JPH05215634A - 回転体の不釣り合い修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の歯を有する回転体の不釣り合い修正の
作業時間を短縮する。 【構成】 不釣り合いを測定されたロータ１を挟持する
一対のクランプ機構を設ける。ロータ１の下方に、その
半径方向に変位するように適宜駆動されるカッタ軸７を
設け、カッタ軸７に、隣合うティース１ａを同時に切削
し得るように同軸的に一対のディスクカッタ４ａ・４ｂ
を設ける。クランプ機構を、ロータ１の軸心から離隔し
た点Ｐを中心にして回動させて、ロータ１を点Ｐを支点
として左右に傾動させる機構を設ける。測定された不釣
り合いＭを、隣合うティース１ａを通る向きの分力ｍ１
・ｍ２に分解し、カッタ軸７を変位させて行う切削動作
で各分力に応じた切削量となるように、ロータ１を所定
角度θ傾ける。任意の方向の不釣り合いを、一対のディ
スクカッタ４ａ・４ｂによる隣合うティース１ａに対す
る１回の切削で修正し得るため、不釣り合い修正の作業
時間を好適に短縮し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体の不釣り合い修
正装置に関し、特に、複数の歯を外周面に有する回転体
の不釣り合いの修正を、歯の外周面部を切削することに
より行う回転体の不釣り合い修正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転体の不釣り合いの修正には、静的及
び動的不釣り合いの修正があり、それぞれ修正位置にウ
ェイトを付加するものと削り取るものとがある。例え
ば、モータのロータの不釣り合いを修正するものに於い
て、特開平１−１７４９２８号公報に開示されているよ
うに、ティースの外周面部をディスクカッタにより切削
するようにしたものがある。

【０００３】従来の上記したようなロータ用不釣り合い
修正装置に於いて、例えば図８に示されるように１本の
回転軸５１に同軸的に設けられた２枚のディスクカッタ
５２の各刃先が、ロータ５３の修正位置に対応する互い
に隣合うティース５３ａの各外周面部に臨むように設置
されているものがある。この装置では、ロータ５３の軸
心から図に示される方向に向かうベクトルとして表され
る不釣り合い量Ｍが検出されると、任意の２方向の各隣
合うティース５３ａ同士の中点を通る各分力Ｍ１・Ｍ２
に分け、それぞれの分力Ｍ１・Ｍ２に応じた修正を行う
ために、回転軸５１を、図示されないモータで回転させ
つつ、ロータ５３に対してその半径方向内向きに所定量
変位させて、各分力Ｍ１・Ｍ２に対応する各隣合うティ
ース５３ａの切削を行う。

【０００４】しかながら、上記修正装置では、ディスク
カッタ５２による切削作業を、各分力Ｍ１・Ｍ２毎に即
ち２回に分けて行わなければならず、位置決めをし直し
て切削を２回行うため、不釣り合い修正作業に要する時
間が長い。従って、ロータ５３を流れ作業で生産する場
合に於いてタクトタイムを短縮化する際に、不釣り合い
修正工程の短縮化が困難であるという問題があった。な
お、互いに独立な２軸カッタを用いることにより、１回
の切削作業で修正作業を終わらせることができるが、小
型モータ用ロータに対する切削機では、２軸カッタの設
置が困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、複数の歯を有する
回転体の不釣り合い修正の作業時間を短縮化し得る回転
体の不釣り合い修正装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、複数の歯を外周面に有する回転体の不釣り
合いの修正を、前記歯の外周面部を切削することにより
行う回転体の不釣り合い修正装置であって、前記複数の
歯の前記修正位置に対応する隣合うもの同士を同時に切
削し得るように前記回転体の軸線に直交する面内で互い
に所定の間隔をおいて配設された一対のカッタと、前記
一対のカッタを前記回転体に対してその半径方向に相対
的に変位させるためのカッタ変位手段と、前記一対のカ
ッタを前記軸線に直交する面内で傾動させるためのカッ
タ傾動手段とを有することを特徴とする回転体の不釣り
合い修正装置を提供することにより達成される。

【０００７】

【作用】このようにすれば、一対のカッタを、カッタ変
位手段により回転体の半径方向に相対的に変位させるこ
とにより、回転体の複数の歯の隣合うもの同士を同時に
切削することができると共に、カッタ傾動手段により回
転体に対してその軸線に直交する面内で相対的に傾動さ
せることにより、それぞれの切り込み深さを独立的に可
変にすることができる。従って、回転体の軸心から半径
方向外向きのある方向に向かう不釣り合いベクトルを、
そのベクトルを挟む隣合う歯の各外周面部を通る２つの
分力に分解することにより、それぞれの分力に応じて各
歯に対する切削量が互いに異なっても、カッタの上記変
位量及び傾動角度を調節することにより一度の切削作業
にて取り除くことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。図１は、本発明が適用された不釣
り合い修正装置の切削機を示す正面図であり、この切削
機は、モータのロータ１の回転不釣り合いの測定後に、
その不釣り合いの修正を、回転体に設けられた歯として
のロータ１のティース１ａの外周面部を切削することに
よるマイナスバランスにて行うためのものである。

【０００９】上記修正作業を、不釣り合い修正テーブル
の作業の流れを示す図２を参照して示す。ロータ製造工
程に於いて各ステージ間を搬送コンベア２により搬送さ
れるロータ１を取り上げ、先ず、ステップＳＴ１にてロ
ータ１の回転不釣り合いの測定を行い、次のステップＳ
Ｔ２に於いて、ロータ１の軸線方向前側に対する切削位
置の位置決めを行う。そして、ステップＳＴ３にて、図
１に示す切削機により修正量に応じた切削を行う。次の
ステップＳＴ４に於いては、ロータ１の軸線方向後側に
対する切削位置の位置決めを行い、ステップＳＴ５に
て、上記と同様の切削機により修正量に応じた切削を行
う。そして、ステップＳＴ６にて、修正後の不釣り合い
の測定を行い、合格範囲内であれば搬送コンベア２に戻
し、不合格の場合にはステップＳＴ１に回して、再度修
正作業を行う。

【００１０】上記した切削機は、図１に於ける下方に配
設された図示されないモータによりベルト３を介して駆
動される一対のディスクカッタ４ａ・４ｂを有してい
る。両ディスクカッタ４ａ・４ｂは、切削機のベースフ
レーム５上に固定された軸受ブロック６に、中間部を回
転自在に軸支されたカッタ軸７の軸線方向一端部に互い
に同軸的に固着されている。なお、カッタ軸７の軸線方
向他端部には、ベルトプーリ７ａが固着されており、上
記ベルト３が巻き掛けられている。

【００１１】ベースフレーム５には、ロータ１を径方向
に挟持して保持するためのクランプ機構８が設けられて
いる。なお、ロータ１は、ディスクカッタ４ａ・４ｂの
上方に位置しかつ上方から見て互いの軸線を直交させる
ように、クランプ機構８に保持される。

【００１２】図３に併せて示されるように、ベースフレ
ーム５に立設された固定壁９には、ロータ１の軸線に沿
う軸線回りに揺動自在にＬ字状部材１０が枢支されてお
り、Ｌ字状部材１０の顎部には、ロータ１を挟んで対峙
するようにされた２本ずつの支柱１１が立設されている
と共に、支柱１１の立設方向に沿う向きにロッドが往復
駆動し得るように上方に向けて臨むようにされたエアシ
リンダ１２が取り付けられている。

【００１３】支柱１１の各遊端部には、ロータ１の外周
面を側方から挟む向きに傾動し得るようにされた一対の
大リンク部材１３ａ・１３ｂの中間部が枢支されてお
り、各大リンク部材１３ａ・１３ｂの基端部には、エア
シリンダ１２のロッドの先端部に固着されたクレビス部
材を介して基端部を枢支された一対の小リンク部材１４
の各遊端部が回動自在に連結されている。大リンク部材
１３ａ・１３ｂの上方遊端部には、大リンク部材１３ａ
・１３ｂの傾動運動に応じてロータ１を側方から挟持し
得るように、円弧状凹設面を有するクランプ爪１５ａ・
１５ｂが設けられている。図１に於ける左側のクランプ
爪１５ａは、ロータ１の軸線に沿う向きにスライド自在
にスライドレール１６を介して支持されており、右側の
クランプ爪１５ｂは、ロータ１の軸線に沿う枢軸回りに
回動し得るように枢支ピン１７を介して支持されてい
る。

【００１４】上記したクランプ機構８のエアシリンダ１
２のロッドを往復駆動することにより、リンク機構によ
り両クランプ爪１５ａ・１５ｂ間にロータ１を挟持して
強固に保持することができる。また、クランプ機構８を
支持するＬ字状部材１０が、固定壁９により枢支されて
いるが、その揺動範囲は垂線から両側に１０度ずつであ
って良く（図１の想像線参照）、後記する傾動駆動機構
により所定の角度まで傾けられかつその位置で保持され
るようになっている。

【００１５】前記したディスクカッタ４ａ・４ｂは、変
位手段としてのカッタ変位機構１８により上下方向に適
宜駆動されるようになっている。カッタ変位機構１８
は、図４に併せて示されるように、ベースフレーム５上
に敷設された平行な２本のレール１９上をスライドし得
る３つのスライダを設けられたスライドベース１８ａを
有し、そのスライドベース１８ａ上に立設された門型支
柱１８ｂにより基端部を枢支されたアーム２０を設けら
れている。そのアーム２０の中間部に前記軸受ブロック
６が支持されており、アーム２０の遊端部には、基端部
の枢支軸の軸線に平行な向きに突出する係合ピン２１が
設けられている。スライドベース１８ａ上には薄型シリ
ンダ２２が固設されており、そのロッド２２ａの先端部
に固着された係合ブロック２３のＣ字状係合溝２３ａと
係合ピン２１とが互いに係合している。

【００１６】また、アーム２０の遊端部の上面には、上
方に凸出する曲面を形成された曲面ブロック２４が固着
されて、図５に示されるように、ベースフレーム５に立
設された逆Ｌ字状固定部材２５の水平部分２５ａが曲面
ブロック２４の上方に臨むようにされており、その水平
部分の下面と曲面ブロック２４の間に、くさび状のテー
パブロック２６が挟まれるように位置している。従っ
て、薄型シリンダのロッド２２ａの往復運動により、ア
ーム２０が、門型支柱１８ｂの枢軸を支点として上下方
向に揺動するが、その上限をテーパブロック２６により
規制されるようになっている。この上限により、ディス
クカッタ４ａ・４ｂのロータ１への切り込み深さが定め
られる。

【００１７】スライドベース１８ａに固定部材２５と対
峙するように立設された部材の上面には、アーム２０の
長手方向に沿って延在するようにスライドレール２７が
固着されており、スライドレール２７にはスライドブロ
ック２８が往復動自在に支持されている。図５に良く示
されるように、スライドブロック２８に基端部を固着さ
れたブラケットの遊端部により上記テーパブロック２６
が支持されている。

【００１８】上記スライドブロック２８は、スライドレ
ール２７を設けられた部材に支持されたパルスモータ２
９により、ラック・ピニオン３０を介して、スライドレ
ール２７上をスライドするように駆動されるようになっ
ている。なお、スライドブロック２８のスライド範囲限
度を定めるための一対の位置センサ３１が適所に配設さ
れている。

【００１９】このようにして構成されたカッタ変位機構
１８では、図示されない制御部からの信号に基づいてパ
ルスモータ２９を所定量正逆回転させることにより、テ
ーパブロック２６を図４の矢印Ｃの向きに適宜変位させ
ることができる。テーパブロック２６は、曲面ブロック
２４と衝当するテーパ面を形成されており、上記変位に
応じて、テーパブロック２６に曲面ブロック２４が衝当
するまでのストロークが変化することになる。従って、
テーパブロック２６の変位量または位置をパルスモータ
２９の回転量を制御することにより、ディスクカッタ４
ａ・４ｂの切り込み深さを容易に調整し得る。

【００２０】ベース１８ａのスライド方向一端部には、
図１に示されるようにベースフレーム５上に固設された
シリンダ３２のロッドの先端部が連結されており、シリ
ンダ３２を駆動することによりベース１８ａをスライド
させて、ディスクカッタ４ａ・４ｂをロータ１の軸線方
向に沿って変位させることができる。スライドベース１
８ａのスライド方向他端側のベースフレーム５上には、
クランプレバー３３により着脱可能に支持されたストッ
パ部材３４が設けられており、スライドベース１８ａの
スライド方向の位置決めを行い得るようになっている。
従って、ストッパ部材３４の長さ違いのものを適宜取り
替えることにより、軸線方向長さの異なる各種モータの
ロータに対する切削位置の調整を容易に行い得ると共
に、同一設計の２台の切削機を、ロータの前側切削用と
後側切削用とに用いることができる。

【００２１】前記したように固定壁９に枢支されたＬ字
状部材１０をその枢軸回りに傾動させるためのカッタ傾
動手段としての傾動機構を、図６を参照して以下に示
す。Ｌ字状部材１０の上部には固定壁９を貫通するよう
に枢軸３５が突設されており、固定壁９に固着された軸
受ブロック３６に装着された玉軸受を介して枢軸３５が
支持されている。この枢軸３５の軸線方向はロータ１の
軸線に沿う向きであり、Ｌ字状部材１０は、ロータ１の
軸線に直交する面上で傾動することになる。なお、この
枢軸３５の突出端部側には、Ｌ字状部材１０の傾動角度
のオーバランを検出するためのオーバランセンサ３７が
配設されている。

【００２２】また、枢軸３５の基端部には２枚の平歯車
を組み合わせてバックラッシュを無くしたギア３８が同
軸的に固着されている。固定壁９の上記軸受ブロック３
６の下方には減速機３９が固設されており、その減速機
３９の出力軸に固着されたアイドルギア４０が上記ギア
３８と噛み合っている。減速機３９の入力軸には歯付き
ベルト用の従動プーリ４１が固着されており、ベースフ
レーム５に固設されたパルスモータ４２のモータ軸に固
着された駆動プーリ４３と上記従動プーリ４１との間に
歯付きベルト４４が巻き掛けられている。なお、パルス
モータ４２のモータ軸の後端部には回転センサ４５が設
けられている。

【００２３】このようにして構成された傾動機構による
と、Ｌ字状部材１０が枢軸３５の軸線回りに回動する
が、その回動中心Ｐは、図１の要部拡大図を示す図７に
示されるように、ロータ１の軸心から下方に所定長離隔
した位置にある。従って、本切削機に於いては、図１の
実線で示される垂下位置にＬ字状部材１０が位置してい
るときには、前記したカッタ変位機構１８によりディス
クカッタ４ａ・４ｂを上下させることにより、ロータ１
の隣合うティース１ａの外周面部を均等に切削すること
ができると共に、Ｌ字状部材１０を左右に適宜所定角度
傾けることにより、各ディスクカッタ４ａ・４ｂの刃先
に対する各ティース１ａの外周面の相対位置が変化する
ため、ディスクカッタ４ａ・４ｂによる各ティース１ａ
に対する各切削量を任意に変えることができる。

【００２４】次に、本切削機によるロータ１に対する切
削要領を、図７を参照して以下に示す。図７に於いて
は、Ｌ字状部材１０を垂下位置から所定の角度θ傾けた
場合の状態を示しており、切削作業前にはロータ１に対
して下方に若干離隔した位置にディスクカッタ４ａ・４
ｂが待機している。このときには、前記したカッタ変位
機構１８の薄型シリンダ２２はロッドを縮ませた状態に
あり、アーム２０が下方に傾いており、曲面ブロック２
４とテーパブロック２６とが互いに離れている。

【００２５】また、前のステップに於ける不釣り合いの
測定時に測定された不釣り合いの大きさ及び向きが図７
のベクトルＭに示される場合には、そのベクトルＭを、
両隣の各ティース１ａのロータ軸から半径方向外向きの
延出方向上を通る分力ｍ１・ｍ２にそれぞれ分ける。そ
して、各分力ｍ１・ｍ２の通るティース１ａが各ディス
クカッタ４ａ・４ｂの刃先に対応するようにロータ１を
位置決めし、その状態を保持するようにクランプ機構８
により一時的に固定する。

【００２６】図７に示すように分力ｍ１と分力ｍ２との
大きさが互いに異なるため、それぞれに対応した量を切
削するべく、予め設定された計算値に基づいて算出され
た切り込み深さに応じて、ロータ１の前記傾動角度θ及
び矢印Ｂ方向の切り込み量ｈを決定する。この傾動角度
θ及び切り込み量ｈは、次式により求めることができ
る。

【００２７】図７に於ける各ディスクカッタ４ａ・４ｂ
の対応する各ティース１ａとの各接線（図７のＬ１・Ｌ
２）の交点Ｐと、各接線Ｌ１・Ｌ２の各ティース１ａと
の接点との間の距離をｒとし、各ティース１ａの切削深
さを図に示すようにそれぞれｔ１及びｔ２とすると、 θ＝（ｔ１−ｔ２）／２ｒ ｈ＝（ｔ１＋ｔ２）／２ となり、傾動角度θ及び切り込み量ｈを求めることがで
きる。

【００２８】上記各式により求められた値に基づいて、
Ｌ字状部材１０の傾動角度θ、及びディスクカッタ４ａ
・４ｂの変位（空走距離＋ｈ）を決定し、それに応じて
切削作業を行うことにより、１回の切削で、不釣り合い
Ｍに応じたバランス量の修正を行うことができる。

【００２９】このようにしてロータ１の軸線方向前側に
対する不釣り合い修正を行ったら、前記したように、後
のステップで、同様の切削機を用いてかつ同様の制御に
てロータ１の軸線方向後側に対する不釣り合い修正を行
う。

【００３０】なお、本実施例では、ディスクカッタ４ａ
・４ｂを上下方向に変位させ、ロータ１を傾動させるよ
うにしたが、それらに限定されるものではなく、それぞ
れ相手側を動かすようにしても良く、それらの組み合わ
せを任意に設定可能である。また、モータのロータに限
ることなく、スプライン形状のものや、スロットにより
外周面部を複数に分割されている回転体の不釣り合い修
正にも適用可能である。

【００３１】

【発明の効果】このように、本発明によれば、複数の歯
を有する回転体の不釣り合いを一対のカッタにより修正
する場合に於いて、隣合う歯に対して均等に切削して行
う不釣り合い修正に於いては２回の切削を行う必要があ
ったが、回転体及びカッタを相対的に傾動させることに
より隣合う歯に対する切削量を調整することができるた
め、任意の方向に存在する不釣り合いをその隣合う歯に
分けて、各分力に応じた切削量となるように上記相対的
傾動を調整することにより、不釣り合い修正の切削作業
を、一回の切削作業で終了させることができる。従っ
て、不釣り合い修正の作業に要する時間が短くなり、モ
ータなどの製造工程を短縮化し得るなど、その効果はき
わめて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された不釣り合い修正装置の切削
機を示す正面図。

【図２】不釣り合い修正テーブルの作業の流れを示す
図。

【図３】図１の III線から見た平面図である。

【図４】図３のIV線から見た要部拡大矢視図である。

【図５】図３のV−V線について見た部分拡大矢視図であ
る。

【図６】図３のVI-VI線について見た部分破断矢視図で
ある。

【図７】本発明に基づく切削要領を示す説明図である。

【図８】従来の切削要領を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ロータ １ａ ティース ２ 搬送コンベア ３ ベルト ４ａ・４ｂ ディスクカッタ ５ ベースフレーム ６ 軸受ブロック ７ カッタ軸 ７ａ ベルトプーリ ８ クランプ機構 ９ 固定壁 １０ Ｌ字状部材 １１ 支柱 １２ エアシリンダ １３ａ・１３ｂ 大リンク部材 １４ 小リンク部材 １５ａ・１５ｂ クランプ爪 １６ スライドレール １７ 枢支ピン １８ カッタ変位機構 １８ａ スライドベース １８ｂ 門型支柱 １９ レール ２０ アーム ２１ 係合ピン ２２ シリンダ ２２ａ ロッド ２３ 係合ブロック ２３ａ 係合溝 ２４ 曲面ブロック ２５ 固定部材 ２５ａ 水平部分 ２６ テーパブロック ２７ スライドレール ２８ スライドブロック ２９ パルスモータ ３０ ラック・ピニオン ３１ 位置センサ ３２ シリンダ ３３ クランプレバー ３４ ストッパ部材 ３５ 枢軸 ３６ 軸受ブロック ３７ オーバランセンサ ３８ ギア ３９ 減速機 ４０ アイドルギア ４１ 従動プーリ ４２ パルスモータ ４３ 駆動プーリ ４４ 歯付きベルト ４５ 回転センサ ５１ 回転軸 ５２ ディスクカッタ ５３ ロータ ５３ａ ティース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の歯を外周面に有する回転体の不釣
   り合いの修正を、前記歯の外周面部を切削することによ
   り行う回転体の不釣り合い修正装置であって、 前記複数の歯の前記修正位置に対応する隣合うもの同士
   を同時に切削し得るように前記回転体の軸線に直交する
   面内で互いに所定の間隔をおいて配設された一対のカッ
   タと、前記一対のカッタを前記回転体に対してその半径
   方向に相対的に変位させるためのカッタ変位手段と、前
   記一対のカッタを前記軸線に直交する面内で傾動させる
   ためのカッタ傾動手段とを有することを特徴とする回転
   体の不釣り合い修正装置。