JPS63259242A - 回転体の自動バランス装置 - Google Patents

回転体の自動バランス装置

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JPS63259242A
JPS63259242A JP4535687A JP4535687A JPS63259242A JP S63259242 A JPS63259242 A JP S63259242A JP 4535687 A JP4535687 A JP 4535687A JP 4535687 A JP4535687 A JP 4535687A JP S63259242 A JPS63259242 A JP S63259242A
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JP
Japan
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rotating body
rotor
balance
hollow chamber
annular
Prior art date
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Pending
Application number
JP4535687A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Abe
阿部 ▲ひ▼俊
Tadahiro Sato
忠弘 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyoritsu Seiki Corp
Original Assignee
Kyoritsu Seiki Corp
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Publication date
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Publication of JPS63259242A publication Critical patent/JPS63259242A/ja
Pending 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
    • F16F15/36Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of unbalance, there is movement of masses until balance is achieved
    • F16F15/363Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of unbalance, there is movement of masses until balance is achieved using rolling bodies, e.g. balls free to move in a circumferential direction

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転体の回転アンバランスや、機械M動等
を回転体の回転を利用して自動的に調整したり、補正す
る回転体の自動バランス装置に関するものである。
〔従来技術〕
従来、工作機械のスピンドル軸や、駆動モータの出力軸
、ターンテーブル、車輪2回転ローラ等の回転体には、
如何に高精度に加工されていたとしても、始動時や、高
速回転時、低速回転には、若干偏心回転したり、装置の
震動が発生しているのが現状である。
従って、上記のような偏心回転や、装置の震動等を除去
しない限り、精度の良い加工や、震動及び騒音等を低減
することは困難である。
そこで従来では、回転体のアンバランス重量の除去方法
として、回転体の一部に重錘を取付けてバランス調整を
行う方法が行われている。
この方法は、回転軸及び回転体の個々のアンバランス重
量と、その位置を測定し、アンバランス重量に対応する
重錘を付加ないしは除去するか、或いは位置をずらすこ
とによって行っている。
然しなから、アンバランス重量とその位置の測定には、
摩擦抵抗が実質的にゼロの軸受を有する高精度な試験機
を使用する必要があり、従って高価な装置を必要とする
上に、重錘式では回転体のアンバランス重量を正確に除
去することは困難である。
更に、回転体のアンバランスを除去する際には、前記試
験機を操作する熟練した作業員が必要となる。
また、個々の回転軸や回転体のアンバランス重量の除去
には限界があり、特に大量に同一構造の部品を製造する
場合には、代表的にアンバランス重量を仮定し、それに
応じたアンバランス重量を除去するテストピースを準備
し、これを前記部品の製造の全てに使用している。
従って、従来のアンバランス除去方法では、部品自体の
アンバランス重量は勿論、この部品を使用した回転体の
新たなアンバランス重量を除去することは困難であった
〔発明の目的〕
この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出された
もので、その目的とするところは回転体の回転アンバラ
ンスや、機械震動等を回転体に取付けたバランス調整部
材によりバランスさせて補正すると共に、その補正位置
でバランス調整部材をロックさせることにより、回転始
動時、高速回転時、低速回転等における回転アンバラン
スや、機械震動等自動的に調整したり補正することを可
能にした回転体の自動バランス装置を提供するものであ
る。
〔発明の構成〕
この発明は上記目的を達成するため、回転体の軸芯と同
君的に着脱自在に取付けられる環状部材の中空室内部に
、所定の空間部を隔てて移動可能なバランス調整部材を
収容し、前記環状部材の一部に、回転体のバランス位置
にてバランス調整部材を中空室内に固定する固定手段を
設け、前記回転体に、自動バランス装置を取付けて、回
転中にバランスがとれた時に、バランス調整部材の固定
手段により、該バランス調整部材を中空室内に固定する
ことで、高速回転時及び低速回転時は常にバランスの取
れた回転を得ることが出来る一方、装置からの震動も有
効に吸収して騒音等を低減することが出来るようにした
ことを要旨とするものである。
〔発明の実施例〕
以下添付図面に基いて、この発明の詳細な説明する。
第1図及び第2図は、この発明の第1実施例を示す回転
体の自動バランス装置の縦断面図と正面図とを示し、前
記自動バランス装置1は、回転軸等の回転体Wに、該回
転体Wの軸芯と同君的に着脱自在に取付けられる。
前記自動バランス装置1は、環状部材2の側面に形成さ
れた凹状の環状中空室3の内部に、所定の空間部3aを
隔てて移動可能な複数のバランス調整部材4が収容され
、また前記環状部材2の一部には、回転体Wのバランス
位置にてバランス調整部材4を中空室3内に固定する固
定手段5が設けられている。
前記、環状中空室3の内部には、第5図及び第6図に示
すような所定の重量を有するペレット状、コロ状または
ボール状の複数のバランス調整部材4が所定の空隙部X
(この実施例では円周長さの約1/4)を設けて、かつ
並列に移動可能に収容され、各バランス調整部材40間
には、第3図に示すようなガイドリング6が回止め部材
6aを介して介設されている。
次に、前記バランス調整部材4を中空室3内に固定する
固定手段5は、前記環状中空室3の側部に形成された凹
部7に、ピン8及びシール部材9を介して水平方向に移
動可能な押圧部材10が設けられ、この押圧部材10の
外側には環状部材2にボルト11を介して一端が固定さ
れた第4図に示すような環状の弾性リング12がシール
部材13を介して設けられている。
前記環状の弾性リング12の内面側には、押圧部材10
の側面に当接する突起12aが一体的に形成され、押圧
部材10を常時バランス調整部材4側に押圧するように
付勢させている。
前記環状部材2の側面に形成された凹部7と押圧部材1
0との間には、密閉された室13が形成され、この室1
3には環状部材2に形成された作動圧流体(この実施例
の場合にはエアーを使用する)の給排通路14が接続さ
れ、この給排通路14は図示しない作動圧流体の供給源
に接続されている。
次に、作用について説明する。
回転軸等の回転体Wに、自動バランス装置1の環状部材
2を該回転体Wの軸芯と同芯的に取付けて固定し、一方
凹部7と押圧部材■0との間に形成された密閉された室
13には、図示しない作動圧流体の供給源から給徘通路
14を通して作動圧流体Pを供給し、押圧部材10及び
弾性リング12を第1図の二点鎖線の状態にしてバラン
ス調整部材4が中空室3内で自由に移動できるようにし
ておく。
このような状態から回転体Wを高速回転させると、最初
のうちは回転体Wがアンバランスの状態で回転すると共
に、機械震動等が発生するが、そのうち環状部材2の環
状中空室3に設けられたバランス調整部材4が一方に偏
って回転体Wがバランスし、また機械震動を生じなくな
る。このような状態から、固定手段5、即ち作動圧流体
の供給源から供給されていた作動圧流体Pの供給を停止
し、密閉された室13の圧力を解放すると、弾性力を有
する弾性リング12が実線状態となり、押圧部材10を
所定位置にて停止しているバランス調整部材4に当接さ
せてバランス調整部材4を固定する。
このように、一旦バランスの取れた状態の回転体Wを低
速回転させたり、高速回転させても常に回転体Wはバラ
ンスした状態で回転することが出来、この結果、工作機
械等では、常に精度の良い加工を行うことが出来ると共
に、機械震動なども低減させることが出来るのである。
更に、工作機械等においてバランス調整部材4の重量は
固定されることにより、フライホイール効果が期待出来
るため、バランス取りによる震動防止効果と切削加工等
有効なフライホイール効果の二重の効果を得る事ができ
る。
次に、第7図はこの発明の第2実施例を示す断面図を示
し、この実施例は固定手段5として電磁石15を使用し
たもので、バランス調整部材4を収容したケーシング1
6の側部に軸受17を介して電磁石15を固定する。ま
た17は電極、18はケーシング16に収容されている
バランス調整部材4の蓋を示している。
′   この実施例の作動は、上記第1実施例と同様に
、回転軸等の回転体Wに、自動バランス装置lの環状部
材2を該回転体Wの軸芯と同芯的に取付けて固定し、電
磁石15を非励磁の状態にしてバランス調整部材4が中
空室3内で自由に移動できるようにしておき、回転体W
を高速回転させると、最初のうちは回転体Wがアンバラ
ンスの状態で回転すると共に、機械震動等が発生するが
、そのうち環状部材2の環状中空室3に設けられたバラ
ンス調整部材4が一方に偏って回転体Wがバランスする
この状態で、電磁石15を励磁の状態にすると、一方に
偏って停止しているバランス調整部材4が電磁石15に
吸着されて固定する。
このように、一旦バランスの取れた状態の回転体Wを低
速回転させたり、高速回転させても常に回転体Wはバラ
ンスした状態で回転することが出来、この結果、工作機
械等では、常に精度の良い加工を行うことが出来ると共
に、機械震動なども低減させることが出来るのである。
なお、その他の構成は第1実施例と同様なので同一符号
を付して説明は省略する。
次に、第8図はこの発明の第3実施例を示し、この発明
の第2実施例を示す断面図を示し、この実施例は固定手
段5として、押圧部材10と蓋20との間に、押圧部材
10を常時バランス調整部材4側に押圧すくスプリング
21を介設して構成したものである。
そして、上記第1実施例と同様に押圧部材lOとバラン
ス調整部材4との間に密閉された室22を形成し、更に
この室22に連通ずる作動圧流体Pの給排通路23を環
状部材2の内部に形成して構成したものである。
また、給排通路2まは図示しない作動圧流体Pの供給源
と接続されている。
このように構成することにより、作動圧流体の供給源か
ら給排通路23を通して作動圧流体Pを室22に供給し
、スプリング21の弾性力に抗して押圧部材10を12
0側に押圧しておき、バランス調整部材4が中空室3内
で自由に移動できるようにしておく。
そして、このような状態から回転体Wを高速回転させる
と、最初のうちは回転体Wがアンバランスの状態で回転
すると共に、機械震動等が発生するが、そのうち環状部
材2の環状中空室3に設けられたバランス調整部材4が
一方に偏って回転体Wがバランスし、また機械震動を生
じなくなる。
このような状態から、固定手段5、即ち作動圧流体の供
給源から供給されていた作動圧流体Pの供給を停止し、
密閉された室22の圧力を解放すると、スプリング21
の弾性力により押圧部材10を所定位置にて停止してい
るバランス調整部材4に当接させてバランス調整部材4
を固定する。
このように、一旦バランスの取れた状態の回転体Wを低
速回転させたり、高速回転させても常に回転体Wはバラ
ンスした状態で回転することが出来、この結果、工作機
械等では、常に精度の良い加工を行うことが出来ると共
に、機械震動なども低減させることが出来るのは、上記
第1実施例及び第2実施例と同様である。
なお、その他の構成は、上記第1実施例及び第2実施例
と同様なので、同一符号を付して説明は省略する。
なお、上記の各実施例では、バランス装置がリング状に
独立した状態にあるが、これに限定されず他の部品中(
例えばスピンドル本体等)の中へ組み込む事も可能であ
る。また、固定手段5も上記の実施例に限定されず、バ
ランス調整部材4を固定出来るものであれば良い。
〔発明の効果〕
この発明は、上記のように回転体の軸芯と回忌的に着脱
自在に取付けられる環状部材の中空室内部に、所定の空
間部を隔てて移動可能なバランス調整部材を収容し、前
記環状部材の一部に、回転体のバランス位置にてバラン
ス調整部材を中空室内に固定する固定手段を設けたので
、回転体の回転アンバランスや、機械震動等を回転体に
取付けたバランス調整部材によりバランスさせて補正す
ると共に、その補正位置でバランス調整部材をロックさ
せることにより、回転始動時、高速回転時、低速回転等
における回転アンバランスや、機械震動等自動的に調整
したり補正することが出来、工作機械等においては精度
の良い加工を行うことが出来ると共に、他の検査装置等
においても精度の良い検査を行うことが出来る効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明を実施した自動バランス装置の縦断
面図、第2図は正面図、第3図はガイドリングの斜視図
、第4図は押圧部材の斜視図、第5図及び第6図はバラ
ンス調整部材の斜視図、第7図はこの発明の第2実施例
を示す斜視図、第8図はこの発明の第3実施例を示す斜
視図である。 1・・・自動バランス装置、2・・・環状部材、3・・
・環状の中空室、3a・・・空間部、4・・・バランス
調整部材、5・・・固定手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転体の軸芯と同芯的に着脱自在に取付けられる環状部
    材の中空室内部に、所定の空間部を隔てて移動可能なバ
    ランス調整部材を収容し、前記環状部材の一部に、回転
    体のバランス位置にてバランス調整部材を中空室内に固
    定する固定手段を設けたことを特徴とする回転体の自動
    バランス装置。
JP4535687A 1987-03-02 1987-03-02 回転体の自動バランス装置 Pending JPS63259242A (ja)

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