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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