JPH02209653A - 振動駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モータによって駆動される駆動シャフトと、
駆動シャフトに設けられた振動駆動エレメントと、駆動
シャフトと横方向に整列する工具駆動シャフトと、工具
駆動シャフトから振動駆動エレメントの方向に延びるピ
ボットエレメントとを備えた振動駆動機構に関する。

〔従来の技術〕

このような振動駆動機構はドイツの実用新案Ｇ３０３１
０８４．５号に示されている。その振動駆動機構は、ピ
ボットエレメントがロッカーを形成し、ピストンが工具
駆動シャフトの軸線と平行に移動可能であり且つその移
動軸線を中心に回転可能になるように設計されている。

このピストンは偏心ジャーナルが通され、且つ偏心ジャ
ーナルの長手方向に移動可能に偏心ジャーナルに取付け
られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

この振動駆動機構は動作の信頼性が高いものの、回転可
能で移動可能なベアリングを数多く含むために、製造費
がかかりその結果価格が非常に高くなるという欠点を有
している。

本発明の目的は、この種の振動駆動機構を改善し、製造
の簡便化と低費用化を実現することである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、冒頭に述べた振動駆動機構において、本発
明により、振動駆動エレメントが該ピボットエレメント
へ連結メンバを介して連結される偏心エレメントからな
り、該連結メンバは回転ベアリングからなり、該回転ベ
アリングは該回転ベアリングの回転軸線に対して全ての
側に傾動可能な傾動ジヨイントと係合され、そして、該
ピボットエレメントの該連結メンバと係合する部分が該
工具駆動シャフトの軸線を通る平面内にある方向の成分
で旋回可能であり且つそれ以外は工具駆動シャフトに固
定的に連結されている振動駆動機構によって達成される
。

本発明の解決手段の利点は、製造が容易化されることで
あり、また、より大きなトルクを簡単な方法で伝達でき
るという特筆すべき利点を有する。

さらに、本発明の解決手段はこれまでに知られているも
のよりも小さな構造寸法で実現可能である。

好ましくは、ピボットエレメントの連結メンバと係合さ
れる部分は、工具駆動シャフトの軸線の延びる平面に沿
ってのみ旋回可能である。

とりわけ、傾動ジヨイントの傾動軸線を実質的に一平面
のみに絞ることは、構造寸法を小型化するうえで非常に
好都合である。

さらにその場合、いずれの傾動軸線によって傾動される
場合にも形状条件に変わりがない。

本発明の第１解決概念では、傾動ジヨイントの傾動軸線
が存在する平面を回転ベアリングのベアリング面に一致
させるとそれぞれの成分を連続的に配置することが不要
になり、著しいコンパクト化が可能である。

特に本発明の振動駆動機構は高速回転速度、小ピボット
角度で振動運動を行わせるべきものであるから、傾動ジ
ヨイントの傾動角度を大きくする必要もなく、したがっ
て好都合なことに最大傾動角度は１０度、５度あるいは
それ以下でもよい。

本発明の連結メンバを特に簡単、安価に構成する方法は
、一方に回転ベアリング、他方に互いに直角の２本の傾
動軸線を持つ傾動ジヨイントを有する自動調心ベアリン
グを連結メンバに採用することである。

これまでの構造説明では詳しく説明していない。

ピボット連結メンバに係合する部分を工具駆動シャフト
の軸線を含む平面に沿って旋回可能にするピボットエレ
メントの設計としては、その係合部分をピボット軸線の
関節として構成することである。これは、構造的に最も
簡単な方法である。

特に、ピボット軸線が工具駆動軸線に交差していると、
工具駆動シャフトの回転運動がピボットの運動に接続さ
れる箇所の形状条件を簡単にするうえで、好都合である
。この場合、ピボットの連結メンバに係合する部分は、
例えば、その連結メンバ側が、ピボット軸線と工具駆動
シャフトの交差点を中心とする球面の一断面円を描くよ
うに動くようにすることができる。特にこうした形状条
件は、簡便な構造として前述したすべての傾動軸線が一
つの平面に存在する構造の傾動ジヨイントと組み合わせ
ると有利である。この場合、振動運動中、傾動ジヨイン
トにおいてもまた工具駆動シャフトへのピボットエレメ
ント取り付は部分においても、傾動ジヨイント傾動軸線
の交点とピボット軸線、工具駆動シャフト軸線の交点の
間の距離が変化することはない。一方、傾動軸線が１点
で交差しない場合にはこれらの距離は常に変化する。

後者の場合、長さの補正を行う必要があり、これは構造
的、製造的に高価になる。

有利な例として示した上述の解決は、ピボット軸線が工
具駆動シャフト軸線に垂直に位置付けられていると特に
簡単になる。

本発明の範囲内では、連結メンバの保持は基本的に、ピ
ボットエレメント側、偏心エレメント側のいずれでも可
能である。ただし、偏心エレメント側で保持した方が簡
単な方法で平衡させることができるため、連結メンバの
全体重量が振動駆動を不安定化することがなく著しく有
利である。

連結メンバを偏心エレメントのりセスで受けることにす
ると、非常に構造寸法が小さくなり著しく簡便化される
。

構造上の観点から非常に有利な方法は、連結メンバを受
けるリセスとして適当に偏心させたボアを設けたホイー
ルを偏心エレメントにすることである。

連結エレメントが偏心エレメントで保持される構造では
、ピボットエレメントと連結メンバを結合する手段とし
てピンを用いることができる。この場合、本発明の振動
駆動機構の組立てはピボットエレメントをその接続部に
挿入するだけでよいため好都合である。

本発明の解法では、ピボットエレメントの連結メンバに
係合する部分、あるいはピボットエレメント全体を工具
駆動シャフトに関節接続する代わりに、ピボットエレメ
ントを工具駆動シャフトに固定的に取り付ける簡単な構
造にすることができる。この場合、ピボットエレメント
の一部あるいは全体を弾性材で構成して、工具駆動シャ
フト軸線の平面内で弾性変形可能にすることができる。

最も簡単なピボットエレメントの設計としては、ピボッ
トエレメントを一枚のバネ鋼のプレート板で構成するこ
とが考えられる。この場合、短辺は工具駆動シャフト軸
線の交差平面に平行に、長辺は垂直にする。

ここまでピボットエレメント自体の形状については詳述
していないが、ピボットエレメントは工具駆動シャフト
をフォークの形式で抱えるように設計すると有利である
。

特に高トルクが要求される場合には、ピボットエレメン
トの連結メンバに係合する部分を工具駆動シャフトの軸
線を通る平面に沿ってガイドするようなキャ゛リヤーを
形成するようにピボットエレメントを構成すれば、全ト
ルクを工具シャフトのピボットエレメント取り付は部分
を介して伝達する必要が無くなるという利点がある。

ピボットエレメントの連結メンバに係合する部分に、両
方向へトルクを伝達できるようなフィンガーを採用する
と有利である。

そのフィンガーには、ピボットエレメントの連結メンバ
に係合する部分をガイドする形状を表面に沿って形成す
ると良い。

大きな摩擦損失なくピボットエレメントの連結メンバに
係合する部分をこのようにスライドさせるためには、フ
ィンガーのガイド面に滑りエレメントを追加すると良い
。

こうした滑りエレメントとしては滑り板が望ましいが、
ローラベアリングを利用することもできる。

これまでは、本発明の目的を達成するための第１の解決
概念についてその潜在的長所を説明した。

第２の解決概念では、冒頭に述べた目的は、本発明によ
り、振動駆動エレメントがウォブルエレメントからなり
、このウォブルエレメントが駆動シャフトに着座して該
駆動シャフトとともに回転する第１のウォブルメンバと
、該第１のウォブルメンバによって動かされるが該第１
のウォブルメンバと一緒に回転しない。第２のウォブル
メンバとからなり、該ピボットエレメントが軸線のまわ
りで関節運動するように該第２のウォブルメンバに係合
することを特徴とする振動駆動機構によって達成される
。

この解決の長所も同様に、製造費用が安価になる点であ
る。

第１の態様においては、ウォブルエレメントをウォブル
ベアリングにすると非常に好都合である。

その内輪で第１のウォブルメンバを、外輪で第２のウォ
ブルメンバを構成する。このウォブルベアリングはロー
ラベアリングとして設計することが望ましい。

ベアリング外輪のウォブル運動を工具駆動シャフト軸線
の回りの振動回転運動に変換するための最も簡単な方法
としては、ベアリング外輪をピボットエレメントに取り
付けてピボント軸線を中心に回転させる方法がある。

その場合、ピボットエレメントとしては、フォークによ
ってベアリングの外輪を抱いてベアリングエレメントを
保持してピボット軸線を形成するのが望ましい。

工具駆動シャフト軸線に対するピボット軸線の配置につ
いて詳しく述べる。形状的にできるだけ簡単にベアリン
グ外輪のウォブル運動を得るためには、ピボット軸線が
工具駆動シャフト軸線とドライブシャフト軸線の交点を
通るようにすると有利である。この場合、ピボット軸線
は回転軸線としてその交点を中心に回転し、工具駆動シ
ャフト軸線に対して振動運動だけを提供する。

同様に、駆動シャフト軸線と工具駆動シャフト軸線は互
いに直向するように配置すると都合が良い。

本発明の振動駆動機構は小さな角度範囲で動作させるこ
とを前提としているため、駆動シャフト軸線に対するウ
ォブルエレメントの角度が８５度から９０度の範囲内に
入るよう構成される。その場合、振動駆動機構で得られ
るピボット角度は０度から１０度の間になる。

本発明の第２の解決概念についてもう一つの態様を挙げ
る。この場１合、ベアリング外輪はピボットエレメント
上の縦方向の回転ガイドに沿ってほぼ半径方向に延びた
ロッドを備え、工具駆動シャフト軸線は駆動シャフト軸
線に交差することなくその傍らを横方向に延びている。

ロッドは回転軸線として工具駆動シャフトを中心に回転
振動運動を行うが、この運動はベアリング外輪のウォブ
ル運動によってトリガーされる。

ロッドは縦方向の回転ガイド内の滑りエレメントで保持
されながらピボットエレメント内を都合良く案内される
。

滑りエレメントは滑り板の形をとることが簡便である。

ただし、ローラベアリングで構成すると摩擦抵抗がより
小さくなる。

変化するウォブルベアリングの回転中心と工具駆動シャ
フト軸線間の距離に対応するための自由度をウォブルベ
アリングに確保するためには、ベアリング内輪を駆動シ
ャフトに保持されて同心−体回転するが、駆動シャフト
軸線方向には移動しないように構成する。

ベアリング内輪と駆動シャフトの回転を共通化する方法
としては、駆動シャフト上にスプラインを設けてベアリ
ング内輪を保持する方法が有利である。

形状条件を出来るだけ簡単にするためには、縦方向の回
転ガイドの案内方向を駆動シャフト軸線に交差させるよ
うにすると有利である。最も簡便な実現方法は、案内方
向が工具駆動シャフト軸線に直交するように構成するこ
とである。

本発明の第２の解決概念の三番目の態様を挙げる。この
場合、ウォブルエレメントを構成する二つのウォブルメ
ンバは、ウォブルプレートと、それによって駆動シャフ
ト軸線方向に平行に動かされる圧力プレートである。こ
の構造の利点は製造が非常に簡単であるということであ
る。

ウォブルプレートとしては、駆動シャフト軸線に対して
斜めにプレートを置いても、あるいは駆動シャフト軸線
の垂直平面に対する距離が放射状に変化する前面形状を
持つプレートを採用してもよい。ただし、後者の場合、
垂直平面との距離は１回転以内で最小距離から最大距離
に増加し再度最小距離に減少しなければならない。

この構造例では、圧力プレートはウォブルプレートと同
じウォブル運動を伝達する。こうしたウォブル運動を工
具駆動シャフト軸線を中心とした振動運動に変換するに
は、圧力プレートの力が接触線に沿ってピボットエレメ
ントに作用して接触線を中心にした傾動が可能なように
構成する。

この接触線は、駆動シャフト軸線に交差するように位置
付けると都合が良い。

最も簡単なのは、ピボットエレメントの端面が接触線を
決めるように設計することである。

圧力プレートがピボットエレメントに拘束されない場合
には（特に接触線方向）、圧力プレートを別個に保持す
る機構が必要である。この場合、圧力プレートを駆動シ
ャフトによって保持させると良い。駆動シャフトと連動
せず、しかも同シャフトに対して傾動可能なように保持
させる。

ウォブル運動を伝達するウォブルエレメントのウォブル
プレートと圧力プレートの間に滑りエレメントを挿入す
ると都合が良い。最も簡単なのは滑り板を使用すること
であるが、ローラベアリングの方が好ましい。

〔実施例〕

本発明の特徴と長所についてさらに深く示すため、以下
、いくつかの実現例について説明と図面を提供する。図
面の内容は以下の通り。

第１図には本発明の振動駆動機構の第１解決概念による
第１実施例が全体として１０で示されている。この振動
駆動機構１０は全体として１２で示されたモータを備え
、このモータ１２は、第２図及び第３図に示されるよう
に、前端部に偏心ホイール１６を担持した駆動シャフト
１４を駆動する。偏心ホイール１６は駆動シャフト１４
の軸線１８と同軸に配置され、駆動シャフト１４の軸線
１８に対して偏心オフセットされた円筒リセス２０を備
えている。この円筒リセス２０の軸線２２は駆動シャフ
ト１４の軸線１８に平行に向けられている。

円筒リセス２０には自動調心ベアリング２４が挿入され
る。このベアリッグ２４は外輪２６を有し、その内面２
８は中空球の一部分のように形成され、ローラベアリン
グ３０がこの内面２８に沿って走行し且つ内輪３２の外
面に形成されたガイド溝３４に支持され、よって内輪３
２が、円筒リセス２０の軸線２２上にある外輪２６の中
空球状内面２８の球中心を中心として軸線２２に対して
傾動することができる。軸線２２に対する傾動角は、５
度未満にすることが望ましいが、その場合の最大傾動範
囲は１０度未満になる。

外輪２６の内面２Ｂの球中心は、軸線２２に垂直で自動
調心ベアリング２４の対称面を形成するベアリング面３
６と軸線２２との交点にあることが望ましく、内輪３２
が外輪２６に対して傾動できる２本の傾動軸線がベアリ
ング面３６内に存在するようになる。

内輪３２は受は入れボア３８を有し、この受は入れボア
３８は内輪３２の傾きがゼロの時に軸線２２と同軸とな
る。アーム４２のピン４０がこの受は入れボア３８に係
合されており、アーム４２は駆動シャフト１４の軸線１
８に対する受は入れボア３８の偏心運動を工具駆動シャ
フト４４に伝達する。工具駆動シャフト４４は偏心ホイ
ール１６、アーム４２、及び同シャフトの上部４８を収
納しているギヤハウジング４６に２箇所で支えられてい
る。この２箇所は、具体的にはギヤハウジング４６の底
部５０と上部５２である。

第１図に示されているように、工具駆動シャフト４４の
底部５４はギヤハウジング４６から延び出し、例えば、
研磨工具５６を担持する。この研磨工具の代りに、例え
ば、欧州特許旧７４４２７に記載されたような切刃を挿
入することも可能である。

工具駆動シャフト４４は、その軸線５８が駆動シャフト
１４の軸線１８に垂直に交わるように位置付けることが
望ましい。工具駆動シャフト４４の上部４８にはベアリ
ングブロック６０が配置され、このベアリングブロック
６０は工具駆動シャフト４４を収容するとともに対向し
て突出するベアリングジャーナル６２を担持している。

ベアリングジャーナル６２は軸線５８と好ましくは直角
で交差するピボット軸線６４を形成し、アーム４２がピ
ボット軸線６４を中心に旋回可能になっている。

このようにベアリングブロック６０とアーム４２がピボ
ットエレメントを形成し、アーム４２はピボットエレメ
ントのうちの連結メンバとして自動調心ベアリング２４
に噛み合う部分を構成する。受は入れボア３８から軸線
５８までの距離及び受は入れボア３８の偏心（即ち、駆
動シャフト１４の軸線１８からの距離）は、偏心ホイー
ル１６が回転するときに自動調心ベアリング２４の傾き
が５度未満になるような寸法で構成される。

特に好ましい解決は、ピボット軸線６４が、工具駆動シ
ャフト４４の軸線５８と駆動シャフト１４の軸線１８の
交差点においてこれらの軸線と交わり、且つ工具駆動シ
ャフト４４の振動運動が駆動シャフト１４の軸線１８に
垂直で工具駆動シャフト４４の軸線５８を通る中心面６
４に関して対称となるようにピボット軸線６４の運動を
生じさせるようにすることである。

第２図及び第３図に示される本発明の第１実施例では、
アーム４２はフォーク形に形成され、それぞれの分岐部
分６８がベアリングジャーナル６２の−方へ延びる。最
も簡単な構成では、分岐部分６８はベアリングジャーナ
ル６２をすっぽり包むようなベアリングボアを有せず、
単に０字型にベアリングジャーナル６２を抱え込み且つ
それぞれの分岐部分６８のピン４０とは反対側の端部を
開放したりセス７０として形成される。

ベアリングブロック６０に形成したフィンガー７４がア
ーム４２０２本の分岐部分６８の間に延びる。フィンガ
ー７４はその両側に各分岐部分６８に面するガイド面７
６を有し、それに沿って分岐部分６８が案内される。

第４図及び第５図に示されるように、ピン４０に面した
端部領域には、好ましくは、ガイド面７６を載置するた
めに、滑りエレメントがガイド面７６の領域に設けられ
る。滑りエレメントは、分岐部分６８のリセス７８に保
持させたローラベアリング８０として、あるいはこれら
のリセス７８に保持させた好ましくはテフロン（登録商
標）で作った滑りメンバー８２とすることができる。そ
の他、フラットな案内構造をフィンガー７４と分岐部分
６８の間に配置することが考えられる。

フィンガー７４とピン４０の構成は、これらが工具駆動
シャフト４４の軸線５８を通る平面８４に関して対称と
なり、対称平面８４がアーム４２及びフィンガー７４と
一体的に前後に振動するように構成すると都合が良い。

分岐部分６８とフィンガー７４の間の正確な案内を実現
するには、ローラベアリング８０または滑りメンバー８
２にあらかじめある程度の荷重でブリストレスを与え、
フィンガー７４と分岐部分６８の間に遊びがないように
すると良い。このために、フィンガー７４にはスロット
８６が対称面８４に平行に設けられており、これが横弾
性を対称面の垂直方向に与える。この場合、フィンガー
７４はローラベアリング８０あるいは滑りメンバー８２
に対して弾性エネルギー増強機構として働く。スロット
８６も同様に対称面８４に関して対称の形状を持つよう
にすると都合が良い。

ピン４０が軸線２２に垂直に延びるリセス２０の底部８
８で支持されることができるようにするために、ピン４
０の底部８８側の端部にはボール９０を設け、ボール９
０は底部８８で転がることができるように対応するリセ
スに緩めに設定する。

第６図及び第７図に示される第２実施例は、第１、実施
例より簡単化して示されており、同じ部材が使っである
限り同じ参照番号が示されている。

したがって、そうした部材についての説明は、第１実施
例の説明を参照できる。

この第２実施例においては、工具駆動シャフト４４′　
はギヤハウジング４６′を通り抜けておらず、単に底部
５０′の領域に取付けられているだけであり、上部４８
′はギヤハウジング４６′内に突出するシャフトスタブ
になっている。

さらに、第１実施例と対照的に、アーム４２′は剛体材
料ではなく、工具駆動シャフト４４′の軸線５８′に平
行な方向に上下に弾力的に動くことのできる材料で出来
ている。これにより、工具駆動シャフト４４′の上部４
８′　とピン４０との間に対称面８４に垂直な方向には
剛性連結が存在しつつ、ピン４０は対称面８４に沿って
上下に枢動出来る。

この目的のために、アーム４２′は好ましくはばね性の
プレートで形成され、このプレートの形状は対称面８４
に垂直な方向の幅が同対称面８４に平行な方向の厚さよ
りもかなり大きい。

さらに、ピン４０が確実に円錐径路を動くようにするた
めに、アーム４２′を構成するばね性のプレートが偏心
ホイール１６の反対側にある工具駆動シャフト４４′の
上部４８′の側でベアリングブロック６０′を構成する
クランプ部９２．９４の間でクランプされる。クランプ
部９４は工具駆動シャフト４４′の上部４８′に固定的
に保持される。

第８図及び第９図に示した本発明の第２解決概念の第１
実施例においては、駆動シャフト１００は全体として１
０２で示されたウォブルベアリング１０２を担持し、ウ
ォブルベアリング１０２は駆動シャフト１００に着座し
たベアリング内側部分１０４を担持し、円形の通路１０
６がドライブシャフト１００の回りに延びる。円形の通
路１０６の中心点は駆動シャフト１００の軸線１０８上
にあるが、その通路平面１１０と駆動シャフト１００の
軸線１０８　とが形成する角度は８５度から９０度の範
囲にある。この円形の通路１０６はウォブルベアリング
１０２のローラベアリング１１２がそこを通って回転す
るように設計した通路である。ローラベアリング１１２
はベアリング外輪１１４を動き、同外輪１１４はローラ
ベアリング１１２によって通路平面１１０内においてベ
アリング内側部分１０４に対して回転することができる
。

駆動シャフト１００にそれと共通回転するよう連結され
たベアリング内側部分１０４が回転するとき、通路平面
１１０は駆動シャフト１００の軸線１０８の回りでウォ
ブル運動を行い、ベアリング外輪１１４がベアリング内
側部分１０４に対して自由に回転可能のため、後輪１１
４は駆動シャフト１００とともに回転する必要はない。

ベアリング外輪１１４はソケット１１６で保持され、こ
のソケット１１６は両側に相互に同軸配置されたピン１
１８を具備し、ピン１１８　は−緒にピボット軸線１２
０を形成し、このピボット軸線１２０は好ましくは円形
の通路１０６の中心点を通ってその中心点で駆動シャフ
ト１００の軸線１０８と交差する。ピン１１８はソケッ
ト１１６を抱え込み且つ工具駆動シャフト１２４と共通
回転するように連結されたフォーク１２２に取り付けら
れる。工具駆動シャフト１２４の軸線１２６は好ましく
は駆動シャフト１００の軸線１０８に直交し、円形の通
路１０６の中心点を通る。

駆動シャフト１０００回転はベアリング内側部分１０４
を同時に回転させることとなり、その結果、通路平面１
１０がウォブル運動を行うことになる。

この間、ベアリング内部部分１０４に対して回転可能な
ベアリング外輪１１４は回転せずにウォブル運動のみを
行い、ピボット軸線１２０が通路平面１１０に延びるた
めに、ピボット軸線１２０の周りのすべての枢動運動が
フォーク１２２に伝達されるわけではなく、軸線１２６
の周りの傾動運動のみが伝達され、フォーク１２２は軸
線１２６を中心にした旋回振動運動を行う。ピボット角
度は直角と駆動シャフト１０００軸線１０８に対する通
路平面１１０の傾き角度との差を２倍した値となる。

第８図及び第９図には、工具としてナイフ１２８が示さ
れている。ただし、工具駆動シャフト１２４には、第１
図に示した研磨工具５６も取り付は可能である。

第１０図に示した第２解決概念の第２実施例においては
、第１実施例と同じ部材が使っである限り同じ参照番号
が示されている。したがって、そうした部材についての
説明は第１実施例の説明を参照できる。

この第２実施例においては、モータシャフト１３０が２
つの歯車１３２．１３４を介してウォブルベアリング１
０２′が取り付けられている駆動シャフト　１００’を
駆動する。しかし、ベアリング内側部分１０４′は第１
実施例のように駆動シャフト１００’に固定的に配置さ
れているのではな（、単に駆動シャフト　１００’と共
通回転するように配置されており、従って、駆動シャフ
ト１００上で軸線１０８′の方向に移動できるようにな
っている。駆動シャフト１００′　とベアリング内側部
分１００′を共通回転させるためには、駆動シャフト１
００′にスプラインを、ベアリング内側部分１０４′に
溝をそれぞれ形成する。

ベアリング外輪１１４′はその半径方向に延びるロッド
１３８を備え、ロッド１３８は工具駆動シャフト１２４
′　と共通回転するようにシャフト　１２４’に取り付
けられているロッドガイド１１４を貫通する。

ロッド１３８は同ロッドの軸線１４２を中心に回転でき
、また同ロッドの軸線１４２の長手方向に移動出来るよ
うにロッドガイド１４０に取り付けられている。ロッド
１３８は円筒形が望ましく、また、ロッドの軸線１４２
は工具駆動シャフト　１２４’の軸線１２６′に直交す
るように配置されていることが望ましい。さらに、ロッ
ドの軸線１４２は、ウォブルベアリング１０２′の通路
平面１１０′内にあって駆動シャフト１００の軸線１０
８′に交差していることが望ましい。

重量の平衡のために、おもり１３９がロッド１３８のベ
アリング外輪１１４′　とは反対側の端部に設けられ、
これは、第２実施例のスムーズな動作を得るため必要で
ある。

駆動シャフト　１００’が回転するときに、ウォブルベ
アリング１０２′が前述と同様にウォブル運動を行い、
ロッドの軸線１４２を中心としたすべての旋回運動が自
由に起こり得る。ロッドガイド１４０も工具駆動シャフ
ト　１２４’の軸線１２６′を中心に回転できるため、
ロッド１３８はこの軸線をも中心として旋回運動を行う
ことができる。この目的のため、ウォブルベアリング１
０２′　はドライブシャフト　１００’上で第１０図に
実線で示した位置から一点鎖線で示した位置の間を上下
移動できなければならない。軸線１２６′から円形の通
路１０６′の円の中心点までの異った距離を補償するた
めに、ロッド１３８は、ロッドの軸線１４２の方向に滑
ることができるようにロッドガイド１４０に取り付けら
れるのが必要である。

第１１図及び第１２図に示す第２解決概念の第３実施例
においては、ウォブルプレート１５２は駆動シャフト１
５０に直接取り付けられている。ウォブルプレート１５
２の前面１５４は、駆動シャフト１５０の軸線１５６の
半径方向で見るとこの軸線１５６に対して直角な平面１
５８に常に平行であるが、１周の通路内においてはこの
平面１５８からある距離をなし、即ち、半回転まではそ
の距離が増加し、それからゼロに向かって低下する。

ローラベアリング・１６２はケージ１６０　に案内され
て駆動シャフト１５０の軸線１５６と放射状に整列し、
前面１５４へ載置されている。前面１５４の反対側では
、ローラベアリング１６２は圧力プレート１６４に作用
している。ケージ１６０　と圧力プレート１６４はそれ
ぞれ中央にリセス１６６、１６８が形成されており、そ
れによって前面１５４を貫通し且つドライブシャフト１
５０と同軸のシャフトスタブ１７０上を案内されるが、
シャフトスタブ１７０と一緒に回転することはない。ケ
ージ１６０と圧力プレート１６４はシャフトスタブ１７
０に対して傾動可能であり、駆動シャフト１５０の軸線
１５６の方向でローラベアリング１６２の動きに追従す
ることができ、この方向の運動を行うことができる。

圧力プレート１６４はローラベアリング１６２の反対側
の圧力面１７２で工具駆動シャフト１７４に固定されて
いるピボットエレメント１７６に対して当接している。

ピボットエレメント１７６　は工具駆動シャフト１７４
とともに軸線１７８を中心に回転可能であり、軸線１７
８は駆動シャフト１５０の軸線１５６に直交しているこ
とが望ましい。圧力プレート１７６の圧力面１７２に向
い合っているピボットエレメント１７６の接触面１８０
は直線のエツジ１８２を有するように形成され、これは
駆動シャフト１５０の軸線１５６に交差し、好ましくは
軸線１７８上に垂直に立つ。エツジ１８２の両側におい
て、接触面１８０は軸線１７８の方へ向けて傾斜して、
エツジ１８２が接触面１８０の圧力面１７２の方向へも
っとも遠く突出する領域となるようにする。その傾斜は
エツジ１８２の両側でエツジ１８２によって形成される
チルト軸線のまわりでの圧力プレート１６４の傾動を許
容するように選択され、これは駆動シャフト１５０の回
転中に前面１５４の作用を介してウォブルプレート１５
２とローラベアリング１６２によって生じる。

圧力プレート１６４を単に工具駆動シャフト１７４の軸
線１７８に平行な軸線を中心として傾動させると、接触
面１８０が圧力面１７０のエツジ１８２の領域による作
用を受け、軸線１７８を中心にしたピボットエレメント
の同時旋回が生じる。ウォブルブレー）１５２０回転中
に、軸線１７８を中心とした旋回運動がピボットエレメ
ント１７４に伝達され、次いでそれが工具駆動シャフト
１７４を介して例えば切削工具を振動的に旋回させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の解決概念による第１実施例の部
分断面を含む全体斜視図、第２図は第１図の線２−２に
沿った断面図、第３図は第２図の線３−３に沿った断面
図、第４図は第３図の線４−４に沿った断面図、第５図
は第４図と同様な部分の変形例を示す図、第６図は第２
図と同様で第１解決概念による第２実施例の部分断面図
、第７図は第２実施例の第３図と同様な部分を示す部分
断面図、第８図は第２解決概念の第１実施例を示す部分
断面正面図、第９図は第８図の線９−９に沿った断面図
、第１０図は第２解決概念の第２実施例を示す第９図と
同様な平面断面図、第１１図は第２解決概念の第３実施
例を示す部分断面平面図、第１２図は第１１図の第３実
施例の部分断面側面図である。 １２・・・モータ、 １６・・・偏心ホイーノぺ ２０・・・リセス、 ４２・・・アーム、 ６２・・・ジャーナノペ １４・・・駆動シャフト、 １８．２２・・・軸線、 ２４・・・ベアリング、 ４４・・・工具駆動シャフト、 ７４・・・フィンガー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータによって駆動される駆動シャフトと、該駆動
   シャフトに設けられた振動駆動エレメントと、該駆動シ
   ャフトと横方向に整列する軸線を有する工具駆動シャフ
   トと、該工具駆動シャフトから該振動駆動エレメントの
   方向に延びるピボットエレメントとを備えた工具用振動
   駆動機構において、該振動駆動エレメントが該ピボット
   エレメント（４２、６０）へ連結メンバ（２４）を介し
   て連結される偏心エレメント（１６）からなり、該連結
   メンバは回転ベアリングからなり、該回転ベアリングは
   該回転ベアリングの回転軸線（２２）に対して全ての側
   に傾動可能な傾動ジョイントと結合され、そして、該ピ
   ボットエレメント（４２、６０）の該連結メンバ（２４
   ）と係合する部分（４２）が該工具駆動シャフト（８４
   ）の軸線（５８）を通る平面内にある方向の成分で旋回
   可能であり、且つそれ以外は該工具駆動シャフト（４４
   ）に固定的に連結されていることを特徴とする振動駆動
   機構。 ２、該傾動ジョイントの傾動軸線が実質的に一平面（３
   ６）に存在することを特徴とする請求項１に記載の振動
   駆動機構。 ３、該平面が該回転ベアリング（２４）のベアリング面
   （３６）と一致することを特徴とする請求項２に記載の
   振動駆動機構。 ４、該傾動ジョイントの傾動角度の範囲が最大１０度で
   あることを特徴とする請求項２又は３に記載の振動駆動
   機構。 ５、該連結メンバが自動調心ベアリングであることを特
   徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の振動駆
   動機構。 ６、該ピボットエレメント（４２、６０）の該連結メン
   バ（２４）に係合する該部分（４２）がピボット軸線（
   ６４）に関節結合されることを特徴とする請求項１から
   ５のいずれか１項に記載の振動駆動機構。 ７、該ピボット軸線（６４）が該工具駆動シャフト（４
   ４）の該軸線（５８）と交差することを特徴とする請求
   項６に記載の振動駆動機構。 ８、該ピボット軸線（６４）が該工具駆動シャフト（４
   ４）の該軸線（５８）上に直角に立つことを特徴とする
   請求項６又は７に記載の振動駆動機構。 ９、該連結メンバ（２４）が該偏心エレメント（１６）
   で保持されることを特徴とする請求項１から８のいずれ
   か１項に記載の振動駆動機構。 １０、該連結メンバ（２４）を該偏心エレメント（１６
   ）のリセス（２０）で受けることを特徴とする請求項９
   に記載の振動駆動機構。 １１、該偏心エレメント（１６）がホィールであること
   を特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の
   振動駆動機構。 １２、該ピボットエレメント（４２、６０）が該連結メ
   ンバを受ける手段としてピン（４０）に係合されること
   を特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の
   振動駆動機構。 １３、該ピボットエレメント（４２′）の少くとも部分
   的に該工具駆動シャフト（４４′）の該軸線（５８′）
   を含む該平面（８４′）内を弾性的に動ける材質で作成
   されていることを特徴とする請求項１から５、９から１
   ２のいずれか１項に記載の振動駆動機構。 １４、該ピボットエレメント（９２、９４、４２′）が
   ばね鋼のプレートで構成されていることを特徴とする請
   求項１３に記載の振動駆動機構。 １５、該ピボットエレメント（４２、６０）が該工具駆
   動シャフト（４４）を抱きかかえていることを特徴とす
   る請求項１から１４のいずれか１項に記載の振動駆動機
   構。 １６、該ピボットエレメント（４２、６０）に、該ピボ
   ットエレメント（４２、６０）の該連結メンバ（２４）
   に噛み合う該部分（４２）を該駆動シャフト（４４）の
   該軸線（５８）を含む該平面（８４）内を案内するため
   のフィンガー（７４）が含まれていることを特徴とする
   請求項１から１５のいずれか１項に記載の振動駆動機構
   。 １７、該ピボットエレメントの該連結メンバ（２４）と
   噛み合う該部分（４２）によって該フィンガー（７４）
   が両側で抱きかかえられていることを特徴とする請求項
   １６に記載の振動駆動機構。 １８、該フィンガー（７４）が該平面（８４）に平行な
   ガイド面（７６）を備えており、これによって該ピボッ
   トエレメントの連結メンバに噛み合う該部分（４２）が
   案内されることを特徴とする請求項１６又は１７に記載
   の振動駆動機構。 １９、該ピボットエレメントの連結メンバ（２４）に噛
   み合う該部分が滑りエレメント（８０、８２）によって
   該フィンガー（７４）の該ガイド面上に支持されている
   ことを特徴とする請求項１８に記載の振動駆動機構。 ２０、モータによって駆動される駆動シャフトと、該駆
   動シャフトに設けられた振動駆動エレメントと、該駆動
   シャフトと横方向に整列する軸線を工具駆動シャフトと
   、該工具駆動シャフトから該振動駆動エレメントの方向
   に延びるピボットエレメントとを備えた工具用振動駆動
   機構において、該振動駆動エレメントがウォブルエレメ
   ント（１０２）からなり、該ウォブルエレメントが駆動
   シャフト（１００）に着座して該駆動シャフトとともに
   回転する第１のウォブルメンバ（１０４、１５２）と、
   該第１のウォブルメンバ（１０４、１５２）によって動
   かされるが該第１のウォブルメンバと一緒に回転しない
   第２のウォブルメンバ（１１４、１６４）とからなり、
   該ピボットエレメント（１２２、１７６）が軸線（１２
   ０、１４２、１８２）のまわりで関節運動するように該
   第２のウォブルメンバ（１１４、１６４）に係合するこ
   とを特徴とする振動駆動機構。 ２１、該ウォブルエレメントが該第１のウォブルメンバ
   を形成するベアリング内輪（１０４）と該第２のウォブ
   ルメンバを形成する外輪（１１４）とを有したウォブル
   ベアリング（１０２）からなることを特徴とする請求項
   ２０に記載の振動駆動機構。 ２２、該ウォブルベアリング（１０２）がローラベアリ
   ングであることを特徴とする請求項２１に記載の振動駆
   動機構。 ２３、該外輪（１１４）が、ピボット軸線（１２０）を
   中心として回転するように該ピボットエレメント（１２
   ２）に取り付けられていることを特徴とする請求項２１
   又は２２に記載の振動駆動機構。 ２４、該ピボットエレメントが該外輪（１１４）を抱え
   るフォーク（１２２）を備えることを特徴とする請求項
   ２１から２３のいずれか１項に記載の振動駆動機構。 ２５、該ピボット軸線（１２０）が該工具駆動シャフト
   （１２４）の該軸線（１２６）と該駆動シャフトの軸線
   （１０８）の交点を通ることを特徴とする請求項２３又
   は２４に記載の振動駆動機構。 ２６、該駆動シャフトの軸線（１０８）と該工具駆動シ
   ャフト（１２４）の該軸線（１２６）が互いに直交して
   いることを特徴とする請求項２０から２５のいずれか１
   項に記載の振動駆動機構。 ２７、該ウォブルエレメント（１０２）と該駆動シャフ
   トの軸線（１０８）が形成する角度が８５度から９０度
   の範囲にあることを特徴とする請求項２０から２６のい
   ずれか１項に記載の振動駆動機構。 ２８、該外輪（１１４′）が該ピボットエレメント上の
   縦方向の回転ガイド（１４０）に沿ってほぼ半径方向に
   延びており、該工具駆動シャフト（１２４′）の該軸線
   （１２６′）が該駆動シャフトの軸線（１０８′）の傍
   らから延びていることを特徴とする請求項２１から２３
   のいずれか１項に記載の振動駆動機構。 ２９、該ロッド（１３８）が該縦方向回転ガイド（１４
   ０）内に滑りエレメントを介して保持されていることを
   特徴とする請求項２８に記載の振動駆動機構。 ３０、該ベアリング内輪（１０４′）が該駆動シャフト
   の軸線（１０８′）方向に移動できるように該駆動シャ
   フト（１００′）で保持されていることを特徴とする請
   求項２８又は２９に記載の振動駆動機構。 ３１、該ベアリング内輪（１０４′）が共通回転するよ
   うにスプライン（１３６）を用いて該ドライブシャフト
   （１００′）に保持されていることを特徴とする請求項
   ３０に記載の振動駆動機構。 ３２、該縦方向回転ガイド（１４０）の案内方向（１４
   ２）が該駆動シャフトに交差することを特徴とする請求
   項２８から３１のいずれか１項に記載の振動駆動機構。 ３３、該ウォブルエレメントが第１のウォブルメンバと
   してウォブルプレート（１５２）を使用し、第２のウォ
   ブルメンバとして該ウォブルプレートによって該駆動シ
   ャフトの軸線に平行に押される圧力プレートを使用して
   いることを特徴とする請求項２０に記載の振動駆動機構
   。 ３４、該圧力プレート（１６４）が接触線（１８２）に
   沿って該ピボットエレメント（１７６）に作用すること
   を特徴とする請求項３３に記載の振動駆動機構。 ３５、該接触線（１８２）が該駆動シャフトの軸線（１
   ５６）に交差することを特徴とする請求項３４に記載の
   振動駆動機構。 ３６、該ピボットエレメント（１７６）が該接触線を形
   成するエッジを持つことを特徴とする請求項３４又は３
   ５に記載の振動駆動機構。 ３７、該圧力プレート（１６４）が該駆動シャフト（１
   ５０）と同軸で回転可能なようにシャフトスタブ（１７
   ０）で保持されることを特徴とする請求項３３から３６
   のいずれか１項に記載の振動駆動機構。 ３８、滑りエレメント（１６０）が該ウォブルプレート
   （１５２）と該圧力プレート（１６４）の間に配置され
   ていることを特徴とする請求項３３から３７のいずれか
   １項に記載の振動駆動機構。