JPH09131796A - 超音波溶着用工具ホーン - Google Patents
超音波溶着用工具ホーンInfo
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Abstract
め部分を溶着する際に、ケースに割れが発生しないよう
にする。 【解決手段】 工具ホーン1を、入力面2側が大径で放
射面3側が小径の円柱状に形成する。放射面3を、丸棒
状部1aの半径R/2 を半径とする半球状に形成する。放
射面3を半球状にすることにより、ビス止め部分を溶着
する場合でも、ケースに割れを発生することなく溶着す
ることができる。
Description
ホーンに係り、特に被溶着材に形成されたビス止め用皿
穴部に振動エネルギを供給して溶着を行なうのに好適な
超音波溶着用工具ホーンに関する。
されるケース内に、ディスク本体を回転自在に収納した
フロッピーディスクは一般に知られている。
おいては、ケース内にディスク本体を収納した後、上シ
ェルと下シェルとを一体に連結する必要があるが、従来
は下シェルを上シェルにビス止めする方法が採られてい
る。
より両シェルを連結する方法の場合には、連結作業に多
くの時間を要するため、最近では超音波を用いて両シェ
ルを溶着する方法が主流になりつつあるが、そのために
は、ビス止め用の成形型に代えて溶着用の成型型を新た
に製作しなければならず、既存の多数のビス止め用の成
形型が無駄になるという問題がある。
ス止め用の成形型で成形された両シェルを、超音波を用
いて溶着することが考えられるが、ビス止め部分に単に
振動エネルギを供給した場合には、シェルに割れが生じ
るおそれがあり、またビス止め部以外の平坦部に振動エ
ネルギを供給した場合には、溶着部分の外観体裁が悪く
なるとともに、充分な溶着強度が得られないおそれがあ
り、またビス止め部が穴としてそのまま残されるという
問題がある。このため、ビス止め部分に振動エネルギを
供給して両シェルを溶着しても、シェルに割れを生じさ
せるおそれがない超音波溶着用工具ホーンの開発が要請
されている。
で、ビス止め部分に振動エネルギを供給して被溶着材を
溶着しても、被溶着材に割れ等を生じさせるおそれがな
い超音波溶着用工具ホーンを提供することを目的とす
る。
を向上させることができる超音波溶着用工具ホーンを提
供するにある。
れを生じさせることなく、溶着強度を向上させることが
できる超音波溶着用工具ホーンを提供するにある。
本発明は、超音波振動を入力面に加えるとともに、この
入力面に対向する放射面を被溶着材に接触させ、被溶着
材に振動エネルギを供給して溶着を行なう超音波溶着用
工具ホーンにおいて、少なくとも前記放射面側の端部
に、丸棒状部を形成するとともに、この丸棒状部先端の
前記放射面を、被溶着材側に突出する凸面とするように
したことを特徴とする。そして、放射面を被溶着材側に
突出する凸面とすることで、ビス止め部分を溶着して
も、被溶着材に割れ等が生じるのを防止することが可能
となる。
成されたビス止め用皿穴部の外端径とほぼ同一径とする
ようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、ビス
止め用皿穴部のみを溶融させて溶着することが可能とな
り、外観体裁を向上させることが可能となる。
うにしたことを特徴とする。そしてこれにより、溶着部
外面が滑らかな球面となって外観体裁をより向上させる
ことが可能となり、またビス止め部の中心部分を充分に
溶融させて、溶着強度を向上させることが可能となる。
径の半球状に形成するようにしたことを特徴とする。そ
してこれにより、外観体裁および溶着強度をより向上さ
せることが可能となる。
明する。図1は、本発明の第1の実施の態様に係る超音
波溶着用工具ホーンを示すもので、この工具ホーン1
は、2段に縮径する円柱状をなしており、超音波振動F
が加えられる入力面2とこれに対向する放射面3との間
の寸法はLに設定されている。そしてこの寸法Lは、前
記超音波振動Fの周波数λのほぼ半分の長さの約λ/2に
設定され、半波長共振するようになっている。
2 の領域は、図1に示すように縮径加工されて丸棒状部
1aを構成しており、この丸棒状部1aの直径は、例え
ば入力面2側の直径2Rの半分のRに設定されている。
そしてこれにより、入力面2側の変化に対して放射面3
側の変位を、面積比の逆数で拡大できるようになってい
る。
に示すように、丸棒状部1aの半径R/2 を半径とする半
球状に形成されており、この放射面3を、図2に示すよ
うに、その直径Rとほぼ同一の直径R1 を有して下シェ
ル5bに設けられたビス止め用の皿穴部7に押圧下で接
触させることにより、上シェル5aと下シェル5bとが
一体に溶着されるようになっている。
および図3(a),(b)に示すように、上シェル5a
と下シェル5bとからなるケース5内に、ディスク本体
6を回転自在に収納して構成されており、前記下シェル
5b周縁の例えば4箇所には、図2および図3(b)に
示すように、ビス止め用の皿穴部7がそれぞれ設けられ
ている。
の内面部には、図2に示すように、丸棒状のボス8が設
けられており、このボス8の軸心部には、小径のビス挿
通孔9と大径の係合孔10とが段付状に連続して設けら
れている。
5aの内面部には、図2に示すように、軸心部にビス穴
12を有する丸棒状のボス11が設けられており、この
ボス11は、上下のシェル5a,5bを二枚重ねに突合
わせた際に、前記ボス8の係合孔10に嵌合するように
なっている。そしてこの状態で、前記工具ホーン1の放
射面3を皿穴部7に接触させて両ボス8,11部分に振
動エネルギを供給することにより、両ボス8,11の軸
心部が溶融して両シェル5a,5bが強固に溶着一体化
されるようになっている。
る。両シェル5a,5bの溶着に際しては、まず両シェ
ル5a,5b内にディスク本体6を収容した状態で両シ
ェル5a,5bを突合わせる。すると、図2に示すよう
に、上シェル5aのボス11が下シェル5bのボス8の
係合孔10に嵌合した状態となる。
超音波振動Fを加えるとともに、この工具ホーン1の放
射面3を下シェル5bに設けられている各皿穴部7に押
圧下で順次接触させる。すると、両ボス8,11の部分
に振動エネルギが供給され、上シェル5aと下シェル5
bとが一体に溶着される。
である場合には、放射面3を皿穴部7に接触させた際
に、ほとんど押圧力を加えない状態でも下シェル5bに
クラックが発生してしまい、両シェル5a,5bを溶着
することが不可能である。その理由は必ずしも明らかで
はないが、放射面3を皿穴部7に接触させた際に、まず
その周縁部が皿穴部7に接触し、皿穴部7の中心側が未
だ充分に溶融していない状態で押圧力が加わるため、下
シェル5bに無理な力が加わるためであるものと思われ
る。
面3が丸棒状部1aの半径R/2 を半径とする半球状に形
成されているので、下シェル5bにクラックを生じさせ
ることなく、両シェル5a,5bを確実に溶着すること
ができる。
場合には、放射面3を皿穴部7に接触させた際に、まず
その中心部が皿穴部7の中心部に接触し、皿穴部7の中
心側から溶融することになる。そしてこの中心部は、ボ
ス11により上シェル5a側から確実に支持されている
ので、大きな押圧力を加えても、下シェル5bあるいは
上シェル5aに部分的に過負荷がかかることがなく、し
たがってクラックを生じさせることなく、両シェル5
a,5bを確実に溶着することができ、大きな溶着強度
が得られる。また、溶着部の表面は、放射面3球面形状
に倣って固化し、しかも溶着部は皿穴部7の内部に限定
されるので、溶着部の外観体裁も向上させることができ
る。
もので、工具ホーン1の放射面3を、丸棒状部1aの半
径R/2 よりも大寸法のR2 を半径とする球面状に形成す
るようにしたものである。なお、その他の点について
は、前記第1の実施の態様と同一構成となっており、作
用も同一である。
ホーン1の放射面3が、被溶着材側に突出する凸面とな
っているので、図1の工具ホーン1に比較すれば性能は
多少劣るが、従来の工具ホーンに比較すれば大きな効果
が得られる。
もので、工具ホーン1の放射面3を、皿穴部7の形状に
倣った截頭円錐形状に形成するようにしたものである。
なお、その他の点については、前記第1の実施の態様と
同一構成となっており、作用も同一である。
ホーン1の放射面3が被溶着材側に突出する凸面となっ
ているので、工具ホーン1の中心と皿穴部7の中心とが
一致していて、放射面3が皿穴部7に片当たりしない状
態にすれば、図4の工具ホーン1とほぼ同様の効果が得
られる。
射面が平坦な従来の工具ホーンとを用い、図2に示すフ
ロッピーディスク4の両シェル5a,5bを、皿穴部7
で溶着する実験を行なった。なお溶着条件は以下の通り
である。 発振周波数 28.15KHZ 溶着時間 0.3 sec 冷却時間 0.1 sec 加圧力 2.0 Kg/cm2 前記実験の結果、従来の工具ホーンの場合には、何回実
験を繰返してもケース5に割れが生じて満足に溶着でき
なかったが、図1に示す工具ホーン1の場合には、何回
実験を繰返してもケース5に割れは発生せず、しかも充
分な溶着強度が得られ、また溶着部外面が滑らかな球面
となって外観体裁もよいことが確認された。
各工具ホーン1についても、図1に示す工具ホーン1と
同様の実験を行なった。その結果、加圧力を多少小さな
値にして溶着時間を多少長くすれば、図1に示す工具ホ
ーン1の場合とほぼ同様の結果が得られることが判っ
た。
れも工具ホーン1の放射面3側のL/2 の領域に、丸棒状
部1aを形成する場合について説明したが、少なくとも
放射面3側の端部のみに丸棒状部を形成すれば足りる。
れも縦方向の超音波振動Fを加える場合について説明し
たが、捩り振動を加えるようにしてもよい。
も放射面側の端部に、丸棒状部を形成するとともに、こ
の丸棒状部先端の放射面を、被溶着材側に突出する凸面
とするようにしているので、ビス止め部分を溶着する場
合であっても、被溶着材に割れ等を生じさせるおそれが
ない。
成されたビス止め用皿穴部の外端径とほぼ同一径となる
ようにしているので、ビス止め用皿穴部のみを溶融させ
て溶着することができ、外観体裁を向上させることがで
きる。
うにしているので、溶着部外面が滑らかな球面となって
外観体裁を向上させることができ、またビス止め部の中
心部分を充分に溶融させて、溶着強度を向上させること
ができる。
径の半球状に形成するようにしているので、外観体裁お
よび溶着強度をより向上させることができる。
の工具ホーンを示す構成図である。
部分の構造を示す断面図である。
外観図、(b)は同様の下シェルの構成を示す外観図で
ある。
ある。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 超音波振動を入力面に加えるとともに、
この入力面に対向する放射面を被溶着材に接触させ、被
溶着材に振動エネルギを供給して溶着を行なう超音波溶
着用工具ホーンにおいて、少なくとも前記放射面側の端
部に、丸棒状部を形成するとともに、この丸棒状部先端
の前記放射面を、被溶着材側に突出する凸面としたこと
を特徴とする超音波溶着用工具ホーン。 - 【請求項2】 丸棒状部は、被溶着材に形成されたビス
止め用皿穴部の外端径とほぼ同一径となっていることを
特徴とする請求項1記載の超音波溶着工具ホーン。 - 【請求項3】 凸面は、球面状をなしていることを特徴
とする請求項1または2記載の超音波溶着用工具ホー
ン。 - 【請求項4】 凸面は、丸棒状部と同一径の半球状をな
していることを特徴とする請求項1または2記載の超音
波溶着用工具ホーン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7315794A JPH09131796A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 超音波溶着用工具ホーン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7315794A JPH09131796A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 超音波溶着用工具ホーン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09131796A true JPH09131796A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=18069640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7315794A Pending JPH09131796A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 超音波溶着用工具ホーン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09131796A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7106165B2 (en) | 2003-07-01 | 2006-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuse, battery pack using the fuse, and method of manufacturing the fuse |
JP2010266992A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Dainippon Printing Co Ltd | 非接触icカードの製造装置 |
CN102581498A (zh) * | 2012-02-25 | 2012-07-18 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种超声波聚焦声场与非熔化极电弧焊接复合的焊接装置 |
-
1995
- 1995-11-10 JP JP7315794A patent/JPH09131796A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7106165B2 (en) | 2003-07-01 | 2006-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuse, battery pack using the fuse, and method of manufacturing the fuse |
JP2010266992A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Dainippon Printing Co Ltd | 非接触icカードの製造装置 |
CN102581498A (zh) * | 2012-02-25 | 2012-07-18 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种超声波聚焦声场与非熔化极电弧焊接复合的焊接装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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