(57)【要約】【課題】金属製品の表面からサンプル片を採取することを目的としている。【解決手段】チゼルは、金属製品の表面からサンプル片を採取する衝撃工具が有するチゼルであり、衝撃工具本体に装着されるシャフトと、前記シャフトの先端側に設けられた刃部と、を備え、前記刃部は、第１面と当該第１面の裏面となる第２面を有し、当該第２面に前記刃部の刃先から前記シャフトの基端側に向かう所定の範囲に形成された傾斜部を備え、前記刃部の前記刃先は、前記第２面側に凸状となった凸状部を備え、前記刃部の長さは前記サンプル片の寸法よりも長い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製品の表面からサンプル片を採取する衝撃工具が有するチゼルであって、
衝撃工具本体に装着されるシャフトと、
前記シャフトの先端側に設けられた刃部と、を備え、
前記刃部は、第１面と当該第１面の裏面となる第２面を有し、当該第２面に前記刃部の刃先から前記シャフトの基端側に向かう所定の範囲に形成された傾斜部を備え、
前記刃部の前記刃先は、前記第２面側に凸状となった凸状部を備え、
前記刃部の長さは前記サンプル片の寸法よりも長くしたことを特徴とするチゼル。
【請求項２】
前記傾斜部は、前記第２面側に凸状となった湾曲形状を有する請求項１に記載のチゼル。
【請求項３】
前記傾斜部が有する湾曲形状の曲率半径は、０．０２ｍから０．２５ｍであることを特徴とする請求項２に記載のチゼル。
【請求項４】
前記傾斜部は、側面視において直線形状を有することを特徴とする請求項１に記載のチゼル。
【請求項５】
前記刃先の前記凸状部は、前記第２面側に凸状となった湾曲形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のチゼル。
【請求項６】
前記刃先の前記凸状部が有する湾曲形状の曲率半径は、０．０１５ｍから０．０３５ｍであることを特徴とする請求項５に記載のチゼル。
【請求項７】
前記刃先の前記凸状部は、前記第２面側に凸状となったＶ字形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のチゼル。
【請求項８】
衝撃工具本体と、請求項１から７のいずれか１項に記載のチゼルを備えた衝撃工具。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか一項に記載のチゼルを備えた衝撃工具を用いて金属製品の表面からサンプル片を採取する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のサンプル片を採取する方法であって、
チゼルの刃先を金属製品につき立てる際に、前記チゼルの軸線と前記金属製品との間の角度を３０°〜６０°となるようにして前記刃先を前記金属製品に食い込ませる第１の工程と、
前記チゼルの軸線と前記金属製品との間の角度が２０°〜３０°となるように徐々に水平方向に倒しつつ前進させる第２の工程と、
前記刃先をサンプル片の所望の長さとなるように押し進める第３の工程と、
前記チゼルの軸線と前記金属製品との間の角度を０°〜２０°に近づけるように前記チゼルを倒すことでサンプル片を採取する第４の工程を含む
サンプル片を採取する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チゼル、これを備えた衝撃工具及びサンプル片を採取する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、衝撃工具によってワークを加工することが行われている。衝撃工具は、打撃工具と称されることもある。油圧や、空気圧で駆動されるチッパーと称さる工具は、衝撃工具や打撃工具の一例である。例えば、特許文献１には、打撃工具の過負荷検出方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１９３１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
衝撃工具は、衝撃工具本体に、該衝撃工具本体によって駆動されるチゼルと称される刃物が装着されて使用に供される。一般的に、チゼルは交換可能であり、その用途に応じてフラットチゼルやチスチチゼル等、刃先の形状が異なる複数のチゼルを使い分けることができる。
【０００５】
ところで、例えば、粗銅から製造された電気銅等の金属製品を分析するために、金属製品の表面からサンプル片を採取することがある。このようなサンプル片の採取に、衝撃工具を用いることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、従来公知のチゼルでは、金属製品の表面から所望のサンプル片を採取することが困難であった。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、金属製品の表面からサンプル片を採取することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のチゼルは、金属製品の表面からサンプル片を採取する衝撃工具が有するチゼルであって、衝撃工具本体に装着されるシャフトと、前記シャフトの先端側に設けられた刃部と、を備え、前記刃部は、第１面と当該第１面の裏面となる第２面を有し、当該第２面に前記刃部の刃先から前記シャフトの基端側に向かう所定の範囲に形成された傾斜部を備え、前記刃部の前記刃先は、前記第２面側に凸状となった凸状部を備え、前記刃部の長さは前記サンプル片の寸法よりも長い。
【０００９】
ここで、前記傾斜部は、前記第２面側に凸状となった湾曲形状を有することができる。前記傾斜部が有する湾曲形状の曲率半径は、０．０２ｍから０．２５ｍとすることができる。また、前記傾斜部は、側面視において直線形状を有することができる。
【００１０】
前記刃先の前記凸状部は、前記第２面側に凸状となった湾曲形状を有することができる。前記刃先の前記凸状部が有する湾曲形状の曲率半径は、０．０１５ｍから０．０３５ｍであることを特徴とすることができる。前記刃先の前記凸状部は、前記第２面側に凸状となったＶ字形状としてもよい。
【００１１】
本発明の衝撃工具は、衝撃工具本体と、これらのチゼルを装備することができる。
【００１２】
本発明のサンプル片を採取する方法は、チゼルを備えた衝撃工具を用いて金属製品の表面からサンプル片を採取する方法である。
【００１３】
上記サンプル片を採取する方法は、チゼルの刃先を金属製品につき立てる際に、前記チゼルの軸線と前記金属製品との間の角度を３０°〜６０°となるようにして前記刃先を前記金属製品に食い込ませる第１の工程と、前記チゼルの軸線と前記金属製品との間の角度が２０°〜３０°となるように徐々に水平方向に倒しつつ前進させる第２の工程と、前記刃先をサンプル片の所望の長さとなるように押し進める第３の工程と、前記チゼルの軸線と前記金属製品との間の角度を０°〜２０°に近づけるように前記チゼルを倒すことでサンプル片を採取する第４の工程を含むようにすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、金属製品の表面からサンプル片を採取することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は実施形態のチゼルを備えた衝撃工具としてのチッパーを示す側面図である。
【図２】図２は実施形態のチッパーの分解説明図である。
【図３】図３（Ａ）は刃部の側面図であり、図３（Ｂ）は刃部の平面図であり、図３（Ｃ）は刃部を先端側から観た正面図である。
【図４】図４は採取されたサンプル片の一例を示す説明図である。
【図５】図５（Ａ）はサンプル片を採取する際に、金属製品にチゼルを突き立てた様子を示す説明図であり、図５（Ｂ）はチッパーを寝かせて前進させる様子を示す説明図である。
【図６】図６は金属製品からサンプル片を剥ぎ取る様子を示す説明図である。
【図７】図７（Ａ）は比較例の刃部の側面図であり、図７（Ｂ）は比較例の刃部の平面図であり、図７（Ｃ）は比較例の刃部を先端側から観た正面図である。
【図８】図８は変形例のチゼルの刃部の側面図である。
【図９】図９は更に他の変形例のチゼルの刃部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、実施形態について説明する。
【００１７】
（実施形態）
図１から図３（Ｃ）を参照すると、衝撃工具としてのチッパー１００は、衝撃工具本体としてのチッパー本体１０１と、このチッパー本体１０１に脱着可能に装着されたチゼル１を備える。また、チッパー１００は、スプリング１０７を備える。チッパー１００は、金属製品５０、本実施形態にあっては、板状に成形された電気銅の表面５０ａから、分析用のサンプル片Ｓ（図４、図６参照）を採取する。金属製品の組成は、電気銅に限定されるものではなく、他の金属であってもよく、例えば、コバルト等を含む製品であってもよい。
【００１８】
本実施形態におけるチッパー１００は、コンプレッサによって生成された圧縮エアーによって駆動されるエアーチッパーであるが、駆動源は、圧縮エアーに限定されず、圧縮された他の作動流体、例えば、油圧によって駆動するものであってもよい。
【００１９】
チッパー本体１０１は、基端側に把手１０２を備える。把手１０２には、チッパー１００を作動させる操作ボタン１０３が配置されている。また、把手１０２には、カプラ１０４が設けられており、このカプラ１０４に圧縮エアー用のホース１０５が接続される。チッパー１００を用いた作業を行う際、作業者は、把手１０２を握り、操作ボタン１０３を押すことで、チッパー１００を作動させる。
【００２０】
チッパー本体１０１の先端側には、スプリング装着部１０６が設けられている。図２を参照すると、スプリング装着部１０６には、装着溝１０６ａが設けられている。スプリング装着部１０６に装着されるスプリング１０７については、後に説明する。
【００２１】
本実施形態のチゼル１は、合金工具鋼鋼材（ＳＫＳ材）を用いて成形されているが、炭素工具鋼鋼材（ＳＫ材）や、その他の合金工具鋼鋼材（ＳＫＤ材、ＳＫＴ材等）を用いてもよい。
【００２２】
チゼル１の全長は、概ね５００ｍｍであり、シャフト２と、このシャフト２の先端側に設けられた刃部３を備える。刃部３の先端縁が刃先５として形成されている。刃部３は、表面となる第１面３ａと、第１面の裏面となる第２面３ｂを備える。第２面３ｂには、刃先５からシャフト２の基端側に向かう所定の範囲に傾斜部４を備えている。本実施形態における傾斜部４は、第２面３ｂ側に凸状となった湾曲形状を有している。
【００２３】
チゼル１は、その基端側にチッパー本体１０１への挿込部６を備えるとともに、この挿込部６の先端部側にフランジ部７を備える。フランジ部７には、スプリング１０７が係合する。
【００２４】
ここで、スプリング１０７について説明する。スプリング１０７は、コイル状に形成されており、先端側に円錐部１０７ａを備えるともに、基端側に円錐部１０７ａと連設された円筒部１０７ｂを備えている。円錐部１０７ａの先端部は、シャフト２がチッパー本体１０１に挿し込まれた状態においてフランジ部７よりも先端側に位置する。一方、円筒部１０７ｂは、チッパー本体１０１が備えるスプリング装着部１０６に設けられた装着溝１０６ａにねじ込まれることによって、チッパー本体１０１に取り付けられる。これにより、スプリング１０７は、チッパー１００に装着される。スプリング１０７は、圧縮エアーによって駆動されるチゼル１の振動発生に寄与する。
【００２５】
つぎに、図３（Ａ）から図３（Ｃ）を参照して刃部３の形状について詳細に説明する。図３（Ａ）は刃部３の側面図であり、図３（Ｂ）は刃部３の平面図であり、図３（Ｃ）は刃部３を先端側から観た正面図である。なお、図３（Ｃ）は、説明の都合上、図３（Ａ）、図３（Ｂ）の３倍の大きさで描かれている。刃部３は、第２面３ｂに、第２面３ｂ側に凸状となった湾曲形状を有する傾斜部４を備えている。刃部３は、軸線ＡＸに沿った長さＬを有する。傾斜部４は、この長さＬの範囲に設けられている。傾斜部４の湾曲形状の曲率半径Ｒ１は、適宜設定することができるが、０．０２ｍから０．２５ｍの範囲で設定することが望ましい。本実施形態では、曲率半径Ｒ１＝０．２ｍとされている。なお、曲率半径Ｒ１は、長さＬの全域に亘って一様でなくてもよく、異なる曲率半径Ｒ１を組み合わせてもよい。
【００２６】
また、刃部３の先端縁に位置する刃先５は、図３（Ｃ）によく表れているように、第２面３ｂ側に凸状となった湾曲形状を有する凸状部５ａを備えている。凸状部５ａの湾曲形状の曲率半径Ｒ２は、適宜設定することができるが、０．０１５ｍから０．０３５ｍの範囲で適宜設定することができる。本実施形態では、曲率半径Ｒ２＝０．０３５ｍとされている。
【００２７】
刃部３は、傾斜部４を備えることにより、刃先５が、第２面３ｂの最も低い位置から高さＨだけ持ち上げられた状態で設けられている。刃部３の長さＬ、刃幅Ｗや刃先５の高さＨは、必要とされるサンプル片Ｓの寸法に応じて適宜設定することができる。例えば、長さＬは採取するサンプル片の最も長い寸法よりも長くすることで、切削面を滑らかにして切削することができる。ただし、長さＬが長すぎると金属製品に刃を突き立ててサンプリングする際に刃先に力がかかりにくくなるため、長さＬはサンプル片Ｓの最も長い寸法より３０〜１００ｍｍ長い程度にとどめるのが好ましい。また、刃先５における刃部３の厚さＴもサンプル片Ｓの寸法に応じて適宜設定することができる。本実施形態では、図４に示すように、長さＬｓが概ね４０ｍｍ以上、幅Ｗｓが概ね１５ｍｍ以上、厚さＴｓが概ね５ｍｍ以上のサンプル片Ｓの採取を目的としている。そこで、本実施形態の刃部３は長さＬ＝９０ｍｍ、刃幅Ｗ＝３１ｍｍ、高さＨ＝１２ｍｍ、厚さＴ＝５ｍｍに設定されている。
【００２８】
このような刃部３の形状は、鍛造によって、大まかな形状を形成し、その後、研磨することによって、所望の形状に仕上げている。なお、本実施形態における刃幅Ｗは、フランジ部７の直径よりも広くなっている。そこで、本実施形態では、先端部まで丸棒状態のシャフト２の先端側からスプリング１０７を挿通させ、その後、刃部３を形成している。
【００２９】
つぎに、図５（Ａ）から図６を参照して、サンプル片Ｓの採取方法の一例について説明する。
【００３０】
まず、図５（Ａ）に示すように、サンプル片Ｓの採取の対象となる金属製品５０の表面５０ａにチゼル１の刃先５を突き立てる。このとき、作業者は、操作ボタン１０３を押し、チッパー本体１０１を作動させておく。作業者は、チゼル１を、その軸線ＡＸと表面５０ａとの間の角度θ１が３０°から６０°となるように表面５０ａに突き立て、チゼル１を金属製品５０に食い込ませる。チゼル１がこのように表面５０ａとの間に角度θ１を有するように突き立てられると、まず、刃先５の中心部分が表面５０ａと接触する。これは、刃先５に凸状部５ａが形成されているためである。このように、刃先５の中心部分が先行して表面５０ａと接触すると、矢示６１で示すようにチゼル１を表面に押し付ける力に起因する刃先５の表面５０ａへの接触圧力が高くなる。このため、刃先５が金属製品５０に食い込みやすくなる。
【００３１】
刃先５が金属製品５０の表面に食い込んだら、作業者は、つぎに、図５（Ｂ）に示すように、チゼル１を矢示６２のように徐々に倒しつつ、チゼル１を矢示６３のように前進させる。この際、チゼル１は、その軸線ＡＸと表面５０ａとの間の角度θ２が２０°から３０°となるように倒される。このようにチゼル１を倒すと、刃先５が金属製品５０の表面５０ａをすくい上げるように削り取るが、チゼル１が傾斜部４を備えていることで、チゼル１をスムーズに倒すことができ、表面５０ａを削りつつ、刃先５を前進させることができる。この操作についてさらに詳細に説明すると以下の如くである。
【００３２】
まず、図５（Ａ）に示すように刃先５が表面５０ａに食い込むと、傾斜部４の先端部分も金属製品５０に接触した状態となる。そして、角度θ１が角度θ２となるように作業者がチッパー１００を操作すると、傾斜部４における金属製品５０との接触箇所が徐々にシャフト２の基端側に移動する。このように、傾斜部４における金属製品５０との接触箇所が徐々に移動すると、てこの原理を有効に活用しながら、金属製品５０の表面５０ａを容易に削ることができる。刃先５は、サンプル片Ｓの所望の長さＬｓとなるように、押し進められる。
【００３３】
そして、図６に示す矢示６４のように、作業者がチゼル１をさらに倒し、軸線ＡＸと表面５０ａとの間の角度θ３を０°から２０°に近づけることで、サンプル片Ｓが矢示６５のように剥ぎ取られ、採取される。
【００３４】
このように、本実施形態のチゼル１を備えたチッパー１００を用いれば、容易に金属製品５０の表面５０ａからサンプル片Ｓを採取することができる。
【００３５】
ここで、図７を参照して、比較例のチゼル２０について説明する。比較例のチゼル２０は、実施形態のチゼル１と同様にシャフト２２の先端部に刃部２３を備える。また、刃部２３には傾斜部２４が設けられ、刃部２３の先端には、刃先２５が形成されている。刃先２５は凸状部２５ａを備えている。比較例の刃部２３の寸法は、長さＬｃ＝２５ｍｍ、刃幅Ｗｃ＝３３ｍｍ、高さＨｃ＝５ｍｍ、厚さＴｃ＝５ｍｍである。これらの寸法は、適宜変更されるものであり、長さＬｃは１５ｍｍ〜６０ｍｍ、刃幅Ｗｃは３０ｍｍ〜４０ｍｍ、高さＨｃは５ｍｍ〜１５ｍｍ、厚さＴｃは５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲で設定することができる。ただし、長さＬｃは、サンプル片Ｓの長さＬｓよりも短い範囲で設定されている。傾斜部２４の湾曲形状の曲率半径Ｒ１は、実施形態のチゼル１の傾斜部４の曲率半径Ｒ１と概ね同様に設定されている。また、凸状部２５ａの湾曲形状の曲率半径Ｒ２は、実施形態のチゼル１の凸状部５ａの曲率半径Ｒ２と概ね同様に設定されている。ここで、刃部２３の長さＬｃに着目すると、実施形態のチゼル１の刃部３の長さＬがサンプル片Ｓの長さＬｓよりも長くされているのに対し、比較例の刃部２３の長さＬｃは、サンプル片Ｓの長さＬｓよりも短い。刃部２３の長さＬｃがサンプル片Ｓの長さＬｓよりも短いと、一度の剥ぎ取り動作によって必要となるサンプル長さを確保することができず、再度の操作が必要となることがある。刃部２３を差し込み直すと、サンプル片Ｓの切削面に段差ができる可能性がある。これに対し、本実施形態のチゼル１であれば、一度の操作で必要な長さのサンプル片Ｓを採取することができる。
【００３６】
（変形例）
つぎに、図８及び図９を参照して、変形例について説明する。図８に示すチゼル３０は、図３（Ａ）等に示すチゼルと同様に刃部３３は、傾斜部３４を備える。但し、傾斜部３４は、直線形状である。このように傾斜部３４が直線形状であっても、刃部３３の長さＬをサンプル片Ｓよりも長くしておくことで、必要な長さのサンプル片Ｓを採取することができる。
【００３７】
また、図９に示すチゼル４０のように、刃先４５がＶ字形状の凸状部４５ａを備えるようにしてもよい。凸状部４５ａの形状がＶ字状であっても、チゼル４０を金属製品の表面に突き立てたときに、刃先４５の中心部分が先行して表面に接触し、表面への接触圧力が高くなる。このため、刃先４５が金属製品に食い込みやすくなる。
【００３８】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１、３０、４０  チゼル
２  シャフト
３、３３  刃部
３ａ  第１面
３ｂ  第２面
４、３４  傾斜部
５、４５  刃先
５ａ、４５ａ  凸状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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