JP2009248304A - 減衰手段を有するホルダ - Google Patents

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Abstract

【課題】細長い本体の形で減衰手段を備え、この減衰手段は、ホルダの対応する形状及びサイズである端区画に配置されて拡孔ヘッドを支持する本体によって又は平削り要素によって、その端部で閉じられる、拡孔ヘッド又は平削り軸のような減衰手段を有するホルダを提供する。
【解決手段】減衰手段２は、半径方向吸収限定型で少なくとも各端部の近くに少なくとも１つの弾性変形可能手段５を備え、弾性変形可能手段５は、減衰手段２の覆いとホルダ１の区画３の壁との間に張り渡され、区画３の壁と減衰手段２との間で固定され、この減衰手段の端部が応力を受けずに区画３で伸びるという特徴を有する。デジタル制御と、複合工作機械と、可撓性のセル及びワークショップとを用いる、工作機械のための付属品の分野において、より詳細には適用できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル制御と、複合工作機械と、可撓性のセル及びワークショップとを用いる工作機械の付属品の分野に関し、減衰手段を備えるホルダに関する。
ホルダは、まさにその構造のために震動する傾向があり、振動は、ホルダが適切に機能することに有害な影響を及ぼす。この震動する傾向は増加している。その理由は、現在の工作機械の操作速度が常に、より急速になっているからである。これらの不利な点を克服するために、ホルダに、駆動条件に対する剛性の調整を可能にする振動減衰装置を設けることが提案されている。
この趣旨で、特に特許文献１の装置が現在知られており、それは、本質的に軸上のハウジングに取り付けられる減衰おもりからなり、弾性変形可能なマスとの間に締付によってハウジングに支えられ、そこで剛性の調整がばね式当接手段の中間（intermediary）を通って実行され、この装置自体の校正はネジ装置の中間を通って調整され得る。
さらに、特許文献２による工作機械の調節可能な減衰装置が知られており、それはホルダ軸の軸方向穴に位置付けられ、この軸に、減衰装置の円錐状端部に載置された環状弾性要素の中間を通って接続される減衰装置からなり、剛性を調整するために上記円錐状端部の間に圧縮され得る。
特許文献３には、他の減衰装置が記載されており、それは工具ホルダ本体に収容され、減衰本体が取り付けられる中心円筒形支持部からなる。この減衰本体は、減衰本体の端部に配置される弾性要素の中間を通って中心筒状形支持部に接続され、中心支持部に接続されるガスケットの中間を通って保持されている。類似の装置は、特許文献４に記載されている。
これらの全ての周知の装置において、減衰装置は、弾性変形可能な要素の中間を通る装置の端部に及ぼす作用によって、軸方向穴に保持される。しかしながら、これは、減衰装置（特許文献１及び２）の上記弾性変形可能な要素及び発電機とのいかなる接触なしでも、上記端部に及ぼす作用によってのみ達成される。上記２つの文献は、中心円筒形支持部の利用により、減衰装置の発電機と弾性変形可能な要素との間のいかなる接触も発生させず、さらにそれは減衰装置のハウジングと接触することを述べている。
その結果、この種の減衰装置は、その端部だけで軸の剛性に力を及ぼすことができることから、減衰が軸方向に発生する傾向があり、このことから最適ではあり得ない。
米国特許出願公開第３ ４４７ ４０２号明細書 仏国特許出願公開第２ １７３ ９５７号明細書 欧州特許出願公開第０ ５７１ ４９０号明細書 欧州特許出願公開第１ ２４８ ６９２号明細書
本発明の目的は、これらの不利な点を克服し、切削力及び機械加工速度のために震動の影響を除去することを可能にする減衰手段を備える一方、単純な設計で使いやすいホルダを提案することにある。
この趣旨で、拡孔ヘッド又は平削り軸のようなホルダは、細長い本体の形の減衰手段を備え、この減衰手段は、ホルダの適当な形状及びサイズである端区画に配置され、拡孔ヘッドを支持する本体によって、又は、平削り要素によって、その端部で閉じられ、減衰手段は、半径方向吸収限定型で少なくとも各端部の近くに少なくとも１つの弾性変形可能手段を備え、弾性変形可能手段は、減衰手段の覆いとホルダの区画の壁との間に張り渡されて区画の壁と減衰手段との間で固定されており、この減衰手段の端部は、応力を受けずに区画で伸びる。
本発明による減衰手段を備えたホルダの断面図である。 本発明の第１変形例の図１のホルダ相当図である。 本発明の第２変形例の図１及び図２のホルダ相当図である。
本発明は、非限定的な実施例として与えられ、添付の概要図を使用して説明される好ましい実施態様を参照して以下の記述により、よく理解されるであろう。
添付図面の図１〜３は、実施例として、拡孔ヘッド１の形のホルダを示し、そのホルダは、工具ホルダ１の端区画３に配置される細長い本体の形の減衰手段２で提供される。ここで、区画は、対応する形状及びサイズを示し、拡孔ヘッドを支持する本体４によって、その端部で閉じられる。周知の方法において、ホルダ１の区画３の端部の閉鎖は、拡孔ヘッドを支持する本体４の芯出し装置４１の直接のネジ取付によって、又は、ネジの中間を通る締付により、この本体４を区画の端部に嵌入することによって、成し遂げられる。図１〜３は、本発明の実施例を示すが、例えば、本発明は、平削りホルダにも当然適用可能である。
周知の方法において、それが中実のシリンダに関して最高でも５％の静的剛性損失を与えるというような方法で、ホルダ１の区画３ができる。そして、区画の深さはホルダ１の直径の２倍に等しい。上記拡孔ヘッドの形のホルダ１の使用の場合、その拡孔ヘッド支持用の本体４は、ホルダ１に向かって微細なピッチでねじ切られ、回転が、ほぞ（図示せず）の中間を通って遮断される芯出し装置４１が設けられる。
本発明によれば、減衰手段２は半径方向吸収限定型で、少なくとも各端部に近いところで少なくとも１つの弾性変形可能手段５が設けられる。ここで、この弾性変形可能手段５は、減衰手段２の覆い及びホルダ１の区画３の壁との間に張り渡されて区画３の壁と減衰手段２との間で固定され、減衰手段の端部が応力を受けない状態で区画３において伸びる。このように、減衰手段２は弾性変形可能手段５だけによって、ホルダ１の区画３において保持され、その端部は、一方では区画３の底部に関し、他方では拡孔ヘッド又は他の部品を支持する本体４の背面に関し、フリーである。減衰手段２の端部に対する応力の欠如は、弾性変形可能手段５のいかなる動作も半径方向だけで起こることを可能にする。
好ましくは、そして、添付の図面の図１〜３に示すように、弾性変形可能手段５は減衰材料から適切に製造される環状要素であり、上記減衰手段２に設けた環状溝５’との協働によって、減衰手段２に固定される。この種の減衰手段２の実施例は、減衰手段２によって与えられる剛性を調整するためのいかなる手順も除去することを可能にし、このように、減衰手段２が機能することを最適化すると共に、減衰手段２の使用を単純化する。
他の本発明の特徴によれば、減衰手段２は、２つ以上の弾性変形可能手段５を備えることができる。この種の場合、弾性変形可能手段５は、各端部から始まる等しい数の規則的な間隔で配置されるのが有利である。このようにして、減衰頻度及びこのようにホルダ１の剛性を変化させることが可能である。
区画３の中での減衰手段２の衝突又は軸方向の揺動の影響を回避するために、上記区画３の底部に対し、又は、拡孔ヘッド若しくは他の部品を支持する本体４の芯出し装置４１に対し、減衰手段２の各端面が都合よく設けられる。そして、本発明の第１実施例によると、環状継手ガスケット６と、この環状継手ガスケット６を収容する環状溝２’とを備える減衰手段２の長さは、拡孔ヘッド又は他の部品を支持する本体４の芯出し装置４１によって閉じられる区画３の長さよりもわずかに小さい。
本発明の変形例によれば、添付図面の図２に示すように、衝突又は軸方向の揺動の影響は、拡孔ヘッド又は他の部品を支持する本体４の中に、それぞれ区画３の底部又は芯出し装置４１の背面上に環状溝３’，４１’を設けることにより防止され得る。これらの環状溝は３’，４１’は、環状継手ガスケット７と共に設けられ、減衰装置２の設置位置の環状継手ガスケット７の間の距離は、減衰手段２の長さよりもわずかに大きい。このように、減衰手段２は、ホルダ１において、締付なしで非常に小さい軸方向の変位の可能性を有するように収容される。
例えば、弾性変形可能手段５は、ガスケット６及び７と同様に、好ましくはニトリルでできているＯリングの形で製造される。そして、減衰手段２は高密度鋼から製造されるのが有利である。
本発明によれば、減衰手段２はホルダ１の変位に関して反位相で反応し、そのことでホルダ１を安定させることを意図している。このように、減衰手段２と弾性変形可能手段５とからなる組立体は、最適効果を有するのために、最大振幅で位置付けられなければならない。すなわち、切断端部にできるだけ近く、このようにホルダの前の区画３において、この組立体は、ホルダ１の第１の固有振動数に等しい固有振動数を有しなければならない。
減衰手段２は、このように、ホルダ１のために許容可能である変位に相関して必要な大きさにされる。
他の本発明の特徴によれば、減衰手段２の直径が略１mmだけホルダ１の区画３の直径よりも短く、そして、弾性変形可能手段５の外径が０.１〜０.９mmの値だけ区画３の内径よりも大きいことが好ましい。その結果、減衰手段２は、その直径に関して略１mm又は半径に関して略０.５mmの横変位（側方への変位）を理論的に有することができる。区画３の直径に関して必要以上に大きい弾性変形可能手段５を設けることは、区画３中での上記減衰手段２のいかなる動きもない据え付けを確実にし、このことで、ホルダ１の所定の剛性を発生させる。
減衰手段２の各端部で、弾性変形可能手段５の数を対称形に増加させることにより剛性が増加することを調査により知ることができる。
添付図面の図３は本発明の他の実施例を示し、同図では、減衰手段２は軸方向の穿孔２１を備え、そこに潤滑油給管８が通過する。この管８は、一方では、接着その他の手段によって恒久的に区画３の底でホルダ１に取り付けられる。そして、一方では、それは拡孔ヘッド又は他の部品を支持する本体４の芯出し装置４１にＯリング８’の中間を通って取り付けられる。このように、管８は、完全に減衰手段２を貫通するが、それは、減衰手段２又は上記減衰手段２と協働する壁と直接接触することは決してない。
本発明によると、ホルダ用の減衰手段は、全種類のホルダで使用可能で、その変位は、半径方向だけで起こるように製造される。
さらに、この減衰手段２は追加要素又は特定の規定の手順を必要とせず、その一方で、最適に機能することを許容する。
当然、本発明は、上述した添付の図面において示された実施形態に限定されない。特に異なる要素の構成に関して変更することができ、本発明の保護の範囲を越えずに技術的な均等物に置換することができる。

Claims (10)

  1. 細長い本体の形で減衰手段(２)を備え、該減衰手段(２)は、ホルダ(１)の対応する形状及びサイズである端区画(３)に配置されて拡孔ヘッドを支持する本体(４)によって、又は、平削り要素によって、その端部で閉じられる、減衰手段を有する拡孔ヘッド又は平削り軸のようなホルダ(１)であって、
    上記減衰手段(２)は、半径方向吸収限定型で少なくとも各端部の近くに少なくとも１つの弾性変形可能手段(５)を備え、
    上記弾性変形可能手段（５）は、上記減衰手段(２)の覆いと上記ホルダ(１)の区画(３)の壁との間に張り渡され、上記区画(３)の壁と上記減衰手段(２)との間で固定され、該減衰手段の端部が応力を受けずに区画(３)内で伸びる
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  2. 請求項１に記載の減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記弾性変形可能手段（５）は、減衰材料からなる環状要素であり、
    上記減衰手段(２)に設けられた環状溝（５’）との協働によって、上記減衰手段(２)に固定される
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  3. 請求項１又は２のいずれかの減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記減衰手段(２)は、２つ以上の弾性変形可能手段(５)を備えている
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  4. 請求項１又は２のいずれかの減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記弾性変形可能手段（５）は、規則的な間隔で且つ各端部から始まる等しい数で配置される
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  5. 請求項１又は２のいずれかの減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記減衰手段(２)の各端面は、環状継手ガスケット(６)に嵌合するための環状溝（２’）を備え、
    上記環状継手ガスケット(６)を備える上記減衰手段(２)の長さは、拡孔ヘッド又は他の部品を支持する本体(４)の芯出し装置（４１）によって閉じられる区画(３)の長さよりもわずかに短い
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  6. 請求項１又は２のいずれかの減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記区画(３)の底部と、拡孔ヘッドを支持する本体(４)又は他の部品の芯出し装置（４１）の背面とは、環状溝（３’及び４１’のそれぞれ）を備え、
    上記環状溝（３’，４１’）は、環状継手ガスケット(７)を備え、
    上記減衰手段(２)の設置位置にある環状継手ガスケット（７）の間の距離は、上記減衰手段(２)の長さよりもわずかに大きい
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  7. 請求項１乃至６のいずれか１つの減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記減衰手段(２)は、締め付けられることなく軸方向の変位可能性が小さいように設けられる
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  8. 請求項１乃至７のいずれか１つの減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記弾性変形可能手段（５）及びガスケット（６，７）は、好ましくはニトリルでできているＯリングの形で組み立てられ、
    上記減衰手段(２)は、高密度鋼により製造される
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  9. 請求項１乃至８のいずれか１つの減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記減衰手段(２)の直径は、上記ホルダ(１)の区画(３)の直径よりも略１mm程度小さく、
    上記弾性変形可能手段(５)の外径は、区画(３)の内径よりも０.１〜０.９mmの値だけ大きい
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
  10. 請求項１乃至９のいずれか１つの減衰手段を有するホルダにおいて、
    上記減衰手段(２)は、潤滑油給管(８)が通過する軸方向の穿孔（２１）を備えている
    ことを特徴とする減衰手段を有するホルダ。
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