JP2000229360A - 振動溶着の部材構造 - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２つの部材の振動溶着において、従来では、
部材の成形誤差によって両部材の接触圧力の分布が不均
一になると、接触圧力が大きい部分で溶融による材料の
絡み合い部分が潰されて薄くなり、接合強度の低下が生
じていた。 【解決手段】 一方の部材１に溶着用突出部５を設け、
両部材１，２に、溶着用突出部５の溶融に伴う両部材
１，２の接近により互いに当接する支持部６，７を設け
た部材構造とし、支持部６，７の当接によって溶着用突
出部５の接触圧力を低下させ、材料の絡み合い部分の厚
さを確保して、充分な接合強度が得られるようにした。
部材の成形誤差によって両部材の接触圧力の分布が不均
一になると、接触圧力が大きい部分で溶融による材料の
絡み合い部分が潰されて薄くなり、接合強度の低下が生
じていた。 【解決手段】 一方の部材１に溶着用突出部５を設け、
両部材１，２に、溶着用突出部５の溶融に伴う両部材
１，２の接近により互いに当接する支持部６，７を設け
た部材構造とし、支持部６，７の当接によって溶着用突
出部５の接触圧力を低下させ、材料の絡み合い部分の厚
さを確保して、充分な接合強度が得られるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として樹脂製部
材の接合に用いられる振動溶着において、その接合強度
を高めるのに好適な部材構造に関するものである。
材の接合に用いられる振動溶着において、その接合強度
を高めるのに好適な部材構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の部材の振動溶着を説明する
図である。図３（ａ）に示す２つの部材１０１，１０２
は、片側に開放された容器状を成す樹脂製部材であっ
て、いずれもほぼ同一の形状および大きさを有すると共
に、開口部全周にわたって外向きのフランジ１０３，１
０４を有している。図中上側の一方の部材１０１は、フ
ランジ１０３により形成された開口端面に、溶着用突出
部１０５が開口部全周にわたって形成してある。
図である。図３（ａ）に示す２つの部材１０１，１０２
は、片側に開放された容器状を成す樹脂製部材であっ
て、いずれもほぼ同一の形状および大きさを有すると共
に、開口部全周にわたって外向きのフランジ１０３，１
０４を有している。図中上側の一方の部材１０１は、フ
ランジ１０３により形成された開口端面に、溶着用突出
部１０５が開口部全周にわたって形成してある。
【０００３】両部材１０１，１０２は、開口部同士を合
わせた状態にして振動溶着により接合され、中空体を形
成する。すなわち、図示しない振動溶着装置において、
図中下側の他方の部材１０２を固定すると共に、他方の
部材１０２のフランジ１０４に一方の部材１０１の溶着
用突出部１０５の先端面を接触させる。そして、一方の
部材１０１に対して、そのフランジ１０３の複数箇所を
図中の矢印Ａ〜Ｃで示す如く下方向へ加圧しながら、同
じく一方の部材１０１を高速で横方向に振動させる。こ
れにより、主に溶着用突出部１０５の先端部分が摩擦熱
により溶融し、その後の溶融部分の硬化とともに両部材
１０１，１０２は接合状態となる。
わせた状態にして振動溶着により接合され、中空体を形
成する。すなわち、図示しない振動溶着装置において、
図中下側の他方の部材１０２を固定すると共に、他方の
部材１０２のフランジ１０４に一方の部材１０１の溶着
用突出部１０５の先端面を接触させる。そして、一方の
部材１０１に対して、そのフランジ１０３の複数箇所を
図中の矢印Ａ〜Ｃで示す如く下方向へ加圧しながら、同
じく一方の部材１０１を高速で横方向に振動させる。こ
れにより、主に溶着用突出部１０５の先端部分が摩擦熱
により溶融し、その後の溶融部分の硬化とともに両部材
１０１，１０２は接合状態となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな振動溶着において、接合する各部材１０１，１０２
には、成形された段階で多少の寸法誤差や歪みが生じて
いることがある。これらの成形誤差は、中空体の外観等
に影響を及ぼすほどのものではないが、振動溶着におい
て次のような不具合の原因となっていた。
うな振動溶着において、接合する各部材１０１，１０２
には、成形された段階で多少の寸法誤差や歪みが生じて
いることがある。これらの成形誤差は、中空体の外観等
に影響を及ぼすほどのものではないが、振動溶着におい
て次のような不具合の原因となっていた。
【０００５】例えば図３（ａ）中に仮想線で示すよう
に、一方の部材１０１が全体的に撓んでいると、これを
加圧した際に、他方の部材１０２に対する接触圧力の分
布が不均一になる。つまり、図示の場合では、一方の部
材１０１の中間部分が下方向に湾曲した状態に撓んでい
るので、左右の矢印Ａ，Ｃで示す加圧箇所に比べて、中
央の矢印Ｂで示す加圧箇所の接触圧力が大きくなる。す
ると、中央の加圧箇所では、図３（ｂ）に示す溶着用突
出部１０５の先端において、溶融による材料の絡み合い
部分Ｍが潰されてはみ出し、これにより材料の絡み合い
部分Ｍの厚さが薄くなるので、充分な接合強度が得られ
なくなるという不具合が生じていた。そして、従来にあ
っては、このような不具合を解決することが課題となっ
ていた。
に、一方の部材１０１が全体的に撓んでいると、これを
加圧した際に、他方の部材１０２に対する接触圧力の分
布が不均一になる。つまり、図示の場合では、一方の部
材１０１の中間部分が下方向に湾曲した状態に撓んでい
るので、左右の矢印Ａ，Ｃで示す加圧箇所に比べて、中
央の矢印Ｂで示す加圧箇所の接触圧力が大きくなる。す
ると、中央の加圧箇所では、図３（ｂ）に示す溶着用突
出部１０５の先端において、溶融による材料の絡み合い
部分Ｍが潰されてはみ出し、これにより材料の絡み合い
部分Ｍの厚さが薄くなるので、充分な接合強度が得られ
なくなるという不具合が生じていた。そして、従来にあ
っては、このような不具合を解決することが課題となっ
ていた。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、振動溶着において、接合する部材に多少
の成形誤差が生じている場合であっても、両部材の溶融
による材料の絡み合い部分を所定の厚さに確保して、充
分な接合強度を得ることができる振動溶着の部材構造を
提供することを目的としている。
されたもので、振動溶着において、接合する部材に多少
の成形誤差が生じている場合であっても、両部材の溶融
による材料の絡み合い部分を所定の厚さに確保して、充
分な接合強度を得ることができる振動溶着の部材構造を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる振動溶着
の部材構造は、請求項１として、２つの部材を加圧接触
させると共に、一方の部材を振動させて接触部分を溶融
させることにより、両部材を接合する振動溶着におい
て、一方の部材に、先端面を他方の部材への接触面とし
た溶着用突出部を設け、両部材に、溶着用突出部の近傍
に位置し且つ溶着用突出部の溶融に伴う両部材の接近に
より互いに当接する支持部を設けた構成とし、請求項２
として、２つの部材が、互いに相対向する開口部を備え
ると共に、相対向する開口端面に溶着用突出部や支持部
を備えている構成とし、請求項３として、一方の部材
に、その開口部全周にわたって溶着用突出部を設けると
共に、両部材に、その開口部全周にわたって溶着用突出
部よりも開口部外周側に支持部を設けた構成とし、請求
項４として、溶着用突出部を設けた一方の部材に対する
他方の部材に、溶着用突出部の両側に向けて突出する２
つの支持部を設けた構成としており、上記の構成をもっ
て課題を解決するための手段としている。
の部材構造は、請求項１として、２つの部材を加圧接触
させると共に、一方の部材を振動させて接触部分を溶融
させることにより、両部材を接合する振動溶着におい
て、一方の部材に、先端面を他方の部材への接触面とし
た溶着用突出部を設け、両部材に、溶着用突出部の近傍
に位置し且つ溶着用突出部の溶融に伴う両部材の接近に
より互いに当接する支持部を設けた構成とし、請求項２
として、２つの部材が、互いに相対向する開口部を備え
ると共に、相対向する開口端面に溶着用突出部や支持部
を備えている構成とし、請求項３として、一方の部材
に、その開口部全周にわたって溶着用突出部を設けると
共に、両部材に、その開口部全周にわたって溶着用突出
部よりも開口部外周側に支持部を設けた構成とし、請求
項４として、溶着用突出部を設けた一方の部材に対する
他方の部材に、溶着用突出部の両側に向けて突出する２
つの支持部を設けた構成としており、上記の構成をもっ
て課題を解決するための手段としている。
【０００８】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わる振動溶着の部
材構造では、一方の部材に設けた溶着用突出部の先端面
を他方の部材に接触させた状態にし、例えば一方の部材
を他方の部材側に加圧しながら同じく一方の部材を振動
させることにより、主として溶着用突出部の先端部を溶
融させて両部材を接合する。このとき、両部材には、溶
着用突出部の近傍に位置し且つ溶着用突出部の溶融に伴
う両部材の接近により互いに当接する支持部が設けてあ
るので、いずれかの部材の成形誤差等によって両部材の
接触圧力の分布が不均一であるとしても、接合に至る間
に支持部同士が当接することにより、とくに接触圧力が
大きくなる箇所において溶着用突出部の接触圧力が下げ
られ、溶融による材料の絡み合い部分が必要以上に潰さ
れるような事態が防止され、材料の絡み合い部分が所定
の厚さとなる。
材構造では、一方の部材に設けた溶着用突出部の先端面
を他方の部材に接触させた状態にし、例えば一方の部材
を他方の部材側に加圧しながら同じく一方の部材を振動
させることにより、主として溶着用突出部の先端部を溶
融させて両部材を接合する。このとき、両部材には、溶
着用突出部の近傍に位置し且つ溶着用突出部の溶融に伴
う両部材の接近により互いに当接する支持部が設けてあ
るので、いずれかの部材の成形誤差等によって両部材の
接触圧力の分布が不均一であるとしても、接合に至る間
に支持部同士が当接することにより、とくに接触圧力が
大きくなる箇所において溶着用突出部の接触圧力が下げ
られ、溶融による材料の絡み合い部分が必要以上に潰さ
れるような事態が防止され、材料の絡み合い部分が所定
の厚さとなる。
【０００９】本発明の請求項２に係わる振動溶着の部材
構造では、開口部を備えた２つの部材をその開口部同士
で接合するに際し、開口端面に溶着用突出部や支持部を
設けているので、請求項１と同様に溶融による材料の絡
み合い部分が潰されるような事態が防止される。
構造では、開口部を備えた２つの部材をその開口部同士
で接合するに際し、開口端面に溶着用突出部や支持部を
設けているので、請求項１と同様に溶融による材料の絡
み合い部分が潰されるような事態が防止される。
【００１０】本発明の請求項３に係わる振動溶着の部材
構造では、一方の部材に、その開口部全周にわたって溶
着用突出部を設け、両部材に、その開口部全周にわたっ
て溶着用突出部よりも開口部外周側に支持部を設けてい
るので、両部材を接合した後には、互いに当接した支持
部によって溶着用突出部が外部から隠蔽される。
構造では、一方の部材に、その開口部全周にわたって溶
着用突出部を設け、両部材に、その開口部全周にわたっ
て溶着用突出部よりも開口部外周側に支持部を設けてい
るので、両部材を接合した後には、互いに当接した支持
部によって溶着用突出部が外部から隠蔽される。
【００１１】本発明の請求項４に係わる振動溶着の部材
構造では、溶着用突出部を設けた一方の部材に対する他
方の部材に、溶着用突出部の両側に向けて突出する２つ
の支持部が設けてあるので、溶融に伴って溶着用突出部
がその両側の支持部で支持され、溶着用突出部の両側方
向における接触圧力の分布が均一となる。
構造では、溶着用突出部を設けた一方の部材に対する他
方の部材に、溶着用突出部の両側に向けて突出する２つ
の支持部が設けてあるので、溶融に伴って溶着用突出部
がその両側の支持部で支持され、溶着用突出部の両側方
向における接触圧力の分布が均一となる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わる振動溶着の部
材構造によれば、両部材に、一方の部材における溶着用
突出部の近傍に位置し且つ溶着用突出部の溶融に伴う両
部材の接近により互いに当接する支持部を設けたことか
ら、いずれかの部材に歪み等の成形誤差があるとして
も、振動開始から接合に至る間に両部材の接触圧力の分
布を均一化して、材料の絡み合い部分を所定の厚さに確
保することができ、これにより充分な接合強度を得るこ
とができる。さらに、振動開始から接合に至る間におい
て、支持部同士を比較的早期に当接させるようにすれ
ば、支持部同士の間にも溶融による材料の絡み合い部分
を得ることができ、これにより両部材の接合強度をより
一層高めることができる。
材構造によれば、両部材に、一方の部材における溶着用
突出部の近傍に位置し且つ溶着用突出部の溶融に伴う両
部材の接近により互いに当接する支持部を設けたことか
ら、いずれかの部材に歪み等の成形誤差があるとして
も、振動開始から接合に至る間に両部材の接触圧力の分
布を均一化して、材料の絡み合い部分を所定の厚さに確
保することができ、これにより充分な接合強度を得るこ
とができる。さらに、振動開始から接合に至る間におい
て、支持部同士を比較的早期に当接させるようにすれ
ば、支持部同士の間にも溶融による材料の絡み合い部分
を得ることができ、これにより両部材の接合強度をより
一層高めることができる。
【００１３】本発明の請求項２に係わる振動溶着の部材
構造によれば、開口部を備えた２つの部材をその開口部
同士で接合する際に、請求項１と同様の効果を得ること
ができ、例えば、歪み等の成形誤差が生じやすい容器状
の部材同士を接合して中空体を形成するに際し、開口部
の全周にわたって材料の絡み合い部分を所定の厚さに確
保して、部材の接合強度が著しく高い中空体を得ること
ができる。
構造によれば、開口部を備えた２つの部材をその開口部
同士で接合する際に、請求項１と同様の効果を得ること
ができ、例えば、歪み等の成形誤差が生じやすい容器状
の部材同士を接合して中空体を形成するに際し、開口部
の全周にわたって材料の絡み合い部分を所定の厚さに確
保して、部材の接合強度が著しく高い中空体を得ること
ができる。
【００１４】本発明の請求項３に係わる振動溶着の部材
構造によれば、請求項２と同様の効果を得ることができ
るうえに、溶着用突出部よりも開口部外周側に支持部を
設けたことから、支持部により溶着用突出部を外部から
隠蔽して、両部材から成る製品の外観体裁をより一層高
めることができる。
構造によれば、請求項２と同様の効果を得ることができ
るうえに、溶着用突出部よりも開口部外周側に支持部を
設けたことから、支持部により溶着用突出部を外部から
隠蔽して、両部材から成る製品の外観体裁をより一層高
めることができる。
【００１５】本発明の請求項４に係わる振動溶着の部材
構造によれば、請求項３と同様の効果を得ることができ
るうえに、溶着用突出部の両側に支持部を設けたことか
ら、溶融に伴って溶着用突出部をその両側で支持して、
溶着用突出部の両側方向における接触圧力の分布を均一
にすることができ、これにより材料の絡み合い部分の厚
さがより一層均一なものとなり、接合強度のさらなる向
上に貢献することができる。
構造によれば、請求項３と同様の効果を得ることができ
るうえに、溶着用突出部の両側に支持部を設けたことか
ら、溶融に伴って溶着用突出部をその両側で支持して、
溶着用突出部の両側方向における接触圧力の分布を均一
にすることができ、これにより材料の絡み合い部分の厚
さがより一層均一なものとなり、接合強度のさらなる向
上に貢献することができる。
【００１６】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明に係わる振動
溶着の部材構造の一実施例を説明する。
溶着の部材構造の一実施例を説明する。
【００１７】図１（ａ）に示す２つの部材１，２は、一
端側が開放された有底円筒形の容器状を成す樹脂製部材
であって、この実施例の場合では、いずれもほぼ同一の
形状および大きさを有している。両部材１，２は、開口
部全周にわたって外向きのフランジ３，４を有してお
り、後記する振動溶着により開口部同士が接合されて中
空体を形成する。
端側が開放された有底円筒形の容器状を成す樹脂製部材
であって、この実施例の場合では、いずれもほぼ同一の
形状および大きさを有している。両部材１，２は、開口
部全周にわたって外向きのフランジ３，４を有してお
り、後記する振動溶着により開口部同士が接合されて中
空体を形成する。
【００１８】図１の上側に示す一方の部材１は、フラン
ジ３により形成した開口端面に、その先端面を他方の部
材２への接触面とした溶着用突出部５を有している。溶
着用突出部５は、図１（ｂ）に示すように、開口端面の
開口部内外方向のほぼ中央に位置すると共に、開口部全
周にわたって形成してある。また、一方の部材１は、そ
の開口端面において、溶着用突出部５の両側の面を一方
側の支持部６，６としている。
ジ３により形成した開口端面に、その先端面を他方の部
材２への接触面とした溶着用突出部５を有している。溶
着用突出部５は、図１（ｂ）に示すように、開口端面の
開口部内外方向のほぼ中央に位置すると共に、開口部全
周にわたって形成してある。また、一方の部材１は、そ
の開口端面において、溶着用突出部５の両側の面を一方
側の支持部６，６としている。
【００１９】他方の部材２は、フランジ４により形成し
た開口端面に、溶着用突出部５の先端面に相対向する溶
着面７と、一方側の各支持部６，６に先端面が相対向す
る突出状の他方側の支持部８，８を開口部全周にわたっ
て有している。他方側の支持部８，８は、図１（ｃ）に
示すように両部材１，２を接合した状態において、溶着
用突出部５の側面との間に適宜の隙間を形成し得る幅寸
法を有している。
た開口端面に、溶着用突出部５の先端面に相対向する溶
着面７と、一方側の各支持部６，６に先端面が相対向す
る突出状の他方側の支持部８，８を開口部全周にわたっ
て有している。他方側の支持部８，８は、図１（ｃ）に
示すように両部材１，２を接合した状態において、溶着
用突出部５の側面との間に適宜の隙間を形成し得る幅寸
法を有している。
【００２０】一方側および他方側の両支持部６，８は、
上記の如く溶着用突出部５の近傍に位置し且つ溶着用突
出部５の溶融に伴う両部材１，２の接近により互いに当
接するものであって、図１（ｂ）中に仮想線で示すよう
に、一方の部材１の溶着用突出部５の先端面を他方の部
材２の溶着面７に接触させた状態において、双方の間に
隙間Ｓを形成する。換言すれば、この隙間Ｓが得られる
ように溶着用突出部５や他方側の支持部８の突出寸法を
設定する。
上記の如く溶着用突出部５の近傍に位置し且つ溶着用突
出部５の溶融に伴う両部材１，２の接近により互いに当
接するものであって、図１（ｂ）中に仮想線で示すよう
に、一方の部材１の溶着用突出部５の先端面を他方の部
材２の溶着面７に接触させた状態において、双方の間に
隙間Ｓを形成する。換言すれば、この隙間Ｓが得られる
ように溶着用突出部５や他方側の支持部８の突出寸法を
設定する。
【００２１】上記の隙間Ｓは、振動溶着時における加圧
ストローク（溶着用突出部５の溶け代）や、溶融による
両部材１，２の材料の絡み合い部分の厚さと接合強度と
の関係などを考慮して設定される。ここで、材料の絡み
合い部分の厚さと接合強度との関係を図２に示す。図２
により、例えば１５ＭＰａを上回る充分な接合強度を得
るためには、材料の絡み合い部分の厚さを０．２ｍｍ程
度にする必要があることがわかる。そこで、支持部６，
８の隙間Ｓは、後記する実験の説明でも明らかとなるよ
うに、例えば材料の絡み合い部分の厚さよりもやや小さ
く設定する。
ストローク（溶着用突出部５の溶け代）や、溶融による
両部材１，２の材料の絡み合い部分の厚さと接合強度と
の関係などを考慮して設定される。ここで、材料の絡み
合い部分の厚さと接合強度との関係を図２に示す。図２
により、例えば１５ＭＰａを上回る充分な接合強度を得
るためには、材料の絡み合い部分の厚さを０．２ｍｍ程
度にする必要があることがわかる。そこで、支持部６，
８の隙間Ｓは、後記する実験の説明でも明らかとなるよ
うに、例えば材料の絡み合い部分の厚さよりもやや小さ
く設定する。
【００２２】両部材１，２を接合するには、図示しない
溶着装置において、他方の部材２をその開口部を上向き
にして固定したのち、一方の部材１の溶着用突出部５を
他方の部材２の溶着面７に接触させ、一方の部材１に対
して、そのフランジ３の複数箇所を図中の矢印Ａ〜Ｃで
示す如く下方向へ加圧しながら、同じく一方の部材１を
高速で横方向に振動させる。なお、振動は、例えば振れ
幅を１ｍｍ程度とし、周波数を１００〜２００Ｈｚ程度
とする。これにより、両部材１，２は、主として溶着用
突出部５の先端部分が摩擦熱により溶融し、図３（ｃ）
に示すように両材料の絡み合い部分Ｍが得られ、その後
の絡み合い部分Ｍの硬化とともに接合状態となる。
溶着装置において、他方の部材２をその開口部を上向き
にして固定したのち、一方の部材１の溶着用突出部５を
他方の部材２の溶着面７に接触させ、一方の部材１に対
して、そのフランジ３の複数箇所を図中の矢印Ａ〜Ｃで
示す如く下方向へ加圧しながら、同じく一方の部材１を
高速で横方向に振動させる。なお、振動は、例えば振れ
幅を１ｍｍ程度とし、周波数を１００〜２００Ｈｚ程度
とする。これにより、両部材１，２は、主として溶着用
突出部５の先端部分が摩擦熱により溶融し、図３（ｃ）
に示すように両材料の絡み合い部分Ｍが得られ、その後
の絡み合い部分Ｍの硬化とともに接合状態となる。
【００２３】このとき、当該振動溶着の部材構造では、
両部材１，２に、溶着用突出部５の溶融に伴う両部材
１，２の接近により互いに当接する支持部６，８が設け
てあるので、いずれかの部材１，２の成形誤差等によっ
て両部材の接触圧力の分布が不均一であるとしても、振
動開始から接合に至る間に支持部６，８同士が当接し、
溶融による材料の絡み合い部分Ｍの厚さを所定のものに
する。
両部材１，２に、溶着用突出部５の溶融に伴う両部材
１，２の接近により互いに当接する支持部６，８が設け
てあるので、いずれかの部材１，２の成形誤差等によっ
て両部材の接触圧力の分布が不均一であるとしても、振
動開始から接合に至る間に支持部６，８同士が当接し、
溶融による材料の絡み合い部分Ｍの厚さを所定のものに
する。
【００２４】つまり、従来の技術（図３参照）で説明し
たように、例えば一方の部材１に歪みがあり、両側の矢
印Ａ，Ｃで示す加圧箇所に比べて中央の矢印Ｂで示す加
圧箇所での接触圧力が大きい場合、従来技術では中央の
矢印Ｂの加圧箇所において材料の絡み合い部分Ｍが大き
く潰される。これに対して、当該部材構造では、支持部
６，８の当接により、中央の加圧箇所における溶着用突
出部５の接触圧力を下げると共に、材料の絡み合い部分
Ｍが必要以上に潰されるのを防止する。これにより、絡
み合い部分Ｍが所定の厚さに確保されることとなる。
たように、例えば一方の部材１に歪みがあり、両側の矢
印Ａ，Ｃで示す加圧箇所に比べて中央の矢印Ｂで示す加
圧箇所での接触圧力が大きい場合、従来技術では中央の
矢印Ｂの加圧箇所において材料の絡み合い部分Ｍが大き
く潰される。これに対して、当該部材構造では、支持部
６，８の当接により、中央の加圧箇所における溶着用突
出部５の接触圧力を下げると共に、材料の絡み合い部分
Ｍが必要以上に潰されるのを防止する。これにより、絡
み合い部分Ｍが所定の厚さに確保されることとなる。
【００２５】なお、図１（ｃ）には示していないが、本
発明の部材構造においても絡み合い部分Ｂの潰れが生
じ、はみ出した材料がばりとなることがある。しかし、
絡み合い部分Ｍの所定の厚さを損なうほどの潰れは生じ
ない。さらに、当該部材構造では、溶融に伴って溶着用
突出部５がその両側の支持部６，６，８，８で支持され
るので、溶着用突出部５の両側方向における接触圧力の
分布も均一となり、これにより材料の絡み合い部分Ｍの
厚さがより一層均一なものとなって、接合強度も向上す
ると共に、開口部外周側の他方側の支持部８によって溶
着用突出部５やばり等が隠蔽されるので、外観体裁も良
好なものとなる。
発明の部材構造においても絡み合い部分Ｂの潰れが生
じ、はみ出した材料がばりとなることがある。しかし、
絡み合い部分Ｍの所定の厚さを損なうほどの潰れは生じ
ない。さらに、当該部材構造では、溶融に伴って溶着用
突出部５がその両側の支持部６，６，８，８で支持され
るので、溶着用突出部５の両側方向における接触圧力の
分布も均一となり、これにより材料の絡み合い部分Ｍの
厚さがより一層均一なものとなって、接合強度も向上す
ると共に、開口部外周側の他方側の支持部８によって溶
着用突出部５やばり等が隠蔽されるので、外観体裁も良
好なものとなる。
【００２６】ここで、本発明に係わる部材構造を有する
部材と従来の部材を用いて、振動溶着の試験を行った。
本発明の部材は、図１（ｂ）に示す構造において、溶着
用突出部５の突出寸法を６．５ｍｍとし、他方側の支持
部８の突出寸法を５ｍｍとした。したがって、支持部
６，８間の隙間Ｓは１．５ｍｍである。また、従来の部
材としては、本発明と同一の溶着用突出部のみを有し、
他方側の支持部の無いものを用いた。
部材と従来の部材を用いて、振動溶着の試験を行った。
本発明の部材は、図１（ｂ）に示す構造において、溶着
用突出部５の突出寸法を６．５ｍｍとし、他方側の支持
部８の突出寸法を５ｍｍとした。したがって、支持部
６，８間の隙間Ｓは１．５ｍｍである。また、従来の部
材としては、本発明と同一の溶着用突出部のみを有し、
他方側の支持部の無いものを用いた。
【００２７】そして、第１実施例では、振動溶着時の加
圧力を２０ｋｇｆ／ｍｍ2とし、加圧ストロークを１．
５ｍｍとし、さらに、振動停止後に溶融部分が硬化する
までの保持圧力を１５ｋｇｆ／ｍｍ2として実験を行っ
た。また、第２実施例では、加圧ストロークを２．０ｍ
ｍに変更して同様の圧力条件で実験を行い、従来例で
は、加圧ストロークを１．５ｍｍとして同様の圧力条件
で実験を行った。こののち、接合部分の断面が表れるよ
うに各例の両部材を所定の長さに切断し、断面において
絡み合い部分の厚さを測定すると共に、接合強度の評価
として両部材の引っ張り強度を測定した。その結果を次
の表に示す。
圧力を２０ｋｇｆ／ｍｍ2とし、加圧ストロークを１．
５ｍｍとし、さらに、振動停止後に溶融部分が硬化する
までの保持圧力を１５ｋｇｆ／ｍｍ2として実験を行っ
た。また、第２実施例では、加圧ストロークを２．０ｍ
ｍに変更して同様の圧力条件で実験を行い、従来例で
は、加圧ストロークを１．５ｍｍとして同様の圧力条件
で実験を行った。こののち、接合部分の断面が表れるよ
うに各例の両部材を所定の長さに切断し、断面において
絡み合い部分の厚さを測定すると共に、接合強度の評価
として両部材の引っ張り強度を測定した。その結果を次
の表に示す。
【００２８】
【００２９】表から明らかなように、本発明に係わる第
１および第２の実施例によれば、材料の絡み合い部分の
厚さにおいても接合強度においても、従来例を大幅に上
回っており、支持部による優れた効果を確認することが
できた。また、とくに第２実施例にあっては、支持部同
士が溶着しており、これにより接合強度がさらに向上し
ていることを確認した。
１および第２の実施例によれば、材料の絡み合い部分の
厚さにおいても接合強度においても、従来例を大幅に上
回っており、支持部による優れた効果を確認することが
できた。また、とくに第２実施例にあっては、支持部同
士が溶着しており、これにより接合強度がさらに向上し
ていることを確認した。
【００３０】なお、本発明に係わる振動溶着の部材構造
は、上記の実施例に示した構造のみに限定されるもので
はなく、例えば、接合される部材ならびに製品の形状等
に対応して、溶着用突出部や各支持部の形状および配置
を適宜選択することができると共に、部材の材質などに
も応じて各構成部位の寸法関係などを設定することがで
きる。
は、上記の実施例に示した構造のみに限定されるもので
はなく、例えば、接合される部材ならびに製品の形状等
に対応して、溶着用突出部や各支持部の形状および配置
を適宜選択することができると共に、部材の材質などに
も応じて各構成部位の寸法関係などを設定することがで
きる。
【図１】本発明に係わる振動溶着の部材構造の一実施例
において、接合前の両部材を説明する斜視図（ａ）、接
合前の両部材の要部を説明する断面図（ｂ）、および接
合後の両部材の要部を説明する断面図（ｃ）である。
において、接合前の両部材を説明する斜視図（ａ）、接
合前の両部材の要部を説明する断面図（ｂ）、および接
合後の両部材の要部を説明する断面図（ｃ）である。
【図２】材料の絡み合い部分の厚さと接合強度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】従来における振動溶着を説明する両部材の片側
断面図（ａ）、および接触圧力が大きい部分の接合後の
状態を示す断面図（ｂ）である。
断面図（ａ）、および接触圧力が大きい部分の接合後の
状態を示す断面図（ｂ）である。
１ 一方の部材 ２ 他方の部材 ５ 溶着用突出部 ６ 一方側の支持部 ８ 他方側の支持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 憲 一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 4F211 AD05 AD24 AD25 AG06 AG07 AG24 AH55 AH56 TA01 TC09 TC14 TC15 TC16 TD02 TD07 TD13 TH02 TH18 TJ21 TN21 TQ05
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つの部材を加圧接触させると共に、一
方の部材を振動させて接触部分を溶融させることによ
り、両部材を接合する振動溶着において、一方の部材
に、先端面を他方の部材への接触面とした溶着用突出部
を設け、両部材に、溶着用突出部の近傍に位置し且つ溶
着用突出部の溶融に伴う両部材の接近により互いに当接
する支持部を設けたことを特徴とする振動溶着の部材構
造。 - 【請求項２】 ２つの部材が、互いに相対向する開口部
を備えると共に、相対向する開口端面に溶着用突出部や
支持部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の
振動溶着の部材構造。 - 【請求項３】 一方の部材に、その開口部全周にわたっ
て溶着用突出部を設けると共に、両部材に、その開口部
全周にわたって溶着用突出部よりも開口部外周側に支持
部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の振動溶着
の部材構造。 - 【請求項４】 溶着用突出部を設けた一方の部材に対す
る他方の部材に、溶着用突出部の両側に向けて突出する
２つの支持部を設けたことを特徴とする請求項３に記載
の振動溶着の部材構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171699A JP2000229360A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 振動溶着の部材構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171699A JP2000229360A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 振動溶着の部材構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000229360A true JP2000229360A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12338797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3171699A Pending JP2000229360A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 振動溶着の部材構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000229360A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012002342A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Sato Light Kogyo Kk | 気密性耐圧容器およびその製造方法 |
| CN104218379A (zh) * | 2013-05-30 | 2014-12-17 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 防水型连接器 |
| JP2015008118A (ja) * | 2013-05-30 | 2015-01-15 | アルプス電気株式会社 | 防水型コネクタ |
| JP2018171712A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 株式会社デンソー | 接合体 |
| JP2018171711A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 株式会社デンソー | 接合体 |
| JP2019137001A (ja) * | 2018-02-14 | 2019-08-22 | トヨタ紡織株式会社 | 溶着リブ構造 |
| CN112272610A (zh) * | 2018-06-13 | 2021-01-26 | 杜凯恩Ias有限责任公司 | 用于基于预定焊接强度与熔化层厚度间的相关性来确定与预定焊接强度相关联的熔化层厚度的方法 |
-
1999
- 1999-02-09 JP JP3171699A patent/JP2000229360A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012002342A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Sato Light Kogyo Kk | 気密性耐圧容器およびその製造方法 |
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| JP7069791B2 (ja) | 2018-02-14 | 2022-05-18 | トヨタ紡織株式会社 | 溶着リブ構造 |
| CN112272610A (zh) * | 2018-06-13 | 2021-01-26 | 杜凯恩Ias有限责任公司 | 用于基于预定焊接强度与熔化层厚度间的相关性来确定与预定焊接强度相关联的熔化层厚度的方法 |
| JP2021527580A (ja) * | 2018-06-13 | 2021-10-14 | デューケイン アイエーエス エルエルシー | 所定の溶着強度との相関関係に基づいてそれに関連する溶融層厚さを特定する方法 |
| US11633920B2 (en) | 2018-06-13 | 2023-04-25 | Dukane Ias, Llc | Methods for determining a melt layer thickness associated with a predetermined weld strength based on a correlation therebetween |
| JP7443259B2 (ja) | 2018-06-13 | 2024-03-05 | デューケイン アイエーエス エルエルシー | 所定の溶着強度との相関関係に基づいてそれに関連する溶融層厚さを特定する方法 |
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