(57)【要約】【課題】  簡易な構造で効率良く被加工物を加工するための加工装置と加工工具とハンドピースとを提供しようとする。【解決手段】  従来の被加工物を加工するための加工装置にかわって、前部で被加工物を加工できる棒状の加工工具と、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する連結部材とを有するハンドピースと、を備え、前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に重ならない、ものとした。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を加工するための加工装置であって、
前部で被加工物を加工できる棒状の加工工具と、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する連結部材とを有するハンドピースと、
を備え、
前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に重ならない、
ことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
被加工物の加工するための加工装置であって、
前部で被加工物を加工できる棒状の加工工具と、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する連結部材とを有するハンドピースと、
を備え、
前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に対し偏心している、
ことを特徴とする加工装置。
【請求項３】
被加工物を加工するための加工装置であって、
前部で被加工物を加工できる棒状の加工工具と、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する連結部材とを有するハンドピースと、
を備え、
前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に対し傾いている、
ことを特徴とする加工装置。
【請求項４】
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子に後部を機械的に連結され前部で被加工物を摩擦して磨くための加工工具であって、
前部の軸心が後部の軸心に対して傾いた棒状のものである、
ことを特徴とする加工工具。
【請求項５】
被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースであって、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、
前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられた連結部材と、
を備え、
前記保持部に保持される加工工具の後部の軸心が前記中心軸に対し偏心している、
ことを特徴とするハンドピース。
【請求項６】
被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースであって、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、
前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられた連結部材と、
を備え、
前記保持部に保持される加工工具の後部の軸心が前記中心軸に対し傾いている、
ことを特徴とするハンドピース。
【請求項７】
被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースであって、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、
前記振動子に機械的に結合し前記加工工具の後部を挿入する挿入穴を設けられた連結部材と、
を備え、
前記装入穴の軸心が前記中心軸に対し偏心している、
ことを特徴とするハンドピース。
【請求項８】
被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースであって、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と
前記振動子に機械的に結合し前記加工工具の後部を挿入する挿入穴を設けられた連結部材と、
を備え、
前記装入穴の軸心が前記中心軸に対し傾いている、
ことを特徴とするハンドピース。
【請求項９】
被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースであって、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、
前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられた連結部材と、
を備え、
前記連結部材の重心が前記中心軸から偏心している、
ことを特徴とするハンドピース。
【請求項１０】
被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースであって、
柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と
前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられた連結部材と、
を備え、
前記連結部材の前記中心軸に直交する断面の輪郭線で囲まれた領域の図心の少なくとも一部が前記中心軸から偏心している、
ことを特徴とするハンドピース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を加工するための加工装置と加工工具とハンドピースに係る。特に、加工工具の構造、加工工具をハンドピースに連結する連結部材の構造、または加工工具の取り付け姿勢に特徴のある加工装置と加工工具とハンドピースに関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物を加工したい場合がある。
例えば、被加工物の表面を磨きたい場合は、へら掛け用の加工工具を用いる。へら掛け用の加工工具は、超硬の材料ででき先端が尖った円形の断面を持った棒状のものである。へら掛け用の工具の表面を被加工物の表面に当てて擦る。被加工物の表面が、摩擦により磨かれる、
例えば、被加工物の表面を研削したい場合は、研削用の加工工具を用いる。研削用の加工工具は、超硬合金の材料ででき先端に刃先をもった棒状のものである。研削用の加工工具の刃先を被加工物の表面に当てて移動させる。被加工物の表面が、研削される。
例えば、被加工物の表面を叩きたい場合は、打撃用の加工工具を持ちいる。打撃用の加工工具は、金属の材料ででき先端に打撃部をもった棒状のものである。
例えば、被加工物を研磨したい場合は、研磨用の加工工具を用いる。研磨用の加工工具は、金属ででき前部に研磨材が固着した棒状のものである。
従来の加工工具は、直線状に伸びた棒状のものである。
【０００３】
加工工具を使用して被加工物を加工するには、加工装置を用いる。
加工装置は、ハンドピースと加工工具とで構成される。一般に、加工工具は、ツールと呼称される。
ハンドピースは、振動子と連結部材とで構成される。一般に、連結部材は、ツールホルダと呼称される。
振動子は、柱状形状をもち、その柱状形状の中心軸に沿った方向に振動するものである。
例えば、振動子は、ランジュバン型の超音波振動子である。
ランジュバン型の超音波振動子は、円板形状の圧電素子を両側から前部ホーンと後部ホーンとで挟み、前部ホーンと圧電素子と後部ホーンとを貫通するボルトで締め込んだ形状をしている。
圧電素子の両側に高周波の交番電圧を印加すると、圧電素子が円板の中心軸に沿って高い振動数で伸縮して振動する。
【０００４】
連結部材は、加工工具の後部を振動子の前部に機械的に連結する部材である。
例えば、連結部材は、振動子の前部ホーンの先部の端部にねじ込まれる。
連結部材は、加工工具の後部を保持する保持部を設けられる。
例えば、保持部は、加工工具の後部を差し込まれることができる挿入穴である。止めねじが、連結部材にねじ込まれ、先端を加工工具の側面に押しつけられる。
また、例えば、加工工具は保持部で連結部材にろう付けされる。
【０００５】
従来の加工装置では、振動子の中心軸と加工工具の軸心はバランス良く一致している。
振動子の中心軸とは、振動子の円柱状形状の長手方向に直交する断面の図心を長手方向に繋いだ仮想の軸である。
発明者は、独自の実験により、振動子の中心軸と、加工工具または連結部材の軸心をずらしたり、または連結部材の重心を偏心させると、少ない電力で、被加工物を効率よく加工できることを見いだした。これは、加工工具や連結部材のバランスをくずすことにより、加工工具の前部が、撓み、不規則に振動するためとも推測される。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−９０４５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記知見を基に案出されたもので、簡易な構造で効率良く被加工物を加工するための加工装置と加工工具とハンドピースとを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を加工するための加工装置を、前部で被加工物を加工できる棒状の加工工具と、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する連結部材とを有するハンドピースと、を備え、前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に重ならない、ものとした。
【０００９】
上記本発明の構成により、柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。棒状の加工工具が、前部で被加工物を加工できる。連結部材が、前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する。前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に重ならない。
その結果、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を加工するための加工装置を、前部で被加工物を加工できる棒状の加工工具と、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する連結部材とを有するハンドピースと、を備え、前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に対し偏心している、ものとした。
【００１１】
上記本発明の構成により、柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。棒状の加工工具が、前部で被加工物を加工できる。連結部材が、前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する。前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に対し偏心している。
その結果、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を加工するための加工装置を、前部で被加工物を加工できる棒状の加工工具と、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と前記加工工具の後部を前記振動子に機械的に連結する連結部材とを有するハンドピースと、を備え、前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に対し傾いている、ものとした。
【００１３】
上記本発明の構成により、柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。棒状の加工工具が、先端で被加工物をへら掛けできる。連結部材が、前記加工工具の後端を前記振動子に機械的に連結する。前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に対し傾いている。
その結果、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子に後部を機械的に連結され前部で被加工物を摩擦して磨くための加工工具を、前部の軸心が後部の軸心に対して傾いた棒状のものである、ものとした。
【００１５】
上記本発明の構成により、柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。前部で被加工物を摩擦して磨くための加工工具が、振動子に後部を機械的に連結される。前部の軸心が後部の軸心に対して傾いた棒状のものである。
その結果、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースを、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられた連結部材と、を備え、前記保持部に保持される加工工具の後部の軸心が前記中心軸に対し偏心している、ものとした。
【００１７】
上記本発明の構成により、棒状の加工工具が、被加工物を先端で加工できる。柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。連結部材が、前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられる。前記保持部に保持される加工工具の後部の軸心が前記中心軸に対し偏心している。
その結果、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースを、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられた連結部材と、を備え、前記保持部に保持される加工工具の後部の軸心が前記中心軸に対し傾いている、ものとした。
【００１９】
上記本発明の構成により、棒状の加工工具が、被加工物を先端で加工できる。柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。連結部材が、前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられる。前記保持部に保持される加工工具の後部の軸心が前記中心軸に対し傾いている。
その結果、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースを、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、前記振動子に機械的に結合し前記加工工具の後部を挿入する挿入穴を設けられた連結部材と、を備え、前記挿入穴の軸心が前記中心軸に対し偏心している、ものとした。
【００２１】
上記本発明の構成により、棒状の加工工具が、被加工物を先端で加工できる。柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。連結部材が、前記振動子に機械的に結合し前記加工工具の後部を挿入する挿入穴を設けられる。前記挿入穴の軸心が前記中心軸に対し偏心している。
その結果、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースを、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、前記振動子に機械的に結合し前記加工工具の後部を挿入する挿入穴を設けられた連結部材と、を備え、前記挿入穴の軸心が前記中心軸に対し傾いている、ものとした。
【００２３】
上記本発明の構成により、棒状の加工工具が、被加工物を先端で加工できる。柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。連結部材が、前記振動子に機械的に結合し前記加工工具の後部を挿入する挿入穴を設けられる。前記挿入穴の軸心が前記中心軸に対し傾いている。
その結果、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースを、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられた連結部材と、を備え、前記連結部材の重心が前記中心軸から偏心している、ものとした。
【００２５】
上記本発明の構成により、棒状の加工工具が、被加工物を先端で加工できる。柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。連結部材が、前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられる。前記連結部材の重心が前記中心軸から偏心している。
その結果、振動子が振動すると連結部材が不規則な振動をして、被加工物を効率よく加工できる。
【００２６】
上記目的を達成するため、本発明に係る被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具を保持するハンドピースを、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子と、前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられた連結部材と、を備え、前記連結部材の前記中心軸に直交する断面の輪郭線で囲まれた領域の図心の少なくとも一部が前記中心軸から偏心している、ものとした。
【００２７】
上記本発明の構成により、棒状の加工工具が、被加工物を先端で加工できる。柱状形状を持った振動子が、柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する。連結部材が、前記振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する保持部を設けられる。前記連結部材の前記中心軸に直交する断面の輪郭線で囲まれた領域の図心の少なくとも一部が前記中心軸から偏心している。
その結果、振動子が振動すると連結部材が不規則な振動をして、被加工物を効率よく加工できる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように本発明に係る加工装置とハンドピースと加工工具とは、その構成により、以下の効果を有する。
前部で被加工物を加工できる加工工具の後部を、連結部材を介して柱状の中心軸に沿って振動する振動子に機械的に連結し、前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に重ならないので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、被加工物を効率よく加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具の後部を、連結部材を介して柱状の中心軸に沿って振動する振動子に機械的に連結し、前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に対し偏心しているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、被加工物を効率よく加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具の後部を、連結部材を介して柱状の中心軸に沿って振動する振動子に機械的に連結し、前記加工工具の前部から後部までの軸心が前記中心軸に対し傾いているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、被加工物を効率よく加工できる。
また、中心軸に沿った方向に振動する柱状の振動子に機械的に結合され、被加工物を前部で摩擦して磨くための加工工具を前部の軸心が後部の軸心に対して傾いた棒状のものとするので、振動子の中心軸と加工工具の軸心がずれて、被加工物を効率よく加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具の後部を、中心軸に沿って振動する柱状の振動子に機械的に結合した連結部材に設けた保持部に保持させ、前記保持部に保持させた加工工具の後部の軸心が前記中心軸に対し偏心しているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、被加工物を効率よく加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具の後部を、中心軸に沿って振動する柱状の振動子に機械的に結合した連結部材に設けた保持部に保持させ、前記保持部に保持させた加工工具の後部の軸心が前記中心軸に対し傾いているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、被加工物を効率よく加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具の後部を、中心軸に沿って振動する柱状の振動子に機械的に結合した連結部材に設けた挿入口に挿入し、前記挿入穴の軸心が前記中心軸に対し偏心しているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、被加工物を効率よく加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具の後部を、中心軸に沿って振動する柱状の振動子に機械的に結合した連結部材に設けた挿入口に挿入し、前記挿入穴の軸心が前記中心軸に対し傾いているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、被加工物を効率よく加工できる。
また、重心が偏心した連結部材を用いて被加工物を前部で加工する加工工具を中心軸に沿った方向に振動する柱状の振動子に機械的に結合するので、振動子が振動すると連結部材が不規則な振動をして、被加工物を効率よく加工できる。
また、前記中心軸に直交する断面の輪郭線で囲まれた領域の図心の少なくとも一部が前記中心軸から偏心している連結部材を用いて被加工物を前部で加工する加工工具を中心軸に沿った方向に振動する柱状の振動子に機械的に結合するので、振動子が振動すると連結部材が不規則な振動をして、被加工物を効率よく加工できる。
従って、簡易な構造で効率良く被加工物を加工するための加工装置と加工工具とハンドピースとを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る加工装置の全体図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る連結部材の斜視図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。図４は、本発明の第２の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。図５は、本発明の第３の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。図６は、本発明の第４の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【００３１】
加工装置１００は、被加工物を加工するための装置である。
例えば、加工装置１００は、被加工物の表面を磨く。また、加工装置１００は、被加工物の表面を研磨する。また、加工装置１００は、被加工物の表面を研削する。また、加工装置１００は、被加工物の表面を叩く。
【００３２】
加工装置１００は、加工工具１０とハンドピース２０と発振器３０とで構成される。
【００３３】
加工工具１０は、前部で被加工物を加工できる棒状の工具である。
図１５は、本発明の加工工具を含む加工工具を示す。
加工装置１００が被加工物の表面を磨く場合、加工工具１０ａ、１０ｂは先端がすぼまった円柱状の工具である。例えば、加工工具１０ａは、超硬材料製である。加工工具１０ｂは、工具鋼製である。加工工具１０ａ、１０ｂの前部の円周が被加工物の表面を摩擦して磨く。
加工装置１００が被加工物を研削する場合、加工工具１０ｃ、１０ｄは先端に刃先を設けられた棒状の工具である。加工工具１０ｃ、１０ｄの先端の刃先が、被加工物の表面を切削する。
加工装置１００が、被加工物の表面を研磨する場合、加工工具１０ｅ、１０ｆは前部に研磨材が固着した棒状の工具である。例えば、加工工具の前部が厚みが幅に比べて薄いヘラ状の形状をし、ダイヤ粉末が電鋳等により固着されている。加工工具１０ｅ、１０ｆの表面の研磨材が被加工物の表面を研磨する。
加工装置１００が被加工物を叩く場合、加工工具１０ｇ、１０ｈは先端に打撃面を設けられた棒状の工具である、加工工具１０ｇ、１０ｈの先端の打撃面が被加工物の表面を叩く。
以下では、特別に説明しない限り、被加工物の表面を摩擦して磨く場合を例に、加工装置１００の構造を説明する。
【００３４】
加工工具１０は、柱状形状を持ちその柱状形状の中心軸に沿った方向に振動する振動子の前部に後部を機械的に連結され、前部で被加工物を加工する。
前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に一致してもよい。例えば、加工工具１０ａ、１０ｃ、１０ｅ、１０ｇは、真直ぐな棒状の工具である。
前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に対して偏心していてもよい。
前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に対して傾いていてもよい。例えば、加工工具１０ｂ、１０ｄ，１０ｆ，１０ｈは、前部よりの一箇所で折れ曲がった棒状の工具である。
【００３５】
ハンドピース２０は、被加工物を先端で加工できる棒状の加工工具１０を保持する機器である。ハンドピース２０は、振動子２１と連結部材２２とケース２３と加工工具カバー２４とケーブル２５とで構成される。
ハンドピース２０を手に持って操作してもよいし。ハンドピースを機器に固定して操作してもよい。
【００３６】
振動子２１は、柱状形状を持ち該柱状形状の中心軸に沿った方向に振動するものである。
例えば、振動子２１は、前部ホーン２１ａと圧電素子２１ｂと後部ホーン２１ｃと締めつけボルト２１ｄとで構成される。
例えば、２個の圧電素子２１ｂが前部ホーン２１ａと後部ホーン２１ｃとに挟まれて長手方向に並び、締めつけボルト２１ｄで締めつけられる。圧電素子２１ｂは、円盤状の形状をしている。２個の圧電素子２１ｂの一方の面と他方の面とが互いに電気的に絶縁されている。圧電素子２１ｂの一方の面と他方の面とに交番する電圧を印加すると、圧電素子２１ｂが交番周波数に応じて厚み方向に僅かの寸法だけ伸縮する。
例えば、２０ＫＨｚの周波数をもつ交番電圧を圧電素子２１ｂに印加すると、振動子２１が２０ＨＫｚの振動数で中心軸方向に伸縮するモードで振動する。この様な振動子をランジュバン型超音波振動子と呼ぶ。
図１７は、ランジュバン型超音波振動子を用いた加工装置の振動モードを示す。加工工具１０の先端と締めつけボルト２１ｄの後端とが振動の腹となる。
【００３７】
前部ホーン２１ａは、一方の端部に雌ねじが設けられ、他方の端部を圧電素子２１ｂの一方の面に当てた金属製の部材である。一方の端部が他方の端部より小さく、一方の端部と他方の端部を滑らかにつなぐ円柱状の形状をしている。
【００３８】
圧電素子２１ｂは、電圧を印加されると、電圧に応じてひずみを生ずる素子である。。
例えば、圧電素子２１ｂは、圧電セラミックスでできた円盤状の素子である。
圧電素子２１ｂの両方の面に電極が設けられる。一般に、複数の圧電素子が直列に並べられる。電極に交番電圧を印加すると、圧電素子２１ｂが厚み方向に伸縮して振動する。
【００３９】
後部ホーン２１ｃは、一方の端部を圧電素子２１ｂの他方の面に当てる円柱状の部材である。
前部ホーン２１ａと圧電素子２１ｂと後部ホーン２１ｃの寸法と重量を適切に選択すると、振動子をエネルギーロスが少なく効率良く振動させることができる。
【００４０】
締めつけボルト２１ｄは、後部ホーン２１ｃと圧電素子２１ｂを貫通して前部ホーン２１ａにねじ込まれるボルトである。
締めつけボルト２１ｄを回転してねじ込むと、圧電素子２１ｂを希望の力で挟み付けることができる。
【００４１】
連結部材２２は、加工工具１０の後部を振動子２１の前部に機械的に連結する部材である。
【００４２】
以下に、本発明の第１の実施形態に係る連結部材を、図を基に、説明する。
図２は、第１の実施形態に係る連結部材２２を示している。
第１の実施形態に係る連結部材２２は、振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する部材であり、連結部材本体部２２ａと保持部２２ｂと結合ねじ部２２ｃとボルト２２ｄとで構成される。
連結部材本体部２２ａは、柱状の金属ブロックであり、柱の中心軸の方向に沿って格好工具１０を保持する保持部２２ｂが設けられる。
保持部２２ｂは、加工工具１０の後部を保持する部分である。
図２は、保持部２２ｂの一例を示す。
保持部２２ｂは、連結部材本体部２２ａの前部に中心軸の方向に沿って空けられた穴である保持穴とその保持穴を切り裂いて連結部材本体部２２ａの前方端部から後方に向かって設けられたスリット状の切り欠きとで構成される。
結合ねじ部２２ｃは、連結部材２２を振動子２１に機械的に結合させるための雄ねじである。結合ねじ部２２ｃは、連結部材本体部２２ａの後部から後方に突起する。結合ねじ部２２ｃは、前部ホーン２１ａの雌ねじに着脱可能にねじ込まれる。
ボルト２２ｄは、保持部２２ｂに差し込まれた加工工具１０の後部を固定するためのねじである。ボルト２２ｄは、保持部２２ｂの切り欠き部で分離された連結部材本体部２２ａの一方の部分を貫通し、他方の部分に設けられた雌ねじ部にねじ込まれる。ボルト２２ｄをねじこむと、保持部２２ｂに差し込まれた加工工具１０の後部が保持部２２ｂに固定される。
【００４３】
連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｃの軸心Ｌ４に一致しても良い。
また、連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｃの軸心Ｌ４に対して偏心してもよい。例えば、加工工具１０が直径２ｍｍの棒状である場合に、軸心Ｌ１は、軸心Ｌ４に１ｍｍ程度の距離を隔てて平行になる。
また、連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｃの軸心Ｌ４に対して傾いてもよい。例えば、加工工具１０が直径２ｍｍの棒状である場合に、軸心Ｌ１は軸心Ｌ４に対して７〜８度程度に傾いて、加工工具１０は連結部材本体部２２ａの先端の中心から２ｍｍ程度偏心した位置から突き出る。
【００４４】
ケース２３は、振動子２１を覆い固定する部材である。
ケース２３は、振動子２１が中心軸Ｌ３に沿って伸縮するモードで振動したときに振動の節となる箇所を支持する。
振動子２１の前部ホーン２１ａの前方端部がケース２３の前方の開口から露出する。
【００４５】
加工工具カバー２４は、振動子２１の前部と連結部材２２とを覆う部材である。
加工工具カバー２４は、ケース２３の前部開口にねじ込み可能である。
加工工具カバー２４の前方の開口から、連結部材２２の前方の端部が露出する。
【００４６】
ケーブル２５は、後述する発振器３０からの駆動電圧を振動子２１に供給する電線である。
ケーブル２５で供給された駆動電圧を圧電素子２１ｂの両方の面に供給する。
ケーブルの一方の端部がケース２３に固定され、ケーブルの他方の端部にプラグが設けられる。プラグは、発振器３０に接続可能である。
【００４７】
発振器３０は、ハンドピース２０に供給する駆動電圧を発生させる電気機器である。
発振器３０は、発振器本体３１とコネクタ３２と電源スイッチ３３と出力調製つまみ３４とランプ３５とで構成される。
発振器本体３１は、高周波で交番する電圧を生成する電気回路を内蔵するものである。電気回路は、振動子２１を効率良く振動させることができる様に調整されている。
コネクタ３２は、ケーブル２５のプラグが着脱可能に結合し、装着時に電気的に通電するものである。
電源スイッチ３３は、発振器３０をオン・オフさせるスイッチである。
出力調製つまみ３４は、駆動電圧の出力を選択できるつまみである。
ランプ３５は、発振器３０の状態を標示する表示器である。例えば、振動子２１の振動が正常であるときに緑色を発光し、振動子２１の振動が異常であるときに赤色を発光する。
【００４８】
次に、第１の実施形態にかかる連結部材の各種のバリエーションと加工工具のバリエーションの組み合わせた各種の加工装置１００の構造を、図を基に、説明する。
【００４９】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る加工装置を示している。
連結部材２２の保持部２２ｂに保持された加工工具の後部の軸心Ｌ１が、中心軸Ｌ３に一致する。
加工工具１０の前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に対して傾いている。加工工具１０の後部を連結部材２２の保持部２２ｂに保持させたときに、加工工具１０の後部の軸心Ｌ１と連結部材２２の結合ねじ部２２ｃの軸心Ｌ４とが一致している。振動子２１の中心軸Ｌ３と前部ホーン２１ａの雌ねじの軸心Ｌ４とが一致している。
その結果、加工工具１０を振動子２１に結合させた連結部材２２の保持部２２ｂに保持させたときに、加工工具１０の前部の軸心Ｌ２と中心軸Ｌ３とが一致しない。
すなわち、加工工具１０の前部の軸心Ｌ２が中心軸Ｌ３に対して傾いている。
【００５０】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る加工装置を示している。
連結部材２２の保持部２２ｂに保持された加工工具の後部の軸心Ｌ１が、中心軸Ｌ３に対し偏心している。
加工工具の前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に一致している。加工工具１０の後部を連結部材２２の保持部２２ｂに保持させたときに、加工工具１０の後部の軸心Ｌ１が連結部材２２の結合ねじ部２２ｃの軸心Ｌ４に対して偏心している。振動子２１の中心軸Ｌ３と前部ホーン２１ａの雌ねじの軸心Ｌ４とが一致している。
その結果、加工工具１０を振動子２１に結合させた連結部材２２の保持部２２ｂに保持させたときに、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸Ｌ３に重ならない。すなわち、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸Ｌ３に対し偏心している。すなわち、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸Ｌ３に対し所定の間隔を隔てて平行している。  
【００５１】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る加工装置を示している。
連結部材２２の保持部２２ｂに保持された加工工具の後部の軸心Ｌ１が、中心軸Ｌ３に対し傾いている。
加工工具の前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に一致している。加工工具１０の後部を連結部材２２の保持部２２ｂに保持させたときに、加工工具１０の後部の軸心Ｌ１が連結部材２２の結合ねじ部２２ｃの軸心Ｌ４に対して傾いている。振動子２１の中心軸Ｌ３と前部ホーン２１ａの雌ねじの軸心Ｌ４とが一致している。
その結果、加工工具１０を振動子２１に結合させた連結部材２２の保持部２２ｂに保持させたときに、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が一箇所で交差するが中心軸Ｌ３に重ならない。すなわち、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸Ｌ３に対し傾いている。
【００５２】
図６は、本発明の第４の実施形態に係る加工装置を示している。
連結部材２２の保持部２２ｂに保持された加工工具の後部の軸心Ｌ１が、中心軸Ｌ３に対し偏心している。
加工工具の前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に対し傾いている。加工工具１０の後部を連結部材２２の保持部２２ｂに保持させたときに、加工工具１０の後部の軸心Ｌ１が連結部材２２の結合ねじ部２２ｃの軸心Ｌ４に対して偏心している。振動子２１の中心軸Ｌ３と前部ホーン２１ａの雌ねじの軸心Ｌ４とが一致している。
その結果、加工工具１０を振動子２１に結合させた連結部材２２の保持部２２ｂに保持させたときに、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸Ｌ３に重ならない。すなわち、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が、一部で中心軸Ｌ３に偏心し、一部で中心軸Ｌ３に対し傾いている。
【００５３】
次に、第２の実施形態に係る連結部材２２の構造を、図を基に、説明する。
図７が、第２の実施形態に係る連結部材２２を示している。
第２の実施形態に係る連結部材連結部材２２は、振動子に機械的に結合し加工工具の後部を保持する部材であり、連結部材本体部２２ｅと挿入穴２２ｆと結合ねじ部２２ｇと押しボルト２２ｈとで構成される。
連結部材本体部２２ｅは、柱状の金属ブロックであり、柱の中心軸に沿って挿入穴２２ｆが設けられる。
挿入穴２２ｆは、加工工具１０の後部を保持する部分である。
図７は、挿入穴２２ｆの一例を示す。
挿入穴２２ｆは、連結部材２２の前部に長手方向に沿って空けられた穴で構成される。穴の直径は、加工工具１０の後部の直径と一致している。
結合ねじ部２２ｇは、連結部材２２を振動子２１に機械的に結合させるための雄ねじである。結合ねじ部２ｇは、連結部材本体部２２ｅの後部から後方に突起する。結合ねじ部２ｇは、前部ホーン２１ａの雌ねじに着脱可能にねじ込まれる。
押しボルト２２ｈは、挿入穴２２ｆに差し込まれた加工工具１０の後部を固定するためのねじである。押しボルト２２ｈは、連結部材２２に設けられた雌ねじ部にねじ込まれる。押しボルト２２ｈをねじこむと、挿入穴２２ｆに差し込まれた加工工具１０の後部が固定される。
【００５４】
連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｇの軸心Ｌ４に一致しても良い。
また、連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｇの軸心Ｌ４に対して偏心してもよい。例えば、加工工具１０が直径２ｍｍの棒状である場合に、軸心Ｌ１は、軸心Ｌ４に１ｍｍ程度の距離を隔てて平行になる。
また、連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｇの軸心Ｌ４に対して傾いてもよい。例えば、加工工具１０が直径２ｍｍの棒状である場合に、軸心Ｌ１は軸心Ｌ４に対して７〜８度程度に傾いて、加工工具１０は連結部材本体部２２ｅの先端の中心から２ｍｍ程度偏心した位置から突き出る。
【００５５】
次に、第２の実施形態にかかる連結部材の各種のバリエーションと加工工具のバリエーションの組み合わせた各種の加工装置１００の構造を、図を基に、説明する。
【００５６】
図８は、本発明の第５の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。図９は、本発明の第６の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。図１０は、本発明の第７の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。図１１は、本発明の第８の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【００５７】
図８は、本発明の第５の実施形態に係る加工装置を示している。
連結部材２２の挿入穴２２ｆの軸心Ｌ１が、中心軸Ｌ３に一致する。
加工工具１０の前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に対して傾いている。連結部材２２の挿入穴２２ｆの軸心Ｌ１と連結部材２２の結合ねじ部２２ｇの軸心Ｌ４とが一致している。振動子２１の中心軸Ｌ３と前部ホーン２１ａの雌ねじの軸心Ｌ４とが一致している。
その結果、加工工具１０を振動子２１に結合させた連結部材２２の挿入穴２２ｆに保持させたときに、加工工具１０の前部の軸心Ｌ２と中心軸とが一致しない。
すなわち、加工工具１０の前部の軸心Ｌ２が中心軸Ｌ３に対して傾いている。
【００５８】
図９は、本発明の第６の実施形態に係る加工装置を示している。
挿入穴２２ｆの軸心Ｌ１が、中心軸Ｌ３に対し偏心している。
従って、挿入穴２２ｆに挿入された加工工具１０の後部の軸心が、中心軸Ｌ３に対し偏心している。
加工工具の前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に一致している。連結部材２２の挿入穴２２ｆの軸心が、連結部材２２の結合ねじ部２２ｇの軸心Ｌ４に対して偏心している。振動子２１の中心軸Ｌ３と前部ホーン２１ａの雌ねじの軸心Ｌ４とが一致している。
その結果、加工工具１０を振動子２１に結合させた連結部材２２の挿入穴１１ｆに保持させたときに、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸に重ならない。すなわち、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸に対し偏心している。すなわち、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸Ｌ３に対し所定の間隔を隔てて平行している。  
【００５９】
図１０は、本発明の第７の実施形態に係る加工装置を示している。
挿入穴２２ｆの軸心Ｌ１が中心軸に対して傾いている。
従って、連結部材２２の挿入穴２２ｆに挿入された加工工具の後部の軸心Ｌ１が、中心軸Ｌ３に対し傾いている。
加工工具の前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に一致している。挿入穴２２ｆの軸心Ｌ１が、連結部材２２の結合ねじ部２２ｇの軸心Ｌ４に対して傾いている。振動子２１の中心軸Ｌ３と前部ホーン２１ａの雌ねじの軸心Ｌ４とが一致している。
その結果、加工工具１０を振動子２１に結合させた連結部材２２の挿入穴２２ｆに保持させたときに、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸Ｌ３に重ならない。すなわち、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸Ｌ３に対し傾いている。
【００６０】
図１１は、本発明の第８の実施形態に係る加工装置を示している。
連結部材２２の挿入穴２２ｆの軸心Ｌ１が、中心軸Ｌ３に対して偏心している。
加工工具の前部の軸心Ｌ２が後部の軸心Ｌ１に対し傾いている。連結部材２２の挿入穴２２ｆの軸心Ｌ１が連結部材２２の結合ねじ部２２ｇの軸心Ｌ４に対して偏心している。振動子２１の中心軸Ｌ３と前部ホーン２１ａの雌ねじの軸心Ｌ４とが一致している。
その結果、加工工具１０を振動子２１に結合させた連結部材２２の挿入穴２２ｆに保持させたときに、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が中心軸に重ならない。すなわち、加工工具１０の前部から後部までの軸心Ｌ２、Ｌ１が、一部で中心軸Ｌ３に変身し、一部で中心軸Ｌ３に対し傾いている。
【００６１】
次の、本発明の第３の実施形態に係る連結部材２２の構造を、図を基に、説明する。
図１２は、第３の実施形態に係る連結部材２２を示している。図１３は、本発明の第９の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。図１４は、本発明の第１０の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
第３の実施形態に係る連結部材２２は、振動子の前部に機械的に結合し加工工具の後部を保持する部材であり、連結部材本体部２２ｉと保持部２２ｊと結合ねじ部２２ｋとボルト２２ｌとで構成される。
連結部材２２の重心が中心軸Ｌ３から偏心している。
連結部材２２の重心が中心軸Ｌ３から実質的に偏心している。
実質的とは、連結部材が中心軸Ｌ３を対象軸として非対称の輪郭をもつ結果として、連結部材の重心が中心軸Ｌ３から偏心している、ことを意味する。
また、実質的とは、連結部材２２の重心が中心軸Ｌ３から偏心している結果、加工工具の振動が変則的になる程度を意味する。例えば、連結部材２２の重心が中心軸Ｌ３から加工工具の幅の１／２を越える程度に偏心している。
例えば、連結部材２２の中心軸Ｌ３に直交する断面の輪郭線で囲まれた領域の図心の少なくとも一部が中心軸Ｌ３から偏心していてもよい。その結果、連結部材２２の重心が中心軸Ｌ３から偏心する。
連結部材本体部２２ｉは、柱状の金属ブロックであり、柱の長手方向に沿って保持部２２ｊが設けられる。例えば、連結部材本体部２２ｉは、柱状の４面の側面のうちの一面が大きくえぐられた凹部を持った金属ブロックである。その結果、連結部材２２の重心が中心軸Ｌ３から偏心している。また、連結部材２２の中心軸Ｌ３に直交する断面の輪郭線で囲まれた領域の図心の少なくとも一部が中心軸Ｌ３から偏心している。
保持部２２ｊは、加工工具１０の後部を保持する部分である。
図１２は、保持部２２ｊの一例を示す。
保持部２２ｊは、連結部材本体部２２ｉの前部に長手方向に沿って空けられた穴である保持穴とその保持穴を切り裂いて連結部材本体部２２ｉの前方の端面から後方に向かって設けられたスリット状の切り欠きとで構成される。
結合ねじ部２２ｋは、連結部材２２を振動子２１に機械的に結合させるための雄ねじである。結合ねじ部２２ｋは、連結部材本体部２２ｉの後部から後方に突起し、前部ホーン２１ａの雌ねじにねじ込まれる。
ボルト２２ｌは、保持部２２ｊに差し込まれた加工工具１０の後部を固定するためのねじである。ボルト２２ｌは、保持部２２ｊの切り欠き部で分離された連結部材本体部２２ｉの一方の部分を貫通し、他方の部分に設けられた雌ねじ部にねじ込まれる。ボルト２２ｌをねじこむと、保持部２２ｊに差し込まれた加工工具１０の後部が保持部２２ｊに固定される。
【００６２】
連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｋの軸心Ｌ４に重なっていても良い。
図１３は、加工工具１０の後部の軸心Ｌ１が結合ねじ部２２ｋの軸心Ｌ４に重なっている連結部材２２を用いた加工装置を示している。
また、連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｋの軸心Ｌ４に対して偏心してもよい。例えば、加工工具１０が直径２ｍｍの棒状である場合に、軸心Ｌ１は、軸心Ｌ４に１ｍｍ程度の距離を隔てて平行になる。
図１４は、加工工具１０の後部の軸心Ｌ１が結合ねじ部２２ｋの軸心Ｌ４に対して偏心している連結部材２２を用いた加工装置を示している。
また、連結部材２２に保持された加工工具１０の後部の軸心Ｌ１は、結合ねじ部２２ｋの軸心Ｌ４に対して傾いてもよい。例えば、加工工具１０が直径２ｍｍの棒状である場合に、軸心Ｌ１は軸心Ｌ４に対して７〜８度程度に傾いて、加工工具１０は連結部材本体部２２ｉの先端の中心から２ｍｍ程度偏心した位置から突き出る。
【００６３】
本発明の実施形態に係る加工工具の作用を説明する。
本発明の実施形態に係る加工装置を用いて被加工物を加工すると、従来の真直ぐの加工工具の軸心を中心軸に一致させて、重心が中心軸に一致させた連結部材を用いて振動子に固定した加工工具を用いた場合に比べて、効率良く加工をすることができる。
例えば、少ない出力で同等の効率で加工することができる。
また、同等の出力でより良好な効率で加工することができる。すなわち、短い時間で同等の加工をすることができる。
例えば、以下の効果を発揮する。
切削（研磨）スピードを上げる。
広い面積を一度に加工（研磨）できる。
自在に被加工物に対応できる。
その他に、効率、加工性、使い勝手、等が向上する。
【００６４】
例えば、第一の実施形態に係る連結部材を用いる場合の作用を説明する。
加工工具を偏心しまたは傾けて取り付ける場合、加工工具の前部が、偏心する寸法や傾く角度に比例して強く中心軸に直交する向きに振動するので、加工効率が向上する。
また、加工工具の軸心を偏心させるのに、保持部が加工工具をしっかりと固定できるので、振動子の振動が加工工具に直接伝達され、振動子の振動方向と加工工具の前部に振動方向がよく一致する。
また、加工工具の軸心を傾けるのに、スリットを斜めに切ることで容易に傾きの角度を調整できる。
特に、第二の実施形態に係る連結部材に比べて、保持部が加工工具をしっかりと保持するので、加工工具の振動特性が安定し、繰り返し特性が安定し、長時間の使用によく耐える。
【００６５】
例えば、第二の実施形態に係る連結部材を用いる場合の作用を説明する。
加工工具を偏心しまたは傾けて取り付ける場合、加工工具の前部が、偏心する寸法や傾く角度に比例して強く中心軸に直交する向きに振動するので、加工効率が向上する。
【００６６】
例えば、第三の実施形態に係る連結部材を用いる場合の作用を説明する。
保持部のスリットで分けられた部分の一方の前部を深くカットした形状となっているので、加工工具の前部の振動方向がカットする深さに対応して変化する。
例えば、カットする深さが深くなると、加工工具の前部の振動方向が中心軸の交差する方向により強く振動する。
【００６７】
例えば、図１５の１０ｂ、１０ｄ、１０ｆ、１０ｈに示した加工工具を使用して加工をすると加工工具の前部の振動方向を変えることをでき、加工効率が向上する。
例えば、図１５の１０ａ、１０ｃ、１０ｅ、１０ｇに示した形状をもち超硬合金製の加工加工の後部の軸心を中心軸に対し偏心させ、または傾かせてハンドピースに取り付けて加工すると、振動伝達の特性が良く、出力を大きくしても発熱が少なく、長時間の使用に耐え、摩耗もすくなく耐久性が良好である。
例えば、高硬度のハイス鋼製や超硬材製の加工工具を使用すると、振動の伝達特性が良好であり、耐久性が何十倍も高い。
【００６８】
また、本発明の実施形態に係る加工工具を用いて被加工物を加工すると、加工工具を被加工物に当てる姿勢により、加工効率が変化する。
このことの一例を、図を用いて説明する。
図１６は、図９に示す加工工具を用いて被加工物を加工する様子を前方から見た様子を示している。
図１６の（Ａ）の姿勢で加工するときにが最も加工効率が良好である。従って、深く、早い加工をしたい場合に、この姿勢で加工する。
（Ａ）の姿勢で加工すると、中心軸に沿った方向に前後する振動に加えて、加工工具の前部が中心軸に対してやや傾いた方向に振動する。加工面に水平方向から見た場合に、加工工具の前部が、ひし形の軌跡を描く様に振動し、あばれる様な強さで被加工物に深く、早い切削性の良い加工をする。すなわち、少ない出力で同等の強さの加工をできる。また同等の出力で、より良好な効率で切削性の良い加工をできる。
【００６９】
図１６の（Ｂ）の姿勢で加工するときに、（Ａ）の姿勢の次に加工効率が良好である。従って、広く、早い加工をしたい場合に、この姿勢で加工する。
（Ｂ）の姿勢で加工すると、加工工具の前部が、中心軸に沿った方向に前後する振動に加えて、加工面に水平方向に振動し、加工面を上から見て前部がひし形の軌跡を描いて振動し、被加工物の面を滑る様に広い面積に接触する。
従来の加工装置を用いて被加工物を加工する場合では、中心軸に沿った方向に前後に移動する振動をする加工工具の表面を被加工物の表面に当てて、被加工物の表面に加工工具の前部でできる縦筋跡が顕著に付く。これに比較して、加工工具の前部が、接触面が広く、縦筋跡の緩和された平坦状の滑らかな振動で、迅速な加工をする。
【００７０】
図１６の（Ｃ）の姿勢で加工するときが、（Ｂ）の姿勢の次に加工効率がよい。従って、弱く、柔らかい加工をしたい場合に、この姿勢で加工する。
（Ｃ）の姿勢で加工すると、加工工具の前部が、中心軸に沿った方向に前後する振動に加えて、加工面から離れる向きにやや斜めに振れる。加工工具の前部は、菱形の軌跡を描く様に振動して、あばれる様な強い振動は加工面から離れる方向へ逃げるので柔らかな振動ににより被加工物を加工できる、
【００７１】
従って、バンドピースを手に持って、加工工具と被加工物の姿勢を変化させながら加工すると、図１６の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の姿勢の間で姿勢を変化させて、被加工物の加工面に対する振動方向を変えて、被加工物に思い通りの加工をすることができる。
このことは、前部の軸心と後部の軸心とが傾いた加工工具を用いる場合も、同様である。
【００７２】
また、図１３と図１４に示す加工装置を用いて被加工物を加工すると、重心が中心軸に一致させた連結部材を用いて振動子に固定した加工工具を用いた場合に比べて、効率良く加工をすることができる。
例えば、図１３に示す加工工具を用いて被加工物を加工すると、重心が中心軸に一致させた連結部材を用いて振動子に固定した加工工具を用いた場合に比べて、体感で２倍程度効率がアップする。例えば、同等の出力で振動子を駆動した場合に、作業時間が５０％以上短縮する。
また、図１４に示す加工装置を用いて被加工物を加工すると、図１３に示す加工装置を用いた場合に比べて、さらに効率がアップする。
【００７３】
前部の軸心と後部の軸心とを傾けた形状をもった加工工具を、加工工具の後部と中心軸を一致させる連結部材を用いて振動子に連結すると、上記の作用を奏することができる。
さらに、前部の軸心と後部の軸心とを傾けた形状とした加工工具を、第一の実施形態の連結部材で保持部に保持される加工工具の軸心が偏心または傾いたもの、第二の実施形態の連結部材で保持部に保持される加工工具の軸心が偏心または傾いたもの、または第三の実施形態の連結部材を用いて、振動子に連結すると、上記の作用をより強く奏することができる。
しかし、超硬合金製の加工工具は、前部の軸心と後部の軸心とを傾けた形状にすることが困難であり、一般的に前部の軸心と後部の軸心とが一致している。そこで、前部の軸心と後部の軸心とが一致した超硬合金製の加工工具を、第一の実施形態の連結部材で保持部に保持される加工工具の軸心が偏心または傾いたもの、第二の実施形態の連結部材で保持部に保持される加工工具の軸心が偏心または傾いたもの、または第三の実施形態の連結部材を用いて、振動子に連結すると、上記の作用を奏することができる。
【００７４】
鋼のように、曲げることができ、やや軟質の材料でできた加工工具を振動子に連結するには、第二の実施形態にかかる連結部材を用いると、押しボルト２２ｈの先端が加工工具の側面にくい込み、加工工具が振動子に強く連結される。
超硬合金のように、曲げることが困難で、硬い材料でできた加工工具を振動子に連結するには、第一の実施形態、第三の実施形態にかかる連結部材を用いると、保持部が加工工具の後部をしっかりと保持し、加工工具が振動子に強く連結される。
【００７５】
上述の実施形態に係る被加工物を加工するための加工装置とハンドピースと加工工具とを用いれば、以下の効果を発揮する。
前部で被加工物を加工できる加工工具１０の後部を、連結部材２２を介して柱状の中心軸に沿って振動する振動子２１の前部の端面に機械的に連結し、加工工具１０の軸心が中心軸に重ならないので、振動子の中心軸Ｌ３が加工工具の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具１０の後部を、連結部材２２を介して柱状の中心軸に沿って振動する振動子２１の前部の端面に機械的に連結し、加工工具１０の軸心が中心軸に対し偏心しているので、振動子２１の中心軸と加工工具１０の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具１０の後部を、連結部材２２を介して柱状の中心軸に沿って振動する振動子２１の前部の端面に機械的に連結し、加工工具１０の軸心が中心軸Ｌ３に対し傾いているので、振動子２１の中心軸と加工工具１０の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
【００７６】
また、被加工物を前部で加工する加工工具を中心軸に沿った方向に振動する柱状の振動子の前部の端面に機械的に結合し、前部の軸心が後部の軸心に対して傾いた棒状のものであるので、振動子２１の中心軸Ｌ３と加工工具の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
また、被加工物を前部で摩擦して磨く加工工具を中心軸に沿った方向に振動する柱状の振動子の前部の端面に機械的に結合し、前部の軸心が後部の軸心に対して傾いた棒状のものであるので、振動子２１の中心軸Ｌ３と加工工具の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
【００７７】
また、前部で被加工物を加工できる加工工具の後部を、中心軸に沿って振動する柱状の振動子の前部の端面に機械的に結合した連結部材に設けた保持部に保持させ、保持部に保持させた加工工具１０の後部の軸心が中心軸に対し偏心しているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具１０の後部を、中心軸に沿って振動する柱状の振動子２１の前部の端面に機械的に結合した連結部材２２に設けた保持部に保持させ、保持部に保持させた加工工具１０の後部の軸心が中心軸に対し傾いているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具１０の後部を、中心軸に沿って振動する柱状の振動子２１の前部の端面に機械的に結合した連結部材２２に設けた挿入口に挿入し、挿入穴の軸心が中心軸Ｌ３に対し偏心しているので、振動子の中心軸と加工工具の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
また、前部で被加工物を加工できる加工工具１０の後部を、中心軸に沿って振動する柱状の振動子２１の前部の端面に機械的に結合した連結部材２２に設けた挿入口に挿入し、挿入穴の軸心が中心軸に対し傾いているので、振動子２１の中心軸Ｌ３と加工工具１０の軸心とがずれて、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
【００７８】
また、加工工具が変則的に振動する程度に重心が偏心した連結部材２２を用いて被加工物を前部で加工する加工工具１０を中心軸に沿った方向に振動する柱状の振動子２１の前部の端面に機械的に結合するので、振動子２１が振動すると連結部材が不規則な振動をして、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
また、中心軸に直交する断面の輪郭線で囲まれた領域の図心の少なくとも一部が中心軸Ｌ３から偏心している連結部材２２を用いて被加工物を前部で加工する加工工具１０を中心軸に沿った方向に振動する柱状の振動子２１の前部の端面に機械的に結合するので、振動子２１が振動すると連結部材２２が不規則な振動をして、少ない動力で被加工物を加工でき、また被加工物を短時間で加工できる。
【００７９】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
加工工具と連結部材とを別部品である例で説明したがこれに限定されず、加工工具と連結部材が一体であってもよい。
連結部材と振動子とを別部材である例で説明したがこれに限定されず、連結部材と震度髄とが一体であってもよい。
重心が中心軸から偏心した連結部材を第一の実施形態の連結部在と同様の保持部をもった例で説明したが、これに限定されず、例えば、第二の実施形態の連結部材と同様の挿入穴をもったものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態に係る加工装置の全体図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る連結部材の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る連結部材の斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る連結部材の斜視図である。
【図１３】本発明の第９の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図１４】本発明の第１０の実施形態に係る加工装置の側面断面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る加工工具の側面図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る加工装置の作用図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る加工装置の振動モード図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｌ１  （加工工具の後部の）軸心
Ｌ２  （加工工具の前部の）軸心
Ｌ３  （振動子の）中心軸
Ｌ４  （連結部材の結合ねじ部の）軸心
１００  加工装置
１０    加工工具
２０    ハンドピース
２１    振動子
２１ａ  前部ホーン
２１ｂ  圧電素子
２１ｃ  後部ホーン
２１ｄ  締めつけボルト
２２    連結部材
２２ａ  連結部材本体部
２２ｂ  保持部
２２ｃ  結合ねじ部
２２ｄ  ボルト
２２ｅ  連結部材
２２ｆ  挿入穴
２２ｇ  結合ねじ部
２２ｈ  押しボルト
２２ｉ  連結部材本体部
２２ｊ  保持部
２２ｋ  結合ねじ部
２２ｌ  ボルト
２３    ケース
２４    加工工具カバー
２５    ケーブル
３０    発振器
３１    発振器本体
３２    コネクタ
３３    電源スイッチ
３４    出力調整つまみ
３５    ランプ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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