JP7177867B2 - 振動溶着装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂材からなる２つの被溶着物同士を振動溶着する振動溶着装置に関する。

従来から樹脂材からなるワーク同士を接合する場合において、振動溶着装置を用いてワークに対して振動力を付与することでワークの溶着部を加熱して接合する振動溶着が行われている。具体的には、振動溶着装置によって２つのワークを溶着する際、下方に載置された治具の上面に一方のワークを保持した状態で、該治具の上方に配置された振動体に他方のワークを保持し、前記振動体を下降させて前記ワーク同士を接触させると共に振動させることで接触部位を溶融させ溶着している。

例えば、上述したような振動溶着装置では、例えば、樹脂材からなるワークに製造ばらつきが生じていることがあり、振動溶着装置をワークに対してセットする際に前記製造ばらつきに応じた調整作業が必要となる。特に、大型のワークを溶着する際には、振動体及び治具も大型となるため、各ワークとの位置調整作業が大掛かりになることがあり、その調整作業が非常に煩雑であると共に、製造時間の増加を招くという問題があった。

このような課題を解決するために、特許文献１に開示された振動溶着装置では、振動体に連結される上治具と、該上治具の下方に配置され昇降駆動手段によって上下方向に移動自在に設けられる受台とを備え、該受台の上面に一方のワークとなる溶着加工材を配置して固定すると共に、上治具の下面に他方のワークとなる溶着加工材を懸架している。また、振動体に連結される第１連結具と、上治具に連結される第２連結具と、前記第１及び第２連結具を互いに連結する締付具とを備え、前記締付具は、横方向に延在する締付ネジ杵と、該締付ネジ杵に螺合される固定具とを有している。

そして、第１連結具が締付ネジ杵に対して横方向へ移動自在に挿通されており、前記第１連結具を上治具に連結された第２連結具に対して横方向へ移動させることで、振動体に対して上治具の横方向位置を調整し、該上治具の横方向位置が調整された後に、固定具で第１連結具を締付ネジ杵へと固定することで、簡便に位置決め調整を可能としている。

特許第３６２９００３号公報

しかしながら、上述した振動溶着装置では、振動体と上治具との巾方向の位置関係を全体でしか調整することができず、例えば、ワークとなる溶着加工材の製造ばらつきが各部位において方向や大きさが異なって一律でない場合には、高精度に位置調整を行うことができず、溶着精度が低下してしまうという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、振動体と被溶着物との位置決め精度を高めることで、被溶着物同士の溶着精度をより一層向上させ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。

前記の目的を達成するために、本発明の態様は、樹脂材からなり積層された２つの被溶着物を互いに振動溶着する振動溶着装置であって、
一方の被溶着部材を保持し、被溶着部材の積層方向と略直交する方向に振動する第１治具と、
第１治具に臨むように配置され、他方の被溶着部材を保持する第２治具と、
第１治具に連結され、第１治具の振動を被溶着物へと伝達する複数の位置調整用治具と、
を備え、
位置調整用治具は、それぞれ独立して第１治具に対して位置調整自在に連結され、
位置調整用治具及び第１治具には、互いに接触する接触面をそれぞれ有し、
接触面には、位置調整用治具及び第１治具に対して係合される長方形状のキー部材が設けられ、
接触面の一方にはキー部材の長尺方向に沿って同一長手寸法の第１のキー溝が設けられ、接触面の他方には、第１のキー溝よりも長尺方向に沿って長く形成された第２のキー溝が設けられる。

本発明によれば、樹脂材からなり積層された２つの被溶着物を互いに振動溶着する振動溶着装置において、一方の被溶着部材を保持する第１治具には、他方の被溶着部材を保持する第２治具に臨むように複数の位置調整用治具が連結され、この位置調整用治具は、振動体の振動を被溶着物に対して伝達可能に設けられると共に、複数の位置調整用治具がそれぞれ独立して第１治具に対して位置調整自在に設けられている。また、位置調整用治具及び第１治具には、互いに接触する接触面をそれぞれ有し、接触面には、位置調整用治具及び第１治具に対して係合される長方形状のキー部材が設けられる。接触面の一方には、キー部材の長尺方向に沿って同一長手寸法の第１のキー溝が設けられ、接触面の他方には、第１のキー溝よりも長尺方向に沿って長く形成された第２のキー溝が設けられる。

従って、樹脂材からなる被溶着物の製造ばらつきによって、振動体に対する被溶着物の相対位置にばらつきが生じた場合であっても、被溶着物の形状や位置に応じて複数の位置調整用治具をそれぞれ独立して移動させて振動体との位置調整を行うことで、振動体と被溶着物とを容易且つ確実に位置決めすることができる。

その結果、樹脂材からなる２つの被溶着物を振動溶着する際、位置調整用治具によって被溶着物に対する振動体の位置決め精度を高めることで、溶着精度をより一層向上させて確実に溶着することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、振動溶着装置において、一方の被溶着部材を保持する第１治具に、他方の被溶着部材を保持する第２治具に臨むように複数の位置調整用治具を連結し、第１治具に対して位置調整自在に設けることで、製造ばらつきによって振動体に対する被溶着物の相対位置にばらつきが生じた場合であっても、被溶着物の形状や位置に応じて複数の位置調整用治具をそれぞれ独立して移動させて振動体に対する位置を調整することができる。

その結果、樹脂材からなる２つの被溶着物を振動溶着する際、複数の位置調整用治具によって被溶着物に対する振動体の位置決めを高精度に行うことで、溶着精度をより一層向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る振動溶着装置の外観斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 図３Ａは、図１の振動溶着装置を構成する位置調整用治具の外観斜視図であり、図３Ｂは、図３Ａにおける可動キー近傍の拡大平面図である。 図４Ａは、図２の位置調整用治具が奥行方向の奥側へ移動した状態を示す拡大断面図であり、図４Ｂは、図２の位置調整用治具が奥行方向の手前側へ移動した状態を示す拡大断面図である。 図５Ａは、可動キーの代わりに基準キーの装着された位置調整用治具の外観斜視図であり、図５Ｂは、図５Ａの位置調整用治具が振動体に装着された状態を示す拡大断面図である。

本発明に係る振動溶着装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

この振動溶着装置１０は、図１及び図２に示されるように、例えば、樹脂成形品（樹脂材）からなる自動車のインストルメントパネル（被溶着物）Ｗ１に対し、同じく樹脂成形品（樹脂材）からなり、例えば、空調用のダクト等の内装品（被溶着物）Ｗ２を振動溶着するために用いられ、前記図１及び図２に示されるように、図示しない昇降装置によって上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に移動自在に設けられる受台（第２治具）１２と、該受台１２の上方（矢印Ａ１方向）に設けられ図示しない振動発生装置によって水平方向（矢印Ｂ方向）に振動する振動体（第１治具）１４と、該振動体１４に移動可能に設けられ被溶着物（内装品Ｗ２）に対する位置調整が可能な複数の位置調整用治具１６とを含む。なお、ここでは、受台１２側にインストルメントパネルＷ１が装着され、振動体１４側に内装品Ｗ２が装着されて振動溶着が行われる場合について説明する。

受台１２は、被溶着物となるインストルメントパネルＷ１の形状に応じて幅方向（矢印Ｂ方向）に長尺なブロック体から形成され、上下方向から見て断面略長方形状に形成される。また、受台１２は、図示しない昇降装置の駆動作用下に振動体１４に対して接近・離間自在に設けられている。すなわち、受台１２は、上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に移動自在に設けられている。

この受台１２の上面には、溶着されるインストルメントパネルＷ１を保持するための保持面１８（図２参照）が形成されている。保持面１８は、例えば、インストルメントパネルＷ１の断面形状に対応して幅方向中央に向けて下方（矢印Ａ２方向）へと窪んだ断面略Ｕ字状に形成される（図２参照）。

振動体１４は、受台１２の断面形状に対応した断面略長方形状に形成され、図示しない振動発生装置に連結されると共に、前記受台１２に臨む振動体１４の外縁部下面には、該振動体１４の移動方向（矢印Ｂ方向）と直交するように平坦状に形成された第１接触面（接触面）２０が形成される。この第１接触面２０は、振動体１４の外面から内側へ所定距離となる範囲で形成される。

そして、振動体１４の第１接触面２０には、該振動体１４の振動方向となる幅方向（矢印Ｂ方向）と直交する奥行方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向、長尺方向）へ延在する第１凹部（第１のキー溝）２２及び第１ねじ孔２４が形成されると共に、複数の位置調整用治具１６が下方（矢印Ａ２方向）へ向かって突出するように連結されている。

第１凹部２２は、第１接触面２０に対して上方（矢印Ａ１方向）へ所定深さで窪んで形成されると共に、奥行方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って長尺な断面長円状に形成される。この第１凹部２２は、長手方向に沿って一定深さで形成され、位置調整用治具１６が装着される部位にそれぞれ並列に設けられる。すなわち、第１凹部２２は、少なくとも位置調整用治具１６と同数以上となるように形成されている。

第１ねじ孔２４は、第１接触面２０において第１凹部２２よりも外側に設けられ、且つ、前記第１凹部２２を中心として幅方向両側に所定距離だけ離間するように一対設けられると共に、前記第１接触面２０から上方（矢印Ａ１方向）に向かって形成されている。そして、第１ねじ孔２４には、位置調整用治具１６を装着する際に一対の締結ボルト２６が螺合される。

上述した振動体１４は、図示しない振動発生装置の駆動作用下に幅方向（矢印Ｂ方向）に沿って水平に振動自在に設けられ、連結される複数の位置調整用治具１６も一体的に水平方向に振動自在となる。

位置調整用治具１６は、図１～図３Ａに示されるように、例えば、幅方向から見て断面略Ｌ字状に形成され、振動体１４の第１接触面２０に連結される取付フランジ２８と、該取付フランジ２８に対して直交するように延在したアーム部３０と、前記取付フランジ２８に設けられ前記振動体１４に対する相対位置を調整可能な調整機構３２とを備える。そして、位置調整用治具１６は、例えば、振動体１４において、インストルメントパネルＷ１及び内装品Ｗ２の溶着する部位に応じて幅方向（矢印Ｂ方向）に並列となるように複数設けられる（図１参照）。なお、位置調整用治具１６の数量や配置は、振動溶着される被溶着物の形状や位置に応じて適宜設定されるものである。

取付フランジ２８は、一定厚さを有したプレート状で略水平に延在し、且つ、アーム部３０の延在方向から見て断面長方形状に形成され、その長尺な長辺が振動体１４の奥行方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）、該長辺と直交する短辺が前記振動体１４の幅方向（矢印Ｂ方向）となるように配置されると共に、その上面には振動体１４の第１接触面２０に当接する第２接触面（接触面）３４が平坦状に形成される。

この取付フランジ２８には、図２及び図３Ａに示されるように、長辺方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）となる奥行方向一端近傍に一対のボルト孔３６が形成され、奥行方向他端近傍には調整機構３２の装着される第２凹部（第２のキー溝）３８が形成されている。ボルト孔３６は、長辺方向（奥行方向、矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿った長孔状に形成されると共に、短辺方向（幅方向、矢印Ｂ方向）に所定距離離間して形成され、前記取付フランジ２８の厚さ方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に貫通している。このボルト孔３６の短辺方向（幅方向）に沿ったピッチは、振動体１４における第１ねじ孔２４の幅方向ピッチと同じに設定される。

そして、ボルト孔３６には、取付フランジ２８の下方側から締結ボルト２６がそれぞれ挿通され、振動体１４の第１ねじ孔２４へと螺合されることで、前記取付フランジ２８を介して位置調整用治具１６が前記振動体１４に対して固定されると共に、被溶着物の１つである内装品Ｗ２の形状や溶着部位に応じた位置に固定される。

換言すれば、位置調整用治具１６は、振動溶着を行う２つの被溶着物の形状や溶着部位に応じて振動体１４に対して所望の数量となるように着脱自在に設けられる。

第２凹部３８は、図２～図４Ｂに示されるように、取付フランジ２８の短辺方向中央（幅方向中央）に形成され、第２接触面３４に対して下方（矢印Ａ２方向）へ所定深さで窪んで形成されると共に、前記長辺方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向、長尺方向）に長尺で一定深さとなる断面長円状に形成される。

また、図２に示されるように、第２凹部３８の奥行方向に沿った長手寸法Ｌ２が、振動体１４における第１凹部２２の奥行方向に沿った長手寸法Ｌ１よりも長く形成されると共に（Ｌ２＞Ｌ１）、図３Ｂに示されるように、前記奥行方向と直交方向となる第２凹部３８の幅寸法Ｄは、前記第１凹部２２の幅寸法と同一に形成されている。

さらに、図２に示されるように、第２凹部３８の底面には、長辺方向中央（奥行方向中央）、且つ、短辺方向中央（幅方向中央）となる位置に下方（矢印Ａ２方向）へ向かって第２ねじ孔（ボルト孔）４０が形成され、後述する調整機構３２の調整用ねじ（ボルト）５０が螺合される。そして、この第２凹部３８は、位置調整用治具１６が振動体１４の第１接触面２０へと装着される際、第１凹部２２に臨む位置となるように配置される。

アーム部３０は、取付フランジ２８における長辺方向一端近傍に設けられ、該取付フランジ２８の下面から直交するように下方（矢印Ａ２方向）へ向けて所定長さで延在すると共に、前記取付フランジ２８の短辺方向（矢印Ｂ方向）に略同一幅で形成される。

また、アーム部３０は、取付フランジ２８の長辺方向（奥行方向、矢印Ｃ１、Ｃ２方向）において略同一厚さで上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に延在し、その下端には被溶着物となる内装品Ｗ２の外縁部近傍を保持可能な押圧端４２が形成される。この押圧端４２は、図２に示される位置調整用治具１６の幅方向（短辺方向）から見て、保持する内装品Ｗ２の断面形状に応じて先端へ向けて先細状となるテーパ状に形成される。

そして、振動溶着が行われる際、アーム部３０の押圧端４２が、該押圧端４２と略同一断面形状で形成された内装品Ｗ２における窪み部４４の内部へと上方から挿入され密着することで保持される。

調整機構３２は、図２～図４Ｂに示されるように、取付フランジ２８における第２凹部３８に移動自在に設けられる可動キー（キー部材）４６と、該可動キー４６を奥行方向へ移動自在に支持する調整用ねじ５０とを備える。

可動キー４６は、位置調整用治具１６の奥行方向となる長手方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って長円状（長方形状）に形成されたブロック体からなり、その長手寸法Ｌ３が、第２凹部３８の長手寸法Ｌ２よりも短く、第１凹部２２の長手寸法Ｌ１と同一となるように形成される（Ｌ３＜Ｌ２、Ｌ３＝Ｌ１）。

また、長手方向と直交する可動キー４６の幅寸法は、第１及び第２凹部２２、３８の幅寸法Ｄと略同一若しくは若干だけ小さく形成され、前記可動キー４６の上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った高さ寸法は、第１及び第２凹部２２、３８の深さの合計と略同等若しくは若干だけ小さくなるように設定されている。

さらに、可動キー４６の上面には、長手方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に長尺な断面長円状の収容孔（収容凹部）４８が開口しており、該収容孔４８は、前記上面から下方（矢印Ａ２方向）に向かって所定深さだけ窪んで形成され、調整用ねじ５０の頭部５２が内部に収容可能に形成される。また、収容孔４８の底面中央には、下方に向けて貫通して調整用ねじ５０のねじ部５６が挿通される貫通孔（長孔）５４が形成され、該貫通孔５４は、収容孔４８に対応して長手方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に長尺な長孔状に形成される。

そして、上述した可動キー４６は、その下部側が第２凹部３８に収容されることで上部側が取付フランジ２８の第２接触面３４から所定高さだけ突出するように設けられ、収容孔４８及び貫通孔５４に挿通された調整用ねじ５０のねじ部５６が第２ねじ孔４０へと螺合される。これにより、可動キー４６は、その一部が第２凹部３８内に収容された状態で該第２凹部３８からの脱抜が防止され、且つ、調整用ねじ５０の頭部５２が収容孔４８に収容された状態で、第２凹部３８に沿って長手方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）へ所定距離だけ移動自在に設けられる。なお、この可動キー４６の長手方向に沿った移動可能な距離は、調整用ねじ５０の頭部５２が、収容孔４８の長手方向一端に当接する位置から長手方向他端に当接する位置までとなる。

すなわち、可動キー４６は、位置調整用治具１６の取付フランジ２８に対して長辺方向（奥行方向、矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に所定距離だけ直線状に移動自在に設けられ、短辺方向（幅方向、矢印Ｂ方向）には変位することがないように設けられている。

また、可動キー４６の上部側は、位置調整用治具１６が振動体１４の第１接触面２０に装着される際、第１凹部２２の内部に収容される。この第１凹部２２は、可動キー４６と略同一の断面形状で形成されているため、前記可動キー４６が前記第１凹部２２に対して挿入され、長手方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）及び幅方向（矢印Ｂ方向）に相対移動することがなく位置決めされた状態となる。

本発明の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、次に前記振動溶着装置１０によって２つの被溶着物であるインストルメントパネルＷ１と内装品Ｗ２とを振動溶着する場合について説明する。

先ず、振動溶着を行うに先立って、受台１２と振動体１４とを上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に所定距離だけ離間させた状態とした後に、複数の位置調整用治具１６を固定している締結ボルト２６を緩め、第１凹部２２に挿入された可動キー４６を介して位置調整用治具１６が前記振動体１４に対して奥行方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）へ移動可能な状態としておく。

次に、振動溶着装置１０に対してインストルメントパネルＷ１及び内装品Ｗ２をセットする。具体的には、図２に示されるように、断面略Ｕ字状のインストルメントパネルＷ１を下方が凸状となるように受台１２の保持面１８に対して載置して位置決めすることで、前記インストルメントパネルＷ１の外縁部が、振動体１４に装着された複数の位置調整用治具１６に臨むように配置される。その後に、インストルメントパネルＷ１の外縁部に対し、所定の位置となるように内装品Ｗ２を上方から積層させ面接触させた状態とする。なお、この面接触した接触部位が、インストルメントパネルＷ１と内装品Ｗ２とが溶着される溶着部位となる。

次に、図示しない昇降装置を駆動させて受台１２を振動体１４側（矢印Ａ１方向）に向けて上昇させることで、複数の位置調整用治具１６におけるアーム部３０の押圧端４２に内装品Ｗ２の窪み部４４が接近し、前記内装品Ｗ２の窪み部４４に沿って該押圧端４２が挿入されていき、該窪み部４４の内部に密着した状態となる。この際、樹脂成形品である内装品Ｗ２に製造ばらつきがなく、所望の形状で形成され、且つ、インストルメントパネルＷ１に対して所定の位置に載置されている場合には、位置調整用治具１６は、図２に示されるように、例えば、可動キー４６が第２凹部３８の長手方向中央に位置した状態となる。

一方、内装品Ｗ２に製造ばらつきが生じている場合には、位置調整用治具１６におけるアーム部３０の押圧端４２が、前記内装品Ｗ２の窪み部４４へと挿入されることで振動体１４に対し、製造ばらつきの分だけ奥行方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）へ移動する。

具体的には、図４Ａに示されるように、内装品Ｗ２における窪み部４４の位置が、例えば、所定位置よりも奥行方向の奥側（矢印Ｃ２方向）へずれていた場合には、窪み部４４に押圧端４２が挿入されることで位置調整用治具１６は、振動体１４の第１凹部２２に挿入された可動キー４６に対し、第２凹部３８を介して奥行方向の奥側（矢印Ｃ２方向）へと相対移動する。

これにより、調整用ねじ５０が可動キー４６の収容孔４８及び貫通孔５４内で奥行方向の奥側へ移動し、前記可動キー４６が第２凹部３８の長手方向一端側（矢印Ｃ１方向）に配置された状態となる。また、位置調整用治具１６の移動に伴って、長孔状に形成されたボルト孔３６が移動してまだ締結されていない締結ボルト２６が該ボルト孔３６の長手方向一端側となる。

一方、図４Ｂに示されるように、内装品Ｗ２における窪み部４４の位置が、例えば、所定位置よりも奥行方向の手前側（矢印Ｃ１方向）へずれていた場合には、窪み部４４に押圧端４２が挿入されることで位置調整用治具１６は、振動体１４の第１凹部２２に挿入された可動キー４６に対し、第２凹部３８を介して奥行方向の手前側（矢印Ｃ１方向）へと相対移動する。

これにより、調整用ねじ５０が可動キー４６の収容孔４８及び貫通孔５４内で奥行方向の手前側へ移動し、前記可動キー４６が第２凹部３８の長手方向他端側（矢印Ｃ１方向）に配置された状態となる。また、位置調整用治具１６の移動に伴って、長孔状に形成されたボルト孔３６が移動してまだ締結されていない締結ボルト２６が該ボルト孔３６の長手方向他端側となる。

すなわち、樹脂成形品である内装品Ｗ２の製造ばらつきに応じて、位置調整用治具１６が可動キー４６を介して振動体１４に対して奥行方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に相対移動することで、前記振動体１４からの振動が付与される前記位置調整用治具１６を前記内装品Ｗ２の窪み部４４に対して容易且つ確実に位置決めすることが可能となる。

このような内装品Ｗ２に対する位置決めが、振動体１４に移動可能に設けられた複数の位置調整用治具１６においてそれぞれ行われ、各位置調整用治具１６の奥行方向への移動量や移動方向は、前記製造ばらつきに応じてそれぞれ異なることとなる。換言すれば、複数の位置調整用治具１６は、それぞれ独立して振動体１４に対して移動可能であるため、内装品Ｗ２の製品ばらつきに応じて高精度に位置調整が可能となる。

そして、上述したように、複数の位置調整用治具１６と内装品Ｗ２との位置決めが完了した後に、図示しない作業者が各位置調整用治具１６の締結ボルト２６をそれぞれ螺回させて振動体１４へと締結する。これにより、各位置調整用治具１６は、内装品Ｗ２に対する位置決めがなされた状態で振動体１４の第１接触面２０に対して固定される。

最後に、図示しない昇降装置によって受台１２を上方へと押圧することで、インストルメントパネルＷ１と内装品Ｗ２とを接触させ、その接触部位を所定の荷重で加圧した状態とした後に、図示しない振動発生装置を駆動させることで振動体１４及び位置調整用治具１６を幅方向（矢印Ｂ方向）に所定の振幅及び周波数で振動させる。これにより、各位置調整用治具１６のアーム部３０から内装品Ｗ２に対して振動力が付与され、前記インストルメントパネルＷ１と前記内装品Ｗ２との接触部位において摩擦熱が発生して振動溶着がなされる。

また、上述した位置調整用治具１６は、振動体１４に対する内装品Ｗ２の位置や形状に応じて調整可能な調整機構３２を備える場合に限定されるものではなく、例えば、調整機構３２を構成する可動キー４６の代わりに、前記振動体１４と前記内装品Ｗ２との位置決め基準となる基準キー６０を位置調整用治具１６ａに設けるようにしてもよい。

この基準キー６０は、図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、可動キー４６と同様に長手方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に長尺な長円状に形成されたブロック体からなり、下部に形成され第２凹部３８に挿入されるベース部６２と、該ベース部６２の上部に形成され振動体１４の第１凹部２２に挿入されるキー部６４とを備える。

ベース部６２は、第２凹部３８と略同一形状に形成され、該第２凹部３８内に完全に収容されるように形成されると共に、その中央部には断面円形状で上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に貫通した貫通孔６６が形成されている。

キー部６４は、第１凹部２２と略同一形状に形成され、該第１凹部２２内に完全に収容されるように形成されると共に、その中央部には上方（矢印Ａ１方向）へ開口した収容孔６８が形成されており貫通孔６６と連通している。

そして、基準キー６０は、位置調整用治具１６ａの第２凹部３８にベース部６２が収容された状態で、上方から収容孔６８及び貫通孔６６へと固定用ボルト７０が挿通されて第２ねじ孔４０に螺合されることで、取付フランジ２８の第２接触面３４からキー部６４が上方へと突出した状態で固定される（図５Ａ参照）。また、位置調整用治具１６ａを振動体１４の第１接触面２０に装着する際、基準キー６０のキー部６４が第１凹部２２へと挿入され収容される。

この基準キー６０は、第２凹部３８に対してベース部６２が奥行方向（長手方向、矢印Ｃ１、Ｃ２方向）及び幅方向（矢印Ｂ方向）に相対移動することがなく、しかも、第１凹部２２に対してキー部６４が奥行方向及び幅方向に相対移動することがないように挿入されているため、前記基準キー６０を介して振動体１４に対する位置調整用治具１６ａの位置決めがなされ、この位置決めされた状態で位置調整用治具１６ａが振動体１４に対して締結ボルト２６によって固定される。

すなわち、可動キー４６の代わりに基準キー６０を用いることで、振動体１４に対して位置調整用治具１６ａを所定の位置へと位置決めし、該位置調整用治具１６ａのアーム部３０の押圧端４２を内装品Ｗ２の窪み部４４へと係合させることで、前記基準キー６０を介して内装品Ｗ２と前記振動体１４との位置決め基準とすることができる。

以上のように、本実施の形態では、２つの被溶着物であるインストルメントパネルＷ１と内装品Ｗ２とを溶着する振動溶着装置１０において、その振動体１４には、前記インストルメントパネルＷ１を保持する受台１２に臨むように複数の位置調整用治具１６が設けられ、この位置調整用治具１６は、振動体１４の振動を内装品Ｗ２及びインストルメントパネルＷ１に対して伝達可能に設けられると共に、複数の位置調整用治具１６がそれぞれ独立して前記振動体１４に対して位置調整自在に連結されている。

そのため、樹脂成形品である内装品Ｗ２の製造ばらつきによって振動体１４に対する相対位置にばらつきが生じた場合であっても、複数の位置調整用治具１６が前記内装品Ｗ２の形状や位置に応じて奥行方向にそれぞれ独立して移動することで、前記振動体１４と前記内装品Ｗ２との位置調整を容易且つ確実に行うことができる。

その結果、樹脂成形品からなる２つの被溶着物を振動溶着する際、複数の位置調整用治具１６によって前記被溶着物に対する振動体１４の位置決めを高精度に行うことで、インストルメントパネルＷ１と内装品Ｗ２との溶着精度を高めて確実に溶着することが可能となる。

また、複数の位置調整用治具１６を、振動体１４の振動方向（幅方向、矢印Ｂ方向）に対して直交する奥行方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に位置調整自在に設けることで、前記振動によって動かない方向での位置調整が可能となるため、被溶着物同士の溶着精度をより一層高めて溶着を行うことができる。

さらに、位置調整用治具１６及び振動体１４には、互いに接触する第１及び第２接触面２０、３４をそれぞれ有し、前記第２接触面３４には、前記位置調整用治具１６及び前記振動体１４の双方に対して係合され奥行方向に沿って長尺な可動キー４６が設けられており、前記第１接触面２０に形成され前記可動キー４６の係合される第１凹部２２は、前記可動キー４６と同一の長手寸法Ｌ１で形成され、一方、前記第２接触面３４に形成され前記可動キー４６の係合される第２凹部３８は、前記第１凹部２２よりも奥行方向に長い長手寸法Ｌ２で形成されている。

従って、振動溶着を行う前に、振動体１４に装着された可動キー４６を内装品Ｗ２の形状及び位置に合わせて予め位置決めしておくことができるため、前記位置調整用治具１６を前記内装品Ｗ２に合わせる際に位置のずれが生じてしまうことが防止される。

さらにまた、位置調整用治具１６において、第２凹部３８の底面には、可動キー４６を該第２凹部３８に沿って奥行方向へ位置自在に支持する調整用ねじ５０の螺合される第２ねじ孔４０が設けられ、一方、振動体１４の第１凹部２２に臨む可動キー４６の上面には、前記調整用ねじ５０のねじ部５６が挿通される長孔状の貫通孔５４と、該貫通孔５４と連通して前記調整用ねじ５０の頭部５２が収容可能な収容孔４８とが設けられている。

そのため、振動体１４の第１凹部２２に係合された可動キー４６に対し、奥行方向に断面長円状の収容孔４８及び貫通孔５４に沿って調整用ねじ５０を移動可能とすることで、前記振動体１４に対して位置調整用治具１６を奥行方向へ位置調整可能に移動させることができる。

なお、本発明に係る振動溶着装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…振動溶着装置 １２…受台
１４…振動体 １６、１６ａ……位置調整用治具
２０…第１接触面 ２２…第１凹部
２６…締結ボルト ２８…取付フランジ
３０…アーム部 ３２…調整機構
３４…第２接触面 ３８…第２凹部
４２…押圧端 ４６…可動キー
４８、６８…収容孔 ５０…調整用ねじ
５４、６６…貫通孔 ６０…基準キー
Ｗ１…インストルメントパネル Ｗ２…内装品

Claims (3)

1. 樹脂材からなり積層された２つの被溶着物を互いに振動溶着する振動溶着装置であって、
   一方の被溶着部材を保持し、該被溶着部材の積層方向と略直交する方向に振動する第１治具と、
   前記第１治具に臨むように配置され、他方の被溶着部材を保持する第２治具と、
   前記第１治具に連結され、該第１治具の振動を前記被溶着物へと伝達する複数の位置調整用治具と、
   を備え、
   前記位置調整用治具は、それぞれ独立して前記第１治具に対して位置調整自在に連結され、
   前記位置調整用治具及び前記第１治具には、互いに接触する接触面をそれぞれ有し、
   前記接触面には、前記位置調整用治具及び前記第１治具に対して係合される長方形状のキー部材が設けられ、
   前記接触面の一方には前記キー部材の長尺方向に沿って同一長手寸法の第１のキー溝が設けられ、前記接触面の他方には、前記第１のキー溝よりも前記長尺方向に沿って長く形成された第２のキー溝が設けられる、振動溶着装置。
2. 請求項１記載の振動溶着装置において、
   前記位置調整用治具は、前記第１治具の振動方向に対して直交する方向へ位置調整自在に設けられる、振動溶着装置。
3. 請求項１又は２記載の振動溶着装置において、
   前記第２のキー溝の底面には、前記キー部材を前記第２のキー溝に位置調整可能に固定するボルトが嵌合されるボルト孔が設けられ、
   前記第１のキー溝に対向する前記キー部材の面には、前記ボルトの挿通される長孔と、該長孔と連通して前記ボルトの頭部を収容可能な収容凹部とが設けられる、振動溶着装置。

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