JP2007253416A - Joining method of resin member - Google Patents
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- B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
- B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
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Abstract
Description
本発明は、樹脂部材同士をレーザ溶着させる樹脂部材の接合方法に関するものである。 The present invention relates to a resin member joining method in which resin members are laser-welded to each other.
従来、このような分野の技術として、下記特許文献1〜3に記載の接合方法が知られている。この特許文献1に記載された接合方法は、レーザ光透過性の樹脂パイプの内側に、レーザ光吸収性の樹脂継手を嵌め合わせてレーザ溶着するものである。この接合方法では、嵌め合わせにより重なった樹脂パイプと樹脂継手との重複部分にレーザ光を照射している。そして、このレーザ光が樹脂パイプを透過して樹脂継手の表面に到達し、樹脂継手とそれに当接する樹脂パイプとを溶融させ、両者を接合させている。
しかしながら、このような接合方法によれば、樹脂パイプと樹脂継手とが嵌め合わせたときに、両部材間に寸法誤差による間隙ができると、両部材が密着しない状態で加熱されることになるので、接合不良が発生する場合がある。そこで、本発明は、接合される樹脂部材間に間隙がある場合にも、安定した接合を達成することができる樹脂部材の接合方法を提供することを目的とする。 However, according to such a joining method, when the resin pipe and the resin joint are fitted together, if there is a gap due to a dimensional error between the two members, the two members are heated without being in close contact with each other. In some cases, poor bonding may occur. Therefore, an object of the present invention is to provide a resin member joining method capable of achieving stable joining even when there is a gap between the resin members to be joined.
本発明に係る樹脂部材の接合方法は、樹脂部材同士をレーザ溶着させる樹脂部材の接合方法において、レーザ光を透過させる第1の樹脂部材の筒状部の内側に、レーザ光を非透過とする第2の樹脂部材を嵌め合わせる嵌合工程と、第1の樹脂部材の筒状部と第2の樹脂部材とが嵌め合わせにより重なった重複部と、当該重複部に隣接する第2の樹脂部材の非重複部とにレーザ光を照射し、第1の樹脂部材と第2の樹脂部材とをレーザ溶着させる溶着工程と、を備えることを特徴とする。 The resin member bonding method according to the present invention is a resin member bonding method in which resin members are laser-welded to each other, and the laser beam is not transmitted inside the cylindrical portion of the first resin member that transmits the laser beam. A fitting step for fitting the second resin member, an overlapping portion where the cylindrical portion of the first resin member and the second resin member overlap each other by fitting, and a second resin member adjacent to the overlapping portion A non-overlapping portion is irradiated with laser light, and the first resin member and the second resin member are laser-welded.
この樹脂部材の接合方法では、溶着工程で上記重複部に照射されたレーザ光が、第1の樹脂部材を透過し第2の樹脂部材に当たることで、重複部における第2の樹脂部材が加熱される。その一方、重複部に隣接する第2の樹脂部材の非重複部にもレーザ光が照射され、この非重複部も加熱される。この非重複部の加熱によって、第2の樹脂部が非重複部及び重複部付近において膨脹するので、重複部における第2の樹脂部材の径が拡大し、第1の樹脂部材の内側に密着することになる。そして、高温の第2樹脂部材が密着した第1の樹脂部材もまた高温となり、両部材が溶着される。以上のように、第1及び第2の樹脂部材の間に寸法誤差による間隙がある場合でも、第2の樹脂部材の径の拡大により両者が密着した状態で溶着されるので、安定した接合が可能となる。 In this resin member joining method, the laser light applied to the overlapping portion in the welding process passes through the first resin member and hits the second resin member, whereby the second resin member in the overlapping portion is heated. The On the other hand, the non-overlapping portion of the second resin member adjacent to the overlapping portion is also irradiated with laser light, and this non-overlapping portion is also heated. Due to the heating of the non-overlapping portion, the second resin portion expands in the vicinity of the non-overlapping portion and the overlapping portion, so that the diameter of the second resin member in the overlapping portion expands and closely contacts the inside of the first resin member. It will be. And the 1st resin member to which the high temperature 2nd resin member contact | adhered also becomes high temperature, and both members are welded. As described above, even when there is a gap due to a dimensional error between the first and second resin members, since the two resin members are welded in close contact with each other due to the increase in the diameter of the second resin member, stable bonding is achieved. It becomes possible.
また、溶着工程では、嵌合工程で嵌め合わされた第1及び第2の樹脂部材を回転軸線方向に互いに押し付けながら、第1及び第2の樹脂部材を回転させると好適である。このような接合方法によれば、第1及び第2の樹脂部材を回転させながら重複部の周方向全体にレーザ光を容易に照射することができ、周方向全体において安定した接合を図ることができる。また、第1及び第2の樹脂部材を互いに押し付けることにより接合強度を向上することができる。 In the welding process, it is preferable to rotate the first and second resin members while pressing the first and second resin members fitted together in the fitting process in the rotation axis direction. According to such a joining method, it is possible to easily irradiate the entire circumferential direction of the overlapping portion with the laser light while rotating the first and second resin members, and to achieve stable joining in the entire circumferential direction. it can. Further, the bonding strength can be improved by pressing the first and second resin members together.
また、嵌合工程では、重複部に位置する第2の樹脂部材の先端面と、第1の樹脂部材の内壁面との間に、間隙が形成されていることが好ましい。このようにすれば、融着工程において、重複部で溶解した樹脂が上記間隙に流れ込み、第2の樹脂部材の先端面と第1の樹脂部材の内壁面とを溶着させるので、接合面積が増加し接合強度を向上することができる。 In the fitting step, it is preferable that a gap is formed between the tip surface of the second resin member located in the overlapping portion and the inner wall surface of the first resin member. In this way, in the fusion process, the resin melted in the overlapping portion flows into the gap and welds the tip surface of the second resin member and the inner wall surface of the first resin member, so that the joining area increases. The bonding strength can be improved.
本発明の樹脂部材の接合方法によれば、接合される樹脂部材間に間隙がある場合にも、安定した接合を達成することができる。 According to the resin member bonding method of the present invention, stable bonding can be achieved even when there is a gap between the resin members to be bonded.
以下、図面を参照しつつ本発明に係る樹脂部材の接合方法の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a resin member joining method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図3に示すように、本発明に係る樹脂部材の接合方法が適用されるブリーダケース1は、光電子増倍管を駆動するための回路基板を収納するものである。このブリーダケース1は、直径約17mmの円柱のカップ状をなす樹脂製のケース本体(第2の樹脂部材)3と、このケース本体3の開口側に取り付けられる樹脂製の前蓋(第1の樹脂部材)5と、ケース本体3の底側に取り付けられる樹脂製の後蓋7とを有している。前蓋5は、円盤状の基部5aと、この基部5aの周縁部に立設された円筒部(筒状部)5bとを有している。後蓋7も同様に、円盤状の基部7aと、基部7aの周囲に立設された円筒部7bとを有している。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1-3, the
この前蓋5及び後蓋7のケース本体3への接合を、後述するようなレーザ溶着を用いて行うべく、前蓋5及び後蓋7は、溶着に用いられるレーザ光Lを透過させる樹脂材料で形成されている。更に、ケース本体3は、このレーザ光Lを吸収する樹脂材料で形成されている。このようなケース本体3、前蓋5、及び後蓋7の材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアセタール(POM)といったものを好適に採用することができる。なお、接合される前蓋5及び後蓋7とケース本体3とを、同種の材料とすれば、溶着時の馴染みが良く高い接合強度が得られるので、より好ましい。
In order to join the
この前蓋5及び後蓋7のケース本体3への接合は、両者とも同等の方法で行われるので、後蓋7の接合に関する説明は省略し、以下、前蓋5の接合方法についてのみ詳細に説明する。
Since both the
上記前蓋5の円筒部5bの先端には、高さ0.4〜0.6mmの第1嵌合部5cが形成されており、ケース本体3の開口側の先端には上記第1嵌合部5cに嵌り込む第2嵌合部3cが形成されている。そして、ケース本体3と前蓋5との接合にあっては、まず、ケース本体3の第2嵌合部3cが前蓋5の第1嵌合部5cの内側に嵌め合わされる(嵌合工程)。この状態では、第2嵌合部3cの先端面3dが、前蓋5の円筒部5bの端面(内壁面)5dに平行に位置し対面することになる。ここで、第2嵌合部3cの高さは、第1嵌合部5cの高さよりもわずかに低く形成されているので、先端面3dと端面5dとの間には、第1の間隙s1が形成される。
A
このようなケース本体3及び前蓋5は、成型により一定の寸法公差をもって作製される。このため、ケース本体3及び前蓋5との寸法誤差によっては、第2嵌合部3cの外側面3eと第1嵌合部5cの内側面5eとの間に径方向の第2の間隙s2が生じる場合がある。このような第2の間隙s2が生じると、外側面3eと内側面5eとが十分に密着しない状態でレーザによる溶着がなされることになるので、接合不良が発生する場合がある。この対策のため、ケース本体3及び前蓋5を、更に寸法公差を小さくした成型や、精度が高い切削法により作製することも考えられるが、このような作製方法はコスト高のため、採用が困難である。そこで、この接合方法では、第2嵌合部3cの外側面3eと第1嵌合部5cの内側面5eとの間に上記第2の間隙s2が生じた場合であっても、安定した接合を得るため、以下のような溶着工程によってケース本体3と前蓋5とを接合している。
The
まず、図4に示すように、嵌め合わされたケース本体3と前蓋5とを、治具11と治具13で挟み込み、ケース本体3と前蓋5とを互いに押し付けるように押圧する。次に、この状態で治具11,13を等速で回転させることで、ケース本体3の対称軸線Aを中心としてケース本体3と前蓋5とを数回転させる。回転するケース本体3と前蓋5との側方には、レーザ出射部15が配置されており、このレーザ出射部15は、ケース本体3及び前蓋5に向けて回転軸線Aに直交する方向に波長940nmのレーザ光Lを出射する。このように、ケース本体3と前蓋5との押圧方向に対して、平行な方向ではなく、交差する方向にレーザL光を照射しているので、照射の自由度が高い。
First, as shown in FIG. 4, the fitted
このレーザ光Lは、前蓋5の第1嵌合部5cとケース本体3の第2嵌合部3cとが重なった重複部1a付近に照射される。このレーザ光Lは、重複部1aの幅の約1.5〜4倍の広いスポット幅で照射されるので、重複部1aだけでなく、この重複部1aに隣接した部分でありケース本体3の一部分である非重複部1bにも、レーザ光Lの一部が照射されることになる。すなわち、レーザ出射部15からのレーザ光Lは、重複部1aと上記非重複部1bとに渡って照射される。また、ケース本体3と前蓋5とが等速回転していることから、このレーザ光Lは、上記重複部1a付近に対応した円周方向全体の領域に、均一に照射されていく。以下、説明の便宜上、このレーザ光Lのうち重複部1aに照射されるものをレーザ光L1とし、非重複部1bに照射されるものをレーザ光L2とする。
This laser beam L is irradiated to the vicinity of the overlapping
再び図3を参照すると、ケース本体3の一部分である上記非重複部1bは、照射されたレーザ光L2を吸収して加熱される。この加熱によって非重複部1bに熱が蓄積していくと、ケース本体3は、非重複部1b及びこれに隣接する第2嵌合部3cにおいて熱膨脹し、第2嵌合部3cが径方向に拡大する。これに対し、上蓋5の材料はレーザ光L1を透過するので、第1嵌合部5cは加熱されず、ほとんど熱膨張しない。従って、第2嵌合部3cの径の拡大により、第2嵌合部3cの外側面3eと第1嵌合部5cの内側面5eとが密着することになる。
Referring to FIG. 3 again, the
その一方、重複部1aに照射されたレーザ光L1は、第1嵌合部5cを透過して第2嵌合部3cの外側面3eに到達し、この外側面3eを加熱する。この加熱により高温となった外側面3eが、前述の通り、第2嵌合部3cの径の拡大によって第1嵌合部5cの内側面5eに密着するので、内側面5eもまた高温となる。そして、更に外側面3eがレーザ光L1による加熱を受け続けることで、密着した外側面3eと内側面5eとが更に高温となって溶融し、両者が溶着される。
On the other hand, the laser beam L1 applied to the overlapping
また、このとき、溶融した樹脂が、第1の間隙s1にも流れ出すので、流れ出した樹脂が、治具11,13からの押圧力で潰されながら、第2嵌合部3cの先端面3dと前蓋5の端面5dとを接合し、その結果、接合面積が増加し接合強度が向上する。なお、以上のような一連の現象を適切なタイミングで発生させるためには、ケース本体3及び前蓋5の材料や、第2嵌合部3c及び第1嵌合部5cの寸法に応じて、治具11,13の回転数、回転速度、及びレーザ装置15の出力等を適切に設定してもよい。この場合、レーザ装置15の出力を低くして回転数を多く設定することで、接合部の熱分解を防止しながら、徐々に、第2嵌合部3cに均等に熱を蓄積させることができる。
At this time, since the molten resin also flows out into the first gap s1, the resin that has flowed out is crushed by the pressing force from the
以上のように、溶着工程におけるレーザ光照射の際に、重複部1aに隣接する非重複部1bにもレーザ光L2を当てることによって、第2嵌合部3cの径を拡大させ、内側面5eと外側面3eとを密着させている。従って、上記の接合方法によれば、第2嵌合部3cと第1嵌合部5cとの間に寸法誤差による第2の間隙s2が生じる場合であっても、両者が密着した状態で溶着されるので、安定した接合が可能となる。また、ケース本体3と前蓋5とを、接着剤を用いて接合する場合に比較して、接着剤のコストを削減できると共に、組立の自動化を容易にすることができる。
As described above, at the time of laser beam irradiation in the welding process, the diameter of the second
また、ケース本体3と前蓋5とが等速回転していることから、このレーザ光Lは、接合部の円周方向全体の領域に均一に照射されていき、円周方向全体において安定した接合が得られる。また、レーザ光の照射中に、治具11,13によってケース本体3と前蓋5とが互いに押し付けられていることから、両者の接合強度が向上する。
Further, since the case
なお、上記ブリーダケース1のような小型の樹脂部品においては、接合部も小さく、円滑に加熱され熱膨張するので、このような小型の樹脂部品には、上記接合方法を特に好適に用いることができる。
In addition, in a small resin part such as the
(第2実施形態)
図5に示すように、ブリーダケース21は、ケース本体23の嵌合部23cと前蓋25の嵌合部25cとが同じ高さに形成されている点で、上記ブリーダケース1と相違している。従って、嵌合工程において、嵌合部23cと嵌合部25cとが嵌合したときに、先端面23dと端面25dとが密着し、ブリーダケース1の第1の間隙s1に相当する間隙は形成されない。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 5, the
そして、溶着工程では、嵌合部23cと嵌合部25cとが重なった重複部21aから、この重複部21aに隣接する非重複部21bまでの幅で、レーザ光Lが照射される。このように、上記ブリーダケース21にも、上述した第1実施形態の接合方法を適用することができ、嵌合部23cと嵌合部25cとの間に寸法誤差による第2の間隙s22が生じる場合でも、両者が密着した状態で溶着され、安定した接合が可能となる。なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
In the welding step, the laser beam L is irradiated with a width from the overlapping
(第3実施形態)
図6に示すように、ブリーダケース31では、ケース本体33の嵌合部33cの外側面33eがテーパ面とされており、前蓋35の嵌合部35cの内側面35eも、その外側面33eに嵌合するテーパ面とされている。また、嵌合部33cの高さは、嵌合部35cの高さよりもわずかに低く形成されているので、先端面33dと端面35dとの間には、間隙s31が形成される。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 6, in the
そして、溶着工程では、嵌合部33cと嵌合部35cとが重なった重複部31aから、この重複部31aに隣接する非重複部31bまでの幅で、レーザ光Lが照射される。このように、上記ブリーダケース31にも、上述した第1実施形態の接合方法を適用することができ、嵌合部33cと嵌合部35cとの間に寸法誤差による間隙s32が生じる場合でも、両者が密着した状態で溶着され、安定した接合が可能となる。また、溶着工程においては、溶融した樹脂が、間隙s31にも流れ出すので、流れ出した樹脂が、治具11,13からの押圧力で潰されながら、嵌合部33cの先端面33dと前蓋35の端面35dとを接合し、その結果、接合面積が増加し接合強度が向上する。なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
In the welding step, the laser beam L is irradiated with a width from the overlapping
(第4実施形態)
図7に示すように、ブリーダケース41では、ケース本体43の嵌合部43cの外側面43eがテーパ面とされており、前蓋45の嵌合部45cの内側面45eも、その外側面43eに嵌合するテーパ面とされている。更に、嵌合部43cと嵌合部45cとが嵌合したときには、嵌合部43cの先端面43dが嵌合部45cの端面45dに突き当てられることで、このケース本体43と前蓋45とが位置決めされる。従って、先端面43dと端面45dとが密着し、ブリーダケース1の第1の間隙s1に相当する間隙は形成されない。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 7, in the
そして、溶着工程では、嵌合部43cと嵌合部45cとが重なった重複部41aから、この重複部41aに隣接する非重複部41bまでの幅で、レーザ光Lが照射される。このように、上記ブリーダケース41にも、上述した第1実施形態の接合方法を適用することができ、嵌合部43cと嵌合部45cとの間に寸法誤差による間隙s42が生じる場合でも、両者が密着した状態で溶着され、安定した接合が可能となる。なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
In the welding step, the laser beam L is irradiated with a width from the overlapping
(第5実施形態)
図8に示すように、ブリーダケース51において、前蓋55における嵌合部55cの先端には、内側面55eから内側に突出した爪部55gが形成されている。ケース本体53における嵌合部53cの外側面53eには、上記爪部55gに嵌合する溝53gが形成されている。また、嵌合部53cの高さは、嵌合部55cの高さよりもわずかに低く形成されているので、先端面53dと端面55dとの間には、間隙s51が形成される。
(Fifth embodiment)
As shown in FIG. 8, in the
そして、溶着工程では、嵌合部53cと嵌合部55cとが重なった重複部51aから、この重複部51aに隣接する非重複部51bまでの幅で、レーザ光Lが照射される。このように、上記のブリーダケース51にも、上述した第1実施形態の接合方法を適用することができ、嵌合部53cと嵌合部55cとの間に寸法誤差による間隙s52が生じる場合でも、両者が密着した状態で溶着され、安定した接合が可能となる。また、溶着工程においては、溶融した樹脂が、間隙s51にも流れ出すので、流れ出した樹脂が、治具11,13からの押圧力で潰されながら、嵌合部53cの先端面53dと前蓋55の端面55dとを接合し、その結果、接合面積が増加し接合強度が向上する。なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
In the welding step, the laser beam L is irradiated with a width from the overlapping
(第6実施形態)
図9に示すように、ブリーダケース61では、ケース本体63の先端に嵌合部63cが形成されており、嵌合工程では、この嵌合部63cが、前蓋65における筒状部65bの先端部65cの内側に嵌め込まれることで、前蓋65とケース本体63とが連結される。
(Sixth embodiment)
As shown in FIG. 9, in the
そして、溶着工程では、嵌合部63cと先端部65cとが重なった重複部61aから、この重複部61aに隣接する非重複部61bまでの幅で、レーザ光Lが照射される。このように、上記ブリーダケース61にも、上述した第1実施形態の接合方法を適用することができ、嵌合部63cと前蓋65の先端部65cとの間に寸法誤差による間隙s62が生じる場合でも、両者が密着した状態で溶着され、安定した接合が可能となる。また、溶着工程においては、溶融した樹脂が、嵌合部63cの先端面63dに付着するように間隙s61に流れ出すので、流れ出した樹脂が先端面63dと前蓋65の内壁面65dとを接合し、その結果、接合面積が増加し接合強度が向上する。なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
In the welding step, the laser beam L is irradiated with a width from the overlapping
(第7実施形態)
図10に示すように、ブリーダケース71は、円柱形状のブリーダケース1とは異なり、四角柱形状をなしている。このブリーダケース71は、嵌合部73cを有し略四角形の開口をもつカップ状のケース本体73と、嵌合部73cに嵌合する四角形の筒状部75bを有する前蓋75とを備えている。
(Seventh embodiment)
As shown in FIG. 10, the
このような平面視多角形のブリーダケース71においても、上述した第1実施形態の接合方法を適用することで、嵌合部73cにおける径方向の寸法を拡大させ、嵌合部73cが筒状部75bの内壁に密着した状態で溶着される。従って、嵌合部73cと筒状部75bとの間に寸法誤差による間隙(図示せず)が生じる場合でも、安定した接合が可能となる。また、嵌合部73c及び筒状部75bが多角形であると、両者の間に間隙が生じ易いが、この嵌合部73c及び筒状部75bは、角を丸めた形状としているので、嵌合部73cが膨脹した後における応力を分散することができ、両者の密着性がより向上する。なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
Even in such a
(第8実施形態)
図11に示すように、小型CCDカメラ80は、円柱形状をなし、レンズ86とCCD87とを収納する樹脂ケース81を備えている。樹脂ケース81は、円筒部85bを有するカップ状のケース本体(第1の樹脂部材)85と、キャップ83(第2の樹脂部材)とを備えている。このCCDカメラ80のレンズ86は、キャップ83の中央に形成された開口83hの縁部に、前方のレンズ面86aを当接させることで位置決めされ樹脂ケース81内に固定される。
(Eighth embodiment)
As shown in FIG. 11, the
上記ケース本体85は、レーザ光Lを透過させる樹脂材料からなり、キャップ83は、レーザ光Lを吸収する樹脂材料からなる。このようなケース本体85及びキャップ83の材料としては、例えば、PC(ポリカーボネート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PBT(ボリブチレンテレフタレート)といったものを好適に採用することができる。なお、ケース本体85及びキャップ83とを同種の材料とすれば、溶着時の馴染みが良く高い接合強度が得られるので、より好ましい。
The
ケース本体85の円筒部85bの先端には、キャップ83の胴部83cが嵌合する嵌合部85cが形成されており、キャップ83の胴部83cの前方には、ケース本体85の円筒部85bと同じ外径をもつ鍔部83jが設けられている。そして、嵌合工程において、キャップ83の胴部83cがケース本体85の嵌合部85cに嵌合すると、鍔部83jが嵌合部85cに隣接して位置し、嵌合部85cと胴部83cとが重なって位置する。
A
そして、溶着工程では、胴部83cと嵌合部85cとが重なった重複部81aから、この重複部81aに隣接する鍔部(非重複部)83jまでの幅で、レーザ光Lが照射される。このように、上記樹脂ケース81にも、上述した第1実施形態の接合方法を適用することができ、胴部83cと嵌合部85cとの間に寸法誤差による間隙(図示せず)が生じる場合でも、両者が密着した状態で溶着され、安定した接合が可能となる。また、この種の小型CCDカメラの樹脂ケースは、従来、接着剤を用いて接合されていたが、上記の接合方法を用いることにより、接着剤のコストを削減できると共に、組立の自動化を容易にすることができる。
In the welding step, the laser beam L is irradiated with a width from the overlapping
また、上記レーザ光Lとして赤外レーザ光を用い、ケース本体85の材料としてはこの赤外レーザ光を透過させ可視光を吸収する材料を採用し、かつ、キャップ83の材料としてこの赤外レーザ光を吸収し可視光を吸収する材料を採用すれば、両部材の外観の色を同じ黒色にすることができる。
Further, an infrared laser beam is used as the laser beam L, a material that transmits the infrared laser beam and absorbs visible light is used as the material of the
なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。 In addition, in this embodiment, about the structure which is the same as that of the structure described in said embodiment, or equivalent, attaches | subjects the same code | symbol to drawing, and abbreviate | omits the description.
(第9実施形態)
図12に示すように、小型CCDカメラ90の樹脂ケース91は、キャップ(第1の樹脂部材)95と、ケース本体(第2の樹脂部材)93とを備えている。そして、ケース本体93の開口側の先端には、キャップ95の筒状部95bの内側に嵌め込まれる嵌合部93cが形成されている。このような構成にすれば、上記樹脂ケース81とは逆に、キャップ95の材料としてレーザ光Lを透過させる樹脂材料を用い、ケース本体93の材料としてレーザ光Lを吸収する樹脂材料を用いることができる。
(Ninth embodiment)
As shown in FIG. 12, the
そして、溶着工程では、嵌合部93cと筒状部95bとが重なった重複部91aから、この重複部91aに隣接する非重複部91bまでの幅で、レーザ光Lが照射される。このように、上記樹脂ケース91にも、上述した第1実施形態の接合方法を適用することができ、嵌合部93cと筒状部95bとの間に寸法誤差による間隙(図示せず)が生じる場合でも、両者が密着した状態で溶着され、安定した接合が可能となる。なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。
In the welding step, the laser beam L is irradiated with a width from the overlapping
(第10実施形態)
図13に示す樹脂チューブ(第1の樹脂部材)105は、医療用等に用いられるものである。この樹脂チューブ105同士を連結するジョイント(第2の樹脂部材)103には、ジョイント本体103aから前後に突出した円筒状の突起部103c,103cが形成されている。この前後の突起部103c,103cがそれぞれ断面円形の樹脂チューブ105,105の内側に嵌め込まれることにより、樹脂チューブ105同士が連結される。このような樹脂チューブ105及びジョイント103の材料としては、PP(ポリプロピレン)やナイロンを用いることができが、例えば、双方ともPPを用いる、或いは、双方ともナイロンを用いるといったように、接合される樹脂チューブ105とジョイント103とを同種の材料とするのが接合強度の点で好ましい。ここで、樹脂チューブ105を形成する樹脂材料は、レーザ光Lを透過させるように調整されており、ジョイント103を形成する樹脂材料は、レーザ光Lを吸収するように調整されている。
(10th Embodiment)
A resin tube (first resin member) 105 shown in FIG. 13 is used for medical purposes. The joint (second resin member) 103 that connects the
樹脂チューブ105とジョイント103との連結においては、まず、樹脂チューブ105の端部(筒状部)105bの内側に、ジョイントの突起部103cが挿入される(嵌合工程)。このとき、ジョイント本体103aの前端面103dが樹脂チューブ105の端面105dに突き当てられる。そして、溶着工程では、この状態で、チューブ105とジョイント103とを互いに押し付けて回転させながら、チューブ105の端部105bとジョイント103の突起部103cとが重なった重複部101aから、その重複部101aに隣接するジョイント本体103aの端部(非重複部)101bまでの幅で、レーザ光Lを照射する。
In the connection between the
このように、チューブ105とジョイント103との連結においても、上述した第1実施形態の接合方法を適用することができ、チューブ105の内壁とジョイント103の突起部103cとの間に寸法誤差による間隙(図示せず)が生じる場合でも、両者が密着した状態で溶着され、安定した接合が可能となる。また、チューブ105とジョイント103とを接着剤を用いて接合する方法に比較して、接着剤のコストを削減できると共に、組立の自動化を容易にすることができ、しかも、安全性も高い。
As described above, also in the connection between the
なお、上記ジョイント103の材料を硬質プラスチックとすれば、樹脂チューブ105の材料は、硬質プラスチック又は軟質プラスチックの何れでもよい。ジョイント103及び樹脂チューブ105の材料として両方とも軟質プラスチックを採用すると、溶着工程において、突起部103cの熱膨張による径の拡大が、樹脂チューブ及びジョイントの伸縮性により吸収されてしまい、両者が十分に密着しないおそれがあるからである。
If the material of the joint 103 is hard plastic, the material of the
なお、この実施形態において、上記の実施形態に記載の構成と同一又は同等な構成については、図面に同一符号を付し、その説明は省略する。 In addition, in this embodiment, about the structure which is the same as that of the structure described in said embodiment, or equivalent, attaches | subjects the same code | symbol to drawing, and abbreviate | omits the description.
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態においては、スポット幅が広いレーザ光Lを用いることにより、重複部1a〜101aから非重複部1b〜101bまでの幅で、レーザ光を照射したが、本発明においては、重複部及び非重複部のそれぞれに向けて、別々のレーザ光を同時に照射してもよい。また、本発明における第2の樹脂部材に嵌め込まれる第1の樹脂部材は、中空の部材に限られず、中実の部材であってもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, by using the laser beam L having a wide spot width, the laser beam is irradiated with the width from the overlapping
また、本発明の溶着工程において用いられるレーザ光は、赤外レーザ光又は可視レーザ光の何れでもよい。赤外レーザ光を用いる場合であれば、第1の樹脂部材の材料としてこの赤外レーザ光を吸収する材料を採用し、かつ、第2の樹脂部材の材料としてこの赤外レーザ光を透過させる材料を採用すればよいので、両部材の外観の色は同じ色にすることも可能となる。 Further, the laser light used in the welding process of the present invention may be either infrared laser light or visible laser light. If infrared laser light is used, a material that absorbs the infrared laser light is adopted as the material of the first resin member, and the infrared laser light is transmitted as the material of the second resin member. Since the material only has to be adopted, the appearance color of both members can be the same color.
1a,21a,31a,41a,51a,61a,81a,101a…重複部、1b,21b,31b,41b,51b,61b,91b…非重複部、83j…鍔部(非重複部)、101b…端部(非重複部)3,23,33,43,53,63,73,93…ケース本体(第2の樹脂部材)、83…キャップ(第2の樹脂部材)、103…ジョイント(第2の樹脂部材)、5,25,35,45,55,65,75…前蓋(第1の樹脂部材)、85…ケース本体(第1の樹脂部材)、95…キャップ(第1の樹脂部材)、105…樹脂チューブ(第1の樹脂部材)、5b,25b,35b,45b,55b,65b,85b,95b…円筒部(筒状部)、75b…筒状部、105b…端部(筒状部)、A…対称軸線(回転軸線)、L…レーザ光、s1,s31,s51,s61…間隙。
1a, 21a, 31a, 41a, 51a, 61a, 81a, 101a ... overlapping portion, 1b, 21b, 31b, 41b, 51b, 61b, 91b ... non-overlapping portion, 83j ... collar portion (non-overlapping portion), 101b ... end Parts (non-overlapping parts) 3, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 93 ... case main body (second resin member), 83 ... cap (second resin member), 103 ... joint (second Resin member), 5, 25, 35, 45, 55, 65, 75 ... front lid (first resin member), 85 ... case body (first resin member), 95 ... cap (first resin member) 105 ... Resin tube (first resin member), 5b, 25b, 35b, 45b, 55b, 65b, 85b, 95b ... Cylindrical portion (cylindrical portion), 75b ... Cylindrical portion, 105b ... End portion (cylindrical shape) Part), A ... symmetry axis (rotation axis), L ... Light, s1, s31, s51, s61 ... gap.
Claims (3)
レーザ光を透過させる第1の樹脂部材の筒状部の内側に、前記レーザ光を非透過とする第2の樹脂部材を嵌め合わせる嵌合工程と、
前記第1の樹脂部材の前記筒状部と前記第2の樹脂部材とが嵌め合わせにより重なった重複部と当該重複部に隣接する前記第2の樹脂部材の非重複部とに前記レーザ光を照射し、前記第1の樹脂部材と第2の樹脂部材とをレーザ溶着させる溶着工程と、を備えることを特徴とする樹脂部材の接合方法。 In the joining method of the resin member for laser welding the resin members,
A fitting step of fitting a second resin member that does not transmit the laser beam inside the cylindrical portion of the first resin member that transmits the laser beam;
The laser beam is applied to an overlapping portion where the cylindrical portion of the first resin member and the second resin member overlap each other by fitting and a non-overlapping portion of the second resin member adjacent to the overlapping portion. And a welding step of irradiating and laser welding the first resin member and the second resin member.
前記嵌合工程で嵌め合わされた前記第1及び第2の樹脂部材を回転軸線方向に互いに押し付けながら、前記第1及び第2の樹脂部材を回転させることを特徴とする請求項1に記載の樹脂部材の接合方法。 In the welding step,
2. The resin according to claim 1, wherein the first and second resin members are rotated while pressing the first and second resin members fitted together in the fitting step in a rotation axis direction. Member joining method.
前記重複部に位置する前記第2の樹脂部材の先端面と、前記第1の樹脂部材の内壁面との間に、間隙が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂部材の接合方法。
In the fitting step,
3. The gap according to claim 1, wherein a gap is formed between a front end surface of the second resin member positioned in the overlapping portion and an inner wall surface of the first resin member. Resin member joining method.
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