JPH036598Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、受台に載置された少くとも２枚のシ
ートの重ね合せ端部に、超音波ウエルダーの工具
ホーンによつて超音波振動を与えるか、高周波ウ
エルダーの電極と受台との間に高周波電界を加
え、シートの端部を互いに接合するシート接合装
置に関する。

従来の技術 シートの端部同志を互いに接合する目的で上記
形式のシート接合装置を用いることは従来より周
知である。この場合、第３図に示すようにウエル
ダーによつて接合されたシート１，２の端部が互
いに重ね合される量Ｌを、ウエルダーによる接合
に必要な最小限の量に留めることが最も望まし
い。

ところがシート１，２の両端部を第３図のよう
に余裕のないぎりぎりの状態で重ね合せた場合、
接合作業時にシートの端部が少しでもずれ動く
と、両者を確実に接合できなくなる虞れがある。

そこで従来は第４図に示すように、接合すべき
シート１，２端部の重ね合せ量Ｌを余裕をもつて
大きくとり、その中間部分をＳで示す如く接合す
るようにし、その接合作業時に両シート１，２が
多少ずれ動いてもこれらを確実に接合できるよう
にしている。ところがこのようにすれば接合作業
時に、各シート１，２の接合部Ｓよりも外側の部
分に大きな不要シート端末部１ａ，２ａができ、
製品の見栄えが悪くなる。このため従来は少なく
とも製品の表側となる端未部１ａまたは２ａを刀
物で切断して仕上げていたが、このような追加的
な作業を行うことは大変煩しく、またシート材料
の無駄も無視できない。

目 的 本考案の目的は上記従来の欠点を除去可能な、
冒頭に記載した形式のシート接合装置を提供する
ことである。

構 成 本考案は接合すべきシートを載置する受台の表
面から突出するシート係止用の針を設け、該針が
工具ホーンまたは高周波ウエルダーの電極と干渉
することを防止するため、針を退避位置に作動さ
せる駆動手段を設けた構成を提案する。

作 用 上記構成によれば、接合すべきシートを受台に
載置するとき各シートの端部を針によつて受台に
係止できるため、シート端部の重ね合せ量を極く
少なくしても、接合作業時にシートがずれ動く虞
れはなく、確実に両者を接合できる。よつて、従
来のように大きな不要シート端未部はできず、こ
れを切断する作業も不要である。また、接合作業
時には針を退避位置にもたらすことができるた
め、該針が工具ホーンもしくは電極に干渉する虞
れはなく、針を設けても接合作業に支障をきたす
ことはない。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図は超音波ウエルダーを用いた場合の本考
案に係るシート接合装置の一例を示し、その受台
３には、第１図の紙面に垂直な方向に配列された
複数の針４が貫通している。５は受台３の上方に
配置された超音波ウエルダーの工具ホーンであ
る。

針４は後述する如く受台３の表面から工具ホー
ン５側へ突出する突出位置（第１図）と工具ホー
ン５が作動するときも該ホーンに干渉することの
ない退避位置（第２図）との間を作動するが、本
例ではこの作動を流体圧作動シリンダ６によつて
行うようにしている。すなわち、複数の針４はそ
の下端が連結板７を介して互いに一体的に連結さ
れ、この連結板７にシリンダ６ピストンロッド８
が固定されている。シリンダ６のシリンダチユー
ブ９に収容され、かつピストンロツド８の下端に
固定された図示していないピストンが、チユーブ
９への流体圧媒体の給排によりチユーブ９内を上
下に摺動し、これに伴つて針４が上下に作動す
る。１０は連結板７を案内するガイド部材であ
る。

シートの接合を行うには、針４を第１図に示す
突出位置にもたらし、これら針の先端を受台３の
表面より上方に突出させる。この状態でたとえば
２枚の接合すべきシート１，２を受台３上に載置
し、その際両シート１，２の端部を互いに重ね合
せた状態で針４に刺し、これら端部を針によつて
固定係止する。

通常、シート１，２の少なくとも一方は、熱溶
着可能な熱可塑性樹脂、たとえば熱可塑性ゴム等
のオレフイン係樹脂シート、あるいは塩化ビニル
シート等から成る。

シート１，２をセツトした後、第２図に示すよ
うに工具ホーン５を降下させるが、このとき工具
ホーン５の下降動作に連動して流体圧作動シリン
ダ６が作動する。すなわち、工具ホーン５の下端
面５ａが針４の上部先端に接触するか、または極
く近接したところでシリンダ６が作動を開始し、
ピストンロツド８が下降し始める。これに伴つて
針４が下方へ移動を始めるが、この移動速度は工
具ホーン５の下降速度とほぼ同一にすることが望
ましい。工具ホーン５の下端面が両シート１，２
の重ね合せ部を押し当て、これを受台３に対して
押し付けるに従つて針４も下降を続け、ホーン５
が完全に両シート１，２の重ね合せ部を押え、こ
れを固定したところで、針４は第２図に示す退避
位置に至つて停止する。このため、両シート１，
２の重ね合せ部は針４または工具ホーン５の少な
くとも一方によつて常に固定作用を受け、ホーン
５が第２図に示す如くセツトされるまで、またそ
れ以降もずれ動くことはない。

工具ホーン５が上述の如くセツトされた後、該
工具ホーン５によつて両シート１，２の重ね合せ
部にそれ自体公知の態様で超音波振動が与えら
れ、これによつてシートの熱可塑性樹脂が加熱・
溶融され、両シート１，２の端部が溶着される。
次いで振動を停止してシート端部を冷却し、工具
ホーン５を上昇させる。かかる状態でシートを受
台３から取り除けば、両シート１，２の端部は既
に接合されている。針４はシリンダ６によつて再
び第１図に示す突出位置にもたらされ、次のシー
ト接合作業に備える。

上述の如くして両シート１，２の端部が接合さ
れるが、両シート１，２は工具の下降動作時も、
またその後の接合動作時にも針７または工具ホー
ン５によつて受台３に係止されるため、シートの
端部がずれ動く虞れはない。したがつてシート
１，２を受台３にセツトするとき、両シート１，
２の重ね合せ量Ｌ（第１図）を極く小さく、たと
えば工具ホーン５の下端面幅と同程度にしても両
シート１，２を確実に溶着できる。したがつてシ
ート接合後第４図に示したような大きな不要端末
部ができる不都合を阻止できる。しかも工具ホー
ン５を降下させるとき、針４が退避位置へ向けて
作動するので、ホーン５と針４が干渉することも
ない。

針４の退避位置は、工具ホーン５の邪魔となら
ぬ位置であれば任意の位置であつてよく、針先端
がシート１，２に刺さつた状態の位置であつても
よい。ただ、退避位置を第２図に示す如く、針先
端が受台３の表面あるいはそれよりも下方位置に
達する位置にすれば、針４がシートに刺つていな
い状態で接合作業を実施でき、よつて接合作業終
了後、針４からシートを抜かずそのまま受台３か
ら取り除くことができ有利である。またシート
１，２に針４を刺していない状態で接合作業を行
えば、接合後のシートに針の孔が残る不都合を除
去ないしは抑制できる利点も得られる。ただ、針
４をシートに刺したまま接合作業を行つた場合の
ように、接合後のシートに針の孔跡が残り、これ
が製品の外観を損う虞れのあるときは、工具ホー
ンの下端面５ａに、予めローレツト加工等によつ
て凹凸を形成しておき、接合作業時に工具ホーン
の先端面５ａに当接したシート部分に微小な凹凸
を形成すると、孔の跡が目立たず、製品の外観低
下を防止できる。また工具ホーン５を下降させた
とき、その下端面５ａで針４の先端を押下し、こ
れを下方に押し込むことにより、針４を下降させ
てもよいし、この押し込み作用とシリンダ６の作
動の両作用によつて針４を下降させることもでき
る。

一方のシートが熱により溶融することのない布
等であるときは、このシートにおける、他方のシ
ートへの重ね合せ部に予め熱可塑性樹脂から成る
接着剤、接着シート、あるいは樹脂フイルムを塗
布ないしは貼着しておくとよい。このようによれ
ば接合作業時に接着剤等が超音波振動によつて加
熱・溶融し、両シート１，２をより確実に接合で
きる。また両シートが共に熱によつて溶融しない
布等であるときも、両者の重ね合せ部に熱溶融す
る接着剤、接着シート、あるいはフイルムを予め
介在させておくことにより、両シートを接合でき
ることも公知の通りである。

また受台３の表面に、針４の通る孔を持つたゴ
ムシート等から成る絶縁シート（図示せず）を敷
設しておき、この上にシート１，２を載置するよ
うにすれば、接合作業に伴う受台３の加熱によ
り、シート１，２の接合個所以外の部分の不所望
な加熱・溶融を防止できる。しかも絶縁シートに
よりクツシヨン性を持たせ、工具ホーン５による
シート１，２の押圧固定効果を高めることも可能
である。

以上、超音波ウエルダーを用いたシート接合装
置について説明したが、高周波ウエルダーを用い
たときも本考案を適用できることは当然である。
この場合には第１図および第２図に示した工具ホ
ーン５の代りに電極を配置し、受台３をこの電極
に対向した相手電極として構成し、電極と受台と
の間に高周波電界を印加し、両シートの端部を溶
着し、ついで電界の印加を停止してシート端部を
冷却する。この接合作業時にも、針４または電極
によつてシートを固定でき、しかも針と電極の干
渉を防止できる等の作用が得られることは先に示
した実施例と変りはない。他の改変構成について
も、上述した構成を採用できることは明らかであ
る。この場合、電気的に絶縁性を有する絶縁シー
トを受台３に敷設すれば、作業者の安全性を高め
る利点も得られる。また第１図および第２図に鎖
線で示すように、上部の電極に対向する受台部分
３ａだけを上部電極の相手電極として構成しても
よい。超音波ウエルダーを用いるときは、針４の
材質が金属等の導電体であると、その先端と上部
の電極との間でスパークを発生し、両者を損傷す
る虞れがあるので、好ましくは耐熱耐摩耗性の絶
縁性物質、たとえば竹あるいは合成樹脂等によつ
て針を構成することが望ましい。また針を導電性
物質で構成したときは、針の退避位置を、針先端
が受台表面以下であつて、電界の印加時にスパー
クを生じない位置となるように定めることが有利
である。

針を作動させる駆動手段として、流体圧作動シ
リンダ以外の、たとえば電動機、ソレノイド等を
適宣用いてもよいことは当然である。

考案の効果 本考案によれば、接合すべきシートの端部を固
定できるため、シートの重ね合せ量を極く少なく
しても、シートを確実に接合することができ、接
合後の不要な端末部の切断作業を省略できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るシート接合装置の概略部
分断面側面図、第２図は同装置によるシートの接
合時の部分断面側面図、第３図は接合されたシー
トの理想的な重ね合せ状態を示す斜視図、第４図
は従来の実際のシート重ね合せ状態とその欠点を
説明する斜視図である。 １，２…シート、３…受台、４…針、５…工具
ホーン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 受台に載置された少なくとも２枚のシートの重
   ね合せ端部に、超音波ウエルダーの工具ホーンに
   よつて超音波振動を与えるか、高周波ウエルダー
   の電極と受台との間に高周波電界を加え、前記シ
   ートの端部を互いに接合するシート接合装置にお
   いて、 前記受台の表面から工具ホーンもしくは前記電
   極側へ突出する突出位置と工具ホーンまたは前記
   電極と干渉しない退避位置との間を作動可能なシ
   ート係止用の針と、該針を前記突入位置または退
   避位置に作動させる駆動手段とを設けたことを特
   徴とする前記シート接合装置。