JPS6121416A

JPS6121416A - タ−ンホイ−ル

Info

Publication number: JPS6121416A
Application number: JP14344184A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Nishihara; 泰生西原; Hidekatsu Takamo; 高最　秀勝; Tetsuo Yoshikane; 哲夫吉兼
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-07-10
Filing date: 1984-07-10
Publication date: 1986-01-30

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、モータ等の回転駆動装置に装着されて回転駆
動されるターンホイールに関するもの゛であり、具体的
にはプーリー、フライホイール、ターンテーブルなどの
ターンホイールがこれにあたる。

従来例の構成とその問題点通常、ターンホイールは、所定の回転数で安定した回転
動作を得るために、所定の慣性モーメントを有している
ことが必要であり、これに応じた径、厚み、材質等が選
択される。

第１図、第２図に示すように、従来のターンホイールα
）は、上記条件により決定された形状に一体物すなわち
ひとつの剛体として形成されており、回転中心軸に関す
る慣性モーメントは画一不変である。従って回転駆動装
置のトルクと達すべき所定の回転数が決まれば、回転駆
動装置の立上り時間（回転開始から所定の回転数に達す
るまでの時間）もおのずと決定される。

一般に、回転駆動装置の立上り時間は、これに装着され
る被回転駆動物の億性モーメントが小さいほど短く、逆
に慣性モーメントが大きいほど長い。また所定の回転数
に於ける回転の安定度を増すためには、慣性モーメント
は大きいほど良く、立上り時間と回転の安定度とは相反
する傾向を持つ。回転の安定度を得るためには、ホイー
ルの慣性モーメントを増す必要があり、これによって回
転の立上り時間が長くなってしまうことが従来の問題点
であった。

発明の目的本発明は、上記問題点に鑑み、回転駆動装置が所定の回
転数に於いて十分な回転安定性を得られ、しかも回転の
立上り時間を短縮することができるターンホイールを提
供することを目的とする。

発明の構成上記目的を達成するため本発明のターンホイールは、半
径方向に移動自在な周方向複数の鉦と、この錘を半径方
向内側へ向けて付勢するとともに、回転時の遠心力によ
る錘の半径方向内側への移動を許すばねとを具備したも
のである。

すなわち、上記はねは、所定の回転数に達する直前に錘
が移動を開始し、かつ所定の回転数に達した時には十分
に拡散するように、その初張力およびはね定数が選択さ
れており、これによれば錘の拡散によ一つ゛Ｃ１拡散前
に比して著しく大きな慣性モーメントが得られ、所定の
回転数に於いては十分なる回転安定性が得られるもので
あり、しかも所定の回転数に達する直前までは、慣性モ
ーメントが非常に小さいことから回転の立上り時間が大
きく短縮される効果を発揮するものである。

実施例の説明第８図〜第６図において、ホイールフレーム（１）は、
周方向に８分割される形に８つの孔（５）を有し、各々
の孔（５）の中には錘（２）が配置されている。各錘（
２）には２本の半径方向のシャフト（４）が慣通され、
シャフト（４）の両端はホイールフレーム（１）に固定
されている。錘（２）は、引張コイル式のばね（３）に
より回転中心（０）へ向けて、すなわち半径方向内側へ
向けて付勢されている。ばね（３）がなければ錘（２）
は自在にシャフト（４）の長手方向すなわち半径方向に
摺動可能となっており、第８図に示す位置から第５図に
示す位置まで移動可能となっている。錘（２）の材質、
形状、寸法は、この錘（２）が第５図の位置にある時に
ターンホイール全体として十分に所定の慣性モーメント
が得られるように選択されている。

いま、質量ｍなる物体が距１１１１ｒだけ離れた点を中
心として速度Ｖで円運動する場合、この物体は、Ｆ＝ｍ
ｖ２／ｒ　　の遠心力を受ける。ところで、速度Ｖ　。

は、回転数Ｎに置き換えると、ｖ＝２πｒＮであるから
、遠心力Ｆ＝４π”ｍｒＮ”となる。従って、質量ｍが
一定であれば、遠心力Ｆは回転半径ｒおよび回転数Ｎの
２梁に比例する。

第７図にばね（３）の伸び一抗力特性の一例を示すが、
Ｐは、はね（３）が引張り力を受けて伸び始める時の力
（初張力）であり、この点を超えるとばね（３）を引張
り力に応じて伸びる。

本実施例の場合、引張りコイル式のばね（３）によって
内向きに付勢された錘（２）は、ターンホイールの回転
数が増し、この錘（２）に加わる遠心力かばね（３）の
初張力Ｐを超えると、外向きに移動を開始し、所定の回
転数ＮｍａＸに達した時には完全に外壁に押圧された状
態となる。第８図、第４図は初期の状態、第５図、第６
図は所定回転数に達して錘＜２）が外壁に押圧された状
態をそれぞれ示している。

ところで、錘（２）にかかる遠心力は、ばね（３）の初
張力Ｐに達するまでは回転数Ｎの２乗に比例するが、Ｐ
を超えると錘（２）の移動にともなう回転半径ｒの増大
が加わり、急激に増加し、最高点Ｑに達する。これを図
示したものが第８図である。

また、第７図中Ｓは、第４図中のＳと一致しており、錘
（２）の摺動ストロークを示している。Ｓは最大遠心力
Ｑによるばね（３）の伸び量Ｗより小さく、このことは
、所定の回転数ＮｍａＸに達した時には、錘（２）は外
壁に押圧されることを示している。そして、初張力Ｐの
大きなばね（３）を用いることにより、所定の回転数に
達する直前まで錘（２）は内側にとどめておくことが可
能となっている。

一般に回転駆動装置の立上り時間は、回転駆動されるタ
ーンホイールの慣性モーメントが小さいほど短い。とこ
ろで、錘（２）のもつ慣性モーメントＩは、錘（２）の
質量をｍとして、Ｉ＝ｆｒ２ｄｍ　で与えられ、概して
回転して回転半径の２乗に比例する。従って本実施例の
場合、錘（２）が内側に位置する場合と外側に位置する
場合を比較すると、錘（２）のみの慣性モーメントで約
２．８倍の開きがある。

実際には、これにホイールフレ、−ム（１）の慣性モー
メントが加わり、その差は縮まるが、その場合でも錘（
２）が内側にある時と外側にある時の慣性モーメントの
差は大きい。

錘（２）が外側に位置している時に対応した慣性モーメ
ントを持つ従来型ターンホイールを駆動する場合と、本
実施例によるターンホイールを駆動する場合の立上り時
間の比較を第９図に示す。Ｔ１は従来型、Ｔ２は本実施
例の場合の立上り時間であり、本発明によれば駆動装置
の立上り時間を大幅に短縮することができる。

発明の効果本発明は、回転駆動されるターンホイールのホイール面
内において回転中心に向は付勢された複数個の錘が、回
転数の増加に伴う遠心力の増大によって外側に移動する
構成としたものであり、錘の質量、位置、ばねの初張力
、ばね定数を適切に設定することにより、回転駆動装置
が所定の回転数に達する直前に錘が拡散して慣性モーメ
ントが著しく増大し、これにより所定の慣性モーメント
に達するものであるため、低回転域での慣性モーメント
を小さくすることが可能となって立上り時間を大幅に短
縮することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
断面図、第３図は本発明の一実施例の第−態を示す平面
図、第４図は第８図のＢ−Ｂ断面図、第５図は本発明の
一実施例の第二部を示す平面図、第６図は第５図のＣ−
Ｃ断面図、第７図はばねの伸びと抗力の関係を示す図、
第８図は回転数と遠心力の関係を示す図、第９図は立上
り時間を示す図である。（１）・・・ホイールフレーム、（２）・・・錘、（３
）・・・ばね、（４）・・・シャフト

Claims

【特許請求の範囲】１、回転駆動装置に装着されて回転駆動されるターンホ
ィールであつて、半径方向に移動自在な周方向複数の錘と、この錘を半径
方向内側へ向けて付勢するとともに、回転時の遠心力に
よる錘の半径方向外側への移動を許すばねとを具備した
ことを特徴とするターンホィール。