KR20240051249A - 2개의 질량체가 있는 진동 방지 장치를 갖는 공구 홀더 및 공구 홀더를 구비한 절삭 공구 - Google Patents

2개의 질량체가 있는 진동 방지 장치를 갖는 공구 홀더 및 공구 홀더를 구비한 절삭 공구 Download PDF

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KR20240051249A
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조니 사포우리
다니엘 헨
라피 라부
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이스카 엘티디.
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Abstract

연장된 공구 홀더(22)는 밀폐된 내부 공동이 제공된 질량체 하우징부(40)를 구성하는 공구 진동 방지 구성요소, 및 밀폐된 내부 공동을 점유하는 진동 방지 장치(34)를 갖는다.　진동 방지 장치는 홀더 공동 내에 배치되고 내향 대면 공동 벽면과 접촉하는 적어도 3개의 탄성 서스펜션 부재에 의해 홀더 공동 내에서 탄성적으로 매달리는 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)를 포함한다. 2개의 진동 흡수 질량체는 상이한 재료로 만들어지고 상이한 길이를 갖는다. 절삭 공구(20)는 공구 홀더와 함께 제공된다.

Description

2개의 질량체가 있는 진동 방지 장치를 갖는 공구 홀더 및 공구 홀더를 구비한 절삭 공구
본 출원의 주제는 일반적으로 공구 홀더에 관한 것이며, 구체적으로는 진동 방지 장치를 갖는 이러한 공구 홀더에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 2개의 진동 흡수 질량체를 갖는 이러한 진동 방지 장치에 관한 것이다.
공구 홀더에는 금속 절삭 작업 동안 공구 홀더의 진동을 억제하기 위한 진동 방지 장치가 제공될 수 있다.　통상적으로, 진동 방지 장치는 공동 및 탄성 지지 부재에 의해 내부에 매달린 진동 흡수 질량체를 포함하는 스프링-질량체 시스템이다.
일부 이러한 진동 방지 장치에서, 상기 스프링-질량체 시스템은 2개의 진동 흡수 질량체를 포함할 수 있다. 이러한 공구 유지 시스템의 예는, 예를 들어, US 3,559,512, US 3,690,414, US 4,050,665, US 4,130,185 및 US 4,903,785에 개시되어 있다.
본 출원의 주제의 목적은 새롭고 개선된 진동 방지 장치를 제공하는 것이다.
본 출원의 주제의 제1 양태에 따라서, 대향하는 전방 및 후방 방향을 정의하는, 그 홀더 종방향 축을 따라 연장된 공구 홀더가 제공되며, 공구 홀더는 그 후방 단부에서 고정되도록 구성되고, 공구 홀더는,
질량체 하우징부 및 진동 방지 장치를 포함하고,
질량체 하우징부는, 내향 대면 공동 벽면을 갖는 내부 홀더 공동을 포함하고,
진동 방지 장치는,
긴 질량체 중심 축을 갖는 긴 진동 흡수 질량체와, 짧은 질량체 중심 축을 갖는 짧은 진동 흡수 질량체를 포함하는 2개의 진동 흡수 질량체로서, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체 각각은 축방향으로 대향하는 전방 및 후방 질량체 단부를 갖는, 2개의 진동 흡수 질량체; 및
적어도 3개의 탄성 서스펜션 부재;를 포함하고,
긴 진동 흡수 질량체는 긴 질량체 축방향 길이에 대해 긴 질량체 중심 축을 따라 연장하고 긴 질량체 재료를 포함하며,
짧은 진동 흡수 질량체는 짧은 질량체 축방향 길이에 대해 짧은 질량체 중심 축을 따라 연장하고 짧은 질량체 재료를 포함하며,
짧은 질량체 축방향 길이는 긴 질량체 축방향 길이보다 작고, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체는 상이한 재료로 만들어지고,
공구 홀더는 조립되지 않은 상태와 조립된 상태 사이에서 조정 가능하고, 조립된 상태에서,
2개의 진동 흡수 질량체는 내부 홀더 공동 내에 배치되고, 내향 대면 공동 벽면과 접촉하는 적어도 3개의 서스펜션 부재에 의해 내부 홀더 공동 내에서 탄성적으로 매달리는, 공구 홀더이다.
본 출원의 주제의 제2 양태에 따라서, 절삭 공구가 제공되며, 절삭 공구는,
위에서 설명한 유형의 공구 홀더; 및
공구 홀더의 전방 단부에 위치되며, 적어도 하나의 절삭 인서트를 포함하는 절삭부(24);를 포함하는, 절삭 공구이다.
위에서 언급된 것은 요약된 것이며, 이하 설명되는 특징은 본 출원의 주제에 임의의 조합으로 적용 가능할 수 있고, 예를 들어, 다음의 특징들 중 임의의 특징이 공구 홀더 또는 절삭 공구에 적용 가능할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
긴 진동 흡수 질량체 및 짧은 진동 흡수 질량체는 홀더 종방향 축을 따라 축방향으로 오프셋될 수 있어서, 긴 진동 흡수 질량체 및 짧은 진동 흡수 질량체 중 하나는 다른 하나보다 공구 홀더의 전방 단부에 더 가깝다.
짧은 진동 흡수 질량체는 긴 진동 흡수 질량체보다 공구 홀더의 전방 단부에 더 가깝게 위치될 수 있다.
긴 진동 흡수 질량체 및 짧은 진동 흡수 질량체 중 어느 것이든 공구 홀더의 전방 단부에 더 가까운 것은, 긴 진동 흡수 질량체 및 짧은 진동 흡수 질량체 중 다른 하나의 밀도보다 큰 밀도를 가질 수 있다.
긴 질량체 재료는 짧은 질량체 재료보다 더 강성일 수 있다.
적어도 3개의 서스펜션 부재는 적어도 하나의 중심 서스펜션 부재를 포함할 수 있다.　긴 및 짧은 진동 흡수 질량체는 적어도 하나의 중심 서스펜션 부재에 의해 이격될 수 있다.
진동 방지 장치는 2개의 진동 흡수 질량체의 축방향 전방의 전방 질량체 단부에 위치되는 하나의 서스펜션 부재, 2개의 진동 흡수 질량체의 축방향 후방의 후방 질량체 단부에 위치되는 다른 서스펜션 부재, 및 2개의 진동 흡수 질량체를 이격시키는 2개의 중심 서스펜션 부재를 포함하는, 4개의 서스펜션 부재를 포함할 수 있다.
2개의 중심 서스펜션 부재는 서로 탄성 접촉될 수 있다.
진동 방지 장치는 정확히 2개의 진동 흡수 질량체를 포함할 수 있다.
긴 진동 흡수 질량체는 긴 진동 흡수 질량체의 질량체 단부에서 떨어진 긴 질량체 중심 축에 수직으로 배향된 평면에서 일정한 긴 질량체 단면적을 가질 수 있다.　짧은 진동 흡수 질량체는 짧은 진동 흡수 질량체의 질량체 단부에서 떨어진 짧은 질량체 중심 축에 수직으로 배향된 평면에서 일정한 짧은 질량체 단면적을 가질 수 있다. 긴 질량체 단면적은 짧은 질량체 단면적과 동일할 수 있다.
진동 흡수 질량체 모두는 동일한 직경을 갖는 원통형 형상을 가질 수 있다.　조립된 상태에서, 긴 질량체 중심 축 및 짧은 질량체 중심 축은 정렬되고, 홀더 종방향 축에 평행한 질량체 공통 중심 축을 공유할 수 있다.
절삭부는 공구 홀더에 해제 가능하게 부착될 수 있다.
본 출원의 보다 양호한 이해를 위해서 그리고 본 출원이 실제로 어떻게 실행되는지를 보여주기 위해서, 이제 첨부 도면을 참조할 것이다.
도 1은 진동 방지 장치를 도시한, 본 출원에 따른 절삭 공구의 사시도이다.
도 2는 본 출원에 따른, 도 1의 절삭 공구의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 절삭 공구의 축방향 단면도이다.
도 4는 도 3의 선 IV-IV를 따라 취한 도 1의 절삭 공구의 반경 방향 단면도이다.
도 5는 도 3의 선 V-V를 따라 취한 도 1의 절삭 공구의 반경 방향 단면도이다.
예시의 간결함 및 명료함을 위해서, 도면에 도시된 요소가 반드시 축척에 맞게 그려진 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다.　예를 들어, 일부 요소의 치수가 명료함을 위해서 다른 요소에 비해서 과장될 수 있거나, 몇몇 물리적 구성요소가 하나의 기능적 블록 또는 요소에 포함될 수 있다. 또한, 적절한 것으로 고려되는 경우, 참조 번호는 대응하거나 유사한 요소를 지시하기 위해 도면들 사이에서 반복될 수 있다.
이하의 설명에서, 본 출원의 주제의 다양한 양태가 설명될 것이다.　설명의 목적을 위해, 특정 구성 및 세부 사항이 본 출원의 주제의 철저한 이해를 제공할 정도로 충분히 상세하게 명시되어 있다. 그러나, 본 출원의 주제는 본 명세서에 제시된 특정 구성 및 세부 사항 없이 실시될 수 있다는 것이 관련 기술 분야의 기술자에게 또한 명백할 것이다.
먼저, 본 출원의 양태를 묘사하는 칩 제거를 위한 절삭 공구(20)를 도시하는 도 1을 주목한다.　절삭 공구(20)는 공구 종방향 축(A)을 갖는다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 절삭 공구(20)는 고정식 절삭 공구일 수 있다. 즉, 절삭 공구(20)는 회전 축을 중심으로 회전하도록 설계되지 않는다. 도면에 도시된 이러한 비제한적인 예에서, 절삭 공구(20)는 보링 바이다. 그러나, 본 출원의 주제는 보링 바에만 제한되지 않으며, 또한 예를 들어 대체로 선삭 공구에 적용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 본 출원의 주제는 또한 밀링 커터 및 드릴과 같은 회전 절삭 공구에 적용될 수 있다. 이러한 회전 절삭 공구에 있어서, 절삭 공구(20)는 공구 종방향 축(A)을 중심으로 회전 방향으로 회전 가능하도록 설계된다.
절삭 공구(20)는 공구 홀더(22)를 포함한다. 절삭 공구(20)는 적어도 하나의 절삭 인서트(26)를 포함할 수 있는 절삭부(24)를 더 포함한다. 적어도 하나의 절삭 인서트(26)는 금속 절삭 작업을 수행하도록 설계되고 그 목적을 위한 절삭 날을 갖는다.　본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 적어도 1개의 절삭 인서트(26)는 절삭부(24)에 해제 가능하게 부착될 수 있다. 절삭부(24)는 공구 홀더(22)와 일체로 형성될 수 있다. 대안적으로, 도면에 도시된 비제한적인 예에서 볼 수 있듯이, 절삭부(24)는 공구 홀더(22)에 해제 가능하게 부착될 수 있다. 절삭부(24)는 공구 홀더(22)의 전방 단부에 배치될 수 있다. 공구 홀더(22)의 후방 단부는 유지 장치에 의해 고정되도록 구성된다.
이제, 본 출원의 다른 양태를 묘사하는, 공구 홀더(22)의 분해도를 도시하는 도 2를 참조한다.　공구 홀더(22)는 대향하는 전방 및 후방 방향(DF, DR)을 정의하는 홀더 종방향 축(B)을 갖는다. 공구 홀더(22)는 홀더 종방향 축(B)을 따라 연장된다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 절삭 공구(20) 및 공구 홀더(22)는 서로 동축일 수 있다.　2개의 요소(예컨대, 본 경우에, 절삭 공구(20) 및 공구 홀더(22))는 그 종방향 축이 일치될 때에(다른 축과 정렬될 때에) 서로 동축이라는 점에 유의해야 한다.
설명 및 청구범위 전체에 걸쳐 용어 "전방" 및 "후방"의 사용은 도 3에서 각각 좌측 및 우측을 향하는 홀더 종방향 축(B)의 방향의 상대 위치를 지칭한다는 점에 유의해야 한다.　일반적으로 말하면, 전방 방향은 절삭부(24)를 향한 방향이다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 공구 홀더(22)는 각각 2개의 대향하는 전방 및 후방 홀더 단부면(30F, 30R) 그리고 그 사이에서 연장되는 홀더 주변면(32)을 포함할 수 있다.　홀더 주변면(32)은 홀더 종방향 축(B)에 대해 연장될 수 있다. 도면에 도시된 이러한 비제한적인 예에서, 홀더 단부면(30) 중 하나[예를 들어, 전방 홀더 단부면(30F)]는 절삭부(24)의 대응하는 표면과 결합되도록 톱니 모양이다.
공구 홀더(22)는 질량체 하우징부(40) 및 진동 방지 장치(34)를 포함한다. 공구 진동 방지 장치(34)는 절삭 공구(20)가 금속 절삭 작업을 수행할 때에 절삭 공구(20)의 진동을 감소시키거나 제거하도록 설계된다.　본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 진동 방지 장치(34)는 절삭 공구(20)의 전방 단부에 배치될 수 있다.
질량체 하우징부(40)는 내부에 형성된 내부 홀더 공동(36)을 갖는다.　즉, 내부 홀더 공동(36)은 질량체 하우징부(40) 내에 둘러싸여 있다. 홀더 공동(36)은 내향 대면 공동 벽면(38)에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 공동 벽면(38)은 질량체 하우징부(40)로부터 홀더 공동(36)을 한정한다. 질량체 하우징부(40)는 홀더 공동(36)을 둘러싼다. 홀더 공동(36)은 공동 중심 축(D)을 갖는다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 홀더 공동(36)은 공동 중심 축(D)을 따라 연장될 수 있다. 홀더 공동(36)은 공구 홀더(22)와 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 특히, 홀더 공동(36)은 공구 홀더(22)와 동축일 수 있다. 공동 벽면(38)은 2개의 대향하는 공동 벽 단부면(42) 및 그 사이에서 연장하는 공동 벽 주변면(44)을 포함할 수 있다. 공동 벽 주변면(44)은 공동 중심 축(D)을 중심으로 연장될 수 있다.
공동 벽 주변면(44)을 통한 (공동 중심 축(D)을 포함하는 평면에서 취해진) 홀더 공동(36)의 축방향 단면도를 도시하는 도 3을 추가로 참조하면, 홀더 공동(36)은 공동 횡단면을 갖는다.　본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 상기 공동 횡단면은 공동 중심 축(D)을 따라 균일할 수 있다. 공동 벽 주변면(44)은 대체로 원통형 형상을 가질 수 있다. 공동 벽 주변면(44)은 (이하에서 설명되는 설명에서와 같이 공동 벽 주변면(44)이 서스펜션 부재(62)에 맞닿는) 2개의 공동 벽 단부면(42)의 부근에서 원통형 형상을 가질 수 있다. 2개의 공동 벽 단부면(42)은 평면형이고 공동 중심 축(D)에 횡방향으로 배향될 수 있다. 2개의 공동 벽 단부면(42)은 공동 중심 축(D)에 수직으로 배향될 수 있다.
도 1 및 도 2로 복귀하면, 본 공구 홀더(22)는 또한 복수의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)를 포함하는 진동 방지 장치(34)를 포함한다. 바람직하게는, 진동 방지 장치(34)는 정확히 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)를 포함할 수 있다.
2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 긴 질량체 재료를 포함하는 긴 진동 흡수 질량체(54a)를 포함한다.　긴 진동 흡수 질량체(54a)는 긴 질량체 축방향 길이(LL)에 대해 긴 질량체 중심 축(E1)을 따라 연장한다.　2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 또한 짧은 질량체 재료를 포함하는 짧은 진동 흡수 질량체(54b)를 포함한다.　짧은 진동 흡수 질량체(54b)는 짧은 질량체 축방향 길이(LS)에 대해 짧은 질량체 중심 축(E2)을 따라 연장한다.　짧은 질량체 축방향 길이(LS)는 긴 질량체 축방향 길이(LL)보다 작다.　긴 질량체 재료 및 짧은 질량체 재료는 상이하다.　즉, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 상이한 재료로 만들어진다.　바람직하게는, 양 질량체 재료는 비자성이다.　예를 들어, 짧은 질량체 재료는 텅스텐일 수 있고, 긴 질량체 재료는 텅스텐 탄화물일 수 있다.　본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라서, 긴 질량체 재료는 짧은 질량체 재료보다 더 강성일 수 있다(즉, 긴 질량체 재료는 짧은 질량체 재료보다 큰 영률(Young's Modulus)을 갖는다). 이는 긴 진동 흡수 질량체(54a)(스프링-질량체 시스템의 축방향 길이의 대부분을 구성한다)가 공동 벽 주변면(44)을 구부리고 타격할 가능성을 감소시킨다.
도 2 내지 도 3을 참조하면,　2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b) 각각은 대응하는 질량체 중심 축(E1, E2)을 갖는다. 조립된 공구 홀더(22)에서, 질량체 중심 축(E1, E2)은 동축일 수 있고, 질량체(54a, 54b)는 동일한 질량체 공통 중심 축(E)을 공유한다. 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b) 각각은 2개의 축방향으로 대향하는 질량체 단부(60a, 60b)인 전방 질량체 단부(60a) 및 후방 질량체 단부(60b)를 포함하고, 전방 질량체 단부(60a)는 후방 질량체 단부(60b)의 전방에 있다. 2개의 축방향으로 대향하는 질량체 단부(60a, 60b)는 대응하는 질량체 중심 축(E1, E2)을 따라 서로 이격된다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라서, 각각의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 2개의 대향하는 질량체 단부면(56) 및 그 사이에서 연장하는 질량체 주변면(58)을 포함할 수 있다. 질량체 주변면(58)은 대응하는 질량체 중심 축(E1, E2)을 중심으로 연장할 수 있다. 2개의 질량체 단부면(56)은 2개의 질량체 단부(60a, 60b)에 각각 위치된다. 각각의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 대응하는 질량체 중심 축(E1, E2)을 따라 연장될 수 있다. 긴 및 짧은 질량체 축방향 길이(LL, LS)는 대응하는 질량체 중심 축(E1, E2)의 방향으로 각각의 질량체 단부면(56) 사이에서 측정된다는 것에 유의해야 한다.
도 4를 참조하면, 짧은 진동 흡수 질량체(54b)의 중심 부분(즉, 각각의 질량체 단부(60a, 60b)에서 떨어짐)을 통한 홀더 종방향 축(B)에 수직인 평면에서의 공구 홀더의 단면도를 도시하며, 짧은 진동 흡수 질량체(54b)는 짧은 질량체 중심 축(E2)에 수직으로 배향된 평면에서 일정한 짧은 질량체 단면적(CS)을 가질 수 있다. 도 5를 참조하면, 긴 진동 흡수 질량체(54a)의 중심 부분(즉, 각각의 질량체 단부(60a, 60b)에서 떨어짐)을 통한 홀더 종방향 축(B)에 수직인 평면에서의 공구 홀더의 단면도를 도시하며, 질량체 단부면(56)들 사이에서, 긴 진동 흡수 질량체(54a)는 긴 질량체 중심 축(E1)에 수직으로 배향된 평면에서 일정한 긴 질량체 단면적(CL)을 가질 수 있다.　긴 질량체 단면적(CL)은 짧은 질량체 단면적(CS)과 동일할 수 있다.　따라서, 2개의 질량체(54a, 54b) 모두가 원통형 형상을 갖는 실시예에서, 이들은 동일한 직경을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 질량체 단부면(56)은, 진동 흡수 질량체(54a, 54b)의 중심 부분으로부터 멀어지는 방향으로 안쪽으로 테이퍼링(tapering)되는 원추형 형상일 수 있다. 질량체 주변면(58)은 원통형 형상을 가질 수 있다.
진동 방지 장치(34)는 적어도 3개의 탄성 서스펜션 부재(62)를 더 포함한다. 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)는 탄성적으로 변형 가능하다.　본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라서, 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)는 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)와 상이한 재료로부터 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 서스펜션 부재(62)는 60A 내지 95A의 듀로미터(Durometer) 경도를 갖는 고무로 만들어진다. 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)는 o-링일 수 있다.
공구 홀더(22)는 조립되지 않은 상태와 조립된 상태 사이에서 조정 가능하다.　공구 홀더(22)의 조립되지 않은 상태에서, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 내부 홀더 공동(36) 외부에 배치된다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라서, 도 3을 참조하면, 공구 홀더(22)는 후방 방향(DR)으로 홀더 공동(36)을 정의(한정)하고 홀더 공동(36)을 밀봉하는 공동 축방향 밀봉 부재(67)를 포함한다. 즉, 공동 축방향 밀봉 부재(67)는 공동 벽 단부면(38) 중 하나를 형성한다. 홀더 공동(36)이 공동 축방향 밀봉 부재(67)에 의해 밀봉 해제되어 있는 동안(즉, 공구 홀더(22)가 조립되지 않은 위치에 있는 동안), 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 홀더 공동(36) 내에 삽입될 수 있다. 공구 홀더(22)의 조립된 상태에서, 홀더 공동(36)은 공동 축방향 밀봉 부재(67)에 의해 밀봉된다.
공구 홀더(22)의 조립된 상태에서, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 홀더 공동(36) 내에 배치된다. 또한, 그 각각의 중심 축(E1, E2)은 정렬됨으로써 질량체 공통 중심 축(E)을 공유할 수 있다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 홀더 종방향 축(B)을 따라 축방향으로 오프셋될 수 있다. 따라서, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b) 중 하나는 다른 하나보다 공구 홀더(22)의 전방 단부에 더 가깝다.　바람직하게는, 짧은 진동 흡수 질량체(54b)는 긴 진동 흡수 질량체(54a)보다 공구 홀더(22)의 전방 단부에 더 가깝게 위치될 수 있다. 테스트는 가장 짧은 질량체를 절삭 영역에 더 가깝게 갖는 것이 댐핑 효과를 향상시킨다는 것을 보여주었다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라서, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b) 중 어느 것이든 공구 홀더(22)의 전방 단부에 더 가까운 것은, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b) 중 다른 하나를 구성하는 제2 재료의 제2 밀도보다 큰 제1 밀도를 갖는 제1 재료를 구성한다.　따라서, 짧은 진동 흡수 질량체(54b)가 공구 홀더(22)의 전방 단부에 더 가까운 구성에서, 짧은 질량체 재료는 긴 질량체 재료보다 더 조밀하고, 긴 진동 흡수 질량체(54a)가 공구 홀더(22)의 전방 단부에 더 가까울 때, 긴 질량체 재료가 더 조밀하다. 가장 조밀한 질량체를 절삭 영역에 더 가깝게 하는 것이 댐핑 효과를 향상시키는 것으로 밝혀졌다.
공구 홀더(22)의 조립된 위치에서, 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라서, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 공구 홀더(22)와 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 질량체 공통 중심 축(E)은 홀더 종방향 축(B)에 평행할 수 있고, 이 축들(B, E)은 공구 홀더(22), 그리고, 또한 진동 흡수 질량체(54a, 54b) 각각의 가장 긴 주 치수를 형성한다.　특히, 질량체 공통 중심 축(E)은 홀더 종방향 축(B)과 일치할 수 있다(즉, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 공구 홀더(22)와 동축일 수 있다).
공구 홀더(22)의 조립된 위치에서, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)를 통해 질량체 하우징부(40)에 연결된다. 따라서, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 내향 대면 공동 벽면(38)과 접촉하는 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)에 의해 홀더 공동(36) 내에서 탄성적으로 매달린다. 각각의 서스펜션 부재(62)는 각각의 질량체 단부면(56)과 맞닿을 수 있다. 질량체 주변면(58)의 어떠한 부분도 내향 대면 공동 벽면(38)과 직접 접촉하지 않는다는 점에 유의해야 한다.　본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)의 각각은 내향 대면 공동 벽면(38)에 대한 그리고 질량체 단부면(56) 중 하나에 대한 접촉에 의해 압축 탄성 변형 하에 있을 수 있다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라서, 적어도 3개의 서스펜션 부재는 참조 문자 63으로 지시되는 적어도 하나의 중심 서스펜션 부재를 포함할 수 있다. 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 적어도 하나의 중심 서스펜션 부재(63)에 의해 이격되고 그와 접촉할 수 있다. 도면에 도시된 이러한 비제한적인 예에서, 진동 방지 장치(34)는 총 4개의 서스펜션 부재를 포함할 수 있으며, 하나의 서스펜션 부재(62)는 진동 흡수 질량체 중 축방향 전방의 하나의 전방 질량체 단부(60a)에 위치되고, 다른 서스펜션 부재(62)는 진동 흡수 질량체 중 축방향 후방의 하나의 후방 질량체 단부(60b)에 위치되고, 2개의 중심 서스펜션 부재(63)는 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)를 이격시킨다.　2개의 중심 서스펜션 부재(63)는 서로 탄성 접촉할 수 있다. 2개의 중심 서스펜션 부재(63) 각각은 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b) 중 하나에만 접촉할 수 있다.
진동 방지 장치(34)는 홀더 공동(36) 내에 형성된 진동 공간(68)을 포함한다. 진동 공간(68)은 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)와 질량체 하우징부(40) 사이에(그리고, 더 구체적으로는 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)와 내향 대면 공동 벽면(38) 사이에) 위치된다.　달리 말하면, 질량체 하우징부(40) 및 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 진동 공간(68)에 의해 이격된다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라서, 진동 공간(68은 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)를 전체적으로 원주 방향으로 둘러싼다. 즉, 진동 공간(68)은 공동 중심 축(D)의 전체(360°) 각도 범위에 대해 연장될 수 있다. 그에 따라, 진동 공간(68)은, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)의 축방향 범위를 둘러싸는 환형 진동 공간으로 간주될 수 있다.
2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)의 탄성 변형 시에 진동 공간(68) 내에서 진동하도록 구성된다. 달리 말하면, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)가 탄성 변형을 겪을 때에 진동 공간(68) 내에서 진동 변위 가능하다.
절삭 공구(20)가 작업물과 만날 때, 이는 진동에 민감하다.　통상적으로, 선삭 또는 밀링 절삭 작업을 위해, 진동은 측방향 진동이다. 통상적으로, 드릴링 절삭 작업에 있어서, 진동은 비틀림 진동이다. 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 진동 주파수로 진동한다. 진동 방지 장치(34)는 절삭 공구(20)의 고유 진동수에 가깝지만 동일하지는 않은 진동 주파수를 갖는 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)를 제공하도록 설계되고, 그에 의해 절삭 공구(20)의 진동을 감소시키거나 제거한다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 진동 공간(68)은 비어 있을 수 있다.　예를 들어, 진동 공간(68)은 점성 유체가 없을 수 있다.
본 출원의 주제를 어느 정도 구체적으로 설명했지만, 이하에서 청구되는 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (13)

  1. 대향하는 전방 방향(DF)과 후방 방향(DR)을 정의하는, 그 홀더 종방향 축(B)을 따라 연장된 공구 홀더(22)로서, 공구 홀더(22)는 그 후방 단부에서 고정되도록 구성되고, 공구 홀더(22)는,
    질량체 하우징부(40) 및 진동 방지 장치(34)를 포함하고,
    질량체 하우징부(40)는, 내향 대면 공동 벽면(38)을 갖는 내부 홀더 공동(36)을 포함하고,
    진동 방지 장치(34)는,
    긴 질량체 중심 축(E1)을 갖는 긴 진동 흡수 질량체(54a)와, 짧은 질량체 중심 축(E2)을 갖는 짧은 진동 흡수 질량체(54b)를 포함하는 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)로서, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b) 각각은 축방향으로 대향하는 전방 및 후방 질량체 단부(60a, 60b)를 갖는, 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b); 및
    적어도 3개의 탄성 서스펜션 부재(62);를 포함하고,
    긴 진동 흡수 질량체(54a)는 긴 질량체 축방향 길이(LL)에 대해 긴 질량체 중심 축(E1)을 따라 연장하고 긴 질량체 재료를 포함하며,
    짧은 진동 흡수 질량체(54b)는 짧은 질량체 축방향 길이(LS)에 대해 짧은 질량체 중심 축(E2)을 따라 연장하고 짧은 질량체 재료를 포함하며,
    짧은 질량체 축방향 길이(LS)는 긴 질량체 축방향 길이(LL)보다 작고, 긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 상이한 재료로 만들어지고,
    공구 홀더(22)는 조립되지 않은 상태와 조립된 상태 사이에서 조정 가능하고, 조립된 상태에서,
    2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 내부 홀더 공동(36) 내에 배치되고, 내향 대면 공동 벽면(38)과 접촉하는 적어도 3개의 서스펜션 부재(62)에 의해 내부 홀더 공동 내에 탄성적으로 매달리는, 공구 홀더(22).
  2. 제1항에 있어서,
    긴 진동 흡수 질량체(54a) 및 짧은 진동 흡수 질량체(54b)는 홀더 종방향 축(B)을 따라 축방향으로 오프셋되어, 긴 진동 흡수 질량체(54a) 및 짧은 진동 흡수 질량체(54b) 중 하나는 다른 하나보다 공구 홀더(22)의 전방 단부에 더 가까운 공구 홀더(22).
  3. 제2항에 있어서,
    짧은 진동 흡수 질량체(54b)는 긴 진동 흡수 질량체(54a)보다 공구 홀더(22)의 전방 단부에 더 가깝게 위치되는, 공구 홀더(22).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    긴 진동 흡수 질량체(54a) 및 짧은 진동 흡수 질량체(54b) 중 어느 것이든 공구 홀더(22)의 전방 단부에 더 가까운 것은, 긴 진동 흡수 질량체(54a) 및 짧은 진동 흡수 질량체(54b) 중 다른 하나의 밀도보다 큰 밀도를 갖는, 공구 홀더(22).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    긴 질량체 재료는 짧은 질량체 재료보다 더 강성인, 공구 홀더(22).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 서스펜션 부재(62)는 적어도 하나의 중심 서스펜션 부재(63)를 포함하고,
    긴 및 짧은 진동 흡수 질량체(54a, 54b)는 적어도 하나의 중심 서스펜션 부재(63)에 의해 이격되는, 공구 홀더(22).
  7. 제6항에 있어서,
    진동 방지 장치(34)는 4개의 서스펜션 부재(62)를 포함하고, 이 4개의 서스펜션 부재는
    2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)의 축방향 전방의 전방 질량체 단부(60a)에 위치된 하나의 서스펜션 부재(62);
    2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)의 축방향 후방의 후방 질량체 단부(60b)에 위치된 다른 서스펜션 부재(62); 및
    2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)를 이격시키는 2개의 중심 서스펜션 부재(63)를 포함하는, 공구 홀더(22).
  8. 제7항에 있어서,
    2개의 중심 서스펜션 부재(63)는 서로 탄성 접촉하는, 공구 홀더(22).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    진동 방지 장치(34)는 정확히 2개의 진동 흡수 질량체(54a, 54b)를 포함하는, 공구 홀더(22).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    긴 진동 흡수 질량체(54a)는 긴 진동 흡수 질량체(54a)의 질량체 단부(60a, 60b)에서 떨어진 긴 질량체 중심 축(E1)에 수직으로 배향된 평면에서 일정한 긴 질량체 단면적(CL)을 갖고,
    짧은 진동 흡수 질량체(54b)는 짧은 진동 흡수 질량체(54b)의 질량체 단부(60a, 60b)에서 떨어진 짧은 질량체 중심 축(E2)에 수직으로 배향된 평면에서 일정한 짧은 질량체 단면적(CS)을 갖고,
    긴 질량체 단면적(CL)은 짧은 질량체 단면적(CS)과 동일한, 공구 홀더(22).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    진동 흡수 질량체(54a, 54b) 모두는 동일한 직경을 갖는 원통형 형상을 가지며,
    조립된 상태에서, 긴 질량체 중심 축(E1) 및 짧은 질량체 중심 축(E2)은 정렬되고, 홀더 종방향 축(B)에 평행한 질량체 공통 중심 축(E)을 공유하는, 공구 홀더(22).
  12. 절삭 공구(20)며,
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 공구 홀더(22); 및
    공구 홀더(22)의 전방 단부에 위치된 절삭부(24);를 포함하고,
    절삭부(24)는 적어도 하나의 절삭 인서트(26)를 포함하는, 절삭 공구(20).
  13. 제12항에 있어서,
    절삭부(24)는 공구 홀더(22)에 해제 가능하게 부착되는, 절삭 공구(20).
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