米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> 高島屋日発工業株式会社

発明の名称 超音波溶接機用の超音波ホーンおよびこれを用いたブラケット部品の取付方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−156555
公開日 平成10年(1998)6月16日
出願番号 特願平8−309465
出願日 平成8年(1996)11月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】名嶋 明郎 (外2名)
発明者 村尾 浩二
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ホーン本体(12)の先端に外周が短脚枠部(13)により囲まれる浅い凹部(14)を形成するとともにその中央にホーン突起部(15)を突設して、このホーン突起部(15)と短脚枠部(13)との間に残された前記凹部(14)の内底面を押さえ用の環状平面部(16)に形成したことを特徴とする超音波溶接機用の超音波ホーン。
【請求項2】 合成樹脂材からなる基材とその表面に添わせた合成樹脂材からなるブラケット部品の溶着しようとする部位を、超音波溶接機用の超音波ホーンによる加圧でそのホーン突起部が当接される部分の近辺とこれに対応する基材の一部を超音波振動により溶融してこの溶融樹脂によりブラケット部品を基材表面に溶着一体化するようにしたブラケット部品の取付方法において、超音波溶接機用の超音波ホーンとして、ホーン本体の先端に外周が短脚枠部により囲まれる浅い凹部を形成するとともにその中央にホーン突起部を突設してこのホーン突起部と短脚枠部との間に残された前記凹部の内底面を押さえ用の環状平面部に形成したものを用いる一方、前記ブラケット部品の溶着面には予め溶融樹脂を受け入れる溝部を形成しておき、ホーン突起部による加圧で溶融した溶融樹脂が短脚枠部により横方向へ拡がることなく押さえ用の環状平面部によって溝部内へ押し込まれるようにしながら溶着することを特徴とするブラケット部品の取付方法。
【請求項3】 基材を発泡合成樹脂よりなるものとし、ブラケット部品を非発泡合成樹脂よりなるものとする請求項2に記載のブラケット部品の取付方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は低コストで強い接着強度を得ることができる超音波溶接機用の超音波ホーンおよびこれを用いたブラケット部品の取付方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車用ドアトリム等における発泡合成樹脂材からなる基材に対し、これと同系の非発泡合成樹脂よりなるリテーナ取付用ブラケット部品を取付一体化する方法としては、超音波振動を用いて溶着する方法が知られている。このような方法の一つとしては、ブラケット部品の溶着面に多数の溶着用突起を設けておいてこの突起を超音波振動により溶かして基材に取付一体化する超音波伝達溶着法と称される方法があるが、発泡合成樹脂材からなる基材は超音波振動を吸収してしまう性質があるので突起が十分に溶融せずに未接着部分が生じてしまうという現象が起き、十分な接着強度が得られないという問題点があった。また、ブラケット部品に対しスポット的に超音波ホーンを当ててその接触面を溶かして基材に取付一体化する超音波スポット溶着法と称される方法もあるが、溶融樹脂の熱により基材側の発泡合成樹脂が崩壊してしまい、溶着面に隙間が生じて接着強度の低下を招くという問題点があった。一方、超音波振動を用いずにクリップやリベット等により機械的に取り付ける方法も知られているが、部品点数が増えることにより重量アップや生産コストアップになるという問題点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようとするところは上記のような従来の問題点を解決して、基材が発泡合成樹脂材からなる場合でもブラケット部品の溶融させたい部分が的確容易に溶融して基材に対して溶着面との間に隙間を発生することなく接着されて十分な接着強度を保証することができ、しかも、取付作業も簡単で低コストで生産できるようにする超音波溶接機用の超音波ホーンおよびこれを用いたブラケット部品の取付方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するためになされた本発明は、ホーン本体の先端に外周が短脚枠部により囲まれる浅い凹部を形成するとともにその中央にホーン突起部を突設して、このホーン突起部と短脚枠部との間に残された前記凹部の内底面を押さえ用の環状平面部に形成したことを特徴とする超音波溶接機用の超音波ホーンを第1の発明とし、また、、合成樹脂材からなる基材とその表面に添わせた合成樹脂材からなるブラケット部品の溶着しようとする部位を、超音波溶接機用の超音波ホーンによる加圧でそのホーン突起部が当接される部分の近辺とこれに対応する基材の一部を超音波振動により溶融してこの溶融樹脂によりブラケット部品を基材表面に溶着一体化するようにしたブラケット部品の取付方法において、前記した超音波溶接機用の超音波ホーンを用いる一方、前記ブラケット部品の溶着面には予め溶融樹脂を受け入れる溝部を形成しておき、ホーン突起部による加圧で溶融した溶融樹脂が短脚枠部により横方向へ拡がることなく押さえ用の環状平面部によって溝部内へ押し込まれるようにしながら溶着することを特徴とするブラケット部品の基材への取付方法を第2の発明とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を、自動車用ドアトリムの基材の表面にリテーナ取付用のブラケット部品を超音波振動により溶着一体化する場合について詳細に説明する。1は発泡ポリプロピレン樹脂などの超音波溶融可能な発泡合成樹脂材からなる基材、2はこの基材1の表面に重ねて部分的に超音波溶接しようとする非発泡のポリプロピレン樹脂よりなるリテーナ取付用のブラケット部品である。このブラケット部品2の溶着面には後記する超音波ホーン11によって溶着される溶融部3と、この溶融部3に沿った溝部4が形成され、この溝部4は必要に応じて連通する多数の枝溝部を有したものとしている。なお、前記した基材1は発泡合成樹脂材からなるものとする一方、ブラケット部品2は前記基材1と同系ではあるが非発泡の合成樹脂材からなるものとしたが、両者を非発泡の合成樹脂材からなるものとしたり、両者を発泡合成樹脂材からなるものとしてもよい。しかしながら、両者を発泡合成樹脂材からなるものとするときは、ブラケット部品2を基材1より剛性のあるものとするのを普通とする。
【0006】一方、超音波ホーン11は、ホーン本体12の先端に外周が長さが1mm程度の短脚枠部13により囲まれる浅い凹部14を形成するとともに、その中央にホーン突起部15を突設してこのホーン突起部15と短脚枠部13との間に残された前記凹部14の内底面を押さえ用の環状平面部16に形成したものとしている。
【0007】また、前記したようなブラケット部品2を基材1に超音波溶接機による超音波振動を用いて溶着するには、図2aに示すように、基材1の表面にブラケット部品2を前記溝部4が形成されている面を基材1の表面に当接させて添装し、ブラケット部品2の溶着面の裏側から前記溶融部3に超音波ホーン本体11の先端より突出するホーン突起部15を当てて加圧振動させると、この振動が溶融部3に伝達されて溶融部3の溶融面は徐々に溶け出し、続いて、この溶融部3の溶融樹脂が図2bに示されるように溝部4内へ分散して流入する。このとき、溶融樹脂の一部はブラケット部品2の表面に流出するが、更に加圧が続けられるとブラケット部品2の表面に流出した溶融樹脂は図2cに示すように、凹部14の内底面に形成されている押さえ用の環状平面部16によって溝部4内へ強制的に流し込んで溶着面積を増大させることとなる。このとき、凹部14の外周は短脚枠部13により囲まれているため、この短脚枠部13が溶融樹脂の外部への流出を的確に防ぐこととなる。また、短脚枠部13は前記したように極めて短くしてあるので、短脚枠部13により形成される環状凹溝でブラケット部品2の板厚が大きく変化することはなく、ブラケット部品2の強度低下が起こることはない。そして、溶融部3の溶融面と溝部4内を埋めた溶融樹脂とが略同一面となってこの溶融樹脂が接着剤としての機能を発揮すると、ブラケット部品2は基材1に的確に溶着一体化されることとなる。
【0008】この場合、接着剤としての機能を奏する溶融樹脂は溝部4を埋めて溶着面積が大きくなっているので、単純なスポット的な溶着に比べると両者間の接着強度は著しく増大することとなり、また、従来のスポット溶着法においては、溶融樹脂の熱により基材1側の樹脂が崩壊してしまい、溶着面に隙間が生じるという現象があったが、本願発明の方法においては溶融樹脂が溝部4内へ分散して流入することにより熱エネルギーも分散され、このため、基材1を発泡合成樹脂よりなるものとし、ブラケット部品2を非発泡合成樹脂などの前記基材1より剛性のあるものを使用した場合でも基材1側の樹脂が部分的に崩壊されることもなく、崩壊にともなう隙間発生により接着強度が低下するという問題が生じることがない。
【0009】なお、ブラケット部品2の溶着面に設ける溶融部3と溝部4の形状としては、図5に示されるように円筒状の溶融部3にその周囲を囲った環状の溝部4としたり、図6に示されるように更に前記環状の溝部4から更に放射状に溝部4aを延長したり、図7に示されるように溶融部3の周囲に放射状に延びた溝部4を形成したものとするなど設計条件に応じて適宜設計できることはいうまでもない。
【0010】
【発明の効果】本発明は以上の説明からも明らかなように、ホーン本体の先端に外周が短脚枠部により囲まれる浅い凹部を形成するとともにその中央にホーン突起部を突設して、このホーン突起部と短脚枠部との間に残された前記凹部の内底面を押さえ用の環状平面部に形成した超音波ホーンとしたので、合成樹脂材からなる基材とその表面に添わせた合成樹脂材からなるブラケット部品の溶着しようとする部位を的確に溶融してこの溶融樹脂によりブラケット部品を基材表面に溶着一体化することができる。また、本発明方法は前記した超音波ホーンを用いるとともに、ホーン突起部による加圧振動で溶融される溶融部に沿って溝部を形成しておくことにより、基材表面に対しブラケット部品を相互間に隙間を発生することなく十分な接着強度をもって溶着一体化することができるうえに取付作業も簡単で低コストで生産することができ、しかも、クリップ等の別部品も必要としないので重量の軽減化もできるなど種々の利点がある。よって本発明は従来の問題点を一掃した超音波溶接機用の超音波ホーンおよびこれを用いたブラケット部品の取付方法として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013