JP3336746B2 - 回転機の振動抑制装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高速かつ安定した回
転動作が必要とされる回転機に、用いられる振動抑制装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は紡糸工程内の繊維機械等に適用さ
れるオーバハングローラ付回転機１の構成を示すもので
あり、同図には回転機１の軸線Ｊより片側の部分を裁断
した状態が示されている。同図に示す通り、回転機１の
本体は、駆動対象たる装置２に固定されている。符号３
は回転機１の回転軸たるシャフトであり、回転機１の本
体内部を貫通している。このシャフト３の周囲はロータ
６によって取り囲まれており、このロータ６に回転駆動
する磁力を発生するステータ７がロータ６を取り囲むよ
うに回転機本体の内側に取り付けられている。シャフト
３の一端はボールベアリングＢ１を介して本体端部の軸
受部４１により支持されており、シャフト３の他端に至
るまでの途中の部分は軸受部４２によりボールベアリン
グＢ２を介して支持される。そして、軸受部４２から回
転機外部へ突出したシャフト３の端部にはローラ５が取
り付けられている。回転機１が発生する回転駆動力は、
このローラ５を介して駆動対象たる装置に伝達される。
かかる構成を有する回転機１によれば、ステータ７が発
生する磁力により、ロータ６に回転力が付与され、この
回転力がシャフト３を介してローラ５に伝達される。そ
して。紡糸工程においては、このように回転駆動される
ローラ５より、糸に張力を付与したり、あるいは糸をガ
イドするといった処理が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、生
産効率の向上等の要請により、この種の回転機のローラ
が大型化しつつある。しかし、ローラを大型化すると、
これに伴って回転機の軸端付加および軸端質量が大きく
なり、ローラを含む回転系に不釣り合い量に基づく大き
な振動が発生するという問題が生じる。以下、この問題
について図８〜図１０を参照し説明する。

【０００４】回転系に振動を生じさせないためには、少
なくとも回転系自体の構造が振動の要因となるものを含
ます、不釣り合い量を有していない状態にする必要があ
る。しかしながら、ロータ等の回転系の個々の部品は完
全な軸対称形状とすることが困難であり、それらを組み
立てた回転系に至っては完全な軸対称に構成することは
極めて困難であるため、回転系の重心と回転系の回転軸
との間にはどうしても若干のずれが生じてしまう。この
ように重心が回転軸からずれた回転体を回転駆動した場
合、その回転速度に対応した周波数の振動が回転体に生
じる。更にこのような重心のずれ以外にも回転系の不釣
り合い量を構成する原因が幾つかあり、かかる不釣り合
い量に起因した加振力が回転系に生じ、これによって回
転系に振動が生じることとなる。

【０００５】図８は以上説明した不釣り合い量に起因し
て回転体に生じる振動の特性を例示するものであり、同
図における曲線Ａは、図７に示す回転機１を回転駆動し
た場合の回転数Ｎとローラ５のａ点に生じる振動の振幅
の関係を示している。一般にローラ、シャフト等からな
る回転系は固有振動数を有している。回転機１の回転数
が固有振動数以下である場合には、回転系が受ける上記
不釣り合い量に起因した加振の影響が少なく、図９に示
すようにロータ５には僅かな振幅の振動しか生じない。
従って、シャフトに過度な曲げ応力が加わることのない
正常な回転動作が得られる。（図９参照）。

【０００６】しかし、回転機１の回転数が固有振動数付
近になると、回転系がその不釣り合い量による加振力に
対して過敏に反応することとなり、ローラ等に大きな振
動が発生する。図８には１次固有振動数Ｎ₁においてロ
ーラ５のａ点の振動が最大となる様子が示されている。
なお、実際は２次以上に高次の固有振動数が多数存在す
るが、図８では２次以上の固有振動数の図示は省略され
ている。そして、このように大きな振動がローラ５に発
生すると、シャフト３に大きな応力が作用し、最悪の場
合にはシャフト３が曲り、極めて危険な状態となる（図
１０参照）。なお、図１０はシャフト３の曲がり具合を
実際より誇張して図示されている。このように回転系に
大きな振動が発生するのを避けるため、一般的に回転機
の定格回転数Ｎ ＭＡＸは１次の固有振動数Ｎ₁よりも低
く設定される。

【０００７】しかしながら、生産性を高めるためには、
定格回転数を高く設定する必要があり、そのためには以
下のような対策を講じる必要がある。 １次の固有振動数を高くする。 回転数が固有振動数と一致した場合に生じる振動の振
幅を低く抑える。 ここで、１次固有振動数を高めるためにはシャフト３の
径を大きくする必要がある。しかし、シャフト径を大き
くすると、シャフト３を支持するボールベアリングのｄ
ｎ値が大きくなることによりボールベアリングの寿命が
低下する。このため、シャフトの大型化には限界があ
る。一方、１次固有振動数Ｎ₁におけるローラの振動の
振幅は、回転系が有する不釣り合い量および減衰係数に
より決定されるが、不釣り合い量を小さくして安定性を
高めたり減衰係数を高めたりするのにも限界があり、１
次固有振動数におけるローラの振動を抑制するのは、困
難であった。

【０００８】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、回転数と回転系の固有の振動数が一致した
場合においても回転機において大きな振動が発生せず、
回転機を高速、かつ、安全な状態で動作させることがで
きる振動抑制装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
回転機の回転軸の一端部をボールベアリングを介して支
持する円環状の第１ヨークと、前記第１ヨークに対向配
置された電磁石を有する前記第１ヨークを支持する円環
状の第３ヨークと、前記回転軸を横切る方向の前記第１
ヨークの変位を検出するセンサと、前記センサから得ら
れる検出信号に基づいて、前記電磁石により発生する磁
力を制御し前記第１ヨークに生じる振動を抑制する制御
回路と、前記第１、第３ヨーク間に介挿された弾性体
と、前記ボールベアリングの近傍に取り付けられ、前記
ボールベアリングへ潤滑油を供給する潤滑装置と、を具
備し、前記制御回路が、ＰＩＤ制御を含む所定の処理を
行い、前記センサから出力される検出信号中の比例成分
（Ｐ）および積分成分（Ｉ）に基づき前記回転軸を定位
置に維持すると共に前記検出信号中の微分成分（Ｄ）に
基づき前記回転軸を含む回転系の減衰係数を高めるよう
に、前記電磁石をなすコイルの通電量を制御することを
特徴とする。また、請求項２記載の発明は、回転機の回
転軸の一端部をボールベアリングを介して支持する円環
状の第１ヨークと、前記第１ヨークを支持する円環状の
第２ヨークと、前記第１ヨークに対向配置された電磁石
を有し、前記第１ヨークを支持する円環状の第３ヨーク
と、前記回転軸を横切る方向の前記第１ヨークの変位を
検出するセンサと、前記センサから得られる検出信号に
基づいて、前記電磁石により発生する磁力を制御し前記
第１ヨークに生じる振動を抑制する制御回路と、前記第
１、第２ヨーク間及び前記第１、第３ヨーク間に介挿さ
れた弾性体と、前記ボールベアリングの近傍に取り付け
られ、前記ボールベアリングへ潤滑油を供給する潤滑装
置と、を具備し、前記第２ヨークと第３ヨークは、寸法
的に互換性を有し、互いに交換可能に構成され、前記制
御回路が、ＰＩＤ制御を含む所定の処理を行い、前記セ
ンサから出力される検出信号中の比例成分（Ｐ）および
積分成分（Ｉ）に基づき前記回転軸を定位置に維持する
と共に前記検出信号中の微分成分（Ｄ）に基づき前記回
転軸を含む回転系の減衰係数を高めるように、前記電磁
石をなすコイルの通電量を制御することを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明によれば、回転軸が回転駆
動されると潤滑装置によりボールベアリングの潤滑が開
始される。そして、回転軸の回転に伴い振動が発生し第
１ヨークに振動が伝えられ、第１、第２ヨーク間の弾性
体により振動が減衰する。加えて、ボールベアリングに
発生する振動が、弾性部材により減衰する。従って、ボ
ールベアリングの特性が安定し、長寿命化が図られると
共に回転軸の振動が抑制される。また、請求項２記載の
発明によれば、回転軸が回転駆動されると、潤滑装置に
よりボールベアリングの潤滑が開始される。そして、回
転軸の回転に伴い振動が発生し、ボールベアリングに振
動が伝えられ、この振動は弾性部材により減衰すること
で、ボールベアリングの特性が安定する。更に、第１ヨ
ークに振動が伝えられ、第１、第２ヨーク間の弾性体に
より振動が減衰する。並行して、第１ヨークの振動によ
る変位がセンサにより検出され、センサの検出信号に基
づいて電磁石が制御され、第３ヨークを介して回転軸の
振動が抑制される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。 ＜第１実施例＞図１は、この発明の第１実施例による回
転機の振動抑制装置の構成を示す図である。この図にお
いて、図７の各部に対応する部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。この図において、シャフト３
の左部近傍に振動抑制装置２００が設けられている。図
２は、振動抑制装置２００の構成を示す図１のＡ−Ａ線
拡大断面図である。図２では、ロータ等の回転機１の構
成部品については煩雑化を避けるため図示が省略されて
いる。これらの図において、符号１０２は、円環状をな
した２次ヨークであり内部をシャフト３が貫通してい
る。この２次ヨーク１０２は、ボールベアリングＢ１を
介してシャフト３を支持している。また、２次ヨーク１
０２の内周面には、ボールベアリングＢ１の潤滑油を溜
める油溜り溝ａと、この潤滑油を外部へ排出する排油穴
ｂが形成されている。符号１０１は２次ヨーク１０２と
同心円をなす円環状の１次ヨークであり、回転機１本体
の内壁に取り付けられている。１次ヨーク１０１と２次
ヨーク１０２との空隙部Ｇには、２次ヨーク１０２の円
周方向に複数個のゴム等の弾性体１０４が１次ヨーク１
０１と２次ヨーク１０２が密閉構造をなすように介挿さ
れている。すなわち、１次ヨーク１０１は、弾性体１０
４を介して２次ヨーク１０２を支持している。この弾性
体１０４は、事前に有限要素法等の解析手段により振動
形態をシュミュレーションし最適の減衰率を具備したも
のが使用される。また、弾性体１０４の取り付けスペー
スを広く取ることが可能であり、振動抑制に有効な減衰
率を具備した弾性体１０４を任意の個数取り付けること
ができる。符号１０７は、潤滑油の給油機能を持つＬ字
型のエンドプレートであり、シャフト３と２次ヨーク１
０２との間に取り付けられている。このエンドプレート
１０７の右端とボールベアリングＢ１の外輪ｃとの間に
は、高分子材料のスペーサ１０８と弾性バネ１０９が順
次介挿されている。符号１１０は、Ｌ字型をなす給油管
であり水平部分がシャフト３の上部と２次ヨーク１０２
の内周面との間で、ボールベアリングＢ１の左方に取り
付けられている。そして、この、給油管１１０の先端部
にボールベアリングＢ１方向に向けてノズル１１１が取
り付けられている。一方、給油管１１０の他端は、図示
しない油霧発生装置に接続されている。この油霧発生装
置は、極少量の潤滑油と圧搾空気とを混合しオイルミス
トを生成する装置である。符号１０５は、排油穴ｂから
出た潤滑油を外部へ排出するＬ字型をなす排油管であ
り、２次ヨーク１０２の下部に取り付けられている。

【００１２】上記構成において、ステータ７が発生する
磁界によりロータ６が回転駆動されシャフト３が回転す
ると、油霧発生装置で生成されたオイルミストが、給油
管１１０を介してノズル１１１より、ボールベアリング
Ｂ１に向けて噴射される。そして、潤滑に供された潤滑
油は油溜溝ａに溜まり排油穴ｂから排油管１０５を介し
て外部へ排出される。また、シャフト３の回転により振
動が発生すると、この振動がシャフト３からボールベア
リングＢ１へ伝えられ、ボールベアリングＢ１が振動す
る。このボールベアリングＢ１の振動は、弾性バネ１０
９により減衰する。これにより、安定したボールベアリ
ングの特性が得られる。更に、この減衰した振動は、２
次ヨーク１０２を介して弾性体１０４に伝えられ、弾性
体１０４によって更に減衰する。なお、上記の方法によ
る制振を以下パッシブ制振と称する。

【００１３】以上説明したように、第１実施例による振
動抑制装置によれば、シャフト３に大きな振動が発生し
易い状況においても振動を効果的に抑制することがで
き、回転機の動作を振動の少ない安定したものとするこ
とができる。そして、振動による構成部品の経年劣化が
低く抑えることができるため、回転機１の耐用年数が増
加し、コスト面においても有利となる。図３（ｂ）にお
ける曲線Ｂは、第１実施例による振動抑制装置を取り付
けた場合の回転機１の振動振幅と減衰時間の関係を示す
ものである。振動抑制装置を有しない従来の回転機１の
特性（図６（ａ）曲線Ａ参照）に比し、振動の減衰時間
が１／３以下になっているのが分かる。なお、図６にお
ける”ζ”は減衰比であり、回転機の構成部品の諸条件
を考慮し振動抑制に効果的な値を計算およびシュミュレ
ーションにより算出されたものである。

【００１４】＜第２実施例＞図４は、この発明による第
２実施例による回転機の振動抑制装置の構成を示す図で
ある。また、図５は図４のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
これら図において、図２の各部に対応する部分には同一
の符号を付け、その説明を省略する。この図に示す回転
機の振動抑制装置においては、１次ヨーク１０１の磁極
にコイルとセンサとが新たに設けられている。この図に
おいて１次ヨーク１０１からは、その内周から２次ヨー
クのある側に向けて８個の磁極が突出しており、これら
の磁極にはコイルＬＹａ，ＬＹｂ，ＬＸａ，ＬＸｂ，Ｌ
Ｙｃ，ＬＹｄ，ＬＸｃ，ＬＸｄが各々巻回されている
（図５参照）。図４にはこれらの８個のコイルのうちコ
イルＬＹａ、ＬＹｃが図示されている。

【００１５】コイルＬＹａおよびＬＹｂは、直列接続ま
たは並列接続されており、これらに対する通電が行われ
ることにより、図５に破線および矢印によって示すよう
に、１次ヨーク１０１→コイルＬＹｂ内の磁極→２次ヨ
ーク１０２→コイルＬＹａ内の磁極→１次ヨーク１０１
という磁路を通過する磁束が発生し、２次ヨーク１０２
がＹ方向に吸引されるようになっている。他の各コイル
の組、すなわち、コイルＬＸａおよびＬＸｂ、コイルＬ
ＹｃおよびＬＹｄ、コイルＬＸｃおよびＬＸｄについて
も同様であり、これらの各組をなすコイルおよび１次ヨ
ーク１０１から突出した各磁極により、２次ヨーク１０
２をＸ方向、−Ｙ方向および−Ｘ方向に吸引する電磁石
が構成されている。なお、１次ヨーク１０１および２次
ヨーク１０２に渦電流が発生し、これが２次ヨーク１０
２に外乱として作用する可能性があるが、この影響が看
過できない場合には１次ヨーク１０１および２次ヨーク
１０２を共に積層構造として渦電流を低減すればよい。

【００１６】また、２次ヨーク１０２と対向するように
距離センサ１０３Ｘおよび１０３Ｙが配置されており、
これらの距離センサにより２次ヨーク１０３までの距離
に応じた検出信号が出力される。なお、図４では距離セ
ンサ１０３Ｙのみが図示されている。距離センサ１０３
Ｘおよび１０３Ｙとしては、例えば渦電流式のもの、ま
たは光学式のものを用いることができる。

【００１７】距離センサ１０３Ｙおよび１０３Ｘから得
られる検出信号は、図示しない制振制御回路に供給され
る。この制振制御回路は各距離センサからの検出信号に
基づいて、２次ヨーク１０２のＹ方向またはＸ方向の振
動を抑制する磁束が発生されるようにコイルＬＹａ，Ｌ
Ｙｂ，ＬＸａ，ＬＸｂ，ＬＹｃ，ＬＹｄ，ＬＸｃ，ＬＸ
ｄの通電量を制御するものである。

【００１８】図６は制振制御回路の全回路のうち２次ヨ
ーク１０２のＹ方向の振動の抑制に係る部分を示すもの
である。同図において、距離センサ１０３Ｙから得られ
る検出信号は、センサアンプ１１１Ｙを介してコントロ
ーラ１１２Ｙに与えられる。コントローラ１１２Ｙは、
センサアンプ１１１Ｙの出力信号に対してＰＩＤ制御を
含む所定の処理を施し、加算器１２１Ｙおよび減算器１
２２Ｙへ出力する。ここで、コントローラ１１２Ｙの出
力信号には比例要素（Ｐ）、積分要素（Ｉ）および微分
要素（Ｄ）が含まれるが、これらのうち比例要素（Ｐ）
は、シャフト３が振動しておらず２次ヨーク１０２が理
想的な位置にある状態では０となり、２次ヨーク１０２
が理想的な位置からＹ方向に変位するとその変位量に応
じた負の値となり、逆に−Ｙ方向に変位した場合には変
位量に応じた正の値となる。この比例要素（Ｐ）および
積分要素（Ｉ）は２次ヨーク１０２を定位置に維持する
制御信号として機能する。また、微分要素（Ｄ）は回転
系の振動の減衰係数を高めるための制御信号として機能
する。加算器１２１Ｙは所定の一定電流指令値Ｓに対し
コントローラ１１２Ｙの出力信号を加算して出力し、減
算器１２２Ｙは一定電流指令値Ｓからコントローラ１１
２Ｙの出力電流を減算して出力する。加算器１２１Ｙお
よび減算器１２２Ｙの各出力信号はパワーアンプ１３１
Ｙおよび１３２Ｙに各々入力される。そして、パワーア
ンプ１３１ＹはコイルＬＹａおよびＬＹｂを駆動し、他
方、パワーアンプ１３２ＹはコイルＬＹｃおよびＬＹｄ
を駆動する。

【００１９】以上、Ｙ方向の振動抑制に係る回路構成を
説明したが、これと同様な構成を有し、距離センサ１０
３Ｘの検出信号に基づいてコイルＬＸａ，ＬＸｂ，ＬＸ
ｃ，ＬＸｄに対する通電量を制御する回路が制振制御回
路内に設けられている。

【００２０】上記構成において、ステータ７が発生する
磁界によりロータ６が回転駆動されシャフト３が回転駆
動されると、油霧発生装置で生成されたオイルミスト
が、給油管１１０を介してノズル１１１よりボールベア
リングＢ１に向けて噴射される。そして、この潤滑に供
された潤滑油は油溜溝ａに溜まり排油穴ｂから排油管１
０５を介して外部へ排出される。また、シャフト３の回
転により振動が発生する。この振動はシャフト３からボ
ールベアリングＢ１へ伝えられ、ボールベアリングＢ１
が振動する。ボールベアリングの振動は、弾性バネ１０
９に吸収され減衰する。従って、安定したボールベアリ
ングＢ１の特性が得られる。更に、この減衰した振動
は、２次ヨーク１０２を介して弾性体１０４に伝えら
れ、この弾性体１０４によって振動は更に減衰する。上
述したパッシブ制振に加え、１次ヨーク１０１の電磁石
およびセンサによる制振（以下アクティブ制振と称
す。）が行われる。

【００２１】以下、このアクティブ制振の動作を説明す
る。シャフト３に大きな振動が発生せず２次ヨーク１０
２が理想的な位置にある場合には、コントローラ１１２
Ｙの出力信号は０となる。従って、この場合、一定電流
指令値Ｓに対応した電流が各コイルに供給されることと
なり、２次ヨークはＹ方向、Ｘ方向、−Ｙ方向および−
Ｘ方向の４方向に均等な磁力によって吸引され、理想的
な位置を維持する。これに対し、回転機１の回転数が回
転系の固有振動数付近である場合には、シャフト３に軸
方向を横切る方向の大きな振動が発生し易くなる。かか
る振動が発生した場合、その振動はボールベアリングＢ
１を介して２次ヨーク１０２に伝達される。そして、弾
性体１０４によって振動が吸収され減衰する。ここで、
弾性体１０４によって減衰しきらなかった振動によって
２次ヨーク１０２が例えばＹ方向および−Ｙ方向に振動
したとすると、この振動に基づく２次ヨーク１０２の変
位が距離センサ１０３Ｙおよびセンスアンプ１１１Ｙを
介してコントローラ１１２Ｙにより検知され、コントロ
ーラ１１２Ｙからその変位量に応じた信号が出力され
る。ここで、コントローラ１１２Ｙの出力信号中の比例
要素（Ｐ）は、２次ヨーク１０２の変位方向がＹ方向の
場合には負の値となってコイルＬＹａ，ＬＹｂの電流を
減少せしめると共にコイルＬＹｃおよびＬＹｄの電流を
増加させる。逆に２次ヨーク１０２の変位方向が−Ｙ方
向である場合、比例成分（Ｐ）は正となり、コイルＬＹ
ａおよびＬＹｂの電流を増加せしめると共にコイルＬＹ
ｃおよびＬＹｄの電流を減少させる。このようなコント
ローラ１１２Ｙの出力信号中の比例成分（Ｐ）と共に積
分成分（Ｉ）が各コイルの通電量の制御に使用されるこ
とにより、２次ヨーク１０２を介しシャフト３をＹ方向
に関し定位置に維持する制御が行われる。また、コント
ローラ１１２Ｙの出力信号中の微分成分（Ｄ）は、上記
比例要素（Ｐ）よりも位相の進んだ状態で各コイルの通
電量の制御に寄与し、シャフト３を含む回転系の減衰係
数を高める機能を果す。２次ヨーク１０２のＸ方向の振
動も、距離センサ１０３Ｘから得られる検出信号に基づ
きＹ方向の場合と同様な動作により抑制される。

【００２２】以上説明したように、第２実施例による回
転機の振動抑制装置によれば、シャフト３に大きな振動
が発生し易い状況においても振動を第１実施例による回
転機に振動抑制装置に比して更に効果的に抑制すること
ができ、回転機の動作を振動の少ない安定したものとす
ることができる。そして、振動による構成部品の経年劣
化を更に低く抑えられ、回転機１の耐用年数が更に増加
する。また、図３（ｃ）における曲線Ｃは、第２実施例
による振動抑制装置を取り付けた場合の回転機１の減衰
特性を示すものである。振動抑制装置を有しない従来の
回転機１の減衰特性（曲線Ａ）に比し、減衰時間が大幅
に減少し１／９以下となっている。また、第１実施例に
よる振動抑制装置を有した回転機１の減衰特性（曲線
Ｂ）に比しても、減衰時間が１／３以下となっており顕
著な効果が得られることが分かる。

【００２３】＜変形例＞以上説明した第１実施例および
第２実施例について次のような変形例が考えられる。回
転機１は、使用目的により回転数が異なり、設置環境に
よって振動形態が異なる。そこで、振動形態により第１
実施例と第２実施例を組み合わせて使い分けることが考
えられる。すなわち、第１実施例と第２実施例に示した
１次ヨーク１０１は、寸法的に互換性を具備しており、
回転機１の本体にセットボルトで固定され簡便に取り外
しが可能である。したがって、第１実施例に示した回転
機で当初想定した振動減衰特性が得られなかった場合
は、第２実施例に示したパッシブ制振とアクティブ制振
とを組み合わせた１次ヨーク１０１を第１実施例の１次
ヨーク１０１と交換することで所望の振動減衰特性を得
ることができる。

【００２４】以上この発明の実施例を図面を参照して詳
述してきたが、具体的構成はこれらの実施例に限られる
ものではなく、例えば、上述した実施例においては、ボ
ールアリングＢ１の潤滑方法としてオイルミストによる
潤滑方法を示したが、ボールベアリングＢ１のｄｎ値に
応じて下記の方法を適用させることもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ボールベアリングが潤滑装置により潤滑されること
で、安定したボールベアリングの特性が得られる。ま
た、回転軸に発生した振動は、弾性体により吸収され減
衰する。これにより回転軸の振動が抑制される。また、
ボールベアリングを弾性部材により外輪に付勢すること
で、ボールベアリングの振動が吸収され減衰する。これ
によりボールベアリングの特性が向上し、回転軸の振動
が更に抑制される。また、ボールベアリングが潤滑装置
により潤滑されることと、弾性部材で外輪に付勢するこ
とにより、更に安定したボールベアリングの特性が得ら
れる。回転機に発生した振動は、弾性体により吸収され
振動すると共に、第１ヨークの振動による変位がセンサ
により検出され、センサの検出信号に基づいて電磁石が
制御され、第３ヨークを介して振動が抑制される。これ
により、更に振動が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例による回転機の振動抑制
装置を適用した回転機の一部裁断視断面図である。

【図２】同回転機の振動抑制装置付近を示す図１のＡ−
Ａ線拡大断面図である。

【図３】振動抑制装置を適用しない従来の回転機と、こ
の発明の第１実施例と第２実施例による回転機の振動抑
制装置を適用したそれぞれの回転機の振動減衰特性を示
す図である。

【図４】この発明の第２実施例による回転機の振動抑制
装置の付近を示す拡大断面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図６】同回転機の制振抑制回路の構成を示すブロック
図である。

【図７】従来の回転機の構成を示す一部裁断視断面図で
ある。

【図８】同回転機における回転数とローラに発生する振
動との関係を説明する図である。

【図９】回転数が固有振動数と一致しない場合における
回転機の挙動を説明する図である。

【図１０】回転数が固有振動数と一致した場合における
回転機の挙動を説明する図である。

【符号の説明】

１ 回転機 ３ シャフト １０１ １次ヨーク １０２ ２次ヨーク １０４ 弾性体 １１０ 給油管 １１１ ノズル ２００ 振動抑制装置 Ｂ１ ボールベアリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−26295（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−68461（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−11358（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機の回転軸の一端部をボールベアリ
   ングを介して支持する円環状の第１ヨークと、 前記第１ヨークに対向配置された電磁石を有する前記第
   １ヨークを支持する円環状の第３ヨークと、 前記回転軸を横切る方向の前記第１ヨークの変位を検出
   するセンサと、 前記センサから得られる検出信号に基づいて、前記電磁
   石により発生する磁力を制御し前記第１ヨークに生じる
   振動を抑制する制御回路と、 前記第１、第３ヨーク間に介挿された弾性体と、 前記ボールベアリングの近傍に取り付けられ、前記ボー
   ルベアリングへ潤滑油を供給する潤滑装置と、 を 具備し、前記制御回路が、ＰＩＤ制御を含む所定の処
   理を行い、前記センサから出力さ れる検出信号中の比例成分（Ｐ）および積分成分（Ｉ）
   に基づき前記回転軸を定位置に維持すると共に前記検出
   信号中の微分成分（Ｄ）に基づき前記回転軸を含む回転
   系の減衰係数を高めるように、前記電磁石をなすコイル
   の通電量を制御する ことを特徴とする回転機の振動抑制
   装置。
2. 【請求項２】 回転機の回転軸の一端部をボールベアリ
   ングを介して支持する円環状の第１ヨークと、 前記第１ヨークを支持する円環状の第２ヨークと、 前記第１ヨークに対向配置された電磁石を有し、前記第
   １ヨークを支持する円環状の第３ヨークと、 前記回転軸を横切る方向の前記第１ヨークの変位を検出
   するセンサと、 前記センサから得られる検出信号に基づいて、前記電磁
   石により発生する磁力を制御し前記第１ヨークに生じる
   振動を抑制する制御回路と、 前記第１、第２ヨーク間及び前記第１、第３ヨーク間に
   介挿された弾性体と、 前記ボールベアリングの近傍に取り付けられ、前記ボー
   ルベアリングへ潤滑油を供給する潤滑装置と、 を 具備し、 前記第２ヨークと第３ヨークは、寸法的に互換性を有
   し、互いに交換可能に構成され、 前記制御回路が、ＰＩＤ制御を含む所定の処理を行い、
   前記センサから出力される検出信号中の比例成分（Ｐ）
   および積分成分（Ｉ）に基づき前記回転軸を定位置に維
   持すると共に前記検出信号中の微分成分（Ｄ）に基づき
   前記回転軸を含む回転系の減衰係数を高めるように、前
   記電磁石をなすコイルの通電量を制御する ことを特徴と
   する回転機の振動抑制装置。