JPH09174462A

JPH09174462A - 回転工具

Info

Publication number: JPH09174462A
Application number: JP7350947A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Honda; 保良本多; Masahiko Komoda; 晶彦菰田; Keisuke Honda; 敬介本多
Original assignee: Asmo Co Ltd; Honda Electronics Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd; Honda Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1997-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】体格を大きくすることなく作業性を向上させ
ることができる回転工具を提供することを目的とする。【解決手段】端面４０ａに振動が生じるステータ部４
０と、ステータ面４０に接触して回転でき、かつ、ステ
ータ面４０から所定間隔離れるように移動できるロータ
部３０と、を有する超音波モータ１８と、ロータ部３０
をステータ面４０から離れる方向に付勢するコイルスプ
リング５０と、ロータ部３０に取り付けられて回転する
工具１２と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回転工具に関し、例
えば電動式のドリルやドライバ等に関する。

【０００２】

【発明の背景】電動工具として、電磁モータを用いた電
動式ドリルや電動式ドライバ等が広く普及している。こ
れらは、ドリルやドライバを電動にて回転させるもので
あって、切削方向あるいはねじ込み方向には、作業者が
手で力を加えるようになっている。したがって、作業性
を向上させるには、回転力を高めるしかなく、そのため
には電磁モータの体格を大きくしなければならず、電動
工具全体が大きくなって扱いにいという問題がある。

【０００３】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、体格を大きくすることなく作業性を向上させること
ができる回転工具を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ステータ面に振動が生じる
ステータ部と該ステータ部によって回転させられるロー
タ部とを有する超音波モータと、前記ロータ部に取り付
けられて回転する工具と、を有することを特徴とする。

【０００５】本発明によれば、従来の電動工具と同様に
工具を回転させられることに加えて、ステータ面に生じ
る振動を工具に伝えて作業性を向上させることができ
る。したがって、体格を大きくすることなく電磁モータ
よりも高い作業性を得ることができる。

【０００６】請求項２記載の発明は、ステータ面に振動
が生じるステータ部と、前記ステータ面に接触して回転
でき、かつ、前記ステータ面から所定間隔離れるように
移動できるロータ部と、を有する超音波モータと、前記
ロータ部を前記ステータ面から離れる方向に付勢する付
勢手段と、前記ロータ部に取り付けられて回転する工具
と、を有することを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、従来の電動工具と同様に
工具を回転させられることに加えて、ステータ面に生じ
る振動を工具に伝えて作業性を向上させることができ
る。さらに、付勢手段によってロータ部とステータ部と
が離れているので、超音波モータが駆動されていても、
付勢力に対抗する方向に力が加えられなければ、工具が
回転しない。したがって、加工対象物から工具が離れる
と、その回転が止まるので安全性が向上する。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２に記載の回転工具において、前記工具は、前記ロー
タ部に対して脱着可能に取り付けられることを特徴とす
る。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１から請求
項３のいずれかに記載の回転工具において、前記工具
は、ドリル又はドライバであることを特徴とする。

【００１０】これらのうち、工具がドリルである場合に
は、ステータ面に生じる振動によって切削方向に振動力
が加えられることで作業性が向上する。また、工具がド
ライバである場合でも、例えば木ねじをねじ込むような
場合には、ねじ込む方向に振動力を加えることで作業性
を向上させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の実
施形態について詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明を適用した実施形態の回転
工具の全体構造を示す図である。

【００１３】同図に示す回転工具は、駆動部１０に工具
１２を取り付けて構成され、工具１２としてドリルが取
り付けてある。この工具１２は、周知のチャック１４に
よって着脱可能となっており、ドリルの代わりにドライ
バとしての工具１６を取り付けられるようになってい
る。

【００１４】駆動部１０は、超音波モータ１８が有底筒
状のケース２０に収納されてなり、超音波モータ１８
は、ロータ部３０と、一方の端面４０ａに発生する楕円
振動によってロータ部３０を回転駆動するステータ部４
０とを含んで構成される。

【００１５】ロータ部３０は、円盤部３２の中心に出力
軸３４が一体的に設けられた形状をなし、出力軸３４の
反対側面において円盤部３２にリング状のライニング材
３６が設けられている。このライニング材３６はステー
タ部４０の端面４０ａに接触するようになっている。ま
た、出力軸３４は、ケース２０の上面蓋２２の中央穴２
４によってガイドされて、軸方向に移動できるようにな
っている。この場合、出力軸３４とともに円盤部３２も
ステータ部４０から離れるように動き、ライニング材３
６がステータ部４０の端面４０ａに接触しないようにな
れば、楕円振動が伝えられないので出力軸３４は回転し
ないことになる。

【００１６】次に、ステータ部４０は、例えばセラミッ
クス等の圧電体を用いてリング状に形成された圧電素子
４１、４２と、一方の圧電素子４２の両側面に接触する
ように配置された電極板４３、４４とを有している。ま
た、これら圧電素子４１、４２、電極板４３、４４を挟
むように、第１の金属ブロック４６及び第２の金属ブロ
ック４７が配置され、結合ボルト４５によって締め付け
固定されている。さらに、第２の金属ブロック４７の隣
には、上記結合ボルト４５によって第３の金属ブロック
４８が固定されている。

【００１７】なお、結合ボルト４５と、圧電素子４１、
４２及び電極板４３、４４との間は、カラー４９によっ
て絶縁されている。そして、一方の圧電素子４２は電極
板４３、４４にて挟まれているので、電圧を印可するこ
とができる。また、他方の圧電素子４１は、一方の面が
一方の電極板４３に接触し、他方の面は、第１の金属ブ
ロック４６に接触している。この第１の金属ブロック４
６は、結合ボルト４５を介して第２の金属ブロック４７
に電気的に接続され、この第２の金属ブロック４７が他
方の電極板４４に接触している。したがって、第１の金
属ブロック４６は、他方の電極板４４と同じ電位となる
ので、結局、この圧電素子４１は、両電極板４３、４４
にて電圧を印可することができる。

【００１８】第１の金属ブロック４６は、解放端面がス
テータ部４０の端面４０ａを形成するもので、この端面
４０ａの中央には凹部４６ａが形成されている。そし
て、この凹部４６ａの中に、付勢手段が設けられてい
る。

【００１９】この付勢手段は、圧縮されたコイルスプリ
ング５０が、軸受けとしてのスラスト軸受５２及びプレ
ス部５４を介して、ロータ部３０をステータ部４０から
離れる方向に力を加えるものである。また、コイルスプ
リング５０は、結合ボルト４５に固定されたロッド５６
によってガイドされている。

【００２０】こうして、付勢されたロータ部３０は、ス
テータ部４０と接触しないので回転しないようになって
いる。ただし、コイルスプリング５０の付勢力に抗する
方向に力が加えられると、ロータ部３０はステータ部４
０に接触して回転するようになる。例えば、工具１２
を、加工対象物に押し当てるなどすれば、ロータ部３０
は回転する。したがって、ステータ部４０を駆動した状
態であっても、工具１２が加工対象物から離れるとその
回転が止まるので、回転工具としての安全性を高めるこ
とができる。

【００２１】次に、第２の金属ブロック４７には、取付
部４７ａが設けられており、この取付部４７ａをケース
２０の筒部２６の内面に形成された段２６ａとスペーサ
２８とで挟むことで、第２の金属ブロック４７がケース
２０内部に固定され、超音波モータ１８全体が保持され
る。なお、取付部４７ａは、ステータ部４０の振動の節
の位置に設けて、振動を減衰させないようにすることが
好ましい。

【００２２】第３の金属ブロック４８の外周面には、図
示しない複数の斜めスリット溝が形成されており、この
斜めスリット溝によって楕円振動が生じるようになって
いる。つまり、交流電圧の印加された圧電素子４１、４
２の縦振動から、斜めスリットによって捩り振動が生
じ、両振動が合成されてステータ部４０の端面４０ａに
楕円振動が生じる。あるいは、圧電素子４１、４２の捩
り振動から、斜めスリットによって縦振動が生じ、両振
動が合成されてステータ部４０の端面４０ａに楕円振動
が生じるのである。

【００２３】本実施形態は、上記のように構成されてお
り、以下その作用について説明する。本実施形態では、
駆動手段として超音波モータ１８が使用されているの
で、これを駆動するために、圧電素子４１、４２に高周
波交流電圧を印加する。そうすると、ステータ部４０の
端面４０ａに楕円振動が生じるが、コイルスプリング５
０の付勢力によって、ステータ部４０から離れたロータ
部３０は回転しない。そして、工具１２の先端を加工対
象に押しつけると、コイルスプリング５０の付勢力に対
抗するようにロータ部３０が移動してステータ部４０に
接触する。こうして、ロータ部３０は回転するようにな
る。また、切削が完了して、工具１２を加工対象から離
すと、再びコイルスプリング５０の付勢力によって、ロ
ータ部３０がステータ部４０から離れて工具１２の回転
が止まる。こうして、工具１２が加工対象と接触しない
ときには常にその回転が止まっているので、安全性を向
上させることができる。

【００２４】また、本実施形態では、超音波モータ１８
の振動が工具１２に伝達されるので、切削方向に振動力
が加えられることで作業性が向上する。また、ドリルと
しての工具１２の代わりにドライバとしての工具１６を
取り付けた場合でも、例えば木ねじをねじ込むような場
合には、ねじ込む方向に振動力を加えることで作業性を
向上させることができる。

【００２５】なお、本発明で用いられる超音波モータ
は、上記実施形態のものに限定されるものではない。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施形態の回転工具を示す図
である。

【符号の説明】

１２、１６工具１８超音波モータ３０ロータ部４０ステータ部４０ａ端面（ステータ面）５０コイルスプリング（付勢手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本多敬介愛知県豊橋市大岩町字小山塚20番地本多電子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータ面に振動が生じるステータ部と
該ステータ部によって回転させられるロータ部とを有す
る超音波モータと、前記ロータ部に取り付けられて回転
する工具と、を有することを特徴とする回転工具。
【請求項２】ステータ面に振動が生じるステータ部
と、前記ステータ面に接触して回転でき、かつ、前記ス
テータ面から所定間隔離れるように移動できるロータ部
と、を有する超音波モータと、前記ロータ部を前記ステータ面から離れる方向に付勢す
る付勢手段と、前記ロータ部に取り付けられて回転する工具と、を有す
ることを特徴とする回転工具。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の回転工具
において、前記工具は、前記ロータ部に対して脱着可能に取り付け
られることを特徴とする回転工具。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
の回転工具において、前記工具は、ドリル又はドライバであることを特徴とす
る回転工具。