(57)【要約】【課題】簡易な構成により、治具の交換を極めて容易に行うことができ且つ溶着時の振動による振動側治具のずれも防止することができる振動溶着装置を提供する。【解決手段】振動源２と、振動を付与されて振動する振動プレート３（上側プラテン）と、振動プレートと対向する方向に変位可能な静止プレート４（下側プラテン）と、一方の樹脂部品を保持し且つ振動プレートに対して固定的に取着される振動側治具５（溶着上治具）と、他方の樹脂部品を保持し且つ静止プレートに対して固定的に取着される静止側治具６（溶着下治具）と、を備え、振動側治具は、振動プレートに取着される際に、マグネット部３ａの磁力により磁性体部５ａが吸着されて保持され、振動プレート及び振動側治具のうちの一方には複数の凸部が設けられ、他方には、振動側治具が振動プレートに取着される際に複数の凸部と嵌合する複数の凹部が設けられている。【選択図】図２
2010125627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの樹脂部品を加圧しながら当接させ、その当接面に振動による摩擦熱を発生させて該２つの樹脂部品を溶着させる振動溶着装置であって、
振動源と、
前記振動源により振動を付与されて振動する振動プレートと、
前記振動プレートに対向するように設けられ且つ該振動プレートと対向する方向に変位可能な静止プレートと、
前記２つの樹脂部品のうちの一方の樹脂部品を保持し且つ前記振動プレートと共に振動するように該振動プレートに対して固定的に取着される振動側治具と、
前記２つの樹脂部品のうちの他方の樹脂部品を保持し且つ前記静止プレートに対して固定的に取着される静止側治具と、を備え、
前記振動プレートはマグネット部を有し、前記振動側治具は磁性体部を有し、
前記振動側治具は、前記振動プレートに、前記マグネット部の磁力により前記磁性体部が吸着されて保持されるように構成され、
前記振動プレート及び前記振動側治具のうちの一方には複数の凸部が設けられ、他方には、該振動側治具が該振動プレートに取着される際に該複数の凸部と嵌合する複数の凹部が設けられていることを特徴とする振動溶着装置。
【請求項２】
前記凸部の形状は、該凸部の基端側から先端側に向かって狭小となるテーパ形状である請求項１記載の振動溶着装置。
【請求項３】
前記振動は、前記振動プレート及び前記静止プレートが対向する方向と直交する平面内の一方向への往復直線運動による振動であり、
前記凸部の形状は、前記振動の方向と直交する方向に伸びる長尺形状である請求項１又は２記載の振動溶着装置。
【請求項４】
前記凸部及び上記凹部は、前記振動側治具の前記振動プレートへの取着の際に、一方向からのみ取着可能となるように設けられている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動溶着装置。
【請求項５】
前記マグネット部は、前記振動プレートの前記振動側治具の取着面側に点在するように配置されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の振動溶着装置。
【請求項６】
前記磁性体部は、前記振動側治具の前記振動プレートへの取着面側であり且つ前記マグネット部の磁力により該振動側治具が保持され得る位置に点在するように配置されている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の振動溶着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動溶着装置に関し、更に詳しくは、簡易な構成により、治具の交換を極めて容易に行うことができ且つ溶着時の振動による振動側治具のずれも防止することができる振動溶着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの樹脂部品を加圧しながら当接させ、その当接面に振動による摩擦熱を発生させて２つの樹脂部品を溶着させる振動溶着装置が知られている。この装置では、従来、振動側の溶着治具を装置に取着するために多数のボルトを用いている。これは、溶着時の振動に治具がよりずれてしまわないように強固に固定する必要があるためである。しかし、この多数のボルトを用いた取着方法では、治具の取付け及び取外しの作業に非常に多くの手間がかかり、その結果、治具交換に非常に多くの時間を要していた。
一方、振動側治具と対をなす、直接振動させない静止側治具を取着する際には、油圧クランプやトグルクランプ等の固定手段により容易に取着できる方法が用いられている。しかし、これらのクランプ等の固定手段による固定方法を振動側治具を取着するための方法として適用すると、クランプの可動部に溶着時の振動による負荷がかかり、クランプのリンク機構が故障してしまう。その結果、治具を強固に固定できなくなるばかりか、クランプの破損により治具が脱落してしまう恐れがある。
【０００３】
また、射出成型機等に用いられる金型を固定する方法として、マグネットプレートの磁力により金型を吸着固定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この固定方法を振動溶着機の振動側治具の固定するための方法として適用すると、治具の迅速な交換は可能であるが、上述した溶着時の振動の影響により治具の位置ずれが生じてしまう。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４５９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、簡易な構成により、従来と比較して治具の交換を極めて容易に行うことができ、且つ、溶着時の振動による振動側治具のずれも防止することができる振動溶着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の通りである。
１．２つの樹脂部品を加圧しながら当接させ、その当接面に振動による摩擦熱を発生させて該２つの樹脂部品を溶着させる振動溶着装置であって、
振動源と、
前記振動源により振動を付与されて振動する振動プレートと、
前記振動プレートに対向するように設けられ且つ該振動プレートと対向する方向に変位可能な静止プレートと、
前記２つの樹脂部品のうちの一方の樹脂部品を保持し且つ前記振動プレートと共に振動するように該振動プレートに対して固定的に取着される振動側治具と、
前記２つの樹脂部品のうちの他方の樹脂部品を保持し且つ前記静止プレートに対して固定的に取着される静止側治具と、を備え、
前記振動プレートはマグネット部を有し、前記振動側治具は磁性体部を有し、
前記振動側治具は、前記振動プレートに、前記マグネット部の磁力により前記磁性体部が吸着されて保持されるように構成され、
前記振動プレート及び前記振動側治具のうちの一方には複数の凸部が設けられ、他方には、該振動側治具が該振動プレートに取着される際に該複数の凸部と嵌合する複数の凹部が設けられていることを特徴とする振動溶着装置。
２．前記凸部の形状は、該凸部の基端側から先端側に向かって狭小となるテーパ形状である上記１．記載の振動溶着装置。
３．前記振動は、前記振動プレート及び前記静止プレートが対向する方向と直交する平面内の一方向への往復直線運動による振動であり、
前記凸部の形状は、前記振動の方向と直交する方向に伸びる長尺形状である上記１．又は２．記載の振動溶着装置。
４．前記凸部及び上記凹部は、前記振動側治具の前記振動プレートへの取着の際に、一方向からのみ取着可能となるように設けられている上記１．乃至３．のいずれか一項に記載の振動溶着装置。
５．前記マグネット部は、前記振動プレートの前記振動側治具の取着面側に点在するように配置されている上記１．乃至４．のいずれか一項に記載の振動溶着装置。
６．前記磁性体部は、前記振動側治具の前記振動プレートへの取着面側であり且つ前記マグネット部の磁力により該振動側治具が保持され得る位置に点在するように配置されている上記１．乃至５．のいずれか一項に記載の振動溶着装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の振動溶着装置によると、振動源により振動を付与されて振動する振動プレートと、振動プレートと共に振動するように当該振動プレートに対して固定的に取着される振動側治具と、を備え、振動側治具は、振動プレートが有するマグネット部の磁力によりその磁性体部が保持されるように構成されている。これにより、振動側治具の振動プレートへの着脱を極めて容易とすることができ、その結果、従来のボルトによる取着方法等と比較して、治具の交換に要する時間を大幅に減少させることができる。また、振動側治具が振動プレートに取着される際には、振動プレート及び振動側治具のうちの一方に設けられた複数の凸部と、他方に設けられた複数の凹部とが嵌合している。これにより、溶着時の振動の影響により振動側治具にずれが生じるのを防止することができる。
また、前記凸部の形状が、該凸部の基端側から先端側に向かって狭小となるテーパ形状である場合は、厳密な位置合わせを要することなく振動側治具を取着することができると共に、溶着時の加圧により凸部及び凹部の各テーパ面を密着させて強固に嵌合させることができる。その結果、治具交換時間を更に短縮することができると共に、溶着時の振動による振動側治具のずれをより確実に防止することができる。
更に、前記振動が、前記振動プレート及び前記静止プレートが対向する方向と直交する平面内の一方向への往復直線運動による振動であり、前記凸部の形状が、前記振動の方向と直交する方向に伸びる長尺形状である場合は、溶着時の振動の影響による振動側治具のずれをより一層確実に防止することができる。
また、前記凸部が、前記凹部との嵌合の際に、一方向からのみ嵌合可能に設けられている場合は、振動側治具を振動プレートに取着する際に誤った向きに取り付けてしまうことを防ぐことができる。
更に、前記マグネット部が前記振動プレートの前記振動側治具の取着面側に点在するように配置されている場合は、必要最小限の磁力によって振動側治具を吸着することができ、振動プレート全体がマグネットである場合又は振動プレート全体にマグネット部が配置されている場合と比較して、振動プレートを簡易且つ安価に製作することができる。
また、前記磁性体部が、前記振動側治具の前記振動プレートへの取着面側であり且つ前記マグネット部の磁力により該振動側治具が保持され得る位置に点在するように配置されている場合は、磁力により吸着される部分以外の部分の材料に磁性体以外の材料を用いることができる。その結果、磁性体以外の部分の材料として、磁性体よりも比重の小さい材料を用いることができ、振動側治具全体の質量を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本実施形態に係る振動溶着装置は、２つの樹脂部品を加圧しながら当接させ、その当接面に振動による摩擦熱を発生させて該２つの樹脂部品を溶着させる振動溶着装置であって、以下に述べる振動源と、振動プレートと、静止プレートと、振動側治具と、静止側治具とを備えている。
【０００９】
上記「振動源」は、樹脂部品同士の当接面に振動による摩擦熱を発生させるための振動を発生する限り、その構造、振動発生形態等は特に問わない。上記振動源としては、例えば、電磁振動発生器、振動モータ、超音波振動発生器等を挙げることができる。
【００１０】
上記「振動プレート」は、上記振動源により振動を付与されて振動する限り、その構造、振動形態等は特に問わない。上記振動プレートの振動形態としては、例えば、平面上を往復直線運動して振動する形態、平面上を円弧運動して振動する形態等を挙げることができる。また、上記振動プレートはマグネット部を有している。このマグネット部としては、例えば、電磁石、永久磁石等を挙げることができる。また、このマグネット部は、例えば、上記振動プレートの上記振動側治具の取着面側の一面全体に設けられていたり、取着面側に点在するように配置されていたりすることができる（例えば、図３（ａ）、（ｂ）等参照）。マグネット部の磁力は、後述の振動側治具が保持できる程度、即ち、振動側治具の重量を保持できる程度であればよい。振動のない静止状態においては治具を保持するだけでよく、振動状態においては、２つの樹脂部品同士を当接させて加圧するための加圧力が振動プレートと振動側治具との当接面にもはたらくことにより、振動側治具が脱落することはないからである。また、このマグネット部は、振動プレートと別体に設けられ、当該振動プレートに取着されるマグネットプレートに設けられていてもよい。
上記「静止プレート」は、上記振動プレートに対向するように設けられ且つ該振動プレートと対向する方向に変位可能である限り、その構造、変位形態等は特に問わない。上記静止プレートは、振動プレートと対向する方向に変位することによって、上記２つの樹脂部品を加圧しながら当接させる。また、上記変位形態としては、例えば、油圧シリンダによる変位、エアシリンダによる変位、サーボモータによる変位等を挙げることができる。
【００１１】
上記「振動側治具」は、上記２つの樹脂部品のうちの一方の樹脂部品を保持し且つ上記振動プレートと共に振動するように該振動プレートに対して固定的に取着される限り、その構造、形状、材質等は特に問わない。上記振動側治具の材質としては、例えば、鉄鋼やアルミニウム合金等の金属材や樹脂材、セラミックス等を挙げることができる。治具の軽量化や強度といった観点から、上記振動側治具の材質がアルミニウム合金であることが好ましい。
上記振動側治具は磁性体部を有している。上記振動側治具が上記振動プレートに取着される際、この磁性体部が上記マグネット部に吸着されることにより、振動側治具が振動プレートに保持される。上記磁性体部の材質としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属や、それらを主成分とする磁性を有する合金等が挙げられる。
また、上記磁性体部は、例えば、上記振動側治具の上記振動プレートへの取着面側の一面全体に設けられていたり、上記振動側治具の上記振動プレートへの取着面側に点在するように配置されていたりすることができる（例えば、図４（ａ）、（ｂ）等参照）。また、上記振動側治具全体が磁性体からなる磁性体部であってもよいが、振動側治具の軽量化といった観点から、上記アルミニウム合金等の比較的軽量である材料からなる振動側治具に、磁性体部が点在するように配置されていることが好ましい。
上記「静止側治具」は、上記２つの樹脂部品のうちの他方の樹脂部品を保持し且つ上記静止プレートに対して固定的に取着される限り、その構造、形状、材質、取着形態等は特に問わない。上記静止側治具の取着形態としては、例えば、油圧クランプ等のリンク機構を有する固定手段等、既知の手段を用いて取着する形態とすることができる。また、上記振動側治具を上記振動プレートに取着する形態と同様の取着形態としてもよい。
【００１２】
本実施形態に係る振動溶着装置では、上記振動プレート及び上記振動側治具のうちの一方に複数の凸部が設けられ、他方に、上記振動側治具が上記振動プレートに取着される際に上記複数の凸部と嵌合する複数の凹部が設けられている（例えば、図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）等参照）。
上記凸部の形状としては、例えば、断面円形、断面楕円形、断面長円形、断面多角形等の同幅柱状や、上記各断面形状において、その基端側から先端側に向かって狭小となるテーパ形状等を挙げることができる（例えば、図３（ａ）等参照）。また、上記凸部の形状は、上記嵌合の方向と直交する方向に伸びる長尺形状であることができる（例えば、図３（ｂ）等参照）。特に、上記振動が往復直線運動による振動である場合、上記長尺形状の長手方向は当該振動方向と直交する方向であることが好ましい。振動によるずれを確実に防止できるからである。
上記凹部の形状としては、例えば、上記凸部と嵌合し得るように、上記凸部の形状に対応する形状であることができる（例えば、図４（ａ）、（ｂ）等参照）。
更に、上記凸部及び凹部は、上記凸部及び凹部が嵌合する際に、凸部の先端側（凹部の底部側）又は凸部の先端側（凹部の底部側）及び凸部の基端側（凹部の開口部側）の両側に隙間が生じるようにそれぞれ設けられることができる（例えば、図９（ａ）、（ｂ）等参照）。凸部及び凹部がテーパ形状である場合にそのテーパ面同士をより確実に当接させることができる等、より強固な嵌合とすることができるからである。
【００１３】
ここで、例えば、上記凸部及び凹部は、上記振動側治具の上記振動プレートへの取着の際に、一方向からのみ取着可能となるように設けられていることができる。即ち、上記振動側治具は、上記振動プレートへの取着の際の方向性を有していることができる。これにより、振動側治具が、装置に対して誤った向きに取着されてしまうことを防止できるためである。
上述の一方向からのみ取着可能である形態としては、例えば、（１）複数の凸部及びそれらと嵌合する複数の凹部の配置により振動側治具の取着に方向性を持たせる形態（例えば、図２等参照）、（２）複数の凸部及び凹部をそれぞれ異なる形状や大きさに設けることにより振動側治具の取着に方向性を持たせる形態（例えば、図８等参照）、（３）上記（１）及び（２）を組み合わせた形態等を挙げることができる。
【実施例】
【００１４】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
（１）振動溶着装置の構成
本実施例に係る振動溶着装置１は、図１及び２に示すように、溶着のための振動を発生させる振動源２と、振動源２により振動を付与されて振動する上側プラテン３（本発明に係る振動プレートとして例示する。）と、上側プラテン３の下方に対向するように設けられ下側プラテン４（本発明に係る静止プレートとして例示する。）と、上側プラテン３と共に振動するように上側プラテン３に対して固定的に取着される溶着上治具５（本発明に係る振動側治具として例示する。）と、下側プラテン４に対して固定的に取着される溶着下治具６（本発明に係る静止側治具として例示する。）と、を備えている。
【００１５】
振動源２は、その内部に電磁コイル（図示せず）が設けられており、この電磁コイルに高周波電流をかけることにより、上側プラテン３を水平方向の一方向（図２のＸ軸（左右）方向）に往復直線運動させて振動を付与する。
上側プラテン３は、支持部材１１を介して、本体フレーム１０の上部側に振動可能に支持されている。また、上側プラテン３は、上述の振動源２から振動を付与されることにより、所定の振幅及び周波数で振動する。更に、上側プラテン３は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、その底面側に、電磁石からなる４つのマグネット部３ａが配設されている。このマグネット部３ａは、通電の有無により磁力を発生させたり、消去したりすることができる。
【００１６】
溶着上治具５は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、その上面側であって上述の各マグネット部３ａに対応するそれぞれの位置に、鉄製の４つの磁性体部５ａを有している。また、溶着上治具５の磁性体部５ａ以外の部分はアルミニウム合金製となっている。そして、溶着上治具５が上側プラテン３に取着される際、各磁性体部５ａが各マグネット部３ａに吸着されて溶着上治具５が固定される。また、溶着上治具５は、その下面側に、振動溶着により接合される２つの樹脂部品のうちの一方の樹脂部品である第１部材２１を保持し得るように、第１部材２１の上面側の外形に対応する凹形状の保持部５ｃを有している。更に、溶着上治具５の総重量は、約３０ｋｇ程度であり、４つのマグネット部３ａによる磁力は、この溶着上治具５の重量を保持できる程度となっている。
【００１７】
上側プラテン３及び溶着上治具５の各取着面側には、図２〜４に示すように、取着時に互いに嵌合する凸部３ｂ及び凹部５ｂがそれぞれ３箇所設けられている。凸部３ｂは、図３（ａ）に示すように、その基端側から先端側に向かって狭小となるテーパ形状をしており、凹部５ｂは、図４（ａ）に示すように、凸部３ｂと嵌合し得るように、その底部側から開口部側に向かって広大となるテーパ形状をしている。また、凸部３ｂ及び凹部５ｂは、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、上述の上側プラテン３の振動する方向に直交する方向を長手方向とする長尺形状をしている。更に、凸部３ｂ及び凹部５ｂは、それぞれ３箇所ずつ、不等間隔で設けられている。これにより、溶着上治具５が上側プラテン３へ取着される際に、正しい取付方向となる一方向からのみ取着可能となり、取付方向を誤ると取着不能となる。
【００１８】
下側プラテン４は、スライドユニット１２を介して、本体フレーム１０の下部側に支持されており、油圧シリンダ等の昇降手段（図示せず）を駆動させることにより昇降する。
溶着下治具６は、アルミニウム合金製で、油圧クランプ等の既知の固定手段（図示せず）により下側プラテン４の上面側に取着される。また、溶着下治具６は、その上面側に、振動溶着により接合される２つの樹脂部品のうちの他方の樹脂部品である第２部材２２を保持し得るように、第２部材２２の下面側の外形に対応する凹形状の保持部６ｃを有している。
【００１９】
（２）振動溶着装置の作用
次に、上記構成の振動溶着装置１の作用について説明する。
最初に、溶着上治具５及び溶着下治具６の取着について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、溶着上治具５がその上面側に載置された状態の溶着下治具６を下側プラテン４に取着する。この溶着下治具６は、油圧クランプ等の固定手段により下側プラテン４に固定される。
次に、図５（ｂ）に示すように、昇降手段により、下側プラテン４、溶着下治具６及び、溶着下治具６上に載置された溶着上治具５を上昇させ、溶着上治具５の上面側を上側プラテン３の下面側に当接させ、凸部３ｂ及び凹部５ｂを嵌合させる。このとき、溶着上治具５は、凹部５ｂが上側プラテン３の凸部３ｂと嵌合し得る一方向からのみ上側プラテン３に取着可能となっているので、溶着上治具５及び溶着下治具６を下側プラテン４の上に載置する際の向きに注意する。
凸部３ｂ及び凹部５ｂを嵌合させたら、４箇所のマグネット部３ａに通電し、その磁力により４箇所の磁性体部５ａが保持される。最後に、図５（ｃ）に示すように、溶着下治具６及び下側プラテン４を下降させる。これにより、下側プラテン４には溶着下治具６が、上側プラテン３には溶着上治具５がそれぞれ取着される。
【００２０】
続いて、振動溶着による２部材の接合について説明する。
最初に、図６（ａ）に示すように、溶着上治具５の保持部５ｃに第１部材２１を固定すると共に、溶着下治具６の保持部６ｃに、第２部材２２を固定する。そして、図６（ｂ）に示すように、昇降手段により下側プラテン４、溶着下治具６及び第２部材２２を上昇させる。これにより、第１部材２１と第２部材２２とが当接し、加圧される。この加圧された状態で、振動源２により振動を付与し、上側プラテン３、溶着上治具５及び第１部材２１を振動させる。この振動により、第１部材２１と第２部材２２との当接面に摩擦が生じ、当接面の樹脂が溶融状態となる。このとき、振動による溶着上治具５のずれは、凸部３ｂと凹部５ｂとが嵌合していることより発生しない。また、昇降手段により加圧力が付与されているため、凸部３ｂと凹部５ｂとが更に強固に嵌合している。更に、第１部材２１と第２部材２２との当接面が溶融状態となっても、昇降手段を更に上昇させて加圧状態を維持する。そして、所定の時間が経過したところで振動を停止すると、溶融状態にあった第１部材２１と第２部材２２との当接面が再び凝固して、第１部材２１及び第２部材２２が接合される。
最後に、図６（ｃ）に示すように、溶着下治具６を下降させると、接合して一体化した第１部材２１及び第２部材２２も共に下降する。
【００２１】
治具を取り外す際には、図７（ａ）に示すように、昇降手段により下側プラテン４及び溶着下治具６を上昇させる。
そして、図７（ｂ）に示すように、溶着下治具６の上面側で溶着上治具５の下面側を支持するように当接させる。この状態で、電磁石であるマグネット部３ａの通電を止め、磁力による溶着上治具５の保持を解除する。
最後に、図７（ｃ）に示すように、昇降手段により下側プラテン４及び溶着下治具６を下降させると、溶着上治具５が溶着下治具６の上に載置された状態で共に下降し、溶着上治具５が上側プラテン３から取り外される。また、溶着下治具６を固定している固定手段を解除する。これにより、上側プラテン３から溶着上治具５が、下側プラテン４から溶着下治具６がそれぞれ取り外される。
【００２２】
（３）実施例の効果
以上より、本実施例では、溶着上治具５が上側プラテン３に取着される際に、上側プラテン３が有するマグネット部３ａの磁力により溶着上治具５の磁性体部５ａが保持されるように構成されている。これにより、溶着上治具５の上側プラテン３への着脱を極めて容易とすることができ、その結果、従来のボルトによる取着方法等と比較して、治具の交換に要する時間を大幅に減少させることができる。また、溶着上治具５が上側プラテン３に取着される際には、上側プラテン３に設けられた３箇所の凸部３ｂと、溶着上治具５に設けられた３箇所の凹部５ｂとが嵌合している。これにより、溶着時の振動の影響により溶着上治具５にずれが生じるのを防止することができる。
【００２３】
また、本実施例では、凸部３ｂの形状が、その基端側から先端側に向かって狭小となるテーパ形状であるので、厳密な位置合わせを要することなく溶着上治具５を取着することができると共に、嵌合の際にテーパ面同士を隙間なく密着させることができる。その結果、治具交換時間を更に短縮することができると共に、溶着時の振動による溶着上治具５のずれをより確実に防止することができる。更に、溶着時には加圧により凸部３ｂ及び凹部５ｂの各テーパ面がより強固に密着して嵌合するので、振動の影響によって溶着上治具５の位置ずれが生じることを防止することができる。即ち、凸部３ｂと凹部５ｂとの間の振動方向に僅かでも隙間が生じていると、溶着時の振動の影響によりその隙間分のずれが生じ、これにより互いに衝突して磨耗してしまい、隙間が次第に大きくなると共にずれ量も更に大きくなる。従って、凸部３ｂと凹部５ｂとの間に隙間が生じていると、良好な溶着の妨げとなるばかりでなく、装置の破損にも繋がり得るが、隙間なく密着させていれば、上記不具合を確実に防止することができる。
更に、本実施例では、凸部３ｂ及び凹部５ｂの形状が、振動源２による振動の方向と直交する方向に伸びる長尺形状であるので、溶着時の振動の影響による溶着上治具５のずれをより一層確実に防止することができる。
また、本実施例では、３箇所の凸部３ｂ及び凹部５ｂをそれぞれ不等間隔に設け、一方向からのみ嵌合可能としたので、溶着上治具５を上側プラテン３に取着する際に誤った向きに取り付けてしまうことを防ぐことができる。
【００２４】
更に、本実施例では、マグネット部３ａを、上側プラテン３の溶着上治具５の取着面側に４箇所点在させて設けるようにしたので、必要最小限の磁力によって溶着上治具５を吸着して保持することができると共に、上側プラテン３全体がマグネットである場合又は上側プラテン３全体にマグネット部３ａを配置する場合と比較して、上側プラテン３を簡易且つ安価に製作することができる。この場合でも、溶着の際には加圧力がはたらくので、振動の影響により溶着上治具５にずれが生じることはない。
また、本実施例では、４箇所の鉄製の磁性体部５ａを、溶着上治具５の上側プラテン３への取着面側であり且つマグネット部３ａに対応する位置に点在するように配置し、磁性体部５ａ以外の溶着上治具５の材料を、鉄よりも比重の小さいアルミニウム製としたので、溶着上治具５全体の質量の軽減を達成している。
【００２５】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、振動プレートである上側プラテン３にマグネット部３ａを４箇所設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、マグネット部を配設する箇所を減らしたり、振動プレートの全体に配置したり、振動プレート自体をマグネットプレートとしたり等、振動側治具を保持し得る範囲内で種々変更してもよい。同様に、振動側治具の磁性体部を配設する箇所を減らしたり、振動側治具の全体に配置したり、振動側治具全体を磁性体としたり等、種々変更してもよい。
また、上記実施例では、電磁石のマグネット部３ａとしたが、これに限定されず、例えば、永久磁石のマグネット部としてもよい。この場合、静止側治具を振動側治具に当接させてクランプ等で固定し、この状態で昇降手段を用いて下降させることにより、簡便に振動側治具を取り外すことができる。
【００２６】
更に、上記実施例では、３箇所の凸部３ｂ及び凹部５ｂをそれぞれ設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、溶着時の振動の影響により振動側治具にずれが生じない範囲で配設箇所を減らしたり、反対に４箇所以上設けたり等、その数を変更してもよい。
また、上記実施例では、３箇所の凸部３ｂ及び凹部５ｂをそれぞれ不等間隔で設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、図８に示すように、等間隔で設けるようにしてもよい。
更に、上記実施例では、２面がテーパ形状の凸部３ｂ及び凹部５ｂとしたが、これに限定されず、例えば、図８に示すように、片側のみをテーパ面とした凸部３ｂ’及び凹部５ｂ’等と種々の形状としてもよい。片側のみをテーパ面とした凸部３ｂ’及び凹部５ｂ’の場合、その形状により振動側治具の取付方向を限定することができる。
また、上記実施例では、長尺形状の凸部３ｂ及び凹部５ｂとしたが、これに限定されず、例えば、円柱、多角柱等の同幅の柱状や、円錐、多角錐形状等のテーパ柱状等の凸部及びこれに嵌合する凹部としてもよい。この場合、振動源による振動が２次元的なものであったとしても振動側治具のずれを防止することができる。
また、上記実施例では、凸部３ｂ及び凹部５ｂを隙間なく嵌合させるようにしたが、これに限定されず、例えば、図９（ａ）に示すように、凸部３ｂ’’及び凹部５ｂ’’を、凸部３ｂ’’の先端側（凹部５ｂ’’の底部側）に僅かな隙間が生じるようにそれぞれ設けて嵌合させてもよいし、また、図９（ｂ）に示すように、凸部３ｂ’’’の先端側（凹部５ｂ’’’の底部側）及び凸部３ｂ’’’の基端側（凹部５ｂ’’’の開口部側）の両側に僅かな隙間が生じるようにそれぞれ設けて嵌合させてもよい。これにより、各テーパ面同士をより確実に当接させることができ、より強固に嵌合させることができるからである。
【００２７】
更に、上記実施例では、振動プレートである上側プラテン３に凸部３ｂを、振動側治具である溶着上治具５に凹部５ｂをそれぞれ設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、図１０（ａ）に示すように、上側プラテン３１に凹部３１ｂを、溶着上治具５１に凸部５１ｂを設けるようにしてもよいし、また、図１０（ｂ）に示すように、上側プラテン３２に凸部３２ｂ及び凹部３２ｂ’を設け、これらと嵌合するように、溶着上治具５２に凹部５２ｂ及び凸部５２ｂ’を設けるようにしてもよい。
また、上記実施例では、振動プレートである上側プラテン３にマグネット部３ａを、振動側治具である溶着上治具５に磁性体部５ａをそれぞれ設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、図１１に示すように、上側プラテン３３に磁性体部３３ａを、溶着上治具５３にマグネット部５３ａをそれぞれ設けるようにしてもよい。
【００２８】
更に、上記実施例では、溶着下治具６を下側プラテン４に固定する際、油圧クランプ等の既知の固定手段を用いて固定するようにしたが、これに限定されず、例えば、上述の振動側治具及び振動プレートの取着形態と同様の取着形態としてもよい。
また、上記実施例では、振動プレートである上側プラテン３にマグネット部３ａを配設するようにしたが、これに限定されず、例えば、ボルト等により治具が取着される既存の振動溶着装置の振動プレートに、マグネット部を備えたプレートを新たに設けて取着し、これを介して振動側治具を取り付けるようにしてもよい。これにより、大幅な改造を施すことなく、従来型の振動溶着装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施例に係る振動溶着装置を示す左側面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面における部分拡大図である。
【図３】本実施例に係る上側プラテンを示す図であり、（ａ）正面図、（ｂ）底面図をそれぞれ示す。
【図４】本実施例に係る溶着上治具を示す図であり、（ａ）正面図、（ｂ）平面図をそれぞれ示す。
【図５】本実施例に係る振動溶着装置の作用を説明する説明図であり、（ａ）溶着上治具を載置した溶着下治具が下側プラテンに取着された状態、（ｂ）溶着上治具が上側プラテンに当接された状態、（ｃ）溶着上治具及び溶着下治具がそれぞれ取着された状態をそれぞれ示す。
【図６】本実施例に係る振動溶着装置の作用を説明する説明図であり、（ａ）第１部材及び第２部材が溶着上治具及び溶着下治具にそれぞれ保持された状態、（ｂ）２部材が互いに当接した状態、（ｃ）振動溶着による接合が完了した状態をそれぞれ示す。
【図７】本実施例に係る振動溶着装置の作用を説明する説明図であり、（ａ）溶着上治具及び溶着下治具の取り外し前の状態、（ｂ）溶着下治具が溶着上治具に当接して支持している状態、（ｃ）溶着上治具が上側プラテンから取り外された状態をそれぞれ示す。
【図８】他の実施形態に係る振動溶着装置を示す部分拡大図である。
【図９】他の実施形態に係る振動溶着装置を示す部分拡大図である。
【図１０】他の実施形態に係る振動溶着装置を示す部分拡大図である。
【図１１】他の実施形態に係る振動溶着装置を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
１；振動溶着装置、１０；本体フレーム、１１；支持部材、１２；スライドユニット、２；振動源、２１；第１部材、２２；第２部材、３、３１、３２、３３；上側プラテン、３ａ、５３ａ；マグネット部、３ｂ、３ｂ’、３ｂ’’、３ｂ’’’、３２ｂ、５１ｂ、５２ｂ’；凸部、４；下側プラテン、５、５１、５２、５３；溶着上治具、５ａ、３３ａ；磁性体部、５ｂ、５ｂ’ 、５ｂ’’、５ｂ’’’、３１ｂ、３２ｂ’、５２ｂ；凹部、５ｃ；保持部、６；溶着下治具、６ｃ；保持部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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