JPS59182008A

JPS59182008A - 振動ドリル

Info

Publication number: JPS59182008A
Application number: JP5224883A
Authority: JP
Inventors: Shinji Ihara; 井原　真次
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1984-10-16
Also published as: JPS6210764B2

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】（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
っ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
ドリルビッ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。■はドリル本体であシ、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け回転軸を示し、その先端に
はチャック５によりドリルビット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
取シ付けられている。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が一方がすきまばめとなって
おり、回転りζ１１４は軸方向へも摺動が可能となって
いる。また、９はモータを示し、ピニオンエ０、減速歯
車１１を介して回転軸４に回転を与えるようになってい
る。

一方、１２　、１３は対になった振動板であり、第１の
振動板１２１’ｌニトリル本体１の一部である振動ハウ
ジング３に固定されていて回転軸４とは摺動可能に嵌合
されており、第２の振動板１３は回転軸４に固定され、
バネ１４の反発力によ９２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
ように回転に伴ってかみ合い位置が変わり、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は電源スィッチ、１６は電源コード
である。

動作にあたっては、電源スィッチをオンするとモータ９
が回転し、ビニオンｌＯ１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ット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１４０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１２　、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　、１．３の山と山の衝突および
乗り上げにより回転４へ１４に軸方向の振動が与えられ
、この時の振動中をδ１、バネ１４のバネ定数をに１と
すると、Ｅ　＝ＬＫ１δ１′・・・・・・・・・（１）２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、その都度ドリルビット６を本体前面に押し出
す力となって放出して衝撃力を与えるようになっている
。

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、またバネ定数に
１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シ、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、穿孔に時間が掛ったり、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がシやすいといった欠点を有
していた。また、上記の欠点を改善する目的でエネルギ
ーＥ、を大きくしようと振動中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９、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／々ネを太くｌ−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、かえっ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
った。

（発明の目的）本発明は上記の点に鑑み提案されたものでおり、衝撃力
を増して作業効率を向上すると共に、作朶者の疲労を軽
減して振動病の発生を防止した撮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シ、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１４ａ、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の他端は第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
なっている。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。

動作にあたっては、回転軸４に回転動力が与えられた後
、ドリルビット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１．４ａ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シ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　、１
４ｂ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中をδ４．第１．第２のバネ１４ａ
、１４ｂのバネ定数を夫々に１．に２とすると、Ｅ２＝、　ＣＫ１＋に２）δ１　・−・−・・・・・（
２）で与えられ、第１のバネ１．４ａ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は
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。

発明者が行っ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。

（単位〔Ｎ〕）（発明の効果）以上のように本発明の振動ドリルにあっては、先端にド
・リルビッ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、衝撃力が犬きく、かつ疲れない
振動ドリルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

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
ビット、１．２　、１．３−・・振動板、１４ａ　、１
４ｂ　−バネ。出願人　松下電工株式会社 −４：

Claims

【特許請求の範囲】

（１）先端にドリルビットが装着され軸方向に摺動自在
に取シ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。