JPH0899499A - エアー駆動式振動ペン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮空気を駆動源として振動する振動ペンに
おいて、振動体の出力を増大させスタイラスに伝えるて
こ式の倍力機構を備えることにより、ワークにより深く
打刻するエアー駆動式振動ペンを提供する。 【構成】 振動体２の出力を伝えるピストン２Ａと、ワ
ークを打刻するスタイラス５の間に、支持ピン３により
支持され、ピストン２Ａの出力をスタイラス５に伝える
レバー４Ａ・４Ｂを備える。スタイラス５の頭部５Ａは
支持ピン３とピストン２Ａ接触点の間に位置する。ばね
６はスタイラス５およびレバー４Ａ・４Ｂをピストン２
Ａに押し当て、ピストン２Ａの動きに追従し、レバー４
Ａ・４Ｂは、てこの原理によって、ピストン２Ａの力を
増幅してスタイラス５に伝える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エアー駆動式振動ペ
ンに関し、更に詳しくは、圧縮空気を駆動源としてスタ
イラスが振動し、文字等を加工する自動彫刻機に利用さ
れるエアー駆動式振動ペンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】次に、従来技術によるエアー駆動式振動
ペンを図４により説明する。

【０００３】図４の１１は保持体、１２は振動体、１５
はスタイラス、１６は圧縮コイルばね（以下、ばねとい
う。）である。保持体１１は圧縮空気が供給される供給
口１１Ａが形成され、供給口１１Ａからの圧縮空気が流
入する流路１１Ｂが形成される。

【０００４】供給口１１Ａより圧縮空気が注入される
と、圧縮空気は流路１１Ｂを通り振動体１２に供給さ
れ、振動体１２のピストン１２Ａは高速振動する。

【０００５】スタイラス１５の頭部１５Ａは、ばね１６
によりピストン１２Ａに常に押しつけられるため、ピス
トン１２Ａの振動がスタイラス１５に伝達され、スタイ
ラス１５は、ワークの表面を高速で打刻する。

【０００６】振動体１２にはピストン１２Ａが保持さ
れ、流路１Ｂから圧縮空気を振動体１２に供給すると、
ピストン１２Ａのピストンヘッドと密着部材で形成され
た加圧室が膨張し、一定圧力になると圧縮空気は排気口
１Ｃから排気され、ピストン２Ａは復帰ばねで戻ること
を繰り返すことにより、ピストン１２Ａは高速で振動す
る。なお、図４の振動体１２の構造は、この出願人が特
願平5−34236号の明細書で開示した圧縮性流体による振
動発生機構を採用している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図４に示した従来技術
では、スタイラス１５がワークに打刻する力は、振動体
１２がピストン１２Ａを高速振動させる力により決ま
る。その力は、振動体に供給される圧縮空気の圧力によ
り決まり、一般的に０．６Ｍｐａ程度が上限とされてい
るが、その圧力で打刻した加工深さでは不十分であるこ
とがあった。

【０００８】この発明は、振動体とスタイラスの間に、
てこ式の倍力機構を加え、振動体に生ずる力を増大さ
せ、スタイラスがワークの表面をより大きな力で打刻す
ることができるエアー駆動式振動ペンを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、圧縮空気が供給される供給口１Ａが形
成され、供給口１Ａからの圧縮空気が流入する流路１Ｂ
が形成される保持体１と、保持体１内に保持され、流路
１Ｂからの圧縮空気でピストン２Ａを振動させる振動体
２と、保持体１の内壁と支持ピン３を支点に連結し、相
対向する形で配置されるレバー４Ａ・４Ｂと、レバー４
Ａ・４Ｂと接触する頭部５Ａをもち、先端部でワーク表
面を打刻するスタイラス５と、スタイラス５をレバー４
Ａ・４Ｂ側に押す力を保有するばね６とを備え、レバー
４Ａ・４Ｂの各先端部は力点としてピストン２Ａで押さ
れ、レバー４Ａ・４Ｂは支点と力点の間を作用点として
スタイラス５の頭部５Ａを押す。

【００１０】

【作用】前記構成によれば、振動体２の出力を伝えるピ
ストン２Ａと、ワークを打刻するスタイラス５の間に、
支持ピン３により支持され、ピストン２Ａの出力をスタ
イラス５に伝えるレバー４Ａ・４Ｂを備え、スタイラス
５の頭部５Ａは、支持ピン３とピストン２Ａ接触点の間
に位置し、ばね６は、スタイラス５および頭部５Ａおよ
びレバー４Ａ・４Ｂを振動体２のピストン２Ａに押し当
て、ピストン２Ａの動きに追従させるため、レバー４Ａ
・４Ｂは、てこの原理によって、ピストン２Ａの力を増
幅してスタイラス５に伝わる。

【００１１】

【実施例】次に、この発明の実施例について添付の図面
を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施例におけるエアー駆
動式振動ペンの構成を示すもので、基本的構成は前記従
来技術と同一である。

【００１３】図１の１は保持体、２は振動体、３は支持
ピン、４Ａと４Ｂはレバー、５はスタイラス、圧縮コイ
ルばねである。保持体１は先端が円錐状をしており、ス
タイラス５の先端が突出するように挿通されている。ス
タイラス５の後端には頭部５Ａが一体的に取り付けられ
ており、頭部５Ａと保持体１の軸受部１Ｄとの間にはば
ね６が介装されて、スタイラス５を先端が保持体１先端
の軸受部１Ｄから突出するように付勢している。

【００１４】レバー４Ａ・４Ｂは先端が上下動に移動す
るように支持ピン３によって保持体１の内壁に相対向す
る形で枢支されている。

【００１５】レバー４Ａ・４Ｂの先端部の上方にはピス
トン２Ａが当接している。ピストン２Ａの上方には、振
動体２が設けられている。振動体２の上方には供給口１
Ａに連通する流路１Ｂが開口している。供給口１Ａから
圧縮空気が供給されると、振動体２が振動し、これをピ
ストン２Ａおよびレバー４Ａ・４Ｂを介してスタイラス
５に伝達させる。

【００１６】図２は、振動の状態を示すもので、図２ア
は振動体２が振動していない状態または振動中だがピス
トン２Ａが戻りきった状態を示すものである。図２イは
振動中でピストン２Ａが最も飛び出している状態であ
る。このとき、レバー４Ａ・４Ｂは支持ピン３を支点と
して、ピストン２Ａを力点としてに押されて動く。する
と、レバー４Ａ・４Ｂは作用点として頭部５Ａを押し出
し、保持体１先端の軸受部から突出しているスタイラス
５は、さらに飛び出す。そして、ピストン２Ａがもとの
位置に戻ると、レバー４Ａ・４Ｂおよびスタイラス５
は、ばね６に押し戻され図２アの状態に戻る。

【００１７】図３は、振動体２のピストン２Ａおよびレ
バー４Ａ・４Ｂの支持ピン３およびスタイラス５の頭部
５Ａの位置関係について示すものである。即ち、支持ピ
ン３の位置からピストン２Ａがレバー４Ａ・４Ｂに接す
る位置までの距離を「Ｌ」とし、支持ピン３の位置から
頭部５Ａの位置までの距離を「Ｌ／Ｘ」とすると、これ
は支持ピン３の位置を支点、ピストン２Ａがレバー４Ａ
・４Ｂに接する位置を力点、頭部５Ａがレバー４Ａ・４
Ｂに接する位置を作用点、とする「てこの原理」の位置
関係となり、振動体２の力ＦはＸ倍となり、ピストン２
ＡのストロークＳは１／Ｘとなり、頭部５Ａに伝わりス
タイラス５はＸ×Ｆの力でワークにより深く打刻するこ
とが可能となる。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、振動体の力をてこの
原理により増幅することによりワークに加わる力を簡単
に大きくすることができ、より深い打刻の要求を満たす
ことができるほか、圧縮空気の消費量を少なくできるた
め、省エネルギである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるエアー駆動式振動ペンの構成図
である。

【図２】この発明によるエアー駆動式振動ペンの動作状
態図である。

【図３】この発明によるエアー駆動式振動ペンの力の増
幅原理図である。

【図４】従来技術によるエアー駆動式振動ペンの構成図
である。

【符号の説明】

１ 保持体 １Ａ 供給口 １Ｂ 流路 １Ｃ 排気口 １Ｄ 軸受部 ２ 振動体 ２Ａ ピストン ３ 支持ピン ４Ａ レバー ４Ｂ レバー ５ スタイラス ５Ａ 頭部 ６ 圧縮コイルばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮空気が供給される供給口(1A)が形成
   され、供給口(1A)からの圧縮空気が流入する流路(1B)が
   形成される保持体(1) と、 保持体(1) 内に保持され、流路(1B)からの圧縮空気でピ
   ストン(2A)を振動させる振動体(2) と、 保持体(1) の内壁と支持ピン(3) を支点に連結し、相対
   向する形で配置されるレバー(4A)・(4B)と、 レバー(4A)・(4B)と接触する頭部(5A)をもち、先端部で
   ワーク表面を打刻するスタイラス(5) と、 スタイラス(5) をレバー(4A)・(4B)側に押す力を保有す
   るばね(6) とを備え、 レバー(4A)・(4B)の各先端部は力点としてピストン(2A)
   で押され、レバー(4A)・(4B)は支点と力点の間を作用点
   としてスタイラス(5) の頭部(5A)を押すことを特徴とす
   るエアー駆動式振動ペン。