JP3217901U - ダンピングアーバ - Google Patents

Abstract

【課題】より良いダンピング効果を得ることができ、ロッドを放置するときに、ダンピング機構の重量が複数の振動吸収ユニットに分散され、寿命を長く延びることが可能なダンピングアーバを提供する。
【解決手段】直径が６０ｍｍより大きく、カッターヘッドユニットを組付け可能な端面と、軸線と、を備え、更に、少なくとも三つの収容空間２を備え、各収容空間２は、端面から、軸線に平行する方向に沿って伸びるロッドと、少なくとも三つの振動吸収ユニット４を備え、少なくとも三つの振動吸収ユニット４は、軸線を中心として、等間隔に配列されるように端面に差し込まれ、収容空間２にそれぞれ設けられており、各振動吸収ユニット４は、ダンピング体４１と、二つの振動吸収部材４２と、止め部４３と、を備え、ダンピング体４１は収容空間２に収容され、止め部４３は、収容空間２をカバーするためのものであるダンピング機構と、を備える。
【選択図】図２

Description

本考案は、加工用カッターに関し、特に、ダンピングアーバに関するものである。

カッターによりワークを切削する方式は、ワーク回転加工およびカッター回転加工などに分けられる。カッターの安定性は、ワークの表面の品質に厳しく影響する。このため、加工の過程中に、カッターの振動をできる限り低減することは重要な課題となる。これにとり、加工のプロセスを簡単化することが可能であり、ひいては加工の品質を向上することができ、工数を短縮することが可能である。

従来のダンピング機構は、複数の部材から構成され、各部材の間およびカッターヘッドとの結合箇所に、ゴムリングをそれぞれ組付けて緩衝することが可能である。しかし、このような組付けプロセスは複雑であり、工数もかなり掛かり、そしてダンピングの効果は良くない。このため、カッターは、安定度が良くなく、ワークの表面を良く加工することができない。そして、このような組付け方式によれば、より大型なカッターを確実にダンピングすることができない。カッターを放置するときには、ロッドの重量によりゴムリングが押さえられやすく、変形して断裂する可能性がある。

本考案の主な目的は、均一に配列されている複数の振動吸収ユニットにより、より良いダンピング効果を得ることができ、ロッドを放置するときに、ダンピング機構の重量が複数の振動吸収ユニットに分散され、寿命を長く延び可能なダンピングアーバを提供することにある。

本考案のダンピングアーバによると、直径が６０ｍｍより大きく、カッターヘッドユニットを組付け可能な端面と、軸線と、を備え、更に、少なくとも三つの収容空間を備え、各収容空間は、端面から、軸線に平行する方向に沿って伸び、各収容空間は、底壁と、環状壁と、を備えるロッドと、少なくとも三つの振動吸収ユニットを備え、少なくとも三つの振動吸収ユニットは、軸線を中心として、等間隔に配列されるように端面に差し込まれ、収容空間にそれぞれ設けられており、各振動吸収ユニットは、ダンピング体と、二つの振動吸収部材と、止め部と、を備え、ダンピング体は収容空間に収容され、止め部は、収容空間をカバーするためのものであり、振動吸収部材は、そのうちの一つがダンピング体と底壁との間に設けられており、もう一つがダンピング体と止め部との間に設けられているダンピング機構と、を備えることを特徴とする。

本考案のダンピングアーバによると、各振動吸収ユニットは、更に、少なくとも一つの第１のダンピング部材と、少なくとも二つの第２のダンピング部材と、連接ロッドと、を備え、第１のダンピング部材は、ダンピング体に設けられており、ダンピング体と環状壁との間に介在し、少なくとも二つの第２のダンピング部材は、それぞれダンピング体と振動吸収部材との間に挟まれており、連接ロッドは、ダンピング体に移動可能に挿通されており、二つの振動吸収部材とそれぞれ連結して位置決めることを特徴とする。

本考案のダンピングアーバによると、各振動吸収ユニットの止め部は、環状壁に取外し可能に位置決まられており、収容空間を閉じ、端面には、更に、複数の位置決め穴と、複数の螺着穴と、が設けられており、各位置決め穴には、カッターヘッドユニットの一部が嵌め設けられて位置決められており、各螺着穴に締結部材をねじ込むことにより、カッターヘッドユニットがロッドに螺着されて位置決められており、ロッドには、更に、流路が設けられており、流路は、軸線の延び方向に沿って端面を貫通し、カッターヘッドユニットと連通し、ロッドの端面から遠く離れた一端は組付けヘッドであり、組付けヘッドに段差部が複数設けられており、段差部のうちの一つにねじ山段が設けられており、ねじ山段に延長ロッドが螺着されており、延長ロッドは流路と連通し、少なくとも三つの振動吸収ユニットは四つあり、複数の位置決め穴は二つあり、複数の螺着穴は四つあり、四つの螺着穴は、軸線を中心として等間隔に配列されており、四つの振動吸収ユニットから転位し、二つの位置決め穴と二つの螺着穴は同じ直線に位置し、軸線に沿って見れば、流路の径方向の寸法は、各収容空間の径方向の寸法より小さく、流路は各収容空間と互いに連通せず、各螺着穴の径方向の寸法は、各位置決め穴の径方向の寸法より大きく、流路の径方向の寸法より小さく、各収容空間の直径は、ロッドの直径の０.３７５〜０.４３７５を占め、軸線の伸び方向において、各収容空間の長さは、ロッドの長さの０.２〜０.４を占め、止め部は環状壁に締結されており、ダンピング体は丸棒状を呈し、各第１のダンピング部材は、環状を呈し、ダンピング体の前後端にそれぞれ嵌め設けられており、各第２のダンピング部材は、環状を呈し、振動吸収部材に嵌め設けられており、振動吸収部材は連接ロッドの一端に螺着されており、組付けヘッドには、徐々に縮径する段差部が三つ設けられており、ねじ山段は、三つの段差部のうちの真ん中に位置するものに設けられており、各第１のダンピング部材、各第２のダンピング部材および二つの振動吸収部材は、柔軟性を持つ材料で構成され、且つ各振動吸収部材の柔軟性は、各第１のダンピング部材と各第２のダンピング部材との柔軟性より大きいことを特徴とする。

本考案のダンピングアーバによれば、均一に配列されている複数の振動吸収ユニットにより、より良いダンピング効果を得ることができ、ロッドを放置するときに、ダンピング機構の重量が複数の振動吸収ユニットに分散され、寿命を長く延ばすことが可能であるという効果を有する。

本考案の実施形態に係るダンピングアーバを示す斜視図である。 本考案の実施形態に係るダンピングアーバを示す分解斜視図である。 本考案の実施形態に係るダンピングアーバを示す側面断面図である。 図３の一部を示す拡大図である。 本考案の実施形態に係るダンピングアーバの使用状態を示す図である。 本考案の実施形態に係るロッドを軸方向から見た模式図である。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１から図６を参照する。本考案の実施形態に係るダンピングアーバは、ロッド１と、ダンピング機構３と、を備える。

ロッド１は、その直径が６０ｍｍより大きく、より大型な加工用カッターである。ロッド１は、カッターヘッドユニット６を組付けるための端面１１と、軸線１７と、を有する。ダンピング機構３は、少なくとも三つの振動吸収ユニット４を備える。少なくとも三つの振動吸収ユニット４は、軸線１７を中心として端面１１に等間隔に差し込まれている。少なくとも三つの振動吸収ユニット４は、ロッド１の各位置で同じ振動吸収効果を発揮することができる。ひいてはダンピングアーバが組付けられているカッターは、振動吸収効果が均一であり、加工の過程中に、カッター全体の安定性を確保することが可能である。そして、本考案に係るダンピングアーバが使用されているときには、少なくとも三つの振動吸収ユニット４により、ロッド１自体の重量が均一に分散されるため、安定的に放置することが可能である。一方、振動吸収ユニット４が複数あるため、ユーザは、損壊された振動吸収ユニット４だけを交換することが可能である。これにより、コストを減少することが可能である。

ロッド１は、更に、少なくとも三つの収容空間２を備える。各収容空間２は、端面１１から軸線１７に平行する方向に沿って伸びる。各収容空間２は、底壁２１と、環状壁２２と、を備える。少なくとも三つの振動吸収ユニット４は、少なくとも三つの収容空間２にそれぞれ設けられている。各振動吸収ユニット４は、ダンピング体４１と、二つの振動吸収部材４２と、止め部４３と、を備える。ダンピング体４１は収容空間２に収容される。止め部４３は、収容空間２をカバーするためのものである。振動吸収部材４２は、そのうちの一つがダンピング体４１と底壁２１との間に設けられており、もう一つがダンピング体４１と止め部４３との間に設けられている。これにより、振動の過程中に、二つの振動吸収部材４２により、軸方向での振動が緩衝されて、ダンピング体４１の振動の度合を減少することが可能である。

各振動吸収ユニット４は、更に、連接ロッド４６を備えることが好ましい。連接ロッド４６は、ダンピング体４１を移動可能に挿通して、二つの振動吸収部材４２とそれぞれ連結する。本実施形態では、振動吸収部材４２が連接ロッド４６の一端に螺着されている。連接ロッド４６により、二つの振動吸収部材４２がダンピング体４１に持続に押さえられて本来の位置から離脱することを回避することが可能であり、良い振動吸収効果を得ることが可能である。振動吸収部材４２は、ゴムを採用し、例えばウレタンやエチレンドラゴンを採用する。

各振動吸収ユニット４の止め部４３は、環状壁２２に取外し可能に位置決められていることが好ましいが、本考案はこれらに限定されない。止め部４３は環状壁２２に締結されている。止め部４３は収容空間２を閉じることが好ましい。これにより、外部のゴミ（例えばホコリや切り屑など）の収容空間２への侵入を回避することが可能であり、ダンピング体４１と二つの振動吸収部材４２との振動吸収効果を確保することが可能である。本実施形態では、止め部４３が単一の部材であるが、もちろん、止め部はカッターヘッドユニットの一部でもよい。

端面１１には、更に、複数の位置決め穴１２と、複数の螺着穴１３とが設けられている。各位置決め穴１２には、カッターヘッドユニット６の一部が嵌め設けられている。これにより、ユーザは正確の組付け位置を迅速に知ることが可能となる。各螺着穴１３に締結部材７をねじ込むことにより、ロッド１にカッターヘッドユニット６を螺着することができる。これにより、カッターヘッドユニット６とロッド１の結合強度を増加することが可能である。カッターヘッドユニット６は、旋回ディスク６１と、加工カッターヘッド６２と、を備える。締結部材７により、旋回ディスク６１はロッド１に位置決められる。加工カッターヘッド６２は、旋回ディスク６１に取外し可能に挟まれている。加工カッターヘッド６２は、旋削工具、フライスカッター、ボーリングツール、又はその他の切削カッターである。

本実施形態では、少なくとも三つの振動吸収ユニット４が四つあり、位置決め穴１２が二つあり、螺着穴１３が四つある。四つの螺着穴１３は、軸線１７を中心として等間隔に配列され、四つの振動吸収ユニット４から転位する。これにより、端面１１に旋回ディスク６１を安定的に締結することが可能である。そして、二つの位置決め穴１２と二つの螺着穴１３とは同じ直線に位置するため、位置決め位置が精確となる。一方、各収容空間２の直径はロッド１の直径の０.３７５〜０.４３７５を占めるため、より適当の断面積を有することにより、力を均一に分散することが可能である。軸線１７の伸び方向では、各収容空間２の長さはロッド１の長さの０.２〜０.４倍を占めるため、ロッド１の構造の強度を確保することが可能である。

一つのより大きい貫通孔を開けることよりも、ロッド１に複数の収容空間２が開けられているため、少なくとも三つの振動吸収ユニット４をそれぞれ収容することが可能である。これにより、ロッド１の断面積を増加することが可能であり、ロッド１がより多い材料を使用し、慣性モーメントを有効に増加することが可能であり、ひいてはロッド１の剛性が増加されて屈折しにくくなる。すなわち、使用時に、ロッド１が変形しにくく、加工の精度を確保することが可能である。例えば、図６に示すように、ロッド１の軸方向に沿って見れば、ロッド１の断面積に、断面形状がほぼ十字形を呈するリブ部１８の断面積が加えられることにより、ロッド１全体の強度が有効に強化されて変形しにくくなる。

カッターによりワークを切削しているときには、摩擦により熱が持続に発生するため、ロッド１に流路１６を設けることが好ましい。流路１６は、軸線１７の伸び方向に沿って端面１１を貫通してカッターヘッドユニット６と連通する。流路１６は各収容空間２と連通しない。切削液は、流路１６を通過して、カッターヘッドユニット６及びワークを冷却し潤滑する。軸線１７に沿って見れば、流路１６の径方向の寸法は、各収容空間２の径方向の寸法より小さく、各螺着穴１３の径方向の寸法は、各位置決め穴１２の径方向の寸法より大きく、且つ流路１６の径方向の寸法より小さい。

ロッド１の端面１１から遠く離れた一端は組付けヘッド１４である。組付けヘッド１４に段差部１５が複数設けられている。段差部１５のうちの一つにねじ山段１５１が設けられている。ねじ山段１５１に延長ロッド５が螺着されている。延長ロッド５は、切削液が流す流路１６と連通する。延長ロッド５は、ツールホルダーとして、カッターなどを緊迫して挟むことが可能である。これにより、ロッド１の構造が完全となり、壽命を長く延びることが可能である。また、ユーザは、ワークの加工しようとする深さによって、異なる長さを有する延長ロッド５を選択してロッド１に組付けることにより、各種の深さを有するワークを加工することが可能であり、ワークの加工は便利となる。

組付けヘッド１４には、徐々に縮径する段差部１５が三つ設けられている。ねじ山段１５１は、真ん中に位置する段差部１５に設けられている。三つの段差部１５により、組付けヘッド１４と延長ロッド５の接触面積を増加して結合度を向上することが可能である。

ダンピング機構３について詳細に説明する。上記の二つの振動吸収部材４２の他、各振動吸収ユニット４は、更に、少なくとも一つの第１のダンピング部材４４を備える。第１のダンピング部材４４は、ダンピング体４１に設けられており、ダンピング体４１と環状壁２２との間に介在する。第１のダンピング部材４４は、ロッド１の径方向に沿ってダンピング体４１を支持することが可能であり、ダンピング体４１の振動の度合を減少することが可能である。これにより、振動によりダンピング体４１が径方向に沿って環状壁２２に衝突して損壊することを回避することが可能である。このため、少なくとも一つの第１のダンピング部材４４に二つの振動吸収部材４２を合わせると、ロッド１の軸方向及び径方向における振動を緩衝することが可能である。

各振動吸収ユニット４は、更に、少なくとも二つの第２のダンピング部材４５を備える。少なくとも二つの第２のダンピング部材４５は、それぞれダンピング体４１と振動吸収部材４２との間に挟まれている。これにより、少なくとも二つの第２のダンピング部材４５は、ロッド１の軸方向に沿ってダンピング体４１を支持することができ、軸方向における振動を緩衝することが可能である。このため、各第２のダンピング部材４５に振動吸収部材４２を合わせると、二重の振動緩和効果を得ることができ、ダンピング効果が良くなる。

本実施形態では、ダンピング体４１が丸棒状を呈し、各第１のダンピング部材４４は、環状を呈し、ダンピング体４１の前後端にそれぞれ嵌め設けられており、各第２のダンピング部材４５は、環状を呈し、振動吸収部材４２に嵌め設けられている。そして、各第１のダンピング部材４４、各第２のダンピング部材４５及び二つの振動吸収部材４２は、柔軟性を持つ材料で構成される。各振動吸収部材４２の柔軟性は、各第１のダンピング部材４４と各第２のダンピング部材４５との柔軟性より大きい。すなわち、各第１のダンピング部材４４と各第２のダンピング部材４５とはより硬いため、構造の強度が良く、ダンピング体４１を支持することが可能である。一方、緩衝するためのダンピング構造は四つのダンピング体４１に分けられるため、各ダンピング体４１の重量がより軽く、これにより、カッターが利用されていないときに、各振動吸収ユニット４における各第１のダンピング部材４４及び各第２のダンピング部材４５により、軸方向と径方向とでの支持力が十分であり、ダンピング体４１の重量を支持することが可能であり、押さえられて断裂することはなくなり、寿命を長く延ばすことが可能である。

本考案に係るダンピングアーバは、複数の振動吸収ユニットによりダンピング機構を構成することにより、ロッドの異なる位置に位置する振動吸収ユニットは同じ振動吸収能力を提供することが可能であり、振動を均一に吸収する効果を得ることが可能である。

１ ロッド
２ 収容空間
３ ダンピング機構
４ 振動吸収ユニット
５ 延長ロッド
６ カッターヘッドユニット
７ 締結部材
１１ 端面
１２ 位置決め穴
１３ 螺着穴
１４ 組付けヘッド
１５ 段差部
１６ 流路
１７ 軸線
１８ リブ部
２１ 底壁
２２ 環状壁
４１ ダンピング体
４２ 振動吸収部材
４３ 止め部
４４ 第１のダンピング部材
４５ 第２のダンピング部材
４６ 連接ロッド
６１ 旋回ディスク
６２ 加工カッターヘッド
１５１ ねじ山段

Claims (3)

1. 直径が６０ｍｍより大きく、カッターヘッドユニットを組付け可能な端面と、軸線と、を備え、更に、少なくとも三つの収容空間を備え、各前記収容空間は、前記端面から、前記軸線に平行する方向に沿って伸び、各前記収容空間は、底壁と、環状壁と、を備えるロッドと、
   少なくとも三つの振動吸収ユニットを備え、前記少なくとも三つの振動吸収ユニットは、前記軸線を中心として、等間隔に配列されるように前記端面に差し込まれ、前記収容空間にそれぞれ設けられており、各前記振動吸収ユニットは、ダンピング体と、二つの振動吸収部材と、止め部と、を備え、前記ダンピング体は前記収容空間に収容され、前記止め部は、前記収容空間をカバーするためのものであり、前記振動吸収部材は、そのうちの一つが前記ダンピング体と前記底壁との間に設けられており、もう一つが前記ダンピング体と前記止め部との間に設けられているダンピング機構と、
   を備えることを特徴とするダンピングアーバ。
2. 各前記振動吸収ユニットは、更に、少なくとも一つの第１のダンピング部材と、少なくとも二つの第２のダンピング部材と、連接ロッドと、を備え、前記第１のダンピング部材は、前記ダンピング体に設けられており、前記ダンピング体と前記環状壁との間に介在し、前記少なくとも二つの第２のダンピング部材は、それぞれ前記ダンピング体と前記振動吸収部材との間に挟まれており、前記連接ロッドは、前記ダンピング体に移動可能に挿通されており、前記二つの振動吸収部材とそれぞれ連結して位置決めすることを特徴とする、請求項１に記載のダンピングアーバ。
3. 各前記振動吸収ユニットの前記止め部は、前記環状壁に取外し可能に位置決まられており、前記収容空間を閉じ、前記端面には、更に、複数の位置決め穴と、複数の螺着穴と、が設けられており、各前記位置決め穴には、前記カッターヘッドユニットの一部が嵌め設けられて位置決められており、各前記螺着穴に締結部材をねじ込むことにより、前記カッターヘッドユニットが前記ロッドに螺着されて位置決められており、前記ロッドには、更に、流路が設けられており、前記流路は、前記軸線の延び方向に沿って前記端面を貫通し、前記カッターヘッドユニットと連通し、前記ロッドの前記端面から遠く離れた一端は組付けヘッドであり、前記組付けヘッドに段差部が複数設けられており、前記段差部のうちの一つにねじ山段が設けられており、前記ねじ山段に延長ロッドが螺着されており、前記延長ロッドは前記流路と連通し、前記少なくとも三つの振動吸収ユニットは四つあり、前記複数の位置決め穴は二つあり、前記複数の螺着穴は四つあり、前記四つの螺着穴は、前記軸線を中心として等間隔に配列されており、前記四つの振動吸収ユニットから転位し、前記二つの位置決め穴と前記二つの螺着穴は同じ直線に位置し、前記軸線に沿って見れば、前記流路の径方向の寸法は、各前記収容空間の径方向の寸法より小さく、前記流路は各前記収容空間と互いに連通せず、各前記螺着穴の径方向の寸法は、各前記位置決め穴の径方向の寸法より大きく、前記流路の径方向の寸法より小さく、各前記収容空間の直径は、前記ロッドの直径の０.３７５〜０.４３７５を占め、前記軸線の伸び方向において、各前記収容空間の長さは、前記ロッドの長さの０.２〜０.４を占め、前記止め部は前記環状壁に締結されており、前記ダンピング体は丸棒状を呈し、各前記第１のダンピング部材は、環状を呈し、前記ダンピング体の前後端にそれぞれ嵌め設けられており、各前記第２のダンピング部材は、環状を呈し、前記振動吸収部材に嵌め設けられており、前記振動吸収部材は前記連接ロッドの一端に螺着されており、前記組付けヘッドには、徐々に縮径する前記段差部が三つ設けられており、前記ねじ山段は、前記三つの段差部のうちの真ん中に位置するものに設けられており、各前記第１のダンピング部材、各前記第２のダンピング部材および前記二つの振動吸収部材は、柔軟性を持つ材料で構成され、且つ各前記振動吸収部材の柔軟性は、各前記第１のダンピング部材と各前記第２のダンピング部材との柔軟性より大きいことを特徴とする、請求項２に記載のダンピングアーバ。

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