JPH0480786B2 - - Google Patents
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- JPH0480786B2 JPH0480786B2 JP59150496A JP15049684A JPH0480786B2 JP H0480786 B2 JPH0480786 B2 JP H0480786B2 JP 59150496 A JP59150496 A JP 59150496A JP 15049684 A JP15049684 A JP 15049684A JP H0480786 B2 JPH0480786 B2 JP H0480786B2
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- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 11
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば超音波加工作業に際して超音
波加工用工具を回転せしめながら行なうといつた
場合のように超音波加工用工具の取付軸芯精度に
高精度を要求される場合に適した超音波加工用工
具の結合機構に関するものである。
波加工用工具を回転せしめながら行なうといつた
場合のように超音波加工用工具の取付軸芯精度に
高精度を要求される場合に適した超音波加工用工
具の結合機構に関するものである。
従来、超音波加工用工具を振動振幅拡大用ホー
ンに取り付ける方法として、振動振幅拡大用ホー
ンの先端部にネジ穴を構成すると共に、超音波加
工用工具には前記ネジ穴に螺合するネジ軸を構成
しておき、超音波加工用工具を振動振幅拡大用ホ
ーンに螺着して結合するといつた手段がある。
ンに取り付ける方法として、振動振幅拡大用ホー
ンの先端部にネジ穴を構成すると共に、超音波加
工用工具には前記ネジ穴に螺合するネジ軸を構成
しておき、超音波加工用工具を振動振幅拡大用ホ
ーンに螺着して結合するといつた手段がある。
しかし、このような手段では、超音波加工用工
具が例えばリング状の工具であつて、超音波加工
作業に際してこの超音波加工用工具が軸芯の回り
を回転するような場合には、超音波加工用工具の
軸芯と振動振幅拡大用ホーンの軸芯とが高精度で
一致することが強く求められるにもかかわらず、
この軸芯精度を高くすることは難しく、従つて超
音波加工が高精度で能率よく行なえていないとい
つた欠点がある。
具が例えばリング状の工具であつて、超音波加工
作業に際してこの超音波加工用工具が軸芯の回り
を回転するような場合には、超音波加工用工具の
軸芯と振動振幅拡大用ホーンの軸芯とが高精度で
一致することが強く求められるにもかかわらず、
この軸芯精度を高くすることは難しく、従つて超
音波加工が高精度で能率よく行なえていないとい
つた欠点がある。
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたもので
あり、工具挿入部及び前記工具挿入部に連なる割
溝部が構成された振動振幅拡大用ホーンと、適用
超音波の約1/4波長又は1/2波長の整数倍相当の長
さの筒状の共振体と、この共振体を保持する保持
手段とを備え、前記共振体内に前記振動振幅拡大
用ホーンを嵌め合わせた場合に共振体と振動振幅
拡大用ホーンとがその先端部より適用超音波の約
７／１００波長の長さより短い範囲内のみで圧接する
ように構成されてなり、前記振動振幅拡大用ホー
ンの工具挿入部に超音波加工用工具を挿入し、振
動振幅拡大用ホーンを前記共振体内に嵌め合わせ
ることにより、超音波加工用工具が取り付けられ
るようにしてなることを特徴とする超音波加工用
工具の結合機構を提供するものである。
あり、工具挿入部及び前記工具挿入部に連なる割
溝部が構成された振動振幅拡大用ホーンと、適用
超音波の約1/4波長又は1/2波長の整数倍相当の長
さの筒状の共振体と、この共振体を保持する保持
手段とを備え、前記共振体内に前記振動振幅拡大
用ホーンを嵌め合わせた場合に共振体と振動振幅
拡大用ホーンとがその先端部より適用超音波の約
７／１００波長の長さより短い範囲内のみで圧接する
ように構成されてなり、前記振動振幅拡大用ホー
ンの工具挿入部に超音波加工用工具を挿入し、振
動振幅拡大用ホーンを前記共振体内に嵌め合わせ
ることにより、超音波加工用工具が取り付けられ
るようにしてなることを特徴とする超音波加工用
工具の結合機構を提供するものである。
実施例 １
第１図は、本発明に係る超音波加工用工具の結
合機構の１実施例の断面説明図である。
合機構の１実施例の断面説明図である。
同図中、１は振動子、２は振動子等のケーシン
グ、３はハウジング、４はコーン、５は適用超音
波の1/2波長（機械構造用炭素鋼で構成された場
合において、適用周波数16KHzの場合での1/2波
長は5.18×105cm・s-1（音速）／２×16×103s-1≒
16.2cm）の整数倍、例えば1/2波長相当の長さの
振動振幅拡大用のホーンであり、このホーン５の
先端部には望ましくは全長が適用超音波の1/2波
長の整数倍例えば1/2波長の長さの超音波加工用
工具６の軸部挿入用の穴７が形成されており、
又、この穴７に連なる４個の割溝部８が90゜おき
に軸芯方向あるいは螺旋状に形成されている。
グ、３はハウジング、４はコーン、５は適用超音
波の1/2波長（機械構造用炭素鋼で構成された場
合において、適用周波数16KHzの場合での1/2波
長は5.18×105cm・s-1（音速）／２×16×103s-1≒
16.2cm）の整数倍、例えば1/2波長相当の長さの
振動振幅拡大用のホーンであり、このホーン５の
先端部には望ましくは全長が適用超音波の1/2波
長の整数倍例えば1/2波長の長さの超音波加工用
工具６の軸部挿入用の穴７が形成されており、
又、この穴７に連なる４個の割溝部８が90゜おき
に軸芯方向あるいは螺旋状に形成されている。
尚、この穴７はホーン５の最後部近傍付近まで
奥深く形成されたものであり、又、割溝部８はホ
ーン先端部から約4/2波長つまり振動の節位置付
近まで形成されたものである。
奥深く形成されたものであり、又、割溝部８はホ
ーン先端部から約4/2波長つまり振動の節位置付
近まで形成されたものである。
さらに、ホーン５先端部の外周側部にはテーパ
ー面部９が形成されている。
ー面部９が形成されている。
１０は、適用超音波の1/4波長又は1/2波長の整
数倍相当の長さ、、例えば1/2波長の長さで断面略
円錐台筒状の共振体であり、この共振体１０に前
記ホーン５を嵌合することが出来るよう、かつ嵌
合時に共振体１０先端部の内形部面がホーン５先
端部のテーパー面部９を締め付けるものとなるよ
う共振体１０は構成されている。
数倍相当の長さ、、例えば1/2波長の長さで断面略
円錐台筒状の共振体であり、この共振体１０に前
記ホーン５を嵌合することが出来るよう、かつ嵌
合時に共振体１０先端部の内形部面がホーン５先
端部のテーパー面部９を締め付けるものとなるよ
う共振体１０は構成されている。
尚、この締め付け時においてホーン５先端部の
テーパー面部９と共振体１０との接触部における
軸芯方向における接触長が適用超音波の波長の約
0.07倍以下、より望ましくは約0.05〜0.063倍位に
なるようテーパー面部９の長さを構成しておくこ
とが振動特性上望ましい。
テーパー面部９と共振体１０との接触部における
軸芯方向における接触長が適用超音波の波長の約
0.07倍以下、より望ましくは約0.05〜0.063倍位に
なるようテーパー面部９の長さを構成しておくこ
とが振動特性上望ましい。
１１は、前記共振体１０の振動の節位置、つま
り先端部より約1/4波長近傍の位置に設けられた
フランジ部であり、このフランジ部１１のケーシ
ング２との接触部は例えばネジが形成されてい
て、共振体１０を回動することによつて共振体１
０は第１図中上下方向に移動し、共振体１０の上
方向移動によつてホーン５先端部が締め付けられ
るようになつている。
り先端部より約1/4波長近傍の位置に設けられた
フランジ部であり、このフランジ部１１のケーシ
ング２との接触部は例えばネジが形成されてい
て、共振体１０を回動することによつて共振体１
０は第１図中上下方向に移動し、共振体１０の上
方向移動によつてホーン５先端部が締め付けられ
るようになつている。
上記のように構成された超音波加工用工具の結
合機構は、適用超音波の1/2波長相当の長さの超
音波加工用工具６を適用超音波の1/2波長相当の
長さのホーン５に連結する為にホーン５先端部の
穴径を小さくする手段として、適用超音波の1/2
波長相当の長さの共振体１０が用いられているの
であるが、この共振体１０はその長さが適用超音
波の1/4波長又は1/2波長の整数倍相当の長さ、例
えば1/2波長の長さに設定されているので、共振
状態が維持されるものとなり、振動特性が低下す
ることなく、超音波加工作業を能率よく行なえる
ものとなる。すなわち、ホーン５の締付手段とし
ての共振体１０はその長さが自由なものではな
く、1/4波長又は1/2波長の整数倍相当のものでな
ければならない。
合機構は、適用超音波の1/2波長相当の長さの超
音波加工用工具６を適用超音波の1/2波長相当の
長さのホーン５に連結する為にホーン５先端部の
穴径を小さくする手段として、適用超音波の1/2
波長相当の長さの共振体１０が用いられているの
であるが、この共振体１０はその長さが適用超音
波の1/4波長又は1/2波長の整数倍相当の長さ、例
えば1/2波長の長さに設定されているので、共振
状態が維持されるものとなり、振動特性が低下す
ることなく、超音波加工作業を能率よく行なえる
ものとなる。すなわち、ホーン５の締付手段とし
ての共振体１０はその長さが自由なものではな
く、1/4波長又は1/2波長の整数倍相当のものでな
ければならない。
又、ホーン５を締め付けるに際して、ホーン５
と共振体１０との接触部は先端部のみであり、し
かもこの接触長は適用超音波の波長の約0.07倍以
下、より好ましくは約0.05〜0.063倍位のもので
あることが望ましい。つまり、ホーン５と共振体
１０とがそのほぼ全長にわたつて接触するように
構成するよりも上記のように構成することによつ
て、ホーン５と共振体１０とはより一体に同調振
動するようになり、共振状態が良好に維持され、
超音波加工作業の能率がそれだけ向上するものと
なる。
と共振体１０との接触部は先端部のみであり、し
かもこの接触長は適用超音波の波長の約0.07倍以
下、より好ましくは約0.05〜0.063倍位のもので
あることが望ましい。つまり、ホーン５と共振体
１０とがそのほぼ全長にわたつて接触するように
構成するよりも上記のように構成することによつ
て、ホーン５と共振体１０とはより一体に同調振
動するようになり、共振状態が良好に維持され、
超音波加工作業の能率がそれだけ向上するものと
なる。
尚、共振体１０をホーン５との接触長を適用超
音波の波長の10/100程度の長さにした場合には、
超音波加工作業開始後の僅かな時間のうちに共振
体１０とホーン５との間で焼き付け現象が起きて
しまい、超音波加工作業の続行は事実上出来なく
なり、超音波加工作業を能率良く行うことは出来
なかつた。
音波の波長の10/100程度の長さにした場合には、
超音波加工作業開始後の僅かな時間のうちに共振
体１０とホーン５との間で焼き付け現象が起きて
しまい、超音波加工作業の続行は事実上出来なく
なり、超音波加工作業を能率良く行うことは出来
なかつた。
尚、同様なことにより、ホーン５の穴７に挿入
された超音波加工用工具６とホーン５とは、ホー
ン５の先端部において適用超音波の波長の約0.07
倍以下、より好ましくは約0.05〜0.063倍位の範
囲内で接触するようにしておくことが望ましい。
された超音波加工用工具６とホーン５とは、ホー
ン５の先端部において適用超音波の波長の約0.07
倍以下、より好ましくは約0.05〜0.063倍位の範
囲内で接触するようにしておくことが望ましい。
又、このような結合手段によれば、超音波加工
用工具の軸芯とホーンの軸芯とが高精度で一致す
るよう超音波加工用工具６をホーン５に簡単に取
り付けられるようになり、従つてこの点からも超
音波加工が高精度で能率よく行なえるようにな
る。
用工具の軸芯とホーンの軸芯とが高精度で一致す
るよう超音波加工用工具６をホーン５に簡単に取
り付けられるようになり、従つてこの点からも超
音波加工が高精度で能率よく行なえるようにな
る。
実施例 ２
第２図は、本発明に係る超音波加工用工具の結
合機構の他の実施例の要部説明図である。
合機構の他の実施例の要部説明図である。
本実施例の結合機構も前記実施例のものと基本
的に同じものであり、共振体１０のフランジ部１
１の部分及びホーン５の穴７の挿入口側の部分が
多少異なるにすぎないものである。
的に同じものであり、共振体１０のフランジ部１
１の部分及びホーン５の穴７の挿入口側の部分が
多少異なるにすぎないものである。
つまり、超音波加工用工具６にかかわらず超音
波加工用工具６とホーン５とは、その接触部が常
にホーン先端部のみであり、かつその接触長が適
用超音波の波長の約0.07倍以下、より好ましくは
約0.05〜0.063倍位のものであるようホーン５の
穴７入口部にその入口部径が奥部径より小さくな
るよう突部７′を設けたものである。
波加工用工具６とホーン５とは、その接触部が常
にホーン先端部のみであり、かつその接触長が適
用超音波の波長の約0.07倍以下、より好ましくは
約0.05〜0.063倍位のものであるようホーン５の
穴７入口部にその入口部径が奥部径より小さくな
るよう突部７′を設けたものである。
又、フランジ部１１とケーシング２との接触部
にはネジを構成せず、フランジ部１１の奥側に復
帰用バネ１１ａを設けると共に、ベアリング１１
ｂを介してリングナツト１１ｃで共振体１０を押
し上げ、もつてホーン５を締め付け、超音波加工
用工具６がホーン５に結合できるよう構成したの
である。
にはネジを構成せず、フランジ部１１の奥側に復
帰用バネ１１ａを設けると共に、ベアリング１１
ｂを介してリングナツト１１ｃで共振体１０を押
し上げ、もつてホーン５を締め付け、超音波加工
用工具６がホーン５に結合できるよう構成したの
である。
尚、第３図に示す如く、リングナツト１１ｃと
フランジ部１１との間に、割りリング１２ａ及び
皿バネ１２ｂを設けるようにしておいてもよい。
フランジ部１１との間に、割りリング１２ａ及び
皿バネ１２ｂを設けるようにしておいてもよい。
又、ホーン５と共振体１０との接触部に互いに
凸状のテーパー部を設けるようにしてもよく、あ
るいは共振体１０側にのみ凸状のテーパー部を設
けるようにしてもよい。
凸状のテーパー部を設けるようにしてもよく、あ
るいは共振体１０側にのみ凸状のテーパー部を設
けるようにしてもよい。
振動振幅拡大用ホーンに工具挿入部及び工具挿
入部に連なる割溝部を設け、そして筒状の共振体
を振動振幅拡大用ホーンの外側に嵌め合わせるよ
うにしてなるから、振動振幅拡大用ホーンの工具
挿入部に取り付けられた超音波加工用工具の軸芯
と振動振幅拡大用ホーンの軸芯とが高精度で一致
するようになり、超音波加工が高精度で能率良く
行える。
入部に連なる割溝部を設け、そして筒状の共振体
を振動振幅拡大用ホーンの外側に嵌め合わせるよ
うにしてなるから、振動振幅拡大用ホーンの工具
挿入部に取り付けられた超音波加工用工具の軸芯
と振動振幅拡大用ホーンの軸芯とが高精度で一致
するようになり、超音波加工が高精度で能率良く
行える。
又、振動振幅拡大用ホーンに嵌め合わせる共振
体は、適用超音波の約1/4波長又は1/2波長の整数
倍相当の長さのものであるから、ホーンの振動特
性を大幅に低下せしめることがない。
体は、適用超音波の約1/4波長又は1/2波長の整数
倍相当の長さのものであるから、ホーンの振動特
性を大幅に低下せしめることがない。
特に、共振体を振動振幅拡大用ホーンに嵌め合
わせた際、共振体と振動振幅拡大用ホーンとが広
範囲にわたつて圧接させるようにしたのではな
く、共振体や振動振幅拡大用ホーンの先端部から
適用超音波の約7/100波長の長さより短い範囲内
のみで圧接するようにさせてなるから、振動特性
が良好で、超音波加工が能率良く行える。
わせた際、共振体と振動振幅拡大用ホーンとが広
範囲にわたつて圧接させるようにしたのではな
く、共振体や振動振幅拡大用ホーンの先端部から
適用超音波の約7/100波長の長さより短い範囲内
のみで圧接するようにさせてなるから、振動特性
が良好で、超音波加工が能率良く行える。
第１図〜第３図は、本発明に係る超音波加工用
工具の結合機構の実施例の説明図である。 ５…ホーン（振動振幅拡大用ホーン）、６…超
音波加工用工具、７…穴（工具挿入部）、８…割
溝部、９…テーパー面部、１０…共振体。
工具の結合機構の実施例の説明図である。 ５…ホーン（振動振幅拡大用ホーン）、６…超
音波加工用工具、７…穴（工具挿入部）、８…割
溝部、９…テーパー面部、１０…共振体。
Claims (1)
- １ 工具挿入部及び前記工具挿入部に連なる割溝
部が構成された振動振幅拡大用ホーンと、適用超
音波の約1/4波長又は1/2波長の整数倍相当の長さ
の筒状の共振体と、この共振体を保持する保持手
段とを備え、前記共振体内に前記振動振幅拡大用
ホーンを嵌め合わせた場合に共振体と振動振幅拡
大用ホーンとがその先端部より適用超音波の約7/
１００波長の長さより短い範囲内のみで圧接するよ
うに構成されてなり、前記振動振幅拡大用ホーン
の工具挿入部に超音波加工用工具を挿入し、振動
振幅拡大用ホーンを前記共振体内に嵌め合わせる
ことにより、超音波加工用工具が取り付けられる
ようにしてなることを特徴とする超音波加工用工
具の結合機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15049684A JPS6130367A (ja) | 1984-07-21 | 1984-07-21 | 超音波加工用工具の結合機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15049684A JPS6130367A (ja) | 1984-07-21 | 1984-07-21 | 超音波加工用工具の結合機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130367A JPS6130367A (ja) | 1986-02-12 |
| JPH0480786B2 true JPH0480786B2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15498132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15049684A Granted JPS6130367A (ja) | 1984-07-21 | 1984-07-21 | 超音波加工用工具の結合機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130367A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2506321Y2 (ja) * | 1989-12-21 | 1996-08-07 | 株式会社 岳将 | 超音波スピンドル |
| JPH04129610A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-04-30 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 超音波振動付フライス盤 |
| DE69307179T2 (de) * | 1992-04-21 | 1997-05-15 | Emerson Electric Co | Ultraschallschweissverfahren |
| JP4512376B2 (ja) * | 2004-01-26 | 2010-07-28 | ビューティーサプライアント有限会社 | 超音波毛髪接着装置における超音波ホーン |
| EP3188864A4 (en) * | 2014-09-05 | 2018-05-02 | Edison Welding Institute, Inc. | Devices for isolating acoustic vibrations in metalworking systems |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6040902Y2 (ja) * | 1980-07-09 | 1985-12-11 | 株式会社クボタ | スリツプクラツチ |
-
1984
- 1984-07-21 JP JP15049684A patent/JPS6130367A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6130367A (ja) | 1986-02-12 |
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