JP4268567B2 - 溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置 - Google Patents

溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4268567B2
JP4268567B2 JP2004166872A JP2004166872A JP4268567B2 JP 4268567 B2 JP4268567 B2 JP 4268567B2 JP 2004166872 A JP2004166872 A JP 2004166872A JP 2004166872 A JP2004166872 A JP 2004166872A JP 4268567 B2 JP4268567 B2 JP 4268567B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
tip
resin
boss
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2004166872A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005343064A (ja
Inventor
勉 森田
Original Assignee
ムネカタ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ムネカタ株式会社 filed Critical ムネカタ株式会社
Priority to JP2004166872A priority Critical patent/JP4268567B2/ja
Publication of JP2005343064A publication Critical patent/JP2005343064A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4268567B2 publication Critical patent/JP4268567B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Active legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/60—Riveting or staking
    • B29C65/606—Riveting or staking the rivets being integral with one of the parts to be joined, i.e. staking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/22—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip
    • B29C65/221—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/22—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip
    • B29C65/228—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the means for electrically connecting the ends of said heated wire, resistive ribbon, resistive band or resistive strip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/24—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools characterised by the means for heating the tool
    • B29C65/30—Electrical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/20—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines
    • B29C66/21—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being formed by a single dot or dash or by several dots or dashes, i.e. spot joining or spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/349—Cooling the welding zone on the welding spot
    • B29C66/3494—Cooling the welding zone on the welding spot while keeping the welding zone under pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81411—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat
    • B29C66/81421—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat being convex or concave
    • B29C66/81423—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat being convex or concave being concave
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81431—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined comprising a single cavity, e.g. a groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/818—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps
    • B29C66/8181—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the cooling constructional aspects
    • B29C66/81811—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the cooling constructional aspects, or by the thermal or electrical insulating or conducting constructional aspects of the welding jaws or of the clamps ; comprising means for compensating for the thermal expansion of the welding jaws or of the clamps characterised by the cooling constructional aspects of the welding jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81411—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat
    • B29C66/81415—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat being bevelled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/737—Articles provided with holes, e.g. grids, sieves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

本願発明は、熱可塑性樹脂（プラスチック）成形品と熱可塑性樹脂製被固定物とを固定する際に、熱可塑性樹脂成形品の一部に溶着ボスと称される変形部を形成し、この変形部を熱で変形又は溶融することにより、成形品に被固定物をカシメ止めする熱可塑性樹脂成形品の熱溶着に用いられる溶着チップ及び熱溶着装置に関するものである。
従来、熱可塑性樹脂製成形品（以下「成形品」と称す）へ熱可塑性樹脂製被固定物（以下「被固定物」と称す）を固定（溶着）する時、成形品側に形成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、この固定孔から突き出た溶着ボスの先端側を加熱体の当接面に形成された凹部により加熱溶融して固定孔の直径より大きい直径を持つ膨大部を形成して溶着固定（カシメ）する溶着方法が一般的に用いられている。
そして、前記加熱体には、ヒーター（熱源）により加熱された熱棒や、電圧を印加し、ジュール熱で発熱させる抵抗発熱体からなる溶着チップなど様々なタイプがある。
本発明は、後者の溶着チップとそれを用いた溶着装置に関するもので、このうち溶着チップとしては、次のような構成のものが開示されている。
特公平０４−０１９０１６号公報 この特許文献１に示された熱溶チップは、図９に示すように、先端の当接面を凹曲面とした抵抗発熱体（溶着チップ）、電線（電極），冷却用エアーパイプ，及び前記冷却用パイプを固定する支持部材からなり、抵抗発熱体と電線は溶接等で電気的に接続した後、その周囲を溶融した樹脂製のカバーにて包含し、その後固化させることにより抵抗発熱体、電線，冷却用エアーパイプを一体とした構成である。 溶着方法としては、溶着チップの当接面を溶着ボスに押し当て、加熱、溶融する。その後冷却用エアーパイプから冷却エアーを吹きかけて当接面を冷却することにより溶着ボスの溶融部を固化した後、溶着チップを引き離し、溶着を完了すると云うものである。 しかし、この溶着チップを用いた溶着状態では、溶着ボスのカシメ部で成形品と被固定物を押えるようにして固定しているだけで、相互に融合して一体化していないため、わずかな隙間によるガタツキや、場合によっては溶着ボスを支点として被固定物側が回転してしまう場合がある。
前記説明したように、従来の溶着チップについては、次のような問題点がある。
１．特許文献１にあっては、膨大部（カシメ部）と被固定物とは一体結合されていないため、被固定物が回転したりガタつきが生じたりする場合がある。
２．特許文献１にあっては、溶着ボスを溶融して押し潰した時に、溶着チップの先端と被固定物との隙間から、溶融した樹脂が外にはみ出し、これが溶着チップの側面に付着してチップの離脱を容易に行うことが出来なかったり、無理して離脱させることにより溶着部が白化したり、クラックが発生したりする場合がある。
３．特許文献１にあっては、溶着チップの当接面が半円球状のお椀形であるため、溶着チップの熱が溶着ボスの中心部まで伝わらず、溶融が充分に行われない。従って、溶融により成形された膨大部の樹脂の状態が不均一になり強度的にバラツキが出る。
本発明は、溶着チップにおいて、上記した１〜３の課題の解決を図るのが目的である。
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、熱溶着装置において、熱可塑性樹脂成形品側に形成された溶着ボスを熱可塑性樹脂製被固定物側に形成された固定孔に通し、この固定孔から突き出た溶着ボスの先端側に溶着チップの先端面に形成した凹状の当接面を押し当てて溶着ボスが固定孔から突き出た部分を加熱溶融して固定孔の直径より大きい直径を持つカシメ部を形成することにより、成形品に被固定物を固定する際に用いられる溶着チップにおいて、前記当接面の輪郭を断面山形に形成してこの山形部分を突起部となし、且つこの突起部の外周に沿って形成された稜線の外側に樹脂溜りを形成したことを特徴とするものである。
このように、溶着チップの当接面に先端が鋭利な突起部を設けたことにより、溶着チップが発熱し溶着ボスを溶融しながら押しつけた時、突起部が被固定物を溶融しながら食い込むことができる。従って、溶着ボスの溶融樹脂と被固定物の溶融樹脂が凹部の中で融合することが出来る。従って融合部が固化することにより一体になった結合部を得ることが出来る。
更に請求項２に記載の発明については、請求項１記載の溶着チップを用い、前記溶着チップを取り付けた昇降部の降下位置を、溶着チップが下降した時にその突起部が被固定物の表面に食い込む位置に設定し、溶着チップを溶着ボスの先端に押し当てて下降させることにより突起部を被固定物の表面に喰い込ませ、この食い込みの作用で被固定物側の一部を溶融し、この溶融した樹脂のうち、突起部の内側の樹脂は溶着ボス側の溶融した樹脂と融合させ、突起部の外側の溶融した樹脂は樹脂溜り内に移動させて収容するように構成したことを特徴とするものである。
このように、突起部が被固定物へ食い込む深さを定める機能を持つ熱溶着装置を用いることにより、突起部の内側では溶着ボスと被固定物の溶融した樹脂同士が融合し、突起部より外側へはみ出た余剰の樹脂は樹脂溜り内に移行してここに収容され、その結果、溶着チップの側面には回り込まない。従って、溶着チップの側面に溶融した樹脂が付着することがないため、溶着チップを容易に離脱できる。
請求項１及び２に記載の発明によると、溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置において、次のような効果が得られる。
ａ．当接面における凹部の周縁に成形品へ食い込む為の当接面より突き出た突起部（エッジ）を形成したことで、溶着ボスの溶融に併せて、突起部が被固定物の表面に突き刺さり、この表面の一部も溶融することができるため、溶着ボスと被固定物は、その相互の樹脂の溶融部分が融合し、その状態で固化させて溶着するので、双方の密着性が高まり安定した固定となる。
ｂ．溶着チップにおける突起部の外側にはみ出た溶融樹脂を、当接面と被固定物との間に生じた所謂樹脂溜りにためることで、チップの側面に溶融樹脂が付着することなく、チップを離す時綺麗に、かつスムーズに離すことが出来る。
ｃ．溶着チップの当接面に溶着ボスの先端が収まる底面段部を形成したことにより、熱が溶着ボスの中心まで素早く伝わり、偏りなく十分にボスを短時間で溶融することができる。その為、それが固化したカシメ部の形成が均一になり、その結果溶着強度が向上すると共に、カシメ作業の能率化を図ることができる。
本発明の溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置は、溶着チップに対し同心円軸上であり、外周より内側でかつ凹部の周囲に先端が鋭利な形状の突起部を設けると共に、前記突起部の外周面に樹脂溜りを設けたもので、公知の手段（工程）で溶着を行い、成形品に被固定物を固定するものである。
次に、本発明の実施例を各図に基づいて詳細に説明する。
本実施例１は、請求項１、請求項２に記載した発明に対応する実施例である。
まず、溶着チップについて図１（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図１（ａ）は溶着チップの側面図、図１（ｂ）は溶着チップの正面図、図１（ｃ）は溶着チップの平面図、図１（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ部断面図である。
溶着チップ２１の当接面２２の輪郭部には、溶着時に被固定物５１の表面に食い込んでこの食い込んだ部分を溶融するための突起部２３が設けてある。また、溶着ボス６２の溶融終了後、溶着チップ２１を冷却するために冷却エアー３１を吹きかけ、そのエアーを逃すためのスリット２６が溶着チップ２１の胴体部に２箇所対称位置に設けてある。
更に詳しく溶着チップ２１について説明すると、溶着チップ２１の材料にはステンレス（ＳＵＳ）を用いた。また、溶着チップ２１は大径部２１ａとこの先に小径部２１ｂが形成してあり、小径部２１ｂの直径Ｌ１は９ｍｍである。さらに、小径部２１ｂの先端面に形成した当接面２２の輪郭部には、溶着チップ２１と同心であって、その直径Ｌ２が７ｍｍ、そして高さＨが０．４ｍｍの断面山形から成る突起部２３がリング状に形成されている。なお、突起部２３の断面形状を山形（三角形）にしたことにより、先端形状を鋭利にして被固定物５１の表面に食い込みやすい効果を得ている。
山形の突起部２３の外側の稜線は、小径部２１ｂの側面まで続き、いわゆる縁取りを行った形状となっていて、ここに樹脂溜り２４を得ている。突起部２３の内側はお椀形にへこんだ凹部２５が形成されており、この凹部２５は溶着ボス６２を溶融してカシメ部６４を形成する前記当接面２２となっている。
なお、本実施例では突起部２３の形状をリング状としたが、リング状である輪が分断されて複数からなる集合的な突起部２３でも構わない。
次に図２を用いて実施例１の溶着チップ２１を組み込んだ熱溶着装置１について説明する。図２は溶着チップ２１を組み込んだ熱溶着装置１の端面図であって、熱溶着装置１の構成は、溶着チップ２１を発熱させるため溶接等で接続された一対の電線４１、ボス溶融後に溶着チップ２１を冷却するためにエアーを通すエアーパイプ４２、支持部材４３、カバー４４からなる。この溶着装置１は、溶着チップ２１の先端に形成された突起部２３が被固定物の表面に少し喰い込む位置まで下降するように下降量が設定された昇降装置に取り付けられていて、溶着チップ２１の当接面２２はお椀形形状をしており、この当接面２２の外には、突起部２３から外周側面へ延びる縁取りがしてあり、ここに樹脂溜り２４が形成されている。この樹脂溜り２４には溶着ボス６２の溶着時、突起部２３の外側で溶融した被固定物側の樹脂５２が溜まり、その結果溶着チップ２１の側面に樹脂が付着することを防止できるので、溶着した後に溶着チップ２１が被固定物５１から離れにくくなるのを防ぐことができる。
次に上記した熱溶着装置１を用いた溶着方法について図３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。なお、成形品６１及び被固定物５１とも樹脂材料にはABS樹脂を用いた。まず図３（ａ）のように成形品６１に一体成形された溶着ボス６２を被固定物５１に形成された固定穴９１へ挿通させて、溶着ボス６２の先端を被固定物５１の表面から突き出させる。次に図３（ｂ）のように熱溶着装置１を下降させて溶着チップ２１の当接面２２を溶着ボス６２の先端へ適宣な押し圧で押し付け保持しながら一対の電線４１に電源装置（図示せず）から電圧を印加すると電気抵抗により溶着チップ２１は発熱し、溶着ボス６２を加熱する。更に、図３（ｃ）のように樹脂の溶融温度に達すると溶着ボス６２は押し圧力で潰されると共に、溶融部６３としてお椀形の凹部２５全体に充満されはじめる。さらに、熱溶着装置１を押し進めると当接面２２に形成された突起部２３が被固定物５１に食い込みはじめる。
熱溶着装置１の降下位置は事前に設定してあり、その降下位置は突起部２３が被固定物５１の表面に食い込み、更に樹脂溜り２４と被固定物５１の表面との間に空隙が出来る値を選ぶ。本実施例では図４に示す溶着チップ２１の要部拡大図に示すように、突起部２３の高さＨが０．４ｍｍであるので、食い込み値Ｔを０．１〜０．２ｍｍとし、その位置まで熱溶着装置１が下降するように制御装置（図示せず）を予め設定しておいた。
凹部２５内部においては、食い込んだ突起部２３の内周辺部分の溶融した樹脂と、溶着ボス６２の溶融した樹脂とがその熱で融合する。ここを融合部７１と称する。また、突起部２３の外側において溶融した被固定物５１側の樹脂５２は、樹脂溜り２４と被固定物５１との間の空隙に溜まり、その結果、溶着チップ２１の側面に溶融した樹脂が付着するのを防ぐことができる。設定された溶融工程時間が経過した後、電圧の印加を止めると同時に、溶着チップ２１にエアーパイプ４２から図３（ｃ）に示すように冷却エアー３１が供給され、さらに噴出された冷却エアー３１は溶着チップ２１を内部から冷却した後、スリット２６から外部へ放出される。この冷却エアー３１で溶着チップ２１の当接面２２が冷却され、溶融部６３の樹脂が固化すると、冷却エアー３１の供給を止め、熱溶着装置１を上昇させる。その結果、図３（ｄ）に示すようにカシメ部６４が形成され、成形品６１へ被固定物５１が固定される。また、融合部７１を形成したことにより、成形品６１と被固定物５１との密着性が高まり安定した固定となる。
図５は熱溶着装置１へ溶着チップ２１を組み合わせた端面図である。熱溶着装置１は、溶着チップ２１を発熱させるための電線４１、ボス溶着後に溶着チップ２１を冷却するためにエアーを通すエアーパイプ４２、支持部材４３からなる。溶着チップ２１の当接面２２はお椀形状をしており、突起部２３の外周へ樹脂溜り２７が形成されている。更に、この樹脂溜り２７の外側には、樹脂止め２７ａが形成してあり、ボス溶着時、突起部２３の外側において溶融した樹脂５２は樹脂溜り２７内に溜まり、更に樹脂止め２７ａでカシメ部の形状が整えられているので、溶着後のカシメ部の形状が均一になりかつ綺麗になる効果が得られる。また、溶着チップ２１の側面に樹脂が付着して、被固定物５１から溶着チップ２１が離れにくくなるのを防ぐことができる。
図６（ａ）〜（ｄ）に基づいて、更に別の溶着工程について説明する。成形品６１と被固定物５１に用いた樹脂は上記した実施例と同一である。溶着工程について説明すると、図６（ａ）〜（ｂ）の工程内容は上記実施例と同様である。次に、図６（ｃ）のように樹脂の溶融温度に達すると、溶着ボス６２は押し圧力で潰されると共に、溶融部６３としてお椀形の凹部２５全体に充満され始める。さらに、突起部２３が被固定物５１の表面に食い込み、この食い込んだ部分周辺が溶融し、この溶融した樹脂と溶着ボス６２の溶融した樹脂とがその熱で融合する。突起部２３の外側で溶融した樹脂５２は、突起部２３の外周に形成された樹脂止め２７ａの作用で樹脂溜り２７の部分に溜まり、形が整えられ、併せて溶着チップ２１の側面に溶融した樹脂が付着するのを防ぐ。設定された溶融工程時間が経過した後、電圧の印加を止めると同時に加熱された溶着チップ２１内にエアーパイプ４２から図６（ｃ）に示すように冷却エアー３１が供給され、さらに噴出された冷却エアー３１は、溶着チップ４１の内部を冷却した後、スリット２６から外部へ放出される。溶着チップ２１の当接面２２が冷却されて溶融部６３の樹脂が固化すると、冷却エアー３１の供給を止め、熱溶着装置１を上昇させて逃がす。その結果、図６（ｄ）に示すようにカシメ部６４が形成され、成形品６１へ被固定物５１が固定される。
次に図７を用いて別の溶着工程を説明する。図７に示す熱溶着装置１は、次に説明する溶着チップ２１を発熱させるための電線４１、ボス溶着後に溶着チップを冷却するためにエアーを通すエアーパイプ４２、支持部材４３、カバー４４からなる。この溶着チップ２１には、当接面２２に形成された凹部２５の底面に、更に溶着ボス６２の先端が収まる底面段部８２が形成されている。本底面段部８２の直径Ｌ３は５ｍｍで、底面段部８１（突起部２３の直径）Ｌ２は７ｍｍである。このような形状とすることによって、溶着時、溶着ボス６２の先端部が底面段部８２内に収まり、接触面が大きくなることから、短時間に溶着ボス６２の中心部まで十分に溶融させることができる。また、当接面２２においては、突起部２３から外周側面に樹脂溜り２４が形成されている。ボス溶着時、突起部２３の外側で溶融した樹脂５２は樹脂溜り２４部分に溜まり、溶着チップ２１の側面に樹脂が付着し、被固定物５１から離れにくくなるのを防ぐ。
次に図８（ａ）〜（ｄ）を用いて別の溶着工程を説明する。図８（ａ）〜（ｂ）の工程は上記実施例と同様である。溶着チップ２１の当接面２２を溶着ボス６２へ被せるように押し付けると、溶着チップ２１における底面段部８２の部分に溶着ボス６２の先端が収まり、且つスペースが底面段部８２部分より接近した状態になり、溶着チップ２１の熱をより多く溶着ボス６２に伝えることが可能になる。図８（ｃ）のように樹脂の溶融温度に達すると溶着ボス６２は押し圧力で潰されると共に、溶融部６３として複数段となっている凹部２５全体に充満され始める。さらに、突起部２３が被固定物５１の表面に食い込み、食い込んだ部分の周辺が溶融し、溶着ボス６２の溶融した樹脂とがその熱で融合する。突起部２３の外側で溶融した樹脂５２は、突起部２３の外周に形成された樹脂溜り２４と被固定物５１間に形成された樹脂溜り２４内に溜まり、溶着チップ２１の側面に溶融した樹脂が付着するのを防ぐ。設定された溶融工程時間が経過した後、電圧の印加を止めると同時に加熱された溶着チップ２１にエアーパイプ４２から図８（ｃ）に示すように冷却エアー３１が供給され、さらに噴出された冷却エアー３１は溶着チップ２１内部を冷却した後、スリット２６から外部へ放出される。溶着チップ２１の当接面２２が冷却され溶融部６３の樹脂が固化すると、冷却エアー３１の供給を止め、熱溶着装置を上昇させる。その結果、図８（ｄ）に示すようにカシメ部６４が形成され、成形品６１と被固定物５１が固定される。
［比較例１］
比較例として従来の熱溶着装置について説明する。成形品６１と被固定物５１は実施例１と同一である。図９は従来のボス溶着部の端面図である。従来の熱溶着装置１に用いた溶着チップ２１の当接面２２の形状はお椀形であり、被固定物５１の表面と接する当接面２２の周囲の部分２２ａはフラットなかたちになっている。樹脂の溶融温度に達すると溶着ボス６２は押し圧力で潰されると共に、溶融部６３としてお椀形の当接面２２全体に充満される。但し、被固定物５１の表面と接する周囲の部分２２ａは、被固定物５１と接するだけで、その表面に突き刺さった状態とはなっていない。この時、お椀形のチップ当接面２２の周面の部分２２ａと被固定物５１との隙間から、溶融した溶着ボス６２側の樹脂５２がはみ出し、この樹脂５２は図１０に示すように溶着チップ２１の側面に付着し、溶着装置１の冷却が終了し、上昇させて離脱させようとしてもスムーズに離れず、また、無理に離脱させると樹脂５２の部分にクラック等が発生して見栄えが悪くなった。また、溶融した固定物６１は被固定物５１と融合していないため、被固定物５１が回転したり、ガタツキが生じたりしていた。又、溶着強度も本発明溶着チップ２１を使用してカシメ止めした時に比較して弱い。
実施例１による溶着チップで、（ａ）は溶着チップ側面図、（ｂ）は溶着チップ正面図、（ｃ）は溶着チップ側面図、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ断面図。 実施例１による溶着チップを組み込んだ熱溶着装置の端面図。 （ａ）〜（ｄ）は、熱溶着装置を用いた溶着作業の説明図。 溶着チップ当接面と溶着ボス溶融時の拡大図。 熱溶着装置の端面図。 熱溶着装置を用いた溶着作業の説明図。 当接面に形成された段複数段の溶着チップを組み合わせた熱溶着装置の端面図。 （ａ）〜（ｄ）は、熱溶着装置を用いた溶着作業の説明図。 比較例１の熱溶着装置を用いて溶着する説明図。 比較例１における余剰の溶着樹脂が溶着チップの側面に付着した説明図。
２１ 溶着チップ
２２ 当接面
２３ 突起部
２４ 樹脂溜り
２５ 凹部
２６ スリット
２７ 樹脂溜り
３１ 冷却エアー
４１ 電線
４２ エアーパイプ
４３ 支持部材
４４ カバー
５１ 被固定物
５２ はみ出した樹脂
６１ 成形品
６２ 溶着ボス
６３ 溶融部
６４ カシメ部
７１ 融合部
８１ 開口段部
８２ 底面段部
９１ 固定穴

Claims (2)

  1. 熱可塑性樹脂成形品側に形成された溶着ボスを熱可塑性樹脂製被固定物側に形成された固定孔に通し、この固定孔から突き出た溶着ボスの先端側に溶着チップの先端面に形成した凹状の当接面を押し当てて溶着ボスが固定孔から突き出た部分を加熱溶融して固定孔の直径より大きい直径を持つカシメ部を形成することにより、成形品に被固定物を固定する際に用いられる溶着チップにおいて、前記当接面の輪郭部を断面山形に形成してこの山形を突起部となし、且つこの突起部の外周に沿って形成された稜線の外側に樹脂溜りを形成したことを特徴とする溶着チップ。
  2. 請求項１記載の溶着チップを取り付けた昇降部の降下位置を、溶着チップが下降した時にその突起部が被固定物の表面に食い込む位置に設定し、溶着チップを溶着ボスの先端に押し当てて下降させることにより突起部を被固定物の表面に喰い込ませ、この食い込みの作用で被固定物側の一部を溶融し、この溶融した樹脂のうち、突起部の内側の樹脂は溶着ボス側の溶融した樹脂と融合させ、突起部の外側の溶融した樹脂は樹脂溜り内に移動させて収容するように構成したことを特徴とする熱溶着装置。
JP2004166872A 2004-06-04 2004-06-04 溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置 Active JP4268567B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004166872A JP4268567B2 (ja) 2004-06-04 2004-06-04 溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004166872A JP4268567B2 (ja) 2004-06-04 2004-06-04 溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005343064A JP2005343064A (ja) 2005-12-15
JP4268567B2 true JP4268567B2 (ja) 2009-05-27

Family

ID=35495869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004166872A Active JP4268567B2 (ja) 2004-06-04 2004-06-04 溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4268567B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102233676A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 英业达股份有限公司 可增加热熔固定结构强度的治具

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886953B1 (ko) 2006-10-27 2009-03-05 강성민 열융착용 툴
KR200457383Y1 (ko) 2009-06-16 2011-12-16 한일이화주식회사 열융착기의 융착팁
JP5928108B2 (ja) * 2012-04-06 2016-06-01 アイシン精機株式会社 かしめ構造の製造方法
JP6344418B2 (ja) 2015-06-03 2018-06-20 株式会社デンソー 溶着方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102233676A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 英业达股份有限公司 可增加热熔固定结构强度的治具

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005343064A (ja) 2005-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0325336B2 (ja)
JP4268567B2 (ja) 溶着チップ及びそれを用いた熱溶着装置
JP4251504B2 (ja) 樹脂製品のカシメ留め用溶着チップ及びその溶着チップを用いた樹脂製品のカシメ留め方法
CN109278303B (zh) 热压接装置
JP6472989B2 (ja) 熱可塑性樹脂成形品に形成された通気孔の入口又は出口に対する撥水性フィルターの取付部形成方法及びフィルター取付部成形用熱加工チップ及びフィルター取付用熱溶着チップ。
JP2933202B2 (ja) 熱可塑性材料の成形部品
GB2187998A (en) Method and apparatus for moulding a thermoplastics member with a fusion pad
JP3737966B2 (ja) 熱可塑性樹脂成形品の熱溶着方法及びその装置
JP2004066575A (ja) 熱可塑性樹脂製成形品のかしめ方法及びその装置
JP6567250B2 (ja) 熱溶着装置
JP2017189933A (ja) 樹脂磁石の射出成形体および樹脂磁石の射出成形体の製造方法
JP6785369B2 (ja) 熱かしめ装置
JP2006150613A (ja) ２つの溶着ボスを同時にカシメ止め可能な溶着装置用抵抗発熱体
JPS6362386B2 (ja)
JPH0419016B2 (ja)
JP2006088415A (ja) 溶着チップ
JP2005339989A (ja) 車輌用灯具及び車輌用灯具の製造方法
JP2003011232A (ja) 熱かしめ方法
JPH11291349A (ja) 熱可塑性樹脂で成形されたプラスチック成形品用溶着装置とそれを用いた溶着方法
JP5035672B2 (ja) 電気融着継手
JP3636354B2 (ja) 電気融着式プラスチック管継手
JPH05278043A (ja) バリ除去方法およびその装置
JPS61120726A (ja) 弗素樹脂部材同志の溶融接着方法
JPH11156944A (ja) インサート金具その固定方法
JP2911793B2 (ja) 合金型温度ヒュ−ズ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070529

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090217

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4268567

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250