JPH07266297A - 超音波式カッタ - Google Patents
超音波式カッタInfo
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- JPH07266297A JPH07266297A JP8244294A JP8244294A JPH07266297A JP H07266297 A JPH07266297 A JP H07266297A JP 8244294 A JP8244294 A JP 8244294A JP 8244294 A JP8244294 A JP 8244294A JP H07266297 A JPH07266297 A JP H07266297A
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- horn
- cutting edge
- ultrasonic cutter
- torsional vibration
- cutting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 切刃の横振れの発生を防止して刃折れを未然
に防止すると共に発熱を抑制する。 【構成】 固着された第１セラミック振動子８及び第２
セラミック振動子１０の両端を金属ブロック６，１１で
挟むと共に当該各部材をボルトで締結することによりね
じり振動型ボルト締めランジュバン振動子２を構成し、
ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２の一端に
ホーン３を固着し、ホーン３の先端部に、刃先５ａをホ
ーン３の軸線に対し直角方向に向けて切刃５を装着す
る。
に防止すると共に発熱を抑制する。 【構成】 固着された第１セラミック振動子８及び第２
セラミック振動子１０の両端を金属ブロック６，１１で
挟むと共に当該各部材をボルトで締結することによりね
じり振動型ボルト締めランジュバン振動子２を構成し、
ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２の一端に
ホーン３を固着し、ホーン３の先端部に、刃先５ａをホ
ーン３の軸線に対し直角方向に向けて切刃５を装着す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波式カッタに係
り、特に、超音波のねじり振動を利用して切削等の加工
を行う場合に好適な超音波式カッタに関する。
り、特に、超音波のねじり振動を利用して切削等の加工
を行う場合に好適な超音波式カッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平４−３１７６５１号
公報等に記載されている如く、超音波の縦振動を利用し
てギプス等の切断を行う超音波式カッタが公知である。
図４は従来の超音波式カッタの構成を示すものであり、
超音波式カッタ５０は、筒状のケース５１と、ケース５
１内部に収納された超音波発生器５２と、超音波発生器
５２を構成するホーン５３の先端部に装着された切刃５
４とから大略構成されている。更に、超音波発生器５２
は、超音波変換部５５と、超音波変換部５５にブースタ
５６を介して植込ボルト６２により締結されたホーン５
３とを備えており、ホーン５３は、大径ホーン部５３
ａ，エクスポネンシャル形ホーン部５３ｂ，小径ホーン
部５３ｃから構成されている。
公報等に記載されている如く、超音波の縦振動を利用し
てギプス等の切断を行う超音波式カッタが公知である。
図４は従来の超音波式カッタの構成を示すものであり、
超音波式カッタ５０は、筒状のケース５１と、ケース５
１内部に収納された超音波発生器５２と、超音波発生器
５２を構成するホーン５３の先端部に装着された切刃５
４とから大略構成されている。更に、超音波発生器５２
は、超音波変換部５５と、超音波変換部５５にブースタ
５６を介して植込ボルト６２により締結されたホーン５
３とを備えており、ホーン５３は、大径ホーン部５３
ａ，エクスポネンシャル形ホーン部５３ｂ，小径ホーン
部５３ｃから構成されている。
【０００３】更に、超音波変換部５５は、ケース５１内
部の基端部側から順次配設されたアルミブロック５７，
電極５８，セラミック振動子５９，電極６０，セラミッ
ク振動子６１から構成されており、これらはボルト（図
示略）によりアルミブロック５７側の端面からブースタ
５６に対して締結されている。即ち、セラミック振動子
５９，６１は、電極５８，６０を介してアルミブロック
５７及びブースタ５６により挟持され、縦振動型ボルト
締めランジュバン振動子として構成されている。所定の
発振回路から電極５８，６０へ通電すると、セラミック
振動子５９，６１が超音波を発生し、当該超音波はブー
スタ５６により増幅されホーン５３を介して切刃５４へ
縦振動として伝達されるようになっている。
部の基端部側から順次配設されたアルミブロック５７，
電極５８，セラミック振動子５９，電極６０，セラミッ
ク振動子６１から構成されており、これらはボルト（図
示略）によりアルミブロック５７側の端面からブースタ
５６に対して締結されている。即ち、セラミック振動子
５９，６１は、電極５８，６０を介してアルミブロック
５７及びブースタ５６により挟持され、縦振動型ボルト
締めランジュバン振動子として構成されている。所定の
発振回路から電極５８，６０へ通電すると、セラミック
振動子５９，６１が超音波を発生し、当該超音波はブー
スタ５６により増幅されホーン５３を介して切刃５４へ
縦振動として伝達されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の超音波式カッタにおいては、超音波の縦振動を
利用して切削等の加工を行う構造となっているため、図
５に示す如くホーン５３先端部に装着された切刃５４に
は、切刃装着状態や切刃寸法あるいは外乱等によって横
振れ現象が発生し易く、この結果、切刃５４による被加
工材の加工作業時に刃折れが発生し易いという問題があ
った。また、縦振動するホーン５３における振動の変位
分布は図６に示すような分布となるため、ホーン５３に
おける切刃５４装着部分の振動変位が大きく、この結
果、振動変位によりホーン５３及び切刃５４の発熱が大
きくなるため、超音波式カッタを把持した作業者の手に
熱が伝わり、加工作業を円滑に行うことができない等の
問題があった。
た従来の超音波式カッタにおいては、超音波の縦振動を
利用して切削等の加工を行う構造となっているため、図
５に示す如くホーン５３先端部に装着された切刃５４に
は、切刃装着状態や切刃寸法あるいは外乱等によって横
振れ現象が発生し易く、この結果、切刃５４による被加
工材の加工作業時に刃折れが発生し易いという問題があ
った。また、縦振動するホーン５３における振動の変位
分布は図６に示すような分布となるため、ホーン５３に
おける切刃５４装着部分の振動変位が大きく、この結
果、振動変位によりホーン５３及び切刃５４の発熱が大
きくなるため、超音波式カッタを把持した作業者の手に
熱が伝わり、加工作業を円滑に行うことができない等の
問題があった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、特に、切刃における横振れの発生を防止して刃
折れを未然に防止すると共に切刃の発熱を抑制すること
を達成した超音波式カッタを提供することを、その目的
とする。
改善し、特に、切刃における横振れの発生を防止して刃
折れを未然に防止すると共に切刃の発熱を抑制すること
を達成した超音波式カッタを提供することを、その目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、電
歪材料から成る部材の両端を金属製の部材で挟むと共に
当該各部材をボルトで締結したボルト締めランジュバン
振動子と、該ボルト締めランジュバン振動子の一端に固
着されたホーンと、該ホーンの先端部に装着された切刃
とを備えた超音波式カッタにおいて、前記ボルト締めラ
ンジュバン振動子を、ねじり振動型ボルト締めランジュ
バン振動子として構成し、前記切刃を、前記ホーンの先
端部の軸心部分に装着すると共に、当該切刃の刃先を、
前記ホーンの軸線に対して直角方向に向ける、という構
成を採っている。これによって前述した目的を達成しよ
うとするものである。
歪材料から成る部材の両端を金属製の部材で挟むと共に
当該各部材をボルトで締結したボルト締めランジュバン
振動子と、該ボルト締めランジュバン振動子の一端に固
着されたホーンと、該ホーンの先端部に装着された切刃
とを備えた超音波式カッタにおいて、前記ボルト締めラ
ンジュバン振動子を、ねじり振動型ボルト締めランジュ
バン振動子として構成し、前記切刃を、前記ホーンの先
端部の軸心部分に装着すると共に、当該切刃の刃先を、
前記ホーンの軸線に対して直角方向に向ける、という構
成を採っている。これによって前述した目的を達成しよ
うとするものである。
【０００７】請求項２の本発明は、電歪材料から成る部
材の両端を金属製の部材で挟むと共に当該各部材をボル
トで締結したボルト締めランジュバン振動子と、該ボル
ト締めランジュバン振動子の一端に固着されたホーン
と、該ホーンの先端部に装着された切刃とを備えた超音
波式カッタにおいて、前記ボルト締めランジュバン振動
子を、ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子とし
て構成し、前記切刃を、外周縁に沿って刃先が形成され
た円形状の切刃として構成すると共に、当該切刃を、そ
の中心部を介して前記ホーンの先端部の軸心部分に装着
し、当該切刃の刃先を、前記ホーンの軸線に対して直角
方向に向ける、という構成を採っている。これによって
前述した目的を達成しようとするものである。
材の両端を金属製の部材で挟むと共に当該各部材をボル
トで締結したボルト締めランジュバン振動子と、該ボル
ト締めランジュバン振動子の一端に固着されたホーン
と、該ホーンの先端部に装着された切刃とを備えた超音
波式カッタにおいて、前記ボルト締めランジュバン振動
子を、ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子とし
て構成し、前記切刃を、外周縁に沿って刃先が形成され
た円形状の切刃として構成すると共に、当該切刃を、そ
の中心部を介して前記ホーンの先端部の軸心部分に装着
し、当該切刃の刃先を、前記ホーンの軸線に対して直角
方向に向ける、という構成を採っている。これによって
前述した目的を達成しようとするものである。
【０００８】
【作用】請求項１の本発明によれば、超音波式カッタに
より被加工物の加工作業を行うに際して、ねじり振動型
ボルト締めランジュバン振動子に所定の発振回路から電
圧を印加すると、当該ねじり振動型ボルト締めランジュ
バン振動子で発生したねじり振動はホーンへ伝達され、
更にホーン先端部の軸心部分に装着された切刃に伝達さ
れる。作業者は超音波式カッタを把持して切刃の刃先を
被加工物の面に当接させて切刃を所望の方向へ移動させ
れば、被加工物の加工が成される。この時、ねじり振動
型ボルト締めランジュバン振動子によるねじり振動の発
生に伴い、切刃に作用する力はモーメント力となるた
め、切刃には横振れは発生しない。また、ホーンの先端
部の軸心部分では振動変位が極めて微小なものとなるた
め、切刃における発熱が抑制される。
より被加工物の加工作業を行うに際して、ねじり振動型
ボルト締めランジュバン振動子に所定の発振回路から電
圧を印加すると、当該ねじり振動型ボルト締めランジュ
バン振動子で発生したねじり振動はホーンへ伝達され、
更にホーン先端部の軸心部分に装着された切刃に伝達さ
れる。作業者は超音波式カッタを把持して切刃の刃先を
被加工物の面に当接させて切刃を所望の方向へ移動させ
れば、被加工物の加工が成される。この時、ねじり振動
型ボルト締めランジュバン振動子によるねじり振動の発
生に伴い、切刃に作用する力はモーメント力となるた
め、切刃には横振れは発生しない。また、ホーンの先端
部の軸心部分では振動変位が極めて微小なものとなるた
め、切刃における発熱が抑制される。
【０００９】請求項２の本発明によれば、超音波式カッ
タにより被加工物の加工作業を行うに際して、ねじり振
動型ボルト締めランジュバン振動子に所定の発振回路か
ら電圧を印加すると、当該ねじり振動型ボルト締めラン
ジュバン振動子で発生したねじり振動はホーンへ伝達さ
れ、更にホーン先端部の軸心部分に装着された円形状の
切刃に伝達される。作業者は超音波式カッタを把持して
切刃の刃先を被加工物の面に当接させて所望の方向へ回
転させれば、刃先に必要以上の力を加えなくとも切刃に
より被加工物の加工が成される。
タにより被加工物の加工作業を行うに際して、ねじり振
動型ボルト締めランジュバン振動子に所定の発振回路か
ら電圧を印加すると、当該ねじり振動型ボルト締めラン
ジュバン振動子で発生したねじり振動はホーンへ伝達さ
れ、更にホーン先端部の軸心部分に装着された円形状の
切刃に伝達される。作業者は超音波式カッタを把持して
切刃の刃先を被加工物の面に当接させて所望の方向へ回
転させれば、刃先に必要以上の力を加えなくとも切刃に
より被加工物の加工が成される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の超音波式カッタを適用してな
る実施例を図面に基づいて説明する。
る実施例を図面に基づいて説明する。
【００１１】本実施例における超音波式カッタの構成を
図１に基づき説明すると、超音波式カッタ１は、円筒状
のねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２と、該
ランジュバン振動子２の一端にボルト（図示略）により
締結された段付き構造を有する円筒状のホーン３と、ホ
ーン３の先端部にネジ４により着脱自在に装着された切
刃５とを備える構成となっている。この場合、図１で
は、ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２及び
ホーン３等を収納したケースの図示は省略してある。
図１に基づき説明すると、超音波式カッタ１は、円筒状
のねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２と、該
ランジュバン振動子２の一端にボルト（図示略）により
締結された段付き構造を有する円筒状のホーン３と、ホ
ーン３の先端部にネジ４により着脱自在に装着された切
刃５とを備える構成となっている。この場合、図１で
は、ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２及び
ホーン３等を収納したケースの図示は省略してある。
【００１２】これを詳述すると、超音波式カッタ１のね
じり振動型ボルト締めランジュバン振動子２は、順次配
設された金属ブロック６，電極７，第１セラミック振動
子８，電極９，第２セラミック振動子１０，ブースタと
しての機能を有する金属ブロック１１を備えて構成され
ており、これら各部は全体として円筒形状として構成さ
れている。
じり振動型ボルト締めランジュバン振動子２は、順次配
設された金属ブロック６，電極７，第１セラミック振動
子８，電極９，第２セラミック振動子１０，ブースタと
しての機能を有する金属ブロック１１を備えて構成され
ており、これら各部は全体として円筒形状として構成さ
れている。
【００１３】第１及び第２セラミック振動子８，１０
は、電極７，９を介してボルト（図示略）により金属ブ
ロック６及び金属ブロック１１に対して締付け固定され
ており、ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２
として構成されている。即ち、第１及び第２セラミック
振動子８，１０，金属ブロック６，金属ブロック１１
は、その内部の軸心に沿って形成されたボルト穴（図示
略）を介して前記ボルトにより締付けられたいわゆる内
周締め形構造となっている。
は、電極７，９を介してボルト（図示略）により金属ブ
ロック６及び金属ブロック１１に対して締付け固定され
ており、ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２
として構成されている。即ち、第１及び第２セラミック
振動子８，１０，金属ブロック６，金属ブロック１１
は、その内部の軸心に沿って形成されたボルト穴（図示
略）を介して前記ボルトにより締付けられたいわゆる内
周締め形構造となっている。
【００１４】ホーン３は、ねじり振動型ボルト締めラン
ジュバン振動子２の外径と同じ外径を有する円筒状の第
１ホーン部３ａと、第１ホーン部３ａの外径より小さい
外径を有する円筒状の第２ホーン部３ｂとを備えてい
る。ホーン３の第２ホーン部３ｂの先端部の軸心部分に
は、切刃５がネジ４を介して着脱自在に装着されると共
に、切刃５の刃先５ａはホーン３の軸心に対して直角方
向に向けられた状態に設定されている。切刃５は、一定
の幅をもって形成されており、先端部が一様な傾斜を有
する刃先５ａとして構成されている。ホーン３を前述し
たような段付き構造とすることにより、切刃５へ伝達す
る超音波振動のパワーを増大させるようになっている。
ジュバン振動子２の外径と同じ外径を有する円筒状の第
１ホーン部３ａと、第１ホーン部３ａの外径より小さい
外径を有する円筒状の第２ホーン部３ｂとを備えてい
る。ホーン３の第２ホーン部３ｂの先端部の軸心部分に
は、切刃５がネジ４を介して着脱自在に装着されると共
に、切刃５の刃先５ａはホーン３の軸心に対して直角方
向に向けられた状態に設定されている。切刃５は、一定
の幅をもって形成されており、先端部が一様な傾斜を有
する刃先５ａとして構成されている。ホーン３を前述し
たような段付き構造とすることにより、切刃５へ伝達す
る超音波振動のパワーを増大させるようになっている。
【００１５】ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動
子２に電極７，９を介して発振回路１３から電圧を印加
すると、第１及び第２セラミック振動子８，１０でねじ
り振動が発生し、当該ねじり振動がホーン３へ伝達され
るようになっている。図２はホーン３の第１ホーン部３
ａ及び第２ホーン部３ｂにおけるねじり振動の変位の方
向及び大きさを矢印で示しており、ねじり振動型ボルト
締めランジュバン振動子２におけるねじり振動の発生時
には、ホーン３における振動節部３ｃ及び軸心３ｄでは
振動変位が零に近い極めて微小なものとなるようになっ
ている。
子２に電極７，９を介して発振回路１３から電圧を印加
すると、第１及び第２セラミック振動子８，１０でねじ
り振動が発生し、当該ねじり振動がホーン３へ伝達され
るようになっている。図２はホーン３の第１ホーン部３
ａ及び第２ホーン部３ｂにおけるねじり振動の変位の方
向及び大きさを矢印で示しており、ねじり振動型ボルト
締めランジュバン振動子２におけるねじり振動の発生時
には、ホーン３における振動節部３ｃ及び軸心３ｄでは
振動変位が零に近い極めて微小なものとなるようになっ
ている。
【００１６】本実施例における超音波式カッタ１の切刃
５により被切削材を切削する場合には、作業者が超音波
式カッタ１を把持して切刃５の刃先５ａを被切削材の切
削対象面に当接させながら図１矢印方向へ切刃５を移動
させることにより、被切削材の切削作業を行うようにな
っている。
５により被切削材を切削する場合には、作業者が超音波
式カッタ１を把持して切刃５の刃先５ａを被切削材の切
削対象面に当接させながら図１矢印方向へ切刃５を移動
させることにより、被切削材の切削作業を行うようにな
っている。
【００１７】即ち、本実施例における超音波式カッタ１
においては、超音波変換手段としてねじり振動型ボルト
締めランジュバン振動子２を使用すると共に、振動変位
が零に近い極めて微小なホーン３の軸心部分に切刃５を
装着した点が特徴となっている。
においては、超音波変換手段としてねじり振動型ボルト
締めランジュバン振動子２を使用すると共に、振動変位
が零に近い極めて微小なホーン３の軸心部分に切刃５を
装着した点が特徴となっている。
【００１８】次に、上記の如く構成した本実施例の作用
を説明する。
を説明する。
【００１９】超音波式カッタ１を構成するねじり振動型
ボルト締めランジュバン振動子２に電極７，９を介して
発振回路１３から電圧を印加すると、第１及び第２セラ
ミック振動子８，１０でねじり振動が発生すると共に、
当該発生したねじり振動がホーン３を構成する第１ホー
ン部３ａ及び第２ホーン部３ｂへ伝達される。作業者
は、超音波式カッタ１を把持して切刃５の刃先５ａを被
切削材の切削対象面に当接させ図１矢印方向へ切刃５を
移動させることにより、被切削材の切削作業を行う。
ボルト締めランジュバン振動子２に電極７，９を介して
発振回路１３から電圧を印加すると、第１及び第２セラ
ミック振動子８，１０でねじり振動が発生すると共に、
当該発生したねじり振動がホーン３を構成する第１ホー
ン部３ａ及び第２ホーン部３ｂへ伝達される。作業者
は、超音波式カッタ１を把持して切刃５の刃先５ａを被
切削材の切削対象面に当接させ図１矢印方向へ切刃５を
移動させることにより、被切削材の切削作業を行う。
【００２０】この時、ホーン３の第１ホーン部３ａ及び
第２ホーン部３ｂにおいては、図２に示すようなねじり
振動が発生するが、ホーン３の振動節部３ｃ及び軸心３
ｄでは振動変位が零に近い極めて微小なものとなるた
め、ホーン３及びホーン先端部の軸心部分に装着された
切刃５における発熱を抑制することができる。また、前
記の構造により、切削作業時における切刃５の横振れ現
象を抑制することができるため、切刃５の刃折れを防止
することができる。
第２ホーン部３ｂにおいては、図２に示すようなねじり
振動が発生するが、ホーン３の振動節部３ｃ及び軸心３
ｄでは振動変位が零に近い極めて微小なものとなるた
め、ホーン３及びホーン先端部の軸心部分に装着された
切刃５における発熱を抑制することができる。また、前
記の構造により、切削作業時における切刃５の横振れ現
象を抑制することができるため、切刃５の刃折れを防止
することができる。
【００２１】即ち、ねじり振動型ボルト締めランジュバ
ン振動子２によりホーン３に発生させたねじり振動は、
振動の形態が縦振動のように粗密波では無いため、切刃
５に対してはモーメント力が作用することとなり、この
結果、切刃５の横振れ現象を抑制することができる。ま
た、ホーン３の振動節部３ｃ及び軸心３ｄ以外における
振動変位を大きく確保することができるため、切刃５の
切削性能を向上させることができる。
ン振動子２によりホーン３に発生させたねじり振動は、
振動の形態が縦振動のように粗密波では無いため、切刃
５に対してはモーメント力が作用することとなり、この
結果、切刃５の横振れ現象を抑制することができる。ま
た、ホーン３の振動節部３ｃ及び軸心３ｄ以外における
振動変位を大きく確保することができるため、切刃５の
切削性能を向上させることができる。
【００２２】上述したように、本実施例によれば、超音
波式カッタ１における超音波変換手段としてねじり振動
型ボルト締めランジュバン振動子２を使用すると共に，
振動変位が零に近い極めて微小なホーン３の軸心部分に
切刃５を装着した構造としているため、ねじり振動型ボ
ルト締めランジュバン振動子２によるねじり振動の発生
に伴い切刃５に作用する力はモーメント力となり、この
結果、切刃５には横振れが発生せず、従って切刃５によ
る加工作業時の刃折れを防止することができる。
波式カッタ１における超音波変換手段としてねじり振動
型ボルト締めランジュバン振動子２を使用すると共に，
振動変位が零に近い極めて微小なホーン３の軸心部分に
切刃５を装着した構造としているため、ねじり振動型ボ
ルト締めランジュバン振動子２によるねじり振動の発生
に伴い切刃５に作用する力はモーメント力となり、この
結果、切刃５には横振れが発生せず、従って切刃５によ
る加工作業時の刃折れを防止することができる。
【００２３】また、本実施例によれば、上述のようにホ
ーン３の軸心部分における振動変位は零に近い極めて微
小なものであるため、ホーン３及び切刃５における発熱
を抑制することができ、これにより、超音波式カッタ１
を把持した作業者は加工作業を円滑に行うことができる
と共に、切刃５による加工対象が熱を嫌う性質のもので
ある場合でも加工作業に支障を来たすことは無い。
ーン３の軸心部分における振動変位は零に近い極めて微
小なものであるため、ホーン３及び切刃５における発熱
を抑制することができ、これにより、超音波式カッタ１
を把持した作業者は加工作業を円滑に行うことができる
と共に、切刃５による加工対象が熱を嫌う性質のもので
ある場合でも加工作業に支障を来たすことは無い。
【００２４】更に、本実施例によれば、超音波式カッタ
１を上述した構造としているため、切刃の刃長を長く形
成した場合でも切刃における横振れ現象や発熱が生ずる
ことが無く、これにより、ホーン３の軸心部分に加工対
象に応じた刃長を有する切刃を装着することが可能とな
り、加工作業の自由度を向上させることができる。
１を上述した構造としているため、切刃の刃長を長く形
成した場合でも切刃における横振れ現象や発熱が生ずる
ことが無く、これにより、ホーン３の軸心部分に加工対
象に応じた刃長を有する切刃を装着することが可能とな
り、加工作業の自由度を向上させることができる。
【００２５】次に、本実施例の変形例について説明す
る。図３は変形例における超音波式カッタのホーン及び
切刃の構成を示すものであり、上記実施例におけるねじ
り振動型ボルト締めランジュバン振動子２と同様構造を
有するねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２２
には、第１ホーン部２３ａ及び第２ホーン部２３ｂを有
する段付き構造のホーン２３がボルト（図示略）により
締結されている。
る。図３は変形例における超音波式カッタのホーン及び
切刃の構成を示すものであり、上記実施例におけるねじ
り振動型ボルト締めランジュバン振動子２と同様構造を
有するねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子２２
には、第１ホーン部２３ａ及び第２ホーン部２３ｂを有
する段付き構造のホーン２３がボルト（図示略）により
締結されている。
【００２６】ホーン２３の第２ホーン部２３ｂの先端部
の軸心部分には、外周縁に沿って刃先２５ａが形成され
た円形状の切刃２５（丸刃）がネジ２４を介して着脱自
在に装着されており、切刃２５の刃先２５ａはホーン２
３の軸心に対して直角状態となるように設定されてい
る。変形例においては、切刃２５の形状以外は上記実施
例と同様構造となっている。
の軸心部分には、外周縁に沿って刃先２５ａが形成され
た円形状の切刃２５（丸刃）がネジ２４を介して着脱自
在に装着されており、切刃２５の刃先２５ａはホーン２
３の軸心に対して直角状態となるように設定されてい
る。変形例においては、切刃２５の形状以外は上記実施
例と同様構造となっている。
【００２７】変形例における超音波式カッタの切刃２５
により被切削材を切削する場合には、切刃２５の刃先２
５ａを被切削材の切削対象面に当接させ、切刃２５を切
削対象面上を図３矢印方向へ転動させることにより、被
切削材の切削作業を行うようになっている。
により被切削材を切削する場合には、切刃２５の刃先２
５ａを被切削材の切削対象面に当接させ、切刃２５を切
削対象面上を図３矢印方向へ転動させることにより、被
切削材の切削作業を行うようになっている。
【００２８】変形例によれば、超音波式カッタにおける
超音波変換手段としてねじり振動型ボルト締めランジュ
バン振動子２２を使用すると共に，振動変位が零に近い
極めて微小なホーン２３の軸心部分に切刃２５を装着し
た構造としているため、上記実施例と同様に、ホーン２
３及び切刃２５における発熱を抑制して切刃２５による
加工作業を円滑に行うことができると共に、切刃２５の
刃折れを防止することができる。
超音波変換手段としてねじり振動型ボルト締めランジュ
バン振動子２２を使用すると共に，振動変位が零に近い
極めて微小なホーン２３の軸心部分に切刃２５を装着し
た構造としているため、上記実施例と同様に、ホーン２
３及び切刃２５における発熱を抑制して切刃２５による
加工作業を円滑に行うことができると共に、切刃２５の
刃折れを防止することができる。
【００２９】更に、変形例によれば、外周縁に沿って刃
先２５ａを有する円形状の切刃２５（丸刃）を使用して
いるため、作業者は把持した超音波式カッタの切刃２５
の刃先２５ａを被切削材の面に当接させて回転させれ
ば、刃先２５ａに必要以上の力を加えなくとも円滑な切
削作業を行うことができ、これにより作業性を向上させ
ることができる。
先２５ａを有する円形状の切刃２５（丸刃）を使用して
いるため、作業者は把持した超音波式カッタの切刃２５
の刃先２５ａを被切削材の面に当接させて回転させれ
ば、刃先２５ａに必要以上の力を加えなくとも円滑な切
削作業を行うことができ、これにより作業性を向上させ
ることができる。
【００３０】ここで、本実施例及び変形例では、超音波
式カッタのホーンの先端部に切刃をネジを介して固定し
たが、切刃の固定手段としてはネジに限定されるもので
はなく、超音波式カッタのホーンの先端部に切刃を溶接
により固定してもよい。
式カッタのホーンの先端部に切刃をネジを介して固定し
たが、切刃の固定手段としてはネジに限定されるもので
はなく、超音波式カッタのホーンの先端部に切刃を溶接
により固定してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明の超音波式カッタによれば、ボルト締めランジュバ
ン振動子を，ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動
子として構成しているため、ねじり振動型ボルト締めラ
ンジュバン振動子によるねじり振動の発生に伴い切刃に
作用する力はモーメント力となり、この結果、切刃には
横振れが発生せず、従って切刃による加工作業時の刃折
れを防止することができる。また、切刃をホーンの先端
部における振動変位が極めて微小な軸心部分に装着して
いるため、ホーン及び切刃における発熱を抑制すること
ができ、この結果、超音波式カッタを把持した作業者は
加工作業を円滑に行うことができると共に、切刃による
加工対象が熱を嫌う性質のものである場合でも加工作業
に支障を来たすことは無い、という効果を奏する。
発明の超音波式カッタによれば、ボルト締めランジュバ
ン振動子を，ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動
子として構成しているため、ねじり振動型ボルト締めラ
ンジュバン振動子によるねじり振動の発生に伴い切刃に
作用する力はモーメント力となり、この結果、切刃には
横振れが発生せず、従って切刃による加工作業時の刃折
れを防止することができる。また、切刃をホーンの先端
部における振動変位が極めて微小な軸心部分に装着して
いるため、ホーン及び切刃における発熱を抑制すること
ができ、この結果、超音波式カッタを把持した作業者は
加工作業を円滑に行うことができると共に、切刃による
加工対象が熱を嫌う性質のものである場合でも加工作業
に支障を来たすことは無い、という効果を奏する。
【００３２】請求項２記載の本発明の超音波式カッタに
よれば、ボルト締めランジュバン振動子を，ねじり振動
型ボルト締めランジュバン振動子として構成しているた
め、上記請求項１記載の発明と同様の効果を有すると共
に、ホーン先端部の軸心部分に，外周縁に沿って刃先を
有する円形状の切刃をその中心部を介して装着している
ため、作業者は超音波式カッタの切刃の刃先を被加工物
の面に当接させて回転させれば、刃先に必要以上の力を
加えなくとも円滑な加工作業を行うことができ、これに
より作業性の向上を図ることができる、という効果を奏
する。
よれば、ボルト締めランジュバン振動子を，ねじり振動
型ボルト締めランジュバン振動子として構成しているた
め、上記請求項１記載の発明と同様の効果を有すると共
に、ホーン先端部の軸心部分に，外周縁に沿って刃先を
有する円形状の切刃をその中心部を介して装着している
ため、作業者は超音波式カッタの切刃の刃先を被加工物
の面に当接させて回転させれば、刃先に必要以上の力を
加えなくとも円滑な加工作業を行うことができ、これに
より作業性の向上を図ることができる、という効果を奏
する。
【図１】本発明を適用した本実施例における超音波式カ
ッタの構成を示す説明図である。
ッタの構成を示す説明図である。
【図２】図１に示したホーンにおける振動変位の方向及
び振動変位の大きさを示す説明図である。
び振動変位の大きさを示す説明図である。
【図３】変形例における超音波式カッタのホーン及び円
形状の切刃の構成を示す説明図である。
形状の切刃の構成を示す説明図である。
【図４】従来例における超音波式カッタの構成を示す一
部を断面とし一部を省略した説明図である。
部を断面とし一部を省略した説明図である。
【図５】図４に示した切刃の横振れ状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図６】図４に示したホーンにおける振動変位の分布状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
１ 超音波式カッタ ２，２２ ねじり振動型ボルト締めランジュバン振動子 ３，２３ ホーン ５，２５ 切刃 ６ 金属製の部材としての金属ブロック ８ 電歪材料から成る部材としての第１セラミック振動
子 １０ 電歪材料から成る部材としての第２セラミック振
動子 １１ 金属製の部材としての金属ブロック
子 １０ 電歪材料から成る部材としての第２セラミック振
動子 １１ 金属製の部材としての金属ブロック
Claims (2)
- 【請求項１】 電歪材料から成る部材の両端を金属製の
部材で挟むと共に当該各部材をボルトで締結したボルト
締めランジュバン振動子と、該ボルト締めランジュバン
振動子の一端に固着されたホーンと、該ホーンの先端部
に装着された切刃とを備えた超音波式カッタにおいて、 前記ボルト締めランジュバン振動子を、ねじり振動型ボ
ルト締めランジュバン振動子として構成し、 前記切刃を、前記ホーンの先端部の軸心部分に装着する
と共に、当該切刃の刃先を、前記ホーンの軸線に対して
直角方向に向けて成ることを特徴とした超音波式カッ
タ。 - 【請求項２】 電歪材料から成る部材の両端を金属製の
部材で挟むと共に当該各部材をボルトで締結したボルト
締めランジュバン振動子と、該ボルト締めランジュバン
振動子の一端に固着されたホーンと、該ホーンの先端部
に装着された切刃とを備えた超音波式カッタにおいて、 前記ボルト締めランジュバン振動子を、ねじり振動型ボ
ルト締めランジュバン振動子として構成し、 前記切刃を、外周縁に沿って刃先が形成された円形状の
切刃として構成すると共に、当該切刃を、その中心部を
介して前記ホーンの先端部の軸心部分に装着し、当該切
刃の刃先を、前記ホーンの軸線に対して直角方向に向け
て成ることを特徴とした超音波式カッタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08244294A JP3173278B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 超音波式カッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08244294A JP3173278B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 超音波式カッタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07266297A true JPH07266297A (ja) | 1995-10-17 |
| JP3173278B2 JP3173278B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=13774656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08244294A Expired - Fee Related JP3173278B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 超音波式カッタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173278B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2333709A (en) * | 1998-01-19 | 1999-08-04 | Michael John Radley Young | Ultrasonic cutting and coagulation tool |
| WO2013068123A1 (de) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Artech Ultrasonic Systems Ag | Ultraschall-schneidevorrichtung |
| CN111770821A (zh) * | 2018-10-01 | 2020-10-13 | Gfm有限责任公司 | 用于切削板状工件的边缘倒角的超声波刀 |
| CN113894857A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-07 | 长春工业大学 | 一种搭配专用铣削刀具的纵-扭共振变幅杆 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP08244294A patent/JP3173278B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2333709A (en) * | 1998-01-19 | 1999-08-04 | Michael John Radley Young | Ultrasonic cutting and coagulation tool |
| GB2333709B (en) * | 1998-01-19 | 1999-10-27 | Michael John Radley Young | Ultrasonic cutting tool |
| WO2013068123A1 (de) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Artech Ultrasonic Systems Ag | Ultraschall-schneidevorrichtung |
| CN111770821A (zh) * | 2018-10-01 | 2020-10-13 | Gfm有限责任公司 | 用于切削板状工件的边缘倒角的超声波刀 |
| CN113894857A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-07 | 长春工业大学 | 一种搭配专用铣削刀具的纵-扭共振变幅杆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3173278B2 (ja) | 2001-06-04 |
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