JP2000127245A - 熱可塑性溶着部材 - Google Patents

熱可塑性溶着部材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶着強度の大きい溶着部材の提供。 【解決手段】 振動溶着手段によって溶着処理される熱
可塑性材料からなる複数の溶着部材であって、互いに当
接される溶着部材の溶着表面が少なくとも一方の溶着部
材にあっては、その中央部において凹入状とした弧面状
である熱可塑性溶着部材。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱可塑性材料か
らなる複数の加工材に相対振動を与えて摩擦熱により溶
着する溶着技術分野に属するものであって、例えば振動
溶着の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の溶着技術にあって、例え
ば図７に示すように複数の溶着部材Ａ、Ｂをそれぞれ振
動溶着装置（図示略）の振動側と固定側に取り付け、互
いに圧接させつつ相対的な振動を付与してその当接面
ａ、ｂ間において溶着処理する場合にあって、図８に示
すように振動側の溶着部材Ａの当接面ａが凸弧状であ
り、固定側の溶着部材Ｂの当接面ｂがフラット状である
もの（従来技術）が挙げられる。
【０００３】又、同様に実公昭６１−４０５０６号（公
知例）ものにあっては、プラスチック部材の溶着面に溶
着水平面に対して２〜２０度の勾配を鋭角端が溶着端面
の両側縁に位置するように設けたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来技術のものにあっては必ずしも十分な溶着強度が期待
出来ないばかりでなく、いずれの場合にも隆起状バリＣ
の他にヒゲ状バリＤが形成されるため、少なくともバリ
取り処理のような仕上げ加工を要するものであった。
【０００５】又、前記公知例にあっては図９において模
式図で表すように振動溶着時に発生する溶解されたプラ
スチック材が矢印で示すように飛翔して断面三角形状の
凹入部の表面に付着される際に凹入部の中央領域（Ｘ）
において疎状となり、周辺領域（Ｙ）において過密状と
なって不均一に分布されるため、結果的に溶着状態が不
均一となって溶着強度の向上は望み難いところであっ
た。
【０００６】この発明が解決しようとする第１の課題点
は、溶着強度を大巾に向上出来るものを提供することで
ある。
【０００７】この発明が解決しようとする第２の課題点
は、外側に突設されるヒゲ状のバリの発生を未然防止し
うるものを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記した解決課題を解決
するためのこの発明の解決手段は次の通りである。
【０００９】(1) 振動溶着手段によって溶着処理される
熱可塑性材料からなる複数の溶着部材であって、互いに
当接される溶着部材の溶着表面が少なくとも一方の溶着
部材にあっては、その中央部において凹入状とした弧面
状であることを特徴とする熱可塑性溶着部材。
【００１０】(2) 前記の溶着部材の溶着表面がいずれも
その中央部において凹入状とした弧面状であることを特
徴とする熱可塑性溶着部材。
【００１１】以上の如くのこの発明の解決手段によれ
ば、十分な溶着強度が得られ、しかも仕上げ加工処理に
よりヒゲ状のバリを除去する必要のない優れたものを得
ることが出来るものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の内容を図示した
実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】（実施の形態１）図１に示す第１、第２の
溶着部材１００と２００は、いずれもポリエチレン、ポ
リスチレンあるいはＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂材料で
形成されたものであって、第１の溶着部材１００は振動
溶着装置の振動側に取り付けられ、第２の溶着部材２０
０は固定側に取り付けられるものであって、第１の溶着
部材１００の第１の溶着表面１１０は中央部が凹弧状に
形成され、凹弧部１１１とその外側端に位置する細巾部
１１２とで構成されている。
【００１４】又、前記第１の溶着部材１００の細巾部１
１２に当接される第２の溶着部材２００の第２の溶着表
面２１０は平坦状に形成されている。
【００１５】係る第１、第２の溶着部材１００及び２０
０を振動溶着処理する際には図示しない加圧手段によっ
て第１と第２の溶着部材１００と２００を圧接させた状
態で同様に図示を省略した振動手段によって第１の溶着
部材１００に微細な往復状の横振動を付与することによ
って第１と第２の溶着表面間に摩擦熱が発生して溶解が
誘起されて互いに一体状とされ、振動の付与を停止する
と自然冷却によって第１と第２の溶着部材１００、２０
０が一体状に溶着されることになるが、このプロセスを
図２乃至図５に示す拡大説明図に基づいて更に詳しく説
明すると次の如くである。
【００１６】即ち、図２に示すように振動溶着処理の初
期においては、第１と第２の溶着表面１１０の細巾部１
１２と２１０との間において溶解現象が誘発され、細巾
部１１２は細巾状であるため急速に溶解され、その溶解
された大部分は凹弧部１１１側に巻き込まれるように侵
入して細巾部１１２の両側に隆起状のバリ３００が形成
されると共に、この間の第１の溶着部材１００の微小な
高速振動によって発生した溶解された微細な高温状の樹
脂粒（フラッシュ）４００は、矢印で示すように凹弧部
１１１方向に飛翔されて凹弧部１１１内面に衝突して付
着され、該部を余熱させるが、この際凹弧部１１１が凹
曲面状であるため、樹脂粒は凹弧部１１１の前面にわた
って均質状に付着されることとなり、その余熱現象も一
様になる。
【００１７】この状態が進捗されると図３及び図４に示
すように順次溶解が進行され、遂には図５の状態に至っ
た後に第１の溶着部材１００の振動を停止させ、一定期
間経過後、溶解部分が固定化した後、一体化された第
１、第２の溶着部材１００、２００を振動溶着装置から
取り出せばよいものである。
【００１８】この結果、得られた溶着製品にあっては第
１の溶着部材１００の細巾部１１２が急速に溶解され、
凹弧部１１１がフラッシュ４００により一様に余熱され
た状態で溶着処理が進行されるために溶着状態が均質化
され、結果的に溶着強度が格段に向上されるものであ
る。
【００１９】又、第１、第２の溶着部材１００、２００
の外側に発生される隆起部バリ３００は比較的に小さ
く、しかもヒゲ状のバリは殆どみられないために格別の
仕上げ処理を必要としないという長所が挙げられるもの
である。
【００２０】
【実施例】前記した実施の形態１の実施例は次の如くで
ある。
【００２１】１．第１、第２の溶着部材 ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリア
セタールフッ素樹脂、ナイロン、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリエステル、スチレン等の熱可塑性樹脂。
尚、必ずしも前記の素材に限定されるものではなく、振
動による摩擦熱により軟化し易く、又振動停止後に速や
かに固化しうる特性を有する樹脂材料であればよい。
【００２２】２．振動溶着機（ブランソン製） ＶＷ２８５０及びＶＷ２８００
【００２３】３．溶着処理条件 (1) 加圧巾 ： ５０ｋｇ／ｃｍ (2) 振巾 ： １．５ｍｍ (3) 振動数 ： １２０ヘルツ (4) 溶着時間： ２．８秒 (5) 保圧時間： １．０秒 (6) 溶着深さ： １．５ｍｍ
【００２４】 ４．溶着強度測定 (1) 使用機器 ： オリエンテック製テンシロン ＵＴＭ−５Ｔ (2) テストピース ： 曲げ疲労テストピースからの切り出し (3) テスト雰囲気動： ２３℃、５０％ＲＨ (4) 測定数 ： ５ (5) 溶着強度 ： ６１０ｋｇ／ｃｍ２
【００２５】（実施の形態２）図６に示す実施の形態に
あっては、第１の溶着部材１００Ａのみならず第２の溶
着部材２００Ａの双方の溶着表面１１０Ａ、２１０Ａを
凹弧状とした点を特徴とするものであり、その機能並び
に効果については実施の形態１と共通しているので重ね
ての説明は省略する。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、次のよ
うな特有の効果を奏することが出来るものである。
【００２７】 溶着強度の大きい溶着部材を得ること
が出来る。
【００２８】 ヒゲ状のバリが発生しない溶着処理を
なしうる溶着部材を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における溶着部材の配
置関係の要部を示す縦断面図。
【図２】図１の要部の拡大図。
【図３】図１の溶着手順の説明図。
【図４】図３に続く溶着手順の説明図。
【図５】図４に続く溶着手順の説明図。
【図６】この発明の実施の形態２の要部の拡大図。
【図７】従来技術の溶着部材の配置関係の要部を示す縦
断面図。
【図８】図７の要部の拡大図。
【図９】公知例における模式図的説明図。
【符号の説明】
１００（Ａ）、２００（Ａ） 第１、第２の溶着部材 １１０（Ａ）、２１０（Ａ） 第１、第２の溶着表面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 振動溶着手段によって溶着処理される熱
    可塑性材料からなる複数の溶着部材であって、互いに当
    接される溶着部材の溶着表面が少なくとも一方の溶着部
    材にあっては、その中央部において凹入状とした弧面状
    であることを特徴とする熱可塑性溶着部材。
  2. 【請求項２】 前記の溶着部材の溶着表面がいずれもそ
    の中央部において凹入状とした弧面状であることを特徴
    とする熱可塑性溶着部材。
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