JPH07124898A - 超音波式カッター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンディタイプの超音波式カッター装置にお
いて、被加工物を効率よく切断できるようにする。 【構成】 長身のカッター３を使用するハンディタイプ
の超音波式カッター装置１において、カッター３を嵌着
する把手本体２の嵌着孔4aの軸心ａ上に対して、カッタ
ー３を、基端部を同軸に合わせると共に、中間部を軸心
ａに間隔ｂを開けて平行に延長し、先端部を折り曲げて
軸心ａに対し反対側に位置させた形状にした。カッター
３の先端部と中間部が軸心ａに対して反対側の位置にあ
り、カッター３の先端が軸心ａ上に戻る動きをするため
カッター３の重心位置の中心からのずれ量がわずかで済
み、負荷に対する効率が良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長身のカッターを有す
るハンディタイプの超音波式カッター装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、超音波式カッター装置は本体に
カッターを取付け、その軸方向に振動させて被加工物を
切断するようになっている。カッター装置が固定型で被
加工物を所定位置に設置するタイプでは、切断作業であ
るカッターの押し当て力や超音波の出力を容易に加減す
ることができる。また、被加工物の種類や細工形状によ
りカッターを取り替えて切断する。

【０００３】被加工物をカッター装置の載置台に設置で
きない場合はハンディタイプのものを使用することにな
る。特開平4-317651号公報では短尺な先端の丸いカッタ
ーを有するハンディタイプのカッター装置が開示されて
いる。

【０００４】図５に示すカッター装置１は、把手本体２
に長身のカッター３を取付けたものである。このカッタ
ー３の基部はクランク状に倣って二箇所を曲げてあり、
把手本体２のホーン４に挿通してねじで締付けるように
なっている。ホーン４は把手本体２に収納した振動子５
に接続され超音波振動を伝達する。また、振動子５はコ
ード６を介して外部装置と結線されている。使用に当た
っては、外部装置あるいは把手本体２に有するスイッチ
を入れ、カッター３を、任意の位置に固定した被加工物
に押し当てて切断作業をする。このほか、先端を曲げた
カッター３（図６参照）を取替え、使用する場合があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、被加工物を
固定しても把手本体２を持つので、カッター装置１のカ
ッター３の作用方向を安定にするために、カッター３と
被加工物との接点に切断力のほか支持力をかけたりする
ので、切断効率を悪くし、また、カッター３が変形する
ような力が加わったりすると振動子５にかかる負荷が大
きくなり振動出力が低減する虞がある。

【０００６】本発明は、ハンディタイプの超音波式カッ
ター装置において、カッター３を被加工物に押し当てた
とき効率よく切断できる超音波式カッター装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、長身のカッターを使用するハンディタイプ
の超音波式カッター装置において、前記カッターを嵌着
する把手本体の嵌着孔の軸心上に対して、該カッター
を、基端部を同軸に合わせると共に、中間部を軸心に間
隔を開けて平行に延長し、先端部を折り曲げて前記軸心
に対し反対側に位置させた形状にしたことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】本発明は上記のように構成したものであるか
ら、把手本体の装着したカッターを被加工物に押し当て
ても、カッターの先端部と中間部が軸心に対して反対側
の位置にあり、カッターの先端が軸心上に戻る動きをす
るためカッターの重心位置の中心からのずれ量がわずか
で済む。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１に示すように、ホーン４には軸心ａに沿
って嵌着孔4aが開けられ長身のカッター３を嵌着してい
る。カッター３は、その基端部が同軸に延び、中間部は
折り曲げられて軸心ａと間隔ｂを開け平行に延び（オフ
セット位置）、先端部は直角に曲げて軸心ａに対し反対
側に位置している。この先端部の先端が作用部であり、
アーム長さはホーン４の先端からカッター３の軸心上の
先端である。

【００１０】図２に示すように、カッター装置１は外部
装置７とコード６で結線されており、コード６は差し込
み式で外部装置７と離れるようになっている。外部装置
７はスイッチと出力の調整つまみを取付け超音波の出力
信号を出すものである。把手本体２にはコード６と接続
した振動子５が収納され、振動子５に連結したホーン４
は枠体2aと分離し軸方向に振動可能にされている。

【００１１】ここで、カッター３を被加工物に、直角よ
りわずかにずらして押し当てると、カッター部の重心位
置のずれはその先端の変位量に比例する（図３参照）。
このことはカッター装置の性能に及ぼすことは前述した
通りである。また、そのための負荷の効率が悪くなる
（図４参照）。

【００１２】これら図３、図４のグラフは、カッター３
の全長を１としたとき、カッター３の重心位置の中心か
らのずれ量とカッター３の先端の変位量（ｙ方向）との
関係と、負荷量と変位量との関係を、カッター３のアー
ム長さをファクタとして成立する線形関係を有限要素法
によって求めたものである。この結果、カッター３の先
端のぶれ量と振動子５にかかる負荷の関係はこの実験に
よって、ぶれ量が大きいと振動子５の負荷が上昇し、切
断性能を損なうことが分かる。換言すれば、カッター３
の長さが長くなっても、軸心ａからの重心のずれが少な
ければ少ない程、カッター３の先端のぶれ量も少なくな
ることである。

【００１３】図１に示す形状のカッター３では先端を被
加工物に押し当てると、先端は軸心ａに近い方に曲げら
れ、中間部は軸心ａから反るようになるが、重心の軸心
からのずれは従来品より少なくなり、振動子５の負荷を
低減することができ切断性能を向上させることができ
る。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成した超音波
式カッター装置であるから、長身のカッターのオフセッ
ト位置に折り曲げた中間部とオフセット位置より反対側
に位置する先端部とにより、カッターの重心位置を軸心
上に配置でき、励振時のカッター先端のぶれ変位を抑止
できる。また、設計時にカッターの重心位置と励振時の
カッター先端の変位量との間の簡単な線形関係を利用す
ることにより、用途によって異なる長さのカッターに対
しても有効な設計指針が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例の超音波式カッター装置に
装着した長身のカッターの形状を示す側面図である。

【図２】図１に示すカッターを操作する超音波式カッタ
ー装置の全体図である。

【図３】図１に示すカッターを被加工物に接触させたと
きの位置関係を示すグラフである。

【図４】図１に示すカッターを被加工物に接触させ作動
させたときの負荷変動を示すグラフである。

【図５】従来の超音波式カッター装置の側面図である。

【図６】図５に示すカッター装置の他の替え刃を示す側
面図である。

【符号の説明】

１ カッター装置 ２ 把手本体 ３ カッター 4a 嵌着孔 ａ 軸心 ｂ 間隔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長身のカッターを使用するハンディタイ
   プの超音波式カッター装置において、前記カッターを嵌
   着する把手本体の嵌着孔の軸心上に対して、該カッター
   を、基端部を同軸に合わせると共に、中間部を軸心に間
   隔を開けて平行に延長し、先端部を折り曲げて前記軸心
   に対し反対側に位置させた形状にしたことを特徴とする
   超音波式カッター装置。