JP2756433B2 - 超音波振動溶接装置 - Google Patents
超音波振動溶接装置Info
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- JP2756433B2 JP2756433B2 JP7289007A JP28900795A JP2756433B2 JP 2756433 B2 JP2756433 B2 JP 2756433B2 JP 7289007 A JP7289007 A JP 7289007A JP 28900795 A JP28900795 A JP 28900795A JP 2756433 B2 JP2756433 B2 JP 2756433B2
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- welding
- ultrasonic
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
- B23K20/106—Features related to sonotrodes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属材又はプラスチ
ック材などを溶接させるに用いられる超音波振動溶接装
置に係り、更に詳細には母材の特性に応じて振動子によ
り発生される振動方向を多様に変換させる振動方向変換
手段を具備して溶接効率を向上させ得る超音波振動溶接
装置に関する。
ック材などを溶接させるに用いられる超音波振動溶接装
置に係り、更に詳細には母材の特性に応じて振動子によ
り発生される振動方向を多様に変換させる振動方向変換
手段を具備して溶接効率を向上させ得る超音波振動溶接
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波振動溶接は振動子による超音波振
動を利用して溶接を行う溶接方法で、通常排水管、都市
ガスの供給管、各種化学薬品の運送管などに用いられる
鋼管のような金属パイプ又はプラスチックパイプを局部
的に溶融させて連結するに用いられ、又スポット、シー
ム溶接にも用いられている。このような超音波振動溶接
では超音波振動特性と圧力及び溶接時間が溶接状態の良
否を決定する重要な要素となる。
動を利用して溶接を行う溶接方法で、通常排水管、都市
ガスの供給管、各種化学薬品の運送管などに用いられる
鋼管のような金属パイプ又はプラスチックパイプを局部
的に溶融させて連結するに用いられ、又スポット、シー
ム溶接にも用いられている。このような超音波振動溶接
では超音波振動特性と圧力及び溶接時間が溶接状態の良
否を決定する重要な要素となる。
【０００３】前記した超音波振動溶接を行うための振動
溶接装置に対する従来の技術としてはアメリカ特許４０
８８２５７号に開示されたものがあり、超音波溶接装置
を図１に概略的に示した。
溶接装置に対する従来の技術としてはアメリカ特許４０
８８２５７号に開示されたものがあり、超音波溶接装置
を図１に概略的に示した。
【０００４】図１は前記従来の超音波振動溶接装置の主
要部を示した概略的構成図であり、これを参照すれば従
来の超音波振動溶接装置は電気的周波数を発振させる発
振器１１とこの発振器１１からの周波数を機械的振動に
変換する振動子１２とを具備している。そして、前記振
動子１２の一端には漏斗形の振動増幅用ホーン１３が前
記振動子１２の長手方向に延長されるように水平に設け
られている。
要部を示した概略的構成図であり、これを参照すれば従
来の超音波振動溶接装置は電気的周波数を発振させる発
振器１１とこの発振器１１からの周波数を機械的振動に
変換する振動子１２とを具備している。そして、前記振
動子１２の一端には漏斗形の振動増幅用ホーン１３が前
記振動子１２の長手方向に延長されるように水平に設け
られている。
【０００５】そして、前記振動増幅用ホーン１３の先端
部には所定の加圧装置１４に連結された振動伝達棒１５
の下部が交差した状態で溶接やブレーイジングなどによ
り結合される。さらに、前記振動伝達棒１５の先端には
溶接する時に用いる工具チップ１６が固定されており、
この工具チップ１６と対応する位置にはアンビル１７と
このアンビル１７を固定支持するアンビル支持台１８が
備えられ、前記工具チップ１６が備えられ，前記工具チ
ップ１６と前記アンビル１７の各終端で母材Ｗ、Ｗ′が
相互対向した状態で支持される。
部には所定の加圧装置１４に連結された振動伝達棒１５
の下部が交差した状態で溶接やブレーイジングなどによ
り結合される。さらに、前記振動伝達棒１５の先端には
溶接する時に用いる工具チップ１６が固定されており、
この工具チップ１６と対応する位置にはアンビル１７と
このアンビル１７を固定支持するアンビル支持台１８が
備えられ、前記工具チップ１６が備えられ，前記工具チ
ップ１６と前記アンビル１７の各終端で母材Ｗ、Ｗ′が
相互対向した状態で支持される。
【０００６】このような構造を有する従来の超音波振動
溶接装置では、前記発振器１１で所定の電気的周波数を
発生させると、この周波数は前記振動子１２に伝達され
る。この際、前記振動子１２は前記発振器１１から伝達
された周波数を機械的振動に変換させ、これにより前記
振動子１２の一端に設けられたホーン１３が伝達された
機械的振動を所定の増幅比に増幅させる。
溶接装置では、前記発振器１１で所定の電気的周波数を
発生させると、この周波数は前記振動子１２に伝達され
る。この際、前記振動子１２は前記発振器１１から伝達
された周波数を機械的振動に変換させ、これにより前記
振動子１２の一端に設けられたホーン１３が伝達された
機械的振動を所定の増幅比に増幅させる。
【０００７】一方、前記漏斗形の振動増幅用ホーン１３
はその漏斗形の傾斜面の傾きを調節して設計することに
より母材の溶接特性に合う振動の増幅比を調節し得る。
これにより増幅された振動は一定した振幅を有した状態
で前記振動増幅用ホーン１３の先端に設けられている前
記振動伝達棒１５に伝達される。
はその漏斗形の傾斜面の傾きを調節して設計することに
より母材の溶接特性に合う振動の増幅比を調節し得る。
これにより増幅された振動は一定した振幅を有した状態
で前記振動増幅用ホーン１３の先端に設けられている前
記振動伝達棒１５に伝達される。
【０００８】ここで、前記振動増幅用ホーン１３から前
記振動伝達棒１５に伝達される振動はその伝達方向が縦
方向であるが、工具チップ１６と母材Ｗ、Ｗ′とを載せ
ておくアンビルの方から見れば前記振動伝達棒１５に伝
達される振動の伝達方向は横方向となる。
記振動伝達棒１５に伝達される振動はその伝達方向が縦
方向であるが、工具チップ１６と母材Ｗ、Ｗ′とを載せ
ておくアンビルの方から見れば前記振動伝達棒１５に伝
達される振動の伝達方向は横方向となる。
【０００９】従って、前記加圧装置１４の加圧力により
前記振動伝達棒１５に固定された工具チップ１６と前記
アンビル１７に固定されている母材Ｗ、Ｗ′とが接触し
て圧力が加えられると、前記した振動作用によって工具
チップ１６とアンビル１７との間の母材ＷとＷ′との間
に摩擦作用が行われる。従って、このような摩擦作用に
より発生する摩擦熱により母材Ｗ、Ｗ′の摩擦部が溶融
結合されながら両母材が溶接される。
前記振動伝達棒１５に固定された工具チップ１６と前記
アンビル１７に固定されている母材Ｗ、Ｗ′とが接触し
て圧力が加えられると、前記した振動作用によって工具
チップ１６とアンビル１７との間の母材ＷとＷ′との間
に摩擦作用が行われる。従って、このような摩擦作用に
より発生する摩擦熱により母材Ｗ、Ｗ′の摩擦部が溶融
結合されながら両母材が溶接される。
【００１０】しかしながら、前記した従来の超音波振動
溶接装置は高出力の機械的振動を得るためには振動増幅
用ホーンの両端の断面積の差を大きくしなければならな
いので、その長さ又は直径を大きくしなければならな
い。その結果、装置の大型化及びコスト高という問題が
生じるようになる。
溶接装置は高出力の機械的振動を得るためには振動増幅
用ホーンの両端の断面積の差を大きくしなければならな
いので、その長さ又は直径を大きくしなければならな
い。その結果、装置の大型化及びコスト高という問題が
生じるようになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は前記
したような従来の超音波振動溶接装置が抱えている短所
と問題点を改善しようとしたもので、本発明の目的は溶
接効率を極大化させると共に、振動伝達棒の交換が容易
な超音波振動溶接装置を提供するにある。
したような従来の超音波振動溶接装置が抱えている短所
と問題点を改善しようとしたもので、本発明の目的は溶
接効率を極大化させると共に、振動伝達棒の交換が容易
な超音波振動溶接装置を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明による超音波振動溶接装置は、電気的周波数
を発振させる発振器と、この発振器からの周波数を機械
的振動に変換させるための振動子と、この振動子により
変換された機械的振動を増幅させるための第１振動増幅
部材と、この第１振動増幅部材により増幅された振動が
伝達される振動伝達部材と、前記振動伝達部材を一方向
に加圧するための加圧手段と、前記振動伝達部材の加圧
される方向の先端に備えられる工具チップと、前記工具
チップと対向するように備えられるアンビルと、このア
ンビルを支持する支持部材とを含む超音波振動溶接装置
において、前記振動伝達部材と前記第１振動増幅部材は
互いに並んで位置し、前記振動伝達部材の一側と前記第
１振動増幅部材の先端部との間には振動方向変換手段を
具備して、この振動方向変換手段が前記第１振動増幅部
材からの振動方向を変換させて前記振動伝達部材に伝達
することを特徴とする。
めに本発明による超音波振動溶接装置は、電気的周波数
を発振させる発振器と、この発振器からの周波数を機械
的振動に変換させるための振動子と、この振動子により
変換された機械的振動を増幅させるための第１振動増幅
部材と、この第１振動増幅部材により増幅された振動が
伝達される振動伝達部材と、前記振動伝達部材を一方向
に加圧するための加圧手段と、前記振動伝達部材の加圧
される方向の先端に備えられる工具チップと、前記工具
チップと対向するように備えられるアンビルと、このア
ンビルを支持する支持部材とを含む超音波振動溶接装置
において、前記振動伝達部材と前記第１振動増幅部材は
互いに並んで位置し、前記振動伝達部材の一側と前記第
１振動増幅部材の先端部との間には振動方向変換手段を
具備して、この振動方向変換手段が前記第１振動増幅部
材からの振動方向を変換させて前記振動伝達部材に伝達
することを特徴とする。
【００１３】前記本発明による超音波振動溶接装置にお
いて、特に前記振動方向変換手段と前記振動伝達部材と
の間には第２の振動伝達部材が連結されて２段構造を成
している事が望ましく、前記振動方向変換手段と前記振
動伝達部材との間には第２の振動伝達部材が二つ以上連
結されて多段構造を成している事が望ましい。そして、
前記振動方向変換手段には二つ以上の第２振動伝達部材
がそれぞれ相互対向して連結され、その終端には二つ以
上の前記振動伝達部材がそれぞれ連結されて、前記振動
増幅部材を中心に全体が対称構造を成して実質的に二つ
以上の溶接作業が同時に行われるように二つ以上の溶接
点を有する事が望ましく、前記振動方向変換手段と前記
振動伝達部材との間には第２の振動増幅部材が連結され
て２段増幅構造を成している事が望ましい。さらに、前
記振動方向変換手段と前記振動伝達部材との間には第２
の振動増幅部材が少なくとも二つ以上連結されて多段増
幅構造を成している事が望ましい。そして、前記振動方
向変換手段には二つ以上の第２振動増幅部材がそれぞれ
相互対向して連結され、その終端には二つ以上の前記振
動伝達部材がそれぞれ連結されて、前記振動増幅部材を
中心に全体が対称構造を成して実質的に二つの溶接作業
が同時に行われるように二つの溶接点を有する事が望ま
しく、前記振動方向変換手段は前記振動増幅部材と前記
振動伝達部材を結合及び分離し得る構造体に形成されて
いる事が望ましく、前記振動伝達部材はその断面が円
形、四角形または六角形に形成されたバーであることが
望ましい。
いて、特に前記振動方向変換手段と前記振動伝達部材と
の間には第２の振動伝達部材が連結されて２段構造を成
している事が望ましく、前記振動方向変換手段と前記振
動伝達部材との間には第２の振動伝達部材が二つ以上連
結されて多段構造を成している事が望ましい。そして、
前記振動方向変換手段には二つ以上の第２振動伝達部材
がそれぞれ相互対向して連結され、その終端には二つ以
上の前記振動伝達部材がそれぞれ連結されて、前記振動
増幅部材を中心に全体が対称構造を成して実質的に二つ
以上の溶接作業が同時に行われるように二つ以上の溶接
点を有する事が望ましく、前記振動方向変換手段と前記
振動伝達部材との間には第２の振動増幅部材が連結され
て２段増幅構造を成している事が望ましい。さらに、前
記振動方向変換手段と前記振動伝達部材との間には第２
の振動増幅部材が少なくとも二つ以上連結されて多段増
幅構造を成している事が望ましい。そして、前記振動方
向変換手段には二つ以上の第２振動増幅部材がそれぞれ
相互対向して連結され、その終端には二つ以上の前記振
動伝達部材がそれぞれ連結されて、前記振動増幅部材を
中心に全体が対称構造を成して実質的に二つの溶接作業
が同時に行われるように二つの溶接点を有する事が望ま
しく、前記振動方向変換手段は前記振動増幅部材と前記
振動伝達部材を結合及び分離し得る構造体に形成されて
いる事が望ましく、前記振動伝達部材はその断面が円
形、四角形または六角形に形成されたバーであることが
望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明による超音波振動溶接装置の好ましい実施例を詳細に
説明する。
明による超音波振動溶接装置の好ましい実施例を詳細に
説明する。
【００１５】先ず、図２を参照すれば、本発明の一実施
例による超音波振動溶接装置は電気的周波数を発振させ
る発振器２１と、この発振器２１からの周波数を機械的
振動に変換する振動子２２とを具備している。そして、
前記振動子２２の一端には漏斗形の振動増幅用ホーン２
３が前記振動子２２の長手方向に設けられている。さら
に、一側には先端に工具チップ２６が固定されていると
同時に、他端は所定の加圧装置２４により連結されてい
る振動伝達棒２５が前記振動増幅用ホーン２３と平行に
垂直状態で設けられている。そして、前記振動伝達棒２
５の工具チップ２６の下にはそれに対向して母材を載せ
ておくアンビル２７が設けられており、このアンビルは
アンビル支持台２８により支持される構造となってい
る。そして、その一端は前記振動増幅用ホーン２３の先
端部と結合されその他端は前記振動伝達棒２５に結合さ
れる振動方向変換体２０が備えられる。この振動方向変
換体２０は二つの前記振動伝達棒２５と結合及び分離さ
れ得るように“Ｔ”型の構造体に形成されている。さら
に、振動方向変換体２０を図６に示されたように二つ以
上の振動伝達棒２５と結合されるように構成しても良
い。従って、このようなフランジ形の構造体の振動方向
変換体２０により前記振動増幅用ホーン２３からの振動
方向を変換させて前記振動伝達棒２５に伝達され得る。
例による超音波振動溶接装置は電気的周波数を発振させ
る発振器２１と、この発振器２１からの周波数を機械的
振動に変換する振動子２２とを具備している。そして、
前記振動子２２の一端には漏斗形の振動増幅用ホーン２
３が前記振動子２２の長手方向に設けられている。さら
に、一側には先端に工具チップ２６が固定されていると
同時に、他端は所定の加圧装置２４により連結されてい
る振動伝達棒２５が前記振動増幅用ホーン２３と平行に
垂直状態で設けられている。そして、前記振動伝達棒２
５の工具チップ２６の下にはそれに対向して母材を載せ
ておくアンビル２７が設けられており、このアンビルは
アンビル支持台２８により支持される構造となってい
る。そして、その一端は前記振動増幅用ホーン２３の先
端部と結合されその他端は前記振動伝達棒２５に結合さ
れる振動方向変換体２０が備えられる。この振動方向変
換体２０は二つの前記振動伝達棒２５と結合及び分離さ
れ得るように“Ｔ”型の構造体に形成されている。さら
に、振動方向変換体２０を図６に示されたように二つ以
上の振動伝達棒２５と結合されるように構成しても良
い。従って、このようなフランジ形の構造体の振動方向
変換体２０により前記振動増幅用ホーン２３からの振動
方向を変換させて前記振動伝達棒２５に伝達され得る。
【００１６】ここで、振動方向変換体２０は円形、四角
形又は六角形の断面を有することができる。このような
構造を有する本発明の一実施例による超音波振動溶接装
置は、前記発振器２１から所定の電気的周波数を発振さ
れると、この周波数は前記振動子２２に伝達される。こ
の際、前記振動子２２は伝達された周波数を機械的振動
に変換させる。これにより前記振動子２２の一端に設け
られた前記振動増幅用ホーン２３に振動が伝達されて機
械的振動が所定の増幅比に増幅される。以上のように増
幅された振動は一定の振幅を有した状態で前記振動増幅
用ホーン２３の先端に設けられた前記振動方向変換体２
０を通じて前記振動伝達棒２５に伝達される。この際、
前記振動増幅用ホーン２３に伝達される縦方向の振動は
前記振動伝達棒２５を経由しながら横方向の振動に変換
される。かかる振動伝達作用と共に前記加圧装置２４が
前記振動伝達棒２５を加圧して前記工具チップ２６とア
ンビル２７との間にある前記母材ＷとＷ′との間に摩擦
作用が起こる。そして、前記したような摩擦作用により
摩擦熱が発生し、この摩擦熱により母材Ｗと母材Ｗ′と
の摩擦部が溶融されながら両母材が融着される。
形又は六角形の断面を有することができる。このような
構造を有する本発明の一実施例による超音波振動溶接装
置は、前記発振器２１から所定の電気的周波数を発振さ
れると、この周波数は前記振動子２２に伝達される。こ
の際、前記振動子２２は伝達された周波数を機械的振動
に変換させる。これにより前記振動子２２の一端に設け
られた前記振動増幅用ホーン２３に振動が伝達されて機
械的振動が所定の増幅比に増幅される。以上のように増
幅された振動は一定の振幅を有した状態で前記振動増幅
用ホーン２３の先端に設けられた前記振動方向変換体２
０を通じて前記振動伝達棒２５に伝達される。この際、
前記振動増幅用ホーン２３に伝達される縦方向の振動は
前記振動伝達棒２５を経由しながら横方向の振動に変換
される。かかる振動伝達作用と共に前記加圧装置２４が
前記振動伝達棒２５を加圧して前記工具チップ２６とア
ンビル２７との間にある前記母材ＷとＷ′との間に摩擦
作用が起こる。そして、前記したような摩擦作用により
摩擦熱が発生し、この摩擦熱により母材Ｗと母材Ｗ′と
の摩擦部が溶融されながら両母材が融着される。
【００１７】本発明の他の実施例を図３を参照して調べ
てみれば、前記本発明による超音波振動溶接装置におい
て、前記振動方向変換体２０は二つの振動伝達棒２５、
２５′と二つの第２振動伝達部材２５ａ，２５ｂにより
設けられ、多段構造になるように構成されても良い。
てみれば、前記本発明による超音波振動溶接装置におい
て、前記振動方向変換体２０は二つの振動伝達棒２５、
２５′と二つの第２振動伝達部材２５ａ，２５ｂにより
設けられ、多段構造になるように構成されても良い。
【００１８】そして、前記振動方向変換体２０には二つ
の第２振動伝達部材２５ａ，２５ｂをそれぞれ対向され
るように連結し、その終端には振動伝達棒２５、２５′
をそれぞれ連結して前記振動増幅用ホーン２３を中心に
全体が対称構造になるように構成しても良い。即ち、か
かる構成は実質的に二つの溶接点を有する構造であるこ
とから二つの溶接作業が同時に行われる事ができて溶接
効率を向上させ得る一方、溶接特性の異なる二種類の母
材に対する溶接作業が同時に可能になる長所を有する。
の第２振動伝達部材２５ａ，２５ｂをそれぞれ対向され
るように連結し、その終端には振動伝達棒２５、２５′
をそれぞれ連結して前記振動増幅用ホーン２３を中心に
全体が対称構造になるように構成しても良い。即ち、か
かる構成は実質的に二つの溶接点を有する構造であるこ
とから二つの溶接作業が同時に行われる事ができて溶接
効率を向上させ得る一方、溶接特性の異なる二種類の母
材に対する溶接作業が同時に可能になる長所を有する。
【００１９】一方、振動方向変換体を図６に示された構
造に形成すれば、同時に三つ以上の溶接作業が行われ得
る。
造に形成すれば、同時に三つ以上の溶接作業が行われ得
る。
【００２０】本発明のさらに他の実施例を図４を参照し
て調べてみれば、前記本発明による超音波振動装置にお
いて、前記振動方向変換体２０と前記振動伝達棒２５と
の間に振動増幅部材２３ａが連結されて二段増幅構造に
なってもよく、振動増幅部材が少なくとも二つ以上連結
されて多段構造になっても良い。
て調べてみれば、前記本発明による超音波振動装置にお
いて、前記振動方向変換体２０と前記振動伝達棒２５と
の間に振動増幅部材２３ａが連結されて二段増幅構造に
なってもよく、振動増幅部材が少なくとも二つ以上連結
されて多段構造になっても良い。
【００２１】そして、本発明のさらに他の実施例を図５
を参照して調べてみれば、前記本発明による超音波振動
溶接において、前記振動方向変換体２０には二つの振動
増幅部材２３ａ，２３ｂをそれぞれ相互対向するように
連結し、その終端には前記振動伝達棒２５，２５′をそ
れぞれ連結して、前記振動増幅用ホーン２３を中心に全
体を対称構造に形成することにより、実質的に二つの溶
接作業が同時に行える二つの溶接点を有する構造に構成
し得る。かかる構成を有する溶接装置も又前記したよう
に溶接効率を向上させることができ、溶接特性の異なる
二つの母材の溶接作業が同時に行える長所がある。
を参照して調べてみれば、前記本発明による超音波振動
溶接において、前記振動方向変換体２０には二つの振動
増幅部材２３ａ，２３ｂをそれぞれ相互対向するように
連結し、その終端には前記振動伝達棒２５，２５′をそ
れぞれ連結して、前記振動増幅用ホーン２３を中心に全
体を対称構造に形成することにより、実質的に二つの溶
接作業が同時に行える二つの溶接点を有する構造に構成
し得る。かかる構成を有する溶接装置も又前記したよう
に溶接効率を向上させることができ、溶接特性の異なる
二つの母材の溶接作業が同時に行える長所がある。
【００２２】一方、前記振動増幅部材を具備する実施例
において、振動方向変換体の構造を図６に示されたよう
に形成すれば三つ以上の溶接作業が同時に行える。
において、振動方向変換体の構造を図６に示されたよう
に形成すれば三つ以上の溶接作業が同時に行える。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による超音
波振動溶接装置は母材の特性に応じて振動子より発生さ
れる振動方向を多様に変換させる振動方向変換体を具備
することにより、高出力振動による溶接効率を向上させ
得る。
波振動溶接装置は母材の特性に応じて振動子より発生さ
れる振動方向を多様に変換させる振動方向変換体を具備
することにより、高出力振動による溶接効率を向上させ
得る。
【００２４】そして、前記振動方向変換体は振動増幅用
ホーンと振動伝達棒との間で分解及び組立可能に形成さ
れていて、振動伝達棒が振動により疲労破壊される場合
においてこの交換が容易となる。特に、前記振動方向変
換体の構造を対称的に変更させて複数の溶接作業が同時
に行われることにより装置の効率を極大化させ得る。
ホーンと振動伝達棒との間で分解及び組立可能に形成さ
れていて、振動伝達棒が振動により疲労破壊される場合
においてこの交換が容易となる。特に、前記振動方向変
換体の構造を対称的に変更させて複数の溶接作業が同時
に行われることにより装置の効率を極大化させ得る。
【図１】従来の超音波振動溶接装置の主要部を示した概
略的構成図である。
略的構成図である。
【図２】本発明による超音波振動溶接装置の一実施例に
対する主要部を示した概略的構成図である。
対する主要部を示した概略的構成図である。
【図３】本発明による超音波振動溶接装置の他の実施例
に対する主要部を示した概略的構成図である。
に対する主要部を示した概略的構成図である。
【図４】本発明による超音波振動溶接装置のさらに他の
実施例に対する主要部を示した概略的構成図である。
実施例に対する主要部を示した概略的構成図である。
【図５】本発明による超音波振動溶接装置のさらに他の
実施例に対する主要部を示した概略的構成図である。
実施例に対する主要部を示した概略的構成図である。
【図６】図２乃至図５に示された本発明による超音波振
動溶接装置に適用される振動方向変換体の断面図であ
る。
動溶接装置に適用される振動方向変換体の断面図であ
る。
２０ 振動方向変換手段（振動方向変換体） ２１ 発振器 ２２ 振動子 ２３ 第１振動増幅部材（振動増幅用ホーン） ２４ 加圧手段（加圧装置） ２５ 振動伝達部材（振動伝達棒） ２６ 工具チップ ２７ アンビル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 20/10 B06B 1/02
Claims (9)
- 【請求項１】 電気的周波数を発振させる発振器と、こ
の発振器からの周波数を機械的振動に変換させるための
振動子と、この振動子により変換された機械的振動を増
幅させるための第１振動増幅部材と、この第１振動増幅
部材により増幅された振動が伝達される振動伝達部材
と、前記振動伝達部材を一方向に加圧するための加圧手
段と、前記振動伝達部材の加圧される方向の先端に備え
られる工具チップと、前記工具チップと対向するように
備えられるアンビルと、このアンビルを支持する支持部
材とを含む超音波振動溶接装置において、 前記振動伝達部材と前記第１振動増幅部材は互いに並ん
で位置し、前記振動伝達部材の一側と前記第１振動増幅
部材の先端部との間には振動方向変換手段を具備して、
この振動方向変換手段が前記第１振動増幅部材からの振
動方向を変換させて前記振動伝達部材に伝達することを
特徴とする超音波振動溶接装置。 - 【請求項２】 前記振動方向変換手段と前記振動伝達部
材との間には第２の振動伝達部材が連結されて２段構造
を成している事を特徴とする請求項１記載の超音波振動
溶接装置。 - 【請求項３】 前記振動方向変換手段と前記振動伝達部
材との間には第２の振動伝達部材が二つ以上連結されて
多段構造を成している事を特徴とする請求項１記載の超
音波振動溶接装置。 - 【請求項４】 前記振動方向変換手段には二つ以上の第
２振動伝達部材がそれぞれ相互対向して連結され、その
終端には二つ以上の前記振動伝達部材がそれぞれ連結さ
れて、前記振動増幅部材を中心に全体が対称構造を成し
て実質的に二つ以上の溶接作業が同時に行われるように
二つ以上の溶接点を有する事を特徴とする請求項１記載
の超音波振動溶接装置。 - 【請求項５】 前記振動方向変換手段と前記振動伝達部
材との間には第２の振動増幅部材が連結されて２段増幅
構造を成している事を特徴とする請求項１記載の超音波
振動溶接装置。 - 【請求項６】 前記振動方向変換手段と前記振動伝達部
材との間には第２の振動増幅部材が少なくとも二つ以上
連結されて多段増幅構造を成している事を特徴とする請
求項１記載の超音波振動溶接装置。 - 【請求項７】 前記振動方向変換手段には二つ以上の第
２振動増幅部材がそれぞれ相互対向して連結され、その
終端には二つ以上の前記振動伝達部材がそれぞれ連結さ
れて、前記振動増幅部材を中心に全体が対称構造を成し
て実質的に二つの溶接作業が同時に行われるように二つ
の溶接点を有する事を特徴とする請求項１記載の超音波
振動溶接装置。 - 【請求項８】 前記振動方向変換手段は前記振動増幅部
材と前記振動伝達部材を結合及び分離し得る構造体によ
り形成されている事を特徴とする請求項１乃至７のいず
れか一項に記載の超音波振動溶接装置。 - 【請求項９】 前記振動伝達部材はその断面が円形、四
角形または六角形に形成されたバーであることを特徴と
する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の超音波振動
溶接装置。
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|---|---|
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-
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- 1995-11-07 JP JP7289007A patent/JP2756433B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-09 US US08/554,913 patent/US5699950A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-09 DE DE19541864A patent/DE19541864A1/de not_active Withdrawn
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