JPH078535B2 - 超音波溶着方法 - Google Patents
超音波溶着方法Info
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- JPH078535B2 JPH078535B2 JP62322401A JP32240187A JPH078535B2 JP H078535 B2 JPH078535 B2 JP H078535B2 JP 62322401 A JP62322401 A JP 62322401A JP 32240187 A JP32240187 A JP 32240187A JP H078535 B2 JPH078535 B2 JP H078535B2
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- B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は合成樹脂を接合させるための超音波溶着方法に
関するものである。
関するものである。
従来の技術 従来の技術として、電動遠心ポンプの羽根車の組み立て
を例に取って説明する。樹脂で作られた遠心羽根車をモ
ーターシャフトに取り付ける構造のものでは、材質が樹
脂であるので、モーターシャフトとの嵌合部の強度が足
りない場合がある。そのため、出力の大きいポンプの場
合、補強金具を備えたものが使用されている。
を例に取って説明する。樹脂で作られた遠心羽根車をモ
ーターシャフトに取り付ける構造のものでは、材質が樹
脂であるので、モーターシャフトとの嵌合部の強度が足
りない場合がある。そのため、出力の大きいポンプの場
合、補強金具を備えたものが使用されている。
まずこの種の遠心羽根車の構成を説明する。第4図にお
いて、1は遠心羽根車の前面部を形成する前面シュラウ
ド、2は遠心羽根車の後面部を形成する後面シュラウド
である。2aは後面シュラウド2に複数形成された羽根、
2bはHカットのシャフト貫通孔である。3はシャフト貫
通孔を補強するための金属製の補強板である。3aは補強
板3に形成された位置決め穴であり、一方2cは位置決め
3aに嵌り合うように後面シュラウド2に形成された突起
である。4は補強板3を後面シュラウド2に固定するた
めの補強板押さえである。
いて、1は遠心羽根車の前面部を形成する前面シュラウ
ド、2は遠心羽根車の後面部を形成する後面シュラウド
である。2aは後面シュラウド2に複数形成された羽根、
2bはHカットのシャフト貫通孔である。3はシャフト貫
通孔を補強するための金属製の補強板である。3aは補強
板3に形成された位置決め穴であり、一方2cは位置決め
3aに嵌り合うように後面シュラウド2に形成された突起
である。4は補強板3を後面シュラウド2に固定するた
めの補強板押さえである。
次に従来の超音波溶着による組み立ての手順を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
第5図において、前面シュラウド1は、前面シュラウド
1と同じ曲面を持つ溶着用治具6に乗せられる。溶着用
治具6は、前面シュラウドと後面シュラウドとが互いに
同心となるよう正確に位置決めができるよう中心位置決
め棒12を備えている。第1ホーン7には、後面シュラウ
ド2が嵌め込まれ、第1ホーン7が矢印A方向に下げら
れ、第6図に示されるように前面シュラウド1に後面シ
ュラウド2が押し付けられる。そして、一定条件のもと
で両者が溶着される。なお、この時第1ホーン7には、
後面シュラウド2の背面に突出した突起2cに当たらぬよ
うになっている。次に第4図に示されるように前面シュ
ラウド1と後面シュラウドから成る羽根車に補強板3が
取り付けられる。まず、補強板位置決め用突起2cと補強
板3の位置決め穴3aとを嵌め合わせ、突起2cに合成樹脂
の補強板押さえ4を乗せる。そして、第2ホーン8を当
て、補強板押さえ4を突起突起2cの上面に溶着して、補
強板3を羽根車に固定する。
1と同じ曲面を持つ溶着用治具6に乗せられる。溶着用
治具6は、前面シュラウドと後面シュラウドとが互いに
同心となるよう正確に位置決めができるよう中心位置決
め棒12を備えている。第1ホーン7には、後面シュラウ
ド2が嵌め込まれ、第1ホーン7が矢印A方向に下げら
れ、第6図に示されるように前面シュラウド1に後面シ
ュラウド2が押し付けられる。そして、一定条件のもと
で両者が溶着される。なお、この時第1ホーン7には、
後面シュラウド2の背面に突出した突起2cに当たらぬよ
うになっている。次に第4図に示されるように前面シュ
ラウド1と後面シュラウドから成る羽根車に補強板3が
取り付けられる。まず、補強板位置決め用突起2cと補強
板3の位置決め穴3aとを嵌め合わせ、突起2cに合成樹脂
の補強板押さえ4を乗せる。そして、第2ホーン8を当
て、補強板押さえ4を突起突起2cの上面に溶着して、補
強板3を羽根車に固定する。
溶着には次の4つの条件が適正でなくてはならない。す
なわち、 加圧力 :「ホーンが溶着物を押す力。」 発信時間:「ホーンが振動する時間。」 保持時間:「発信終了後の溶着物を押さえる時間。」 トリガー:「加圧してから発信開始までの時間。」 である。そして、寸法精度はこれらの値によって大きく
左右されることとなる。そのため、溶着実験を何度も行
い、上記の4つの条件について最適値を決める必要があ
る。
なわち、 加圧力 :「ホーンが溶着物を押す力。」 発信時間:「ホーンが振動する時間。」 保持時間:「発信終了後の溶着物を押さえる時間。」 トリガー:「加圧してから発信開始までの時間。」 である。そして、寸法精度はこれらの値によって大きく
左右されることとなる。そのため、溶着実験を何度も行
い、上記の4つの条件について最適値を決める必要があ
る。
発明が解決しようとする問題点 溶着工程は前面シュラウドと後面シュラウドの溶着と、
補強板押さえの溶着の2工程である。前述したように、
溶着後の寸法、例えば第1の溶着工程が終了した後の寸
法h1,b2(第6図参照)は前に挙げた4つの条件でほぼ
定まるが、確実な固定に重点を置いて各条件を設定する
と、寸法h1,b2が必ずしも希望通りにならず、いくらか
誤差が生じる場合がある。また第2の溶着工程が終了し
た後の寸法h2にも同様に誤差が生じてしまう。前面及び
後面シュラウドの接着時、h1,h2に寸法誤差が生じ、補
強板取り付けのための溶着時、h2に寸法誤差が生じる
と、出来上がった物にはh1,b2の誤差とh2k誤差とが重な
って大きな誤差が生じてしまい、第7図に示されるよう
にポンプケーシング9内に収めた状態では最悪の場合、
ポンプケーシング内壁に接触してしまうこととなり、騒
音,振動発生の原因となっていた。
補強板押さえの溶着の2工程である。前述したように、
溶着後の寸法、例えば第1の溶着工程が終了した後の寸
法h1,b2(第6図参照)は前に挙げた4つの条件でほぼ
定まるが、確実な固定に重点を置いて各条件を設定する
と、寸法h1,b2が必ずしも希望通りにならず、いくらか
誤差が生じる場合がある。また第2の溶着工程が終了し
た後の寸法h2にも同様に誤差が生じてしまう。前面及び
後面シュラウドの接着時、h1,h2に寸法誤差が生じ、補
強板取り付けのための溶着時、h2に寸法誤差が生じる
と、出来上がった物にはh1,b2の誤差とh2k誤差とが重な
って大きな誤差が生じてしまい、第7図に示されるよう
にポンプケーシング9内に収めた状態では最悪の場合、
ポンプケーシング内壁に接触してしまうこととなり、騒
音,振動発生の原因となっていた。
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、複
数の部材を重ねて一度で溶着する場合であっも、寸法誤
差を非常に小さくすることが出来る超音波溶着方法を提
供することを目的とする。
数の部材を重ねて一度で溶着する場合であっも、寸法誤
差を非常に小さくすることが出来る超音波溶着方法を提
供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明は、溶着用ホーンに第1の当接面及びそれよりも
所定の高さだけ高い第2の当接面を設け、第1の合成樹
脂部材(例えば上記従来例での前面シュラウド1)の上
に第2の合成樹脂部材(例えば上記従来例での後面シュ
ラウド2)を置き、第2の合成樹脂部材上に第3の合成
樹脂部材(例えば上記従来例での補強板押さえ4)をそ
の高さが上記所定の高さよりも高くなるように置き、溶
着用ホーンの第1の当接面が第3の合成樹脂部材に、ま
た第2の当接面が第2の合成樹脂部材にそれぞれ当接す
るようにした。
所定の高さだけ高い第2の当接面を設け、第1の合成樹
脂部材(例えば上記従来例での前面シュラウド1)の上
に第2の合成樹脂部材(例えば上記従来例での後面シュ
ラウド2)を置き、第2の合成樹脂部材上に第3の合成
樹脂部材(例えば上記従来例での補強板押さえ4)をそ
の高さが上記所定の高さよりも高くなるように置き、溶
着用ホーンの第1の当接面が第3の合成樹脂部材に、ま
た第2の当接面が第2の合成樹脂部材にそれぞれ当接す
るようにした。
作用 このようにした事により、溶着用ホーンを降ろした時に
先に第3の合成樹脂部材に溶着用ホーンの第1の当接面
が当たり、第3の合成樹脂部材と第2の合成樹脂部材に
は必要最小値よりいくらか高めの圧力が加わり、その溶
着部では樹脂が十分につぶれ、ホーンが第2の合成樹脂
部材に当たる迄つぶれる事となる。
先に第3の合成樹脂部材に溶着用ホーンの第1の当接面
が当たり、第3の合成樹脂部材と第2の合成樹脂部材に
は必要最小値よりいくらか高めの圧力が加わり、その溶
着部では樹脂が十分につぶれ、ホーンが第2の合成樹脂
部材に当たる迄つぶれる事となる。
実施例 以下、本発明における超音波溶着方法を遠心羽根車の製
造方法に適用した場合の実施例を説明する。第1図にお
いて、1は前面シュラウド、2は後面シュラウド、3は
後面シュラウド2の背面に取り付けられる金属性の補強
板、4は補強板3を固定するための補強板押さえであ
り、すでに従来の技術にて説明したものと同様な構成で
ある。5は本実施例にて用いられたホーンであり、中央
に補強板押さえ面5aが形成され、その周囲に前記補強板
押さえ面5aよりh3だけ高い後面シュラウド押さえ面5bが
形成されている。まず第1図に示されるように、前面シ
ュラウド1を治具6上に置き、その上に後面シュラウド
2を置く。そして、補強板3をその位置決め穴3aと後面
シュラウド2側、の突起2cとが嵌り合うようにして後面
シュラウド2上に置き、補強板押さえ4を突起2cの上に
置く。以上の準備が終ると、超音波溶着機の動作開始ス
イッチを押す。超音波溶着機は予め定められたプログラ
ム及び設定された条件に従って溶着作業を行う。ホーン
5は第2図に示されるようにまずは補強板押さえ4に当
たる。そして振動が開始されると、補強板押さえ4と突
起2cとの接触部分において樹脂が溶ける。ホーン5より
加えられた圧力により、溶けた部分はつぶれ、両者は溶
着される。そして、第3図に示されるようにホーン5は
後面シュラウド2に当たる。そして後面シュラウド2に
振動が伝わり、後面シュラウド2と前面シュラウド1と
の接触部において樹脂が溶ける。ホーン5に加えられた
圧力により樹脂が溶けた部分がいくらかつぶれるととも
に、後面シュラウド2と前面シュラウド1とは溶着され
る。所定の振動時間が過ぎると振動は停止し、溶けた樹
脂は硬化を始める。そして振動が停止して所定の時間が
過ぎると、ホーン5が上昇し、溶着工程が完了する。
造方法に適用した場合の実施例を説明する。第1図にお
いて、1は前面シュラウド、2は後面シュラウド、3は
後面シュラウド2の背面に取り付けられる金属性の補強
板、4は補強板3を固定するための補強板押さえであ
り、すでに従来の技術にて説明したものと同様な構成で
ある。5は本実施例にて用いられたホーンであり、中央
に補強板押さえ面5aが形成され、その周囲に前記補強板
押さえ面5aよりh3だけ高い後面シュラウド押さえ面5bが
形成されている。まず第1図に示されるように、前面シ
ュラウド1を治具6上に置き、その上に後面シュラウド
2を置く。そして、補強板3をその位置決め穴3aと後面
シュラウド2側、の突起2cとが嵌り合うようにして後面
シュラウド2上に置き、補強板押さえ4を突起2cの上に
置く。以上の準備が終ると、超音波溶着機の動作開始ス
イッチを押す。超音波溶着機は予め定められたプログラ
ム及び設定された条件に従って溶着作業を行う。ホーン
5は第2図に示されるようにまずは補強板押さえ4に当
たる。そして振動が開始されると、補強板押さえ4と突
起2cとの接触部分において樹脂が溶ける。ホーン5より
加えられた圧力により、溶けた部分はつぶれ、両者は溶
着される。そして、第3図に示されるようにホーン5は
後面シュラウド2に当たる。そして後面シュラウド2に
振動が伝わり、後面シュラウド2と前面シュラウド1と
の接触部において樹脂が溶ける。ホーン5に加えられた
圧力により樹脂が溶けた部分がいくらかつぶれるととも
に、後面シュラウド2と前面シュラウド1とは溶着され
る。所定の振動時間が過ぎると振動は停止し、溶けた樹
脂は硬化を始める。そして振動が停止して所定の時間が
過ぎると、ホーン5が上昇し、溶着工程が完了する。
以上のような方法で溶着を行うと、完成した遠心羽根車
の前面シュラウド1と後面シュラウド2との間の幅h4は
予め設定された各条件によって決まり、一方後面シュラ
ウド表面と補強板押さえ4の上面との段差h5はホーン5
の段差h3に等しくなる。そのため、h4とh5をたし合わせ
た長さ、すなわちh6はh4と同じ精度で定まる。
の前面シュラウド1と後面シュラウド2との間の幅h4は
予め設定された各条件によって決まり、一方後面シュラ
ウド表面と補強板押さえ4の上面との段差h5はホーン5
の段差h3に等しくなる。そのため、h4とh5をたし合わせ
た長さ、すなわちh6はh4と同じ精度で定まる。
発明の効果 以上のように本発明は、溶着用ホーンに第1の当接面及
びそれよりも所定の高さだけ高い第2の当接面を設け、
第1の合成樹脂部材の上に第2の合成樹脂部材を置き、
第2の合成樹脂部材上に第3の合成樹脂部材をその高さ
が上記所定の高さよりも高くなるように置き、溶着用ホ
ーンの第1の当接面が第3の合成樹脂部材に、また第2
の当接面が第2の合成樹脂部材にそれぞれ当接するよう
にし、溶着用ホーンに第1の合成樹脂部材と第2の合成
樹脂部材の溶着に十分な圧力を加えた事により、第3の
合成樹脂製押さえ部材と第2の合成樹脂部材との溶着部
では樹脂が十分につぶれ、ホーンが第2の合成樹脂部材
にあたる迄つぶれることとなり、従って第3の合成樹脂
部材の第2の合成樹脂部材からの突出寸法はホーン形状
に依存し、ホーンが突出する寸法を規制する型の役割を
果たすこととなる。このため、第1の合成樹脂部材から
第3の合成樹脂部材の上面に至る全体幅はほぼ第1の合
成樹脂部材と第2の合成樹脂部材の溶着条件のみに影響
されることとなり、寸法誤差のばらつきも非常に小さく
なる。しかも、超音波溶着機には溶着条件として第1の
合成樹脂部材と第2の合成樹脂部材との溶着に十分な値
のみを設定するだけで、三者の溶着が出来る。つまり、
その条件は合成樹脂製押さえ部材の溶着に十分なもので
あり、合成樹脂製押さえ部材の溶着のみのために別の値
に設定を変更したり、別の値に設定された他の超音波溶
着機を用意する必要はなく、工数を大幅に削減すること
ができる。
びそれよりも所定の高さだけ高い第2の当接面を設け、
第1の合成樹脂部材の上に第2の合成樹脂部材を置き、
第2の合成樹脂部材上に第3の合成樹脂部材をその高さ
が上記所定の高さよりも高くなるように置き、溶着用ホ
ーンの第1の当接面が第3の合成樹脂部材に、また第2
の当接面が第2の合成樹脂部材にそれぞれ当接するよう
にし、溶着用ホーンに第1の合成樹脂部材と第2の合成
樹脂部材の溶着に十分な圧力を加えた事により、第3の
合成樹脂製押さえ部材と第2の合成樹脂部材との溶着部
では樹脂が十分につぶれ、ホーンが第2の合成樹脂部材
にあたる迄つぶれることとなり、従って第3の合成樹脂
部材の第2の合成樹脂部材からの突出寸法はホーン形状
に依存し、ホーンが突出する寸法を規制する型の役割を
果たすこととなる。このため、第1の合成樹脂部材から
第3の合成樹脂部材の上面に至る全体幅はほぼ第1の合
成樹脂部材と第2の合成樹脂部材の溶着条件のみに影響
されることとなり、寸法誤差のばらつきも非常に小さく
なる。しかも、超音波溶着機には溶着条件として第1の
合成樹脂部材と第2の合成樹脂部材との溶着に十分な値
のみを設定するだけで、三者の溶着が出来る。つまり、
その条件は合成樹脂製押さえ部材の溶着に十分なもので
あり、合成樹脂製押さえ部材の溶着のみのために別の値
に設定を変更したり、別の値に設定された他の超音波溶
着機を用意する必要はなく、工数を大幅に削減すること
ができる。
第1図,第2図,第3図は本発明の実施例における超音
波溶着方法を示す遠心羽根車及び溶着用ホーンの断面
図、第4図は遠心羽根車の構成を示す分解斜視図、第5
図,第6図は従来の超音波溶着方法を示す遠心羽根車及
び溶着用ホールの断面図、第7図は遠心羽根車をポンプ
ケーシング内に収めた状態の断面図である。 1……第1の合成樹脂部材、2……第2の合成樹脂部
材、3……補強板、4……合成樹脂製押さえ部材板、5
……ホーン、6……溶着用治具
波溶着方法を示す遠心羽根車及び溶着用ホーンの断面
図、第4図は遠心羽根車の構成を示す分解斜視図、第5
図,第6図は従来の超音波溶着方法を示す遠心羽根車及
び溶着用ホールの断面図、第7図は遠心羽根車をポンプ
ケーシング内に収めた状態の断面図である。 1……第1の合成樹脂部材、2……第2の合成樹脂部
材、3……補強板、4……合成樹脂製押さえ部材板、5
……ホーン、6……溶着用治具
Claims (1)
- 【請求項1】第1の合成樹脂部材の上に第2の合成樹脂
部材を、また第2の合成樹脂部材の上に所定の高さとな
るように第3の合成樹脂部材をそれぞれ超音波溶着によ
って接合する超音波溶着方法であって、第1の合成樹脂
部材の上に第2の合成樹脂部材を置き、第2の合成樹脂
部材上に第3の合成樹脂部材をその高さが上記所定の高
さよりも高くなるように置き、第1の当接面と、上記第
1の当接面より上記所定の高さだけ高い第2の当接面と
を有する溶着用ホーンを、第1の当接面が第3の合成樹
脂部材に、また第2の当接面が第2の合成樹脂部材にそ
れぞれ当接するように当て、上記ホーンに第1の合成樹
脂部材と第2の合成樹脂部材の溶着に十分な圧力を加
え、上記ホーンに超音波振動を与えることを特徴とする
超音波溶着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322401A JPH078535B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超音波溶着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322401A JPH078535B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超音波溶着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01160634A JPH01160634A (ja) | 1989-06-23 |
| JPH078535B2 true JPH078535B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=18143252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322401A Expired - Lifetime JPH078535B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 超音波溶着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078535B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2703111B1 (fr) * | 1993-03-25 | 1995-06-30 | Ozen Sa | Rotor pour pompe comportant deux pieces assemblees par soudure, obtenues par moulage par injection de materiaux thermoplastiques, et procede de fabrication d'un tel rotor . |
| DE10354749A1 (de) * | 2003-11-21 | 2005-06-23 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines Laufrades für eine Kreiselpumpe |
| DE102022131215B3 (de) | 2022-11-25 | 2024-05-08 | Bühler Motor GmbH | Laufrad für eine Flüssigkeitspumpe |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62322401A patent/JPH078535B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01160634A (ja) | 1989-06-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
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