JPH09300471A - プラスチックの接着方法及び接合構造 - Google Patents

プラスチックの接着方法及び接合構造

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JPH09300471A
JPH09300471A JP11891596A JP11891596A JPH09300471A JP H09300471 A JPH09300471 A JP H09300471A JP 11891596 A JP11891596 A JP 11891596A JP 11891596 A JP11891596 A JP 11891596A JP H09300471 A JPH09300471 A JP H09300471A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合面の接合強度を大幅に向上させ、しかも
リサイクル性に優れたプラスチックの接着方法及び接合
構造を提供する提供する。 【解決手段】 本発明で提案する互いに対向する２つの
プラスチック材同士を接合する方法は、両プラスチック
材３，４の各接合面３Ａ，４Ａに、プラスチック材３，
４の対向する方向に略平行な側面９ａ，９ｂ及び１０
ａ，１０ｂをそれぞれ形成し、各側面９ａ，９ｂ及び１
０ａ，１０ｂをそれぞれ各側面近傍に移動可能に配置し
た赤外線ヒータ１１，１２を用いて加熱溶融させた後、
両側面同士を圧着して接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックの接
着方法及び接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】２つのプラスチック材を接合する方法に
は、超音波振動溶着法や加熱溶着法が主に挙げられる。
超音波溶着法は、２つのプラスチック材の接合面に応力
が集中し易い形状をそれぞれ設け、両プラスチックを圧
接しながら装置からの超音波により振動させて接合面に
摩擦熱を発生させ、両接合面を溶融接合している。加熱
溶着法には、互いに対向した接合面全体を加熱溶融して
圧接し接合する加熱方式や、接合面の間に鉄粉等の導電
性粉末剤を配合した樹脂接着片を配置し、接合面近傍に
配置したコイルに高周波を流し、コイルに発生する渦電
流により鉄粉を加熱して接着片を溶融して接合する渦電
流電磁誘導方式、接合面間に発熱体を設け、この発熱体
によって接合面を溶融して発熱体ごと接合する直接加熱
方式等が知られている（特開昭６２−２６７１２５号公
報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】とろこが、超音波振動
溶着法や渦電流電磁誘導加熱方式は、一般に装置が高価
であり生産コストが高くなる。超音波振動溶着法では、
振動による摩擦熱で接合面を溶融するので接合面の起伏
が多いと振動しにくくなり、接合面形状の自由度が少な
く平坦状となることが多い。このような形状であると、
接合面と平行な方向は、該接合面の剪断方向となるため
強度が確保されるが、接合面と直交する方向（引っ張り
方向、すなわち、接合面が互いに離反する方向）、つま
り、一般に最も重要とされる方向の強度確保が難しくな
る。なお、ここでの接合面とは、２つの互いに対向する
プラスチック材の対向位置にあって互いに接合のために
使用される面をいう。
【０００４】渦電流電磁誘導加熱方式や直接加熱方式で
は、接合面間に鉄粉や発熱体等のプラスチック以外の異
物が混入されてしまうので、プラスチック材をリサイク
ルしようとする場合、同プラスチック内に含まれる発熱
体等の異物除去を行わなければならず、リサイクル性が
良くない。また、直接加熱方式のように発熱体を接触さ
せて接合面を溶融する場合、発熱体との接触部を中心と
して溶融が起こるので、接合面が大きい場合には溶融不
足のおそれがある。この不具合を回避しようと発熱体を
増やすと、更にリサイクル性が悪化することになる。近
年、環境問題や資源再利用が叫ばれる中に合って、プラ
スチック材のリサイクル性は、極めて重要な課題であ
る。本発明は、接合面の接合強度を大幅に向上させ、し
かもリサイクル性に優れたプラスチックの接着方法及び
接合構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
プラスチック材の接合構造は、２つのプラスチック材が
互いに接合された接合面に、２つのプラスチック材が対
向する方向に略平行な側面を設けてこの側面を互いに加
熱溶着したり、この接合面にプラスチック材が対向する
方向に略直角な対向面を設け、この対向面を非加熱溶着
状態で互いに当接させている。あるいは、各側面にプラ
スチック材の対向する方向に対して傾斜した傾斜面を設
けている。
【０００６】本発明にかかる互いに対向する２つのプラ
スチック材同士を接合する方法は、両プラスチック材の
各接合面に、プラスチック材の対向する方向に略平行な
側面をそれぞれ形成し、各側面をそれぞれ加熱溶融させ
た後、各側面同士を圧着して両プラスチック材を互いに
接合する。各側面がプラスチック材の対向方向に対して
傾斜した傾斜部を有するときは、この傾斜部を含む側面
を加熱溶融した後に、各側面同士を圧着させて両プラス
チック部材を互いに接合する。
【０００７】各接合面の強度を強くしたい場合には、接
合面に互いに嵌合可能な凹部及び凸部に形成し、この凹
部の内側面および凸部の外側面をそれぞれ加熱溶融して
圧着したり、凹部の内側面間の間隔を凸部の外側面間の
間隔よりも小さく設定する。あるいは、凸部の外側面に
凸部の外側面間の間隔が先端側に向けて小さくなるテー
パを形成したり、凹部の内側面に該凹部の内側面間の間
隔が奥側に向けて小さくなるテーパを形成する。
【０００８】接合面の状態を良好に保つには、凹部の内
側面間の間隔を、凹部の開口側を凸部の外側面間と略同
一にし凹部の奥側は凸部の外側面間より小さく設定した
り、凹部の深さを凸部の高さより大きく設定する。
【０００９】接合面の位置決めを行うには、接合面にプ
ラスチック材の対向する方向に略直角な対向面を形成
し、両プラスチック材の対向面同士を非溶融状態で当接
させると共に側面同士を溶融状態で圧着する。
【００１０】各側面を加熱する場合、それぞれの側面近
傍に移動可能に赤外線ヒータを近接配置して加熱し、対
向面を非溶着状態とする場合、赤外線ヒータと対向面と
の間に対向面を遮熱する遮熱部材を設ける。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明で提案する互いに対向する
２つのプラスチック材同士を接合するプラスチックの接
着方法は、両プラスチック材の各接合面に、プラスチッ
ク材の対向する方向と略平行な側面をそれぞれ形成し、
各側面をそれぞれ加熱溶融させた後、上記各側面同士を
圧着させて両プラスチック材を互いに接合する。このよ
うに各プラスチックの対向方向と平行な側面を加熱溶融
して圧着させると、両プラスチック材に対し互いに離反
する方向の外力が作用する場合、この外力による移動が
上記側面によって妨げられるとともに、互いに圧着され
た両側面においては、上記外力が剪断力として作用する
ため強度が向上する。各側面にプラスチック材の対向方
向に対して傾斜した傾斜部を設け、この傾斜部を含む側
面を加熱溶融した後、各側面同士を圧着して両プラスチ
ック部材を互いに接合しても良い。
【００１２】各接合面を互いに嵌合可能な凹部及び凸部
に形成し、凹部の内側面および凸部の外側面をそれぞれ
加熱溶融して圧着する場合、この互いに圧着された各側
面が上記と同様にして剪断面となるため強度が高くな
る。また、上記凹凸部が互いに嵌合することによって各
側面間の圧接力が保持されるので、接合面の強度の確実
化が図られる。
【００１３】凹部の内側面間の間隔を凸部の外側面間の
間隔よりも小さく設定して接合すると、凹部に対して凸
部が強固に挿入溶解接合されて接合面の強度アップとな
る。凹部の内側面間の間隔を、その開口側は凸部の外側
面間と略同一に、その奥側を凸部の外側面間より小さく
設定すると、過度に溶融したプラスチック材が凹部の開
口側に吸収されて、接合面への流出が防止される。
【００１４】凹部の深さを凸部の高さより大きく設定す
ると、凸部と凹部の間に空間部が形成され、過度に溶融
したプラスチック材を同空間部で吸収でき、接合面が良
好な状態に保持される。
【００１５】凸部の外側面に凸部の外側面間の間隔が先
端側に向けて小さくなるテーパを形成したり、凹部の内
側面に該凹部の内側面間の間隔が奥側に向けて小さくな
るテーパを形成した場合、凸部と凹部の接合状態が強固
になると共に、両部の接合がスムースに行える。
【００１６】接合面に、プラスチック材の対向する方向
に略直角な対向面を形成し、両プラスチック材の対向面
同士を非溶融状態で当接させ、側面同士を溶融状態で圧
着させると、接合面が側面によって溶融接合されると共
に、対向面により接合面の位置精度が保たれ、安定した
接合面を確保でき接合状態が安定する。
【００１７】各側面にそれぞれ移動可能に赤外線ヒータ
を近接配置させて各側面を加熱溶融し、溶融後に赤外線
ヒータを移動させると、接合面の間に加熱部材となる赤
外線ヒータを一緒に溶融させることなく２つのプラスチ
ック部材を接合でき、リサイクルの際の異物除去の必要
がなくなり、リサイクル性が良くなる。
【００１８】赤外線ヒータと対向面との間に対向面を遮
熱する遮熱部材を配置すると、対向面が加熱されにくく
なるので、非溶融状態となって接合時における接合面の
位置精度が確保され、接合面の接合位置が安定する。
【００１９】本発明で提案する２つのプラスチック材が
互いに接合された接合部の構造では、両プラスチック材
の接合面に、２つのプラスチック材が対向する方向に略
平行であり加熱溶着される側面を設けたので、この側面
と交差する方向に対する接合部の強度が増す。
【００２０】接合面がプラスチック材が対向する方向に
略直角な対向面を含み、この対向面が非加熱溶着状態で
互いに当接されると、各対向面が接合時の基準面となっ
て、接合精度が確保されて接合面の位置が安定する。
【００２１】
【実施例】本発明にかかるプラスチックの接着方法及び
接合構造を、図１に示す樹脂製の吸気マニホールド１を
例にとって説明する。この吸気マニホールド１は、周知
のエンジンアリングプラスチックス、例えば、熱可塑性
を有するポリアミドで成形されている。この他適当な材
料としては、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂が挙げ
られる。
【００２２】吸気マニホールド１は、側面視において取
付部２を形成されたインナー部材３、インナー部材３に
対して外方向から接合される第１アウター部材４及び第
２アウター部材５の三部材から構成されており、エンジ
ンＥのシリンダーブロックＥ１に図示しないボルトで締
着される。以下、インナー部材３と第１アウター部材４
との接合部６の構造をメインに説明を続けるが、インナ
ー部材３と第２アウター部材５との接合部７、あるいは
第１アウター部材４と第２アウター部材５との接合部８
の接合構造に本発明を適用しても無論構わない。
【００２３】インナー部材３と第１アウター部材４との
接合部６の構造は、図２に示すように、インナー部材３
の幅方向の両側に形成されたフランジ部３Ａ，３Ａと第
１アウター部材４の幅方向の両側に形成されたフランジ
部４Ａ，４Ａとの互いの対向面をそれぞれ接合面３Ｂ，
３Ｂ及び接合面４Ｂ，４Ｂとしている。接合面３Ｂ，３
Ｂには、接合面４Ｂ，４Ｂに向かって突設された凸部
９，９が一体成形され、対向する接合面４Ｂ，４Ｂに
は、凸部９，９が溶融嵌入される凹部１０，１０が形成
されている。なお、図３以後の図面は、片側の接合面３
Ａ，４Ａだけを示し、この図面に沿って本発明の実施例
の説明を続行する。
【００２４】接合面３Ｂの略中央に形成された凸部９
は、図３に示すように、その外側面９ａ，９ｂをそれぞ
れインナー部材３と第１アウター部材４が対向する矢印
Ａ方向と略平行に形成されている。凸部９の端面９ｃ，
９ｄは、外側面９ａ，９ｂに対して略直角で平坦な対向
面に形成されている。
【００２５】凹部１０の内側面１０ａ，１０ｂは、それ
ぞれ外側面９ａ，９ｂと略平行に形成され、その底面１
０ｃを内側面１０ａ，１０ｂに対して略直角する対向面
に形成されている。内側面１０ａ，１０ｂの間隔Ｌ１と
外側面９ａ，９ｂの間隔Ｌとは、Ｌ１＜Ｌの関係に設定
されている。凹部１０の深さＤと凸部９の高さＨとは、
Ｈ＜Ｄの関係に設定されており、凹部９と凸部１０の嵌
入時に凸部９の頂面９ｅと底面１０ｃとの間に余剰空間
Ｔを形成している（図４参照）。
【００２６】また、凹部１０の開口側１０Ａに位置する
内側面１０ｄ，１０ｅは、内側面１０ａ，１０ｂよりも
それぞれ幅ｓだけ広く形成されており、内側面１０ｄ，
１０ｅの間隔Ｌ３を外側面９ａ，９ｂの間隔Ｌと略同一
に設定している。つまり、外側面９ａ，９ｂと内側面１
０ａ，１０ａとの間には、幅ｓ分だけオーバーラップ代
が形成されている。幅ｓは、後述する赤外線ヒータによ
る凹部９と凸部１０の溶融させたい範囲（量）によって
異なってくるが、０．１ｍｍから０．３ｍｍ程度が好ま
しい。
【００２７】外側面９ａ，９ｂ及び内側面１０ａ，１０
ｂの近傍には、加熱手段となる赤外線ヒータ１１，１２
が移動可能に配置される。赤外線ヒータ１１は、外側面
９ａ，９ｂに対向配置されていて、端面９ｃ，９ｄとの
間に赤外線ヒータ１１からの熱を遮熱する遮蔽部材１３
を介装している。この例では、外側面９ａ，９ｂと対向
する赤外線ヒータ１１の対向面１１ａ，１１ｂを除いて
Ｃ字状断面に形成した断熱材で赤外線ヒータ１１を覆っ
ている。
【００２８】赤外線ヒータ１２は、内側面１０ａ，１０
ｂに対向配置されていて、底面１０ｃとの間に赤外線ヒ
ータ１２からの熱を遮熱する遮蔽部材１４を介装してい
る。この例では、底面１０ｃと対向する赤外線ヒータ１
２の上面１２ｃに断熱材を装着している。赤外線ヒータ
１１，１２は、図示しない高圧電源と接続していて、外
側面９ａ，９ｂ及び内側面１０ａ，１０ｂを短時間で軟
化点まで加熱して溶融できるようになっている。ゆっく
り加熱すると、接合面３Ｂ，４Ｂ全体が熱で歪んでしま
うおそれがある為、各ヒータ１１，１２による外側面９
ａ，９ｂ及び内側面１０ａ，１０ｂの加熱は、溶融範囲
Ｙ１およびＹ２が、少なくともオーバラップ代まで達す
るまで行なえば良く、高温、短時間で行なうのが望まし
い。
【００２９】分割状態にあるインナー部材３及び第１ア
ウター部材４の近傍には、両部材を保持し、ここでは第
１アウター部材４をインナー部材３に圧接する図示しな
い加圧治具が配置されており、赤外線ヒータ１１，１２
による加熱終了後直ちに両部材を圧接するようになって
いる。
【００３０】一般に樹脂は熱伝導率が低いので、外側面
９ａ，９ｂ及び内側面１０ａ，１０ｂが高温、短時間で
加熱処理されると、外側面９ａ，９ｂ及び内側面１０
ａ，１０ｂの表面だけが溶融して中心部の基本形状を維
持できる。加熱溶融後に直ちにインナー部材３及び第１
アウター部材４を圧接すると、溶融した凸部９と凹部１
０とが嵌合して溶融範囲Ｙ１，Ｙ２が相互溶着結合され
る。符号１５は溶融結合部を示す。この時、相互の溶融
範囲Ｙ１，Ｙ２の大きさにより余剰溶融プラスチックが
生成されるが、これらは余剰空間Ｔ及び幅ｓによって凹
部１０内に吸収される。
【００３１】従って、端面９ｃ，９ｄ及びこれに対向す
る端面４Ｃ，４Ｄへの余剰溶融プラスチックの流出が極
めて少なくなって、接合面６の状態を良好に保つことが
できる。また、接合面６が凹部１０と凸部９との溶融嵌
合により接合されるので、矢印Ａで示す対向方向並び
に、その方向と直行する矢印Ｂで示す剪断方向に対する
強度が上がる。
【００３２】加えて、端面９ｃ，９ｄ並びに端面４Ｃ，
４Ｄには、赤外線ヒータ１１，１２の熱が余り伝達され
ないので非溶融状態となり、両部材３，４接合時の基準
面となり、矢印Ａ方向に対する取付け位置が安定する。
つまり、インナー部材３及び第１アウター部材４の結合
は、各側面９ａ，９ｂ及び１０ａ，１０ｂによって行な
われ、その時の取付け位置精度が非溶融状態となる端面
９ｃ，９ｄ及び端面４Ｃ，４Ｄによって確保される。
【００３３】ここで用いた方法では、従来の接合方法の
ように両部材３，４の接合面を振動により摩擦溶融した
り、金属粉を有する接着材や加熱手段となる電熱線を接
合面に当接させて溶融接合することなく接合面６を溶融
接合するので、接合面６にインナー部材３と第１アウタ
ー部材４の樹脂材以外の異物の混入を防止できると共
に、接合面形状に対する制約が極めて少なくなる。
【００３４】接合面６における異物混入がなくなること
は、吸気マニホールド１を回収して裁断したり、あるい
は再溶融してリサイクルする際に、接着剤含有の金属粉
や電熱線の除去作業を省略でき、リサイクル性が良くな
る。
【００３５】図５，図６に示す第２実施例は、インナー
部材３を第１実施例と同一構成とし、第１アウター部材
４に設ける凹部１６の形状を第１実施例と異にしてい
る。よって、第１実施例と同一構成の部材には同一符号
を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】この実施例における凹部１６は、その内側
面１６ａ，１６ｂ間における開口側の間隔Ｌ１ａを凸部
９の外側面間Ｌと略同一に設定し、奥側の間隔Ｌ１ｂを
凸部９の外側面間Ｌより小さく設定されている。内側面
１６ａ，１６ｂは、それぞれ底面１６ｃに向かって間隔
が徐々に狭まるテーパー面に形成されている。
【００３７】凹部１６の深さＤ’は、凸部９の高さＨよ
りも大きく設定されていて、第１実施例同様、底部１６
ｃと凸部９の上面９ｅとの間に、溶融した余剰プラスチ
ックを流入させる余剰空間Ｔ１を形成するようになって
いる。内側面１６ａ，１６ｂには、その表面近傍を赤外
線ヒータ１２によって加熱溶融して溶融領域Ｙ３が設け
られる。ここでも、底面１６ｃを非溶融面とするため、
赤外線ヒータ１２と底面１６ｃとの間に遮熱部材１１を
配置する。溶融領域Ｙ３は、外側面９ａ，９ｂの溶融領
域Ｙ１とのオーバーラップ代となる。
【００３８】このような凹部１６を有する第１アウター
部材４とインナー部材３とをそれぞれ赤外線ヒータ１
１，１２によってそれぞれ短時間に加熱溶融すると、外
側面９ａ，９ｂ及び内側面１６ａ，１６ｂの表面だけが
溶融して中心部の基本形状を維持できる。また、加熱溶
融後に直ちにインナー部材３及び第１アウター部材４を
圧接すると、溶融した凸部９と凹部１６とが嵌合して溶
融範囲Ｙ１，Ｙ３が相互溶着結合される。符号１７は溶
融結合部を示す。この時、相互の溶融範囲Ｙ１，Ｙ３の
大きさにより余剰プラスチックが生成されるが、これら
は余剰空間Ｔ１によって凹部１６内に吸収される。
【００３９】従って、端面９ｃ，９ｄ及びこれと対向す
る端面４Ｃ，４Ｄへの溶融プラスチックの流出が少なく
なって、接合面６の面状態を良好に保つことができる。
また、接合面６が凹部１６と凸部９との溶融嵌合により
接合されるので、矢印Ａで示す対向方向並びに、矢印Ｂ
で示す剪断方向に対する強度が上がる。
【００４０】加えて、端面９ｃ，９ｄび端面４Ｃ，４Ｄ
には、赤外線ヒータ１１，１２の熱が余り伝達されない
ので非溶融状態となり、両部材３，４接合時の基準面と
なり、矢印Ａ方向に対する取付け位置が安定する。つま
り、インナー部材３及び第１アウター部材４の結合は、
各側面９ａ，９ｂ及び１６ａ，１６ｂによって行なわ
れ、その時の取付け位置精度が非溶融状態となる端面９
ｃ，９ｄ及び端面４Ｃ，４Ｄによって確保される。
【００４１】第２実施例においても、従来の接合方法の
ように両部材３，４の接合面３Ｂ，４Ｂを振動により摩
擦溶融したり、金属粉を有する接着材や加熱手段となる
電熱線を接合面３Ｂ，４Ｂに当接させて溶融接合するこ
となく接合面６を溶融接合するので、接合面６にインナ
ー部材３と第１アウター部材４の樹脂材以外の異物の混
入を防止できると共に、接合面形状に対する制約が少な
くなる。
【００４２】接合面６における異物混入がなくなること
は、吸気マニホールド１を回収して裁断したり、あるい
は再溶融してリサイクルする際に、接着剤含有の金属片
や電熱線の除作業を省略できリサイクル性が良くなる。
この実施例では凹部１６の側面となる内側面１６ａ、１
６ｂをそれぞれ傾斜面として設けたが、凹部１６の内側
面１６ａ，１６ｂの間隔を一定として凸部１０の外側面
１０ａ，１０ｂを傾斜面としたり、あるいは内側面１６
ａ，１６ｂ及び外側面１０ａ，１０ｂの双方をそれぞれ
傾斜面としても無論構わない。
【００４３】図７、図８に示す第３実施例は、インナー
部材３及び第１アウター部材４の各接合面３Ｂ，４Ｂ
に、矢印Ａで示す対向方向と略平行な側面１８，１９を
それぞれ形成し、各側面１８，１９をそれぞれ赤外線ヒ
ータ２０，２１で加熱溶融させた後、接合するものであ
る。
【００４４】接合面３Ｂは、インナー部材３のフランジ
部３Ａの外側Ｏから内側Ｉに向かって切欠かれた段部で
あって、側面１８の途中に内側Ｉに向かって傾斜したテ
ーパー面１８ａを連続して設けられている。側面１８と
接合面３Ｂの下端面２２Ａとの間には、空間２９が設け
られていて、溶融した余剰プラスチックを吸収するよう
になっている。接合面３Ｂの上端面２２Ｂには、第１ア
ウター部材４に向かって延びるガイド突起２４が形成さ
れている。
【００４５】接合面４Ｂは、第１アクター部材４のフラ
ンジ部４Ａの内側Ｉから外側Ｏに向かって切欠かれた段
部であって、側面１９の途中に外側Ｏに向かって傾斜
し、テーパー面１８ａと重合するテーパー面１９ａを連
続して設けられている。側面１９と接合面４Ｂの上端面
２５Ａとの間には、空間２６が設けられていて、溶融し
た余剰プラスチックを吸収するようになっている。接合
面４Ｂの下端面２５Ｂには、窪部２７が形成されてい
る。この窪部２７は、インナー部材３と第１アクター部
材４との接合時にガイド突起２４と係合して、接合面６
の位置決めと共に矢印Ｂで示す剪断方向への位置ずれ防
止機能を備えている。この突起２４や窪部２７は、各フ
ランジ部３Ａ，４Ａに一体に成形しても良い。
【００４６】赤外線ヒータ２０，２１は、側面１８ａ，
１９ａに移動可能に対向配置されていて、下端面２２Ａ
及び上端面２５Ａに対して同ヒータ２０，２１からの熱
を遮熱する遮蔽部材２２，２３で指示されている。この
例では、側面１８ａ，１９ａと対向する赤外線ヒータ２
０，２１の対向面２０ａ，２１ａを除いてコ字状断面に
形成した断熱材で赤外線ヒータ２０，２１をそれぞれ覆
っている。対向面２０ａ，２１ａは、側面１８ａ，１９
ａに対してそれぞれ略平行に形成されている。
【００４７】分割状態にあるインナー部材３及び第１ア
ウター部材４の近傍には、両部材を保持し圧接する図示
しない加圧治具が配置されており、赤外線ヒータ２０，
２１による加熱工程終了後直ちに両部材を圧接するよう
になっている。
【００４８】このような接合方法を行なうと、側面１８
ａ，２１ａが高温、短時間で加熱処理されて、側面１８
ａと側面２１ａの表面だけが溶融して中心部の基本形状
が維持される。加熱溶融後に直ちにインナー部材３及び
第１アウター部材４を圧接すると、溶融した側面１８ａ
と側面２１ａとが係合して溶融範囲Ｙ５，Ｙ６が相互溶
着結合される。符号２８は相互溶着結合部を示す。この
時、相互の溶融範囲Ｙ５，Ｙ６の大きさにより余剰プラ
スチックが生成されるが、これらは空間２９，２６に流
入して吸収される。
【００４９】従って、上端面２２Ｂ，２５Ａ及び下端面
２２Ａ，２５Ｂへの溶融プラスチックの流出が極めて少
なくなって、接合部６の面態を良好に保つことができ
る。また、接合面３Ｂ，４Ｂが段部状に形成されるの
で、矢印Ｂで示す剪断方向への移動規制が側面１８ａ，
２１ａの係合により行なわれ剪断方向に対する接合強度
が向上する。
【００５０】加えて、上端面２２Ｂ，２５Ａ及び下端面
２２Ａ，２５Ｂには、赤外線ヒータ２０，２１の熱が遮
蔽部材２２，２３の作用により余り伝達されないので非
溶融状態となってインナー部材３及び第１アウター部材
４接合時の基準面となり、矢印Ａ方向に対する取付け位
置が安定する。つまり、インナー部材３及び第１アウタ
ー部材４の結合は、各上下端面によって行なわれ、その
時の取付け位置精度が非溶融状態となる上端面２２Ｂ，
２５Ａ及び下端面２２Ａ，２５Ｂとの接合によって確保
される。
【００５１】この実施例においても、従来の接合方法の
ように両部材３，４の接合面３Ｂ，４Ｂを振動により摩
擦溶融したり、金属粉を有する接着材や加熱手段となる
電熱線を接合面に当接させて溶融接合することなく接合
面６を溶融接合するので、接合面６にインナー部材３と
第１アウター部材４の樹脂材以外の異物の混入を防止で
きると共に、接合面形状に対する制約が少なくなる。接
合面６における異物混入がなくなることは、吸気マニホ
ールド１を回収して裁断したり、あるいは再溶融してリ
サイクルする際に、接着剤含有の金属粉や電熱線の除去
作業を省略でき、リサイクル性が良くなる。
【００５２】
【発明の効果】請求項１，２記載の発明によれば、各プ
ラスチックの対向方向と平行な側面や傾斜部を含む側面
を加熱溶融して圧着させることで、接合面における側面
と平行な引っ張り方向並びに側面と交差する剪断方向へ
の移動が側面によって妨げられ、引っ張り強度や剪断強
度が上がり接合面強度が向上する。
【００５３】請求項３記載の発明によれば、２つの部材
の接合面に形成した互いに嵌合可能な凹部の内側面と凸
部の外側面をそれぞれ加熱溶融して圧着するので、該凹
凸部が互いに溶融嵌合することによって各側面間の圧接
力が保持され、接合面強度の確保を確実にすることがで
きる。
【００５４】請求項４，５記載の発明によれば、凹部の
内側面間の間隔を凸部の外側面間の間隔よりも小さく設
定したり、凹部の内側面間の奥側の間隔を凸部の外側面
間より小さく設定し凹部の開口側を凸部の外側面間と略
同一に設定することで、過度に溶融したプラスチック材
が凹部内で吸収でき、接合面への流出が防止されて接合
面を良好な状態に保持できる。
【００５５】請求項６記載の発明によれば、凹部の深さ
を凸部の高さより大きく設定することで、凸部と凹部の
間に空間部が形成され、過度に溶融したプラスチック材
を同空間部で吸収でき、接合面を良好な状態に保持でき
る。
【００５６】請求項７，８記載の発明によれば、凸部の
外側面や凹部の内側面に、その間隔が先端側に向けて小
さくなるテーパを形成したので、凸部と凹部の接合状態
が強固になると共に、両部の接合がスムースに行える。
【００５７】請求項９記載の発明によれば、接合面に、
プラスチック材の対向する方向と略直角な対向面を形成
し、両プラスチック材の対向面同士を非溶融状態で当接
させ、側面同士を溶融状態で圧着させると、接合面が側
面によって溶融接合されると共に、対向面により接合面
の位置精度が保たれ、安定した接合面を確保でき接合状
態が安定する。
【００５８】請求項１０記載の発明によれば、各側面に
それぞれ移動可能な赤外線ヒータを近接配置させて各側
面を加熱溶融させることで、接合面の間に加熱部材とな
る赤外線ヒータを一緒に溶融させることなく２つのプラ
スチック部材を接合でき、上記発明の効果と共に、リサ
イクル時における異物除去の必要がなくなってリサイク
ル性が良くなる。
【００５９】請求項１１記載の発明によれば、赤外線ヒ
ータと対向面との間に対向面を遮熱する遮蔽部材を配置
すると、対向面が加熱されにくくなるので非溶融状態と
なって接合時における接合面の位置精度が確保され、上
記発明の効果に加えて接合面の接合状態が安定する。
【００６０】請求項１２記載の発明によれば、両プラス
チック材の接合面に２つのプラスチック材が対向する方
向に略平行な側面を互いに加熱溶着するので、側面と交
差する方向に対する接合部に、両プラスチック材に対し
互いに離反する方向の外力が作用する場合、この外力に
よる移動が側面によって妨げられるとともに、互いに圧
着された両側面においては上記外力が剪断力として作用
するため強度が向上する。
【００６１】請求項１３記載の発明によれば、接合面が
プラスチック材が対向する方向に略直角で非加熱溶着状
態で互いに当接される対向面を含むので、各対向面が接
合時の基準面となって、請求項１２記載の発明の効果に
加えて接合精度が確保されて接合面の位置が安定する。
【００６２】請求項１４記載の発明によれば、各側面が
プラスチック材の対向する方向に対して傾斜した傾斜面
を有することで、請求項１２、１３記載の発明の効果に
加えて、各側面の接合時に傾斜面が逃げとなり接合面の
接合がスムースに行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された吸気マニホールドの構成を
示す側面図である。
【図２】図１Ｘ−Ｘ線断面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す接合構造及び方法を
示す断面図である。
【図４】第１実施例における２つのプラスチック材の接
合状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す接合構造及び方法を
示す断面図である。
【図６】第２実施例における２つのプラスチック材の接
合状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す接合構造及び方法を
示す断面図である。
【図８】第３実施例における２つのプラスチック材の接
合状態を示す断面図である。
【符号の説明】
３，４，５ プラスチック材 ３Ｂ，４Ｂ 接合面 ４Ｃ，４Ｄ、９ｃ，９ｄ 対向面 ９ 凸部 ９ａ，９ｂ 外側面（側面） １０，１６ 凹部 １０ａ，１０ｂ 内側面（側面） １１，１２、２０，２１ 赤外線ヒータ １３，１４，２２，２３ 遮蔽部材 １６ａ，１６ｂ 内側面（側面） １８，１９ 側面 １８ａ，２１ａ 傾斜部 ２２Ａ，２２Ｂ 対向面 ２５Ａ，２５Ｂ 対向面 Ａ 対向方向 Ｂ 直交方向 Ｈ，Ｈ’，Ｈ１ 凸部の高さ Ｄ，Ｄ’，Ｄ１ 凹部の深さ Ｌ 外側面間の間隔 Ｌ１ 内側面間の間隔 Ｌ１ａ，Ｌ３ 開口側間隔 Ｌ１ｂ 奥側間隔

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】互いに対向する２つのプラスチック材同士
    を接合する方法であって、 両プラスチック材の各接合面に、上記プラスチック材の
    対向する方向に略平行な側面をそれぞれ形成して各側面
    をそれぞれ加熱溶融させた後、上記各側面同士を圧着さ
    せて両プラスチック材を互いに接合することを特徴とす
    るプラスチックの接着方法。
  2. 【請求項２】上記各側面が上記プラスチック材の対向す
    る方向に対して傾斜した傾斜部を有すると共に、この傾
    斜部を含む側面を加熱溶融した後、各側面同士を圧着さ
    せて両プラスチック部材を互いに接合する請求項１記載
    のプラスチックの接着方法。
  3. 【請求項３】上記各接合面を互いに嵌合可能な凹部及び
    凸部に形成し、上記凹部の内側面および上記凸部の外側
    面をそれぞれ加熱溶融して圧着することを特徴とする請
    求項１記載のプラスチックの接着方法。
  4. 【請求項４】上記凹部の内側面間の間隔を上記凸部の外
    側面間の間隔よりも小さく設定したことを特徴とする請
    求項３記載のプラスチックの接着方法。
  5. 【請求項５】上記凹部の内側面間の間隔を、上記凹部の
    開口側は上記凸部の外側面間と略同一に、上記凹部の奥
    側は上記凸部の外側面間より小さく設定してあることを
    特徴とする請求項３記載のプラスチックの接着方法。
  6. 【請求項６】上記凹部の深さを上記凸部の高さより大き
    くしたことを特徴とする請求項３、４または５記載のプ
    ラスチックの接着方法。
  7. 【請求項７】上記凸部の外側面に、上記凸部の外側面間
    の間隔が先端側に向けて小さくなるテーパを形成してあ
    ることを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載のプ
    ラスチックの接着方法。
  8. 【請求項８】上記凹部の内側面に、該凹部の内側面間の
    間隔が奥側に向けて小さくなるテーパを形成してあるこ
    とを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載のプラス
    チックの接着方法。
  9. 【請求項９】上記接合面に、上記プラスチック材の対向
    する方向に略直角な対向面を形成して上記対向面同士を
    非溶融状態で当接させると共に、上記側面同士を溶融状
    態で圧着させることを特徴とする請求項１乃至８の何れ
    かに記載のプラスチックの接着方法。
  10. 【請求項１０】上記各側面の近傍に、赤外線ヒータを移
    動可能に近接配置して同各側面を加熱溶融させ、その
    後、この赤外線ヒータを上記各側面から離間させること
    を特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のプラスチ
    ックの接着方法。
  11. 【請求項１１】上記赤外線ヒータと上記対向面との間に
    は該対向面を遮熱する遮熱部材が配置されていることを
    特徴とする請求項１０記載のプラスチックの接着方法。
  12. 【請求項１２】２つのプラスチック材が互いに接合され
    た接合部の構造であって、上記２つのプラスチック材の
    接合面が、同プラスチック材が対向する方向に略平行な
    側面を含み、この側面において互いに加熱溶着されてい
    るプラスチックの接合構造。
  13. 【請求項１３】上記接合面が、上記プラスチック材が対
    向する方向に略直角な対向面を含み、この対向面が非加
    熱溶着状態で互いに当接されていることを特徴とする請
    求項１２記載のプラスチックの接合構造。
  14. 【請求項１４】上記各側面が、上記プラスチック材の対
    向する面に対して傾斜した傾斜面を有することを特徴と
    する請求項１２または１３記載のプラスチックの接合構
    造。
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