JP6984980B2 - Semi-cracked body made of thermoplastic resin - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性樹脂製半割れ体に関する。特に、対をなす熱可塑性樹脂製半割れ体の端面を互いに溶着し、容器もしくは管体を形成する工程に用いられ、容器や管体の一部となる熱可塑性樹脂製半割れ体に関する。 The present invention relates to a semi-cracked body made of a thermoplastic resin. In particular, the present invention relates to a thermoplastic resin half-cracked body that is used in a step of welding end faces of a pair of thermoplastic resin half-cracked bodies to each other to form a container or a tube body and becomes a part of the container or the tube body.
自動車用部品や各種産業用部品において、合成樹脂により、容器や管体としての部品が使用される。これら容器や管体を合成樹脂により製造する方法には、種々の方法があるが、あらかじめ形成しておいた１対の半割れ体の開放端部を溶着して、容器や管体を形成することができる。溶着には、振動溶着や超音波溶着、熱盤溶着といった溶着法が使用されうる。対をなす半割れ体を溶着して容器や管体を形成すれば、閉じた中空形状の容器や、複雑な管路形状を有する管体が効率的に製造でき、便利である。 In automobile parts and various industrial parts, parts as containers and pipes are used by synthetic resin. There are various methods for manufacturing these containers and tubes from synthetic resin, but the open ends of a pair of pre-formed half-split bodies are welded to form the containers and tubes. be able to. For welding, welding methods such as vibration welding, ultrasonic welding, and hotdish welding can be used. If a container or a pipe is formed by welding a pair of half-split bodies, a closed hollow container or a pipe having a complicated pipe shape can be efficiently manufactured, which is convenient.
例えば、特許文献１には、内部パイプを配置した状態で、半割れ体であるロア部材とアッパ部材を振動溶着し、サージタンクを備えるインテークマニホールドを製造する技術が開示されており、内部パイプを有し、高性能で低コストな樹脂製インテークマニホールドが製造できることが開示されている。ここで、半割れ体は、サージタンクや管体から外側に突出形成された溶着フランジ部で、互いに溶着される。
For example,
また、特許文献２には、灯具ボディと前面レンズとを振動溶着により一体化する技術が開示され、灯具ボディの開口周縁部に側方に向かって突出したフランジを設け、前面レンズの周縁部に設けた脚部を、フランジに食い込むように溶着することが開示されている。
Further,
溶着技術においては、上記先行技術のように、一般に、溶着されるべき部分に、容器や管体に対し外側に突出するようにフランジを設けておき、フランジを利用して溶着が行われる。これは、溶着を確実に行うために、フランジに設けられた溶着される部分を治具等により相手方部材に向かってしっかり加圧するためである。加圧が不十分であると、溶着強度が不足したり、必要とされる気密性が得られなかったりして、得られる容器や管体の品質上好ましくない。 In the welding technique, as in the above-mentioned prior art, generally, a flange is provided in a portion to be welded so as to project outward with respect to a container or a pipe body, and welding is performed using the flange. This is to ensure that the welded portion provided on the flange is firmly pressed against the mating member by a jig or the like in order to ensure welding. Insufficient pressurization is not preferable in terms of the quality of the obtained container or tube because the welding strength is insufficient or the required airtightness cannot be obtained.
しかしながら、容器や管体に対し外側に突出するようにフランジを設けると、空間の利用効率が低下する。すなわち、自動車のエンジンルーム等に配置される部品等においては、レイアウト上、その部品が使用可能な空間が制限されているが、上記先行技術のように突出するフランジを設けると、フランジが突出した分、容器や管体の壁面が後退した位置とならざるを得ない。すると、容器の容量が十分に確保できなかったり、十分な管路断面積が確保できなかったりしがちである。近年、車両のエンジンルーム等に配置される部品には、より、空間効率の高い部品が求められるに至っている。 However, if the flange is provided so as to project outward from the container or the pipe body, the space utilization efficiency is lowered. That is, in the parts and the like arranged in the engine room of an automobile, the space in which the parts can be used is limited due to the layout, but if a protruding flange is provided as in the above prior art, the flange protrudes. Therefore, the wall surface of the container or tube must be retracted. Then, it tends to be difficult to secure a sufficient capacity of the container or a sufficient cross-sectional area of the pipeline. In recent years, parts having higher space efficiency have been required for parts arranged in the engine room of a vehicle or the like.
本発明の目的は、半割れ体を溶着して得られる容器や管体において、溶着の確実性を損なわずに、限られたレイアウト空間の中での、容器の容量や管体の断面積といった空間効率を高めることにある。また、本発明の他の目的は、半割れ体の溶着の確実性を高めることにある。 An object of the present invention is to obtain the capacity of a container or the cross-sectional area of a tube in a limited layout space without impairing the certainty of welding in a container or tube obtained by welding a half-cracked body. The purpose is to improve space efficiency. Another object of the present invention is to increase the certainty of welding of the half-cracked body.
発明者は、鋭意検討の結果、半割れ体において、容器や管体の中空部の壁の一部をフランジの外側縁部にほぼ一致する位置に設けると共に、当該フランジの内側縁部に前記壁部を接続するような構造にする等すれば、溶着の確実性を維持しながら空間効率を高めうることを知見し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies, the inventor provided a part of the wall of the hollow portion of the container or the pipe body at a position substantially coincident with the outer edge portion of the flange in the half-cracked body, and at the same time, the wall was provided at the inner edge portion of the flange. It was found that the space efficiency can be improved while maintaining the certainty of welding by forming the structure so as to connect the portions, and completed the present invention.
本発明は、対をなす熱可塑性樹脂製半割れ体の端面を互いに溶着し、容器もしくは管体を形成する工程に用いる熱可塑性樹脂製半割れ体であって、熱可塑性樹脂製半割れ体は、溶着面に沿って延在するフランジを有しており、フランジの周方向の少なくとも一部の区間において、容器もしくは管体の壁面となる部分が第１壁部と第２壁部を有しており、第１壁部は、フランジの幅方向でフランジの外側縁部とほぼ一致する位置で、溶着時の加圧方向に沿って延在しており、第２壁部は、フランジの内側縁部と前記第１壁部を接続しており、フランジと第２壁部とで囲われた空間が、容器もしくは管体の外部空間に面する、熱可塑性樹脂製半割れ体である（第１発明）。 The present invention is a thermoplastic resin half-cracked body used in a step of welding end faces of a pair of thermoplastic resin half-cracked bodies to each other to form a container or a tube, and the thermoplastic resin half-cracked body is a thermoplastic resin half-cracked body. It has a flange extending along the welding surface, and the portion that becomes the wall surface of the container or the tubular body has a first wall portion and a second wall portion in at least a part section in the circumferential direction of the flange. The first wall portion extends along the pressurizing direction at the time of welding at a position substantially coincident with the outer edge portion of the flange in the width direction of the flange, and the second wall portion extends inside the flange. The space surrounded by the edge portion and the first wall portion and the flange and the second wall portion is a thermoplastic resin semi-cracked body facing the outer space of the container or the tubular body (first). 1 invention).
第１発明においては、前記区間において、溶着時の加圧方向に沿って延在するリブが設けられており、前記リブは、フランジと第１壁部の間を接続するように、第２壁部を貫いて設けられていることが好ましい（第２発明）。
また、第２発明においては、前記リブは、溶着時の加圧方向に第１壁部の全長にわたって設けられていることが好ましい（第３発明）。
In the first invention, a rib extending along the pressurizing direction at the time of welding is provided in the section, and the rib is a second wall so as to connect between the flange and the first wall portion. It is preferable that the portion is provided through the portion (second invention).
Further, in the second invention, it is preferable that the rib is provided over the entire length of the first wall portion in the pressurizing direction at the time of welding (third invention).
また、第１発明ないし第３発明においては、第２壁部が、フランジの内側縁部から外側縁部に向かうにつれてフランジから遠ざかるように、溶着時の加圧方向および溶着面に対し傾斜して設けられた部分を有することが好ましい（第４発明）。 Further, in the first to third inventions, the second wall portion is inclined with respect to the pressure direction at the time of welding and the welding surface so as to move away from the flange from the inner edge portion to the outer edge portion of the flange. It is preferable to have a provided portion (fourth invention).
さらに、本発明は、対をなす熱可塑性樹脂製半割れ体の端面を互いに溶着し、容器もしくは管体を形成する工程に用いる熱可塑性樹脂製半割れ体であって、容器もしくは管体の壁面となる壁部と壁部の端縁に沿って延在するフランジとを備え、フランジは、溶着時の加圧方向から見た際に、壁部で遮られて視認できない非視認領域を有する熱可塑性樹脂製半割れ体である（第５発明）。 Further, the present invention is a thermoplastic resin half-cracked body used in a step of welding the end faces of a pair of thermoplastic resin half-cracked bodies to each other to form a container or a tube, and is a wall surface of the container or the tube. It is provided with a wall portion that becomes It is a half-cracked body made of a plastic resin (fifth invention).
第５発明においては、壁部とフランジとを接続するように溶着時の加圧方向に沿って延在するリブが設けられており、リブとフランジが接続する部分は、溶着時の加圧方向から見た際に、壁部で遮られて視認できない非視認領域を有することが好ましい（第６発明）。 In the fifth invention, a rib extending along the pressurizing direction at the time of welding is provided so as to connect the wall portion and the flange, and the portion where the rib and the flange are connected is the pressurizing direction at the time of welding. It is preferable to have an invisible region that is blocked by the wall portion and cannot be visually recognized when viewed from the viewpoint (sixth invention).
本発明の熱可塑性樹脂製半割れ体（第１発明）によれば、溶着の確実さを維持しながら、得られる容器や管体の空間効率が高められる。 According to the thermoplastic resin semi-cracked body (first invention) of the present invention, the space efficiency of the obtained container or tube is enhanced while maintaining the certainty of welding.
さらに、第２発明のようにすれば、容器や管体の耐圧性が高められる。また、さらに第３発明のようにすれば、溶着の際に使用する受け治具（溶着治具）の設計自由度が高められ、溶着の確実性向上にも貢献する。また、第４発明のようにすれば、得られる容器や管体の空間効率がより高められる。 Further, according to the second invention, the pressure resistance of the container or the pipe body is enhanced. Further, according to the third invention, the degree of freedom in designing the receiving jig (welding jig) used at the time of welding is increased, which also contributes to the improvement of the certainty of welding. Further, according to the fourth invention, the space efficiency of the obtained container or tube is further enhanced.
本発明の他の熱可塑性樹脂製半割れ体（第５発明）によっても、溶着の確実さを維持しながら、得られる容器や管体の空間効率が高められる。さらに、第６発明のようにリブを設けることで、容器や管体の耐圧性が高められる。
The other thermoplastic resin semi-cracked body ( fifth invention ) of the present invention also enhances the space efficiency of the obtained container or tube while maintaining the certainty of welding. Further, by providing the rib as in the sixth invention , the pressure resistance of the container or the pipe body is enhanced.
以下図面を参照しながら、気体用の配管に用いられる拡張タンク（中間タンク）を例として、発明の実施形態について説明する。拡張タンクは、対をなす半割れ体が溶着されて、中空箱状の容器とされた部材である。拡張タンクには、タンクの内外を連通する接続ニップル１８，２８が設けられている。この拡張タンクは、接続ニップル１８，２８にゴムチューブ等が接続されて、例えば、蒸留プロセス等の気体と液体が混在して流れうる配管経路中に設けられて、配管内を流れる気体と液体を分離する用途に用いられうる。あるいは、拡張タンクは、配管内を伝達する脈動を低減する拡張チャンバー（すなわちサージタンク）として働く用途にも使用可能である。なお、発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。
Hereinafter, embodiments of the invention will be described by taking an expansion tank (intermediate tank) used for gas piping as an example with reference to the drawings. The expansion tank is a member in which a pair of half-split bodies are welded into a hollow box-shaped container. The expansion tank is provided with connecting
図１は、第１実施形態の半割れ体１により容器が構成される例を示す斜視図である。図２は、図１のＸ−Ｘ断面における、第１実施形態の半割れ体により容器が構成される際の断面図である。なお、以下の説明で、図２の上下方向を、溶着時の加圧方向と呼ぶ。また、図２の左右方向を、フランジの幅方向と呼ぶ。断面Ｘ−Ｘは、溶着時の加圧方向及びフランジの幅方向を含む平面の断面である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example in which a container is configured by the half-split
対をなす半割れ体１と半割れ体２とが溶着されて、中空容器である拡張タンクが形成される。半割れ体１と半割れ体２は、熱可塑性樹脂製であり、それぞれの半割れ体の開放端面が互いに溶着されることで、中空箱状の容器（拡張タンク）となる。半割れ体には、本実施形態のように、接続ニップル１８，２８などが一体成形されていることが好ましい。また、半割れ体には、適宜、取付ステーなどが一体成形されていてもよい。
The paired half-cracked
発明に係る半割れ体１について詳述する。半割れ体１は、溶着面ＷＳに沿って延在するフランジ１２を有している。本実施形態においては、フランジ１２は、半割れ体１の開放端縁の全周にわたって設けられている。フランジ１２は、必ずしも開放端縁の全周にわたっている必要はなく、一部にフランジが設けられていない部分があってもよい。溶着面ＷＳの形態は、平面状や曲面状（例えば筒面状、球面状、円錐面状）等、特に限定されず、採用される溶着工程の種類とその要請に応じ適宜選ばれる。本実施形態においては、溶着面ＷＳは平面状である。
The half-cracked
なお、半割れ体におけるフランジは、対となる半割れ体同士を溶着する際に、互いのフランジを介して溶着面ＷＳに略均等に圧力がかけうるような形状であればよい。このようなフランジの形状は、特に限定されるものではないが、溶着工程において、容器外部からフランジへの加圧を容易にするため、半割れ体の外周面側に張り出した鍔部を有することが好ましい。 The flange in the half-cracked body may have a shape that allows pressure to be applied to the welded surface WS substantially evenly through the flanges of each other when welding the paired half-cracked bodies to each other. The shape of such a flange is not particularly limited, but in the welding process, in order to facilitate pressurization from the outside of the container to the flange, the flange portion is provided on the outer peripheral surface side of the half-cracked body. Is preferable.
フランジ１２には、半割れ体１が相手側半割れ体２と溶着する部分が設けられている。本実施形態では、当該部分はフランジ１２から突出した突条１３として設けられている。溶着する部分は、必ずしも突条の形態である必要はなく、凹条（凹溝）であってもよく、平坦な部分であってもよく、その具体的形態は特に限定されない。溶着する部分は、フランジと一体に形成されていることが好ましいが、フランジに追加して設けてもよい。また、フランジ１２は、フランジの縁部に、溶着時の加圧方向に沿って突出形成されたリム（図示せず）を有していてもよい。
The
以下、図２の半割れ体１の右側の部分に着目し、フランジ１２（内側縁部１２１及び外側縁部１２２を含む）と第１壁部１１ａ（端縁部１１ａ１を含む）と第２壁部１１ｂとの関係性について説明する。半割れ体１においては、容器の中空部の壁面となる部分に第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂが設けられている。第１壁部１１ａは、フランジの幅方向でフランジ１２の外側縁部１２２とほぼ一致する位置で、溶着時の加圧方向に沿って延在している。第１壁部の延在方向は抜きテーパ角程度に傾いていてもよい。第１壁部１１ａのフランジ側の端縁部１１ａ１（図２における下端部）は、第２壁部１１ｂによって、フランジの内側縁部１２１に接続されている。かかる構成により、第１壁部１１ａに接続されるフランジの区間においては、フランジ１２と第２壁部１１ｂとの間に、容器の壁面が容器の内側に凹入したような空間が形成され、かかる空間が容器の外部空間に面している。すなわち、かかる空間は、容器の外部空間に対し開放されており、つながっている。
Hereinafter, focusing on the right side portion of the half-cracked
本実施形態においては、第２壁部１１ｂは、フランジ１２の内側縁部１２１から、溶着時の加圧方向に沿って立ち上がった後に、フランジ１２と略平行に容器外側に向かって延出して、第１壁部１１ａに接続している。このような第２壁部１１ｂにより、フランジ１２と第２壁部１１ｂの間には、フランジ１２と第２壁部１１ｂによって囲われた直方体状の空間が形成される。なお、第２壁部の具体的形態は、後述するように、本実施形態以外の形態であってもよい。
In the present embodiment, the
上述したように、第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂを有するように半割れ体１が構成されると、半割れ体１は特にフランジと壁部との位置関係に関して、特徴的な外形を備えたものとなる。例えば、半割れ体１の外形を容器の上面側、すなわち、図２の上から下に向かって溶着時に半割れ体１を加圧する方向に沿って観察した際、第１壁部１１ａに遮られてフランジ１２の一部が視認することができない。換言すると、フランジ１２と第１壁部１１ａは、半割れ体１において、加圧方向から観察した際、フランジ１２が壁部に遮られて視認できない非視認領域を有するような位置関係で配置されている。なお、本実施形態の半割れ体１においては、加圧方向から観察した際、第２壁部１１ｂと接続されているフランジ１２の大半が非視認領域とされているが、フランジの全領域、すなわち、視認領域及び非視認領域を合わせた領域における非視認領域の範囲は特に限定されない。例えば、フランジの幅方向を基準として、フランジの視認領域に対するフランジの非視認領域の比率が１／３以上としてよく、フランジの全てが非視認領域としてもよい。半割れ体のフランジが少なくともこのような非視認領域を有するものであれば、得られる容器において、フランジが壁面よりも外側に突出する程度が抑えられる。
As described above, when the half-
同様に、例えば、半割れ体１の外形を容器の側面側、すなわち、溶着時に半割れ体１を加圧する方向と略直交する方向から観察した際、フランジ１２と第２壁部１１ｂが接続する部分は、第１壁部１１ａが延在する面に対し、容器の内側へ凹入した窪みとなっている。換言すると、半割れ体１には、壁部の一部及びフランジ１２の一部によって、溶着時の加圧方向と略直交する方向に凹入する窪みが形成されている。この窪みは、前述したフランジ１２と第２壁部１１ｂによって囲われた空間に対応している。
半割れ体にこのような窪みが形成されていれば、得られる容器において、フランジが壁面よりも外側に突出する程度が抑えられる。
Similarly, for example, when the outer shape of the half-cracked
If such a recess is formed in the half-cracked body, the extent to which the flange protrudes outward from the wall surface can be suppressed in the obtained container.
上述した第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂを有するよう、容器の壁面が構成されるフランジの区間は、フランジ１２の周方向の一部の区間であればよく、半割れ体のフランジ全体にわたって、このようにされている必要はない。本実施形態の半割れ体１においては、直方体状の半割れ体１の１つの側面に対応するフランジの区間において、容器の壁面が第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂを有するよう構成されている。半割れ体１の他の部分のフランジの部分では、例えば図２の半割れ体１の左側の部分のように、容器の壁部１１ｃは、従来技術のように、フランジの内側縁部１２１から、加圧方向にほぼ沿ってまっすぐに設けられている。
The section of the flange formed by the wall surface of the container may be a part of the circumferential direction of the
必須ではないが、フランジ１２に対し、第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂが設けられた区間において、溶着時の加圧方向に沿って延在するリブ１４，１４が設けられていることが好ましい。リブ１４，１４は、フランジ１２の上面（第２壁部に対向する面）と第１壁部１１ａの内周面との間を接続するように、第２壁部１１ｂを貫いて設けられている。
リブ１４、１４は、フランジの周方向に所定の間隔だけ離間して、複数設けられることが好ましく、リブの間隔は、フランジ１２の幅の１倍〜３倍程度であることが特に好ましい。
Although not essential, the
It is preferable that the
必須ではないが、本実施形態のように、リブ１４，１４は、第１壁部１１ａに対し溶着時の加圧方向で第１壁部１１ａの全長にわたって設けられていることが好ましい。本実施形態においては、更に、リブ１４が容器の肩部１６（天面）に接続するように設けられている。また、リブ１４，１４は第１壁部１１ａを貫くように、第１壁部１１ａの内周面と外周面に設けられていてもよい。
Although not essential, it is preferable that the
上記実施形態の半割れ体１を外形上で観察した際、リブ１４は各壁部とフランジとを接続するように配置されていると共に、以下のような特徴が認められる。半割れ体１の外形を容器の上面側、すなわち、図２の上から下に向かって溶着時に半割れ体１を加圧する方向から観察した際、リブ１４とフランジ１２と第１壁部１１ａは、リブ１４とフランジ１２とが接続する部分が第１壁部１１ａに遮られて視認できない非視認領域を有するような位置関係で配置されている。なお、半割れ体１においては、加圧方向から観察した際、リブ１４とフランジ１２が接続する部分の大半が非視認領域とされているが、リブの非視認領域の範囲は特に限定されない。半割れ体のリブが少なくともこのような非視認領域を有するものであれば、得られる容器において、容器の配置場所の壁面等に干渉しにくくなるため、好ましい。
When the half-cracked
また、半割れ体におけるリブは、半割れ体１におけるリブ１４のように、半割れ体の壁部の一部を貫いて、壁部の外周面及び内周面の両方とフランジとを接続するように配置されることが好ましい。このような配置であれば、容器の配置場所の壁面等へのリブの干渉を抑えつつ、得られる容器の強度を高めることができる。
Further, the rib in the half-cracked body penetrates a part of the wall portion of the half-cracked body to connect both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the wall portion and the flange, like the
一方、半割れ体２は、従来技術における半割れ体と同様の構成を有している。半割れ体２は溶着面ＷＳに沿ってフランジ２２を有し、フランジ２２には、溶着部となる突条２３が設けられている。半割れ体２の壁部２１は、フランジ２２の内側縁部から、加圧方向にほぼ沿ってまっすぐに設けられている。なお、本明細書中において、単に「溶着部」という時は、特に断らない限り、溶着されるべき部分もしくは溶着された部分を指す。
On the other hand, the half-cracked
本実施形態においては、半割れ体１と半割れ体２を溶着して、容器としての拡張タンクが得られるが、もちろん、半割れ体１と同様の構成を有する半割れ体同士を溶着して容器を得ることもできる。
In the present embodiment, the half-cracked
半割れ体１、２を構成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、ブロー成形や射出成形が可能で、溶着が可能な熱可塑性樹脂材料が選択して用いられる。例えば、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂や、ポリアミド樹脂などが、好ましく使用できる。互いに溶着可能である限り、対をなす半割れ体同士が異なる樹脂で構成されていてもよいが、同種の樹脂、特に同じ樹脂であることが、溶着強度を高めるうえで好ましい。熱可塑性樹脂には、各種補強材料、例えば、タルクやガラス繊維などを配合してもよい。本実施形態においては、半割れ体１と半割れ体２をポリアミド樹脂により形成している。
The thermoplastic resin constituting the half-cracked
上記実施形態の半割れ体１や容器（拡張タンク）の製造方法について説明する。
溶着工程に先立ち、まず、熱可塑性樹脂を成形して、半割れ体１や半割れ体２を製造する。半割れ体は、好ましくは射出成形により製造されるが、ブロー成形法や、他の成形法によって製造してもよい。半割れ体がリブを有する場合には、半割れ体を射出成形法により製造することが特に好ましい。射出成形やブロー成形に使用する金型の構造や成形の手順については、公知の金型や手順が利用可能であり、特に限定されない。
A method for manufacturing the half-cracked
Prior to the welding step, a thermoplastic resin is first molded to produce a half-cracked
上記実施形態の半割れ体１を射出成形により製造する場合には、溶着時の加圧方向（図２の上下方向）に金型が型閉じ、型開きするように、射出成形金型が準備される。第１壁部１１ａに対応する部分の半割れ体内側の部分や、第２壁部１１ｂに対応する部分の半割れ体外側の部分では、金型と半割れ体が脱型時にアンダーカットとなる関係にあるので、これらの部分には、適宜スライド型等を用いて、アンダーカットを解消して、半割れ体１を製造すればよい。一方、半割れ体２は通常の射出成形により製造できる。
When the half-cracked
半割れ体１、及び半割れ体２が製造できたら、両者を溶着して、容器としての拡張タンクを完成させる。図３に半割れ体を溶着する工程の一部の模式図を示す。溶着は、熱盤溶着であってもよいし、振動溶着であってもよく、回転溶着、超音波溶着、誘導加熱溶着、レーザー加熱溶着等であってもよい。公知の溶着法を適宜採用できる。これら溶着法においては、溶着される部分が加熱され溶融（半溶融）状態とされた状態で、両半割れ体１，２のフランジ１２，２２が互いに押し付けられるように加圧されて、両者が溶着し接合される。
After the half-cracked
両半割れ体１，２のフランジ同士１２、２２の加圧は、以下のように行えばよい。例えば、図３（ａ）に示すように、半割れ体２のフランジ２２を受け治具Ｊ１により支持する。受け治具Ｊ１と半割れ体２とは、加圧方向（図３の上下方向）に着脱可能に構成されていて、受け治具Ｊ１により、フランジ２２を相手方半割れ体１に向かって加圧することができる。
Pressurization of the
一方、半割れ体１は、受け治具Ｊ２及びスライド受け治具Ｊ３により支持する。受け治具Ｊ２は半割れ体１と加圧方向（図３の上下方向）に着脱可能に構成されている。受け治具Ｊ３は受け治具Ｊ２に対しフランジの幅方向（図３の左右方向）に相対移動可能に構成されていて、半割れ体１のフランジ１２と第２壁部１１ｂとの間に設けられた空間にはまり込むことができるようになっている（図３（ａ））。すなわち、スライド受け治具Ｊ３が閉じた位置に来た際に、受け治具Ｊ２，Ｊ３により半割れ体１のフランジ１２を相手方半割れ体２に向かって加圧することができるとともに、受け治具Ｊ３が開いた位置に来た際には、半割れ体１を受け治具Ｊ２，スライド受け治具Ｊ３に対し着脱ができるように、受け治具Ｊ２，スライド受け治具Ｊ３は構成されている。
On the other hand, the half-cracked
上述したような受け治具により、両半割れ体のフランジ部を加圧可能に支持し、溶着、例えば、熱盤溶着や振動溶着することができる。フランジ１２，２２に設けられた溶着部を加熱し、溶融状態もしくは半溶融状態として、フランジ１２，２２を加圧すると、溶着部が一体化し、容器が完成する（図３（ｂ））。
図３に示した実施形態のように、フランジ１２，２２の裏側に、受け治具Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３が存在し支持するようにされていると、フランジに対し、加圧が、直接的かつ十分に行われ、溶着がより確実なものとなる。
With the receiving jig as described above, the flange portions of both half-split bodies can be pressure-welded and welded, for example, hotdish welding or vibration welding. When the welded portions provided on the
When the receiving jigs J1, J2, and J3 are present and supported on the back side of the
必須ではないが、溶着の確実性を高める観点からは、フランジの周方向の全体にわたって、フランジの裏側に、受け治具が存在し支持するようにされていることが好ましい。フランジの周方向の一部の区間において、受け治具がフランジを直接支持していなくてもよいが、そのような区間はより少ないことが好ましい。 Although not essential, from the viewpoint of increasing the certainty of welding, it is preferable that a receiving jig is present and supported on the back side of the flange over the entire circumferential direction of the flange. It is not necessary for the receiving jig to directly support the flange in a part of the circumferential direction of the flange, but it is preferable that there are fewer such sections.
上記実施形態の半割れ体にかかる作用効果について説明する。
半割れ体１は、他の半割れ体と溶着可能であり、容器や管体の一部となることができる。そして、半割れ体１は、フランジ１２と第２壁部１１ｂとで囲われた、容器の外部空間に面する空間（窪み）を有しているので、この空間（窪み）を使えば、溶着時にフランジ１２をスライド受け治具Ｊ３などにより支持し、加圧することができて、確実な溶着を行うことが可能となる。
The action and effect on the half-cracked body of the above embodiment will be described.
The half-cracked
更に、半割れ体１は、フランジの幅方向でフランジ１２の外側縁部１２２とほぼ一致する位置で、溶着時の加圧方向に沿って延在する第１壁部１１ａと、フランジ１２の内側縁部１２１と前記第１壁部１１ａを接続する第２壁部１１ｂとを有している。そのため、従来技術における半割れ体（例えば、図２の下側の半割れ体２）と比べ、第１壁部１１ａがフランジ１２の幅だけ外側に位置しており、容器としての容量が大きくなり、空間効率が高められる。すなわち、溶着の確実性を維持しながら、空間効率を高めることができる。このような効果を、容器の外形上の特徴から説明すれば、容器のフランジ部分が壁面よりも外側に突出する程度が抑えられることにより、容器の配置場所の空間効率が高められる。
Further, the half-cracked
さらに、上記実施形態の半割れ体１のように、第１壁部１１ａや第２壁部１１ｂが設けられた区間において、溶着時の加圧方向に沿って延在するリブ１４，１４が設けられており、リブ１４，１４は、フランジ１２と第１壁部１１ａの間を接続するように、第２壁部１１ｂを貫いて設けられていると、リブ１４，１４により、フランジ１２と第２壁部１１ｂの間の距離が変化することが抑制されて、半割れ体により構成される容器や管体を耐圧性に優れたものとすることができる。つまり、リブ１４，１４を備えることにより、加圧流体が用いられる用途の容器や管体にも上記発明を適用できる可能性が高められうる。
Further, as in the half-cracked
また、さらに、上記実施形態の半割れ体１のように、第２壁部１１ｂを貫通するリブ１４，１４が、第１壁部に対し溶着時の加圧方向の全長にわたって設けられていると、溶着の際に使用する受け治具の設計自由度が高められうる。すなわち、リブ１４，１４が第１壁部１１ａの全長にわたって設けられていれば、半割れ体１の肩部１６を押さえることで、フランジ１２を間接的に加圧することが可能となって、必ずしも図３のようなスライド受け治具を使用しなくてもよくなる。
Further, as in the half-cracked
例えば、図４に半割れ体１を受け治具により支持する他の溶着形態例を示すように、この形態では、半割れ体１は、受け治具Ｊ４により支持されて、溶着される。受け治具Ｊ４と半割れ体１とは、加圧方向（図４の上下方向）に着脱可能に構成されていて、図の左側の箇所では、受け治具Ｊ４により、フランジ１２を相手方半割れ体２に向かって直接加圧することができる。また、図の右側の箇所では、受け治具Ｊ４により、半割れ体１の肩部１６が、相手方半割れ体に向かって押されることになる。フランジ１２から第１壁部１１ａの全長にわたって、リブ１４，１４が設けられているので、リブ１４，１４により、肩部１６に加えられた押圧力がフランジ１２に伝達され、フランジを加圧することができる。本実施形態では、フランジ１２と第２壁部１１ｂの間の空間には、受け治具が入り込まない構成となっているが、リブ１４が設けられていれば、スライド受け治具を省略しても、フランジに十分な加圧を与えることができ、溶着の確実性が向上する。また、受け治具の設計自由度も高められる。
For example, as shown in FIG. 4 as another example of a welding form in which the half-cracked
なお、ここでは半割れ体１におけるリブ１４を例にリブを設ける作用効果を説明したが、他の態様の容器や管体を形成するために用いる半割れ体であっても、同様な形態のリブを設けることで、上記と同様な作用効果が得られる。他の態様の容器や管体を形成するために用いる半割れ体に対しては、例えば、半割れ体の壁部の一部を貫いて、壁部の外周面と内周面の両方に接続するようにリブを設ければよい。
Here, the action and effect of providing the ribs by taking the
発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。 The invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. Other embodiments of the invention will be described below, but in the following description, the parts different from the above-described embodiment will be mainly described, and the detailed description of the similar parts will be omitted. In addition, the embodiments shown below can be implemented by combining some of them with each other or replacing some of them.
図５には、半割れ体の他の形態例を断面図で示す。図５に示した第２実施形態の半割れ体１’では、第１壁部１１ａやフランジ１２等の形状は第１実施形態と同じであるが、第２壁部１１ｂ’の形態が異なっている。また、本実施形態においては、図の左右両側共に、第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂ’が設けられるようになっている。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of another example of the half-cracked body. In the half-cracked body 1'of the second embodiment shown in FIG. 5, the shapes of the
本実施形態においては、第２壁部１１ｂ’が、フランジ１２の内側縁部１２１から外側縁部１２２に向かうにつれてフランジ１２から遠ざかるように、溶着時の加圧方向（図の上下方向）および溶着面ＷＳに対し傾斜して設けられた部分を有している。典型的には、第２壁部１１ｂ’は、フランジの内側縁部１２１と第１壁部１１ａとを斜めに接続している。
In the present embodiment, the pressure direction at the time of welding (vertical direction in the figure) and welding so that the second wall portion 11b'moves away from the
第２壁部１１ｂ’がかかる形態とされていると、半割れ体を溶着して得られる容器や管体の容量が大きくなり、限られたレイアウト空間内において、より大容量の容器やより断面積の大きな管体を配置することが可能となって、空間効率がより高められる。 If the second wall portion 11b'is in such a form, the capacity of the container or the pipe body obtained by welding the half-cracked body becomes large, and in the limited layout space, the capacity of the container or the larger capacity is larger. It becomes possible to arrange a pipe body with a large area, and the space efficiency is further improved.
空間効率を高める観点からは、本実施形態のように、第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂ’が設けられる部分が、互いに対向するように、容器の両側面に設けられることが好ましい。容器が箱状である場合には、対向する２辺のフランジに対応する容器の壁面が、それぞれ、第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂ’を有するようにされることが好ましい。
From the viewpoint of increasing space efficiency, it is preferable that the portions where the
また、空間効率を高める観点からは、第１壁部１１ａと第２壁部１１ｂを有する半割れ体同士で、対をなすよう半割れ体を組み合わせ、容器や管体を構成することが好ましい。また、上述した各実施形態の説明においては、フランジが容器の壁面の開放端部から容器の外側に向かって延出するように設けられた形態例について説明したが、フランジの全周にわたってそのようにされている必要はなく、フランジの一部の部分において、容器の壁面から容器内側に向かってフランジが延出するように設けられていてもよく、半割れ体の開放端部の周方向の一部の区間でフランジが設けられていなくてもよい。
Further, from the viewpoint of enhancing the space efficiency, it is preferable to form a container or a pipe body by combining the half-split bodies having the
上述した各実施形態の説明において、フランジに設けられる溶着される部分の詳細構造については、ごく簡単な突条（１３，２３）を設ける例について説明したが、溶着される部分の構造としては、種々の公知の構造が利用可能である。また、対をなす半割れ体において、それぞれの半割れ体に設けられた溶着される部分は異なった構造とされてもよい。必要に応じ、フランジに、溶着バリ隠しなどを形成しておくこともできる。 In the description of each of the above-described embodiments, as for the detailed structure of the portion to be welded provided on the flange, an example of providing a very simple ridge (13, 23) has been described, but the structure of the portion to be welded is described. Various known structures are available. Further, in the paired half-split bodies, the welded portions provided in the respective half-split bodies may have different structures. If necessary, a welded burr concealment or the like can be formed on the flange.
上記実施形態の説明では、半割れ体を溶着することで、中空の容器が得られる形態について説明したが、半割れ体を溶着することで、管体（集合管を含む）を製造することもできる。容器や管体の具体的用途は特に限定されないが、例えば、容器であれば、空気配管等の拡張タンクや、拡張チャンバー、サージタンク、レゾネータチャンバー、冷却水タンク、リザーバタンク、ウォッシャー液タンク等に利用でき、管体であれば、過給系の配管や、インテークマニホールド、一体型エアクリーナの管路等に利用できる。 In the description of the above embodiment, a form in which a hollow container is obtained by welding a half-cracked body has been described, but a tube body (including a collecting pipe) can also be manufactured by welding the half-cracked body. can. The specific use of the container or pipe is not particularly limited, but for example, in the case of a container, it may be used for an expansion tank such as an air pipe, an expansion chamber, a surge tank, a resonator chamber, a cooling water tank, a reservoir tank, a washer fluid tank, or the like. It can be used, and if it is a pipe, it can be used for supercharging pipes, intake manifolds, integrated air cleaner pipes, and the like.
容器の形状は、箱状であってもよく、円柱状や球状であってもよい。また、管体は、１本の管体でもよく、複数本の管体でもよく、分岐管や集合管であってもよい。また、管体の管路は直管状であってもよく、曲管状であってもよい。
各種用途や、形状の複雑さに応じて、溶着面ＷＳが適宜決定される。
容器や管体に満たされる流体は、空気などの気体であってもよいし、水等の液体であってもよい。また、流体は加圧された流体であってもよい。
The shape of the container may be box-shaped, columnar or spherical. Further, the pipe body may be a single pipe body, a plurality of pipe bodies, a branch pipe or a collecting pipe. Further, the conduit of the tubular body may be a straight tubular or a curved tubular.
The welded surface WS is appropriately determined according to various uses and the complexity of the shape.
The fluid filled in the container or the pipe body may be a gas such as air or a liquid such as water. Further, the fluid may be a pressurized fluid.
上記半割れ体は、溶着することによって容器や管体となることができ、種々の分野で利用できて産業上の利用価値が高い。 The semi-cracked body can be made into a container or a tube by welding, and can be used in various fields and has high industrial utility value.
１ 半割れ体
１１ａ 第１壁部
１１ｂ 第２壁部
１２ フランジ
１２１ 内側縁部
１２２ 外側縁部
１３ 溶着部（突条）
１４ リブ
１６ 肩部
ＷＳ 溶着面
Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３ 受け治具
1 Half-cracked
14
Claims (6)
熱可塑性樹脂製半割れ体は、溶着面に沿って延在するフランジを有しており、
フランジの周方向の少なくとも一部の区間において、
容器もしくは管体の壁面となる部分が第１壁部と第２壁部を有しており、
第１壁部は、フランジの幅方向でフランジの外側縁部とほぼ一致する位置で、溶着時の加圧方向に沿って延在しており、
第２壁部は、フランジの内側縁部と前記第１壁部を接続しており、
フランジと第２壁部とで囲われる空間が、容器もしくは管体の外部空間に面する、
熱可塑性樹脂製半割れ体。 A thermoplastic resin half-cracked body used in the process of forming a container or a tube by welding the end faces of a pair of thermoplastic resin half-cracked bodies to each other.
The thermoplastic semi-cracked body has a flange extending along the welded surface.
In at least a part of the circumferential direction of the flange
The portion that becomes the wall surface of the container or the pipe body has the first wall portion and the second wall portion.
The first wall portion extends along the pressurizing direction at the time of welding at a position substantially coincident with the outer edge portion of the flange in the width direction of the flange.
The second wall portion connects the inner edge portion of the flange and the first wall portion.
The space surrounded by the flange and the second wall faces the external space of the container or tube.
Semi-cracked body made of thermoplastic resin.
前記リブは、フランジと第１壁部の間を接続するように、第２壁部を貫いて設けられている
請求項１に記載の熱可塑性樹脂製半割れ体。 In the above section, ribs extending along the pressurizing direction at the time of welding are provided.
The thermoplastic resin half-cracked body according to claim 1, wherein the rib is provided through the second wall portion so as to connect between the flange and the first wall portion.
請求項２に記載の熱可塑性樹脂製半割れ体。 The thermoplastic resin semi-cracked body according to claim 2, wherein the rib is provided over the entire length of the first wall portion in the pressure direction at the time of welding.
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂製半割れ体。 Claim 1 to claim 1, wherein the second wall portion has a portion provided so as to be inclined with respect to the pressure direction at the time of welding and the welding surface so that the second wall portion moves away from the flange as it goes from the inner edge portion to the outer edge portion of the flange. The thermoplastic resin half-cracked body according to any one of 3.
容器もしくは管体の壁面となる壁部と
壁部の端縁に沿って延在するフランジとを備え、
フランジは、溶着時の加圧方向から見た際に、壁部で遮られて視認できない非視認領域を有する
熱可塑性樹脂製半割れ体。 A thermoplastic resin half-cracked body used in the process of forming a container or a tube by welding the end faces of a pair of thermoplastic resin half-cracked bodies to each other.
It is provided with a wall portion that becomes the wall surface of the container or a pipe body and a flange extending along the edge of the wall portion.
The flange is a semi-cracked body made of thermoplastic resin having an invisible area that is blocked by the wall and cannot be seen when viewed from the pressure direction at the time of welding.
リブとフランジが接続する部分は、溶着時の加圧方向から見た際に、壁部で遮られて視認できない非視認領域を有する
請求項５に記載の熱可塑性樹脂製半割れ体。 A rib extending along the pressure direction at the time of welding is provided so as to connect the wall portion and the flange.
The thermoplastic resin semi-cracked body according to claim 5, wherein the portion where the rib and the flange are connected has an invisible region that is blocked by the wall portion and cannot be visually recognized when viewed from the pressure direction at the time of welding.
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