JPH07266419A - 超音波溶着方法およびその装置 - Google Patents
超音波溶着方法およびその装置Info
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- JPH07266419A JPH07266419A JP8384594A JP8384594A JPH07266419A JP H07266419 A JPH07266419 A JP H07266419A JP 8384594 A JP8384594 A JP 8384594A JP 8384594 A JP8384594 A JP 8384594A JP H07266419 A JPH07266419 A JP H07266419A
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波振動の方向変換手段を不要とし，比較
的高いエネルギ変換効率を備えた超音波溶着方法および
その装置を提供すること。 【構成】 先端部が円柱状で且つ先端縁周囲が面取りさ
れた工具ホーン７を有する超音波ホーン部１と、この工
具ホーン先端縁の面取り部７Ａに対向して加圧面３１Ａ
を備えた加圧治具としての受け治具３１とを設け、工具
ホーン７先端縁の面取り部７Ａと受け治具３１の加圧面
３１Ａとの間に、被溶着部材Ｍの重ね合わせ目を順次搬
入し、工具ホーン７先端縁の面取り部７Ａと受け治具３
１の加圧面３１Ａとで加圧しながら，且つ工具ホーン７
の面取り部７Ａの平均周速度を被溶着部材Ｍの走行速度
とほぼ同一に設定して，当該被溶着部材Ｍの重ね合わせ
目に所定の超音波振動を印加させるようしたこと。
的高いエネルギ変換効率を備えた超音波溶着方法および
その装置を提供すること。 【構成】 先端部が円柱状で且つ先端縁周囲が面取りさ
れた工具ホーン７を有する超音波ホーン部１と、この工
具ホーン先端縁の面取り部７Ａに対向して加圧面３１Ａ
を備えた加圧治具としての受け治具３１とを設け、工具
ホーン７先端縁の面取り部７Ａと受け治具３１の加圧面
３１Ａとの間に、被溶着部材Ｍの重ね合わせ目を順次搬
入し、工具ホーン７先端縁の面取り部７Ａと受け治具３
１の加圧面３１Ａとで加圧しながら，且つ工具ホーン７
の面取り部７Ａの平均周速度を被溶着部材Ｍの走行速度
とほぼ同一に設定して，当該被溶着部材Ｍの重ね合わせ
目に所定の超音波振動を印加させるようしたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波溶着方法および
その装置に係り、特に重ね合わされた熱溶融性部材から
成る複数枚の面状部材を対象としこれを被溶着部材（ワ
ーク）とした超音波溶着方法およびその装置に関する。
その装置に係り、特に重ね合わされた熱溶融性部材から
成る複数枚の面状部材を対象としこれを被溶着部材（ワ
ーク）とした超音波溶着方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に従来例を示す。この図５に示す従
来例において、符号５１は超音波ホーンを示し、符号５
２は超音波ホーン５１の先端部材に装備された工具ホー
ンを示す。この工具ホーン５２は、回転可能に円板状に
形成され、被溶着部材（ワーク）Ｍを介して円板状の回
転受け治具５３が装備されている。
来例において、符号５１は超音波ホーンを示し、符号５
２は超音波ホーン５１の先端部材に装備された工具ホー
ンを示す。この工具ホーン５２は、回転可能に円板状に
形成され、被溶着部材（ワーク）Ｍを介して円板状の回
転受け治具５３が装備されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、円板状の工具ホーン５２の支軸部分に
超音波ホーン５１の中心軸が連結されていることから、
超音波ホーン５１から出力される超音波振動を円板状工
具ホーン５２の半径方向に変換する振動変換機構が必要
となり効率が悪いという不都合が生じていた。また、工
具ホーン５２の形状が円板状であるため、超音波エネル
ギが中心部から周囲３６０°方向に分散することとな
り、このため、超音波エネルギの収束が出来ず、効率が
悪いという本質的な欠点を備えたものとなっていた。
来例にあっては、円板状の工具ホーン５２の支軸部分に
超音波ホーン５１の中心軸が連結されていることから、
超音波ホーン５１から出力される超音波振動を円板状工
具ホーン５２の半径方向に変換する振動変換機構が必要
となり効率が悪いという不都合が生じていた。また、工
具ホーン５２の形状が円板状であるため、超音波エネル
ギが中心部から周囲３６０°方向に分散することとな
り、このため、超音波エネルギの収束が出来ず、効率が
悪いという本質的な欠点を備えたものとなっていた。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに超音波振動の方向変換手段を不要とす
ると共に，比較的高いエネルギ変換効率を備えた超音波
溶着方法およびその装置を提供することを、その目的と
する。
を改善し、とくに超音波振動の方向変換手段を不要とす
ると共に，比較的高いエネルギ変換効率を備えた超音波
溶着方法およびその装置を提供することを、その目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、先端部が円
柱状で且つ先端縁周囲が面取りされた工具ホーンを有す
る超音波ホーン部と、この工具ホーン先端縁の面取り部
に対向して加圧面を備えた加圧治具とを有している。
柱状で且つ先端縁周囲が面取りされた工具ホーンを有す
る超音波ホーン部と、この工具ホーン先端縁の面取り部
に対向して加圧面を備えた加圧治具とを有している。
【０００６】そして、工具ホーン先端縁の面取り部と加
圧治具の加圧面との間に、複数枚の被溶着部材の重ね合
わせ目を順次搬入し、当該被溶着部材の重ね合わせ目を
前記工具ホーン先端縁の面取り部と加圧治具の加圧面と
で加圧しながら，且つ工具ホーンの前記面取り部の平均
周速度を前記被溶着部材の走行速度とほぼ同一に設定し
て，当該複数枚の被溶着部材の重ね合わせ目に所定の超
音波振動を印加させる、という構成を採っている。これ
によって前述した目的を達成しようとするものである。
圧治具の加圧面との間に、複数枚の被溶着部材の重ね合
わせ目を順次搬入し、当該被溶着部材の重ね合わせ目を
前記工具ホーン先端縁の面取り部と加圧治具の加圧面と
で加圧しながら，且つ工具ホーンの前記面取り部の平均
周速度を前記被溶着部材の走行速度とほぼ同一に設定し
て，当該複数枚の被溶着部材の重ね合わせ目に所定の超
音波振動を印加させる、という構成を採っている。これ
によって前述した目的を達成しようとするものである。
【０００７】
【作 用】今、装置全体を駆動状態に設定すると、円筒
状ホーン保持体９が回転駆動され、同時に工具ホーン７
も円筒状ホーン保持体９と一体となって回転する。ま
た、工具ホーン７が回転すると、この工具ホーン７の先
端縁の面取り部が受け治具３１の加工面３１Ａに当接し
ていることから、この受け治具３１も工具ホーン７に付
勢されて回転する。
状ホーン保持体９が回転駆動され、同時に工具ホーン７
も円筒状ホーン保持体９と一体となって回転する。ま
た、工具ホーン７が回転すると、この工具ホーン７の先
端縁の面取り部が受け治具３１の加工面３１Ａに当接し
ていることから、この受け治具３１も工具ホーン７に付
勢されて回転する。
【０００８】ここで、被溶着部材である面状部材Ｍが、
適当な速度で工具ホーン７と受け治具３１との間に送り
込まれると、受け治具３１の加工面３１Ａと工具ホーン
７の面取り部との間に印加される超音波振動および加圧
力による過熱作用によって、当該面状部材Ｍは迅速且つ
円滑に，しかも連続して溶着される。この場合、本実施
例では、工具ホーン７のエッジの回転周速度が面状部材
Ｍの移動速度にほぼ等しく設定されるようになってい
る。
適当な速度で工具ホーン７と受け治具３１との間に送り
込まれると、受け治具３１の加工面３１Ａと工具ホーン
７の面取り部との間に印加される超音波振動および加圧
力による過熱作用によって、当該面状部材Ｍは迅速且つ
円滑に，しかも連続して溶着される。この場合、本実施
例では、工具ホーン７のエッジの回転周速度が面状部材
Ｍの移動速度にほぼ等しく設定されるようになってい
る。
【０００９】そして、この場合、工具ホーン７の振動
は、加工面３１Ａ上でその支軸３１ａに沿って所定の傾
斜方向に印加される。このため、溶着に寄与する超音波
振動成分は、加工面３１Ａに直角に向かう成分のみとな
るが、とくに方向変換手段等を使用することなく溶着に
直接印加するため、効率よく溶着作業が実行される。
は、加工面３１Ａ上でその支軸３１ａに沿って所定の傾
斜方向に印加される。このため、溶着に寄与する超音波
振動成分は、加工面３１Ａに直角に向かう成分のみとな
るが、とくに方向変換手段等を使用することなく溶着に
直接印加するため、効率よく溶着作業が実行される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図２に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１１】まず、図１において、符号１は超音波ホー
ン部を示す。この超音波ホーン部１は、超音波振動子３
と、この超音波振動子３に円柱状のブースタ５を介して
装備された円柱状の工具ホーン７を備えている。この超
音波ホーン部１の超音波振動子３部分およびブースタ５
の一部は、図１に示すように円筒状ホーン保持体９の内
径側に配置され、ブースタ５を介して、超音波ホーン部
１の全体が円筒状ホーン保持体９によって同心軸上に一
体的に保持されている。
ン部を示す。この超音波ホーン部１は、超音波振動子３
と、この超音波振動子３に円柱状のブースタ５を介して
装備された円柱状の工具ホーン７を備えている。この超
音波ホーン部１の超音波振動子３部分およびブースタ５
の一部は、図１に示すように円筒状ホーン保持体９の内
径側に配置され、ブースタ５を介して、超音波ホーン部
１の全体が円筒状ホーン保持体９によって同心軸上に一
体的に保持されている。
【００１２】具体的には、超音波ホーン部１のブースタ
５部分に鍔状突起５Ａが設けられ、この鍔状突起５Ａが
前述した円筒状ホーン保持体９の内径面に形成された環
状突起９Ａに当接され、この環状突起９Ａと筒状取付け
ねじ９Ｂによって前述した鍔状突起５Ａが挟持され、更
に、図示しない回転力伝達用の係合手段によってブース
タ５部分が円筒状ホーン保持体９に固定されており、こ
れによって超音波ホーン部１の全体が円筒状ホーン保持
体９に一体化されるようになっている。符号９Ｃはパッ
キングを示す。
５部分に鍔状突起５Ａが設けられ、この鍔状突起５Ａが
前述した円筒状ホーン保持体９の内径面に形成された環
状突起９Ａに当接され、この環状突起９Ａと筒状取付け
ねじ９Ｂによって前述した鍔状突起５Ａが挟持され、更
に、図示しない回転力伝達用の係合手段によってブース
タ５部分が円筒状ホーン保持体９に固定されており、こ
れによって超音波ホーン部１の全体が円筒状ホーン保持
体９に一体化されるようになっている。符号９Ｃはパッ
キングを示す。
【００１３】円筒状ホーン保持体９は、更にその図１に
おける下端部がスラストベアリング１１，１３を介して
ベース部材１５に回転自在に支持されている。符号９Ｅ
は円筒状ホーン保持体９の外周囲に設けられたベアリン
グ係止部を示し、符号１７はベアリング固定用ナットを
示す。また、符号１９はベース部材１５部分から前述し
たスラストベアリング１１，１３が離脱するのを防止す
るためのリング状固定金具を示す。このリング状固定金
具１９は前述したベース部材１５にボルト止めされてい
る。
おける下端部がスラストベアリング１１，１３を介して
ベース部材１５に回転自在に支持されている。符号９Ｅ
は円筒状ホーン保持体９の外周囲に設けられたベアリン
グ係止部を示し、符号１７はベアリング固定用ナットを
示す。また、符号１９はベース部材１５部分から前述し
たスラストベアリング１１，１３が離脱するのを防止す
るためのリング状固定金具を示す。このリング状固定金
具１９は前述したベース部材１５にボルト止めされてい
る。
【００１４】これによって、円筒状ホーン保持体９は、
超音波ホーン部１と一体となってその中心軸を回転中心
として回転自在となっている。
超音波ホーン部１と一体となってその中心軸を回転中心
として回転自在となっている。
【００１５】円筒状ホーン保持体９は、駆動手段である
モータ（図示せず）によりベルト機構２３を介して回転
駆動されるようになっている。符号２３Ｂは、円筒状ホ
ーン保持体９の装備された従動プーリを示す。
モータ（図示せず）によりベルト機構２３を介して回転
駆動されるようになっている。符号２３Ｂは、円筒状ホ
ーン保持体９の装備された従動プーリを示す。
【００１６】これによって、超音波ホーン部１は、円筒
状ホーン保持体９を介して所定の方向に所定の回転速度
でモータ駆動されるようになっている。
状ホーン保持体９を介して所定の方向に所定の回転速度
でモータ駆動されるようになっている。
【００１７】更に、前述した円筒状ホーン保持体９とベ
ース部材１５との間には、超音波振動子３に所定周波数
の駆動信号を伝達する一対のブラシ機構２５，２７が装
備されている。符号２５Ａ，２７Ａはブラシ部材を示
し、符号２５Ｂ，２７Ｂはスリップリングを示し、符号
２５Ｃ，２７Ｃは押圧ばねを示す。この内、スリップリ
ング２５Ｂ，２７Ｂは絶縁性固定部材を介して円筒状ホ
ーン保持体９に取り付けられ、また、ブラシ部材２５
Ａ，２７Ａ及び押圧ばね２５Ｃ，２７Ｃは絶縁性支持部
材２９を介してベース部材１５に取り付けられている。
ース部材１５との間には、超音波振動子３に所定周波数
の駆動信号を伝達する一対のブラシ機構２５，２７が装
備されている。符号２５Ａ，２７Ａはブラシ部材を示
し、符号２５Ｂ，２７Ｂはスリップリングを示し、符号
２５Ｃ，２７Ｃは押圧ばねを示す。この内、スリップリ
ング２５Ｂ，２７Ｂは絶縁性固定部材を介して円筒状ホ
ーン保持体９に取り付けられ、また、ブラシ部材２５
Ａ，２７Ａ及び押圧ばね２５Ｃ，２７Ｃは絶縁性支持部
材２９を介してベース部材１５に取り付けられている。
【００１８】これによって、超音波ホーン部１が回転し
ても所定のホーン駆動信号を超音波ホーン部１の超音波
振動子３に常時印加し得るようになっている。
ても所定のホーン駆動信号を超音波ホーン部１の超音波
振動子３に常時印加し得るようになっている。
【００１９】円筒状ホーン保持体９は、本実施例では、
その傾斜角αが４５°に設定されてベース部材１５に取
り付けられている。このため、前述した工具ホーン７も
円筒状ホーン保持体９と一体になって４５°に傾斜した
状態に設定されている。
その傾斜角αが４５°に設定されてベース部材１５に取
り付けられている。このため、前述した工具ホーン７も
円筒状ホーン保持体９と一体になって４５°に傾斜した
状態に設定されている。
【００２０】一方、この工具ホーン７は、その先端部の
角部周囲が面取りされて振動加圧加工面７Ａを構成して
いる。この振動加圧加工面７Ａに当接して図１の下方
に、加圧治具としての受け治具３１が装備されている。
角部周囲が面取りされて振動加圧加工面７Ａを構成して
いる。この振動加圧加工面７Ａに当接して図１の下方
に、加圧治具としての受け治具３１が装備されている。
【００２１】この受け治具３１として、本実施例では、
その外周面を加圧面３１Ａとする回転自在の円柱状の加
圧治具が使用されている。符号３３は、受け治具３１を
前述した工具ホーン７の振動加圧加工面７Ａに適当な加
圧力をもって押しつける加圧手段を示す。
その外周面を加圧面３１Ａとする回転自在の円柱状の加
圧治具が使用されている。符号３３は、受け治具３１を
前述した工具ホーン７の振動加圧加工面７Ａに適当な加
圧力をもって押しつける加圧手段を示す。
【００２２】また、この受け治具３１は、その支軸３１
ａが水平に配設され、同時にこの支軸３１ａと前述した
工具ホーン７の回転中心軸線とが同一面内に配置されて
いる。このため、当該受け治具３１の回転方向と前述し
た工具ホーン７の先端部の回転方向とが、常に同方向に
設定されることとなる。
ａが水平に配設され、同時にこの支軸３１ａと前述した
工具ホーン７の回転中心軸線とが同一面内に配置されて
いる。このため、当該受け治具３１の回転方向と前述し
た工具ホーン７の先端部の回転方向とが、常に同方向に
設定されることとなる。
【００２３】そして、超音波ホーン部１を稼働状態に設
定し、工具ホーン７の振動加圧加工面７Ａと加圧面３１
Ａとの当接面に前述した被溶着接部材である面状部材Ｍ
を送り込むと、当該面状部材Ｍは、工具ホーン７の振動
加圧加工面７Ａと受け治具３１の加圧面３１Ａとの間に
働く加圧ずれ摩擦力によって比較的高速度で連続的に溶
着される。
定し、工具ホーン７の振動加圧加工面７Ａと加圧面３１
Ａとの当接面に前述した被溶着接部材である面状部材Ｍ
を送り込むと、当該面状部材Ｍは、工具ホーン７の振動
加圧加工面７Ａと受け治具３１の加圧面３１Ａとの間に
働く加圧ずれ摩擦力によって比較的高速度で連続的に溶
着される。
【００２４】即ち、上述のように各構成を装備すること
によって、 工具ホーン７の先端縁の面取り部と加圧治
具である受け治具３１の加圧面３１Ａとの間に、複数枚
の被溶着部材Ｍの重ね合わせ目を順次搬入し、当該被溶
着部材Ｍの重ね合わせ目を工具ホーン７の先端縁の面取
り部（振動加圧加工面）７Ａと加圧治具の加圧面３１Ａ
とで加圧しながら，且つ工具ホーン７の面取り部の平均
周速度を被溶着部材Ｍの走行速度とほぼ同一に設定し，
当該複数枚の被溶着部材Ｍの重ね合わせ目に所定の超音
波振動を印加させること、が実行可能となる。
によって、 工具ホーン７の先端縁の面取り部と加圧治
具である受け治具３１の加圧面３１Ａとの間に、複数枚
の被溶着部材Ｍの重ね合わせ目を順次搬入し、当該被溶
着部材Ｍの重ね合わせ目を工具ホーン７の先端縁の面取
り部（振動加圧加工面）７Ａと加圧治具の加圧面３１Ａ
とで加圧しながら，且つ工具ホーン７の面取り部の平均
周速度を被溶着部材Ｍの走行速度とほぼ同一に設定し，
当該複数枚の被溶着部材Ｍの重ね合わせ目に所定の超音
波振動を印加させること、が実行可能となる。
【００２５】次に、上記実施例の作用を説明する。
【００２６】図１において、モータ２１を駆動状態に設
定すると、ベルト機構２３を介して円筒状ホーン保持体
９が回転駆動され、同時に工具ホーン７も円筒状ホーン
保持体９と一体となって回転する。また、工具ホーン７
が回転すると、この工具ホーン７の角部（エッジ）の面
取り部である振動加圧加工面７Ａが前述したように円柱
状の加圧治具である受け治具３１の加圧面３１Ａに当接
していることから、この加圧治具である受け治具３１も
工具ホーン７に付勢されて回転する。
定すると、ベルト機構２３を介して円筒状ホーン保持体
９が回転駆動され、同時に工具ホーン７も円筒状ホーン
保持体９と一体となって回転する。また、工具ホーン７
が回転すると、この工具ホーン７の角部（エッジ）の面
取り部である振動加圧加工面７Ａが前述したように円柱
状の加圧治具である受け治具３１の加圧面３１Ａに当接
していることから、この加圧治具である受け治具３１も
工具ホーン７に付勢されて回転する。
【００２７】ここで、被溶着部材である面状部材Ｍが、
適当な巻取速度で工具ホーン７と加圧治具である受け治
具３１との間に送り込まれると、加圧治具である受け治
具３１の加工面３１Ａと工具ホーン７の振動加圧加工面
７Ａとに間に生じる超音波振動による加圧ずれ摩擦力に
よって、当該面状部材Ｍは迅速且つ円滑に，しかも連続
して溶着される。この場合、本実施例では、工具ホーン
７の振動加圧加工面７Ａの平均的回転周速度が面状部材
Ｍの巻取速度にほぼ等しく設定されている。
適当な巻取速度で工具ホーン７と加圧治具である受け治
具３１との間に送り込まれると、加圧治具である受け治
具３１の加工面３１Ａと工具ホーン７の振動加圧加工面
７Ａとに間に生じる超音波振動による加圧ずれ摩擦力に
よって、当該面状部材Ｍは迅速且つ円滑に，しかも連続
して溶着される。この場合、本実施例では、工具ホーン
７の振動加圧加工面７Ａの平均的回転周速度が面状部材
Ｍの巻取速度にほぼ等しく設定されている。
【００２８】そして、この場合、工具ホーン７の振動
は、図２に示すように加工面３１Ａ上でその支軸３１ａ
に沿って４５°の方向に成分Ｐとして印加される。この
ため、溶着に寄与する超音波振動成分は、加工刃受け面
３１Ａに直角に向かうＰｃ成分がこれに相当する。
は、図２に示すように加工面３１Ａ上でその支軸３１ａ
に沿って４５°の方向に成分Ｐとして印加される。この
ため、溶着に寄与する超音波振動成分は、加工刃受け面
３１Ａに直角に向かうＰｃ成分がこれに相当する。
【００２９】このように本実施例は、工具ホーン７の面
取り部で回転しながら面状部材Ｍの移動速度とほぼ同一
の速度で押し付けるようにして溶着するようになってい
るので、比較的速い速度にしてもこの溶着条件を同一に
維持することができ、従って、高速溶着を行っても、皺
やほつれ，或いはひげ，波打ち等のない状態で面状部材
Ｍを溶着することができ、又高速溶着を実行しても切断
面の品位を良好に仕上げることができ、更に、超音波ホ
ーンである工具ホーン７を面状部材Ｍに直接当接させて
且つ工具ホーン７の加工点を連続して変化させながら溶
着作業を行うので、効率よく溶着作業を実行することが
でき、同時に工具ホーン７自体の耐久性向上を図ること
ができるという利点を得ることができる。
取り部で回転しながら面状部材Ｍの移動速度とほぼ同一
の速度で押し付けるようにして溶着するようになってい
るので、比較的速い速度にしてもこの溶着条件を同一に
維持することができ、従って、高速溶着を行っても、皺
やほつれ，或いはひげ，波打ち等のない状態で面状部材
Ｍを溶着することができ、又高速溶着を実行しても切断
面の品位を良好に仕上げることができ、更に、超音波ホ
ーンである工具ホーン７を面状部材Ｍに直接当接させて
且つ工具ホーン７の加工点を連続して変化させながら溶
着作業を行うので、効率よく溶着作業を実行することが
でき、同時に工具ホーン７自体の耐久性向上を図ること
ができるという利点を得ることができる。
【００３０】ここで、上記実施例では、工具ホーン７の
傾きを、加工面３１Ａ上でその支軸３１ａに沿って４５
°に傾斜させた場合について説明したが、本発明は工具
ホーン７の面取り部分（若しくはこれと同等に設定した
もの）で加工することが重要なのであって、工具ホーン
７の傾きについてはとくに４５°のみに限定するもので
はない。また、円柱状の受け治具３１については、工具
ホーン７に付勢されて回転する場合を例示したが、他の
駆動手段によって駆動されるように構成してもよい。
傾きを、加工面３１Ａ上でその支軸３１ａに沿って４５
°に傾斜させた場合について説明したが、本発明は工具
ホーン７の面取り部分（若しくはこれと同等に設定した
もの）で加工することが重要なのであって、工具ホーン
７の傾きについてはとくに４５°のみに限定するもので
はない。また、円柱状の受け治具３１については、工具
ホーン７に付勢されて回転する場合を例示したが、他の
駆動手段によって駆動されるように構成してもよい。
【００３１】また、上記実施例では、受け治具として円
柱状の受け治具３１を使用した場合を例示したが、本発
明は必ずしもこれに限定されず、例えば、平坦な加工面
３１Ａを備えた受け治具を使用し、工具ホーン７の面取
り部分の周速度に合わせて当該受け治具を移動するよう
に構成してもよい。
柱状の受け治具３１を使用した場合を例示したが、本発
明は必ずしもこれに限定されず、例えば、平坦な加工面
３１Ａを備えた受け治具を使用し、工具ホーン７の面取
り部分の周速度に合わせて当該受け治具を移動するよう
に構成してもよい。
【００３２】更に、上記実施例において、工具ホーン７
の図１における左右水平面に面状部材Ｍの移動と共にそ
の当接面が移動し当該面状部材Ｍの波立ちを抑える面状
部材押さえ手段を装備してもよい。
の図１における左右水平面に面状部材Ｍの移動と共にそ
の当接面が移動し当該面状部材Ｍの波立ちを抑える面状
部材押さえ手段を装備してもよい。
【００３３】さらに又、受け治具３１に加圧手段３３を
装備した場合について説明したが、加圧手段を３３を超
音波ホーン部１側に装備してもよい。
装備した場合について説明したが、加圧手段を３３を超
音波ホーン部１側に装備してもよい。
【００３４】次に、第２実施例を図３に基づいて説明す
る。
る。
【００３５】この図３に示す第２実施例は、前述した図
１に示す実施例の装置をそのまま利用し、受け治具３１
と加圧手段３３を上方に配置し、工具ホーン７を含む超
音波ホーン部１の全体を下方に配置した点に特長を備え
ている。その他の構成は前述した図１の第１実施例と同
一となっている。
１に示す実施例の装置をそのまま利用し、受け治具３１
と加圧手段３３を上方に配置し、工具ホーン７を含む超
音波ホーン部１の全体を下方に配置した点に特長を備え
ている。その他の構成は前述した図１の第１実施例と同
一となっている。
【００３６】このようにしても前述した図１の第１実施
例と同等の作用効果を有するほか、工具ホーン７を含む
超音波ホーン部１の全体を下方のケース本体内に収納し
得るので装置全体が安定した状態に設定することがで
き、このため操作性がよくなると言う利点がある。
例と同等の作用効果を有するほか、工具ホーン７を含む
超音波ホーン部１の全体を下方のケース本体内に収納し
得るので装置全体が安定した状態に設定することがで
き、このため操作性がよくなると言う利点がある。
【００３７】次に、第３実施例を図４に基づいて説明す
る。
る。
【００３８】この図４に示す第３実施例は、前述した図
３に示す実施例に於ける受け治具３１に代えて図１に示
す工具ホーン７の先端部形状と同一形状の円柱状受け治
具３５を使用した点に特長を備えている。
３に示す実施例に於ける受け治具３１に代えて図１に示
す工具ホーン７の先端部形状と同一形状の円柱状受け治
具３５を使用した点に特長を備えている。
【００３９】即ち、この図４に示す第３実施例は、前述
した加圧治具としての受け治具３１に代えて、その先端
部が円柱状で，その先端縁周囲が工具ホーン７の面取り
部に対応して当接可能に面取りされ，且つ中心軸が超音
波ホーン部１の中心軸と平行に配置された円柱状の回転
体により構成すると共に、この円柱状の受け治具３５の
面取りされた面３５Ａを当該円柱状受け治具３５の加圧
面とした点に特長を有している。符号３６，３７は軸受
け（ベアリング）を示す。その他の構成は前述した図３
の第２実施例と同一となっている。
した加圧治具としての受け治具３１に代えて、その先端
部が円柱状で，その先端縁周囲が工具ホーン７の面取り
部に対応して当接可能に面取りされ，且つ中心軸が超音
波ホーン部１の中心軸と平行に配置された円柱状の回転
体により構成すると共に、この円柱状の受け治具３５の
面取りされた面３５Ａを当該円柱状受け治具３５の加圧
面とした点に特長を有している。符号３６，３７は軸受
け（ベアリング）を示す。その他の構成は前述した図３
の第２実施例と同一となっている。
【００４０】このようにしても前述した図３の第２実施
例と同等の作用効果を有するほか、工具ホーン７とほぼ
同一形状の円柱状の受け治具３５を装備したので、加圧
加工面がこすれ摩擦力となり、これを加圧面に一様に且
つ同一方向に連続して加えることができ、このため、加
圧手段としてばね機構等を利用しても、その加圧力の調
整が容易となるという利点がある。
例と同等の作用効果を有するほか、工具ホーン７とほぼ
同一形状の円柱状の受け治具３５を装備したので、加圧
加工面がこすれ摩擦力となり、これを加圧面に一様に且
つ同一方向に連続して加えることができ、このため、加
圧手段としてばね機構等を利用しても、その加圧力の調
整が容易となるという利点がある。
【００４１】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、工具ホーンを傾けた状態で回転さ
せ且つその先端縁周囲の面取り部分を被加工部材に押し
つけながら超音波振動を利用して加工するようにし、同
時に当該加工部に所定の加圧力を印加するようにしたの
で、複数枚の被溶着部材の重ね合わせ目を品位良好に連
続溶着させることができ、工具ホーンの先端縁の面取り
部の面が被溶着部材に対して圧縮振動のほかに更にこす
り振動が加味されているので、不織布等の面状部材であ
っても良好に溶着させることが可能となり、受け治具の
当接面の回転周速度（平均値）を工具ホーンの面取り部
の回転周速度（平均値）に等しく設定した場合でもこす
り振動が加味されるので、このようにすると溶着加工面
の仕上がり品位を更に向上させることができ、前述した
従来例のように超音波振動の方向変換手段を使用する必
要性が全くないので、かかる点において従来例に比較し
て効率のよく溶着作業を実行することができるという従
来にない優れた超音波溶着方法およびその装置を提供す
ることができる。
ので、これによると、工具ホーンを傾けた状態で回転さ
せ且つその先端縁周囲の面取り部分を被加工部材に押し
つけながら超音波振動を利用して加工するようにし、同
時に当該加工部に所定の加圧力を印加するようにしたの
で、複数枚の被溶着部材の重ね合わせ目を品位良好に連
続溶着させることができ、工具ホーンの先端縁の面取り
部の面が被溶着部材に対して圧縮振動のほかに更にこす
り振動が加味されているので、不織布等の面状部材であ
っても良好に溶着させることが可能となり、受け治具の
当接面の回転周速度（平均値）を工具ホーンの面取り部
の回転周速度（平均値）に等しく設定した場合でもこす
り振動が加味されるので、このようにすると溶着加工面
の仕上がり品位を更に向上させることができ、前述した
従来例のように超音波振動の方向変換手段を使用する必
要性が全くないので、かかる点において従来例に比較し
て効率のよく溶着作業を実行することができるという従
来にない優れた超音波溶着方法およびその装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す一部省略した断面図で
ある。
ある。
【図２】図１における工具ホーンの動作を示す説明用線
図である。
図である。
【図３】第２実施例における工具ホーンと受け治具との
関係を示す説明図である。
関係を示す説明図である。
【図４】第３実施例における工具ホーンと受け治具との
関係を示す説明図である。
関係を示す説明図である。
【図５】従来例を示す説明図である。
１ 超音波ホーン部 ３ 超音波振動子 ５ 円柱状のブースタ ７ 工具ホーン ９ 円筒状ホーン保持体 １５ ベース部材 ２１ 駆動手段としてのモータ ２５，２７ ブラシ機構 ３１，３５ 受け治具 ３１Ａ ３５Ａ 加圧面 ３３ 加圧手段 Ｍ 被溶用着部材
Claims (4)
- 【請求項１】 先端部が円柱状で且つ先端縁周囲が面取
りされた工具ホーンを有する超音波ホーン部と、この工
具ホーン先端縁の面取り部に対向して加圧面を備えた加
圧治具とを設け、 前記工具ホーン先端縁の面取り部と加圧治具の加圧面と
の間に、複数枚の被溶着部材の重ね合わせ目を順次搬入
し、当該被溶着部材の重ね合わせ目を前記工具ホーン先
端縁の面取り部と加圧治具の加圧面とで加圧しながら，
且つ工具ホーンの前記面取り部の平均周速度を前記被溶
着部材の走行速度とほぼ同一に設定して，当該複数枚の
被溶着部材の重ね合わせ目に所定の超音波振動を印加さ
せるようしたことを特徴とする超音波溶着方法。 - 【請求項２】 超音波振動子及び該超音波振動子に円柱
状のブースタを介して装備され先端部が円柱状で且つそ
の先端縁が面取りされた工具ホーンを有する超音波ホー
ン部と、この超音波ホーン部の前記超音波振動子部分を
内径側に配置し且つそのブースタを介して前記超音波ホ
ーン部を保持する円筒状ホーン保持体と、前記円筒状ホ
ーン保持体を回転自在に支持するベース部材と、前記円
筒状ホーン保持体を回転駆動する駆動手段と、前記円筒
状ホーン保持体とベース部材との間に装備され前記超音
波振動子に所定周波数の駆動信号を伝達するブラシ機構
とを備え、 前記工具ホーンの先端縁の面取り部に対向して加圧面を
備えた加圧治具を配置し、 この加圧治具と前記工具ホーンの先端縁との間に送り込
まれる複数枚の被溶着部材の重ね合わせ目を前記加圧治
具を介して加圧する加圧手段を、前記加圧治具に併設し
たことを特徴とする超音波溶着装置。 - 【請求項３】 前記加圧治具を、その外周面を加工刃受
け面とする円柱状の加圧治具とすると共に、この円柱状
加圧治具を回転自在に装備したことを特徴とする請求項
２記載の超音波溶着装置。 - 【請求項４】 前記加圧治具を、その先端部が円柱状
で，その先端縁周囲が前記工具ホーンの面取り部に対応
して当接可能に面取りされ，且つ中心軸が前記超音波ホ
ーン部の中心軸と平行に配置された回転体により構成す
ると共に、この円柱状加圧治具を回転自在に装備し、円
柱状加圧治具の前記面取りされた面を当該加圧治具の加
圧面としたことを特徴とする請求項２記載の超音波溶着
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8384594A JPH07266419A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 超音波溶着方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8384594A JPH07266419A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 超音波溶着方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07266419A true JPH07266419A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13814049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8384594A Withdrawn JPH07266419A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 超音波溶着方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07266419A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003047844A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-12 | Mishima, Taiji | Ultrasonic vibration welding device and ultrasonic vibration horn |
| JP2015116602A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 株式会社アドウェルズ | 超音波振動接合装置 |
| CN106239897A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-21 | 上海骄成机电设备有限公司 | 一种超声波焊接装置 |
| RU2610595C1 (ru) * | 2015-12-24 | 2017-02-14 | Андрей Владимирович Яковлев | Устройство для ультразвуковой сварки |
| RU169529U1 (ru) * | 2016-11-16 | 2017-03-22 | Денис Юрьевич Аббасов | Ультразвуковой станок |
| CN109703037A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-03 | 上海骄成机电设备有限公司 | 一种焊接塑料和金属复合材料的装置 |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP8384594A patent/JPH07266419A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003047844A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-12 | Mishima, Taiji | Ultrasonic vibration welding device and ultrasonic vibration horn |
| JP2015116602A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 株式会社アドウェルズ | 超音波振動接合装置 |
| RU2610595C1 (ru) * | 2015-12-24 | 2017-02-14 | Андрей Владимирович Яковлев | Устройство для ультразвуковой сварки |
| CN106239897A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-12-21 | 上海骄成机电设备有限公司 | 一种超声波焊接装置 |
| RU169529U1 (ru) * | 2016-11-16 | 2017-03-22 | Денис Юрьевич Аббасов | Ультразвуковой станок |
| CN109703037A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-03 | 上海骄成机电设备有限公司 | 一种焊接塑料和金属复合材料的装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |