KR20190000459U - 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치를 개시한다. 너트, 너트와 맞물려 사용되는 스크류 구조의 초음파 변환기, 및 초음파 변환기의 스크류 외주면에 케이싱 연결되어 간격을 두고 배치되는 복수의 압전 세라믹 및 복수의 금속 시트를 포함하는데 있어서, 너트와 압전 세라믹 사이에 위치한 패킹 링을 더 포함하고, 패킹 링에는 초음파 변환기의 스크류가 관통할 수 있는 관통구멍이 구비된다. 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치는 연결 정밀도를 향상시키고, 또한 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치를 사용할 경우 연결된 초음파 변환기의 작업 효율, 작업의 안정성, 작업의 신뢰성을 향상시킨다.
Description
본 발명은 의료기기 장치영역에 관한 것으로, 구체적으로는 초음파 변환기에 관한 것이며, 특히 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 구성 요소에 관한 것이다.
초음파 변환기는 입력된 전기 에너지를 기계적 에너지(즉, 초음파)로 전환한 다음 다시 외부로 전달하되 자신은 매우 적은 일부분의 전력을 소비하는 기능을 가진 에너지 변환 장치이다. 초음파 변환기의 응용 분야는 매우 광범위하고, 특히 최근에는 초음파 변환기가 의료 기기 분야에서 널리 사용되어 많은 환자에게 좋은 소식을 가져다준다.
압전 세라믹은 초음파 변환기에서 없어서는 안될 필수적인 부품으로, 사용 시 일반적으로 스크류와 너트를 이용하여 복수 층으로 적층된 압전 세라믹과 금속 시트를 압축한다. 그러나 압전 세라믹과 금속 시트의 평행면에 평행도 오차가 존재하고, 이로 인하여 복수의 압전 세라믹과 복수의 금속 시트가 중첩될 때, 오차가 끊임없이 누적되어 조립 정밀도에 크게 영향을 주어 초음파 변환기의 사용 효과에 영향을 준다.
종래의 문제에 대하여 본 발명은 너트, 너트와 맞물려 사용되는 스크류 구조의 초음파 변환기, 및 초음파 변환기의 스크류 외주면에 케이싱 연결되어 간격을 두고 배치되는 복수의 압전 세라믹 및 복수의 금속 시트를 포함하는 데 있어서, 너트와 압전 세라믹 사이에 위치한 패킹 링을 더 포함하고, 패킹 링에는 초음파 변환기의 스크류가 관통할 수 있는 관통 구멍이 구비되는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치를 제공한다.
본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 장치는 바람직하게 너트는 패킹 링이 서로 접촉되는 일단이 테이블 구조로 구성되어 테이블의 축선과 너트의 축선이 중합되고 너트의 다른 일단은 평면이며, 패킹 링 외형은 원기둥의 구조이고 너트와 접촉되는 일단은 너트의 테이블 구조와 결합되는 안쪽으로 오목된 곡면을 구비하며, 안쪽으로 오목된 곡면의 축선은 패킹 링의 축선과 중합되고 패킹 링의 다른 일단을 평면이다.
본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 장치는 바람직하게 너트의 테이블 높이는 너트와 결합되는 패킹 링의 안쪽으로 오목된 곡면의 높이보다 높다.
본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 장치는 바람직하게 패킹 링의 안쪽으로 오목된 곡면의 상부의 원주 직경이 패킹 링의 외경보다 작다. 바람직하게 복수의 압전 세라믹 및 복수의 금속 시트의 외경은 패킹 링의 외경과 같다.
본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 장치는 바람직하게 너트의 측면에서 평면단에 근접된 위치에 너트를 회전하기 위한 파지면이 구비된다. 더욱 바람직하게는 파지면의 수량은 짝수개로 두개씩 대칭된다.
본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 장치는 바람직하게 패킹 링에 구비된 관통 구멍의 직경은 초음파 변환기의 스크류의 수나사의 큰 직경보다 작지 않게 형성한다.
본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 장치는 바람직하게 초음파 변환기의 스크류의 루트부분은 반경방향을 따라서 외측으로 연장되어 초음파 변환기와 접촉되는 금속시트를 지지하기 위한 단차면을 형성한다. 더욱 바람직하게는 단차면의 외경은 금속 시트의 외경과 같다.
본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결 장치는 테이블 구조의 스크류와 안쪽으로 오목된 곡면으로 형성된 패킹 링을 결합하여 사용하고 크기가 같은 구형으로 접촉면을 설계하여 생산하고, 너트와 초음파 변환기의 스크류를 연결할 경우, 너트와 패킹 링의 상대적인 위치를 복층으로 적층한 압전 세라믹과 금속 시트에 따라 자동으로 조절하여, 복수의 압전 세라믹과 금속 시트가 균일하게 힘을 받을 수 있도록 하여 조립의 정밀도를 향상시키고, 또한 복수의 압전 세라믹과 복수의 금속 시트 적층 후의 접촉면의 평행도 오차가 조립에 대한 영향을 감소시켜 초음파 변환기의 작업 효율을 향상시키고 초음파 변환기의 작업의 안정성 및 신뢰성을 보장하였다.
이하 본 발명의 구체적인 실시방식 또는 종래의 기술의 기술적 방안을 보다 명확하기 위하여 구체적인 실시방식 또는 종래의 기술의 설명에서 사용되는 도면을 간략하게 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 조립 예시도이다.
도2는 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 너트와 패킹 링의 조립 사시도이다.
도3은 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 너트와 패킹 링의 조립 정면 단면도이다.
도4는 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 너트의 사시도이다.
도5는 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 패킹 링의 사시도이다.
도1은 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 조립 예시도이다.
도2는 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 너트와 패킹 링의 조립 사시도이다.
도3은 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 너트와 패킹 링의 조립 정면 단면도이다.
도4는 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 너트의 사시도이다.
도5는 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 일실시예의 패킹 링의 사시도이다.
이하, 본 발명의 기술적 방안을 첨부한 도면을 참조하여 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 모든 실시예가 아닌 본 발명의 실시 예의 일부임을 명백하다. 본 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명에 따른 실시예를 기초로 획득된 기타 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
본 발명의 설명에서, "중심", “상”, “하”, "좌", "우" “수직”, “수평”, “내”, “외” 등 용어가 가리키는 방위 또는 위치관계는 첨부도면에 도시된 방위 또는 위치관계를 기반으로 하며, 단지 본 고안을 설명하고 간략화하기 위한 것이며, 표시되는 장치 또는 소자가 반드시 특정한 위치에 있거나 특정된 위치에 구성 및 조작되어야 함을 지시 또는 암시하는 것이 아니다. 따라서, 본 발명에 대해 한정하려는 것이 아니다. 또한, 용어 “제1”, “제2 ”, "제3"은 단지 설명의 목적으로 사용된 것이지, 상대적인 중요성을 지시 또는 암시하거나 지시된 기술 특징의 수량을 은연중에 나타내는 것이 아니다.
본 발명의 설명에서, 명확한 규정 또는 한정이 있는 경우를 제외하고, “설치”, “서로 연결”, “연결” 등용어는 통상적인 의미를 표시한다, 예를 들면, 고정 연결되거나 탈부착 가능하게 연결 또는 일체로 연결될 수도 있으며; 기계적으로 연결되거나, 전기적으로 연결될 수도 있으며; 직접 연결되거나, 중간 매개체를 통해 간접 연결될 수도 있으며, 2개의 소자 내부의 연통을 의미할 수도 있다. 당업자들은 구체적인 상황에 따라 상기 용어가 본 고안에서 나타내는 구체적인 함의(含意)를 이해할 수 있다.
도1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치는 너트(1), 너트(1)와 맞물려 사용되는 스크류 구조의 초음파 변환기(5), 및 초음파 변환기(5)의 스크류 외주면에 케이싱 연결되어 간격을 두고 배치되는 복수의 압전 세라믹(3) 및 복수의 금속 시트(4)를 포함하고, 너트(1)와 압전 세라믹(3) 사이에 위치한 패킹 링(2)을 더 포함하고, 패킹 링(2)에는 초음파 변환기(5)의 스크류가 관통할 수 있는 관통구멍이 구비된다.
본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치는 종래의 기술에 비해 패킹 링(2) 구성 요소를 추가하였고 상기 패킹 링(2)은 너트(1)와 압전 세라믹(3) 사이에 설치되어 압전 세라믹(3)과 금속 시트(4)의 적층 누적으로 발생하는 설치에 대한 오차를 보상할 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치에서 너트(1)와 패킹 링(2)이 서로 접촉되는 일단은 테이블 구조일 수 있고,테이블의 축선과 너트(1)의 축선은 중합되고, 너트(1)의 다른 일단은 평면이다. 패킹 링(2) 외형은 원기둥 구조이고 너트(1)와 접촉되는 일단은 너트(1)의 테이블 구조와 결합되는 안쪽으로 오목된 곡면으로 구성되고 안쪽으로 오목된 곡면의 축선이 패킹 링(2)의 축선과 중합되며, 패킹 링(2)의 다른 일단은 평면이다.
도2및 도3에 도시된 바와 같이, 테이블 구조의 너트(1)와 안쪽으로 오목된 곡면을 구비하는 패킹 링(2)은 결합되어 사용되고 접촉면은 크기가 같은 구형으로 설계하여 생산하며, 너트(1)와 초음파 변환기(5)의 스크류를 연결할 경우, 너트(1)와 패킹 링(2)의 상대 위치는 복층으로 적층된 압전 세라믹(3)과 금속 시트(4)에 따라 자동으로 조절되어 복수의 압전 세라믹(3)과 금속 시트(4)가 균일하게 힘을 받을 수 있도록 하여 조립의 정밀도를 향상시키고 복수의 압전 세라믹(3)과 복수의 금속 시트(4)의 적층 후에 생긴 두 접촉면의 평행도 오차가 조립에 미치는 영향을 감소시켜 초음파 변환기(5)의 작업 효율을 향상시키고 초음파 변환기(5)의 작업의 안정성 및 신뢰성을 보장하였다.
본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치에서, 너트(1)의 테이블의 높이는 결합되는 패킹 링(2)의 안쪽으로 오목된 곡면의 높이(즉, 깊이)보다 높을 수 있다. 너트(1)의 테이블의 높이와 패킹 링(2)의 안쪽으로 오목된 곡면의 높이(깊이)의 차이는 너트(1)가 패킹 링(2)에 대한 회전각도를 증가시킴으로써 조립의 정밀도를 진일보로 향상시킨다.
본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치에서, 패킹 링(2)의 안쪽으로 오목된 곡면의 상부 원주의 직경은 패킹 링(2)의 외경보다 작을 수 있어 패킹 링(2)에 너트(1)와 서로 접촉되는 일단이 하나의 토러스를 형성하고 상기 토러스 구조는 패킹 링(2)의 안쪽으로 오목된 곡면에 대하여 보호하는 작용을 하여 가장자리의 과도한 마모를 방지한다. 바람직하게는 복수의 압전 세라믹(3) 및 복수의 금속 시트(4)는 패킹 링(2)의 외경과 같고 전체적으로 본 발명에 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 구조가 보다 정돈되고 보다 타이트하게 보인다.
본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치에서 도4에 도시된 바와 같이, 너트(1)의 측면에서 너트(1)의 평면단과 근접된 위치에 너트(1)를 회전하기 위한 파지면(6)이 구비될 수 있다. 바람직하게는 파지면(6)의 수량은 짝수개로 두개씩 대칭되게 구비된다. 파지면(6)의 배치는 작업자가 보다 간편하게 도구를 사용하여 너트(1)를 회전시켜 조이도록 하고, 진일보로 조립의 정밀도를 향상시킴으로써 본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치의 작업 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치에서 도5에 도시된 바와 같이, 패킹 링(2)에 구비된 관통구멍의 직경은 초음파 변환기(5)의 스크류의 수나사의 큰 직경보다 작지 않다. 따라서 초음파 변환기(5)의 스크류는 패킹 링(2)의 관통구멍에서 자유롭게 관통함으로써 보다 편리하게 조립할 수 있다.
본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치에서, 초음파 변환기(5)의 스크류의 루트부분을 반경방향을 따라서 외측으로 연장되어 초음파 변환기(5)와 접촉되는 금속시트(4)를 지지하기 위한 단차면을 형성함으로써 금속 시트(4) 및 금속 시트(4)에 적층된 복수의 압전 세라믹(3)과 나머지 금속 시트(4)에 대한 지지 작용을 하게 된다. 바람직하게 단차면의 외경은 금속 시트(4)의 외경과 같다.
종래의 기술과 비하면 본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치는 디자인 구상이 기발하고, 구조가 간단하고, 조립이 편리하며 가공비용이 낮다. 또한 단지 하나의 부품을 추가함으로써 조립 정밀도가 낮고 조립 오차누적이 큰 등의 종래의 기술의 기술적 문제를 해결할 수 있다. 본 발명의 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치을 사용하여 에너지 전환 작업을 수행하면 안전성, 에너지 전환 효율 신뢰성 및 작업효율을 향상시킬 수 있다,
마지막으로 설명할 것은 상술한 각 실시예는 단지 본 발명의 기술방안을 설명하고 한정하지 않으며, 비록 상술한 각 실시예를 참고하여 본 발명에 대하여 상세한 설명을 하였지만 해당 기술영역에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 각 실시예에 기재한 기술방안에 대하여 수정 또는 그중의 부분 또는 전부의 기술특징에 대하여 동등한 교체를 할 수 있고 이런 수정 또는 교체는 상응한 기술방안의 본질이 본 발명의 각 실시예 기술방안의 범위를 벗어나지 않는다고 이해할 수 있다.
1: 너트
2: 패킹 링
3: 압전 세라믹
4: 금속 시트
5: 초음파 변환기
6: 파지면
2: 패킹 링
3: 압전 세라믹
4: 금속 시트
5: 초음파 변환기
6: 파지면
Claims (10)
- 너트, 상기 너트와 맞물려 사용되는 스크류 구조의 초음파 변환기, 및 상기 초음파 변환기의 스크류 외주면에 케이싱 연결되어 간격을 두고 배치되는 복수의 압전 세라믹 및 복수의 금속 시트를 포함하는데 있어서,
상기 너트와 상기 압전 세라믹 사이에 위치한 패킹 링을 더 포함하고, 상기 패킹 링에는 상기 초음파 변환기의 스크류가 관통할 수 있는 관통구멍이 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제1항에 있어서,
상기 너트는 상기 패킹 링이 서로 접촉되는 일단이 테이블 구조로 구성되어 상기 테이블의 축선과 상기 너트의 축선과 중합되고 상기 너트의 다른 일단이 평면이며,
상기 패킹 링의 외형은 원기둥의 구조이고 상기 너트와 접촉되는 일단은 상기 너트의 테이블의 구조와 결합되는 안쪽으로 오목된 곡면을 구비하며, 상기 안쪽으로 오목된 곡면의 축선은 상기 패킹 링의 축선과 중합되고 상기 패킹 링의 다른 일단은 평면인 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제2항에 있어서,
상기 너트의 테이블 높이는 상기 너트와 결합되는 상기 패킹 링의 안쪽으로 오목된 곡면의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제1항에 있어서,
상기 패킹 링의 안쪽으로 오목된 곡면의 상부의 원주 직경이 상기 패킹 링의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 압전 세라믹 및 상기 복수의 금속 시트의 외경은 상기 패킹 링의 외경과 같은 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 너트의 측면에서 평면단에 근접된 위치에 너트를 회전하기 위한 파지면이 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제6항에 있어서,
상기 파지면의 수량은 짝수개로 두개씩 대칭되게 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제1항에 있어서,
상기 패킹 링에 구비된 관통구멍의 직경은 상기 초음파 변환기의 스크류의 수나사의 큰 직경보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제1항에 있어서,
상기 초음파 변환기의 스크류의 루트부분은 반경방향을 따라서 외측으로 연장되어 상기 초음파 변환기와 접촉되는 상기 금속시트를 지지하기 위한 단차면을 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치. - 제9항에 있어서,
상기 단차면의 외경은 상기 금속 시트의 외경과 같은 것을 특징으로 하는 초음파 변환기 압전 세라믹의 연결장치.
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