JPH07132493A

JPH07132493A - 超音波スライサー

Info

Publication number: JPH07132493A
Application number: JP30114993A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Hashimoto; 芳樹橋本
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 1995-05-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ホーンに対する振動板の取付部分の異常音発
生を抑止し、安定した切断性能を発揮し得る超音波スラ
イサーを提供すること。【構成】薄板振動板１のホーン２との結合部分にスペ
ーサ１０を介在させ、以て上記の効果を得ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波スライサーに関
し、特にパン類、洋菓子、和菓子等を切断するのに好適
な超音波スライサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の超音波スライサは、超音
波振動しつつ回転する円形刃体にサンドウィッチやケー
キ等を押し当ててスライスするもので、超音波振動手段
によって円形刃体を例えばその回転軸方向に超音波振動
させることで円滑な切断と切紛の飛散防止を図ってい
る。

【０００３】図７は従来の超音波スライサの円形刃体の
取付構造を示し、超音波振動手段のホーン２１に円形刃
体２２が六角穴付きボルト２３により締結されている。

【０００４】上記円形刃体２２は図８の正面図、図９の
平面図からわかるように全周に刃２２ａを持ち、中心部
に取付孔２２ｂを有するもので、例えばＳＫＳ（合金工
具鋼）材にて形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の超音波
スライサにおいては、パン等を切断する時に、ジャム、
クリーム等が円形刃体２２に付着すると、付着位置は円
形刃体２２に対してランダムであるため、円形刃体２２
の振動モードは同心円状の理想モードから、図８におい
て二点鎖線にて示すような四角形状のモードに変化す
る。そのため、ホーン２１に対する六角穴付ボルト２３
による円形刃体２２の結合部の応力が大となり、円形刃
体２２がこの結合部内で撓みつつ振動する。このような
撓み振動は六角穴付ボルト２３とホーン２１との隙間に
て生じるから異常音を発生させるという欠点となってい
る。また、この撓み振動が繰り返されると、六角穴付ボ
ルト２３による円形刃体２２の締付力が低下する懸念も
ある。

【０００６】そこで、これを防ぐために図１０、図１１
に示すような構造のものが提案されている。すなわち円
形刃体２２の中心部に補助リング２２Ｃを接着剤、ロウ
付、溶接などの手段で予め固着一体化させておき、この
補助リング２２Ｃ部分を図７に示すようにホーン２１の
先端に六角穴付ボルト２３により螺着結合したものであ
る。

【０００７】しかしながら、接着剤による補助リングの
結合では、接着剤の劣化や、大振幅励振によって接着は
がれを生じる場合があり、またロウ付や溶接を持ちいた
場合は振動板が熱で歪曲変形することがあり、接合作業
が極めて難しいという欠点がある。また、振動板に刃成
形を施したり、刃物を取りつけてカッターとし、食品の
切断に用いる場合には、接着剤、ロウ、ハンダ等の破片
が食品に混ざる恐れがあり食品衛生上好ましくない。

【０００８】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であって、振動板の取付部分の異常音の発生を抑え、振
動板を効果的に振動させ安定した切断性能が得られる超
音波スライサーの提供を目的としている。

【０００９】

【問題を解決するための手段】本発明による超音波スラ
イサーは、薄肉状に形成された振動板と、該振動板を振
動させる超音波振動手段とを備え、前記超音波振動手段
は、振動子と、該振動子が発する振動を機械的に増幅さ
せるホーンとを含み、前記振動板は、スペーサを介して
締結手段により前記ホーンに締結されるように構成した
ものである。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例としての超音波スライ
サーを添付図面を用いて詳細に説明する。

【００１１】図１において、振動板１はその中心部にて
ホーン２の先端に螺子３により交換可能に締結されてい
る。なお、ホーン２による超音波振動の振動方向を矢印
Ｕにて示す。この振動板の直径は、ホーン２から伝達さ
れる振動に基づく半径方向の撓み振動の共振長に定めら
れ、図１のような撓み曲線Ａのような撓み振動を行う。

【００１２】因みに、本実施例の振動板１の直径は２１
７ｍｍ、厚みが１．５ｍｍであり、素材としてＳＵＳ４
４０Ｃが用いられている。ホーン２については、約１
９．５ＫＨｚで振動され、先端には振幅が約１０μｍｐ
−ｐ程度の振動がのせられる。

【００１３】一方、ホーン２は、振動板１に対する結合
面とは反対側の面において振動子４と結合されている。
この振動子４は発振器９によって励振されて超音波振動
を発生する。ホーン２は、この振動子４が発する振動を
機械的に増幅するものである。

【００１４】振動子４はケース８内に収納されており、
振動子４の電極４ａを介して発振器９に接続されてい
る。発振器９からの励振電力は電極４ａに加えられ、振
動子４は矢印Ｕ方向に振動する。

【００１５】次に、振動板１とホーン２との結合構造に
ついて、図２乃至図４を用いて説明する。

【００１６】振動板１の結合手段は、図４からわかるよ
うに頭部に６角ボルト穴３ｂを有し、他端に雄螺子３ａ
とを有する螺子３と、リング状のスぺーサ１０と、ホー
ン２の先端中央に形成された雌ネジ部２ｄとから成る。
螺子３の雄ネジ部３ａはスぺーサ１０の孔１０ａ及び振
動板１の孔１ａに嵌挿されて、ホーン２の雌ネジ部２ｄ
に螺着することで振動板１をホーン２の先端に固着す
る。なお、図２乃至図４に示す参照符号３ｂは、締結用
治具を挿入するための挿入孔である。スぺーサ１０は、
本実施例ではその外径ｄ₁ が約１８ｍｍでホーン２の先
端の径ｄ₂ と略同一であり、厚さｔ₁ は約１．５ｍｍ、
材質はＳＵＳ３０４を用いた。因みに、ホーン２はＳＵ
Ｓ６３０、螺子３はチタン合金から成る。

【００１７】この超音波スライサーにおいて、スぺーサ
１０の板厚ｔ₁ を変化させて、振動板１のびびり振動が
始まる振幅を測定した。その結果を図５に示す。図５で
明らかなように、スぺーサ１０の板厚ｔ₁ が０〜０．２
ｍｍでは低い振幅でびびり振動（低周波振動）が発生す
るが、０．３ｍｍ以上において約５５μｍｐ−ｐまで振
動を増幅させて励振できる。

【００１８】なお、本実験では、ホーン２の先端の振幅
が最大５５μｍｐ−ｐまでの振動を計測することができ
たが、実際にはそれ以上の振幅を得ることができる。更
に、図５の測定結果には記載していないがスぺーサ１０
の板厚ｔ₁ を１．４ｍｍ以上とした場合には逆にびびり
振動が低い振幅で発生することが認められたため、スぺ
ーサ１０の板厚ｔ₁ は０．３ｍｍ乃至１．３ｍｍ程度の
範囲で用いることが好適である。

【００１９】図６は、図１に示す超音波スライサーの構
成の詳細を示したものである。振動板である円形刃体１
はその回転中心部にてホーン２の先端にスぺーサ１０を
介して螺子３により締結されている。円形刃体１は、例
えば直径が２１０ｍｍ、厚みが約１．５ｍｍ、刃先のテ
ーパ幅約１５ｍｍであり、素材としてＳＫＳ２が用いら
れる。

【００２０】振動子４が内蔵されている内側回転８ａ
は、ベアリング８ｂを介してケース８に回転自在に支持
されおり、伝導部６を介してモータ７と接続され、この
モータ７は図示せぬ電源により駆動されて内側回転ケー
ス８ａを回転させる。上記振動子４と伝導部６との間に
おいては、ブラシ５ａ及び５ｂが、振動子４の電極４ａ
と接続されたリング状の電極５ｃ及び５ｄに摺接されて
いる。このブラシ５ａ及び５ｂに発振器９から励振電力
が常時供給され、振動子４に伝えられる。なお、上記内
側回転ケース８ａとホーン２とはフランジ部２ｂ及びパ
ッキン２ｃを介して結合されているので、この内側回転
ケース８ａの回転によりホーン２及び円形刃体１が回転
する。

【００２１】上記構成よりなる超音波スライサでは、ホ
ーン２が振動方向２ａに励振された状態でモータ７によ
り内側回転ケース８ａが回転すると、ホーン２及び振動
子４が回転して円形刃体１がたわみ振動しながら回転す
る。この回転振動により円形刃体１は何箇所かに定常波
の腹が同心円状に形成されて振動し、サンドイッチ、ケ
ーキ等が円形刃体１に押しあてられて切り込まれると共
に、円形刃体１が切断面と分け離す方向に振動して切れ
味がシャープになり、切半分の発生も抑制される。

【００２２】この際、円形刃体１に付着したジャム、ク
リーム等により、円形刃体１には振動モードの腹が同心
円状ではない異常モードが生じ、ホーン２との結合部分
に大きな応力が発生する場合があるが、この部分はスぺ
ーサ１０により厚み、剛性が増して補強されているた
め、従来の如きたわみ振動を生じさせることはない。そ
の結果、異常音の発生や、切れ味の低下も抑制される。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動板は、ホーンとの結合部分がスぺーサによって補強
されているため、結合部分において振動板が撓み振動す
ることがなく、異常音の発生を抑制し、安定した超音波
振動を印加することができる。また、スぺーサの取付に
ロウ付、半田付、溶接を用いていないから、振動板の熱
変形の恐れがなく、振動板の結合作業も容易であると共
に、食品カッタ等に用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例に係る超音波スライサ
ーの一部断面を含む正面図である。

【図２】図２は、図１に示した超音波スライサーの要部
正面図である。

【図３】図３は、図１に示した超音波スライサーの要部
平面図である。

【図４】図４は、図１に示した超音波スライサーの要部
分解図である。

【図５】図５は、本発明の実施例におけるスぺーサの板
厚とびびり振動を発生するまでのホーン先端の振動振幅
との関係を示す図である。

【図６】図６は、図１に示す超音波スライサーの構成の
詳細を示す正面図である。

【図７】図７は、従来の超音波スライサーの要部正面図
である。

【図８】図８は、図７の超音波スライサーの円形刃体の
正面図である。

【図９】図９は、図８の円形刃体の平面図である。

【図１０】図１０は、他の従来の超音波スライサーの円
形刃体の正面図である。

【図１１】図１１は、図１０の円形刃体の平面図であ
る。

【符号の説明】

１振動板（円形刃体）２ホーン３螺子４振動子１０スペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄肉状に形成された振動板と、該振動板
を振動させる超音波振動手段とを備え、前記超音波振動
手段は、振動子と、該振動子が発する振動を機械的に増
幅させるホーンとを含み、前記振動板は、スペーサを介
して締結手段により前記ホーンに締結されていることを
特徴とする超音波スライサー。
【請求項２】前記スペーサは、外径ｄ₁ が前記締結手
段の外径ｄ₂ と略同一であり、厚さｔ₁ が振動板の厚さ
ｔ₂ より小さく且つ０．３ｍｍ以上であることを特徴と
する請求項１記載の超音波スライサー。
【請求項３】前記振動板は全周に刃が形成された円形
刃体であるとともに、該円形刃体は回転駆動源に連結さ
れていることを特徴とする請求項１または請求項２記載
の超音波スライサー。