JP2006272444A - Ultrasonic welding method and equipment, and ultrasonically welded tube - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ultrasonic welding method that makes joining possible by onetime pressurized vibration without dividing it in several times, even if no integrated horn can be arranged in the weld zone on account of a shape of a target member, and also to provide ultrasonic welding equipment and a tube welded thereby. <P>SOLUTION: In the ultrasonic welding method, the flange 111 of a tubular member 110 is joined to the opposite member 120 by means of horns 11, 12. The horns 11, 12 are divided in plurality in the circumferential direction of the flange 111. On the flange 111 side of the plurality of horns 11, 12, there are formed a plurality of projections 11a, 12a that are arrayed with a prescribed pitch (a). When the plurality of horns 11, 12 are set in the flange 111 with a prescribed gap 13, the pitch b of the projections 11a, 12a in the gap 13 is made not larger than the prescribed pitch (a), joining is performed through the pressurized vibration of the plurality of horns 11, 12. The pressurized vibration is desirably performed at the same time and also with the same phase and amplitude. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属製の第1部材を金属製の第2部材に対して加圧しながら振動させることにより、両者を接合する超音波接合方法、超音波接合装置および超音波接合された接合管に関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic bonding method, an ultrasonic bonding apparatus, and an ultrasonically bonded bonding pipe for bonding a metal first member while applying pressure to a metal second member while being vibrated. Is.

従来、金属製の2つの部材同士を接合する方法として、例えば特許文献1に示されるような超音波接合方法が知られている。この超音波接合方法では、例えば一端側にフランジ部を有する配管(直管)を第1部材として、また、例えば熱交換器のヘッダタンク壁面を第2部材としている。そして、熱交換器をアンビルで固定した状態で、ホーンによって配管(フランジ部)を所定の加圧力で熱交換器(ヘッダタンク壁面)側に加圧しながら振動させることで摩擦を起させ、酸化皮膜を破壊し、両者の接触面に発生した摩擦熱、ならびに、両者の接触面間隔が極めて接近することによる原子間力の作用によって、フランジ部をヘッダタンク壁面に加圧接合させている。尚、ホーンは、フランジ部の外側面(反熱交換器側面)に当接して配管の外周面を覆うように円筒状に形成されており、配管(直管)の反フランジ部側からセットされるようになっている(特許文献1中の図5)。   Conventionally, as a method of joining two metal members, for example, an ultrasonic joining method as shown in Patent Document 1 is known. In this ultrasonic bonding method, for example, a pipe (straight pipe) having a flange portion on one end side is used as a first member, and, for example, a header tank wall surface of a heat exchanger is used as a second member. Then, with the heat exchanger fixed with the anvil, the horn oscillates the pipe (flange) while applying pressure to the heat exchanger (header tank wall surface) side with a predetermined applied pressure, thereby causing friction, and the oxide film The flange portion is pressure-bonded to the header tank wall surface by the frictional heat generated on both contact surfaces and the action of atomic force due to the close contact between the contact surfaces. The horn is formed in a cylindrical shape so as to cover the outer peripheral surface of the pipe in contact with the outer surface (side surface of the heat exchanger) of the flange portion, and is set from the side opposite the flange portion of the pipe (straight pipe). (FIG. 5 in Patent Document 1).

ここでは、フランジ部にヘッダタンク壁面側に向けて突出する突起部を設けることで、突起部の接触面圧を高く維持して、振動エネルギーを突起部に集中させることで、超音波接合により熱履歴の影響を最小限に抑えつつ、超音波接合の歩留まりを高めながら充分な接合強度、接合部の気密性を得るようにしている。
特開2001−246479号公報
Here, by providing a protrusion that protrudes toward the wall surface of the header tank on the flange, the contact surface pressure of the protrusion is maintained high, and vibration energy is concentrated on the protrusion, so that heat is applied by ultrasonic bonding. While suppressing the influence of the history to the minimum, it is possible to obtain a sufficient bonding strength and airtightness of the bonded portion while increasing the yield of ultrasonic bonding.
JP 2001-246479 A

しかしながら、上記配管が曲管であったり、配管の反フランジ部側に張出し部等があると、上記のようなホーンを反フランジ部側からセットできなくなるので、ホーンとしては例えば半円状の凹部を有して配管の外周面側(側面側)から挿入可能となるものとして、複数回に分けて超音波接合を行う必要が生ずる。超音波接合を複数回に分けて行うと、例えば一回目の接合による加圧部の変形によって、未接合部側に担ぎが生じて一回目の接合に悪影響を与えてしまう。また、二回目の接合時における振動によって一回目の接合箇所がダメージを受ける等の問題が生ずる。   However, if the pipe is a curved pipe or if there is a projecting part on the side opposite to the flange of the pipe, the horn cannot be set from the side opposite the flange. Therefore, it is necessary to perform ultrasonic bonding in a plurality of times as it can be inserted from the outer peripheral surface side (side surface side) of the pipe. When ultrasonic bonding is performed in a plurality of times, for example, deformation of the pressurizing part due to the first bonding causes a burden on the unbonded part side, which adversely affects the first bonding. In addition, there is a problem that the first joint is damaged by vibration during the second joint.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、対象部材の形状によって接合部に一体的なホーンを配置できない場合でも、良好な接合部を実現できる超音波接合方法、超音波接合装置および超音波接合された接合管を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an ultrasonic bonding method, an ultrasonic bonding apparatus, and an ultrasonic bonding that can realize a good bonding portion even when an integral horn cannot be disposed in the bonding portion depending on the shape of the target member. Is to provide a bonded tube.

本発明の他の目的は、気密性が良好な接合部を実現できる超音波接合方法、超音波接合装置および超音波接合された接合管を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an ultrasonic bonding method, an ultrasonic bonding apparatus, and an ultrasonically bonded bonding tube that can realize a bonded portion having good airtightness.

本発明のさらに他の目的は、複数回に分ける事無く一度の加圧振動で接合可能とする超音波接合方法、超音波接合装置および超音波接合された接合管を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide an ultrasonic bonding method, an ultrasonic bonding apparatus, and an ultrasonic bonded bonding tube that can be bonded by a single pressurizing vibration without dividing into a plurality of times.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項1に記載の発明では、管状部材(110)の一端側に形成されたフランジ部(111)を、ホーン(11、12)によって、相手側部材(120)の穴部の外周面(121)に加圧しながら振動させることにより接合する超音波接合方法であって、ホーン(11、12)をフランジ部(111)の周方向に複数に分割しておくと共に、複数のホーン(11、12)のフランジ部(111)側に、所定ピッチ(a)で配列される複数の突起部(11a、12a)を形成して、複数のホーン(11、12)を所定の隙間部(13)を設けてフランジ部(111)にセットした時に、隙間部(13)における突起部(11a、12a)のピッチ(b)が所定ピッチ(a)以下となるようにしておき、複数のホーン(11、12)を加圧振動させて接合を行うことを特徴としている。   In the first aspect of the present invention, the flange portion (111) formed on one end side of the tubular member (110) is moved by the horn (11, 12) to the outer peripheral surface (121) of the hole portion of the mating member (120). ), The horn (11, 12) is divided into a plurality of parts in the circumferential direction of the flange portion (111), and a plurality of horns (11, 12) ) On the flange (111) side, a plurality of protrusions (11a, 12a) arranged at a predetermined pitch (a) are formed, and a plurality of horns (11, 12) are connected to a predetermined gap (13). When it is provided and set on the flange portion (111), the pitch (b) of the protrusions (11a, 12a) in the gap portion (13) is set to a predetermined pitch (a) or less, and a plurality of horns (11, 12) Pressurized vibration It is characterized by performing the bonding Te.

これにより、管状部材(110)が曲管であったり、また、管状部材(110)の反フランジ部側に張出し部等が有るような場合であっても、分割されたホーン(11、12)を用いるので、相手側部材(120)への超音波接合が可能となる。ここで、複数のホーン(11、12)間の隙間部(13)においては、各ホーン(11、12)の突起部(11a、12a)が所定ピッチ(a)で、あるいはそれより密になるように配列されるので、フランジ部(111)の全体に複数のホーン(11、12)による加圧振動を均等に付加でき、一回の超音波接合を行うのみで管状部材(110)と相手側部材(120)との接合を完了できる。   As a result, even if the tubular member (110) is a curved pipe, or there is an overhanging portion or the like on the opposite side of the tubular member (110), the divided horn (11, 12) Therefore, ultrasonic bonding to the counterpart member (120) becomes possible. Here, in the gaps (13) between the plurality of horns (11, 12), the protrusions (11a, 12a) of the horns (11, 12) are denser than the predetermined pitch (a). Therefore, it is possible to uniformly apply pressure vibrations by the plurality of horns (11, 12) to the entire flange portion (111), and to perform the ultrasonic bonding once, the tubular member (110) and the counterpart Joining with the side member (120) can be completed.

請求項2に記載の発明では、複数のホーン(11、12)を同時に加圧振動させて接合を行うことを特徴としている。   The invention according to claim 2 is characterized in that a plurality of horns (11, 12) are simultaneously pressed and vibrated to perform bonding.

これにより、複数のホーン(11、12)をあたかも一体物のごとく作動させることができるので、一回の超音波接合を行うのみで管状部材(110)と相手側部材(120)との接合を完了できる。   As a result, since the plurality of horns (11, 12) can be operated as if they were an integral object, the joining of the tubular member (110) and the counterpart member (120) can be performed only by performing one ultrasonic joining. Can be completed.

上記複数のホーン(11、12)の同時加圧振動は、請求項3に記載の発明のように、同位相、同振幅の加圧振動とするのが良い。   The simultaneous pressurizing vibrations of the plurality of horns (11, 12) may be the pressurizing vibrations having the same phase and the same amplitude as in the third aspect of the invention.

請求項4に記載の発明では、管状部材(110)の一端側に形成されたフランジ部(111)を、相手側部材(120)の穴部の外周面(121)に加圧しながら振動させることにより接合するホーン(11、12)を有する超音波接合装置であって、ホーン(11、12)は、フランジ部(111)の周方向に複数に分割されると共に、複数のホーン(11、12)のフランジ部(111)側には、所定ピッチ(a)で配列される複数の突起部(11a、12a)が形成されて、複数のホーン(11、12)を所定の隙間部(13)を設けてフランジ部(111)にセットした時に、隙間部(13)における突起部(11a、12a)のピッチ(b)が所定ピッチ(a)以下となるように設定されたことを特徴としている。   In the invention according to claim 4, the flange portion (111) formed on one end side of the tubular member (110) is vibrated while being pressed against the outer peripheral surface (121) of the hole portion of the counterpart member (120). The horn (11, 12) is an ultrasonic bonding apparatus having a horn (11, 12) that is divided by a plurality of horns (11, 12) in the circumferential direction of the flange portion (111). ) On the flange (111) side, a plurality of protrusions (11a, 12a) arranged at a predetermined pitch (a) are formed, and a plurality of horns (11, 12) are connected to a predetermined gap (13). And the pitch (b) of the protrusions (11a, 12a) in the gap (13) is set to be equal to or less than a predetermined pitch (a) when set to the flange (111). .

これにより、請求項1に記載の超音波接合方法を可能とする装置とすることができる。   Thereby, it can be set as the apparatus which enables the ultrasonic bonding method of Claim 1.

請求項5に記載の発明では、複数のホーン(11、12)は、同時に加圧振動されることを特徴としている。   The invention according to claim 5 is characterized in that the plurality of horns (11, 12) are simultaneously pressurized and vibrated.

これにより、請求項2に記載の超音波接合方法を可能とする装置とすることができる。   Thereby, it can be set as the apparatus which enables the ultrasonic bonding method of Claim 2.

上記複数のホーン(11、12)の同時加圧振動は、請求項6に記載の発明のように、同位相、同振幅の加圧振動とするのが良い。   The simultaneous pressurizing vibrations of the plurality of horns (11, 12) may be the pressurizing vibrations having the same phase and the same amplitude as in the sixth aspect of the present invention.

請求項7に記載の発明では、管状部材(110)の一端側に形成されたフランジ部(111)が、フランジ部(111)の周方向に複数分割されたホーン(11、12)の加圧振動によって、相手側部材(120)の穴部の外周面(121)に超音波接合されて成る接合管であって、環状部材(110)は、曲管として形成されたもの、あるいは反フランジ部側に径方向に張出す張出し部を有するものであり、フランジ部(111)には、ホーン(11、12)側に形成された複数の突起部(11a、12a)の跡が、全体にほぼ均一に残っていることを特徴としている。   In the invention according to claim 7, the flange portion (111) formed on one end side of the tubular member (110) is pressurized by the horn (11, 12) divided into a plurality of portions in the circumferential direction of the flange portion (111). A joint pipe formed by ultrasonic bonding to the outer peripheral surface (121) of the hole of the counterpart member (120) by vibration, wherein the annular member (110) is formed as a curved pipe or an anti-flange section The flange portion (111) has a plurality of protrusions (11a, 12a) formed on the horn (11, 12) side. It is characterized by remaining uniformly.

これにより、管状部材(110)が曲管であったり、また、管状部材(110)の反フランジ部側に張出し部等が有るような場合であっても、一回の超音波接合によって接合される接合管(100)とすることができる。   As a result, even when the tubular member (110) is a curved pipe or has a protruding portion or the like on the side opposite to the flange of the tubular member (110), the tubular member (110) is joined by a single ultrasonic joining. A joining pipe (100).

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

(第1実施形態)
本発明に係る第1実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。尚、図1は2つのパイプ110、120を接合して接合パイプ100を形成するための超音波接合装置10を示す断面図、図2は図1のA−A部を示す断面図、図3(a)は、図2のB方向から見た矢視図、図3(b)は図3(a)のC方向から見た矢視図である。
(First embodiment)
1st Embodiment which concerns on this invention is described using FIGS. 1-3. 1 is a cross-sectional view showing an ultrasonic joining apparatus 10 for joining two pipes 110 and 120 to form a joined pipe 100. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the AA portion of FIG. (A) is an arrow view seen from the B direction of FIG. 2, FIG.3 (b) is an arrow view seen from the C direction of Fig.3 (a).

図1に示すように、第1パイプ110は、金属製のパイプであって、本発明における管状部材に対応するものであり、一端側の全周に円形の第1フランジ部111が形成されている。尚、図1中では省略しているが、第1パイプ110の他端側(反フランジ部側)は曲げ部を有し、曲管として形成されている。   As shown in FIG. 1, the first pipe 110 is a metal pipe and corresponds to the tubular member of the present invention, and a circular first flange portion 111 is formed on the entire circumference on one end side. Yes. Although omitted in FIG. 1, the other end side (the opposite flange side) of the first pipe 110 has a bent portion and is formed as a bent pipe.

また、第2パイプ120は、上記第1パイプ110と同様に、金属製のパイプであって、本発明における相手側部材に対応するものであり、一端側の全周に円形の第2フランジ部121が形成されている。尚、第2フランジ部121は、本発明における穴部の外周面に対応する。   Similarly to the first pipe 110, the second pipe 120 is a metal pipe and corresponds to the counterpart member in the present invention, and has a circular second flange portion around the entire circumference on one end side. 121 is formed. In addition, the 2nd flange part 121 respond | corresponds to the outer peripheral surface of the hole part in this invention.

超音波接合装置10は、上記の第1パイプ110を第2パイプ120側に加圧すると共に、更に第1フランジ部111の面が広がる方向に振動を付加するホーン10Aと、第2パイプ120を固定するアンビル10Bとを有している。そして、ホーン10Aは、図2に示すように、第1フランジ部111の円周方向に複数(ここでは2つ)に分割されており、この分割された側に半円形の凹部を有する第1ホーン11と第2ホーン12とから形成されるようにしている。尚、第1ホーン11および第2ホーン12は、図示しない2つの駆動部にそれぞれ接続されており、両者11、12間が開閉可能となると共に、後述するように、第1パイプ110に対する加圧作動、および振動作動が同位相、同振幅で行われるようになっている。   The ultrasonic bonding apparatus 10 fixes the second pipe 120 and the horn 10A that pressurizes the first pipe 110 toward the second pipe 120 and adds vibration in the direction in which the surface of the first flange portion 111 further expands. And an anvil 10B. As shown in FIG. 2, the horn 10 </ b> A is divided into a plurality (here, two) in the circumferential direction of the first flange portion 111, and a first portion having a semicircular recess on the divided side. The horn 11 and the second horn 12 are formed. The first horn 11 and the second horn 12 are connected to two drive units (not shown), respectively. The first and second horns 12 and 12 can be opened and closed, and the first pipe 110 is pressurized as described later. The operation and the vibration operation are performed with the same phase and the same amplitude.

各ホーン11、12のフランジ部111側には、図3に示すように、四角錘状を成して所定ピッチaで配列される複数の突起部11a、12aが形成されている。そして、両ホーン11、12間が閉じられて後述する隙間部13(δ)が形成された時に、この隙間部13(δ)における突起部11a、12aのピッチbが、所定ピッチa以下(a≧b)となるように設定されている。隙間部13(領域Y)における突起部11a、12aの先端角度については、一般部(領域X)における突起部11a、12aの先端角度と同等に設定するのが望ましい。   As shown in FIG. 3, a plurality of protrusions 11a and 12a are formed on the flange 111 side of each horn 11 and 12 in a quadrangular pyramid shape and arranged at a predetermined pitch a. When the gap between the horns 11 and 12 is closed and a gap 13 (δ) described later is formed, the pitch b of the protrusions 11a and 12a in the gap 13 (δ) is equal to or less than a predetermined pitch a (a ≧ b) is set. The tip angles of the protrusions 11a and 12a in the gap 13 (region Y) are preferably set to be equal to the tip angles of the protrusions 11a and 12a in the general portion (region X).

尚、ここでは、所定ピッチaを0.8〜1.2mm、突起部11a、12a高さを0.35〜0.5mmとして設定している。   Here, the predetermined pitch a is set to 0.8 to 1.2 mm, and the heights of the protrusions 11a and 12a are set to 0.35 to 0.5 mm.

次に、上記超音波接合装置10を用いた接合方法について説明する。まず、両ホーン11、12間を開いた状態にして、第2フランジ部121が上側を向くようにして第2パイプ120をアンビル10Bにセットする。更に、第2フランジ部121の上側面に第1フランジ部111を乗せるようにして第1パイプ110をセットする。そして、第1パイプ110を挟むようにして両ホーン11、12間を閉じる。この時、両ホーン11、12と第1パイプ110の外周面とが後述する振動によって接触しないように、両ホーン11、12間に隙間部13(図2中の寸法δ)が形成されるようにしている。尚、隙間部13の寸法δは、両ホーン11、12の振動振幅(例えば40μm)より大きくなる寸法としている。   Next, a bonding method using the ultrasonic bonding apparatus 10 will be described. First, the horns 11 and 12 are opened, and the second pipe 120 is set on the anvil 10B so that the second flange portion 121 faces upward. Further, the first pipe 110 is set so that the first flange portion 111 is placed on the upper side surface of the second flange portion 121. And between both the horns 11 and 12 is closed so that the 1st pipe 110 may be pinched | interposed. At this time, a gap 13 (dimension δ in FIG. 2) is formed between the horns 11 and 12 so that the horns 11 and 12 and the outer peripheral surface of the first pipe 110 do not come into contact with each other by vibration described later. I have to. The dimension δ of the gap 13 is larger than the vibration amplitude (for example, 40 μm) of both the horns 11 and 12.

その後に、両ホーン11、12を第1フランジ部111に加圧接触させて(図1中の白矢印)、突起部11a、12a先端を第1フランジ部111の表面に食い込ませて、両ホーン11、12に対して同位相、同振幅で第1フランジ部111の面の広がる方向(図2中の白矢印方向)に振動を付加する。すると、第1フランジ部111は両ホーン11、12と共に振動し、摩擦熱によって両フランジ部111、121同士が接合されて、接合パイプ(本発明における接合パイプに対応)100が完成される。尚、完成された第1フランジ部111の表面全体には、両ホーン11、12の突起部11a、12aの食い込んだ跡が、ほぼ均一に残ることになる。   Thereafter, both the horns 11 and 12 are brought into pressure contact with the first flange portion 111 (white arrows in FIG. 1), and the tips of the protrusions 11a and 12a are bitten into the surface of the first flange portion 111. 11 and 12, vibration is applied in the direction in which the surface of the first flange portion 111 spreads (in the direction of the white arrow in FIG. 2) with the same phase and the same amplitude. Then, the 1st flange part 111 vibrates with both the horns 11 and 12, both the flange parts 111 and 121 are joined by frictional heat, and the joining pipe (corresponding to the joining pipe in the present invention) 100 is completed. It should be noted that traces of the protrusions 11a and 12a of both horns 11 and 12 remain almost uniformly on the entire surface of the completed first flange portion 111.

以上のように本発明においては、ホーン10Aを周方向に複数に分割し(ホーン11、12)、各ホーン11、12の第1フランジ部111側には、所定ピッチaで配列される複数の突起部11a、12aを形成し、両ホーン11、12間に隙間部13を設けて第1フランジ部111にセットした時に、隙間部13における突起部11a、12aのピッチbが所定ピッチa以下となるように設定し、且つ、両ホーン11、12を同位相、同振幅で加圧振動するようにしている。   As described above, in the present invention, the horn 10A is divided into a plurality of parts in the circumferential direction (horns 11 and 12), and a plurality of horns 11 and 12 are arranged at a predetermined pitch a on the first flange portion 111 side. When the protrusions 11a and 12a are formed and the gap 13 is provided between the horns 11 and 12 and set to the first flange 111, the pitch b of the protrusions 11a and 12a in the gap 13 is less than or equal to the predetermined pitch a. In addition, both the horns 11 and 12 are pressurized and vibrated with the same phase and the same amplitude.

よって、第1パイプ110が曲管として形成されているような場合であっても、分割されたホーン11、12を用いるので、第2パイプ120への超音波接合が可能となる。ここで、両ホーン11、12はあたかも一体物のごとく作動し、また、隙間部13(図3(b)中のY領域)においては、図3(b)中のX領域に対して各ホーン11、12の突起部11a、12aが所定ピッチaで、あるいはそれより密になるように配列されるので、第1フランジ部111の全体に両ホーン11、12による加圧振動を均等に付加でき、一回の超音波接合を行うのみで第1パイプ110と第2パイプ120との接合を完了できると共に、良好な接合ができる。両パイプ110、120の接合部は気密性に優れる。   Therefore, even when the first pipe 110 is formed as a curved pipe, since the divided horns 11 and 12 are used, ultrasonic bonding to the second pipe 120 is possible. Here, both the horns 11 and 12 operate as if they were integrated, and in the gap portion 13 (Y region in FIG. 3B), each horn is compared with the X region in FIG. 3B. Since the projections 11a and 12a of the eleventh and twelve 12 are arranged at a predetermined pitch a or denser, pressure vibrations by the two horns 11 and 12 can be equally applied to the entire first flange portion 111. The joining of the first pipe 110 and the second pipe 120 can be completed with only one ultrasonic joining, and a good joining can be achieved. The joint part of both pipes 110 and 120 is excellent in airtightness.

(その他の実施形態)
上記実施形態では、相手側部材として、第1パイプ110と同様の第2パイプ120としたが、これに限らず、図4に示すように、端部側断面121Aが第2フランジ部121に相当する面積を有する厚肉の管部材120Aとしたり、図5に示すように、穴部の外周面121Bに第1フランジ部111が接合されるブロック状の部材120B等としても良い。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the counterpart member is the second pipe 120 similar to the first pipe 110. However, the present invention is not limited to this, and the end side cross section 121A corresponds to the second flange part 121 as shown in FIG. A thick-walled pipe member 120A having a large area or a block-shaped member 120B in which the first flange portion 111 is joined to the outer peripheral surface 121B of the hole as shown in FIG.

また、両ホーン11、12間の隙間部13(δ)が加圧振動時の振幅より大きく、また、両ホーン11、12の突起部11a、12aのピッチbが、所定ピッチa以下(a≧b)となる設定であれば、突起部11a、12aの形状は四角錘状に限らず、他の円錐状等種々の形状での対応が可能である。   Further, the gap 13 (δ) between the horns 11 and 12 is larger than the amplitude at the time of pressure vibration, and the pitch b of the projections 11a and 12a of the horns 11 and 12 is a predetermined pitch a or less (a ≧ If the setting is b), the shape of the projecting portions 11a and 12a is not limited to a square pyramid shape, but can be handled in various shapes such as other conical shapes.

また、第1パイプ110を曲管として形成されるものとして説明したが、これに限らず、第1パイプ110の反フランジ部側に接続部(ナットやフランジ部)等の径方向に張出す張出し部を有するものとしても良い。   In addition, the first pipe 110 is described as being formed as a curved pipe. However, the present invention is not limited to this, and the overhang projecting in the radial direction of a connection portion (nut or flange portion) or the like on the opposite flange side of the first pipe 110 is provided. It is good also as what has a part.

2つのパイプを接合して接合パイプを形成するための超音波接合装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ultrasonic bonding apparatus for joining two pipes and forming a joining pipe. 図1のA−A部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the AA part of FIG. (a)は、図2のB方向から見た矢視図、(b)は(a)のC方向から見た矢視図である。(A) is an arrow view seen from the B direction of FIG. 2, (b) is an arrow view seen from the C direction of (a). その他の実施形態1における接合パイプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the joining pipe in other Embodiment 1. FIG. その他の実施形態2における接合パイプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the joining pipe in other Embodiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 超音波接合装置
11 第1ホーン(ホーン)
11a 突起部
12 第2ホーン(ホーン)
12a 突起部
13 隙間部
100 接合パイプ(接合管)
110 第1パイプ(管状部材)
111 第1フランジ部(フランジ部)
120 第2パイプ(相手側部材)
121 第2フランジ部(穴部の外周面)
10 Ultrasonic bonding device 11 First horn
11a Protrusion part 12 Second horn (horn)
12a Protrusion part 13 Crevice part 100 Joining pipe (joining pipe)
110 First pipe (tubular member)
111 First flange (flange)
120 Second pipe (other member)
121 Second flange (outer peripheral surface of hole)

Claims (7)

管状部材(110)の一端側に形成されたフランジ部(111)を、ホーン(11、12)によって、相手側部材(120)の穴部の外周面(121)に加圧しながら振動させることにより接合する超音波接合方法であって、
前記ホーン(11、12)を前記フランジ部(111)の周方向に複数に分割しておくと共に、
複数の前記ホーン(11、12)の前記フランジ部(111)側に、所定ピッチ(a)で配列される複数の突起部(11a、12a)を形成して、複数の前記ホーン(11、12)を所定の隙間部(13)を設けて前記フランジ部(111)にセットした時に、前記隙間部(13)における前記突起部(11a、12a)のピッチ(b)が前記所定ピッチ(a)以下となるようにしておき、
複数の前記ホーン(11、12)を加圧振動させて接合を行うことを特徴とする超音波接合方法。
By vibrating the flange portion (111) formed on one end side of the tubular member (110) while applying pressure to the outer peripheral surface (121) of the hole portion of the counterpart member (120) by the horn (11, 12). An ultrasonic bonding method for bonding,
The horn (11, 12) is divided into a plurality in the circumferential direction of the flange portion (111), and
A plurality of protrusions (11a, 12a) arranged at a predetermined pitch (a) are formed on the flange (111) side of the plurality of horns (11, 12), and the plurality of horns (11, 12) are formed. ) Is set on the flange portion (111) with a predetermined gap portion (13) provided, the pitch (b) of the projections (11a, 12a) in the gap portion (13) is the predetermined pitch (a). Make sure that
An ultrasonic bonding method, wherein a plurality of the horns (11, 12) are bonded by pressure vibration.
複数の前記ホーン(11、12)を同時に加圧振動させて接合を行うことを特徴とする請求項1に記載の超音波接合方法。   The ultrasonic bonding method according to claim 1, wherein the plurality of horns (11, 12) are subjected to pressure vibration simultaneously to perform bonding. 複数の前記ホーン(11、12)の同時加圧振動は、同位相、同振幅の加圧振動であることを特徴とする請求項2に記載の超音波接合方法。   The ultrasonic bonding method according to claim 2, wherein the simultaneous pressure vibrations of the plurality of horns (11, 12) are pressure vibrations having the same phase and the same amplitude. 管状部材(110)の一端側に形成されたフランジ部(111)を、相手側部材(120)の穴部の外周面(121)に加圧しながら振動させることにより接合するホーン(11、12)を有する超音波接合装置であって、
前記ホーン(11、12)は、前記フランジ部(111)の周方向に複数に分割されると共に、
複数の前記ホーン(11、12)の前記フランジ部(111)側には、所定ピッチ(a)で配列される複数の突起部(11a、12a)が形成されて、複数の前記ホーン(11、12)を所定の隙間部(13)を設けて前記フランジ部(111)にセットした時に、前記隙間部(13)における前記突起部(11a、12a)のピッチ(b)が前記所定ピッチ(a)以下となるように設定されたことを特徴とする超音波接合装置。
A horn (11, 12) for joining a flange portion (111) formed on one end side of the tubular member (110) by oscillating while pressing the outer peripheral surface (121) of the hole portion of the counterpart member (120). An ultrasonic bonding apparatus comprising:
The horn (11, 12) is divided into a plurality in the circumferential direction of the flange portion (111),
A plurality of protrusions (11a, 12a) arranged at a predetermined pitch (a) are formed on the flange (111) side of the plurality of horns (11, 12), and the plurality of horns (11, 12) are formed. 12) provided with a predetermined gap portion (13) and set on the flange portion (111), the pitch (b) of the protrusions (11a, 12a) in the gap portion (13) is the predetermined pitch (a ) An ultrasonic bonding apparatus characterized by being set to be as follows.
複数の前記ホーン(11、12)は、同時に加圧振動されることを特徴とする請求項4に記載の超音波接合装置。   The ultrasonic bonding apparatus according to claim 4, wherein the plurality of horns (11, 12) are simultaneously vibrated under pressure. 複数の前記ホーン(11、12)の同時加圧振動は、同位相、同振幅の加圧振動であることを特徴とする請求項5に記載の超音波接合装置。   The ultrasonic bonding apparatus according to claim 5, wherein the simultaneous pressure vibrations of the plurality of horns (11, 12) are pressure vibrations having the same phase and the same amplitude. 管状部材(110)の一端側に形成されたフランジ部(111)が、前記フランジ部(111)の周方向に複数分割されたホーン(11、12)の加圧振動によって、相手側部材(120)の穴部の外周面(121)に超音波接合されて成る接合管であって、
前記環状部材(110)は、曲管として形成されたもの、あるいは反フランジ部側に径方向に張出す張出し部を有するものであり、
前記フランジ部(111)には、前記ホーン(11、12)側に形成された複数の突起部(11a、12a)の跡が、全体にほぼ均一に残っていることを特徴とする接合管。
The flange member (111) formed on one end side of the tubular member (110) is subjected to the pressure vibration of the horn (11, 12) divided into a plurality of portions in the circumferential direction of the flange member (111), so that the counterpart member (120 ) Are joined to the outer peripheral surface (121) of the hole portion by ultrasonic bonding,
The annular member (110) is formed as a curved pipe, or has an overhanging portion projecting in the radial direction on the opposite flange side,
In the flange portion (111), the marks of the plurality of protrusions (11a, 12a) formed on the horn (11, 12) side remain substantially uniform throughout.
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