JP4811175B2 - 樹脂成形体と柱状体との組付品およびその製造方法、並びに製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性樹脂よりなる樹脂成形体と、該熱可塑性樹脂よりも融点の高い材料よりなる中空又は中実の柱状体との組付加工技術に関する。

従来、たとえば熱可塑性樹脂成形体からなる板に金属等の軸を固定する方法としては、圧入か、あるいは溶剤による接着が主に行われていた。しかしながら、圧入は樹脂成形板が薄板化すると十分な強度を確保できず、また、溶剤による接着方法は、基本的に垂直度を出しにくく、形状も自由が利かず、接合時間もかかり製造効率が低下し、精密部品用の固定方法として導入しにく難点があった。

一方、超音波で樹脂成形体を溶融させて圧入する方法として、熱可塑性樹脂の第１部材上に、融点の高い第２部材を配置し、その第２部材に形成された平坦面に加工用ホーンの加工面を当接させ、その加工用ホーンに超音波振動を付与するとともに受治具と加工用ホーンの加工面との間に押圧力を付与し、超音波振動熱によって溶融される第１部材中に第２部材の一部を圧入することにより連結固定する装置において、加工用ホーンの少なくとも一部に凹部を形成するとともに、前記第２部材の平坦面の端部の少なくとも一部が前記凹部の下方に位置し、第２部材の圧入時に溶融される第１部材がその第２部材の平坦面側に回り込みその平坦面端部の少なくとも一部を覆うように前記第２部材を配置させた装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、このような方法は、第２部材を第１部材に押し付けるものであるため、第２部材の垂直度の低下は避けられない。また、第２部材の平坦面側に回り込んだ樹脂により固定するものであり、十分な回り込み量が必要な構造であるため、加工用ホーンの凹部に溶融樹脂が詰まる等すれば、確りとした結合が維持できなくなり管理が煩わしい。また、第２部材の平坦面が必須であり、このような平坦面のない軸体には適用できない。さらに、第１部材には第２部材の平坦面を埋入するだけの厚みが必要であり、薄板化に適用できない。また、特別な形状の加工用ホーンが第２部材の種類ごとに必要となりコストが嵩むなどの問題がある。
特開昭５９−１４５１１２号公報

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、樹脂成形板の薄板化にも十分に対応でき、強固な接合を実現できるとともに、垂直度などの組付精度も向上でき、組付け部材の形状も比較的自由に適用することができ、低コスト且つ短時間で組み付ることができ、精密部品用の固定方法として対応できる組付品およびその製造方法、製造装置を提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、熱可塑性樹脂よりなる樹脂成形体と、該熱可塑性樹脂よりも融点の高い材料よりなる中空又は中実の柱状体との組付品の製造方法であって、前記樹脂成形体に、柱状体を挿入して組み付けるための貫通又は有底の取付穴を設ける工程と、前記取付穴に挿着される柱状体外周面の組付位置に、所定深さの周溝を形成する工程と、前記柱状体を樹脂成形体の取付穴に挿入し、該取付穴の内周面と柱状体の周溝とが対向した組付位置にセットする工程と、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するとともに、該圧縮面より超音波振動を付与し、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定する工程と、よりなることを特徴とする樹脂成形体と柱状体との組付品の製造方法を提供する。

ここで、前記柱状体を摺動案内する挿通穴を有し、該柱状体にセットされる樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向一方側から当接支持する支持具と、前記取付穴周辺部を軸方向他方側からプレスする加圧具とにより前記取付穴周辺部を軸方向に圧縮するとともに、前記支持具および加圧具の一方又は双方における前記取付穴周辺部に当接する圧縮面より超音波振動を付与することが好ましい。

より具体的には、前記超音波振動を付与する圧縮面に、樹脂成形体外面を支持する支持面、および該支持面よりも突出して樹脂成形体内部に埋入される埋入部を設け、超音波振動とともに圧縮力を付与することにより、前記埋入部により押し退けた材料を取付穴内方へ移動させ、取付穴周辺部材料を周溝内に圧入させる。

また、本発明は、これらの製造方法に用いる製造装置であって、前記柱状体を樹脂成形体の取付穴に挿入し、該取付穴の内周面と柱状体の周溝とが対向した組付位置にセットした状態で、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するプレス手段と、前記圧縮面より超音波振動を付与する超音波付与手段とを備え、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定することを特徴とする樹脂成形体と柱状体との組付品の製造装置をも提供する。

より好ましくは、前記樹脂成形体に、柱状体を挿入して組み付けるための貫通又は有底の取付穴を設ける手段と、前記取付穴に挿着される柱状体外周面の組付位置に、所定深さの周溝を形成する手段と、前記柱状体を樹脂成形体の取付穴に挿入し、該取付穴の内周面と柱状体の周溝とが対向した組付位置にセットする手段と、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するプレス手段と、該圧縮面より超音波振動を付与する超音波付与手段とを備え、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定することを特徴とする樹脂成形体と柱状体との組付品の製造装置を提供する。

ここで、前記プレス手段は、前記柱状体を摺動案内する挿通穴を有し、該柱状体にセットされる樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向一方側から当接支持する支持具と、前記取付穴周辺部を軸方向他方側からプレスする加圧具とを備え、前記取付穴周辺部を軸方向に圧縮してなるものが好ましい。

また、前記超音波付与手段は、前記支持具および加圧具の一方又は双方における前記取付穴周辺部に当接する圧縮面より超音波振動を付与することができる。

さらに、前記超音波振動を付与する前記圧縮面に、樹脂成形体外面を支持する支持面、および該支持面よりも突出して樹脂成形体内部に埋入される埋入部を設けてなり、前記プレス手段および超音波付与手段により超音波振動とともに圧縮力を付与することにより、前記埋入部により押し退けた材料を取付穴内方へ移動させ、取付穴周辺部材料を周溝内に圧入させるものとすればよい。

本発明は、熱可塑性樹脂よりなる樹脂成形体と、該熱可塑性樹脂よりも融点の高い材料よりなる中空又は中実の柱状体との組付品であって、樹脂成形体に、柱状体を挿入して組み付けるための貫通又は有底の取付穴を設け、前記取付穴に挿着される柱状体外周面の組付位置に、所定深さの周溝を形成し、前記柱状体を樹脂成形体の取付穴に挿入し、該取付穴の内周面と柱状体の周溝とが対向した組付位置にセットした状態で、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するとともに、該圧縮面より超音波振動を付与し、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定したことを特徴とする樹脂成形体と柱状体との組付品をも提供する。

以上にしてなる本願発明によれば、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するとともに、該圧縮面より超音波振動を付与し、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定するものであるので、従来の単なる圧入や溶剤による接着に比べて、強固な接合が実現できるとともに、周溝に流入するだけの厚みが確保できれば、樹脂成形板を薄くしても接合強度を維持することができ、近年の精密部品の薄板化にも十分に対応できる。従来の単なる圧入方法のものでは、抜去力が３０Ｎほどであったが、同素材、同寸法の本発明の組付品では１００Ｎ以上の抜去力が確認できている。

また、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向に圧縮する簡単な方法であり、柱状体の垂直度などの組付精度も維持できるとともに、特別複雑な構造の装置は必要でなく、組付け部材の形状も柱状体に周溝を設けるだけで比較的自由に適用することができ、低コスト且つ短時間で組み付ることができ、精密部品用の固定方法として問題なく対応できる。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係る組付品に用いる樹脂成形体２と柱状体３を示している。図１〜５は第１実施形態、図６は第２実施形態、図７は第３実施形態、図８は第４実施形態、図９は第５実施形態を示している。

本発明に係る組付品は、図１に示すように、熱可塑性樹脂よりなる樹脂成形体２と前記熱可塑性樹脂よりも融点の高い材料よりなる中空又は中実の柱状体３とを超音波振動熱で溶融しながらプレスすることにより組みつけた組付品であり、とくに電子部品などに好適であるが、その他種々の部品、製品に適用できることは勿論である。

まず、図１〜５に基づき第１実施形態を説明する。

本実施形態の樹脂成形体２は板状体を例示しているが、後述する第４実施形態のように板状以外の形態のものでも良い。この樹脂成形体２は、熱可塑性樹脂からなる成形体であれば、ガラス等の種々の添加材、強化材等を添加したものも用いることができる。

樹脂成形体２には、柱状体３を挿入して組み付けるための貫通した取付穴２０が形成されており、また、柱状体３には、外周面に所定深さ、所定幅の周溝３０が形成される。

そして、これら樹脂成形体２および柱状体３について、図２に示すように、柱状体３を板状の樹脂成形体２の取付穴２０に挿入し、取付穴２０内周面と周溝３０とが対向した組付位置にセットした状態で、樹脂成形体２の取付穴周辺部２１を軸方向（図では上下方向）から圧縮力を付与するとともに、該圧縮面６より超音波振動を付与し、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で周溝３０内に流入させることにより（図３の拡大図参照。）、樹脂成形体２の取付穴２０に柱状体３が固定されることになる。

より具体的には、樹脂成形体２に、柱状体３を挿入して組み付けるための取付穴２０を設ける図示しない取付穴加工部と、該取付穴２０に挿着される柱状体外周面の組付位置に、所定深さの周溝を形成する図示しない溝加工手段と、前記柱状体３を樹脂成形体２の取付穴２０に挿入し、該取付穴２０の内周面と周溝３０とが対向した組付位置にセットするロボットアーム等からなる図示しない取付手段と、樹脂成形体２の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するプレス手段４と、該圧縮面より超音波振動を付与する超音波付与手段５とを備えた製造装置を用いて加工される。

プレス手段４は、図２〜４にも示すように、柱状体３を摺動案内する挿通穴４０を有し、該柱状体にセットされる樹脂成形体２の取付穴周辺部２１を軸方向一方側（図では下側）から当接支持する支持具４１と、取付穴周辺部２１を軸方向他方側（図では上側）からプレスする加圧具４２とより構成されている。

また、超音波付与手段５は、超音波発振器により図示しない超音波振動子に発振させ、図示しないコーン、ホーン等を介してプレス手段４を構成する加圧具４２に振動伝達され、取付穴周辺部２１に当接する圧縮面６より超音波振動を付与するものである。

樹脂成形体２に対して超音波振動を入力する加圧具４２の圧縮面６には、樹脂成形体２の外面を支持する支持面６０、および該支持面６０よりも先端側に突出して樹脂成形体２の内部に埋入される埋入部６１が設けられている。なお、このような埋入部は超音波振動が入力される加圧具４２側に形成するもの以外に、超音波入力される側と反対側、本例では支持具４１側の圧縮面に設けるようにしてもよい。

以下、図１〜５に基づき第１実施形態の製造方法を説明する。

まず、板状の樹脂成形体２に対して、柱状体３を挿入して組み付けるための貫通した取付穴２０が形成される。樹脂成形体２には、少なくとも板状部分に開けられた取付穴２０が存在すればよく、他の部分に板状以外の構造があってもよい。

一方、この取付穴２０に挿入される柱状体３の外周面には、樹脂成形体２が取付けられる予定の組付位置に、所定深さ、所定幅の周溝３０が形成される。なお、この周溝３０は樹脂成形体２の取付穴２０の長さに応じて、軸方向に沿って１本のみならず複数本形成しても良い。柱状体３には少なくとも外周面に形成された周溝３０が存在すればよく、他の部分に軸状以外の構造があってもよい。

また、この周溝３０内に樹脂成形体２の材料が流入して固定されることから、この周溝３０の幅はあまり細いと強度が保てない。反対にあまり広いと樹脂成形体２の材料充填が不十分となり、組付品の垂直度が低下するなど、逆に強度面でも悪くなる。深さについても浅いと抜け強度が保てなくなり、反対に深すぎると材料充填が不十分となり上記同様のデメリットが生じる。周溝３０の深さと幅は、上記の点に考慮しつつ樹脂成形体２の材料、大きさ、柱状体３の大きさなどから適宜な寸法に決定すればよい。

本例では、樹脂成形体２の取付穴２０の形状を円形とし、柱状体をそれに嵌挿される断面視円形の外周面を有する軸体としたが、本発明はこのような形状になんら限定されず、たとえば断面視異形状、円弧状、あるいは角型形状等の柱状体３でも、図１０に示すように、それに応じた形状の取付穴２０を形成することにより樹脂成形体２を組付けることが可能である。また、双方の形状が同じでなくてもよく、たとえば柱状体３が断面視多角形であり、取付穴２０がこれに外接する円形のものや、柱状体３が断面視円形で、取付穴２０をこれに外接する多角形としたものなども好ましい。柱状体３は中実であってもよいし、薄板を筒状にしたものでもよい。

柱状体３は、樹脂成形体２を構成している熱可塑性樹脂よりも融点の高い材料よりなるものであれば、金属や合成樹脂、セラミックス、木製、複合繊維など、その他種々の素材からなるものを適用できる。

次に、図２に示すように、柱状体３を内部に摺動案内できる挿通穴４０を有しかつ樹脂成形体２の取付穴周辺部２１を下面から当接支持する支持具４１に樹脂成形体２が取り付けられ、該樹脂成形体２の取付穴２０と支持具４１の挿通穴４０に対し、柱状体３が周溝３０を上にして上面が樹脂成形体２の上面と面一となる位置にセットされる。これにより取付穴２０内周面と周溝３０とが対向した状態となる。

そして、支持具４１にセットされた樹脂成形体２および柱状体３に対し、上方から加圧具４２を押下し、取付穴周辺部２１を軸方向から上下に圧縮力を付与するとともに、加圧具４２の圧縮面６より超音波振動を付与する。超音波振動熱により樹脂成形体２の取付穴周辺部２１は溶融し、この状態で加圧具４２の圧縮面６の埋入部６１により押し退けた材料を、支持面６０および圧縮面７で支持しながら、図３に示すように取付穴内方へ移動させ、取付穴周辺部材料が周溝３０内に流入することにより柱状体３が樹脂成形体２に固定される。

次に、図６に基づき第２実施形態の製造方法を説明する。

上記の第１実施形態では加圧具４２の圧縮面６から超音波振動を付与し、主に該加圧具４２の埋入部６１で樹脂成形体２の取付穴周辺部２１を取付穴内方へ移動させるものについて説明したが、本実施形態では、加圧具４２の圧縮面６だけでなく、支持具４１側の圧縮面７からも同時に超音波振動を付与し、当該圧縮面７に形成した埋入部７１と前記加圧具４２側の埋入部６１の双方から取付穴周辺部２１を押圧して取付穴周辺部材料を周溝３０内に効率よく流入させるものである。

この場合、双方の埋入部６１、７１の各突出量は、上記第１実施形態の埋入部６１の場合に比べて少なくて済み、組付品に形成される押圧痕も、上記第１実施形態では加圧具側に深い押圧痕が残ったが、本例では両面に浅い押圧痕が残るだけで、見栄えもよく、強度の点でも有利となる。この埋入部６１、７１を図示したように互いに対向する位置に設けてもよいが、互いに対向しないずれた位置に設ければ、押圧痕も互いにずれた位置となり、強度的により有利となる。

なお、本例のように支持具４１側から超音波振動を入力すれば、第１実施形態と同様に加工することができることから、加圧具４２側からは超音波振動を入力せずに、支持具４１側からのみ入力したものでも良い。柱状体３、樹脂成形体２の素材や構造その他の変形例などは、第１実施形態と同様に適用できる。

次に、図７に基づき第３実施形態を説明する。

上記の第１、第２実施形態では、樹脂成形体２に形成される取付穴２０が貫通穴であったが、本実施形態では有底の取付穴２０に組付けるものである。このように、取付穴２０が貫通してなくても同様の方法により樹脂成形体２と柱状体３とを組付けることができる。なお、図７では加圧具４２側から超音波振動を入力して圧縮面６の埋入部６１で取付穴周辺部２１を押し出して取付穴周辺部材料を周溝３０内に流入させているが、支持具４１側から超音波振動を入力してもよいし、上記第２実施形態で説明したように、双方から入力しても良いことは勿論である。また、柱状体３、樹脂成形体２の素材や構造その他の変形例などは、第１実施形態と同様に適用できる。

次に、図８に基づき第４実施形態を説明する。

上記の各実施形態では樹脂成形体２として板状体とした例を説明したが、その他の形状でも良いことは上述した通りである。本実施形態では、樹脂成形体２を板状ではなく幅のある立体物とした例について説明する。

この場合、取付穴２０の長さは長くなる。柱状体３の周溝３０は、超音波振動が入力される加圧具４２側に近い位置に形成され、溶融した取付穴周辺部の材料が効率よく周溝３０に流れこむように設定される。本例のように、取付穴２０が長い場合には周溝３０を複数形成することが望ましい。とくに、上記第２実施形態で説明したように、支持具４１側からも超音波振動を同時入力し、支持具４１の圧縮面７に近い位置に周溝３０をさらに形成しておけば、長い取付穴２０の両端側で固定できることから、確りとした取付強度が得られるため好ましい。柱状体３、樹脂成形体２の素材や構造その他の変形例などは、第１実施形態と同様に適用できる。

次に、図９に基づき第５実施形態を説明する。

上記各実施形態では、柱状体３の端部に樹脂成形体２を組付ける例について説明したが、本実施形態では柱状体３の軸方向途中部に樹脂成形体２を組付ける例について説明する。本例では、支持具４１にセットされる柱状体３の樹脂成形体２よりも上方に突出した部分に、下端部に圧縮面６が形成されたスペーサ部材８が別途被着される。

そして、上方から加圧具４２で前記スペーサ部材８を押下することにより、該スペーサ部材８を介して樹脂成形体２の取付穴周辺部２１が支持具４１との間で圧縮されるとともに、加圧具４２から超音波振動がスペーサ部材８を介して当該取付穴周辺部２１に入力され、第１実施形態と同様、溶融した周辺部材料が周溝３０内部に流入して組付品１が得られる。

スペーサ部材８は下側に開口した有底の形状に構成しているが、上側も開口した筒形状に構成してもよい。スペーサ部材８は加圧具４２からの超音波振動を効率よく伝達できる金属材料などから構成され、好ましくは加圧具４２と同じ素材で構成される。なお、スペーサ部材８を設ける代わりに、加圧具４２の下端部にスペーサ部材８と同様の筒状部を一体的に形成したものも好ましい。その他、柱状体３、樹脂成形体２の素材や構造、超音波の入力方向その他の変形例などは、第１、第２実施形態と同様に適用できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

次に、本発明の製造方法により組み付けられた実施例１、２の各組付品について引き抜き強度試験を行った結果を説明する。

実施例１、２は、それぞれ上記第１実施形態の方法でステンレス素材の円柱状の軸体の端部に３０％ガラス含有のポリカーボネート樹脂（デジタルカメラのレンズの鏡筒によく用いられる材料）よりなる板状成形体を組み付けたものであり、軸体の外径、板状成形体の板厚は表１のとおりである。加工条件は、超音波振動数４０ＫＨｚ、加工時間１秒、雰囲気気圧３ｋｇｆ／ｃｍ²とした。

引き抜き強度は、基台に板状成形体を固定し、上方に延びる軸体を掴んで真上に引っ張り、板状成形体の取付穴より抜けるまでの最大引っ張り力（抜去力）を測定した。試験結果は表２のとおり、十分な強度を確認できた。

また、実施例３として、同じく上記第１実施形態の方法でステンレス素材の円柱状の軸体（外径２ｍｍ）の端部に、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）よりなる板状成形体（板厚２ｍｍ）を組付けた組付品を作成し、軸外周面に沿って切断した断面写真を図１１に示す。図１１の写真より、板状成形体の取付穴周辺部の材料が軸体の周溝内に充填され、その食込みにより確実に取り付けられている様子がわかる。

本発明の第１実施形態に係る組付品の各部材を示す斜視図。 同じく第１実施形態において、各部材を支持具４１に取り付けた状態を示す断面図。 溶融した取付穴周辺部の材料が周溝に充填される様子を示す断面図。 組付完了した様子を示す断面図。 同じく組付完了した組付品を示す断面図。 （ａ）および（ｂ）は第２実施形態の製造方法を示す断面図。 （ａ）および（ｂ）は第３実施形態の製造方法を示す断面図。 （ａ）および（ｂ）は第４実施形態の製造方法を示す断面図。 （ａ）および（ｂ）は第５実施形態の製造方法を示す断面図。 組付品の各部材の変形例を示す説明図。 （ａ）は実施例３の断面写真、（ｂ）はその拡大写真。

符号の説明

１ 組付品
２ 樹脂成形体
３ 柱状体
４ プレス手段
５ 超音波付与手段
６ 圧縮面
７ 圧縮面
８ スペーサ部材
２０ 取付穴
２１ 取付穴周辺部
３０ 周溝
４０ 挿通穴
４１ 支持具
４２ 加圧具
６０ 支持面
６１ 埋入部
７０ 支持面
７１ 埋入部

Claims (9)

1. 熱可塑性樹脂よりなる樹脂成形体と、該熱可塑性樹脂よりも融点の高い材料よりなる中空又は中実の柱状体との組付品の製造方法であって、
   前記樹脂成形体に、柱状体を挿入して組み付けるための貫通又は有底の取付穴を設ける工程と、
   前記取付穴に挿着される柱状体外周面の組付位置に、所定深さの周溝を形成する工程と、
   前記柱状体を樹脂成形体の取付穴に挿入し、該取付穴の内周面と柱状体の周溝とが対向した組付位置にセットする工程と、
   樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するとともに、該圧縮面より超音波振動を付与し、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定する工程と、
   よりなることを特徴とする樹脂成形体と柱状体との組付品の製造方法。
2. 前記柱状体を摺動案内する挿通穴を有し、該柱状体にセットされる樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向一方側から当接支持する支持具と、前記取付穴周辺部を軸方向他方側からプレスする加圧具とにより前記取付穴周辺部を軸方向に圧縮するとともに、前記支持具および加圧具の一方又は双方における前記取付穴周辺部に当接する圧縮面より超音波振動を付与してなる請求項１記載の樹脂成形体と柱状体との組付品の製造方法。
3. 前記超音波振動を付与する圧縮面に、樹脂成形体外面を支持する支持面、および該支持面よりも突出して樹脂成形体内部に埋入される埋入部を設け、超音波振動とともに圧縮力を付与することにより、前記埋入部により押し退けた材料を取付穴内方へ移動させ、取付穴周辺部材料を周溝内に圧入させてなる請求項１又は２記載の樹脂成形体と柱状体との組付品の製造方法。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の樹脂成形体と柱状体との組付品の製造方法に用いる製造装置であって、前記柱状体を樹脂成形体の取付穴に挿入し、該取付穴の内周面と柱状体の周溝とが対向した組付位置にセットした状態で、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するプレス手段と、前記圧縮面より超音波振動を付与する超音波付与手段とを備え、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定することを特徴とする樹脂成形体と柱状体との組付品の製造装置。
5. 請求項１〜３の何れか１項に記載の樹脂成形体と柱状体との組付品の製造方法に用いる製造装置であって、前記樹脂成形体に、柱状体を挿入して組み付けるための貫通又は有底の取付穴を設ける手段と、前記取付穴に挿着される柱状体外周面の組付位置に、所定深さの周溝を形成する手段と、前記柱状体を樹脂成形体の取付穴に挿入し、該取付穴の内周面と柱状体の周溝とが対向した組付位置にセットする手段と、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するプレス手段と、該圧縮面より超音波振動を付与する超音波付与手段とを備え、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定することを特徴とする樹脂成形体と柱状体との組付品の製造装置。
6. 前記プレス手段が、前記柱状体を摺動案内する挿通穴を有し、該柱状体にセットされる樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向一方側から当接支持する支持具と、前記取付穴周辺部を軸方向他方側からプレスする加圧具とを備え、前記取付穴周辺部を軸方向に圧縮してなる請求項４又は５記載の樹脂成形体と柱状体との組付品の製造装置。
7. 前記超音波付与手段が、前記支持具および加圧具の一方又は双方における前記取付穴周辺部に当接する圧縮面より超音波振動を付与してなる請求項６記載の樹脂成形体と柱状体との組付品の製造装置。
8. 前記超音波振動を付与する前記圧縮面に、樹脂成形体外面を支持する支持面、および該支持面よりも突出して樹脂成形体内部に埋入される埋入部を設けてなり、前記プレス手段および超音波付与手段により超音波振動とともに圧縮力を付与することにより、前記埋入部により押し退けた材料を取付穴内方へ移動させ、取付穴周辺部材料を周溝内に圧入させる請求項４〜７の何れか１項に記載の樹脂成形体と柱状体との組付品の製造装置。
9. 熱可塑性樹脂よりなる樹脂成形体と、該熱可塑性樹脂よりも融点の高い材料よりなる中空又は中実の柱状体との組付品であって、樹脂成形体に、柱状体を挿入して組み付けるための貫通又は有底の取付穴を設け、前記取付穴に挿着される柱状体外周面の組付位置に、所定深さの周溝を形成し、前記柱状体を樹脂成形体の取付穴に挿入し、該取付穴の内周面と柱状体の周溝とが対向した組付位置にセットした状態で、樹脂成形体の取付穴周辺部を軸方向から圧縮力を付与するとともに、該圧縮面より超音波振動を付与し、超音波振動熱によって溶融される取付穴周辺部材料を圧縮力で前記柱状体の周溝内に流入させることにより、前記樹脂成形体の取付穴に前記柱状体を固定したことを特徴とする樹脂成形体と柱状体との組付品。