(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、このハウジング内に回転自在に支持されたスピンドルと、このスピンドルの先端に連結され、切削・研削工具が取り付けられた工具ホルダーと、この工具ホルダーを介して前記切削・研削工具を超音波振動させる超音波振動子と、この超音波振動子に電力を供給する給電装置とを備えた超音波振動加工装置であって、
前記給電装置は、
前記スピンドルの回転軸を中心に巻回してこの回転軸に直交する第１対向面が形成され、外部電源に接続された一次側コイルを有し、かつ、このスピンドルより後方で前記回転軸方向に往復移動可能に設けられた一次側トランスと、
前記スピンドルの回転軸を中心に巻回してこの回転軸に直交する第２対向面が形成され、前記超音波振動子に接続された二次側コイルを有し、かつ、このスピンドルの後端部に連結された二次側トランスと、
前記一次側トランスと前記二次側トランスとは、前記第１対向面と前記第２対向面とを対向させて配置され、その隙間を設定間隔に保持する隙間保持機構とを具備しており、
電磁誘導により前記一次側トランスから前記二次側トランスに電力を供給可能であり、
前記隙間保持機構は、
前記一次側トランスを保持し、前記スピンドルの回転軸方向に往復移動可能に設けられた第１保持部材と、
前記二次側トランスを保持し、前記スピンドルの後端部に連結された第２保持部材と、
前記第１保持部材を前記第２保持部材側へ付勢する付勢手段とを有しており、
前記第１保持部材には前記第１対向面に平行な第３対向面が形成され、前記第２保持部材には前記第２対向面に平行であり、前記第３対向面に対向する位置に第４対向面が形成され、この第３対向面又は第４対向面の一方に他方へ向けて空気を噴出させる空気噴出口が設けられており、
この空気噴出口から噴出された空気の圧力と前記付勢手段の付勢力とが均衡して前記第３対向面と前記第４対向面との隙間が設定間隔に保たれることにより、前記第１対向面と前記第２対向面との隙間が設定間隔に保たれることを特徴とする超音波振動加工装置。
【請求項２】
前記一次側トランスの前記第１対向面の反対面及び前記二次側トランスの前記第２対向面の反対面には、磁力漏れを防止するカバーが取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の超音波振動加工装置。
【請求項３】
前記空気噴出口から噴出された空気が前記一次側トランス及び前記二次側トランスの周囲に流れるように空気流路が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の超音波振動加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波振動加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図３には、従来の超音波振動加工装置が開示されている。この超音波振動加工装置は、ハウジングと、このハウジング内に回転自在に支持されたスピンドルと、このスピンドルの前端面に連結され、切削工具が取り付けられた工具ホルダーと、この工具ホルダーを介して切削工具を超音波振動させる超音波振動子と、この超音波振動子に電力を供給する給電装置とを備えている。超音波振動子はスピンドルの後部に組み付けられている。給電装置は、ハウジングの後端部に設けられ、外部電源に接続された一次側トランスと、スピンドルに後端部に設けられた二次側トランスとを有している。一次側トランスは、スピンドルの回転軸を中心にして巻回された一次側コイルを有している。また、二次側トランスは、スピンドルの回転軸を中心にして巻回された二次側コイルを有している。一次側トランスと二次側トランスは、スピンドルの回転軸に直交する面を対向させ、隙間を設けて配置され、電磁誘導により一次側トランスから二次側トランスに電力を供給可能である。
【０００３】
このように構成された超音波振動加工装置では、外部電源に接続された一次側トランスからスピンドルの後端部に設けられた二次側トランスに電磁誘導により電力が供給され、スピンドルに設けられた超音波振動子に電力が供給される。このように、回転するスピンドルに非接触で超音波振動子に電力を供給することができる。このため、電極端子をスピンドルに接触させて電力を供給するものに比べ、電極端子が摩耗することなどによる交換を必要としない。また、摩耗した電極端子の屑がハウジングの外に排出され、被加工物に付着してしまうおそれがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４７７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の超音波振動加工装置では、超音波振動子の発熱などによりスピンドルが温度変化する。すると、スピンドルが回転軸方向に収縮し、二次側トランスがスピンドルの回転軸方向に移動する。これにより、一次側トランスと二次側トランスとの隙間の間隔が変動してしまう。一次側トランスと二次側トランスとの隙間の間隔が変動すると電磁誘導により一次側トランスから二次側トランスに供給する電力の給電効率が変動してしまうおそれがある。給電効率が変動し、超音波振動子へ供給される電力がばらついてしまうと、超音波振動子が良好に超音波振動を発生しないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、超音波振動子に電力を安定して供給し、超音波振動を利用した加工を良好に行うことができる超音波振動加工装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の超音波振動加工装置は、ハウジングと、このハウジング内に回転自在に支持されたスピンドルと、このスピンドルの先端に連結され、切削・研削工具が取り付けられた工具ホルダーと、この工具ホルダーを介して前記切削・研削工具を超音波振動させる超音波振動子と、この超音波振動子に電力を供給する給電装置とを備えた超音波振動加工装置であって、
前記給電装置は、
前記スピンドルの回転軸を中心に巻回してこの回転軸に直交する第１対向面が形成され、外部電源に接続された一次側コイルを有し、かつ、このスピンドルより後方で前記回転軸方向に往復移動可能に設けられた一次側トランスと、
前記スピンドルの回転軸を中心に巻回してこの回転軸に直交する第２対向面が形成され、前記超音波振動子に接続された二次側コイルを有し、かつ、このスピンドルの後端部に連結された二次側トランスと、
前記一次側トランスと前記二次側トランスとは、前記第１対向面と前記第２対向面とを対向させて配置され、その隙間を設定間隔に保持する隙間保持機構とを具備しており、
電磁誘導により前記一次側トランスから前記二次側トランスに電力を供給可能であり、
前記隙間保持機構は、
前記一次側トランスを保持し、前記スピンドルの回転軸方向に往復移動可能に設けられた第１保持部材と、
前記二次側トランスを保持し、前記スピンドルの後端部に連結された第２保持部材と、
前記第１保持部材を前記第２保持部材側へ付勢する付勢手段とを有しており、
前記第１保持部材には前記第１対向面に平行な第３対向面が形成され、前記第２保持部材には前記第２対向面に平行であり、前記第３対向面に対向する位置に第４対向面が形成され、この第３対向面又は第４対向面の一方に他方へ向けて空気を噴出させる空気噴出口が設けられており、
この空気噴出口から噴出された空気の圧力と前記付勢手段の付勢力とが均衡して前記第３対向面と前記第４対向面との隙間が設定間隔に保たれることにより、前記第１対向面と前記第２対向面との隙間が設定間隔に保たれることを特徴とする。
【０００８】
この超音波振動加工装置では、隙間保持機構によって、第１対向面と第２対向面との隙間を設定間隔に保つことができるため、スピンドルが超音波振動子の発熱などにより温度変化を生じ、回転軸方向に収縮しても、第１対向面と第２対向面との隙間の間隔が変動しない。このため、電磁誘導による給電効率が変動せず、超音波振動子が良好に超音波振動を発生することができる。
【０００９】
したがって、本発明の超音波振動加工装置は、超音波振動子に電力を安定して供給し、超音波振動を利用した加工を良好に行うことができる。
【００１１】
また、スピンドルが超音波振動子の発熱などにより温度変化を生じ、回転軸方向に収縮した際、第２移動部材がその収縮に追随してスピンドルの回転軸方向に移動し、第２移動部材の第４対向面がスピンドルの回転軸方向に移動する。第３対向面と第４対向面との隙間は、空気噴出口から噴出された空気の圧力と付勢手段の付勢力とが均衡して設定間隔に保たれる。このため、スピンドルが超音波振動子の発熱などにより回転軸方向に収縮すると、第３対向面は、第４対向面との隙間を設定間隔に保つようにして、回転軸方向に移動する。このため、第１対向面と第２対向面との隙間が常に設定間隔に保たれ、電磁誘導による給電効率が変動せず、超音波振動子が良好に超音波振動を発生することができる。
【００１４】
前記一次側トランスの前記第１対向面の反対面及び前記二次側トランスの前記第２対向面の反対面には、磁力漏れを防止するカバーが取り付けられ得る。この場合、給電装置からの磁力漏れを抑制することができ、電子機器への影響を軽減することができる。
【００１５】
前記空気噴出口から噴出された空気が前記一次側トランス及び前記二次側トランスの周囲に流れるように空気流路が設けられ得る。この場合、一次側トランス及び二次側トランスの周囲を冷却することができ、給電効率を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の超音波振動加工装置を示す断面図である。
【図２】実施例１の工具ホルダーを示す断面図である。
【図３】実施例１の給電装置を示す断面図である。
【図４】実施例１の給電装置の要部を示す断面図である。
【図５】実施例１の給電装置においてスピンドルが伸張した状態を示す断面図である。
【図６】参考例の給電装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の超音波振動加工装置を具体化した実施例１及び２を図面を参照しつつ説明する。
＜実施例１＞
実施例１の超音波振動加工装置は、図１に示すように、ハウジング１０と、ハウジング１０内に回転自在に支持されたスピンドル２０と、スピンドル２０の先端に連結され、切削・研削工具であるエンドミル１が取り付けられた工具ホルダー３０と、工具ホルダー３０を介してエンドミル１を超音波振動させる超音波振動子４０と、超音波振動子４０に電力を供給する給電装置５０とを備えている。
【００１８】
ハウジング１０は、先端部を形成する第１ハウジング１１と、第１ハウジング１１の後方に接続され、中間部を形成する第２ハウジング１２と、第２ハウジング１２の後方に接続され、後端部を形成する第３ハウジング１３と、第１ハウジング１１の先端面に接続された先端部材１４とから構成されている。
【００１９】
第１ハウジング１１の内周面には第１空気静圧軸受部２が設けられている。この第１空気静圧軸受部２は、空気供給路２Ａを介して空気供給管Ｓに連通された噴出口からスピンドル２０の外周面に向けて空気を噴出可能である。スピンドル２０は、この第１空気静圧軸受部２により軸方向及び径方向に支持されており、回転軸周りに回転自在である。
【００２０】
第２ハウジング１２の内周面には、スピンドル２０を回転駆動する駆動モーター３と、第２空気静圧軸受部４と、エンコーダー５とが設けられている。駆動モーター３は、第２ハウジングの内周面に設けられたステーター３Ａと、スピンドル２０の外周面に設けられたローター３Ｂとから構成されている。第２空気静圧軸受部４は、空気供給路４Ａを介して空気供給管Ｓに連通された噴出口からスピンドル２０の外周面に向けて空気を噴出可能である。スピンドル２０は、この第２空気静圧軸受部４により径方向に支持されており、回転軸周りに回転自在である。エンコーダー５はスピンドル２０の回転制御に用いられる。
【００２１】
第３ハウジング１３の内部には給電装置５０が設けられている。先端部材１４は、スピンドル２０の先端部の外周面との間から空気が漏れることを防止している。
【００２２】
スピンドル２０は、先端部を形成する第１スピンドル２１と、第１スピンドル２１の後方に接続され、第１ハウジング１１内に配置された第２スピンドル２２と、第２スピンドルの後方に接続され、第２ハウジング１２内に配置された第３スピンドル２３とから構成されている。
【００２３】
第１スピンドル２１は、スピンドル２０の回転軸を中心とした円盤状であり、中心部に第１貫通孔２１Ａが設けられている。第１スピンドル２１の先端面２１Ｂ側には第１貫通孔２１Ａと同軸であり、第１貫通孔２１Ａの径よりも大きい径を有する円形状の凹部２１Ｃが形成されている。第１スピンドル２１の後端面は、第１空気静圧軸受部２の先端面から噴出する空気により先端方向に押圧される。これにより、第１スピンドル２１の後端面は、第１空気静圧軸受部２の先端面及び第１ハウジング１１の先端面とは非接触状態になる。
【００２４】
第２スピンドル２２は、円筒形であり、後端部には径方向に拡がった鍔部２２Ｂが形成されている。第２スピンドル２２には、第１貫通孔２１Ａに連続し、第１貫通孔２１Ａと同径の第２貫通孔２２Ａが設けられている。第２スピンドル２２の外周面は、第１空気静圧軸受部２の内周面から噴出する空気により中心方向に押圧される。これにより、第２スピンドル２２は、第１空気静圧軸受部２の内周面とは非接触状態になる。また、第２スピンドル２２の鍔部２２Ｂの先端側の面は、第１空気静圧軸受部２の後端面から噴出する空気により後方に押圧される。これにより、第２スピンドル２２は、第１空気静圧軸受部２の後端面とは非接触状態になる。このように、第１スピンドル２１及び第２スピンドル２２は第１空気静圧軸受部２により回転軸周りに回転自在に支持される。
【００２５】
第３スピンドル２２は、円筒形であり、先端部に径方向に広がった鍔部２３Ｂが形成されている。第３スピンドル２３には、第２貫通孔２２Ａに連続した第３貫通孔２３Ａが形成されている。第１貫通孔２１Ａ、第２貫通孔２２Ａ及び第３貫通孔２３Ａによって、スピンドル２０の空洞部が構成されている。この空洞部はスピンドル２０の回転軸を中心軸として形成されている。
【００２６】
第３スピンドル２２は、上述した駆動モーター３により回転駆動される。また、第３スピンドル２２は、上述した第２空気静圧軸受部４によって径方向に支持される。さらに、上述したエンコーダー５によりスピンドル２０の回転数が測定され、スピンドル２０は回転制御される。
【００２７】
工具ホルダー３０は、図２に示すように、エンドミル１が取り付けられるチャック部３１と、このチャック部に連続して形成されたホーン部３２と、このホーン部３２の中間側面から外方に延びて形成されたフランジ部３３とを有している。
【００２８】
工具ホルダー３０はチタン合金により形成されている。このため、工具ホルダー３０の超音波振動の伝達効率を大きくすることができる。また、工具ホルダー３０の疲労強度を上げることができる。さらに、工具ホルダー３０の熱伝導率を抑えることができるため、エンドミル１などの切削・研削工具を焼き嵌めにより工具ホルダー３０に良好に取り付けることができる。
【００２９】
チャック部３１の外形は円柱形状である。チャック部３１とホーン部３２の境界部分の外形はホーン部３２に向けて徐々に大径となる円錐台形状である。ホーン部３２の外形は円柱形状である。チャック部３１には、回転軸上に挿入孔３１Ａが形成されている。エンドミル１は、この挿入孔３１Ａに焼き嵌め結合されている。ホーン部３２には、挿入孔３１Ａに連続した貫通孔３２Ａが回転軸上に形成されている。ホーン部３２の後端面は、中央部が凹設され、外周縁部３２Ｃが後方へ凸設されている。
【００３０】
フランジ部３３の外形は、円形状に形成され、外縁部の複数個所にボルト孔が貫設されている。このボルト孔にボルトＢ１を挿通し、フランジ部３３を第１スピンドル２１の先端面２１Ｂに固定している。このようにして、フランジ部３３が第１スピンドル２１に連結されている。フランジ部３３の後面であって、ホーン部３２の周縁部には凹部３３Ａが形成されている。
【００３１】
フランジ部３３は、超音波振動子４０が発生する軸方向に振動する超音波振動の節の位置に形成されている。このため、フランジ部３３が軸方向に振動しないため、フランジ部３３を第１スピンドル２１に強固に連結することができる。また、フランジ部３３を介してスピンドル２０に超音波振動が伝播されないため、超音波振動加工装置全体がスピンドル２０の回転軸方向に振動することを防止することができる。
【００３２】
超音波振動子４０はランジュバン型である。超音波振動子４０は円柱形上であり、その外径はフランジ部３３より後方側に延びたホーン部３２の後端部３２Ｂの外径と同じである。超音波振動子４０の先端中央部にはボルト部４１が凸設されている。超音波振動子４０は、ボルト部４１をホーン部３２の貫通孔３２Ａの後端部にねじ込み、ホーン部３２の後端面の外周縁部３２Ｃに超音波振動子４０の先端面が当接した状態で、ホーン部３２の後端面に直接的に接続されている。
【００３３】
このように、ホーン部３２の後端面の外周縁部３２Ｃが超音波振動子４０の先端面に当接しているため、超音波振動子４０で発生した超音波振動をホーン部３２の回転軸対称に伝播させることができる。また、ホーン部３２の後端面の外周縁部３２Ｃのみを超音波振動子４０の先端面に当接させればよいため、隙間なく当接させることができる。このため、超音波振動子４０で発生した超音波振動を確実にホーン部３２に伝播させることができ、工具ホルダー３０に取り付けられたエンドミル１などの切削・研削工具を良好に超音波振動させることができる。
【００３４】
フランジ部３３より後方側に延びたホーン部３２の後端部３２Ｂと超音波振動子４０との外径は、第１スピンドル２１の第１貫通孔２１Ａ及び第２スピンドル２２の第２貫通孔２２Ａの内径より僅かに小さく形成されている。このため、ホーン部３２の後端部３２Ｂ及び超音波振動子４０は、スピンドル２０の先端側からスピンドル２０の空洞部（第１貫通孔２１Ａ及び第２貫通孔２２Ａ内）に挿入可能である。また、空洞部内に挿入されたホーン部３２の後端部３２Ｂ及び超音波振動子４０はスピンドル２０の先端側へ引き出し可能である。
【００３５】
このため、工具ホルダー３０及び／又は超音波振動子をメンテナンスしたり、交換したりする際、スピンドル２０の先端側からこれら部材を取り外したり、取り付けたりすることができる。
【００３６】
したがって、実施例１の超音波振動加工装置は、メンテナンス及び部品交換を容易に行なうことができる。
【００３７】
給電装置５０は、図５及び図６に示すように、一次側トランス６０と、二次側トランス７０とを具備している。一次側トランス６０は、スピンドル２０の回転軸を中心にしてリング状に巻回され、外部電源に電線Ｗ１を介して接続された一次側コイル６１を有している。また、一次側トランス６０は、スピンドル２０の回転軸に直交する第１対向面６１Ａが形成されている。さらに、一次側トランス６０の第１対向面６１Ａの反対面は、磁力漏れを防止するアルミ金属製のカバー９１が取り付けられ、覆われている。
【００３８】
二次側トランス７０は、スピンドル２０の回転軸を中心にしてリング状に巻回され、超音波振動子４０に電線Ｗ２を介して接続された二次側コイル７１を有している。電線Ｗ２は、図示しないが、中間部にコネクタが設けられ、接続及び切り離し可能とされている。また、二次側トランス７０は、スピンドル２０の回転軸に直交する第２対向面６１Ａが形成されている。さらに、二次側トランス７０の第２対向面７１Ａの反対面は、磁力漏れを防止するアルミ金属製のカバー９２が取り付けられ、覆われている。
【００３９】
一次側トランス６０は、スピンドル２０より後方に、このスピンドル２０の回転軸方向に往復移動可能に設けられている。また、２次側トランス７０は、スピンドル２０の後端部に連結されている。一次側トランス６０と二次側トランス７０とは、第１対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとを対向させて配置されている。給電装置５０は、この第１対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとの隙間Ｘを設定間隔に保持する隙間保持機構８０を具備している。隙間保持機構８０により、第１対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとの隙間Ｘは、０．４ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下に設定されている。この給電装置５０は、電磁誘導により一次側トランス６０から二次側トランス７０に電力を供給可能である。
【００４０】
このような構成を有する給電装置５０を備えた超音波振動加工装置では、隙間保持機構８０により、第１対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとの隙間Ｘを設定間隔に保つため、スピンドル２０が超音波振動子４０の発熱や駆動モーター３の発熱などにより温度変化を生じ、回転軸方向に収縮しても第２対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとの隙間Ｘの間隔は変動しない。このため、電磁誘導による給電効率が変動せず、超音波振動子４０が良好に超音波振動を発生することができる。
【００４１】
したがって、実施例１の超音波振動加工装置は、超音波振動子に電力を安定して供給し、超音波振動を利用した加工を良好に行うことができる。
【００４２】
また、一次側トランス６０及び二次側トランス７０を挟んで磁力漏れを防止するカバー９１、９２が取り付けられているため、給電装置５０からの磁力漏れを抑制することができ、電子機器への影響を軽減することができる。
【００４３】
隙間保持機構８０は、第１保持部材８１、第２保持部材８２及び第１保持部材８１を第２保持部材８２側に付勢する付勢手段である加圧バネ８３を備えている。
【００４４】
第１保持部材８１は、円盤形状の基板部８１Ａと、基板部８１Ａの前面周縁部から前方に延びる周縁部８１Ｂと、基板部８１Ａの後面中央部から後方に延びる円柱形状の突出部８１Ｃとから構成されている。
【００４５】
基板部８１Ａの前面中央部には、カバー９１を介して一次側トランス６０が保持されている。周縁部８１Ｂは、一次側トランス６０の第１対向面６１Ａよりも前方に延びている。周縁部８１Ｂの前端面は一次側トランス６０の第１対向面６１Ａに平行に形成された第３対向面８１Ｄを構成している。第３対向面８１Ｄには、前方へ向けて空気を噴出させる空気噴出口８１Ｅが複数個所に設けられている。空気噴出口８１Ｅには多孔質部材Ｐが充填されている。空気噴出口８１Ｅは、周縁部８１Ｂ内に設けられた空気供給路８１Ｆを介して空気供給管Ｓに連通されている。
【００４６】
突出部８１Ｃは、第３ハウジング１３に設けられた貫通孔１３Ａ内に、スピンドル２０の回転軸方向に往復移動可能に挿入されている。貫通孔１３Ａの後方開口は、第３ハウジング１３の後端面に取り付けられた閉鎖板１３Ｂにより閉鎖されている。突出部８１Ｃには、後端面からスピンドル２０の回転軸方向に延びる有底の挿入孔８１Ｇが設けられている。挿入孔８１Ｇには加圧バネ８３が挿入されている。加圧バネ８３は、閉鎖板１３Ｂの前面と挿入孔８１Ｇの底面との間で圧縮されており、第１保持部材８１を第２保持部材８２側に付勢している。
【００４７】
第２保持部材８２は中央部に貫通孔が設けられた円盤形状である。第２保持部材８２の後面中央部には、カバー９２を介して二次側トランス７０が保持されている。第２保持部材８２の後面の周縁部は、二次側トランス７０の第２対向面７１Ａに平行に形成された第４対向面８２Ｄを構成している。第４対向面８２Ｄに向けて第３対向面８１Ｄに設けられた空気噴出口８１Ｅから空気が噴出される。
【００４８】
第２保持部材８２の前面中央部には、スピンドル２０の後端部が連結されている。このため、第２保持部材８２、カバー９２及び二次側トランス７０は、スピンドル２０とともに回転軸周りを回転する。また、スピンドル２０が超音波振動子４０の発熱や駆動モーター３の発熱などにより温度変化を生じ、回転軸方向に伸縮すると、第２保持部材８２、カバー９２及び二次側トランス７０は、その伸縮量と同じ分だけ回転軸方向に移動する。
【００４９】
一次側トランス６０の第１対向面６１Ａと第１保持部材８１の第３対向面８１Ｄとの間隔と、二次側トランス７０の第２対向面７１Ａと第４対向面８２Ｄとの間隔とは等間隔に形成されている。このため、第３対向面８１Ｄに設けられた空気噴出口８１Ｅから第４対向面８２Ｄに向けて噴出された空気の圧力と、第１保持部材８１を第２保持部材８２側へ付勢する加圧バネ８３の付勢力とが均衡して、第３対向面８１Ｄと第４対向面８２Ｄとの隙間Ｙが設定間隔に保たれると、第１対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとの隙間Ｘを設定間隔に保つことができる。
【００５０】
スピンドル２０が超音波振動子４０の発熱や駆動モーター３の発熱などにより温度が上昇して回転軸方向に伸張しても、図７に示すように、第３対向面８１Ｄと第４対向面８２Ｄとの隙間Ｙは、空気噴出口８１Ｅから噴出された空気の圧力と加圧バネ８３の付勢力とが均衡して設定間隔に保たれる。このため、第１対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとの隙間Ｘが設定間隔に保たれる。よって、電磁誘導による給電効率が変動せず、超音波振動子４０が良好に超音波振動を発生することができる。
【００５１】
第１保持部材８１の周縁部８１Ｂの内周面と、第２保持部材８２に取り付けられたカバー９２の外周面との間に隙間が設けられ、空気噴出口８１Ｅから噴出された空気が一次側トランス６０及び二次側トランス７０の周囲に流れるように空気流路Ｒが設けられている。このため、一次側トランス６０及び二次側トランス７０の周囲を冷却することができ、給電効率を良好にすることができる。
【００５２】
＜参考例＞
参考例の超音波振動加工装置は、図６に示すように、隙間保持機構の構成が実施例１のものと相違する。他の構成は実施例１と同じであり、同一の構成については同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００５３】
参考例の隙間保持機構は、二次側トランス７０の第２対向面７１Ａの回転軸方向の変位量を測定可能なセンサー１００と、一次側トランス６０を回転軸方向に移動させる駆動装置１０１とを備えている。
【００５４】
センサー１００は第１保持部材１８１の基板部１８１Ａに取り付けられている。第１保持部材１８１は、円盤形状の基板部１８１Ａと、基板部１８１Ａの後面中央部から後方に延びる円柱形状の突出部１８１Ｃとから構成されている。センサー１００は、円柱形状であり、基板部１８１Ａに設けられた貫通孔１８１Ｂに挿入され、先端面を第２保持部材８２の第４対向面８２Ｄに対向させて配置されている。センサー１００は第４対向面８２Ｄの回転軸方向の変位を測定可能である。第４対向面８２Ｄを有する第２保持部材８２と、第２対向面７１Ａを有する二次側トランス７０とは、スピンドル２０が伸縮すると、その伸縮量と同じ分だけ回転軸方向に移動する。このため、センサー１００が第４対向面８２Ｄの回転軸方向の変位を測定すれば、第２対向面７１Ａの回転軸方向の変位を測定することになる。
【００５５】
第１保持部材１８１の突出部１８１Ｃは、第３ハウジング１３に設けられた貫通孔１３Ａ内に、スピンドル２０の回転軸方向に往復可能に挿入されている。また、この突出部１８１Ｃの後端面は連結部材１５３により駆動装置１０１に連結されている。また、突出部１８１Ｃに設けられた挿入孔８１Ｇには加圧バネ８３が挿入されている。この加圧バネ８３は、第３ハウジング１３に取り付けられた押え部材１５４の前面と挿入孔８１Ｇの底面との間で圧縮されており、第１保持部材１８１を第２保持部材８２側に付勢している。
【００５６】
駆動装置１０１は、第３ハウジング１３に設けられた有底の穴部１１３Ｃに挿入され、軸方向に伸縮可能である。この駆動装置１０１は、センサー１００が第２対向面７１Ａの後方への変位量を検知すると、制御装置Ｃを介して信号が入力され、その変位量と同じだけ伸張する。これにより、第１保持部材１８１が後方に移動し、第１対向面６１Ａも後方に移動する。また、この駆動装置１０１は、センサー１００が第２対向面７１Ａの前方への変位量を検知すると、制御装置Ｃを介して信号が入力され、その変位量と同じだけ収縮する。これにより、第１保持部材１８１が加圧バネ８３の付勢力により前方に移動し、第１対向面６１Ａも前方に移動する。このように、センサー１００１と駆動装置１０１とにより、第１対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとの隙間は設定間隔に保たれる。つまり、スピンドル２０が超音波振動子４０の発熱や駆動モーター３の発熱などにより温度変化を生じ、回転軸方向に伸縮しても、第１対向面６１Ａと第２対向面７１Ａとの隙間Ｘの間隔は変動しない。このため、電磁誘導による給電効率が変動せず、超音波振動子４０が良好に超音波振動を発生することができる。
【００５７】
したがって、参考例の超音波振動加工装置も、超音波振動子に電力を安定して供給し、超音波振動を利用した加工を良好に行うことができる。
【００５８】
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例１に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１では、第３対向面に第４対向面に向けて空気を噴出させる空気噴出口を設けていたが、第４対向面に第３対向面に向けて空気を噴出する空気噴出口を設けてもよい。
（２）実施例１では、加圧バネにより第１保持部材を第２保持部材側へ付勢したが、第１保持部材の後端面に向けて空気を噴出することにより、第１保持部材を第２保持部材側へ付勢してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…エンドミル（切削・研削工具）
１０…ハウジング
２０…スピンドル
３０…工具ホルダー
４０…超音波振動子
５０…給電装置
６０…一次側トランス
６１…一次側コイル
６１Ａ…第１対向面
７０…二次側トランス
７１…二次側コイル
７１Ａ…第２対向面
８０…隙間保持機構
８１、１８１…第１保持部材
８１Ｄ…第３対向面
８１Ｅ…空気噴出口
８２…第２保持部材
８２Ｄ…第４対向面
８３…加圧バネ（付勢手段）
９１、９２…カバー
１００…センサー
１０１…駆動装置
Ｒ…空気流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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