TWI554358B - 制振機構 - Google Patents

Description

制振機構

本發明係關於，在形成於工具保持具等的軸部內部之圓筒狀的中空部，以與前述中空部的軸心同心狀的方式收容制振用重錘之制振機構。

在金屬的切削加工，由於是將在前端側固定有切削用刃部之工具保持具以懸臂狀態安裝於工作機械，讓工具保持具旋轉而進行金屬切削之切削加工中，若工具保持具產生所謂顫振會造成加工精度降低的問題。

上述制振機構，是對應於切削加工中產生的顫振，讓收容於中空部之制振用重錘以抵消顫振的方式進行振動且同時吸收顫振的能量，藉此抑制該顫振而謀求加工精度提昇。

習知的制振機構，是利用收容於中空部內之一個制振用重錘與中空部內面的摩擦、碰撞來吸收顫振的能量(例如參照專利文獻1)。

[專利文獻1]日本特表2003-521381號公報

因此，振動能量的吸收量是對應於制振用重錘的重量，為了增大振動能量的吸收量，必須將重量更大的重錘收容於中空部。

當重量更大的制振用重錘收容於中空部的情況，若收容比重大之高價超硬合金製或重金屬製的重錘，制振用重錘的製作成本可能會增高。此外，若收容比重小之低價金屬製的重錘，可能使中空部大型化且造成工具保持具的強度降低。

本發明是有鑑於上述實情而開發完成的，其目的是為了提供一種制振機構，可避免制振用重錘之製作成本增高及軸部強度降低，且能增大振動能量的吸收量。

本發明的制振機構之第1特徵構造，是在形成於軸部內部之圓筒狀的中空部，收容有沿前述中空部的軸心周圍的周方向分割成複數個之重錘構件，並具備一彈壓構件，該彈壓構件以讓相鄰的重錘構件之分割面彼此面接觸的方式將各重錘構件朝向前述軸心彈壓。

本構造之制振機構，是在形成於軸部內部之圓筒狀的中空部，收容分割成複數個之重錘構件。

因此，隨著軸部的顫振，能讓相鄰的重錘構件之分割面彼此互相滑動，因此能將振動能量以分割面彼此間的摩擦能量和碰撞能量的形式予以吸收。

此外，由於將沿中空部的軸心周圍之周方向分割成複數個之重錘構件收容於中空部，能讓重錘構件的分割面彼此沿著軸部徑方向互相滑動，而能有效地減低在軸部徑方向產生的顫振。

再者，由於具備一彈壓構件，該彈壓構件以讓相鄰的重錘構件之分割面彼此面接觸的方式將各重錘構件朝向中 空部的軸心彈壓，可對於分割面彼此間的滑動積極地賦予阻力，能讓分割面彼此間的摩擦能量增大，而進一步增大振動能量的吸收量。

因此，依據本構造的制振機構，可避免制振用重錘之製作成本增高及軸部強度降低，且能增大振動能量的吸收量。

本發明的第2特徵構造，前述彈壓構件是配置成夾在前述複數個重錘構件的外周面和前述中空部的內周面間之環狀的彈性構件。

依據本構造，可將複數個重錘構件以一致且簡單地朝軸心側移動的方式彈壓。

本發明第3特徵構成，是裝設有：用來限制前述複數個重錘構件朝遠離前述軸心側的移位量之限制構件。

依據本構造，由於能限制複數個重錘構件朝遠離軸心側之移位量，容易讓隨著軸部振動而朝遠離軸心側移位後之重錘構件往軸心側迅速地回歸移位，而讓軸部的旋轉變穩定，且能提高分割面彼此間的滑動所產生之振動能量吸收效果。

以下根據圖式說明本發明的實施形態。

〔第1實施形態〕

第1圖、第2圖係顯示設有本發明的制振機構2之工具保持具(軸部的一例)1。

制振機構2裝設於鋼製的工具保持具1內部，該工具保持具1的橫截面形狀呈圓形，且具備與旋轉軸心X同心的外周部。

工具保持具1，是同心狀且一體地設有：工具裝設用的軸部主體1a、與工作機械的旋轉軸(未圖示)連結用之錐部1b，藉由連結於錐部1b之旋轉軸進行驅動旋轉。

在軸部主體1a的前端部分形成有工具頭3的安裝孔4，如第1圖中的假想線所示般，將工具頭3以無法脫離的狀態固定於安裝孔4，該工具頭3上固定有具備切削用刃部之拋棄式刀片5。

在軸部主體1a內部形成有：與工具保持具1的旋轉軸心X形成同心且橫截面形狀呈圓形的中空部6，在該中空部6內裝設制振機構2。

中空部6，是藉由螺合於軸孔7內周面之栓構件8所區劃而形成在比栓構件8更靠錐部1b側。該軸孔7開口於軸部主體1a的前端側且橫截面形狀呈圓形。

在軸孔7之比栓構件8更前端側形成安裝孔4。

在工具保持具1，以遍及軸部主體1a和錐部1b且與旋轉軸心X同心的方式形成冷媒供給路9，該冷媒供給路9是將切削油等的冷媒經由安裝孔4供應給工具頭3。

在冷媒供給路9連接著與旋轉軸心X形成同心且貫穿中空部6之冷媒管10。冷媒管10，是連接於栓構件8之貫通孔8a而與安裝孔4連通。

制振機構2，是將WC(碳化鎢)等燒結成之超硬合金製的制振用重錘11，以與冷媒管10的外周面及中空部6的內周面隔著間隙12a,12b且與旋轉軸心X形成同心狀的方式予以收容。

在冷媒管10之與冷媒供給路9的連接部以及與栓構件8的貫通孔8a的連接部分別裝設有彈性O型環13，因此能避免冷媒等的液體流入制振用重錘11與冷媒管10的外周面及中空部6的內周面之間隙12a,12b，而能防止制振效果降低。

制振用重錘11，如第2圖、第3圖所示般，是沿著旋轉軸心X周圍的周方向，等間隔地分割成橫截面形狀呈扇形之複數個重錘構件14，將該等重錘構件14在冷媒管10周圍排列成圓筒狀並收容於中空部6內。

此外，將栓構件8朝制振用重錘11側用力鎖入，藉此對各重錘構件14賦予沿旋轉軸心X方向的壓縮力。

為了隨著工具保持具1的顫振而讓相鄰的重錘構件14之分割面15彼此間可相互強勁地滑動，是在旋轉軸心X方向的兩端部設置彈壓構件16；該彈壓構件16，在將複數個重錘構件14排列成圓筒狀且收容於中空部6內的狀態下，是以讓相鄰的重錘構件14之分割面15彼此面接觸的方式進行彈壓。

彈壓構件16，是配置成夾在複數個重錘構件14的外周面和中空部6的內周面間之環狀的彈性構件(彈性O型環)所構成。

[第2實施形態]

第4圖、第5圖係顯示本發明的制振機構之其他實施形態。

本實施形態的制振機構，是在分割成複數個重錘構件14之制振用重錘11的旋轉軸心X方向的中央位置，裝設用來限制複數個重錘構件14朝遠離旋轉軸心X側的移位量之限制構件17。

限制構件17，是由內徑比中空部6的內徑小且外徑比中空部6的內徑大之金屬製環體所構成，將其外周側嵌入形成於中空部6的內周面之周槽18，而在重錘構件14側裝設成不致脫落。

其他構造與第1實施形態相同。

[其他實施形態]

1.本發明之制振機構，沿中空部的軸心周圍之周方向等間隔地分割成複數個之重錘構件，沿中空部的軸心方向進一步分割成複數個亦可。

在此情況，隨著軸部的顫振在中空部的軸心方向能讓相鄰的重錘構件之分割面彼此互相滑動，因此能將振動能量以分割面彼此間的摩擦能量、碰撞能量的形式予以吸收。

此外，只要在各重錘構件的外周面和中空部的內周面之間夾入環狀的彈性構件，由於能將各重錘構件以朝向中空部的軸心側移動的方式進行彈壓，可減低軸部的慣性力矩而讓軸部平滑地旋轉，可防止制振效果降低。

2.本發明之制振機構，雖是將沿中空部的軸心周圍之周方向等間隔地分割成複數個之重錘構件收容於中空部，但並不限定於此，將非等間隔地分割成複數個之重錘構件收容於中空部亦可。

3.本發明之制振機構，除了沿中空部的軸心周圍之周方向分割成複數個之重錘構件以外，將沿中空部的軸心方向分割成複數個之重錘構件收容於中空部的例如軸心方向的兩端部側或一端部側亦可。

4.本發明之制振機構，在形成於工具保持具以外的軸部之中空部，收容沿該中空部的軸心周圍之周方向分割成複數個之重錘構件亦可。

5.本發明之制振機構，軸部不是旋轉體亦可，中空部的中心與軸部的軸心不一致亦可。

本發明可廣泛適用於工具保持具等之產生振動的構件之軸部上所形成的中空部。

1‧‧‧工具保持具(軸部的一例)

1a‧‧‧軸部主體

1b‧‧‧錐部

2‧‧‧制振機構

3‧‧‧工具頭

4‧‧‧安裝孔

5‧‧‧拋棄式刀片

6‧‧‧中空部

7‧‧‧軸孔

8‧‧‧栓構件

8a‧‧‧貫通孔

9‧‧‧冷媒供給路

10‧‧‧冷媒管

11‧‧‧重錘

12a、12b‧‧‧間隙

13‧‧‧彈性O型環

14‧‧‧重錘構件

15‧‧‧分割面

16‧‧‧彈壓構件

17‧‧‧限制構件

18‧‧‧周槽

X‧‧‧旋轉軸心

第1圖係設有制振機構之工具保持具的縱截面圖。

第2圖係第1圖的II-II線截面圖。

第3圖係制振機構的立體圖。

第4圖係顯示第2實施形態的制振機構之縱截面圖。

第5圖係第4圖的V-V線截面圖。

1．．．工具保持具(軸部的一例)

1a．．．軸部主體

2．．．制振機構

6．．．中空部

7．．．軸孔

10．．．冷媒管

11．．．重錘

12a、12b．．．間隙

14．．．重錘構件

15．．．分割面

16．．．彈壓構件

X．．．旋轉軸心

Claims (3)

1. 一種制振機構，是在形成於軸部內部之圓筒狀的中空部，收容有沿前述中空部的軸心周圍的周方向分割成複數個之重錘構件，並具備一彈壓構件，該彈壓構件以讓相鄰的重錘構件之分割面彼此面接觸的方式將各重錘構件朝向前述軸心彈壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之制振機構，其中，前述彈壓構件，是配置成夾在前述複數個重錘構件的外周面和前述中空部的內周面間之環狀的彈性構件。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之制振機構，其中裝設有：用來限制前述複數個重錘構件朝遠離前述軸心側的移位量之限制構件。