JPH0832112B2 - 超音波振動体支持構造 - Google Patents
超音波振動体支持構造Info
- Publication number
- JPH0832112B2 JPH0832112B2 JP62024326A JP2432687A JPH0832112B2 JP H0832112 B2 JPH0832112 B2 JP H0832112B2 JP 62024326 A JP62024326 A JP 62024326A JP 2432687 A JP2432687 A JP 2432687A JP H0832112 B2 JPH0832112 B2 JP H0832112B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- ultrasonic
- support structure
- ultrasonic vibrator
- cylinder
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (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〕 この発明は、超音波振動体を支持するための支持構造
に関し、特に振動系に影響を与えずかつ振動垂直方向の
剛性が高い超音波振動体支持構造に関するものである。
に関し、特に振動系に影響を与えずかつ振動垂直方向の
剛性が高い超音波振動体支持構造に関するものである。
〔従来の技術〕 第５図は従来の超音波振動体支持構造を示す側面図で
ある。同図において、１は超音波振動を発生する一般に
周知の超音波振動子であって、その全体形状は円柱状と
なっている。２は前記超音波振動子の下端面に接合され
た振動伝達体であって、その下端面には超音波振動を利
用して機械加工を行う工具３が固定されている。４は振
動伝達体２の下部における縦振動振幅が生じ無い部分の
外周に設けられたフランジであって、振動伝達体２に一
体化されている。５はフランジ４を架台６に固定する固
定具であって、ボルト７によって架台６に固定されてい
る。
ある。同図において、１は超音波振動を発生する一般に
周知の超音波振動子であって、その全体形状は円柱状と
なっている。２は前記超音波振動子の下端面に接合され
た振動伝達体であって、その下端面には超音波振動を利
用して機械加工を行う工具３が固定されている。４は振
動伝達体２の下部における縦振動振幅が生じ無い部分の
外周に設けられたフランジであって、振動伝達体２に一
体化されている。５はフランジ４を架台６に固定する固
定具であって、ボルト７によって架台６に固定されてい
る。
このように構成された超音波振動体支持構造において
は、フランジ４が振動伝達体２における縦振動振幅が生
じ無い部分、つまり縦振動の節となる部分に設けられて
いることから、このフランジ４を架台６に固定すること
により、超音波縦振動に影響を与えることなく、超音波
振動体を支持することが容易に行えることになる。
は、フランジ４が振動伝達体２における縦振動振幅が生
じ無い部分、つまり縦振動の節となる部分に設けられて
いることから、このフランジ４を架台６に固定すること
により、超音波縦振動に影響を与えることなく、超音波
振動体を支持することが容易に行えることになる。
従来の超音波振動体支持構造は以上のように構成され
ているので、支持位置が固定されてしまうことになる。
この結果、形状および寸法が異なる工具に交換した場合
等のように、各種条件が変化すると、これに応じて振動
系が変化し、これに伴って共振周波数も変化してしまう
ことになる。従って、この場合には共振系の共振条件に
合わせて最適な共振がえられるように振動子電源の周波
数を変えなければならないが、振動子電源の周波数を変
えると、縦振動の生じない位置（節）が変化して、フラ
ンジ部分が縦振動してしまうことになる。この結果、フ
ランジによる支持部分に超音波縦振動が発生して、超音
波縦振動幅等の振動系に悪影響が生じて、効率が低下す
る。これに対して、共振周波数の変動を許容させるため
に、フランジ部分の支持を柔軟構造にすると、振動垂直
方向に対する剛性が低くなって、機械加工等を行う際の
位置精度が悪くなる等の問題点があった。
ているので、支持位置が固定されてしまうことになる。
この結果、形状および寸法が異なる工具に交換した場合
等のように、各種条件が変化すると、これに応じて振動
系が変化し、これに伴って共振周波数も変化してしまう
ことになる。従って、この場合には共振系の共振条件に
合わせて最適な共振がえられるように振動子電源の周波
数を変えなければならないが、振動子電源の周波数を変
えると、縦振動の生じない位置（節）が変化して、フラ
ンジ部分が縦振動してしまうことになる。この結果、フ
ランジによる支持部分に超音波縦振動が発生して、超音
波縦振動幅等の振動系に悪影響が生じて、効率が低下す
る。これに対して、共振周波数の変動を許容させるため
に、フランジ部分の支持を柔軟構造にすると、振動垂直
方向に対する剛性が低くなって、機械加工等を行う際の
位置精度が悪くなる等の問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、共振周波数の多少の変動では振動系に悪
影響を及ぼさないと共に、振動垂直方向にも高い剛性を
有する超音波振動体支持構造を得ることを目的とする。
されたもので、共振周波数の多少の変動では振動系に悪
影響を及ぼさないと共に、振動垂直方向にも高い剛性を
有する超音波振動体支持構造を得ることを目的とする。
この発明による超音波振動体支持構造は、超音波振動
子と、この超音波振動子の端面に同軸的に連結された振
動伝達体と、この振動伝達体の外周に所定距離離れて設
けられてピストンとして作用する２個のフランジと、こ
のフランジを収容するシリンダと、前記各フランジとシ
リンダの各端部との間に形成される両空間にそれぞれ独
立して制御される空気圧の加圧空気を供給する手段とを
設けたものである。
子と、この超音波振動子の端面に同軸的に連結された振
動伝達体と、この振動伝達体の外周に所定距離離れて設
けられてピストンとして作用する２個のフランジと、こ
のフランジを収容するシリンダと、前記各フランジとシ
リンダの各端部との間に形成される両空間にそれぞれ独
立して制御される空気圧の加圧空気を供給する手段とを
設けたものである。
この発明における超音波振動体支持構造によれば、超
音波振動による摩擦力の低減効果によって、摺動面部分
における摩擦が低減すると共に、振動体全体を流体によ
って浮上させて、浮遊状態とすることができるために、
振動の自由度が向上するとともに、振動伝達体の軸方向
の移動及び加工圧力を自由に設定することが可能とな
る。
音波振動による摩擦力の低減効果によって、摺動面部分
における摩擦が低減すると共に、振動体全体を流体によ
って浮上させて、浮遊状態とすることができるために、
振動の自由度が向上するとともに、振動伝達体の軸方向
の移動及び加工圧力を自由に設定することが可能とな
る。
以下この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、4a,4bは振動伝達体２の上部と下部にそれ
ぞれ設けられたフランジであって、振動伝達体２と一体
化されている。８は前記フランジ4a,4bをピストンとみ
なした時のシリンダであって、このシリンダ８が固定部
分となっている。そして、このシリンダ８においては、
フランジ4a,4bの周面とシリンダ８の内周面が摺動面と
なっている。9a,9bは、フランジ4a,4bとシリンダ８の各
端部との間に形成される空間10a,10bに供給する加圧空
気を制御する弁であって、この弁9a,9bを互いに独立し
て制御することにより、空間10a,10bの内圧を異ならせ
て、ピストンとしてのフランジ4a,4bをシリンダ８の内
壁面に沿って移動させるのに使用される。11はシリンダ
８内におけるフランジ4a,4b間の空間を外部に開放し
て、この空間内の流体がフランジ4a,4bの移動を阻止し
ないようにするための開口である。
図において、4a,4bは振動伝達体２の上部と下部にそれ
ぞれ設けられたフランジであって、振動伝達体２と一体
化されている。８は前記フランジ4a,4bをピストンとみ
なした時のシリンダであって、このシリンダ８が固定部
分となっている。そして、このシリンダ８においては、
フランジ4a,4bの周面とシリンダ８の内周面が摺動面と
なっている。9a,9bは、フランジ4a,4bとシリンダ８の各
端部との間に形成される空間10a,10bに供給する加圧空
気を制御する弁であって、この弁9a,9bを互いに独立し
て制御することにより、空間10a,10bの内圧を異ならせ
て、ピストンとしてのフランジ4a,4bをシリンダ８の内
壁面に沿って移動させるのに使用される。11はシリンダ
８内におけるフランジ4a,4b間の空間を外部に開放し
て、この空間内の流体がフランジ4a,4bの移動を阻止し
ないようにするための開口である。
このように構成された超音波振動体支持構造におい
て、弁9a,9bを開くと、加圧空気が空間10a,10bに満たさ
れることから、振動体全体が空圧によって浮遊された状
態となる。次に、超音波振動子１に振動子電源から交流
電源を供給すると、この超音波振動子１が交流電源の周
波数に応じた超音波振動を発生する。そして、この超音
波振動は、振動伝達体２を介して工具３に伝達されるこ
とにより、この工具３によって、被加工物を超音波加工
することが出来る。ここで、振動伝達体２が超音波振動
を伝達すると、この振動伝達体２と一体化されているフ
ランジ4a,4bも超音波振動することから、フランジ4a,4b
とシリンダ８の当たり面における摩擦が極めて小さいも
のとなる。この結果、この部分は超音波振動方向の軸回
りに自由に回転可能で、両空間10a,10bの内圧に差を付
けることにより、振動方向に自由に移動すること、及び
振動体全体の自重支持に加えて、機械加工を行なう場合
における際の加工圧力を自由に設定ことが可能な支持構
造となる。
て、弁9a,9bを開くと、加圧空気が空間10a,10bに満たさ
れることから、振動体全体が空圧によって浮遊された状
態となる。次に、超音波振動子１に振動子電源から交流
電源を供給すると、この超音波振動子１が交流電源の周
波数に応じた超音波振動を発生する。そして、この超音
波振動は、振動伝達体２を介して工具３に伝達されるこ
とにより、この工具３によって、被加工物を超音波加工
することが出来る。ここで、振動伝達体２が超音波振動
を伝達すると、この振動伝達体２と一体化されているフ
ランジ4a,4bも超音波振動することから、フランジ4a,4b
とシリンダ８の当たり面における摩擦が極めて小さいも
のとなる。この結果、この部分は超音波振動方向の軸回
りに自由に回転可能で、両空間10a,10bの内圧に差を付
けることにより、振動方向に自由に移動すること、及び
振動体全体の自重支持に加えて、機械加工を行なう場合
における際の加工圧力を自由に設定ことが可能な支持構
造となる。
また、この空気圧による浮遊支持構造においては、振
動系の共振周波数が変化しても、固定支持端の存在しな
い浮遊状態での共振体となることから、振動を妨げる如
何なる要因も存在しないことになる。従って、超音波振
動の伝達におけるパワーロスが生じなくなる。
動系の共振周波数が変化しても、固定支持端の存在しな
い浮遊状態での共振体となることから、振動を妨げる如
何なる要因も存在しないことになる。従って、超音波振
動の伝達におけるパワーロスが生じなくなる。
第２図はこの発明による超音波振動体支持構造の他の
実施例を示す側面図であって、第１図と同一部分は同記
号を用いて示してある。同図において、12は超音波振動
子１の下端面に固定されたホーンであって、超音波振動
振幅を拡大する。そして、このホーン12の下側部分に
は、フランジ13が一体的に設けられており、さらにこの
フランジ13は架台14にボルト15によって固定される固定
具16によって固定されている。また、このホーン12の下
方の先端は、振動伝達体２の上端面に接合されて、超音
波振動を伝達させながら、振動伝達体２の回転を自在に
している。そして、この回転が自在とされた振動伝達体
２は、モータ17の回転軸に装着されたプーリ18との間
に、ベルト19が掛け渡されて、回転駆動されるようにな
っている。
実施例を示す側面図であって、第１図と同一部分は同記
号を用いて示してある。同図において、12は超音波振動
子１の下端面に固定されたホーンであって、超音波振動
振幅を拡大する。そして、このホーン12の下側部分に
は、フランジ13が一体的に設けられており、さらにこの
フランジ13は架台14にボルト15によって固定される固定
具16によって固定されている。また、このホーン12の下
方の先端は、振動伝達体２の上端面に接合されて、超音
波振動を伝達させながら、振動伝達体２の回転を自在に
している。そして、この回転が自在とされた振動伝達体
２は、モータ17の回転軸に装着されたプーリ18との間
に、ベルト19が掛け渡されて、回転駆動されるようにな
っている。
このように構成された超音波振動体支持構造において
は、ホーン12と振動伝達体２との接合が点接合となるこ
とから、超音波振動の伝達効率を下げることなく、振動
伝達体２の回転が自由になる。従って、モータ17を回転
させると、このモータ17にベルト19によって連結されて
いる振動伝達体２が回転する。従って、この振動伝達体
２の先端部分に固定される工具３を回転加工用の工具と
することにより、被加工物に対する超音波回転加工が可
能となる。
は、ホーン12と振動伝達体２との接合が点接合となるこ
とから、超音波振動の伝達効率を下げることなく、振動
伝達体２の回転が自由になる。従って、モータ17を回転
させると、このモータ17にベルト19によって連結されて
いる振動伝達体２が回転する。従って、この振動伝達体
２の先端部分に固定される工具３を回転加工用の工具と
することにより、被加工物に対する超音波回転加工が可
能となる。
なお、振動伝達体２の回転を拘束したい場合には、振
動伝達体を第３図に2aとして示すように四角形状等の円
形以外の形状とし、これに応じてシリンダの内形を合わ
せることによって可能となる。
動伝達体を第３図に2aとして示すように四角形状等の円
形以外の形状とし、これに応じてシリンダの内形を合わ
せることによって可能となる。
第４図はこの発明による超音波振動体支持構造の更に
他の実施例を示す断面図であって、フランジ4a,4bの外
形およびシリンダ８の内形が円形である場合には、第１
図で説明したように、振動伝達体２が回転自在となり、
かつ回転摩擦も極めて小さいものとなることから、振動
伝達体２の工具取り付け部分に回転軸20を同軸的に接合
することにより、軸受部分のベアリングとしての使用が
可能になる。
他の実施例を示す断面図であって、フランジ4a,4bの外
形およびシリンダ８の内形が円形である場合には、第１
図で説明したように、振動伝達体２が回転自在となり、
かつ回転摩擦も極めて小さいものとなることから、振動
伝達体２の工具取り付け部分に回転軸20を同軸的に接合
することにより、軸受部分のベアリングとしての使用が
可能になる。
以上のように、この発明によれば、比較的簡単な構成
で、振動体を固定支持端のない浮遊状態で支持すること
が出来るために、振動系の変化による共振周波数の多少
の変化を許容することが可能になると共に、振動垂直方
向に対する剛性を高くした状態での支持が可能となり、
振動方向の移動及び加工圧力を自由に設定できる超音波
振動体支持構造が安価に得られる効果がある。
で、振動体を固定支持端のない浮遊状態で支持すること
が出来るために、振動系の変化による共振周波数の多少
の変化を許容することが可能になると共に、振動垂直方
向に対する剛性を高くした状態での支持が可能となり、
振動方向の移動及び加工圧力を自由に設定できる超音波
振動体支持構造が安価に得られる効果がある。
第１図はこの発明による超音波振動体支持構造の一実施
例を示す要部断面図、第２図は他の実施例を示す超音波
振動体支持構造の要部断面図、第３図は他の実施例を示
す超音波振動体支持構造の要部斜視図、第４図は更に他
の実施例を示す超音波振動体支持構造の要部断面図、第
５図は従来の超音波振動体支持構造を示す側面図であ
る。 １は超音波振動子、２は振動伝達体、３は工具、4a,4b
はフランジ、８はシリンダ、9a,9bは弁、10a,10bは空
間、11は開口、12はホーン、13はフランジ、14は架台、
15はボルト、16は固定具、17はモータ、18はプーリ、19
はベルト、20は回転軸。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
例を示す要部断面図、第２図は他の実施例を示す超音波
振動体支持構造の要部断面図、第３図は他の実施例を示
す超音波振動体支持構造の要部斜視図、第４図は更に他
の実施例を示す超音波振動体支持構造の要部断面図、第
５図は従来の超音波振動体支持構造を示す側面図であ
る。 １は超音波振動子、２は振動伝達体、３は工具、4a,4b
はフランジ、８はシリンダ、9a,9bは弁、10a,10bは空
間、11は開口、12はホーン、13はフランジ、14は架台、
15はボルト、16は固定具、17はモータ、18はプーリ、19
はベルト、20は回転軸。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−71396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−70630（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】超音波振動子と、この超音波振動子の端面
に同軸的に連結された振動伝達体と、この振動伝達体の
外周に所定距離離れて設けられてピストンとして作用す
る２個のフランジと、このフランジを収容するシリンダ
と、前記各フランジとシリンダの各端部との間に形成さ
れる両空間にそれぞれ独立して制御される空気圧の加圧
空気を供給する手段とを設けたことを特徴とする超音波
振動体支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62024326A JPH0832112B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 超音波振動体支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62024326A JPH0832112B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 超音波振動体支持構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63193699A JPS63193699A (ja) | 1988-08-10 |
| JPH0832112B2 true JPH0832112B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=12135052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62024326A Expired - Lifetime JPH0832112B2 (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | 超音波振動体支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832112B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5064135B2 (ja) * | 2007-08-07 | 2012-10-31 | 新日本製鐵株式会社 | 超音波衝撃処理装置用打撃ピンホルダー |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2290813A1 (fr) * | 1974-11-08 | 1976-06-04 | Thomson Csf | Transducteur electroacoustique resistant aux pressions elevees |
| JPS5671396A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Support method for ultrasonic wave oscillation system |
-
1987
- 1987-02-04 JP JP62024326A patent/JPH0832112B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63193699A (ja) | 1988-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1633497B1 (en) | Ultrasonic horn mount | |
| US11759975B2 (en) | Ultrasonic resonator support structure and ultrasonic vibration machining apparatus | |
| JPH0832112B2 (ja) | 超音波振動体支持構造 | |
| JPH0368832A (ja) | 回転体の動釣合い装置 | |
| CN111250380A (zh) | 一种偏心振子 | |
| JPH0372439B2 (ja) | ||
| CN211275348U (zh) | 一种偏心振子 | |
| JPH0733910Y2 (ja) | 高周波振動体の支持構造 | |
| CN102554884A (zh) | 动力工具 | |
| JPH08141968A (ja) | 工業用ロボットの手首機構 | |
| JP2000308374A (ja) | 超音波振動子によるスクリューロッド駆動機構 | |
| JPH04159067A (ja) | ローラー研磨装置 | |
| JPH0614849Y2 (ja) | 超音波振動発生部の支持構造 | |
| TWI795331B (zh) | 超音波共振體的緊固構造及超音波加工裝置 | |
| KR100441626B1 (ko) | 호닝용 진동 부속장치 | |
| CN111250377A (zh) | 一种激振器 | |
| JPH0686514A (ja) | ２軸独立駆動装置 | |
| JP3208559B2 (ja) | ホ−ニングマシンにおける振動付与装置 | |
| JPH07214464A (ja) | バフ研磨機 | |
| JP2885819B2 (ja) | 超音波振動体支持構造 | |
| JP3314593B2 (ja) | 切断機の回転工具取付機構 | |
| JPH0529814Y2 (ja) | ||
| JPS60186369A (ja) | 超音波スピンドル加工機 | |
| JPH052283Y2 (ja) | ||
| JPH0332785A (ja) | 重畳振動装置 |