JP3495515B2 - 静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法 - Google Patents
静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法Info
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- JP3495515B2 JP3495515B2 JP20238896A JP20238896A JP3495515B2 JP 3495515 B2 JP3495515 B2 JP 3495515B2 JP 20238896 A JP20238896 A JP 20238896A JP 20238896 A JP20238896 A JP 20238896A JP 3495515 B2 JP3495515 B2 JP 3495515B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ラジアル
静圧軸受を介して支持される回転軸を備えた研磨装置に
おいて、砥石を交換する際などの砥石取付け時に用いる
静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法に関す
るものである。
静圧軸受を介して支持される回転軸を備えた研磨装置に
おいて、砥石を交換する際などの砥石取付け時に用いる
静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、ハウジングにラジアル静
圧軸受を介して支持される回転軸を備えた研磨装置にお
いて、回転軸に砥石を取り付けてバランスを修正するに
際しては、図４に示すように、変位センサ５１を軸受中
心Ｏに向けて設置し、さらに、回転軸５０にバランス修
正時の位相の基準となる目印Ｍを付けることにより、不
釣合に伴う回転軸５０の振れＥと目印Ｍの位相を検出す
るようにしていた。
圧軸受を介して支持される回転軸を備えた研磨装置にお
いて、回転軸に砥石を取り付けてバランスを修正するに
際しては、図４に示すように、変位センサ５１を軸受中
心Ｏに向けて設置し、さらに、回転軸５０にバランス修
正時の位相の基準となる目印Ｍを付けることにより、不
釣合に伴う回転軸５０の振れＥと目印Ｍの位相を検出す
るようにしていた。
【０００３】そして、偏芯方向あるいは偏芯方向とは１
８０゜反対方向の任意位置に既知の試しおもりＷを取り
付けて回転軸５０を回転させ、このとき変位センサ５１
により検出される回転軸５０の振れＥと試しおもりＷを
取り付けていないときの回転軸の振れＥとを比較して、
修正おもりの質量を決定するようにしていた。
８０゜反対方向の任意位置に既知の試しおもりＷを取り
付けて回転軸５０を回転させ、このとき変位センサ５１
により検出される回転軸５０の振れＥと試しおもりＷを
取り付けていないときの回転軸の振れＥとを比較して、
修正おもりの質量を決定するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来における静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正
方法において、回転軸５０を回転させた場合には、静止
時軸受剛性に加えて動圧による回転時軸受剛性（図４
（ａ）にハッチングで示した部分）が発生するため、回
転軸５０は偏芯方向とある角度Θをもった位相へ偏芯す
る。さらに、この偏芯角Θが不釣合量の大きさによって
変化するといった理由から、偏芯方向が必ずしも正確で
あるとは言い難く、加えて、試しおもりＷにより回転軸
５０の不釣合量を求めていることから、偏芯方向を定め
ても、回転軸５０の振れＥをほとんどなくすまでには、
偏芯方向ないしはその近傍において試しおもりＷの付け
替えを何度となく行わなくてはならず、その結果、バラ
ンスの修正が面倒でかつ困難であり、多くの時間を費や
してしまうという問題を有しており、この問題を解決す
ることが従来の課題であった。
来における静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正
方法において、回転軸５０を回転させた場合には、静止
時軸受剛性に加えて動圧による回転時軸受剛性（図４
（ａ）にハッチングで示した部分）が発生するため、回
転軸５０は偏芯方向とある角度Θをもった位相へ偏芯す
る。さらに、この偏芯角Θが不釣合量の大きさによって
変化するといった理由から、偏芯方向が必ずしも正確で
あるとは言い難く、加えて、試しおもりＷにより回転軸
５０の不釣合量を求めていることから、偏芯方向を定め
ても、回転軸５０の振れＥをほとんどなくすまでには、
偏芯方向ないしはその近傍において試しおもりＷの付け
替えを何度となく行わなくてはならず、その結果、バラ
ンスの修正が面倒でかつ困難であり、多くの時間を費や
してしまうという問題を有しており、この問題を解決す
ることが従来の課題であった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題に着目し
てなされたもので、修正作業性の向上および修正時間の
短縮を実現したうえで、回転軸の精密なバランス修正を
行うことが可能である静圧軸受に支持される回転軸のバ
ランス修正方法を提供することを目的としている。
てなされたもので、修正作業性の向上および修正時間の
短縮を実現したうえで、回転軸の精密なバランス修正を
行うことが可能である静圧軸受に支持される回転軸のバ
ランス修正方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ラジアル静圧軸受に支持
される回転軸を回転させた場合、図１に示すように、静
圧力による静止時軸受剛性ｋｓに加えて、動圧力による
回転時軸受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性
Ｋｄが生じる。
される回転軸を回転させた場合、図１に示すように、静
圧力による静止時軸受剛性ｋｓに加えて、動圧力による
回転時軸受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性
Ｋｄが生じる。
【０００７】このとき、静止時軸受剛性ｋｓ，回転時軸
受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性Ｋｄを加
えた全軸受剛性ｋｄをあらかじめ測定することができれ
ば、図２に示す回転時における回転軸１の振れｅを測定
して、 Ｆ＝ｅ×ｋｄ（Ｆ：不釣合による遠心力（不釣
合量）） に基づいて、遠心力Ｆを算出することができ
るが、実際において、動圧力による回転時軸受剛性ｋｄ
´は、偏芯方向から角度θ（偏芯角θ）遅れた方向に生
じるうえ、遠心力Ｆの大きさに左右され、また、スクイ
ズ力による軸受剛性ｋｄは、振れ（偏芯量）ｅおよび回
転周波数に依存することから、全軸受剛性ｋｄをあらか
じめ測定することは困難である。
受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性Ｋｄを加
えた全軸受剛性ｋｄをあらかじめ測定することができれ
ば、図２に示す回転時における回転軸１の振れｅを測定
して、 Ｆ＝ｅ×ｋｄ（Ｆ：不釣合による遠心力（不釣
合量）） に基づいて、遠心力Ｆを算出することができ
るが、実際において、動圧力による回転時軸受剛性ｋｄ
´は、偏芯方向から角度θ（偏芯角θ）遅れた方向に生
じるうえ、遠心力Ｆの大きさに左右され、また、スクイ
ズ力による軸受剛性ｋｄは、振れ（偏芯量）ｅおよび回
転周波数に依存することから、全軸受剛性ｋｄをあらか
じめ測定することは困難である。
【０００８】ところが、静圧力による静止時軸受剛性ｋ
ｓが回転に依存せず、しかも、動圧力による回転時軸受
剛性ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性ｋｄが供給
圧力の変化に影響されないことに着目すれば、図１にお
いて、ラジアル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での静止
時軸受剛性ｋｓ１，全軸受剛性ｋｄ１および供給圧力Ｐ
２での静止時軸受剛性ｋｓ２，全軸受剛性ｋｄ２とした
ときに、 ｋｄ２−ｋｓ２＝α２，ｋｄ１−ｋｓ１＝α１，α１≒
α２（＝α） の関係が成り立ち、したがって、回転に依存しない静止
時軸受剛性ｋｓ１，ｋｓ２および振れｅを測定すること
で、上記 Ｆ＝ｅ×ｋｄ から遠心力Ｆを算出できるこ
とがわかる。
ｓが回転に依存せず、しかも、動圧力による回転時軸受
剛性ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性ｋｄが供給
圧力の変化に影響されないことに着目すれば、図１にお
いて、ラジアル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での静止
時軸受剛性ｋｓ１，全軸受剛性ｋｄ１および供給圧力Ｐ
２での静止時軸受剛性ｋｓ２，全軸受剛性ｋｄ２とした
ときに、 ｋｄ２−ｋｓ２＝α２，ｋｄ１−ｋｓ１＝α１，α１≒
α２（＝α） の関係が成り立ち、したがって、回転に依存しない静止
時軸受剛性ｋｓ１，ｋｓ２および振れｅを測定すること
で、上記 Ｆ＝ｅ×ｋｄ から遠心力Ｆを算出できるこ
とがわかる。
【０００９】また、回転軸１を正回転および逆回転させ
た場合、各々の偏芯角＋θ，−θが回転方向に対称をな
すことに着目すれば、各偏芯角＋θ，−θの中間位置が
偏芯方向であることがわかる。
た場合、各々の偏芯角＋θ，−θが回転方向に対称をな
すことに着目すれば、各偏芯角＋θ，−θの中間位置が
偏芯方向であることがわかる。
【００１０】本発明に係わる静圧軸受に支持される回転
軸のバランス修正方法は、上記着眼点に基づいてなされ
たもので、請求項１に係わる静圧軸受に支持される回転
軸のバランス修正方法では、ラジアル静圧軸受に支持さ
れる回転軸のバランスを修正するに際して、前記回転軸
を静止させた状態で前記ラジアル静圧軸受に対する供給
圧力Ｐ１での静止時軸受剛性ｋｓ１および供給圧力Ｐ２
での静止時軸受剛性ｋｓ２を測定し、続いて、前記回転
軸を回転させながら前記ラジアル静圧軸受に対する供給
圧力Ｐ１での回転軸の振れｅｄ１および供給圧力Ｐ２で
の回転軸の振れｅｄ２を測定した後、前記静止時軸受剛
性ｋｓ１に回転時軸受剛性およびスクイズ力による軸受
剛性を加えた全軸受剛性をｋｄ１とすると共に、前記静
止時軸受剛性ｋｓ２に回転時軸受剛性およびスクイズ力
による軸受剛性を加えた全軸受剛性をｋｄ２としたとき
に、前記回転時軸受剛性およびスクイズ力による軸受剛
性が供給圧力の変化に影響を受けないことにより成立す
る ｋｄ２−ｋｓ２＝α２，ｋｄ１−ｋｓ１＝α１，α１≒
α２（＝α） の関係から得られる ｋｄ１＝α＋ｋｓ１，ｋｄ２＝α＋ｋｓ２ を供給圧力Ｐ１および供給圧力Ｐ２のもとで前記回転軸
を各々回転させた時に生じる不釣合による遠心力Ｆを求
める式 ｅｄ１×ｋｄ１＝Ｆ，ｅｄ２×ｋｄ２＝Ｆ にそれぞれ代入し、さらに、αを消去して得られる式 ｅｄ１×ｅｄ２×（ｋｓ２−ｋｓ１）／（ｅｄ１−ｅｄ
２）＝Ｆ に基づいて遠心力Ｆを算出し、前記回転軸においてあら
かじめ設定した半径ｒの円周上に取り付ける修正おもり
の質量ｍを、半径ｒ，角速度ωおよび前記遠心力Ｆと、
Ｆ＝ｍｒω２とから決定すると共に、前記回転軸を正回
転および逆回転させてそれぞれ測定した各偏芯角の中間
位置を偏芯方向として判定することを特徴としており、
この静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法の
構成を従来の課題を解決するための手段としている。
軸のバランス修正方法は、上記着眼点に基づいてなされ
たもので、請求項１に係わる静圧軸受に支持される回転
軸のバランス修正方法では、ラジアル静圧軸受に支持さ
れる回転軸のバランスを修正するに際して、前記回転軸
を静止させた状態で前記ラジアル静圧軸受に対する供給
圧力Ｐ１での静止時軸受剛性ｋｓ１および供給圧力Ｐ２
での静止時軸受剛性ｋｓ２を測定し、続いて、前記回転
軸を回転させながら前記ラジアル静圧軸受に対する供給
圧力Ｐ１での回転軸の振れｅｄ１および供給圧力Ｐ２で
の回転軸の振れｅｄ２を測定した後、前記静止時軸受剛
性ｋｓ１に回転時軸受剛性およびスクイズ力による軸受
剛性を加えた全軸受剛性をｋｄ１とすると共に、前記静
止時軸受剛性ｋｓ２に回転時軸受剛性およびスクイズ力
による軸受剛性を加えた全軸受剛性をｋｄ２としたとき
に、前記回転時軸受剛性およびスクイズ力による軸受剛
性が供給圧力の変化に影響を受けないことにより成立す
る ｋｄ２−ｋｓ２＝α２，ｋｄ１−ｋｓ１＝α１，α１≒
α２（＝α） の関係から得られる ｋｄ１＝α＋ｋｓ１，ｋｄ２＝α＋ｋｓ２ を供給圧力Ｐ１および供給圧力Ｐ２のもとで前記回転軸
を各々回転させた時に生じる不釣合による遠心力Ｆを求
める式 ｅｄ１×ｋｄ１＝Ｆ，ｅｄ２×ｋｄ２＝Ｆ にそれぞれ代入し、さらに、αを消去して得られる式 ｅｄ１×ｅｄ２×（ｋｓ２−ｋｓ１）／（ｅｄ１−ｅｄ
２）＝Ｆ に基づいて遠心力Ｆを算出し、前記回転軸においてあら
かじめ設定した半径ｒの円周上に取り付ける修正おもり
の質量ｍを、半径ｒ，角速度ωおよび前記遠心力Ｆと、
Ｆ＝ｍｒω２とから決定すると共に、前記回転軸を正回
転および逆回転させてそれぞれ測定した各偏芯角の中間
位置を偏芯方向として判定することを特徴としており、
この静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法の
構成を従来の課題を解決するための手段としている。
【００１１】また、本発明に係わる静圧軸受に支持され
る回転軸のバランス修正方法の実施態様として、請求項
２において、における半径ｒの円周上に複数の修正おも
り取付け部を設けたことを特徴としている。
る回転軸のバランス修正方法の実施態様として、請求項
２において、における半径ｒの円周上に複数の修正おも
り取付け部を設けたことを特徴としている。
【００１２】本発明に係わる静圧軸受に支持される回転
軸のバランス修正方法は、油圧を用いたラジアル静圧軸
受に支持される回転軸のバランス修正、および、空気圧
を用いたいわゆる静圧気体軸受に支持される回転軸のバ
ランス修正のいずれにも採用することが可能であるが、
回転抵抗が少ないうえ、軸受剛性が低いことにより、回
転軸の微小な変位を測定することができる静圧気体軸受
に支持される回転軸のバランス修正に適用することが望
ましい。
軸のバランス修正方法は、油圧を用いたラジアル静圧軸
受に支持される回転軸のバランス修正、および、空気圧
を用いたいわゆる静圧気体軸受に支持される回転軸のバ
ランス修正のいずれにも採用することが可能であるが、
回転抵抗が少ないうえ、軸受剛性が低いことにより、回
転軸の微小な変位を測定することができる静圧気体軸受
に支持される回転軸のバランス修正に適用することが望
ましい。
【００１３】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わる静圧軸受に支
持される回転軸のバランス修正方法では、上記した構成
としたため、ラジアル静圧軸受に支持される回転軸のバ
ランスを修正するに際して、回転軸を静止させた状態で
ラジアル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での静止時軸受
剛性ｋｓ１および供給圧力Ｐ２での静止時軸受剛性ｋｓ
２を測定し、続いて、回転軸を回転させながらラジアル
静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での回転軸の振れｅｄ１
および供給圧力Ｐ２での回転軸の振れｅｄ２を測定すれ
ば、不釣合により生じる遠心力Ｆが求められることとな
り、また、回転軸を正回転および逆回転させた際の各偏
芯角をそれぞれ測定すれば、その中間位置が偏芯方向と
して求められることとなり、したがって、試しおもりの
付け替えを行う必要がなくなるので、修正作業性の向上
および修正時間の短縮が図られるうえ、回転軸の精密な
バランス修正がなされることとなる。
持される回転軸のバランス修正方法では、上記した構成
としたため、ラジアル静圧軸受に支持される回転軸のバ
ランスを修正するに際して、回転軸を静止させた状態で
ラジアル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での静止時軸受
剛性ｋｓ１および供給圧力Ｐ２での静止時軸受剛性ｋｓ
２を測定し、続いて、回転軸を回転させながらラジアル
静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での回転軸の振れｅｄ１
および供給圧力Ｐ２での回転軸の振れｅｄ２を測定すれ
ば、不釣合により生じる遠心力Ｆが求められることとな
り、また、回転軸を正回転および逆回転させた際の各偏
芯角をそれぞれ測定すれば、その中間位置が偏芯方向と
して求められることとなり、したがって、試しおもりの
付け替えを行う必要がなくなるので、修正作業性の向上
および修正時間の短縮が図られるうえ、回転軸の精密な
バランス修正がなされることとなる。
【００１４】本発明の請求項２に係わる静圧軸受に支持
される回転軸のバランス修正方法では、上記した構成と
したため、修正おもりの取り付けが簡単になされること
となり、修正作業性のより一層の向上および修正時間の
大幅な短縮が図られることとなる。
される回転軸のバランス修正方法では、上記した構成と
したため、修正おもりの取り付けが簡単になされること
となり、修正作業性のより一層の向上および修正時間の
大幅な短縮が図られることとなる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１６】図１は本発明に係わる静圧軸受に支持され
る回転軸のバランス修正方法の説明図であり、図２およ
び図３は本発明の一実施例による静圧軸受に支持される
回転軸のバランス修正方法が適用される研磨装置の主軸
部を示している。
る回転軸のバランス修正方法の説明図であり、図２およ
び図３は本発明の一実施例による静圧軸受に支持される
回転軸のバランス修正方法が適用される研磨装置の主軸
部を示している。
【００１７】図２に示すように、この研磨装置の主軸部
１０は、ハウジング１１と、このハウジング１１内に収
容されかつ一端部（図示右側の端部）が図外の研磨装置
駆動部に連結されると共に他端部（図示左側の端部）に
工具としての砥石Ｔが取り付けられる回転軸１と、回転
軸１の両端側に設けた小径部１ａ，１ａを支持するラジ
アル静圧軸受１２，１２と、送油路１３ａを介してラジ
アル静圧軸受１２に油を圧送する送油ポンプ１３と、送
油路１３ａと空気供給路１４ａを介して連通する空気源
１４と、空気供給路１４ａに設けた逆止弁１５と、ハウ
ジング１１に回転軸１の一端側に位置する小径部１ａに
向くようにして取り付けた変位計１６と、ハウジング１
１に回転軸１の他端側に位置する小径部１ａに向くよう
にして取り付けた回転検出器１７を備えており、回転軸
１の振れを測定する変位計１６および振れの位相を測定
する回転検出器１７は、演算装置１８に接続している。
１０は、ハウジング１１と、このハウジング１１内に収
容されかつ一端部（図示右側の端部）が図外の研磨装置
駆動部に連結されると共に他端部（図示左側の端部）に
工具としての砥石Ｔが取り付けられる回転軸１と、回転
軸１の両端側に設けた小径部１ａ，１ａを支持するラジ
アル静圧軸受１２，１２と、送油路１３ａを介してラジ
アル静圧軸受１２に油を圧送する送油ポンプ１３と、送
油路１３ａと空気供給路１４ａを介して連通する空気源
１４と、空気供給路１４ａに設けた逆止弁１５と、ハウ
ジング１１に回転軸１の一端側に位置する小径部１ａに
向くようにして取り付けた変位計１６と、ハウジング１
１に回転軸１の他端側に位置する小径部１ａに向くよう
にして取り付けた回転検出器１７を備えており、回転軸
１の振れを測定する変位計１６および振れの位相を測定
する回転検出器１７は、演算装置１８に接続している。
【００１８】この研磨装置の主軸部１０において、研磨
加工中は、送油ポンプ１３の作動により、空気源１４か
ら送られる圧縮空気よりも高圧の油をラジアル静圧軸受
１２，１２に送り込んで油圧により回転軸１を支持し、
一方、バランス修正中は、送油ポンプ１３を停止させる
ことにより、圧縮空気をラジアル静圧軸受１２，１２に
送り込んで空気圧により回転軸１を支持する構成となっ
ている。
加工中は、送油ポンプ１３の作動により、空気源１４か
ら送られる圧縮空気よりも高圧の油をラジアル静圧軸受
１２，１２に送り込んで油圧により回転軸１を支持し、
一方、バランス修正中は、送油ポンプ１３を停止させる
ことにより、圧縮空気をラジアル静圧軸受１２，１２に
送り込んで空気圧により回転軸１を支持する構成となっ
ている。
【００１９】また、この研磨装置の主軸部１０では、回
転軸１における他端面の中心に図示しないボルトにより
固定されるプレート２０と回転軸１の他端面との間で砥
石Ｔを挾持するようになっており、この場合、図３に示
すように、プレート２０には、半径ｒの円周上に位置す
る複数個のねじ孔（修正おもり取付け部）２０ａが略等
間隔で設けてある。
転軸１における他端面の中心に図示しないボルトにより
固定されるプレート２０と回転軸１の他端面との間で砥
石Ｔを挾持するようになっており、この場合、図３に示
すように、プレート２０には、半径ｒの円周上に位置す
る複数個のねじ孔（修正おもり取付け部）２０ａが略等
間隔で設けてある。
【００２０】この研磨装置の主軸部１０において、砥石
Ｔを取り付けた状態の回転軸１のバランスを修正するに
際しては、まず、送油ポンプ１３を停止させてラジアル
静圧軸受１２，１２において回転軸１が空気圧により支
持されるようにする。
Ｔを取り付けた状態の回転軸１のバランスを修正するに
際しては、まず、送油ポンプ１３を停止させてラジアル
静圧軸受１２，１２において回転軸１が空気圧により支
持されるようにする。
【００２１】次いで、回転軸１を静止させた状態で、ラ
ジアル静圧軸受１２，１２への供給圧力Ｐ１として砥石
Ｔに所定の荷重を加え、このときの静止時軸受剛性ｋｓ
１を変位計１６で測定すると共に、供給圧力Ｐ２として
同じく砥石Ｔに所定の荷重を加え、このときの静止時軸
受剛性ｋｓ２を変位計１６で測定する。
ジアル静圧軸受１２，１２への供給圧力Ｐ１として砥石
Ｔに所定の荷重を加え、このときの静止時軸受剛性ｋｓ
１を変位計１６で測定すると共に、供給圧力Ｐ２として
同じく砥石Ｔに所定の荷重を加え、このときの静止時軸
受剛性ｋｓ２を変位計１６で測定する。
【００２２】続いて、回転軸１を回転させながらラジア
ル静圧軸受１２，１２に対する供給圧力Ｐ１での回転軸
の振れｅｄ１および供給圧力Ｐ２での回転軸の振れｅｄ
２を変位計１６で測定する。
ル静圧軸受１２，１２に対する供給圧力Ｐ１での回転軸
の振れｅｄ１および供給圧力Ｐ２での回転軸の振れｅｄ
２を変位計１６で測定する。
【００２３】ここで、静止時軸受剛性ｋｓ１に回転時軸
受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性Ｋｄを加
えて全軸受剛性ｋｄ１とすると共に、静止時軸受剛性ｋ
ｓ２に回転時軸受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸
受剛性Ｋｄを加えて全軸受剛性ｋｄ２とすると、回転時
軸受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性Ｋｄは
供給圧力の変化に影響を受けないことから、図１に示す
ように、 ｋｄ２−ｋｓ２＝α２，ｋｄ１−ｋｓ１＝α１，α１≒
α２（＝α） の関係が成立する。
受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性Ｋｄを加
えて全軸受剛性ｋｄ１とすると共に、静止時軸受剛性ｋ
ｓ２に回転時軸受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸
受剛性Ｋｄを加えて全軸受剛性ｋｄ２とすると、回転時
軸受剛性Ｋｄ´およびスクイズ力による軸受剛性Ｋｄは
供給圧力の変化に影響を受けないことから、図１に示す
ように、 ｋｄ２−ｋｓ２＝α２，ｋｄ１−ｋｓ１＝α１，α１≒
α２（＝α） の関係が成立する。
【００２４】つまり、 ｋｄ１＝α＋ｋｓ１，ｋｄ２＝
α＋ｋｓ２ を供給圧力Ｐ１および供給圧力Ｐ２のもと
で回転軸１を各々回転させた時に生じる不釣合による遠
心力Ｆを求める式 ｅｄ１×ｋｄ１＝Ｆ，ｅｄ２×ｋｄ
２＝Ｆ にそれぞれ代入し、さらに、αを消去して得た ｅｄ１×ｅｄ２×（ｋｓ２−ｋｓ１）／（ｅｄ１−ｅｄ
２）＝Ｆ から、上記供給圧力Ｐ１での静止時軸受剛性ｋｓ１，回
転軸の振れｅｄ１および供給圧力Ｐ２での静止時軸受剛
性ｋｓ２，回転軸の振れｅｄ２を用いて遠心力Ｆを算出
する。
α＋ｋｓ２ を供給圧力Ｐ１および供給圧力Ｐ２のもと
で回転軸１を各々回転させた時に生じる不釣合による遠
心力Ｆを求める式 ｅｄ１×ｋｄ１＝Ｆ，ｅｄ２×ｋｄ
２＝Ｆ にそれぞれ代入し、さらに、αを消去して得た ｅｄ１×ｅｄ２×（ｋｓ２−ｋｓ１）／（ｅｄ１−ｅｄ
２）＝Ｆ から、上記供給圧力Ｐ１での静止時軸受剛性ｋｓ１，回
転軸の振れｅｄ１および供給圧力Ｐ２での静止時軸受剛
性ｋｓ２，回転軸の振れｅｄ２を用いて遠心力Ｆを算出
する。
【００２５】次に、プレート２０における半径ｒの円周
上に設けた複数個のねじ孔２０ａに取り付けるねじ（修
正おもり）ｗの質量ｍを、半径ｒ，角速度ω，および遠
心力Ｆと、Ｆ＝ｍｒω２とから決定する。
上に設けた複数個のねじ孔２０ａに取り付けるねじ（修
正おもり）ｗの質量ｍを、半径ｒ，角速度ω，および遠
心力Ｆと、Ｆ＝ｍｒω２とから決定する。
【００２６】この後、回転軸１を正回転および逆回転さ
せて、その都度、変位計１６で検出した回転軸１の振れ
ｅの位相と回転検出器１７から得た回転パルスとを演算
装置１８に取り込んで、各々の偏芯角＋θ，−θを測定
して偏芯角＋θ，−θの中間位置を偏芯方向ｚとして判
定し、偏芯方向ｚとは１８０゜反対方向でかつ半径ｒの
円周上に位置するねじ孔２０ａに上記のように決定した
ねじｗを取り付ける。
せて、その都度、変位計１６で検出した回転軸１の振れ
ｅの位相と回転検出器１７から得た回転パルスとを演算
装置１８に取り込んで、各々の偏芯角＋θ，−θを測定
して偏芯角＋θ，−θの中間位置を偏芯方向ｚとして判
定し、偏芯方向ｚとは１８０゜反対方向でかつ半径ｒの
円周上に位置するねじ孔２０ａに上記のように決定した
ねじｗを取り付ける。
【００２７】したがって、この静圧軸受に支持される回
転軸のバランス修正方法では、あらかじめ正確に測定で
きる供給圧力Ｐ１での静止時軸受剛性ｋｓ１および供給
圧力Ｐ２での静止時軸受剛性ｋｓ２と、回転軸１を回転
させて測定できる供給圧力Ｐ１での回転軸の振れｅｄ１
および供給圧力Ｐ２での回転軸の振れｅｄ２とを用い
て、不釣合により生じる遠心力Ｆが求められ、また、回
転軸１を正回転および逆回転させてその都度測定した各
偏芯角＋θ，−θを用いて偏芯方向が求められることか
ら、回転軸１の精密なバランス修正がなされることとな
り、加えて、従来行っていた試しおもりの付け替え作業
を行う必要がないので、修正作業性が向上すると共に、
修正時間の短縮が図られることとなる。
転軸のバランス修正方法では、あらかじめ正確に測定で
きる供給圧力Ｐ１での静止時軸受剛性ｋｓ１および供給
圧力Ｐ２での静止時軸受剛性ｋｓ２と、回転軸１を回転
させて測定できる供給圧力Ｐ１での回転軸の振れｅｄ１
および供給圧力Ｐ２での回転軸の振れｅｄ２とを用い
て、不釣合により生じる遠心力Ｆが求められ、また、回
転軸１を正回転および逆回転させてその都度測定した各
偏芯角＋θ，−θを用いて偏芯方向が求められることか
ら、回転軸１の精密なバランス修正がなされることとな
り、加えて、従来行っていた試しおもりの付け替え作業
を行う必要がないので、修正作業性が向上すると共に、
修正時間の短縮が図られることとなる。
【００２８】また、砥石４を回転軸１に取り付けるプレ
ート２０に、その半径ｒの円周上に位置する複数個のね
じ孔２０ａを略等間隔で設けているので、修正おもりと
してのねじｗの取り付けが簡単なものとなり、その結
果、修正作業性のより一層の向上および修正時間の大幅
な短縮が図られることとなる。
ート２０に、その半径ｒの円周上に位置する複数個のね
じ孔２０ａを略等間隔で設けているので、修正おもりと
してのねじｗの取り付けが簡単なものとなり、その結
果、修正作業性のより一層の向上および修正時間の大幅
な短縮が図られることとなる。
【００２９】上記した実施例では、本発明に係わる回転
軸のバランス修正方法を研磨装置の主軸部１０に適用し
た場合を示したがこれに限定されるものではない。
軸のバランス修正方法を研磨装置の主軸部１０に適用し
た場合を示したがこれに限定されるものではない。
【００３０】また、本発明に係わる回転軸のバランス修
正方法の詳細な構成は、上記した実施例に限定されるも
のではない。
正方法の詳細な構成は、上記した実施例に限定されるも
のではない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる回転軸のバランス修正方法において、上記した
構成としたから、ラジアル静圧軸受に支持される回転軸
のバランスを修正するに際して、回転軸を静止させた状
態でラジアル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での静止時
軸受剛性ｋｓ１および供給圧力Ｐ２での静止時軸受剛性
ｋｓ２を測定し、続いて、回転軸を回転させながらラジ
アル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での回転軸の振れｅ
ｄ１および供給圧力Ｐ２での回転軸の振れｅｄ２を測定
するだけで、不釣合により生じる遠心力Ｆを求めること
が可能であり、加えて、回転軸を正回転および逆回転さ
せた際の各偏芯角をそれぞれ測定するだけで、その中間
位置を偏芯方向として求めることができ、その結果、回
転軸のバランス修正を極めて精密に行うことができ、加
えて、従来行っていた試しおもりの付け替え作業を行う
必要がなくなることから、修正作業性の向上および修正
時間の短縮を実現することが可能であるという非常に優
れた効果がもたらされる。
に係わる回転軸のバランス修正方法において、上記した
構成としたから、ラジアル静圧軸受に支持される回転軸
のバランスを修正するに際して、回転軸を静止させた状
態でラジアル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での静止時
軸受剛性ｋｓ１および供給圧力Ｐ２での静止時軸受剛性
ｋｓ２を測定し、続いて、回転軸を回転させながらラジ
アル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での回転軸の振れｅ
ｄ１および供給圧力Ｐ２での回転軸の振れｅｄ２を測定
するだけで、不釣合により生じる遠心力Ｆを求めること
が可能であり、加えて、回転軸を正回転および逆回転さ
せた際の各偏芯角をそれぞれ測定するだけで、その中間
位置を偏芯方向として求めることができ、その結果、回
転軸のバランス修正を極めて精密に行うことができ、加
えて、従来行っていた試しおもりの付け替え作業を行う
必要がなくなることから、修正作業性の向上および修正
時間の短縮を実現することが可能であるという非常に優
れた効果がもたらされる。
【００３２】本発明の請求項２に係わる静圧軸受に支持
される回転軸のバランス修正方法では、上記した構成と
したため、修正おもりを簡単に取り付けることができ、
したがって、修正作業性のより一層の向上および修正時
間の大幅な短縮を実現できるという非常に優れた効果が
もたらされる。
される回転軸のバランス修正方法では、上記した構成と
したため、修正おもりを簡単に取り付けることができ、
したがって、修正作業性のより一層の向上および修正時
間の大幅な短縮を実現できるという非常に優れた効果が
もたらされる。
【図１】本発明に係わる回転軸のバランス修正方法を説
明する軸受剛性と供給圧力との関係を示すグラフ（ａ）
および回転軸が回転している場合における偏芯状況の説
明図（ｂ）である。
明する軸受剛性と供給圧力との関係を示すグラフ（ａ）
および回転軸が回転している場合における偏芯状況の説
明図（ｂ）である。
【図２】本発明に係わる回転軸のバランス修正方法が適
用される研磨装置の主軸部を示す断面説明図である。
用される研磨装置の主軸部を示す断面説明図である。
【図３】図２における研磨装置の主軸部に固定されるプ
レートの正面説明図である。
レートの正面説明図である。
【図４】従来における回転軸のバランス修正方法を示す
回転軸が回転している場合における偏芯状況の説明図
（ａ）および回転軸の振れと回転パルスとを重ねて示す
位相の説明図（ｂ）である。
回転軸が回転している場合における偏芯状況の説明図
（ａ）および回転軸の振れと回転パルスとを重ねて示す
位相の説明図（ｂ）である。
１ 回転軸
１２ ラジアル静圧軸受
２０ａ ねじ孔（修正おもり取付け部）
ｗ ねじ（修正おもり）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大和田 優
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車株式会社 内
(72)発明者 和久田 学
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車株式会社 内
(72)発明者 大 谷 利 一
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車株式会社 内
(72)発明者 太 田 稔
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車株式会社 内
(72)発明者 宮 原 克 敏
神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日
産自動車株式会社 内
(56)参考文献 特開 昭63−96532（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−224944（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−65942（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−42944（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−63316（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−63340（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23Q 11/00
F16F 15/32
F16C 32/06
Claims (2)
- 【請求項１】 ラジアル静圧軸受に支持される回転軸の
バランスを修正するに際して、前記回転軸を静止させた
状態で前記ラジアル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での
静止時軸受剛性ｋｓ１および供給圧力Ｐ２での静止時軸
受剛性ｋｓ２を測定し、続いて、前記回転軸を回転させ
ながら前記ラジアル静圧軸受に対する供給圧力Ｐ１での
回転軸の振れｅｄ１および供給圧力Ｐ２での回転軸の振
れｅｄ２を測定した後、 前記静止時軸受剛性ｋｓ１に回転時軸受剛性およびスク
イズ力による軸受剛性を加えた全軸受剛性をｋｄ１とす
ると共に、前記静止時軸受剛性ｋｓ２に回転時軸受剛性
およびスクイズ力による軸受剛性を加えた全軸受剛性を
ｋｄ２としたときに、前記回転時軸受剛性およびスクイ
ズ力による軸受剛性が供給圧力の変化に影響を受けない
ことにより成立する ｋｄ２−ｋｓ２＝α２，ｋｄ１−ｋｓ１＝α１，α１≒
α２（＝α） の関係から得られる ｋｄ１＝α＋ｋｓ１，ｋｄ２＝α＋ｋｓ２ を供給圧力Ｐ１および供給圧力Ｐ２のもとで前記回転軸
を各々回転させた時に生じる不釣合による遠心力Ｆを求
める式 ｅｄ１×ｋｄ１＝Ｆ，ｅｄ２×ｋｄ２＝Ｆ にそれぞれ代入し、さらに、αを消去して得られる式 ｅｄ１×ｅｄ２×（ｋｓ２−ｋｓ１）／（ｅｄ１−ｅｄ
２）＝Ｆ に基づいて遠心力Ｆを算出し、前記回転軸においてあら
かじめ設定した半径ｒの円周上に取り付ける修正おもり
の質量ｍを、半径ｒ，角速度ωおよび前記遠心力Ｆと、
Ｆ＝ｍｒω２とから決定すると共に、前記回転軸を正回
転および逆回転させてそれぞれ測定した各偏芯角の中間
位置を偏芯方向として判定することを特徴とする静圧軸
受に支持される回転軸のバランス修正方法。 - 【請求項２】 回転軸における半径ｒの円周上に複数の
修正おもり取付け部を設けた請求項１に記載の静圧軸受
に支持される回転軸のバランス修正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20238896A JP3495515B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20238896A JP3495515B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1043987A JPH1043987A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3495515B2 true JP3495515B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16456675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20238896A Expired - Fee Related JP3495515B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 静圧軸受に支持される回転軸のバランス修正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495515B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101625277B (zh) * | 2008-07-07 | 2011-07-27 | 西门子公司 | 不平衡状态定量检测方法和装置及工件装夹状态检测方法 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20238896A patent/JP3495515B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1043987A (ja) | 1998-02-17 |
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