JPH03270772A - 振動方向を変換する超音波振動変換体 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は振動方向変換する超音波振動変換体に関するも
のである。

（従来の技術） 従来の此種変換体は第５図に示すように、本体の振動入
／４に位置する個所まで縦横に溝を設けて、振動位相の
異なる２体て形成していた。

（発明か解決しようとする課題） 前記の変換体は、実際には同相て振動する一対たけから
駆動するために、他の一対を０．４ｍｍたけ短くしであ
る。材料は炭素鋼５４５Ｃで一対から削り出している。

この縦振動系に２８ＫＨｚのπ形フェライト振動子をつ
けて駆動すると、変換体の端面てねじり振動か発生する
。実験結果ては、ねしり振動と縦振動の周波比はｌ／、
３となっている。

したがって、変換効率が悪く、形状も複雑で、設計しに
くい欠点かあった。

そこて本発明においては、両級振動の振動体の間に回転
体を介在させることにより高効率のねじり振動方向を変
換する超音波振動変換体を提供するのが目的である。

（課題を解決するための手段） 本発明における振動方向を変換する超音波振動変換体は
、一組の縦振動する縦振動体を対向するように位置させ
、前縦振動体の腹部て回転体を挾持したものである。

又、一組の縦振動する縦振動体を同じ方向に平行して位
置させ、縦振動体に逆相で縦振動する駆動信号を与える
超音波振動子を取付け、前縦振動体の腹部て回転体を挾
持したものである。

又、一組の縦振動する縦振動体を同じ方向に平行して位
置させ、一方の縦振動体を半波長分の長さたけ延長し、
前縦振動体に同相で縦振動する駆動信号を与える超音波
振動子を夫々固定し、前縦振動体の腹部て回転体を挾持
したものである。

又、回転体を弾性体て形成し、回転体の腹部を縦振動体
の腹部に位置させたものである。

（作　用） 本発明は前記のように構成したものて、一組の対向位置
に設けた縦振動体の腹部て回転体を挾持することにより
、振動方向が逆になる縦振動体により回転体を回転させ
る。

又、同じ方向に平行して位置させた縦振動体に逆相の駆
動信号を与えることにより回転体を回転させる。

又、同じ方向に平行して位置させた縦振動体の一方を半
波長分だけ延長させ、同相の駆動信号で、回転体を回転
させる。

又、回転体を弾性体て構成することにより、回転体にね
じり振動させることかてきる。

（実施例） 本考案の第１実施例を第１図に基いて詳細に説明する。

図中１は縦振動する縦超音波振動子て、縦振動する縦振
動体２の第１図において左端の腹１部Ｌ１に固定してい
る。そして、縦振動体２の節部Ｎ　＋　、　Ｎ　２に位
置した個所に夫々フランジ３ａ。

３ｂを設けている。

４は縦振動する超音波する縦超音波振動子て、前記縦振
動体２と対向する反対方向に位置するように平行して設
けた縦振動体５の右端の腹部Ｌ３に固定している。そし
て、縦振動体５の節部Ｎ　１．　Ｎ　２に位置した個所
に夫々フランジ６ａ。

６ｂを設けている。

前記対向する一体の縦振動体２，５の中央に位置した腹
部Ｌ２に円形の棒状をした回転体７をフランジ３ａ、３
ｂと６ａ、６ｂとで外周から押えて前縦振動体２，５を
回転体７に押し付けるようになっている。

第１実施例は前記のように構成したものて、縦超音波振
動子１．４に図示を省略した高周波電源により同相の駆
動信号を印加すると、縦振動体２と縦振動体５とは対向
した逆の縦振動をすることになる。

この前縦振動体２，５の縦振動は摩擦により回転体７に
伝えられる。この際、第１図に示すようにある瞬間では
縦振動体２の回転体７に接している部分では右方向に動
く、又、その時、縦振動体５は左方向に動く、これらの
振動の大きさか同じであるとすれば、回転体７は左右ど
ちらにも移動しないて回転運動することじなる。この時
の縦振動体２，５の振動変位量は、回転体７の外周の変
位量とは滑りか起きないかぎり、同じ値となり、運動方
向の変換効率は１てあり、高効率のものとなる。

尚、回転体７は非共振形状或は剛体を用いることかてき
る。

次に、第２実施例を第２図に基いて説明すると、回転体
７を弾性体か形成し、前縦振動体２゜５と直交する方向
の長さを、ねじり振動の共振となるように定め、ねしり
振動の腹の部分な前縦振動体２，５の腹部Ｌ２と接する
ようにしたものて、他は第１実施例と同様なのて同一符
号を付し、説明を省略する。

第２実施例においては回転体７か回転すると同時にねし
り振動変位分布に示すように、ねじり振動か励振され、
より効率よい変換を行うことかできる。

次に、第３図に示す第３実施例と説明すると、縦振動体
２と縦振動体５とを対向位置て同じ方向に平行に設け、
両縦振動体２，５の夫々同一位置に縦超音波振動子１，
４を設け、駆動信号を逆相するか、或いは再編超音波振
動子１，４に用いる素子の分極方向を逆にして、両縦振
動体２，５か逆相の縦振動を行うようにしたものて、他
は第１実施例と同様なのて、同一符号を付し、説明を省
略する。

第３実施例においては縦振動体２，５は同じ方向に平行
して設けているが、縦超音波振動子ｌ。

４に両縦振動体２，５か逆相になるものを用いることに
より、回転体７に第１実施例と同様な回転に変換するこ
とがてきる。

尚、回転体７は第２実施例と同様に弾性体を用いること
もできる。

次に、第４図に示す第４実施例について説明する。

本実施例は第３図に示す第３実施例の縦振動体２を半波
長分延長させたもので、他は第３実施例と同様なのて、
同一符号を付し、説明を省略する。

本実施例においては縦超音波振動子１，４に印加する駆
動信号は同相とし、その振動モートも同相とするものて
、縦振動体２か半波長分たけ長いため回転体７の接触位
置においては振動方向か逆になり、回転体７を回転させ
ることになる。

尚、回転体７は第２実施例と同様に弾性体を用いること
もてきる。

（発明の効果） 本発明は前記のような構成、作　用を有するものて、縦
振動を回転及びねしり振動に変換することかてき、小型
て高能率の変換か可能て溶接機等に用いて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る振動方向の変換する超音波振動変
換体の第１実施例の正面図、第２図は第２実施例の平面
図、第３図は第３実施例の正面図、第４図は第４実施例
の正面図である。 第１図 ・・・超音波振動子 ・・・縦振動体 、３ｂ・・・フランジ ・・・超音波振動子 ・・・縦振動体 、６ｂ・・・フランジ ・・・回転 Ｌ２．Ｌ３．・・・腹部 Ｎ２・・・節部 第２図 手続補正書 （方式） ％式％ ３６補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都調布市柴崎２丁目１番地３名称　　島
田理化工業株式会社 明細書第９頁第２行「・・・正面図である。 第５図は従来の変換体の斜視図である。 」を「・・・正面図 」と補正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一組の縦振動する縦振動体を対向するように位置
   させ、両縦振動体の腹部で回転体を挾持したことを特徴
   とする振動方向を変換する超音波振動変換体。
2. （２）一組の縦振動する縦振動体を同じ方向に平行して
   位置させ、縦振動体に逆相で縦振動する駆動信号を与え
   る超音波振動子を取付け、両縦振動体の腹部で回転体を
   挾持したことを特徴とする振動方向を変換する超音波振
   動変換体。
3. （３）一組の縦振動する縦振動体を同じ方向に平行して
   位置させ、一方の縦振動体を半波長分の長さだけ延長し
   、両縦振動体に同相で縦振動する駆動信号を与える超音
   波振動子を夫々固定し、両縦振動体の腹部で回転体を挾
   持したことを特徴とする振動方向を変換する超音波振動
   変換体。
4. （４）回転体を弾性体で形成し、回転体の腹部を縦振動
   体の腹部に位置させたことを特徴とする請求項１、２、
   ３記載の振動方向を変換する超音波振動変換体。