JPS63257430A - 回転軸を有する構造物の固有振動数変更装置 - 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、電動機等の回転軸を有する構造物に係り、特
にインバータ等による可変速制御運転を行う場合の振動
低減に好適な構造物の固有振動数変更装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば工作機械の場合、加工条件によって主軸の回転数
が異なる。従来、駆動モートルの回転数は一定で歯車比
等によって主軸の回転数を変える方式であったが、最近
はインバータ制御等によって、振動モートルの回転数を
変える方式が増加している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この場合１問題となるのはローターの不つりあい等の機
械的加振力に起因する回転周波数の整数倍とモートルの
固有振動数との共振、および、電源波形等に起因する電
磁加振周波数とモートルの固有振動数との共振による振
動である。

モートルの固有振動数は５種々あり、そのモードによっ
てはすえ付価（以下ベースと呼ぶ）の剛性によって変化
する。

第１２図にモートルの回転数を変化させた場合の振動の
一例を示す。第１２図に示すＮう　、Ｎ７゜Ｎ＞　ＨＮ
ｌ　の振動は回転周波数の４倍、３倍、２倍、１倍の周
波数とモー１−ルの固有振動数との共振によって大きく
なる。従来の一定回転数例えばＮｍａｘで使用する場合
には振動は小さいが、Ｎｍ１ｎからＮｍａｘの範囲の任
意の回転数で加工する場合、Ｎコ　およびＮ４の回転数
と加工回転数が一致した場合、モートルの振動が加工面
に伝達され、加工面に悪影響をおよぼす、特に精密加工
においては、従来問題とならなかった微振動でも問題と
なる。

本発明の目的は上記に述べた加工回転数における共振現
象をさけることにある。なお５ベースの剛性に関連する
モートルの固有振動数と共振は特に振動の影響が大きい
と考えられるため、本発明はこのベースの剛性に関連す
る固有振動数との共振現象を対称とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ばね定数が可変できる特殊なスペーサ（ば
ね定数変更装置）をモートルと脚部とベースの間に設置
し、固有振動数を任意に可変できるようにすることによ
り、達成される。

〔作用〕

モートルの振動系を説明のため、１自由度系（第１３図
）と仮定すると、その固有振動数は（１）式で表わされ
る。

ｆ＝舌１　　　　　　　　　・・・（１）ここで、Ｆ：
固有振動数 ｍ：モートルの等価質量 に：モートルの等価ばね定数 ばね定数Ｋｓのスペーサを挿入すると合成ばね定数Ｋｐ
は（２）式となる。（第１４図）すなわち、スペーサに
よってばね定数がＫからＫｐに変化（低下する）ため、
（１）式により固有値Ｆが変化する。

スペーサのばね定数Ｋｓを可変できるような構造にすれ
ば、容易に固有振動数が変えられる。したがって、前記
した共振回転数と加工回転数が一致した場合にはスペー
サのばね定数の調整により。

共振をさけ、振動を低減することが可能となる。

〔実施例〕

以下５本発明の実施例を第１図から、第１１図に示す。

まず第３図から第５図に示す実施例について説明する。

この実施例は第３図に示すようにモートル１の脚部と機
械側のベース３との間に本発明のスペーサ２と挿入する
。スペーサ２の構造を第２図から第５図に示す。第１図
は断面図であり、第２図はその上面図である。第４図は
カラー６の立体図で、第５図は部品５の上面図である。

部品５を既存の機械側３の取付ネジ穴にボルト９で固定
する。次にカラー６を閏を挿入し１部品４をボルト１０
で固定し、モートル脚部を部品４のネジ穴を使用してボ
ルトで固定する。部品４および部品５にはボルト８が移
動可能なように長穴１１を設けてあり、適正な距離りに
てボルト８で部品４および部品５を締め付ける。本構造
によればボルト８の距離りを変えることにより、７のね
じ穴方向に荷重が加わった場合のスペーサのばね定数が
変化する。

すなわち、Ｌが大きい場合にはこのＬ間の部品４部品５
のにわみが大きくなりばね定数が小さくなる。Ｌが小さ
い場合には前記たわみが小さくなりばね定数が大きくな
る。

スペーサ挿入によりプーリー軸間距離の変化は部品５の
長穴７で調整する。したがってベルト長を変える必要は
ない。第６図は第１図に示した例が両持張りに対して１
片持張とした実施例である。

両実施例の場合共、モートルを搭載した状態でＬを変え
る場合は、ボルト１０および８をゆるめ。

長めのボルトをねじ穴７に使用して、ボルト９に当て更
らにねじ込めば３部品４が持上がり、カラー６には、モ
ートル自重が加わらないため、容易にＬの調整ができる
。

第７図は簡便な構造の実施例で第８図に示すようにモー
トルの両サイドに障害物がある場合にモートル軸方向に
スペーサを挿入する例である。

スペーサ全体を移動してＬを調整する。プーリー軸間距
離の調整はベースとの固定点とＢ、　　またはＢ２　で
固定し、モートルとの固定点とＭｔ　またはＭよで選択
する。二とにより粗調整が可能である。

第９図は、第１０図に示すようにモートルの両サイドに
障害的がなくスペーサが巾方向に移動できる場合の実施
例で、第７図と同様スペーサを移動してＬを調整し、ば
ね定数を変化させる。この構造ではプーリ軸間距離の調
整可能である。

第１１図はモートルの足４個分を一体にまとめた実施で
ある。

上記に述べた実施例の共通した特長は、既存のモートル
固定ネジ穴を使用するため、ベース側に新らたな加工を
する必要がない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、工作機等のようにモートルを搭載した
機械でモートルの回転数を変化させて加工回転数を定め
る場合、ばね定数を変化することが可能なスペーサをモ
ートルと機械の間に挿入することにより、モートルの機
械的、電磁的な加振周波数とモートルの固有値との共振
による振動力増加を低減することができ、加工面に振動
による悪影響を防止する効果がある。

特に、機械側を加工することなく、既存の取付ネジ穴の
みを使用するので、現地における振動低減に有効である
６

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す要部の断面図、第２
図はその上面図、第３図は本発明の使用箇所を表られす
図、第４図、第５図はその部品図である。第６図は実施
例の断面図、また第７図も実施例の立体図で第８図はそ
の使用側面図である。 第９図、＠１０図は更に異なる実施例で第９図は要部の
斜視図、第１０図は据付状態を示す図、第１１図も実施
例の立体図、第１２図は、モートルの回転数と振動の１
例、第１３図、第１４図は。 １自由度系の説明図である。 １：モートル、２ニスペーサ、３：ベース、４：弾性板
、５：弾性板、６：カラー、７：モートル固定ネジ穴、
８：ボルト、ナツト、９：ボルト。 １０：ボルト、１１：長穴、１２二長穴。 第　３　図 ＄　２　図 ＄　１　図 第　５　図 べ 畢　乙　図 ＄　７　図 〜Ｊ ＄　ｑ　　図 ＄ＩＯ図 ＄ｌｌ　　図 第　１２　　図 ＄１４　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、モートルとモートルを固定する機械との間にモート
   ルの固有振動数を変化できるスペーサを設けたことを特
   徴とする回転軸を有する構造物の固有振動数変更装置。