用いＣもよい。例えば、組立て易さの点で、４
角の孔及び４角の錘を希望することもあろう。
タービン段を組立Ｃ）釣合をとった状態では、全Ｃの釣
合溝孔３２に釣合鍾３４が入るわりＣはないことが理解
されよう。全てのスペーυ２６．２８は釣合溝孔を持っ
Ｃいるが、この内の少数個、例えば４個の溝孔が釣合鍾
３４を受入れることがある。更に、全ての釣合鍾３４が
調整孔３８を必要とするわけＣはない。即ち、羽根車１
２の周辺に沿った選ばれた位置Ｃ２対の釣合錘を配置し
た場合、最終的な釣合を達成ηる為に、す゛つと多数の
釣合ｆ；ｆ！３／Ｉの内、１　ｆｆ／、ｌ、２個又は３
個にしか調整孔３８を必要としないことがある。
周知の様に、作業流体からより多くの動力を抽出する為
に、共通の軸に２つ又は更に多くのタービン段又は圧縮
機段を用いるのが酋通て゛ある。圧１１ｉｉ　ｔｎの場
合、１０段、１２段又は史に多くの段を順次用いること
がある。こういう段を一緒に組立でに峙、それらは一般
的に軸方向に密に突合さってｄ５す、俊ぐ釣合溝孔３２
及び釣合錘３４に接近Ｊることが出来なくなる。この為
、前段に述べた実施例は、「ｉ）路内な組立て及び取付
りの前に、各々のタービン段１０の釣合をとることを完
了する必要がある。
第２図に示したこの発明の実施例についＣ説明−りると
、組立て作業によって上流側及び下流側のスペーサの端
に接近出来なくなった後でも、最終的な釣合の調整が出
来る様にしである。この実施例では、上流側のスペーサ
４０がタービン・バケツ１〜１８のばち形キー１６の端
に接し、それを拘束する。
釣合溝孔４２は、前の実施例の釣合溝孔３２と同じ形で
も異なる形でもよいが、上流側スペーサ４０の半径方向
内側部分に配置される。隣りのタービン段１０′の下流
側スペー゛リ−４４は釣合溝孔を設【プない。
この為、釣合溝孔４２が終端する各々の端Ｃは、隣りの
部品に対応する溝孔がない。
上流側スペー４３−４０の半径方向外側の而４８から伸
びる半径方向の孔４６が釣合溝孔４２と連絡−りる。例
えば留めねじ５（）の様な密閉部材が半径方向の孔４６
を閉じる。留めねじ５０は半径方向外向きのフランジ５
２を持つことが好ましく、このフランジが半径方向の孔
４６の皿孔の肩５４と係合Ｊる。留めねじ５０の外面５
６は、留めねじ５０を完全に半径り向の孔４６に座着さ
せｌ二時、上流側スペーサ４０の半径方向外側の面４８
と同一面になる様に位置さ゛めされる。
釣合鍾５８は、例えば球形の銅球であってよいが、留め
ねじ５０を取外１ことによつＣ１釣合溝孔４２の中に挿
入づることか出来、その後、留めねじ５０を所定位置に
戻りことによってその中に保持Ｊ−ることが出来る。図
示の様に適正な釣合を達成する必要に応じ−Ｕ、２つ以
上の釣合錘５８を用いることが出来る。
釣合鍾５８の材料を適当に選択し゛Ｃ１追加の釣合鍾５
８を加えることによって組立て後も釣合が調節出来る様
にりるだりでなく、必要に応じＣ釣合錘５８を取外すこ
とが出来る様にりる。釣合鍾５８の取外しを助りる為、
これを磁気材料で作り、それを取出り為に磁気プローブ
を用いることが出来る。
゛ト径方向の孔が図示の様に上向きｅはなく、下向きに
なる様に、タービン段１０を回転づることによって釣合
鍾５８を取外Ｊことも可能ぐある。
鋼球の他に、釣合鍾５８は他の形式にしＣもよい。
例えば、適当な性質を持つ溶融月利を半径り向の孔４６
に注ぎ込み、凝固した後にその中に保持Ｊることが出来
る。粒状材料も用いることが出来る。
更に、１種類の」法を持つ釣合錘５８を用いる場合、釣
合鍾５８を１個あたりの重量が異なる成る範囲の異なる
月利にし゛Ｃ１一層微細な釣合の制御が出来る。
釣合溝孔３２．４２がスペーサ２６．４０の全長にわた
って伸びることを示したが、これに制約されるつもりは
ない。即ち、特に第２図の形式Ｃは、スペーサ４０の１
端又は両端にウェブ（図に示しくない）を設けて、溝孔
のない隣接したばち形キー要素に接することによって保
持することに頼らずに、半径方向に挿入した釣合錘５８
を保持りることが出来る。
成るタービン段又は圧縮機段Ｃは、パケットの正しい位
置ぎめの為に、上流側又はＦ流側スペーサの内の一方又
は使方を除くことを必要とすることがある。即ち、ばち
形キー１６（第１図）の端がタービンはね車１２の上流
側の端２２又は下流側の端２４と同一面であることがあ
り、１個のスペーサーをばら形ギー１６の細端に用いる
ことがある。この１個のスペーυに前述の様な釣合溝孔
を用いることが出来る。
図面についてこの発明の好ましい特定の実施例を説明し
たが、この発明がこういう実施例そのものに制約される
ものＣはなく、当業名であれば、特許請求の範囲内で種
々の変更を加えることが出来ることを承知されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の１実施例の釣合をとる装置を用いた
タービン円板又は圧縮機円板の一部分の斜視図、第２図
は２つの隣接したタービン段の一部分の訂しい側面図で
、隣接した段を組立でた後、釣合鍾を半径方向に挿入覆
ることが出来る様にりるこの発明の実施例を示す。 主な符号の説明 １２二羽根車、１４：あり溝孔（ばち形溝孔）、１６：
ばら形キー、１８：パケット、 ２６．２８：スベーリ−１３０，３６：かしめ部、３２
：釣合ｉｎ孔、　３４：釣合鍾。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）車輪、及び該車輪から伸びる複数個のｌ＼ケット部
    材を持っていて、各々のバケット部材が該パケット部材
    を支持りる為に、前記車輪の周辺にあるばら形溝孔には
    めることの出来るばち形キーを持っＣいる様な回転部品
    の釣合をとる装置に於（、前記ばち形溝孔は前記ばち形
    キーの長さを越える長さを持っており、更に、前記ばち
    形キーに接して前記ばち形溝孔にはめ込むことが出来、
    且つ前記ばち形溝孔内で前記ばち形キーを予定の縦方向
    の位置に保持する様に作用する少なくとも１つのスペー
    りと、該スペーサがそれにか）る慣性の力に耐えること
    が出来る様に、該スペーサに十分な強度を保つ様に前記
    スペーサ内に配置された釣合溝孔と、該釣合溝孔にはめ
    ることの出来る釣合錘と、該釣合錘を前記釣合溝孔内に
    保持する手段とを有する装置。 ２、特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記釣
    合溝孔が軸方向に配置されＣいＴ　Ｕ字形断面を持ち、
    該Ｕ字形断面の開口が半径方向内向きに配置されている
    装置。 ３）特許請求の範囲２）に記載した装置に於て、前記釣
    合錘が円柱形断面を持ち、該円柱形断面並びに前記Ｕ字
    形断面の弯曲部分が略同じ半径を持っている装置。 ４）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記釣
    合錘を保持する手段が前記スペーサ及び前記車輪の隣接
    部分のかしめ部を含んでいる装置。 ５）特許請求の範囲１）に記載した装置に於−Ｃ１前記
    釣合溝孔が前記スペーサ内に軸す向に配置されていて、
    前記スペーサの両端を通抜けている装置。 ６）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記保
    持する手段が前記釣合溝孔の１端と面との衝合部を含ん
    でいる装置。 ７）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記保
    持する手段が留めねじを含む装置。 ８）特許請求の範囲７）に記載しＩＣ装置に於て、前記
    留めねじがスペーサ内で半径方向に配置され（いる装置
    。 ９）特許請求の範囲１）に記載した装置に於°Ｃ１前記
    スペー１ノの半径方向外側の面から前記釣合溝孔と連通
    りる様に伸びる半径方向の孔を有し、前記釣合鍾は前記
    半径方向の孔を介して前記釣合溝孔にはめることが出来
    る様になつＣおり、前記保持する手段が、前記半径方向
    の孔を閉鎖する様に作用りる留めねじを含んで・おり、
    この為前記釣合鍾が前記釣合溝孔内に保持される様にし
    た装置。 １０）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、前記
    釣合錘が前記釣合溝孔にはめることの出来る選択用能な
    複数個の綽を含ｌυＣおり、相異なる釣合状態に対して
    、前記選択可能な複数個の内の可変数を用いることが出
    来る様にした装置。 １１）特許請求の範囲１０）に記載した装置に於Ｃ１前
    記錘が玉である装置。 １２、特許請求の範囲９）に記載したＳ！置に於て、前
    記釣合錘が粒状材お１を含ｌυでいる装置。 １３）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、前記
    釣合鍾が前記釣合溝孔内の所定位置で固化する溶融可能
    な材料を含んでいる装置。 １４）回転自在の車輪と、該車輪の周辺に設りられた複
    数個のばち形溝孔と、複数個のバケット部材とを有し、
    各々のバケット部材は該バケット部材を支持゛りる為に
    １つの前記ばち形溝孔にはめることの出来るばち形キー
    を含んでおり、前記ばち形溝孔の長さは前記ばち形キー
    の長さを越えＣおり、更に、前記ばち形キーに接して前
    記ばら形溝孔にはめることが出来、且つ前記ばち形キー
    を前記ばち形溝孔内の予定の位置に保持する様に作用す
    る少なくとも１つのスペーサと、該スペー→ノの半径方
    向内側の面に軸方向に配置されていて、Ｕ字形断面を持
    ち、該Ｕ字形断面の開口が半径方向内向きである釣合溝
    孔と、前記Ｕ字形断面の閉じた端の半径に略等しい半径
    を持っていて、前記釣合溝孔にはめることの出来る円柱
    形釣合錘と、該釣合錘を前記釣合溝孔に保持する手段と
    をｈする回転部品。 １５）特許請求の範囲１４）に記載した回転部品に於て
    、前記釣合錘の重量を調節゛する手段を有づる回転部品
    。 １６）特許請求の範囲１５）に記載した回転部品に於Ｃ
    １前記重りを調節りる手段が、前記釣合鍾に調整孔を穿
    孔りることか出来る様にＪる手段を含んＣいる回転部品
    。 １７）回転自在の車輪と、該車輪の周辺に設りられた複
    数個のばち形溝孔と、複数個のバケット部材とを有し、
    各々のバケット部材は該パケット一部材を支持する為に
    １つのばち形溝孔にはめることの出来るばち形キーを持
    ら、前記ばち形溝孔の長さは前記ばら形キーの長さを越
    えており、更に、前記ばち形キーに接し−Ｃ前記ばち形
    溝孔にはめることが出来、該ばち形キーを前記ばち形溝
    孔内の予定の位置に保持する様に作用する少なくとも１
    つのスペーサと、該スペーサに設けられた釣合溝孔と、
    前記スペーサの半径方向外側の面から前°記釣合溝孔と
    連通する様に伸びている半径方向の孔と、該半径方向の
    孔からはめることの出来る釣合錘とを有し、こうして該
    釣合錘を前記釣合溝孔に保持する様にした回転部品。 １８）特許請求の範囲１７）に記載した回転部品に於て
    、前記釣合錘が前記釣合溝孔にはめることの出来る選択
    可能な複数個の錘を含／Ｖでおり、異なる釣合状態に対
    して前記選択可能な複数個の内の可変数を用いることが
    出来る様にした回転部品。 １９）特許請求の範囲１８）に記載した回転部品に於て
    、前記錘が玉である回転部品。 ２、特許請求の範囲１９）に記載した回転部品に於て、
    前記釣合錘が粒状材料を含んでいる回転部品。 ２、特許請求の範囲１９）に記載し１〔回転部品に於て
    、前記釣合錘が前記釣合溝孔内の所定位置で固化する溶
    融可能な材料を含んでいる回転部品。
JP59091168A 1983-05-09 1984-05-09 回転部品の釣合をとる装置 Expired - Lifetime JPH0641779B2 (ja)

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US06/492,739 US4477226A (en) 1983-05-09 1983-05-09 Balance for rotating member
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JPH0641779B2 JPH0641779B2 (ja) 1994-06-01

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