JP2017190794A - 制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中空且つ円筒状をしたワークのみならず、他の形状をしたワークについても、その振動を効果的に抑えることができる制振装置を提供する。【解決手段】可撓性を有する複数の減衰板３６と、減衰板３６を積層した状態、且つ撓みを許容するように、少なくともその一方の端部を保持する保持部材３１と、保持部材３１の保持位置から離れた位置に設けられ、表層位置にある減衰板３６に係着、又は一群の減衰板３６を貫通して、表層位置の減衰板３６に当接可能且つ貫通方向に移動可能に該一群の減衰板３６に保持される当接部材３３とから構成される制振ユニット３０を備える。制振ユニット３０は、当接部材３３が対象物Ｗに対して当接できるように、支持機構２によって支持される。【選択図】図１

Description

本発明は、振動する対象物に接触した状態で、当該対象物の振動を制振する制振装置に関する。

例えば、工作機械を用いて薄肉の被加工物（ワーク）を切削加工する場合、切削抵抗によってワークにびびり振動を生じるという問題が従来から広く知られており、このような薄肉のワークを旋削する際に、そのびびり振動を抑えることができるチャック装置として、従来、特開２０１２−１８７６８８号公報（特許文献１）に開示されるチャック装置が提案されている。

このチャック装置は、テーブルと、テーブル上に放射状に配設された複数の挟持手段とを備え、各挟持手段は、相互に対向するように配設された第１接触手段及び第２接触手段と、これらを連結する連結部とから構成される。また、第１接触手段は、ワークに接触するパッドと、このパッドをワークに対して進退させるボルトとを備えている。

このチャック装置によれば、まず、中空円筒状のワークを、各挟持手段の第１接触手段と第２接触手段との間に挿入した後、各挟持手段をテーブルの径方向外側に移動させて、前記第２接触手段をワークの内面に接触させる。ついで、第１接触手段のボルトを回転させて、同パッドをワークの外面に軽く接触させた後、ワークの芯出しを行い、芯出し後、更に、ボルトを回転させて、パッド及び第２接触手段によってワークを挟持する。そして、このようにしてワークを挟持した後、各挟持手段をテーブル上に固定する。

斯くして、このチャック装置によれば、第１接触手段と第２接触手段とによりワークの肉厚部分を挟持し、且つ各挟持手段をテーブルの上面に押し付けるように固定しているので、ワークに生じる応力及び歪を最小限に抑えることができ、この結果、びびり振動が生じるのを防止することができるとのことである。

ところが、上記従来のチャック装置は、中空且つ円筒状をしたワークの内、比較的短尺のワークについては、当該ワークに生じるびびり振動を抑えることができるかもしれないが、長尺のワークについては、その構造上、十分な制振作用を発揮し得ないものであった。

即ち、上記従来のチャック装置は、ワークの端部を把持する構造であるため、長尺のワークの場合には、その解放端側の自由度が高く、このため、自励振動を生じ易い、即ち、びびり振動を生じ易いのである。

そこで、このような問題に鑑み、本願出願人は、既に、下記特許文献２（特開２０１５−１４３１２号公報）に開示される制振装置を提案している。

この制振装置は、中空形状を有する円筒部材の外周に装着されて、該円筒部材の振動を制振する制振装置であって、それぞれ可撓性を有し、積層された状態で前記円筒部材の外周に巻回される帯状をした複数の減衰板と、同じく可撓性を有し、前記複数の減衰板の外周に巻回される帯状の部材であって、前記複数の減衰板を結束する結束バンドとを備えて構成される。

この制振装置によれば、可撓性を有する複数の減衰板を円筒部材の外周に巻回させるとともに、この減衰板を結束バンドによって結束しているので、前記円筒部材に旋削を施す際に、仮に、当該円筒部材に振動が発生すると、この振動が前記複数の減衰板に伝播されて当該減衰板が振動し、この振動に伴う減衰板間の摩擦によって、伝播された振動エネルギーが吸収され、これにより円筒部材の振動が減衰され、制振される。

また、上記のように、可撓性を有する複数の減衰板を円筒部材の外周に巻回させた構造としているので、これを円筒部材の長手方向に沿って任意の最適な位置に配置することができる。したがって、長尺の円筒部材や、加工条件に応じて振動状態が異なる円筒部材に対し、その配置位置を調整することで、最適な状態での制振を実現することができ、びびり振動を抑制するための最適化を図ることができる。また、長尺の円筒部材に対しては、複数の制振装置を配設することで、より適切に制振することが可能である。

特開２０１２−１８７６８８号公報 特開２０１５−１４３１２号公報

このように、本願出願人は、中空且つ円筒状をしたワークを旋削する際に、当該ワークの長さ如何に関わらず、びびり振動の発生を効果的に抑えることができる制振装置を既に提案している。

ところで、切削加工によってびびり振動を生じるワークは、上述した中空且つ円筒状のワークに限られるものではなく、例えば、薄肉部分を含むワークであれば、その形状如何に関わらず、当該薄肉部分を切削加工する際にびびり振動を生じ易く、また、このような薄肉ワーク以外にも振動を生じ易いワークが存在し得る。

ところが、本願出願人が提案した上記制振装置は、中空且つ円筒状のワークに対して好適に適用し得るものの、その他の形状のワークには適用することができない、即ち、専用的で汎用性に欠けるという欠点があった。したがって、上述した中空且つ円筒状のワークに限られず、その他の形状を有するワークであっても、これに生じる振動を好適に制振することが可能な汎用性のある制振装置の開発が望まれる。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、その一つの目的は、ワークの形状に関わらず、当該ワークに生じる振動を効果的に抑えることができる汎用性を備えた制振装置を提供することであり、更に他の目的は、中空且つ円筒状をしたワークに生じる振動を効果的に抑えることができる制振装置を提供することである。

上記課題を解決するための本発明は、対象物に接触した状態で該対象物の振動を制振する制振装置であって、
可撓性を有する複数の減衰板と、
前記減衰板を積層した状態で、且つ撓みを許容するように、少なくともその一方の端部を保持する保持部材と、
前記保持部材の保持位置から離れた位置に設けられ、表層位置にある前記減衰板に係着、又は一群の前記減衰板を貫通して、前記表層位置の減衰板に当接可能且つ貫通方向に移動可能に該一群の減衰板に保持される当接部材とから構成される制振ユニットを備え、
更に、前記当接部材が前記対象物に対して当接可能に、前記保持部材を支持する支持機構を備えた制振装置に係る。

この制振装置によれば、まず、適宜固定された対象物の振動が生じる部位に、前記制振ユニットの当接部材を押し当てた状態で前記支持機構を適宜固定する。当接部材は、上述のように、表層位置にある減衰板に係着、又は一群の減衰板を貫通して、表層位置の減衰板に当接可能に該一群の減衰板に保持されているので、前記当接部材が対象物に押し当てられることにより、その抗力によって前記減衰板同士が密に接するとともに、それぞれに撓みが生じた状態となる。

そして、この状態で前記対象物に振動（切削によるびびり振動を含む。以下同様。）が生じると、この振動が前記当接部材を介し前記複数の減衰板に伝播されて当該減衰板がそれぞれ振動することになる。かかる減衰板の振動現象は、当該減衰板の異なる曲げ（撓み）状態が繰り返して発現されるという現象であり、このため、積層された複数の減衰板間には、曲げ変形の違いによる滑りが生じるとともに、この滑りによって各減衰板間に摩擦が生じる。そして、前記振動に係るエネルギーはこの摩擦によって生じる熱エネルギーに変換され、当該振動が減衰されるのである。このように、本発明に係る制振装置によれば、減衰板間の摩擦によって対象物の振動が制振される。

また、この制振装置では、前記支持機構により前記制振ユニットを支持する構成としているので、前記支持機構を任意の位置に配置し固定することで、当該制振装置を任意の位置に配設することができる。したがって、対象物の形状如何に関わらず、その振動を制振すべき適切な位置に前記当接部材を当接させることができ、このようにすることで振動抑制の最適化を図ることができる。

また、前記制振装置において、前記支持機構は、前記当接部材が前記対象物に対して接近，離反するように前記制振ユニットを移動させる移動機構を備えていても良い。この制振装置によれば、前記支持機構を前記対象物の近傍に適宜配設した後、前記移動機構を操作することで、前記当接部材を前記対象物に対して接近させ、これに当接させることができる。したがって、当該制振装置の設置を容易に行うことができる。

また、前記制振装置において、前記支持機構は、前記当接部材が前記対象物に当接する位置を調節する位置調節機構を備えていても良い。この制振装置によれば、前記位置調節機構により、前記対象物に当接する前記当接部材の位置を、最も効果的に制振することができる位置に調節することができる。

また、前記制振装置は、前記制振ユニットの複数を備え、前記支持機構は、前記各制振ユニットを放射方向に移動可能に支持するとともに、前記各制振ユニットを前記放射方向に往復動させる移動機構を備えて構成されていても良い。

この制振装置によれば、例えば、前記対象物が中空且つ円筒状をしている場合に、当該対象物の円筒内側に前記複数の制振ユニットが位置するように、当該対象物を配置することができる。この場合、各制振ユニットは、その当接部材がそれぞれ前記放射方向外側に位置するように配置される。ついで、前記移動機構を操作して、前記各制振ユニットを放射方向外側に向けて移動させ、各当接部材を前記対象物の内周面に当接させる。

そして、このような状態で前記対象物の外周面を旋削するなどして当該対象物に振動が生じると、この振動が各制振ユニットの当接部材を介してそれぞれの減衰板に伝播され、当該減衰板の上述した作用によって、この対象物に生じた振動が制振される。

また、この制振装置は、前記対象物の円筒外側に前記複数の制振ユニットが位置するように、当該対象物を配置することができる。この場合、各制振ユニットは、その当接部材がそれぞれ前記放射方向中心側に位置するように配置される。ついで、前記移動機構を操作して、前記各制振ユニットを放射方向中心側に向けて移動させ、各当接部材を前記対象物の外周面に当接させる。

そして、このような状態で前記対象物の内周面を旋削するなどして当該対象物に振動が生じると、この振動が各制振ユニットの当接部材を介してそれぞれの減衰板に伝播され、当該減衰板の上述した作用によって、前記対象物に生じた振動が制振される。

斯くして、この構成の制振装置によれば、中空且つ円筒状をした対象物を効果的に制振することができる。

また、この構成の制振装置において、前記支持機構は、更に、前記各制振ユニットを前記放射方向と直交する方向に移動させる位置調節機構を備えていても良い。この制振装置によれば、前記位置調節機構により、中空且つ円筒状をした対象物に当接する前記当接部材の位置を、前記放射方向と直交する方向（即ち、対象物の軸方向）において、最も効果的に制振することが可能な位置に調節することができる。

以上のように、本発明に係る制振装置によれば、対象物の振動が生じる部位に当接部材を押し当てた状態で支持機構を適宜固定することで、対象物に振動が生じた場合に、この振動が前記当接部材を介し前記複数の減衰板に伝播されて当該減衰板がそれぞれ振動し、この減衰板の振動によって、前記対象物の振動が吸収，減衰され、制振される。

また、この制振装置は任意の位置に配設することができ、したがって、対象物の形状如何に関わらず、その振動を制振すべき適切な位置に当接部材を当接させることができ、このようにすることで振動抑制の最適化を図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る制振装置を示した側面図である。 第１の実施形態に係る制振ユニットを示した断面図である。 図２に示した保持部材の矢視Ａ方向の平面図である。 図２に示した保持部材の矢視Ｂ方向の正面図である。 第１の実施形態に係る減衰板を示した正面図である。 本発明の第２の実施形態に係る制振装置及びワーク保持装置を示した斜視図である。 第２の実施形態に係る制振装置及びワーク保持装置の使用例を示した斜視図である。 図６に示した制振装置及びワーク保持装置の矢示Ｃ−Ｃ方向の断面図である。 図６に示した制振装置の平面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る制振ユニットを示した断面図である。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る制振装置について、図１乃至図５に基づいて説明する。図１に示すように、本例の制振装置１は制振ユニット３０及びこの制振ユニット３０を支持する支持機構２から構成される。

前記支持機構２は、板状の基部４及びこの基部４上に立設されたブロック状の支持部５からなる支持台３と、この支持台３の支持部５に設けられる移動機構１０と、この移動機構１０に保持される位置調節機構２０とから構成される。

前記支持部５には、紙面の左右方向に貫通する貫通穴５ａが設けられており、更に、この貫通穴５ａにはキー溝５ｂが形成されている。また、前記基部４には上下面に貫通するボルト穴４ａが穿設されており、このボルト穴４ａを用い、図示しない取付ボルトなどによって適宜テーブル４０等に固設されるようになっている。

前記移動機構１０は、ブラケット１２、送りねじ１１及び移動ロッド１４などを備えて構成される。前記移動ロッド１４はその外周面にキー１５が固設されており、このキー１５が前記キー溝５ｂに係合した状態で前記支持部５の貫通穴５ａに嵌挿され、当該貫通穴５ａの軸方向（左右方向）に移動可能になっている。また、移動ロッド１４には、その中心部に中心軸に沿ったねじ穴１４ａが形成されている。

前記ブラケット１２は前記貫通穴５ａの左側の開口を塞ぐように、前記支持部５の左側の側面に固設されており、その左右に貫通するように穿設された貫通穴１２ａに前記送りねじ１１が挿通され、この送りねじ１１のねじ部が前記移動ロッド１４に形成されたねじ穴１４ａに螺合している。

また、ブラケット１２には、その上面から前記貫通穴１２ａに通じるねじ穴１２ｂが形成されており、このねじ穴１２ｂに止めねじ１３がねじ込まれて、当該止めねじ１３の先端部が前記送りねじ１１の外周面周方向に形成された制止溝１１ａに係合している。

斯くして、送りねじ１１は、その制止溝１１ａと止めねじ１３との係合関係によってその軸方向（左右方向）への移動が制止され、そのねじ部と前記移動ロッド１４のねじ穴１４ａとの螺合関係により、ねじ穴１４ａにねじ込まれる方向に回転することによって、前記移動ロッド１４を左方向（後退方向）に移動させ、逆に、ねじ穴１４ａから抜き出る方向に回転することによって、前記移動ロッド１４を右方向（進出方向）に移動させる。

前記位置調節機構２０は、前記移動ロッド１４の右側の端面に固設されるアングル部材２１と、所謂Ｔ溝２６ａが形成されたガイド部材２６と、横断面形状が略Ｔ字状をした移動ブロック２７と、送りねじ２４などを備えて構成される。

前記アングル部材２１は、水平部２２及びこの水平部２２の左端部から下方に垂下するように当該水平部２２に接続された垂直部２３から構成され、この垂直部２３の右側面に、前記ガイド部材２６が固設されている。このガイド部材２６には上下方向（垂直方向）に沿ってＴ溝２６ａが形成されており、このＴ溝２６ａに前記移動ブロック２７が係合することで、当該移動ブロック２７がＴ溝２６ａに沿って上下方向に移動可能となっている。

また、前記アングル部材２１の水平部２２には、その上下に貫通するように貫通穴２２ａが穿設されており、この貫通穴１２ａに前記送りねじ２４が挿通され、この送りねじ２４のねじ部が、垂直方向に沿って前記移動ブロック２７に形成されたねじ穴２７ａに螺合している。

また、前記アングル部材２１の水平部２２には、その右側面から前記貫通穴２２ａに通じるねじ穴２２ｂが形成されており、このねじ穴２２ｂに止めねじ２５がねじ込まれて、当該止めねじ２５の先端部が前記送りねじ２４の外周面周方向に形成された制止溝２４ａに係合している。

斯くして、送りねじ２４は、その制止溝２４ａと止めねじ２５との係合関係によってその軸方向（垂直方向）への移動が制止され、そのねじ部と前記移動ブロック２７のねじ穴部２７ａとの螺合関係により、ねじ穴２７ａにねじ込まれる方向に回転することによって、前記移動ブロック２７を上方に移動させ、逆に、ねじ穴２７ａから抜き出る方向に回転することによって、前記移動ブロック２７を下方に移動させる。

図１及び図２に示すように、前記制振ユニット３０は、可撓性を有する複数の減衰板３６と、この減衰板３６を積層した状態で保持する保持部材３１と、減衰板３１に保持される当接部材３３とを備えて構成される。

図１、図２及び図４に示すように、前記保持部材３１は、縦断面形状が段付き状をした部材であり、右側の側面には、その上下方向の各端部に、それぞれ外方に突出した縁部３１ａ，３１ａが形成されており、また、この縁部３１ａ，３１ａの内側にはそれぞれ保持面３１ｂ，３１ｂが形成され、更に、この保持面３１ｂ，３１ｂの内側に凹状の逃げ部３１ｃが形成されている。そして、各保持面３１ｂ，３１ｂには、それぞれ左右に貫通するねじ穴３１ｄ，３１ｄが形成され、また、逃げ部３１ｃに対応する側面には、中心位置に左右に貫通する逃げ穴３１ｅが穿孔され、その上方に右側から左側に貫通するボルト穴３１ｆが穿孔されている。

また、図１、図２及び図３に示すように、保持部材３１の左側の側面には、上下方向（垂直方向）に沿った溝３１ｇが形成されており、この溝３１ｇに前記移動ブロック２７の右端部が嵌まり込み、保持部材３１の貫通穴３１ｆに挿通された取付ボルト３５が、当該移動ブロック２７の右側面に開口するように形成されたねじ穴２７ｂに締結されることによって、保持部材３１が移動ブロック２７に固定されている。

図１及び図２に示すように、前記各減衰板３６は、前記保持部材３１の縁部３１ａ，３１ａ間に配設されるもので、図５にも示すように、前記保持面３１ｂ，３１ｂに形成されたねじ穴３１ｄ，３１ｄに対応する位置に、それぞれ長穴状の貫通穴３６ａ，３６ａが穿孔され、また、その中心位置に貫通穴３６ｂが穿孔されている。そして、これら複数の減衰板３６は、前記貫通穴３６ａ，３６ａにそれぞれ挿通され、前記ねじ穴３１ｄ，３１ｄにそれぞれ螺着される保持ボルト３２，３２により、積層した状態で当該保持部材３１に保持される。尚、保持ボルト３２，３２の頭部と表層位置に在る減衰板３６との間には隙間が形成されている。また、保持部材３１には前記逃げ部３１ｃが形成されているので、各減衰板３６は左右方向への撓みが可能になっている。

前記当接部材３３は、球状の曲面を有する概略形状が半球状をした部材であり、この曲面とは反対側の面にねじ穴３３ａを備えている。そして、この当接部材３３は、その曲面側が右側に向くように前記減衰板３６の右側に配設され、前記減衰板３６の貫通穴３６ｂに挿通された保持ボルト３４が、当該当接部材３６のねじ穴３３ａに螺着されることによって、前記減衰板３６に保持される。尚、保持ボルト３４の頭部と当接部材３６との間隔は、複数の減衰板３６の全体の厚みよりも大きい値となっている。

斯くして、このように構成される制振ユニット３０では、前記各減衰板３６は、前記保持ボルト３２，３２によって保持部材３１に締め付けられることなく、また、前記当接部材３３と保持部ボルト３４とによって締め付けられることなく、左右方向に移動可能な状態で保持部材３１に保持されている。

次に、以上の構成を備えた本例の制振装置１を用いて対象物の振動を制振する、その態様について説明する。尚、本例では、図１に示すように、適宜工作機械のテーブル４０上に固定されたワークＷの薄肉部Ｗａをエンドミルなどの工具Ｔで加工する際に、当該薄肉部Ｗａで生じる振動を制振するものとする。

まず、制振装置１の当接部３３をワークＷの薄肉部Ｗａに当接させることができるように、このワークＷの近傍の前記テーブル４０上に当該制振装置１を固定する。尚、制振装置１は、上述したように、前記支持台３の基部４に設けられたボルト穴４ａに挿通され、テーブル４０に締結される取付ボルトによってテーブル４０上に固定される。

次に、前記移動機構１０の送りねじ１１をねじ穴１４ａから抜き出る方向に回転させることにより、前記移動ロッド１４を進出方向に移動させて、この移動ロッド１４に固設された位置調節機構２０、並びに位置調節機構２０の移動ブロック２７に固定された制振ユニット３０を進出方向、即ち、ワークＷ側に移動させ、制振ユニット３０の当接部材３３をワークＷの薄肉部Ｗａに当接させる。斯くして、このように当接部材３３をワークＷに押し当てることにより、その反力が前記減衰板３６に作用し、積層された複数の減衰板３６同士が密に接するとともに、それぞれに撓みが生じた状態となる。尚、当接部材３３がワークＷに当接するその当接力は前記移動機構１０によって適宜調節される。

また、当接部材３３をワークＷの薄肉部Ｗａに当接させる垂直方向の位置は、前記位置調節機構２０によって調節する。即ち、送りねじ２４をねじ穴２７ａにねじ込まれる方向に回転させて移動ブロック２７及び制振ユニット３０を上方に移動させ、逆に送りねじ２４をねじ穴２７ａから抜き出る方向に回転させて移動ブロック２７及び制振ユニット３０を下方に移動させることで、当接部材３３がワークＷの薄肉部Ｗａに当接する位置を調節する。

斯くして、この状態で前記ワークＷの薄肉部Ｗａが前記工具Ｔによって加工され、当該薄肉部Ｗａに振動（びびり振動を含む）が生じると、この振動が当接部材３３を介し前記複数の減衰板３６に伝播されて当該減衰板３６がそれぞれ振動する。この減衰板３６の振動現象は、当該減衰板３６の異なる曲げ（撓み）状態が繰り返して発現されるという現象であり、このため、積層された複数の減衰板３６間には、曲げ変形の違いによる滑りが生じるとともに、この滑りによって各減衰板３６間に摩擦が生じる。そして、前記振動に係るエネルギーはこの摩擦によって生じる熱エネルギーに変換され、これにより振動が減衰され、制振される。

そして、この制振装置１では、上記のように支持機構２により制振ユニット３０を支持する構成としているので、この支持機構２を任意の位置に配置し固定することで、当該制振装置１を任意の位置に配設することができ、したがって、ワークＷの形状如何に関わらず、その振動を制振すべき適切な位置に制振ユニット３０の当接部材３６を当接させることができ、このようにすることで振動抑制（制振）の最適化を図ることができる。

また、この制振装置１では、移動機構１０を備えているので、前記支持機構２をワークＷの近傍に適宜配設した後、当該移動機構１０を操作するという簡単な作業で、前記当接部材３３をワークＷに適切に当接させることができ、当該制振装置１の設置を容易に行うことができる。また、この移動機構１０によって、当接部材３３がワークＷに当接する当接力を容易に調整することができるので、その制振作用を最適な状態にすることができるとともに、ワークＷが歪みを生じ易い場合には、歪みが許容範囲内となるような適切な当接力に容易に調整することができる。

また、この制振装置１では、位置調節機構２０を備えており、この位置調節機構２０によって、ワークＷに当接する当接部材３３の垂直方向の位置を、最も効果的に制振することができる位置に容易に調節することができる。

尚、本例では、具体的には、前記減衰板３６として厚さ０．２ｍｍのバネ鋼を用い、２０枚の減衰板３６を使用した。しかしながら、減衰板３６の材質はこれに限られるものではなく、当然に他の材質のものでも良い。また、減衰板３６単体の厚さも０．２ｍｍに限られるものではなく、材質等に応じて適宜設定され、用いる枚数も必要とする制振性に応じて適宜設定される。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る制振装置について、図６乃至図９に基づいて説明する。図６乃至図８に示すように、この制振装置５０は、中空且つ円筒状のワークＷ’を保持するワーク保持装置８０に設けられるもので、このワーク保持装置８０は、例えば、立形旋盤の主軸に装着される。

前記ワーク保持装置８０は立形旋盤の主軸に装着されるベースプレート８１と、このベースプレート８１に形成されたワーク保持穴８１ａの周囲に設けられる複数の押え具８２とを備えている。尚、ワークＷ’は、その下端部の外周に、外方に突出する環状のフランジ部Ｗａ’を備えており、このフランジ部Ｗａ’が前記ワーク保持穴８１ａに嵌挿される。また、前記押え具８２は押えブロック８３及び押えボルト８４から構成され、押えボルト８４をねじ込むことによって、前記フランジ部Ｗａ’が押えブロック８３によってベースプレート８１上にクランプされる。

前記制振装置５０は、位置調節機構５２、移動機構６０及び補助ロッド７０から構成される支持機構５１と、この支持機構５１によって支持される制振ユニット３０とから構成される。尚、制振ユニット３０は上述した第１の実施形態におけるものと同じ構成であり、本例においても同じ符号を付し、その詳しい説明は省略する。

前記支持機構５１は、ワーク保持穴８１ａ内のベースプレート８１上に配設されており、前記ワークＷ’がベースプレート８１に取り付けられた際、支持機構５１はワークＷ’内に位置する。

前記位置調節機構５２は、ベースプレート８１の中心位置に配設されたベアリング５６と、このベアリング５６上に立設されたねじ軸５３と、ねじ軸５３に螺合するナット５４と、このナット５４に連結された環状の支持プレート５５とから構成される。ベアリング５６を介してベースプレート８１上に立設されたねじ軸５３は軸中心に回転自在となっており、このねじ軸５３を回転させることで、これに螺合した前記ナット５４がねじ軸５３に沿って上下動する。

前記ナット５４は、その下端部の外周に、外方に突出する環状のフランジ部５４ａが形成されており、その外周に前記環状の支持プレート５５が外嵌され、当該支持プレート５５が前記フランジ部５４ａに螺着されている。

斯くして、このように構成された位置調節機構５２では、前記ねじ軸５３を軸中心に回転させることで、ナット５４及び支持プレート５５がねじ軸５３に沿って上下動する。

前記移動機構６０は、スクロールリング６１、支持リング６２、移動ブロック６４及びガイドブロック６３などから構成される。前記スクロールリング６１は下面にスクロール溝が形成されたリング状の部材である。また、前記支持リング６２は上面に前記スクロールリング６１が嵌挿される凹部６２ａを備えており、前記支持プレート５５上に配設されて、前記スクロールリング６１をその中心軸を中心として旋回自在に支持している。尚、支持プレート５５に嵌挿されたスクロールリング６１は、支持プレート５５に固設された複数の押え部材６５によってその上下方向の移動が制止され、当該スクロールリング６１には、オペレータがこれを旋回させるためハンドル６６が設けられている。また、スクロールリング６１は、前記ベールプレート８１上に立設された２本の前記補助ロッド７０によって支持されている。

前記ガイドブロック６３及び移動ブロック６４は、それぞれ直方体状をした部材から成り、その複数組（本例では１２組）が放射状に前記前記支持プレート５５上に設けられている。また、前記移動ブロック６４は、その上面に前記スクロールリング６１のスクロールに噛合する歯溝を備えるとともに、その下面には、その長手方向に沿って、前記ガイドブロック６３が嵌め込まれる案内溝が形成されており、各移動ブロック６４は、その案内溝にそれぞれ対応するガイドブロック６３が嵌め込まれ、且つその歯溝がスクロールリング６１のスクロールに噛合した状態で配設されている。尚、前記支持リング６２の前記移動ブロック６４に対応する部分には、切欠きが設けられている。

また、前記移動ブロック６４の半径方向外側の端部には、それぞれ前記制振ユニット３０が固設されており、各制振ユニット３０が放射状に設けられた構成となっている。尚、制振ユニット３０は、その保持部材３１に形成された溝３１ｇに前記移動ブロック６４の端部が嵌まり込んだ状態で、前記保持部材３１の貫通穴３１ｆに挿通された取付ボルト３５によって前記移動ブロック６４に螺着されている。

斯くして、以上の構成を備えた移動機構６０によれば、前記ハンドルを用いて前記スクロールリング６１を旋回させることで、そのスクロールに噛合する歯溝を有する各移動ブロック６４、及び各移動ブロック６４にそれぞれ取り付けられた制振ユニット３０が半径方向に進退する。尚、移動ブロック６４は、それぞれの半径方向における位置が同じ位置になるように予め調整されている。したがって、各制振ユニット３０の半径方向における位置も相互間で同じ位置になっている。

次に、以上の構成を備えた本例の制振装置５０を用いてワークＷ’の振動を制振する、その態様について説明する。尚、本例では、図６及び図７に示すように、中空且つ円筒状をした薄肉のワークＷ’を旋削する際に、当該ワークＷ’に生じる振動を制振するものとし、前記ワーク保持装置８０が立形旋盤の主軸に装着されているものとする。

まず、ワークＷ’を、その内部空間内に前記制振装置５０が位置し、そのフランジ部Ｗａ’が前記ベースプレート８１のワーク保持穴８１ａに嵌挿された状態にして、当該フランジ部Ｗａ’を前記押え具８２によってベースプレート８１上にクランプする。尚、このとき、各制振ユニット３０の当接部材３３は、ワークＷ’の内周面に当接しないように、前記移動機構６０によってその位置が調節されている。

次に、前記移動機構６０のハンドル６６を操作することにより前記スクロールリング６１を適宜方向に旋回させて、これに噛合する各移動ブロック６４、及びこの移動ブロック６４にそれぞれ取り付けられた制振ユニット３０を半径方向外側に進出させ、各制振ユニット３０の当接部材３３をワークＷ’の内周面に当接させる。斯くして、このように当接部材３３をワークＷ’に押し当てることにより、その反力が前記減衰板３６に作用し、積層された複数の減衰板３６同士が密に接するとともに、それぞれに撓みが生じた状態となる。尚、当接部材３３がワークＷに当接するその当接力は前記移動機構６０によって適宜調節される。

また、当接部材３３をワークＷ’の内周面に当接させる垂直方向の位置は、これを前記位置調節機構５２によって調節する。即ち、ねじ軸５３をナット５４に対してねじ込む方向に回転させることで、ナット５４、支持プレート５５、並びにこの支持プレート５５に支持される移動機構６０及び制振ユニット３０を上方に移動させ、逆にねじ軸５３をナット５４ａから抜き出る方向に回転させることで、ナット５４、支持プレート５５、移動機構６０及び制振ユニット３０を下方に移動させて、当接部材３３がワークＷ’の内周面に当接する垂直方向の位置を調節する。

斯くして、この状態で前記ワークＷ’の外周面が旋削され、当該ワークＷ’に振動（びびり振動を含む）が生じると、この振動が当接部材３３を介し前記複数の減衰板３６に伝播されて当該減衰板３６がそれぞれ振動し、上述した如く、各減衰板３６間に生じる摩擦によって、当該振動が減衰され、制振される。

そして、この制振装置５０においても、前記移動機構６０を備えているので、この移動機構６０を操作するという簡単な作業で、前記当接部材３３をワークＷ’に容易に当接させることができる。また、この移動機構６０によれば、当接部材３３がワークＷに当接する当接力を容易に調整することができるので、その制振作用を最適な状態にすることができるとともに、ワークＷ’が歪みを生じ易い場合には、歪みが許容範囲内となるような適切な当接力に容易に調整することができる。

また、この制振装置５０においても、位置調節機構５２を備えているので、この位置調節機構５２によって、ワークＷ’に当接する当接部材３３の垂直方向の位置を、最も効果的に制振することができる位置に容易に調節することができる。

以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は何らこれに限定されるものではない。

例えば、上述した第１の実施形態において、移動機構１０及び位置調節機構２０については、それぞれ上述したような効果を奏するものの、必ずしもこれを設ける必要はなく、前記制振ユニット３０を前記支持部５の右側の側面に取り付けた構成であっても良い。この場合、制振ユニット３０の当接部材３３をワークＷに対して適宜当接力で当接した状態にして、前記支持台３をテーブル４０上に固定するようにする。

また、減衰板３６を保持し易くするために、前記保持部材３１に縁部３１ａ，３１ａを形成したが、必ずしもこれらを設ける必要はない。

また、上例の制振ユニット３０では、前記当接部材３３を一群の減衰板３６に保持させるように構成したが、これに限られるものではなく、表層位置にある減衰板３６に係着（例えば、接着や溶接）させるようにしても良い。

また、上例の第２の実施形態では、各制振ユニット３０をワークＷ’の内側に位置するように配設して、その当接部材３３がワークＷ’の内周面に当接するように構成したが、逆に、各制振ユニット３０をワークＷ’の外側に位置するように配設し、その当接部材３３がワークＷ’の外周面に当接するように構成しても良い。この場合、ワークＷ’の内周面が加工される。

また、前記減衰板３６の少なくとも一部の表面に、粒状物を含む皮膜を形成するか、或いは、粗面化する加工を施しても良い。このようにすれば、減衰板３６の表面の摩擦抵抗をより大きくすることができ、その振動減衰機能をより高めることができる。

また、前記減衰板３６間の少なくとも一部分に、粘着剤を介在させるようにしても良い。このようにすれば、前記複数の減衰板３６が分散されるのを、この粘着剤の粘着性によって防止することができる。

また、第１及び第２の実施形態において、前記制振ユニット３０は、図１０に示すような形態の制振ユニット３０’であっても良い。この制振ユニット３０’は、同図１０に示すように、減衰板３６’の一方の端部が保持部材３１’及び保持ボルト３２’によって保持面３１ｂ’に保持され、当接部材３３’が減衰板３６’の他方の端部に保持された構成を備える。

保持ボルト３２’は、減衰板３６’に形成された貫通穴３６ａ’に挿通された状態で、保持部材３１’の保持面３１ｂ’に形成されたねじ穴３１ｄ’に螺着され、当接部材３３’は、減衰板３６’の他方端部に穿孔された貫通穴３６ｂ’を挿通して螺着される保持ボルト３４’によって、減衰板３６’の他方端部に保持されている。

尚、図１０中、符号３１ａ’は縁部、３１ｆ’は貫通穴、３１ｇ’は溝であり、それぞれ上記の縁部３１ａ、貫通穴３１ｆ及び溝３１ｇに相当する。

そして、この制振ユニット３０’は、前記制振ユニット３０に代えて、第１の実施形態の移動ブロック２７、及び第２の実施形態の移動ブロック６４に取り付けられて使用され、前記制振ユニット３０と同様に、ワークＷ，Ｗ’の振動を制振する。

また、前記当接部材３３，３３’の形状は上例のものに限られるものではなく、制振する対象物の形状や、制振対象の振動態様に応じて、適宜適切な形状を採用し得る。例えば、単に棒状をしたもの、かまぼこ状をしたもの、円錐状をしたもの、屈曲した線形状のものや、対象物に対して複数の位置で接触可能な形状をしたものなどを例示することができる。

また、第１の実施形態に係る制振装置１及び第２の実施形態に係る制振装置５０、並びに前記制振ユニット３０，３０’を適用可能な工作機械には何ら制限は無く、公知のあらゆる工作機械、例えば、立形旋盤、横形旋盤、立形マシニングセンタ、横形マシニングセンタなどに適用可能であり、適用可能な加工態様についても、例えば、旋削、平面加工、面取り加工、ボーリング加工、穴あけ加工など、何ら制限はない。

１ 制振装置
２ 支持機構
３ 支持台
１０ 移動機構
１１ 送りねじ
１４ 移動ロッド
２０ 位置調節機構
２１ アングル部材
２４ 送りねじ
２６ ガイド部材
２７ 移動ブロック
３０ 制振ユニット
３１ 保持部材
３３ 当接部材
３６ 減衰板
５０ 制振装置
５１ 支持機構
５２ 位置調節機構
５３ ねじ軸
５４ ナット
５５ 支持プレート
６０ 移動機構
６１ スクロールリング
６２ 支持リング
６３ ガイドブロック
６４ 移動ブロック
８０ ワーク保持装置
８１ ベースプレート
８２ 押え具

Claims (5)

1. 対象物に接触した状態で該対象物の振動を制振する制振装置であって、
   可撓性を有する複数の減衰板と、
   前記減衰板を積層した状態で、且つ撓みを許容するように、少なくともその一方の端部を保持する保持部材と、
   前記保持部材の保持位置から離れた位置に設けられ、表層位置にある前記減衰板に係着、又は一群の前記減衰板を貫通して、前記表層位置の減衰板に当接可能且つ貫通方向に移動可能に該一群の減衰板に保持される当接部材とから構成される制振ユニットを備え、
   更に、前記当接部材が前記対象物に対して当接可能に、前記保持部材を支持する支持機構を備えていることを特徴とする制振装置。
2. 前記支持機構は、前記当接部材が前記対象物に対して接近，離反するように前記制振ユニットを移動させる移動機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の制振装置。
3. 前記支持機構は、前記当接部材が前記対象物に当接する位置を調節する位置調節機構を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の制振装置。
4. 前記制振ユニットの複数を備え、
   前記支持機構は、前記各制振ユニットを放射方向に移動可能に支持するとともに、前記各制振ユニットを前記放射方向に往復動させる移動機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の制振装置。
5. 前記支持機構は、更に、前記各制振ユニットを前記放射方向と直交する方向に移動させる位置調節機構を備えていることを特徴とする請求項４記載の制振装置。
   

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