JP3041242B2 - 超音波振動用共振器の支持装置 - Google Patents
超音波振動用共振器の支持装置Info
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- JP3041242B2 JP3041242B2 JP8170103A JP17010396A JP3041242B2 JP 3041242 B2 JP3041242 B2 JP 3041242B2 JP 8170103 A JP8170103 A JP 8170103A JP 17010396 A JP17010396 A JP 17010396A JP 3041242 B2 JP3041242 B2 JP 3041242B2
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は超音波振動用共振
器を支持する装置に関する。
器を支持する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、実公平７−３３９１０号公報に
は、超音波加工機の筒状ケーシング内に取り付けた振動
子である超音波ヘッドに、ブースターと呼ばれる第１カ
ップリングホーンと同ブースターと呼ばれる第２カップ
リングホーンとを直列に連結した超音波振動用共振器の
支持装置が開示されている。
は、超音波加工機の筒状ケーシング内に取り付けた振動
子である超音波ヘッドに、ブースターと呼ばれる第１カ
ップリングホーンと同ブースターと呼ばれる第２カップ
リングホーンとを直列に連結した超音波振動用共振器の
支持装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の共振器の支
持装置では、第１カップリングホーンより外側に突出す
る支持部であるフランジがホルダーとしての筒状ケーシ
ングの内周面に内接するように、第１カップリングホー
ンを筒状ケーシングに収容し、第２カップリングホーン
より外側に突出する支持部を構成するフランジを筒状ケ
ーシングの内周面に固定してあることから、超音波ヘッ
ドからの超音波振動を第１カップリングホーン及び第２
カップリングホーンを経て、第２カップリングホーンに
取り付けた加工用工具に伝達し、その加工用工具の外周
面をワークに押し付けて加工を行う際、加工用工具がワ
ークから受ける軸方向と直交する力により、第１カップ
リングホーンのフランジと第２カップリングホーンのフ
ランジとの間の部分が、筒状ケーシングに固定した第２
カップリングホーンのフランジを中心として撓み、それ
によって発生する内部応力で超音波ヘッドから加工用工
具に伝達される超音波振動のエネルギー損失が大きくな
るばかりか、加工用工具のワークへの接触位置が狂うこ
とを否めなかった。
持装置では、第１カップリングホーンより外側に突出す
る支持部であるフランジがホルダーとしての筒状ケーシ
ングの内周面に内接するように、第１カップリングホー
ンを筒状ケーシングに収容し、第２カップリングホーン
より外側に突出する支持部を構成するフランジを筒状ケ
ーシングの内周面に固定してあることから、超音波ヘッ
ドからの超音波振動を第１カップリングホーン及び第２
カップリングホーンを経て、第２カップリングホーンに
取り付けた加工用工具に伝達し、その加工用工具の外周
面をワークに押し付けて加工を行う際、加工用工具がワ
ークから受ける軸方向と直交する力により、第１カップ
リングホーンのフランジと第２カップリングホーンのフ
ランジとの間の部分が、筒状ケーシングに固定した第２
カップリングホーンのフランジを中心として撓み、それ
によって発生する内部応力で超音波ヘッドから加工用工
具に伝達される超音波振動のエネルギー損失が大きくな
るばかりか、加工用工具のワークへの接触位置が狂うこ
とを否めなかった。
【０００４】そこで、この発明は、加工時に共振器が受
ける直交方向の力に対する支持剛性を向上して、超音波
振動のエネルギー損失が少なく、品質信頼性を向上する
ことができる超音波振動接合用共振器の支持装置を提供
しようとするものである。
ける直交方向の力に対する支持剛性を向上して、超音波
振動のエネルギー損失が少なく、品質信頼性を向上する
ことができる超音波振動接合用共振器の支持装置を提供
しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にあっては、筒状
のホルダーの内部に振動子に同軸に連結された２つのブ
ースターを支持する超音波振動用共振器の支持装置にお
いて、ホルダーに振動子収容室とこれよりも大径のブー
スター収容室とを同軸に内部側から一端側に連接形成
し、このホルダーの振動子収容室とブースター収容室と
の間に形成された段差部とブースター収容室に内接する
ように収容した筒状部材とホルダーに取り付けられた止
め具とで２つのブースターの支持部を軸方向に沿う方向
より挟み付けるように結合したことを特徴としている。
本発明の構成によれば、筒状部材がホルダーのブースタ
ー収容室に内接嵌合し、２つのブースターの支持部を軸
方向に沿う方向より挟み付けたことにより、直交方向の
力により、２つのブースターの支持部が撓むことのない
ように、当該直交方向の力に対する支持剛性を向上し
て、超音波振動のエネルギー損失が少なく、品質信頼性
を向上することができる。又、共振器をホルダーに取り
付ける際に、止め具を強固に締結した場合でも、２つの
ブースターの支持部が互いに近づくように撓むような不
都合も阻止することができる。又、前記筒状部材をブー
スターの支持部に同軸に外嵌装着されるリング状のスペ
ーサーと、このスペーサーを同軸に受け止めるように２
つのブースターの支持部間に介在される筒状のカラーと
により形成すれば、筒状部材の支持部への接触面積が減
少して、振動子からブースターに伝達される超音波振動
のエネルギー損失をより少なくすることができる。又、
前記スペーサーの一部を分断し、一方の分断部から他方
の分断部にねじを締結することで、当該スペーサーをブ
ースターの支持部に固定すれば、スペーサーの取り付け
構造を簡素化することができる。
のホルダーの内部に振動子に同軸に連結された２つのブ
ースターを支持する超音波振動用共振器の支持装置にお
いて、ホルダーに振動子収容室とこれよりも大径のブー
スター収容室とを同軸に内部側から一端側に連接形成
し、このホルダーの振動子収容室とブースター収容室と
の間に形成された段差部とブースター収容室に内接する
ように収容した筒状部材とホルダーに取り付けられた止
め具とで２つのブースターの支持部を軸方向に沿う方向
より挟み付けるように結合したことを特徴としている。
本発明の構成によれば、筒状部材がホルダーのブースタ
ー収容室に内接嵌合し、２つのブースターの支持部を軸
方向に沿う方向より挟み付けたことにより、直交方向の
力により、２つのブースターの支持部が撓むことのない
ように、当該直交方向の力に対する支持剛性を向上し
て、超音波振動のエネルギー損失が少なく、品質信頼性
を向上することができる。又、共振器をホルダーに取り
付ける際に、止め具を強固に締結した場合でも、２つの
ブースターの支持部が互いに近づくように撓むような不
都合も阻止することができる。又、前記筒状部材をブー
スターの支持部に同軸に外嵌装着されるリング状のスペ
ーサーと、このスペーサーを同軸に受け止めるように２
つのブースターの支持部間に介在される筒状のカラーと
により形成すれば、筒状部材の支持部への接触面積が減
少して、振動子からブースターに伝達される超音波振動
のエネルギー損失をより少なくすることができる。又、
前記スペーサーの一部を分断し、一方の分断部から他方
の分断部にねじを締結することで、当該スペーサーをブ
ースターの支持部に固定すれば、スペーサーの取り付け
構造を簡素化することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１〜２は第１実施形態を示して
いる。この実施形態は図２に示すように、超音波接合装
置の装置本体１に回転可能に組付けられた筒状のホルダ
ー２に共振器３を片持ち支持に取り付けたものである。
いる。この実施形態は図２に示すように、超音波接合装
置の装置本体１に回転可能に組付けられた筒状のホルダ
ー２に共振器３を片持ち支持に取り付けたものである。
【０００７】この実施形態の場合、図１のａ図に示すよ
うに、ホルダー２はその中心に振動子収容室２ａ、振動
子収容室２ａよりも大径のブースター収容室２ｂ、ねじ
孔２ｃを同軸に内部側から一端側に連接形成してある。
ねじ孔２ｃはブースター収容室２ｂがホルダー２の一端
で開口する側の内周面に雌ねじを刻むことで形成されて
いる。
うに、ホルダー２はその中心に振動子収容室２ａ、振動
子収容室２ａよりも大径のブースター収容室２ｂ、ねじ
孔２ｃを同軸に内部側から一端側に連接形成してある。
ねじ孔２ｃはブースター収容室２ｂがホルダー２の一端
で開口する側の内周面に雌ねじを刻むことで形成されて
いる。
【０００８】振動子４は図外の超音波発生器から供給さ
れた電力により所定周波数の縦波の超音波振動を発生し
て出力する、電気エネルギーを機械エネルギーに変換す
る圧電素子又は磁歪素子等からなる電気音響変換器又は
電気振動変換器であって、振動子４の出力端に凹部４ａ
とねじ孔４ｂとを同軸に形成してある。振動子４には熱
伝導性が良好で電気伝導性の良好なアルミニウムのよう
な金属からなる筒状の周壁に多数の放熱用孔５ａが形成
されたカバー５を外嵌装着してある。カバー５の底部に
互いに電気的に絶縁されて形成された２つの電気接点部
５ｂ，５ｃには、超音波発生器から電力を受ける振動子
４の２本の図外の電線が個別に接続されている。
れた電力により所定周波数の縦波の超音波振動を発生し
て出力する、電気エネルギーを機械エネルギーに変換す
る圧電素子又は磁歪素子等からなる電気音響変換器又は
電気振動変換器であって、振動子４の出力端に凹部４ａ
とねじ孔４ｂとを同軸に形成してある。振動子４には熱
伝導性が良好で電気伝導性の良好なアルミニウムのよう
な金属からなる筒状の周壁に多数の放熱用孔５ａが形成
されたカバー５を外嵌装着してある。カバー５の底部に
互いに電気的に絶縁されて形成された２つの電気接点部
５ｂ，５ｃには、超音波発生器から電力を受ける振動子
４の２本の図外の電線が個別に接続されている。
【０００９】共振器３は振動子４から伝達された超音波
振動に共振するものであって、チタン、アルミニウム又
は焼き入れされた鉄等のいずれかの材質からなる棒状の
第１ブースター６、同様な材質からなる棒状の第２ブー
スター７、チタン等のような合金からなる棒状の超音波
ホーン８を備えている。
振動に共振するものであって、チタン、アルミニウム又
は焼き入れされた鉄等のいずれかの材質からなる棒状の
第１ブースター６、同様な材質からなる棒状の第２ブー
スター７、チタン等のような合金からなる棒状の超音波
ホーン８を備えている。
【００１０】第１ブースター６と第２ブースター７と
は、同一の材質及び形状を有するブースターを２個使用
し、振動子４に連結される側を第１ブースター６と称
し、第１ブースター６に連結される側を第２ブースター
７と表現して区別したものである。第１・第２ブースタ
ー６は１つの最大振動振幅点から次の１つの最大振動振
幅点までの１／２波長の長さを有し、それぞれの間に位
置する最小振動振幅点の全外周面より外側に突出された
肉厚の根元部ａ、肉薄な中間部ｂ、肉厚な先端部ｃから
なる環状の支持部６ａ，７ａを備え、一端に凸部６ｂ，
７ｂとこれに同軸に形成された図外のねじ孔に締結され
た無頭ねじ６ｃ，７ｃを同軸に有し、他端に凹部６ｄ，
７ｄとねじ孔６ｅ，７ｅを同軸に形成してある。
は、同一の材質及び形状を有するブースターを２個使用
し、振動子４に連結される側を第１ブースター６と称
し、第１ブースター６に連結される側を第２ブースター
７と表現して区別したものである。第１・第２ブースタ
ー６は１つの最大振動振幅点から次の１つの最大振動振
幅点までの１／２波長の長さを有し、それぞれの間に位
置する最小振動振幅点の全外周面より外側に突出された
肉厚の根元部ａ、肉薄な中間部ｂ、肉厚な先端部ｃから
なる環状の支持部６ａ，７ａを備え、一端に凸部６ｂ，
７ｂとこれに同軸に形成された図外のねじ孔に締結され
た無頭ねじ６ｃ，７ｃを同軸に有し、他端に凹部６ｄ，
７ｄとねじ孔６ｅ，７ｅを同軸に形成してある。
【００１１】超音波ホーン８は１つの最大振動振幅点か
ら別の最大振動振幅点までの１／２波長の長さを有し、
その間に位置する最小振動振幅点の全外周面より外側に
円板状の振動方向変換部８ａを突設し、振動変換部８ａ
の最大振動振幅点である外周に幅狭の環状の振動作用部
８ｂを備え、一端に凸部８ｃとこれに同軸に形成された
図外のねじ孔に締結された無頭ねじ８ｄを同軸に有し、
他端に凸部８ｅとねじ孔８ｆを同軸に形成してある。
ら別の最大振動振幅点までの１／２波長の長さを有し、
その間に位置する最小振動振幅点の全外周面より外側に
円板状の振動方向変換部８ａを突設し、振動変換部８ａ
の最大振動振幅点である外周に幅狭の環状の振動作用部
８ｂを備え、一端に凸部８ｃとこれに同軸に形成された
図外のねじ孔に締結された無頭ねじ８ｄを同軸に有し、
他端に凸部８ｅとねじ孔８ｆを同軸に形成してある。
【００１２】第１・第２スペーサー９，１０は、熱硬化
性合成樹脂のような同一の材質で同一の形状を有するも
のを２個使用し、第１ブースター６側に用いられるもの
を第１スペーサー９と称し、第２ブースター７側に第１
スペーサー９と向きを逆にして用いられるものを第２ス
ペーサー１０と表現して区別したものである。第１・第
２スペーサー９，１０は、ホルダー２のブースター収容
室２ｂの内径よりも小径な外径と、第１・第２ブースタ
ー６，７の支持部６ａ，７ａ近傍の外径よりも大きな内
径とを有する環状になっていて、一端面に第１・第２ブ
ースター６，７の支持部６ａ，７ａの先端部ｃの外周縁
を同軸に内接収容する段差部９ａ，１０ａを備えてい
る。
性合成樹脂のような同一の材質で同一の形状を有するも
のを２個使用し、第１ブースター６側に用いられるもの
を第１スペーサー９と称し、第２ブースター７側に第１
スペーサー９と向きを逆にして用いられるものを第２ス
ペーサー１０と表現して区別したものである。第１・第
２スペーサー９，１０は、ホルダー２のブースター収容
室２ｂの内径よりも小径な外径と、第１・第２ブースタ
ー６，７の支持部６ａ，７ａ近傍の外径よりも大きな内
径とを有する環状になっていて、一端面に第１・第２ブ
ースター６，７の支持部６ａ，７ａの先端部ｃの外周縁
を同軸に内接収容する段差部９ａ，１０ａを備えてい
る。
【００１３】カラー１１はホルダー２のブースター収容
室２ｂに内接する外径と、第１・第２ブースター６，７
の支持部６ａ，７ａの中間部ｂの外径よりも大きな内径
とを有する筒状になっていて、両端面に第１・第２スペ
ーサー９，１０を同軸に内接収容する格納部１１ａ，１
１ｂを備えている。カラー１１の各格納部１１ａ，１１
ｂに第１・第２スペーサー９，１０を収容した状態にお
いて、第１スペーサー９の段差部９ａから第２スペーサ
ー１０の段差部１０ａまでの寸法は、第２ブースター７
より突出する無頭ねじ７ｃを第１ブースター６のねじ孔
６ｅに締結して、第１・第２ブースター６，７を同軸に
結合した際の支持部６ａの先端部ｃから支持部７ａの先
端部ｃまでの内法と同一寸法に設定されている。
室２ｂに内接する外径と、第１・第２ブースター６，７
の支持部６ａ，７ａの中間部ｂの外径よりも大きな内径
とを有する筒状になっていて、両端面に第１・第２スペ
ーサー９，１０を同軸に内接収容する格納部１１ａ，１
１ｂを備えている。カラー１１の各格納部１１ａ，１１
ｂに第１・第２スペーサー９，１０を収容した状態にお
いて、第１スペーサー９の段差部９ａから第２スペーサ
ー１０の段差部１０ａまでの寸法は、第２ブースター７
より突出する無頭ねじ７ｃを第１ブースター６のねじ孔
６ｅに締結して、第１・第２ブースター６，７を同軸に
結合した際の支持部６ａの先端部ｃから支持部７ａの先
端部ｃまでの内法と同一寸法に設定されている。
【００１４】止め具１２は第２ブースター７の支持部７
ａの中間部ｂの外径より大きな内径を有する環状になっ
ていて、その外周面にホルダー２のねじ孔２ｃに嵌合す
る雄ねじ部１２ａを形成してあり、その一端より外側に
フランジ１２ｂを突設してある。
ａの中間部ｂの外径より大きな内径を有する環状になっ
ていて、その外周面にホルダー２のねじ孔２ｃに嵌合す
る雄ねじ部１２ａを形成してあり、その一端より外側に
フランジ１２ｂを突設してある。
【００１５】図１のｂ図にも示すように、ホルダー２に
共振器３を支持させるには、先ず、振動子４のねじ孔４
ｂに第１ブースター６の無頭ねじ６ｃを締結すること
で、第１ブースター６の凸部６ｂが振動子４の凹部４ａ
に内接して取り込まれて、第１ブースター６が振動子４
の出力端に同軸に連結する。
共振器３を支持させるには、先ず、振動子４のねじ孔４
ｂに第１ブースター６の無頭ねじ６ｃを締結すること
で、第１ブースター６の凸部６ｂが振動子４の凹部４ａ
に内接して取り込まれて、第１ブースター６が振動子４
の出力端に同軸に連結する。
【００１６】そして、振動子４の反対側より第１ブース
ター６に第１スペーサー９を外嵌し、第１スペーサー９
の段差部９ａを支持部６ａの先端部ｃに外接嵌合するこ
とで、第１スペーサー９を第１ブースター６の支持部６
ａに同軸にはめ込む。又、第１スペーサー９と同様に、
振動子４の反対側より第１ブースター６にカラー１１を
外嵌し、カラー１１のはめ込み方向先端側の格納部１１
ａに第１スペーサー９を内接して取り込む。このカラー
１１の他方の格納部１１ｂに第２スペーサー１０を内接
して取り込んだ後に、第２ブースター７の無頭ねじ７ｃ
を第２スペーサー１０及びカラー１１の内部に通して第
１ブースター６のねじ孔６ｅに締結する。これにより、
第２ブースター７の凸部７ｂが第１ブースター６の凹部
６ｄに内接して取り込まれると共に、第２ブースター７
の支持部７ａの先端部ｃが第２スペーサー１０の段差部
１０ａに外接嵌合し、第１ブースター６の支持部６ａと
第２ブースター７の支持部７ａとの間に、第１スペーサ
ー９、カラー１１、第２スペーサー１０が同軸に介在し
て、第１ブースター６と第２ブースター７とが同軸に連
結する。
ター６に第１スペーサー９を外嵌し、第１スペーサー９
の段差部９ａを支持部６ａの先端部ｃに外接嵌合するこ
とで、第１スペーサー９を第１ブースター６の支持部６
ａに同軸にはめ込む。又、第１スペーサー９と同様に、
振動子４の反対側より第１ブースター６にカラー１１を
外嵌し、カラー１１のはめ込み方向先端側の格納部１１
ａに第１スペーサー９を内接して取り込む。このカラー
１１の他方の格納部１１ｂに第２スペーサー１０を内接
して取り込んだ後に、第２ブースター７の無頭ねじ７ｃ
を第２スペーサー１０及びカラー１１の内部に通して第
１ブースター６のねじ孔６ｅに締結する。これにより、
第２ブースター７の凸部７ｂが第１ブースター６の凹部
６ｄに内接して取り込まれると共に、第２ブースター７
の支持部７ａの先端部ｃが第２スペーサー１０の段差部
１０ａに外接嵌合し、第１ブースター６の支持部６ａと
第２ブースター７の支持部７ａとの間に、第１スペーサ
ー９、カラー１１、第２スペーサー１０が同軸に介在し
て、第１ブースター６と第２ブースター７とが同軸に連
結する。
【００１７】次に、振動子４をホルダー２のねじ孔２ｃ
よりブースター収容室２ｂを経て振動子収容室２ａに挿
入し、カラー１１をブースター収容室２ｂに内接挿入し
た後に、止め具１２を第２ブースター７に外嵌して、止
め具１２の雄ねじ部１２ａをホルダー２のねじ孔２ｃに
締結する。これにより、止め具１２が第２ブースター７
の支持部７ａの先端部ｃを軸方向に沿う方向に押圧し、
第１ブースター６の支持部６ａの先端部ｃがホルダー２
の段差部２ｄに当接し、止め具１２、ホルダー２の段差
部２ｄ、カラー１１、第１スペーサー９、第２スペーサ
ー１０により、第１・第２ブースター６，７の支持部６
ａ，７ａを軸方向に沿う方向に挟み付けるように一体的
に結合する。
よりブースター収容室２ｂを経て振動子収容室２ａに挿
入し、カラー１１をブースター収容室２ｂに内接挿入し
た後に、止め具１２を第２ブースター７に外嵌して、止
め具１２の雄ねじ部１２ａをホルダー２のねじ孔２ｃに
締結する。これにより、止め具１２が第２ブースター７
の支持部７ａの先端部ｃを軸方向に沿う方向に押圧し、
第１ブースター６の支持部６ａの先端部ｃがホルダー２
の段差部２ｄに当接し、止め具１２、ホルダー２の段差
部２ｄ、カラー１１、第１スペーサー９、第２スペーサ
ー１０により、第１・第２ブースター６，７の支持部６
ａ，７ａを軸方向に沿う方向に挟み付けるように一体的
に結合する。
【００１８】最後に、止め具１２より外側に突出された
第２ブースター７に超音波ホーン８を無頭ねじ８ｄとね
じ孔７ｅとを介して同軸に結合することで、超音波ホー
ン８の凸部８ｃが第２ブースター７の凹部７ｄに内接し
て取り込まれ、第１ブースター６、第２ブースター７、
超音波ホーン８からなる共振器３がホルダー２に一体的
に支持される。
第２ブースター７に超音波ホーン８を無頭ねじ８ｄとね
じ孔７ｅとを介して同軸に結合することで、超音波ホー
ン８の凸部８ｃが第２ブースター７の凹部７ｄに内接し
て取り込まれ、第１ブースター６、第２ブースター７、
超音波ホーン８からなる共振器３がホルダー２に一体的
に支持される。
【００１９】この実施形態の構造によれば、振動子４か
らの超音波振動を第１ブースター６及び第２ブースター
７を経て超音波ホーン８に伝達し、超音波ホーン８の振
動作用部８ｂをワークに押し付けることで、当該ワーク
に超音波振動による加工を行う。この際、超音波ホーン
８がワークから受ける軸方向と直交する図１のｂ図に矢
印Ｘで示すような力を受けるが、カラー１１と第１・第
２スペーサー９，１０とからなる筒状部材が第１ブース
ター６の支持部６ａと第２ブースター７の支持部７ａと
の間に介在しており、当該カラー１１がホルダー２のブ
ースター収容室２ｂに内接嵌合していることから、第１
ブースター６の支持部６ａと第２ブースター７の支持部
７ａとの間の部分が撓むという不都合を解消することが
できる。又、共振器３をホルダー２に取り付ける際に、
止め具１２を強固に締結した場合でも、第１ブースター
６の支持部６ａと第２ブースター７の支持部７ａとが互
いに近づくように撓むような不都合も阻止することがで
きる。よって、振動子４から超音波ホーン８に超音波振
動のエネルギーを適正に伝達することができる。又、超
音波ホーン８の振動作用部８ｂをワークに正確に位置を
決めして接触することができて、超音波振動のエネルギ
ー損失が少なく、品質信頼性を向上することができる。
らの超音波振動を第１ブースター６及び第２ブースター
７を経て超音波ホーン８に伝達し、超音波ホーン８の振
動作用部８ｂをワークに押し付けることで、当該ワーク
に超音波振動による加工を行う。この際、超音波ホーン
８がワークから受ける軸方向と直交する図１のｂ図に矢
印Ｘで示すような力を受けるが、カラー１１と第１・第
２スペーサー９，１０とからなる筒状部材が第１ブース
ター６の支持部６ａと第２ブースター７の支持部７ａと
の間に介在しており、当該カラー１１がホルダー２のブ
ースター収容室２ｂに内接嵌合していることから、第１
ブースター６の支持部６ａと第２ブースター７の支持部
７ａとの間の部分が撓むという不都合を解消することが
できる。又、共振器３をホルダー２に取り付ける際に、
止め具１２を強固に締結した場合でも、第１ブースター
６の支持部６ａと第２ブースター７の支持部７ａとが互
いに近づくように撓むような不都合も阻止することがで
きる。よって、振動子４から超音波ホーン８に超音波振
動のエネルギーを適正に伝達することができる。又、超
音波ホーン８の振動作用部８ｂをワークに正確に位置を
決めして接触することができて、超音波振動のエネルギ
ー損失が少なく、品質信頼性を向上することができる。
【００２０】しかも、第１・第２ブースター６，７の支
持部６ａ，７ａより大きな外径を有するカラー１１がホ
ルダー２のブースター収容室２ｂに内接嵌合しているこ
とから、カラー１１と第１・第２スペーサー９，１０と
からなる筒状部材を介在させて同軸に結合された第１・
第２ブースター６，７をホルダー２のブースター収容室
２ｂに取り付けた状態において、第１・第２ブースター
６，７の支持部６ａ，７ａとホルダー２のブースター収
容室２ｂを形成する内周面との間に隙間１３ａ，１３ｂ
が形成され、第１・第２ブースター６，７の支持部６
ａ，７ａを少ない接触面積で撓むことがないように一体
に結合することができて、振動子４から超音波ホーン８
に伝達される超音波振動のエネルギー損失を少なくする
ことができる。
持部６ａ，７ａより大きな外径を有するカラー１１がホ
ルダー２のブースター収容室２ｂに内接嵌合しているこ
とから、カラー１１と第１・第２スペーサー９，１０と
からなる筒状部材を介在させて同軸に結合された第１・
第２ブースター６，７をホルダー２のブースター収容室
２ｂに取り付けた状態において、第１・第２ブースター
６，７の支持部６ａ，７ａとホルダー２のブースター収
容室２ｂを形成する内周面との間に隙間１３ａ，１３ｂ
が形成され、第１・第２ブースター６，７の支持部６
ａ，７ａを少ない接触面積で撓むことがないように一体
に結合することができて、振動子４から超音波ホーン８
に伝達される超音波振動のエネルギー損失を少なくする
ことができる。
【００２１】図３〜４は第２実施形態を示している。こ
の実施形態は、図３に示すように、第１・第２ブースタ
ー６，７を同軸に連結し、当該第１ブースター６，７の
支持部６ａ，７ａに第１・第２スペーサー２０，２１を
外嵌装着し、第１・第２スペーサー２０，２１との間に
カラー２２を介在させ、止め具１２をホルダー２のねじ
孔２ｃに締結することで、止め具１２が第２スペーサー
２１を押圧し、第１スペーサー２０が第２スペーサー２
１との間にカラー２２を介してホルダー２の段差部２ｄ
に当接して、第１・第２ブースター６，７をホルダー２
に一体的に結合したものである。
の実施形態は、図３に示すように、第１・第２ブースタ
ー６，７を同軸に連結し、当該第１ブースター６，７の
支持部６ａ，７ａに第１・第２スペーサー２０，２１を
外嵌装着し、第１・第２スペーサー２０，２１との間に
カラー２２を介在させ、止め具１２をホルダー２のねじ
孔２ｃに締結することで、止め具１２が第２スペーサー
２１を押圧し、第１スペーサー２０が第２スペーサー２
１との間にカラー２２を介してホルダー２の段差部２ｄ
に当接して、第１・第２ブースター６，７をホルダー２
に一体的に結合したものである。
【００２２】第１・第２スペーサー２０，２１は熱硬化
性合成樹脂のような同一の材質で同一の形状を有するも
のを２個使用し、第１ブースター６側に用いられるもの
を第１スペーサー２０と称し、第２ブースター７側に第
１スペーサー２０と向きを逆にして用いられるものを第
２スペーサー２１と表現して区別したものである。第１
・第２スペーサー２０，２１は、ホルダー２のブースタ
ー収容室２ｂの内径と同一の外径と、第１・第２ブース
ター６，７の支持部６ａ，７ａよりもわずかに小径な内
径を有する環状に形成されたものを１つのスリット２２
で分断した形状になっていて、一方の分断部に貫通孔２
３を形成し、他方の分断部に貫通孔２３と対応するねじ
孔２４を備えている。又、第１・第２スペーサー２０，
２１の一端面には段差部２０ａ，２１ａを同軸で環状に
形成してある。
性合成樹脂のような同一の材質で同一の形状を有するも
のを２個使用し、第１ブースター６側に用いられるもの
を第１スペーサー２０と称し、第２ブースター７側に第
１スペーサー２０と向きを逆にして用いられるものを第
２スペーサー２１と表現して区別したものである。第１
・第２スペーサー２０，２１は、ホルダー２のブースタ
ー収容室２ｂの内径と同一の外径と、第１・第２ブース
ター６，７の支持部６ａ，７ａよりもわずかに小径な内
径を有する環状に形成されたものを１つのスリット２２
で分断した形状になっていて、一方の分断部に貫通孔２
３を形成し、他方の分断部に貫通孔２３と対応するねじ
孔２４を備えている。又、第１・第２スペーサー２０，
２１の一端面には段差部２０ａ，２１ａを同軸で環状に
形成してある。
【００２３】カラー２２はホルダー２のブースター収容
室２ｂに内接する外径と、第１・第２ブースター６，７
の支持部６ａ，７ａの先端部ｃの外径よりも大きな内径
を有する筒状になっていて、両端面に第１・第２スペー
サー２０，２１の段差部２０ａ，２１ａを同軸に合掌状
に収容する格納部２２ａ，２２ｂを備えている。
室２ｂに内接する外径と、第１・第２ブースター６，７
の支持部６ａ，７ａの先端部ｃの外径よりも大きな内径
を有する筒状になっていて、両端面に第１・第２スペー
サー２０，２１の段差部２０ａ，２１ａを同軸に合掌状
に収容する格納部２２ａ，２２ｂを備えている。
【００２４】この実施形態の場合、ホルダー２に共振器
３を支持させるには、先ず、スリット２２の形成で外開
き状態となった第１・第２のスペーサー２０，２１の段
差部２０ａ，２１ａを、カラー２２の格納部２２ａ，２
２ｂに個別にはめ込む。一方、第１・第２ブースター
６，７を同軸に連結し、第２ブースター７の支持部７ａ
を例えば第１スペーサー２０よりカラー２２を経て第２
スペーサー２１の内部に位置させると共に、第１ブース
ター６の支持部６ａを第１スペーサー２０の内部に位置
させた後に、第１・第２スペーサーの貫通孔２３よりス
リット２２を経てねじ孔２４に図４に示すねじ２５を締
結して、第１・第２スペーサー２０，２１を第１・第２
ブースター６，７の支持部６ａ，７ａに固定する。又、
第１ブースター６に振動子４を同軸に連結し、第２ブー
スター７に超音波ホーン８を同軸に連結し、振動子４を
ホルダー２のねじ孔２ｃよりブースター収容室２ｂを経
て振動子収容室２ａに挿入し、カラー２２をブースター
収容室２ｂに内接挿入した後に、止め具１２を第２ブー
スター７に外嵌して、止め具１２の雄ねじ部１２ａをホ
ルダー２のねじ孔２ｃに締結する。これにより、止め具
１２が第２ブースター７の支持部７ａに固定された第２
スペーサー２１を軸方向に沿う方向に押圧し、第１ブー
スター６の支持部６ａに固定された第１スペーサー２０
がホルダー２の段差部２ｄに当接し、止め具１２とホル
ダー２の段差部２ｄとが第１・第２スペーサー２０，２
１をカラー２２を介在して軸方向に沿う方向に挟み付け
るように一体的に結合して、第１・第２ブースター６，
７がホルダー２に一体的に支持される。
３を支持させるには、先ず、スリット２２の形成で外開
き状態となった第１・第２のスペーサー２０，２１の段
差部２０ａ，２１ａを、カラー２２の格納部２２ａ，２
２ｂに個別にはめ込む。一方、第１・第２ブースター
６，７を同軸に連結し、第２ブースター７の支持部７ａ
を例えば第１スペーサー２０よりカラー２２を経て第２
スペーサー２１の内部に位置させると共に、第１ブース
ター６の支持部６ａを第１スペーサー２０の内部に位置
させた後に、第１・第２スペーサーの貫通孔２３よりス
リット２２を経てねじ孔２４に図４に示すねじ２５を締
結して、第１・第２スペーサー２０，２１を第１・第２
ブースター６，７の支持部６ａ，７ａに固定する。又、
第１ブースター６に振動子４を同軸に連結し、第２ブー
スター７に超音波ホーン８を同軸に連結し、振動子４を
ホルダー２のねじ孔２ｃよりブースター収容室２ｂを経
て振動子収容室２ａに挿入し、カラー２２をブースター
収容室２ｂに内接挿入した後に、止め具１２を第２ブー
スター７に外嵌して、止め具１２の雄ねじ部１２ａをホ
ルダー２のねじ孔２ｃに締結する。これにより、止め具
１２が第２ブースター７の支持部７ａに固定された第２
スペーサー２１を軸方向に沿う方向に押圧し、第１ブー
スター６の支持部６ａに固定された第１スペーサー２０
がホルダー２の段差部２ｄに当接し、止め具１２とホル
ダー２の段差部２ｄとが第１・第２スペーサー２０，２
１をカラー２２を介在して軸方向に沿う方向に挟み付け
るように一体的に結合して、第１・第２ブースター６，
７がホルダー２に一体的に支持される。
【００２５】この実施形態の構造によれば、振動子４か
らの超音波振動を第１ブースター６及び第２ブースター
７を経て超音波ホーン８に伝達し、超音波ホーン８の振
動作用部８ｂをワークに押し付けることで、当該ワーク
に超音波振動による加工を行う、この際、超音波ホーン
８がワークから受ける軸方向と直交する図３に矢印Ｘで
示すような力を受けるが、カラー２２である筒状部材が
第１・第２ブースター６，７の支持部６ａ，７ａに固定
された第１・第２スペーサー２０，２１との間に介在し
ており、当該カラー２２がホルダー２のブースター収容
室２ｂに内接嵌合していることから、第１ブースター６
の支持部６ａと第２ブースター７の支持部７ａとの間の
部分が撓むという不都合を解消することができる。又、
共振器３をホルダー２に取り付ける際に、止め具１２を
強固に締結した場合でも、第１・第２ブースター６，７
の支持部６ａ，７ａが互いに近づくように撓むような不
都合も阻止することができる。よって、振動子４から超
音波ホーン８に超音波振動のエネルギーを適正に伝達す
ることができると共に、超音波ホーン８の振動作用部８
ｂをワークに正確に位置を決めして接触することができ
て、超音波振動のエネルギー損失が少なく、品質信頼性
を向上することができる。
らの超音波振動を第１ブースター６及び第２ブースター
７を経て超音波ホーン８に伝達し、超音波ホーン８の振
動作用部８ｂをワークに押し付けることで、当該ワーク
に超音波振動による加工を行う、この際、超音波ホーン
８がワークから受ける軸方向と直交する図３に矢印Ｘで
示すような力を受けるが、カラー２２である筒状部材が
第１・第２ブースター６，７の支持部６ａ，７ａに固定
された第１・第２スペーサー２０，２１との間に介在し
ており、当該カラー２２がホルダー２のブースター収容
室２ｂに内接嵌合していることから、第１ブースター６
の支持部６ａと第２ブースター７の支持部７ａとの間の
部分が撓むという不都合を解消することができる。又、
共振器３をホルダー２に取り付ける際に、止め具１２を
強固に締結した場合でも、第１・第２ブースター６，７
の支持部６ａ，７ａが互いに近づくように撓むような不
都合も阻止することができる。よって、振動子４から超
音波ホーン８に超音波振動のエネルギーを適正に伝達す
ることができると共に、超音波ホーン８の振動作用部８
ｂをワークに正確に位置を決めして接触することができ
て、超音波振動のエネルギー損失が少なく、品質信頼性
を向上することができる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】尚、第１・第２実施形態において、第１ス
ペーサー９，２０、第２スペーサー１０，２１を熱硬化
性合成樹脂で形成し、第１・第２ブースター６，７の支
持部６ａ，７ａから漏れる超音波振動で当該第１・第２
スペーサー９，２０，１０，２１が金属製のカラー１
１，２２に接合することがないようにしたが、超音波振
動が第１・第２ブースター６，７の支持部６ａ，７ａか
ら漏れないように、共振器３の振動調整を適切に行え
ば、第１・第２スペーサー９，２０，１０，２１を金属
で形成するか、金属製のスペーサを省いてブースターを
カラー１１，２２に直接装着しても同様の効果がある。
ペーサー９，２０、第２スペーサー１０，２１を熱硬化
性合成樹脂で形成し、第１・第２ブースター６，７の支
持部６ａ，７ａから漏れる超音波振動で当該第１・第２
スペーサー９，２０，１０，２１が金属製のカラー１
１，２２に接合することがないようにしたが、超音波振
動が第１・第２ブースター６，７の支持部６ａ，７ａか
ら漏れないように、共振器３の振動調整を適切に行え
ば、第１・第２スペーサー９，２０，１０，２１を金属
で形成するか、金属製のスペーサを省いてブースターを
カラー１１，２２に直接装着しても同様の効果がある。
【００３２】
【００３３】尚、図１のｂ図中の符号Ｗ１は共振器３の
共振による超音波振動の瞬間的な変位（振動振幅）を示
す波形、Ｗ２は超音波ホーン８で伝達方向が変換された
超音波振動の瞬間的な変位を示す波形、ｆ１，ｆ３，ｆ
５，ｆ７は波形Ｗ１での最大振動振幅点、ｆ２，ｆ４，
ｆ６は波形Ｗ１での最小振動振幅点振幅、ｆ８，ｆ９は
波形Ｗ２での最大振動振幅点、Ｙは振動作用部８ｂの振
動方向である。
共振による超音波振動の瞬間的な変位（振動振幅）を示
す波形、Ｗ２は超音波ホーン８で伝達方向が変換された
超音波振動の瞬間的な変位を示す波形、ｆ１，ｆ３，ｆ
５，ｆ７は波形Ｗ１での最大振動振幅点、ｆ２，ｆ４，
ｆ６は波形Ｗ１での最小振動振幅点振幅、ｆ８，ｆ９は
波形Ｗ２での最大振動振幅点、Ｙは振動作用部８ｂの振
動方向である。
【００３４】前記図１及び図３の超音波ホーン８に代え
て、第３実施形態である図５に示す円盤状の振動作用部
４０ａを有する超音波ホーン４０ｂを使用しても良い。
この場合、振動作用部４０ａの反対側に位置する超音波
ホーン４０ｂの一端には図１又は図３の第１ブースタ７
が図外の無頭ねじとねじ孔とを介して同軸に連結され
る。
て、第３実施形態である図５に示す円盤状の振動作用部
４０ａを有する超音波ホーン４０ｂを使用しても良い。
この場合、振動作用部４０ａの反対側に位置する超音波
ホーン４０ｂの一端には図１又は図３の第１ブースタ７
が図外の無頭ねじとねじ孔とを介して同軸に連結され
る。
【図１】 第１実施形態を示し、ａ図は分解図、ｂ図は
組立断面図。
組立断面図。
【図２】 同実施形態を示す斜視図。
【図３】 第２実施形態を示す断面図。
【図４】 同実施形態のスペーサーとカラーを示す斜視
図。
図。
【図５】 第３実施形態の超音波ホーンを示す側面図。
【符号の説明】２ ホ ルダー３ 共 振器４ 振 動子 ６ 第１ブースター６ａ 支 持部７ 第 ２ブースター ７ａ 支持部 ８；４０ｂ 超音
波ホーン ９，２０ 第１スペーサー １０，２１ 第２スペーサー １１ カラー１２ 止 め具
波ホーン ９，２０ 第１スペーサー １０，２１ 第２スペーサー １１ カラー１２ 止 め具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−99377（ＪＰ，Ａ) 特公 昭30−8600（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B06B 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】 筒状のホルダーの内部に振動子に同軸に
連結された２つのブースターを支持する超音波振動用共
振器の支持装置において、ホルダーに振動子収容室とこ
れよりも大径のブースター収容室とを同軸に内部側から
一端側に連接形成し、このホルダーの振動子収容室とブ
ースター収容室との間に形成された段差部とブースター
収容室に内接するように収容した筒状部材とホルダーに
取り付けられた止め具とで２つのブースターの支持部を
軸方向に沿う方向より挟み付けるように結合したことを
特徴とする超音波振動用共振器の支持装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8170103A JP3041242B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 超音波振動用共振器の支持装置 |
| TW086108361A TW365557B (en) | 1996-06-28 | 1997-06-16 | Manufacturing method of a high-density radiator |
| US08/879,321 US5883460A (en) | 1996-06-28 | 1997-06-19 | Support unit for ultrasonic vibration resonator |
| CA002208617A CA2208617C (en) | 1996-06-28 | 1997-06-23 | Support unit for ultrasonic vibration resonator |
| DE69700979T DE69700979T2 (de) | 1996-06-28 | 1997-06-24 | Trägervorrichtung für einem Ultraschallschwingungsresonator |
| EP97110296A EP0815955B1 (en) | 1996-06-28 | 1997-06-24 | Support unit for ultrasonic vibration resonator |
| KR1019970027358A KR100220374B1 (ko) | 1996-06-28 | 1997-06-25 | 초음파 진동 공진기용 지지유닛 |
| CN97113762A CN1048925C (zh) | 1996-06-28 | 1997-06-25 | 用于超声波振动共振器的支承装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8170103A JP3041242B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 超音波振動用共振器の支持装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29370199A Division JP3338008B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 超音波振動用共振器の支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1015491A JPH1015491A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3041242B2 true JP3041242B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=15898701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8170103A Expired - Fee Related JP3041242B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 超音波振動用共振器の支持装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5883460A (ja) |
| EP (1) | EP0815955B1 (ja) |
| JP (1) | JP3041242B2 (ja) |
| KR (1) | KR100220374B1 (ja) |
| CN (1) | CN1048925C (ja) |
| CA (1) | CA2208617C (ja) |
| DE (1) | DE69700979T2 (ja) |
| TW (1) | TW365557B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5008787B2 (ja) | 2000-04-10 | 2012-08-22 | パナソニック株式会社 | 電池用電極及びその製造方法 |
| KR20020028473A (ko) * | 2000-10-10 | 2002-04-17 | 박종섭 | 적층 패키지 |
| JP3788351B2 (ja) * | 2002-01-21 | 2006-06-21 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品のボンディング装置および電子部品のボンディングツール |
| US6841921B2 (en) * | 2002-11-04 | 2005-01-11 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic horn assembly stack component connector |
| DE10316789A1 (de) * | 2003-04-11 | 2004-10-28 | Branson Ultraschall Niederlassung Der Emerson Technologies Gmbh & Co | Schneidsonotrode für eine Ultraschall-Schneidmaschine |
| KR100513988B1 (ko) * | 2004-09-30 | 2005-09-09 | 주식회사 테크소닉 | 싱글 서포트 방식의 반파장 초음파 진동 시스템 |
| ES2659512T3 (es) * | 2004-12-13 | 2018-03-16 | Fritz Studer Ag | Unidad de herramienta para el mecanizado rotativo asistido por ultrasonido |
| DE102005063230B3 (de) * | 2005-12-23 | 2007-07-05 | Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum Ultraschallbearbeiten eines Werkstücks |
| DE102008033098C5 (de) * | 2008-07-15 | 2016-02-18 | Krohne Ag | Ultraschallwandler |
| CN101773907B (zh) * | 2010-02-05 | 2011-10-05 | 严锦璇 | 钳式超声波处理器及其应用 |
| DE102011012221B4 (de) | 2011-02-22 | 2024-08-08 | Institut für innovative Technologien, Technologietransfer, Ausbildung und berufsbegleitende Weiterbildung (ITW) e. V. | Vorrichtung zur Schwingungsbeaufschlagung von Kunststoffformteilen |
| CN102172574A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-09-07 | 上海交通大学 | 超声换能器调幅器一体件 |
| JP6757837B1 (ja) * | 2019-08-30 | 2020-09-23 | 株式会社高田工業所 | 超音波共振体の支持構造及び超音波振動加工装置 |
| KR102192625B1 (ko) * | 2020-06-17 | 2020-12-17 | 박상부 | 초음파 진동자 모듈용 일체형 부스터 |
| CN113351981A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-07 | 厦门海辰新能源科技有限公司 | 超声波焊头和具有其的超声波焊接设备 |
| JP7050206B1 (ja) * | 2021-09-03 | 2022-04-07 | 株式会社高田工業所 | 超音波共振体の締結構造及び超音波加工装置 |
| DE102022109304A1 (de) | 2022-04-14 | 2023-10-19 | Ms Ultraschall Technologie Gmbh | Rotationssonotrode |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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