JPS6210764B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6210764B2 JPS6210764B2 JP5224883A JP5224883A JPS6210764B2 JP S6210764 B2 JPS6210764 B2 JP S6210764B2 JP 5224883 A JP5224883 A JP 5224883A JP 5224883 A JP5224883 A JP 5224883A JP S6210764 B2 JPS6210764 B2 JP S6210764B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- drill
- vibration
- spring
- rotating shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
- B25D11/06—Means for driving the impulse member
- B25D11/10—Means for driving the impulse member comprising a cam mechanism
- B25D11/102—Means for driving the impulse member comprising a cam mechanism the rotating axis of the cam member being coaxial with the axis of the tool
- B25D11/106—Means for driving the impulse member comprising a cam mechanism the rotating axis of the cam member being coaxial with the axis of the tool cam member and cam follower having the same shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Description
（技術分野）
本発明は衝撃力を高めると共に作業者の疲労の
軽減を図つた振動ドリルに関する。 （背景技術） コンクリート等の硬くてもろい材料に穿孔する
には単にドリルビツトに加重して回転を与えるだ
けでは作業効率が悪く、そのため回転軸に繰り返
し衝撃力を与える方法が行われている。第１図は
従来の振動ドリルの構成を示したもので、主要部
を断面図で示している。１はドリル本体であり、
ドリル本体１は主として本体ハウジング２、振動
ハウジング３より構成されている。４は回転軸を
示し、その先端にはチヤツク５によりドリルビツ
ト６が装着されており、回転軸４は軸受７，８に
よりドリル本体１に回動自在に取り付けられてい
る。なお、軸受７，８は回転軸側もしくはドリル
本体側のいずれか一方がすきまばめとなつてお
り、回転軸４は軸方向へも摺動が可能となつてい
る。また、９はモータを示し、ピニオン１０、減
速歯車１１を介して回転軸４に回転を与えるよう
になつている。 一方、１２，１３は対になつた振動板であり、
第１の振動板１２はドリル本体１の一部である振
動ハウジング３に固定されていて振動板４とは摺
動可能に嵌合されており、第２の振動板１３は回
転板４に固定され、バネ１４の反発力により２個
の振動板１２，１３は通常軸方向に離間して対向
している。なお、振動板１２，１３は第２図に示
す如く円盤状をしており、その一端面には周方向
に連続した凹凸が設けられ、第３図に示すように
回転に伴つてかみ合い位置や変わり、軸方向に凹
凸の差δ１に相当する変位を繰り返し発生する。
また、第１図中１５は電源スイツチ、１６は電源
コードである。 動作にあたつては、電源スイツチをオンすると
モータ９が回転し、ピニオン１０、減速歯車１１
を介して回転軸４に回転動力が与えられる。この
状態でドリルビツト６をコンクリート壁等の材料
にあてがいドリル本体１を押し付けると、回転軸
４はバネ１４の反発力に抗して本体側（図におい
て左側）にスライドし、第１、第２の振動板１
２，１３が接触してかみ合うことになる。しかし
て、第１の振動板１２は本体に固定されているの
で、回転に伴い振動板１２，１３の山と山の衝突
および乗り上げにより回転軸４に軸方向の振動が
与えられ、この時の振動巾をδ１、バネ１４のバ
ネ定数をK1とすると、 E1＝１／２K1δ1 2 …………(1) で表わされるエネルギーが１回の振動ごとにバネ
１４に蓄えられ、その都度ドリルビツト６を本体
前面に押し出す力となつて放出して衝撃力を与え
るようになつている。 ところで、上述した従来の振動ドリルにおいて
は衝撃のエネルギーが前記(1)式で与えられ、また
バネ定数K1は手で押え得る範囲で決められるも
のであるからエネルギーE1は比較的小さなもの
であり、他の打撃工具、例えば良く知られている
ハンマードリル等に比べて衝撃力が弱く、穿孔に
時間が掛つたり、ドリル本体を材料側に強く押し
付けたりせねばならず、その結果として作業に疲
れる他、手に振動が強く伝わり、かつ作業時間が
長いためいわゆる振動病にかかりやすいといつた
欠点を有していた。また、上記の欠点を改善する
目的でエネルギーE1を大きくしようとする振動
巾δ１、すなわち振動板の凹凸の差を大きくし過
ぎると振動板に加わる負担が過大となり、振動板
材料の許容応力を越えて短期間で破壊してしまう
ことになる。更に、単純にバネを太くした場合に
は、大きな力を加えなければ回転軸がスライドし
てくれないため、かえつて手が疲れる結果とな
る。特に天井等に下から穴をあける作業において
は上記の欠点が目立ち、従来の振動ドリルは非常
に使いにくいものであつた。 （発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであ
り、衝撃力を増して作業効率を向上すると共に、
作業者の疲労を軽減して振動病の発生を防止した
振動ドリルを提供することを目的としたものであ
る。 （発明の開示） 第４図は本発明の一実施例を示したものであ
り、第１の振動板１２と第２の振動板１３の間に
２個のバネ１４ａ，１４ｂを重合して設けた点に
特徴を有している。図において、２個のバネ１４
ａ，１４ｂの一端は第１の振動板１２が固定され
た振動ハウジング３の内側底面に係止されてお
り、第１のバネ１４ａは他端は第２の振動板１３
の取付部に当接し、第２のバネ１４ｂの他端は第
１のバネ１４ａの他端よりδ２だけ手前で自由解
放状態となつている。また、他の構成は第１図に
示したものと同じであるため、同一部分には同符
号を付しその説明は省略する。 動作にあたつては、回転軸４に回転動力が与え
られた後、ドリルビツト６を材料にあてがいドリ
ル本体１を押し付けると、回転軸４はバネの反発
力に抗して本体側へスライドする。ここで、第
１、第２の振動板１２，１３が接触を始めるまで
の距離δ２内においてはバネ定数が小さい第１の
バネ１４ａのみが作用しているので、押し付けに
要する力は比較的小さなものである。次いで更に
押し付けを行うと第５図に示すように第１、第２
の振動板１２，１３が完全に接触し、振動板表面
に設けられた凸凹の山と山の衝突および乗り上げ
により振動が発生する。しかして、この時には２
個のバネ１４ａ，１４ｂが共に作用しており、１
回の振動でバネに蓄えられるエネルギーは振動巾
をδ１、第１、第２のバネ１４ａ，１４ｂのバネ
定数を夫々K1，K2とすると、 E2＝１／２（K1＋K2）δ1 2 …………(2) で与えられ、第１のバネ１４ａよりも太くバネ定
数が大きい第２のバネ１４ｂの力が加わるため衝
撃力か格段と大きなものとなる。一般に、人の手
に感じる押付力は平均化されたものであるから、
小さな押付力により振動が開始し維持すれば、振
動のエネルギーが大きくても疲労は少くてすむこ
とになる。 発明者が行つた実験結果を以下に示すが、従来
の振動ドリルに比して衝撃力が大巾に増加してい
ることが明らかであろう。
軽減を図つた振動ドリルに関する。 （背景技術） コンクリート等の硬くてもろい材料に穿孔する
には単にドリルビツトに加重して回転を与えるだ
けでは作業効率が悪く、そのため回転軸に繰り返
し衝撃力を与える方法が行われている。第１図は
従来の振動ドリルの構成を示したもので、主要部
を断面図で示している。１はドリル本体であり、
ドリル本体１は主として本体ハウジング２、振動
ハウジング３より構成されている。４は回転軸を
示し、その先端にはチヤツク５によりドリルビツ
ト６が装着されており、回転軸４は軸受７，８に
よりドリル本体１に回動自在に取り付けられてい
る。なお、軸受７，８は回転軸側もしくはドリル
本体側のいずれか一方がすきまばめとなつてお
り、回転軸４は軸方向へも摺動が可能となつてい
る。また、９はモータを示し、ピニオン１０、減
速歯車１１を介して回転軸４に回転を与えるよう
になつている。 一方、１２，１３は対になつた振動板であり、
第１の振動板１２はドリル本体１の一部である振
動ハウジング３に固定されていて振動板４とは摺
動可能に嵌合されており、第２の振動板１３は回
転板４に固定され、バネ１４の反発力により２個
の振動板１２，１３は通常軸方向に離間して対向
している。なお、振動板１２，１３は第２図に示
す如く円盤状をしており、その一端面には周方向
に連続した凹凸が設けられ、第３図に示すように
回転に伴つてかみ合い位置や変わり、軸方向に凹
凸の差δ１に相当する変位を繰り返し発生する。
また、第１図中１５は電源スイツチ、１６は電源
コードである。 動作にあたつては、電源スイツチをオンすると
モータ９が回転し、ピニオン１０、減速歯車１１
を介して回転軸４に回転動力が与えられる。この
状態でドリルビツト６をコンクリート壁等の材料
にあてがいドリル本体１を押し付けると、回転軸
４はバネ１４の反発力に抗して本体側（図におい
て左側）にスライドし、第１、第２の振動板１
２，１３が接触してかみ合うことになる。しかし
て、第１の振動板１２は本体に固定されているの
で、回転に伴い振動板１２，１３の山と山の衝突
および乗り上げにより回転軸４に軸方向の振動が
与えられ、この時の振動巾をδ１、バネ１４のバ
ネ定数をK1とすると、 E1＝１／２K1δ1 2 …………(1) で表わされるエネルギーが１回の振動ごとにバネ
１４に蓄えられ、その都度ドリルビツト６を本体
前面に押し出す力となつて放出して衝撃力を与え
るようになつている。 ところで、上述した従来の振動ドリルにおいて
は衝撃のエネルギーが前記(1)式で与えられ、また
バネ定数K1は手で押え得る範囲で決められるも
のであるからエネルギーE1は比較的小さなもの
であり、他の打撃工具、例えば良く知られている
ハンマードリル等に比べて衝撃力が弱く、穿孔に
時間が掛つたり、ドリル本体を材料側に強く押し
付けたりせねばならず、その結果として作業に疲
れる他、手に振動が強く伝わり、かつ作業時間が
長いためいわゆる振動病にかかりやすいといつた
欠点を有していた。また、上記の欠点を改善する
目的でエネルギーE1を大きくしようとする振動
巾δ１、すなわち振動板の凹凸の差を大きくし過
ぎると振動板に加わる負担が過大となり、振動板
材料の許容応力を越えて短期間で破壊してしまう
ことになる。更に、単純にバネを太くした場合に
は、大きな力を加えなければ回転軸がスライドし
てくれないため、かえつて手が疲れる結果とな
る。特に天井等に下から穴をあける作業において
は上記の欠点が目立ち、従来の振動ドリルは非常
に使いにくいものであつた。 （発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであ
り、衝撃力を増して作業効率を向上すると共に、
作業者の疲労を軽減して振動病の発生を防止した
振動ドリルを提供することを目的としたものであ
る。 （発明の開示） 第４図は本発明の一実施例を示したものであ
り、第１の振動板１２と第２の振動板１３の間に
２個のバネ１４ａ，１４ｂを重合して設けた点に
特徴を有している。図において、２個のバネ１４
ａ，１４ｂの一端は第１の振動板１２が固定され
た振動ハウジング３の内側底面に係止されてお
り、第１のバネ１４ａは他端は第２の振動板１３
の取付部に当接し、第２のバネ１４ｂの他端は第
１のバネ１４ａの他端よりδ２だけ手前で自由解
放状態となつている。また、他の構成は第１図に
示したものと同じであるため、同一部分には同符
号を付しその説明は省略する。 動作にあたつては、回転軸４に回転動力が与え
られた後、ドリルビツト６を材料にあてがいドリ
ル本体１を押し付けると、回転軸４はバネの反発
力に抗して本体側へスライドする。ここで、第
１、第２の振動板１２，１３が接触を始めるまで
の距離δ２内においてはバネ定数が小さい第１の
バネ１４ａのみが作用しているので、押し付けに
要する力は比較的小さなものである。次いで更に
押し付けを行うと第５図に示すように第１、第２
の振動板１２，１３が完全に接触し、振動板表面
に設けられた凸凹の山と山の衝突および乗り上げ
により振動が発生する。しかして、この時には２
個のバネ１４ａ，１４ｂが共に作用しており、１
回の振動でバネに蓄えられるエネルギーは振動巾
をδ１、第１、第２のバネ１４ａ，１４ｂのバネ
定数を夫々K1，K2とすると、 E2＝１／２（K1＋K2）δ1 2 …………(2) で与えられ、第１のバネ１４ａよりも太くバネ定
数が大きい第２のバネ１４ｂの力が加わるため衝
撃力か格段と大きなものとなる。一般に、人の手
に感じる押付力は平均化されたものであるから、
小さな押付力により振動が開始し維持すれば、振
動のエネルギーが大きくても疲労は少くてすむこ
とになる。 発明者が行つた実験結果を以下に示すが、従来
の振動ドリルに比して衝撃力が大巾に増加してい
ることが明らかであろう。
【表】
（発明の効果）
以上のように本発明の振動ドリルにあつては、
先端にドリルビツトが装着され軸方向摺動自在に
取り付けられた回転軸と、この回転軸と同心円状
に配置されると共にドリル本体に固定され周方向
に連続した凹凸が設けられた第１の振動板と、前
記回転軸に固定されると共に前記第１の振動板と
対向して配置され前記第１の振動板に対応して周
方向に凹凸が連続して設けられた第２の振動板
と、これら第１および第２の振動板の取付部間に
挿入され重合する２個のバネとを備え、振動開始
までの押付に作用するバネ定数に比して振動中の
バネ定数が大きくなるように構成したので、衝撃
力が大きく、かつ疲れない振動ドリルを提供する
ことができる。
先端にドリルビツトが装着され軸方向摺動自在に
取り付けられた回転軸と、この回転軸と同心円状
に配置されると共にドリル本体に固定され周方向
に連続した凹凸が設けられた第１の振動板と、前
記回転軸に固定されると共に前記第１の振動板と
対向して配置され前記第１の振動板に対応して周
方向に凹凸が連続して設けられた第２の振動板
と、これら第１および第２の振動板の取付部間に
挿入され重合する２個のバネとを備え、振動開始
までの押付に作用するバネ定数に比して振動中の
バネ定数が大きくなるように構成したので、衝撃
力が大きく、かつ疲れない振動ドリルを提供する
ことができる。
第１図は従来の振動ドリルの構成図、第２図お
よび第３図は動作説明図、第４図は本発明の実施
例を示す構成図、第５図は動作説明図である。 １……ドリル本体、４……回転軸、６……ドリ
ルビツト、１２，１３……振動板、１４ａ，１４
ｂ……バネ。
よび第３図は動作説明図、第４図は本発明の実施
例を示す構成図、第５図は動作説明図である。 １……ドリル本体、４……回転軸、６……ドリ
ルビツト、１２，１３……振動板、１４ａ，１４
ｂ……バネ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 先端にドリルビツトが装着され軸方向に摺動
自在に取り付けられた回転軸と、この回転軸と同
心円状に配置されると共にドリル本体に固定さ
れ、かつ周方向に連続した凹凸が設けられた第１
の振動板と、前記回転軸に固定されると共に前記
第１の振動板と対向して配置され、かつ前記第１
の振動板に対応して周方向に凹凸が連続して設け
られた第２の振動板と、これら第１および第２の
振動板の取付部間に挿入され、かつ互いに重合す
る２個のバネとを備えたことを特徴とする振動ド
リル。 ２ ２個のバネの一方を軸方向に短くして段差を
設けてなる特許請求の範囲第１項記載の振動ドリ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5224883A JPS59182008A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 振動ドリル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5224883A JPS59182008A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 振動ドリル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182008A JPS59182008A (ja) | 1984-10-16 |
| JPS6210764B2 true JPS6210764B2 (ja) | 1987-03-09 |
Family
ID=12909426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5224883A Granted JPS59182008A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 振動ドリル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182008A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4444853B4 (de) * | 1994-12-16 | 2006-09-28 | Hilti Ag | Handgerät zur materialabtragenden Bearbeitung mit elektroakustischem Wandler für die Erzeugung von Ultraschallschwingungen |
| FR2765505B1 (fr) * | 1997-07-07 | 1999-08-27 | Inst Nat Polytech Grenoble | Tete de percage a effet vibratoire |
| DE102005000199A1 (de) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Hilti Ag | Handwerkzeuggerät mit Ratschenschlagwerk |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP5224883A patent/JPS59182008A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59182008A (ja) | 1984-10-16 |
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