JPH0213618B2 - - Google Patents

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JPH0213618B2
JPH0213618B2 JP56010147A JP1014781A JPH0213618B2 JP H0213618 B2 JPH0213618 B2 JP H0213618B2 JP 56010147 A JP56010147 A JP 56010147A JP 1014781 A JP1014781 A JP 1014781A JP H0213618 B2 JPH0213618 B2 JP H0213618B2
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JP
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joint
joining
burrs
gap
bonding
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチツクの回転摩擦溶接に関する
ものであり、溶接時に生ずるバリを外部に関する
ものであり、溶接時に生ずるバリを外部に発生さ
せることなく、しかも高い接合効率の得られる接
合方法である。従つて、バリを除去するための仕
上工程を経ることなく、外観のすぐれた、接合性
能の良い接合品を得ることが出来る。
プラスチツクの回転摩擦溶接は、第１図に示す
ように、二つの部材１，２の円形である接合部３
を相互に接触し、対向させ、一方の部材２を固定
し他方の部材１を、接面に直角方向（矢印Ｐ）に
加圧しながら、回転せしめ、接合部３を摩擦によ
つて発熱溶融させた後、運動を停止し冷却固化す
る接合法である。この接合法は、接合性能が高い
上に、接合費用が安価で、生産性が高いため、注
目されている。しかし、接合時に、第１図に示す
ように接合部３の溶融によるバリ４が発生すると
言う問題がある。このため、接合後、接合部のバ
リを除去すると言う作業が必要であつた。のみな
らず、内側のバリについては、除去作業が不可能
な場合があり、用途によつては適用出来ない場合
もあつた。
そこで、第２図にみるように、一方の接合部材
１の接合部３付近にバリ収納用の突起５を設け、
発生したバリ４を、突起５と接合部材２との間の
スキマ６に収納し、生じたバリが外からみえない
ようにすることが行なわれている。バリ４は一般
には相当かさ高になつている上、発生する方向が
一定してないため、スキマ６をかなり大きくして
おく必要がある。従つて、バリ収納用の突起５は
大きくなつてしまい、接合部分のデザイン上の制
約から採用が出来ない事さえある。
本発明は、この点に注目し、バリ収納を合理的
に行なうことにより、接合部分がコンパクトにな
り、デザインの自由度が増す他、バリ収納部が接
合性に好影響を及ぼし、接合性能を向上出来る接
合方法を提供するものである。
以下、実施例を示す図面に従つて本発明を説明
する。
本発明の第１は、第３〜４図に示すように、一
方の接合部材２の接合部３付近に実質的に回転軸
と平行に設けたバリ収納用の突起７の内面７ａと
他の接合部材１の対応する側面１ａとの間のスキ
マ８の巾ｔを所定の範囲にすることによりなる。
すなわち、第３図において、バリ収納用のスキマ
８の巾ｔを0.1〜0.5mmかつ、接合部の巾Ｗの0.2倍
以下とする。ただし、接合部の巾Ｗとは第３図に
示す通り、接合部３の外半径r1と内半径r2との差
である。これは、第７〜８図の例のような、接合
部が円鍾面ないしは、その組合せよりなる場合も
同様である。スキマ８の巾ｔを上記範囲にする
と、バリの発生が抑制される他、発生したバリ
が、かさ高く広がることがない。これは、スキマ
８の巾ｔがせまいため、流出しにくくなるためと
考えられる。最適のスキマは樹脂の溶融粘度によ
つて異なるが、上述したように、ほぼ0.5mm以下
が好ましい。狭くすればするほど、バリを抑制す
る効果は大きいが、0.1mmを下回ると、接合中に
この部分に充填したバリ４が大きなせん断力を受
け発熱し、溶融粘度が下つてしまい、バリ４がバ
リ収納用の突起７を越えてしまつたり、バリ収納
用の突起７が熱変形を起こすなどのトラブルが生
ずる。勿論、スキマ８の巾ｔを全周にわたつて、
0.1mm以下で精度良く維持することは、工業的生
産においては極めてむずかしく、スキマ８の巾ｔ
を小さくしようとすると、接合中に突起７が他部
材の側壁１ａと部分的に接触し、正常な接合条件
が維持出来ないと言う現実的な問題もある。
なお、スキマ８の巾ｔは一定である必要はな
く、周方向ないしは軸方向に上記範囲で変化して
も良い。
接合部３は第３〜４図のような軸方向に垂直な
平面である必要はなく、第７〜８図のような、円
鍾面や、その組合せであつても良い。
突起７は、接合部３の要求性能上、バリ防止が
必要な外側又は内側のいずれか一方に設ければ良
いが、第５図に示すように、両側に設けても良い
ことは言うまでもない。
バリ収納用のスキマ８は、回転軸に対して、実
質的に平行である必要がある。この理由を説明す
るため、第６図のように、バリ収納用のスキマ８
が回転軸に対して平行でない場合について考えて
みる。第６図で実線は接合前の状態である。接合
時のとけ代をａとすると、接合後には点線のよう
な状態となる。すると、バリ収納用のスキマ８の
巾ｔはtAからtBに変化する。tA及びtBが、0.5mm以
下であれば、接合工程を通してバリ収納用の効果
はあるが、第６図の例のように接合工程中にｔが
減少するような場合は、生成したバリを外部へ押
出す作用が働くため、バリ抑制効果は小さくな
る。
なおバリ収納用突起の高さｂは、接合中に生成
するバリの量を充分収納出来るものである必要が
ある。したがつて高さｂは、スキマ８の巾ｔと、
接合条件に依存するとけこみ量ａとの兼合いで決
めることが出来る。
本発明のバリ収納用突起７のもう一つの効果は
接合性能の向上である。すなわち、接合中に生じ
たバリが接合部３の外側で溶融状態で残るため、
接合中に接合面の溶融樹脂の流出が少なく、接合
性能が高くなる。この効果は、バリ収納用のスキ
マ８の巾ｔが0.1〜0.5mmの全範囲にわたつて有効
であるが、特に接合部の巾Ｗの小さい場合には、
スキマ８の巾ｔが0.2W以下である方が接合性能
向上効果が大きい。
本発明の第２は、第９〜１０図に示すように、
接合面３付近に、バリ収納用の突起７に加え、突
起７と接合面３との間に、突起７と反対方向の溝
１０を設けたものである。この溝１０の巾はバリ
収納用のスキマ８の巾ｔと同じで良く、深さは
0.5mm以上で良い。溝１０は接合中に高温になる
接合面３から突起７への熱の伝播径路を長くする
効果がある。このため接合中の熱効率があがり、
接合に要するエネルギー、時間の節約が出来、接
合性能も向上する。本発明も、接合部の要求性能
に従つて、内側又は外側のいずれか一方で実施し
ても良いし、第１０図に示すように、両側で実施
しても良い。
本発明の実施により、回転摩擦溶接において、
接合部分に生ずるバリの発生が、接合部のデザイ
ンをそこなうことなく防止することが出来た他、
接合性能の向上、生産管理の容易化などがもたら
された。
【図面の簡単な説明】
第１図は回転摩擦溶接の１対の接合部材の一部
断面を含む見取図である。第２図は従来技術でバ
リ対策をほどこした接合部付近の断面図である。
第３，４図は本発明第１の実施例を示す接合部付
近の断面図であり、第３図は接合前、第４図は接
合後の断面図である。第５，７，８図は各々本発
明の他の実施例を示す接合部付近の断面図であ
り、第７，８図は接合前であり、第５図は接合後
の状態を示している。 第６図は、好ましくない接合例を説明した断面
図であり接合部付近の断面を示している。第９〜
１０図は本発明第２の実施例を示す接合部付近の
断面図であり、接合前の接合部付近の断面図であ
る。 １，２……接合部材、１ａ……バリ収納用突起
の内壁側面７ａに対応する接合部３付近の側壁、
３……接合部、４……バリ、５……従来知られて
いたバリ収納用の突起、６……従来知られていた
バリ収納用のスキマ、７……本発明のバリ収納用
突起、７ａ……バリ収納用突起の内壁側面、８…
…本発明のバリ収納用スキマ、１０……溝、Ｐ…
…加圧力、Ａ……回転運動方向、ｔ……バリ収納
用スキマの巾、Ｗ……接合部の巾、r1……接合部
の外半径、r2……接合部の内半径、tA……接合前
のｔ、tB……接合後のｔ、ｂ……突起７の高さ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 円形な接合部を有する接合部材１，２を接合
    部で加圧接触せしめ、相対的に回転運動せしめ、
    摩擦溶接するにあたり、接合部材１の接合部３近
    傍の側壁１ａとのスキマが0.1〜0.5mmかつ0.2Wmm
    以下になるような側面７ａを有するように接合部
    材１の接合部３の内周又は外周又は両周囲の全周
    にわたつて、接合部３より前方に突起７を設けた
    ことを特徴とする摩擦溶接方法： ただしＷは、接合部の外半径と内半径の差をmm
    単位であらわした値である。 ２ 円形な接合部を有する接合部材１，２を接合
    部で加圧接触せしめ、相対的に回転運動せしめ、
    摩擦溶接するにあたり、接合部材１の接合部３近
    傍の側壁１ａとスキマが0.1〜0.5mmかつ0.2Wmm以
    下になるような側面７ａを有するように接合部材
    の接合部３の内周又は外周又は両周囲の全周にわ
    たつて、接合部３より前方に突起７を接合部３よ
    り後方に設けた溝１０を介して設けたことを特徴
    とする摩擦溶接方法： ただしＷは接合部の外半径と内半径の差をmm単
    位であらわした値である。
JP56010147A 1981-01-28 1981-01-28 Rotary friction welding method Granted JPS57125011A (en)

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JP56010147A JPS57125011A (en) 1981-01-28 1981-01-28 Rotary friction welding method

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JPS57125011A JPS57125011A (en) 1982-08-04
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