JPH03234407A - 工作機械のバランスウエイト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は工作機械の水平移動部材あるいは垂直移動部材
のためのバランスウェイト装置に関する。

〈従来の技術〉 第４図乃至第７図に従来の工作機械のバランスウェイト
装置を示す。

第４図及び第５図に示すように、図示しない工作機械の
水平面には走行レール１が敷設されており、この走行レ
ール１にはコラム２が移動自在に支持されている。この
コラム２は中空形状をなし、走行方向一端面には垂直レ
ール３が固定され、この垂直レール３にはサドル４が上
下移動自在に支持されている。

乙のサドル４には垂直レール３に直交する方向に沿う水
平レール５が形成され、乙の水平レール５にはヘッドス
トック６が前後移動自在に支持されている。なお、サド
ル４とヘツトスドック６はそれぞれ図示しない駆動モー
タによるボールねじ駆動方式によって移動することがで
きるようになっている。

一方、コラム２の内部には第１バランスウエイト７が垂
直移動自在に支持されている。

即ち、第６図及び第７図に示すように、コラム２の内面
には上下方向に沿う一対の案内レール８が固定されてい
る。一方、第１バランスウエイト７には上下にそれぞれ
一対の案内ローラ９が取付けられている。従って、案内
ローラ９が案内レール８を挟持することで第１バランス
ウエイト７がコラム２内を垂直移動できるようになって
いる。

この第１バランスウエイト７はサドル４とヘッドストッ
ク６の垂直移動時における重量を釣り合わせて駆動モー
タの負荷を軽減するためであって、サドル４とヘッドス
トック６の総重量と同じ重量に設定されている。

コラム２の上部には一対の支持アーム１０が取付けられ
ると共に、支持レバー１１が取付けられ、この支持レバ
ー１１は中間部を支点として水平旋回自在となっている
。そして、サドル４にはチェーン１２の一端が連結され
ろと共に、ヘッドストック６にはチェーン１３の一端が
連結され、各チェーン１２．１３の他端はそれぞれ支持
アームエ０と支持レバー１１を介して第１バランスウエ
イト７に連結されている。

また、前述した支持レバー１１の他端には第２バランス
ウエイト１４が取付けられている。この第２バランスウ
エイト１４はヘッドストック６の水平移動時における重
量を釣り合わせて駆動モータの負荷を軽減するためであ
って、ヘッドストック６の総重量と同じ重量に設定され
ている。

而して、ヘッドストック６を支持したサドル４を駆動モ
ータによって垂直移動する場合には、バランスウェイト
７によってその重量が釣り合っているので駆動モータの
負荷がかからず小さな力で移動することができる。また
、ヘッドストック６を駆動モータによって水平移動する
場合には、バランスウェイト１４によってその重量が釣
り合っているので駆動モータの負荷がかからず小さな力
で移動することができろ。

〈発明が解決しようとする課題〉 工作機械は高精度の加工技術が要求されるため、サドル
４やヘッドストック６などはその重量が大きい。また、
コラム２はヘッドストック６の移動スロトークを大きく
するため全高が大きく設定されている。そのため、上述
した従来の工作機械のバランスウェイト装置にあっては
、重量を釣り合わせるためのみの各バランスウェイト７
．１４も重量物となってしまっている。コラム２の各支
持部材の重量が大きくなると共にその重心位置が高くな
ると、コラム２が走行方向あるいは前後方向へ倒れる振
動モードの固有振動数が低下する。

このようなコラム２において、コラム２の倒れの固有振
動数と切削刃の変動周波数（切刃数×主軸の回転数）が
一致すると共振してコラム２全体が大きく振動する。そ
して、この振動がヘッドストック６に伝わって加工物の
加工精度が低下し、生産性を著しく阻害してしまうとい
う問題点があった。

本発明はこのような問題点を解決するものであって、コ
ラムの振動を防止して生産性の向上を図った工作機械の
バランスウェイト装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上述の目的を達成するための本発明の工作機械のバラン
スウェイト装置は、コラムに水平方向移動部材が前後移
動自在に支持されろ一方、該水平方向移動部材に連結部
材を介して該水平方向移動部材の移動時における重量を
釣り合わせるためのバランスウェイトが支持された工作
機械のバランスウェイト装置において、前記バランスウ
ェイトの内部にダンパを内蔵したことを特徴とするもの
である。

また、本発明の工作機械のバランスウェイト装置は、コ
ラムに垂直方向移動部材が上下移動自在に支持される一
方、該垂直方向移動部材に連結部材を介して該垂直方向
移動部材の移動時における重量を釣り合わせるためのバ
ランスウェイトが支持された工作機械のバランスウェイ
ト装置において、前記バランスウェイトの内部にダンパ
を内蔵したことを特徴とするものである。

く作　　　用〉 コラムの水平方向移動部材あるいは垂直方向移動部材の
各バランスウェイトの内部にダンパを内蔵したことで、
工作機械による加工時やコラム移動時などに発生するコ
ラムの倒れ振動はダンパによって吸収され、加工精度に
影響を及ぼすことがない。

く実　施　例〉 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図乃至第３図に本発明の一実施例に係ろ工作機械の
バランスウェイト装置を示す。

なお、従来と同一の機能を有する部材には同一の符号を
付して重複する説明は省略する。

第１図乃至第３図に示すように、フラム２は走行レール
１に移動自在に支持され、その走行方向一端面の垂直レ
ール３には垂直方向移動部材としてのサドル４が上下移
動自在に支持されている。そして、このサドル４の水平
レール５には水平方向移動部材としてのヘッドストック
６が前後移動自在に支持されている。

コラム２の内部には第１バランスウエイト２１が垂直移
動自在に支持されている。即ち、コラム２の内面には上
下方向に沿う一対の案内レール２２が固定され、この案
内レール２２の対向する第１バランスウエイト２１の外
面にはスライダ２３が取付けられている。従って、スラ
イダ２３が案内レール２２に移動自在に嵌合することで
第１バランスウエイト２１がコラム２内を垂直移動でき
るようになっている。

この第１バランスウエイト２１はサドル４とヘッドスト
ック６の垂直移動時における重量を釣り合わせると共に
コラム２の振動を吸収するためのものである。即ち、第
１バランスウエイト２１の内部には上下の弾性体２４に
よってダンパマス２５が支持されている。

そして、第１バランスウエイト２１とダンパマス２５の
間に【よシリコンオイル等の粘性流体２６が注入されて
いる。

この第１バランスウエイト２１は前述したサドル４及び
ヘッドストック６とチェーン１２及びチェーン１３を介
して連結されている。

また、コラム２の上部に中間部を支点として水平旋回自
在に支持された支持レバー１１の他端に１よ第２バラン
スウエイト３１が取付けられている。この第２バランス
ウエイト３１ばヘッドストック６の水平移動時における
重量を釣り合わせろと共にコラム２の振動を吸収するた
めのものである。即ち、第２バランスウエイト３１の内
部には上下の弾性体３２によってダンパマス３３が支持
されている。

そして、第２バランスウエイト３１とダンパマス３３の
間にはシリコンオイル等の粘性流体３４が注入されてい
る。

而して、工作８１械の加工時における切削方便１！ｂ（
フライス盤における切刃数×主軸回転数の変動あるいは
一枚刃による断続切削の切削力変動など）やコラム２の
移動などによる慣性力変動によってコラム２の倒れ振動
が発生した場合には、各バランスウェイト２１゜３１の
ダイナミックダンパ効果によってこの振動が抑制される
。

即ち、コラム２全体が振動したとき、各バランスウェイ
ト２１，３１も振動するものの、各弾性体２４，３２に
て支持された内部の各ダンパマス２５，３３は慣性作用
によって振動しない。そして、このダンパマス２５，３
３とバランスウェイト２１，３１との間で相対変位が生
じ、乙のとき、両者の間に注入された粘性流体２６，３
４の粘性力によってその相対振動が抑制される。また、
弾性体２４゜３２（よダンパマス２５，３３の固有振動
数をコラム２の固有振動数に調和されることでより一層
の振動の抑制がなされる。

なお、上述の実施例において、弾性体２４゜３２はゴム
や板ばねなどにて構成すればよいものである。また、こ
の弾性体２４，３２と粘性流体２６，３４をゴムなどの
粘弾性体にて一体に形成してもよい。

また、本実施例において、水平方向移動部材としてヘッ
ドストック６を適用して説明したが、これに限定されろ
ものではなく、ラムストックなど工作ｍｗに水平方向に
移動できろように支持されたものであればよい。更に、
垂直方向移動部材としてサドル４を適用して説明したが
、ヘッドストックやラムストックなど工作機械に垂直方
向に移動自在に支持されたものであればよい。

〈発明の効果〉 以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明の工
作機械のバランスウェイト装置によれば、コラムの水平
方向移動部材あるい＋！　垂！　方向移動部材の各バラ
ンスウェイトの内部にダンパを内蔵したので、工作機械
による加工時やコラムの移動時などに発生するコラムの
倒れ振動はダンパによって吸収され、工作機械の加工精
度に影響を及ぼすことがなくなって、生産性の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る工作機械のバランスウ
ェイト装置の要部断面図（第２図のＩ−Ｉ断面図）、第
２図はその上面図、第３図は第１図のＩ−１［断面図、
第４図は従来の工作機械のバランスウェイト装置の上面
図、第５図はその正面図、第６図は第５図のＭ−Ｍ断面
図、第７図は第６図の■−■断面図である。 図　面　中、 ２はコラム、 ４はサドル（垂直方向移動体）、 ６はヘッドストック（水平方向移動体）１２．１３はチ
ェーン（連結部材）、 ２１は第１バランスウエイト、 ２４．３２は弾性体、 ２５．３３はダンパマス、 ２６．３４は粘性流体、 ３１は第２バランスウエイトである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コラムに水平方向移動部材が前後移動自在に支持
   される一方、該水平方向移動部材に連結部材を介して該
   水平方向移動部材の移動時における重量を釣り合わせる
   ためのバランスウェイトが支持された工作機械のバラン
   スウェイト装置において、前記バランスウェイトの内部
   にダンパを内蔵したことを特徴とする工作機械のバラン
   スウェイト装置。
2. （２）コラムに垂直方向移動部材が上下移動自在に支持
   される一方、該垂直方向移動部材に連結部材を介して該
   垂直方向移動部材の移動時における重量を釣り合わせる
   ためのバランスウェイトが支持された工作機械のバラン
   スウェイト装置において、前記バランスウェイトの内部
   にダンパを内蔵したことを特徴とする工作機械のバラン
   スウェイト装置。