JP3854285B2

JP3854285B2 - 溶着機

Info

Publication number: JP3854285B2
Application number: JP2004149867A
Authority: JP
Inventors: 岫甫元田
Original assignee: 三愛工業株式会社
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2024-05-20
Also published as: DE602005010503D1; EP1598171A3; ATE411890T1; EP1598171B1; US20050257895A1; JP2005329613A; CN1701943A; CN100591513C; US7087137B2; EP1598171A2

Description

本発明は、例えば病院、ホテル等において使用されるシーツ、枕カバー、包布等をアイロン仕上げするためのシーツロール機に張り巡らせてあるガイドテープをエンドレス状にするために重ねて接続したり、更には熱可塑性の繊維で製織された布地相互を重ねて接続したりするため等に使用する携帯形のコードレスにした溶着機に関する。

従来から比較的に大判のシーツ等をアイロン仕上げするためにクリーニング工場等に設置されるシーツロール機には、搬送させるシーツ等を案内するための例えばポリエステル繊維製の細幅なガイドテープ（アイロナーテープ）が搬送面に沿って張り巡らされている。このガイドテープはシーツ類の搬送使用に伴い次第に劣化し、切断されるから、これの交換が必要であり、また交換に際してはガイドテープを搬送面に沿って送り巡らせ、その両端を手結びしたり、重ね合わせて溶着接合したりする必要がある。そして、その溶着接合に際しては、従来から超音波を利用して溶着させる溶着機が使用されている。

このための従来の溶着機は、作業者が手指で握持、操作できるようにハンディタイプ構造の超音波溶着ハンドル器として構成され、スイッチを兼用した握りを設けたハンドル部と、被溶着物を挟み込み、溶着させる超音波加熱のホーン等を有する溶着部とを設けて成り、携帯可能な電源ユニットに接続することで使用するようになっている。すなわち従来の溶着機は、電源ユニットと、電源を電源ユニットに供給する電源コードと、ハンディタイプ構造の超音波溶着ハンドル器と、この超音波溶着ハンドル器を動作させるための超音波出力用電力、操作信号を通電するフレキシブル通電チューブとから構成されているのである。
特になし

このような従来の溶着機では、超音波加熱のための電源が必要であるから、上述したように電源ユニットと共にセットとなっており、その電源ユニットと併せて作業現場に持ち込み使用することになる。ところがシーツロール機自体はかなりに大型であり、そのシーツロール機近傍にまで電源ユニットを持ち込むにもこの電源ユニット自体が電源コードをどこかの電源に接続する必要があって極めて面倒である。そればかりでなく、シーツロール機に張り巡らせるガイドテープを接続するための作業場所はシーツロール機自体の上部に位置するため、電源ユニットに電源供給ケーブルを引き回す必要があると共に、電源ユニットと超音波溶着ハンドル器との間にもフレキシブル通電チューブを配線する必要があった。

更に従来の溶着機では、作業者は溶着機を持っているときに誤って握りを操作することでセラミック製ホーンを有する振動子を損傷させ、その寿命を短くしてしまうこともあった。すなわち超音波溶着機は、ホーンとアンビルとの間に熱可塑性の化学繊維の如き被溶着物を挟んで超音波出力により毎秒約６万回前後の超音波振動を発生させ、その振動力で被溶着物を溶解させて溶着させるようになっている。ところが、ホーンとアンビルとの間に被溶着物を挟まないで毎秒約６万回の振動を発生させると、その振動力はその全部が振動子自体に超音波振動を発生させることになり、セラミック製のホーンに直接に跳ね返ることでそのホーンの寿命を著しく短くすると同時に、ときにはその振動力によってホーンの内部に瞬時に亀裂を発生させて使用不能としてしまうことがある。

そればかりでなく、この種のハンディタイプの機器類の多くは作業者が右利きであることを前提として製作されているために、左利きの作業者にとっては非常に扱いにくいものとなっていた。

そこで本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、着脱式の軽量小型なバッテリーパックを利用することでコードレスタイプのものとして手軽に使用でき、例えばガイドテープにおける接続作業場所すなわち手狭なシーツロール機上部でも簡単に使用できて作業を能率的に遂行できるようにし、しかも外部からの衝撃、振動等に対しての対衝撃性に優れた耐衝撃構造にし、また作業者に無理な作業体勢・姿勢を強いることなく操作でき、安全確実に作業を行えるようにした携帯形のコードレスタイプとした溶着機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明にあっては、バッテリーパックＢが着脱自在に連結される握持部２に筐体部３を一体形成した溶着機本体１と、筐体部３の前部に、この筐体部３における前後の軸線を中心として回転自在に装着される回転ヘッド体１０とから成り、回転ヘッド体１０は、筐体部３の前部に回転自在にして装着されたヘッド部１１と、溶着すべき被溶着物Ｔを挟み、熱溶着するようにこのヘッド部１１の前方に配置されたホーン一体型の振動子２２を備えた超音波溶着部２１と、溶着機本体１に設けたハンドル７の揺動操作で超音波溶着部２１の振動子２２、アンビルコマ２３相互を接近させる牽引手段２５とを備えて成るものである。
溶着機本体１に対する回転ヘッド部１０は、ほぼ１８０度の範囲で回転されるようにして構成することができる。
ハンドル７は、筐体部３における前部側の内部に、その操作部分が握持部２の前面で外出された状態のものとして揺動自在に枢着し、また揺動操作で超音波溶着部２１に振動子電源を供給する電源スイッチ５をオンするようにしてある。
回転ヘッド体１０におけるヘッド部１１は、位置決めクリック手段１２を介して筐体部３の前部に嵌め合わせてあり、この位置決めクリック手段１２は、ヘッド部１１の後部に形成した円筒状の回転筒１３の外周面に山形状のクリック溝１４を所定間隔毎に形成する一方、この回転筒１３を嵌め入れるように、回転筒１３に比し大径にして筐体部３の前部に形成した円筒状の支持筒１５の内周面に断面でコ形状を呈する位置決め溝１６を形成し、この位置決め溝１６内に、クリック溝１４に弾発的に突出して係合する山形状の位置決めスプリング１７を内装することで構成することができる。
超音波溶着部２１は、振動子電源の供給を受けて超音波を発振する振動子２２と、被溶着物Ｔを振動子２２と共に挟み込むよう振動子２２に対向配置されるアンビルコマ２３とを備え、これらの振動子２２あるいはアンビルコマ２３のいずれか一方が回転ヘッド体１０の前方に突出配置させた進退アーム２９に、すなわち固定側に振動子２２が配置されているときはアンビルコマ２３が進退アーム２９にあるいは固定側にアンビルコマ２３が配置されているときは振動子２２が進退アーム２９に、配装されていて、この進退アーム２９が牽引手段２５によって牽引あるいは原位置に復帰することに伴い進退されるものとして構成することができる。
牽引手段２５は、ハンドル７に連繋され、回転ヘッド体１０の回転中心軸に沿って進退する牽引索２６と、この牽引索２６に連繋されると共に、超音波発振部２１における振動子２２あるいはアンビルコマ２３を支持して回転ヘッド体１０の前方に進退自在に突出されている進退アーム２９とを備え、また牽引索２６はボールチェーンであるものとして構成することができる。
牽引索２６は、ハンドル７の前面と進退アーム２９の後部とを連繋していて、ハンドル７においての揺動支点から離れた位置でハンドル７自体の前面に牽引索の２６の前端を連結し、一方、筐体部３内部に回転自在に対状にして上下に配した凹溝付の第１、第２の滑車２７，２８に牽引索２６を周接させることで回転ヘッド体１０の回転中心軸に沿った位置で進退アーム２９後端に牽引索２６の前端を連結して構成することができる。
また第１、第２の滑車２７，２８は、ハンドル７の前方に位置して筐体部３内に回転自在に支承されていて、牽引索２６は、下位置にある第１滑車２７の外周面に形成してある凹溝内の下面側及び前面側で牽引索２６が周接し、また上位置にある第２滑車２８の外周面に形成してある凹溝内の後面側及び上面側に牽引索２６が周接して、これらの第１、第２の滑車２７，２８によって蛇行案内されるようにして配置してあると共に、これらの第１、第２の滑車２７，２８の外方には、これらの外周面を囲むように、ボールチェーンの牽引索２６が脱落して動作不能となるのを防止するために、湾曲した牽引ガイド２７Ａ，２８Ａ夫々を配置して構成することができる。
進退アーム２９は側面から見てほぼＬ字状に形成されていて、回転ヘッド体１０の左右で相互に連結させて、例えば連結板３２、コマ支持板３３等によって連結させて対状に配列されていて、その後部を回転ヘッド体１０内の前部に形成した左右の案内孔３１内に挿通し、後端部相互間に架装した連結板３２の後面中央に牽引索２６の前端を連結する一方、回転ヘッド体１０の前方に突出した折曲部分の先端部相互間に架装したコマ支持板３３の後面にコマスプリング３３Ａを縮装してアンビルコマ２３を弾発的に支持してあると共に、ハンドル７の操作で牽引された後に原位置に復帰させる戻しスプリング３４を縮装して構成することができる。
超音波溶着部２１は、振動子２２とアンビルコマ２３との間に掛かる溶着圧力を、アンビルコマ２３を弾発的に支持するコマスプリング３３Ａによって一定にするようにして構成することができる。

以上のように構成された本発明に係る溶着機にあって、溶着機本体１を握持し、被溶着物Ｔを超音波溶着部２１によって挟んだ状態でハンドル７を揺動操作することで振動子電源を投入させ、これによって超音波溶着部２１におけるホーン一体型の振動子２２とアンビルコマ２３との間で被溶着物Ｔを溶着させる。また溶着機本体１に対して回転移相させて適度な角度で回転ヘッド体１０を回転移動させることで、その超音波溶着部２１の向きを作業者の作業姿勢等に合わせて使用させる。
溶着機本体１に対して、その筐体部３の前後に沿う回転中心軸を中心とした回転ヘッド体１０の回転は１８０度前後の範囲内で、回転ヘッド体１０の超音波溶着部２１の向きを任意方向に設定させ、例えば作業者の右利き、左利き等の作業体勢等によった作業態様を選択させ、このときに回転させたときの位置決めクリック手段１２はその回転停止位置を保持し、また強制的に回転させることで溶着機本体１に対する回転ヘッド体１０の相対的な位置を再度、調整設定させる。
牽引手段２５の進退操作による超音波溶着部２１における振動子２２とアンビルコマ２３との接近、離反時の戻しスプリング３４、コマスプリング３３Ａの適度な弾発力は、被溶着物Ｔに対する挟み込み力を自動的に調整させ、作業者による作業力の大小に拘わらずに被溶着物Ｔを一定の溶着圧力の下で確実に溶着させる。
牽引手段２５においての牽引索２６は、後端がハンドル７に連結され、前端が、凹溝付の第１、第２の滑車２７，２８に周接させることで回転ヘッド体１０の回転中心軸に沿った位置で進退アーム２９後端に連結されることで、ハンドル７の揺動操作を進退アーム２９の進退動作に確実に変換させ、また溶着機本体１に対して回転ヘッド体１０をどのような位置に回転させても、この牽引索２６がボールチェーンであることと相俟ち、牽引索２６自体に捻れを生じさせず、捻れに伴う牽引索２６長さの変化による動作不良・変化等を防止させ、またハンドル７の揺動操作を進退アーム２９の進退動作として確実に伝達させる。
牽引手段２５による左右で対状の進退アーム２９に対する進退作動に際し、回転ヘッド体１０における案内孔３１は進退アーム２９の進退動作を円滑に案内スライドさせ、作業体勢時の回転ヘッド体１０の回転位置決めの相違によっても捻れることなく、固定側、進退側の振動子２２とアンビルコマ２３とを被溶着物Ｔに対して確実に位置決めさせて接近、離反させる。

以上説明したような本発明によれば、例えば手狭なシーツロール機上におけるガイドテープの溶着作業現場でも、従来のように電源ユニットに電源ケーブルを引き回したり、それによる作業体勢が制約されたりすることもなく、簡単、容易に持ち込むことができ、溶着作業を迅速に遂行できるのである。しかも作業者が例えば右利き、左利きのいずれであっても、溶着機本体１に対して回転ヘッド体１０を１８０度前後の範囲内で回転移相させて超音波溶着部２１の向きを適宜に調整設定することで作業者あるいは作業場所に対応した溶着作業面として対処できるのである。

すなわちこれは本発明において、バッテリーパックＢが連結される握持部２に筐体部３を一体形成した溶着機本体１と、筐体部３の前部に回転移相自在に装着される回転ヘッド体１０とから成り、回転ヘッド体１０は、筐体部３の前部に回転自在に装着されたヘッド部１１と、被溶着物Ｔを熱溶着するようにヘッド部１１に配置されたホーン一体型の振動子２２を備えた超音波溶着部２１と、溶着機本体１に設けたハンドル７の揺動操作で超音波溶着部２１の振動子２２、アンビルコマ２３相互を接近させる牽引手段２５とを備えて成るからであり、これによって、着脱式の軽量小型なバッテリーパックＢの利用によるコードレスタイプのものとして手軽に使用でき、例えば大きなシーツロール機等のどのような作業場所でも簡単に使用できて作業を能率的に遂行できるのであり、しかも外部からの衝撃、振動等に対しての対衝撃性にも優れるばかりでなく、作業者に無理な作業体勢・姿勢を強いることなく操作でき、安全確実に作業を行えるのである。

また、ハンドル７の揺動操作で電源スイッチ５をオンして超音波溶着部２１に振動子電源を供給すると共に、超音波溶着部２１における振動子２２とアンビルコマ２３とを接近させて被溶着物Ｔを溶着させるから、溶着作業は超音波溶着部２１を被溶着物Ｔに位置決めさせた状態でハンドル７を揺動するだけで済むから、作業を能率的に遂行できる。

回転ヘッド体１０は位置決めクリック手段１２を介して溶着機本体１の筐体部３の前部に回転自在に連結してあるから、位置決めクリック手段１２における所定間隔毎の回転停止位置の選択で溶着機本体１に対する超音波溶着部２１の向きを調整設定でき、作業者の作業体勢、被溶着物Ｔの状況の相違夫々に直接に目視で対処可能である。しかも溶着機本体１に対して回転ヘッド体１０を回転移相させても、回転ヘッド体１０における超音波溶着部２１の進退アーム２９を進退させる牽引手段２５の牽引索２６はボールチェーンであり、また回転ヘッド体１０の回転中心軸に沿った位置で進退アーム２９後端に連結してあるから捻れることがなく、本発明に係る溶着機を例えば出荷段階で設定させたままの状態で使用させることができ、ハンドル７の揺動操作は進退アーム２９の進退動作に確実に伝達されるのである。

また牽引索２６は、筐体部３内部に回転自在に上下に配した凹溝付の第１、第２の滑車２７，２８に周接させることで、蛇行案内されるようにして配置してあるから、ハンドル７を揺動操作したときの揺動操作量が小さくても、進退アーム２９ひいては超音波溶着部２１における振動子２２とアンビルコマ２３とを確実に接近、離反させることができ、被溶着物Ｔに対しての溶着作業を円滑に遂行できるのである。しかもこの牽引索２６を周接案内する第１、第２の滑車２７，２８は、凹溝によって牽引索２６を嵌め入れてあると共に、これらの第１、第２の滑車２７，２８の外方には、これらの外周面を囲むように湾曲した牽引ガイド２７Ａ，２８Ａ夫々を配置してあるから、牽引索２６がこれらの第１、第２の滑車２７，２８から離脱することもなく、ひいては牽引索２６自体の長さの変化等に伴う動作不良を生じさせることもない。

超音波溶着部２１における進退アーム２９には、ハンドル７によって牽引された後に原位置に復帰させる戻しスプリング３４が縮装されており、また進退アーム２９先端の例えばアンビルコマ２３にはコマスプリング３３Ａが縮装されているから、これらの弾発力の適宜な選定で、ハンドル７の揺動操作による被溶着物Ｔに対する振動子２２、アンビルコマ２３の相互間の挟着圧力を調整設定させて、一定の溶着圧力とすることができ、作業者による溶着作業時の作業力の強弱等に関係なく確実、安定的に被溶着物Ｔを溶着することができる。

尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項夫々において付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。

以下図面を参照して本発明を実施するための最良の一形態を説明すると、図において示される符号１は作業者の手指等によって握持可能な溶着機本体であり、この溶着機本体１は、例えば底部に所定の蓄電容量で蓄電されるバッテリーパックＢが着脱自在に連結される握持部２と、後述の回転ヘッド体１０における超音波加熱制御、電源制御等のための回路基盤を収納し、前部に回転ヘッド体１０を回転自在に支持している筐体部３とから成っている。

バッテリーパックＢは、一般的に市販されている各種のハンディタイプの充電式電動工具に使用される充電式のものであり、握持部２における底部にはそれらのバッテリーパックＢに対応した接続端子を設けてある。

握持部２自体は作業者の手指等によって握持できる程度の外形を備え、また握持部２の上部内側には、後述する電源用のスイッチを兼用するよう、筐体部３内に揺動支点があることで握持部２の前面で揺動自在となっているハンドル７を牽引したときに押圧されることによって振動子電源が入るリミットスイッチ構造の電源スイッチ５が設けられている。また、この握持部２自体の前面は、揺動操作したハンドル７が当接することでのストッパー面となっている。

筐体部３自体は握持部２の上部位置で前後に伸びるように握持部２と共に側面から見てほぼＴ字形を呈するようにして一体化されていて、例えば断面で円形状に形成されており、後部には弾性体によって外部からの衝撃、振動等が影響しないように保護された状態で、例えば前後で３枚にして配置した回路基盤を接続構成した電源回路ユニット６が内装されている。すなわちこの電源回路ユニット６における回路基盤はゴム等の柔軟な緩衝弾性体によって囲繞された状態で筐体部３の内側面に突設形成したストッパー８によってがたつくことなくしっかりと固定支持されているのである。具体的には、ストッパー８と回路基盤との間に最適な隙間を設けてあって、例えば衝撃を最大限に吸収できるようなスポンジ状の弾性体を接着させてあり、作業者が例えばシーツロール機の上から不注意で土間・地面等に落下させても損傷されないようにしてある。

またこの電源回路ユニット６においては、後述する超音波溶着部２１において、ホーン一体型の振動子２２とアンビルコマ２３との間に被溶着物Ｔを挟まずに接触、すなわちいわゆる空打ち状態にあるときには超音波溶着部２１におけるセンサーがこれを検知して、あるいは空打ち状態にあることを回路的に検出して超音波を発振させないようにする安全回路を組み込んであり、このときは筐体部３の後部面に設けたＬＥＤランプの如き警告ランプ６Ａを点灯させるようにしてある。更には夫々の回転基盤が外部からの衝撃、振動等によって回転しないように、前記のストッパー８によって夫々が支持固定されており、ワイヤーハーネス等に対して無理な応力が掛からないように配慮してある。なお、この電源回路ユニット６には、バッテリーパックＢにおける充電容量が少なくなったときには、これを警告する警告回路が組み込まれている。その警告は作業者が即時に判別できるように例えば筐体部３の後部面に設けたＬＥＤランプの如き警告ランプ６Ｂを点灯させるようにしてある。また、これらの警告時の警告ランプ６Ａ，６Ｂの配装は任意であると共に、警告ランプ６Ａ，６Ｂの点灯に代えあるいは同時に警告音を発生させるようにすることも可能である。

そして筐体部３の前部には、この筐体部３における前後の軸線を中心として回転するようにした回転ヘッド体１０が回転自在に装着されている。この回転ヘッド体１０は、筐体部３の前部に回転自在にして装着された中空なヘッド部１１と、溶着すべき被溶着物Ｔ例えば合成樹脂製テープを挟み、熱溶着するようにこのヘッド部１１の前方に配置された超音波溶着部２１と、ハンドル７の揺動操作で超音波溶着部の振動子２２、アンビルコマ２３相互を接近させる牽引手段２５とを備えて成る。

なお、ハンドル７は、筐体部３における前部側の内部に、その操作部分が握持部２の前面で外出された状態のものとして揺動自在に枢着されており、作業者が握持部２を握持した状態ではその手指によって後述する戻しスプリング３４による弾発力に抗して握持部２側に牽引されるようにしてある。そして、この牽引によって牽引手段２５を介して超音波溶着部２１においては振動子２２とアンビルコマ２３とを接近させる一方、超音波溶着部２１に振動子電源を供給する電源スイッチ５をオンするようにしてある。

また回転ヘッド体１０におけるヘッド部１１は、筐体部３の前部に回転自在に、またその回転が所定角度毎で位置決め停止されるようにした位置決めクリック手段１２を介して嵌め合わせることで連結してある。すなわち位置決めクリック手段１２は、図１、図４に示すように、ヘッド部１１の後部に形成した円筒状の回転筒１３の外周面に山形状のクリック溝１４を所定間隔毎例えば１５度間隔毎に形成する一方、この回転筒１３を嵌め入れるように、回転筒１３に比し大径にして筐体部３の前部に形成した円筒状の支持筒１５の内周面に断面でコ形状を呈する位置決め溝１６を形成し、この位置決め溝１６内に、クリック溝１４に弾発的に突出して係合する山形状の位置決めスプリング１７を内装したものである。したがって、支持筒１５に対して回転筒１３を、位置決めスプリング１７の弾発作用に抗して回転させ、そのクリック位置を任意に選定することで筐体部３に対する回転ヘッド体１０の位置を所定位置で停止できるものとなっている。

なお、図示のようにこの位置決めクリック手段１２において、支持筒１５に対して回転筒１３を回転した後の位置決め停止は、対称的に配置形成した一対の位置決め溝１６、位置決めスプリング１７によるものとして筐体部３に対する回転ヘッド体１０の所定の回転角度での回転移相後における停止位置が確実に保持できるように配慮してある。またこの回転ヘッド体１０の回転は、図３に示すように、内部に設けた後述の牽引手段２５における不必要な捻れ等を防止するために例えば少なくともほぼ１８０度前後の範囲内で限定させて行えるように設定しておくとよい。

超音波溶着部２１は、電源の供給を受けて超音波を発振する振動子２２と、被溶着物Ｔを振動子２２と共に挟み込むよう振動子２２に対向配置されるアンビルコマ２３とを備え、これらの振動子２２あるいはアンビルコマ２３のいずれか一方が他方に対して進退するように形成されている。図示例にあっては回転ヘッド体１０内に振動子２２を固定配置し、この振動子２２に対して回転ヘッド体１０の前方でアンビルコマ２３を進退するようにしたもので、アンビルコマ２３自体は回転ヘッド体１０の前方に突出配置させた進退アーム２９に配装されていて、この進退アーム２９が牽引手段２５によって牽引あるいは原位置に復帰することに伴い進退されるものとしてある。尚、図示を省略したが場合によっては、アンビルコマ２３を固定側の回転ヘッド１０内に固定配置し、振動子２２を進退アーム２９に配装することも可能である。

振動子２２自体は、被溶着物Ｔに対する溶着形状に対応した先端面とし、図示にあっては細長い矩形状例えば縦幅が１ｍｍ、横幅が１０ｍｍ程度のものとした先細テーパー状に形成してある。またアンビルコマ２３はこの振動子２２が被溶着物Ｔに当接するときの被溶着物Ｔの反対面側をしっかりと支持するように例えば縦幅が４ｍｍ前後、横幅が１２ｍｍ程度のコマ状に形成されていて、後述する対状の進退アーム２９の先端相互間に架装したコマ支持板３３に、振動子２２側に弾発付勢されるようにコマスプリング３３Ａが縮装された状態で支持してある。

牽引手段２５は、ハンドル７に連繋され、回転ヘッド体１０の回転中心軸に沿って進退する牽引索２６と、この牽引索２６に連繋されると共に、超音波溶着部２１における振動子２２あるいはアンビルコマ２３を支持して回転ヘッド体１０の前方に進退自在に突出されている進退アーム２９とを備える。

牽引索２６は例えばボールチェーンにて成り、相対的に移動しない溶着機本体１に枢着されているハンドル７の前面と、回転する回転ヘッド体１０に設けられている進退アーム２９の後部とを連繋していて、溶着機本体１に対して回転する回転ヘッド体１０がどのような回転位置であっても、進退アーム２９を円滑に進退操作できるようにしてある。この牽引索２６自体にあっては、ハンドル７の揺動操作が進退アーム２９の進退操作に円滑に変換されるように、図示にあるように筐体部３内で枢着されたハンドル７においての揺動支点から離れた位置で牽引索２６の後端がハンドル７自体の前面に連結され、筐体部３内部に回転自在に対状にして上下に配した凹溝付の第１、第２の滑車２７，２８に牽引索２６を周接させることで回転ヘッド体１０の回転中心軸に沿った位置で牽引索２６の前端が進退アーム２９後端に連結されている。そして第１、第２の滑車２７，２８は、ハンドル７の前方に位置して筐体部３内に回転自在に支承されていて、下位置にある第１滑車２７の外周面に形成してある凹溝内の下面側及び前面側で牽引索２６が周接し、また上位置にある第２滑車２８の外周面に形成してある凹溝内の後面側及び上面側に牽引索２６が周接して、これらの第１、第２の滑車２７，２８によって蛇行案内される牽引索２６がハンドル７操作で進退アーム２９を進退させるものとしてある。またこれらの第１、第２の滑車２７，２８の外方には、これらの外周面を囲むように湾曲した牽引ガイド２７Ａ，２８Ａ夫々を配置してあって、滑車２７，２８からの牽引索２６の抜脱、離脱等を確実に防止している。

このような第１、第２の滑車２７，２８による牽引索２６の蛇行配置は、小型化された筐体部３内において、ハンドル７の揺動操作量が小さくても、この揺動による牽引索２６に対しての牽引作用を確実にし、超音波溶着部２１における振動子２２、アンビルコマ２３相互間を接近させ、またハンドル７による電源スイッチ５のオン動作と相俟ち、溶着作用を確実にするのである。

進退アーム２９は、側面から見てほぼＬ字状に形成されていて、回転ヘッド体１０の左右に位置させて対状に配列されており、この進退アーム２９自体は相互に連結されて左右が一体状に進退するようになっている。そして、その後部は回転ヘッド体１０内の前部に形成した左右の案内孔３１内に挿通されていて、後端部相互間に架装した連結板３２の後面中央に牽引索２６の前端が連結されている。また回転ヘッド体１０の前方に突出した折曲部分において、その先端部相互間に架装したコマ支持板３３の後面にコマスプリング３３Ａを縮装してアンビルコマ２３を弾発的に支持してあると共に、ハンドル７の操作で牽引された後に原位置に復帰させる戻しスプリング３４を、例えば回転ヘッド体１０の前方側で進退アーム２９に突設した規制突部と回転ヘッド体１０の前面との間に拡開傾向に付勢させて縮装してある。尚、この左右の進退アーム２９の相互は、適宜間隔毎に架装される連結板３２、コマ支持板３３その他の連結板によって連結されており、進退アーム２９との結合部分は進退アーム２９外形に沿うように湾曲している。

そして、この戻しスプリング３４及びコマ支持板３３におけるコマスプリング３３Ａ等の適度な弾発作用の調整で、作業者によるハンドル７に対する握持力の相違に拘わらず、超音波溶着部２１においての溶着に際し適度一定な溶着圧力の下で安定した溶着作用が得られるようにすることができる。また、コマスプリング３３Ａは振動子２２と共にアンビルコマ２３が被溶着物Ｔを挟むときの被溶着物Ｔに対する狭持力を自動的に調整して最適な溶着作用を実現させるのである。

なお、回転ヘッド体１０内部における進退アーム２９を案内させる案内孔３１には、滑り性が良好なスリーブ３１Ａを嵌め入れてあり、このスリーブ３１Ａ内で例えばステンレス製の進退アーム２９が案内挿通されることで合成樹脂製のブロック部分に開穿形成した案内孔３１における摩耗損傷を防止するようにしてある。

また図示のように、回転ヘッド体１０の前面に突出配置されている進退アーム２９の折曲部分には、カバー３５をスライド式に嵌め込むことで、超音波溶着部２１部分を露出させた状態にして被装してある。このカバー３５によって外部からの衝撃等が進退アーム２９に付与、変形されるのを防止でき、作業者等が持参・携帯するときの不注意等によって床面上に落下させたり、他物にぶつけたりした場合の超音波溶着部２１、進退アーム２９等の損傷、変形その他を防止できるようにしてある。

このように形成される回転ヘッド体１０において、図１、図３に示すようにその超音波溶着部２１は回転ヘッド体１０側である正面側から見て溶着機本体１における握持部２に対して反対側に位置して、いわゆる上向きすなわち作業者側から見て向こう側に配置されており、左右に対してそれぞれほぼ９０度すなわちほぼ１８０度前後の範囲で回転可能に構成されており、作業者が本機を使用するに際し、作業者から見てその溶着作業部分が握持部２その他によっても隠蔽されないように配慮してある。

次にこれの使用の一例を説明すると、例えばシーツロール機におけるガイドテープの如き被溶着物Ｔを溶着するに際し、充電が完了したバッテリーパックＢを溶着機本体１における握持部２に装着しておき、作業現場に持参する。また作業者が右利きであるか左利きであるかに対応して、被溶着物Ｔに対して超音波溶着部２１を位置決めさせやすい回転角度位置となるように回転ヘッド体１０を溶着機本体１に対して予め右向きあるいは左向き等にして回転させておく。そして握持部２を握持したままで、回転ヘッド体１０における超音波溶着部２１の振動子２２とアンビルコマ２３との間に被溶着物Ｔを位置させて、ハンドル７を揺動牽引すればよく、このハンドル７の揺動牽引は牽引手段２５を介して進退アーム２９を引き込み、被溶着物Ｔを挟み込んだ状態で振動子２２にアンビルコマ２３を当接させることで、被溶着物Ｔを溶着固定するのである。

溶着固定後でハンドル７に対する牽引を解除すると、戻しスプリング３４の弾発力で進退アーム２９が原位置に復帰することで被溶着物Ｔを解放するのであり、再度、他の部位を溶着固定するために、本機を移動して同様に作業を行うのである。電源を消費すれば、バッテリーパックＢを再度充電し、また他のバッテリーパックＢに交換して使用すればよい。

また、本発明に係る溶着機は、シーツロール機におけるガイドテープの接続のみならず、熱可塑性の繊維で製織された布地相互を重ねて接続したり、その他の熱可塑性素材同士を接合したり等、その使用範囲は限定されるものではなく、汎用性あるコードレスの溶着機として一般的に使用可能である。

本発明を実施するための最良の形態を示す側断面図である。同じく一部切欠平面図である。同じく正断面図である。同じく回転ヘッド体の位置決めクリック手段における断面図である。同じく使用状態の一例における概略斜視図である。

符号の説明

Ｂ…バッテリーパックＴ…被溶着物
１…溶着機本体２…握持部
３…筐体部５…電源スイッチ
６…電源回路ユニット６Ａ，６Ｂ…警告灯
７…ハンドル８…ストッパー
１０…回転ヘッド体１１…ヘッド部
１２…位置決めクリック手段１３…回転筒
１４…クリック溝１５…支持筒
１６…位置決め溝１７…位置決めスプリング
２１…超音波溶着部２２…振動子
２３…アンビルコマ２５…牽引手段
２６…牽引索２７…第１滑車
２７Ａ…牽引ガイド２８…第２滑車
２８Ａ…牽引ガイド２９…進退アーム
３１…案内孔３１Ａ…スリーブ
３２…連結板３３…コマ支持板
３３Ａ…コマスプリング３４…戻しスプリング
３５…カバー

Claims

バッテリーパックが着脱自在に連結される握持部に筐体部を一体形成した溶着機本体と、筐体部の前部に、この筐体部における前後の軸線を中心として回転自在に装着される回転ヘッド体とから成り、回転ヘッド体は、筐体部の前部に回転自在にして装着されたヘッド部と、溶着すべき被溶着物を挟み、熱溶着するようにこのヘッド部の前方に配置されたホーン一体型の振動子を備えた超音波溶着部と、溶着機本体に設けたハンドルの揺動操作で超音波溶着部の振動子、アンビルコマ相互を接近させる牽引手段とを備えて成ることを特徴とする溶着機。
溶着機本体に対する回転ヘッド部は、ほぼ１８０度の範囲で回転されるようにしてある請求項１に記載の溶着機。
ハンドルは、筐体部における前部側の内部に、その操作部分が握持部の前面で外出された状態のものとして揺動自在に枢着し、また揺動操作で振動子電源を供給する電源スイッチをオンするようにしてある請求項１または２に記載の溶着機。
回転ヘッド体におけるヘッド部は、位置決めクリック手段を介して筐体部の前部に嵌め合わせてあり、この位置決めクリック手段は、ヘッド部の後部に形成した円筒状の回転筒の外周面に山形状のクリック溝を所定間隔毎に形成する一方、この回転筒を嵌め入れるように、回転筒に比し大径にして筐体部の前部に形成した円筒状の支持筒の内周面に断面でコ形状を呈する位置決め溝を形成し、この位置決め溝内に、クリック溝に弾発的に突出して係合する山形状の位置決めスプリングを内装してある請求項１乃至３のいずれかに記載の溶着機。
超音波溶着部は、振動子電源の供給を受けて超音波を発振するホーン一体型の振動子と、被溶着物を振動子と共に挟み込むよう振動子に対向配置されるアンビルコマとを備え、これらの振動子あるいはアンビルコマのいずれか一方が回転ヘッド体の前方に突出配置させた進退アームに配装されていて、この進退アームが牽引手段によって牽引あるいは原位置に復帰することに伴い進退されるものとしてある請求項１乃至４のいずれかに記載の溶着機。
牽引手段は、ハンドルに連繋され、回転ヘッド体の回転中心軸に沿って進退する牽引索と、この牽引索に連繋されると共に、超音波溶着部における振動子あるいはアンビルコマを支持して回転ヘッド体の前方に進退自在に突出されている進退アームとを備えている請求項１乃至５のいずれかに記載の溶着機。
牽引索は、ボールチェーンである請求項６に記載の溶着機。
牽引索は、ハンドルの前面と進退アームの後部とを連繋していて、ハンドルにおいての揺動支点から離れた位置でハンドル自体の前面に牽引索の後端を連結し、一方、筐体部内部に回転自在に対状にして上下に配した凹溝付の第１、第２の滑車に牽引索を周接させることで回転ヘッド体の回転中心軸に沿った位置で進退アーム後端に牽引索の前端を連結してある請求項６または７に記載の溶着機。
第１、第２の滑車は、ハンドルの前方に位置して筐体部内に回転自在に支承されていて、牽引索は、下位置にある第１滑車の外周面に形成してある凹溝内の下面側及び前面側で牽引索が周接し、また上位置にある第２滑車の外周面に形成してある凹溝内の後面側及び上面側に牽引索が周接して、これらの第１、第２の滑車によって蛇行案内されるようにして配置してあると共に、これらの第１、第２の滑車の外方には、これらの外周面を囲むように湾曲した牽引ガイド夫々を配置してある請求項８に記載の溶着機。
進退アームは側面から見てほぼＬ字状に形成されていて、回転ヘッド体の左右で相互に連結させて対状に配列されていて、その後部を回転ヘッド体内の前部に形成した左右の案内孔内に挿通し、後端部相互間に架装した連結板の後面中央に牽引索の前端を連結する一方、回転ヘッド体の前方に突出した折曲部分の先端部相互間に架装したコマ支持板の後面にコマスプリングを縮装してアンビルコマを弾発的に支持してあると共に、ハンドルの操作で牽引された後に原位置に復帰させる戻しスプリングを縮装してある請求項５乃至９のいずれかに記載の溶着機。
超音波溶着部は、振動子とアンビルコマとの間に掛かる溶着圧力を、アンビルコマを弾発的に支持するコマスプリングによって一定にするようにしてある請求項１乃至１０のいずれかに記載の溶着機。