CN116529972A - 接合结构体及其制造方法、以及电线用外装体 - Google Patents

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CN116529972A
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CN
China
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resin
plate
resin plate
joint
welding
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须山博史
押野贵志
儿岛直之
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Automotive Systems Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Automotive Systems Inc
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Abstract

本发明提供接合结构体及其制造方法、以及使用了接合结构体的电线用外装体，接合结构体即使在不为了接合而设置过多的树脂板的部分的情况下也能将树脂板彼此接合，并且接合树脂板时的操作性也优异。接合结构体1具有在将由第一树脂形成的第一树脂板21的板面部22与由第二树脂形成的第二树脂板23的端面部24对合的状态下进行焊接而形成的接合部10。该接合结构体1的第一树脂为发泡树脂、第二树脂为非发泡树脂或发泡树脂，接合部10在板面部22的表面22a具有焊接凹部25、在背面22b的内角10a具有第一树脂和第二树脂之中至少第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分27。

Description

接合结构体及其制造方法、以及电线用外装体
技术领域
本发明涉及接合结构体及其制造方法、以及电线用外装体。
背景技术
在布设于车辆等的布线束的外周，为了保护布线束免受外力伤害而使用电线用外装体。电线用外装体通过覆盖电线的外周侧来保护电线免受外力伤害。
作为这样的保护布线束的电线用外装体，例如在专利文献1、2中记载了将热塑性树脂发泡片弯折而形成筒状的收容部的、安装于电线外周的电线用外装体。
其中，专利文献1的电线用外装体以下述方式构成：具备沿着电线的延伸方向延伸、并形成收容电线的收容部的多个壁部，这些多个壁部具有外侧盖壁部、与该外侧盖壁部叠合并被接合的内侧盖壁部、和与该内侧盖壁部的两端邻接的侧壁部，并且由两端的侧壁部支承内侧盖壁部。
另外，专利文献2的电线用外装体中，构成收容部的壁部具备形成有突部的第一壁部和形成有孔部的第二壁部。此处，收容部以下述方式构成：上述突部及孔部中的至少一者变形而使该突部插入该孔部，从而使第一壁部与第二壁部卡合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-13107号公报
专利文献2：日本特开2020-89041号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1、2所记载的电线用外装体中，通过将热塑性树脂发泡片等树脂板的板面叠合并接合、或者使形成于树脂板的突部和孔部卡合，从而形成筒状的收容部。
对此，若能够在不将树脂板的板面叠合的情况下接合树脂板，则能够减少为形成电线用外装体等的接合结构体所需的树脂板的面积，因此在削减材料成本方面是优选的。另外，若能够在不在树脂板上形成突部及孔部的情况下接合树脂板，则在形成电线用外装体等的接合结构体时的操作工序变少，在操作性提高的方面是优选的。
上述情况并不限于电线用外装体，也适用于由发泡树脂形成的第一树脂与由非发泡树脂或发泡树脂形成的第二树脂接合而成的其他接合结构体。
本发明的目的在于，提供一种接合结构体及其制造方法、以及使用了接合结构体的电线用外装体，该接合结构体即使在不为了接合而设置过多的树脂板部分的情况下也能够将树脂板彼此接合，并且接合树脂板时的操作性也优异。
用于解决课题的手段
本申请的发明人发现，作为接合结构体，通过在处于在将由第一树脂形成的第一树脂板的板面部与由第二树脂形成的第二树脂板的端面部对合的状态下通过焊接而形成的接合部的第一树脂板的表面设置焊接凹部、并且在背面的内角设置第一树脂和第二树脂之中至少第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分，由此能够在不使树脂板的板面叠合的情况下以优异的操作性接合树脂板，从而完成了本发明。
即，本发明的主旨构成如下。
(1)一种接合结构体，其具有在将由第一树脂形成的第一树脂板的板面部与由第二树脂形成的第二树脂板的端面部对合的状态下进行焊接而形成的接合部，其中，前述第一树脂为发泡树脂，前述第二树脂为非发泡树脂或发泡树脂，前述接合部在表面具有焊接凹部、在背面的内角具有前述第一树脂和前述第二树脂之中至少前述第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分。
(2)如上述(1)所述的接合结构体，其中，前述接合部中，在前述焊接凹部的底面位置处进行测定时的、前述第一树脂的最小厚度在0.1mm以上2.0mm以下的范围内。
(3)如上述(1)或(2)所述的接合结构体，其中，从前述焊接凹部位置起进行测定时的前述接合部的最小厚度为0.1mm以上。
(4)如上述(1)至(3)中任一项所述的接合结构体，其中，前述第一树脂板的板面部与前述第二树脂板的端面部的对合角度在锐角侧测定时在45°以上90°以下的范围内。
(5)如上述(1)至(4)中任一项所述的接合结构体，其中，前述第一树脂及前述第二树脂中的一者或两者含有聚丙烯树脂。
(6)一种电线用外装体，其为安装于电线的外周的电线用外装体，其中，前述电线用外装体具备上述(1)至(5)中任一项所述的接合结构体。
(7)一种带外装体的布线束，其具备布线束和上述(6)所述的电线用外装体，前述电线用外装体安装于前述布线束的外周。
(8)一种接合结构体的制造方法，其包括：定位工序，将由第二树脂形成的第二树脂板的端面部以对合于由第一树脂形成的第一树脂板的板面部的背面的状态进行定位并保持；焊接头压抵工序，在将前述第一树脂板的板面部与前述第二树脂板的端面部对合的状态下，从前述第一树脂板的板面部的表面侧压抵焊接头的前端部；接合部形成工序，从前述焊接头振荡出超声波，在将前述第一树脂板的板面部与前述第二树脂板的端面部对合的状态下进行焊接而形成接合部，其中，前述第一树脂为发泡树脂，前述第二树脂为非发泡树脂或发泡树脂，前述接合部在表面具有焊接凹部、在背面的内角具有前述第一树脂和前述第二树脂之中至少前述第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分。
(9)如上述(8)所述的接合结构体的制造方法，其中，前述焊接头的前端部形成为凸型突起状。
(10)如上述(8)或(9)所述的接合结构体的制造方法，其中，前述焊接头的前端部的表面的至少一部分形成为曲面状。
(11)如上述(8)至(10)中任一项所述的接合结构体的制造方法，其中，前述焊接头的前端部的表面的至少一部分由多个凹凸形成。
发明效果
根据本发明，可以提供下述接合结构体及其制造方法、以及使用了接合结构体的电线用外装体，该接合结构体即使在不为了接合而设置过多的树脂板部分的情况下也能够将树脂板彼此接合，并且接合树脂板时的操作性也优异。
附图说明
[图1]图1为示出接合结构体的、包含接合部的主要部分的概略图，图1的(a)为俯视图，图1的(b)为图1的(a)的a-a剖视图(横剖视图)。
[图2]图2为构成各种实施方式的接合结构体的接合部中的焊接凹部的概略俯视图，图2的(a)示出以条纹状的凹凸形状形成焊接凹部的底面的情况，图2的(b)示出以不规则的凹凸形状形成焊接凹部的底面的情况，以及图2的(c)示出以平坦面形成焊接凹部的底面的情况。
[图3]图3为示出另一实施方式的接合结构体的、接合部中的焊接凹部的形状的俯视图。
[图4]图4为示出其他实施方式的接合结构体的、包含接合部的主要部分的概略图，图4的(a)示出接合部的堆焊部分的表面形成为从内角观察时呈凹的形状的情况，以及图4的(b)示出接合部的堆焊部分的表面形成为从内角观察时呈凸的形状的情况。
[图5]图5为示出电线用外装体的结构的概略立体图。
[图6]图6为接合结构体的制造方法的流程图。
[图7]图7为用于说明接合结构体的制造方法的图，是用于说明焊接头压抵工序及接合部形成工序的一例的示意图。
[图8]图8为示出其他实施方式的接合结构体的制造方法所使用的焊接头的前端部的形状的一例的示意图，图8的(a)为在焊接头的前端部具有通过滚花加工而形成的凹凸面的情况，图8的(b)为在焊接头的前端部具有凸型的突起、在该突起的前端面具有通过喷砂加工而形成的凹凸面的情况，以及图8的(c)为示出在焊接头的前端部具有凸型的突起、在该突起的前端具有通过圆角加工而构成的凸面的情况。
[图9]图9为针对本发明例1的接合结构体以与第一树脂板及第二树脂板这两者垂直的截面进行观察而得的图。
具体实施方式
接着，以下对本发明的若干实施方式的接合结构体及电线用外装体进行说明。
图1为示出接合结构体的、包含接合部的主要部分的概略图，图1的(a)为俯视图，图1的(b)为图1的(a)的a-a剖视图(横剖视图)。另外，图2为构成各种实施方式的接合结构体的接合部中的焊接凹部的概略俯视图，图2的(a)示出以条纹状的凹凸形状形成焊接凹部的底面的情况，图2的(b)示出以不规则的凹凸形状形成焊接凹部的底面的情况，以及图2的(c)示出以平坦面形成焊接凹部的底面的情况。图3为示出另一实施方式的接合结构体的、接合部中的焊接凹部的形状的俯视图。另外，图4为示出其他实施方式的接合结构体的、包含接合部的主要部分的概略图，图4的(a)示出接合部的堆焊部分的表面形成为从内角观察时呈凹的形状的情况，以及图4的(b)示出接合部的堆焊部分的表面形成为从内角观察时呈凸的形状的情况。
1.关于接合结构体
如图1所记载的那样，接合结构体1具有在将由第一树脂形成的第一树脂板21的板面部22与由第二树脂形成的第二树脂板23的端面部24对合的状态下进行焊接而形成的接合部10。该接合结构体1的第一树脂为发泡树脂，第二树脂为非发泡树脂(实心树脂)或发泡树脂，接合部10在第一树脂板21的板面部22的表面22a具有焊接凹部25、在形成于板面部22的背面22b的内角10a具有第一树脂和第二树脂之中至少第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分27。
由此，通过在第一树脂板21的板面部22的表面22a形成焊接凹部25，第一树脂沿焊接凹部25的深度方向被挤出，熔融流动至第二树脂板23的端面部24的附近，并焊接于第二树脂板23的端面部24，因此第二树脂板23的端面部24与第一树脂板21的板面部22的接合面积变大。特别是，构成第二树脂板23的端面部24的第二树脂也与构成第一树脂板21的板面部22的第一树脂一同熔融，由此在第一树脂板21与第二树脂板23的边界部形成第一树脂和第二树脂的混合物的层，因此通过第一树脂板21与第二树脂板23的焊接而接合。因此，即使不将第一树脂板21的板面与第二树脂板23的板面接合，也能够通过焊接将第一树脂板21与第二树脂板23接合，因此能够提供即使在不设置过多的树脂板的部分的情况下也能够将第一树脂板21与第二树脂板23接合、并且将它们接合时的操作性也优异的接合结构体1。
此处，“焊接”是指树脂焊接(Plastic Welding)。在本实施方式中，作为树脂焊接，优选使用超声波焊接(Ultrasonic Welding)。树脂焊接是指将由热塑性树脂形成的多个树脂板或1张树脂板的多个部位加热至超过熔点而进行结合的技术。另外，超声波焊接是指通过超声波振动和加压将多个树脂板或1张树脂板的多个部位熔融而结合的技术。
(关于第一树脂板及第二树脂板)
第一树脂板21及第二树脂板23分别由第一树脂及第二树脂构成。
此处，第一树脂板21及第二树脂板23可以由同一树脂板构成，也可以由不同的树脂板构成。其中，在第一树脂板21及第二树脂板23由同一树脂板构成的情况下，第一树脂板21及第二树脂板23通过弯折1张树脂板而形成。此时，第一树脂板21由树脂板的板面部构成，第二树脂板23由同一树脂板的端面部构成。由此，构成接合结构体1的零件件数进一步减少，因此能够进一步提高形成接合结构体时的操作性。
构成第一树脂板21及第二树脂板23的第一树脂及第二树脂之中至少第一树脂的树脂种类优选热塑性树脂，例如可举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚四氟乙烯树脂、丙烯酸树脂等。此处，优选第一树脂及第二树脂中的一者或两者含有聚丙烯树脂。
第一树脂及第二树脂可以由相同的树脂种类构成，也可以由不同的树脂种类构成。特别是，通过使第一树脂及第二树脂由相同的树脂种类构成，能够进一步提高第一树脂板21与第二树脂板23的接合强度。
在第一树脂及第二树脂中，可以根据用途添加通常的树脂中添加的各种添加剂。添加剂可以没有特别限定地使用例如填充剂、抗氧化剂、稳定剂、阻燃剂、金属钝化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、增塑剂、成核剂、增溶剂、透明化剂、抗静电剂、润滑剂等中的1种以上。
第一树脂及第二树脂中的至少第一树脂由发泡树脂构成。由此，在使树脂熔融时，从树脂排出气泡而使树脂收缩，因此能够使树脂熔融的区域不易在第一树脂板21、第二树脂板23的板面方向上扩展。此时，特别是在第一树脂板21中，在第一树脂板21上形成焊接凹部25时，第一树脂容易沿焊接凹部25的深度方向被挤出。其结果是，能够促进被焊接的树脂的实心化，并且抑制树脂的必要限度以上的熔融流动，使树脂不易向接合部10的外部流出。
此处，发泡树脂的密度没有特别限定，例如可以为200kg/m3以上1000kg/m3以下的范围。特别是，从使电线用外装体、带外装体的布线束等具有接合结构体1的应用制品轻量、且提高对机械冲击的缓冲作用的观点出发，发泡树脂的密度优选为1000kg/m3以下，更优选为700kg/m3以下，进一步优选为500kg/m3以下。另一方面，从确保发泡树脂的机械强度、并且促进形成焊接凹部25时的发泡树脂的熔融流动的观点出发，发泡树脂的密度优选为200kg/m3以上。
另一方面，构成第二树脂板23的第二树脂可以由非发泡树脂构成，或者也可以由上述的发泡树脂构成。特别是，通过由非发泡树脂构成第二树脂，能够进一步提高第一树脂板21与第二树脂板23的接合强度。
第一树脂板21的板厚尺寸t1以及第二树脂板23的板厚尺寸t2没有特别限定，例如，从进一步提高基于焊接凹部25形成的焊接容易性与机械强度的均衡性的观点出发，分别优选为0.5mm以上5.0mm以下，特别优选为1.0mm以上2.0mm以下。
(关于接合部)
接合结构体1具有在将由第一树脂形成的第一树脂板21的板面部22与由第二树脂形成的第二树脂板23的端面部24对合的状态下进行焊接而形成的接合部10。此处，如图1所示，接合部10通过在将第二树脂板23的端面部24对合于第一树脂板21的板面部22的背面(图1的下侧的面)的状态下利用焊接形成。
接合部10在第一树脂板21的板面部22的表面22a具有焊接凹部25。此处，板面部22的表面22a是未由第二树脂板23的端面部24对合的那侧的面。通过在接合部10具备焊接凹部25，由此可通过至少第一树脂板21中所含的第一树脂沿焊接凹部25的深度方向被挤出并熔融流动至第二树脂板23的端面部24的附近，熔融流动的树脂焊接于第二树脂板23的端面部24而形成后述的堆焊部分27。需要说明的是，在因焊接凹部25的形成而熔融流动的树脂中，除了第一树脂以外，还可以含有第二树脂。
焊接凹部25的底面26也可以由非发泡树脂构成。特别是，在将第一树脂沿焊接凹部25的深度方向被挤出，并熔融流动至第二树脂板23的端面部24的附近时，位于焊接凹部25的底面26的第一树脂大多也会熔融，因此，大多在焊接凹部25的底面26形成有非发泡树脂。
此处，优选沿着第二树脂板23的板厚方向(图1的X1方向)的焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w等于第二树脂板23的板厚尺寸t2、或者大于第二树脂板23的板厚尺寸t2。此时，优选焊接凹部25的底面26构成为在第二树脂板23的板厚方向(X1方向)上观察时包含第二树脂板23的两面所存在的位置。另外，优选焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w以超过0mm且为1.0mm以下的范围大于第二树脂板23的板厚尺寸t2。通过这样构成焊接凹部25，能够使沿焊接凹部25的深度方向被挤出的树脂容易熔融流动至第二树脂板23的端面部24的附近。另一方面，焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w也可以小于第二树脂板23的板厚尺寸t2。
焊接凹部25的底面26的表面形状例如可以形成为图1的(a)所记载的格子状的凹凸形状。如后所述，这种格子状的凹凸形状能够通过从第一树脂板21的板面部22的表面22a侧压抵被滚花加工成斜纹状的焊接头的前端部而形成。由此，能够在焊接凹部25的深度方向上容易地挤出树脂。
需要说明的是，焊接凹部25的底面26的表面形状并不限定于图1的(a)所记载的格子状的凹凸形状。例如也可以是图2的(a)所记载那样的使用滚花加工成平纹状的焊接头的前端部而形成的、条纹状的凹凸形状。另外，也可以是图2的(b)所记载的使用经喷砂加工的焊接头的前端部而形成的、不规则的凹凸形状。另外，也可以是图2的(c)所记载的平坦面。
另外，焊接凹部25的形状并不限定于图1的(a)所记载的矩形，例如也可以是图3所示的圆形。
如图1所示，接合部10在由第一树脂板21的板面部22和第二树脂板23的端面部24形成的、背面22b的内角10a具有第一树脂和第二树脂之中至少第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分27。由此，第二树脂板23的端面部24与第一树脂板21的板面部22的接合面积变大，因此能够通过焊接使第一树脂板21与第二树脂板23接合。
堆焊部分27的形状没有特别限定，例如可以如图4的(a)所记载的那样是接合部10E的堆焊部分27E的表面从内角10a观察时呈凹的形状，也可以如图4的(b)所记载的那样是接合部10F的堆焊部分27F的表面从内角10a观察时呈凸的形状。
对于接合部10而言，从焊接凹部25的位置起进行测定时的、与测定方向无关的最小的厚度即最小厚度t3优选为0.1mm以上，更优选为0.3mm以上。此处，接合部10的最小厚度t3的优选下限可以为0.1mm，也可以为0.10mm。从焊接凹部25的位置起进行测定时的接合部10的最小厚度t3可以小于0.1mm，但通过设为0.1mm以上，即使在形成有焊接凹部25的部位的附近，也能够确保接合部10的厚度(第一树脂板21和第二树脂板23的整体的厚度)，因此不易发生接合部10处的第一树脂的断裂。另一方面，从焊接凹部25的位置起进行测定时的、接合部10的最小厚度t3的上限优选为2.0mm，进一步优选为比板厚(第一树脂板21的厚度)小0.1mm左右的值。此处，在将最小厚度t3的上限设为比板厚小0.1mm左右的值的情况下，例如在第一树脂板21的厚度为1.5mm时，能够将接合部10的最小厚度t3的上限设为1.4mm。另外，例如，在第一树脂板21的厚度为1.0mm时，能够将接合部10的最小厚度t3的上限设为0.9mm。如此，通过将从焊接凹部25的位置起进行测定时的、接合部10的最小厚度t3的上限设为2.0mm或比板厚小0.1mm左右的值，从而在形成焊接凹部25时树脂容易被挤出，因此能够提高第一树脂板21与第二树脂板23的接合强度。
另外，接合部10中，在焊接凹部25的底面位置处进行测定时的、沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4优选为0.1mm以上，更优选为0.3mm以上。此处，第一树脂的最小厚度t4的优选下限可以设为0.1mm，也可以设为0.10mm。焊接凹部25的底面位置处的第一树脂的最小厚度t4可以小于0.1mm，但通过设为0.1mm以上，不易发生接合部10处的第一树脂的断裂。另一方面，通过使焊接凹部25的底面位置处的第一树脂的最小厚度t4为2.0mm以下，更优选为1.0mm以下，从而在形成焊接凹部25时树脂容易被挤出，因此能够进一步提高将第一树脂板21与第二树脂板23接合时的操作性。另外，在通过后述的超声波焊接形成接合结构体1时，能够通过超声波U的振动使第二树脂板23的端面部24容易熔融。沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4大多是在焊接凹部25的底面26中最深的位置处测定的第一树脂板21的厚度，但也可以是在不同的位置处测定的第一树脂板21的厚度。
另外，接合部10的第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24的对合角度在锐角侧测定时优选在45°以上90°以下的范围内，更优选在60°以上90°以下的范围内。通过使第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24的对合角度在该范围内，从而在沿焊接凹部25的深度方向挤出树脂时，能够易于使树脂熔融流动至第二树脂板23的端面部24的两侧。
2.关于电线用外装体
电线用外装体30是安装于电线4的外周的电线用外装体，其具备接合结构体1。
以下，使用附图进行具体说明。图5是示出电线用外装体30的结构的概略立体图。电线用外装体30具备沿着电线4的延伸方向X2存在的壁部31，具有被该壁部31包围而形成且收容电线4的收容部32。电线用外装体30通过具备上述的接合结构体1，从而即使在不为了接合而设置过多的树脂板的部分的情况下也可构成电线用外装体30，并且还能够提高接合树脂板而形成电线用外装体30时的操作性，因此能够得到实现轻量化、并且能够适当地保护电线4的电线用外装体30。需要说明的是，在图5中，以1根圆柱形状表示电线4，但电线4例如也可以如布线束那样是将2根以上的电线集束而成的电线束、或根据需要而分支的电线束。
电线用外装体30的形状没有特别限定，例如如图5所示，也可以通过将1张树脂板在多个弯折部30a～30c弯折而形成壁部31。此时，电线用外装体30的壁部31优选构成为包围电线4的整周。如此，通过由1张树脂板形成电线用外装体30，树脂板的接合部位减少，因此能够更高效地进行电线用外装体30的制作。
3.带外装体的布线束
本发明的带外装体的布线束3具备由电线4构成的布线束40和上述电线用外装体30，电线用外装体30安装于布线束40的外周。由此，能够通过电线用外装体30保护构成布线束40的电布线束、由从电布线束进一步分支而延伸的多个分割电线束形成的电线集合体的至少一部分。
4.关于接合结构体的制造方法
接着，对上述接合结构体1的制造方法进行说明。图6为接合结构体1的制造方法的流程图。该制造方法包括：定位工序ST1，将由第二树脂形成的第二树脂板23的端面部24以对合于由第一树脂形成的第一树脂板21的板面部22的背面22b的状态下进行定位并保持；焊接头压抵工序ST2，在将第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24对合的状态下，从第一树脂板21的板面部22的表面22a侧压抵焊接头5的前端部51；接合部形成工序ST3，从焊接头5振荡出超声波U，在将第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24对合的状态下进行焊接而形成接合部10。
首先，准备由第一树脂形成的第一树脂板21和由第二树脂形成的第二树脂板23。此处，构成第一树脂板21的第一树脂优选为发泡树脂。通过使用由发泡树脂形成的部件作为第一树脂板21，在后述的焊接头压抵工序ST2中将焊接头5的前端部51压抵于第一树脂板21之后，在接合部形成工序ST3中使用超声波U使第一树脂熔融时，气泡从第一树脂脱离而收缩，并且第一树脂容易朝向焊接凹部25的深度方向被挤出，因此促进所焊接的树脂的实心化，并且能够抑制第一树脂以必要限度以上熔融流动，使第一树脂不易向接合部10的外部流出。另一方面，构成第二树脂板23的第二树脂可以是非发泡树脂及发泡树脂中的任意。
对这些第一树脂板21和第二树脂板23进行定位工序ST1。在定位工序ST1中，将由第二树脂形成的第二树脂板23的端面部24以对合于由第一树脂形成的第一树脂板21的板面部22的背面22b的状态下进行定位并保持。例如，在制造具备接合结构体1的电线用外装体30的情况下，通过在定位工序ST1中对第一树脂板21和第二树脂板23进行定位，能够以所期望的位置和大小形成收容电线4的收容部32。
就定位工序ST1中的第一树脂板21的板面部22和第二树脂板23的端面部24的定位保持而言，可以通过使用将它们保持在规定位置的手段(例如根据树脂板的形状、尺寸而制成的专用定位用夹具等手段)在使第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24接触的状态下固定它们的位置关系来进行。
图7为用于说明接合结构体的制造方法的图，是用于说明焊接头压抵工序及接合部形成工序的一例的示意图。在进行了定位工序ST1之后，如图7的(a)所示，在使第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24对合的状态下，进行从第一树脂板21的板面部22的表面22a侧压抵焊接头5的前端部51的焊接头压抵工序ST2。由此，能够将焊接头5的前端部51定位于第一树脂板21的板面部22及第二树脂板23的端面部24。
焊接头5的前端部51优选形成为凸型突起状。由此，不易发生焊接头5的基部的变形，并且在焊接头压抵工序ST2中将焊接头5的前端部51压抵于第一树脂板21的板面部22时，作用于第一树脂板21的板面部22的每单位面积的力变大，因此在后述的接合部形成工序ST3中形成焊接凹部25时，能够容易地将第一树脂向焊接凹部25的深度方向挤出。
图8为示出其他实施方式的接合结构体的制造所使用的焊接头的前端部的形状的一例的示意图。图8的(a)为示出在焊接头的前端部具有通过滚花加工而形成的凹凸面的结构的图。图8的(b)为示出在焊接头的前端部具有凸型的突起、在该突起的前端面具有通过喷砂加工形成的凹凸面的结构的图。图8的(c)为示出在焊接头的前端部具有凸型的突起、该突起的前端具有由圆角加工形成的凸面的结构的图。
此处，焊接头5的前端部51可以如图8的(a)所示，通过斜纹或平纹等滚花而在表面的至少一部分形成有多个凹凸。另外，也可以如图8的(b)所示，在焊接头5G的前端部51G形成凸型的突起，另外也可以通过喷砂加工在前端部51G的表面的至少一部分形成有多个凹凸。如此，通过在焊接头5、5G的前端部51、51G的表面形成有多个凹凸，从而与第一树脂板21的接触面积变小，由此能够使施加于与第一树脂板21的接触部分的压力集中于凸出的部分，并且，在后述的接合部形成工序ST3中，超声波U的振动也能够集中于凸出的部分，因此，能够使至少第一树脂易于向焊接凹部25的深度方向挤出。
另外，如图8的(c)所示，焊接头5H的前端部51H的表面的至少一部分可以形成为曲面状，更具体而言，可以在形成于前端部51H的凸型的突起的前端形成有通过圆角加工而被倒角的凸面。如此，通过在焊接头5的前端部51形成曲面，与第一树脂板21的接触面积变小，由此能够使施加于与第一树脂板21的接触部分的压力集中，并且，能够在后述的接合部形成工序ST3中使超声波U的振动集中，因此，能够使至少第一树脂易于沿焊接凹部25的深度方向挤出。另外，通过在前端部51形成曲面，从而在沿着第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24重叠的部分压抵前端部51中的曲面的凸出的部分时，前端部51的端部的部分被浅浅地压入，因此对于形成焊接凹部25后的第一树脂板21的厚度(特别是从焊接凹部25的位置起进行测定时的第一树脂板的最小厚度t3)，能够容易地得到所需的大小。
接着，如图7的(b)所示，进行接合部形成工序ST3，从焊接头5振荡出超声波U，在使第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24对合的状态下进行焊接而形成接合部10。通过从焊接头5振荡出的超声波U的振动，第一树脂和第二树脂之中至少第一树脂被加热而熔融，熔融的树脂被焊接头5挤出。此时，第二树脂板23的端面部24的一部分可以与第一树脂一同熔融，在与被挤出的第一树脂之间形成混合物。被挤出的树脂熔融流动至第二树脂板23的端面部24的附近、焊接于板面部22的背面22b与第二树脂板23的端面部24的内角10a，由此形成接合部10。此时，在第一树脂板21的板面部22的表面22a中的、压抵了焊接头5的部位形成有焊接凹部25。与此同时，在板面部22的背面22b上形成的与第二树脂板23的端面部24的内角10a上，形成堆焊部分27。
如此，能够得到接合部10在第一树脂板21的板面部22的表面22a具有焊接凹部25、且在处于板面部22的背面22b的接合部10的内角10a具有第一树脂和第二树脂之中至少第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分27的接合结构体1。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，包含本发明的概念和权利要求书所包含的所有方式，能够在本发明的范围内进行各种改变。
实施例
接着，为了进一步明确本发明的效果，对本发明例和比较例进行说明，但本发明并不限定于该发明例。
[本发明例1]
作为第一树脂板21及第二树脂板23，均使用由密度为480kg/m3的发泡聚丙烯树脂形成的发泡树脂板。此处，第一树脂板21的板厚尺寸t1及第二树脂板23的板厚尺寸t2均为1.5mm。需要说明的是，为了容易确认焊接状态，第一树脂板21和第二树脂板23使用不同颜色的树脂板。
对于这些第一树脂板21和第二树脂板23，作为定位工序ST1，将由第二树脂形成的第二树脂板23的端面部24呈直角地对合于由第一树脂形成的第一树脂板21的板面部22的背面22b，在使它们接触的状态下利用定位用夹具进行定位，并保持它们的位置关系。即，设为第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24的对合角度成为90°。
接下来，作为焊接头压抵工序ST2，在将第一树脂板21的板面部22与第二树脂板23的端面部24对合的状态下，从第一树脂板21的板面部22的表面22a侧压抵焊接头5的前端部51。此处，作为焊接头5，如图8的(a)所示，使用在前端部51形成有具有长2.4mm、宽8.0mm的前端面的凸型的突起、在该突起的前端面通过JIS B 0951所规定的模数(m)为0.2的斜纹(日文：アヤ目)的滚花而形成有多个凹凸的焊接头。将该焊接头5的前端部51以前端部51的短边方向(纵向)沿第二树脂板23的厚度方向重叠的方式压抵于第一树脂板21及第二树脂板23。此时，焊接头5的前端部51从第二树脂板23向第二树脂板23的板厚方向均等地伸出。
在将焊接头5的前端部51压抵于第一树脂板21及第二树脂板23的状态下，作为接合部形成工序ST3，从焊接头5振荡出超声波U。此处，来自焊接头5的超声波U的振荡通过小型焊接机(超声波工业株式会社制，型号：P128)来进行，使输出功率100W、频率28kHz的超声波振荡0.9秒，将焊接头5的压入深度设为0.75mm，从而将第一树脂板21与第二树脂板23焊接而形成接合部10，由此制作了接合结构体1。
对于所得到的接合结构体1，以相对于第一树脂板及第二树脂板这两者垂直的截面进行观察，结果如图9所示。根据图9所示的观察的结果可知，在接合部形成工序ST3中，通过超声波U的振荡，构成第一树脂板21的第一树脂和构成第二树脂板23的第二树脂被加热而局部地熔融，其中，熔融的第一树脂通过焊接头5而在因发泡所致的空隙变少的状态下被挤出。此处，可知被挤出的第一树脂一边与熔融的第二树脂形成混合物，一边熔融流动至第二树脂板23的端面部24的附近，焊接于板面部22的背面22b与第二树脂板23的端面部24的内角10a而形成堆焊部分27。
另外，得到的接合结构体1的接合部10在第一树脂板21的板面部22的表面22a形成有焊接凹部25、在其底面26形成有格子状的凹凸形状。另外，焊接凹部25的底面26的纵横尺寸与焊接头5的前端部51的尺寸大致相同。即，沿着第二树脂板23的板厚方向的、焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w为2.4mm左右。
另外，在得到的接合结构体1中，从焊接凹部25的位置起进行测定时的、与测定方向无关的接合部10的最小厚度t3测定为0.75mm。另外，第二树脂的端面部24的前端位置位于与形成接合部10之前的第一树脂板21的板面部22大致相同的位置，在焊接凹部25中最深的底面26的位置处测定的、沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4测定为0.75mm。
对于得到的接合结构体1，使用株式会社岛津制作所制的Autograph拉伸试验机(型号：AGS-X，10N-10kN)，测定沿着焊接凹部25的深度方向将接合部10剥离时的接合强度，结果接合强度测定为147[N]。
[本发明例2]
作为焊接头5，使用在前端部51形成有具有长2.0mm、宽8.0mm的前端面的凸型的突起、在该突起的前端面通过JIS B 0951所规定的模数(m)为0.2的斜纹(日文：アヤ目)的滚花而形成有多个凹凸的焊接头，与本发明例1同样地制作接合结构体1。
对于得到的接合结构体1的接合部10，与本发明例1同样地在第一树脂板21的板面部22的表面22a形成有焊接凹部25，在其底面26形成有格子状的凹凸形状。另外，焊接凹部25的底面26的纵横尺寸与焊接头5的前端部51的尺寸大致相同。即，沿着第二树脂板23的板厚方向的、焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w为2.0mm左右。
另外，在得到的接合结构体1中，从焊接凹部25的位置起进行测定时的、与测定方向无关的接合部10的最小厚度t3测定为0.75mm。另外，在焊接凹部25的底面26中最深的位置处测定的沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4测定为0.75mm。
对于得到的接合结构体1，用与本发明例1同样的测定方法测定接合强度，结果接合强度测定为143[N]。
[本发明例3]
作为焊接头5，使用在前端部51形成有具有长1.6mm、宽8.0mm的前端面的凸型的突起、在该突起的前端面通过JIS B 0951所规定的模数(m)为0.2的斜纹(日文：アヤ目)的滚花而形成有多个凹凸的焊接头，与本发明例1同样地制作接合结构体1。
对于得到的接合结构体1的接合部10，与本发明例1同样地在第一树脂板21的板面部22的表面22a形成有焊接凹部25，在其底面26形成有格子状的凹凸形状。另外，焊接凹部25的底面26的纵横尺寸与焊接头5的前端部51的尺寸大致相同。即，沿着第二树脂板23的板厚方向的、焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w为1.6mm左右。
另外，在得到的接合结构体1中，从焊接凹部25的位置起进行测定时的、与测定方向无关的接合部10的最小厚度t3测定为0.75mm。另外，在焊接凹部25的底面26中最深的位置处测定的沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4测定为0.75mm。
对于得到的接合结构体1，用与本发明例1同样的测定方法测定接合强度，结果接合强度测定为123[N]。
[本发明例4]
作为焊接头，如图8的(b)所示，使用在前端部51G形成有横截面的大小为纵2.0mm、横8.0mm且前端以峰形突出0.5mm的凸型的突起、在该突起的前端面具有通过喷砂加工形成的凹凸面的焊接头5G，与本发明例1同样地制作接合结构体1。
对于所得到的接合结构体1的接合部10，与本发明例1同样地在第一树脂板21的板面部22的表面22a形成有焊接凹部25、在其底面26直接转印有焊接头5的呈峰形突出的凸型突起的形状。另外，焊接凹部25的底面26的尺寸及形状与焊接头5的前端部51的尺寸及形状大致相同。即，沿着第二树脂板23的板厚方向的、焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w为2.0mm左右。
另外，在得到的接合结构体1中，从焊接凹部25的位置起进行测定时的、与测定方向无关的接合部10的最小厚度t3测定为1.00mm。另外，在焊接凹部25的底面26中最深的位置处测定的沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4测定为0.75mm。
对于得到的接合结构体1，用与本发明例1同样的测定方法测定接合强度，结果接合强度测定为135[N]。
[本发明例5]
作为焊接头，如图8的(c)所示，使用在前端部51H形成有横截面的大小为纵2.0mm、横8.0mm且前端突出为峰形的凸型的突起、对该突起的前端实施了半径1.0mm的圆角加工、具有突出部的高度为0.5mm的凸面的焊接头5H，与本发明例1同样地制作接合结构体1。
对于所得到的接合结构体1的接合部10，与本发明例1同样地在第一树脂板21的板面部22的表面22a形成有焊接凹部25，在其底面26直接转印有焊接头5的呈峰形突出的凸型突起的形状。另外，焊接凹部25的底面26的尺寸及形状与焊接头5的前端部51的尺寸及形状大致相同。即，沿着第二树脂板23的板厚方向的焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w为2.0mm左右。
另外，在得到的接合结构体1中，从焊接凹部25的位置测定时的、与测定方向无关的接合部10的最小厚度t3被测定为0.90mm。另外，在焊接凹部25的底面26中最深的位置处测定的、沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4被测定为0.75mm。
对于所得到的接合结构体1，利用与本发明例1同样的测定方法测定了接合强度，结果接合强度测定为146[N]。
[本发明例6]
除了将形成接合部10时的焊接头5的压入深度设为1.45mm以外，与本发明例1同样地制作了接合结构体1。
得到的接合结构体1的接合部10在第一树脂板21的板面部22的表面22a形成有焊接凹部25、在其底面26形成有格子状的凹凸形状。另外，焊接凹部25的底面26的纵横尺寸与焊接头5的前端部51的尺寸大致相同。即，沿着第二树脂板23的板厚方向的、焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w为2.4mm左右。
另外，在得到的接合结构体1中，从焊接凹部25的位置起进行测定时的、与测定方向无关的接合部10的最小厚度t3测定为0.05mm。另外，第二树脂的端面部24的前端位置位于与形成接合部10之前的第一树脂板21的板面部22大致相同的位置，在焊接凹部25中最深的底面26的位置处测定的、沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4测定为0.05mm。
对于得到的接合结构体1，用与本发明例1同样的测定方法测定接合强度，结果接合强度测定为70[N]。
[本发明例7]
将第一树脂板21的板厚尺寸t1设为3.0mm，将第二树脂板23的板厚尺寸t2设为1.5mm，将形成接合部10时的焊接头5的压入深度设为0.90mm，除此以外，与本发明例1同样地制作了接合结构体1。
得到的接合结构体1的接合部10在第一树脂板21的板面部22的表面22a形成有焊接凹部25，在其底面26形成有格子状的凹凸形状。另外，焊接凹部25的底面26的纵横尺寸与焊接头5的前端部51的尺寸大致相同。即，沿着第二树脂板23的板厚方向的、焊接凹部25的底面26的宽度尺寸w为2.4mm左右。
另外，在得到的接合结构体1中，从焊接凹部25的位置起进行测定时的、与测定方向无关的接合部10的最小厚度t3测定为2.10mm。另外，第二树脂的端面部24的前端位置位于与形成接合部10之前的第一树脂板21的板面部22大致相同的位置，在焊接凹部25中最深的底面26的位置处测定的沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4测定为2.10mm。
对于得到的接合结构体1，用与本发明例1同样的测定方法测定接合强度，结果接合强度测定为12[N]。
[比较例1]
作为比较例1，形成了上述专利文献2的图11所记载的结构的接合结构。在第一树脂板21上设置贯通孔，并且在第二树脂板23的端面部24的前端部设置突部，其中，在突部上设置形成前端的宽幅的头部和连结该头部与第一树脂板21的对合面的窄幅的主体部。接着，将突部中的头部的宽度变宽的部分在弯折的状态下按头部、主体部的顺序从背面侧插入第一树脂板21的板面部22的贯通孔、将第二树脂板23的端面部24以直角对合。然后，使头部的两端部恢复到折弯前的状态，以主体部贯通在贯通孔中的方式将突部插入贯通孔，形成接合结构体。
在比较例1中，为了在第二树脂板23的端面部24的前端部设置突部，需要比本发明例多的树脂板。针对所获得的接合结构体，通过与本发明例1同样的测定方法测定接合强度，结果接合强度测定为最大93[N]。
[比较例2]
在比较例2中，在第一树脂板21上设置孔部，并且在第二树脂板23的端面部24的前端部设置突部。接着，将第二树脂板23的端面部24的突部从背面侧插入第一树脂板21的板面部22的孔部，将第二树脂板23的端面部24以直角对合。然后，通过热熔融对从第一树脂板21的板面部22的孔部突出的第二树脂板23的端面部24的突部进行敛缝加工，从而将第二树脂板23的端面部24和第一树脂板21的板面部22固定。
在比较例2中，为了在第二树脂板23的端面部24的前端部设置突部，也需要比本发明例多的树脂板。针对所获得的接合结构体，利用与本发明例1同样的测定方法测定接合强度，结果接合强度测定为最大120[N]。
由以上可知，本发明例1～7的接合结构体1均无需在第二树脂板23的端面部24的前端部设置突部，因此，无需为了接合而设置过多的树脂板的部分，另外，均具有超过10[N]的接合强度。而且，由于只要从焊接头5振荡出超声波U就能进行焊接，因此将第一树脂板21与第二树脂板23接合时的操作性也优异。
因此，本发明例1～7的接合结构体1即使在不为了接合而设置过多的树脂板的部分的情况下也能够将树脂板彼此接合，并且接合树脂板时的操作性也优异。
特别是，本发明例1～5的接合结构体1在焊接凹部25的底面位置处进行测定时的、沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4在0.1mm以上2.0mm以下的范围内时，接合强度均超过120[N]，因此具有高接合强度，将树脂板彼此牢固地接合。因此，从提高特别是接合强度、实现即使在不为了接合而设置过多的树脂板的部分的情况下也能够将树脂板彼此牢固地接合的观点出发，认为优选将在焊接凹部25的底面位置进行测定时的、沿着第一树脂板21的厚度方向的第一树脂的最小厚度t4设为0.1mm以上2.0mm以下的范围。
另一方面，比较例1、2的接合结构体为了接合第一树脂板21与第二树脂板23而需要在第二树脂板23的端面部24的前端部设置突部，需要更多的树脂板。
附图标记说明
1、1A～1F 接合结构体
10、10A～10F 接合部
10a 接合部的背面的内角
21、21A～21D 第一树脂板
22 第一树脂板的板面部
22a 第一树脂板的板面部(表面)
22b 第一树脂板的板面部(背面)
23 第二树脂板
24 第二树脂板的端面部
25、25A～25F 焊接凹部
26、26A～26F 焊接凹部的底面
27、27E、27F 堆焊部分
3 带外装体的布线束
30 电线用外装体
30a～30c 弯折部
31 壁部
32 收容部
4 电线
40 布线束
5、5G、5H 焊接头
51、51G、51H 焊接头的前端部
t1 第一树脂板的板厚尺寸
t2 第二树脂板的板厚尺寸
t3 从焊接凹部位置起进行测定时的第一树脂板的最小厚度
t4 在焊接凹部的底面位置处进行测定时的第一树脂的最小厚度
U 超声波
X1 第二树脂板的板厚方向
X2 电线的延伸方向

Claims (11)

1.一种接合结构体，其具有在将由第一树脂形成的第一树脂板的板面部与由第二树脂形成的第二树脂板的端面部对合的状态下进行焊接而形成的接合部，其中，
所述第一树脂为发泡树脂，
所述第二树脂为非发泡树脂或发泡树脂，
所述接合部在表面具有焊接凹部、在背面的内角具有所述第一树脂和所述第二树脂之中至少所述第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分。
2.如权利要求1所述的接合结构体，其中，所述接合部中，在所述焊接凹部的底面位置处进行测定时的、所述第一树脂的最小厚度在0.1mm以上2.0mm以下的范围内。
3.如权利要求1或2所述的接合结构体，其中，从所述焊接凹部位置起进行测定时的所述接合部的最小厚度为0.1mm以上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的接合结构体，其中，所述第一树脂板的板面部与所述第二树脂板的端面部的对合角度在锐角侧测定时在45°以上90°以下的范围内。
5.如权利要求1至4中任一项所述的接合结构体，其中，所述第一树脂及所述第二树脂中的一者或两者含有聚丙烯树脂。
6.一种电线用外装体，其为安装于电线的外周的电线用外装体，其中，
所述电线用外装体具备权利要求1至5中任一项所述的接合结构体。
7.一种带外装体的布线束，其具备布线束和权利要求6所述的电线用外装体，
所述电线用外装体安装于所述布线束的外周。
8.一种接合结构体的制造方法，其包括：
定位工序，将由第二树脂形成的第二树脂板的端面部以对合于由第一树脂形成的第一树脂板的板面部的背面的状态进行定位并保持；
焊接头压抵工序，在将所述第一树脂板的板面部与所述第二树脂板的端面部对合的状态下，从所述第一树脂板的板面部的表面侧压抵焊接头的前端部；
接合部形成工序，从所述焊接头振荡出超声波，在将所述第一树脂板的板面部与所述第二树脂板的端面部对合的状态下进行焊接而形成接合部，
所述第一树脂为发泡树脂，
所述第二树脂为非发泡树脂或发泡树脂，
所述接合部在表面具有焊接凹部、在背面的内角具有所述第一树脂和所述第二树脂之中至少所述第一树脂熔融流动并固化而形成的堆焊部分。
9.如权利要求8所述的接合结构体的制造方法，其中，所述焊接头的前端部形成为凸型突起状。
10.如权利要求8或9所述的接合结构体的制造方法，其中，所述焊接头的前端部的表面的至少一部分形成为曲面状。
11.如权利要求8至10中任一项所述的接合结构体的制造方法，其中，所述焊接头的前端部的表面的至少一部分由多个凹凸形成。
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