JP2008132682A - Welding chip for caulking of resin product and caulking method of resin product using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性樹脂成形品へ被固定物を固定する際、熱可塑性樹脂成形品の一部に溶着ボスと称される溶着又は変形部を予め形成しておき、この溶着ボスを被固定物側の固定孔内に通してその先端を固定孔内から突き出し、この突き出した先端側を熱で溶融又は変形することにより、熱可塑性樹脂成形品に被固定物をカシメ留めする溶着装置に用いられる溶着チップ及びこの溶着チップを用いたカシメ留め方法に関するものである。 In the present invention, when fixing an object to be fixed to a thermoplastic resin molded article, a welded or deformed portion called a welding boss is formed in advance on a part of the thermoplastic resin molded article, and the welding boss is fixed. Used in a welding device that passes through the fixed hole on the object side and protrudes from the fixed hole, and then crimps the fixed object to the thermoplastic resin molded product by melting or deforming the protruding front end with heat. The present invention relates to a welding tip and a caulking method using the welding tip.
熱可塑性樹脂で成形された成形品に被固定物を固定する方法として、成形品に一体成形された溶着ボスを被固定物側に形成された固定孔に通し、次に、この固定孔から突き出た溶着ボスの先端側を溶着チップにより加熱溶融して固定孔より大きいきのこの傘のような厚肉部(カシメ部)を形成し、この厚肉部により被固定物を成形品にカシメ留めする方法が知られている。
このようなカシメ留め方法においては、被固定物の大型化、及び、重量の増大化へと展開した場合、より高い固定強度が要求される。そのため、溶着ボスを太くして厚肉部が大きくなるように工夫し、その結果広い固定面積を得て固定強度を高めるようにしている。
しかし、溶着ボスを太くすると、溶着ボスの溶融に時間がかかり、また、成形品が部分的に厚肉となるため、ヒケが生じて品質的に支障を生じる場合がある。そのため、溶着ボスの形状をその先端側の中心から有底の孔をあけたいわゆる、中空形状とすることにより、厚肉部の固定面積を確保しつつ熱量を省力化すると共に、ヒケを防止してカシメ部の強度の向上を図るカシメ留め方法が実用化されている。
As a method of fixing an object to be fixed to a molded product formed of a thermoplastic resin, a welding boss integrally formed with the molded product is passed through a fixing hole formed on the object to be fixed, and then protrudes from the fixing hole. The tip end side of the weld boss is heated and melted by a welding tip to form a thick portion (crimped portion) like a mushroom umbrella larger than the fixing hole, and the fixed portion is caulked to the molded product by the thick portion. The method is known.
In such a caulking method, a higher fixing strength is required when the fixing object is increased in size and weight. For this reason, the welding boss is made thick so that the thick part becomes large, and as a result, a wide fixing area is obtained to increase the fixing strength.
However, if the welding boss is thickened, it takes time to melt the welding boss, and the molded product is partially thick, which may cause a sink and cause quality problems. Therefore, by making the shape of the welding boss a so-called hollow shape with a hole with a bottom from the center on the tip side, it saves heat while securing the fixed area of the thick part and prevents sink marks. A caulking method for improving the strength of the caulking portion has been put into practical use.
この様な中空形状の溶着ボスの構造とカシメ例を図11(a)、(b)に基づいて説明する。
この図11(a)、(b)において、溶着チップ1は、下面に平滑な溶融面2を形成すると共に、この溶融面2の周囲に、周側壁3を形成した正面視(下面視)円形から成る。そして、この溶着チップ1には、前記溶融面2の背面から上方に、中央でスリット1a、1bにより前後に二分割された2箇所の給電部4、4aが形成され、この給電部4、4aの上端部の中央には、それぞれ電極部5、5aが設けられていて、各々の給電線6、6aの先端は、前記電極部5、5aにそれぞれ結線された構成となっている。
A structure and caulking example of such a hollow welding boss will be described with reference to FIGS.
11 (a) and 11 (b), the
また、前記給電部4、4aの上部内には、絶縁支持部材7が挿入されていて、この支持部材7の中心には、冷却エアーパイプ8が上方から突き抜けるようにして挿入され、この冷却エアーパイプ8のノズル部8aから溶着チップ1の溶融面2の背面2aに冷却エアーを吹きつけることにより、溶融面2及び溶融樹脂を急冷したのち、冷却エアーは排気窓1c、1dから外に排出される構成となっている。図中9は前記電極部5、5a部分を含めて給電部4、4aの上部全体を包被している絶縁カバーである。
Further, an
上記溶着チップ1は、樹脂基材10側に形成した中空孔11a付の溶着ボス11を被固定物12側に形成した固定孔13内に通し、突き出た溶着ボス11の先端に溶着チップ1の溶融面2を挿し当てて溶融し、溶融面2と周側壁3で囲まれた空間2b内に充満させて厚肉部14を形成し、前記冷却エアーパイプ8のノズル部8aから溶融面2の背面2aに冷却エアーを吹きつけて溶融面2及び厚肉部14の冷却を行うことにより、厚肉部14を固化させる。
The
このようにして従来の溶着チップ1を用いて溶着ボス11を溶融すると、その溶融過程において、中空孔11a内に残留していた空気及び樹脂から発生したガス体が底部空間11b内に圧縮されて充満し、その一部は溶融した厚肉部14内の樹脂中に浸入し、ボイド15となって厚肉部14内に残留し、所謂鬆となって残り、これがカシメ強度に悪い影響を及ぼしている。
このため、中空孔11a付の溶着ボス11を用いる場合には、カシメ強度に悪い影響を及ぼすボイド15が発生しないカシメ留め方法と、溶着チップの提供が待たれていた。
When the
For this reason, when using the welding boss |
そこで、本出願人は、溶着チップの溶融面に溶着ボスの中空孔内に挿入される突出部を設け、この突出部の中心にガス体を溶着チップの外に逃がすための排気孔を形成した内容の発明を、特願2000−357428号(特開2002−160300号)として出願した。
この発明によると、中空溶着ボス内の溶融樹脂により密閉圧縮された中空孔内底部空間に充満したガス体は排気孔から溶着チップ外へ排出されるため、ガス体の一部が溶融した厚肉部内に浸入し、ボイド15となって残留することはない。
According to this invention, since the gas body filled in the hollow hole inner bottom space hermetically compressed by the molten resin in the hollow welding boss is discharged out of the welding tip from the exhaust hole, a thick wall in which a part of the gas body is melted It does not enter the part and remain as a
しかし、前記特許文献1に記載された溶着チップの場合、突出部に形成された排気孔は細い貫通孔であるため、次の様な欠点がある。
1.中空溶着ボスの高さが低い場合、溶融された樹脂が排気孔に入り込むため排気孔が 詰まり、ガス体を排気できなくなることがある。
2.樹脂のカスなどが排気孔に入り込む場合があり、定期的なメンテナンスが必要であ る。
3.溶着チップを製造する際、排気孔の直径は0.3mm〜0.7mmと小径のため、 加工に手間とコストがかかる。
4.溶融樹脂が中空孔内にずれ落ちて厚肉部のボリュームが不足して強度不足となった り、外観不良が発生したりして、十分なるカシメ強度が得られなくなる。
本発明の目的は、前記した排気孔を設ける方法ではない方法で確実に溶着ボスの中空孔内底部空間からガス体を排気することができると共に、メンテナンスが不要で、特別な加工を施すことなく中空孔内底部空間からガス体の排気を行うことができる樹脂製品のカシメ留め用の溶着チップとカシメ留め方法を提供することにある。
However, in the case of the welding tip described in
1. When the height of the hollow welding boss is low, the melted resin enters the exhaust hole and the exhaust hole is clogged, and the gas body may not be exhausted.
2. Resin debris may enter the exhaust vents and regular maintenance is required.
3. When manufacturing the welding tip, the diameter of the exhaust hole is as small as 0.3 mm to 0.7 mm, so that processing takes time and cost.
4). The molten resin slips into the hollow holes and the volume of the thick part becomes insufficient, resulting in insufficient strength or poor appearance, resulting in insufficient caulking strength.
The object of the present invention is that the gas body can be reliably exhausted from the inner space of the hollow hole of the welding boss by a method other than the method of providing the exhaust hole, and maintenance is not required and no special processing is performed. An object of the present invention is to provide a welding tip and a caulking method for caulking a resin product capable of exhausting a gas body from an inner bottom space of a hollow hole.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明においては、樹脂製品のカシメ留め用溶着チップにおいて、樹脂基材に有底中空孔付の溶着ボスを突設し、この溶着ボスを被固定物側に形成した固定孔内に通して溶着ボスの先端を固定孔内から突出させ、この突出した溶着ボスの先端に周側壁で囲まれた溶融面を押し当てて溶着ボスの先端を溶融し、その後急冷することにより樹脂基材に被固定物をカシメ留めするための溶着チップにおいて、この溶着チップの溶融面の中心から下向きに、先端側に向かって細くなるようにテーパーをつけ、かつその先端が前記周側壁の下縁よりも突き出るようにして冷却ピンを突設すると共に、前記溶融面の背面の中心であって、前記冷却ピンが突出している部位に、前記冷却ピンの根元の部位に喰い込むように空冷凹部を形成したことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, in the invention described in
本発明の冷却ピンは、溶融面の周側壁の下端よりも突き出る長さを有している。また、冷却ピンの発熱を抑えるため出来るだけ細いピンが望ましく、例えば、溶融面の面積の3%〜10%の底面断面部の面積を持つ冷却ピンが有効である。3%以下であれば、冷却ピンが細すぎて強度不足及び加工が難しい等の問題が生じ、10%以上である場合は、電気抵抗が小さくなった分、加熱電流が流れて発熱する場合がある。
また、冷却ピンには、先端側に向かって細くなるテーパーをつけたことにより、先端部の温度を他の部分より低くすることができると共に、カシメ留め後、冷却ピンが溶着ボスより抜け易いという効果を得られる。
また、冷却ピンの根元と溶融面との間には、Rをつけたことにより、排出されるガス体をスムーズに流出させることができる。
この冷却ピンの効果により、冷却ピンに接触している部分の溶融樹脂の表面には、いち早くスキン層が形成される。したがって、冷却ピンとスキン層間に微小な隙間が生じ、この隙間を経由して溶融樹脂で密閉された底部空間内のガス体は溶融面に向かって流動し、この溶融面及び周側壁の内面及び条件によっては周側壁から外に流出する。したがって、従来の様に、厚肉部の内部へガス体が浸入して厚肉部内にボイドが形成されることがなく、カシメ留め部の強度が不足したりしない。
The cooling pin of the present invention has a length protruding beyond the lower end of the peripheral side wall of the melting surface. Further, a pin that is as thin as possible is desirable in order to suppress heat generation of the cooling pin. For example, a cooling pin having an area of the bottom cross-sectional portion of 3% to 10% of the area of the melt surface is effective. If it is 3% or less, the cooling pin is too thin, resulting in problems such as insufficient strength and difficult processing, and if it is 10% or more, the heating current may flow to generate heat due to the decrease in electrical resistance. is there.
The cooling pin has a taper that becomes narrower toward the tip side, so that the temperature of the tip can be made lower than the other parts, and after crimping, the cooling pin can be easily removed from the welding boss. The effect can be obtained.
Further, by providing R between the root of the cooling pin and the melting surface, the discharged gas body can flow out smoothly.
Due to the effect of the cooling pin, a skin layer is quickly formed on the surface of the molten resin in a portion in contact with the cooling pin. Therefore, a minute gap is generated between the cooling pin and the skin layer, and the gas body in the bottom space sealed with the molten resin flows through the gap to flow toward the melting surface. Depending on the flow from the peripheral side wall. Therefore, unlike the conventional case, the gas body does not enter the thick portion and voids are not formed in the thick portion, and the strength of the crimping portion is not insufficient.
更に、請求項2に記載の発明においては、請求項1に記載の樹脂製品のカシメ留め用溶着チップにおいて、前記溶着チップの周側壁の内周面であって、溶融面に近い位置に、絞り段部を形成したことを特徴とするものである。
Furthermore, in the invention described in
周側壁の内周面に絞り段部を形成したことにより、固定面積を確保しつつ溶着チップにおける溶融面の一部と溶着ボスとの距離が縮まり、溶融面の熱が溶着ボスへ伝わり易くなる。その結果、溶着ボスの溶融が充分に行なわれ、その後固化したときに均一な厚肉部が形成される。
また、冷却時には、溶融面の表面積が増したことにより、冷却効率が向上し、冷却時間の短縮が図れる。
By forming the throttle step on the inner peripheral surface of the peripheral side wall, the distance between a part of the fusion surface in the welding tip and the welding boss is reduced while securing a fixed area, and the heat of the fusion surface is easily transmitted to the welding boss. . As a result, the welding boss is sufficiently melted, and a uniform thick portion is formed when it is solidified thereafter.
Moreover, at the time of cooling, since the surface area of the melting surface has increased, the cooling efficiency is improved and the cooling time can be shortened.
更に、請求項3に記載の発明においては、a.樹脂基材に有底中空孔付の溶着ボスを突設し、この溶着ボスを被固定物側に形成した固定孔内に通して溶着ボスの先端を固定孔内から突出させ、この突出した溶着ボスの先端に周側壁で囲まれた溶融面を押し当てて溶着ボスの先端を溶融することにより、固定孔の直径より大きい厚肉部を形成し、その後急冷することにより樹脂基材に被固定物をカシメ留めする溶着方法において、
b.前記溶着チップの溶融面の中心から下向きに先端側に向かって細くなるようにテーパーをつけ、かつその先端が前記周側壁の下縁よりも突き出るようにして冷却ピンを突設すると共に、前記溶融面の背面の中心であって、前記冷却ピンが突出している部位に、前記冷却ピンの根元の部位に喰い込むように空冷凹部を形成した構成の溶着チップに電圧を印加して前記溶融面を発熱させる、
c.次に、前記溶着チップの冷却ピンを前記中空孔内に挿入しながら溶着チップの溶融面を溶着ボスの先端に押し当てて溶着ボスの溶融又は変形を開始することにより、溶融面と周側壁により囲まれた空間及び中空孔の上部と冷却ピンの根元側との間の隙間内に溶融した樹脂を充満させる、
d.前記溶融した樹脂の充満時に、発熱温度が溶融面に比較して低い冷却ピンの作用により、この冷却ピンと接する溶融した樹脂面にいち早くスキン層を生成する、
e.前記スキン層の生成が先行することにより、冷却ピンの周囲においてスキン層との間に微小な隙間を形成し、この隙間を経由して溶着ボスの中空孔内の底部空間に充満しているガス体を冷却ピンの先端の突き出しにより溶融樹脂に形成された孔から溶融面側に誘導してガス体が溶融した樹脂内に浸入するのを阻止する、
f.次に、電圧の印加を止めて溶融面の裏側に冷却エアーを吹きつけて溶融面の冷却を行うと同時に、冷却凹部内に冷却エアーを吹きつけることにより、冷却ピンの根元部の冷却効果を高めて、溶融樹脂の厚肉部の冷却に併せて、冷却ピンの根元部における溶融樹脂の固化を促進させる、
g.次に、冷却エアーを止めて溶着チップを引き離すことにより、被固定物の外にカシメ部を形成する、
h.ことを特徴とするものである。
Furthermore, in the invention according to
b. A taper is provided so as to taper downward from the center of the melting surface of the welding tip toward the tip side, and a cooling pin is provided so that the tip protrudes from the lower edge of the peripheral side wall. A voltage is applied to a welding tip having a configuration in which an air-cooled recess is formed in the center of the back surface of the surface, and the cooling pin protrudes into a base portion of the cooling pin, thereby applying the voltage to the melting surface. Fever,
c. Next, while the cooling pin of the welding tip is inserted into the hollow hole, the melting surface of the welding tip is pressed against the tip of the welding boss to start melting or deformation of the welding boss. Filling the melted resin in the space between the enclosed space and the top of the hollow hole and the root side of the cooling pin;
d. When the molten resin is filled, a skin layer is quickly generated on the molten resin surface in contact with the cooling pin by the action of the cooling pin whose heat generation temperature is lower than that of the molten surface.
e. Gas that fills the bottom space in the hollow hole of the welding boss through the gap by forming a minute gap with the skin layer around the cooling pin as a result of the formation of the skin layer preceding. Preventing the gas body from entering the molten resin by guiding the body from the hole formed in the molten resin to the molten surface side by protruding the tip of the cooling pin,
f. Next, the application of voltage is stopped and cooling air is blown to the back side of the melt surface to cool the melt surface, and at the same time, the cooling air is blown into the cooling recess, thereby improving the cooling effect of the base portion of the cooling pin. In combination with the cooling of the thick part of the molten resin, the solidification of the molten resin at the root part of the cooling pin is promoted.
g. Next, the crimping part is formed outside the fixed object by stopping the cooling air and pulling the welding tip apart.
h. It is characterized by this.
本発明の冷却ピンの場合、溶融面に対して電流方向が直角方向となるため、電流はこの直角方向、つまり冷却ピンの先端方向には流れにくく、よって、冷却ピンにはジュール熱による発熱が発生しない。例えば、実測によると、溶着チップの溶融面の発熱温度が300℃に達したとき、冷却ピンの根元付近での発熱温度は85℃以下である。したがって、溶融面により加熱されて溶融した樹脂には、冷却ピンと接触している面に即座にスキン層が生成され、冷却ピンと溶融樹脂面間に微小の隙間が発生する。さらに、冷却ピンの先端は溶融樹脂から中空孔内底部空間に突き出ているため、底部空間に圧縮されて充満したガス体は冷却ピンとスキン層との隙間を通って溶接面に至り、その後周側壁の内周面を伝って外に放出され、厚肉部内にガス体が浸入することはない。
また、従来溶融した樹脂が中空孔の底部空間内にたれ落ち、厚肉部の容量が不足する場合があったが、冷却ピンによる冷却効果にて溶融樹脂の温度が適度に低下し、たれ落ちることを防止できるため、設計通りの適切な厚肉部を形成することが可能になる。
In the case of the cooling pin of the present invention, since the current direction is perpendicular to the melting surface, the current is difficult to flow in this perpendicular direction, that is, in the tip direction of the cooling pin, and therefore the cooling pin generates heat due to Joule heat. Does not occur. For example, according to actual measurement, when the heat generation temperature of the fusion surface of the welding tip reaches 300 ° C., the heat generation temperature near the root of the cooling pin is 85 ° C. or less. Therefore, in the resin heated and melted by the melting surface, a skin layer is immediately generated on the surface in contact with the cooling pin, and a minute gap is generated between the cooling pin and the molten resin surface. Furthermore, since the tip of the cooling pin protrudes from the molten resin into the bottom space in the hollow hole, the gas body compressed and filled in the bottom space reaches the welding surface through the gap between the cooling pin and the skin layer, and then the peripheral side wall The gas body is not discharged through the inner peripheral surface, and the gas body does not enter the thick portion.
In addition, the melted resin has fallen into the bottom space of the hollow hole, and the capacity of the thick wall portion may be insufficient. However, the temperature of the melted resin is moderately lowered due to the cooling effect of the cooling pin and dripping down. Therefore, it is possible to form an appropriate thick portion as designed.
更に、請求項4に記載の発明においては、請求項3に記載の樹脂基材に被固定物をカシメ留めする方法において、前記周側壁の内周面であって、溶融面側に近い位置に、絞り段部を形成した溶着チップを用いて行うことを特徴とするものである。
Furthermore, in the invention according to
1.本発明の溶着チップ及びこれを用いたカシメ留め方法によると、溶着ボスの中空孔内 底部空間に充満した圧縮されたガス体は、冷却ピンの周囲に形成されたスキン層を経由 して中空孔内底部空間から溶着チップの外に流出するため、厚肉部にガス体が浸入する のを防ぐことができる。したがって、厚肉部の内部にボイドが形成されないので、固定 強度不足が発生するのを防止することができる。
2.本発明の溶着チップ及びこれを用いたカシメ留め方法によると、溶着ピンの根元部に 位置する溶融面の背面に冷却凹部を形成したことにより、溶着ピンの根元部の冷却効率 を高めることができる。したがって、スキン層の生成を促進させることができると共に 厚肉部を中心からも冷却するため、溶融樹脂が中空孔内底部空間にずれ落ちて厚肉部の ボリュームが不足して強度が不足したり、カシメ部が変形したりせず、外観が良好で高 強度のカシメ留めを行うことができる。
3.本発明の溶着チップ及びこれを用いたカシメ留め方法によると、周側壁の内面に絞り 段部を形成したため、溶着チップの溶融面と溶着ボスとの距離が短くなり、高い熱伝導 が得られて加熱及び冷却時間を短縮できる。また、溶融面周辺の強度が増し、応力が溶 融面に集中することがないため、繰り返し行われる溶着ボスへの押圧で溶融面に変形が 発生することがなく、よって耐久性が向上する。
4.本発明の溶着チップ及びこれを用いたカシメ留め方法によると、溶着チップの冷却ピ ンが溶融樹脂から中空孔内の底部空間に突き出しているため、冷却ピンと溶融樹脂のス キン層との隙間から底部空間内に残留している圧縮されたガス体を放出することができ る。したがって、溶融樹脂内にガス体が浸入することなくカシメ留めを行うことができ る。よって、厚肉内にガス体が浸入したり、ガス体が厚肉内を不規則に流れてその痕跡 が残ったりすることが無いため、カシメ強度不足が発生したり、カシメ部の外観が損な われたりしない。
1. According to the welding tip of the present invention and the caulking method using the same, the compressed gas body filled in the hollow bottom space of the welding boss is passed through the skin layer formed around the cooling pin. Since it flows out of the welding tip from the inner bottom space, it is possible to prevent the gas body from entering the thick wall portion. Therefore, no void is formed inside the thick wall portion, and it is possible to prevent insufficient fixing strength.
2. According to the welding tip and the caulking method using the same according to the present invention, the cooling recess is formed on the back surface of the melting surface located at the root portion of the welding pin, so that the cooling efficiency of the root portion of the welding pin can be increased. . Therefore, the formation of the skin layer can be promoted and the thick part is also cooled from the center, so that the molten resin slips into the inner space of the hollow hole and the volume of the thick part is insufficient, resulting in insufficient strength. The caulking portion is not deformed, and the appearance is good and high strength caulking can be performed.
3. According to the welding tip of the present invention and the caulking method using the same, since the throttle step is formed on the inner surface of the peripheral side wall, the distance between the fusion surface of the welding tip and the welding boss is shortened, and high heat conduction is obtained. Heating and cooling time can be shortened. Further, since the strength around the molten surface is increased and the stress is not concentrated on the molten surface, the molten surface is not deformed by repeated pressing on the welding boss, thereby improving the durability.
4). According to the welding tip of the present invention and the caulking method using the same, since the cooling pin of the welding tip protrudes from the molten resin into the bottom space in the hollow hole, the gap is formed between the cooling pin and the molten resin skin layer. The compressed gas body remaining in the bottom space can be released. Therefore, it is possible to perform caulking without the gas body entering the molten resin. Therefore, the gas body does not penetrate into the thick wall, and the gas body does not flow irregularly through the thick wall and the traces do not remain, so that the caulking strength is insufficient or the appearance of the caulking portion is damaged. I will not be told.
本発明に係るカシメ留め用溶着チップとカシメ留め方法の基本的な形態は、溶着チップの溶融面の中心部に、先端へ向かって細くなる冷却ピンを突設すると共に溶接面の背面の中心であって、冷却ピンの根元部に喰い込む位置まで冷却凹部を形成したことと、溶融面の周囲をとり囲むように設けた周側壁の内周面に絞り段差を形成したことにより、厚肉部内にボイドが形成されてカシメ強度が低下するのを防止し、併せて生産性の向上とカシメ部の外観を奇麗に仕上げることができる点に特徴がある。
なお、溶着チップに用いる材料は、ステンレス(SUS)、ダイス鋼(SKD)、鉄クロムが代表例としてあげられる。
次に、本発明の実施例を各図に基づいて詳細に説明する。
The basic form of the caulking fastening tip and the caulking fastening method according to the present invention is such that a cooling pin that narrows toward the tip is provided at the center of the melting surface of the welding tip and at the center of the back surface of the welding surface. Because the cooling recess was formed to the position where it bites into the root of the cooling pin, and the throttle step was formed on the inner peripheral surface of the peripheral side wall surrounding the melting surface, This is characterized in that voids are prevented from being formed and the caulking strength is reduced, and at the same time, productivity can be improved and the appearance of the caulking portion can be finished beautifully.
Typical examples of the material used for the welding tip include stainless steel (SUS), die steel (SKD), and iron chrome.
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
請求項1に記載された溶着チップの構成を図1〜図5に基づいて詳細に説明する。
図1は溶着チップを示し、図1(a)は正面図、図1(b)は平面図、図1(c)は図1(a)におけるA−A´線断面図、図2は溶着チップの斜視図、図3は、溶着チップに対する給電部の説明図、図4は本発明による溶着チップを用いて組み立てが完成した溶着装置の斜視図、図5は図4の中央断面図である。
本実施例による溶着チップ1は、ステンレス材を用いて切削加工されていて、全体的には有底型の円筒形状である。溶着チップ1は、上から下に向けて大径部、中径部、小径部と3ブロックに分かれており、大径部と中径部とを通して溶着チップ1を縦に2等分するようにスリット1a、1bが形成されている。そのスリット1a、1bの小径部側端部には排気効率を高めるためスリットをさらに大きくした長方形の排気窓1c、1dがスリット1a、1bと連続して形成されている。大径部内には、図3に示すようにセラミックから成る支持部材7が挿入されている。中径部と小径部の境には、周側壁3が形成され、その周側壁3の底面となる部位が溶融面2であって、カシメ留の際、溶着ボスの先端に溶融面2を押し当てて溶着ボス11に熱を伝えるところである。
溶融面2の中心部には、先端に向かって細くなるようにテーパーをつけ、さらに、その先端側は、周側壁3の下端縁から突き出るように冷却ピン16が突設されている。
The structure of the welding tip described in
1 shows a welding tip, FIG. 1 (a) is a front view, FIG. 1 (b) is a plan view, FIG. 1 (c) is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 1 (a), and FIG. FIG. 3 is a perspective view of a chip, FIG. 3 is an explanatory view of a power feeding portion for the welding chip, FIG. 4 is a perspective view of a welding apparatus that has been assembled using the welding chip according to the present invention, and FIG. 5 is a central sectional view of FIG. .
The
A taper is provided at the center of the
図3において、5、5aは電極部、6、6aは給電線、8は冷却エアーパイプ、8aはノズル部、図4、図5において、9は絶縁カバーであって、これらの機能は、図11で説明した内容と同一のため、詳細な説明は省略する。
図1(a)、(b)及び図2、図5において、17は、溶着チップ1の溶融面2の背面2aの中心部において、冷却ピン16の根元16aの中心部位に喰い込むようにして形成された冷却凹部であって、この冷却凹部17は、冷却ピン16のRのついた根元16a部分の冷却効率を高めるために形成されている。なお、この冷却凹部17は、逆円錐形状であるが、円孔でもよく、形状は凹状である限り、問わない。
3, 5 and 5a are electrode portions, 6 and 6a are feeders, 8 is a cooling air pipe, 8a is a nozzle portion, and in FIGS. 4 and 5, 9 is an insulating cover. 11 is the same as that described in FIG.
1 (a), 1 (b), 2 and 5, 17 is formed so as to bite into the central portion of the
実施例1の溶着チップ1の主要部の寸法を表1に示す。
冷却ピン16は、ジュール熱による発熱を抑えるため出来るだけ細いピンが望ましく、例えば、溶融面2の面積の3%〜10%の断面積を根元部16aに持つ冷却ピン16が有効である。本実施例では約4.7%である。
この冷却ピン16の効果により、冷却ピン16に接触した溶融樹脂の表面は、いち早く冷却されて図7に示すようにスキン層18が生成される。このため、冷却ピン16とスキン層18間に微小な隙間19が生じ、底部空間11b内に充満したガス体はここを通って溶融面2側に流動することが可能になる。
The
Due to the effect of the cooling pins 16, the surface of the molten resin in contact with the cooling pins 16 is quickly cooled, and a
次に、前記カシメ留め用溶着チップ1を用いた溶着装置の組み立て方法について説明する。
図3は、組立を行なう様子を示す斜視図、図4は組立完成を示す斜視図、図5は図4における断面図である。
まず、スリット1a、1bで分割された各々の溶着チップ1の給電部4、4aの電極部5、5aに給電線6、6a を溶接等の方法で電気的に接続する。セラミックである支持部材7は、軸中心に挿入孔が貫通して形成されていて、ここに冷却用エアーを溶接面2の裏面2aに吹き付けるための冷却エアーパイプ8が突き抜けるようにして挿入され、その後、支持部材7は溶着チップ1の開放された後方から大径部内に挿入され、中径部との境である位置決め段まで挿入される。
前記の様に各部材を組み込んだ後、図4に示す様に、耐熱樹脂(例えば、金属粉入りエポキシ樹脂)からなるカバー9により、溶着チップ1の一部、支持部材7、冷却エアーパイプ8及び各給電線6、6aの一部又は全部が被覆固定されて、本実施例の溶着装置が完成する。
完成後の溶着装置の断面を図5に示す。
Next, a method for assembling a welding apparatus using the crimping
3 is a perspective view showing the state of assembly, FIG. 4 is a perspective view showing completion of assembly, and FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG.
First, the
After each member is assembled as described above, as shown in FIG. 4, a part of the
FIG. 5 shows a cross section of the welding apparatus after completion.
次に、実施例1における溶着装置(溶着チップ)を用いて行う請求項3に記載したカシメ留め方法について説明する。
図6はカシメ留め方法の工程図で、(a)は溶着装置を溶着ボス11の先端に押し当てる直前の図、(b)は溶着チップ1を発熱させて溶着ボス11を溶融しながら押し潰した状態の説明図、(c)は冷却エアーパイプ8から冷却用エアーを溶着チップ1の溶融面2の背面2aへ吹き付けている図、(d)はカシメ留めが完成した図、図7はカシメ留め時の拡大図である。
符号の10はABS樹脂から成形された樹脂成形体であり、この樹脂成形体10には有底中空孔11a付の溶着ボス11が突設してある。
Next, the caulking method described in
6A and 6B are process diagrams of the caulking method, wherein FIG. 6A is a view immediately before the welding device is pressed against the tip of the
まず、図6(a)に示す様に、溶着ボス11を被固定物12側に形成した固定孔13内に通して溶着ボス11の先端を固定孔13内から突出させる。次に、溶着装置における溶着チップ1の冷却ピン16を溶着ボス11の中空孔11a内に挿入しながら、溶着チップ1の溶融面2を溶着ボス11の先端に押し当てる。
次に、溶着チップ1に接続されている給電線6、6aに電圧を印加すると、ジュール熱により溶融面2が発熱する。この時の温度は、溶融面2が300℃、冷却ピン16はその根元部16aにおいて85℃である。このように発熱した溶着チップ1の溶融面2を溶着ボス11の先端に押し付けると、溶着ボス11は溶融し、溶融した樹脂は溶着チップ1の溶融面2と周側壁3で囲まれた空間2b内に流動し、図6(b)の様に空間2b内に充満する。
First, as shown in FIG. 6A, the
Next, when a voltage is applied to the
この時、中空孔11a内に流入した溶融樹脂の中心部は、冷却ピン16の温度が低いため、この冷却ピン16と接触している溶融樹脂面にスキン層18がいち早く生成されて冷却ピン16の外周面とスキン層18間に微小隙間19が形成される。同時に冷却ピン16の先端が中空孔11a内において溶融樹脂より底部の空間11bに突き出るため、空間11bと微小隙間19が連通し、これによりカシメ留め工程時に底部空間11b内に圧縮して充満したガス体gは、冷却ピン16が溶融樹脂から突き出ている部分の孔、及び微小隙間19を経由して図7において太い線で示すように溶融面2側と接する厚肉部14の表面側に流出することにより、厚肉部14内にガス体gが浸入したり、ガス体gが厚肉部14内を不規則に流れてその痕跡が残ったりない。この結果、カシメ留め部内にボイドが形成されて強度不足の問題が発生したり、美観が損なわれたりするのを防止することができる。
At this time, since the temperature of the
溶融工程時間が経過した後、電圧の印加を停止すると共に、冷却エアーパイプ8のノズル部8aから冷却用エアーを溶融面2の背面2aに吹き付けることにより、溶着チップ1の溶融面2は冷却される。したがって、溶融面2と周側壁3により囲まれた空間2b内に充満した溶融樹脂は固化し、きのこの傘の様な厚肉部14(カシメ部)が形成される。
冷却工程時間が経過した後、冷却エアーの供給を停止し、溶着装置を上昇させると、図6(d)の様に被固定物12がカシメ留め20された樹脂成形体を得ることができる。
また、冷却ピン16の冷却効果により、溶融した樹脂が孔内にたれ落ちることがないため、厚肉部14は変形することなく所望する外観形状のカシメ留め20を形成することができる。
実施例2における、加熱時間、冷却時間、固定強度のデータを表2に記載する。
After the melting process time has elapsed, the application of voltage is stopped, and the
When the cooling air supply is stopped and the welding apparatus is raised after the cooling process time has elapsed, a resin molded body in which the fixed
Further, since the molten resin does not fall into the hole due to the cooling effect of the
Table 2 shows data of heating time, cooling time, and fixed strength in Example 2.
実施例3では、請求項2及び請求項4に記載した溶着チップ及びカシメ留め方法について説明する。
図8は本実施例3の溶着チップ1を示し、図8(a)は正面図、図8(b)は図8(a)におけるB−B´線断面図、図9はカシメ留め工程の説明図である。
本実施例3は、図8に示す様に、実施例3の溶着チップ1は、溶着チップ1に形成された周側壁3の内周面3aであって、奥側(溶融面2側)に絞り段部21を形成したことを特徴とするものである。他の部分については、実施例1と同一である。
In Example 3, the welding tip and the caulking method described in
FIG. 8 shows the
In Example 3, as shown in FIG. 8, the
絞り段部21は、溶融面2と周側壁3の内周面3aとが交わる位置に形成されていて、幅1.7mm、高さが1.6mmである。
この絞り段部21を形成したことにより、厚肉部14の固定面積を確保しつつ溶融面2の周囲であって、内周面と溶着ボス11との距離が縮まり(図9参照)溶融面2の熱が溶着ボス11へ伝わり易くなった。その結果、溶着ボス11の溶融が充分に行なわれ、溶融時間の短縮に併せて、本実施例では実施例1に比べて約30%の固定強度の向上を図ることができた。
また、冷却時には、冷却面積が増したことにより、冷却効率が向上して冷却時間を短縮することができた。本実施例では実施例1に比べて約15%の時間短縮を図ることができた。
さらに、絞り段部21を形成することにより、溶融面2周辺の強度が増し、応力が溶融面2に集中することがないため、繰り返し行われる溶着ボスへの押圧で溶融面2に変形が発生することがなく、よって、耐久性が向上した。
本実施例3における、加熱時間、冷却時間、固定強度のデータを表2に記載する。
The drawing
By forming the narrowing
Further, at the time of cooling, the cooling area was increased, so that the cooling efficiency was improved and the cooling time could be shortened. In this example, the time was shortened by about 15% compared to Example 1.
Furthermore, since the strength of the periphery of the
Table 2 shows data of heating time, cooling time, and fixed strength in Example 3.
[比較例1]
比較例として実施例1に紹介した溶着チップ1において、冷却ピン16を備えていない従来の型の溶着チップ1を用いてカシメ留め作業を行なった。
その結果、図11に示す様に、厚肉部14内にボイド15が発生し、固定強度は実施例1に比べて劣っていた。
比較例1における、加熱時間、冷却時間、固定強度のデータを表2に記載する。
[Comparative Example 1]
In the
As a result, as shown in FIG. 11, a void 15 was generated in the
Table 2 shows data of heating time, cooling time, and fixed strength in Comparative Example 1.
[比較例2]
本比較例2は、溶融面の中心部に排気用の貫通孔を持たないピンを突出させた溶融チップを用いてカシメ留め作業を行った例である。その結果のデータを表2に記載する。
直径 6mm 高さ 12mm
中空孔11aの径 3.5mm 中空孔11aの深さ 12mm
図10は、溶着チップ1の形状を拡大して示したもので、(a)は実施例1において説明した冷却凹部17付の溶着チップの断面図、(b)は実施例3において説明した絞り段部21を形成した付溶着チップの断面図である。
[Comparative Example 2]
The comparative example 2 is an example in which the crimping operation is performed using a melting tip in which a pin not having an exhaust through hole is protruded at the center of the melting surface. The resulting data is listed in Table 2.
Diameter of
FIG. 10 is an enlarged view of the shape of the
1 溶着チップ
2 溶融面
3 周側壁
8 エアーパイプ
16 冷却ピン
17 冷却凹部
21 絞り段部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
b.前記溶着チップの溶融面の中心から下向きに先端側に向かって細くなるようにテーパーをつけ、かつその先端が前記周側壁の下縁よりも突き出るようにして冷却ピンを突設すると共に、前記溶融面の背面の中心であって、前記冷却ピンが突出している部位に、前記冷却ピンの根元の部位に喰い込むように空冷凹部を形成した構成の溶着チップに電圧を印加して前記溶融面を発熱させる、
c.次に、前記溶着チップの冷却ピンを前記中空孔内に挿入しながら溶着チップの溶融面を溶着ボスの先端に押し当てて溶着ボスの溶融又は変形を開始することにより、溶融面と周側壁により囲まれた空間及び中空孔の上部と冷却ピンの根元側との間の隙間内に溶融した樹脂を充満させる、
d.前記溶融した樹脂の充満時に、発熱温度が溶融面に比較して低い冷却ピンの作用により、この冷却ピンと接する溶融した樹脂面にいち早くスキン層を生成する、
e.前記スキン層の生成が先行することにより、冷却ピンの周囲においてスキン層との間に微小な隙間を形成し、この隙間を経由して溶着ボスの中空孔内の底部空間に充満しているガス体を冷却ピンの先端の突き出しにより溶融樹脂に形成された孔から溶融面側に誘導してガス体が溶融した樹脂内に浸入するのを阻止する、
f.次に、電圧の印加を止めて溶融面の裏側に冷却エアーを吹きつけて溶融面の冷却を行うと同時に、冷却凹部内に冷却エアーを吹きつけることにより、冷却ピンの根元部の冷却効果を高めて、溶融樹脂の厚肉部の冷却に併せて、冷却ピンの根元部における溶融樹脂の固化を促進させる、
g.次に、冷却エアーを止めて溶着チップを引き離すことにより、被固定物の外にカシメ部を形成する、
h.ことを特徴とする樹脂基材に被固定物をカシメ留めする方法。 a. A welding boss with a bottomed hollow hole is projected on the resin base material, and the tip of the welding boss protrudes from the fixing hole through the fixing boss formed on the fixed object side. The melted surface surrounded by the peripheral wall is pressed against the tip of the boss to melt the tip of the welded boss, thereby forming a thick part larger than the diameter of the fixing hole, and then fastened to the resin substrate by rapid cooling. In the welding method for caulking objects,
b. A taper is provided so as to taper downward from the center of the melting surface of the welding tip toward the tip side, and a cooling pin is provided so that the tip protrudes from the lower edge of the peripheral side wall. A voltage is applied to a welding tip having a configuration in which an air-cooled recess is formed in the center of the back surface of the surface, and the cooling pin protrudes into a base portion of the cooling pin, thereby applying the voltage to the melting surface. Fever,
c. Next, while the cooling pin of the welding tip is inserted into the hollow hole, the melting surface of the welding tip is pressed against the tip of the welding boss to start melting or deformation of the welding boss. Filling the melted resin in the space between the enclosed space and the top of the hollow hole and the root side of the cooling pin;
d. When the molten resin is filled, a skin layer is quickly generated on the molten resin surface in contact with the cooling pin by the action of the cooling pin whose heat generation temperature is lower than that of the molten surface.
e. Gas that fills the bottom space in the hollow hole of the welding boss through the gap by forming a minute gap with the skin layer around the cooling pin as a result of the formation of the skin layer preceding. Preventing the gas body from entering the molten resin by guiding the body from the hole formed in the molten resin to the molten surface side by protruding the tip of the cooling pin,
f. Next, the application of voltage is stopped and cooling air is blown to the back side of the melt surface to cool the melt surface, and at the same time, the cooling air is blown into the cooling recess, thereby improving the cooling effect of the base portion of the cooling pin. In combination with the cooling of the thick part of the molten resin, the solidification of the molten resin at the root part of the cooling pin is promoted.
g. Next, the crimping part is formed outside the fixed object by stopping the cooling air and pulling the welding tip apart.
h. A method for caulking an object to be fixed to a resin base material.
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---|---|---|---|---|
EP2248657A3 (en) * | 2009-05-06 | 2015-03-18 | MS Spaichingen GmbH | Device for connecting objects using at least one connection element which can be plastified using heat |
JP2015189028A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社 | Thermal welding tip |
JP2017132061A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 株式会社デンソー | Welding apparatus and welding method |
EP3228439A4 (en) * | 2014-12-02 | 2018-07-25 | Munekata Industrial Machinery Co., Ltd. | Method of attaching water-repellent filter to inlet or outlet of vent hole formed in thermoplastic resin molded article, thermal processing chip and thermal welding chip for filter attachment part molding and for filter attachment, and molded article |
WO2018181910A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 本田技研工業株式会社 | Heat-caulking device |
US20190084248A1 (en) * | 2015-09-18 | 2019-03-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Thermal caulking method, thermal caulking device, and caulked material |
-
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2248657A3 (en) * | 2009-05-06 | 2015-03-18 | MS Spaichingen GmbH | Device for connecting objects using at least one connection element which can be plastified using heat |
JP2015189028A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | ムネカタインダストリアルマシナリー株式会社 | Thermal welding tip |
EP3228439A4 (en) * | 2014-12-02 | 2018-07-25 | Munekata Industrial Machinery Co., Ltd. | Method of attaching water-repellent filter to inlet or outlet of vent hole formed in thermoplastic resin molded article, thermal processing chip and thermal welding chip for filter attachment part molding and for filter attachment, and molded article |
US20190084248A1 (en) * | 2015-09-18 | 2019-03-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Thermal caulking method, thermal caulking device, and caulked material |
US10864683B2 (en) * | 2015-09-18 | 2020-12-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Thermal caulking method, thermal caulking device, and caulked material |
JP2017132061A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 株式会社デンソー | Welding apparatus and welding method |
WO2018181910A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 本田技研工業株式会社 | Heat-caulking device |
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