JPH02250745A - 超音波加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） この発明は、超音波加工機に関する。

（従来の技術） 超音波発振子から発振される振動数が約２０ｋｌｌｚの
超音波をコーンや超音波加工用ホーンを介して工具に伝
達する超音波加工機はミセラミックスなどの硬脆性材料
の加工に有効である。

この超音波加工機は、発振時に超音波発振子がいちじる
し゛く過熱されるため、従来よりその発振部に冷却装置
を設けて超音波発振子を強制冷却する構造となっている
。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、従来より超音波加工機は、超音波発振子
の過熱を防止するために、その発振子を強制冷却する構
造に形成されているが、超音波振動の伝達によりコーン
や超音波加工用ホーンで発生する熱まで冷却する構造と
なっていない。そのため、コーンや超音波加工用ホーン
は、約８０’Ｃに温度上昇し、超音波伝達速度が低下し
て加工速度の低下、工具の摩耗などにより、長時間安定
した加工ができないなどの問題がある。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、超音波発振子ばかりでな（、超音波伝達速度の
低下に大きく関与する超音波加工用ホーンも強制冷却し
て加工速度の低下を防止し、長時間安定に動作する超音
波加工機を構成することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 超音波加工機において、超音波発振子およびこの超音波
発振子から発振された超音波を工具に伝達する超音波加
工用ホーンの少なくとも超音波発振子側を非接触で覆う
冷却用カバーを設け、冷却流体供給部から供給される流
体により冷却する構造とした。

（作　用） 上記のように超音波発振子および超音波加工用ホーンの
少なくとも超音波発振子側を非接触で覆う冷却用カバー
を設けて冷却すると、超音波発振子ばかりでなく、超音
波加用ホーンの温度上昇も軽減して、超音波伝達速度の
低下を防止し、加工速度の低下を防止して長時間安定に
動作する超音波加工機とすることができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

図面にその一実施例である超音波加工機の加工ヘッド部
を示す。この加工ヘッド部は、超音波を発振する超音波
振動子（１）と、この超音波振動子（１）に密着して取
付けられたコーン（２）と、このコーン（２）と一体の
超音波加工用ホーン（３）とを備える。その超音波加工
用ホーン（３）は、コーン（２）を介して先端部に伝達
される超音波振動子（１）からの超音波振動の先端部へ
の集束を有効にするため、先端部を径小とする円錐状に
形成され、その先端部に加工用工具（４）が取付けられ
ている。

さらに、この例の加工ヘッド部には、超音波振動子（１
）から超音波加工用ホーン（３）のコーン（２）側径大
部までの外側に接近して、それらを非接触で覆う冷却用
カバー（５）が設けられている。

そして、この冷却用カバー（５）は、供給管（６）を介
してその内側に空気などの冷却用流体を供給する冷却用
流体供給部（図示せず）に接続され、上記供給管（６）
を介して供給された冷却用流体を超音波加工用ホーン（
３）と冷却用カバー（５）との隙間から工具（４）方向
に排出し、加工ヘッド部動作時の超音波振動子（１）　
、コーン（２）および超音波加工用ホーン（３）の発熱
を冷却する構造となっている。

なお、図面において、（８）は被加工物、（９）はそれ
を保持する加工台、（１０）は被加工物の加工部に加工
液（１１）を供給するノズルである。

加工は、被加工物（８）を加工台（９）に保持し、その
加工部にノズル（ｌＯ）から加工液（１１）を供給しな
から、加工部に上記加工ヘッド部に取付けられた工具（
４）を押圧することによりおこなわれる。

ところで、上記のように加工ヘッド部に冷却用カバー（
５）を設け、これに冷却用流体を供給すると、動作時の
超音波振動子（１）の発熱ばかりでなく、超音波の伝達
にともなって発熱するコーン（２）および超音波加工用
ホーン（３）も冷却し、超音波伝達速度を低下すること
なく工具（４）に伝達して、加工速度の低下を防止し、
かつ工具（４）の摩耗を少なくして長時間安定に動作す
る超音波加工機とすることができる。また、加工コスト
も低減できる。さらに、上記のように冷却用カバー（５
）を設けると、その内側を通過した流体は、超音波加工
用ホーン（３）と冷却用カバー（５）との隙間から排出
され、その排出流体が被加工物（８）に対してエアカー
テンの役目をし、清浄な雰囲気中で被加工物（８）を加
工することができる。

なお、上記実施例では、冷却用流体供給部から供給され
る冷却用流体により、超音波振動子、コーンおよび超音
波加工用ホーンを冷却する構成としたが、この冷却用流
体による冷却のほかに、特に発熱の大きい超音波振動子
について、たとえば水冷による冷却を併用するようにし
てもよい。

［発明の効果］ 超音波加工ヘッドの超音波発振子から、超音波を工具に
伝達する超音波加用ホーンの少なくとも超音波発振子側
までを非接触の冷却用カバーで覆い、冷却流体供給部か
ら供給される流体で冷却する構造にしたので、超音波発
振子から発振された超音波を減衰させることなく超音波
加用ホーンに伝達でき、超音波発振子ばかりでなく超音
波加用ホーンの温度上昇も軽減して超音波伝達速度の低
下を防止し、加工速度の低下をなくし、工具の摩耗を少
なくして長時間安定に動作する超音波加工機とすること
ができ、かつ加工コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例である超音波加工機の加工ヘ
ッド部の構造を示す図である。 １・・・超音波発振子　　２・・・コーン３・・・超音
波加用ホーン ４・・・工具　　　　　　５・・・冷却用カバー８・・
・被加工物 代理人　弁理士　大　胡　典　夫 ■、小事件表示 ２、発明の名称 手 続 補 平成１年 特 許 超音波加工機 正 願 書（方式） ％式％ ５、補正命令の日付 平成１年６月１２日（全送日平成１年７月４日）６、補
正の対象 （１）明細書の図面の簡単な説明の欄 （２）図面 ７、補正の内容 （１）明細書第７頁第６行目の「図面はＪの記載を、「
第１図は」と訂正する。 （２）明細書添付図面を別紙のとおり訂正する。 以上 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）株式会社　東芝 ４、代　理　人 〒１４４ 東京都大田区蒲田４丁目４１番１１号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波発振子と、この超音波発振子から発振された超音
   波を工具に伝達する超音波加用ホーンと、上記超音波発
   振子および上記超音波加用ホーンを冷却する流体を供給
   する冷却流体供給部に接続され、上記超音波発振子およ
   び上記超音波加用ホーンの少なくとも超音波発振子側を
   非接触で覆う冷却用カバーとを具備することを特徴とす
   る超音波加工機。