JPH09136297A

JPH09136297A - 切削加工用超音波ホーン

Info

Publication number: JPH09136297A
Application number: JP29420095A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Tsuchikawa; 久典土川
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1997-05-27
Anticipated expiration: 2015-11-13
Also published as: JP3715701B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被加工物に対する超音波切削加工が、優れた
切削加工精度をもって、良好に行なわれ得、特に、軟質
部材から成るパイプ部材等に対する内径切削加工を行な
う際に、該パイプ部材の内径が所定の寸法となるように
確実に加工され得る切削加工用超音波ホーンを提供す
る。【解決手段】ホーン本体１２の端部に一体的に設けら
れた切削刃１４の刃先部２２の内周面を、刃先部先端２
４からホーン本体１２方向に向かって内方に傾斜して延
びる内側案内面２６にて構成すると共に、該刃先部２２
の外周面を、刃先部先端２４からホーン本体１２方向に
向かって外方に傾斜して延びる外側案内面２８にて構成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物に対して
超音波切削加工を行なう切削加工用超音波ホーンに係
り、特に、かかる超音波切削加工を、優れた切削加工精
度をもって、良好に行なうことが出来、とりわけ、軟質
部材から成るパイプ部材等に対する内径切削加工を行な
う際に、該パイプ部材の内径が所定の寸法となるよう
に、確実に加工し得る切削加工用超音波ホーンに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被加工物に対して所定の切削
加工を行なう際には、加工作業の種類等に応じて、各種
の工作機械が用いられているが、その中でも、種々の切
削加工を行ない得るＮＣ旋盤が、多用されている。

【０００３】ところが、かかるＮＣ旋盤においては、被
加工物に対して所定の切削加工を行なう際に、細かい粉
状の切屑が不可避的に且つ多量に発生することから、そ
のような切屑を除去するために、面倒で、手間のかかる
作業が必要となるといった欠点を有していた。

【０００４】このため、特に、かかるＮＣ旋盤を用い
て、所定のパイプ部材の端部に対して、その内径の切削
加工を行なう際には、細かい粉状の切屑が、パイプ部材
の内部に生ぜしめられることになるところから、そのよ
うな切屑をパイプ部材内から完全に除去することが困難
であった。

【０００５】また、被加工物であるパイプ部材が、オレ
フィン系エラストマー等の軟質材料にて構成されている
場合には、切削刃の切れが悪くなって、切削面に肌荒れ
が生ずるといった、極めて大きな問題も惹起されていた
のである。

【０００６】一方、近年では、被加工物に対する切削加
工として、超音波加工機等を用いた切削加工、所謂超音
波切削加工も、行なわれている。この超音波切削加工
は、よく知られているように、先端部に切削刃が設けら
れて成る切削加工用超音波ホーンが超音波加工機等に取
り付けられ、該加工機に備えられた超音波発振器によっ
て、該超音波ホーンが超音波振動せしめられることによ
り、該切削刃にて、被加工物に対して所定の切削加工が
行なわれ得るようになっている。

【０００７】このような超音波切削加工においては、切
屑が一つの塊状物として得られ、切屑の除去が簡単に、
且つ完全に為され得るばかりでなく、被加工物が、オレ
フィン系エラスマー等の軟質材料にて構成されていて
も、良好な切削面が得られるのであり、しかも、ＮＣ旋
盤を用いる場合に比して、加工時間が約半分で済むとい
った極めて大きなメリットを得ることが出来るのであ
る。

【０００８】従って、そのような超音波切削加工を利用
して、パイプ部材の端部の内径切削加工を行なう場合、
ＮＣ旋盤を用いた際に惹起される問題が悉く解消され得
るのであるが、実際には、超音波加工機に取り付けられ
る超音波ホーンの構造に起因して、幾つかの問題が、新
たに生ぜしめられることとなる。

【０００９】すなわち、図１２に示される如く、切削加
工用超音波ホーン４８は、一般に、ホーン本体１２と、
該ホーン本体１２の端部に一体的に設けられた、所定の
肉厚を有する筒状の切削刃１４とを有しており、またそ
の切削刃１４の先端部には、筒形の内側角部が切除され
て成る鋭利な刃先部２２が形成されている。それによっ
て、該切削刃１４における刃先部２２の内周面が、刃先
部先端からホーン本体１２の方向に向かって内方に傾斜
する内側案内面部５０として構成されているのである。

【００１０】そのため、そのような構成とされた超音波
ホーン４８を用いて、前記した如きオレフィン系エラス
マー等の軟質材料から成るパイプ部材の端部の内径切削
加工を行なう場合には、図１３からも明らかなように、
超音波ホーン４８の切削刃１４が、パイプ部材５２の端
部における内周部４２を切削しつつ、その内孔内に徐々
に挿入せしめられる際に、該切削刃１４の刃先部２２の
内側に形成された内側案内面部５０により、該パイプ部
材５２の切除部分たる前記内周部４２に対して、かかる
部位を内方に向かって斜め下方（図１３中、矢印方向）
に押圧する押圧力が加えられ、それによって、該パイプ
部材５２における、切削刃１４の進行方向の前方部分４
５に対して、該前方部分４５を内方に引き込む作用力が
及ぼされて、該前方部分４５が、くびれるように撓まさ
れ、その結果、該パイプ部材５２の端部が、その軸心方
向に沿って真っ直ぐに切削されずに、図１４に示される
如く、断面ハの字状に切削されて、切除されるべき内周
部４２ではなく、残存せしめるべき外周部４４が切除さ
れてしまうようになるのである。

【００１１】また、そのようなパイプ部材５２の端部の
内径切削加工を行なう際には、切削スピードが遅いと、
切削刃１４やホーン本体１２に与えられる超音波振動に
よって、該パイプ部材５２の、切削刃１４により切除さ
れる内周部４２とその残存部分たる外周部４４との分割
面、即ち該パイプ部材５２の切削面４６と切削刃１４と
の接触部位が高温となり、該切削面４６において「溶
け」が発生するといった問題も惹起せしめられることと
なるのである（図１３参照）。

【００１２】このように、超音波切削加工を利用して、
パイプ部材５２、特に軟質材料からなるパイプ部材５２
の端部の内径切削加工を行なっても、従来の超音波ホー
ン４８では、良好な切削が為され得ず、また場合によっ
てはパイプ部材５２の切削面に「溶け」が生じて、所定
の内径を有する良質な製品を得ることが極めて困難であ
ったのである。

【００１３】また、そのようなパイプ部材５２の端部の
内径切削加工に限らず、各種の形状を有する被加工物に
対して、種々の超音波切削加工を行なう際にも、該パイ
プ部材５２の端部の内径切削加工時と同様にして、従来
の超音波ホーン４８の構造に起因して、切削面に「溶
け」が生じたり、或いは被加工物が軟質材料からなるも
のであると、加工工程中に被加工物が変形して、切削加
工精度が損なわれたりする場合があり、その場合には、
最終的に得られる製品の品質が著しく低下するといっ
た、大きな問題が惹起せしめられていたのである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、本発明
は、かかる事情を背景にして為されたものであって、そ
の解決課題とするところは、被加工物に対して超音波切
削加工を行なう際に生ぜしめられる、該被加工物におけ
る切削加工精度乃至は寸法上の問題を有利に解消し得る
切削加工用超音波ホーンを提供することにあり、特に、
超音波切削加工を利用して、軟質材料からなるパイプ部
材の端部の内径切削加工を行なう際に、該パイプ部材
を、その軸心方向に沿って真っ直ぐに切削することが出
来、以て該パイプ部材の内径が所定の寸法となるように
確実に加工され得るようにした切削加工用超音波ホーン
の改良された構造を提供することにある。また、本発明
にあっては、被加工物に対して超音波切削加工を行なう
際に、該被加工物の切削面に「溶け」が生ずるようなこ
とが効果的に防止され得る切削加工用超音波ホーンを提
供することをも、その課題とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そして、本発明にあって
は、そのような課題の解決のために、ホーン本体の端部
に、筒形形状を呈し、先端が鋭利な刃先部とされた切削
刃を一体的に設け、該ホーン本体に対して超音波振動を
与えることにより、該切削刃にて、被加工物を超音波切
削加工し得るように構成した切削加工用超音波ホーンに
おいて、かかる切削刃における前記刃先部の内周面を、
刃先部先端からホーン本体方向に向かって内方に傾斜し
て延びる内側案内面にて構成すると共に、該刃先部の外
周面を、刃先部先端からホーン本体方向に向かって外方
に傾斜して延びる外側案内面にて構成したことを、その
特徴とするものである。

【００１６】要するに、このような本発明に従う切削加
工用超音波ホーンにあっては、切削刃の刃先部の内周面
が、刃先部先端からホーン本体方向に向かって内方に傾
斜して延びる内側案内面部として、また該刃先部の外周
面が、刃先部先端からホーン本体方向に向かって外方に
傾斜して延びる外側案内面部として、それぞれ、構成さ
れているところから、超音波加工機や超音波溶着機等に
取り付けられて、被加工物に対する所定の切削加工を行
なう場合、該被加工物の切削されるべき部位において、
前記切削刃の刃先部における内側案内面部との当接部位
が、該内側案内面部にて内方に向かって斜め下方に押圧
されるようになる一方、前記外側案内面部との当接部位
が、該外側案内面部にて外方に向かって斜め下方に押圧
されるようになるのであり、それによって、被加工物に
おける、切削刃の進行方向の前方部分に対して、該前方
部分を内方に引き込む作用力とそれを外方に押し出す作
用力とが同時に及ぼされて、それらの作用力が互いに打
ち消し合い、以て被加工物が軟質材料から成るものであ
っても、かかる前方部分が、内方に引き込まれたり、或
いは外方に押し出されたりして、変形せしめられるよう
なことが極めて良好に回避され得、その結果として、被
加工物が寸法精度良く、切削加工され得るのである。

【００１７】そして、特に、そのような本発明に従う切
削加工用超音波ホーンを用いて、パイプ部材の端部の内
径切削加工を行なう場合には、切削刃が、パイプ部材の
内周部を軸方向に切削しつつ、その内孔内に挿入せしめ
られる際に、前記内側案内面部により、該切削刃にて切
除されるパイプ部材の内周部に対して、該内周部を内方
に向かって斜め下方に押圧する押圧力が加えられる一
方、前記外側案内面部により、パイプ部材の残存部分た
る外周部に対して、該外周部を外方に向かって斜め下方
に押圧する押圧力が加えられることとなるのであり、以
て前述の場合と同様に、パイプ部材が軟質材料から成る
ものであっても、切削の進行につれて、パイプ部材の切
削加工部分が、内方に引き込まれたり、外方に押し出さ
れたりして、くびれたり、膨らんだりするようなこと
が、極めて良好に回避され得、その結果として、パイプ
部材が、切削刃によって、該パイプ部材の軸心に沿って
真っ直ぐに切削され得るのである。

【００１８】従って、このような本発明に従う切削加工
用超音波ホーンを用いれば、被加工物に対して超音波切
削加工を行なう際に生ぜしめられる、該被加工物におけ
る切削加工精度乃至は寸法上の問題が、極めて有利に解
消され得るのであり、特に、超音波切削加工を利用し
て、パイプ部材の端部の内径切削加工を行なう際にも、
該パイプ部材の材質に拘わらず、該パイプ部材の内径が
所定の寸法となるように確実に加工され得、それによっ
て、良好な品質を有する製品が簡単に且つ確実に生産さ
れ得ることとなるのである。

【００１９】なお、本発明に従う切削加工用超音波ホー
ンの好ましい態様によれば、前記切削刃の外周面が、前
記刃先部における外方に傾斜して延びる外側案内面部
と、該外側案内面部のホーン本体側端部からホーン本体
方向に向かって延びる、内方に後退した内方後退外周面
部とを含んで構成され、且つ該内方後退外周面部の少な
くとも一部が、前記刃先部先端よりも内方に位置せしめ
られて、構成されることとなる。

【００２０】すなわち、そのような構成とされた切削加
工用超音波ホーンにあっては、切削刃における刃先部の
外周面が、外方に傾斜して延びる外側案内面部とされて
いる一方、切削刃のそれ以外の部位の外周面が、内方に
後退した内方後退外周面部とされているところから、超
音波加工機等に取り付けられて、被加工物の切削加工を
行なう場合、該被加工物の切削されるべき部位におい
て、残存せしめられる部分が、前記外側案内面部によ
り、外方に向かって斜め下方に押圧されて、該残存部分
における、切削刃の進行方向の後方部分が、外方に傾斜
するように撓ませられ、それによって、該残存部分と切
削刃にて切除される部分との分割面、即ち被加工物の切
削面と、切削刃の内方後退外周面部との間に、所定の隙
間が有利に形成され得るようになっているのである。

【００２１】しかも、かかる切削加工用超音波ホーンに
おいては、そのような内方後退外周面部の少なくとも一
部が、前記刃先部先端よりも内方に位置せしめられてい
ることから、被加工物が軟質材料から成り、前記外側案
内面部にて前記残存部分に加えられる押圧力が、該残存
部分の厚さ方向の弾性変形によって吸収されて、該残存
部分における、切削刃の進行方向における後方部分の外
方への撓み変形が小さくなっても、切削刃の内方後退外
周面部と前記被加工物の切削面との間に形成される隙間
が、確実に確保され得るのである。

【００２２】特に、そのような本発明に従う切削加工用
超音波ホーンを用いて、パイプ部材の端部の内径切削加
工を行なう場合にあっても、前述の場合と同様にして、
パイプ部材の材質に拘わらず、該パイプ部材の端部にお
いて、残存せしめられるべき部分たる外周部と切除され
るべき部分たる内周部との分割面にて構成された切削面
と、前記切削刃の内方後退外周面部との間に、所定の隙
間が、確実に形成され得るのである。

【００２３】従って、そのような本発明に従う切削加工
用超音波ホーンを用いれば、被加工物に対して超音波切
削加工を行なう際に、被加工物の材質に拘わらず、該被
加工物と切削刃との接触面積が可及的に小さく為され
得、それによって、被加工物の切削面において、「溶
け」が生ずるようなことが、効果的に阻止され得るので
あり、その結果として、より優れた品質を有する製品
が、効率的に生産され得るのである。

【００２４】

【発明の実施の形態・実施例】以下、本発明を更に具体
的に明らかにするために、本発明の代表的な実施例につ
いて、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

【００２５】先ず、図１乃至図４には、本発明に従う構
造を有する切削加工用超音波ホーンが概略的に示されて
いる。それらの図からも明らかなように、切削加工用超
音波ホーン１０は、ホーン本体１２と、該ホーン本体１
２に一体的に設けられた略薄肉円筒状の切削刃１４とを
含んで、構成されている。

【００２６】より具体的には、この超音波ホーン１０を
構成するホーン本体１２は、従来と同様に、軟鋼や各種
の合金等、所定の金属材料から成るものであって、全体
として、上部側の小径部と下部側の大径部とそれらを連
結するテーパ部とを有する略段付円柱形状を呈してい
る。そして、その上部側の小径部における端面の中央部
には、該ホーン本体１２を超音波加工機等に取り付ける
ための取付ボルト１６が、上方に所定寸法突出する状態
で、取り付けられている。

【００２７】また、ホーン本体１２にあっては、その下
部側の大径部における端面に、下方に向かって開口する
凹所１８が形成されている。そして、この凹所１８は、
開口部形状が円形形状を呈すると共に、ホーン本体１２
の高さにおいて、かかる大径部の半分以上の高さにまで
達する深さと、ホーン本体１２の大径部の外径よりも所
定寸法小さな開口径とを有している。

【００２８】そして、そのような凹所１８の側壁部２０
から、下方に所定寸法突出し、且つ該側壁部２０の周方
向に連続して延び出すようにして、切削刃１４が一体的
に形成されている。即ち、切削刃１４が、ホーン本体１
２の下部側の端部に、略薄肉円筒形状をもって、一体的
に形成されているのであり、また、そのような切削刃１
４の内側部分と前記凹所１８とによって、後述する如き
コネクターパイプ４０の端部の内径切削加工において、
該コネクターパイプ４０の切除部分（切屑）たる内周部
４２が収容せしめられる、深さの深い凹部形状を呈する
切屑収容部２１が、形成されているのである。

【００２９】ところで、この切削刃１４にあっては、そ
の先端部分において、内側角部と外側角部とが、それぞ
れ、周方向に連続して、直線的に切除され、該先端部分
の内周面が、先端に向かうに従って次第に大径となるテ
ーパ面形状とされていると共に、その外周面が、先端に
向かうに従って次第に小径となるテーパ面形状とされて
いる。また、かかる切削刃１４においては、その先端部
分を除いた部位が、ホーン本体１２に向かうに従って徐
々に薄肉化されるように、その外周部分において除肉さ
れ、その外周面が、ホーン本体１２方向に向かって次第
に小径となるテーパ面形状とされている。更に、かかる
切削刃１４においては、そのホーン本体１２側の端部の
外径（図４において、ｒ₁にて示される距離）が、切削
刃１４の先端の径（図４において、ｒ₂にて示される距
離）よりも小さくなるように構成されている。なお、こ
こでは、特に、この切削刃１４の先端の径が、後述する
如き内径切削加工に供されるコネクターパイプ４０の仕
上げ内径と同一寸法となるように構成されている。

【００３０】これによって、切削刃１４の先端部分が、
鋭利な刃先部２２とされているのであり、また該刃先部
２２の内周面が、刃先部先端２４からホーン本体１２方
向に向かって内方に傾斜して延びる直線的な傾斜面から
なる内側案内面部２６とされている一方、該刃先部２２
の外周面が、刃先部先端２４からホーン本体１２方向に
向かって外方に直線的に傾斜して延びる傾斜面からなる
外側案内面部２８とされているのである。また、かかる
切削刃１４において、刃先部２２を除いた部位の外周面
が、外側案内面部２８のホーン本体１２側端部からホー
ン本体１２方向に向かって内方に直線的に傾斜して延び
る、内方に後退した内方後退外周面部３０とされている
のであり、更に、該内方後退外周面部３０の少なくとも
一部（ここではホーン本体１２側の端部）が、前記刃先
部先端２４よりも内方に位置せしめられた状態とされて
いるのである。

【００３１】ところで、かかる構成とされた切削加工用
超音波ホーン１０を用いて、軟質材料からなるコネクタ
ーパイプ等、所定のパイプ部材の内径切削加工を行なう
際には、例えば、以下の如き手順に従って、その操作が
進められることとなる。

【００３２】すなわち、先ず、図５に示される如く、互
いに電気的に接続された超音波発振器３２とコンバータ
３４とブースタ３６とを備えた、従来より公知の超音波
加工機３８を用い、超音波ホーン１０を、ホーン本体１
２に設けられた前記取付ボルト１６にて、該超音波加工
機３８のブースタ３６に取り付ける。

【００３３】次いで、図６に示される如く、被加工物た
るコネクターパイプ４０と超音波ホーン１０の切削刃１
４とを対向せしめた状態で、それらコネクターパイプ４
０と超音波ホーン１０とを同軸的に配置する。また、そ
れと共に、前記超音波加工機３８を作動させて、ホーン
本体１２を介して、切削刃１４に超音波振動を与え、そ
の後、その状態から、超音波ホーン１０を下方（コネク
ターパイプ４０に接近する方向）に移動させる。

【００３４】そして、図７に示される如く、切削刃１４
にて、コネクターパイプ４０の内周部４２を、その軸心
方向に切削せしめつつ、超音波ホーン１０を、該コネク
ターパイプ４０の内孔内に、徐々に挿入せしめるのであ
る。

【００３５】なお、その際、コネクターパイプ４０にあ
っては、図８に示される如く、その切除部分たる内周部
４２が、超音波ホーン１０の切削刃１４における前記内
側案内面部２６から、該内周部４２を内方に向かって斜
め下方（図８中、右側の矢印方向）に押圧する押圧力を
加えられる一方、残存部分たる外周部４４が、前記外側
案内面部２８により、該外周部４４を外方に向かって斜
め下方（図８中、左側の矢印方向）に押圧する押圧力を
加えられ、それによって、コネクターパイプ４０におけ
る、切削刃１４の進行方向の前方部分４５に対して、該
前方部分４５を内方に引き込む作用力とそれを外方に押
し出す作用力とが同時に及ぼされて、それらの作用力が
互いに打ち消し合い、その結果として、かかる前方部分
４５が、内方に引き込まれたり、外方に押し出されたり
して、くびれたり、膨らんだりするようなことが、良好
に回避され得るようになっている。

【００３６】また、切削刃１４の外側案内面部２８によ
り、コネクターパイプ４０の残存部分たる外周部４４に
及ぼされる前記押圧力によって、該外周部４４の、切削
刃１４の進行方向の後方部分４７が、外方に所定角度傾
斜するように撓ませられることに加えて、切削刃１４の
刃先部２２を除いた部位の外周面が、ホーン本体１２方
向に向かって次第に小径となるテーパ面形状を呈する内
方後退外周面部３０とされていることによって、前記残
存部分たる外周部４４と切除部分たる内周部４２との分
割面としての切削面４６と、切削刃１４の内方後退外周
面部３０との間に隙間４９が、確実に形成され得るよう
になっている。

【００３７】そして、図９に示される如く、切削刃１４
により、コネクターパイプ４０の内周部４２が完全に切
除された後、超音波ホーン１０は上方（コネクターパイ
プ４０から離隔する方向）に移動せしめられるのであ
る。

【００３８】なお、図９からも明らかなように、その
際、コネクターパイプ４０から切除された内周部４２
は、一つの塊状物として構成されて、超音波ホーン１０
の切削刃１４の内側案内面部２６に係合せしめられた状
態で、該超音波ホーン１０の内部に形成された切屑収容
部２１内に収容せしめられて、超音波ホーン１０の上方
への移動と共に、コネクターパイプ４０内から引き抜か
れるようになっている。これによって、コネクターパイ
プ４０の切除部分、換言すれば切屑としての内周部４２
が、コネクターパイプ４０内から容易に除去され得るよ
うになっているのであり、更には超音波ホーン１０の切
屑収容部２１内からも、簡単に離脱せしめられ得るよう
になっているのである。

【００３９】このように、本実施例に係る切削加工用超
音波ホーン１０にあっては、超音波加工機３８等に取り
付けられて、コネクターパイプ４０等の内径切削加工を
行なう際に、該コネクターパイプ４０が軟質材料から成
るものであっても、該コネクターパイプ４０がくびれた
り、膨らんだりして、変形することが良好に回避せしめ
られ得るのであり、それによって、コネクターパイプ４
０の内周部４２を、その軸心方向に沿って真っ直ぐに切
削することが出来るのである。

【００４０】従って、かかる切削加工用超音波ホーン１
０を用いれば、超音波切削加工によって、コネクターパ
イプ４０等が、その材質に拘わらず、所定の内径となる
ように確実に加工され得るのであり、以て良好な品質を
有する製品を、極めて効率的に且つ容易に生産すること
が可能となるのである。

【００４１】また、本実施例に係る切削加工用超音波ホ
ーン１０においては、超音波切削加工によるコネクター
パイプ４０等の内径切削加工を行なう際に、コネクター
パイプ４０の切削面４６と、切削刃１４の内方後退外周
面部３０との間に、隙間４９が、確実に形成され得るよ
うになっているところから、それらコネクターパイプ４
０の切削面４６と、切削刃１４の外周面との接触が可及
的に回避され得、それによって、加工後の製品面となる
コネクターパイプ４０の切削面４６における「溶け」の
発生が効果的に阻止され得るのであり、その結果とし
て、更に一層良質な製品が有利に得られるのである。

【００４２】以上、本発明の代表的な実施例について、
詳細に説明してきたが、これは文字通りの例示であっ
て、本発明は、それら例示のものにのみ限定して解釈さ
れるものではない。

【００４３】例えば、前記実施例では、切削刃１４にお
ける刃先部２２の外周面を構成する外側案内面部２８
が、刃先部先端２４に向かうに従って次第に小径となる
テーパ面形状とされて、該刃先部先端２４からホーン本
体１２方向に向かって外方に傾斜して延びる直線的な傾
斜面にて構成されていたが、そのような刃先部２２の外
周面を構成する外側案内面部２８は、刃先部先端２４か
らホーン本体１２方向に向かって外方に傾斜して延びる
ように形成されておれば、その傾斜形態が、特にこれに
限定されるものではなく、例えば、図１０に示される如
く、かかる外側案内面部２８が外方に凹なる状態で、湾
曲して傾斜する形態をもって構成されていても、何等差
し支えないのである。

【００４４】また、かかる切削刃１４における刃先部２
２の内周面を構成する内側案内面部２６の傾斜形態も、
前記実施例における如きものに、決して限定されるもの
ではなく、刃先部先端２４からホーン本体１２方向に向
かって内方に傾斜して延びるのであれば、湾曲して傾斜
する形態とされていても良いのである。

【００４５】さらに、前記実施例では、刃先部２２を除
いた部位が、該刃先部２２からホーン本体１２に向かう
に従って徐々に薄肉化されるように、かかる部位の外周
部分が除肉されて、その外周面が、前記外側案内面部２
８のホーン本体１２側端部からホーン本体方向に向かっ
て内方に傾斜して延びる、内方に後退した内方後退外周
面部３０として、構成されていたが、そのような内方後
退外周面部３０の形態は、何等これに限定されるもので
はなく、例えば、図１１に示される如く、切削刃１４の
刃先部２２を除いた部位を同一の肉厚を有する薄肉部と
して構成し、その外周面を、前記内方後退外周面部３０
として構成することも可能である。

【００４６】また、そのような内方後退外周面部３０
を、切削刃１４の刃先部２２を除いた部位の外周面のみ
でなく、ホーン本体１２の端部部位（側壁部２０）にも
延長して形成するようにしても良く、それによって、被
加工物（前記実施例においては、コネクターパイプ４
０）の切削面４６における「溶け」の発生が、より確実
に阻止され得ることとなる。

【００４７】さらに、前記実施例では、切削刃１４が円
筒形状をもって構成されていたが、かかる切削刃１４
は、筒形形状を有するものであれば、如何なる形状のも
のも採用され得るのである。

【００４８】また、ホーン本体１２の形状も、前記実施
例における如きものに、決して限定されるものでないこ
とは、言うまでもないところである。

【００４９】さらに、外側案内面部２８や内方後退外周
面部３０、更には内側案内面部２６の傾斜角度も、特に
限定されるものではない。

【００５０】更にまた、前記実施例では、超音波切削加
工を行なうに際して、超音波加工機３８が用いられてい
たが、それに代えて、超音波溶着機等を使用すること
も、勿論、可能である。

【００５１】加えて、本発明は、例示の如きパイプ部材
の内径切削加工の他、超音波切削加工を利用して、各種
の形状を有する被加工物に対して、切欠き加工等、種々
の切削加工を行なう際にも、適用可能であることは、勿
論である。

【００５２】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもないところである。

【００５３】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う切削加工用超音波ホーンにあっては、切削刃の刃
先部の内周面が、刃先部先端からホーン本体方向に向か
って内方に傾斜して延びる内側案内面部として、また該
刃先部の外周面が、刃先部先端からホーン本体方向に向
かって外方に傾斜して延びる外側案内面部として、それ
ぞれ、構成されているところから、超音波加工機や超音
波溶着機等に取り付けられて、被加工物の切削加工を行
なう場合、その加工工程中に、被加工物が変形するよう
なことが極めて良好に回避され得て、切削加工精度が有
利に確保され得るのであり、また、特に、パイプ部材の
内径切削加工を行なう場合、該パイプ部材が、くびれた
り、膨らんだりするようなことが、極めて有利に回避さ
れ得て、パイプ部材が、切削刃によって、該パイプ部材
の軸心に沿って真っ直ぐに切削され得るのである。

【００５４】従って、そのような本発明に従う切削加工
用超音波ホーンを用いれば、被加工物に対して超音波切
削加工を行なう際に、従来、生ぜしめられていた該被加
工物における切削加工精度乃至は寸法上の問題が極めて
有利に解消され得るのであり、そして、特に、超音波切
削加工を利用して、軟質材料からなるパイプ部材の端部
の内径切削加工を行なう際にも、該パイプ部材の材質に
拘わらず、該パイプ部材の内径が所定の寸法となるよう
に確実に加工され得、それによって、良好な品質を有す
る製品が簡単に且つ効率的に生産することが出来るので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う切削加工用超音波ホーンの一例を
示す正面説明図である。

【図２】図１に示される切削加工用超音波ホーンの上面
説明図である。

【図３】図１に示される切削加工用超音波ホーンの底面
説明図である。

【図４】図１に示される切削加工用超音波ホーンの縦断
面説明図である。

【図５】図１に示される切削加工用超音波ホーンを用い
たパイプ部材の内径切削加工の工程の一例を示す説明図
であり、超音波加工機に切削加工用超音波ホーンを取り
付けた状態を示している。

【図６】図１に示される切削加工用超音波ホーンを用い
たパイプ部材の内径切削加工の工程の一例を示す説明図
であり、加工を行なうに際して、パイプ部材と切削加工
用超音波ホーンを所定の位置に配置せしめた状態を示し
ている。

【図７】図１に示される切削加工用超音波ホーンを用い
たパイプ部材の内径切削加工の工程の一例を示す説明図
であり、パイプ部材が切削加工用超音波ホーンにより切
削される途中の状態を示している。

【図８】図７における要部拡大説明図である。

【図９】図１に示される切削加工用超音波ホーンを用い
たパイプ部材の内径切削加工の工程の一例を示す説明図
であり、パイプ部材を切削加工用超音波ホーンにて切削
した後の状態を示している。

【図１０】本発明に従う切削加工用超音波ホーンの別の
例を示す部分拡大断面説明図である。

【図１１】本発明に従う切削加工用超音波ホーンの更に
別の例を示す部分拡大断面説明図である。

【図１２】従来の切削加工用超音波ホーンを示す図４に
対応する図である。

【図１３】図１２に示された切削加工用超音波ホーンを
用いたパイプ部材の内径切削加工の工程の一例を示す、
図７に対応する図である。

【図１４】図１２に示された切削加工用超音波ホーンを
用いて内径切削加工を行なったパイプ部材の加工後の状
態を示す説明図である。

【符号の説明】

１０切削加工用超音波ホーン１２ホーン本体１４切削刃２２刃先部２４刃先部先端２６内側案内面
部２８外側案内面部３０内方後退外
周面部３８超音波加工機４０コネクター
パイプ４２内周部４４外周部４６切削面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホーン本体の端部に、筒形形状を呈し、
先端が鋭利な刃先部とされた切削刃を一体的に設け、該
ホーン本体に対して超音波振動を与えることにより、該
切削刃にて、被加工物を超音波切削加工し得るように構
成した切削加工用超音波ホーンにおいて、かかる切削刃における前記刃先部の内周面を、刃先部先
端からホーン本体方向に向かって内方に傾斜して延びる
内側案内面にて構成すると共に、該刃先部の外周面を、
刃先部先端からホーン本体方向に向かって外方に傾斜し
て延びる外側案内面にて構成したことを特徴とする切削
加工用超音波ホーン。
【請求項２】前記切削刃の外周面を、前記刃先部にお
ける外方に傾斜して延びる外側案内面部と、該外側案内
面部のホーン本体側端部からホーン本体方向に向かって
延びる、内方に後退した内方後退外周面部とを含んで構
成し、そして該内方後退外周面部の少なくとも一部を、
前記刃先部先端よりも内方に位置せしめた請求項１に記
載の切削加工用超音波ホーン。