JP2012153008A - Resin component jointing structure body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、複数の樹脂部品を振動溶着により接合して得られる、各種機械部品、特に自動車用フロアパネルなどに好適な樹脂部品接合構造体に関する。 The present invention relates to a resin component bonding structure suitable for various machine components, particularly automobile floor panels, obtained by bonding a plurality of resin components by vibration welding.
近年、建築物、輸送機器や情報機器等のあらゆる構造体において、剛性や強度の他にも軽量であることが強く求められるようになってきた。特に輸送機器の中でも自動車分野においては、軽量化によって大幅なエネルギー消費量の低減が見込まれることから、剛性や強度と共に軽量性を達成することが、大きな技術開発の課題となっている。 In recent years, in addition to rigidity and strength, light weight has been strongly demanded in all structures such as buildings, transportation equipment, and information equipment. In particular, in the automobile field of transportation equipment, a significant reduction in energy consumption is expected due to weight reduction, so achieving lightweight as well as rigidity and strength is a major technical development issue.
軽量化を達成する方法として、炭素繊維強化樹脂(以下CFRPと略称する場合がある)製の自動車用フロアのように二つ以上の幅、長さが1000mmを超えるような大型部材を組合わせて剛性を得る際に、一体化工法として、ビス、リベット、ボルトなどの機械的接合方法や接着剤を使用する接合方法が用いられるが、加工工程が増えるため量産適用に限界があり生産コストの低減がはかり難い、またその外観からも、適用用途が限定されるなどの問題があった。一方、熱可塑性樹脂をマトリックスとするCFRPを使用する際には、振動溶着が有効な手段の一つであるが、振動溶着するにはコストアップとなる加振側、固定側の部品の両方に大型ジグが必要である。また、全ての溶着面を加圧方向に対して面直に揃える必要がある。 As a method for achieving weight reduction, a combination of two or more large members having a width and length exceeding 1000 mm, such as an automobile floor made of carbon fiber reinforced resin (hereinafter may be abbreviated as CFRP). When obtaining rigidity, mechanical joining methods such as screws, rivets and bolts and joining methods using adhesives are used as an integral method, but there are limits to mass production due to increased processing steps, reducing production costs There is a problem that it is difficult to measure and its application is limited due to its appearance. On the other hand, when using CFRP with thermoplastic resin as a matrix, vibration welding is one of the effective means. However, vibration welding requires both vibration-side and fixed-side components, which increases costs. A large jig is required. Moreover, it is necessary to align all the welding surfaces in a plane with respect to the pressing direction.
ジグを小型化し、各溶着面で加圧方向を変えられる方法として、たとえば、接着する部材に加えて振動溶着させたい部位に加振用部材を当接させて三つ以上の部材を振動溶着することが考えられる。三つの樹脂部品を振動溶着接合する技術として、特許文献1に記載されるような技術が知られているが、この構造では三部品に限定した接合方法となりまた、作業の効率化を図るために加振側に大型のジグが必要となる。他にも、三部品以上の部材を効率よく振動溶着する技術として特許文献2に記載される技術が知られているが、この接合方法では三つ以上の部品を一度で溶着することが出来ない。
As a method for reducing the size of the jig and changing the pressing direction on each welding surface, for example, in addition to the member to be bonded, the vibration member is brought into contact with the site to be vibration welded, and three or more members are vibration welded. It is possible. As a technique for joining three resin parts by vibration welding, a technique as described in Patent Document 1 is known, but this structure is a joining method limited to three parts, and in order to improve work efficiency. A large jig is required on the excitation side. In addition, the technique described in
二つ以上の大型樹脂部品を一体に接合するにあたり、必要最低限サイズの加振部品を振動させて、全ての部品を溶着し、且つ接合強度が保持される樹脂部品を提供する。 When joining two or more large-sized resin parts integrally, a vibration part of the minimum necessary size is vibrated, all parts are welded, and a resin part that maintains the joining strength is provided.
本発明者らは鋭意検討の結果、振動溶着により得られる特定の樹脂部品接合体が、上記課題の解決に有効であることを見出し、本発明を完成させた。本発明の構成を以下に示す。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that a specific resin component joined body obtained by vibration welding is effective in solving the above problems, and have completed the present invention. The configuration of the present invention is shown below.
1. 振動が与えられる加振樹脂部品に二つ以上の被摩擦樹脂部品の溶着部が当接され振動溶着されることにより、これら三つ以上の樹脂部品が、該加振樹脂部品の溶着部と二つ以上の該被摩擦樹脂部品の溶着部が形成する溶着面Aを介して一体に接合されている樹脂部品接合構造体において、該加振樹脂部品の溶着部の面積が、二つ以上の該被摩擦樹脂部品の溶着部の面積の合計と等しく、
該被摩擦樹脂部品の1つ(第1被摩擦樹脂部品)が、突状部Bを有し、該突状部Bの先端面を溶着部として該溶着面Aの一部が形成され
他の被摩擦樹脂部品(第2被摩擦樹脂部品)が、該第1被摩擦樹脂部品の該突状部Bが挿入されている孔部を有し、且つ該孔部の外縁部を溶着部として、該溶着面Aの一部が形成されているか、
または、更に、孔部を有する1つ以上の他の被摩擦樹脂部品(第3被摩擦樹脂部品類)があり、それらの孔部の外縁部が、溶着部として、該第1および該第2被摩擦樹脂部品の溶着部に対して年輪状となるよう配置され、該溶着面Aの一部が形成されていることを特徴とする樹脂部品接合構造体。
2. 前記の第2被摩擦樹脂部品及び第3被摩擦樹脂部品類のうち、少なくとも1つが、突状部を有し、かつ、その孔部が該突状部の先端面にあり、該突状部が筒状となっていることを特徴とする上記1項記載の樹脂部品接合構造体。
3. 前記の第1被摩擦樹脂部品を保持し、第2被摩擦樹脂部品及び第3被摩擦樹脂部品類を第1被摩擦樹脂部品に対して位置決めするための位置決め手段が設けられることを特徴とする上記1項または2項に記載の樹脂部品接合構造体。
4. 前記の第2被摩擦樹脂部品の内側にバリ逃がし溝を設け、第1被摩擦樹脂部品、第2被摩擦樹脂部品、第3被摩擦樹脂部品類のそれぞれの溶着部の間の少なくとも1箇所バリ逃がしの隙間を設けることを特徴とする上記1〜3項のいずれかに記載の樹脂部品接合構造体。
5. 前記の第1被摩擦樹脂部品、第2被摩擦樹脂部品、第3被摩擦樹脂部品類のうち少なくとも1つがハット形状のものである上記1〜4項の何れかに記載の樹脂部品接合構造体。
6. 前記の第1被摩擦樹脂部品、第2被摩擦樹脂部品、第3被摩擦樹脂部品類のうち少なくとも1つが、ランダムマット繊維を含む繊維強化樹脂材料の成形体である上記1〜5項のいずれかに記載の樹脂部品接合構造体。
7. 上記1〜6項の何れかに記載の樹脂部品接合構造体を少なくとも1つ含む自動車用フロア。
1. When the welded parts of two or more rubbed resin parts are brought into contact with the vibration-exposed resin parts to which vibration is applied and vibration welded, these three or more resin parts are connected to the welded parts of the vibratory resin parts. In the resin part joint structure integrally joined via the welding surface A formed by the welded parts of the two or more rubbed resin parts, the area of the welded part of the vibration resin part has two or more It is equal to the total area of the welded parts of the friction resin parts,
One of the rubbed resin parts (first rubbed resin part) has a projecting portion B, and a part of the welding surface A is formed with the tip surface of the projecting portion B as a welding portion. The rubbed resin component (second rubbed resin component) has a hole portion into which the protruding portion B of the first rubbed resin component is inserted, and the outer edge portion of the hole portion is used as a welding portion. Whether a part of the welding surface A is formed,
Alternatively, there is one or more other rubbed resin parts (third rubbed resin parts) having holes, and the outer edges of these holes are welded parts, and the first and second A resin part joining structure, wherein the resin part joining structure is arranged so as to have an annual ring shape with respect to a welded part of a friction-resin part, and a part of the welding surface A is formed.
2. At least one of the second rubbed resin component and the third rubbed resin component has a projecting portion, and the hole portion is on the front end surface of the projecting portion. 2. The resin part bonded structure according to the above item 1, wherein the resin part is cylindrical.
3. Positioning means for holding the first rubbed resin component and positioning the second rubbed resin component and the third rubbed resin component with respect to the first rubbed resin component is provided. 3. The resin part bonded structure according to
4). A burr relief groove is provided on the inner side of the second rubbed resin component, and at least one burr between the welded portions of the first rubbed resin component, the second rubbed resin component, and the third rubbed resin component. 4. The resin part bonded structure according to any one of the above items 1 to 3, wherein a clearance gap is provided.
5. 5. The resin component joint structure according to any one of the above items 1 to 4, wherein at least one of the first rubbed resin component, the second rubbed resin component, and the third rubbed resin component is a hat-shaped one. .
6). Any one of 1 to 5 above, wherein at least one of the first rubbed resin component, the second rubbed resin component, and the third rubbed resin component is a molded body of a fiber reinforced resin material including random mat fibers. The resin component joining structure according to claim 1.
7). The floor for motor vehicles containing at least 1 the resin component joining structure in any one of said 1-6.
本発明の樹脂部品接合構造体によれば、幅、長さ共に1000mmを超える樹脂部品で構成される自動車用フロアパネルを接合する際に、加振側のジグサイズを最小にし、また振動箇所毎に溶着面の傾きを設定出来る。また、振動箇所毎に複数の部材を一度に接合することが出来る。 According to the resin component joining structure of the present invention, when joining an automotive floor panel composed of resin parts having a width and length exceeding 1000 mm, the jig size on the excitation side is minimized, and each vibration location is The inclination of the weld surface can be set. In addition, a plurality of members can be joined at one time for each vibration location.
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
図1は被摩擦樹脂部品1〜4を振動溶着にて接合する場合を示す構成図及び断面図であり、まず被摩擦樹脂部品1が突状部1y(突状部B)を有し、該突状部の先端面を溶着部として該溶着面A(100)の一部が形成され、被摩擦樹脂部品2が被摩擦樹脂1の該突状部1yが挿入されている孔部2hを有し、且つ該孔部2hの外縁部を溶着部として溶着面A(100)の一部が形成されている。同様に、被摩擦樹脂部品3が被摩擦樹脂2の該突状部2yが挿入されている孔部3hを有し、且つ該孔部3hの外縁部を溶着部として溶着面A(100)の一部が形成されている。さらに、被摩擦樹脂部品4が被摩擦樹脂部品3の該突状部3yが挿入されている孔部4hを有し、且つ該孔部4hの外縁部4fを溶着部とし溶着面A(100)の一部が形成されている。
そして、振動体6により加振樹脂部品5を振動させることで溶着部5fと上記の被摩擦樹脂部品1〜4の各溶着部とを溶融させて接合する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 1 is a configuration diagram and a cross-sectional view showing a case where the friction-resin parts 1 to 4 are joined by vibration welding. First, the friction-resin part 1 has a protruding portion 1y (protruding portion B). A part of the welding surface A (100) is formed with the front end surface of the protruding portion as a welded portion, and the rubbed
Then, the vibrating
別の例として、本発明に係る樹脂部品の接合方法は、三つ以上の樹脂部品を一体に接合するにあたり、例えば自動車の樹脂製フロアの作製に適用される。
図2は自動車の樹脂製フロアの説明図で、(a)は構成品を接合する前の状態図、(b)は接合後の説明図、図3は図2(b)のA−A部分を見た接合時の状態図、図4は接合部の拡大図を表す説明図である。
As another example, the method for joining resin parts according to the present invention is applied to, for example, production of a resin floor of an automobile when joining three or more resin parts together.
2A and 2B are explanatory views of a resin floor of an automobile, in which FIG. 2A is a state diagram before joining components, FIG. 2B is an explanatory view after joining, and FIG. 3 is an AA portion of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the joining portion.
すなわち、自動車の樹脂製フロア21は、図4に示すように、加振樹脂部品24と、重ね合わせられる二つの被摩擦樹脂部品の一方である樹脂製フロアアッパー23と、他方の樹脂製フロアアンダー22の三つの部品から構成されており、これらが本発明に係る接合方法により接合されることにより、図2(b)に示すような樹脂製フロア21として組み立てられている。
That is, as shown in FIG. 4, the
そして三者が接合される接合部分においては、図4に示すように、樹脂製フロアアッパー23の裏面に突状部23y(突状部B)が、樹脂製フロアアンダー22の孔部22hを挿通した状態にされ、また、この孔部22hを挟む樹脂製フロアアンダー22の裏面には、加振部品24を当接させ、振動体25により振動させることで摩擦熱により突状部23yの先端面を溶融させ、振動溶着接合する。
Then, at the joint portion where the three members are joined, as shown in FIG. 4, the projecting
別の例として本発明に係る樹脂部品の接合方法は、例えば自動車の樹脂製フロアの作製に適用される。図5は自動車の樹脂製フロアの一部の説明図で、図6は図5のB−B部分を見た接合時の状態図である。
すなわち、自動車の樹脂製フロアの一部は、図6に示すように、加振樹脂部品24と、重ね合わせられる二つの被摩擦樹脂部品の一方側である樹脂製フロアアッパー部品23と、他方の樹脂製フロアアンダー部品22の三つの部品から構成されており、バリ逃がし溝26とバリ逃がしの隙間27を設けることで振動溶着時にバリの影響を受けず寸法精度よく振動溶着接合する。
As another example, the resin component joining method according to the present invention is applied to, for example, production of a resin floor of an automobile. FIG. 5 is an explanatory view of a part of a resin floor of an automobile, and FIG.
That is, as shown in FIG. 6, a part of the resin floor of the automobile includes a
別の例として本発明に係る樹脂部品の接合方法は、例えば自動車のフロアの作製に適用される。図7は自動車の樹脂製フロアの一部の説明図である。
すなわち、加振樹脂部品24と、重ね合わせられる二つの樹脂部品の一方側の樹脂部品である樹脂製フロアアッパー23と、他方側の樹脂製フロアアンダー22の三つの部品から構成されており、樹脂製フロアアンダー部品22に樹脂製フロアアッパー23の孔部23hと合う位置決めリブ28を振動方向に追加することで、振動溶着時に樹脂製アッパーフロア23を固定することなく樹脂製フロアアンダー22のみを固定することで振動溶着接合する。
As another example, the resin component joining method according to the present invention is applied to, for example, production of a floor of an automobile. FIG. 7 is an explanatory view of a part of a resin floor of an automobile.
That is, it is composed of three parts: a
次に、本発明を構成する各要素について述べる。
本発明の樹脂部品接合構造体を得るために用いられる、振動溶着とは2つの部材(樹脂部品など)を加圧により接触させた状態で、周期的に振動させることにより2部材間に発生する摩擦熱により樹脂を溶融させて接合する方法であり、公知の振動溶着機を用いて行うことができる。
本発明においては、振動体により振動が与えられる樹脂部品を“加振樹脂部品”と呼び、固定されて、加振樹脂部品により摩擦を受ける部材を“被摩擦樹脂部品”と呼ぶ。
Next, each element constituting the present invention will be described.
The vibration welding used for obtaining the resin component bonded structure of the present invention is generated between two members by periodically vibrating two members (resin components, etc.) in contact with each other under pressure. This is a method in which a resin is melted and joined by frictional heat, and can be performed using a known vibration welding machine.
In the present invention, a resin part that is vibrated by a vibrating body is called a “vibrated resin part”, and a member that is fixed and receives friction by the vibration resin part is called a “rubbed resin part”.
本発明の樹脂部品接合構造体では、加振樹脂部品と2つ以上の被摩擦樹脂部品の溶着部が当接され振動溶着されることにより、これら三つ以上の樹脂部品が、該加振樹脂部品の溶着部と二つ以上の該被摩擦樹脂部品の溶着部が形成する溶着面Aを介して一体に接合されている。 In the resin part bonded structure according to the present invention, the vibration resin part and the welded part of the two or more rubbed resin parts are brought into contact with each other and vibration welded, so that these three or more resin parts become the vibration resin. The welded part of the part and the welded surface A formed by the welded parts of the two or more rubbed resin parts are integrally joined.
そして、本発明の樹脂部品接合構造体では、該加振樹脂部品の溶着部の面積が、二つ以上の該被摩擦樹脂部品の溶着部の面積の合計と等しい。ここで言う“面積が等しい”とは幾何学的に完全に同じ面積ということでは無く、誤差や、各樹脂部品における材質の熱膨張性の違いなどを考慮してつけた若干の寸法差がある場合も含むものであり、ほぼ同程度の面積にしたという意味である。この“ほぼ同程度の面積”としては、該加振樹脂部品の溶着部の面積が、二つ以上の該被摩擦樹脂部品の溶着部の面積の合計に対して80〜120%であると好ましく、90〜110%であるとより好ましい。 And in the resin component joining structure of this invention, the area of the welding part of this vibration resin part is equal to the sum total of the area of the welding part of two or more this friction resin parts. “Equal areas” here does not mean that they are geometrically completely the same area, but there are slight dimensional differences that take into account errors and differences in the thermal expansion of the materials in each resin part. In some cases, the area is almost the same. The “substantially the same area” is preferably such that the area of the welded part of the vibration resin part is 80 to 120% with respect to the total area of the welded parts of the two or more rubbed resin parts. 90 to 110% is more preferable.
本発明の樹脂部品接合構造体では、該被摩擦樹脂部品の1つ(第1被摩擦樹脂部品;例えば、図1の1、図4の23、図6の22)が、突状部Bを有し、該突状部Bの先端面を溶着部として該溶着面Aの一部が形成され、他の被摩擦樹脂部品(第2被摩擦樹脂部品;例えば、図1の2、図4の22、図6の23)が、該第1被摩擦樹脂部品の該突状部Bが挿入されている孔部を有し、且つ該孔部の外縁部を溶着部として、該溶着面Aの一部が形成されていることを特徴とするものである。 In the resin part bonded structure according to the present invention, one of the rubbed resin parts (first rubbed resin part; for example, 1 in FIG. 1, 23 in FIG. 4, 22 in FIG. 6) A part of the welding surface A is formed with the tip end surface of the projecting portion B as a welding portion, and other friction-resistant resin parts (second friction-resistant resin parts; for example, 2 in FIG. 1 and FIG. 4 22, 23) in FIG. 6 has a hole portion into which the protruding portion B of the first rubbed resin part is inserted, and the outer edge portion of the hole portion is used as a welding portion. A part is formed.
または、更に、本発明の樹脂部品接合構造体では、上記の第1および第2被摩擦樹脂部品に加えて、孔部を有する1つ以上の他の被摩擦樹脂部品(第3被摩擦樹脂部品類;例えば、図1の3および4)があり、それらの孔部の外縁部が、溶着部として、該第1および該第2被摩擦樹脂部品の溶着部に対して年輪状となるよう配置され、該溶着面Aの一部が形成されていることを特徴とする。この場合の溶着部が年輪状とは、各樹脂部品が内側から順に、第1被摩擦樹脂部品、第2被摩擦樹脂部品、そして第3被摩擦樹脂部品類と各々の孔部や突状部を介して入れ子状になった状態で、前記の溶着面を形成し溶着され、各溶着部が同心状のようになっていることを指す。年輪状といっても、各樹脂部品の溶着部や孔部は円状とは限らず、お互いに相似形状とは限らない。 Alternatively, in the resin component joint structure of the present invention, in addition to the first and second friction resin components, one or more other friction resin components having holes (third friction resin components). For example, 3 and 4 in FIG. 1, and the outer edge portions of the holes are arranged as welded portions so as to form an annual ring shape with respect to the welded portions of the first and second rubbed resin parts. A part of the welding surface A is formed. In this case, the welded part has an annual ring shape. Each resin part is in order from the inner side, the first rubbed resin part, the second rubbed resin part, and the third rubbed resin part, and the respective holes and protrusions. In this state, the welding surface is formed and welded in a state of being nested, and each welding portion is concentric. Even if it is called an annual ring shape, the welded part and the hole part of each resin part are not necessarily circular, and are not necessarily similar to each other.
本発明の樹脂部品接合構造体では、前記の第2被摩擦樹脂部品及び第3被摩擦樹脂部品類のうち、少なくとも1つが、突状部を有し、かつ、その孔部が該突状部の先端面にあり、該突状部が筒状となっていると好ましく、すべてが突状部を有し、かつ、その孔部が該突状部の先端面にあり、該突状部が筒状となっていると更に好ましい。なお、この場合の筒状とは円筒状とは限らず角筒状など様々なものがありうる。 In the resin component joint structure of the present invention, at least one of the second rubbed resin component and the third rubbed resin component has a protruding portion, and the hole portion is the protruding portion. It is preferable that the projecting portion has a cylindrical shape, all have a projecting portion, and the hole portion is on the distal end surface of the projecting portion, and the projecting portion is More preferably, it is cylindrical. Note that the cylindrical shape in this case is not limited to the cylindrical shape, and may be various such as a rectangular tube shape.
本発明の樹脂部品接合構造体では、前記の第1被摩擦樹脂部品を保持し、第2被摩擦樹脂部品及び第3被摩擦樹脂部品類を第1被摩擦樹脂部品に対して位置決めするための位置決め手段(例えば、図7の28 位置決めリブ)が設けられることが好ましい。 In the resin part bonded structure according to the present invention, the first friction resin part is held, and the second friction resin part and the third friction resin part are positioned with respect to the first friction resin part. Preferably, positioning means (for example, 28 positioning ribs in FIG. 7) are provided.
本発明の樹脂部品接合構造体では、前記の第2被摩擦樹脂部品の内側にバリ逃がし溝(例えば、図6の26)を設け、第1被摩擦樹脂部品、第2被摩擦樹脂部品、第3被摩擦樹脂部品類のそれぞれの溶着部の間の少なくとも1箇所バリ逃がしの隙間(例えば、図6の27)を設けたものも好ましい。 In the resin part joint structure of the present invention, a burr relief groove (for example, 26 in FIG. 6) is provided inside the second friction resin part, and the first friction resin part, the second friction resin part, It is also preferable to provide at least one burr relief gap (for example, 27 in FIG. 6) between the respective welded portions of the three rubbed resin parts.
本発明の樹脂部品接合構造体では、前記の第1被摩擦樹脂部品、第2被摩擦樹脂部品、第3被摩擦樹脂部品類のうち少なくとも1つがハット形状のものであると好ましい(例えば、図5〜7)。 In the resin part bonded structure of the present invention, it is preferable that at least one of the first rubbed resin part, the second rubbed resin part, and the third rubbed resin part has a hat shape (for example, FIG. 5-7).
本発明の樹脂部品接合構造体に用いられる、加振樹脂部品、第1被摩擦樹脂部品、第2被摩擦樹脂部品、第3被摩擦樹脂部品類といった樹脂部品は、樹脂などのマトリックス(成分)に強化繊維が添加された繊維強化複合材料を成形したものが好ましい。 Resin parts such as vibration resin parts, first rubbed resin parts, second rubbed resin parts, and third rubbed resin parts used in the resin part joint structure of the present invention are a matrix (component) such as resin. What formed the fiber reinforced composite material in which the reinforced fiber was added to is preferable.
本発明において用いられる上記の繊維強化複合材料としては、繊維強化複合材料の部分と樹脂のみの部分とのが積層体になったものや、サンドイッチ構造になっている繊維強化複合材料も好ましい。サンドイッチ構造の場合は、コア部材が繊維強化複合材料であって表皮部材が樹脂であっても良く、逆にコア部材が樹脂のみの部分であって、表皮部材が繊維強化複合材料であっても良い。 As the fiber reinforced composite material used in the present invention, a fiber reinforced composite material in which a fiber reinforced composite material portion and a resin-only portion are laminated or a fiber reinforced composite material having a sandwich structure is also preferable. In the case of the sandwich structure, the core member may be a fiber reinforced composite material and the skin member may be a resin, and conversely, the core member may be a resin-only portion and the skin member may be a fiber reinforced composite material. good.
また、本発明において用いられる上記繊維強化複合材料としては、ランダムマット繊維、つまり強化繊維がランダムマットに積層されたものを含むものが好ましく、更に、該ランダムマット繊維に熱可塑性樹脂を含浸させたものが好ましい。 The fiber reinforced composite material used in the present invention preferably includes a random mat fiber, that is, a material in which a reinforcing fiber is laminated on a random mat, and the random mat fiber is impregnated with a thermoplastic resin. Those are preferred.
本発明において用いられる上記繊維強化複合材料のマトリックスとしては、成形性、生産性、加工性に優れる点から熱可塑性樹脂が好ましい。また車体のマトリックスを熱可塑性樹脂とすることで、二軸の中間に位置する軸方向に引っ張った際の破断ひずみを20%前後まで増加させることが可能となる。熱可塑性樹脂としては、例えば塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS樹脂)、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド6樹脂、ポリアミド11樹脂、ポリアミド12樹脂、ポリアミド46樹脂、ポリアミド66樹脂、ポリアミド610樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、及びこれらの樹脂2種類以上の組成物などからなる群より選ばれる1種類以上が好ましいものとしてが挙げられる。この中でも、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド6樹脂、ポリアミド66樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂及びこれらの樹脂2種類以上の組成物などからなる群より選ばれる1種類以上がはより好ましく、特に好ましいのは、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド6樹脂、ポリアミド66樹脂及びこれらの樹脂2種類以上の組成物などからなる群より選ばれる1種類以上が特に好ましいものとしてが挙げられる。
As the matrix of the fiber-reinforced composite material used in the present invention, a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of excellent moldability, productivity, and processability. Moreover, by using a thermoplastic resin as the matrix of the vehicle body, it is possible to increase the breaking strain when pulled in the axial direction located between the two axes to about 20%. Examples of the thermoplastic resin include vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene resin (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS resin), acrylic resin, and methacrylic resin. Resin, polyethylene resin, polypropylene resin,
また、本発明において用いられる上記繊維強化複合材料に含まれる強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、高密度ポリエチレン繊維、PBO(ポリベンゾオキサゾール)繊維、およびこれらの2種類以上の混合物等からなる群より選ばれる1種類以上を挙げることができ、なかでも炭素繊維が軽量で強度が優れていることから好ましい。炭素繊維としては公知のものを使用することができるが、一方向に引き揃えられた炭素繊維束、いわゆる一方向材とした炭素繊維か、またはランダムマットに積層された炭素繊維が好ましい。当然、複数の種類の炭素繊維を用いても良い。 Further, the reinforcing fibers contained in the fiber reinforced composite material used in the present invention include glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, boron fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, high density polyethylene fibers, and PBO (polybenzoxazole). One or more selected from the group consisting of fibers and a mixture of two or more of these can be mentioned, and among these, carbon fibers are preferred because they are lightweight and have excellent strength. Known carbon fibers can be used, but carbon fiber bundles arranged in one direction, so-called unidirectional carbon fibers, or carbon fibers laminated on a random mat are preferable. Of course, a plurality of types of carbon fibers may be used.
本発明において用いられる上記繊維強化複合材料は、上記のようなマトリックス(樹脂)と強化繊維以外の成分(繊維状ではないフィラー類や、酸化防止剤などの各種添加剤など)も、本発明の目的に支障を与えるものでない限り含んでいてもよい。 The fiber reinforced composite material used in the present invention includes components other than the matrix (resin) and the reinforcing fibers (fillers that are not fibrous, various additives such as an antioxidant), and the like. It may be included as long as it does not interfere with the purpose.
本発明の樹脂部品接合構造体は、航空宇宙、輸送機械、電気・電子機器、工作・産業・一般・精密機械など広範囲に利用でき、なかでも自動車用部品、特に自動車用フロアに好適である。 The resin component bonded structure of the present invention can be used in a wide range of applications such as aerospace, transportation machinery, electrical / electronic equipment, machine / industry / general / precision machinery, and is particularly suitable for automotive parts, particularly automotive floors.
1、2、3、4・・・被摩擦樹脂部品
1h、2h、3h、4h、22h、23h・・・孔部
1y、2y、3y・・・突状部
4f・・・被摩擦樹脂部品4の溶着部
5f・・・加振樹脂部品5の溶着部
5,24・・・加振樹脂部品
6,25・・・振動体
11s、12s、13s、27・・・バリ逃がしの隙間
21 樹脂製フロア
22 樹脂製フロアアンダー
23 樹脂製フロアアッパー
26 バリ逃がし溝
28 位置決めリブ
100 溶着面A
1, 2, 3, 4...
23 Resin floor upper
26
Claims (7)
該被摩擦樹脂部品の1つ(第1被摩擦樹脂部品)が、突状部Bを有し、該突状部Bの先端面を溶着部として該溶着面Aの一部が形成され
他の被摩擦樹脂部品(第2被摩擦樹脂部品)が、該第1被摩擦樹脂部品の該突状部Bが挿入されている孔部を有し、且つ該孔部の外縁部を溶着部として、該溶着面Aの一部が形成されているか、
または、更に、孔部を有する1つ以上の他の被摩擦樹脂部品(第3被摩擦樹脂部品類)があり、それらの孔部の外縁部が、溶着部として、該第1および該第2被摩擦樹脂部品の溶着部に対して年輪状となるよう配置され、該溶着面Aの一部が形成されていることを特徴とする樹脂部品接合構造体。 When the welded parts of two or more rubbed resin parts are brought into contact with the vibration-exposed resin parts to which vibration is applied and vibration welded, these three or more resin parts are connected to the welded parts of the vibratory resin parts. In the resin part joint structure integrally joined via the welding surface A formed by the welded parts of the two or more rubbed resin parts, the area of the welded part of the vibration resin part has two or more It is equal to the total area of the welded parts of the friction resin parts,
One of the rubbed resin parts (first rubbed resin part) has a projecting portion B, and a part of the welding surface A is formed with the tip surface of the projecting portion B as a welding portion. The rubbed resin component (second rubbed resin component) has a hole portion into which the protruding portion B of the first rubbed resin component is inserted, and the outer edge portion of the hole portion is used as a welding portion. Whether a part of the welding surface A is formed,
Alternatively, there is one or more other rubbed resin parts (third rubbed resin parts) having holes, and the outer edges of these holes are welded parts, and the first and second A resin part joining structure, wherein the resin part joining structure is arranged so as to have an annual ring shape with respect to a welded part of a friction-resin part, and a part of the welding surface A is formed.
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