JP3205391B2 - Tool horn for compound vibration - Google Patents

Tool horn for compound vibration

Info

Publication number
JP3205391B2
JP3205391B2 JP18281592A JP18281592A JP3205391B2 JP 3205391 B2 JP3205391 B2 JP 3205391B2 JP 18281592 A JP18281592 A JP 18281592A JP 18281592 A JP18281592 A JP 18281592A JP 3205391 B2 JP3205391 B2 JP 3205391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
horn
width direction
vibration
radiation surface
notches
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18281592A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06881A (en
Inventor
孝 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seidensha Electronics Co Ltd
Original Assignee
Seidensha Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seidensha Electronics Co Ltd filed Critical Seidensha Electronics Co Ltd
Priority to JP18281592A priority Critical patent/JP3205391B2/en
Publication of JPH06881A publication Critical patent/JPH06881A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3205391B2 publication Critical patent/JP3205391B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81431General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined comprising a single cavity, e.g. a groove
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8145General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the constructional aspects of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波プラスチック溶
着等に用いられる複合振動用工具ホ−ンに係り、特に入
力面の中央部一点に加えられた縦振動を、放射面におい
て、縦方向成分と横方向成分とを合成した複合振動とし
て取出すことができる複合振動用工具ホ−ンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite vibration tool horn used for ultrasonic plastic welding and the like, and more particularly to a longitudinal vibration applied to a central point of an input surface in a longitudinal direction on a radiation surface. The present invention relates to a composite vibration tool horn capable of extracting a composite vibration composed of a component and a lateral component as a composite vibration.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、超音波プラスチック溶着用等と
して用いられる工具ホ−ンは、入力面に対向する放射面
を被溶着材に接触させ、被溶着材に振動エネルギを供給
して溶着を行なう構造になっている。
2. Description of the Related Art In general, a tool horn used for ultrasonic plastic welding or the like performs welding by contacting a radiation surface facing an input surface with a material to be welded and supplying vibration energy to the material to be welded. It has a structure.

【0003】ところで、この種の工具ホ−ンにおいて
は、放射面が同位相のほぼ均一な振動変化で縦振動する
ことが重要であるが、ホ−ンの横幅寸法が、使用振動周
波数に対し約1/4 波長を超える場合には、放射面の変位
が均一にならないという問題がある。
In this type of tool horn, it is important that the radiating surface oscillates longitudinally with substantially uniform in-phase vibration change. However, the width of the horn is limited with respect to the operating vibration frequency. If more than about 1/4 wavelength, there is a problem that the displacement of the radiation surface is not uniform.

【0004】そこで従来は、例えば特開昭60−689
26号公報に示されているように、入力面と放射面との
間の板面に、横幅方向に約1/4 波長以下の間隔で、必要
な本数のスロット(約1/4 波長程度の長さ)を設け、放
射面の変位の均一化を図っている。
Therefore, conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-689.
As shown in 26 JP, to the plate surface between the input surface and the emitting surface of about 1/4-wavelength intervals in the lateral direction, the required number of slots (of the order of about 1/4-wavelength Length) to make the displacement of the radiation surface uniform.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の工具ホ−ン
は、放射面における変位の均一化を図ることはできる
が、入力面に縦振動が加えられると、放射面からは縦方
向の振動変位しか得られないため、例えばプラスチック
フィルムやシ−トを溶着する場合には、炭化現象が発生
し易くなって溶着強度が低下し、また外観体裁も悪くな
って実用に供し得ないという問題がある。
The conventional tool horn can make the displacement uniform on the radiating surface. However, when a longitudinal vibration is applied to the input surface, the vibration in the longitudinal direction is generated from the radiating surface. Since only displacement can be obtained, for example, when welding a plastic film or sheet, there is a problem that carbonization is liable to occur and the welding strength is reduced, and the appearance and appearance are deteriorated, so that it cannot be put to practical use. is there.

【0006】本発明は、かかる現況に鑑みなされたもの
で、入力面に縦振動を加えることにより、放射面では、
縦方向成分と横方向成分とを合成した複合振動を得るこ
とができる入力面単一駆動,放射面複合振動の複合振動
用工具ホ−ンを提供するにある。
The present invention has been made in view of such a situation, and by applying a longitudinal vibration to an input surface, the radiation surface has:
An object of the present invention is to provide a tool horn for composite vibration of an input surface single drive and a radiation surface composite vibration capable of obtaining a composite vibration obtained by combining a vertical component and a horizontal component.

【0007】本発明の他の目的は、放射面における複合
振動変位をほぼ均一にすることができる複合振動用工具
ホ−ンを提供するにある。
Another object of the present invention is to provide a combined vibration tool horn which can make the combined vibration displacement on the radiating surface substantially uniform.

【0008】本発明の他の目的は、ホ−ン本体の横幅寸
法が、使用振動周波数に対し1/4 波長を超える場合で
も、放射面の変位を均一にすることができる複合振動用
工具ホ−ンを提供するにある。
Another object of the present invention, ho - width dimension of the emission body, even if the relative use oscillation frequency more than 1/4-wavelength, the composite vibrating tool e can be made uniform displacement of the radiation surface -To provide

【0009】本発明の他の目的は、一般に用いられてい
る狭い幅のスロットを入れることなく放射面の変位を均
一にすることができる複合振動用工具ホ−ンを提供する
にある。
Another object of the present invention is to provide a composite vibration tool horn which can make the displacement of the radiating surface uniform without inserting a generally used narrow slot.

【0010】本発明の他の目的は、複合振動の横方向成
分を、ホ−ン本体の板厚方向にとることができる複合振
動工具ホ−ンを提供するにある。
Another object of the present invention is to provide a composite vibration tool horn capable of taking a transverse component of the composite vibration in the thickness direction of the horn body.

【0011】本発明のさらに他の目的は、放射面での複
合振動を、左右で異ならしめることができる複合振動工
具ホ−ンを提供するにある。
Still another object of the present invention is to provide a composite vibrating tool horn which can make composite vibration on a radiation surface different between left and right.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、入力面とこれに対向する放射面との
間の縦方向寸法が、縦共振周波数の約1/4 波長以上で約
1/2 波長以下に設定されたホ−ン本体を有する複合振動
用工具ホ−ンであって、前記ホ−ン本体に、縦振動方向
に対し斜めの面を有する開口または切欠きのうちの少な
くともいずれか一方を設けるようにしたことを特徴とす
る。
The present invention SUMMARY OF] as a means to achieve the object, in longitudinal dimension between the input surface and the emitting surface opposite thereto, length of about 1/4-wavelength or more resonant frequencies about
A down, the E - - complex vibration tool e with emissions body - 1/2 is set to a wavelength below the sail down body, with respect to the longitudinal vibration direction of opening or notch out with an oblique surface At least one of them is provided.

【0013】そして、本発明においては、ホ−ン本体を
板状に形成するとともに、その両側端部に切欠きをそれ
ぞれ設け、全体として平行四辺形状となるようにするこ
とが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the horn body is formed in a plate shape, and notches are provided at both end portions thereof so that the horn body has a parallelogram shape as a whole.

【0014】また、ホ−ン本体にスロットを設ける場合
には、平行四辺形状をなすホ−ン本体の斜辺と平行にな
るようにすることが好ましい。
When a slot is provided in the horn body, it is preferable that the slot be parallel to the oblique side of the horn body having a parallelogram shape.

【0015】また、ホ−ン本体を板状に形成するととも
に、その横幅方向中間部に、上辺および下辺が入力面お
よび放射面に平行で両側辺が縦振動方向に対し横幅方向
に傾斜する平行四辺形状の窓を設け、かつ横幅方向両端
部に、前記窓の両側辺と平行な傾斜面を有する切欠きを
それぞれ設けるようにすることが好ましい。
Further, the horn body is formed in a plate shape, and at the middle part in the width direction, the upper side and the lower side are parallel to the input surface and the radiation surface, and both sides are inclined in the width direction with respect to the longitudinal vibration direction. It is preferable that a quadrilateral window is provided, and notches having inclined surfaces parallel to both sides of the window are provided at both ends in the width direction.

【0016】また、ホ−ン本体を板状に形成するととも
に、その板厚方向両側部に、縦振動方向に対し板厚方向
に傾斜する傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設け、かつ
両側切欠きの傾斜面を、相互に平行になるようにするこ
とが好ましい。
The horn body is formed in a plate shape, and notches having inclined surfaces inclined in the plate thickness direction with respect to the longitudinal vibration direction are provided on both sides in the plate thickness direction. Are preferably parallel to each other.

【0017】また、ホ−ン本体を板状に形成するととも
に、その横幅方向中間部に、底辺が入力面および放射面
に平行で斜辺が縦振動方向に対し横幅方向に傾斜する三
角形状の窓を設け、かつ放射面を、前記底辺位置で横幅
方向に二分割し、さらに横幅方向両端部に、前記窓の各
斜辺に平行な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けるよ
うにすることが好ましい。
Further, the horn body is formed in a plate shape, and a triangular window whose bottom is parallel to the input surface and the radiation surface and whose oblique side is inclined in the width direction with respect to the longitudinal vibration direction is formed at an intermediate portion in the width direction. And the radiation surface is divided into two in the width direction at the bottom side position, and further, notches having inclined surfaces parallel to the respective oblique sides of the window are provided at both ends in the width direction.

【0018】また、ホ−ン本体を板状に形成するととも
に、その横幅方向中間部に、放射面を横幅方向に二分割
して入力面側に切れ込むスリットを設け、かつ横幅方向
両端部に、入力面側の端部が縦振動方向に対し横幅方向
の内側に傾斜する傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設け
るようにすることが好ましい。
The horn body is formed in a plate shape, and a slit is formed at an intermediate portion of the horn in the width direction to cut the radiation surface into two in the width direction and cut into the input surface side. It is preferable to provide notches each having an inclined surface whose end on the input surface side is inclined inward in the width direction with respect to the longitudinal vibration direction.

【0019】さらに、ホ−ン本体を板状に形成するとと
もに、その横幅方向中間部に、縦振動方向に対し横幅方
向に傾斜し下端部で放射面を横幅方向に二分割するスリ
ットを設け、かつ横幅方向両端部に、前記スリットと平
行な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けるようにする
ことが好ましい。
Further, the horn body is formed in a plate shape, and a slit is provided at an intermediate portion of the horn in the width direction with respect to the longitudinal vibration direction, and the lower end portion divides the radiation surface into two in the width direction. In addition, it is preferable that notches having inclined surfaces parallel to the slits are provided at both ends in the width direction.

【0020】[0020]

【作用】本発明に係る複合振動用工具ホ−ンにおいて
は、ホ−ン本体に、縦振動方向に対し斜めの面を有する
開口または切欠きのうちの少なくともいずれか一方が設
けられている。このため、入力面に加えられた縦振動
が、前記開口あるいは切欠きにより振動方向が変換さ
れ、放射面においては、縦方向成分と横方向成分とを合
成した複合振動として取出すことが可能となる。
In the tool horn for composite vibration according to the present invention, the horn main body is provided with at least one of an opening or a notch having a surface oblique to the longitudinal vibration direction. For this reason, the vertical vibration applied to the input surface is changed in the vibration direction by the opening or the notch, and can be extracted as a composite vibration in which the vertical component and the horizontal component are synthesized on the radiation surface. .

【0021】そして、本発明において、ホ−ン本体を板
状に形成するとともに、その両側端部に切欠きをそれぞ
れ設け、全体として平行四辺形状とすることにより、放
射面での変位を均一化することが可能となる。
In the present invention, the horn body is formed in a plate shape, and notches are provided at both end portions thereof to form a parallelogram as a whole, so that the displacement on the radiation surface is made uniform. It is possible to do.

【0022】また、ホ−ン本体の板面に、平行四辺形状
の斜辺と平行な1以上の任意数のスロットを設けること
により、ホ−ン本体の横幅寸法が、使用振動周波数に対
1/4 波長を超える場合であっても、放射面での変位を
均一化することが可能となる。
Further, by providing at least one arbitrary number of slots parallel to the oblique side of the parallelogram on the plate surface of the horn main body, the width of the horn main body can be reduced by a factor of 1 / to the operating vibration frequency. Even when the wavelength exceeds four wavelengths, the displacement on the radiation surface can be made uniform.

【0023】また、板状をなすホ−ン本体の横幅方向中
間部に、上辺および下辺が入力面および放射面に平行で
両側辺が縦振動方向に対し横幅方向に傾斜する平行四辺
形状の窓を設け、かつ横幅方向両端部に、前記窓の両側
辺と平行な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けること
により、スロットを設けることなく放射面での変位を均
一化することが可能となる。
A parallelogram-shaped window whose upper side and lower side are parallel to the input surface and the radiation surface and whose both sides are inclined in the widthwise direction with respect to the longitudinal vibration direction is provided at an intermediate portion in the widthwise direction of the horn body having a plate shape. By providing notches having inclined surfaces parallel to both sides of the window at both ends in the width direction, it is possible to make the displacement on the radiation surface uniform without providing a slot.

【0024】また、板状をなすホ−ン本体の板厚方向両
側部に、縦振動方向に対し板厚方向に傾斜する傾斜面を
有する切欠をそれぞれ設け、かつ両切欠きの傾斜面を、
相互に平行な面とすることにより、複合振動の横方向成
分を、ホ−ン本体の板厚方向にとることができ、しかも
変位の均一化が可能となる。
Further, notches having inclined surfaces inclined in the thickness direction with respect to the longitudinal vibration direction are provided on both sides of the plate-shaped horn body in the thickness direction, and the inclined surfaces of both notches are provided.
By making the surfaces parallel to each other, the transverse component of the composite vibration can be taken in the thickness direction of the horn body, and the displacement can be made uniform.

【0025】また、板状をなすホ−ン本体の横幅方向中
間部に、底辺が入力面および放射面に平行で斜辺が縦方
向振動に対し横幅方向に傾斜する三角形状の窓を設け、
かつ放射面を、前記底辺位置で横幅方向に二分割し、さ
らに横幅方向両端部に、前記窓の各斜辺に平行な傾斜面
を有する切欠きをそれぞれ設けることにより、二分割さ
れた放射面での複合振動の各横方向成分を、相互に逆方
向とすることが可能となる。前記三角形状の窓に代え
て、スリットを設けた場合にも、同様の効果が期待でき
る。
Further, a triangular window whose bottom is parallel to the input surface and the radiation surface and whose oblique side is inclined in the width direction with respect to the longitudinal vibration is provided at the middle portion in the width direction of the horn body having a plate shape.
And the radiating surface is divided into two in the width direction at the bottom side position, and further, at both ends in the width direction, a notch having an inclined surface parallel to each hypotenuse of the window is provided. Can be made mutually opposite directions. Similar effects can be expected when slits are provided instead of the triangular windows.

【0026】さらに、板状をなすホ−ン本体の横幅方向
中間部に、縦振動に対し横幅方向に傾斜し下端部で放射
面を横幅方向に二分割するスリットを設け、かつ横幅方
向両端部に、前記スリットに平行な傾斜面を有する切欠
きをそれぞれ設けることにより、二分割された放射面で
の複合振動の各横方向成分を、相互に逆方向とすること
はできないが、縦方向成分および横方向成分の大きさを
異にする複合振動を得ることが可能となる。
Further, a slit is provided at a middle portion in the width direction of the horn body in the form of a plate so as to be inclined in the width direction with respect to the longitudinal vibration, and to divide the radiation surface into two in the width direction at the lower end, and both ends in the width direction. By providing a notch having an inclined surface parallel to the slit, the respective transverse components of the composite vibration on the split radiation surface cannot be mutually opposite, but the longitudinal component In addition, it is possible to obtain a composite vibration having a different magnitude of the lateral component.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。図
1および図2は、本発明の第1実施例に係る複合振動用
工具ホ−ンを示すもので、この工具ホ−ン1は、中央部
の雌ねじ部3aに超音波の縦振動Fが加えられる入力面
3と、複合振動が取出される放射面4とが対向する板状
のホ−ン本体2を備えており、このホ−ン本体2の入力
面3と放射面4との間の縦方向Zの寸法Lは、縦振動F
の周波数λの約λ/4以上で約λ/2以下に設定され、また
ホ−ン本体2の横幅方向Xの寸法Wは、前記周波数λの
約λ/4以上に設定され、さらにホ−ン本体2の板厚方向
Yの寸法Tは、前記周波数λに対しほぼλ/4以下に設定
されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 show a composite vibration tool horn according to a first embodiment of the present invention. This tool horn 1 has a longitudinal vibration F of ultrasonic waves in a female screw portion 3a at the center. An input surface 3 to be applied and a radiating surface 4 from which a complex vibration is taken out are provided with a plate-shaped horn main body 2 opposed to the horn main body 2. The dimension L in the vertical direction Z of the vertical vibration F
Set of frequency lambda about lambda / 4 to about lambda / 2 or less or more, Mataho - dimension W of the width direction X of the emissions body 2 is set to about lambda / 4 or more of the frequency lambda, further ho - The dimension T of the main body 2 in the thickness direction Y is set to substantially λ / 4 or less with respect to the frequency λ.

【0028】前記ホ−ン本体2の板面中央部には、図1
および図2に示すように、スロット5が設けられてお
り、このスロット5は、縦振動Fの方向,すなわち縦振
動Zに対し角度θだけ横幅方向Xに傾斜している。そし
てこれにより、放射面4において、縦方向Zの成分と横
幅方向Xの成分とを合成した複合振動が得られるように
なっている。
FIG. 1 shows a central part of the horn body 2 on the plate surface.
As shown in FIG. 2, a slot 5 is provided, and the slot 5 is inclined in the horizontal width direction X by an angle θ with respect to the direction of the longitudinal vibration F, that is, the longitudinal vibration Z. Thus, on the radiation surface 4, a composite vibration obtained by combining the component in the vertical direction Z and the component in the horizontal width direction X is obtained.

【0029】次に、本実施例の作用について説明する。
入力面3中央部の雌ねじ部3aに、例えば周波数λが例
えば20KHZ の縦振動Fを加えると、ホ−ン本体2
は、1秒間に20000回縦方向Zに伸縮することにな
る。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The female screw portion 3a of the input surface 3 central, for example, the frequency λ, for example, addition of longitudinal vibration F of 20 kHz Z, Ho - down body 2
Will expand and contract 20,000 times in the vertical direction Z per second.

【0030】ところで、スロット5が縦方向Zと同一方
向に設けられている場合には、ホ−ン本体2は、公知の
ように縦方向Zに伸縮するだけであるが、スロット5
は、縦方向Zに対し角度θだけ斜めになっているので、
ホ−ン本体2は、図1に一点鎖線と二点鎖線とで示すよ
うに伸縮することになる。
When the slot 5 is provided in the same direction as the vertical direction Z, the horn body 2 only expands and contracts in the vertical direction Z as is well known.
Is inclined by an angle θ with respect to the vertical direction Z,
The horn main body 2 expands and contracts as shown by the one-dot chain line and the two-dot chain line in FIG.

【0031】すなわち、放射面4においては、縦方向Z
の成分と横幅方向Xの成分とを合成した複合振動が得ら
れる。このため、例えばプラスチックやシ−トを溶着す
る場合に、従来の縦方向変位のみを用いて行なう場合に
比較して、炭化現象が起こり難くなり、しかも光沢のあ
る良好な仕上がりが期待できる。
That is, on the radiation surface 4, the vertical direction Z
And the component in the width direction X are synthesized. For this reason, for example, when welding plastics or sheets, a carbonization phenomenon is less likely to occur, and a good glossy finish can be expected as compared to the case where only conventional vertical displacement is used.

【0032】ところで、前記第1実施例においては、放
射面4での変位を、縦方向Zの成分と横幅方向Xの成分
とを合成した複合振動とすることができるが、放射面4
の全面で均一な変位とすることはできない。
In the first embodiment, the displacement on the radiation surface 4 can be a composite vibration obtained by combining the component in the vertical direction Z and the component in the horizontal width direction X.
Cannot be made uniform over the entire surface of the substrate.

【0033】このため、放射面4の全面を用いてプラス
チック溶着を行なった場合、変位の大きい箇所では溶着
できても、変位の小さな箇所では溶着できず、例えば、
図1および図2(a)において、横幅方向Xの左端から
W/6の範囲でしか溶着できない。また溶着時間を長く
した場合には、変位の小さい箇所では良好な溶着となる
が、変位の大きい箇所では発熱過多となり、温度上昇が
激しくなって炭化(発熱による燃焼)現象が生じるおそ
れがある。したがって、第1実施例の工具ホ−ン1にお
いては、放射面4の使用可能範囲が制限されるという問
題がある。
For this reason, when plastic welding is performed using the entire surface of the radiation surface 4, welding can be performed at a location where displacement is large, but not at a location where displacement is small.
1 and 2A, welding can be performed only in the range of W / 6 from the left end in the lateral width direction X. Further, when the welding time is lengthened, good welding is obtained at a portion where the displacement is small, but excessive heat is generated at a portion where the displacement is large, and the temperature rises sharply, which may cause carbonization (combustion due to heat generation). Accordingly, the tool horn 1 of the first embodiment has a problem that the usable range of the radiation surface 4 is limited.

【0034】図3および図4は、このような問題点を解
決するためになされた本発明の第2実施例を示すもの
で、以下これについて説明する。本実施例に係る工具ホ
−ン11は、中央部雌ねじ部13aに超音波の縦振動F
が加えられる入力面13と、複合振動が取出される放射
面14とが対向する板状のホ−ン本体12を備えてお
り、このホ−ン本体12の板面には、縦方向Zに対し角
度θだけ横幅方向Xに傾斜するスロット15が設けられ
ている。
FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention which has been made to solve such a problem. This will be described below. The tool horn 11 according to the present embodiment has an ultrasonic longitudinal vibration F
The horn body 12 is provided with a plate-shaped horn body 12 in which an input surface 13 to which the vibration is applied and a radiating surface 14 from which a composite vibration is taken out face each other. On the other hand, there is provided a slot 15 inclined in the lateral width direction X by an angle θ.

【0035】また、前記ホ−ン本体12の横幅方向Xの
両端部には、図4(a)に示すように、前記角度θと同
一傾きの傾斜面16a,17aを有する切欠き16,1
7がそれぞれ設けられ、これによりホ−ン本体12は、
全体として平行四辺形の板状をなしている。なお、その
他の点については、前記第1実施例と同一構成となって
おり、作用も同一である。
As shown in FIG. 4 (a), notches 16, 1 having inclined surfaces 16a, 17a having the same inclination as the angle θ are provided at both ends of the horn body 12 in the width direction X.
7 are provided, whereby the horn body 12 is
The whole is in the shape of a parallelogram plate. In other respects, the configuration is the same as that of the first embodiment, and the operation is the same.

【0036】しかして、ホ−ン本体12を、スロット1
5の角度θと同一の傾きを有する平行四辺形状とするこ
とにより、図3に一点鎖線と二点鎖線とで示すように、
放射面14での変位が、縦方向Zの成分と横幅方向Xの
成分とを合成した複合振動となり、しかも放射面14の
全面で、その変位をほぼ均一にすることができる。
Thus, the horn body 12 is
By making the shape of a parallelogram having the same inclination as the angle θ of 5, as shown by a dashed line and a two-dot chain line in FIG.
The displacement on the radiation surface 14 is a composite vibration obtained by combining the component in the vertical direction Z and the component in the horizontal width direction X, and the displacement can be made substantially uniform over the entire surface of the radiation surface 14.

【0037】なお、ホ−ン本体12の横幅方向Xの寸法
Wが、縦振動Fの周波数λに対し約λ/4以下である場合
には、スロット15を省略しても、放射面14での変位
の均一化を図ることができることは云うまでもなく、ま
たスロット15は、前記寸法Wに応じ複数本設けるよう
にしてもよい。ただしこの場合、各スロット15の角度
は、すべて同一にする必要があることは勿論である。
When the dimension W of the horn body 12 in the width direction X is not more than about λ / 4 with respect to the frequency λ of the longitudinal vibration F, the radiation surface 14 can be formed even if the slot 15 is omitted. Needless to say, the displacement can be made uniform, and a plurality of slots 15 may be provided according to the dimension W. However, in this case, it is needless to say that all the angles of the slots 15 need to be the same.

【0038】図5および図6は、本発明の第3実施例を
示すもので、放射面での変位を拡大できるようにしたも
のである。すなわち、本実施例に係る工具ホ−ン21
は、中央部の雌ねじ部23aに超音波の縦振動Fが加え
られる入力面23と、複合振動が取出される放射面24
とが対向する板状のホ−ン本体22を備えており、この
ホ−ン本体22の板面には、縦振動Fの周波数λに対し
約λ/4以下の間隔で、例えば2本のスロット25a,2
5bが設けられ、これら両スロット25a,25bは、
縦方向Zに対し同一の角度θだけ横幅方向Xに傾斜して
いる。
FIGS. 5 and 6 show a third embodiment of the present invention, in which the displacement on the radiation surface can be enlarged. That is, the tool horn 21 according to the present embodiment
The input surface 23 to which the longitudinal vibration F of the ultrasonic wave is applied to the female screw portion 23a at the center, and the radiation surface 24 from which the composite vibration is extracted
Plate-shaped ho bets faces - it includes a down body 22, the e - to the plate surface of the down body 22, about lambda / 4 or less of the interval for the frequency lambda of the longitudinal vibration F, for example two Slot 25a, 2
5b are provided, and these two slots 25a, 25b
It is inclined in the horizontal width direction X by the same angle θ with respect to the vertical direction Z.

【0039】また、このホ−ン本体22の放射面24側
の領域は、図6(b)に示すように、板厚方向Yの両側
からカットされて、カテノイダル状あるいはエキスポネ
ンシャル状をなしており、これにより、放射面24にお
ける変位の拡大(振幅の増大)が図られている。なお、
その他の点については、前記第1実施例と同一となって
おり、作用も同一である。
As shown in FIG. 6B, the area of the horn body 22 on the radiation surface 24 side is cut from both sides in the thickness direction Y to form a catenoidal or exponential shape. As a result, the displacement (increase in amplitude) on the radiation surface 24 is increased. In addition,
The other points are the same as those of the first embodiment, and the operation is the same.

【0040】しかして、ホ−ン本体22の板厚方向Yの
両側面を、カテノイダル状あるいはエキスポネンシャル
状としているので、放射面24における複合振動の変位
を拡大することができる。ホ−ン本体22の板厚方向Y
の両側面を、コニカル状あるいは単純な段付きのステッ
プ状とした場合にも、同様の効果が得られる。
Since both sides of the horn body 22 in the plate thickness direction Y are formed in a catenoidal or exponential shape, the displacement of the composite vibration on the radiation surface 24 can be enlarged. The thickness direction Y of the horn body 22
The same effect can be obtained when both side surfaces of are formed in a conical shape or a simple stepped shape.

【0041】なお、前記第3実施例においては、ホ−ン
本体22の板幅方向Xの両側面が、縦方向Zと同一の向
きとなっているので、前記第1実施例の場合と同様、放
射面24での変位を均一化することはできない。放射面
24での変位を均一化するためには、前記第2実施例の
ように、ホ−ン本体22自体を、両スロット25a,2
5bの角度θと同一の傾斜角度を有する平行四辺形の板
状に形成すればよい。
In the third embodiment, since both side surfaces of the horn body 22 in the plate width direction X are in the same direction as the vertical direction Z, the same as in the first embodiment. However, the displacement on the radiation surface 24 cannot be made uniform. In order to make the displacement on the radiation surface 24 uniform, as in the second embodiment, the horn main body 22 is connected to both slots 25a, 25a.
5b may be formed in a parallelogram plate shape having the same inclination angle as the angle θ.

【0042】図7および図8は、本発明の第4実施例を
示すもので、スロットを設けることなく放射面での変位
の均一化および拡大を図ることができるようにしたもの
である。すなわち、本実施例に係る工具ホ−ン31は、
中央部の雌ねじ部33aに超音波の縦振動Fが加えられ
る入力面33と、複合振動が取出される放射面34とが
対向する板状のホ−ン本体32を備えており、このホ−
ン本体32の横幅方向Xの中央部には、上辺および下辺
が入力面33および放射面34に平行で、かつ両側辺が
縦方向Zに対し横幅方向Xに角度θだけ傾斜する平行四
辺形状の大きな窓35が設けられている。
FIGS. 7 and 8 show a fourth embodiment of the present invention, in which the displacement on the radiation surface can be made uniform and enlarged without providing a slot. That is, the tool horn 31 according to this embodiment is
An input surface 33 to which a longitudinal vibration F of ultrasonic waves is applied to a female screw portion 33a at the center and a radiating surface 34 from which a composite vibration is extracted are provided with a plate-shaped horn main body 32 facing the horn body.
At the center of the main body 32 in the width direction X, a parallelogram having upper and lower sides parallel to the input surface 33 and the radiation surface 34 and having both sides inclined by an angle θ in the width direction X with respect to the vertical direction Z. A large window 35 is provided.

【0043】また、ホ−ン本体32の横幅方向Xの両端
部には、図8(a)に示すように、前記角度θと同一傾
きの傾斜面36a,37aを有する切欠き36,37が
それぞれ設けられており、これら両切欠き36,37お
よび前記窓35は、放射面34での変位を最大にするた
め、ホ−ン本体32の縦方向Zにおいて、半分よりも放
射面34側に寄った領域にそれぞれ設定され、また放射
面34側の端部の板厚寸法Rは、加圧に対し変形しない
よう約1cm以上のに設定されている。なお、その他の
点については、前記第1実施例と同一構成となってお
り、作用も同一である。
As shown in FIG. 8A, notches 36 and 37 having inclined surfaces 36a and 37a having the same inclination as the angle θ are provided at both ends of the horn body 32 in the width direction X. The notches 36 and 37 and the window 35 are provided closer to the radiation surface 34 than the half in the vertical direction Z of the horn body 32 in order to maximize displacement at the radiation surface 34. The plate thickness dimension R at the end on the radiation surface 34 side is set to be about 1 cm or more so as not to be deformed by pressure. In other respects, the configuration is the same as that of the first embodiment, and the operation is the same.

【0044】しかして、ホ−ン本体32に平行四辺形状
の窓35を設けることにより、スロットを設けることな
く放射面34の変位を均一化することが可能となる。ま
た、窓35および切欠き36,37が、放射面34側の
L/2の領域に設けられているので、放射面34におけ
る縦方向Zおよび横方向Xの変位を拡大(増幅)するこ
とができる。そして、窓35および切欠き36,37の
上端部から入力面33まで寸法がL/2となっているの
で、放射面34での変位を最大にすることができる。
By disposing the parallelogram-shaped window 35 in the horn body 32, the displacement of the radiation surface 34 can be made uniform without providing a slot. Further, since the window 35 and the notches 36 and 37 are provided in the area of L / 2 on the radiation surface 34 side, the displacement in the vertical direction Z and the horizontal direction X on the radiation surface 34 can be enlarged (amplified). it can. Since the dimension from the upper end of the window 35 and the notches 36 and 37 to the input surface 33 is L / 2, the displacement at the radiation surface 34 can be maximized.

【0045】なお、前記第4実施例においては、左右の
切欠き36,37が対称形状をなしている場合について
説明したが、図9(a),(b)に示すように、両切欠
き36,37が対称形状をなしていない場合であって
も、傾斜面36a,37aが窓35の斜辺と同一傾きで
あれば、同様の効果が期待できる。このことは、本発明
者等の実験により確認されており、図7および図8に示
すものに比較して、放射面34での変位の平坦度は、む
しろ向上することが判った。これは、放射面34側の端
部が、左右対称形状になっているからではないかと思わ
れる。
In the fourth embodiment, the case where the left and right notches 36 and 37 have a symmetrical shape has been described. However, as shown in FIGS. Even when the sloping surfaces 36a and 37a are not symmetrical, the same effect can be expected if the inclined surfaces 36a and 37a have the same inclination as the oblique side of the window 35. This has been confirmed by experiments by the present inventors, and it has been found that the flatness of the displacement on the radiation surface 34 is rather improved as compared with those shown in FIGS. 7 and 8. This may be because the end on the radiation surface 34 side is symmetrical.

【0046】図10および図11は、本発明の第5実施
例を示すもので、複合振動の横方向成分を、ホ−ン本体
の板厚方向にとることができるようにしたものである。
すなわち、本実施例に係る工具ホ−ン41は、中央部の
雌ねじ部43aに超音波の縦振動Fが加えられる入力面
43と、複合振動が取出される放射面44とが対向する
板状のホ−ン本体42を備えており、このホ−ン本体4
2の板面には、例えば1本のスロット45が設けられて
いる。
FIGS. 10 and 11 show a fifth embodiment of the present invention, in which the transverse component of the composite vibration can be taken in the thickness direction of the horn body.
That is, the tool horn 41 according to this embodiment has a plate-like shape in which the input surface 43 where the ultrasonic longitudinal vibration F is applied to the female screw portion 43a at the center and the radiation surface 44 where the composite vibration is extracted are opposed to each other. The horn body 42 is provided.
For example, one slot 45 is provided on the second plate surface.

【0047】また、前記ホ−ン本体42の板厚方向Yの
両側面には、図11(a)に示すように、縦方向Zに対
し角度θだけ板厚方向Yに傾斜する傾斜面46a,47
aを有する切欠き46,47がそれぞれ設けられてお
り、これら両切欠き46,47は、放射面44での変位
を最大にするため、ホ−ン本体42の縦方向Zにおい
て、半分よりも放射面44側に寄った領域にそれぞれ設
定されている。なお、その他の点については、前記第1
実施例と同一構成となっており、作用も同一である。
On both sides of the horn body 42 in the plate thickness direction Y, as shown in FIG. 11A, inclined surfaces 46a inclined in the plate thickness direction Y by an angle θ with respect to the vertical direction Z. , 47
The notches 46, 47 having a are provided in the longitudinal direction Z of the horn body 42 more than half in order to maximize the displacement at the radiation surface 44. It is set in the area closer to the radiation surface 44 side. For other points, the first
The configuration is the same as that of the embodiment, and the operation is the same.

【0048】しかして、両切欠き46,47の傾斜面4
6a,47aを、ホ−ン本体42の板厚方向Yに傾ける
ことにより、放射面44での複合振動の横方向成分を、
横幅方向Xではなく板厚方向Yにとることができる。
The inclined surfaces 4 of the notches 46, 47
By tilting 6a and 47a in the thickness direction Y of the horn body 42, the lateral component of the composite vibration on the radiation surface 44 is
It can be taken not in the width direction X but in the plate thickness direction Y.

【0049】なお、前記第5実施例においては、ホ−ン
本体42の板面に1本のスロット45を設ける場合につ
いて説明したが、従来の縦振動ホ−ンと同様、ホ−ン本
体42の横幅方向Xの寸法Wに応じ、スロット45がな
いものから、スロット45を複数本設けるものまで、同
様に適用できることは云うまでもない。また、スロット
45を、横幅方向Xに傾斜させれば、複合振動の横方向
成分を、横幅方向Xにもとることができることは勿論の
である。
In the fifth embodiment, the case where one slot 45 is provided on the plate surface of the horn body 42 has been described. However, similar to the conventional longitudinal vibration horn, the horn body 42 is provided. It is needless to say that the present invention can be similarly applied to a case where there is no slot 45 and a case where a plurality of slots 45 are provided, according to the dimension W in the lateral width direction X. Also, if the slot 45 is inclined in the lateral width direction X, the lateral component of the composite vibration can naturally be taken in the lateral width direction X.

【0050】図12および図13は、本発明の第6実施
例を示すもので、放射面において複数種類の複合振動が
得られるようにしたものである。すなわち、本実施例に
係る工具ホ−ン51は、中央部の雌ねじ部53aに超音
波の縦振動Fが加えられる入力面53と、複合振動が取
出される放射面54とが対向する板状のホ−ン本体52
を備えており、このホ−ン本体52の横幅方向Xの中央
部には、図13(a)に示すように、底辺が入力面53
および放射面54に平行で、かつ斜辺が縦方向Zに対し
横幅方向Xに角度θだけ傾斜する三角形状の窓55が設
けられている。そして、前記放射面54は、この窓55
の底辺位置において、右放射面54aと左放射面54b
とに二分割されている。
FIGS. 12 and 13 show a sixth embodiment of the present invention, in which a plurality of types of complex vibrations can be obtained on the radiation surface. That is, the tool horn 51 according to the present embodiment has a plate-like shape in which the input surface 53 to which the ultrasonic longitudinal vibration F is applied to the female screw portion 53a at the center and the radiation surface 54 from which the composite vibration is extracted are opposed to each other. Horn body 52
In the center of the horn body 52 in the width direction X, as shown in FIG.
Further, a triangular window 55 is provided which is parallel to the radiation surface 54 and whose oblique side is inclined by an angle θ in the horizontal width direction X with respect to the vertical direction Z. The radiating surface 54 is connected to the window 55
At the bottom side of the right radiating surface 54a and the left radiating surface 54b
And is divided into two.

【0051】前記ホ−ン本体52の横幅方向Xの両端部
には、図13(a)に示すように、前記窓55の各斜辺
に平行な傾斜面56a,57aを有する切欠き56,5
7がそれぞれ設けられており、これら両切欠き56,5
7および前記窓55は、放射面54での変位を最大にす
るため、ホ−ン本体52の縦方向Zにおいて、半分より
も放射面54側に寄った領域にそれぞれ設定されてい
る。なお、その他の点については、前記第1実施例と同
一構成となっており、作用も同一である。
As shown in FIG. 13 (a), notches 56, 5 having inclined surfaces 56a, 57a parallel to respective oblique sides of the window 55 are provided at both ends in the width direction X of the horn body 52.
7 are provided respectively, and these notches 56, 5
The window 7 and the window 55 are each set in a region closer to the radiation surface 54 than half in the longitudinal direction Z of the horn main body 52 in order to maximize the displacement on the radiation surface 54. In other respects, the configuration is the same as that of the first embodiment, and the operation is the same.

【0052】しかして、放射面54を、右放射面54a
と左放射面54bとに二分割し、かつ各放射面54a,
54bに対応する切欠き56,57の傾斜面56a,5
7aの傾きを、相互に逆方向としているので、各放射面
54a,54bにおける複合振動の横方向成分を、相互
に逆方向にすることができる。
Thus, the radiation surface 54 is changed to the right radiation surface 54a.
And a left radiation surface 54b, and each radiation surface 54a,
Slope surfaces 56a, 5 of notches 56, 57 corresponding to 54b
Since the inclination of 7a is set to be opposite to each other, the lateral components of the composite vibration on each of the radiation surfaces 54a and 54b can be set to be opposite to each other.

【0053】図14は、各放射面54a,54bにおけ
る複合振動の状態を示すもので、図中、グラフDT は縦
方向変位,グラフDY は横方向変位である。ここで、各
放射面54a,54bにおける複合振動の横方向成分,
すなわち横方向変位DY は、その方向が相互に逆になっ
ているので、放射面54を二分割しない場合には、共振
条件が得られないことになる。
FIG. 14 shows the state of the combined vibration on each of the radiation surfaces 54a and 54b. In the figure, the graph DT shows the vertical displacement and the graph DY shows the horizontal displacement. Here, the lateral component of the composite vibration on each of the radiation surfaces 54a and 54b,
That is, since the directions of the lateral displacement DY are opposite to each other, the resonance condition cannot be obtained unless the radiation surface 54 is divided into two.

【0054】図15および図16は、本発明の第7実施
例を示すもので、前記第6実施例における工具ホ−ン5
1の窓55に代え、スリット65を用いるようにしたも
のである。すなわち、本実施例に係る工具ホ−ン61
は、中央部の雌ねじ部63aに超音波の縦振動Fが加え
られる入力面63と、複合振動が取出される放射面64
とが対向する板状のホ−ン本体62を備えており、この
ホ−ン本体62の横幅方向Xの中央部には、図16
(a)に示すように、放射面64を右放射面64aと左
放射面64bとに二分割するスリット65が設けられ、
このスリット65の上端部は、放射面64からL/2 の位
置まで切込まれている。
FIGS. 15 and 16 show a seventh embodiment of the present invention.
Instead of the one window 55, a slit 65 is used. That is, the tool horn 61 according to the present embodiment.
Are an input surface 63 on which a longitudinal vibration F of an ultrasonic wave is applied to a female screw portion 63a at a central portion, and a radiation surface 64 from which a composite vibration is extracted.
The horn main body 62 has a plate-shaped horn main body 62 facing the horn main body.
As shown in (a), a slit 65 for dividing the radiation surface 64 into a right radiation surface 64a and a left radiation surface 64b is provided,
The upper end of the slit 65 is cut from the radiation surface 64 to a position of L / 2 .

【0055】また、前記ホ−ン本体62の横幅方向Xの
両端部には、図16(a)に示すように、縦方向Zに対
し横幅方向Xに角度θだけ傾斜する傾斜面66a,67
aを有する切欠き66,67がそれぞれ設けられてお
り、これら両欠き66,67は、放射面64での変位を
最大にするため、ホ−ン本体62の縦方向Zにおいて、
半分よりも放射面64側に寄った領域にそれぞれ設定さ
れている。なお、その他の点については、前記第6実施
例と同一構成となっており、作用も同一である。
As shown in FIG. 16 (a), inclined surfaces 66a, 67 which are inclined by an angle θ in the horizontal width direction X with respect to the vertical direction Z are provided at both ends of the horn body 62 in the horizontal width direction X.
The notches 66, 67 having a are provided in the longitudinal direction Z of the horn body 62 in order to maximize the displacement on the radiation surface 64.
Each area is set closer to the radiation surface 64 side than half. In other respects, the configuration is the same as that of the sixth embodiment, and the operation is the same.

【0056】しかして、この工具ホ−ン61を用いて
も、前記第6実施例における工具ホ−ン51と同様の効
果が期待できる。
Thus, even if this tool horn 61 is used, the same effect as that of the tool horn 51 in the sixth embodiment can be expected.

【0057】図17および図18は、本発明の第8実施
例を示すもので、前記第4実施例における工具ホ−ン3
1の窓35に代え、スリット75を設けるとともに、こ
のスリット75により、放射面74を横幅方向Xに二分
割するようにしたものである。すなわち、本実施例に係
る工具ホ−ン71は、中央部の雌ねじ部73aに超音波
の縦振動Fが加えられる入力面73と、複合振動が取出
される放射面74とが対向する板状のホ−ン本体72を
備えており、このホ−ン本体72の横幅方向Xの中央部
には、図18(a)に示すように、縦方向Zに対し横幅
方向Xに角度θだけ傾斜するスリット75が設けられ、
このスリット75の下端部は、放射面74に対し直角に
なるように屈曲し、放射面74を、右放射面74aと左
放射面74bとの二分割している。
FIGS. 17 and 18 show an eighth embodiment of the present invention, in which the tool horn 3 of the fourth embodiment is used.
A slit 75 is provided in place of the single window 35, and the radiation surface 74 is divided into two in the lateral width direction X by the slit 75. That is, the tool horn 71 according to the present embodiment has a plate-like shape in which the input surface 73 to which the ultrasonic longitudinal vibration F is applied to the female screw portion 73a at the center and the radiation surface 74 from which the composite vibration is extracted are opposed to each other. As shown in FIG. 18A, the horn body 72 is inclined at an angle θ in the width direction X with respect to the vertical direction Z, as shown in FIG. Slit 75 is provided,
The lower end of the slit 75 is bent so as to be perpendicular to the radiation surface 74, and divides the radiation surface 74 into a right radiation surface 74a and a left radiation surface 74b.

【0058】また、ホ−ン本体72の横幅方向Xの両端
部には、図18(a)に示すように、前記角度θと同一
傾きの傾斜面76a,77a有する切欠き76,77が
それぞれ設けられており、これら両切欠き76,77お
よび前記スリット75は、放射面74での変位を最大に
するため、ホ−ン本体72の縦方向Zにおいて、半分よ
りも放射面74側に寄った領域にそれぞれ設定されてい
る。なお、その他の点については、前記第4実施例と同
一構成となっており、作用も同一である。
As shown in FIG. 18A, notches 76, 77 having inclined surfaces 76a, 77a having the same inclination as the angle θ are provided at both ends in the width direction X of the horn main body 72, respectively. These notches 76 and 77 and the slit 75 are closer to the radiation surface 74 side than half in the vertical direction Z of the horn body 72 in order to maximize displacement on the radiation surface 74. Are set in the respective areas. In other respects, the configuration is the same as that of the fourth embodiment, and the operation is the same.

【0059】しかして、この工具ホ−ン71において
は、各切欠き76,77の傾斜面76a,77aの傾き
が同一方向であるので、前記第6実施例および第7実施
例の場合と異なり、各放射面74a,74bにおける複
合振動の横方向成分の方向が逆になるということはな
く、方向は同一であるが、相互に異なった複合振動が得
られる。すなわち、右放射面74aでは、横方向成分が
大きく縦方向成分が小さな複合振動となり、左放射面7
4bでは逆に、縦方向成分が大きく横方向成分が小さな
複合振動となる。
However, in this tool horn 71, the inclinations of the inclined surfaces 76a and 77a of the notches 76 and 77 are in the same direction, so that the tool horn 71 is different from the sixth and seventh embodiments. The direction of the lateral component of the composite vibration on each of the radiation surfaces 74a and 74b is not reversed, and the directions are the same, but different composite vibrations are obtained. That is, on the right radiation surface 74a, a composite vibration having a large horizontal component and a small vertical component is formed, and the left radiation surface 7a
On the other hand, in the case of 4b, the composite vibration has a large vertical component and a small horizontal component.

【0060】なお前記各実施例においては、特に説明し
なかったが、スロット5,15,25a,25b,4
5、窓35,55、スリット65,75および切欠き1
6,17,36,37,46,47,56,57,6
6,67,76,77の大きさや位置、あるいは角度θ
の値を調節することにより、希望の縦,横の振動の大き
さを選択することができ、これらは、使用目的に応じ適
宜決定すればよい。
Although not specifically described in the above embodiments, the slots 5, 15, 25a, 25b, 4
5, windows 35, 55, slits 65, 75 and notch 1
6,17,36,37,46,47,56,57,6
6, 67, 76, 77 size or position or angle θ
By adjusting the value of, the desired magnitude of vertical and horizontal vibration can be selected, and these may be appropriately determined according to the purpose of use.

【0061】また、前記各実施例においては、ホ−ン本
体2,12,32,42,52,62,72が、いずれ
も板状をなす場合について説明したが、必ずしもホ−ン
本体が板状をなしている必要はなく、例えば円柱状等、
他の形状のホ−ン本体にも同様に適用することができ、
同様の効果が期待できる。
In each of the above embodiments, the case where the horn main bodies 2, 12, 32, 42, 52, 62, and 72 are all plate-shaped has been described. It is not necessary to have a shape, for example, a cylindrical shape,
The same applies to horn bodies of other shapes,
Similar effects can be expected.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ホ−ン本
体に、縦振動方向に対し斜めの面を有する開口または切
欠きのうちの少なくともいずれか一方を設けるようにし
ているので、入力面に加えられた縦振動が、前記開口あ
るいは切欠きにより振動方向が変換され、放射面におい
ては、縦方向成分と横方向成分とを合成した複合振動と
して取出すことができる。このため、例えばプラスチッ
クフィルムやシ−トを溶着する場合に、従来の縦方向変
位のみを用いて行なう場合に比較して、炭化現象が起こ
り難くなり、充分な溶着強度が得られるとともに、光沢
のある良好な仕上がりとすることができる。
As described above, according to the present invention, since the horn body is provided with at least one of the opening and the notch having a surface oblique to the longitudinal vibration direction, The vibration direction of the longitudinal vibration applied to the plane is changed by the opening or the notch, and can be extracted from the radiation plane as a composite vibration in which the longitudinal component and the lateral component are combined. For this reason, for example, when a plastic film or sheet is welded, a carbonization phenomenon is less likely to occur as compared with the case where only a conventional vertical displacement is used, and sufficient welding strength can be obtained and gloss can be obtained. A certain good finish can be obtained.

【0063】そして、本発明において、ホ−ン本体を板
状に形成するとともに、その両側部に切欠きをそれぞれ
設け、全体として平行四辺形状にすることにより、複合
振動変位を、放射面の全面で均一化することができる。
このため、放射面の全面を加工面として有効に利用する
ことができる。
In the present invention, the horn body is formed in a plate shape, and notches are provided on both sides thereof to form a parallelogram as a whole. And can be made uniform.
Therefore, the entire surface of the radiation surface can be effectively used as a processing surface.

【0064】また、ホ−ン本体の板面に、平行四辺形の
斜辺と平行な1以上の任意数のスロットを設けることに
より、ホ−ン本体の横幅寸法が、使用振動周波数に対し
1/4波長を超える場合であっても、放射面での変位を均
一化することができる。
Further, by providing at least one arbitrary number of slots parallel to the oblique side of the parallelogram on the plate surface of the horn body, the width of the horn body can be reduced with respect to the operating vibration frequency.
Even when the wavelength exceeds 1/4 wavelength, the displacement on the radiation surface can be made uniform.

【0065】また、板状をなすホ−ン本体の中間部に、
上辺および下辺が入力面および放射面に平行で両側辺が
縦振動方向に対し横幅方向に傾斜する平行四辺形状の窓
を設け、かつ横幅方向両端部に、前記窓の両側辺と平行
な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けることにより、
スロットを設けることなく放射面での変位を均一化する
ことができる。
Further, at the intermediate portion of the plate-shaped horn body,
A parallelogram-shaped window whose upper side and lower side are parallel to the input surface and the radiation surface and both sides are inclined in the width direction with respect to the longitudinal vibration direction, and inclined surfaces parallel to both sides of the window at both ends in the width direction. By providing notches each having
The displacement on the radiation surface can be made uniform without providing a slot.

【0066】また、板状をなすホ−ン本体の板厚方向両
側部に、縦振動方向に対し板厚方向に傾斜する傾斜面を
有する切欠きをそれぞれ設け、かつ両切欠きの傾斜面
を、相互に平行な面とすることにより、複合振動の横方
向成分を、ホ−ン本体の板厚方向にとることができ、し
かも変位の均一化を図ることができる。
Further, notches having inclined surfaces inclined in the plate thickness direction with respect to the longitudinal vibration direction are provided on both sides of the plate-shaped horn body in the plate thickness direction, and the inclined surfaces of both notches are provided. By making the surfaces parallel to each other, the transverse component of the composite vibration can be taken in the thickness direction of the horn body, and the displacement can be made uniform.

【0067】また、板状をなすホ−ン本体の横幅方向中
間部に、底辺が入力面および放射面に平行で斜辺が縦方
向振動に対し横幅方向に傾斜する三角形状の窓を設け、
かつ放射面を、前記底辺位置で横幅方向に二分割し、さ
らに横幅方向両端部に、前記窓の各斜辺に平行な傾斜面
を有する切欠きをそれぞれ設けることにより、二分割さ
れた放射面での複合振動の各横方向成分を、相互に逆方
向とすることができ、縦振動成分も加わり複数種類の複
合振動を同時に得ることができる。そして、前記三角形
状の窓に代えてスリットを設け、このスリットにより放
射面を二分割するようにしても、同様の効果が得られ
る。
Further, a triangular window whose bottom is parallel to the input surface and the radiation surface and whose hypotenuse is inclined in the width direction with respect to the longitudinal vibration is provided at an intermediate portion in the width direction of the horn body having a plate shape.
And the radiating surface is divided into two in the width direction at the bottom side position, and further, at both ends in the width direction, a notch having an inclined surface parallel to each hypotenuse of the window is provided. Each of the horizontal components of the composite vibration can be made to have opposite directions, and a plurality of types of composite vibration can be simultaneously obtained by adding the vertical vibration component. The same effect can be obtained by providing a slit instead of the triangular window and dividing the radiation surface into two by this slit.

【0068】さらに、板状をなすホ−ン本体の横幅方向
中間部に、縦振動方向に対し横幅方向に傾斜し下端部で
放射面を横幅方向に二分割するスリットを設け、かつ横
幅方向両端部に、前記スリットに平行な傾斜面を有する
切欠きをそれぞれ設けることにより、二分割された放射
面での複合振動の各横方向成分を、相互に逆方向とする
ことはできないが、各複合振動における縦方向成分と横
方向成分との割合を、相互に異ならしめることができ
る。
Further, a slit is provided at the middle of the horn body in the width direction in the width direction with respect to the longitudinal vibration direction, and a slit is formed at the lower end to divide the radiation surface into two in the width direction. By providing a notch having an inclined surface parallel to the slit, the respective transverse components of the composite vibration on the radiating surface that is divided into two cannot be made to have mutually opposite directions. The ratio of the vertical component and the horizontal component in the vibration can be different from each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る複合振動用ホ−ンを
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a horn for composite vibration according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)は図1の複合振動用工具ホ−ンの正面
図、(b)は同様の側面図、(c)は同様の平面図であ
る。
2 (a) is a front view of the combined vibration tool horn of FIG. 1, FIG. 2 (b) is a similar side view, and FIG. 2 (c) is a similar plan view.

【図3】本発明の第2実施例に係る複合振動用工具ホ−
ンを示す斜視図である。
FIG. 3 is a diagram showing a tool for composite vibration according to a second embodiment of the present invention;
FIG.

【図4】(a)は図3の複合振動用工具ホ−ンの正面
図、(b)は同様の側面図、(c)は同様の平面図であ
る。
4A is a front view of the combined vibration tool horn of FIG. 3, FIG. 4B is a similar side view, and FIG. 4C is a similar plan view.

【図5】本発明の第3実施例に係る複合振動用工具ホ−
ンを示す斜視図である。
FIG. 5 shows a composite vibration tool tool according to a third embodiment of the present invention.
FIG.

【図6】(a)は図5の複合振動用工具ホ−ンの正面
図、(b)は同様の側面図、(c)は同様の平面図であ
る。
6 (a) is a front view of the combined vibration tool horn of FIG. 5, (b) is a similar side view, and (c) is a similar plan view.

【図7】本発明の第4実施例に係る複合振動用工具ホ−
ンを示す斜視図である。
FIG. 7 shows a composite vibration tool tool according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG.

【図8】(a)は図7の複合振動用工具ホ−ンの正面
図、(b)は同様の側面図、(c)は同様の平面図であ
る。
8A is a front view of the combined vibration tool horn of FIG. 7, FIG. 8B is a similar side view, and FIG. 8C is a similar plan view.

【図9】(a)は図7の複合振動用工具ホ−ンの変形例
を示す斜視図、(b)は同様の正面図である。
9 (a) is a perspective view showing a modified example of the combined vibration tool horn of FIG. 7, and FIG. 9 (b) is a similar front view.

【図10】本発明の第5実施例に係る複合振動用工具ホ
−ンを示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a composite vibration tool horn according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】(a)は図10の複合振動用工具ホ−ンの正
面図、(b)は同様の右側面図、(c)は同様の底面図
である。
11 (a) is a front view of the combined vibration tool horn of FIG. 10, (b) is a similar right side view, and (c) is a similar bottom view.

【図12】本発明の第6実施例に係る複合振動用工具ホ
−ンを示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a combined vibration tool horn according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】(a)は図12の複合振動用工具ホ−ンの正
面図、(b)は同様の側面図、(c)は同様の底面図で
ある。
13 (a) is a front view of the composite vibration tool horn of FIG. 12, (b) is a similar side view, and (c) is a similar bottom view.

【図14】図12の複合振動工具ホ−ンの放射面におけ
る複合振動の状態を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory view showing a state of a composite vibration on a radiation surface of the composite vibration tool horn of FIG.

【図15】本発明の第6実施例に係る複合振動用工具ホ
−ンを示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing a combined vibration tool horn according to a sixth embodiment of the present invention.

【図16】(a)は図15の複合振動工具ホ−ンの正面
図、(b)は同様の側面図、(c)は同様の底面図であ
る。
16 (a) is a front view of the composite vibration tool horn of FIG. 15, (b) is a similar side view, and (c) is a similar bottom view.

【図17】本発明は第7実施例に係る複合振動用工具ホ
−ンを示す斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view showing a combined vibration tool horn according to a seventh embodiment.

【図18】(a)は図17の複合振動用工具ホ−ンの正
面図、(b)は同様の側面図、(c)は同様の底面図で
ある。
18 (a) is a front view of the combined vibration tool horn of FIG. 17, FIG. 18 (b) is a similar side view, and FIG. 18 (c) is a similar bottom view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21,31,41,51,61,71 工具
ホ−ン 2,12,22,32,42,52,62,72 ホ−
ン本体 3,13,23,33,43,53,63,73 入力
面 4,14,24,34,44,54,64,74 放射
面 5,15,25a,25b,45 スロット 16,17,36,37,46,47,56,57,6
6,67,76,77切欠き 16a,17a,36a,37a,46a,47a,5
6a,57a,66a,67a,76a,77a 傾斜
面 35,55 窓 54a,64a,74a 右放射面 54b,64b,74b 左放射面 65,75 スリット F 縦振動 λ 周波数 Z 縦方向 X 横幅方向 Y 板厚方向 θ 角度
1, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71 Tool horn 2, 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72 Ho
Body 3,13,23,33,43,53,63,73 input surface 4,14,24,34,44,54,64,74 radiation surface 5,15,25a, 25b, 45 slot 16,17, 36, 37, 46, 47, 56, 57, 6
6, 67, 76, 77 Notches 16a, 17a, 36a, 37a, 46a, 47a, 5
6a, 57a, 66a, 67a, 76a, 77a Inclined surface 35, 55 Window 54a, 64a, 74a Right radiating surface 54b, 64b, 74b Left radiating surface 65, 75 Slit F Vertical vibration λ Frequency Z Vertical direction X Width direction Y plate Thickness θ angle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 65/08 B06B 1/00 - 3/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B29C 65/08 B06B 1/00-3/04

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力面とこれに対向する放射面との間の
縦方向寸法が、縦共振周波数の約1/4波長以上で約1
/2波長以下に設定されたホーン本体を有する複合振動
用工具ホーンであって、前記ホーン本体に、縦振動方向
に対し斜めに面を有する開口または切欠きのうちの少な
くともいずれか一方を設けたことを特徴とする複合振動
用工具ホーン。
1. A vertical dimension between an input surface and a radiation surface facing the input surface is approximately 1/4 or more of a longitudinal resonance frequency.
A tool horn for compound vibration having a horn main body set at a wavelength equal to or less than / 2 wavelength, wherein the horn main body is provided with at least one of an opening or a notch having a surface oblique to a longitudinal vibration direction. A composite vibration tool horn characterized by the following.
【請求項2】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
その両側端部に切欠きをそれぞれ設け、全体として平行
四辺形状としたことを特徴とする請求頂1記載の複合振
動用工具ホーン。
2. The horn body is formed in a plate shape,
2. The tool horn for composite vibration according to claim 1, wherein notches are provided at both side ends thereof, and the notch is formed as a parallelogram as a whole.
【請求項3】 ホーン本体の板面に、平行四辺形の斜面
と平行な任意数のスロットを設けたことを特徴とする請
求頂2記載の複合振動用ホーン。
3. The horn for composite vibration according to claim 2, wherein an arbitrary number of slots are provided in the plate surface of the horn body in parallel with the slope of the parallelogram.
【請求項4】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
その横幅方向中間部に、上辺および下辺が入力面および
放射面に平行で両側辺が縦振動方向に対し横幅方向に傾
斜する平行四辺形状の窓を設け、かつ横幅方向両端部
に、前記窓の両側辺と平行な傾斜面を有する切欠きをそ
れぞれ設けたことを特徴とする請求項1記載の複合振動
用工具ホーン。
4. The horn body is formed in a plate shape,
At the middle part in the width direction, a parallelogram-shaped window is provided in which the upper side and the lower side are parallel to the input surface and the radiation surface, and both sides are inclined in the width direction with respect to the longitudinal vibration direction. 2. The combined vibration tool horn according to claim 1, wherein notches having inclined surfaces parallel to both sides are provided.
【請求項5】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
その板厚方向両側部に、縦振動方向に対し板厚方向に傾
斜する傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設け、かつ両切
欠きの傾斜面を、相互に平行な面としたことを特徴とす
る請求項1記載の複合用工具ホーン。
5. The horn body is formed in a plate shape,
On both sides in the plate thickness direction, notches having inclined surfaces inclined in the plate thickness direction with respect to the longitudinal vibration direction are provided, and the inclined surfaces of both notches are parallel to each other. The composite tool horn according to claim 1.
【請求項6】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
その横幅方向中間部に、底辺が入力面および放射面に平
行で斜辺が縦振動方向に対し横幅方向に傾斜する三角形
状の窓を設け、かつ放射面を、前記底辺位置で横幅方向
に二分割し、さらに横幅方向両端部に、前記窓の各斜辺
に平行な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けたことを
特徴とする請求項1記載の複合振動用工具ホーン。
6. A horn body formed in a plate shape,
At the middle of the width direction, a triangular window whose base is parallel to the input surface and the radiation surface and whose hypotenuse is inclined in the width direction relative to the longitudinal vibration direction is provided, and the radiation surface is divided into two in the width direction at the position of the base. The tool horn for a composite vibration according to claim 1, wherein notches having inclined surfaces parallel to the respective inclined sides of the window are provided at both ends in the width direction.
【請求項7】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
その横幅方向中間部に、放射面を横幅方向に二分割して
入力面側に切れ込むスリットを設け、かつ横幅方向両端
部に、入力面側の端部が縦振動方向に対し横幅方向の内
側に傾斜する傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けたこ
とを特徴とする請求頂1記載の複合振動用工具ホーン。
7. The horn body is formed in a plate shape,
At the middle part in the width direction, a slit is formed that divides the radiation surface into two in the width direction and cuts into the input surface side, and at both ends in the width direction, the end on the input surface side is inside the width direction with respect to the longitudinal vibration direction. 2. The combined vibration tool horn according to claim 1, wherein notches each having an inclined surface are provided.
【請求項8】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
その横幅方向中間部に、縦振動方向に対し横幅方向に傾
斜し下端部で放射面を横幅方向に二分割するスリットを
設け、かつ横幅方向両端部に、前記スリットに平行な傾
斜面を有する切欠きをそれぞれ設けたことを特徴とする
請求項1記載の複合振動用工具ホーン。
8. The horn body is formed in a plate shape,
At the middle of the width direction, a slit is provided which is inclined in the width direction with respect to the vertical vibration direction and divides the radiation surface into two in the width direction at the lower end, and has a slope parallel to the slit at both ends in the width direction. The tool horn for a composite vibration according to claim 1, wherein each of the notches is provided.
JP18281592A 1992-06-18 1992-06-18 Tool horn for compound vibration Expired - Fee Related JP3205391B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18281592A JP3205391B2 (en) 1992-06-18 1992-06-18 Tool horn for compound vibration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18281592A JP3205391B2 (en) 1992-06-18 1992-06-18 Tool horn for compound vibration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06881A JPH06881A (en) 1994-01-11
JP3205391B2 true JP3205391B2 (en) 2001-09-04

Family

ID=16124931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18281592A Expired - Fee Related JP3205391B2 (en) 1992-06-18 1992-06-18 Tool horn for compound vibration

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3205391B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4529313B2 (en) * 2001-03-27 2010-08-25 パナソニック電工株式会社 Ultrasonic generator
JP5247364B2 (en) * 2008-11-11 2013-07-24 ユニ・チャーム株式会社 Method for manufacturing absorbent article
JP4947602B2 (en) * 2008-12-24 2012-06-06 精電舎電子工業株式会社 In-plane composite resonator, in-plane composite resonance apparatus and in-plane composite resonance method using the same
EP2774746B1 (en) * 2013-03-07 2017-04-19 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Sonotrode
JP6194498B2 (en) * 2013-03-12 2017-09-13 精電舎電子工業株式会社 Booster horn and ultrasonic welding equipment using booster horn
CN108602092B (en) * 2015-12-04 2020-04-21 株式会社新川 Ultrasonic welding head
CN111070697A (en) * 2019-12-20 2020-04-28 中航复合材料有限责任公司 Thermoplastic composite material continuous ultrasonic welding equipment and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06881A (en) 1994-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2615132B2 (en) Ultrasonic probe
US5045746A (en) Ultrasound array having trapezoidal oscillator elements and a method and apparatus for the manufacture thereof
CA1156342A (en) Resonator exhibiting uniform motional output
JP3205391B2 (en) Tool horn for compound vibration
JP2003017974A (en) Film bulk acoustic resonator suppressing lateral mode
GB2114856A (en) Ultrasonic transducer array shading
EP0450919B1 (en) Vibration wave driven motor
JPH06245286A (en) Speaker
JP3246141B2 (en) Dielectric resonator device
JPS616917A (en) Internal reflection type unidirectional surface acoustic wave converter using change in electrode width
JP2639527B2 (en) Structure of twin beam piezoelectric resonator
NL1011521C2 (en) Method for manufacturing a piezoelectric resonator.
JP3185982B2 (en) Electrode structure of piezoelectric vibrator
JPH0577494B2 (en)
JPS6227657B2 (en)
JPH0634955Y2 (en) Ultrasonic cutter
JPS6331939Y2 (en)
JPH0545469Y2 (en)
JPH057071B2 (en)
JPH01316249A (en) Tool horn for supersonic welding machine
JPH0624929U (en) Ultrasonic machining tool horn
JP3139065B2 (en) Surface acoustic wave resonator
JPH03500592A (en) A laser device comprising at least one laser resonator and an inert resonator coupled to the resonator
JPH0918279A (en) Quartz vibrator
JPH04282911A (en) Piezoelectric vibration element

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees