JP2008142798A - Tool for shutting off ultrasonic vibration - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波振動のエネルギーが切断対象部品に適切に伝達される超音波振動切断用ツールに関する。 The present invention relates to an ultrasonic vibration cutting tool in which energy of ultrasonic vibration is appropriately transmitted to a part to be cut.
超音波振動切断用ツールの中には、特許文献1で開示されたように、ブレードを電解メッキ法により共振器に形成したものが知られている。しかしながら、図2に示すように、ブレード5の外周面5cが超音波振動切断用ツールの振動の伝達方向に延びる中心を中心とする多数の円周上に位置する弧状になる場合があり、ブレード5の外周面5cが弧状になっていると、超音波振動のエネルギーが切断対象部品に適切に伝達されないという欠点がある。
発明が解決しようとする問題点は、超音波振動のエネルギーが切断対象部品に適切に伝達されないという点である。 The problem to be solved by the invention is that the energy of ultrasonic vibration is not properly transmitted to the part to be cut.
本発明に係る超音波振動切断用ツールは、共振器に設けられた振動変換部の外周面には当該外周面より振動変換部の径方向外側に突出した環状突起が設けられ、環状突起には環状突起を種として成長したダイヤモンドを主成分とするとともに環状突起の直径よりも大きい直径のブレードが設けられ、ブレードの外周面が共振器の振動の伝達方向に延びる中心を中心とする1つの円周上に共振器の振動の伝達方向にわたり位置する円形に形成されたことを最も主要な特徴とする。ブレードにおける外周面と軸側面とが交差する部分である周縁部には面取部が周縁部の周方向の全体にわたり形成されてもよい。 In the ultrasonic vibration cutting tool according to the present invention, an annular protrusion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the vibration converting portion is provided on the outer peripheral surface of the vibration converting portion provided in the resonator. One circle centered on the center of which the outer peripheral surface of the blade extends in the direction of vibration transmission of the resonator is provided with a blade having a diameter larger than the diameter of the annular protrusion as a main component and diamond grown using the annular protrusion as a seed. The main feature is that it is formed in a circular shape on the circumference over the direction of vibration transmission of the resonator. A chamfered portion may be formed over the entire circumferential direction of the peripheral portion at the peripheral portion where the outer peripheral surface and the axial side surface of the blade intersect.
本発明に係る超音波振動切断用ツールは、ブレードの外周面が共振器の振動の伝達方向に延びる中心を中心とする1つの円周上に共振器の振動の伝達方向にわたり位置する円形に形成されているので、切断対象部品を超音波振動切断用ツールで切断する場合、ブレードの外周面が切断対象部品に全体的に接触して、超音波振動のエネルギーが切断対象部品に適切に伝達され、切断対象部品を適切に切断できるという利点がある。ブレードにおける外周面と軸側面とが交差する部分である周縁部には面取部が周縁部の周方向の全体にわたり形成されれば、切断対象部品を超音波振動切断用ツールで切断する加工時において、ブレードの周縁部の欠損を防止できるという利点がある。 The ultrasonic vibration cutting tool according to the present invention is formed in a circular shape that extends over the transmission direction of the resonator vibration on one circumference centered on the center where the outer peripheral surface of the blade extends in the vibration transmission direction of the resonator. Therefore, when cutting a part to be cut with an ultrasonic vibration cutting tool, the outer peripheral surface of the blade comes into contact with the part to be cut and the ultrasonic vibration energy is appropriately transmitted to the part to be cut. There is an advantage that the part to be cut can be appropriately cut. If the chamfered part is formed over the entire circumferential direction of the peripheral part at the peripheral part where the outer peripheral surface and the shaft side surface of the blade intersect, the cutting part is cut with an ultrasonic vibration cutting tool. In this case, there is an advantage that the peripheral edge of the blade can be prevented from being lost.
図1のa図は、発明を実施するための最良の形態に係る超音波振動切断用ツール1を示す。図1のa図において、超音波振動切断用ツール1は、共振器2、振動変換部3、環状突起4、ブレード5、工具嵌合部6、ねじ孔7等を備える。
FIG. 1a shows an ultrasonic
共振器2は、音響特性の良い材料の1つであるアルミニウムより成り、一端より入力される超音波振動に共振する1/2波長の長さを有する。共振器2の両端には矢印Xで示す軸方向に振動する瞬間的な変位(振動振幅)を示す振動波形W1の最大振動振幅点f1;f3が存在し、共振器2の中央には振動波形W1の最小振動振幅点f2が存在する。
The
振動変換部3は、共振器2と同一の材料からなり、振動波形W1の最小振動振幅点f2の位置で共振器2の外周面より外側に共振器2と同軸状に突出する環状である。振動変換部3は、共振器2より大きな直径と最小振動振幅点f2を中心として軸方向両側に等分に振分けられた幅とを有し、振動の伝達方向を軸方向より矢印Yで示す径方向に変換する。この振動伝達方向が径方向に変換された超音波振動の瞬間的な変位(振動振幅)は、振動波形W2である。振動波形W2における最大振動振幅点f4;f5は振動変換部3の外周部側に存在する。
The
環状突起4は、共振器2と同一の材料からなり、振動変換部3の外周面より外側に共振器2と同軸状に突出した環状である。環状突起4の外径はブレード5の外径よりも小さい。環状突起4の軸側面4aは、環状突起4の外周面から径方向外側に直角に突出する。
The annular protrusion 4 is made of the same material as that of the
ブレード5は、電解メッキ法により、環状突起4の軸側面4aの一方に固定され、環状突起4より大きな直径を有する形状に形成される。ブレード5の軸側面5aは、環状突起4の外周面または振動変換部3の外周面から径方向外側に直角に突出する。ブレード5の外周面5bは、軸側面5aと直交しかつ共振器2の振動の伝達方向に延びる中心Lを中心とする1つの円周上に共振器2の振動の伝達方向にわたり位置する円形である。つまり、超音波振動切断用ツール1を図1に示すように正面から見た場合、ブレード5の外周面5bは共振器2の中心Lと平行な平坦な直線を示し、超音波振動切断用ツール1を図1に示す矢印Aで示す側面から見た場合、共振器2の振動の伝達方向に延びる中心Lを中心とする1つの円周上に共振器2の振動の伝達方向にわたり位置する円形を示す。
The
ブレード5の外周面5bは振動変換部3から環状突起4を経由して伝達される振動に伴い矢印Yで示す径方向に振動する。このブレード5の外周面5bが矢印Yで示す径方向に振動するのは、振動変換部3からの突出量により決まる。ブレード5の直径が振動変換部3の直径より大き過ぎると、ブレード5の外周面5bは矢印X方向への振動も生じてしまうので、ブレード5の直径は振動変換部3の直径を基に刃先が矢印Y方向にのみ振動する範囲内に定められる。工具嵌合部6は共振器2の外周面に振動変換部3と干渉しない位置に設けられる。ねじ孔7は共振器2の両端面の中心より内側に形成される。
The outer peripheral surface 5b of the
最良の形態の超音波振動切断用ツール1によれば、ブレード5の外周面5bが共振器2の振動の伝達方向に延びる中心Lを中心とする1つの円周上に共振器2の振動の伝達方向にわたり位置する円形に形成されているので、切断対象部品を超音波振動切断用ツール1で切断する場合、ブレード5の外周面5bが切断対象部品に全体的に接触して、超音波振動のエネルギーが切断対象部品に適切に伝達され、切断対象部品を適切に切断できるという利点がある。
According to the ultrasonic
図1のb図に示すように、ブレード5における外周面5bと軸側面5aとが交差する部分である周縁部には、面取部5dが周縁部の周方向の全体にわたり弧面または斜面により形成されれば、切断対象部品を超音波振動切断用ツール1で切断する加工時において、ブレード5の周縁部の欠損を防止でき、切断対象部品を、より適切に切断できるという利点がある。
As shown in FIG. 1b, a chamfered
1は超音波振動切断用ツール、2は共振器、3は振動変換部、4は環状突起、4aは環状突起4の軸側面、5はブレード、5aはブレード5の軸側面、5b;5cはブレード5の外周面、5dはブレード5の面取部。
1 is an ultrasonic vibration cutting tool, 2 is a resonator, 3 is a vibration converting unit, 4 is an annular protrusion, 4a is an axial side surface of the
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JP2006329446A JP2008142798A (en) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Tool for shutting off ultrasonic vibration |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03264300A (en) * | 1980-11-14 | 1991-11-25 | Gerber Garment Technol Inc | Ultrasonic cutting device for sheet material |
JP3469516B2 (en) * | 1999-12-09 | 2003-11-25 | 株式会社アルテクス | Ultrasonic vibration cutting tool and manufacturing method thereof |
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2006
- 2006-12-06 JP JP2006329446A patent/JP2008142798A/en not_active Abandoned
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