JP3495538B2 - 樹脂製部品の接合部の構造 - Google Patents

樹脂製部品の接合部の構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は樹脂製部品の接合
部の構造に関し、特に、振動溶着法によって２つの樹脂
製部品を一体に接合する場合に有効な樹脂製部品の接合
部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】従来、２つの樹脂製部品
を一体に接合する方法の一つとして振動溶着法が知られ
ている。振動溶着法は、２つの樹脂製部品の接合部どう
しを互いに接触させ、接触面に所定の圧力を加え、両樹
脂製部品を所定の振動数、振幅で相対的に振動させるこ
とにより接触面に摩擦熱を生じさせ、この摩擦熱によっ
て両接合部を接触面側から溶融させて両接合部間を一体
に接合するようにしたものである。
【０００３】そして、このような振動溶着法によって２
つの樹脂製部品を一体に接合するには、例えば、図３に
示すように、一方の樹脂製部品２１の接合部２２に上方
に開口する凹部２６を設けるとともに、他方の樹脂製部
品２７の接合部２８に下方に突出する前記凹部２６と係
合し得る凸部３０を設ける。
【０００４】そして、一方の樹脂製部品２１の凹部２６
と他方の樹脂製部品２７の凸部３０を相互に係合させ、
凸部３０の先端面を凹部２６の底面に接触させ、凹部２
６の先端面を凸部３０の周縁部の面に接触させ、凹部２
６と凸部３０との間に密閉された貯溜室３２を形成す
る。
【０００５】そして、両接触面に所定の圧力を加えて両
樹脂製部品２１、２７を水平方向に所定の振動数、振幅
で相対的に振動させると、両接触面に摩擦熱が生じ、両
接合部２２、２８が接触面側から徐々に溶融し、貯溜室
３２内が溶融樹脂で満たされて両接合部２２、２８間が
一体に接合されるものである。
【０００６】しかしながら、上記のような樹脂製部品の
接合部の構造では、振動溶着初期に発生した髭状のバリ
３３が、振動溶着中期から終期にかけて大きな塊に成長
した溶融樹脂３４の上部に位置することになるため、振
動溶着終了時に貯溜室３２から両接合部２２、２８間を
介して外部に食み出してしまう。したがって、振動溶着
終了後に食み出したバリ３３を除去するため、バーナ等
による焼却工程が必要となり、生産効率が著しく低下し
てしまう。
【０００７】この発明は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、振動溶着の初期に発生
した髭状のバリが、振動溶着終了後に貯溜室から両接合
部間を介して外部に食み出すのを阻止することにより、
振動溶着終了後のバリの除去工程を不要とし、これによ
り、生産効率を大幅に向上させることのできる樹脂製部
品の接合部の構造を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、２つの樹脂製部品の接合部間を振
動溶着によって一体に接合する樹脂製部品の接合部の構
造であって、一方の樹脂製部品の接合部には、環状底面
と該底面から立ち上がる環状の内壁（４）及び環状の外
壁（５）とにより形成される凹部（６）を設け、他方の
樹脂製部品の接合部には、環状凸部（１０）と該環状凸
部（１０）の内周側及び外周側に、前記環状の内壁
（４）端部及び前記環状の外壁（５）端部と対向する平
面を設けた樹脂製部品の接合部の構造において、前記環
状凸部（１０）の先端外周部に環状段部（１１）を設け
た手段を採用したものである。また、前記両樹脂製部品
に加えられる摩擦溶着振動の水平方向の振幅をＡとした
場合に、前記環状段部（１１）は、前記環状凸部（１
０）の先端から基部に向かう長さ（Ｃ）が１．３Ａ以上
であって、該環状段部（１１）の外周面から前記外壁
（５）に向かう深さ（Ｂ）が０．６Ａ以上であり、か
つ、該環状段部（１１）の周面から前記環状の外壁
（５）の内周面側の間隙（Ｄ）を１．５Ａ以上とすると
ともに、前記環状凸部（１０）の外周側に設けた前記平
面から前記環状凸部（１０）の先端までの長さ（Ｅ）を
２．５Ａ以上とした手段を採用したものである。
【０００９】
【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、一方の樹脂製部品の接合部の凹部と他方の樹脂製
部品の接合部の凸部を相互に係合させ、凸部の先端面を
凹部の底面に接触させ、凸部の周縁部の面を凹部の先端
面に接触させ、接触面に所定の圧力を加えた状態で両樹
脂製部品を所定の振動数、振幅で相対的に振動させる
と、接触面に摩擦熱が生じて両接合部が接触面から徐々
に溶融し、溶融した樹脂は凹部と凸部との間に蓄積さ
れ、両接合部間が一体に接合される。この場合、振動溶
着の初期に発生する髭状のバリは、凸部の段部に接触す
ることによって折り曲げられて方向を変えられ、段部に
対向する凹部の内面に接触することによって折り曲げら
れて方向を変えられ、このように何回も折り曲げられる
ことにより切断されて小片に形成されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態について説明する。図１にはこの発明による樹脂
製部品の接合部の構造の一実施の形態が示されていて、
この実施の形態に示す樹脂製部品の接合部の構造は、オ
イルストレーナの構成部品である２つの樹脂製部品を振
動溶着によって接合する場合等に有効となるものであ
る。すなわち、２つの樹脂製部品の接合部どうしを相互
に接触させ、接触面に所定の圧力を加えた状態で両樹脂
製部品を所定の振動数、振幅で相対的に振動させて接触
面に摩擦熱を生じさせ、この摩擦熱を利用して両接合部
間を一体に接合する場合に有効となるものである。
【００１１】一方の樹脂製部品１の接合部２は、水平方
向に延びる基部３と、基部３の内端に一体に設けられる
上方に突出する内壁４と、基部３の外端に一体に設けら
れる上方に突出する内壁４よりも高い外壁５とからな
り、基部３、内壁４及び外壁５によって囲まれる部分に
断面が略台形状の上方が開口する凹部６が形成されるよ
うになっている。
【００１２】他方の樹脂製部品７の接合部８は、水平方
向に延びる基部９からなり、基部９の下面中央部には図
中下方に突出する前記凹部６と係合し得る凸部１０が一
体に形成されている。基部９の下面のうち凸部１０の左
側に位置する面と凸部１０の先端面との間の長さは、内
壁４の先端面と凹部６の底面との間の長さと等しく形成
され、基部９の下面のうち凸部１０の右側に位置する面
と凸部１０の先端面との間の長さは、外壁５の先端面と
凹部６の底面との間の長さと等しく形成されている。凸
部１０の外壁５側の面、すなわち振動方向前方又は後方
の面は、先端から根元に向かって所定の位置まで所定の
深さで切欠され、その部分に所定の深さ、長さの段部１
１が形成されている。
【００１３】この場合、両樹脂製部品１、７の振幅をＡ
とした場合に、凸部１０の段部１１の深さＢは０．６Ａ
以上、段部１１の長さＣは１．３Ａ以上、段部１１とそ
れに対向する凹部６の外壁５の内面との間の長さＤは
１．５Ａ以上、外壁５の先端面と凹部６の底面との間の
長さＥは２．５Ａ以上に設定してある。
【００１４】そして、上記のように構成した一方の樹脂
製部品１の接合部２の凹部６と他方の樹脂製部品７の接
合部８の凸部１０を相互に係合させ、凸部１０の先端面
を凹部６の底面に接触させ、凸部１０の周縁部の面を凹
部６の先端面に接触させ、凹部６と凸部１０との間で密
閉された貯溜室１２を形成する。
【００１５】そして、両者の接触面に所定の圧力を加え
た状態で両樹脂製部品１、７を所定の振動数、振幅
（Ａ）で水平方向に相対的に振動させると、両者の接触
面に摩擦熱が生じ、この摩擦熱によって両接合部２、８
が接触面側から徐々に溶融し、溶融した樹脂は貯溜室１
２内に徐々に蓄積され、貯溜室１２内が溶融樹脂１４で
満たされて両接合部２、８間が一体に接合される。
【００１６】このような過程において、振動溶着初期に
発生した髭状のバリ１３は、図２に示すように、凸部１
０の振動方向前方又は後方の面に設けた段部１１に接触
して折り曲げられて水平方向に向きを変えられ、外壁５
の内面に接触して折り曲げられて垂直方向上方に向きを
変えられ、最後に凸部１０の周縁部の面に接触すること
になる。
【００１７】そして、このように何回も折り曲げられる
ことにより振動溶着初期に発生した髭状のバリ１３は、
切断されて細かな小片に形成され、振動溶着終了時には
溶融樹脂１４中に混入されることになる。
【００１８】したがって、振動溶着終了時に、振動溶着
初期に発生した髭状のバリ１３が貯溜室１２から両接合
部２、８間を介して外部に食み出すようなことがなくな
るので、食み出したバリを除去するためのバーナ等によ
る焼却工程が不要となり、生産効率を大幅に向上させる
ことができることになる。
【００１９】
【発明の効果】この発明は、前記のように構成したこと
により、振動溶着初期に環状凸部の外周側に発生した髭
状のバリは、環状段部、環状凸部の外周側（すなわち、
環状の外壁、環状の外壁端部と対向する平面）に接触す
ることにより、何回も折り曲げられて方向を変えられ、
このような過程において細かく切断されて小片に形成さ
れ、振動溶着終了時に溶融樹脂中に混入することにな
る。従って、振動溶着初期に環状凸部の外周側に発生し
たバリが振動溶着終了時に２つの樹脂製部品の接合部間
から外部に食み出すようなことがなくなるので、振動溶
着終了後にバリの除去工程が不要となり、生産効率を高
めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による樹脂製部品の接合部の構造の一
実施の形態を示した断面図である。
【図２】図１に示すものの振動溶着初期の状態を示した
断面図である。
【図３】従来の樹脂製部品の接合部の構造の一例を示し
た断面図であって、振動溶着初期の状態を示した断面図
である。
【図４】図３に示すものの振動溶着中期の状態を示した
断面図である。
【図５】図３に示すものの振動溶着終期の状態を示した
断面図である。
【符号の説明】
１、２１……一方の樹脂製部品 ２、２２……接合部 ３、９……基部 ４……内壁 ５……外壁 ６、２６……凹部 ７、２７……他方の樹脂製部品 ８、２８……接合部 １０、３０……凸部 １１……段部 １２、３２……貯溜室 １３、３３……バリ １４、３４……溶融樹脂

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの樹脂製部品の接合部間を振動溶着
    によって一体に接合する樹脂製部品の接合部の構造であ
    って、 一方の樹脂製部品の接合部には、環状底面と該底面から
    立ち上がる環状の内壁（４）及び環状の外壁（５）とに
    より形成される凹部（６）を設け、他方の樹脂製部品の
    接合部には、環状凸部（１０）と該環状凸部（１０）の
    内周側及び外周側に、前記環状の内壁（４）端部及び前
    記環状の外壁（５）端部と対向する平面を設けた樹脂製
    部品の接合部の構造において、 前記環状凸部（１０）の先端外周部に環状 段部（１１）
    を設けたことを特徴とする樹脂製部品の接合部の構造。
  2. 【請求項２】 前記両樹脂製部品に加えられる摩擦溶着
    振動の水平方向の振幅をＡとした場合に、前記環状段部
    （１１）は、前記環状凸部（１０）の先端から基部に向
    かう長さ（Ｃ）が１．３Ａ以上であって、該環状段部
    （１１）の外周面から前記外壁（５）に向かう深さ
    （Ｂ）が０．６Ａ以上であり、かつ、該環状段部（１
    １）の周面から前記環状の外壁（５）の内周面側の間隙
    （Ｄ）を１．５Ａ以上とするとともに、前記環状凸部
    （１０）の外周側に設けた前記平面から前記環状凸部
    （１０）の先端までの長さ（Ｅ）を２．５Ａ以上とした
    ことを特徴とする請求項１記載の樹脂製部品の接合部の
    構造。
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