JP2016141078A - 溶着構造 - Google Patents

Abstract

【課題】熱溶着の信頼性の向上と長寿命化を図ることができる溶着構造を提供する。
【解決手段】ボス部３ａと穴部２ａとの間のクリアランスを、ボス部３ａの先端部側よりも意匠部品３に繋がるボス部３ａの根元側で大きくする。
【選択図】図１０

Description

この発明は、部品同士を熱溶着で取り付ける溶着構造に関する。

熱溶着は部品同士を締結する方法として広く普及している。例えば、特許文献１には、金属めっきが施された樹脂製の化粧パネルを熱溶着で操作パネルに取り付けることが記載されている。化粧パネルには柱状のボス部が設けられ、操作パネルには穴部が形成されている。化粧パネルのボス部を操作パネルの穴部に挿入し、その先端部を溶融させて穴部の開口縁部に溶着することにより、化粧パネルが操作パネルに取り付けられる。

特開２００３−３３２７５６号公報

熱溶着で取り付ける部品同士の材料が異なり、これら部品の材料の線膨張係数に違いがある場合、特に温度変化に対する部品の長手方向における寸法の変化量に差が生じる。
例えば、車両は駐車場所などの気温によって車室内がマイナスの温度から高温まで変化する場合があり、車載機器は、このような温度変化の激しい環境に置かれる。
このため、車載機器において線膨張係数に違いのある部品同士を取り付ける溶着構造が採用されている場合、温度変化に対する部品の長手方向における寸法変化量の差からボス部と穴部との位置がずれる。この位置ずれでボス部と穴部が接触してボス部の根元に応力が加わった状態になると、温度変化の繰り返しによってボス部の根元に負荷が蓄積されてボス部にクラックあるいは折れが発生する可能性がある。

従来の溶着構造では、上記のような部品同士の長手方向における寸法変化量の差を吸収するために、穴部を長軸方向が部品の長手方向に沿った長穴形状にする場合がある。この場合、部品同士の線膨張係数の違いによる寸法変化量の差が生じやすい方向にボス部と穴部とのクリアランスを大きく設定することができる。

しかしながら、従来の溶着構造は、例えば特許文献１に記載されるように、穴部の深さ方向においてボス部と穴部との間のクリアランスが一定である。このため、穴部に通したボス部の先端部を溶かし過ぎた場合、溶融されたボス部の材料が根元側にまで流れ込んでクリアランスが埋められる可能性があった。このクリアランスが埋められた場合、ボス部は穴部内で固定された状態になるため、温度変化でボス部と穴部の位置ずれが発生する度にボス部の根元に大きな応力が加わり、熱溶着が短命化する。
一方、溶かし過ぎを回避しようとしてボス部の溶融が不十分であった場合は、ボス部の先端部を溶融させて形成される溶着部分と穴部の開口縁部との接合面積が不足して強固な取り付けができず、熱溶着の信頼性の低下に繋がる。

なお、熱溶着による取り付け強度は、上記の溶着部分と穴部の開口縁部との接合面積に依存する。このため、穴部の穴寸法を大きくすると、その分だけ溶着部分の寸法も大きくする必要がある。例えば、穴部を長穴にした場合は、溶着部分は、穴部の長軸方向の開口縁部も覆う寸法にすることが望ましい。

しかしながら、製品の設計上の制約から溶着箇所のスペースを広くできず、溶着部分の寸法も大きくすることができない場合、溶着部分と穴部の開口縁部との接合面積を十分に確保することが困難であった。このため、開口部の穴寸法が大きい長穴形状を熱溶着用の穴部に採用できない場合もあった。

この発明は、上記のような課題を解決するもので、熱溶着の信頼性の向上と長寿命化を図ることができる溶着構造を得ることを目的とする。

この発明に係る溶着構造は、第１の部品に設けられた穴部に対して第２の部品に設けられたボス部を通し、穴部から突出したボス部の先端部を溶融させて当該穴部の開口縁部に溶着する。この溶着構造において、ボス部と穴部との間のクリアランスを、ボス部の先端部側よりも第２の部品に繋がるボス部の根元側で大きくしたことを特徴とする。

この発明によれば、ボス部と穴部との間のクリアランスをボス部の先端部側より根元側で大きくしたので、溶融されたボス部の材料が穴部に流れ込んでもボス部の根元側と穴部との間のクリアランスが埋まりにくくなる。ボス部の根元側と穴部との間のクリアランスが確保されることで、温度変化によってボス部と穴部との位置ずれが発生したときに、穴部の開口縁部に溶着されたボス部の先端部側に応力が加わるが、この応力は、ボス部が根元から弾性変形することにより緩和される。従って、温度変化の繰り返しに対する耐性が向上して、熱溶着の長寿命化を図ることができる。
また、ボス部を溶かし過ぎても上記クリアランスが埋まりにくいので、ボス部を十分に溶融させて穴部の開口縁部に溶着させることができる。これにより、熱溶着による強固な取り付けが可能になるため、熱溶着の信頼性の向上を図ることができる。

この発明の実施の形態１に係る溶着構造を適用した電子機器を示す正面図である。 図１の前面パネルにおける意匠部品の取り付け部分を示す部分拡大図である。 図１の意匠部品を示す斜視図である。 従来の溶着構造を適用した電子機器を、図１のＡ−Ａ線で切った断面矢示図である。 図４のＢ部分を示す断面拡大図である。 図４の溶着構造における温度変化によるボス部と穴部の位置関係の変化を示す断面図である。 従来の溶着構造を示す断面図である。 実施の形態１に係る溶着構造を適用した電子機器を、図１のＡ−Ａ線で切った断面矢示図である。 図８のＤ部分を示す断面拡大図である。 実施の形態１に係る溶着構造を示す図である。 実施の形態１に係る溶着構造の変形例１を示す断面図である。 実施の形態１に係る溶着構造の変形例２を示す断面図である。 実施の形態１に係る溶着構造の変形例３を示す断面図である。 この発明の実施の形態２に係る溶着構造を示す断面図である。 実施の形態２に係る溶着構造の変形例１を示す断面図である。 実施の形態２に係る溶着構造の変形例２を示す断面図である。 実施の形態２に係る溶着構造の変形例３を示す断面図である。 実施の形態２に係る溶着構造の変形例４を示す断面図である。 実施の形態２に係る溶着構造の変形例５を示す断面図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る溶着構造を適用した電子機器１を示す正面図である。図２は、図１の前面パネル２における意匠部品３の取り付け部分を示す部分拡大図である。図３は図１の意匠部品３を示す斜視図である。図１において、電子機器１は、前面パネル２と意匠部品３を備えており、前面パネル２に意匠部品３が取り付けられる。

前面パネル２は、この発明における第１の部品を具体化した部品であり、図２に示すように、意匠部品３を取り付ける部分に穴部２ａが形成されている。
また、前面パネル２は、例えば、ポリカーボネイト樹脂とアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂とのポリマーアロイなどの樹脂材料で構成されるか、あるいは意匠部品３を取り付ける箇所が部分的に電気亜鉛めっき鋼板などから構成される場合もある。
なお、以降、上記ポリマーアロイをＰＣ＋ＡＢＳと記載し、電気亜鉛めっき鋼板をＳＥＣＣと記載する。

意匠部品３は、この発明における第２の部品を具体化した部品であり、図３に示すように、裏面側にボス部３ａが形成されている。穴部２ａから突出したボス部３ａの先端部を溶融させて穴部２ａの開口縁部に溶着することで、前面パネル２に意匠部品３が取り付けられる。また、意匠部品３は、例えばＡＢＳなどの樹脂材料を金属めっきした材料で構成される場合もあり、ＰＣ＋ＡＢＳなどの樹脂材料から構成される場合もある。

熱溶着で取り付ける部品同士の材料が異なる場合、線膨張係数の違いを考慮する必要がある。例えば、前面パネル２がＰＣ＋ＡＢＳなどの樹脂材料で構成されて、意匠部品３がＡＢＳなどの樹脂材料を金属めっきした材料で構成されている組み合わせなどでは、線膨張係数が異なる材料の組み合わせとなる。これらの組み合わせで前面パネル２と意匠部品３が構成されている場合、前面パネル２と意匠部品３は温度変化に対する寸法の変化量が異なる。特に、前面パネル２と意匠部品３の長手方向の寸法変化量に顕著な差が現れる。

図４は、従来の溶着構造を適用した電子機器を、図１のＡ−Ａ線で切った断面矢示図である。また、図５は、図４のＢ部分を示す断面拡大図である。図６は、図４の溶着構造における温度変化によるボス部１０１ａと穴部１００ａとの位置関係の変化を示す断面図である。図７は従来の溶着構造を示す断面図であり、図５のボス部１０１ａの先端部を穴部１００ａの開口縁部に溶着した状態を示している。なお、図７（ａ）は、熱溶着が適正に行われた場合を示しており、図７（ｂ）は、ボス部１０１ａの先端部を溶融し過ぎた場合を示している。

図４、図５に示すように、前面パネル１００には、意匠部品１０１を取り付ける部分に穴部１００ａが形成されている。また、意匠部品１０１には、ボス部１０１ａが形成されている。穴部１００ａを貫通したボス部１０１ａの先端部を、穴部１００ａの開口縁部に溶着することで、前面パネル１００に意匠部品１０１が取り付けられる。

従来の溶着構造における穴部１００ａは、深さ方向に穴寸法が一定の穴部である。
穴部１００ａにボス部１０１ａを通して前面パネル１００に意匠部品１０１を組み付けると、ボス部１０１ａの先端部は穴部１００ａから突出した状態となる。このとき、穴部１００ａとボス部１０１ａとの間にクリアランスＣが形成される。
なお、図５に示すように、クリアランスＣは、穴部１００ａの深さ方向で一定である。

前面パネル１００と意匠部品１０１は、上記のように互いに線膨張係数が異なる材料で構成されている場合、図４に矢印で示すように、温度変化で長手方向に寸法が大きく変化する。例えば、前面パネル１００と意匠部品１０１で温度変化に対する縮小度合いまたは伸長度合いが異なり、穴部１００ａとボス部１０１ａとの間のクリアランスも変化する。
図６の場合、クリアランスＣ１は、図５に示したクリアランスＣよりも小さく、クリアランスＣ２は、図５に示したクリアランスＣよりも大きい。

温度変化によるボス部１０１ａと穴部１００ａとの位置ずれでクリアランスＣ１がなくなると、ボス部１０１ａと穴部１００ａとが接触してボス部１０１ａが押圧された状態になる。このとき、ボス部１０１ａの根元に応力が加わった状態になる。

従来では、前面パネル１００と意匠部品１０１との温度変化に対する寸法変化量の差を吸収するために、穴部１００ａを、長軸方向が前面パネル１００および意匠部品１０１の少なくとも一方の長手方向に沿った長穴形状する場合がある。
この場合、穴部１００ａは長軸方向に穴寸法が大きくなるので、熱溶着で十分な取り付け強度を得るには、図７（ａ）に示すように溶着部分１０１ｂと穴部１００ａの長軸方向における開口縁部との接合面積Ｓも確保する必要がある。

接合面積ＳおよびクリアランスＣを適切に保ちながら熱溶着されると、温度変化でボス部１０１ａと穴部１００ａとの位置がずれたときに、ボス部１０１ａの先端部側、すなわち溶着部分１０１ｂと穴部１００ａの開口縁部との接合部分に対して応力が加わる。
しかしながら、この応力は、ボス部１０１ａが根元から弾性変形することにより緩和される。

また、前述したように、従来の溶着構造は、穴部１００ａの深さ方向にボス部１０１ａと穴部１００ａとの間のクリアランスＣが一定である。このため、ボス部１０１ａの先端部を溶かし過ぎると、図７（ｂ）に示すように、溶融されたボス部１０１ａの樹脂材料が穴部１００ａの根元側まで流れ込んでクリアランスＣが埋められる場合がある。
この場合、ボス部１０１ａは、穴部１００ａ内で固定されて弾性変形ができなくなる。
従って、温度変化によってボス部１０１ａと穴部１００ａとの位置がずれる度にボス部１０１ａの根元に応力が加わり、ボス部１０１ａにクラックあるいは折れが発生する可能性がある。
また、溶かし過ぎを回避しようとしてボス部１０１ａの溶融が不十分であると、十分な接合面積Ｓが得られず、熱溶着による取り付け強度が低下する。

そこで、この発明の実施の形態１に係る溶着構造では、ボス部３ａと穴部２ａとの間のクリアランスを、ボス部３ａの先端部側よりも意匠部品３に繋がるボス部３ａの根元側で大きくしている。このように構成することで、溶融されてボス部３ａの材料が穴部２ａに流れ込んでも、ボス部３ａの根元側と穴部２ａとの間のクリアランスが埋まりにくくなる。以下、実施の形態１に係る溶着構造について説明する。

図８は、実施の形態１に係る溶着構造を適用した電子機器を、図１のＡ−Ａ線で切った断面矢示図である。図１の電子機器１を、Ａ−Ａ線で切った断面を示している。図９は、図８のＤ部分を示す断面拡大図である。図１０は、実施の形態１に係る溶着構造を示す断面図であり、図９のボス部３ａの先端部を穴部２ａの開口縁部に溶着した状態を示している。図８に示す前面パネル２と意匠部品３は、穴部２ａから突出したボス部３ａの先端部を穴部２ａの開口縁部に溶着することにより取り付けられる。

実施の形態１における穴部２ａは、ボス部３ａの先端部側よりもボス部３ａの根元側に対向する部位の穴寸法が大きい穴部であり、穴部２ａ−１〜２ａ−３を有する。
穴部２ａ−１は、意匠部品３側の開口部から穴部２ａ−２に連通する穴部であり、意匠部品３側から穴部２ａ−２へ向けて徐々に穴寸法が小さくなっている。
また、穴部２ａ−１は、ボス部３ａの根元側とのクリアランスを確保するため、意匠部品３側の開口部からボス部３ａの根元部分に対向する部位で、ボス部３ａの径寸法よりも十分に大きい穴寸法となるように構成される。
例えば、温度変化によるボス部３ａと穴部２ａの位置ずれが上記クリアランスの範囲内となる穴寸法とする。

前述したように、前面パネル２の材料と意匠部品３の材料の線膨張係数が異なる場合、特に、温度変化による前面パネル２および意匠部品３の長手方向における寸法変化量に差が生じる。そこで、穴部２ａ−１を、長軸方向が前面パネル２および意匠部品３の少なくとも一方の長手方向に沿った長穴形状としてもよい。
このように構成することで、前面パネル２と意匠部品３の線膨張係数の違いによる寸法変化量に差が生じやすい方向にボス部３ａとのクリアランスが大きく設定される。
これにより、温度変化で前面パネル２および意匠部品３の少なくとも一方の長手方向に穴部２ａとボス部３ａの位置ずれが発生しても、この位置ずれを上記クリアランスで吸収することができ、位置ずれによる影響を緩和できる。

穴部２ａ−２は、穴部２ａ−１よりもボス部３ａの先端部側に設けられて、穴部２ａにおいて最も小さい穴寸法を有する穴部である。穴部２ａ−２の穴寸法は、溶融されたボス部３ａの材料が穴部２ａ−１へ流れ込むことを規制できる穴寸法であればよく、例えば、ボス部３ａを貫通できる程度にボス部３ａの径寸法よりも若干大きい穴寸法とする。
この穴部２ａ−２を設けることで、溶融されたボス部３ａの材料によってボス部３ａの根元側とのクリアランスが埋められることを抑制できる。

また、穴部２ａ−２は、ボス部３ａの外周に沿った穴形状としてもよい。例えば、ボス部３ａが円柱状の部材である場合、ボス部３ａの外周に沿った丸穴となる。
穴部２ａ−２をボス部３ａの外周に沿った穴寸法の小さい穴部にすることで、穴部２ａ−２においてボス部３ａから離間する部位がなく、図１０に示す溶着部分３ｂと穴部２ａの開口縁部との接合面積Ｓを容易に確保できる。

穴部２ａ−３は、穴部２ａにおいて穴部２ａ−１の反対側に開口する穴部であり、穴部２ａ−２より大きく穴部２ａ−１よりも小さい穴寸法を有する。この穴部２ａ−３に溶融されたボス部３ａの材料を溜めることで、穴部２ａ−３の開口縁部に加えてその内部も溶着部分３ｂと接合し、接合面積Ｓをさらに大きくすることができる。
ただし、穴部２ａ−２の開口縁部で溶着部分３ｂとの接合面積Ｓを十分に確保できる場合は、穴部２ａ−３を形成しなくてもよい。すなわち、一方に穴部２ａ−１が設けられ、その反対側に穴部２ａ−２が設けられた構成であってもよい。

上記のように、穴部２ａの穴寸法を、ボス部３ａの先端部側よりもボス部３ａの根元側に対向する部位で大きくすることで、溶融されたボス部３ａの材料によってボス部３ａの根元側と穴部２ａとのクリアランスが埋まりにくくなる。従って、温度変化によってボス部３ａと穴部２ａとの位置ずれが発生したときにボス部３ａの先端部側のみに応力が加わる。この応力は、ボス部３ａが根元から弾性変形することで緩和される。
これにより、温度変化の繰り返しに対する耐性が向上し、熱溶着の長寿命化を図ることができる。

ボス部３ａは、図９に示すように意匠部品３から立設された柱状部材であり、高さ方向に一定な径寸法を有する。また、ボス部３ａの根元には、コーナーＲ部３ａ−１を設けてもよい。コーナーＲ部３ａ−１の半径は、ボス部３ａと穴部２ａ−１とのクリアランスに収まる範囲内で大きくできるので、ボス部３ａの根元の強度を向上させることができる。

図９では、穴部２ａ−１の穴寸法が徐々に小さくなって穴部２ａ−２に繋がる穴部２ａを示したが、図１１に示すように段階的に穴寸法が変化する穴部２ｂであってもよい。
図１１は、実施の形態１に係る溶着構造の変形例１を示す断面図であり、図９と同じ方向からみた断面を示している。穴部２ｂは、実施の形態１に係る溶着構造における穴部の変形例１であり、穴部２ｂ−１と、この穴部２ｂ−１よりも穴寸法の小さい穴部２ｂ−２とから構成される。

穴部２ｂ−１は、意匠部品３側の開口部から穴部２ｂ−２に連通する穴部である。穴部２ｂ−１の穴寸法は、ボス部３ａの根元側とのクリアランスを確保するため、ボス部３ａの径寸法よりも十分に大きく構成される。例えば、穴部２ｂ−１は、温度変化によるボス部３ａと穴部２ｂとの位置ずれが上記クリアランスの範囲内に収まる穴寸法とする。

穴部２ｂ−２は、穴部２ｂ−１の開口側とは反対側に開口した穴部であり、穴部２ｂにおいて最も小さい穴寸法を有する。また、穴部２ｂ−２は、溶融されたボス部３ａの材料が穴部２ｂ−１に流れ込むことを規制できる穴寸法であればよく、例えば、ボス部３ａが貫通できる程度にボス部３ａの径寸法よりも若干大きい穴寸法とする。

図１１の構成であってもボス部３ａの根元側と穴部２ｂとのクリアランスが確保されるので、ボス部３ａの根元にコーナーＲ部３ａ−１を設けることができる。
なお、コーナーＲ部３ａ−１の半径は、ボス部３ａと穴部２ｂ−１とのクリアランスに収まる範囲内で大きくでき、ボス部３ａの根元の強度を向上させることができる。

また、実施の形態１における穴部は、図１２のように構成してもよい。
図１２は、実施の形態１に係る溶着構造の変形例２を示す断面図であり、図９と同じ方向からみた断面を示している。図１２に示すように、穴部２ｄは、前面パネル２から突出した凸部２ｃに形成された穴部であり、穴部２ｄ−１と穴部２ｄ−２から構成される。
穴部２ｄ−１は、意匠部品３側の開口部から穴部２ｄ−２に連通する穴部であり、図９の穴部２ａ−１と同様に、意匠部品３側から穴部２ｄ−２へ向けて徐々に穴寸法が小さくなっている。

また、穴部２ｄ−１は、ボス部３ａの根元側とのクリアランスを確保するため、意匠部品３側の開口部からボス部３ａの根元部分に対向する部位で、ボス部３ａの径寸法よりも十分に大きい穴寸法となるように構成される。例えば、温度変化によるボス部３ａと穴部２ｄの位置ずれが上記クリアランスの範囲内となる穴寸法とする。

穴部２ｄ−２は、穴部２ｄ−１の開口側とは反対側に開口した穴部であり、穴部２ｄにおいて最も小さい穴寸法を有する。穴部２ｄ−２の穴寸法は、溶融されたボス部３ａの材料が穴部２ｄ−１に流れ込むことを規制できる穴寸法であればよく、例えば、ボス部３ａが貫通できる程度にボス部３ａの径寸法よりも若干大きい穴寸法とする。

図１２に示す溶着構造において、穴部２ｄの穴長は、凸部２ｃの高さ分だけ長くなる。また、ボス部３ａは、穴部２ｄが長くなった分だけ高く形成されている。
このようにボス部３ａを高くした場合、ボス部３ａの弾性体としてのばね定数が小さくなる。これにより、ボス部３ａの高さが低い場合と同じ変位量でボス部３ａに加わる荷重を小さくすることができる。従って、穴部２ｄとボス部３ａとの位置ずれでボス部３ａにクラックあるいは折れが生じることを軽減できる。

なお、穴部２ｄ−１によってボス部３ａの根元側と穴部２ｄとのクリアランスが確保されるので、ボス部３ａの根元にはコーナーＲ部３ａ−１を設けることができる。
コーナーＲ部３ａ−１の半径は、ボス部３ａと穴部２ｄ−１とのクリアランスに収まる範囲で大きくできるので、ボス部３ａの根元の強度を向上させることができる。

また、実施の形態１における溶着構造は、図１３のように構成してもよい。
図１３は実施の形態１に係る溶着構造の変形例３を示す断面図であり、図９と同じ方向からみた断面を示している。なお、穴部２ａは、図９に示したものと同様である。
ボス部３ａの根元の周囲には、図１３に示すように凹部３ｃが形成されている。
ボス部３ａの高さは、凹部３ｃによって根元の周囲が凹んだ分だけ高くなっている。
このように構成することでも、ボス部３ａの弾性体としてのばね定数を小さくできるので、ボス部３ａにおけるクラックあるいは折れの発生を軽減できる。

以上のように、実施の形態１に係る溶着構造は、前面パネル２に設けられた穴部２ａに対して意匠部品３に設けられたボス部３ａを通し、穴部２ａから突出したボス部３ａの先端部を溶融させて穴部２ａの開口縁部に溶着する。この溶着構造において、ボス部３ａと穴部２ａとの間のクリアランスを、ボス部３ａの先端部側よりも意匠部品３に繋がるボス部３ａの根元側で大きくしている。実施の形態１における穴部２ａは、ボス部３ａの先端部側よりもボス部３ａの根元側に対向する部位の穴寸法を大きくしている。これにより、溶融されたボス部３ａの材料が穴部２ａに流れ込んでもボス部３ａの根元側と穴部２ａとの間のクリアランスが埋まりにくくなる。上記クリアランスが確保された場合、温度変化によってボス部３ａと穴部２ａとの位置ずれが発生したときに穴部２ａの開口縁部に溶着されたボス部３ａの先端部側に応力が加わるが、この応力は、ボス部３ａが根元から弾性変形することで緩和される。従って、温度変化の繰り返しに対する耐性が向上して、熱溶着の長寿命化を図ることができる。
また、ボス部３ａを溶かし過ぎても上記クリアランスが埋まりにくいので、ボス部３ａを十分に溶融させて穴部２ａの開口縁部に溶着させることができる。これにより、熱溶着による強固な取り付けが可能になるため、熱溶着の信頼性の向上を図ることができる。

また、実施の形態１におけるボス部３ａは、根元にコーナーＲを有する。これにより、ボス部３ａの根元の強度を向上させることができる。

さらに、実施の形態１に係る溶着構造は、穴部２ａ，２ｂ，２ｄにおけるボス部３ａの根元側に対向する部位に、長軸方向が前面パネル２および意匠部品３の少なくとも一方の長手方向に沿った長穴形状の穴部２ａ−１，２ｂ−１，２ｄ−１が設けられる。
このように構成することで、前面パネル２と意匠部品３の線膨張係数の違いによる寸法変化量に差が生じやすい方向にボス部３ａとのクリアランスを大きく設定できる。
これにより、温度変化による穴部２ａとボス部３ａとの位置ずれを上記クリアランスで吸収することができ、位置ずれによる影響を緩和できる。

さらに、実施の形態１に係る溶着構造は、穴部２ａ，２ｂ，２ｄにおけるボス部３ａの先端部側に対向する部位に、ボス部３ａの外周に沿った穴形状の穴部２ａ−２，２ｂ−２，２ｄ−２が設けられる。これにより、ボス部３ａを溶融して形成される溶着部分３ｂと穴部２ａ，２ｂ，２ｄの開口縁部との接合面積Ｓを容易に確保できる。

さらに、実施の形態１における穴部２ｄは、前面パネル２から突出した凸部２ｃに形成されている。これにより、穴部２ｄの穴長が凸部２ｃの高さ分だけ長くなり、ボス部３ａは、この穴部２ｄが長くなった分だけ高く形成される。ボス部３ａが高くなった分だけ、ボス部３ａの弾性体としてのばね定数が小さくなるので、ボス部３ａの高さが低い場合と同じ変位量でボス部３ａに加わる荷重を小さくすることができる。従って、温度変化によって穴部２ｄとボス部３ａとの位置ずれが発生したときにボス部３ａにクラックあるいは折れが生じることを軽減できる。

さらに、実施の形態１におけるボス部３ａは、根元の周囲に凹部３ｃが形成されて凹んでいる。このように構成しても、ボス部３ａは根元の周囲が凹んだ分だけ高くなるので、ボス部３ａの弾性体としてのばね定数が小さくなる。従って、上記と同様に、温度変化によって穴部２ｄとボス部３ａとの位置ずれが発生したときに、ボス部３ａにクラックあるいは折れが生じることを軽減できる。

実施の形態２．
実施の形態２では、ボス部の径寸法を根元側よりも先端部側で大きくしている。これにより、実施の形態１と同様な効果が得られる。
図１４は、この発明の実施の形態２に係る溶着構造を示す図であり、図１４（ａ）は、図９と同じ方向からみた断面図を示しており、図１４（ｂ）は、実施の形態２に係る溶着構造を図１４（ａ）のＥ方向からみた図を示している。

穴部２ｅは、図５に示した従来の穴部１００ａと同様の穴部であって、穴部２ｅ−１と穴部２ｅ−２を有する。
穴部２ｅ−１は、意匠部品３側の開口部から穴部２ｅ−２に連通する穴部であり、深さ方向に一定の穴寸法を有する。また、穴部２ｅ−１は、長軸方向が前面パネル２および意匠部品３の少なくとも一方の長手方向に沿った長穴形状の穴部である。
穴部２ｅを長穴にすることで、前面パネル２と意匠部品３との線膨張係数の違いによる寸法変化量に差が生じやすい方向にボス部３ｄとのクリアランスが大きく設定される。
これにより、温度変化で前面パネル２および意匠部品３の少なくとも一方の長手方向に穴部２ｅとボス部３ｄの位置ずれが発生しても、この位置ずれを上記クリアランスで吸収することができ、位置ずれによる影響を緩和できる。

穴部２ｅ−２は、穴部２ｅにおいて穴部２ｅ−１の反対側に開口する穴部であり、穴部２ｅ−１よりも大きい穴寸法を有する。溶融されたボス部３ｄの材料を、穴部２ｅ−２に溜めることで、溶着部分が穴部２ｅ−２の開口縁部に加えてその内部にも接合するので、接合面積をさらに大きくすることができる。

ボス部３ｄは、意匠部品３に設けられて根元側よりも先端部側の径寸法が大きいボス部である。図１４（ａ）に示すように、ボス部３ｄは、柱状部３ｄ−１と柱状部３ｄ−２とから構成されており、柱状部３ｄ−２の径寸法Ｒ１は、柱状部３ｄ−１の径寸法Ｒ２よりも大きい。

柱状部３ｄ−１は、この発明における第１の柱状部に相当するものであり、ボス部３ｄの根元側に設けられる。また、柱状部３ｄ−１の径寸法は、穴部２ｅとのクリアランスを確保するため、穴部２ｅの穴寸法よりも小さく構成される。例えば、温度変化によるボス部３ｄと穴部２ｅとの位置ずれが上記クリアランスの範囲内になる径寸法とする。

柱状部３ｄ−２は、この発明における第２の柱状部に相当するものであり、先端部側に設けられる。また、柱状部３ｄ−２は、図１４（ｂ）に示すように穴部２ｅの内周に沿った形状の柱状部である。
柱状部３ｄ−２の径寸法は、溶融されたボス部３ｄの材料が穴部２ｅ−１へ流れ込むことを規制できる径寸法であればよい。例えば、穴部２ｅ−１を貫通できる程度に穴部２ｅ−１の穴寸法よりも若干小さい径寸法とする。

柱状部３ｄ−２を穴部２ｅの内周に沿った形状にしたので、柱状部３ｄ−２において穴部２ｅから離間する部位がなく、柱状部３ｄ−２の先端部を溶融して形成される溶着部分と穴部２ｅの開口縁部との接合面積を容易に確保できる。これにより、接合面積が不足した熱溶着の発生を減少させることができる。

上記のように、ボス部３ｄの径寸法を、根元側の柱状部３ｄ−１よりも先端部側の柱状部３ｄ−２で大きくすることで、溶融されたボス部３ｄの材料が穴部２ｅに流れ込んでもボス部３ｄの根元側と穴部２ｅとの間のクリアランスが埋まりにくくなる。
従って、温度変化によってボス部３ｄと穴部２ｅとの位置ずれが発生したときにボス部３ｄの先端部側のみに応力が加わる。この応力は、ボス部３ｄが根元から弾性変形することで緩和される。これにより、温度変化の繰り返しに対する耐性が向上し熱溶着の長寿命化を図ることができる。

さらに、柱状部３ｄ−１と穴部２ｅとのクリアランスが確保されるので、ボス部３ｄの根元にコーナーＲ部３ｄ−３を設けることができる。なお、コーナーＲ部３ｄ−３の半径は、柱状部３ｄ−１と穴部２ｅ−１のクリアランスに収まる範囲内で大きくでき、ボス部３ｄの根元の強度を向上させることができる。

また、実施の形態２に係る溶着構造は、図１５に示すように構成してもよい。
図１５は、実施の形態２に係る溶着構造の変形例１を示す断面図であり、図９と同じ方向からみた断面を示している。穴部２ｆは、前面パネル２を一定の穴寸法で貫通する穴部であり、丸穴形状を有する。ボス部３ｅは、柱状部３ｅ−１と柱状部３ｅ−２から構成されている。柱状部３ｅ−２の径寸法Ｒ３は、柱状部３ｅ−１の径寸法Ｒ２よりも大きい。

柱状部３ｅ−１は、この発明における第１の柱状部に相当するものであり、ボス部３ｅの根元側に設けられる。また、柱状部３ｅ−１の径寸法は、穴部２ｆとのクリアランスを十分に確保できる径寸法であればよい。例えば、温度変化によるボス部３ｅと穴部２ｆとの位置ずれが上記クリアランスの範囲内になる径寸法とする。

柱状部３ｅ−２は、この発明における第２の柱状部に相当するものであり、先端部側に設けられる。また、柱状部３ｅ−２は、図１５に示すように穴部２ｆの内周に沿った形状の柱状部である。柱状部３ｅ−２の径寸法は、図１４に示した構造と同様に、溶融されたボス部３ｅの材料が穴部２ｆへ流れ込むことを規制できる径寸法であればよい。例えば、柱状部３ｅ−２が穴部２ｆを貫通できる程度に、穴部２ｆの穴寸法よりも若干小さい径寸法とする。

柱状部３ｅ−１と穴部２ｆとのクリアランスが確保されるので、ボス部３ｅの根元にはコーナーＲ部３ｅ−３を設けることができる。なお、コーナーＲ部３ｅ−３の半径は、柱状部３ｅ−１と穴部２ｆとのクリアランスに収まる範囲内で大きくすることができ、ボス部３ｅの根元の強度を向上させることができる。

また、実施の形態２に係る溶着構造は、図１６に示すように構成してもよい。
図１６は、実施の形態２に係る溶着構造の変形例２を示す断面図であり、図９と同じ方向からみた断面を示している。図１６において、図１４と同一な構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。ボス部３ｆは、柱状部３ｆ−１と柱状部３ｆ−２から構成されており、柱状部３ｆ−２の径寸法は、柱状部３ｆ−１よりも大きい。

柱状部３ｆ−１は、この発明における第１の柱状部に相当するものであり、ボス部３ｆの根元側に設けられる。柱状部３ｆ−１の径寸法は、図１４に示した柱状部３ｄ−１と同様である。
また、柱状部３ｆ−２は、この発明における第２の柱状部に相当するものであり、先端部側に設けられて穴部２ｅの内周に沿った形状の柱状部である。柱状部３ｆ−２の径寸法は、例えば、溶融されたボス部３ｆの材料が穴部２ｅ−１へ流れ込むことを規制できる径寸法であればよい。

また、柱状部３ｆ−２の根元側の周囲には、図１６に示すように切り欠き部３ｆ−３が形成されている。ボス部３ｆは、根元側の周囲が切り欠かれている分だけ、穴部２ｅ−１とのクリアランスが大きくなっている。
このように構成することで、溶融されたボス部３ｆの材料によって上記クリアランスが埋まることを、切り欠きがない構成よりも抑えることができる。

さらに、柱状部３ｆ−１と穴部２ｅとのクリアランスが確保されるので、ボス部３ｆの根元にはコーナーＲ部３ｆ−４を設けることができる。
なお、コーナーＲ部３ｆ−４の半径は、柱状部３ｆ−１と穴部２ｅ−１のクリアランスに収まる範囲内で大きくでき、ボス部３ｆの根元の強度を向上させることができる。

また、実施の形態２に係る溶着構造は、図１７に示すように構成してもよい。
図１７は、実施の形態２に係る溶着構造の変形例３を示す断面図であり、図９と同じ方向からみた断面を示している。図１７において、図１４と同一な構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。ボス部３ｇは、柱状部３ｇ−１と柱状部３ｇ−２から構成されており、柱状部３ｇ−２の径寸法は、柱状部３ｇ−１よりも大きい。

柱状部３ｇ−１は、この発明における第１の柱状部に相当するものであり、ボス部３ｇの根元側に設けられる。柱状部３ｇ−１の径寸法は、図１４に示した柱状部３ｄ−１と同様である。また、柱状部３ｇ−２は、この発明における第２の柱状部に相当するもので、先端部側に設けられて穴部２ｅの内周に沿った形状の柱状部である。柱状部３ｇ−２の径寸法は、例えば、溶融されたボス部３ｇの材料が穴部２ｅ−１へ流れ込むことを規制できる径寸法であればよい。

柱状部３ｇ−１の根元の周囲には、図１７に示すように凹部３ｃが形成されている。
ボス部３ｇの高さは、凹部３ｃによって根元の周囲が凹んだ分だけ高くなっている。
これにより、ボス部３ｇの弾性体としてばね定数が小さくなるので、ボス部３ｇの高さが低い場合と同じ変位量でボス部３ｇに加わる荷重を小さくすることができる。従って、穴部２ｅとボス部３ｇとの位置ずれでボス部３ｇにクラックあるいは折れが生じることを軽減できる。

凹部３ｃによってボス部３ｇの根元側と穴部２ｅとのクリアランスが確保されるので、ボス部３ｇの根元にはコーナーＲ部３ｇ−３を設けることができる。
なお、コーナーＲ部３ｇ−３の半径は、ボス部３ｇと穴部２ｅ−１および凹部３ｃとのクリアランスに収まる範囲内で大きくでき、ボス部３ｇの根元の強度を向上させることができる。

また、実施の形態２に係る溶着構造は、図１８に示すように構成してもよい。
図１８は、実施の形態２に係る溶着構造の変形例４を示す断面図であり、図９と同じ方向からみた断面を示している。図１８において、穴部２ｈは、前面パネル２から突出した凸部２ｇに形成された穴部である。また、ボス部３ｈは、この穴部２ｈに通される部材であり、柱状部３ｈ−１と柱状部３ｈ−２から構成される。柱状部３ｈ−２は、柱状部３ｈ−１よりも大きい径寸法を有する。

柱状部３ｈ−１は、この発明における第１の柱状部に相当するものであり、ボス部３ｈの根元側に設けられる。柱状部３ｈ−１の径寸法は、図１４に示した柱状部３ｄ−１と同様である。また、柱状部３ｈ−２は、この発明における第２の柱状部に相当するもので、先端部側に設けられて穴部２ｈの内周に沿った形状の柱状部である。柱状部３ｈ−２の径寸法は、例えば、溶融されたボス部３ｈの材料が穴部２ｈへ流れ込むことを規制できる径寸法であればよい。

図１８に示す溶着構造において、穴部２ｈの穴長は、凸部２ｇの高さ分だけ長くなっている。また、ボス部３ｈは、穴部２ｈが長くなった分だけ高く形成されている。
このように構成することでも、ボス部３ｈの弾性体としてのばね定数を小さくできるので、ボス部３ｈにおけるクラックあるいは折れの発生を軽減できる。

ボス部３ｈの根元側と穴部２ｈとのクリアランスが確保されるので、ボス部３ｈの根元にはコーナーＲ部３ｈ−３を設けることができる。
なお、コーナーＲ部３ｈ−３の半径は、ボス部３ｈと穴部２ｈのクリアランスに収まる範囲内で大きくでき、ボス部３ｈの根元の強度を向上させることができる。

また、実施の形態２に係る溶着構造は、図１９に示すように構成してもよい。
図１９は、実施の形態２に係る溶着構造の変形例５を示す断面図であり、図９と同じ方向からみた断面を示している。なお、図１９において、図１８と同一な構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。ボス部３ｉは、穴部２ｈに通される部材であって、柱状部３ｉ−１と柱状部３ｉ−２とから構成される。柱状部３ｉ−２は、柱状部３ｉ−１よりも大きい径寸法を有する。

柱状部３ｉ−１は、この発明における第１の柱状部に相当するものであり、ボス部３ｉの根元側に設けられる。柱状部３ｉ−１の径寸法は、図１４に示した柱状部３ｄ−１と同様である。また、柱状部３ｉ−２は、この発明における第２の柱状部に相当するもので、先端部側に設けられて穴部２ｈの内周に沿った形状の柱状部である。柱状部３ｉ−２の径寸法は、例えば、溶融されたボス部３ｉの材料が穴部２ｈへ流れ込むことを規制できる径寸法であればよい。

さらに、柱状部３ｉ−１の根元の周囲には、図１９に示すように凹部３ｃが形成されており、ボス部３ｉは、凸部２ｇの高さと凹部３ｃによって根元の周囲が凹んだ分だけ高くなっている。すなわち、ボス部３ｉは、図１８のボス部３ｈよりも高くなるので、ばね定数をさらに小さくすることができる。

凹部３ｃによってボス部３ｉの根元側と穴部２ｈとのクリアランスが確保されるので、ボス部３ｉの根元にはコーナーＲ部３ｉ−３を設けることができる。
なお、コーナーＲ部３ｉ−３の半径は、ボス部３ｉと穴部２ｈおよび凹部３ｃとのクリアランスに収まる範囲内で大きくでき、ボス部３ｉの根元の強度を向上させることができる。

以上のように、実施の形態２に係る溶着構造は、前面パネル２に設けられた穴部２ｅに対して意匠部品３に設けられたボス部３ｄを通し、穴部２ｅから突出したボス部３ｄの先端部を溶融させて穴部２ｅの開口縁部に溶着する。この溶着構造において、ボス部３ｄと穴部２ｅとの間のクリアランスを、ボス部３ｄの先端部側よりも意匠部品３に繋がるボス部３ｄの根元側で大きくしている。実施の形態２におけるボス部３ｄは、根元側よりも先端部側の径寸法が大きくなっている。
このように構成することで、溶融されたボス部３ｄの材料が穴部２ｅに流れ込んでも、ボス部３ｄの根元側と穴部２ｅとの間のクリアランスが埋まりにくくなる。
ボス部３ｄの根元側と穴部２ｅとの間のクリアランスが確保されるので、温度変化によってボス部３ｄと穴部２ｅとの位置ずれが発生したときに、ボス部３ｄの先端部側のみに応力が加わる。この応力は、ボス部３ｄが根元から弾性変形することにより緩和される。
従って、温度変化の繰り返しに対する耐性が向上し、熱溶着の長寿命化を図ることができる。また、ボス部３ｄを溶かし過ぎてもクリアランスが埋まりにくいので、ボス部３ｄを十分に溶融させて穴部２ｅの開口縁部に溶着させることができる。これにより、熱溶着による強固な取り付けが可能になるため、熱溶着の信頼性の向上を図ることができる。

また、実施の形態２におけるボス部３ｄは、根元側の柱状部３ｄ−１と、先端部側に設けられて穴部２ｅの内周に沿った形状で柱状部３ｄ−１よりも径寸法が大きい柱状部３ｄ−２とを有する。このように構成することで、柱状部３ｄ−２において穴部２ｅから離間する部位がなく、柱状部３ｄ−２の先端部を溶融して形成される溶着部分と穴部２ｅの開口縁部との接合面積を容易に確保できる。これにより、接合面積が不足した熱溶着の発生を減少させることができる。

さらに、実施の形態２における穴部２ｅは、長軸方向が前面パネル２および意匠部品３の少なくとも一方の長手方向に沿った長穴である。
このように構成することで、前面パネル２と意匠部品３の線膨張係数の違いによる寸法変化量に差が生じやすい方向にボス部３ｄとのクリアランスを大きく設定することができる。これにより、温度変化で前面パネル２および意匠部品３の少なくとも一方の長手方向に穴部２ｅとボス部３ｄとの位置ずれが発生しても、この位置ずれを上記クリアランスで吸収することができ、位置ずれによる影響を緩和できる。

さらに、実施の形態２におけるボス部３ｆは、先端部側が穴部２ｅの内周に沿った形状の柱状部３ｆ−２であり、柱状部３ｆ−２の根元側の周囲が切り欠かれている。
このように構成することで、溶融されたボス部３ｆの材料によって上記クリアランスが埋まることを、切り欠きがない構成よりも抑えることができる。

上記実施の形態１，２は、この発明における第１の部品が前面パネル２、第２の部品が意匠部品３である場合を示したが、これに限定されるものではない。
例えば、ボス部が前面パネルに設けられ、穴部が意匠部品に設けられてもよい。
すなわち、熱溶着用のボス部を有する部品と、このボス部を通す穴部を有する部品であれば、この発明に係る溶着構造を適用することができる。

また、実施の形態１，２の構成を組み合わせてもよい。
例えば、穴部の穴寸法を、ボス部の先端部側よりも根元側に対向する部位で大きくし、かつ、ボス部の径寸法を、根元側よりも先端部側で大きくした構成であってもよい。
このように構成しても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 電子機器、２ 前面パネル、２ａ，２ａ−１〜２ａ−３，２ｂ，２ｂ−１，２ｂ−２，２ｄ，２ｄ−１，２ｄ−２，２ｅ，２ｅ−１，２ｅ−２，２ｆ，２ｈ 穴部、２ｃ，２ｇ 凸部、３ 意匠部品、３ａ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ ボス部、３ｄ−１，３ｄ−２，３ｅ−１，３ｅ−２，３ｆ−１，３ｆ−２，３ｇ−１，３ｇ−２，３ｈ−１，３ｈ−２，３ｉ−１，３ｉ−２ 柱状部、３ａ−１，３ｄ−３，３ｅ−３，３ｆ−４，３ｇ−３，３ｈ−３，３ｉ−３ コーナーＲ部、３ｃ 凹部、３ｆ−３ 切り欠き部。

Claims (11)

1. 第１の部品に設けられた穴部に対して第２の部品に設けられたボス部を通し、前記穴部から突出した前記ボス部の先端部を溶融させて当該穴部の開口縁部に溶着する溶着構造において、
   前記ボス部と前記穴部との間のクリアランスを、前記ボス部の先端部側よりも前記第２の部品に繋がる前記ボス部の根元側で大きくしたことを特徴とする溶着構造。
2. 前記穴部は、前記ボス部の先端部側よりも前記ボス部の根元側に対向する部位の穴寸法が大きいことを特徴とする請求項１記載の溶着構造。
3. 前記ボス部は、根元側よりも先端部側の径寸法が大きいことを特徴とする請求項１記載の溶着構造。
4. 前記穴部における前記ボス部の根元側に対向する部位は、長軸方向が前記第１の部品および前記第２の部品の少なくとも一方の長手方向に沿った長穴であることを特徴とする請求項２記載の溶着構造。
5. 前記穴部における前記ボス部の先端部側に対向する部位は、前記ボス部の外周に沿った穴であることを特徴とする請求項２または請求項４記載の溶着構造。
6. 前記ボス部は、根元側に設けられた第１の柱状部と、先端部側に設けられて前記穴部の内周に沿った形状で前記第１の柱状部よりも径寸法が大きい第２の柱状部とを有することを特徴とする請求項３記載の溶着構造。
7. 前記穴部は、長軸方向が前記第１の部品および前記第２の部品の少なくとも一方の長手方向に沿った長穴であることを特徴とする請求項６記載の溶着構造。
8. 前記第２の柱状部は、根元側の周囲が切り欠かれていることを特徴とする請求項６記載の溶着構造。
9. 前記ボス部は、根元にコーナーＲを有することを特徴とする請求項２または請求項３記載の溶着構造。
10. 前記穴部は、前記第１の部品から突出した凸部に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の溶着構造。
11. 前記ボス部は、根元の周囲が凹んでいることを特徴とする請求項２または請求項３記載の溶着構造。

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