JPH081587A

JPH081587A - 超音波スライサ

Info

Publication number: JPH081587A
Application number: JP16641594A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Takahashi; 典久高橋
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1996-01-09

Abstract

(57)【要約】【目的】刃体の取付けを何等の支障もなく簡単かつ迅
速に行うことが出来る超音波スライサを提供すること。【構成】刃体１に形成された挿通孔１ｂの縁部と該挿
通孔に挿通されるべき締結部材３との、少なくともいず
れか一方に、該挿通の案内をなすテーパ面３ｄ，１ｄを
形成し、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に関し、
特にパン類、洋菓子、和菓子等の切断に用いて好適な超
音波スライサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は、作動する刃体に
サンドウィッチやケーキ等の被切断物を押し当てて切断
するものであり、超音波励振手段によって該刃体を励振
することによって円滑な切断と切粉の飛散防止を図って
いる。

【０００３】図８は、従来の超音波スライサにおける刃
体の取付構造を示すものである。

【０００４】図示のように、超音波励振手段が具備する
ホーン１０１の先端部に、円形刃体１０２がボルト（六
角穴つき）１０３によって締結されている。図９に示す
ように、該円形刃体１０２は全周に刃１０２ａを有し、
中心部に挿通孔１０２ｂが形成されている。

【０００５】図１０は、図８に示した構成に関する一部
断面を含む拡散分解図であるが、該図と図８から明らか
なように、ホーン１０１の先端には円形刃体１０２の位
置決め用として円環状のカラー１０４が固設されてお
り、円形刃体１０２はその挿通孔１０２ｂをこのカラー
１０４に嵌合させることによって位置決めされ、取り付
けられる。

【０００６】かかる構成の超音波スライサにおいては、
円形刃体１０２が図示しない駆動手段によってホーン１
０１と共に回転駆動され、同時に該ホーン１０１を通じ
て伝達される超音波振動によって円形刃体１０２が励振
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の超音波
スライサにおいて円形刃体１０２をホーン１０１に取り
付ける場合、操作者が該円形刃体１０２の挿通孔１０２
ｂに指を挿入するなどしてこれを持ち、カラー１０４に
該挿通孔１０２ｂを嵌合させ、この嵌合状態を保ちつつ
ボルト１０３を螺合させる。

【０００８】しかしながら、ボルト１０３を螺合させる
際には該挿通孔１０２ｂから指を抜かねばならず、加え
て、円形刃体１０２は鋭利である故にその取り扱いには
注意を要し、これを上記カラー１０４に嵌合させた状態
を維持して締結することは必ずしも容易ではない。その
結果、甚だしい場合には、ボルト１０３を締め付けてい
る途中で、図１１に示すように円形刃体１０２がカラー
１０４から脱落して該ボルト１０３上に乗ってしまい、
この状態で勢いを以て行われるボルトの締付けによって
円形刃体１０２とカラー１０４とが変形するなどして締
付け不能状態に陥ることがある。

【０００９】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、刃体の取
付けを何等の支障もなく簡単且つ迅速に行うことが出来
る超音波スライサを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による超音波スラ
イサは、刃体と、該刃体をして切断を行わせるべくその
刃に沿う方向に作動させる駆動手段と、該刃体を励振す
る超音波励振手段とを備え、該超音波励振手段は、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、前記刃体は該刃体に形成された挿通孔に挿
通された締結部材によって該ホーンに締結され、該挿通
孔の縁部及び締結部材の少なくともいずれか一方に該挿
通の案内をなすテーパ面が形成されているものである。

【００１１】

【作用】かかる構成においては、刃体の挿通孔の縁部と
締結部材とが、上記テーパ面によって相互案内されて円
滑に嵌合し、刃体が所望の取付位置に正確に位置決めさ
れ、締結される。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面を用いて詳
細に説明する。

【００１３】図１は本発明の第１実施例としての超音波
スライサを示すものである。該図において、円形刃体１
はその回転中心部にてホーン２の先端に締結部材として
のボルト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。
この円形刃体１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。

【００１４】因みに、本実施例の場合、円形刃体１は両
刃に形成され、例えば直径が２１０ｍｍ、厚みが約１．
５ｍｍ、刃先のテーパ幅約１５ｍｍとなされ、素材とし
てＳＫＳ２が用いられている。また、ホーン２について
は、約１９．５ｋＨｚで励振され、先端には振幅が約１
０μｍｐ−ｐ程度の振動がのせられる。これにより、円
形刃体１の振動の節は約１３ｍｍの間隔であらわれ、テ
ーパのある両刃の刃先では刃が薄くなるので約７ｍｍ程
度の間隔であらわれる。なお、円形刃体１の径及び共振
周波数等については、被切断物等に合わせて最適な振動
振幅が得られるように適宜設定できる。

【００１５】一方、ホーン２は、円形刃体１に対する結
合端とは反対側の端部において振動子４と結合されてい
る。この振動子４は発振器９によって駆動されて超音波
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。なお、これらホーン
２、振動子４及び発振器９を超音波励振手段と総称す
る。円形刃体１はこの超音波励振手段によって励振さ
れ、上記の振動モードにて振動する。

【００１６】振動子４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た内側回転ケース８ａ内に収
容されており、該内側回転ケース８ａは伝動部６を介し
てモータ７と接続されている。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
グ状電極５ｃ及び５ｄに摺接されている。このブラシ５
ａ及び５ｂに発振器９からの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、該ホーン２に形成されたフランジ部２
ｂにてパッキン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。

【００１７】なお、上記伝導部６とモータ７とにより、
円形刃体１をして被切断物の切断を行わしめるべくその
刃１ａに沿う方向に作動、すなわち回転させる駆動手段
が構成されている。

【００１８】次に、ホーン２に対する円形刃体１の締結
の構造について詳述する。

【００１９】図１乃至図３に示すように、円形刃体１
は、全周に亘って刃１ａを有すると共に、その回転中心
部に円形の挿通孔１ｂが形成されている。締結部材とし
てのボルト３はこの挿通孔１ｂに挿通される。

【００２０】詳しくは、図２及び図３から明らかなよう
に、ボルト３は、断面円形の鍔部３ａを備えた頭部３ｂ
と、ホーン２に形成された雌ねじ部２ｄに螺合すべきね
じ部３ｃとを有している。そして、その首部近傍には、
該ねじ部３ｃ側から頭部３ｂ側に向って漸次拡径するテ
ーパ面３ｄと、該テーパ面３ｄに頭部３ｂ側にて連続す
るように形成されて断面円形の嵌合部３ｅとが設けられ
ている。図から明らかなように、該テーパ面３ｄの最小
径はねじ部３ｃの谷径と略等しく設定され、テーパ面３
ｄの最大径すなわち嵌合部３ｅの径は円形刃体１の挿通
孔１ｂの内径よりも僅かに小さく設定されている。この
構成において、ボルト３の嵌合部３ｅが円形刃体１の挿
通孔１ｂに嵌合している。

【００２１】なお、図３において符合θ₁にて示すのは
上記テーパ面３ｄがボルト３の軸中心３ｆに対してなす
角度であるが、この角度θ₁は４５°を基準としてプラ
スマイナス３５°に設定されることが好ましい。また、
同図において、上記テーパ面３ｄ及び嵌合部３ｅの軸方
向における長さを夫々ａ₁及びｂ₁にて示しているがこ
の寸法ａ₁，ｂ₁に関しては共に、円形刃体１の厚みｔ
（本実施例においては１．５ｍｍとされている）の１０
％〜９０％に設定されるのが好ましく、両者の合計ａ₁
＋ｂ₁については該厚みｔの５０％以上に設定されるの
が望ましい。

【００２２】上述した構成の超音波スライサにおいて
は、モータ７が作動することによって内側回転ケース８
ａが回転し、円形刃体１がホーン２と共に回転駆動され
る。これと同時に、該ホーン２を通じて伝達される超音
波振動によって円形刃体１が励振され、何箇所かに定常
波の腹が同心円状に形成される撓み振動を生ずる。この
起動状態において、円形刃体１に対してパン類や菓子類
等の被切断物（図示せず）が押し当てられると、切り込
まれると共に、円形刃体１の振動によって切断面が分け
離される状態となり、切れ味がシャープになると共に切
粉の発生が抑制される。

【００２３】ここで、上記構成の超音波スライサにおい
て、円形刃体１をホーン２に取り付ける際の手順につい
て図４をも参照して簡単に説明する。

【００２４】まず、当該装置の操作者が円形刃体１を持
ち、該円形刃体１の挿通孔１ｂ付近をホーン２の先端に
あてがう。この状態にて、ボルト３のねじ部３ｃを該挿
通孔１ｂを通じてホーン２の雌ねじ部２ｄに数山分螺合
させる。このようにボルト３をある程度ねじ込めば脱落
することはない故、操作者は円形刃体１から手を離すこ
とが出来る。すなわち、このとき、図４に示すように、
円形刃体１はその挿通孔１ｂにてボルト３のねじ部３ｃ
により吊り下げられる状態となる。この状態からボルト
３を更にねじ込むと、該ボルト３のテーパ面３ｄが円形
刃体１の挿通孔１ｂの縁部に係合する。すると、ねじ込
みに伴い、該テーパ面３ｄの作用によって該縁部及びボ
ルト３が相互案内され、その結果、円形刃体１が漸次持
ち上げられる形となり、最終的に該テーパ面３ｄに続く
嵌合部３ｅが上記挿通孔１ｂに嵌合する。これにより、
円形刃体１は所望の取付位置、すなわちホーン２の回転
中心に対して正確に同心的に位置決めされ、締結を完了
する。

【００２５】このように、当該超音波スライサにおいて
は、円形刃体１の取付けを何等支障なく、容易に且つ迅
速に完了することが出来、作業能率の向上に寄与するも
のである。

【００２６】なお、上述した円形刃体１の位置決めは、
上記テーパ面３ｄの作用によってなされるもので、位置
決めは該テーパ面３ｄを設けるのみにて充分に達成され
る。よって、該テーパ面３ｄに連続して形成された上記
嵌合部３ｅは位置決め用としては特に必要なものではな
い。但し、この嵌合部３ｅを設けたことにより、円形刃
体１は該嵌合部３ｅと上記挿通孔１ｂとの密接な嵌合に
よってホーン２に対して堅固に固定されてずれを生ずる
ことがなく、円滑な切断作業が保障される。これらの点
は後述する第２実施例及び第３実施例としての超音波ス
ライサに関しても同様である。

【００２７】続いて、本発明の第２実施例としての超音
波スライサを、図５に基づいて説明する。なお、当該超
音波スライサは、以下に説明する部分以外は図１乃至図
４に示した第１実施例としての超音波スライサと同様に
構成されているので、装置全体としての説明は省略して
要部のみの説明に留める。また、以下の説明において、
該第１実施例の超音波スライサの構成部分と同一又は対
応する構成部分については同じ参照符合を用いて示して
いる。また、これらのことは後述する第３実施例の説明
に関しても同様である。

【００２８】図５に示すように、当該超音波スライサに
おいては、ボルト３にはテーパ面は形成されておらず、
嵌合部３ｅのみが設けられている。そして、該ボルト３
が挿通されるべく円形刃体１に形成された挿通孔１ｂの
縁部にテーパ面１ｄが形成されている。該テーパ面１ｄ
は、該挿通孔１ｂに対するボルト３の挿通側から非挿通
側に向かって漸次縮径するように形成されている。この
構成においては、ボルト３の嵌合部３ｅの径が円形刃体
１の挿通孔１ｂの内径よりも僅かに小さく設定されてお
り、該嵌合部３ｅが該挿通孔１ｂに嵌合している。

【００２９】なお、図５において符合θ₂にて示すのは
上記テーパ面１ｄが円形刃体１の軸中心１ｆに対してな
す角度であるが、この角度θ₂は４５°を基準としてプ
ラスマイナス３５°に設定されることが好ましい。ま
た、同図において、上記嵌合部３ｅ及びテーパ面１ｄの
軸方向における長さを夫々ｂ₂及びｃ₂にて示している
が、この寸法ｂ₂に関しては、円形刃体１の厚みｔの５
０％以上に設定されるのが好ましく、寸法ｃ₂について
はこのｂ₂ の１０％〜９０％に設定されることが好まし
い。

【００３０】かかる構成の超音波スライサにおいては、
円形刃体１をボルト３によってホーン２に締結する際、
ボルト３のねじ込みに伴い、円形刃体１の挿通孔１ｂの
縁部と該ボルト３とが上記テーパ面１ｄの作用によって
相互案内される。そして、最終的にボルト３の嵌合部３
ｅが該挿通孔１ｂに嵌合し、円形刃体１はホーン２の回
転中心に対して正確に同心的に位置決めされ、締結され
る。

【００３１】次いで、本発明の第３実施例としての超音
波スライサの要部について、図６を参照して説明する。

【００３２】図示のように、当該超音波スライサにおい
ては、円形刃体１の挿通孔１ｂの縁部とボルト３との双
方に、該挿通孔１ｂに対するボルト３の挿通の案内をな
すテーパ面１ｄ，３ｄが形成されている。そして、締結
状態において、該両テーパ面１ｄ，３ｄ同士が互いに当
接するようになされている。

【００３３】なお、図６において符号θ₃にて示すのは
上記両テーパ面１ｄ，３ｄが円形刃体１及びボルト３の
各軸中心１ｆ，３ｆに対してなす角度であるが、この角
度θ₃は４５°を基準としてプラスマイナス３５°に設
定されることが好ましい。また、同図において、ボルト
３のテーパ面３ｄ及び嵌合部３ｅ、並びに円形刃体１の
テーパ面１ｄの軸方向における長さを夫々ａ₃，ｂ₃，
ｃ₃にて示しているが、該寸法ａ₃及びｂ₃に関しては
共に、円形刃体１の厚みｔの１０％〜９０％に設定され
るのが好ましく、両者の合計ａ₃＋ｂ₃については該厚
みｔの５０％以上に設定されることが好ましい。また、
寸法ｃ₃については、このａ₃ の５０％以上に設定され
ることが好ましい。

【００３４】かかる構成の超音波スライサにおいても、
円形刃体１をボルト３によってホーン２に締結する際、
ボルト３のねじ込みに伴い、円形刃体１の挿通孔１ｂの
縁部と該ボルト３とが上記テーパ面１ｄ，３ｄの作用に
よって相互案内される。そして、最終的にボルト３の嵌
合部３ｅが該挿通孔１ｂに嵌合し、円形刃体１はホーン
の回転中心に対して正確に同心的に位置決めされ、締結
される。

【００３５】なお、上述したように、当該超音波スライ
サにおいては、円形刃体１及びボルト３に形成された各
テーパ面１ｄ及び３ｄが、締結状態において互いに当接
するようになされている。これによって、円形刃体１の
ずれ止めがより強固となる。

【００３６】ところで、前述した各実施例の超音波スラ
イサにおいては、円形刃体１をホーン２に締結する締結
部材として六角頭を有するボルト３を採用しているが、
締結部材としてはこの他に種々のものが適用可能であ
る。例えば、図７に示す六角穴つきボルト１１を用いる
ことが考えられる。図示のように、この六角穴つきボル
ト１１は、六角穴１１ａが形成された頭部１１ｂと、ホ
ーン２（図３など参照）に形成された雌ねじ部２ｄに螺
合すべきねじ部１１ｃとを有している。そして、その首
部近傍には、該ねじ部１１ｃ側から頭部１１ｂ側に向っ
て漸次拡径するテーパ面１１ｄと、該テーパ面１１ｄに
頭部１１ｂ側にて連続するように形成されて断面円形の
嵌合部１１ｅとが設けられている。図から明らかなよう
に、該テーパ面１１ｄの最小径はねじ部１１ｃの谷径と
略等しく設定され、テーパ面１１ｄの最大径すなわち嵌
合部１１ｅの径は円形刃体１（図３など参照）の挿通孔
１ｂの内径よりも僅かに小さく設定されている。この構
成において、ボルト１１の嵌合部１１ｅが該挿通孔１ｂ
に嵌合する。

【００３７】なお、上記ボルト３の材質としてはチタニ
ウム等が採用され、六角穴つきボルト１１は鋼等を素材
として成形される。

【００３８】なお、これまで説明した各実施例において
は、回転する円形刃体１を備えた超音波スライサを示し
たが、長手方向に沿って刃が形成された直線状の刃体を
該長手方向において往復動させる形式の超音波スライサ
にも本発明が適用可能であることは勿論である。但し、
前述した各効果は、振動を全周に亘って均等に伝えるべ
く高い精度を以て回転中心部をホーン２に締結させるこ
とが必要であって、しかも取扱いに比較的注意を要する
円形刃体１に関して特に有効である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による超音
波スライサにおいては、刃体に設けた挿通孔の縁部と締
結部材とがテーパ面の作用によって円滑に相互案内され
て嵌合し、刃体が所望の取付位置に正確に位置決めさ
れ、締結を完了する。従って、刃体の取付けを極めて容
易に且つ迅速に完了することが出来、作業能率の向上に
寄与するものである。また、本発明による超音波スライ
サにおいては、上記締結部材が、上記テーパ面に連続す
るように形成されて刃体の挿通孔に嵌合する嵌合部を有
している。よって、刃体は、該嵌合部と挿通孔との密接
な嵌合によってホーンに対して堅固に固定されてずれを
生ずることがなく、円滑な切断作業が保障される。更
に、本発明による超音波スライサにおいては、刃体に設
けられた挿通孔の縁部と締結部材との双方にテーパ面が
形成され、締結状態において該テーパ面同士が互いに当
接するようになされている。これによって、刃体のずれ
止めがより強固となる。上記した効果は、振動を全周に
亘って均等に伝えるべく高い精度を以て回転中心部をホ
ーンに締結させることが必要であって、しかも取扱いに
比較的注意を要する円形刃体に関して特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例としての超音波ス
ライサの、一部断面を含む平面図である。

【図２】図２は、図１に示した超音波スライサの要部の
拡大図である。

【図３】図３は、図２に示した構成の、一部断面を含む
拡散分解図である。

【図４】図４は、図１に示した超音波スライサにおい
て、円形刃体をホーンに取り付ける際の手順を説明する
ための、一部断面を含む要部正面図である。

【図５】図５は、本発明の第２実施例としての超音波ス
ライサの要部の、一部断面を含む正面図である。

【図６】図６は、本発明の第３実施例としての超音波ス
ライサの要部の、一部断面を含む正面図である。

【図７】図７は、締結部材の変形例としての六角穴つき
ボルトの正面図である。

【図８】図８は、従来の超音波スライサの要部の正面図
である。

【図９】図９は、図８に示した超音波スライサが具備す
る円形刃体の平面図である。

【図１０】図１０は、図８に示した構成の、一部断面を
含む拡散分解図である。

【図１１】図１１は、図８に示した超音波スライサにお
いて、円形刃体をホーンに取り付ける際の問題を説明す
るための、一部断面を含む要部正面図である。

【符号の説明】

１円形刃体（刃体）１ａ刃１ｂ挿通孔１ｄテーパ面１ｆ軸中心２ホーン２ｄ雌ねじ部３ボルト（締結部材）３ｃねじ部３ｄテーパ面３ｅ嵌合部３ｆ軸中心４振動子７モータ９発振器１１六角穴つきボルト（締結部材）１１ｃねじ部１１ｄテーパ面１１ｅ嵌合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２６Ｆ 3/00 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】刃体と、該刃体をして切断を行わせるべ
くその刃に沿う方向に作動させる駆動手段と、該刃体を
励振する超音波励振手段とを備え、該超音波励振手段
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、前記刃体は該刃体に形成された挿
通孔に挿通された締結部材によって該ホーンに締結さ
れ、該挿通孔の縁部及び締結部材の少なくともいずれか
一方に該挿通の案内をなすテーパ面が形成されているこ
とを特徴とする超音波スライサ。
【請求項２】前記締結部材は、前記テーパ面に連続す
るように形成されて前記挿通孔に嵌合する嵌合部を有す
ることを特徴とする請求項１記載の超音波スライサ。
【請求項３】前記挿通孔の縁部及び締結部材の双方に
前記テーパ面が形成され、締結状態において該テーパ面
同士が互いに当接することを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の超音波スライサ。
【請求項４】前記刃体は外周側に刃が形成された円形
刃体であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のう
ちいずれか１記載の超音波スライサ。