JP2002515335A - 音響ホーン用非ノード型装着システム - Google Patents

音響ホーン用非ノード型装着システム

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Abstract

(57)【要約】 超音波要素用の非ノード型装着システム（１４）は、駆動リング（２２）と可撓性部材（２４）とを含む。駆動リングは、装着ハウジング（１６）に回転可能に接続される。可撓性部材は、半径方向内側部分で超音波要素に固定され、半径方向外側部分で駆動リングに固定される。可撓性部材は、駆動リングへ伝達される力を減ずるための複数の可撓性フィンガ（３０）を含むことができる。また、可撓性部材は、半径方向内側部分における内側環状リング（２６）と、半径方向外側部分における同心環状リングとを含むことができる。それらリングは、フィンガ群によって接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 本発明は、音響ホーンに関する。特に、本発明は、音響ホーン用装着システム
に関する。
【０００２】 発明の背景 超音波溶接等の音響溶接において、接合されるべき２つの部品（一般に熱可塑
性部品）が直接、超音波ホーンの下に置かれる。プランジ溶接において、ホーン
プランジが（部品に向けて移動し）、超音波振動を頂部に伝達する。振動は頂部
を通って、２つの部品の界面に移動する。ここで、振動エネルギは、溶融してこ
の２つの部品を融合させる分子間摩擦のため、熱に変えられる。振動が止まると
、２つの部品は力の下で固化し、接合表面で溶接が行われる。
【０００３】 連続超音波溶接は、一般に、織物、フィルムおよび他の部品を密封するために
使用される。連続溶接において、一般に超音波ホーンは静止型であり、部品がそ
の下を動く。スキャン溶接は、部品が動く連続溶接の形式である。プラスチック
部品が、１つまたはそれ以上の静止ホーンの下でスキャンされる。横方向溶接で
は、部品は静止しており、ホーンがその上を動く。
【０００４】 ホーンは、機械的振動エネルギを部品に移動するたとえば、アルミニウム、チ
タン、または焼結鋼製の音響具である。ホーンの変位または振幅は、ホーン面の
ピーク／ピーク動作である。ホーン出力振幅のホーン入力振幅に対する比率は、
ゲインと称される。ゲインは、振動入力部および出力部におけるホーンの質量の
比率の関数である。一般に、ホーンにおいて、ホーンの溶接表面における振幅の
方向は、加えられた機械的振動の方向に一致する。
【０００５】 回転音響ホーンは、すべてのホーン同様、選択された波長、振動数および振幅
でエネルギを与える。回転ホーンは、入力端および出力端を備えたシャフトと、
出力端に装着されこれと同軸である溶接部分とを含む。溶接部分の直径は、シャ
フトの直径よりも大きい。溶接部分は、音響エネルギを加えると拡張したり収縮
したりする直径を有する円筒形溶接面を有する。一般に、回転ホーンは円筒形で
あり、長手方向軸のまわりを回転する。入力振動は軸方向であり、出力振動は半
径方向である。ホーンおよびアンビルは、互いに近接し、アンビルは、ホーンに
対して反対方向に回転することができる。結合されるべき部品は、これらの円筒
形表面の接線速度に等しい直線速度でこれらの円筒形表面の間を通る。ホーンお
よびアンビルの接線速度を材料の直線速度に合わせることは、ホーンと材料との
間の抗力を最小限にすることが意図される。軸方向の励起は、従来のプランジ溶
接の励起に類似する。
【０００６】 米国特許第５，０９６，５３２号には、２種類の回転ホーンが記載されている
。この特許は、カリフォルニア州フラートンのメカソニックＫＬＮ社（Ｍｅｃａ
ｓｏｎｉｃ−ＫＬＮ，Ｉｎｃ．）が製造した市販の完全波長回転ホーン（メカソ
ニックホーン）と、’５３２号特許に記載された半波長回転ホーンとを比較して
いる。
【０００７】 米国特許第５，７０７，４８３号には、アンダーカットを備えた別の形式の回
転ホーンが開示されている。
【０００８】 超音波ホーンを装着するには、典型的には２つの方法、すなわちノード型およ
び非ノード型装着法がある。ノードは、ホーンにおける１つ以上の方向に動かな
い部分である。ノード型マウントにより、ホーンはしっかり保持されるかまたは
把持されることができる。非ノード型マウントは、ホーン表面が動く（振動する
）ので、何らかの可撓性のある要素を必要とする。振動を取り扱うのが困難であ
るため、非ノード型マウントは一般に業界では使用されていない。
【０００９】 ノード型マウントは一般に、図１に示されるように、ノードにおいて機械加工
されたフランジを有するか、または、図２に示されるように、ノードのまわりに
半径方向に位置決めされた一連の止めねじを有する。米国特許第４，６４７，３
３６号には、図１に示されるもののような修繕可能なノードフランジ型マウント
が開示されている。この構成において、ブースターのノード点でフランジはその
上および下にＯリングを有する。ツーピース支持カラーが、それらＯリングをク
ランプしてアセンブリを支持する（これは、’３３６号特許の図４に示されてい
る）。米国特許第４，９９５，９３８号には、空気シリンダまたは油圧シリンダ
のピストンとしてノードフランジを使用することが開示されている。このシステ
ムでは、’９３８号特許の図１に示されるように、ブースターを支持する方法と
必要な溶接力を加える方法とが組み合わされている）。
【００１０】 米国特許第５，４８６，７３３号には、コンバータの内側でのノード型マウン
トが開示されている。機械加工されたリングが、ホーンを駆動している圧電性結
晶体の間に挟まれている。米国特許第４，９７５，１３３号は、超音波ブースタ
ー用の止めねじ式ノード型マウントを含む。この構成は、回転剪断溶接作業に使
用される。ＲＤ２１１２８号には、ノードフランジ型装着法におけるＯリングの
代わりに注封材料を使用する方法が開示されている。
【００１１】 アンチノードは、ホーンまたはブースターの最大変位の領域である。これらの
位置または他の非ノード位置に装着システムを取付けるためには、マウントを装
置の基部から振動を遮断するように構成することが要求される。
【００１２】 米国特許第３，７５２，３８０号には、非回転バーホーンの非ノードに位置す
る一対の板ばねを使用することが開示されている。米国特許第３，８６３，８２
６号には、板ばねサポートを使用してコンバータを静止サポートに装着する音波
または超音波装置が開示されている。これらのばねは、振動を遮断し、空気シリ
ンダで垂直の動きを可能にし、溶接されている部品の高さを調節することができ
る。この構成は、非回転ホーン用である。これらの両方の特許において、板ばね
は、コンバータまたはブースターとホーンとの接合部の間に挟まれる。これがホ
ーンを通る超音波エネルギの伝達と干渉し、回転ホーンの有用性を制限する。
【００１３】 米国特許第３，９５５，７４０号には、ブースターとホーンとの接合部の間に
位置する堅い金属ダイヤフラムを使用する非ノード型回転ホーンマウントが開示
されている。このダイヤフラムは、静的に剛性であり、約１．３５×１０7Ｎ／
ｍ（７７，０００ポンド／インチ）の静止剛性を有する。この構成は、ベアリン
グからのこの力を遮断するために回転管を使用するので、きわめて高い静的負荷
が可能である。また、この構成において、ダイヤフラムは、ホーンの振動数で共
鳴するように設計されている。ダイヤフラムは、超音波要素である。同様に、米
国特許第４，８８４，３３４号には、ホーンの振動数で共鳴し、超音波要素であ
る静止剛性ディスクまたはフィンガサポートが開示されている。
【００１４】 米国特許第５，４６８，３３６号には、剪断溶接装置用の可撓ばねサポートが
開示されている。この構成は、固定プレートに対して平行を維持しつつプレート
を横方向に振動させることができるテーパ状サポートビームを使用する。この横
方向の動作は、溶接されている部品を互いを通り過ぎて摺動させ、一体的に溶接
する。この構成は、テーパビームを使用する剪断溶接作業のためのものであり、
実際には回転ホーン装着状況に適合することはできない。米国特許第５，４６４
，４９８号には、別の可撓サポートばね方法が開示されている。この構成は、シ
ングルピースの材料から機械加工される。
【００１５】 図３に示されるように、ホーン用の市販の非ノード型マウントが、コネチカッ
ト州シェルトンのアメリカンテクノロジー社（アムテック）（Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．（Ａｍｔｅｃｈ））によって製造され、剪断
溶接に使用される。このユニットは、外径から半径方向に機械加工されてフィン
ガを形成するスロットを備えたプレートを有する。フィンガプレートの外縁には
、クランプリングが装着され、内側フィンガは、ホーンの端とブースターとの間
にクランプされる。
【００１６】 発明の要約 超音波要素用の非ノード型装着システムは、駆動リングと可撓性のあるディス
クとを有する。駆動リングは、装着ハウジングに回転可能に接続される。可撓性
ディスクは、半径方向内側部分で超音波要素に固定され、半径方向外側部分で駆
動リングに固定される。可撓性ディスクは、駆動リングへ伝達される力を減ずる
ための手段を有する。
【００１７】 力を減ずるための手段は、駆動リング、または均一若しくは非均一厚さの堅い
円形ディスクに伝達される力を減ずるように形状づけられたフィンガを有するこ
とができる。フィンガは、長くかつ細くてもよく、２〜１０の長さ／幅比および
２〜２０の幅／厚さ比を有する。
【００１８】 可撓性ディスクは、半径方向内側部分にある内側環状リングと、半径方向外側
部分にある外側環状リングとを有することができ、それらリングはフィンガによ
って接続される。内側クランプリングは内側環状リングに接続でき、外側クラン
プリングは可撓性ディスクの内側環状リングに接続できる。
【００１９】 超音波要素が回転ホーンであり、かつ回転ホーンがブースターに接続される場
合には、可撓性ディスクは、ホーンとブースターとの接合部の外側に位置するこ
とができる。
【００２０】 この装着システムは、振動を減衰するための手段をさらに有することができる
。この手段は、可撓性ディスクとクランプリングとの間、並びに可撓性ディスク
と超音波要素および駆動リングの一方との間に位置する高減衰性金属を有するこ
とができる。高減衰性金属は、銅であっても鉛であってもよい。
【００２１】 この装着システムは、回転式に固定された装着ハウジングをさらに有すること
もできる。
【００２２】 詳細な説明 本発明は、超音波要素用の非ノード型装着システムに関する。非ノードは、ノ
ードでないあらゆる場所を意味し、アンチノードを含む。超音波要素は、所望の
共鳴振動数（動作（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ）振動数としても知られている）を備え
た部品であり、その共鳴振動数で駆動される。超音波要素は、動力励起装置であ
るコンバータと、コンバータの振幅を修正するブースターと、回転超音波ホーン
等の、工作物に接触する溶接器であるとともにコンバータからの振幅を修正でき
る超音波ホーンとを含む。他の超音波要素は、ホーンの動作振動数近傍で固有振
動数を有するホーン支持部材を含む。
【００２３】 装着システムは、可撓性のあるフィンガ部材を含む。この部材は、円形ディス
クとして図示されかつ説明される。特に非回転ホーン用に、この可撓性部材は、
他の形状であってもよい。ディスクはホーンの動作振動数で共鳴しないため、こ
れは超音波要素ではない（これは、超音波要素に固定され、共鳴せず、しかも壊
れない！）。ディスクは、支持フレームからホーンの変位（ホーンの動作振動数
で０．００２５〜０．００５１ｃｍ（０．００１〜０．００２インチ）であり、
これは図示実施形態では２０，０００Ｈｚである）を遮断する。本発明を使用し
て、全ての超音波要素を非ノード的に装着することができる。非ノード型装着シ
ステムは、全ての超音波要素の一端または両端に置くことができ、または、溶接
過程に干渉しないあらゆる場所に置くことができる。
【００２４】 図４、図５および図１０は、装着システム１４を備えた回転超音波ホーン１０
とブースター１２とを示す。図４は、ホーンの駆動端を示す。装着システム１４
は、非回転装着ハウジング１６と、内側クランプリング１８（図６参照）と、外
側クランプリング２０（図７参照）と、駆動リング２２とを含む。駆動リング２
２は、操作の間、ホーン１０を回転するように駆動される。装着システム１４は
、トルクをホーンに伝達することもできる。
【００２５】 可撓フィンガディスク２４（図８参照）は、図８に示されるように、５本のフ
ィンガ３０で接続される内側および外側同心環状リング２６、２８を含むことが
できる。あらゆる個数のフィンガ３０を使用することができる。フィンガ３０は
、矩形、平行六面体、円筒形、直線形、湾曲形、傾斜形、または他のあらゆる形
状を有することができる。
【００２６】 再度図４および図５を参照すると、ブースター１２は、公知の方法でねじ付ス
タッド３２を使用することによってホーン１０に接続される。可撓フィンガディ
スク２４は、ホーン１０に取り付けられる。内側クランプリング１８は可撓フィ
ンガディスク２４上に置かれ、可撓フィンガディスク２４と内側クランプリング
１８とは、１６個の＃６−３２ソケットヘッドキャップねじ３６を使用して、ホ
ーン１０に留められる。ねじの間の間隔は、１．２７ｃｍ（０．５インチ）未満
であってもよい。
【００２７】 駆動リング２２は可撓フィンガディスク２４上に置かれる。駆動リングのボア
が、可撓フィンガディスク２４の外径部分を位置づける。外側クランプリング２
０は、ディスク２４上に置かれる。３２個の＃６−３２ソケットヘッドキャップ
ねじ３４を使用して、外側クランプリング２０、可撓フィンガディスク２４およ
び駆動リング２２を一体的に固定する。ベアリング４０が駆動リング上に置かれ
、装着ハウジングが駆動リング上に置かれる。装着ハウジング１６は回転しない
。駆動リングは、図５に示されるタイミングベルトスプロケット３８を取付け可
能な部位を有してホーン１０を回転する。ホーン１０の非駆動側端部は、駆動部
位がないことを除いて同一である。
【００２８】 内側および外側クランプリング１８、２０をそれぞれ使用して、可撓フィンガ
ディスク２４をホーン１０および駆動リング２２にしっかり保持する。それらは
、可撓フィンガディスク２４の内側環状リング２６および外側環状リング２８に
接続される。図示のように、接続は、ねじを使用して達成される。これによって
、ディスクのすべての部分がハウジング１６にしっかり接触し、ジョイント内の
摺動運動を防止し、かつ可撓フィンガディスク２４の加熱を防止することが確実
に為される。この接続は、他のあらゆる公知の方法で行なうことができ、これら
の要素は、ワンピース品として一体的に形成できる。これらのリングが十分に硬
くない場合、ディスク２４は複数のねじの間で振動し、装着システムは壊れる。
また、可撓フィンガディスク２４は、どの超音波要素ともワンピース品として一
体的に形成できる。
【００２９】 可撓フィンガディスク２４は、公知の非ノード型マウントで行われるように、
ホーン１０とブースター１２との間に挟まれることはない。可撓フィンガディス
ク２４がホーン１０とブースター１２との間に置かれると、超音波振動の伝達に
影響を与え、システムの振幅を制限する。この問題は、本発明により排除される
。また、可撓フィンガディスク２４の内側ボアは、ホーン１０上のパイロット（
丸い突起物）に嵌まる。これは、ホーン１０を半径方向に位置づけし、ホーン上
での即座の変位を可能にする。可撓フィンガディスク２４のフィンガ３０の幅、
厚さおよび長さは、下記の特徴を達成するように選択され、駆動リング２２の振
幅および直径に依存する。フィンガ３０は、長くかつ細くてもよく、２〜１０の
、たとえば２〜５の、長さ／幅比を有する。フィンガ３０は、２〜２０の、たと
えば６〜１０の、幅／厚さ比を有する。
【００３０】 フィンガ３０は、ホーン１０の共鳴振動数でまたはその近傍で、振動の固有振
動数を有さない。現在の設計では、２０，０００Ｈｚが、フィンガ３０の２つの
固有振動数の間の中間である。フィンガ３０は、できる限り薄い。１つの実施形
態においては、厚さ０．１５７ｃｍ（０．０６２インチ）である。これによって
、ホーン１０と装着システム１４との間に振動遮断が提供される。また、フィン
ガ３０は、２７００Ｎ（５００ポンド）までのホーン／アンビル接触力を取り扱
う程度に十分厚くなければならない。
【００３１】 フィンガ３０の最大応力は、材料の耐久限度よりも低い。フィンガ３０の応力
は、ホーン１０の振幅およびフィンガ３０の波形状（図９参照）に基づく。簡単
な設計の可撓フィンガ３０は、ゼロノードの波形状を有する。その部分の応力は
、ビームのための教科書解法を使用して見つけることができる（公知の非ノード
型マウントはゼロノードを使用した）。残念ながら、ゼロノードの構成はきわめ
て堅く、過剰な変位を装着システムに戻し伝える。ディスク３０をより薄く作る
ことによって一層良好な振動遮断が得られ、波ノードの数が増加する。波ノード
の数が増加すると、ノード間のフィンガの曲率半径は減少する。曲率半径が減少
すると、フィンガの応力は上昇する。本発明は２つのノードを有する。これは、
フィンガの遮断と応力との間の良好な妥協であり、公知のシステムとは異なる。
【００３２】 この構成は数多くの利点がある。この構成は、高い半径方向剛性を有する。こ
のことは、強い力（２７００Ｎ（５００ポンド）より大きい）をホーン１０とア
ンビルロール（図示せず）との間に加えるために、必要とされる。この構成は、
９．９８×１０5Ｎ／ｍ（５７００ポンド／インチ）の低い静的剛性を有し、こ
れは（米国特許第３，９５５，７４０号で使用されたように）破壊なしで且つ回
転管なしで可撓性フィンガの静的負荷を取り扱うベアリング用に十分低いもので
ある。この構成は、ホーン位置を制御している。これは、ディスクとホーンとの
間、およびディスクと駆動リングとの間の雌雄接続、または他のあらゆる接続を
試行することによって、行うことができる。ホーンの回転振れは、装着を調整す
るのではなく、機械加工された構成要素によって制御される。また、ディスクは
、弾性材料を使用せずにホーンに直接取り付けられる。弾性材料は、装着部の半
径方向剛性を減じることになり、回転振れ制御を困難にし、弾性材料を加熱して
劣化させるエネルギをホーン振動から吸収する。
【００３３】 さらに、この構成では、ホーンを両側で支持することが可能である。これが、
片持ちばりの装着に対してホーンの撓みを劇的に減じ、ホーンの溶接表面を制御
して平らにすることを可能にし、きわめて高い負荷を加えることを可能にする。
また、可撓性のあるフィンガディスクは、ホーン−ブースター接合部の間にはな
い。これにより、ホーン−ブースター接合部を横切って移動する波前面との干渉
が回避される。小さいチューニングウインドウを有するホーンでは、超音波に対
するフィンガの干渉は、ホーンの操作を妨げる。これは特に、必要とされる振幅
および質量ホーンが高いほどそうである。
【００３４】 可撓性のあるフィンガは、ホーンの共鳴振動数近傍で固有共鳴振動数を有して
はならない。フィンガはどのような形状であってもよいが、矩形状にしておけば
、参照文献を使用してフィンガの固有振動数を見つけることができる。有限要素
分析法（ＦＥＡ）を他の構成に使用することもできる。
【００３５】 ホーンの振動は、フィンガの一端で強制振動を発生する。この動きは、ストリ
ングの端を揺らすことによって得られるように、横方向曲げ波をフィンガに送る
。フィンガの波形状が、最小曲げ半径を決定し、したがって、フィンガの最大応
力を決定する。フィンガの波形状は、フィンガの材料および寸法によって決定さ
れる。図９は、第１の幾つかの可能な構成を示す。波形状は、ＦＥＡまたは分析
解法を使用して見つけることができる。
【００３６】 フィンガの応力は、材料の疲労限界より低くなければならない。あらゆる材料
を使用することができるが、一般に合金鋼が使用されている。
【００３７】 図示実施形態は、複数のフィンガを備えた可撓性のあるディスクを使用する。
これは、構造の分析的部分を簡略化するものであるが、必要ではない。あるいは
、フィンガのない堅いディスクがホーンを支持することもできる。他の修正例に
おいて、可撓ディスクとクランプリングとの間、および、可撓ディスクと駆動リ
ングまたはホーンとの間の接合部に、減衰を加えることができる。これらの材料
は、ディスクと他の構成要素との間のクランプを改良する。また、これらの材料
の高い減衰が、地面への振動の移行をさらに減じ、装着システムに蓄積される熱
を減じる。減衰材料は、焼きなまし軟銅および鉛等の軟金属、およびエラストマ
ーを含む。また、ディスク自体、ディスク全体かまたはたとえばフィンガのみか
を、高減衰材料から作ることもできる。
【００３８】 本発明のマウントは、米国特許第３，７５２，３８０号および第３，８６３，
８２６号の構成をさらに改良する。本発明は、回転ホーンとともに使用すること
ができ、マウントはコンバータとホーンとの間にはない。したがって、ホーンを
通るエネルギ伝達への干渉はない。
【００３９】 本発明のマウントは、米国特許第５，４６８，３３６号の構成を改良するもの
であり、そこで本発明は、回転ホーンとともに使用することができ、均一な厚さ
のフィンガを有する。
【００４０】 本発明のマウントはいくつかの点で、アムテックのマウント（図３参照）を改
良する。アムテックの構成は、短く（１．２７ｃｍ（０．５インチ））、厚い（
０．１５ｃｍ（０．０６インチ））フィンガを有する。これは、フィンガが疲労
破壊なしで取り扱うことができる最大振動振幅を制限し、より高い力を固定部材
群に伝達する。本発明は、長さ３．７ｃｍ（１．４５インチ）、幅１．２７ｃｍ
（０．５インチ）、厚さ０．１６ｃｍ（０．０６インチ）のフィンガを有し、０
．００５ｃｍ（０．００２インチ）の振動変位で検査された。さらに、アムテッ
ク設計のフィンガは、ホーンとブースターとの間でクランプされる。これは、ホ
ーン−ブースター接合を横切って移動する波前面と干渉する。また、アムテック
設計は、偶数のフィンガを有する。本発明では奇数のフィンガが使用されるため
、２つのフィンガが互いに向かい合うことはない。適切な長さの対向するフィン
ガが、ホーンの共鳴振動数で共鳴を開始することができる簡単なバーホーンを形
成することができる。固定外径では、電力消費がより大きくなり、フィンガまた
は装着システムの寿命がきわめて短くなる（６０秒未満）。アムテック設計は、
非回転ブースターに使用され、ホーンは片持ちばりである。
【００４１】 公知のシステムと区別される本発明の別の特徴は、ホーン、ブースターおよび
コンバータが３つの別個の構成要素である必要はないということである。ホーン
およびブースターは、ワンピース品として一体的に形成されることができ、コン
バータは同様に、ホーンおよびブースターと一緒に形成されることができる。ま
た、装着システムは、ホーン−ブースター−コンバータアセンブリのあらゆるお
よび多くの非ノード位置に位置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 公知のホーンマウントの部分断面側面図である。
【図２】 別の公知のホーンマウントの断面図である。
【図３】 別の公知のホーンマウントの斜視図である。
【図４】 本発明の１つの実施形態によるホーン装着システムの断面図で、ホーンの駆動
端を示す。
【図５】 図４の装着システムの断面図で、ホーン全体を示す。
【図６】 図４のマウントで使用される内側クランプリングの上面図である。
【図７】 図４のマウントで使用される外側クランプリングの上面図である。
【図８】 図４のマウントで使用される可撓フィンガディスクの上面図である。
【図９ａ】 異なる数のノードに対するフィンガの波形状の概略図である。
【図９ｂ】 異なる数のノードに対するフィンガの波形状の概略図である。
【図９ｃ】 異なる数のノードに対するフィンガの波形状の概略図である。
【図１０】 図４のホーンの斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 アブラック，ドナルド エス． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 Ｆターム(参考） 4E067 BF00 CA01 5D107 AA03 BB01 CC10 DD12 FF04

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超音波要素用の非ノード型装着システム１４であって、 装着ハウジング１６と該超音波要素との一方に回転可能に接続される駆動リン
    グ２２と、 内側部分で該超音波要素に固定され、外側部分で該駆動リング２２に固定され
    る可撓性部材２４であって、該駆動リングへ伝達される力を減ずるための手段を
    備える可撓性部材と、 を具備する非ノード型装着システム１４。
  2. 【請求項２】 前記力を減ずるための前記手段は、前記駆動リングへ伝達さ
    れる力を減ずるように形状づけられた複数のフィンガ３０を具備する請求項１記
    載の非ノード型装着システム１４。
  3. 【請求項３】 前記フィンガ３０は、長くかつ細く、２〜１０の長さ／幅比
    および２〜２０の幅／厚さ比を有する請求項２記載の非ノード型装着システム１
    ４。
  4. 【請求項４】 前記可撓性部材２４は、前記フィンガ３０によって接続され
    る半径方向内側部分の内側環状リングと半径方向外側部分の外側環状リング２８
    とをさらに具備する、請求項２記載の非ノード型装着システム１４。
  5. 【請求項５】 前記可撓性部材２４はディスクであり、該可撓性ディスクの
    前記内側環状リング２６に接続された内側クランプリング１８と、該可撓性ディ
    スクの前記外側環状リング２８に接続された外側クランプリング２０とをさらに
    具備する請求項４記載の非ノード型装着システム１４。
  6. 【請求項６】 前記超音波要素は回転ホーン１０であり、該回転ホーンはブ
    ースター１２に接続され、前記可撓性部材２４は、該ホーンと該ブースターとの
    接合部の外側に位置する請求項１記載の非ノード型装着システム１４。
  7. 【請求項７】 （ａ）振動を減衰するための手段と（ｂ）回転式に固定され
    た装着ハウジング１６との少なくとも一方をさらに具備する請求項１記載の非ノ
    ード型装着システム１４。
  8. 【請求項８】 前記振動を減衰するための手段は高減衰性材料を具備し、前
    記可撓性部材と前記クランプリングとの間、並びに前記可撓性部材と前記超音波
    要素および前記駆動リング２２の一方との間に位置し、該高減衰性材料は、銅、
    鉛および高強度エラストマー材料のうちの少なくとも１つを具備する請求項７記
    載の非ノード型装着システム１４。
  9. 【請求項９】 超音波エネルギを加えるためのシステムおよび装着システム
    であって、 少なくとも１つの超音波要素と、 請求項１記載の非ノード型装着システムと、 を具備するシステム。
  10. 【請求項１０】 超音波エネルギを加えるためのシステムおよびそのための
    装着システムであって、前記回転ホーンの第２端に位置する請求項１記載の第２
    の非ノード型装着システムをさらに具備するシステム。
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