(57)【要約】【課題】  安定した溶着作業を行うことができると共に、ユニバーサルデザイン化された超音波溶着機を提供すること。【解決手段】  超音波振動を発生する超音波発生器２０と、この超音波発生器２０に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部２１と、少なくとも超音波発生器２０を収容する本体部１０とを備え、ホーン部２１の先端部に加工面２２を有する超音波溶着機１において、ホーン部２１から加工面２２に沿った方向に延設された本体部１０の所定箇所に、加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材３１，３２を備えた。【選択図】図１
2005053063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動を発生する超音波発生器と、この超音波発生器に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部と、少なくとも前記超音波発生器を収容する本体部とを備え、前記ホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機において、
前記ホーン部から前記加工面に対して垂直方向ではない方向に所定の距離だけ離れた前記本体部の所定箇所に、前記加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を備えた、ことを特徴とする超音波溶着機。
【請求項２】
超音波振動を発生する超音波発生器と、この超音波発生器に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部と、少なくとも前記超音波発生器を収容する本体部とを備え、前記ホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機において、
前記ホーン部から前記加工面に沿った方向に延設された前記本体部の所定箇所に、前記加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を備えた、ことを特徴とする超音波溶着機。
【請求項３】
前記支持部材を、当該支持部材の先端部が前記ホーン部とは反対側に回動するよう前記本体部に備えた、ことを特徴とする請求項１又は２記載の超音波溶着機。
【請求項４】
前記支持部材の前記本体部からの突出長さを、所定の長さに伸縮可能に構成した、ことを特徴とする請求項１，２又は３記載の超音波溶着機。
【請求項５】
前記支持部材を、可撓性部材にて形成した、ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の超音波溶着機。
【請求項６】
前記支持部材の先端部に、前記土台に対して所定の摩擦力を発生して滑り止めとなる滑り止め部材を装着した、ことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の超音波溶着機。
【請求項７】
前記支持部材の先端部が２箇所以上となるよう、当該支持部材を分岐して構成した、ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の超音波溶着機。
【請求項８】
前記支持部材の２以上の先端部のうち、少なくとも１つの先端部の前記本体部に対する突出位置を変更可能なよう、当該支持部材の突出長さを伸縮可能に構成した、ことを特徴とする請求項７記載の超音波溶着機。
【請求項９】
超音波振動を発生する超音波発生器と、この超音波発生器に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部と、少なくとも前記超音波発生器を収容する本体部とを備え、前記ホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機において、
前記本体部に、前記加工面に対して垂直方向ではない方向に延びる支持基部部材を備えると共に、この支持基部部材に、前記加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を備えた、ことを特徴とする超音波溶着機。
【請求項１０】
超音波振動を発生する超音波発生器と、この超音波発生器に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部と、少なくとも前記超音波発生器を収容する本体部とを備え、前記ホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機において、
前記本体部に、前記加工面に沿った方向に延びる支持基部部材を備えると共に、この支持基部部材に、前記加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を備えた、ことを特徴とする超音波溶着機。
【請求項１１】
前記支持基部部材を、可撓性部材にて形成した、ことを特徴とする請求項１０記載の超音波溶着機。
【請求項１２】
前記支持部材を、可撓性部材にて形成した、ことを特徴とする請求項１０又は１１記載の超音波溶着機。
【請求項１３】
本体部に少なくとも超音波発生器を収容し、この超音波発生器に連結され超音波振動が伝達されるホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機、に装着される支持構造であって、
前記加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を、前記ホーン部から前記加工面に対して垂直方向ではない方向に所定の距離だけ離れた前記本体部の所定箇所に装着することにより構成した、ことを特徴とする超音波溶着機用支持構造。
【請求項１４】
本体部に少なくとも超音波発生器を収容し、この超音波発生器に連結され超音波振動が伝達されるホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機、に装着される支持構造であって、
前記加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を、前記ホーン部から前記加工面に沿った方向に延設された前記本体部の所定箇所に装着することにより構成した、ことを特徴とする超音波溶着機用支持構造。
【請求項１５】
本体部に少なくとも超音波発生器を収容し、この超音波発生器に連結され超音波振動が伝達されるホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機、に装着される支持構造であって、
前記加工面に対して垂直方向ではない方向に延びる支持基部部材を前記本体部に装着して備えると共に、前記加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出しその先端部が土台に接地される支持部材を、前記支持基部部材に係合して備えた、ことを特徴とする超音波溶着機用支持構造。
【請求項１６】
本体部に少なくとも超音波発生器を収容し、この超音波発生器に連結され超音波振動が伝達されるホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機、に装着される支持構造であって、
前記加工面に沿った方向に延びる支持基部部材を前記本体部に装着して備えると共に、前記加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出しその先端部が土台に接地される支持部材を、前記支持基部部材に係合して備えた、ことを特徴とする超音波溶着機用支持構造。
【請求項１７】
超音波振動を発生する超音波発生器と、この超音波発生器に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部と、少なくとも前記超音波発生器を収容する本体部とを備え、前記ホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機において、
前記本体部に、溶着時に加工対象物あるいは土台に当接し，加工面と協働して超音波溶着機の姿勢を規制する支持部材を設けた、ことを特徴とする超音波溶着機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波溶着機及びその支持構造にかかり、特に、手に持って操作することにより、対象物の溶着を行う超音波溶着機及びその支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波を発生する振動源である円柱状の振動子に、超音波振動を集約して増幅するホーン部を連結し、当該ホーン部の先端部に形成された加工面から溶着対象物に超音波振動を伝達することにより当該溶着対象物を溶着する超音波溶着機が実用化されている。例えば、図５に示すように、作業者が手に持って作業し易いよう、略筒形状に形成された超音波溶着機が一般的である。この超音波溶着機の基本構成を、図５を参照して簡単に説明する。なお、配線等の図示は省略する。
【０００３】
図５に示すように、超音波溶着機は、円筒形状のハンドケース３０１に、超音波振動子等が一体化された超音波発生器３０２を収容し、この超音波発生器３０２にホーン部３０３を連結して当該ホーン部３０３の先端部に加工面３０４を形成した、という構成を採っている。なお、超音波発生器３０２にはフランジ部３０２ａ及びリングネジ３０２ｂが形成されており、ハンドケース３０１内部に固定される。すなわち、ハンドケース３０１の先端部の内側面には、リングネジ３０２ｂが挿通されてネジ止めできるようネジが切られている。また、さらにハンドケース３０１の先端部側には、ハンドケース３０１を延長する筒状のアダプター３０６が備えられている。従って、このアダプター３０６の一端部の外周には、上記ハンドケース３０１に形成された雌ネジ部に螺号する雄ネジ部が形成されている。
【０００４】
そして、ハンドケース３０１の後端部付近には、超音波振動を発生させるスイッチ機構３０７が収容されており、かかるスイッチ機構３０７に接続されたスイッチレバー３０８がケース３０１外面に装着されている。
【０００５】
このような構成において、ケース３０１自体を手に握って操作し、溶着対象物３１０の上部にホーン部先端部の加工面３０４を当接させて、スイッチレバー３０８を操作する。すると、電極に電圧が印可され、超音波発生器３０２にて超音波振動が発生し、当該超音波振動はブースターなどの作用により増幅されてホーン部３０３に伝達される。そして、ホーン部３０３の先端部である加工面３０４から溶着対象物３１０に超音波振動が伝達し、振動による摩擦熱を用いて溶着対象物３１０を溶着することができる。
【０００６】
また、特許文献１に示すような、加工面と対向する加圧面（受け面）を有する超音波ホッチキスも実用化されており、上部構成であるアッパーフレームのみの構造により、上述したように溶着対象物の溶着に用いることも行われている。すなわち、図６に示すような構成をしている。この図に示す超音波溶着機４００は、本体ケース４０１Ａとその下部を覆うフレーム４０１Ｂとにより本体部４０１が構成されており、その前方部（図６の左側）には超音波発生器４０２が収容されていて、これにホーン部４０３が連結されている。そして、ホーン部４０３が下方に突出しており、その先端部には加工面４０４が形成されている。また、本体部４０１の前方部には、スイッチ４０６が設けられており（スイッチ機構及び配線は省略）、本体部４０１を溶着対象物の上部に移動して、スイッチ４０６を操作することにより、容易に溶着対象物を溶着することができる。
【０００７】
ここで、溶着対象物の一例を図７に示す。溶着対象物は、例えば、図７（ａ）（１）に示す多面にカットされたガラス部材５１０や、図７（ａ）（２）に示す円形状の金属５２０といった装飾品である。これら装飾品５１０，５２０の裏面には、図７（ｂ）に示すように、反射鏡処理層５１１が形成されていると共に、熱接着樹脂層５１２が形成されている。そして、これら溶着対象物である装飾品５１０，５２０を布５３０などの加工対象物に溶着する際には、土台５５０に載置したガラス台５４０上で、熱接着樹脂層５１２を布５３０に密着させた状態で、図７（ｃ）に示すように、上方から超音波溶着機（ホーン部３０３）等にて超音波振動を加える。これにより、超音波による摩擦熱にて熱接着剤樹脂を溶融して、布にしみこませて接着することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２０２７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来例においては、安定した溶着が困難となる、という問題が生じる。その具体例を図８に示す。図８（ａ），（ｂ）のそれぞれに示すように、いずれの形態の超音波溶着機であっても、手で操作してホーン部３０３，４０３を垂直に溶着対象物５１０に当てることは、超音波溶着機自体を支える支持体が無いため困難である。従って、その後、溶着に必要な振動熱を加えるために一定時間垂直に保つことも、一点支持となるため、矢印Ａ１０１，Ａ１０２に示すようにホーン部３０３，４０３がぶれてしまい（点線参照）、ますます困難である。このため、装飾品を溶着した後の仕上がり状態がきれいに形成できない場合が生じるばかりか、確実に溶着を行うことができない、という問題が生じる。特に、溶着対象物５１０の表面が球面である場合には、ますます溶着不良が発生する、という問題も生じる。
【００１０】
さらに、全盲などの視覚障害者が使用する場合には、手探りにて溶着対象物の位置を把握して、かかる位置にホーンを垂直に当てることにより作業を行うが、かかる作業は非常に困難なものとなる。
【００１１】
本発明は、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、安定した溶着作業を行うことができると共に、視覚障害者にとっても利用が容易であるユニバーサルデザイン化された超音波溶着機を提供すること、をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明では、超音波振動を発生する超音波発生器と、この超音波発生器に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部と、少なくとも超音波発生器を収容する本体部とを備え、ホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機において、ホーン部から加工面に対して垂直方向ではない方向に所定の距離だけ離れた本体部の所定箇所に、加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を備えた、という構成を採っている。このとき、本体部がホーン部から加工面に沿った方向に延設されている場合には、当該本体部の所定箇所に、支持部材を備えてもよい。そして、支持部材を、当該支持部材の先端部がホーン部とは反対側に回動するよう本体部に備えた、という構成にすると望ましい。
【００１３】
また、支持部材の本体部からの突出長さを、所定の長さに伸縮可能に構成したり、支持部材を、可撓性部材にて形成するとよい。また、支持部材の先端部に、土台に対して所定の摩擦力を発生して滑り止めとなる滑り止め部材を装着したり、支持部材の先端部が２箇所以上となるよう、当該支持部材を分岐して構成してもよい。
【００１４】
さらに、支持部材の２以上の先端部のうち、少なくとも１つの先端部の本体部に対する突出位置を変更可能なよう、当該支持部材の突出長さを伸縮可能に構成すると、なお望ましい。
【００１５】
また、超音波振動を発生する超音波発生器と、この超音波発生器に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部と、少なくとも超音波発生器を収容する本体部とを備え、ホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機において、本体部に、加工面に対して垂直方向ではない方向に延びる支持基部部材を備えると共に、この支持基部部材に、加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を備えた、という構成としてもよい。このとき、本体部から加工面に沿った方向に延びるよう支持基部部材を備え、これに支持部材を備えてもよい。また、支持基部部材、支持部材のいずれか一方、あるいは、両方共に可撓性部材にて構成すると望ましい。
【００１６】
さらに、本発明では、本体部に少なくとも超音波発生器を収容し、この超音波発生器に連結され超音波振動が伝達されるホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機、に装着される支持構造であって、加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出し，その先端部が土台に接地される支持部材を、ホーン部から加工面に対して垂直方向ではない方向に所定の距離だけ離れた本体部の所定箇所に装着することにより構成した、超音波溶着機用支持構造をも提供している。このとき、本体部がホーン部から加工面に沿った方向に延設されている場合には、当該本体部の所定箇所に、支持部材を備えてもよい。
【００１７】
そして、支持構造は、加工面に対して垂直方向ではない方向に延びる支持基部部材を本体部に装着して備えると共に、加工面に対して所定の角度を成して当該加工面が向く方向に突出しその先端部が土台に接地される支持部材を、支持基部部材に係合して備えた、という構成であってもよい。このとき、支持基部部材は本体部から加工面に沿った方向に延びるよう備えてもよい。
【００１８】
また、さらに本発明では、超音波振動を発生する超音波発生器と、この超音波発生器に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部と、少なくとも超音波発生器を収容する本体部とを備え、ホーン部の先端部に加工面を有する超音波溶着機において、本体部に、溶着時に加工対象物あるいは土台に当接し，加工面と協働して超音波溶着機の姿勢を規制する支持部材を設けた、という構成にしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成にすることにより、支持部材の先端部を土台、あるいは、当該土台上に載置された加工対象物に、当接、接地させることで、かかる接地点を支点として超音波溶着機自体、すなわち、加工面を操作することができる。従って、加工面の操作状態が安定し、迅速且つ正確な溶着作業を行うことができる。また、溶着時には、少なくとも支持部材による支点と、加工面による加工点とにより、２点以上の支持状態となるため、一定時間、加工面がぶれることを抑制することができ、より安定した溶着状態を実現することで、良好な溶着物を得ることができる。特に、支持部材にて２点以上の支点を形成することで、加工点を含めて３点以上の支持状態となり、さらなる安定した溶着を行うことができる。
【００２０】
また、支持部材の取り付け角度や長さなどを変更できる構成にすることで、支持部材の取り付け位置の土台に対する高さを変更することができ、実際の作業箇所と土台（支持箇所）との高さが異なっていても、安定して支持できるよう調節することができる。そして、支持部材を可撓性部材にて形成することで、支持箇所と作業箇所との多少の高さの相違を吸収して、安定した溶着作業を行うことができる。さらに、支持部材の支持点に滑り止め部材を装着することで、土台に対して溶着機自体の位置を固定することができ、より安定して溶着作業を行うことができる。
【００２１】
そして、超音波溶着機に、フレームとなる支持基部部材を設けて、これに支持部材を設けることにより、小型に形成された超音波溶着機であっても、安定した溶着作業を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、手で握って操作する超音波溶着機、いわゆる超音波ハンドピースにおいて、ホーン部の先端部に形成された加工面から所定距離離れた箇所に、下方に向かって延びる足となる支持部材を備えたことを特徴としている。かかる支持部材により、超音波ハンドピースがホーン部以外に土台に当接させて支点とすることができる箇所ができ、これにより、安定して溶着加工を行うことができる。なお、本発明においては、超音波溶着機を超音波ハンドピースとも呼び、同様のものを指す。
【００２３】
また、支持部材が接地する土台は、当該土台上に載置された溶着対象物を溶着する加工対象物をも含むものとする。すなわち、溶着時に、加工面は加工対象物に当接して支持部材は土台に接地してもよく、あるいは、加工面及び支持部材共に所定範囲に広げられた加工対象物に当接して、超音波溶着機の姿勢を規制してもよい。以下、本発明の具体例を、以下の実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施例１を、図１乃至図２を参照して説明する。図１は、本実施例における構成を示す図である。図２は、本実施例の作用状態を示す説明図である。
【００２５】
図１（ａ）に、本実施例における超音波ハンドピース１の斜視図を示す。本実施例における超音波ハンドピース１は、従来例にて説明した図６に示すものと、ほぼ同様の構成を採っている。すなわち、従来例における超音波ホッチキスの上側フレーム部分のみの構成となっている。
【００２６】
かかる構成を詳述すると、超音波振動を発生する超音波発生器２０と、この超音波発生器２０に連結されて超音波振動が伝達されるホーン部２１と、超音波発生器２０及びホーン部２１の一部を収容する本体ケース１１及びフレーム１２とを備えており、これにより本体部１０が構成されている。そして、本体ケース１１は、開口部を下側に向けた断面コ字状の蓋部材であって、本体部１０の前方部１０Ａ（図１（ａ）において左側）のみが上方に突出して開口部を下に向けた略直方体形状となっている。そして、この前方部分１０Ａには、従来例同様に、超音波振動子をはじめとする超音波発生器２０と、これに連結されたホーン部２１の一部が収容されている。これらは、本体ケース１１の下方開口部に位置して装着されたフレーム１２にて支持されており、ホーン部１２の先端部のみが下方に突出した構造となっている。
【００２７】
そして、本体ケース１１とフレーム１２との間、すなわち、本体部１０の内部には、上記超音波発生器２０の他に、図示しない配線等が備えられており、本体部１０の後端部１０Ｂ（図１（ａ）において右側の端部）から外部に延びるケーブル１３にて、電源装置などに接続される。なお、配線等の図示及び説明については省略する。
【００２８】
また、本体部１０の前方（図１（ａ）において左側）、すなわち、本体ケース１１の前方部１０Ａの外面には、図示しない配線に接続されたスイッチ１４が突出して備えられており、これを押すことにより超音波発生器２０に通電して超音波振動が発生し、ホーン部２１の先端部に形成された加工面２２に伝達するようになっている。なお、加工面２２は、ホーン部２１の長手方向に対してほぼ垂直な面に形成されており、かかる平面を垂直に振動させる超音波振動が伝達するようになっている。これに伴い、ホーン部２１はフレーム１２に対してほぼ垂直に取り付けられているため、加工面２２とフレーム１２はほぼ平行に位置している。すなわち、フレーム１２は、加工面２２に沿って延設された状態に形成されている。
【００２９】
なお、加工面２２は、ホーン部２１が曲折して形成されている場合には、必ずしもホーン部２１の長手方向に垂直に形成されていることに限定されないが、超音波振動の方向に対しては垂直に形成されていると望ましい。
【００３０】
そして、図１（ａ）に示すように、土台に載置されたガラス台５４０上に広げられた布５３０に、図７に示す装飾品５１０（溶着対象物）を溶着する際には、ホーン部２１の加工面２２を上部から押さえつけ、スイッチ１４を入れることにより、加工面２２から超音波振動が装飾品５１０に伝達して、当該装飾品５１０の裏側に備えられた樹脂により布５３０に溶着されることとなる。なお、溶着対象物５１０が溶着される上記布５３０を、加工対象物５３０とも呼ぶ。そして、この加工対象物５３０は、布に限定されるものではない。
【００３１】
ここで、本実施例における本体部１０の後方部１０Ｂ、特に後端部付近には、下方に向かって突出する２本の支持部材３１，３２が装着されている。具体的に説明すると、まず、本体ケース１１の下方開口部に備えられたフレーム１２の後端部付近には、当該フレーム１２の幅方向の両端から２枚の略正方形状の板状部材（フレーム突出部）１２ａ，１２ｂが下方に向かって突出するよう形成されている。そして、かかる突出部１２ａ，１２ｂには、それぞれ２本の所定の長さを有する板状部材である支持部材３１，３２が回動自在に備えられており、この回動端には、さらに、当該支持部材３１，３２にほぼ直交して係合する棒状支持部材３３が備えられている。
【００３２】
そして、支持部材３１，３２の取り付け構造を、図１（ｂ）に拡大して示す。まず、フレーム１２に形成された略正方形状の板状突出部１２ａ，１２ｂには、ほぼ中心部に軸穴１２ａａ，１２ｂａが形成されていると共に、これを中心に放射状に楕円形状の貫通孔１２ａｂ，１２ｂｂが複数形成されている。そして、かかるフレーム１２の板状突出部１２ａ，１２ｂと面で接して係合する支持部材３１，３２の一端部には、上記板状突出部１２ａ，１２ｂの形状に対応して、軸穴３１ａ，３２ａが形成されていると共に、楕円貫通孔１２ａｂ，１２ｂｂにはめ込まれる楕円形状の突起３１ｂ，３２ｂが１つあるいは複数形成されている。そして、支持部材３１，３２をそれぞれ板状突出部１２ａ，１２ｂの外側から当接させ、この際に楕円突起３１ｂ，３２ｂと楕円貫通孔１２ａｂ，１２ｂｂとを合わせて、中心３１ａ，１２ａａ，１２ｂａ，３２ａにピン部材３４を挿通して装着する。また、ピン部材３４の先端部側にはネジが切られており、ワッシャ３５を介してダイヤル付きナット３６が螺合される。このダイヤル付きナット３６は、周囲に刻みが入れられているため、容易に手で回して締め付けたり緩めたりすることができる。そして、緩めた状態で支持部材３１，３２を回動させ、別の貫通孔に楕円突起を係合させてナット３６を締め付ける。これにより、支持部材３１，３２の角度を変更することができ、その端部に位置する棒状部材３３から本体部１０の後端部１０Ｂまでの高さを変更することができる。
【００３３】
ここで、本実施例における超音波ハンドピース１の使用時の動作を、図２を参照して説明する。この図に示すように、ガラス台５４０上に位置する溶着対象物に対して溶着処理を行う場合には、ホーン部２１がガラス台５４０に対して垂直に位置するよう支持部材３１，３２の角度を調節する。このとき、本実施例においては、ホーン部２１は本体部１０に対してほぼ垂直に突出して備えられているので、当該本体部１０がガラス台５４０あるいはこれが載置されている土台５５０とほぼ平行に位置するよう支持部材３１，３２の角度を調整するとよい。
【００３４】
具体的には、ガラス台５４０の高さがＨであって、本体部１０から突出しているホーン部２１の長さがＡであるとすると、本体部１０の土台５５０に対する距離が、いずれの場所であってもＨ＋Ａ＝Ｂになるように設定する。従って、後端部１０Ｂにてそのように設定すればよい。ここで、支持部材３１，３２の根本部分、すなわち、本実施例においては本体部１０の後端部１０Ｂの土台５５０に対する高さは、支持部材３１，３２の長さをＬとし、当該支持部材３１，３２と土台５５０に対する垂直方向との成す角をαとすると、Ｌｃｏｓαにて表せる。従って、Ｂ＝Ｌｃｏｓαとなるようガラス台５４０の高さに応じて支持部材３１，３２の角度を調節するとよい。例えば、支持部材３１，３２の長さＬを、４０［ｍｍ］とすると、土台５５０に対する本体部１０の後端部の高さを、０〜４０［ｍｍ］の範囲で、調整することができる。このとき、ホーン部２１の突出長さＡが２０［ｍｍ］であるとすると、ほぼ２０［ｍｍ］までのガラス台５４０などの段差に対応することができる。一方、溶着を行う箇所が低い場合であっても、土台５５０と本体部１０の後端部との距離（Ｌｃｏｓα）をＡ以下になるよう支持部材３１，３２を回転させることにより、対応することができる。
【００３５】
ここで、上述した支持部材３１，３２の端部（棒状支持部材３３）は、土台５５０に当接（接地）することに限定されない。土台５５０や他の部材上に広げられた布５３０をはじめとする加工対象物に当接することにより、加工面と協働して本体部１０を支持しても良い。これにより、加工対象物（本実施例では布５３０）が大きく広げられた場合であっても、当該加工対象物上で溶着作業を行うことが可能となる。従って、本体部１０を支持するために別途大型のスタンドを設ける必要もなく、また、スタンドの支柱等が邪魔にならず、本体部１０を適切な姿勢に保持して溶着作業が可能となる。
【００３６】
以上、説明した構成をまとめると、フレーム１２の後端部に形成されている略正方形状の板状突出部１２ａ，１２ｂは、フレーム１２の後端部に形成されていることで、これに取り付けられる支持部材３１，３２がホーン部２１と所定距離離れた位置に配置されることとなる。このとき、支持部材３１，３２は、ホーン部２１の加工面２２に対して０度より大きく１８０度以下、望ましくは９０度以下の所定の角度を成して回転可能であり、加工面の向く方向である下方に向かって突出して配置されている。これにより、支持部材３１，３２の先端部に係合される棒状支持部材３３が、ホーン部２１から離れた位置で土台５５０に接地されるため、溶着前にホーン部２１の位置決めを容易に行うことができる。このとき、棒状支持部材３３の両端部にゴム製の部材を装着することにより、土台５５０に対するすべりの発生を抑制することができ、より位置決めを容易に行うことができる。このように位置決めが容易であることから、特に、全盲などの障害者にとっても使用しやすい機器と成る。従って、本発明の構成により、ユニバーサルデザイン化された利用が容易な超音波溶着機を提供することができる。
【００３７】
また、当該後端部１０Ｂにおける支持箇所と、ホーン部２１による加工作業箇所と、の高さが異なる場合であっても、後端部１０Ｂの高さを調節することにより、ホーン部２１を垂直に溶着対象物に当てることができるよう容易に設定することができ、より確実な溶接が可能となる。そして、溶着の際には、支持部材３１，３２，３３とホーン部２１とが土台５５０や他の部材上に広げられた加工対象物５３０に接地していることとなり、少なくとも２点にて支持されている状態となるため、溶着時の姿勢が安定して溶着不良を抑制することができる。特に、本実施例では、支持部材側に棒状支持部材３３を備えているため、当該棒状支持部材３３の両端部と加工面２２とで３点支持状態となり、より安定した溶着作業を実現できる。
【００３８】
ここで、上述した支持部材３１，３２は、本体部１０の後端部に備えられることに限定されない。本体部１０の中間部付近に備えられていてもよい。但し、ホーン部２１に近すぎない位置であって、当該ホーン部２１から所定距離離れた位置であることが望ましい。なお、ホーン部２１に近い位置に取り付けてもよいが、支持部材３１，３２の先端部である土台５５０との接地箇所、すなわち、支持点は、ホーン部２１から離れた位置となるよう設定するとよい。
【００３９】
また、支持部材３１，３２の先端部に備えた棒状支持部材３３の両端部に、土台５５０に対して所定の摩擦力を発生する滑り止め部材（例えば、ゴム部材）を備えるとよい。これにより、溶接時の後端部の支持が安定する。なお、逆に、棒状支持部材３３の両端部に車輪を装着してもよい。これにより、所定距離離れて配置された複数の溶着対象物に対して連続して溶着作業を行う場合には、超音波ハンドピースを容易に移動することができ、溶着作業が容易となる。
【００４０】
さらには、支持部材３１，３２を伸縮可能な構成としてもよい。例えば、筒状部材が径の異なる他の筒状部材の内部に収容され、これを引き出すことにより長さを変更できる構造を支持部材３１，３２として採用すると、容易に支持部材に長さを変更することができ、ハンドピース後端部の高さを調節することができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、本発明の実施例２を、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、実施例２における超音波溶着機の構成及び使用の様子を示す斜視図である。図３（ｂ）は、本体部の後端部の構造を示す拡大図である。
【００４２】
本実施例における超音波溶着機自体は、実施例１に示すものとほぼ同様の構成であって、従来例に示す超音波ホッチキスの上側部分からなるハンドピースである。そして、実施例１のものとは、本体部１１０の後端部の構成が異なる。以下、詳述する。
【００４３】
本体部１１０の後端部１１０Ｂには、棒部材が略半円弧状に曲折された支持部材１３１が備えられており、その両端部が土台５５０に接地するようになっている。すなわち、支持部材１３１の中央付近が本体部１１０の後端部に貫通されて支持されており、支持部材１３１の両端部が円弧を描いて下方に向かって突出した状態となる。このとき、支持部材１３１の両端部には、滑り止めのためのゴム部材１３１ａ，１３１ｂが備えられている。なお、ゴム部材は、かかる素材に限定されず、土台５５０あるいは当接する加工対象物との間に適度の摩擦を生じさせる部材であればよく、すべり止め効果を発揮するものであればよい。
【００４４】
ここで、支持部材１３１が備えられている本体部１１０の後端部１１０Ｂの構成を、図３（ｂ）の拡大図、及び、各構成を分離して示した図３（ｃ）を参照して説明する。本体部１１０の後端部１１０Ｂでは、フレーム１１２が下方に突出して略直方体形状に形成されている。そして、その側面には、横方向に貫通する円柱状の支持貫通孔１１３が形成されていると共に、かかる貫通孔１１３から最後端部に向かって外部に通ずる切り込み溝１１４が形成されている。そして、この切り込み溝１１４に対して上方から垂直にネジ穴１１５が形成されており、かかるネジ穴１１５に挿通される締め付け部材１１６が備えられている。この締め付け部材１１６は、ネジ部とその反対側の端部付近に当該ネジとほぼ垂直に突出するレバー部とにより構成され、これを締め付けることで切り込み溝１１４の間隔が狭まる構成になっている。
【００４５】
また、上述した円柱状の貫通孔１１３には、支持部材１３１を保持する円柱部材１１７が備えられており、当該円柱部材１１７には、両端面を貫通する円弧状の貫通孔１１７ａが形成されている。この貫通孔１１７ａは、上述した円弧状の支持部材１３１とほぼ同一径の円弧状に形成されている。さらに、円柱部材１１７には、貫通孔１１７ａから一様に円柱部材１１７の側面に向かって外部に通ずる切り込み溝１１７ｂが形成されている。
【００４６】
ここで、上述した構造の組み立て方法及び動作を説明する。まず、円柱部材１１７に形成された貫通孔１１７ａに、円弧状の支持部材１１３を挿入し、その後、支持部材１３１の両端部にゴム部材１３１ａ，１３１ｂを装着する。但し、ゴム部材１３１ａ，１３１ｂは、組み立て最終段階にて装着してもよい。なお、支持部材１３１の先端部には、内側に凹んだ溝１３１ａａが形成されており、これに対応してゴム部材１３１ａ，１３１ｂの装着孔には環状の突起（図示せず）が形成されている。これにより、ゴム部材１３１ａ，１３１ｂが支持部材１３１から容易に脱落することが抑制される。
【００４７】
続いて、支持部材１３１を装着した円柱部材１１７を、フレーム１１２後端部の円柱状の貫通孔１１３に挿入する。このとき、切り込み溝１１４を開きつつ挿入するとよい。そして、かかる状態で円柱部材１１７を回転させることにより、支持部材１３１自体が回動することとなり、フレーム１１２に対する支持部材１３１の突出角度を調整することができる。すなわち、支持部材１３１をフレーム１１２に対して９０度に近づけると、土台５５０に対する後端部１１０Ｂの高さが高くなり、一方、これよりも角度を浅くすると、土台５５０に対する高さが低くなる。このように、支持部材１３１の高さを調整することができる。また、円柱部材１１７にも切り込み溝１１７ｂが形成されているため、円弧状の貫通孔１１７ａに沿って支持部材１３１自体の移動も容易である。このように支持部材１３１を横方向に移動することにより、左右に突出する支持部材１３１の長さを変化させることができる。従って、支持部材１３１の両端部にて土台５５０に２点で当接するが、かかる２点の高さをも調整することができる。
【００４８】
そして、支持部材１３１の位置決め、すなわち、後端部の高さ調整及び土台に対する接地部分の高さ調整を行った後に、締め付け部材１１６のネジを後端部の上方から挿入して、レバーを回転することで締め付ける。すると、後端部に形成された切り込み溝１１４の空間が狭くなると共に、円柱部材１１７に形成された切り込み溝１１７ｂの空間も狭くなり、支持部材１３１の位置が固定される。
【００４９】
このようにすることにより、超音波ハンドピースの本体部１１０の後端部に備えた支持部材１３１の先端部を土台５５０あるいは広げられた加工対象物に接地させることで、当該ハンドピース自体の位置決めを行うことができ、かかる接地点を支点として先端部側を回動させて溶着作業を行うことができる。また、ハンドピース自体の溶着時の姿勢も安定し、確実な溶着を行うことができる。特に、本実施例においては、支持部材１３１の先端部が本体部１１０から横方向に開いた形状となっているため、より安定して支持することができる。
【００５０】
また、締め付け部材１１６を緩めることにより円柱部材１１７を容易に回転させることができ、これにより、支持部材１３１のフレーム１１２に対する突出角度を調整することができる。すると、上述した実施例１同様に、後端部付近の高さを容易に調整することができ、支持箇所と溶着箇所との段差を吸収して対応することができる。さらには、支持部材１３１を左右に移動することで、支持部材１３１の両端における高さを調整することができ、当該支持部材１３１による左右の支持高さの段差を、容易に吸収することができ、さらなる安定した溶着作業を実現することができる。
【００５１】
ここで、上記締め付け部材１１６による締め付け構造は、図３に示すものに限定されない。例えば、フレーム１１２後端部に形成された切り欠き溝１１４の距離を、開放状態と締め付け状態との２段階に操作可能な構造にて構成するとよい。これにより、簡単な操作により、支持部材１３１の角度あるいは支持高さを調整することができる。
【実施例３】
【００５２】
次に、本発明の実施例３を、図４を参照して説明する。図４は、本実施例における超音波ハンドピースの構成を示す図である。
【００５３】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、本実施例における超音波ハンドピース２００は、略円柱状に形成された小型なハンドピース２００である。その構造を、図４（ｂ）の断面を参照して説明する。
【００５４】
まず、上述した超音波ハンドピースと同様に、略円柱状の超音波発生器２２０にホーン部２２１が連結されたものを内部に備えており、この上部を覆う、超音波発生器２２０より大きい略円筒形状の本体ケース２１１を備えている。そして、本体ケース２１１の上部は、さらに大きな径を有する円形状の蓋部が形成されている。一方、本体ケース２１１の下部は開口しているが、その内周面には雌ネジ部が形成されており、ホーン部２２１に形成されたフランジ部の下方に形成されたリングネジが螺号するようになっている。これにより、超音波発生器２２０をケース２１１内部に収容している。また、内部には図示しない配線等が収容されており、電力等を供給するコード２１３が外部に伸びている。さらに、本体ケース２１１内部には、スイッチ機構（図示せず）が収容されており、かかるスイッチ機構に接続されたスイッチボタン２１４が、ケース２１１外面に突出して取り付けられている。このようにして、超音波ハンドピースの本体部２１０を形成している。
【００５５】
そして、本実施例においては、本体部２１０に係合する支持構造２３０を備えている。この支持構造２３０は、本体部２１０に嵌合する係合部２３１と、係合部２３１から本体部２１０の外部に向かって延びる支持基部２３２と、当該支持基部２３２から下方に向かって延びて土台５５０に接地する支持部２３３と、により構成される。なお、これらは一体的に形成された可撓性を有する棒状部材にて構成されている。かかる構成について、詳述する。
【００５６】
まず、係合部２３１は、３分の２程度の円環状に形成されている。すなわち、円環状の棒状部材の一部が切除された形状に形成されている。かかる形状の係合部２３１に対応して、本体ケース２１１の下方部分の周囲には、係合部２３１とほぼ同一径の円環状の溝２１１ａが形成されている。すなわち、係合部２３１がかかる溝２１１ａに嵌合するようになっている。なお、この溝２１１ａが形成される面は、ホーン部２２１の長手方向とはほぼ垂直に位置しており、従って、ホーン部２２１の先端部に形成されている加工面２２２とほぼ平行となる。
【００５７】
そして、係合部２３１の切除部分とは反対側の外側には、２本の棒状部材２３２が所定の間隔をあけて、当該係合部２３１が形成される面に沿って延びるよう備えられている。この２本の棒状部材２３２は、相互に所定の角度をもって伸びており、これにより、支持基部２３２が形成される。ここで、支持基部２３２は、係合部２３１が形成する面とほぼ同一面上に形成されていることから、ハンドピース１０に取り付けられた際に、上記加工面２２２とほぼ平行に備えられていることとなる。但し、係合部２３１は必ずしも加工面２２２に対して平行に備えられていなくてもよく、当該加工面２２２に対して垂直方向ではない方向に延びて形成されていればよい。これは、後述するように、支持基部２３２と連結している支持部２３３自体を、ホーン部２２１と所定距離離れて配置させ、これにより、本体部２１０の支持をより安定させるためである。
【００５８】
そして、支持基部２３２は所定箇所で下方に向かって曲折し、かかる曲折部から先端部までの支持部２３３を形成している。これにより、支持部２３３は、加工面２２２に対して所定の角度を成して当該加工面２２２が向く方向に突出し、その先端部が土台に接地されるようになる。このとき、支持部２３３の先端部に、実施例２にて開示したゴム部材１３１ａ，１３１ｂをはじめとする滑り止め部材を装着してもよい。
【００５９】
このようにすることにより、超音波ハンドピース２００に支持構造２３０を装着して、その支持部２３３の先端部を土台５５０あるいは加工対象物に接地させることで、当該ハンドピース自体の位置決めを行うことができ、かかる接地点を支点として先端部側を回動させて溶着作業を行うことができる。また、ハンドピース自体の溶着時の姿勢も安定し、確実な溶着を行うことができる。このとき、本実施例においては、支持構造２３０すなわち支持部材２３３自体が可撓性部材にて形成されているため、溶着作業時に操作者が本体部２１０を下方に押圧した際に、下方に撓んで、支持点と溶着箇所との位置の差を吸収することができる。従って、溶着対象物に対してホーン部２２１を垂直に当てることができ、より安定した溶着作業を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、支持部材の先端部を土台などに接地させることで、かかる接地点を支点として加工面を操作することができ、加工面の操作状態が安定し、迅速且つ正確な溶着作業を行うことができる。また、溶着時には、少なくとも支持部材による支点と加工面による加工点とにより、２点以上の支持状態となるため、加工面がぶれることを抑制することができ、より安定した溶着状態を実現することで、良好な溶着物を得ることができる。このように、超音波溶着機を用いた溶着作業に適用することができ、産業上の利用可能性を有する。
【００６１】
また、支持部材の接地点を支点として加工面の位置決めが容易となることから、全盲などの障害者にとっても使用しやすいユニバーサルデザイン化された超音波溶着機として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、実施例１における超音波溶着機の構成を示す図である。図１（ａ）は、全体の斜視図を示し、図１（ｂ）は、後端部の構成を示す。
【図２】実施例１における作用状態を示す模式図である。
【図３】実施例２における超音波溶着機の構成を示す図である。図３（ａ）は、構成及び使用の様子を示す斜視図である。図３（ｂ）は、後端部の構成を示す拡大図である。図３（ｃ）は、各構成を分離して示した図である。
【図４】実施例３における超音波溶着機の構成を示す図である。図４（ａ）は、全体構成を示す図であり、図４（ｂ）は、超音波溶着機本体の構成を示す断面図である。
【図５】従来例における超音波溶着機の構成を示す部分断面図である。
【図６】従来例における超音波溶着機の構成を示す部分断面図である。
【図７】図７は、溶着する対象物の一例を示す説明図である。図７（ａ）（１），（２）は、それぞれ溶着対象物の例を示す図であり、図７（ｂ）は、溶着対象物の構成を示す図である。図７（ｃ）は、実際に溶着を行う時の様子を示す図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、従来例における溶着時の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  超音波溶着機（超音波ハンドピース）
１０  本体部（超音波溶着機）
１１  本体ケース
１２  フレーム
１４  スイッチ
２０  超音波発生器
２１  ホーン部
２２  加工面
３１，３２  支持部材
３３  棒状部材
１３１  支持部材
２３０  支持構造
２３２  支持基部部材
２３３  支持部材
５１０，５２０  溶着対象物
５３０  布（加工対象物）
５４０  ガラス台
５５０  土台
【図１】
2005053063.tif 000003
【図２】
2005053063.tif 000004
【図３】
2005053063.tif 000005
【図４】
2005053063.tif 000006
【図５】
2005053063.tif 000007
【図６】
2005053063.tif 000008
【図７】
2005053063.tif 000009
【図８】
2005053063.tif 000010