JP2014507289A5

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Publication number: JP2014507289A5
Application number: JP2013548807A
Authority: JP
Filing date: 2012-01-09
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2032-01-09

Description

本発明ではさらに、質量体の振動運動を発生させるための装置が提供され、該装置は、質量体、特に工具とすることができる質量体を含んでおり、また、この質量体を加速できる共振系も含んでいる。該装置は発振器を有しており、該発振器により励起振動を発生させることができ、その周波数は共振系の共振周波数に略一致する。本発明によると、少なくとも二つの保持固定具が共振系の構成部分であり、質量体と保持固定具とは、保持固定具の間に質量体が固定されるように機械的に結合されていて、このとき質量体は、二つの保持固定具により押圧力をかけられて取り付けられている。
つまり、質量体は、縦振動を適用する際に振動伝搬方向において保持固定具の間に固定されている。本発明の装置は特に本発明の方法を実施するためのものである。このとき先述のように、共振系を保持固定具のみにより構成すること、又は、共振系を保持固定具及び質量体と共に構成することができる。励起振動が超音波振動となるよう、発振器としては望ましくは超音波トランスデューサが使用される。
質量体は、両方の保持固定具により押圧力をかけられて取り付けられている。この構成は特に、共振系が保持固定具及び質量体により構成された本発明を実施するためのものである。保持固定具及び質量体は、押圧力により同期し、共振系として振動するため、保持固定具の一方が質量体から外れる恐れはない。そのため、保持固定具の間に、張力を伝達する機械的な装置を配置する必要もない。
場合によっては、質量体の圧力嵌め的固定と、質量体の形状嵌めとを組み合わせることができる。このとき、押圧力は、好適には、保持固定具のほとんど振動のない場所、たとえば振動波形における零通過が見られる振動節などで保持固定具に導入される。零通過部へのこの取り付けは、好適には両方の保持固定具において実現される。

図１は、質量体５０の振動運動を発生させるための本発明装置のＡ−Ａ断面図であり、切断線は図２から見て取れる。装置には、第１保持固定具１０及び第２保持固定具２０があり、これら保持固定具１０，２０の間に質量体５０が取り付けられて配置されている。以下でさらに説明するように、このとき質量体５０は、たとえば工具として構成することができる。質量体５０の形状嵌めによる取り付けを実現するために、保持固定具１０，２０の間には機械的な結合部４０が設けられており、この機械的な結合部４０は第１保持固定具１０から第２保持固定具２０内に突き出ている。機械的な結合部４０は、このとき、たとえばネジ接続部として構成することができる。この場合、この機械的な結合部４０により質量体５０は形状嵌め的に固定されるだけでなく、圧力嵌め的にも固定される。両方の保持固定具１０，２０は、特に図２から分かるように、クランプスリーブ３０を介して互いに機械的に結合されている。このときクランプスリーブ３０は、第１ネジ切り肩部１１により第１保持固定具１０に、第２ネジ切り肩部２１により第２保持固定具２０に機械的に取り付けられている。それにより、保持固定具１０，２０は、機械的な結合部４０とは関係なく、クランプスリーブ３０を介して互いに機械的に結合されている。ネジきり肩部１１，２１に取り付けられていることにより、クランプスリーブ３０が捩じられると保持固定具１０，２０に押圧力がかかるため、保持固定具１０，２０の間にある質量体５０には逆方向の圧縮力がかかる。第１保持固定具１０には発振器６０、たとえば超音波トランスデューサが配置されている。この発振器６０は、たとえば縦波を発生する。少なくとも第１保持固定具１０及び第２保持固定具２０を共振系として構成することにより、これら保持固定具１０，２０は、該共振系の共振周波数と一致する励起周波数が発生された場合に、振動伝搬方向７０において縦振動するよう励振される。それにより、質量体５０が振動運動する。

図４には本発明の装置が図示されており、第１保持固定具１０が並進発振器として、第２保持固定具２０は曲げ共振器８０として構成されている。つまり、第１保持固定具１０は縦振動を行い、第２保持固定具２０は横振動を行う。第２保持固定具２０の振動波形から分かるように、曲げ共振器８０においても、押圧力Ｆはそれぞれの零位置又は振動節０でかけられる。その結果、質量体５０は、図３に示した純粋な並進振動系の場合と同じ並進振動を行う。

Claims

質量体の振動運動を発生させる方法において、該質量体は振動伝搬方向において二つの保持固定具の間で、これらに機械的に結合されており、前記質量体（５０）は両方の保持固定具（１０，２０）から押圧力（Ｆ）をかけられて取り付けられており、また、少なくとも前記保持固定具が共振系の構成部分として構成されており、該共振系には励起振動が導入され、その周波数が前記共振系の共振周波数と略一致するために前記共振系が振動し、前記励起振動は縦波として発生され、前記質量体（５０）は、前記励起振動の伝搬方向（７０）において、前記保持固定具（１０，２０）の間に押圧力（Ｆ）をかけられて取り付けられている方法において、
前記押圧力（Ｆ）は、前記保持固定具（１０，２０）の振動のない場所（０）で、該保持固定具（１０，２０）に導入されることを特徴とする質量体の振動運動を発生させる方法。
質量体の振動運動を発生させる装置であって、質量体（５０）を含み、また、前記質量体（５０）を加速させられる共振系、及び、前記共振系の共振周波数と略一致する周波数を持ち、縦波に相当する励起振動を発生できる発振器（６０）を含んでおり、
前記共振系の構成部分が二つの保持固定具（１０，２０）であり、該保持固定具（１０，２０）には、前記質量体（５０）が前記励起振動の伝搬方向（７０）において、前記保持固定具の間（１０，２０）に固定されるように前記質量体（５０）が機械的に結合されており、その際前記質量体（５０）は両方の保持固定具（１０，２０）から押圧力（Ｆ）をかけられて取り付けられている装置において、前記保持固定具（１０，２０）に前記押圧力（Ｆ）が導入される場所は、装置の駆動時に振動のない場所（０）に設けられていることを特徴とする質量体の振動運動を発生させる装置。