KR20180041551A - 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조 - Google Patents

볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조 Download PDF

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Abstract

볼 밸런서로서 충분히 기능시킬 수 있는 회전 구동계의 지지 구조를 제안하는 것이다.
로터(2)의 회전축과 결합된 회전축(1a)을 갖는 모터(1)와, 로터의 세차 운동을 억제하기 위해 상기 로터에 설치된 볼 밸런서(7)와, 하우징(4)에 상기 모터를 결합하는 지지부를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조에 있어서, 상기 모터의 회전축의 축 방향(z축)에 수직인 하나의 방향(x축)의 선 상에서 상기 모터가 탄성 부재(9)를 통해 상기 하우징에 결합되고, 상기 탄성 부재의 탄성 변형에 의해 상기 모터가 x축 주위에서 요동 가능한 상기 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조로 하였다.

Description

볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조{SUPPORT STRUCTURE FOR ROTATION DRIVING SYSTEM HAVING BALL BALANCER}
본 발명은 원심 분리기, 세탁기 등의 로터를 회전 구동하기 위한 회전 구동계이며, 상기 로터와 결합된 회전축을 갖는 모터와, 로터의 질량 분포의 이방성에 기인하는 로터의 세차 운동(진동을 포함함)을 억제하기 위한 볼 밸런서와, 상기 모터를 하우징에 결합하는 지지부를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조에 관한 것이다.
도 9는 모터에 의해 로터를 회전시키는 기구를 구비하는 종래 기술에 의한 원심 분리기의 모터와 하우징 사이의 지지 구조의 일례를 개념적으로 도시한 측면도이다.
이 원심 분리기에 있어서는, 모터(1)의 회전축(1a)은 로터(2)에 결합되고, 로터(2)에는 시료 적재부(2a)가 설치되어 있다. 모터(1)의 저부에는, 플랜지(3)가 고정 또는 모터(1)와 일체적으로 형성되어 있다.
도 10은 도 9의 A-A선 화살 표시도이다. 상기 플랜지(3)와 하우징(4)은, 탄성 부재(5)를 통해 나사(6)에 의해 결합되어 있다. 이때, 모터(1)가 로터(2)를 회전 구동할 때의 반작용을 균등하게 하우징(4)에서 받아내기 위해, 상기 나사(6)는 도 10에 도시한 바와 같이 모터(1)를 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로, 예를 들어 4조, 6조 또는 8조(도시의 예에 있어서는 6조)가 배치되고, 모터(1)는 하우징(4)에 주위 방향으로 균등하게 고정 지지되어 있다.
원심 분리기, 세탁기 등의 로터를 모터에 의해 회전시키는 장치에 있어서는, 로터 상의 질량 분포의 언밸런스에 기인하여 로터의 실질적 무게 중심이 모터의 회전축의 축심에 대하여 편심되어 있는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 로터는 모터의 회전축에 대하여 소위 세차 운동을 일으키고, 경우에 따라서는 로터가 하우징의 일부에 닿아 파손 사고가 일어날 수 있다.
이 세차 운동을 적게 하기 위해, 로터의 회전축 주위에서 질량 분포가 대칭으로 되도록 더미의 질량을 배치하여, 로터 상의 질량 분포의 언밸런스를 보상하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 그것만으로는 불충분하므로, 다른 대책으로서 볼 밸런서를 설치하는 경우가 있다. 도 9에 기재한 원심 분리기는 볼 밸런서(7)를 구비한 예이고, 도 11은 도 9의 B-B선 화살 표시도이다.
볼 밸런서(7)란, 환상 통로(7a)를 구비하고, 그 안을 완전히 충전하지 않도록 금속구 등의 볼(7b)을 자유 주행 가능하게 충전한 것을 로터(2)의 회전축과 그 환상 통로(7a)의 중심선을 일치시켜 배치한 것이다. 로터(2)가 회전하면 볼 밸런서(7)의 환상 통로(7a)도 회전한다. 그리고, 환상 통로(7a)와 볼(7b) 사이의 마찰에 의해 로터(2)의 회전에 따라서 볼(7b)도 환상 통로(7a) 내에서 회전한다.
로터(2)가 편심되어 있는 경우, 즉, 시료를 실은 로터(2)의 실질적 무게 중심 W가 로터(2)의 회전축 O와 일치하고 있지 않은 경우, 회전축의 주위에서 로터(2)가 세차 운동을 한다. 이때 볼 밸런서(7)는 환상 통로(7a)의 중심선으로부터 벗어난 회전축의 주위에서 회전하게 되고, 환상 통로(7a)의 내벽과 볼(7b) 사이에 마찰이 작용하여, 볼(7b)은 복잡한 작용을 받는다. 세차 운동을 하면서 볼 밸런서(7)가 회전할 때, 볼(7b)은 그 세차 운동을 작게 하도록 하는 배치로 되는 것이 알려져 있다.
도 11은 볼 밸런서(7)가 기능하고 있을 때의 볼 밸런서(7) 내의 볼(7b)의 배치의 일례를 모식적으로 도시한 것이다. 회전하고 있는 로터(2)와 함께 회전하는 좌표계에서 보았을 때, 로터(2)의 실질적 무게 중심 W가 볼 밸런서(7)의 환상 통로(7a)의 중심선 O로부터 편심되어 있으면, 볼(7b)은 상기 중심선 O을 사이에 두고 상기 실질적 무게 중심 W와 반대측의 위치의 적소로 이동하여, 실질적 무게 중심 W가 환상 통로(7a)의 중심선 O와 일치하도록 하는 배치를 취한다(이하, 이 배치를 「평형 배치」라 부름). 이것은, 로터(2)와 볼 밸런서(7)를 포함하는 계의 실질적 편심을 없애는 것을 의미하고, 이 결과, 세차 운동이 작아지는 효과가 얻어진다.
도 12에 도시한 바와 같이, 볼 밸런서(7)의 통로(7a)를 복수(예를 들어 4개)의 구획(7c)에 의해 복수의 부분으로 분할하는 경우도 있다. 그 경우, 볼 밸런서(7)의 볼(7b)은 각각의 부분의 안에서만 움직일 수 있다. 이것은, 로터의 정지 시 등에 있어서, 볼(7b)이 관성력에 의해 환상 통로(7a) 내에서 계속 회전하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하는 것이다. 이와 같이 환상 통로(7a)가 분할되어 있어도 도 11에 도시한 바와 같이 구획이 없는 환상 통로(7a)의 경우와 마찬가지로, 회전 시에는 로터(2)의 회전 중심 O에 대하여 로터의 실질적 무게 중심 W가 편심되어 있는 방향과 반대 방향으로 볼(7b)이 이동하여, 편심에 의한 효과를 상쇄하는 배치(평형 배치)로 되는 것이 알려져 있다. 단, 구획을 초과하여 볼(7b)은 움직일 수 없으므로, 볼(7b)은 예를 들어 도 12에 도시한 바와 같이, 각각의 구획 내에서 실질적 무게 중심 W의 편심을 상쇄하는 배치로 된다.
특허문헌 1에는, 상기한 볼 밸런서를 사용한 원심 분리기에 있어서, 로터의 공진 시에 로터의 진동이 과도하게 커지지 않아 원활하게 운전할 수 있고, 고속 회전 시에 언밸런스 질량의 보정량을 크게 하여, 로터의 진동을 작게 할 수 있는 것을 목적으로 하여, 볼 밸런서의 환상 통로의 단면 형상을 소정 형상의 것으로 하는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 평11-262683호 공보
볼 밸런서(7)의 환상 통로(7a) 내의 볼(7b)의 운동은 미묘한 밸런스에 지배된다. 대체로, 고속 회전 시에는 도 11에 도시한 바와 같이 편심을 적게 하도록 하는 평형 배치로 되지만, 저속 회전 시에 있어서는 도 13에 도시한 바와 같이 볼(7b)이 상기 중심선 O에 대하여 상기 실질적 무게 중심 W와 동일한 측에 집중되어, 그 상태가 유지되는 현상도 일어날 수 있다(이하, 이 배치를 「반평형 배치」라 부름). 이 반평형 배치에서는, 볼(7b)의 배치가 로터(2)의 편심을 조장해 버려, 세차 운동이 격렬하게 일어날 수 있기 때문에 빠르게 해소할 필요가 있다. 또한, 고속 회전 시에 있어서도, 볼(7b)과 환상 통로(7a) 사이의 마찰력, 또는 작은 요철의 존재에 의해 볼(7b)이 정확한 평형 배치의 상태로는 되지 않고, 미묘하게 언밸런스 상태가 잔존하여, 로터가 계속해서 진동하는 경우가 있다. 즉, 볼 밸런서가 충분히 기능하지 않는 경우가 있다.
본 발명은 상술한 배경 기술이 갖는 실상을 감안하여 이루어진 것이며, 원심 분리기, 세탁기 등의 로터를 회전 구동하기 위한 회전 구동계이며, 상기 로터와 결합된 회전축을 갖는 모터와, 로터의 질량 분포의 이방성에 기인하는 로터의 세차 운동을 억제하기 위한 볼 밸런서와, 상기 모터를 하우징에 결합하는 지지부로 이루어지는 회전 구동계에 있어서, 상기 볼 밸런서의 볼 배치가 정확한 평형 배치의 상태로 되기 쉽고, 그 결과, 볼 밸런서로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있는 회전 구동계의 지지 구조를 제안하는 것을 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음의 (1)∼(6)에 기재한 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조로 하였다.
(1) 연직의 회전축의 주위를 회전하는 로터를 회전시키기 위한 회전 구동계의 지지 구조이며, 상기 로터의 회전축과 결합된 회전축을 갖는 모터와, 로터의 세차 운동을 억제하기 위해 상기 로터에 설치된 볼 밸런서와, 하우징에 상기 모터를 결합하는 지지부를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조에 있어서, 상기 모터의 회전축의 축 방향(z축)에 수직인 하나의 방향(x축)의 선 상에서 상기 모터가 탄성 부재를 통해 상기 하우징에 결합되고, 상기 탄성 부재의 탄성 변형에 의해 상기 모터가 x축 주위에서 요동 가능한 것을 특징으로 하는, 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
(2) 상기 모터의 회전축의 축 방향(z축)에 수직인 하나의 방향(x축)의 선 상에서 하우징에 결합된 스테이를 구비하고, 상기 스테이의 중간 부분에 상기 모터가 현수 또는 적재되어 결합되어 있는 것과, 상기 스테이의 양단부 부분이 상기 하우징에 결합되어 있는 것과, 상기 스테이와 상기 모터의 결합 부분 및 상기 스테이와 상기 하우징의 결합 부분 또는 그 어느 한쪽의 결합 부분이 탄성 부재를 통한 결합이고, 상기 탄성 부재의 탄성 변형에 의해 상기 모터가 x축 주위에서 요동 가능한 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 기재된 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
(3) 상기 스테이의 상기 중간 부분에 계속되는 부분이 구부러져 상기 스테이가 상기 모터의 측부를 따라서 연장 설치되고, 또한 상기 스테이의 양단부 부분이 상기 하우징을 따르도록 구부러지고 그 부분에서 상기 스테이가 상기 하우징에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 상기 (2)에 기재된 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
(4) 상기 스테이가 대략 직선 형상의 판이고, 상기 스테이의 중간 부분에 상기 모터가 현수 또는 적재되어 상기 스테이와 상기 모터가 결합되고, 상기 스테이의 양단부 부분에서 상기 스테이와 상기 하우징이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 상기 (2)에 기재된 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
(5) 상기 탄성 부재가 고무 그로밋이고, 상기 고무 그로밋이 상기 스테이에 뚫어 형성된 구멍에 끼워 넣어지고, 상기 고무 그로밋을 관통하는 나사에 의해 상기 스테이와 상기 모터의 결합 및 상기 스테이와 상기 하우징의 결합 또는 그 어느 한쪽의 결합이 이루어져 있는 것을 특징으로 하는, 상기 (2)에 기재된 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
(6) 상기 탄성 부재가 방진 고무이고, 상기 스테이와 상기 모터 사이 및 상기 스테이와 상기 하우징 사이 또는 그 어느 한쪽의 사이에 상기 방진 고무가 배치되고, 상기 방진 고무의 양단부에 설치된 나사에 의해 상기 스테이와 상기 모터의 결합 및 상기 스테이와 상기 하우징의 결합 또는 그 어느 한쪽의 결합이 이루어져 있는 것을 특징으로 하는, 상기 (2)에 기재된 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
상기한 본 발명에 관한 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조에 의하면, 모터의 회전 운동에 불규칙 운동을 중첩할 수 있어, 볼 밸런서의 볼이 설령 반평형 배치의 상태, 또한 환상 통로와의 마찰 등에 의해 볼이 적절한 위치까지 다 이동하지 않은 경우 등에도, 정확한 평형 배치의 상태로 볼을 이행시킬 수 있어, 볼 밸런서로서의 기능을 충분히 발휘시킬 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 회전 구동계의 지지 구조에 의해 지지되어 있는 원심 분리기의 일 실시 형태를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 원심 분리기의 반단면 정면도이다.
도 3은 스테이의 하우징에의 결합 부분의 확대 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 원심 분리기의 측면도이다.
도 5는 스테이의 하우징에의 결합 부분의 다른 실시 형태를 도시한 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 회전 구동계의 지지 구조에 의해 지지되어 있는 원심 분리기의 다른 실시 형태를 도시한 도면이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 회전 구동계의 지지 구조에 의해 지지되어 있는 원심 분리기의 또 다른 실시 형태를 도시한 도면이며, (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.
도 8은 본 발명에 관한 회전 구동계의 지지 구조에 의해 지지되어 있는 모터의 또 다른 다양한 실시 형태를 도시한 모식도이다.
도 9는 종래 기술에 의한 회전 구동계의 지지 구조에 의해 지지되어 있는 원심 분리기의 일례를 도시한 정면도이다.
도 10은 도 9의 A-A선 화살 표시도이다.
도 11은 도 9의 B-B선 화살 표시도이다(평형 배치의 상태).
도 12는 볼 밸런서의 다른 실시 형태를 도시한 도면이다.
도 13은 도 9의 B-B선 화살 표시도이다(반평형 배치의 상태).
이하, 본 발명에 관한 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 종래 기술에 의한 지지 구조의 설명에 있어서의 부재에 대응하는 부재에는 동일한 참조 번호를 붙이고, 그것들에 대한 설명은 생략하는 경우가 있다.
도 1은 본 발명에 관한 회전 구동계의 지지 구조에 의해 지지되어 있는 원심 분리기의 일 실시 형태를 도시한 분해 사시도, 도 2는 그 원심 분리기의 반단면 정면도이다. 모터(1)에 결합된 로터(2)에는, 원심 분리되는 시료를 넣은 튜브 T를 수용하는 시료 수용부(2a)가 설치되어 있다. 이 실시 형태에서는, 시료 수용부(2a)가 로터(2)에 4개소 설치되어 있다.
시료를 넣은 튜브 T를 시료 수용부(2a)에 수용할 때에는, 회전축(1a)의 주위에서 로터(2)의 질량 분포가 가능한 한 균등하게 되도록 배치하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 튜브 T 내에 넣어진 시료의 양은 균일하지 않은 경우가 많고, 그 시료의 양의 차에 기인하여 로터(2)의 회전 중심으로부터 로터(2)의 실질적 무게 중심이 편심되는 경우가 있고, 그것에 의해 로터(2)의 세차 운동이 발생할 수 있다. 이것을 억제하기 위해 볼 밸런서(7)가 로터(2)에 설치되어 있다. 또한, 볼 밸런서(7)의 구조는 상기한 종래 기술의 구조와 동일하고, 새롭게 추가한 7d의 부호를 붙인 부재는 볼(7b)을 환상 통로(7a) 내에 유지하는 커버이다.
로터(2)는 모터(1)의 회전축(1a)을 통해 모터(1)에 결합되어 있다. 즉, 모터(1)의 회전축(1a)은 모터와 로터의 공통의 회전축으로 되어 있다. 또한 모터(1)는 스테이(8)에 의해 하우징(4)에 결합되어 있다. 종래 기술에 의할 때, 도 10에 도시한 바와 같이 모터(1)는 회전축(1a)의 주위에서 대략 원대칭으로 배치된 나사(6) 등의 설치구에 의해 하우징(4)에 균등하게 결합되어 있었지만, 본 발명에 관한 지지 구조에 있어서는, 모터(1)는 스테이(8)에 의해 장치의 하우징(4)(하우징에 고정되어 있는 구획판 등의 중간 부재를 포함함)에 일방향의 선 상에서 결합되어 있다.
도 1, 도 2에 도시한 실시 형태에서는, 스테이(8)는 띠 형상 부재를 대략 コ자형으로 구부린 형상을 도시하고 있다. 그리고, 스테이(8)는 그 중간 부분(8a)에 있어서 모터(1)의 상면에 결합되어 있다. 결합 방법에는 나사, 용접, 접착 등이 있다. 스테이(8)의 양측부 부분(8b)은 모터(1)의 측부를 따라서 연장 설치되고, 또한 스테이(8)의 양단부 부분(8c)이 하우징(4)을 따르도록 각각 구부러지고, 그 양단부 부분(8c)에서 하우징(4)에 각각 결합되어 있다.
도 3은 스테이의 하우징에의 결합 부분의 확대 단면도이다. 스테이(8)의 단부 부분(8c)에는 구멍(8d)이 뚫어 형성되고, 그 구멍(8d)에 고무 그로밋(9)과 컬러(10)가 끼워 넣어지고, 그 고무 그로밋(9)과 컬러(10)에 나사(11)가 삽입 관통시켜지고, 하우징(4)에 실시된 탭(4a)에 그 나사(11)를 나사 결합시킴으로써 스테이(8)가 하우징(4)에 결합되어 있다.
도 4는 도 1에 도시한 원심 분리기의 측면도이다. 도 2의 정면도 및 도 4의 측면도에 도시한 바와 같이, 모터(1)의 회전축(1a)의 축 방향을 z축, 스테이(8)의 양단부 부분(8c)의 나사(11)를 연결하는 방향을 x축, 상기 z축과 상기 x축에 수직인 방향을 y축이라 한다. 이때, 장치의 하우징(4)은 z축에 수직인 xy 평면 내에 있다.
도 2, 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 모터(1)는 x축에 평행한 일직선 상에서 고무 그로밋(9)(탄성 부재)을 통해 스테이(8)에 의해 하우징(4)에 결합되어 있을 뿐이므로, 모터(1)는 x축에 평행한 축의 주위에서 요동할 수 있다. 한편, 그 축에 수직인 y축의 주위에서는 요동할 수 없다.
상기와 같이 지지된 모터(1)에 의해 로터(2) 및 볼 밸런서(7)를 회전시키면, 모터(1)의 회전축은 회전 운동함과 함께 모터(1)는 x축에 평행한 축의 주위에서 요동할 수 있으므로, 로터(2)의 운동은 모터(1)의 회전 운동에 x축 주위의 요동 운동이 겹친 불규칙 운동으로 된다. 이 결과, 로터(2)와 함께 운동하는 볼 밸런서(7) 내의 볼(7b)에는 단순한 회전 운동이 아니라, 회전 운동에 x축 주위의 요동 운동이 겹친 힘이 인가된다. 요동 운동의 주기는 고무 그로밋(9)의 탄성 상수 등이 영향을 미치므로, 요동 운동과 모터의 회전 운동은 동기하고 있지 않다. 즉, 요동 운동은 회전 운동에 대한 불규칙 외력으로서 작용한다.
예를 들어, 볼 밸런서(7)의 내부의 볼(7b)이 도 13에 도시한 반평형 배치를 취하고 있을 때에 상기와 같은 불규칙 외력이 작용하면, 빠르게 그 반평형 배치의 상태는 흐트러져 평형 배치의 상태로 이행하는 것이 확인되었다. 또한, 볼 밸런서(7)의 내부의 볼(7b)이 환상 통로(7a)와의 사이의 마찰력, 또는 작은 요철의 존재 등에 의해 정확한 평형 배치의 상태로는 되지 않고, 미묘하게 어긋난 위치에 정지하고 있을 때에 상기와 같은 불규칙 외력이 작용하면, 정확한 평형 배치로 되는 것도 확인되었다. 이 효과는, 볼 밸런서(7)의 통로(7a)가 환상 통로인 경우에도 구획(7c)에 의해 분할되어 있는 경우에도 확인되었다.
본 발명은 모터(1)를 x축 주위에서 요동 가능하게 하고, 불규칙 외력을 그 x축 주위의 요동 운동에 의해 실현하고, 생성된 불규칙 외력에 의해 정확한 평형 배치의 상태에서 정지하고 있지 않은 볼에 에너지를 부여하여, 정확한 평형 배치로 이행시키는 것을 최대의 특징으로 하고 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태로서, 스테이(8)를 장치의 하우징(4)에 방진 고무(12)를 통해 결합하는 구조를 도시한 확대 단면도이다. 이 결합 구조에 있어서는, 스테이(8)의 단부 부분(8c)과 하우징(4)의 각각의 사이에 상기 방진 고무(12)가 배치되고, 상기 방진 고무(12)의 양단부에 설치된 나사(13)에 의해 상기 스테이(8)와 상기 하우징(4)이 결합되어 있다. 또한, 도 6 및 도 7은 본 발명에 관한 회전 구동계의 지지 구조에 의해 지지되어 있는 원심 분리기의 다른 실시 형태를 각각 도시한 도면이다. 도 1의 실시 형태에 있어서의 부재와 대응하는 부재에는 공통의 참조 번호를 붙이고, 그것들의 설명은 생략한다. 이들 실시 형태에서는, 스테이(8)가 x 방향으로 연장되는 대략 직선 형상의 판이고, 그 스테이(8)의 중간 부분(8a)에 모터(1)가 현수(도 6 참조) 또는 적재(도 7 참조)되어 상기 스테이(8)와 상기 모터(1)가 결합되어 있다. 그리고, 이들 실시 형태에 있어서도, 스테이(8)와 하우징(4)(하우징에 고정되어 있는 구획판 등의 중간 부재를 포함함)은 방진 고무(12) 등의 탄성 부재를 통해 결합되어 있다. 따라서, 모터(1)가 스테이(8) 아래에 현가되어 있어도, 스테이(8) 위에 적재되어 있어도, 모터(1)는 x축 방향의 축 주위에서 요동 가능하여, 도 1의 지지 구조의 경우와 동일하게, 로터(2)에는 모터(1)의 회전 운동에 중첩하여 요동 운동이 인가된다. 이 결과, 볼 밸런서 안의 볼이 마찰력 등에 의해 정확한 평형 배치의 상태로 다 되어 있지 않은 경우에, 볼에 이동을 위한 에너지를 부여할 수 있어, 정확한 평형 배치로 이행시키는 효과가 얻어진다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 핵심은 모터와 회전축을 공유하는 로터로 이루어지고, 또한 세차 운동을 억제하기 위해 볼 밸런서를 갖는 기기에 있어서, 볼 밸런서의 볼이 정확한 평형 배치의 상태로 이행하기 위해, 모터의 회전 운동에 불규칙 운동을 중첩하는 것이다.
이상, 본 발명에 관한 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조의 실시 형태를 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이미 설명한 실시 형태에 전혀 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 이미 설명한 실시 형태에 있어서는, 스테이(8)와 하우징(4)의 결합 부분을 탄성 부재를 통한 결합으로 하였지만, 스테이(8)와 모터(1)의 결합 부분, 또는 그 양자의 결합 부분을 탄성 부재를 통한 결합으로 해도 된다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이 별도 부품으로서의 스테이를 사용하지 않고 모터(1)를 탄성 부재(12)를 통해 하우징에 직접 결합한 구성으로 해도 된다. 즉, 모터(1)의 회전축(1a)의 축 방향(z축)에 수직인 하나의 방향(x축)의 선 상에서 모터(1)가 직접 또는 간접적으로 탄성 부재를 통해 하우징에 결합되고, 상기 탄성 부재의 탄성 변형에 의해 상기 모터가 x축 주위에서 요동 가능한 지지 구조이면, 그것들 지지 구조는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위 내의 것이다. 또한 적용 대상 장치는 도면에 예시한 원심 분리기에 한정되지 않고, 동일한 기술적 사상에서 다른 형태의 장치로서 실시하는 것도 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 볼 밸런서의 볼 배치가 정확한 평형 배치의 상태를 취하기 쉽고, 그 결과, 볼 밸런서로서의 기능을 충분히 발휘시킬 수 있는 장치를 제공할 수 있기 때문에, 볼 밸런서를 구비하는 원심 분리기, 세탁기 등의 로터를 회전 구동하기 위한 회전 구동계의 지지 구조로서, 널리 이용할 수 있는 것이다.
1 : 모터
1a : 회전축
2 : 로터
2a : 시료 수용부
3 : 플랜지
4 : 하우징
4a : 탭
5 : 탄성 부재
6 : 나사
7 : 볼 밸런서
7a : 환상 통로
7b : 볼
7c : 구획
7d : 커버
8 : 스테이
8a : 중간 부분
8b : 측부 부분
8c : 단부 부분
8d : 구멍
9 : 고무 그로밋
10 : 컬러
11 : 나사
12 : 방진 고무
13 : 나사
T : 튜브

Claims (6)

  1. 연직의 회전축의 주위를 회전하는 로터를 회전시키기 위한 회전 구동계의 지지 구조이며, 상기 로터의 회전축과 결합된 회전축을 갖는 모터와, 로터의 세차 운동을 억제하기 위해 상기 로터에 설치된 볼 밸런서와, 하우징에 상기 모터를 결합하는 지지부를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조에 있어서, 상기 모터의 회전축의 축 방향(z축)에 수직인 하나의 방향(x축)의 선 상에서 상기 모터가 탄성 부재를 통해 상기 하우징에 결합되고, 상기 탄성 부재의 탄성 변형에 의해 상기 모터가 x축 주위에서 요동 가능한 것을 특징으로 하는, 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터의 회전축의 축 방향(z축)에 수직인 하나의 방향(x축)의 선 상에서 하우징에 결합된 스테이를 구비하고, 상기 스테이의 중간 부분에 상기 모터가 현수 또는 적재되어 결합되어 있는 것과, 상기 스테이의 양단부 부분이 상기 하우징에 결합되어 있는 것과, 상기 스테이와 상기 모터의 결합 부분 및 상기 스테이와 상기 하우징의 결합 부분 또는 그 어느 한쪽의 결합 부분이 탄성 부재를 통한 결합이며, 상기 탄성 부재의 탄성 변형에 의해 상기 모터가 x축 주위에서 요동 가능한 것을 특징으로 하는, 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스테이의 중간 부분에 계속되는 부분이 구부러져 상기 스테이가 상기 모터의 측부를 따라서 연장 설치되고, 또한 상기 스테이의 양단부 부분이 상기 하우징을 따르도록 구부러져 그 부분에서 상기 스테이가 상기 하우징에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스테이가 대략 직선 형상의 판이고, 상기 스테이의 중간 부분에 상기 모터가 현수 또는 적재되어 상기 스테이와 상기 모터가 결합되고, 상기 스테이의 양단부 부분에서 상기 스테이와 상기 하우징이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 부재가 고무 그로밋이고, 상기 고무 그로밋이 상기 스테이에 뚫어 형성된 구멍에 끼워 넣어지고, 상기 고무 그로밋을 관통하는 나사에 의해 상기 스테이와 상기 모터의 결합 및 상기 스테이와 상기 하우징의 결합 또는 그 어느 한쪽의 결합이 이루어져 있는 것을 특징으로 하는, 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 부재가 방진 고무이고, 상기 스테이와 상기 모터 사이 및 상기 스테이와 상기 하우징 사이 또는 그 어느 한쪽의 사이에 상기 방진 고무가 배치되고, 상기 방진 고무의 양단부에 설치된 나사에 의해 상기 스테이와 상기 모터의 결합 및 상기 스테이와 상기 하우징의 결합 또는 그 어느 한쪽의 결합이 이루어져 있는 것을 특징으로 하는, 볼 밸런서를 구비하는 회전 구동계의 지지 구조.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD877929S1 (en) * 2018-03-19 2020-03-10 Fiberlite Centrifuge, Llc Centrifuge rotor
CN109389895B (zh) * 2018-10-31 2020-12-29 合肥磐石自动化科技有限公司 一种球体平衡装置及球体平衡方法
CN110120578B (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 江苏三晟信息科技有限公司 一种5g信号接收天线
US11612899B2 (en) * 2021-03-15 2023-03-28 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Vibration isolation for centrifuge testbeds

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306708A (en) * 1979-05-14 1981-12-22 Tennessee Bolt And Screw Co., Inc. Means for establishing a support post for a grommet
JPH10180147A (ja) * 1996-11-08 1998-07-07 Hitachi Koki Co Ltd ボールバランサ及びボールバランサを装着した遠心分離機
JPH11262683A (ja) 1998-03-19 1999-09-28 Hitachi Koki Co Ltd ボールバランサ及びボールバランサを装着した遠心分離機

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57103148U (ko) * 1980-12-17 1982-06-25
JPH0742555U (ja) * 1993-12-27 1995-08-04 昭和電線電纜株式会社 モータ用防振ゴムおよびその固定構造
JPH1042513A (ja) * 1996-07-19 1998-02-13 Ricoh Co Ltd モータの取り付け構造
US6390965B1 (en) * 1999-06-29 2002-05-21 Tomy Kogyo Co., Ltd. Centrifugal separator having sliding linked racks parts for easy insertion and removal into the rotor
JP4509096B2 (ja) * 2006-03-23 2010-07-21 コリア インスティチュート オブ マシナリー アンド マテリアルズ 垂直ロータ用バランサ及びこれを利用した遠心分離機
JP4906758B2 (ja) * 2008-03-04 2012-03-28 株式会社ミツバ 電動モータの取付構造
JP6172703B2 (ja) * 2012-12-21 2017-08-02 東洋ゴム工業株式会社 パワープラントの支持構造

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306708A (en) * 1979-05-14 1981-12-22 Tennessee Bolt And Screw Co., Inc. Means for establishing a support post for a grommet
JPH10180147A (ja) * 1996-11-08 1998-07-07 Hitachi Koki Co Ltd ボールバランサ及びボールバランサを装着した遠心分離機
JPH11262683A (ja) 1998-03-19 1999-09-28 Hitachi Koki Co Ltd ボールバランサ及びボールバランサを装着した遠心分離機

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