(57)【要約】【課題】簡易な構成で、かつ、容易な制御で加工工具の刃先を楕円状に振動させることが可能な加工装置を提供する。【解決手段】加工装置１は、振動源３と、振動源３からの振動で楕円状に振動する刃先を有する加工工具２と、加工工具２を保持し振動源３に接続されるホルダ４とを備えている。ホルダ４は、振動源３からの振動を加工工具２に伝達する振動伝達部４ｃを備えている。振動伝達部４ｃは、加工工具２の刃先の楕円状の軌跡を含む平面に略直交するＹ方向から見たときに振動源３の振動方向であるＺ方向とＹ方向とに略直交するＸ方向に略平行な方向が長手方向となる第１振動伝達部４ｄと、第１振動伝達部４ｄよりも加工工具２側に配置されるとともにＹ方向から見たときにＺ方向に略平行な方向が長手方向となる第２振動伝達部２ｅとを備えており、ホルダ４は、振動源３からの振動によって共振する。【選択図】図１
2014151399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向へ縦振動する振動源と、前記振動源からの振動によって楕円状の軌跡を描きながら振動する刃先を有する加工工具と、前記加工工具を保持するとともに前記振動源に接続されるホルダとを備え、
前記ホルダは、前記振動源に直接または所定の部材を介して固定される被固定部と、前記加工工具が固定される工具固定部と、前記被固定部と前記工具固定部との間に配置され前記振動源からの振動を前記加工工具に伝達する振動伝達部とを備え、
前記振動伝達部は、前記刃先の楕円状の軌跡を含む平面に略直交する第１方向から見たときに前記振動源の振動方向と前記第１方向とに略直交する第２方向に略平行な方向が長手方向となる第１振動伝達部と、前記第１振動伝達部よりも前記工具固定部側に配置されるとともに前記第１方向から見たときに前記振動源の振動方向に略平行な方向が長手方向となる第２振動伝達部とを備え、
前記ホルダは、前記振動源からの振動によって共振することを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記第１振動伝達部は、前記被固定部に直接、繋がっていることを特徴とする請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記第１振動伝達部は、前記第１方向から見たときの形状が前記第２方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成され、
前記第２振動伝達部は、前記第１方向から見たときの形状が前記振動源の振動方向に略平行な方向を周方向とする略円弧状となる曲板状または曲柱状に形成され、
前記振動源の振動方向における前記第２振動伝達部の一端は、前記第２方向における前記第１振動伝達部の一端に繋がっており、
前記振動伝達部は、前記第１方向から見たときの形状が略Ｊ形状となるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の加工装置。
【請求項４】
前記第１振動伝達部は、前記第１方向から見たときの形状が前記第２方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成され、
前記第２振動伝達部は、前記第１方向から見たときの形状が前記振動源の振動方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成され、
前記振動源の振動方向における前記第２振動伝達部の一端は、前記第２方向における前記第１振動伝達部の一端に繋がっており、
前記振動伝達部は、前記第１方向から見たときの形状が略Ｌ形状となるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の加工装置。
【請求項５】
所定の方向へ縦振動する振動源と、加工工具と、前記加工工具を保持するとともに前記振動源に接続されるホルダとを備え、
前記ホルダは、前記振動源に直接または所定の部材を介して固定される被固定部と、前記加工工具が固定される工具固定部と、前記被固定部と前記工具固定部との間に配置され前記振動源からの振動を前記加工工具に伝達する振動伝達部とを備え、
前記振動伝達部は、前記振動源からの縦波を横波に変換して伝達する第１振動伝達部と、前記第１振動伝達部よりも前記工具固定部側に配置され前記第１振動伝達部が伝達する横波を縦波に変換して伝達する第２振動伝達部とを備え、
前記ホルダは、前記振動源からの振動によって共振することを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工工具の刃先を楕円状に振動させて被加工物を加工する加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切削工具の刃先を楕円状に振動させて被削材を切削加工する楕円振動切削装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の楕円振動切削装置は、切削工具と、切削工具が装着される振動子と、振動子を駆動する駆動装置とを備えている。振動子は、ランジュバン型の２個の縦振動子と、２個の縦振動子の振動方向が交差するように２個の縦振動子を連結する連結部材とから構成されている。切削工具は、連結部材に取り付けられている。駆動装置は、２個の縦振動子のそれぞれに接続される２個の信号発信器および増幅器を備えている。この楕円振動切削装置では、２個の縦振動子のそれぞれが発生させる振動の位相および振幅を制御しながら、２個の縦振動子のそれぞれが発生させる振動を合成することで、切削工具の刃先を楕円状に振動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０５２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の楕円振動切削装置では、２個の縦振動子のそれぞれが発生させる振動の位相および振幅を制御しながら、２個の縦振動子のそれぞれが発生させる振動を合成することで、切削工具の刃先を楕円状に振動させている。しかしながら、超音波帯域で２個の縦振動子を振動させて切削工具の刃先を楕円状に振動させるためには、２個の縦振動子のそれぞれの振動の位相および振幅を高度に安定化させること、および、緻密なフィードバック制御を行うことが必要であるため、この楕円振動切削装置では、振動子の制御が煩雑になる。また、この楕円振動切削装置では、切削工具の刃先を楕円状に振動させるために、２個の縦振動子と２個の信号発信器と２個の増幅器とが設けられている。したがって、この楕円振動切削装置では、装置の構成が複雑になり、その結果、装置が大型化し、高価になる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、簡易な構成で、かつ、容易な制御で加工工具の刃先を楕円状に振動させることが可能な加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本願発明者は種々の検討を行った。その結果、本願発明者は、加工工具を保持し振動源に接続されるホルダの形状を所定の形状とすることで、簡易な構成で、かつ、容易な制御で加工工具の刃先を楕円状に振動させることが可能となることを知見するに至った。
【０００７】
本発明の加工装置は、かかる新たな知見に基づくものであり、所定の方向へ縦振動する振動源と、振動源からの振動によって楕円状の軌跡を描きながら振動する刃先を有する加工工具と、加工工具を保持するとともに振動源に接続されるホルダとを備え、ホルダは、振動源に直接または所定の部材を介して固定される被固定部と、加工工具が固定される工具固定部と、被固定部と工具固定部との間に配置され振動源からの振動を加工工具に伝達する振動伝達部とを備え、振動伝達部は、刃先の楕円状の軌跡を含む平面に略直交する第１方向から見たときに振動源の振動方向と第１方向とに略直交する第２方向に略平行な方向が長手方向となる第１振動伝達部と、第１振動伝達部よりも工具固定部側に配置されるとともに第１方向から見たときに振動源の振動方向に略平行な方向が長手方向となる第２振動伝達部とを備え、ホルダは、振動源からの振動によって共振することを特徴とする。
【０００８】
本発明の加工装置では、振動源からの振動を加工工具に伝達する振動伝達部が、加工工具の刃先の楕円状の軌跡を含む平面に略直交する第１方向から見たときに振動源の振動方向と第１方向とに略直交する第２方向に略平行な方向が長手方向となる第１振動伝達部と、第１振動伝達部よりも工具固定部側に配置されるとともに第１方向から見たときに振動源の振動方向に略平行な方向が長手方向となる第２振動伝達部とを備えている。また、本発明では、振動源からの振動によってホルダが共振する。そのため、本発明では、縦振動する１個の振動源を所定の周波数で振動させれば、加工工具の刃先が楕円状の軌跡を描きながら振動する。したがって、本発明では、簡易な構成で、かつ、容易な制御で加工工具の刃先を楕円状に振動させることが可能になる。
【０００９】
本発明において、第１振動伝達部は、被固定部に直接、繋がっていることが好ましい。本願発明者の検討によれば、このように構成すると、加工工具の刃先の振幅を大きくして、加工工具の刃先をより適切に楕円状に振動させることが可能になる。
【００１０】
本発明において、たとえば、第１振動伝達部は、第１方向から見たときの形状が第２方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成され、第２振動伝達部は、第１方向から見たときの形状が振動源の振動方向に略平行な方向を周方向とする略円弧状となる曲板状または曲柱状に形成され、振動源の振動方向における第２振動伝達部の一端は、第２方向における前記第１振動伝達部の一端に繋がっており、振動伝達部は、第１方向から見たときの形状が略Ｊ形状となるように形成されている。
【００１１】
また、本発明において、第１振動伝達部は、第１方向から見たときの形状が第２方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成され、第２振動伝達部は、第１方向から見たときの形状が振動源の振動方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成され、振動源の振動方向における第２振動伝達部の一端は、第２方向における第１振動伝達部の一端に繋がっており、振動伝達部は、第１方向から見たときの形状が略Ｌ形状となるように形成されても良い。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため、本発明の加工装置は、上述の新たな知見に基づいて、所定の方向へ縦振動する振動源と、加工工具と、加工工具を保持するとともに振動源に接続されるホルダとを備え、ホルダは、振動源に直接または所定の部材を介して固定される被固定部と、加工工具が固定される工具固定部と、被固定部と工具固定部との間に配置され振動源からの振動を加工工具に伝達する振動伝達部とを備え、振動伝達部は、振動源からの縦波を横波に変換して伝達する第１振動伝達部と、第１振動伝達部よりも工具固定部側に配置され第１振動伝達部が伝達する横波を縦波に変換して伝達する第２振動伝達部とを備え、ホルダは、振動源からの振動によって共振することを特徴とする。
【００１３】
本発明の加工装置では、振動源からの振動を加工工具に伝達する振動伝達部が、振動源からの縦波を横波に変換して伝達する第１振動伝達部と、第１振動伝達部よりも工具固定部側に配置され第１振動伝達部が伝達する横波を縦波に変換して伝達する第２振動伝達部とを備えている。また、本発明では、振動源からの振動によってホルダが共振する。そのため、本発明では、縦振動する１個の振動源を所定の周波数で振動させることで、加工工具の刃先を楕円状に振動させることが可能になる。したがって、本発明では、簡易な構成で、かつ、容易な制御で加工工具の刃先を楕円状に振動させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明の加工装置では、簡易な構成で、かつ、容易な制御で加工工具の刃先を楕円状に振動させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態にかかる加工装置の斜視図である。
【図２】図１に示す加工装置の一部の断面図である。
【図３】図１に示す切削工具の刃先が楕円振動を行う原理を説明するための図である。
【図４】図１に示す切削工具の刃先が楕円振動を行う原理を説明するための図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかるホルダの斜視図である。
【図６】図５に示すホルダの断面図である。
【図７】図５に示すホルダの変形例の断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかるホルダの断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかるホルダの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
（加工装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる加工装置１の斜視図である。図２は、図１に示す加工装置１の一部の断面図である。以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、Ｘ方向を上下方向、Ｙ方向を左右方向、Ｚ方向を前後方向とする。さらに、Ｘ１方向側を「上」側、Ｘ２方向側を「下」側、Ｚ１方向側を「前」側、Ｚ２方向側を「後（後ろ）」側とする。
【００１８】
本形態の加工装置１は、切削工具（加工工具）２の刃先を楕円状に振動させて被加工物（図示省略）を切削加工するための装置であり、たとえば、図示を省略する旋盤やマシニングセンタのバイトホルダに装着されて使用される。この加工装置１は、前後方向へ縦振動する振動源３と、切削工具２を保持するホルダ４とを備えている。ホルダ４は、振動源３の前端側に接続されている。
【００１９】
切削工具２は、軽量かつ小型のスローアウェイチップである。振動源３は、１個のボルト締めランジュバン型振動子によって構成されている。振動源３には、アンプ（図示省略）を介して電源（図示省略）が接続されており、振動源３を振動させるために必要な電圧が印加される。振動源３の振動周波数は、たとえば、２０ｋＨｚであり、振動源３は超音波振動をする。また、振動源３の前端の振幅は、たとえば、±５μｍである。なお、振動源３の振動周波数は、ホルダ４の形状、材質や被加工物の形状、材質、加工精度等に応じて様々な周波数に設定される。また、振動源３の前端の振幅は、ホルダ４の形状、材質や被加工物の形状、材質、加工精度等に応じて、±数μｍから±数十μｍまでの間で最適な振幅に設定される。
【００２０】
ホルダ４は、振動源３からの超音波振動を伝達することができ、かつ、振動源３からの振動でホルダ４自身を振動させることができるような弾性波伝播速度と弾性率とを有する材料で形成されている。たとえば、ホルダ４は、チタン合金で形成されている。このホルダ４は、振動源３に固定される被固定部４ａと、切削工具２が固定される工具固定部４ｂと、振動源３からの振動を切削工具２に伝達する振動伝達部４ｃとを備えている。振動伝達部４ｃは、被固定部４ａと工具固定部４ｂとの間に配置されている。なお、ホルダ４は、アルミニウム合金等の他の材料で形成されても良い。
【００２１】
被固定部４ａは、前後方向を軸方向とする円柱状に形成されている。この被固定部４ａは、振動源３の前端側に形成される凹部３ａの中に配置されている。本形態では、被固定部４ａは、図示を省略するボルトによって振動源３の前端側に締結されている。すなわち、被固定部４ａは、振動源３に直接、固定されている。また、被固定部４ａがボルトによって振動源３の前端側に締結されることで、振動源３の前端側にホルダ４が接続されている。なお、メンテナンス等を行うために振動源３からホルダ４を取り外す必要がない場合には、ろう付けや溶接によって振動源３にホルダ４が固定されても良い。この場合には、ボルトによって振動源３にホルダ４が固定されている場合と比較して、振動源３の振動をより確実にホルダ４に伝達することが可能になる。
【００２２】
振動伝達部４ｃは、被固定部４ａの前端に繋がる第１振動伝達部４ｄと、第１振動伝達部４ｄに繋がる第２振動伝達部４ｅとから構成されている。第１振動伝達部４ｄは、前後方向に略直交する平板状に形成されている。また、第１振動伝達部４ｄは、左右方向から見たときの形状が上下方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となるように形成されている。上下方向における第１振動伝達部４ｄの略中心が被固定部４ａの前端に繋がっている。また、第１振動伝達部４ｄの後面は、振動源３の前端面に当接している。第２振動伝達部４ｅは、左右方向から見たときの形状が前後方向に略平行な方向を周方向とする略円弧状（すなわち、曲率半径が比較的大きく、かつ、中心角が比較的小さい略円弧状）となる曲板状に形成されている。左右方向における第１振動伝達部４ｄの幅と第２振動伝達部４ｅの幅とは等しくなっている。また、第２振動伝達部４ｅの後端は、第１振動伝達部４ｄの下端に繋がっており、振動伝達部４ｃは、左右方向から見たときの形状が略Ｊ形状となるように形成されている。
【００２３】
工具固定部４ｂは、第２振動伝達部４ｅの前端に形成されている。具体的には、第２振動伝達部４ｅの前端に、後ろ側かつ下側に向かって窪む凹部が形成されており、この凹部が工具固定部４ｂとなっている。切削工具２は、ボルト５によって工具固定部４ｂに固定されている。
【００２４】
ホルダ４は、振動源３からの振動によって共振するように構成されている。すなわち、ホルダ４の固有振動数は、振動源３の振動数に合うように設定されている。上下方向と前後方向とから構成される平面をＺＸ平面とすると、本形態では、振動源３からの振動によって切削工具２の刃先がＺＸ平面上で楕円状の軌跡を描くようにホルダ４は共振する。また、本形態では、第１振動伝達部４ｄは、前後方向に振動する振動源３からの縦波を横波に変換して伝達し、第２振動伝達部４ｅは、第１振動伝達部４ｄが伝達する横波を再び縦波に変換して第２振動伝達部４ｅの先端へ伝達する。
【００２５】
上述のように、振動源３は、前後方向へ縦振動する。すなわち、本形態では、前後方向は、振動源３の振動方向である。また、左右方向は、切削工具２の刃先が描く楕円状の軌跡を含むＺＸ平面に略直交する第１方向であり、上下方向は、振動源３の振動方向と第１方向とに直交する第２方向である。なお、本形態では、第１振動伝達部４ｄは、左右方向の幅が比較的広い平板状に形成されているが、第１振動伝達部４ｄは、左右方向の幅の狭い直柱状に形成されても良い。同様に、本形態では、第２振動伝達部４ｅは、左右方向の幅が比較的広い曲板状に形成されているが、第２振動伝達部４ｅは、左右方向の幅の狭い曲柱状に形成されても良い。
【００２６】
（切削工具の刃先が楕円振動を行う原理）
図３、図４は、図１に示す切削工具２の刃先が楕円振動を行う原理を説明するための図である。
【００２７】
上述したホルダ４は、数値解析の結果に基づいて、切削工具２の刃先が楕円状に振動するように形成されている。ただし、切削工具２の刃先が楕円振動を行う原理として、以下の仮説を立てることができる。
【００２８】
まず、振動伝達部４ｃで伝達される振動の伝達遅れによって、切削工具２の刃先が楕円振動を行うといった仮説を説明する。ホルダ４が剛体であると仮定すると、ホルダ４は、振動源３に締結されているため、時間遅れなく振動源３の振動と同期して振動する。そのときの振動伝達部４ｃ全体の振動の位相を（ｔ）とする。一方で、実際のホルダ４は弾性体であるため、振動源３からの振動が振動伝達部４ｃの後端から前端に向かって伝達されるときに、振動伝達部４ｃはわずかに伸縮する。また、振動源３からの振動は、ホルダ４の弾性波伝播速度に応じて振動伝達部４ｃで伝達されるため、振動伝達部４ｃの前端の振動には、わずかな時間遅れ（θ）が生じる。したがって、振動伝達部４ｃの前端の振動の位相は（ｔ＋θ）となる。振動伝達部４ｃは、左右方向から見たときの形状が略Ｊ形状となるように形成されているため、振動源３が振動すると、振動伝達部４ｃの前端は、図３（Ａ）に示すように、前後方向へ位相（ｔ）で振動するとともに、図３（Ｂ）に示すように、略上下方向へ位相（ｔ＋θ）で振動する。したがって、切削工具２の刃先は、図３（Ｃ）に示すように、左右方向から見たときに、楕円状の軌跡Ｔｒを描きながら振動する。
【００２９】
次に、振動伝達部４ｃの弾性によって、切削工具２の刃先が楕円振動を行うといった仮説を説明する。ホルダ４の後端側は、振動源３の前端側に締結されているため、微視的に見ると、振動源３が振動したときに、振動伝達部４ｃの後端側は前後方向へ押し引きされる。また、ホルダ４は、弾性体であり、所定の弾性係数を有するため、振動伝達部４ｃは、振動源３からの振動によって変形する。振動伝達部４ｃは、左右方向から見たときの形状が略Ｊ形状となるように形成されているため、振動伝達部４ｃの後端側が押されると（すなわち、振動源３の振動で振動伝達部４ｃの後端側が前側へ移動すると）、図４（Ａ）の矢印Ｖ１で示すように、振動伝達部４ｃの後端側を支点にして振動伝達部４ｃの前端が下がるように、振動伝達部４ｃは変形する。また、振動伝達部４ｃの後端側が引かれると（すなわち、振動源３の振動で振動伝達部４ｃの後端側が後ろ側へ移動すると）、図４（Ｂ）の矢印Ｖ２で示すように、振動伝達部４ｃの後端側を支点にして振動伝達部４ｃの前端が上がるように、振動伝達部４ｃは変形する。そのため、切削工具２の刃先は、図４（Ｃ）に示すように、左右方向から見たときに、楕円状の軌跡Ｔｒを描きながら振動する。
【００３０】
以上の２つの仮説を立てることができるが、実際には、振動伝達部４ｃで伝達される振動の伝達遅れと振動伝達部４ｃの弾性との両者の要因によって、切削工具２の刃先が楕円振動を行っていると推定される。また、以上を考慮すると、振動伝達部４ｃの形状は、振動源３からの振動の方向を前後方向と上下方向との２つの方向に分解できる形状であること、および、振動伝達部４ｃの前端において前後方向の振動の位相と上下方向の振動の位相とをずらすことができる形状であることが必要となる。
【００３１】
本形態では、左右方向から見たときの形状が略Ｊ形状となるように振動伝達部４ｃが形成されているため、振動伝達部４ｃは、振動源３からの振動の方向を前後方向と上下方向との２つの方向に分解でき、また、振動伝達部４ｃの前端において前後方向の振動の位相と上下方向の振動の位相とをずらすことができる。また、本形態では、前後方向に振動する振動源３からの縦波を第１振動伝達部４ｄが横波に変換して伝達し、第１振動伝達部４ｄが伝達する横波を第２振動伝達部４ｅが再び縦波に変換して第２振動伝達部４ｅの先端２へ伝達するため、振動伝達部４ｃは、振動源３からの振動の方向を前後方向と上下方向との２つの方向に分解でき、また、振動伝達部４ｃの前端において前後方向の振動の位相と上下方向の振動の位相とをずらすことができる。なお、ホルダ４は、振動源３からの振動によって共振するように構成されていることも必要である。
【００３２】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、振動源３からの振動によって切削工具２の刃先がＺＸ平面上で楕円状の軌跡を描くようにホルダ４が共振する。すなわち、本形態では、１個の振動子によって構成される振動源３を所定の周波数で振動させれば、切削工具２の刃先が楕円状の軌跡を描きながら振動する。したがって、本形態では、簡易な構成で、かつ、容易な制御で切削工具２の刃先を楕円状に振動させることが可能になる。また、本形態では、加工装置１の構成を簡素化して、加工装置１を小型化することが可能になる。
【００３３】
本形態では、第１振動伝達部４ｄは、被固定部４ａの前端に繋がっている。すなわち、本形態では、第１振動伝達部４ｄは、被固定部４ａに直接、繋がっている。そのため、本願発明者の検討によると、第１振動伝達部４ｄが間接的に被固定部４ａに繋がっている場合と比較して、切削工具２の刃先の振幅を大きくして、切削工具２の刃先をより適切に楕円状に振動させることが可能になる。
【００３４】
（ホルダの形状の変形例）
図５は、本発明の他の実施の形態にかかるホルダ１４の斜視図である。図６は、図５に示すホルダ１４の断面図である。図７は、図５に示すホルダ１４の変形例の断面図である。図８、図９は、本発明の他の実施の形態にかかるホルダ２４、３４の断面図である。
【００３５】
上述した形態では、ホルダ４が振動源３に取り付けられているが、ホルダ４に代えて、図５、図６に示すホルダ１４が振動源３に取り付けられても良い。ホルダ１４は、ホルダ４と同じ材料で形成されており、ホルダ４の被固定部４ａと同様に形成される被固定部１４ａと、工具固定部４ｂと同様に形成される工具固定部１４ｂと、振動源３からの振動を切削工具２に伝達する振動伝達部１４ｃとを備えている。
【００３６】
振動伝達部１４ｃは、被固定部１４ａの前端に繋がる第１振動伝達部１４ｄと、第１振動伝達部１４ｄに繋がる第２振動伝達部１４ｅとから構成されている。第１振動伝達部１４ｄは、左右方向から見たときの形状が上下方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる直柱状に形成されている。第１振動伝達部１４ｄの上端側は、被固定部１４ａの前端に繋がっている。また、第１振動伝達部１４ｄの後面は、振動源３の前端面に当接している。第２振動伝達部１４ｅは、左右方向から見たときの形状が前後方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる直柱状に形成されている。左右方向における第１振動伝達部１４ｄの幅と第２振動伝達部１４ｅの幅とは等しくなっている。また、第２振動伝達部１４ｅの後端は、第１振動伝達部１４ｄの下端に繋がっており、振動伝達部１４ｃは、左右方向から見たときの形状が略Ｌ形状となるように形成されている。工具固定部１４ｂは、第２振動伝達部１４ｅの前端に形成されている。なお、第１振動伝達部１４ｄおよび第２振動伝達部１４ｅは、左右方向の幅が比較的広い平板状に形成されても良い。
【００３７】
ホルダ４と同様に、ホルダ１４は、振動源３からの振動によって共振するように構成されている。また、振動伝達部１４ｃは、左右方向から見たときの形状が略Ｌ形状となるように形成されているため、振動伝達部４ｃと同様に、振動源３からの振動の方向を前後方向と上下方向との２つの方向に分解でき、また、振動伝達部１４ｃの前端において前後方向の振動の位相と上下方向の振動の位相とをずらすことができる。したがって、ホルダ１４は、振動源３からの振動によって切削工具２の刃先がＺＸ平面上で楕円状の軌跡を描くように共振する。また、第１振動伝達部１４ｄは、前後方向に振動する振動源３からの縦波を横波に変換して伝達し、第２振動伝達部１４ｅは、第１振動伝達部１４ｄが伝達する横波を再び縦波に変換して第２振動伝達部１４ｅの先端へ伝達する。
【００３８】
なお、図７に示すように、振動伝達部１４ｃは、第１振動伝達部１４ｄおよび第２振動伝達部１４ｅに加えて、第３振動伝達部１４ｆを備えていても良い。第３振動伝達部１４ｆは、左右方向から見たときの形状が上下方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる直柱状に形成されており、第３振動伝達部１４ｆの下端は、第２振動伝達部１４ｅの前端に繋がっている。また、第３振動伝達部１４ｆの上端に工具固定部１４ｂが形成されている。図７に示す振動伝達部１４ｃであっても、振動伝達部４ｃと同様に、振動源３からの振動の方向を前後方向と上下方向との２つの方向に分解でき、また、振動伝達部１４ｃの前端において前後方向の振動の位相と上下方向の振動の位相とをずらすことができる。したがって、ホルダ１４は、振動源３からの振動によって切削工具２の刃先がＺＸ平面上で楕円状の軌跡を描くように共振する。
【００３９】
また、ホルダ４に代えて、図８に示すホルダ２４が振動源３に取り付けられても良い。ホルダ２４は、ホルダ４と同じ材料で形成されており、ホルダ４の被固定部４ａと同様に形成される被固定部２４ａと、工具固定部４ｂと同様に形成される工具固定部２４ｂと、振動源３からの振動を切削工具２に伝達する振動伝達部２４ｃとを備えている。
【００４０】
振動伝達部２４ｃは、第１振動伝達部４ｄと同様に形成される第１振動伝達部２４ｄと、第２振動伝達部４ｅと同様に形成される第２振動伝達部２４ｅと、第２振動伝達部２４ｅに繋がる第３振動伝達部２４ｆとから構成されている。第３振動伝達部２４ｆは、左右方向から見たときの形状が上下方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状に形成されている。また、第３振動伝達部２４ｆの下端が第２振動伝達部２４ｅの前端に繋がっており、振動伝達部２４ｃは、左右方向から見たときの形状が略Ｕ形状となるように形成されている。工具固定部１４ｂは、第３振動伝達部２４ｆの上端に形成されている。
【００４１】
ホルダ４と同様に、ホルダ２４は、振動源３からの振動によって共振するように構成されている。また、ホルダ２４は、振動源３からの振動によって切削工具２の刃先がＺＸ平面上で楕円状の軌跡を描くように共振する。
【００４２】
さらに、ホルダ４に代えて、図９に示すホルダ３４が振動源３に取り付けられても良い。ホルダ３４は、ホルダ４と同じ材料で形成されており、ホルダ４の被固定部４ａと同様に形成される被固定部３４ａと、工具固定部４ｂと同様に形成される工具固定部３４ｂと、振動源３からの振動を切削工具２に伝達する振動伝達部３４ｃとを備えている。
【００４３】
振動伝達部３４ｃは、第１振動伝達部３４ｄと第２振動伝達部３４ｅと第３振動伝達部３４ｆとから構成されている。第３振動伝達部３４ｆは、左右方向から見たときの形状が前後方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成されている。第３振動伝達部３４ｆの後端は、被固定部３４ａの前端に繋がっている。第１振動伝達部３４ｄは、左右方向から見たときの形状が上下方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成されている。第１振動伝達部３４ｄの下端は、第３振動伝達部３４ｆの前端に繋がっている。第２振動伝達部３４ｅは、左右方向から見たときの形状が前後方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となる平板状または直柱状に形成されている。第２振動伝達部３４ｅの後端は、第１振動伝達部３４ｄの上端に繋がっている。工具固定部３４ｂは、第２振動伝達部３４ｅの前端に形成されている。
【００４４】
ホルダ４と同様に、ホルダ３４は、振動源３からの振動によって共振するように構成されている。また、振動伝達部３４ｃは、第１振動伝達部３４ｄと第２振動伝達部３４ｅとを備えているため、振動伝達部４ｃと同様に、振動源３からの振動の方向を前後方向と上下方向との２つの方向に分解でき、また、振動伝達部３４ｃの前端において前後方向の振動の位相と上下方向の振動の位相とをずらすことができる。したがって、ホルダ３４は、振動源３からの振動によって切削工具２の刃先がＺＸ平面上で楕円状の軌跡を描くように共振する。また、第１振動伝達部３４ｄは、第３振動伝達部３４ｆを介して伝達される前後方向を振動方向とする振動源３からの縦波を横波に変換して伝達し、第２振動伝達部３４ｅは、第１振動伝達部３４ｄが伝達する横波を再び縦波に変換して第２振動伝達部３４ｅの先端へ伝達する。
【００４５】
また、上述した形態では、第１振動伝達部４ｄは、左右方向から見たときの形状が上下方向に略平行な方向を長手方向とする略長方形状となるように形成されているが、第１振動伝達部４ｄは、左右方向から見たときの形状が上下方向に略平行な方向を周方向とする略円弧状となるように形成されても良い。また、上述した形態では、左右方向における第１振動伝達部４ｄの幅と第２振動伝達部４ｅの幅とが等しくなっているが、左右方向における第１振動伝達部４ｄの幅と第２振動伝達部４ｅの幅とが異なっていても良い。
【００４６】
以上のように、本発明において、振動源３に取り付けられるホルダは、左右方向から見たときに上下方向に略平行な方向が長手方向となる第１振動伝達部と、左右方向から見たときに前後方向に略平行な方向が長手方向となる第２振動伝達部とを有する振動伝達部を備え、振動源３からの振動によって共振するように形成されているのであればどのように形成されても良い。すなわち、本発明において、振動源３に取り付けられるホルダは、振動源３からの縦波を横波に変換して伝達する第１振動伝達部と、第１振動伝達部が伝達する横波を再び縦波に変換して伝達する第２振動伝達部とを有する振動伝達部を備え、振動源３からの振動によって共振するように形成されているのであればどのように形成されても良い。たとえば、振動源３に取り付けられるホルダは、左右方向から見たときの形状が略ｈ形状となるように形成される振動伝達部を有するものであっても良い。
【００４７】
（他の実施の形態）
上述した形態では、被固定部４ａは、振動源３に直接、固定されているが、振動源３の振幅を増幅させるブースターを介して被固定部４ａが振動源３に固定されても良い。また、上述した形態では、振動源３は、ボルト締めランジュバン型振動子によって構成されているが、振動源３は、ＰＺＴ積層型圧電素子や超磁歪素子等の他のものによって構成されても良い。また、上述した形態において、被加工物の加工時の負荷に起因する切削工具２の振動のずれを補正して、より精度の良い安定した楕円振動を切削工具２に行わせるために、加工装置１にフィードバック制御機能を持たせても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１  加工装置
２  切削工具（加工工具）
３  振動源
４、１４、２４、３４  ホルダ
４ａ、１４ａ、２４ａ、３４ａ  被固定部
４ｂ、１４ｂ、２４ｂ、３４ｂ  工具固定部
４ｃ、１４ｃ、２４ｃ、３４ｃ  振動伝達部
４ｄ、１４ｄ、２４ｄ、３４ｄ  第１振動伝達部
４ｅ、１４ｅ、２４ｅ、３４ｅ  第２振動伝達部
Ｘ  第２方向
Ｙ  第１方向
Ｚ  振動源の振動方向
【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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