JPS6037231Y2 - 複数個の構造体からなる機械構造物 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は複数個の構造体からなる機械構造物に関するも
のである。

実開昭５１−１５４６９咥公報に示すものは、本考案の
出願人が先に提出した機械振動の減衰構造であり、この
公報に示すものは、横置構造体とは縦置構造体とを締結
してなる機械構造物において、これらの結合部先端のい
ずれか一方に、端板を一体に設けると共に、この端板に
接触摩擦面が平滑な曲面で形成された減衰ライナを他方
の前記構造体の空洞内に突出させて一体に設け、更に前
記他方の構造体の空洞内に前記接触摩擦面に沿ってこれ
と接触する摩擦部材を設けたことにより、結合部に発生
する曲折するような機械振動の減衰を促進する効果があ
った。

しかしながら前記従来装置は、上方の部材と減衰ライナ
を溶接で一体化している。

減衰ライナや摩擦部材を構造物へ溶接で一体化すると、
溶接結合による溶接歪が残る欠点があると共に、接触摩
擦面による面圧接触は下部のみであるため、上下共同−
の摩擦面としたものに比べ減衰性に劣る欠点があった。

近年、工作機械等の機械構造物の大型化に伴ない、工作
機械コラムのような縦置構造体の垂直長さの長いもので
は、運搬重量制限、加工限界等のたせ一体ものとできず
、第１図のようにコラム２を更に分割し、両コラム２，
２の当接面および下部コラムとベッド３との当接面を構
面１１として各構造体をボルト、ナツトで相互に締結し
一体的に結合していることが多い。

この場合は一体ものと比べて剛性が低下し、結合部で曲
折するような振動モードの発生が顕著になる（第２図）
か、あるいは一体ものと同等の剛性を維持しようとすれ
ば、フランジ部分が非常に大きくなる。

また減衰ライナや摩擦部材の構造体への一体化には、溶
接結合によれば溶接歪を残す可能性があって望ましくな
いと共に、一体削り出しとすれば形状が複雑であるため
コスト高となる欠点があった。

本考案は前記従来の欠点を解消するために提案されたも
ので、構造体の相対抗する構面をそれぞれその表面が滑
なかな所定の曲率を有する凹状の接触摩擦面として形成
し、同摩擦面に沿う凸状の表面を備えた剛性の高い減衰
ライナを挾んで各構造体を相互に締結してなることを特
徴とする複数個の構造体からなる機械構造物を提供せん
とするものである。

以下図面の実施例について本考案を説明すると、先ず第
３図、第４図において、縦置構造体であるコラム（コラ
ムストラフチャ）２の横置構造体であるベッド（ベッド
ストラフチャ）３との結合部先端には、コラム２と一体
で、周囲にボルト通り穴２″を穿孔したコラムフランジ
２′を具備するコラム端板６が形成されている。

コラム端板６には中空で球形の減衰ライナ８の約半分が
ベッド３側の空洞内に突出して位置するように減衰ライ
ナ８の形状に対応した球面座６′を備えた抗を穿孔しで
ある。

一方、ベッド３のコラム２との結合部先端には、ベッド
３と一体で周囲にコラム２側のボルト通り穴２″に対応
したボルト通り穴３″を穿孔したベッドフランジ３′を
具備するベッド端板７が形成されている。

ベッド端板７にも、中空で球形の減衰ライナ８の約半分
がコラム２側の空洞内に突出して位置するよう減衰ライ
ナ８の形状に対応した球面座７′を備えた孔を穿孔しで
ある。

また前記コラム２とベッド３をコラムフランジ２′とベ
ッドフランジ３′に取付けたボルト４とナツト５により
締結した際、コラム端板６およびベッド端板７に穿孔さ
れた減衰ライナ８の形状に対応した球面座６’、？’を
備えた孔と、減衰ライナ８の外面の一部に、機械振動の
減衰を効果的に助長する１平方ミリメートル当り２キロ
グラム前後程度の適当な面で接触するような減衰ライナ
８を、コラム２とベッド３との結合部に挾み込む。

なお、減衰ライナ８は機械本体の固有振動数を上げるた
めに中実にしたり、減衰効果を増大させるために内部に
油等の流体、または砂、鉄球等の固体粒子を圧入、もし
くは封入してもよい。

あるいは第５図に示すように、コラム２とベッド３とを
連通ずる穴９，９′を穿孔して、ギヤ等の機械要素を減
衰ライナ８内に組み込むような構成とすることも可能で
ある。

以上の構造によると、コラム２とベッド３との結合部に
曲折するような振動モードが発生した場合、コラム端板
６およびベッド端板７と、減衰ライナ８との接触摩擦面
１０がコラム２とベッド３の構面となり、この構面です
べり摩擦を生じて振動に対する摩擦減衰が起こり、発生
した振動に対する減衰が助長される。

第７図は端板６，７を設ける代りに、縦置構造体と縦置
構造体の結合部であるコラム２の結合部先端の一部に減
衰ライナ８の形状に対応した球面座１０を設け、この球
面座を構面とした例であり、減衰ライナ８の外面の一部
に適当な面圧で接触するような減衰ライナ８を、コラム
２の結合部にはさみ込む他の実施例を示している。

この場合、コラム端板６は不要にあり、構造は簡単であ
るが、減衰の効果は同等である利点がある。

また第３図に示すように球形の減衰ライナ８を用いた場
合、水平面のあらゆる方向に対してほぼ均一な振動の減
衰効果を有するが、接触摩擦面を円柱や回転楕円体に沿
う凹状の面て形成腰その表面が滑らかな（凹凸のない）
所定の曲率を有するこのような摩擦面に沿う減衰ライナ
を用いることによって、特定の方向（第６図においては
図面中左右方向）の振動モードに対して特に強い減衰効
果を発揮させることが可能である。

また以上の各具体例において、コラムと減衰ライナの各
々の構面間に、ゴムやプラスチック等の高分子物質をは
さみ込み、これ等の高分子物質の材料減衰を併用するこ
ともありうるものとする。

以上詳細に説明した如く本考案は構成されており、接触
摩擦面が各構造体の相対抗する構面にあるため、従来の
片方だけの場合に比べ、２倍以上の減衰性が期待できる
。

また従来の減衰ライナを構造体に溶接結合したもののよ
うに溶接歪が残るような欠点はない。

従って、両構造体の結合部に曲折するような振動モード
を発生する構造の工作機械等に本考案に構造を採用する
ことによって、摩擦減衰能が増大することにより大巾な
動剛性の向上が可能となり、例えば対数減衰率が０．０
２程度のものを０．２以上とすることができ、加工精度
やびびり安定限界が上昇する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来提案された横置構造物と縦置構造物を締結
してなる機械構造物の１例を示す斜視図、第２図イ９口
は第１図の構造物において振動モードの発生を説明する
側面図及び正面図、第３図は本考案の実施例における機
械構造物の結合部を示す正面断面図、第４図は第３図の
Ａ−Ａ断面図、第５図は第３図と異なる機械構造物の正
面断面図、第６図は第５図のＢ〜Ｂ断面図、第７図は更
に第３図と異なる実施例の正面断面図、第８図は第７図
のＣ−Ｃ断面図である。 図の主要部分の説明、２・・・・・・コラム（縦置構造
体）、３・・・・・・ベッド（横置構造体）、２′・曲
・コラムフランジ、４・・・・・・ボルト、５・・・・
・・ナツト、８・・・・・・減衰ライナ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各構造体の相対抗する構面を、それぞれその表面が滑ら
   かな所定の曲率を有する凹状の接触摩擦面として形成し
   、同摩擦面に沿う凸状の表面を備えた減衰ライナを挟ん
   で各構造体を相互に締結してなることを特徴とする複数
   個の構造体からなる機械構造物。