(57)【要約】本発明は、アーマチュアバランスマシンの駆動装置に係り、より詳しくは、駆動ローラ（７５）を直列で締結した駆動モータ（７０）を、ブラケット（６０）に形成されたスライダー（６７）に締結して上下遊動を可能にし；ヒンジ軸（８３）でヒンジ結合した一対のヒンジブロック（８０ａ、８０ｂ）を、ブラケット（６０）の上部に回転可能に締結し、この際、前記ヒンジ軸８３には可変ローラ（８５）を締結するが、駆動ローラ（７５）と同一中心線上に位置させ；一対のヒンジブロック（８０ａ、８０ｂ）には、補助ローラ（９５ａ、９５ｂ）をそれぞれ具備する一対のフィンガ（９０ａ、９０ｂ）を、駆動ローラ（７５）の仮想の中心線を基準に対称的に締結し；前記各ローラ（７５、８５、９５ａ、９５ｂ）にかけてベルト５５を巻取した駆動装置（５０）を提供する。本発明によれば、各ローラに巻き取られたベルトの長さを最小化することにより、ベルトの振動を最小化し、さらに、駆動装置の全体構成を対称または同一中心線上に構成することにより、アーマチュアが一層安定で均一に回転することができ、なお、ベルトに付与される張力の変化を一層安定的に補償することにより、アーマチュアのバランス測定を高精度に行うことができる。【選択図】図１４
2008519255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータの回転力をアーマチュアのコアの外周面に伝達するベルトと、前記ベルトが巻き取られる多数のローラとがブラケットに形成されたアーマチュアバランスマシンの駆動装置において、
挿通孔（６５）が形成されたブラケット（６０）の一側面には、スライダー（６７）が結合された一対のガイド（６６）を形成し；
前記挿通孔（６５）を貫通して駆動ローラ（７５）が直列に締結された駆動モータ（７０）を、プレート（７１）によってスライダー（６７）に締結するが、この際、プレート（７１）の両側面とブラケット（６０）の両側面とには、上下一対の引張スプリング（７３Ａ、７３Ｂ）を連結し；
引張スプリング（８９）で相互に連結した一対のヒンジブロック（８０ａ、８０ｂ）を、ブラケット（６０）の上部に回転可能に締結し、この際、各ヒンジブロック（８０ａ、８０ｂ）は、ヒンジ軸（８３）とヒンジボルト（８４）でヒンジ結合するが、前記ヒンジ軸（８３）は、駆動ローラ（７５）と同一中心線上に位置し、前記ヒンジ軸（８３）の終端に可変ローラ（８５）を形成し、前記ヒンジボルト（８４）は、ブラケット（６０）の上部に形成したガイド溝（６９）に挿入し；
一対のヒンジブロック（８０ａ、８０ｂ）には、補助ローラ（９５ａ、９５ｂ）をそれぞれ有する一対のフィンガ（９０ａ、９０ｂ）を各々締結するが、駆動ローラ（７５）の仮想の中心線を基準に対称的に締結し、さらにヒンジブロック（８０ｂ）の一側に締結突起（８２）を形成し、前記締結突起（８２）に、ブラケット（６０）に具備された空気圧シリンダ（９８）を締結し；
前記各ローラ（７５、８５、９５ａ、９５ｂ）にはベルト（５５）を巻き取ることを特徴とするアーマチュアバランスマシンの駆動装置。
【請求項２】
ヒンジブロック（８０ａ、８０ｂ）の下端が当接するブラケット（６０）の上端に調整ボルト（６４）を締結することを特徴とする請求項１に記載のアーマチュアバランスマシンの駆動装置。
【請求項３】
ヒンジブロック（８０ｂ）の一側に形成された締結突起（８２）の上側に磁石（１００）を形成し、前記磁石（１００）には、ゲージブロック（１１０）を締結突起（８２）上に安着できるように取り付け、フィンガ締結部（６８）の一側には、ゲージブロック（１１０）の上側に突出型の支持具（１０５）を形成することを特徴とする請求項１に記載のアーマチュアバランスマシンの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡潔な構造の駆動装置を提供することでアーマチュアのバランスを高精度に測定可能なアーマチュアバランスマシンの駆動装置に係り、駆動ローラが直列に締結された駆動モータを上下に遊動可能にブラケットに形成し、ヒンジ軸によって軸結合された一対のヒンジブロックを中心軸で回転可能にブラケットの上側にそれぞれ締結するが、前記ヒンジ軸を前記駆動ローラと同一中心線上に位置させ、ヒンジ軸の一側には可変ローラを形成して上下に遊動可能にし、一対のヒンジブロックには、補助ローラがそれぞれ具備された一対のフィンガを、前記駆動ローラの中心線を基準に対称的に形成した後、各ローラにベルトを巻き取ることにより、アーマチュアのバランスを高精度に測定可能なアーマチュアバランスマシンの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、図１に示すように、モータの内部に回転体として構成されるアーマチュアは、回転軸２上に積層された多数のコア３と、回転軸２の一側に形成された整流子４と、前記コア３に巻き取られてその端部が整流子４に接合されたコイル５と、を備えてなる。上記構成のアーマチュア１のウェイトバランス(weight balacnce)は、アーマチュア１が使われるモータの性能を決定する重要な要素である。アーマチュア１の重さ分布が不均一である場合、これはモータの振動(vibration)及び騷音(noise)と不規則な回転の原因となり、高速回転を妨害する決定的な要因となる。
【０００３】
したがって、前記アーマチュアは、一般に、その全体製造工程にアーマチュアバランスマシンによるバランス測定工程を含ませる。以下、図２Ａを参照して前記アーマチュアバランスマシンの構成を説明する。従来のアーマチュアバランスマシンは、駆動モータ２２の回転力をアーマチュア１のコア３の外周面に伝達するベルト３０と、前記ベルト３０が巻き取られる多数のローラとを有するアーマチュア駆動装置２０と；アーマチュア１の回転軸２の両側端が支持される一対のＶブロック１２と、前記Ｖブロック１２から伝達されるアーマチュア１の振動を検出する圧電素子または可動コイルセンサー(moving coil sensor)などの通常の測定手段１４とを有するバランス測定装置１０と；を備えてなる。
【０００４】
一方、前記バランス測定装置１０とアーマチュア駆動装置２０とからなる従来のアーマチュアバランスマシンには、図２Ｂに示すように、現在アーマチュアを駆動するための様々な駆動方式が用いられている。その中でも、“Ｄ”タイプの、両側に閉回路を含むベルト駆動方式が、自動化機械に最も普遍的に使用されている。この方式によれば、バランスを測定するためのアマーチュアの交換作業が容易であり、アーマチュアの慣性モーメントが大きいので、短時間で安定圏のバランス測定速度に到逹でき、結果として、短時間でアーマチュアのバランスを測定することができる。また、ベルトがアーマチュアの両側を大きく取り囲むことにより、接地面(contact area)が広くなり、それで変動なしに安定で高精度に測定することができる。
【０００５】
上記方式の一実施例として、アーマチュアバランスマシンの最も代表的なアーマチュア駆動装置２０の構成を、図２Ｃを参照してさらに詳しく説明する。ブラケット２１の一側には、駆動ローラ３２が締結された駆動モータ２２が形成される。前記ブラケット２１の上側には、その終端に補助ローラ３４ａ、３４ｂがそれぞれ形成されると共に、アーマチュア１のコア３の直径によって変わる一対のフィンガ２４ａ、２４ｂが形成される。ブラケット２１の所定の個所には、他の補助ローラ３５が具備された張力調整手段２５と、また他の多数の補助ローラ２７、２８とが形成される。前記各ローラ２７、２８、３２、３４ａ、３４ｂ、３５にはベルト３０が巻き取られる。図中、符号Ｃは、アーマチュアの仮想の中心線である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記構成の従来のアーマチュアバランスマシンの駆動装置においては、駆動モータ２２がブラケット２１の一側に形成され、駆動装置２０全体がアーマチュア１の仮想の中心線Ｃを基準に左右対称にならない。駆動装置２０が左右対称にならないということは、各ローラに巻き取られたベルト３０の区間別長さ、各ローラ２７、２８、３２、３４ａ、３４ｂ、３５とベルト３０との接地面積、区間別ベルト３０の引張力及び遠心力などがそれぞれ異なることを意味し、このような従来の駆動装置２０の構成から発生する誤差は、高精度が要求されないアーマチュアにおいては無視できるものに過ぎないとされている。しかし、急速な技術的進歩及びアーマチュアの広範囲な使用範囲、ならびに高精度のアーマチュアの開発が切望されている現状や、この要望に応じるアーマチュアの製造による高付加価値の創出を勘案すると、上記従来のアーマチュアバランスマシンの駆動装置２０は、高精度のアーマチュアの生産において無視できない多くの問題点を抱いている。例えば、従来のアーマチュアバランスマシンの駆動装置２０は、相対的に多くのローラ及び長ベルト３０を有することから、ローラ及びベルト３０のノイズ及び自体の振動を引き起こす。また、アーマチュア１コア３の外周面の左右に接するベルト３０の長さがそれぞれ異なることから、付与される張力も変わり、このため、一定の回転力を維持することができない。
【０００７】
一方、このようなアーマチュアバランスマシンの駆動装置２０は、バランスを測定するためのアーマチュア１のコア３の直径またはアーマチュア１の交換作業によるフィンガ２４ａ、２４ｂの作用によってベルト３０に与えられる張力が変わる。前記可変張力は、その内部にスプリング等の弾性体が具備された張力調整手段２５によって補償される。前記張力調整手段２５の構成を詳細に説明すると、次のようになる。その作用において、張力調整手段２５は、フィンガ２４ａ、２４ｂの拡張時に増加する引張力を補償しなければならない。しかしながら、アーマチュア１のコア３の両側と張力調整手段２５との間の区間に巻き取られたベルト３０自体がある程度の引張力を吸収して該弾性ベルト３０が多少引張られない限り、前記張力調整手段２５は作用することができない。このように張力調整手段２５がベルト３０を介して引張力を受けるということは、アーマチュア１のコア３の直径により、ベルト３０に付与される張力が最適状態に保持できず変化することを意味する。ゆえに、アーマチュアのバランスを高精度に測定することができないという問題点を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、アーマチュアと同一中心線上に駆動モータを形成し、ヒンジ軸によって軸結合されたヒンジブロックを、ブラケットのフィンガ締結部に締結するが、前記ヒンジ軸を前記駆動モータと同一中心線上に位置させると共にヒンジ軸の一側には可変ローラを形成し、補助ローラが具備されたフィンガを駆動モータの中心線を基準に対称的に構成した後、各ローラにベルトを巻き取ることにより、駆動装置の構成を単純化し、ベルトの長さを最小化してベルトの振動を極力抑え、さらに、ベルトの張力をベルトの中心線を基準に左右対称に均一に与え、しかも、張力調整手段の可変ローラがベルトによる作用を受けないので、ベルトに付与される張力を最適の状態に保持することができる、アーマチュアバランスマシンの駆動装置を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
先ず、図３Ａ及び図３Ｂを参照して本発明による駆動装置のブラケットの構成を説明する。本発明による駆動装置のブラケット６０は、バランスマシン（図示せず）に駆動装置を設置できるように多数の締結孔６２が形成されたベース６１と、その中心部に長孔状の挿通孔６５が形成され、上側端には調整ボルト６４が締結され、前記ベース６１に対して垂直に形成された胴体６３と、前記胴体６３の上側に一体に形成されたフィンガ締結部６８と、を備えてなる。
【００１１】
図４及び図５Ａ、図５Ｂを参照して前記ブラケット６０に締結する駆動モータ７０の締結構成を詳細に説明する。ブラケット６０の胴体６３の一側面には、スライダー６７が結合された一対のガイド６６が形成される。前記スライダー６７には、駆動モータ７０が締結されたプレート７１が締結される。このとき、前記駆動モータ７０がスプリングの弾性力によって上下に遊動できるように、前記プレート７１の両側面とブラケット６０の胴体６３の両側面とには、上下一対の引張スプリング７３Ａ、７３Ｂがそれぞれ連結されている。前記駆動モータ７０の回転軸は、挿通孔６５を貫通して駆動ローラ７５を直列に締結する。
【００１２】
図６及び図７を参照してヒンジブロック８０ａ、８０ｂ及び可変ローラ８５の締結構成を説明する。前記駆動モータ７０が締結されたブラケット６０の胴体６３の上側に、フィンガ締結部６８が一体に形成される。前記フィンガ締結部６８には、引張スプリング８９で相互に連結された一対のヒンジブロック８０ａ、８０ｂが、中心軸８６及び締結ボルト８７で回転可能に締結される。前記一対のヒンジブロック８０ａ、８０ｂが互いに対応する接触部分の一側には、ヒンジ締結孔８１ａ、８１ｂがそれぞれ形成され、前記ヒンジブロック８０ａ、８０ｂは、前記ヒンジ締結孔８１ａ、８１ｂを介してヒンジ軸８３及びヒンジボルト８４で互いに締結される。さらに、前記ヒンジボルト８４の頭部は、ブラケット６０のフィンガ締結部６８に形成されたガイド溝６９に挿入される。なお、ヒンジボルト８４が締結されるヒンジ軸８３の他側には、可変ローラ８５が挿入締結される。前記可変ローラ８５は、駆動モータ７０に締結された駆動ローラ７５と同一中心軸上の上側に位置する。
【００１３】
一方、ヒンジブロック８０ｂの一側には締結突起８２が形成される。締結突起８２の上側には、ゲージブロック１１０を取り付け可能にする磁石１００が形成される。フィンガ締結部６８の一側には、前記取り付けられたゲージブロック１１０の上側に、当接可能な突出型の支持具(support bracket)１０５を形成する。図中、符号８８は、ヒンジブロック８０ａ、８０ｂとフィンガ締結部６８間の間隔を保持するカラー(collar)８８である。
【００１４】
図８ないし図９を参照して一対のフィンガ９０ａ、９０ｂ及びフィンガ駆動手段の構成を説明する。前記ブラケット６０のフィンガ締結部６８に締結された一対のヒンジブロック８０ａ、８０ｂには、対称する一対のフィンガ９０ａ、９０ｂがそれぞれ締結される。前記各フィンガ９０ａ、９０ｂの終端には、補助ローラ９５ａ、９５ｂがそれぞれ備えられる。前記一対のフィンガ９０ａ、９０ｂは、駆動モータ７０に締結された駆動ローラ７５の仮想の中心線を基準に対称的に形成される。前記フィンガ９０ａ、９０ｂは、ブラケット６０の胴体６３の一側端に具備された空気圧シリンダ９８によって作動する。すなわち、ヒンジブロック８０ｂの一側に形成された締結突起８２が前記空気圧シリンダ９８の連結具(connecting bar)９９に締結されることにより、前記一対のフィンガ９０ａ、９０ｂが作動する。
【００１５】
前記駆動装置５０の各ローラ７５、８５、９５ａ、９５ｂには、ベルト５５が巻き取られる（図１０）。次に、上記構成の本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置の作用効果を図９及び図１０を参照して詳細に説明する。駆動モータ７０は、バランスを測定するためのアーマチュア１と同一中心線Ｃ上に位置する。前記アーマチュア１を駆動するための構成要素としての、一対のフィンガ９０ａ、９０ｂ、補助ローラ９５ａ、９５ｂ、可変ローラ８５、駆動ローラ７５などが、前記アーマチュア１と同一中心線Ｃ上に位置するか、前記中心線Ｃを基準に対称的に構成される。これにより、各ローラに巻き取られたベルト５５の区間別長さ、各ローラとベルト５５間の接地面積(contact surface area)、区間別ベルト５５の引張力及び遠心力などが同一に作用する。アーマチュア１コアの両側面に接地されるベルト５５の張力も同一に作用し、アーマチュア１の回転がより安定的で均一に行われる。さらに、ベルト５５の移送経路を最小化し、ベルト５５を短縮することができ、このため、ベルト５５自体の振動を極力抑えることができる。よって、アーマチュア１のウェイトバランスを高精度に測定することができ、結果として、従来に比べてハイクオリティー、高附加価値のアーマチュアまたはモータを生産することが可能となる。
【００１６】
そして、上記のような本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置において、大径のアーマチュア１のバランス測定またはアーマチュア１の交換作業によるフィンガ９０ａ、９０ｂの拡張作用によってベルト５５に付与される張力が変わる場合、前記可変張力は、可変ローラ８５によって１次補償される。可変ローラ８５は、ベルト５５の作動を利用する従来の方法とは異なり、ヒンジブロック８０ａ、８０ｂの作用によって上下に作動する。一対のフィンガ９０ａ、９０ｂの両間隔が広がると、前記可変ローラ８５は、ヒンジ軸８３の移動によって上昇し、ベルト５５の張力の変化を補償する。前記フィンガ９０ａ、９０ｂが元位置に復帰すると、可変ローラ８５は、ヒンジ軸８３の移動によって下降し、アーマチュア１のコアと接するベルト５５に影響を与えずに、ヒンジブロック８０ａ、８０ｂ及びフィンガ９０ａ、９０ｂの作用によって張力を補償する。その結果、アーマチュア１のコア直径に関係なく、ベルト３０に付与される張力を最適状態に保持するができる。
【００１７】
また、張力が、前記可変ローラ８５の１次補償限界を超過して変化する場合、前記駆動ローラ７５が上下に遊動して張力の変化を補償する。前記駆動ローラ７５は、駆動モータ７０に直列に連結され、駆動モータ７０は、ガイド６６と結合されたスライダー６７にプレート７１によって締結され、前記プレート７１は、該プレート７１の両側に上下一対の引張スプリング７３Ａ、７３Ｂによる復元力を用いて上下に遊動し、これにより、ベルト５５の張力が２次補償される。よって、アーマチュア１の直径に対して一層広範囲な互換性を確保することができる（図５Ａ、図５Ｂ、図１０）。このとき、好ましくは、記駆動モータ７０及び駆動ローラ７５の荷重と、各引張スプリング７３Ａ、７３Ｂの弾性力と、ベルト５５の張力とを最適化することにより、前記駆動モータ７０が、ブラケット６０の胴体６３に形成された長孔状の挿通孔６５の中心に位置し、上下に遊動できるようにする。
【００１８】
一方、一対のフィンガ９０ａ、９０ｂは空気圧シリンダ９８の作用によって均一に拡張し、一対のヒンジブロック８０ａ、８０ｂを連結する引張スプリング８９によって復元する。ブラケット６０の胴体６３の上端に締結された調整ボルト６４の締結高さを調整して前記ヒンジブロック８０ａ、８０ｂの下降点を制限することにより、前記フィンガ９０ａ、９０ｂの作動範囲を初期設定に戻すことができる。また、アーマチュア１の直径による多様な直径のゲージブロック１１０を、ヒンジブロック８０ｂの一側に形成された磁石１００に取り付けることにより、フィンガ９０ａ、９０ｂの作用範囲を、ヒンジブロック８０ｂの締結突起８２上のゲージブロック１１０及びゲージブロック１１０の上側の支持具１０５によって制限することができる。このため、アーマチュア１が大径の場合にも、ベルト５５の張力を均一に保持することができ、その結果、器具の作動範囲を最小化し、生産管理面で作業時間を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上説明したように、本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置によれば、駆動装置の構成を極力簡略化することにより、各ローラに巻き取られたベルトの区間別長さを最小化し、ベルト自体の振動及び垂れを極力抑えることができる。また、バランス測定に際し、アーマチュアの自動停止機能を向上させることができ、駆動装置の全体構成を、アーマチュアの仮想の中心線を基準に対称または同一線上に位置づけることにより、ローラとベルトの接地面積、区間別ベルトの引張力及び遠心力などが同一に作用し、それでアーマチュアが均一に回転することになり、このため、バランス測定を安定して行うことができる。さらに、ベルトに付与される張力の変化を１次及び２次補償することにより、各種直径のアーマチュアのバランスを測定することができる。１次張力補償がベルトに影響を与えず、ヒンジブロックの作動による可変ローラによって張力を補償することにより、ベルトの張力を最適状態に保持でき、高精度なアーマチュアのバランス測定が可能になる。結果として、ハイクオリティー、高付加価値のアーマチュアまたはモータを生産することが可能となる。
【００２０】
以上、本発明の好適な実施の形態について詳述したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と本発明の技術思想の範囲を逸脱しない範囲内で当業者による各種の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一般的なアーマチュアを示す斜視図。
【図２】従来のアーマチュアバランスマシンを示す概略的な正面図。
【図３】従来のアーマチュアバランスマシンのアーマチュアの駆動方式を示す概路図。
【図４】従来のアーマチュアバランスマシンの駆動装置を示す側面図。
【図５】本発明による駆動装置のブラケットを示す斜視図。
【図６】本発明による駆動装置のブラケットを示す斜視図。
【図７】本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置の構成及び組み立て過程を示す組立図。
【図８】本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置の構成及び組み立て過程を示す組立図。
【図９】本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置の構成及び組み立て過程を示す組立図。
【図１０】本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置の構成及び組み立て過程を示す組立図。
【図１１】本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置の構成及び組み立て過程を示す組立図。
【図１２】本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置の構成及び組み立て過程を示す組立図。
【図１３】本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置を示す斜視図。
【図１４】本発明によるアーマチュアバランスマシンの駆動装置の使用状態図。
【図１】
2008519255.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
2008519255.tif 000017
2008519255.tif 000018