JP2000043146A - 樹脂製品に対する部品の溶着方法 - Google Patents

樹脂製品に対する部品の溶着方法

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JP2000043146A JP10214933A JP21493398A JP2000043146A JP 2000043146 A JP2000043146 A JP 2000043146A JP 10214933 A JP10214933 A JP 10214933A JP 21493398 A JP21493398 A JP 21493398A JP 2000043146 A JP2000043146 A JP 2000043146A
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Yoshitaka Sano
良孝 佐野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、樹脂製品に部品を溶着する際、溶
着時間を短縮して消費電力を節約すると同時に、部品の
寸法等が異なっても対応可能な溶着技術の提供を目的と
する。 【解決手段】 樹脂製品Ｓに形成される取付孔ｈ内にナ
ットＮを装入した後、取付孔ｈの開口面側の周縁部に超
音波溶着装置３の工具ホーン４を接触させ、工具ホーン
４から超音波振動を伝達して周縁部付近の樹脂を溶融さ
せ、取付孔ｈ内にナットＮを溶着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用内外
装樹脂製品に金属部品等の部品を固着する技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば車両用内外装樹脂製品にボ
ルトやナット等の金属部品を固着する技術として、特公
平３−３９２２６号のような技術が知られており、この
技術では、図４に示すような樹脂製品ＳにボルトＢの頭
部を固着するため、上方の固定板５１に対して昇降自在
な可動板５２と、樹脂製品Ｓを支持する昇降自在な製品
セット台５３を設けるとともに、可動板５２の上部にボ
ルトＢを保持する治具５４を設け、この治具５４の周囲
に高周波発生コイル５５を巻回して高周波発振器５６に
接続している。
【０００３】そして図４（ａ）に示すような状態でセッ
トした後、（ｂ）に示すように可動板５２を上昇させて
ボルトＢの頭部を樹脂製品Ｓの取付孔ｈ内に嵌合させ、
高周波発生コイル５５に電流を流して電界内のボルトＢ
を発熱させ、ボルトＢ頭部周囲の樹脂を溶融させて固着
するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な技術は、高周波発生コイル５５に電流を流して金属を
加熱するため、消費電力が高くて時間がかかり、また高
周波発生コイル５５を必要とするため、ボルトＢ等の形
状寸法が異なるとそれに合わせて装置を構成しなければ
ならず、汎用性に欠けるという問題がある。
【０００５】そこで本発明は、樹脂製品に部品を溶着す
る際、溶着時間を短縮して消費電力を節約することが出
来、しかも部品の寸法形状が多少異なっても、同一の装
置で対応することが出来るような汎用性のある溶着装置
を用いた溶着技術の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、樹脂製品に形成した取付孔に部品を装入し、
この部品を前記取付孔内に溶着するようにした溶着方法
において、取付孔に部品を装入した後、超音波溶着装置
の工具ホーンから取付孔の開口面側の周縁部に振動を伝
達し、少なくとも周縁部付近の樹脂を溶融させて部品を
取付孔内に溶着するようにした。
【０００７】このように超音波溶着装置の工具ホーンか
ら取付孔の開口面側の周縁部に超音波振動を伝達するこ
とで、少なくとも工具ホーンが接触する周縁部付近の樹
脂に摩擦熱を発生させるようにし、当該部の樹脂を溶融
させて部品を溶着すれば、従来のように高周波発振によ
って金属を加熱することに較べて短時間で済み、しかも
省電力で溶着が可能である。また、部品の寸法、形状等
が多少異なっても、例えば発振時間や振幅等を変えるだ
けで対応することが出来、汎用性がある。ここで、部品
の種類は任意であり、また素材は金属製でもその他の素
材でも良い。
【０００８】また請求項２では、取付孔の開口面の高さ
を部品の上面より高くし、溶融した樹脂によって、前記
部品の上面周縁部が覆われるようにした。このように溶
融した樹脂で、部品の周縁部を覆うようにすれば、部品
の抜け出し防止効果を高めることが出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明の溶着
方法の説明図、図２は溶着状態を説明する拡大図、図３
は各種部品の形状を示す平面視図である。
【００１０】本発明に係る樹脂製品への部品の溶着方法
は、樹脂製品に対してボルトやナット等の部品を固着す
る際、超音波溶着装置で樹脂製品の接合部を溶融させて
溶着することを要旨としており、図１に示すように、受
け台１上に熱可塑性樹脂等の樹脂製品Ｓを載置し、この
樹脂製品Ｓの取付孔ｈに向けてパーツフィーダ２からナ
ットＮを送給して装入するとともに、超音波溶着装置３
の工具ホーン４を使用してナットＮを取付孔ｈ内に溶着
するようにしている。
【００１１】すなわち、樹脂製品Ｓには、図２に示すよ
うに、金型等で成形する際に予め取付孔ｈが形成されて
おり、この取付孔ｈ内に金属製のナットＮを装入してラ
フに位置決めし、図２（ａ）に示すように、工具ホーン
４の先端を、取付孔ｈの開口面側の周縁部に当接させて
超音波振動を伝達するようにしている。
【００１２】すると、工具ホーン４が接触する周縁部付
近の樹脂は摩擦熱により溶融し、また場合によっては、
取付孔ｈ内でナットＮが微振動して取付孔ｈの内面とナ
ットＮの外面の摩擦熱によって取付孔ｈ内面の樹脂が溶
融し、取付孔ｈ内にナットＮが溶着されるが、実施形態
では、樹脂製品Ｓに接触する工具ホーン４先端の当接部
を、溶融した樹脂が内側に向けて流動しやすいような形
状にしており、溶融樹脂を取付孔ｈとナットＮの嵌合隙
間等に向けて積極的に流し込むことが出来るようにして
いる。
【００１３】また、実施形態では取付孔ｈの深さをナッ
トＮの高さより深くし、（ｂ）に示すように、溶融した
樹脂でナットＮの上面周縁部を覆い、容易に抜け出さな
いような形態で固定出来るようにしている。
【００１４】このように超音波溶着装置３を使用して溶
着すれば、従来のように金属部品を発熱させて溶着する
ことに較べて短時間で且つ消費電力を少なくすることが
出来、しかも設備を簡素に構成出来る。またナットＮ等
の部品形状が多少異なるときでも、発振時間や振幅等の
溶着条件を変化させるだけで対応出来るため、全体とし
て少ない数の溶着装置を準備しておけばよい。しかも、
発熱コイル等を使用していないため、作業環境が良くな
る。
【００１５】ここで図３は、実施形態におけるナットＮ
の頭部の形状を変えた場合の各種構成例を示すものであ
るが、いずれも樹脂製品Ｓ側の取付孔ｈの形状を一定の
円形にし、斜線部を溶融樹脂で埋めることで、取付孔ｈ
内にナットＮを溶着することが出来る。また、溶着条件
等を変化させることにより、例えば裏側からナットＮを
叩くことによって樹脂製品ＳとナットＮを容易に分離可
能に溶着することも可能であり、この場合は、分別処理
等のリサイクル性を向上させることが可能である。
【００１６】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば溶着
方法は、必ずしもナットＮの上面周縁部を覆うような形
態で溶着する必要はなく、また部品はナットＮに限られ
ず、材質等も任意である。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明に係る部品の溶着方
法は、樹脂製品に形成した取付孔に部品を溶着する際の
溶着方法において、取付孔に部品を装入した後、超音波
溶着装置の工具ホーンから取付孔の開口面側の周縁部に
振動を伝達し、少なくとも周縁部付近の樹脂を溶融させ
て部品を取付孔内に溶着するようにしたため、従来のよ
うに高周波発振によって金属を加熱することに較べて短
時間で済み、しかも省電力で溶着が可能であり、更に装
置を簡素に構成出来る。また、部品の寸法、形状等が多
少異なっても、例えば発振時間、振幅等を変えることで
対応することが出来、汎用性がある。また請求項２のよ
うに、取付孔の開口面の高さを部品の上面より高くし、
溶融した樹脂によって、前記部品の上面周縁部が覆われ
るようにすれば、部品の抜け出し防止効果を高めること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶着方法の説明図
【図２】溶着状態を説明する拡大図
【図３】各種部品の形状を示す平面視図
【図４】従来の溶着方法の説明図
【符号の説明】
３…超音波溶着装置、４…工具ホーン、Ｎ…ナット、Ｓ
…樹脂製品、ｈ…取付孔。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂製品に形成した取付孔に部品を装入
    し、この部品を前記取付孔内に溶着するようにした溶着
    方法であって、前記取付孔に部品を装入した後、超音波
    溶着装置の工具ホーンから取付孔の開口面側の周縁部に
    振動を伝達し、少なくとも周縁部付近の樹脂を溶融させ
    て前記部品を取付孔内に溶着することを特徴とする樹脂
    製品に対する部品の溶着方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の樹脂製品に対する部品
    の溶着方法において、前記取付孔の開口面の高さを前記
    部品の上面より高くし、溶融した樹脂によって、前記部
    品の上面周縁部が覆われるようにすることを特徴とする
    樹脂製品に対する部品の溶着方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6672877B2 (en) 2002-06-04 2004-01-06 Kabushiki Kaisha Nihon Micronics Contactor block and apparatus for electrical connection
JP2008030352A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Aps Japan Co Ltd 樹脂成形体と柱状体との組付品およびその製造方法、並びに製造装置。

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