JPH0312364Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0312364Y2 JPH0312364Y2 JP1982002230U JP223082U JPH0312364Y2 JP H0312364 Y2 JPH0312364 Y2 JP H0312364Y2 JP 1982002230 U JP1982002230 U JP 1982002230U JP 223082 U JP223082 U JP 223082U JP H0312364 Y2 JPH0312364 Y2 JP H0312364Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cone
- vibrator
- face
- horn
- resonant frequency
- 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
Links
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、とくに電荷を帯びた物体に超音波振
動を印加する場合、電荷によつて生ずる絶縁破壊
を防止し、安全に作業できるように耐電圧処置を
施した超音波振動子に関するものである。
動を印加する場合、電荷によつて生ずる絶縁破壊
を防止し、安全に作業できるように耐電圧処置を
施した超音波振動子に関するものである。
電荷を帯びた物体を超音波加工、例えば孔明け
するため超音波振動を印加する場合、従来は、超
音波駆動源として用いる磁歪振動子と駆動捲線間
の絶縁だけによつて、磁歪振動子を駆動する発振
器に対して電荷の影響が及ばないようにすると共
に、取扱者の身体への危険を防止していた。
するため超音波振動を印加する場合、従来は、超
音波駆動源として用いる磁歪振動子と駆動捲線間
の絶縁だけによつて、磁歪振動子を駆動する発振
器に対して電荷の影響が及ばないようにすると共
に、取扱者の身体への危険を防止していた。
しかしこの方法では電荷の値が高くなり、実用
上は1KV程度で絶縁破壊を生ずるので、使用上
の制約があり、更に一層の高電荷の条件において
も安全に使用できることが望ましい。
上は1KV程度で絶縁破壊を生ずるので、使用上
の制約があり、更に一層の高電荷の条件において
も安全に使用できることが望ましい。
本考案はかゝる点に鑑みてなされたもので、そ
れぞれの共振周波数が同一になるように設計され
た「振動子」と「コーン」と「ホーン」を直列に
組合せて振動系が構成された通常用いられている
形式の超音波振動子において、共振周波数を変え
ることなくコーンの一部をセラミツクに置き換え
たものであり、以下に実施例を参照して詳細に説
明する。
れぞれの共振周波数が同一になるように設計され
た「振動子」と「コーン」と「ホーン」を直列に
組合せて振動系が構成された通常用いられている
形式の超音波振動子において、共振周波数を変え
ることなくコーンの一部をセラミツクに置き換え
たものであり、以下に実施例を参照して詳細に説
明する。
第１図Ａは、帯電荷被振動物体１に超音波振動
を印加しているときの状態、第１図Ｂは振動速度
分布、第２図は第１図に示した絶縁用セラミツク
４の形状を示すもので、超音波振動子は、ステン
レスなどの金属からなるホーン２と、同様の金属
のコーン３、絶縁用セラミツク４及び磁歪材料か
らなる振動子５とで一体に構成されており、セラ
ミツク４はコーン３及び振動子５とそれぞれ接着
剤で接着されている。上記コーン３は振動子５の
端面の振動を拡大してホーン２に伝達するための
ものであり、この振幅比はコーン３の太端面（傾
斜部）と細端面の略面積比に比例する。
を印加しているときの状態、第１図Ｂは振動速度
分布、第２図は第１図に示した絶縁用セラミツク
４の形状を示すもので、超音波振動子は、ステン
レスなどの金属からなるホーン２と、同様の金属
のコーン３、絶縁用セラミツク４及び磁歪材料か
らなる振動子５とで一体に構成されており、セラ
ミツク４はコーン３及び振動子５とそれぞれ接着
剤で接着されている。上記コーン３は振動子５の
端面の振動を拡大してホーン２に伝達するための
ものであり、この振幅比はコーン３の太端面（傾
斜部）と細端面の略面積比に比例する。
こゝでセラミツク材としては、抗張力が高く振
動応力に耐えるアルミナ、窒化珪素などを用い、
厚さｌはアルミナの場合、絶縁耐圧が15KV／mm
であることを考慮に入れて適宜に決める。
動応力に耐えるアルミナ、窒化珪素などを用い、
厚さｌはアルミナの場合、絶縁耐圧が15KV／mm
であることを考慮に入れて適宜に決める。
そして形状は、絶縁体自身の内部の絶縁破壊よ
りも外周の絶縁破壊によつて絶縁耐圧が決まるこ
とを考慮し、沿面距離を長くするため、コーン３
及び振動子５の外径より大きくとつた大径部１１
とする。つまり、絶縁体であるアルミナの絶縁耐
圧は15KV／mmであるから厚さｌが10mmであれば
150KVとなる。しかしながら、空気の絶縁耐圧
はこれに比べて低いので、絶縁耐圧を高めるため
に絶縁体の沿面距離を大きくするようにすれば、
外周部の絶縁破壊を防ぐことができる。こうする
ことによつて、振動子５等へ電荷の影響を及ばな
いようにすることができる。また底面に小径の突
出部１２を形成し、コーン３とセラミツク４を接
合するに当り、コーン３に設けた凹部１３の中に
突出部１２を圧入して接着し、接合面に生ずる内
部応力による接着剥れを防止するようにしてあ
る。
りも外周の絶縁破壊によつて絶縁耐圧が決まるこ
とを考慮し、沿面距離を長くするため、コーン３
及び振動子５の外径より大きくとつた大径部１１
とする。つまり、絶縁体であるアルミナの絶縁耐
圧は15KV／mmであるから厚さｌが10mmであれば
150KVとなる。しかしながら、空気の絶縁耐圧
はこれに比べて低いので、絶縁耐圧を高めるため
に絶縁体の沿面距離を大きくするようにすれば、
外周部の絶縁破壊を防ぐことができる。こうする
ことによつて、振動子５等へ電荷の影響を及ばな
いようにすることができる。また底面に小径の突
出部１２を形成し、コーン３とセラミツク４を接
合するに当り、コーン３に設けた凹部１３の中に
突出部１２を圧入して接着し、接合面に生ずる内
部応力による接着剥れを防止するようにしてあ
る。
一方セラミツク４と振動子５の接合面において
は内部応力が発生しないので、特別の考慮をしな
くとも、平面のまゝで十分な接着強度が得られ
る。
は内部応力が発生しないので、特別の考慮をしな
くとも、平面のまゝで十分な接着強度が得られ
る。
なお絶縁用セラミツク４は、コーン３の一部を
形成するものであるから、両者が合体した状態で
の共振周波数を、ホーン３及び振動子５の共振周
波数と一致するように、物理定数を基にして両者
の寸法が決めてある。
形成するものであるから、両者が合体した状態で
の共振周波数を、ホーン３及び振動子５の共振周
波数と一致するように、物理定数を基にして両者
の寸法が決めてある。
本考案と直接の関係はないが６はコーンの振動
の節位置に設けた固定フランジ、７は絶縁ケー
ス、８は振動子５の駆動用捲線のリード線、９は
コネクタであり、このコネクタに発振器（図示せ
ず）の出力コードが結ばれて超音波振動子が駆動
されると、ホーン２の先端が矢印の如く振動し、
この振動が帯電荷被振動物体１に印加される。ま
た１０は放電機構であり、荷電物体からホーン先
端が離れた際に、ホーン及びコーンに帯電された
電荷を放電するものである。
の節位置に設けた固定フランジ、７は絶縁ケー
ス、８は振動子５の駆動用捲線のリード線、９は
コネクタであり、このコネクタに発振器（図示せ
ず）の出力コードが結ばれて超音波振動子が駆動
されると、ホーン２の先端が矢印の如く振動し、
この振動が帯電荷被振動物体１に印加される。ま
た１０は放電機構であり、荷電物体からホーン先
端が離れた際に、ホーン及びコーンに帯電された
電荷を放電するものである。
作動時における各部の振動速度分布の状態は第
１図Ｂに示す通りである。
１図Ｂに示す通りである。
以上の通りであるから本考案は、振動系の一部
であるコーン３に所定の絶縁耐圧に必要な距離を
有する絶縁セラミツク４を一体に設けたのでホー
ン２及び振動子５の共振周波数を変えることがな
く、しかも絶縁セラミツク４の外径をコーン３及
び振動子５の外径よりも大きくしてあるから絶縁
体外周部の絶縁破壊を防ぐことができる。したが
つて、振動子５等への電荷の影響をなくすことが
でき、耐電圧効果も得られる。実用試験の結果で
は０〜50KV程度の範囲で使用可能であることが
確かめられた。
であるコーン３に所定の絶縁耐圧に必要な距離を
有する絶縁セラミツク４を一体に設けたのでホー
ン２及び振動子５の共振周波数を変えることがな
く、しかも絶縁セラミツク４の外径をコーン３及
び振動子５の外径よりも大きくしてあるから絶縁
体外周部の絶縁破壊を防ぐことができる。したが
つて、振動子５等への電荷の影響をなくすことが
でき、耐電圧効果も得られる。実用試験の結果で
は０〜50KV程度の範囲で使用可能であることが
確かめられた。
第１図Ａは実施例の構成を示し、第１図Ｂは各
部に対応する振動速度分布を示す図面である。第
２図はセラミツク４の形状を示す図面である。 １……帯電荷被振動物体、２……ホーン、３…
…コーン、４……セラミツク、５……振動子、６
……固定フランジ、７……絶縁ケース、８……リ
ード線、９……コネクタ、１０……放電機構、１
１……セラミツク大径部、１２……突出部、１３
……凹部。
部に対応する振動速度分布を示す図面である。第
２図はセラミツク４の形状を示す図面である。 １……帯電荷被振動物体、２……ホーン、３…
…コーン、４……セラミツク、５……振動子、６
……固定フランジ、７……絶縁ケース、８……リ
ード線、９……コネクタ、１０……放電機構、１
１……セラミツク大径部、１２……突出部、１３
……凹部。
Claims (1)
- それぞれ同一の共振周波数を有するホーンとコ
ーン及び振動子とが直列に一体に結合された構造
の超音波振動子において、コーン及び振動子の径
より寸法が大きく適宜厚さの大径部と、片方の端
面中央部に小径の突出部を有する絶縁セラミツク
が、コーンの一部として形成され、かつコーンと
該絶縁セラミツクを一体とした共振周波数がホー
ン及び振動子の共振周波数と一致されており、前
記突出部がコーンの端面中央部に設けられた凹部
に圧入されて接着固定されると共に、前記大径部
端面と前記振動子の端面とが接着固定された構造
の絶縁型超音波振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP223082U JPS58108174U (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 絶縁型超音波振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP223082U JPS58108174U (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 絶縁型超音波振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58108174U JPS58108174U (ja) | 1983-07-23 |
| JPH0312364Y2 true JPH0312364Y2 (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=30015215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP223082U Granted JPS58108174U (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 絶縁型超音波振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58108174U (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS514104A (ja) * | 1974-05-02 | 1976-01-14 | Sumitomo Chemical Co | Amidokahoho |
| JPS53113520A (en) * | 1977-03-15 | 1978-10-04 | Toyoda Gosei Kk | Method of making supersonic horn |
-
1982
- 1982-01-13 JP JP223082U patent/JPS58108174U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58108174U (ja) | 1983-07-23 |
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