JP2005535838A - 機械の部材間の接続装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この形式の機械は、非常に複雑な処理も実行できるが、それらは、実際問題として、とりわけ、その使用が重負荷処理において限界があるという欠点を有する。
更になお、連続的処理機は、通常、非常に高価であり、あまり頑丈ではなく、分解能が限定されている(通常、連続的処理機によって達成され得る最大分解能は、0.001°に等しい)。
ヒルト(Hirth)装置は、前歯を装備された2枚の全く同じディスクによって実現され、それらはそれぞれの歯をそれらの間に噛み合わせて互いに接続される。
それらのディスクは、実行される処理によって要求されるように位置決めされるべく、そして結果として、それらに対して接続される機械的部材を必要に応じて位置決めすべく、接続の前に互いに対して回転することが可能であり、その機械的部材は、通常、部品搬送テーブルまたはその他の処理ヘッドによって構成される。
実際に、この形式の従来装置によって達成され得る分解能は、(同じ形式の)ディスクによって保有される歯の本数が増えるにつれて大きくなる。
これは必然的により高い分解能を獲得するためには、そして結果として、360°の角度を多くの位置に分割するためには、歯の本数を増やすことが必要であるということを示唆する。
当然ながら、互いに組み合ったこれらの2つの欠点は、実際には、必要とされる分解能が増大するにつれてディスのために必要な直径もまた増大し、その結果として、嵩、重量などもまた増大するということを意味する。
この技術的な課題において、本発明の目的は、順応性に富んでいて、非常に高い分解能で機能することができる機械の部材間の接続装置の実現に関する。
本発明のもう1つの目的は、非常に頑丈である装置の実現に関する。より詳細には、ディスクの相互接続を許容する歯は、非常に頑丈であり、好ましくは、装置の分解能を増大させるために非常に薄く形成されていなくても構わない。
最後に述べるが忘れてはならない本発明の目的は、特に同様な従来装置と比べて非常に軽量であり、あまり嵩高ではない装置の実現に関する。
前記第1カップリングは初期基準形状と前記機械の前記部材の所定の方向付けに対応する動作形状との間において相互に可動である少なくとも1つの第1歯付き要素および1つの第2歯付き要素を含み、
前記第2カップリングは前記初期形状に従って互いに固定される少なくとも2つの歯付き要素と、一旦、前記第1カップリングの前記動作条件が、前記第1カップリングの前記第1歯付き要素の2本以上の歯のピッチの合計と前記第1カップリングの前記第2歯付き要素の2本以上の歯のピッチの合計との間の差に等しい前記第1カップリングの前記第1歯付き要素と、前記第2歯付き要素との間の小さな相対変位で一致したときに、前記第2カップリングを前記第1カップリングとの接続位置に移動させるために適する前記第1カップリングに対する前記第2カップリングの相互変位手段と、を含むことを特徴とする、当該機械の部材間の接続装置を実現することによって達成される。
本発明のその他の特徴は、更になお、その他の請求項において規定されている。
装置1は当該機械の部材を動作位置に方向付けるべく互いに接続されるために適する第1および第2のカップリング2、3を含んでいる。
より詳細には、第1カップリング2は初期基準形状と前記機械の前記部材の所定の方向付けに対応する動作形状との間において相互に可動である2つの歯付き要素4,5を含んでいる。
上記歯付き要素4および5は互いに対して位置決めされなければならない当該機械の各部材に対して接続される。
第2カップリングは(2つのカップリングの相互接続を許容すべく、互いに位置合わせされ、歯6および7とも位置合わせされる歯10および11によって規定される)初期形状を有する2つの相互固定式歯付き要素8、9を含んでいる。
当該装置は第2カップリングを第1カップリングとの接続位置に移動させるために適当である第1カップリング2に対する第2カップリング3の変位手段12をも含んでいる。
適切には、変位手段12は第1カップリング2の2つの要素4、5の相対変位に比例した量だけ第1カップリング2に対して第2カップリング3を変位させ或いは回転させるために適当なものである。
更になお、第1カップリング2の相互可動式歯付き要素4、5は、異なった本数の歯を有し、それと同時に、第2カップリング3の相互固定式歯付き要素8、9もまた異なった本数の歯を有する。
このようにして、内側歯付き要素の歯は、大きな厚さを有し(何れにせよ、内側要素の歯が外側要素の歯に比べて本数が多い場合よりも大きい)、その結果として、非常に頑丈である。
更になお、内側可動式歯付き要素5および内側固定式歯付き要素9は、同じ本数の歯を有し、同様にして、外側可動式歯付き要素4および外側固定式歯付き要素8もまた、同じ本数の歯を有する。
例えば、32本の歯を装備した内側の可動式および固定式の要素と、45本の歯を備えた外側の可動式および固定式の歯付き要素とを実現することによって、0.25°の分解能が得られる。
好適には、当該機械は、チッピング機であり、当該装置は、部品搬送テーブルおよび/または処理ヘッドおよび/または部品搬送チャックおよび/または分割機を当該機械の構造に接続する。
初めに、2つのカップリングがインターフェースされ、それらの基準要素が互いに位置合わせされる。
それに従って、実際には、2つのカップリングがインターフェースされ、第1カップリングの歯6,7が第2カップリング3の歯10,11によって規定される窪み(凹み)13と位置合わせされる。
部品搬送テーブルまたは処理ヘッドの相対的方向付けを変化させることが所望されるとき、内側可動式要素5は部品搬送テーブルまたは処理ヘッドを所望通りに位置決めするに足る十分な量だけ外側可動式要素4に対して回転される。
続いて、2つのカップリングを接続するために、第2カップリング3は内側可動式要素5に対して加えられた回転に比例する所定の量だけ回転される。
このようにして、第2カップリング3の基準面(すなわち、互いに対して固定される位置合わせ歯10および11によって規定される窪み(凹み)13)は、第1カップリングの新しい基準面(すなわち、位置合わせ歯AおよびB)と位置合わせして戻され、2つのカップリング2,3の間における接続を可能にする。
第1具体例では1度の分解能を達成し得る装置を実現することが望まれる。
それに従って、9°の角度ピッチの40本の歯を備えた外側歯付き要素と、40°の角度ピッチの9本の歯を備えた内側歯付き要素とを考慮し、第1カップリングの外側歯付き要素に対して内側歯付き要素を上記最小分解能に等しい量だけ所定の回転方向に回転させることによって、上記第1カップリングの外側歯付き要素の9番目の歯と内側歯付き要素の2番目の歯との間の位置合わせが再形成され、結果として、第2カップリングは第1カップリングとの係合を達成すべく、第1カップリングの内側歯付き要素の回転方向と同じ方向に81°だけ回転される。
明白であるように、達成され得る最小分解能は外側歯付き要素の9番目の歯のピッチの合計と内側歯付き要素の2番目の歯のピッチの合計との間の差に等しい。
他方で、研究の成果に従った装置を使用する場合には約70ミリメートルの外径を有する歯付き要素で十分に足りる。
従来装置を使用する場合、歯付き要素は約600ミリメートルに等しい外径を有して実現されなければならないことになるが、研究の成果に従った装置を使用する場合には約70ミリメートルの外径を有する歯付き要素で十分に足りる。
従来装置を使用する場合、歯付き要素は約1000ミリメートルに等しい外径を有して実現されなければならないことになるが、研究の成果に従った装置を使用する場合には約100ミリメートルの外径を有する歯付き要素で十分に足りる。
従来装置を使用する場合、歯付き要素は約3000ミリメートルに等しい外径を有して実現されなければならないことになるが、研究の成果に従った装置を使用する場合には約125ミリメートルの外径を有する歯付き要素で十分に足りる。
従来装置を使用する場合、歯付き要素は約5500ミリメートルに等しい外径を有して実現されなければならないことになるが、研究の成果に従った装置を使用する場合には約180ミリメートルの外径を有する歯付き要素で十分に足りる。
従来装置を使用する場合、歯付き要素は約25,000ミリメートルに等しい外径を有して実現されなければならないことになるが、研究の成果に従った装置を使用する場合には約240ミリメートルの外径を有する歯付き要素で十分に足りる。
従来装置を使用する場合、歯付き要素は約50,000ミリメートルに等しい外径を有して実現されなければならないことになるが、研究の成果に従った装置を使用する場合には約500ミリメートルの外径を有する歯付き要素で十分に足りる。
それに従って、625本の歯を備えた外側歯付き要素と、9本の歯を備えた内側歯付き要素とを考慮し、第1カップリングの外側歯付き要素に対して内側歯付き要素を上記最小分解能に等しい量だけ所定の回転方向に回転させることによって、上記第1カップリングの外側歯付き要素の51番目の歯と内側歯付き要素の47番目の歯との間の位置合わせが再形成され、結果として、第2カップリングは第1カップリングとの係合を達成すべく第1カップリングの内側歯付き要素の回転方向と同じ方向に2.9376°だけ回転される。
従来装置を使用する場合、歯付き要素は、約500,000ミリメートルに等しい外径を有して実現されなければならないことになるが、研究の成果に従った装置を使用する場合には、約1000ミリメートルの外径を有する歯付き要素で十分に足りる。
それに従って、3125本の歯を備えた外側歯付き要素と、1152本の歯を備えた内側歯付き要素とを考慮し、第1カップリングの外側歯付き要素に対して内側歯付き要素を上記最小分解能に等しい量だけ所定の回転方向に回転させることによって、上記第1カップリングの外側歯付き要素の963番目の歯と内側歯付き要素の355番目の歯との間の位置合わせが再形成され、結果として第2カップリングは第1カップリングとの係合を達成すべく第1カップリングの内側歯付き要素の回転方向と同じ方向に1,109,376°だけ回転される。
当該工作機械はその部材間の接続装置を含み、当該接続装置は各部材を動作位置に相互に方向付けるべく互いに接続されるために適当である第1および第2のカップリングを含んでいる。
第1カップリングは初期基準形状と工作機械の部材の所定の方向付けに対応する動作形状との間において相互に可動である少なくとも2つの歯付き要素を含んでいる。
第2カップリングは初期形状と、第2カップリングを第1カップリングとの接続位置に移動させるために適当である第1カップリングに対する第2カップリングの変位手段とを有する、少なくとも2つの相互固定式歯付き要素を含んでいる。
実際には、使用される材料だけでなく、それらの寸法もまた、その要求事項および技術水準に従って、如何なるものであることも可能である。
2・・・・・・第1カップリング
3・・・・・・第2カップリング
4、5・・・・歯付き要素
6、7・・・・歯
8、9・・・・相互固定式歯付き要素
10、11・・歯
12・・・・・変位手段
13・・・・・窪み
14・・・・・軸
それに従って、625本の歯を備えた外側歯付き要素と、576本の歯を備えた内側歯付き要素とを考慮し、第1カップリングの外側歯付き要素に対して内側歯付き要素を上記最小分解能に等しい量だけ所定の回転方向に回転させることによって、上記第1カップリングの外側歯付き要素の51番目の歯と内側歯付き要素の47番目の歯との間の位置合わせが再形成され、結果として、第2カップリングは第1カップリングとの係合を達成すべく第1カップリングの内側歯付き要素の回転方向と同じ方向に2.9376°だけ回転される。
Claims (12)
- 機械の部材間の接続装置であって、前記機械の前記部材を動作位置に方向付けるべく互いに接続されるために適当である少なくとも1つの第1カップリングおよび1つの第2カップリングを含む当該機械の部材間の接続装置であって、
前記第1カップリングは初期基準形状と前記機械の前記部材の所定の方向付けに対応する動作形状との間において相互に可動である少なくとも1つの第1歯付き要素および1つの第2歯付き要素を含み、
前記第2カップリングは前記初期形状に従って互いに固定される少なくとも2つの歯付き要素と、一旦、前記第1カップリングの前記動作条件が、前記第1カップリングの前記第1歯付き要素の2本以上の歯のピッチの合計と前記第1カップリングの前記第2歯付き要素の2本以上の歯のピッチの合計との間の差に等しい前記第1カップリングの前記第1歯付き要素と前記第2歯付き要素との間の小さな相対変位で一致したときに、前記第2カップリングを前記第1カップリングとの接続位置に移動させるために適する前記第1カップリングに対する前記第2カップリングの相互変位手段と、を含むことを特徴とする、機械の部材間の接続装置。 - 前記変位手段は第1カップリングの2つの要素の相対変位に比例した量だけ前記第1カップリングに対して前記第2カップリングを相互変位させるために適することを特徴とする、先行の請求項に記載の機械の部材間の接続装置。
- 前記第1カップリングの前記相互可動式歯付き要素は、環状形状を有し、かつ同心的であり、それに従って、前記第2カップリングの前記相互固定式歯付き要素もまた、環状形状を有し、かつ同心的であることを特徴とする、先行の請求項の1つ以上に記載の機械の部材間の装置。
- 前記第1カップリングの前記相互可動式歯付き要素は異なった本数の歯を有することを特徴とする、先行の請求項の1つ以上に記載の機械の部材間の接続装置。
- 前記第2カップリングの前記相互固定式歯付き要素は異なった本数の歯を有することを特徴とする、先行の請求項の1つ以上に記載の機械の部材間の接続装置。
- 内側可動式歯付き要素および内側固定式歯付き要素はそれに対応する外側可動式歯付き要素および外側固定式歯付き要素よりも少数の歯を有することを特徴とする、先行の請求項の1つ以上に記載の機械の部材間の接続装置。
- 前記内側可動式歯付き要素および前記内側固定式歯付き要素は同じ本数の歯を有し、同様にして、前記外側可動式歯付き要素および前記外側固定式歯付き要素もまた同じ本数の歯を有することを特徴とする、先行の請求項の1つ以上に記載の機械の部材間の接続装置。
- 前記外側可動式歯付き要素の歯の本数と前記内側可動式歯付き要素の歯の本数との間の差は1本より多く、更になお、前記外側固定式歯付き要素の歯の本数と前記内側固定式歯付き要素の歯の本数との間の差もまた1本より多いことを特徴とする、先行の請求項の1つ以上に記載の機械の部材間の接続装置。
- 前記機械がチッピング機であることを特徴とする、先行の請求項の1つ以上に記載の機械の部材間の接続装置。
- 前記装置は部品搬送テーブルおよび/または処理ヘッドおよび/または部品搬送チャックおよび/または分割機を前記機械の構造に接続することを特徴とする、先行の請求項の1つ以上に記載の機械の部材間の接続装置。
- 接続装置をその部材間において含む工作機械であって、前記機械の前記部材を動作位置に方向付けるべく互いに接続されるために適当である少なくとも1つの第1カップリングおよび1つの第2カップリングを含む、当該接続装置を含む当該工作機械であって、
前記第1カップリングは初期基準形状と前記工作機械の前記部材の所定の方向付けに対応する動作形状との間において相互に可動である少なくとも1つの第1歯付き要素および1つの第2歯付き要素を含み、
前記第2カップリングは前記初期形状に従って互いに固定される少なくとも2つの歯付き要素と、一旦、前記第1カップリングの前記動作条件が、前記第1カップリングの前記第1要素の2本以上の歯のピッチの合計と前記第1カップリングの前記第2歯付き要素の2本以上の歯のピッチの合計との間の差に等しい前記第1カップリングの前記第1歯付き要素と前記第2歯付き要素との間の相対変位で一致したときに、前記第2カップリングを前記第1カップリングとの接続位置に移動させるために適する前記第1カップリングに対する前記第2カップリングの変位手段と、を含むことを特徴とする、前記接続装置をその部材間において含む工作機械。 - 説明され、図示され、請求されたすべてのものである、機械の部材間の接続装置。
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