本發(fā)明涉及用于將被接合材超聲波接合的超聲波接合裝置。

背景技術(shù)：

公知有一種超聲波接合裝置，其構(gòu)成為，具有產(chǎn)生超聲波振動的振子，在與該振子連結(jié)的超聲波變幅桿的外側(cè)面設(shè)置有圓形的凹部，該圓形的凹部在其內(nèi)周面形成有內(nèi)螺紋，以隔著變幅桿頭的頭基座的狀態(tài)使連接構(gòu)件與該凹部的內(nèi)螺紋嵌合。由此，能夠?qū)⒆兎鶙U頭以可裝卸的狀態(tài)固定于超聲波變幅桿(參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平10-52768號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由超聲波振動產(chǎn)生的應(yīng)力集中于變幅桿頭的基端與頭基座之間的邊界，因此，存在裂紋產(chǎn)生于昂貴的變幅桿頭、變幅桿頭的更換頻度變高這樣的問題。

本發(fā)明要解決的問題在于提供一種超聲波變幅桿和變幅桿頭能夠裝卸的超聲波接合裝置，其中，變幅桿頭的耐久性較高。

用于解決問題的方案

本發(fā)明通過如下手段來解決上述問題：

在超聲波變幅桿與變幅桿頭之間設(shè)置有將超聲波變幅桿與變幅桿頭連接起來的連接構(gòu)件，

在連接構(gòu)件的一側(cè)形成有用于與超聲波變幅桿的第1螺紋部螺紋結(jié)合的第3螺紋部，在連接構(gòu)件的另一側(cè)形成有用于與變幅桿頭的第2螺紋部螺紋結(jié)合的第4螺紋部，

以超聲波變幅桿的安裝面和變幅桿頭的安裝面彼此被按壓的方式借助連接構(gòu)件將超聲波變幅桿和變幅桿頭連接起來。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，使用第1螺紋部、第2螺紋部、第3螺紋部和第4螺紋部并借助連接構(gòu)件將超聲波變幅桿和變幅桿頭連接起來，因此，由超聲波振動產(chǎn)生的應(yīng)力由這些第1螺紋部～第4螺紋部的螺紋結(jié)合面整體承受。因而，能夠使應(yīng)力集中分散，能夠提高變幅桿頭的耐久性。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的超聲波接合裝置的一實(shí)施方式的整體主視圖。

圖2a是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的超聲波變幅桿和變幅桿頭的安裝構(gòu)造的分解剖視圖，是與圖1的ii部相當(dāng)?shù)钠室晥D。

圖2b是圖2a的組裝剖視圖。

圖2c是圖2a的iic向視圖(仰視圖)。

圖3a是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波變幅桿和變幅桿頭的安裝構(gòu)造的分解剖視圖，是與圖1的ii部相當(dāng)?shù)钠室晥D。

圖3b是圖3a的組裝剖視圖。

圖3c是圖3b的iiic部的放大剖視圖。

圖4a是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的超聲波變幅桿和變幅桿頭的安裝構(gòu)造的分解剖視圖，是與圖1的ii部相當(dāng)?shù)钠室晥D。

圖4b是圖4a的組裝剖視圖。

圖5a是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的超聲波變幅桿和變幅桿頭的安裝構(gòu)造的分解剖視圖，是與圖1的ii部相當(dāng)?shù)钠室晥D。

圖5b是圖5a的組裝剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖對將本發(fā)明的超聲波接合裝置具體化的幾個實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的超聲波接合裝置的一實(shí)施方式的整體主視圖。最初，參照圖1對通用于隨后論述的第1實(shí)施方式～第4實(shí)施方式的超聲波接合裝置1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1所示的超聲波接合裝置1是用于在將第2被接合材w2重疊于第1被接合材w1之上的狀態(tài)下施加超聲波振動、從而形成這些第1被接合材w1和第2被接合材w2在接合部相互接合而成的超聲波接合體的裝置，以對由鋁、銅等金屬材料形成的兩個被接合材w1、w2進(jìn)行超聲波接合的情況為例來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

本實(shí)施方式的超聲波接合裝置1用于將例如薄型二次電池的輸出端子彼此接合、將輸出端子和集電體等接合的情況，被接合材w1、w2的用途并沒有特別限定。另外，在以下的實(shí)施方式中，列舉將兩個被接合體w1、w2接合的情況為例來說明本發(fā)明，但也可以根據(jù)需要用于將3個以上的被接合材接合的情況。另外，在本實(shí)施方式中，對使相同材質(zhì)的被接合材w1、w2彼此相互接合的例子進(jìn)行說明，但不特別限定于此，也可以使由不同種材料形成的被接合構(gòu)件w1、w2相互接合。

如圖1所示，本實(shí)施方式的超聲波接合裝置1具備供被接合材w1、w2載置的砧座(anvil)2、超聲波變幅桿3、安裝于該超聲波變幅桿3的變幅桿頭4、振子5、以及加壓裝置6。砧座2是供第1被接合材w1和第2被接合材w2載置的支承配件，在將要接合的兩張被接合材w1、w2夾在其與變幅桿頭4之間狀態(tài)下，承接從變幅桿頭4傳遞的超聲波振動和按壓力。

超聲波變幅桿3具有朝向圖1中的+x方向延伸的臂部31和頭安裝部32。臂部31是沿著延伸方向具有大致恒定的直徑的圓柱形狀的構(gòu)件，該臂部31的基端(圖1的左側(cè)端部)與振子5連結(jié)。由此，由振子5產(chǎn)生的±x方向的超聲波振動(往復(fù)單振動)向變幅桿頭4傳遞。頭安裝部32設(shè)置于臂部31的頂端(圖1的右側(cè)端部)的附近的下方，在該頭安裝部32安裝變幅桿頭4。該超聲波變幅桿3能夠進(jìn)行振子5所產(chǎn)生的超聲波振動的傳遞，因此，由具有恰當(dāng)?shù)挠捕鹊牟牧闲纬?。作為這樣的材料，能夠列舉出例如鎢等超硬合金。此外，本實(shí)施方式的頭安裝部32的截面形狀除了是圓形之外，也可以是矩形。

本實(shí)施方式的振子5是由例如壓電元件構(gòu)成的振子，與超聲波變幅桿3的基端連接。該振子5以沿著圖1的xy平面的預(yù)定的振幅和頻率產(chǎn)生超聲波振動，使該超聲波振動經(jīng)由超聲波變幅桿3和變幅桿頭4向被接合材w1、w2傳播。

加壓裝置6是用于在使兩個被接合材w1、w2接合之際、對載置到砧座2上的被接合材w1、w2施加按壓力的裝置，由例如氣缸、液壓缸等構(gòu)成。超聲波變幅桿3的基端側(cè)固定于支承構(gòu)件61，還借助支承構(gòu)件61以沿著軌道62能夠上下運(yùn)動的狀態(tài)安裝于該軌道62上。加壓裝置6和支承構(gòu)件61由軸64連結(jié)，由此，被加壓裝置6施加的加壓力經(jīng)由軸64和支承構(gòu)件61向超聲波變幅桿3傳遞。

變幅桿頭4安裝于超聲波變幅桿3的頭安裝部32，使經(jīng)由超聲波變幅桿3傳遞的來自振子5的超聲波振動向被接合材w1、w2傳播。該變幅桿頭4由鎢等超硬合金構(gòu)成，具有朝向被接合材w1、w2側(cè)縮徑的錐形部40(參照圖2a)。因此，變幅桿頭4的頂端面(與被接合材w1相對的面)41的外徑成為變幅桿頭4的最小外徑。

也可以根據(jù)需要對變幅桿頭4的頂端面41實(shí)施氮化處理、金剛石涂敷。本實(shí)施方式的變幅桿頭4的頂端面41如圖2c所示那樣設(shè)為圓形狀，由此，在使超聲波振動向被接合材w1、w2傳播之際抑制超聲波振動的應(yīng)力在該被接合材w1、w2上局部地集中，能夠防止由應(yīng)力的局部集中導(dǎo)致的被接合材w1、w2的損傷。另外，在將變幅桿頭4安裝于超聲波變幅桿3的頭安裝部32之際，擰入方向的各向異性被消除。即、通過將變幅桿頭4的頂端面41形成為圓形，在將變幅桿頭4擰入之際，無論在哪里停留都始終使與被接合材w1、w2之間的接觸面成為圓形，因此，能夠提高安裝操作性。

此外，對于本實(shí)施方式的變幅桿頭4，只要頂端面41是圓形即可，頂端面以外的截面形狀除了圓形之外，也可以是矩形。另外，本實(shí)施方式的變幅桿頭4的錐形部40是外徑朝向頂端面41呈直線狀縮徑的形狀，但并不特別限定于此。例如、錐形部40也可以是外徑朝向頂端面41呈曲線狀縮徑的形狀。另外，也可以是具有圓形狀的頂端面41并且具有棱柱形狀的錐形部40的形狀，變幅桿頭4的整體也可以是具有大致恒定的直徑的圓柱形狀等。

以上是通用于后述的第1實(shí)施方式～第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。以下，對與本發(fā)明的超聲波接合裝置1的超聲波變幅桿3和變幅桿頭4的安裝構(gòu)造有關(guān)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

《第1實(shí)施方式》

圖2a是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的超聲波變幅桿3和變幅桿頭4的安裝構(gòu)造的分解剖視圖，是與圖1的ii部相當(dāng)?shù)钠室晥D，圖2b是圖2a的組裝剖視圖，圖2c是圖2a的iic向視圖(仰視圖)。本實(shí)施方式的超聲波變幅桿3和變幅桿頭4的安裝構(gòu)造包括連接構(gòu)件7而構(gòu)成。

在本實(shí)施方式中，如圖2a所示，在作為超聲波變幅桿3的頂端部的頭安裝部32形成有安裝面35，在該安裝面35形成有具有預(yù)定的直徑的第1螺紋部33。另外，在變幅桿頭4的基端部形成有安裝面42，在該安裝面42形成有具有預(yù)定的直徑的第2螺紋部43。本實(shí)施方式的第1螺紋部33和第2螺紋部43均由內(nèi)螺紋構(gòu)成。

連接構(gòu)件7如圖2a所示那樣由實(shí)心的筒狀構(gòu)件構(gòu)成，在筒狀構(gòu)件的上半部分形成有第3螺紋部71，在下半部分形成有第4螺紋部72。本實(shí)施方式的第3螺紋部71和第4螺紋部72均由外螺紋構(gòu)成。并且，第3螺紋部71與形成于超聲波變幅桿3的頭安裝部32的第1螺紋部33螺紋結(jié)合，第4螺紋部72與形成于變幅桿頭4的第2螺紋部43螺紋結(jié)合。即、通過使第1螺紋部33和第3螺紋部71、第2螺紋部43和第4螺紋部72分別螺紋結(jié)合，變幅桿頭4借助連接構(gòu)件7安裝于超聲波變幅桿3的頭安裝部32。

此外，在本實(shí)施方式中，連接構(gòu)件7的第3螺紋部71和第4螺紋部72設(shè)為大致相同的長度、直徑和螺距，但并不特別限定于此。例如，只要是第1螺紋部33和第3螺紋部71、第2螺紋部43和第4螺紋部72分別恰當(dāng)?shù)芈菁y結(jié)合的關(guān)系，則第3螺紋部71和第4螺紋部72也可以是不同的長度、不同的直徑或不同的螺距。另外，圖2a和圖2b所示的連接構(gòu)件7由實(shí)心材料形成，但并不限定于此，也可以是空心材料。

在本實(shí)施方式中，超聲波變幅桿3的安裝面35設(shè)為與第1螺紋部33的擰入方向(圖2b的z軸方向)實(shí)質(zhì)上垂直的平坦面(圖2b的xy平面)。另外，變幅桿頭4的安裝面42設(shè)為與第2螺紋部43的擰入方向(圖2b的z軸方向)實(shí)質(zhì)上垂直的平坦面(圖2b的xy平面)。因此，若變幅桿頭4和頭安裝部32被連接構(gòu)件7相互連接，則第1螺紋部33的周圍的安裝面35與第2螺紋部43的周圍的安裝面42彼此密合。

另外，如圖2b所示，形成于超聲波變幅桿3的頭安裝部32的第1螺紋部33的軸向上的長度d1與形成于變幅桿頭4的第2螺紋部43的軸向上的長度d2的合計(jì)d1+d2設(shè)定得比連接構(gòu)件7的軸向上的長度d3大((d1+d2)>d3)。因此，若變幅桿頭4和頭安裝部32被連接構(gòu)件7相互連接，則如圖2b所示，在變幅桿頭4的第2螺紋部43的下部形成空隙44，在頭安裝部32的第1螺紋部33的上部形成空隙34。

如以上那樣，在本實(shí)施方式的超聲波接合裝置1中，首先，通過使用連接構(gòu)件7來將變幅桿頭4可裝卸地連接于超聲波變幅桿3。由此，即使變幅桿頭4由于長時間的使用而劣化，超聲波變幅桿3也保持原樣而僅更換該變幅桿頭4即可。

另外，在本實(shí)施方式的超聲波接合裝置1中，在變幅桿頭4的安裝面42形成有由內(nèi)螺紋構(gòu)成的第2螺紋部43，在超聲波變幅桿3的安裝面35形成有由內(nèi)螺紋構(gòu)成的第1螺紋部33。另外，在連接構(gòu)件7的一側(cè)形成有由外螺紋構(gòu)成的第3螺紋部71，在另一側(cè)形成有由外螺紋構(gòu)成的第4螺紋部72。并且，在這些第1螺紋部33和第3螺紋部71螺紋結(jié)合的同時、第2螺紋部43和第4螺紋部72螺紋結(jié)合，從而變幅桿頭4和超聲波變幅桿3的頭安裝部32被固定。由此，從超聲波變幅桿3向變幅桿頭4傳遞的超聲波振動在第1螺紋部33與第3螺紋部71之間的螺紋結(jié)合部分、和第2螺紋部43與第4螺紋部72之間的螺紋結(jié)合部分這兩者被分散。其結(jié)果，抑制由超聲波振動產(chǎn)生的應(yīng)力集中于頭安裝部32、變幅桿頭4的一部分，能夠防止由應(yīng)力集中導(dǎo)致的頭安裝部32和變幅桿頭4的破損。

另外，若借助連接構(gòu)件7將超聲波變幅桿3的頭安裝部32和變幅桿頭4連接，則超聲波變幅桿3的安裝面35和變幅桿頭4的安裝面42彼此被按壓，因此，能夠抑制超聲波振動的傳遞效率的降低。另外，無需為了謀求頭安裝部32、變幅桿頭4的強(qiáng)度提高而使該頭安裝部32、變幅桿頭4大型化，因此，出于該觀點(diǎn)考慮，也能夠提高超聲波振動相對于被接合材w1、w2的傳遞效率。

而且，在本實(shí)施方式中，形成于超聲波變幅桿3的頭安裝部32的第1螺紋33的長度d1與形成于變幅桿頭4的第2螺紋部43的長度d2的合計(jì)d1+d2設(shè)定得比連接構(gòu)件7的長度d3大((d1+d2)>d3)。因此，若進(jìn)一步擰入變幅桿頭4，則變幅桿頭4的安裝面42與超聲波變幅桿3的頭安裝部32的安裝面35必然接觸而彼此按壓。因而，能夠使從超聲波變幅桿3向變幅桿頭4傳遞的超聲波振動在該接觸部分進(jìn)一步分散。

另外，本實(shí)施方式中的變幅桿頭4的安裝面42是與第2螺紋部43的擰入方向?qū)嵸|(zhì)上垂直的平坦面，同樣地，超聲波變幅桿3的頭安裝部32的安裝面35也設(shè)為與第1螺紋部33的擰入方向?qū)嵸|(zhì)上垂直的平坦面。因此，若變幅桿頭4和頭安裝部32被連接構(gòu)件7相互緊固而固定，則在第1螺紋部33和第2螺紋部43的周圍，安裝面35和安裝面42以與平坦性相應(yīng)的接觸面積相互密合。由此，能夠使從超聲波變幅桿3向變幅桿頭4傳遞的超聲波振動在該密合部分可靠地分散，因此，能夠進(jìn)一步提高上述的效果。

另外，本實(shí)施方式中的變幅桿頭4的頂端面41呈圓形狀。因此，在將變幅桿頭4安裝于超聲波變幅桿3的頭安裝部32之際擰入方向的各向異性被消除。即、通過將變幅桿頭4的頂端面41形成為圓形，在擰入變幅桿頭4之際，無論在哪里停留都始終使與被接合材w1、w2之間的接觸面成為圓形，因此，能夠提高安裝操作性。另外，通過將變幅桿頭4的頂端面41設(shè)為圓形，從而能夠抑制由向被接合材w傳播的超聲波振動所產(chǎn)生的應(yīng)力相對于該被接合材w局部地傳播而導(dǎo)致被接合材w損傷。

而且，本實(shí)施方式中的變幅桿頭4具有錐形部40，因此，能夠防止超聲波振動在該變幅桿頭4內(nèi)傳播之際作用的應(yīng)力局部地蓄積于變幅桿頭4內(nèi)。因此，提高變幅桿頭4的耐久性。

《第2實(shí)施方式》

圖3a是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的超聲波變幅桿和變幅桿頭的安裝構(gòu)造的分解剖視圖，是與圖1的ii部相當(dāng)?shù)钠室晥D，圖3b是圖3a的組裝剖視圖，圖3c是圖3b的iiic部的放大剖視圖。本實(shí)施方式的超聲波變幅桿3和變幅桿頭4的安裝構(gòu)造與第1實(shí)施方式同樣包括連接構(gòu)件7而構(gòu)成，但其形狀不同。

即、本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7不像第1實(shí)施方式的連接構(gòu)件7那樣是筒狀構(gòu)件，而是在形成于一側(cè)的第3螺紋部71與形成于另一側(cè)的第4螺紋部72之間包括具有一對面74、75的板狀的板部73而構(gòu)成。本實(shí)施方式的第1螺紋部33和第2螺紋部43均由內(nèi)螺紋構(gòu)成這點(diǎn)、以及第3螺紋部71和第4螺紋部72均由外螺紋構(gòu)成這點(diǎn)與第1實(shí)施方式相同。

本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7的板部73的一個面74(以下稱為第1主面74)設(shè)為與第3螺紋部71的軸向(圖3a的z軸方向)實(shí)質(zhì)上垂直的平坦面(該圖3a的xy平面)。另外，連接構(gòu)件7的板部73的另一個面75(以下稱為第2主面75)設(shè)為與第4螺紋部72的軸向(該圖3a的z軸方向)實(shí)質(zhì)上垂直的平坦面(該圖3a的xy平面)。因此，若變幅桿頭4和頭安裝部32被連接構(gòu)件7相互連接，則板部73的第1主面74和超聲波變幅桿3的安裝面35密合，板部73的第2主面75和變幅桿頭4的安裝面42密合。由此，超聲波變幅桿3的安裝面35和變幅桿頭4的安裝面42隔著板部73彼此被間接地按壓。

另外，如圖3b所示，對于本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7，通過使第1螺紋部33的長度d1比第3螺紋71的長度d4長(d1>d4)，從而在第3螺紋部71的上部形成空隙34。同樣地，通過使第2螺紋部43的長度d2比第4螺紋部72的長度d5長(d2>d5)，從而在第4螺紋部72的下部形成空隙44。這樣一來，在將連接構(gòu)件7分別連接到變幅桿頭4和超聲波變幅桿3的頭安裝部32的情況下，板部73的第1主面74必然與頭安裝部32的安裝面35密合，并且，板部73的第2主面75與變幅桿頭4的安裝面42密合。

另外，本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7不是筒狀構(gòu)件而是在軸向的中央具有板部73的形狀，因此，存在應(yīng)力集中產(chǎn)生于第3螺紋部71與板部73之間的邊界部和第4螺紋部72與板部73之間的邊界部的可能性。因此，如圖3a和圖3b、以及以其一部位為代表而在圖3c中放大地表示那樣，在板部73與第3螺紋部71之間的邊界部的整周形成有第1彎曲面76，在板部73與第4螺紋部72之間的邊界部的整周形成有第2彎曲面77。另外，在超聲波變幅桿3的安裝面35的第1螺紋部33的邊緣部形成有朝向頂端擴(kuò)開的第1環(huán)狀傾斜面36，在變幅桿頭4的安裝面42的第2螺紋部43的邊緣部形成有朝向頂端擴(kuò)開的第2環(huán)狀傾斜面45。這樣，使應(yīng)力集中的可能性較高的部分不是銳利的形狀而是設(shè)為彎曲形狀或錐形形狀，從而能夠抑制應(yīng)力集中。

其他結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式基本上相同，因此，在圖3a～圖3c標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，將其說明引用于此。

《第3實(shí)施方式》

圖4a是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的超聲波變幅桿和變幅桿頭的安裝構(gòu)造的分解剖視圖，是與圖1的ii部相當(dāng)?shù)钠室晥D，圖4b是圖4a的組裝剖視圖。本實(shí)施方式的超聲波變幅桿3和變幅桿頭4的安裝構(gòu)造與第1實(shí)施方式同樣地包括連接構(gòu)件7而構(gòu)成，但其形狀不同，并且第1螺紋部33、第2螺紋部43、第3螺紋部71以及第4螺紋部72的結(jié)構(gòu)不同。

即、本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7像第1實(shí)施方式的連接構(gòu)件7那樣是筒狀構(gòu)件，但設(shè)為空心狀的筒狀構(gòu)件，而且，第3螺紋部71和第4螺紋部72均由內(nèi)螺紋構(gòu)成。也就是說，本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7設(shè)為螺母形狀。而且，形成于頭安裝部32的第1螺紋部33和形成于變幅桿頭4的基端的第2螺紋部43均由外螺紋構(gòu)成。本實(shí)施方式的第1螺紋部33與第3螺紋部71螺紋結(jié)合這點(diǎn)和第2螺紋部43與第4螺紋部72螺紋結(jié)合這點(diǎn)與第1實(shí)施方式相同。

另外，超聲波變幅桿3的安裝面35設(shè)為與第1螺紋部33的擰入方向(圖4a的z軸方向)實(shí)質(zhì)上垂直的平坦面(圖4a的xy平面)。另外，變幅桿頭4的安裝面42設(shè)為與第2螺紋部43的擰入方向(圖4a的z軸方向)實(shí)質(zhì)上垂直的平坦面(圖4a的xy平面)。因此，若變幅桿頭4和頭安裝部32被連接構(gòu)件7相互連接，則頭安裝部32的安裝面35和變幅桿頭4的安裝面42彼此密合。

此外，在本實(shí)施方式中，在頭安裝部32的頂端的中央形成有第1凹部37，在變幅桿頭4的基端的中央形成有第2凹部46。第1凹部37具有與第3螺紋部71的軸向上的長度相等的深度，并且具有與形成有第3螺紋部71的連接構(gòu)件7的截面積相等的截面積。另外，第2凹部46具有與第4螺紋部72的軸向上的長度相等的深度，并且具有與形成有第4螺紋部72的連接構(gòu)件7的截面積相等的截面積。即、該第1凹部37和第2凹部46設(shè)為這樣的大?。涸谌鐖D4b所示那樣使用連接構(gòu)件7來將變幅桿頭4組裝于頭安裝部32的情況下，在圖4b中以a-a線所示的截面的截面積、即存在連接構(gòu)件7的部分的截面積與在圖4b中以b-b線所示的截面的截面積、即不存在連接構(gòu)件7的部分的截面積相等或近似。

優(yōu)選以這樣的方式設(shè)定頭安裝部32和變幅桿頭4的形狀：在來自振子5的超聲波振動向臂部31傳遞、該超聲波振動向變幅桿頭4的頂端面41傳遞的情況下，在變幅桿頭4的頂端面41成為最大振幅。在該情況下，若預(yù)先使頭安裝部32和變幅桿頭4的截面積在整個范圍內(nèi)相等，則易于準(zhǔn)確地設(shè)定圖4b中以點(diǎn)劃線所示的振動的波節(jié)的位置。因此，在本實(shí)施方式中，設(shè)置有第1凹部37和第2凹部46。不過，這些第1凹部37和第2凹部46在本實(shí)施方式并不是必須的結(jié)構(gòu)。

《第4實(shí)施方式》

圖5a是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的超聲波變幅桿和變幅桿頭的安裝構(gòu)造的分解剖視圖，是與圖1的ii部相當(dāng)?shù)钠室晥D，圖5b是圖5a的組裝剖視圖。本實(shí)施方式的超聲波變幅桿3和變幅桿頭4的安裝構(gòu)造與第3實(shí)施方式同樣地包括連接構(gòu)件7而構(gòu)成，但其形狀不同。

即、本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7不像第3實(shí)施方式的連接構(gòu)件7那樣是筒狀構(gòu)件，而是在形成于一側(cè)的第3螺紋部71與形成于另一側(cè)的第4螺紋部72之間包括具有一對面74、75的板狀的板部73而構(gòu)成。本實(shí)施方式的第1螺紋部33和第2螺紋部43均由外螺紋構(gòu)成這點(diǎn)、以及第3螺紋部71和第4螺紋部72均由內(nèi)螺紋構(gòu)成這點(diǎn)與第3實(shí)施方式相同。

本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7的板部73的一個面74(以下稱為第1主面74)設(shè)為與第3螺紋部71的軸向(圖5a的z軸方向)實(shí)質(zhì)上垂直的平坦面(該圖5a的xy平面)。另外，連接構(gòu)件7的板部73的另一個面75(以下稱為第2主面75)設(shè)為與第4螺紋部72的軸向(該圖5a的z軸方向)實(shí)質(zhì)上垂直的平坦面(該圖5a的xy平面)。因此，若變幅桿頭4和頭安裝部32被連接構(gòu)件7相互連接，則板部73的第1主面74和超聲波變幅桿3的安裝面35密合，板部73的第2主面75和變幅桿頭4的安裝面42密合。由此，超聲波變幅桿3的安裝面35和變幅桿頭4的安裝面42隔著板部73彼此被間接地按壓。

另外，對于本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7，如圖5b所示，通過使第1螺紋部33的長度d1比第3螺紋71的長度d4長(d1>d4)，從而在第3螺紋部71的上部形成有空隙34。同樣地，通過使第2螺紋部43的長度d2比第4螺紋部72的長度d5長(d2>d5)，從而在第4螺紋部72的下部形成有空隙44。這樣一來，在將連接構(gòu)件7分別連接到變幅桿頭4和超聲波變幅桿3的頭安裝部32的情況下，板部73的第1主面74必然與頭安裝部32的安裝面35密合，并且板部73的第2主面75與變幅桿頭4的安裝面42密合。

另外，本實(shí)施方式的連接構(gòu)件7不是筒狀構(gòu)件，而是在軸向的中央具有板部73的形狀，因此，存在應(yīng)力集中產(chǎn)生于第3螺紋部71與板部73之間的邊界部和第4螺紋部72與板部73之間的邊界部的可能性。因此，如圖5a和圖5b所示，在板部73與第3螺紋部71之間的邊界部的整周形成有第1彎曲面76，在板部73與第4螺紋部72之間的邊界部的整周形成有第2彎曲面77。另外，在超聲波變幅桿3的安裝面35的第1螺紋部33的邊緣部形成有朝向頂端縮徑的第1環(huán)狀傾斜面36，在變幅桿頭4的安裝面42的第2螺紋部43的邊緣部形成有朝向頂端縮徑的第2環(huán)狀傾斜面45。這樣，應(yīng)力集中的可能性較高的部分不是銳利的形狀而是設(shè)為彎曲形狀或錐形形狀，從而能夠抑制應(yīng)力集中。其他結(jié)構(gòu)與第3實(shí)施方式基本上相同，因此，在圖5a～圖5b標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，將其說明引用于此。

附圖標(biāo)記說明

1、超聲波接合裝置；2、砧座；3、超聲波變幅桿；31、臂部；32、頭安裝部；33、第1螺紋部；34、空隙；35、安裝面；36、第1環(huán)狀傾斜面；37、第1凹部；4、變幅桿頭；40、錐形部；41、頂端面；42、安裝面；43、第2螺紋部；44、空隙；45、第2環(huán)狀傾斜面；46、第2凹部；5、振子；6、加壓裝置；61、支承構(gòu)件；62、軌道；7、連接構(gòu)件；71、第3螺紋部；72、第4螺紋部；73、板部；74、第1主面(一個面)；75、第2主面(另一個面)；76、第1彎曲面；77、第2彎曲面；w1、w2、被接合材。