JPS6169433A - 樹脂用スピン溶接機 - Google Patents

樹脂用スピン溶接機

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JPS6169433A
JPS6169433A JP59191647A JP19164784A JPS6169433A JP S6169433 A JPS6169433 A JP S6169433A JP 59191647 A JP59191647 A JP 59191647A JP 19164784 A JP19164784 A JP 19164784A JP S6169433 A JPS6169433 A JP S6169433A
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resin molded
cylinder
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Masanori Yoshioka
吉岡 正憲
Yoshiki Kitajima
北島 芳樹
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、熱可塑性樹脂の成形体に、これも熱可塑性
樹脂からなる部品を溶融接合する樹脂用スピン溶接機の
改良に関するものである。
(従来の技術) たとえば、第2図に示すような中空形状の樹脂成形体(
例えば樹脂製タンク)lに樹脂部品(例えばベントチュ
ーブ)pを接合するための従来のスピン溶接様としては
、第3図に例示するものがある。
このスピン溶接機は、フレーム1に、樹脂成形体mを位
置決め載置する受台2および樹脂成形体mをその受台2
に押圧するクランパー3からなる保持手段4を設けると
ともに、シリンダ5によって樹脂成形体lの部品接合個
所に向けて進退され、かつ、油圧モータ、空圧モータな
どとすることができるモータ6によプて軸線の周りに回
転駆動される樹脂部品pのチャック7を取り付けてなる
このスピン溶接機では、保持手段4の作用下で、樹脂成
形体mをその所定位置に図示のように保持する一方、チ
ャック7に保持した樹脂部品pを、モータ6およびシリ
ンダ5の作用下で、高速回転させ乍ら上昇させ、樹脂部
品pの先端部を樹脂成形体mの所定個所に設けた開口り
内へ進入させるとともに、その肩部Sを同口りの縁部に
当接させて樹脂部品pと肩部Sとの接触面をf’JrM
熱にて溶融させた後、モータ6ひいては樹脂部品pの回
転を停止し、併せて、樹脂部品pを樹脂成形体lに、そ
れらの溶融部分が凝固するまで当接させて保持すること
により、好ましくは、第2図(b)に拡大断面で示すよ
うな溶着層Wによるそれら両者の接合がもたらされる。
(発明が解決しようとする問題点) ところがこのような従来技術にあっては、樹脂部品pの
肩部Sを樹脂成形体lの同口縁部に当接させるに際し、
シリンダ5によって樹脂部品pに与えられる運動エネル
ギーの全てをその開口縁部だけで支持する構成となって
いたため、かかる当接に際して開口縁部が第4図に拡大
断面図で示すように成形体lの内方へ大きく弾性変形、
甚しく、    は塑性変形し、この結果として、樹脂
成形体Iと樹脂部品pとの接合不良が生ずるという問題
があった。
これをいいかえれば、樹脂部品pを樹脂成形体mに当接
させるに際し、モータ6その他の単用に打ち勝つ大きな
力によって上昇される樹脂部品pの肩部Sが、第4図に
破線で示すように、樹脂成形体Iの開口縁部をその内方
へ大きく変形させるので、樹脂部品pひいてはその肩部
Sの高速回転に基づくこれら両者の溶融はその変形状態
下にて行われ、シリンダ5による抑圧下でのその溶融部
分の拡大によって、肩部Sが成形体mの内側へ図に実線
で示すように押し込まれると、肩部Sは、その周面の最
大径部分にて樹脂成形体mと接触し、この故に、所定時
間にわたるかかる溶融工程の襖、両者の溶融部分におい
て、樹脂部品pを樹脂成形体lに、その成形体mの変形
反力の作用下にて十分に押圧することができず、また、
たとえ成形体mの変形反力によってそれら両者の十分な
る押圧力がもたらされても、この場合には両者の溶融部
分に相対変位が生じることになり、これがため、溶融部
分が凝固することによるそれら両者の接合はもたらされ
ても、十分なる接合強度、気密性、液密性などを1qる
ことができず、また、その接合後における樹脂部品pへ
の外力の除去によって、接合部に大きな応力が残留する
ことになり、十分なる耐久性をもたらすことができなか
った。
この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決するも
のであり、樹脂部品の樹脂成形体への当接時における樹
脂成形体の内向き変形を有効に防止することによって、
それら両者の十分に満足し得る接合状態をもたらす樹脂
用スピン溶接機を提供するものである。
(問題点を解決するための手段) この発明の樹脂用スピン溶接機は、とくに、主にはシリ
ンダその他の往復駆動手段によって、樹脂部品に与えら
れるその樹脂成形体方向への運動エネルギーを吸収する
ためのたとえば、ばね、ゴムなどからなる緩衝手段を設
けてなる。
(作 用) このスピン溶接機では、樹脂部品の運動エネルギーの大
部分、いいかえればそれの有する運動エネルギーのうち
、樹脂成形体がそこに大きな変形を生じることなく支持
することができる一部分を除いた大部分を、緩衝手段に
よって吸収することにより、それら両者の当接に際する
樹脂成形体の大きな変形が有効に防止されるので、両者
の溶融部分が十分に拡大した後において、回転を停止さ
れた樹脂部品の肩部テーパ面を、樹脂成形体の幾分の変
形反力の作用下にて所要の力で樹脂成形体に押圧するこ
とができ、この結果として、それら両者の溶融部分での
すぐれた接合がもたらされる。
(実施例) 以下にこの発明を図面に基づいて説明する。第1図はこ
の発明の一実施例を示す断面図であり、図示以外の部分
は従来例と同様である。また図中従来例と同等の部分は
それと同一の番号で示す。
ここでは、フレーム1に水平に固定した支持プレート1
1上に台座12を介して受台2を取り付け、この受台2
にて樹脂成形体mの位置決め載置を可能ならしめる一方
、支持プレート11の下側に配置した固定プレート13
と、後述する可動プレート14との間に、緩衝手段の一
例としてのスプリング15を介装し、さらに、図示例で
は二本としたこれらのスプリング15の近傍位置で、ス
プリング15よりも長さの短いストッパー16を固定プ
レート13から下方へ突設する。
ここで、これらのスプリング15の伸縮作動は、固定プ
レート13とシリンダ5の取付プレート17とを連結す
るロッド18によってガイドされ、その縮退位置、いい
かえれば可動プレート14の固定プレート13への接近
限界位置は可動プレート14とストッパー16との当接
によって特定される。
またここでは、可動ブレ゛−ト14を、ロッド18を取
り囲むスリーブ19を介してモータ取付プレート20に
連結し、これらの両プレート14.20を、モータ取付
プレート20にブラケット21を介して連結したシリン
ダ5の作動に基づき、ロッド18に沿って昇降運動可能
ならしめる。ここで、シリンダ5のモータ取付プレート
20へのこの連結は、ロッド18、    k−r[1
flr71.z−hi3に−1112;M=IIR付7
Lz−h17に、シリンダ5の本体部分を取り付け、そ
のシリンダロッド5aをブラケット21に連結すること
によりもたらされる。
そしてさらに、これらの可動プレート14オよびモータ
取付プレート20にはそれぞれ、ベアリング22、23
を介して回転軸24を支持し、この回転軸24の上端に
はチャック7を、またその下端部には歯車25を、それ
ぞれ固定してこの歯車25を、モータ取付プレート20
に固定したモータ6と関連する歯車機構26に噛合させ
る。ここで、チャック7は、樹脂部品pを保持もしくは
挟持することができ、また、歯車25は、回転軸24を
チャック7および樹脂部品とともに高速回転させること
ができる。
従って、かかる構成によれば、シリンダ5の作動に基づ
く樹脂部品pの上昇に際し、樹脂部品pに与えられる運
動エネルギーの多くの部分が、可動プレート14による
スプリング15の圧縮変形によって有効に吸収されるこ
とになる。なおここで、スプリング15の撓み量、いい
かえれば回転軸24の上限位置は、可動プレート14と
ストッパー16との当接によって特定されることになる
ので、ストッパー16の軸線方向位置を調整可能にした
場合には、軸15ひいては樹脂部品pの上限位置を所要
に応じて変更することができる。加えて、スプリング1
5の自由長さを調整可能ならしめた場合には、スプリン
グ15の圧縮変形によるエネルギー吸収量を適宜に変更
することができる。      ゛このような溶接機に
よるスピン溶接に際しては、はじめに、樹脂成形体mを
保持手段4にて所定位置に保持するとともに、樹脂部品
pを、図に実線で示すように、チャック7の上限位置で
それに取り付け、次いで、モータ6およびシリンダ5の
作用下で、樹脂部品pを高速回転させ乍ら上昇させる。
一方、シリンダ5によって樹脂部品pに与えられたその
上昇方向の運動エネルギーは、可動プレート14による
スプラグ15の圧縮変形によってその大部分を吸収され
、樹脂部品ρの肩部Sが樹脂成形体mの開口縁部に、図
に破線で示すように当接するに際しては、樹脂部品pは
、開口縁部に大きな変形をもたらすことなくそれにて支
持される程度の大きさのエネルギーだけしか有しない。
なお、樹脂部品pの樹脂成形体mへのこのような当接状
態においても、樹脂部品pは、シリンダ5から、それら
の当接面に所要の摩擦力をもたらし得る程度の押圧力を
受けることはもちろんであり、また、樹脂成形体mの開
口縁部が、部品pと成形体mとの接合に大きな影響を与
えない程度の幾分の弾性変形を受けることはもちろんで
ある。
これがため、図に破線で示す位置での樹脂部品pの高速
回転により、樹脂部品pの肩部表面および樹脂成形体m
の開口縁はともに・溶融されることになり、樹脂部品p
の肩部Sは、シリンダ5の押圧力に基づき、引き続いて
その溶融深さ相当分づつ徐々に樹脂成形体m内へ進入し
てそれら両者の溶融域を拡大する。そしてこのような溶
融域の拡大は、図に仮想線で示すように、樹脂部品pが
樹脂成形体m内へ所定の深さまで進入したとき、いいか
えれば、可動プレート14がストッパー16に当接した
ときの樹脂部品pの回転停止によって終了する。
ここで樹脂部品pのこの所定進入深さにおいては、図か
ら明らかなように、その肩部Sのテーバ表面が、樹脂成
形体mの拡大された間口面に面接触可能であるので、樹
脂成形体mの変形反力の作用下にて両者の溶融部分を、
所要の力で確実に面接触させることができる。
そしてこのような面接触状態を保持したまま溶融域を完
全に凝固させることにより、第2図(b)について述べ
たように溶着層Wによる部品pと成形体mとの好適なる
接合がもたらされるので、その俊は、接合された樹脂部
品pをチャック7から外し、そのチャック7を下限位置
へ復帰させるとともに、製品を保持手段4から取り外す
ことにより−の接合作業を終了する。
以上この発明を図示例に基づいて説明したが、チャック
を上方から下方へ向けて、または横方向に進出する型式
とすることもでき、緩衝手段として、ゴム、ゴム状弾性
体、空気ばねその他の既知のエネルギー吸収部材もしく
は弾性部材を用いる? ことができる。
(発明の効果) 従ってこの発明によれば、とくに樹脂部品の樹脂成形体
方向への運動エネルギーを吸収する緩衝手段を設けるこ
とにより、樹脂成形体の変形を確実に防止して接合強度
、気密性および液密性にすぐれ、しかも部品取付位置精
度の極めて高い樹脂接合を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す要部断面図、第2図
(a)、(b)は樹脂成形体と樹脂部品との接合状態を
示す斜視図a3よび拡大断面図、第3図は従来例を示す
部分断面図、 第4図は従来例による接合工程を示す拡大断面図である
。 m・・・樹脂成形体   p・・・樹脂部品S・・・肩
部      2・・・受台3・・・クランパー   
4・・・保持手段5・・・シリンダ     6・・・
モータ11・・・支持プレート  13・・・スプリン
グ14・・・筒部材     15・・・軸16・・・
衝突プレート 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、樹脂成形体(m)を位置決め保持する保持手段(4
    )と、保持された樹脂成形体(m)に対して進退駆動さ
    れるとともに、軸線の周りに回転駆動され、かつ樹脂成
    形体(m)に接合される樹脂部品(p)を保持するチャ
    ック(7)とを具える樹脂用スピン溶接機において、 前記樹脂部品(p)の樹脂成形体(m)方 向への運動エネルギーを吸収する緩衝手段 (13)を設けてなることを特徴とする樹脂用スピン溶
    接機。
JP59191647A 1984-09-14 1984-09-14 樹脂用スピン溶接機 Pending JPS6169433A (ja)

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JP59191647A JPS6169433A (ja) 1984-09-14 1984-09-14 樹脂用スピン溶接機

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009196157A (ja) * 2008-02-20 2009-09-03 Panasonic Electric Works Co Ltd 樹脂部材の振動溶着法
JP2010149426A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Toyota Boshoku Corp 振動溶着装置

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