JPH0630399Y2 - 放電カッター - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、圧電トランスを用いて入力電圧を昇圧し、放
電電極から放電火花を発生させ、プラスチック、ゴム板
等の被加工薄板を切削する放電カッターに関する。

〈従来技術〉 プラスチック，ゴム板等の被加工薄板に、孔開け加工又
は線引き加工等の溶断を施す装置として、放電加工機や
レーザーカッター等があるがいずれも、大型かつ複雑と
なり汎用性がない。一方、超音波を利用した超音波カッ
ターもあるが、被切削形状に制約があり、自在性が無い
等の欠点がある。

一方、圧電素子板に電圧を印加すると、分極方向に延
び、この歪による体積変化に対応して直角方向に縮むと
いう基本的性質がある。これを利用して、圧電素子板の
表裏に入力電極を形成し、これを駆動部とし、該入力電
極からの電圧印加により圧電素子板を厚み方向に歪ま
せ、この歪に伴う直角方向の変位により発電部の圧電素
子板に応力を与えて歪ませ、該発電部の出力電極から入
力電圧と逆位相の電圧を誘起するようにしてなる圧電ト
ランスは公知である。

この圧電トランスは特公昭４６−４１０９号，特公昭４
６−７８９１号等に開示されている。

〈考案が解決しようとする問題点〉 本考案は、かかる圧電トランスを高電圧発生源として使
用し、簡易な構成によって、被加工薄板の溶断を随意に
施し得る放電カッターの提供を目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、矩形状の圧電基板の略半分領域の表裏面に入
力電極を形成し、該領域を厚み方向に分極して、これを
駆動部とし、他の領域の外端面に出力電極を形成し、該
領域を長手方向に分極して、これを発電部としてなる圧
電トランスの、その端部に前記出力電極端と電気的に接
続する放電電極を連結することにより放電装置を構成す
るとともに、接地電極を、被加工薄板を挿入し得る放電
間隙を介して、前記放電電極に対設させてなることを特
徴とするものである。

〈作用〉 前記圧電トランスの入力電極に交番電圧を印加すると、
駆動部が厚み方向に歪み、この歪みによる体積変化に対
応して、発電部が圧縮応力を受け、その外端面の出力電
極に電圧が誘起される。そして、前記出力電極と接続さ
れている放電電極と、接地電極間に、電圧ギャップが発
生し、該放電電極から火花放電が発生し、該電極間に配
設した被加工薄板に孔開け加工又は線引き加工等が施さ
れる。

この線引き加工は、被加工材と電極材とを相対移動する
ことにより施される。

または、前記接地電極を所要パターンの導電路で構成
し、放電電極を該導電路に沿って移動し得る様にしても
良い。

〈実施例〉 添付図面について本考案の一実施例を説明する。

第１図は放電装置１を示すものであって、２は圧電トラ
ンスを示し、チタン酸バリウム、ＰＺＴ機器等の圧電材
料からなる矩形状の圧電基板３を主体として構成され
る。この圧電基板３の略半分には、表裏に銀電極からな
る入力電極４、４が形成される。また、前記圧電基板３
の外端面を覆うように銀電極からなる出力電極５が形成
される。

前記構成にあって、まず入力電極４，４と出力電極５間
に直流電圧を印加し、前記圧電基板１の他半分領域を長
手方向に分極し、該他半分領域を発電部ｙとする。次
に、前記入力電極４，４間に直流電圧を印加して厚み方
向に分極処理し、該入力電極４，４間を駆動部ｘとす
る。

また前記圧電基板３の外端部には、金属製材料からなる
導電性接続治具７が取り付けられる。前記接続治具７
は、出力電極５を囲繞して密接状に外嵌する断面陥凹状
の連接溝９を備えるコネクタ部８と、該コネクタ部８の
中央から突出する接続基部１０と、該接続基部１０の端
部からさらに突出する放電電極１１とが連成されてい
る。前記放電電極１１の先端には、白金チップ等の耐放
電摩耗性の高い金属からなる円錐状の先鋭放電端１２が
固着されている。尚、ニッケル等の消耗材料にあって
は、その交換を可能とする構成とすることもできる。

そして、コネクタ部８を圧電基板３の端部に外嵌して半
田付けにより連結し、出力電極５と連接溝９とを面接触
し、その電気的接続を確保することにより放電装置１が
完成され、ケース１５内に収納される。

前記構成にあって、圧電トランス２の入力電極４，４間
に交流電源１３を接続すると、駆動部ｘが厚み方向に歪
み、その歪みによる体積変化に対応して、発電部ｙが圧
縮応力を受け、その外端面の出力電極５に電圧が誘起さ
れる。そして、出力電極５にはコネクタ部８を介して接
続治具７が接続され、これにより放電電極１１に高電圧
が印加される。

次に、放電装置１を用いた、カッターの一例を第２図に
ついて説明する。

２０は台板１９上に敷設したセラミック基板であって、
その表面には所要パターンの導電路２１が焼成されてお
り、該導電路２１は、アースされて接地電極となる。

そして、前記セラミック基板２０の上方に、放電装置１
を配設し、駆動機構２３に連結する。前記駆動機構２３
は、導電路２１のパターンに倣って移動を可能とするた
めに、該導電路２１と等しい案内面を備えた倣い装置と
連結される。

而して、圧電トランス２下部に設けられた放電電極１１
の放電端１２の先端を、放電間隙を介して前記導電路２
１上に配設し、セラミック基板２３上にプラスチック，
ゴム板等の被加工薄板ｗを乗載して、該放電間隙に位置
させ、交流電源１３から入力電極４，４に交番電圧を印
加する。而して、放電端１２と導電路２１間の電圧ギャ
ップにより、前記放電端１２から火花放電が発生し、被
加工薄板ｗが穿孔されることとなる。そして、放電装置
１が駆動機構２３により導電路２１に沿って移動するこ
とにより、被加工薄板ｗは導電路２１に倣った線引き加
工が施される。

前記導電路２１を用いないで、被加工薄板ｗに所要の溶
断加工を施す手段として、第３図に示す様に、可動接地
電極３０を放電端１２の直下に配置して、放電装置１と
接地電極３０とを同期移動する様にすればよい。この場
合には、中央制御装置ＣＰＵのメモリーＲＡＭに、所要
パターンの図形を記憶させ、駆動制御装置を中央制御装
置ＣＰＵの指令により駆動する様にする等の公知の制御
手段が適用され得る。

また、前記圧電トランス２は、手工具としても利用で
き、複雑な加工を要しない孔明け加工や、切断加工に
は、十分対応する事ができる。

〈考案の効果〉 本考案は、上述のように、圧電トランス２の出力電極５
に放電電極１１を連結して放電装置１を構成したから、
圧電トランス２と、放電電極１１とが一体化されて、ま
とまりが良く、全体をコンパクトにすることができると
共に、放電装置１を移動させるだけで、所望形状の溶断
加工を容易に施すことができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の一実施例を示し、第１図は放電装置
１の分離斜視図、第２図はカッターの一部切欠斜視図、
第３図は他の構成の一部の側面図である。 １……放電装置 ２……圧電トランス ３……圧電基板 ４，４……入力電極 ４……出力電極 ７……接続治具 ８……コネクタ部 ９……連接溝 １１……放電電極 １２……先鋭放電端 ２０……セミック基板 ２１……導電路 ３０……可動接地電極 ｘ……駆動部、ｙ……発電部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】矩形状の圧電基板の略半分領域の表裏面に
   入力電極を形成し、該領域を厚み方向に分極して、これ
   を駆動部とし、他の領域の外端面に出力電極を形成し、
   該領域を長手方向に分極して、これを発電部としてなる
   圧電トランスの、その端部に前記出力電極端と電気的に
   接続する放電電極を連結することにより放電装置を構成
   するとともに、接地電極を、被加工薄板を挿入し得る放
   電間隙を介して、前記放電電極に対設させてなることを
   特徴とする放電カッター。