JPH11216776A - 振動溶着リブ構造および振動溶着方法 - Google Patents
振動溶着リブ構造および振動溶着方法Info
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- JPH11216776A JPH11216776A JP2126298A JP2126298A JPH11216776A JP H11216776 A JPH11216776 A JP H11216776A JP 2126298 A JP2126298 A JP 2126298A JP 2126298 A JP2126298 A JP 2126298A JP H11216776 A JPH11216776 A JP H11216776A
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動方向と平行な方向に延長される縦振動リ
ブおよび、これと直交する方向に延長される横振動リブ
の溶融速度を相互に均一化させる。 【解決手段】 ワーク１５に形成した横振動リブ１３
を、ワーク１７のフランジ２７のリブ受け面２７ａに当
接させ、所定の加圧力を付与した状態で一方のワーク１
５を往復振動方向Ｖに沿って振動させ、この振動により
発生する摩擦熱によってワーク１５，１７相互を溶着接
合する。ワーク１５は、溶着リブとして往復振動方向Ｖ
と直交する方向に延長される横振動リブ１３のほか、往
復振動方向と平行に延長される縦振動リブを備える。横
振動リブ１３は、縦振動リブに対し、幅寸法を小さくし
た先端部２１を有する。一方縦振動リブの幅寸法は、横
振動リブ１３の基部２３の幅寸法と同等とした一定幅に
形成してある。
ブおよび、これと直交する方向に延長される横振動リブ
の溶融速度を相互に均一化させる。 【解決手段】 ワーク１５に形成した横振動リブ１３
を、ワーク１７のフランジ２７のリブ受け面２７ａに当
接させ、所定の加圧力を付与した状態で一方のワーク１
５を往復振動方向Ｖに沿って振動させ、この振動により
発生する摩擦熱によってワーク１５，１７相互を溶着接
合する。ワーク１５は、溶着リブとして往復振動方向Ｖ
と直交する方向に延長される横振動リブ１３のほか、往
復振動方向と平行に延長される縦振動リブを備える。横
振動リブ１３は、縦振動リブに対し、幅寸法を小さくし
た先端部２１を有する。一方縦振動リブの幅寸法は、横
振動リブ１３の基部２３の幅寸法と同等とした一定幅に
形成してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂製からなる
一対のワーク相互を突き合わせた状態で、ワークを振動
させて溶着する振動溶着リブ構造および振動溶着方法に
関する。
一対のワーク相互を突き合わせた状態で、ワークを振動
させて溶着する振動溶着リブ構造および振動溶着方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の振動溶着方法（例えば、特開昭
５１−６６２６１号公報参照）の基本的な溶着接合部の
リブ構造としては、例えば図１０（ａ）に示すように、
図中で上下に配置された一対の樹脂製からなるワーク
１，３の一方のワーク１に、他方のワーク３のリブ受け
面５に向けて突出する溶着リブ７が形成されるものがあ
る。
５１−６６２６１号公報参照）の基本的な溶着接合部の
リブ構造としては、例えば図１０（ａ）に示すように、
図中で上下に配置された一対の樹脂製からなるワーク
１，３の一方のワーク１に、他方のワーク３のリブ受け
面５に向けて突出する溶着リブ７が形成されるものがあ
る。
【０００３】上記溶着リブ７は、図１０（ｂ）に示すよ
うに、他方のワーク３のリブ受け面５に突き合わされ、
図示しない治具による加圧力Ｐにて両者相互を加圧し、
この加圧状態で、一方のワークを固定したまま他方のワ
ークを突き合わせ面に平行な方向に往復振動させる。こ
の往復振動により突き合わせ面で発生する摩擦熱によ
り、突き合わせ面相互が溶融し、同図（ｃ）のようにワ
ーク１，３相互が溶着接合される。
うに、他方のワーク３のリブ受け面５に突き合わされ、
図示しない治具による加圧力Ｐにて両者相互を加圧し、
この加圧状態で、一方のワークを固定したまま他方のワ
ークを突き合わせ面に平行な方向に往復振動させる。こ
の往復振動により突き合わせ面で発生する摩擦熱によ
り、突き合わせ面相互が溶融し、同図（ｃ）のようにワ
ーク１，３相互が溶着接合される。
【０００４】図１１は、ワーク１，３のより具体的な全
体構成を示す斜視図で、ワーク１には全周にわたり溶着
リブ７が形成されている。ここで、往復振動方向を、図
１１中で矢印Ｖで示す左右方向とすると、溶着リブ７
は、往復振動方向と平行に延長される縦振動リブ９と、
往復振動方向と直交方向に交差する方向に延長される横
振動リブ１１とが存在することになる。これら各リブ
９，１１の幅寸法ｔは、互いに等しいものとなってい
る。
体構成を示す斜視図で、ワーク１には全周にわたり溶着
リブ７が形成されている。ここで、往復振動方向を、図
１１中で矢印Ｖで示す左右方向とすると、溶着リブ７
は、往復振動方向と平行に延長される縦振動リブ９と、
往復振動方向と直交方向に交差する方向に延長される横
振動リブ１１とが存在することになる。これら各リブ
９，１１の幅寸法ｔは、互いに等しいものとなってい
る。
【０００５】図１２（ａ）は、縦振動リブ９と往復振動
方向Ｖとの関係を、同図（ｂ）は、横振動リブ１１と往
復振動方向Ｖとの関係を、それぞれ示した溶着部の斜視
断面図である。
方向Ｖとの関係を、同図（ｂ）は、横振動リブ１１と往
復振動方向Ｖとの関係を、それぞれ示した溶着部の斜視
断面図である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ワーク１をＶ
方向に往復振動させた場合、他方のワーク３のリブ受け
面５における、横振動リブ１１が摺接して溶融する領域
は、このリブ１１が最終的に溶着する領域以外の露出部
分が多いものとなる。これに対し、他方のワーク３のリ
ブ受け面における、縦振動リブ９が摺接して溶融する領
域は、大部分がこのリブ９に溶着するので、前述した露
出部分は少ない。このため、縦振動リブ９における溶着
部の方が横振動リブ１１の溶着部よりも、振動エネルギ
が効率よく溶着作業に転嫁されていることになり、溶融
する速度も縦振動リブ９の方が横振動リブ１１よりも速
いものとなる。
方向に往復振動させた場合、他方のワーク３のリブ受け
面５における、横振動リブ１１が摺接して溶融する領域
は、このリブ１１が最終的に溶着する領域以外の露出部
分が多いものとなる。これに対し、他方のワーク３のリ
ブ受け面における、縦振動リブ９が摺接して溶融する領
域は、大部分がこのリブ９に溶着するので、前述した露
出部分は少ない。このため、縦振動リブ９における溶着
部の方が横振動リブ１１の溶着部よりも、振動エネルギ
が効率よく溶着作業に転嫁されていることになり、溶融
する速度も縦振動リブ９の方が横振動リブ１１よりも速
いものとなる。
【０００７】ところが、先に溶融する縦振動リブ９の突
き合わせ面には、溶融速度が遅い横振動リブ１１の突き
合わせ面に比べ、加圧力Ｐが充分伝わらずに面圧不足と
なり、ボイド（空孔）が発生するなどして溶着部におけ
る樹脂の密度が下がり、強度低下およびシール性の低下
が生じる。
き合わせ面には、溶融速度が遅い横振動リブ１１の突き
合わせ面に比べ、加圧力Ｐが充分伝わらずに面圧不足と
なり、ボイド（空孔）が発生するなどして溶着部におけ
る樹脂の密度が下がり、強度低下およびシール性の低下
が生じる。
【０００８】そこで、この発明は、振動方向と平行な方
向に延長される縦振動リブおよび、これと直交する方向
に延長される横振動リブの溶融速度を互いに均一化させ
ることを目的としている。
向に延長される縦振動リブおよび、これと直交する方向
に延長される横振動リブの溶融速度を互いに均一化させ
ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、一対のワーク相互の溶着接合部
における一方のワークを、溶着接合時でのワークの往復
振動方向と平行に延長される縦振動リブと、前記往復振
動方向と交差する方向に延長される横振動リブとを備え
る構成とし、前記横振動リブの幅寸法を縦振動リブの幅
寸法より小さくした構成としてある。
に、請求項１の発明は、一対のワーク相互の溶着接合部
における一方のワークを、溶着接合時でのワークの往復
振動方向と平行に延長される縦振動リブと、前記往復振
動方向と交差する方向に延長される横振動リブとを備え
る構成とし、前記横振動リブの幅寸法を縦振動リブの幅
寸法より小さくした構成としてある。
【００１０】このような構成の振動溶着リブ構造によれ
ば、横振動リブについては、その突き合わせ面が摺接す
る他方のワークのリブ受け面が、溶着後に露出する部位
が多くはなるものの、振動方向の幅寸法を小さいものと
して他方のリブ受け面に対する摺接面積を小さくしてあ
るので、突き合わせ面の溶融速度が速くなり、縦振動リ
ブを含めた溶着リブ全体の溶融速度が均一化される。
ば、横振動リブについては、その突き合わせ面が摺接す
る他方のワークのリブ受け面が、溶着後に露出する部位
が多くはなるものの、振動方向の幅寸法を小さいものと
して他方のリブ受け面に対する摺接面積を小さくしてあ
るので、突き合わせ面の溶融速度が速くなり、縦振動リ
ブを含めた溶着リブ全体の溶融速度が均一化される。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明の構成
において、横振動リブは、縦振動リブの幅とほぼ同寸法
の基部と、この基部の先端側に形成され基部より幅寸法
が小さい先端部とから構成されている。
において、横振動リブは、縦振動リブの幅とほぼ同寸法
の基部と、この基部の先端側に形成され基部より幅寸法
が小さい先端部とから構成されている。
【００１２】上記構成によれば、請求項１の発明の構成
と同様に、横振動リブの溶融速度が速くなって溶着リブ
全体の溶融速度が均一化されるとともに、横振動リブが
縦振動リブの幅とほぼ同寸法の基部を備えているので、
この基部が最終的に溶着することで、縦振動リブと同様
な溶着強度が確保される。
と同様に、横振動リブの溶融速度が速くなって溶着リブ
全体の溶融速度が均一化されるとともに、横振動リブが
縦振動リブの幅とほぼ同寸法の基部を備えているので、
この基部が最終的に溶着することで、縦振動リブと同様
な溶着強度が確保される。
【００１３】請求項３の発明は、請求項２の発明の構成
において、横振動リブにおける先端部の幅寸法Ｗａは、
基部の幅寸法をＷｂ、往復振動時の振幅をＷｖとする
と、Ｗａ＝Ｗｂ−Ｗｖである。
において、横振動リブにおける先端部の幅寸法Ｗａは、
基部の幅寸法をＷｂ、往復振動時の振幅をＷｖとする
と、Ｗａ＝Ｗｂ−Ｗｖである。
【００１４】上記構成によれば、横振動リブに対向する
他方のワークのリブ受け面が、基部の幅寸法Ｗｂの領域
で溶融状態となり、このため横振動リブの先端部の溶融
が完了して基部が上記リブ受け面に接触する状態となっ
ても、基部はリブ受け面に対して全体が溶融面に接触す
ることになる。
他方のワークのリブ受け面が、基部の幅寸法Ｗｂの領域
で溶融状態となり、このため横振動リブの先端部の溶融
が完了して基部が上記リブ受け面に接触する状態となっ
ても、基部はリブ受け面に対して全体が溶融面に接触す
ることになる。
【００１５】請求項４の発明は、請求項２の発明の構成
において、横振動リブは、先端部の高さ寸法をｈ1とす
ると、先端部の端面から基部側に向かう溶融部分の高さ
寸法に相当する溶着ストロークｈｓが、ｈｓ＝ｈ１＋α
（但し、α＝０．１mm〜０．４mm）である。
において、横振動リブは、先端部の高さ寸法をｈ1とす
ると、先端部の端面から基部側に向かう溶融部分の高さ
寸法に相当する溶着ストロークｈｓが、ｈｓ＝ｈ１＋α
（但し、α＝０．１mm〜０．４mm）である。
【００１６】図８は、縦、横各振動リブの溶着強度を、
溶着ストロークに対応して示したもので、実線Ａが縦振
動リブで一点鎖線Ｂが横振動リブのものである。同図
（ａ）は、横振動リブの幅寸法を溶着ストローク全長に
わたって縦振動リブの幅寸法より小さい形状としたもの
で、この場合には、横振動リブの溶着強度が、リブ幅の
狭い分低くなっている。一方同図（ｂ）は、前記図１１
に示した従来のリブ構造と同様の形状、つまり横振動リ
ブの幅寸法が縦振動リブの幅寸法と同等であり、この場
合には、前述したように溶融速度が速い縦振動リブの強
度が低くなる。
溶着ストロークに対応して示したもので、実線Ａが縦振
動リブで一点鎖線Ｂが横振動リブのものである。同図
（ａ）は、横振動リブの幅寸法を溶着ストローク全長に
わたって縦振動リブの幅寸法より小さい形状としたもの
で、この場合には、横振動リブの溶着強度が、リブ幅の
狭い分低くなっている。一方同図（ｂ）は、前記図１１
に示した従来のリブ構造と同様の形状、つまり横振動リ
ブの幅寸法が縦振動リブの幅寸法と同等であり、この場
合には、前述したように溶融速度が速い縦振動リブの強
度が低くなる。
【００１７】図９は、上記図８（ａ）および図８（ｂ）
の結果を組み合わせた場合のリブ形状、すなわち横振動
リブの先端部の高さ寸法ｈ1を、溶着ストロークｈｓの
寸法より０．１mm〜０．４mm短くしたものである。ここ
で、溶着強度の充分な値を１６ＭＰａとすると、縦振動
リブおよび横振動リブの双方の強度がこれを満足するに
は、横振動リブの先端部の高さ寸法ｈ1に、基部の高さ
寸法として最小値ｑ、最大値ｒに相当する寸法を加算す
れば、適正な溶着ストロークｈｓが得られるものとな
る。この溶着ストロークｈｓの最小値ｈｓ［min］およ
び最大値ｈｓ［max］を得るためのｑおよびｒは、それ
ぞれ０．１mmおよび０．４mmである。
の結果を組み合わせた場合のリブ形状、すなわち横振動
リブの先端部の高さ寸法ｈ1を、溶着ストロークｈｓの
寸法より０．１mm〜０．４mm短くしたものである。ここ
で、溶着強度の充分な値を１６ＭＰａとすると、縦振動
リブおよび横振動リブの双方の強度がこれを満足するに
は、横振動リブの先端部の高さ寸法ｈ1に、基部の高さ
寸法として最小値ｑ、最大値ｒに相当する寸法を加算す
れば、適正な溶着ストロークｈｓが得られるものとな
る。この溶着ストロークｈｓの最小値ｈｓ［min］およ
び最大値ｈｓ［max］を得るためのｑおよびｒは、それ
ぞれ０．１mmおよび０．４mmである。
【００１８】請求項５の発明は、一対のワーク相互の溶
着接合部における一方のワークを、溶着接合時でのワー
クの往復振動方向と平行に延長される縦振動リブと、前
記往復振動方向と交差する方向に延長される横振動リブ
とを有する構成とし、前記ワークの往復振動時での縦振
動リブが溶融する速度と横振動リブが溶融する速度とが
ほぼ等しくなるように、前記横振動リブの幅寸法を縦振
動リブの幅寸法より小さくした状態で往復振動させて溶
着接合する振動溶着方法としてある。
着接合部における一方のワークを、溶着接合時でのワー
クの往復振動方向と平行に延長される縦振動リブと、前
記往復振動方向と交差する方向に延長される横振動リブ
とを有する構成とし、前記ワークの往復振動時での縦振
動リブが溶融する速度と横振動リブが溶融する速度とが
ほぼ等しくなるように、前記横振動リブの幅寸法を縦振
動リブの幅寸法より小さくした状態で往復振動させて溶
着接合する振動溶着方法としてある。
【００１９】上記した振動溶着方法によれば、縦振動リ
ブと横振動リブのそれぞれの溶融速度が同等となるの
で、各リブにて発生する面圧も均一化する。
ブと横振動リブのそれぞれの溶融速度が同等となるの
で、各リブにて発生する面圧も均一化する。
【００２０】請求項６の発明は、請求項５の発明の振動
溶着方法において、横振動リブは、縦振動リブの幅とほ
ぼ同寸法の基部と、この基部の先端側に形成され基部よ
り幅寸法が小さい先端部とから構成され、溶着接合時に
ワーク相互を加圧するための加圧力を、前記横振動リブ
における往復振動による他方のワークのリブ受け面に対
する突き合わせ面の溶融による先端部と基部との間の面
積変化に基づく面圧変化に応じて変化させる振動溶着方
法としてある。
溶着方法において、横振動リブは、縦振動リブの幅とほ
ぼ同寸法の基部と、この基部の先端側に形成され基部よ
り幅寸法が小さい先端部とから構成され、溶着接合時に
ワーク相互を加圧するための加圧力を、前記横振動リブ
における往復振動による他方のワークのリブ受け面に対
する突き合わせ面の溶融による先端部と基部との間の面
積変化に基づく面圧変化に応じて変化させる振動溶着方
法としてある。
【００２１】上記した振動溶着方法によれば、横振動リ
ブにおいて、往復振動により先端部が溶融完了して基部
が他方のワークのリブ受け面に接触する際に、突き合わ
せ面とリブ受け面との間の溶着面における面圧が変化
し、この面圧変化に応じて加圧力を変化させることで、
溶着面には所望の面圧が発生するものとなる。
ブにおいて、往復振動により先端部が溶融完了して基部
が他方のワークのリブ受け面に接触する際に、突き合わ
せ面とリブ受け面との間の溶着面における面圧が変化
し、この面圧変化に応じて加圧力を変化させることで、
溶着面には所望の面圧が発生するものとなる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、横振動リブ
は、その突き合わせ面が摺接する他方のワークのリブ受
け面が、溶着後に露出する部位が多くはなるものの、振
動方向の幅寸法を小さいものとしてリブ受け面に対する
摺接面積を小さくしてあるので、突き合わせ面の溶融速
度が速くなり、縦振動リブを含めた溶着リブ全体の溶融
速度が均一化される結果、横振動リブおよび縦振動リブ
にて発生する面圧も相互に均一化され、溶着接合部にお
ける強度低下およびシール性の低下を防止することがで
きる。
は、その突き合わせ面が摺接する他方のワークのリブ受
け面が、溶着後に露出する部位が多くはなるものの、振
動方向の幅寸法を小さいものとしてリブ受け面に対する
摺接面積を小さくしてあるので、突き合わせ面の溶融速
度が速くなり、縦振動リブを含めた溶着リブ全体の溶融
速度が均一化される結果、横振動リブおよび縦振動リブ
にて発生する面圧も相互に均一化され、溶着接合部にお
ける強度低下およびシール性の低下を防止することがで
きる。
【００２３】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同様に、横振動リブの溶融速度が速くなって溶着リブ
全体の溶融速度が均一化され、強度低下およびシール性
の低下を防止できるとともに、横振動リブが縦振動リブ
の幅と同寸法の基部を備えているので、この基部が最終
的に溶着することで、縦振動リブと同様な溶着強度を確
保することができる。
と同様に、横振動リブの溶融速度が速くなって溶着リブ
全体の溶融速度が均一化され、強度低下およびシール性
の低下を防止できるとともに、横振動リブが縦振動リブ
の幅と同寸法の基部を備えているので、この基部が最終
的に溶着することで、縦振動リブと同様な溶着強度を確
保することができる。
【００２４】請求項３の発明によれば、横振動リブに対
向する他方のワークのリブ受け面が、基部の幅寸法Ｗｂ
の領域で溶融状態となり、このため横振動リブの先端部
の溶融が完了して基部が上記リブ受け面に接触する状態
となっても、基部はリブ受け面に対して全体が溶融面に
接触することになり、安定した溶着強度を得ることがで
きる。
向する他方のワークのリブ受け面が、基部の幅寸法Ｗｂ
の領域で溶融状態となり、このため横振動リブの先端部
の溶融が完了して基部が上記リブ受け面に接触する状態
となっても、基部はリブ受け面に対して全体が溶融面に
接触することになり、安定した溶着強度を得ることがで
きる。
【００２５】請求項４の発明によれば、横振動リブは、
先端部の高さ寸法をｈ1とすると、先端部のリブ受け面
から基部側に向かう溶着部の高さ寸法に相当する溶着ス
トロークｈｓを、ｈｓ＝ｈ１＋α（但し、α＝０．１mm
〜０．４mm）としてあるので、縦振動リブおよび横振動
リブの双方の溶着強度が充分満足できるものとなる。
先端部の高さ寸法をｈ1とすると、先端部のリブ受け面
から基部側に向かう溶着部の高さ寸法に相当する溶着ス
トロークｈｓを、ｈｓ＝ｈ１＋α（但し、α＝０．１mm
〜０．４mm）としてあるので、縦振動リブおよび横振動
リブの双方の溶着強度が充分満足できるものとなる。
【００２６】請求項５の発明によれば、縦振動リブと横
振動リブのそれぞれの溶融速度が同等となるようにして
溶着接合するようにしたので、各リブにて発生する面圧
も相互に均一化し、溶着接合部における強度低下および
シール性の低下を防止することができる。
振動リブのそれぞれの溶融速度が同等となるようにして
溶着接合するようにしたので、各リブにて発生する面圧
も相互に均一化し、溶着接合部における強度低下および
シール性の低下を防止することができる。
【００２７】請求項６の発明によれば、横振動リブにお
ける先端部が溶融完了して基部が他方のワークのリブ受
け面に接触する際に、突き合わせ面とリブ受け面との間
の溶着面における面圧が変化し、この面圧変化に応じて
加圧力を変化させるようにしたので、溶着面における面
圧は所望のものとなり、安定した溶着作業を行うことが
できる。
ける先端部が溶融完了して基部が他方のワークのリブ受
け面に接触する際に、突き合わせ面とリブ受け面との間
の溶着面における面圧が変化し、この面圧変化に応じて
加圧力を変化させるようにしたので、溶着面における面
圧は所望のものとなり、安定した溶着作業を行うことが
できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。
面に基づき説明する。
【００２９】図１は、この発明の実施の一形態を示す横
振動リブ１３の形状を示す斜視図であり、この横振動リ
ブ１３は、前記図１１に示した一対のワーク１，３のよ
うに、一方のワーク１の全周に設けた溶着リブ７におけ
る横振動リブ１１と同様に、相互に対向して配置される
ワーク１５，１７を振動溶着する際の往復振動方向Ｖに
対して直交する方向に延長されている。これら各ワーク
１５，１７は、図示しない治具に保持された状態で、例
えば下方の治具が上昇してワーク１５，１７相互が所定
の加圧力にて加圧され、この加圧状態で上方の治具がＶ
方向に往復振動して振動溶着がなされる。
振動リブ１３の形状を示す斜視図であり、この横振動リ
ブ１３は、前記図１１に示した一対のワーク１，３のよ
うに、一方のワーク１の全周に設けた溶着リブ７におけ
る横振動リブ１１と同様に、相互に対向して配置される
ワーク１５，１７を振動溶着する際の往復振動方向Ｖに
対して直交する方向に延長されている。これら各ワーク
１５，１７は、図示しない治具に保持された状態で、例
えば下方の治具が上昇してワーク１５，１７相互が所定
の加圧力にて加圧され、この加圧状態で上方の治具がＶ
方向に往復振動して振動溶着がなされる。
【００３０】上記横振動リブ１３は、一方のワーク１５
の端部に設けたフランジ１９の幅方向ほぼ中央部に形成
されており、図２に示すように、幅寸法がＷａと狭い先
端部２１と、幅寸法がＷｂと広い基部２３とから構成さ
れている。先端部２１の幅寸法Ｗａと基部２３の幅寸法
をＷｂとの関係は、振動溶着における往復振動の振幅を
Ｗｖとすると、Ｗａ＝Ｗｂ−Ｗｖとなっている。また、
先端部２１の高さ寸法をｈ1とすると、先端部２１の端
面から基部２３側に向かう溶融部分の高さ寸法に相当す
る溶着ストロークｈｓは、ｈｓ＝ｈ１＋α（但し、α＝
０．１mm〜０．４mm）としてある。
の端部に設けたフランジ１９の幅方向ほぼ中央部に形成
されており、図２に示すように、幅寸法がＷａと狭い先
端部２１と、幅寸法がＷｂと広い基部２３とから構成さ
れている。先端部２１の幅寸法Ｗａと基部２３の幅寸法
をＷｂとの関係は、振動溶着における往復振動の振幅を
Ｗｖとすると、Ｗａ＝Ｗｂ−Ｗｖとなっている。また、
先端部２１の高さ寸法をｈ1とすると、先端部２１の端
面から基部２３側に向かう溶融部分の高さ寸法に相当す
る溶着ストロークｈｓは、ｈｓ＝ｈ１＋α（但し、α＝
０．１mm〜０．４mm）としてある。
【００３１】上記した各部の寸法は、先端部２１の端面
からフランジ１９までの高さ寸法をｈ2とし、振幅Ｗｖ
を１．５mmとした場合、例えば以下のように設定され
る。 Ｗｂ＝３mm Ｗａ＝３−１．５＝１．５mm ｈ2＝５mm ｈ1＝１．８mm ｈｓ＝１．８＋０．２＝２mm
からフランジ１９までの高さ寸法をｈ2とし、振幅Ｗｖ
を１．５mmとした場合、例えば以下のように設定され
る。 Ｗｂ＝３mm Ｗａ＝３−１．５＝１．５mm ｈ2＝５mm ｈ1＝１．８mm ｈｓ＝１．８＋０．２＝２mm
【００３２】図３は、ワーク１５における縦振動リブ２
５の断面図であり、この縦振動リブ２５は前記図１１に
示したワーク１の縦振動リブ９に相当するもので、図１
に示した往復振動方向Ｖと同方向に向けて延長して形成
され、その幅Ｗｂの寸法は、横振動リブ１３における基
部２３の幅と同等であり、全体の高さ寸法ｈ2も横振動
リブ１３の高さ寸法ｈ2と同等である。この縦振動リブ
２５の端面および、横振動リブ１３の端面は、他方のワ
ーク１７に形成したフランジ２７のリブ受け面２７ａに
突き合わされた状態で振動溶着される。
５の断面図であり、この縦振動リブ２５は前記図１１に
示したワーク１の縦振動リブ９に相当するもので、図１
に示した往復振動方向Ｖと同方向に向けて延長して形成
され、その幅Ｗｂの寸法は、横振動リブ１３における基
部２３の幅と同等であり、全体の高さ寸法ｈ2も横振動
リブ１３の高さ寸法ｈ2と同等である。この縦振動リブ
２５の端面および、横振動リブ１３の端面は、他方のワ
ーク１７に形成したフランジ２７のリブ受け面２７ａに
突き合わされた状態で振動溶着される。
【００３３】上記した振動溶着リブ構造において、一対
のワーク１５，１７は、それぞれのフランジ１９，２７
の裏側から図示しない治具によって所定の加圧力で加圧
され、この加圧状態で一方のワーク１５を往復振動方向
Ｖ、すなわち横振動リブ１３の延長方向と交差する方
向、本実施形態にあっては直交する方向に沿って振動さ
せると、図３における縦振動リブ２５にとってはその延
長方向、すなわち図３中で紙面に直交する方向に沿って
振動することになる。この振動により発生する摩擦熱に
より、各リブ１３，２５とリブ受け面２７ａとの相互の
突き合わせ面が溶融して溶着接合される。
のワーク１５，１７は、それぞれのフランジ１９，２７
の裏側から図示しない治具によって所定の加圧力で加圧
され、この加圧状態で一方のワーク１５を往復振動方向
Ｖ、すなわち横振動リブ１３の延長方向と交差する方
向、本実施形態にあっては直交する方向に沿って振動さ
せると、図３における縦振動リブ２５にとってはその延
長方向、すなわち図３中で紙面に直交する方向に沿って
振動することになる。この振動により発生する摩擦熱に
より、各リブ１３，２５とリブ受け面２７ａとの相互の
突き合わせ面が溶融して溶着接合される。
【００３４】ここで、横振動リブ１３は、先端部２１の
幅がＷａとなって縦振動リブ２５の幅Ｗｂより狭くなっ
ているので、前記図１１に示した従来のもののように、
横振動リブの溶融速度が縦振動リブより遅くなることが
回避され、横振動リブ１３における先端部２１の幅Ｗａ
をＷｂに対して適正に設定することで両リブ１３，２５
の溶融速度を均一化させることが可能となる。溶融速度
の均一化により、両リブ１３，２５の突き合わせ面に発
生する面圧も相互に均一化され、溶着接合部における溶
着強度の低下およびシール性の低下を防止することがで
きる。また、横振動リブ１３の溶融速度が、溶融速度の
速い縦振動リブ２５に合わせて速くなるので、作業時間
の短縮化が達成される。
幅がＷａとなって縦振動リブ２５の幅Ｗｂより狭くなっ
ているので、前記図１１に示した従来のもののように、
横振動リブの溶融速度が縦振動リブより遅くなることが
回避され、横振動リブ１３における先端部２１の幅Ｗａ
をＷｂに対して適正に設定することで両リブ１３，２５
の溶融速度を均一化させることが可能となる。溶融速度
の均一化により、両リブ１３，２５の突き合わせ面に発
生する面圧も相互に均一化され、溶着接合部における溶
着強度の低下およびシール性の低下を防止することがで
きる。また、横振動リブ１３の溶融速度が、溶融速度の
速い縦振動リブ２５に合わせて速くなるので、作業時間
の短縮化が達成される。
【００３５】横振動リブ１３の先端部２１の幅Ｗａは、
基部の幅Ｗｂと振幅Ｗｖとの関係において、Ｗａ＝Ｗｂ
−Ｗｖ、すなわちＷｖ＝Ｗｂ−Ｗａとなっているので、
往復振動時には図４に示すように、横振動リブ１３の先
端部２１は、他方のワーク１７のリブ受け面２７ａに対
しＷｂの幅にて摺接し、したがってリブ受け面２７ａに
おける溶融部分はこの幅ｗｂの範囲となる。このため、
横振動リブ１３の溶融が進行し、先端部２１がすべて溶
融しても、溶着時には、リブ幅がＷｂの基部２３がリブ
受け面２７ａの幅ｗｂの溶融部分に接触する状態とな
り、最終的な溶着状態は良好に確保される。
基部の幅Ｗｂと振幅Ｗｖとの関係において、Ｗａ＝Ｗｂ
−Ｗｖ、すなわちＷｖ＝Ｗｂ−Ｗａとなっているので、
往復振動時には図４に示すように、横振動リブ１３の先
端部２１は、他方のワーク１７のリブ受け面２７ａに対
しＷｂの幅にて摺接し、したがってリブ受け面２７ａに
おける溶融部分はこの幅ｗｂの範囲となる。このため、
横振動リブ１３の溶融が進行し、先端部２１がすべて溶
融しても、溶着時には、リブ幅がＷｂの基部２３がリブ
受け面２７ａの幅ｗｂの溶融部分に接触する状態とな
り、最終的な溶着状態は良好に確保される。
【００３６】また、横振動リブ１３の先端部２１の高さ
寸法ｈ1に対し、溶着ストロークｈｓを、ｈ1＋０．１mm
〜０．４mm、言い換えれば基部２３の溶融部分の高さ寸
法（ｈｓ−ｈ1）を、０．１mm〜０．４mmとすること
で、幅の狭い先端部２１による速い溶融速度と、幅の広
い基部２３による良好な溶着状態との双方の利点が生か
され、横振動リブ１３および縦振動リブ１５の双方が、
充分な溶着強度を備えるものとなる。
寸法ｈ1に対し、溶着ストロークｈｓを、ｈ1＋０．１mm
〜０．４mm、言い換えれば基部２３の溶融部分の高さ寸
法（ｈｓ−ｈ1）を、０．１mm〜０．４mmとすること
で、幅の狭い先端部２１による速い溶融速度と、幅の広
い基部２３による良好な溶着状態との双方の利点が生か
され、横振動リブ１３および縦振動リブ１５の双方が、
充分な溶着強度を備えるものとなる。
【００３７】上記横振動リブ１３において、往復振動時
に先端部２１の溶融が完了し、基部２３がリブ受け面２
７ａに接触する際には、加圧力による面圧の変化が発生
するが、この面圧変化を検知し、面圧変化に応じて加圧
力を制御することで、所望の面圧を確保でき、安定した
溶着作業を行えることとなる。また、加圧力を制御する
代わりに、ワーク１５，１７相互を、横振動リブ１３の
溶融に伴って接近させる方向に移動させる送り量を制御
するようにしてもよい。
に先端部２１の溶融が完了し、基部２３がリブ受け面２
７ａに接触する際には、加圧力による面圧の変化が発生
するが、この面圧変化を検知し、面圧変化に応じて加圧
力を制御することで、所望の面圧を確保でき、安定した
溶着作業を行えることとなる。また、加圧力を制御する
代わりに、ワーク１５，１７相互を、横振動リブ１３の
溶融に伴って接近させる方向に移動させる送り量を制御
するようにしてもよい。
【００３８】なお、上記実施の形態では、横振動リブ１
３を、先端部２１と基部２３とを有する段付き形状とし
たが、横振動リブ１３の先端面から基端側に向けて断面
積が徐々に大きくなるようなテーパ形状としてもよい。
３を、先端部２１と基部２３とを有する段付き形状とし
たが、横振動リブ１３の先端面から基端側に向けて断面
積が徐々に大きくなるようなテーパ形状としてもよい。
【００３９】図１に示したように、溶着接合を行う際に
は、ワーク１５，１７相互に対して加圧を行うために、
治具により押し付けられるフランジ１９，２７が形成さ
れているが、実際の製品形状では、上記フランジ１９，
２７の張り出しが製品を使用する際にレイアウト上問題
となる場合が多い。
は、ワーク１５，１７相互に対して加圧を行うために、
治具により押し付けられるフランジ１９，２７が形成さ
れているが、実際の製品形状では、上記フランジ１９，
２７の張り出しが製品を使用する際にレイアウト上問題
となる場合が多い。
【００４０】このような場合には、図５に示すように、
治具２９の側面に、先端側が幅広となるくさび状の嵌合
突起３１を上下方向に延長して設ける一方、ワーク３３
の側面には、底部側が幅広となって前記嵌合突起３１が
嵌合する嵌合溝３５を設ける。
治具２９の側面に、先端側が幅広となるくさび状の嵌合
突起３１を上下方向に延長して設ける一方、ワーク３３
の側面には、底部側が幅広となって前記嵌合突起３１が
嵌合する嵌合溝３５を設ける。
【００４１】嵌合突起３１は、治具２９の側面とで鋭角
をなす嵌合面３１ａを両側に備えるとともに、下端にワ
ークを加圧する際に圧力を受ける受圧面３１ｂが形成さ
れる。この受圧面３１ｂは、加圧方向に対して直角な平
面で形成されている。嵌合溝３５の図中で上端には開口
３５ａが形成され、この開口３５ａから嵌合突起３１を
挿入すると、治具２９は、嵌合面３１ａによってワーク
３３から治具２９の板厚方向への抜けが規制される。
をなす嵌合面３１ａを両側に備えるとともに、下端にワ
ークを加圧する際に圧力を受ける受圧面３１ｂが形成さ
れる。この受圧面３１ｂは、加圧方向に対して直角な平
面で形成されている。嵌合溝３５の図中で上端には開口
３５ａが形成され、この開口３５ａから嵌合突起３１を
挿入すると、治具２９は、嵌合面３１ａによってワーク
３３から治具２９の板厚方向への抜けが規制される。
【００４２】このように、治具２９に設けた嵌合突起３
１を、ワーク３３の板厚内に形成した嵌合溝３５に挿入
することで、ワーク３３を保持するようにしたので、治
具２９によって押し付けられるフランジをワーク３３に
設ける必要がなくなり、フランジの張り出しによる製品
のレイアウト上の問題は回避される。
１を、ワーク３３の板厚内に形成した嵌合溝３５に挿入
することで、ワーク３３を保持するようにしたので、治
具２９によって押し付けられるフランジをワーク３３に
設ける必要がなくなり、フランジの張り出しによる製品
のレイアウト上の問題は回避される。
【００４３】なお、図示していないが、上記ワーク３３
に溶着接合される他方のワークにも同様の保持構造を採
用することができる。
に溶着接合される他方のワークにも同様の保持構造を採
用することができる。
【００４４】図６は、治具３７に設けた嵌合突起３９の
受圧面３９ａを傾斜面とし、この受圧面３９ａによって
も、治具３７のワークからの抜け止めがなされる構成で
ある。
受圧面３９ａを傾斜面とし、この受圧面３９ａによって
も、治具３７のワークからの抜け止めがなされる構成で
ある。
【００４５】図７は、治具４１の嵌合突起４３を、ワー
ク側の嵌合溝に挿入する方向に向けてテーパ形状とし、
これにより嵌合突起４３の嵌合溝への挿入作業性が向上
する。
ク側の嵌合溝に挿入する方向に向けてテーパ形状とし、
これにより嵌合突起４３の嵌合溝への挿入作業性が向上
する。
【図１】この発明の実施の一形態を示す横振動リブの形
状を示す斜視断面図である。
状を示す斜視断面図である。
【図２】図１の横振動リブの各部の寸法関係を示す説明
図である。
図である。
【図３】図２の横振動リブを備えたワークの縦振動リブ
の形状を示す断面図である。
の形状を示す断面図である。
【図４】図１の横振動リブを備えたワークを振動させて
いる状態を示す動作説明図である。
いる状態を示す動作説明図である。
【図５】治具のワークに対する保持構造を示す斜視図で
ある。
ある。
【図６】治具のワークに対する保持構造の他の例を示す
もので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、
（ｃ）は（ａ）の底面図である。
もので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、
（ｃ）は（ａ）の底面図である。
【図７】治具のワークに対する保持構造のさらに他の例
を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側
面図、（ｃ）は（ａ）の底面図である。
を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左側
面図、（ｃ）は（ａ）の底面図である。
【図８】縦、横各振動リブの溶着強度を、溶着ストロー
クに対応して示したもので、（ａ）は、横振動リブの幅
寸法が溶着ストローク全長にわたって縦振動リブの幅寸
法より小さい形状とした場合の溶着強度特性図、（ｂ）
は、横振動リブの幅寸法を縦振動リブの幅寸法と同等と
した場合の溶着強度特性図である。
クに対応して示したもので、（ａ）は、横振動リブの幅
寸法が溶着ストローク全長にわたって縦振動リブの幅寸
法より小さい形状とした場合の溶着強度特性図、（ｂ）
は、横振動リブの幅寸法を縦振動リブの幅寸法と同等と
した場合の溶着強度特性図である。
【図９】図８（ａ）および図８（ｂ）の結果を組み合わ
せた場合のリブ形状による溶着強度特性図である。
せた場合のリブ形状による溶着強度特性図である。
【図１０】従来例に係わるもので、（ａ）は溶着前のリ
ブ構造を示す斜視断面図、（ｂ）はワーク相互を突き合
わせた状態の斜視断面図、（ｃ）は溶着接合した状態を
示す斜視断面図である。
ブ構造を示す斜視断面図、（ｂ）はワーク相互を突き合
わせた状態の斜視断面図、（ｃ）は溶着接合した状態を
示す斜視断面図である。
【図１１】図１０のワークの具体的な全体構成を示す斜
視図である。
視図である。
【図１２】（ａ）は、図１０における縦振動リブと往復
振動方向との関係を示す説明図、（ｂ）は、同横振動リ
ブと往復振動方向との関係を示す説明図である。
振動方向との関係を示す説明図、（ｂ）は、同横振動リ
ブと往復振動方向との関係を示す説明図である。
１５，１７ ワーク １３ 横振動リブ ２１ 先端部 ２３ 基部 ２５ 縦振動リブ ２７ａ リブ受け面
Claims (6)
- 【請求項１】 一対のワーク相互の溶着接合部における
一方のワークを、溶着接合時でのワークの往復振動方向
と平行に延長される縦振動リブと、前記往復振動方向と
交差する方向に延長される横振動リブとを備える構成と
し、前記横振動リブの幅寸法を縦振動リブの幅寸法より
小さくしたことを特徴とする振動溶着リブ構造。 - 【請求項２】 横振動リブは、縦振動リブの幅とほぼ同
寸法の基部と、この基部の先端側に形成され基部より幅
寸法が小さい先端部とから構成されていることを特徴と
する請求項１記載の振動溶着リブ構造。 - 【請求項３】 横振動リブにおける先端部の幅寸法Ｗａ
は、基部の幅寸法をＷｂ、往復振動時の振幅をＷｖとす
ると、Ｗａ＝Ｗｂ−Ｗｖであることを特徴とする請求項
２記載の振動溶着リブ構造。 - 【請求項４】 横振動リブは、先端部の高さ寸法をｈ1
とすると、先端部の端面から基部側に向かう溶着部の高
さ寸法に相当する溶着ストロークｈｓが、ｈｓ＝ｈ１＋
α（但し、α＝０．１mm〜０．４mm）であることを特徴
とする請求項２記載の振動溶着リブ構造。 - 【請求項５】 一対のワーク相互の溶着接合部における
一方のワークを、溶着接合時でのワークの往復振動方向
と平行に延長される縦振動リブと、前記往復振動方向と
交差する方向に延長される横振動リブとを有する構成と
し、前記ワークの往復振動時での縦振動リブが溶融する
速度と横振動リブが溶融する速度とがほぼ等しくなるよ
うに、前記横振動リブの幅寸法を縦振動リブの幅寸法よ
り小さくした状態で往復振動させて溶着接合することを
特徴とする振動溶着方法。 - 【請求項６】 横振動リブは、縦振動リブの幅とほぼ同
寸法の基部と、この基部の先端側に形成され基部より幅
寸法が小さい先端部とから構成され、溶着接合時にワー
ク相互を加圧するための加圧力を、前記横振動リブにお
ける往復振動による他方のワークのリブ受け面に対する
突き合わせ面の溶融による先端部と基部との間の面積変
化に基づく面圧変化に応じて変化させることを特徴とす
る請求項５記載の振動溶着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126298A JPH11216776A (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | 振動溶着リブ構造および振動溶着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2126298A JPH11216776A (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | 振動溶着リブ構造および振動溶着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11216776A true JPH11216776A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12050195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2126298A Pending JPH11216776A (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | 振動溶着リブ構造および振動溶着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11216776A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7419082B2 (en) | 2004-01-15 | 2008-09-02 | Rolls-Royce Plc | Friction welding process |
| KR100869917B1 (ko) | 2007-05-25 | 2008-11-21 | 김윤관 | 진동융착방법 |
| JP2015020644A (ja) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 八千代工業株式会社 | 部品の取付構造及び部品の取付方法 |
| WO2020045062A1 (ja) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | Nok株式会社 | 樹脂製カバーにおける密封構造 |
-
1998
- 1998-02-02 JP JP2126298A patent/JPH11216776A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7419082B2 (en) | 2004-01-15 | 2008-09-02 | Rolls-Royce Plc | Friction welding process |
| KR100869917B1 (ko) | 2007-05-25 | 2008-11-21 | 김윤관 | 진동융착방법 |
| JP2015020644A (ja) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 八千代工業株式会社 | 部品の取付構造及び部品の取付方法 |
| WO2020045062A1 (ja) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | Nok株式会社 | 樹脂製カバーにおける密封構造 |
| CN112166268A (zh) * | 2018-08-28 | 2021-01-01 | Nok株式会社 | 树脂制盖中的密封结构 |
| JPWO2020045062A1 (ja) * | 2018-08-28 | 2021-03-11 | Nok株式会社 | 樹脂製カバーにおける密封構造 |
| CN112166268B (zh) * | 2018-08-28 | 2023-01-31 | Nok株式会社 | 树脂制盖中的密封结构 |
| US11668397B2 (en) | 2018-08-28 | 2023-06-06 | Nok Corporation | Sealing structure for cover made of resin |
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