JPH0829504B2 - 振動工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は切削加工中に振動を発生させ、この振動を
有効に利用しながらワークを切削加工するようにした振
動切削装置に関するものである。

〔従来の技術〕

切削具を用いてワークを切削加工する工作機械とし
て、旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、平削り
盤、形削り盤などがあるが、その他に手持ちの切削具と
して動力駆動の工具がある。

これらの工作機械において、切削具に適当な振動を与
えつつ切削加工を行うと切削速度、加工精度の向上、切
削刃物の耐久性の向上などの優れた効果が認められるこ
とが知られている。

上記のように切削具を振動させるための起振装置とし
ては、発振機よりの周波数で励振される電わい型や磁わ
い型の振動子が多く用いられており、その他にも電磁振
動型、電気−油圧型、機械−油圧型などが提案されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来の切削具の振動手段は複雑な電気回
路が必要なものや油圧シリンダなどの大型で複雑な機能
の高価な装置を必要とするため手持ち用の小型軽量な工
具には利用することができないという問題がある。

この発明の課題は、上記のような従来の振動切削工具
の問題点を解決して手持式であって、しかも振動切削作
用を行わせることができる振動工具を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明はハンドル
の前部に進退自在のロッドを設け、同ハンドル内には上
記ロッドを駆動する往復駆動手段を設け、上記ロッドの
前部に固定したガイド部材と切削具を取付けたホルダと
を、振動子を介して前後方向の微小移動可能に連結し、
ガイド部材には後退したホルダの後端を受ける受部を設
けると共に、ホルダとガイド部材間に、ホルダの後端を
受部に押し付けるバネを設けた振動工具を提供する。

また、上記ハンドルの前部に上記ロッドの軸芯を中心
として自在に回動する筒状カバーを装着し、このカバー
をハンドルに対して任意の回動角で固定する固定手段を
設け、カバー内には前記ガイド部材やホルダをカバーと
共に回動し得るように装着した振動工具や上記駆動手段
をエアシリンダとし、その排気を冷却用空気として切削
具に導く連通路を設けた振動工具を提供する。

〔作用〕

この発明は上記の構造であるから、作業者がハンドル
を持ち、その内部の往復駆動手段を起動するとロッドが
往復し、その前部にガイド部材とホルダにより取付けた
鋸刃あるいはヤスリなどの切削具が往復動してワークを
切削する。

上記の切削作用において、切削具に微少振動が発生す
るが、この微小振動がホルダを介して振動子に伝わり、
この振動が切削具に逆伝達され、切削具の切削力を増強
する。

切削加工を行わない無負荷時においては、押バネの作
用でホルダの後端が受部に接触して、ロッドとホルダが
一体になっているからロッドを駆動しても振動は発生し
ない。

また、固定手段を弛めると、ハンドルに対してカバー
は自由に回動できる。

切削具を固定したホルダはカバーと共に回動するよう
になっているため、駆動手段がエアシリンダの場合、ロ
ッドと一体のピストンがシリンダに対して回動できるよ
うにしておくことにより、カバーを本体に対して回動す
ると鋸刃の向きを自由にかえることができ、レバー操作
や切断作業がしやすくなる。

さらに、駆動手段がエアシリンダの場合はその排気を
冷却空気として連通路を経て切削具に吹き付けることに
より切削具の過熱を防止する。

〔実施例〕

第１図ないし第５図に示す第１の実施例において、１
は中空のハンドルであり、その内部に往復駆動手段を設
ける。

上記往復駆動手段はエアモータまたは電動機とクラン
クロッド機構あるいはエアまたは油圧を利用したシリン
ダ機構などで構成され。ロッド２を進退させるもので、
第１図の３は上記往復駆動手段を起動または停止させる
操作レバーである。

４はハンドル１の先端に回動自在に取付けた筒状カバ
ーでその内部に突出した前記ロッド２の先端に螺筒５を
螺合して固定し、この螺筒５の大径頭部６の外周に筒状
のガイド部材７の後端をはめて、ボルト８により固定す
る。

９は前記ガイド部材７の前部内に摺動自在にはめたホ
ルダで、このホルダ９の後端に一体に形成した小径部11
内の雌ネジに螺合したボルト12の大径頭部13とガイド部
材７の中間部内周の受部14間に押バネ15を装着する。

上記ホルダ９は第４図のように丸棒状であって切削具
としての鋸刃18を取付けるものであるから、その先端か
ら所要深さのスリット16を設ける。

上記鋸刃18の後部には丸孔を設け、ホルダ９の一方に
も同様の丸孔20を設け、この丸孔20と鋸刃18の丸孔に挿
通した止ネジ21をホルダ９の他方のネジ孔22にねじ込ん
で鋸刃18をホルダ９に着脱し得るように固定する。

また、上記止ネジ21の大径頭部を振動子23として、第
３図のように、ガイド部材７の一側の前後方向の長孔19
に遊嵌して長孔19の前端と振動子23の間に振動発生用の
間隙Ｘを設け、止ネジ21の他端はガイド部材７の他側の
長孔19′に遊嵌させる。

24はＵ字形ガード枠で、このガード枠24の上下の直線
部28を上記カバー４内のブッシュ25の上下の溝26には
め、カバー４のネジ孔にねじ込んだ止ネジ30により、ガ
ード枠24と共にブッシュ25をカバー４内に固定し、ガー
ド枠24の前部中央の開口29から鋸刃18を突出させる。ブ
ッシュ25には振動子23とネジ21端が嵌合する長孔27、2
7′を設ける。

また、前記ガイド部材７の外周は第４図のように角形
として、ブッシュ25のガイド面31に接触させて回り止め
とする。

前記ハンドル１の前部には第２図のようにハンドルブ
ッシュ32をねじ止めし、ハンドル１の前端から突出した
ブッシュ32の外周にカバー４の後部を回動自在にはめ、
カバー４の後部片側に設けた横孔33に押込んだスプリン
グピン34を第２図、第５図のようにブッシュ32の前端外
周の周溝35に係合させて抜け止めとする。

また、ブッシュ32の先端部外周には複数または全周に
亘る凹所36を設け、カバー４の後部のネジ孔にねじ込ん
だ止ネジ37の内端を任意の凹所36に係合させて回り止め
とする。

エアを振動源とした場合、ロッド２に連通路41を設
け、第２図のようにハンドル１内の排気室42と連通路41
とを連通孔17で連通させ、螺筒５、ボルト12、ホルダ９
の中心にそれぞれ第３図のように連通路40、38、39を設
けて、排気室42の排気が冷却空気として鋸刃18へ向けて
排出されるようにする。

つぎに、上記実施例の作用を説明すれば、ハンドル１
を手で持ち、レバー３をハンドル１の方へ押すと、ハン
ドル１内の弁が開き往復駆動手段が起動して、ロッド２
が進退する。

ロッド２が進退するとこれと一体のガイド部材７が進
退する。

切削加工を行わない無負荷時においては、押バネ15の
作用でホルダ９の後端がガイド部材７の受部14に接触
し、ロッド２とホルダ９が一体になっているからロッド
２を駆動しても振動は発生しない。

また、鋸刃18を用いて切削作業を開始した場合は、鋸
刃18に生じる微小振動が振動子23に伝達され、振動子23
が振動して振動子23と長孔19の前端が衝突することによ
り、振動が増巾され、鋸刃18に逆伝達されて切れ味が向
上する。

また、止ネジ37を弛めると、ハンドル１に対して筒状
カバー４は自由に回動できる。

鋸刃18を固定したホルダ９はカバー４と共に回動する
ようになっているため、ロッド２と一体のピストン（図
示省略）がシリンダ（図示省略）に対して回動できるよ
うにしておくことにより、カバー４をハンドル１に対し
て回動すると鋸刃18の向きを自由にかえてレバー操作が
できる。

また、駆動手段がエアシリンダの場合、その排気が冷
却空気として、排気室42→連通孔17→連通路41、40、3
8、39と流れて鋸刃18の両側に流れて鋸刃18を空冷す
る。

第６図ないし第９図は第２の実施例を示すもので、止
めネジ21の頭部21′を振動子とせず、ホルダ９の小径部
11の外側に凸部を設けてこれを振動子45とし、ガイド部
材７の受部14の間に振動発生用の間隙Ｘを設ける。

上記受部14の内周は第８図のような横長の開口46と
し、組立に際しては振動子45を横向きにして開口46内に
入れたのち90°回動して止めネジ21の頭部21′と長孔19
でガイド部材７に対する回り止めとする。

また、ガイド部材７の内周の振動子45の後方にはバネ
受け突部47を設ける。

その他の構成は前記第１の実施例と同じである。

この実施例の場合、切削加工を行わない無負荷時にお
いては、押しバネ15の作用でホルダ９の段部47′がガイ
ド部材７の受部14に接触し、ロッド２とホルダ９が一体
になっているからロッド２を駆動しても振動は発生しな
い。

また、鋸刃18を用いて切削作業を開始した場合は鋸刃
18に生じる微小振動が振動子45に伝達され、振動子45が
振動して、振動子45と受部14が衝突することにより、振
動が増幅され、鋸刃18に逆伝達されて切れ味が向上す
る。

その他の部分の作用は第１の実施例と同じである。

なお、第９図のグラフは切味を示す実施例であり、縦
軸に切削速度mm/10secをとり、横軸に被切削物（鋼板）
の板厚（mm）をとっている。

このグラフで、IIはこの発明の実施例としての切削具
による切削速度、Ｉは従来の切削具による切削速度を示
すものでIIはＩに比較して切削速度が向上していること
がわかる。

上記実施例は鋸刃18の場合について説明したが、その
他に丸ヤスリ、平ヤスリ、半丸ヤスリ、三角ヤスリなど
の往復動によりワークに切削加工を施す工具に利用でき
る。

〔発明の効果〕

この発明は上記のように、ハンドルの前部に進退自在
のロッドを設け、同ハンドル内には上記ロッドを駆動す
る往復駆動手段を設け、上記ロッドの前部に固定したガ
イド部材と切削具を取付けたホルダとを、振動子を介し
て前後方向の微小移動可能に連結し、ガイド部材には後
退したホルダの後端を受ける受部を設けると共に、ホル
ダとガイド部材間に、ホルダの後端を受部に押し付ける
バネを設けたものであるから、無負荷時においては駆動
手段を起動して切削具を進退させてもロッドとガイド部
材と、切削具を取付けたホルダが一体となって進退して
振動を生じない、従って、切削前に無用な振動が生じて
使用者に不快感を与えるおそれがない。

また、切削を開始すると切削具に生ずる微振動が振動
子に伝わってその振巾が増大し、その振動が切削具に伝
達されて切削具が振動し、切味をよくする。

さらに、ハンドルの前部にロッドの軸芯を中心として
自在に回動する筒状カバーを装着し、このカバーをハン
ドルに対して任意の回動角で固定する固定手段を設け、
カバー内には前記ガイド部材やホルダをカバーと共に回
動し得るように装着したものでは、ハンドルの先端のカ
バーと共に切削具が自由に向きを変更できるので、切削
具が鋸刃の場合や、ヤスリでも平ヤスリや半丸ヤスリの
ように方向性のあるものの場合、切削場所の形状に応じ
てハンドルに対して切削具の向きを変えられるので便利
である。

また、駆動手段としてのエアシリンダの排気を冷却空
気として切削具に導くようにしたものの場合切削具が常
に空冷されるので長時間使用しても切削具が加熱するお
それがないなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明工具の第１の実施例を示す側面図、第
２図は同上要部の拡大縦断側面図、第３図は第２図III
−III線の拡大縦断平面図、第４図は第２図IV−IV線の
拡大横断正面図、第５図は第２図Ｖ−Ｖ線の拡大横断正
面図、第６図は第２の実施例の要部を示す拡大縦断側面
図、第７図は第６図VII−VII線の拡大横断正面図、第８
図は第６図VIII−VIII線の拡大横断正面図、第９図は切
断能力を示すグラフである。 １……ハンドル、２……ロッド、７……ガイド部材、９
……ホルダ、14……受部、15……押バネ、17……連通
孔、18……鋸刃、23、45……振動子、38、39、40、41…
…連通孔、42……排気室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンドルの前部に進退自在のロッドを設
   け、同ハンドル内には上記ロッドを駆動する往復駆動手
   段を設け、上記ロッドの前部に固定したガイド部材と切
   削具を取付けたホルダとを、振動子を介して前後方向の
   微小移動可能に連結し、ガイド部材には後退したホルダ
   の後端を受ける受部を設けると共に、ホルダとガイド部
   材間に、ホルダの後端を受部に押し付けるバネを設けた
   振動工具。
2. 【請求項２】上記ハンドルの前部に上記ロッドの軸芯を
   中心として自在に回動する筒状カバーを装着し、このカ
   バーをハンドルに対して任意の回動角で固定する固定手
   段を設け、カバー内には前記ガイド部材やホルダをカバ
   ーと共に回動し得るように装着した請求項（１）記載の
   振動工具。
3. 【請求項３】上記駆動手段をエアシリンダとし、その排
   気を冷却用空気として切削具に導く連通路を設けた請求
   項（１）記載の振動工具。