JPS59227340A - 工作機械の行程ダンパ− - Google Patents

工作機械の行程ダンパ−

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JPS59227340A
JPS59227340A JP10036584A JP10036584A JPS59227340A JP S59227340 A JPS59227340 A JP S59227340A JP 10036584 A JP10036584 A JP 10036584A JP 10036584 A JP10036584 A JP 10036584A JP S59227340 A JPS59227340 A JP S59227340A
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JP
Japan
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slider
damper plate
damper
damping
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP10036584A
Other languages
English (en)
Inventor
タデウズ・ヴイクト−ル・ピロトロウスキ−
ルイス・エイ・ド−バ−
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Milacron Inc
Original Assignee
Cincinnati Milling Machine Co
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Publication date
Application filed by Cincinnati Milling Machine Co filed Critical Cincinnati Milling Machine Co
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0032Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

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】 本発明は、機械の振動を制御しかつ工作機械の動的強度
を改善するための減衰要素に関する。特に、本発明は機
械の滑子の界面において用いられる行程ダンパーにより
機械の、振動を減衰させるための装置に関する。
工作機械装置は、そのパラメータが発生する振動の励起
振幅および周波数を生じる一般にばね質量系装置を構成
する要素からなる。振動を制御する装置として、設計者
は一般に、振動特性を変移即ち変更するためばね質量系
の減衰要素を1つずつ、または組合せて変更することを
模索してきた。
最も一般的に用いられる従来技術の装置は、ダンパー・
ブロックが典型的にばね支持部および適当な固定装置を
介して取付けられる機械構造の運動可能または静止要素
に対して固定される質量ダンパー・ブロックであった。
従来技術のダンパー・ブロック装置の短所は、機械の筐
体により物理的如余分な質量を受けなければならず、こ
れは多分に機械の有効空間に対する望ましからざる侵入
となるおそれがあり、また更に質量がしばしば機械の滑
子により付勢されなければならず、このため使用される
送り機構に対する重要な設計上の問題をもたらすもので
ある。
本出願人は、全体的なコンパクトな構造をもたらすため
摺動界面域に用いられる斬新な機械の行程ダンパーによ
り、また工作機械の動的強度に所要の方法で影響を及ぼ
す有効な解決法によって従来技術の装置に特有の諸問題
を解決した。
本発明は、ダンパー・プレートが2つノ滑子間に嵌合さ
れ、かつ第1の滑子要素により第2の滑子と摺動可能な
係合状態に支持される第1と第2の相対的に運動可能な
滑子を有する工作機械において実施された状態で示され
る。減衰室即ち空間がダンパー・プレートと第1の滑子
の間に形成され、封止装置が減衰室内に粘性の高い減衰
媒体を保有するために設けられる一方、ダンパー・プレ
ートが振動作用力の影響下で運動を反転することが許容
され、その結果滑子が静止状態になるかあるいは相対的
に運動している時第1と第2の滑子間で直角方向にダン
パー・プレートの少址の運動が許容され得る。この粘度
の高い減衰媒体にょって、前記ダンノミ一台プレートお
よび第1の滑子が相対的な振動運動を受ける時圧縮膜減
衰作用が生じる。ばねまたは圧縮された減衰室の如ぎ偏
倚装置を用いてダンパー・プレートを第2の滑子要素に
対して保持する。
別の実施態様においては、粘弾性を有する材料を減衰室
内に置いて振動を減衰させる。
第1図においては、適当な方法で運動可能な工作機械の
種々の滑子を有する工作機械1oが示され、特に1つの
典型的な滑子11は基礎要素16の水平方向の経路12
上に支持された水平方向のテーブルの滑子である。摺動
路12は、滑子11に対して相対的に運動可能な第2の
滑子と考えることができる。第2図は、第1図の摺動路
12の断面を示し、基本的な経路12がその全長にゎた
、って加工された溝14を有する金属の鋳物として形成
される摺動可能即ち運動可能な機械の滑子11を摺動路
12と共働するように支持することを示している。機械
の滑子11内部の溝140反対側の端部15.16にお
いては、典型的にはTychowayローラ・ベアリン
グなる商標の下に入手可能な循環型ローラ・ベアリング
17である支持要素が支持されている。このローラ・イ
アリング17は、摩擦処よって可動滑子11に対して固
定され、滑子11の主な荷重を転がりにより支持するよ
うに作用する。溝14の中央部分は、断面が矩形状の長
い金属バーでありかつ肉厚が支持路12に対して測定さ
れる時全溝深さよりも小さな寸法のダンパー・プレート
19を収容している。ダンパー・プレート19は、この
19と11の両方の間に薄い減衰室26を形成するため
滑子11の上部の溝面22の境界面において封止するO
リング21を保持する溝20を有する。圧縮膜減衰作用
のためには、減衰室26は、プレートの運動方向におい
て薄く、例えば約0.0127乃至0.665朋(0,
0005乃至0.025  インチ)の範囲内になけれ
ばならない。ダンパー・プレート19は、支持路12に
対して当接し、テフロン(Teflon)の如き摩擦係
数の小さな材料の薄い面24で覆われている。ダンパー
・プレート21は、機械の撮動の作用下で支持路12お
よび滑子11に対して垂直方向に自由に運動し、溝14
内に密に嵌合され、ダンパープレート19がその運動中
滑子11と共に支持されるように長手方向に滑子11に
対して固定状態に保持される。滑子11は、内部のz−
)25および噴射ノズル26が嵌合されて転がりローラ
・ベアリング17に対して油のミスト潤滑を行ない、濃
いグリースまたは油の如き粘度の高い減衰媒体が減衰室
26内に供給できるように充填穴27が減衰室26と結
合する滑子11を介して設けられている。ダンパー・プ
レート190重量のため、このダン・ぐ−・プレートを
支持路12と密に接触するように下方向に偏倚させる。
しかし、他の組立体においては、ダンパープレートが比
較的怪量であるかプレートが水平方向でない滑子上に支
持される場合のように重力がこの目的のため使用できな
い時は、ばねその他の偏倚要素をダンパー・プレート1
9と滑子110間に設けることもできる。ある場合には
、Oリング21が組立体における弾性を有するばねとし
て圧縮されることにより、(a)減衰室26を封止し、
(b)摺動路12に対してダンパー・プレート19をば
ねで偏倚するという2つの機能を行なうように、溝14
0寸法を決めることが望ましい。経路シール28が滑子
の溝14の各端部15.16に設けられて、滑子11が
運動される時支持略12から汚染物を払拭する。
第6図の断面図は、ダンパー・プレート19が溝14の
全長にわたり支持されていることを示している。このダ
ン、o−・プレート19は組立てのためダンパー・プレ
ート19の側面に設けられた1対の固定ねじ29によっ
て滑子11に対して然るべ(固定され、ねじ29はプレ
ート19が作動状態にある時引込められる。ダン・ξ−
・プレート19の両端部においては、循環型のローラ・
ベアリング17の周囲に空隙を提供して滑子11が運動
中プレート19を支持するためスロット60が加工され
る。封止溝20は、減衰室26を形成する。リング21
を保有するダンパー・プレート19の長円形のトラック
として示されている。
第4図の端面図は、機械の基部16の支持路12の周囲
に形成された滑子11を示し、また循環型ローラ31.
62が矩形状の経路12の側面65.66に当接するよ
うに適当な受入れ溝ろ6.64に設けられていることを
示している。組立用の固定ねじ29はダンパー・プレー
ト19の側面に示されている。
第5図はダンパー・プレート19の底面図を示し、循環
型のローラ・イアリング17の周囲の空隙スロット30
を示し、更に「梯子型」の一連の油溝57.5Bがダン
パー・プレート19のテフロンの表面24に加工されて
潤滑のためのポケットを提供する。第6図には、油溝ろ
7.38の典型的な断面が示されている。
従って、転がF)ローラ・ベアリング17上に支持され
た滑子11により振動作用力が生じると、滑子とダン・
ξ−・プレートと支持路間の相対的な運動は減衰室26
内の粘度の高い減衰媒体の圧縮膜減衰作用の現象によっ
て減衰させられ、これにより機械10の全体的な動的強
度を改善することになる。
別の実施例が第7図に示されている。PvC(ホリ塩化
ビニール)の如き粘弾性の高い減衰媒体69を粘度媒体
に替えて減衰室内で使用する。
この種の材料は、変位される時エネルギを散逸させるこ
とができる特性を有する。減衰装置において用いられる
粘弾性の高い材料はある応力の限界までは明らかに全く
弾性的に挙動するが、この応力が一旦大き過ぎると、そ
の面積が増加するまで流動状態と1より、再び弾性状態
になるまで応力は減少する。
厳密に考えると、圧縮膜作用を生じるように設計された
ダンパーにおいては、粘弾性材料の直接的な置換は構造
の減衰作用の若干の減少をもたらす結果となるが、この
ことはある用途においては適当なものである。粘弾性材
料はゴムの減衰能力の20倍の能力を呈し得るが、圧縮
嘆ダンパーは粘弾性ダンパーの乙乃至4倍の減衰能力を
持つことができる。
他の実施例が第8図および第9図に示されている。第8
図は、摺動路12により支持された滑子11を示し、円
形のダンパで−・プレート41〕h−滑子11における
密に嵌合する内孔41に定置される。このプレート40
の底面42は、直径部44およびブv−)40の上端部
46に加工された肩部45に支持されたOリング46に
よって滑子12ど係合状態に偏倚されている。このプレ
ート40の肉厚および内孔41の深さは、薄し・減衰室
47をプレー)40と滑子110間に維持するような寸
法となっている。肩部45は、Q IJソング5が圧縮
自在に所定位置に保持されることにより減衰室47を封
止してプレート40を偏倚させる弾性ばねとして作用す
るような寸法となって(・る。汐臭いグリースまたは油
の如き粘度の高(・減衰媒体を減衰室40内に導入し得
るように、充填穴48およびパイプ・プラグ49が滑子
11に設げらgでいる。
第9図は、Q IJソング5が封止の目的のみのためダ
ンパー・プレート50の周囲の環状溝51に設けられる
点を除いて、第8図の内孔41に置力・れた円形のダン
パー・プレート50を示して0る。
螺線状の圧縮ばね52は充填穴48に置かれ、粘度の高
い減衰媒体が減衰室47内に導入された後プレート50
を摺動路12に対して偏倚するためダンパー・プレート
50に対してパイプのプラグ49により予め負荷が与え
られている。
グリース入口等は、第8図および第9図のパイプ・プラ
グ49により置換することができる。
嵌合、減衰室47内の粘度の高い減衰媒体は、ダンパー
・プレート40.50に対して偏倚作用力を与えるため
大気圧即ち周囲の圧力よりも高い点に加圧することもで
きる。
ある用途のため粘弾性要素(図示せず)を減衰室内の粘
度の高い減衰媒体で置換することもできる。
本発明は本文に示された特定の実施態様に限定されるも
のではなく、頭書の特許請求の範囲内に該当する全ての
構造および変更を網羅するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を用いた工作機械を示す斜視図、第2図
は第1図の憩2−2に関する摺動路の断面図、第6図は
第2図の線6−3に関する滑子の断面図、第4図は第2
図の線4−4に関する摺動路の縦断面図、第5図は第2
図のa5−5に関する摺動路のダンパー・プレートの底
面図、第6図は第5図の線6−6に関するダノパー・プ
レー・トの溝の断面図、第7図は別の実施例を示す第4
図の断面図、第8図は別の実施例の端面図、および第9
図は別の実施例の端面図である。 10・・・工作機械、11・・・滑子、12・・・摺動
路、15・・・機械の基部、14・・・溝、17・・・
ローラ・ベアリング、19・・・ダンノミ−プレー)、
20・・・溝、21・・・Oリング、22・・・溝面、
25・・・減衰室、24・・・面、25・・・ホード、
26・・・噴射ノズル、27・・・充填穴、28・・・
経路シール、29・・・固定ねじ、6D・・・スロット
、31.62・・・循環型ローラ、36.64・・・受
入れ溝、67.68・・・油溝、69・・・減衰媒体、
40・・・ダンパー・プレート、41・・・内孔、42
・・・底面、46・・・0リング、44・・・直径部、
45・・・肩部、47・・・減衰室、48・・・充填穴
、49・・・パイプ・プラグ、50・・・ダンノξ−・
プレート、51・・・環状溝、52・・・圧縮ばね。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)相互に摺動運動可能な第1と第2の共働する滑子
    を有する装置に用いるダンパー装置において、 前記第1の滑子により前記第2の滑子と摺動可能な係合
    状態に支持されたダンパー・プレートと、 前記プレートと前記第1の滑子を一体に前記第2の滑子
    に対して相互に運動させ、かつ前記両滑子が相対的に運
    動する間前記第1と第2の滑子間の摺動運動に対し実質
    的に直角の方向におけル前記ダンパー・プレートの反転
    する振動運動を許容する保持装置と、 前記ダンパー・プレートと前記第1の滑子との間に減衰
    室を画成する装置と、 前記ダンパー・プレートと第1の滑子が相対的な振動運
    動を受ける時減衰作用を生じる前記減衰室内の減衰媒体
    と、 前記ダンパー・プレートを前記第2の滑子と係合状態に
    偏倚させるため前記ダンパー・プレートと第1の滑子に
    対して作用するばね要素とを設けることを特徴とする振
    動を減衰させる行程ダンパー装置。
  2. (2)  前記減衰媒体が粘度の高い減衰媒体であり、
    前記減衰室は漏洩を生じないように封止されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の行程ダンパー
    装置。
  3. (3)前記減衰媒体が粘弾性を有する物質であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の行程ダンパー装
    置。
  4. (4)相互に摺動運動可能な第1と第2の共働する滑子
    を有する装置に用いるダンパー装置において、 前記第1の滑子により前記第2の滑子と摺動可能な係合
    状態に支持されたダンパー・プレートと、 前記プレートと前記第1の滑子を一体に前記第2の滑子
    に対して相互に運動させ、かつ前記両滑子が相対的に運
    動する間前記第1と第2の滑子間の摺動運動に対し実質
    的に直角の方向における前記ダンパー・プレートの反転
    する運動を許容する保持装置と、 前記ダンパー・グレートと前記第1の滑子との間に減衰
    室を画成する装置とを設け、前記第2の滑子を含む振動
    しない組立て状態の前記ダンパー・プレートと前記第1
    の滑子に対して直角の前記室の寸法が約0.0127乃
    至0.655 mm(0,0005乃至0.025イン
    チ)の範囲内にあり、 前記ダンパー・プレートと第1の滑子が相対的な振動運
    動を受ける時、圧縮されて前記プレートの前記第2の滑
    子に対する偏倚作用を及ぼし、また更に圧縮膜減衰状態
    を生じる粘度の高い減衰媒体を前記減衰室内に提供する
    ことを特性とする振動を減衰させる行程ダンパー装置。
JP10036584A 1983-06-08 1984-05-18 工作機械の行程ダンパ− Pending JPS59227340A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US50222283A 1983-06-08 1983-06-08
US502222 1983-06-08

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Publication Number Publication Date
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JP10036584A Pending JPS59227340A (ja) 1983-06-08 1984-05-18 工作機械の行程ダンパ−

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