TW477016B - Ultrasonic amplifier for connecting device - Google Patents

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477016 A7 B7 五、發明説明（I ) [技術領域] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明，係關於將超音波振動傳達至插通引線之毛細 吕的結合裝置用超音波放大器。 [習知技術] 超音波放大器，係在放大器本體前端部所形成之毛細 管安裝孔固定毛細管。目前，對放大器本體之毛細管固定 構造，大致區分爲如下二類。 第1周知例，係在毛細管安裝孔之部分沿放大器本體 之軸心垂直設置狹縫，以螺栓鎖緊該狹縫部分來固定毛細 管。該第1周知例，例如有日本專利特開平6-163648號公 報、特開平6-283578號公報、特開平11-121546號公報等 〇 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2周知例，係自放大器本體前端面通過毛細管安裝 孔以直角設置狹縫，且使該毛細管安裝孔之部分具有彈力 ’在狹縫部之一邊側部形成螺合螺栓之螺孔。而後，在螺 孔螺合螺栓加以鎖緊。藉此，按壓狹縫部之另一側部來擴 大狹縫及毛細管安裝孔，將毛細管插入毛細管安裝孔後鬆 開前述螺栓自放大器本體拆除。藉此，僅以放大器本體之 彈力來固定毛細管。該第2周知例，例如有實開平5-59840 號公報。 [發明欲解決之課題] 然而，第1周知例有如下之問題。 (1)由於具有用以將毛細管固定於放大器本體之螺栓， 因此相對放大器本體軸心左右之質量相異，產生前端部之 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477016 A7 __B7____ 五、發明説明（7) 超音波振動亂象，妨礙超音波正確的傳導至毛細管。 (2) 由於前述螺栓之磨損、放大器本體螺孔之磨損等而 產生超音波振動之形態變化，導致產生毛細管之鎖緊力不 安定等之經時性故障。 (3) 前述螺栓之鎖緊扭矩，必須十分大，以避免產生螺 栓本體對放大器本體之相對運動或滑動。該相對運動或滑 動，係例如在結合動作中發生螺栓鬆弛，或螺栓磨損而產 生鬆動。該螺栓之鎖緊扭矩限度，係以用來鎖緊之螺栓頭 大小及強度決定。目前，一般所使用之螺栓頭直徑係3mm 左右，能耐2Kg程度之扭矩。然而，在80KHz之超音波振 動時，由於螺栓本身之重量過重，僅用2Kg左右之鎖緊扭 矩，將輸給超音波振動之加速度所產生之力，致使螺栓在 放大器本體上滑動，而隨之產生螺栓之磨損、能量損失，. 或不安定之振動。又，該程度之鎖緊扭矩，在ΙΟΟΚΗζ之 超音波振動振盪時，無法抑制毛細管運動時重力加速度所 產生之衝擊，而發生不安定之毛細管振動。 (4) 爲了使螺栓之鎖緊力一定，通常係使用扭矩起子來 鎖緊螺栓，然而扭矩起子不但價格昂貴，且若不作定期調 整，會有鎖緊扭矩產生不均現象之缺點。由於此一原因， 而產生鎖緊不良等之問題。 第2周知例，有如下之問題。 (1)由於在狹縫部之一側部具有螺孔，故與第1周知例 同樣的，相對放大器本體軸心左右之質量不同，產生前端 部之超音波振動亂象，以致妨礙對毛細管之超音波的正確 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------------IT------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477016 A7 五、發明説明（3) 傳導。 (2) 爲了在放大器本體前端部打開之狀態下獲得充分之 把持，需增加前端部之厚度，以提高放大器本體之彈力。 然而，若係從左右壓潰毛細管般加以把持之方式，有可能 在達到充分之把持力前即使毛細管破損。 (3) 又，放大器本體前端部，爲了將來自放大器本體後 方部之振盪器之超音波振動有效的加以傳達，必須要細。 又，性能上放大器本體之粗細或長度之尺寸亦有限度。現 在，一般放大器本體前端部之毛細管把持部之厚度，爲 1mm左右。該厚度所能得之彈力，會輸給在60KHz以上之 超音波振動之振盪時，因毛細管運動時之重力加速度所產 生之衝撃，而無法保持毛細管。 (4) 因放大器本體前端部係開啓成狹縫，故放大器本體 前端部會因超音波振動而重複產生些微的伸縮。由於此一 原因，在毛細管內反覆產生拉力及壓縮應力，產生龜裂， 不僅無法獲得充分之把持力，且在通常使用時亦由於強度 之不均等而產生破損故障。 本發明之課題，係在提供一種能抑制基本頻率超音波 振動以外之不必要之振動的產生，謀求使用結合裝置之結 合作業之結合性的提升，同時以簡單之構造實現安定之毛 細管把持，獲得價廉之結合裝置用超音波放大器。 [用以解決課題之手段] 爲解決上述課題之本案第1發明，爲一種結合裝置用 超音波放大器，係於放大器本體前端部所形成之毛細管安 6 —--— _-____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477016 A7 B7 五、發明説明（0) 裝孔固定毛細管，其特徵在於： 將毛細管女裝則之毛細管安裝孔形成得較毛細管小， 設置連通於該毛細管安裝孔之治具插入用孔，使毛細管安 裝孔與治具插入用孔之周圍成爲封閉之構造，使用治具擠 大前述治具插入用孔，使前述毛細管安裝孔擴張的較前述 毛細管爲大以插入毛細管，並以毛細管安裝孔恢復原狀時 所產生之彈力固定毛細管，在該毛細管固定時不具有放大 器本體以外之構件。 爲解決上述課題之本案第2發明，係上述第1發明中 ’前述放大器本體，爲相對軸心成對稱。 爲解決上述課題之本案第3發明，係上述第1發明中 ，前述治具插入用孔，爲透過狹縫連通於前述毛細管安裝 孔。 [圖式之簡單說明] 圖1 ’係顯不結合裝置用超音波放大器之一實施形態 ’⑷係俯視圖，（b)係前視圖。 圖2(a)至(d) ’係顯不將毛細管固定於毛細管安裝孔時 之順序的說明圖。 圖3 ’係顯不治具’（a)係·視圖，⑻係仰視圖。 圖4,係顯示本發明之其他種種實施形態之放大器本 體的俯視圖。 [符號說明] 放大器本體 11 毛細管安裝孔 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4//016 12 13 20 30 、發明説明 治具插入孔 狹縫 毛細管 治具 [#明之實施形態] 以下，參照圖1至圖3說明本發明之一實施形態。圖 ^及圖2(d)，係顯示將毛細管2〇固定於放大器本體1〇之狀 ，。如圖1所示，於放大器本體1〇，垂直的形成有在前端 部固疋毛細管之毛細管安裝孔Π，在靠近該毛細管安裝孔 11之放大器本體10的相反側，形成有橢圓形之治具插入 孔12。治具插入孔π，係以垂直之狹縫13連通於毛細管 安裝孔11，在與該狹縫13相反側之治具插入孔12部分， 垂直的形成狹縫14。 如上所述，成爲封閉毛細管安裝孔Η、狹縫13、治具 插入孔12、及狹縫14之周圍的構造。又，前述放大器本 體，係相對軸心形成爲對稱。 如圖1及圖2(d)所示，在將毛細管20固定於放大器本 體10之狀態，係以放大器本體10之毛細管安裝孔11周圍 之彈力來把持毛細管20。因此，如圖2(a)所示，毛細管安 裝孔11，係較毛細管20之外徑略小(約200μπι左右）。 圖3，係顯示插入治具插入孔12而擠大治具插入孔12 之治具30。治具30，在操作桿31之端部下面設有插入孔 擠壓部32。插入孔擠壓部32，係較治具插入孔12略小之 橢圓形。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ 297公釐） --：--.----------、玎------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477016 Α7 Β7 五、發明説明（k) 其次，以圖2說明如何將毛細管20固定於放大器本體 1()。如圖2(a)所示，將圖3所示之治具30之插入孔擠壓部 32插入治具插入孔12。之後，將治具30之操作桿31旋轉 9〇度，即如圖2(b)所示，治具插入孔12、狹縫13被插入 孔擠壓部32擠大，毛細管安裝孔η被擴張得較毛細管2〇 爲大。 之後，將毛細管20插入毛細管安裝孔11，再將治具 30之操作桿31旋轉90度使插入孔擠壓部32恢復原狀。如 此，如圖2(c)所示，治具插入孔12、狹縫13及毛細管安裝 孔11，藉被欲恢復爲圖2(a)所示之原來狀態的彈力，如圖 2(c)所示，以毛細管安裝孔11把持毛細管20。其次，將插 入孔擠壓部32從治具插入孔12拔出，完成毛細管20對放 大器本體10之固定。若欲從放大器本體10取出毛細管20 時，可以與前述相反之操作加以取出。 本實施形態中，由於不必使用如第1周知例之螺栓， 不需設置如第2周知例之螺孔，因此可得如下之效果。相 對放大器本體10軸心之左右的質量相同，振動之亂象消失 ，且因不產生不必要之振動故無能量之損失。又，由於不 會產生螺栓或螺孔之磨損、放大器本體10之磨損，當然沒 有毛細管20之交換所引起之放大器本體10形狀的經時變 化，能長時間安定的加以使用。再者，因不需要螺孔加工 、或螺栓本身，故能廉價的製造放大器本體10。 又’不需要使用如第1周知例中鎖緊螺栓時使扭矩一 定之昂貴的扭矩起子等，在毛細管20之交換時亦能以簡便 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ Φ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477016 Α7 Β7 五、發明説明（1) 之治具獲得一定之把持力。 又，本實施形態中，能以第1周知例中使用螺栓時之 3倍以上之把持力來固定毛細管20。例如，將第1周知例 之螺栓以1.5Kg之扭矩鎖緊時，放大器本體之毛細管安裝 孔之把持力爲50N程度。相對於此，本實施形態中，放大 器本體10之毛細管安裝孔11之把持力，則在150N以上。 毛細管20運動時重力加速度所產生之衝擊，例如在振 幅寬爲4μιη時，150KHz時之重力加速度所造成之衝擊爲 90Ν，180ΚΗΖ時之重力加速度所造成之衝擊爲130Ν。然而 ，本實施形態中，即使在衝擊爲非常大之ΙΟΟΚΗζ以上之 超音波振動時，亦能以150N以上之充分的把持力來保持毛 細管20，將超音波正確的傳導於對象物。 又，本實施形態中，由於係將毛細管20以放大器本體 10之前端未開放而閉鎖之毛細管安裝孔11來加以把持， 因此在毛細管安裝孔11間不易產生間隙，即使在毛細管 20之外徑產生偏差時，亦至少能確保3點以上之接觸點， 而能恆保安定之毛細管固定。再者，可不使用精密工具等 而以簡便之方法來固定毛細管20 ,且能賦予安定之把持力 。又，即使增加毛細管20之把持力，因亦不會產生拉伸應 力而僅有壓縮應力作用，故不會破損毛細管20。 其次，以圖4說明本發明之其他種種實施形態。又， 與圖1相同或相當部分係使用同一符號說明。 圖4(a)及(b)，係顯示本發明之第2及第3實施形態。 圖1之實施形態，係將治具插入孔12透過狹縫13連通於 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477016 Α7 Β7 五、發明説明（》） 毛細管安裝孔11。圖4(a)及(b)之本實施形態，係將治具插 入孔12直接連通於毛細管安裝孔11。特別是在圖4(b)之情 形中’係使治具插入孔12成爲延伸至圖1及圖4(a)所示之 開縫14的大小。 圖4(c)，係顯示本發明之第4實施形態。圖1之實施 形態’係將治具插入孔12形成爲橢圓形。但治具插入孔 12 ’只要是能以治具3〇予以擠大之形狀即可，並不特別限 定其形狀。例如，如圖4(c)所示，亦可使治具插入孔12形 成爲矩形。 圖4(d)，係顯示本發明之第5實施形態。本實施形態 ’係毛細管安裝孔η與放大器本體10之前端部間具有某 程度之厚度，且從毛細管安裝孔11朝放大器本體ίο前端 部設置狹縫15。雖然本實施形態係顯示適用於圖4(C)之實 施形態的情形，當然，在圖1、圖4(a)及(b)之實施形態中 ’只要是毛細管安裝孔11與放大器本體1〇前端部間具有 厚度時，亦可設置狹縫15。 圖4(e)及(f)，係顯示本發明之第6及第7實施形態。 在毛細管安裝孔11與放大器本體1〇前端部間較爲長之情 形時，亦可在毛細管安裝孔11與放大器本體1〇前端部間 g受置治具插入孔12，如圖4(e)所示，將治具插入孔12透過 狹縫13連通於毛細管安裝孔u，或如圖4(f)所示，將治具 插入孔12直接連通於毛細管安裝孔丨丨皆可。 圖.4所示之各實施形態中，皆可將圖3所示之治具30 插入治具插入孔12，藉圖2所示之作用，與圖1之情形同 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477016 A7 B7 五、發明説明（7) 樣的，將毛細管20把持於毛細管安裝孔11，而得與圖1 之情形時相同的效果。 又，治具30，只要是能擠大治具插入孔12即可，並 不限於圖3之形狀。 [發明效果] 本發明，由於係將毛細管安裝前之毛細管安裝孔形成 得較毛細管小，設置連通於該毛細管安裝孔之治具插入用 孔，使毛細管安裝孔與治具插入用孔之周圍成爲封閉之構 造，使用治具擠大前述治具插入用孔，使前述毛細管安裝 孔擴張的較前述毛細管爲大以插入毛細管，並毛細管安裝 孔恢復原狀時所產生之彈力固定毛細管，於該毛細管固定 時不具有放大器本體以外之構件，因此能抑制基本頻率超 音波振動以外之不必要之振動的產生，謀求使用結合裝置 之結合作業之結合性的提升，同時以簡單之構造實現安定 之毛細管把持，獲得價廉之結合裝置用超音波放大器。 ' ml — 11 mf n>— —>ιϋ mu mi m n m HI {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ir 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 477016 A8 B8 C8 _____D8 六、申請專利範圍 1 · ~種結合裝置用超音波放大器，係在放大器本體前 端部所形成之毛細管安裝孔固定毛細管，其特徵在於： 將毛細管安裝孔形成得較毛細管小，設置連通於該毛 細管安裝孔之治具插入用孔，使毛細管安裝孔與治具插入 用孔之周圍成爲封閉之構造，使用治具擠大前述治具插入 用孔，使前述毛細管安裝孔擴張的較前述毛細管爲大以插 入毛細管，並以毛細管安裝孔恢復原狀時所產生之彈力固 定毛細管’而在該毛細管固定時不具有放大器本體以外之 構件。 2·如申請專利範圍第1項之結合裝置用超音波放大器 ，其中，前述放大器本體，係相對軸心成對稱。 3·如申請專利範圍第1項之結合裝置用超音波放大器 ，其中，前述治具插入用孔，係透過狹縫連通於前述毛細 管安裝孔。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐）