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JPH0792116B2 - 回転体のバランス補正装置 - Google Patents
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JPH0792116B2 - 回転体のバランス補正装置 - Google Patents

回転体のバランス補正装置

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JPH0792116B2
JPH0792116B2 JP2330958A JP33095890A JPH0792116B2 JP H0792116 B2 JPH0792116 B2 JP H0792116B2 JP 2330958 A JP2330958 A JP 2330958A JP 33095890 A JP33095890 A JP 33095890A JP H0792116 B2 JPH0792116 B2 JP H0792116B2
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channel
hub
annular
rim
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テイー・ジエイ・カメロン
エルウイン・グラント・エリツクソン
コルネリウス・ハーマン・ヘンフイル
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インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン
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    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
  • Moving Of Heads (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は回転体にバランスを補正する装置、より詳細に
言えば、磁気デイスク・フアイルのような回転体を動的
にバランスさせた後、動的にバランス状態に維持する手
段に関する。
B.従来の技術 回転体をバランスさせるのに用いられている従来の技術
は、回転体の重心を調節するために、重りを付加した
り、または除去することを含むか、あるいは、条片など
を折曲げることを含んでいる。
磁気デイスク・フアイルなどの回転体を動的なバランス
状態に保つために現在広く用いられている技術による
と、バランスさせるのに必要な重りの大きさ及び角度が
バランス測定装置により計算された後に、ハブの囲りの
異なつた位置の所に、選択された大きさの重りを装着し
ている。
米国特許第4075909号は、半径方向に移動可能で浮上し
ている慣性リングの治具上で、回転軸のアンバランスを
調節するために、環状路内にある移動可能な複数個の球
体が開示されている。この技術は以下の弱点を持つてい
る。即ち、その弱点とは、(1)球体が自由になる前
に、フインガ・スプリングの負荷を克服する必要がある
ために、感度が低いこと、(2)小さなアンバランスの
位置に対して回転摩擦を克服するための球体を必要とす
ること、(3)小さなアンバランスの場合、慣性リング
の精密性に対する信頼性が問題であること(4)リング
の周辺における環状のスロツトのスペースに依存するた
め、バランスの分解能に限度があること、(5)装着の
構造と組み立てが複雑であること、そして(6)フレキ
シブル・シヤフトを使用する必要があることである。
ソビエト連邦特許第693136号には他の技術が開示されて
いる。この技術は、壁の振動を発生するために電磁気が
用いられており、これにより、球状の重りが、ロータの
アンバランスを補償するための環状の空洞中に密閉され
た制動用の液体中で自由に動くことが出来、アンバラン
スが補償された時、球状の重りは電磁気によつて夫々の
位置にロツクされる。
米国特許第40608009号は、シヤフトの内部に環状の空洞
を含んだ密閉ハウジングを設けることによつて、回転す
る中空シヤフトにバランスを付与する方法が記載されて
いる。その空洞の中に、複数個の球体と熱で固化する接
着剤とがある。共振回転数を越えて回転された時、球体
は、バランスが崩れた状態に反抗するために、空洞中で
それ自身再配置され、バランスが取れた時、再配置され
た球体をそのまま維持させるために、加熱コイルを付勢
して接着剤を固化する。この技術は、流体接着剤が球体
を適正な位置に位置付けるのを妨げるような抵抗を生じ
るので、必要な精度で動的にバランスを付与することが
出来ない。
C.発明が解決しようとする課題 制動用の液体とか、接着剤とかを必要とせず、従来の方
法に比べて、より精密に、そして、より簡単且つ迅速に
回転体のバランスを付与し、剛性のシヤフトを持つデイ
スク・フアイルを動的にバランスさせるために特に適し
ているバランス補正装置の出現が望まれている。
D.課題を解決するための手段 本発明によれば、回転するハブ(11)と、上記ハブの各
々の端部に設けられ一対の環状手段であって、各々の環
状手段が、環状チャンネル(16)を有し、上記ハブの回
転軸と同心であり、さらに、上記環状チャンネルがフレ
キシブル・リム(12a、13a)によって画定され、上記環
状チャンネルが該チャンネル内に設けられた妨害用突起
によって上記回転軸方向で内側部(19)および外側部の
2つの部分に分けられ、また上記フレキシブルリムによ
って上記球体を環状チャンネル内に押さえつけるように
なっている一対の環状手段手段と、各々がほぼ等しい大
きさと重さをもっており、上記チャネルの外側部内にお
いて自由に回転移動できるようになっている2つの球体
とを有し、上記リムが上記球体を上記チャネル内で上記
外側部と内側部の間で上記妨害用突起を越えて移動可能
なように広がることができ、かつ動的にバランスされた
状態で回転体の回転力に対して上記球体を上記チャネル
内の上記内側部に維持できるように上記球体に力を加え
るようになっていることを特徴とする回転体のバランス
補正装置が開示される。
さらに、本発明によれば、回転軸を有し該回転軸の一端
部にフランジが設けられたハブ(11)と、上記ハブ上に
取付けられた複数の磁気デイスクからなる磁気デイスク
・スタックと、上記スタックを上記フランジとの間でク
ランプするために上記回転体の上記一端とは反対の軸端
部に設けられたクランプ・リング(13)と、上記フラン
ジおよび上記クランプ・リングの各々の外端部に設けら
れた環状チャンネル(16)であって、上記環状チャンネ
ルがフレキシブル・リム(12a、13a)によって画定さ
れ、上記ハブの回転軸と同心であり、さらに妨害用突起
によって上記回転軸で内側部(19)および外側部の2つ
の部分に分けられている環状チャンネルと、各々の球体
がほぼ等しい大きさと重さをもっており、上記チャンネ
ルの外側部において自由に回転移動できるようになって
いる複数の球体(17)とを有し、上記リムが上記球体を
上記チャネル内で上記外側部と内側部の間で上記妨害用
突起を越えて移動可能なように広がることができ、かつ
動的にバランスされた状態で回転体の回転力に対して上
記球体を上記チャネル内の上記内側部に維持できるよう
に上記球体に力を加えるようになっていることを特徴と
する動的にバランスされた磁気ディスク・ファイルが開
示される。
E.実施例 第1図を参照すると、本発明を適用した回転体10が示さ
れており、回転体10の一端には一体的なフランジ12と、
他端には、固着手段14でハブ11に固着されているクラン
プ・リング136とを持つている。ハブ11は、軸受けによ
り支持され、そして通常の手段(図示せず)によつて回
転される剛体の軸、即ちシヤフト15と回転するように装
着されている。
本発明に従つて、フランジ12及びクランプ・リング13の
両方の外端部(即ち、隣接していない)は、シヤフトの
軸心と同心にある環状チヤンネル16を持つている。各チ
ヤンネル内に、ほぼ同じ重さと寸法を持つ複数個の球体
17が入れられている。各チヤンネルは、夫々、フランジ
12またはリング13の可撓性の外側リム12a、または13aに
よつて画定された部分である。
第2図から判るように、各チヤンネル16は、V字形の溝
トラツク18が与えられており、リム13a(または12a)を
撓ませることによつて、手作業で球体17をV字形の溝ト
ラツク18の中に挿入することが出来、球体は、溝トラツ
ク18の中に挿入された後は、溝トラツク18から落下する
ことなく自由に移動することが出来る。
また、各チヤンネル16は溝トラツク18の内側の縁に近接
した妨害用隆起部20によつて画定される内部空間19を持
つている。球体17が回転軸と同じ方向に押された時、リ
ム13a(または12a)は撓んで、第3図に示したように、
妨害用隆起部20を越えてトラツク18から内側チヤンネル
部分19の中に球体を移動させる。球体が妨害用隆起部20
を越えると、リム13a(または12a)の圧力によって球体
は、移動が拘束されて、そこに維持される。
チヤンネル16及び球体17は回転体10の各端部に与えられ
ているので、動的なバランスが2つの面でバランスする
のを必要とするように、回転体は動的にバランスするこ
とが出来る。
この装置の動作について説明すると、ニユーヨーク市の
シエンク・トレブル社(Schenck−Treble Corporatio
n)で市販されているCAB570型のようなマイクロプロセ
ツサを使用して動的なバランスを測定する通常の装置
が、回転体10のバランスを測定するのに用いられる。球
体17が夫々のトラツク18の中で自由に移動することが出
来る時に、回転体は共振速度以上で回転される。次に、
測定装置は、インデツクス・マークIに関して、基準の
回転時間に対するアンバランスの大きさと角度(第4図
のXを参照)を決定する。このようなアンバランスの状
態を補償するために、球体17はバランス・ベクトル(第
4B図及び第4C図を参照)によつて位置付けられ、以下の
ようにして、シヤフトの回転軸において質量Xを中心付
けるのに必要な補償質量と球体の間隔(即ち、球体の角
度的な位置)を与える。
回転体10が回転している時に、回転体に対して球体を相
対的に円周方向にスリツプさせて移動する方向の外力を
与えることによつて、球体17、つまり質量Xが再配置さ
れる。この外力は、磁気力か、またはノズルから噴出す
る空気圧によつて球体に与えられる。
動的なバランスは、各トラツク18からフランジ12及びク
ランプ・リング13(第3図参照)の夫々の内側チヤンネ
ル部分19の中で各隆起部20を備えて周期辺に再配置され
るように、球体を移動し、その後、上述のように、球体
が移動することがないように球体を維持することによつ
て達成される。
バランス測定装置によつて補償すべき質量が決められ、
球体の角度的な位置が決められた後に、回転体10の回転
を停止して、内側チヤンネル部分19の中に球体を移動さ
せる作業を行なうことが出来る。球体は、適正な角度を
待つ所望の放射方向に手作業で位置付けられる。代案と
して、回転体が回転している間に、チヤンネルに入るこ
とが出来、且つ球体に作用するソレノイドで動作する軸
方向に移動可能で同軸のリム付の円板のような適当な挿
入用手段(図示せず)を作用させることによつて、球体
を移動させる力を与えることが出来る。
内側チヤンネル部分19の中に容易に球体を押し込むこと
が出来るように、リム12a,13aは充分に柔軟性を持つて
いる。球体を捕捉して掴む装置によつて球体を軸方向に
引張ることによつて、球体は、内側チヤンネルから外側
チヤンネルに移動することが出来る。リム12a、または1
3a夫々によつて加えられている圧力による抵抗を上廻る
力を与えることによつて球体を取り出すことも出来る。
本発明は、磁気デイスク・フアイルを動的にバランスさ
せる場合に適している。この場合、何故かの磁気デイス
ク(図示せず)がハブ11上に装着されており、フランジ
12とリング13との間にクランプされている。然しなが
ら、磁気デイスクの例は1つの実施例であつて、本発明
は動的にバランスを付与する必要のある任意の回転体に
適用することは自明であろう。
F.発明の効果 本発明は、制動用の液体とか、接着剤とかを必要とせ
ず、従来の方法に比べて、より精密に、そして、より簡
単且つ迅速に回転体のバランスを付与するためのバラン
ス補正装置を与え、特に、剛性のシヤフトを持つデイス
ク・フアイルを動的にバランスさせるために適してい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した回転体の切断した斜視図、第
2図は外側環状チヤンネル中の球体を示すためクランプ
・リングの一部を拡大して示す断面図、第3図は内側環
状チヤンネル中の球体をクランプするために撓まされた
クランプ・リングの一部を拡大して示す断面図、第4A図
乃至第4C図は球体をバランスするベクトルを説明するた
めの図である。 10……回転体、11……ハブ、12……フランジ、12a……
可撓性のリム、13……クランプ・リング、15……回転シ
ヤフト、16……チヤンネル、17……球体、18……V字形
トラツク、19……内側チヤンネル部分、20……妨害用隆
起部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭52−4992(JP,U) 特公 昭52−36202(JP,B2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転するハブ(11)と、 上記ハブの各々の端部に設けられ一対の環状手段であっ
    て、各々の環状手段が、環状チャンネル(16)を有し、
    上記ハブの回転軸と同心であり、さらに、上記環状チャ
    ンネルがフレキシブル・リム(12a、13a)によって画定
    され、上記環状チャンネルが該チャンネル内に設けられ
    た妨害用突起によって上記回転軸方向で内側部(19)お
    よび外側部の2つの部分に分けられ、また上記フレキシ
    ブルリムによって球体をチャンネル内に押さえつけるよ
    うになっている一対の環状手段手段と、 各々がほぼ等しい大きさと重さをもっており、上記チャ
    ネルの外側部内において自由に回転移動できるようにな
    っている2つの球体とを有し、 上記リムが上記球体を上記チャネル内で上記外側部と内
    側部の間で上記妨害用突起を越えて移動可能なように広
    がることができ、かつ動的にバランスされた状態で回転
    体の回転力に対して上記球体を上記チャネル内の上記内
    側部に維持できるように上記球体に力を加えるようにな
    っていることを特徴とする回転体のバランス補正装置。
  2. 【請求項2】回転軸を有し該回転軸の一端部にフランジ
    が設けられたハブ(11)と、上記ハブに取付けられた複
    数の磁気ディスクからなる磁気デイスク・スタックと、 上記スタックを上記フランジとの間でクランプするため
    に上記回転軸の上記一端とは反対の軸端部に設けられた
    クランプ・リング(13)と、 上記フランジおよび上記クランプ・リングの各々の外端
    部に設けられた環状チャンネル(16)であって、上記環
    状チャンネルがフレキシブル・リム(12a、13a)によっ
    て画定され、上記ハブの回転軸と同心であり、さらに妨
    害用突起によって上記回転軸方向で内側部(19)および
    外側部の2つの部分に分けられている環状チャンネル
    と、 各々の球体がほぼ等しい大きさと重さをもっており、上
    記チャンネルの外側部において自由に回転移動できるよ
    うになっている複数の球体(17)とを有し、上記リムが
    上記球体を上記チャネル内で上記外側部と内側部の間で
    上記妨害用突起を越えて移動可能なように広がることが
    でき、かつ動的にバランスされた状態で回転体の回転力
    に対して上記球体を上記チャネル内の上記内側部に維持
    できるように上記球体に力を加えるようになっているこ
    とを特徴とする動的にバランスされた磁気デイスク・フ
    ァイル。
JP2330958A 1989-12-18 1990-11-30 回転体のバランス補正装置 Expired - Lifetime JPH0792116B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US452031 1989-12-18
US07/452,031 US5111713A (en) 1989-12-18 1989-12-18 Dynamically balanced rotary unit

Publications (2)

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JPH04203640A JPH04203640A (ja) 1992-07-24
JPH0792116B2 true JPH0792116B2 (ja) 1995-10-09

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US (1) US5111713A (ja)
EP (1) EP0434270B1 (ja)
JP (1) JPH0792116B2 (ja)
KR (1) KR910012570A (ja)
CN (1) CN1052931A (ja)
AU (1) AU6667390A (ja)
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