超声波传递单元和超声波处理装置的制造方法_4

文档序号:8286799阅读:来源:国知局
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13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13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。
[0077]如图12和图13所示,在本实施方式中,第I波腹位置Al、A2、第I波节位置N1、第2波腹位置A’ I?A’ 4以及第2波节位置N’ I?N’ 3也位于与第I实施方式相同的位置。而且,第I波腹位置Al成为基端侧中继部36所处的中继波腹位置。此外,顶端侧中继部42所处的中途位置M与第2振动的第2波腹位置A’ I?A’ 4和第2波节位置N’ I?N’ 3不同。
[0078]但是,在本变形例中,与第I实施方式不同,中途位置M位于第2波腹位置A’ 3和第2波节位置N’ 3之间。S卩,中途位置M位于从顶端方向侧数第3个第2波腹位置A’ 3和从顶端方向侧数第3个第2波节位置N’ 3之间。
[0079]在本变形例中,与第I实施方式同样,中途位置M处的第2振幅的大小V2b也与第I波腹位置Al (、A2)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)Al处的第I振动和中途位置M处的第2振动的相位彼此相同。在第2振动中,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A1、A2处的第I振幅的大小Vl相同。因此,第2振动的第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振幅的大小VI。
[0080]图14是表示超声波探头20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14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波腹位置A’ 3和第2波节位置N’ 3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)A1处的第I振动的相位相同。
[0081]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波腹位置A’ η和从顶端方向侧数第η个第2波节位置N’ η之间的情况下,第2波腹位置(最顶端波腹位置)Α’ 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变形例是同样的。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振动的相位相同。
[0082]在第I实施方式中,通过使中途位置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(η+1)个第2波腹位置Α’ η+1之间,第2波腹位置(最顶端波腹位置)Α’ I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。另一方面,在本变形例中,通过使中途位置M位于从顶端方向侧数第η个第2波腹位置Α’η和从顶端方向侧数第η个第2波节位置Ν’η之间,第2波腹位置(最顶端波腹位置)Α’ I处的第2振动与第I波腹位置(中继波腹位置)A1处的第I振动的相位相同。即,通过在第2振动部32中使中途位置M的位置在与长度轴线C平行的方向上发生变化,从而第2波腹位置(最顶端波腹位置)A’ I处的第2振动相对于第I波腹位置(中继波腹位置)A1处的第I振动的相位关系发生变化。即,位于中途位置M的顶端侧中继部42成为通过使中途位置M的位置在与长度轴线C平行的方向上发生变化而使第2波腹位置(最顶端波腹位置)A’ I处的第2振动相对于第I波腹位置(中继波腹位置)Al处的第I振动的相位关系发生变化的相位变化部。
[0083]在本变形例中,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’ 3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15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’ 3)之间沿着长度轴线C发生变化的情况下的、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。
[0084]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。S卩,中途位置M处的第2振动的第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。
[0085]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15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。
[0086]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’ 3)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,从而第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。由此,位于第2振动部32的顶端的最顶端波腹位置(A’l)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。
[0087]此外,在第I实施方式中,由与第I振动部31相同形状的第I探头构件21和与第2振动部32相同形状的第2探头构件22形成第I振动部31和第2振动部32,但并不限定于此。例如作为第2变形例,如图16所示,也可以由第3探头构件51和第4探头构件52形成第I振动部31和第2振动部32。在本变形例中,在第3探头构件51上设有卡合槽53,在第4探头构件52上设有卡合突起55。而且,通过卡合突起55卡合于卡合槽53,从而第4探头构件52安装于第3探头构件51,形成超声波探头20。
[0088]在本变形例中,卡合突起55位于比基端侧中继部36和顶端侧中继部42靠基端方向侧的位置。因此,在比基端侧中继部36和顶端侧中继部42靠基端方向侧的位置,第4探头构件52安装于第3探头构件51。因而,在本变形例中,第3探头构件51成为第I振动部31的一部分。而且,第4探头构件52成为第2振动部32和第I振动部31的除第3探头构件51之外的一部分。此外,在本变形例中,在比基端侧中继部36和顶端侧中继部42靠基端方向侧的位置,第4探头构件52安装于第3探头构件51,因此,顶端侧中继部42与基端侧中继部36连续。
[0089]此外,在本变形例中,第3探头构件51的顶端位于比基端侧中继部36靠基端方向侧的位置,因此,第3探头构件51的顶端成为与第I振动的第I波腹位置(中继波腹位置)Al不同的位置。因此,在没有安装第4探头构件52的状态下,在被传递有超声波振动的情况下,第3探头构件51也不以预定的频率f0振动。由于在没有安装第4探头构件52的状态下第3探头构件51不振动,因此,能够在利用超声波进行的处理中有效地防止误工作。第4探头构件52的顶端位于第2振动的第2波腹位置A’ 1,其基端位于第2振动的第2波腹位置A’ 4。第4探头构件52通过被传递超声波振动,从而即使在未安装于第3探头构件51的状态下也以预定的频率fO振动。
[0090]在本变形中,也通过在第3探头构件51上安装第4探头构件52而形成与第I实施方式同样的第I振动部31和第2振动部32。因此,在超声波探头20以预定的频率f0振动的情况下,第2振动的第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振幅的大小VI。
[0091]此外,作为第3变形例,如图17所示,第I振动部31和第2振动部32也可以由第5探头构件57 —体形成。在本变形例中,由于第I振动部31和第2振动部32由第5探头构件57 —体形成,因此,顶端侧中继部42与基端侧中继部36连续。在本变形例中,也形成有与第I实施方式同样的第I振动部31和第2振动部32。因此,在超
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