JPH08173902A - ボルト締め振動子 - Google Patents
ボルト締め振動子Info
- Publication number
- JPH08173902A JPH08173902A JP33856794A JP33856794A JPH08173902A JP H08173902 A JPH08173902 A JP H08173902A JP 33856794 A JP33856794 A JP 33856794A JP 33856794 A JP33856794 A JP 33856794A JP H08173902 A JPH08173902 A JP H08173902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillator
- bolted
- vibrator
- plate
- piezoelectric ceramics
- 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.)
- Pending
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボルト締め振動子において、発熱が少なく、
効率よく大振幅の超音波振動が得られるボルト締め振動
子を供する。 【構成】 裏打板２と前面板６とボルト３とナット１お
よび一対の圧電セラミックス４と電極板５から構成され
るボルト締め振動子において、前記裏打板２または前記
前面板６、またはその両方の板の圧電セラミックス４と
接合する面の表面の面粗さが０.１μｍ以下となるよう
に加工することにより、接合面での損失を減少させ、大
振幅を発生するボルト締め振動子。
効率よく大振幅の超音波振動が得られるボルト締め振動
子を供する。 【構成】 裏打板２と前面板６とボルト３とナット１お
よび一対の圧電セラミックス４と電極板５から構成され
るボルト締め振動子において、前記裏打板２または前記
前面板６、またはその両方の板の圧電セラミックス４と
接合する面の表面の面粗さが０.１μｍ以下となるよう
に加工することにより、接合面での損失を減少させ、大
振幅を発生するボルト締め振動子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動を利用した
超音波加工機、超音波洗浄機等に用いられるボルト締め
振動子に関するものである。
超音波加工機、超音波洗浄機等に用いられるボルト締め
振動子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボルト締め振動子を構成する裏打
板と前面板とナットと電極板および圧電セラミックスの
面接合部品は、振動の連続性と安定性を保つために、各
部品の接合する表面のラッピング処理が行われ、図５に
示すように、約１μｍから２μｍの面粗さで仕上げ、接
合して、組立てていた。
板と前面板とナットと電極板および圧電セラミックスの
面接合部品は、振動の連続性と安定性を保つために、各
部品の接合する表面のラッピング処理が行われ、図５に
示すように、約１μｍから２μｍの面粗さで仕上げ、接
合して、組立てていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のボルト締め振動
子を用いて大振幅の振動を得ようとした際、発熱や振動
損失などの損失が生じ、大振幅が得られないという欠点
があった。
子を用いて大振幅の振動を得ようとした際、発熱や振動
損失などの損失が生じ、大振幅が得られないという欠点
があった。
【０００４】本発明の課題は、ボルト締め振動子におい
て、発熱が少なく、効率よく大振幅の超音波振動が得ら
れるボルト締め振動子を供することにある。
て、発熱が少なく、効率よく大振幅の超音波振動が得ら
れるボルト締め振動子を供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの欠点
を除去するために、ボルト締め振動子の構造を検討し、
振動子の各部品の接合面に着目し、裏打板または前面
板、またはその両方の板の圧電セラミックスと接合する
面の表面の面粗さを０.１μｍ以下の高精度とし、接合
する面で発生する損失を小さくすることで、発熱および
振動損失を低減させ、大振幅が得られるボルト締め振動
子を得た。
を除去するために、ボルト締め振動子の構造を検討し、
振動子の各部品の接合面に着目し、裏打板または前面
板、またはその両方の板の圧電セラミックスと接合する
面の表面の面粗さを０.１μｍ以下の高精度とし、接合
する面で発生する損失を小さくすることで、発熱および
振動損失を低減させ、大振幅が得られるボルト締め振動
子を得た。
【０００６】即ち、本発明は、裏打板と前面板とボルト
とナットおよび一対の圧電セラミックスと電極板から構
成されるボルト締め振動子において、前記裏打板または
前記前面板、またはその両方の板の圧電セラミックスと
接合する面の表面の面粗さが０.１μｍ以下になるよう
に加工されていることを特徴とするボルト締め振動子で
ある。
とナットおよび一対の圧電セラミックスと電極板から構
成されるボルト締め振動子において、前記裏打板または
前記前面板、またはその両方の板の圧電セラミックスと
接合する面の表面の面粗さが０.１μｍ以下になるよう
に加工されていることを特徴とするボルト締め振動子で
ある。
【０００７】
【作用】裏打板または前面板、またはその両方の板の圧
電セラミックスと接合する面の表面の面粗さを０.１μ
ｍ以下の高精度で加工することにより、面接合部の異質
物が減少し、熱損失による昇温やインピーダンスの変化
が低減できるため、駆動回路によるボルト締め振動子の
駆動が容易となり、しかも、効率よく電力を供給でき、
大振幅を得ることのできるボルト締め振動子が得られ
る。
電セラミックスと接合する面の表面の面粗さを０.１μ
ｍ以下の高精度で加工することにより、面接合部の異質
物が減少し、熱損失による昇温やインピーダンスの変化
が低減できるため、駆動回路によるボルト締め振動子の
駆動が容易となり、しかも、効率よく電力を供給でき、
大振幅を得ることのできるボルト締め振動子が得られ
る。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。図１は、本発明の一実施例のボルト締め振動子の構
成を示した正面図である。図１に示すボルト締め振動子
は、ボルト３を除いたすべての部品が縦方向に積み上げ
られた面接合による構成で組立てられており、これによ
り、該ボルト締め振動子の両端面に縦方向の振動が得ら
れる構造である。
る。図１は、本発明の一実施例のボルト締め振動子の構
成を示した正面図である。図１に示すボルト締め振動子
は、ボルト３を除いたすべての部品が縦方向に積み上げ
られた面接合による構成で組立てられており、これによ
り、該ボルト締め振動子の両端面に縦方向の振動が得ら
れる構造である。
【０００９】裏打板２と前面板６とボルト３とナット１
および一対の圧電セラミックス４と電極板５から構成さ
れるボルト締め振動子において、裏打板２と前面板６の
どちらか一方の板（本例では前面板６）の圧電セラミッ
クス４と接合する面の表面を、該表面の任意の１０ヶ所
での平均面粗さが０.１μｍ以下になるように高精度に
加工し、この前面板６を用いて組立てた本実施例のボル
ト締め振動子と、面粗さが約１μｍから２μｍの精度で
加工した前面板６を用いて組立た従来のボルト締め振動
子を作製し、その特性の比較を図２、図３、図４に示
す。
および一対の圧電セラミックス４と電極板５から構成さ
れるボルト締め振動子において、裏打板２と前面板６の
どちらか一方の板（本例では前面板６）の圧電セラミッ
クス４と接合する面の表面を、該表面の任意の１０ヶ所
での平均面粗さが０.１μｍ以下になるように高精度に
加工し、この前面板６を用いて組立てた本実施例のボル
ト締め振動子と、面粗さが約１μｍから２μｍの精度で
加工した前面板６を用いて組立た従来のボルト締め振動
子を作製し、その特性の比較を図２、図３、図４に示
す。
【００１０】図２は入力電圧−振幅特性、図３は入力電
圧−発熱特性、図４は入力電圧−インピーダンス特性を
示したものである。
圧−発熱特性、図４は入力電圧−インピーダンス特性を
示したものである。
【００１１】図２のＡのように、従来のボルト締め振動
子は、入力電圧を上昇させていくと、ある電圧まで振動
の振幅は入力電圧に比例して大きくなっている。しか
し、それ以上、入力電圧を上昇させても振幅は大きくな
らず、飽和する傾向がある。他方、図２のＢに示す、本
実施例のボルト締め振動子では、同じ入力電圧でも振幅
は大きく得られ、更に、高い入力電圧を加えても振幅は
飽和せず、大きくなることがわかる。
子は、入力電圧を上昇させていくと、ある電圧まで振動
の振幅は入力電圧に比例して大きくなっている。しか
し、それ以上、入力電圧を上昇させても振幅は大きくな
らず、飽和する傾向がある。他方、図２のＢに示す、本
実施例のボルト締め振動子では、同じ入力電圧でも振幅
は大きく得られ、更に、高い入力電圧を加えても振幅は
飽和せず、大きくなることがわかる。
【００１２】また、図３のＡのように、発熱についても
従来のボルト締め振動子では、ある入力電圧を超える
と、急激に温度が上昇し始める傾向がある。他方、図３
のＢに示す本実施例のボルト締め振動子では、同じ入力
電圧でも、発熱は低くなっていることがわかる。
従来のボルト締め振動子では、ある入力電圧を超える
と、急激に温度が上昇し始める傾向がある。他方、図３
のＢに示す本実施例のボルト締め振動子では、同じ入力
電圧でも、発熱は低くなっていることがわかる。
【００１３】ボルト締め振動子は電気的信号を機械的振
動に変換する素子であり、変換効率が悪いものほど損失
が大きくなり発熱が高くなる。
動に変換する素子であり、変換効率が悪いものほど損失
が大きくなり発熱が高くなる。
【００１４】図４のＡのように、インピーダンスについ
ても、従来のボルト締め振動子では、ある入力電圧を超
えると、急激にインピーダンスが上昇し始める傾向があ
る。他方、図４のＢに示す本実施例のボルト締め振動子
では、同じ入力電圧でも、インピーダンスは低くなって
いることがわかる。
ても、従来のボルト締め振動子では、ある入力電圧を超
えると、急激にインピーダンスが上昇し始める傾向があ
る。他方、図４のＢに示す本実施例のボルト締め振動子
では、同じ入力電圧でも、インピーダンスは低くなって
いることがわかる。
【００１５】インピーダンスの変化が少なくなること
で、電子回路でのボルト締め振動子の駆動、追尾が容易
となり、しかも、効率よく電力をボルト締め振動子へ供
給できることになる。
で、電子回路でのボルト締め振動子の駆動、追尾が容易
となり、しかも、効率よく電力をボルト締め振動子へ供
給できることになる。
【００１６】図２、図３、図４の各特性は、圧電セラミ
ックスの誘電体損失、各部品の材料による振動損失およ
び各部品の接合面による損失により影響されると考えら
れる。
ックスの誘電体損失、各部品の材料による振動損失およ
び各部品の接合面による損失により影響されると考えら
れる。
【００１７】以上述べたように、実施例は、各特性にお
いて改善されていることがわかる。
いて改善されていることがわかる。
【００１８】また、本発明では、前面板の接合面の表面
粗さについて改善した例で説明したが、裏打板や圧電セ
ラミックスの接合面の表面粗さについても同様の結果が
得られる。しかし、圧電セラミックスの接合面の表面の
加工については、圧電セラミックス自体が物理的強度に
弱く、加工が容易でないため、実用上問題がある。
粗さについて改善した例で説明したが、裏打板や圧電セ
ラミックスの接合面の表面粗さについても同様の結果が
得られる。しかし、圧電セラミックスの接合面の表面の
加工については、圧電セラミックス自体が物理的強度に
弱く、加工が容易でないため、実用上問題がある。
【００１９】今回の発明によれば、各部品の接合面によ
る損失を改善することができ、大振幅を発生できるボル
ト締め振動子が得られる。
る損失を改善することができ、大振幅を発生できるボル
ト締め振動子が得られる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、裏打板または前面板、その両
方の板の圧電セラミックスと接合する面の表面を面粗さ
が０.１μｍ以下となるように加工することにより、接
合面での損失を低減させ、大振幅を発生するボルト締め
振動子が得られる。
方の板の圧電セラミックスと接合する面の表面を面粗さ
が０.１μｍ以下となるように加工することにより、接
合面での損失を低減させ、大振幅を発生するボルト締め
振動子が得られる。
【図１】本発明によるボルト締め振動子の実施例を示す
図。
図。
【図２】入力電圧−振幅特性を示す図。
【図３】入力電圧−発熱特性を示す図。
【図４】入力電圧−インピーダンス特性を示す図。
【図５】従来の面接合部品の表面の面粗さを示す図。
【図６】本発明による面接合部品の表面の面粗さを示す
図。
図。
１ ナット ２ 裏打板 ３ ボルト ４ 圧電セラミックス ５ 電極板 ６ 前面板 Ａ 面粗さ１μｍの特性 Ｂ 面粗さ０.１μｍの特性
Claims (1)
- 【請求項１】 裏打板と前面板とボルトとナットおよび
一対の圧電セラミックスと電極板から構成されるボルト
締め振動子において、前記裏打板または前記前面板、ま
たはその両方の板の圧電セラミックスと接合する面の表
面の面粗さが０.１μｍ以下になるように加工されてい
ることを特徴とするボルト締め振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33856794A JPH08173902A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ボルト締め振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33856794A JPH08173902A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ボルト締め振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08173902A true JPH08173902A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=18319395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33856794A Pending JPH08173902A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ボルト締め振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08173902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264773A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 超音波振動子及びそれを備える超音波機器 |
| EP1974833A3 (en) * | 2007-03-29 | 2017-06-21 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Ultrasonic transducer and ultrasonic apparatus having the same |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP33856794A patent/JPH08173902A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264773A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 超音波振動子及びそれを備える超音波機器 |
| EP1974833A3 (en) * | 2007-03-29 | 2017-06-21 | NGK Spark Plug Co., Ltd. | Ultrasonic transducer and ultrasonic apparatus having the same |
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