特開 2024-43733 振動抑制装置、および旋削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024043733

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】振動抑制装置、および旋削装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 23/04 20060101AFI20240326BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

B23B23/04

B23Q11/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022148889

(22)【出願日】2022-09-20

(71)【出願人】

【識別番号】504160781

【氏名又は名称】国立大学法人金沢大学

(71)【出願人】

【識別番号】599136991

【氏名又は名称】二村機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(72)【発明者】

【氏名】高杉 敬吾

(72)【発明者】

【氏名】二村 忠宏

【テーマコード（参考）】

3C011

3C045

【Ｆターム（参考）】

3C011AA04

3C045FE09

(57)【要約】

【課題】ワークの振動を抑制できる振動抑制装置等を提供する。
【解決手段】振動抑制装置１８は、軸芯に沿って延びるワークＷの一端部を把持してワークＷを軸芯を中心として回転させる主軸台１２と、ワークＷの他端部を支持しかつワークＷとともに回転する回転センタ２４を有する心押台１４とを備える旋削装置１０に用いられる振動抑制装置１８であって、ワークＷの回転軸線Ｏを中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が回転軸線Ｏを中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石４０と、周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が径方向に並び、径方向において複数の第１磁石４０の外方に設けられる複数の第２磁石４４とを備え、複数の第１磁石４０および複数の第２磁石４４の一方は、ワークＷとともに他方に対して回転する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸芯に沿って延びるワークの一端部を把持して前記ワークを前記軸芯を中心として回転させる主軸台と、前記ワークの他端部を支持しかつ前記ワークとともに回転する回転センタを有する心押台とを備える旋削装置に用いられる振動抑制装置であって、
前記ワークの回転軸線を中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記回転軸線を中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石と、
前記周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記径方向に並び、前記径方向において前記複数の第１磁石の外方に設けられる複数の第２磁石とを備え、
前記複数の第１磁石および前記複数の第２磁石の一方は、前記ワークとともに他方に対して回転する、
振動抑制装置。

【請求項2】

前記複数の第１磁石は、前記周方向に等間隔で並び、
前記複数の第２磁石は、前記周方向に等間隔で並ぶ、
請求項１に記載の振動抑制装置。

【請求項3】

前記複数の第１磁石が前記周方向に並ぶ間隔および前記複数の第２磁石が前記周方向に並ぶ間隔は、相互に等しい、
請求項１に記載の振動抑制装置。

【請求項4】

前記複数の第１磁石の個数および前記複数の第２磁石の個数は、相互に等しい、
請求項１に記載の振動抑制装置。

【請求項5】

前記複数の第１磁石において、前記径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石と前記径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石とが、前記周方向に交互に並び、
前記複数の第２磁石において、前記径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石と前記径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石とが、前記周方向に交互に並ぶ、
請求項１から４のいずれか１項に記載の振動抑制装置。

【請求項6】

前記複数の第１磁石において、前記径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石と前記径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石とが、前記周方向に複数個ずつ交互に並び、
前記複数の第２磁石において、前記径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石と前記径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石とが、前記周方向に複数個ずつ交互に並ぶ、
請求項１から４のいずれか１項に記載の振動抑制装置。

【請求項7】

前記複数の第１磁石および前記複数の第２磁石は、前記心押台に内蔵される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の振動抑制装置。

【請求項8】

前記複数の第１磁石は、前記回転センタに固定されて前記ワークとともに前記複数の第２磁石に対して回転する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の振動抑制装置。

【請求項9】

軸芯に沿って延びるワークの一端部を把持して前記ワークを前記軸芯を中心として回転させる主軸台と、
前記ワークの他端部を支持しかつ前記ワークとともに回転する回転センタを有する心押台と、
前記ワークの回転軸線を中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記回転軸線を中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石と、
前記周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記径方向に並び、前記径方向において前記複数の第１磁石の外方に設けられる複数の第２磁石とを備え、
前記複数の第１磁石および前記複数の第２磁石の一方は、前記ワークとともに他方に対して回転する、
旋削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動抑制装置、および旋削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワークを回転させて切削または研磨する旋削装置が知られている。たとえば、特許文献１には、棒状のワークの一端部を把持してワークを回転させる主軸装置と、当該ワークの他端部を支持してワークとともに回転する心押台と、ワークを切削するための工具とを備える工作機械が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２１３６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の工作機械では、回転するワークに工具を当接させると、ワークが振動してしまい、ワークの面性状の低下等に繋がるおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、ワークの振動を抑制できる振動抑制装置等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る振動抑制装置は、軸芯に沿って延びるワークの一端部を把持して前記ワークを前記軸芯を中心として回転させる主軸台と、前記ワークの他端部を支持しかつ前記ワークとともに回転する回転センタを有する心押台とを備える旋削装置に用いられる振動抑制装置であって、前記ワークの回転軸線を中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記回転軸線を中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石と、前記周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記径方向に並び、前記径方向において前記複数の第１磁石の外方に設けられる複数の第２磁石とを備え、前記複数の第１磁石および前記複数の第２磁石の一方は、前記ワークとともに他方に対して回転する。

【0007】

本発明の一態様に係る旋削装置は、軸芯に沿って延びるワークの一端部を把持して前記ワークを前記軸芯を中心として回転させる主軸台と、前記ワークの他端部を支持しかつ前記ワークとともに回転する回転センタを有する心押台と、前記ワークの回転軸線を中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記回転軸線を中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石と、前記周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記径方向に並び、前記径方向において前記複数の第１磁石の外方に設けられる複数の第２磁石とを備え、前記複数の第１磁石および前記複数の第２磁石の一方は、前記ワークとともに他方に対して回転する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ワークの振動を抑制できる振動抑制装置等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施の形態に係る旋削装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１の旋削装置の心押台を示す断面図である。

【図3】図３は、図１の旋削装置の振動抑制装置を示す斜視図である。

【図4】図４は、図１の旋削装置の振動抑制装置を示す正面図である。

【図5】図５は、図１の旋削装置に加わるトルクの一例を示すグラフである。

【図6】図６は、振動抑制装置の他の例を示す斜視図である。

【図7】図７は、図６の振動抑制装置を示す模式図である。

【図8】図８は、振動抑制装置のその他の例を示す斜視図である。

【図9】図９は、図８の振動抑制装置を示す模式図である。

【図10】図１０は、振動抑制装置のさらにその他の例を示す斜視図である。

【図11】図１１は、図１０の振動抑制装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ならびに、工程および工程の順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。

【0011】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

【0012】

また、本明細書および図面において、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、三次元直交座標系の三軸を表しており、ｘ軸およびｙ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもｚ軸に直交する軸である。

【0013】

また、以下の実施の形態において、平行および直交等の、２つの方向の相対的な姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密にはその姿勢ではない場合も含む。たとえば、２つの方向が直交である、という場合、特に断りのない限り、当該２つの方向が完全に直交であることを意味するだけでなく、実質的に直交であること、すなわち、たとえば数％程度の差異を含むことも意味する。

【0014】

（実施の形態）
図１は、実施の形態に係る旋削装置１０を示す斜視図である。図２は、図１の旋削装置１０の心押台１４を示す断面図である。図２は、ｘ軸に直交する断面を示している。図１および図２を参照して、旋削装置１０の構成について説明する。

【0015】

図１および図２に示すように、旋削装置１０は、ワークＷを旋削するための装置である。この実施の形態では、旋削装置１０は、ワークＷを切削するための切削装置である。たとえば、切削装置は、回転するワークＷにバイトを接触させることによって、ワークＷを加工する旋盤である。旋削装置１０は、主軸台１２と、心押台１４と、ベース１５と、切削工具１６と、振動抑制装置１８とを備えている。

【0016】

主軸台１２は、軸芯に沿って延びるワークＷの一端部を把持してワークＷを当該軸芯を中心として回転させる。つまり、ワークＷの軸芯とワークＷの回転軸線Ｏとは一致している。この実施の形態では、ワークＷは、棒状である。主軸台１２は、ワークＷを掴んで把持するチャック２０を有しており、チャック２０は、主軸台１２に含まれている主軸（図示せず）に固定されている。当該主軸がモータ（図示せず）によって回転されることによって、チャック２０とともにチャック２０に把持されているワークＷが回転軸線Ｏを中心に回転する。

【0017】

心押台１４は、ワークＷに対して主軸台１２とは反対側に設けられており、ワークＷの他端部を支持する。たとえば、心押台１４は、テールストックである。心押台１４は、筐体２２と、回転センタ２４と、ベアリング２６と、シール部材２８とを有している。

【0018】

筐体２２は、回転センタ２４の一部、ベアリング２６、シール部材２８、および振動抑制装置１８を収容している。筐体２２は、主軸台１２に対して回転軸線Ｏ方向に移動可能となるように、ベース１５に支持されている。これによって、回転センタ２４等は、主軸台１２に対して回転軸線Ｏ方向に移動可能となる。

【0019】

回転センタ２４は、ワークＷの他端部を支持しかつワークＷとともに回転する。回転センタ２４は、ベアリング２６によって回転軸線Ｏを中心に回転可能に支持されている。回転センタ２４は、筐体２２よりも主軸台１２側に突出しており、主軸台１２側に向かうにつれて縮径する円錐状の円錐部３０を有している。回転センタ２４は、円錐部３０の頂部３２がワークＷの他端面の中央に設けられている凹部に嵌め込まれた状態でワークＷに押し付けられることによってワークＷの他端部を支持し、ワークＷが回転するとワークＷとともに回転軸線Ｏを中心に回転する。

【0020】

ベース１５は、主軸台１２と一体的に設けられており、上述したように、筐体２２を回転軸線Ｏ方向に移動可能となるように支持している。

【0021】

切削工具１６は、回転軸線Ｏを中心とする径方向の外方から、回転するワークＷに接触することによって、ワークＷを切削する。なお、以下の説明において、回転軸線Ｏを中心とする径方向を、単に、径方向ともいう。たとえば、切削工具１６は、バイトである。

【0022】

振動抑制装置１８は、ワークＷの振動を抑制する装置である。具体的には、たとえば、ワークＷの振動とは、ワークＷのびびり振動である。振動抑制装置１８は、第１磁界発生部材３４と、第２磁界発生部材３６とを有している。第１磁界発生部材３４および第２磁界発生部材３６は、心押台１４に内蔵されている。

【0023】

以上、旋削装置１０の構成について説明した。

【0024】

図３は、図１の旋削装置１０の振動抑制装置１８を示す斜視図である。図４は、図１の旋削装置１０の振動抑制装置１８を示す模式図である。図２から図４を参照して、振動抑制装置１８の構成について説明する。

【0025】

第１磁界発生部材３４は、第２磁界発生部材３６に作用する磁界を発生させる。第１磁界発生部材３４は、ワークＷとともに第２磁界発生部材３６に対して回転する。第１磁界発生部材３４は、筐体２２内において回転センタ２４に固定され、回転センタ２４およびワークＷとともに回転軸線Ｏを中心に回転する。第１磁界発生部材３４は、保持体３８と、複数（この実施の形態では、１０個）の第１磁石４０とを有している。

【0026】

保持体３８は、複数の第１磁石４０を保持する。保持体３８は、回転軸線Ｏを中心とする周方向に沿う円筒状であり、保持体３８の内方には、回転センタ２４が挿通されている。なお、以下の説明において、回転軸線Ｏを中心とする周方向を、単に、周方向ともいう。保持体３８は、回転センタ２４の外周面に固定されている。たとえば、保持体３８は、保持体３８の内方に回転センタ２４が圧入されることによって、回転センタ２４に固定されている。たとえば、保持体３８は、アルミ等の非磁性体によって形成されている。保持体３８は、複数の穴部３９を有している。

【0027】

複数の穴部３９は、複数の第１磁石４０に対応して設けられ、複数の穴部３９のそれぞれには、複数の第１磁石４０のうち当該穴部３９に対応する第１磁石４０が収容されている。複数の穴部３９のそれぞれは、回転軸線Ｏが延びる回転軸線Ｏ方向において、保持体３８を貫通している。なお、たとえば、複数の穴部３９のそれぞれは、回転軸線Ｏ方向において、保持体３８を貫通していなくてもよく、回転軸線Ｏ方向の片側にのみ開口していてもよい。複数の穴部３９は、周方向に並んでいる。

【0028】

複数の第１磁石４０は、周方向に並んでいる。複数の第１磁石４０は、周方向に等間隔で並んでいる。複数の第１磁石４０のそれぞれのＮ極およびＳ極は、径方向に並んでいる。複数の第１磁石４０において、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０と径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０とが、周方向に交互に並んでいる。複数の第１磁石４０のそれぞれは、周方向に沿って湾曲している。複数の第１磁石４０の大きさは、相互に等しい。複数の第１磁石４０は、ワークＷとともに複数の第２磁石４４に対して回転する。複数の第１磁石４０は、回転センタ２４に固定されてワークＷとともに複数の第２磁石４４に対して回転する。複数の第１磁石４０のそれぞれは、穴部３９に固定され、保持体３８を介して回転センタ２４に固定されている。複数の第１磁石４０のそれぞれは、永久磁石である。

【0029】

第２磁界発生部材３６は、第１磁界発生部材３４に作用する磁界を発生させる。第２磁界発生部材３６は、径方向において第１磁界発生部材３４の外方に設けられている。つまり、第２磁界発生部材３６は、径方向において第１磁界発生部材３４と対向している。第２磁界発生部材３６は、筐体２２に固定されており、ワークＷとともに回転しない。第２磁界発生部材３６は、保持体４２と、複数（この実施の形態では、１０個）の第２磁石４４とを有している。

【0030】

保持体４２は、複数の第２磁石４４を保持する。保持体４２は、回転軸線Ｏを中心とする周方向に沿う円筒状であり、保持体４２の内方には、第１磁界発生部材３４が回転軸線Ｏを中心として回転可能に設けられている。保持体４２は、筐体２２に固定されている。たとえば、保持体４２は、筐体２２に圧入されることによって、筐体２２に固定されている。たとえば、保持体４２は、アルミ等の非磁性体によって形成されている。保持体４２は、複数の穴部４３を有している。

【0031】

複数の穴部４３は、複数の第２磁石４４に対応して設けられ、複数の穴部４３のそれぞれには、複数の第２磁石４４のうち当該穴部４３に対応する第２磁石４４が収容されている。複数の穴部４３のそれぞれは、回転軸線Ｏが延びる回転軸線Ｏ方向において、保持体４２を貫通している。なお、たとえば、複数の穴部４３のそれぞれは、回転軸線Ｏ方向において、保持体４２を貫通していなくてもよく、回転軸線Ｏ方向の片側にのみ開口していてもよい。複数の穴部４３は、周方向に並んでいる。

【0032】

複数の第２磁石４４は、周方向に並んでいる。複数の第２磁石４４は、周方向に等間隔で並んでいる。複数の第１磁石４０が周方向に並ぶ間隔（角度間隔）および複数の第２磁石４４が周方向に並ぶ間隔（角度間隔）は、相互に等しい。複数の第１磁石４０の個数および複数の第２磁石４４の個数は、相互に等しい。複数の第２磁石４４は、径方向において複数の第１磁石４０の外方に設けられている。複数の第２磁石４４のそれぞれのＮ極およびＳ極は、径方向に並んでいる。複数の第２磁石４４において、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４と径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４とが、周方向に交互に並んでいる。複数の第２磁石４４のそれぞれは、周方向に沿って湾曲している。複数の第２磁石４４の大きさは、相互に等しい。複数の第２磁石４４は、ワークＷとともに回転しない。複数の第２磁石４４は、筐体２２に固定されており、ワークＷとともに回転しない。複数の第２磁石４４のそれぞれは、穴部４３に固定され、保持体４２を介して筐体２２に固定されている。複数の第２磁石４４のそれぞれは、永久磁石である。

【0033】

以上、振動抑制装置１８の構成について説明した。

【0034】

図５は、図１の旋削装置１０に加わるトルクの一例を示すグラフである。図４および図５を参照して、振動抑制装置１８による振動抑制方法について説明する。

【0035】

図４に示すように、ワークＷが回転すると、複数の第１磁石４０が複数の第２磁石４４に対して回転する（図４の太線を参照）。

【0036】

たとえば、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０のＮ極に対して、回転方向の前方側に、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４のＳ極が位置している場合、第１磁石４０と第２磁石４４とを引き合わせる磁力が第１磁石４０と第２磁石４４との間に発生する。この磁力は、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を加速させる力である。

【0037】

たとえば、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０のＮ極に対して、回転方向の後方側に、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４のＳ極が位置している場合、第１磁石４０と第２磁石４４とを引き合わせる磁力が第１磁石４０と第２磁石４４との間に発生する。この磁力は、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を減速させる力である。

【0038】

たとえば、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０のＮ極に対して、回転方向の前方側に、径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４のＮ極が位置している場合、第１磁石４０と第２磁石４４とを反発させる磁力が第１磁石４０と第２磁石４４との間に発生する。この磁力は、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を減速させる力である。

【0039】

たとえば、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０のＮ極に対して、回転方向の後方側に、径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４のＮ極が位置している場合、第１磁石４０と第２磁石４４とを反発させる磁力が第１磁石４０と第２磁石４４との間に発生する。この磁力は、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を加速させる力である。

【0040】

たとえば、径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０のＳ極に対して、回転方向の前方側に、径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４のＮ極が位置している場合、第１磁石４０と第２磁石４４とを引き合わせる磁力が第１磁石４０と第２磁石４４との間に発生する。この磁力は、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を加速させる力である。

【0041】

たとえば、径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０のＳ極に対して、回転方向の後方側に、径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４のＮ極が位置している場合、第１磁石４０と第２磁石４４とを引き合わせる磁力が第１磁石４０と第２磁石４４との間に発生する。この磁力は、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を減速させる力である。

【0042】

たとえば、径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０のＳ極に対して、回転方向の前方側に、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４のＳ極が位置している場合、第１磁石４０と第２磁石４４とを反発させる磁力が第１磁石４０と第２磁石４４との間に発生する。この磁力は、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を減速させる力である。

【0043】

たとえば、径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０のＳ極に対して、回転方向の後方側に、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４のＳ極が位置している場合、第１磁石４０と第２磁石４４とを反発させる磁力が第１磁石４０と第２磁石４４との間に発生する。この磁力は、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を加速させる力である。

【0044】

図５に示すように、ワークＷとともに複数の第１磁石４０が回転すると、第１磁石４０と第２磁石４４との間の磁力によって複数の第１磁石４０の回転に対して断続的に力が付与され、複数の第１磁石４０とともに回転するワークＷの回転に対して断続的に力が付与される。たとえば、ワークＷとともに複数の第１磁石４０が回転すると、第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を減速させる力（トルク）と第１磁石４０の回転つまりワークＷの回転を加速させる力（トルク）とが連続して発生する。

【0045】

ここでは、ワークＷが１回転する間に、ワークＷの回転を減速させる力（トルク）とワークＷの回転を加速させる力（トルク）とが連続して発生することが、複数回発生している。つまり、ワークＷの回転の周期よりも短い周期で、ワークＷの回転を減速させる力（トルク）とワークＷの回転を加速させる力（トルク）とが連続して発生することが、繰り返し発生している。

【0046】

この実施の形態では、たとえば、振動抑制装置１８は、ワークＷの回転の周期よりも短い周期で、ワークＷの回転を減速させる力とワークＷの回転を加速させる力とが連続して発生することを繰り返し行うことによって、ワークＷの振動を抑制する。なお、たとえば、振動抑制装置１８は、ワークＷの回転の周期よりも短い周期で、ワークＷの回転を加速させる力とワークＷの回転を減速させる力とが連続して発生することを繰り返し行うことによって、ワークＷの振動を抑制することもできる。

【0047】

以上、振動抑制装置１８による振動抑制方法について説明した。

【0048】

次に、ワークＷの振動測定の実験結果について説明する。

【0049】

ここでは、主軸回転数を４７６０ｒｐｍとし、周速を２２４ｍ／ｍｉｎとし、送り速度を０．２ｍｍ／ｒｅｖとし、テールストック推力を３．０ｋＮとし、チャック圧を２．０として、直径１５ｍｍでありかつ長さが３００ｍｍでありかつ材質がＳＵＳ３０４であるワークＷに、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、および０．２５ｍｍのそれぞれの切り込みを加工した。

【0050】

振動抑制装置１８を備えていない旋削装置では、０．１５ｍｍおよび０．２ｍｍの切り込みを加工した場合に、ワークＷに振動が発生した。

【0051】

一方、振動抑制装置１８を備えている旋削装置１０では、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、および０．２５ｍｍのいずれの切り込みを加工した場合にも、ワークＷに振動は発生しなかった。

【0052】

このように、振動抑制装置１８によってワークＷの振動を抑制できることがわかった。

【0053】

以上、ワークＷの振動測定の実験結果について説明した。

【0054】

実施の形態に係る振動抑制装置１８は、軸芯に沿って延びるワークＷの一端部を把持してワークＷを軸芯を中心として回転させる主軸台１２と、ワークＷの他端部を支持しかつワークＷとともに回転する回転センタ２４を有する心押台１４とを備える旋削装置１０に用いられる振動抑制装置１８であって、ワークＷの回転軸線Ｏを中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が回転軸線Ｏを中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石４０と、周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が径方向に並び、径方向において複数の第１磁石４０の外方に設けられる複数の第２磁石４４とを備え、複数の第１磁石４０および複数の第２磁石４４の一方は、ワークＷとともに他方に対して回転する。

【0055】

これによれば、複数の第１磁石４０および複数の第２磁石４４の一方がワークＷとともに他方に対して回転しているときに、複数の第１磁石４０と複数の第２磁石４４との間に発生する磁力によって、ワークＷの回転に対して断続的に力を付与することができるので、ワークＷの振動を抑制できる。

【0056】

また、実施の形態に係る振動抑制装置１８において、複数の第１磁石４０は、周方向に等間隔で並び、複数の第２磁石４４は、周方向に等間隔で並ぶ。

【0057】

これによれば、ワークＷの回転を加速させる力とワークＷの回転を減速させる力とが連続して発生することを等間隔で発生させ易くなるので、ワークＷの振動をさらに抑制できる。また、ワークＷの回転を減速させる力とワークＷの回転を加速させる力とが連続して発生することを等間隔で発生させ易くなるので、ワークＷの振動をさらに抑制できる。

【0058】

また、実施の形態に係る振動抑制装置１８において、複数の第１磁石４０が周方向に並ぶ間隔および複数の第２磁石４４が周方向に並ぶ間隔は、相互に等しい。

【0059】

これによれば、ワークＷの回転を加速させる力とワークＷの回転を減速させる力とが連続して発生することを等間隔で発生させ易くなるので、ワークＷの振動をさらに抑制できる。また、ワークＷの回転を減速させる力とワークＷの回転を加速させる力とが連続して発生することを等間隔で発生させ易くなるので、ワークＷの振動をさらに抑制できる。

【0060】

また、実施の形態に係る振動抑制装置１８において、複数の第１磁石４０の個数および複数の第２磁石４４の個数は、相互に等しい。

【0061】

これによれば、ワークＷの回転を加速させる力およびワークＷの回転を減速させる力のそれぞれをより大きくし易いので、ワークＷの振動をさらに抑制できる。

【0062】

また、実施の形態に係る振動抑制装置１８において、複数の第１磁石４０において、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０と径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０とが、周方向に交互に並び、複数の第２磁石４４において、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４と径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４とが、周方向に交互に並ぶ。

【0063】

これによれば、ワークＷの回転を加速させる力とワークＷの回転を減速させる力とが連続して発生することを等間隔で発生させ易くなるので、ワークＷの振動をさらに抑制できる。また、ワークＷの回転を減速させる力とワークＷの回転を加速させる力とが連続して発生することを等間隔で発生させ易くなるので、ワークＷの振動をさらに抑制できる。

【0064】

また、実施の形態に係る振動抑制装置１８において、複数の第１磁石４０および複数の第２磁石４４は、心押台１４に内蔵される。

【0065】

これによれば、振動抑制装置１８を設けることによって旋削装置１０が大きくなることを抑制できる。たとえば、既存の心押台に元々内蔵されて回転センタを支持していたベアリングに代えて、振動抑制装置１８を設けることによって、既存の旋削装置が大きくなることを抑制できる。

【0066】

また、実施の形態に係る振動抑制装置１８において、複数の第１磁石４０は、回転センタ２４に固定されてワークＷとともに複数の第２磁石４４に対して回転する。

【0067】

これによれば、複数の第１磁石４０がワークＷを支持する回転センタ２４に固定されることによって、ワークＷの回転に対して、ワークＷの回転を加速させる力およびワークＷの回転を減速させる力を容易に付与することができ、ワークＷの振動を容易に抑制できる。

【0068】

実施の形態に係る旋削装置１０は、軸芯に沿って延びるワークＷの一端部を把持してワークＷを軸芯を中心として回転させる主軸台１２と、ワークＷの他端部を支持しかつワークＷとともに回転する回転センタ２４を有する心押台１４と、ワークＷの回転軸線Ｏを中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が回転軸線Ｏを中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石４０と、周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が径方向に並び、径方向において複数の第１磁石４０の外方に設けられる複数の第２磁石４４とを備え、複数の第１磁石４０および複数の第２磁石４４の一方は、ワークＷとともに他方に対して回転する。

【0069】

これによれば、上記の振動抑制装置１８と同様の作用効果を奏する。

【0070】

図６は、振動抑制装置の他の例を示す斜視図である。図７は、図６の振動抑制装置を示す模式図である。図６および図７を参照して、振動抑制装置の他の例について説明する。

【0071】

図６および図７に示すように、振動抑制装置１８ａは、第１磁界発生部材３４に代えて第１磁界発生部材３４ａを有している点、および第２磁界発生部材３６に代えて第２磁界発生部材３６ａを有している点において、振動抑制装置１８と主に異なっている。

【0072】

第１磁界発生部材３４ａは、保持体３８に代えて保持体３８ａを有している点、および複数（この実施の形態では、６個）の第１磁石４０を有している点において、第１磁界発生部材３４と主に異なっている。保持体３８ａは、穴部３９の個数が保持体３８と異なっている。

【0073】

第２磁界発生部材３６ａは、保持体４２に代えて保持体４２ａを有している点、および複数（この実施の形態では、６個）の第２磁石４４を有している点において、第２磁界発生部材３６と主に異なっている。保持体４２ａは、穴部４３の個数が保持体４２と異なっている。

【0074】

このように、第１磁石の個数は、１０個でなくてもよく、６個であってもよいし、複数であればよい。また、第２磁石の個数は、１０個でなくてもよく、６個であってもよいし、複数であればよい。

【0075】

以上、振動抑制装置１８ａについて説明した。

【0076】

図８は、振動抑制装置のその他の例を示す斜視図である。図９は、図８の振動抑制装置を示す模式図である。図８および図９を参照して、振動抑制装置のその他の例について説明する。

【0077】

図８および図９に示すように、振動抑制装置１８ｂは、第１磁界発生部材３４に代えて第１磁界発生部材３４ｂを有している点、および第２磁界発生部材３６に代えて第２磁界発生部材３６ｂを有している点において、振動抑制装置１８と主に異なっている。

【0078】

第１磁界発生部材３４ｂは、保持体３８に代えて保持体３８ｂを有している点、および複数（この実施の形態では、８個）の第１磁石４０ｂを有している点において、第１磁界発生部材３４と主に異なっている。保持体３８ｂは、穴部３９の個数が保持体３８と異なっている。

【0079】

複数の第１磁石４０ｂは、第１磁石４０ｂの個数が第１磁石４０の個数と異なっている点、および径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０ｂとが並ぶ順番が径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０と径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０とが並ぶ順番と異なっている点において、複数の第１磁石４０と主に異なっている。

【0080】

複数の第１磁石４０ｂにおいて、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０ｂとが、周方向に複数個ずつ交互に並んでいる。具体的には、複数の第１磁石４０ｂにおいて、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０ｂとが、周方向に２個ずつ交互に並んでいる。なお、複数の第１磁石４０ｂにおいて、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０ｂとは、周方向に２個ずつではなく、周方向に３個以上ずつ交互に並んでいてもよい。

【0081】

第２磁界発生部材３６ａは、保持体４２に代えて保持体４２ｂを有している点、および複数（この実施の形態では、６個）の第２磁石４４ｂを有している点において、第２磁界発生部材３６と主に異なっている。保持体４２ｂは、穴部４３の個数が保持体４２と異なっている。

【0082】

複数の第２磁石４４ｂは、第２磁石４４ｂの個数が第２磁石４４の個数と異なっている点、および径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４ｂとが並ぶ順番が径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４と径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４とが並ぶ順番と異なっている点において、複数の第２磁石４４と主に異なっている。

【0083】

複数の第２磁石４４ｂにおいて、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４ｂとが、周方向に複数個ずつ交互に並んでいる。具体的には、複数の第２磁石４４ｂにおいて、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４ｂとが、周方向に２個ずつ交互に並んでいる。なお、複数の第２磁石４４ｂにおいて、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４ｂとは、周方向に２個ずつではなく、周方向に３個以上ずつ交互に並んでいてもよい。

【0084】

このように、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石と径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石とは、周方向に交互に並んでいなくてもよく、周方向に複数個ずつ交互に並んでいてもよい。

【0085】

また、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石と径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石とは、周方向に交互に並んでいなくてもよく、周方向に複数個ずつ交互に並んでいてもよい。

【0086】

以上、振動抑制装置１８ａについて説明した。

【0087】

実施の形態に係る振動抑制装置１８ｂにおいて、複数の第１磁石４０ｂにおいて、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石４０ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石４０ｂとが、周方向に複数個ずつ交互に並び、複数の第２磁石４４ｂにおいて、径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石４４ｂと径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石４４ｂとが、周方向に複数個ずつ交互に並ぶ。

【0088】

これによれば、ワークＷの回転を加速させる力が発生する期間およびワークＷの回転を減速させる力が発生する期間をより長くし易いので、ワークＷの振動をさらに抑制できる。

【0089】

図１０は、振動抑制装置のさらにその他の例を示す斜視図である。図１１は、図１０の振動抑制装置を示す模式図である。図１０および図１１を参照して、振動抑制装置のその他の例について説明する。

【0090】

図１０および図１１に示すように、振動抑制装置１８ｃは、第１磁界発生部材３４に代えて第１磁界発生部材３４ｃを有している点、および第２磁界発生部材３６に代えて第２磁界発生部材３６ｃを有している点において、振動抑制装置１８と主に異なっている。

【0091】

第１磁界発生部材３４ｃは、保持体３８に代えて保持体３８ｃを有している点、および複数（この実施の形態では、１０個）の第１磁石４０ｃを有している点において、第１磁界発生部材３４と主に異なっている。

【0092】

保持体３８ｃは、穴部３９ｃの形状が穴部３９と異なっている点、および穴部３９ｃの個数が穴部３９の個数と異なっている点において、保持体３８と主に異なっている。

【0093】

複数の第１磁石４０ｃは、第１磁石４０ｃの個数が第１磁石４０の個数と異なっている点、および第１磁石４０ｃの形状が第１磁石４０の形状と異なっている点において、複数の第１磁石４０と主に異なっている。

【0094】

周方向における複数の第１磁石４０ｃのそれぞれの両主面は、相互に平行かつ径方向と平行であり、径方向における複数の第１磁石４０ｃのそれぞれの両主面は、相互に平行かつ径方向と直交している。複数の第１磁石４０ｃのそれぞれは、いわゆる角型の永久磁石である。

【0095】

第２磁界発生部材３６ｃは、保持体４２に代えて保持体４２ｃを有している点、および複数（この実施の形態では、１０個）の第２磁石４４ｃを有している点において、第２磁界発生部材３６と主に異なっている。

【0096】

保持体４２ｃは、穴部４３ｃの形状が穴部４３と異なっている点、および穴部４３ｃの個数が穴部４３の個数と異なっている点において、保持体４２と主に異なっている。

【0097】

複数の第２磁石４４ｃは、第２磁石４４ｃの個数が第２磁石４４の個数と異なっている点、および第２磁石４４ｃの形状が第２磁石４４の形状と異なっている点において、複数の第２磁石４４と主に異なっている。

【0098】

周方向における複数の第２磁石４４ｃのそれぞれの両主面は、相互に平行かつ径方向と平行であり、径方向における複数の第２磁石４４ｃのそれぞれの両主面は、相互に平行かつ径方向と直交している。複数の第２磁石４４ｃのそれぞれは、いわゆる角型の永久磁石である。

【0099】

このように、複数の第１磁石のそれぞれは、周方向に沿って湾曲していなくてもよく、略直方体状であってもよい。

【0100】

また、複数の第２磁石のそれぞれは、周方向に沿って湾曲していなくてもよく、略直方体状であってもよい。

【0101】

以上、振動抑制装置１８ｃについて説明した。

【0102】

（付記）
以上の実施の形態等の記載により、下記の技術が開示される。

【0103】

（技術１）
軸芯に沿って延びるワークの一端部を把持して前記ワークを前記軸芯を中心として回転させる主軸台と、前記ワークの他端部を支持しかつ前記ワークとともに回転する回転センタを有する心押台とを備える旋削装置に用いられる振動抑制装置であって、
前記ワークの回転軸線を中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記回転軸線を中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石と、
前記周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記径方向に並び、前記径方向において前記複数の第１磁石の外方に設けられる複数の第２磁石とを備え、
前記複数の第１磁石および前記複数の第２磁石の一方は、前記ワークとともに他方に対して回転する、
振動抑制装置。

【0104】

（技術２）
前記複数の第１磁石は、前記周方向に等間隔で並び、
前記複数の第２磁石は、前記周方向に等間隔で並ぶ、
技術１に記載の振動抑制装置。

【0105】

（技術３）
前記複数の第１磁石が前記周方向に並ぶ間隔および前記複数の第２磁石が前記周方向に並ぶ間隔は、相互に等しい、
技術１または２に記載の振動抑制装置。

【0106】

（技術４）
前記複数の第１磁石の個数および前記複数の第２磁石の個数は、相互に等しい、
技術１から３のいずれか１つに記載の振動抑制装置。

【0107】

（技術５）
前記複数の第１磁石において、前記径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石と前記径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石とが、前記周方向に交互に並び、
前記複数の第２磁石において、前記径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石と前記径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石とが、前記周方向に交互に並ぶ、
技術１から４のいずれか１つに記載の振動抑制装置。

【0108】

（技術６）
前記複数の第１磁石において、前記径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第１磁石と前記径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第１磁石とが、前記周方向に複数個ずつ交互に並び、
前記複数の第２磁石において、前記径方向においてＮ極がＳ極の外方に位置する第２磁石と前記径方向においてＳ極がＮ極の外方に位置する第２磁石とが、前記周方向に複数個ずつ交互に並ぶ、
技術１から４のいずれか１つに記載の振動抑制装置。

【0109】

（技術７）
前記複数の第１磁石および前記複数の第２磁石は、前記心押台に内蔵される、
技術１から６のいずれか１つに記載の振動抑制装置。

【0110】

（技術８）
前記複数の第１磁石は、前記回転センタに固定されて前記ワークとともに前記複数の第２磁石に対して回転する、
技術１から７のいずれか１つに記載の振動抑制装置。

【0111】

（技術９）
軸芯に沿って延びるワークの一端部を把持して前記ワークを前記軸芯を中心として回転させる主軸台と、
前記ワークの他端部を支持しかつ前記ワークとともに回転する回転センタを有する心押台と、
前記ワークの回転軸線を中心とする周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記回転軸線を中心とする径方向に並ぶ複数の第１磁石と、
前記周方向に並び、それぞれのＮ極およびＳ極が前記径方向に並び、前記径方向において前記複数の第１磁石の外方に設けられる複数の第２磁石とを備え、
前記複数の第１磁石および前記複数の第２磁石の一方は、前記ワークとともに他方に対して回転する、
旋削装置。

【0112】

（他の実施の形態等）
以上、本発明に係る振動抑制装置および旋削装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではない。実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態、および、複数の実施の形態における構成要素を任意に組み合わせて実現される別の形態も本発明に含まれる。

【0113】

上述した実施の形態では、旋削装置１０が、切削装置である場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、旋削装置は、研磨装置であってもよい。たとえば、研磨装置は、回転するワークに微細な砥粒を接触させることによって、ワークを加工する装置である。

【0114】

また、上述した実施の形態では、複数の第１磁石４０および複数の第２磁石４４が、心押台１４に内蔵されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の第１磁石および複数の第２磁石は、主軸台に内蔵されていてもよい。この場合、たとえば、複数の第１磁石および複数の第２磁石の一方は、主軸台に含まれる主軸等に固定されてワークとともに回転してもよい。

【0115】

また、上述した実施の形態では、複数の第１磁石４０が、筐体２２内において回転センタ２４に固定される場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の第１磁石は、筐体外において回転センタに固定されてもよい。この場合、複数の第２磁石も、筐体外に設けられてもよい。また、たとえば、複数の第１磁石は、回転センタ以外のワークとともに回転する部材に固定されてもよい。

【0116】

また、上述した実施の形態では、複数の第１磁石４０が、ワークＷとともに複数の第２磁石４４に対して回転する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の第１磁石は、ワークＷとともに回転せず、複数の第２磁石が、ワークＷとともに複数の第１磁石に対して回転してもよい。

【0117】

また、上述した実施の形態では、複数の第１磁石４０が、周方向に等間隔で並ぶ場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の第１磁石は、周方向に異なる間隔で並んでいてもよい。複数の第２磁石についても同様である。

【0118】

また、上述した実施の形態では、複数の第１磁石４０の大きさが、相互に等しい場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の第１磁石の大きさは、相互に異なっていてもよい。複数の第２磁石についても同様である。

【0119】

また、上述した実施の形態では、複数の第１磁石４０が周方向に並ぶ間隔および複数の第２磁石４４が周方向に並ぶ間隔が、相互に等しい場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の第１磁石が周方向に並ぶ間隔および複数の第２磁石が周方向に並ぶ間隔は、相互に異なっていてもよい。

【0120】

また、上述した実施の形態では、複数の第１磁石４０の個数および複数の第２磁石４４の個数が、相互に等しい場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の第１磁石の個数および複数の第２磁石の個数は、相互に異なっていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0121】

本発明に係る旋削装置は、ワークを回転させてワークを研削または研磨する装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0122】

１０ 旋削装置
１２ 主軸台
１４ 心押台
１５ ベース
１６ 切削工具
１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 振動抑制装置
２０ チャック
２２ 筐体
２４ 回転センタ
２６ ベアリング
２８ シール部材
３０ 円錐部
３２ 頂部
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ 第１磁界発生部材
３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ 第２磁界発生部材
３８，３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 保持体
３９，３９ｃ，４３，４３ｃ 穴部
４０，４０ｂ，４０ｃ 第１磁石
４４，４４ｂ，４４ｃ 第２磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】