JPH04105809A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、先端工具を回転させるとともに軸方向に振動
させる振動ドリルに関する。

〔従来の技術〕

従来の振動ドリルは、その振動を発生させるために、第
４図に示すように構成されているものが一般的である。

すなわち、軸心方向に移動可能な状態に軸受８，８に軸
支されるものであって、一端に先端工具を取り付ける取
着手段７を設け、他端が軸心方向の移動が可能な状態で
モーフや３つの遊星歯車機構を重合した減速機構等から
なる駆動部６に連結されたスピンドル１と、軸心方向に
凹凸となってリング状に形成された多数の歯を有しスピ
ンドル１に固定された回転カム１４と、回転カム１４に
対応した歯１５ａを有し、回転カム１４に向けてばね付
勢されてスピンドル１に遊嵌されるスライドカム１５と
、駆動部の遊星歯車機構に係合し回転数切換レバーにて
スピンドルの回転数を「低速」　「高速」に切り換える
回転数切換手段と、を備えている。

このものは、先端工具に軸方向の負荷がかかると回転カ
ム１４の回転につればねイ」勢されたスライドカム１５
を弾性力に抗して軸方向に移動させる。

回転カム１４が一歯分の回転を終えるとスライドカム１
５は瞬間的に次の歯に噛み合う。このとき、弾性力の大
きさに応じた衝撃力を回転カム１４に与える。このよう
にして回転カム１４が一回転する毎に噛み合う歯数の回
数だけ衝撃を先端工具に与えて振動させる。

また、第５図に示すように構成されているものがある。

このものは、前述したスライドカム１５に替えて固定カ
ム１６を配設し、固定カム１６と回転カム１４間にばね
１７を設けている。この固定カム１６は、駆動部６を内
蔵し支持するギヤケース９に固定される。そして、先端
工具に軸方向の負荷がかかるとスピンドル１に固定され
た回転カム１４の回転につれ固定カム１６を介してギヤ
ケース９すなわち振動ドリル本体（図示せず）を軸方向
に移動させる。回転カム１４が一歯分の回転を終えると
固定カム１６は次の歯に噛み合う。このとき、振動ドリ
ル本体を支える力の大きさに応じた慣性力が衝撃的に回
転カム１４に加わる。このようにして回転カム１４が一
回転する毎に噛み合う歯数の回数だけ衝撃を先端工具に
与えて振動させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したような振動ドリルは、前者のものは、先端工具
に与えられた衝撃の反力がスライドカムを付勢するばね
を介して振動ドリル本体に伝わるので、振動ドリル本体
を支える手には不快な振動が伝わり難い。しかしながら
、スライドカムをばね付勢しているので、穿孔能率を上
げようとするとばねの大きさやモータの出力等の兼ね合
いから限界がある。後者のものは、先端工具に与えられ
た衝撃の反力が固定カム介して振動ドリル本体に伝わる
ので、振動ドリル本体を支える手に振動が伝わる。しか
しながら、振動ドリル本体を支える力の大きさに応じた
慣性力が衝撃的に回転カムに加えられるので、衝撃力が
大きくなり穿孔能率が上げられる。また、回転数切換手
段を「低速」にして使用する場合は振動ドリル本体を長
時間握れない。なぜならば、このものは、ドライバーと
しても使用されるところから回転数切換手段の「低速」
を選択すると６００〜８００ｒ、ｐ、ｍでスピンドルが
回転する。また、カムの歯数が振動ドリル本体の大きさ
に制約され１５〜１８枚となる。この結果、「低速」に
おける振動数は９０００〜１４４００ｂ、ｐ、ｍとなる
。この振動数域は、例えば「高速」における振動数１８
０００〜２８８００ｂ、ｐ、ｍの振動数域に比べて実験
において手にしびれを感じさせる結果を得ている。

本発明は、このような事由に鑑みてなしたもので、その
目的とするところは、穿孔能率がよく、かつ、穿孔時に
手に振動が少ない振動ドリルを提供するにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記した目的を達成するために、本発明の振動ドリルは
、軸心方向に移動可能な状態に軸支されるものであって
、一端に先端工具を取り付ける取着手段を設けて振動ド
リル本体から突出させ、他端が軸心方向の移動が可能な
状態で駆動部に連結されたスピンドルと、軸心方向に凹
凸となる多数の歯を有しスピンドルに固定される回転カ
ムと、回転カムに対応した歯を有し、回転カムに向けて
ばね付勢されてスピンドルに遊嵌されるスライドカムと
、駆動部に係合し回転数切換レバーにてスピンドルの回
転数を切り換える回転数切換手段と、を備えた振動ドリ
ルにおいて、 回転数切換手段に連動して振動ドリル本体に対するスラ
イドカムの振動を抑止したり、この抑止を解除するよう
にした構成としている。

〔作用〕

この構成によれば、ばね付勢されてスピンドルに遊嵌さ
れるスライドカムを、回転数切換手段に連動して振動ド
リル本体に対するスライドカムの振動を抑止したり、こ
の抑止を解除するようにしたので、スピンドルの回転数
に適合したスライドカムの支持が選択できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて
説明する。

１はスピンドルで、６段の軸部が形成され、端が駆動部
６の出力側にスプライン等の係合にて連結され、他端に
先端工具を取り付ける取着手段７を有している。そして
、軸心方向に所定の移動が可能な状態に軸受８，８に軸
支されている。この駆動部６の減速装置は、３段の遊星
機構を重合してなり、入力側にモータ６ａの出力軸に固
着されたピニオン６ｂが連結され、出力側のキャリア６
ｃにスピンドル１のスプライン軸部１８等が連結される
。

この取着手段７は、ドリルチャフ等からなり、スピンド
ル１の先端に設けられたねじ部１ｂに螺着される。この
軸心方向の移動は、４段目（以下、ねじ部１ｂの設けら
れた軸部から数える）の軸部に固着された後述する回転
カム２又は２段目の軸部端面が軸受８に規制される位置
までできる。

２は回転カムで、焼結合金からなり、軸心方向に凹凸と
なる断面が鋸歯状の多数の歯２ａを有するものであって
、歯２ａを駆動部６側に向けてスピンドル１の４段目の
軸部に固定される ３はスライドカムで、焼結合金からなり、一方の端面に
回転カム２の歯２ａに対応した歯３ａと、軸心部分にス
ピンドル１の４段目の軸部に遊嵌する孔３ｂと、外周の
３方にギヤケース９の溝９ａに係合して外周に突出する
突出片３ｃと、を有し、前記歯３ａを回転カム２に向け
てばね付勢される。このスライドカム３はギヤケース９
の軸心方向に設けられた溝９ａとの保合によりスピンド
ル１の回転方向に規制される。

４は回転数切換手段で、切換レバー１１、連結子１２、
変速継手１３とからなる。切換レバー１１は、連結子１
２を係止する係止部１１ａを有し、軸心方向に設けられ
た「低速」　「高速」の２ステ一シヨン間に移動可能状
態に保持され、一部分を振動ドリル本体への外郭から突
出して配設される。連結子１２は、一端は係止部１１ａ
に係合し、他端は後述する規制手段５に連結し、中間部
分に後述する変速継手１３と係合する保合部１２ａを有
している。変速継手１３は、金属板材からなり、略コ字
状に成形され、両端近傍に後述する２段目リングギヤ６
２の溝６２ａに係合するピン１３ａが固着され、この内
方にギヤケース９から突出した支点部９ｂに嵌合する孔
１３ｂを有している。前記２段目リングギヤ６２は、３
段が重合された遊星歯車機構に配設された２段目の遊星
歯車機構の内歯歯車であって、外周にピン１３ａを保合
する溝６２ａと、ギヤケース９内周に設けられた歯９ｃ
と噛み合う歯６２ｂを有している。

５は規制手段で、ギヤケース９の先端部分の外周に嵌合
し、突出片３ｃの駆動部６側の端面に対向するように配
設された規制部材５ａを、連結子Ｉ２に連結して軸心方
向に移動可能に支持するとともにギヤケース９の所定の
位置に保持するようにしてなる。

次に、このものの動作を説明する。

第１図は、切換レバー１１が「低速」位置にある状態で
、連結子１２に連結された変速継手１３の中央部は支点
部９ｂに対して駆動部６側に位置し、変速継手１３のピ
ン１３ａは反対側に位置している。これにより、２段目
リングギヤ６２は、その内歯歯車を２段目遊星ギヤ６５
に、外周の歯６２ｂをギヤケース９内周に設けられた歯
９ｃに噛み合う。この結果、２段目リングギヤ６２は固
定され、３段の遊星歯車機構は重合された状態となりス
ピンドル１は低速度（１段減速×２段減速×３段減速）
にて駆動される。このとき、規制部材５ａは駆動部６側
寄りにあって、スライドカム３の突出片３ｃから離れた
位置にある。すなわち、スライドカム３はばね支持され
た状態で振動する。

第２図は、切換レバー１１が「高速」位置にある状態で
、連結子１２に連結された変速継手１３の中央部は支点
部９ｂに対して取着手段７側に位置し、変速継手１３の
ピン１３ａは反対側に位置している。これにより、２段
目リングギヤ６２の内歯歯車は後述する１段目外方サン
ギヤ６１ａと２段目遊星ギヤ６５に噛み合う。そして、
外周の歯６２ｂとギヤケース９内周に設けられた歯９ｃ
との噛み合いが外れる。

この１段目外方サンギヤ６１ａは、１段目の遊星歯車機
構の１段目遊星歯車６４を支持する軸を有するキャリア
６１ｂの外周に形成され、１段目サンギヤ６１と一体形
成される。この結果、１段目サンギヤ６１と２段目サン
ギヤ６６は一体的に駆動され、スピンドル１は高速度（
１段減速×３段減速）にて駆動される。このとき、規制
部材５ａは取着手段７側寄すにあってスピンドル１に負
荷がかかると、スライドカム３の突出片３Ｃに当接する
位置にある。

すなわち、スライドカム３の振動は振動ドリル本体に対
して抑止される。この結果、回転カム２の回転につれス
ライドカム３を介して振動ドリル本体へを軸方向に移動
させる。回転カム２が一歯分の回転を終えるとスライド
カム３は次の歯に噛み合う。このとき、振動ドリル本体
へを支える力の大きさに応じた慣性力が衝撃的に回転カ
ム２に加わる。このようにして回転カム２が一回転する
毎に噛み合う歯数の回数だけ衝撃を先端工具に与えて振
動させる。

前述したような振動ドリルは、回転数切換手段４を「低
速」に選択するとスライドカム３がばね支持され、「高
速」に選択するとスライドカム３が規制手段５に支持さ
れる。

〔効果〕

本発明の振動ドリルは、回転数切換手段に連動して振動
ドリル本体に対するスライドカムの振動を抑止したり、
この抑止を解除するようにしたので、「低速」での駆動
時にはスライドカムをばね支持して穿孔時の振動が手に
伝わるのを抑えられ、かつ、「高速」での駆動時にはス
ライドカムを規制手段で支持して振動ドリル本体やこれ
を支える力の慣性力を衝撃に有効に寄与させて穿孔能率
の向上が図れる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すもので、振動数が少
ない選択状態の断面図、 第２図は、同じく、振動数が多い選択状態の要部断面図
、 第３図は、同じく、回転数切換手段部分の断面図、第４
図は、従来例の要部断面図、 第５図は、別の従来例の要部断面図。 １−スピンドル、 ２一回転カム、 計−スライドカム、 ４−回転数切換手段、 ５−規制手段、 ５ａ−規制部材、 ６−駆動部、 ７−・取着手段。 特許出願人　　松下電工株式会社 代理人　　　　弁理士　佐藤　成示（ほか１名）第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸心方向に移動可能な状態に軸支されるものであ
   って、一端に先端工具を取り付ける取着手段を設けて振
   動ドリル本体から突出させ、他端が軸心方向の移動が可
   能な状態で駆動部に連結されたスピンドルと、軸心方向
   に凹凸となる多数の歯を有しスピンドルに固定される回
   転カムと、回転カムに対応した歯を有し、回転カムに向
   けてばね付勢されてスピンドルに遊嵌されるスライドカ
   ムと、駆動部に係合し回転数切換レバーにてスピンドル
   の回転数を切り換える回転数切換手段と、を備えた振動
   ドリルにおいて、 回転数切換手段に連動して振動ドリル本体に対するスラ
   イドカムの振動を抑止したり、この抑止を解除するよう
   にしたことを特徴とする振動ドリル。