JP2017505409A

JP2017505409A - 可動要素、減衰システム、および可動要素を動作させるための方法

Info

Publication number: JP2017505409A
Application number: JP2016536653A
Authority: JP
Inventors: アランフレイヤームス，; マチューオステルマン，; ヤニックグロル，; パスカルクルムホルン，
Original assignee: Seco EPB SAS
Current assignee: Seco Tools Tooling Systems SAS
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: CN105849434A; WO2015082361A1; FR3014516A1; US20160312848A1; JP6533788B2; EP3077698A1; EP3077698B1; KR102265765B1; FR3014516B1; CN105849434B; KR20160094959A

Abstract

本発明は、減衰システム（４）用の可動要素であって、ハウジング（２）内に位置決めされるように設計された吸収体（１）を備え、さらに、吸収体（１）の表面にそれぞれ位置決めされ、吸収体（１）の異なる部分でハウジング（２）の内壁に当接するように設計された少なくとも２つの減衰アセンブリ（３）を備え、各減衰アセンブリ（３）毎に減衰効果を発生させることおよび／または異なる剛性を有することによって、可動アセンブリの動作中に、各減衰アセンブリ（３）において吸収体（１）の各部分の振動の間の位相シフトおよび／または変位振幅のシフトを有して機能するように構成されることを特徴とする可動要素に関する。本発明は、さらに、減衰システム、および可動要素を動作させるための方法に関する。【選択図】図２

Description

本発明は、装置および工具用の減衰デバイスの分野に関し、より詳細には、切断および穴開け装置および工具用の適応可能な減衰デバイスの分野に関する。

電動式デバイスの適応インターフェースへの工具の取付けは、移動する装置および工具の振動を制限するために設計された中間部品の挿入を必要とすることが多い。回転する工具、例えば切断または穴開け工具の場合、切断対象部片の材料と接触するときに切断工具が受ける抵抗によって、振動が引き起こされることがある。この径方向振動は、次いで、回転軸に対する切断対象部品の回転運動に干渉する。中間減衰デバイスは、回転中の工具によって生成されることがある径方向振動を補償する、さらには打ち消すことを可能にする。

一般に、上記の中間減衰デバイスは、ハウジングを形成する円筒形部品によって形成され、中央の円柱形吸収体が、ハウジング内に位置され、弾性要素によって定位置に保持され、弾性要素は、円柱体の周縁部に配置されて、円筒形ハウジングの内壁と接触する。この吸収体の働きは、ハウジングの円筒形部品とは異なる位相で振動し、したがって、切断によって特に切断工具が受ける抵抗によって発生される径方向振動を減衰させることである。次いで、減衰デバイス／円柱体のアセンブリは、機械および工具の回転軸と位置合わせして配置される。様々な弾性要素が、ハウジングの円筒形部品に対する吸収体の振動運動による減衰を可能にする。上記の減衰は、弾性サスペンションの弾性剛性および／または吸収体の質量を修正することによって制御することができる。

しかし、上記の吸収体が効果的な減衰を行うことが可能であることを保証するための既存のデバイスでは、減衰すべき工具の振動に対して位相シフトを維持しながら、減衰すべき工具の振動数に近いまたはその振動数と同じ振動数での変位で質量が振動する必要がある。しかし、作業、クランプのタイプ、スピンドルのタイプ、工具ホルダの方向軸（垂直または水平）、および機械の剛性によっては、動作する工具は、変動しやすい振動周波数を有することがある。したがって、工具の動作中における振動のこの変動は、吸収体による上記の振動の減衰の効果に関する問題の原因となり得る。

本発明の狙いは、特に、可能なサスペンション制御を同時に実現しながら、より広い振動範囲にわたって工具の振動の効果的な減衰を行うように適応された減衰デバイスを提案することによって、これらの欠点を克服することである。

本発明の一態様によれば、減衰システム用の可動要素が、ハウジング内に位置決めされるように設計された吸収体を備え、さらに、吸収体の表面にそれぞれ位置決めされ、吸収体の異なる部分でハウジングの内壁に当接するように設計された少なくとも２つの減衰アセンブリを備え、可動要素は、各減衰アセンブリ毎に減衰効果を発生させることおよび／または異なる剛性を有することによって、可動アセンブリの動作中に、各減衰アセンブリにおいて吸収体の各部分の振動の間の位相シフトおよび／または変位振幅のシフトについて機能するように構成される。

本発明の別の態様によれば、減衰システムは、本発明による少なくとも１つの可動要素を備える。

本発明の別の態様によれば、振動減衰動作のために、減衰システム内の本発明による可動要素を動作させるための方法が、ハウジングに対する吸収体の振動変位中に、吸収体の各部分の間の位相シフトおよび／または変位振幅のシフトを発生させる少なくとも１つのステップを含む。

本発明の特徴および利点は、図面に関連付けて以下の詳細な説明を読めばよく理解される。図面中、同様の符号は、同様の要素を示す。

減衰システムのハウジングに対する吸収体の様々な部分の変位の比較図である。減衰システムに組み込まれた本発明による可動要素の第１の実施形態の概略断面図である。減衰システムに組み込まれた本発明による可動要素の第２の実施形態の概略断面図である。減衰システムに組み込まれた本発明による可動要素の第３の実施形態の概略断面図である。減衰システムに組み込まれた本発明による可動要素の第４の実施形態の概略断面図である。減衰システムに組み込まれた本発明による可動要素の第５の実施形態の概略断面図である。減衰システムに組み込まれた本発明による可動要素の第６の実施形態の概略断面図である。

本発明は、減衰システム４用の可動要素であって、ハウジング２内に位置決めされるように設計された吸収体１を備え、さらに、吸収体１の表面にそれぞれ位置決めされ、吸収体１の異なる部分でハウジング２の内壁に当接するように設計された少なくとも２つの減衰アセンブリ３を備え、各減衰アセンブリ３毎に減衰効果を発生させることおよび／または異なる剛性を有することによって、可動要素の動作中に、各減衰アセンブリ３において吸収体１の各部分の振動の間の位相シフトおよび／または変位振幅のシフトについて動作するように構成された可動要素に関する。

図１は、各減衰アセンブリ３の間の位相シフト効果および／または変位振幅のシフトの発生が、振動周波数のより大きな範囲にわたる減衰を実現可能にすることを示す。実際、図１の図示において、ハウジング２内に上記の吸収体を備える減衰システムが径方向の衝撃を受けるとき、可動要素の吸収体１のそれぞれの端部に関係する信号が、時間にわたる吸収体１の各端部のそれぞれの径方向変位を示す。第３の信号は、同じ径方向の衝撃を受けた、本発明の可動要素を組み込む減衰システム４の時間にわたる径方向変位を表す。この第３の信号は、２つの他の信号の径方向の振動に比べて、信号の振幅の減少を示すことに留意されたい。これは、デバイスの各減衰アセンブリ３の減衰効果および／または異なる硬さにより、振動の減衰がより大きいことを示す。

上記の位相シフト効果および／または変位振幅のシフトは、一方では、各減衰アセンブリ３の特定の減衰特性および／または剛性に影響を及ぼすことによって、他方では、可動要素の吸収体１の特性を修正することによって実現することができる。位相シフト効果および／または変位振幅のシフトを修正するためのこれらの技術的介入方法は、不適合なものではないことに留意されたい。

可動要素は、吸収体１の各部分に位置決めされた減衰アセンブリ３を有することがあり、それらの減衰アセンブリ３は、異なる減衰特性および／または剛性を有する。

それぞれ異なる数の、１つまたは複数の弾性要素３’によって形成された減衰アセンブリ３によって、異なる減衰特性および／または剛性を実現することが可能であり、弾性要素３’は、吸収体１とハウジング２の内壁との間で定位置に留められて保持されるように設計される。図３に例として示されるような弾性要素３’の数のこの相違により、減衰アセンブリ３のそれぞれの減衰能力および／または剛性の間での不均衡を実現することを可能にする。

一実施形態によれば、減衰アセンブリ３は、吸収体１の周縁部で少なくとも径方向に配置された環状溝内に位置決めされた弾性要素３’によって形成される。

この実施形態に関連する位相シフト効果および／または変位振幅のシフトを調節する第１の可能性によれば、各減衰アセンブリ３のそれぞれの弾性要素３’の数が異なる。したがって、上記の相違が、可動要素の各減衰アセンブリ３での減衰および／または異なる剛性を生み出す。この実施形態の構造の非限定の例が、図３に示されている。

この実施形態に関連する位相シフト効果および／または変位振幅のシフトを調節するための第２のオプションによれば、減衰アセンブリ３のそれぞれの弾性要素３’は、異なる硬度を有する。各減衰アセンブリ３の硬さのこの相違は、減衰アセンブリ３の各弾性要素３’それぞれの異なる変形を実現することを可能にする。同一の衝撃の場合、より大きい硬さを有する弾性要素３’は、より変形が難しく、減衰およびより小さい変位を保証する。この実施形態の構造の非限定の例が、図４に示されている。

この同じ実施形態に関連する位相シフト効果および／または変位振幅のシフトを調節するための第３のオプションによれば、減衰アセンブリ３のそれぞれの弾性要素３’は、異なる直径を有する。断面のこの相違も、減衰および／または剛性の発生に影響を及ぼすことが可能である。同一の衝撃の場合、より大きい直径の断面を有する弾性要素３’が、より大きい減衰および変位を保証する。上記の第２の可能な実施形態の構造の非限定の例が、図５に示されている。

可動要素内の吸収体１の内部で、それぞれの減衰アセンブリ３での質量の分布の変動が存在し得る。この特徴は、詳細に上述した実施形態の特徴に完全に適合することに留意すべきである。

減衰アセンブリ３の間の異なる質量分布を様々な様式で実現することが可能である。

第１の実施形態によれば、吸収体１の内部で、減衰アセンブリ３と接触する吸収体１の各部分それぞれで異なる密度を有することによって、質量の分布の変動が存在する。図７に示されるこの実施形態の構造の非限定の例によれば、吸収体１は、異なる密度を有し、それぞれの減衰アセンブリ３と相互作用するように設計された少なくとも２つの要素１ａ、１ｂによって形成される。

第２の実施形態によれば、吸収体１の内部で、減衰アセンブリ３と接触する吸収体１の各部分それぞれで異なる体積を有することによって、質量の分布の変動が存在する。図６に示されるこの実施形態の構造の非限定の例によれば、吸収体１は、減衰アセンブリ３と接触する吸収体１の部分それぞれの間にある部分で、断面の変動を有する。

例として挙げた様々な可能な構造は、本発明による可動要素の実施形態として互いに適合する実施形態であることに留意すべきである。様々な実施形態において減衰アセンブリ３は２つのみ示されているが、３つ以上の減衰アセンブリ３を含む可動要素の構造を有することも可能であることに留意すべきである。

また、本発明は、本発明による少なくとも１つの可動要素を備える減衰システムに関する。上記の減衰システム４はハウジング２を備え、ハウジング２内に、本発明の可動要素が挿入される。減衰システムは、通常は、適応される金属切断のために、切断もしくは穴開け装置または切断もしくは穴開け工具に接続することができる。

また、本発明は、振動減衰動作の形態で、減衰システム４内の本発明による可動要素を動作させるための方法に関する。この方法は、ハウジング２に対する吸収体１の振動変位中に、吸収体１の各部分の間での位相シフトおよび／または変位振幅のシフトを発生させる少なくとも１つのステップを含む。

当然、本発明は、説明して添付図面に図示した実施形態に限定されない。特に、様々な要素の設計または代替均等技法の観点から、本発明の保護範囲からそれ自体逸脱することなく、修正が可能である。

本出願が優先権を主張するフランス特許出願第１３６２１５４号明細書の開示を、参照により本明細書に組み込む。

Claims

減衰システム（４）用の可動要素であって、ハウジング（２）内に位置決めされるように設計された吸収体（１）を備え、さらに、前記吸収体（１）の表面にそれぞれ位置決めされ、前記吸収体（１）の異なる部分で前記ハウジング（２）の内壁に当接するように設計された少なくとも２つの減衰アセンブリ（３）を備え、各前記減衰アセンブリ（３）毎に減衰効果を発生させることおよび／または異なる剛性を有することによって、前記可動要素の動作中に、各前記減衰アセンブリ（３）において前記吸収体（１）の各部分の振動振動の間の位相シフトおよび／または変位振幅のシフトについて機能するように構成されることを特徴とする可動要素。
前記吸収体（１）の各部分にそれぞれ位置決めされた前記減衰アセンブリ（３）が、異なる減衰特性および／または剛性を有する、請求項１に記載の可動要素。
前記減衰アセンブリ（３）が、前記吸収体（１）と前記ハウジング（２）の内壁との間に定位置で留められて保持されるように設計された異なる数の、１つまたは複数の弾性要素（３’）によってそれぞれ形成される、請求項１または２に記載の可動要素。
前記減衰アセンブリ（３）が、前記吸収体（１）の周縁部で少なくとも径方向に配置された環状溝内に位置決めされた弾性要素によって形成される、少なくとも請求項３に記載の可動要素。
前記減衰アセンブリ（３）の前記それぞれの弾性要素が、異なる硬度を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の可動要素。
前記減衰アセンブリ（３）の前記それぞれの弾性要素（３’）が、異なる直径の断面を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の可動要素。
前記吸収体（１）が、前記それぞれの減衰アセンブリ（３）での質量の異なる分布を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の可動要素。
前記吸収体（１）の内部で、減衰アセンブリ（３）と接触する前記吸収体（１）の前記各部分それぞれで異なる密度を有することによって、質量の分布の変動が存在する、請求項７に記載の可動要素。
前記吸収体（１）の内部で、減衰アセンブリ（３）と接触する前記吸収体（１）の前記各部分それぞれで異なる体積を有することによって、質量の分布の変動が存在する、請求項７に記載の可動要素。
請求項１から９のいずれか一項に記載の可動要素を少なくとも１つ備えることを特徴とする減衰システム（４）。
切断もしくは穴開け装置または切断もしくは穴開け工具に接続される、請求項１０に記載の減衰システム（４）。
振動減衰動作のために、減衰システム（４）において請求項１から９のいずれか一項に記載の可動要素を動作させるための方法であって、前記ハウジング（２）に対する前記吸収体（１）の振動変位中に、前記吸収体（１）の各部分の間の位相シフトおよび／または変位振幅のシフトを発生させる少なくとも１つのステップを含む方法。