JPH0516200U - Ultrasonic cutter - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波カッターで、切削加工中における工具
破損時に、工具破片が周囲に飛散することを防止するこ
と。 【構成】 ペン形状のハンドケース１２と、このハンド
ケース１２に収納されたふ超音波発生器１３と、この超
音波発生器１３の超音波振動方向の一端に装着されたエ
クスポネンシャル形状のホーン１７とを備え、当該ホー
ンの収束端部にハンドケース２から露出した工具部１４
を有している。そして、前述したホーンの収束端部に近
接した前記ハンドケースの外周囲に磁石１を備えてい
る。 【効果】 作業中に破損した工具の破片が、この磁石に
よって吸着される。従って、工具破片が周囲に飛散する
ことを有効に防止することが出来る。 (57) [Abstract] [Purpose] To prevent tool fragments from scattering around when a tool is damaged during cutting with an ultrasonic cutter. A pen-shaped hand case 12, an ultrasonic generator 13 housed in the hand case 12, and an exponential-shaped horn attached to one end of the ultrasonic generator 13 in the ultrasonic vibration direction. And a tool part 14 exposed from the handcase 2 at the convergent end part of the horn.
have. Further, the magnet 1 is provided around the outer periphery of the hand case near the convergent end of the horn. [Effect] Fragments of the tool damaged during the work are attracted by this magnet. Therefore, it is possible to effectively prevent the tool fragments from scattering around.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、超音波カッターに係り、特に切削加工に好適な超音波カッターに関 する。 The present invention relates to an ultrasonic cutter, and particularly to an ultrasonic cutter suitable for cutting.

【０００２】[0002]

【背景の技術】[Background technology]

超音波加工は、超音波を利用して両振幅１０〜１５０μｍ，周波数１５〜３０ ＫＨZで振動する工具が、砥粒と水との混合物（スラリ，ｓｌｕｒｒｙ）の存在 のもとに、被加工物と一定の静圧で接触し、工具先端が砥粒を介して被加工物を 衝撃して、この被加工物を微細に粉砕していく方法や、工具部を切歯を持った切 削工具とし、超音波振動によって被加工物を、直接切削する切削加工，ドリル加 工，研削加工等の加工方法が知られている。このうち切削工具を用いた小型の超 音波カッターが、難加工材の精密加工や入り組んだ細部の加工等に使用されてい る。 In ultrasonic machining, a tool that vibrates with an amplitude of 10 to 150 μm and a frequency of 15 to 30 KHz using ultrasonic waves is used in the presence of a mixture of abrasive grains and water (slurry). With a constant static pressure, the tool tip impacts the work piece through the abrasive grains and crushes the work piece finely, or a cutting tool with cutting teeth on the tool part. There are known processing methods such as cutting, drilling, and grinding that directly cut the work piece by ultrasonic vibration. Of these, small ultrasonic cutters that use cutting tools are used for precision machining of difficult-to-machine materials and machining of intricate details.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、上記従来例の超音波切削加工は、超音波カッター本体を手や保 持具等により保持して、被加工物の加工箇所に比較的小さな切刃工具を超音波振 動させ、且つ、所定の圧力をかけて切削するという形式のものが多い。このため 、どうしても切刃工具に負担が掛かり、加工中に破損する場合があった。一方、 破損した工具は、周波数１５〜３０ＫＨZの高速度で振動しているため、破片が 周囲に飛散する事があり、作業者等に当たることによって作業上の障害となった り、飛散した小さな工具破片が被加工物中に混入するため、この回収に手間が掛 り作業の効率を低下させるという不都合が生じていた。 However, in the ultrasonic cutting process of the above-mentioned conventional example, the ultrasonic cutter body is held by a hand or a holding tool, and a relatively small cutting edge tool is ultrasonically shaken at the processed portion of the workpiece, and In many cases, a certain type of pressure is applied for cutting. For this reason, the cutting edge tool is inevitably burdened and may be damaged during machining. On the other hand, a broken tool vibrates at a high frequency of 15 to 30 KHz, so fragments may scatter around, which may hinder the work by hitting an operator or cause small tools to scatter. Since the debris is mixed into the work piece, it takes a lot of time to collect the work piece, which causes a problem that work efficiency is reduced.

【０００４】[0004]

【考案の目的】[The purpose of the device]

本考案は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に超音波カッターでの切 削加工中における工具破損時において、工具破片が周囲に飛散することを有効に 防止することを、その目的とする。 An object of the present invention is to improve the inconvenience of the conventional example, and particularly to effectively prevent tool fragments from scattering around when the tool is broken during cutting with an ultrasonic cutter. ..

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案に係る超音波カッターは、ペン形状のハンドケースと、このハンドケー スに収納された超音波発生器と、この超音波発生器の超音波振動方向の一端に装 着されたエクスポネンシャル形状のホーンとを備え、当該ホーンの収束端部にハ ンドケースから露出した工具部を有している。そして、前述したホーンの収束端 部に近接したハンドケースの外周囲に磁石を備える、等の構成を採っている。こ れによって前述した目的を達成しようとするものである。 The ultrasonic cutter according to the present invention comprises a pen-shaped hand case, an ultrasonic generator housed in the hand case, and an exponential shape attached to one end of the ultrasonic generator in the ultrasonic vibration direction. And a tool portion exposed from the hand case at the converging end of the horn. Then, a magnet is provided around the outer periphery of the hand case near the converging end of the horn. This aims to achieve the above-mentioned purpose.

【０００６】[0006]

【作用】[Action]

超音波カッターの工具部に近接したハンドケースの外周囲に、磁石を備えるこ とによって、作業中に破損した工具の破片が、この磁石によって吸着される。 By providing a magnet around the outer periphery of the hand case close to the tool part of the ultrasonic cutter, the fragments of the tool damaged during the work are attracted by the magnet.

【０００７】[0007]

【実施例】【Example】

以下、本考案の一実施例を図１ないし図５に基づいて説明する。図２には、本 実施例に係る超音波カッター１０が示されている。この実施例の超音波カッター １０は、切刃１４に近接したケース先端部に着脱自在なドーナッ状の磁石１を備 えている点に特徴を持っている。図２において、この超音波カッター１０は、ペ ン形状のケース１２と、このケース１２に内蔵された超音波発生器のホーン先端 （図示せず）に止めねじ２１，２１で着脱自在に装着された切刃１４とを備えて いる。前述したケース１２は、一方のケース１２Ａと他方のケース１２Ｂとの２ 分割タイプの構造となっている。そして、これらの分割ケース１２Ａ，１２Ｂは 、対象形状を採っており、スクリューネジ３０，３０…により螺合して一体化さ れている。また、ケース１２Ａの右端斜面には、スイッチ２３が設けられており 、このスイッチ２３の開閉によって、超音波カッター１０の動作が制御される。 一方、切刃１４に近接したケース先端部２０には、磁石１が装着されている。こ の磁石１は、高磁力を持つたフェライト磁石等からなっており、ドーナッ状で同 心円の内空部を有したものとなっている。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 shows an ultrasonic cutter 10 according to this embodiment. The ultrasonic cutter 10 of this embodiment is characterized in that a detachable donut-shaped magnet 1 is provided at the tip of the case near the cutting edge 14. In FIG. 2, the ultrasonic cutter 10 is detachably attached to a pen-shaped case 12 and a horn tip (not shown) of an ultrasonic generator built in the case 12 with set screws 21 and 21. Cutting edge 14 and. The above-mentioned case 12 has a two-part type structure including one case 12A and the other case 12B. The divided cases 12A and 12B have a target shape and are screwed together by screw screws 30, 30 ... A switch 23 is provided on the right end slope of the case 12A, and opening / closing of the switch 23 controls the operation of the ultrasonic cutter 10. On the other hand, the magnet 1 is attached to the tip 20 of the case near the cutting edge 14. The magnet 1 is composed of a ferrite magnet or the like having a high magnetic force, and has a donut shape and a concentric inner space.

【０００８】 図２内における磁石１の詳細を図３ないし図４に示す。図３において、この磁 石１の一方の側面１Ａには、１８０゜の間隔を隔てた二ヶ所に、磁石端面１Ａか ら他方に向かって所定の長さを持った溝部３が設けられると共に、この溝部３の 終端部から内周面に沿ってＨ方向（図中右回り）に向って所定の長さのをもつ溝 部３Ａを設けた構成となっている。図３に示すＢ−Ｂ線に沿った断面を図４に示 す。このように、磁石１は、軸線方向に沿った溝部３と、磁石内面に沿って設け られた溝部３Ａとを有するものとなっている。Details of the magnet 1 in FIG. 2 are shown in FIGS. 3 to 4. In FIG. 3, one side surface 1A of the magnet 1 is provided with two groove portions 3 having a predetermined length from the magnet end surface 1A toward the other on two side surfaces separated by 180 °. A groove 3A having a predetermined length is provided along the inner peripheral surface from the terminal end of the groove 3 in the H direction (clockwise in the figure). FIG. 4 shows a cross section taken along line BB shown in FIG. Thus, the magnet 1 has the groove portion 3 along the axial direction and the groove portion 3A provided along the inner surface of the magnet.

【０００９】 図２内におけるケース先端部２０の部分詳細を図５に示す。図５において、ケ ース１２Ａ，１２Ｂのケース縁端部（図示せず）から、ケース外周に沿って９０ ゜ずれたケース先端部２０の二箇所に、前述した溝部３，３Ａの幅と、ほぼ同程 度の大きさの外径を有した円柱状の突起部２を設けたものとなっている。FIG. 5 shows partial details of the case tip portion 20 in FIG. In FIG. 5, the widths of the groove portions 3 and 3A described above are provided at two positions of the case tip portion 20 which is displaced by 90 ° along the outer circumference of the case from the case edge portions (not shown) of the cases 12A and 12B. A cylindrical protrusion 2 having an outer diameter of about the same size is provided.

【００１０】 図２内におけるＡ−Ａ線に沿って切断し、配線等を省略したケース内部を図１ に示す。磁石１とケース先端部２０とは、まず、磁石１の側面１Ａ上に設けられ た溝部３をケース先端部２０の突起部２に合わせケース１２の軸線Ｉ方向に挿入 する。そして、溝部３の終端部まで挿入した後、磁石１をＨ方向（図中右回り） 回転させることによって、磁石１の内周面に設けられた溝部３Ａに突起部２が嵌 入され、ケース先端部２０に磁石１が確実に装着されるものとなる。また、前述 した手順の逆のを行なうことで、ケース先端部２０から磁石１を容易に外すこと ができるものとなっている。このように、磁石１をケース先端部２０から着脱自 在にすることによって、磁石１外周囲にビニールフィルム等や粘着フィルム等を 取り付けることができる。これによって、磁石１に付着する工具片や微細なゴミ 等を、磁石１に取り付けたフィルム等を剥ぎ取ることにより、同時に取り除くこ とが出来るものとなる。FIG. 1 shows the inside of the case cut along the line AA in FIG. 2 and omitting the wiring and the like. The magnet 1 and the case tip 20 are first inserted in the axial direction I of the case 12 by aligning the groove 3 provided on the side surface 1A of the magnet 1 with the protrusion 2 of the case tip 20. Then, after the magnet 1 is inserted to the terminal end, the magnet 1 is rotated in the H direction (clockwise in the drawing), so that the protrusion 2 is fitted into the groove 3A provided on the inner peripheral surface of the magnet 1, and the case 1 The magnet 1 is securely attached to the tip portion 20. Further, the magnet 1 can be easily removed from the case tip portion 20 by performing the reverse of the above-described procedure. In this way, by attaching and detaching the magnet 1 from the tip 20 of the case, a vinyl film or an adhesive film can be attached to the outer periphery of the magnet 1. As a result, tool pieces, fine dust, and the like attached to the magnet 1 can be removed at the same time by peeling off the film attached to the magnet 1.

【００１１】 図１において、符号１３は超音波発生器を示す。この超音波発生器１３は、超 音波変換器１５と、この超音波変換器１３にブースター１６を介して連結された ホーン１７とから構成されている。これらを詳細に説明すると、超音波変換器１ ５は、順次に配設されたアルミブロック１８，電極１９Ａ，一方のセラミック振 動子２４，電極１９Ｂ，他方のセラミック振動子２５から構成されており、これ らは、ボルト（図示せず）により、アルミブロック１８側の端面からブースター １６に締め付けられて固定されている。即ち、セラミック振動子２４，２５は電 極１９Ａ，１９Ｂを介してアルミブロック１８とブースター１６とにより挟持さ れ、これにより、内周締め形のボルト締めランジュバン振動子が構成されている 。ここで、ブースター１６は、超音波変換器１５で形成される超音波振動を、増 幅してホーン１７に伝達する機能を持っている。In FIG. 1, reference numeral 13 indicates an ultrasonic wave generator. The ultrasonic generator 13 includes an ultrasonic transducer 15 and a horn 17 connected to the ultrasonic transducer 13 via a booster 16. Explaining these in detail, the ultrasonic transducer 15 is composed of an aluminum block 18, an electrode 19A, one ceramic vibrator 24, an electrode 19B, and the other ceramic vibrator 25 which are sequentially arranged. These are fastened and fixed to the booster 16 from the end surface on the aluminum block 18 side by bolts (not shown). That is, the ceramic vibrators 24 and 25 are sandwiched between the aluminum block 18 and the booster 16 via the electrodes 19A and 19B, and thereby an inner peripheral tightening type bolted Langevin vibrator is formed. Here, the booster 16 has a function of increasing the ultrasonic vibration formed by the ultrasonic transducer 15 and transmitting it to the horn 17.

【００１２】 そして、ホーン１７は、一端に小径部１７Ａが設けられ、他端に大径部１７Ｂ が設けられると共に、両者の中間部１７Ｃがほぼエクスポネナシャル形に形成さ れたものが使用されている。そして、このホーン１７は、ブースター１６の図中 における右側に植え込みボルト２３で固定されている。また、このホーン１７の 大径部と中間部１７Ｃとの境目の部分は、超音波変換器１５で発生する超音波（ 定在波）の振幅ゼロの位置に相当し、この部分に前述したホーンをケース１２に 固定するためのフランジ２２が一体的に設けられている。そして、このフランジ ２２の下半分は、ケース１２Ｂの内周面に溝部３２に嵌合した状態になっている 。また、このフランジ１２の上半分の部分は、ケース１２Ａの内周面り同様に形 成された溝部に嵌合するようになっている。このような構成を採っていることで 、フランジ２２を、ケース１２Ａの溝部とケース１２Ｂの溝部とで挟持し、タッ ピングネジ（図示せず）を締め付けることによりケース１２へ固定されるものと なる。そして、前述した電極１９Ａ，１９Ｂは、ケース１２の後端から外部に導 出された図１内におけるリードワイヤ３３を介して、公知の発信回路（図示せず ）に接続されており、この発信回路により通電されて、セラミック振動子２４， ２５が超音波を発生するようになっている。The horn 17 is provided with a small diameter portion 17A at one end and a large diameter portion 17B at the other end, and an intermediate portion 17C between the two is formed in an approximately exponential shape. ing. The horn 17 is fixed to the right side of the booster 16 in the figure by a stud 23. The boundary between the large-diameter portion and the intermediate portion 17C of the horn 17 corresponds to the position where the amplitude of the ultrasonic wave (standing wave) generated by the ultrasonic transducer 15 is zero, and the horn described above in this portion. A flange 22 for fixing the to the case 12 is integrally provided. The lower half of the flange 22 is fitted in the groove 32 on the inner peripheral surface of the case 12B. Further, the upper half portion of the flange 12 is adapted to fit into a groove portion formed similarly to the inner peripheral surface of the case 12A. By adopting such a configuration, the flange 22 is sandwiched between the groove portion of the case 12A and the groove portion of the case 12B, and is fixed to the case 12 by tightening a tapping screw (not shown). The above-mentioned electrodes 19A and 19B are connected to a known transmission circuit (not shown) through the lead wire 33 in FIG. When energized by a circuit, the ceramic vibrators 24 and 25 generate ultrasonic waves.

【００１３】 ここで、本実施例では、磁石をケース先端部から着脱自在なものについて説明 したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、磁石をケース先端部と固定式 にしても良い。また、本実施例では、磁石を永久磁石として説明したが、必ずし もこれに限定されるものではなく、電磁石としても良い。In this embodiment, the magnet is detachable from the front end of the case. However, the present invention is not limited to this, and the magnet may be fixed to the front end of the case. Further, in the present embodiment, the magnet has been described as a permanent magnet, but the magnet is not limited to this, and an electromagnet may be used.

【００１４】[0014]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上のように、本考案によると、切削加工中の工具破損時において、この工具 部に近接したハンドケースの外周囲に磁石を備えたことにより、工具破片が、こ の磁石によって破損した直後に吸着される。従って、工具破片が外周囲に飛散す ることを有効に防止することができる。さらには、作業効率の増加が図れるとい う実用的な超音波カッターを提供することができる。 As described above, according to the present invention, when a tool is broken during cutting, a magnet is provided around the outer periphery of the hand case close to the tool part, so that the tool fragment can be immediately damaged by the magnet. Adsorbed. Therefore, it is possible to effectively prevent the tool fragments from scattering around the outside. Furthermore, it is possible to provide a practical ultrasonic cutter that can increase the work efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案の一実施例における超音波カッターの断
面図。FIG. 1 is a sectional view of an ultrasonic cutter according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１内における超音波カッターの説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of an ultrasonic cutter in FIG.

【図３】図２内における磁石の説明図。3 is an explanatory diagram of a magnet in FIG. 2. FIG.

【図４】図３内におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図。4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

【図５】図２内における部分詳細図である。5 is a partial detailed view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 磁石 １２ ハンドケース １３ 超音波発生器 １４ 工具としての切刃 １７ ホーン 1 Magnet 12 Hand Case 13 Ultrasonic Generator 14 Cutting Edge as Tool 17 Horn

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 ペン形状のハンドケースと、このハンド
ケースに収納された超音波発生器と、この超音波発生器
の超音波出力方向の一端に装着されたエクスポネンシャ
ル形状のホーンとを備え、当該ホーンの収束端部に前記
ハンドケースから露出した工具部を有する超音波カッタ
ーにおいて、前記ハンドケースの先端部外周に磁石を装
備したことを特徴とする超音波カッター。1. A pen-shaped hand case, an ultrasonic generator housed in the hand case, and an exponential-shaped horn attached to one end of the ultrasonic generator in the ultrasonic output direction. An ultrasonic cutter having a tool portion exposed from the hand case at a convergent end of the horn, wherein a magnet is provided on an outer periphery of a tip portion of the hand case. 【請求項２】 前記磁石は、前記ハンドケースの外周囲
に着脱自在に装備されていることを特徴とする超音波カ
ッター。2. The ultrasonic cutter, wherein the magnet is detachably mounted on the outer periphery of the hand case.