JPH06881A - 複合振動用工具ホ−ン - Google Patents

複合振動用工具ホ−ン

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JPH06881A
JPH06881A JP4182815A JP18281592A JPH06881A JP H06881 A JPH06881 A JP H06881A JP 4182815 A JP4182815 A JP 4182815A JP 18281592 A JP18281592 A JP 18281592A JP H06881 A JPH06881 A JP H06881A
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horn
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longitudinal
notches
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力面に縦振動を加えると、放射面では、複
合振動が得られるようにする。 【構成】 板状のホ−ン本体２の中央部に、スロット５
を設ける。スロット５を、縦方向Ｚに対し横幅方向Ｘに
傾ける。入力面３に縦振動Ｆを加えると、斜めのスロッ
ト５により振動方向が変わり、放射面４では、縦方向成
分と横方向成分とを合成した複合振動が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波プラスチック溶
着等に用いられる複合振動用工具ホ−ンに係り、特に入
力面の中央部一点に加えられた縦振動を、放射面におい
て、縦方向成分と横方向成分とを合成した複合振動とし
て取出すことができる複合振動用工具ホ−ンに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、超音波プラスチック溶着用等と
して用いられる工具ホ−ンは、入力面に対向する放射面
を被溶着材に接触させ、被溶着材に振動エネルギを供給
して溶着を行なう構造になっている。
【０００３】ところで、この種の工具ホ−ンにおいて
は、放射面が同位相のほぼ均一な振動変化で縦振動する
ことが重要であるが、ホ−ンの横幅寸法が、使用振動周
波数に対し約1/4 波長を超える場合には、放射面の変位
が均一にならないという問題がある。
【０００４】そこで従来は、例えば特開昭６０−６８９
２６号公報に示されているように、入力面と放射面との
間の板面に、横幅方向に約1/4 波長以下の間隔で、必要
な本数のスロット（約1/4 波長程度の長さ）を設け、放
射面の変位の均一化を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の工具ホ−ン
は、放射面における変位の均一化を図ることはできる
が、入力面に縦振動が加えられると、放射面からは縦方
向の振動変位しか得られないため、例えばプラスチック
フィルムやシ−トを溶着する場合には、炭化現象が発生
し易くなって溶着強度が低下し、また外観体裁も悪くな
って実用に供し得ないという問題がある。
【０００６】本発明は、かかる現況に鑑みなされたもの
で、入力面に縦振動を加えることにより、放射面では、
縦方向成分と横方向成分とを合成した複合振動を得るこ
とができる入力面単一駆動，放射面複合振動の複合振動
用工具ホ−ンを提供するにある。
【０００７】本発明の他の目的は、放射面における複合
振動変位をほぼ均一にすることができる複合振動用工具
ホ−ンを提供するにある。
【０００８】本発明の他の目的は、ホ−ン本体の横幅寸
法が、使用振動周波数に対し1/4 波長を超える場合で
も、放射面の変位を均一にすることができる複合振動用
工具ホ−ンを提供するにある。
【０００９】本発明の他の目的は、一般に用いられてい
る狭い幅のスロットを入れることなく放射面の変位を均
一にすることができる複合振動用工具ホ−ンを提供する
にある。
【００１０】本発明の他の目的は、複合振動の横方向成
分を、ホ−ン本体の板厚方向にとることができる複合振
動工具ホ−ンを提供するにある。
【００１１】本発明のさらに他の目的は、放射面での複
合振動を、左右で異ならしめることができる複合振動工
具ホ−ンを提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、入力面とこれに対向する放射面との
間の縦方向寸法が、縦共振周波数の約1/4 波長以上で約
1/2 波長以下に設定されたホ−ン本体を有する複合振動
用工具ホ−ンであって、前記ホ−ン本体に、縦振動方向
に対し斜めの面を有する開口または切欠きのうちの少な
くともいずれか一方を設けるようにしたことを特徴とす
る。
【００１３】そして、本発明においては、ホ−ン本体を
板状に形成するとともに、その両側端部に切欠きをそれ
ぞれ設け、全体として平行四辺形状となるようにするこ
とが好ましい。
【００１４】また、ホ−ン本体にスロットを設ける場合
には、平行四辺形状をなすホ−ン本体の斜辺と平行にな
るようにすることが好ましい。
【００１５】また、ホ−ン本体を板状に形成するととも
に、その横幅方向中間部に、上辺および下辺が入力面お
よび放射面に平行で両側辺が縦振動方向に対し横幅方向
に傾斜する平行四辺形状の窓を設け、かつ横幅方向両端
部に、前記窓の両側辺と平行な傾斜面を有する切欠きを
それぞれ設けるようにすることが好ましい。
【００１６】また、ホ−ン本体を板状に形成するととも
に、その板厚方向両側部に、縦振動方向に対し板厚方向
に傾斜する傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設け、かつ
両側切欠きの傾斜面を、相互に平行になるようにするこ
とが好ましい。
【００１７】また、ホ−ン本体を板状に形成するととも
に、その横幅方向中間部に、底辺が入力面および放射面
に平行で斜辺が縦振動方向に対し横幅方向に傾斜する三
角形状の窓を設け、かつ放射面を、前記底辺位置で横幅
方向に二分割し、さらに横幅方向両端部に、前記窓の各
斜辺に平行な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けるよ
うにすることが好ましい。
【００１８】また、ホ−ン本体を板状に形成するととも
に、その横幅方向中間部に、放射面を横幅方向に二分割
して入力面側に切れ込むスリットを設け、かつ横幅方向
両端部に、入力面側の端部が縦振動方向に対し横幅方向
の内側に傾斜する傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設け
るようにすることが好ましい。
【００１９】さらに、ホ−ン本体を板状に形成するとと
もに、その横幅方向中間部に、縦振動方向に対し横幅方
向に傾斜し下端部で放射面を横幅方向に二分割するスリ
ットを設け、かつ横幅方向両端部に、前記スリットと平
行な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けるようにする
ことが好ましい。
【００２０】
【作用】本発明に係る複合振動用工具ホ−ンにおいて
は、ホ−ン本体に、縦振動方向に対し斜めの面を有する
開口または切欠きのうちの少なくともいずれか一方が設
けられている。このため、入力面に加えられた縦振動
が、前記開口あるいは切欠きにより振動方向が変換さ
れ、放射面においては、縦方向成分と横方向成分とを合
成した複合振動として取出すことが可能となる。
【００２１】そして、本発明において、ホ−ン本体を板
状に形成するとともに、その両側端部に切欠きをそれぞ
れ設け、全体として平行四辺形状とすることにより、放
射面での変位を均一化することが可能となる。
【００２２】また、ホ−ン本体の板面に、平行四辺形状
の斜辺と平行な１以上の任意数のスロットを設けること
により、ホ−ン本体の横幅寸法が、使用振動周波数に対
し1/4 波長を超える場合であっても、放射面での変位を
均一化することが可能となる。
【００２３】また、板状をなすホ−ン本体の横幅方向中
間部に、上辺および下辺が入力面および放射面に平行で
両側辺が縦振動方向に対し横幅方向に傾斜する平行四辺
形状の窓を設け、かつ横幅方向両端部に、前記窓の両側
辺と平行な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けること
により、スロットを設けることなく放射面での変位を均
一化することが可能となる。
【００２４】また、板状をなすホ−ン本体の板厚方向両
側部に、縦振動方向に対し板厚方向に傾斜する傾斜面を
有する切欠をそれぞれ設け、かつ両切欠きの傾斜面を、
相互に平行な面とすることにより、複合振動の横方向成
分を、ホ−ン本体の板厚方向にとることができ、しかも
変位の均一化が可能となる。
【００２５】また、板状をなすホ−ン本体の横幅方向中
間部に、底辺が入力面および放射面に平行で斜辺が縦方
向振動に対し横幅方向に傾斜する三角形状の窓を設け、
かつ放射面を、前記底辺位置で横幅方向に二分割し、さ
らに横幅方向両端部に、前記窓の各斜辺に平行な傾斜面
を有する切欠きをそれぞれ設けることにより、二分割さ
れた放射面での複合振動の各横方向成分を、相互に逆方
向とすることが可能となる。前記三角形状の窓に代え
て、スリットを設けた場合にも、同様の効果が期待でき
る。
【００２６】さらに、板状をなすホ−ン本体の横幅方向
中間部に、縦振動に対し横幅方向に傾斜し下端部で放射
面を横幅方向に二分割するスリットを設け、かつ横幅方
向両端部に、前記スリットに平行な傾斜面を有する切欠
きをそれぞれ設けることにより、二分割された放射面で
の複合振動の各横方向成分を、相互に逆方向とすること
はできないが、縦方向成分および横方向成分の大きさを
異にする複合振動を得ることが可能となる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。図
１および図２は、本発明の第１実施例に係る複合振動用
工具ホ−ンを示すもので、この工具ホ−ン１は、中央部
の雌ねじ部３ａに超音波の縦振動Ｆが加えられる入力面
３と、複合振動が取出される放射面４とが対向する板状
のホ−ン本体２を備えており、このホ−ン本体２の入力
面３と放射面４との間の縦方向Ｚの寸法Ｌは、縦振動Ｆ
の周波数λの約λ/4以上で約λ/2以下に設定され、また
ホ−ン本体２の横幅方向Ｘの寸法Ｗは、前記周波数λの
約λ/4以上に設定され、さらにホ−ン本体２の板厚方向
Ｙの寸法Ｔは、前記周波数λに対しほぼλ/4以下に設定
されている。
【００２８】前記ホ−ン本体２の板面中央部には、図１
および図２に示すように、スロット５が設けられてお
り、このスロット５は、縦振動Ｆの方向，すなわち縦振
動Ｚに対し角度θだけ横幅方向Ｘに傾斜している。そし
てこれにより、放射面４において、縦方向Ｚの成分と横
幅方向Ｘの成分とを合成した複合振動が得られるように
なっている。
【００２９】次に、本実施例の作用について説明する。
入力面３中央部の雌ねじ部３ａに、例えば周波数λが例
えば２０ＫＨZ の縦振動Ｆを加えると、ホ−ン本体２
は、１秒間に２００００回縦方向Ｚに伸縮することにな
る。
【００３０】ところで、スロット５が縦方向Ｚと同一方
向に設けられている場合には、ホ−ン本体２は、公知の
ように縦方向Ｚに伸縮するだけであるが、スロット５
は、縦方向Ｚに対し角度θだけ斜めになっているので、
ホ−ン本体２は、図１に一点鎖線と二点鎖線とで示すよ
うに伸縮することになる。
【００３１】すなわち、放射面４においては、縦方向Ｚ
の成分と横幅方向Ｘの成分とを合成した複合振動が得ら
れる。このため、例えばプラスチックやシ−トを溶着す
る場合に、従来の縦方向変位のみを用いて行なう場合に
比較して、炭化現象が起こり難くなり、しかも光沢のあ
る良好な仕上がりが期待できる。
【００３２】ところで、前記第１実施例においては、放
射面４での変位を、縦方向Ｚの成分と横幅方向Ｘの成分
とを合成した複合振動とすることができるが、放射面４
の全面で均一な変位とすることはできない。
【００３３】このため、放射面４の全面を用いてプラス
チック溶着を行なった場合、変位の大きい箇所では溶着
できても、変位の小さな箇所では溶着できず、例えば、
図１および図２（ａ）において、横幅方向Ｘの左端から
Ｗ／６の範囲でしか溶着できない。また溶着時間を長く
した場合には、変位の小さい箇所では良好な溶着となる
が、変位の大きい箇所では発熱過多となり、温度上昇が
激しくなって炭化（発熱による燃焼）現象が生じるおそ
れがある。したがって、第１実施例の工具ホ−ン１にお
いては、放射面４の使用可能範囲が制限されるという問
題がある。
【００３４】図３および図４は、このような問題点を解
決するためになされた本発明の第２実施例を示すもの
で、以下これについて説明する。本実施例に係る工具ホ
−ン１１は、中央部雌ねじ部１３ａに超音波の縦振動Ｆ
が加えられる入力面１３と、複合振動が取出される放射
面１４とが対向する板状のホ−ン本体１２を備えてお
り、このホ−ン本体１２の板面には、縦方向Ｚに対し角
度θだけ横幅方向Ｘに傾斜するスロット１５が設けられ
ている。
【００３５】また、前記ホ−ン本体１２の横幅方向Ｘの
両端部には、図４（ａ）に示すように、前記角度θと同
一傾きの傾斜面１６ａ，１７ａを有する切欠き１６，１
７がそれぞれ設けられ、これによりホ−ン本体１２は、
全体として平行四辺形の板状をなしている。なお、その
他の点については、前記第１実施例と同一構成となって
おり、作用も同一である。
【００３６】しかして、ホ−ン本体１２を、スロット１
５の角度θと同一の傾きを有する平行四辺形状とするこ
とにより、図３に一点鎖線と二点鎖線とで示すように、
放射面１４での変位が、縦方向Ｚの成分と横幅方向Ｘの
成分とを合成した複合振動となり、しかも放射面１４の
全面で、その変位をほぼ均一にすることができる。
【００３７】なお、ホ−ン本体１２の横幅方向Ｘの寸法
Ｗが、縦振動Ｆの周波数λに対し約λ/4以下である場合
には、スロット１５を省略しても、放射面１４での変位
の均一化を図ることができることは云うまでもなく、ま
たスロット１５は、前記寸法Ｗに応じ複数本設けるよう
にしてもよい。ただしこの場合、各スロット１５の角度
は、すべて同一にする必要があることは勿論である。
【００３８】図５および図６は、本発明の第３実施例を
示すもので、放射面での変位を拡大できるようにしたも
のである。すなわち、本実施例に係る工具ホ−ン２１
は、中央部の雌ねじ部２３ａに超音波の縦振動Ｆが加え
られる入力面２３と、複合振動が取出される放射面２４
とが対向する板状のホ−ン本体２２を備えており、この
ホ−ン本体２２の板面には、縦振動Ｆの周波数λに対し
約λ/4以下の間隔で、例えば２本のスロット２５ａ，２
５ｂが設けられ、これら両スロット２５ａ，２５ｂは、
縦方向Ｚに対し同一の角度θだけ横幅方向Ｘに傾斜して
いる。
【００３９】また、このホ−ン本体２２の放射面２４側
の領域は、図６（ｂ）に示すように、板厚方向Ｙの両側
からカットされて、カテノイダル状あるいはエキスポネ
ンシャル状をなしており、これにより、放射面２４にお
ける変位の拡大（振幅の増大）が図られている。なお、
その他の点については、前記第１実施例と同一となって
おり、作用も同一である。
【００４０】しかして、ホ−ン本体２２の板厚方向Ｙの
両側面を、カテノイダル状あるいはエキスポネンシャル
状としているので、放射面２４における複合振動の変位
を拡大することができる。ホ−ン本体２２の板厚方向Ｙ
の両側面を、コニカル状あるいは単純な段付きのステッ
プ状とした場合にも、同様の効果が得られる。
【００４１】なお、前記第３実施例においては、ホ−ン
本体２２の板幅方向Ｘの両側面が、縦方向Ｚと同一の向
きとなっているので、前記第１実施例の場合と同様、放
射面２４での変位を均一化することはできない。放射面
２４での変位を均一化するためには、前記第２実施例の
ように、ホ−ン本体２２自体を、両スロット２５ａ，２
５ｂの角度θと同一の傾斜角度を有する平行四辺形の板
状に形成すればよい。
【００４２】図７および図８は、本発明の第４実施例を
示すもので、スロットを設けることなく放射面での変位
の均一化および拡大を図ることができるようにしたもの
である。すなわち、本実施例に係る工具ホ−ン３１は、
中央部の雌ねじ部３３ａに超音波の縦振動Ｆが加えられ
る入力面３３と、複合振動が取出される放射面３４とが
対向する板状のホ−ン本体３２を備えており、このホ−
ン本体３２の横幅方向Ｘの中央部には、上辺および下辺
が入力面３３および放射面３４に平行で、かつ両側辺が
縦方向Ｚに対し横幅方向Ｘに角度θだけ傾斜する平行四
辺形状の大きな窓３５が設けられている。
【００４３】また、ホ−ン本体３２の横幅方向Ｘの両端
部には、図８（ａ）に示すように、前記角度θと同一傾
きの傾斜面３６ａ，３７ａを有する切欠き３６，３７が
それぞれ設けられており、これら両切欠き３６，３７お
よび前記窓３５は、放射面３４での変位を最大にするた
め、ホ−ン本体３２の縦方向Ｚにおいて、半分よりも放
射面３４側に寄った領域にそれぞれ設定され、また放射
面３４側の端部の板厚寸法Ｒは、加圧に対し変形しない
よう約１ｃｍ以上のに設定されている。なお、その他の
点については、前記第１実施例と同一構成となってお
り、作用も同一である。
【００４４】しかして、ホ−ン本体３２に平行四辺形状
の窓３５を設けることにより、スロットを設けることな
く放射面３４の変位を均一化することが可能となる。ま
た、窓３５および切欠き３６，３７が、放射面３４側の
Ｌ／２の領域に設けられているので、放射面３４におけ
る縦方向Ｚおよび横方向Ｘの変位を拡大（増幅）するこ
とができる。そして、窓３５および切欠き３６，３７の
上端部から入力面３３まで寸法がＬ／２となっているの
で、放射面３４での変位を最大にすることができる。
【００４５】なお、前記第４実施例においては、左右の
切欠き３６，３７が対称形状をなしている場合について
説明したが、図９（ａ），（ｂ）に示すように、両切欠
き３６，３７が対称形状をなしていない場合であって
も、傾斜面３６ａ，３７ａが窓３５の斜辺と同一傾きで
あれば、同様の効果が期待できる。このことは、本発明
者等の実験により確認されており、図７および図８に示
すものに比較して、放射面３４での変位の平坦度は、む
しろ向上することが判った。これは、放射面３４側の端
部が、左右対称形状になっているからではないかと思わ
れる。
【００４６】図１０および図１１は、本発明の第５実施
例を示すもので、複合振動の横方向成分を、ホ−ン本体
の板厚方向にとることができるようにしたものである。
すなわち、本実施例に係る工具ホ−ン４１は、中央部の
雌ねじ部４３ａに超音波の縦振動Ｆが加えられる入力面
４３と、複合振動が取出される放射面４４とが対向する
板状のホ−ン本体４２を備えており、このホ−ン本体４
２の板面には、例えば１本のスロット４５が設けられて
いる。
【００４７】また、前記ホ−ン本体４２の板厚方向Ｙの
両側面には、図１１（ａ）に示すように、縦方向Ｚに対
し角度θだけ板厚方向Ｙに傾斜する傾斜面４６ａ，４７
ａを有する切欠き４６，４７がそれぞれ設けられてお
り、これら両切欠き４６，４７は、放射面４４での変位
を最大にするため、ホ−ン本体４２の縦方向Ｚにおい
て、半分よりも放射面４４側に寄った領域にそれぞれ設
定されている。なお、その他の点については、前記第１
実施例と同一構成となっており、作用も同一である。
【００４８】しかして、両切欠き４６，４７の傾斜面４
６ａ，４７ａを、ホ−ン本体４２の板厚方向Ｙに傾ける
ことにより、放射面４４での複合振動の横方向成分を、
横幅方向Ｘではなく板厚方向Ｙにとることができる。
【００４９】なお、前記第５実施例においては、ホ−ン
本体４２の板面に１本のスロット４５を設ける場合につ
いて説明したが、従来の縦振動ホ−ンと同様、ホ−ン本
体４２の横幅方向Ｘの寸法Ｗに応じ、スロット４５がな
いものから、スロット４５を複数本設けるものまで、同
様に適用できることは云うまでもない。また、スロット
４５を、横幅方向Ｘに傾斜させれば、複合振動の横方向
成分を、横幅方向Ｘにもとることができることは勿論の
である。
【００５０】図１２および図１３は、本発明の第６実施
例を示すもので、放射面において複数種類の複合振動が
得られるようにしたものである。すなわち、本実施例に
係る工具ホ−ン５１は、中央部の雌ねじ部５３ａに超音
波の縦振動Ｆが加えられる入力面５３と、複合振動が取
出される放射面５４とが対向する板状のホ−ン本体５２
を備えており、このホ−ン本体５２の横幅方向Ｘの中央
部には、図１３（ａ）に示すように、底辺が入力面５３
および放射面５４に平行で、かつ斜辺が縦方向Ｚに対し
横幅方向Ｘに角度θだけ傾斜する三角形状の窓５５が設
けられている。そして、前記放射面５４は、この窓５５
の底辺位置において、右放射面５４ａと左放射面５４ｂ
とに二分割されている。
【００５１】前記ホ−ン本体５２の横幅方向Ｘの両端部
には、図１３（ａ）に示すように、前記窓５５の各斜辺
に平行な傾斜面５６ａ，５７ａを有する切欠き５６，５
７がそれぞれ設けられており、これら両切欠き５６，５
７および前記窓５５は、放射面５４での変位を最大にす
るため、ホ−ン本体５２の縦方向Ｚにおいて、半分より
も放射面５４側に寄った領域にそれぞれ設定されてい
る。なお、その他の点については、前記第１実施例と同
一構成となっており、作用も同一である。
【００５２】しかして、放射面５４を、右放射面５４ａ
と左放射面５４ｂとに二分割し、かつ各放射面５４ａ，
５４ｂに対応する切欠き５６，５７の傾斜面５６ａ，５
７ａの傾きを、相互に逆方向としているので、各放射面
５４ａ，５４ｂにおける複合振動の横方向成分を、相互
に逆方向にすることができる。
【００５３】図１４は、各放射面５４ａ，５４ｂにおけ
る複合振動の状態を示すもので、図中、グラフＤT は縦
方向変位，グラフＤY は横方向変位である。ここで、各
放射面５４ａ，５４ｂにおける複合振動の横方向成分，
すなわち横方向変位ＤY は、その方向が相互に逆になっ
ているので、放射面５４を二分割しない場合には、共振
条件が得られないことになる。
【００５４】図１５および図１６は、本発明の第７実施
例を示すもので、前記第６実施例における工具ホ−ン５
１の窓５５に代え、スリット６５を用いるようにしたも
のである。すなわち、本実施例に係る工具ホ−ン６１
は、中央部の雌ねじ部６３ａに超音波の縦振動Ｆが加え
られる入力面６３と、複合振動が取出される放射面６４
とが対向する板状のホ−ン本体６２を備えており、この
ホ−ン本体６２の横幅方向Ｘの中央部には、図１６
（ａ）に示すように、放射面６４を右放射面６４ａと左
放射面６４ｂとに二分割するスリット６５が設けられ、
このスリット６５の上端部は、放射面６４からL/2 の位
置まで切込まれている。
【００５５】また、前記ホ−ン本体６２の横幅方向Ｘの
両端部には、図１６（ａ）に示すように、縦方向Ｚに対
し横幅方向Ｘに角度θだけ傾斜する傾斜面６６ａ，６７
ａを有する切欠き６６，６７がそれぞれ設けられてお
り、これら両欠き６６，６７は、放射面６４での変位を
最大にするため、ホ−ン本体６２の縦方向Ｚにおいて、
半分よりも放射面６４側に寄った領域にそれぞれ設定さ
れている。なお、その他の点については、前記第６実施
例と同一構成となっており、作用も同一である。
【００５６】しかして、この工具ホ−ン６１を用いて
も、前記第６実施例における工具ホ−ン５１と同様の効
果が期待できる。
【００５７】図１７および図１８は、本発明の第８実施
例を示すもので、前記第４実施例における工具ホ−ン３
１の窓３５に代え、スリット７５を設けるとともに、こ
のスリット７５により、放射面７４を横幅方向Ｘに二分
割するようにしたものである。すなわち、本実施例に係
る工具ホ−ン７１は、中央部の雌ねじ部７３ａに超音波
の縦振動Ｆが加えられる入力面７３と、複合振動が取出
される放射面７４とが対向する板状のホ−ン本体７２を
備えており、このホ−ン本体７２の横幅方向Ｘの中央部
には、図１８（ａ）に示すように、縦方向Ｚに対し横幅
方向Ｘに角度θだけ傾斜するスリット７５が設けられ、
このスリット７５の下端部は、放射面７４に対し直角に
なるように屈曲し、放射面７４を、右放射面７４ａと左
放射面７４ｂとの二分割している。
【００５８】また、ホ−ン本体７２の横幅方向Ｘの両端
部には、図１８（ａ）に示すように、前記角度θと同一
傾きの傾斜面７６ａ，７７ａ有する切欠き７６，７７が
それぞれ設けられており、これら両切欠き７６，７７お
よび前記スリット７５は、放射面７４での変位を最大に
するため、ホ−ン本体７２の縦方向Ｚにおいて、半分よ
りも放射面７４側に寄った領域にそれぞれ設定されてい
る。なお、その他の点については、前記第４実施例と同
一構成となっており、作用も同一である。
【００５９】しかして、この工具ホ−ン７１において
は、各切欠き７６，７７の傾斜面７６ａ，７７ａの傾き
が同一方向であるので、前記第６実施例および第７実施
例の場合と異なり、各放射面７４ａ，７４ｂにおける複
合振動の横方向成分の方向が逆になるということはな
く、方向は同一であるが、相互に異なった複合振動が得
られる。すなわち、右放射面７４ａでは、横方向成分が
大きく縦方向成分が小さな複合振動となり、左放射面７
４ｂでは逆に、縦方向成分が大きく横方向成分が小さな
複合振動となる。
【００６０】なお前記各実施例においては、特に説明し
なかったが、スロット５，１５，２５ａ，２５ｂ，４
５、窓３５，５５、スリット６５，７５および切欠き１
６，１７，３６，３７，４６，４７，５６，５７，６
６，６７，７６，７７の大きさや位置、あるいは角度θ
の値を調節することにより、希望の縦，横の振動の大き
さを選択することができ、これらは、使用目的に応じ適
宜決定すればよい。
【００６１】また、前記各実施例においては、ホ−ン本
体２，１２，３２，４２，５２，６２，７２が、いずれ
も板状をなす場合について説明したが、必ずしもホ−ン
本体が板状をなしている必要はなく、例えば円柱状等、
他の形状のホ−ン本体にも同様に適用することができ、
同様の効果が期待できる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ホ−ン本
体に、縦振動方向に対し斜めの面を有する開口または切
欠きのうちの少なくともいずれか一方を設けるようにし
ているので、入力面に加えられた縦振動が、前記開口あ
るいは切欠きにより振動方向が変換され、放射面におい
ては、縦方向成分と横方向成分とを合成した複合振動と
して取出すことができる。このため、例えばプラスチッ
クフィルムやシ−トを溶着する場合に、従来の縦方向変
位のみを用いて行なう場合に比較して、炭化現象が起こ
り難くなり、充分な溶着強度が得られるとともに、光沢
のある良好な仕上がりとすることができる。
【００６３】そして、本発明において、ホ−ン本体を板
状に形成するとともに、その両側部に切欠きをそれぞれ
設け、全体として平行四辺形状にすることにより、複合
振動変位を、放射面の全面で均一化することができる。
このため、放射面の全面を加工面として有効に利用する
ことができる。
【００６４】また、ホ−ン本体の板面に、平行四辺形の
斜辺と平行な１以上の任意数のスロットを設けることに
より、ホ−ン本体の横幅寸法が、使用振動周波数に対し
1/4波長を超える場合であっても、放射面での変位を均
一化することができる。
【００６５】また、板状をなすホ−ン本体の中間部に、
上辺および下辺が入力面および放射面に平行で両側辺が
縦振動方向に対し横幅方向に傾斜する平行四辺形状の窓
を設け、かつ横幅方向両端部に、前記窓の両側辺と平行
な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けることにより、
スロットを設けることなく放射面での変位を均一化する
ことができる。
【００６６】また、板状をなすホ−ン本体の板厚方向両
側部に、縦振動方向に対し板厚方向に傾斜する傾斜面を
有する切欠きをそれぞれ設け、かつ両切欠きの傾斜面
を、相互に平行な面とすることにより、複合振動の横方
向成分を、ホ−ン本体の板厚方向にとることができ、し
かも変位の均一化を図ることができる。
【００６７】また、板状をなすホ−ン本体の横幅方向中
間部に、底辺が入力面および放射面に平行で斜辺が縦方
向振動に対し横幅方向に傾斜する三角形状の窓を設け、
かつ放射面を、前記底辺位置で横幅方向に二分割し、さ
らに横幅方向両端部に、前記窓の各斜辺に平行な傾斜面
を有する切欠きをそれぞれ設けることにより、二分割さ
れた放射面での複合振動の各横方向成分を、相互に逆方
向とすることができ、縦振動成分も加わり複数種類の複
合振動を同時に得ることができる。そして、前記三角形
状の窓に代えてスリットを設け、このスリットにより放
射面を二分割するようにしても、同様の効果が得られ
る。
【００６８】さらに、板状をなすホ−ン本体の横幅方向
中間部に、縦振動方向に対し横幅方向に傾斜し下端部で
放射面を横幅方向に二分割するスリットを設け、かつ横
幅方向両端部に、前記スリットに平行な傾斜面を有する
切欠きをそれぞれ設けることにより、二分割された放射
面での複合振動の各横方向成分を、相互に逆方向とする
ことはできないが、各複合振動における縦方向成分と横
方向成分との割合を、相互に異ならしめることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る複合振動用ホ−ンを
示す斜視図である。
【図２】（ａ）は図１の複合振動用工具ホ−ンの正面
図、（ｂ）は同様の側面図、（ｃ）は同様の平面図であ
る。
【図３】本発明の第２実施例に係る複合振動用工具ホ−
ンを示す斜視図である。
【図４】（ａ）は図３の複合振動用工具ホ−ンの正面
図、（ｂ）は同様の側面図、（ｃ）は同様の平面図であ
る。
【図５】本発明の第３実施例に係る複合振動用工具ホ−
ンを示す斜視図である。
【図６】（ａ）は図５の複合振動用工具ホ−ンの正面
図、（ｂ）は同様の側面図、（ｃ）は同様の平面図であ
る。
【図７】本発明の第４実施例に係る複合振動用工具ホ−
ンを示す斜視図である。
【図８】（ａ）は図７の複合振動用工具ホ−ンの正面
図、（ｂ）は同様の側面図、（ｃ）は同様の平面図であ
る。
【図９】（ａ）は図７の複合振動用工具ホ−ンの変形例
を示す斜視図、（ｂ）は同様の正面図である。
【図１０】本発明の第５実施例に係る複合振動用工具ホ
−ンを示す斜視図である。
【図１１】（ａ）は図１０の複合振動用工具ホ−ンの正
面図、（ｂ）は同様の右側面図、（ｃ）は同様の底面図
である。
【図１２】本発明の第６実施例に係る複合振動用工具ホ
−ンを示す斜視図である。
【図１３】（ａ）は図１２の複合振動用工具ホ−ンの正
面図、（ｂ）は同様の側面図、（ｃ）は同様の底面図で
ある。
【図１４】図１２の複合振動工具ホ−ンの放射面におけ
る複合振動の状態を示す説明図である。
【図１５】本発明の第６実施例に係る複合振動用工具ホ
−ンを示す斜視図である。
【図１６】（ａ）は図１５の複合振動工具ホ−ンの正面
図、（ｂ）は同様の側面図、（ｃ）は同様の底面図であ
る。
【図１７】本発明は第７実施例に係る複合振動用工具ホ
−ンを示す斜視図である。
【図１８】（ａ）は図１７の複合振動用工具ホ−ンの正
面図、（ｂ）は同様の側面図、（ｃ）は同様の底面図で
ある。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１ 工具
ホ−ン ２，１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２ ホ−
ン本体 ３，１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３ 入力
面 ４，１４，２４，３４，４４，５４，６４，７４ 放射
面 ５，１５，２５ａ，２５ｂ，４５ スロット １６，１７，３６，３７，４６，４７，５６，５７，６
６，６７，７６，７７切欠き １６ａ，１７ａ，３６ａ，３７ａ，４６ａ，４７ａ，５
６ａ，５７ａ，６６ａ，６７ａ，７６ａ，７７ａ 傾斜
面 ３５，５５ 窓 ５４ａ，６４ａ，７４ａ 右放射面 ５４ｂ，６４ｂ，７４ｂ 左放射面 ６５，７５ スリット Ｆ 縦振動 λ 周波数 Ｚ 縦方向 Ｘ 横幅方向 Ｙ 板厚方向 θ 角度

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力面とこれに対向する放射面との間の
    縦方向寸法が、縦共振周波数の約１／４波長以上で約１
    ／２波長以下に設定されたホーン本体を有する複合振動
    用工具ホーンであって、前記ホーン本体に、縦振動方向
    に対し斜めに面を有する開口または切欠きのうちの少な
    くともいずれか一方を設けたことを特徴とする複合振動
    用工具ホーン。
  2. 【請求項２】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
    その両側端部に切欠きをそれぞれ設け、全体として平行
    四辺形状としたことを特徴とする請求頂１記載の複合振
    動用工具ホーン。
  3. 【請求頂３】 ホーン本体の板面に、平行四辺形の斜面
    と平行な任意数のスロットを設けたことを特徴とする請
    求頂２記載の複合振動用ホーン。
  4. 【請求項４】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
    その横幅方向中間部に、上辺および下辺が入力面および
    放射面に平行で両側辺が縦振動方向に対し横幅方向に傾
    斜する平行四辺形状の窓を設け、かつ横幅方向両端部
    に、前記窓の両側辺と平行な傾斜面を有する切欠きをそ
    れぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載の複合振動
    用工具ホーン。
  5. 【請求項５】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
    その板厚方向両側部に、縦振動方向に対し板厚方向に傾
    斜する傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設け、かつ両切
    欠きの傾斜面を、相互に平行な面としたことを特徴とす
    る請求項１記載の複合用工具ホーン。
  6. 【請求項６】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
    その横幅方向中間部に、底辺が入力面および放射面に平
    行で斜辺が縦振動方向に対し横幅方向に傾斜する三角形
    状の窓を設け、かつ放射面を、前記底辺位置で横幅方向
    に二分割し、さらに横幅方向両端部に、前記窓の各斜辺
    に平行な傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けたことを
    特徴とする請求項１記載の複合振動用工具ホーン。
  7. 【請求項７】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
    その横幅方向中間部に、放射面を横幅方向に二分割して
    入力面側に切れ込むスリットを設け、かつ横幅方向両端
    部に、入力面側の端部が縦振動方向に対し横幅方向の内
    側に傾斜する傾斜面を有する切欠きをそれぞれ設けたこ
    とを特徴とする請求頂１記載の複合振動用工具ホーン。
  8. 【請求項８】 ホーン本体を板状に形成するとともに、
    その横幅方向中間部に、縦振動方向に対し横幅方向に傾
    斜し下端部で放射面を横幅方向に二分割するスリットを
    設け、かつ横幅方向両端部に、前記スリットに平行な傾
    斜面を有する切欠きをそれぞれ設けたことを特徴とする
    請求項１記載の複合振動用工具ホーン。
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