JP2016022728A - Welded structure - Google Patents
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本発明は、樹脂製の第1部材と第2部材とが互いに溶着された溶着部を有する溶着構造体に関する。 The present invention relates to a welded structure having a welded portion in which a first member made of resin and a second member are welded to each other.
特許文献1には、ポンプ室を内部に形成してある溶着構造体を備えた電動ポンプが記載されている。
この溶着構造体は、樹脂製の例えば第1部材に相当するケーシングおよび第2部材に相当する分離板と、ケーシングに形成された第1圧接面と分離板に形成された第2圧接面とが互いに圧接状態で溶着された溶着部とを有する。
第1圧接面はケーシングに円環状に突設されたケーシング側溶着突起の先端面で形成してあり、第2圧接面は分離板に円環状に突設された分離板側溶着突起の先端面で形成してある。
Patent Document 1 describes an electric pump including a welding structure in which a pump chamber is formed.
The welded structure includes a resin-made casing corresponding to the first member and a separation plate corresponding to the second member, a first pressure contact surface formed on the casing, and a second pressure contact surface formed on the separation plate. And welded portions welded in pressure contact with each other.
The first pressure contact surface is formed by a tip end surface of a casing side welding projection provided in a ring shape on the casing, and the second pressure contact surface is a tip surface of a separation plate side welding projection provided in a ring shape on the separation plate. It is formed with.
溶着部は、例えば、分離板を固定基盤に支持し、ケーシングをチャック部材に把持して、ケーシング側溶着突起の第1圧接面と分離板側溶着突起の第2圧接面とを互いに圧接状態でケーシングを分離板に対して回転させるスピン溶着により、ケーシングと分離板とを液密に溶着してある。
この場合、第1圧接面と第2圧接面とを互いに圧接させる押圧力は、固定基盤とチャック部材とで互いに対向する方向に付与される。
The welding part, for example, supports the separation plate on the fixed base, holds the casing by the chuck member, and presses the first pressure contact surface of the casing side welding projection and the second pressure contact surface of the separation plate side welding projection with each other. The casing and the separation plate are welded in a liquid-tight manner by spin welding that rotates the casing relative to the separation plate.
In this case, the pressing force for bringing the first pressure contact surface and the second pressure contact surface into pressure contact with each other is applied in a direction in which the fixed base and the chuck member face each other.
第1圧接面と第2圧接面とを互いに圧接させる押圧力は、接合面どうしの溶着強度を全域に亘って均等に確保するために、圧接面どうしが全域に亘って均一に圧接されるように付与するのが望ましい。
このため、第1圧接面と第2圧接面とを互いに圧接させる押圧力が付与される第1部材側の第1押圧部位および第2部材側の第2押圧部位とを有している。
従来の溶着構造体では、第1押圧部位と第2押圧部位とを、一連の円環状に形成された扁平な押圧面を樹脂成形後の第1部材および第2部材に切削などの加工を施して形成してある。
The pressing force for bringing the first pressure contact surface and the second pressure contact surface into pressure contact with each other is such that the pressure contact surfaces are uniformly pressed over the entire region in order to ensure the welding strength between the bonded surfaces uniformly over the entire region. It is desirable to give to.
For this reason, it has the 1st press part by the side of the 1st member and the 2nd press part by the side of the 2nd member to which the pressing force which mutually presses the 1st press contact surface and the 2nd press contact surface is given.
In the conventional welded structure, the first pressing portion and the second pressing portion are subjected to a process such as cutting the first member and the second member after resin molding of a series of flat pressing surfaces formed in an annular shape. Formed.
従来の溶着構造体では、押圧力が付与される第1押圧部位および第2押圧部位を一連の円環状に形成された扁平な押圧面で構成してある。
このため、扁平な押圧面を形成するための、樹脂成形後の第1部材または第2部材に対して切削などの加工を施す領域が広く、製作に手間が掛かるおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、製作の手間を軽減できる溶着構造体を提供することを目的とする。
In the conventional welding structure, the first pressing portion and the second pressing portion to which a pressing force is applied are configured by a flat pressing surface formed in a series of annular shapes.
For this reason, the area | region which processes a 1st member or 2nd member after resin shaping | molding for forming a flat press surface etc. to cutting etc. is wide, and there exists a possibility that manufacture may take an effort.
This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the welding structure which can reduce the effort of manufacture.
本発明による溶着構造体の特徴構成は、樹脂製の第1部材および第2部材と、前記第1部材に形成された第1圧接面と前記第2部材に形成された第2圧接面とが互いに圧接状態で溶着された溶着部と、前記第1圧接面と前記第2圧接面とを互いに圧接させる押圧力が付与される前記第1部材側の第1押圧部位および前記第2部材側の第2押圧部位と、を有し、少なくとも前記第1押圧部位を、前記第1圧接面からの高さが管理された押圧面を有する凸部を複数備えて構成してある点にある。 A characteristic structure of the welded structure according to the present invention is that a first member and a second member made of resin, a first pressure contact surface formed on the first member, and a second pressure contact surface formed on the second member. The first pressing portion on the first member side and the second member side on which the pressing force that presses the welding portion welded in a pressure contact state with each other and the first pressure contact surface and the second pressure contact surface are applied. A second pressing portion, and at least the first pressing portion includes a plurality of convex portions each having a pressing surface whose height from the first pressure contact surface is controlled.
本構成の溶着構造体は、少なくとも第1押圧部位を、第1圧接面からの高さが管理された押圧面を有する凸部を複数備えて構成してある。
すなわち、第1押圧部位および第2押圧部位の夫々が一連に形成された単一の押圧面を備えているのではなく、少なくとも第1押圧部位が第1圧接面からの高さが管理された複数の押圧面を備えている。
The welding structure of this configuration is configured to include at least the first pressing portion with a plurality of convex portions having pressing surfaces whose heights from the first pressure contact surface are controlled.
That is, each of the first pressing portion and the second pressing portion is not provided with a single pressing surface formed in series, but at least the height of the first pressing portion from the first pressure contact surface is controlled. A plurality of pressing surfaces are provided.
このため、少なくとも第1押圧部位に押圧面を形成するために、樹脂成形後の第1部材に対して切削などの加工を施す領域を狭くすることができる。
したがって、本構成の溶着構造体であれば、製作の手間を軽減できる。
For this reason, in order to form a pressing surface at least in the first pressing portion, it is possible to narrow a region where the first member after resin molding is subjected to processing such as cutting.
Therefore, if it is the welding structure of this structure, the effort of manufacture can be reduced.
本発明の他の特徴構成は、前記溶着部はスピン溶着されている点にある。 Another feature of the present invention is that the welded portion is spin welded.
本構成であれば、第1圧接面および第2圧接面における樹脂の溶着量を第1圧接面と第2圧接面との摩擦熱による溶融で確保して、溶着部の溶着強度を確保することができる。 With this configuration, the amount of resin welded on the first pressure contact surface and the second pressure contact surface is ensured by melting by frictional heat between the first pressure contact surface and the second pressure contact surface, and the weld strength of the welded portion is ensured. Can do.
本発明の他の特徴構成は、前記溶着部はスピン軸芯周りで円形に設けられ、前記複数の凸部は前記スピン軸芯周りで等間隔に配置されている点にある。 Another feature of the present invention lies in that the welded portion is provided in a circle around the spin axis and the plurality of convex portions are arranged at equal intervals around the spin axis.
本構成であれば、第1圧接面と第2圧接面とを互いに圧接させる押圧力を、円形の溶着部の全域に亘って等間隔で均等に付与することができ、全周に亘って溶着強度の信頼性が高い溶着部を設けることができる。 If it is this structure, the pressing force which mutually presses the 1st press-contact surface and the 2nd press-contact surface can be equally provided over the whole region of a circular welding part at equal intervals, and it welds over a perimeter. A welded portion with high strength reliability can be provided.
本発明の他の特徴構成は、前記押圧面の少なくとも一つが残りの押圧面と異なる前記高さで形成されている点にある。 Another feature of the present invention is that at least one of the pressing surfaces is formed at a different height from the remaining pressing surfaces.
本構成であれば、少なくとも第1部材が、複数の凸部の全部に第1圧接面からの高さが同じ高さに管理された押圧面を設けることができない形状を有していても、圧接面どうしの溶着強度を確保し易い溶着構造体を製作することができる。 If it is this configuration, even if at least the first member has a shape that cannot provide a pressing surface whose height from the first pressure contact surface is controlled to the same height on all of the plurality of convex portions, It is possible to manufacture a welded structure that easily secures the welding strength between the pressure contact surfaces.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図4は、本実施形態による溶着構造体Aを設けてある電動ブラシレスウォータポンプBを示す。
電動ブラシレスウォータポンプBは、エンジン冷却用の冷却水を循環させるために車両用エンジン(図示せず)に装備され、ポンプ部1とポンプ部1を駆動する電動モータ部2と電動モータ部2を制御するドライバ部3とをハウジング4の内部に備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 4 show an electric brushless water pump B provided with a welding structure A according to the present embodiment.
The electric brushless water pump B is installed in a vehicle engine (not shown) to circulate cooling water for engine cooling, and includes a pump unit 1, an
ハウジング4は、ポンプ部1が収容される熱可塑性樹脂製のポンプハウジング4aと、電動モータ部2が収容される熱可塑性樹脂製のモータハウジング4bと、ドライバ部3を収容するドライバ室3aを形成するアルミ合金製の蓋ケース4cとを備えている。
ドライバ室3aには、ドライバ部3を構成する電子部品が接続された回路基板3bを収容してある。
The
The
本実施形態では、ポンプハウジング4aが第1部材に相当し、モータハウジング4bが第2部材に相当する。ポンプハウジング4aとモータハウジング4bとが溶着されたケースが本実施形態の溶着構造体Aに相当する。
In the present embodiment, the
ポンプハウジング4aの内部に、インペラ1aを収容するポンプ室1bが形成されている。ポンプハウジング4aには、エンジンからの冷却水をポンプ室1bに吸入する吸入筒部1cと、ポンプ室1bcの冷却水をエンジンに送り出す吐出筒部1dとが一体成形されている。
吸入筒部1cはモータ回転軸芯Xと同軸芯で設けてあり、吐出筒部1dは吸入筒部1cに対する接線方向に沿って設けてある。
A pump chamber 1b for accommodating the
The
モータハウジング4bには、ハウジング内部をモータ回転軸芯Xの方向で電動モータ部2のロータ5を回転自在に収容するロータ室5aとドライバ室3aとに仕切る隔壁5bを一体成形してある。
電動モータ部2のステータ2aはモータハウジング4bの肉厚内にインサート成形されている。電動モータ部2のロータ5は、インペラ1aと共に一体に回転自在に設けてある。ロータ5をインペラ1aと共に回転自在に支持する回転支軸5cは、隔壁5bとポンプハウジング4aとに亘って支承してある。
The
The
ポンプハウジング4aのモータハウジング側端部には、外形がモータ回転軸芯Xと同芯で円形のポンプ側フランジ6と、ポンプ側フランジ6の内周側に沿ってモータ回転軸芯Xと同芯で円環状に凹入する凹面部7とを形成してある。
At the end of the
図4に示すように、ポンプ側フランジ6のモータハウジング4b側に対向する部分には、モータ回転軸芯Xと同芯で円環状に形成されたポンプ側突条6aおよびポンプ側突条6aの外周側を同芯で囲む円環状に形成された周壁6bを一体成形してある。
ポンプ側突条6aのモータハウジング4b側に対向する端面が円環状の第1圧接面8を形成している。
As shown in FIG. 4, the pump-
An end face of the pump-
モータハウジング4bのポンプハウジング側端部には、外形がモータ回転軸芯Xと同芯で円形のモータ側フランジ9と、モータ側フランジ9の内周側でモータ回転軸芯Xと同芯で円筒状に突出する凸面部10とを形成してある。
At the end of the
モータ側フランジ9はポンプ側フランジ6と同じ外径で形成してある。凸面部10を凹面部7に相対摺動可能に内嵌することにより、ポンプハウジング4aとモータハウジング4bとが位置決め状態に組み付けられる。
The
図4に示すように、モータ側フランジ9のポンプハウジング4a側に対向する部分には、モータ回転軸芯Xと同芯で円環状に形成されたモータ側突条9aを一体成形してある。
モータ側突条9aはポンプ側突条6aと同じ外径および内径で形成してあり、モータ側突条9aのポンプハウジング4a側に対向する端面が第2圧接面11を形成している。
As shown in FIG. 4, a motor-
The motor-
溶着構造体Aは、第1圧接面8と第2圧接面11とが互いに圧接状態でスピン溶着された溶着部12と、第1圧接面8と第2圧接面11とを互いに圧接させる押圧力が付与されるポンプハウジング4a側の第1押圧部位13およびモータハウジング4b側の第2押圧部位14とを有する。
The welding structure A has a pressing force that presses the first
図5,図6は、第1圧接面8と第2圧接面11とをスピン溶着する方法を示し、ポンプハウジング4aをモータ回転軸芯Xと同芯のスピン軸芯周りで回転操作自在に把持するチャック部材Cと、モータハウジング4bを回り止め状態で固定する固定基盤Dとを使用する。
5 and 6 show a method of spin welding the first
固定基盤Dは、モータ側フランジ9のポンプ側フランジ6側とは逆向きのフランジ面に設定された第2押圧部位14を載置支持してモータハウジング4bを回転不能に固定する。第2押圧部位14に設定されるフランジ面は、樹脂成形後の切削加工により、モータ回転軸芯Xに直交する面に沿った一連の環状に連続する扁平面に形成されている。
The fixed board | substrate D mounts and supports the
チャック部材Cは、ポンプ側フランジ6のモータ側フランジ9側とは逆向きのフランジ面に設定された第1押圧部位13をモータ回転軸芯Xの方向に沿ってモータハウジング4bに向けて押圧する三つの押圧部15を有している。
The chuck member C presses the first pressing
第1押圧部位13および第2押圧部位14は、スピン溶着時に第1圧接面8と第2圧接面11とを互いに圧接させる押圧力を、例えばポンプハウジング4aをチャック部材Cでモータハウジング4bに向けて押し付けることにより付与するために設けてある。
The first
そして、第1圧接面8と第2圧接面11とが互いに圧接された状態でのポンプハウジング4aの回転に伴って生じる摩擦熱で第1圧接面8と第2圧接面11とを溶融して、スピン軸芯周りで円形の溶着部12を設けてある。
Then, the first
第1押圧部位13は、溶着部12の存在側とは逆向きに突出する複数の凸部16a,16bを、ポンプ側フランジ6のモータハウジング側とは逆向きの面および吐出筒部1dの一部に一体成形して設けてある。複数の凸部16a,16bは、スピン軸芯周りで等間隔で配置してある。
The first
各凸部16a,16bの先端の夫々は、樹脂成形後の切削加工により、モータ回転軸芯Xに直交する面に沿った扁平な押圧面13aに形成されている。
チャック部材Cが有する押圧部15は、少なくとも周方向で隣り合う二つの凸部16a,16bの押圧面13aを同時に押圧する。
Each of the tips of the
The
ポンプ側フランジ6に設けてある複数の凸部16aは、溶着前又は溶着後の第1圧接面8からの高さH1が一定高さに管理された押圧面13aを備えている。
吐出筒部1dに設けてある凸部16bの押圧面13aは、第1圧接面8からの高さH2がポンプ側フランジ6に設けてある凸部16aの押圧面13aの高さH1よりも高い異なる高さに管理されている。
The plurality of
The
このように、押圧部15が高さ管理された凸部16a,16bを押圧するが、適切な姿勢でポンプ部側フランジ6を押すために、例えばポンプ部側フランジ6の全周に亘って押圧面を平面加工する必要はなく、凸部16a,16bのみ高さ管理しつつ平面加工すればよいので、ポンプ部側フランジ6の製作効率を高めることができる。
In this way, the
〔その他の実施形態〕
1.本発明による溶着構造体は、第1圧接面からの高さが管理された押圧面を有する凸部を複数備えて構成してある第1押圧部位に加えて、第2圧接面からの高さが管理された押圧面を有する凸部を複数備えて構成してある第2押圧部位を有していてもよい。
2.本発明による溶着構造体は、振動溶着や超音波溶着、加熱源を使用する加熱溶着などの各種溶着手段で溶着された溶着部を有していてもよい。
[Other Embodiments]
1. The welded structure according to the present invention has a height from the second pressure contact surface in addition to the first pressure site including a plurality of convex portions each having a pressure surface whose height from the first pressure contact surface is controlled. It may have the 2nd press part which is provided with two or more convex parts which have a press face managed.
2. The welded structure according to the present invention may have a welded portion welded by various welding means such as vibration welding, ultrasonic welding, and heat welding using a heating source.
本発明は、電動ウォータポンプや電動ウォータポンプ以外の各種用途の溶着構造体に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for welding structures for various uses other than electric water pumps and electric water pumps.
4a 第1部材
4b 第2部材
8 第1圧接面
11 第2圧接面
12 溶着部
13 第1押圧部位
13a 押圧面
14 第2押圧部位
16a,16b 凸部
H1 第1圧接面からの高さ
X スピン軸芯
Claims (4)
前記第1部材に形成された第1圧接面と前記第2部材に形成された第2圧接面とが互いに圧接状態で溶着された溶着部と、
前記第1圧接面と前記第2圧接面とを互いに圧接させる押圧力が付与される前記第1部材側の第1押圧部位および前記第2部材側の第2押圧部位と、を有し、
少なくとも前記第1押圧部位を、前記第1圧接面からの高さが管理された押圧面を有する凸部を複数備えて構成してある溶着構造体。 A first member and a second member made of resin;
A weld portion in which a first pressure contact surface formed on the first member and a second pressure contact surface formed on the second member are welded to each other in a pressure contact state;
A first pressing part on the first member side and a second pressing part on the second member side to which a pressing force for pressing the first pressing surface and the second pressing surface together is provided,
A welding structure in which at least the first pressing portion includes a plurality of convex portions each having a pressing surface whose height from the first pressure contact surface is controlled.
前記複数の凸部は前記スピン軸芯周りで等間隔に配置されている請求項2記載の溶着構造体。 The weld is provided in a circle around the spin axis,
The welding structure according to claim 2, wherein the plurality of convex portions are arranged at equal intervals around the spin axis.
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