JPH06229403A - 圧縮性流体による振動発生機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮性流体による安価で信頼性の高い振動発
生機構を提供する。 【構成】 ケース１とホルダ２は結合して中空部２１を
形成する。ケース１の流路１１は中空部２１に連絡し、
密着部材３は流路１１を囲む形でケース１の内壁面１２
に取り付けられる。軸部４Ａを移動可能にホルダ２に保
持し、圧縮ばね５は振動体４を内壁面１２に押す方向で
振動体４に取り付ける。薄板状弾性部材６を振動体４の
頭部４Ｂに取り付ける。内壁面１２と密着部材３と薄板
状弾性部材６で加圧室２２を形成する。流路１１に加圧
された圧縮性流体を供給すると、振動体４が振動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、振動体が空気などの
圧縮性流体で機械的振動を発生する機構についてのもの
である。空気圧による振動発生機構を利用する装置に
は、例えば、振動体の先端部を錐状に形成し、先端部を
金属などの表面に押し付けて彫刻するマーキングペンな
どがある。

【０００２】

【従来の技術】次に、マーキングペンを例にとって、従
来技術による振動発生機構の構成を図４により説明す
る。図４の７はケース、８はホルダ、９は空気源、１３
はピストン、１４は振動体となるペン、１５は圧縮ばね
である。

【０００３】図４では、ケース７とホルダ８はねじ結合
され、ホルダ８には中空部８Ａが形成される。空気源９
は流路９Ａを通じてケース７内の加圧室に連絡する。加
圧室はピストン１３で上部加圧室７Ａと下部加圧室７Ｂ
に仕切られる。ピストン１３には流路７Ｃが形成され
る。ペン１４はホルダ８に往復動可能に保持されてい
る。圧縮ばね１５はピストン１３を押し上げる方向で、
ペン１４に保持されている。

【０００４】次に、図４の動作を説明する。空気源９か
ら加圧空気を下部加圧室７Ｂに供給すると、上部加圧室
７Ａは流路７Ｃ、中空部８Ａ、ペン１４とホルダ８の間
隙を通じて大気に連絡しているので、下部加圧室７Ｂの
圧力が上部加圧室７Ａの圧力より高くなり、ピストン１
３は上昇する。

【０００５】ピストン１３が一定の位置まで上昇する
と、上部加圧室７Ａと下部加圧室７Ｂは流路７Ｃで連絡
され、上部加圧室７Ａと下部加圧室７Ｂは同圧力とな
る。図４では、ピストン１３の上部受圧面積は下部受圧
面積より広いため、ピストン１３には下向きの力が働
き、ピストン１３は上昇から下降に転ずる。

【０００６】ピストン１３が一定の位置まで下降する
と、ピストン１３の側壁で流路９Ａは遮断され、上部加
圧室７Ａの加圧空気は流路７Ｃを通して大気に排出され
る。上部加圧室７Ａが減圧すると、ピストン１３は圧縮
ばね１５に押されて下降から上昇に転ずる。ピストン１
３が一定位置まで上昇すると下部加圧室７Ｂと流路９Ａ
が連絡して、初期の状態に戻る。

【０００７】ピストン１３は前述の往復動を繰り返すこ
とにより振動を発生する。図４では、ペン１４は圧縮ば
ね１５でピストン１３の動作に追従し、錐状に形成され
たペン１４の先端部を加工物３０の表面に押し付け、ペ
ン先を移動することにより彫刻する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図４では、シリンダー
となるケース７とピストン１３との隙間から空気漏れを
できるだけ減らして、効率のよい振動を発生させてい
る。したがって、シリンダーとピストンは精密加工が必
要であった。また、図４の構成では、ピストンとシリン
ダーとの隙間に塵埃が入ると、器具の性能や寿命に悪影
響を与える。

【０００９】この発明は、ケースの上部から加圧空気を
供給し、加圧空気の供給口を囲む形でケースの内部上面
に密着部材を取り付け、振動体の上部に薄板状弾性部材
を取り付け、薄板状弾性部材の弾性をもって密着部材を
封鎖して加圧室を形成し、加圧室に加圧空気を供給する
振動発生機構の提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明では、ケース１と、ホルダ２と、密着部材
３と、振動体４と、圧縮ばね５と、薄板状弾性部材６と
で構成し、ケース１とホルダ２は結合して中空部２１を
形成し、ケース１の流路１１は中空部２１に連絡し、密
着部材３は流路１１を囲む形でケース１の内壁面１２に
取り付け、振動体４の軸部４Ａを移動可能にホルダ２に
保持し、圧縮ばね５は振動体４を内壁面１２に押す方向
で振動体４に取り付け、薄板状弾性部材６は振動体４の
頭部４Ｂに取り付け、内壁面１２と密着部材３と薄板状
弾性部材６で加圧室２２を形成し、流路１１に加圧され
た圧縮性流体を供給すると、振動体４が振動する。

【００１１】

【作用】次に、この発明による振動発生機構の構成を図
１により説明する。図１の１はケース、２はホルダ、３
はＯリングなどの密着部材、４は振動体、５は圧縮ばね
６は薄板状の弾性部材である。

【００１２】図１では、ケース１とホルダ２は部品の交
換を容易にするためねじ結合されている。ホルダ２には
中空部２１が形成され、空気源１０はケース１に形成さ
れた流路１１を通じてホルダ２内の中空部２１に連絡す
る。ケース１の上部内壁面１２には環状に溝１Ａが形成
され、溝１Ａに密着部材３が取り付けられる。

【００１３】振動体４の軸部４Ａはホルダ２に往復動可
能に保持されている。圧縮ばね５は振動体４を押し上げ
る方向で、振動体４に保持されている。弾性部材６は振
動体４の頭部４Ｂに取り付けられる。内壁面１２と密着
部材３と薄板状弾性部材６で加圧室２２を形成する。

【００１４】次に、図２と図３により図１の作用を説明
する。図２は図１の要部拡大図であり、図２では密着部
材３は弾性部材６に押されているが、内壁面１２よりｈ
の高さ分突出している。また、弾性部材６は圧縮ばね５
に押されて密着部材３の接触端でδだけたわむ。図２
は、密閉空間である加圧室２２に加圧空気が供給される
前の状態であり、ｈ＞δの関係が維持されている。

【００１５】図２の状態から、流路１１に加圧空気が供
給されると、加圧室２２内の圧力が高くなり、弾性部材
６には下向きの力が働き、振動体４は下降する。弾性部
材６に下向きの力が働くことにより、弾性部材６はδの
たわみが復元する。加圧室２２内の圧力が更に上昇して
振動体４が下降すると、密着部材３と弾性部材６による
加圧室２２の密閉状態が維持できなくなり、図３の状態
となる。

【００１６】図３では、加圧室２２は開放空間となり、
加圧室２２内の空気は中空部２１を通して大気に開放さ
れる。図３で大気に開放されると、振動体４は圧縮ばね
５に押されて図２の状態に戻る。図２で加圧空気を供給
し続けると、図２と図３の状態を繰り返すので、振動体
４は振動し続ける。

【００１７】図１に示すように、振動体３の軸部４Ａの
先端を錐状に形成し、先端部をを金属などの加工物３０
の表面に押しつけると錐状先端が加工物３０にあたると
きの衝撃力で加工物１３の表面を塑性変形させ、彫刻す
ることができる。

【００１８】

【発明の効果】この発明は、ケースの上部から加圧空気
を供給し、加圧空気の供給口を囲む形でケースの内部上
面に密着部材を取り付け、振動体の上部に薄板状弾性部
材を取り付け、薄板状弾性部材の弾性をもって密着部材
を封鎖して加圧室を形成し、加圧室に加圧空気を供給し
て振動を発生する機構となっているので、従来技術のピ
ストン、シリンダーにあたる精密加工部品を必要としな
いので、安価な振動発生装置を提供できる。また、狭い
隙間もないので流体中に含まれる塵埃が入り往復動を阻
害することもなくなり、信頼性の高い圧縮性流体による
振動発生機構を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による振動発生機構の構成図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図２の状態変化図である。

【図４】従来技術による振動発生機構の構成図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ ホルダ ３ 密着部材 ４ 振動体 ４Ａ 軸部 ４Ｂ 頭部 ５ 圧縮ばね ６ 弾性部材 １１ 流路 １２ 内壁面 ２１ 中空部 ２２ 加圧室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース(1) と、ホルダ(2) と、密着部材
   (3) と、振動体(4)と、圧縮ばね(5) と、薄板状弾性部
   材(6) とで構成し、 ケース(1) とホルダ(2) は結合して中空部(21)を形成
   し、 ケース(1) の流路(11)は中空部(21)に連絡し、 密着部材(3) は流路(11)を囲む形でケース(1) の内壁面
   (12)に取り付け、 振動体(4) の軸部(4A)を移動可能にホルダ(2) に保持
   し、 圧縮ばね(5) は振動体(4) を内壁面(12)に押す方向で振
   動体(4) に取り付け、 薄板状弾性部材(6) は振動体(4) の頭部(4B)に取り付
   け、 内壁面(12)と密着部材(3) と薄板状弾性部材(6) で加圧
   室(22)を形成し、 流路(11)に加圧された圧縮性流体を供給すると、振動体
   (4) が振動することを特徴とする圧縮性流体による振動
   発生機構。