(57)【要約】【課題】レーザー光透過性を有する樹脂部材を透けにくくすることができ且つレーザー光吸収性を有する樹脂部材との接合性能の低下を抑えることができるレーザー溶着技術を提供する。【解決手段】レーザー溶着構造４は、レーザー光透過性を有する第１樹脂部材１０と、レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材２０と、を備え、第１樹脂部材１０は、本体プレート部１１と、接合プレート部１２と、を有し、接合プレート部１２には接合時に第２樹脂部材２０の接合面２１に押し当てられる溶着用凸部としてのリブ１３ａを有する溶着領域１３が設けられ、溶着領域１３の板厚ｔ２が本体プレート部１１の板厚ｔ１を下回るように構成されており、第１樹脂部材１０側から溶着領域１３を透過するように照射されたレーザー光Ｌにより溶着領域１３が第２樹脂部材２０の接合面２１に溶着される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光透過性を有する第１樹脂部材と、
レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材と、
を備え、
上記第１樹脂部材は、上記第２樹脂部材に空間部を隔てて対向する本体プレート部と、上記本体プレート部から延出して上記第２樹脂部材に接合される接合プレート部と、を有し、上記接合プレート部には接合時に上記第２樹脂部材の接合面に押し当てられる溶着用凸部が設けられ、上記溶着用凸部が設けられている溶着領域の板厚が上記本体プレート部の板厚を下回るように構成されており、上記第１樹脂部材側から照射されたレーザー光により上記溶着用凸部が上記第２樹脂部材の上記接合面に溶着される、レーザー溶着構造。
【請求項２】
上記第１樹脂部材は、上記レーザー光の透過率について当該第１樹脂部材を上回る高透過率樹脂部が上記接合プレート部の上記溶着領域に接合されるように構成されている、請求項１に記載のレーザー溶着構造。
【請求項３】
上記高透過率樹脂部は、上記接合プレート部のうち上記第２樹脂部材の上記接合面に対向する対向面とは反対側の表面に設けられた凹部に埋設されている、請求項２に記載のレーザー溶着構造。
【請求項４】
上記高透過率樹脂部は、アンダーカット形状をなすように構成されている、請求項３に記載のレーザー溶着構造。
【請求項５】
上記第１樹脂部材は、上記本体プレート部に対する上記接合プレート部の上記溶着領域の板厚比率が０．２以上１未満となるように寸法設定されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のレーザー溶着構造。
【請求項６】
上記第１樹脂部材は、上記溶着用凸部が一定のリブ幅で延在するリブとして構成されており、上記リブ幅が上記第２樹脂部材の板厚を下回るように寸法設定されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザー溶着構造。
【請求項７】
上記第１樹脂部材は、車両用のインナーパネルであり、上記第２樹脂部材は、上記インナーパネルの外側に接合される車両用のアウターパネルである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のレーザー溶着構造。
【請求項８】
本体プレート部と、上記本体プレート部から延出した接合プレート部と、を有し、上記接合プレート部のうち溶着用凸部が設けられている溶着領域の板厚が上記本体プレート部の板厚を下回るように構成されたレーザー光透過性を有する第１樹脂部材と、レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材と、をそれぞれ準備する準備ステップと、
上記第１樹脂部材の上記本体プレート部を上記第２樹脂部材に空間部を隔てて対向させ、且つ上記接合プレート部の上記溶着領域に設けられている上記溶着用凸部を上記第２樹脂部材の接合面に押し当てた状態で、レーザー光を上記第１樹脂部材側から上記溶着領域を透過するように照射するレーザー光照射ステップと、
を有する、レーザー溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂部材のレーザー溶着技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を構成する樹脂部材の中には、レーザー溶着による接合構造を有するものがある。この接合構造について、例えば、下記の特許文献１には、レーザー光透過性を有する第１樹脂部材と、レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材とを互いに重ね合わせて、第１樹脂部材側からレーザー光を照射することにより、第１樹脂部材と第２樹脂部材とを接合する技術が開示されている。
【０００３】
この技術によれば、第１樹脂部材は、第２樹脂部材に向けて突出したリブを有し、レーザー光の照射によって溶融した第２樹脂部材の接合部にリブが溶け込むことにより、第２樹脂部材に溶着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３７２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の接合構造では、第１樹脂部材にレーザー光の透過性の高い材料を使用するのが好ましい。これにより、レーザー光が第１樹脂部材を透過して第２樹脂部材まで到達し易くなる。このとき、第１樹脂部材にリブを設けることにより、第１樹脂部材の全面を第２樹脂部材に密着させて接合する場合に比べて、第１樹脂部材と第２樹脂部材との接合性能（許容引っ張り耐力、許容せん断耐力、曲げ耐力などの特性）を向上させることができる。
【０００６】
ところが、第１樹脂部材にレーザー光の透過性の高い材料を使用すると、レーザー光が第２樹脂部材まで到達し易くなる一方で、第１樹脂部材の向こう側が透け易くなる。このため、第１樹脂部材と第２樹脂部材との間の空間部に配置されているリブや配線類などの部材が第１樹脂部材側から見え易くなり、見栄えが悪くなるという問題が生じ得る。
【０００７】
かといって、第１樹脂部材自体の板厚を増やしたり第１樹脂部材にレーザー光の透過性の低い材料を使用したりすると、レーザー光が第２樹脂部材まで到達しにくくなるため、所望の接合性能を確保するのが難しくなる。
また、このような問題は、車両を構成する樹脂部材の接合構造のみならず、その他の分野での樹脂部材の接合構造においても同様に生じ得る。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、レーザー光透過性を有する樹脂部材を透けにくくすることができ且つレーザー光吸収性を有する樹脂部材との接合性能の低下を抑えることができるレーザー溶着技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、
レーザー光透過性を有する第１樹脂部材と、
レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材と、
を備え、
上記第１樹脂部材は、上記第２樹脂部材に空間部を隔てて対向する本体プレート部と、上記本体プレート部から延出して上記第２樹脂部材に接合される接合プレート部と、を有し、上記接合プレート部には接合時に上記第２樹脂部材の接合面に押し当てられる溶着用凸部が設けられ、上記溶着用凸部が設けられている溶着領域の板厚が上記本体プレート部の板厚を下回るように構成されており、上記第１樹脂部材側から照射されたレーザー光により上記溶着用凸部が上記第２樹脂部材の上記接合面に溶着される、レーザー溶着構造、
にある。
【００１０】
本発明の別態様は、
本体プレート部と、上記本体プレート部から延出した接合プレート部と、を有し、上記接合プレート部のうち溶着用凸部が設けられている溶着領域の板厚が上記本体プレート部の板厚を下回るように構成されたレーザー光透過性を有する第１樹脂部材と、レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材と、をそれぞれ準備する準備ステップと、
上記第１樹脂部材の上記本体プレート部を上記第２樹脂部材に空間部を隔てて対向させ、且つ上記接合プレート部の上記溶着領域に設けられている上記溶着用凸部を上記第２樹脂部材の接合面に押し当てた状態で、レーザー光を上記第１樹脂部材側から上記溶着領域を透過するように照射するレーザー光照射ステップと、
を有する、レーザー溶着方法、
にある。
【発明の効果】
【００１１】
上記のレーザー溶着構造及びレーザー溶着方法において、レーザー光透過性を有する第１樹脂部材は、レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材との接合のために、本体プレート部から延出した接合プレート部を有する。また、接合プレート部の溶着領域に設けられている溶着用凸部が、接合時に第２樹脂部材の接合面に押し当てられてレーザー溶着に用いられる。そして、溶着用凸部が設けられている溶着領域の板厚が本体プレート部の板厚を下回るようになっている。
【００１２】
ここで、第１樹脂部材において、本体プレート部とは別に、レーザー溶着にかかる溶着用凸部を有する接合プレート部を設けることによって、本体プレート部の板厚と接合プレート部の板厚のそれぞれを個別に設定することができる。これにより、本体プレート部の板厚を、空間部が透けて見えるのを防ぐことができる程度の板厚に設定することができる一方で、接合プレート部の溶着領域の板厚を、レーザー光が透過し易い板厚に設定することができる。
【００１３】
このため、第１樹脂部材と第２樹脂部材との間の空間部に配置されているリブや配線類などの部材が第１樹脂部材側から透けて見えるのを防ぐことができる。また、第１樹脂部材の接合プレート部に溶着用凸部を設けることによって、第２樹脂部材との接合性能（許容引っ張り耐力、許容せん断耐力、曲げ耐力などの特性）を向上させることができる。また、接合時に接合プレート部の全面を第２樹脂部材に押し当てるのではなく、溶着用凸部のみを押し当てることによって、第２樹脂部材に冷却固化時の熱収縮の影響で「ヒケ」と呼ばれる溶着歪が生じるのを防ぐことができ、外観不良の発生を抑えるのに効果がある。
【００１４】
以上のごとく、上記の各態様によれば、レーザー光透過性を有する樹脂部材を透けにくくすることができ且つレーザー光吸収性を有する樹脂部材との接合性能の低下を抑えることができるレーザー溶着技術を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１のレーザー溶着構造にかかるバックドアを車両後方から視た背面図。
【図２】図１のII-II線矢視断面図。
【図３】図１のIII-III線矢視断面。
【図４】図２についてレーザー溶着前の状態を示す断面図。
【図５】図３についてレーザー溶着前の状態を示す断面図。
【図６】実施形態１のレーザー溶着方法にかかるフローチャート。
【図７】図６中の第２ステップの様子を示す断面図。
【図８】図６中の第３ステップの様子を示す断面図。
【図９】実施形態２のレーザー溶着構造について図４に対応した断面図。
【図１０】実施形態３のレーザー溶着構造について図４に対応した断面図。
【図１１】実施形態３のレーザー溶着構造について図２に対応した断面図。
【図１２】実施形態４のレーザー溶着構造について図２に対応した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上述の態様の好ましい実施形態について説明する。
【００１７】
上記のレーザー溶着構造において、上記第１樹脂部材は、上記レーザー光の透過率について当該第１樹脂部材を上回る高透過率樹脂部が上記接合プレート部の上記溶着領域に接合されるように構成されているのが好ましい。
【００１８】
このレーザー溶着構造によれば、第１樹脂部材に高透過率樹脂部を設けることにより、第１樹脂部材側から第２樹脂部材の接合面までレーザー光を到達させ易くすることができる。
【００１９】
上記のレーザー溶着構造において、上記高透過率樹脂部は、上記接合プレート部のうち上記第２樹脂部材の上記接合面に対向する対向面とは反対側の表面に設けられた凹部に埋設されているのが好ましい。
【００２０】
このレーザー溶着構造によれば、接合プレート部の凹部に高透過率樹脂部を埋設することによって、本体プレート部に比べて溶着領域を薄くしても接合プレート部全体としての剛性が低下するのを防ぐことができる。
【００２１】
上記のレーザー溶着構造において、上記高透過率樹脂部は、アンダーカット形状をなすように構成されているのが好ましい。
【００２２】
このレーザー溶着構造によれば、高透過率樹脂部が第１樹脂部材と相溶性を示さない場合であっても、高透過率樹脂部と第１樹脂部材との接合を、互にいの機械的な結合を利用して容易に行うことができる。
【００２３】
上記のレーザー溶着構造において、上記第１樹脂部材は、上記本体プレート部に対する上記接合プレート部の上記溶着領域の板厚比率が０．２以上１未満となるように寸法設定されているのが好ましい。
【００２４】
このレーザー溶着構造によれば、溶着領域の板厚比率を１未満とすることによって、溶着領域をレーザー光が透過し易くするできる一方で、溶着領域の板厚比率を０．２以上とすることによって、溶着領域の剛性が低下するのを防ぐことができる。
【００２５】
上記のレーザー溶着構造において、上記第１樹脂部材は、上記溶着用凸部が一定のリブ幅で延在するリブとして構成されており、上記リブ幅が上記第２樹脂部材の板厚を下回るように寸法設定されているのが好ましい。
【００２６】
このレーザー溶着構造によれば、溶着用凸部のリブ幅を第２樹脂部材の板厚に対して相対的に小さく抑えることによって、第２樹脂部材に冷却固化時に溶着歪（ヒケ）が生じるのを防ぐことができ、外観不良の発生を抑えるのに効果がある。
【００２７】
上記のレーザー溶着構造において、上記第１樹脂部材は、車両用のインナーパネルであり、上記第２樹脂部材は、上記インナーパネルの外側に接合される車両用のアウターパネルであるのが好ましい。
【００２８】
このレーザー溶着構造によれば、車両用のインナーパネルとアウターパネルとを接合する構造において、インナーパネルを透けにくくすることができ且つアウターパネルとの接合性能の低下を抑えることができる。
【００２９】
以下、レーザー溶着構造及びレーザー溶着方法の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
なお、この実施形態の説明のための図面において、車両上方を矢印ＵＰで示し、車両内方を矢印ＩＮで示している。また、特にことわらない限り、樹脂部材の板厚方向である第１方向を矢印Ｘで示し、溶着用凸部であるリブの長手方向である第２方向を矢印Ｙで示し、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのいずれにも直交する方向であってリブの幅方向である第３方向を矢印Ｚで示している。
【００３１】
（実施形態１）
図１に示されるように、車両１のバックドア３は、後部開口２を開閉するための車両用の開閉ドアである。このバックドア３は、樹脂材料からなる樹脂製のドアとして構成されている。
【００３２】
図２及び図３に示されるように、レーザー溶着構造４は、バックドア３の外周縁部に使用されており、レーザー光透過性を有する第１樹脂部材１０と、レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材２０と、を備えている。第１樹脂部材１０は、バックドア３のインナーパネルであり、第２樹脂部材２０は、インナーパネルの外側に接合されるアウターパネルである。
【００３３】
第１樹脂部材１０は、レーザー光を透過する性質を有する熱可塑性の樹脂材料からなる。第２樹脂部材２０は、レーザー光を吸収する性質を有するとともに、第１樹脂部材１０の樹脂材料との相溶性を示す熱可塑性の樹脂材料からなる。
【００３４】
即ち、第１樹脂部材１０の樹脂材料は、第２樹脂部材２０の樹脂材料に比べると、レーザー光の透過性が相対的に高く、且つレーザー光の吸収性が相対的に低い。また、第２樹脂部材２０の樹脂材料は、第１樹脂部材１０の樹脂材料に比べると、レーザー光の吸収性が相対的に高く、且つレーザー光の透過性が相対的に低い。
【００３５】
第１樹脂部材１０は、一般的なものから選定した着色顔料を用いて着色されている。着色顔料は、顔料系の光吸収色素と染料系の光吸収色素を熱可塑性樹脂の中に分散させたもので、レーザー光を吸収する性質を有する。着色顔料の添加により、熱可塑性樹脂のレーザー光の透過率は低くなる。
【００３６】
第２樹脂部材２０は、一般的な着色顔料を用いて着色されている。第２樹脂部材２０には、レーザー光を吸収する性質を付与するために、着色顔料としてのカーボンブラック等を添加することができる。一般的に、黒色に近い着色顔料を熱可塑性樹脂に添加することにより、レーザー光の吸収率が高くなる（レーザー光の透過率が低くなる）。
【００３７】
また、第１樹脂部材１０及び第２樹脂部材２０について、顔料系の光吸収色素と染料系の光吸収色素とを混合させて添加するとともに、これらの光吸収色素の混合比率を適宜調整して、レーザー光の透過率を調整することができる。
【００３８】
ここで、第１樹脂部材１０及び第２樹脂部材２０を構成する熱可塑性樹脂として、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＭＭＡ（アクリル（ポリメタクリル酸メチル））、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＳ（アクリロニトリル・スチレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）等を採用することができる。
【００３９】
なお、必要に応じて、上記の熱可塑性樹脂にガラス繊維が添加されたものを使用することもできる。また、着色顔料には、一般的なものから選定したものを使用することができる。
【００４０】
第１樹脂部材１０は、第２樹脂部材２０に空間部Ｓを隔てて対向する本体プレート部１１と、本体プレート部１１から連接部１１ａを介して延出して第２樹脂部材２０に接合される接合プレート部１２と、を有する。本体プレート部１１と接合プレート部１２は、互に平行に配置されている。
【００４１】
接合プレート部１２は、第１樹脂部材１０の外周端部に設けられたフランジ部である。この接合プレート部１２の端部と、第２樹脂部材２０の端部と、が第１方向Ｘについて重なっており、レーザー光Ｌによってこれらの端部同士が溶着される。このときに、第１樹脂部材１０の接合プレート部１２と第２樹脂部材２０との境界部分に溶着部Ａが形成される。
【００４２】
なお、このレーザー溶着構造４と同様の構造を、バックドア３において、或いはバックドア３以外の内装部品または外装部品において、２つのパネルを重ね合わせて接合する種々の部位に採用することができる。
【００４３】
図４に示されるように、第１樹脂部材１０は、本体プレート部１１及び連接部１１ａの板厚がともにｔ１で一様となるように構成されている。
【００４４】
接合プレート部１２は、第２樹脂部材２０の接合面２１に対向する対向面１２ａと、この対向面１２ａとは反対側の表面１２ｂと、を有する。この接合プレート部１２には、接合時に第２樹脂部材２０の接合面２１に押し当てられる溶着用凸部としてのリブ１３ａを有する溶着領域１３が設けられている。この溶着領域１３の第１方向Ｘの板厚ｔ２が本体プレート部１１の第１方向Ｘの板厚ｔ１を下回るように構成されている。
【００４５】
このレーザー溶着構造４では、第１樹脂部材１０側から、即ち第１樹脂部材１０から第２樹脂部材２０に向けて溶着領域１３を透過するように照射されたレーザー光Ｌ（図２参照）により、溶着領域１３が第２樹脂部材２０の接合面２１に溶着されるようになっている。
【００４６】
ここで、第１樹脂部材１０は、本体プレート部１１に対する接合プレート部１２の溶着領域１３の板厚比率Ｒｔが０．２以上１未満となるように寸法設定されるのが好ましい。特に好ましくは、板厚比率Ｒｔが０．２〜０．７までの範囲に入るように寸法設定される。
【００４７】
また、溶着領域１３は、その板厚ｔ２が１．０〜２．５ｍｍまでの範囲に入るように寸法設定されるのが好ましい。特に好ましくは、この板厚ｔ２が１．５〜２ｍｍまでの範囲に入るように寸法設定される。
【００４８】
溶着領域１３のリブ１３ａは、略矩形の断面形状を有する。このリブ１３ａは、接合プレート部１２から第１方向Ｘにリブ高さｔ３で突出し、且つ第３方向Ｚの一定のリブ幅ｄで第２方向Ｙである長手方向の長尺状に延在するように構成されている。このリブ幅ｄが第２樹脂部材２０の板厚ｔ４を下回るように寸法設定されている。
【００４９】
なお、この接合プレート部１２の構造を、溶着領域１３を残して対向面１２ａが形成されるまで接合プレート部１２の板厚が減肉された構造であるということもできる。
【００５０】
リブ１３ａは、その寸法が適宜に設定可能であるが、そのリブ幅ｄが１〜５ｍｍまでの範囲に入るように寸法設定されるのが好ましい。特に好ましくは、このリブ幅ｄが２〜３ｍｍまでの範囲に入るように寸法設定される。
【００５１】
また、リブ１３ａは、そのリブ高さｔ３が０．２〜１ｍｍまでの範囲に入るように寸法設定されるのが好ましい。特に好ましくは、リブ高さｔ３が０．４〜０．６ｍｍまでの範囲に入るように寸法設定される。
【００５２】
次に、図６〜図８等を参照しながら実施形態１のレーザー溶着方法について説明する。
【００５３】
図６に示されるように、このレーザー溶着方法は、第１ステップＳ１０１〜第４ステップＳ１０４までの処理を順次実行することによって可能になる。
【００５４】
なお、これらのステップに対して、必要に応じて１または複数のステップが追加されてもよいし、或いは複数のステップが統合されてもよい。
【００５５】
第１ステップＳ１０１は、上記のレーザー光透過性の第１樹脂部材１０と、上記のレーザー光吸収性の第２樹脂部材２０と、をそれぞれ準備する準備ステップである。
【００５６】
第２ステップＳ１０２は、第１ステップＳ１０１で準備した第２樹脂部材２０に第１樹脂部材１０に重ね合わせて受け治具にセットするステップである。図７に示されるように、この第２ステップＳ１０２によれば、第１樹脂部材１０の下方に第２樹脂部材２０を配置して重ね合わせた状態で、この第２樹脂部材２０が受け治具Ｄに対して位置決めされる。
【００５７】
第３ステップＳ１０３は、第２ステップＳ１０２で重ね合わせた第１樹脂部材１０及び第２樹脂部材２０にレーザー光を照射するためのレーザー光照射ステップである。図８に示されるように、この第３ステップＳ１０３によれば、第１樹脂部材１０の本体プレート部１１を第２樹脂部材２０に空間部Ｓを隔てて対向させ、且つ接合プレート部１２の溶着領域１３に設けられているリブ１３ａを第２樹脂部材２０の接合面２１に押し当てた状態（図４参照）で、レーザー光Ｌが第１樹脂部材１０側から溶着領域１３を透過するように照射される。
【００５８】
このとき、レーザー光Ｌの一部が第１樹脂部材１０の接合プレート部１２に吸収され、レーザー光Ｌの残部は接合プレート部１２を透過する。そして、レーザー光Ｌは、第２樹脂部材２０の接合面２１に吸収されて発熱し、溶融する。また、第２樹脂部材２０から接合プレート部１２へ熱伝導によって熱が伝わり、溶着領域１３のリブ１３ａが溶融する。これにより、第２樹脂部材２０の接合面２１の近傍と溶着領域１３のリブ１３ａとが溶け合う。
【００５９】
なお、このレーザー溶着方法では、種々の波長のレーザー光Ｌを使用できる。例えば、８０８ｎｍ、８４０ｎｍ、９４０ｎｍ、９８０ｎｍ等の波長を有する半導体レーザーや、１０６４ｎｍの波長を有するＹＡＧレーザー等の光をレーザー光Ｌに使用できる。
【００６０】
第４ステップＳ１０４は、第３ステップＳ１０３におけるレーザー光Ｌの照射を停止して自然放置することによって、溶着領域１３を冷却固化するためのステップである。この第４ステップＳ１０４によれば、図２及び図３に示されるように、第１樹脂部材１０の接合プレート部１２と第２樹脂部材２０との境界部分が溶融した後に冷却されて固化する。このようにして、当該境界部分に溶着部Ａが形成される。このとき、溶着領域１３のリブ１３ａは、一部が溶着部Ａに残存していてもよいし、或いは完全に潰れた状態であってもよい。リブ１３ａの一部が溶着部Ａに残存するときには、第１樹脂部材１０の接合プレート部１２と第２樹脂部材２０の接合面２１との間に隙が形成される（図２参照）。
【００６１】
なお、上記の第３ステップＳ１０３において、溶着領域１３のリブ１３ａを第２樹脂部材２０の接合面２１に均一な圧力で押し当てるために、図８に示される一対の加圧部材４０を使用するのが好ましい。一対の加圧部材４０は、レーザー光Ｌを照射するレーザー光ヘッド３０とともにロボットアーム（図示省略）によって第２方向Ｙに一体的に駆動されるように構成されている。
【００６２】
加圧部材４０は、球状の１つの加圧ボール４１と、加圧ボール４１を転動可能に支持する球状の複数の支持ボール４２と、複数の支持ボール４２を加圧ボール４１に押し付ける方向に弾性付勢するバネ部材４３と、を備えている。
【００６３】
加圧部材４０において、バネ部材４３の弾性付勢力によって加圧ボール４１を接合プレート部１２の表面１２ｂに押し付けることにより、溶着領域１３のリブ１３ａを第２樹脂部材２０の接合面２１に押し当てることができ、しかもこのときの加圧力を安定させることができる。そして、一対の加圧部材４０をリブ１３ａに延在方向である第２方向Ｙにスライドさせることにより、溶着領域１３のリブ１３ａと第２樹脂部材２０の接合面２１との接合品質を安定させることが可能になる。
【００６４】
上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果が得られる。
【００６５】
上記のレーザー溶着構造４及びレーザー溶着方法において、レーザー光透過性を有する第１樹脂部材１０は、レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材２０との接合のために、本体プレート部１１から延出した接合プレート部１２を有する。また、接合プレート部１２の溶着領域１３に設けられている溶着用凸部１３ａが、接合時に第２樹脂部材２０の接合面２１に押し当てられてレーザー溶着に用いられる。そして、溶着用凸部１３ａが設けられている溶着領域１３の板厚ｔ２が本体プレート部１１の板厚ｔ１を下回るようになっている。
【００６６】
ここで、第１樹脂部材１０において、本体プレート部１１とは別に、レーザー溶着にかかる溶着用凸部１３ａを有する接合プレート部１２を設けることによって、本体プレート部１１の板厚と接合プレート部１２の板厚のそれぞれを個別に設定することができる。これにより、本体プレート部１１の板厚を、空間部Ｓが透けて見えるのを防ぐことができる程度の板厚に設定することができる一方で、接合プレート部１２の溶着領域１３の板厚を、レーザー光Ｌが透過し易い板厚に設定することができる。
【００６７】
このため、第１樹脂部材１０と第２樹脂部材２０との間の空間部Ｓに配置されているリブや配線類などの部材が第１樹脂部材１０側から透けて見えるのを防ぐことができる。また、第１樹脂部材１０の接合プレート部１２に溶着用凸部１３ａを設けることによって、第２樹脂部材２０との接合性能（許容引っ張り耐力、許容せん断耐力、曲げ耐力などの特性）を向上させることができる。また、接合時に接合プレート部１２の全面を第２樹脂部材２０に押し当てるのではなく、溶着用凸部１３ａのみを押し当てることによって、第２樹脂部材２０に冷却固化時の熱収縮の影響で「ヒケ」と呼ばれる溶着歪が生じるのを防ぐことができ、外観不良の発生を抑えるのに効果がある。
【００６８】
従って、レーザー光透過性を有するインナーパネルである第１樹脂部材１０を透けにくくすることができ且つレーザー光吸収性を有するアウターパネルである第２樹脂部材２０との接合性能の低下を抑えることができるレーザー溶着技術を提供することが可能になる。
【００６９】
上述の実施形態１によれば、本体プレート部１１に対する接合プレート部１２の溶着領域１３の板厚比率Ｒｔを０．２以上１未満に寸法設定することで、溶着領域１３をレーザー光Ｌが透過し易くするできる一方で、板厚比率Ｒｔを０．２以上とすることによって、溶着領域１３の剛性が低下するのを防ぐことができる。
【００７０】
上述の実施形態１によれば、溶着領域１３のリブ１３ａのリブ幅ｄを第２樹脂部材２０の板厚ｔ４に対して相対的に小さく抑えることによって、第２樹脂部材２０に冷却固化時に溶着歪（ヒケ）が生じるのを防ぐことができ、外観不良の発生を抑えるのに効果がある。
【００７１】
以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明を省略する。
【００７２】
（実施形態２）
図９示されるように、実施形態２のレーザー溶着構造１０４は、溶着領域１３のリブ１３ａの断面形状が実施形態１のレーザー溶着構造４のものと相違している。即ち、レーザー溶着構造４では、リブ１３ａの断面形状が略矩形であったのに対して、このレーザー溶着構造１０４では、リブ１３ａの断面形状が略台形になっている。
【００７３】
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００７４】
このレーザー溶着構造１０４によっても、実施形態１の場合と同様に、接合プレート部１２の溶着領域１３に設けられている溶着用凸部１３ａが、接合時に第２樹脂部材２０の接合面２１に押し当てられてレーザー溶着に用いられる。
【００７５】
その他、実施形態１の場合と同様の作用効果を奏する。
【００７６】
なお、上述の実施形態１，２に特に関連する変更例として、リブ１３ａの断面形状を略矩形や略台形とは別の形状とした構造を採用することもできる。
【００７７】
（実施形態３）
図１０示されるように、実施形態３のレーザー溶着構造２０４は、第１樹脂部材１０の構成が実施形態１のレーザー溶着構造４のものと相違している。即ち、レーザー溶着構造４では、第１樹脂部材１０が単一材料からなるように構成されていたのに対して、このレーザー溶着構造２０４では、第１樹脂部材１０は、高透過率樹脂部１４が接合プレート部１２の溶着領域１３に接合されている。
【００７８】
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００７９】
高透過率樹脂部１４は、接合プレート部１２のうち第２樹脂部材２０の接合面２１に対向する対向面１２ａとは反対側の表面１２ｂに設けられた凹部１２ｃに埋設されており、凹部１２ｃ以外の部位と面一となるように構成されている。本構成の場合、溶着領域１３の板厚ｔ２は、実施形態１のレーザー溶着構造４の場合に比べると、高透過率樹脂部１４の第１方向Ｘの厚みｔ５に相当する寸法分だけ小さくなっている。
【００８０】
高透過率樹脂部１４は、レーザー光Ｌの透過率について第１樹脂部材１０を上回る部位である。この高透過率樹脂部１４は、接合プレート部１２の溶着領域１３と一体成形（二色成形）されており、溶着領域１３との相溶性を示す熱可塑性樹脂から構成されている。
【００８１】
なお、高透過率樹脂部１４は、レーザー溶着を行う部位に応じて、第２方向Ｙについて接合プレート部１２に断続的或いは連続的に設けることができる。
【００８２】
高透過率樹脂部１４は、着色染料を用いて着色されている。着色染料は、熱可塑性樹脂の中に分子レベルで溶解しており、レーザー光Ｌを透過する性質を有する。着色染料が添加されていても、熱可塑性樹脂のレーザー光Ｌの透過率はあまり変化しない。また、着色染料として、レーザー光Ｌを透過させる性質のものとして、例えば、アントラキノン系染料、アゾ系染料等を使用することができる。
【００８３】
図１１に示されるように、上記のレーザー溶着構造２０４において、レーザー光Ｌが第１樹脂部材１０側から溶着領域１３を透過するように照射されると、レーザー光Ｌのほとんどが高透過率樹脂部１４を透過する。
【００８４】
実施形態３によれば、第１樹脂部材１０に高透過率樹脂部１４を設けることにより、第１樹脂部材１０側から第２樹脂部材２０の接合面２１までレーザー光Ｌを到達させ易くすることができる。また、接合プレート部１２の凹部１３ｃに高透過率樹脂部１４を埋設することによって、本体プレート部１１に比べて溶着領域１３を薄くしても接合プレート部１２全体としての剛性が低下するのを防ぐことができる。
【００８５】
その他、実施形態１の場合と同様の作用効果を奏する。
【００８６】
なお、上述の実施形態３に特に関連する変更例として、高透過率樹脂部１４を接合プレート部１２の凹部１２ｃに埋設する構造に代えて、接合プレート部１２の凹部１２ｃを省略し、接合プレート部１２の表面１２ｂに接合する構造を採用することもできる。
【００８７】
（実施形態４）
図１２に示されるように、実施形態４のレーザー溶着構造３０４は、高透過率樹脂部１４の構成が実施形態３のレーザー溶着構造２０４のものと相違している。即ち、高透過率樹脂部１４が第１樹脂部材１０と相溶性を示さない（非相溶性を示す）場合には、アンダーカット形状をなすように高透過率樹脂部１４を構成して、この高透過率樹脂部１４を接合プレート部１２の凹部１２ｃに埋設するのが好ましい。このとき、高透過率樹脂部１４は、第２樹脂部材２０に近づくにつれて第３方向Ｚの両側に張り出したアンダーカット形状の張出部１４ａを有し、この張出部１４ａを介して第１樹脂部材１０に機械的に結合される。
【００８８】
その他の構成は、実施形態３と同様である。
【００８９】
上記のレーザー溶着構造３０４によれば、高透過率樹脂部１４が第１樹脂部材１０と相溶性を示さない場合であっても、高透過率樹脂部１４と第１樹脂部材１０との接合を、互いの機械的な結合を利用して容易に行うことができる。
【００９０】
その他、実施形態３の場合と同様の作用効果を奏する。
【００９１】
本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００９２】
上述の実施形態では、第１樹脂部材１０の接合プレート部１２に溶着用凸部として、一定のリブ幅ｄで第２方向Ｙ長尺状に延在するリブ１３ａを設ける場合について例示したが、これに代えて、第２方向Ｙに断続的に延在する複数の突起等によって溶着用凸部を構成することもできる。
【００９３】
上述の実施形態では、車両１のバックドア３におけるレーザー溶着技術について例示したが、このレーザー溶着技術を、車両１におけるバックドア３以外の樹脂部品や、車両１以外の樹脂部品などのレーザー溶着技術に適用できることは勿論である。
【００９４】
また、上述の実施形態や、他の変更例の記載に鑑みた場合、以下のような態様を採り得る。
【００９５】
一つの態様として、
「レーザー光透過性を有する第１樹脂部材と、
レーザー光吸収性を有する第２樹脂部材と、
を備え、
上記第１樹脂部材は、上記第２樹脂部材に空間部を隔てて対向する本体プレート部と、上記本体プレート部から延出して上記第２樹脂部材に接合される接合プレート部と、を有し、上記接合プレート部の板厚が上記本体プレート部の板厚を下回るように構成され、上記接合プレートには上記第２樹脂部材の接合面に押し当てられる溶着用凸部が設けられており、上記第１樹脂部材側から照射されたレーザー光により上記溶着用凸部が上記第２樹脂部材の上記接合面に溶着される、レーザー溶着構造。」
という態様を採り得る。
【００９６】
この態様によれば、接合プレート部の板厚が本体プレート部の板厚を下回るような条件下で溶着用凸部の形状をレーザー光による溶着が可能な範囲で適宜に設定することによって、第１樹脂部材１０を透けにくくすることができ且つ第２樹脂部材２０との接合性能の低下を抑えることができる。
【符号の説明】
【００９７】
４，１０４，２０４，３０４  レーザー溶着構造
１０  第１樹脂部材（インナーパネル）
１１  本体プレート部
１２  接合プレート部  
１２ａ  対向面
１２ｂ  表面
１２ｃ  凹部
１３  溶着領域
１３ａ  リブ（溶着用凸部）
１４  高透過率樹脂部
２０  第２樹脂部材（アウターパネル）
２１  接合面
ｄ  リブ幅
Ｌ  レーザー光
Ｒｔ  板厚比率
Ｓ  空間部
Ｓ１０１  第１ステップ（準備ステップ）
Ｓ１０３  第３ステップ（レーザー光照射ステップ）
ｔ１，ｔ２，ｔ４  板厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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