JP3002214U - 超音波加工用工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波加工用工具において、超音波振動を効
率良く活かし駆動源とする工具ホルダを介し、工具に力
強くフリーな駆動を行なわせる。 【構成】 工具のシャンクを工具ホルダの丸穴に挿し込
んでフリーな駆動を行なわせる場所を工具ホルダの開口
端面におき、工具のシャンク部にはツバを設けてこれを
当接させて駆動させる。 【効果】 工具のツバと工具ホルダの開口端面とが広い
面積にわたり当接するので、超音波振動を駆動源として
工具ホルダを介し力強く工具を駆動させることができ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金属、石、木等にほどこす彫刻、打刻、切削を行なう分野において 使用される超音波加工用工具に係わり、さらにいえば、工具を工具ホルダの丸穴 へ挿し込み、超音波振動を駆動源として工具にフリーな駆動を行なわせる構成の 超音波加工用工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の工具ホルダとしては、（例えば、昭和５５年に発売の超音波彫 刻機クラフトマスター参照）第３図と第４図に示すとおり、その後部にホーン締 付ねじｂ１を有し、これをホーンＡへ螺合締め付けて装着される。ホーンＡから 伝達する超音波振動は、ホーン締付ねじｂ１を通じて工具ホルダＢへ伝わる。そ して、第３図に示す工具ホルダＢには、工具Ｄのシャンク部ｄ１を挿し込み可能 な丸穴ｂ２を設けてあり、工具ホルダＢにねじ込まれた締付ねじＣで工具Ｄのシ ャンク部ｄ１を押圧固定し、さらに工具Ｄの先端部ｄ２へ超音波振動を伝達して 、ストロークは小さいがきめこまかさを活かす研磨仕上げ、彫刻作業等に使用す る方法と、第４図に示すように該工具ホルダＢから締付ねじ（第３図のＣ）を取 り外して、工具Ｄのシャンク部ｄ１を工具ホルダＢの丸穴ｂ２へ挿し込み、シャ ンク端面ｄ３を穴底面ｂ３に当接させ、超音波振動を駆動源として工具Ｄをフリ ーに駆動させて、金鎚でたたくような大きなストロークを活かす作業に使用する 方法とが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術に述べたもののうち、前者、第３図においては問題なく、後者、第 ４図において、 従来の技術のごとく、工具ホルダＢの穴底面ｂ３を駆動源部として、工具Ｄの シャンク端面ｄ３を該穴底面ｂ３に当接させて工具Ｄをフリーに駆動させるやり 方は、工具ホルダＢの外径寸法により丸穴ｂ２の直径寸法に限界があり、したが って穴底面ｂ３の面積も狭く限られていて、駆動力が小さいので効率悪く、僅か な種類の仕事にしか対応できず、それとても、作業に要する時間が非常にかかる という問題点を有していた。

【０００４】 また、駆動源部である工具ホルダＢの穴底面ｂ３は連続して工具Ｄを駆動させ ることにより徐々にではあるが荒れや変形を起こし、そして、工具Ｄのシャンク 端面ｄ３も駆動を繰り返すことによりバリや変形を発生するが、特に、バリが穴 底にくいこむと当然のことながら駆動能力は低下し、更には工具Ｄがフリーに駆 動しなくなり、時には工具Ｄを丸穴ｂ２から取り出しにくくなるので、頻繁にこ れら変形を修正しなければならないという繁雑な問題点を有していた。

【０００５】 更に、工具Ｄのシャンク端面ｄ３の修正は容易にできるものの、工具ホルダＢ の穴底面ｂ３の修正は目視しにくく状況判断が非常に困難である為に修正は非常 に難しく、時間を要し、そのぶん作業性が低下するという問題点を有していた。

【０００６】 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、超音波の特徴である周波数の高さ、そして、強力な 振動をいかんなく発揮させ、駆動源としてそのもてる力を十分に活かして彫刻、 打刻、切削等を行なうことができ、そして、駆動を繰り返し行なうことによる工 具と工具ホルダに発生する変形等は駆動することにたいしてほとんど影響がなく 、また、その変形の修正はとても容易に行なうことのできる工具と工具ホルダを 提供しようとするものである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】

上記、従来技術の問題点を解決するための手段として、この考案に係る超音波 加工用工具は、図面の第１図〜第２図に好適な実施例を示したとうり、工具を工 具ホルダに挿し込みてなり、同工具ホルダを螺合締め付けて超音波振動子のホー ンに装着される超音波加工用工具において、 超音波振動を駆動源として駆動を行なわせてなる工具ホルダ２には工具１のシ ャンク部１ｃを挿し込み可能な丸穴３を設けてあり、該工具ホルダ２を介して工 具１にフリーな駆動を行なわせる場所を工具ホルダ２の開口端面２ａにおき、工 具１のシャヤンク部１ｃにはツバ１ｂを設けて、これを工具ホルダ２の開口端面 ２ａに当接させて駆動させる構成とした。

【０００８】 そして、シャンク部１ｃが工具ホルダ２の丸穴３の中でフリーな駆動を行なう 際に、例えば、工具先端１ａ’が彫刻刀である等、刃先の方向をしっかり定めな くてはならない場合は、第２図に示すように工具１のシャンク部１ｃに凹部１ｄ を設けて、工具ホルダ２には該凹部１ｄに対応する凸部４を埋設して当てがい、 刃先の方向を定めると良い。

【０００９】

【作用】

工具ホルダ２の丸穴３へ挿し込まれた工具１に設けてあるツバ１ｂが工具ホル ダ２の開口端面２ａにおいて広い面積にわたり均一に当接し、超音波振動を効率 良く活かして駆動源とし長手方向に滑らかで力強い駆動を行なう。そして、駆動 源部が工具ホルダ２の開口端面２ａであるがゆえに、連続して長時間駆動させる ことによる変形はおきにくく、また、たとえ変形が生じた場合でも、目視による 状況判断が容易なため、工具１のツバ１ｂも、工具ホルダ２の開口端面２ａの両 方とも、容易に手早く修正を行なうことができる。

【００１０】

【実施例】

次ぎに、図面の第１図〜第２図に示したこの考案の実施例を説明する。 第１図に示した工具１は直径６ｍｍの鋼丸棒から旋盤加工したものであり、ち なみにシャンク部１ｃの直径は４ｍｍ、ツバ１ｂの直径は６ｍｍのままを用いて 、工具先端１ａには打刻用の丸たがねが成形してあり、ツバ１ｂの後方のシャン ク部１ｃの長さは１５ｍｍ程度になっている。 一方、工具ホルダ２の基本的構成は、従来のものと同様、後部にホーン絞付ね じ２ｃを有し、外周面にはスパナ装着用に面取りされた平角部２ｂを有している 。本体部分の略中心部軸方向に、先端面に開口する丸穴３が十分に深く設けられ ている。ちなみに丸穴３の直径は４ｍｍ少々、つまり、工具１のシャンク部１ｃ 直径４ｍｍが丸穴内で、力強く、且つ、がたつくことなく精密で滑らかな駆動を 行なわせてなる寸法に形成されている。

【００１１】 つまり、この超音波加工用工具は、第１図に示したように、工具１のシャンク 部１ｃを工具ホルダ２の丸穴３内へ挿し込み、工具１のツバ１ｂを工具ホルダ２ の開口端面２ａに当接させ、工具１をフリーに駆動させる構成とされている。

【００１２】 尚、第２図に示した工具先端１ａ’には、彫刻用たがねが成形されているので 、そのたがねの刃先方向をしっかり定めておく必要があり、その為に工具１のシ ャンク部１ｃの後方において、長さ７ｍｍ程を深さ０．８ｍｍカットして凹部１ ｄを設けてある。そして、工具ホルダ２の丸穴３において、上記シャンク部１ｃ を挿し込んだ状態での凹部１ｄに対応する場所に凸部４をロー付けにて埋設して あり、その高さは、たがねの刃先が方向変化するのを防ぎ、且つ、シャンク部１ ｃが滑らかに駆動を行なうのを阻止しないように調整してある。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。

【００１４】 請求項１の超音波加工用工具は、実施例と合せて詳述したとうりであって、工 具１のツバ１ｂと工具ホルダ２の開口端面２ａとが広い面積にわたり当接し、密 着一体性が良く、超音波振動を駆動源として工具１を駆動させるエネルギーのロ スを生じないので、超音波の特徴である周波数の高さ、そして、強力な振動をい かんなく発揮させ、駆動源としてそのもてる力を十分に活かして彫刻、打刻、切 削等、加工作業を能率良く行なうことができる。また、当接する部分が丸穴３の 内ではなく丸穴３の外にあるので、繰り返し行なう駆動による変形は駆動効率に 関してほとんど影響がなく、また、その変形の修正はとても容易に行なうことが できる。

【００１５】 故に、作業性がすこぶる良く広い範囲の仕事に対応でき、更に、工具１、工具 ホルダ２共に耐用寿命を十分に全うでき経済性もきわめてよい。

【提出日】平成６年４月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】考案の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金属、石、木等にほどこす彫刻、打刻、切削を行なう分野において 使用される超音波加工用工具に係わり、さらにいえば、工具を工具ホルダの丸穴 へ挿し込み、超音波振動を駆動源として工具にフリーな駆動を行なわせる構成の 超音波加工用工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の工具ホルダとしては（例えば、昭和５５年に本考案者が開発し 、本出願人が発売した超音波彫刻機＜名称：クラフトマスター＞に装着してある ホルダ）、図５と図６ に示すとおり、その後部にホーン締付ねじｂ１を有し、こ れをホーンＡへ螺合締め付けて装着される。ホーンＡから伝達する超音波振動は 、ホーン締付ねじｂ１を通じて工具ホルダＢへ伝わる。そして、図５に示す工具 ホルダＢには、工具Ｄのシャンク部ｄ１を挿し込み可能な丸穴ｂ２を設けてあり 、工具ホルダＢにねじ込まれた締付用のねじＣで工具Ｄのシャンク部ｄ１を押圧 固定し、さらに工具Ｄの先端部ｄ２へ超音波振動を伝達して、ストロークは小さ いがきめこまかさを活かす研磨仕上げ、彫刻作業等に使用する方法と、図６に示 すように該工具ホルダＢから締付用のねじ（図５のＣ）を取り外して、工具Ｄの シャンク部ｄ１を工具ホルダＢの丸穴ｂ２へ挿し込み、シャンク端面ｄ３を穴底 面ｂ３に当接させ、超音波振動を駆動源として工具Ｄをフリーに駆動させて、金 鎚でたたくような大きなストロークを活かす作業に使用する方法とが知られてい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術に述べたもののうち、前者、図５においては問題なく、後者、図６ において、 従来の技術のごとく、工具ホルダＢの穴底面ｂ３を駆動源部として、工具Ｄの シャンク端面ｄ３を該穴底面ｂ３に当接させて工具Ｄをフリーに駆動させるやり 方は、工具ホルダＢの外径寸法により丸穴ｂ２の直径寸法に限界があり、したが って穴底面ｂ３の面積も狭く限られていて、駆動力が小さいので効率悪く、僅か な種類の仕事にしか対応できず、それとても、作業に要する時間が非常にかかる という問題点を有していた。

【０００４】 また、駆動源部である工具ホルダＢの穴底面ｂ３は連続して工具Ｄを駆動させ ることにより徐々にではあるが荒れや変形を起こし、そして、工具Ｄのシャンク 端面ｄ３も駆動を繰り返すことによりバリや変形を発生するが、特に、バリが穴 底にくいこむと当然のことながら駆動能力は低下し、更には工具Ｄがフリーに駆 動しなくなり、時には工具Ｄを丸穴ｂ２から取り出しにくくなるので、頻繁にこ れら変形を修正しなければならないという繁雑な問題点を有していた。

【０００５】 更に、工具Ｄのシャンク端面ｄ３の修正は容易にできるものの、工具ホルダＢ の穴底面ｂ３の修正は目視しにくく状況判断が非常に困難である為に修正は非常 に難しく、時間を要し、そのぶん作業性が低下するという問題点を有していた。

【０００６】 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、超音波の特徴である周波数の高さ、そして、強力な 振動をいかんなく発揮させ、駆動源としてそのもてる力を十分に活かして彫刻、 打刻、切削等を行なうことができ、そして、駆動を繰り返し行なうことによる工 具と工具ホルダに発生する変形等は駆動することにたいしてほとんど影響がなく 、また、その変形の修正はとても容易に行なうことのできる工具と工具ホルダを 提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記、従来技術の問題点を解決するための手段として、この考案に係る超音波 加工用工具は、図面の図１〜図４に好適な実施例を示したとうり、工具を工具ホ ルダに挿し込みてなり、同工具ホルダを螺合締め付けて超音波振動子のホーンに 装着される超音波加工用工具において、 超音波振動を駆動源として駆動を行なわせてなる工具ホルダ２には工具１のシ ャンク部１ｃを挿し込み可能な丸穴３を設けてあり、該工具ホルダ２を介して工 具１にフリーな駆動を行なわせる場所を工具ホルダ２の開口端面２ａにおき、工 具１のシャンク部１ｃにはツバ１ｂを設けて、これを工具ホルダ２の開口端面２ ａに当接させて駆動させる構成とした。

【０００８】 そして、シャンク部１ｃが工具ホルダ２の丸穴３の中でフリーな駆動を行なう 際に、例えば、工具先端１ａ’が彫刻刀である等、刃先の方向をしっかり定めな くてはならない場合は、図３に示すように工具１のシャンク部１ｃに凹部１ｄを 設けて、工具ホルダ２には該凹部１ｄに対応する凸部４を埋設して当てがい、刃 先の方向を定めると良い。

【０００９】

【作用】

工具ホルダ２の丸穴３へ挿し込まれた工具１に設けてあるツバ１ｂが工具ホル ダ２の開口端面２ａにおいて広い面積にわたり均一に当接し、超音波振動を効率 良く活かして駆動源とし長手方向に滑らかで力強い駆動を行なう。そして、駆動 源部が工具ホルダ２の開口端面２ａであるがゆえに、連続して長時間駆動させる ことによる変形はおきにくく、また、たとえ変形が生じた場合でも、目視による 状況判断が容易なため、工具１のツバ１ｂも、工具ホルダ２の開口端面２ａの両 方とも、容易に手早く修正を行なうことができる。

【００１０】

【実施例】

次ぎに、図面の図１〜図４に示したこの考案の実施例を説明する。 図１に示した工具１は直径４．５ｍｍの鋼丸棒から旋盤加工したものであり、 ちなみにシャンク部１ｃの直径は２．５ｍｍ、ツバ１ｂの直径は４．５ｍｍのま まを用いて、工具先端１ａには打刻用の丸たがねが成形してあり、ツバ１ｂの後 方のシャンク部１ｃの長さは１５ｍｍ程度になっている。 一方、工具ホルダ２の基本的構成は、従来のものと同様、後部にホーン絞付ね じ２ｃを有し、外周面にはスパナ装着用に面取りされた平角部２ｂを有している 。本体部分の略中心部軸方向に、先端面に開口する丸穴３が十分に深く設けられ ている。ちなみに丸穴３の直径は２．５ｍｍ少々、つまり、工具１のシャンク部 １ｃ直径２．５ｍｍが丸穴内で、力強く、且つ、がたつくことなく精密で滑らか な駆動を行なわせてなる寸法に形成されている。

【００１１】 つまり、この超音波加工用工具は、図１に示したように、工具１のシャンク部 １ｃを工具ホルダ２の丸穴３内へ挿し込み、工具１のツバ１ｂを工具ホルダ２の 開口端面２ａに当接させ、工具１をフリーに駆動させる構成とされている。

【００１２】 尚、図３に示した工具先端１ａ’には、彫刻用たがねが成形されているので、 そのたがねの刃先方向をしっかり定めておく必要があり、その為に工具１のシャ ンク部１ｃの後方において、長さ７ｍｍ程を深さ０．６ｍｍカットして凹部１ｄ を設けてある。そして、工具ホルダ２の丸穴３において、上記シャンク部１ｃを 挿し込んだ状態での凹部１ｄに対応する場所に凸部４をロー付けにて埋設してあ り、その高さは、たがねの刃先が方向変化するのを防ぎ、且つ、シャンク部１ｃ が滑らかに駆動を行なうのを阻止しないように調整してある。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。

【００１４】 請求項１の超音波加工用工具は、実施例と合せて詳述したとうりであって、工 具１のツバ１ｂと工具ホルダ２の開口端面２ａとが広い面積にわたり当接し、密 着一体性が良く、超音波振動を駆動源として工具１を駆動させるエネルギーのロ スを生じないので、超音波の特徴である周波数の高さ、そして、強力な振動をい かんなく発揮させ、駆動源としてそのもてる力を十分に活かして彫刻、打刻、切 削等、加工作業を能率良く行なうことができる。また、当接する部分が丸穴３の 内ではなく丸穴３の外にあるので、繰り返し行なう駆動による変形は駆動効率に 関してほとんど影響がなく、また、その変形の修正はとても容易に行なうことが できる。

【００１５】 故に、作業性がすこぶる良く広い範囲の仕事に対応でき、更に、工具１、工具 ホルダ２共に耐用寿命を十分に全うでき経済性もきわめてよい。

【図面の簡単な説明】

【第１図イ】この考案に係わる超音波加工用工具の工具
と工具ホルダを分解状態で示した斜視図。

【第１図ロ】同前の工具のみを後方から視た斜視図。

【第２図イ】この考案に係わる超音波加工用工具の工具
と工具ホルダを組立て状態で示した正面図、ただし、工
具ホルダの丸穴内部を示すために一部分を断面図にして
ある。

【第２図ロ】同前の工具のみを後方から視た斜視図。

【第３図】超音波彫刻機の作業取手内部の振動子、ホー
ン、工具ホルダ、工具の関係構造を示した正面図、ただ
し、従来の超音波加工用工具の工具と工具ホルダの組立
て状態のうち、超音波振動を工具へ伝達する工具ホルダ
の丸穴内部を示すために一部分を断面図にしてある。

【第４図】超音波彫刻機の作業取手内部の振動子、ホー
ン、工具ホルダ、工具の関係構造を示した正面図、ただ
し、従来の超音波加工用工具の工具と工具ホルダの組立
て状態のうち、超音波振動を駆動源として工具を駆動さ
せる工具ホルダの丸穴内部を示すために一部分を断面図
にしてある。

【符号の説明】

１ 工具 １ａ、１ａ’ 工具先端 １ｂ ツバ １ｃ シャンク部 １ｄ 凹部 ２ 工具ホルダ ２ａ 開口端面 ２ｂ 平角部 ２ｃ ホーン締付ねじ ３ 丸穴 ４ 凸部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月１１日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係わる超音波加工用工具の工具と工
具ホルダを分解状態で示した斜視図。

【図２】同前の工具のみを後方から視た斜視図。

【図３】この考案に係わる超音波加工用工具の工具と工
具ホルダを組立て状態で示した正面図、ただし、工具ホ
ルダの丸穴内部を示すために一部分を断面図にしてあ
る。

【図４】同前の工具のみを後方から視た斜視図。

【図５】超音波彫刻機の作業取手内部の振動子、ホー
ン、工具ホルダ、工具の関係構造を示した正面図、ただ
し、従来の超音波加工用工具の工具と工具ホルダの組立
て状態のうち、超音波振動を工具へ伝達する工具ホルダ
の丸穴内部を示すために一部分を断面図にしてある。

【図６】超音波彫刻機の作業取手内部の振動子、ホー
ン、工具ホルダ、工具の関係構造を示した正面図、ただ
し、従来の超音波加工用工具の工具と工具ホルダの組立
て状態のうち、超音波振動を駆動源として工具を駆動さ
せる工具ホルダの丸穴内部を示すために一部分を断面図
にしてある。

【符号の説明】 １ 工具 １ａ、１ａ’ 工具先端 １ｂ ツバ １ｃ シャンク部 １ｄ 凹部 ２ 工具ホルダ ２ａ 開口端面 ２ｂ 平角部 ２ｃ ホーン締付ねじ ３ 丸穴 ４ 凸部Ａ ホーン Ｂ 工具ホルダ ｂ１ ホーン締付ねじ ｂ２ 丸穴 ｂ３ 穴底面 Ｃ ねじ Ｄ 工具 ｄ１ シャンク部 ｄ２ ｄ２’ 先端部 ｄ３ シャンク端面

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図４】

【図１】

【図５】

【図６】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具を工具ホルダに挿し込みてなり、同
   工具ホルダを螺合締め付けて超音波振動子のホーンに装
   着される超音波加工用工具において、 超音波振動を駆動源として駆動を行なわせてなる工具ホ
   ルダ（２）には工具（１）のシャンク部（１ｃ）を挿し
   込み可能な丸穴（３）を設けてあり、該工具ホルダ
   （２）を介して工具（１）にフリーな駆動を行なわせる
   場所を、工具ホルダ（２）の開口端面（２ａ）におき、
   工具（１）のシャンク部（１ｃ）にはツバ（１ｂ）を設
   けて、これを、工具ホルダ（２）の開口端面（２ａ）に
   当接させて駆動させることを特徴とする超音波加工用工
   具。