JP2527238B2 - 超音波溶着方法および超音波ホ―ンならびに超音波溶着体 - Google Patents
超音波溶着方法および超音波ホ―ンならびに超音波溶着体Info
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- JP2527238B2 JP2527238B2 JP1134659A JP13465989A JP2527238B2 JP 2527238 B2 JP2527238 B2 JP 2527238B2 JP 1134659 A JP1134659 A JP 1134659A JP 13465989 A JP13465989 A JP 13465989A JP 2527238 B2 JP2527238 B2 JP 2527238B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波振動によりワークである複数の部材の
当接部を溶着する超音波溶着方法およびこの溶着方法に
使用する振動子である超音波ホーン並びにこの溶着方法
によって溶着された超音波溶着体に関する。
当接部を溶着する超音波溶着方法およびこの溶着方法に
使用する振動子である超音波ホーン並びにこの溶着方法
によって溶着された超音波溶着体に関する。
超音波溶着とは、15〜20KHzの超音波振動を振動子で
あるホーンを介してワークに伝達し、圧接状態とされた
ワーク所定部位を発熱溶融させて溶着するものである。
そして自動車用ランプの前面レンズにリフレックスリフ
レクターを取着一体化する場合にもこの超音波溶着技術
が利用されている。
あるホーンを介してワークに伝達し、圧接状態とされた
ワーク所定部位を発熱溶融させて溶着するものである。
そして自動車用ランプの前面レンズにリフレックスリフ
レクターを取着一体化する場合にもこの超音波溶着技術
が利用されている。
第７図はテール＆ストップランプ２とターンシグナル
ランプ７とが一体化されたリアコンビネーションランプ
１の正面図で、第８図は第７図に示す線VIII−VIII断面
図である。これらの図に示されるように、リフレックス
リフレクター８は、テール＆ストップランプ２の前面レ
ンズ３の表側に形成された凹部４に、超音波溶着により
溶着一体化されている。リフレックスリフレクター８
は、第９図に示されるようにレンズ領域8aの内側にレン
ズカット９が施されており、このレンズカット９の臨界
角を利用して光を入射方向に反射する構造となってい
る。そして、このレンズカット９に水滴やほこりが付着
すると、この臨界角が変化し適正な反射機能が阻害され
る。このためリフレックスリフレクターの内側（レンズ
カット形成側）は密閉状態とされることが必要で、リフ
レックスリフレクターの枠状脚部8bと凹部４の底面壁５
とを超音波溶着により溶着し、リフレックスリフレクタ
ー８の内側空間の密閉を確保している。なお溶着部は符
号8dで示されている。
ランプ７とが一体化されたリアコンビネーションランプ
１の正面図で、第８図は第７図に示す線VIII−VIII断面
図である。これらの図に示されるように、リフレックス
リフレクター８は、テール＆ストップランプ２の前面レ
ンズ３の表側に形成された凹部４に、超音波溶着により
溶着一体化されている。リフレックスリフレクター８
は、第９図に示されるようにレンズ領域8aの内側にレン
ズカット９が施されており、このレンズカット９の臨界
角を利用して光を入射方向に反射する構造となってい
る。そして、このレンズカット９に水滴やほこりが付着
すると、この臨界角が変化し適正な反射機能が阻害され
る。このためリフレックスリフレクターの内側（レンズ
カット形成側）は密閉状態とされることが必要で、リフ
レックスリフレクターの枠状脚部8bと凹部４の底面壁５
とを超音波溶着により溶着し、リフレックスリフレクタ
ー８の内側空間の密閉を確保している。なお溶着部は符
号8dで示されている。
そしてこのリフレックスリフレクター８をレンズ３の
凹部４内に超音波溶着する従来の方法としては、第10図
に示されるように、受け台11を用いてリフレックスリフ
レクター８を下方から担持してワーク（リフレックスリ
フレクター８および前面レンズ３の凹部底面壁５）を支
持し、溶着予定部位に対応する領域に振動子であるホー
ン10を押し当てる。リフレックスリフレクターの脚部8b
の先端には突条8cが脚部端面に沿って形成されており、
溶着予定部位はホーン10と受け具11とによって所定の圧
力で上下方向にクランプされた状態となっている。この
状態でホーン10を介してワークに超音波振動を伝達し、
溶着予定部位が互いに叩きあい発熱溶融し溶着される。
なお符号12は超音波発振機、符号14は電気的信号を機械
的振動に変換し、振動を増幅するブースターである。
凹部４内に超音波溶着する従来の方法としては、第10図
に示されるように、受け台11を用いてリフレックスリフ
レクター８を下方から担持してワーク（リフレックスリ
フレクター８および前面レンズ３の凹部底面壁５）を支
持し、溶着予定部位に対応する領域に振動子であるホー
ン10を押し当てる。リフレックスリフレクターの脚部8b
の先端には突条8cが脚部端面に沿って形成されており、
溶着予定部位はホーン10と受け具11とによって所定の圧
力で上下方向にクランプされた状態となっている。この
状態でホーン10を介してワークに超音波振動を伝達し、
溶着予定部位が互いに叩きあい発熱溶融し溶着される。
なお符号12は超音波発振機、符号14は電気的信号を機械
的振動に変換し、振動を増幅するブースターである。
しかし前記した従来の超音波溶着方法では、第11図に
示されるように、振動エネルギーがワークである凹部底
面壁５の中央部６に集中する。第５図符号5bで示す帯状
の領域は、ホーン10に当接して超音波振動が直接伝達さ
れる領域（ワークとの当り面）であり、図中内側に向か
う矢印は領域5aに伝達された超音波振動による振動エネ
ルギーＡの底面壁５内における伝播方向を示す。さらに
凹部底面壁中央部６は、第10図に示されるようにホーン
10の下端面から離間しており、自由に振動できるためこ
こに共振が生じる。このため凹部底面壁中央部６が発熱
溶融し、ここに孔が開いてしまうという問題があった。
従って従来では凹部底面壁５の板厚を、共振が生じない
十分な厚さとして中央部６に孔が開くのを防止してい
た。
示されるように、振動エネルギーがワークである凹部底
面壁５の中央部６に集中する。第５図符号5bで示す帯状
の領域は、ホーン10に当接して超音波振動が直接伝達さ
れる領域（ワークとの当り面）であり、図中内側に向か
う矢印は領域5aに伝達された超音波振動による振動エネ
ルギーＡの底面壁５内における伝播方向を示す。さらに
凹部底面壁中央部６は、第10図に示されるようにホーン
10の下端面から離間しており、自由に振動できるためこ
こに共振が生じる。このため凹部底面壁中央部６が発熱
溶融し、ここに孔が開いてしまうという問題があった。
従って従来では凹部底面壁５の板厚を、共振が生じない
十分な厚さとして中央部６に孔が開くのを防止してい
た。
またリフレックスリフレクター８に入射した光は、第
９図に示されるようにレンズ領域8aの板厚間を往復する
ため、レンズ領域8aの板厚が厚いとそれだけ光は減衰し
出射光の光量が低下する。したがってリフレックスリフ
レクターでは光量確保のためにレンズ領域8aの板厚をで
きるだけ薄くすることがのぞましい。しかしレンズ領域
8aの板厚t1が薄いと、高温雰囲気下においてリフレック
スリフレクター裏側の密閉空間が熱膨張し、剛性の低い
レンズ領域8aが第12図仮想線で示されるように膨らみ、
このためレンズカット９の臨界角が変化し、適正なリフ
レクターとしての反射作用を営まないとう不具合があ
る。このため第13図に示されるように、レンズ領域8aに
対向する凹部底面壁５の板厚t2を、リフレックスリフレ
クターのレンズ領域8aの板厚t1よりも薄くし、リフレッ
クスリフレクターの裏側密閉空間が熱膨張するときは凹
部底面壁５側が膨らんでリフレックスリフレクターのレ
ンズ領域8a側の変形を防ぐようになっている。しかしこ
のようにリフレックスリフレクター装着用の凹部底面壁
５の板厚t2を薄くすると、リフレックスリフレクターを
超音波溶着する際に底面壁中央部６に孔が更に開き易く
なるという問題が生じる。
９図に示されるようにレンズ領域8aの板厚間を往復する
ため、レンズ領域8aの板厚が厚いとそれだけ光は減衰し
出射光の光量が低下する。したがってリフレックスリフ
レクターでは光量確保のためにレンズ領域8aの板厚をで
きるだけ薄くすることがのぞましい。しかしレンズ領域
8aの板厚t1が薄いと、高温雰囲気下においてリフレック
スリフレクター裏側の密閉空間が熱膨張し、剛性の低い
レンズ領域8aが第12図仮想線で示されるように膨らみ、
このためレンズカット９の臨界角が変化し、適正なリフ
レクターとしての反射作用を営まないとう不具合があ
る。このため第13図に示されるように、レンズ領域8aに
対向する凹部底面壁５の板厚t2を、リフレックスリフレ
クターのレンズ領域8aの板厚t1よりも薄くし、リフレッ
クスリフレクターの裏側密閉空間が熱膨張するときは凹
部底面壁５側が膨らんでリフレックスリフレクターのレ
ンズ領域8a側の変形を防ぐようになっている。しかしこ
のようにリフレックスリフレクター装着用の凹部底面壁
５の板厚t2を薄くすると、リフレックスリフレクターを
超音波溶着する際に底面壁中央部６に孔が更に開き易く
なるという問題が生じる。
このような種々の問題に対する従来の第１の対策方法
としては、凹部４の底面壁５の板厚t2を、リフレックス
リフレクターのレンズ領域8aの板厚t1よりも薄いが、超
音波溶着時に孔が開かない程度の板厚にしていた。
としては、凹部４の底面壁５の板厚t2を、リフレックス
リフレクターのレンズ領域8aの板厚t1よりも薄いが、超
音波溶着時に孔が開かない程度の板厚にしていた。
また従来の第２の対策方法としては、リフレックスリ
フレクターの超音波溶着に際して、振動エネルギーが集
中する凹部底面壁５の略中央部６に予め孔を形成してお
き、超音波溶着時の振動エネルギーの集中をなくす。そ
して、リフレックスリフレクターを超音波溶着した後
に、リフレックスリフレクターの内側の空間を密閉する
ため、孔に閉塞部材を配しこの閉塞部材を孔周縁部に超
音波溶着していた。
フレクターの超音波溶着に際して、振動エネルギーが集
中する凹部底面壁５の略中央部６に予め孔を形成してお
き、超音波溶着時の振動エネルギーの集中をなくす。そ
して、リフレックスリフレクターを超音波溶着した後
に、リフレックスリフレクターの内側の空間を密閉する
ため、孔に閉塞部材を配しこの閉塞部材を孔周縁部に超
音波溶着していた。
しかし前記した第１の従来方法では、リフレックスリ
フレクター８での反射光の光量が十分ではないという問
題があった。また第２の従来方法では、超音波溶着工程
を２回必要とし、非常に作業性が悪いという問題があ
り、新たな超音波溶着方法が希求されていた。
フレクター８での反射光の光量が十分ではないという問
題があった。また第２の従来方法では、超音波溶着工程
を２回必要とし、非常に作業性が悪いという問題があ
り、新たな超音波溶着方法が希求されていた。
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は作業性良好にしてワークの表面に孔が開
くという不具合のない超音波溶着方法およびこの超音波
溶着方法に使用する超音波ホーンならびに超音波溶着体
を提供することにある。
で、その目的は作業性良好にしてワークの表面に孔が開
くという不具合のない超音波溶着方法およびこの超音波
溶着方法に使用する超音波ホーンならびに超音波溶着体
を提供することにある。
前記目的を達成するために、請求項（１）に係る超音
波溶着方法においては、ワーク外周縁の溶着予定部位に
対応するワーク表面所定領域に振動子であるホーンを圧
接状態に保持し、ホーンを介してワークに超音波振動を
伝達してワークの外周縁所定部位を溶着する超音波溶着
方法において、振動エネルギーが集中して欠陥が生じる
おそれのある、ワーク表面におけるホーンとの当り面内
側の非溶着部略中央所定領域をホーンに接触させて超音
波溶着するようにしたものである。
波溶着方法においては、ワーク外周縁の溶着予定部位に
対応するワーク表面所定領域に振動子であるホーンを圧
接状態に保持し、ホーンを介してワークに超音波振動を
伝達してワークの外周縁所定部位を溶着する超音波溶着
方法において、振動エネルギーが集中して欠陥が生じる
おそれのある、ワーク表面におけるホーンとの当り面内
側の非溶着部略中央所定領域をホーンに接触させて超音
波溶着するようにしたものである。
また請求項（２）に係る超音波ホーンにおいては、受
け具に担持されたワーク外周縁の溶着予定部位に対応す
るワーク表面所定領域に圧接状態に保持されて、ワーク
に超音波振動を伝達する振動子である超音波ホーンにお
いて、前記ホーンのワークとの当り面形成側に、振動エ
ネルギーが集中して欠陥が生じるおそれのある、ワーク
表面におけるホーンとの当り面内側の非溶着部略中央所
定領域に接触する突起部を形成するようにしたものであ
る。
け具に担持されたワーク外周縁の溶着予定部位に対応す
るワーク表面所定領域に圧接状態に保持されて、ワーク
に超音波振動を伝達する振動子である超音波ホーンにお
いて、前記ホーンのワークとの当り面形成側に、振動エ
ネルギーが集中して欠陥が生じるおそれのある、ワーク
表面におけるホーンとの当り面内側の非溶着部略中央所
定領域に接触する突起部を形成するようにしたものであ
る。
また請求項（３）に係る超音波溶着体においては、ワ
ーク外周縁の溶着予定部位に対応するワーク表面所定領
域が振動子であるホーンに圧接状態に保持され、ホーン
を介して伝達される超音波振動によりワークの外周縁所
定部位が溶着された超音波溶着体であって、振動エネル
ギーが集中して欠陥が生じるおそれのある、ワーク表面
におけるホーンとの当り面内側非溶着部略中央所定領域
をホーンに接触させて超音波溶着するようにしたもので
ある。
ーク外周縁の溶着予定部位に対応するワーク表面所定領
域が振動子であるホーンに圧接状態に保持され、ホーン
を介して伝達される超音波振動によりワークの外周縁所
定部位が溶着された超音波溶着体であって、振動エネル
ギーが集中して欠陥が生じるおそれのある、ワーク表面
におけるホーンとの当り面内側非溶着部略中央所定領域
をホーンに接触させて超音波溶着するようにしたもので
ある。
ワーク外周縁に伝達された超音波振動による振動エネ
ルギーは、ワーク外周縁の溶着予定部位を互いに叩き合
わせ、発熱溶融させてここを溶着するが、振動エネルギ
ーの一部は、第３図符号Ａに示されるように、ワーク外
周縁から内側に向かってワーク表面領域を伝播する。し
かしこの振動エネルギーＡが集中しようとするワーク表
面所定領域（ホーンとの当り面の内側の非溶着部所定領
域）はホーンに接触して、ホーンから超音波振動が伝達
されている。このため第３図符号Ｂに示されるように、
別の振動エネルギーが非溶着部略中央から外側に向かっ
てワーク表面領域を伝播し、振動エネルギーＡと相殺し
あい、この結果振動エネルギーは減衰し分散する。さら
に振動エネルギーが集中するおそれのある非溶着部略中
央所定領域がホーンに当接しているため、この領域はホ
ーンと一体に振動し、ここにおいて共振は生じない。
ルギーは、ワーク外周縁の溶着予定部位を互いに叩き合
わせ、発熱溶融させてここを溶着するが、振動エネルギ
ーの一部は、第３図符号Ａに示されるように、ワーク外
周縁から内側に向かってワーク表面領域を伝播する。し
かしこの振動エネルギーＡが集中しようとするワーク表
面所定領域（ホーンとの当り面の内側の非溶着部所定領
域）はホーンに接触して、ホーンから超音波振動が伝達
されている。このため第３図符号Ｂに示されるように、
別の振動エネルギーが非溶着部略中央から外側に向かっ
てワーク表面領域を伝播し、振動エネルギーＡと相殺し
あい、この結果振動エネルギーは減衰し分散する。さら
に振動エネルギーが集中するおそれのある非溶着部略中
央所定領域がホーンに当接しているため、この領域はホ
ーンと一体に振動し、ここにおいて共振は生じない。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図〜第５図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は自動車用テール＆ストップランプの前面レ
ンズにリフレックスリフレクターを超音波溶着する方法
を説明する説明図で、第２図は振動子である超音波ホー
ンを底面側から見た斜視図、第３図はワークの表面領域
における振動エネルギーの伝播の様子を説明する説明図
で第11図に対応する図である。第４図はこの実施例の方
法で溶着されたリフレックスリフレクター周辺部の断面
図、第５図はリフレックスリフレクター周辺部を底面側
から見た斜視図である。なおこの実施例において、第７
図〜第13図に示す従来例と同一の部分については同一の
符号を付すことにより、その重複した説明は省略する。
で、第１図は自動車用テール＆ストップランプの前面レ
ンズにリフレックスリフレクターを超音波溶着する方法
を説明する説明図で、第２図は振動子である超音波ホー
ンを底面側から見た斜視図、第３図はワークの表面領域
における振動エネルギーの伝播の様子を説明する説明図
で第11図に対応する図である。第４図はこの実施例の方
法で溶着されたリフレックスリフレクター周辺部の断面
図、第５図はリフレックスリフレクター周辺部を底面側
から見た斜視図である。なおこの実施例において、第７
図〜第13図に示す従来例と同一の部分については同一の
符号を付すことにより、その重複した説明は省略する。
これらの図おいて、符号８は前面レンズ３の表側に形
成された凹部４の底面壁５に溶着されたリフレックスリ
フレクターで、このリフレックスリフレクター８はレン
ズ領域8aの板厚t3が従来技術の場合よりも薄く形成され
ており、それだけ大きな光量の反射光が確保されてい
る。このリフレックスリフレクター８は、枠状脚部8bの
先端部全周域が符号8dで示される溶着部において前面レ
ンズ３の凹部底面壁５に一体化されており、レンズ領域
8aの内側空間の密閉が確保されて、レンズ領域裏側への
水滴や埃の侵入が防止されている。また凹部底面壁５の
板厚は、溶着部8d位置を境に異なっている。即ち、溶着
部8d位置より内方の領域5aの板厚t4は、リフレックスリ
フレクターのレンズ領域8aの板厚t3よりも薄くされて、
リフレックスリフレクターのレンズ領域8aよりも剛性が
低くされており、これによって内側密閉空間の熱膨張に
よるレンズ領域8a側の変形による不具合を抑制してい
る。一方、溶着部8d位置より外方の領域5bの板厚t5はホ
ーン10の当たり面10bに圧接されて超音波振動が直接伝
達される領域であり、この振動の伝達に十分耐えられる
厚さとされている。
成された凹部４の底面壁５に溶着されたリフレックスリ
フレクターで、このリフレックスリフレクター８はレン
ズ領域8aの板厚t3が従来技術の場合よりも薄く形成され
ており、それだけ大きな光量の反射光が確保されてい
る。このリフレックスリフレクター８は、枠状脚部8bの
先端部全周域が符号8dで示される溶着部において前面レ
ンズ３の凹部底面壁５に一体化されており、レンズ領域
8aの内側空間の密閉が確保されて、レンズ領域裏側への
水滴や埃の侵入が防止されている。また凹部底面壁５の
板厚は、溶着部8d位置を境に異なっている。即ち、溶着
部8d位置より内方の領域5aの板厚t4は、リフレックスリ
フレクターのレンズ領域8aの板厚t3よりも薄くされて、
リフレックスリフレクターのレンズ領域8aよりも剛性が
低くされており、これによって内側密閉空間の熱膨張に
よるレンズ領域8a側の変形による不具合を抑制してい
る。一方、溶着部8d位置より外方の領域5bの板厚t5はホ
ーン10の当たり面10bに圧接されて超音波振動が直接伝
達される領域であり、この振動の伝達に十分耐えられる
厚さとされている。
符号10は振動子である矩形体形状の超音波ホーンで、
下端面10aはワークである前面レンズ３の凹部底面壁５
に整合する大きさとされており、第２図仮想線で示す帯
状の枠領域は、凹部底面壁５の外方領域5bと接触してこ
こに超音波振動を伝達する当たり面10bとなっている。
またホーンの下端面10aの中央部には、前面レンズ３側
の凹部底面壁５の深さ、即ち底面壁5aと5bの段差（t5−
t4）相当の高さを有する突起部10cが形成されている。
この突起部10cの先端面は平坦面とされおり、ホーンの
当たり面10bが第１図に示されるようにワークに圧接状
態とされると、この突起部10cの先端面もワークの底面
壁内方領域5aに密着するようになっている。
下端面10aはワークである前面レンズ３の凹部底面壁５
に整合する大きさとされており、第２図仮想線で示す帯
状の枠領域は、凹部底面壁５の外方領域5bと接触してこ
こに超音波振動を伝達する当たり面10bとなっている。
またホーンの下端面10aの中央部には、前面レンズ３側
の凹部底面壁５の深さ、即ち底面壁5aと5bの段差（t5−
t4）相当の高さを有する突起部10cが形成されている。
この突起部10cの先端面は平坦面とされおり、ホーンの
当たり面10bが第１図に示されるようにワークに圧接状
態とされると、この突起部10cの先端面もワークの底面
壁内方領域5aに密着するようになっている。
この突起部10cは、超音波振動による振動エネルギー
が凹部底面壁５の中央部に集中することを妨げるととも
に、凹部底面壁５の共振を防止するように作用する。即
ち、ホーン10の当たり面10bから超音波振動がワークの
ホーン当接面である凹部底面壁外方領域5bに伝達され、
この時振動エネルギーは第３図矢印Ａに示されるよう
に、底面壁外方領域5bから中央に向かって伝播する。し
かし底面壁内方領域5aの中央部にはホーンの突起部10c
によって超音波振動が伝達され、この振動エネルギーが
第３図矢印Ｂのように中央部から放射状に伝播し、中央
に向かう振動エネルギーＡと相殺しあい、この結果底面
壁内方領域5a内における振動エネルギーが減衰する。ま
た底面壁内方領域5aの中央部は、ホーンの突起部10cと
一体に振動するので、共振を生じることもない。このた
め突起部10cを１個設けるだけで、従来問題となってい
た超音波溶着におけるワークの孔開きを防止することが
できる。なおこの突起部10cの大きさ（先端面の表面
積）は、発明者等の実験によると底面壁内方領域5aの大
きさ（面積）の約1/10が望ましい。
が凹部底面壁５の中央部に集中することを妨げるととも
に、凹部底面壁５の共振を防止するように作用する。即
ち、ホーン10の当たり面10bから超音波振動がワークの
ホーン当接面である凹部底面壁外方領域5bに伝達され、
この時振動エネルギーは第３図矢印Ａに示されるよう
に、底面壁外方領域5bから中央に向かって伝播する。し
かし底面壁内方領域5aの中央部にはホーンの突起部10c
によって超音波振動が伝達され、この振動エネルギーが
第３図矢印Ｂのように中央部から放射状に伝播し、中央
に向かう振動エネルギーＡと相殺しあい、この結果底面
壁内方領域5a内における振動エネルギーが減衰する。ま
た底面壁内方領域5aの中央部は、ホーンの突起部10cと
一体に振動するので、共振を生じることもない。このた
め突起部10cを１個設けるだけで、従来問題となってい
た超音波溶着におけるワークの孔開きを防止することが
できる。なおこの突起部10cの大きさ（先端面の表面
積）は、発明者等の実験によると底面壁内方領域5aの大
きさ（面積）の約1/10が望ましい。
次にリフレックスリフレクター８を超音波溶着する手
順を説明する。
順を説明する。
先ず第１図に示されるように、受け具11によりリフレ
ックスリフレクター８を担持するとともに、ホーン10を
下降させて凹部底面壁５とリフレックスリフレクターの
脚部先端部間に所定の圧力が作用する状態とする。次い
で超音波発振機を作動させ、ホーン10を介して超音波振
動をワーク側に伝達する。ホーンの当たり面10bから伝
達された超音波振動により、圧力の高い凹部底面壁外方
領域5bとリフレックスリフレクター脚部先端突条部8c間
において部材が叩きあい発熱溶融して溶着する。なおこ
のとき凹部底面壁５内において、ホーンの当たり面10b
から伝達された超音波振動による振動エネルギーＡは第
３図に示されるように周辺部から中央部に向かうが、凹
部底面壁の内方領域5aの中央部からは突起部10cから伝
達された超音波振動による振動エネルギーＢが周辺部に
向かう。そして両振動エネルギーA,Bは互いに相殺しあ
い減衰し、かつ分散する。また底面壁内方領域5aの中央
部はホーン側突起部10cと一体に振動し、共振も生じな
いので、従来のように振動エネルギーが一点に集中し、
さらにここに共振が発生して発熱溶融により孔が開く等
の不具合ない。
ックスリフレクター８を担持するとともに、ホーン10を
下降させて凹部底面壁５とリフレックスリフレクターの
脚部先端部間に所定の圧力が作用する状態とする。次い
で超音波発振機を作動させ、ホーン10を介して超音波振
動をワーク側に伝達する。ホーンの当たり面10bから伝
達された超音波振動により、圧力の高い凹部底面壁外方
領域5bとリフレックスリフレクター脚部先端突条部8c間
において部材が叩きあい発熱溶融して溶着する。なおこ
のとき凹部底面壁５内において、ホーンの当たり面10b
から伝達された超音波振動による振動エネルギーＡは第
３図に示されるように周辺部から中央部に向かうが、凹
部底面壁の内方領域5aの中央部からは突起部10cから伝
達された超音波振動による振動エネルギーＢが周辺部に
向かう。そして両振動エネルギーA,Bは互いに相殺しあ
い減衰し、かつ分散する。また底面壁内方領域5aの中央
部はホーン側突起部10cと一体に振動し、共振も生じな
いので、従来のように振動エネルギーが一点に集中し、
さらにここに共振が発生して発熱溶融により孔が開く等
の不具合ない。
このため凹部底面壁５を従来よりも薄くしたとして
も、超音波溶着によって孔が開くこともない。従ってリ
フレックスリフレクターのレンズ領域8aの板厚を従来よ
り更に薄くでき、リフレックスリフレクター８の反射光
の光両を大きなもとすることができる。
も、超音波溶着によって孔が開くこともない。従ってリ
フレックスリフレクターのレンズ領域8aの板厚を従来よ
り更に薄くでき、リフレックスリフレクター８の反射光
の光両を大きなもとすることができる。
第６図は超音波ホーンの他の実施例を示すものであ
る。
る。
前記した第１の実施例では、ホーン10側にワークと接
触する突起部10cを形成していたが、この実施例ではホ
ーンの下端面10aを平坦形状とし、ワークの薄厚の凹部
底面壁内方領域5aにホーンの下端面10aに当接する突起
部5cを形成した構造で、突起部5cは底面壁内方領域5aの
中央部に設けられている。この実施例においても超音波
溶着時に超音波振動がワークの凹部底面壁内方領域5aの
中央部に伝達されるので、前記した第１の実施例と同
様、凹部底面壁５に孔が開く等の不具合がない。また本
実施例では凹部底面壁５に突起部5cが形成されているた
め、前記第１の実施例のようにワークの形状にあわせて
ホーンの形状を変える必要がないことから１つのホーン
で種々のワークを溶着できるという利点がある。
触する突起部10cを形成していたが、この実施例ではホ
ーンの下端面10aを平坦形状とし、ワークの薄厚の凹部
底面壁内方領域5aにホーンの下端面10aに当接する突起
部5cを形成した構造で、突起部5cは底面壁内方領域5aの
中央部に設けられている。この実施例においても超音波
溶着時に超音波振動がワークの凹部底面壁内方領域5aの
中央部に伝達されるので、前記した第１の実施例と同
様、凹部底面壁５に孔が開く等の不具合がない。また本
実施例では凹部底面壁５に突起部5cが形成されているた
め、前記第１の実施例のようにワークの形状にあわせて
ホーンの形状を変える必要がないことから１つのホーン
で種々のワークを溶着できるという利点がある。
なお前記した実施例では凹部底面壁５の周辺領域全域
を溶着する場合について説明したが、本発明方法は溶着
部が前記したような閉じた領域以外の場合にも適用で
き、例えば溶着予定部が連続しておらず所定距離離れて
形成されているような場合で、溶着予定部間に薄板状領
域が形成されているワークを超音波溶着する場合にも適
用できる。
を溶着する場合について説明したが、本発明方法は溶着
部が前記したような閉じた領域以外の場合にも適用で
き、例えば溶着予定部が連続しておらず所定距離離れて
形成されているような場合で、溶着予定部間に薄板状領
域が形成されているワークを超音波溶着する場合にも適
用できる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ワ
ーク外周縁の溶着予定部位に伝達された超音波振動によ
る振動エネルギーがワーク外周縁の溶着予定部位を叩き
合わせ、発熱溶融させてここを溶着する。そしてこの振
動エネルギーはワーク外周縁から内側に表面領域を伝播
して非溶着部の所定領域に集中しようとするが、この振
動エネルギーは、集中しようとするワーク表面（非溶着
部略中央）所定領域に伝達された超音波振動による別の
振動エネルギーと相殺しあい減衰し、かつ分散する。さ
らに振動エネルギーが集中するおそれのある非溶着部略
中央領域はホーンに当接しているため、ここにおいて共
振は生じない。したがってたとえワーク表面領域が薄板
の場合であっても中央部に孔が開く等の欠陥を発生させ
ることなくワークを超音波溶着することができる。特に
本発明はリフレックスリフレクターの自動車用ランプの
前面レンズへの溶着に有効である。
ーク外周縁の溶着予定部位に伝達された超音波振動によ
る振動エネルギーがワーク外周縁の溶着予定部位を叩き
合わせ、発熱溶融させてここを溶着する。そしてこの振
動エネルギーはワーク外周縁から内側に表面領域を伝播
して非溶着部の所定領域に集中しようとするが、この振
動エネルギーは、集中しようとするワーク表面（非溶着
部略中央）所定領域に伝達された超音波振動による別の
振動エネルギーと相殺しあい減衰し、かつ分散する。さ
らに振動エネルギーが集中するおそれのある非溶着部略
中央領域はホーンに当接しているため、ここにおいて共
振は生じない。したがってたとえワーク表面領域が薄板
の場合であっても中央部に孔が開く等の欠陥を発生させ
ることなくワークを超音波溶着することができる。特に
本発明はリフレックスリフレクターの自動車用ランプの
前面レンズへの溶着に有効である。
第１図は本発明を自動車用ランプであるリヤコンビネー
ションランプの前面レンズとリフレックスリフレクター
との溶着に適用した実施例を説明する説明図、第２図は
超音波ホーンの当たり面側の斜視図、第３図はワークで
ある前面レンズの凹部底面壁における振動エネルギーの
伝播の様子を説明する説明図、第４図は本実施例方法に
よって超音波溶着されたリフレックスリフレクター周辺
部の断面図、第５図はリフレックスリフレクター周辺部
を裏側から見た斜視図、第６図は超音波ホーンの他の実
施例方法の説明図、第７図は自動車用リヤコンビネーシ
ョンランプの正面図、第８図は超音波溶着された従来の
リフレックスリフレクター周辺部の断面図、第９図はリ
フレックスリフレクターの光の発射作用を説明する説明
図、第10図は従来の超音波溶着方法を説明する説明図、
第11図は従来の超音波方法によってワークを溶着する場
合のワーク表面における振動エネルギーの伝播の様子を
説明する説明図、第12図および第13図はリフレックスリ
フレクターの変形を説明する説明図である。 ５……ワークである前面レンズのリフレックスリフレク
ター装着用凹部底面壁、 5a……底面壁内方領域、 5b……底面壁外方領域、 5c……ワーク側の突起部、 ８……ワークであるリフレックスリフレクター、 8d……溶着部、 10……振動子である超音波ホーン、 10b……ホーンのワークとの当たり面、 10c……ホーン側の突起部、 A,B……振動エネルギー。
ションランプの前面レンズとリフレックスリフレクター
との溶着に適用した実施例を説明する説明図、第２図は
超音波ホーンの当たり面側の斜視図、第３図はワークで
ある前面レンズの凹部底面壁における振動エネルギーの
伝播の様子を説明する説明図、第４図は本実施例方法に
よって超音波溶着されたリフレックスリフレクター周辺
部の断面図、第５図はリフレックスリフレクター周辺部
を裏側から見た斜視図、第６図は超音波ホーンの他の実
施例方法の説明図、第７図は自動車用リヤコンビネーシ
ョンランプの正面図、第８図は超音波溶着された従来の
リフレックスリフレクター周辺部の断面図、第９図はリ
フレックスリフレクターの光の発射作用を説明する説明
図、第10図は従来の超音波溶着方法を説明する説明図、
第11図は従来の超音波方法によってワークを溶着する場
合のワーク表面における振動エネルギーの伝播の様子を
説明する説明図、第12図および第13図はリフレックスリ
フレクターの変形を説明する説明図である。 ５……ワークである前面レンズのリフレックスリフレク
ター装着用凹部底面壁、 5a……底面壁内方領域、 5b……底面壁外方領域、 5c……ワーク側の突起部、 ８……ワークであるリフレックスリフレクター、 8d……溶着部、 10……振動子である超音波ホーン、 10b……ホーンのワークとの当たり面、 10c……ホーン側の突起部、 A,B……振動エネルギー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鰺坂 守 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小 糸製作所静岡工場内 (72)発明者 影山 裕之 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小 糸製作所静岡工場内 (56)参考文献 特開 平２−226997（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−88521（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】ワーク外周縁の溶着予定部位に対応するワ
ーク表面所定領域に振動子であるホーンを圧接状態に保
持し、ホーンを介してワークに超音波振動を伝達してワ
ークの外周縁所定部位を溶着する超音波溶着方法におい
て、振動エネルギーが集中して欠陥が生じるおそれのあ
る、ワーク表面におけるホーンとの当り面内側の非溶着
部略中央所定領域をホーンに接触させて超音波溶着する
ことを特徴とする超音波溶着方法。 - 【請求項２】受け具に担持されたワークの外周縁の溶着
予定部位に対応するワーク表面所定領域に圧接状態に保
持されて、ワークに超音波振動を伝達する振動子である
超音波ホーンにおいて、前記ホーンのワークとの当り面
形成側には、振動エネルギーが集中して欠陥が生じるお
それのある、ワーク表面におけるホーンとの当り面内側
の非溶着部略中央所定領域に接触する突起部が形成され
てなることを特徴とする超音波ホーン。 - 【請求項３】ワーク外周縁の溶着予定部位に対応するワ
ーク表面所定領域が振動子であるホーンに圧接状態に保
持され、ホーンを介して伝達される超音波振動によりワ
ークの外周縁所定部位が溶着された超音波溶着体であっ
て、振動エネルギーが集中して欠陥が生じるおそれのあ
る、ワーク表面におけるホーンとの当り面内側の非溶着
部略中央所定領域がホーンに接触されて超音波溶着され
たことを特徴とする超音波溶着体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134659A JP2527238B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 超音波溶着方法および超音波ホ―ンならびに超音波溶着体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134659A JP2527238B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 超音波溶着方法および超音波ホ―ンならびに超音波溶着体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03494A JPH03494A (ja) | 1991-01-07 |
| JP2527238B2 true JP2527238B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=15133555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1134659A Expired - Lifetime JP2527238B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 超音波溶着方法および超音波ホ―ンならびに超音波溶着体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527238B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI613062B (zh) * | 2014-03-27 | 2018-02-01 | 東洋熱交換器股份有限公司 | 樹脂成形品之熔黏方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2777035B2 (ja) * | 1993-01-14 | 1998-07-16 | 松下電工株式会社 | プリント配線板への端子の接続方法 |
| JP2777036B2 (ja) * | 1993-01-14 | 1998-07-16 | 松下電工株式会社 | プリント配線板への端子の接続方法 |
| JP5491081B2 (ja) * | 2009-06-22 | 2014-05-14 | 株式会社アルテクス | 超音波振動金属接合用共振器 |
| JP6905610B1 (ja) * | 2020-02-21 | 2021-07-21 | 株式会社ジェイ・イー・ティ | 超音波溶着装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5788521U (ja) * | 1980-11-20 | 1982-06-01 |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP1134659A patent/JP2527238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI613062B (zh) * | 2014-03-27 | 2018-02-01 | 東洋熱交換器股份有限公司 | 樹脂成形品之熔黏方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03494A (ja) | 1991-01-07 |
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