JPS63500711A - 自己心出し振れ止 - 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】 自己６出し振れ止 本発明は長尺、円筒形部品及び張出物の心出しのために旋盤等の工作機械に用い られる自己６出し振れ止に関し、該振れ止は心出しポイントを通る対称平面Ａ− Ａに関して対称に配置された２つの類似の枢動レバーを有し、該枢動レバーは工 作物に隣接するそれらの端部に回動自在の支持ローラを有し、スライドは工作物 の心出しポイントに関して半径方向に直線的に移動自在であり、該スライドはそ の端部に工作物に接触する回動自在の支持ローラを有し、レバーの該対称平面内 に配置され、そのためにスライドの工作物との接触点はスライドの移動方向に垂 直な側部平面内に在り、心出しポイントを通り、該対称平面に関して対称的に配 置された枢動レバーの接触点に相対し、カムとカム従動子の形式の案内手段はス ライドの移動をレバーの枢動に結びつけ、そのために工作物の３つの接触点は常 に心出しポイントから同一半径距離にあり、スライドを移動させる装置を有する 。

このタイプの振れ止はかなり前から公知であり（例えば英国特許第１２２０９５ ４号（ＧＢ１２２０９５４）　（第５図）を参照のこと）、ドイツ国特許明細書 第４２２１９８号により公知の原理に基づく。

しかしながら、この公知の振れ止めはある欠点を有する。例えば、もし同一の直 線移動力がスライドに加えられるならば様々の直径の工作物を心出しするとき、 レバーのクランプ力は相当変化する。従ってクランプ力は工作物の直径が減少す ると減少する。この減少を補償するためには公知の振れ止に関して２つの可能性 があり、工作物の直径が減少するにつれてスライド上の直線移動力を増加するこ と、あるいは振れ止の作動範囲内で所望のクランプ力が最小の工作物直径に講じ られるような直線移動力をスライドに当初より加えることのいずれかである。

これらの可能性はどちらも現代の工作機械に実際には通さない。例えば液圧シリ ンダの作動圧力を変化させてスライド上の直線移動力の調整を講じることば生産 を落とす付加的設備操作を伴い、一定の大きい直線移動力は工作物の直径が増大 するにつれて、増大するクランプ力が工作物、特に薄壁材料を機械加工するとき 変形させるということを意味し得る。

このタイプの公知の振れ止において、液圧又は空圧シリンダの作動圧力を一定に した後者の解決方が選択された。上述されたクランプ力の関係及び許されるクラ ンプ力の変化はレバーの設計及び振れ止の全寸法に関する制限をうけ、この公知 の振れ止は異なるクランプ範囲、すなわち適切なりランプ力を得るための工作物 の直径が採り得る範囲内で多数の異なるモデルが製造される。これらの振れ止も またクランプ力の変化が大きいために、変形し易い材料を機械加工すること、特 に薄壁材料を回転させることには適さない。

クランプ力のこの変化を減少させるために本発明は請求の範囲第１項に開示され た特徴を有する振れ止を捉供する。

スライドに連結されたカム従動子とレバーの端部のカム曲線とを有する振れ止は 米国特許第４５１９２７９号（ＵＳ４５１９２７９）で公知である。しかしなが らこの公知の振れ止では空圧ジヤツキは工作物の直径の変化に対応して制御され る。これらは本発明と異なりクランプ力変化の問題解決の完全に反対の取り掛か る方法を採用した。例えばこの公知の振れ止は本発明に係る２０ＫＮのオーダの クランプ力に耐え得る設計よりはるかに弱いクランプ力に向けられているレバー の弱い設計からもまた明白である。

更に、本発明に係る設計は全寸法を減少させ、現代の工作機械の利用できるスペ ースが減少しているために卓越的な利点となる。レバーの枢動形状はそのようで あり、出発位置ではこれらのレバーはハウジングからＶ形で延びる。これは、今 日の工作機械がしばしば傾斜した機械ベッドと垂直な保護板を有し、これらの間 に振れ止が置かれなければならないために不可欠の要点である。このＶ形は本発 明に係る設計を現代の工作機械で使用し易いものにする。付加的利点は個々の振 れ止のクランプ範囲が拡張され得ることである。

本発明を説明するために一例が添付図面に関して以下に詳細に記載される。

第１図は本発明に係る振れ止の部分断面側面図、第２図は本発明に係る振れ止の 異なる２つの実施例及び公知の振れ止に関して６０ｂａｒのシリンダ作動圧力下 での工作物の直径の関数としてのクランプ力を示す図、第３図は本発明に係る振 れ止の上部レバーがその作動位置より上方に振り動かされ得る異なった実施例を 示す図である。

第１図に示される振れ止は心出しポイントＣと、核心出しポイントの半径方向に 直線移動自在なスライドとを通る中心線Ａ−Ａに関して対称に配置された２つの 同一な枢動レバー１．２を有する。レバー及びスライドはそれらが工作物を加圧 する端部に於いて回動自在の支持ローラ４，５、及び６を有する。レバーはここ で図解的に示されるハウジングＨ内に固着される枢動ビン７．８上に回動自在に 取付けられ、ハウジングの前壁は枢動ビン軸受と同一レベルにある。このハウジ ングは切粉などがハウジング内に侵入するのを妨げるように周囲から密閉される 。

所望の心出しを達成するためには、工作物に対する支持ローラの接点は心出しポ イントＣから等距離に常に置かれねばならない。支持ローラ６は直線移動され、 その接点は対称平面Ａ−Ａ内に位置し振れ止の心出しポイントを通る同一の半径 に沿う線上に常に位置する。しかし支持ローラ４，５は各枢軸ビン７．８のまわ りの円径路内で移動され、それらの接点は異なる半径に沿う線上に位置し、レバ ーが心出しポイントＣに振り動かされるにつれて対称平面Ａ−Ａに垂直な軸線Ｂ −Ｈに対する大きな角度が漸次形成される。支持ローラ４゜５の接点はレバーが 外側に振り動かされるにつれて曲線ａを描き、０点に於いて支持ローラの軸の移 動の円径路と一致し、この円径路から漸時分散する。勿論、支持ローラの軸によ り描かれる円径路は心出しポイントＣを通ることは言うまでもない。

レバー１．２の揺動とスライド３の直線移動とは、レバーの接点（曲線ａ）の心 出しポインｌ−Ｃへの距離の変化がスライド３の軸方向移動量と一致するように 常に係合されねばならない。

この目的のために、スライド３は心出しポイントから離れた端部の両側上にロー ラの形を取るカム従動子９．１０を有し、レバー１．２は心出しポイントから離 れた端部に鏡像関係にある力Ｊ、１１．１２を有し、該カムはカム従動子９．１ ０と協調して半径方向で軸方向のスライドの移動量に対応する角度を通じてレバ ーを揺動させる。スライドの遠隔端部はスライドの所望の移動量を達成する動力 手段に適切な形式で連結される。

この手段は液圧あるいは空圧シリンダで適切に形成され、スライドは該手段の可 動部に連結される。しかし、他の形式の動力手段又は連結要素も考えられよう。

振れ止は次のように作動する。工作物は２つのレバー１゜２間に挿入され、動力 手段は活性化される。公知の振れ止と本発明に係る振れ止の２つの実施例との図 ２に示された比較実験に於いて液圧シリンダは一定作動圧力の下で使用されたと いう理由により、以下では動力手段はそのようなシリンダであると仮定する。

液圧シリンダが加圧されるど、スライドは心出しポイントＣに向かって移動され る。それによりカム従動子９．１０もまた移動され、レバー１，２はカッ、従動 子とカム１１　、１２との相互作用によりビン７．８の周りを枢動する。レバー の支持ローラ４，５が工作物に接触すると、支持ローラ６は加圧され、スライド の移動は停止される。

公知の設計と比較して、支持ローうにより加えられる工作物上のクランプ力の変 動を減少させるために、カム１１　、１２はレバー１，２の端部上でスライド３ に面する側に設けられる。

これにより、スライドが心出しポイントに移動するにつれてレバーの枢動中心と カム従動子／カムの接触点との距離が減少するような動力伝達が提供される。同 時に接触点において、枢動中心とこの接触点とを通る線に垂直な力の成分の大き さが増大する。これらの２つの要素が互いに逆らい、そのためにこの種の公知の 振れ止の設計と比較してクランプ力の変動は減少する。カムはレバー上に配置さ れて枢動に追従するという事実に基づいて、カムはそれが直線的に動けばより扁 平に成り得る。これにより更に力の伝達が改善される。

第１図及び第３図に示される如く、カム従動子ローラ９゜１０はスライド上に直 にジャーナル支承され、スライドの外側に部分的に延びている。カム曲線は、カ ム従動子ローラの接触点と枢動中心との距離を出来る限り大きくするために、ス ライドに出来る限り接近して置かれ得る。移動力のための長いレバーを提供する のに加えて、スライドの移動につれてのこの距離の減少はスライドの外側に平行 に置かれたカム曲線の場合の減少より百分率において少ない、このこともまた、 公知の設計に関してクランプ力の変動の減少に寄与する。

第２図は異なるクランプ範囲を有する本発明に係る２つの振れ止及び公知の振れ 止に関して、工作物の直径の関数としてのクランプ力を示す。全ての振れ止は６ ０ｂａｒの使用圧で液圧シリンダを用いる。

曲線Ｉ及び■は夫々２００〜４００　ｓｎ及び１５０〜４６０’　ｍｍのクラン プ範囲を有する本発明に係る振れ止に間し、曲線■は２４０〜４００龍のクラン プ範囲を有する公知の振れ止に関する。

本発明に係る振れ止の２つの実施例に関するクランプ力曲線の比較は、力の伝導 は大きい範囲を有する設計の方が同一直径の工作物に関してクランプ力が低い（ 工作物の直径４６０ｙｒｓでの１４．３５ＫＮと比較した１３．７ＫＮ）程度に 効果が幾分劣るということを明らかにする。この理由は第１図で一点鎖線で示さ れた内へ向かう状態にある上側レバーの位置を考えることにより理解され得る。

支持ローラを更に内へ振り動かしてクランプする範囲を増大させるためには、カ ム従動子を垂直方向外向きに置くことにより達成され得る。そのような場合に支 持ローラ４を最外部の作動位置にあると決め得るにはカム１１　、１２及びスラ イド３の長さは増大されねばならない。

とはいえ、カム１１　、１２の後方への延長は第１図に示されたカムの前方部よ り幾分鋭い彎曲を有し、接触点とレバー枢軸点との間の線に垂直な分力は大きさ が小さくなり、曲線■のクランプ力は同一のクランプ範囲に関して曲線■より小 さくなる。

第２図に示される如（、曲線■は２６０〜４５０１の範囲内の曲線■に平行な移 動量である故に、クランプ力の変動は工作物に関する同一の直径の範囲内で同一 となる。

カムがスライド上に用意される公知の振れ止に関する曲線の曲線！及び■との比 較は、曲ｋｇ　Ｉ及び■が曲線■より険しくないことを明らかにしており、それ は本発明に係る振れ止のクランプ力の変動が小さいことを意味する。３つの曲線 全てに共通する直径の範囲、２４０〜４００　ｍｓ、内で、曲線！及び■のクラ ンプ力の変動は約０．５ＫＮであり、曲線■の同様の変動は２ＫＮである０本発 明はクランプ力の変動における明らかな減少を達成する。

公知の振れ止の力の伝導と本発明に係る振れ止との間の直接的比較は、曲線Ｉ及 び■を比較する時は行われたものの、これらの設計の幾何学的配置が完全に異な る故に行われ得ない、しかし、重要な設計値である低クランプ力はほぼ同一レベ ルであり、これはクランプ力変動の比較が有意義である前提条件となる。

クランプ力の変動を更に減少させるために、適切なタイプの圧縮ばね１５は第１ 図に図解的に示された如く、ハウジング壁面とスライドから離れて面するレバー の側面との間に配置され得る。ばねにより加えられる力は小さい直径の工作物を 中心に置くためにレバーが内側に振り動かされる時に増大し、これはカムにより 発生された分力の大きさの上述された増大を中和させる。第２図の曲線Ｉ及び■ は適切なばねの選択によりより平た（され得る。

第３図は、機械に増付けられた時に機械の水平平面に関して垂直に置かれ得るよ うに上側レバーが最外部作動位置から更に上方に振り動かされ得る本発明の変形 を示す。これは工作物が全クランプ範囲内において直接上方から振れ止に送り込 まれ得るという重要な利点を提供する。第３図に示される如く、レバー１は最外 部位置にあるように示されており、これはばね１５の手段によりカム１２が更に 前方に振り動かされ得るようにハウジングＨ内にノツチを設けることにより達成 される。レバーは、カム従動子の移動手段によりレバー１をレバー２の出発位置 に対応する位置に動かす案内曲線１３が設けられる。この位置において上側カム 従動子１０は案内曲線を離れ、下側カム従動子９と同時にカムに接触する。

本発明の目的はクランプ力の変動を出来る限り減少させることであり、これは本 発明に係る振れ止の寸法設計に際しての最終目標でもあった。クランプ範囲は、 カム従動子ローラを外側へ移動させることにより、同時にカム長さを増大させる に従い増大され得ることは理解されよう。スライドの軸方向移動により小さいロ ーラによるのと同一のレバー枢動弧を達成するためには、カム従動子ローラが大 きくなればなるほど、カムの曲率は小さくならねばならない。クランプ力の変動 を考慮するに、より平たいカム曲線を提供するために出来る限り大きいカム従動 子を使用することは有益である。同時に、より平たいカム曲線の利用はもっと鋭 い彎曲のカムより長いということを意味し、この理由のため多くの場合、利用さ れ得る空間はカム曲線及びカム従動子の最適寸法設計を阻害する。

前述の記載から明らかな如く、本発明に従って達成されたクランプ力が低変動で ある振れ止が提供される。この振れ止は、より小さい全体寸法、同一の許容クラ ンプ力変動に関する大きい直径範囲、及び直径が小さい時に大きいクランプ力に 耐え得る薄壁材料の機械加工の助けとなるクランプ力曲線のような公知の振れ止 に優る更に多くの他の利点を有する。

く

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．長尺、円筒形部品及び張出物の心出しのために旋盤等の工作機械に用いられ 、心出しポイントを通る対称平面Ａ−Ａに関して対称に配置された２つの類似の 枢動レバー（１，２）を有し、該枢動レバーは工作物に隣接するそれらの端部に 回動自在の支持ローラ（４，５）を有し、スライド（３）は工作物の心出しポイ ントに関して半径方向に直線的に移動自在であり、該スライドはその端部に工作 物に接触する回動自在の支持ローラ（６）を有し、レバーの該対称平面内に配置 され、そのためにスライドの工作物との接触点はスライドの移動方向に垂直な側 部平面内に在り、心出しポイントを通り、該対称平面に関して対称的に配置され た枢動レバーの接触点に相対し、カム（１１，１２）とカム従動子（９，１０） の形式の案内手段はスライドの移動をレバーの枢動に結びつけ、そのために工作 物の３つの接触点は常に心出しポイントから同一半径距離にあり、スライドを移 動させる装置を有する自己心出し振れ止において、カム（１１，１２）は各レバ ー（１，２）のスライドに隣接する端部に配置され、ローラ形式の協調カム従動 子（９，１０）は心出しポイントから遠隔のスライドの端部から突出して配置さ れ、カム曲線はスライドが心出しポイントに向かって移動されるにつれてカム従 動子の接触点とレバーの駆動点との距離が減少するような形状を有し、カム従動 子の接触点の力の分力はレバーの枢動点を通る直線に垂直に向けられ、スライド が心出しポイントに向かって移動されるにつれて接触点の大きさは増大し、カム 従動子はスライド上に直接取付けられ、スライドは荷重の考慮が許すだけ幅が狭 いことを特徴とする自己心出し振れ止。
2. ２．カム従動子は工作機械の振れ止の利用され得るスペースがより扁平なカム曲 線を使用できることを許すだけの大きさであることを特徴とする請求の範囲第１ 項記載の振れ止。
3. ３．カム従動子ローラ（９，１０）はスライドの外に部分的に延長することを特 徴とする請求の範囲第２項記載の振れ止。
4. ４．出発位置、すなわち振れ止の最大開口位置にあるレバー（１，２）はＶ形の 配置を有することを特徴とする請求の範囲第３項記載の振れ止。
5. ５．圧縮ばね（１５）は上記分力に反作用するためにスライドから離れて対面し てハウジング壁面と各レバー（１，２）の側部との間に配置されることを特徴と する請求の範囲第１項記載の振れ止。
6. ６．レバーの一方（１）は最大径の工作物を受容するために出発位置から外方へ 転置自在であることを特徴とする請求の範囲第２項記載の振れ止。