JP2007062123A - Method for producing resin-made component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の樹脂部材を溶着して樹脂製部品を製造する樹脂製部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a resin part in which a plurality of resin members are welded to manufacture a resin part.
樹脂部材同士を溶着させる方法として、振動、熱板、超音波などによる熱で溶解させて上下から圧着する、振動溶着、熱板溶着(接触、非接触式)、超音波溶着がある。 As a method for welding the resin members, there are vibration welding, hot plate welding (contact and non-contact type), and ultrasonic welding in which the resin members are melted by heat by vibration, a hot plate, ultrasonic waves, and the like and bonded from above and below.
しかし、従来の溶着方法には、つぎの問題点がある。
複数の樹脂部材を溶着して管形状の樹脂製部品を製造する場合、樹脂部材同士の溶着面(端面)を溶解させ圧着すると、樹脂が溶着部の内外部に流れ出す。そのため、溶着部の内外部にバリができる。内部にバリが出るため、樹脂製部品の流路が狭くなり、かつ、流れが乱れるため、圧力損失が大きくなる。
特開2001−26056号公報は、樹脂部材同士を溶着する時に溶着面の側方から空気を所定タイミングで吹き付けてバリの発生を抑制する、樹脂製部品の製造方法を開示している。
しかし、特開2001−26056号公報開示の方法には、つぎの問題点がある。
複雑な形状の空気管が必要になり、コスト高である。
When a tubular resin part is manufactured by welding a plurality of resin members, the resin flows out to the inside and outside of the welded portion when the welding surfaces (end surfaces) of the resin members are melted and pressed. Therefore, burrs can be formed inside and outside the welded portion. Since burrs are generated inside, the flow path of the resin part is narrowed and the flow is disturbed, resulting in an increase in pressure loss.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-26056 discloses a method for manufacturing a resin part in which air is blown from a side of a welding surface at a predetermined timing to suppress generation of burrs when welding resin members.
However, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-26056 has the following problems.
A complicatedly shaped air pipe is required, which is expensive.
本発明が解決しようとする第1の問題点は、バリができることである。
本発明が解決しようとする第2の問題点は、バリ発生抑制に大幅なコストアップを要することである。
本発明の目的は、バリが発生することを安価に抑制できる樹脂製部品の製造方法を提供することにある。
The first problem to be solved by the present invention is that burr can be formed.
The second problem to be solved by the present invention is that a significant increase in cost is required to suppress the occurrence of burrs.
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a resin part that can suppress the generation of burrs at a low cost.
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) 複数の樹脂部材を接触させて該複数の樹脂部材の内部に内部空間を形成するとともに該内部空間を前記複数の樹脂部材の外部から遮断し、
前記内部空間をエア加圧し、
前記内部空間の加圧状態を保ったまま前記複数の樹脂部材同士を溶着する、樹脂製部品の製造方法。
(2) 前記内部空間にエアの静圧をかけ、該静圧によって溶解材料の前記内部空間への流出を抑制する、(1)記載の樹脂製部品の製造方法。
(3) 前記エア加圧は前記内部空間に直接空気を送り込むことで行われる(1)記載の樹脂製部品の製造方法。
(4)前記複数の樹脂部材は溶着面に突起部を有し、該突起部を溶解させるとともに前記複数の樹脂部材を圧着することで前記複数の樹脂部材が溶着される(1)記載の樹脂製部品の製造方法。
(5) 前記突起部の断面形状は矩形である(4)記載の樹脂製部品の製造方法。
(6) 前記突起部の断面形状は台形である(4)記載の樹脂製部品の製造方法。
(7) 前記突起部の断面形状は半円形である(4)記載の樹脂製部品の製造方法。
(8) 前記突起部の幅D4と前記樹脂部材の厚みD3との関係が、
D4=0.7〜0.9×D3
とされている(5)〜(7)記載の樹脂製部品の製造方法。
(9) 前記突起部の前記樹脂部材の溶着面からの高さHと前記樹脂部材の厚みD3との関係が、
H=0.1〜0.3×D3
とされている(5)〜(7)記載の樹脂製部品の製造方法。
(10) 前記複数の樹脂部材の各樹脂部材の形状は管形状である(1)記載の樹脂製部品の製造方法。
The present invention for achieving the above object is as follows.
(1) Contacting a plurality of resin members to form an internal space inside the plurality of resin members and blocking the internal space from the outside of the plurality of resin members,
Pressurizing the internal space with air,
A method of manufacturing a resin part, wherein the plurality of resin members are welded together while maintaining a pressurized state of the internal space.
(2) The method for producing a resin part according to (1), wherein static pressure of air is applied to the internal space, and the outflow of the dissolved material to the internal space is suppressed by the static pressure.
(3) The method of manufacturing a resin part according to (1), wherein the air pressurization is performed by sending air directly into the internal space.
(4) The resin according to (1), wherein the plurality of resin members have protrusions on a welding surface, and the plurality of resin members are welded by melting the protrusions and pressing the plurality of resin members. A manufacturing method for manufactured parts.
(5) The method for manufacturing a resin component according to (4), wherein the protrusion has a rectangular cross-sectional shape.
(6) The method for manufacturing a resin part according to (4), wherein the cross-sectional shape of the protrusion is a trapezoid.
(7) The method for manufacturing a resin part according to (4), wherein a cross-sectional shape of the protrusion is a semicircle.
(8) The relationship between the width D4 of the protrusion and the thickness D3 of the resin member is
D4 = 0.7-0.9 × D3
(5)-(7) described above, The manufacturing method of the resin-made components.
(9) The relationship between the height H of the protrusion from the welding surface of the resin member and the thickness D3 of the resin member is
H = 0.1-0.3 × D3
(5)-(7) described above, The manufacturing method of the resin-made components.
(10) The method of manufacturing a resin part according to (1), wherein each of the plurality of resin members has a tubular shape.
上記(1)〜(10)の樹脂製部品の製造方法では、内部空間をエア加圧し、内部空間の加圧状態を保ったまま複数の樹脂部材同士を溶着するので、溶着時に樹脂が内部空間に流出し難くなる(はみ出し難くなる)。そのため、バリが発生することを抑制できる。
また、内部空間の加圧は、内部空間に空気を送り込むこと等により行うことができるため、複雑な空気配管を設ける場合に比べて、コスト面で有利である。
上記(2)の樹脂製部品の製造方法では、内部空間にエアの静圧をかけ、該静圧によって溶解材料の内部空間への流出を抑制できる。
上記(3)の樹脂製部品の製造方法では、エア加圧が内部空間に直接空気を送り込むことで行われるので、容易に加圧でき、また、安価に加圧できる。
上記(4)の樹脂製部品の製造方法では、突起部を溶解させるとともに複数の樹脂部材を圧着することで複数の樹脂部材が溶着されるので、突起部の形状を所定範囲内の形状にすることにより、突起部が設けられていない場合に比べて、バリが発生する量を抑制できる。
上記(5)または(6)の樹脂製部品の製造方法では、樹脂部材同士の位置合わせが容易である。
上記(6)または(7)の樹脂製部品の製造方法では、溶着面から離れるにつれて突起部の幅が細くなるため、小さい力で容易に突起部をつぶすことができる。
上記(8)または(9)の樹脂製部品の製造方法では、バリの発生を抑え、かつ、十分な圧着力を得ることができる。
In the method for manufacturing a resin part according to the above (1) to (10), the internal space is pressurized with air, and a plurality of resin members are welded while maintaining the pressurized state of the internal space. It will be difficult to leak out (it will be difficult to protrude). Therefore, it can suppress that a burr | flash generate | occur | produces.
Moreover, since pressurization of the internal space can be performed by sending air into the internal space, etc., it is advantageous in terms of cost compared to the case where a complicated air pipe is provided.
In the method for manufacturing a resin part of (2) above, static pressure of air is applied to the internal space, and the outflow of the dissolved material to the internal space can be suppressed by the static pressure.
In the method for producing a resin component of (3) above, air pressurization is performed by sending air directly into the internal space, so that pressurization can be performed easily and inexpensively.
In the method for manufacturing a resin part of (4) above, since the plurality of resin members are welded by melting the protrusions and pressing the plurality of resin members, the shape of the protrusions is set to a shape within a predetermined range. Thereby, compared with the case where the projection part is not provided, the quantity which a burr | flash generate | occur | produces can be suppressed.
In the method for manufacturing a resin part according to (5) or (6), it is easy to align the resin members.
In the method for manufacturing a resin part according to (6) or (7), since the width of the protrusion becomes narrower as the distance from the welding surface increases, the protrusion can be easily crushed with a small force.
In the method for producing a resin part according to the above (8) or (9), the generation of burrs can be suppressed and a sufficient crimping force can be obtained.
図1〜図6を参照して、本発明実施例の樹脂製部品の製造方法を説明する。
本発明実施例の樹脂製部品の製造方法にて製造される樹脂製部品10は、たとえば、燃料電池の水素配管に用いられる。ただし、樹脂製部品10は、燃料電池の水素配管以外に用いられてもよい。
本発明実施例の樹脂製部品の製造方法は、複数の樹脂部材10を溶着して樹脂製部品を製造する方法である。樹脂部材10同士を溶着する方法は、振動溶着方法、熱板溶着方法(接触、非接触式)、超音波溶着方法のいずれであってもよい。
本発明実施例の樹脂製部品の製造方法は、図2に示すように、(a)複数の樹脂部材10を接触させて複数の樹脂部材10の内部に内部空間11を形成するとともに内部空間11を複数の樹脂部材10の外部12から遮断する工程と、(b)内部空間11をエア加圧する工程と、(c)内部空間11の加圧状態を保ったまま複数の樹脂部材10同士を溶着する工程と、を有する。
With reference to FIGS. 1-6, the manufacturing method of the resin parts of the Example of this invention is demonstrated.
The
The method for manufacturing a resin part according to the embodiment of the present invention is a method for manufacturing a resin part by welding a plurality of
As shown in FIG. 2, the method for manufacturing a resin part according to the embodiment of the present invention includes: (a) contacting a plurality of
複数の樹脂部材10の各樹脂部材10の形状は、管形状である。管形状の樹脂部材10同士を溶着して管形状の樹脂製部品が得られる。図4〜図6に示すように、樹脂部材10の、最外径(直径)をD1、内径(直径)をD2、厚み(溶着面13の幅)をD3とすると、樹脂部材10を溶着して樹脂製部品が得られるため、樹脂製部品の、最外径(直径)はD1であり、内径(直径)はD2であり、厚みはD3である。D1、D2、D3は、周方向で一定である。
樹脂部材10の溶着面(軸方向端面)13に突起部20が設けられている。突起部20は、樹脂部材10と同じ材料からなり、樹脂部材10に一体に形成される。突起部20を溶解させるとともに複数の樹脂部材10を圧着することで複数の樹脂部材10が溶着される。
The shape of each
A
突起部20は、複数の樹脂部材10の各樹脂部材10の溶着面13に設けられる。突起部20は、樹脂部材10の周方向に連続して設けられている。突起部20の幅D4、高さHは、図3に示すように、周方向で一定である。
突起部20の幅D4と、樹脂部材10の厚みD3との関係は、
D4=0.7〜0.9×D3
とされている。D4がこれ以下の場合十分な圧着力を得られず、D4がこれ以上の場合溶解樹脂が外部12に流出し溶着部の外部にバリができてしまうからである。
突起部20の高さHと、樹脂部材10の厚みD3との関係は、
H=0.1〜0.3×D3
とされている。Hがこれ以下の場合十分な圧着力を得られず、Hがこれ以上の場合溶解樹脂が外部12に流出し溶着部の内外部にバリができてしまうからである。なお、外部12にバリが発生しても、問題なければ、突起部20は不要である。
The
The relationship between the width D4 of the
D4 = 0.7-0.9 × D3
It is said that. This is because when D4 is less than this, a sufficient pressure-bonding force cannot be obtained, and when D4 is more than this, the molten resin flows out to the outside 12 and burrs are formed outside the welded portion.
The relationship between the height H of the
H = 0.1-0.3 × D3
It is said that. This is because when H is less than this, a sufficient pressure-bonding force cannot be obtained, and when H is more than this, the molten resin flows out to the outside 12 and burrs are formed inside and outside the welded portion. If there is no problem even if burrs occur on the outside 12, the
突起部20の断面形状は、図4に示すように、矩形であってもよく、図5に示すように、溶着面13から離れるにしたがって幅が細くなる台形であってもよく、図6に示すように、溶着面13から離れるにしたがって幅が細くなる半円形であってもよい。突起部20の断面形状が台形または半円形である場合、突起部20の幅D4は、溶着面13側の端部(根元部)の幅である。
突起部20の内径は、図3〜図6に示すように、樹脂部材10の内径よりも大とされていてもよいが、図1に示すように、樹脂部材10の内径と等しくされていることが望ましい。突起部20を設けた場合であっても、段差(図4〜図6のA)ができることを防止できるからである。
The cross-sectional shape of the
The inner diameter of the
内部空間11の外部12からの遮断は、図2に示すように、樹脂部材10の軸方向両側に配置される押さえ部材30により行われる。押さえ部材30は、樹脂部材10の軸方向一側に配置される第1の押さえ部材31と、樹脂部材10の軸方向他側に配置される第2の押さえ部材32と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
内部空間11のエア加圧は、内部空間11に直接空気を送り込むことで行われる。エア加圧は、第1の押さえ部材31に設けられる空気流入孔31aから空気を直接内部空間11に送り込むことで行われる。
第2の押さえ部材32に空気流出孔32aが設けられている。空気流出孔32aが設けられているので、空気流入孔31aから内部空間11に流入した空気を外部12に流出させることができる。なお、空気流出孔32aから流出する空気量は、バルブ33等により調節できるようになっていることが望ましい。
Air pressurization of the
The second pressing
ここで、本発明実施例の作用、効果を説明する。
本発明実施例では、内部空間11をエア加圧し、内部空間11の加圧状態を保ったまま複数の樹脂部材10同士を溶着するので、溶着時に溶解樹脂が内部空間11に流出し難くなる(はみ出し難くなる)。内部空間11にエアの静圧をかけ、静圧によって溶解材料の内部空間11への流出を抑制できる。そのため、内部空間11にバリが発生することを抑制できる。バリが発生することを抑制できるため、(i)後処理が不要であり、(ii)圧力損失を低減でき、(iii)作業性が向上する。
内部空間11の加圧が内部空間11に直接空気を送り込むことで行われるので、複雑な形状の空気配管等は不要である。そのため、容易にかつ安価に加圧できる。
Here, the operation and effect of the embodiment of the present invention will be described.
In the embodiment of the present invention, the
Since pressurization of the
突起部20が設けられているので、突起部20を設けない場合に比べて外部12へのバリの発生を抑制できる。外部12へのバリの発生を抑制できるため、外部12に余分なスペースを確保する必要が無く、見栄えもよい。
Since the protruding
突起部20の断面形状が矩形または台形の場合(図4、図5)、突起部20同士を面で接触させることができるため、樹脂部材10同士の位置合わせが容易である。
突起部20の形状が台形または半円形の場合(図5、図6)、溶着面13から離れるにつれて突起部20の幅が細くなるため、小さい力で容易に突起部20をつぶすことができる。
When the cross-sectional shape of the
When the shape of the protruding
突起部20の幅D4と樹脂部材10の厚みD3との関係が、
D4=0.7〜0.9×D3
とされており、
また、突起部20の高さHと樹脂部材10の厚みD3との関係が、
H=0.1〜0.3×D3
とされているので、バリの発生を抑え、かつ、十分な圧着力を得ることができる。
The relationship between the width D4 of the
D4 = 0.7-0.9 × D3
And
In addition, the relationship between the height H of the
H = 0.1-0.3 × D3
Therefore, it is possible to suppress the generation of burrs and obtain a sufficient crimping force.
空気流出孔32aから外部12に流出する空気量をバルブ33により調節できるため、バルブ33の開閉量を調節して、空気流入孔31aから内部空間11に流入する空気量に比べて空気流出孔32aから外部12に流出する空気量を少なくすることにより、内部空間11内を樹脂部材10の軸方向に空気を流しつつ加圧できる。内部空間11の空気を樹脂部材10の軸方向に流すことができるため、溶着部の冷却時間を短縮できる。
Since the amount of air flowing out from the
10 樹脂部材
11 内部空間
12 外部
13 溶着面
20 突起部
30 押さえ部材
31 第1の押さえ部材31
31a 空気流入孔
32 第2の押さえ部材32
32a 空気流出孔
33 バルブ
DESCRIPTION OF
31a
32a
Claims (10)
前記内部空間をエア加圧し、
前記内部空間の加圧状態を保ったまま前記複数の樹脂部材同士を溶着する、樹脂製部品の製造方法。 A plurality of resin members are contacted to form an internal space inside the plurality of resin members and the internal space is blocked from the outside of the plurality of resin members,
Pressurizing the internal space with air,
A method of manufacturing a resin part, wherein the plurality of resin members are welded together while maintaining a pressurized state of the internal space.
D4=0.7〜0.9×D3
とされている請求項5〜請求項7記載の樹脂製部品の製造方法。 The relationship between the width D4 of the protrusion and the thickness D3 of the resin member is
D4 = 0.7-0.9 × D3
The method for producing a resin part according to claim 5, wherein:
H=0.1〜0.3×D3
とされている請求項5〜請求項7記載の樹脂製部品の製造方法。 The relationship between the height H of the protrusion from the welding surface of the resin member and the thickness D3 of the resin member is
H = 0.1-0.3 × D3
The method for producing a resin part according to claim 5, wherein:
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