JP2001277363A - 樹脂部材の溶着方法 - Google Patents

樹脂部材の溶着方法

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雄二 鵜野
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孝文 安原
Toshimasa Akamatsu
敏正 赤松
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Denso Ten Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】二つの樹脂部材を溶着する場合、接合面のバリ
の発生を防止し、密着性を上げる。 【解決手段】金属製リブ3 が埋め込まれた樹脂で形成さ
れたカバー1 と、同様の樹脂で形成されたケース2 とを
上下方向Ｐに接触させ加圧しながら超音波振動を加える
と、振動による摩擦熱によりケース2 の樹脂が溶融され
て金属製リブ3 がケース2 の中に埋没していき、ケース
２の溶融された樹脂がカバー１の接合部１１に達しカバ
ー1 とケース2 とを軟化した樹脂部４により溶着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二つの樹脂部材を振
動により溶着する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器等の樹脂ケースには防水
性および気密性を確保するためにカバーとケースとを超
音波により溶着する方法が多く用いられる。例えば、図
６（Ａ）に示すように、カバー１とケース２とを超音波
溶着により密閉する場合、カバー１の接合部にリブ３を
設け、このリブ３をケース２に当接させておき、この状
態で矢印Ｐの方向に加圧し振動を加えて摩擦熱を発生さ
せ、リブ３を溶融させて溶着するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法は
ケース２の接合部を平坦にしてカバー１のリブ３に対向
させ超音波振動を加えるものであったため圧力分布のバ
ラツキにより溶着状態が不均一になり、密着不良による
シールの不完全な部位が発生したり、図６（Ｂ）に示す
ように接合部の外側にバリ９が発生して美観を損なうと
いう問題があった。
【０００４】本発明はこのような点に鑑み成されたもの
であり、その目的とするところは接合部が完全に密閉さ
れ、接合部の外側にバリが発生しない溶着方法を提供す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明に係る樹脂部材の溶着方法（１）は、二つの
樹脂部材の互いに対面する接合部を当接させ、振動を加
えて溶着する樹脂部材の溶着方法において、一方の接合
部に金属製リブを形成し、該金属製リブを他方の接合部
に当接させて振動を加え、二つの合成樹脂部材を溶着す
ることを特徴としている。
【０００６】また、本発明に係る樹脂部材の溶着方法
（２）は、前記金属製リブにカエリ部を形成したことを
特徴としている。
【０００７】また、本発明に係る樹脂部材の溶着方法
（３）は、前記金属製リブに代えて、前記他方の接合部
を有する樹脂部材よりも熱変形温度が高い樹脂から成る
リブを形成したことを特徴としている。
【０００８】また、本発明に係る樹脂部材の溶着方法
（４）は、二つの樹脂部材の互いに対面する接合部のい
ずれか一方にリブを形成して当接させ、振動を加えて溶
着する方法において、前記リブを有する樹脂部材の接合
部を所定の方向に傾斜させるように形成し、前記リブを
有さない樹脂部材の接合部を前記リブを有する樹脂部材
の接合部か傾斜した前記所定の方向とは反対の方向に傾
斜させるように形成し、前記リブを該リブを有さない樹
脂部材の接合部に当接させて振動を加え、二つの樹脂部
材を溶着することを特徴としている。
【０００９】また、本発明に係る樹脂部材の溶着方法
（５）は、二つの樹脂部材の互いに対面する接合部のい
ずれか一方にリブを形成して当接させ、振動を加えて溶
着する方法において、前記リブを有さない樹脂部材の接
合部に前記リブに対向して凹部を形成し、前記リブを該
リブを有さない樹脂部材の接合部の凹部に当接させて振
動を加え、二つの樹脂部材を溶着することを特徴として
いる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。
【００１１】図１は本発明の第１の実施の形態を示す図
で、（Ａ）は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要
所断面図である。
【００１２】図１（Ａ）において、樹脂で形成された上
側のカバー１には、カバー１に埋め込まれた本体部３１
とカバー１の接合部１１より下方向に突出した突起部３
２とから成る金属製リブ３が設けられ、この金属製リブ
３の突起部３２がカバー１と同様の樹脂で形成された下
側のケース２の接合部２１に対向している。
【００１３】次に溶着方法について説明する。
【００１４】カバー１とケース２とを超音波溶着により
密閉する場合、金属製リブ３の突起部３２とケース２の
接合部２１とを上下方向P に接触させ、加圧しながら超
音波振動を加えると、振動による摩擦熱により先ずケー
ス２の樹脂が溶融され金属製リブ３はケース２の中に埋
没していき、図１（Ｂ）に示すようにケース２の溶融さ
れた樹脂がカバー１の接合部１１に達し、カバー１とケ
ース２とをケース２が軟化した樹脂部４により溶着す
る。ここで金属製リブ３は溶融されないので、ケース２
の樹脂は金属製リブ３の突起部３２の形に沿って突起部
３２との接触部分から徐々に溶融され、この溶融された
樹脂は金属製リブ３を包むカバー１の接合部１１に達し
て接合部１１を溶融し、軟化した樹脂部４となりカバー
１とケース２とを密封する。この溶着工程において金属
製リブ３とケース２との圧力分布は均一になるので密着
性が上昇するとともに、軟化した樹脂部４の生成バラツ
キが少なくなりバリの発生を防止することができる。
【００１５】図２は本発明の第２の実施の形態を示す図
で、（Ａ）は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要
所断面図である。
【００１６】図２（Ａ）において、金属製リブ３には、
厚みａを有する本体部３１とケース２に対向する突起部
３２との中間に位置しカバー１の外側および内側方向に
突出し本体部３１の厚みａよりも厚いカエリ部３３が形
成されている。
【００１７】次に溶着方法について説明する。
【００１８】金属製リブ３の突起部３２とケース２の接
合部２１とを上下方向Ｐに接触させ加圧しながら超音波
振動を加えると、振動による摩擦熱によりケース２の接
合部２１の樹脂が溶融され、軟化した樹脂部４となり、
図２（Ｂ）に示すように、軟化した樹脂部４はカバー１
の接合部１１に達してカバー１とケース２とを密封する
とともにカバー１の接合部１１とカエリ部３３との間に
形成された凹部５にも流入してカバー１とケース２との
溶着強度を上げる。なお、図２ではカエリ部３３がカバ
ー１の内外側両方向に形成されているが、内側または外
側のいずれか一方向だけに形成してもよい。
【００１９】図３は本発明の第３の実施の形態を示す図
で、（Ａ）は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要
所断面図である。
【００２０】図３（Ａ）において、カエリ部３３が形成
されたリブ３を有するカバー１の材料は例えばポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）から成り、ケース２の材
料は例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のよ
うなポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）よりも熱変
形温度の低い材料から成る。
【００２１】次に溶着方法について説明する。
【００２２】カバー１のリブ３の突起部３２とケース２
の接合部２１とを上下方向Ｐに接触させ加圧しながら超
音波振動を加えると、振動による摩擦熱により熱変形温
度の低いケース２の樹脂が先に溶融され、軟化した樹脂
部４となり、図３（Ｂ）に示すように、軟化した樹脂部
４はカバー１の接合部１１に達してカバー１とケース２
とを密封するが、熱変形温度の高い樹脂材料から成るカ
バー１のリブ３はほぼ元の形状を保つので、軟化した樹
脂部４はカエリ部３３とリブ３とで形成される凹部５に
も流入しカバー１とケース２との溶着強度を上げる。な
お、カエリ部３３は内側または外側のいずれか一方向だ
けに形成してもよい。
【００２３】図４は本発明の第４の実施の形態を示す図
で、（Ａ）は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要
所断面図である。
【００２４】図４（Ａ）において、リブ３を有するカバ
ー１の接合部１１はカバー１の外側の端部１２よりカバ
ー１の内側の端部１３の方向へ所定の角度αだけ傾斜し
ている。一方カバー１と同じ樹脂材料より成るケース２
の接合部２１は外側の端部２２より内側の端部２３の方
向へ所定の角度βだけ傾斜している。
【００２５】次に溶着方法について説明する。
【００２６】カバー１のリブ３とケース２の接合部２１
とを上下方向Ｐに接触させ加圧しながら超音波振動を加
えると、振動による摩擦熱により、カバー１のリブ３と
ケース２の接合部２１とが溶融され、軟化した樹脂部４
となり、この軟化した樹脂部４はリブ３の両側に流入す
るが、図４（Ｂ）に示すように、溶着過程においてカバ
ー１の外側の端１２とケース２の外側の端部２２とが当
接するので軟化した樹脂部４による外側へのバリのはみ
出しを防止する。なお、所定の傾斜αおよびβはカバー
１の外側の端部１２とケース２の外側の端部２２とが当
接する前に軟化した樹脂部４が外側へ流出しないように
設定される。また所定の傾斜αまたはβのいずれか一方
を採用してもよい。
【００２７】図５は本発明の第５の実施の形態を示す図
で、（Ａ）は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要
所断面図である。
【００２８】図５（Ａ）において、カバー１はリブ３を
有し、カバー１と同じ樹脂材料より成るケース２にはリ
ブ３に対向して凹部２４が設けられている。
【００２９】次に溶着方法について説明する。
【００３０】カバー１のリブ３と凹部２４を有するケー
ス２の接合部２１とを上下方向Ｐに接触させ、加圧しな
がら超音波振動を加えると、振動による摩擦熱により、
カバー１のリブ３とケース２の接合部２１とが溶融さ
れ、軟化した樹脂部４となり、この軟化した樹脂部４は
リブ３の両側に流入し凹部２４に充満するとともにカバ
ー１の接合部１１に達しカバー１とケース２とを密封す
るが、図５（Ｂ）に示すように、カバー１の外側の端部
１２とケース２の外側の端部２２、およびカバー１の内
側の端部１３とケース２の内側の端部２３とが当接する
ので外側へのバリのはみ出しを防止する。なお、図５で
は凹部断面をＶ字形で示しているが、Ｕ字形でもよい。
また、凹部断面はカバー１の内側の端部１３とケース２
の内側の端部２３とが当接する前にカバー１の外側の端
部１２とケース２の外側の端部２２とが当接するように
形成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
樹脂製品外側へのバリの発生を防止することができ、ま
た二つの樹脂部材の溶着強度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、（Ａ）
は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要所断面図で
ある。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図で、（Ａ）
は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要所断面図で
ある。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す図で、（Ａ）
は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要所断面図で
ある。
【図４】本発明の第４の実施の形態を示す図で、（Ａ）
は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要所断面図で
ある。
【図５】本発明の第５の実施の形態を示す図で、（Ａ）
は溶着前の要所断面図、（Ｂ）は溶着後の要所断面図で
ある。
【図６】従来技術を示す図で、（Ａ）は電子機器の断面
図、（Ｂ）はＡ部の溶着後の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ カバー ２ ケース ３ リブ ４ 軟化した樹脂部 ２４ 凹部 ３３ カエリ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F211 AD03 AD05 AD24 AG07 AH42 TA01 TC14 TD07 TD08 TH18 TH30 TN22 TQ05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二つの樹脂部材の互いに対面する接合部
    を当接させ、振動を加えて溶着する樹脂部材の溶着方法
    において、一方の接合部に金属製リブを形成し、該金属
    製リブを他方の接合部に当接させて振動を加え、二つの
    樹脂部材を溶着することを特徴とする樹脂部材の溶着方
    法。
  2. 【請求項２】 前記金属製リブにカエリ部を形成したこ
    とを特徴とする請求項１記載の樹脂部材の溶着方法。
  3. 【請求項３】 前記金属製リブに代えて、前記他方の接
    合部を有する樹脂部材よりも熱変形温度が高い樹脂から
    成るリブを形成したことを特徴とする請求項２記載の樹
    脂部材の溶着方法。
  4. 【請求項４】 二つの樹脂部材の互いに対面する接合部
    のいずれか一方にリブを形成して当接させ、振動を加え
    て溶着する方法において、前記リブを有する樹脂部材の
    接合部を所定の方向に傾斜させるように形成し、前記リ
    ブを有さない樹脂部材の接合部を前記リブを有する樹脂
    部材の接合部が傾斜した前記所定の方向とは反対の方向
    に傾斜させるように形成し、前記リブを該リブを有さな
    い樹脂部材の接合部に当接させて振動を加え、二つの樹
    脂部材を溶着することを特徴とする樹脂部材の溶着方
    法。
  5. 【請求項５】 二つの樹脂部材の互いに対面する接合部
    のいずれか一方にリブを形成して当接させ、振動を加え
    て溶着する方法において、前記リブを有さない樹脂部材
    の接合部に前記リブに対向して凹部を形成し、前記リブ
    を該リブを有さない樹脂部材の接合部の凹部に当接させ
    て振動を加え、二つの樹脂部材を溶着することを特徴と
    する樹脂部材の溶着方法。
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