超声波传递单元和超声波处理装置的制造方法_3

文档序号:8286799阅读:来源:国知局
)相对于超声波探头20上的沿着长度轴线C的位置(S、S’)的变化而产生的变化的图。另外,在图7中表示了时间t = tl、t2、t3、t4时的第I振动(vl)和第2振动(v2)。此外,在图7中,用虚线表示第I振动部31的第I振动,用实线表示第2振动部32的第2振动。
[0060]如图4和图7所示,在超声波探头20振动的情况下,与第I振动部31以单体进行第I振动的情况同样,第I振动部31也以预定的频率f0进行第I振动。因此,第I波腹位置A1、A2和第I波节位置NI与第I振动部31以单体进行第I振动的情况下的第I波腹位置A1、A2和第I波节位置NI在与长度轴线C平行的方向上成为相同的位置。此外,在超声波探头20以预定的频率f0振动的情况下,与第I振动部31以单体振动的情况同样,第I波腹位置Al、A2处的第I振幅也成为大小VI。
[0061]此外,在超声波探头20振动的情况下,与第2振动部32以单体进行第2振动的情况同样,第2振动部32以预定的频率f0进行第2振动。因此,第2波腹位置A’ I?A’4和第2波节位置N’ I?N’ 3与第2振动部32以单体进行第2振动的情况下的第2波腹位置A’ I?A’ 4和第2波节位置N’ I?N’ 3在与长度轴线C平行的方向上成为相同的位置。
[0062]在此,在超声波探头20中,自第I振动部31经由基端侧中继部36和顶端侧中继部42向第2振动部32传递超声波振动。基端侧中继部36位于第I振动的第I波腹位置Al,顶端侧中继部42位于第2振动的中途位置M。在超声波探头20中,顶端侧中继部42与基端侧中继部36抵接,第I波腹位置Al和中途位置M在与长度轴线C平行的方向上对齐。
[0063]图8是表示在第I振动部31上安装有第2振动部32的超声波探头20以预定的频率f0振动的情况下的、中继波腹位置(Al)处的第I振动的随时间的变化的图。此外,图9是表示超声波探头20以预定的频率f0振动的情况下的、中途位置M处的第2振动的随时间的变化的图。如图7?图9所示,在超声波探头20振动的情况下,中继波腹位置(Al)处的第I振动的第I振幅成为大小VI。此外,中途位置M处的第2振动的第2振幅成为大小V2b0
[0064]在此,顶端侧中继部42与基端侧中继部36抵接,第I波腹位置Al和中途位置M在与长度轴线C平行的方向上对齐。因此,中途位置M处的第2振幅的大小V2b与中继波腹位置Al处的第I振幅的大小Vl相同。此外,中继波腹位置(第I波腹位置)A1处的第I振动和中途位置M处的第2振动彼此成为相同相位。
[0065]在超声波探头20振动的情况下,与第2波腹位置A’ I?A’ 4不同的中途位置M处的第2振幅的大小V2b与第I振动的第I波腹位置Al、A2处的第I振幅Vl相同。在第2振动中,第2波腹位置A’ I?A’ 4的第2振幅大于中途位置M处的第2振幅。因此,在超声波探头20 (超声波传递单元3)以预定的频率f0振动的情况下,第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅的大小V2c大于第I振动的第I波腹位置Al、A2处的第I振幅VI。
[0066]像前述那样,未设有与长度轴线C垂直的截面积发生变化的截面积变化部(变幅杆部),就能够使位于第2振动部32的顶端(超声波探头20的顶端)的最顶端波腹位置(A’l)处的超声波振动的第2振幅放大。由此,即使在未设有截面积变化部的情况下,也能够利用超声波振动高效地对处理对象进行处理。
[0067]图10是表示超声波探头20以预定的频率f0振动的情况下的、最顶端波腹位置(A’ I)处的第2振动的随时间的变化的图。像前述那样,作为最顶端波腹位置的第2波腹位置A’ I位于第2振动部32的顶端。而且,如图10所示,第2波腹位置A’ I处的第2振幅的大小V2c大于作为中继波腹位置的第I波腹位置(Al)处的第I振幅的大小VI。此外,在第2振动中,中途位置M位于第2波节位置N’ 3和第2波腹位置A’ 4之间。在这种情况下,第2波腹位置(最顶端波腹位置)A’I处的第2振动与第I波腹位置(中继波腹位置)Al处的第I振动的相位相反。
[0068]在此,将η设为自然数。在中途位置M位于从顶端方向侧数第η个第2波节位置N’ η和从顶端方向侧数第(n+1)个第2波腹位置A’ n+1之间的情况下,第2波腹位置(最顶端波腹位置)A’ I处的第2振动和第I波腹位置(中继波腹位置)A1处的第I振动之间的关系与本实施方式是同样的。即,第2波腹位置(最顶端波腹位置)A’l处的第2振动与第I波腹位置(中继波腹位置)A1处的第I振动的相位相反。
[0069]在本实施方式中,第2波节位置N’ 3成为第2波节位置N’ I?N’ 3中的位于最靠近中途位置M的位置的近设波节位置。此外,第2波腹位置A’ 4成为第2波腹位置A’ I?AM中的位于最靠近中途位置M的位置的近设波腹位置。图11表示在第2振动部32中使中途位置M的位置在近设波节位置(N’ 3)和近设波腹位置(A’ 4)之间沿着长度轴线C变化的情况下的、第2振动的第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅相对于第I振动的第I波腹位置Al、A2处的第I振幅的放大比率E。
[0070]像前述那样,中途位置M处的第2振幅的大小V2b与作为中继波腹位置的第I波腹位置Al处的第I振幅的大小Vl相同。因此,与中途位置M的位置沿着长度轴线C的变化无关地,中途位置M处的第2振幅的大小V2b与第I波腹位置Al、A2处的第I振幅的大小Vl相同。即,中途位置M处的第2振幅的大小V2b不会由于中途位置M沿着长度轴线C的位置变化而变化。
[0071]另一方面,随着中途位置M的位置靠近近设波节位置(N’3),第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅的大小V2c相对于中途位置M处的第2振幅的大小V2b的比率E’变大。由于中继波腹位置(Al)处的第I振幅的大小Vl与中途位置M处的第2振幅的大小V2b相同,因此,如图11所示,随着中途位置M的位置靠近近设波节位置(N’ 3),第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅的大小V2c相对于第I波腹位置Al、A2处的第I振幅的大小Vl的放大比率E变大。
[0072]在此,将近设波节位置(N’ 3)和中途位置M之间的沿着长度轴线C的尺寸设为第I轴线平行尺寸LI,将近设波腹位置(A’ 4)和中途位置M之间的沿着长度轴线C的尺寸设为第2轴线平行尺寸L2。通过使第I轴线平行尺寸LI小于第2轴线平行尺寸L2,第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅相对于第I波腹位置Al、A2处的第I振幅的放大比率E变大。在本实施方式中,期望的是,以使放大比率E为3以上的方式设定第I轴线平行尺寸LI和第2轴线平行尺寸L2。由此,位于第2振动部32的顶端的最顶端波腹位置(A’ I)处的第2振动的第2振幅进一步放大。因而,能够利用超声波振动更高效地对处理对象进行处理。
[0073]另外,在中途位置M与作为近设波腹位置的第2波腹位置A’ 4对齐的情况下,第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅相对于第I波腹位置Al、A2处的第I振幅的放大比率E的值为1,第2波腹位置A’ I?A’4处的第2振幅不放大。另一方面,在中途位置M与作为近设波节位置的第2波节位置N’ 3对齐的情况下,第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅相对于第I波腹位置处的第I振幅的放大比率E变大至无限大,第2波腹位置A’ I?A’ 4处的第2振幅变得无限大。通过第2振幅变大至无限大的部位产生于超声波探头20,从而导致超声波探头20中的超声波振动的传递性降低。根据前述的观点,通过第2振动的中途位置M与第2波腹位置A’ I?A’ 4和第2波节位置N’ I?N’ 3不同,能够有效地放大第2振动部32的顶端(超声波探头20的顶端)处的超声波振动的第2振幅。
[0074]像前述那样,在超声波探头20中未设有与长度轴线C垂直的截面积发生变化的截面积变化部,就能够使第2振动部32的顶端(超声波探头20的顶端)处的超声波振动的第2振幅放大。由此,即使在未设有截面积变化部的情况下,也能够利用超声波振动高效地对处理对象进行处理。此外,通过未设有截面积变化部,能够在细长的超声波传递单元3的制造中削减工时和成本。
[0075](变形例)
[0076]另外,在第I实施方式中,设有顶端侧中继部42的中途位置M位于第2波节位置N’ 3和第2波腹位置A’ 4之间,但并不限定于此。图12是表示在第I探头构件21上安装有第I变形例的第2探头构件22的超声波探头20的结构的图。图13是表示在第I振动部31上安装有第2振动部32的超声波探头20以预定的频率f0振动的情况下的、第I振动(vl)和第2振动(v2)相对于超声波探头20上的沿着
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1