JP2013123777A - 超音波加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】工具の冷却が効果的に行えると同時に、強い強度で工具を固定することができる超音波加工装置を提供すること。
【解決手段】工具ホーン６０に取り付けられる工具ホルダ９０の先端部分を工具取付部９１とする。工具取付部９１の先端面に形成した工具挟持用スリット９７にカッター刃１６０を挿入し、さらに工具取付部９１の外周に固定具１３０を取り付けることでカッター刃１６０を工具挟持用スリット９７内に締め付け固定する。工具挟持用スリット９７内の対向面に冷却用溝１０１を設ける。工具ホーン６０から工具ホルダ９０の内部を通過してきた冷却流体が冷却用溝１０１を通過してその先端から噴き出すことでカッター刃１６０の表面を冷却する。
【選択図】図３

Description

本発明は、超音波加工装置に関し、特にその発熱部分を効果的に冷却できると同時に強い強度で工具を固定できる超音波加工装置に関するものである。

従来、振動発生部を振動させることでこの振動発生部に接続した工具（例えばカッター刃）を超音波振動させ、この超音波振動する工具をワークに当てることでワークを加工する超音波加工装置が使用されている（例えば特許文献１参照）。図８はこの種の従来の超音波加工装置の先端の工具取付部３００とカッター刃（工具）３３０とを示す要部斜視図である。同図に示すように工具取付部３００の先端面には、縦方向にスリット状に切り欠いてなる工具挟持用のスリット３０１が設けられている。そして工具取付部３００へのカッター刃３３０の取り付けは、スリット３０１にカッター刃３３０の根元部分を挿入し、工具取付部３００の側面に設けた穴にボルト３０３を挿入してカッター刃３３０の根元側の辺に設けた凹部３３１内を貫通してスリット３０１内の反対側の面に設けたネジ穴にねじ込み、締め付けることによって行われる。

ところでこの種の超音波加工装置においては超音波振動に伴う発熱が問題となる。特に発熱が多い個所は、加工を行う工具（カッター刃３３０）の部分と、振動を発生する振動発生部（図示せず）の部分である。そこで従来は、前記工具の部分や振動発生部の部分にその外側から冷却用の空気を吹き付けてこれらを冷却していた。しかしながらこの冷却方法の場合、冷却空気を吹き付ける吹き付け機構等を超音波加工装置の外側に設置しなければならないので装置が大型化し、また工具や振動発生部の外周面しか冷却できないので冷却効果が低いという問題があった。

これらの問題を解決するには、例えば図８に点線で示すように、スリット３０１内の対向する両面の中央に円弧状で長手方向（中心軸Ｌ１方向）に向かう一対の冷却用溝３０５を形成し、工具取付部３００内部の根元側から冷却用溝３０５を通してその先端側に向かう冷却空気を流し、これによってこの冷却空気をカッター刃３３０の両面に沿うように流してその先端側に噴き出すようにする方法も考えられる。このように構成すれば、スリット３０１内にあるカッター刃３３０の根元側の部分から先端部分まで効果的に冷却することができる。

特開２０００−３２６２９１号公報

しかしながらこの方法の場合、以下のような問題がある。
（１）図９（ａ），（ｂ）は冷却用溝３０５を設けた工具取付部３００のスリット３０１にカッター刃３３０を取り付けた状態をカッター刃３３０の先端側から見た図であるが、同図（ａ）に示すように前記冷却用溝３０５内にはこれを塞ぐようにボルト３０３が貫通するため、冷却空気の流れが悪くなり、冷却効率が低下してしまう。

（２）工具取付部３００にカッター刃３３０を強固に固定するため、図９（ａ）に示すボルト３０３を強く絞め付けると、図９（ｂ）に示すように、冷却用溝３０５が少し潰れ、これによって冷却用溝３０５から離れた部分の工具挟持用スリット３０１の対向面がカッター刃３３０から浮き、カッター刃３３０を強く安定して押えることが困難になる。もしカッター刃３３０を強く押えることができないと、工具取付部３００とカッター刃３３０間に超音波振動による微小なズレが生じ、その摩擦熱により発熱し、さらには、スリット３０１部からクラックが発生し、故障に至ることがある。さらに切断能力を上げるため、振幅を大きくしたり、周波数を高くすると余計に発熱が増大してしまう。

（３）一般に工具取付部３００へのスリット３０１等の加工は、ワイヤ放電加工によって行われる。ワイヤ放電加工は工具取付部３００の中心軸Ｌ１方向に対して直交する方向の溝しか切ることができない。しかしながら冷却用溝３０５は工具取付部３００の中心軸Ｌ１方向を向いているため、ワイヤ放電加工によって形成することが困難で、他の加工方法を別途用いる必要があり、加工が煩雑になり、製造コストも増大する。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、工具の冷却が効果的に行えると同時に、強い強度で工具を固定することができる超音波加工装置を提供することにある。

本発明は、超音波振動を発生する振動発生部と前記振動発生部で発生した超音波振動を伝達するホーン部とをケース内に収納し、前記ケースから外部に突出したホーン部の先端、又はホーン部の先端に取り付けられる工具ホルダの先端を工具取付部とし、この工具取付部に形成した工具挟持用スリットに工具を挿入して取り付けてなる超音波加工装置において、前記ホーン部又は工具ホルダの内部を通過して前記工具挟持用スリットに至る冷却流体通路を設けると共に、前記工具挟持用スリット内の対向面に前記冷却流体通路側から先端面に至る冷却用溝を設け、さらに前記工具取付部の外周に取り付けられて前記工具取付部の外周先端部に当接する当接部によって前記工具を前記スリット内に締め付け固定する固定具を具備し、前記冷却流体通路を通ってきた冷却流体が前記冷却用溝を通過してその先端から噴き出すことで前記工具を冷却するように構成されている。このように固定具を工具取付部の外周に取り付けることで工具を工具挟持用スリット内に締め付け固定する構成なので、工具挟持用スリット内に形成される冷却用溝が固定具によって塞がれることはなく、効果的に工具を冷却することができ、同時に工具挟持用スリットと工具の面が常に密着した状態で締め付けられるので、工具を強い強度で締め付けることができる。

また本発明は、前記工具ホルダにこれを貫通するスリットを設けてその一端側を前記工具挟持用スリットとして前記冷却用溝を設け、他端側を前記冷却流体通路としている。このようにホーン部とは別に工具ホルダを用意し、この工具ホルダにスリットや冷却用溝を設け、しかもスリットは工具ホルダを貫通しているので、その加工にワイヤ放電加工を用いることができ、加工が容易になり、低コスト化を図ることができる。

さらに本発明は、前記工具ホルダの冷却流体通路となるスリットの中央に治具取付部を設け、この治具取付部に工具位置決め治具を取り付けることで工具位置決め治具の先端を、前記工具挟持用スリットに挿入した工具の根元部分を当接させる位置決め面としている。このように構成すれば、工具位置決め治具によって容易に工具挟持用スリット内に挿入した工具の位置決めを行うことができる。

またさらに本発明は、前記ケース内に収納した振動発生部とホーン部が両者の中心部分に挿入される連結部材によって連結され且つ連結部材の外周面と振動発生部の内周面の間に隙間からなる冷却流体通路を形成し、前記連結部材にはその一端側に設けた開口から連結部材の内部に導入した冷却流体を前記連結部材と振動発生部の間の冷却流体通路に導入した後に再び連結部材内に戻して前記ホーン部に設けた冷却流体通路に接続する冷却流体通路を設けている。このように構成すれば、連結部材の一端の開口から導入された冷却流体は、振動発生部の内周面を冷却した後、ホーン部の内部を冷却し、さらに前述のように工具を効果的に冷却する。つまりこの発明によれば、超音波加工装置の工具を取り付けた部分とホーン部と振動発生部を何れもその内側から効果的に冷却することができ、同時にその外径が大きくなることもないので小型化も図れる。

本発明によれば、工具の冷却が効果的に行えると同時に、強い強度で工具を固定することができる。

超音波加工装置１の断面図である。 超音波加工装置１の先端近傍部分の斜視図である。 超音波加工装置１の先端近傍部分の分解斜視図である。 図４（ａ）は超音波加工装置１の先端部分に取り付けられる工具ホルダ９０と工具位置決め治具１２０と固定具１３０とカッター刃１６０とを示す断面拡大図、図４（ｂ）はその分解断面拡大図である。 図５（ａ）は工具ホルダ９０の左側面図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は平面図である。 図６（ａ）は工具ホルダ９０−２と固定具１３０−２とカッター刃１６０−２とを示す断面拡大図、図６（ｂ）はその分解断面拡大図である。 工具ホルダ９０−３の左側面図である。 従来の工具取付部３００とカッター刃３３０を示す要部斜視図である。 図９（ａ），（ｂ）は冷却用溝３０５を設けた工具取付部３００にカッター刃３３０を取り付けた状態をカッター刃３３０の先端側から見た図である

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる超音波加工装置１の断面図、図２は超音波加工装置１の先端近傍部分の斜視図、図３は超音波加工装置１の先端近傍部分の分解斜視図である。図１に示すように超音波加工装置１は、バックアップリング１０と超音波振動を発生する振動発生部２０とホーン４０とをケース５０内に収納し、ケース５０から外部に突出するホーン４０の先端に工具ホーン６０と工具ホルダ９０を取り付け、さらに固定具１３０によって工具ホルダ９０先端にカッター刃（工具）１６０を取り付けて構成されている。ホーン４０と工具ホーン６０を合わせてホーン部１１０ということとする。

振動発生部２０はピエゾ圧電素子層によって構成されており、その両側にバックアップリング１０とホーン４０を積層し、連結部材（ボルト）７０及びナット８０によって一体化し、これによっていわゆるランジュバン型振動子を構成している。バックアップリング１０と振動発生部２０の中心部分には、それぞれ前記連結部材７０を貫通する貫通孔１１，２３が形成されている。両貫通孔１１，２３の内径寸法は連結部材７０の外径寸法よりも所定寸法だけ大きく形成されている。連結部材７０の両端外周にはオネジ７１，７３が形成されており、また連結部材７０の両端面の中央に形成された開口７５，７７から連結部材７０内部に向かって小孔からなる冷却流体通路７９，８１が形成されている。両冷却流体通路７９，８１は開口７５，７７から連結部材７０の中心軸Ｌ上を内部に向かって直線状に形成された後、半径方向に向かい、連結部材７０の外周面の開口８３，８５に至っている。

連結部材７０の一端はホーン４０の一端面中央に形成したメネジからなる取付部４１にねじ込まれ、他端にナット８０をねじ込んで締め付けることでバックアップリング１０と振動発生部２０とホーン４０を積層一体化している。前記バックアップリング１０と振動発生部２０の貫通孔１１，２３と連結部材７０の間に形成される隙間は、連結部材７０の開口８３，８５に連通する冷却流体通路８７を構成している。

ホーン４０の前記振動発生部２０を取り付けた反対側の面にはフランジ部４３が形成されており、このフランジ部４３をケース５０の一方の端面５３の内側面に取り付けている。フランジ部４３の中央にはケース５０から外部に突出する突出部４５が設けられ、その先端には連結ボルト４７によって工具ホーン６０が取り付けられている。ホーン４０の中心軸Ｌ上と連結ボルト４７の中心軸Ｌ上には小孔からなる冷却流体通路４９が形成されている。

ケース５０は略円筒形状であり、バックアップリング１０と振動発生部２０とホーン４０（フランジ部４３を除く）の外径寸法よりも内径寸法を所定寸法だけ大きく形成することでこれら各部材との間に冷却流体通路５１を形成して構成されている。ケース５０の一方の端面５３には前述のようにホーン４０のフランジ部４３が取り付けられており、端面５３の中央にはホーン４０の突出部４５を貫通する開口４５が設けられている。ケース５０の他方の端面４７には冷却流体導入口４７が設けられている。

図１及び図２，図３に示すように工具ホーン６０は略棒状であり、その中心軸Ｌ上には小孔からなる冷却流体通路６１が貫通して形成されている。工具ホーン６０の一端面には前述のように連結ボルト４７によってホーン４０が連結されており、もう一方の端面中央には凹部６３が設けられ、その内周面にはメネジ６５が形成されている。

図４（ａ）は超音波加工装置１の先端部分に取り付けられる工具ホルダ９０と工具位置決め治具１２０と固定具１３０とカッター刃１６０とを示す断面拡大図、図４（ｂ）はその分解断面拡大図である。また図５（ａ）は工具ホルダ９０の左側面図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は平面図である。

図４，図５に示すように工具ホルダ９０は、六角ナット形状の基部９３の一方の側（工具ホーン６０側）に工具ホーン取付部９５を突出して設け、もう一方の側（カッター刃１６０側）に工具取付部９１を突出して設けて構成されている。工具ホルダ９０の中心には、これを中心軸Ｌ方向に貫通するスリットを設けてその工具取付部９１側を工具挟持用スリット９７とし、工具ホーン取付部９５側を冷却流体通路９９としている。工具挟持用スリット９７は、下記するカッター刃１６０の固定部１６３を略ぴったり挿入する隙間の工具挿入部９８を有し、その両端部分は隙間寸法を小さくして工具取付部９１の外周面まで切り欠いている。

工具挟持用スリット９７の工具挿入部９８の一部（中心軸Ｌ部分）には、中心軸Ｌ方向に向かって工具挟持用スリット９７の全長にわたる冷却用溝１０１が設けられている。冷却用溝１０１は工具挟持用スリット９７内の対向する両面に横断面略円弧状で直線状に形成されている。一方工具ホーン取付部９５の中央（中心軸Ｌ部分）には、中心軸Ｌ方向に向かって工具ホーン取付部９５の全長にわたるメネジからなる治具取付部１０３が形成されている。工具取付部９１の外周にはオネジ１０５が設けられ、工具ホーン取付部９５の外周にもオネジ１０７が設けられている。工具取付部９１の外周先端部（辺）は傾斜面からなる被当接部１０９となっている。工具取付部９１の外周面の工具挟持用スリット９７の根元部分には、工具取付部９１を半径方向に貫通する貫通孔１１１が設けられている。貫通孔１１１は工具挟持用スリット９７で分割された工具取付部９１の２つの部分の変形（撓み）を容易にする。

工具位置決め治具１２０は、前記工具ホルダ９０の治具取付部１０３にねじ込まれるボルトによって構成され、その先端を位置決め面１２１としている。

固定具１３０は略６角ナットの形状であって内部に前記工具ホルダ９０のオネジ１０５を螺合するメネジ１３１を形成し、一方の側（工具側）の孔の内径を小さくすることでその内周側の面をテーパ面状の当接部１３３とし、同時にこの内径を小さくした孔を工具挿入孔１３５としている。

カッター刃１６０は、ワークを加工する処理刃先１６１と、処理刃先１６１の根元側の平面状の固定部１６３とを具備して構成されている。

そしてこれらを組み立てるには、まず図４に示す工具位置決め治具１２０を工具ホルダ９０の治具取付部１０３にねじ込んで固定する。次に固定具１３０を工具ホルダ９０の工具取付部９１外周のオネジ１０５に軽くねじ込み、次にカッター刃１６０の固定部１６３を固定具１３０の工具挿入孔１３５に挿入し、さらに工具ホルダ９０の工具挟持用スリット９７の工具挿入部９８に挿入する。そして固定部１６３の先端面を工具位置決め治具１２０の位置決め面１２１に当接する。これによってカッター刃１６０の奥行き方向の正確な位置決めが図られる。そして前記固定具１３０をさらにねじ込んでその当接部１３３を工具取付部９１の被当接部１０９に当接して押し付け、これによって工具挟持用スリット９７で２つに分離された工具取付部９１間を接近するように締め付け、カッター刃１６０の固定部１６３の両面を工具挟持用スリット９７内に締め付け固定する。そして工具ホルダ９０の工具ホーン取付部９５を工具ホーン６０の凹部６３内に挿入してねじ込み固定する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

以上のように構成されている超音波加工装置１において、振動発生部２０を駆動して超音波振動を発生させれば、その超音波振動がホーン部１１０等に伝達され、超音波加工装置１全体が中心軸Ｌ方向に超音波振動し、カッター刃１６０によるワークの加工が行えるようになる。超音波加工装置１を冷却するには、ケース５０の冷却流体導入口４７から冷却流体として空気を導入する。ケース５０内に導入された冷却流体は、まず冷却流体通路５１に導入されてバックアップリング１０と振動発生部２０とホーン４０の外周面を冷却する。

次に前記冷却流体は、連結部材７０の開口７５から冷却流体通路７９内に導入された後、開口８３から冷却流体通路８７に導入され、バックアップリング１０と振動発生部２０をその内側から冷却する。次に前記冷却流体は、開口８５から連結部材７０の冷却流体通路８１に流入し、ホーン４０の冷却流体通路４９と工具ホーン６０の冷却流体通路６１内を流れ、これによってホーン４０と工具ホーン６０をそれらの内側から冷却した後、凹部６３に至る。凹部６３に至った冷却流体は、工具ホルダ９０の冷却流体通路９９を通った後、冷却用溝１０１を通ってカッター刃１６０の先端側に向けて噴き出す。冷却流体が冷却用溝１０１を通過する際、カッター刃１６０の固定部１６３は冷却流体によって冷却され、またカッター刃１６０の先端側に噴き出した冷却流体によって処理刃先１６１の表面も冷却される。

以上のように、連結部材７０の一端の開口７５から導入された冷却流体は、バックアップリング１０と振動発生部２０の内周面を冷却した後、ホーン部１１０の内部を冷却し、さらにカッター刃１６０を効果的に冷却する。つまりこの発明によれば、超音波加工装置１のカッター刃１６０を取り付けた部分とホーン部１１０と振動発生部２０とバックアップリング１０とを何れもその内側から効果的に冷却することができ、同時にその外径が大きくなることもないので小型化も図れる。

また上記超音波加工装置１によれば、固定具１３０を工具ホルダ９０の工具取付部９１の外周に取り付けることでカッター刃１６０を工具挟持用スリット９７内に締め付け固定する構成なので、工具挟持用スリット９７内に形成される冷却用溝１０１が固定具１３０によって塞がれることはなく、効果的にカッター刃１６０を冷却することができ、同時に工具挟持用スリット９７とカッター刃１６０の面が常に密着した状態で締め付けられるので、カッター刃１６０を強い強度で締め付けることができる。

またこの超音波加工装置１は、ホーン部１１０とは別に工具ホルダ９０を用意し、この工具ホルダ９０にスリット（工具挟持用スリット９７と冷却流体通路９９）や冷却用溝１０１を設け、しかもスリットは工具ホルダ９０を貫通しているので、その加工にワイヤ放電加工を用いることができ、加工が容易に行え、低コスト化を図ることができる。またボルトからなる工具位置決め治具１２０によって容易にカッター刃１６０の工具ホルダ９０に対する位置決めを行うことが可能になる。

図６（ａ）は本発明の他の実施形態にかかる工具ホルダ９０−２と固定具１３０−２とカッター刃１６０−２とを示す断面拡大図、図６（ｂ）はその分解断面拡大図である。なおその他の部材は前記超音波加工装置１において用いた部材と同一である。また前記図１〜図５に示す超音波加工装置１の工具ホルダ９０、固定具１３０、カッター刃１６０と同一又は相当部分には同一符号（但し添え字「−２」を付す）を付し、その詳細な説明は省略する。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図５に示す超音波加工装置１と同じである。

この例においては前記超音波加工装置１で用いた工具位置決め治具１２０を用いていない。従って工具ホルダ９０−２には治具取付部１０３が形成されていない。その代りに図６（ｂ）に示すように、カッター刃１６０−２の固定部１６３−２の両側辺に、係止段部１６５−２を設けている。係止段部１６５−２は固定部１６３−２の根元側から処理刃先１６１−２に向かってその幅を広げるような段部となっており、固定部１６３−２の係止段部１６５−２よりも根元側の部分の幅寸法は、工具ホルダ９０−２の工具挿入部９８−２の幅寸法と略同一寸法であり、係止段部１６５−２の処理刃先１６１−２側の幅寸法は、工具挿入部９８−２の両側の隙間寸法が小さくなっている工具挟持用スリット９７―２の部分の上にその両端が位置する寸法になっている。固定具１３０−２については前記固定具１３０と同一の構成である。

そしてこれらを組み立てるには、まず固定具１３０−２を工具ホルダ９０−２の工具取付部９１−２の外周のオネジ１０５−２に軽くねじ込み、次にカッター刃１６０−２の固定部１６３−２を固定具１３０−２の工具挿入孔１３５−２に挿入し、さらに工具ホルダ９０−２の工具挟持用スリット９７−２の工具挿入部９８−２に挿入する。そして固定部１６３−２の係止段部１６５−２を工具挿入部９８−２の両側の工具挟持用スリット９７−２の隙間寸法が小さくなっている部分の上に当接して位置決めする。そして前記固定具１３０−２をさらにねじ込んでその当接部１３３−２を工具取付部９１−２の被当接部１０９−２に当接して押し付け、これによって工具挟持用スリット９７−２で２つに分離された工具取付部９１−２間を接近するように締め付け、カッター刃１６０−２の固定部１６３−２の両面を工具挟持用スリット９７−２内に締め付け固定する。これによってこれら各部材の組み立てが終了する。

以上のように構成しても、工具ホルダ９０−２の冷却流体通路９９−２を通った冷却流体は、冷却用溝１０１−２を通ってカッター刃１６０−２の先端側に向けて噴き出し、前記超音波加工装置１と同様の効果的なカッター刃１６０−２周辺の冷却が図れる。

この例の場合も、固定具１３０−２を工具ホルダ９０−２の工具取付部９１−２の外周に取り付けることでカッター刃１６０−２を工具挟持用スリット９７−２内に締め付け固定する構成なので、工具挟持用スリット９７−２内に形成される冷却用溝１０１−２が固定具１３０−２によって塞がれることはなく、効果的にカッター刃１６０−２を冷却することができ、同時に工具挟持用スリット９７−２とカッター刃１６０−２の面が常に密着した状態で締め付けられるので、カッター刃１６０−２を強い強度で締め付けることができる等、上記超音波加工装置１の場合と同様の効果を有する。

図７は本発明のさらに他の実施形態にかかる工具ホルダ９０−３の左側面図（図５（ａ）に相当する図）である。この工具ホルダ９０−３において、前記図５に示す工具ホルダ９０と同一又は相当部分には同一符号（但し添え字「−３」を付す）を付し、その詳細な説明は省略する。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図５に示す工具ホルダ９０と同じである。

この工具ホルダ９０−３において前記工具ホルダ９０と相違する点は、冷却用溝１０１−３の数を２か所（４本）とし、これらを工具挟持用スリット９７−３（工具挿入部９８−２）の一部（中心軸Ｌから等距離離れた位置）に設けた点のみである。このように冷却用溝１０１〜１０１−３は工具挟持用スリット９７〜９７−３（工具挿入部９８〜９８−３）の一部に設けるものであれば、どの位置に何か所設けても良いし、工具挟持用スリット９７〜９７−３内の対向面の一方の面のみに設けても良い。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記例ではホーン部１１０とは別に工具ホルダ９０を用意し、この工具ホルダ９０の先端を工具取付部９１としたが、場合によっては工具ホルダ９０を省略し、ホーン部１１０の先端に直接工具取付部を設けても良い。この場合、ホーン部１１０の先端に直接工具挟持用スリット９７等を形成し、固定具を用いて直接カッター刃を取り付けることになる。また上記例ではホーン部１１０をホーン４０と工具ホーン６０とによって構成したが、工具ホーン６０を省略してホーン４０のみでホーン部を構成しても良い。また上記例では取り付ける工具としてカッター刃１６０を用いたが、他の各種工具であっても良い。

また冷却流体は空気以外の各種気体（例えば不活性ガス）でもよく、さらには液体（例えば水）であっても良い。また上記例では工具挟持用スリット９７〜９７−３の一部として、工具によるワーク加工時のズレを防止するための工具挿入部９８〜９８−３を設けたが、そのような必要性が小さい場合は工具挟持用スリット９７〜９７−３の隙間寸法全体を工具の厚み寸法と略同一寸法に形成しても良い。

１ 超音波加工装置
１０ バックアップリング
２０ 振動発生部
４０ ホーン（ホーン部）
４９，５１，６１，７９，８１，８７，９９ 冷却流体通路
５０ ケース
６０ 工具ホーン（ホーン部）
７０ 連結部材（ボルト）
７５，７７，８３，８５ 開口
８０ ナット
９０ 工具ホルダ
９１ 工具取付部
９７ 工具挟持用スリット
１０１ 冷却用溝
１０３ 治具取付部
１１０ ホーン部
１２０ 工具位置決め治具
１２１ 位置決め面
１３０ 固定具
１３３ 当接部
１６０ カッター刃（工具）

Claims (4)

1. 超音波振動を発生する振動発生部と前記振動発生部で発生した超音波振動を伝達するホーン部とをケース内に収納し、
   前記ケースから外部に突出したホーン部の先端、又はホーン部の先端に取り付けられる工具ホルダの先端を工具取付部とし、この工具取付部に形成した工具挟持用スリットに工具を挿入して取り付けてなる超音波加工装置において、
   前記ホーン部又は工具ホルダの内部を通過して前記工具挟持用スリットに至る冷却流体通路を設けると共に、前記工具挟持用スリット内の対向面に前記冷却流体通路側から先端面に至る冷却用溝を設け、さらに前記工具取付部の外周に取り付けられて前記工具取付部の外周先端部に当接する当接部によって前記工具を前記スリット内に締め付け固定する固定具を具備し、
   前記冷却流体通路を通ってきた冷却流体が前記冷却用溝を通過してその先端から噴き出すことで前記工具を冷却することを特徴とする超音波加工装置。
2. 請求項１に記載の超音波加工装置であって、
   前記工具ホルダにはこれを貫通するスリットを設けてその一端側を前記工具挟持用スリットとして前記冷却用溝を設け、他端側を前記冷却流体通路としたことを特徴とする超音波加工装置。
3. 請求項２に記載の超音波加工装置であって、
   前記工具ホルダの冷却流体通路となるスリットの中央に治具取付部を設け、この治具取付部に工具位置決め治具を取り付けることで工具位置決め治具の先端を、前記工具挟持用スリットに挿入した工具の根元部分を当接させる位置決め面としたことを特徴とする超音波加工装置。
4. 請求項１又は２又は３に記載の超音波加工装置であって、
   前記ケース内に収納した振動発生部とホーン部は、両者の中心部分に挿入される連結部材によって連結され、且つ連結部材の外周面と振動発生部の内周面の間に隙間からなる冷却流体通路を形成し、
   前記連結部材には、その一端側に設けた開口から連結部材の内部に導入した冷却流体を、前記連結部材と振動発生部の間の冷却流体通路に導入した後に再び連結部材内に戻して前記ホーン部に設けた冷却流体通路に接続する冷却流体通路が設けられていることを特徴とする超音波加工装置。

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