JPH05253545A - 超音波振動子 - Google Patents
超音波振動子Info
- Publication number
- JPH05253545A JPH05253545A JP5792792A JP5792792A JPH05253545A JP H05253545 A JPH05253545 A JP H05253545A JP 5792792 A JP5792792 A JP 5792792A JP 5792792 A JP5792792 A JP 5792792A JP H05253545 A JPH05253545 A JP H05253545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonance frequency
- vibrator
- frequency adjusting
- vibration plate
- fixing screw
- 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.)
- Withdrawn
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波振動子に係り、さらに詳しくは共振周
波数調整アダプタに関し、振動子に対する負荷である振
動板を変えることなく所望の周波数の音波を発生するこ
とを目的とする。 【構成】 空中に超音波を発生する振動子１と、該振動
子の先端に固定ねじ２により取着する振動板３との間に
少なくとも１つのリング状の共振周波数調整アダプタ４
を介在し構成する。
波数調整アダプタに関し、振動子に対する負荷である振
動板を変えることなく所望の周波数の音波を発生するこ
とを目的とする。 【構成】 空中に超音波を発生する振動子１と、該振動
子の先端に固定ねじ２により取着する振動板３との間に
少なくとも１つのリング状の共振周波数調整アダプタ４
を介在し構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動子に係り、
さらに詳しくは共振周波数調整アダプタに関する。
さらに詳しくは共振周波数調整アダプタに関する。
【０００２】空中に強力な超音波を発生させる例えば、
ボルト締めランジュバン型の超音波振動子において、振
動板を変えることなく所望の周波数の音波を発生するこ
とのできる共振周波数調整アダプタが要望されている。
ボルト締めランジュバン型の超音波振動子において、振
動板を変えることなく所望の周波数の音波を発生するこ
とのできる共振周波数調整アダプタが要望されている。
【０００３】
【従来の技術】従来は図４の側面図に示す超音波振動子
は、振動子（圧電素子）11の先端に円形の振動板13を固
定ねじ12で固定し、振動子11に交流信号を印加すること
によって振動を振動板13に伝え、振動板13に接触する空
気を振動させることで超音波を発生する。
は、振動子（圧電素子）11の先端に円形の振動板13を固
定ねじ12で固定し、振動子11に交流信号を印加すること
によって振動を振動板13に伝え、振動板13に接触する空
気を振動させることで超音波を発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな上記構造によれば、空中に強力な音波を発生する場
合、固体と気体とではそれぞれの音響インピーダンスが
大きく異なるため、振動伝達効率が悪く、それを克服す
るためには振幅を大きくする必要があり、大振幅を得る
ためには振動子は高い共振鋭度Ｑを持つものにせざるを
得なかった。そのことによって振動子を駆動させるに
は、周波数の設定が困難であり、また振動子に対する振
動板などの負荷によって共振周波数が変化するため、所
望の周波数の音波を発生するのは非常に難かしいといっ
た問題があった。
うな上記構造によれば、空中に強力な音波を発生する場
合、固体と気体とではそれぞれの音響インピーダンスが
大きく異なるため、振動伝達効率が悪く、それを克服す
るためには振幅を大きくする必要があり、大振幅を得る
ためには振動子は高い共振鋭度Ｑを持つものにせざるを
得なかった。そのことによって振動子を駆動させるに
は、周波数の設定が困難であり、また振動子に対する振
動板などの負荷によって共振周波数が変化するため、所
望の周波数の音波を発生するのは非常に難かしいといっ
た問題があった。
【０００５】上記問題点に鑑み、本発明は振動子に対す
る負荷である振動板を変えることなく所望の周波数の音
波を発生することのできる超音波振動子を提供すること
を目的とする。
る負荷である振動板を変えることなく所望の周波数の音
波を発生することのできる超音波振動子を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の超音波振動子においては、空中に超音波を
発生する超音波振動子と、該超音波振動子の先端に固定
ねじにより取着する振動板との間に少なくとも１つのリ
ング状の共振周波数調整アダプタを介在し構成する。
に、本発明の超音波振動子においては、空中に超音波を
発生する超音波振動子と、該超音波振動子の先端に固定
ねじにより取着する振動板との間に少なくとも１つのリ
ング状の共振周波数調整アダプタを介在し構成する。
【０００７】
【作用】振動子から振動子への振動の伝達経路が変化す
ることにより共振周波数に変化が生じる。物体の振動を
決定する要因としては、弾性係数などの物質固有の値と
慣性モーメントなどの形状に関する値とがある。つま
り、材質とその形状によって振動特性は変わってくる。
いま、振動周波数ｆと曲げ剛性ＥＩ（縦弾性係数Ｅと慣
性モーメントＩの積）は、 ｆ∝（ＥＩ）1/2 の関係が成り立つことが知られている。これは即ち、振
動周波数は曲げ剛性の１／２乗にほぼ比例することを示
している。したがって、振動の伝達経路に形状、材質の
種々に異なる共振周波数調整アダプタを介在させること
により、振動板を変えることなく所望の周波数の音波を
発生することができる。
ることにより共振周波数に変化が生じる。物体の振動を
決定する要因としては、弾性係数などの物質固有の値と
慣性モーメントなどの形状に関する値とがある。つま
り、材質とその形状によって振動特性は変わってくる。
いま、振動周波数ｆと曲げ剛性ＥＩ（縦弾性係数Ｅと慣
性モーメントＩの積）は、 ｆ∝（ＥＩ）1/2 の関係が成り立つことが知られている。これは即ち、振
動周波数は曲げ剛性の１／２乗にほぼ比例することを示
している。したがって、振動の伝達経路に形状、材質の
種々に異なる共振周波数調整アダプタを介在させること
により、振動板を変えることなく所望の周波数の音波を
発生することができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
の要旨を詳細に説明する。図１の側面図に示すように、
超音波振動子は、空中に超音波を発生する振動子（圧電
素子）１と、この振動子１の先端に固定ねじ２により取
着する円形の振動板３との間に少なくとも１つのリング
状の共振周波数調整アダプタ４（図２の単体斜視図参
照）を介在し共締め固定する。
の要旨を詳細に説明する。図１の側面図に示すように、
超音波振動子は、空中に超音波を発生する振動子（圧電
素子）１と、この振動子１の先端に固定ねじ２により取
着する円形の振動板３との間に少なくとも１つのリング
状の共振周波数調整アダプタ４（図２の単体斜視図参
照）を介在し共締め固定する。
【０００９】この共振周波数調整アダプタの慣性モーメ
ントを小さくすると、共振周波数を低くすることができ
る。例えば、従来の振動子に共振周波数調整アダプタ
（材質ステンレス鋼で内径 6.5mm、外径11mm、厚さ 1.5
mm）を介在する場合、共振周波数は 17.60KHZ から 17.
36KHZ に低く調整することができる。
ントを小さくすると、共振周波数を低くすることができ
る。例えば、従来の振動子に共振周波数調整アダプタ
（材質ステンレス鋼で内径 6.5mm、外径11mm、厚さ 1.5
mm）を介在する場合、共振周波数は 17.60KHZ から 17.
36KHZ に低く調整することができる。
【００１０】また、共振周波数調整アダプタの材質を、
例えばプラスチックであるポリカーボネイト（Ｅは 2.3
×102 Kgｆ／mm2 ）、あるいは１８−８ステンレス鋼
（Ｅは1.95×104 Kgｆ／mm2 ）、アルミニウム（Ｅは0.
72×104 Kgｆ／mm2 ）に変えると縦弾性係数は順に小さ
くなるため、共振周波数を順に低くすることもできる。
例えばプラスチックであるポリカーボネイト（Ｅは 2.3
×102 Kgｆ／mm2 ）、あるいは１８−８ステンレス鋼
（Ｅは1.95×104 Kgｆ／mm2 ）、アルミニウム（Ｅは0.
72×104 Kgｆ／mm2 ）に変えると縦弾性係数は順に小さ
くなるため、共振周波数を順に低くすることもできる。
【００１１】なお、共振周波数調整アダプタをプラスチ
ック製にすると、結合面同士の摩擦による雑音を排除す
る効果も奏する。さらに振動状態を変化させる要因に例
えば、慣性モーメントが同じであっても共振周波数調整
アダプタの振動板との接触面積の大小がある。図３(a),
(b) の他の２つの共振周波数調整アダプタの単体斜視図
に示すように、共振周波数調整アダプタの外径を変えず
に固定ねじを挿通するばか孔の内径寸法を図(a) のｄ1
から図(b) のｄ2(ｄ1 ＞ｄ2)に変えると、振動子と振動
板との接触面積が大きくなるため、共振周波数を高くす
ることができる。
ック製にすると、結合面同士の摩擦による雑音を排除す
る効果も奏する。さらに振動状態を変化させる要因に例
えば、慣性モーメントが同じであっても共振周波数調整
アダプタの振動板との接触面積の大小がある。図３(a),
(b) の他の２つの共振周波数調整アダプタの単体斜視図
に示すように、共振周波数調整アダプタの外径を変えず
に固定ねじを挿通するばか孔の内径寸法を図(a) のｄ1
から図(b) のｄ2(ｄ1 ＞ｄ2)に変えると、振動子と振動
板との接触面積が大きくなるため、共振周波数を高くす
ることができる。
【００１２】このように、振動子と振動板との間に介在
する共振周波数調整アダプタの形状、材質を変えること
により、振動板を取り替えることなく共振周波数を簡便
に変えることができる。なお、この共振周波数調整アダ
プタは１つに限らず複数個を介在し形状、材質を種々に
組合わせることにより所望の周波数の音波に容易に調整
することもできる。
する共振周波数調整アダプタの形状、材質を変えること
により、振動板を取り替えることなく共振周波数を簡便
に変えることができる。なお、この共振周波数調整アダ
プタは１つに限らず複数個を介在し形状、材質を種々に
組合わせることにより所望の周波数の音波に容易に調整
することもできる。
【００１３】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
振動板を変えることなく振動子と振動板との間に共振周
波数調整アダプタを介在固定するだけで所望の周波数の
音波、即ち共振周波数を簡便に調整することができると
いった産業上極めて有用な効果を発揮する。
振動板を変えることなく振動子と振動板との間に共振周
波数調整アダプタを介在固定するだけで所望の周波数の
音波、即ち共振周波数を簡便に調整することができると
いった産業上極めて有用な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による一実施例の側面図
【図２】 図１の共振周波数調整アダプタの単体斜視図
【図３】 他の２つの共振周波数調整アダプタの単体斜
視図
視図
【図４】 従来技術による側面図
１は振動子（圧電素子） ２は固定ねじ ３は振動板 ４は共振周波数調整アダプタ
Claims (4)
- 【請求項１】 空中に超音波を発生する振動子(1) と、
該振動子(1) の先端に固定ねじ(2) により取着する振動
板(3) との間に少なくとも１つのリング状の共振周波数
調整アダプタ(4) を介在してなることを特徴とする超音
波振動子。 - 【請求項２】 請求項１記載の共振周波数調整アダプタ
(4) の内径、外径、厚さを変え調整することを特徴とす
る超音波振動子。 - 【請求項３】 請求項１記載の共振周波数調整アダプタ
(4) の材質を変え調整することを特徴とする超音波振動
子。 - 【請求項４】 請求項２、３記載の共振周波数調整アダ
プタ(4) を組み合わせ調整することを特徴とする超音波
振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5792792A JPH05253545A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 超音波振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5792792A JPH05253545A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 超音波振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05253545A true JPH05253545A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13069643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5792792A Withdrawn JPH05253545A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 超音波振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05253545A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001104328A (ja) * | 1999-08-12 | 2001-04-17 | Ethicon Endo Surgery Inc | トリムマスを用いた超音波トランスデユーサを同調するための装置および方法 |
| KR100429085B1 (ko) * | 2001-05-28 | 2004-04-29 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 초음파 미용기 |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP5792792A patent/JPH05253545A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001104328A (ja) * | 1999-08-12 | 2001-04-17 | Ethicon Endo Surgery Inc | トリムマスを用いた超音波トランスデユーサを同調するための装置および方法 |
| KR100429085B1 (ko) * | 2001-05-28 | 2004-04-29 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 초음파 미용기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |