JP3082162U - 熱かしめ用ボス及び熱かしめ用溶融ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 熱可塑性樹脂の熱かしめ方法において、熱か
しめ用ボスを溶融するとき、熱かしめ用ボスの膨大部に
エアーが混入しない効果が得られる熱かしめ用ボス及び
熱かしめ用溶融ヘッドを提供する。 【解決手段】 熱かしめ用ボス１０の先端部の形状を先
端側に向けて徐々に細くなるように形成する。このよう
に形成すると、熱かしめ用ボス１０の先端部が熱かしめ
用溶融ヘッド４０の当接面４１に先当たりするため、熱
かしめ用ボス１０はその先端部から徐々に溶融する。そ
の結果、溶融ヘッド４０と熱かしめ用ボス１０の隙間に
あるエアーが溶融ヘッド４０の外へ排出され、前記エア
ーが溶融した樹脂の中、あるいは溶融ヘッド４０と樹脂
の間に気泡となって混入することがない。又は、上記と
同一の目的を図るため、熱かしめ用ボスの天面部にスリ
ットを入れる、又は溶融ヘッドの当接面に先当り用の凸
部を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、熱可塑性樹脂で成形された成形品の一部に形成した熱かしめ用ボスを 被固定側に形成した固定孔内に挿入し、この固定孔から突き出た熱かしめ用ボス の先端部を加熱溶融して変形させることにより、固定孔の直径より大きな直径か らなる膨大部を形成して被固定物を前記成形品に固定する熱かしめ方法に用いる 熱かしめ用ボス及び熱かしめ用溶融ヘッドに関するもので、さらに詳しくは、膨 大部の表面における凹凸や膨大部の中に空隙（ボイド）を発生させないためのエ アー抜き効果を有する熱かしめ用ボス及びこの熱かしめ時に用いられる熱かしめ 用溶融ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

熱可塑性樹脂で成形された成形品に被固定物をかしめ固定する場合、先ず、成 形品に一体形成された熱かしめ用ボスを被固定物側に形成された固定孔に通す。 次に、この固定孔から突き出た熱かしめ用ボスの先端側を熱かしめ用溶融ヘッド を用いて加熱し、更に前記熱かしめ用溶融ヘッドを押圧しながらボスの先端側を 溶融して固定孔の直径より大きい直径からなる膨大部を形成し、この膨大部を冷 却硬化させることより、被固定物を成形品に固定する熱かしめ方法が一般的であ る。

【０００３】 前記熱かしめ方法に用いるかしめ装置の１つとして、特開昭５６−４６７２１ 号公報にはプラスチック突起かしめ装置が提案されている。このかしめ装置の構 造は熱伝導のよい金属からなる円柱状の支持棒の周囲に、多数のフィンを放射状 に形成した冷却部を一体に設け、冷却部より突き出させた支持棒の一端にはニク ロムリボンをプレス成形した薄いシート状の発熱体を設け、この発熱体の端面に は半球状の凹部を形成している。このかしめ装置を用いて熱かしめ加工を行う時 は、発熱体に瞬間的な通電をするだけで加工温度が得られ、さらに通電を断つと すぐ冷えるため、かしめ成形を確実に美しく行うことができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、通常熱かしめ用ボスは先端側の天面が平面な形状であり、一方熱かし め用溶融ヘッド（以下単に「溶融ヘッド」と称する）の当接面の形状は、熱かし め用ボスが溶融して形成される膨大部がかしめ強度や成形性により、きのこの傘 の様な形状に形成するため、半円球に代表される凹部であるのが一般的である。 したがって、熱かしめ用ボスの天面に溶融ヘッドを当接させると図６（ａ）の様 にかしめ用ボス９０の天面９１と溶融ヘッド４０との間に隙間７０が生じる。こ の状態で熱かしめ用ボス９０を溶融ヘッド４０で加熱し溶融させると、溶融ヘッ ド４０の当接面４１と接している熱かしめ用ボス９０の天面周囲が先に溶融され 、その結果、隙間７０が密封されてしまう。このため、隙間７０に残ったエアー は熱かしめ用ボスの溶融に伴って前記隙間の体積が収縮されてもエアーの逃げる 場所がなく、さらに溶融が進行するにつれて圧縮された結果、溶融した樹脂の中 、あるいは溶融ヘッドと樹脂の間に気泡となって混入する場合がある。前記の様 な状態で熱かしめ用ボスの膨大部が硬化すると、気泡が存在するため膨大部の樹 脂厚が薄くなったり、又は、その一部が欠けたりして、固定（かしめ）強度の低 下を引き起こす一因となっている。

【０００５】 特に、高い溶融温度の樹脂においては、気泡が樹脂中に混入する場合が多く、 さらに高熱により気泡が大きく膨張するため、膨大部が硬化した後に大きいボイ ドが形成されてしまう場合がある。 したがって、低い温度で溶融することが必要になり、熱かしめ作業時間にロス を生じていた。 本考案の目的は、熱かしめ用ボスを溶融する時、熱かしめ用ボスの膨大部にエ アーを混入させないことにより膨大部の肉厚が薄くなったり、ボイドや欠けが発 生したりするのを防止し、その結果、高いかしめ強度が得られる熱かしめ用ボス 及び溶融ヘッドを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、請求項１に記載の考案においては、熱可塑性樹脂で 成形された成形品の一部である熱かしめ用ボスを、被固定物に穿設された固定孔 に貫通させ、突き出た熱かしめ用ボスを溶融して膨大部を形成することにより被 固定物を成形品に固定する熱かしめ用ボスにおいて、この熱かしめ用ボスの先端 部の形状を先端側に向けて徐々に細くなるように形成したことを特徴とするもの である。

【０００７】 更に、請求項２に記載の考案においては、熱可塑性樹脂で成形された成形品の 一部である熱かしめ用ボスを、被固定物に穿設された固定孔に貫通させ、突き出 た熱かしめ用ボスを溶融して膨大部を形成することにより被固定物を成形品に固 定する熱かしめ用ボスにおいて、この熱かしめ用ボスの先端部の天面部から軸方 向に向けてスリットを形成したことを特徴とするものである。

【０００８】 更に、請求項３に記載の考案においては、熱可塑性樹脂で成形された成形品の 一部である熱かしめ用ボスを、被固定物に穿設された固定孔に貫通させ、突き出 た熱かしめ用ボスを溶融して膨大部を形成することにより被固定物を成形品に固 定する熱かしめ用溶融ヘッドにおいて、熱かしめ用溶融ヘッドの当接面の中央部 に、前記熱かしめ用ボスの天面部の一部に先当りする凸部を設けたことを特徴と するものである。

【０００９】

【作用】

請求項１に記載の熱かしめ用ボスにおいては、熱かしめ用ボスの先端部の形状 を先端側に向けて徐々に細くなる形状としたことにより、熱かしめ用ボスの先端 側の中心部が溶融ヘッドの当接部に先当たりするため、熱かしめ用ボスはその先 端側において中心部から徐々に溶融する。その結果、溶融ヘッドと熱かしめ用ボ スの隙間にあるエアーが溶融ヘッドの外へ排気され、前記エアーが溶融した樹脂 の中、あるいは、溶融ヘッドと樹脂の間に気泡となって混入することがない。 更に、請求項２に記載のかしめ用ボスにおいては、熱かしめ用ボスの天面部に 少なくとも１つのスリットを軸方向に向けて形成したことにより、溶融ヘッドと 熱かしめ用ボスの隙間にあるエアーをスリットを経由して溶融ヘッドの外に排気 することができ、前記エアーが溶融した樹脂の中、あるいは溶融ヘッドと樹脂の 間に気泡となって混入することがない。 なお、スリットの数や形状は熱かしめ用ボスの形状や大きさにより任意に選ぶ ことができる。

【００１０】 更に、請求項３に記載の溶融ヘッドにおいては、溶融ヘッドの当接面の中央部 に先当たり用の凸部を設けたことにより、熱かしめ用ボスの天面部に溶融ヘッド が当接したとき、この当接面に形成された凸部が熱かしめ用ボスの天面部に先当 たりするため、熱かしめ用ボスはその中心部から溶融し始め、徐々に外側へ進行 するので、前記エアーも溶融用ヘッドの外へ押し出される結果、前記エアーが溶 融した樹脂の中、あるいは溶融ヘッドと樹脂の間に気泡となって混入することが ない。

【００１１】

【考案の実施の形態】

本考案の熱かしめ用ボス及び溶融ヘッドは、まず、熱かしめ用ボスの先端側の 天面部の中心部から溶融ヘッドによって加熱溶融させ、さらに周囲方向へ溶融が 進む様にする、または、熱かしめ用ボスの先端部にエアーを溶融ヘッドから外部 に排出するためのスリットを設けることにより、溶融ヘッドと熱かしめ用ボスの 隙間にあるエアーはスリットを経由して溶融ヘッドから外部へ排出できるように する、または、溶融ヘッドの当接面の中央に先当り用の凸部を形成することによ り、エアーをこの凸部の作用で溶融ヘッドから外部に排出できるようにするもの である。 以下、各図に基づいて本考案の熱かしめ用ボス及び溶融ヘッドを用いた熱かし め時におけるエアー抜きの実施例を更に詳しく説明する。

【００１２】

【実施例１】 請求項１に記載した発明の実施例を図１、図２により説明する。図１は、各熱 かしめ用ボス１０の先端部中央が端面周囲より先に溶融ヘッドに先当たりする目 的の熱かしめ用ボス１０の代表的な形状例を示し、さらに、成形品１に一体成形 された上記熱かしめ用ボス１０が、被固定物２側に形成された固定孔３に通され た様子を示す図である。 図１（ａ）は先端側に傾斜面１１を持たせて徐々に細 くすることにより、溶融時にこの先端部１３が溶融ヘッドの当接面に先当たりす るように形成した形状の熱かしめ用ボス１０である。図１（ｂ）は熱かしめ用ボ ス２０の天面部２１を溶融ヘッドの曲率より小さい曲率にて半円状に形成するこ とにより、先端部２２に溶接ヘッドの当接面が先当たりするように形成した熱か しめ用ボス２０である。図１（ｃ）は熱かしめ用ボス３０の先端部３１を一段絞 り込んで段差３２をつけ、さらに天面部を半円球状に形成し図（ｂ）であって、 この段差３２と半円形状の熱かしめ用ボス３０の作用により、より確実にエアー を排出できる様にした熱かしめ用ボス３０である。

【００１３】 本実施例では、図１（ａ）に示す先端に傾斜面１１をもたせて徐々に細くなる 形状の熱かしめ用ボス１０を用いた熱かしめ時におけるエアーの抜け方について 説明する。 熱かしめ用ボス１０の天面部１２は、直径が４．０mmであり、２．０mmの高さの 傾斜面（傾斜角４５゜程度）、そして先端部１３では１．５mmの直径で円錐台形 の形状をしている。

【００１４】 先ず、図２（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂で成形された成形品１の一部で ある熱かしめ用ボス１０を被固定物側２に形成された固定孔３へ通す。次に溶融 ヘッド４０の当接面４１を熱かしめ用ボス１０に当接させると円錐台形の先端部 １３と当接面４１はほぼ密着される。従来はこの部分に隙間が生じていた。した がって、溶融ヘッド４０からの加熱で溶融しはじめても、溶融された樹脂によっ てエアー５０は外部に排出され（図２（ｂ））、膨大部１４の中に気泡となって 混入することがない（図２（ｃ））。その結果、図２（d）に示すように気泡（ ボイド）や表面に凹凸が発生しない膨大部１４が得られた。 本考案による固定（かしめ）強度を測定した結果、７０〜８０Ｎであった。

【００１５】

【実施例２】 請求項２に記載の発明に対応する実施例を図３、図４により説明する。図３は 、熱かしめ用ボス６０の天面部６１から軸方向へ切り込んだ２本の直交したスリ ット６２が成形品に一体成形されている熱かしめ用ボス６０の斜視図である。 熱かしめ用ボス６０は、直径は実施例１と同一の４．０mmであり、スリット６ ２は幅が０．５mm深さ０．９mmの形状をしている。スリット６２の深さは例えば 溶融ヘッド４０の当接面４１における最深部４２に熱かしめ用ボス６０が当接し た時、エアー排気用のスリット６２がまだ溶融されず残っているように、当接面 ４１と熱かしめ用ボス６０との隙間７０の深さ以上で、かつ、溶融ヘッド４０が 被固定物２の表面４に当接した時にスリット６２が完全に溶融されて跡が残らな い深さであることが望ましい。

【００１６】 図４を用いて熱かしめ方法によるガス抜き方法を説明すると、実施例１と同様 に熱可塑性樹脂で成形された成形品１の一部である、スリット６２を形成した熱 かしめ用ボス６０を被固定物側２に形成された固定孔３へ通す。次に溶融ヘッド ４０の当接面４１を熱かしめ用ボス６０に当接させると、溶融ヘッド４０と熱か しめ用ヘッド６０の天面の間に隙間７０が生じる。次に、溶融ヘッド４０からの 加熱で熱かしめ用ボス６０は天面部６１の周囲から溶融し隙間７０は縮小される が、隙間７０に存在したエアー５０は図４に示すようにスリット６２を通して外 部に排出されるため、エアーが溶融した膨大部の中に気泡となって混入すること がない。その結果、実施例１の図２（ｄ）と同様に膨大部には気泡（ボイド）や 表面の凹凸が発生しない効果が得られた。 本考案による固定（かしめ）強度を測定した結果、７０〜８０Ｎであった。

【００１７】

【実施例３】 請求項３に記載の発明に対応する実施例を図５により説明する。図５に示す溶 融ヘッド８０は、溶融用ヘッド８０の当接面８１の中央部に高さが０．７mmであ る先当たり用の凸部８２を設けている。本実施例３の熱かしめのエアー抜き方法 を説明すると、まず、実施例１と同様図５（ａ）に示す様に熱かしめ用ボス９０ を被固定物側２に形成された固定孔３へ通す。次に溶融ヘッド８０の当接面８１ を熱かしめ用ボス９０に当接させると、溶融ヘッド８０の当接面８１に形成され た凸部８２が熱かしめ用ボス９０の天面部９１の中央に先当たりする。次に、凸 部８２に当接している熱かしめ用ボス９０の天面部９１の中央から溶融し、徐々 に天面部９１の周囲に溶融が進行されていくため、エアーが当接面８１と熱かし め用ボス９０間に残留せずエアーは外部に排出される（図５（ｂ））。したがっ て、溶融された樹脂つまり膨大部９２の中に気泡となって混入することがない（ 図５（ｃ））。その結果、図５（ｄ）に示すように形成された膨大部９２は気泡 （ボイド）や表面の凹凸が発生しない効果が得られた。 本考案による固定（かしめ）強度を測定した結果、７０〜８０Ｎであった。 尚、凸部８２の高さは当接面の深さより高い、つまり、飛び出した形状でも同様 の効果をもたらす。

【００１８】

【比較例】

比較例として従来の方法を用いた熱かしめ方法を行った。その様子を図６に示 す。熱かしめを行う条件としては、熱かしめ用ボス９０の天面部９１が平面であ る（実施例３と同一）以外は実施例１とまったく同一である。

【００１９】 図６（ａ）に示すように溶融ヘッド４０を熱かしめ用ボス９０の天面部９１に 当接させると、溶融ヘッド９０の当接面４１がお椀の様に凹面であるため、熱か しめ用ボス９０の天面部９１の周囲が先に当接面４１に当接し、中央部に０．６ ｍｍの隙間７０が生じた。この状態で溶融ヘッド４０の熱で熱かしめ用ボス９０ を加熱すると図６（ｂ）の様に熱かしめ用ボス９０の周囲から溶融するため隙間 ７０が密封状態になる。さらに、溶融ヘッド４０の押圧により隙間７０が縮小さ れるためエアー５０が外部に逃げられなくなり、溶融した樹脂である膨大部９２ の中へ図５（ｃ）の様に残留しているエアー５０が気泡９３となって混入してし まうことになる。この状態で冷却硬化させると図６（ｄ）の様に膨大部９２の表 面に気泡による凹凸や内部にはボイド９４が発生することがある。

【００２０】 この様な凹凸やボイド９４をもった膨大部９２により熱かしめした時の固定（ かしめ）強度を測定した結果、４０〜７０Ｎであった。 以上の様に、実施例１，２，３にて得られる固定（かしめ）強度を測定した結 果、いずれも比較例である従来の熱かしめ方法よりバラツキのない強度を得るこ とができた。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明した様に、熱かしめを行うとき本考案の熱かしめ用ボス及び溶融ヘッ ドを用いると、熱かしめ用ボスの先端部分の形状を先端側に向けて徐々に細くな るように形成したこと、または、熱かしめ用ボスの先端部に少なくても１つのス リットが天面から軸方向へ形成したこと、または、溶融ヘッドの当接面の中央部 に先当たり用の凸部を設けたことなどにより、次の様な効果を得ることができる 。 ａ．溶融ヘッドと熱かしめ用ボスの隙間にあるエアーが溶融ヘッドの外へ確実に 排出されるため、膨大部の中にボイドが発生せず、また膨大部の表面を意匠的に も美しく形成できる。 ｂ．膨大部の中にボイドが発生しないためバラツキのないかしめ強度が得られる 。 ｃ．溶融ヘッドを高い溶融温度に設定できるため、樹脂の溶融時間が早くなり、 したがって、熱かしめ作業時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は本考案による熱かしめ用ボス
を被固定物の固定孔に挿入した状態の説明図。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は実施例１による熱かしめ方法
の説明図。

【図３】実施例２による熱かしめ用ボスの天面部にスリ
ットを形成した形状説明図。

【図４】実施例２による熱かしめ方法の説明図。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は当接面に凸部を形成した溶融
ヘッドと実施例３による熱かしめ方法の説明図。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は比較例による熱かしめ方法の
説明図。

【符号の説明】

１ 成形品 ２ 被固定物 １０，２０，３０，６０，９０ 熱かしめ用ボス １２ 天面部 １４、６３，９２ 膨大部 ４０、８０ 溶融ヘッド ４１、８１ 当接面 ５０ エアー ６２ スリット ７０ 隙間 ９３ 気泡 ９４ ボイド

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂で成形された成形品の一部
   である熱かしめ用ボスを、被固定物に穿設された固定孔
   に貫通させ、突き出た熱かしめ用ボスを溶融して膨大部
   を形成することにより被固定物を成形品に固定する熱か
   しめ用ボスにおいて、この熱かしめ用ボスの先端部の形
   状を先端側に向けて徐々に細くなるように形成したこと
   を特徴とする熱かしめ用ボス。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂で成形された成形品の一部
   である熱かしめ用ボスを、被固定物に穿設された固定孔
   に貫通させ、突き出た熱かしめ用ボスを溶融して膨大部
   を形成することにより被固定物を成形品に固定する熱か
   しめ用ボスにおいて、この熱かしめ用ボスの先端部の天
   面部から軸方向に向けてスリットを形成したことを特徴
   とする熱かしめ用ボス。
3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂で成形された成形品の一部
   である熱かしめ用ボスを、被固定物に穿設された固定孔
   に貫通させ、突き出た熱かしめ用ボスを溶融して膨大部
   を形成することにより被固定物を成形品に固定する熱か
   しめ用溶融ヘッドにおいて、熱かしめ用溶融ヘッドの当
   接面の中央部に、前記熱かしめ用ボスの天面部の一部に
   先当りする凸部を設けたことを特徴とする熱かしめ用溶
   融ヘッド。