(57)【要約】【課題】樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することのできる羽根部品、及び中空部品の製造方法の提供。【解決手段】水平羽根は、樹脂成形された本体と蓋とが超音波溶着により接合された中空構造の水平羽根であって、本体と蓋との接合部は、第１部分と、第１部分とは別の第２部分と、を含む。第１部分は、第１超音波ホーン８３が当接されることで接合される部分である。第２部分は、第１超音波ホーン８３とは別の第２超音波ホーン８４が当接されることで接合される部分である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形された第１部材（２０）と第２部材（３０）とが超音波溶着により接合された中空構造の羽根部品であって、
前記第１部材と前記第２部材との接合部は、第１部分と、前記第１部分とは別の第２部分と、を含み、
前記第１部分は、第１超音波ホーン（８３）が当接されることで接合され、
前記第２部分は、第１超音波ホーンとは別の第２超音波ホーン（８４）が当接されることで接合される、
羽根部品（１０）。
【請求項２】
樹脂成形された第１部材（２０）と第２部材（３０）とが超音波溶着により接合される中空部品の製造方法であって、
前記第１部材と前記第２部材との接合部のうちの第１部分に当接される第１超音波ホーン（８３）と、前記接合部のうちの前記第１部分とは別の第２部分に当接される第２超音波ホーン（８４）との相対位置の調整を行う調整工程と、
前記調整工程において前記第１超音波ホーン及び前記第２超音波ホーンの相対位置の調整が行われた後に、前記第１超音波ホーンを前記第１部分に当接させ、前記第２超音波ホーンを前記第２部分に当接させて超音波溶着を行う溶着工程と、
を備える、
中空部品の製造方法。
【請求項３】
前記溶着工程では、前記第１超音波ホーン及び前記第２超音波ホーンは、前記第１部分及び前記第２部分を同時に加振する、
請求項２に記載の中空部品の製造方法。
【請求項４】
前記第１超音波ホーン及び前記第２超音波ホーンが加振することで、前記中空部品の外周縁部全体が接合される、
請求項２又は３に記載の中空部品の製造方法。
【請求項５】
前記中空部品の長手方向の寸法は、５００ｍｍ以上である、
請求項２から４のいずれか１項に記載の中空部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根部品、及び中空部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特許文献１（特開平１−１９６３２９号公報）に開示されているように、２つの部材を接合する方法として、超音波溶着法がある。超音波溶着法を用いて接合する場合、重ね合わせた２つの部材に超音波ホーンを当接させる必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年の空気調和装置には、樹脂によって構成された中空構造の羽根部品を備えるものがある。ここで、樹脂成形された部材は、成形バラツキや収縮バラツキにより部材の寸法に誤差が生じることがある。このため、樹脂成形された２つの部材を超音波溶着により接合して中空構造の羽根部品を製造しようとした場合、超音波ホーンの位置がずれることで各部材を所望の接合位置で接合できなかったり、超音波ホーンを当接させることができず各部材を接合できなかったりするという問題が生じる。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することのできる羽根部品、及び中空部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る羽根部品は、樹脂成形された第１部材と第２部材とが超音波溶着により接合された中空構造の羽根部品であって、第１部材と第２部材との接合部は、第１部分と、第１部分とは別の第２部分と、を含む。第１部分は、第１超音波ホーンが当接されることで接合される部分である。第２部分は、第１超音波ホーンとは別の第２超音波ホーンが当接されることで接合される部分である。
【０００６】
本発明の第１観点に係る羽根部品では、第１超音波ホーンが当接されることで第１部分が接合され、第１超音波ホーンとは別の第２超音波ホーンが当接されることで第２部分が接合される。このため、第１部材と第２部材とを接合する際に、各超音波ホーンの位置を所望の接合位置に合うように調整することができる。
【０００７】
これにより、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る中空部品の製造方法は、樹脂成形された第１部材と第２部材とが超音波溶着により接合される中空部品の製造方法であって、調整工程と、溶着工程と、を備える。調整工程では、第１超音波ホーンと第２超音波ホーンとの相対位置の調整を行う。第１超音波ホーンは、第１部材と第２部材との接合部のうちの第１部分に当接される。第２超音波ホーンは、接合部のうち第１部分とは別の第２部分に当接される。溶着工程は、調整工程において第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンの相対位置の調整が行われた後に行われる。溶着工程では、第１超音波ホーンを第１部分に当接させ、第２超音波ホーンを第２部分に当接させて、超音波溶着を行う。
【０００９】
本発明の第２観点に係る中空部品の製造方法では、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンの相対位置を調整する調整工程が行われた後に、超音波溶着を行う溶着工程が行われる。このため、第１部材と第２部材とを接合する前に、各超音波ホーンの位置を所望の接合位置に合うように調整することができる。
【００１０】
これにより、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができる。
【００１１】
本発明の第３観点に係る中空部品の製造方法は、第２観点の中空部品の製造方法において、溶着工程では、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンは、第１部分及び第２部分を同時に加振する。このため、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンが別々のタイミングで第１部分及び第２部分のそれぞれを加振する場合と比較して、接合時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る中空部品の製造方法は、第２観点又は第３観点の中空部品の製造方法において、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンが加振することで、中空部品の外周縁部全体が接合される。この中空部品の製造方法では、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンにより、中空部品の外周縁部全体を接合することができる。
【００１３】
本発明の第５観点に係る中空部品の製造方法は、第２観点から第４観点のいずれかの中空部品の製造方法において、中空部品の長手方向の寸法は、５００ｍｍ以上である。この中空部品の製造方法では、寸法が５００ｍｍ以上の長尺の中空部品を超音波溶着により製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１観点に係る羽根部品では、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができる。
【００１５】
本発明の第２観点に係る中空部品の製造方法では、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができる。
【００１６】
本発明の第３観点に係る中空部品の製造方法では、接合時間を短縮することができる。
【００１７】
本発明の第４観点に係る中空部品の製造方法では、中空部品の外周縁部全体を接合することができる。
【００１８】
本発明の第５観点に係る中空部品の製造方法では、寸法が５００ｍｍ以上の長尺の中空部品を超音波溶着により製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る水平羽根を有する空気調和装置の斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る水平羽根の平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る水平羽根の断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る水平羽根の断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る水平羽根の断面図。
【図６】凹部近傍の拡大図。
【図７】超音波溶着装置の平面図。
【図８】超音波溶着装置の正面図。
【図９】受け治具の斜視図。
【図１０】超音波ホーンの斜視図。
【図１１】第１超音波ホーンを示す図。
【図１２】第２超音波ホーンを示す図。
【図１３】超音波溶着装置のブロック構成図。
【図１４】本体及び蓋に超音波ホーンが当接された状態を示す図。
【図１５】接合時の突出部近傍の拡大図。
【図１６】本体及び蓋に超音波ホーンが当接された状態を示す図。
【図１７】本体及び蓋に超音波ホーンが当接された状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る中空部品としての羽根部品について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術範囲を限定するものではない。
【００２１】
（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る水平羽根１０を有する空気調和装置の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る水平羽根１０の平面図である。本発明の一実施形態である羽根部品としての水平羽根１０が採用される空気調和装置の室内機１００は、図１に示すように、室内の壁面に取り付けられる壁掛け型の室内機であって、冷房機能や暖房機能を有している。室内機１００は、筐体としてのケーシング１１０を備える。ケーシング１１０には、室内空気をケーシング１１０内部に取り込むための吸込口１１１と、ケーシング１１０内部に取り込んだ空気を室内に吹き出すための吹出口１１２とが形成されている。また、ケーシング１１０の内部には熱交換器及びファン等が収納されており、ファンが駆動することによって吸込口１１１から吸い込まれた室内空気が熱交換器を通過して吹出口１１２から吹き出される。室内空気は、熱交換器を通過する際に熱交換されて、冷気又は暖気となり、室内へと戻る。
【００２２】
吹出口１１２は、室内機１００の長手方向（図１では左右方向）に延びる開口であって、図１に示すように、ケーシング１１０の前方下部、すなわち、室内機１００の前方下部に形成されている。また、吹出口１１２には、吹出口１１２を覆うことのできる水平羽根１０が配設されている。水平羽根１０は、長方形状を呈する板状の部材である。なお、本実施形態の水平羽根１０の長手方向の寸法は、５００ｍｍ以上であるものとする。水平羽根１０は、その長手方向に沿って延びる回動軸１２０を回動中心として回動可能に設けられており、回動することで所定の姿勢を採る。そして、水平羽根１０は、運転停止時には吹出口１１２を覆うことで吹出口１１２を閉じ、運転時には熱交換器を通過して吹出口１１２から吹き出される調和空気の上下方向の風向を調整する。
【００２３】
図３は、図２のIII-IIIで切断した水平羽根１０の断面図である。図４は、図２のIV-IVで切断した水平羽根１０の断面図である。図５は、図２のV-Vで切断した水平羽根１０の断面図である。図６は、水平羽根１０の前側端部１０ａ断面の部分拡大図である。
【００２４】
水平羽根１０は、樹脂製であって、中空構造に形成されている。これにより、水平羽根１０の断熱性能が向上する。水平羽根１０は、主に、第１部材としての本体２０と第２部材としての蓋３０とから成っており、本体２０と蓋３０とが超音波溶着により接合されることで構成される。このため、蓋３０は、本体２０との間に中空部６０を介在させた状態で、本体２０に接合されているといえる。
【００２５】
また、本実施形態の水平羽根１０は、室内機１００の前方下部全体が丸みを帯びた形状になるように、滑らかに湾曲している。なお、水平羽根１０の形状はこれに限定されず、水平羽根１０が湾曲していない平らな形状であってもよい。また、本実施形態の水平羽根１０は、長方形状を呈しているが、中空構造であれば外形はこれに限定されない。
【００２６】
（２）詳細構成
（２−１）本体２０
本体２０は、平面視において一方が開口した箱状の部材であって、開口に対向して位置する長方形状の本体側基部２１と、本体側基部２１の外周縁から立設する本体側外周壁２２とを有する。本体側基部２１において、長手方向に直交する方向である短手方向の両端部のうちの一方の端部には、回動軸１２０を支持する軸受け部２３が複数（ここでは、３つ）設けられている。このため、水平羽根１０の回動軸１２０は、水平羽根１０の短手方向の両端部のうちの一方の端部である後側端部１０ｂに配置されているといえる。また、本体側基部２１において軸受け部２３の設けられている面とは反対側の面が、運転停止時にユーザーから視認される水平羽根１０の外面を構成する。なお、本実施形態の軸受け部２３は、本体側基部２１の長手方向の端部である左右端部よりも中央側に設けられている。
【００２７】
また、本体側基部２１は、傾斜部２４を含む。傾斜部２４は、本体側基部２１の短手方向の両端部に位置しており、本体側外周壁２２の立設する方向に向かって傾斜している。さらに、本体側基部２１は、水平羽根１０が湾曲して構成されるように一方向に湾曲している。具体的には、本体側基部２１は、本体側外周壁２２の立設する方向とは反対方向に向かって湾曲している。
【００２８】
（２−２）蓋３０
蓋３０は、本体２０の開口を覆うように配置されており、本実施形態では本体２０の内側に嵌り込むように構成されている。また、蓋３０は、運転停止時にユーザーから視認されない水平羽根１０の内面を構成する。蓋３０は、図２に示すように、中央部３１と、外周縁部３２と、を有する。中央部３１は、長方形状の蓋側基部３３と、蓋側基部３３の長手方向に直交する短手方向の両端部から立設する壁部３４とを有する（図３及び図４参照）。蓋側基部３３は、蓋３０が本体２０に嵌め込まれた状態で、本体側基部２１と同一方向に湾曲している。
【００２９】
外周縁部３２のうちの蓋３０の長手方向の両端部に位置する縁部は、左側縁部３５と、右側縁部３６とから成る。左側縁部３５及び右側縁部３６は、蓋側基部３３の延びる方向に交差する方向（ここでは直交する方向）に延びている（図５及び図１７参照）。左側縁部３５及び右側縁部３６の外面は、本体２０の長手方向の左右端部に位置する本体側外周壁２２の内面に対向するように位置している。そして、左側縁部３５及び／又は右側縁部３６において軸受け部２３から遠い側の端部近傍には、中空部６０の内部と外部とを連通させるための連通口３６ａが設けられている。
【００３０】
外周縁部３２のうちの蓋３０の長手方向に直交する方向である短手方向の両端部に位置する縁部は、前側縁部３８と後側縁部３７とから成る。図４に示すように、前側縁部３８は、後側縁部３７よりも軸受け部２３から遠い側の縁部である。前側縁部３８及び後側縁部３７は、壁部３４の先端から傾斜部２４に沿うようにそれぞれ延びている。前側縁部３８は、後述する超音波ホーン８１が挿入される凹部５０近傍に位置しており、本実施形態では、図６に示すように、凹部５０の一部を構成する。より詳しくは、前側縁部３８は、超音波ホーン８１の突出部１８３ａ，１８４ａが当接する当接面３８ａと、当接面３８ａの延びる方向と同一方向に延びる対向面３８ｂとを含む。そして、本体２０の傾斜部２４は、対向面３８ｂと接触する接触面２４ｂを含む。後側縁部３７には、図４に示すように、リブ３９が設けられている。なお、本実施形態では、図３に示すように、蓋３０において軸受け部２３近傍に位置する部分には後側縁部３７が設けられていないものとする。
【００３１】
また、本体２０と蓋３０との接合部における蓋３０側の面には、溶融樹脂部１８０が形成されている。溶融樹脂部１８０は、超音波ホーン８１による超音波振動によって溶融し、本体２０の傾斜部２４と蓋３０の外周縁部３２とを溶着するものである。溶融樹脂部１８０は、図６に示すように、その断面が三角形状を呈している。
【００３２】
（３）水平羽根１０の製造
（３−１）超音波溶着装置８０
図７は、本体２０及び蓋３０に超音波ホーン８１が当接された状態を示す超音波溶着装置８０の平面図である。図８は、本体２０及び蓋３０に超音波ホーン８１が当接された状態を示す超音波溶着装置８０の正面図である。図９は、受け治具８２の斜視図である。図１０は、超音波ホーン８１の斜視図である。図１１（ａ）は、第１超音波ホーン８３の正面図である。図１１（ｂ）は、第１超音波ホーン８３の底面図である。図１１（ｃ）は、第１超音波ホーン８３の側面図である。図１２（ａ）は、第２超音波ホーン８４の正面図である。図１２（ｂ）は、第２超音波ホーン８４の底面図である。図１２（ｃ）は、第２超音波ホーン８４の側面図である。図１３は、超音波溶着装置８０のブロック構成図である。図１４は、図７のXIV-XIV断面であって、本体２０及び蓋３０に第２超音波ホーン８４が当接された状態を示す図である。図１５は、図１４の部分拡大図であって、水平羽根１０の前側端部１０ａとなる部分を示している。図１６は、図７のXVI-XVI断面であって、本体２０及び蓋３０に第１超音波ホーン８３が当接された状態を示す図である。図１７（ａ）は、図７のXVII(a)-XVII(a)断面であって、本体２０及び蓋３０に第１超音波ホーン８３が当接された状態を示す図である。図１７（ｂ）は、図７のXVII(b)-XVII(b)断面であって、本体２０及び蓋３０に第２超音波ホーン８４が当接された状態を示す図である。なお、図７及び図８では、超音波溶着装置８０の超音波ホーン８１よりも上部の部分を省略している。
【００３３】
超音波溶着装置８０は、接合部に超音波振動と荷重とを与えることにより、境界面に発生する熱を利用して溶着する装置であって、複数（ここでは、２つ）の超音波ホーン８１と、受け治具８２と、を有する。なお、本実施形態の超音波溶着装置８０は、２つの超音波ホーン８１を有しているが、超音波ホーンの個数は、超音波溶着により接合されるワークの寸法や形状等に応じて最適な個数に決定されればよい。すなわち、超音波溶着装置８０が、２つ以上（例えば、３つ、４つ、５つ等の複数）の超音波ホーンを有していれば、その個数は限定されない。
【００３４】
受け治具８２は、台座８５に固定されており、超音波ホーン８１と対向するように配置されている。受け治具８２は、ワークとしての本体２０及び蓋３０を組み合わせた状態で設置できるように設計されている。なお、本実施形態では、受け治具８２の正面側に本体２０の軸受け部２３が位置するように本体２０及び蓋３０が設置される。
【００３５】
超音波ホーン８１は、図１０〜図１２に示すように、第１超音波ホーン８３と、第２超音波ホーン８４と、を有する。第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４は、例えばエアシリンダ等の加重装置８６，８６によって、受け治具８２に対して上下方向（鉛直方向）にそれぞれ往復動される。また、第１超音波ホーン８３と第２超音波ホーン８４とは、図８に示すように、水平方向（図８における左右方向）に並んで配設されている。そして、超音波溶着装置８０は、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の少なくとも一方を、水平方向（荷重方向に直交する方向）に所定距離だけ移動させることができるように構成されている。すなわち、一方の超音波ホーンを、他方の超音波ホーンに対して近づく方向及び離れる方向に進退移動させることができる。
【００３６】
第１超音波ホーン８３、第２超音波ホーン８４及び受け治具８２は、本体２０及び蓋３０それぞれの外周縁部に位置する接合部の全体を一度に接合できる形状に設計されている。特に、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４におけるワークとの接触面である下面１８３，１８４の後部には、図１０〜図１２に示すように、凹部５０に挿入可能なように突出部１８３ａ，１８４ａが設けられている。突出部１８３ａ，１８４ａの外形形状は、凹部５０と相似形状となるように形成されている。また、下面１８３，１８４の前部は、図１０〜図１２に示すように、軸受け部２３を避けるように内側（図１０に示す上方側）窪んだ形状になっている。さらに、下面１８３，１８４は、蓋３０において接合部以外の部分が接触しないように、内側（図１０に示す上方側）に窪んだ形状になっている。
【００３７】
第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４には、超音波振動子８７，８７がそれぞれ連結されている。超音波振動子８７，８７には、図示しない制御装置からの指示で、所定時間、発振器から高周波電圧が印加される。この結果、超音波振動子８７，８７が超音波を発振する。そして、超音波振動子８７，８７により発振された超音波は、ブースタ８８，８８により最適な振幅に機械的に増幅され、共鳴体である第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４それぞれを振動させる。
【００３８】
（３−２）水平羽根１０の製造方法
まず、射出成形や押出成形等の既存の成形方法によって、樹脂製の本体２０及び蓋３０をそれぞれ成形する。次に、図３及び図４に示すように、本体２０の本体側基部２１の内面２１ａと蓋３０の蓋側基部３３の内面３３ａとが対向し、かつ蓋３０の外周縁部３２が本体側外周壁２２の内側に嵌り込むように本体２０と蓋３０とを重ね合わせた状態で、本体２０と蓋３０とが受け治具８２に設置される。なお、このとき、水平羽根１０の前側端部１０ａとなる部分では、図６に示すように、蓋３０の前側縁部３８の対向面３８ｂと本体２０の傾斜部２４の接触面２４ｂとが対向して位置しており、本体２０の本体側外周壁２２と、蓋３０の壁部３４及び前側縁部３８とによって、内側（本体２０側）に向かって窪んだ凹部５０が構成されている。
【００３９】
本体２０及び蓋３０は、受け治具８２に設置された状態で受け治具８２の長手方向（左右方向）の両端部のうちの一方の端部に寄せられることで、本体２０及び蓋３０の左右端部の基準位置が決定される。そして、調整工程として、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の相対位置の調整が行われる。具体的には、本体２０及び蓋３０の左右端部の基準位置に合うように、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の水平方向の位置が調整される。例えば、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４のそれぞれが水平方向に移動できる構成の場合には、本体２０及び蓋３０の左右方向の寸法に合うように、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４のそれぞれが左右方向に水平移動される。このように、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の位置決めが行われる。
【００４０】
その後、加重装置８６，８６によって、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４それぞれが受け治具８２に向かって移動される。この結果、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４は、受け治具８２との間に本体２０と蓋３０との重なり部分を挟んだ状態で、受け治具８２に対して所定の圧力で押しつけられる。このとき、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の下面１８３，１８４の突出部１８３ａ，１８４ａが、凹部５０を構成する面２２ａ，３４ａ，３８ａに当接する（図６及び図１５参照）。また、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の下面１８３，１８４の平坦な前部が、後側縁部３７のリブ３９の先端面３９ａに当接する（図１４参照）。なお、図３に示すような後側縁部３７のない部分では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の下面１８３，１８４の平坦な前部が、蓋側基部３３の後部の面３３ｆに当接する（図１６参照）。さらに、図１７に示すように、第１超音波ホーン８３の下面１８３の平坦な左端部が右側縁部３６の先端面３６ｆに当接し、第２超音波ホーン８４の下面１８４の平坦な右端部が左側縁部３５の先端面３５ｆに当接する。このように、凹部５０を構成する面２２ａ，３４ａ，３８ａ、リブ３９の先端面３９ａ、蓋側基部３３の後部の面３３ｆ、及び先端面３５ｆ，３６ｆ等に第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の下面１８３，１８４が当接されて第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４がそれぞれ加振されることにより、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４と受け治具８２とによって挟まれた本体２０と蓋３０との重なり部分が接合されることになる。これにより、本体２０と蓋３０との間に中空部６０を有しており、外周縁のほぼ全体が超音波溶着により接合された水平羽根１０が完成する。
【００４１】
ここで、本実施形態では、本体２０と蓋３０との接合時には、第１超音波ホーン８３と第２超音波ホーン８４とがそれぞれ別の部分に当接する。このため、本体２０と蓋３０との接合部には、第１超音波ホーン８３が当接することで接合される部分（以下、第１部分という）と、第２超音波ホーン８４が当接することで接合される第１部分とは別の部分（以下、第２部分という）があるといえる。本実施形態では、第１部分は、接合部において水平羽根１０の右側端部１０ｄと、前側端部１０ａ及び後側端部１０ｂの右側部分とを含む部分である。また、第２部分は、接合部において水平羽根１０の左側端部１０ｃと、前側端部１０ａ及び後側端部１０ｂの左側部分とを含む部分である。そして、第１超音波ホーン８３と第２超音波ホーン８４とが同じタイミングで第１部分及び第２部分を加振することで、第１部分及び第２部分が同時に接合される。
【００４２】
（４）特徴
（４−１）
ここで、樹脂により成形された部材は、成形バラツキや収縮バラツキにより部材の寸法に誤差が生じることがある。このため、樹脂成形された部材を重ね合わせて超音波溶着により接合して１つの製品を製造しようとした場合、超音波ホーンの位置が所望の接合位置からずれてしまい、各部材を所望の接合位置で接合できなかったり、超音波ホーンを当接させることができず各部材を接合できなかったりすることがある。
【００４３】
本実施形態では、接合部の第１部分には第１超音波ホーン８３が当接されて接合され、接合部の第２部分には第１超音波ホーン８３とは別の第２超音波ホーン８４が当接されて接合される。このため、本体２０と蓋３０とを接合する際に、第１超音波ホーン８３の位置を第１部分に合わせて調整し、第２超音波ホーン８４の位置を第２部分に合わせて調整することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、本体２０と蓋３０との接合時には、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の相対位置の調整が行われた後に、本体２０と蓋３０とが接合される。このため、本体２０と蓋３０とを接合する前に、第１超音波ホーン８３の位置を第１部分に合わせて調整し、第２超音波ホーン８４の位置を第２部分に合わせて調整することができる。
【００４５】
これによって、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造の製品を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができている。
【００４６】
（４−２）
本実施形態では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が、同じタイミングで第１部分及び第２部分を加振する。このため、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が別々のタイミングで第１部分及び第２部分それぞれを加振する場合と比較して、製造時間を短縮することができている。
【００４７】
（４−３）
本実施形態では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が加振することで、水平羽根１０の外周縁全体が接合される。すなわち、２つの超音波ホーン８１により、中空構造の水平羽根１０の外周縁全体を接合することができている。
【００４８】
（４−４）
本実施形態の水平羽根１０は、長手方向の寸法が５００ｍｍ以上ある。すなわち、本実施形態の製造方法により、寸法が５００ｍｍ以上の長尺の水平羽根１０を超音波溶着により製造することができている。
【００４９】
（４−５）
本実施形態の第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４には、各超音波ホーン８３，８４の後部にのみ、各超音波ホーン８３，８４の長手方向に沿った突出部１８３ａ，１８４ａが設けられている。
【００５０】
ここで、本実施形態の本体２０及び蓋３０の構成では、本体２０の本体側外周壁２２と蓋３０の壁部３４及び後側縁部３７とによって、内側（本体２０側）に向かって窪む窪みが構成されるが、図１４に示すように、この窪みの内面には第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が当接しないようになっている。すなわち、本実施形態では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の突出部１８３ａ，１８４ａが挿入される凹部５０は、水平羽根１０において回動軸１２０の配置される後側端部１０ｂとは反対側の前側端部１０ａにのみ形成される。このため、接合時には、水平羽根１０の後側端部１０ｂに位置する接合部で超音波ホーン８１の当接位置を調整することができる。すなわち、本体２０及び蓋３０の前後方向に寸法バラツキがあっても、前側に位置する凹部５０に各超音波ホーン８３，８４の突出部１８３ａ，１８４ａを挿入し、凹部５０を構成する面２２ａ，３４ａ，３８ａに各超音波ホーン８３，８４の突出部１８３ａ，１８４ａを当接させやすくすることができる。これにより、本体２０と蓋３０とが接合できないおそれを低減することができている。
【００５１】
また、凹部５０は、水平羽根１０において、回動軸１２０の配置される後側端部１０ｂとは反対の前側端部１０ａに位置している。このため、運転時にユーザーに視認されやすい前側端部１０ａにおける接合箇所の位置決め精度を向上させることがでるとともに、超音波溶着時に溶融した樹脂がはみ出してもこれを目立ちにくくすることができる。
【００５２】
これによって、外観上の品位の低下を抑制することができている。
【００５３】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、壁掛け型の室内機１００に用いられる水平羽根１０について説明しているが、本発明の羽根部品は、これに限定されない。すなわち、空気調和装置の有する中空構造の羽根部品であればよく、例えば、天井設置型の室内機に用いられる水平羽根１０や室外機に用いられるプロペラファンであってもよい。
【００５４】
また、本発明は、羽根部品に限られず、中空構造の製品すなわち中空部品を製造する際の製造方法として使用することができる。特に、本発明の製造方法を用いることにより、超音波溶着を用いて中空構造の長尺部品を製造することができる。
【００５５】
（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が、同じタイミングで第１部分及び第２部分を加振しているが、これに限定されず、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が別々のタイミングで第１部分及び第２部分それぞれを加振するように設計されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、樹脂成形された２つの部材を超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することのできるものであり、中空部品への適用が有効である。
【符号の説明】
【００５７】
１０      水平羽根（羽根部品）
２０      本体（第１部材）
３０      蓋（第２部材）
８３      第１超音波ホーン
８４      第２超音波ホーン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開平１−１９６３２９号公報
【図１】
2016049549.tif 000003
【図２】
2016049549.tif 000004
【図３】
2016049549.tif 000005
【図４】
2016049549.tif 000006
【図５】
2016049549.tif 000007
【図６】
2016049549.tif 000008
【図７】
2016049549.tif 000009
【図８】
2016049549.tif 000010
【図９】
2016049549.tif 000011
【図１０】
2016049549.tif 000012
【図１１】
2016049549.tif 000013
【図１２】
2016049549.tif 000014
【図１３】
2016049549.tif 000015
【図１４】
2016049549.tif 000016
【図１５】
2016049549.tif 000017
【図１６】
2016049549.tif 000018
【図１７】
2016049549.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月1日(2015.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形された第１部材（２０）と第２部材（３０）とが超音波溶着により接合された中空部品であって、
前記第１部材と前記第２部材との接合部は、第１部分と、前記第１部分とは別の第２部分と、を含み、
前記第１部分は、第１超音波ホーン（８３）が当接されることで接合され、
前記第２部分は、第１超音波ホーンとは別の第２超音波ホーン（８４）が当接されることで接合される、
中空部品（１０）。
【請求項２】
樹脂成形された第１部材（２０）と第２部材（３０）とが超音波溶着により接合される中空部品の製造方法であって、
前記第１部材と前記第２部材との接合部のうちの第１部分に当接される第１超音波ホーン（８３）と、前記接合部のうちの前記第１部分とは別の第２部分に当接される第２超音波ホーン（８４）との相対位置の調整を行う調整工程と、
前記調整工程において前記第１超音波ホーン及び前記第２超音波ホーンの相対位置の調整が行われた後に、前記第１超音波ホーンを前記第１部分に当接させ、前記第２超音波ホーンを前記第２部分に当接させて超音波溶着を行う溶着工程と、
を備える、
中空部品の製造方法。
【請求項３】
前記溶着工程では、前記第１超音波ホーン及び前記第２超音波ホーンは、前記第１部分及び前記第２部分を同時に加振する、
請求項２に記載の中空部品の製造方法。
【請求項４】
前記第１超音波ホーン及び前記第２超音波ホーンが加振することで、前記中空部品の外周縁部全体が接合される、
請求項２又は３に記載の中空部品の製造方法。
【請求項５】
前記中空部品の長手方向の寸法は、５００ｍｍ以上である、
請求項２から４のいずれか１項に記載の中空部品の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空部品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特許文献１（特開平１−１９６３２９号公報）に開示されているように、２つの部材を接合する方法として、超音波溶着法がある。超音波溶着法を用いて接合する場合、重ね合わせた２つの部材に超音波ホーンを当接させる必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年の空気調和装置には、樹脂によって構成された中空構造の羽根部品を備えるものがある。ここで、樹脂成形された部材は、成形バラツキや収縮バラツキにより部材の寸法に誤差が生じることがある。このため、樹脂成形された２つの部材を超音波溶着により接合して中空構造の羽根部品を製造しようとした場合、超音波ホーンの位置がずれることで各部材を所望の接合位置で接合できなかったり、超音波ホーンを当接させることができず各部材を接合できなかったりするという問題が生じる。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することのできる中空部品及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る中空部品は、樹脂成形された第１部材と第２部材とが超音波溶着により接合された中空部品であって、第１部材と第２部材との接合部は、第１部分と、第１部分とは別の第２部分と、を含む。第１部分は、第１超音波ホーンが当接されることで接合される部分である。第２部分は、第１超音波ホーンとは別の第２超音波ホーンが当接されることで接合される部分である。
【０００６】
本発明の第１観点に係る中空部品では、第１超音波ホーンが当接されることで第１部分が接合され、第１超音波ホーンとは別の第２超音波ホーンが当接されることで第２部分が接合される。このため、第１部材と第２部材とを接合する際に、各超音波ホーンの位置を所望の接合位置に合うように調整することができる。
【０００７】
これにより、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができる。
【０００８】
本発明の第２観点に係る中空部品の製造方法は、樹脂成形された第１部材と第２部材とが超音波溶着により接合される中空部品の製造方法であって、調整工程と、溶着工程と、を備える。調整工程では、第１超音波ホーンと第２超音波ホーンとの相対位置の調整を行う。第１超音波ホーンは、第１部材と第２部材との接合部のうちの第１部分に当接される。第２超音波ホーンは、接合部のうち第１部分とは別の第２部分に当接される。溶着工程は、調整工程において第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンの相対位置の調整が行われた後に行われる。溶着工程では、第１超音波ホーンを第１部分に当接させ、第２超音波ホーンを第２部分に当接させて、超音波溶着を行う。
【０００９】
本発明の第２観点に係る中空部品の製造方法では、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンの相対位置を調整する調整工程が行われた後に、超音波溶着を行う溶着工程が行われる。このため、第１部材と第２部材とを接合する前に、各超音波ホーンの位置を所望の接合位置に合うように調整することができる。
【００１０】
これにより、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができる。
【００１１】
本発明の第３観点に係る中空部品の製造方法は、第２観点の中空部品の製造方法において、溶着工程では、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンは、第１部分及び第２部分を同時に加振する。このため、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンが別々のタイミングで第１部分及び第２部分のそれぞれを加振する場合と比較して、接合時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明の第４観点に係る中空部品の製造方法は、第２観点又は第３観点の中空部品の製造方法において、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンが加振することで、中空部品の外周縁部全体が接合される。この中空部品の製造方法では、第１超音波ホーン及び第２超音波ホーンにより、中空部品の外周縁部全体を接合することができる。
【００１３】
本発明の第５観点に係る中空部品の製造方法は、第２観点から第４観点のいずれかの中空部品の製造方法において、中空部品の長手方向の寸法は、５００ｍｍ以上である。この中空部品の製造方法では、寸法が５００ｍｍ以上の長尺の中空部品を超音波溶着により製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１観点に係る中空部品では、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができる。
【００１５】
本発明の第２観点に係る中空部品の製造方法では、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができる。
【００１６】
本発明の第３観点に係る中空部品の製造方法では、接合時間を短縮することができる。
【００１７】
本発明の第４観点に係る中空部品の製造方法では、中空部品の外周縁部全体を接合することができる。
【００１８】
本発明の第５観点に係る中空部品の製造方法では、寸法が５００ｍｍ以上の長尺の中空部品を超音波溶着により製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る水平羽根を有する空気調和装置の斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る水平羽根の平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る水平羽根の断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る水平羽根の断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る水平羽根の断面図。
【図６】凹部近傍の拡大図。
【図７】超音波溶着装置の平面図。
【図８】超音波溶着装置の正面図。
【図９】受け治具の斜視図。
【図１０】超音波ホーンの斜視図。
【図１１】第１超音波ホーンを示す図。
【図１２】第２超音波ホーンを示す図。
【図１３】超音波溶着装置のブロック構成図。
【図１４】本体及び蓋に超音波ホーンが当接された状態を示す図。
【図１５】接合時の突出部近傍の拡大図。
【図１６】本体及び蓋に超音波ホーンが当接された状態を示す図。
【図１７】本体及び蓋に超音波ホーンが当接された状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る中空部品としての羽根部品について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術範囲を限定するものではない。
【００２１】
（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る水平羽根１０を有する空気調和装置の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る水平羽根１０の平面図である。本発明の一実施形態である羽根部品としての水平羽根１０が採用される空気調和装置の室内機１００は、図１に示すように、室内の壁面に取り付けられる壁掛け型の室内機であって、冷房機能や暖房機能を有している。室内機１００は、筐体としてのケーシング１１０を備える。ケーシング１１０には、室内空気をケーシング１１０内部に取り込むための吸込口１１１と、ケーシング１１０内部に取り込んだ空気を室内に吹き出すための吹出口１１２とが形成されている。また、ケーシング１１０の内部には熱交換器及びファン等が収納されており、ファンが駆動することによって吸込口１１１から吸い込まれた室内空気が熱交換器を通過して吹出口１１２から吹き出される。室内空気は、熱交換器を通過する際に熱交換されて、冷気又は暖気となり、室内へと戻る。
【００２２】
吹出口１１２は、室内機１００の長手方向（図１では左右方向）に延びる開口であって、図１に示すように、ケーシング１１０の前方下部、すなわち、室内機１００の前方下部に形成されている。また、吹出口１１２には、吹出口１１２を覆うことのできる水平羽根１０が配設されている。水平羽根１０は、長方形状を呈する板状の部材である。なお、本実施形態の水平羽根１０の長手方向の寸法は、５００ｍｍ以上であるものとする。水平羽根１０は、その長手方向に沿って延びる回動軸１２０を回動中心として回動可能に設けられており、回動することで所定の姿勢を採る。そして、水平羽根１０は、運転停止時には吹出口１１２を覆うことで吹出口１１２を閉じ、運転時には熱交換器を通過して吹出口１１２から吹き出される調和空気の上下方向の風向を調整する。
【００２３】
図３は、図２のIII-IIIで切断した水平羽根１０の断面図である。図４は、図２のIV-IVで切断した水平羽根１０の断面図である。図５は、図２のV-Vで切断した水平羽根１０の断面図である。図６は、水平羽根１０の前側端部１０ａ断面の部分拡大図である。
【００２４】
水平羽根１０は、樹脂製であって、中空構造に形成されている。これにより、水平羽根１０の断熱性能が向上する。水平羽根１０は、主に、第１部材としての本体２０と第２部材としての蓋３０とから成っており、本体２０と蓋３０とが超音波溶着により接合されることで構成される。このため、蓋３０は、本体２０との間に中空部６０を介在させた状態で、本体２０に接合されているといえる。
【００２５】
また、本実施形態の水平羽根１０は、室内機１００の前方下部全体が丸みを帯びた形状になるように、滑らかに湾曲している。なお、水平羽根１０の形状はこれに限定されず、水平羽根１０が湾曲していない平らな形状であってもよい。また、本実施形態の水平羽根１０は、長方形状を呈しているが、中空構造であれば外形はこれに限定されない。
【００２６】
（２）詳細構成
（２−１）本体２０
本体２０は、平面視において一方が開口した箱状の部材であって、開口に対向して位置する長方形状の本体側基部２１と、本体側基部２１の外周縁から立設する本体側外周壁２２とを有する。本体側基部２１において、長手方向に直交する方向である短手方向の両端部のうちの一方の端部には、回動軸１２０を支持する軸受け部２３が複数（ここでは、３つ）設けられている。このため、水平羽根１０の回動軸１２０は、水平羽根１０の短手方向の両端部のうちの一方の端部である後側端部１０ｂに配置されているといえる。また、本体側基部２１において軸受け部２３の設けられている面とは反対側の面が、運転停止時にユーザーから視認される水平羽根１０の外面を構成する。なお、本実施形態の軸受け部２３は、本体側基部２１の長手方向の端部である左右端部よりも中央側に設けられている。
【００２７】
また、本体側基部２１は、傾斜部２４を含む。傾斜部２４は、本体側基部２１の短手方向の両端部に位置しており、本体側外周壁２２の立設する方向に向かって傾斜している。さらに、本体側基部２１は、水平羽根１０が湾曲して構成されるように一方向に湾曲している。具体的には、本体側基部２１は、本体側外周壁２２の立設する方向とは反対方向に向かって湾曲している。
【００２８】
（２−２）蓋３０
蓋３０は、本体２０の開口を覆うように配置されており、本実施形態では本体２０の内側に嵌り込むように構成されている。また、蓋３０は、運転停止時にユーザーから視認されない水平羽根１０の内面を構成する。蓋３０は、図２に示すように、中央部３１と、外周縁部３２と、を有する。中央部３１は、長方形状の蓋側基部３３と、蓋側基部３３の長手方向に直交する短手方向の両端部から立設する壁部３４とを有する（図３及び図４参照）。蓋側基部３３は、蓋３０が本体２０に嵌め込まれた状態で、本体側基部２１と同一方向に湾曲している。
【００２９】
外周縁部３２のうちの蓋３０の長手方向の両端部に位置する縁部は、左側縁部３５と、右側縁部３６とから成る。左側縁部３５及び右側縁部３６は、蓋側基部３３の延びる方向に交差する方向（ここでは直交する方向）に延びている（図５及び図１７参照）。左側縁部３５及び右側縁部３６の外面は、本体２０の長手方向の左右端部に位置する本体側外周壁２２の内面に対向するように位置している。そして、左側縁部３５及び／又は右側縁部３６において軸受け部２３から遠い側の端部近傍には、中空部６０の内部と外部とを連通させるための連通口３６ａが設けられている。
【００３０】
外周縁部３２のうちの蓋３０の長手方向に直交する方向である短手方向の両端部に位置する縁部は、前側縁部３８と後側縁部３７とから成る。図４に示すように、前側縁部３８は、後側縁部３７よりも軸受け部２３から遠い側の縁部である。前側縁部３８及び後側縁部３７は、壁部３４の先端から傾斜部２４に沿うようにそれぞれ延びている。前側縁部３８は、後述する超音波ホーン８１が挿入される凹部５０近傍に位置しており、本実施形態では、図６に示すように、凹部５０の一部を構成する。より詳しくは、前側縁部３８は、超音波ホーン８１の突出部１８３ａ，１８４ａが当接する当接面３８ａと、当接面３８ａの延びる方向と同一方向に延びる対向面３８ｂとを含む。そして、本体２０の傾斜部２４は、対向面３８ｂと接触する接触面２４ｂを含む。後側縁部３７には、図４に示すように、リブ３９が設けられている。なお、本実施形態では、図３に示すように、蓋３０において軸受け部２３近傍に位置する部分には後側縁部３７が設けられていないものとする。
【００３１】
また、本体２０と蓋３０との接合部における蓋３０側の面には、溶融樹脂部１８０が形成されている。溶融樹脂部１８０は、超音波ホーン８１による超音波振動によって溶融し、本体２０の傾斜部２４と蓋３０の外周縁部３２とを溶着するものである。溶融樹脂部１８０は、図６に示すように、その断面が三角形状を呈している。
【００３２】
（３）水平羽根１０の製造
（３−１）超音波溶着装置８０
図７は、本体２０及び蓋３０に超音波ホーン８１が当接された状態を示す超音波溶着装置８０の平面図である。図８は、本体２０及び蓋３０に超音波ホーン８１が当接された状態を示す超音波溶着装置８０の正面図である。図９は、受け治具８２の斜視図である。図１０は、超音波ホーン８１の斜視図である。図１１（ａ）は、第１超音波ホーン８３の正面図である。図１１（ｂ）は、第１超音波ホーン８３の底面図である。図１１（ｃ）は、第１超音波ホーン８３の側面図である。図１２（ａ）は、第２超音波ホーン８４の正面図である。図１２（ｂ）は、第２超音波ホーン８４の底面図である。図１２（ｃ）は、第２超音波ホーン８４の側面図である。図１３は、超音波溶着装置８０のブロック構成図である。図１４は、図７のXIV-XIV断面であって、本体２０及び蓋３０に第２超音波ホーン８４が当接された状態を示す図である。図１５は、図１４の部分拡大図であって、水平羽根１０の前側端部１０ａとなる部分を示している。図１６は、図７のXVI-XVI断面であって、本体２０及び蓋３０に第１超音波ホーン８３が当接された状態を示す図である。図１７（ａ）は、図７のXVII(a)-XVII(a)断面であって、本体２０及び蓋３０に第１超音波ホーン８３が当接された状態を示す図である。図１７（ｂ）は、図７のXVII(b)-XVII(b)断面であって、本体２０及び蓋３０に第２超音波ホーン８４が当接された状態を示す図である。なお、図７及び図８では、超音波溶着装置８０の超音波ホーン８１よりも上部の部分を省略している。
【００３３】
超音波溶着装置８０は、接合部に超音波振動と荷重とを与えることにより、境界面に発生する熱を利用して溶着する装置であって、複数（ここでは、２つ）の超音波ホーン８１と、受け治具８２と、を有する。なお、本実施形態の超音波溶着装置８０は、２つの超音波ホーン８１を有しているが、超音波ホーンの個数は、超音波溶着により接合されるワークの寸法や形状等に応じて最適な個数に決定されればよい。すなわち、超音波溶着装置８０が、２つ以上（例えば、３つ、４つ、５つ等の複数）の超音波ホーンを有していれば、その個数は限定されない。
【００３４】
受け治具８２は、台座８５に固定されており、超音波ホーン８１と対向するように配置されている。受け治具８２は、ワークとしての本体２０及び蓋３０を組み合わせた状態で設置できるように設計されている。なお、本実施形態では、受け治具８２の正面側に本体２０の軸受け部２３が位置するように本体２０及び蓋３０が設置される。
【００３５】
超音波ホーン８１は、図１０〜図１２に示すように、第１超音波ホーン８３と、第２超音波ホーン８４と、を有する。第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４は、例えばエアシリンダ等の加重装置８６，８６によって、受け治具８２に対して上下方向（鉛直方向）にそれぞれ往復動される。また、第１超音波ホーン８３と第２超音波ホーン８４とは、図８に示すように、水平方向（図８における左右方向）に並んで配設されている。そして、超音波溶着装置８０は、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の少なくとも一方を、水平方向（荷重方向に直交する方向）に所定距離だけ移動させることができるように構成されている。すなわち、一方の超音波ホーンを、他方の超音波ホーンに対して近づく方向及び離れる方向に進退移動させることができる。
【００３６】
第１超音波ホーン８３、第２超音波ホーン８４及び受け治具８２は、本体２０及び蓋３０それぞれの外周縁部に位置する接合部の全体を一度に接合できる形状に設計されている。特に、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４におけるワークとの接触面である下面１８３，１８４の後部には、図１０〜図１２に示すように、凹部５０に挿入可能なように突出部１８３ａ，１８４ａが設けられている。突出部１８３ａ，１８４ａの外形形状は、凹部５０と相似形状となるように形成されている。また、下面１８３，１８４の前部は、図１０〜図１２に示すように、軸受け部２３を避けるように内側（図１０に示す上方側）窪んだ形状になっている。さらに、下面１８３，１８４は、蓋３０において接合部以外の部分が接触しないように、内側（図１０に示す上方側）に窪んだ形状になっている。
【００３７】
第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４には、超音波振動子８７，８７がそれぞれ連結されている。超音波振動子８７，８７には、図示しない制御装置からの指示で、所定時間、発振器から高周波電圧が印加される。この結果、超音波振動子８７，８７が超音波を発振する。そして、超音波振動子８７，８７により発振された超音波は、ブースタ８８，８８により最適な振幅に機械的に増幅され、共鳴体である第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４それぞれを振動させる。
【００３８】
（３−２）水平羽根１０の製造方法
まず、射出成形や押出成形等の既存の成形方法によって、樹脂製の本体２０及び蓋３０をそれぞれ成形する。次に、図３及び図４に示すように、本体２０の本体側基部２１の内面２１ａと蓋３０の蓋側基部３３の内面３３ａとが対向し、かつ蓋３０の外周縁部３２が本体側外周壁２２の内側に嵌り込むように本体２０と蓋３０とを重ね合わせた状態で、本体２０と蓋３０とが受け治具８２に設置される。なお、このとき、水平羽根１０の前側端部１０ａとなる部分では、図６に示すように、蓋３０の前側縁部３８の対向面３８ｂと本体２０の傾斜部２４の接触面２４ｂとが対向して位置しており、本体２０の本体側外周壁２２と、蓋３０の壁部３４及び前側縁部３８とによって、内側（本体２０側）に向かって窪んだ凹部５０が構成されている。
【００３９】
本体２０及び蓋３０は、受け治具８２に設置された状態で受け治具８２の長手方向（左右方向）の両端部のうちの一方の端部に寄せられることで、本体２０及び蓋３０の左右端部の基準位置が決定される。そして、調整工程として、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の相対位置の調整が行われる。具体的には、本体２０及び蓋３０の左右端部の基準位置に合うように、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の水平方向の位置が調整される。例えば、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４のそれぞれが水平方向に移動できる構成の場合には、本体２０及び蓋３０の左右方向の寸法に合うように、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４のそれぞれが左右方向に水平移動される。このように、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の位置決めが行われる。
【００４０】
その後、加重装置８６，８６によって、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４それぞれが受け治具８２に向かって移動される。この結果、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４は、受け治具８２との間に本体２０と蓋３０との重なり部分を挟んだ状態で、受け治具８２に対して所定の圧力で押しつけられる。このとき、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の下面１８３，１８４の突出部１８３ａ，１８４ａが、凹部５０を構成する面２２ａ，３４ａ，３８ａに当接する（図６及び図１５参照）。また、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の下面１８３，１８４の平坦な前部が、後側縁部３７のリブ３９の先端面３９ａに当接する（図１４参照）。なお、図３に示すような後側縁部３７のない部分では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の下面１８３，１８４の平坦な前部が、蓋側基部３３の後部の面３３ｆに当接する（図１６参照）。さらに、図１７に示すように、第１超音波ホーン８３の下面１８３の平坦な左端部が右側縁部３６の先端面３６ｆに当接し、第２超音波ホーン８４の下面１８４の平坦な右端部が左側縁部３５の先端面３５ｆに当接する。このように、凹部５０を構成する面２２ａ，３４ａ，３８ａ、リブ３９の先端面３９ａ、蓋側基部３３の後部の面３３ｆ、及び先端面３５ｆ，３６ｆ等に第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の下面１８３，１８４が当接されて第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４がそれぞれ加振されることにより、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４と受け治具８２とによって挟まれた本体２０と蓋３０との重なり部分が接合されることになる。これにより、本体２０と蓋３０との間に中空部６０を有しており、外周縁のほぼ全体が超音波溶着により接合された水平羽根１０が完成する。
【００４１】
ここで、本実施形態では、本体２０と蓋３０との接合時には、第１超音波ホーン８３と第２超音波ホーン８４とがそれぞれ別の部分に当接する。このため、本体２０と蓋３０との接合部には、第１超音波ホーン８３が当接することで接合される部分（以下、第１部分という）と、第２超音波ホーン８４が当接することで接合される第１部分とは別の部分（以下、第２部分という）があるといえる。本実施形態では、第１部分は、接合部において水平羽根１０の右側端部１０ｄと、前側端部１０ａ及び後側端部１０ｂの右側部分とを含む部分である。また、第２部分は、接合部において水平羽根１０の左側端部１０ｃと、前側端部１０ａ及び後側端部１０ｂの左側部分とを含む部分である。そして、第１超音波ホーン８３と第２超音波ホーン８４とが同じタイミングで第１部分及び第２部分を加振することで、第１部分及び第２部分が同時に接合される。
【００４２】
（４）特徴
（４−１）
ここで、樹脂により成形された部材は、成形バラツキや収縮バラツキにより部材の寸法に誤差が生じることがある。このため、樹脂成形された部材を重ね合わせて超音波溶着により接合して１つの製品を製造しようとした場合、超音波ホーンの位置が所望の接合位置からずれてしまい、各部材を所望の接合位置で接合できなかったり、超音波ホーンを当接させることができず各部材を接合できなかったりすることがある。
【００４３】
本実施形態では、接合部の第１部分には第１超音波ホーン８３が当接されて接合され、接合部の第２部分には第１超音波ホーン８３とは別の第２超音波ホーン８４が当接されて接合される。このため、本体２０と蓋３０とを接合する際に、第１超音波ホーン８３の位置を第１部分に合わせて調整し、第２超音波ホーン８４の位置を第２部分に合わせて調整することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、本体２０と蓋３０との接合時には、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の相対位置の調整が行われた後に、本体２０と蓋３０とが接合される。このため、本体２０と蓋３０とを接合する前に、第１超音波ホーン８３の位置を第１部分に合わせて調整し、第２超音波ホーン８４の位置を第２部分に合わせて調整することができる。
【００４５】
これによって、樹脂成形された２つの部材を接合して中空構造の製品を形成する場合であっても、超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することができている。
【００４６】
（４−２）
本実施形態では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が、同じタイミングで第１部分及び第２部分を加振する。このため、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が別々のタイミングで第１部分及び第２部分それぞれを加振する場合と比較して、製造時間を短縮することができている。
【００４７】
（４−３）
本実施形態では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が加振することで、水平羽根１０の外周縁全体が接合される。すなわち、２つの超音波ホーン８１により、中空構造の水平羽根１０の外周縁全体を接合することができている。
【００４８】
（４−４）
本実施形態の水平羽根１０は、長手方向の寸法が５００ｍｍ以上ある。すなわち、本実施形態の製造方法により、寸法が５００ｍｍ以上の長尺の水平羽根１０を超音波溶着により製造することができている。
【００４９】
（４−５）
本実施形態の第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４には、各超音波ホーン８３，８４の後部にのみ、各超音波ホーン８３，８４の長手方向に沿った突出部１８３ａ，１８４ａが設けられている。
【００５０】
ここで、本実施形態の本体２０及び蓋３０の構成では、本体２０の本体側外周壁２２と蓋３０の壁部３４及び後側縁部３７とによって、内側（本体２０側）に向かって窪む窪みが構成されるが、図１４に示すように、この窪みの内面には第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が当接しないようになっている。すなわち、本実施形態では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４の突出部１８３ａ，１８４ａが挿入される凹部５０は、水平羽根１０において回動軸１２０の配置される後側端部１０ｂとは反対側の前側端部１０ａにのみ形成される。このため、接合時には、水平羽根１０の後側端部１０ｂに位置する接合部で超音波ホーン８１の当接位置を調整することができる。すなわち、本体２０及び蓋３０の前後方向に寸法バラツキがあっても、前側に位置する凹部５０に各超音波ホーン８３，８４の突出部１８３ａ，１８４ａを挿入し、凹部５０を構成する面２２ａ，３４ａ，３８ａに各超音波ホーン８３，８４の突出部１８３ａ，１８４ａを当接させやすくすることができる。これにより、本体２０と蓋３０とが接合できないおそれを低減することができている。
【００５１】
また、凹部５０は、水平羽根１０において、回動軸１２０の配置される後側端部１０ｂとは反対の前側端部１０ａに位置している。このため、運転時にユーザーに視認されやすい前側端部１０ａにおける接合箇所の位置決め精度を向上させることがでるとともに、超音波溶着時に溶融した樹脂がはみ出してもこれを目立ちにくくすることができる。
【００５２】
これによって、外観上の品位の低下を抑制することができている。
【００５３】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、壁掛け型の室内機１００に用いられる水平羽根１０について説明しているが、本発明の羽根部品は、これに限定されない。すなわち、空気調和装置の有する中空構造の羽根部品であればよく、例えば、天井設置型の室内機に用いられる水平羽根１０や室外機に用いられるプロペラファンであってもよい。
【００５４】
また、本発明は、羽根部品に限られず、中空構造の製品すなわち中空部品を製造する際の製造方法として使用することができる。特に、本発明の製造方法を用いることにより、超音波溶着を用いて中空構造の長尺部品を製造することができる。
【００５５】
（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が、同じタイミングで第１部分及び第２部分を加振しているが、これに限定されず、第１超音波ホーン８３及び第２超音波ホーン８４が別々のタイミングで第１部分及び第２部分それぞれを加振するように設計されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、樹脂成形された２つの部材を超音波溶着により各部材を所望の接合位置で接合することのできるものであり、中空部品への適用が有効である。
【符号の説明】
【００５７】
１０      水平羽根（羽根部品）
２０      本体（第１部材）
３０      蓋（第２部材）
８３      第１超音波ホーン
８４      第２超音波ホーン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開平１−１９６３２９号公報