(57)【要約】【課題】  樹脂成形品のレーザ溶着において、溶着部に隙間を無くすための加圧装置を必要としない構造にする。【解決手段】  樹脂材料で成形されたカバー部材１とハウジング部材２において、一方をレーザ透過性樹脂とし、他方をレーザ吸収性樹脂とする。そして、一方にフック部４、他方に嵌合溝５を設けて、嵌め合わせて固定し、その接触部１０に透過樹脂材側からレーザ３を照射し、溶着する。嵌め合い構造とすることで、加圧しなくてもカバー部材とハウジング部材は接触，固定され、その接触部にレーザを照射して、それぞれを溶着することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材で成形された開口部を有するハウジング部材と、前記ハウジング部材の開口部を被覆する蓋状のカバー部材とを嵌合させて、前記ハウジング部材および前記カバー部材の接触部の全周または部分的にレーザを照射して溶着することを特徴とするレーザ溶着方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ溶着方法において、
前記ハウジング部材と前記カバー部材の一方の全周、もしくは一部にフックを設け、他方の全周、もしくは一部に嵌合溝を設け、前記フックと前記嵌合溝とが嵌合することによりお互いが接触し、固定されて、前記接触部にレーザを照射して溶着することを特徴とするレーザ溶着方法。
【請求項３】
請求項１に記載のレーザ溶着方法において、
前記ハウジング部材およびカバー部材の一方はレーザを透過しやすい透過性樹脂材であり、他方はレーザを吸収しやすい吸収性樹脂材であり、前記透過性樹脂材と前記吸収性樹脂材とを嵌合させて、前記透過性樹脂の方から前記接触部に向かってレーザを照射し溶着することを特徴とするレーザ溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂材で成形された部品の嵌合した部分に向かってレーザを照射し溶着するレーザ溶着方法に関し、特に樹脂材でなる部材の接合に関する接合方法及びその方法による部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで樹脂部材のレーザ溶着方法としては、図９に示すように有底筒状の吸収性樹脂のハウジング部材２２に透過性樹脂のカバー部材２１を開口部２４上に重ね合わせ、前記ハウジング部材２２と前記カバー部材２１との接合面２３にレーザ３を照射し溶着する重ね合わせレーザ溶着方法が知られている。なお、この重ね合わせレーザ溶着方法においてはハウジング部材２２とカバー部材２１との重ね合わせ部の隙間をなくすために押さえ冶具および加圧装置２５を用いて加圧し密着させる必要がある。
【０００３】
また、図１０に示す有底筒状の吸収性樹脂ハウジング部材３２の開口部３４に透過性樹脂のカバー部材３１を圧入して前記ハウジング部材３２および前記カバー部材３１よりなる２部材の溶着したい面同士を突き合わせて、前記２部材の透過樹脂材側から突き合わせ部３３に向かってレーザ３を照射して溶着する突き合わせレーザ溶着方法が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これまでの樹脂材のレーザ溶着方法において、重ね合わせレーザ溶着法では、ハウジング部材２２とカバー部材２１とを重ね合わせた後に、接合面２３に所定以上の隙間が生じるとハウジング部材２２とカバー部材２１とを確実に溶着できない可能性が生じていた。そのため、押さえ冶具および加圧装置２５を用いて加圧し接合面２３に隙間が生じないようにする、または極力小さくする必要がある。
【０００６】
しかし、押さえ冶具および加圧装置２５が必要となると、設備コストが高くなるという問題や前記ハウジング部材２２と前記カバー部材２１のそれぞれに押さえ箇所を設けなければならず樹脂材の形状が制約されてしまうという問題がある。
【０００７】
一方、突き合わせレーザ溶着方法では、カバー部材３１を圧入するため、加圧装置がなくても、突き合わせ部３３を得られるが、高さ方向の圧入位置が定まらずにハウジング部材３２とカバー部材３１の突き合わせ部３３が一定しない可能性がある。それによって、レーザ照射の位置決めが困難になるため、圧入位置を制御しなければならないという問題がある。さらに、複雑な形状の場合、圧入が困難になることもある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の特徴は、樹脂材で成形された開口部を有するハウジング部材と、ハウジング部材の開口部を被覆する蓋状のカバー部材とを嵌合させて、ハウジング部材およびカバー部材の接触部の全周または部分的にレーザを照射して溶着することにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のレーザ溶着方法は、ハウジング部材とカバー部材を嵌め合わせる構造とすることによって、押さえ冶具や加圧装置等を廃止することができ、設備コストの低減や樹脂材の形状の制約がなくなる。また、レーザ照射の位置を一定にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のレーザ溶着方法は、樹脂材で成形された開口部４４を有するハウジング部材２と、前記ハウジング部材２の開口部４４を被覆するようなカバー部材１とを嵌合させて、前記ハウジング部材２および前記カバー部材１よりなる２部品の接触部１０に向かってレーザ３を照射して溶着する。また、前記ハウジング部材２と前記カバー部材１の一方の全周、もしくは一部にフック４を、他方の一方の全周、もしくは一部に嵌合溝５を設けて、前記フック４と前記嵌合溝５とが嵌合することによりお互いが接触，固定するような構造とし、その接触部１０に向かってレーザ３を照射して溶着する。
【００１１】
また、前記ハウジング部材２と前記カバー部材１は前記フック４と前記嵌合溝５により嵌合し接触，固定されるため、押さえ冶具や加圧装置等を用いて外部から加圧せずに接触部１０が得られ、その接触部１０に向かってレーザ３を照射して溶着することができる。
【００１２】
また、前記ハウジング部材２と前記カバー部材１とを前記フック４と前記嵌合溝５により嵌合し固定されるので、接触位置が変化しないのでレーザ照射位置が一定の場所とすることができる。さらに、突き合わせレーザ溶着方法において困難であった複雑形状のハウジング部材およびカバー部材であっても可能であり、カバー部材の圧入法の検討およびその工程管理が必要なくなる。
【００１３】
また、本発明のレーザ溶着方法は、前記ハウジング部材２およびカバー部材１の一方をレーザを透過しやすい樹脂材（透過性樹脂）によって成形すると共に、他方をレーザを吸収しやすい樹脂材（吸収性樹脂）によって成形したものとを嵌合させて、レーザの透過性樹脂側から接触部１０に向かってレーザ３を照射し溶着する。
【００１４】
本発明の本実施例を以下に説明する。本発明によるレーザ溶着方法は、例えば図６に示すような樹脂材により成形された電子部品を内蔵したハウジング部材２と、樹脂材により成形されたカバー部材１とから構成され、加熱源であるレーザ３を照射することでハウジング部材２とカバー部材１とを溶着する。なお、レーザ溶着とは、レーザに対して透過性のある透過性樹脂と、前記レーザに対して透過性の小さい吸収性樹脂との接触部に前記透過性樹脂側からレーザを照射し、前記吸収性樹脂材の接触部において吸収，発熱することにより、溶融し溶着する。
【００１５】
ここに本実施例のレーザ溶着方法を図１から図８に基づいて説明する。ここで、フックと嵌合溝の構造を示す。カバー部材１に図５（ａ）のようなフック４を設け、ハウジング部材２に図５（ｂ）のような溝５を設ける。ここで、図５（ａ）に示すフック４の縦方向の寸法をＬ、図５（ｂ）に示す嵌合溝５の縦方向の寸法をＬ′としたとき、Ｌ≦Ｌ′の関係となるように設けられている。これらを嵌め合わせるとハウジング部材２の上面７とカバー部材１の下面６が密着する。この密着した面である接触部１０にレーザ３を照射し、溶着する構造になっている。このような構造とすることにより、溶着時に加圧しながら溶着する必要がなくなる。また、図５（ａ）に示すカバー部材１のフック４の内幅方向寸法をＷ、ハウジング部材２の嵌合溝５内幅方向寸法をＷ′としたとき、Ｗ≦Ｗ′の関係となるように設けた場合、嵌め合わせるとフック４の内側面８と嵌合溝５上部の内側面９が密着し、この密着した面である接触部１０にレーザ３を照射し、溶着する構造とすることもできる。レーザ３を照射する方向はいずれもレーザ透過率の大きい樹脂部材側からである。よって、この構造はフック４および嵌合溝５を図１および図２に示すどれらの構造でもかまわない。この嵌合部はカバー部材１とハウジング部材２の全周に設けるか、形状や大きさにもよるが固定できるのであれば、少なくとも１箇所もしくは２箇所以上に部分的に設ければよい。このような構造としてカバー部材１とハウジング部材２とを嵌め合わせることによって、これまで樹脂材を重ね合わせてレーザ溶着していた際に必要であった、溶着部の隙間を無くすための加圧装置等が必要なくなる。かつ、接触する位置は一定であるので、レーザ照射位置も一定となる。また、レーザ照射位置は、嵌め合わせることにより接触した箇所であれば、どの位置でもよい。部分的にフック４および溝５を設けたとしても全周に渡って密着する部分が存在する。
【００１６】
レーザは図６に示すように、カバー部材１とハウジング部材２との接触部に沿って照射するか、一度に接触部全体に照射する。
【００１７】
この嵌合部はフックと溝でなくてもよい。図７に示すように例えば円筒状のハウジング部材１２において、図８に示すようなカバー部材１１を前記ハウジング部材１２にねじ込むような構造とすることも可能である。
【００１８】
また、カバー部材ではなく、箱状部材のようなもの同士でもよいし、カバー部材のような板状部材同士でもよい。さらに、管状のもの同士を嵌め合わせてレーザ溶着するものでもよい。さらに下部材は、空間のないものでもよい。
【００１９】
前記透過性樹脂に用いる種類としては、熱可塑性を有し、レーザを所定以上の透過率で透過するものであれば特に限定されない。例えば、ポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ)，ナイロン６（ＰＡ６）等のポリアミド（ＰＡ），ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ＡＢＳ，ＰＰＳ，ポリカーボネート（ＰＣ）等を挙げることができる。なお、必要に応じて、ガラス繊維，カーボン繊維等の補強繊維や着色材を添加したものを用いてもよい。
【００２０】
前記吸収性樹脂に用いる種類としては、レーザを吸収し、熱可塑性を有するものであれば特に限定されない。例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ナイロン６
（ＰＡ６）等のポリアミド（ＰＡ），ポリエチレン（ＰＥ），ポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ＡＢＳ，ＰＰＳ，ポリカーボネート（ＰＣ）等に、カーボンブラック，染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを挙げることができる。なお、必要に応じて、ガラス繊維，カーボン繊維等の補強繊維を添加したものを用いてもよい。
【００２１】
レーザ種類としては、レーザを透過する透過性樹脂材の透過率が所定値以上となるような波長を有するものが適宜選定される。例えば、ＹＡＧレーザや半導体レーザやＣＯ2 レーザ等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態におけるハウジング部とカバー部の嵌合部の一例を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態におけるハウジング部とカバー部の嵌合部の一例を示す断面図。
【図３】本発明の実施の形態におけるハウジング部とカバー部の嵌合させた全体の断面図。
【図４】本発明の実施の形態におけるハウジング部とカバー部の嵌合させた全体の断面図。
【図５】フック部と溝部の断面図。
【図６】本発明の実施の形態におけるハウジング部とカバー部の嵌合させた全体図の一例。
【図７】本発明の実施の形態におけるハウジング部とカバー部の嵌合させた全体図の一例。
【図８】本発明の実施の形態におけるハウジング部とカバー部をねじ込ませた構造の断面図。
【図９】ハウジング部とカバー部の重ね合わせ溶着法の一例を示す断面図。
【図１０】ハウジング部とカバー部の突き合わせ溶着法の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１，１１，２１，３１…カバー部材、２，１２，２２，３２…ハウジング部材、３…レーザ、４…フック、５…嵌合溝、６…カバー部下面、７…ハウジング部上面、８…フック部内側面、９…嵌合溝部内側面、１０…カバー部材とハウジング部材の接触部、２３…カバー部材とハウジング部材の接合面、２４，３４，４４…ハウジング部材開口部、２５…加圧装置、３３…カバー部材とハウジング部材の突き合わせ部。
【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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