JP2007038422A - Ultrasonic welding method for resin component - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、被着体に樹脂部品を超音波加工により一体化する樹脂部品の超音波溶着方法に係り、特に、超音波ホーンのプレス圧やその際の熱により被着体が変形することを確実に防止できるとともに、溶着強度を強固に維持できる樹脂部品の超音波溶着方法に関する。 The present invention relates to an ultrasonic welding method for resin parts in which resin parts are integrated with an adherend by ultrasonic processing, and in particular, the adherend is deformed by the press pressure of an ultrasonic horn or heat at that time. The present invention relates to an ultrasonic welding method for resin parts that can be reliably prevented and can maintain a strong welding strength.
従来から、被着体の一面に樹脂部品を固定する方法として、接着剤を使用する接着固定方法、高周波ウエルダ溶着により溶着する高周波ウエルダ溶着方法、超音波振動を加え、樹脂部品を加熱溶融させて一体化する超音波溶着方法等が知られている。この中で接着固定方法は、接着剤を塗布、乾燥させる工程が長期化し、かつ有機溶媒を使用することが多いため、作業環境が悪化する等の問題点がある。また、高周波ウエルダ溶着方法は、樹脂部品の高周波ウエルダ特性に左右され、材料の選定自由度が制約を受けることが多い。この点、超音波溶着方法は、作業環境面でも好ましく、かつどのような物性をもつ樹脂でも溶着一体化できるため、広範に使用されている。 Conventionally, as a method of fixing a resin part on one surface of an adherend, an adhesive fixing method using an adhesive, a high frequency welder welding method using high frequency welder welding, applying ultrasonic vibration, and heating and melting the resin part. An integrated ultrasonic welding method or the like is known. Among them, the adhesive fixing method has a problem that the process of applying and drying the adhesive is prolonged and an organic solvent is often used, so that the working environment is deteriorated. Further, the high frequency welder welding method depends on the high frequency welder characteristics of the resin component, and the degree of freedom in selecting the material is often limited. In this regard, the ultrasonic welding method is preferable from the viewpoint of work environment and can be used in a wide range since it can be integrated with any resin having any physical property.
超音波溶着方法の概要を図21,図22を基に説明する。まず、被着体1上に樹脂部品2を重ね合わせ、超音波加工ポイントAに超音波ホーン3を適宜プレス圧で押し付けて、所定周波数の超音波振動を所定時間加えることで、図22に示すように、被着体1に樹脂部品2の一部(図中斜線部で示す部位)が溶融されて被着体1に樹脂部品2を強固にかつ短時間で一体化することができる。超音波ホーン3を使用した樹脂部品2の超音波溶着については、特許文献1に詳細に記載されている。
An outline of the ultrasonic welding method will be described with reference to FIGS. First, the
このように、広範に使用される超音波溶着方法においては、超音波ホーン3により圧力がかかった状態で加熱されるため、図23に示すように、被着体1が変形する不具合がしばしば生じている。この変形の要因としては、超音波ホーン3によるプレス圧と超音波溶着時における熱による影響が考えられる。
As described above, in the ultrasonic welding method widely used, since heating is performed in a state where pressure is applied by the
従って、既存の超音波加工においては、このような変形を回避するために、プレス圧を過大にかけることができず、また、加工時間も短時間で完了させなければならないことから、樹脂の溶融量が制限され、充分な溶着強度を安定して得るのが難しく、変形を回避しながら強固な溶着強度を維持することが急務とされている。特に、最近では、ルーフトリム等の内装部品の基材は、軽量素材が用いられており、これら軽量素材は、超音波溶着加工時におけるプレス圧や熱の影響により変形する傾向が著しい。 Therefore, in the existing ultrasonic processing, in order to avoid such deformation, the press pressure cannot be applied excessively, and the processing time must be completed in a short time. The amount is limited, it is difficult to stably obtain a sufficient welding strength, and there is an urgent need to maintain a strong welding strength while avoiding deformation. In particular, recently, light-weight materials are used as the base material for interior parts such as roof trims, and these light-weight materials tend to be deformed by the influence of press pressure and heat during ultrasonic welding.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被着体に樹脂部品を超音波ホーンにより溶着一体化する際、被着体の変形を確実に防止できるとともに、常に強固な溶着強度を確保できる樹脂部品の超音波溶着方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and when the resin component is welded and integrated to the adherend with an ultrasonic horn, the adherend can be reliably prevented from being deformed and always has a strong welding strength. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic welding method for resin parts that can secure the above.
上記課題を解決するために、本発明は、被着体の一面に樹脂部品を載置し、樹脂部品側から超音波ホーンを適宜プレス圧で押し当て、所定時間超音波振動を加えて樹脂部品の一部を溶融させて、被着体に樹脂部品を溶着一体化する樹脂部品の超音波溶着方法において、前記樹脂部品の超音波ホーン当接側には、溶着シロ用突起を突設するとともに、この突起の周囲に溶着シロとなる溶融樹脂を収容するための空所を設け、突起の上面に超音波ホーンを押し付けて突起を溶融させた後、空所内に溶融樹脂を収容することで、溶着シロを確保し、被着体に樹脂部品を溶着一体化することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a resin component by placing a resin component on one surface of an adherend, appropriately pressing an ultrasonic horn from the resin component side with a pressing pressure, and applying ultrasonic vibration for a predetermined time. In the ultrasonic welding method for resin parts, in which a part of the resin parts is fused and integrated with the adherend, a welding sill projection is provided on the ultrasonic horn contact side of the resin part. By providing a space for accommodating the molten resin that becomes a welding skirt around the protrusion, and pressing the ultrasonic horn on the upper surface of the protrusion to melt the protrusion, the molten resin is accommodated in the space. It is characterized in that a welding swarf is secured and a resin part is integrally welded to the adherend.
ここで、被着体と樹脂部品との組み合わせとしては、ルーフトリムとその裏面の所定位置に取り付けられるクリップ取付座、上下二分割タイプのドアトリムロアとその裏面に取り付けられるポケットバックカバー等が考えられるが、超音波溶着加工により一方側の樹脂部品が部分的に溶融して、樹脂部品が被着体に溶着一体化する構造であれば、その用途は問わない。また、樹脂部品の素材としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)樹脂等から適宜選択して良い。更に、被着体は、樹脂部品を支持する剛性を備えていれば良く、樹脂製基材、段ボール基材、発泡樹脂基材等の素材から適宜選択して良い。 Here, as a combination of an adherend and a resin part, a roof trim, a clip mounting seat attached to a predetermined position on the back surface thereof, a top / bottom split type door trim lower, a pocket back cover attached to the back surface, etc. are conceivable. However, the application is not limited as long as the resin part on one side is partially melted by the ultrasonic welding process and the resin part is welded and integrated with the adherend. In addition, the resin parts are made of polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinyl alcohol resin, vinyl chloride resin, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, ionomer resin. You may select suitably from resin, an acrylonitrile / butadiene / styrene (ABS) resin, etc. Furthermore, the adherend only needs to have rigidity to support the resin component, and may be appropriately selected from materials such as a resin base material, a corrugated board base material, and a foamed resin base material.
そして、以上の構成から明らかなように、被着体に樹脂部品を重ね合わせて、樹脂部品に設けられた溶着シロ用突起の上面に超音波ホーンを押し付けて、所定周波数の超音波振動を所定時間加えれば、溶着シロ用突起が溶融して、突起の周囲に設けられている空所内に溶融樹脂が収容される。従って、超音波ホーンによるプレス圧を過度に加える必要がなく、しかも、溶着シロは突起により充分確保されるため、プレス圧を低く設定しても、充分な溶着強度が得られることから、従来生じていた被着体の変形を可及的に防止することができる。 As is clear from the above configuration, the resin component is overlaid on the adherend, and the ultrasonic horn is pressed against the upper surface of the welding sill projection provided on the resin component, so that the ultrasonic vibration of the predetermined frequency is predetermined. If time is added, the welding sill projection melts and the molten resin is accommodated in a space provided around the projection. Therefore, it is not necessary to apply an excessive press pressure by the ultrasonic horn, and the welding shiro is sufficiently secured by the protrusion, so that a sufficient welding strength can be obtained even if the pressing pressure is set low. It is possible to prevent the adherend from being deformed as much as possible.
更に、本発明の好ましい実施の形態においては、前記溶着シロ用突起は、空所を横切るサポート片により、浮いた状態で取付プレートに支持され、突起の底部に溶融樹脂を収容するための底部スペースが空所と連通形成されていることを特徴とする。そして、この実施の形態によれば、突起は空所を横切るサポート片により浮いた状態で支持されているため、突起の上面に超音波ホーンからのプレス圧を加えた場合、被着体側にプレス圧がかかることがないことから、超音波ホーンのプレス圧を比較的大きく設定して、短時間に溶融処理を行なうことができ、溶着加工効率を高めることができる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the welding sill projection is supported by the mounting plate in a floating state by a support piece that crosses the cavity, and a bottom space for accommodating molten resin at the bottom of the projection. Is formed in communication with the void. According to this embodiment, since the protrusion is supported in a floating state by the support piece that crosses the void, when pressing pressure from an ultrasonic horn is applied to the upper surface of the protrusion, the protrusion is pressed to the adherend side. Since no pressure is applied, the press pressure of the ultrasonic horn can be set to a relatively large value, the melting process can be performed in a short time, and the welding efficiency can be increased.
次に、本発明の好ましい実施の形態においては、被着体の一面に樹脂部品を載置し、樹脂部品側から超音波ホーンを適宜プレス圧で押し当て、所定時間超音波振動を加えて樹脂部品の一部を溶融させて、被着体に樹脂部品を溶着一体化する樹脂部品の超音波溶着方法において、前記樹脂部品の被着体当接側には、溶融樹脂を収容するための凹溝が設けられており、超音波溶着加工時、溶融樹脂が凹溝内に流れ込み、流れ込んだ溶融樹脂が溶着シロとなり、被着体に樹脂部品を溶着一体化することを特徴とする。そして、この実施の形態によれば、樹脂部品を超音波ホーンで加熱すると、樹脂部品が溶融し、溶融部位が被着体との接触面に達する。更に、溶融部位を基点とした凹溝内に溶融樹脂が流れ進み、その後、溶融樹脂が冷却されて固化することで、充分な溶着シロを確保することができ、被着体に対して樹脂部品を確実に固定することができる。 Next, in a preferred embodiment of the present invention, a resin component is placed on one surface of the adherend, an ultrasonic horn is appropriately pressed from the resin component side with a press pressure, and ultrasonic vibration is applied for a predetermined time. In an ultrasonic welding method for a resin part in which a part of the part is melted and the resin part is welded and integrated with the adherend, a concave portion for accommodating the molten resin is provided on the adherend contact side of the resin part. A groove is provided, and at the time of ultrasonic welding, the molten resin flows into the concave groove, and the molten resin that has flowed into becomes a welding scissors, and the resin parts are welded and integrated with the adherend. According to this embodiment, when the resin component is heated with the ultrasonic horn, the resin component is melted and the melted portion reaches the contact surface with the adherend. Furthermore, the molten resin flows into the concave groove starting from the melting site, and then the molten resin is cooled and solidified, so that a sufficient welding load can be secured, and the resin component is attached to the adherend. Can be securely fixed.
次いで、本発明の更に好ましい実施の形態においては、被着体の一面に樹脂部品を載置し、樹脂部品側から超音波ホーンを適宜プレス圧で押し当て、所定時間超音波振動を加えて樹脂部品の一部を溶融させて、被着体に樹脂部品を溶着一体化する樹脂部品の超音波溶着方法において、前記樹脂部品の被着体当接側には、凹部が設けられており、超音波溶着加工時、超音波ホーンにより超音波加工ポイントにプレス圧を加えた際、凹部が陥没することで、被着体に加わるプレス圧を低減することを特徴とする。そして、この実施の形態によれば、超音波ホーンによりホーンに接している部位が加熱され溶融する。充分に溶融されると、凹部が陥没し、被着体に溶融された樹脂が接触する。この状態になった後、超音波加工を停止させてホーンを離す。従って、超音波ホーンによる圧力がかかる部位と加熱される部位が違うため、被着体にプレス圧がかからず、被着体が変形することを可及的に防止できる。また、樹脂部品を充分に溶融させた状態で被着体に溶着させるため、溶着強度が向上する。更に、充分に溶融するまで陥没接触が起こらないため、溶融樹脂の溶融量と接触時間が安定し、溶着強度のバラツキを低減することができる。 Next, in a further preferred embodiment of the present invention, a resin component is placed on one surface of the adherend, an ultrasonic horn is appropriately pressed from the resin component side with a pressing pressure, and ultrasonic vibration is applied for a predetermined time. In the ultrasonic welding method for a resin part in which a part of the part is melted and the resin part is welded and integrated with the adherend, a concave portion is provided on the adherend contact side of the resin part. When pressurizing an ultrasonic processing point with an ultrasonic horn at the time of ultrasonic welding, the concave portion is depressed, thereby reducing the press pressure applied to the adherend. According to this embodiment, the portion in contact with the horn is heated and melted by the ultrasonic horn. When sufficiently melted, the concave portion is depressed, and the melted resin comes into contact with the adherend. After this state is reached, ultrasonic processing is stopped and the horn is released. Therefore, since the site | part to which the pressure by an ultrasonic horn applies and the site | part heated are different, a press pressure is not applied to a to-be-adhered body, but it can prevent as much as possible that a to-be-adhered body deform | transforms. Moreover, since the resin component is welded to the adherend in a sufficiently melted state, the welding strength is improved. Furthermore, since the depression contact does not occur until it is sufficiently melted, the melted amount of the molten resin and the contact time are stabilized, and variations in welding strength can be reduced.
更に、本発明の好ましい実施の形態においては、被着体及び樹脂部品の接合面における超音波加工ポイントには、初期の溶着を促すための小突起が設けられていることを特徴とする。そして、この実施の形態によれば、溶着シロ用突起の上面、又は下面、あるいは樹脂部品の被着体側面の一部に小突起を設けるという構成であるため、樹脂部品に超音波ホーンを当てて、超音波振動を加えた際、小突起が迅速に溶融することから、超音波溶着加工を円滑に行なうことができる。 Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the ultrasonic processing point on the bonding surface of the adherend and the resin part is provided with a small protrusion for promoting initial welding. According to this embodiment, since the small protrusion is provided on the upper surface or the lower surface of the welding white projection or a part of the side surface of the adherend of the resin component, an ultrasonic horn is applied to the resin component. Thus, when ultrasonic vibration is applied, the small protrusions are rapidly melted, so that the ultrasonic welding process can be performed smoothly.
以上説明した通り、本発明に係る樹脂部品の超音波溶着方法は、被着体に対して樹脂部品を超音波ホーンにより溶着一体化する際、樹脂部品に溶着シロ用突起を突設する一方、溶着シロ用突起の周囲に溶融樹脂を収容するための空所を設けるか、あるいは樹脂部品のホーン側反対面に溶融樹脂が流れ進む凹溝やホーン加工時に陥没する凹部を形成するという構成が採用されているため、被着体に過度のプレス圧を加えることなく充分な溶着シロを確保できることから、被着体の変形を確実に防止できるとともに、樹脂部品の強固な接合構造を達成することができるという効果を有する。 As described above, the ultrasonic welding method of the resin component according to the present invention, when the resin component is welded and integrated with the ultrasonic horn with respect to the adherend, while the projection for welding welding is projected on the resin component, Adopted a configuration to provide a space to accommodate the molten resin around the projection for welding welding, or to form a concave groove where the molten resin flows on the opposite side of the horn side of the resin part or a concave part that sinks during horn processing As a result, it is possible to secure a sufficient welding load without applying excessive press pressure to the adherend, so that it is possible to reliably prevent deformation of the adherend and to achieve a strong joint structure of resin parts. It has the effect of being able to.
以下、本発明に係る樹脂部品の超音波溶着方法の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。 Hereinafter, embodiments of an ultrasonic welding method for resin parts according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the gist of the present invention is as described in the scope of claims, and the contents of the embodiments described below are merely examples of the present invention.
図1乃至図10は本発明の第1実施例を示すもので、図1は本発明方法を適用してクリップ取付座を取り付けたルーフトリムを裏面側からみた斜視図、図2はルーフトリムに取り付けたクリップ取付座を示す平面図、図3は同クリップ取付座における超音波加工ポイントの構成を示す断面図、図4は本発明方法の第1実施例を示す説明図、図5は図4に示す超音波加工ポイントを示す平面図、図6,図7は同超音波加工ポイントの構成を示す断面図、図8乃至図10は本発明の変形例を示す各説明図である。 1 to 10 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a roof trim having a clip mounting seat applied by applying the method of the present invention as seen from the back side, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of ultrasonic processing points in the clip mounting seat, FIG. 4 is an explanatory view showing a first embodiment of the method of the present invention, and FIG. FIG. 6 and FIG. 7 are cross-sectional views showing the configuration of the ultrasonic processing point, and FIGS. 8 to 10 are explanatory views showing modifications of the present invention.
図1乃至図3において、ルーフトリム10は、所望の形状にトリムカット処理され、室内側に向けてやや湾曲状に成形されたルーフトリム本体(被着体)20と、このルーフトリム本体20に取り付けられるクリップ取付座(樹脂部品)30や、図示しないサンバイザ等の取付部品から構成されている。このルーフトリム本体20としては、PP樹脂/発泡剤/ガラス繊維を混合した素材をベースとして成形された基材の表面側に、所望ならば、クロス、不織布等の表皮を貼付して構成されている。そして、ルーフトリム本体20の裏面所定位置にクリップ取付座30が超音波加工ポイント40に超音波溶着加工を施すことにより固定されている。そして、超音波加工ポイント40において、ルーフトリム本体20側に室内側に撓む変形が発生しておらず、良好な平滑感により外観見栄えが良好であるとともに、図3に示すように、多くの溶着シロが確保されていることにより、ルーフトリム本体20に対してクリップ取付座30が強固に溶着一体化されている。
1 to 3, a
本発明の第1実施例について、図4乃至図7を基に説明すると、クリップ取付座30は、平滑な樹脂製プレート31にエンボス状の取付座本体32が一体形成されているが、この樹脂製プレート31の超音波加工ポイント40に相当する4隅部には、超音波ホーン50側に向けて突出する円柱状の溶着シロ用突起33が形成されており、溶着シロ用突起33の周囲には、溶融樹脂を収容するための空所34が左右対称状に設けられている。
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7. The
そして、超音波ホーン50を使用してルーフトリム本体20の裏面所定位置にクリップ取付座30を溶着固定するには、図6に示すように、溶着シロ用突起33の上面に超音波ホーン50を押し当てて、加工時間:0.1〜5.0秒、周波数:18〜40kHz、プレス圧:0.5〜3.0kgf/cm2 の条件で超音波溶着加工を施せば、溶着シロ用突起33の上部が溶融し、溶着シロ用突起33の高さ寸法が樹脂製プレート31と同等か、それより若干高位置になり、溶融樹脂Mが空所34内に流れ込んで、多くの溶着シロが確保できるため、図3に示すように、ルーフトリム本体20の所定位置にクリップ取付座30が強固に一体化される。更に、溶着シロ用突起33を設定したため、ルーフトリム本体20側に超音波ホーン50からのプレス圧が過度に加わることがないことから、ルーフトリム本体20の変形を確実に防止できる。
Then, in order to weld and fix the
次いで、図8,図9は本発明の第1実施例の変形例を示すもので、図8に示すように、溶着シロ用突起33は、外周の四方にサポート片35が空所34を横切るように形成され、サポート片35により溶着シロ用突起33が樹脂製プレート31の下面より底面が浮いた状態で支持されている。従って、この変形例においても、溶着シロ用突起33の上面に超音波ホーン50を押し当てて、所定の超音波振動を加えて超音波溶着加工を施せば、溶融樹脂Mが空所34内に充填されて、ルーフトリム本体20の裏面にクリップ取付座30は強固に一体化されるが、特に、この変形例においては、溶着シロ用突起33が上方に持ち上げられた状態で保持され、超音波ホーン50からのプレス圧がルーフトリム本体20に殆ど加わることがなく、また、溶着シロ用突起33の底面側に新たに底部スペース36が形成されるため、この部位にも、溶融樹脂Mが入り込んで、多くの溶着シロを確保できることから、クリップ取付座30をより強固にルーフトリム本体20の所定位置に固定することができる。
Next, FIGS. 8 and 9 show a modified example of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
次いで、図10は、本発明の更に変形例を示すもので、図10(a),(b)に示すように、溶着シロ用突起33の上面に小突起33a、溶着シロ用突起33の下面に小突起33bが溶着シロ用突起33の上面及び下面の周縁に沿って環状に設けられている。また、図10(c)に示すように、ルーフトリム本体20と接合する部位の樹脂製プレート31の裏面に小突起34aが空所34の外周縁に沿ってこれも環状に設けられている。そして、これら小突起33a,33b,34aは、ルーフトリム本体20にクリップ取付座30を重ね合わせて、溶着シロ用突起33の上面に超音波ホーン50を押し当てて、超音波溶着加工を施す際、小突起33a,33b,34aがまず始めに溶融するため、溶融が開始されるきっかけとなり、超音波溶着加工を円滑に行なうことができる。
Next, FIG. 10 shows a further modification of the present invention. As shown in FIGS. 10A and 10B, a small projection 33 a and a bottom surface of the
図11乃至図15は本発明の第2実施例を示すもので、第1実施例同様、ルーフトリム本体(被着体)20に対してクリップ取付座(樹脂部品)30を超音波溶着固定する用途に使用されている点は第1実施例と同一である。この第2実施例においては、クリップ取付座30における樹脂製プレート31の裏面31a(ルーフトリム本体20と当接する面)に断面V字状の凹溝37が十字状に開設されている。そして、この凹溝37の交差部分近辺が超音波加工ポイント40(図中点線で示す)となる。そして、被着体であるルーフトリム本体20の裏面所定位置にクリップ取付座30の樹脂製プレート31を重ね合わせて超音波ホーン50により適宜プレス圧を加えて超音波振動を加えて溶融させれば、図12,図13に示すように、溶融樹脂Mは凹溝37に沿って流れ込み、充分な溶着シロが形成され、この溶融樹脂Mが冷却固化されることで樹脂製プレート31は、ルーフトリム本体20に確実に固定される。
FIGS. 11 to 15 show a second embodiment of the present invention. Like the first embodiment, the clip mounting seat (resin part) 30 is ultrasonically fixed to the roof trim body (adhered body) 20. The point used for a use is the same as the 1st example. In the second embodiment, a
従って、過度のプレス圧を超音波ホーン50からクリップ取付座30に加えることなく、充分な溶着シロが凹溝37により確保できる。その結果、ルーフトリム本体20の変形がなく、クリップ取付座30をルーフトリム本体20に強固に固定することができる。また、図14(a)に示すように、クリップ取付座30の凹溝37を省略する一方、ルーフトリム本体20に凹溝21を開設するか、あるいは図14(b)に示すように、クリップ取付座30の凹溝37と凹溝21の双方を対向するように設けても良い。そして、図14(a),(b)に示すように、溶融樹脂Mがルーフトリム本体20内に食い込むアンカー効果により、より溶着強度を高めることができる。特に、図14(b)に示すように、双方に凹溝37,21を形成すれば、溶融樹脂Mが流れ進む溝の断面積を大きくとれるため、接着面積がより増加し、溶着強度をより強固にすることができる。また、図15(a),(b)に示すように、凹溝37の周囲に小突起37aを形成しておけば、この小突起37aが超音波溶着加工時、まず溶融することで、円滑に超音波加工を進めることができる。
Therefore, a sufficient welding load can be secured by the
図16乃至図20は本発明の第3実施例を示すもので、この第3実施例についても、使用する用途は、ルーフトリム本体20を被着体としてその裏面に樹脂部品であるクリップ取付座30を超音波溶着加工する工法に適用されている。図16は第3実施例の超音波溶着方法の概要を示す説明図、図17,図18は同超音波溶着方法における各工程を示す説明図、図19,図20は変形例を示す説明図である。
FIGS. 16 to 20 show a third embodiment of the present invention. Also in this third embodiment, the roof trim
この第3実施例においては、クリップ取付座30における樹脂製プレート31の裏面(ルーフトリム本体20と当接する面)に凹部38が形成されている。従って、図17に示すように、超音波ホーン50をクリップ取付座30の超音波加工ポイント40に押し当てて、所定のプレス圧で押し付けて、超音波振動を加えた場合、凹部38相当箇所が溶融し、陥没する。そして、図18に示すように、超音波ホーン50のプレス圧により被着体であるルーフトリム本体20にクリップ取付座30が超音波加工ポイント40で溶着固定される。そして、この第3実施例においては、超音波ホーン50による圧力がかかる部位と加熱される部位が違うため、被着体であるルーフトリム本体20が変形することがない。更に、クリップ取付座30を充分に溶融させた状態でルーフトリム本体20に接着するため、溶着強度が向上する。また、充分に溶融するまで陥没接触が起こらないため、溶融樹脂Mの溶融量と接触時間が安定し、溶着強度のバラツキを低減することができる等の種々の利点を備えている。
In the third embodiment, a
次いで、図19は、この第3実施例の変形例を示すもので、図19(a)は、クリップ取付座30の凹部38は省略されている一方、ルーフトリム本体20に凹部22が形成されている。また、図19(b)は、クリップ取付座30における凹部38に対応する箇所に凹部22が双方に形成されている。図19(a)に示すように、クリップ取付座30に凹部38を形成していないため、このクリップ取付座30を他の用途に共用化することができる。また、この場合には、超音波ホーン50による超音波加工時、溶融樹脂Mがルーフトリム本体20の凹部22に流れ込み、充分な溶着シロとアンカー効果により、強固な一体化が得られる。更に、図19(b)に示すように、クリップ取付座30及びルーフトリム本体20の双方に凹部38,22を形成した場合には、陥没する時の超音波ホーン50の移動量が増え、かつ、陥没した場合に超音波加工のON・OFF制御がやり易く、溶着シロも多く確保できるため、より強固な溶着強度が確保できる。更に、図20に示すように、超音波加工ポイント40に環状の小突起38a,38bを形成しておけば、この小突起38a,38bがまず溶融することで、超音波加工における加工性能が向上する。
Next, FIG. 19 shows a modification of the third embodiment. In FIG. 19A, the
以上説明した実施例1乃至実施例3は、ルーフトリム本体20の裏面所定位置にクリップ取付座30を超音波溶着加工により一体化する構造に適用したが、樹脂部品としては、クリップ取付座30の用途以外にも適用することができ、被着体としては、ルーフトリム本体20の他にも樹脂パネルや段ボール基材、紙製基材等、広範囲に適用できる。また、溶着シロ用突起33や溶融樹脂を吸収するための空所34、及び凹溝37、凹部38等の寸法や形状は特に限定されるものではなく、適宜バリエーションをもたせることが可能である。
The first to third embodiments described above are applied to a structure in which the
10 ルーフトリム
20 ルーフトリム本体(被着体)
21 凹溝
22 凹部
30 クリップ取付座(樹脂部品)
31 樹脂製プレート
32 取付座本体
33 溶着シロ用突起
33a,33b,34a,37a,38a,38b 小突起
34 空所
35 サポート片
36 底部スペース
37 凹溝
38 凹部
40 超音波加工ポイント
50 超音波ホーン
10
21
31
Claims (5)
前記樹脂部品(30)の超音波ホーン(50)当接側には、溶着シロ用突起(33)を突設するとともに、この突起(33)の周囲に溶着シロとなる溶融樹脂(M)を収容するための空所(34)を設け、突起(33)の上面に超音波ホーン(50)を押し付けて突起(33)を溶融させた後、空所(34)内に溶融樹脂(M)を収容することで、溶着シロを確保し、被着体(20)に樹脂部品(30)を溶着一体化することを特徴とする樹脂部品の超音波溶着方法。 The resin component (30) is placed on one surface of the adherend (20), the ultrasonic horn (50) is appropriately pressed from the resin component (30) side with a pressing pressure, and ultrasonic vibration is applied for a predetermined time to apply the resin component. In the ultrasonic welding method of the resin component (30) in which a part of (30) is melted and the resin component (30) is integrally welded to the adherend (20),
A projection for welding welding (33) is provided on the side of the resin component (30) that contacts the ultrasonic horn (50), and a molten resin (M) that forms welding welding is formed around the projection (33). A space (34) for housing is provided, the ultrasonic horn (50) is pressed against the upper surface of the protrusion (33) to melt the protrusion (33), and then the molten resin (M) is placed in the space (34). A method for ultrasonic welding of resin parts, comprising securing a welding shell and integrating the resin part (30) on the adherend (20).
前記樹脂部品(30)の被着体(20)当接側には、溶融樹脂(M)を収容するための凹溝(37)が設けられており、超音波溶着加工時、溶融樹脂(M)が凹溝(37)内に流れ込み、流れ込んだ溶融樹脂(M)が溶着シロとなり、被着体(20)に樹脂部品(30)を溶着一体化することを特徴とする樹脂部品の超音波溶着方法。 The resin component (30) is placed on one surface of the adherend (20), the ultrasonic horn (50) is appropriately pressed from the resin component (30) side with a pressing pressure, and ultrasonic vibration is applied for a predetermined time to apply the resin component. In the ultrasonic welding method of the resin component (30) in which a part of (30) is melted and the resin component (30) is integrally welded to the adherend (20),
A concave groove (37) for accommodating the molten resin (M) is provided on the adherend (20) abutting side of the resin component (30). During the ultrasonic welding process, the molten resin (M ) Flows into the concave groove (37), and the molten resin (M) that has flown into becomes a welding scissors, and the resin component (30) is welded and integrated with the adherend (20). Welding method.
前記樹脂部品(30)の被着体(20)当接側には、凹部(38)が設けられており、超音波溶着加工時、超音波ホーン(50)により超音波加工ポイント(40)にプレス圧を加えた際、凹部(38)が陥没することで、被着体(20)に加わるプレス圧を低減することを特徴とする樹脂部品の超音波溶着方法。 The resin component (30) is placed on one surface of the adherend (20), the ultrasonic horn (50) is appropriately pressed from the resin component (30) side with a pressing pressure, and ultrasonic vibration is applied for a predetermined time to apply the resin component. In the ultrasonic welding method of the resin component (30) in which a part of (30) is melted and the resin component (30) is integrally welded to the adherend (20),
A concave portion (38) is provided on the adherend (20) contact side of the resin component (30), and an ultrasonic horn (50) is used for ultrasonic processing point (40) during ultrasonic welding. An ultrasonic welding method for resin parts, wherein the pressing pressure applied to the adherend (20) is reduced by the depression of the recess (38) when the pressing pressure is applied.
Small protrusions (33a, 33b, 34a, 37a, 38a, 38b) for promoting initial welding are provided at the ultrasonic processing point (40) on the bonding surface of the adherend (20) and the resin component (30). The method for ultrasonic welding of resin parts according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin parts are ultrasonically welded.
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