JP2014210243A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄装置において、超音波振動子から洗浄槽に超音波振動を安定して伝達することができるようにする。【解決手段】洗浄装置１００は、洗浄用液４を収容する筐体部３Ａを有する洗浄槽３と、超音波振動を発生するとともに表面に設けられた振動伝達面６ｃを通して超音波振動を伝達する超音波振動子６と、振動伝達面６ｃと面状に当接する受け面５ｃと、筐体部３Ａと固定する固定面５ｄと、受け面５ｃから固定面５ｄに超音波振動を伝達する振動伝搬部とを有する取り付け部材５と、固定面５ｄが筐体部３Ａと当接するともに、受け面５ｃと振動伝達面６ｃとが面状に当接する状態で、取り付け部材５と超音波振動子６とを洗浄槽３に対して固定する固定部と、を備える構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、洗浄装置に関する。

従来、洗浄用液を収容した洗浄槽に超音波振動子によって超音波振動を印加して、洗浄を行う洗浄装置が知られている。このような洗浄装置では、ＢＬＴ（ボルト締めランジュバン型）振動子を洗浄槽に固定して用いられることが多い。このような洗浄装置では、洗浄槽に設けられたスタッドボルトと接着剤とによってＢＬＴ振動子を洗浄槽に固定することが多い。
しかし、このような固定部は、使用時に、超音波振動を受け続けるため、接着剤が経時劣化して剥離し、ＢＬＴ振動子と洗浄槽との密着性が悪化しやすくなっていた。ＢＬＴ振動子と洗浄槽との密着性が悪化すると、超音波振動が洗浄槽に十分に伝達されなくなるため、洗浄性能の低下を招くという問題があった。
洗浄装置の技術分野とは異なるが、このような接着剤を用いた超音波振動子の固定方法の問題に関連する技術として、特許文献１には、高温用超音波探触子において、超音波振動子およびこれを取り付けるくさび部材の表面に金メッキまたは金蒸着を施し、互いを押圧状態に保持して密着させる技術が記載されている。
特許文献１に記載の技術によれば、金メッキまたは金蒸着を施した部位に金属アマルガムが生じて、超音波振動子とくさび部材とが密着するようになっている。

特許第３４５７８４５号公報

しかしながら、上記のような従来技術の洗浄装置には、以下の問題があった。
洗浄槽は、例えば、薄肉ステンレス鋼板など製作されることが多い。このため、超音波振動子の振動伝達面に比べて洗浄槽の平面度誤差が大きいため、接着剤を用いた固定方法では、接着剤層の厚さのバラツキも大きく、安定した接着強度を経時的に保つことは困難であるという問題があった。
特許文献１に記載の技術を用いて密着性を向上することも考えられるが、そもそも洗浄槽の平面度誤差が大きいため、金めっきまたは金蒸着された平面を均一に密着させることは困難である。また、洗浄槽は薄肉の板状部材で構成されるため、剛性が低く、押圧しても、洗浄槽が変形してしまうため、密着させることが困難である。
この結果、取り付け初期の密着状態が不十分となり、かつ密着状態のバラツキも大きくなってしまい、超音波振動を良好に伝達させることができないという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、超音波振動子から洗浄槽に超音波振動を安定して伝達することができる洗浄装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の洗浄装置は、洗浄用液を収容する筐体部を有する洗浄槽と、超音波振動を発生するとともに表面に設けられた振動伝達面を通して前記超音波振動を伝達する超音波振動子と、該超音波振動子の前記振動伝達面と面状に当接する受け面と、前記洗浄槽の前記筐体部と固定する固定面と、前記受け面から前記固定面に超音波振動を伝達する振動伝搬部とを有する超音波振動子取り付け部材と、該超音波振動子取り付け部材の前記固定面が前記洗浄槽の前記筐体部と当接するともに、前記超音波振動子取り付け部材の前記受け面と前記超音波振動子の前記振動伝達面とが面状に当接する状態で、前記超音波振動子取り付け部材と前記超音波振動子とを前記洗浄槽に対して固定する固定部と、を備える構成とする。

上記洗浄装置では、前記固定部は、前記超音波振動子取り付け部材を前記筐体部に固定する第１の固定部と、前記超音波振動子を前超音波振動取り付け部材に固定する第２の固定部と、を備えることが好ましい。

上記の第２の固定部を有する洗浄装置では、前記第２の固定部は、前記超音波振動子を前記超音波振動取り付け部材に対して着脱可能に固定することが好ましい。

上記の第１の固定部を有する洗浄装置では、前記第１の固定部は、前記超音波振動子取り付け部材と前記筐体部とを溶接することにより形成されたことが好ましい。

本発明の洗浄装置によれば、超音波振動子取り付け部材を介して、超音波振動子を洗浄槽に固定するため、超音波振動子から洗浄槽に超音波振動を安定して伝達することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態の洗浄装置の構成を示す模式的な断面図である。 図１におけるＡ部の部分拡大図、およびその分解図である。 本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の構成を示す模式的な断面図である。 本発明の第２の実施形態の洗浄装置の主要部を示す模式的な組立断面図、およびそのＢ視図である。 本発明の第２の実施形態の洗浄装置の主要部の模式的な分解図である。 本発明の第３の実施形態の洗浄装置の主要部を示す模式的な裏面図、およびそのＣ−Ｃ断面図である。 本発明の第３の実施形態の洗浄装置の主要部の模式的な分解図である。 本発明の第４の実施形態の洗浄装置の主要部を示す模式的な裏面図、およびそのＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第４の実施形態の洗浄装置の主要部の模式的な分解図である。

以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の洗浄装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の洗浄装置の構成を示す模式的な断面図である。図２（ａ）は、図１におけるＡ部の部分拡大図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）における分解図である。

図１に示すように、本実施形態の洗浄装置１００は、洗浄槽３、取り付け部材５（超音波振動子取り付け部材）、および超音波振動子６を備える。
洗浄槽３は、例えば、水、水系洗浄剤、リンス液などの洗浄用液４を収容し、図示略の被洗浄物を洗浄用液４に浸漬するための装置部分であり、上方に開口を有する筐体部３Ａと、筐体部３Ａの上端から水平方向の外方に延ばされたフランジ部３Ｂとを備える。
筐体部３Ａは、底面３ａと、側面３ｂとからなる箱状部材である。筐体部３Ａは、本実施形態では一例として、直方体状の外形を有しており、底面３ａは、平面視矩形状の平板である。側面３ｂは、底面３ａの四辺から鉛直上方に延ばされた４つの平板から構成されている。

筐体部３Ａは、洗浄用液４を保持可能な強度を有する金属製の薄板部材からなる。筐体部３Ａの板厚としては、洗浄用液４の質量にもよるが、例えば、３０ｋｇの洗浄用液４を収容する場合、板厚は１ｍｍ以上２ｍｍ以下が好適である。
筐体部３Ａの材質としては、例えば、ステンレス鋼板などが好適であり、具体的には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などを挙げることができる。
本実施形態では、一例として、厚さ１．５ｍｍのＳＵＳ３０４によって、筐体部３Ａを構成している。

フランジ部３Ｂは、洗浄装置１００の基体部であるベース１上に立設された支持壁２の上端２ａにおいて、図示略の固定手段により固定されている。
フランジ部３Ｂを上端２ａに固定する固定手段は、特に限定されず、着脱可能に固定されていてもよいし、着脱できないように一体に固定する手段でもよい。フランジ部３Ｂの固定手段の例としては、例えば、ボルト締め、溶接などを挙げることができる。

洗浄槽３は、支持壁２に固定された状態では、支持壁２と側面３ｂとの間、およびベース１と底面３ａとの間に、隙間が設けられている。
特に、ベース１と底面３ａとの間には、後述する超音波振動子６を下方側から着脱することが可能な隙間が設けられている。

取り付け部材５は、超音波振動子６を下方から着脱可能に固定するため、洗浄槽３の底面３ａにおいて洗浄槽３の外側に固定された部材である。本実施形態では、取り付け部材５は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒状部５Ａと底部５Ｂとからなる有底円筒状の外形を有する。
円筒状部５Ａは、下方に開口され、内部に略円筒状の穴部５ａが形成されている。本実施形態では、穴部５ａの内周面には、超音波振動子６を螺合して固定する雌ねじ５ｂが形成されている。
底部５Ｂは、円筒状部５Ａの上方を覆う円板状の形状を有する部位であり、穴部５ａ側に、円筒状部５Ａの中心軸線に直交する平面からなる受け面５ｃが形成されている。
受け面５ｃの反対側の表面は、円筒状部５Ａの中心軸線に直交する平面からなり、洗浄槽３の底面３ａと当接する固定面５ｄが形成されている。
底部５Ｂにおいて、受け面５ｃと固定面５ｄとで挟まれた部位は、中実の板状であり、超音波振動子６から印加される超音波振動を受け面５ｃから固定面５ｄに伝搬する振動伝搬部５ｅになっている。
底部５Ｂの厚さは、底面３ａに比べて十分高い剛性を有する厚さとする。

固定面５ｄおよび受け面５ｃは、それぞれの当接相手部材である底面３ａおよび後述する超音波振動子６の振動伝達面６ｃと面状に当接できるように、平滑に形成される。
ここで、２つの面が「面状に当接する」とは、マクロに見て互いの面形状が一致した状態で当接することにより、明確な点接触部、線接触部が形成されていない当接状態を意味する。「面形状が一致した状態」とは、２面の面形状がマクロに見てもともと一致している場合と、２面のいずれかまたは両方が変形することにより互いの面形状が一致した場合とを含む。
例えば、本実施形態のように平面同士を当接させる場合には、例えば、平面度０．１ｍｍ以下であって、表面粗さが最大高さＲｙで１μｍ以下あれば、面状に当接させることが可能である。

固定面５ｄおよび受け面５ｃを平滑にする手段は特に限定されず、例えば、研磨加工によって表面粗さを低減したり、機械加工後にメッキなどの表面処理を施して平滑面を形成したりすることが可能である。

このような構成の取り付け部材５は、本実施形態では、固定面５ｄが洗浄槽３の底面３ａと面状に当接した状態で、底部５Ｂの外周部において溶接されることにより、洗浄槽３と固定されている。このため、底部５Ｂの外周部には、洗浄槽３との溶接によって溶接金属が肉盛りされた溶接部７（第１の固定部、固定部）が形成されている。
底面３ａは、底部５Ｂに比べて薄肉の部材であるため、溶接時に、適宜の保持治具によって底面３ａと固定面５ｄとを互いに押圧することにより、溶接時に面状に当接させることが可能である。

取り付け部材５の材質としては、超音波振動子６からの超音波振動を良好に伝搬でき、溶接が可能な適宜の金属材料を採用することができる。取り付け部材５として好適な金属の種類としては、例えば、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などの例を挙げることができる。
振動伝搬部５ｅの厚さ（受け面５ｃと固定面５ｄとの間の距離）は、必要な振動伝搬特性に応じて決めることができるが、少なくとも筐体部３Ａの板厚より厚肉とすることが好ましい。
振動伝搬部５ｅの好ましい厚さとしては、例えば、３ｍｍから１５ｍｍの範囲を挙げることができる。

超音波振動子６は、超音波振動を発生する素子本体部６ａと、共振を利用して素子本体部６ａで発生された超音波振動を増幅し先端に設けられた振動伝達面６ｃから外部に伝達するホーン部６ｂとを備える。

素子本体部６ａは、例えば、複数枚の圧電セラミックス素子の間に金属電極を挿入して積み重ねて金属製のボルト（図示略）で締め付けたＢＬＴ（ボルト締めランジュバン型）振動子を採用することができる。
素子本体部６ａは、図示略の接続端子を備え、図示略の配線によって、電源に接続されている。

ホーン部６ｂは、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、基端側の素子本体部６ａとの接続部から先端の振動伝達面６ｃに向かって拡径する円錐台状部６Ａと、この円錐台状部６Ａと振動伝達面６ｃとの間に形成された一定のねじ外径を有する雄ねじ６ｄが側面に形成されたねじ込み部６Ｂとを有する。
雄ねじ６ｄは、取り付け部材５の雌ねじ５ｂと螺合することが可能になっている。このため、ねじ込み部６Ｂを、取り付け部材５の雌ねじ５ｂにねじ込むことにより、超音波振動子６を取り付け部材５に着脱可能に固定することができる。
このようなホーン部６ｂは、超音波振動を良好に伝達することができる金属材料を用いて形成されている。

振動伝達面６ｃの面形状は、取り付け部材５の受け面５ｃと面状に当接できる形状に形成される。本実施形態では、受け面５ｃが穴部５ａの中心軸線に直交する平面であることに対応して、雄ねじ６ｄによる螺合の中心軸線に直交する平面になっている。
振動伝達面６ｃは、当接相手部材である取り付け部材５の受け面５ｃと面状に密着して当接できるように、平滑に形成される。
振動伝達面６ｃを平滑にする手段は特に限定されず、例えば、研磨加工によって表面粗さを低減したり、機械加工後にメッキなどの表面処理を施して平滑面を形成したりすることが可能である。

超音波振動子６の雄ねじ６ｄは、振動伝達面６ｃが取り付け部材５の受け面５ｃに対して傾いて固定されることがないように、取り付け部材５の雌ねじ５ｂとの間に、傾きを吸収できる程度のガタ（バックラッシュ）を設けることが好ましい。

このような構成の洗浄装置１００は、次のようにして製造することができる。
まず、図２（ｂ）に示すように、取り付け部材５の固定面５ｄを、洗浄槽３の底面３ａに面状に当接させ、この当接状態を保持して、取り付け部材５の外周部と洗浄槽３とを溶接し、溶接部７を形成する。これにより、取り付け部材５が洗浄槽３の底面３ａに固定される。
このため、溶接部７は、超音波振動子取り付け部材である取り付け部材５を筐体部３Ａに固定する第１の固定部を構成している。

次に、このように取り付け部材５が固定された洗浄槽３を支持壁２の上端２ａに固定する前または固定した後に、超音波振動子６の雄ねじ６ｄを取り付け部材５の雌ねじ５ｂに螺合する。これにより、超音波振動子６の振動伝達面６ｃと、取り付け部材５の受け面５ｃとを面状に当接させる。さらに、面状の当接状態が、経時的に維持できるように、振動伝達面６ｃと受け面５ｃとの間に適宜の押圧力が発生するまで、超音波振動子６をねじ込む。これにより、超音波振動子６が取り付け部材５に固定される。
このため、雄ねじ６ｄおよび雌ねじ５ｂは、超音波振動子６を取り付け部材５に固定する第２の固定部を構成している。
このように固定された超音波振動子６は、逆回転させれば、固定状態を解除できるため、着脱可能に固定されている。

このように、本実施形態の洗浄装置１００は、取り付け部材５と超音波振動子６とを洗浄槽３に対して固定する固定部が、第１の固定部と第２の固定部とからなる場合の例になっている。

なお、螺合終了後、振動伝達面６ｃと受け面５ｃとの位置関係を固定するため、雄ねじ６ｄと雌ねじ５ｂとをねじロック剤によって接着固定してもよい。ただし、ねじロック剤は、振動伝達面６ｃと受け面５ｃとの間には浸透させないようにする。
このようにすれば、雄ねじ６ｄと雌ねじ５ｂとによる螺合部が緩み止めされ、振動伝達面６ｃと受け面５ｃとの位置関係がより強固に固定される。
このようにねじロックを行った場合でも、ねじロック剤を軟化させたり除去したりすれば、超音波振動子６を取り外すことが可能である。

このようにして製造された洗浄装置１００によって、図示略の被洗浄物を洗浄するには、まず、図１に示すように、洗浄槽３の内部に洗浄用液４を導入する。
次に、図示略の電源を起動し、超音波振動子６の素子本体部６ａによって超音波振動を発生させる。
超音波振動は、素子本体部６ａが接続されたホーン部６ｂによって増幅され、振動伝達面６ｃに伝達される。
振動伝達面６ｃが取り付け部材５の受け面５ｃと面状に当接しているため、貯音波振動は、振動伝達面６ｃから取り付け部材５に効率よく伝達される。
受け面５ｃに伝達された超音波振動は、取り付け部材５の振動伝搬部５ｅを伝搬して、固定面５ｄに到達する。
取り付け部材５は、固定面５ｄが洗浄槽３の底面３ａと面状に当接した状態で、筐体部３Ａと一体に固定されているため、固定面５ｄの振動が底面３ａに効率よく伝達される。
これにより、底面３ａに接触する洗浄用液４が超音波加振され、洗浄用液４に浸漬された被洗浄物が洗浄される。

洗浄装置１００によれば、取り付け部材５の固定面５ｄと底面３ａ、超音波振動子６の振動伝達面６ｃと受け面５ｃとが、それぞれ面状に当接した状態で固定され、例えば、接着剤のような介在物を挟むことなく固定されている。
このため、超音波振動の伝達効率が向上する。
また、接着剤のような介在物の経時劣化により接触状態が変化することがないため、経時的に安定して超音波振動が伝達される。これにより、洗浄装置１００の洗浄能力の経時劣化が抑制される。

また、洗浄装置１００によれば、超音波振動子６は取り付け部材５に螺合によって固定されているため、例えば、超音波振動子６が故障したような際には、超音波振動子６を取り外して、他の超音波振動子６と容易に交換することが可能である。
この場合、洗浄槽３の筐体部３Ａは経時使用によって変形したりする可能性があるが、取り付け部材５は、筐体部３Ａと溶接して固定されているため、良好な振動伝達特性を維持することができる。
また、取り付け部材５は、筐体部３Ａよりも剛性や強度が高いため、受け面５ｃの形状精度が保持されており、他の超音波振動子６に交換しても、振動伝達面６ｃを受け面５ｃと交換前と同様の当接状態にして他の超音波振動子６を固定することが可能である。
このため、超音波振動子６を交換しても超音波振動の伝達性能が損なわれることがない。これにより、洗浄装置１００における洗浄性能を良好に維持することができる。

また、超音波振動子６は螺合によって固定しているため、例えば、溶接、溶着、熱硬化性の接着剤による接着などのように固定時に加熱する必要がない。このため、超音波振動子６の素子本体部６ａが加熱されて故障したりするおそれもない。

このように洗浄装置１００によれば、取り付け部材５を介して、超音波振動子６を洗浄槽３に固定するため、超音波振動子６から洗浄槽３に超音波振動を安定して伝達することができる。

［第１変形例］
次に、本実施形態の第１変形例の洗浄装置について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の構成を示す模式的な断面図である。

図３に示すように、本変形例の洗浄装置１１０は、上記第１の実施形態の洗浄装置１００の取り付け部材５を底面３ａに代えて、側面３ｂに固定するとともに、取り付け部材５が固定された側面３ｂに対向する支持壁２に代えて、支持壁１２を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

本実施形態における取り付け部材５は、固定位置が異なるのみであり、上記第１の実施形態と同様にして、側面３ｂの外側の側方から、側面３ｂに固定されている。

支持壁１２は、側面３ｂに固定された取り付け部材５と重なる領域に開口を形成する切欠き部１２ａを備える点が、上記第１の実施形態の支持壁２と異なる。
このため、支持壁１２を側方（図３における図示左側）から見ると、切欠き部１２ａの内側の範囲に、取り付け部材５が位置しており、この取り付け部材５に対して超音波振動子６を着脱することが可能になっている。これにより、取り付け部材５に対する側方からの超音波振動子６の着脱が容易になっている。

本変形例の洗浄装置１１０によれば、洗浄槽３内に、水平方向に超音波振動を伝搬させて、超音波洗浄を行うことができる点が異なるのみで、上記第１の実施形態と同様の作用効果を備える。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の洗浄装置について説明する。
図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態の洗浄装置の主要部を示す模式的な組立断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ視図である。図５は、本発明の第２の実施形態の洗浄装置の主要部の模式的な分解図である。

図４（ａ）、（ｂ）、図５に主要部の構成を示すように、本実施形態の洗浄装置１２０は、上記第１の実施形態の洗浄装置１００の超音波振動子６、取り付け部材５に代えて、超音波振動子２６、取り付け部材２５（超音波振動子取り付け部材）を備え、振動子押え部材２８（第２の固定部、固定部）を追加したものである。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

超音波振動子２６は、上記第１の実施形態の超音波振動子６のホーン部６ｂに代えて、ホーン部２６ｂを備える。
ホーン部２６ｂは、図５に示すように、ホーン部６ｂのねじ込み部６Ｂに代えて、円板部２６Ｂを備える。
円板部２６Ｂは、ホーン部６ｂのねじ込み部６Ｂの側面に形成された雄ねじ６ｄを削除して、側面を円筒面２６ｄとし、この円筒面２６ｄを円錐台状部６Ａの側方に張り出した円板状の外形を有する部位である。
このため、円板部２６Ｂと円錐台状部６Ａとの間には、振動伝達面６ｃと平行な円環状の平面からなる段部２６ｅが形成されている。

取り付け部材２５は、上記第１の実施形態の取り付け部材５の円筒状部５Ａに代えて、円筒状部２５Ａを備える。
円筒状部２５Ａは、円筒状部５Ａの穴部５ａ、雌ねじ５ｂに代えて、穴部２５ａ、雌ねじ２５ｂ（第２の固定部、固定部）を備える点が、円筒状部５Ａと異なる。
このため、取り付け部材２５の底部５Ｂは、上記第１の実施形態の取り付け部材５と同様に、溶接部７によって底面３ａに固定されている。
穴部２５ａは、穴部５ａと同じ深さを有するが、内周面に、雌ねじ２５ｂが形成されることによって、内径が拡径されている。
雌ねじ２５ｂは、超音波振動子２６の円板部２６Ｂの外径よりも大きな内径を有している。

振動子押え部材２８は、取り付け部材２５の雌ねじ２５ｂと螺合して、取り付け部材２５に超音波振動子２６を固定するための略円管状の部材である。
振動子押え部材２８の外周面には、取り付け部材２５の雌ねじ２５ｂと螺合する雄ねじ２８ｃが形成されている。
振動子押え部材２８の内周面には、超音波振動子２６の円板部２６Ｂの外径よりも小径かつ円錐台状部６Ａの外径よりも大径となる貫通孔２８ａが形成されている。
振動子押え部材２８の軸方向の一端部は、中心軸線に直交する平面からなる押え面２８ｂが形成されている。

このような構成により、洗浄装置１２０では、図４（ａ）に示すように、底面３ａに固定された取り付け部材２５の穴部２５ａに超音波振動子２６が円板部２６Ｂ側から挿入されている。
そして、振動子押え部材２８が取り付け部材２５の雌ねじ２５ｂにねじ込まれることによって、超音波振動子２６の円板部２６Ｂが、取り付け部材２５の受け面５ｃと振動子押え部材２８の押え面２８ｂとに挟持され、これにより、超音波振動子２６が取り付け部材２５に固定されている。
このため、雌ねじ２５ｂと振動子押え部材２８とは、超音波振動子２６を取り付け部材２５に固定する第２の固定部を構成している。
振動子押え部材２８の押え面２８ｂは、超音波振動子２６の段部２６ｅのみと接触している。
このように固定された超音波振動子２６は、振動子押え部材２８を逆回転させれば、固定状態を解除できるため、着脱可能に固定されている。

なお、振動子押え部材２８を螺合させた後、雄ねじ２８ｃと雌ねじ２５ｂとをねじロック剤によって接着固定してもよい。ただし、ねじロック剤は、振動伝達面６ｃと受け面５ｃとの間には浸透させないようにする。
このようにすれば、雄ねじ２８ｃと雌ねじ２５ｂとによる螺合部が緩み止めされ、振動伝達面６ｃと受け面５ｃとの位置関係がより強固に固定される。
この場合でも、例えば、ねじロック剤を軟化させたり除去したりすれば、振動子押え部材２８を取り外すことができ、これにより、超音波振動子２６を取り外すことが可能である。

このような固定状態では、振動子押え部材２８のねじ込みによる押圧力によって、超音波振動子２６の振動伝達面６ｃが、受け面５ｃに面状に当接されて、振動伝達面６ｃと受け面５ｃとの間に適宜の押圧力が発生している。

本実施形態の洗浄装置１２０によれば、超音波振動子２６を、取り付け部材２５と振動子押え部材２８との間に挟持して固定する点が異なるのみで、上記第１の実施形態と同様の作用効果を備える。
すなわち、洗浄装置１２０によれば、取り付け部材２５を介して、超音波振動子２６を洗浄槽３に固定するため、超音波振動子２６から洗浄槽３に超音波振動を安定して伝達することができる。
特に、本実施形態では、振動子押え部材２８を螺進させて、超音波振動子２６の円板部２６Ｂを、受け面５ｃと押え面２８ｂとの間に挟持して固定するため、受け面５ｃと振動伝達面６ｃとの当接状態を維持した状態で、超音波振動子２６の着脱を行うことができる。
このため、着脱時に超音波振動子２６の振動伝達面６ｃを受け面５ｃに対して摺動させる必要がないため、振動伝達面６ｃまたは受け面５ｃが傷付くのを防止できる。また、着脱の作業バラツキによって、固定状態が不安定になることを防止することができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の洗浄装置について説明する。
図６（ａ）は、本発明の第３の実施形態の洗浄装置の主要部を示す模式的な裏面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。図７は、本発明の第３の実施形態の洗浄装置の主要部の模式的な分解図である。

図６（ａ）、（ｂ）、図７に主要部の構成を示すように、本実施形態の洗浄装置１３０は、上記第２の実施形態の洗浄装置１２０の溶接部７を削除し、スタッドボルト３１（第１の固定部、固定部）、押え板３２（第１の固定部、固定部）、ナット３３（第１の固定部、固定部）を追加したものである。
以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。

洗浄装置１３０は、上記第２の実施形態における第１の固定部である溶接部７に代えて、スタッドボルト３１、押え板３２、およびナット３３で構成される第１の固定部によって、取り付け部材２５を底面３ａに固定したものである。
取り付け部材２５と超音波振動子２６とは、上記第２の実施形態と全く同様にして固定されている。

スタッドボルト３１は、複数本のものが、底面３ａにおいて取り付け部材２５を固定する部位を囲むように下方に向かって立設されている。
本実施形態では、一例として、スタッドボルト３１の本数は４本である。これらのスタッドボルト３１は、取り付け部材５の固定位置の中心Ｐを中心とする円周上を４等分する４箇所の位置に立設されている。
各スタッドボルト３１は、基端部において底面３ａと溶接して固定されている。このため、スタッドボルト３１の基端部には溶接金属が肉盛りされた溶接部３１ｂが形成されている。ただし、スタッドボルト３１の底面３ａに対する固定方法は溶接には限定されず、底面３ａ側に雌ねじ部を設けることでボルト締結してもよい。
各スタッドボルト３１の長さは、取り付け部材２５の高さと後述する押え板３２の板厚との和よりも長く、先端部には、雄ねじ部３１ａが形成されている。

押え板３２は、取り付け部材２５の固定位置および各スタッドボルト３１の立設位置を覆うことができる大きさの平板部材からなる。
押え板３２において、取り付け部材２５の固定位置の中心Ｐに対応する中心部には、取り付け部材２５の穴部２５ａの内径よりも大径で、取り付け部材２５の外径よりも小径の円孔からなる振動子挿通孔３２ａが厚さ方向に貫通して設けられている。
押え板３２において、振動子挿通孔３２ａよりも外周側には、振動子挿通孔３２ａの中心を中心とする円周上にスタッドボルト３１を挿通させるボルト挿通孔３２ｃが厚さ方向に貫通して設けられている。
各ボルト挿通孔３２ｃは、それぞれスタッドボルト３１の配置位置に対応する位置に設けられている。

ナット３３は、押え板３２のボルト挿通孔３２ｃから突出されたスタッドボルト３１の雄ねじ部３１ａと螺合して、押え板３２を取り付け部材２５に押しつけて固定するための締結部材であり、例えば、雄ねじ部３１ａと螺合する雌ねじ部を有する六角ナットからなる。
本実施形態では、締結の緩みを防止するため、各スタッドボルト３１に２個ずつのナット３３を締結し、ダブルナットによって固定している。

このような構成の洗浄装置１３０の主要部を組み立てるには、例えば、図７に分解図で示すように、上記第２の実施形態と同様にして、取り付け部材２５に超音波振動子２６を挿入し、取り付け部材２５と振動子押え部材２８とで超音波振動子２６を挟持して固定した振動子組立体３４を形成する。
次に、振動子組立体３４を、取り付け部材２５の固定位置に固定面５ｄが当接するように配置する。この状態で、各ボルト挿通孔３２ｃにそれぞれスタッドボルト３１が挿通するように、押え板３２を配置して、押え板３２の一方の板面である押え面３２ｂによって、取り付け部材２５の円筒状部２５Ａの端面を押しつける。
次に、各スタッドボルト３１の雄ねじ部３１ａに、ナット３３を螺合していくことにより、押え板３２に押圧力を加えて、押え板３２の位置を固定する。
押え板３２に加えられた押圧力は、振動子挿通孔３２ａを介して取り付け部材２５に伝達され、取り付け部材２５が、底面３ａと押え板３２との間に挟持されて取り付け部材２５の位置が固定される。
取り付け部材２５が固定されたら、各ナット３３上に、他のナット３３を螺合して、ダブルナット締結を行う。
このようにして、取り付け部材２５が底面３ａに固定され、振動子組立体３４も底面３ａに固定される。

このような構成により、取り付け部材２５の固定面５ｄが底面３ａと面状に当接するとともに、超音波振動子２６の振動伝達面６ｃが取り付け部材２５の受け面５ｃと面状に当接して固定されている。

本実施形態の洗浄装置１３０によれば、取り付け部材２５を洗浄槽３の底面３ａと押え板３２との間に挟持して固定する点が異なるのみで、上記第２の実施形態と同様の作用効果を備える。
すなわち、洗浄装置１３０によれば、スタッドボルト３１にナット止めされた押え板３２により、取り付け部材２５が底面３ａに押圧状態で固定され、この取り付け部材２５の受け面５ｃに、振動子押え部材２８によって超音波振動子２６が押圧状態で固定されているため、超音波振動子２６から洗浄槽３に超音波振動を安定して伝達することができる。

特に、本実施形態では、取り付け部材２５が、底面３ａに対して着脱可能に固定されているため、万一、経時的に取り付け部材２５の固定状態が変化して振動伝達効率が低下しても、取り付け部材２５の固定をやり直すことで、初期の固定状態を復元することが可能である。
また、スタッドボルト３１を種々の位置に設けておくことにより、振動子組立体３４の固定位置を容易に変更することができる。その際、固定位置を変更しても、ナット３３の締結力を管理することで、同様の固定状態を実現することができる。
また、押え板３２は振動子挿通孔３２ａを備えているため、振動子挿通孔３２ａを通して、振動子押え部材２８および超音波振動子２６を着脱することができる。このため、取り付け部材２５の固定状態を変化させることなく、超音波振動子２６の着脱や交換を行うことができる。

［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態の洗浄装置について説明する。
図８（ａ）は、本発明の第４の実施形態の洗浄装置の主要部を示す模式的な裏面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。図９は、本発明の第４の実施形態の洗浄装置の主要部の模式的な分解図である。

図８（ａ）、（ｂ）、図９に主要部の構成を示すように、本実施形態の洗浄装置１４０は、上記第３の実施形態の洗浄装置１３０の取り付け部材２５、押え板３２に代えて、取り付け部材４５（超音波振動子取り付け部材）、押え部材４２（固定部）を備え、振動子押え部材２８を削除したものである。
以下、上記第３の実施形態と異なる点を中心に説明する。

洗浄装置１４０は、スタッドボルト３１、押え部材４２、およびナット３３で構成される固定部によって、取り付け部材４５の底面３ａへの固定と、取り付け部材４５の受け面５ｃへの超音波振動子２６の固定とを行うようにしたものである。

取り付け部材４５は、上記第３の実施形態の取り付け部材２５の円筒状部２５Ａに代えて、円筒状部４５Ａを備える。
円筒状部４５Ａは、円筒状部２５Ａの穴部２５ａ、雌ねじ５ｂに代えて、円筒状の内周面４５ｂを有する穴部４５ａを備える点が、円筒状部５Ａと異なる。
内周面４５ｂの内径は、超音波振動子２６の円板部２６Ｂの外径以上とされている。
穴部４５ａの深さは、超音波振動子２６の円板部２６Ｂの厚さより深い適宜寸法とすることができる。

押え部材４２は、取り付け部材２５の固定位置および各スタッドボルト３１の立設位置を覆うことができる大きさの平板部４２Ａと、平板部４２Ａの一方の表面４２ｂの中心部に設けられた円筒状突起部４２Ｂとを備える。平板部４２Ａの他方の表面４２ａは、表面４２ｂに平行な平面からなる。
円筒状突起部４２Ｂは、取り付け部材４５の固定位置の中心Ｐに対応する中心軸線上に形成されている。円筒状突起部４２Ｂの外周面４２ｃは、取り付け部材４５の内周面４５ｂと摺動可能に嵌合する外径を有している。
円筒状突起部４２Ｂの中心部には、超音波振動子２６の円板部２６Ｂの外径よりも小径、かつ円錐台状部６Ａの外径よりも大径の振動子挿通孔４２ｄが中心軸に沿って貫通されている。
この振動子挿通孔４２ｄは、平板部４２Ａにも延ばされて平板部４２Ａの厚さ方向に貫通している。
円筒状突起部４２Ｂの先端面である押え面４２ｅは、円筒状突起部４２Ｂの中心軸線に直交する平面からなる。

押え部材４２において、円筒状突起部４２Ｂよりも外周側には、外周面４２ｃの中心軸を中心とする円周上に、スタッドボルト３１を挿通させるボルト挿通孔３２ｃが厚さ方向に貫通して設けられている。
各ボルト挿通孔３２ｃは、それぞれスタッドボルト３１の配置位置に対応する位置に設けられている。

このような構成の洗浄装置１４０の主要部を組み立てるには、例えば、図９に分解図で示すように、底面３ａ上の固定位置に固定面５ｄが当接するように、取り付け部材４５を配置するとともに、穴部４５ａに超音波振動子２６の円板部２６Ｂを挿入して、振動伝達面６ｃを受け面５ｃに当接させる。
この状態で、円筒状突起部４２Ｂおよび各ボルト挿通孔３２ｃの位置を、それぞれ穴部４５ａおよびスタッドボルト３１に位置合わせする。そして、取り付け部材４５および超音波振動子２６に向かって、押え部材４２を押しつけていき、円筒状突起部４２Ｂの先端の押え面４２ｅを超音波振動子２６の段部２６ｅに当接させる。

このようにして、円筒状突起部４２Ｂの外周面４２ｃが穴部４５ａの内周面４５ｂと嵌合し、各スタッドボルト３１が各ボルト挿通孔３２ｃに挿通される。
また、底面３ａと固定面５ｄ、受け面５ｃと振動伝達面６ｃ、および段部２６ｅと押え面４２ｅとがそれぞれ互いに当接される。

次に、上記第３の実施形態と同様にして、各スタッドボルト３１の雄ねじ部３１ａに、ナット３３を螺合していくことにより、押え部材４２に押圧力を加えて、押え部材４２の位置を固定する。

押え部材４２に加えられた押圧力は、段部２６ｅから超音波振動子２６の円板部２６Ｂを介して取り付け部材４５の底部５Ｂに、さらに底部５Ｂを介して底面３ａに、それぞれ伝達される。
これにより、取り付け部材４５および超音波振動子２６の円板部２６Ｂが、底面３ａと押え部材４２との間に挟持されて取り付け部材４５および超音波振動子２６の位置が固定される。
取り付け部材４５および超音波振動子２６が固定されたら、各ナット３３上に、他のナット３３を螺合して、ダブルナット締結を行う。

このような構成により、取り付け部材４５の固定面５ｄが底面３ａと面状に当接するとともに、超音波振動子２６の振動伝達面６ｃが取り付け部材２５の受け面５ｃと面状に当接して固定されている。

本実施形態の洗浄装置１４０によれば、取り付け部材４５および超音波振動子２６を洗浄槽３の底面３ａと押え部材４２との間に挟持して固定する点が異なるのみで、上記第３の実施形態と同様の作用効果を備える。
すなわち、洗浄装置１４０によれば、スタッドボルト３１にナット止めされた押え部材４２により、取り付け部材４５および超音波振動子２６が互いに面状に当接しするとともに、底面３ａと押え部材４２との間に挟持され、押圧された状態で固定されているため、超音波振動子２６から洗浄槽３に超音波振動を安定して伝達することができる。

特に、本実施形態では、取り付け部材４５を固定する固定部と、超音波振動子２６を固定する固定部とが共通であるため、部品点数を削減することができ、安価な構成とすることができる。
また、ナット３３の螺合を解除すると、取り付け部材４５と超音波振動子２６とを同時に取り外すことができるため、着脱作業を迅速に行うことができる。
また、本実施形態では、押え部材４２の押え面４２ｅを回転させることなく押圧固定を行うことができるため、取り付け部材４５および超音波振動子２６を回転させる力が作用せず、それぞれの当接状態をずらすことなく固定することができる。

なお、上記の各実施形態、変形例の説明では、超音波振動子取り付け部材の固定面および洗浄槽の筐体部、超音波振動子取り付け部材の受け面および超音波振動子の振動伝達面を、それぞれ面状に当接する状態で固定する場合の例として、着脱可能な機械的な固定と、着脱不能な固定とを説明した。具体的には、機械的手段を用いた例として、ボルトナット固定、および締結部材を介した押圧固定、機械的手段以外を用いた例として、溶接による固定の例を挙げて説明した。
しかし、面状に当接する状態で固定することができれば、これらの具体例以外の固定方法を採用することも可能である。
例えば、上記に例示した以外の機械的手段による固定、溶着による固定、カシメによる固定、リベットによる固定、圧入による固定、ねじ以外の凹凸嵌合による固定などの例を挙げることができる。

上記の各実施形態、変形例の説明では、超音波振動子を超音波振動子取り付け部材と着脱可能に固定する場合の例で説明したが、超音波振動子を、例えば、溶接やカシメ等によって着脱不能に固定してもよい。
この場合、筐体部と超音波振動子取り付け部材とを着脱可能に固定しておけば、超音波振動取り付け部材とともに超音波振動子を交換することができる。
ただし、超音波振動子の交換する必要がない場合には、超音波振動子と超音波振動取り付け部材の両方を着脱不能に固定してもよい。

上記の各実施形態、変形例の説明では、超音波振動子の振動伝達面および超音波振動子取り付け部材の受け面と、超音波振動子取り付け部材の固定面および筐体部とが、平面同士で面状に当接する場合の例で説明したが、これら当接部分の面形状は、平面同士には限定されない。例えば、同一形状の湾曲面同士で当接させることも可能である。

また、上記の各実施形態、変形例で説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
例えば、上記第２〜第４の実施形態における取り付け部材は、上記第１の実施形態の変形例のように、洗浄槽３の側面３ｂに固定位置することも可能である。また、底面３ａおよび側面３ｂに複数の取り付け部材を固定することも可能である。

３ 洗浄槽
３ａ 底面
３Ａ 筐体部
３ｂ 側面
４ 洗浄用液
５、２５、４５ 取り付け部材（超音波振動子取り付け部材）
５Ａ、２５Ａ、４５Ａ 円筒状部
５ｂ、２５ｂ 雌ねじ（第２の固定部、固定部）
５Ｂ 底部
５ｃ 受け面
５ｄ 固定面
５ｅ 振動伝搬部
６、２６ 超音波振動子
６ｂ、２６ｂ ホーン部
６ｃ 振動伝達面
６ｄ 雄ねじ（第２の固定部、固定部）
７ 溶接部（第１の固定部、固定部）
２６Ｂ 円板部
２６ｅ 段部
２８ 振動子押え部材（第２の固定部、固定部）
２８ｂ 押え面
３１ スタッドボルト（第１の固定部、固定部）
３２ 押え板（第１の固定部、固定部）
３３ ナット（第１の固定部、固定部）
３４ 振動子組立体
４２ 押え部材（固定部）
４２Ｂ 円筒状突起部
１００、１１０、１２０、１３０、１４０ 洗浄装置

Claims (4)

1. 洗浄用液を収容する筐体部を有する洗浄槽と、
   超音波振動を発生するとともに表面に設けられた振動伝達面を通して前記超音波振動を伝達する超音波振動子と、
   該超音波振動子の前記振動伝達面と面状に当接する受け面と、前記洗浄槽の前記筐体部と固定する固定面と、前記受け面から前記固定面に超音波振動を伝達する振動伝搬部とを有する超音波振動子取り付け部材と、
   該超音波振動子取り付け部材の前記固定面が前記洗浄槽の前記筐体部と当接するともに、前記超音波振動子取り付け部材の前記受け面と前記超音波振動子の前記振動伝達面とが面状に当接する状態で、前記超音波振動子取り付け部材と前記超音波振動子とを前記洗浄槽に対して固定する固定部と、
   を備える、洗浄装置。
2. 前記固定部は、
   前記超音波振動子取り付け部材を前記筐体部に固定する第１の固定部と、
   前記超音波振動子を前記超音波振動取り付け部材に固定する第２の固定部と、
   を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
3. 前記第２の固定部は、
   前記超音波振動子を前記超音波振動取り付け部材に対して着脱可能に固定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。
4. 前記第１の固定部は、
   前記超音波振動子取り付け部材と前記筐体部とを溶接することにより形成された
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の洗浄装置。

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