KR0184305B1

KR0184305B1 - 열가소성 수지부재의 코킹방법 및 체결체

Info

Publication number: KR0184305B1
Application number: KR1019940005363A
Authority: KR
Inventors: 히로노부 스기우라; 마사유키 스즈키; 고이치 사토
Original assignee: 하마다 쇼헤이; 니혼 하츠조 가부시키가이샤; 카스가 다쿠조; 포리프라스틱스 가부시키가이샤
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1999-05-15
Also published as: ES2105511T3; US5695704A; EP0618061B1; DE69404351D1; EP0618061A3; DE69404351T2; JP3421075B2; KR940021237A; EP0618061A2; JPH06270263A

Abstract

본 발명은 열가소성 수지부재의 일부를 코킹함으로써, 이 열가소성부재를 다른 부재에 체결하기 위한 열가소성 수지부재의 코킹방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 열가소성 수지부재의 코킹방법 및 체결체는 열가소성 수지부재의 코킹되는 부분을 가열 용융시켜, 형면이 그 열가소성 수지의 융점보다 저온인 코킹형을 가지고 그 부분을 가압하고, 변형시켜 코킹함으로써, 용융후 변형된 부분에는 균열, 경계면 등의 내부결함이 없이 일정한 조직으로 됨과 동시에, 그 부분의 변형시점에서 코킹형과 접촉하고 있는 표면부에 비하여 상대적으로 고온인 내부에, 그 후 냉각 및 수축될 때, 표면부에 발생하는 내부 응력이 발생함으로써, 이 코킹부분이 변형되는 일이 없으므로, 작업의 복잡화나 생산성의 저하를 수반하는 일 없이 피체결부재에 대한 열가소성 수지로 된 부재의 체결강도를 향상시킬 수 있다.

Description

열가소성 수지부재의 코킹방법 및 체결체

제1도는 본 발명에 따른 제1실시예를 도시한 가열장치의 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 제1실시예에 있어서의 코킹 순서를 도시한 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 제2실시예를 도시한 코킹장치의 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 제2실시예에 있어서의 코킹 순서를 도시한 것으로서 제3도와 동일부위의 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 제1실시예에 있어서의 코킹후의 코킹부분의 형상을 나타내 보이는 확대단면도.

제6도는 본 발명에 따른 제2실시예에 있어서의 코킹후의 코킹부분의 형상을 나타내 보이는 확대단면도.

제7도는 본 발명에 따른 제2실시예의 변형실시예를 나타내 보이는 것으로서, 제3도에 해당하는 부위의 단면도.

제8도는 본 발명에 따른 제2실시예의 변형실시예를 나타내 보이는 것으로서, 제3도에 해당하는 부위의 단면도.

제9도는 제8도의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도.

제10도는 종래의 코킹장치의 단면도.

제11도는 종래의 코킹순서를 나타내 보이는 것으로서, 제10도에 해당하는 부위의 단면도.

제12도는 종래의 코킹순서를 나타내 보이는 것으로서, 제10도에 해당하는 부위의 단면도.

제13도는 종래의 코킹순서를 나타내 보이는 것으로서, 제10도에 해당하는 부위의 단면도.

제14도는 종래의 코킹후의 코킹부분의 형상을 나타내 보이는 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 원주형부재 1a : 원주상 볼록부

1a' : 코킹머리부 1b : 접촉면

1c : 경계면 2 : 판상부재

2a : 관통공 3 : 코킹형

3a : 오목부 5 : 가열구

5a : 오목부 6 : 단열재

7 : 코킹형 7a : 관통공

8 : 피스톤 11 : 부재

11a : 코킹용 볼록부 11a' : 코킹머리부

12 : 판상부재 16 : 코킹형

18 : 피스톤 19 : 금속판

20 : 부재 21 : 실링부재

22a : 볼록부 22a' : 코킹머리부

22b : 오목부

본 발명은 열가소성 수지부재의 일부를 코킹함으로써, 이 열가소성 부재를 다른 부재에 체결하기 위한 열가소성 수지부재의 코킹방법 및 체결체에 관한 것이다.

종래, 볼 조인트 기구에 있어서의 수지제 볼시트의 하우징에의 체결, 판스프링용 클립에 대한 수지제 클립시트의 체결, 수지 성형품에의 금속전극의 체결, 또는 수지 성형품의 플랜지부에의 보강판의 체결 등, 열가소성 수지부재의 일부를 코킹 등에 의해 다른 부재에 체결하는 것이 공지되어 있다.

예를 들면, 열가소성 수지로 된 원주형부재의 단면(端面)으로 판상부재에 체결하는 경우, 제10도의 단면도에 나타내 보인 바와 같이, 원주형부재(1)의 단면에 형성된 코킹부분으로서의 소직경의 원주상볼록부(1a)를 판상부재(2)에 형성된 관통공(2a)에 삽입한 후, 코킹형(3)을 화살표(A)방향으로 압압함에 의해, 이 코킹형(3)의 오목부(3a)의 형상을 따라 볼록부(1a)가 변형하여 코킹머리부(1a')를 형성할 수 있도록 되어 있다.

제10도에서 볼록부(1a)의 직경을 4mm, 코킹후의 코킹머리부(1a')의 외경을 6mm, 그 높이를 1.5mm, 그리고 원주상부재(1)를 열가소성 수지의 폴리아세탈 코폴리머, 판상부재(2)를 충분한 강성을 가진 강판으로 하고, 공지의 각종 코팅(인서트 성형, 냉간코킹, 열간코킹, 열코킹, 초음파코킹에 의해 원주형부재(1)를 판상부재(2)에 체결하는 경우의 측정, 실험결과를 이하에 나타내 보인다.

여기에서 제10도에 있어서의 판상부재(2)를 고정하고, 원주상부재(1)을 화살표(B)의 방향으로 인장하였을 경우의 코킹부분의 파괴하중(인장파괴강도)은, 코킹머리부(1a')의 내부가 균일한 조직이라고 가정하면 이론적으로는 다음 식에 의해 얻어지는 2개의 강도 중 작은 쪽으로 된다.

전단파괴강도 = 전단력을 받는 면적 × 재료의 전단강도

= 4mm × 원주율 × 1.5mm × 5.4kgf/㎟

102kgf

인장파괴강도 = 인장력을 받는 면적 × 재료의 인장강도

= (4mm/2)²× 원주율 × 6.2kgf/㎟

78kgf

실제의 강도는 형상에 따른 응력집중 등으로 인하여 각각 계산치보다 낮아지게 되므로, 실제로 인장하중을 작용시키는 경우에는, 약 78kgf 이하의 힘에서 직경 4mm의 부분이 파단됨이 예상된다.

우선, 인서트 성형에 의해 체결하려고 하는 판상부재(2)를 미리 금형에 삽입하여 두고 수지를 사출 성형하는 경우, 이것은 코킹이 아니고 금형의 내부에 피체결부재를 세팅시킨 후 용융된 수지를 압력을 계속 가하며 유입시켜 수지부재의 성형과 동시에 체결을 행하는 것이지만, 상기 치수로 실험한 결과, 인장파괴강도는 이론강도에 가까운 약 90% 정도의 약 68kgf 내지 74kgf가 되었다. 이것은, 성형시에는 수지재료가 완전히 용융되므로 수지부재의 내부가 균일한 조직으로 되었기 때문이라고 생각된다.

그러나 이 방법은, 피체결부재의 재질 또는 이것에 부대되는 부품등의 관계를 고려할 때, 금형에 삽입하기에 적합하지 않은 경우가 있으며, 또한 완전히 용융된 수지를 고압으로 사출하기 때문에, 피체결부재의 치수편차에 의해 이 피체결부재와 금형과의 간극에 수지가 스며들게 되어 대단히 큰 플래쉬가 발생하는 경우도 있다. 게다가, 피체결부재의 형상, 크기 등에 따라서는 인서트 성형할 경우에 금형의 캐비티 수나 성형 사이클 등을 고려하여 볼 때, 생산성이 저하되어 원가가 상승하는 경우도 있다.

다음에, 냉간코킹에 의해, 제10도에서의 원주상부재(1)와 판상부재(2)가 함께 상온(常溫) 또는 수지의 융점보다 낮은 온도의 상태에서, 원주상부재(1)의 융점에 비하여 저온인 코킹형(3)으로 볼록부(1a)를 가압 변형시키는 경우, 표1에 나타내 보인 바와 같이, 코킹머리부(1a')와 판상부재(2)와의 사이에 약 0.5mm 정도의 간극이 생겨, 인장파괴강도는 이론강도의 약 30% 정도인 약 15kgf 내지 31kgf 밖에 얻어지지 않았다. 또한 덜거덕거림에 의한 이상한 소리가 나거나, 내구성이 저하되는 등의 문제점이 있었다.

여기에서, 코킹머리부(1a')와 판상부재(2)와의 사이에 간극이 생긴 것은, 상온하에서 소성 변형에 의해 생기는 수지부재 내부의 잔류응력에 의해 탄성회복이 발생하기 때문이며, 또한 소성변형시의 과대한 뒤틀림에 의한 코킹머리부(1a')에 균열 등의 내부 결함이 생겨, 인장파괴강도가 저하된 것이라고 생각된다.

다음에, 열간코킹에 의해, 제10도에서 원주상부재(1) 전체를 항온조등에서 예비 가열한 후에 신속히 판상부재(2)와 결합시켜, 부재(1)의 융점보다 저온인 코킹형(3)에 의해 볼록부(1a)를 가열 변형시키는 경우, 수지부재의 온도를 올려 둠으로써, 소성 변형시의 내부응력의 완화를 기대할 수 있으나, 표2에 나타내 보인 바와 같이, 실제로는 코킹머리부(1a')와 판상부재(2)와의 사이에 약 0.3mm의 간극이 생기고, 인장파괴강도도 이론강도의 약 35% 정도 밖에 얻어지지 않으며, 냉간코킹에 비교하여 현저한 개선은 나타나지 않았다.

여기에서, 예열온도를 수지부재의 융점(검토예의 폴리아세탈코폴리머의 경우 약 160℃)에 근접시키면 개선폭도 커지게 된다고 생각되나, 성형된 수지부재 전체의 온도를 융점 가까이까지 올리면 예비가열 중에 또는 다른 부재와 결합시킬 때 원주상부재(1) 전체가 변형될 가능성이 높아지게 되어 현실적으로 곤란하다.

다음에, 열코킹에 의해, 제10도에서 원주상부재(1)와 피체결부재(2)가 공히 상온 또는 수지융점보다 낮은 온도의 상태에서, 부재(1)의 융점보다 고온인 코킹형(3)에 의해 볼록부(1a)를 용융 변형시키는 경우, 표3에 나타내 보인 바와 같이, 코킹머리부(1a')와 판상부재(2)와의 사이에는 약 0.2mm의 간극이 생겨, 인장파괴강도는 이론치의 약 45% 정도가 얻어지며, 열간코킹에 비하여 약간 개선되는 것으로 나타난다.

이 때의 코킹머리부(1a')의 요부확대단면도를 제14도에 나타내 보인다.

그러나, 제11도에 나타내 보인바와 같이 열코킹에서는, 가열코킹형(3)을 볼록부(1a)에 대고 꽉 누르면, 이 볼록부(1a)가 코킹형(3)과의 접촉면(1b)에서 녹아 나오면서, 순차적으로 외측 하방으로 흘러 나온다. 이 때 수지가 용융되는 것은 코킹형(3)과 접촉하고 있는 부분만이므로, 코킹 종료시에는 제12도 및 제14도에 나타내 보인 바와 같이 유동한 부분과 용융되지 않은 원래의 볼록부(1a) 표면과의 사이에 경계면(1c)이 생기게 된다. 따라서, 원주상부재(1)가 화살표(B)의 방향으로 하중을 받게 되면, 간신히 연결되어 있는 부분(1d)이 쉽게 파괴되므로, 그 강도는 이론치에 비하여 현저하게 낮아진다.

여기에서, 이 경계면을 없애기 위하여, 코킹형(3)을 꽉 누른 상태로 장시간 유지하여 볼록부의 내부까지 완전히 용융되는 것을 기다리는 방법도 생각할 수 있지만, 고온의 코킹형으로 장시간 가열하면, 수지가 분해를 일으키므로 조건관리가 엄하고 또한, 피체결부재측에도 열이 전달되어, 그 재질이나 표면처리의 상황 등에 따라서는 악영향을 미치는 것을 생각할 수 있다. 또한 코킹형을 장시간 압압 유지하면, 생산사이클이 길어지게 되어 원가가 상승되는 것도 생각되어 진다. 더욱이, 볼록부(1a) 전체가 완전히 용융된 상태에서 코킹형(3)을 들어 내려고 하면, 제12도에 나타내 보인 코킹형(3)과 코킹머리부(1a')의 측면과의 마찰력 또는 그들의 간극에 생기는 진공상태에 의해, 소정의 코킹형상이 파괴되기도 하며, 또는 코킹형에 수지가 부착하여 수지의 일부가 실처럼 늘어나며 코킹형에 딸려 나오는 현상이 발생할 가능성도 높아진다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 완전히 용융시킨 후 코킹형(3)을 냉각시키고, 내부의 수지가 응고되는 것을 기다린 후에 형을 분리하는 것도 생각할 수 있으나, 생산 사이클에 있어서는 가열 보관에 부가하여 다시 냉각 및 코킹형의 재가열의 시간이 필요하게 되어 시간 손실이 대단히 크고 현저하여 원가가 상승하게 된다.

또한, 제12도에서 고온의 코킹형(3)을 분리한 시점에서는, 코킹머리부(1a')는 표면은 고온이고 내부가 저온의 상태이다. 그런데 열가소성수지는 냉각되면 수축되는 성질이 있으므로, 코킹부분이 상온으로 됨에 따라 표면부 가까운 곳 만이 수축되어 인장응력이 발생한다. 그 결과, 제13도에 화살표(C,D)로 나타내 보인 바와 같이, 코킹부분의 둘레가 중심방향으로 인장되고 상방으로 들려지면서, 판상부재(2)와의 사이에 간극이 생긴다. 따라서, 상술한 완전용융 및 냉각 사이클에 의하지 않는 한 간극이 없는 열코킹은 원리적으로 불가능하다는 것을 알 수 있다.

다음에, 초음파코킹에 의해, 제10도에서 원주상부재(1)와 판상부재(2)가 공히 상온의 상태에서, 초음파 용접기의 혼 선단에 체결된 코킹형(3)을 볼록부(1a)에 눌러 댄 상태로 발진시켜, 고속의 미세진동에 의한 마찰발열을 이용하여 볼록부를 부분적으로 용융시키면서 변형시키는 경우, 표4에 나타내 보인 바와 같이, 코킹머리부(1a')와 판상부재(2)와의 사이의 간극 및 인장파괴강도가 공히 열코킹에 비하여 우위성은 나타나지 않았다.

여기에서, 초음파코킹은, 볼록부(1a)와 코킹형(3)과의 접촉면(1b)으로부터 수지가 녹아 나오는 점에서 열코킹과 동일하며, 양호한 결과가 얻어지지 않는 이유도 열코킹과 동일하다고 생각된다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 작업의 복잡화, 생산성의 저하를 수반하지 않고 피체결부재에 대한 열가소성 수지로 된 부재의 체결강도를 향상시키는 것이 가능한 열가소성 수지부재의 코킹방법 및 체결체를 제공함에 목적이 있다.

이러한 목적은 본 발명에 의하면, 열가소성 수지로 된 부재의 일부를 코킹함에 의해 그 부재를 피체결부재에 체결하기 위한 방법에 있어서, 상기 열가소성 수지부재의 코킹될 부분 전체를 가열 용융 또는 연화시킨 후, 형면이 상기 열가소성 수지의 융점보다 저온인 코킹형을 가지고 상기 부분을 변형시켜 코킹하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지부재의 코킹방법 및 이 코킹방법에 의한 체결체를 제공함으로써 달성된다.

이와 같이 하면, 용융후 변형된 부분에는 균열, 경계면 등의 내부결함이 없고, 일정한 조직으로 됨과 동시에 상기 부분의 변형시점에서 코킹형과 접촉하고 있는 표면부에 비하여 상대적으로 고온인 내부에, 그 후 냉각 및 수축될 때에 표면부에 발생하는 내부응력에 저항하도록 내부응력이 발생함으로써, 이 코킹된 부분이 변형되는 일이 없다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 제1실시예를 나타내 보이는 코킹장치의 단면도이다. 본 실시예는 제10도에 도시된 바와 마찬가지로, 열가소성 수지로 된 원주형부재의 단면으로 판상부재에 체결하는 경우의 것이다.

원주형부재(1)의 단면에는 코킹부분으로서의 소직경의 원주상 볼록부(1a)가 형성되고, 판상부재(2)에는 원주상 볼록부(1a)를 삽입하기 위한 관통공(2a)이 형성되어 있다.

여기에서, 종래의 코킹방법과 비교하기 위하여 본 실시예에서도 볼록부(1a)의 직경을 4mm, 코킹후의 코킹머리부(1a')의 외경을 6mm, 그 높이를 1.5mm, 그리고 원주상부재(1)를 열가소성 수지인 폴리아세탈코폴리머, 판상부재(2)를 충분한 강성을 가진 강판으로 한다.

이하, 본 실시예에 있어서의 코킹에 의한 열가소성 수지부재(1)를 피체결부재(2)에 체결하는 순서를 설명한다.

먼저, 열가소성 수지부재(1)의 볼록부(1a)를 피체결부재(2)의 관통공(2a)에 삽입시킨 상태로, 볼록부(1a)의 형상에 따른 오목부(5a)를 갖는 가열구(5)를 열가소성 수지부재(1)의 수지(폴리아세탈 코폴리머)의 용융온도 이상으로 가열하고, 볼록부(1a)에 대하여 접촉시키지 않고 가능한 한 근접(본 실시예에서는 반경차로 0.3mm)시키고, 이 가열구(5)의 복사열에 의해 볼록부(1a)를 전체적으로 가열 용융시킨다. 또한, 이 볼록부(1a)를 예열하는데, 그 밖에 온풍이나 원적외선 등을 이용하여도 무방하다. 또한, 볼록부(1a)를 완전히 용융시키지 않고 어느 정도 연화시킨 상태로 하여도 좋다.

상기 가열시에 볼록부(1a) 형상이 크게 파괴되지 않을 정도로 적절히 용융시킨 후, 제2도에 나타내 보인 바와 같이, 상온 또는 수지의 융점보다 낮은 적절한 온도의 코킹형(3)에 의해 볼록부(1a)를 화살표(A)의 방향으로 가압 변형시켜 소정의 코킹형상을 얻는다. 이때, 코킹형(3)의 온도가 낮아 볼록부(1a)의 수지가 신속히 고화되므로, 코킹형을 장시간 꽉 누른 상태로 유지할 필요는 없다.

상기 순서로 코킹을 행한 것에 대하여, 판상부재(2)를 고정하고, 원주상부재(1)를 화살표(B)의 방향으로 인장하였을 경우의 코킹머리부(1a')의 인장파괴강도의 측정결과를 표 5에 나타내 보인다. 볼록부(1a)가 변형되어 형성된 코킹머리부(1a')와 판상부재(2)와의 사이의 간극은 약간 남지만 조건에 의해서는 측정한계 이하이고, 인장파괴강도는 이론강도의 약 70% 이상이 얻어지며, 종래의 코킹방법에 비하여 비약적 개선이 인정되었다. 이 때의 코킹머리부(1a')의 요부확대 단면을 제5도에 나타내 보인다.

본 실시예에서는 제1도에 나타내 보인 바와 같이, 종래의 방법과 달리 볼록부(1a) 전체가 용융된 후에 좌굴 변형되므로, 용융된 부분과 용융되지 않은 부분과의 경계면은 발생하지 않고, 안정된 체결강도를 얻을 수있다. 또한, 코킹형(3)은 수지의 융점보다 저온이기 때문에, 코킹머리부(1a')의 표면이 먼저 고화된 후 내부가 응고되므로, 열코킹과 같은 반발복원은 발생되지 않으며, 반대로 볼록부(1a)가 수축되려고 하는 내부응력이 발생한다. 따라서 판상부재(2)는 양측으로부터 조여지며 체결되어 양 부재는 간극없이 체결된다.

그리고, 본 실시예에서는 수지의 볼록부(1a)를 용융시키기 위하여 어느 정도의 예열시간이 필요하지만, 실제로는 가열구를 부재(1)에 접촉시킬 필요가 없으므로 예를들면, 연속생산을 상정할 경우에는 각각 동일한 가열구 등을 가지는 복수의 스테이지에 의해 시간차를 가지고 순차적으로 가열하도록 설정하면 짧은 생산 사이클로 실시하는 것이 용이하게 가능해진다.

한편, 판상부재(2)에 열에 의한 악영향을 가하고 싶지 않은 경우에는, 제1도에 나타내 보인 바와 같이 가열구(5)와 판상부재(2)와의 사이에 적당한 단열재(6)를 배치하면 된다.

제3도 및 제4도는 본 발명에 따른 제2실시예를 나타낸 것으로서, 제1도 및 제2도와 동일한 단면도이다. 본 실시예에서는 코킹형(7)의 중앙에 수지 볼록부(1a)보다 약간 큰 직경(실험시에는 반경차 0.3㎜로 하였음)의 관통공(7a)을 설치하고, 그 관통공(7a)에 상하이동 가능한 피스톤(8)을 설치하고 있다. 그 밖의 구성은 제1실시예와 동일하다.

이하, 본 실시예에 있어서의 코킹에 의한 열가소성 수지부재(1)의 피체결부재(2)에 체결하는 순서를 설명한다. 먼저, 제1실시예와 마찬가지로, 열가소성 수지부재(1)의 볼록부(1a)를 피체결부재(2)의 관통공(2a)에 삽입한 상태로 가열구(5)의 복사열에 의해 볼록부(1a)를 전체적으로 가열 용융시킨다. 그리고, 제3도에 나타내 보인 바와 같이 상온 또는 수지의 융점보다 낮은 적당한 온도의 코킹형(7)의 관통공(7a)에 볼록부(1a)를 삽입하고, 피스톤(8)을 화살표(A)방향으로 이동시켜, 볼록부(1a)를 가압 변형시키고 소정의 코킹형상을 얻는다.

여기에서, 본 실시예에는 제1실시예보다도 높은 강도를 필요로 하는 경우의 실시예로서, 코킹형(7)의 관통공(7a)에 의해 수지의 유동방향이 규제되므로 용융수지는 화살표(E)와 같이 유동하여, 결과로서 볼록부(1a)는 하부가 팽창되도록 변형된다.

상기 순서로 코킹을 행한 것에 대하여, 판상부재(2)를 고정하고, 원주상부재(1)를 화살표(B)방향으로 인장시킨 경우의 코킹머리부(1a')의 인장파괴강도의 측정결과를 표 6에 나타내 보인다. 코킹머리부(1a')와 판상부재(2)와의 사이의 간극은 측정한계 이하이며, 인장파괴강도는 이론강도의 약 80% 이상이 안정적으로 얻어졌다. 이것은 인서트 성형한 경우와 거의 동일한 것이다. 또한, 이 때의 코킹머리부(1a')의 요부확대단면을 나타내 보이는 제6도에 의해서도 내부결함이 거의 나타나지 않음을 알 수 있다.

또한, 피스톤을 갖지 않는 제1실시예와 같은 코킹형(3)에서는 그 선단이 피체결부재(판상부재)에 접촉된 시점에서 가압이 정지되나, 본 실시예에서는 볼록부(1a)의 체적의 편차 등에 구애되지 않고 피스톤(8)의 가압력을 항상 일정하게 하여 코킹을 행할 수 있으므로, 플레쉬의 발생이나 코킹부족을 방지할 수 있으며, 양산시에도 강도의 편차를 적게 억제하는 것이 용이하다.

그리고, 코킹을 행하여 변형된 수지부재의 형상은, 예를 들면 제7도 또는 제8도나 제9도에 나타내 보인 바와 같이 링상의 보스 그 밖의 형상이라도 무방함은 재론의 여지가 없다. 여기에서 제7도에 있어서의 참조부호 11은 열가소성 수지로된 부재, 12는 피체결부재로서의 판상부재, 16은 코킹형, 18은 코킹형 내부에서 이동하는 가압용 피스톤, 11a는 코킹용 볼록부, 11a'는 볼록부(11a)가 화살표(F)와 같이 용융수지가 유동한 후의 코킹머리부이다.

또한, 제8도는 금속판(19)을 열가소성 수지로 된 부재(20)에 코킹을 이용하여 체결한 예이다. 21은 실링부재이고, 코킹용 볼록부(22a)를 본 발명에 의한 방법으로 코킹머리부(22b)의 형상으로 코킹함으로써, 금속판(19)에 화살표(c)의 방향의 하중이 가하여 지고, 제9도에 나타내 보인 바와 같이 실링부재(21)가 압압되어 오목부(22c)에 봉입되어, 기밀성을 갖도록 하는 것이 가능하여 진다.

이상의 설명에 의해 명백한 바와 같이, 본 발명에 의한 열가소성 수지부재의 코킹방법에 의하면, 열가소성 수지부재의 코킹되는 부분을 가열 용융시키고, 형면이 이 열가소성 수지의 융점보다 저온인 코킹형을 가지고 이 부분을 가압하고, 변형시켜 코킹함으로써, 용융후 변형된 부분에는 균열, 경계면 등의 내부결함이 없이, 일정한 조직으로 됨과 동시에, 상기 부분의 변형시점에서 코킹형과 접촉하고 있는 표면부에 비하여 상대적으로 고온인 내부에, 그 후 냉각, 수축될 때 표면부에 발생하는 내부응력에 저항하도록 내부응력이 발생함으로써, 이 코킹된 부분이 변형되는 일이 없으므로, 작업의 복잡화, 생산성의 저하를 수반하는 일 없이 피체결부재에 대한 열가소성 수지로 된 부재의 체결강도를 향상시키는 것이 가능해 진다.

Claims

열가소성 수지로 된 부재의 일부를 코킹함에 의해 그 부재를 피체결부재에 체결하기 위한 방법에 있어서, 상기 열가소성 수지부재의 코킹될 부분 전체를 가열 용융 또는 연화시킨 후, 형면이 상기 열가소성 수지의 융점보다 저온인 코킹형을 가지고 상기 부분을 변형시켜 코킹하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지부재의 코킹방법.
제1항에 있어서, 가압용 피스톤을 가지는 저온 코킹형을 사용한 것을 특징으로 하는 열가소성 수지부재의 코킹방법.
열가소성 수지로 된 부재의 일부를 코킹함에 의해 그 부재를 피체결부재에 체결한 체결체에 있어서, 상기 열가소성 수지부재의 코킹될 부분 전체를 가열 용융 또는 연화시킨 후, 형면이 상기 열가소성 수지의 융점보다 저온인 코킹형을 가지고 상기 부분을 변형시켜 코킹하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지부재의 코킹에 의한 체결체.
제3항에 있어서, 가압용 피스톤을 가지는 저온 코킹형을 사용한 것을 특징으로 하는 체결체.