JPH0546906Y2 - - Google Patents
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- JPH0546906Y2 JPH0546906Y2 JP8233587U JP8233587U JPH0546906Y2 JP H0546906 Y2 JPH0546906 Y2 JP H0546906Y2 JP 8233587 U JP8233587 U JP 8233587U JP 8233587 U JP8233587 U JP 8233587U JP H0546906 Y2 JPH0546906 Y2 JP H0546906Y2
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- Japan
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- protrusion
- ultrasonic welding
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- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 16
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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
- 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
Landscapes
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本考案は、熱可塑性樹脂製部材を超音波溶着加
工にて密接に接合する接合構造に関するものであ
る。 （従来の技術） 従来、超音波溶着加工における接合構造は、第
４図に示すように、溶着部の一方を尖鋭突部１０
６となしたものであり、その溶着原理は、超音波
振動片（ホーン）１１２を、尖鋭突部１０６を有
する部材１０１の外面に当接押圧すると、振動エ
ネルギーが尖鋭突部１０６及び部材１０２のこれ
に当接した部分に集中し、尖鋭突部１０６及び部
材１０２のこれに当接した部分は溶触し、部材１
０１，１０２が溶着固定されるものである。 （考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記接合構造においては、溶着
固定部分が尖鋭突部１０６及び部材１０２のこれ
に当接した部分のみであるため小面積であり接合
強度が齢という問題点を有しており、超音波伝達
の悪いポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、軟質ポリ塩化ビニル等を用いた場合、特に顕
著であつた。 そこで、第５図に示すように、挿入部２０３と
被挿入部２０４とが間隙２１０を有するような
し、超音波溶着時に溶触した樹脂がこの間隙に流
れ込み固着部を形成させるような接合構造も提案
されたが、該固着部に接する部材２０１，２０２
は溶触していないので、接合強度の向上が不十分
であつた。 また、特公昭49−34718号公報には、容器口部
内面に環状突部を突設するか若しくは密封尖鋭突
の円筒状足の周縁に環状突部を突設して該密封栓
を容器口部内面に挿入し密封栓の上端鍔部の下面
に小突起を設けて容器口部頂面に当て該部分を接
着目的位置として振動子より振動を与え自己発熱
させて熱接着することを特徴とする超音波による
合成樹脂製容器口部の接着密封方法が開示されて
いるが、この方法でも接合強度は不十分である。
しかも、この方法の場合、小突起の融けかすが容
器の外部にはみ出し、見栄えが悪くなるという別
な問題も発生する。 （問題点を解決するための手段） 本考案は、挿入部を有する部材と、内部に段部
よりなる係止部を形成し、被挿入部を有する部材
とが、突起又は突条を介して接着してなる超音波
溶着の接合構造において、前記突起又は突条を、
上記挿入部の外側壁又はこの側壁と対向する被挿
入部の内側壁と、上記係止部又はこの係止部に当
接する面とに設けたことを特徴とする超音波溶着
の接合構造を要旨とする。 （実施例） 以下本考案を図示した実施例により詳細に説明
するが、本考案は実施例に限定されるものではな
い。 １は、熱可塑性樹脂よりなる挿入部３を有する
部材であつて、部材１の挿入部３の外側壁５には
突条７が形成されており、且つ、挿入部底面には
突条６が形成されている。２は、熱可塑性樹脂よ
りなる被挿入部４を有する部材であつて、部材２
の内部には段部よりなる係止部８が設けられてい
る。 次に作用について説明する。 部材１上面に超音波を発信させているホーン１
２を当接し、下方に押圧すると、部材１の挿入部
３は部材２の被挿入部４に圧入され、突条６の先
端が係止部８に当接し係止される。（第２図参照） 更に、部材１上面にホーン１２を圧接した状態
を保持（ホールド）すると、先ず、突条６及び係
止部８の突条６に当接した部分が溶触し、この溶
触に伴なつて部材１が突条６の高さ分、更に部材
２の方向に移動する。この移動時に、被挿入部４
の内壁９と圧接状態にある突条７は、摺動しなが
ら内壁９の突条７に当接した部分と溶け合い、そ
の結果、固着部１０，１１が形成され部材１，２
は溶着，接合される。 尚、本実施例においては、接着時、部材１，２
の接着に係る突条６及び突条７を部材１に設けた
が、逆に部材２に設けても良い。要するに、挿入
部、被挿入部を有する２つの部材の挿入距離が段
部よりなる係止部８により決定され、且つ、２つ
の部材の当接部に突起又は突条が設けられていれ
ば良い。突起又は突条の形状についても尖鋭形
状、曲面形状、台形など特に限定はないが、特に
突条７については圧接する壁との接触が線的接触
であることが望ましく、突条の巾をＷ、突状に対
抗する壁面の周長をＬとした時のＷ／Ｌの値を
0.1以下、より望ましくは0.01以下とすることが
好ましい。又、突条７は十分な押圧力を受けてい
ることが必要であるため、挿入外周は被挿入部内
周より大であることが必須要件ではあるが、挿入
部の最大横断面積をＴ、被挿入部の最大横断面積
をＳとした時のＴ／Ｓの値を1.005〜1.200、より
望ましくは1.020〜1.070とすることが好ましい。
更に突条６，７は全周の筋状として設けた場合最
も接合強度が強く、且つ、密閉性も得られるが、
切り欠きを有する筋状であつても、突起であつて
もよく、又、その数も複数であつてもよいもので
あり、又、同一部材として設けても、別部材とし
て設けてもよい。 （効果） 下記の寸法で成形した、第１図乃至第３図で示
した実施例と、第５図で示した従来例（挿入部と
被挿入部との間隙巾を0.05mmとした）とを超音波
溶着した後、引つ張り試験機にて破断力を測定し
た。結果を表に示す。 実施例寸法……突条巾 Ｗ＝0.2mm 突条に対抗する壁面の周長 Ｌ＝37.7mm 挿入部の最大横断面積 Ｔ＝118mm2 被挿入部の最大横断面積 Ｓ＝113mm2 Ｗ／Ｌ＝0.005，Ｔ／Ｓ＝1.044 実施例、比較例成形物質材質……ポリプロピレ
ン（三菱油化(株)製） 超音波溶着条件 周波数 20000Hz／sec 圧力 12ポンド／sec ウエルドタイム 0.12秒 ホールドタイム 0.15秒
工にて密接に接合する接合構造に関するものであ
る。 （従来の技術） 従来、超音波溶着加工における接合構造は、第
４図に示すように、溶着部の一方を尖鋭突部１０
６となしたものであり、その溶着原理は、超音波
振動片（ホーン）１１２を、尖鋭突部１０６を有
する部材１０１の外面に当接押圧すると、振動エ
ネルギーが尖鋭突部１０６及び部材１０２のこれ
に当接した部分に集中し、尖鋭突部１０６及び部
材１０２のこれに当接した部分は溶触し、部材１
０１，１０２が溶着固定されるものである。 （考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記接合構造においては、溶着
固定部分が尖鋭突部１０６及び部材１０２のこれ
に当接した部分のみであるため小面積であり接合
強度が齢という問題点を有しており、超音波伝達
の悪いポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、軟質ポリ塩化ビニル等を用いた場合、特に顕
著であつた。 そこで、第５図に示すように、挿入部２０３と
被挿入部２０４とが間隙２１０を有するような
し、超音波溶着時に溶触した樹脂がこの間隙に流
れ込み固着部を形成させるような接合構造も提案
されたが、該固着部に接する部材２０１，２０２
は溶触していないので、接合強度の向上が不十分
であつた。 また、特公昭49−34718号公報には、容器口部
内面に環状突部を突設するか若しくは密封尖鋭突
の円筒状足の周縁に環状突部を突設して該密封栓
を容器口部内面に挿入し密封栓の上端鍔部の下面
に小突起を設けて容器口部頂面に当て該部分を接
着目的位置として振動子より振動を与え自己発熱
させて熱接着することを特徴とする超音波による
合成樹脂製容器口部の接着密封方法が開示されて
いるが、この方法でも接合強度は不十分である。
しかも、この方法の場合、小突起の融けかすが容
器の外部にはみ出し、見栄えが悪くなるという別
な問題も発生する。 （問題点を解決するための手段） 本考案は、挿入部を有する部材と、内部に段部
よりなる係止部を形成し、被挿入部を有する部材
とが、突起又は突条を介して接着してなる超音波
溶着の接合構造において、前記突起又は突条を、
上記挿入部の外側壁又はこの側壁と対向する被挿
入部の内側壁と、上記係止部又はこの係止部に当
接する面とに設けたことを特徴とする超音波溶着
の接合構造を要旨とする。 （実施例） 以下本考案を図示した実施例により詳細に説明
するが、本考案は実施例に限定されるものではな
い。 １は、熱可塑性樹脂よりなる挿入部３を有する
部材であつて、部材１の挿入部３の外側壁５には
突条７が形成されており、且つ、挿入部底面には
突条６が形成されている。２は、熱可塑性樹脂よ
りなる被挿入部４を有する部材であつて、部材２
の内部には段部よりなる係止部８が設けられてい
る。 次に作用について説明する。 部材１上面に超音波を発信させているホーン１
２を当接し、下方に押圧すると、部材１の挿入部
３は部材２の被挿入部４に圧入され、突条６の先
端が係止部８に当接し係止される。（第２図参照） 更に、部材１上面にホーン１２を圧接した状態
を保持（ホールド）すると、先ず、突条６及び係
止部８の突条６に当接した部分が溶触し、この溶
触に伴なつて部材１が突条６の高さ分、更に部材
２の方向に移動する。この移動時に、被挿入部４
の内壁９と圧接状態にある突条７は、摺動しなが
ら内壁９の突条７に当接した部分と溶け合い、そ
の結果、固着部１０，１１が形成され部材１，２
は溶着，接合される。 尚、本実施例においては、接着時、部材１，２
の接着に係る突条６及び突条７を部材１に設けた
が、逆に部材２に設けても良い。要するに、挿入
部、被挿入部を有する２つの部材の挿入距離が段
部よりなる係止部８により決定され、且つ、２つ
の部材の当接部に突起又は突条が設けられていれ
ば良い。突起又は突条の形状についても尖鋭形
状、曲面形状、台形など特に限定はないが、特に
突条７については圧接する壁との接触が線的接触
であることが望ましく、突条の巾をＷ、突状に対
抗する壁面の周長をＬとした時のＷ／Ｌの値を
0.1以下、より望ましくは0.01以下とすることが
好ましい。又、突条７は十分な押圧力を受けてい
ることが必要であるため、挿入外周は被挿入部内
周より大であることが必須要件ではあるが、挿入
部の最大横断面積をＴ、被挿入部の最大横断面積
をＳとした時のＴ／Ｓの値を1.005〜1.200、より
望ましくは1.020〜1.070とすることが好ましい。
更に突条６，７は全周の筋状として設けた場合最
も接合強度が強く、且つ、密閉性も得られるが、
切り欠きを有する筋状であつても、突起であつて
もよく、又、その数も複数であつてもよいもので
あり、又、同一部材として設けても、別部材とし
て設けてもよい。 （効果） 下記の寸法で成形した、第１図乃至第３図で示
した実施例と、第５図で示した従来例（挿入部と
被挿入部との間隙巾を0.05mmとした）とを超音波
溶着した後、引つ張り試験機にて破断力を測定し
た。結果を表に示す。 実施例寸法……突条巾 Ｗ＝0.2mm 突条に対抗する壁面の周長 Ｌ＝37.7mm 挿入部の最大横断面積 Ｔ＝118mm2 被挿入部の最大横断面積 Ｓ＝113mm2 Ｗ／Ｌ＝0.005，Ｔ／Ｓ＝1.044 実施例、比較例成形物質材質……ポリプロピレ
ン（三菱油化(株)製） 超音波溶着条件 周波数 20000Hz／sec 圧力 12ポンド／sec ウエルドタイム 0.12秒 ホールドタイム 0.15秒
【表】
以上、詳細に説明した様に、本考案に係る超音
波溶着の接合構造は、挿入部と被挿入部との対抗
する面の少なくとも一方に、突起又は突条を設け
てなるので、超音波伝達の悪い材質の溶着におい
ても、接合強度の強い溶着が成し得るものであ
り、その接着部も溶触した樹脂が外部にはみ出る
ことなく見栄えも良いものである。 尚、本接合構造は、円筒部材は勿論のこと、三
角、四角等の多角形筒部材に用いることができ、
更に、挿入部・被挿入部と該部以外の形状が異な
つていても用いることができるものである。
波溶着の接合構造は、挿入部と被挿入部との対抗
する面の少なくとも一方に、突起又は突条を設け
てなるので、超音波伝達の悪い材質の溶着におい
ても、接合強度の強い溶着が成し得るものであ
り、その接着部も溶触した樹脂が外部にはみ出る
ことなく見栄えも良いものである。 尚、本接合構造は、円筒部材は勿論のこと、三
角、四角等の多角形筒部材に用いることができ、
更に、挿入部・被挿入部と該部以外の形状が異な
つていても用いることができるものである。
第１図乃至第３図は本考案の一実施例の超音波
溶着工程を示すものであつて、第１図は圧入前の
第３図は超音波溶着工程を示すものであつて、第
１図は圧入前の要部縦断面図、第２図は圧入時の
要部縦断面図、第３図は超音波溶着後の要部縦断
面図であり、第４図は従来例の超音波溶着時の要
部縦断面図、第５図は他の従来例の超音波溶着後
の要部縦断面図を示す。 ３……挿入部、４……被挿入部、６，７……突
条、８……係止部、１０，１１……固着部。
溶着工程を示すものであつて、第１図は圧入前の
第３図は超音波溶着工程を示すものであつて、第
１図は圧入前の要部縦断面図、第２図は圧入時の
要部縦断面図、第３図は超音波溶着後の要部縦断
面図であり、第４図は従来例の超音波溶着時の要
部縦断面図、第５図は他の従来例の超音波溶着後
の要部縦断面図を示す。 ３……挿入部、４……被挿入部、６，７……突
条、８……係止部、１０，１１……固着部。
Claims (1)
- 挿入部を有する部材と、内部に段部よりなる係
止部を形成し、被挿入部を有する部材とが、突起
又は突条を介して接着してなる超音波溶着の接合
構造において、前記突起又は突条を、上記挿入部
の外側壁又はこの側壁と対向する被挿入部の内側
壁と、上記係止部又はこの係止部に当接する面と
に設けたことを特徴とする超音波溶着の接合構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8233587U JPH0546906Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8233587U JPH0546906Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63189629U JPS63189629U (ja) | 1988-12-06 |
| JPH0546906Y2 true JPH0546906Y2 (ja) | 1993-12-09 |
Family
ID=30934895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8233587U Expired - Lifetime JPH0546906Y2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0546906Y2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2527038Y2 (ja) * | 1990-06-13 | 1997-02-26 | 矢崎総業株式会社 | 合成樹脂製回転体と合成樹脂製回転軸との締結構造 |
| JP2581399Y2 (ja) * | 1991-12-09 | 1998-09-21 | ティーディーケイ株式会社 | カセット |
| JP2007030332A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Pentel Corp | 密閉容器の超音波溶着構造 |
| JP5463721B2 (ja) * | 2008-04-24 | 2014-04-09 | 凸版印刷株式会社 | 包装容器の製造方法 |
| JP6111991B2 (ja) * | 2013-11-18 | 2017-04-12 | トヨタ紡織株式会社 | 金属ナット付き樹脂成形品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4934718A (ja) * | 1972-07-31 | 1974-03-30 |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP8233587U patent/JPH0546906Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4934718A (ja) * | 1972-07-31 | 1974-03-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63189629U (ja) | 1988-12-06 |
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