JP2009248536A - Vibration welding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相対的に振動をする1組の振動部材に樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込み、この状態で両者を加圧及び加振することで互いを溶着する振動溶着装置に関する。 The present invention relates to a vibration welding apparatus in which a resin base material and a resin workpiece are sandwiched between layers of a pair of vibration members that vibrate relatively, and both are pressurized and vibrated in this state to weld each other.
樹脂部品同士を加圧及び加振することで互いを接合する振動溶着は従来から周知であり、接着剤が不要である、加熱乾燥等の後工程が不要である等の利点を有することから、広汎に実施されている。例えば、特許文献1には、自動車の内装材であるインストルメントパネルに対して空調ダクト部材を振動溶着によって接合することが記載されている。 Since vibration welding that joins resin parts together by applying pressure and vibration is well known, it has advantages such as no need for adhesives, no subsequent steps such as heat drying, etc. Widely implemented. For example, Patent Document 1 describes that an air conditioning duct member is joined to an instrument panel, which is an interior material of an automobile, by vibration welding.
特許文献1記載の従来技術の場合、ダクト部材の形状に対応する形状の下治具にダクト部材が支持され、且つインストルメントパネルの形状に対応する形状の上治具にインストルメントパネルが支持される。すなわち、下治具及び上治具の双方は、インストルメントパネル及びダクト部材を全面にわたって支持する。 In the case of the prior art described in Patent Document 1, the duct member is supported by a lower jig having a shape corresponding to the shape of the duct member, and the instrument panel is supported by an upper jig having a shape corresponding to the shape of the instrument panel. The That is, both the lower jig and the upper jig support the instrument panel and the duct member over the entire surface.
なお、上治具におけるインストルメントパネル支持面には、ウレタン材からなる保護材が設けられる。結局、インストルメントパネルは、保護材を介して上治具に支持された状態で、ダクト部材とともに下治具と上治具の間に挟まれる。 A protective material made of urethane material is provided on the instrument panel support surface of the upper jig. Eventually, the instrument panel is sandwiched between the lower jig and the upper jig together with the duct member while being supported by the upper jig via the protective material.
この状態で、上治具が下治具に接近するように変位するとともに、該上治具が水平方向に往復変位することによって下治具に対して相対的に振動するような制御が行われる。すなわち、インストルメントパネル及びダクト部材が加圧及び加振される。 In this state, the upper jig is displaced so as to approach the lower jig, and the upper jig is controlled to vibrate relative to the lower jig by reciprocating in the horizontal direction. . That is, the instrument panel and the duct member are pressurized and vibrated.
これに伴ってインストルメントパネル及びダクト部材における摺接部位同士に摩擦熱が発生し、該摺接部位が溶融する。最終的に、溶融した部位が固化することにより、インストルメントパネルとダクト部材が互いに接合される。 Along with this, frictional heat is generated between the sliding contact portions of the instrument panel and the duct member, and the sliding contact portions are melted. Finally, the melted portion is solidified, so that the instrument panel and the duct member are joined to each other.
インストルメントパネルには、ダクト部材の他に別部材が溶着されることもある。これらダクト部材及び別部材が、融点が異なる材質からなる場合、同一の押圧力を付与して同一工程で振動溶着を行おうとすると、低融点の部材の溶け込み量が大きくなってしまう。すなわち、溶着が不均等となる。 In addition to the duct member, another member may be welded to the instrument panel. When the duct member and the separate member are made of materials having different melting points, if the same pressing force is applied and vibration welding is performed in the same process, the amount of the low melting point member increases. That is, welding becomes uneven.
溶け込み量の均衡を図るためには、下治具又は上治具のいずれかにおける高融点の部材を支持する部位にスペーサを挿入することが有効であるようにも考えられる。しかしながら、上記したように、下治具及び上治具は全面にわたってダクト部材ないしインストルメントパネルを支持しており、このような場合にスペーサを挿入するためには、インストルメントパネルやダクト部材の寸法の製造誤差を見込んでスペーサの厚み寸法を設定しなければならないため、スペーサの設計時に過度の試行錯誤が必要となる。 In order to balance the amount of penetration, it can be considered that it is effective to insert a spacer in a portion that supports a member having a high melting point in either the lower jig or the upper jig. However, as described above, the lower jig and the upper jig support the duct member or the instrument panel over the entire surface. In such a case, in order to insert the spacer, the dimensions of the instrument panel and the duct member Therefore, it is necessary to set the thickness dimension of the spacer in consideration of the manufacturing error, and therefore, excessive trial and error is required when designing the spacer.
また、厚みが過度に大きいスペーサを部分的に挿入した場合、該部位では、押圧力が過度に大きくなる。この場合、インストルメントパネルと高融点の部材との溶着強度は大きくなるものの、インストルメントパネルの意匠面(ユーザーが視認可能な面)にいわゆるデフォームが形成されてしまい、このために美観を損ねるものとなる。 Further, when a spacer having an excessively large thickness is partially inserted, the pressing force is excessively increased at the portion. In this case, although the welding strength between the instrument panel and the high melting point member is increased, a so-called deform is formed on the design surface (surface visible to the user) of the instrument panel, which impairs the aesthetic appearance. It will be a thing.
さらに、融点が異なる材質からなる部材同士を別工程で振動溶着する場合、工程数が増加するとともに製品の完成までに長時間を要することになる。 Furthermore, when members made of materials having different melting points are vibration welded in a separate process, the number of processes increases and it takes a long time to complete the product.
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、融点が相違する樹脂部品同士を同一工程で振動溶着した際の溶け込み量を略均等化することが可能であり、このために美観に優れる最終製品を容易に得ることが可能な振動溶着装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to substantially equalize the amount of penetration when resin parts having different melting points are subjected to vibration welding in the same process. An object of the present invention is to provide a vibration welding apparatus capable of easily obtaining an excellent final product.
前記の目的を達成するために、本発明は、第1振動部材と第2振動部材との間に樹脂母材と樹脂ワークとを層状に挟み込み、この状態で前記第1振動部材及び第2振動部材を相対的に振動させることで前記樹脂母材及び前記樹脂ワークを加圧及び加振して互いを溶着する振動溶着装置であって、
前記第1振動部材における前記第2振動部材に臨む側の端面に、前記樹脂母材の所定部位のみを支持するための複数個の載置部が前記第2振動部材に指向して突出するように設けられ、
前記第2振動部材における前記第1振動部材に臨む側の端面に、前記樹脂母材及び前記樹脂ワークに押圧力を付与するための突起が前記第1振動部材に指向して突出するように設けられ、
少なくとも、前記第1振動部材と前記載置部との間にスペーサが挿入可能であり、
前記スペーサの厚みが調整されることで前記載置部の上端面の位置が設定されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a resin base material and a resin workpiece are sandwiched between a first vibrating member and a second vibrating member, and the first vibrating member and the second vibrating member are sandwiched in this state. A vibration welding apparatus that pressurizes and vibrates the resin base material and the resin workpiece by relatively vibrating members to weld each other,
A plurality of placement portions for supporting only a predetermined portion of the resin base material project toward the second vibration member on an end surface of the first vibration member facing the second vibration member. Provided in
A protrusion for applying a pressing force to the resin base material and the resin workpiece is provided on an end surface of the second vibration member facing the first vibration member so as to protrude toward the first vibration member. And
At least a spacer can be inserted between the first vibrating member and the mounting portion.
The position of the upper end surface of the mounting part is set by adjusting the thickness of the spacer.
本発明においては、載置部の上端面の位置が設定されることに伴って、樹脂母材及び樹脂ワークに作用する押圧力が制御される。スペーサの厚みが大きく上端面の位置が高い部位には大きな押圧力が作用し、スペーサの厚みが小さく上端面の位置が低い部位には小さな押圧力が作用するからである。 In the present invention, as the position of the upper end surface of the mounting portion is set, the pressing force acting on the resin base material and the resin workpiece is controlled. This is because a large pressing force acts on a portion where the spacer thickness is large and the position of the upper end surface is high, and a small pressing force acts on a portion where the spacer thickness is small and the position of the upper end surface is low.
従って、高融点の樹脂ワークを接合する部位ではスペーサの厚みを大きくする一方、低融点の樹脂ワークを接合する部位ではスペーサの厚みを小さくすることによって、両樹脂ワークの溶け込み量を略均等にすることができる。場合によっては、低融点の樹脂ワークを接合する部位にスペーサを介装しなくともよい。 Therefore, the thickness of the spacer is increased at the portion where the high melting point resin workpiece is joined, while the thickness of the spacer is reduced at the portion where the low melting point resin workpiece is joined, thereby making the amount of penetration of both resin workpieces substantially equal. be able to. Depending on the case, it is not necessary to interpose a spacer in the part which joins the low melting point resin workpiece.
なお、融点が同一である樹脂ワークを複数個同時に樹脂母材の平坦面と傾斜面の各々に振動溶着する場合、振動部材による押圧力は、樹脂母材の傾斜面に比して平坦面の方が大きくなり、従って、平坦面の方が溶け込み量が大きくなる。これに対し、傾斜面を支持する載置部を上記のようにしてスペーサで持ち上げ、その上端面を高くすることで当該部位に作用する押圧力を大きくすれば、溶け込み量を略均等にすることが可能となる。すなわち、本発明は、融点が同一である樹脂ワークを複数個同時に樹脂母材の平坦面と傾斜面の各々に振動溶着する場合にも適用することが可能である。 When a plurality of resin workpieces having the same melting point are simultaneously welded to each of the flat surface and the inclined surface of the resin base material, the pressing force by the vibration member is higher than that of the inclined surface of the resin base material. Therefore, the amount of penetration becomes larger on the flat surface. On the other hand, if the mounting portion that supports the inclined surface is lifted with the spacer as described above and the upper end surface thereof is raised to increase the pressing force acting on the part, the amount of penetration is made substantially uniform. Is possible. That is, the present invention can also be applied to a case where a plurality of resin workpieces having the same melting point are simultaneously welded to each of the flat surface and the inclined surface of the resin base material.
このように、本発明によれば、接合する部位によって必要とされる押圧力が相違する場合であっても、該部位同士を同一工程で接合することができる。このため、工程数が増加することがなく、製品を得るまでの時間が長期化することもない。 Thus, according to the present invention, even when the pressing force required differs depending on the parts to be joined, the parts can be joined in the same process. For this reason, the number of processes does not increase, and the time to obtain a product is not prolonged.
いずれの場合においても、樹脂母材の所定の部位のみを支持する載置部を複数個設けているので、一体型の載置部を設けた場合に比して載置部の取り外し・取り付けが容易であり、従って、スペーサを介装する作業が著しく容易である。その上、この場合、樹脂母材や樹脂ワークの寸法の製造誤差を見込んでスペーサの厚み寸法を設定する必要がないので、煩雑な試行錯誤を行う必要もない。 In any case, since a plurality of mounting portions that support only a predetermined portion of the resin base material are provided, the mounting portions can be removed and attached as compared with the case where an integrated mounting portion is provided. Therefore, the work of interposing the spacer is remarkably easy. In addition, in this case, since it is not necessary to set the thickness dimension of the spacer in consideration of manufacturing errors in the dimensions of the resin base material and the resin workpiece, it is not necessary to perform complicated trial and error.
なお、前記載置部の上端面には保護材を設けることが好ましい。振動溶着が行われる最中には、この保護材が前記樹脂母材を保護する。従って、該樹脂母材に擦り傷等が発生することを防止することができる。 In addition, it is preferable to provide a protective material on the upper end surface of the mounting portion. During the vibration welding, the protective material protects the resin base material. Therefore, it is possible to prevent the resin base material from being scratched.
この種の保護材の材質としては、ウレタン材が好適である。ウレタン材は潤滑性、適度な強度及び柔軟性を兼ね備えており、このため、樹脂母材に擦り傷等が発生することを有効に防止する。しかも、自身が耐久性に優れるので、交換頻度ないしメンテナンス頻度が低減され、コスト的に有利である。 As a material of this kind of protective material, a urethane material is suitable. The urethane material has lubricity, moderate strength and flexibility, and therefore effectively prevents the resin base material from being scratched. Moreover, since it is excellent in durability, the replacement frequency or the maintenance frequency is reduced, which is advantageous in terms of cost.
本発明によれば、第1振動部材と載置部との間にスペーサを介装し、各スペーサの厚みを調整することで押圧力を制御するようにしている。このため、大きな押圧力を必要とする部位における溶け込み量と、小さな押圧力でよい部位における溶け込み量との均衡を図ることができ、溶着程度及び溶着強度を略均等とすることができる。従って、得られた最終製品が美観に優れたものとなる。 According to the present invention, the spacer is interposed between the first vibrating member and the mounting portion, and the pressing force is controlled by adjusting the thickness of each spacer. For this reason, it is possible to achieve a balance between the amount of penetration at a site that requires a large pressing force and the amount of penetration at a site that requires a small pressing force, and the degree of welding and the welding strength can be made substantially uniform. Therefore, the final product obtained is excellent in aesthetics.
しかも、大きな押圧力を必要とする部位と、小さな押圧力でよい部位とを同一工程で接合することが可能であるので、工程数が増加することや、製品を得るまでの時間が長期化することを回避することもできる。 In addition, since it is possible to join a portion that requires a large pressing force and a portion that requires a small pressing force in the same process, the number of processes increases and the time to obtain a product is prolonged. This can also be avoided.
以下、本発明に係る振動溶着装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the vibration welding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施の形態に係る振動溶着装置10の要部概略斜視図である。この振動溶着装置10は、第1振動部材としてのベース板12と、第2振動部材としての振動板14とを有し、これらベース板12及び振動板14は、制御部16に電気的に接続されている。また、これらベース板12と振動板14との間には、自動車用のインストルメントパネル(樹脂母材)20と、助手席側SRSエアバッグの収納ボックス(樹脂ワーク)22及びエアコンディショナのダクト部材(樹脂ワーク)24とが挟まれる。後述するように、本実施の形態においては、インストルメントパネル20に対して収納ボックス22及びダクト部材24が振動溶着によって接合される。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of a
先ず、これらインストルメントパネル20、収納ボックス22及びダクト部材24につき説明する。
First, the
図1から諒解されるように、インストルメントパネル20は、複雑な曲面を有し且つ相当に広面積の部材である。以下、インストルメントパネル20の横長方向をX方向とする。該X方向は、振動溶着装置10による加振方向である。図1中の参照符号26a、28aは、それぞれ、収納ボックス22を溶着するための溶着リブ部、ダクト部材24を溶着するための溶着部である。
As can be understood from FIG. 1, the
収納ボックス22は、裏面が開口したボックス構造であり、SRSエアバッグを収納可能な構造になっている。収納ボックス22の底部22aは粗いメッシュ形状であり、該底部22aの下端面が溶着部26bとしてインストルメントパネル20の溶着リブ部26aに接合される。
The
収納ボックス22の底部22aは、エアバッグ動作時に開放可能なヒンジ構造となっている。一方、インストルメントパネル20における溶着リブ部26aは、エアバックの膨脹時に開裂する脆弱部を備えている。
The bottom 22a of the
ダクト部材24は、中央送風部24a、端部送風部24b及びデフロスタ送風部24c等を有し、これら中央送風部24a、端部送風部24b及びデフロスタ送風部24cには図示しない送風通路が形成されている。すなわち、ダクト部材24は中空体である。
The
そして、中央送風部24a、端部送風部24b及びデフロスタ送風部24cの各々の下端面には、インストルメントパネル20の溶着部28aに接合される溶着部28bが突出形成されている。
And the
以上のように構成されたインストルメントパネル20及びダクト部材24は、ポリプロピレン(PP)材からなり、その融点は166℃程度である。一方、収納ボックス22の材質は熱可塑性ポリオレフィン(TPO)材であり、その融点は150℃程度である。
The
次に、振動溶着装置10につき説明する。
Next, the
前記ベース板12は、振動溶着装置10のベースとなる部材であり、図2に示すように、複数個のリフタ30が制御部16の制御作用下に動作することに伴って、振動板14に対して接近又は離間するように昇降可能である。
The
このベース板12には、複数個の載置部32a〜32hが点在している(図1参照)。これら載置部32a〜32hは、インストルメントパネル20の所定部位のみを支持するためのものであり、勿論、振動板14側に向かって延在している。載置部32a〜32hは、例えば、アルミニウム材からなる。
The
載置部32dのみを代表的に示した図3に示すように、載置部32a〜32hの下端部は、若干突出した幅広部34として形成されている。この幅広部34にはネジ孔36が形成され、載置部32a〜32hは、このネジ孔36に通されたネジ38を介してベース板12に位置決め固定される。
As shown in FIG. 3 representatively showing only the mounting
ここで、幅広部34とベース板12の間には、スペーサとして機能するシム40が介装される。このシム40は、幅広部34と略同寸法であり、幅広部34に形成された前記ネジ孔36の位置に対応する位置に、ネジ孔41が形成されている。すなわち、シム40もまた、前記ネジ38を介してベース板12に位置決め固定される。
Here, a
なお、シム40は、JISに規定される構造用鋼(例えば、SC50材)や、工具鋼(例えば、SK5材)から構成することができる。
In addition, the
各シム40の厚みは、樹脂ワークの支持部位によって異なる。この場合、融点が比較的低いTPOからなる収納ボックス22を支持する載置部32fではシム40の厚みが小さく、融点が比較的高いPPからなるダクト部材24を支持する残余の載置部32a〜32e、32g、32hでは、シム40の厚みが大きく設定されている。このようにしてシム40の厚みを相違させることにより、載置部32a〜32hの上端面の位置が調整されている。
The thickness of each
勿論、シム40を1個とする必要は特になく、大きな押圧力が必要な箇所では複数個のシム40を介装するようにしてもよい。また、押圧力を特に小さくしようとする部位を支持する載置部には、シム40を介装しないようにしてもよい。本発明においては、シム40を介装しない場合も「シムの厚みを調整する」ことに含まれるものとする。
Of course, it is not particularly necessary to use one
図1から諒解されるように、載置部32a、32bは、中央送風部24aにおける前後方向に互いに若干離間した2つの溶着部28bを支持する。載置部32a及び載置部32bに支持される部位は、インストルメントパネル20の最終製品としての使用時の正面下方となり、相当の傾斜を有し、角度θ2が大きくなっている。
As can be seen from FIG. 1, the mounting
一方、載置部32c〜32eは、インストルメントパネル20を介してデフロスタ送風部24cの6個の溶着部28bを順に一対ずつ支持する。デフロスタ送風部24cの6個の溶着部28bは、対応するインストルメントパネル20において一対毎に支持する箇所の角度θ1が異なる。すなわち、図1において、デフロスタ送風部24cにおける右側の2つの溶着部28bを支持する箇所では、インストルメントパネル20の角度θ1はプラス値、左側の2つの溶着部28bを支持する箇所ではマイナス値、中央の2つの溶着部28bを支持する箇所では0である。このような角度θ1の違いに応じて3つの載置部32c〜32eが設けられている。
On the other hand, the
載置部32fは、上記したように、インストルメントパネル20を介して収納ボックス22を支持する。
The mounting
また、載置部32g、32hは、インストルメントパネル20を介して、左右の端部送風部24bの溶着部28bを支持する。左右の端部送風部24bが溶着されるインストルメントパネル20の前面部は、所定の送風グリルにより覆われて、最終製品として使用されるときには視認されない。
The
載置部32a〜32hの各々の上端面には、保護材42が接取り付けられている。本実施の形態において、この保護材42は、ウレタン材からなる。
A
保護材42(ウレタン材)は、潤滑性、適度な強度及び柔軟性を兼ね備え、この特性により、インストルメントパネル20を適切に支持する。また、インストルメントパネル20は、その意匠面20aが保護材42に当接するように載置部32a〜32hに載置されるが、保護材42は、該意匠面20aが振動によって擦れること等を防止する役割を果たす。
The protective material 42 (urethane material) has lubricity, moderate strength, and flexibility, and appropriately supports the
振動板14は、ベース板12の上方に設けられており、前記リフタ30(図2参照)の作用下にベース板12が上昇することにより、振動板14とベース板12がインストルメントパネル20の溶着リブ部26aと収納ボックス22の溶着部26bとを層状に挟み込む。同時に、インストルメントパネル20の溶着部28aとダクト部材24の溶着部28bとを層状に挟み込み、所定の押圧力を付与する。この押圧力は、制御部16によって制御可能である。
The
振動板14は、制御部16及び加振手段43の作用下に、ベース板12に対して相対的に横方向(例えば、インストルメントパネル20の横長X方向)に往復動作する。換言すれば、振動運動を行い、これによりインストルメントパネル20、収納ボックス22及びダクト部材24に対して加振力を付与する。すなわち、振動板14とベース板12は、相対的に振動をする一対の振動部材である。振動板14の振動の振幅、周波数、加振時間等は、制御部16によって制御可能である。
The
図4に示すように、振動板14におけるベース板12に臨む側の端面には、複数本の押圧突起44がベース板12に指向して突出するように設けられている。この押圧突起44における振動板14に臨む側の端面も幅広部46として形成されており、該幅広部46にはネジ孔48が形成されている。押圧突起44は、このネジ孔48に通されたネジ50を介して振動板14に位置決め固定される。このような構成となっているため、ベース板12と載置部32a〜32hの関係と同様に、必要に応じ、幅広部46と振動板14との間にシム40(スペーサ)を介装することも可能である。ただし、本実施の形態では、押圧突起44と振動板14との間にシム40を介装しない場合を例示して説明する。
As shown in FIG. 4, a plurality of pressing
なお、押圧突起44は、例えば、載置部32a〜32hと同様にアルミニウム材から構成される。
In addition, the
本実施の形態に係る振動溶着装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき説明する。
The
はじめに、載置部32a〜32hの各々にインストルメントパネル20の所定部位を載置する。載置部32a〜32hの各上端面には保護材42が設けられていることから、インストルメントパネル20は、各保護材42を介して載置部32a〜32hに載置される。
First, the predetermined site | part of the
次に、インストルメントパネル20の所定位置に収納ボックス22及びダクト部材24を載置する。勿論、収納ボックス22及びダクト部材24を予めインストルメントパネル20に位置決め及び仮固定しておき、その後、該インストルメントパネル20と同時に載置部32a〜32hに載置するようにしてもよい。
Next, the
このようにして準備が終了した後、振動溶着を実施する。すなわち、先ず、制御部16の制御作用下にリフタ30を付勢し、これによりベース板12を振動板14側に向かって上昇させる。
After the preparation is completed in this way, vibration welding is performed. That is, first, the
最終的に、振動板14の押圧突起44とベース板12は、インストルメントパネル20の溶着リブ部26aと収納ボックス22の溶着部26bとを層状に挟み込む。同時に、インストルメントパネル20の溶着部28aとダクト部材24の溶着部28bとを層状に挟み込み、これにより所定の押圧力を付与する。溶着リブ部26aと溶着部26bとの接触面、及び溶着部28aと溶着部28bとの接触面には、シム40の厚みに応じて異なる押圧力が加わることになる。
Finally, the pressing
次に、制御部16の制御作用下に加振手段43を付勢し、振動板14をX方向に所定振幅及び所定周波数で振動させる。これにより、溶着リブ部26aと溶着部26bとの接触面、及び溶着部28aと溶着部28bとの接触面に摩擦熱が発生して振動溶着がなされる。
Next, the vibration means 43 is urged under the control action of the
上記したように、シム40の厚みは、融点が比較的低いTPOからなる収納ボックス22を支持する載置部32fでは小さく、融点が比較的高いPPからなるダクト部材24を支持する載置部32a〜32e、32g、32hでは大きく設定されている。このため、載置部32f(溶着部26b)に付与される押圧力は小さく、一方、載置部32a〜32e、32g、32h(溶着部28b)に付与される押圧力は大きくなる。
As described above, the thickness of the
この状態で振動溶着がなされることから、低融点の溶着部26bにおける溶け込み量と、高融点の溶着部28bにおける溶け込み量とが略均等となる。すなわち、インストルメントパネル20に対し、収納ボックス22及びダクト部材24を略均一に溶着することができる。
Since vibration welding is performed in this state, the amount of penetration in the low melting
しかも、本実施の形態によれば、大きな押圧力を必要とするダクト部材24と、小さな押圧力でよい収納ボックス22とを、インストルメントパネル20に対して同一工程で接合することができる。換言すれば、ダクト部材24と収納ボックス22を別工程で接合する必要がない。従って、工程数が増加することがなく、製品を得るまでの時間が長期化することもない。
Moreover, according to the present embodiment, the
振動溶着作業の最中には、インストルメントパネル20が各保護材42に摺接する。しかしながら、該保護材42が滑らかで且つ適度に柔軟なウレタン材からなり、潤滑性を示すものであるので、インストルメントパネル20の意匠面20aが適切に保護され、該意匠面20aに擦り傷等が発生することが防止される。
During the vibration welding operation, the
所定時間が経過した後、又は所定溶着量に到達した後、振動板14の振動を停止するとともにリフタ30を付勢してベース板12を下降させ、溶着がなされたインストルメントパネル20、収納ボックス22及びダクト部材24を取り出す。取り出された製品では、インストルメントパネル20に対する収納ボックス22の溶着部26b及びダクト部材24の溶着部28bとも、十分な溶け込みが得られており、十分な溶着強度が得られる。しかも、溶け込みは深すぎることがなく、インストルメントパネル20の意匠面20aにデフォームの発生を抑制することができる。
After a predetermined time has elapsed or a predetermined amount of welding has been reached, the vibration of the
以上の作業を繰り返し行った後、載置部32a〜32hのいずれかの保護材42が摩耗して所定の肉厚以下となったときには、該保護材42のみを交換すればよい。この場合、交換する保護材42が極めて小面積であるので、その交換が容易であるとともに、コスト的にも遊離である。
After the above operation is repeated, when the
また、インストルメントパネル20とは別形状のインストルメントパネルである場合、すなわち、湾曲面の曲率半径が異なるものである場合や、樹脂ワークが低融点であるために小さい押圧力でよい部位がある場合、樹脂ワークが高融点であるためにさらに大きな押圧力が必要である部位がある場合等は、当該部位を支持する載置部におけるシム40の厚みや個数を変更することによって対応することが可能である。
Moreover, when it is an instrument panel of a shape different from the
しかも、載置部32a〜32hが点在しているので、一体型の載置部とベース板12との間にシム40を介装する場合よりも作業が著しく容易である。その上、インストルメントパネルやダクト部材の寸法の製造誤差を見込んでシム40の厚み寸法を設定する必要もない。
In addition, since the
なお、上記した実施の形態では、振動板14と押圧突起44との間にシム40を介装していないが、シム40を介装して押圧突起44の突出長さを調整するようにしてもよいことは勿論である。これにより、各部位に対する摩擦力を調整することも可能である。
In the above-described embodiment, the
また、樹脂母材がインストルメントパネル20に特に限定されるものではなく、樹脂ワークが収納ボックス22及びダクト部材24に特に限定されるものではないことはいうまでもない。
Needless to say, the resin base material is not particularly limited to the
さらに、押圧突起44の各先端面にも保護材42を設けるようにしてもよい。この場合には、載置部32a〜32h側の保護材42を省略するようにしてもよい。
Further, a
さらにまた、載置部32a〜32hとベース板12との間全てにシム40を介装する必要はない。すなわち、押圧力を特に小さくしようとする部位を支持する載置部には、シム40を設けなくともよい。
Furthermore, it is not necessary to interpose the
そして、本発明は、融点が互いに相違する樹脂ワークを同時に樹脂母材に振動溶着する場合に限定されるものではなく、融点が同一である樹脂ワークを複数個同時に樹脂母材の平坦面と傾斜面の各々に対して振動溶着する場合にも適用可能である。シム40が存在しない場合では、押圧突起ないし振動板による押圧力は、傾斜面に比して平坦面の方が大きくなるが、傾斜面に位置する載置部材ないし押圧突起によって挟まれるシム40の厚みを大きくすることにより、押圧力の均衡を図ることができる。
The present invention is not limited to the case where resin workpieces having different melting points are simultaneously welded to the resin base material, and a plurality of resin work pieces having the same melting point are simultaneously inclined with the flat surface of the resin base material. The present invention is also applicable when vibration welding is performed on each of the surfaces. In the case where the
10…振動溶着装置 12…ベース板
14…振動板 20…インストルメントパネル
22…収納ボックス 24…ダクト部材
26a…溶着リブ部 26b、28a、28b…溶着リブ部
32a〜32h…載置部 34、46…幅広部
40…シム 42…保護材
43…加振手段 44…押圧突起
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1振動部材における前記第2振動部材に臨む側の端面に、前記樹脂母材の所定部位のみを支持するための複数個の載置部が前記第2振動部材に指向して突出するように設けられ、
前記第2振動部材における前記第1振動部材に臨む側の端面に、前記樹脂母材及び前記樹脂ワークに押圧力を付与するための突起が前記第1振動部材に指向して突出するように設けられ、
少なくとも、前記第1振動部材と前記載置部との間にスペーサが挿入可能であり、
前記スペーサの厚みが調整されることで前記載置部の上端面の位置が設定されることを特徴とする振動溶着装置。 The resin base material and the resin work are sandwiched between the first vibration member and the second vibration member in layers, and the first vibration member and the second vibration member are relatively vibrated in this state, thereby the resin base material. And a vibration welding apparatus that pressurizes and vibrates the resin workpiece to weld each other,
A plurality of placement portions for supporting only a predetermined portion of the resin base material project toward the second vibration member on an end surface of the first vibration member facing the second vibration member. Provided in
A protrusion for applying a pressing force to the resin base material and the resin workpiece is provided on an end surface of the second vibration member facing the first vibration member so as to protrude toward the first vibration member. And
At least a spacer can be inserted between the first vibrating member and the mounting portion.
The vibration welding apparatus, wherein the position of the upper end surface of the mounting portion is set by adjusting the thickness of the spacer.
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