【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は振動式加工機における針状加工具の共
振周波数調整法に関するものである。
従来、振動式加工機の一例として、例えば特開
昭57−14341号公報に開示されているような、歯
科などにて使用される超音波洗浄機があつた。こ
の超音波洗浄機は歯牙の根管を洗浄するため、先
端に超音波振動するインサートチツプ針が取付け
てあつた。このインサートチツプ針は電歪振動子
などを設けた本体振動子に取付けられており、本
体振動子は自励振回路方式の駆動回路により駆動
させる場合が多いため、本体振動子の共振周波数
とインサートチツプ針の共振周波数とが略一致し
ていないとパワーロスが大きくなり駆動回路を高
電圧で駆動しなければならなかつた。このため発
熱の問題も生じていた。
また本体振動子の共振周波数とインサートチツ
プ針の共振周波数とを合わせる場合、本体振動子
の本体を削つたり、インサートチツプ針の側面を
削つたり長さを変えたりしなければならず、調整
が非常に煩雑であつた。
本発明の第１の目的は、振動式加工機の本体振
動子の共振周波数と針状加工具の共振周波数とを
極めて容易に略一致させることができる共振周波
数の調整法を提供することである。
本発明の第２の目的は、低電圧で駆動でき発熱
の少ない振動式加工機を提供することである。
以下本発明の一実施例を詳細に説明する。
第１図において、１は本体振動子であり、一例
として電気ひずみ変換器を用いている。すなわち
本体振動子１は電気ひずみ効果の大きいチタン酸
バリウム磁器などから形成された二つの電歪振動
子２，３の間と左方とに電極４，５を配設し、電
歪振動子２の右方に金属振動部材６を、電極５の
左方に金属振動部材７を位置させ、締付けねじ８
により締付けたボルト締めランジユバン形振動子
である。９は絶縁パイプであり、電極４，５およ
び締付ねじ８の接触を防止するものである。本体
振動子１は本実施例では厚み縦振動を行う電歪振
動子２，３を用いたバイモルフ振動子である。金
属振動部材６，７はステンレス鋼、ジユラルミン
などから形成されている。締付けねじ８は軸心に
送水路８ａが設けられており、左端部には送水パ
イプを接続する接続部８ｂが設けられている。金
属部材６は軸心に送水路６ａが設けられており、
送水路６ａの左端部は締付けめねじ部６ｂが形成
され、右端部は取付けめねじ部６ｃが形成されて
いる。６ｄは本体振動子１を固定する固定つば部
であり、外周に複数の固定用めねじ部が形成され
ている。１０は針状加工具であるインサートチツ
プ針であり、金属部材６の取付めねじ部６ｃにね
じ込まれる取付部１０ａと、この取付部に圧入さ
れている針受部１０ｂと、この針受部に固着され
た針部１０ｃとから構成される。取付部１０ａの
中心には送水路１０ｄが形成され、これに連通し
て針受部１０ｂには２本の送水路１０ｅが形成さ
れている。送水路１０ｅは針部１０ｃに接近して
開口している。針部１０ｃは、その固定端から長
さｌだけ直線的に延出し、この直線長さｌの位置
において角度θにて屈曲されている。
この本体振動子１およびインサートチツプ針１
０は、第２図示のようにケース１１に固定され、
電極４，５は振動子駆動回路（図示せず。）に接
続され、送水パイプ１２が接続部８ｂに接続され
る。そして第３図示のように歯牙１３の根管１４
内にインサートチツプ針１０の針部１０ｃを挿入
して振動させ、同時に送水パイプ１２により水、
洗浄液を送つて根管１４内を洗浄するのである。
本体振動子１は本実施例では約23.7KHzで振動す
るものであり、インサートチツプ針１０は固定端
からの直線長さｌおよび屈曲角度θを変えること
によりその共振周波数f0を下表のように変えるこ
とができた。
The present invention relates to a method for adjusting the resonance frequency of a needle-like processing tool in a vibratory processing machine. Conventionally, as an example of a vibrating processing machine, there has been an ultrasonic cleaning machine used in dentistry, etc., as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 14341/1983. This ultrasonic cleaner was equipped with an insert tip needle that vibrated ultrasonically at the tip to clean the root canals of teeth. This insert tip needle is attached to a main body vibrator equipped with an electrostrictive vibrator, etc., and since the main body vibrator is often driven by a drive circuit of a self-excitation circuit type, the resonant frequency of the main body vibrator and the insert chip If the resonant frequency of the needle does not substantially match, power loss increases and the drive circuit must be driven at a high voltage. This also caused the problem of heat generation. Furthermore, in order to match the resonant frequency of the main body vibrator and the resonant frequency of the insert tip needle, it is necessary to shave off the main body of the main body vibrator, the side of the insert tip needle, or change the length. was extremely complicated. A first object of the present invention is to provide a resonant frequency adjustment method that can very easily substantially match the resonant frequency of the main body vibrator of a vibratory processing machine and the resonant frequency of a needle-like processing tool. . A second object of the present invention is to provide a vibrating processing machine that can be driven at low voltage and generates less heat. An embodiment of the present invention will be described in detail below. In FIG. 1, 1 is a main body vibrator, and an electrostrictive transducer is used as an example. That is, the main body vibrator 1 has electrodes 4 and 5 disposed between and on the left side of two electrostrictive vibrators 2 and 3 made of barium titanate porcelain, etc., which have a large electrostrictive effect. Position the metal vibrating member 6 to the right of the electrode 5, the metal vibrating member 7 to the left of the electrode 5, and tighten the tightening screw 8.
This is a bolt-tight lunge-type vibrator. Reference numeral 9 denotes an insulating pipe, which prevents the electrodes 4, 5 and the tightening screw 8 from coming into contact with each other. In this embodiment, the main body vibrator 1 is a bimorph vibrator using electrostrictive vibrators 2 and 3 that perform thickness longitudinal vibration. The metal vibrating members 6 and 7 are made of stainless steel, duralumin, or the like. The tightening screw 8 has a water supply channel 8a provided at its axis, and a connecting portion 8b for connecting a water pipe at its left end. The metal member 6 is provided with a water supply channel 6a at its axis,
A tightening female threaded portion 6b is formed at the left end of the water supply channel 6a, and a mounting female threaded portion 6c is formed at the right end. Reference numeral 6d denotes a fixed collar portion for fixing the main body vibrator 1, and a plurality of female fixing screw portions are formed on the outer periphery. Reference numeral 10 denotes an insert tip needle which is a needle-like processing tool, and includes a mounting part 10a that is screwed into the female mounting thread part 6c of the metal member 6, a needle receiving part 10b that is press-fitted into this mounting part, and a needle receiving part 10b that is press-fitted into this mounting part. It is composed of a fixed needle portion 10c. A water supply channel 10d is formed in the center of the attachment portion 10a, and two water supply channels 10e are formed in the needle receiving portion 10b in communication with this water channel 10d. The water supply channel 10e opens close to the needle portion 10c. The needle portion 10c extends linearly by a length l from its fixed end, and is bent at an angle θ at the position of this linear length l. This main body vibrator 1 and insert tip needle 1
0 is fixed to the case 11 as shown in the second diagram,
The electrodes 4 and 5 are connected to a vibrator drive circuit (not shown), and the water pipe 12 is connected to the connection part 8b. Then, as shown in the third diagram, the root canal 14 of the tooth 13 is
The needle part 10c of the insert tip needle 10 is inserted inside and vibrated, and at the same time water is supplied by the water pipe 12.
A cleaning liquid is sent to clean the inside of the root canal 14.
In this embodiment, the main body vibrator 1 vibrates at approximately 23.7 KHz, and the resonant frequency f 0 of the insert tip needle 10 can be adjusted as shown in the table below by changing the linear length l from the fixed end and the bending angle θ. I was able to change it to .
【表】
インサートチツプ針１０の針部１０ｃは根元の
直径約0.8mm、先端の直径約0.4mmで約28mmの長さ
であり、容易に屈曲可能である。そしてインサー
トチツプ針１０の屈曲位置、屈曲角度を変更する
ことにより上表のように共振周波数を調整できる
ため、インサートチツプ針１０の共振周波数を本
体振動子１の共振周波数と容易に略一致させるこ
とができる。このようにして本体振動子１の共振
周波数とインサートチツプ針１０の共振周波数と
を容易に略一致させることができるため、本体振
動子１の駆動回路は低電力で駆動でき、ケース１
１に内蔵される電池（図示せず。）によつて駆動
することも可能となる。また発熱の問題もなくな
る。
なお本実施例では針状加工具としてインサート
チツプ針を用いた振動式洗浄機の例を示したが、
針状やすりや針状ドリルを用いることにより例え
ば小径パイプの内面を研磨したりすることにも適
用できる。
また本体振動子はバイモルフのランジユバン形
振動子に限られず、またPZT、チタン酸ジルコン
酸鉛、ロツシエル鉛などを用いることもできる。
以上述べたように本発明によれば、針状加工具
の固定端からの直線長さ、屈曲角度とを調整する
ことにより極めて容易にその共振周波数を調整す
ることができる。このため低電力で駆動でき、発
熱の問題のない振動式加工機が可能となる。[Table] The needle portion 10c of the insert tip needle 10 has a base diameter of approximately 0.8 mm, a tip diameter of approximately 0.4 mm, and a length of approximately 28 mm, and is easily bendable. By changing the bending position and bending angle of the insert tip 10, the resonance frequency can be adjusted as shown in the table above, so the resonance frequency of the insert tip 10 can be easily made to substantially match the resonance frequency of the main body vibrator 1. Can be done. In this way, the resonant frequency of the main body vibrator 1 and the resonant frequency of the insert tip needle 10 can be easily made substantially equal to each other, so that the drive circuit of the main body vibrator 1 can be driven with low power, and the case 1
It can also be driven by a battery (not shown) built into 1. It also eliminates the problem of heat generation. In addition, in this example, an example of a vibrating cleaning machine using an insert tip needle as a needle-like processing tool was shown.
By using a needle file or a needle drill, it can also be applied to, for example, polishing the inner surface of a small diameter pipe. Further, the main body resonator is not limited to a bimorph Languevin type resonator, and PZT, lead zirconate titanate, Rothsiel lead, etc. can also be used. As described above, according to the present invention, the resonance frequency can be adjusted very easily by adjusting the straight line length from the fixed end of the needle-like processing tool and the bending angle. This makes it possible to create a vibrating processing machine that can be driven with low power and has no heat generation problem.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本体
振動子、インサートチツプ針の拡大断面図、第２
図は一部省略正面図、第３図は使用状態を示す要
部拡大図である。
１……本体振動子、１０……インサートチツプ
針、１０ｃ……針部、ｌ……固定端からの直線長
さ、θ……屈曲角度。
The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an enlarged sectional view of the main body vibrator and the insert tip needle, and FIG.
The figure is a partially omitted front view, and FIG. 3 is an enlarged view of main parts showing the state of use. 1... Main body vibrator, 10... Insert tip needle, 10c... Needle portion, l... Straight line length from the fixed end, θ... Bending angle.