(57)【要約】【課題】一対のチャイルドホーンの先端部間に張り渡した切断用のワイヤー又は刃体に対して、切断時においてホーンの振動が的確に伝達されるように充分な張力を与える。【解決手段】鉄に比して引張り弾性率と曲げ弾性率が所要程度に低い材料からなり、軸方向の中央部に、チャイルドホーン３、４のマザーホーン２との接合面３Ａ、４Ａの断面積より小さい断面積の鍔状突起部７Ａを設けたスタッドボルト７を用いる。該スタッドボルト７の両側ネジ部７ａ、７ｂを、マザーホーン２と一対のチャイルドホーン３、４との接合面に設けたネジ穴２ａ、２ａと、一対のチャイルドホーン３、４のマザーホーン２との接合面に設けたネジ穴３ａ、４ａに夫々螺合する。もってマザーホーン２と一対のチャイルドホーン３、４とを一体的に接合する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マザーホーンと該マザーホーンに所定の間隔をおいて平行に取り付けられる一対のチャイルドホーンとからなり、前記一対のチャイルドホーンの先端部間に張り渡した切断用のワイヤー又は刃体をもって被切断体を切断する超音波切断装置の切断用共振器において、鉄に比して引張り弾性率を曲げ弾性率が所要程度に低い材料からなり、軸方向の中央部に、チャイルドホーンのマザーホーンとの接合面の断面積より小さい断面積の鍔状突起部を設けたスタッドボルトを用い、該スタッドボルトの両側ネジ部を、マザーホーンと一対のチャイルドホーンの夫々の接合面に設けたネジ穴に螺合し、両者を一体的に接合したことを特徴とする超音波切断装置の切断用共振器におけるマザーホーンとチャイルドホーンの接合構造。
【請求項２】
スタッドボルトの材料がチタン、ジュラルミン、ベリリウム銅、リン青銅又は黄銅のいずれかである請求項１記載の超音波切断装置の切断用共振器におけるマザーホーンとチャイルドホーンの接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波切断装置の切断用共振器におけるマザーホーンとチャイルドホーンの接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ケーキの如き切断時に形が崩れやすい食材や、キャラメルの如き粘り気があり、切断時に切断部品に付着して形が崩れてしまう食材を切断するときには、マザーホーンと、該マザーホーンに所定の間隔をおいて平行に取り付けられる一対のチャイルドホーンとからなり、前記一対のチャイルドホーンの先端部間に張り渡した切断用のワイヤー又は刃体をもって被切断体を切断する切断用共振器を備えた超音波切断装置が用いられる。
【０００３】
図９乃至図１１には斯かる従来の超音波切断装置の一例を示しており、特許文献１に示されたものである。
【０００４】
該図において、１００は斯かる超音波切断装置における切断用共振器である。また、該切断用共振器１００は、マザーホーン１０１と、該マザーホーン１０１に所定の間隔をおいて平行に取り付けられる一対のチャイルドホーン１０２、１０３とからなり、前記一対のチャイルドホーン１０２、１０３の先端部間に張り渡した切断用のワイヤー１０４又は刃体１０５をもって被切断体（図示せず。）を切断するものである。
【０００５】
また、図９は切断用にワイヤー１０４を用いる場合を示し、一対のチャイルドホーン１０２、１０３の夫々の先端面にネジ穴１０６を設け、該ネジ穴１０６に螺合するネジ１０７をもって該ヤイヤー１０４の長さ方向の両端部を挟んで固定するものである。
【０００６】
また、図１１は切断用に刃体１０５を用いる場合を示し、一対のチャイルドホーン１０２、１０３の夫々の先端面に設けたスリット１０８に該刃体１０５の長さ方向の両端部を嵌め入れ、この状態において、一対のチャイルドホーン１０２、１０３の夫々の先端部に側面から差し通すボルト１０９を、該刃体１０５の長さ方向の両端部に設けたボルト挿通穴１０５ａを貫通させ、最後に該ボルト１０９にナット１１０を螺合して固定するものである。
【０００７】
そしてまた、前記切断用共振器１００においては、マザーホーン１０１と、該マザーホーン１０１に取り付けられる一対のチャイルドホーン１０２、１０３との接合を、全体をネジ部とした直状のスタッドボルト１１１を用いて行っている。即ち、マザーホーン１０１の一対のチャイルドホーン１０２、１０３の夫々との接合面にネジ穴１０１ａを設ける一方、マザーホーン１０１に取り付けられる一対のチャイルドホーン１０２、１０３のマザーホーン１０１との接合面に夫々ネジ穴１０２ａ、１０３ａを設け、スタッドボルト１１１の両側のネジ部をこれらのネジ穴１０１ａ、１０２ａ、１０３ａに螺合し、もってマザーホーン１０１とチャイルドホーン１０２、１０３とを一体的に接合してなるものである。
【０００８】
ところで、一対のチャイルドホーン１０２、１０３の先端部間に張り渡した切断用のワイヤー１０４又は刃体１０５をもって被切断体を切断するにあたっては、切断中においてマザーホーン１０１とチャイルドホーン１０２、１０３の振動を該切断用のワイヤー１０４又は刃体１０５の全体に的確に伝達するために、該ワイヤー１０４又は刃体１０５に所定の張力を与える必要がある。
【０００９】
ところが、上記従来の接合構造によると、図１０に示す如く、一対のチャイルドホーン１０２、１０３の夫々は、そのマザーホーン１０１との接合面が全体的にマザーホーン１０１のチャイルドホーン１０２、１０３との接合面に当接している。即ち、スタッドボルト１１１の周囲が広い範囲にわたって密接している。そして、このように接合面が広く突き当たっているため、一対のチャイルドホーン１０２、１０３は、マザーホーン１０１に対して傾けることができない。したがって、マザーホーン１０１に対する角度を変えることができないから、該一対のチャイルドホーン１０２、１０３は殆どばね性がない。
【００１０】
そして、このように一対のチャイルドホーン１０２、１０３は殆どばね性がないから当然に接離方向のばね性もなく、それらの先端部間に張り渡した切断用のワイヤー１０４又は刃体１０５に与えられた張力は、固定したときの張力のままである。そして、この場合には切断時において必要とする所定の張力にはならず、不十分であるから、切断作業中にホーンからの振動が低減して切断効率が低下したり、或いはワイヤー１０４又は刃体１０５が折損する等の事故が起り易かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２３１０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、マザーホーンとこれに取り付けるチャイルドホーンとの接合の仕方を工夫することにより、一対のチャイルドホーンの夫々に接離方向へも含めたばね性を持たせ、或いはこれを高めさせ、もって上記従来構造の問題点を悉く解消することができるようになしたマザーホーンとチャイルドホーンの接合構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
而して、本発明の要旨とするところは、マザーホーンと該マザーホーンに所定の間隔をおいて平行に取り付けられる一対のチャイルドホーンとからなり、前記一対のチャイルドホーンの先端部間に張り渡した切断用のワイヤー又は刃体をもって被切断体を切断する超音波切断装置の切断用共振器において、鉄に比して引張り弾性率と曲げ弾性率が所要程度に低い材料からなり、軸方向の中央部に、チャイルドホーンのマザーホーンとの接合面の断面積より小さい断面積の鍔状突起部を設けたスタッドボルトを用い、該スタッドボルトの両側ネジ部を、マザーホーンと一対のチャイルドホーンの夫々の接合面に設けたネジ穴に螺合し、両者を一体的に接合したことを特徴とする超音波切断装置の切断用共振器におけるマザーホーンとチャイルドホーンの接合構造にある。
【００１４】
また、上記構成において、スタッドボルトの材料としてはチタン、ジュラルミン、ベリリウム銅、リン青銅、黄銅等が考えられるが、チタンを用いることが最も好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記の如き構成であり、マザーホーンとこれに取り付けられる一対のチャイルドホーンとの接合を、鉄に比して引張り弾性率と曲げ弾性率が所要程度に低い材料からなり、軸方向の中央部に、一対のチャイルドホーンのマザーホーンとの接合面の断面積より小さい断面積の鍔状突起部を設けたスタッドボルトを用いて行うことにより、一対のチャイルドホーンの夫々に接離方向へも含めた適度のばね性を持たせ、或いはこれを更に高めさせることができるものである。したがって、一対のチャイルドホーンを一旦夫々内側に、即ち接近する方向に撓めた状態において夫々の先端部に切断用のワイヤー又は刃体を固定することにより、その先端部間に張り渡した切断用のワイヤー又は刃体に対して、その全体に充分な張力を与えることができ、もって切断中においてホーンの振動が的確に該ワイヤー又は刃体の全体に伝達されることになるものである。そして、これにより、従来の接合構造における切断作業中にホーンからの振動が低減して切断効率が低下するという問題点を解消することができると共に、ワイヤー又は刃体が折損する等の事故の発生を減少させることができるものである。そしてまた、用いるスタッドボルトとしてチタンを材料とするものを用いれば、予期した効果を確実に得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波切断装置の切断用共振器の正面図である。
【図２】同下方側から看た斜視図である。
【図３】同実施形態で用いるスタッドボルトの正面図である。
【図４】同マザーホーンと分離した状態の一方側のチャイルドホーンの正面図である。
【図５】同マザーホーンとチャイルドホーンの接合部分の拡大縦断面図である。
【図６】図５中Ａ−Ａ線断面図である。
【図７】同作用説明図である。
【図８】同切断用に刃体を用いる場合の下方側から看た斜視図である。
【図９】従来の接合構造による超音波切断装置の切断用共振器の下方側から看た斜視図である。
【図１０】同マザーホーンとチャイルドホーンの接合部分の縦断面図である。
【図１１】同切断用に刃体を用いる場合の下方側から看た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図中、１は超音波切断装置における切断用共振器である。尚、超音波切断装置は従来公知のものと同様の構成であるから、その説明は省略する。また、該切断用共振器１は、マザーホーン２と、該マザーホーン２に所定の間隔をおいて平行に取り付けられる一対のチャイルドホーン３、４とからなり、前記一対のチャイルドホーン３、４の先端部間に張り渡した切断用のワイヤー５又は図８に示した刃体６をもって被切断体（図示せず。）を切断するものである。尚、図１乃至７は切断用にワイヤー５を用いる場合を示し、また、図８は刃体６を用いる場合を示している。
【００１９】
また、前記切断用のワイヤー５又は刃体６の前記一対のチャイルドホーン３、４の夫々の先端部への固定の仕方は、前記従来の超音波切断装置の切断用共振器におけると同様の手段で行ってもよいが、本実施形態においては、一対のチャイルドホーン３、４の夫々の先端面に三角形状の切欠部３−１、４−１を設けると共に、該三角形状の切欠部３−１、４−１における各斜面に、該斜面に沿って接離方向に摺動する一対の挟持駒３−２、３−２、４−２、４−２を設け、前記一対の挟持駒３−２、３−２、４−２、４−２に設けた前記斜面に沿った長孔（図示せず。）を貫通し前記斜面の夫々に螺装したビス３−３、３−３、４−３、４−３を螺進させることによって前記一対の挟持駒３−２、３−２、４−２、４−２の頭部を押圧し、それらを相互に接近させてその間に切断用のワイヤー５又は刃体６を挟持固定するようになしている。尚、本実施形態においては、切断用のワイヤー５として複数（３本）を縦方向に並べて同時に用いる場合を示しているが、一本のみとしてよいことは勿論である。
【００２０】
７は前記マザーホーンと一対のチャイルドホーン３、４とを一体的に接合するスタッドボルトである。また、該スタッドボルト７は、鉄に比して引張り弾性率と曲げ弾性率が所要程度に低い材料からなり、軸方向の中央部に、チャイルドホーン３、４のマザーホーン２との接合面３Ａ、４Ａの断面積より小さい断面積の鍔状突起部７Ａを設けてなるものである。尚、本実施形態においては、該スタッドボルト７の材料としてチタンを用いているが、この他ジュラルミン、ベリリウム銅、リン青銅、黄銅等を用いるようにしてもよい。
【００２１】
而して、本実施形態は、前記スタッドボルト７を用い、該スタッドボルト７の両側ネジ部７ａ、７ｂを、マザーホーン２のチャイルドホーン３、４との接合面に設けたネジ穴２ａ、２ａと、一対のチャイルドホーン３、４の夫々のマザーホーン２との接合面に設けたネジ穴３ａ、４ａ（４ａは図示せず。）に夫々螺合し、もってマザーホーン２と一対のチャイルドホーンとを一体的に接合してなるものである。
【００２２】
上記実施形態は、マザーホーン２とこれに取り付けられる一対のチャイルドホーン３、４とを特殊なスタッドボルト７を用いて一体的に接合したものである。即ち、該スタッドボルト７は、その材料が鉄に比して引張り弾性率と曲げ弾性率が所要程度に低いものであり、そしてまた、該スタッドボルト７は、その軸方向の中央部に、一対のチャイルドホーン３、４のマザーホーン２との接合面３Ａ、４Ａの断面積より小さい断面積の鍔状突起部７Ａを設けているから、該スタッドボルト７の両側ネジ部７ａ、７ｂを、マザーホーン２に設けたネジ穴２ａ、２ａと一対のチャイルドホーン３、４の設けたネジ穴３ａ、４ａに夫々螺合したときにおいて、該鍔状突起部７Ａの上下各面のマザーホーン２及び一対のチャイルドホーン３、４の夫々との接触面積が、従来の超音波切断装置の切断用共振器におけるチャイルドホーンのマザーホーンとの接触面積よりも小さくなる。そして、これにより図７に示す如く、チャイルドホーン３、４を傾けてスタッドボルト７にその軸と直交する力を加えたときに、鍔状突起部７Ａがマザーホーン２のチャイルドホーン３、４との接合面から浮いて離れ易くなる。即ち、スタッドボルト７の撓み（図７においてθの角度の撓み）が可能となるものである。
【００２３】
そして、以上の作用により一対のチャイルドホーン３、４の夫々に接離方向へも含めた適度のばね性を持たせ、或いはこれを更に高めさせることができるものである。したがって、一対のチャイルドホーン３、４を一旦夫々内側に、即ち接近する方向に撓めた状態において夫々の先端部に切断用のワイヤー５又は刃体６を固定することにより、その先端部間に張り渡した切断用のワイヤー５又は刃体６に対して、その全体に充分な張力を与えることができるものであり、もって切断作業中においてホーンの振動が的確に該ワイヤー５又は刃体６の全体に伝達されることになるものである。そして、これにより、従来の接合構造における切断作業中にホーンからの振動が低減して切断効率が低下するという問題点を解消することができると共に、ワイヤー又は刃体が折損する等の事故の発生を減少させることができるものである。そしてまた、用いるスタッドボルト７としてチタンを材料とするものを用いているから、予期した効果を確実に得ることができるものである。
【符号の説明】
【００２４】
１  切断用共振器
２  マザーホーン
３、４  一対のチャイルドホーン
５  切断用ワイヤー
６  切断用刃体
７  スタッドボルト
７Ａ  鍔状突起部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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