JP2018083323A - 樹脂製組立品および樹脂製組立品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流路半径方向の製品体格抑制と流路への溶着バリのはみ出し抑制とが図れる樹脂製組立品および樹脂製組立品の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂製組立品６は、樹脂製の第１部材１と、外側筒状部２２を有する樹脂製の第２部材２と、を備える。第２部材２は、外側筒状部２２において第１部材１と溶着接合された溶着部５によって第１部材１と接合した状態で内部に流路４を形成している。第１部材１は、外側筒状部２２に対して内側で流路４の軸方向に嵌め合った状態で第２部材２と溶着接合された溶着部５が形成されている内側筒状部１２を有する。樹脂製組立品６は、少なくとも内側筒状部１２と外側筒状部２２とによって溶着部５の形成初期から形成後にわたって流路４に対して閉じるように設けられ、かつ溶着部５に対して流路４の軸方向に沿うように隣接している第１閉空間２２４を備える。【選択図】図２

Description

この明細書における開示は、超音波溶着によって接合される樹脂製組立品および樹脂製組立品の製造方法に関する。

従来、樹脂製部品同士を超音波溶着によって接合する場合には溶融した樹脂によってバリが発生するために、バリを受ける構造を備える樹脂製部品が知られている。このような構造を備える樹脂製部品の場合、溶着初期の段階では流路側のバリ受け部は閉じられていないため、溶着の過程でバリ受け部の開口部からバリがはみ出してしまうことがある。

溶着初期の段階で、流路側のバリ受け部を閉じた構成とする技術は、特許文献１、特許文献２に開示されている。

特許文献１は、第１部材に形成された環状溝の溶着面とこれに対向する第２部材の環状壁部の先端面とを超音波振動によって溶着させる接合構造を開示している。この接合構造は、先細り状である環状壁部の先端の両側に溶融樹脂を蓄えることが可能な保持溝を備えている。環状壁部の先端の両側に形成された保持溝は、環状溝を形成する外側環状突起と内側環状突起とが環状壁部に接するような寸法関係であることによって、保持溝にはみ出たバリがさらに保持溝から外にはみ出すことを防止している。保持溝と保持溝に嵌る環状壁部とは流路の周りに環状に設けられている。

特許文献２は、第１の構成部材における溶着部とこれに対向する第２の構成部材の端面とを超音波振動によって溶着させる接合構造を開示している。この接合構造は溶着部の両側に溶融樹脂を蓄えることが可能な隙間を備えている。この隙間に対して溶着部とは反対側には、第１の構成部材に形成された第１の突設部が第２の構成部材に形成された第１の凹部に嵌る嵌合構成が設けられている。この嵌合構成によって、隙間にはみ出たバリがさらに隙間から外にはみ出すことを防止している。第１の突設部、溶着部、溶着部の両側の隙間、および第２の突設部は、流路の周りに環状に設けられている。

特開昭６２−２２１５２６号公報 特開２００４−３５１８３９号公報

特許文献１、特許文献２のいずれの構造においても、溶着される部分とバリのはみ出しを防止するための仕切り壁とが、流路に対して径外方向に並ぶように設けられている。この構成によれば、溶着バリのはみ出しを防止できるが、流路の半径方向について製品体格が大きくなるという問題がある。

このような課題に鑑み、この明細書における開示の目的は、流路半径方向の製品体格抑制と流路への溶着バリのはみ出し抑制とが図れる樹脂製組立品および樹脂製組立品の製造方法を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された樹脂製組立品のひとつは、樹脂製の第１部材（１，１０１，２０１）と、外側筒状部（２２，２２Ａ）を有し、外側筒状部において第１部材と溶着接合された溶着部（５）によって第１部材と接合した状態で内部に流路（４）を形成している樹脂製の第２部材（２，１０２，２０２）と、を備え、
第１部材は、外側筒状部に対して内側で流路の軸方向に嵌め合った状態で、第２部材と溶着接合された溶着部（５）が形成されている内側筒状部（１２，１２Ａ）を有しており、
少なくとも内側筒状部と外側筒状部とによって溶着部の形成初期から形成後にわたって流路に対して閉じるように形成され、かつ溶着部に対して流路の軸方向に沿うように隣接している第１閉空間（２２４，２２４Ａ）を備える。

この樹脂製組立品によれば、少なくとも内側筒状部と外側筒状部とによって形成されている第１閉空間は、溶着部の形成初期から形成後にわたって流路に対して閉じた空間であるので、溶着部を形成する過程で発生する溶着バリは第１閉空間に蓄えられる。これにより、溶着部を形成する過程で溶着バリが流路にはみ出すことを抑えることができる。さらに第１閉空間と溶着部とが流路の軸方向に沿うように隣接するので、樹脂製組立品の体格が流路半径方向に大きくなることを抑えることができる。以上によれば、流路半径方向の製品体格抑制と流路への溶着バリのはみ出し抑制とが図れる樹脂製組立品を提供できる。

開示された樹脂製組立品の製造方法のひとつは、組み合わされて内部に流路（４）を形成する樹脂製の第１部材（１，１０１，２０１）と樹脂製の第２部材（２，１０２，２０２）とを接合する樹脂製組立品（６，１０６，２０６）の製造方法である。この製造方法は、第１部材および第２部材の溶着部（５）となる部位に対して流路の軸方向に沿うように並び、かつ流路と溶着部との間に閉じられた第１閉空間（２２４，２２４Ａ）を形成するように、第１部材と第２部材とを嵌め合わせる設置工程と、第１部材と第２部材とで第１閉空間を形成したまま、第１部材を流路の軸方向に加圧しながら溶着部に超音波振動を加えて第１部材と第２部材とを溶着接合する溶着工程と、を含む。

この製造方法によれば、設置工程において流路と溶着部との間に流路に対して閉じた第１閉空間を形成し、第１閉空間を形成したまま溶着工程を行うので、次の溶着工程の初期から終了までにかけて、発生する溶着バリを第１閉空間に蓄えることができる。これにより、溶着工程で溶着部を形成する際に溶着バリが流路にはみ出すことを抑えることができる。設置工程では、さらに第１閉空間と溶着部とが流路の軸方向に沿うように第１部材と第２部材とを嵌め合わせるので、樹脂製組立品の体格が流路半径方向に大きくなることを抑えることができる。以上の製造方法によれば、流路半径方向の製品体格抑制と流路への溶着バリのはみ出し抑制とが図れる樹脂製組立品を提供できる。

第１実施形態の樹脂製組立品について、溶着部の形成初期における、第１部材の内側筒状部と第２部材の外側筒状部との位置関係を示した部分断面図である。 第１実施形態の樹脂製組立品について、溶着部の形成後における、内側筒状部と外側筒状部の接合状態を示した部分断面図である。 第２実施形態の樹脂製組立品について、溶着部の形成初期における、第１部材の内側筒状部と第２部材の外側筒状部との位置関係を示した部分断面図である。 第２実施形態の樹脂製組立品について、溶着部の形成後における、内側筒状部と外側筒状部の接合状態を示した部分断面図である。 第３実施形態の樹脂製組立品について、溶着部の形成初期における、第１部材の内側筒状部と第２部材の外側筒状部との位置関係を示した部分断面図である。 第３実施形態の樹脂製組立品について、溶着部の形成後における、内側筒状部と外側筒状部の接合状態を示した部分断面図である。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る樹脂製組立品６について、図１および図２を参照しながら説明する。樹脂製組立品６は、樹脂製の第１部材１と樹脂製の第２部材２とを接合して組み立てられた製品であり、第１部材１および第２部材２の内部に流路４を形成している。樹脂製組立品６は、超音波接合による溶着部５を有する。第１部材１、第２部材２は、超音波溶着接合が可能な材質の樹脂によって形成されている。樹脂製組立品６は、内部に流路を有するあらゆる製品に適用可能であり、一例として、内部に蒸発燃料、オイル、冷媒等が流通し、流量を調整可能な装置、継手部材、配管等に適用することができる。

第１部材１は、内部に流路４を有し流路軸４Ｐに沿って延びる流路筒部１０と、流路筒部１０の一端から外側に突出するフランジ部１１と、フランジ部１１から流路軸４Ｐに沿うように突出する内側筒状部１２と、を備えて形成されている。内側筒状部１２は、流路筒部１０よりも外径が大きく、フランジ部１１の外周縁１１１よりも流路軸４Ｐに近い内側で流路筒部１０とは反対方向に突出する形状である。内側筒状部１２の先端は開口端である。

第２部材２は、内部に流路４を有し流路軸４Ｐに沿って延びる流路筒部２０と、流路筒部２０の一端から外側に延びるフランジ部２３と、フランジ部２３から流路軸４Ｐに沿うように突出する二重の外側筒状部２２および内側筒状部２１と、を備えて形成されている。内側筒状部２１の先端は開口端である。外側筒状部２２は、内側筒状部２１との間に、流路軸４Ｐ周りの環状の溝部２３１を形成するように内側筒状部２１よりも外側においてフランジ部２３から流路筒部２０とは反対方向に突出する形状である。外側筒状部２２の先端は開口端である。外側筒状部２２は、第１部材１の内側筒状部１２よりも外径が大きくなるように形成されている。外側筒状部２２は、外側筒状部２２の内径が内側筒状部１２の外径よりも若干小さくなるように形成されている。内側筒状部２１は内側筒状部２１の外径が内側筒状部１２の内径と同等になるように形成されている。

外側筒状部２２は、開口端である先端部に、他の部位よりも厚さ寸法が小さい薄肉部２２３を有している。薄肉部２２３は、外側筒状部２２における薄肉部２２３以外の部位に対して外径が同等であるが内径が大きくなるように形成されている。したがって、薄肉部２２３は、薄肉部２２３の内径が内側筒状部１２の外径よりも大きくなるように形成されている。内側筒状部２１は内側筒状部２１の軸方向長さが外側筒状部２２の軸方向長さよりも小さくなるように形成されている。溝部２３１の軸方向深さは、内側筒状部２１の軸方向長さと同等である。

上記構成により、第１部材１と第２部材２とを流路軸４Ｐを合わせた状態で接合する際には、図１に示すように、内側筒状部１２が内側筒状部２１と外側筒状部２２との間に嵌るようになる。このとき、内側筒状部１２の外周面１２１は、外側筒状部２２の内周面２２１よりも径外側に位置するので、内側筒状部１２の外周縁と外側筒状部２２の内周縁とが流路４に軸方向に沿うように重なる関係になる。この重なり部分における軸方向端部には、第１部材１および第２部材２が嵌まり合う嵌合部が形成されている。この嵌合部は、溶着開始時における第１部材１と第２部材２を適正に位置決めして、位置ずれを防止するためのガイド機構として機能する。この重なり部分は、溶着工程において超音波溶着機３によって溶融されて、互いに溶着接合された溶着部５となる。

超音波溶着の際には、溶融した樹脂によるバリが発生する。内側筒状部１２の外周縁と外側筒状部２２の内周縁との重なり部分が嵌合部によって位置決めされた状態で溶融されると、周囲にバリがはみ出すようになる。このバリは、バリ受け部を設けることで蓄えることが可能であるが、バリ受け部と流路４とがつなげる狭い隙間が存在している場合、この隙間を通ることで膜状の突起物となって流路４側にはみ出しやすくなる。流路４にバリがはみ出た場合、流路４における流体の流通抵抗になり適正な流体流れを阻害したり、装置の正常な作動を阻害したりして不具合が生じうる。

そこで第１実施形態では、この問題を解消するために、図１に図示するように、第１部材１の内側筒状部１２を第２部材２の外側筒状部２２の内側で流路４の軸方向に嵌合させて溶着接合を開始する時点で、流路４に対して閉じられた第１閉空間２２４を形成する。第１閉空間２２４は、外側筒状部２２と流路４の軸方向に嵌め合った内側筒状部１２における先端１２０と第２部材２の溝部２３１との間に形成された閉空間である。図１は、溶着接合の開始時、換言すれば溶着部５の形成初期における、内側筒状部１２と外側筒状部２２との位置関係を示した部分断面図である。すなわち、内側筒状部１２の外周縁と外側筒状部２２の内周縁との重なり部分が嵌合部によって位置決めされた状態では、内側筒状部１２の先端部は、内周縁が内側筒状部２１の外周面に接触し、外周縁が嵌合部によって外側筒状部２２に接触している。

この構成により、溶着部５の形成初期に、溝部２３１、内側筒状部２１および外側筒状部２２で囲まれた第１閉空間２２４を形成することができる。このように形成された第１閉空間２２４は、流路４に対して閉じられており、かつ溶着部５に対して流路軸４Ｐに沿うように隣接した位置に設けられている。溶着接合は、第１部材１に対して流路４の軸方向に荷重をかけながら重なり部分に超音波振動を与えるため、第１閉空間２２４は、溶着部５の形成初期から図２に示す溶着部５の形成後にかけて、流路４に対して継続して閉じられている。したがって、溶着接合の開始時から、溶着部５からはみ出たバリは、第１閉空間２２４の外部にはみ出ることがなく、第１閉空間２２４に収容されることになる。

薄肉部２２３は、図１に示す溶着部５の形成初期において第１部材１に接触していないが、図２に示す溶着部５の形成後においてフランジ部１１の外周縁１１１に接触する。この構成により、溶着部５からはみ出たバリは、薄肉部２２３と内側筒状部１２の外周面１２１との間を通って外部にはみ出ることがある。このように外部にはみ出たバリは、溶着部５の形成後に外部から除去することができるため、装置の作動等に対して不具合が生じることはない。

次に、超音波接合を用いて第１部材１と第２部材２とを接合する工程を含む樹脂製組立品６の製造方法について説明する。樹脂製組立品６の製造方法は、第１部材１と第２部材２とを溶着工程前に所定の位置関係で嵌め合わせる設置工程と、第１部材１と第２部材２とを溶着接合する溶着工程と、を含む。

設置工程は、第１部材１および第２部材２の溶着部５となる部位に対して流路４の軸方向に沿うように並ぶとともに流路４と溶着部５との間に閉じられた第１閉空間２２４を形成するように、第１部材１と第２部材２とを嵌め合わせる工程である。図１の部分断面図は設置工程終了後の状態を示している。

溶着工程は、第１部材１と第２部材２とで第１閉空間２２４を形成したまま、超音波溶着機３によって第１部材１を流路４の軸方向に加圧しながら溶着部５に超音波振動を加えて第１部材１と第２部材２とを溶着接合する工程である。溶着工程中は、微細な超音波振動と加圧力とによって、内側筒状部１２の外周面１２１と外側筒状部２２の内周面２２１とが瞬時に溶融して継続的に溶着部５を形成する。このとき発生する溶着バリは、内側筒状部１２の先端１２０側においては第１閉空間２２４にはみ出し、内側筒状部１２のフランジ部１１側においては薄肉部２２３と外周面１２１との間にはみ出すようになる。

溶着工程では、溶着部５に対して第１閉空間２２４とは反対側に流路４の軸方向に沿うように並ぶ第２閉空間２２５を形成するまで、第１部材１を流路４の軸方向に加圧しながら溶着部５に超音波振動を加える。図２の部分断面図は溶着工程終了後の状態を示している。溶着工程を終了すると、溶着部５は第２閉空間２２５における径内側端部から流路４の軸方向に沿うように所定の長さを有する範囲に形成されている。第２閉空間２２５は、薄肉部２２３の内周面がフランジ部１１の外周縁１１１に接触することにより、第１部材１と第２部材２との間であって流路軸４Ｐ周りに形成された環状の閉空間である。先端１２０側にはみ出す溶着バリは溶着工程中、第１閉空間２２４に蓄えられるので、流路４に露出しない。薄肉部２２３側にはみ出す溶着バリは溶着工程終了後、第２閉空間２２５からはみ出している部分だけをカットすればよく、カットした後の残部は第２閉空間２２５に蓄えられることになる。以上のように、内側筒状部１２と外側筒状部２２の重なり部分を溶着して溶着部５によって両者を接合することにより、内部流通する流体が外部に漏れ出ないように第１部材１と第２部材２とを結合することができる。

超音波溶着機３は、熱可塑性樹脂で形成されている部材を微細な超音波振動と加圧力とによって瞬時に溶融し接合することができる。超音波溶着機３は、電気エネルギを機械的振動エネルギに変換し、同時に加圧をかけることによって、接合対象である２つの部材の接合部に摩擦熱を発生させて、樹脂を溶融して２つの部材を結合する。超音波溶着機３は、例えば、ホーン３１、ブースタ３２、振動子３３および発振器３４を備えている。

発振器３４は、５０Ｈｚ／６０Ｈｚの電気信号を所定の周波数の電気信号に変換して増幅する。振動子３３は、発振器３４によって増幅された電気信号を機械的振動エネルギに変換する。ブースタ３２は、振動子３３から発せられた振幅を増加または減少させてホーン３１に伝える。ホーン３１は共鳴体であり、ブースタ３２を介して振動子３３から伝えられた振動エネルギを溶着部５に伝達する。なお、振動子３３から発せられた振動エネルギを増減することなくホーン３１に伝える場合には、ブースタ３２を用いない。超音波溶着において溶着部５にかかるエネルギは、溶着時間、圧力、振幅という要素によって決定することができる。例えば、他の要素を変えることなく振幅を大きくすると、溶着エネルギが大きくなるので、第１部材１と第２部材２との接合強度を向上することができる。樹脂製組立品６の製造方法においては、樹脂製組立品６の耐圧仕様、耐熱仕様等に応じて、各要素を設定することにより溶着エネルギの大きさを適正に設定する。

次に、第１実施形態の樹脂製組立品６およびその製造方法がもたらす作用効果について説明する。樹脂製組立品６は、内側筒状部１２を有する第１部材１と外側筒状部２２を有する第２部材２とを備える。第２部材２は、外側筒状部２２において第１部材１と溶着接合された溶着部５によって第１部材１と接合した状態において内部に流路４を形成する。内側筒状部１２には、内側筒状部１２が外側筒状部２２の内側で外側筒状部２２と流路４の軸方向に嵌め合った状態で、第２部材２と溶着接合された溶着部５が形成されている。樹脂製組立品６に設けられた第１閉空間２２４は、少なくとも内側筒状部１２と外側筒状部２２とによって溶着部５の形成初期から形成後にわたって流路４に対して閉じるように設けられ、かつ溶着部５に対して流路４の軸方向に沿うように隣接している。

この構成によれば、第１閉空間２２４は溶着部５の形成初期から形成後にわたって流路に対して閉じた空間であるので、溶着部５を形成する過程で発生する溶着バリを第１閉空間２２４に蓄えることができる。これにより、溶着部５を形成する過程で溶着バリが流路４にはみ出すことを抑えることができる。さらに第１閉空間２２４と溶着部５とが流路４の軸方向に沿うように隣接するので、樹脂製組立品６の体格が流路の半径方向に大きくなることを抑えることができる。したがって、樹脂製組立品６は、流路半径方向の製品体格の抑制が図れるとともに、流路４への溶着バリのはみ出し抑制とが図れる。

第１閉空間２２４は、外側筒状部２２と流路４の軸方向に嵌め合った内側筒状部１２における先端１２０と第２部材２との間に形成された閉空間である。この構成によれば、内側筒状部１２の軸方向長さを調整することにより、溶着バリを収容するために必要な第１閉空間２２４の容積を設定することができる。

第２閉空間２２５は、容積が第１閉空間２２４の容積よりも小さくなるように形成されている。この構成によれば、第２閉空間２２５は内側筒状部１２の外周面１２１と外側筒状部２２の先端部との間に形成される空間である。したがって、第２閉空間２２５を第１閉空間２２４よりも小さく形成することで、溶着部５を軸方向に長く形成でき、仮に溶着部５の形成終了後に溶着バリが第２閉空間２２５から外部にはみ出していたとしても外部から除去することができる。

樹脂製組立品６の製造方法は、第１部材１と第２部材２とを嵌め合わせる設置工程と、第１部材１と第２部材２とを溶着接合する溶着工程と、を含んでいる。設置工程は、第１部材１および第２部材２の溶着部５となる部位に対して流路４の軸方向に沿うように並び、かつ流路４と溶着部５との間に閉じられた第１閉空間２２４を形成するように、第１部材１と第２部材２とを嵌め合わせる工程である。溶着工程は、第１部材１と第２部材２とで第１閉空間２２４を形成したまま、第１部材１を流路４の軸方向に加圧しながら溶着部５に超音波振動を加えて第１部材１と第２部材２とを溶着接合する工程である。

この製造方法によれば、設置工程において流路４と溶着部５との間に流路４に対して閉じた第１閉空間２２４を形成し、第１閉空間２２４を形成したまま溶着工程を行う。この工程により、次の溶着工程の初期から終了までにかけて、発生する溶着バリを第１閉空間２２４に蓄えることができる。これにより、溶着工程で溶着部５を形成する際に溶着バリが流路４にはみ出すことを抑えることができる。設置工程では、さらに第１閉空間２２４と溶着部５とが流路４の軸方向に沿うように第１部材１と第２部材２とを嵌め合わせるので、樹脂製組立品６の体格が流路半径方向に大きくなることを抑えることができる。以上の製造方法によれば、流路半径方向の製品体格抑制と流路４への溶着バリのはみ出し抑制とが図れる樹脂製組立品６を提供できる。

溶着工程は、溶着部５に対して第１閉空間２２４とは反対側に流路４の軸方向に沿うように並ぶ第２閉空間２２５を形成するまで、第１部材１を流路４の軸方向に加圧しながら溶着部５に超音波振動を加える工程である。この製造方法によれば、溶着工程終了後に第２閉空間２２５から外部にはみ出したバリのみを除去すれば、バリが外部に露出しない樹脂製組立品６を提供することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る樹脂製組立品１０６および樹脂製組立品１０６の製造方法について図３および図４を参照して説明する。各図において、第１実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第１実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。

図に示すように、第１部材１０１は、流路筒部１０と、フランジ部１１と、フランジ部１１から流路軸４Ｐに沿うように突出する内側筒状部１２Ａと、を備えて形成されている。内側筒状部１２Ａは、流路筒部１０よりも外径が大きく、フランジ部１１の外周縁１１１よりも流路軸４Ｐに近い内側で流路筒部１０とは反対方向に突出する形状である。内側筒状部１２Ａの先端は開口端である。

第２部材１０２は、内部に流路４を有し流路軸４Ｐに沿って延びる流路筒部２０と、流路筒部２０よりも直径が大きく流路筒部２０よりも先端側において流路軸４Ｐに沿うように突出する外側筒状部２２と、を備えて形成されている。外側筒状部２２は、第１部材１０１の内側筒状部１２Ａよりも外径が大きくなるように形成されている。外側筒状部２２は、外側筒状部２２の内径が内側筒状部１２Ａの外径よりも若干小さくなるように形成されている。

上記構成により、第１部材１０１と第２部材１０２とを流路軸４Ｐを合わせた状態で接合する際には、図３に示すように、内側筒状部１２Ａが外側筒状部２２の内側に嵌るようになる。このとき、内側筒状部１２Ａの外周面１２１は、外側筒状部２２の内周面２２１よりも径外側に位置するので、内側筒状部１２Ａの外周縁と外側筒状部２２の内周縁とが流路４に軸方向に沿うように重なる関係になる。この重なり部分は、溶着工程によって互いに溶融して溶着接合された溶着部５となる。この重なり部分における軸方向端部には、第１部材１０１および第２部材１０２が嵌まり合う嵌合部が形成されている。この嵌合部は、溶着開始時における第１部材１０１と第２部材１０２を適正に位置決めして、位置ずれを防止するためのガイド機構として機能する。

第２実施形態では、前述した溶着バリの問題を解消するために、図３に図示するように、第１部材１０１の内側筒状部１２Ａを第２部材１０２の外側筒状部２２の内側で流路４の軸方向に嵌合させて溶着接合を開始する時点で、第１閉空間２２４Ａを形成する。第１閉空間２２４Ａは、嵌合部によって内側筒状部１２Ａと外側筒状部２２とが嵌り合った状態で内側筒状部１２Ａと外側筒状部２２との間に形成された閉空間である。内側筒状部１２Ａには、嵌合部となる部位よりも先端寄りに位置する外周面の部位に全周にわたって形成された溝部１２Ａ１が設けられている。第１閉空間２２４Ａは、溝部１２Ａ１と外側筒状部２２とで囲まれた環状の閉空間である。溝部１２Ａ１の底面の外径は、外側筒状部２２の内周面２２１の内径よりも小さく形成されている。内周面２２１の半径寸法と溝部１２Ａ１の底面の半径寸法との差は、溝部１２Ａ１の半径方向の深さ寸法に相当する。

図３は、溶着接合の開始時、換言すれば溶着部５の形成初期における、内側筒状部１２Ａと外側筒状部２２との位置関係を示した部分断面図である。すなわち、内側筒状部１２Ａの外周縁と外側筒状部２２の内周縁との重なり部分が嵌合部によって位置決めされた状態では、内側筒状部１２Ａの先端部は、外周縁が嵌合部によって外側筒状部２２に接触している。

この構成により、溶着部５の形成初期に、溝部１２Ａ１および外側筒状部２２で囲まれた第１閉空間２２４Ａを形成することができる。このように形成された第１閉空間２２４Ａは、流路４に対して閉じられており、かつ溶着部５に対して流路軸４Ｐに沿うように隣接した位置に設けられている。溶着接合は、第１部材１０１に対して流路４の軸方向に荷重をかけながら重なり部分に超音波振動を与えるため、第１閉空間２２４Ａは、溶着部５の形成初期から図４に示す溶着部５の形成後にかけて、流路４に対して継続して閉じられている。したがって、溶着接合の開始時から、溶着部５からはみ出たバリは、第１閉空間２２４Ａの外部にはみ出ることがなく、第１閉空間２２４Ａに収容されることになる。

樹脂製組立品１０６の製造方法および作用効果については、第１実施形態において説明した記載と同様である。樹脂製組立品１０６の製造方法および作用効果の説明は、第１実施形態における第１部材１、第２部材２、内側筒状部１２、第１閉空間２２４を、それぞれ第１部材１０１、第２部材１０２、内側筒状部１２Ａ、第１閉空間２２４Ａに置き換えて解釈するものとする。

第２実施形態の樹脂製組立品１０６がもたらす作用効果について説明する。樹脂製組立品１０６の構成によれば、第１閉空間２２４Ａは溶着部５の形成初期から形成後にわたって流路４に対して閉じた空間であるので、溶着部５を形成する過程で発生する溶着バリを第１閉空間２２４Ａに蓄えることができる。これにより、溶着部５を形成する過程で溶着バリが流路４にはみ出すことを抑えることができ、さらに第１閉空間２２４Ａと溶着部５とが流路４の軸方向に沿うように隣接するので、樹脂製組立品１０６の体格が流路４の半径方向に大きくなることを抑制できる。

特に樹脂製組立品１０６の構成によれば、第１閉空間２２４Ａは、外側筒状部２２と流路４の軸方向に嵌め合った内側筒状部１２Ａにおいて外周面に形成された溝部１２Ａ１と外側筒状部２２との間に形成された閉空間である。この構成によれば、第１閉空間２２４Ａを、互いに嵌合した状態の第１部材１０１および第２部材１０２の内部に形成できるので、半径方向の製品体格の小型化を図ることができる。

第２閉空間２２５は、容積が第１閉空間２２４Ａの容積よりも小さくなるように形成されている。この構成によれば、第２閉空間２２５は内側筒状部１２Ａの外周面１２１と外側筒状部２２の先端部との間に形成される空間である。したがって、第２閉空間２２５を第１閉空間２２４Ａよりも小さく形成することで、溶着部５を軸方向に長く形成でき、仮に溶着部５の形成終了後に溶着バリが第２閉空間２２５から外部にはみ出していたとしても外部から除去することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る樹脂製組立品２０６および樹脂製組立品２０６の製造方法について図５および図６を参照して説明する。各図において、前述の実施形態と同様の構成であるものは同一の符号を付し、同様の作用、効果を奏するものである。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。

図に示すように、第１部材２０１は、流路筒部１０と、フランジ部１１Ａと、フランジ部１１Ａから流路軸４Ｐに沿うように突出する内側筒状部１２Ａと、を備えて形成されている。内側筒状部１２Ａは、フランジ部１１Ａの外周縁と等しい外径であり、フランジ部１１Ａから流路筒部１０とは反対方向に突出する形状である。

第２部材２０２は、第２実施形態の第２部材１０２に対して外側筒状部２２Ａにおける先端部の形状が相違する。外側筒状部２２Ａは、内側筒状部１２Ａよりも外径が大きくなるように形成されている。外側筒状部２２Ａは、外側筒状部２２Ａの内径が内側筒状部１２Ａの外径よりも若干小さくなるように形成されている。外側筒状部２２Ａには、先端側の内周面全周にわたって溝部２２Ａ１が設けられている。溝部２２Ａ１の底面の内径は、内側筒状部１２Ａの外周面１２１の外径よりも大きく形成されている。溝部２２Ａ１の底面の半径寸法と内側筒状部１２Ａの外周面１２１の半径寸法との差は、溝部２２Ａ１の半径方向の深さ寸法に相当する。

第２閉空間２２５Ａは、外側筒状部２２Ａと内側筒状部１２Ａとが流路４の軸方向に嵌め合った状態において、溝部２２Ａ１と内側筒状部１２Ａとの間に形成された閉空間である。第２閉空間２２５Ａは、溝部２２Ａ１と内側筒状部１２Ａとで囲まれた環状の閉空間である。第２閉空間２２５Ａは、内側筒状部１２Ａと外側筒状部２２Ａとの嵌め合いによって溶着部５の形成初期から形成後にわたって外部に対して閉じるように設けられ、かつ溶着部５に対して第１閉空間２２４Ａとは反対側で流路４の軸方向に沿うように隣接している。

上記構成により、内側筒状部１２Ａの外周縁と外側筒状部２２Ａの内周縁とが流路４に軸方向に沿うように重なる重なり部分は、溶着工程によって互いに溶融して溶着接合された溶着部５となる。この重なり部分における軸方向端部には、第１部材２０１および第２部材２０２が嵌まり合う嵌合部が形成されている。この嵌合部は、溶着開始時における第１部材２０１と第２部材２０２を適正に位置決めして、位置ずれを防止するためのガイド機構として機能する。

第３実施形態では、前述した溶着バリの問題を解消するために、図５に図示するように、内側筒状部１２Ａを外側筒状部２２Ａの内側で流路４の軸方向に嵌合させて溶着接合を開始する時点で、第１閉空間２２４Ａと第２閉空間２２５Ａとを形成する。図５は、溶着接合の開始時、換言すれば溶着部５の形成初期における、内側筒状部１２Ａと外側筒状部２２Ａとの位置関係を示した部分断面図である。

この構成により、溶着部５の形成初期に、溝部１２Ａ１および外側筒状部２２で囲まれた第１閉空間２２４Ａと第２閉空間２２５Ａとを形成することができる。このように形成された第２閉空間２２５Ａは、外部に対して閉じられており、かつ溶着部５に対して流路軸４Ｐに沿うように隣接した位置に設けられている。溶着接合は、第１部材２０１に対して流路４の軸方向に荷重をかけながら重なり部分に超音波振動を与えるため、第１閉空間２２４Ａと第２閉空間２２５Ａは、溶着部５の形成初期から図６に示す溶着部５の形成後にかけて、流路４に対して継続して閉じられている。したがって、溶着接合の開始時から、溶着部５からはみ出たバリは、第１閉空間２２４Ａおよび第２閉空間２２５Ａの外部にはみ出ることがない。

樹脂製組立品２０６の製造方法および作用効果については、前述の実施形態において説明した記載と同様である。樹脂製組立品２０６の製造方法および作用効果の説明は、前述の実施形態における第１部材１０１、第２部材１０２、外側筒状部２２、第２閉空間２２５を、それぞれ第１部材２０１、第２部材２０２、外側筒状部２２Ａ、第２閉空間２２５Ａに置き換えて解釈するものとする。

第３実施形態の樹脂製組立品２０６がもたらす作用効果について説明する。樹脂製組立品２０６の構成によれば、第１閉空間２２４Ａおよび第２閉空間２２５Ａは溶着部５の形成初期から形成後にわたって流路４に対して閉じた空間であるので、溶着部５を形成する過程で発生する溶着バリを第１閉空間２２４Ａ、第２閉空間２２５Ａのそれぞれに蓄えることができる。これにより、溶着部５を形成する過程で溶着バリが流路４や外部にはみ出すことを抑えることができ、さらに第１閉空間２２４Ａと溶着部５とが流路４の軸方向に沿うように隣接するので、樹脂製組立品２０６の体格が流路４の半径方向に大きくなることを抑制できる。

特に樹脂製組立品２０６の構成によれば、第２閉空間２２５Ａは、内側筒状部１２Ａと流路４の軸方向に嵌め合った外側筒状部２２Ａにおいて内周面に形成された溝部２２Ａ１と内側筒状部１２Ａとの間に形成された閉空間である。この構成によれば、第２閉空間２２５Ａを、互いに嵌合した状態の第１部材２０１および第２部材２０２の内部に形成できるので、半径方向の製品体格の小型化を図ることができる。

第２閉空間２２５Ａは、容積が第１閉空間２２４Ａの容積よりも小さくなるように形成されている。この構成によれば、第２閉空間２２５Ａは内側筒状部１２Ａの外周面１２１と外側筒状部２２Ａの先端部との間に形成される空間である。したがって、第２閉空間２２５Ａを第１閉空間２２４Ａよりも小さく形成することで、溶着部５を軸方向に長く形成でき、仮に溶着部５の形成終了後に溶着バリが第２閉空間２２５Ａから外部にはみ出していたとしても外部から除去することができる。

（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

前述の実施形態において、第１部材の内側筒状部と第２部材の外側筒状部とがはめ合う関係であるが、内側筒状部と外側筒状部とが軸方向において完全に重なる部分を有していない構成でもよい。例えば、内側筒状部と外側筒状部とは、接触する部分を有する程度の位置関係であってもよい。

第１部材および第２部材をそれぞれ形成している材料は、超音波溶着接合が可能な材料であれば、その材料は限定されない。また、第１部材の材料と第２部材の材料とは、同一材料でもよいし、異なる材料でもよい。

前述の実施形態において、溶着開始時において第１部材１と第２部材２を適正に位置決めするための嵌合部は、図示する形状に限定するものではない。

１，１０１，２０１…第１部材
２，１０２，２０２…第２部材
４…流路
５…溶着部
６，１０６，２０６…樹脂製組立品
１２，１２Ａ…内側筒状部
２２，２２Ａ…外側筒状部
２２４，２２４Ａ…第１閉空間
２２５…第２閉空間

Claims (8)

1. 樹脂製の第１部材（１，１０１，２０１）と、
   外側筒状部（２２，２２Ａ）を有し、前記外側筒状部において前記第１部材と溶着接合された溶着部（５）によって前記第１部材と接合した状態で内部に流路（４）を形成している樹脂製の第２部材（２，１０２，２０２）と、
   を備え、
   前記第１部材は、前記外側筒状部に対して内側で前記流路の軸方向に嵌め合った状態で、前記第２部材と溶着接合された溶着部（５）が形成されている内側筒状部（１２，１２Ａ）を有しており、
   少なくとも前記内側筒状部と前記外側筒状部とによって前記溶着部の形成初期から形成後にわたって前記流路に対して閉じるように形成され、かつ前記溶着部に対して前記流路の軸方向に沿うように隣接している第１閉空間（２２４，２２４Ａ）を備える樹脂製組立品。
2. 前記第１閉空間（２２４）は、前記外側筒状部（２２）と前記流路の軸方向に嵌め合った前記内側筒状部（１２）における先端（１２０）と前記第２部材との間に形成された閉空間である請求項１に記載の樹脂製組立品。
3. 前記第１閉空間（２２４Ａ）は、前記外側筒状部と前記流路の軸方向に嵌め合った前記内側筒状部（１２Ａ）において外周面に形成された溝部（１２Ａ１）と前記外側筒状部との間に形成された閉空間である請求項１に記載の樹脂製組立品。
4. 前記内側筒状部（１２Ａ）と前記外側筒状部（２２Ａ）との嵌め合いによって前記溶着部の形成初期から形成後にわたって外部に対して閉じるように設けられ、かつ前記溶着部に対して前記第１閉空間とは反対側で前記流路の軸方向に沿うように隣接している第２閉空間（２２５Ａ）を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の樹脂製組立品。
5. 前記第２閉空間は、前記内側筒状部と前記流路の軸方向に嵌め合った前記外側筒状部において内周面に形成された溝部（２２Ａ１）と前記内側筒状部との間に形成された閉空間である請求項４に記載の樹脂製組立品。
6. 前記第２閉空間は、容積が前記第１閉空間の容積よりも小さくなるように形成されている請求項４または請求項５に記載の樹脂製組立品。
7. 組み合わされて内部に流路（４）を形成する樹脂製の第１部材（１，１０１，２０１）と樹脂製の第２部材（２，１０２，２０２）とを接合する樹脂製組立品（６，１０６，２０６）の製造方法であって、
   前記第１部材および前記第２部材の溶着部（５）となる部位に対して前記流路の軸方向に沿うように並び、かつ前記流路と前記溶着部との間に閉じられた第１閉空間（２２４，２２４Ａ）を形成するように、前記第１部材と前記第２部材とを嵌め合わせる設置工程と、
   前記第１部材と前記第２部材とで前記第１閉空間を形成したまま、前記第１部材を前記流路の軸方向に加圧しながら前記溶着部に超音波振動を加えて前記第１部材と前記第２部材とを溶着接合する溶着工程と、
   を含む樹脂製組立品の製造方法。
8. 前記溶着工程は、前記溶着部に対して前記第１閉空間とは反対側に前記流路の軸方向に沿うように並ぶ第２閉空間（２２５）を形成するまで、前記第１部材を前記流路の軸方向に加圧しながら前記溶着部に超音波振動を加える工程である請求項７に記載の樹脂製組立品の製造方法。

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