JPWO2002046641A1

JPWO2002046641A1 - バランサー

Info

Publication number: JPWO2002046641A1
Application number: JP2002548339A
Authority: JP
Inventors: 山本　博明
Original assignee: 赤澤機械株式会社
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2021-12-03
Also published as: WO2002046641A1; CN100376821C; CN1250890C; KR100822997B1; JP4012462B2; US7284460B2; HK1061268A1; CN1478182A; EP1340928A1; AU2002222571A1; CN1815054A; US20080060472A1; KR20030062418A; US20040003677A1; EP1340928A4; HK1091254A1

Abstract

バランサーにおけるウエイトホルダー３により保持されるウエイト４は、ウエイトホルダー３における回転周方向にわたり設けられた案内面１２ａに、回転体の回転による遠心力によって押し付けられる押し付け面４ｂ′を有する。回転体の回転時に、案内面１２ａに押し付け面４ｂ′を介して押し付けられたウエイト４は、回転体に対して回転周方向における位置が変化することで、回転体の振れ回りを抑制する位置に配置される。案内面１２ａと押し付け面４ｂ′とは、回転軸方向一方に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜する。ウエイト４は、その遠心力における案内面１２ａおよび押し付け面４ｂ′に沿う分力によって受け部７ａ′に押し付けられる。

Description

技術分野
本発明は、例えば工作機械の主軸、その主軸に取り付けられる切削や研磨のための工具保持用ツールチャック、車両の車軸、エンジンのクランクシャフト等の回転体の振れ回りを抑制するためのバランサーに関する。
背景技術
特開平６−１９８５６４号公報に開示された砥石車は、砥石車の回転軸回りの重量分布の不釣り合いを補正するためのバランサー機構を備えている。すなわち、その砥石車は、収納室と、その収納室に収納されるウエイトとを備える。その収納室の内面の一部は、回転周方向にわたる案内面と、軸方向一方と他方とに配置される壁面とにより構成される。そのウエイトは、その砥石車の回転により発生する遠心力によって、その案内面に押し付けられる押し付け面を有する。その砥石車の回転時に、その案内面に押し付け面を介して押し付けられたウエイトは、その砥石車に対して回転周方向における位置が変化することで、その砥石車の振れ回りを抑制する位置に配置される。また、そのウエイトに代えて、液体を砥石車により保持することも開示されている。その液体を砥石車の回転時に流動させ、回転軸回りの液体の重量分布を変動させることで、その砥石車の振れ回りを抑制できる。
また、特開２０００−１０２２１１号公報に開示された回転駆動機構は、回転体の回転軸回りの重量分布の不釣り合いを補正するため、その回転体に一体化されるウエイトホルダーと、そのウエイトホルダーにより保持される球形のウエイトとを備える。そのウエイトホルダーに、回転周方向にわたると共にＶ字溝状断面を有する案内面が設けられている。その回転体の回転時に、そのＶ字溝状断面を有する案内面に遠心力によって押し付けられた球形のウエイトは、その回転体に対して回転周方向における位置が変化することで、その回転体の振れ回りを抑制する位置に配置される。
上記従来のバランサー機構を備えた砥石車に衝撃が作用した場合、ウエイトが回転軸方向に変位することで砥石車が振動し、研磨精度が低下するという問題がある。また、そのウエイトの軸方向一方と他方とに配置される壁面により、そのウエイトの周方向変位を許容しつつ軸方向変位を防止しようとすると、その壁面とウエイトとを極めて高精度に加工する必要があり、加工コストが増大する。また、たとえ高精度に加工しても公差によりウエイトの回転軸方向変位を完全になくすことはできず、研磨精度の向上が阻害される。
また、上記従来のＶ字溝状断面を有する案内面が設けられたウエイトホルダーと一体の回転体に衝撃が作用した場合、ウエイトは球形であり、案内面の軸方向における一方側と他方側とに均一に押し付けられるため、ウエイトの変位により回転体が振動するという問題がある。
そのため、例えば工作機械のスピンドルにツールチャックを介して取り付けた切削工具でワークの加工を行う際に、従来のバランサー機構によりツールチャックの振れ回りを抑制しても、加工反力や外部要因、例えば周辺道路を走行する車両の振動等による衝撃が切削工具を介してツールチャックに作用した場合、振幅が大きくなって加工精度の向上が阻害されたり、スピンドルの軸受部からの騒音発生や軸受寿命の低下といった問題が生じる。
そのようなウエイトに代えて液体を用いる場合、衝撃による砥石車の振動を液体の流動によって減衰できるが、比重の大きな液体は高価で取り扱いが困難であるためコストが増大し、水等の比重の小さな液体では所望の性能を奏するためにはバランサーが大型化してしまう。
本発明は、上記問題を解決することのできるバランサーを提供することを目的とする。
発明の開示
本発明は、回転体に一体化されるウエイトホルダーと、そのウエイトホルダーにより保持されるウエイトとを備え、そのウエイトホルダーは、回転周方向にわたり設けられた案内面を有し、そのウエイトは、その回転体の回転により発生する遠心力によって、その案内面に押し付けられる押し付け面を有し、その回転体の回転時に、その案内面に押し付け面を介して押し付けられたウエイトは、そのウエイトホルダーに対して回転周方向における位置が変化することで、その回転体の振れ回りを抑制する位置に配置されるバランサーに適用される。
本発明の第１の特徴は、その案内面と押し付け面とは、回転軸方向一方に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜するものとされ、そのウエイトホルダーに、そのウエイトの回転軸方向一方に位置する受け部が設けられ、そのウエイトは、その遠心力における案内面および押し付け面に沿う分力によって受け部に押し付けられる点にある。
これによりウエイトは、径方向外方に位置する案内面と、軸方向一方に位置する押し付け面とに遠心力によって押し付けられるので、回転体に作用する衝撃により軸方向変位するのが防止され、そのような衝撃による回転体の振動を抑制できる。
本発明の第２の特徴は、そのウエイトに流動状材封入室が設けられ、その流動状材封入室に、液体、粉体、多数の微小球体等の流動状材が流動状に動き得るように封入されている点にある。
これにより、ウエイトと流動状材封入室における流動状材の双方によって回転体の振れ回りを抑制して振動を低減することができ、且つ、回転体に衝撃が作用した際に流動状材がすばやく動くことによってウエイトに変位が伝わりにくくなり、振動を減衰できる。
その流動状材が多数の微小球体、液体、粉体の中の少なくとも一つによって構成されているのが好ましい。
本発明の第３の特徴は、そのウエイトに補助ウエイト収納室が設けられ、その補助ウエイト収納室に補助ウエイトが前記回転体の回転周方向における位置が変化し得るように収納されている点にある。
これにより、ウエイトと補助ウエイト収納室における補助ウエイトの双方によって回転体の振れ回りを抑制して振動を低減することができる。
その補助ウエイト収納室は、回転周方向にわたり設けられた補助案内面を有し、その補助ウエイトは、その回転体の回転により発生する遠心力によって、その補助案内面に押し付けられる補助押し付け面を有し、その補助案内面と補助押し付け面とは、回転軸方向一方に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜するものとされ、その補助ウエイト収納室に、その補助ウエイトの回転軸方向一方に位置する補助受け部が設けられ、その補助ウエイトは、その遠心力における補助案内面および補助押し付け面に沿う分力によって補助受け部に押し付けられるのが好ましい。
これにより補助ウエイトは、径方向外方に位置する補助案内面と、軸方向一方に位置する補助押し付け面とに遠心力によって押し付けられるので、回転体に作用する衝撃により軸方向変位するのが防止され、そのような衝撃による回転体の振動を抑制できる。
本発明においては、上記第１、第２両方の特徴を備えているのが好ましい。また本発明においては、上記第１、第３両方の特徴を備えているのが好ましい。
本発明において、その補助案内面は回転周方向における一端と他端とを有し、その補助案内面から回転体の回転中心までの距離は、その補助案内面の回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従って小さくされているのが好ましい。
これにより、補助ウエイトに作用する遠心力は、補助案内面の回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従い小さくなり、補助ウエイトの変位を促し、重量分布の不釣り合いを補正する位置に補助ウエイトを迅速に位置させることができる。
本発明において、その案内面は回転周方向における一端と他端とを有し、その回転体の回転中心までの距離は、その案内面の回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従って小さくされているのが好ましい。
これにより、ウエイトに作用する遠心力は、案内面の回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従い小さくなり、ウエイトの変位を促し、重量分布の不釣り合いを補正する位置にウエイトを迅速に位置させることができる。
本発明によれば、低コストで簡単な構造により、回転体の回転軸回りの重量分布の不釣り合いを補正し、衝撃による振動を効果的に抑制できるバランサーを提供できる。
発明を実施するための最良の形態
図１、図２に示すバランサー１は、工作機械のスピンドルに取り付けられるツールチャック（回転体）２に一体化されるもので、そのツールチャック２の外周に嵌め合わされる円環状のウエイトホルダー３と、このウエイトホルダー３により保持される複数のウエイト４とを備えている。そのウエイト４の数は本実施形態では３つとされているが特に限定されない。
そのウエイトホルダー３は、それぞれ内外周が円筒面に沿う保持リング６、一対の挟み込みリング７、８を有する。その保持リング６の軸方向寸法は内方側が外方側よりも長くされている。図３に示すように、両挟み込みリング７、８は、保持リング６を外方側両端面を介して挟み込む。その保持リング６と各挟み込みリング７、８とがボルト９、１０により連結されることで、保持リング６と挟み込みリング７、８は一体化されている。
そのウエイトホルダー３の内部に、ウエイト４と同数の複数の空間１１が形成されている。各空間１１はウエイトホルダー３の回転周方向において等間隔で並列する。各空間１１内にウエイト４が、回転周方向における位置が変化可能に配置されている。各空間１１は、保持リング６の両端において開口する孔１２の内面と挟み込みリング７、８の端面７ａ、８ａとで囲まれる。その孔１２の内面は、回転周方向にわたり設けられた案内面１２ａと、この案内面１２ａの径方向内方において回転周方向にわたり設けられた面１２ｃと、ウエイトホルダー３の回転周方向の間隔をおいて互いに対向する一対のストッパー面１２ｂとで構成される。本実施形態の案内面１２ａは、回転周方向における一端と他端とを有し、ツールチャック２の回転中心と同心の円弧に沿う湾曲面とされている。一方の挟み込みリング７の端面７ａは、各ウエイト４に対向する受け部７ａ′を構成する。なお、そのウエイト４の変位により振れ回りを抑制する上では、挟み込みリング７、８の端面７ａ、８ａ間の距離とウエイト４の軸方向寸法との差を小さくするのが好ましい。
その保持リング６の内方側を径方向に沿い貫通する雌ねじ孔にねじ合わされる複数の取り付けネジ１５が、ツールチャック２の外周に押し付けられることで、保持リング６はツールチャック２に一体化される。なお、ネジ１５に代えて焼嵌め等により保持リング６をツールチャック２に一体化してもよい。その保持リング６に挟み込みリング７、８が、各孔１２にウエイト４が挿入された状態でボルト９、１０により一体化される。なお、保持リング６と一方の挟み込みリング８とを一体的に成形したり、保持リング６をツールチャック２と一体的に成形するようにしてもよく、ウエイトホルダー３の形態やツールチャック２との一体化構造は本発明の範囲内であれば特に限定されない。
各ウエイト４は、ウエイトホルダー３の回転軸方向から視てアーチ状の中空六面体で、ウエイトホルダー３の回転径方向の間隔をおいて互いに対向する内外周壁４ａ、４ｂと、ウエイトホルダー３の回転周方向の間隔をおいて互いに対向する一対の端部壁４ｃ、４ｄと、ウエイトホルダー３の回転軸方向の間隔をおいて互いに対向する一対の側壁４ｅ、４ｆとを有する。その内外周壁４ａ、４ｂは回転周方向にわたり設けられている。各ウエイト４の外周壁４ｂの表面は、ツールチャック２の回転により発生する遠心力によって上記案内面１２ａに押し付けられる押し付け面４ｂ′を構成する。
そのウエイトホルダー３の案内面１２ａとウエイト４の押し付け面４ｂ′とは、回転軸方向一方（図１において下方）に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜するテーパ面とされている。その傾斜角度はツールチャック２の回転数並びに使用刃物の種類等、加工条件に応じて適宜設定すればよい。そのウエイトホルダー３における一方の挟み込みリング７の端面７ａにより構成される上記受け部７ａ′は、そのウエイト４の回転軸方向一方に位置する。なお、案内面１２ａと押し付け面４ｂ′とを図中上方に向かうに従い回転径方向外方に向かうようにし、受け部７ａ′をウエイト４の図中上方に位置させるようにしてもよい。
上記のように中空とされた各ウエイト４の内部は流動状材封入室３０とされている。各流動状材封入室３０に流動状材３１が流動状に動き得るように封入されている。その流動状材３１として本実施形態では多数の微小球体が封入されているが、液体や粉体のような他の流動状に動く材料を封入してもよい。
そのツールチャック２の回転時に、案内面１２ａに押し付け面４ｂ′を介して相対摺動可能に押し付けられたウエイト４は、そのウエイトホルダー３に対して回転周方向における位置が変化することで、ツールチャック２の振れ回りを抑制する位置に配置される。本実施形態では、各ストッパー面１２ｂにゴム等の弾性材が、ツールチャック２の回転開始時や回転停止時におけるウエイト４とストッパー面１２ｂとの衝突の緩衝部材１３として取り付けられる。また、図３に示すように、各ウエイト４の押し付け面４ｂ′は、遠心力Ｆにおける押し付け面４ｂ′および案内面１２ａに直交する分力Ｆａによってウエイトホルダー３の案内面１２ａに相対摺動可能に押し付けられ、遠心力Ｆにおける押し付け面４ｂ′および案内面１２ａに沿う分力Ｆｂによってウエイトホルダー３の受け部７ａ′に相対摺動可能に押し付けられる。
上記実施形態によれば、ツールチャック２の回転中にあっては、ウエイト４は、径方向外方に位置する案内面１２ａと、軸方向一方に位置する押し付け面４ｂ′とに遠心力によって押し付けられるので、ツールチャック２に作用する衝撃により軸方向変位するのが防止され、そのような衝撃によるツールチャック２の振動を抑制できる。さらに、ウエイト４と流動状材封入室３０における流動状材３１の双方によってツールチャック２の振れ回りを抑制して振動を低減することができ、且つ、ツールチャック２に衝撃が作用した際に流動状材３１がすばやく動くことによってウエイト４に変位が伝わりにくくなり、振動を減衰できる。これにより、コンパクトなバランサー１により、ツールチャック２に加工工具を取り付けて行う加工の精度並びに面粗度を向上し、また、ツールチャック２を取り付ける工作機械スピンドルの軸受部からの音の発生を低減して静音化を図ると共に軸受の長寿命化を図ることができる。例えば、ツールチャック２に加工工具を取り付けて１００００ｒｐｍ以上の回転数で回転させた時に、共振点においても振幅を１μｍ未満に抑制することができた。
図４（１）、図４（２）、図４（３）は本発明の第１変形例を示す。この第１変形例においては、ウエイト４の外周壁４ｂの表面を４つの領域に区画する溝４ｈを設け、その溝４ｈによって区画される各領域それぞれを押し付け面４ｂ′を構成するものとして案内面１２ａに押し付けてもよい。これにより、押し付け面４ｂ′を案内面１２ａに安定して押し付けることができる。この場合、押し付け面４ｂ′を構成する各領域の面積を微小なものとしてもよい。また、ウエイトホルダーが一体化される回転体はツールチャック２に限定されず、例えば工作機械のスピンドル、車両の車軸、エンジンのクランクシャフト等回転するものであれば全てよく、その回転体の回転軸方向も上下方向に限定されず、水平方向や斜め方向でもよい。他は上記実施形態と同様とされている。
図５〜図７は本発明の第２変形例のバランサー１０１を示す。この第２変形例においては、上記実施形態のウエイトホルダー３およびウエイト４と相違するウエイトホルダー１０３およびウエイト１０４を有し、また、上記実施形態の流動状材３１に変えて補助ウエイト１３１を有する。ウエイト１０４の数と補助ウエイト１３１の数は、第２変形例では３つとされているが特に限定されない。
そのウエイトホルダー１０３は、ツールチャック２の外周部と一体成形される保持部１０６と、カバーリング１０７とを有する。そのカバーリング１０７は保持部１０６にボルト１０９により連結されている。そのウエイトホルダー１０３に、ウエイト１０４と同数の空間１１１が形成される。各空間１１１はウエイトホルダー１０３の回転周方向において等間隔で並列する。各空間１１１は、一端において開口するように保持部１０６に形成された孔１１２の内面と、カバーリング１０７の端面１０７ａとで囲まれる。その孔１１２の内面は、回転周方向にわたり設けられた案内面１１２ａと、この案内面１１２ａの径方向内方において回転周方向にわたり設けられた面１１２ｃと、回転周方向の間隔をおいて互いに対向する一対のストッパー面１１２ｂと、カバーリング１０７の端面１０７ａに対向する面１１２ｄとで構成される。その案内面１１２ａは、回転周方向における一端と他端とを有し、ツールチャック２の回転中心と同心の円弧に沿う湾曲面とされている。そのカバーリング１０７の端面１０７ａに対向する面１１２ｄが受け部１１２ｄ′を構成する。
そのウエイトホルダー１０３により保持される各ウエイト１０４は、中空とされている。各ウエイト１０４は、ウエイトホルダー１０３の回転径方向の間隔をおいて互いに対向する内外周壁１０４ａ、１０４ｂと、ウエイトホルダー１０３の回転周方向の間隔をおいて互いに対向する一対の端部壁１０４ｃ、１０４ｄと、ウエイトホルダー１０３の回転軸方向における一端側に位置する側壁１０４ｅとを有する。その内外周壁１０４ａ、１０４ｂは回転周方向にわたり設けられている。各ウエイト１０４は、ウエイトホルダー１０３の回転軸方向における他端側で開口する。各ウエイト１０４の外周壁１０４ｂの表面は、ツールチャック２の回転により発生する遠心力によって上記案内面１１２ａに押し付けられる押し付け面１０４ｂ′を構成する。
その案内面１１２ａと、その案内面１１２ａに対向する面１１２ｃと、押し付け面１０４ｂ′と、ウエイト１０４の内周壁１０４ａの表面は、互いに平行であって、回転軸方向一方（図５において上方）に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜する。上記受け部１１２ｄ′は、押し付け面１０４ｂ′に直交し、且つ、ウエイト１０４の回転軸方向一方に位置する。
各ウエイト１０４の内部は補助ウエイト収納室１３０とされている。各補助ウエイト収納室１３０に補助ウエイト１３１がツールチャック２の回転周方向における位置が変化し得るように収納されている。その補助ウエイト収納室１３０は、回転周方向にわたり設けられた補助案内面１３０ａと、この案内面１３０ａの径方向内方において回転周方向にわたり設けられた面１３０ｃと、回転周方向の間隔をおいて互いに対向する一対のストッパー面１３０ｂと、カバーリング１０７の端面１０７ａに対向する面１３０ｄとで囲まれる。本変形例の補助案内面１３０ａは、回転周方向の一端と他端とを有し、ツールチャック２の回転中心と同心の円弧に沿う湾曲面とされている。そのカバーリング１０７の端面１０７ａに対向する面１３０ｄが補助受け部１３０ｄ′を構成する。
各補助ウエイト１３１は、回転周方向にわたり設けられた内外周面１３１ａ、１３１ｂと、回転周方向における両端に位置する一対の端部１３１ｃ、１３１ｄと、回転軸方向における両端に位置する一対の側面１３１ｅ、１３１ｆとを有する。各補助ウエイト１３１の外周面１３１ｂは、ツールチャック２の回転により発生する遠心力によって上記補助案内面１３０ａに押し付けられる補助押し付け面１３１ｂ′を構成する。
その補助案内面１３０ａと、その補助案内面１３０ａに対向する面１３０ｃと、補助押し付け面１３１ｂ′と、補助ウエイト１３１の内周面１３１ａは、互いに平行であって、回転軸方向一方（図５において上方）に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜する。上記補助受け部１３０ｄ′は、補助押し付け面１３１ｂ′に直交し、且つ、補助ウエイト１３１の回転軸方向一方に位置する。
ツールチャック２の回転時に、案内面１１２ａに押し付け面１０４ｂ′を介して相対摺動可能に押し付けられたウエイト１０４は、ウエイトホルダー１０３に対して回転周方向における位置が変化することで、ツールチャック２の振れ回りを抑制する位置に配置される。本変形例では、ツールチャック２の回転開始時や回転停止時に、ウエイト１０４の動きをストッパー面１１２ｂにより阻止できる。図７に示すように、各ウエイト１０４の押し付け面１０４ｂ′は、ウエイト１０４に作用する遠心力Ｆにおける押し付け面１０４ｂ′および案内面１１２ａに直交する分力Ｆａによって案内面１１２ａに相対摺動可能に押し付けられ、遠心力Ｆにおける押し付け面１０４ｂ′および案内面１１２ａに沿う分力Ｆｂによって受け部１１２ｄ′に相対摺動可能に押し付けられる。
また、各補助ウエイト１３１の補助押し付け面１３１ｂ′は、補助ウエイト１３１に作用する遠心力Ｆ′における補助押し付け面１３１ｂ′および補助案内面１３０ａに直交する分力Ｆａ′によって補助案内面１３０ａに相対摺動可能に押し付けられ、遠心力Ｆ′における補助押し付け面１３１ｂ′および補助案内面１３０ａに沿う分力Ｆｂ′によって補助受け部１３０ｄ′に相対摺動可能に押し付けられる。
上記第２変形例によれば、ツールチャック２の回転中にあっては、ウエイト１０４は、径方向外方に位置する案内面１１２ａと、軸方向一方に位置する押し付け面１０４ｂ′とに遠心力によって押し付けられるので、ツールチャック２に作用する衝撃により軸方向変位するのが防止され、そのような衝撃によるツールチャック２の振動を抑制できる。さらに、ウエイト１０４と補助ウエイト１３１の双方によってツールチャック２の振れ回りを抑制して振動を低減することができる。また、補助ウエイト１３１は、径方向外方に位置する補助案内面１３０ａと、軸方向一方に位置する補助押し付け面１３１ｂ′とに遠心力によって押し付けられるので、ツールチャック２に作用する衝撃により軸方向変位するのが防止され、そのような衝撃によるツールチャック２の振動を抑制できる。これにより、コンパクトなバランサー１０１により、ツールチャック２に加工工具を取り付けて行う加工の精度並びに面粗度を向上し、また、ツールチャック２を取り付ける工作機械スピンドルの軸受部からの音の発生を低減して静音化を図ると共に軸受の長寿命化を図ることができる。例えば、ツールチャック２に加工工具を取り付けて１００００ｒｐｍ以上の回転数で回転させた時に、共振点においても振幅を１μｍ未満に抑制することができた。さらに上記第２変形例においては、案内面１１２ａと、その案内面１１２ａに対向する面１１２ｃとは互いに平行であるので孔１１２の加工が容易であり、また、ウエイト１０４や補助ウエイト１３１の形状も単純化されて形成容易であるので、高精度な寸法に仕上げることが可能になり、ツールチャック２の振動を高精度に抑制することができる。
図８、図９は本発明の第３変形例を示す。この第３変形例においては、案内面１１２ａ、押し付け面１０４ｂ′、補助案内面１３０ａ、補助案内面１３０ａに対向する面１３０ｃ、補助押し付け面１３１ｂ′、および補助ウエイト１３１の内周面１３１ａが、図中下方に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜する。また、案内面１１２ａに対向する面１１２ｃとウエイト１０４の内周壁１０４ａの表面は回転軸方向に沿う。そして、カバーリング１０７の端面１０７ａにより受け部が構成され、補助ウエイト収納室１３０におけるカバーリング１０７の端面１０７ａ側の面１３０ｅ′が補助受け部を構成する。また、上記第２変形例では補助案内面１３０ａからツールチャック２の回転中心までの距離は、補助案内面１３０ａが回転中心と同心の円弧に沿う湾曲面とされることで、回転周方向における両端と両端間部分とにおいて一定とされている。これに対して本第３変形例においては、補助案内面１３０ａからツールチャック２の回転中心までの距離は、補助案内面１３０ａが回転軸方向に平行な平坦面とされることで、回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従い小さくされている。さらに、補助案内面１３０ａに対向する面１３０ｃ、補助押し付け面１３１ｂ′、および補助ウエイト１３１の内周面１３１ａも、補助案内面１３０ａに平行な平坦面とされている。他は第２変形例と同様とされ、同一部分は同一符号で示される。これにより、補助ウエイト１３１に作用する遠心力は、補助案内面１３０ａの回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従い小さくなり、補助ウエイト１３１の変位を促し、重量分布の不釣り合いを補正する位置に補助ウエイト１３１を迅速に位置させることができる。
図１０は本発明の第４変形例を示す。上記第３変形例では案内面１１２ａからツールチャック２の回転中心までの距離は、案内面１１２ａが回転中心と同心の円弧に沿う湾曲面とされることで、回転周方向における両端と両端間部分とにおいて一定とされている。これに対して本第４変形例においては、案内面１１２ａからツールチャック２の回転中心までの距離は、案内面１１２ａが回転軸方向に平行な平坦面とされることで、回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従い小さくされている。さらに、案内面１１２ａに対向する面、押し付け面１０４ｂ′、およびウエイト１０４の内周壁１０４ａの表面も、案内面１１２ａに平行な平坦面とされている。これにより、ウエイト１０４に作用する遠心力は、案内面１１２ａの回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従い小さくなり、ウエイト１０４の変位を促し、重量分布の不釣り合いを補正する位置にウエイト１０４を迅速に位置させることができる。他は第３変形例と同様とされ、同一部分は同一符号で示される。
本発明は上記実施形態や変形例に限定されない。例えば、案内面を周方向全域にわたり設けられる単一の面としてもよい。また、案内面１１２ａと補助案内面１３０ａを、ツールチャック２の回転中心と同心の円弧とは逆向きに凸の湾曲面にしてもよい。また、第２〜第４変形例において保持部１０６を実施形態と同様にツールチャック２と別体成形されるリング状とし、実施形態と同様にネジによってツールチャック２に一体化したり、あるいは焼嵌めによってツールチャック２に一体化してもよい。また、第２〜第４変形例において補助案内面と補助押し付け面は回転軸に平行であってもよい。さらに、実施形態および各変形例において、案内面と押し付け面とが回転軸に対して平行であってもよい。また、実施形態、第１変形例において流動状材をなくし、第２〜第４変形例において補助ウエイトをなくしてもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施形態のバランサーの縦断面図。図２は本発明の実施形態のバランサーの部分破断平面図。図３は本発明の実施形態のバランサーの作用説明図。図４（１）は本発明の第１変形例のバランサーにおけるウエイトの平面図、図４（２）はその正面図、図４（３）はその側面図。図５は本発明の第２変形例のバランサーの縦断面図。図６は本発明の第２変形例のバランサーの部分破断平面図。図７は本発明の第２変形例のバランサーの作用説明図。図８は本発明の第３変形例のバランサーの縦断面図。図９は本発明の第３変形例のバランサーの部分破断平面図。図１０は本発明の第４変形例のバランサーの部分破断平面図。

Claims

回転体に一体化されるウエイトホルダーと、
そのウエイトホルダーにより保持されるウエイトとを備え、
そのウエイトホルダーは、回転周方向にわたり設けられた案内面を有し、
そのウエイトは、その回転体の回転により発生する遠心力によって、その案内面に押し付けられる押し付け面を有し、
その回転体の回転時に、その案内面に押し付け面を介して押し付けられたウエイトは、そのウエイトホルダーに対して回転周方向における位置が変化することで、その回転体の振れ回りを抑制する位置に配置されるバランサーにおいて、
その案内面と押し付け面とは、回転軸方向一方に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜するものとされ、
そのウエイトホルダーに、そのウエイトの回転軸方向一方に位置する受け部が設けられ、
そのウエイトは、その遠心力における案内面および押し付け面に沿う分力によって受け部に押し付けられることを特徴とするバランサー。
そのウエイトに流動状材封入室が設けられ、
その流動状材封入室に流動状材が流動状に動き得るように封入されている請求項１に記載のバランサー。
回転体に一体化されるウエイトホルダーと、
そのウエイトホルダーにより保持されるウエイトとを備え、
そのウエイトホルダーは、回転周方向にわたり設けられた案内面を有し、
そのウエイトは、その回転体の回転により発生する遠心力によって、その案内面に押し付けられる押し付け面を有し、
その回転体の回転時に、その案内面に押し付け面を介して押し付けられたウエイトは、そのウエイトホルダーに対して回転周方向における位置が変化することで、その回転体の振れ回りを抑制する位置に配置されるバランサーにおいて、
そのウエイトに流動状材封入室が設けられ、
その流動状材封入室に流動状材が流動状に動き得るように封入されていることを特徴とするバランサー。
その流動状材が多数の微小球体、液体、粉体の中の少なくとも一つによって構成されている請求項２または３に記載のバランサー。
そのウエイトに補助ウエイト収納室が設けられ、
その補助ウエイト収納室に補助ウエイトが前記回転体の回転周方向における位置が変化し得るように収納されている請求項１に記載のバランサー。
回転体に一体化されるウエイトホルダーと、
そのウエイトホルダーにより保持されるウエイトとを備え、
そのウエイトホルダーは、回転周方向にわたり設けられた案内面を有し、
そのウエイトは、その回転体の回転により発生する遠心力によって、その案内面に押し付けられる押し付け面を有し、
その回転体の回転時に、その案内面に押し付け面を介して押し付けられたウエイトは、そのウエイトホルダーに対して回転周方向における位置が変化することで、その回転体の振れ回りを抑制する位置に配置されるバランサーにおいて、
そのウエイトに補助ウエイト収納室が設けられ、
その補助ウエイト収納室に補助ウエイトが前記回転体の回転周方向における位置が変化し得るように収納されていることを特徴とするバランサー。
その補助ウエイト収納室は、回転周方向にわたり設けられた補助案内面を有し、
その補助ウエイトは、その回転体の回転により発生する遠心力によって、その補助案内面に押し付けられる補助押し付け面を有し、
その補助案内面と補助押し付け面とは、回転軸方向一方に向かうに従い回転径方向外方に向かうように回転軸方向に対して傾斜するものとされ、
その補助ウエイト収納室に、その補助ウエイトの回転軸方向一方に位置する補助受け部が設けられ、
その補助ウエイトは、その遠心力における補助案内面および補助押し付け面に沿う分力によって補助受け部に押し付けられる請求項５または６に記載のバランサー。
その補助案内面は回転周方向における一端と他端とを有し、その補助案内面から回転体の回転中心までの距離は、その補助案内面の回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従って小さくされている請求項７に記載のバランサー。
その案内面は回転周方向における一端と他端とを有し、その回転体の回転中心までの距離は、その案内面の回転周方向における両端から両端間中央に向かうに従って小さくされている請求項１〜８の中の何れかに記載のバランサー。