(57)【要約】  超音波溶接アセンブリが開示される。アセンブリは、振動ホーンおよびホーンに固定される少なくとも１つのマウントを具備する。ホーンは共振周波数を有し、マウントはホーンと略同一の共振周波数を有する。マウントは、ノード領域でホーンを保持する内部部分を具備する。マウントはまた、たとえば軸受などの支持部材に連結される外面を具備する。マウントは共振周波数でホーンと共振して振動し、マウントの外面の振動振幅は一般に内部部分の振動振幅の約１５％までである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数で共振するホーンと、
略前記所定の周波数で共振するマウントとを具備し、前記マウントは、前記ホーンが前記所定の周波数におけるノードを有する点で前記ホーンに連結される、超音波発生システム。
【請求項２】
前記ホーンは回転ホーンである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記マウントは、内側軸受面を有する回転固体である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ホーンは、前記内側軸受面に直に連結される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記マウントは前記ホーンに焼嵌めされる、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記マウントは、基部要素、前記基部要素から外側に延在する１対のフランジ、および前記基部要素から内側に延在する装着要素を具備する、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記フランジは、前記所定の周波数におけるノードである外部軸受面を有する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記外部軸受面の移動は、前記装着要素が前記所定の周波数で駆動されるとき、前記内部軸受面の移動の２％未満である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
基部要素と、
前記基部要素から外側に延在し、外部軸受面を画定する１対のフランジと、
前記基部要素から内側に延在し、内部軸受面を画定する装着要素と、を具備し、
前記内部軸受面が所定の周波数で駆動されるとき、前記外部軸受面がノードである、超音波ホーン用のマウント。
【請求項１０】
前記外部軸受面の移動は、前記装着要素が前記所定の周波数で駆動されるとき、前記内部軸受面の移動の２％未満である、請求項９に記載のマウント。
【請求項１１】
前記フランジは、前記基部要素から垂直以外の角度で延在する、請求項１０に記載のマウント。
【請求項１２】
前記外部軸受面は前記基部要素に略平行である、請求項１１に記載のマウント。
【請求項１３】
超音波ホーンの装着方法であって、
所定の周波数で共振するホーンを用意することと、
前記ホーンが前記所定の周波数におけるノードを有する点で、略前記所定の周波数で共振するマウントを前記ホーンに取付けることと、を含む装着方法。
【請求項１４】
前記ホーンは回転ホーンである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記マウントは、内側軸受面を有する回転固体である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ホーンが前記内側軸受面と接触するように、前記マウントは前記ホーンに取付けられる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記マウントは焼嵌めによって前記ホーンに取付けられる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記マウントは、基部要素、前記基部要素から外側に延在する１対のフランジ、および前記基部要素から内側に延在する装着要素を具備する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記フランジは、前記所定の周波数におけるノードである外部軸受面を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記外部軸受面の移動は、前記装着要素が前記所定の周波数で駆動されるとき、前記内部軸受面の移動の２％未満である、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示される本発明は、超音波溶接マウントに関し、さらに詳細には、所定の共振周波数を有する超音波ホーンを略同一の共振周波数を有するマウントを用いて装着するためのシステム、装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波溶接は一般に、熱エネルギに変換される振動を用いて複数の部品を接合するために用いられる。一般的なタイプの超音波溶接は、たとえば走査溶接または回転溶接などのプランジ溶接および連続溶接である。プランジ溶接では、超音波ホーンが、プランジし（部品に向けて移動し）、上部部品に振動を伝達する。連続溶接では、超音波ホーンは一般に静止しているか、回転中であり、部品がホーンの下に動かされる。連続超音波溶接は一般に、繊維、フィルムおよび他の部品を封止するために用いられる。走査溶接は、部品が移動する一種の連続溶接である。プラスチック部品が、１つ以上の静止しているホーンの下で走査される。超音波溶接のタイプのそれぞれには、ホーンが必要である。
【０００３】
すべてのホーンは、選択された波長、周波数および振幅で溶接されるべき部品にエネルギを与える。回転ホーンは、入力端および出力端を備えたシャフトと、出力端に装着され、出力端と同軸である溶接部分とを具備する。溶接部分の直径は一般に、シャフトの直径より大きい。溶接部分は、振動エネルギを加えると膨張したり収縮したりする直径を有する円筒形溶接面を有する。一般に、回転ホーンは円筒形であり、長手方向軸を中心にして回転する。入力振動は軸方向であり、出力振動は半径方向である。ホーンおよびアンビルは互いに近接し、アンビルはホーンとは反対の方向に回転することができる。溶接されるべき１つの（または複数の）部品は、円筒形表面の接線速度に等しい直線速度で円筒形表面の間を通る。ホーンおよびアンビルの接線速度を材料の直線速度に合わせることは、ホーンと材料との間の抗力を最小限にする傾向がある。
【０００４】
典型的には、超音波ホーンを装着するためには、２つの方法、すなわちノード型および非ノード型装着法が用いられる。ノードは、１つ以上の方向において変位がゼロのホーンの位置である。本願明細書においてホーンに関して用いられるとき、ノードは、長手方向の変位が無視できるかまたはゼロであり、半径方向の変位は、ホーンが共振しているときに最大または最大に近くなる超音波ホーンにおける点または領域である。アンチノードは、長手方向の変位が最大または最大に近く、半径方向の変位が最小または最小に近い点または領域である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ノード型マウントにより、ホーンはしっかり保持されるかまたは把持されることができる。ある種の非ノード型マウントは、ホーンのアンチノードで用いられる。アンチノードは、ホーン（またはブースタなどの他の構成部材）の長手方向の変位が最大の領域である。アンチノードなどの非ノード位置に装着システムを取付けるためには、ホーンからの振動を遮断するようにマウントを設計することが必要とされる。一般的には、非ノード型マウントは、マウントが位置する点で、ホーン面が動く（振動する）ため、何らかの可撓性のある要素を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、超音波を発生するためのシステムに関する。システムは、所定の周波数で共振するホーンと、所定の周波数に略等しい周波数で共振する装着部材とを具備する。装着部材は、ホーンが所定の周波数でアンチノードを有する点でホーンに連結される。１つの例示的な実施形態おいて、ホーンは回転ホーンである。別の例示的な実施形態において、システムは、基部要素、基部要素から外側に延在する１対のフランジおよび基部要素から内側に延在する装着要素を具備する。
【０００７】
本開示の別の態様は、超音波ホーン用の装着部材に関する。装着部材は、基部要素と、基部要素から外側に延在し、外部軸受面を画定する１対のフランジとを具備する。装着部材はまた、基部要素から内側に延在し、内部軸受面を画定する装着要素を具備する。外部軸受面は、内部軸受面が所定の周波数で駆動されるときのノードである。１つの例示的な実施形態において、装着要素が所定の周波数で駆動されるとき、外部軸受面の移動は内部軸受面の移動の２％未満である。別の例示的な実施形態において、装着部材は、約２０，０００ヘルツの共振周波数を有する。別の例示的な実施形態において、装着部材は、約４０，０００ヘルツの共振周波数を有する。別の例示的な実施形態において、装着部材は、一体型の構成からなる。
【０００８】
本開示の別の態様は、超音波ホーンを装着する方法に関する。方法は、所定の周波数で共振するホーンを用意することと、ホーンが所定の周波数でノードを有する点でホーンに上記の所定の周波数に略等しい周波数で共振するマウントを取付けることと、を含む。一実施形態において、ホーンは回転ホーンである。
【０００９】
本開示は、添付図面を参照してさらに説明される。添付図面において、類似構造は、複数の図を通じて類似の参照符号で呼ばれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の詳細な説明では、本願明細書の部品を形成し、開示内容が実行されうる例示的な実施形態によって示される添付図面を参照されたい。本開示の範囲を逸脱することなく、他の実施形態を利用し、構造的な変更または論理的な変更を加え得ることは理解されよう。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈すべきではなく、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００１１】
一般に、本開示は、超音波溶接システムに関する。システムは、振動部材および装着装置を具備する。振動部材は、少なくとも１つの励起可能な共振周波数を有する。一般に、共振周波数は２０，０００〜４０，０００ヘルツであるが、他の共振周波数を用いてもよい。振動部材は、典型的には回転式または直線式超音波ホーンである。装着装置は、振動部材におけるノード領域で振動部材を保持する。任意に、装着装置は、ブースタにおけるノード領域でホーンに取付けられるブースタを保持することができる。装着装置は、少なくとも１つの装着部材を具備する。一般に、２つの装着部材は回転ホーンを保持し、各装着部材はホーンの半径方向の変位が最大のノード領域に位置している。直線ホーンの場合には、一般に１つの装着部材が、直線ホーンに連結されるブースタ部分のノード領域で振動部材を保持する。装着部材は、振動部材の共振周波数と略同一の共振周波数で励起可能なモードを含む。振動部材は、振動部材に関して選択または設計された周波数を意味する所定の周波数を有する。装着部材の所定の共振周波数は一般に、振動部材の共振周波数の１０％以内である。装着部材の共振周波数が振動部材の共振周波数の２％以内であれば、さらに一般的である。当業者は、ホーンが用いられる状態に応じてホーンの所定の周波数を変化させることができることを認識するであろう。たとえば、ホーンは、ホーンの厚さまたは半径のような設計変数、構成材料あるいはヤング率または密度などの材料特性を変化させることによって、決まった所定の共振周波数を有するように構成可能である。
【００１２】
図１を参照すると、超音波発生のための模範的なシステム１００が示されている。システム１００は、所定の共振周波数を有するホーン１１０を具備する。市販されている代表的なホーン１１０は、１秒当たり約２０，０００または４０，０００サイクル（ヘルツまたはＨｚ）の共振周波数（励起可能な振動モードの場合）を有するが、他の共振周波数のホーンを用いてもよい。示されているホーン１１０は回転ホーンであるが、直線ホーンなどの他のタイプのホーン（図６の６１０など）を用いてもよい。
【００１３】
ホーン１１０は、装着部材１２０、１３０に連結される。装着部材１２０、１３０は、以下に説明するように、ホーン１１０の共振周波数と略同一の励起可能な共振周波数を有する。一般に、ホーンは、２０，０００または４０，０００ヘルツの共振周波数を有する。装着部材１２０、１３０は、内側部分１２２、１３２および外面１２４、１３４を有する。内側部分１２２、１３２は、（図１および図２に示されているように）ホーン１１０のノード領域１１２またはその付近でホーン１１０に連結される。図９を参照すると、ホーン９１０（またはブースタ）のノード領域９１２は、共振振動中の横方向（または半径方向）の変位の振幅（曲線Ｄ”）の振幅が最大またはその付近にあり、長手方向の変位（横方向の変位を横切る）が最小またはその付近にある場所である。回転ホーンを有するシステムでは、最大振幅Ｄmaxは、ホーンの中心（長手方向または回転）軸に垂直な方向に生じる。直線ホーンを有するシステムでは、最大振幅はホーンの長手方向軸に垂直な方向に生じる。図１を再び参照すると、装着部材１２０の内側部分１２２は、ノード領域１１２でホーン１１０に連結される。ホーン１１０が半径方向の最大変位を有する位置で装着部材１２０をホーン１１０に連結することが一般的であるが、この点は正確に位置決めすることが困難な場合がある。半径方向の変位が最大振幅の少なくとも７５％であるノード領域１１２で装着部材１２０に連結することが一般的であり、半径方向の変位が最大振幅の少なくとも９５％である場所で装着部材１２０に連結することがさらに一般的である。連結とは、それぞれの要素が連係または共に接続することを意味するが、必ずしも直接の物理的な接触をしているとは限らない。要素間の相対的な移動を減らすために、たとえば、材料の膜またはスリーブがホーンと装着部材との間に位置決めされることも可能である。
【００１４】
（図１の）システム１００は、回転ホーン１１０を示しており、さらに２つの装着部材１２０、１３０を具備している。ホーンは２つのノード領域１１２（一方が図示されている）を有し、２つのノード領域１１２は一般にホーン１１０の各端部から２分の１波長の位置にある。図１および図２を参照すると、装着部材１２０、１３０は、ノード領域１１２でホーン１１０に連結される。システム１００が動作中であり、溶接に用いられているとき、装着部材１２０、１３０は、ホーン１１０と共に回転する。ホーン１１０を自在に回転することができるようにするために、装着部材１２０、１３０は軸受部材１４０、１５０と共に協働する。一般に、各装着部材１２０、１３０の外面１２４、１３４は、そのそれぞれの軸受部材１４０、１５０に連結される。開示される本発明に用いることができる軸受部材の１つのタイプは、ＩＮＡベアリング・カンパニー（ＩＮＡ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されているモデルＮＡ４９２４などの内部リングを備えた針状ころ軸受である。示された実施形態の実施例の利点は、外側軸受面１２４、１３４が低い振動振幅を有し、ホーンの共振周波数に一致する共振周波数を有する装着部材に関して振動振幅をゼロにすることができることである。装着部材１２０、１３０の外側軸受面１２４、１３４の振動の振幅が低いことにより、外側軸受面１２４、１３４を締付けまたは固着することができる。図４ａを参照すると、１対の軸受４４０に連結される装着部材４２０が示されている。各軸受４４０は、装着部材４２０の外側軸受面４２４のそれぞれの部分に連結される。図４ｂを参照すると、装着部材４２０は、１つの軸受４４１に連結される。連結部材４４３、この場合にはリングは、外側軸受面４２４と軸受４４１との間に位置決めされる。一般に、１つのみの軸受が所望であるときには、連結部材は装着部材に圧入され、軸受は連結部材に装着される。示された実施例は完全な列挙を意図しているわけではなく、装着部材に連結される種々の軸受の使用に関する可能性を示している。当業者は、他の別の実施形態を用いることができることと、開示される本発明により軸受装置の選択を拡大することが可能となることを十分に理解されよう。たとえば、複数の軸受面がある場合には、各面はホーンから異なる距離にあってもよく、異なるタイプの軸受を各軸受面に用いてもよい。
【００１５】
図５ａおよび図５ｂを参照すると、２０，０００ヘルツの固有共振周波数を有する装着部材５２０の断面図は、外側軸受面５２４で低い振動振幅の挙動を示す。図５ａは内側方向（ホーンに向かう方向）における振動を示し、図５ｂは外側方向における振動を示している。装着部材５２０の励起していない位置５１１もまた、示されている。装着部材５２０の内側部分５２２の変位は、外側軸受面５２４の変位よりはるかに大きい。一般に、外側軸受面５２４の変位は、最大で内側部分５２２の変位の１０％までであるが、それより大きくてもよい。外側軸受面５２４の変位は、最大で内側部分５２２の変位の２％までであればさらに一般的である。内側部分５２２の変位は一般に、内側部分５２２が連結されるホーンのノード領域（図示せず）の半径方向の変位と同一である。一般に、振動部材として、装着部材は、５２２で示すアンチノードおよび５２４で示すノードを有する。
【００１６】
図６を参照すると、超音波溶接用の別の模範的なシステム６００が示されている。システム６００は、プランジ溶接システムであり、ホーン／ブースタ装置６０５を具備している。システム６００は、ホーン６１０の固有周波数で振動するために、ホーン／ブースタ装置６０５を励起するための変換器６１３を具備する。ホーン６１０の固有周波数は一般に、２０，０００または４０，０００ヘルツであるが、当業者には十分に理解されているように、他の周波数を用いてもよい。ブースタ６１４は、装着部材６２０に連結される。装着部材６２０は、ホーン６１０およびブースタ６１４の固有共振周波数と略同一の固有共振周波数を有する。装着部材６２０は、ノード領域６１２でホーン／ブースタ装置６０５に連結される。ノード領域６１２は一般に、装置のブースタ６１４部分に位置するが、ホーン６１０に位置してもよい。装着部材６２０は、ノード領域６１２に連結される内側部分６２２と、たとえばプレートまたは固着具などの保持部材６４０に連結される外面６２４とを具備する。ホーン６１０が部品６０６を溶接するためにプランジされると、保持部材６４０は一般に、ホーン／ブースタ装置６０５と共に移動する。保持部材の選択は特定の使用状態に左右され、保持部材または等価物の選択は当業界の通常の技術の適用を用いる。
【００１７】
図３ａ〜図３ｃを参照すると、例示的な装着部材３２０が示されている。装着部材は、内側部分３２２および外側軸受面３２４を具備している。内側部分３２２は、そのノード領域においてホーン（図示せず）に連結される。装着部材３２０は、連結されるホーンと略同一の（所定の）周波数の固有共振周波数を有するように設計される。装着部材３２０の固有周波数は励起可能なモードを有し、内側部分３２２がノード領域においてホーンの半径方向の変位と共に移動するようになっている。振動モードの形状が図５ａおよび図５ｂに示されている。装着部材３２０の示されたモード以外の他のすべての励起可能なモード（ホーン周波数における）は、動作周波数から隔てられなければならない。示された実施形態の実施例の利点は、一般に各装着部材３２０がホーンに焼嵌めされることができる一体部片であってもよく、当業界の通常の技能の範囲内の技術によって実現されることである。一般に、焼嵌めはホーン直径の１．０インチ（２５．４ｍｍ）当たり約０．００１〜０．００１５インチ（０．０２５４ｍｍ〜０．０３８１ｍｍ）である。また、装着部材がその共振周波数で振動中であるときには、外側軸受面３２４の半径方向の変位がきわめて小さいため、外側軸受面３２４は、同心であるように機械加工されることができ、システムの要件を無効にすることができる。当業者は、装着部材もまた、所定の共振周波数を有する構造を形成するために協働する複数の部品から構成されることができることを十分に理解されよう。
【００１８】
前述したように、前述した実施形態の実施例の一体型装着部材の利点は、一体構造から構成されることができることである。２つ以上の部片から装着部材を構成することができるが、当業者によって十分に理解される他の利点に加えて、一体構造は構成部材の数を減らすことができる。図８を参照すると、１つの部片材料から構成される本開示の装着部材８２０の模範的な実施形態が示されている。用いられる材料は一般に、アルミニウム、鋼、チタンまたは黄銅である。有限要素解析などの解析のために、装着部材８２０は、簡素な幾何構成要素を用いて可視化しモデル化されることができる。装着部材は、円形装着面ＡＢ、可撓性シリンダＱＲおよび外面ＥＦおよびＧＨを有する。回転固体を形成する中心の質量としてＡＣＤＢを有する可撓性リングＱＲによって連結される２つの固体リングＰＥＦＱおよびＧＨＳＲとして、これを可視化することができる。装着部材の固有共振周波数は、たとえば、可撓性シリンダの厚さ、径間長ＱＲ、面ＰＱ（ＲＳ）およびＥＦ（ＧＨ）の直径、中心質量ＡＣＤＢ、ヤング率および／または密度などの材料特性などの設計変数を変化させることによって、調整または同調させることができる。当業者は、ホーンが記載されたモードで共振する特定の周波数がその特定の用途および動作環境に左右されることを十分に理解されよう。類似の結果を生じるために、任意の特定の構造を設計し、パラメトリック・テック・インコーポレイテッド（Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｔｅｃｈ．Ｉｎｃ．）の「プロメカニカ（ＰＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡ）」などの有限要素解析を用いて実証することができる。図８に示された実施形態の実施例において、装着部材８２０は、基部要素８２１、基部要素８２１から外側に延在する１対のフランジ８２３、装着部材８２０が連結されるホーンに向かって内側に延在する装着要素８２５を具備する。フランジ８２３は、軸受（図示せず）に連結される外部軸受面８２４を画成する。基部要素８２１は、ホーン上のノード領域に連結される内部軸受面８２２を画成する。内部軸受面８２２が略その固有共振周波数で励起されるとき、内部軸受面８２２は最大振幅で振動し、装着部材８２０におけるアンチノード点である。同時に、外部軸受面８２４は、ノード点または領域であり、振動振幅が低いか、またはゼロである。外部軸受面８２４の移動は内部軸受面８２２の移動の１５％未満であれば一般的であり、内部軸受面８２２の移動の２％未満であればさらに一般的である。
【００１９】
基部要素８２１から外側に延在するフランジ８２３は、垂直（線Ｌ−Ｌ）であってもよく、（図７に示されるような）一定の角度を成してもよい。フランジ８２３が延在する角度は、装着部材の特定の使用に適合するように選択され、当業界の通常の技術の範囲内にある。外部軸受面８２４は、一般に連結されるホーンの面に平行に向けられる基部要素８２１の内部軸受面８２２に略平行である。
【実施例】
【００２０】
図７を参照すると、構成されて試験が行われた装着部材７２０の実施形態の実施例の断面が示されている。装着部材７２０は、４１４０鋼〜４１５０鋼から構成されたが、たとえば、アルミニウム、チタンまたは黄銅などの他の適切な材料を用いてもよい。この例示的な実施形態において、装着部材７２０は、示された断面を有する（中心線Ｃ”−Ｃ”を中心とする）回転固体である。面Ａ’Ｂ’の直径は３インチ（７６．２ｍｍ）であり、Ｐ’Ｑ’の直径は３．５インチ（８８．９ｍｍ）であり、Ｃ’Ｄ’の直径は３．７インチで（９３．９８ｍｍ）あり、Ｅ’Ｆ’（Ｇ’Ｈ’）の直径は４．９インチ（１２４．５ｍｍ）である。寸法Ａ’Ｂ’、Ｐ’Ｓ’、Ｅ’Ｈ’およびＦ’Ｇ’はそれぞれ、０．３インチ（７．６２ｍｍ）、２．８０インチ（７１．１２ｍｍ）、１．９５インチ（４９．５３ｍｍ）および０．８５インチ（２１．５９ｍｍ）である。有限要素解析によって、装着部材７２０の所望の励起可能なモードの固有周波数は（図５に示されているように）、２０，０５４Ｈｚであると決定された。０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）の締り嵌めを用いて、ホーン（直径３インチ（７６．２ｍｍ））に装着部材を焼嵌めし、その結果、面Ａ’Ｂ’の直径は２．９９５インチ（７６．０７３ｍｍ）となった。外側フランジコーナ７４５のそれぞれにおけるコーナ半径Ｒ”は、０．１２５インチ（３．１７５ｍｍ）である。内側フランジコーナ７４６のそれぞれにおけるコーナ半径Ｒ’’’は、０．１２５インチ（３．１７５ｍｍ）である。フランジは、中心線Ｃ”−Ｃ”から５５°の角度γで延在する。任意に、装着部材７２０はまた、止め部材７３１、この場合には、外側軸受面７２４から突出する肩部分を具備することができる。止め部材７３１は、装着部材に連結される軸受または連結部材を位置決めして固定するのを支援する。
【００２１】
試験は記載された実施形態で行われ、その結果が表１（すべての振幅はピークツーピーク（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）である）に示されている。第１の試験では、システムに関する伝送電力がホーンのみに関して測定された。次に、（記載したように）２つの装着部材をホーンに固定した状態の伝送電力が測定された。試験は、２つの異なるブースタゲイン１．５および２．０で行われた。伝送電力の増大は、いずれの場合も１５％未満であった。いずれの場合も振動の半径方向の振幅は無視可能であり、ブースタゲインが２．０の場合には約０．００００３インチ（０．０００７６２ｍｍ）であった。
【００２２】
【表１】
2007501706.tif 000003
【００２３】
本開示の装着部材は、超音波溶接システムにホーンを装着するために用いることができる。所定の共振周波数を有するホーンが用意される。一般に、ホーンは、２０，０００または４０，０００ヘルツの共振周波数を有するが、他の共振周波数も可能である。ホーンと略同一の共振周波数の共振周波数を有する装着部材（またはマウント）が、ホーンのノード領域に連結されるか、または取付けられる。プランジ溶接に用いられるタイプなどの直線ホーンの場合には、一般に、１つの装着部材で十分である。回転ホーンなどの２つ以上のノード領域を有するホーンの場合には、装着部材は、ホーンの各ノード領域に取付けられるか、または連結される。一般に、装着部材は、回転固体であり、焼嵌めを用いてホーンに直に取付けられる。一般に、一般に装着部材の場合にはアンチノード領域である装着部材の内側部分は、ホーンのノード領域でホーン上に直に焼嵌めされる。装着部材はまた、１つまたは複数の外側軸受面を具備する。一般に装着部材の場合にはノード領域である外側軸受面は、軸受に連結されるか、または取付けられることができ、今度は、ホーンを移動することができるようにするために、システムに組込まれる。回転ホーンの場合には、使用中、軸受により、ホーンを回転することができる。直線ホーンの場合には、軸受により、ホーンを溶接されるべき部品または面に対して割り出され、離隔することができる。
【００２４】
説明のために、特定の実施形態が図示され、本願明細書に記載されたが、本開示の範囲を逸脱することなく、同一の目的を実現するように計算された種々の代替および／または等価な実装例を図示および記載した特定の実施形態に置き換えてもよいことを当業者は十分に理解されよう。化学、機械、電子機械、電子およびコンピュータの業者は、本開示内容が実に種々の実施形態において実装され得ることを容易に十分に理解されよう。本願明細書は、本願明細書で説明した模範的な実施形態の任意の改変または変形を網羅することを意図する。したがって、本開示は特許請求の範囲およびその等価物によってのみ制限されることが明白に意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本開示による超音波溶接アセンブリの模範的な実施形態を示す斜視図である。
【図２】本開示による回転ホーンを含む超音波溶接アセンブリの模範的な実施形態を示す断面正面図である。
【図３ａ】本開示による超音波部材用のマウントの斜視図である。
【図３ｂ】図３ａのマウントの平面図である。
【図３ｃ】図３ａのマウントの正面図である。
【図４ａ】本開示による軸受部材に連結された装着部材の模範的な実施形態を示す断面図である。
【図４ｂ】本開示による軸受部材に連結された装着部材の別の模範的な実施形態を示す断面図である。
【図５ａ】本開示による共振周波数またはその付近における装着部材の挙動の模範的な実施形態を示す断面図である。
【図５ｂ】本開示による共振周波数における図５ａの装着部材の挙動を示す断面図である。
【図６】本開示によるプランジ溶接装置を含む超音波溶接アセンブリの模範的な実施形態を示す正面図である。
【図７】本開示による約２０，０００ヘルツの共振周波数を有する装着部材の模範的な実施形態を示す断面図である。
【図８】本開示による装着部材を示す別の断面図である。
【図９】本開示によるホーンのノード領域付近でホーンに連結される装着部材の例示的な実施形態の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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