特許 6236492 固定振れ止め

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6236492

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】固定振れ止め

(51)【国際特許分類】

   B23Q 1/76 20060101AFI20171113BHJP

【ＦＩ】

   B23Q1/76 T

【請求項の数】12

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-95220(P2016-95220)

(22)【出願日】2016年5月11日

(65)【公開番号】特開2016-209994(P2016-209994A)

(43)【公開日】2016年12月15日

【審査請求日】2016年6月29日

(31)【優先権主張番号】15167237.5

(32)【優先日】2015年5月12日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】596007164

【氏名又は名称】エスエムヴェー アウトブローク シュパンジステーメ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100154612

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 秀樹

(74)【代理人】

【識別番号】100091867

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 アキラ

(74)【代理人】

【識別番号】100202016

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 喬

(72)【発明者】

【氏名】エックハルト マウラー

(72)【発明者】

【氏名】ユルゲン マルクヴァルト

【審査官】 稲葉 大紀

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０１−１６６０３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第３５３５９６３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００４７８０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第５８６０３４１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第４４６３６３５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第８２８６９５５（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 独国特許出願公開第３５４３８０６（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ １／００−２５／０６

Ｂ２３Ｑ １／００− ３／１５４

３／１６− ３／１８

９／００− ９／０２

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転対称の工作物（２）を空間内において芯出しするための固定振れ止め（１）であって、
− 互いから距離を置いて配置されかつ動かないように共に接続される２つのハウジングシェル（４、５）と、
− 前記２つのハウジングシェル（４、５）間に配置された中央固定振れ止めアーム（６）であって、軸方向（３）に前記工作物（２）に向かって移動されるように作動ピストン（７）により前記ハウジングシェル（４、５）内に取り付けられる、中央固定振れ止めアーム（６）と、
− 前記中央固定振れ止めアーム（６）と、２つの対向する外側側部上にそれぞれ制御トラック（１４）を有する案内スライダ（１３）により駆動接続している２つの外側固定振れ止めアーム（１１、１２）であって、前記制御トラック（１４）上に、両方の外側固定振れ止めアーム（１１、１２）の自由端部（１５）へ取り付けられたローラ（１６）が配置され、これが前記制御トラック（１４）に沿って転がる、２つの外側固定振れ止めアーム（１１、１２）と
からなる固定振れ止め（１）において、
前記案内スライダ（１３）の前記制御トラック（１４）が少なくとも２つの制御セクション（２１、２２、２５）を有することと、互いから間隔を空けて配された少なくとも２つのローラ（１６）がそれぞれの前記外側固定振れ止めアーム（１１、１２）上に設けられ、前記少なくとも２つのローラ（１６）のいずれかが、前記ハウジングシェル（４、５）における前記案内スライダ（１３）の位置に依存して、前記制御セクション（２１、２２、２５）のうちの１つと能動接触していることとを特徴とする、固定振れ止め（１）。

【請求項2】

前記制御トラック（１４）の前記制御セクション（２１、２２、２５）が互いに対しておよび前記ハウジングシェル（４、５）の長手方向軸（１０）に対して異なるピッチまたは勾配を有することと、２つの隣接する制御セクション（２１、２２または２５）間の遷移領域（２４）が、前記遷移領域（２４）において、前記外側固定振れ止めアーム（１１または１２）のうちの１つの隣接するローラ（１６）の両方が前記制御セクション（２１、２２または２５）と同時に接触するように構成されることとを特徴とする、請求項１に記載の固定振れ止め。

【請求項3】

前記案内スライダ（１３）の軸方向前進移動により、前記ローラ（１６）が前記制御トラック（１４）の前記制御セクション（２１、２２、２５）に対して能動接触することまたは触れることと、前記工作物（２）から最も遠くに位置する前記ローラ（１６）の接触が、前記案内スライダ（１３）が前記工作物（２）の方向にさらに前進するとすぐに絶たれることとを特徴とする、請求項２に記載の固定振れ止め。

【請求項4】

前記制御トラック（１４）の長さが、２つの隣接するローラ（１６）間の距離におよそ対応することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の固定振れ止め。

【請求項5】

前記制御トラック（１４）を形成する前記案内スライダ（１３）の外側が、各々異なる傾斜角で長手方向軸（１０）の方向に配置されることと、前記案内スライダ（１３）の２つの反対側の制御トラック（１４）が、原則として、Ｖ字形外側輪郭であって、その先端が長手方向軸（１０）上にありかつ締め付けられる前記工作物（２）に隣接しているＶ字形外側輪郭を有することとを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の固定振れ止め。

【請求項6】

前記制御セクション（２１、２２、２５）が、直線、または凹形若しくは凸形の湾曲を有する曲線で構成されるか、または波形になっていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の固定振れ止め。

【請求項7】

前記２つの外側固定振れ止めアーム（１１、１２）が前記ハウジングシェル（４、５）上に回転配置構成でジョイント（１７）に取り付けられていることと、前記ジョイント（１７）が前記案内スライダ（１３）と締め付けられる前記工作物（２）との間に空間的に配置されることとを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の固定振れ止め。

【請求項8】

前記２つの外側固定振れ止めアーム（１１、１２）が、好ましい実施形態において渦巻ばねまたは巻かれた圧縮ばねにより生じた予圧下にあり、それにより前記固定振れ止めアーム（１１、１２）の前記ローラ（１６）が前記案内スライダ（１３）の前記制御トラック（１４）の方向に押し付けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の固定振れ止め。

【請求項9】

前記作動ピストン（７）が、一方が他方の内側に取り付けられた入れ子式配置構成にある、第１部分（３１）および第２部分（３２）から形成されることと、前記作動ピストン（７）の前記２つの部分（３１、３２）が、各々互いから分離された圧力空間（３３または３４）に各々割り当てられることとを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の固定振れ止め。

【請求項10】

前記２つの圧力空間（３３および３４）が、互いから独立して加圧された媒体で満たされ得るまたは空にされ得ることと、前記作動ピストン（７）の前記２つの部分（３１または３２）が互いから独立して移動され得ることとを特徴とする、請求項９に記載の固定振れ止め。

【請求項11】

前記作動ピストン（７）の前記第１部分（３１）の調整運動距離またはストローク運動距離が、ストッパ（３６）により制限されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の固定振れ止め。

【請求項12】

前記２つの外側固定振れ止めアーム（１１、１２）の旋回範囲（２３）および前記中央固定振れ止めアーム（６）の軸方向前進運動距離が、８０〜６００ｍｍの直径を有する工作物（２）が締め付けられ得るサイズであることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の固定振れ止め。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部による固定振れ止めに関する。

【背景技術】

【0002】

この種類の固定振れ止めは、例えば特許文献１に開示されており、これによって回転対称の工作物が空間内で芯出しされ支持される。この種類の工作物はシャフトまたは中空体であり、その外側ジャケット表面は工具を使用して機械加工され、それにより、締め付けられた工作物に作用しそれを屈曲させるかなりの機械加工力を生じる。しばしば、この種類の工作物は長さが数メートルであり、その結果として、工作物を支持するのに必要な固定振れ止めは、機械加工工具の機械加工工具床の領域において互いから特定の間隔を空けて配置される。

【0003】

機械加工工具の機械加工工具床には限られた空間しかないが、しかしながら、この空間は追加的な要素を収容する必要があり、その結果として固定振れ止めのサイズは機械加工工具における利用可能な空間に適合されなければならない。さらに、固定振れ止めは、下から保持される工作物を包含するおよび芯出しするために、機械加工工具に対して垂直方向にまたは僅かな量だけ横にオフセットされて整列されなければならない。

【0004】

この目的のために設計された固定振れ止めは、主として、２つのハウジングシェルであってその中において３つの固定振れ止めアームが配置されかつ移動可能である２つのハウジングシェルからなる。固定振れ止めアームは、空気圧式にまたは油圧式に作動する圧力ピストンと駆動、能動接続しており、これにより３つの固定振れ止めアームが、案内スライダを使用して、工作物が締め付けられる方向またはそれから離れる方向に同期的に移動され得る。

【0005】

中央固定振れ止めアームは適宜軸方向に往復して移動させられ、案内スライダが駆動されると、２つの外側固定振れ止めアームが案内スライダの外側と接触し旋回移動を行う。この理由は、制御トラックが案内スライダの２つの対向する外側部分に対して作用させられ、各々の外側固定振れ止めアームの自由端部のうちの１つが、配置されたローラによりこれと接触し、それにより制御トラックに沿って転がるからである。案内スライダの前進移動は、結果として、回転配置構成においてハウジングシェルに取り付けられた２つの外側固定振れ止めアームを、工作物に向かって移動させるかそれから離れるように旋回させる。

【0006】

３つの固定振れ止めアームが工作物の表面に同時に遭遇するとすぐに、締付力が加えられ、それにより工作物が保持される。

【0007】

締め付けられる工作物の直径が大きいほど、固定振れ止めのサイズが大きくなり、その理由は、この場合２つの外側固定振れ止めアームにとってかなりの旋回角度が求められ、かつまた圧力ピストンおよび中央固定振れ止めアームの軸方向前進移動のサイズがそれに従って増大しなければならないからである。しかしながら、機械加工工具内で利用可能な空間は限られており、機械加工工具の他の技術的タスクのための追加的な空間を提供するために固定振れ止めを可能な限り小さくするだけでなく、異なるサイズおよび構成の工作物が、締め付けられる工作物の直径が減少または増大する場合に連続的に設置及び除去される固定振れ止めの必要性なしに、締め付けられ得るように、固定振れ止めが固定振れ止めアームのための可能な限り大きい旋回範囲を提供することも必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】欧州特許出願公開第２８４８３５９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

したがって、上記のタイプの固定振れ止めであって、異なる直径の工作物が保持および芯出されることを可能にし、そのため固定振れ止めにより占められる空間が可能な限り小さく、同時に異なる直径の工作物が依然として把持および支持される固定振れ止めを開発することが本発明の課題である。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明によると、これらの課題は、請求項１の特徴部の特徴により達成される。

【0011】

本発明の他の有利なさらなる実施形態は、従属請求項から得られる。

【0012】

案内スライダの特定の制御トラックは、少なくとも２つの制御セクションを有し、少なくとも２つのローラは、特定の外側固定振れ止めアーム上に互いから間隔を空けて配置され、この場合、ローラは、各々ケースハウジングシェル内での案内スライダの位置に依存して、制御セクションのうちの１つと能動接触しており、このことは、制御トラックの特定の制御セクションの整列は案内スライダの前進位置に依存し、その結果として固定振れ止めアーム、および特に、２つの外側固定振れ止めアームが、可能な限り大きい旋回範囲にわたって移動し、したがって異なるサイズの工作物を締め付けることができるため、固定振れ止めにより占められる空間が達成されると同時に、外側固定振れ止めアームの可能な限り大きい旋回範囲が保持されることを意味する。

【0013】

特定の外側固定振れ止めアームのローラは、個別にまたは対でのいずれかでローラの各々に割り当てられた制御セクションのうちの１つと永続的に接触しており、このことは、固定振れ止めアームが案内スライダと永続的に駆動接続しており、その結果として固定振れ止めアームが工作物の方向および反対側方向の両方に移動され得ることを意味する。案内スライダはしたがって前進要素として作動するだけでなく３つの固定振れ止めアームのための後退デバイスとしても作動する。

【0014】

制御トラックの設計実施形態、特に２つの隣接する制御トラック間の遷移領域の結果として、ローラが個別にまたは対でのいずれかで２つの隣接する制御セクションと接触し、その結果として、対応する制御セクションが互いに対して異なる角度にある、すなわちハウジングシェルの長手方向軸に対して異なったように整列するため、２つの外側固定振れ止めアームの異なるサイズの旋回経路を有する、案内スライダの滑らかな移動が可能になる状況が達成される。

【0015】

図面は、本発明に従って構成された固定振れ止めの２つの例示的実施形態を示し、その詳細が以下で説明される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】２つのハウジングシェルであって、その間に、作動ピストン、案内スライダおよびこれに取り付けられた中央固定振れ止めアームが、軸方向に移動する配置で取り付けられた２つのハウジングシェルと、案内スライダと駆動接続している２つの外側固定振れ止めアームとを有する固定振れ止めの第１の例示的実施形態を、斜視および分解図で示す。

【図2a】異なるサイズの直径を有する締め付けられる工作物のための第１位置にある図１による固定振れ止めを断面図で示す。

【図2b】平均的なサイズの直径を有する工作物のための第２位置にある図２ａによる固定振れ止めを示す。

【図2c】小さいサイズの直径を有する工作物のための第３位置にある図２ａによる固定振れ止めを示す。

【図3】２つのハウジングシェルであって、その間に、作動ピストン、案内スライダおよび中央固定振れ止めアームが、軸方向に移動する配置で取り付けられた２つのハウジングシェルと、案内スライダと駆動接続している２つの外側固定振れ止めアームとを有する固定振れ止めの第２の例示的実施形態を断面図で示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、固定振れ止め１であって、それにより工作物２が、工作物２の長手方向軸が可能な限り真っ直ぐな線状にすなわち反ることなしに延びるような方法で、空間内に芯出しまたは保持される固定振れ止め１を示す。工作物２は、図示されていない機械加工工具により機械加工される回転対称のシャフトまたは中空体である。しばしば、機械加工工具はかなりの機械加工力を工作物２にかけ、これらは工作物２の長手方向軸がシフトされることなしに固定振れ止め１により吸収されなければならならず、その理由は、そのようなことが起きた場合、厳密な機械加工ステップが達成され得ないだろうからである。

【0018】

固定振れ止め１は、互いから距離を置いて配置され空間を囲む２つのハウジングシェル４および５からなる。ハウジングシェル４および５は動かないように共に接続される。さらに、ハウジングシェル４および５は、固定振れ止め１の工作物２への確実な取付けを達成するために工作物２の回転軸に直角に整列しなければならない長手方向軸１０を形成する。

【0019】

さらに、固定振れ止め１は、作動ピストン７であって、例えば空気圧式または油圧式加圧媒体により作用され、ハウジングシェル４、５の長手方向軸１０と同一平面に延びる作動ピストン７からなる。作動ピストン７は、工作物２の方向またはそれから離れる方向に整列する軸方向ストローク移動を生じ、これは図では参照符号３で特定される。

【0020】

作動ピストン７には中央固定振れ止めアーム６が取り付けられており、中央固定振れ止めアーム６はしたがって作動ピストン７と駆動能動接続しており、作動ピストン７により工作物２に向かってまたはそれから離れるように軸方向に移動方向３に移動し得る。中央固定振れ止めアーム６は結果として工作物２のための第１支持体を形成する。

【0021】

中央固定振れ止めアーム６により求められる２つのさらなる支持体が、ハウジングシェル４および５上にジョイント１７により回転または滑動配置構成で取り付けられた２つの外側固定振れ止めアーム１１、１２により形成される。

【0022】

２つの外側固定振れ止めアーム１１、１２を中央固定振れ止めアーム６と同期的に移動させるために、作動ピストン７には屋根の形のまたはＶ字形の外側輪郭を有する案内スライダ１３が取り付けられており、この場合、屋根のまたはＶの先端は工作物２に隣接して配置され、案内スライダ１３の側面は長手方向軸１０に対して立ち上がる。

【0023】

案内スライダ１３の対向する外側側面は、以下でより詳細に説明されるとおり、制御トラック１４であって、それに沿って外側固定振れ止めアーム１１、１２の自由端部１５の各々に取り付けられたローラ１６が転がり永続的に接触している制御トラック１４として構成される。

【0024】

図２ａは、２つのローラ１６が外側固定振れ止めアーム１１、１２の自由端部１５上に互いから間隔を空けて設けられることを示す。

【0025】

制御トラック１４は、２つの制御セクション２１および２２ならびに２つの制御セクション２１および２２の間に位置づけられる遷移領域２４において形成される。固定振れ止めアーム１１、１２のローラ１６の各１つは、制御セクション２１または２２の一方に割り当てられ、それと駆動接続している。工作物から最も離れているローラ１６は第１制御セクション２１と接触し、これによる、例えば、外側固定振れ止めアーム１１、１２のジョイント１７における巻かれた圧縮ばねまたは渦巻ばねによる、予圧下で保持される。

【0026】

さらに、図２ａは、より大きな直径、例えば６００ｍｍの直径を有する工作物２が締め付けられ、締め付けられる工作物２の直径が小さいほど、図２ｂおよび２ｃに示されるとおり、ハウジングシェル４および５における案内スライダ１３の位置がより変化するため、工作物２のサイズがハウジングシェル４および５における案内スライダ１３の位置を特定するという効果があることを示す。

【0027】

このことは、工作物２から最も遠くにあるローラ１６は、図２ａに示される締め付けられた条件においてのみ、案内スライダ１３の第１制御セクション２１と能動接触するまたは触れるようになることを意味する。

【0028】

図２ｂは中程度の直径、例えば３００ｍｍの直径を有する工作物２を示し、この場合、ハウジングシェル４、５における案内スライダ１３の位置は、図２ａの締付条件に対して、工作物２へより近い。結果として、工作物２に隣接して配置された外側固定振れ止めアーム１１、１２のローラ１６もまた、それらに割り当てられた第２制御セクション２２と能動接触するまたは触れるようになる。この締付条件において、互いから間隔を空けて配された外側固定振れ止めアーム１１および１２のローラ１６は両方とも、それらの対応する制御セクション２１または２２と接触しており、それらは作動ピストン７により生じた締付力を案内スライダ１３を介して伝える。

【0029】

図２ｃは、小さい工作物２、例えば直径が８０ｍｍの工作物２でさえも、本発明による固定振れ止め１を使用して確実に締め付けられ得ることを示すことを意図する。これらの工作物２の場合におけるハウジングシェル４および５における案内スライダ１３は、それらに最も近く位置づけられ、このことは、工作物２に隣接するローラ１６のみがそれらの第２制御セクション２２と触れるまたは能動接触するようになり、さらに遠くに位置するローラ１６はもはや案内スライダすなわち案内スライダでローラに対して作用させられる第１制御セクション２１と能動接触しないことを意味する。

【0030】

２つの隣接する制御セクション２１および２２の傾斜は、長手方向軸１０に対して適合して異なる。結果として、制御セクション２１および２２は異なるピッチまたは傾斜角を有し、外側固定振れ止めアーム１１および１２の旋回移動が、能動接触する制御セクション２１もしくは２２またはローラ１６が制御セクション２１もしくは２２の何れに位置づけられるかに依存して自動的に変更される状況がもたらされる。制御トラック１４のこの設計実施形態の結果、異なったサイズの工作物２が、固定振れ止め１により占められる空間が先行技術の固定振れ止めに対して変更されることなしに、１つの固定振れ止め１で支持され得るという状況が達成される。これは、外側固定振れ止めアーム１１および１２のための参照符号２３で示される旋回範囲のサイズを増大させる制御セクション２１、２２の傾斜またはピッチの設計実施形態のみである。

【0031】

図３は、３つの制御セクション２１、２２および２５を備える制御トラック１４を有する案内スライダ１３を備える固定振れ止め１を示す。外側固定振れ止めアーム１１、１２の自由端部１５は、結果として互いから間隔を空けて配置される３つのローラ１６を有し、その各々は制御セクション２１、２２または２５のうちの１つに割り当てられ、案内スライダ１３が対応する位置に到達するとすぐにそれと能動接触する。

【0032】

図１〜３における全ての制御トラック１４は、制御トラック１４の長さが２つの隣接するローラ１６間の間隙または２つの外側ローラ１６により形成される長さにおよそ対応するという特徴を共有している。

【0033】

複数の、異なって構成される制御セクション２１、２２または２５は、特定の制御セクション２１、２２または２５における外側固定振れ止めアーム１１、１２の必要な旋回範囲２３に依存して、線形の、凹形または凸形に湾曲した、または波状のプロファイルを有する案内スライダ１３に対して作用させられ得る。

【0034】

図２ａ、２ｂおよび２ｃはまた、回復デバイス１８が案内スライダ１３へ取り付けられる、すなわち回復デバイス１８が案内スライダ１３に駆動、能動接続することを示す。回復デバイス１８はピン２０が挿入された案内溝１９を有し、特定の外側固定振れ止めアーム１１または１２へ動かないように接続される。案内スライダ１３がこれに従って引き戻されるとすぐに、回復力が外側固定振れ止めアーム１１、１２のピン２０を介して伝えられ、これにより、ピン２０が回復デバイス１８の案内溝１９の内側輪郭に起因して内側に向かって偏向させられ、このことは、外側固定振れ止めアーム１１、１２が外向きに開かれる、すなわちジョイント１７の周りを旋回させられることを意味する。

【0035】

さらに、作動ピストン７は入れ子式構成を有する。結果として、作動ピストン７は、互いに対して移動する第１部分３１と第２部分３２とからなり、その理由は作動ピストン７の各部３１または３２は互いから分離される圧力空間３３または３４へ割り当てられるからである。ライン３５が２つの圧力空間３３および３４の各々の中に現れ、ラインが制御デバイスまたは加圧流体、例えば作動油を提供するポンプにより満たされまたは排出され得る。作動油がポンプにより第１圧力空間３３内へ押し込まれるとすぐに、作動ピストン７の第１部分３１が工作物２に向かって移動し第２部分３２が同時に移動する。圧力空間３３内に設けられた作動ピストン７の第１部分３１の移動運動距離またはストローク運動距離はストッパ３６により制限される。結果として、ストッパ３６上に作動ピストン７の第１部分３１の端部位置が到達するとすぐに、作動油が第２圧力空間３４内へ圧入され、これには作動ピストン７の第２部分３２が工作物２の方向に移動するという効果があり、このことは、依然としてカバーされなければならない場合もある固定振れ止めアーム６、１１および１２の作動運動距離が妨害され、第２に、必要な締付力が３つの固定振れ止めアーム６、１１および１２上に生じることを意味する。

【0036】

作動ピストン７の入れ子式配置構成の結果として、これにより必要とされる空間が有意に（著しく）減少すると同時にストローク運動距離の必要な長さが維持される。

【符号の説明】

【0037】

１ 固定振れ止め
２ 工作物
３ 移動方向
４ ハウジングシェル
５ ハウジングシェル
６ 中央固定振れ止めアーム
７ 作動ピストン
１０ 長手方向軸
１１ 外側固定振れ止めアーム
１２ 外側固定振れ止めアーム
１３ 案内スライダ
１４ 制御トラック
１５ 自由端部
１６ ローラ
１７ ジョイント
１８ 回復デバイス
１９ 案内溝
２０ ピン
２１ 第１制御セクション
２２ 第２制御セクション
２３ 旋回範囲
２４ 遷移領域
２５ 制御セクション
３１ 第１部分
３２ 第２部分
３３ 第１圧力空間
３４ 第２圧力空間
３５ ライン
３６ ストッパ

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3】