JPH04240010A - 振動ドリル - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はドリルビットのような工
具に回転だけでなく軸方向振動も与える振動ドリルに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】振動ドリルは、先端に工具の取付部を備
えて回転駆動されるとともに軸方向に移動自在に軸支さ
れたスピンドルに回転カムを固着するとともに、この回
転カムの一面に形成した凹凸面と対向する面が凹凸面と
なっているスライドカムを設けて、スピンドルの軸方向
にスライド自在となっているスライドカムをばねによっ
て回転カムに向けてばね付勢し、スピンドルと共に回転
する回転カムとスライドカムとの凹凸面をばね付勢で係
合させたものとして構成されており、スピンドルが回転
する時、スピンドルと共に回転する回転カムは、スライ
ドカムをばねに抗して押し戻しつつ回転するものであり
、そしてスライドカムと回転カムとの凹凸面が一つずれ
るごとに、スライドカムがばねの弾性力に応じた衝撃を
回転カムを通じてスピンドルに与えるものである。

【０００３】この時、スライドカムとこれを付勢してい
るばねとが回転カムによって強制振動を行っているわけ
であって、スライドカムとばねとが一つのばね質量系を
構成していることになり、このためにスライドカムと回
転カムの凹凸面における山と谷とが衝突することで工具
に与えられる衝撃は、上記ばね質量系の質量と、スライ
ドカムが回転カムに衝突する時の速度で決定されること
になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そして従来の振動ドリ
ルにおいては、上記ばね質量系が一定のものであったこ
とから、振動衝撃も一定のものしか得ることができず、
作業内容によっては衝撃が強すぎたり弱すぎたりしてし
まうものであった。本発明はこのような点に鑑み為され
たものであり、その目的とするところは作業内容に応じ
て衝撃の強さを容易に調節することができる振動ドリル
を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、先端
に工具の取付部を備えて回転駆動されるとともに軸方向
に移動自在に軸支されたスピンドルと、軸方向一面に凹
凸面を備えて上記スピンドルに固定された回転カムと、
この回転カムの凹凸面との対向面に凹凸面を備えてスピ
ンドルに遊嵌されるとともに回転カムに向けてばねでば
ね付勢されたスライドカムとを備えて、スライドカムと
回転カムとの凹凸面におけるスピンドルの回転に伴う滑
り噛み合いでスピンドルに軸方向振動が与えられる振動
ドリルにおいて、一端をスライドカムに当接させた上記
ばねの他端を支持する支持部を上記軸方向に移動自在と
してばねの初期圧縮量を可変としていることに主たる特
徴を有し、またばねの初期圧縮量の変化に応じて駆動源
の出力を変化させる出力調整手段を備えていることに他
の特徴を有しているものである。

【０００６】本発明によれば、スライドカムが回転カム
に衝突する時の速度の一因であるばねのばね力を調節す
ることができるために、衝撃の強さを調節することがで
きるものである。また、ばねの初期圧縮量の変化に応じ
て駆動源の出力を変化させる出力調整手段を備えたもの
とした時には、穿孔能力の調節範囲を大きくとれること
になり、特に電源が電池である場合、電池容量の有効利
用を図ることができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、図示例の振動ドリルは、図３に示すように、ドリ
ルビットである工具が装着されるチャック５５を本体１
の先端に備えたもので、本体１のハンドル部の下端に電
池パック１１が装着されており、ハンドル部の前面側に
はスイッチハンドル１２と回転方向切換レバー１３とが
設けられている。そして本体１内には図４に示すように
、モータ２とギアボックス３とが納められている。

【０００８】ここにおけるギアボックス３は、前後２段
に分けられており、前段には３段の遊星機構による減速
部が、後段には振動発生部が納められている。図１に基
づき減速部から説明すると、これはモータ２の出力軸に
取り付けられたピニオン２０、ギアボックス３内面に固
定されたインターナルギア２１、この両者に噛み合う遊
星ギア２２、遊星ギア２２を支持するキャリア２３、ギ
アボックス３内において軸方向にスライド自在とされて
いるインターナルギア２４、上記キャリア２３のサンギ
ア部とインターナルギア２４とに噛み合う遊星ギア２５
、この遊星ギア２５を支持しているキャリア２６、ギア
ボックス３内に固定されたインターナルギア２７、キャ
リア２６に設けられたサンギア部とインターナルギア２
７とに噛み合う遊星ギア２８、そして遊星ギア２８を支
持するキャリア２９とからなるものとして構成され、前
記スライド自在なインターナルギア２４は、本体１の外
面に配した切換レバー１５に図４で示す回転レバー１６
で連結されていて、切換レバー１５のスライド操作に伴
って軸方向にスライドし、図１に示すギアボックス３と
係合して回転不能とされている状態から、キャリア２３
と係合してキャリア２３と一体に回転する状態に切り換
えられる。減速比が切り換えられるようになっているわ
けである。

【０００９】次に振動発生部について説明する。これは
軸受３１，３２によって回転自在に且つ軸方向にスライ
ド自在に軸支されたスピンドル５と、スピンドル５に固
着された回転カム５１、スピンドル５に遊嵌されたスラ
イドカム５２、スライドカム５２を回転カム５１に向け
て付勢しているばね６とからなるもので、先端に前記チ
ャック５５が取り付けられたスピンドル５の後端は前記
キャリア２９とスプラインにてスライド自在に結合され
ている。

【００１０】回転カム５１とスライドカム５２は、互い
の対向面に夫々同数の歯が放射状に形成された凹凸面を
備えて前記ばね６による付勢で凹凸面同士を接触させる
ものであり、クロムモリブデン鋼等の鍛造加工により形
成されている。そして一端をスライドカム５２に当接さ
せた上記ばね６の他端は、支持板７にスラストベアリン
グ６２を介して接している。この支持板７は、図５から
明らかなように、リング状のもので、外周縁から一対の
突起７１を突設しており、ギアボックス３及び本体１に
形成された長孔１０を通じて本体１外に突出する突起７
１は、本体１外周面に形成された雄ねじ１９と螺合する
調節ハンドル８によって受けられている。調節ハンドル
８は、一対の半体８０，８０をビス８２で連結すること
で構成されたもので、その内周面には上記雄ねじ１９と
螺合する雌ねじ８１が設けられ、更に後端部には前方側
に向けて突出する多数の小突起８２が周方向に間隔をお
いた状態で設けられている。

【００１１】しかして、この振動ドリルにおいては、モ
ータ２によってスピンドル５が回転駆動される。またス
ピンドル５に設けたチャック５５に装着した工具を被穿
孔面に押し付ければ、スピンドル５に設けられた回転カ
ム５１とスライドカム５２とが噛み合うとともに、スピ
ンドル５と共に回転する回転カム５１はスライドカム５
２をばね６に抗して押し戻すものであり、そして一歯分
の回転を行った時点でスライドカム５２がばね６による
付勢で次の歯に噛み合うものであり、この時、スライド
カム５２は自身の質量とばね６のばね力に応じた衝撃力
を回転カム５１に与える。

【００１２】この衝撃力は、上記調節ハンドル８を回転
させることで調節することができる。この回転で螺進を
行う調節ハンドル８は、図２に示すように、支持板７を
駆動軸３の軸方向に移動させるものであり、このために
支持板７とスライドカム５２との間に配されたばね６の
初期圧縮量が変更される。この結果、スライドカム５２
が回転カム５１に衝突する際の速度が変わるために、衝
撃力も変化する。つまりばね６の初期圧縮量を大きくす
れば衝撃力が大きくなり、初期圧縮量を小さくすれば衝
撃力が小さくなるものである。

【００１３】調節ハンドル８には前述のように突起８２
があって、この突起８２間に支持板７の突起７１が入る
ようにしているために、ばね６の力で調節ハンドル８が
回転してしまうことはなく、また突起８２はインパクト
力の調節にあたり、調節ハンドル８の回転に操作節度を
持たせることになる。図６以下に他の実施例を示す。こ
れはばね６の初期圧縮量の変化に応じて、モータ２の出
力も変化するようにしたものであって、モータ２の印加
電圧調節用のスライド式可変抵抗器７６を設けるととも
に、この可変抵抗器７６を上記支持板７にバー７５で連
結して、支持板７の移動に伴って可変抵抗器７６の抵抗
値が変化するようにしている。支持板７の移動でばね６
の初期圧縮量が大きくなる時、可変抵抗器７６の抵抗値
が低くなり、図８に示すように、モータ２の印加電圧が
高くなって回転数及び駆動力が大きくなり、ばね６の初
期圧縮量の変化で衝撃力が高くなることと併せて穿孔能
力が相乗的に向上するようにしているわけである。また
このように穿孔能力を高めた場合には、穿孔に要する時
間が短くなるために、電池電源のものにおいては結果的
に穿孔孔数を増やすことができることになり、電池容量
を効率良く使うことができるものである。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明においては、スライ
ドカムが回転カムに衝突することで与えられる衝撃力の
一因であるばねのばね力を調節することができるために
、作業内容に応じた衝撃力を得られる状態に調節するこ
とができるものであり、特に低速回転でも衝撃力を高め
ることができるために、孔明けに際しての位置決め及び
まっすぐな孔明けを容易に行えることになって良好な作
業性を得られるものである。

【００１５】またこれに連動して駆動源の出力を変化さ
せる出力調整手段を備えたものでは、穿孔能力の調節範
囲を大きくとれることになって、高衝撃力が必要な回転
数においてより効果的な穿孔を行えるものであり、電源
が電池である場合には電池容量の有効利用を図ることが
できるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の断面図である。

【図２】同上の衝撃力を変化させた時の断面図である。

【図３】同上の側面図である。

【図４】同上の破断側面図である。

【図５】ばねの初期圧縮量調節部分の分解斜視図である
。

【図６】他の実施例の断面図である。

【図７】同上の回路図である。

【図８】同上の動作を説明する説明図である。

【符号の説明】

５　　　　スピンドル ６　　　　ばね ５１　　回転カム ５２　　スライドカム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　先端に工具の取付部を備えて回転駆動
   されるとともに軸方向に移動自在に軸支されたスピンド
   ルと、軸方向一面に凹凸面を備えて上記スピンドルに固
   定された回転カムと、この回転カムの凹凸面との対向面
   に凹凸面を備えてスピンドルに遊嵌されるとともに回転
   カムに向けてばねでばね付勢されたスライドカムとを備
   えて、スライドカムと回転カムとの凹凸面におけるスピ
   ンドルの回転に伴う滑り噛み合いでスピンドルに軸方向
   振動が与えられる振動ドリルにおいて、一端をスライド
   カムに当接させた上記ばねの他端を支持する支持部を上
   記軸方向に移動自在としてばねの初期圧縮量を可変とし
   ていることを特徴とする振動ドリル。
2. 【請求項２】　　ばねの初期圧縮量の変化に応じて駆動
   源の出力を変化させる出力調整手段を備えていることを
   特徴とする請求項１記載の振動ドリル。