JP3832726B2

JP3832726B2 - ランジュバン型振動子

Info

Publication number: JP3832726B2
Application number: JP2001307077A
Authority: JP
Inventors: 努大内; 昭男町田
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2001-10-03
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2021-10-03
Also published as: JP2003112118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音波による洗浄用等として用いられるランジュバン型振動子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のランジュバン型振動子を図６に示す。このランジュバン型振動子は、バックマス１１０、変換部１２０、フロントマス１３０およびホーン１４０を備えている。バックマス１１０およびホーン１４０は、ボルト１５１、１５２によってフロントマス１３０にボルト締めをされている。
【０００３】
バックマス１１０およびフロントマス１３０はアルミニウムで作られ、円筒形に加工されている。変換部１２０は、圧電素子１２１、１２２と電極１２３、１２４とで構成されている。電極１２３と電極１２４との間に交流の電気信号が加えられると、この交流信号を圧電素子１２１、１２２が機械振動に変換する。変換部１２０からの機械振動は、フロントマス１３０を経て、ホーン１４０の先端面１４１から音波として放射される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のランジュバン型振動子には、次のような問題点がある。前記のランジュバン型振動子のホーン１４０は円筒形に加工され、さらに、ホーン１４０の側部１４２が先端面１４１まで湾曲している。
【０００５】
前記のランジュバン型振動子を作るために、断面形状が円形の細長いアルミニウム棒をホーン１４０の長さに切断して、アルミニウムブロックにする。この後、円筒形のアルミニウムブロックを回転し、側面を削り取って、このアルミニウムブロックの側部を湾曲させる。
【０００６】
このように、前記のランジュバン型振動子を作るために、アルミニウム棒の切断加工に加えて、アルミニウムブロックの切除加工が必要になる。さらに、アルミニウムブロックの側面を切除加工によって徐々に削り取るので、１つのホーン１４０を製造するための製造時間が長くなってしまう。
【０００７】
この発明は、前記の課題を解決し、ホーンに対する切除加工を不要にすることができるランジュバン型振動子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、電気信号を機械振動に変換する変換部と、前記変換部の一端側に取り付けられたバックマスと、前記変換部の他端側に取り付けられ、側面が平坦な断面略台形状の第１ホーン部、及び前記第１ホーン部の断面略台形状短辺部たる頂部に形成され、側面が平坦な断面四角形状の第２ホーン部と、から構成されたホーン体と、から成り、前記第１ホーン部側面と第２ホーン部側面とが、く字状に接していることを特徴とした。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のランジュバン型振動子において、前記ホーン体は、断面略台形状部分、及び前記断面略台形状部分の短辺部たる頂部に形成された断面四角形状部からなる棒状体を所定長に切断して形成したことを特徴とした。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載のランジュバン型振動子において、前記棒状体は、金属を押出成形して形成されたことを特徴とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。この実施の形態によるランジュバン型振動子は、図１の正面図、図２の側面図および図３の平面図に示すように、バックマス１と、変換部２と、ホーン３とを備えている。
【００１２】
バックマス１は、アルミニウムで作られ、円筒形に加工されている。バックマス１の一端面が変換部２の一端面に取り付けられている。
【００１３】
変換部２は電気信号を機械振動に変換するものであり、変換部２の他端面がホーン３に取り付けられている。変換部２は、圧電素子２１、２２と電極２３、２４とで構成されている。電極２３と電極２４とは、交流の電気信号を加えるためのものである。電極２３は圧電素子２１と圧電素子２２との間に設けられた、導電性の円板である。電極２３には、端子部分２３Ａが設けられ、端子部分２３ＡはＬ字形に折り曲げられている。電極２４は、圧電素子２２とホーン３との間に設けられている。電極２４については後述する。
【００１４】
圧電素子２１、２２は、電極２３と電極２４とに加えられた電気信号を機械振動に変換する。圧電素子２１、２２は、図４に示すように、ボルト４によって、バックマス１とホーン３との間でボルト締めをされている。このとき、ボルト４によって電極２３が電極２４と電気的に短絡することを、絶縁材５が防いでいる。
【００１５】
ホーン３は、音波を放射するものであり、第１ホーン部分３１と第２ホーン部分３２とで構成されている。ホーン３は、高い剛性を持つ材料、例えばアルミニウムで作られている。第１ホーン部分３１は、ホーン３の中で側面が平坦な断面略台形状をした部分である。第２ホーン部分３２はホーン３の中で板状をした部分であり、第２ホーン部分３２の短辺が第１ホーン部分３１の頂部３１Ａに、一体的に設けられている。すなわち、第２ホーン部分３２は、第１ホーン部分３１の断面略台形状短辺部たる頂部３１Ａ側に形成され、側面が平坦な断面四角形状をなし、これらによりホーン体が構成され、第１、第２ホーン部側面とがく字状に接している。
【００１６】
このような構造のホーン３では、頂部３１Ａと相対する、第１ホーン部分３１の断面四角形状の基端面３１Ｂが、変換部２の他端面に取り付けられている。
【００１７】
前記の断面形状を持つホーン３は、次のようにして作られる。図５に示すように、断面形状がホーン３の断面と同じ形状、つまり、側面が平坦な断面略台形状の短辺部たる頂部側に、側面が平坦な断面四角形状をなす形状のアルミニウムの棒状体３００を、あらかじめ用意する。そして、棒状体３００を保持した後、所定長の切断部分３０１で棒状体３００を切断して、ホーン３を作る。こうした切断加工によって、ホーン３が作られている。
【００１８】
ホーン３を作る際に用いられる棒状体３００は、押出成形によって製造されている。つまり、棒状体３００と同じ断面形状を持つ金型を用いて、溶融したアルミニウムを連続成形して、棒状体３００を製造する。
【００１９】
ホーン３では、先端面３２Ａの面積Ｓ１が、図６の先端面１４１の面積Ｓ２に対して、
Ｓ１≒Ｓ２
となるような大きさにされている。これによって、図６のランジュバン型振動子が放射する音波と同じような強度の音波が、ホーン３の先端面３２Ａから放射される。
【００２０】
電極２４は、ホーン３の基端面より大きな、導電性の円板である。これは、ホーン３が棒状体３００を切断して作られているので、ホーン３の基端面３１Ｂが断面四角形状であり、ホーン３には、つばが形成されない。このつばの代わりとして、電極２４を取り付けている。
【００２１】
ランジュバン型振動子が組み込まれたときに、電極２４によって取り付けが容易に行われる。また、この取り付けに際して、ホーン３から遮蔽して、バックマス１と変換部２とに対する防水加工等をするときにも、大きな電極２４が、防水加工等を容易にしている。このように、ランジュバン型振動子の組み込みや、防水加工等のために、電極２４の径を、バックマス１およびホーン３に比べて大きくしている。
【００２２】
このように、この実施の形態によれば、ホーン３を作る場合、押出成形で得られた棒状体３００を切断部分３０１で切断するので、従来のように、円筒形のアルミニウムブロックに対して行った切除加工を、不要にすることができる。つまり、切断加工だけでホーン３を形成するので、短時間でホーン３を作り出すことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、側面が平坦な断面略台形状の第１ホーン部分に対して、この第１ホーン部分の断面略台形状短辺部たる頂部に板状の第２ホーン部分を設けて、ホーンを形成したので、従来のような切除加工を不要にすることができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、第１ホーン部分の短辺部たる頂部側に、側面が平坦な断面四角形状の第２ホーン部分が形成された棒状体を、所定長に切断して、ホーンを形成する。この結果、切断加工だけでホーンを作り出すことができ、ホーンの製造を簡略化することができる。請求項３の発明によれば、ホーンを形成する際に用いられる棒状体を、金属の押出成形によって形成するので、棒状体の生産を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態によるランジュバン型振動子の一例を示す正面図である。
【図２】図１のランジュバン型振動子の右側面を表す側面図である。
【図３】図１のランジュバン型振動子の平面を表す平面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ断面を表す断面図である。
【図５】ホーンの製造を説明するための説明図である。
【図６】従来のランジュバン型振動子を示す正面図である。
【符号の説明】
１バックマス
２変換部
２１、２２圧電素子
２３、２４電極
２３Ａ端子部分
３ホーン
３１第１ホーン部分
３１Ａ頂部
３１Ｂ基端面
３２第２ホーン部分
３２Ａ先端面
４ボルト
５絶縁材
３００棒状体
３０１切断部分

Claims

電気信号を機械振動に変換する変換部と、
前記変換部の一端側に取り付けられたバックマスと、
前記変換部の他端側に取り付けられ、側面が平坦な断面略台形状の第１ホーン部、及び前記第１ホーン部の断面略台形状短辺部たる頂部に形成され、側面が平坦な断面四角形状の第２ホーン部と、から構成されたホーン体と、から成り、前記第１ホーン部側面と第２ホーン部側面とが、く字状に接していることを特徴とするランジュバン型振動子。
前記ホーン体は、
断面略台形状部分、及び前記断面略台形状部分の短辺部たる頂部に形成された断面四角形状部からなる棒状体を所定長に切断して形成したことを特徴とする請求項１に記載のランジュバン型振動子。
前記棒状体は、金属を押出成形して形成されたことを特徴とする請求項２に記載のランジュバン型振動子。