JP2004358697A

JP2004358697A - 樹脂製品の製造方法

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Publication number: JP2004358697A
Application number: JP2003156968A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Arai; 毅荒井; Yasunori Kawamoto; 保典河本; Hideki Okuda; 英樹奥田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-24
Also published as: DE102004023224A1; CN1572472A; CN1286634C; US20040239007A1

Abstract

【課題】ばり及びボイドの発生を抑制する樹脂製品の製造方法を提供する。
【解決手段】第一成形体２０の嵌合孔２４に第二成形体３０が嵌着されてなる樹脂製品を製造する方法であって、レーザ光吸収性を有する第一成形体２０と、レーザ光透過性を有する第二成形体３０とをそれぞれ樹脂成形する成形段階と、成形段階において第一成形体２０に形成された嵌合孔２４に第二成形体３０を嵌合して、嵌合孔２４の周方向に延伸する環状の閉空間５０を嵌合孔２４と第二成形体３０との嵌合界面に形成する嵌合段階と、第二成形体３０側から閉空間５０を通過して第一成形体２０に至る経路Ｌ１に沿ってレーザ光を照射して、第一成形体２０と第二成形体３０とを溶着する溶着段階とを含む。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第一成形体の嵌合孔に第二成形体が嵌着されてなる樹脂製品を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、第一成形体の嵌合孔に第二成形体を嵌着して樹脂製品を製造する場合には、例えば図２３に示す如き方法が用いられている。この方法では、まず、レーザ光吸収性の第一成形体１とレーザ光透過性の第二成形体２とをそれぞれ樹脂成形する。次に、成形時に第一成形体１に形成された嵌合孔３に第二成形体２を嵌合した後、特許文献１に開示される如きレーザ溶着方法を用いて第一成形体１と第二成形体２とを溶着する。具体的には、照射経路Ｌに沿って第二成形体２側から第二成形体２と嵌合孔３との嵌合界面にレーザ光を照射して第一成形体１を溶融させ、その溶融樹脂の熱により第二成形体２を溶融させる。各成形体１，２から溶融した樹脂が混合し、その混合樹脂が冷却により固化することで、成形体１，２が互いに固着する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７１３８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した方法では、嵌合孔３と第二成形体２との嵌合界面に図２３（Ｂ）に示す如きクリアランス４が不可避的に生じる。そのため、レーザ光の照射により第一成形体１から溶け出した樹脂がクリアランス４に沿って流出する。溶融樹脂がクリアランス４を抜けて嵌合孔３の開口からはみ出ると、その溶樹樹脂は冷却固化によって図２４（Ａ）に示す如きばり６となるため、樹脂製品の外観性が損なわれる。また、溶融樹脂が流出する分、本来の溶着部位５（図２３（Ｂ）参照）において樹脂量が減少するため、溶着部位５に残存する少量の溶融樹脂が冷却固化すると、図２４（Ｂ）に示す如きボイド７が発生する。嵌合孔３と第二成形体２との嵌合界面にシール性が求められる樹脂製品の場合、多数のボイド７が連通してシール性が低下することがある。
本発明の目的は、上記問題に鑑み、ばり及びボイドの発生を抑制する樹脂製品の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１〜９に記載の発明によると、第一成形体に形成された嵌合孔に第二成形体を嵌合して、嵌合孔の周方向に延伸する環状の閉空間を嵌合孔と第二成形体との嵌合界面に形成する。そして、レーザ光を照射して第一成形体と第二成形体とを溶着する。このとき、レーザ光透過性を有する第一及び第二成形体の一方側から嵌合界面の閉空間を通過して、レーザ光吸収性を有する第一及び第二成形体の他方に至る経路をレーザ光の照射経路とする。この経路に沿ったレーザ光照射により、第一及び第二成形体の上記他方から溶け出した樹脂が嵌合界面の閉空間内に閉じ込められるため、嵌合界面に不可避的に生じるクリアランスに沿って溶融樹脂が流出することを抑えられる。これにより、溶融樹脂が嵌合孔の開口からはみ出してばりとなることを抑制できるので、樹脂製品の外観性が良好に保たれる。また、溶着部位となる閉空間の形成部位において樹脂量を確保できるので、ボイドの発生が抑制される。したがって、嵌合界面においてシール性に優れた樹脂製品を製造できる。
【０００６】
請求項２及び３に記載の発明によると、互いに間隔をあけて環状に延伸する二条の突起を嵌合孔の内壁に形成し、各突起の先端面に第二成形体の外壁面を圧接することで嵌合界面の閉空間を形成する。
請求項４及び５に記載の発明によると、互いに間隔をあけて環状に延伸する二条の突起を第二成形体の外壁に形成し、各突起の先端面を嵌合孔の内壁面に圧接することで嵌合界面の閉空間を形成する。
このような請求項２〜５に記載の発明によれば、所望サイズの閉空間を容易且つ確実に形成することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明によると、突起の突出方向とは逆方向に第二成形体を押圧しつつ、レーザ光を照射する。
請求項５に記載の発明によると、突起の突出方向に第二成形体を押圧しつつ、レーザ光を照射する。
このような請求項３及び５に記載の発明によれば、レーザ光乃至は溶融樹脂の熱により突起が先端側から溶け出した場合でも、その突起を第二成形体の外壁面乃至は嵌合孔の内壁面と密着させることができる。そのため、突起が先端側から溶融した場合でも閉空間を保持でき、さらには閉空間内に閉じ込められた溶融樹脂を圧縮できる。閉空間内の溶融樹脂が圧縮されることにより、ボイド発生の抑制効果が向上する。
【０００８】
請求項６に記載の発明によると、有底孔状の大孔部及び大孔部の底壁面に開口する小孔部を有する嵌合孔を第一成形体に形成し、板状の嵌合板部及び嵌合板部の板面から突出する嵌合突部を第二成形体に形成する。そして、嵌合突部を小孔部に圧入すると共に嵌合板部の嵌合突部が突出する側の板面において嵌合突部から離れた部分を大孔部の底壁面に圧接することで、嵌合界面の閉空間を形成する。
請求項７に記載の発明によると、有底孔状の嵌合孔を第一成形体に形成し、板状の嵌合板部を第二成形体に形成する。そして、嵌合孔の底壁面に嵌合板部の板面を圧接すると共に嵌合孔の側壁面において底壁面から離れた部分に嵌合板部の側面を圧接することで、嵌合界面の閉空間を形成する。
このような請求項６及び７に記載の発明によれば、閉空間を容易に形成することができる。
【０００９】
請求項８に記載の発明によると、閉空間の延伸方向の全域をほぼ同時にレーザ光が通過するようにレーザ光を照射する。これにより、第一成形体と第二成形体との溶着時間を短縮できるので、樹脂製品の製造効率が向上する。
請求項９に記載の発明によると、閉空間におけるレーザ光の通過箇所が閉空間の延伸方向に順次移動するようにレーザ光を照射する。これにより、各種仕様の樹脂製品に対してレーザ光の照射装置を共通化することが可能になる。
【００１０】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする樹脂製品であるので、ばり及びボイドが抑制された製品となる。したがって、かかる樹脂製品は外観性に優れ、また嵌合界面にシール性が求められる製品として好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態により製造される樹脂製品としての電磁弁を図２及び図３に示す。電磁弁１０は、本体２０に埋設されたコイルへの通電により、本体２０の内孔２２に収容された弁部材を往復駆動する。かかる弁部材の往復移動に応じて電磁弁１０は、本体２０及び蓋体３０の各内孔２２，３２で形成される流体通路を開閉して、流体の流れを制御する。
【００１２】
ここで、電磁弁１０の構成について説明する。
第一成形体としての本体２０及び第二成形体としての蓋体３０は樹脂で円筒状に形成されている。本体２０の内孔２２は、開口２２１側から順に大孔部２４及び小孔部２５を有している。大孔部２４は有底孔状に形成され、その内壁面のうち底壁面２４１の中央部に小孔部２５が開口している。大孔部２４の底壁面２４１は、小孔部２５の開口２５１の外周側を周方向に延伸する環状の平坦面とされている。蓋体３０には、内孔３２の開口３２１側から順に嵌合突部３４及び嵌合板部３５が形成されている。内孔３２が内孔２２と連通するようにして嵌合突部３４は小孔部２５に嵌合している。嵌合板部３５は嵌合突部３４の反開口側に環板状に形成され、大孔部２４に嵌合している。嵌合板部３５の外壁面のうち嵌合突部側の板面３５１は環状の平坦面とされ、大孔部２４の底壁面２４１に対し周方向の全域に亘って溶着されている。かかる溶着により、嵌合板部３５と大孔部２４との嵌合界面がシールされている。
【００１３】
次に、電磁弁１０の製造方法について図４に示すフローチャートに従って説明する。
ステップＳ１では、レーザ光吸収性を有すると共にコイルがインサートされる本体２０を図５に示すように樹脂成形する。このとき本体２０については、使用レーザ光に対する吸収性が高くなるように、好適にはレーザ光の透過率が５％以下となるように熱可塑性樹脂を用いて成形する。使用する熱可塑性樹脂としては、例えばポリアミド、ポリプロピレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂、あるいはそれらの樹脂にカーボンブラック等の着色剤、その他の各種添加物を配合したものを選択できる。
【００１４】
本実施形態のステップＳ１では、図５に示すように、本体２０の大孔部２４の底壁面２４１から開口２２１側に向かって突出する二条の突起２６，２７を成形と同時に形成する。二条の突起２６，２７については、互いに間隔をあけて底壁面２４１の周方向に環状に延伸するように形成する。また、各突起２６，２７については、底壁面２４１に平行な平坦面状に先端面２６１，２７１を形成し、基端側から先端側に向かって漸次薄肉となるように形成する。
【００１５】
ステップＳ２では、レーザ光透過性を有する蓋体３０を図６に示すように樹脂成形する。このとき蓋体３０については、本体２０よりも使用レーザ光の吸収性が低くなるように、好適にはレーザ光の透過率が２５％以上となるように熱可塑性樹脂を用いて成形する。使用する熱可塑性樹脂としては、例えばポリアミド、ポリプロピレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂、あるいはそれらの樹脂に透明化剤、使用レーザ光に対する吸収性が十分に低いその他の各種添加物を配合したものを選択できる。
以上、ステップＳ１及びＳ２が成形段階に相当している。
【００１６】
ステップＳ３では、本体２０の内孔２２に弁部材を挿入した後、図７に示すように、蓋体３０の嵌合突部３４及び嵌合板部３５をそれぞれ本体内孔２２の小孔部２５及び大孔部２４に嵌合する。このとき、嵌合板部３５を大孔部２４の底壁面２４１側に押圧して、嵌合板部３５の板面３５１を大孔部２４の各突起２６，２７の先端面２６１，２７１に圧接する。これにより嵌合板部３５と大孔部２４との嵌合界面には、突起２６，２７の相対する側面２６２，２７２と大孔部２４の底壁面２４１と嵌合板部３５の板面３５１とで囲まれた閉空間５０が、大孔部２４の周方向に延伸する環状に形成される。
以上、ステップＳ３が嵌合段階に相当し、内孔２２の少なくとも大孔部２４が嵌合孔に相当している。
【００１７】
ステップＳ４では、図１に示すように、嵌合板部３５と大孔部２４との嵌合界面にレーザ光を照射して、本体２０と蓋体３０とを溶着する。このとき、蓋体３０側から突起２６，２７の突出方向とは逆方向に閉空間５０を通過して本体２０に至る経路Ｌ１に沿って、レーザ光を照射する。またこのとき、図８に模式的に示すように、閉空間５０の延伸方向の全域をほぼ同時にレーザ光が通過するようにレーザ光を照射することで、溶着時間の短縮を図る。レーザ光を発生させるレーザとしては、ガラスレーザ、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ、チタンサファイアレーザ等の固体レーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＣＯ_２レーザ、希ガスイオンレーザ、エキシマレーザ等の気体レーザ、半導体レーザ等を選択することができ、本体２０及び蓋体３０の形成樹脂の組成を加味した出力で使用する。尚、レーザから発せられたレーザ光をプリズムで分光して、照射方向をミラーで整えること等により、閉空間５０の延伸方向全域にほぼ同時にレーザ光を通過させることができる。
【００１８】
図１に示すように経路Ｌ１に沿って照射されたレーザ光は、レーザ光透過性の蓋体３０を透過し、レーザ光吸収性の本体２０の大孔部２４の底壁面２４１において閉空間５０に臨む部分２４１ａに吸収される。レーザ光を吸収した部分２４１ａは溶融し、その溶融樹脂が閉空間５０内に流入して閉じ込められる。閉空間５０内に閉じ込められた溶融樹脂は、嵌合板部３５の板面３５１において閉空間５０に臨む部分３５１ａ及び突起２６，２７において閉空間５０に臨む側面２６２，２７２に接触し、接触部分の形成樹脂を熱伝達により溶融させる。このようにして本体２０及び蓋体３０から溶け出した樹脂は互いに混ざり合い、冷却によって固化する。その結果、図３（Ｂ）に示すように、混合した樹脂の固化物５２を介して本体２０と蓋体３０とが互いに固着する。
【００１９】
上記照射経路Ｌ１の設定によりレーザ光は、突起２６，２７の突出方向とは逆方向に通過する。そのため、レーザ光吸収性を有する突起２６，２７は、図１（Ｂ）に模式的に示すようにレーザ光が当たる先端面２６１，２７１側から溶融し易くなる。そこで、本実施形態のステップＳ４では図１（Ａ）に示すように、嵌合板部３５を大孔部２４の底壁面２４１側に、すなわち突起２６，２７の突出方向とは逆方向に押圧しつつ、レーザ光の照射を行う。これにより、突起２６，２７が先端面２６１，２７１側から溶融しても、嵌合板部３５の板面３５１を各突起２６，２７に密着させて閉空間５０を保持でき、さらには閉空間５０内に閉じ込めた溶融樹脂を圧縮できる。また、突起２６，２７の先端面２６１，２７１側の溶融量に応じた嵌合板部３５の大孔部２４への沈込量を管理することで、溶着状態を正確に把握することも可能になる。
以上、ステップＳ４が溶着段階に相当している。
【００２０】
以上説明した製造方法によれば、レーザ光を受けた本体２０からの溶出樹脂を閉空間５０内に閉じ込めるので、嵌合界面に図１（Ｂ）に示す如く生じたクリアランス４０に沿って樹脂が流出することを抑制できる。これにより、本体２０の大孔部２４の開口２２１から溶融樹脂がはみ出してばりとなる外観不良を低減できる。また、溶着部位となる閉空間５０の形成部位において樹脂量が確保され、しかも嵌合板部３５の押圧により閉空間５０内の溶融樹脂が圧縮されるため、溶樹樹脂の固化物５２にボイドが発生することを十分に抑制できる。したがって、外観性及び嵌合界面のシール性に優れた電磁弁１０を製造することができる。
【００２１】
（第二実施形態）
図９〜図１１は、本発明の第二実施形態による電磁弁１０の製造方法を示している。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
図９に示すように、第二実施形態の製造方法においてステップＳ１では突起２６，２７を形成せず、その代わりにステップＳ２では、嵌合板部３５の板面３５１から板厚方向に突出する二条の突起３６，３７を、蓋体３０の成形と同時に形成する。二条の突起３６，３７については、互いに間隔をあけて嵌合板部３５の周方向に環状に延伸するように形成する。また、各突起３６，３７については、板面３５１に平行な平坦面状に先端面３６１，３７１を形成し、基端側から先端側に向かって漸次薄肉となるように形成する。
【００２２】
また図１０に示すように、ステップＳ３では、嵌合板部３５を大孔部２４に嵌合して大孔部２４の底壁面２４１側に押圧することで、嵌合板部３５の各突起３６，３７の先端面３６１，３７１を底壁面２４１に圧接する。これにより嵌合板部３５と大孔部２４との嵌合界面には、突起３６，３７の相対する側面３６２，３７２と大孔部２４の底壁面２４１と嵌合板部３５の板面３５１とで囲まれた閉空間５０が、大孔部２４の周方向に延伸する環状に形成される。
【００２３】
さらに図１１に示すように、ステップＳ４では、蓋体３０側から突起３６，３７の突出方向に閉空間５０を通過して本体２０に至る経路Ｌ２に沿って、レーザ光を照射する。このとき、閉空間５０の延伸方向全域をほぼ同時にレーザ光が通過するようにレーザ光を照射する。照射されたレーザ光は、レーザ光透過性の蓋体３０を透過し、レーザ光吸収性の本体２０の大孔部２４の底壁面２４１において閉空間５０に臨む部分２４１ａに吸収される。レーザ光を吸収した部分２４１ａは溶融し、その溶融樹脂が閉空間５０内に流入して閉じ込められる。閉空間５０内に閉じ込められた溶融樹脂は、嵌合板部３５の板面３５１において閉空間５０に臨む部分３５１ａ及び突起３６，３７において閉空間５０に臨む側面３６２，３７２に接触し、接触部分の形成樹脂を溶融させる。このようにして本体２０及び蓋体３０から溶け出した樹脂が混合し、冷却固化することにより、その固化物を介して本体２０と蓋体３０とが互いに固着する。
【００２４】
レーザ光の吸収により底壁面２４１の部分２４１ａから溶け出した樹脂の熱によって突起３６，３７は、底壁面２４１に接する先端面３６１，３７１側から溶融し易くなる。そこで、第二実施形態のステップＳ４では図１１（Ａ）に示すように、嵌合板部３５を大孔部２４の底壁面２４１側に、すなわち突起３６，３７の突出方向に押圧しつつ、レーザ光の照射を行う。これにより、突起３６，３７が先端面３６１，３７１側から溶融しても、嵌合板部３５の板面３５１を各突起３６，３７に密着させて閉空間５０を保持でき、さらには閉空間５０内に閉じ込めた溶融樹脂を圧縮できる。また、突起３６，３７の先端面３６１，３７１側の溶融量に応じた嵌合板部３５の大孔部２４への沈込量を管理することで、溶着状態を正確に把握することも可能になる。
【００２５】
以上説明した第二実施形態の製造方法によれば、レーザ光を受けた本体２０からの溶出樹脂を閉空間５０内に閉じ込めるので、嵌合界面のクリアランス４０（図１１（Ｂ）参照）に沿って流出する樹脂によりばりが生じることを抑制できる。しかも、閉空間５０内に閉じ込めた溶融樹脂を嵌合板部３５の押圧により圧縮できるので、ボイドの発生が著しく低減される。
【００２６】
（第三実施形態）
図１２〜図１５は、本発明の第三実施形態による電磁弁１０の製造方法を示している。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
第三実施形態の製造方法において、ステップＳ１ではレーザ光透過性を有する本体２０を樹脂成形する一方、ステップＳ２ではレーザ光吸収性を有する蓋体３０を樹脂成形する。
【００２７】
また図１２に示すように、ステップＳ１では突起２６，２７を形成せず、その代わりにステップＳ２では、嵌合板部３５の外壁面のうち側面３５２から外周側に向かって突出する二条の突起３８，３９を、蓋体３０の成形と同時に形成する。二条の突起３８，３９については、互いに間隔をあけて嵌合板部３５の周方向に環状に延伸するように形成する。また、各突起３８，３９については、ステップＳ１において形成される大孔部２４の内壁面のうち側壁面２４２に沿う曲面状に先端面３８１，３９１を形成し、基端側から先端側に向かって漸次薄肉となるように形成する。
【００２８】
さらに図１３に示すように、ステップＳ３では、嵌合板部３５を大孔部２４に嵌合することで、嵌合板部３５の各突起３８，３９の先端面３８１，３９１を大孔部２４の側壁面２４２に圧接する。これにより嵌合界面には、突起３８，３９の相対する側面３８２，３９２と大孔部２４の側壁面２４２と嵌合板部３５の側面３５２とで囲まれた閉空間５０が、大孔部２４の周方向に延伸する環状に形成される。
【００２９】
またさらに図１４に示すように、ステップＳ４では、本体２０側から突起３８，３９の突出方向とは逆方向に閉空間５０を通過して嵌合板部３５に至る経路Ｌ３に沿って、レーザ光を照射する。このとき、図１５に模式的に示すように、閉空間５０におけるレーザ光の通過箇所を閉空間５０の延伸方向に順次移動させることで、嵌合界面の周方向全域にレーザ光を照射するようにする。尚、レーザ光を発するレーザに対して本体２０及び蓋体３０を相対移動させること等により、閉空間５０におけるレーザ光の通過箇所を移動させることができる。
【００３０】
図１４に示すように照射されたレーザ光は、レーザ光透過性の本体２０を透過し、レーザ光吸収性の嵌合板部３５の側面３５２において閉空間５０に臨む部分３５２ａに吸収される。レーザ光を吸収した部分３５２ａは溶融し、その溶融樹脂が閉空間５０内に流入して閉じ込められる。閉空間５０内に閉じ込められた溶融樹脂は、大孔部２４の側壁面２４２において閉空間５０に臨む部分２４２ａ及び突起３８，３９において閉空間５０に臨む側面３８２，３９２に接触し、接触部分の形成樹脂を溶融させる。このようにして本体２０及び蓋体３０から溶け出した樹脂が混合し、冷却固化することにより、その固化物を介して本体２０と蓋体３０とが互いに固着する。
以上説明した第三実施形態の製造方法によれば、レーザ光を受けた蓋体３０からの溶出樹脂を閉空間５０内に閉じ込めるので、樹脂の流出によるばり及びボイドの発生を抑制できる。
【００３１】
（第四実施形態）
図１６〜図１９は、本発明の第四実施形態による電磁弁１０の製造方法を示している。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
図１６に示すように、第四実施形態の製造方法においてステップＳ１では、突起２６，２７を形成しない。その代わりにステップＳ１では、大孔部２４の底壁面２４１に直交する例えば図１６に示す断面において底壁面２４１と小孔部２５の側壁面２５２とがなす角の補角θ１がほぼ直角となるように、本体２０を成形する。さらにステップＳ２では、嵌合板部３５の板面３５１に直交する例えば図１６に示す断面において板面３５１と嵌合突部３４の側面３４２とがなす角θ２が鈍角となるように、蓋体３０を成形する。このような角θ１，θ２の設定により、嵌合突部３４の嵌合板部３５との境界側端部は、小孔部２５の開口２５１より大きく形成される。
【００３２】
また図１７に示すように、ステップＳ３では、嵌合突部３４を小孔部２５に圧入嵌合することで、小孔部２５において開口２５１を形成する側壁面２５２の角部２５２ａに嵌合突部３４の側面３４２を圧接する。これにより嵌合板部３５は、板面３５１と大孔部２４の底壁面２４１との間に隙間４４をあけるようにして大孔部２４に嵌合する。そしてさらにステップＳ３では、図１８に示すように、嵌合板部３５の外周部分を底壁面２４１側に押圧することで、板面３５１において嵌合突部３４から離れた外周部分３５１ｂを底壁面２４１に圧接する。これにより嵌合板部３５と大孔部２４との嵌合界面には、板面３５１の内周部分３５１ｃと嵌合突部３４の側面３４２と大孔部２４の底壁面２４１とで囲まれた閉空間５０が、大孔部２４の周方向に延伸する環状に形成される。
以上、本実施形態では、内孔２２の大孔部２４及び小孔部２５が嵌合孔に相当している。
【００３３】
またさらに図１９に示すように、ステップＳ４では、嵌合板部３５の押圧により板面３５１の外周部分３５１ｂを底壁面２４１に圧接したままレーザ光を照射する。このとき、蓋体３０側から閉空間５０を底壁面２４１の反法線方向に通過して本体２０に至る経路Ｌ４を照射経路とし、閉空間５０の延伸方向全域をほぼ同時にレーザ光が通過するようにレーザ光を照射する。照射されたレーザ光は、レーザ光透過性の蓋体３０を透過し、レーザ光吸収性の本体２０の大孔部２４の底壁面２４１において閉空間５０に臨む内周部分２４１ｂに吸収される。レーザ光を吸収した底壁面２４１の内周部分２４１ｂは溶融し、その溶融樹脂が閉空間５０内に流入して閉じ込められる。閉空間５０内に閉じ込められた溶融樹脂は、嵌合板部３５の板面３５１において閉空間５０に臨む内周部分３５１ｃ及び嵌合突部３４の側面３４２において閉空間５０に臨む部分３４２ａに接触し、接触部分の形成樹脂を溶融させる。このようにして本体２０及び蓋体３０から溶け出した樹脂が混合し、嵌合板部３５の押圧により圧縮されつつ冷却固化することで、その固化物を介して本体２０と蓋体３０とが互いに固着する。
【００３４】
以上説明した第四実施形態の製造方法によれば、レーザ光を受けた本体２０からの溶出樹脂を閉空間５０内に閉じ込めるので、嵌合界面のクリアランス４０（図１９（Ｂ）参照）に沿って流出する樹脂によりばりが生じることを抑制できる。しかも、閉空間５０内に閉じ込めた溶融樹脂を嵌合板部３５の押圧により圧縮するので、ボイドの発生を著しく低減できる。
【００３５】
（第五実施形態）
図２０〜図２２は、本発明の第五実施形態による電磁弁１０の製造方法を示している。第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
第五実施形態の製造方法において、ステップＳ１ではレーザ光透過性を有する本体２０を樹脂成形する一方、ステップＳ２ではレーザ光吸収性を有する蓋体３０を樹脂成形する。
【００３６】
また図２０に示すように、ステップＳ１では突起２６，２７を形成しない。その代わりにステップＳ１では、大孔部２４の底壁面２４１に直交する例えば図２０に示す断面において大孔部２４の底壁面２４１と側壁面２４２とがなす角φ１がほぼ直角となるように、本体２０を成形する。さらにステップＳ２では、嵌合板部３５の板面３５１に直交する例えば図２０に示す断面において板面３５１と側面３５２とがなす角の補角φ２が鈍角となるように、蓋体３０を成形する。このような角φ１，φ２の設定により嵌合板部３５では、板面３５１側が大孔部２４の開口２２１より小さく形成され、板面３５１とは反対の板面３５３側が開口２２１より大きく形成される。
【００３７】
また図２１に示すように、ステップＳ３では、蓋体３０の嵌合突部３４及び嵌合板部３５をそれぞれ本体内孔２２の小孔部２５及び大孔部２４に嵌合し、さらに嵌合板部３５を大孔部２４の底壁面２４１側に押圧する。この嵌合板部３５の押圧によって、大孔部２４の底壁面２４１に嵌合板部３５の板面３５１を圧接すると共に、大孔部２４において底壁面２４１から離れた位置に開口２２１を形成する側壁面２４２の角部２４２ｂに嵌合板部３５の側面３５２を圧接する。その結果、嵌合板部３５と大孔部２４との嵌合界面には、大孔部２４の底壁面２４１及び側壁面２４２と嵌合板部３５の側面３５２とで囲まれた閉空間５０が、大孔部２４の周方向に延伸する環状に形成される。
以上、本実施形態では、内孔２２の大孔部２４が嵌合孔に相当している。
【００３８】
またさらに、ステップＳ４では図２２に示すように、嵌合板部３５の押圧により板面３５１及び側面３５２をそれぞれ底壁面２４１及び側壁面２４２の角部２４２ｂに圧接したままレーザ光を照射する。このとき、本体２０側から側壁面２４２の法線方向に閉空間５０を通過して嵌合板部３５に至る経路Ｌ５を照射経路とし、閉空間５０におけるレーザ光の通過箇所が閉空間５０の延伸方向に順次移動するようにしてレーザ光を照射する。照射されたレーザ光は、レーザ光透過性の本体２０を透過し、レーザ光吸収性の蓋体３０の側面３５２において閉空間５０に臨む部分３５２ａに吸収される。レーザ光を吸収した部分３５２ａは溶融し、その溶融樹脂が閉空間５０内に流入して閉じ込められる。閉空間５０内に閉じ込められた溶融樹脂は、大孔部２４において閉空間５０に臨む側壁面２４２及び底壁面２４１の外周部分２４１ｃに接触し、接触部分の形成樹脂を溶融させる。このようにして本体２０及び蓋体３０から溶け出した樹脂が混合し、嵌合板部３５の押圧により圧縮されながら冷却固化することで、その固化物を介して本体２０と蓋体３０とが互いに固着する。
【００３９】
以上説明した第五実施形態の製造方法によれば、レーザ光を受けた蓋体３０からの溶出樹脂を閉空間５０内に閉じ込めるので、嵌合界面からはみ出る溶融樹脂によりばりが生じることを抑制できる。しかも、閉空間５０内に閉じ込めた溶融樹脂を嵌合板部３５の押圧により圧縮するので、ボイドの発生を著しく低減できる。
【００４０】
ところで、上述した複数の実施形態では、ステップＳ１で第一成形体としての本体２０を樹脂成形した後、ステップＳ２で第二成形体としての蓋体３０を樹脂成形している。これに対し、蓋体３０を樹脂成形した後、本体２０を樹脂成形するようにしてもよいし、本体２０と蓋体３０とをほぼ同時期に樹脂成形するようにしてもよい。
【００４１】
また、上述の第一、第二及び第四実施形態では、レーザ光吸収性の本体２０と、レーザ光透過性の蓋体３０とをそれぞれ樹脂成形している。これに対し第一、第二及び第四実施形態において、レーザ光透過性の本体２０と、レーザ光吸収性の蓋体３０とをそれぞれ樹脂成形するようにしてもよい。尚、その場合には、レーザ光の照射経路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４として、本体２０側から閉空間５０を通過して蓋体３０に至る経路を設定する。
【００４２】
さらに、上述の第一、第二及び第四実施形態では閉空間５０の延伸方向全域をほぼ同時にレーザ光が通過するように、また上述の第三及び第五実施形態では閉空間５０におけるレーザ光の通過箇所が順次移動するようにレーザ光を照射している。これに対し第一、第二及び第四実施形態において、閉空間５０におけるレーザ光の通過箇所が順次移動するように、また第三及び第五実施形態において閉空間５０の延伸方向全域をほぼ同時にレーザ光が通過するようにレーザ光を照射してもよい。
【００４３】
またさらに、上述した複数の実施形態では、本体２０の内孔２２に蓋体３０が嵌着されてなる電磁弁１０の製造に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、樹脂成形体の嵌合孔に別の樹脂成形体が嵌着されてなる各種の樹脂製品の製造に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図２】本発明の第一実施形態により製造される電磁弁を示す斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態により製造される電磁弁を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図４】本発明の第一実施形態による電磁弁の製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第一実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図６】本発明の第一実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図８】本発明の第一実施形態による電磁弁の製造方法を示す斜視図である。
【図９】本発明の第二実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１０】本発明の第二実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１１】本発明の第二実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１２】本発明の第三実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１３】本発明の第三実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１４】本発明の第三実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１５】本発明の第三実施形態による電磁弁の製造方法を示す平面図である。
【図１６】本発明の第四実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図である。
【図１７】本発明の第四実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１８】本発明の第四実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図１９】本発明の第四実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図２０】本発明の第五実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図である。
【図２１】本発明の第五実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図２２】本発明の第五実施形態による電磁弁の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図２３】従来の樹脂製品の製造方法を示す断面図（Ａ）及び（Ａ）のＢ部の拡大図（Ｂ）である。
【図２４】従来の製造方法により製造された樹脂製品を示す図であって、図２３（Ｂ）に対応する断面図である。
【符号の説明】
１０電磁弁（樹脂製品）
２０本体（第一成形体）
２２内孔
２４大孔部（嵌合孔）
２５小孔部（嵌合孔）
２６，２７，３６，３７，３８，３９突起
３０蓋体（第二成形体）
３４嵌合突部
３５嵌合板部
４０クリアランス
５０閉空間
２４１底壁面（内壁面）
２４２側壁面（内壁面）
２６１，２７１，３６１，３７１，３８１，３９１先端面
３５１板面（外壁面）
３５２側面（外壁面）

Claims

第一成形体の嵌合孔に第二成形体が嵌着されてなる樹脂製品を製造する方法であって、
前記第一成形体及び前記第二成形体の一方であってレーザ光透過性を有する成形体と、前記第一成形体及び前記第二成形体の他方であってレーザ光吸収性を有する成形体とをそれぞれ樹脂成形する成形段階と、
前記成形段階において前記第一成形体に形成された嵌合孔に前記第二成形体を嵌合して、前記嵌合孔の周方向に延伸する環状の閉空間を前記嵌合孔と前記第二成形体との嵌合界面に形成する嵌合段階と、
前記第一成形体及び前記第二成形体の前記一方側から前記閉空間を通過して前記第一成形体及び前記第二成形体の前記他方に至る経路に沿ってレーザ光を照射して、前記第一成形体と前記第二成形体とを溶着する溶着段階と、
を含むことを特徴とする樹脂製品の製造方法。
前記成形段階において、互いに間隔をあけて環状に延伸する二条の突起を前記嵌合孔の内壁に形成し、
前記嵌合段階において、各前記突起の先端面に前記第二成形体の外壁面を圧接することで前記閉空間を形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂製品の製造方法。
前記溶着段階において、前記突起の突出方向とは逆方向に前記第二成形体を押圧しつつ、レーザ光を照射することを特徴とする請求項２に記載の樹脂製品の製造方法。
前記成形段階において、互いに間隔をあけて環状に延伸する二条の突起を前記第二成形体の外壁に形成し、
前記嵌合段階において、各前記突起の先端面を前記嵌合孔の内壁面に圧接することで前記閉空間を形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂製品の製造方法。
前記溶着段階において、前記突起の突出方向に前記第二成形体を押圧しつつ、レーザ光を照射することを特徴とする請求項４に記載の樹脂製品の製造方法。
前記成形段階において、有底孔状の大孔部及び前記大孔部の底壁面に開口する小孔部を有する前記嵌合孔を前記第一成形体に形成し、板状の嵌合板部及び前記嵌合板部の板面から突出する嵌合突部を前記第二成形体に形成し、
前記嵌合段階において、前記嵌合突部を前記小孔部に圧入すると共に前記嵌合板部の前記板面において前記嵌合突部から離れた部分を前記大孔部の底壁面に圧接することで、前記閉空間を形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂製品の製造方法。
前記成形段階において、有底孔状の前記嵌合孔を前記第一成形体に形成し、板状の嵌合板部を前記第二成形体に形成し、
前記嵌合段階において、前記嵌合孔の底壁面に前記嵌合板部の板面を圧接すると共に前記嵌合孔の側壁面において前記底壁面から離れた部分に前記嵌合板部の側面を圧接することで、前記閉空間を形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂製品の製造方法。
前記溶着段階において、前記閉空間の延伸方向の全域をほぼ同時にレーザ光が通過するようにレーザ光を照射することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂製品の製造方法。
前記溶着段階において、前記閉空間におけるレーザ光の通過箇所が前記閉空間の延伸方向に順次移動するようにレーザ光を照射することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂製品の製造方法。
請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする樹脂製品。