超音波カッターの仕組み（振動子編）

圧電素子

• 振動を発生させるのに「圧電素子」を使用しています。
• 圧電素子は圧縮するとプラスの電圧、伸ばすとマイナスの電圧を発生します。
• 逆に、プラスの電圧を加えると伸び、マイナスの電圧を加えると縮みます。

ボルト締めランジュバン型振動子

• 振動子に圧電素子を組み込み振動を発生させています。
• 圧電素子は伸びる方向に脆い性質があるため、予め圧電素子の両端を金属丸棒で挟み、ボルトで締め付け、圧縮荷重をかけた状態で使用します。
• 振動子の共振する周波数にあわせて電圧を加えることによって、振動を発生させます。

振動子の構造①

圧電素子を使用して振動を発生、制御しています。

※圧電素子とは、

• 電圧を加えると変位します（力が発生します）
• 変位させると（力を加えると）を電圧が発生します。

振動子の構造②

刃先の変位量を大きくするには、

• 駆動用圧電素子で発生した微小な変位をクランプホーン、コーン部分の絞りで増幅させています。 
• 共振現象を利用しています。 

※共振とは、 構造物は重量、長さ、形状によってそれぞれ固有振動数をもっており、その振動の周期にあわせて外力を加えたときに、 大きな振動になる現象。

※振動している部分の頂点を「腹」と言い、振動していない部分を「節」と言います。